KR19990043889A - Method for forming color liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칼라 액정표시장치의 형성방법에 관한 것으로, 상측 액정기판과 흡수판이 부착된 하측 액정기판의 셀갭에 수직배향제와 폴리머가 혼합된 콜레스테릭 액정을 주입하고 밀봉하고 상기 액정을 UV 경화시키는 공정으로 칼라 액정표시장치를 형성하여 시야각 의존성 및 파장 의존성을 감소시킴으로써 광시야각화를 가능하는 기술이다.The present invention relates to a method of forming a color liquid crystal display device, in which a cholesteric liquid crystal mixed with a vertical alignment agent and a polymer is injected into a cell gap of an upper liquid crystal substrate and a lower liquid crystal substrate to which an absorption plate is attached, A color liquid crystal display device is formed to reduce viewing angle dependence and wavelength dependency, thereby enabling a wide viewing angle.
Description
본 발명은 칼라 액정표시장치 ( Liquid Crystal Display; 이하 LCD 라 칭함) 의 형성방법에 관한 것으로서, 특히 수직배향된 액정에 폴리머 ( polymer ) 을 혼합하여 콜레스테릭 LCD 를 형성하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a color liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a technique of forming a cholesteric LCD by mixing a polymer with vertically aligned liquid crystal.
평판표시장치(flat pannel 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 칼라화 및 고정세화가 가능하여 널리 사용되고 있다.LCD, which is a type of flat panel display, is a device that changes the optical anisotropy by applying an electric field to the liquid crystal, which has fluidity of liquid and optical properties of crystals. It consumes more power than conventional cathode ray tube Low in volume, small in size, and capable of high-definition colorization and high definition, and is widely used.
일반적으로 LCD는 각각 투명전극 패턴들이 형성되어있는 상.하측 기판의 사이에 액정이 밀봉되어 있는 형태로 구성되며, 상기의 LCD는 반사광을 이용하는 반사형 LCD 이외에는 이.엘(Electro luminescence) 판넬이나 발광다이오드(Light Emitting Diode) 판넬 또는 냉음극선관(Cold Cathode Flourescence Lamp) 판넬 등의 광원을 구비하는 모듈의 형태로 사용된다.Generally, the LCD is configured such that a liquid crystal is sealed between upper and lower substrates on which transparent electrode patterns are formed. In addition to the reflection type LCD using reflection light, the LCD may include an electro luminescence panel, (Light Emitting Diode) panel or a cold cathode tube (Cold Cathode Fluorescence) panel.
도 1a 내지 도 1c 는 종래기술에 따른 칼라 LCD 의 형성방법을 도시한 단면도이다.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a conventional method of forming a color LCD.
먼저, 투명재질, 예를들어 석영이나 유리 또는 플라스틱 등으로된 하측 기판(31)을 식각하여 홈을 형성하되, 상기 칼라필터가 형성될 부분을 식각하여 홈을 형성하는 동시에 블랙 매트리스가 형성될 부분을 남겨둔다.First, a lower substrate 31 made of a transparent material such as quartz, glass, or plastic is etched to form a groove. A groove is formed by etching a portion where the color filter is to be formed, .
이때, 상기 하측 기판(31)은 석영이나 유리 또는 플라스틱으로 형성된 것이다. 그리고, 상기 홈은 100 ∼ 300 ㎛ 의 폭으로 형성하고, 상기 홈과 홈 사이의 간격, 즉 상기 블랙 매트리스가 형성될 부분은 8 ∼ 12 ㎛ 의 폭으로 형성한다.At this time, the lower substrate 31 is formed of quartz, glass, or plastic. The grooves are formed to have a width of 100 to 300 탆, and a distance between the grooves and the grooves, that is, a portion where the black mattress is to be formed, is formed with a width of 8 to 12 탆.
그 다음에, 상기 식각되지 않은 하측기판(31)에 블랙 매트리스를 형성한다. 이때, 상기 블랙 매트리스는 칼라의 순도저하를 방지할 수 있는 검은색 안료나 크롬계열의 금속을 이용하여 형성한다.Then, a black mattress is formed on the lower substrate 31 which is not etched. At this time, the black mattress is formed by using a black pigment or a chromium-based metal that can prevent the degradation of color purity.
그리고, 상기 홈의 저부에 하측 투명전극을 소정두께 형성한다.A lower transparent electrode is formed on the bottom of the groove to a predetermined thickness.
