KR20020040992A - 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치 - Google Patents

응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치에 관한 것으로, 일반적인 TN 수평 배향제가 수직 배향을 행할 수 있도록 액정 분자 장축의 선경사각이 각각 +θ, -θ가 되는 수평 배향제를 복층으로 형성하여 두 배향층의 배향력 벡터의 합력이 수직 배향력을 유지할 수 있도록 한 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 유리기판상에 형성된 배향막에 러빙(Rubbing)처리를 통하여 특정한 액정 분자 장축의 경사각인 선경사각을 갖는 박막 트랜지스터-액정표시장치에 있어서, 상기 유리기판의 상면에 제 1 TN 배향층이 형성되고, 그 상면에 배향제가 도포되어 특정한 선경사각을 갖도록 러빙되고, 러빙된 제 1 TN 배향층의 상면에 제 2 TN 배향층이 형성되고 그 상면에 배향제가 도포되어 제 1 TN 배향층과는 다른 선경사각을 갖도록 배향처리되어 각각의 배향력 벡터의 합력이 내부 액정분자의 배향을 제어하도록 된 것을 특징으로 한다.
본 발명을 적용하면, LCD 패널의 제작시 수직 배향제를 사용치 않아도 광시야각을 확보할 수 있으며, TN 모드에 비하여 수직 배향으로 빠른 응답속도를 얻을 수 있게 되고, 기존의 TN LCD 공정을 그대로 이용하여 장비의 수정이 없으며, 별도의 배향제 및 마스크 없이 수직배향을 실현할 수 있으므로 매우 경제적이다.

