KR20200077526A - 액정 디바이스들 - Google Patents

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KR20200077526A
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플렉스인에이블 리미티드
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Abstract

액정 디바이스를 생산하는 기술에 있어서, 전기 제어 회로부를 정의하는 층(2)들의 스택을 포함하는 제 1 제어 컴포넌트와 편광자 컴포넌트(14, 10, 8, 12, 16) 사이에 직접 함유된 액정 재료(24)를 포함하는 어셈블리(D)를 제공하는 단계; 및 어셈블리(D)의 편광자 컴포넌트와 전기 제어 회로부를 정의하는 다른 층(20)의 스택을 포함하는 다른 제어 컴포넌트(C) 사이에 직접 추가의 액정 재료를 함유하는 단계를 포함한다.

Description

액정 디바이스들
액정 디스플레이 디바이스를 생산하는 일부 기술은 광 출력의 하나 이상의 양태를 개선하기 위해 2 개의 액정(LC : liquid crystal) 셀을 직렬로 결합하는 것을 수반한다. 하나의 종래 기술은 먼저 두 개의 LC 셀을 준비하는 단계를 포함하고, 각각은 두 개의 지지 컴포넌트들 사이에 함유된 LC 재료를 포함하고 두 개의 LC 셀들 사이에 편광자 컴포넌트를 샌드위치시킨다.
본 출원의 발명자들은 LC 셀을 조합하는 새로운 접근법을 개발하였다.
본 출원에, 액정 디바이스를 생산하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 전기 제어 회로부를 정의하는 층들의 스택을 포함하는 제 1 제어 컴포넌트와 편광자 컴포넌트 사이에 직접 함유된 액정 재료를 포함하는 어셈블리를 제공하는 단계; 및 상기 어셈블리의 상기 편광자 컴포넌트와 전기 제어 회로부를 정의하는 다른 층들의 스택을 포함하는 다른 제어 컴포넌트 사이에 직접 추가의 액정 재료를 함유하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 추가의 액정 재료를 함유하는 단계는 상기 추가의 액정 재료의 제어된 체적을 통해 상기 어셈블리를 상기 다른 제어 컴포넌트로 함께 모으는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 추가의 액정 재료를 함유하는 단계는 상기 어셈블리 및 상기 다른 제어 컴포넌트를 함께 모으고, 상기 추가의 액정 재료를 상기 어셈블리와 상기 다른 제어 컴포넌트 사이의 공간으로 전달하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 각각의 측면에 라미네이트(laminated)된 단지 단일 컴포넌트를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 대향 측면(opposite side)에 라미네이트된 2 개의 보호 필름, 및 상기 보호 필름의 외부 표면 위에 코팅된 정렬 층(alignment layer)을 포함한다.
또한, 본 출원에 디바이스가 제공되고, 상기 디바이스는 전기 제어 회로부를 정의하는 층들의 스택을 포함하는 제 1 제어 컴포넌트와 편광자 컴포넌트 사이에 직접 함유된 액정 재료 및 상기 편광자 컴포넌트와 추가의 전기 제어 회로부를 정의하는 층들의 다른 스택을 포함하는 다른 제어 컴포넌트 사이에 직접 함유되는 추가의 액정 재료를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 각각의 측면에 라미네이트(laminated)된 단지 단일 컴포넌트를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 대향 측면에 라미네이트된 2 개의 보호 필름, 및 상기 보호 필름의 외부 표면 위에 코팅된 정렬 층(alignment layer)을 포함한다.
또한, 본 출원은 편광자 컴포먼트가 제공되고 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트, 상기 편광자 엘리먼트의 적어도 하나의 측면 상에 정렬 층을 포함하고, 상기 정렬 층은 LC 셀에서 상기 정렬 층과 인터페이스하는 LC 재료의 디렉터(director)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 편광자 컴포넌트는 상기 편광자 엘리먼트의 양쪽 대향 측면에 정렬 층을 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 편광자 컴포넌트는 상기 편광자 엘리먼트에 라미네이트된 보호 필름 위에 제공된 적어도 하나의 정렬 층을 포함한다.
본 발명의 실시예는 이하, 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 방식으로 상세하게 설명된다.
도 1(a) 내지 1(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 생산 기술을 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 LC 어셈블리의 두 LC 셀의 픽셀 사이의 관계의 예를 도시한다.
도 3(a) 내지 3(e)는 2 개의 가요성 컴포넌트를 함께 모으기 위한 기술의 예를 예시한다.
