KR102362199B1 - Method for Preparing Transparent Electrodes and Vertically-oriented Liquid Crystal Display Device Using Macro-pre-pattern - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극 및 수직 배향형 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 프리패턴의 측면에 전도성 물질을 증착한 다음, 매크로 프리패턴을 제거하여 생성되는 투명전극의 제조방법과 상기 투명전극을 이용하는 수직 배향형 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 수직배향형 액정표시소자는 검은색이 거의 완벽히 구현되며, 배향막없이 간단한 물리적 방법만으로 액정의 수직배향이 가능하여 고성능의 디스플레이 제조에 유용하다.
The present invention relates to a method of manufacturing a transparent electrode and a vertically aligned liquid crystal display device using a macro pre-pattern, and more particularly, by etching a substrate on which the macro pre-pattern is formed to deposit a conductive material on the side of the pre-pattern, and then to the macro pre-pattern. A method of manufacturing a transparent electrode produced by removing a pre-pattern, and a method of manufacturing a vertically aligned liquid crystal display using the transparent electrode.
The vertical alignment type liquid crystal display device manufactured by the manufacturing method according to the present invention is practically black, and it is useful for manufacturing a high-performance display because it is possible to vertically align the liquid crystal only with a simple physical method without an alignment layer.

Description

매크로 프리패턴을 이용한 투명전극 및 수직 배향형 액정표시소자의 제조방법{Method for Preparing Transparent Electrodes and Vertically-oriented Liquid Crystal Display Device Using Macro-pre-pattern}Method for Preparing Transparent Electrodes and Vertically-oriented Liquid Crystal Display Device Using Macro-pre-pattern

본 발명은 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극 및 수직 배향형 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 프리패턴의 측면에 전도성 물질을 증착한 다음, 매크로 프리패턴을 제거하여 생성되는 투명전극의 제조방법과 상기 투명전극을 이용하는 수직 배향형 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a transparent electrode and a vertically aligned liquid crystal display device using a macro pre-pattern, and more particularly, by etching a substrate on which the macro pre-pattern is formed to deposit a conductive material on the side of the pre-pattern, and then to the macro pre-pattern. A method of manufacturing a transparent electrode produced by removing a pre-pattern, and a method of manufacturing a vertically aligned liquid crystal display device using the transparent electrode.

액정표시장치 연구분야에 있어 액정을 배향막 없이 다양한 모드로 배향하는 것이 중요한 연구 분야이다. 투명전극 위에 새로운 배향막을 추가하지 않는 것이 큰 이슈이지만, 무배향막의 VA모드를 제작하는 연구는 기존에 많이 이루어지지 않은 연구분야이다. 완벽한 VA모드를 구현하기 위해 다양한 화학적 방법을 사용하고 있지만, 물리적인 방법만을 이용하여 VA모드를 구현하는 방법은 많지 않으며, 방법이 상당히 복잡한 단점이 있다. In the field of liquid crystal display research, it is an important research field to align liquid crystals in various modes without an alignment layer. It is a big issue not to add a new alignment layer on the transparent electrode, but research on fabricating the VA mode of the non-alignment layer is a research field that has not been done much in the past. Although various chemical methods are used to implement the perfect VA mode, there are not many methods to implement the VA mode using only a physical method, and the method is quite complicated.

액정 디스플레이 분야에서 수직 배향은 검은색을 거의 완벽히 구현할 수 있다는 장점이 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 하지만, 기존의 폴리머를 사용할 경우, 오염, 정전기, 불필요한 에너지 소모, 고온공정 등 여러 가지 단점들이 있다. 이런 단점들을 극복하기 위해 무배향막 디스플레이 또한 연구가 되고 있다. In the field of liquid crystal displays, vertical alignment is widely used because it has the advantage of being able to almost completely realize black. However, when using the existing polymer, there are several disadvantages such as contamination, static electricity, unnecessary energy consumption, and high-temperature process. In order to overcome these shortcomings, non-oriented film displays are also being studied.

