KR20080031589A - Measuring apparatus for rubbing angle of alignment layer and method for measuring rubbing angle by using the apparatus - Google Patents

Measuring apparatus for rubbing angle of alignment layer and method for measuring rubbing angle by using the apparatus Download PDF

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Abstract

An apparatus for measuring an angle of a rubbing axis of an alignment layer and a method of measuring the angle of the rubbing axis by using the apparatus are provided to form a birefringence material layer on the alignment layer formed on a sample substrate to improve measurement accuracy, thereby producing liquid crystal displays with a high contrast ratio. An apparatus for measuring an angle of a rubbing axis of an alignment layer includes a light source(210) for providing light used for measurement, a polarizer(220) for polarizing the light, an optical phase modulator(230) for controlling a retardation value of the light which passes through the polarizer and a sample substrate(240) which transmits the light having the retardation value controlled by the optical phase modulator and has the alignment layer and a liquid crystal layer formed on the alignment layer, a birefringence material forming unit(250) for forming liquid crystal on the alignment layer, a light-detector(260) for detecting the polarization state of the light which passes through the sample substrate, a detector(270) for detecting the light output from the light-detector and measuring the retardation value and a controller(280) for measuring an angle of the rubbing axis of the alignment layer by using the retardation value and controlling the optical phase modulator.

Description

배향막의 러빙축 측정 장치 및 이를 이용한 러빙축 측정 방법{Measuring Apparatus for Rubbing Angle of Alignment Layer and Method for Measuring Rubbing Angle by using the apparatus}Apparatus for measuring rubbing axis of alignment layer and measuring method for rubbing axis using same {Measuring Apparatus for Rubbing Angle of Alignment Layer and Method for Measuring Rubbing Angle by using the apparatus}

도1은 종래의 러빙축 측정방법에서 이용되던 측정샘플기판의 단면을 나타낸 도면. 1 is a view showing a cross section of the measurement sample substrate used in the conventional rubbing axis measurement method.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 러빙축 측정장치의 구성을 나타낸 구성도. Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a rubbing axis measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도3a와 도3b는 본 발명의 실시예에 따른 러빙축 측정장치에서 스핀코팅(Spin Coating) 방식으로 기판에 균일한 두께로 액정층을 형성하는 과정을 나타낸 도면. 3A and 3B are views illustrating a process of forming a liquid crystal layer having a uniform thickness on a substrate by a spin coating method in a rubbing axis measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 러빙축 측정방법에서 이용되는 측정샘플기판의 단면을 나타낸 도면. Figure 4 is a view showing a cross section of the measurement sample substrate used in the rubbing axis measuring method of the present invention.

도5a는 피팅함수에서 진폭이 작을 때, y값의 변화량(Δy)에 대한 x값의 변화량(Δx1)을 나타낸 도면. Fig. 5A is a diagram showing the amount of change Δx 1 of the x value with respect to the amount of change Δy of the y value when the amplitude is small in the fitting function.

도5b는 피팅함수에서 진폭이 클 때, y값의 변화량(Δy)에 대한 x값의 변화량(Δx2)을 나타낸 도면. Fig. 5B is a diagram showing an amount of change Δx 2 of the x value with respect to the amount of change Δy of the y value when the amplitude is large in the fitting function.

도6은 배향막만 도포되어 있는 측정샘플기판을 이용하여 러빙축을 측정할 때의 리타데이션 값과 편차를 나타낸 도면. Fig. 6 is a diagram showing retardation values and deviations when measuring a rubbing axis using a measurement sample substrate coated with only an alignment film.

도7은 배향막 상부에 OCB(Optically Compensated Birefringence) 형 액정을 균일한 두께로 도포한 측정샘플기판을 이용하여 러빙축을 측정하였을 때의 리타데이션 값과 편차를 나타낸 도면. FIG. 7 is a diagram illustrating retardation values and deviations when a rubbing axis is measured using a measurement sample substrate coated with an OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal on a uniform thickness.

도8a와 도8b는 본 발명의 제2실시예에 따른 러빙축 측정장치에서 넌-스핀코팅(Non-Spin Coating) 방식으로 기판에 균일한 두께로 액정층을 형성하는 과정을 나타낸 도면. 8A and 8B illustrate a process of forming a liquid crystal layer having a uniform thickness on a substrate by a non-spin coating method in a rubbing axis measuring apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도9a와 도9b는 본 발명의 제3실시예에 따른 러빙축 측정장치에서 인쇄 방식으로 기판에 균일한 두께로 액정층을 형성하는 과정을 나타낸 도면. 9A and 9B illustrate a process of forming a liquid crystal layer having a uniform thickness on a substrate by a printing method in a rubbing axis measuring apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은  액정표시장치의 품질관리를 위해 실시되고 있는 여러 가지 측정방법 가운데 하나인 배향막의 러빙축 측정방법 및 러빙축 측정장치에 관한 것으로서, The present invention relates to a rubbing axis measuring method and a rubbing axis measuring device of an alignment layer, which is one of various measuring methods which are carried out for quality control of a liquid crystal display device

특히, 측정샘플기판의 배향막 상에 액정과 같은 복굴절성 물질을 도포하여  러빙축을 측정하는 것에 관한 것이다. In particular, the present invention relates to measuring a rubbing axis by coating a birefringent material such as liquid crystal on an alignment film of a measurement sample substrate.

가장 대표적인 평판디스플레이라 할 수 있는 LCD(Liquid Crystal Display; 이하 액정표시장치)에 있어서, 요구되는 여러 가지 품질 기준 가운데 중요한 것 중의 하나가  높은 명암비(Contrast Ratio, CR)의 확보이다. In the liquid crystal display (LCD), which is the most representative flat panel display, one of the important quality standards required is to secure a high contrast ratio (CR).

명암비는 액정표시장치가 풀 화이트(Full White) 상태일때의 휘도를 풀 블랙(Full Black) 상태에서의 휘도로 나누어준 값으로서, 풀 블랙 상태에서의 휘도가 명암비에 민감한 영향을 미치게 된다. The contrast ratio is a value obtained by dividing the luminance in the full white state by the luminance in the full black state, and the luminance in the full black state is sensitive to the contrast ratio.

액정표시장치가 높은 명암비를 얻기 위해서는 완전한 풀 블랙(Full Black) 상태를 구현해야 하는데, 완전한 풀 블랙(Full Black) 상태를 구현하기 위해서는 액정표시장치의 러빙축의 제어가 중요하다. 즉, 배향막의 러빙축 측정은 액정표시장치의 품질 관리를 위한 중요한 측정 가운데 하나이다. In order to achieve a high contrast ratio, the LCD needs to implement a full full black state. In order to realize a full black state, it is important to control the rubbing axis of the LCD. That is, the rubbing axis measurement of the alignment layer is one of important measurements for quality control of the liquid crystal display device.

