KR100673310B1 - 전광 기기용 모듈레이터 및 이의 제조 방법 - Google Patents

전광 기기용 모듈레이터 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR100673310B1 KR1020060085149A KR20060085149A KR100673310B1 KR 100673310 B1 KR100673310 B1 KR 100673310B1 KR 1020060085149 A KR1020060085149 A KR 1020060085149A KR 20060085149 A KR20060085149 A KR 20060085149A KR 100673310 B1 KR100673310 B1 KR 100673310B1
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방규용
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Abstract

본 발명은 투광 기판 상에 전극층을 형성하는 단계와; 상기 투광 기판 상의 가장자리를 따라서 실런트(sealant) 소재로 실링 벽을 형성하는 단계와; 상기 전극층 상에, 적어도 액정과 폴리머를 포함하여 배합된 액정 배합액을 도포하는 단계와; 반사막을 상기 액정 배합액 및 실링 벽 상부에 합착하는 단계와; 상기 도포된 액정 배합액을 경화하는 단계를 포함하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법을 개시한다.

Description

전광 기기용 모듈레이터 및 이의 제조 방법{Modulator for electric optical apparatus and method of manufacturing the same}
도 1 내지 도 5는 종래의 전광 기기용 모듈레이터의 제조 방법의 각 단계를 도시한 것으로서, 도 1은 전달 어셈블리를 제공하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 2는 투명 기판 어셈블리를 제공하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 3은 전달 어셈블리와 투명 기판 어셈블리를 결합하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 4는 전달 어셈블리에서 중간 시트 및 전달 기판을 제거하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 5는 반사층이 구비된 박막 어셈블리를 전광 모듈레이터 물질층의 상면에 접착하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전광 기기용 모듈레이터의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전광 기기용 모듈레이터의 제조방법의 각 단계를 도시한 단면도로서, 도 7은 투광 기판 상에 전극층을 형성하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 8은 투광 기판 상의 가장자리를 따라서 실링 벽을 형성하는 단계를 도시 한 단면도이다.
도 9는 전극층 상에 액정 배합액을 도포하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 10은 반사막을 실링 벽 상부에 합착하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 11은 액정 배합액을 경화하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전광 기기용 모듈레이터 및 이를 구비한 전광 기기를 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 전광 기기용 모듈레이터 110: 투광 기판
115: 골드층 120: 전극층
130: 실링 벽 140: 액정 배합액
150: 반사막 200:전광 기기
240: PDLC
본 발명은 전광 기기에 사용되는 모듈레이터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 디스플레이 패널에서 전극의 결함을 검사하는 전광 기기용 모듈레이터와 상기 모듈레이터 제조방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이 패널은 통상 상, 하 기판 사이에 전극들을 형성시켜서 이루어진다. 예를 들어 일반적으로 액티브 매트릭스형 TFT LCD 기판의 제조는 TFT 패 널과 칼라 필터(color filter)를 접합하고 그 사이에 액정을 주입함으로써 이루어진다.
여기서 유리 기판 위에 형성된 TFT의 결함은, 통상 TFT 패널이 칼라 필터와 접합된 후에 검사한다. 즉, 상기 전광 기기에 설치된 모듈레이터와 TFT 패널에 일정한 전압을 인가한 상태에서 모듈레이터가 TFT 패널에 근접하도록 하여서 이들 사이에 전기장이 발생하도록 한다. 이 경우 TFT 패널 셀에 결함이 있는 경우가 결함이 없는 경우보다 상기 전기장의 크기가 작아지게 되며, 따라서 상기 검출된 전기장의 크기에 따라서 TFT 패널의 결함여부를 검출하게 된다. 이 경우, 상기 모듈레이터는, 상기 TFT 패널의 전극과 전기장을 형성하기 위한 전극층과, 상기 전기장의 크기를 센싱하는 기능을 하는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)를 구비한다.
미국특허 6,151,153호에 기재된 종래의 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법의 각 단계가 도 1 내지 도 5에 도시되어 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기 종래의 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법을 설명하면, 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 전달 어셈블리(20)를 제공하는 단계를 거친다. 상기 전달 어셈블리(20)는 전달 기판(21)과, 중간 시트(23)와, 전광 모듈레이터 물질층(25)을 구비한다. 이 경우 전달 기판(21)은 상기 전광 모듈레이터 물질층(25)을 지지할 수 있는 필름 등의 물질이다. 또한, 상기 전광 모듈레이터 물질층(25)은 NCAP(nematic curvilinear aligned phase)법에 의해 제조한 PDLC 액정 시트이다. 중간 시트(23)는 상기 전달 기판(21)과 전광 모듈레이터 물질층(25)을 결합한다.
