KR20130091212A - 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법 및 액정 셀 기판 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법 및 액정 셀 기판 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 도메인 구현이 쉽고, 광배향과 같은 복잡한 노광 공정이 필요없는 새로운 방식의 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법을 개시하고 있다. 액정 표시 장치 제조 방법은 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 있어서, 액정층에 전기적 신호를 인가할 수 있는 전극을 포함하는 액정 커버 영역을 제공하는 단계; 및 상기 액정 재료와 SAM(Self Assembled Monolayer) 분자들을 혼합한 용액을 상기 액정 커버 영역 내에 주입하여 상기 액정과 접한 기판 또는 캐비티(cavity)의 표면에 상기 SAM 분자들의 화학적 결합을 유도함으로써 액정을 배향시키는 단계를 포함한다. 따라서, 액정을 이용하는 모든 디바이스에 이용이 가능하고, 특히 VA-LCD 기술을 이용하는 TV 제품 등에 활용도가 높으며, 종래 액정 표시 장치 제조 방법에 비해 저렴한 비용으로 복잡한 배향 공정을 대체할 수 있다.

Description

액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법 및 액정 셀 기판 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE MANUFACTURING METHOD, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY CELL SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법 및 액정 셀 기판 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SAM(Self Assembled Monolayer)을 기반으로 액정 표시 장치를 제조하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 액정 표시 장치, 및 액정 셀 기판 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 정보사회는 개인에게까지 보급되고 포켓노트북 정도로 작은 크기 및 중량과 큰 표시용량을 갖는 복잡한 정보단말이 개발되어 노트북 PC, PDS(Personal Digital Assistants) 등으로 광범위하게 확산되고 있다. 이러한 정보단말들의 추가 개발에 관한 하나의 열쇠가 고성능을 제공할 수 있는 LCD(Liquid Crystal Display)라는 것은 말할 필요도 없다. 반사형 LCD는 초고해상도 및 대용량을 제공할 수 있으며 그것의 동작에 필요한 전력을 크게 줄일 수 있고 초소형 및 경량으로 될 수 있고, "백지표시(paper white display)" 라 불릴 만큼 밝은 표시를 제공할 수 있어 각광받고 있다.
액정을 이용하는 장치, 예컨대, 디스플레이 장치, 광학 부품, 광소자, 기능성 필름(film) 등의 제작을 위해서는 액정의 배향 기술이 매우 중요하다. 종래의 배향 기술은 주로 폴리머(polymer) 필름을 이용하여 러빙(lubbing)을 하거나, 광 반응성 재료를 이용하여 광 배향을 이용한 기술이 주로 사용되어 왔다.
하지만, 러빙 방법은 멀티-도메인(multi-domain) 제작이 어렵고, 광 배향 기술은 멀티-도메인을 만들기 위한 공정이 상당히 복잡하다는 문제점이 있다.
대한민국 공개 특허 KR 10-2004-0089448 ("자기조립단분자막을 구비하는 액정표시소자 및 그 제조방법", 엘지.필립스 엘시디 주식회사, 2006.05.10 공개)
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 멀티 도메인 구현이 쉽고, 광배향과 같은 복잡한 노광 공정이 필요없는 새로운 방식의 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 전기 광학적으로 우수한 특성을 가지며 종래 액정 배향 기술 대비 저렴한 비용으로 멀티 도메인을 구현할 수 있는 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실질적으로 한 종류의 재료가 포함된 기판을 사용하더라도 두가지 재료가 드러나도록 구현된 기판과 동일한 효과를 나타내는 화학적 특성을 갖는 액정 셀 기판 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치 제조 방법은 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 있어서, 액정층에 전기적 신호를 인가할 수 있는 전극을 포함하는 액정 커버 영역을 제공하는 단계; 및 상기 액정 재료와 SAM(Self Assembled Monolayer) 분자들을 혼합한 용액을 상기 액정 커버 영역 내에 주입하여 상기 액정과 접한 기판 또는 캐비티(cavity)의 표면에 상기 SAM 분자들의 화학적 결합을 유도함으로써 액정을 배향시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 용액은 상기 SAM의 종류 및 상기 하부 기판의 표면의 SAM과의 결합력 중 어느 하나에 따라 상기 재료와 상기 SAM 분자를 혼합하는 농도를 조절함으로써 구성될 수 있다.
상기 용액의 상기 SAM 분자의 농도는 0.1 내지 0.001 w%일 수 있다.
상기 SAM 분자들은 R-Si-X3 구조 - 여기서, R은 Arkyl chain 구조((CH2)nCH3, ex: C8H17, C16H33)를 갖고, X는 Cl, H, Ethoxy group (CH2CH3)이 될 수 있으며, 상기 -Si-X3 대신, -SH, -OH를 포함할 수 있음 - 를 가질 수 있다.
상기 액정 커버 영역은 패턴을 갖는 하부 기판과 상기 하부 기판에 대응하는 상부 기판을 포함하고, 상기 하부 기판은 하부층과 상기 패턴을 갖는 상부층을 포함하고, 상기 하부층은 제 1 재료로, 상기 상부층은 제 2 재료로 형성되며, 상기 제 1 재료와 상기 제 2 재료는 서로 다른 재료로 구성될 수 있다.
