KR20060094726A - 액정배향층의 안정방법 - Google Patents

액정배향층의 안정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060094726A
KR20060094726A KR1020050016124A KR20050016124A KR20060094726A KR 20060094726 A KR20060094726 A KR 20060094726A KR 1020050016124 A KR1020050016124 A KR 1020050016124A KR 20050016124 A KR20050016124 A KR 20050016124A KR 20060094726 A KR20060094726 A KR 20060094726A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
thin film
alignment layer
layer
gas
Prior art date
Application number
KR1020050016124A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100721417B1 (ko
Inventor
핑칭 류
츈 타우 리
킹량 리
밍 타오 숀
올레그 브이 야로쉬추크
안드리이 엠 도브로폴키이
루슬란 엠 크라프추크
Original Assignee
인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트 filed Critical 인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트
Priority to KR1020050016124A priority Critical patent/KR100721417B1/ko
Publication of KR20060094726A publication Critical patent/KR20060094726A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100721417B1 publication Critical patent/KR100721417B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

액정표시장치에 사용되는 액정배향층의 안정방법에 있어서, 기판을 제공하는 단계와, 박막을 상기 기판상에 형성하는 단계와, 상기 박막을 타성가스 및 함수소가스를 포함하는 혼합 플라즈마 중에 노출하여 배향을 동기하는 것과 동시에 상기 박막을 둔화하는 것으로서 둔화된 액정배향층을 형성하는 단계를 구비하여 이루어진다.
액정배향층, 혼합플라즈마, 플라즈마층, 양극층 입자빔원 장치, 액정 셀, 진공챔버

