KR20160054663A - Film type liquid crystal display device and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 필름형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배향막에 의해 배향된 액정부분과 격벽부분이 동일방향으로 배향 상태를 유지하게 하여 액정부분과 격벽부분의 위상차를 제거함으로써 화질을 개선시킨 필름형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a film type liquid crystal display and a method of manufacturing the same, and more particularly to a film type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same by removing the phase difference between a liquid crystal portion and a partition wall portion by keeping the liquid crystal portion and the partition portion aligned in the same direction, Type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 양안(兩眼) 사이의 거리를 안간(interocular)이라 한다. 사람의 안간은 약 65mm 정도이다. 좌안과 우안은 물체를 바라볼 때 안간으로 인해 약간씩 서로 다른 영상을 관측하게 된다. 이를 양안시차(Binocular Disparity)라 한다. 사람은 이 양안시차 때문에 입체감을 느낀다. In general, the distance between the two eyes is called interocular. A person's nail is about 65mm. The left eye and the right eye observe different images slightly when viewing an object. This is called binocular disparity. Man feels stereoscopic because of this binocular disparity.
입체영상(3D)을 구현하는 기술들은 대부분 양안시차를 이용한다. 이 기술들은 좌안에게 좌측에서 본 영상(좌안영상)을 제시하고 우안에게 우측에서 본 영상(우안영상)을 제시함으로써 양안에 시차를 준다. Most of the techniques for implementing stereoscopic images (3D) use binocular parallax. These technologies give the left eye a time lag in both eyes by presenting the left eye image (left eye image) and the right eye image (right eye image).
좌안영상과 우안영상을 분리하여 좌안과 우안의 각각에게 제시하는 방식으로는 안경 방식과 무안경 방식이 있다. 이들 중에서 무안경 방식에는 패럴렉스 배리어(parallax barrier) 방식, 렌티큘러 (lenticular) 방식 등이 있다. There are glasses system and non-glasses system in which the left eye image and the right eye image are separated and presented to each of the left eye and right eye. Of these, the non-eyeglass system includes a parallax barrier system and a lenticular system.
패럴랙스 배리어 방식에 따르면 영상 패널의 전방에 배리어 필터가 배치된다. 배리어 필터를 통해 좌안은 좌안영상을 보게 되고 우안은 우안영상을 보게 된다. 패럴렉스 배리어 방식에 관한 선행기술들로는 국내 공개특허공보 제2005-0098493호, 국내 공개특허 제2006-0072078호 등이 있다. According to the parallax barrier method, a barrier filter is disposed in front of the image panel. Through the barrier filter, the left eye sees the left eye image and the right eye sees the right eye image. Prior art related to the parallax barrier method is disclosed in Korean Patent Publication No. 2005-0098493 and Korean Patent Publication No. 2006-0072078.
렌티큘러 방식에 따르면 영상 패널의 전방에 렌즈판이 배치된다. 렌즈판은 반원통형의 볼록렌즈들이 수직으로 배열된 렌티큘러 스크린이다. 볼록렌즈의 폭은 픽셀의 폭의 2배 이상에 상응한다. 좌안영상과 우안영상은 렌즈판에 의해 분리된다. 렌티큘러 방식에 관한 선행기술들로는 국내 공개특허 제2007-0001528호, 국내 공개특허 제2008-0027559호 등이 있다. According to the lenticular method, a lens plate is disposed in front of the image panel. The lens plate is a lenticular screen in which semi-cylindrical convex lenses are vertically arranged. The width of the convex lens corresponds to more than twice the width of the pixel. The left eye image and the right eye image are separated by a lens plate. Prior arts related to the lenticular method include Korean Published Patent Application No. 2007-0001528 and Korean Published Patent Application No. 2008-0027559.
상기 패럴랙스 배리어 혹은 렌티큘러 방식의 입체영상장치를 이용하여 비입체영상(2D)의 시청하고자 할때에는 패럴랙스 배리어 장치가 광 분리를 온/오프 할 수 있던지 혹은 렌티큘러 방식의 입체영상장치에 액정에 전계를 가하여 액정을 스위칭 할수 있는 장치가 필요하다. 이와 같은 장치는 각각 패턴화 혹은 비패턴화된 투명전극이 부착된 두장의 유리기판 사이에 액정을 주입하고 양쪽의 유리기판에 전기신호를 온/오프 하는 방식의 통상적인 위상변환형 액정표시장치(이하 '액정표시장치'라 함)를 이용하여 2D/3D 변환을 실시하였다.When viewing the non-stereoscopic image (2D) using the parallax barrier or the lenticular stereoscopic image apparatus, the parallax barrier apparatus can turn on / off the optical separation or the stereoscopic image of the lenticular system, A device capable of switching the liquid crystal is required. Such a device is a conventional phase-change type liquid crystal display device in which liquid crystal is injected between two glass substrates each having patterned or non-patterned transparent electrodes and electric signals are turned on / off on both glass substrates 2D / 3D conversion was performed using a liquid crystal display (LCD).
그러나 이와 같은 유리기판을 사용하는 액정표시장치는 두꺼운 두께로 인하여 슬림화가 어려울 뿐만 아니라 경량화가 요구되는 문제로 인하여 필름형 액정표시장치가 필요하게 되었다.However, a liquid crystal display device using such a glass substrate is difficult to slim down due to its thick thickness and is required to be lightweight, and thus a film type liquid crystal display device is required.