이와 함께, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 전달 어셈블리와 결합될 투명 기판 어셈블리(30)를 제공하는 단계를 거친다. 상기 투명 기판 어셈블리(30)는 투명 기판(31) 및 전극층(35)을 구비한다. 이 경우, 상기 투명 기판(31)의 하면 및 측면(도시되지 않음)에는 골드층(33)이 형성되어 있다. 상기 투명 기판의 상측에 ITO(Indium Thin Oxide)와 같은 전극층(35)을 배치하는데, 상기 전극층이 투명 기판의 측면까지 연장 형성되어 골드층(33)과 접촉 배치된다,
그 후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 전달 어셈블리(20)를 투명 기판 어셈블리(30) 상에 접착하는 단계를 거친다. 이 경우, 상기 전달 어셈블리(20)의 전광 모듈레이터 물질층(25)을 투명 기판의 전극층(35)과 접하도록 결합한다. 여기서 상기 투명 기판과 전광 모듈레이터 물질층 사이는 광학 본드(optical bond) 등의 접착부재(40)에 의하여 결합된다.
그 후에, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 전달 어셈블리(20)에서 중간 시트(23) 및 전달 기판(21)을 제거한 뒤에, 도 5에 도시된 바와 같이 반사층(55)이 구비된 박막 어셈블리(50)를 상기 전광 모듈레이터 물질층의 상면에 접착한다.
그 후에 도면에 도시되지는 않으나, 박막 어셈블리를 밴딩(Banding)하고 절연 테입 등으로 접착함으로서 모듈레이터 제조가 완료된다.
이와 같은 종래의 모듈레이터 제조방법은 전광 모듈레이터 물질층(25)을 투명 기판(31)과 별도로 제조한다. 즉, 전광 모듈레이터 물질층을 포함하는 전달 어셈블리(30)를 구입하여 이를 투명 기판 어셈블리(20)에 결합하여 모듈레이터를 제조한다. 이로 인하여, 광학본드 등의 접착부재(40)를 사용하여 투명 기판 어셈블 리(30)에 전광 모듈레이터 물질층(25)을 접착하여야 하는 등 별도의 공정들이 필요하게 되어서 제작의 어려움이 있고 그만큼 양품 생산률이 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 투명 기판에 전광 모듈레이터 물질층(25)을 접착하는 공정 및 상부 전극층(25)을 제거하고 반사막(55)을 접합하는 공정에서 통상 PDLC인 전광 모듈레이터 물질층(25)이 노출된다. 따라서 이물질이 PDLC에 붙게 되고 계면특성이 달라지므로 폴리머 사이에서의 액정의 움직임이 느려져 그만큼 PDLC의 특성이 저하된다.
특히, 통상 전광 모듈레이터 물질층(25)으로 사용되는 PDLC에는 미세 기포만 존재해도 PDLC의 특성이 달라지고 콘트라스트에도 영향을 미치게 되나, 종래의 제조공정에서는 PDLC 액정 시트에서 상부 전극층을 제거한 다음 PDLC가 노출된 상태에서 반사막을 접착하는 과정에서 기포가 들어가므로 무기포 접착이 되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은, 투광 기판 상에 별도 제작된 전광 모듈레이터 물질층을 부착하지 않고 일체로 제작되는 전광 기기용 모듈레이터 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 반사막 접합하는 공정에서 전광 모듈레이터 물질층이 노출되지 않는 구조를 가진 전광 기기용 모듈레이터 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 반사막과 투광 기판 사이를 합착하기 위한 절연 테입과 같은 별도의 접착 장치가 불필요한 구조를 가진 전광 기기용 모듈레이터 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
따라서 본 발명의 일측면에 따른 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법은: 투광 기판 상에 전극층을 형성하는 단계와; 상기 투광 기판 상의 가장자리를 따라서 실런트(sealant) 소재로 실링 벽을 형성하는 단계와; 상기 전극층 상에, 적어도 액정과 폴리머를 포함하여 배합된 액정 배합액을 도포하는 단계와; 반사막을 상기 액정 배합액 및 실링 벽 상부에 합착하는 단계와; 상기 도포된 액정 배합액을 경화하여 PDLC를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 투광 기판에 전극층을 적층하는 단계는, 상기 투광 기판 상에 ITO를 증착함으로써 이루어는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 반사막은 반사 필름으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 상기 반사막은 반사 유리로 이루어질 수 있다.