도 4는 접착제 층이 캐리어로부터 방출되는 프로세스의 예를 예시한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 본 기술은 제어 컴포넌트를 위한 유기 트랜지스터 디바이스(예컨대 유기 박막 트랜지스터(OTFT) 디바이스)를 포함하는 유기 액정 디스플레이(OLCD) 디바이스의 생산에 사용된다. OTFT는 반도체 채널을 위한 유기 반도체(예를 들어, 유기 폴리머 또는 소분자 반도체)를 포함한다.
본 발명의 실시예는 연신 플라스틱 필름에 요오드 결정질 바늘(iodine crystalline needle)을 포함하는 편광자 엘리먼트를 사용하는 예에 대해 이하에서 설명되지만, 이 기술은 다른 종류의 편광자 엘리먼트의 사용에 동일하게 적용 가능하다.
도 1(a) 내지 도 1(c)를 참조하면, LC 재료는 제 1 백플레인(backplane) 컴포넌트(A)와 편광자 컴포넌트(B) 사이에 직접 함유되어 제 1 LC 셀 어셈블리(D)를 생성한 다음, 제 1 LC 셀 어셈블리(D) 자체가 제 1 LC 셀 어셈블리(D)의 편광자 컴포넌트(B)과 제 2 백플레인 컴포넌트(C) 사이에 직접 함유된 추가 LC 재료를 갖는 제 2 LC 셀의 절반으로서 사용되어 제 1 LC 어셈블리와 광학적으로 직렬인 제 2 LC 셀을 생성한다.
이 실시예에서, 제 1 백플레인 컴포넌트(A)는 LCD 디바이스의 제 1 LC 셀에서 LC 재료의 하나 이상의 광학 특성의 전기적 제어를 위한 전기 제어 회로부를 정의하는 층(2)의 스택을 지지하는 플라스틱 지지 필름(예를 들어, TAC(tri-acetyl cellulose) 필름) 또는 유리 기판과 같은 지지 기판(1)을 포함한다. 예를 들어, 층들의 스택(2)은 픽셀 전극(30)의 어레이 및 각각의 픽셀 전극(30)에서의 전위를 제어하기 위한 트랜지스터의 어레이를 정의하는 도체, 반도체 및 절연체 층을 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 제 1 백플레인 컴포넌트(A)는 지지 기판(1)에 적용되고 제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 픽셀 전극 어레이의 개별 픽셀 전극(30)과 각각 정렬된 적색, 녹색 및 청색 필터 세트를 포함하는 컬러 필터 어레이(4)를 추가로 포함한다. 제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 상단 표면(픽셀 기판 어레이의 지지 기판(1)과 대향 측면의 외부 표면)은 전기 제어 회로부를 통해 전기장이 인가되지 않는 경우에 액정 제 1 LC 셀의 국소 액정 재료의 디렉터(액정 분자의 바람직한 배향 방향을 나타내는)를 제어하는 정렬 코팅(6)으로 구성된다(따라서, 제 1 LC 셀의 투과, 제 1 LC 셀의 LC 재료(24)의 다른 측면 상에 정렬 코팅(16)과 함께). 정렬 코팅(6)은 예를 들어, 천으로 단일 방향으로 문지르는 얇은 폴리머 코팅(예를 들어, 얇은 폴리이미드 코팅)을 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 편광자 컴포넌트(B)는 2 개의 플라스틱 보호 필름(10, 12)(예를 들어, 2 개의 TAC 필름) 사이에 샌드위치된 편광자 엘리먼트(8)를 포함한다. 이 실시예에서, 편광자 엘리먼트(8)는 요오드 결정질 바늘로 코팅된(연신 전) 연신된 폴리비닐알코올(PVA) 필름을 구성하고, PVA 폴리머 체인은 실질적으로 단방향으로 정렬되고, 요오드 바늘은 PVA 폴리머 체인에 실질적으로 평행하게 정렬된다. 이어서, 전술한 보호 필름(10, 12)은 접착제를 사용하여 편광자 엘리먼트(8)의 대향 표면에 라미네이트된다.
편광자 컴포넌트(B)의 대향하는 외부 표면 양쪽 모두는 제 1 백플레인 컴포넌트(A)에 대해 전술한 종류의 정렬 코팅(14, 16)으로 구성된다.
LCD 디바이스의 유형에 따라, 편광자 컴포넌트(B)는 하나 이상의 공통 도체 평면으로서 기능하기 위해 하나 이상의 도체 필름을 추가로 포함할 수 있다. IPS(in-plane-switching) 및 FFS(fringe-field-switching device) 디바이스와 같은 일부 유형의 LCD 디바이스의 경우, 편광자 컴포넌트(B)는 공통 도체 평면을 포함하지 않는다; LC 재료의 디렉터 를 제어하기 위한 전기장은 백플레인 컴포넌트(A) 내의 도체 엘리먼트들 사이에서 생성된다.