고분자 필름을 이용하여 액정표시장치를 제조시 투명전극필름 사이에 존재하는 유동성이 강한 액정의 자중에 의한 흐름을 방지할 장치가 필수적이다. 고분자 필름은 필름 자체가 매우 유연하기 때문에 강직한 유리기판과 달리 액정의 자중에 의하여 기판 사이의 간격인 셀갭(cell gap)이 균일하게 유지되지 못하여 액정 표시 특성의 왜곡이 발생하는 현상을 대면적의 필름기판 만으로는 방지하기 어렵다. 따라서 대부분의 경우 고분자 필름을 이용하여 액정표시장치를 제조시 벽구조체 (이하 격벽이라고 명칭)이라고 불리는 액정의 흐름을 방지하는 구조장치가 필요하다.It is necessary to provide a device for preventing the flow due to the self weight of the liquid crystal having a high fluidity existing between the transparent electrode films during production of the liquid crystal display device by using the polymer film. Unlike a rigid glass substrate, the polymer film can not uniformly maintain the cell gap, which is the gap between the substrates due to the self weight of the liquid crystal, because the film itself is very flexible, It is difficult to prevent the film substrate alone. Therefore, in most cases, a structure device for preventing the flow of the liquid crystal called a wall structure (hereinafter referred to as a partition wall) is required when manufacturing a liquid crystal display device using a polymer film.
격벽 구조를 포함하는 액정 표시 소자의 제작 방법은 크게 격벽을 형성한 후 기판을 합착하는 방법과 기판을 합착한 후 격벽을 형성하는 두 가지의 방법으로 나누어 볼 수 있다. 전자의 경우 원하는 형태의 격벽 형성이 가능하나 격벽 형성 공정이 복잡하고 공정이 길어지는 단점이 있어, 이러한 단점을 극복하기 위해 기판을 합착한 후에 격벽을 형성하는 후자의 방법이 제안되었다.A method of manufacturing a liquid crystal display device including a barrier rib structure can be roughly divided into a method of attaching a substrate after forming a barrier rib and a method of forming a barrier rib after the substrate is bonded. In case of the former, it is possible to form barrier ribs of a desired shape, but the barrier rib forming process is complicated and the process becomes long. In order to overcome this disadvantage, the latter method of forming the barrier ribs after bonding the substrates has been proposed.
상기 후자의 방법은 자외선 경화 화합물과 액정의 혼합물을 기판 사이에 주입한 후 격벽을 형성하고자 하는 부분에만 자외선을 조사하게 되면 자외선을 조사한 영역에서만 경화 반응이 진행되어 고분자 격벽이 형성되는 방법으로 아크릴단량체와 액정을 혼합한후 투명전극필름 사이에 밀봉하고 자외선으로 경화하여 고분자분산형 액정을 제조하는 방법이 있다. 이와 같은 고분자분산형 액정법에 의한 격벽제조의 선행기술들로는 국내 공개특허 제1994-0026601호, 국내 공개특허 제1998-067504호 등이 있다. 그러나 상기 고분자분산형 액정법에 의한 격벽을 제조시에는 격벽의 형태가 없는 부정형으로 제조되기 때문에 편광된 빛이 고분자분산형 액정을 통과시 빛의 산란에 의하여 편광의 유지가 어렵고, 동작전압이 매우 높아지는 단점이 있다.In the latter method, when ultraviolet rays are irradiated only to a portion where a barrier rib is to be formed after injecting a mixture of an ultraviolet ray hardening compound and a liquid crystal into a substrate, a curing reaction proceeds only in a region irradiated with ultraviolet rays to form a polymer barrier, And the liquid crystal are mixed and sealed between the transparent electrode films and cured by ultraviolet rays to prepare a polymer dispersed liquid crystal. Prior art techniques for manufacturing barrier ribs by such a polymer dispersed liquid crystal method are disclosed in Korean Patent Publication Nos. 1994-0026601 and 1998-067504. However, since the polarized light is manufactured in a pseudo-shape having no shape of a barrier rib at the time of manufacturing the barrier rib by the polymer dispersed liquid crystal method, it is difficult to maintain the polarization due to light scattering when the polarized light passes through the polymer dispersed liquid crystal, .
다른 방법으로는 투명전극필름에 배향막을 입히고 아크릴단량체와 액정을 혼합한 뒤 투명전극필름 사이에 밀봉하고 투명전극필름 양단에 전압을 인가한 상태에서 선택적 노광을 통하여 격벽을 형성하는 방법이 있다. 이와 같은 방법은 액정부분의 배향이 이루어져 편광의 유지가 용이하다는 장점이 있다. 이와 같은 방법에 의한 격벽제조의 선행기술로는 국내 공개특허 제1995-005764호 등이 있다. 그러나 이와 같은 방법에 의하여 격벽을 제조하는 경우에는 투명전극필름에 전압을 인가한 경우에는 격벽부분과 액정부분의 위상차가 없으나, 전압이 인가되지 않은 경우에는 격벽부분의 위상차는 0에 근접하는 반면 액정부분의 위상차는 1/2λ 혹은 1/4λ값의 위상차를 보이기 때문에 격벽부분과 액정부분의 위상차가 크게 차이 나게 된다.Another method is to coat the alignment film on the transparent electrode film, mix the acrylic monomer and the liquid crystal, seal between the transparent electrode films, and apply voltage to both ends of the transparent electrode film to form the barrier ribs by selective exposure. Such a method has an advantage that the alignment of the liquid crystal portion is performed and the polarization can be easily maintained. Prior art of barrier rib manufacturing by such a method is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 1995-005764. However, in the case of manufacturing the barrier rib by such a method, there is no phase difference between the barrier rib portion and the liquid crystal portion when a voltage is applied to the transparent electrode film, but when the voltage is not applied, the retardation of the barrier rib portion approaches zero, The phase difference of the portion between the partition wall portion and the liquid crystal portion is largely different because the phase difference is 1/2? Or 1/4?.