도1은 종래의 배향막의 러빙축 측정방법에서 이용되는 측정샘플기판의 단면을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a cross section of a measurement sample substrate used in a rubbing axis measuring method of a conventional alignment film.

종래의 배향막의 러빙축 측정방법에서 이용되는 측정샘플 기판은 도1과 같이 기판(110) 일측면에 배향막(120)이 도포 되어 있는 것을 특징으로 한다. The measurement sample substrate used in the conventional rubbing axis measurement method of the alignment layer is characterized in that the alignment layer 120 is coated on one side of the substrate 110 as shown in FIG.

기판(110)은 일반적으로 다른 층이 형성되지 않은 유리기판 이나, 유리기판에 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 금속이 증착되어 있는 투명한 기판을 사용하나, 칼라필터 층이 형성된 기판이나 박막트랜지스터가 형성되어 있는 기판을 사용할 수도 있다. The substrate 110 generally uses a glass substrate on which no other layer is formed, or a transparent substrate on which a transparent metal such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is deposited on the glass substrate. The substrate on which this is formed or the substrate on which the thin film transistor is formed can also be used.

종래의 배향막의 러빙축 측정방법에서는 상부에 배향막이 도포되어 있는 측정샘플기판을 투과한 빛의 리타데이션(Retardation) 을 측정하여, 그 리타데이션 값을 이용하여 배향막의 러빙축의 각도를 측정하였다. In the rubbing axis measuring method of the conventional alignment film, the retardation of light transmitted through the measurement sample substrate on which the alignment film is coated is measured, and the angle of the rubbing axis of the alignment film was measured using the retardation value.

하지만, 종래의 배향막의 러빙축 측정방법에서는 다음과 같은 문제점이 있 다. However, the rubbing axis measurement method of the conventional alignment film has the following problems.

배향막에 의한 빛의 리타데이션 값이 0.2nm 내외의 작은 값을 가지므로, 측정샘플기판을 고정시킬 때 측정샘플기판이 틀어지는 오차나, 원판 유리에서 측정샘플기판을 절단할 때 비스듬히 절단함으로서 발생할 수 있는 오차나, 디텍터 자체의 특성에 기인한 오차와 같은 여러 가지 요인에 기인하는 측정오차에 대비해서 리타데이션의 측정값이 크지 않기 때문에 배향막의 러빙축 측정시 정밀성이 떨어지는 문제점이 있었다. Since the retardation value of the light by the alignment layer has a small value of about 0.2 nm, it may be caused by an error that the measurement sample substrate is distorted when the measurement sample substrate is fixed, or by cutting at an angle when cutting the measurement sample substrate from the original glass. In contrast to the measurement error caused by various factors such as an error or an error due to the characteristics of the detector itself, the measurement value of the retardation is not large, and thus there is a problem in that the precision in measuring the rubbing axis of the alignment layer is poor.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 높은 명암비를 가지는 액정표시장치의 품질 관리를 위해 실시하는  배향막의 러빙축 측정에서, 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 복굴절성 물질층을 형성하는 것을 통해 측정샘플기판을 투과한 빛의 리타데이션 값을 증폭시킴으로서, 배향막의 러빙축 측정의 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, and in the rubbing axis measurement of the alignment layer carried out for quality control of a liquid crystal display device having a high contrast ratio, a birefringent material on the alignment layer applied to the measurement sample substrate It is an object to improve the accuracy of measuring the rubbing axis of the alignment film by amplifying the retardation value of the light transmitted through the measurement sample substrate by forming the layer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 러빙축 측정장치는 Rubbing axis measuring apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is

측정에 사용될 빛을 제공하는 광원과, A light source providing light to be used for measurement;

상기 광원에서 공급된 빛을 편광시키는 편광자와, A polarizer for polarizing the light supplied from the light source,

상기 편광자를 통과한 빛의 리타데이션 값을 조절할 수 있는 광위상변조기(Optical Phase Modulator)와, An optical phase modulator for adjusting a retardation value of light passing through the polarizer,

상기 광위상변조기에 의해 리타데이션 값이 조절된 빛이 투과하며, 배향막 이 도포되어 있고, 배향막 상부에 액정층이 형성되어 있는 측정샘플기판과, A measurement sample substrate through which light whose retardation value is adjusted by the optical phase modulator is transmitted, an alignment film is coated, and a liquid crystal layer is formed on the alignment film;

상기 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 복굴절성 물질인 액정을 균일한 두께로 형성시키는 복굴절성 물질 형성부와, A birefringent material forming unit for forming a liquid crystal, which is a birefringent material, in a uniform thickness on the alignment layer coated on the measurement sample substrate;

상기 측정샘플기판을 통과한 빛의 편광상태를 알아보기 위한 검광자와, An analyzer for determining a polarization state of light passing through the measurement sample substrate;

상기 검광자를 통과한 빛을 감지하여 리타데이션을 측정하는 디텍터(Detector)와, A detector for detecting light passing through the analyzer and measuring retardation;

상기 디텍터에서 측정한 리타데이션 값을 이용하여 배향막의 러빙축의 각도를 측정하고 상기 광위상변조기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. And a controller for measuring the angle of the rubbing axis of the alignment layer using the retardation value measured by the detector and controlling the optical phase modulator.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배향막의 러빙축 측정방법은, In addition, the rubbing axis measuring method of the alignment film according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,

광원으로부터 빛을 측정장치에 공급하는 단계와, Supplying light from the light source to the measuring device,

상기 광원으로부터 공급된 빛을 편광자를 통해 편광시키는 단계와, Polarizing the light supplied from the light source through a polarizer;

상기 편광자를 통과한 빛의 리타데이션 값을 광위상변조기를 통해 조절하는 단계와, Adjusting a retardation value of light passing through the polarizer through an optical phase modulator;

상기 광위상변조기를 통과하면서 리타데이션 값이 조절된 빛이 측정샘플기판을 투과하는 단계와, Passing light through the optical phase modulator and having a retardation value adjusted therethrough;

상기 측정샘플기판을 투과한 빛의 편광상태를 검광자를 통해 알아보는 단계와, Determining a polarization state of light transmitted through the measurement sample substrate through an analyzer;

상기 검광자를 통과한 빛을 디텍터를 통해 감지하고 빛의 리타데이션 값을 측정하는 단계와, Detecting the light passing through the analyzer through a detector and measuring a retardation value of the light;

상기 디텍터를 통해 측정된 리타데이션 값을 피팅함수(Fitting Function) 를 통해 러빙축의 각도를 측정하는 단계와, Measuring the angle of the rubbing axis by fitting a retardation value measured through the detector;

상기 측정샘플기판에 도포된 배향막의 상부에 액정층을 균일한 두께로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. And forming a liquid crystal layer in a uniform thickness on top of the alignment layer applied to the measurement sample substrate.