상기 상부 기판은 SAM 또는 폴리머 정렬층(polymer alignment layer)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 재료는 상기 하부 기판의 대부분의 면적에서 상기 패턴을 가지고 섞여 있을 수 있다.
상기 하부 기판은 1) 상기 제 1 재료로 Sinx(또는 SiOx)를 갖고, 상기 제 2 재료로 투명 전극(ITO: Indium Tin Oxide)을 갖는 구조, ii) 상기 제 1 재료로 유기막을 갖고 상기 제 2 재료로 상기 투명 전극(ITO)을 갖는 구조, iii) 상기 제 1 재료로 상기 투명전극(ITO)을 갖고. 상기 제 2 재료로 Sinx(또는 SiOx)를 갖는 구조 및 iiii) 상기 제 1 재료로 투명 전극(ITO)을 갖고, 상기 제 2 재료로 유기막 층을 갖는 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 패턴은 직선형의 슬릿(slit) 구조를 갖고, 상기 슬릿의 선폭은 2 내지 6 um 이며, 상기 슬릿의 주기는 4 내지 12 um 일 수 있다.
상기 기판의 패턴은 픽셀(pixel) 단위로 반복적인 패턴을 갖고, 각 픽셀마다 멀티 도메인(multi-domain) 구조를 가질 수 있다.
상기 액정 재료는 전압 인가 전에 수직 배향을 가지고 상기 액정의 유전율 이방성이 음인 재료를 사용할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 액정 표시 장치에 있어서, 하부층과 패턴(pattern)을 갖는 상부층을 포함하고, 상기 하부층은 제 1 재료로, 상기 상부층은 제 2 재료로 형성되며, 상기 제 1 재료와 상기 제 2 재료는 서로 다른 재료로 구성된 하부 기판; 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판; 및 상기 하부 기판 상에 주입되는, 액정 재료와 SAM(Self Assembled Monolayer) 분자들을 혼합한 용액;을 포함하되, 상기 용액 내의 상기 SAM 분자들이 시간이 지나면서 상기 하부 기판의 상기 패턴 형태에 따라 화학적 결합을 하면서 액정들이 배향될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 셀 기판 제조 방법은 액정 셀 기판의 제조 방법에 있어서, 하부 재료를 제공하는 단계; 상기 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 구성된 미세 마스크(Mask)를 제공하는 단계; 및 상기 미세 마스크를 이용하여 상기 하부 재료 상에 상기 일정 패턴 형태로 OH기를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 OH기 형성 단계는 상기 미세 마스크를 이용하여 자외선(UV)을 조사함으로써 상기 하부 재료 상에 상기 OH기를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 하부 재료는 한 가지 재료로 구성될 수 있다.
상기 미세 마스크 제공 단계는 상기 하부 재료 상에 일정 간격을 두고 상기 미세 마스크를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 셀 기판 제조 방법은 액정 셀 기판의 제조 방법에 있어서, 하부 재료를 제공하는 단계; 상기 하부 재료 상에 포토 레지스터(Photoresistor)를 제공하는 단계; 및 상기 포토 레지스터를 이용하여 상기 하부 재료 상에 상기 일정 패턴 형태로 OH기를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 OH기 형성 단계는 상기 포토 레지스터를 이용하여 02 플라즈마 애싱(ashing)을 수행함으로써 상기 하부 재료 상에 상기 OH기를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 하부 재료는 한 가지 재료로 구성될 수 있다.
상기 포토 레지스터 제공 단계는 상기 하부 재료 상에 일부 패턴 영역을 덮고 일부는 개방한 상태가 되도록 상기 포토 레지스터를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치 제조 방법은 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 있어서, 미세 마스크(Mask) 또는 포토 레지스터를 이용하여 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 OH기가 형성된 하부 기판을 제공하는 단계; 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판을 제공하는 단계; 상기 하부 기판 상에 SAM(Self Assembled Monolayer)을 화학적으로 형성시키는 단계; 및 상기 하부 기판의 패턴 형태에 따라 액정을 배향시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 액정 배향 단계는 상기 상부 및 하부 기판에 전압을 인가하거나 온도를 조절함으로써 상기 액정을 배향시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 SAM 형성 단계는 상기 하부 기판과 화학적 결합이 가능한 폴리머(polymer)가 포함된 용액 속에 상기 하부 기판을 담궈 SAM layer를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치 제조 방법은 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 있어서, 미세 마스크(Mask) 또는 포토 레지스터를 이용하여 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 OH기가 형성된 하부 기판을 제공하는 단계; 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판을 제공하는 단계; 및 상기 하부 기판 상에 액정 재료와 SAM(Self Assembled Monolayer) 분자들을 혼합한 용액을 주입하여 상기 하부 기판의 패턴 형태에 따라 액정을 배향시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 상부 기판은 SAM 또는 폴리머 정렬층(polymer alignment layer)을 포함할 수 있다.
상기 용액은 상기 SAM의 종류 및 상기 하부 기판의 표면의 SAM과의 결합력 중 어느 하나에 따라 상기 재료와 상기 SAM 분자를 혼합하는 농도를 조절함으로써 구성될 수 있다.