이와 같이 격벽부분과 액정부분의 위상차가 크게 다른 액정표시장치의 경우 격벽부분을 통과한 편광빛과 액정부분을 통과한 편광빛의 편광각의 차이가 생기게 되므로 격벽부분이 쉽게 눈에 띄게 되고 따라서 화질이 저하되는 단점이 있다. 액정표시장치에 전압을 인가하지 않는 편이 에너지 절약면에서 유리하기 때문에 전압이 인가되지 않은 경우에 격벽부분과 액정부분의 위상차를 비슷하게 할 필요가 있다. 또한 상기 방법은 투명전극필름 양단에 전압을 인가한 상태에서 노광이 이루어지므로 제조에 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.In the case of a liquid crystal display device in which the retardation of the partition wall portion and the liquid crystal portion are largely different from each other, a difference in the polarization angle of the polarized light passing through the partition wall portion and the polarized light passing through the liquid crystal portion is generated, Is lowered. Since it is advantageous in terms of energy saving that no voltage is applied to the liquid crystal display device, the phase difference between the partition wall portion and the liquid crystal portion needs to be made similar when the voltage is not applied. In addition, the above method has a disadvantage in that it takes a long time to manufacture because exposure is performed in a state where voltage is applied to both ends of the transparent electrode film.
또 다른 방법으로는 투명전극필름에 광배향막을 코팅하고 스페이서 상단에 편광된 광을 조사하여 광배향과 동시에 스페이서와 접착시키는 톱-실링법이 있다. 이와 같은 방법은 편광의 조사에 의하여 배향이 이루어지기 때문에 액정부분의 편광이 유지될 뿐만 아니라 투명전극필름 양단에 전압을 인가하지 않고 편광의 조사하여 격벽을 제조하기 때문에 비교적 제조가 용이하다. 이와 같은 방법에 의한 격벽제조의 선행기술로는 국내 공개특허 제2005-7014312호, 국내 공개특허 제2008-0092180호 등이 있다. 그러나 이와 같은 톱-실링법의 경우 스페이서 상단과 상부 기판 부분만 접착되므로 접착면적이 상대적으로 작기 때문에 접착력이 약화되어 상부기판과 하부기판의 분리가 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 스페이서의 면적을 넓힐 경우에는 위상차가 크게 다른값인 스페이서 부분과 액정부분의 위상차로 인하여 스페이서 부분이 쉽게 눈에 띄는 단점이 있다.As another method, there is a top-sealing method in which a photo-alignment film is coated on a transparent electrode film and the polarized light is irradiated on the upper end of the spacer to adhere to the spacer simultaneously with photo-alignment. In this method, alignment is performed by irradiation of polarized light, so that polarization is maintained in the liquid crystal portion, and polarization is irradiated without applying a voltage to both ends of the transparent electrode film, thereby making the barrier ribs relatively easy to manufacture. Prior art of barrier rib manufacturing by such a method is disclosed in Korean Patent Publication No. 2005-7014312 and Korean Patent Publication No. 2008-0092180. However, in the case of the top-sealing method, since only the upper part of the spacer and the upper part of the substrate are bonded, the bonding area is relatively small, so that the adhesive force is weakened and separation of the upper substrate and the lower substrate may occur. In order to solve such a problem, when the area of the spacer is increased, there is a disadvantage that the spacer portion is easily visible due to the phase difference between the spacer portion and the liquid crystal portion which are different from each other.
이 밖에도 경화형 나노입자를 이용한 격벽제조(국내 공개특허 제2010-0106145호) 혹은 선택적 노광에 의한 격벽제조(국내 공개특허 제2008-0128108호, 국내 공개특허 제2003-0045226호) 등의 격벽 제조 특허가 있으나 모두 전극필름 양단에 전압을 인가하지 않은 상태에서 격벽부분과 액정부분의 위상차의 차이가 크다는 단점이 있다.