제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 상단 표면의 정렬 코팅(6)과 편광자 컴포넌트(B)의 외부 표면의 정렬 코팅(16) 사이에 액정 재료(24)을 함유함으로써 제 1 LC 셀이 생성된다. 스페이서 엘리먼트(spacer element)(미도시)는 제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 픽셀 전극의 전체 어레이에 걸쳐 실질적으로 균일한 LC 재료의 두께를 보장하는데 사용된다. 스페이서 엘리먼트들은 제 1 백플레인 컴포넌트(A) 및 편광자 컴포넌트(B)(예를 들어, 스페이서 볼) 둘 모두에 분리될 수 있거나 또는 제 1 백플레인 컴포넌트(A) 및 편광자 컴포넌트(B) 중 하나 이상의 일체형 부품일 수 있다.
제 1 백플레인 컴포넌트(A)와 편광자 컴포넌트(B) 사이에 LC 재료를 함유(샌드위칭)하는 것은, 예를 들어, (a) 선택된 위치에서 접착제/실란트 재료를 통해 두 컴포넌트(A, B)를 함께 모은 다음(둘 모두가 평평한 구성에 두고 함께 두 컴포넌트 전체를 동시에 압축하는 것을 수반하는 선형 프로세스에 따라 또는 롤러 라미네이션 프로세스에 따라 여기서 두 컴포넌트의 연속 부분이 하나 이상의 압력 롤러를 사용하여 함께 모여 압축된다) 예를 들어, 진공 기술에 의해 두 컴포넌트(A, B)사이의 하나 이상의 공간(스페이서 엘리먼트에 의해 생성됨)으로 LC 재료를 전달함에 의해; 또는 (b) 선택된 위치에서 접착제/실란트 재료를 통해 두 컴포넌트(A, B)를 함께 모으는 프로세스 동안에 LC 재료를 두 컴포넌트(A, B) 중 하나에 인가하는 단계(상기 언급된 선형 또는 롤러 라미네이션 프로세스에 의해)에 의해 달성될 수 있고, 인가된 LC 재료는 적어도 제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 픽셀 전극 어레이의 영역 위에 실질적으로 균일하게 강제로 퍼지게된다.
후술하는 바와 같이, 제 1 LC 셀을 제공하는 것에 추가하여, 결과로 생성된 LC 셀 어셈블리(D)는 또한 제 1 LC 셀과 광학적으로 직렬인 제 2 LC 셀의 절반을 제공한다.
제 2 백플레인 컴포넌트(C)는 또한 듀얼 셀 디스플레이 디바이스 의 제 2 LC 셀에서 LC 재료(26)의 하나 이상의 광학적 특성을 전기적으로 제어하기 위한 전기 제어 회로부를 정의하는 층(20)의 스택을 지지하는 유리 기판 또는 플라스틱 지지 필름(예를 들어, TAC(tri-acetyl cellulose) 필름)과 같은 지지 기판(18)을 포함한다. 예를 들어, 층들의 스택은 픽셀 전극(30)들의 어레이 및 임의의 다른 픽셀 전극에서의 전위와 실질적으로 독립적으로 각각의 픽셀 전극(30)에서의 전위를 제어하기 위한 트랜지스터들의 어레이를 정의하는 하나 이상의 도체, 반도체 및 절연체 층을 포함할 수 있다.
제 1 백플레인 컴포넌트(A)와 달리, 제 2 백플레인 컴포넌트(C)는 본 실시예에서 컬러 필터 어레이를 포함하지 않는다. 제 2 백플레인 컴포넌트(C)의 상단 표면(지지 기판에 대한 픽셀 전극의 대향 측면에 외부 표면)은 이미 제 1 백플레인 컴포넌트(A)과 편광자 컴포넌트(B)에 대해 상술된 종류의 정렬 코팅(22)에 의해 구성된다.