이때, 상기 하측 투명전극(17)은 인듐.틴.옥사이드(indium thin oxide; 이하 ITO라 칭함)나 산화주석(SnO2) 등의 재질로 형성된 것이다.At this time, the lower transparent electrode 17 is formed of a material such as indium thin oxide (ITO) or tin oxide (SnO 2 ).
그 다음에, 전체표면상부에 상기 투명전극용 보호막(도시안됨)을 형성하고, 그 상부에 하측 배향막을 소정두께 형성한 다음, 상기 배향막에 방향성을 주기 위하여 원통형의 코아에 천이 감겨있는 러빙 롤을 사용하여 러빙을 실시한다.Then, a protective film for the transparent electrode (not shown) is formed on the entire surface, a lower orientation film is formed on the protective film for the transparent electrode, and a rubbing roll in which a cylindrical core is wound to give directionality to the orientation film To perform rubbing.
그 다음에, 상측 액정기판(35)에 상측 투명전극, 보호막 및 상측 배향막을 순차적으로 형성한다.Then, an upper transparent electrode, a protective film, and an upper alignment film are sequentially formed on the upper liquid crystal substrate 35.
이때, 상기 상측 기판(35)은 석영이나 유리 또는 플라스틱으로 형성된 것이다. 그리고, 상측 투명전극은 ITO 또는 SnO2재질로 형성된 것이다.At this time, the upper substrate 35 is formed of quartz, glass or plastic. The upper transparent electrode is formed of ITO or SnO 2 material.
그후, 상기 상측 또는 하측 기판(35,31) 상에 접합 및 액정 밀봉을 위한 실패턴을 형성하고 상기 상.하측 기판(35,31)을 접합시킨 다음, 상기 홈에 의하여 형성된 셀갭에 콜레스테릭 액정(37)을 주입하고 밀봉한다.Thereafter, the upper and lower substrates 35 and 31 are bonded and a seal pattern for liquid crystal sealing is formed, the upper and lower substrates 35 and 31 are bonded together, and then the cell gap formed by the grooves is cholesteric The liquid crystal 37 is injected and sealed.
이때, 상기 콜레스테릭 액정(37)은 액정의 형태를 유지하며 충격을 흡수하는 역할을 하는 폴리머가 함유된 것으로, 상기 액정에 주입되는 불순물의 종류에 따라 우선과 좌선의 나선형으로 형성된다. 그리고, 상기 우선의 콜레스테릭 액정은 편광된 빛을 반사하고, 좌선의 콜레스테릭 액정은 편광된 빛을 투과하여 후속공정으로 형성되는 흡수판이 편광된 빛을 흡수되도록 한다.At this time, the cholesteric liquid crystal 37 contains a polymer which functions as a liquid crystal and absorbs impact, and is formed in a spiral shape in accordance with the kind of impurities injected into the liquid crystal. The first cholesteric liquid crystal reflects the polarized light and the left cholesteric liquid crystal transmits the polarized light so that the absorption plate formed in the subsequent process absorbs the polarized light.
여기서, 상기 편광된 빛은 n·d = m·λ ( n:액정의 굴절율, d:셀갭, m:상수, λ:콜레스테릭 액정에 반사된 빛의 파장 ) 식과 같은 브래그(bragg) 반사를 일으킨다.Here, the polarized light has Bragg reflections such as n d = m · λ (n: refractive index of liquid crystal, d: cell gap, m: constant, λ: wavelength of light reflected by cholesteric liquid crystal) Cause.
그리고, 상기 불순물의 양에 따라 상기 콜레스테릭 액정(37)의 피치가 증가 또는 감소하여 상기 λ 의 크기를 560 ∼ 650 nm 정도의 범위로 변화시킴으로써 칼라의 색상을 향상시킬 수 있다.The pitch of the cholesteric liquid crystal 37 increases or decreases according to the amount of the impurities, and the color of the color can be improved by changing the size of the lambda in the range of about 560 to 650 nm.
그 다음에, 상기 하측 기판(31)에 흡수판(33)을 부착하여 칼라 LCD 모듈을 완성한다.Then, an absorption plate 33 is attached to the lower substrate 31 to complete a color LCD module.
이때, 상기 흡수판(33)은 상기 콜레스테릭 액정(37)을 투과하는 빛을 흡수하여 상기 콜레스테릭 액정(37)에 의하여 반사되는 부분의 색상의 선명도를 향상시킨다.At this time, the absorption plate 33 absorbs the light transmitted through the cholesteric liquid crystal 37, thereby improving the sharpness of the color of the portion reflected by the cholesteric liquid crystal 37.
