KR100462380B1 - Rubbing method of vertical alignment mode liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 러빙 방법을 개시한다.The present invention discloses a rubbing method of a vertical alignment mode liquid crystal display.
개시된 본 발명은, 상하 기판의 대향면에 형성된 수직 배향막에 있어서, 서로 대각선 방향에 해당하는 부분만을 소정의 프리틸트각을 갖도록 러빙하여 준다. 이에따라, 액정 분자들이 대칭되는 방향으로 틸트되므로, 2중 도메인이 형성된다.In the disclosed invention, in the vertical alignment film formed on the opposing surfaces of the upper and lower substrates, only the portions corresponding to the diagonal directions are rubbed so as to have a predetermined pretilt angle. Accordingly, since the liquid crystal molecules are tilted in a symmetrical direction, double domains are formed.
Description
본 발명은 액정 표시 장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수직 배향 모드의 액정 표시 장치의 러빙방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a rubbing method for a liquid crystal display device in a vertical alignment mode.
일반적으로, 수직 배향 모드의 액정 표시 장치는 응답속도 특성이 우수하다는 장점을 가지며, 액정층을 사이에 두고 대향 배치되는 상하 기판과, 상하 기판의 대향면 표면에 형성되는 수직 배향막을 포함한다. In general, the liquid crystal display of the vertical alignment mode has an advantage of excellent response speed characteristics, and includes a vertical substrate disposed opposite to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, and a vertical alignment layer formed on the surface of the opposite surface of the vertical substrate.
이러한 수직 배향 모드의 액정 표시 장치는, 전계 형성 이전에는 액정층내 분자들이 기판에 수직이 되도록 배열되다가, 전계가 형성되면, 전계에 수직으로 액정 분자들이 배열된다. 이때, 전계 형성시, 액정 분자들은 전계에 수직이 되도록 모두 동일한 방향으로 틀어지게 된다. 그러면, 액정 분자들이 굴절율 이방성에 의하여 시야각이 감소된다. In the liquid crystal display of the vertical alignment mode, the molecules in the liquid crystal layer are arranged perpendicular to the substrate before the electric field is formed, and when the electric field is formed, the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the electric field. At this time, when the electric field is formed, the liquid crystal molecules are all twisted in the same direction to be perpendicular to the electric field. Then, the viewing angle of the liquid crystal molecules is reduced by refractive index anisotropy.
이를 보다 자세히 설명하면, 액정 분자는 그 형태가 봉상인 관계로, 장축과 단축의 굴절율, 유전율등이 서로 상이하다. 이에따라, 액정 분자들을 보는 방향에 따라 굴절율이 상이하게 되어, 결국 화면의 정면에서 볼때와 측면에서 볼때의 시야각의 차가 발생된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하고자, 종래에는 하나의 단위 화소내에서도 액정 분자의 초기 배열을 달리하여, 2중 도메인을 형성한다. 즉, 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계 형성시, 액정 분자들의 틀어지는 방향을 달리하도록 하여, 액정 분자의 장축과 단축에 대한 이방성을 보상하였다. In more detail, since the liquid crystal molecules are rod-shaped, the refractive indexes and dielectric constants of the major and minor axes are different from each other. Accordingly, the refractive index is different depending on the direction in which the liquid crystal molecules are viewed, resulting in a difference in viewing angle between the front and the side views of the screen. Therefore, in order to solve this problem, conventionally, even in one unit pixel, the initial arrangement of the liquid crystal molecules are different, thereby forming a double domain. That is, when the electric field is formed between the pixel electrode and the common electrode, the direction in which the liquid crystal molecules are distorted is changed to compensate for the anisotropy of the long and short axes of the liquid crystal molecules.
여기서, 종래에 하나의 화소내에 2중 도메인을 형성하는 것은 배향막을 러빙함으로써 달성된다. Here, conventionally forming a double domain in one pixel is achieved by rubbing the alignment film.
즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 하부 기판(도시되지 않음)의 배향막(3)을 전체적으로 도면에서 r1 방향으로 러빙한다. 이때, 러빙은 공지된 바와 같이 로울러등과 같은 물질로 배향막 표면을 일정 방향으로 문지르는 공정이다. 도면에서 미설명 부호 A1은 제 1 도메인 예정 영역이고, A2는 제 2 도메인 예정 영역이다.That is, as shown in FIG. 1A, the
그리고나서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트막(4)을 배향막(3) 상에 피복한다음, 제 2 도메인 예정 영역(A2)이 노출되도록 노광 및 현상한다. 그후, 노출된 제 2 도메인 예정 영역(A2)을 r1과 크로스되는 방향인 r2 방향으로 러빙한다. Then, as shown in FIG. 1B, the photoresist film 4 is coated on the
그후 도 1c에서와 같이, 포토레지스트막(4)을 제거하여, 단위 화소 공간에 2개의 도메인(A1,A2)을 형성한다. 그후, 상기와 동일한 공정으로 상부 기판상의 배향막 또한 러빙하여 2중 도메인을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 1C, the photoresist film 4 is removed to form two domains A1 and A2 in the unit pixel space. Thereafter, the alignment film on the upper substrate is also rubbed in the same process as above to form a double domain.
