KR100779111B1 - 액정표시장치용 배향막 형성방법 - Google Patents

액정표시장치용 배향막 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100779111B1
KR100779111B1 KR1020010088133A KR20010088133A KR100779111B1 KR 100779111 B1 KR100779111 B1 KR 100779111B1 KR 1020010088133 A KR1020010088133 A KR 1020010088133A KR 20010088133 A KR20010088133 A KR 20010088133A KR 100779111 B1 KR100779111 B1 KR 100779111B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
alignment film
substrate
crystal display
display device
Prior art date
Application number
KR1020010088133A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030058005A (ko
Inventor
김은주
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020010088133A priority Critical patent/KR100779111B1/ko
Publication of KR20030058005A publication Critical patent/KR20030058005A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100779111B1 publication Critical patent/KR100779111B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명에서는, 액정층이 개재된 제 1, 2 기판을 가지는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층과 접하는 제 1, 2 기판의 내부면에 위치하며, 고체상태의 유기 고분자 물질을 용융 및 연신처리하고, 적외선 조사, 공기압을 가진 불활성기체 공급 등을 통해 제 1, 2 배향막을 포함하는 액정표시장치를 제공함으로써, 러빙공정을 생략할 수 있고, 이에 따른 각종 불량을 최소화하면서 배향할 수 있다.