무배향막 디스플레이를 위해 투명전극인 ITO를 패터닝하여 물리적으로 액정을 배향하는 방법이 제안되고 있다. 하지만, 수직배향은 굉장히 어려운 분야로, 깔끔한 검은색을 얻기 쉽지 않고, 그 방법조차 굉장히 복잡하다. 따라서, 간단한 방법으로 수직배향 액정표시장치를 얻는 방법이 필요하다.A method of physically aligning liquid crystals by patterning ITO, which is a transparent electrode, has been proposed for an alignment-free display. However, vertical alignment is a very difficult field, and it is not easy to obtain a clean black color, and even the method is very complicated. Accordingly, there is a need for a method for obtaining a vertically aligned liquid crystal display device in a simple manner.

대한민국 등록특허 10-125154호에는 나노구조 패턴이 형성된 투명전극 및 이를 이용한 수직배향형 액정표시소자에 관하여 기재하고 있다. 이 발명에서는 ITO를 이용하여 격자형상의 패턴을 제작하였지만, 복잡하고 많은 단계를 거치는 공정을 사용하며, 깔끔한 검은색을 얻기 힘들다는 단점을 가진다. Korean Patent Registration No. 10-125154 discloses a transparent electrode having a nanostructure pattern and a vertically aligned liquid crystal display device using the same. In this invention, a grid-shaped pattern was produced using ITO, but it uses a complex and many-step process, and has a disadvantage in that it is difficult to obtain a neat black color.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 매크로 패턴을 이용한 투명전극 제조방법 및 이를 이용한 수직 배향형 액정표시소자의 제조방법을 개발하였으며, 상기 수직 배향형 액정표시소자가 VA모드에서 배향막 없이 검은색을 거의 완벽히 구현 가능하다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have developed a method for manufacturing a transparent electrode using a macro pattern and a method for manufacturing a vertically aligned liquid crystal display using the same as a result of earnest efforts to solve the above problems. It was confirmed that black color can be almost completely realized without an alignment layer, and the present invention has been completed.

본 발명의 목적은 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극의 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a transparent electrode using a macro pre-pattern.

본 발명의 다른 목적은 상기 투명 전극을 이용한 수직 배향형 액정표시소자의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a vertically aligned liquid crystal display device using the transparent electrode.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 전도성 물질이 도포된 기판위에 매크로 프리패턴을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 전도성 물질을 매크로 프리패턴의 양 측면에 증착하는 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of (a) forming a macro pre-pattern on a substrate coated with a conductive material; and (b) etching the substrate on which the macro pre-pattern is formed to deposit a conductive material on both sides of the macro pre-pattern.

본 발명은 또한, (a) 매크로 프리패턴이 형성된 기판위에 전도성 물질을 도포하는 단계; 및 (b) 상기 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 전도성 물질을 매크로 프리패턴의 양 측면에 증착하는 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극의 제조방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of: (a) applying a conductive material on the substrate on which the macro pre-pattern is formed; and (b) etching the substrate on which the macro pre-pattern is formed to deposit a conductive material on both sides of the macro pre-pattern.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 투명전극이 서로 마주보게 하고 패턴이 수직방향이 되도록 배열한 다음, 상기 배열된 기판사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계를 포함하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.The present invention also includes the step of obtaining a vertically oriented liquid crystal display device by making the transparent electrodes manufactured by the above method face each other and arranging the pattern to be in a vertical direction, and then injecting liquid crystal between the arranged substrates. A method of manufacturing an alignment type liquid crystal display device is provided.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 투명전극이 마주보게 배열하고 패턴이 같은 방향이 되도록 다음, 상기 배열된 기판사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계를 포함하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a vertical alignment type liquid crystal display device comprising the steps of obtaining a vertically aligned type liquid crystal display device by injecting liquid crystals between the arranged substrates, so that the transparent electrodes manufactured by the above method are arranged to face each other and the patterns are in the same direction A method of manufacturing a liquid crystal display is provided.

본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 수직배향형 액정표시소자는 검은색이 거의 완벽히 구현되며, 배향막없이 간단한 물리적 방법만으로 액정의 수직배향이 가능하여 고성능의 디스플레이 제조에 유용하다.The vertical alignment type liquid crystal display device manufactured by the manufacturing method according to the present invention is practically black, and it is useful for manufacturing a high-performance display because it is possible to vertically align the liquid crystal only with a simple physical method without an alignment layer.