이하, 상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 배향막의 러빙축 측정장치와 배향막의 러빙축 측정방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the rubbing axis measuring apparatus and the rubbing axis measuring method of the alignment film according to the embodiment of the present invention having the above characteristics will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 러빙축 측정장치를 나타낸 구성도이다. 2 is a block diagram showing a rubbing axis measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시된 러빙축 측정장치는 측정장치에 빛을 공급하여주는 광원(210)과, 상기 광원(210)에서 공급된 빛을 편광시키는 편광자(220)와, 상기 편광자(220)를 통과한 빛의 리타데이션 값을 조절할 수 있는 광위상변조기(230)와, 상기 광위상변조기(230)에 의해 리타데이션 값이 조절된 빛을 이용해 배향막의 러빙축 각도를 측정하기 위하여 배향막이 도포되어 있고 배향막 상부에 액정층이 형성되어 있는 측정샘플기판(240)과, 상기 액정층을 측정샘플기판(240)에 도포된 배향막 상부에 균일한 두께로 형성시키는 복굴절성 물질 형성부(250)와, 상기 측정샘플기판(240)을 통과한 빛의 편광상태를 알아보기 위한 검광자(260)와, 상기 검광자(260)를 통과한 빛을 감지하여 리타데이션을 측정하는 디텍터(270)와, 상기 광위상변조기(230)를 제어하고 상기 디텍터(270)에서 측정한 리타데이션 값을 피팅함수를 이용하여 배향막의 러빙축의 각도를 측정하는 제어부(280)를 포함한다. The rubbing axis measuring apparatus shown in FIG. 2 includes a light source 210 for supplying light to the measuring device, a polarizer 220 for polarizing the light supplied from the light source 210, and a polarizer 220. An alignment layer is coated to measure the rubbing axis angle of the alignment layer by using the optical phase modulator 230 capable of adjusting the retardation value of light and the light whose retardation value is adjusted by the optical phase modulator 230. A measurement sample substrate 240 having a liquid crystal layer formed thereon, a birefringent material forming unit 250 for forming the liquid crystal layer to a uniform thickness on an alignment layer applied to the measurement sample substrate 240, and the measurement An analyzer 260 for checking the polarization state of the light passing through the sample substrate 240, a detector 270 for detecting the retardation by detecting the light passing through the analyzer 260, and the optical phase Control modulator 230 and measure at detector 270 A retardation value by using a fitting function comprises a control unit 280 to measure the angle of the alignment layer rubbing axis.

광원(210)은 레이저(Laser)광이나 메탈 할라이드 램프(Metal Halide Lamp)를 이용할 수 있다. The light source 210 may use a laser light or a metal halide lamp.

편광자(220)와 검광자(260)는 빛의 진행방향에 수직하면서 편광자(220)의 투과축과 검광자(260)의 투과축이 서로 직교하게 놓여지게 된다. The polarizer 220 and the analyzer 260 are perpendicular to the traveling direction of light, and the transmission axis of the polarizer 220 and the transmission axis of the analyzer 260 are perpendicular to each other.

광위상변조기(230)는 일반적으로 편광탄성현상을 이용한 광위상변조기를 주로 사용한다. 즉, 편광된 빛이 광위상변조기에 포함되어 있는 투명한 고체물질을 지날 때, 투명한 고체물질이 수축하거나 팽창하면 굴절률의 크기가 변화하게 되어 수축이나 팽창이 없는 상태에서 진행할 때와 속도 차이가 발생하게 되는 것을 이용하여 편광된 빛의 리타데이션 값을 원하는 값으로 조절할 수 있다. The optical phase modulator 230 generally uses an optical phase modulator using polarization elasticity. That is, when the polarized light passes through the transparent solid material included in the optical phase modulator, when the transparent solid material contracts or expands, the refractive index changes in size so that a difference in speed occurs when the polarized light proceeds in the absence of contraction or expansion. The retardation value of the polarized light can be adjusted to a desired value by using the.

측정샘플기판(240)은 배향막이 도포되어 있으며, 배향막 상부에 복굴절성 물질 형성부(250)에 의해 균일한 두께로 형성된 액정층을 포함한다. 액정층은 측정샘플기판(240)을 투과하는 빛의 리타데이션 값을 증폭하여, 배향막의 러빙축 각도 측정의 정밀도를 높이게 된다. The measurement sample substrate 240 is coated with an alignment layer, and includes a liquid crystal layer formed in a uniform thickness by the birefringent material forming unit 250 on the alignment layer. The liquid crystal layer amplifies the retardation value of the light passing through the measurement sample substrate 240, thereby increasing the precision of the rubbing axis angle measurement of the alignment layer.

디텍터(270)는 검광자(260)를 통과한 빛을 감지하여 전기신호를 출력함으로서 리타데이션을 측정한다. The detector 270 detects light passing through the analyzer 260 and outputs an electrical signal to measure retardation.

제어부(280)는 측정된 리타데이션 값을 피팅함수를 통해 배향막의 러빙축의 각도를 측정하고 광위상변조기(230)를 제어한다. The controller 280 measures the angle of the rubbing axis of the alignment layer through a fitting function of the measured retardation value and controls the optical phase modulator 230.

복굴절성 물질 형성부(250)는 스핀코팅(Spin Coating) 방식으로 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 액정층을 균일한 두께로 형성하며, 회전가능한 스테이지와, 액정을 적하하는 디스펜서를 포함하여 구성된다. The birefringent material forming unit 250 is configured to form a liquid crystal layer with a uniform thickness on the alignment layer applied to the measurement sample substrate by spin coating, and includes a rotatable stage and a dispenser for dropping liquid crystal. do.

도3a와 도3b는 스핀코팅 방식으로, 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 액정층을 균일한 두께로 형성하는 과정을 나타낸 도면이다. 3A and 3B illustrate a process of forming a liquid crystal layer with a uniform thickness on an alignment layer applied to a measurement sample substrate by a spin coating method.

도3a에서와 같이 회전가능한 스테이지(340) 상부에 배향막(320)이 도포된 측기판(310)을 위치시키고, 디스펜서(350)를 이용하여 액정(330)을 상기 배향막 상부에 적하한 후, 스테이지(340)를 회전시킨다. As shown in FIG. 3A, the side substrate 310 coated with the alignment layer 320 is disposed on the rotatable stage 340, and the liquid crystal 330 is dropped on the alignment layer using the dispenser 350. Rotate 340.

스테이지가 회전하면 원심력에 의하여 도3b와 같이 액정층(330)이 기판(310)에 도포된 배향막(320) 상부에 균일한 두께로 형성된다. When the stage rotates, the liquid crystal layer 330 is formed to have a uniform thickness on the alignment layer 320 coated on the substrate 310 as shown in FIG. 3B by centrifugal force.

