KR20050041700A

KR20050041700A - 액정표시소자의 러빙방법

Info

Publication number: KR20050041700A
Application number: KR1020030076956A
Authority: KR
Inventors: 유재춘; 손해준
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-04
Also published as: US20070254114A1; US7252863B2; US8236107B2; KR100960496B1; US20050095372A1

Abstract

본 발명은 대면적에 적합하고, 러빙불량을 제거할 수 있는 액정표시소자의 러빙방법에 관한 것으로, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 자기점성유체(Magneto-Rheological fluid)를 포함하는 배향액을 도포하는 단계; 상기 배향막이 도포된 기판을 일정각 회전시키는 단계; 상기 기판을 이동시켜 자기장 발생장치를 통과시킴으로써, 상기 배향막을 자기장에 노출시킴으로써, 러빙각 θ1을 갖는 골을 형성하는 단계; 및 상기 자기장에 노출된 배향막을 소성시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

액정표시소자의 러빙방법{RUBBING METHOD OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 자기장을 이용한 액정표시소자의 러빙방법에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.

도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 액정표시소자(1)는 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부기판(5)은 구동소자 어레이(Array)기판으로써, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와 같은 구동소자가 형성되어 있다. 상부기판(3)은 칼라필터(Color Filter)기판으로써, 실제 칼라를 구현하기 위한 칼라필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.

상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 실링재(Sealing material)(9)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성되어 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.

액정표시소자의 제조공정은 크게 하부기판(5)에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판공정과 상부기판(3)에 칼라필터를 형성하는 칼라필터기판공정 및 셀(Cell)공정으로 구분될 수 있는데, 이러한 액정표시소자의 공정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 구동소자 어레이공정에 의해 하부기판(5)상에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Date Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 구동소자 어레이공정을 통해 상기 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.

또한, 상부기판(3)에는 칼라필터공정에 의해 칼라를 구현하는 R,G,B의 칼라필터층과 공통전극을 형성한다(S104).

이어서, 상기 상부기판(3) 및 하부기판(5)에 각각 배향막을 도포한 후 상부기판(3)과 하부기판(5) 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angel)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S102,S105). 그 후, 하부기판(5)에 셀갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포하고 상부기판(3)의 외곽부에 실링재를 도포한 후 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)에 압력을 가하여 합착한다(S103,S106,S107). 한편, 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)은 대면적의 유리기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 유리기판에 복수의 패널(Panel)영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 TFT 및 칼라필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정패널을 제작하기 위해서는 상기 유리기판을 절단, 가공해야만 한다(S108). 이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후 각 액정패널을 검사함으로써 액정표시소자를 제작하게 된다(S109,S110).

상기와 같은 과정을 통하여 제작된 액정표시소자는 액정의 전기광학효과를 이용하는 것으로, 이 전기광학효과는 액정 자체의 이방성과 액정의 분자배열 상태에 의해 결정되어지므로, 액정의 분자 배열에 대한 제어는 액정표시장치의 표시 품위 안정화에 큰 영향을 미치게 된다.

따라서, 액정분자를 보다 효과적으로 배향시키기 위한 배향막 형성공정은 액정셀 공정에 있어서 화질특성과 관련하여 매우 중요하다. 보통 배향막 형성공정은 배향막 인쇄공정 및 러빙공정으로 이루어지며, 러빙공정은 액정분자가 균일한 배향을 형성하여, 정상적인 액정 구동이 가능하게 하는 것으로, 균일한 표시특성을 갖게하는 주요인이 된다.

도 3a 및 도 3b는 배향막 러빙공정을 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 배향막 러빙공정은 박막트랜지스터 또는 칼라필터가 형성된 여러개의 셀을 가진 기판(100) 상부에 폴리이미드로 배향막(101)을 형성한다. 상기 배향막(101) 상부에서 이온 블로워(103)를 작동하여 러빙공정시 발생되는 정전기와 얇은 조각이나 이온성 물질들을 상기 배향막(101)으로부터 제거한다. 상기 러빙공정은 러빙포(105)를 부착한 러빙롤(102)을 제자리 회전시키고, 상기 기판(100)을 받쳐주는 스테이지(116)와 구동롤러(117)를 사용하여 상기 기판(100)을 오른쪽으로 이동시켜 상기 배향막(101)이 러빙포(105)를 통과하도록 하여 상기 배향막(101) 표면에 패턴을 형성하는 것이다. 여기서, 상기 배향막(101)뿐만 아니라 상기 배향막(101) 이외의 기판 부분도 상기 러빙포(105)와 직접 접촉한다. 그리고, 상기 러빙롤(102)을 상하 조절하여 상기 기판(100)과 상기 러빙롤(102)의 갭을 일정하게 유지하여 상기 배향막(101)의 러빙패턴을 조절한다. 그러나, 상기 기판에는 박막트랜지스터와 같은 패턴들이 형성되어 있기 때문에 이들에 의해 단차가 발생하게 된다. 또한, 상기 배향막(101)은 상기 박막트랜지스터 패턴(130) 전면에 형성되므로 배향막에도 박막트랜지스터 패턴 단차를 그대로 따라간다.