Description

액정배향층의 안정방법{Stable method of liquid crystal alignment layer}
도1은 본 발명에 의한 액정배향층의 안정방법을 도시한 도면.
도2는 본 발명의 부동의 아르곤가스 및 수소가스의 혼합비 예에 준하여 얻어진 액정분자와 배향층 사이의 선경사각과 시간과의 관계를 표시한 그래프.
도3은 본 발명에 의한 액정배향층의 안정방법인 제1 실시예를 도시한 도면.
도4는 본 발명에 의한 액정 셀의 선경사각 안정성의 제1 실시예를 표시한 그래프.
도5a 및 도5b는 본 발명의 액정표시장치에 사용되는 액정 셀의 제조방법인 제2 실시예를 도시한 도면.
도6은 본 발명에 의한 액정배향층의 제조방법인 제3 실시예를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11, 61 : 기판
12, 62 : 박막
12' : 둔화된 액정배향층
31 : 유리기판
32 : 폴리이미드층
33, 50 : 진공챔버
34 : 양극층 입자빔원장치
51 : 제1 기판
52 : 제2 기판
53 : 제1 전극
54 : 제1 박막
55 : 제2 전극
56 : 제2 박막
57 : 액정층
500 : 액정 셀
본 발명은 액정배향층의 안정방법에 관한 것으로, 특히, 플라즈마를 이용한 액정배향층의 안정방법에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD,liquid crystal display)의 제조과정에 있어서, 액정층의 배향효과는 LCD품질의 양부를 결정하는 중요한 요소이다. 근래 범용되고 있는 LCD중, 예를 들면 트위스트 네마틱 LCD(TN-LCD), 슈퍼 트위스트 네마틱 LCD(STN-LCD)및 인 플렌 스윗칭 LCD(IPS-LCD)등이 있고, 어느 것이나 안정하고 균일한 배향층을 형성하지 않으면 안되고 또한 액정분자와 배향층 간은 W>10-4J/㎠의 강한 앵카링에 너지에 형성하여야 할뿐아니라, 여러가지 배향특성이 필요한 선경사각(豫傾角:pretilt angle)에 부합하여야 한다. 경우에 따라서는 배향층을 디자인하여 LCD의 시각(視角)을 증대시켜야 한다.
그 밖에 전광표시가 필요한 비교적 낮은 RDC 및 VHR에 대한 요구에 있어서는 어느 것이나 배향방법 및 배향재질과 밀접한 관계가 있다.
상기 요구에 대한 전통적인 배향방식은, 패널의 수익율이 요구하는 표준에 부합하지 못하여 최근에는 비접촉식 배향방법, 예를 들면 광배향, 플라즈마·빔 및 이온·빔배향을 포함하는 방법이 발전되고 있다. 이러한 방법 중, 배향층 경사를 입자(원자, 이온, 전자 또는 그 혼합물)빔으로 상기 배향층을 처리하면 자주 이방성 침적을 초래하거나 또는 이미 침적된 부분에 식각을 일으킨다. 후자의 경우는 예를 들어 미국특허 4,153,529에 개시된 것으로서 아르곤·이온을 이용하여 입자빔배향을 수행한다. 그 밖에 미국특허 5,770,826은 에너지가 비교적 낮은(50∼600V)이온으로 배향층의 최상층을 처리하여 불량에 의한 영향을 최소화하고 있다. 상기 방법에 있어서 저 에너지의 이온으로 「온화」의 처리를 실시하였으나, 형성된 액정배향의 안정도는 오래 지속될 수 없다.
배향안정도가 퇴화하는 원인에 관하여는 배향재질의 이온이 갖는 영향을 고려해야 한다. 50eV 내지 5,000eV의 에너지 범위내에서 액정 배향을 실시할 때, 이온과 배향층의 중성분자가 충돌하여 화합결합의 열개를 갖고 온다. 이 들의 열개된 화합결합에 의하여 형성된 자유기(自由基)는 고도의 반응성을 갖으며 이 들의 고도 반응성을 갖는 자유기가 액정분자와 작용할 때, 액정분자의 퇴화(退化 ,degradation)를 초래한다. 배향층은 퇴화 과정 중에 발생하는 잡질(雜質)을 흡수하여 변계상황(邊界狀況)과 액정배향 계수와의 변화를 갖는다. 이 들의 과정이 완만하게 진행되기 때문에, 액정 셀의 완만한 퇴화가 형성된다.
배향층의 반응성을 최소로 낮추기 위하여 미국특허 6,485,614B2는 수소원자로 이온·빔으로부터 배향한 배향층을 둔화(鈍化)하는 것을 개시하였다. 수소원자는 고반응성을 갖고 있기 때문에 이온 충돌의 과정중, 열개된 화학결합을 중화반응시킬 수 있다. 상기의 목적을 달성하기 위하여 수소가스분자는 수소원자로 해리(解離)되어야 한다. 상기 미국특허는 반응챔버에 있어서, 배향층 부근에 가열된 텅스텐 선을 설치하여 수소가스를 수소원자로 해리하는 것을 개시하였다. 배향층을 아르곤·이온(Ar＋)으로 충돌시킨 다음, 아르곤·가스를 유출하여 수소가스를 충전하면 가열된 텅스텐 선은 수소가스를 수소원자로 해리하고 그리고 배향층을 둔화시킨다. 상기 미국특허는 NEXAFS(near-edge X-ray absorption fine structure)에 의하여 스펙틀 분석을 하여 탄소-수소(C-H)기 결합의 증가를 검출하여 배향층의 둔화를 확인하였다. 주의할 점은 상기 미국특허는 「배향」과「둔화」를 각각 두개의 부동 단계에서 수행하고 또한 부동설비로 배향과정 및 둔화과정을 수행할 필요가 있기 때문에 상기의 기술은 설비, 기간 및 코스트 면에서 이상적이지 못하다.