도4는 본 발명의 실시예에 의한 배향막의 러빙축 측정 장치에서 사용되는 측정샘플기판의 단면을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing a cross section of a measurement sample substrate used in the rubbing axis measurement apparatus of the alignment film according to the embodiment of the present invention.

도4에서 알 수 있듯이, 본 실시예에서 사용되는 측정샘플기판은 기판(310)에 배향막(320)이 도포되어 있으며, 배향막 상부에 액정층(330)이 균일한 두께로 형성되어 있다. As can be seen in FIG. 4, in the measurement sample substrate used in this embodiment, the alignment layer 320 is coated on the substrate 310, and the liquid crystal layer 330 is formed on the alignment layer to have a uniform thickness.

상기 기판(310)은 주로 아무런 층도 형성되지 않은 유리기판이나 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 금속이 증착되어 있는 유리기판을 사용하지만, 칼라필터층이나 박막트랜지스터가 형성되어 있는 기판을 사용할 수도 있다. The substrate 310 mainly uses a glass substrate on which no layer is formed or a glass substrate on which transparent metals such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) are deposited, but a color filter layer or a thin film transistor is formed. It is also possible to use a substrate.

다음으로 본 발명의 실시 예에 의한 배향막의 러빙축 측정방법과 측정원리에 대하여 설명하기로 한다. Next, the rubbing axis measuring method and measuring principle of the alignment layer according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 배향막의 러빙축 측정방법을 도2를 참조로 하여 설명하면 다음과 같다. First, the method of measuring the rubbing axis of the alignment layer will be described with reference to FIG. 2.

광원(210)에서 측정장치로 빛을 공급하면, 상기 광원에서 공급된 빛이 편광자(220)를 지나면서 편광되고, 편광된 빛은 리타데이션 값을 조절할 수 있는 광위상변조기(230)를 지나, 측정샘플기판(240)을 투과하게 된다. When light is supplied from the light source 210 to the measuring device, the light supplied from the light source is polarized while passing through the polarizer 220, and the polarized light passes through the optical phase modulator 230 that can adjust the retardation value. The measurement sample substrate 240 is transmitted through.

측정샘플기판(240)은 회전가능한 스테이지(도시하지 않음)에 위치하여 측정샘플기판이 회전하면서 측정이 이루어지게 되며, 측정샘플기판(240)의 일측면에는 배향막이 도포되어 있고, 배향막 상부에는 액정층이 형성되어 있다. The measurement sample substrate 240 is located on a rotatable stage (not shown), and the measurement is performed while the measurement sample substrate is rotated. One side of the measurement sample substrate 240 is coated with an alignment layer, and an upper portion of the alignment layer is a liquid crystal. A layer is formed.

액정층은 복굴절성 물질 형성부(250)에서 스핀코팅 방식에 의하여 균일한 두께로 형성된다. The liquid crystal layer is formed to have a uniform thickness in the birefringent material forming unit 250 by a spin coating method.

광위상변조기(230)에 의해 리타데이션 값이 조절된 빛은 회전하는 측정샘플기판(240)을 투과하게 되고, 측정샘플기판(240)을 투과한 빛은 검광자(260)를 통과하여 디텍터(270)에서 감지된다. The light whose retardation value is adjusted by the optical phase modulator 230 is transmitted through the rotating measurement sample substrate 240, and the light passing through the measurement sample substrate 240 passes through the analyzer 260 to detect the detector ( 270).

디텍터(270)는 빛을 감지하면 전기신호를 출력하게 되는데, 이 때 전기신호는 DC(Direct Current,직류)성분과 AC(Alternative Current,교류)성분으로 구분되어 출력된다. The detector 270 detects light and outputs an electric signal. In this case, the electric signal is divided into a DC (Direct Current) component and an AC (Alternative Current) component.

측정샘플기판 회전시킬 때 회전한 각도를 θ, 측정샘플기판에 의한 리타데이션값을 B라고 할 때, 디텍터에 의해 출력되는 전기신호에서 DC성분의 전압은 아래와 같은 식(1)로 표현된다.When the angle rotated when the measurement sample substrate is rotated is θ and the retardation value by the measurement sample substrate is B, the voltage of the DC component in the electrical signal output by the detector is expressed by the following equation (1).

Figure 112006072541313-PAT00001
Figure 112006072541313-PAT00001

(1)식에서 C는 상수이며, J0는 베셀함수(Bessel Function)이고, A0는 광위상변조기에 의해 조절된 리타데이션 값을 의미한다. In Equation (1), C is a constant, J 0 is a Bessel function, and A 0 is a retardation value controlled by an optical phase modulator.

한 편, 디텍터에 의해 출력되는 AC성분의 전압은 아래와 같은 식(2)로 표현된다. On the other hand, the voltage of the AC component output by the detector is expressed by the following equation (2).

Figure 112006072541313-PAT00002
Figure 112006072541313-PAT00002

이 때, I2f 이하의 항들은 그 값이 작기 때문에 IAC는 근사적으로 아래와 같이 식(3)으로 표현하여도 무방하다고 알려져 있다. At this time, I 2f Since the following terms are small, it is known that I AC can be expressed as Equation (3) below.

Figure 112006072541313-PAT00003
Figure 112006072541313-PAT00003

이 때, I1f는 아래와 같은 식(4)로 표현된다At this time, I 1f is expressed by the following equation (4).

Figure 112006072541313-PAT00004
Figure 112006072541313-PAT00004

(4)에서 C는 상수이며, J1은 베셀함수이고, A0는 광위상변조기에 의해 조절된 리타데이션 값을, B는 측정샘플기판에 의한 리타데이션 값을 의미한다. In (4), C is a constant, J 1 is a Bessel function, A 0 is a retardation value controlled by an optical phase modulator, and B is a retardation value by a measurement sample substrate.

위의 식들로부터 IAC를 IDC로 나눈 식을  함수 g(θ)라 하면, g(θ)는  다음 식(5)와 같이 표현된다. When I AC divided by I DC from the above equations is a function g (θ), g (θ) is expressed as Equation (5) below.

Figure 112006072541313-PAT00005
Figure 112006072541313-PAT00005

이 때, 광위상변조기에서 조절된 빛의 리타데이션 값 A0를 0.383wav 즉, 2.405nm 로 고정시키면  J0(A0)=0 이라는 것이 알려져 있다. At this time, it is known that J 0 (A 0 ) = 0 when the retardation value A 0 of the light adjusted by the optical phase modulator is fixed to 0.383 wav, that is, 2.405 nm.

따라서 광위상변조기에서 조절된 빛의 리타데이션 값 A0를 2.405nm로 고정시키면, 위의 식 (5)에서 함수 g(θ)는 아래와 같은 식 (6)과 같이 정리된다. Therefore, when the retardation value A 0 of the light adjusted in the optical phase modulator is fixed to 2.405 nm, the function g (θ) in Equation (5) is summarized as Equation (6) below.

