KR20020036310A - 광배향을 적용한 ｏｃｂ 모드 액정디스플레이 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광배향을 이용하여 픽셀 내부는 OCB모드로, 외부는 수직배향으로 각각 달리 배향시켜서 왜곡전기장에 의한 배향결함을 최소화하고, 접촉적인 러빙공정을 비접촉식 광배향공정으로 대체하므로써 제조공정의 불량요인을 없애 생산수율을 향상시키도록 하는 것을 특징으로 하는 광배향을 적용한 OCB 모드 액정 디스플레이 제조방법에 관한 것으로,
투명전극(ITO)이 증착된 유리기판에 스핀코팅(spin coating)하여 열처리하는 단계와;
이 기판들을 자외선 램프를 사용하여 1J/㎠의 편광된 자외선을 마스크를 통해 필섹부분만 조사하여 픽셀내부는 수평배향이 되고 그외의 부분은 수직배향이 되도록 처리하는 단계와;
표면에 4.5㎛ 스페이서(spacer)를 산포하고 이를 역시 광배향된 PVCN(Poly vinly cinnamate)코팅 ITO와 접착후 액정을 주입하고 주입구를 봉지하여 액정셀을 완성하는 단계로 이루어짐이 특징이다.
Description
본 발명은 광배향을 적용한 OCB 모드 액정 디스플레이 제조방법에 관한 것으로, 특히 광배향을 이용하여 픽셀 내부는 OCB모드로, 외부는 수직배향으로 각각 달리 배향시켜서 왜곡전기장에 의한 배향결함을 최소화하고, 접촉적인 러빙공정을 비접촉식 광배향공정으로 대체하므로써 제조공정의 불량요인을 없애 생산수율을 향상시키도록 하는 것을 특징으로 하는 광배향을 적용한 OCB 모드 액정 디스플레이 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 뛰어난 화질과 얇고 가벼운 외관, 낮은 에너지소비 등의 장점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 자동차 운행 정보시스템(Car Navigation system) 등에 널리 쓰이고 있다.
그러나 상기와 같은 액정표시장치가 갖는 좁은 시야각과 느린 응답속도로 인해 대화면적용이나 동영상에 대한 요구를 제대로 수용하지 못하고 있다.
따라서, 기존의 TN(Twisted Nematic)모드 액정디스플레이 장치가 CRT(Cathod Ray Tube)에 비해 응답속도와 시야각에서 열등한 문제점을 해결하기 위해 OCB, IPS, VA 등 여러가지 모드에 대한 연구가 진행되고 있다.
이들 중 OCB(Optically Compensated Birefringence)모드 액정디스플레이 장치는 같은 방향으로 배향된 두 기판 사이에 네마틱 액정이 존재하여 휘어진 구조 (Bend Structure)를 갖고 있다.
이 모드는 현재 가장 널리 쓰이는 TN모드 액정 디스플레이와 비교하여 빠른 응답속도를 갖고 있어 동영상 장치로 응용될 수 있다. 또한 적절한 시야각 보상을 이용하면 기존 장치보다 넓은 시야각을 구현할 수 있다.
그러나, OCB모드의 문제점은 액정의 구부러진 구조를 어떻게 안정화 하는가 이다. 이를 해결하기 위해 블랙전압(Black Voltage)을 프레임마다 가해주는 싸이클 리셋팅(Cycle Resetting)방법 등이 제안되었으나, 높은 구동전압을 가할때 생기는 왜곡된 전기장에 의한 배향결함으로 화질 저하가 발생한다.
이를 해결하기 위해서는 부분적으로 다른 배향을 만드는 방법이 요구되나 기존의 러빙방법으로는 이를 구현하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 광배향법을 도입하여 OCB모드를 채택한 액정 디스플레이의 배향 안정화를 위한 방법을 제공토록 하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 기존의 러빙방법이 아닌 광배향을 이용하여 액정이 휨구조 (Bend Structure)를 갖는 안정하고 공정이 용이한 OCB모드를 구현하는 것으로, 그 원리는 광배향을 이용하여 픽셀 내부는 OCB모드로 외부는 수직배향으로 각각 달리 배향시켜서 왜곡전기장에 의한 배향결함을 최소화하고, 접촉적인 러빙공정을 비접촉식 광배향공정으로 대체하므로써 제조공정의 불량요인을 없애 생산수율을 향상시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
투명전극(ITO)이 증착된 유리기판에 스핀코팅(spin coating)하여 열처리하는 단계와;
이 기판들을 자외선 램프를 사용하여 1J/㎠의 편광된 자외선을 마스크를 통해 필섹부분만 조사하여 픽셀내부는 수평배향이 되고 그외의 부분은 수직배향이 되도록 처리하는 단계와;
표면에 4.5㎛ 스페이서(spacer)를 산포하고 이를 역시 광배향된 PVCN코팅 ITO와 접착후 액정을 주입하고 주입구를 봉지하여 액정셀을 완성하는 단계로 제조함이 특징이다.
도 1a는 OCB모드의 구동원리를 나타낸 것으로, 전압을 인가하기전 상태도.