제 2 LC 셀은 제 2 백플레인 컴포넌트(C)의 상단 표면의 정렬 코팅(22)과 제 1 LC 셀 어셈블리(D)의 외부 표면의 정렬 코팅(제 1 LC 셀 어셈블리(D)에서 원 위치에(in situ) 편광자 컴포넌트(B)의 나머지 외부 표면) 사이에 액정 재료(26)를 함유함으로써 생성된다. 스페이서 엘리먼트(제 1 LC 셀 어셈블리에 대해 전술한 종류의)는 제 2 백플레인 컴포넌트(C)의 픽셀 전극(32)의 전체 어레이에 걸쳐 실질적으로 균일한 LC 재료(26)의 두께를 보장하기 위해 사용된다. 제 1 LC 셀 어셈블리(D)에서와 같이, 제 2 백플레인 컴포넌트(C)와 편광자 컴포넌트(B)(제 1 LC 셀 어셈블리(D)에서 제 자리에)사이에 LC 재료(26)를 함유하는 것은 예를 들어, (a) 선택된 위치에서 접착제/실란트 재료를 통해 제1 LC 셀 어셈블리(D) 및 제2 백플레인 컴포넌트(C)를 함께 모은 다음(둘 모두가 평평한 구성에 두고 함께 두 컴포넌트 전체를 동시에 압축하는 것을 수반하는 선형 프로세스에 따라 또는 롤러 라미네이션 프로세스에 따라 여기서 두 컴포넌트의 연속 부분이 하나 이상의 압력 롤러를 사용하여 함께 모여 압축된다) 예를 들어, 진공 기술에 의해 제1 LC 셀 어셈블리(D) 및 제2 백플레인 컴포넌트(C)사이의 하나 이상의 공간(스페이서 엘리먼트에 의해 생성됨)으로 LC 재료를 전달함에 의해; 또는 (b) 선택된 위치에서 접착제/실란트 재료를 통해 두 컴포넌트(A, B)를 함께 모으는 프로세스 전에 또는 그 동안에 LC 재료를 제1 LC 셀 어셈블리(D) 및 제2 백플레인 컴포넌트(C) 중 하나 또는 둘 모두에 인가하는 단계(상기 언급된 선형 또는 롤러 라미네이션 프로세스에 의해)에 의해 달성될 수 있다.
제 2 LC 셀을 생성할 때, 종래의 정렬 기술이 제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 픽셀 전극 어레이(제 1 LC 셀 어셈블리(D)에서)를 제 2 백플레인 컴포넌트(C)의 픽셀 전극 어레이에 정렬하는데 사용된다. 도 2에 예시된 일 예에서, 제 2 백플레인 컴포넌트(C)(컬러 필터 어레이 제외)는 제 1 백플레인 컴포넌트(컬러 필터 어레이 포함)보다 더 작고 큰 픽셀을 갖도록 디자인되며, 제 2 백플레인 컴포넌트(C)의 각각의 픽셀(32)은 제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 개별 적색, 청색 및 녹색 픽셀 세트(30)의 결합된 영역을 점유하고, 및 직교 x 및 y 방향 모두에서 실질적으로 동일한 양으로 제 1 백플레인 컴포넌트(A)의 개별 적색, 청색 및 녹색 픽셀 세트(30)를 중첩(측방으로 연장)시킨다. 도 2는 적은 수의 픽셀만 도시하지만, LCD 디바이스는 전형적으로 많은 수의 픽셀을 포함한다.
제 2 LC 셀을 생성한 후, 추가 편광자 컴포넌트(미도시)가 듀얼 셀 어셈블리(E)의 외부 표면에 인가된다. 추가의 편광자 컴포넌트 각각은 중간 편광자 컴포넌트(B)에 대하여 전술된 종류의 보호 필름의 양쪽 측면들상에 라미네이트된 중간 편광자 컴포넌트(B)에 대해 전술된 종류의 편광자 엘리먼트를 포함할 수 있다. 일 변형예에 따라, 외부 편광자 컴포넌트는 2 개의 LC 셀을 조립하기 전에 2 개의 백플레인 컴포넌트의 일부를 형성할 수 있고, 편광자 컴포넌트는 2 개의 백플레인의 지지 기판(1, 18)으로서 사용될 수 있다.
백라이트 컴포넌트 및 예를 들어 산소 및 수분과 같은 공기 종으로부터 듀얼 셀 어셈블리(E)를 보호하기 위한 한 쌍의 투명 캡슐화 필름과 같은 추가의 컴포넌트가 듀얼 셀 어셈블리(E)의 외부 표면 중 하나 또는 둘 모두에 인가될 수 있다.
이 실시예에서, 제 2 백플레인 컴포넌트는 3 개의 RGB 서브 픽셀의 각각의 세트에 대해 독립적으로 디스플레이 스크린으로부터 발산될 수 있는 광량을 변조하고 이에 따라 보다 높은 콘트라스트 비(contrast ratio)를 갖는 광학 디스플레이 출력을 달성하기 위해 휘도 변조기(brightness modulator)로서 사용된다.