상기 액정 재료는 전압 인가 전에 수직 배향을 가지고 상기 액정의 유전율 이방성이 음인 재료를 사용할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법에 따르면, 액정을 이용하는 모든 디바이스에 이용이 가능하고, 특히 VA-LCD 기술을 이용하는 TV 제품 등에 활용도가 높으며, 종래 액정 표시 장치 제조 방법에 비해 저렴한 비용으로 복잡한 배향 공정을 대체할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 액정 셀 기판 제조 방법에 따르면, 전극 패턴 없이 SAM 처리를 할 수 있으므로, 전극 모양에 의한 여러 가지 전기적인 역효과를 배제할 수 있는 효과가 있다.
도 1a ~ 도 1c는 액정 표시 장치 제조를 위한 액정 배향 방법의 개념을 설명하기 위한 도면,
도 2는 액정 표시 장치 제조를 위해 SAM 처리(process)를 통해 액정을 배향하는 모습을 도시한 개념도,
도 3a ~ 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 개념도,
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도,
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도,
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 농도를 다르게 하여 적용함으로써 수직 배향이 형성되는 모습을 나타낸 도면,
도 6a ~ 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 셀 기판 제조 방법을 설명하기 위한 개념도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 셀 기판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAM 처리를 통한 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼합 용액을 통한 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
액정 표시 장치 제조 방법 - SAM 처리( Process )
도 1a ~ 도 1c는 액정 표시 장치를 제조하기 위한 액정 배향 방법의 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 액정 배향 방법은 하부 기판의 하부 층(20)에 SiNx(또는 SiOx)를 사용하고, 상부 층(10)에 ITO(Indium Tin Oxide) 층을 사용하여 서로 다른 재료의 층을 사용할 수 있다. 즉, 하부 기판의 구성을 서로 다른 재료의 층을 사용하고, 여기에 SAM(Self-Assembled Monolayer)를 화학적으로 형성함으로써 하부 기판의 패턴(pattern) 모양에 따라 액정이 배향되게 하는 원리를 이용한다. 따라서, 하부 기판은 상기한 바와 같이, 패턴을 형성해야 한다. 도 1a의 실시예의 경우, 상부 층(10)의 ITO 층이 하부 층(20)의 SiNx(또는 SiOx) 상에서 패턴을 형성하고 있다. 즉, 하부 기판은 상부 층(10)과 패턴을 갖는 하부 층(20)으로 구분할 수 있고, 상부 층(10)을 형성하는 재료와 하부 층(20)을 형성하는 재료는 서로 다른 재료를 사용하여 이후, SAM을 화학적으로 형성하고, 전압을 인가했을 시 서로 다른 재료의 서로 다른 반응 속도에 의해 액정의 배향이 손쉽고 안정적으로 수행될 수 있도록 한다.
도 1b를 참조하면, 하부 층(40)은 유기막으로 형성되어 있는 것을 알 수 있고, 상부 층(30)은 도 1a와 마찬가지로 패터닝된 ITO 층이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 유기막 상에 패터닝된 ITO 층의 두 가지 재료를 이용하여 하부 기판을 형성하고, 상기한 바와 같이, SAM을 화학적으로 형성하면 상기 패턴의 모양에 따라 액정을 용이하게 배향할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 하부 재료(70) 상에 하부 층(60)을 얇게 형성하고, 그 위에 패턴을 갖는 상부 층(50)을 형성하고 있는 모양을 도시한다. 여기서 하부 재료(70)는 일반적인 LCD(Liquid Crystal Display) 기판을 형성하는 재료를 적용할 수 있다. 실시예에 따르면, 상기 하부 층(60)은 ITO 또는 투명 전극으로 형성될 수 있다. 또한, 패터닝된 상부 층(50)은 SiNx(또는 SiOx)으로 형성될 수 있다. ITO를 하부 층(60)에 얇게 깔고, 상부 층(50)에 SiNx(또는 SiOx)을 형성함으로써 역시 서로 다른 재료의 층을 형성할 수 있다. 이렇게 서로 다른 재료로 형성된 하부 기판 상에 SAM을 형성하여 액정을 배향시킬 수 있다.
도 1a ~ 1c에 도시된 바와 같이, 하부 기판의 상부 층(10, 30, 50)은 하부 층(20, 40, 60)과 다르게 미세 패턴을 갖는다. 또한, 상기한 구조를 갖는 경우, 패턴은 직선형의 슬릿(slit) 구조를 가질 수 있다. 이때, 슬릿의 선폭은 약 2~6 um 폭을 갖고, 4~12 um의 주기를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 상기 패턴은 픽셀(pixel) 단위로 반복적인 패턴을 가질 수 있고, 각 픽셀마다 멀티-도메인(multi-domain) 구조를 가질 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 두 종류의 재료는 두 종류 이상이 될 수 있고, 즉, 3 종류, 4 종류가 되어도 되고, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 재료는 전압에 대한 반응 속도가 달라서 서로 다르게 배향이 이루어지도록 도울 수 있는 재료인 것이 좋다. 상기한 실시예에서는 재료로 SiNx(또는 SiOx), ITO, 유기막이 사용되었는데 이에 국한될 것은 아니고 다른 재료를 사용할 수도 있다.
