KR20110062599A - Light aligning method of an alignment layer for display device - Google Patents

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박경호
이승희
김진호
임영진
이준호
김영식
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엘지디스플레이 주식회사
전북대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A photo-induced method of an alignment layer for a display device is provided to include a multi-domain alignment layer having two or more alignment layers having different tilt angle. CONSTITUTION: A substrate for display device is manufactured. An alignment layer(111) is spread on a substrate. An alignment mask(193) is installed by using a wire grid polarizer on the alignment layer. An ultraviolet ray(151) is radiated in the alignment mask. The alignment layer is aligned by passing through the alignment mask.

Description

표시장치용 배향막의 광 배향방법{LIGHT ALIGNING METHOD OF AN ALIGNMENT LAYER FOR DISPLAY DEVICE}Light alignment method of alignment film for display devices {LIGHT ALIGNING METHOD OF AN ALIGNMENT LAYER FOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에서 액정분자들의 프리틸트 각을 설정하기 위한 배향막의 광 배향방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 멀티 도메인 영역을 갖는 액정표시장치에서 서로 다른 프리틸트 각을 갖도록 배향막을 광 배향하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light alignment method of an alignment film for setting the pretilt angle of liquid crystal molecules in a liquid crystal display device. In particular, the present invention relates to a method of photoaligning an alignment layer to have different pretilt angles in a liquid crystal display having a multi-domain region.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 화상을 표시하고 있다. 이 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비젼에도 응용되어 빠르게 음극선관을 대체하고 있다. An active matrix liquid crystal display device displays an image using a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) as a switching element. The liquid crystal display device can be miniaturized compared to a cathode ray tube (CRT), which is applied to a display device in portable information equipment, office equipment, computer, etc., and is also rapidly replaced by a cathode ray tube.

액정표시장치의 제조공정에서, 배향막의 제조공정은 폴리이미드 등의 유기막을 러빙(rubbing) 포로 러빙하여 배향막을 형성한다. 이러한 러빙 처리는 러빙 포 에 의한 오염이 많고, 러빙에 의해 TFT, 컬러필터 등의 화소 어레이 소자들이 형성된 기판에 정전기를 유발하여 소자에 불량을 초래하고, 생산성을 떨어뜨리고 있다.In the manufacturing process of the liquid crystal display device, in the manufacturing process of the alignment film, an organic film such as polyimide is rubbed with a rubbing cloth to form an alignment film. Such rubbing treatments are highly polluted by rubbing cloth, and cause rubbing on the substrate on which pixel array elements such as TFTs and color filters are formed by rubbing, thereby causing defects in the elements and reducing productivity.

이러한 러빙방법의 문제를 개선하기 위하여, 비접촉 액정 배향 기술이 제안되고 있고, 그 중 하나로 광배향 처리가 알려져 있다. 광배향 처리는 투명 기판 상에 형성된 유기 배향막에 편광 자외선을 조사하여 그 유기 배향막을 구성하는 분자에 자외선의 편광 방향에 따른 화학변화를 일으키게 해 그것에 의해 유기 배향막에 액정 배향의 방향성과 초기기울기(혹은, 프리틸트(Pre-tilt)) 각을 설정한다. 따라서, 광배향 처리는 러빙에 의한 오염이나 화소 어레이 소자에 대한 정전 불량를 줄일 수 있고 또한 불량율을 낮추어 생산성을 높일 수 있다.In order to improve the problem of this rubbing method, the non-contact liquid crystal aligning technique is proposed, and the photo-alignment process is known as one of them. Photo-alignment treatment irradiates the organic alignment film formed on the transparent substrate with polarized ultraviolet light to cause chemical change according to the polarization direction of the ultraviolet rays to the molecules constituting the organic alignment film, whereby the orientation and initial slope of the liquid crystal alignment in the organic alignment film (or , Set the pre-tilt angle. Therefore, the photo-alignment process can reduce contamination due to rubbing or electrostatic defects on the pixel array element, and can increase productivity by lowering the defective rate.