상기 선행기술의 결점을 극복하기 위하여 본 발명인은 열심히 시험과 연구를 거듭한 결과, 드디어 「액정배향층의 안정방법」을 안출하였고 동일 단계에서 액정배향과 배향층 둔화의 효과를 완성하여 액정의 배향층 상에 있어서의 앵카링·에너 지를 강화하였을 뿐만 아니라, 더우기 제조과정 및 설비가 비교적 간단하고 제조과정 상의 시간이 비교적 짧으며 코스트가 비교적 저렴하다는 이점을 갖는다.
본 발명의 목적은 액정표시장치 중에 사용되어 액정의 배향층 상의 앵카링·에너지를 강화시킬수 있을 뿐 만아니라 더욱 제조과정 상의 설비가 간단하고 제조과정 시간이 짧으며 코스트가 저렴하다는 이점을 달성할 수 있는 액정배향층의 안정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정표시장치에 사용되어 액정의 배향층 상의 앵카링·에너지를 강화시킬수 있을 뿐 만아니라 더욱 제조과정 상의 설비가 간단하고 제조과정의 시간이 짧으며 코스트가 저렴하다는 이점을 달성할 수 있는 액정 셀의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 액정표시장치에 사용되어 액정의 배향층 상의 앵카링·에너지를 강화시킬수 있을 뿐 만아니라 더욱 제조과정 상의 설비가 간단하고 제조과정의 시간이 짧으며 코스트가 저렴하다는 이점을 달성할 수 있는 배향층의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 액정배향층의 안정방법은 기판을 공급하는 단계와, 박막을 상기 기판 상에 형성하는 단계와, 박막을 타성가스 및 함수소가스를 포함하는 혼합 플라즈마 중에 노출시켜 배향을 동기하는 것과 동시에 상기 박막을 둔화시키는 것으로서 둔화된 액정배향층을 형성하는 단계를 구비하여 이루어진다.
상기 본 발명의 안정방법에 있어서, 상기 박막은 유기재료, 무기재료 및 다층막재료 중의 하나이다.
또한 본 발명의 안정방법에 있어서, 상기 유기재료는 바람직하게는 폴리이미드, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate;PVNC) 및 폴리메틸메타크릴산메틸(polymethylmethacrylate;PMMA) 중의 하나이다.
또 본 발명의 안정방법에 있어서, 상기 무기재료는 바람직하게는 유리, 석영, 산화인듐·틴(ITO), 실리콘, 산화실리콘(SiO₂,SiOx), 다이아몬드라이크·카본(diamond-like carbon;DLC) 및 아몰파스·실리콘 중의 하나이다.
또 본 발명의 안정방법에 있어서, 상기 다층막재료는 상기 재료의 조합이다.
또 본 발명의 안정방법에 있어서, 상기 타성가스의 함량은 바람직하게는 수소가스의 함량보다 크거나 또는 같다.
또 본 발명의 안정방법에 있어서, 상기 타성가스는 바람직하게는 아르곤가스를 포함한다.
또 본 발명의 안정방법에 있어서, 상기 혼합 플라즈마는 양극층 입자빔원 장치에 의하여 제공된다.
그리고, 본 발명의 액정 셀의 제조방법은, 제1전극 및 제2전극을 공급하는 단계와, 상기 제1전극 및 제2전극 상에 제1박막 및 제2박막을 형성하는 단계와, 상기 제1박막 및 제2박막을 타성가스 및 함수소가스의 혼합 플라즈마 중에 노출시켜 배향을 동기시키는 것과 동시에 상기 제1박막 및 제2박막을 둔화하는 것으로서 둔화된 제1배향층 및 제2배향층을 형성하는 단계와, 상기 제1배향층과 제2배향층 사 이에 위치한 액정층을 제공하는 단계를 구비하여 이루어진다.
상기 본 발명의 액정 셀의 제조방법에 있어서, 상기 제1박막 및 제2박막은 유기재료, 무기재료, 및 다층막재료 중의 하나이다.
또 본 발명의 액정 셀의 제조방법에 있어서, 상기 유기재료는 바람직하게는 폴리이미드, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate;PVNC) 및 폴리메틸메타크릴산메틸(polymethylmethacrylate;PMMA) 중의 하나이다.
또 본 발명의 액정 셀의 제조방법에 있어서, 상기 무기재료는 바람직하게는 유리, 석영, 산화인듐·틴(ITO), 실리콘, 산화실리콘(SiO₂,SiOx), 다이아몬드라이크·카본(diamond-like carbon;DLC) 및 아몰파스·실리콘 중의 하나이다.
또 본 발명의 액정 셀의 제조방법에 있어서, 상기 다층막재료는 상기 재료의 조합이다.
또 본 발명의 액정 셀의 제조방법에 있어서, 상기 타성가스의 함량은 바람직하게는 수소가스의 함량보다 크거나 또는 같다.
또 본 발명의 액정 셀의 제조방법에 있어서, 상기 타성가스는 바람직하게는 아르곤가스를 포함한다.
또 본 발명의 액정 셀의 제조방법에 있어서, 상기 혼합 플라즈마는 양극층 입자빔원 장치에 의하여 공급된다.