상기 액정 배합액을 경화하는 단계는, 도포된 액정 배합액에 5 내지 15mW/cm2의 크기를 가지는 자외선을 10분 내지 20분 동안 조사하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극층 상에 실링 벽을 형성하는 단계에서, 상기 실링 벽을 15 내지 25㎛의 높이로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 전극층 상에 실링 벽을 형성하는 단계는, 디스펜서로 상기 실런트를 투광 기판 상에 토출함으로써 이루어는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 다른 측면에 따른 전광 기기용 모듈레이터는: 투광 기판과; 상기 투광 기판의 상면에 배치된 전극층과; 상기 투광 기판 상면 가장자리를 둘러싸도록 상기 전극층 상측에 배치된 실링 벽과; 상기 전극층 상면에 상기 실링 벽 에 둘러싸여서 소정 높이로 분산 배치된 PDLC와; 상기 PDLC 및 실링 벽 상면에 합착되어서, 상기 PDLC을 통하여 입사되는 빛을 다시 상기 PDLC 방향으로 반사하는 반사막을 구비한다.
이 경우, 상기 실링 벽은 15 내지 25㎛의 높이를 가지는 것이 바람직하다.
상기 반사막은 반사 필름 또는 반사 유리인 것이 바람직하다.
이어서 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈레이터의 제조 방법을 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 전광 기기용 모듈레이터 제조방법은, 투광 기판 상에 전극층을 형성하는 단계(S10)와, 상기 투광 기판 상의 가장자리를 따라서 실링 벽을 형성하는 단계(S20)와, 상기 전극층 상의 상기 실링 벽들 사이의 내측 공간에, 적어도 액정과 폴리머를 포함하여 배합된 액정 배합액을 도포하는 단계(S30)와, 반사막을 상기 액정 배합액 및 실링 벽 상부에 합착하는 단계(S40)와, 상기 도포된 액정 배합액을 경화하는 단계(S50)를 포함한다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈레이터 제조 방법의 각 단계를 도시한 단면도들이다. 이하에서는 도 7 내지 도 11을 참조하여 모듈레이터 제조 방법의 각 단계를 상세한 설명한다.
도 7을 참조하면, 먼저 투광 기판(110) 상에 전극층(120)을 형성하는 단계 를 거친다. 이 경우 상기 투광 기판(110)은 광을 투과하는 물질로 이루어지는데, 통상 유리(Quartz), BK-7 등의 투명 물질로 이루어진다. 상기 투광 기판(110)의 측면에는 후술할 전극층(120)과 접촉하여 외부로부터 전기신호를 상기 전극층(120)에 전달하는 골드층(115)이 형성될 수 있다.
전극층(120)은 전극 역할을 하며 빛의 경로가 되므로 광 투과도가 좋아야 하며 80Ω/㎠ 이하의 면 저항 값을 갖는 것이 바람직하다. 따라서 상기 전극층(120)은 ITO(Indium Tin Oxide)이나 CNT(Carbon Nano Tube) 물질 등이 사용될 수 있다.
상기 전극층(120)은 상기 투광 기판(110) 상에 전극 물질을 증착함으로써 이루어질 수 있으며, 이로 인하여 전극층(120)이 얇은 두께로 형성될 수 있다. 이 경우 투광 기판(110)에 전극 물질의 증착은 스퍼터링법이나 진공 증착법을 사용하여 증착할 수 있다. 여기서, 전극층(120)을 증착하는 공정에서, 전극층(120)이 투광 기판(110)의 측면에 형성되어 있는 골드층(115)과 자동적으로 연결되도록 할 수 있음으로써, 전극층(120)과 골드층(115)과의 연결을 위해 별도의 실버 페이스터 등의 접착 부재를 바르는 공정 등을 생략할 수 있다.