아울러, 상기 러빙포(105)가 상기 박막트랜지스터 패턴(130)이 없는 곳에서 접촉된 후 상기 박막트랜지스터 패턴(130)이 있는 곳에 접촉된 러빙포(105)에 손상을 입게되어 이후 단차가 없는 곳에서도 스크래치를 발생시킨다. 즉, 상기 러빙포(105)의 미세한 손상이 러빙시 가는 선(스크래치)으로 나타난다. 이러한 러빙불량이 많이 나타나는 곳은 상기 러빙포(105)가 액티브영역(170)으로 진입할 때이고 이후 상기 액티브영역(170)에 계속하여 스크래치가 발생한다. 또한, 러빙불량은 TN방식(Twisted Nematic mode) 또는 수평전계방식(In Plane Switching mode) 모드에서 모두 발생하지만 특히, IPS 모드에서는 더 심하게 나타난다.

상기한 바와 같이, 종래 러빙롤을 이용한 배향막 러빙방법은 단차부에서 러빙포가 손상되어 스크래치 불량을 발생시키게되는 문제가 있다. 또한, 러빙공정 중에, 배향막에 골을 형성하면서 발생되는 배향막 찌꺼기 및 러빙포에서 발생되는 러빙포털들에 의해 먼지들이 부유하게 되며, 상기 스크래치나, 먼지들은 화면에 얼룩을 발생시키는 주요인이 된다.

아울러, 대면화에 따른 러빙롤의 대형화에 따라, 공간효율이 떨어지고, 러빙롤이 기판에 누르는 압력이 일정하지 않아 균일한 러빙이 힘든 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 자기장을 이용하여 배향막을 러빙함으로써, 스크레치 및 먼지등에 의한 러빙불량을 막아 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시소자의 러빙방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 본 발명의 목적은 자기장을 이용하여 배향막을 러빙함으로써, 대면적에 대응할 수 있는 액정표시소자의 러빙방법을 제공하는데 있다.

기타, 본 기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계; 상기 배향막에 자기장을 조사하는 단계; 및 상기 배향막을 소성시키는 단계를 포함하여 이루어진다. 상기 배향막은 자기장에 의해 반응이 이루어지는 자기장 성분물질 또는 자기점성유체(Magneto-Rheological fluid)을 포함한다.

그리고, 상기 배향막에 자기장을 조사하는 단계는 상기 자기장의 위치를 고정시킨 상태에서 기판의 이동에 의해 자기장을 통과시킴으로써 이루어진다. 이때, 상기 기판은 일정각도 회전시킨 상태에서 이동하게 되며, 상기 기판의 회전각은 러빙방향을 결정하게 된다.

또한, 본 발명은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 자기점성유체(Magneto-Rheological fluid)를 포함하는 배향액을 도포하는 단계; 상기 배향막이 도포된 기판을 일정각 회전시키는 단계; 상기 기판을 이동시켜 자기장 발생장치를 통과시킴으로써, 상기 배향막을 자기장에 노출시킴으로써, 러빙각 θ1을 갖는 골을 형성하는 단계; 및 상기 자기장에 노출된 배향막을 소성시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 러빙각 θ1은 자기점성유체(Magneto-Rheological fluid)의 함유량, 자기장의 세기 및 기판의 이동속도에 의해 결정된다.