그리고, 상기 흡수판(33)은 크롬을 포함하는 물질로 형성하거나 검은색 안료를 이용하여 형성한다.The absorption plate 33 is formed of a material containing chromium or a black pigment.
그 다음에, 상기 하측 기판(31) 상부에 편광판(도시안됨)을 형성한다.Then, a polarizer (not shown) is formed on the lower substrate 31.
여기서, 상기 반사되어 나오는 빛의 파장 λ 는 피치 p 와 굴절율 n 의 곱과 같다.Here, the wavelength? Of the reflected light is equal to the product of the pitch p and the refractive index n.
상기 도 1a 는 전원이 인가된 상태를 도시하고, 상기 도 1b 는 전원인 인가된 상태를 도시한다.FIG. 1A shows a state in which power is applied, and FIG. 1B shows a state in which a power source is applied.
그리고, 도 1c 는 UV 광을 이용하여 액정을 경화시키고 입사광을 조사한 다음, 부분적으로 선택반사되는 현상을 도시한다.1C shows a phenomenon in which a liquid crystal is cured by using UV light, incident light is irradiated, and then partially selectively reflected.
이때, 상기 UV 광에 의하여 폴리머가 경화되어 경화된 폴리머(39)가 액정을 구획한다.At this time, the polymer is cured by the UV light, and the cured polymer 39 divides the liquid crystal.
상기한 바와같이 종래기술에 따른 칼라 액정표시장치는, λ = np 에 맞는 짧은 파장 영역의 빛이 반사되므로 시야각에 대한 의존성이 크기 때문에 칼라변화가 심한 문제점이 있다.As described above, the color liquid crystal display device according to the related art has a problem in that a color change is serious because light in a short wavelength range corresponding to [lambda] = np is reflected, and thus the dependence on the viewing angle is large.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 시야각 의존성 및 특정 파장 의존성을 해결하여 소자의 광시야각화를 가능하게 하는 칼라 액정표시장치의 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of forming a color liquid crystal display device capable of solving a viewing angle dependency and a specific wavelength dependence to enable wide viewing angle of a device.
도 1a 내지 도 1c 는 종래기술에 따른 칼라 액정표시장치를 도시한 단면도.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a conventional color liquid crystal display device.
도 2a 내지 도 2d 는 본 발명에 따른 칼라 액정표시장치를 도시한 단면도.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a color liquid crystal display device according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art
11,31 : 하측 액정기판 13,33 : 흡수판11, 31: Lower liquid crystal substrate 13, 33:
15,35 : 상측 액정기판 17,37 : (콜레스테릭)액정15, 35: upper liquid crystal substrate 17, 37: (cholesteric liquid crystal)
19,21,23,39 : 폴리머 25 : 빛의 방향자19,21,23,39: Polymer 25: Direction of light
이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 칼라 액정표시장치의 형성방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a color liquid crystal display device,
상측 액정기판과 흡수판이 부착된 하측 액정기판의 셀갭에 수직배향제와 폴리머가 혼합된 콜레스테릭 액정을 주입하고 밀봉하는 공정과,Injecting and sealing a cholesteric liquid crystal mixed with a vertical alignment agent and a polymer in a cell gap of an upper liquid crystal substrate and a lower liquid crystal substrate to which an absorption plate is attached,
상기 액정을 UV 경화시키는 공정을 포함하는 것과,And a step of UV-curing the liquid crystal,
상기 UV 경화공정은 상기 액정에 수직배향 임계전압보다 작은 전압을 인가하며 실시하는 것을 특징으로한다.And the UV curing process is performed by applying a voltage smaller than a vertical alignment threshold voltage to the liquid crystal.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 투명재질, 예를들어 석영이나 유리 또는 플라스틱 등으로된 하측 기판(11)을 식각하여 홈을 형성하되, 상기 칼라필터가 형성될 부분을 식각하여 홈을 형성하는 동시에 블랙 매트리스가 형성될 부분을 남겨둔다.First, a lower substrate 11 made of a transparent material such as quartz, glass, or plastic is etched to form a groove. A portion where the color filter is to be formed is etched to form a groove, .
이때, 상기 하측 기판(11)은 석영이나 유리 또는 플라스틱으로 형성된 것이다. 그리고, 상기 홈은 100 ∼ 300 ㎛ 의 폭으로 형성하고, 상기 홈과 홈 사이의 간격, 즉 상기 블랙 매트리스가 형성될 부분은 8 ∼ 12 ㎛ 의 폭으로 형성한다.At this time, the lower substrate 11 is formed of quartz, glass or plastic. The grooves are formed to have a width of 100 to 300 탆, and a distance between the grooves and the grooves, that is, a portion where the black mattress is to be formed, is formed with a width of 8 to 12 탆.