도 1은 액정표시장치를 나타내는 도면이다. 액정표시장치는 TFT가 매트릭스 방식으로 배열된 TFT 기판(10)과, R(red) 색상, G(green) 색상 및 B(blue) 색상으로 구성된 컬러필터들이 매트릭스 방식으로 배열된 컬러필터 기판(30)을 포함할 수 있다. TFT 기판(10)과 컬러필터 기판(30)의 표면에는 각각 배향막(11, 31)이 도포되어 있다. TFT 기판(10)과 컬러필터 기판(30)은 서로 마주보고 합착되어 있으며, 그 사이에는 액정층(20)이 개재되어 있다.1 is a view showing a liquid crystal display device. The liquid crystal display device includes a TFT substrate 10 in which TFTs are arranged in a matrix manner, and a color filter substrate 30 in which color filters including R (red) color, G (green) color, and B (blue) color are arranged in a matrix manner. ) May be included. Alignment films 11 and 31 are applied to the surfaces of the TFT substrate 10 and the color filter substrate 30, respectively. The TFT substrate 10 and the color filter substrate 30 face each other and are bonded to each other, and the liquid crystal layer 20 is interposed therebetween.

이와 같은 구조의 액정표시장치를 제조함에 있어서, TFT 기판(10)과 컬러필터(30) 기판의 표면에 형성되 배향막(11, 31)들을 광배향 처리하는 방법을 설명한다. 도 2는 종래 기술에 의한 편광 자외선을 이용하여 배향막을 광배향 처리장치를 나타내는 개략도이다. 도 2는 광배향 처리장치 내에 배향막(11, 31)을 포함한 기판(10, 30)이 설치된 상태를 나타내고 있다. 광배향 처리장치는 기본적으로 자 외선(51)을 발생하는 광원(70)과, 자외선(51)을 편광 시켜 편광 자외선(53)을 만들기 위한 편광판(40)을 포함한다. 보통 편광판(40)은 석영으로 만든 여러 장의 광학판들이 적층된 구조를 갖는다. 편광판(40)에 의해 편광된 자외선(53)은 편광판(40)의 중심부(73)와 주변부(71)의 성질이 상당한 차이를 가질 수 있다. 따라서, 배향막(11, 31) 전체에 걸쳐 균일한 편광 자외선(53)을 조사하기 위해서는 배향막(11, 31)의 전체 면적보다 상당히 넓은 면적으로 조사되는 편광 자외선(53)을 만들어야 한다. 따라서, 대면적 액정표시패널을 제조하기 위해서는 다수의 광원(70)들을 배치하여야 하며, 편광판(40) 역시 대면적을 가져야 한다.In manufacturing a liquid crystal display device having such a structure, a method of photoaligning the alignment layers 11 and 31 formed on the surfaces of the TFT substrate 10 and the color filter 30 substrate will be described. 2 is a schematic view showing a photo-alignment processing apparatus for an alignment film using polarized ultraviolet light according to the prior art. 2 shows a state in which substrates 10 and 30 including alignment films 11 and 31 are provided in the photoalignment processing apparatus. The photo-alignment apparatus basically includes a light source 70 generating ultraviolet rays 51 and a polarizing plate 40 for polarizing the ultraviolet rays 51 to make polarized ultraviolet rays 53. Usually, the polarizing plate 40 has a structure in which several optical plates made of quartz are stacked. The ultraviolet rays 53 polarized by the polarizer 40 may have a considerable difference in the properties of the central portion 73 and the peripheral portion 71 of the polarizer 40. Therefore, in order to irradiate the uniformly polarized ultraviolet light 53 over the alignment films 11 and 31, the polarized ultraviolet light 53 irradiated with the area which is considerably larger than the total area of the alignment films 11 and 31 must be made. Therefore, in order to manufacture a large area liquid crystal display panel, a plurality of light sources 70 must be disposed, and the polarizing plate 40 must also have a large area.

이와 같은 광배향 처리장치를 이용하여, 배향막(11, 31)을 광배향 처리하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 배향막(11) 위에 자외선(51)을 발생하는 광원(70)이 위치하도록 TFT 기판(10)을 광배향 처리장치에 설치한다.A process of photoaligning the alignment layers 11 and 31 using such a photoalignment processing apparatus will be described below. The TFT substrate 10 is provided in the photoalignment processing apparatus so that the light source 70 generating the ultraviolet ray 51 is positioned on the alignment film 11.

광배향 처리장치를 작동시킨다. 광원(70)에서 출사된 자외선(51)이 편광판(40)을 통과하면서 제1 방향으로 편광된다. 편광 자외선(53)이 TFT 기판(10)의 배향막(11)에 조사된다. 배향막(11)에 편광 자외선(53)이 조사되면 배향막(11)은 광분해가 되면서 편광방향에 따라 배향처리된다.Activate the optical alignment processor. Ultraviolet ray 51 emitted from the light source 70 is polarized in the first direction while passing through the polarizer 40. The polarized ultraviolet light 53 is irradiated to the alignment film 11 of the TFT substrate 10. When the polarized ultraviolet light 53 is irradiated on the alignment film 11, the alignment film 11 is photodecomposed and aligned according to the polarization direction.