이하, 참조한 도면을 통하여 본 발명에 따른 액정표시소자의 배향막의 러빙방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 배향막의 러빙방법을 나타낸 것으로, 도 4는 롤 인쇄법에 의한 배향막 도포공정을 나타낸 것이고, 도 5는 배향막의 러빙공정을 나타낸 것이다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 배향막 도포는 복수개의 롤을 통해 이루어진다. 즉, 원통형의 어닐록스롤(122)과 닥터롤 사이에 공급된 배향액(124)이 상기 어닐록스롤(122)과 닥터롤(123)이 회전함에 따라 어닐록스롤(122) 전체에 걸쳐 균일하게 도포된다. 이때 배향액(120)의 공급은 디스펜서(121)에 의해 이루어진다.

한편, 상기 어닐록스롤(122)은 표면의 일정 영역에 고무판(125)이 부착된 인쇄롤(124)과 맞닿아 회전하게 되면 상기 어닐록스롤(122) 표면의 배향액이 고무판(125)으로 전사된다. 상기 고무판(125)은 배향액이 도포될 기판(126)에 대응하며, 기판에 선택적으로 배향막을 인쇄할 수 있도록 마스크 패턴이 형성되어 있다. 스테이지(127) 위에 적재된 기판(126)이 인쇄롤(124)과 접촉하여 이동함에 따라 고무판(125)에 전사된 배향액이 기판(126) 상으로 재전사되어 배향막(128)이 형성된다. 상기 기판(126)은 박막트랜지스터 어레이공정 및 칼라필터공정에 의해서 이루어지며, 상기 박막트랜지스터 어레이공정에서는 투명한 제1기판을 준비한 후, 상기 기판 상에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한 다음, 상기 박막트랜지스터 및 화소영역 전면에 보호막을 형성하고, 그 상부에 투명한 화소전극을 형성하게 된다. 또한, 칼라필터 공정에서는 투명한 제2기판을 준비한 다음, 상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하고, 화소영역에 대응하는 영역에 칼라필터를 형성한 다음, 그 위에 공통전극을 형성하게 된다. 한편, 상기 제1기판의 화소영역에 수평전계를 발생시키는 공통전극 및 화소전극을 함께 형성할 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 배향액(120)은 폴리이미드(polyimide)계의 고분자 화합물로써, 자기장 노출에 의해 자성을 갖는 MR유체(Magneto-rheological fluid, 자기점성유체)을 포함하고 있다. 그리고, 상기 MR유체는 광물유와 같은 비자성 액체에 섞인 미세한 가루로 만들어진 금속 카르보닐기(즉, 금속과 일산화탄소가 연결되서 만들어진 화합물)로 이루어지며, 자기장에 노출되면, 상자성이라 불리는 전기적 성질을 갖게 된다. 또한, 상기 MR유체는 자기장이 인가되면, 점성이 급격하게 증대하는 성질을 갖는다. 따라서, 자기장이 없는 상태에서 입자들은 유체속에 아무렇게 퍼져 있다가, 자기장이 가해지면, 입자들은 미세한 자석이 되고, 순식간에 길다란 사슬을 만들고, 강한 자기장은 상기 MR유체를 고체로 만들게 된다.

이와 같은 특성을 갖는 MR유체를 함유하는 배향막(128)에 도 5에 도시된 바와 같이, 자기장 발생장치(130)를 통해 자기장을 인가하게 되면, 상기 배향막(128)은 MR유체의 특성에 의해 기판(126)의 이동방향과 반대방향으로 러빙이 이루어진다. 즉, 자기장 발생장치(130)의 위치가 고정된 상태에서 기판(126)을 이동시키며, 배향막(128)에 자기장을 조사하게 되면, 배향막 내의 MR유체 물질이 상자성으로 변하고, 그 특성에 따라 상기 자기장 발생장치(130) 방향으로 배향막 내의 MR유체 물질이 이동하게 된다. 이때, 상기 MR유체는 자기장이 조사되면 점도가 높아지는 특성을 가지고 있기 때문에 그 형상을 유지하게 되며, MR유체 주위에 있는 다른물질(예를들면, 폴리이미드)들도 함께 힘을 받아, 상기 배향막(128) 표면에 골을 형성하게 된다. 이때, 상기 러빙의 깊이 및 각도는 기판(126)의 이동속도와 자기장의 세기 의해 결정된다. 즉, 기판의 이동속도가 느리고, 자기장의 세기가 강해지면, 배향막에 형성되는 러빙각은 커지게된다.

