KR20200093929A - 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치 제조용 러빙포 소재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따른 러빙포 소재는, 경사와 위사로 제직된 원단 조직과, 상기 원단 조직에 구비되는 파일사를 포함하는 파일 직물로서; 상기 파일사는, 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)로 제조됨으로써 벌키성에 의해 파일사의 분섬이 향상된다.
본 발명에 의하면, 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)가 파일사로 적용되기 때문에, 동일 밀도의 다른 섬유를 사용하는 러빙포 소재에 비해 파일사의 벌키성으로 인한 분산이 우수해지므로, 기판의 균일한 러빙이 가능한 액정표시장치 제조용 러빙포 소재을 구현할 수 있다.

Description

액정표시장치 제조용 러빙포 소재 및 그 제조방법{Rubbing Cloth For Fabricating LCD And Fabricating Method Therefor}
본 발명은 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 유리 기판 위에 액정을 배향하기 위한 미세 배향홈을 형성하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 및 러빙포 소재 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상기 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)는 저전압 구동, 저소비 전력, 풀 칼라 구현, 경박 단소 등의 특징을 가지며, 시계, 계산기, PC용 모니터, 노트북 등으로부터 항공용 모니터, 개인 휴대용 단말기 등에 다양하게 적용되고 있다. 상기 액정표시장치는 크게 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널의 구동을 위한 회로부로 구분될 수 있다.
상기 액정표시패널은, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT) 어레이가 형성된 TFT 기판과, 컬러필터 어레이가 형성된 컬러필터기판(이하 'CF 기판'이라고 약칭함)을 서로 나란하게 미세한 간격을 두고 배치하고, 그 사이에 액정을 주입함으로써 형성된다.
상기 TFT 기판의 표면에는 화소 전극으로서 패턴화된 ITO 전극이 형성되며, 상기 ITO 전극의 표면 위에는 배향막이 코팅된다. 그리고, 상기 CF 기판의 표면에도 공통 전극으로서 ITO 전극이 구비되며, 마찬가지로 ITO 전극의 표면 위에 배향막이 코팅 처리된다. 이들 TFT 기판과 CF 기판은 배향막이 서로 마주하도록 하여 배치되며, 두 기판의 배향막은 모두 액정과 접촉하게 된다.
상술한 액정표시장치는, 어레이 공정과 셀 공정 및 모듈(Module) 공정에 의하여 제작된다. 상기 셀 공정을 위해 LCD 기판의 러빙 공정(Rubbing Process)이 수행되며, 상기 러빙 공정은 액정 배향을 유도하기 위해 LCD 기판의 표면을 섬유 소재로 문질러서 미세한 홈(배향홈)을 형성하는 공정이다.
보다 구체적으로, 상기 러빙 공정은 액정 분자의 배향을 규제하기 위해서 폴리이미드 재질의 배향막을 섬유 소재로 러빙하는 공정이며, 이와 같이 LCD 기판의 러빙 처리에 사용하는 섬유 소재를 러빙포 소재라 칭한다.
도 1을 참조하면, 현재 사용되고 있는 러빙포 소재(10; Rubbing Cloth)는 파일 직물 즉 벨벳(Velvet) 직물의 구조로서, 일반적으로 경사와 위사로 이루어진 원단 조직(지조직)에 파일사(13)가 기모된 구조이다.
상술한 러빙 공정을 위해 상기 러빙포 소재(10)는 원통형 러빙 롤러(1; Rubbing Roller)의 외주면에 부착되며, 상기 러빙 롤러(1)의 회전에 의해 배향막의 표면이 러빙 처리된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 러빙포 소재(10)는 상술한 러빙 롤러(1)의 외주면을 감싸도록 상기 러빙 롤러(1)의 표면에 부착되며, 상기 러빙포 소재(10)가 상기 배향막(2) 표면에 접촉된 상태에서 상기 러빙 롤러(1)가 회전하면 LCD 기판(2)상에 형성된 배향막(3)의 표면에 액정 배향을 위한 미세한 홈(배향홈)이 형성된다.
상술한 러빙포 소재 소재의 물성으로서 가장 중요하게 요구되는 물성 중 하나가 파일 방향성 및 균제도(파일이 누운 방향이 균일한 정도)이다. 상술한 파일 방향성은 러빙포 소재의 제직, 전모, 기모 공정(분섬 가공) 등 여러 공정에서 영향을 받아 결정된다.
현재까지 상기 파일사로는 일반적인 필라멘트사 보다 구체적으로 꼬임이 거의 없거나 약한 아세테이트 필라멘트사(AFY; Acetate Filament Yarn)가 사용되고 있다. 상술한 AFY로 이루어진 파일사는 브러시에 의해 기모/분섬 처리되고 있으나, 파일사의 분섬에 한계가 있다.