전술된 기술은 (i) 시차(parallax)로 알려진 섀도우 이미지 현상(shadow image phenomenon)에 의해 덜 영향을 받고; (ii) 무라(mura)로 알려진 이미지 결함 및 균일성 문제가 적고; (iii) 넓은 시야각을 허용하는 듀얼 LC 셀 디스플레이의 생산을 가능하게 한다.
전술된 기술은 가열 및 냉각시 왜곡되기 쉬운 가요성 컴포넌트(예를 들어, (i) 지지 기판으로서 플라스틱 지지 필름을 포함하는 전술한 종류의 백플레인 컴포넌트 또는 이러한 백플레인 컴포넌트를 포함하는 제 1 셀 어셈블리, 및 (ii) 전술된 편광자 컴포넌트)를 함께 모으는 단계를 수반할 수 있고; 이 기술은 조립 프로세스를 위해 컴포넌트들을 비교적 강성 캐리어들(예를 들어, 유리 플레이트들)에 일시적으로 접착시키고, 나중에 캐리어들로부터 어셈블리를 방출하는 단계를 수반할 수 있다.
강성 캐리어를 사용하여 스페이서 구조를 통해 가요성 컴포넌트를 함께 압축하기 위한 선형 프로세스의 일례는 UK 특허 출원 번호 1608279.4 및 국제 특허 출원 번호 PCT/EP2017/061319에 설명되어 있으며, 이의 내용은 이하에서 재현된다.
도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 제 1 가요성 컴포넌트(48)는 접착제 엘리먼트(46)를 통해 강성 캐리어(44)에 방출 가능하게(releasably) 고정되며, 가요성 컴포넌트 및 강성 캐리어(44) 둘 모두에 대한 접착 강도는 조립 프로세스 동안에 가요성 컴포넌트(48)의 과잉 열 팽창에 저항하기에 충분히 높지만 그러나 (i) 프로세싱 후에 적어도 어셈블리로부터 접착제 엘리먼트(46)의 박리를 방지할 수 없을 정도로 너무 높지 않거나 또는 (ii) 적어도 어셈블리로부터 접착제 엘리먼트(46)의 방출을 가능하게 하기 위해 어셈블리 프로세싱 후에 축소될 수 있다. 예를 들어, 이 접착제 엘리먼트(46)는 제 1 가요성 컴포넌트(48) 및 강성 캐리어(44) 중 하나 이상에 대한 접착 강도가 온도 증가(열 방출)에 의해, 온도 감소(냉기 방출)에 의해 또는 UV 복사에 노출(UV 방출)에 의해 감소될 수 있는 단일 접착제 층 또는 감압(pressure-sensitive) 접착제의 단일 층일 수 있다. 접착제 엘리먼트(46)는 또한 지지 필름의 대향 측면 상에 2 개의 층의 접착제를 포함할 수 있으며, 2 개의 층은 예를 들어 감압 접착제, 열 방출 접착제, 냉기 방출 접착제 및 UV 방출 접착제의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
제 2 가요성 컴포넌트(412)는 캐리어(416)에 인접한 열 방출 접착제(414c) 층을 지지하는 지지 필름(414b) 및 가요성 컴포넌트(412)에 인접한 제 2 접착제 층(414a)를 포함하는 양면 접착제 유닛(14)을 통해 다른 강성 캐리어(416)에 방출 가능하게 고정된다. 이 예에서, 제 2 접착제 층(414a)은 어셈블리의 과잉 열 팽창에 저항하기 위해 어셈블리 프로세싱 동안 제 2 가요성 컴포넌트(412)에 대한 접착 강도가 충분히 높지만, (i) 프로세싱 후에 어셈블리로부터 접착제 엘리먼트의 박리를 방지할 수 없을 정도로 너무 높지 않거나, 또는 (ii) 어셈블리로부터 접착제 엘리먼트(414a)의 방출을 가능하게 하기 위해 어셈블리의 프로세싱 후에 감소될 수 있다. 제 2 접착제 층(414a)은, 예를 들어 (a) 감압 접착제, (b) 제 1 접착제 층(414c)보다 높은 방출 온도를 갖는 열 방출 접착제 층, (c) 냉기 방출 접착제, 또는 (d) UV 방출 접착제 층을 포함할 수 있다.