Description

액정표시장치용 배향막 형성방법{Method Of Forming Alignment Film for Liquid Crystal Display Device}
도 1은 일반적인 액정표시장치용 액정패널의 일부영역에 대한 단면도.
도 2는 일반적인 액정셀 제조 공정흐름도.
도 3은 기존의 액정표시장치용 배향막의 인쇄 공정을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향필름을 준비하는 공정을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따라 배향필름을 이용하여 기판에 부착하는 방법을 도시한 공정을 나타낸 개략 측면도.
도 6은 도 5의 개략 평면도.
도 7은 본 발명에 따라 배향필름의 제조와 배향막 형성이 동시에 이루어지는 예를 도시한 공정도.
도 8은 도 7의 "I" 영역에서 이루어지는 연신공정을 설명하기 위한 확대 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 스테이지 102 : 기판
104 : 액정 배향제 106 : 원료 주입구
108 : 압출부 110 : 출구
112 : 다이 114 : 롤러
120 : 배향막 형성장치 I : 주 연신영역
130 : 배향필름 132 : 보조롤러
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치용 액정셀의 제조공정 중 배향막 형성에 관한 것이다.
최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다.
일반적으로, 액정을 디스플레이에 이용하려면 액정셀을 제작해야 한다.
상기 액정셀은 두 개의 유리기판 또는 플라스틱 기판 사이에 액정을 채운 구조로 되어 있다. 이 액정에 전압을 인가할 수 있도록 기판에는 투명 전극(공통 전극, 화소 전극)이 형성되어 있다. 이 투명 전극은 상기 액정에 전압을 가하여 온/오프를 제어하는 역할을 한다.
즉, 액정표시장치의 광 투과량은 상기 투명 전극에 인가되는 전압에 의해 제어되고, 광 셔터(shutter) 효과에 의해 문자/화상을 표시하게 된다.
이러한 액정표시장치 중에서도, 각 화소(pixel)별로 전압의 온/오프를 조절 할 수 있는 스위칭 소자가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 스위칭 소자 및 화소 전극을 형성하는 어레이 기판 제조 공정과 컬러필터 및 공통 전극을 형성하는 컬러필터 기판 제조 공정을 거친 기판을 이용하여, 이 두 기판 사이에 액정을 개재하는 액정셀 공정을 거쳐 완성된다.
상기 액정셀 공정은 어레이 공정이나 컬러필터 공정에 비해 상대적으로 반복되는 공정이 거의 없는 것이 특징이라고 할 수 있다. 전체 공정은 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성공정과 셀 갭(cell gap) 형성공정, 셀 절단(cutting) 공정, 액정주입 공정으로 크게 나눌 수 있고, 이러한 액정셀 공정에 의해 액정표시장치를 이루는 기본 부품인 액정패널이 제작된다.
이하, 도 1은 일반적인 액정표시장치용 액정패널의 일부영역에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 상부 및 하부 기판(10, 30)이 서로 일정간격 이격되어 있고, 이 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에는 액정층(50)이 개재되어 있다.
상기 하부 기판(30)의 투명 기판(1) 상부에는 게이트 전극(32)이 형성되어 있고, 이 게이트 전극(32) 상부에는 게이트 절연막(34)이 형성되어 있고, 이 게이트 절연막(34) 상부의 상기 게이트 전극(32)을 덮는 위치에는 액티브층(36a), 오믹콘택층(36b)이 차례대로 적층된 반도체층(36)이 형성되어 있고, 이 반도체층(36)의 상부에는 서로 일정간격 이격된 소스 및 드레인 전극(38, 40)이 형성되어 있고, 이 소스 및 드레인 전극(38, 40) 간의 이격구간에는 상기 액티브층(36a)의 일부를 노 출시킨 채널(ch ; channel)이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극(32), 반도체층(36), 소스 및 드레인 전극(38, 40), 채널(ch)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
도면으로 제시하지 않았지만, 상기 게이트 전극(32)과 연결되어 제 1 방향으로 게이트 배선이 형성되고, 이 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 상기 소스 전극(38)과 연결되는 데이터 배선이 형성되고, 이 게이트 및 데이터 배선이 교차되는 영역은 화소 영역(P)으로 정의된다.
또한, 상기 박막트랜지스터(T) 상부에는 드레인 콘택홀(44)을 가지는 보호층(42)이 형성되어 있고, 상기 화소 영역(P)에는 드레인 콘택홀(44)을 통해 상기 드레인 전극(40)과 연결되는 화소 전극(48)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 보호층(42) 및 화소 전극(48) 상부에는 액정층(50)의 배향을 용이하게 유도하기 위한 하부 배향막(46)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 상부 기판(10)의 투명기판(1) 하부에는 상기 화소 전극(48)과 대응되는 위치에 특정 파장대의 빛만을 걸러주는 컬러필터(14)가 형성되어 있고, 이 컬러필터(14)의 컬러별 경계부에는 빛샘현상 및 상기 박막트랜지스터(T)로의 광유입을 차단하는 블랙매트릭스(12)가 형성되어 있다.
그리고, 이 컬러필터(14) 및 블랙매트릭스(12)의 하부에는 상기 액정층(50)에 전압을 인가하는 또 다른 전극인 공통 전극(16)이 형성되어 있고, 이 공통 전극(16) 하부에는 상기 하부 배향막(46)과 동일한 역할을 하는 상부 배향막(18)이 형성되어 있다.
한편, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에 개재된 액정층(50)의 누설을 방지하기 위해, 이 상부 및 하부 기판(10, 30)의 가장자리는 씰 패턴(52)에 의해 봉지되어 있다.
이 씰 패턴(52)은 상기 상부 및 하부 기판(10, 30)의 합착 공정 전에, 두 기판간의 일정한 셀갭을 유지하여, 추후 공정에서 액정 주입을 용이하게 할 뿐 아니라, 주입된 액정이 외부로 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이하, 이러한 상부 및 하부 기판 사이에 액정을 개재하는 액정셀 공정에 대해서 설명한다.
도 2는 일반적인 액정셀의 제조 공정흐름도로서, 컬러필터 공정 또는 어레이 공정을 거쳐 다수 개의 셀이 형성된 두 기판을 이용한 공정임을 전제로 한다.