Figure 112006072541313-PAT00006
(단, A0=2.405nm)
Figure 112006072541313-PAT00006
(Where A 0 = 2.405 nm)

식(6)에서  A0=2.405nm 이므로, 2J1(A0)sin(B)는 상수이다. Since A 0 = 2.405 nm in equation (6), 2J 1 (A 0 ) sin (B) is a constant.

상기 함수에서 측정샘플기판에 도포된 배향막의 러빙축 각도를 고려하면, 배향막의 러빙축 각도를 α라고 할 때 함수 g(θ)는 다음 식 (7)과 같이 고쳐 쓸 수 있다. Considering the rubbing axis angle of the alignment film applied to the measurement sample substrate in the above function, when the rubbing axis angle of the alignment film is α, the function g (θ) can be rewritten as in the following equation (7).

Figure 112006072541313-PAT00007
(단, A=2J1(A0)sin(B) 이고 A0=2.405nm)
Figure 112006072541313-PAT00007
(Where A = 2J 1 (A 0 ) sin (B) and A 0 = 2.405 nm)

위의 식 (7)에서 측정샘플기판의 회전 각도 θ는 조절되는 값이므로, 함수 는 배향막의 러빙축 각도 α의 함수가 되므로, 러빙축 각도 α를 구하기 위한 피팅 함수로 이용할 수 있다. Since the rotation angle θ of the measurement sample substrate is adjusted in Equation (7), the function becomes a function of the rubbing axis angle α of the alignment layer, and thus can be used as a fitting function for obtaining the rubbing axis angle α.

이 때, A는 함수 g(θ)의 진폭을 나타내며, 피팅함수의 A값이 클수록 배향막의 러빙축의 각도에 대한 피팅(Fitting)값에 대한 정밀도가 높아지게 된다. At this time, A represents the amplitude of the function g (θ), and the larger the value of A of the fitting function, the higher the precision of the fitting value with respect to the angle of the rubbing axis of the alignment film.

도5a와 도5b는 배향막의 러빙축의 각도를 피팅하는데 있어서, A값의 크기에 따른 피팅의 정밀도를 비교한 도면이다. 5A and 5B show the accuracy of fitting according to the magnitude of A value in fitting the angles of the rubbing axis of the alignment film.

도5a는 피팅함수의 A값, 즉 진폭이 A'로 작은 경우에 배향막의 러빙축 각도를 피팅한 결과를 나타낸 도면이고, 도5b는 피팅함수의 A값, 즉 진폭이 A"로 큰 경우에 배향막의 러빙축 각도를 피팅한 결과이다. FIG. 5A shows the result of fitting the rubbing axis angle of the alignment film when the A value of the fitting function, that is, the amplitude is A ', and FIG. 5B is the case where the A value of the fitting function, that is, the amplitude is A " This is the result of fitting the rubbing axis angle of the alignment film.

도5a 와 도5b에서 알 수 있듯이, 동일한 Δy에 대하여 피팅되는 x값의 변화량을 비교하면, 도5a와 같이 진폭이 A'로 작을 때의 x값의 변화량 Δx1 이, 진폭이 A"로 클 때의 x값의 변화량 Δx2보다 큰 것을 알 수 있다. 즉, 진폭의 값이 클수록 피팅되는 x값의 변화가 작으므로 더 정밀하게 측정샘플기판의 러빙축 각도 를 피팅할 수 있다. As can be seen from Fig. 5A and Fig. 5B, when comparing the amount of change of the x value fitted to the same Δy, the amount of change Δx 1 of the value of x when the amplitude is small as A 'is large as shown in Fig. 5A. It can be seen that the change in x value at the time is larger than Δx 2. That is, the larger the amplitude value, the smaller the change in the fitted x value, so that the rubbing axis angle of the measurement sample substrate can be fitted more precisely.

따라서, 러빙축 측정의 정밀도를 높이기 위해서는 피팅함수의  A값을 크게 해주는 것이 필요하며, 피팅함수의 A값을 크게 하기 위해서는 측정샘플기판의 리타데이션 값을 크게 증폭시키는 것이 필요하다. Therefore, in order to increase the accuracy of the rubbing axis measurement, it is necessary to increase the A value of the fitting function, and to increase the A value of the fitting function, it is necessary to greatly amplify the retardation value of the measurement sample substrate.

이와 같이, 측정샘플기판의 리타데이션 값을 증가시키기 위하여, 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 액정층을 형성한다. As such, in order to increase the retardation value of the measurement sample substrate, a liquid crystal layer is formed on the alignment layer applied to the measurement sample substrate.

상기 액정층에 사용하는 액정으로는 OCB(Optically Compensated Birefringence)형 액정이 바람직하나, TN(Twisted Nematic) 형 액정이나 다른 계열의 액정도 사용 가능하다. As the liquid crystal used in the liquid crystal layer, an OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal is preferable, but a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal or another type of liquid crystal may be used.

도6은 배향막만 도포된 측정샘플기판을 사용하여 배향막의 러빙축을 측정하였을 때의 결과를 나타낸 도면이고, 도7은 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 OCB(Optically Compensated Birefringence) 액정층을 형성한 측정샘플기판을 사용하여 배향막의 러빙축을 측정하였을 때의 결과를 나타낸 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a result of measuring a rubbing axis of an alignment layer by using a measurement sample substrate coated only with an alignment layer, and FIG. 7 illustrates forming an OCB (Optically Compensated Birefringence) liquid crystal layer on an alignment layer coated on the measurement sample substrate. It is a figure which shows the result when the rubbing axis of an alignment film was measured using the measurement sample board | substrate.

측정방법은 동일한 측정샘플기판과 동일한 측정장비를 사용하여 5회씩 반복 측정 실시하여 평균값을 구하였다. The measurement method was repeated five times using the same measurement sample substrate and the same measuring equipment to obtain the average value.

도6에서 알 수 있듯이, 배향막만 도포된 측정샘플기판을 통과한 빛의 리타데이션 값(610)은 0.2307nm 이며, 5회 측정한 값들에서 최대값과 최소값 간의 편차(620)가  0.168deg 임을 알 수 있다. 여기서 deg는 각도의 단위이다.  As can be seen in FIG. 6, the retardation value 610 of the light passing through the measurement sample substrate coated with only the alignment layer is 0.2307 nm, and the deviation 620 between the maximum value and the minimum value from the five measured values is 0.168 deg. Can be. Where deg is the unit of angle.

이에 비해, 배향막 상부에 OCB액정층을 형성한 측정샘플기판을 사용한 경우, 도7에서 알 수 있듯이 투과한 빛의 리타데이션 값(610)은 18.7015nm 이며, 5회 측정한 값들에서 최대값과 최소값 간의 편차(620)가 0.043deg 임을 알 수 있다. In contrast, in the case of using the measurement sample substrate in which the OCB liquid crystal layer was formed on the alignment layer, as shown in FIG. 7, the retardation value 610 of transmitted light was 18.7015 nm, and the maximum and minimum values were measured five times. It can be seen that the deviation 620 is 0.043 deg.

