KR19980014978A - 강유전성 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강유전성 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 배향막의 프리틸트각을 배향막의 베이크를 위한 열처리온도, 러빙롤의 회전속도 및 러빙 깊이를 크게 하거나, 스테이지의 이동 속도를 감소시켜 프리틸트각을 증가시켜 10∼45°정도로 종래의 1∼3°보다 크게하여 FLC의 쉐브론 구조의 비균일점이 한 방향으로만 배열되도록 하였으므로, FLC의 응답 속도가 빠르므로 적은 초기 투자만으로 동화상 지원의 LCD를 얻을 수 있고 지그재그 불량 발생을 방지하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

강유전성 액정표시장치의 제조방법

본 발명은 강유전성 액정표시장치(Ferroelectric Liquid Crystal Display; 이하 FLCD라 칭함)의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 액정의 반응 속도가 빠른 경우 강유전성 액정(Ferroelectric Liquid Crystal; 이하 FLC라 칭함)을 사용하는 LCD에서 상·하측기판의 마주보는 부분에 위치하는 액정이 서로 다른 방향으로 틸트되어지는 쉐브론(chevron) 구조를 가질때, 배향막의 프리틸트각을 크게 하여 서로 다른 방향의 쉐브론 구조에 의한 지그재그 효과 불량 발생을 방지하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FLCD의 제조방법에 관한 것이다.

평판표시장치(flat panel display)의 일종인 LCD는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 장치로서, 종래 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고, 부피가 작으며, 대형화 및 고정세화가 가능하여 널리 사용되고 있다.

일반적으로 LCD는 화소전극이 형성되어 스위칭 소자와 연결되어 있는 하측 액정기판과 공통전극이 형성되어 있는 상측 액정기판의 사이에 액정이 밀봉되어 있는 형태로 구성된다.

일반적인 LCD에 관하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 석영이나 유리 또는 플라스틱 필름 등과 같은 투명기판 상에 인듐.틴.옥사이드(indium thin oxide; 이하 ITO라 칭함)로된 화소전극과 투명전극 패턴을 형성하고, 상기 투명전극 패턴의 단락을 방지하기 위한 보호막과 액정을 배열시키기 위한 배향막을 순차적으로 형성한다.

그다음 상기 배향막에 방향성을 주기 위하여 원통형의 코아에 천이 감겨 있는 러빙 롤로 러빙을 실시하여 배향막에 일정 방향의 골들을 형성한 후, 보호막과 칼라필터 등을 형성하여 하측 액정기판을 완성한다.

그후, 공통 전극을 갖는 상측 액정기판을 형성하고, 상기 상·하측 액정기판을 일정한 셀갭을 갖도록 스페이서 및 실패턴을 형성하여 봉합시키고, 셀갭에 액정을 주입하고, 밀봉하여 LCD를 완성한다.

일반적으로 LCD는 사용되는 액정의 종류에 따라 티.엔(Twisted Nematic), 에스.티.엔(Super Twisted Nematic), 강유전성 또는 코레스테릭 LCD 등으로 구분된다.

도 1은 종래 기술에 따른 FLCD의 단면도로서, 쉐브론 구조를 가지는 FLCD의 예이다.

먼저, 일반적인 LCD와 마찬가지로 투명전극(14) 및 배향막(16)이 각각 형성되어 있는 상·하측기판(10),(12)이 실패턴(18)에 의해 접합되어 있으며, 상기 상·하측기판(10),(12) 사이의 셀갭내에 FLC(20)가 채워져 밀봉되어 있다.

이때 상기 FLCD는 배향막(16)에 형성된 골에, 예를들어 1∼3°정도의 프리틸트각을 가져 액정이 이 각에 따라 배열되는데, 마주보는 상·하측기판(10),(12) 사이의 FLC(20)이 상변화를 위한 온도 변화 공정시의 팽창 변화나 상·하측기판(10),(12)의 배향막(16)간의 프리틸트각의 차이에 의해 서로 다른 방향으로 틸트되어 중앙 부분에서 비균일점(24)을 가지는 쉐브론 구조를 갖게 된다. 여기서 이상적인 FLCD는 상기의 쉐브론 구조를 갖지 않고 액정이 기판에 완전히 평행하게 배열되는 북 셀프(book shelf) 구조를 갖도록 하는 것이나, 상기의 북셀프 구조는 제조가 매우 어렵고 재현성이 적어, 이러한 문제점이 적은 쉐브론 구조로 형성하게 된다.