도 2는 액정 표시 장치 제조를 위해 SAM 처리(process)를 통해 액정을 배향하는 모습을 도시한 개념도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, SAM 처리에 따른 액정 배향 방법에 따르면, 액정 소자는 하부 기판의 하부 구조 층(110), 하부 기판의 하부 층(120), 상부 층(122), SAM 층(130), 액정(140), 액정 층(142), 상부 기판의 배향층(150), 투명 전극 층(160) 및 상부 기판의 상부 구조 층(170)을 포함할 수 있다.
도 2는 SAM 처리에 따른 액정 배향 방법에 의해 화소를 구성하여 실질적으로 빛이 투과하는 액티브(active) 영역의 단면 구조를 나타낸다. 하부 기판은 하부 구조 층(110), 하부 층(120) 및 상부 층(122)을 포함한다.
하부 구조 층(110)은 TFT를 포함할 수 있다. 하부 층(120)과 상부 층(122)은 서로 다른 재료로 이루어져 있다. 실시예에 따르면, 두 재료 중 하나는 전극층일 수 있다.
SAM 층(130)은 하부 기판의 재료에 따라 분자들의 밀도가 다른 패턴(pattern)을 형성하도록 구성된다. 따라서, 다른 재료에 따라 밀도가 다른 패턴을 형성하므로 그 위에 액정을 배향할 시 액정이 상기 패턴의 형태에 따라 배향된다.
액정 층(140)은 SAM 층(130)과 상부 기판 사이에 형성되고, 하부 기판의 패턴 형태에 따라 상기 액정(142)이 배향된다.
상부 기판은 배향층(150), 투명 전극층(160) 및 상부 기판의 상부 구조 층(170)을 포함할 수 있다.
배향층(150)은 수평 배향막 또는 수직 배향막 등 다양한 재료로 구성될 수 있다. 이때, 수직 배향의 경우, 전압 인가에 의한 배향 단계가 불필요하다. 다만, 수평 배향의 경우는 전압 인가와 온도 조절에 의한 배향 단계가 필요하다. 따라서 수직 배향 모드를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
투명 전극층(160)은 필수 구성요소는 아니지만 대부분의 경우 사용되는 층이다. 또한, 상부 구조 층(170)은 CF를 포함할 수 있다.
SAM 처리를 생략한 액정 표시 장치 제조 방법
도 3a ~ 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법은 표면에 두 가지 이상의 재료가 특정한 패턴을 이루고 있는 화소 전극을 갖는 하부 및 상부 기판(210, 220) 상에 SAM 처리를 통해 기판 위에 modulated SAM layer를 형성하지 않고, 액정(230) 재료에 미량의 SAM 분자들을 혼합한 용액(240)을 주입하여 액정(230)과 섞여 있던 SAM 분자들이 시간이 지나면서 저절로 기판(210, 220) 표면에 화학적 결합을 하면서 액정(230)들을 배향시킨다.
SAM 분자들은 통상 R-Si-X3 구조를 사용한다. 이때, R은 Arkyl chain 구조를 가지는 경우가 많고((CH2)nCH3, ex: C8H17, C16H33), X는 Cl, H, Ethoxy group (CH2CH3)등이 될 수 있다. 또한, 위의 -SiX3 대신, -SH, -OH 등을 포함할 수 있다.
하부 기판(220)은 전술한 바와 같이, 두 재료로 구성된 표면을 가지고 있는 기판이 사용될 수 있다. 상부 기판(210)은 SAM 또는 폴리머 정렬층(polymer alignment layer)를 포함하고 있을 수 있다. 또는, 상부 기판(210)은 polyimide 배향막을 포함할 수 있다.
도 3a는 액정(230) 재료와 SAM이 혼합된 용액(240)을 기판(210, 220) 사이에 주입하는 모습을 도시한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 용액(240)은 액정(230) 재료에 미량의 SAM 분자들을 혼합하여 생성한다. 용액(240) 내에서 액정(230) 재료와 SAM 분자의 농도는 조절될 수 있다. 이때, 액정(230)에 혼합되는 SAM 재료는 0.1 ~ 0.001w%의 농도를 갖는 것이 바람직하다. 하지만, 반드시 상기 농도에 한정되는 것은 아니고, SAM의 종류 및 표면의 SAM과의 결합력 등에 따라 용액(240)의 농도는 조절이 가능하다. 액정(230)은 전압 인가 전에 수직 배향을 갖는다. 또한, 바람직하게는 액정(230)의 유전율 이방성이 음인 재료를 사용한다.
도 3b는 기판(210, 220) 사이에 용액(240)을 주입 후 기판(210, 220)을 합착한 초기 상태를 나타낸 도면이다. 도 3b를 참조하면, 기판(210, 220)을 합착한 후 초기 상태에는 기판(210, 220)의 표면에 SAM이 결합하지 않는다.