In addition, barrier rib fabrication patents such as manufacture of barrier ribs using curable nanoparticles (Korean Patent Publication No. 2010-0106145) or manufacture of barrier ribs by selective exposure (Korean Patent Publication No. 2008-0128108, Korean Patent Publication No. 2003-0045226) There is a disadvantage in that the difference in phase difference between the partition wall portion and the liquid crystal portion is large in a state in which no voltage is applied to both ends of the electrode film.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 기존의 위상변환형 액정표시장치의 투명전극필름 양단에 전압이 인가되지 않은 상태에서 배향막에 의하여 배향된 액정부분과 격벽부분이 동일 방향의 배향 상태를 형성하게 되어 결과적으로 격벽부분과 액정부분의 위상차의 차이를 최소화함으로써 기존의 격벽형 액정표시장치가 가지고 있던 액정표시장치 시청시 격벽부분이 눈에 띄어 액정표시장치의 화질을 저하시키는 요인을 제거하고, 이를 통해 격벽부분이 눈에 띄지 않게 되어 액정표시 특성이 개선될 수 있도록 한 필름형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a phase shift type liquid crystal display device in which a voltage is applied to both ends of a transparent electrode film, And the partition wall portion forms an alignment state in the same direction. As a result, the difference in phase difference between the partition wall portion and the liquid crystal portion is minimized, so that the partition wall portion of the conventional partition wall type liquid crystal display device is visible when the liquid crystal display device is viewed, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a film-type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same which can improve the liquid crystal display characteristic by eliminating the factor of lowering the image quality of the device,
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 전극체를 이루면서 서로 간격을 둔 한 쌍의 기판; 상기 기판이 마주보는 편면 중 일측 또는 양측에 도포된 배향막; 상기 기판의 편면과 배향막 혹은 각 기판의 편면 상에 도포된 배향막들 사이를 연결하며, 상기 기판에 전압이 인가되지 않은 상태에서 상기 배향막에 의해 배향된 액정과 동일방향으로 배향된 다수의 격벽; 상기 격벽들 사이에 채워진 액정층;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치를 제공한다.Means for Solving the Problems The present invention provides, as means for achieving the above object, a plasma display panel comprising: a pair of substrates spaced apart from each other to form an electrode body; An orientation film coated on one side or both sides of the one side facing the substrate; A plurality of barrier ribs connected between the one side of the substrate and the orientation film or between the orientation films coated on one side of the substrate and oriented in the same direction as the liquid crystal aligned by the orientation film in a state where no voltage is applied to the substrate; And a liquid crystal layer filled between the barrier ribs.
이때, 상기 기판은 투명한 ITO 필름 전극인 것에도 그 특징이 있다.At this time, the substrate is also a transparent ITO film electrode.
또한, 상기 격벽은 격자형태인 것에도 그 특징이 있다.Further, the partition is also in the form of a lattice.
뿐만 아니라, 상기 격벽은 액정층의 일부가 자외선에 의해 광경화되어 형성된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the barrier rib is also characterized in that a part of the liquid crystal layer is formed by photo-curing by ultraviolet rays.
아울러, 상기에 기재된 어느 하나의 필름형 액정표시장치를 제조하는 방법에 있어서; 기판 준비단계; 기판 준비가 완료되면, 기판의 편면 중 어느 하나에 배향막을 형성하는 단계; 상기 배향막 상에 액정혼합물을 코팅하는 단계; 액정혼합물이 코팅되면, 두 개의 기판을 합지하는 단계; 합지가 완료되면, 액정혼합물에 자외선을 조사하여 액정방향으로 배향되는 격벽을 형성하는 단계; 격벽이 완성되면, 아크릴제거제로 하여금 아크릴기를 제거토록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치 제조방법도 제공한다.In addition, in the method of manufacturing any one of the above-mentioned film-type liquid crystal display devices, A substrate preparation step; Forming an alignment film on one of the one surfaces of the substrate when the substrate preparation is completed; Coating a liquid crystal mixture on the alignment layer; Laminating the two substrates when the liquid crystal mixture is coated; Upon completion of the lapping, ultraviolet rays are irradiated to the liquid crystal mixture to form barrier ribs oriented in the liquid crystal direction; And removing the acrylic group from the acrylic remover when the barrier rib is completed. The present invention also provides a method of manufacturing a film type liquid crystal display device.
이 경우, 상기 액정혼합물은 액정과, 상용성 있는 아크릴기를 포함하는 액정화합물, 광개시제 및 아크릴제거제를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.In this case, the liquid crystal mixture also includes a liquid crystal, a liquid crystal compound containing a compatible acrylic group, a photoinitiator and an acrylic remover.
뿐만 아니라, 상기 격벽 형성단계에서 자외선 조사는 포토마스크를 이용하여 특정방향만 광경화되게 하는 것에도 그 특징이 있다.
In addition, the ultraviolet ray irradiation in the partition wall forming step is also characterized in that only a specific direction is photocured using a photomask.
본 발명에 따르면, 위상변환형 액정표시장치의 전극재료를 필름으로 제조가 가능하여 액정표시장치의 두께 및 무게의 감소가 가능할 뿐만 아니라, 투명전극필름 양단에 전압이 인가되지 않은 상태에서 배향막에 의하여 배향된 액정부분과 격벽부분이 동일 방향의 배향 상태를 형성하게 되어 결과적으로 격벽부분과 액정부분의 위상차의 차이를 최소화함으로써 결과적으로 격벽부분과 액정부분의 위상차의 차이를 최소화시키고, 이를 통해 액정표시장치 시청시 격벽부분이 눈에 띄어 액정표시장치의 화질을 저하시키는 요인을 제거하여 액정표시 특성을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention, it is possible to manufacture the electrode material of the phase-change type liquid crystal display device as a film, so that the thickness and weight of the liquid crystal display device can be reduced. In addition, The aligned liquid crystal portion and the barrier rib portion form an alignment state in the same direction and as a result, the difference in retardation between the barrier rib portion and the liquid crystal portion is minimized, thereby minimizing the difference in phase difference between the barrier rib portion and the liquid crystal portion, It is possible to obtain an effect of improving the liquid crystal display characteristic by eliminating the factor of deteriorating the picture quality of the liquid crystal display device when the apparatus is viewed and the partition wall portion is conspicuous.