한편, 본 발명의 배향층의 제조방법은, 기판을 공급하는 단계와, 상기 기판 상에 박막을 형성하는 단계와, 플라즈마·빔으로 상기 박막을 충격하여 배향을 동기시키는 것과 동시에 상기 박막을 둔화시키는 것으로서 상기 배향층을 형성하는 단계를 구비하여 이루어지고, 그 중에서 상기 플라즈마·빔은 아르곤가스 및 수소가스를 포함한다.
상기 본 발명의 배향층의 제조방법에 있어서, 상기 박막은 유기재료,무기재료 및 다층막재료 중의 하나이다.
또한 본 발명의 배향층의 제조방법에 있어서, 상기 유기재료는 바람직하게는 폴리이미드, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate;PVNC) 및 폴리메틸메타크릴산메틸(polymethylmethacrylate;PMMA) 중의 하나이다.
또 본 발명의 배향층의 제조방법에 있어서, 상기 무기재료는 바람직하게는 유리, 석영, 산화인듐·틴(ITO), 실리콘, 산화실리콘(SiO₂,SiOx), 다이아몬드라이크·카본(diamond-like carbon;DLC) 및 아몰파스·실리콘 중의 하나이다.
또 본 발명의 배향층의 제조방법에 있어서, 상기 다층막 재료는 상기 재료의 조합이다.
또 본 발명의 배향층의 제조방법에 있어서, 상기 혼합 플라즈마는 양극층 입자빔원 장치에 의하여 공급된다.
본 발명에 의하여 제공되는 액정배향층의 안정방법은 이하의 실시예의 설명으로 충분히 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의하여 설명되는 액정배향의 안정방법을 도시한 도면이다. 그 중에 액정배향층은 액정표시장치에 적용되고 상기 안정방법은 기판(11)을 제공하는 단계와, 박막(12)을 기판(11) 상에 형성하는 단계와, 박막(12)을 진공챔버에 있어서 타성가스 및 함수소가스를 혼합시킨 환경 중에 노출함과 동시에 양극층 입자빔원 장치에 의하여 타성가스 및 함수소가스의 혼합 플라즈마를 발생시켜 배향 및 둔화작용을 수행하는 것에 의하여 둔화된 액정배향층(12')을 형성하는 단계를 구비하여 이루어진다. 박막(12)은 바람직하게는 유기재료, 무기재료 및 다층막재료이다. 그 중에, 유기재료는 폴리이미드, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate;PVNC) 또는 폴리메틸메타크릴산메틸(polymethylmethacrylate;PMMA)이고, 무기재료는 유리, 석영, 산화인듐·틴(ITO), 실리콘, 산화실리콘(SiO₂,SiOx), 다이아몬드라이크·카본(diamond-like carbon;DLC) 또는 아몰파스·실리콘이고, 그리고 다층막재료는 상기 재료의 조합이다. 타성가스는 바람직하게는 아르곤가스 또는 그 밖의 타성가스이고, 함수소가스는 바람직하게는 수소가스, 메틸아민, 에틸아민 또는 그 밖의 알킬류의 가스이다. 타성가스 및 함수소가스의 혼합 플라즈마는 아르곤 및 수소가스를 포함하는 혼합 플라즈마이고, 배향층을 충격하여 동시에 배향 및 둔화작용을 완성하는 배향층을 얻는다.
아르곤가스 및 수소가스의 조합을 예로 들면 진공챔버에 부동비 예의 아르곤가스 및 수소가스를 혼합하여 양극층 입자빔원 장치에 의하여 아르곤가스 및 수소가스를 혼합한 플라즈마·빔을 발생시키고 박막에 대하여 배향 및 둔화작용의 실험을 실시한 결과, 부동의 아르곤가스 및 수소가스의 혼합비 예는 모두 배향 및 둔화를 받은 배향층에 비교적 장시간 안정된 선경사각(豫傾角:pretilt angle)를 갖는 것을 발견할 수 있었다. 그 중 아르곤가스 및 수소가스를 혼합한 환경 중에서 아르 곤가스의 함량은 수소가스의 함량보다 크거나 또는 같은 것이 바람직하다(도 2 참조).
또한 본 발명의 시험에 의하면 타성가스 및 수소가스를 포함하는 플라즈마·빔이 배향층을 충격하는 조건은 바람직하게는, [1]플라즈마·빔과 기판의 사이는 2㎝내지 30㎝이고, [2]플라즈마·빔의 입사각도 범위는 20°내지 80°이고, [3]플라즈마·빔의 에너지 범위는 200eV 내지 800eV이고, [4]플라즈마·빔의 충격시간의 범위는 수초 내지 30분 간이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 도면이고 액정배향층의 안정방법을 설명한다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 유리 기판(31)을 제공하고 상기 유리기판(31) 상에 폴리이미드층(32)를 입힌 다음, 폴리이미드층(32)를 적치한 유리기판(31)을 진공챔버(33) 안에 놓고, 상기 챔버(33)안에 아르곤가스 및 수소가스를 통과시킨다. 이어서 양극층 입자빔원 장치(34)에 의하여 아르곤가스 및 수소가스를 포함한 혼합 플라즈마·빔을 제공하여 폴리이미드층(32)를 충격하고 동시에 폴리이미드층(32)에 대하여 배향 및 둔화작용을 실시한다. 이때, 챔버(33)의 조작압력은 2×10-5토르(torr)이다. 챔버(33)을 통과하는 아르곤가스와 수소가스의 함량비율은 1:1이고, 또한 폴리이미드층(32)를 충격하는 플라즈마·빔의 조건은 입사각이 70°, 전류밀도가 7 마이크로암페어/㎠, 플라즈마·빔·에너지가 600eV, 충격시간이 5분간이다.