또한, 상기 배향막(128)에 포함된 MR유체의 함유량에 의해서도 러빙각이 결정된다. 상기 MR유체는 자기장에 의해 반응하기 때문에, MR유체의 함유량이 많아지게 되면, 배향막은 자기장에 더욱 쉽게 반응하게된다. 따라서, 자기장에 노출된 시간이 동일할 때, MR유체의 성분이 많이 함유된 배향막의 러빙각은 MR유체가 적게 함유된 배향막에 비해 더욱 커지게된다.

상기 자기장 발생장치(130)는 금속막대에 코일이 감긴 것으로, 상기 코일의 양끝에 전류를 흘려주게 되면, 코일주변에 자기장이 유도된다. 따라서, 상기 코일의 양끝에 흐르는 전류량에 따라 자기장의 세기를 조절할 수 있다.

도 6은 자기장을 통과시킨 후, 배향막의 배향방향을 나타낸 것으로,도시된 바와 같이, 배향막(128)의 배향방향은 기판(126)의 이동방향과 반대방향으로 형성된다. 이것은, 배향막(128)은 MR유체 성분으로 인해 자기장쪽으로 움직이려는 특성이 있기 때문이다.

상기와 같이, 배향막에 자기장의 노출을 통해 배향막(128)에 러빙각( θ1)을 형성한 다음에는 배향막의 형태가 고정되도록 적당한 열을 가해 배향막을 소성시킨다. 이와 같은, 액정표시소자의 러빙방법은 외부에서 누르는 압력이 없기 때문에 기판에 형성된 단차 및 기판의 크기에 상관없이 기판 전체에 걸쳐서 균일한 러빙을 형성할 수가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 배향막(PI)에 자기성분을 가진 물질이나, 자기장에 의해 점성이 높아지는 MR유체를 혼합한 후, 이를 자기장에 노출시킴으로써, 러빙을 실시한다.

이때, 기판 또는 자기장 발생장치의 이동에 의해서 배향막에 러빙이 이루어질 수 있다. 그러나, 액정표시소자의 구동방식에 따라, 배향막의 러빙방향이 다르기 때문에 기판을 이동시켜 러빙방향을 결정하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 자기장 발생장치는 그 회전각에 상관없이 그 이동방향에 의해서만, 러빙방향이 결정된다. 반면에, 기판은 그 회전방향에 따라, 러빙방향을 자유롭게 변동시킬 수 있기 때문에 액정표시소자의 구동방식에 따라, 자유롭게 러빙방향을 변화시킬 수 있다.

도 7은 TN방식(twisted nematic mode)의 액정표시소자의 러빙방향을 나타낸 것으로, 실선은 편광판의 광축방향을 나타낸 것이고, 점선은 러빙방향을 나타낸 것이다. 그리고, ①은 러빙의 시작점을 나타내고, ②는 러빙이 끝나는점을 나타낸다.

일반적으로, TN방식 액정표시소자는 제1기판(210)에 화소전극(미도시)이 형성되고, 제2기판(220)에 공통전극(미도시)이 형성되며, 이들 사이에 전계가 인가된 경우, 제1기판(210)과 제2기판(220) 사이에 형성된 액정(230)이 회전함으로써, 빛을 통과키키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다. 또한, 상기 제1기판(210) 및 제2기판(220)의 외곽에는 제1및 제2편광판(215,225)이 구비되어 있으며, 상기 편광판(215,225)의 편광방향은 러빙방향과 일치한다. 즉, 상기 제1편광판(215)의 편광방향은 제1기판(210)의 러빙방향과 동일하고, 상기 제2편광판(225)의 편광방향은 제2기판(220)의 러빙방향과 동일하며, 리빙방향은 기판(210,220)에 대하여 대각선 방향을 갖는다. 그리고, 상기 제1 및 제2편광판(215,225)의 편광방향은 서로 수직이다.

상기한 바와 같이 구성된 TN방식 액정표시소자는 전압이 인가되지 않으면, 액정(230)은 제1 및 제2기판(210,220)의 러빙방향을 따라 배열되며, 상부액정과 하부액정은 서로 반대방향으로 배열되어, 상하부 액정이 꼬여있는 상태가 된다. 따라서, 백라이트로부터 입사되는 빛은 상기 제2편광판(225), 액정층(230) 및 제1편광판(215)을 통해 그대로 투과되며, 화면상에 화이트를 나타낸다.