그 후에 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 투광 기판(11) 상의 가장자리를 따라서 실링 벽(130)을 형성하는 단계를 거친다. 상기 실링 벽(130)은 그 소재가 실런터(sealant)로서, 후술하는 반사막(150, 도 10 참조)과 합착된다. 상기 실링 벽(130)은 디스펜서에서 실런트를 토출함으로써 이루어질 수 있다. 여기서 상기 전극층(120)이 투광 기판(110) 상면 가장자리에도 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 실링 벽(130)은 상기 전극층(120) 상에 배치된다. 또한, 상기 전극층(120)이 투광 기판(110) 상면 가장자리에는 형성되지 않을 수 있으며, 이 경우 상기 실링 벽(130)은 상기 투광 기판(110) 상에 배치된다.
이 경우, 상기 실런트는 일정한 직경을 가진 유리를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 고체 성분의 유리의 높이를 제어함으로써, 실런트의 높이가 쉽게 제어될 수 있다.
본 단계에서는, 상기 실링 벽(130)을 15 내지 25㎛의 높이(H)로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 상기 실링 벽(130)의 두께가 15㎛보다 작은 경우에는 액정의 편광도가 커지 않아서, 전기장이 형성되는 경우와 전기장이 형성되지 않은 경우의 투광도 및 콘트라스트 비 차이가 커지 않게 되기 때문이고, 상기 실링 벽(130)의 두께가 25㎛보다 큰 경우에는 모듈레이터의 전극층과, 검사 대상의 평판 디스플레이 패널의 전극 사이의 간격이 필요 이상으로 커지게 되어, 이들을 구동하는 구동전압이 불필요하게 커지기 때문이다.
이와 더불어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전극층(120) 상에 적어도 액정과 폴리머를 포함하여 배합된 액정 배합액(140)을 도포하는 단계를 거친다. 이때에 상기 액정 배합액(140) 일정량을 전극층(120) 상에 X자형 등의 방사형으로 도포할 수도 있으며, 이 경우 이후 반사막을 합착할 때 액정 배합액(140)이 사면으로 동시에 퍼지게 되어 전극층(120) 상에 균일하게 도포되고 기포 발생을 막을 수 있다. 상기 액정 배합액(140)은 후에 경화됨으로써 PDLC가 된다. 여기서 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)란 고분자 분산형 액정으로서, 액정과 폴리머의 배합 후 UV나 이와 다른 방법으로 경화시켜서 제조된 박막을 의미한다.
본 발명에 의한 모듈레이터 제조방법은 액정 배합액(140)의 상태에서 후술하는 반사막(150; 도 10 참조)을 접합하게 됨으로써, 종래 기술에서와 같이 반사막을 접합하는 공정에서 PDLC가 노출되어 이물질과 기포가 PDLC에 붙거나 들어가는 경우가 발생하지 않아 PDLC의 특성이 향상된 모듈레이터를 제조할 수 있다.
한편, 액정 배합액(140)을 구성하는 액정과 폴리머의 wt%의 비나 두께 등은 PDLC특성에 영향을 주므로, 본 발명의 모듈레이터에서는 그 기능에 맞는 PDLC 특성을 구현하기 위해서 50~60wt% 액정과 40~50wt% 폴리머를 배합하여 균일하게 섞은 다음 10~20㎛의 두께로 도포하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 액정은 E7(Merk사 제조)을 사용하고 상기 폴리머는 NOA65(Norland사 제조)가 사용될 수 있다.
이 경우, 상기 실링 벽(130)을 형성하는 단계 이후에 액정 배합액(140)을 도포하는 단계를 거치는 것이 바람직한데, 이는 실링 벽(130)이 액정 배합액(140)이 투광 기판(110) 외측으로 흘러내리는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 따라서 액정 배합액(140)이 투광 기판(110) 외측으로 흘러내리지 않도록 액정 배합액(140)을 투광 기판(110) 중앙부에 집중적으로 도포할 필요가 없으며, 액정 배합액(140)을 보다 넓은 범위에서 도포될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 상기 액정 배합액(140)을 도포하는 단계 이후에 상기 실링 벽을 형성하는 단계를 거칠 수도 있고, 이와 더 달리 상기 액정 배합액(140)을 도포하는 단계와 실링 벽(130)을 형성하는 단계를 동시에 행할 수도 있다.
그 후에 도 10에 도시된 바와 같이, 반사막(150)을 상기 액정 배합액(140) 및 실링 벽(130) 상부에 합착하는 단계를 거친다. 이 경우 반사막(150)은 반사 필름일 수도 있고, 반사 유리일 수 있다.