상기 제 1 실시예에서 배향 및 둔화된 2개의 배향층을 액정 셀(liquid crystal cell)의 재료로 사용하여, 상기 2개의 배향층이 20 마이크로메터 이격시킨 다음, 상기 2개의 배향층 사이에 액정이 주입하게 되면 고품질의 액정배향의 액정 셀이 얻어짐과 동시에 액정분자와 배향층 표면의 선경사각이 4.1°로 되는 것이 검지되었다. 앞서 상기 액정 셀의 선경사각의 안정성을 검출한 결과, 도 4에 도시된 바와 같이 단순히 아르곤가스·플라즈마로 충격한 배향층(●으로 표시)에 비하여 비교적 큰 선경사각을 갖고 있음과 동시에 그 선경사각은 장시간의 안정효과를 갖는다.
상기 제 1 실시예에 있어서, 플라즈마·빔은 아르곤·이온, 가속된 아르곤원자와 수소원자 및 미가속의 아르곤원자와 수소원자를 포함한다. 아르곤가스·플라즈마 중의 아르곤·이온 및 아르곤원자는 폴리이미드층(32)에 대하여 배향작용을 수행함과 동시에 수소가스·플라즈마는 플라즈마·빔의 배향과정 중에 열개된 화학결합을 중화반응하므로 폴리이미드층(32)을 둔화시킬 수가 있고 동시에 배향층을 배향 및 둔화시키는 효과를 갖는다. 또한 수소가스·플라즈마는 배향층에 대하여 둔화작용하므로 처리후의 배향층을 지속적으로 일정의 선경사각을 유지하게 하고, 즉 액정의 배향층 상에 있어서의 앵카링·에너지를 강화시킬 수 있고 처리한 후의 배향층을 변질되지 않토록 하여 배향층에 장기간 안정적인 효과를 유지도록 한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내며 액정표시장치의 액정 셀에 사용되는 제조방법을 설명한다. 도 5에 도시된 바와 같이 진공챔버(50)에 있어서 제 1 기판(51)과 제 2 기판(52)을 제공하고 제 1 기판(51) 상에 제 1 전극(53) 및 제 1 박막(54)을 형성하고 제 2 기판(52)상에 적어도 2개의 제 2 전극(55) 및 제 2 박막(56)을 형성한다. 그런 다음, 챔버(50)안에 아르곤가스 및 수소가스를 넣어서 양극층 입자빔원 장치(도면상 미표시)에 의하여 아르곤가스 및 수소가스의 혼합 플라즈마·빔을 제공하여 제 1 박막(54) 및 제 2 박막(56)을 충격시킴과 동시에 제 1 박막(54) 및 제 2 박막(56)에 대하여 배향 및 둔화작용을 실시한다. 그런 다음, 아르곤가스 및 수소가스를 유출함과 동시에 액정층(57)을 주입하여 접착제로 밀봉한 다음,액정 셀(500)을 얻었다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내며 액정배향층의 제조방법을 설명한다. 도 6에 도시된 바와같이 챔버(60)에 있어서 기판(61)을 제공하고 상기 기판(61)상에 박막(62)을 형성함과 동시에 직접 타성가스·이온(예를들어 아르곤가스) 및 수소가스의 혼합 플라즈마를 공급하여 박막(62)를 배향둔화한다. 본 발명에 의하면 박막(62)은 바람직하게는 유기재료,무기재료, 또는 다층막재료이고, 그 중에 상기 유기재료는 폴리이미드, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate;PVNC) 또는 폴리메틸메타크릴산메틸(polymethylmethacrylate;PMMA)이고, 그리고 상기 무기재료는 바람직하게는 유리, 석영, 산화인듐·틴(ITO), 실리콘, 산화실리콘(SiO₂,SiOx), 다이아몬드라이크·카본(diamond-like carbon;DLC) 또는 아몰파스·실리콘이고 그리고 상기 다층막재료는 상기 재료의 조합이다.
상기 실시의 형태에서 설명한 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 이해하기 위하여 예를 들어 설명한 것이기 때문에 당연 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고, 첨부된 클레임의 범위를 벗어나지 않는한, 당업자에 의해 단순한 설계변경, 부가, 수식, 치환 등은 모두 본 발명의 기술적 범위에 속한다.
결과적으로 본 발명은 동시에 타성가스 및 수소가스의 혼합 플라즈마를 제공하여 동일한 단계에서 액정배향층에 대하여 배향 및 둔화작용을 수행하는 것에 의하여 액정의 배향층 상의 앵카링·에너지를 강화시키고 액정분자와 배향층 사이의 선경사각의 안정시간을 연장시킬 뿐 만아니라 더욱 제조과정 상의 설비가 간단하고 제조과정의 시간이 짧으며 코스트가 저렴하다는 이점을 달성하게 된다. 따라서 본 발명은 신규성, 진보성을 갖을 뿐 만아니라 보다 산업상의 이용 가능성을 갖는다.