그러나, 상기한 2중 도메인을 형성하기 위하여는, 하부 기판의 배향막에 2번의 러빙 공정을 진행한 후, 다시 상부 기판의 배향막에 2번의 러빙 공정을 진행하여야 하므로, 공정이 번거럽다.However, in order to form the above-mentioned double domain, two rubbing steps must be performed on the alignment film of the lower substrate, and then two rubbing steps must be performed on the alignment film of the upper substrate, which is cumbersome.
또한, 여러번의 러빙 공정으로 배향막에 손상이 가해지며, 액정 분자의 프리틸트 각에서도 문제가 발생된다.In addition, damage is caused to the alignment layer by several rubbing steps, and a problem occurs in the pretilt angle of the liquid crystal molecules.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단순한 공정으로 2중 도메인을 형성할 수 있는 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 러빙방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubbing method for a vertical alignment mode liquid crystal display device capable of forming a double domain in a simple process.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 배향막의 손실을 줄일 수 있는 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 러빙방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a rubbing method of a vertical alignment mode liquid crystal display device which can reduce the loss of the alignment layer.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 견지에 따르면, 본 발명의 액정 표시 장치의 러빙 방법은, 제 1 및 제 2 도메인 예정 영역이 한정되어져 있는 수직 배향막을 각각 구비하는 상하 기판을 제공하는 단계; 상기 제 1 도메인 예정 영역에 해당하는 하부 기판의 수직 배향막을 제 1 방향으로 러빙하는 단계; 상기 제 2 도메인 예정 영역에 해당하는 상부 기판의 수직 배향막을 제 2 방향으로 러빙하는 단계; 및 상기 상하 기판을 합착한후, 액정을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, according to one aspect of the present invention, the rubbing method of the liquid crystal display device of the present invention, the upper and lower substrates each provided with a vertical alignment film in which the first and second domain predetermined region is defined Providing a; Rubbing the vertical alignment layer of the lower substrate corresponding to the first domain predetermined region in a first direction; Rubbing the vertical alignment layer of the upper substrate corresponding to the second domain predetermined region in a second direction; And after bonding the upper and lower substrates, characterized in that it comprises a step of injecting a liquid crystal.
또한, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 제 1 및 제 2 도메인 예정 영역이 한정되어져 있는 수직 배향막을 각각 구비하는 상하 기판을 제공하는 단계; 상기 제 2 도메인 예정 영역에 해당하는 상부 기판의 수직 배향막을 제 2 방향으로 러빙하는 단계; 및 상기 제 1 도메인 예정 영역에 해당하는 하부 기판의 수직 배향막을 제 1 방향으로 러빙하는 단계; 상기 상하 기판을 합착한후, 액정을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to another aspect of the invention, the step of providing a top and bottom substrate each having a vertical alignment film is defined the first and second domain predetermined region; Rubbing the vertical alignment layer of the upper substrate corresponding to the second domain predetermined region in a second direction; And rubbing the vertical alignment layer of the lower substrate corresponding to the first domain predetermined region in a first direction. After bonding the upper and lower substrates, characterized in that it comprises the step of injecting a liquid crystal.
본 발명에 의하면, 각 기판당 1번씩의 러빙 공정으로 2중 도메인을 형성한다. 따라서, 종래의 각 기판당 2번씩 러빙을 실시하여 2중 도메인을 형성하였던 것을 1번씩의 러빙으로 2중 도메인을 형성하므로, 공정이 단순화되고, 여러번의 러빙으로 발생되었던 배향막 손상 문제를 해결한다. According to the present invention, a double domain is formed by one rubbing process per substrate. Therefore, since the double domain is formed by rubbing twice for each substrate to form the double domain by single rubbing, the process is simplified, and the problem of alignment layer damage caused by multiple rubbing is solved.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 수직 배향 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views illustrating a liquid crystal display device in a vertical alignment mode according to the present invention.