즉, 배향막 상부에 OCB 액정층을 형성한 측정샘플기판을 사용한 경우가 배향막만 도포된 측정샘플기판을 사용한 경우에 대비하여, 투과한 빛의 리타데이션 값은 증가하고, 반복 측정할 때 측정값 중에서의 최대값과 최소값 간의 편차가 감소하여 보다 정밀한 측정이 이루어진 것을 알 수 있다. That is, the retardation value of transmitted light is increased in comparison with the case where the measurement sample substrate having the OCB liquid crystal layer formed on the alignment layer is used compared to the case where the measurement sample substrate is coated with only the alignment layer. It can be seen that the more accurate measurement is made by reducing the deviation between the maximum value and the minimum value of.

본 발명의 실시 예에서는 측정샘플기판의 리타데이션값을 증폭시키기 위해 사용한 복굴절성 물질로 액정을 사용하였으나, 복굴절성을 가지고 측정샘플기판의 상부에 균일한 두께로 형성할 수 있는 물질을 사용하여도 무방하다. In the embodiment of the present invention, although the liquid crystal is used as a birefringent material used to amplify the retardation value of the measurement sample substrate, a material having a birefringence property and having a uniform thickness on the measurement sample substrate may be used. It's okay.

본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 배향막의 러빙축 측정장치와 러빙축 측정방법은 다음과 같다. The rubbing axis measuring apparatus and rubbing axis measuring method of the alignment layer according to the second preferred embodiment of the present invention are as follows.

본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 배향막의 러빙축 측정장치는, 복굴절성 물질 형성부에서 측정샘플기판의 리타데이션 값을 증폭시키기 위한 복굴절성 물질로 액정을 이용하며, 측정샘플기판의 상면에 액정층을 넌-스핀코팅(Non-Spin Coating) 방식으로 균일한 두께로 형성하기 위하여, 측정샘플기판을 위치시킬 수 있는 스테이지(Stage), 스테이지 상부에 위치한 측정샘플기판 위를 스캐닝(Scanning)하면서 균일한 압력으로 액정을 분사할 수 있는 노즐(Nozzle) 등을 포함하여 구성되며, 그 이외의 다른 구성은 앞서 서술한 러빙축 측정장치와 동일하므로 생략하기로 한다. The rubbing axis measuring apparatus of the alignment layer according to the second preferred embodiment of the present invention uses a liquid crystal as a birefringent material for amplifying the retardation value of the measurement sample substrate in the birefringent material forming unit, and the upper surface of the measurement sample substrate In order to form a liquid crystal layer with a uniform thickness by using a non-spin coating method, a stage in which a measurement sample substrate can be positioned and a scanning sample substrate positioned on the stage are scanned. It is configured to include a nozzle (Nozzle), etc. that can inject a liquid crystal at a uniform pressure, and other configuration is the same as the above-described rubbing axis measuring apparatus will be omitted.

본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 러빙축 측정방법은 복굴절성 물질 형성부에서 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 복굴절성 물질로 액정을 넌-스핀코팅 방식으로 균일한 두께로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 그 이외의 다른 과정은 앞서 서술한 러빙축 측정방법의 실시 예와 동일하다. In the rubbing axis measuring method according to the second preferred embodiment of the present invention, the birefringent material forming unit forms a liquid crystal with a birefringent material on the alignment layer coated on the measurement sample substrate with a non-spin coating method in a uniform thickness. Characterized in that it includes, other processes are the same as the embodiment of the above-described rubbing axis measuring method.

도8a와 도8b는 복굴절성 물질로 액정을 이용하여 넌-스핀코팅 방식으로 측정샘플기판에 액정층을 균일한 두께로 형성하는 과정을 나타낸 도면이다. 8A and 8B illustrate a process of forming a liquid crystal layer with a uniform thickness on a measurement sample substrate by a non-spin coating method using a liquid crystal as a birefringent material.

넌-스핀코팅 방식에서는 도8a와 같이 복굴절성 물질 형성부의 스테이지(360)에 배향막(320)이 도포되어 있는 기판(310)이 위치한 후, 기판이 회전하는 과정이 없이, 균일한 압력으로 액정을 분사하는 이동가능한 노즐(370)이 측정샘플 기판을 스캐닝(Scanning)하면, 도8b와 같이 액정층(330)이 측정샘플기판 전면에 걸쳐 균일한 두께로 형성된다. In the non-spin coating method, as shown in FIG. 8A, the substrate 310 having the alignment layer 320 coated thereon is positioned on the stage 360 of the birefringent material forming unit, and the liquid crystal is uniformly applied without the substrate rotating. When the movable nozzle 370 that sprays scans the measurement sample substrate, the liquid crystal layer 330 is formed to have a uniform thickness over the entire surface of the measurement sample substrate as shown in FIG. 8B.

상기 액정으로는 OCB(Optically Compensated Birefringence)형 액정이 바람직하나, TN(Twisted Nematic) 형 액정이나 다른 계열의 액정도 사용 가능하다. An OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal is preferable as the liquid crystal, but a twisted nematic (TN) type liquid crystal or another type of liquid crystal may be used.

본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 의한 배향막의 러빙축 측정장치와 러빙축 측정방법은 다음과 같다. The rubbing axis measuring apparatus and rubbing axis measuring method of the alignment film according to the third preferred embodiment of the present invention are as follows.

본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 의한 배향막의 러빙축 측정장치는, 복굴절성 물질 형성부에서 측정샘플기판의 리타데이션 값을 증폭시키기 위한 복굴절성 물질로 액정을 이용하며 측정샘플기판의 상면에 액정층을 인쇄 방식으로 균일한 두께로 형성하기 위하여, 배향막이 도포되어 있는 측정샘플기판을 위치시킬 수 있는 스테이지(Stage), 액정을 균일한 두께로 인쇄할 수 있는 롤러(Roller), 롤러가 측정샘플기판에 액정을 균일하게 인쇄할 수 있도록 롤러에 액정을 공급하여 주는 액정공급부 등을 포함하여 구성되며, 그 이외의 다른 구성은 앞서 서술한 러빙축 측정장치와 동일하므로 생략하기로 한다. The rubbing axis measuring apparatus of the alignment layer according to the third preferred embodiment of the present invention uses a liquid crystal as a birefringent material for amplifying the retardation value of the measurement sample substrate in the birefringent material forming unit, and the liquid crystal on the upper surface of the measurement sample substrate. In order to form a layer with a uniform thickness in a printing method, a stage for positioning a measurement sample substrate on which an alignment film is applied, a roller for printing liquid crystals at a uniform thickness, and a roller are measurement samples It is configured to include a liquid crystal supply unit for supplying the liquid crystal to the roller so that the liquid crystal can be uniformly printed on the substrate, other configuration is the same as the above-described rubbing axis measuring apparatus will be omitted.