도 3c는 시간이 지나면서 SAM이 기판(210, 220)의 표면과 결합하는 모습을 도시한 도면이다. 도 3c를 참조하면, 기판(210, 220)에 전압을 인가하거나 온도 조절에 의해 액정(230)을 배향할 수 있다. 전술한 바와 같이, 수직 배향의 경우는 전압 인가에 의한 배향 단계가 불필요하나, 수평 배향의 경우, 전압 인가와 온도 조절에 의한 배향 단계가 필요하다. 배향 단계에서, 시간이 지나면서 저절로 SAM 분자들이 기판(210, 220)의 표면에 화학적 결합을 하면서 액정(230)들이 배향된다.
SAM 처리를 사용하지 않는 본 발명의 방법은 SAM 처리를 제외하였기 때문에 공정이 혁신적으로 감소한다. SAM 처리 공정은 이전 LCD 제조 공정에서 사용되지 않은 공정이기 때문에 본 발명의 방법은 이전 LCD 제조 공정의 추가적인 공정을 많이 구성하지 않고도 SAM 처리 공정과 동일한 효과를 얻을 수 있기 때문에 매우 효과적이다. 또한, 실제 기판 표면에 부착되는 SAM 분자들을 항상 동일한 농도로 형성기키는 것이 쉽지 않지만, 본 발명에 따른 방법은 액정에 SAM 분자를 섞어 주는 농도를 조절함으로써 조절이 될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 액정에 SAM을 섞는 방법은 상기한 바와 같이 일반적인 두장의 기판사이에 액정층을 배향하는 방법외에 다양한 임의의 cavity내에서도 액정을 배향시킬 수 있는 방법으로 적용될 수 있다. 예를 들면 capillary tude 같은 내부에 배향막을 도포하기 어려운 구조에 SAM이 혼합된 액정을 주입함으로써 액정을 배향시킬 수 있다. 이러한 경우, 액정층에 일정 전기적 신호를 인가할 수 있는 전극을 포함하는 액정 커버 영역을 제공하는 단계(410) 및 액정 재료와 SAM 분자들을 혼합한 용액을 주입하여 상기 액정과 접한 기판 또는 캐비티(cavity)의 표면에 SAM 분자들의 화학적 결합을 유도하여 액정을 배향시키는 단계(420)를 포함할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법은 패턴을 갖는 하부 기판과 하부 기판과 대향하는 상부 기판을 제공하는 단계(430) 및 하부 기판 상에 액정 재료와 SAM 분자들을 혼합한 용액을 주입하여 액정을 배향시키는 단계(440)를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 기판 제공 단계(430)에서, 기판 제공부(미도시)는 하부 기판과 상부 기판을 제공한다. 도 1에 설명한 바와 같이, 하부 기판은 하부 층과 상부 층으로 이루어질 수 있고, 하부 층과 상부 층은 이종의 재료로 구성될 수 있다. 예컨대, i) Sinx(또는 SiOx) 상에 패터닝된 투명 전극(ITO)을 갖는 구조, ii) 유기막 위에 패터닝된 투명 전극(ITO)을 갖는 구조, iii) 투명전극(ITO) 위에 패터닝된 Sinx(또는 SiOx)를 갖는 구조 및 iiii) 투명 전극(ITO) 위에 패터닝된 유기막 층을 갖는 구조를 가질 수 있다. 또한, 상부 기판은 하부 기판과 대향하는 위치에 배치된다. 상부 기판은 하부 기판과 대칭을 이룰 수도 있고, 그렇지 않고 일반적인 폴리머(polymer)를 이용한 수직 배향막을 사용하는 형태를 가질 수도 있다. 또한, 상판을 polyimide 배향막을 포함할 수 있다.
또한, 하나의 픽셀을 형성하는 하부 기판의 패턴의 평면 구조는 목적에 따라 4 개의 도메인을 가질 수 있다. 여기서 액정의 배향을 위한 기판의 구성은 유리(Glass)와 ITO가 섞여 있는 구조를 갖는다. 각 패턴 하나의 두께는 각각 3 um의 두께를 갖는다. 하나의 픽셀은 가로로 540 um의 길이를 갖고, 세로로 200 um의 길이를 가질 수 있다. 이때, 액정은 패턴의 길이 방향을 따라 배열되게 된다.
다음으로, 액정 배향 단계(440)에서, 액정 배향부(미도시)는 하부 기판 상에 액정 재료와 SAM 분자들을 혼합한 용액을 주입하여 액정을 배향시킨다. 기판 제공 단계(430)에서 제공되는 패턴을 가지고 두 재료가 섞여 있으므로, 여기에 SAM 분자와 액정 재료를 혼합한 용액을 주입하고 전압 인가 또는 온도 조절을 통해 액정을 배향할 수 있다. 이때, 용액 내의 SAM 분자들의 농도를 조절함으로써 기판 표면에 부착되는 SAM 분자들을 항상 동일한 농도를 형성하도록 조절할 수 있다. 또한, SAM 종류 및 기판 표면과 SAM과의 결합력 등에 따라 상기 농도를 조절할 수 있다. 바람직하게는, SAM의 농도는 0.1 ~ 0.0001w%가 적합하다. 액정 배향시, 하나의 픽셀 내에 하부 기판의 두 재료간 면적비가 다른 다 가지 이상의 영역을 갖도록 할 수 있다. 또한, 하나의 픽셀이 분리가 되어 전압을 다르게 인가할 수도 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법을 농도를 다르게 하여 적용함으로써 수직 배향이 형성되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 5a는 SAM의 농도를 0.015 w% 농도의 용액을 주입한 뒤, 1분이 지난 상황의 액정 배향의 모습을 도시한 도면이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 기판 상에서 적절한 수의 SAM 분자들이 화학적 결합을 하면서 수직 배향이 형성된 것을 알 수 있다. 도 5b는 SAM의 농도를 1.2 w% 농도의 용액을 주입한 뒤, 1분이 지난 상황의 액정 배향의 모습을 도시한 도면이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, SAM의 농도가 지나치게 높아 액정의 배향이 잘 이루어지지 않은 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 5a 및 5b에서 보이는 바와 같이, SAM의 농도가 높다고 반드시 좋은 배향을 얻는 것이 아니라 적당한 수준의 농도가 필요하다.