이 예에서, 가요성 컴포넌트(48, 412) 중 적어도 하나는 2 개의 가요성 컴포넌트를 함께 고정시키기 위한 열 경화성 접착제가 제공된다. 그런 다음, 2 개의 가요성 컴포넌트(48, 412)는 서로 정렬되고(예를 들어, 제 2 가요성 컴포넌트의 일부로서 포함되고 광학적으로 투명 캐리어(예를 들어, 유리)(44), 광학적으로 투명한 접착제 엘리먼트(46), 광학적으로 투명한 제 1 가요성 컴포넌트(48)를 통해 위에서 관찰 가능한 정렬 마크 수단) 그리고 스페이서 구조(410)를 통해 캐리어(44, 416) 사이에서 기계적으로 함께 압축(도 3b)된다. 기계적 압축 하에서, 어셈블리(및 캐리어(44, 416))는 어셈블리의 2 개의 가요성 컴포넌트(48, 412) 사이의 접착제가 완전히 경화되는 조건 하에서 오븐에서 균일하게 가열된다(어셈블리를 가로 질러 0의 온도 구배를 수립하도록). 2 개의 가요성 컴포넌트들 사이의 접착제가 완전히 경화되는지의 여부는, 예를 들어, 어셈블리를 박리 강도 시험에 적용하고 측정된 박리 강도를 사용되는 특정 접착제에 대해 알려진 또는 미리 결정된 최대 박리 강도와 비교함으로써 결정될 수 있다. 또한, 경화되지 않은 형태의 접착제는 예를 들어 2 개의 가요성 컴포넌트들 사이의 어셈블리 내에 함유되는 액정 재료에 손상을 주는 경우, 경화되지 않은 접착제의 존재(즉, 접착제를 완전히 경화하지 못함)는 액정 디스플레이 디바이스의 성능에서 열화로 나타난다.
이 가열은 일련의 단계로 오븐의 온도를 상승시키는 단계 및 오븐을 개별 시간 기간 동안 각각의 단계 온도에서 유지시키는 단계를 포함할 수 있다. 접착제를 경화 시키는데 필요한 가열은 어셈블리 내의 플라스틱 지지 필름의 주름(crinkling)이 발생하는 경향이 있는 온도로 어셈블리의 온도를 상승시키는 것을 포함하지만, 후술되는 바와 같이, 캐리어 사이에서 어셈블리가 기계적으로 압축되는 압력은 임의의 상당한 주름을 실질적으로 방지하도록 충분히 높다.
2 개의 가요성 컴포넌트(48, 412) 사이의 접착제를 완전히 경화시키기 위해 충분한 가열이 수행된 후, 오븐의 온도가 감소되고 오븐 내부의 어셈블리 및 캐리어가 냉각되는 것이 허용되지만, 한편 냉각 프로세스 동안 플라스틱 필름의 주름을 방지하기 위해 2 개의 캐리어 사이에서 어셈블리를 기계적으로 계속 압축한다. 이 예에서, 접착제 엘리먼트(46)에 사용된 접착제(제 1 가요성 컴포넌트와 강성 캐리어(4) 사이) 및 접착제 층(414a)에 사용되는 접착제는 모두 가열 프로세스 동안 어셈블리/캐리어에 대한 접착 강도를 보유하여 2개의 가요성 컴포넌트(48, 412) 사이의 접착제를 완전히 경화시킨다. 반면, 접착제 층(414c)을 위한 열 방출 접착제는 어셈블리를 가열하는 프로세스에서 가스가 생성되어 2 개의 가요성 컴포넌트(48, 412) 사이에 접착제를 경화시키는 재료이다. 도 4를 참조하여 후술되는 바와 같이, 발생된 가스는 강성 캐리어(416)와 접착제 층(414c)의 계면에서 가스(420)의 포켓(pocket)을 형성하고, 이들 가스 포켓(420)의 형성은 접착제 층(414c)와 캐리어(416) 사이의 접착 강도를 부분적으로 감소시키는 역할을 한다. 2 개의 캐리어(44, 416) 사이에서 조립체가 압축되는 압력은(i) 접착제 층(414c)과 캐리어(416) 사이의 계면에서 가스 포켓(420)으로서 접착제 층(414c)에서 발생된 가스를 보유할 정도로 충분히 낮지만(즉, 접착제 층(414c) 내에서 발생된 가스가 접착제 층(414c)과 캐리어(416) 사이에서 측방으로 배출되는 것을 방지하기 위해), 그러나(ii) 2 개의 가요성 컴포넌트들 사이에서 접착제를 경화시키기 위해 가열 프로세스 동안 어셈블리내에서 플라스틱 지지 필름의 주름(평면 밖으로의 왜곡)을 방지할 정도로 충분히 높다.