도 1은 본 발명에 의한 투명전극의 제조방법과 상기 패턴을 이용하여 제조되는 수직 배향형 액정표시장치의 배향모습을 도시한 것이다.
도 2는 ITO를 이용하여 유리위에 제작된 포토레지스트 패턴(a)과 VA모드를 제작한 셀 사진 및 편광판을 붙인 사진(b). VA 모드의 편광현미경 사진(c와 d)이다.
도 3은 ITO 패턴의 광학현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 의한 U형상을 가지는 투명전극의 사진이다.
도 5는 본 발명에 의한 세워진 형태의 투명전극의 사진이다.
1 is a view showing a method of manufacturing a transparent electrode according to the present invention and an orientation of a vertically aligned liquid crystal display device manufactured using the pattern.
2 is a photoresist pattern (a) made on glass using ITO, a photo of a cell prepared in VA mode, and a photo of a polarizing plate attached (b). Polarization micrographs (c and d) in VA mode.
3 is an optical micrograph of the ITO pattern.
4 is a photograph of a transparent electrode having a U shape according to the present invention.
5 is a photograph of a transparent electrode in an erected form according to the present invention.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is those well known and commonly used in the art.

본 발명에서는, ITO가 증착된 유리위에 포토레지스틀 이용하여 프리패턴을 형성한 다음, 이온밀링을 이용하여 프리패턴의 측면에 ITO를 부착하고 프리패턴을 제거하여 ITO패턴이 형성된 기판을 제작하였으며, 상기 기판을 이용하여 VA모드의 액정표시장치를 제작한 결과, 검은색이 거의 완벽이 구현되며, 배향막없이 간단한 물리적 방법만으로 액정의 수직배향이 가능한 것을 확인할 수 있었다.In the present invention, a pre-pattern is formed using a photoresist on the glass on which ITO is deposited, and then ITO is attached to the side of the pre-pattern using ion milling and the pre-pattern is removed to prepare a substrate on which the ITO pattern is formed. As a result of manufacturing a liquid crystal display in VA mode using the substrate, it was confirmed that black color was almost perfect, and vertical alignment of the liquid crystal was possible only with a simple physical method without an alignment layer.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 전도성 물질이 도포된 기판위에 매크로 프리패턴을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 전도성 물질을 매크로 프리패턴의 양 측면에 증착하는 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극의 제조방법에 관한 것이다.Accordingly, the present invention in one aspect, (a) forming a macro pre-pattern on a substrate coated with a conductive material; and (b) etching the substrate on which the macro pre-pattern is formed to deposit a conductive material on both sides of the macro pre-pattern.

본 발명은 다른 관점에서, (a) 매크로 프리패턴이 형성된 기판위에 전도성 물질을 도포하는 단계; 및 (b) 상기 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 전도성 물질을 매크로 프리패턴의 양 측면에 증착하는 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극의 제조방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention comprises the steps of: (a) applying a conductive material on a substrate on which a macro pre-pattern is formed; and (b) etching the substrate on which the macro pre-pattern is formed to deposit a conductive material on both sides of the macro pre-pattern.

본 발명에 있어서, 상기 증착된 전도성 물질의 두께는 1nm~100㎛이고 높이는 10nm~1000㎛이며, 증착된 전도성 물질 사이의 간격이 1~100㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는 두께는 1nm~10㎛이고 높이는 10nm~100㎛이며, 증착된 전도성 물질 사이의 간격이 1~50㎛이며, 더욱 바람직하게는 두께는 1nm~100nm이고 높이는 200nm~800nm이며, 증착된 전도성 물질 사이의 간격이 1~10㎛일 수 있다.In the present invention, the thickness of the deposited conductive material may be 1 nm to 100 μm, the height may be 10 nm to 1000 μm, and the gap between the deposited conductive materials may be 1 to 100 μm. Preferably, the thickness is 1 nm to 10 μm, the height is 10 nm to 100 μm, the spacing between the deposited conductive materials is 1 to 50 μm, more preferably the thickness is 1 nm to 100 nm, the height is 200 nm to 800 nm, and the deposited conductivity is The spacing between the materials may be 1 to 10 μm.