도 1은 본 발명에 따른 필름형 액정표시장치의 예시적인 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름형 액정표시장치의 구현예를 보인 예시도이다.1 is an exemplary structural view of a film type liquid crystal display device according to the present invention.
2 is an exemplary view showing an embodiment of a film type liquid crystal display device according to the present invention.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필름형 액정표시장치는 서로 간격을 두고 평행하게 배열되는 상부기판(100) 및 하부기판(200) 한 쌍을 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the film-type liquid crystal display device according to the present invention includes a pair of upper and
이때, 상기 상부기판(100) 및 하부기판(200)은 투명전극이 바람직한데, 특히 바람직하기로는 ITO(Indium Tin Oxide), 즉 산화인듐주석으로 된 필름 형태가 좋다.At this time, the
여기에서, 산화인듐주석(ITO)은 90%의 SnO2와 10%의 In2O3로 이루어진 물질로서, 인듐산화물은 전지, 박막, 핫 미러(가시광선은 투과하는 적외선 반사경), 광학 코팅 등에 사용되며, 특히 이산화주석과 함께 산화인듐은 인듐-주석 산화물(ITO)을 형성하는데, 투명 전도 코팅에 주로 사용된다.Indium tin oxide (ITO) is a material composed of 90% SnO 2 and 10% In 2 O 3. Indium oxide is used as a material for a battery, a thin film, a hot mirror (an infrared ray reflector that transmits visible light) Indium oxide together with tin dioxide forms indium-tin oxide (ITO), which is mainly used in transparent conductive coatings.
이러한 산화인듐주석은 통상 액정 디스플레이, 평판 디스플레이, 플라스마 디스플레이, 터치스크린, 전자 종이 응용, 유기 발광 다이오드, 태양전지, 정전기방지 코팅, 전자 방해 차폐물 등에서 주로 투명전극 재료로 활용되고 있다.Such indium tin oxide is mainly used as a transparent electrode material in liquid crystal displays, flat panel displays, plasma displays, touch screens, electronic paper applications, organic light emitting diodes, solar cells, antistatic coatings and electromagnetic interference shields.
특히, 상기 상부기판(100) 및 하부기판(200)을 상기와 같은 산화인듐주석(ITO) 필름을 사용할 경우 액정표시장치의 두께 및 무게를 현저히 감소시키는 장점이 있다.Particularly, when the above-mentioned indium tin oxide (ITO) film is used for the
그리고, 상기 상부기판(100) 및 하부기판(200) 중 마주하는 적어도 한 면에는 배향막이 도포된다.An alignment film is applied to at least one surface of the
이 경우, 만약 양측 기판 모두에 배향막이 도포된다면 상부기판(100)에 도포되는 배향막은 제1배향막(110)이 되고, 하부기판(200)에 도포되는 배향막은 제2배향막(210)이 된다.In this case, if an alignment layer is applied to both substrates, the alignment layer applied to the
이때, 배향이란 전기쌍극자 모멘트를 갖는 분자로 이루어진 계가 전기장 속에 놓일 때 그 쌍극자의 방향이 전기장의 방향과 일치하는 것을 말하며, 배향막이란 액정분자를 정해진 방향으로 배향하기 위해 기판과 액정계면에 마련하는 막을 말한다.In this case, the orientation means that the direction of the dipole coincides with the direction of the electric field when a system composed of molecules having an electric dipole moment is placed in the electric field. The orientation film means a film provided on the substrate and the liquid crystal interface for aligning the liquid crystal molecules in a predetermined direction It says.
통상, 배향막은 폴리이미드나 폴리 아미드산이 많이 이용되는데, 폴리이미드는 전압보관 유지율을 높이는 특징이 있고, 폴리 아미드산은 강도가 뛰어난 특징이 있다.Usually, polyimide or polyamidic acid is widely used as an alignment film. Polyimide has a feature of increasing the voltage holding ratio and polyamide acid is excellent in strength.
따라서, 배향막의 재료는 특성에 맞춰 선택 사용할 수 있다.Therefore, the material of the alignment film can be selectively used in accordance with the characteristics.
한편, 상기 제1,2배향막(110,210) 사이 혹은 어느 일면에 형성된 배향막과 반대측 기판(즉, 상부 또는 하부 중 어느 하나의 투명전극) 사이에는 액정과 동일방향으로 배향된 다수의 격벽(120)이 더 형성된다.On the other hand, a plurality of
상기 격벽(120)은 산화인듐주석 필름 사이에 존재하는 유동성이 강한 액정의 흐름성을 격벽(120) 사이에만 제한하여 결과적으로 초기에 분포된 액정의 분포를 유지하는 역할을 수행하게 된다.The
따라서, 상기 격벽(120)이 없게 되면 상부기판(100)과 하부기판(200)으로 사용되는 유연성이 강한 산화인듐주석 필름 사이에 존재하는 액정이 외부의 응력에 따라 이동하게 될 경우, 원상태로 복원이 쉽지 않아서 결과적으로 응력이 가해진 부분에서 액정분포의 차이가 발생하게 된다.Therefore, when the
그러나, 격벽(120)이 존재할 경우 격벽과 격벽 사이의 좁은영역에서는 산화인듐주석 필름이 충분히 외부 응력에 저항성을 가질 수 있게 되어 외부의 응력이 가해지더라도 원상태로 복원이 충분히 가능하다.However, in the presence of the
따라서, 초기에 분포된 액정의 분포를 유지하는 역할을 수행하게 된다.Therefore, it plays a role of maintaining the distribution of the initially distributed liquid crystal.