ST1은, 컬러필터 기판인 상부 기판과 어레이 기판인 하부 기판을 초기세정하는 단계이다.
이 단계는 배향막을 도포하기 전에 기판 상에 존재할 수 있는 이물질을 제거하기 위한 단계이다.
ST2는 배향막 형성단계로서, 상기 ST1 단계를 거친 상부 및 하부 기판 상에 고분자 박막으로 이루어진 배향막을 인쇄하는 단계와, 인쇄된 배향막을 예비 건조기와 경화로를 거쳐 소성처리하는 단계와, 상기 소성처리된 배향막의 표면을 러빙(rubbing)처리하는 단계를 포함한다.
상기 러빙처리 공정은, 러빙포를 이용하여 배향막을 일정한 방향으로 문질러주는 것으로, 러빙방향에 따라 액정 분자들이 정렬하게 된다.
ST3는, 상기 ST2 단계를 거친 기판 상에 씰 패턴(seal pattern)을 형성하고, 스페이서(spacer)를 산포하는 단계이다.
상기 씰 패턴은 액정 주입을 위한 갭을 형성하고, 주입된 액정의 누설을 방지하는 두 가지 기능을 한다.
이 씰 패턴은 유리섬유(glass fiber)가 섞인 열경화성 수지로 이루어진 실런트(sealant)를 일정하게 원하는 패턴으로 형성하는 공정으로써, 주로 스크린 인쇄법에 의해 형성된다.
그리고, 상기 스페이서 산포 단계는 상부 및 하부 기판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위한 단계이다.
따라서, 상기 스페이서는 기판 상에 균일한 밀도로 산포되어야 되고, 산포 방식은 크게 알코올 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식 산포법과 스페이서 만을 산포하는 건식 산포법으로 나눌 수 있다.
ST4는, 상기 ST3를 거친 상부 및 하부 기판을 합착하는 단계로서, 두 기판의 얼라인먼트(alignment) 정도는 두 기판의 설계시 주어지는 마진(margin)에 의해 결정되는데 보통 수 마이크로미터(㎛)정도의 정밀도가 요구된다.
두 기판의 얼라인먼트가 주어지는 마진을 벗어나면 빛이 새어 나오게 되어 구동시 원하는 특성을 가지지 못한다.
이 단계에서는, 상부 및 하부 기판에 구성된 다수 개의 셀이 서로 대응되게 합착시키는 단계이다.
ST5에서는 상기 ST4 단계를 거쳐 합착된 기판을 셀 단위로 절단하는 단계이 다.
일반적으로, 대면적의 유리 기판에는 다수 개의 셀을 형성한 후, 셀 단위로 분리하는 공정을 거치게 되는데, 이 공정이 셀 절단 공정이다.
셀 절단 공정은, 합착된 기판의 양면을 유리보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜 또는 텅스텐 카바이드(Tungsten Carbide) 재질의 커팅휠(cutting wheel)을 이용하여 기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(scribe)공정과, 상기 절단선에 힘을 가하여 개개의 셀로 파단 분리하는 브레이크(break)공정으로 이루어진다.
ST6은, 상기 ST5 단계를 거쳐, 상기 셀에 액정을 주입하는 단계이다.
단위 셀은 수백 ㎠의 면적에 수 ㎛의 갭(gap)을 갖는다. 이런 구조의 셀에 효과적으로 액정을 주입하는 방법으로 셀 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 널리 이용된다.
액정 주입 후에는, 상기 액정 주입구를 외부와 차단하기 위한 목적으로 엔드 씰(end seal)로 봉지하는 공정이 이어진다.
다음, 상술한 단계를 모두 거친 액정셀은 품질검사를 통해 선별된 액정셀의 외측에 각각 편광판을 부착한 후 구동회로를 연결하면 액정표시장치가 완성된다.
이러한 액정표시장치는 액정의 전기광학효과를 이용하는 것으로, 이 전기광학효과는 액정 자체의 이방성과 액정의 분자 배열 상태에 의해 결정되어지므로, 액정의 분자 배열에 대한 제어는 액정표시장치의 표시 품위 안정화에 큰 영향을 미치게 된다.
따라서, 액정 분자를 보다 효과적으로 배향시키기 위한 배향막 형성 공정은 액정셀 공정에 있어서, 화질 특성과 관련하여 매우 중요하다.
상기 배향막을 인쇄하는 방법으로는 스피닝(spining), 디핑(dipping), 롤러 코팅(roller coating) 방법 등이 있는데, 주로 롤러 코팅 방법이 이용된다.
이하, 롤러 코팅 방법을 이용하여 액정표시장치용 기판 상에 배향막을 인쇄하는 공정에 대해서 설명한다.
도 3은 기존의 액정표시장치용 배향막 인쇄 공정에 대한 도면이다.
도시한 바와 같이, 기판(60) 상에 배향막 인쇄장치(72)를 배치한 후, 이 배향막 인쇄장치(72)에 액정 배향제(62)를 도포하여, 액정 배향제(62)가 도포된 배향막 인쇄장치(72)를 이용하여 기판(60) 상에 배향막(74)을 인쇄하는 공정이다.
이 배향막 인쇄장치(72)는 용액상태의 액정 배향제(62)가 주입되는 디스펜서(64 ; dispenser)와, 디스펜서(64)를 통해 액정 배향제(62)가 도포되는 아닐록스 롤(66 ; anilox roll)과, 아닐록스 롤(66)의 일측에 위치하여 아닐록스 롤(66)에 도포된 액정 배향제(62)를 골고루 분포시키는 닥터 롤(68 ; doctor roll)과, 아닐록스 롤(66)과 접촉되는 고무판(71)을 가져 기판(60) 상에 액정 배향제(62)를 인쇄하는 인쇄롤(70)로 구성된다.
좀 더 상세히 설명하면, 기판(60)은 이동성을 가지는 스테이지(58 ; stage) 상에 배치되어 일정 방향으로 움직이면서, 기판(60) 상에 액정 배향제(62)가 인쇄되고, 인쇄된 액정 배향제(62)는 건조 및 베이킹 과정을 포함하는 소성 공정을 거쳐 배향막(74)으로 완성된다.
일반적으로 액정 배향제(62)는 산무수물과 디아민(diamine) 화합물을 용매중에서 반응시켜 얻는 폴리아믹산(polyamic acid)을 NMP(N-Methyl-2-Pyrrolidone) 등의 아미드(amide)계 극성 용매 중량의 5% 정도로 첨가한 용액 상태로 이루어지며, 이러한 용액 상태의 액정 배향제(62)는 기판(60) 상에 인쇄된 후, 전술한 소성 공정을 거쳐 수분을 포함하는 용매를 휘발시켜 이미드(imide)화 된 폴리이미드계 고분자 물질로 이루어진 배향막(74)으로 형성된다.
그런데, 이러한 용액상태의 액정 배향제를 이용하여, 배향막 인쇄공정을 진행하는 방식은 다음과 같은 단점을 가진다.
첫째, 상기 디스펜서(64)에서 투입되는 전사량이 얼마나 균일하게 유지되는 가는 막 형성에 큰 요소로 작용하게 되는데, 실제로 이것을 정량화하기도 어려울 뿐만 아니라 공정조건을 잡는데도 한계가 있게 된다.
둘째, 소성 공정은 210℃ 정도에서 2~3시간이 소요되므로, 이러한 고온 공정에 의해 기판 상에 형성된 컬러필터 및 어레이 소자가 손상(damage)되기 쉽다.
셋째, 인쇄 공정 중 일부 용매는 휘발되지 않고 남게 되는데, 이러한 용매에 의한 폐수 처리 비용이 별도로 추가되고, 작업자의 안전 및 환경에 악영향을 끼치게 된다.