그 다음에, 상기 식각되지 않은 하측기판(31)에 블랙 매트리스를 형성한다. 이때, 상기 블랙 매트리스는 칼라의 순도저하를 방지할 수 있는 검은색 안료나 크롬계열의 금속을 이용하여 형성한다.Then, a black mattress is formed on the lower substrate 31 which is not etched. At this time, the black mattress is formed by using a black pigment or a chromium-based metal that can prevent the degradation of color purity.
그리고, 상기 홈의 저부에 하측 투명전극을 소정두께 형성한다.A lower transparent electrode is formed on the bottom of the groove to a predetermined thickness.
이때, 상기 하측 투명전극은 인듐.틴.옥사이드(indium thin oxide; 이하 ITO라 칭함)나 산화주석(SnO2) 등의 재질로 형성된 것이다.At this time, the lower transparent electrode is formed of a material such as indium thin oxide (ITO) or tin oxide (SnO 2 ).
그 다음에, 전체표면상부에 상기 투명전극용 보호막(도시안됨)을 형성하고, 그 상부에 하측 배향막을 소정두께 형성한 다음, 상기 배향막에 방향성을 주기 위하여 원통형의 코아에 천이 감겨있는 러빙 롤을 사용하여 러빙을 실시한다.Then, a protective film for the transparent electrode (not shown) is formed on the entire surface, a lower orientation film is formed on the protective film for the transparent electrode, and a rubbing roll in which a cylindrical core is wound to give directionality to the orientation film To perform rubbing.
그 다음에, 상측 액정기판(15)에 상측 투명전극, 보호막 및 상측 배향막을 순차적으로 형성한다.Then, an upper transparent electrode, a protective film, and an upper alignment film are sequentially formed on the upper liquid crystal substrate 15.
이때, 상기 상측 기판(15)은 석영이나 유리 또는 플라스틱으로 형성된 것이다. 그리고, 상측 투명전극은 ITO 또는 SnO2재질로 형성된 것이다. 그리고, 상기 배향막은 고정에너지가 작은 수직배향제를 이용하여 수직배향한다.At this time, the upper substrate 15 is formed of quartz, glass or plastic. The upper transparent electrode is formed of ITO or SnO 2 material. The alignment layer is vertically aligned using a vertical alignment agent having a small fixed energy.
그후, 상기 상측 또는 하측 기판(15,11) 상에 접합 및 액정 밀봉을 위한 실패턴을 형성하고 상기 상.하측 기판(15,11)을 접합시킨 다음, 상기 홈에 의하여 형성된 셀갭에 콜레스테릭 액정(17)을 주입하고 밀봉한다.Thereafter, the upper and lower substrates 15 and 11 are bonded and a seal pattern for liquid crystal sealing is formed, and the upper and lower substrates 15 and 11 are bonded to each other. Then, The liquid crystal 17 is injected and sealed.
이때, 상기 콜레스테릭 액정(17)은 액정의 형태를 유지하며 충격을 흡수하는 역할을 하는 폴리머가 함유된 것으로, 상기 액정에 주입되는 불순물의 종류에 따라 우선과 좌선의 나선형으로 형성된다. 그리고, 상기 우선의 콜레스테릭 액정은 편광된 빛을 반사하고, 좌선의 콜레스테릭 액정은 편광된 빛을 투과하여 후속공정으로 형성되는 흡수판이 편광된 빛을 흡수되도록 한다.At this time, the cholesteric liquid crystal 17 contains a polymer which maintains the liquid crystal shape and absorbs the impact, and is formed in a spiral shape in accordance with the type of impurities injected into the liquid crystal. The first cholesteric liquid crystal reflects the polarized light and the left cholesteric liquid crystal transmits the polarized light so that the absorption plate formed in the subsequent process absorbs the polarized light.
여기서, 상기 편광된 빛은 n·d = m·λ ( n:액정의 굴절율, d:셀갭, m:상수, λ:콜레스테릭 액정에 반사된 빛의 파장 ) 식과 같은 브래그(bragg) 반사를 일으킨다.Here, the polarized light has Bragg reflections such as n d = m · λ (n: refractive index of liquid crystal, d: cell gap, m: constant, λ: wavelength of light reflected by cholesteric liquid crystal) Cause.