본 발명에 있어서, 상기 매크로 프리패턴은 기판 상에 프리패턴 물질을 증착시키고 포토리소그래피 또는 임프린팅 공정을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다. 매크로 프리패턴은 전도성 물질이 측면에 증착되어 투명전극을 형성하는 데 사용되므로 기판위에 일정한 모양을 가지는 매크로 프리패턴을 형성하는 공정이면 제한 없이 사용가능 하지만, 바람직하게는 포토리소그래피 또는 임프린팅 공정을 사용할 수 있다.In the present invention, the macro pre-pattern may be formed by depositing a pre-pattern material on a substrate and performing a photolithography or imprinting process. The macro pre-pattern can be used without limitation as long as it is a process of forming a macro pre-pattern having a certain shape on a substrate because a conductive material is deposited on the side and used to form a transparent electrode, but preferably a photolithography or imprinting process is used. can

본 발명에 있어서, 상기 전도성 물질은 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 징크옥사이드, 크롬, 인듐 틴 옥사이드(ITO), 니켈, 철, 티타늄, 몰리브덴, 실리콘, 징크 옥사이드(zinc oxide) 또는 티타늄 옥사이드(titanium oxide)인 것을 특징으로 할 수 있다. 전도성 물질은 에칭에 의하여 매크로 프리패턴의 측면에 증착되며, 기판에 전도성 물질이 도포된 다음 매크로 프리패턴을 형성하거나, 매크로 프리패턴을 형성한 다음 전도성 물질을 도포 가능하다. 이때 전도성 물질을 매크로 프리패턴의 형성 전에 도포하는 경우 매크로 프리패턴의 하부와 기판사이에 전도성 물질이 존재하므로 애칭 이후, 단면이 U형상을 가지는 투명전극을 수득할 수 있으며(도 4), 매크로 프리패턴의 형성이후 전도성 물질을 도포하는 경우 매크로 프리패턴의 측면에 증착된 전도성물질이외의 전도성물질은 전부 제거되므로, 새워진 형태의 투명전극을 수득할 수 있다(도 5). 또한 세워진 형태의 투명전극 및 U자형 투명전극의 세워진 부분은 기판에 대하여 70~90°의 각도를 가지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 80~90°, 가장 바람직하게는 85~90°의 각도를 가질 수 있다.In the present invention, the conductive material is gold, platinum, silver, copper, aluminum, zinc oxide, chromium, indium tin oxide (ITO), nickel, iron, titanium, molybdenum, silicon, zinc oxide or titanium oxide. (titanium oxide) may be characterized. The conductive material is deposited on the side of the macro pre-pattern by etching, and the conductive material is applied to the substrate to form the macro pre-pattern, or the conductive material can be applied after the macro pre-pattern is formed. At this time, when the conductive material is applied before the formation of the macro pre-pattern, since the conductive material exists between the lower portion of the macro pre-pattern and the substrate, it is possible to obtain a transparent electrode having a U-shape in cross section after etching (FIG. 4), When the conductive material is applied after the formation of the pattern, all conductive materials other than the conductive material deposited on the side of the macro pre-pattern are removed, so that a transparent electrode in a hollowed out type can be obtained (FIG. 5). In addition, the erected transparent electrode and the erected portion of the U-shaped transparent electrode preferably have an angle of 70 to 90° with respect to the substrate, more preferably 80 to 90°, and most preferably 85 to 90°. can have

또한 상기 전도성 물질은 투명전극이 형성 가능한 물질이면 제한 없이 사용가능하지만. 바람직하게는 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 징크옥사이드, 크롬, 또는 인듐 틴 옥사이드(ITO)일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 인듐 틴 옥사이드(ITO)를 사용 가능하다.In addition, the conductive material can be used without limitation as long as it is a material capable of forming a transparent electrode. Preferably, gold, platinum, silver, copper, aluminum, zinc oxide, chromium, or indium tin oxide (ITO) may be used, and more preferably indium tin oxide (ITO) may be used.

본 발명에 있어서, 상기 (b)단계 이후; (c) 매크로 프리패턴을 제거하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 매크로 프리패턴은 일반적으로 제거하여 투명전극이 형성된 기판의 투명도를 향상시키지만, 매크로 프리패턴이 특정한 기능을 가지는 경우 필요에 따라 제거하지 않고 사용할 수 있다.In the present invention, after step (b); (c) removing the macro pre-pattern; may be characterized in that it further comprises. The macro pre-pattern is generally removed to improve the transparency of the substrate on which the transparent electrode is formed, but when the macro pre-pattern has a specific function, it may be used without removing it if necessary.