넷째, 배향막 형성후 액정의 초기 배향상태를 결정하기 위하여 러빙공정을 실시하여야 하는 바, 이러한 접촉식에 의한 물리적 배향으로 정전기 및 각종 오염을 유발하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 액정 배향제의 물성을 달리하여, 공정 단순화 및 제품 불량을 최소화할 수 있는 액정표시장치용 배향막 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에서는 본 발명에서는 고체상태의 유기 고분자 물질로 이루어진 액정 배향제를 압출기 방식의 배향막 인쇄장치를 통하여 용융 및 연신시켜 기판 상에 필름 형태로 인쇄함에 있어, 적외선을 조사하고, 공기압을 가진 기체를 공급하면서 일정한 힘으로 연신하여 단일방향의 배향막을 형성하면서 기판에 부착한다.
즉, 본 발명은 유기 고분자필름의 일측을 기판의 일측에 고정하고 상기 기판의 타측 방향으로 연신하는 단계와; 적외선을 조사하면서 공기압을 가진 기체를 상기 연신되는 고분자필름에 공급하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 배향막 형성방법을 제공한다.
여기서 연신하는 단계와 상기 기체공급단계는 동시에 이루어질 수 있다.
상기 기체는 불활성기체로 예를 들어 N2이고, 다수의 슬릿을 가진 슬릿어셈블리에 의해 공급될 수 있다.
상기 고분자필름을 연신할 때 처짐방지도구를 사용할 수 있으며, 이 처짐방지도구는 로울러일 수 있다.
상기 필름의 연신은 로울러에 의해 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막을 준비하는 방법에 대한 도면이다.
도시한 바와 같이, 배향필름대(140) 상부에 배향막 형성장치(120)가 위치하고 있다.
상기 배향막 형성장치(120)는 액정 배향제(104)가 투입되는 원료 주입구(106)와, 원료 주입구(106)와 연결되며 액정 배향제(104)를 혼합하고 용융시키는 압출부(108)와, 압출부(108)를 통해 용융된 액정 배향제(104)를 연속 배출시키기 위한 출구(110)을 가지며, 용융된 액정 배향제(104)가 담기는 다이(112)을 포함하고 있으며, 다이(112)의 출구(110)를 통하여 배출되는 액정 배향제(104)가 필름형태로 공기중에서 냉각되어 배향필름대(140)에 놓여지게 된다. 이렇게 준비된 배향필름(130)을 기판의 배향막을 위한 일정 크기로 절단한다. 여기서 출구(110)는 노즐 형태일 수 있다. 또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 압출부(108) 및 다이(112)에는 액정 배향제(104)를 용융시키기 위한 별도의 가열기를 더욱 포함한다.
이는 본 발명에서 이용하고자 하는 배향필름(130)을 형성 및 준비하는 예를 도시한 것으로 기타 다양한 방법의 고분자 배향필름을 준비할 수 있을 것이다.
도 5는 예를 들어 도 4와 같은 방법에 의해 준비된 배향필름을 이용하여 액 정표시장치용 기판에 부착하는 방법을 도시한 개략 측면도이다.
배향필름(130)의 한쪽 끝은 기판(102)의 일측에 고정시키고, 이를 타측방향으로 연신시킨다. 이때 연신에 의해 유기고분자 물질의 고분자 메인체인(main chain)은 일정방향으로 1차 배향하게 된다.
다음으로 적외선 조사를 행하는 바, 적외선 조사는 고분자물질의 원자, 분자의 병진, 진동운동을 가능하게 하고, 이와 동시에 공기압으로 고분자물질의 사이드체인(side chain)의 2차 배향을 유도한다. 공기압을 가진 기체는 반응이 적은 불활성기체로 그 예로는 N2가 있고, 본 발명에서 그 종류에 한정되지 않는다. 한편, 132는 보조 로울러로서, 기판(102)이 큰 경우에 배향필름(130)의 처짐을 방지하기 위한 보조기구로서, 로울러 이외의 다른 형태일 수도 있고, 로울러(132)의 개수는 필요에 따라 추가 또는 삭제할 수도 있다.
도 6은 도 5의 평면도로서, 도시한 바와 같이, 공기압을 가진 기체는 다수의 슬릿어셈블리(134)를 통해 공급되는 것을 도시하고 있다.
한편, 도 7은 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 배향필름(130)을 형성함과 동시에 본 발명에 따른 기체 및 적외선을 가하는 것을 도시하고 있다. 즉, 출구(110)를 통해 형성되는 배향필름(130)이 주로 "I" 영역에서 연신로울러(114)에 의해 연신되고, 이와 동시에 공기압을 가진 기체를 분사하고 적외선을 조사하는 방법을 도시하고 있다. 이러한 방법은 상황에 따라 여러 가지로 적용될 수 있는 적용 예를 도시한 것이다. 예를 들어, 기체로는 앞에서도 언급했듯이 N2기체를 사용할 수 있으며, 공기압은 바람직하게는 1∼5 Kgf/cm2으로 한다. 또한, 사이드체인(side chain)의 배향에 의한 선경사각(pretilt angle)의 값에 따라, 공기압은 1∼5 Kgf/cm2 이상이나 이하로도 적용 가능하다.
도 8은 상기 도 7의 "I"영역에서 이루어지는 연신 공정을 상세 설명한 것이다. 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이, 제 1 연신 롤러(210)와 제 2 연신 롤러(220)는 다이(112) 끝단의 출구(110)에서 나오는 배향필름(130)을 연신하게 된다. 이때, 배향필름(130)의 연신율은 두 롤(210, 220)의 속도차로 조절되게 된다. 또한, 연신율은 반드시 양의값을 가져야 한다.
도면에 도시하지는 않았지만, 연신공정은 고속의 공기를 이용하여 행할 수도 있다. 즉, 다이(112)의 출구(110)를 통해 나오는 배향필름(130)에 일측에 설치되어 있는 노즐로 에어(air)를 가하면, 배향필름은 이 에어(air)의 공기압으로 인해 연신된다.
그리고, 본 발명에 따른 배향필름(130)은 상기 배향막 형성장치(120)를 이용하여 배향막으로 형성하는 방법으로 한정되지 않고, 고체상태의 고분자 물질을 이용하여 기판 상에 배향막을 형성할 수 있는 장치라면 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
또한, 상기 배향막 형성장치(120)에 투여되는 액정 배향제(104)는 충분히 이미드화된 폴리이미드계 고분자 물질로 하는 것이 가장 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 따른 고체상태의 유기 고분자 물질로 이루어진 액정 배향제를 이용하여 필름 형태의 액정표시장치용 배향막을 형성하면, 다음과 같은 장점을 가진다.
첫째, 고온 공정이 요구되는 소성 공정을 생략할 수 있어, 기판의 손상을 방지할 수 있고, 공정을 단순화할 수 있다.
둘째, 고체상태의 고분자 물질을 이용하므로 용매에 의한 폐수 처리 문제를 해결할 수 있다.
셋째, 공정 중 연신처리를 통해, 액정 배향제의 고분자 배열을 제어할 수 있어, 배향막의 물리적, 화학적 성능을 향상시킬 수 있다.
넷째, 러빙공정을 생략할 수 있어 작업시간을 절약함은 물론, 불량유발을 최소화하면서 배향할 수 있다.
다섯째, 배향막을 연신하므로, 일정 두께를 형성할 수 있다.