TFT 기판(10)을 제거한 후, 배향막(31)이 도포된 컬러필터 기판(30)을 광배향 처리장치에 설치한다. 광배향 처리장치를 작동시킨다. 광원(70)에서 출사된 자외선(51)이 편광판(40)을 통과하면서 제2 방향으로 편광된다. 편광 자외선(53)이 컬러필터 기판(30)의 배향막(31)에 조사된다. 배향막(31)에 편광 자외선(51)이 조사되면 배향막(31)은 광분해가 되면서 편광방향에 따라 배향처리된다.After the TFT substrate 10 is removed, the color filter substrate 30 to which the alignment film 31 is applied is provided in the photoalignment processing apparatus. Activate the optical alignment processor. The ultraviolet ray 51 emitted from the light source 70 is polarized in the second direction while passing through the polarizer 40. The polarized ultraviolet light 53 is irradiated to the alignment film 31 of the color filter substrate 30. When the polarized ultraviolet ray 51 is irradiated to the alignment layer 31, the alignment layer 31 is photodecomposed and aligned according to the polarization direction.

TFT 기판(10)과 컬러필터 기판(30)을 액정층(20)을 사이에 두고 합착시키고, 필요한 후속 공정을 통해 액정표시장치를 완성한다.The TFT substrate 10 and the color filter substrate 30 are bonded together with the liquid crystal layer 20 interposed therebetween, and the liquid crystal display device is completed through the necessary subsequent steps.

이와 같은 제조방법에 있어서, 42인치 이상의 대면적 액정표시장치를 제조하기 위해서는 광배향 처리장치 역시 대면적의 TFT 기판(10) 및 컬러필터 기판(30)을 수용하여 처리할 수 있도록 대형화 되어야 한다. 이는 장비 가격의 상승을 초래하기 때문에 편광 자외선을 이용한 배향처리 장치는 실용화하는데 문제가 많이 있다.In such a manufacturing method, in order to manufacture a large area liquid crystal display device of 42 inches or more, the optical alignment processing apparatus must also be enlarged to accommodate and process the large-area TFT substrate 10 and the color filter substrate 30. Since this causes an increase in the price of the equipment, there are many problems in practical use of the alignment treatment apparatus using polarized ultraviolet rays.

특히, 동일한 배향막에서 서로 다른 배향 방향을 갖는 두개 이상의 영역을 갖는 멀티-도메인(Multi-Domain) 배향막을 광 배향하기 위해서는 2회 이상의 마스크 공정이 필요하다. 따라서, 공정이 복잡해지고, 2번의 마스크 공정에서 배열이 어긋날 경우, 어긋나는 부분에서 배향 불량이 발생할 가능성이 높다.In particular, two or more mask processes are required to photo-align a multi-domain alignment layer having two or more regions having different alignment directions in the same alignment layer. Therefore, a process becomes complicated and when an arrangement | positioning shifts in two mask processes, there exists a high possibility of orientation defect in a part which shifts.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출 된 발명으로써 대형 및 고가의 편광 자외선 생성 장비 없이 배향막을 광 배향하는 방법을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 동일한 배향막 내에 서로 다른 배향 프리틸트 각을 갖는 두 영역 이상의 배향 영역을 갖는 멀티-도메인(Multi-Domain) 배향막을 광 배향하는 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for photo-aligning an alignment layer without large and expensive polarized ultraviolet light generating equipment as an invention devised to solve the problems of the prior art. Another object of the present invention is to provide a method of photoaligning a multi-domain alignment layer having two or more alignment regions having different alignment pretilt angles in the same alignment layer.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치용 배향막 광 배향 방법은 표시장치용 기판을 제조하는 단계와; 기판 위에 배향막을 도포하는 단계와; 상기 배향막 위에 와이어 그리드 폴라라이저를 이용한 배향 마스크를 설치하는 단계와; 상기 배향 마스크 위에서 자외선을 조사하는 노광 단계와; 상기 배향 마스크를 통과하면서 편광된 자외선으로 상기 배향막을 상기 일정 방향으로 배향하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, the alignment layer photo-alignment method for a display device according to an embodiment of the present invention comprises the steps of manufacturing a substrate for a display device; Applying an alignment layer on the substrate; Providing an orientation mask using a wire grid polarizer on the alignment layer; An exposure step of irradiating ultraviolet rays on the alignment mask; Orienting the alignment layer in the predetermined direction with polarized ultraviolet rays while passing through the alignment mask.