액정 셀 기판 제조 방법
지금까지는 액정 배향을 위해 SAM을 사용함에 있어서, 두 가지 재료가 드러나도록 구성된 기판을 사용하였다. 하지만, 한 종류의 재료가 포함된 기판을 사용하여 이전과 같은 효과를 낸다면 공정이 보다 효율적일 수 있다.
도 6a ~ 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 셀 기판 제조 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a는 미세 마스크(mask: 630)를 이용하여 하부 재료(610, 620) 상에 일정 패턴 형태로 자외선(UV : 640)를 조사하는 모습을 나타낸 도면이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 하부 재료(610, 620)는 실질적으로 한 종류의 재료일 수 있다(2가지 이상도 무방함). 하부 재료(610, 620) 상에 일정 간격을 두고 일정 패턴을 갖는 미세 마스크를 배치하고, 그 위에 자외선(640)을 조사한다(UV ashing 공정).
도 6b는 도 6a의 공정을 통해 하부 재료(610, 620) 상에 OH기가 형성된 모습을 도시한 도면이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 도 6a의 공정을 통해 미세 마스크(630) 위에서 자외선(640)을 조사함으로써 UV 애싱을 수행하면, 하부 재료(610, 620)의 표면에 OH기(650)가 형성된다. 통상 재료에 따라 차이가 있긴 하지만, 자외선(640)을 강하게 받은 부분과 약한 부분의 밀도의 차이가 나도록 하여 자외선(640)을 강하게 받은 부분에 OH기(650)가 패턴 형태로 형성되도록 한다. 즉, OH기(650)도 미세 마스크(630)의 패턴에 따라 패턴의 형태로 형성된다.
도면에 도시되진 않았지만, 위와 같은 UV 조사 방법 이외에도 비 등방적 02 애싱(ashing)을 통해 유사한 표면 처리를 해줄 수 있다. 즉, 하부 재료(610, 620)의 일부 패턴 영역에 포토 레지스터(photoresistor)를 덮고 일부 영역을 개방한 상태에서 02 플라즈마 애싱(02 plasma ashing)을 하면 산소가 기판 표면에 붙으면서 OH기를 형성하게 되어 UV 애싱과 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 6c는 OH기에 SAM 처리를 하여 SAM 농도의 변형(modulation)이 형성된 모습을 도시한 도면이다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 미세 마스크 또는 포토 레지스터를 통해 하부 재료(610, 620)의 표면에 OH기의 농도의 차이를 보이게 하고, 이 위에 SAM 처리를 하게 되면 표면에 SAM 농도의 변형(mosulation)이 형성된다. 도면에는 이해를 돕기 위해 SAM이 빼곡한 영역과 SAM이 없는 영역으로 구분하였지만, 실제로는 자외선을 강하게 받은 부분과 약하게 받은 부분에 밀도의 차이가 나는 것이다.
상기한 바와 같은 액정 셀 기판 제조 방법은 전극 패턴 없이도 SAM 처리를 할 수 있으므로 전극 모양에 의한 여러가지 전기적인 역효과를 배제할 수 있어 매우 효율적인 방법이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 셀 기판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 셀 기판 제조 방법은 하부 재료 제공 단계(710), 미세 마스크 또는 포토 레지스터 제공 단계(720) 및 OH기 형성 단계(730)를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 먼저 하부 재료 제공 단계(710)에서, 실질적으로 한 종류의 재료가 포함된 기판을 제공한다. 전술한 바와 같이, 이때 2가지 이상의 재료를 포함하고 있어도 무방하다.
미세마스크 또는 포토 레지스터 제공 단계(720)에서, 하부 재료 위에 일정 패턴을 갖는 미세 마스크 또는 포토 레지스터를 제공한다. 미세 마스크는 하부 재료로부터 일정 간격을 두고 제공될 수 있다. 포토 레지스터는 하부 재료의 일부 패턴 영역을 덮고, 일부만 개방되도록 제공될 수 있다.
다음으로, OH기 형성 단계(730)에서, 미세 마스크를 제공한 경우는 미세 마스크 위에 자외선을 조사함으로써 미세 마스크의 패턴 형태대로 OH기의 농도의 차이가 나도록 OH기를 형성한다. 포토 레지스터를 제공한 경우는 02 플라즈마 애싱을 수행하여 산소가 하부 재료 표면에 붙도록 하여 OH기를 형성하게 한다.