Claims (9)

  1. 유기 고분자필름의 일측을 기판의 일측에 고정하고 상기 기판의 타측 방향으로 연신하는 단계와;
    적외선을 조사하면서 공기압을 가진 기체를 상기 연신되는 고분자필름에 공급하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 배향막 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연신하는 단계와 상기 기체공급단계는 동시에 이루어지는 배향막 형성방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체는 질소(N2)인 배향막 형성방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자필름을 연신할 때 처짐방지도구를 사용하는 배향막 형성방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 처짐방지도구는 로울러인 배향막 형성방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체는 다수의 슬릿을 가진 슬릿어셈블리에 의해 공급되는 배향막 형성방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기체는 1 Kgf/cm2 이상 5 Kgf/cm2 이하 의 공기압으로 공급되는 배향막 형성방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름의 연신은 로울러에 의해 이루어지는 배향막 형성방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름의 연신은 로즐로 에어(air)를 가하여 이루어지는 배향막 형성방법.
KR1020010088133A 2001-12-29 2001-12-29 액정표시장치용 배향막 형성방법 KR100779111B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010088133A KR100779111B1 (ko) 2001-12-29 2001-12-29 액정표시장치용 배향막 형성방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010088133A KR100779111B1 (ko) 2001-12-29 2001-12-29 액정표시장치용 배향막 형성방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030058005A KR20030058005A (ko) 2003-07-07
KR100779111B1 true KR100779111B1 (ko) 2007-11-27