상기 기판을 제조하는 단계는 상기 표시장치용 기판을 제1 영역과 제2 영역으로 구분하는 단계를 포함하고; 상기 마스크를 설치하는 단계는 상기 제1 영역에 대응하는 제1 패턴부와, 상기 제2 영역에 대응하는 제2 패턴부를 포함하는 상기 배향 마스크를 설치하는 것을 특징으로 한다. Manufacturing the substrate includes dividing the substrate for display device into a first region and a second region; The installing of the mask may include installing the alignment mask including a first pattern portion corresponding to the first region and a second pattern portion corresponding to the second region.

상기 제1 패턴부는 45° 방향으로 배열된 와이어 그리드 패턴을 갖고; 상기 제2 패터부는 90° 방향으로 배열된 와이어 그리드 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다.The first pattern portion has a wire grid pattern arranged in a 45 ° direction; The second pattern part may have a wire grid pattern arranged in a 90 ° direction.

상기 노광 단계는, 상기 자외선을 방출하는 광원을 일정 스캐닝 경로를 따라서 상기 기판 위를 스캐닝하는 것을 특징으로 한다.In the exposing step, the light source emitting the ultraviolet rays is scanned on the substrate along a predetermined scanning path.

본 발명에 의한 표시장치용 배향막의 광 배향방법은 와이어 그리드 패턴을 갖는 배향 마스크를 이용하여 자외선을 편광시킴으로써, 대면적 기판을 동시에 조사하는 대면적 편광 자외선을 제조할 필요가 없어 편광 자외선을 형성하기 위한 고가의 장비가 필요 없다. 따라서, 제조 단가가 절약되는 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 본 발명에 의한 광 배향방법은 두 개의 방향을 갖는 와이어 그리드 패턴을 갖는 배향 마스크를 사용함으로써, 한 번의 노광 공정으로 서로 다른 두 배향 영역을 동시에 형성할 수 있다. 따라서, 노광 공정이 단순해 지므로 제조 단가가 더 절약된다. 또한, 두 배향 영역 사이의 중첩에 의한 배향 불량이 발생하지 않는 양호한 품질의 멀티도메인 배향막을 얻을 수 있다.In the photo-alignment method of the alignment layer for a display device according to the present invention, by polarizing ultraviolet rays using an alignment mask having a wire grid pattern, it is not necessary to produce large-area polarized ultraviolet rays that irradiate a large-area substrate at the same time to form polarized ultraviolet rays. There is no need for expensive equipment. Therefore, the effect of saving manufacturing cost can be obtained. In the optical alignment method of the present invention, by using an alignment mask having a wire grid pattern having two directions, two different alignment regions may be simultaneously formed in one exposure process. Therefore, the exposure process is simplified, so that the manufacturing cost is further saved. In addition, it is possible to obtain a multi-domain alignment film of good quality in which alignment failure due to overlap between two alignment regions does not occur.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명에 의한 와이어 그리드 폴라라이저(Wire Grid Polarizer)를 이용한 광 배향 장치를 보여주는 도면이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7. 3 is a view showing an optical alignment device using a wire grid polarizer according to the present invention.

본 발명에 의한, 광배향막 처리장치는, 자외선(151)을 발생시키는 광원(170)을 포함한다. 상기 광원(170)은 처리하고자 하는 배향막(111)을 포함하는 기판(101)의 크기에 대응하는 크기를 가질 수도 있다. 하지만, 기판(101) 전면에 동시에 자외선(151)을 조사할 필요 없이, 광원(170)을 정해진 스캐닝 경로(200)를 따라 스캐닝하여 배향막(111) 전면에 자외선(151)을 조사하여도 무방하므로, 소형 광원(170)을 가질 수도 있다. 즉, 본 발명에 의한 광 배향막 처리장치는 광원(170)의 크기에는 제한을 받지 않는다. 다시 말해, 배향막(111) 전면에 균일하게 자외선(151)을 조사하는 편광 자외선을 발생하기 위한 편광판이 필요 없고, 단순히 자외선(151)을 발생시키는 광원(170)만 있으면 충분하다. 따라서, 본 발명은 광배향막 처리장치보다는 단순 자외선 광원을 이용한 대면적 광 배향처리 방법을 제공한다.The optical alignment film processing apparatus according to the present invention includes a light source 170 for generating ultraviolet rays 151. The light source 170 may have a size corresponding to the size of the substrate 101 including the alignment layer 111 to be processed. However, since the ultraviolet light 151 may not be irradiated on the entire surface of the substrate 101 at the same time, the ultraviolet light 151 may be irradiated on the entire surface of the alignment layer 111 by scanning the light source 170 along the predetermined scanning path 200. , May have a small light source 170. That is, the photoalignment film processing apparatus according to the present invention is not limited to the size of the light source 170. In other words, a polarizing plate for generating polarized ultraviolet rays for uniformly irradiating the ultraviolet rays 151 on the entire alignment layer 111 is not required, and only a light source 170 for generating the ultraviolet rays 151 is sufficient. Accordingly, the present invention provides a large-area photo alignment treatment method using a simple ultraviolet light source rather than a photo alignment layer treatment apparatus.