본 발명에 있어서, 상기 기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyehtyleneterephthalate), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에틸렌(polyethylene), 석영, 유리, 실리콘, 실리콘 산화물 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 유리를 사용할 수 있다.In the present invention, the substrate may be selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyacrylate, polyethylene, quartz, glass, silicon, silicon oxide, and mixtures thereof. and preferably glass.

본 발명에 있어서, 상기 메크로 프리패턴은 폴리스타일렌, 키토산, 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 포토레지스트 화합물(photoresist) 또는 전도성 고분자로 제작되는 것을 특징으로 할 수 있다. 매크로 프리패턴은 리소그래피 또는 임프린팅 공정에 의하여 일정 모양으로 형성되고, 측면에 에칭에 의하여 전도성 물질이 증착된다. 이때, 매크로 프리패턴의 높이와 간격을 조절하여 증착되는 전도성 물질의 높이와 간격을 조절할 수 있다.In the present invention, the macro pre-pattern may be made of polystyrene, chitosan, polyvinylalcohol, polymethyl methacrylate (PMMA), a photoresist compound, or a conductive polymer. The macro pre-pattern is formed in a predetermined shape by a lithography or imprinting process, and a conductive material is deposited on the side surface by etching. In this case, the height and spacing of the deposited conductive material may be adjusted by adjusting the height and spacing of the macro pre-pattern.

본 발명에 있어서, 상기 에칭은 밀링 또는 스퍼터링으로 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다. 매크로 프리패턴 사이로 노출된 기판에 도포된 전도성 물질은 에칭에 의하여 매크로 프리패턴의 양측 벽면에 증착된다. 이때 에칭은 밀링 또는 스퍼터링으로 수행하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 이온밀링으로 수행할 수 있다. 상기 밀링은 0.001mTorr~10mTorr의 압력하에서 기체를 이용하여 플라즈마를 형성한 다음 상기 플라즈마를 100V~700V로 가속화하여 수행되며, 시간은 20~200초인 것이 바람직하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 이온 밀링에 사용되는 기체는 아르곤, 헬륨, 질소, 산소 및 이들의 혼합기체로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다.In the present invention, the etching may be characterized in that it is performed by milling or sputtering. The conductive material applied to the substrate exposed through the macro pre-pattern is deposited on both side walls of the macro pre-pattern by etching. In this case, the etching is preferably performed by milling or sputtering, and more preferably by ion milling. The milling is performed by forming plasma using a gas under a pressure of 0.001 mTorr to 10 mTorr and then accelerating the plasma to 100 V to 700 V, and the time is preferably 20 to 200 seconds, but is not limited thereto. In addition, the gas used for the ion milling is preferably selected from the group consisting of argon, helium, nitrogen, oxygen, and a mixture thereof.

한편, 상기의 방법으로 제조된 투명전극을 이용하여 수직배향형 액정 표시소자를 제작하는 경우, 검은색이 거의 완벽하게 구현될 것으로 예측하였다.On the other hand, in the case of manufacturing a vertically aligned liquid crystal display device using the transparent electrode manufactured by the above method, it was predicted that black color would be realized almost perfectly.

따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 방법으로 제조된 투명전극이 서로 마주보게 하고 패턴이 수직방향이 되도록 배열한 다음, 상기 배열된 기판사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계를 포함하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.Accordingly, in another aspect, the present invention provides a vertically oriented liquid crystal display by injecting liquid crystal between the arranged substrates after arranging the transparent electrodes manufactured by the above method to face each other and having a pattern in a vertical direction. It relates to a method of manufacturing a vertically aligned liquid crystal display device comprising the steps of.

또한 본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 방법으로 제조된 투명전극이 마주보게 배열하고 패턴이 같은 방향이 되도록 다음, 상기 배열된 기판사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계를 포함하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention includes the steps of obtaining a vertically oriented liquid crystal display device by injecting liquid crystal between the arranged substrates, then, so that the transparent electrodes manufactured by the above method are arranged to face and the pattern is in the same direction It relates to a method of manufacturing a vertically aligned liquid crystal display device.