여기서, 상기 반사막(150)은 PDLC의 콘트라스트를 극대화 해주며 특정 파장대의 투과률을 제한하여 포토 커런트(Photo Current)의 영향을 감소하게 한다. 즉, 빛이 PDLC에 투과되어 반사막(150)에서 반사되어 나온 빛을 CCD 카메라 등의 촬상 장치로 잡아 화상 처리할 때 화상처리가 잘 되게 하기 위해, 반사막(150)에서 투과 빛의 량이 손실 없이 반사되도록 하는 것이다.
상기 반사막(150)은 λ=650nm에서 반사율이 95% 되도록 하는 것이 바람직하다. λ=650nm는 일반적인 어레이 체크(array check)장비에서 사용하는 파장으로서, λ=630 내지 670nm 정도의 범위까지 사용된다. 이를 만족하는 반사막(150)의 예로서는, 6~10㎛ 두께의 PET(Polyethylene terephthalate)막 위에 TiO2, SiO2를 다층으로 진공 증착할 수 있다. 여기서 사용되는 PET막의 두께는 얇으면 얇을수록 PDLC의 특성에는 좋지만 제어하기가 힘이 들기 때문에 통상 6~10㎛를 사용한다.
상기 반사막(150)은 그 가장자리가 상기 실링 벽(130) 상부에 위치하며, 상기 투광 기판(110) 외측으로 연장 형성될 필요가 없는데, 이는 실링 벽(130)이 실런트(sealant) 소재로 이루어짐으로써 반사막(150)이 실런트에 접착되기 때문이다. 즉, 종래에는 반사막(150)을 투광 기판(110)을 덮도록 상기 투광 기판(110) 외측으로 연장 형성하고, 상기 반사막(150)을 자른 후 밴딩하여 절연테잎으로 접합하는 단계를 거쳤다. 그러나 본 발명에 의하면 상기 반사막(150)을 투광 기판(110) 외 측으로 연장시킬 필요가 없어서 반사광의 재료비가 감소하고, 절연테잎으로 접합할 필요가 없어서 모듈레이터 제조 공정을 감소시킬 수 있다.
상기 반사막(150)을 상기 실링 벽(130)에 합착한 후에는, 상기 반사막(150) 위에 압착용 플랫(flat)을 놓아 액정 배합액(140)이 균일하게 도포되도록 압착하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 액정 배합액(140) 위로 반사막(150)을 접합시킨 후 캡핑 지그(gapping Jig)를 제어하여 두께를 일정하게 한 다음 그 위에 압착용 플랫을 놓아 압착할 수 있다. 또한, 상기 압착단계 후 액정 배합액(140)의 도포 균일도를 더욱 향상시키기 위해 정밀 롤러로 롤링하는 것이 더욱 바람직하다.
그 후에 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 도포된 액정 배합액(140)을 경화하는 단계를 거친다.
고분자 분산형 액정(PDLC)은 PIPS, TIPS, SIPS 법 등 다양한 상분리를 이용하여 제조할 수 있는데, 여기에서 사용되는 PIPS법은 액정에 대하여 저 분자량을 가진 모노머나 올리고머를 용매로 사용하여 UV나 열이나 광조사를 통하여 액정 배합액(140)을 고분자화하며, 고분자의 체인이 형성되면서 액정을 드롭렛(droplet)상태로 상분리 하는 방법이다.
한편, PIPS법에서는 UV세기, 경화시간, 경화온도 등 모든 것이 PDLC 특성에 영향을 주는데, 여기서는 전광센서인 모듈레이터의 센서부인 PDLC의 양호한 특성을 구현하기 위해서는, 도포된 액정 배합액(140)에 5~15mW/㎠의 세기로 UV를 10~20분 동안 조사하여 경화시켜 PDLC를 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 UV는 λ=365nm인 것이 바람직하다.
한편, 상기 PDLC의 경화는 UV뿐만 아니라 열이나 광조사에 의해서도 구현할 수도 있다.
여기서, 제조된 PDLC의 특성은 구동 전압 30V이하, 콘트라스트 40:1, 라이징 타임(Rising time) 1.7ms, 폴링타임(Falling time) 3ms, 최소 보유시간(minimum retention time ) 30ms인 것이 바람직하며, 반사막(150)과의 접착력이 우수하여야 한다.