도 3 내지 도 4a 및 4b를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 배향막의 광 배향처리 방법을 설명한다. 기판(101) 위에 배향막(111)을 도포한다. 배향막(111) 위에 소정의 방향으로 패턴된 와이어 그리드 폴라라이저(Wire Grid Polarizer)를 이용한 배향 마스크(191)를 설치한다.3 to 4A and 4B, a photo alignment treatment method of an alignment layer according to a first embodiment of the present invention will be described. An alignment layer 111 is coated on the substrate 101. An alignment mask 191 using a wire grid polarizer patterned in a predetermined direction is disposed on the alignment layer 111.

상기 와이어 그리드 폴라라이저를 이용한 배향 마스크(191)는 도 4a 및 4b와 같은 와이어 그리드 패턴(Wire Grid Pattern)을 갖는다. 도 4a는 와이어 그리드 패턴을 갖는 배향 마스크를 확대한 상세 사시도이다. 도 4b는 와이어 그리드 패턴을 갖는 배향 마스크의 단면을 확대한 단면도이다. 본 발명에 의한 와이어 그리드 폴라라이저를 이용한 배향 마스크(191)는 복수 개의 와이어 모양의 와이어 그리드 폴라라이저 패턴 전극(이하 '전극')(195)들이 배열된 모양을 갖는다. 여기서, 전극(195)의 높이(H)는 약 50nm 내지 300nm의 크기를 갖는다. 그리고, 전극(195)의 폭(W)은 10nm 내지 100nm 정도의 크기를 갖는다. 특히, 전극(195)들은 전극(195)의 폭(W)과 간격(G)의 합을 1이라고 했을 때, 전극의 폭(W)은 0.3~0.7의 비율을 갖는 것이 바람직하다. 예들 들어, 전극(195)의 폭(W)과 간격(G)의 비는 3:7, 4:6, 5:5, 6:4 혹은 7:3의 비율을 갖는 것이 바람직하다.The orientation mask 191 using the wire grid polarizer has a wire grid pattern as shown in FIGS. 4A and 4B. 4A is an enlarged detailed perspective view of an orientation mask having a wire grid pattern. 4B is an enlarged cross-sectional view of an orientation mask having a wire grid pattern. The orientation mask 191 using the wire grid polarizer according to the present invention has a shape in which a plurality of wire-shaped wire grid polarizer pattern electrodes (hereinafter, 'electrodes') 195 are arranged. Here, the height H of the electrode 195 has a size of about 50nm to 300nm. The width W of the electrode 195 has a size of about 10 nm to about 100 nm. In particular, when the sum of the width W and the gap G of the electrode 195 is 1, the electrodes 195 preferably have a width W of 0.3 to 0.7. For example, the ratio of the width W and the gap G of the electrode 195 preferably has a ratio of 3: 7, 4: 6, 5: 5, 6: 4, or 7: 3.

배향 마스크(191) 위에 자외선 광원(170)을 이용하여, 자외선(151)을 조사한다. 이 때, 광원(170)의 크기가 기판(101)의 크기보다 작다면, 광원(170)을 기판(101) 위에서 스캐닝 경로(200)를 따라 이동하여, 자외선(151)이 기판(101) 전면에 고르게 조사되도록 한다.The ultraviolet light 151 is irradiated onto the alignment mask 191 using the ultraviolet light source 170. At this time, if the size of the light source 170 is smaller than the size of the substrate 101, the light source 170 is moved along the scanning path 200 on the substrate 101, the ultraviolet light 151 is the front surface of the substrate 101 Make sure to investigate evenly.