접착제 층(414c) 내에서 가스의 발생 및 캐리어(416)와 접착제 층(414c)의 계면에서 발생된 가스의 보유는 진공에서 가열을 수행하고 진공 챔버 내의 압력 변화를 모니터링하는 단계; 및/또는 예를 들어 분광학에 의해 접착제 층(414c)과 캐리어(416) 사이의 계면을 원격에서 분석하는 단계에 의해 검출될 수 있다.
어셈블리 내의 플라스틱 지지 필름이 더 이상 주름지지 않는 온도로 어셈블리를 냉각 한 후(이의 냉각 동안, 가스 포켓(420)은 강성 캐리어(416)와 접착제 층(414c)의 계면에 계속 보유된다) 캐리어 사이의 어셈블리 압축이 종료되고, 어셈블리와 캐리어(44, 416)의 조합은 핫 플레이트의 표면에 가장 가까운 접착제 층(414c)에 인접한 캐리어(416)와 핫 플레이트 상에 배치되어, 온도 구배가 접착제 엘리먼트(414)와 어셈블리의 조합에 걸쳐 수립된다. 캐리어(44, 416) 사이의 어셈블리를 기계적으로 압축하지 않으면, 핫 플레이트는 접착제 층(414c)의 온도를 기계적 압축이 없을 때 추가로 접착제 층(414c)과 강성 캐리어(416) 사이의 접착 강도를 감소시키기에 충분한 정도로 접착제 층(414c)이 열 팽창하는 온도로 상승 시키는데 사용된다. 접착제 층(414c)의 이러한 추가 가열은 어셈블리의 온도를 어셈블리 내의 플라스틱 지지 필름의 상당한 주름이 발생하기 쉬운 온도로 증가시키지 않고 수행된다. 일 예에서, 접착제 층(414c)이 상승되는 온도는 2 개의 가요성 컴포넌트(48, 412) 사이에서 접착제를 경화시키기 위한 가열 프로세스 동안 도달한 최대 온도보다 높을 수 있다. 그러나, 이 제 2 가열 스테이지 동안 캐리어(416)의 방출은 또한 저온에서 달성될 수 있다. 이 제 2 가열 스테이지 동안 접착제 층(414)의 열 팽창은 캐리어(416)와 접착제 층(414c) 사이의 계면에서 가스 포켓(420) 주위의 컨택 영역에서 접착제 재료와 캐리어(416) 사이의 접착 강도를 감소시킨다; 캐리어와 접착제 층(414c) 사이의 접착 강도의 이러한 추가 감소는 캐리어가 기계적 힘의 인가없이 또는 최소한의 기계적 힘의 인가로 어셈블리로부터 방출될 수 있게 한다(도 3c).
하나의 강성 캐리어(416)의 방출은 어셈블리(도 3d)로부터 전체 접착제 유닛(414)의 박리 및 접착제 유닛(6)(도 3d)으로부터의 어셈블리의 후속 박리를 가능하게 한다.
예를 들어, Nitto Denko Corporation로부터 획득된 제품명 RAU-5HD1.SS로 식별된 접착제 제품이 상기에서 설명된 기술에서 접착제 유닛(414) 중 하나에 사용되었고; Nitta Corporation로부터 획득된 제품명 CX2325CA3으로 식별된 접착제 제품이 상기에서 설명된 기술에서 다른 접착제 유닛(46)에 사용되었다. 제품명 RAU-5HD1.SS로 식별된 접착제 제품은 가요성 지지 필름의 대향 측면에 열 방출 접착제 및 UV 방출 접착제를 포함하고, 제품명 CX2325CA3으로 식별되는 접착제 제품은 가요성 지지 필름의 대향 측면에 지지되는 감압 접착제 및 냉기 방출 접착제를 포함한다.
전술한 예에서, 캐리어에 인접한 접착제 층(414c)은 가열 프로세스 동안 기계적 압축 하에서 인접한 엘리먼트에 대한 접착 강도가 부분적으로 감소되어 2 개의 캐리어 사이의 접착제를 경화시키고 가열 프로세스 완료 후 2 개의 캐리어 사이의 접착제를 경화시키기 위해 추가로 감소되는 층이다(기계적 압축 없이). 그러나, 대안적인 예에서, 이 층은 접착제 유닛(414)의 어셈블리에 인접한 접착제 층(414a) 일 수 있고(이에 의해 접착제 유닛(414)은 먼저 어셈블리로부터 방출되고), 또는 이 층은 어셈블리와 캐리어가 둘 모두와 접촉하는 단일 접착제 층일 수 있다.