도 12는 본 발명의 다른 측면에서, 상기 모듈레이터 제조 방법으로 제조된 전광 기기용 모듈레이터(100) 및 이를 구비한 전광 기기(200)를 도시한 단면도이다. 도 11을 참조하면, 전광 기기용 모듈레이터(100)는 투광 기판(110)과, 전극층(120)과, 실링 벽(130)과, PDLC(240)와, 반사막(150)을 구비한다.
투광 기판(110)은 빛을 통과시키는 소재로 이루어지며, 후술하는 전극층(120), 실링 벽(130), PDLC(240) 및 반사막(150)이 이에 설치된다. 따라서 상기 투광 기판(110)은 통상 유리 기판과 같이 투명하며 소정 이상의 강성을 가진 소재로 이루어진다. 상기 투광 기판(110) 측면에는 전광 기기의 전원과 연결되는 골드층(115)이 배치될 수 있다.
전극층(120)은 상기 투광 기판(110)의 상면에 배치된다. 이 경우 상기 전극층(120)은 ITO 또는 CNT 등의 소재로 상기 투광 기판(110) 상에 증착됨으로써 이루어질 수 있다. 이 경우 상기 전극층(120)은 상기 투광 기판(110)의 골드층(115)과 접촉될 수 있다.
실링 벽(130)은 상기 투광 기판(110) 상면 가장자리를 둘러싸도록 상기 전극 층(120) 상측에 배치된다. 이 경우 상기 실링 벽(130)은 통상의 기판 접착용 실런트로서, 디스펜서에 의하여 토출되어 배치될 수 있다. 상기 실링 벽(130)의 일예로서 고체의 유리 소재를 포함할 수 있는데, 이 경우 상기 유리의 높이를 제어함으로써 전체 실링 벽(130)의 높이를 제어할 수 있다. 이 경우 상기 실링 벽(130)의 높이는 15 내지 25㎛인 것이 바람직하다.
PDLC(polymer dispersed liquid crystal)(140)는 상기 전극층(120) 상면에 상기 실링 벽(130)에 둘러싸여서 일정한 높이로 분산 배치된다. 상기 PDLC의 특성은 구동 전압 30V이하, 콘트라스트 40:1, 라이징 타임(Rising time) 1.7ms, 폴링타임(Falling time) 3ms, 최소 보유시간(minimum retention time ) 30ms인 것이 바람직하며, 반사막(150)과의 접착력이 우수하여야 한다. 상기 PDLC(240)는, 투광 기판(110) 상에 폴리머 및 액정을 포함하는 액정 배합액(140)을 도포한 후에 이를 경화시킴으로써 이루어질 수 있다.
실링 벽(130)이 투광 기판(110) 상의 가장자리를 따라서 소정의 높이로 형성됨으로써, 상기 PDLC가 실링 벽(130)에 의하여 투광 기판(110)의 외측으로 흘러내리는 것이 방지될 수 있다. 이를 통하여 상기 PDLC가 투광 기판(110) 외곽으로 흘러내려서 상기 골드층(115)과 전극층(120)간의 접속 부분에 다다름으로써 발생할 수 있는 접속 불량이나 신호인가 불량을 방지할 수 있다. 또한, 투광 기판(110) 외곽으로 PDLC 액정 배합액이 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 PDLC 액정 배합액 도포량을 작게 할 필요가 없으며, 따라서 PDLC의 높이를 균일하게 조절할 수 있다.
반사막(150)은 상기 PDLC 및 실링 벽(130) 상면에 합착되어서, 상기 PDLC를 통하여 입사되는 빛을 다시 상기 PDLC 방향으로 반사하는 기능을 한다. 상기 반사막(150)으로 반사 필름이나 반사 유리 등이 사용될 수 있으며, λ=630 내지 670nm 정도, 보다 바람직하게는 λ=650nm에서 반사율이 95% 되도록 하는 것이 바람직하다. λ=650nm는 일반적인 어레이 체크(array check)장비에서 사용하는 파장이다.