반면에, 전압이 인가되면, 화소전극과 공통전극 사이에 전계가 형성되고, 액정(230)은 전계방향을 따라 구동하게 된다. 이때, 액정(230)은 전압의 세기에 따라 빛의 투과량을 조절하게 되며, 액정이 수직방향으로 배열될 때, 블랙화면을 나타낸다.

상술한 바와 같이, TN방식 액정표시소자는 러빙방향이 기판에 대하여 대각선 방향으로 형성되고, 제1및 제2기판의 방향이 서로 수직으로 형성되어야 하기 때문에, 리빙시, 기판을 일정각도 회전시켜 진행해야 한다.

도 8a 및 8b는 TN방식 액정표시소자에 있어서, 제1기판(상부기판) 및 제2기판(하부기판)의 러빙방향을 각각 나타낸 것으로, A∼N 은 설명의 편의를 위하여 액정표시소자의 단위패널을 위치별로 표기한 것이다.

도시된 바와 같이, 러빙방향을 상부기판(210)의 대각방향으로 형성하기 위해 제1기판(210)을 일정각도(θ)회전시켜 자기장 발생장치(130)를 통과시킨다. 이때, 회전각( θ)은 기판의 러빙방향이 결정되며, 상기 자기장 발생장치(130)를 통과한 제1기판(210)은 A패널을 시작점(①)으로하고, N패널을 끝점(②)으로 하여 러빙이 이루어진다.

아울러, 제2기판(220)의 러빙은 상기 제1기판(210)의 러빙방향과 서로 수직인 방향으로 이루어지며, 이를 위해, 상기 제2기판(220)도 일정각도(θ') 회전시킨 다음, 자기장 발생장치(130)을 통과시키게 된다. 따라서, 제2기판(220)은 C패널이 러빙의 시작점(①)이 되고, L패널이 러빙 끝점(②)이 된다.

도 9는 IPS방식(In plane Switching Mode)의 액정표시소자를 나타낸 것으로, 실선은 편광판의 광축방향을 나타내고, 점섬은 러빙방향을 각각 나타낸다.그리고, ①은 러빙이 시작하는 지점을 나타내고, ②는 러빙이 끝나는 지점을 나타낸다.

일반적으로, IPS방식 액정표시소자(300)는 박막트랜지스터가 형성되는 제2기판(320) 상에 화소전극 및 공통전극(미도시)이 함께 형성되고, 상기 제1기판(310) 및 제2기판(320)의 외곽에는 제1및 제2편광판(315,325)이 구비된다. 그리고, 상기 제1및 제2기판(310,320)의 러빙방향은 동일하며, 상기 제2편광판(325)의 편광방향은 러빙방향과 일치한다. 그리고, 상기 제1편광판(315)의 편광방향은 상기 제2편광판(325)의 편광방향과 수직이다.

상기와 같이 구성된 IPS방식 액정표시소자는 전계가 인가되지 않을 경우, 액정은 러빙방향을 따라 배열되며, 백라이트로부터 입사되는 빛은 제2편광판(325) 및 액정층(330)을 투과할 수 있으나, 상기 제1편광판(315)에 의해 차단되어 블랙화면을 표시하게 된다.

반면에, 전압이 인가되면, 화소전극과 공통전극 사이에 수평전계가 형성되고, 액정(330)은 전계방향을 따라 구동하게 되며, 액정의 구동방향이 러빙방향과 45°를 이룰때, 투과율은 최대가 된다. 이때, 러빙방향은 전극방향에 대하여 일정각 기울어져 형성된다.

도 10a 및 10b는 IPS방식 액정표시소자에 있어서, 제1기판(상부기판) 및 제2기판(하부기판)의 러빙방향을 각각 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 러빙방향과 일치하도록 기판(310,320)을 회전시킨 다음, 상기 기판(310,320)을 자기장 발생장치(130)를 통과시켜 리빙을 실시한다. 이때, 상기 제1 및 제2기판(310,320)에 대하여 러빙의 시작점(①)과 끝점(②)만 바뀔 뿐, 러빙방향은 동일하게 이루어진다.