이러한 격벽(120)이 만약 배향성을 갖지 않거나, 액정과 다른 배향을 가지게되면 투명전극필름 양단에 전압이 인가되지 않은 상태에서 배향막에 의하여 배향된 액정 부분과 격벽 부분이 다른 방향의 배향상태를 형성하게 되어 결과적으로 격벽 부분과 액정 부분의 위상차의 차이가 크게 된다.If the
결과적으로 액정표시장치 시청시 격벽 부분이 눈에 띄어 액정표시장치의 화질을 저하시키는 원인이 된다.As a result, when viewing the liquid crystal display device, the part of the partition wall is conspicuous, which causes a deterioration of the image quality of the liquid crystal display device.
또한, 상기 격벽(120)은 도 2의 예시와 같이, 포토마스크(PM)를 이용하여 자외선에 노출시키는 형태로 노광함으로써 경화체를 형성하는 방식으로 구성될 수 있다.2, the
아울러, 상기 격벽(120) 사이의 공간 상에는 액정이 채워져 액정층(130)을 형성한다.The space between the
뿐만 아니라, 상기 격벽(120)은 격자 형태가 바람직하다.In addition, the
이와 같은 구조의 필름형으로 액정표시장치를 구현하게 되면 두께를 얇게 하면서 무게를 줄일 수 있고, 동작성, 즉 응답성은 뛰어나면서 특히, 투명전극필름 양단에 전압이 인가되지 않은 상태에서 배향막에 의하여 배향된 액정부분(액정층)과 격벽부분(격벽)이 동일 방향의 배향 상태를 형성하게 되어 결과적으로 격벽부분과 액정부분의 위상차의 차이를 최소화, 사실상 거의 없게 할 수 있다.When a liquid crystal display device having such a structure is implemented, it is possible to reduce the weight while reducing the thickness, and it is possible to provide a liquid crystal display device which is excellent in performance, (Liquid crystal layer) and the partition wall portion (partition wall) form an alignment state in the same direction. As a result, the difference in phase difference between the partition wall portion and the liquid crystal portion can be minimized and virtually eliminated.
이를 통해, 액정표시장치를 시청하는 시청자의 눈에 격벽이 보이지 않기 때문에 액정표시장치의 화질을 현저하게 높이는 효과를 얻을 수 있게 된다.This makes it possible to obtain an effect of remarkably increasing the image quality of the liquid crystal display device since the barrier rib is not visible to viewers watching the liquid crystal display device.
이하, 이러한 구조로 이루어진 액정표시장치를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a liquid crystal display device having such a structure will be described.
먼저, 기판 준비단계가 수행된다.First, a substrate preparation step is performed.
상기 기판 준비단계는 ITO 필름을 이용하여 투명전극 형태로 형성함이 바람직하며, 서로 마주보고 한 쌍을 이루도록 상부기판(100)과 하부기판(200)으로 구분하여야 한다.The substrate preparation step may be performed in the form of a transparent electrode using an ITO film, and the
물론, 여기에서 상부, 하부와 같이 상하방향으로 설명하고 있으나, 이것은 설명의 편의상 예시한 것에 불과하며, 좌측기판, 우측기판으로 구분하여도 무방하며, 전면기판과 후면기판으로 구분할 수도 있음은 자명한 사실이라 하겠다.It is to be understood that the present invention is not limited to the left and right substrates and may be divided into a front substrate and a rear substrate. It is true.
이렇게 하여, 기판 준비가 완료되면 배향막 형성단계가 수행된다.Thus, when the substrate preparation is completed, an alignment film formation step is performed.
상기 배향막 형성단계는 상기 상부기판(100)과 하부기판(200)의 편면, 특히 서로 마주보는 면에 제1배향막(110)과 제2배향막(210)을 각각 도포 형성하는 형태가 될 수 있다.The alignment layer forming step may be performed by coating the
물론, 이 경우에도 두 개의 배향막 중 하나만 형성할 수도 있음은 물론이다.It goes without saying that, in this case, of course, only one of the two alignment films may be formed.
이후, 배향막 형성단계를 통해 형성된 배향막에 액정혼합물을 코팅하는 단계가 수행된다.Thereafter, a step of coating a liquid crystal mixture on the alignment film formed through the alignment film formation step is performed.
이때, 상기 액정혼합물은 액정과, 상용성있는 아크릴기를 포함하는 액정화합물, 광개시제 및 아크릴제거제를 포함한다.At this time, the liquid crystal mixture includes a liquid crystal, a liquid crystal compound containing a compatible acrylic group, a photoinitiator, and an acrylic remover.