상기 방법으로 제조된 투명전극은 기판의 일측면에 수직으로 형성된다. 이러한 기판 두 장을 투명전극이 마주보게 배열한 다음, 기판의 사이에 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 제작할 수 있다. 이때 두 장의 기판은 마주보는 두 개의 수직으로 형성된 투명전극이 동일한 방향으로 배열하거나 서로 교차되도록 배열할 수 있다. The transparent electrode manufactured by the above method is formed perpendicular to one side of the substrate. After arranging these two substrates so that the transparent electrodes face each other, liquid crystal is injected between the substrates to manufacture a vertically aligned liquid crystal display device. In this case, the two substrates may be arranged such that two vertically facing transparent electrodes are arranged in the same direction or cross each other.

[실시예][Example]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

실시예Example 1: 매크로 1: Macro 프리패턴을pre-pattern 이용한 투명 전극의 제작 Fabrication of transparent electrodes using

도 1과 같이 ITO가 증착된 유리 위에 포토레지스트를 이용하여 매크로 프리패턴을 제작하고, 이온밀링을 통해 매크로 프리패턴 벽면에 ITO를 증착하여 10nm 두께로 만든다. 마지막으로 매크로 프리패턴을 용매로 제거하여 10nm 두께의 패턴만 남긴다. 증착된 ITO 사이의 폭은 5um이며 높이는 약 400~600nm 정도로 만든다. 프리패턴을 제작할 때, 포토레지스트로 제작을 해도 되지만, 임프린팅 작업으로 프리패턴을 제작해도 무방하다. 1, a macro pre-pattern is manufactured using photoresist on the glass on which ITO is deposited, and ITO is deposited on the macro pre-pattern wall through ion milling to make it 10 nm thick. Finally, the macro pre-pattern is removed with a solvent, leaving only a 10 nm thick pattern. The width between the deposited ITO is 5um and the height is made about 400~600nm. When producing the pre-pattern, the photoresist may be used, but the pre-pattern may be produced by imprinting.

실시예Example 2: 상기 투명 전극을 이용한 수직배향형 액정표시소자의 제작 2: Fabrication of a vertically oriented liquid crystal display device using the transparent electrode

도1의 하단부에 나타난 바와 같이, 실시예 1에서 제작된 투명전극을 양면으로 하여, 패턴이 서로 수직으로 바라보게 액정 셀을 조립하여 액정을 주입한다. 그 결과, 액정이 수직으로 서 있는 VA 모드의 액정디스플레이가 제작된다. As shown in the lower part of Fig. 1, the transparent electrode prepared in Example 1 is used on both sides, and the liquid crystal cell is assembled so that the patterns are perpendicular to each other, and liquid crystal is injected. As a result, a liquid crystal display of VA mode in which the liquid crystal is vertically standing is produced.

도 2a와 같이 ITO 유리 위에 있는 프리 패턴을 기반으로 패턴을 만들며, 도 2b는 ITO 패턴으로 만든 VA 모드 액정디스플레이다. 도 2b의 작은 사진은 편광판을 수직으로 양면에 넣어 VA 모드가 보이는 검은 화면을 보여준다. 도 2c와 도 2d는 POM 사진으로, 액정분자가 수직으로 서 있는 것을 보여주는 사진이다. 도 2d의 conoscopy를 보면 정확히 VA 모드임을 알 수 있다. 패턴의 높이/셀 갭 = 0.5 이상일 경우, VA 모드가 나오게 되며, 선폭은 넓을수록 수직배향이 잘된다. A pattern is made based on the free pattern on the ITO glass as shown in Fig. 2a, and Fig. 2b is a VA mode liquid crystal display made with the ITO pattern. The small photo of FIG. 2b shows a black screen showing the VA mode by placing the polarizers on both sides vertically. 2c and 2d are POM pictures, showing that liquid crystal molecules stand vertically. Looking at the conoscopy of FIG. 2D, it can be seen that it is exactly in the VA mode. When the pattern height/cell gap = 0.5 or more, the VA mode appears, and the wider the line width, the better the vertical alignment.