Family

ID=32215762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010088133A KR100779111B1 (ko) 2001-12-29 2001-12-29 액정표시장치용 배향막 형성방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100779111B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05313012A (ja) * 1992-05-14 1993-11-26 Fujimori Kogyo Kk カラーフィルターの製造方法
JPH10177156A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Sharp Corp 感光性フィルム及びその製造方法、及び感光性フィルムを適用した立体表示装置及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05313012A (ja) * 1992-05-14 1993-11-26 Fujimori Kogyo Kk カラーフィルターの製造方法
JPH10177156A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Sharp Corp 感光性フィルム及びその製造方法、及び感光性フィルムを適用した立体表示装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030058005A (ko) 2003-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9997324B2 (en) Apparatus for fabricating flat panel display
US7095468B2 (en) Apparatus, mask, and method for printing alignment layer
JPH09105946A (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
US20150224548A1 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of liquid crystal display device
KR101010476B1 (ko) 평판표시소자의 제조방법 및 장치
KR100779111B1 (ko) 액정표시장치용 배향막 형성방법
KR100762174B1 (ko) 액정표시장치용 배향막 및 그의 제조방법
US8169584B2 (en) Fabricating method of a lightweight liquid crystal display device utilizing an auxiliary seal pattern
KR100806804B1 (ko) 배향막 인쇄장치
KR100493868B1 (ko) 액정주입방법
KR101255703B1 (ko) 액정패널 제조 방법
KR100914777B1 (ko) 액정표시패널과 그의 제조방법 및 장치
KR100626601B1 (ko) 액정표시장치용 액정패널
KR100760475B1 (ko) 액정표시장치용 이온 블로워
KR200266551Y1 (ko) 액정표시장치
KR100806803B1 (ko) 액정표시소자의 배향막 러빙방법
KR100963055B1 (ko) 액정표시장치의 배향막 형성 장치 및 그 형성 방법
KR19990075709A (ko) 액정표시장치와 그 제조방법
KR100950519B1 (ko) 액정표시패널의 러빙 장치 및 방법
KR101140118B1 (ko) 액정표시소자의 제조방법
KR100828455B1 (ko) 액정표시장치의 배향막 형성방법
KR100806805B1 (ko) 액정의 배향을 위한 배향막 형성 장치 및 그 장치를이용한 액정표시소자 제조방법
KR100650341B1 (ko) 합착 장치
KR20030001889A (ko) 액정표시소자의 배향막 러빙장치
KR20070009832A (ko) 액정표시장치 및 이의 제조방법 및 평판표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120928

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130930

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141021

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151028

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161012

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171016

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181015

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191015

Year of fee payment: 13