전술한 예에서, 열 경화성 접착제는 2 개의 가요성 컴포넌트를 함께 고정시키기 위해 사용되지만, (a) 예를 들어 UV 복사(UV- 경화성 접착제) 노출에 의해 경화 가능한 접착제, (b) 감압 접착제, 또는 (c) 레이저에 의해 경화 가능한 접착제는 2 개의 가요성 컴포넌트를 함께 고정시키는데 사용될 수 있는 접착제의 다른 예이다. 2 개의 가요성 컴포넌트를 함께 고정시키기 위해 열의 인가가 필요하지 않더라도, 어셈블리 내의 플라스틱 지지 필름의 주름이 발생하기 쉬운 온도로 어셈블리를 가열하는 것은 다른 목적으로 사용될 수 있다; 상기 설명된 기술은 그러한 상황에서 똑같이 유용하다.
위에서 명시적으로 언급된 임의의 변형에 추가하여, 설명된 실시예의 다양한 다른 변형이 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다.
본 출원인은 본 명세서에 설명된 각각의 개별 특징 및 둘 이상의 그러한 특징의 임의의 조합을 개별적으로 개시하되, 이러한 특징들 또는 특징들의 조합이 본 명세서에 개시된 임의의 문제를 해결하는지 여부에 관계없이, 청구 범위의 범주에 제한없이 이러한 특징 또는 조합이 당업자의 흔한 일반 지식에 비추어 본 명세서 전체에 기초하여 수행될 수 있는 정도까지 개시한다. 출원인은 본 발명의 양태가 임의의 이러한 개별적인 특징 또는 특징의 조합으로 구성될 수 있음을 나타낸다.

Claims (11)

  1. 액정 디바이스를 생산하는 방법에 있어서, 전기 제어 회로부(circuitry)를 정의하는 층들의 스택을 포함하는 제 1 제어 컴포넌트와 편광자 컴포넌트(polariser component) 사이에 직접 함유된 액정 재료를 포함하는 어셈블리를 제공하는 단계; 및 상기 어셈블리의 상기 편광자 컴포넌트와 전기 제어 회로부를 정의하는 다른 층들의 스택을 포함하는 다른 제어 컴포넌트 사이에 직접 추가의 액정 재료를 함유하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 추가의 액정 재료를 함유하는 단계는 상기 추가의 액정 재료의 제어된 체적을 통해 상기 어셈블리를 상기 다른 제어 컴포넌트와 함께 모으는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 추가의 액정 재료를 함유하는 단계는 상기 어셈블리 및 상기 다른 제어 컴포넌트를 함께 모으는 단계, 및 상기 추가의 액정 재료를 상기 어셈블리와 상기 다른 제어 컴포넌트 사이의 공간으로 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 각각의 측면에 라미네이트(laminate)된 단지 단일 컴포넌트 만을 포함하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 대향 측면에 라미네이트된 2 개의 보호 필름, 및 상기 보호 필름의 외부 표면 위에 코팅된 정렬 층(alignment layer)을 포함하는, 방법.
  6. 디바이스에 있어서, 전기 제어 회로부를 정의하는 층들의 스택을 포함하는 제 1 제어 컴포넌트와 편광자 컴포넌트 사이에 직접 함유된 액정 재료 및 상기 편광자 컴포넌트와 추가의 전기 제어 회로부를 정의하는 층들의 다른 스택을 포함하는 다른 제어 컴포넌트 사이에 직접 함유되는 추가의 액정 재료를 포함하는, 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 각각의 측면에 라미네이트된 단지 단일 컴포넌트 만을 포함하는, 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 편광자 컴포넌트는 편광자 엘리먼트의 대향 측면에 라미네이트된 2 개의 보호 필름, 및 상기 보호 필름의 외부 표면 위에 코팅된 정렬 층을 포함하는, 디바이스.
  9. 편광자 컴포먼트에 있어서, 편광자 엘리먼트, 및 상기 편광자 엘리먼트의 적어도 하나의 측면 상에 정렬 층을 포함하고, 상기 정렬 층은 LC 셀에서 상기 정렬 층과 인터페이스하는 LC 재료의 디렉터(director)를 제어할 수 있는, 편광자 컴포넌트.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 편광자 엘리먼트의 대향 측면에 정렬 층을 포함하는, 편광자 컴포넌트.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 하나 이상의 정렬 층이 상기 편광자 엘리먼트에 라미네이트된 보호 필름 위에 제공되는, 편광자 컴포넌트.
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