상기와 같은 종래 기술에 따른 FLCD는 소자의 특성을 향상시키기 위하여 형성되는 FLC(20)의 쉐브론 구조에서 비균일점(24)이 한쪽 방향으로만 형성되어야 하나, C1과 C2에서와 같이 서로 다른 방향의 비균일점(24)들이 하나의 기판에 존재하게 되어 이들이 만나는 지점에서 화상에 지그재그 결함이 발생되어 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상·하측기판의 배향막의 프리틸트각을 크게 하여 쉐브론 구조의 FLC가 비균일점을 한쪽 방향으로만 갖도록 하여 지그재그 결함 발생을 방지함으로서, 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FLCD의 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 강유전성 액정표시장치의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:상측기판12:하측기판

14:투명전극16:배향막

18:실패턴20:강유전성 액정

24:쉐브론 구조의 비균일점

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 FLCD 제조방법의 특징은, 상·하측기판 상에 투명전극을 각각 형성하는 공정과, 상기 상·하측기판 상에 배향막을 형성하되, 프리틸트각을 10∼45°가 되도록 형성하는 공정과, 상기 상·하측기판을 실패턴으로 봉합하고, 그 사이의 셀갭에 액정을 밀봉하는 공정을 구비함에 있다.

이하, 본 발명에 따른 FLCD의 제조방법에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 FLCD의 단면도이다.

먼저, 투명재질, 예를들어 석영이나 유리 또는 플라스틱 등으로된 상·하측기판(10),(12)상에 투명도전재질, 예를들어 ITO나 SnO₂로된 투명전극(14) 패턴과 폴리이미드 등의 재질로된 배향막(16)을 각각 형성하고, 상기 상·하측기판(10),(12)을 실패턴(18)으로 봉합한 후, 셀갭에 FLC(20)를 채워 밀봉한다.

이때 상기 배향막(16)은 프리틸트각이 10∼45°의 값을 가지도록 형성된 것으로서, 배향막(16)을 구성하는 폴리이미드의 종류나 구성 성분, 배향막(16) 베이크 공정시의 온도, 러빙 공정시의 러빙롤의 회전속도나 러빙 스테이지의 이동속도 및 러빙천과 배향막(16)과의 접촉깊이 등을 조절하면 프리틸트각을 조절할 수 있다.

예를들어 동일한 종류의 폴리이미드를 배향막으로 사용하는 경우에 열처리 온도나, 러빙롤의 회전속도 및 러빙 깊이를 크게하면, 프리틸트각이 증가되고, 스테이지의 이동속도를 증가시키면 프리틸트각은 감소된다.

따라서 응답 속도가 빠른 FLC(20)를 사용하므로 동화상도 지원할 수 있으며, 배향막(16)의 프리틸트각이 10° 이상일때 쉐브론 구조의 비균일점(24)이 어느 한 방향으로만 배열되는 FLC(20)의 특성을 이용하여 지그재그 결함이 방지된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 FLCD의 제조방법은 배향막의 프리틸트각을 10∼45°정도로 종래의 1∼3°보다 크게하여 FLC의 쉐브론 구조의 비균일점이 한 방향으로만 배열되도록 하였으므로, FLC의 응답 속도가 빠르므로 적은 초기 투자만으로 동화상 지원의 LCD를 얻을 수 있고 지그재그 불량 발생을 방지하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 상·하측기판 상에 투명전극을 각각 형성하는 공정과, 상기 상·하측기판 상에 배향막을 형성하되, 프리틸트각을 10∼45°가 되도록 형성하는 공정과, 상기 상·하측기판을 실패턴으로 봉합하고, 그 사이의 셀갭에 액정을 밀봉하는 공정을 구비하는 강유전성 액정표시장치의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 프리틸트각의 조절을 배향막의 베이크를 위한 열처리 온도, 러빙롤의 회전속도 및 러빙 깊이를 크게 하거나, 스테이지의 이동속도를 감소시켜 프리틸트각을 증가시키는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치의 제조방법.