본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 의한 러빙축 측정방법은 복굴절성 물질 형성부에서 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 복굴절성 물질로 액정을 인쇄 방식으로 균일한 두께로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 그 이외의 다른 과정은 앞서 서술한 러빙축 측정방법의 실시 예와 동일하다. The rubbing axis measuring method according to the third preferred embodiment of the present invention includes forming a liquid crystal with a uniform thickness by printing a birefringent material on the alignment layer applied to the measurement sample substrate in the birefringent material forming unit. The other process is the same as the embodiment of the above-described rubbing axis measuring method.

도9a와 도9b는 복굴절성 물질로 액정을 이용하여 인쇄 방식으로 측정샘플기판에 액정층을 균일한 두께로 형성하는 과정을 나타낸 도면이다. 9A and 9B illustrate a process of forming a liquid crystal layer with a uniform thickness on a measurement sample substrate by a printing method using a liquid crystal as a birefringent material.

인쇄 방식에서는 도9a와 같이 복굴절성 물질 형성부의 스테이지(360)에 배향막(320)이 도포되어 있는 기판(310)이 위치한 후, 액정공급부(390)으로부터 액정을 공급받아 전면에 액정이 균일하게 발라져 있는 롤러(380)가 균일한 압력과 속력으로 측정샘플기판과 접촉하여, 한 방향으로 회전하면서 진행하면, 롤러(380) 전면에 균일하게 발라져 있는 액정이 측정샘플기판에 전사되어 측정샘플기판 전면에 균일한 두께의 액정층(330)이 형성된다. In the printing method, as shown in FIG. 9A, the substrate 310 having the alignment layer 320 coated thereon is positioned on the stage 360 of the birefringent material forming unit, and the liquid crystal is uniformly applied to the entire surface by receiving the liquid crystal from the liquid crystal supply unit 390. When the roller 380 is in contact with the measurement sample substrate at a uniform pressure and speed, and rotates in one direction, the liquid crystal uniformly applied to the front surface of the roller 380 is transferred to the measurement sample substrate, The liquid crystal layer 330 having a uniform thickness is formed.

상기 액정으로는 OCB(Optically Compensated Birefringence)형 액정이 바람직하나, TN(Twisted Nematic) 형 액정이나 다른 계열의 액정도 사용 가능하다. An OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal is preferable as the liquid crystal, but a twisted nematic (TN) type liquid crystal or another type of liquid crystal may be used.

이상은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한 것으로써, 본 발명이 상기 실시 예들에 국한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상이 변경되지 않는 범위 내에서 다양하게 변경 실시될 수 있을 것이다. The foregoing has described preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명에 의한 배향막의 러빙축 측정장치 및 이를 이용한 러빙축 측정방법은 다음과 같은 효과가 있다. The rubbing axis measuring apparatus and the rubbing axis measuring method using the same according to the present invention has the following effects.

종래의 러빙축 측정방법에서는 배향막만 도포되어 있는 측정샘플기판을 이용하여 러빙축을 측정하여 측정의 정밀도가 낮았으나, 본 발명은 상기 배향막 상부에 측정샘플기판을 투과하는 빛의 리타데이션을 크게 하는 복굴절성 물질층을 추가로 형성하여 러빙축을 측정함으로서 측정의 정밀도를 높일 수 있고, 정밀도가 향상된 러빙축 측정방법을 액정표시장치의 품질 관리에 이용함으로써 높은 명암비를 가지는 액정표시장치의 생산을 추구할 수 있다. In the conventional rubbing axis measuring method, the measurement accuracy is low by measuring the rubbing axis using a measuring sample substrate on which only an alignment film is coated, but the present invention provides a birefringence for increasing the retardation of light passing through the measuring sample substrate on the alignment film. By forming an additional layer of material material to measure the rubbing axis, it is possible to increase the accuracy of the measurement, and by using the improved rubbing axis measuring method for quality control of the liquid crystal display device, the production of a liquid crystal display device having a high contrast ratio can be pursued. have.

Claims (15)