Description

응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치{TFT-LCD HAVING GOOD RESPONSE TIME}
본 발명은 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 박막 트랜지스터-액정 표시장치의 제조에 있어서 유리기판에 대한 액정 분자 장축의 선경사각도를 +θ,-θ를 각각 갖도록 수평 배향처리를 행함으로써 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 저전압에 의해 구동이 가능하면서 우수한 표시특성 및 양산의 가능성을 갖는 박막트랜지스터-액정표시장치(TFT-LCD)가 노트북 컴퓨터라든지 LCD텔레비전을 포함하는 다양한 형태의 전자제품에 디스플레이수단으로서 채용되고 있다.
그러한 TFT-LCD 패널은 픽셀(Pixel)단위의 신호를 인가하는 스위칭소자들을 형성하는 TFT어레이공정과, 색상을 구현하기 위한 컬러R/G/B어레이를 형성하는 컬러필터고정 및, TFT기판과 컬러필터기판 사이에서 액정셀을 형성하는 액정공정을 통해 제조된다.
상기한 TFT-LCD를 사용한 장치 예컨대, 노트북의 시야각은 좌우 45°, 상 20°, 하 40°정도가 가장 양호한 사양이다. 또한, 응답시간은 40∼60msec가 일반적이다. 이는 일반적인 TN 모드(Twist Nematic)의 한계로 알려져있다.
또한, 상기한 응답시간을 20∼30msec이하로 개선하기 위하여 OCB(Optically compensated bend) 모드가 제안되고 있으나, 아직 기술적으로 셀 갭 조절기술, 기타 재료공학적인 문제점으로 인해 그 응답시간의 개선은 미비한 상태로 남아있다.
시야각의 확보를 위해서는 IPS(In Plane Switching)나 WV 필름을 부착하고 있으나, WV 필름은 고가이며, IPS는 시야각은 확보되나 높은 구동전압 및 늦은 응답시간 등의 문제로 인해 시야각의 확보는 극히 부진한 상태이다.
또한, VA 모드의 LCD는 넓은 시야각과 응답시간의 개선효과를 갖는 모드이지만, 그것 역시 VA 모드용으로 사용되는 배향제의 개발이 아직 활발하게 이루어지지 못하고 있는 실정이며, 원인은 배향제의 구조에서 사이드 체인(Side Chain)이 많아서 중합도가 떨어지므로 합성이 용이치 못하기 때문이다.
한편, 사이드 체인이 유연하기 때문에 열에 약하며 초기 배향력을 유지하기가 매우 힘들어 배향력이 흐트러지는 문제가 있다. 따라서, 점차적으로 LCD 패널의 응답속도 및 시야각의 향상을 위해 수평 배향법에서 수직 배향법으로 개발이 전이되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 일반적인 TN 수평 배향제가 수직 배향을 행할 수 있도록 액정 분자 장축의 선경사각이 각각 +θ, -θ가 되는 수평 배향제를 복층으로 형성하여 두 배향층의 배향력 벡터의 합력이 수직 배향력을 유지할 수 있도록 한 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시패널을 개략적으로 도시한 측면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 배향력 벡터의 합을 도시한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
2:TFT-LCD패널, 4:유리기판,
6:제 1TN PI층, 8:제 1 배향력벡터,
10:제 2TN PI층, 12:제 2 배향력벡터,
14:배향력합 벡터.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 유리기판상에 형성된 배향막에 러빙(Rubbing)처리를 통하여 특정한 액정 분자 장축의 경사각인 선경사각을 갖는 박막 트랜지스터-액정표시장치에 있어서, 상기 유리기판의 상면에 제 1 TN 배향층이 형성되고, 그 상면에 배향제가 도포되어 특정한 선경사각을 갖도록 러빙되고, 러빙된 제 1 TN 배향층의 상면에 제 2 TN 배향층이 형성되고 그 상면에 배향제가 도포되어 제 1 TN 배향층과는 다른 선경사각을 갖도록 배향처리되어 각각의 배향력 벡터의 합력이 내부 액정분자의 배향을 제어하도록 된 것을특징으로 하는 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 제 1 TN 배향층의 선경사각은 -θ이 되게 하고, 제 2 TN 배향층의 선경사각은 +θ이 되게 한 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제 1 TN 배향층 및 상기 제 2 TN 배향층이 각 배향층의 흡수 파장의 빛을 각각 광조사하여 각각 특정한 배향력을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치가 제공된다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시패널을 개략적으로 도시한 측면도이다.
이를 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 박막 트랜지스터-액정표시패널(2)은 유리 기판(4)상에 제 1 TN PI층(6)을 형성시키고 선 경사각(Pretilt angle)이 -θ를 갖도록 러빙(Rubbing) 등으로 제 1 배향력 벡터(8)를 형성시킨다.
또한, 상기 제 1 TN PI층(6)의 상면에는 제 2 TN PI층(10)을 형성시키고 선 경사각(Pretilt angle)이 +θ를 갖도록 하여 상기 제 1 배향력 벡터(9)와 반대되는 방향으로 제 2 배향력 벡터(12)가 형성되도록 한다.
이때, 선 경사각(Pretilt angle)으로 +θ, -θ를 갖도록 하기 위하여 노말 TN 수평 배향제를 도포하여 배향 처리한다. 이때, 상기 제 1 TN PI층(6)과 제 2 TN PI층(10)의 수평 배향은 반대의 선 경사각(Pretilt angle)을 갖도록 배향 처리한다.
또한, 배향 처리된 기판(6, 10)은 수평 배향을 기준으로 90°트위스트 시켜 셀을 제작하거나, 평행하게 배향처리하여 트위스트 시키지 않고 셀을 제작토록 한다.
이때, 배향처리는 배향제 두층을 형성한 후 한번의 배향제의 고유 흡수 파장의 빛으로 한번 조사, 또는 두 번 조사로 배향력을 유도한다.
더불어, 상기 제 1 TN PI층(6)에 배향제를 도포한 후에 선 경사각(Pretilt angle)이 -θ를 갖도록 러빙(Rubbing)이나 고유 흡수 파장 빛으로 광을 조사한 후에 다시 상기 제 2 TN PI층(10)을 형성하여 선 경사각(Pretilt angle)이 +θ를 갖도록 러빙하거나, 상기 제 2 TN PI층(10)의 고유 흡수 파장의 빛을 광조사하여 배향력을 제어토록 한다.
이 넓은 시야각을 얻게 하기 위하여 하나의 도트(Dot)를 2, 4개로 분할하는 화소분할법보다는 단순하며, 기존의 TN 공정을 그대로 이용할 수 있음과 동시에 수직 배향의 장점을 살릴 수 있으므로 매우 효과적이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 배향력 벡터의 합을 도시한 도면이다.
상기한 바와 같이, 선 경사각(Pretilt angle)으로 +θ, -θ를 갖도록 하기 위하여 노말 TN 수평 배향제를 도포하여 배향 처리한 상기 제 1 TN PI층(6)과 제 2 TN PI층(10)의 수평 배향은 반대의 선 경사각(Pretilt angle)을 갖게 된다.
따라서, 반대의 수평 배향력의 벡터(8, 12) 합력(14)이 수직 배향력을 발생되게 한다. 이때, 리버스 틸트 디스클리네이션(Reverse tilt disclination)의 방지를 위하여 수직 방향에 대해 α의 선경사각(Pretilt angle)을 갖도록 한다.
상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
상기한 구성으로, 상기 제 1 TN PI층(6)과 상기 제 2 TN PI층(10)의 선 경사각(Pretilt angle)이 -θ, +θ를 갖게 되며, 이에 의해 반대의 각각 수평 배향력을 갖는 벡터(8, 12)의 합력(14)이 새로운 수직 배향력을 발생시키게 된다.
따라서, 기존의 TN 모드 공정을 변경시키지 않으면서 별도의 배향제를 사용하지 않고 수직 배향력을 형성시킬 수 있게 되며, 이를 통해 응답속도를 개선할 수 있으며, 광시야각을 확보할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치는 LCD 패널의 제작시 수직 배향제를 사용치 않아도 광시야각을 확보할 수 있으며, TN 모드에 비하여 수직 배향으로 빠른 응답속도를 얻을 수 있게 되고, 기존의 TN LCD 공정을 그대로 이용하여 장비의 수정이 없으며, 별도의 배향제 및 마스크 없이 수직배향을 실현할 수 있으므로 매우 경제적이다.

Claims (3)

  1. 유리기판상에 형성된 배향막에 러빙(Rubbing)처리를 통하여 특정한 액정 분자 장축의 경사각인 선경사각을 갖는 박막 트랜지스터-액정표시장치에 있어서,
    상기 유리기판의 상면에 제 1 TN 배향층이 형성되고, 그 상면에 배향제가 도포되어 특정한 선경사각을 갖도록 러빙되고, 러빙된 제 1 TN 배향층의 상면에 제 2 TN 배향층이 형성되고 그 상면에 배향제가 도포되어 제 1 TN 배향층과는 다른 선경사각을 갖도록 배향처리되어 각각의 배향력 벡터의 합력이 내부 액정분자의 배향을 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 TN 배향층의 선경사각은 -θ이 되게 하고, 제 2 TN 배향층의 선경사각은 +θ이 되게 한 것을 특징으로 하는 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 TN 배향층 및 상기 제 2 TN 배향층이 각 배향층의 흡수 파장의 빛을 각각 광조사하여 각각 특정한 배향력을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치.
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Citations (3)

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JPH06347795A (ja) * 1993-06-11 1994-12-22 Seiko Epson Corp 液晶表示素子およびその製造方法
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