먼저, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 도메인 영역이 한정된 하부 기판 배향막과 상부 기판에 배향막에 대하여, 서로 대칭되는 부분만을 러빙하여 준다. First, in the present invention, only the portions that are symmetrical with respect to the alignment layer are rubbed onto the lower substrate alignment layer and the upper substrate where the first and second domain regions are defined.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 배향막(12)이 구비된 하부 기판(11)이 준비된다. 여기서, 하부 기판(11)에는 도면에는 도시되지 않았지만, 액정 구동용 전극이 구비되어 있고, 상기 배향막(12)은 수직 배향막이다. 이때, 배향막(12)에는 제 1 도메인 예정 영역(X1)과 제 2 도메인 예정 영역(X2)이 한정되어 있다. That is, as shown in FIG. 2, the
이어서, 배향막(12)에 액정 분자들이 서로 다른 방향을 향하여 배열될 수 있는 2중 도메인 영역을 형성하기 위하여 다음과 같은 공정을 진행한다.Subsequently, the following process is performed to form a double domain region in which the liquid crystal molecules may be arranged in different directions in the
먼저, 하부 배향막(12)의 제 1 도메인 예정 영역(X1)만이 노출되도록 제 2 도메인 예정 영역(X2) 상에 포토레지스트막(도시되지 않음)을 형성한다음, 액정 분자들이 소정의 프리틸트각(θ)을 갖으며, 기판측으로 틸트 배향될 수 있도록, 도 4a의 러빙 방향(R1)으로 제 1 러빙 공정을 실시한다. 이때, 러빙 공정은 러빙포로배향막 표면을 문지르거나, 또는 마스크를 이용한 광 배향에 의하여 진행된다. 그리고나서, 포토레지스트막을 제거한다. 또한, 상기 러빙 공정시, 러빙 강도를 종래에 비하여 강하게 하여줌이 바람직하다. First, a photoresist film (not shown) is formed on the second domain region X2 so that only the first domain region X1 of the
그후, 상부 기판의 배향막도 마찬가지의 공정이 진행되되, 반대 방향 즉, 제 2 도메인 예정 영역에만 러빙을 실시하여 준다. 즉, 배향막(22)이 구비된 상부 기판(21)이 준비된다. 이때, 상부 기판(21)에도 역시 액정을 구동시키는 구동 전극이 구비되고, 상기 배향막(22)도 수직 배향막이다, 또한, 이 상부 배향막(22)에도 하부 기판(11)의 제 1 및 제 2 도메인 영역(X1,X2)과 대응될 수 있도록, 제 1 및 제 2 도메인 예정 영역(Y1,Y2)이 한정된다. 즉, 하부 배향막(12)의 제 1 도메인 영역(X1)은 상부 배향막(22)의 제 1 도메인 영역(Y1)과 대응되고, 하부 배향막(12)의 제 1 도메인 영역(X2)은 상부 배향막(22)의 제 2 도메인 영역(Y2)과 대응된다. Thereafter, the same process is performed for the alignment layer of the upper substrate, but rubbing is performed only in the opposite direction, that is, the second domain predetermined region. That is, the
상부 배향막(22)에서는 하부 배향막(12)의 러빙과는 달리, 제 2 도메인 예정 영역(Y2)이 노출되도록, 제 1 도메인 예정 영역(Y1) 상에 포토레지스트막(도시되지 않음)을 형성한다. 그후, 노출된 제 2 도메인 예정 영역(Y2)을 상기 하부 배향막(12)의 제 1 도메인 예정 영역(X1)의 러빙 방향(R1)과 크로스(cross)되는 방향 즉, 도 4b의 R2 방향으로 제 2 러빙 공정을 실시하여 준다. 그후, 포토레지스트막을 제거한다. 제 2 러빙 공정 또한 러빙포에 의하여 문지름에 의하여 달성될 수 있고, 또는 공지된 광 배향 방식으로도 달성될 수 있다. 아울러, 상기 제 2 러빙의 강도는 제 1 러빙과 마찬가지로 종래보다는 강하게 실시하여줌이 바람직하다.In the
이러한 상하 기판(21,11)을 대향,합착한다음, 그 사이에 액정, 바람직하게는 유전율 이방성이 음인 액정(30)을 주입한다. The upper and
그러면, 상하 기판(11,21) 사이에 전계 형성되기 이전에는, 액정(30)내의 액정 분자(30a)들의 장축이 수직 배향막(12,22)의 영향으로 기판에 수직이 되도록 서있게 된다. 이때, 하부 수직 배향막(12)에서 제 1 러빙이 된 제 1 도메인 예정 영역(X1)에 있는 액정 분자(30a)들은 상기 제 1 러빙 공정에 의하여, 소정의 프리틸트각(θ)만큼 기판을 향하여 틸트된다. 또한, 상부 수직 배향막(22)에서 제 2 러빙된 제 2 도메인 예정 영역(Y2)에 있는 액정 분자(30a)도 상기 제 2 러빙 공정에 의하여 소정의 프리틸트각(θ)만큼 기판을 향하여 틸트된다. Then, before the electric field is formed between the upper and
따라서, 상하 기판(21, 11)의 좌우를 기준으로 할 때, 도 2에서와 같이, 서로 대각선 방향으로 대칭된 형상을 취한다. 아울러, 액정(30)의 중앙부분(middle layer)의 액정 분자(30a)들도 강하게 러빙된 하부 및 상부 배향막(12,22)의 영향으로 소정각 만큼 틸트된다. 이에따라, 각 기판(11,21)당 한 번의 러빙만으로, 2중 도메인을 형성하게 된다. Therefore, when the left and right of the upper and