측정장치에 빛을 공급하기 위한 광원과; A light source for supplying light to the measuring device; 상기 광원에서 공급된 빛을 편광시키기 위한 편광자와; A polarizer for polarizing light supplied from the light source; 상기 편광자를 통과한 빛의 리타데이션 값을 조절하기 위한 광위상변조기와; An optical phase modulator for adjusting a retardation value of light passing through the polarizer; 상기 광위상변조기를 지난 빛을 이용해 러빙축을 측정하기 위한 측정샘플기판과; A measurement sample substrate for measuring a rubbing axis using light passing through the optical phase modulator; 상기 측정샘플기판에 도포된 배향막 상부에 복굴절성 물질을 균일한 두께로 형성시키기 위한 복굴절성 물질 형성부와; A birefringent material forming unit for forming a birefringent material having a uniform thickness on the alignment layer applied to the measurement sample substrate; 상기 측정샘플기판을 통과한 빛의 편광상태를 알아보기 위한 검광자와; An analyzer for determining a polarization state of light passing through the measurement sample substrate; 상기 검광자를 통과한 빛을 감지하여 리타데이션을 측정하기 위한 디텍터와; A detector for detecting light passing through the analyzer and measuring retardation; 상기 디텍터에서 측정한 리타데이션 값을 이용하여 배향막의 러빙축을 결정하고 상기 광위상변조기를 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정장치. And a control unit for determining a rubbing axis of the alignment layer using the retardation value measured by the detector and controlling the optical phase modulator. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 복굴절성 물질로서 액정을 사용하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정장치. And a liquid crystal is used as the birefringent material. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 복굴절성 물질 형성부에서 사용하는 액정은 OCB(Optically Compensated Birefringence) 형 액정임을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정장치. And a liquid crystal used in the birefringent material forming unit is an OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 복굴절성 물질 형성부에서 사용하는 복굴절성 물질로 TN(Twisted Nematic) 형 액정을 사용하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정장치. And a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal is used as the birefringent material used in the birefringent material forming unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 복굴절성 물질 형성부는 스핀코팅(Spin Coating) 방식으로 액정층을 형성하기 위하여, 측정샘플기판을 고정할 수 있고 회전가능한 스테이지와, 액정을 적하하기 위한 디스펜서를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정장치. The birefringent material forming unit includes a stage capable of fixing a measurement sample substrate and a rotatable stage, and a dispenser for dropping liquid crystal, in order to form a liquid crystal layer by spin coating. Rubbing axis measuring device. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 복굴절성 물질 형성부는 넌-스핀코팅(Non-Spin Coating) 방식으로 액정층을 형성하기 위하여, 측정샘플기판을 위치하기 위한 스테이지와, 측정샘플기판을 스캐닝하면서 균일한 압력으로 액정을 분사할 수 있는 노즐을 포함하여 구성하 는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정장치. The birefringent material forming unit may spray a liquid crystal at a uniform pressure while scanning the measurement sample substrate and a stage for positioning the measurement sample substrate to form a liquid crystal layer by a non-spin coating method. A rubbing axis measuring apparatus for an alignment film, comprising a nozzle having a groove. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 복굴절성 물질 형성부는 인쇄 방식으로 액정층을 형성하기 위하여, 측정샘플기판을 위치하기 위한 스테이지와, 롤러에 액정을 공급하는 액정공급부와, 측정샘플기판으로 액정을 균일한 압력으로 전사시킬 수 있는 롤러를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정장치. The birefringent material forming unit may transfer a liquid crystal to a pressure at a uniform pressure to a stage for positioning a measurement sample substrate, a liquid crystal supply unit supplying liquid crystal to a roller, and a measurement sample substrate in order to form a liquid crystal layer by a printing method. A rubbing axis measuring apparatus for an alignment film, comprising a roller. 기판상에 배향막을 형성하는 제1단계와; Forming a alignment film on the substrate; 상기 배향막 상에 균일한 두께로 복굴절성 물질을 형성하는 제2단계와; Forming a birefringent material with a uniform thickness on the alignment layer; 기 제1항의 배향막의 러빙축 측정장치를 이용해서 상기 배향막의 러빙축의 각도를 측정하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. And a third step of measuring the angle of the rubbing axis of the alignment film by using the rubbing axis measuring device of the alignment film of claim 1. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 복굴절성 물질로서 액정을 사용하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. And a liquid crystal is used as the birefringent material. 제9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 복굴절성 물질 형성부에서 사용하는 액정은 OCB(Optically Compensated Birefringence) 형 액정임을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. And a liquid crystal used in the birefringent material forming unit is an OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal. 제9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 복굴절성 물질 형성부에서 사용하는 액정은 TN(Twisted Nematic) 형 액정임을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. And a liquid crystal used in the birefringent material forming unit is a twisted nematic (TN) type liquid crystal. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 배향막 상에 복굴절성 물질을 형성하는 단계는, 회전가능한 스테이지에 상기 기판을 고정하는 단계와, 상기 스테이지에 위치한 기판 위에 디스펜서를 통해 액정을 적하하는 단계와, 상기 기판을 회전시켜 기판에 적하된 액정을 균일한 두께로 도포하는 스핀코팅(Spin Coating) 단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. The forming of the birefringent material on the alignment layer may include fixing the substrate to the rotatable stage, dropping liquid crystal through a dispenser on the substrate positioned on the stage, and rotating the substrate to drop the substrate onto the substrate. A rubbing axis measuring method of an alignment layer, comprising a spin coating step of coating a liquid crystal with a uniform thickness. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 배향막 상에 복굴절성 물질을 형성하는 단계는, 스테이지에 기판을 위치하는 단계와, 상기 스테이지에 위치한 기판 위를 균일한 압력으로 액정을 분사할 수 있는 이동 가능한 노즐이 기판 위를 스캐닝(Scanning)하면서 액정을 균일한 두께로 도포하는 넌-스핀코팅(Non-Spin Coating) 단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. The forming of the birefringent material on the alignment layer may include positioning a substrate on a stage, and a movable nozzle capable of injecting liquid crystal at a uniform pressure on the substrate positioned on the stage, scanning the substrate. While measuring the rubbing axis of the alignment layer comprising a non-spin coating (Non-Spin Coating) step of applying a liquid crystal in a uniform thickness. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 배향막 상에 복굴절성 물질을 형성하는 단계는, 스테이지에 기판을 위치하는 단계와, 액정공급부로부터 액정을 공급받아 전면에 액정이 균일하게 발라져 있는 롤러가 상기 기판과 접촉하여 진행하면서 액정을 균일한 두께로 도포하는 인쇄단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. Forming a birefringent material on the alignment layer, the step of positioning the substrate on the stage, the liquid crystal is uniformly applied to the liquid crystal supplied on the front surface of the roller and the roller is uniformly applied to the liquid crystal while proceeding in contact with the substrate A rubbing axis measurement method for an alignment film comprising a printing step of applying a thickness. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 제2단계는 상기 광원으로부터 빛을 측정장치에 공급하는 단계와, The second step includes supplying light from the light source to the measuring device; 상기 광원으로부터 공급된 빛을 상기 편광자를 통해 편광시키는 단계와, Polarizing the light supplied from the light source through the polarizer; 상기 편광자를 통과한 빛의 리타데이션 값을 상기 광위상변조기를 통해 조절하는 단계와, Adjusting the retardation value of the light passing through the polarizer through the optical phase modulator; 상기 광위상변조기를 통과하면서 리타데이션 값이 조절된 빛이 상면에 복굴절성 물질막이 형성된 기판을 투과하는 단계와, Passing through the optical phase modulator and the light with the retardation value is adjusted to pass through the substrate having a birefringent material film on the upper surface, 상기 기판을 투과한 빛의 편광상태를 검광자를 통해 알아보는 단계와, Determining a polarization state of light transmitted through the substrate through an analyzer; 상기 검광자를 통과한 빛을 디텍터를 통해 감지하고 빛의 리타데이션 값을 측정하는 단계와, Detecting the light passing through the analyzer through a detector and measuring a retardation value of the light; 상기 디텍터에서 측정된 리타데이션 값을 이용하여 러빙축의 각도를 측정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배향막의 러빙축 측정방법. And measuring the angle of the rubbing axis by using the retardation value measured by the detector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101113109B1 (en) * 2010-02-12 2012-02-15 (주)엘립소테크놀러지 Apparatus for measuring of aligning state of alignment layer and method for measuring tht same
WO2014200474A3 (en) * 2013-06-12 2015-04-30 Halliburton Energy Services, Inc. Optical computing devices with birefringent optical elements
CN111736392A (en) * 2020-07-03 2020-10-02 信利(仁寿)高端显示科技有限公司 Alignment friction control method and friction equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101113109B1 (en) * 2010-02-12 2012-02-15 (주)엘립소테크놀러지 Apparatus for measuring of aligning state of alignment layer and method for measuring tht same
WO2014200474A3 (en) * 2013-06-12 2015-04-30 Halliburton Energy Services, Inc. Optical computing devices with birefringent optical elements
US9797825B2 (en) 2013-06-12 2017-10-24 Halliburton Energy Services, Inc. Optical computing devices with birefringent optical elements
CN111736392A (en) * 2020-07-03 2020-10-02 信利(仁寿)高端显示科技有限公司 Alignment friction control method and friction equipment

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