등록특허공보 제10-0828511호, 러빙포 소재 및 이를 사용하는 액정표시장치의 제조방법 등록특허공보 제10-1274693호, 러빙포 소재 및 그의 제조 방법과 그를 이용한 액정 표시 패널의러빙 방법
본 발명의 목적은, 기판의 균일한 러빙을 위하여 분섬이 향상된 구조, 보다 구체적으로는 파일사로 적용되는 필라멘트에 벌키(Bulky)성을 부여함으로써, 분섬이 향상된 구조의 파일사를 갖는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 형태는, 경사와 위사로 제직된 원단 조직과, 상기 원단 조직에 구비되는 파일사를 포함하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재로서; 상기 파일사는, 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)로 제조되는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재를 제공한다.
보다 구체적으로, 상기 액정표시장치 제조용 러빙포 소재의 파일사가 분섬된 텍스처 가공사 또는 강연사로 구성된다.
상기 파일사는, 레이온 섬유와 아세테이트 섬유와 트리에세테이트 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 텍스처 가공사 또는 강연사로 제조될 수 있다.
상기 강연사의 꼬임수는 1미터당 600회 ~ 2000회, 예를 들면 600회 ~ 1500회이며, 상기 강연사는 꼬임수가 1미터당 1000회 이상인 것이 파일사의 분섬 향상에 더욱 좋다.
본 발명의 다른 일 형태는: 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)로 파일사를 짜고 생지 원단 상태의 파일 직물을 제조하는 단계; 상기 생지 원단 상태의 파일 직물을 전모 및 정련하는 단계; 그리고 상기 파일사를 브러시(Brush) 처리해서 분섬시키는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)를 이용해서 파일사가 제직되기 때문에, 동일 밀도의 다른 섬유를 사용하는 러빙포 소재에 비해 파일사의 벌키성으로 인한 파일사의 분섬(분산)이 우수해지므로, 기판의 균일한 러빙이 가능한 액정표시장치 제조용 러빙포 소재가 구현될 수 있다.
본 발명에 의하면, 원단 조직에 심어진 파일사들간의 간섭이 증가됨으로 인해 파일사의 굽힘 후 회복력이 우수해지므로, 배향홈 형성을 위한 LCD 기판의 러빙 품질이 향상될 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점들은 후술되는 본 발명의 실시 예들에 대한 상세한 설명과 함께 다음에 설명되는 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1은 LCD 기판의 러빙 공정을 설명하기 위한 도면;
도 2는 액정표시장치용 러빙포 소재의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 러빙포 소재의 측면 확대 사진;
도 4는 도 3에 도시된 러빙포 소재의 표면 확대 사진;
도 5는 본 발명에 따른 러빙포 소재의 파일사를 확대한 사진;
도 6은 미연신사(POY)로 이루어진 파일사를 갖는 비교 예에 따른 러빙포 소재의 측면 확대 사진; 그리고
도 7은 도 6에 도시된 러빙포 소재의 표면 확대 사진;이다.
이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 즉 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 러빙포 소재는, 경사(11)와 위사(12)로 제직된 원단 조직과, 상기 원단 조직에 구비되는 파일사(13)를 포함하는 파일 직물이다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 러빙포 소재는 액정 배향을 위해 LCD 기판의 러빙 공정에 사용되는 섬유 소재로서, 상술한 경사(11)와 위사(12)로 제직되는 직물 바닥면 즉 원단 조직('지조직' 또는 '바탕조직'이라고도 함)과, 상기 직물 바닥면에 심겨진 형태의 파일사(13; Pile)를 포함하는 3차원적 구조를 갖는다.
본 실시 예에 따른 액정표시장치 제조용 러빙포 소재의 경우, 상술한 파일사(13)의 분섬이 향상됨으로써 더욱 균일한 기판 러빙을 가능하게 한다.
본 실시 예에 있어서, 상기 파일사는 벌키(Bulky)성이 부여된 섬유, 예를 들면 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)로 제조된다. 즉 상기 러빙포 소재의 파일사로 상술한 텍스처 가공사나 강연사가 적용되며, 본 실시 예에 따른 러빙포 소재의 파일사는 상술한 바와 같이 벌키성이 부여된 섬유로 제조됨으로써 분섬이 크게 향상된 구조를 가질 수 있다.
상기 DTY는 필라멘트를 가연공정에서 벌크하고 신축성 있게 만든 스트레치사 또는 가연사라고도 하며, 본 실시 예의 경우 상술한 DTY가 파일사로 적용됨으로써 파일사(13) 자체의 벌키성으로 인해 인접하는 파일사(13)들 사이의 틈새 공간이 메워질 수 있으며, 인접하는 파일사(13)들 상호간의 간섭으로 인해 파일사의 압축(눌림) 후 회복력이 우수해질 수 있다.
그리고 강연사라 함은 꼬임을 많이 부여한 실을 말하며, 본 실시 예의 경우 1m(미터)당 꼬임수가 1미터당 600회 ~ 2000회, 예를 들면 1미터당 600회 ~ 1500회의 꼬임수, 보다 구체적으로는 1미터당 1000회 이상의 꼬임수를 갖는 실이 상기 파일사로 적용된다. 일반적인 강연사의 큰 목적은 직물 표면에 잔주름을 만드는 것이나, 본 발명의 경우 브러시 공정에서 강연사의 꼬임이 풀리면서 벌키성으로 인한 분섬이 향상된 구조의 파일사가 구현될 수 있다.