도 3은 광학현미경으로 관찰한 ITO 패턴이다. 선폭은 5um이며, 높이는 800nm 정도이다. 3 is an ITO pattern observed with an optical microscope. The line width is 5 μm and the height is about 800 nm.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, it is clear that these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be. Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (11)

다음 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극을 포함하는 배향막-프리 수직배향형 액정표시소자의 제조방법:
(a) 전도성 물질이 도포된 기판 위에 매크로 프리패턴을 형성하는 단계;
(b) 상기 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 상기 전도성 물질을 상기 매크로 프리패턴의 양 측면에 증착하여 투명전극을 제조하는 단계; 및
(c) 상기 제조된 투명전극을 마주보게 배열하고, 상기 매크로 프리패턴이 수직 방향 또는 같은 방향이 되도록 배열한 다음 상기 배열된 기판 사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계.
A method of manufacturing an alignment film-free vertical alignment type liquid crystal display including a transparent electrode using a macro pre-pattern comprising the following steps:
(a) forming a macro pre-pattern on a substrate coated with a conductive material;
(b) etching the substrate on which the macro pre-pattern is formed and depositing the conductive material on both sides of the macro pre-pattern to prepare a transparent electrode; and
(c) arranging the prepared transparent electrodes to face, arranging the macro pre-patterns in a vertical direction or the same direction, and then injecting liquid crystal between the arranged substrates to obtain a vertically aligned liquid crystal display device.
다음 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 투명전극을 포함하는 배향막-프리 수직배향형 액정표시소자의 제조방법:
(a) 매크로 프리패턴이 형성된 기판 위에 전도성 물질을 도포하는 단계;
(b) 상기 매크로 프리패턴이 형성된 기판을 에칭하여 상기 전도성 물질을 상기 매크로 프리패턴의 양 측면에 증착하여 투명전극을 제조하는 단계; 및
(c) 상기 제조된 투명전극을 마주보게 배열하고, 상기 매크로 프리패턴이 수직 방향 또는 같은 방향이 되도록 배열한 다음 상기 배열된 기판 사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계.
A method of manufacturing an alignment film-free vertical alignment type liquid crystal display including a transparent electrode using a macro pre-pattern comprising the following steps:
(a) applying a conductive material on the substrate on which the macro pre-pattern is formed;
(b) etching the substrate on which the macro pre-pattern is formed and depositing the conductive material on both sides of the macro pre-pattern to prepare a transparent electrode; and
(c) arranging the prepared transparent electrodes to face, arranging the macro pre-patterns in a vertical direction or the same direction, and then injecting liquid crystal between the arranged substrates to obtain a vertically aligned liquid crystal display device.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (b)단계 이후에 매크로 프리패턴을 제거하는 단계;를 추가로 포함하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법.
The method of claim 1 or 2, further comprising: removing the macro pre-pattern after step (b).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증착된 전도성 물질의 두께는 1nm~100㎛이고 높이는 10nm~1000㎛이며, 증착된 전도성 물질의 간격이 1~100㎛인 것을 특징으로 하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법.
The vertically oriented liquid crystal according to claim 1 or 2, wherein the deposited conductive material has a thickness of 1 nm to 100 μm, a height of 10 nm to 1000 μm, and an interval between the deposited conductive materials is 1 to 100 μm. A method for manufacturing a display device.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 매크로 프리패턴은 기판 상에 프리패턴 물질을 증착시키고 리소그래피 또는 임프린팅 공정을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법.
The method of claim 1 or 2, wherein the macro pre-pattern is formed by depositing a pre-pattern material on a substrate and performing a lithography or imprinting process.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에칭은 밀링 또는 스퍼터링으로 수행되는 것을 특징으로 하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법.
The method of claim 1 or 2, wherein the etching is performed by milling or sputtering.