OH기의 농도의 차이가 나는 하부 재료를 SAM 처리하거나 또는 상기한 바와 같은 액정과 SAM 분자가 혼합된 용액 주입 방법에 사용하면, 표면에 SAM 농도의 변형(modulation)이 형성되고 이를 통해 액정을 배향할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAM 처리를 통한 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 방법은 하부 기판 제공 단계(810), 상부 기판 제공 단계(820), SAM 형성 단계(830) 및 액정 배향 단계(840)를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 하부 기판 제공 단계(810)에서, 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 구성된 미세 마스크 또는 포토 레지스터를 이용하여 일정 패턴 형태로 OH기가 형성된 하부 기판을 제공한다.
다음으로, 상부 기판 제공 단계(820)에서, 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판을 제공한다. 상부 기판은 수평 배향막 또는 수직 배향막으로 구성될 수 있다.
다음으로, SAM 형성 단계(830)에서, 하부 기판 제공 단계(810)에서 제공된 하부 기판 상에 SAM을 화학적으로 형성시킨다. 기판 제공 단계(810)에서 제공된 패터닝된 OH기와 결합할 수 있는 단분자를 포함하는 용액에 담궈 SAM의 밀도가 변형되는 형태로 형성되도록 한다.
다음으로, 액정 배향 단계(840)에서, 하부 기판에 형성된 패턴의 형태에 따라 액정을 배향시킨다. 전술한 바와 같이, 액정 배향이 수직 배향인 경우, 전압을 인가할 필요가 없고, 수평 배향인 경우에는 전압을 인가하거나 온도를 조절하여 액정을 배향한다.
SAM 처리 및 액정 배향과 관련된 설명은 상기한 도 2와 관련된 부분을 참조한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼합 용액을 통한 액정 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 하부 기판 제공 단계(910), 상부 기판 제공 단계(920) 및 혼합 용액을 주입하여 액정을 배향하는 단계(930)를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 하부 기판 제공 단계(910)에서, 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 구성된 미세 마스크 또는 포토 레지스터를 이용하여 일정 패턴 형태로 OH기가 형성된 하부 기판을 제공한다.
다음으로, 상부 기판 제공 단계(920)에서, 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판을 제공한다. 상부 기판은 수평 배향막 또는 수직 배향막으로 구성될 수 있다.
다음으로, 액정 배향 단계(930)에서, 하부 기판 상에 액정 재료와 SAM 분자들을 혼합한 용액을 주입하여 액정을 배향시킨다. 하부 기판 제공 단계(910)에서 제공되는 패턴을 갖는 OH기를 포함하는 기판이 있으므로, 여기에 SAM 분자와 액정 재료를 혼합한 용액을 주입하고 전압 인가 또는 온도 조절을 통해 액정을 배향할 수 있다. 이때, 용액 내의 SAM 분자들의 농도를 조절함으로써 기판 표면에 부착되는 SAM 분자들을 항상 동일한 농도를 형성하도록 조절할 수 있다. 또한, SAM 종류 및 기판 표면과 SAM과의 결합력 등에 따라 상기 농도를 조절할 수 있다. 바람직하게는, SAM의 농도는 0.1 ~ 0.0001w%가 적합하다. 액정 배향시, 하나의 픽셀 내에 하부 기판의 두 재료간 면적비가 다른 다 가지 이상의 영역을 갖도록 할 수 있다. 또한, 하나의 픽셀이 분리가 되어 전압을 다르게 인가할 수도 있다.
혼합 용액을 통한 액정 배향과 관련된 설명은 상기한 도 3a ~ 3c, 및 도 4a 및 도 4b와 관련된 부분을 참조한다.