그러면, 자외선(151)은 배향 마스크(191)를 통해 소정의 방향으로 편광되어 기판(101) 위에 도포된 배향막(111)으로 조사된다. 그 결과, 배향막(111)은 광분해가 되면서 와이어 그리드 폴라라이저의 전극(195) 패턴 방향에 따라 배향처리된다.Then, the ultraviolet ray 151 is irradiated to the alignment layer 111 coated on the substrate 101 by being polarized in a predetermined direction through the alignment mask 191. As a result, the alignment film 111 is subjected to photolysis while being oriented according to the pattern direction of the electrode 195 of the wire grid polarizer.

도 5 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 광 배향처리 방법을 설명한다. 기판(101) 위에 배향막(111)을 도포한다. 도 5는 서로 다른 두 종류의 와이어 그리드 패턴을 갖는 멀티도메인 배향 마스크를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5에 의한 와이어 그리드 폴라라이저를 이용한 광 배향 장치를 나타내는 도면이다. 배향막(111) 위에 제1 방향으로 패턴된 제1 패턴부(193a)와, 제2 방향으로 패턴된 제2 패턴부(193b)를 포함하는 와이어 그리드 폴라라이저를 이용한 멀티도메인 배향 마스크(193)를 설치한다.5 and 7, the optical alignment processing method according to the second embodiment of the present invention will be described. An alignment layer 111 is coated on the substrate 101. 5 is a diagram illustrating a multidomain alignment mask having two different types of wire grid patterns. FIG. 6 is a view showing an optical alignment device using the wire grid polarizer of FIG. 5. The multidomain alignment mask 193 using a wire grid polarizer including a first pattern portion 193a patterned in a first direction and a second pattern portion 193b patterned in a second direction on the alignment layer 111. Install.

상기 멀티도메인 배향 마스크(193) 위에 자외선 광원(170)을 이용하여, 자외선(151)을 조사한다. 이 때, 광원(170)의 크기가 기판(101) 및 멀티도메인 배향 마스크(193)의 크기보다 작다면, 광원(170)을 기판(101) 위에서 스캐닝 경로(200)을 따라 이동닝하여, 자외선(151)이 멀티도메인 배향 마스크(193) 전면에 고르게 조사되도록 한다.The ultraviolet light 151 is irradiated onto the multi-domain alignment mask 193 using the ultraviolet light source 170. At this time, if the size of the light source 170 is smaller than the size of the substrate 101 and the multi-domain alignment mask 193, the light source 170 is moved along the scanning path 200 on the substrate 101 to generate ultraviolet rays. 151 is radiated evenly over the entire surface of the multidomain alignment mask 193.

자외선(151)은 멀티도메인 배향 마스크(193)의 제1 패턴부(193a)를 통과하면서 제1 방향으로 편광되고, 제2 패턴부(193b)를 통과하면서 제2 방향으로 편광되어 기판(101) 위에 도포된 배향막(111)으로 조사된다. 그 결과, 배향막(111)은 광분해가 되면서 와이어 그리드 폴라라이저의 전극방향에 따라 배향처리된다. 즉, 제1 패턴부(193a)에 해당하는 배향막(111)의 제1 영역은 제1 방향의 프리틸트 각을 갖고, 제2 패턴부(193a)에 해당하는 배향막(111)의 제2 영역은 제2 방향의 프리틸트 각을 갖는다.The ultraviolet light 151 is polarized in the first direction while passing through the first pattern portion 193a of the multi-domain alignment mask 193, and is polarized in the second direction while passing through the second pattern portion 193b and thus the substrate 101. It is irradiated to the alignment film 111 coated on it. As a result, the alignment film 111 is oriented along the electrode direction of the wire grid polarizer while photolysis is performed. That is, the first region of the alignment layer 111 corresponding to the first pattern portion 193a has a pretilt angle in the first direction, and the second region of the alignment layer 111 corresponding to the second pattern portion 193a It has a pretilt angle of a 2nd direction.

상기 본 발명의 제2 실시 예를 이용하여, 멀티 도메인을 갖는 액정표시장치를 제조하는 일례를 살펴보면 다음과 같다. 도 7은 반투과형 액정표시장치를 제조하는 방법을 나타내는 확대도면이다. 상기 반투과형 액정표시장치는 투과 영역(TRN)과 반사 영역(REF)을 포함한다. 여기서, 투과 영역(TRN)의 액정은 프리틸트 각도를 90° 방향으로, 그리고 반사 영역(REF)의 액정은 프리틸트 각도를 135° 방향으로 설정하기로 한다.An example of manufacturing a liquid crystal display having a multi-domain using the second embodiment of the present invention will be described below. 7 is an enlarged view illustrating a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device. The transflective liquid crystal display includes a transmissive region TRN and a reflective region REF. Here, the liquid crystal of the transmissive region TRN sets the pretilt angle to 90 degrees, and the liquid crystal of the reflective region REF sets the pretilt angle to 135 degrees.