여기에서, 상기 아크릴기를 포함하는 액정화합물은 액정 구조의 일단면 혹은 양단면에 아크릴기를 포함하는 액정 화합물로서 Merck사의 licrivue®Series, US Patent 4,844,835, US Patent 5,567,349 등에 기술된 화합물을 들 수 있으며, 그 사용량은 액정화합물 100중량부에 대하여 5-50중량부 사용이 가능하다.Herein, the liquid crystal compound containing an acrylic group may be a liquid crystal compound containing an acrylic group on one end face or both end faces of the liquid crystal structure, and may be a compound described in a licrivue (R) series of Merck, US Patent 4,844,835, US Patent 5,567,349, The amount to be used may be 5-50 parts by weight based on 100 parts by weight of the liquid crystal compound.
만약, 5중량부 미만이 되면 격벽(120)이 잘 만들어지지 못하고, 50중량부를 초과하면 아크릴제거제에 의한 아크릴기의 제거가 용이하지 않다.If the amount is less than 5 parts by weight, the
그리고, 상기 광개시제는 자외선(UV)광을 조사시 광 분해반응을 통해 라디칼을 생성하여 아크릴기를 포함하는 액정화합물을 중합시키는 역할을 하는 화합물로서 Ciba사의 Irgacure 184, Irgacure 369 등을 들 수 있으며, 그 사용량은 액정과 아크릴 액정화합물을 합산한 100중량부에 대하여 2-10중량부를 사용하여야 한다.The photoinitiator includes Irgacure 184 and Irgacure 369 manufactured by Ciba, which act to polymerize a liquid crystal compound containing an acrylic group by generating radicals through photo-decomposing reaction upon irradiation of ultraviolet (UV) light. The amount used should be 2-10 parts by weight based on 100 parts by weight of the sum of the liquid crystal and the acrylic liquid crystal compound.
만약, 2중량부 미만이 되면 UV 조사에 의하여 생성되는 라디칼의 양이 적게 되어 격벽(120)이 잘 만들어지지 않으며, 10중량부를 초과하면 광개시제가 액정의 배향을 방해하게 되어 액정의 배향이 잘 이루어지지 않게 된다.If the amount of the radical initiator is less than 2 parts by weight, the amount of radicals generated by UV irradiation becomes small and the
뿐만 아니라, 상기 아크릴제거제는 격벽(120)이 형성되지 않은 부분의 액정 부분에 존재하는 아크릴기를 포함하는 액정이 경화되는 현상을 방지하기 위하여 사용되는 화합물로서 반응시간이 격벽 형성에 비하여 느려서 격벽을 형성한 뒤, 아크릴기와 반응하는 화합물이면 사용이 가능하다.In addition, the acrylic remover is a compound used to prevent a liquid crystal containing an acryl group present in a liquid crystal portion of a portion where the
이러한 화합물로는 1차 혹은 2차 아민류, 부타디엔유도체, 시크로디엔유도체 및 퓨란유도체중 어느 하나가 사용될 수 있다.As such a compound, either a primary or secondary amine, a butadiene derivative, a cyclodiene derivative, or a furan derivative may be used.
이렇게 하여, 액정혼합물이 코팅되면 상부기판(110)과 하부기판(120)을 합지하는 합지단계가 수행된다.Thus, when the liquid crystal mixture is coated, a lapping step of laminating the
상기 합지단계는 하부기판(200)에 액정혼합물을 코팅하고, 상부기판(100)과 하부기판(200)의 간격을 일정하게 유지할 목적으로 직경 3-20㎛ 비드가 코팅된 상부기판(100)을 합지한다.In the lapping step, a liquid crystal mixture is coated on the
합지가 완료되면, 포토마스크(PM)를 이용하여 액정혼합물에 자외선을 조사하여 액정방향으로 배향되는 격벽(120)을 형성하는 단계가 수행된다.When the laminating is completed, ultraviolet rays are irradiated to the liquid crystal mixture by using the photomask (PM) to form the
이때, 상기 격벽(120)은 자외선에 의해 특정부분, 즉 포토마스크(PM)를 통과하여 자외선이 조사된 부분만 광경화되면서 형성되는 방식으로 이루어진다.At this time, the
이후, 아크릴제거제가 액정에 존재하는 아크릴기를 포함한 액정의 아크릴기와 반응하여 아크릴기를 제거하는 단계가 수행된다.Thereafter, the acrylic remover is reacted with the acrylic group of the liquid crystal including the acrylic group present in the liquid crystal to remove the acrylic group.
아크릴기를 제거하는 단계는 액정표시장치를 암실에 1-20일간 보관하는 단계로서 자외선에 의하여 격벽(120)이 형성된 나머지 부분이 빛에 의하여 경화되는 현상을 방지하는 단계이다.The step of removing the acrylic group is a step of storing the liquid crystal display device in the dark room for 1 to 20 days, and the remaining part where the
즉, 빛이 없는 암실에서 상대적으로 반응성이 느린 아크릴제거제가 아크릴기와 첨가반응(아민류) 혹은 딜스-엘더반응(부타디엔유도체, 시크로디엔유도체 및 퓨란유도체)에 의하여 아크릴기가 사라지게 되는 단계이다.That is, in the light-free darkroom, the acryl-group which is relatively slow in reactivity disappears due to the acrylic group and the addition reaction (amines) or the Diels-Elder reaction (butadiene derivative, cyclodiene derivative and furan derivative).