Claims (12)

  1. 액정표시장치에 사용되는 액정배향층의 안정방법에 있어서,
    기판을 제공하는 단계와,
    박막을 상기 기판 상에 형성하는 단계와,
    상기 박막을 타성가스 및 함수소가스를 포함한 혼합 플라즈마 중에 노출하여 배향을 동기시키는 것과 동시에 상기 박막을 둔화시키는 것으로 둔화된 액정배향층을 형성하는 단계를 구비하는 액정배향층의 안정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막은 유기재료,무기재료 및 다층막재료 중의 하나인 것을 특징으로 하는 액정배향층의 안정방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기재료는 폴리이미드, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate;PVNC) 및 폴리메틸메타크릴산메틸(polymethylmethacrylate;PMMA) 중의 하나인 것을 특징으로 하는 액정배향층의 안정방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 무기재료는 유리, 석영, 산화인듐·틴(ITO), 실리콘, 산화실리콘(SiO ₂,SiOx), 다이아몬드라이크·카본(diamond-like carbon;DLC) 및 아몰파스·실리콘 중의 하나인 것을 특징으로 하는 액정배향층의 안정방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타성가스의 함량은 수소가스의 함량보다 크거나 또는 같은 것을 특징으로 하는 액정배향층의 안정방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합 플라즈마는 양극층 입자빔원 장치에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 액정배향층의 안정방법.
  7. 액정표시장치에 사용되는 액정 셀의 제조방법에 있어서,
    제 1 전극 및 제 2 전극을 제공하는 단계와,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극 상에 각각 제 1 박막 및 제 2 박막을 형성하는 단계와,
    상기 제 1 박막 및 제 2 박막을 타성가스 및 함수소가스의 혼합 플라즈마 중에 노출하여 배향을 동기시키는 것과 동시에 상기 제 1 박막 및 제 2 박막을 둔화시키는 것으로서 둔화된 제 1 배향층 및 제 2 배향층을 형성하는 단계와,
    상기 제 1 배향층과 제 2 배향층 사이에 위치한 액정층을 제공하는 단계를 구비하는 액정 셀의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 박막 및 제 2 박막은 유기재료, 무기재료, 및 다층막재료 중의 하나인 것을 특징으로 하는 액정 셀의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유기재료는 폴리이미드, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate;PVNC) 및 폴리메틸메타크릴산메틸(polymethylmethacrylate;PMMA) 중의 하나인 것을 특징으로 하는 액정 셀의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 무기재료는 유리, 석영, 산화인듐·틴(ITO), 실리콘, 산화실리콘(SiO₂,SiOx), 다이아몬드라이크·카본(diamond-like carbon;DLC) 및 아몰파스·실리콘 중의 하나인 것을 특징으로 하는 액정 셀의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 타성가스의 함량은 수소가스의 함량보다 크거나 또는 같은 것을 특징으로 하는 액정 셀의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 혼합 플라즈마는 양극층 입자빔원 장치에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 액정 셀의 제조방법.
KR1020050016124A 2005-02-25 2005-02-25 액정배향층의 안정방법 KR100721417B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050016124A KR100721417B1 (ko) 2005-02-25 2005-02-25 액정배향층의 안정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050016124A KR100721417B1 (ko) 2005-02-25 2005-02-25 액정배향층의 안정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060094726A true KR20060094726A (ko) 2006-08-30
KR100721417B1 KR100721417B1 (ko) 2007-05-23