TFT 기판(110)을 제조한다. 본 실시 예의 TFT 기판(110)은 IPS 방식의 액정 표시장치용 TFT 기판(110)으로, 투명 기판(SUB) 위에 반사 영역(REF)에 형성된 반사 공통전극(REFCOM)과, 투과 영역(TRN)에 형성된 투과 공통전극(TRNCOM)을 포함한다. 반사 공통전극(REFCOM)과 투과 공통전극(TRNCOM) 위에 보호막(PASSI)가 도포되어 있다. 여기서, TFT는 편의상 생략하였다. 그리고, 보호막(PASSI) 위에는 화소 전극(PXL)이 형성된다. 이와 같은 TFT 기판(110) 위에 배향막(111)을 도포한다. 상기 배향막(111) 위에 와이어 그리드 폴라라이저를 이용한 멀티 도메인 배향 마스크(193)를 설치한다. 멀티 도메인 배향 마스크(193)는 제1 패턴부(193a)와 제2 패턴부(193b)를 포함한다. 예를 들어, 제1 패턴부(193a)는 반사 영역(REF)에 대응하고, 제2 패턴부(193b)는 투과 영역(TRN)에 대응되도록 배치될 수 있다. 제1 패턴부(193a)에는 135° 방향으로 진행하는 제1 전극(195a)들이 배열되어 있다. 제2 패턴부(193b)에는 90° 방향으로 진행하는 제2 전극(195b)들이 배열되어 있다. 여기서, 배열된 전극(195a, 195b)들의 구체적인 형태는 실시 예 1에서 설명하였으므로 생략한다.The TFT substrate 110 is manufactured. The TFT substrate 110 according to the present exemplary embodiment is a TFT substrate 110 for an IPS type liquid crystal display device. The TFT substrate 110 is formed on the reflective common electrode REFCOM and the transparent region TRN formed on the reflective substrate SUB on the transparent substrate SUB. The formed transparent common electrode TRNCOM is included. The passivation layer PASSI is coated on the reflective common electrode REFCOM and the transparent common electrode TRNCOM. Here, the TFT is omitted for convenience. The pixel electrode PXL is formed on the passivation layer PASSI. The alignment film 111 is coated on the TFT substrate 110 as described above. A multi domain alignment mask 193 using a wire grid polarizer is disposed on the alignment layer 111. The multi-domain alignment mask 193 includes a first pattern portion 193a and a second pattern portion 193b. For example, the first pattern portion 193a may correspond to the reflective region REF and the second pattern portion 193b may correspond to the transmission region TRN. First electrodes 195a traveling in the 135 ° direction are arranged in the first pattern portion 193a. Second electrodes 195b extending in the 90 ° direction are arranged in the second pattern portion 193b. Here, since the specific shapes of the arranged electrodes 195a and 195b are described in Embodiment 1, they will be omitted.

멀티 도메인 배향 마스크(193) 위에서 광원(170)을 이용하여, 자외선(151)을 조사한다. 멀티 도메인 배향 마스크(193)를 통과한 자외선(151)에 의해, 배향막(111)의 반사 영역(REF)은 135° 방향인 프리틸트 각을 갖고, 배향막(111)의 투과 영역(TRN)은 90° 방향인 프리틸트 각을 갖는다.The ultraviolet light 151 is irradiated on the multi-domain alignment mask 193 using the light source 170. By the ultraviolet rays 151 passing through the multi-domain alignment mask 193, the reflective region REF of the alignment layer 111 has a pretilt angle in the 135 ° direction, and the transmission region TRN of the alignment layer 111 is 90 degrees. It has a pretilt angle in degrees.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

도 1은 액정표시장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a liquid crystal display device.

도 2는 종래 기술에 의한 편광 자외선을 이용하여 배향막을 광배향 처리장치를 나타내는 개략도. 2 is a schematic view showing a photo-alignment processing apparatus for an alignment film using polarized ultraviolet light according to the prior art.

도 3은 본 발명의 실시 예 1에 의한 와이어 그리드 폴라라이저(Wire Grid Polarizer)를 이용한 광 배향 장치 및 방법을 보여주는 도면. 3 is a view showing a light alignment device and method using a wire grid polarizer according to a first embodiment of the present invention.