제6항에 있어서, 상기 밀링은 0.001mTorr~10mTorr의 압력하에서 기체를 이용하여 플라즈마를 형성한 다음 상기 플라즈마를 100V~700V로 가속화하여 수행되는 것을 특징으로 하는 수직배향형 액정표시소자의 제조방법.
The method of claim 6, wherein the milling is performed by forming plasma using a gas under a pressure of 0.001 mTorr to 10 mTorr and then accelerating the plasma to 100V to 700V.
다음 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 수직배향형 투명전극을 포함하는 배향막-프리 수직배향형 액정표시소자의 제조방법:
(a) 기판에 전도성 물질을 증착한 다음, 제1 매크로 프리패턴을 형성하는 단계;
(b) 에칭을 통하여 상기 제1 매크로 프리패턴의 측면에 상기 전도성 물질을 재증착하여 패턴을 가지는 제1 투명전극을 수득하는 단계;
(c) 상기 제1 투명전극이 형성된 기판 상에 제2 전도성 물질을 증착한 다음, 제1 투명전극과 수직이 되도록 제2 매크로 프리패턴을 형성하는 단계;
(d) 에칭을 통하여 상기 제2 매크로 프리패턴의 측면에 상기 제2 전도성 물질을 재증착하여 패턴을 가지는 제2 투명전극을 수득하는 단계; 및
(e) 상기 수득한 제1 투명전극 및 제2 투명전극을 마주보게 배열하고, 상기 매크로 프리패턴이 수직 방향 또는 같은 방향이 되도록 배열한 다음 상기 배열된 기판 사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계.
A method of manufacturing an alignment film-free vertically aligned liquid crystal display including a vertically aligned transparent electrode using a macro pre-pattern comprising the following steps:
(a) depositing a conductive material on a substrate and then forming a first macro pre-pattern;
(b) redepositing the conductive material on the side surface of the first macro pre-pattern through etching to obtain a first transparent electrode having a pattern;
(c) depositing a second conductive material on the substrate on which the first transparent electrode is formed, and then forming a second macro pre-pattern to be perpendicular to the first transparent electrode;
(d) redepositing the second conductive material on the side surface of the second macro pre-pattern through etching to obtain a second transparent electrode having a pattern; and
(e) arranging the obtained first transparent electrode and the second transparent electrode to face each other, arranging the macro pre-pattern in a vertical direction or in the same direction, and then injecting liquid crystal between the arranged substrates to display a vertically oriented liquid crystal display obtaining a device.
다음 단계를 포함하는 매크로 프리패턴을 이용한 수직배향형 투명전극 포함하는 배향막-프리 수직배향형 액정표시소자의 제조방법:
(a) 기판에 제1 매크로 프리패턴을 형성한 다음, 제1 전도성 물질을 증착하는 단계;
(b) 에칭을 통하여 상기 제1 매크로 프리패턴의 측면에 상기 제1 전도성 물질을 재증착하여 패턴을 가지는 제1 투명전극을 수득하는 단계;
(c) 상기 제1 투명전극이 형성된 기판 상에 제1 투명전극과 수직이 되도록 제2 매크로 프리패턴을 형성한 다음, 제2 전도성 물질을 증착하는 단계;
(d) 에칭을 통하여 상기 제2 매크로 프리패턴의 측면에 상기 제2 전도성 물질을 재증착하여 패턴을 가지는 제2 투명전극을 수득하는 단계; 및
(e) 상기 수득한 제1 투명전극 및 제2 투명전극을 마주보게 배열하고, 상기 매크로 프리패턴이 수직 방향 또는 같은 방향이 되도록 배열한 다음 상기 배열된 기판 사이로 액정을 주입하여 수직배향형 액정표시소자를 수득하는 단계.
A method of manufacturing an alignment film-free vertically aligned liquid crystal display including a vertically aligned transparent electrode using a macro pre-pattern comprising the following steps:
(a) forming a first macro pre-pattern on a substrate and then depositing a first conductive material;
(b) redepositing the first conductive material on the side surface of the first macro pre-pattern through etching to obtain a first transparent electrode having a pattern;
(c) forming a second macro pre-pattern perpendicular to the first transparent electrode on the substrate on which the first transparent electrode is formed, and then depositing a second conductive material;
(d) redepositing the second conductive material on the side surface of the second macro pre-pattern through etching to obtain a second transparent electrode having a pattern; and
(e) arranging the obtained first transparent electrode and the second transparent electrode to face each other, arranging the macro pre-pattern in a vertical direction or in the same direction, and then injecting liquid crystal between the arranged substrates to display a vertically oriented liquid crystal display obtaining a device.
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