도 1b는 OBC모드의 구동원리를 나타낸 것으로, 저전압을 인가한 상태도.
도 1c는 OBC모드의 구동원리를 나타낸 것으로, 고전압을 인가한 상태도.
도 2는 본 발명의 OBC모드 작동상태도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 기판 20: 액정
30: 비선택영역 40: 선택영역
이하에서 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 OCB모드의 구동시 나타나는 배향결합을 광배향을 이용하여 감소시키고자 하는 것이다.
먼저, 도 1을 통해 OCB모드의 구동원리를 나타내면 다음과 같다.
OCB(Optically Compensated Birefringence)모드 액정디스플레이 장치는 같은 방향으로 배향된 두 기판(10)사이에 네마틱 액정(20)이 존재하여 휘어진 구조(Bend Structure)로서, 일반적인 OCB 모드는 전압이 가해지지 않은 상태에서 퍼짐번형 (Splay Deformation) 구조의 액정배향을 나타낸다(도 1a).
그리고 구동시 안정한 휨구조(Bend Structure)를 만들기 위해 투과상태에서 약한 전압을 인가하여 퍼짐변형 상태에서 휨변형 상태로의 상전이가 일어나도록 한다(도 1b).
따라서 실제 구동은 이 휨변형 구조가 더 높은 전압에 의해 거의 평행배열에 가까워지면서 일어나게 된다(도 1c).
이처럼 저전압과 고전압을 번갈아 가하면서 액정구동이 이루어지게 되는데, 비투과상태인 고전압에서는 전극주변에 왜곡된 전기장의 크기가 증가하여 비선택영역(30)에 있는 액정층의 배향이 변하면서 배향결합을 일으킨다.
이로 인해 완전한 비투과상태가 이루어지지 못하여 콘트라스트(Contrast)를 떨어뜨리는 결과가 발생한다.
본 발명은 이를 보다 효과적으로 대처하기 위한 것으로, 비선택영역(30)을수직배향이 되도록 하여 왜곡 전기장에 의한 액정구동효과가 감소하여 배향결함을 최소화 할 수 있도록 하였다.
이를 나타낸 것이 도 2이다.
본 발명에 이용되는 광배향은 배향막 표면에 자외선을 조사하여 표면상태를 변화시키는 방법으로 이를 이용할 경우 자외선 조사전에 액정이 수직배향되는 상태를 수평배향으로 바꿀 수 있다. 또한 마스크를 사용하면 선택적으로 특정부위의 배향을 바꿀 수 있게 된다.
앞서 기술한 OCB 모드의 문제점을 해결하기 위해 기판 표면에 배향막을 도포하고 자외선을 조사하여 광배향시켜 OCB 모드를 형성하면 선택영역(전극이 중착된 영역, 40)에는 OCB모드가 그리고 비선택영역(전극이 중착되지 않은 영역, 30)에는 수직배향을 형성하여 왜곡된 전기장에 의한 효과를 감소시킬 수 있다.
또한 광배향은 비접촉식이므로 기존 러빙방식을 적용하여 발생하는 정전기, 이물질 등을 원천적으로 배제할 수 있어 제조공정의 생산수율을 향상시킬 수 있다
실시예)
알드리치(Aldrich)사의 PVCN(Polyvinly cinnamate)을 클로로벤젠에 1% 녹인 후 ITO가 증착된 유리기판에 스핀코팅(spin coating)하여 섭씨 150도에서 1시간 열처리하였다. 이 기판들을 오리엘(ORIEL Co.)사의 자외선 램프를 사용하여 1J/㎠의 편광된 자외선을 마스크를 통해 필섹부분만 조사하여 픽셀내부는 수평배향이 되고 그외의 부분은 수직배향이 되도록 처리하였다. 표면에 4.5㎛ 스페이서(spacer)를 산포하고 이를 역시 광배향된 PVCN코팅 TIO와 접착하였다. 여기에 머크(MERCK)사의MLC6012 액정을 주입하고 주입구를 봉지하여 액정셀을 완성하였다.
상술한 바와 같이 본 발명을 이용하면 선택영역(전극이 중착된 영역)에는 OCB모드가 그리고 비선택영역(전극이 중착되지 않은 영역)에는 수직배향을 형성하여 왜곡된 전기장에 의한 효과를 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
Claims (1)
- 투명전극(ITO)이 증착된 유리기판에 스핀코팅(spin coating)하여 열처리하는 단계와;이 기판들을 자외선 램프를 사용하여 1J/㎠의 편광된 자외선을 마스크를 통해 필섹부분만 조사하여 픽셀내부는 수평배향이 되고 그외의 부분은 수직배향이 되도록 처리하는 단계와;표면에 4.5㎛ 스페이서(spacer)를 산포하고 이를 역시 광배향된 PVCN(Poly vinly cinnamate)코팅 ITO와 접착후 액정을 주입하고 주입구를 봉지하여 액정셀을 완성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 광배향을 적용한 OCB 모드 액정디스플레이 제조방법.
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