도 4a는 와이어 그리드 패턴을 갖는 배향 마스크를 확대한 상세 사시도.4A is an enlarged detailed perspective view of an orientation mask having a wire grid pattern.

도 4b는 와이어 그리드 패턴을 갖는 배향 마스크의 단면을 확대한 단면도.4B is an enlarged cross-sectional view of an orientation mask having a wire grid pattern.

도 5는 본 발명의 실시 예 2에 의한 서로 다른 두 종류의 와이어 그리드 패턴을 갖는 멀티도메인 배향 마스크를 나타내는 도면. FIG. 5 is a diagram illustrating a multidomain alignment mask having two different types of wire grid patterns according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.

도 6은 본 발명의 실시 예 2에 의한 멀티 도메인 배향막을 광 배향하는 장치 및 방법을 보여주는 도면.FIG. 6 is a view showing an apparatus and a method for photoaligning a multi-domain alignment film according to Example 2 of the present invention. FIG.

도 7은 본 발명의 실시 예2에 의한 반투과형 액정표시장치를 제조하는 방법을 나타내는 도면.7 is a view showing a method of manufacturing a semi-transmissive liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art

10, 110: TFT 기판 20: 액정 층10, 110: TFT substrate 20: liquid crystal layer

30: 컬러 필터 기판 11, 31, 111, 131: 배향막30: color filter substrate 11, 31, 111, 131: alignment film

40: 편광판 51, 151: 자외선40: polarizing plates 51, 151: ultraviolet rays

53: 편광 자외선 70, 170: 광원53: polarized ultraviolet 70, 170: light source

71: 편광 자외선 중심부 73: 편광 자외선 주변부71: center of polarized ultraviolet ray 73: peripheral to polarized ultraviolet ray

191: 배향 마스크 193: 멀티 도메인 배향 마스크191: orientation mask 193: multi-domain orientation mask

193a: 제1 패턴부 193b: 제2 패턴부193a: first pattern portion 193b: second pattern portion

195: (와이어 그리드 폴라라이저)전극 195a: 제1 전극195: (wire grid polarizer) electrode 195a: first electrode

195b: 제2 전극 200: 스캐닝 경로195b: second electrode 200: scanning path

SUB: 투명 기판 REFCOM: 반사 공통전극SUB: transparent substrate REFCOM: reflective common electrode

TRNCOM: 투과 공통전극 PASSI: 보호막TRNCOM: transmissive common electrode PASSI: protective film

PXL: 화소전극PXL: pixel electrode

Claims (4)

표시장치용 기판을 제조하는 단계와;Manufacturing a substrate for a display device; 기판 위에 배향막을 도포하는 단계와;Applying an alignment layer on the substrate; 상기 배향막 위에 와이어 그리드 폴라라이저를 이용한 배향 마스크를 설치하는 단계와;Providing an orientation mask using a wire grid polarizer on the alignment layer; 상기 배향 마스크 위에서 자외선을 조사하는 노광 단계와;An exposure step of irradiating ultraviolet rays on the alignment mask; 상기 배향 마스크를 통과하면서 편광된 자외선으로 상기 배향막을 상기 일정 방향으로 배향하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 배향막 광 배향 방법.And aligning the alignment layer in the predetermined direction with ultraviolet light polarized while passing through the alignment mask. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판을 제조하는 단계는 상기 표시장치용 기판을 제1 영역과 제2 영역으로 구분하는 단계를 포함하고;Manufacturing the substrate includes dividing the substrate for display device into a first region and a second region; 상기 마스크를 설치하는 단계는 상기 제1 영역에 대응하는 제1 패턴부와, 상기 제2 영역에 대응하는 제2 패턴부를 포함하는 상기 배향 마스크를 설치하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 배향막 광 배향 방법.The installing of the mask may include installing the alignment mask including a first pattern portion corresponding to the first region and a second pattern portion corresponding to the second region. . 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 패턴부는 45° 혹은 135° 방향으로 배열된 와이어 그리드 패턴을 갖고;The first pattern portion has a wire grid pattern arranged in a 45 ° or 135 ° direction; 상기 제2 패터부는 90° 방향으로 배열된 와이어 그리드 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치용 배향막 광 배향 방법.And the second pattern portion has a wire grid pattern arranged in a 90 [deg.] Direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노광 단계는, 상기 자외선을 방출하는 광원을 일정 스캐닝 경로를 따라서 상기 기판 위를 스캐닝하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 배향막 광 배향 방법.And the exposing step scans the light source emitting the ultraviolet light on the substrate along a predetermined scanning path.
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