그후, 도 3에 도시된 바와 같이, 상하 기판(11,21) 사이에 전계가 형성되면, 상하 기판에 수직인 전계가 형성되고, 유전율 이방성이 음인 액정 분자(30a)들은 이 전계에 수직으로 틀어진다. 이때, 배향막(12,21) 표면에 존재하는 액정 분자들은 이전의 전계 무인가 상태를 유지하고 있다. 제 1 도메인 예정 영역(X1,Y1)에 있는 액정 분자(30a)들은 상기 제 1 러빙 공정의 영향으로 우측으로 틀어지게 되고, 제 2 도메인 예정 영역(X2,Y2)에 있는 액정 분자(30a)들은 상기 제 2 러빙 공정의 영향으로 좌측으로 틀어지게 배열된다. 그러면, 편광판(도시되지 않음)의 편광축과 액정 분자간의 각도차에 의하여 광이 누설된다. Then, as shown in FIG. 3, when an electric field is formed between the upper and
이와같이, 액정 분자들이 상하 대각선 방향으로 대칭 배열되므로, 액정 분자들의 광학적 이방성이 보상된다. 즉, 도 3의 Z1 부분에서 화면을 바라볼 때, 상부 기판측의 액정 분자들은 장축을 보이게 되지만, 하부 기판의 액정 분자들은 단축을 보이게 되므로, 액정 분자의 이방성이 보상되는 것이다. As such, since the liquid crystal molecules are symmetrically arranged up and down diagonally, optical anisotropy of the liquid crystal molecules is compensated. That is, when looking at the screen in the portion Z1 of FIG. 3, the liquid crystal molecules on the upper substrate side show long axes, but the liquid crystal molecules on the lower substrate show short axes, thereby compensating for anisotropy of the liquid crystal molecules.
또한, 도 3의 Z2 부분에서 화면을 바라볼 때, 상하부 기판 표면에서는 액정 분자들이 기판에 수직으로 배열된 것 처럼 보이나, 중간층에 존재하는 액정 분자들이 소정의 틸트를 가지고 배열되어 있으므로, 액정 분자(30a)의 이방성이 보상된다. In addition, when looking at the screen from the Z2 portion of FIG. 3, the liquid crystal molecules appear to be arranged perpendicularly to the substrate on the upper and lower substrate surfaces, but the liquid crystal molecules are arranged with a predetermined tilt because the liquid crystal molecules present in the intermediate layer are arranged with a predetermined tilt. Anisotropy of 30a) is compensated.
본 실시예에서는 하부 배향막을 먼저 러빙한 후, 상부 배향막을 러빙하였지만, 그와 반대로 실시할 수 있다. In this embodiment, the lower alignment layer is first rubbed, and then the upper alignment layer is rubbed.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 각 기판당 한번씩의 러빙 공정으로 2중 도메인을 형성한다.As described in detail above, according to the present invention, a double domain is formed by one rubbing process for each substrate.
따라서, 종래의 각 기판당 2번씩 러빙을 실시하여 2중 도메인을 형성하였던 것을 1번씩의 러빙으로 2중 도메인을 형성하므로, 공정이 단순화되고, 여러번의 러빙으로 발생되었던 배향막 손상 문제를 해결한다. Therefore, since the double domain is formed by rubbing twice for each substrate to form the double domain by single rubbing, the process is simplified, and the problem of alignment layer damage caused by multiple rubbing is solved.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 2중 도메인을 형성하기 위한 러빙 방법을 설명하기 위한 공정도.1A to 1C are process drawings for explaining a rubbing method for forming a conventional double domain.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 단면도. 2 and 3 are cross-sectional views of a vertical alignment mode liquid crystal display device according to the present invention.
도 4a는 본 발명에 따른 하부 배향막의 배향 방향을 보여주는 도면.4A is a view showing an alignment direction of a lower alignment layer according to the present invention.
도 4b는 본 발명에 따른 상부 배향막의 배향 방향을 보여주는 도면.Figure 4b is a view showing the alignment direction of the upper alignment film according to the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
11-하부 기판 12-하부 수직 배향막11-bottom substrate 12-bottom vertical alignment layer
21-상부 기판 22- 상부 수직 배향막21-top substrate 22- top vertical alignment layer
30-액정층 30a-액정 분자30-
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- 1997-12-23 KR KR1019970072345A patent/KR100462380B1/en not_active IP Right Cessation
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