본 발명에 의하면, 반사막(150)이 투광 기판(110) 가장자리에 형성된 실링 벽(130)과 합착됨으로써, 반사막(150)과 투광 기판(110) 사이를 합착하기 위한 절연 테입과 같은 별도의 접착 장치가 불필요하다는 장점이 있다. 또한 반사막(150)을 투광 기판(110)의 표면적에 맞추어 합착 가능하므로, 반사막(150)의 재료비를 절약할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 모듈레이터 제조 방법으로 제조된 모듈레이터를 구비한 전광 기기를 사용하여 TFT의 결함을 검사하는 방법의 일예를 도 12를 참조하여 설명한다. 먼저, 전광 센서인 모듈레이터(100)와 TFT 패널(210)에 일정한 전압을 인가한 상태에서 모듈레이터(100)를 TFT 패널(210)에 근접시켜 모듈레이터(100)와 TFT 패널(210) 사이에 일정한 전기장(Electric Field)을 형성시킨다. 이 때, 모듈레이터의 센서부인 PDLC(240)의 콘트라스트(Contrast)는 TFT 패널(210)과 모듈레이터(100) 사이의 전기장의 크기에 따라 변화하게 되므로, 이를 이용하여 TFT 패널(210)의 결합을 검사하게 된다.
즉, TFT 셀(cell)에 결함이 있으면 상기 전기장의 크기가 작아지고 PDLC(240)를 구성하는 액정이 구동하지 않아 그만큼 PDLC(240)의 투과도가 낮아지게 되므로, 모듈레이터(100)의 뒷편에서 조사되어 PDLC를 통과하는 빛이 반사 막(150)에 의해 반사되는 반사량이 상대적으로 적어진다.
따라서 빛의 반사량을 CCD 카메라로 찍어 픽셀 배열(Pixel array) 전체의 전압도(voltage map)를 작성했을 때, TFT 셀에 결함이 있으면 빛의 반사량의 차이가 전압도에서 다르게 나타나므로 TFT 패널의 결함을 쉽게 찾아낼 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 투광 기판 상에 전극층을 증착 등의 방법으로 형성시키고, 상기 전극층 상에 액정 배합액을 도포, 반사막 합착 후에 액정 배합액을 경화시켜서 PDLC를 제조함으로써, 모듈레이터 제조 중에 PDLC가 외부로 노출되지 않는다. 이로써, 모듈레이터 제조 시에 기포가 삽입되지 않으며, PDLC의 특성이 우수하게 된다.
또한, 실런트 소재의 실링 벽이 반사막과 합착되기 때문에, 반사막과 투광기판 사이를 결합하는 별도의 접착부재가 불필요하며, 모듈레이터 제조 시에 반사막의 결합을 위하여 필요이상으로 반사막의 표면적을 크게 할 필요가 없다.
또한, 상기 실링 벽의 높이를 제어 가능함으로써, 상기 실링 벽 사이에 도포되는 액정 배합액의 높이를 간단히 제어할 수 있고, 액정 배합액이 상기 투광 기판 외측으로 흘러내리는 것을 방지할 수 있음으로써, 모듈레이터의 성능이 우수하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따 라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 투광 기판 상에 전극층을 형성하는 단계;
    상기 투광 기판 상의 가장자리를 따라서 실런트(sealant) 소재로 실링 벽을 형성하는 단계;
    상기 전극층 상에, 액정과 폴리머를 포함하여 배합된 액정 배합액을 도포하는 단계;
    반사막을 상기 액정 배합액 및 실링 벽 상부에 합착하는 단계; 및
    상기 액정 배합액을 경화하여 PDLC를 제조하는 단계를 포함하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투광 기판에 전극층을 적층하는 단계는, 상기 투광 기판 상에 ITO를 증착함으로써 이루어는 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사막은 반사 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사막은 반사 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액정 배합액을 경화하는 단계는, 도포된 액정 배합액에 5 내지 15mW/cm2의 크기를 가지는 자외선을 10 내지 20분 동안 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전극층 상에 실링 벽을 형성하는 단계에서, 상기 실링 벽을 15 내지 25㎛의 높이로 형성하는 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 전극층 상에 실링 벽을 형성하는 단계는, 디스펜서로 상기 실런트를 투광 기판 상에 토출함으로써 이루어는 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터 제조 방법.
  8. 투광 기판;
    상기 투광 기판의 상면에 배치된 전극층;
    상기 투광 기판 상면 가장자리를 둘러싸도록 상기 전극층 상측에 배치된 실 링 벽;
    상기 전극층 상면에 상기 실링 벽에 둘러싸인 공간에 소정의 높이로 분산 배치된 PDLC; 및
    상기 PDLC 및 실링 벽 상면에 합착되는 반사막을 구비하는 전광 기기용 모듈레이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 실링 벽은, 15 내지 25㎛의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 실링 벽은 유리 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 반사막은 반사 필름 또는 반사 유리인 것을 특징으로 하는 전광 기기용 모듈레이터.
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