상술한 바와 같이, 자기장 발생장치를 고정시킨 상태에서, 기판만을 이동시키는 것은, 러빙방향을 자유롭게 제어할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 기판에 대하여 일정각 틀어진 러빙을 하고자 할때, 기판이 똑바로 놓여 있는 상태에서, 자기장 발생장치를 어떠한 방향으로 회전하여 이동시키더라도 항상 동일한 방향으로 러빙이 이루어진다. 반면에, 자기장 발생장치를 고정시키고, 기판을 회전하여 이동시키게 되면, 러빙방향을 자유롭게 바꿀 수 있다.

상기 자기장 발생장치를 러빙방향을 따라 이동시킬 수도 있으나, 이러한 방법은 액정표시소자의 구동방식에 따라 자기장 발생장치의 진행방향을 바꿔줘야 하는 번거로움이 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 액정표시소자의 러빙방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 자기장을 이용한 액정표시소자의 러빙방법을 제공하는 것으로, 자기장에 반응하는 MR유체 또는 기타 자성물질을 배향액에 혼합한 후, 이를 자기장에 노출시킴으로써, 종래에 비해 러빙불량을 감소시켜 화질을 더욱 향상시킬 수가 있다. 즉, 종래에는 러빙포를 이용하여 러빙이 이루어지기 때문에 기판에 형성된 단차에 의해 러빙롤이 손상되면, 손상된 러빙롤에 의해 스크레치가 발생하고, 러빙 후, 발생되는 배향막 찌거기들에 의해 화면불량이 발생하며, 대면적에 부적합한 문제점이 있었다. 반면에 본 발명은 자기장을 통해 러빙이 이루어지기 때문에 스크레치 또는 배향막 찌거기와 같은 러빙불량 요인들을 제거할 수 있으며, 대면적 기판에도 균일하게 러빙할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 자기장을 이용하여 배향막을 러빙함으로써, 대면적에 적합하고, 러빙불량을 제거하여 화질을 더욱 향상시킨다.

도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면도.

도 2는 일반적인 액정표시소자의 제조공정을 나타내는 흐름도.

도 3a 및 도 3b는 종래 러빙방법을 나타낸 도면.

도 4는 배향막 도포공정을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 의한 배향막 러빙공정을 나타낸 도면.

도 6은 러빙공정 후, 배향막에 형성된 러빙방향 및기판의 이동방향을 나타낸 도면.

도 7은 TN방식 액정표시자를 나타낸 도면.

도 8a 및 도 8b는 TN방식 액정표시소자의 러빙방법을 나타낸 도면.

도 9는 IPS방식 액정표시소자를 나타낸 도면.

도 10a 및 도 10b IPS방식 액정표시소자의 러빙방법을 나타낸 도면.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

122: 어닐록스롤 123: 닥터롤

124: 인쇄롤 126: 기판

126: 기판 127: 스테이지

128: 배향막 130: 자기장 발생장치

210,310: 제1기판 215,315: 제1편광판

220,320: 제2기판 225,325: 제2편광판

230,330: 액정

Claims

기판을 준비하는 단계;

상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계;

상기 배향막에 자기장을 조사하는 단계; 및

상기 배향막을 소성시키는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시소자의 러빙방법.
제1항에 있어서, 상기 배향막은 자기장 성분물질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.
제1항에 있어서, 상기 배향막은 자기점성유체(Magneto-Rheological fluid)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.
제1항에 있어서, 상기 배향막에 자기장을 조사하는 단계는 상기 자기장의 위치를 고정시킨 상태에서 기판의 이동에 의해서 자기장을 통과시키는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.
제4항에 있어서, 상기 기판은 일정각도 회전시킨 상태에서 이동하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.
제5항에 있어서, 상기 기판의 회전각도는 러빙방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.
기판을 준비하는 단계;

상기 기판 상에 자기점성유체(Magneto-Rheological fluid)를 포함하는 배향액을 도포하는 단계;

상기 배향막이 도포된 기판을 일정각 회전시키는 단계;

상기 기판을 이동시켜 자기장 발생장치를 통과시키고, 상기 배향막을 자기장에 노출시킴으로써, 러빙각 θ1을 갖는 골을 형성하는 단계; 및

상기 자기장에 노출된 배향막을 소성시키는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시소자의 러빙방법.
제7항에 있어서, 상기 러빙각 θ1은 자기점성유체(Magneto-Rheological fluid)의 함유량에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.
제7항에 있어서, 상기 러빙각 θ1은 자기장의 세기에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.
제7항에 있어서, 상기 러빙각 θ1은 기판의 이동속도에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙방법.