이러한 단계를 거쳐 액정표시장치가 제조되면 얇고 강하면서 시청시 격벽과 액정의 위치차가 없어져 격벽이 눈에 띄지 않는 새로운 개념의 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.
When a liquid crystal display device is manufactured through these steps, a new concept liquid crystal display device in which barrier ribs are not conspicuous due to a thin and strong, no difference in position between the barrier ribs and the liquid crystal during viewing is realized.
100: 상부기판 110: 제1배향막
200: 하부기판 210: 제2배향막100: upper substrate 110: first alignment film
200: lower substrate 210: second alignment film
Claims (10)
상기 기판이 마주보는 편면 중 일측 또는 양측에 도포된 배향막;
상기 기판의 편면과 배향막 혹은 각 기판의 편면 상에 도포된 배향막들 사이를 연결하며, 상기 기판에 전압이 인가되지 않은 상태에서 상기 배향막에 의해 배향된 액정과 동일방향으로 배향된 다수의 격벽;
상기 격벽들 사이에 채워진 액정층;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치.
A pair of substrates spaced apart from each other to form an electrode body;
An orientation film coated on one side or both sides of the one side facing the substrate;
A plurality of barrier ribs connected between the one side of the substrate and the orientation film or between the orientation films coated on one side of the substrate and oriented in the same direction as the liquid crystal aligned by the orientation film in a state where no voltage is applied to the substrate;
And a liquid crystal layer filled between the barrier ribs.
상기 기판은 투명한 ITO 필름 전극인 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치.
The method of claim 1,
Wherein the substrate is a transparent ITO film electrode.
상기 격벽은 격자형태인 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치.
The method of claim 1,
Wherein the barrier ribs are in the form of a lattice.
상기 격벽은 액정층의 일부가 자외선에 의해 광경화되어 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치.
The method of claim 1,
Wherein the barrier rib is formed by photo-curing a part of the liquid crystal layer by ultraviolet rays.
기판 준비단계;
기판 준비가 완료되면, 기판의 편면 중 어느 하나에 배향막을 형성하는 단계;
상기 배향막 상에 액정혼합물을 코팅하는 단계;
액정혼합물이 코팅되면, 두 개의 기판을 합지하는 단계;
합지가 완료되면, 액정혼합물에 자외선을 조사하여 액정방향으로 배향되는 격벽을 형성하는 단계;
격벽이 완성되면, 아크릴제거제로 하여금 아크릴기를 제거토록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치 제조방법.
A method of manufacturing a film-type liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4, the method comprising:
A substrate preparation step;
Forming an alignment film on one of the one surfaces of the substrate when the substrate preparation is completed;
Coating a liquid crystal mixture on the alignment layer;
Laminating the two substrates when the liquid crystal mixture is coated;
Upon completion of the lapping, ultraviolet rays are irradiated to the liquid crystal mixture to form barrier ribs oriented in the liquid crystal direction;
And removing the acrylic group from the acrylic remover when the barrier rib is completed. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI >
상기 액정혼합물은 액정과, 상용성 있는 아크릴기를 포함하는 액정화합물, 광개시제 및 아크릴제거제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치 제조방법.
The method of claim 5, further comprising:
Wherein the liquid crystal mixture comprises a liquid crystal, a liquid crystal compound containing a compatible acrylic group, a photoinitiator, and an acrylic remover.
상기 아크릴기를 포함하는 액정화합물은 액정 구조의 일단면 혹은 양단면에 아크릴기를 포함하는 액정 화합물로서 Merck사의 licrivue®Series를 포함하며, 사용량은 액정화합물 100중량부에 대하여 5-50중량부인 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치 제조방법.
The method of claim 6, further comprising:
The liquid crystal compound containing an acrylic group includes a liquid crystal compound containing an acrylic group on one end face or both end faces of a liquid crystal structure and is used in an amount of 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of a liquid crystal compound Wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
상기 광개시제는 자외선(UV) 광 조사시 광 분해반응을 통해 라디칼을 생성하여 아크릴기를 포함하는 액정화합물을 중합시키는 화합물로서 Ciba사의 Irgacure 184, Irgacure 369를 포함하며, 사용량은 액정과 아크릴 액정화합물을 합산한 100중량부에 대하여 2-10중량부인 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치 제조방법.
The method of claim 6, further comprising:
The photoinitiator includes Irgacure 184 and Irgacure 369 manufactured by Ciba Chemical Industries, Ltd., which generates radicals through photo-decomposing reaction upon irradiation with ultraviolet (UV) light to polymerize liquid crystal compounds containing acrylic groups. Wherein the amount of the component (B) is 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (A).
상기 아크릴제거제는 1차 혹은 2차 아민류, 부타디엔유도체, 시크로디엔유도체 및 퓨란유도체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치 제조방법.
The method of claim 6, further comprising:
Wherein the acrylic remover is one of a primary or secondary amine, a butadiene derivative, a cyclodiene derivative, and a furan derivative.
상기 격벽 형성단계에서 자외선 조사는 포토마스크를 이용하여 특정방향만 광경화되게 하는 것을 특징으로 하는 필름형 액정표시장치 제조방법.The method of claim 5, further comprising:
Wherein in the step of forming the barrier ribs, ultraviolet irradiation is performed by using a photomask so that only a specific direction is photo-cured.
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