상기 파일사(13)는, 레이온 섬유와 아세테이트(디아세테이트) 섬유와 트리에세테이트 섬유 등으로 이루어진 군에서 선택되는 텍스처 가공사 또는 강연사로 제조될 수 있으며, 상기 파일사로 적용 가능한 섬유 재질이 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.
그리고 상기 원단 조직을 구성하는 경사(11)와 위사(12)는 이미 공지된 다양한 종류의 섬유로 제직될 수 있으며, 러빙포 소재의 제조 방식 자체는 공지되어 있으므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 러빙포 소재의 측면 확대 사진이고, 도 4는 도 3에 도시된 러빙포 소재의 표면 확대 사진으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 본 발명의 일 실시 예에 따른 러빙포 소재의 경우 파일사 각각의 다발이 풍성한 볼륨을 가지므로 분섬이 향상됨과 동시에 러빙포 소재의 표면이 파일사들에 의해 빽빽하게 채워진 구조를 보이게 된다.
그리고 도 5는 본 발명에 따른 러빙포 소재의 파일사를 확대한 사진, 보다 구체적으로는 DTY(가연사)로 제조된 파일사의 확대 사진으로서, 파일사 한다발의 표면이 벌키하게 부풀어 오른 구조가 된다.
참고로, 도 6은 미연신사(POY)로 이루어진 파일사를 갖는 따른 러빙포 소재(비교 예)의 측면 확대 사진이고, 도 7은 도 6에 도시된 러빙포 소재의 표면 확대 사진으로서, 본 발명의 비교 예는 러빙포 소재의 제직시에 파일사로 적용된 섬유의 종류가 다르며 그 외의 공정(전모, 정련, 기모 공정 등)은 동일한 조건에서 진행되었으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 러빙포 소재의 파일사 구조에 비해 분섬이 저하되고, 파일사들 사이의 틈새 간격이 더 넓은 구조를 보임을 알 수 있다.
상술한 액정표시장치 제조용 러빙포 소재는, 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)로 이루어진 그룹에서 선택되는 섬유로 파일사를 짜넣고 생지 원단 상태의 파일 직물을 제조하는 단계; 상기 생지 원단 상태의 파일 직물을 정련하는 단계; 그리고 상기 파일사를 브러시(Brush) 처리해서 분섬시키는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 제조방법에 의해 제조된다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 러빙포 소재는, 전체적으로 제직 공정과, 전모 공정과, 정련 공정과, 기모 공정 등을 순차적으로 거쳐서 제조되며 추후 검사 공정을 거쳐 포장된다.
상기 제직 공정은 생지 원단을 제조하는 단계로서, 이중직으로 원단을 제직해서 원단을 컷팅(Cutting)하는 공정이다. 본 발명에 있어서 상기 제직 공정은, 상기 텍스처 가공사 또는 강연사로 파일사를 형성해서 생지 원단 상태의 파일 직물을 제조하는 단계이다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 러빙포 소재 제조방법은, 상술한 텍스처 가공사 또는 강연사와 같은 실을 파일사로 적용해서 생지 원단을 제조한다는 점에 그 특징이 있다.
그리고 상기 전모 공정은 파일사들을 전모하는 단계이며, 상기 정련 공정은 탈호 공정과 세정 공정을 포함한다. 상기 기모 공정은 파일사의 분섬을 위한 브러시 처리하는 단계로서, 전모 공정과 정련 공정 및 기모 공정 등은 러빙포 소재 제조공정에서 공지된 기술이므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략된다. 다만, 본 발명은 상기 텍스처 가공사 또는 강연사로 파일사를 짜넣는 제직 공정을 거치기 때문에 기모 공정(브러시 공정)에서 분섬이 더욱 향상될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 러빙포 소재(파일 직물) 11: 경사
12: 위사 13: 파일

Claims (5)

  1. 경사와 위사로 제직된 원단 조직; 그리고
    상기 원단 조직에 구비되는 파일사를 포함하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재에 있어서,
    상기 파일사는, 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파일사는, 레이온 섬유와 아세테이트 섬유와 트리에세테이트 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 텍스처 가공사 또는 강연사인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강연사는 꼬임수가 1미터당 600회 ~ 2000회인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 강연사는 꼬임수가 1미터당 1000회 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재.
  5. 텍스처 가공사(DTY; Drawn Textured Yarn) 또는 강연사(High-twist Yarn)로 파일사를 짜고 생지 원단 상태의 파일 직물을 제조하는 단계;
    상기 생지 원단 상태의 파일 직물을 전모 및 정련하는 단계; 그리고
    상기 파일사를 브러시(Brush) 처리해서 분섬시키는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조용 러빙포 소재 제조방법.
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