그리고, 상기 불순물의 양에 따라 상기 콜레스테릭 액정(17)의 피치가 증가 또는 감소하여 상기 λ 의 크기를 560 ∼ 650 nm 정도의 범위로 변화시킴으로써 칼라의 색상을 향상시킬 수 있다.The pitch of the cholesteric liquid crystal 17 increases or decreases according to the amount of the impurities, and the color of the color can be improved by changing the size of the lambda in the range of about 560 to 650 nm.
그 다음에, 상기 하측 기판(11)에 흡수판(13)을 부착하여 칼라 LCD 모듈을 완성한다.Then, an absorption plate 13 is attached to the lower substrate 11 to complete a color LCD module.
이때, 상기 흡수판(13)은 상기 콜레스테릭 액정(17)을 투과하는 빛을 흡수하여 상기 콜레스테릭 액정(17)에 의하여 반사되는 부분의 색상의 선명도를 향상시킨다.At this time, the absorption plate 13 absorbs the light transmitted through the cholesteric liquid crystal 17, thereby improving the sharpness of the color of the portion reflected by the cholesteric liquid crystal 17.
그리고, 상기 흡수판(13)은 크롬을 포함하는 물질로 형성하거나 검은색 안료를 이용하여 형성한다.The absorption plate 13 may be formed of a material containing chromium or a black pigment.
그 다음에, 상기 하측 기판(11) 상부에 편광판(도시안됨)을 형성한다.Then, a polarizing plate (not shown) is formed on the lower substrate 11.
그리고, 수직배향 임계전압보다 낮은 전압으로 상기 액정기판에 전원을 인가하며 상부로부터 UV 를 조사하여 상기 폴리머를 경화시켜 도 2a 의 상태를 형성한다.Then, power is applied to the liquid crystal substrate at a voltage lower than the vertical alignment threshold voltage, and UV is irradiated from above to cure the polymer to form the state of FIG. 2A.
그 다음에, 전원을 끊어 상기 도 2b 의 상태를 형성하고 상태를 유지한다. 이때, 상기 도 2b 는 입사광을 선택적으로 반사한다. 그리고, 반사광은 백색이 된다.Then, the power is turned off to form the state shown in FIG. 2B and the state is maintained. At this time, FIG. 2B selectively reflects incident light. Then, the reflected light becomes white.
그리고, 상기 액정기판에 다시 전원을 인가하되, 수직배향 효과가 유발될 수 있도록 수직배향 임계전압을 인가한다.Then, power is applied to the liquid crystal substrate again, and a vertical alignment threshold voltage is applied so that a vertical alignment effect can be generated.
이로인하여, 도 2c 의 상태와 도 2d 의 상태를 오가며 콜레스테릭 LCD 로 사용된다.As a result, it is used as a cholesteric LCD by going through the state of FIG. 2C and the state of FIG. 2D.
여기서, 상기 도 2c 의 상태는 폴리머와 상관없이 액정이 모두 수직배향된 상태로 빛이 흡수판(13)에 모두 흡수되어 흑색을 구현한다.Here, in the state of FIG. 2C, all of the liquid crystal is vertically aligned irrespective of the polymer, and light is absorbed into the absorption plate 13 to realize black.
그리고, 상기 도 2d 는 액정이 도 2b 의 경화된 상태로 돌아가 입사광을 반사하되, 전원이 인가된 상태이므로 경화된 폴리머와 상관없이 색변화를 일으켜 칼라를 구현한다. 이때, LCD 는 다양한 색변화를 구현하며 광시야각화될 수 있다.2D, the liquid crystal returns to the cured state of FIG. 2B and reflects the incident light. Since the power source is applied, the color is changed by causing the color change regardless of the cured polymer. At this time, the LCD can realize various color changes and can be wide viewing angle.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 칼라 액정표시장치의 형성방법은, 종래기술에서와 같은 시야각 의존성 및 파장 의존성을 감소시킴으로써 광시야각화를 가능하는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the method of forming a color liquid crystal display according to the present invention has the effect of enabling a wide viewing angle by reducing viewing angle dependence and wavelength dependency as in the prior art.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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| KR1019970064936A KR19990043889A (en) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | Method for forming color liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019970064936A KR19990043889A (en) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | Method for forming color liquid crystal display device |
Publications (1)
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|---|---|
| KR19990043889A true KR19990043889A (en) | 1999-06-15 |
Family
ID=66095203
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019970064936A KR19990043889A (en) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | Method for forming color liquid crystal display device |
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-
1997
- 1997-11-29 KR KR1019970064936A patent/KR19990043889A/en not_active Application Discontinuation
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