이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (27)

  1. 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 있어서,
    액정층에 전기적 신호를 인가할 수 있는 전극을 포함하는 액정 커버 영역을 제공하는 단계; 및
    상기 액정 재료와 SAM(Self Assembled Monolayer) 분자들을 혼합한 용액을 상기 액정 커버 영역 내에 주입하여 상기 액정과 접한 기판 또는 캐비티(cavity)의 표면에 상기 SAM 분자들의 화학적 결합을 유도함으로써 액정을 배향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용액은 상기 SAM의 종류 및 상기 기판의 표면의 SAM과의 결합력 중 어느 하나에 따라 상기 재료와 상기 SAM 분자를 혼합하는 농도를 조절함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 용액의 상기 SAM 분자의 농도는 0.1 내지 0.001 w%인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 SAM 분자들은 R-Si-X3 구조 - 여기서, R은 Arkyl chain 구조((CH2)nCH3, ex: C8H17, C16H33)를 갖고, X는 Cl, H, Ethoxy group (CH2CH3)이 될 수 있으며, 상기 -Si-X3 대신, -SH, -OH를 포함할 수 있음 - 를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정 커버 영역은 패턴을 갖는 하부 기판과 상기 하부 기판에 대응하는 상부 기판을 포함하고,
    상기 하부 기판은 하부층과 상기 패턴을 갖는 상부층을 포함하고, 상기 하부층은 제 1 재료로, 상기 상부층은 제 2 재료로 형성되며, 상기 제 1 재료와 상기 제 2 재료는 서로 다른 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 기판은 SAM 또는 폴리머 정렬층(polymer alignment layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 재료는 상기 하부 기판의 대부분의 면적에서 상기 패턴을 가지고 섞여 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부 기판은 1) 상기 제 1 재료로 Sinx(또는 SiOx)를 갖고, 상기 제 2 재료로 투명 전극(ITO: Indium Tin Oxide)을 갖는 구조, ii) 상기 제 1 재료로 유기막을 갖고 상기 제 2 재료로 상기 투명 전극(ITO)을 갖는 구조, iii) 상기 제 1 재료로 상기 투명전극(ITO)을 갖고. 상기 제 2 재료로 Sinx(또는 SiOx)를 갖는 구조 및 iiii) 상기 제 1 재료로 투명 전극(ITO)을 갖고, 상기 제 2 재료로 유기막 층을 갖는 구조 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 패턴은 직선형의 슬릿(slit) 구조를 갖고, 상기 슬릿의 선폭은 2 내지 6 um 이며, 상기 슬릿의 주기는 4 내지 12 um 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판의 패턴은 픽셀(pixel) 단위로 반복적인 패턴을 갖고, 각 픽셀마다 멀티 도메인(multi-domain) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 액정 재료는 전압 인가 전에 수직 배향을 가지고 상기 액정의 유전율 이방성이 음인 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  12. 액정 표시 장치에 있어서,
    하부층과 패턴(pattern)을 갖는 상부층을 포함하고, 상기 하부층은 제 1 재료로, 상기 상부층은 제 2 재료로 형성되며, 상기 제 1 재료와 상기 제 2 재료는 서로 다른 재료로 구성된 하부 기판;
    상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판; 및
    상기 하부 기판 상에 주입되는, 액정 재료와 SAM(Self Assembled Monolayer) 분자들을 혼합한 용액;을 포함하되,
    상기 용액 내의 상기 SAM 분자들이 시간이 지나면서 상기 하부 기판의 상기 패턴 형태에 따라 화학적 결합을 하면서 액정들이 배향되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 액정 셀 기판의 제조 방법에 있어서,
    하부 재료를 제공하는 단계;
    상기 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 구성된 미세 마스크(Mask)를 제공하는 단계; 및
    상기 미세 마스크를 이용하여 상기 하부 재료 상에 상기 일정 패턴 형태로 OH기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 OH기 형성 단계는
    상기 미세 마스크를 이용하여 자외선(UV)을 조사함으로써 상기 하부 재료 상에 상기 OH기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 하부 재료는 한 가지 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 미세 마스크 제공 단계는
    상기 하부 재료 상에 일정 간격을 두고 상기 미세 마스크를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  17. 액정 셀 기판의 제조 방법에 있어서,
    하부 재료를 제공하는 단계;
    상기 하부 재료 상에 포토 레지스터(Photoresistor)를 제공하는 단계; 및
    상기 포토 레지스터를 이용하여 상기 하부 재료 상에 상기 일정 패턴 형태로 OH기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 OH기 형성 단계는
    상기 포토 레지스터를 이용하여 02 플라즈마 애싱(ashing)을 수행함으로써 상기 하부 재료 상에 상기 OH기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 하부 재료는 한 가지 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 포토 레지스터 제공 단계는
    상기 하부 재료 상에 일부 패턴 영역을 덮고 일부는 개방한 상태가 되도록 상기 포토 레지스터를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀 기판 제조 방법.
  21. 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 있어서,
    미세 마스크(Mask) 또는 포토 레지스터를 이용하여 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 OH기가 형성된 하부 기판을 제공하는 단계;
    상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판을 제공하는 단계;
    상기 하부 기판 상에 SAM(Self Assembled Monolayer)을 화학적으로 형성시키는 단계; 및
    상기 하부 기판의 패턴 형태에 따라 액정을 배향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 액정 배향 단계는
    상기 상부 및 하부 기판에 전압을 인가하거나 온도를 조절함으로써 상기 액정을 배향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 SAM 형성 단계는
    상기 하부 기판과 화학적 결합이 가능한 폴리머(polymer)가 포함된 용액 속에 상기 하부 기판을 담궈 SAM layer를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  24. 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 있어서,
    미세 마스크(Mask) 또는 포토 레지스터를 이용하여 하부 재료 상에 일정 패턴 형태로 OH기가 형성된 하부 기판을 제공하는 단계;
    상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판을 제공하는 단계; 및
    상기 하부 기판 상에 액정 재료와 SAM(Self Assembled Monolayer) 분자들을 혼합한 용액을 주입하여 상기 하부 기판의 패턴 형태에 따라 액정을 배향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 상부 기판은 SAM 또는 폴리머 정렬층(polymer alignment layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 용액은 상기 SAM의 종류 및 상기 하부 기판의 표면의 SAM과의 결합력 중 어느 하나에 따라 상기 재료와 상기 SAM 분자를 혼합하는 농도를 조절함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 액정 재료는 전압 인가 전에 수직 배향을 가지고 상기 액정의 유전율 이방성이 음인 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
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