Family

ID=37602461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050016124A KR100721417B1 (ko) 2005-02-25 2005-02-25 액정배향층의 안정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100721417B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814146B1 (ko) * 2005-11-02 2008-03-14 연세대학교 산학협력단 플라즈마를 이용한 액정표시장치용 무기배향막의표면처리방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6665033B2 (en) * 2000-11-30 2003-12-16 International Business Machines Corporation Method for forming alignment layer by ion beam surface modification

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814146B1 (ko) * 2005-11-02 2008-03-14 연세대학교 산학협력단 플라즈마를 이용한 액정표시장치용 무기배향막의표면처리방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100721417B1 (ko) 2007-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6665033B2 (en) Method for forming alignment layer by ion beam surface modification
US6660341B2 (en) Tilted vertical alignment of liquid crystals employing inorganic thin film composition and ion beam treatment
Ahn et al. Ion-beam induced liquid crystal alignment on diamond-like carbon and fluorinated diamond-like carbon thin films
JP2004004329A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR100721417B1 (ko) 액정배향층의 안정방법
US7570333B2 (en) Method and system for improving ion beam alignment for liquid crystal displays by a grooving under layer
JP2003222873A (ja) 液晶配向膜、該液晶配向膜の製造方法、液晶パネルおよび液晶表示装置
CN100368897C (zh) 稳定液晶配向层的方法
Park et al. Ion-beam-irradiated solution-derived tin oxide films for liquid crystal orientation
Gwag et al. Polyimide surface bombarded with Ar atomic beam
US7554639B2 (en) Method to control the pretilt angle of liquid crystal device
US20070224365A1 (en) High pretilt homogeneous alignment and tilted vertical alignment by surface modification of thin films with nitrogen ion beam
US7405788B2 (en) Method for alignment of liquid crystal molecules by using hydrogen ion beam in an amount greater than one hundred times that of non-hydrogen ions
Konshina Production methods and properties of liquid-crystal-orienting layers based on amorphous carbon
TWI317042B (en) Method for fabricating liquid crystal vertical alignment layer
US20100219064A1 (en) Film forming method
Jang et al. Pretilt control of a nematic liquid crystal on polymer layers by atmospheric plasma irradiation
KR20060128230A (ko) 수직 배열형 액정 배향층의 제작방법
Chen et al. Liquid crystal alignment on fluorinated amorphous carbon films treated by H2/Ar plasma beam
Kim et al. Appropriate hydrogen-incorporated diamond-like carbon film for application to liquid crystal display
KR100477979B1 (ko) 액정 디스플레이용 액정배향막의 제조방법
Oh et al. Homogeneously aligned liquid crystal display on silicon oxynitride thin film using ion beam bombardment
Oh Solution-Derived Hafnium Lanthanum Oxide Films Prepared Using Ion-Beam Irradiation and Their Applications as Alignment Layers for Twisted-Nematic Liquid Crystal Displays
Yaroshchuk et al. P‐130: Plasma Beam Alignment of Reactive Mesogenes
Gwag et al. Ion-beam treated polyimide surface studied by second-harmonic generation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130507

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140512

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150508

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170508

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180509

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee