KR970009045B1 - 액정 표시 소자 - Google Patents

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구자홍
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Abstract

내용 없음.

Description

액정 표시 소자
제1도는 일반적인 액정 표시 소자의 부분 단면도.
제2도는 절연막 및 배향막의 두께와 콘트라스트와의 관계를 나타낸 특성 그래프.
제3도는 절연막 및 배향막의 두께와 반응 속도와의 관계를 나타낸 특성 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,1a : 편광판 2,2a : 유리기판
3,3a : 전극 4,4a : 절연막
5,5a : 배향막 6 : 액정층
7 : 스페이서
본 발명은 전기 광학 특성을 향상시킨 액정 표시 소자에 관한 것으로, 특히 굴절율이 각각 다른 절연막과 배향막의 두께를 조정하여 광의 투과율이 최대가 되도록 함으로써 전기 광학 특성을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 소자는 제1도에 도시된 바와 같이, 상·하편광판(1)(1a)사이에 일정한 간격을 유지하도록 배치하여, 상판은 투명 도전막(ITO막)이 적층되어 있는 상부유리기판(2)에 포토 리소그래피(photo-lithography)법을 이용하여 상부전극(3)을 형성시킨다.
이후 상부전극(3)이 형성된 기판위에 전극을 보호하고 금속 이온의 침투 및 상·하판의 단락을 방지하기 위하여 롤(Roll) 코팅법으로 SiO2를 주성분으로 한 절연막(4)를 500-900Å두께로 형성한다.
이후 상기 절연막(4)상에 액정 분자를 균일하게 배열할 수 있도록 PI(polyimide)가 주성분인 배향막(5)을 450-600Å두께로 형성하여 상판을 제조한다.
아울러 하판도 전술한 상판과 동일한 방법으로 투명 도전막이 적층되어 있는 하부유리기판(2a)에 하부전극(3a)을 형성시키고, 하부전극(3a)에 롤 코팅법으로 SiO2를 주성분으로 한 절연막(4a)을 500-900Å두께로 형성한다.
이후 상기 절연막(4a)상에 PI가 주성분인 배향막(5a)을 450-600Å두께로 형성하여 하판을 제조한다.
이와 같이 상판 및 하판을 제조한 후 액정을 배열하기 위하여 배향막(5)(5a)을 러빙(Rubbing)처리하고, 처리된 상판 및 하판을 합착 공정으로 합착하여 액정층(6)을 형성한다.
상기 합착시 상판과 하판의 일정거리 유지를 위해 그라스파이버라는 스페이서(spacer ; 7)를 액정층(6)내에 뿌리게 되며, 액정층(6)에 액정을 주입한 후 외부로 액정이 누출되는 것을 방지하기 위해 액정층(6)의 양쪽 가장자리를 시일(seal)제로 봉합하여 액정 표시 소자를 제조하게 된다.
그러나 종래에는 절연막과 배향막을 적층할때 두 박막층의 막 두께를 액정 표시 소자의 기본 특성과 인쇄기의 허용범위(Tolerance)만을 고려하여 소정두께로 설정하였으므로 액정 표시 소자의 미세 특성을 고려하지 않아 전기 광학 특성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분 발명의 목적은 액정 표시 소자의 절연막과 배향막의 두께 및 러빙 조건에 따른 콘트라스트(contrast), 반응속도, 소비전류등을 분석하여 광의 투과율이 최대가 되는 막두께를 적층함으로써 전기 광학 특성을 향상시킨 액정 표시 소자를 제공하는데 있다.
이하, 첨부된 제1도 내지 제3도를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용한 편광판, 액정 재료, 액정의 배향 방법, 액정 표시 소자의 구성 방법등은 제1도의 부분 단면도 설명에서와 같이 일반적인 방법을 사용하고 있다.
즉, 상·하편광판(1)(1a)사이에 일정한 간격을 유지하도록 배치하여, 투명 도전막이 적층되어 있는 상·하부유리기판(2)(2a)에 포토 리소그래피법을 이용하여 상·하부전극(3)(3a)을 형성시키고, 상·하부전극(3)(3a)이 형성된 기판위에 롤 코팅법으로 SiO2를 주성분으로 한 절연막(4)(4a)을 형성한다.
이후 상기 절연막(4)(4a)상에 PI가 주성분인 배향막(5)(5a)을 형성하여 상·하판을 제조하고, 액정을 배열하기 위해 러빙 처리된 상·하판의 배향막사이에 스페이서(7)를 산포하여 상판과 하판을 합착함으로써 액정 표시 소자를 제조한다.
제2도는 전술된 과정을 거쳐 제조된 액정 표시 소자에서 절연막 및 배향막의 두께와 콘트라스트와의 관계를 나타낸 특성 그래프이다.
여기서, 콘트라스트는 액정 표시 소자를 오프시켰을 때와 온시켰을 때의 밝기비이다.
제2도에 도시된 바와 같이, 절연막의 두께가 870-960Å(A1)일 때 콘트라스트값은 가장 크고, 절연막의 두께가 580-690Å(A2), 310-340Å(A3)으로 얇아짐에 따라 콘트라스트값도 작아졌다.
한편, 배향막의 두께는 600-650Å(B1)일때 콘트라스트값이 가장 작고, 배향막의 두께가 450-480Å(B2), 310-340Å(B3)으로 얇아짐에 따라 콘트라스트값은 커졌다.
제3도는 액정 표시 소자에서 절연막 및 배향막의 두께와 반응 속도와의 관계를 나타낸 특성 그래프이다.
이에 도시된 바와 같이, 절연막의 두께가 580-690Å(A2)일때 반응 속도가 좋고, 절연막의 두께가 870-960Å(A1), 310-340Å(A3)일 때는 반응 속도가 떨어졌다.
한편, 배향막의 두께는 600-650Å(B1)일 때 반응 속도가 가장 떨어지고, 배향막의 두께가 450-480Å(B2), 310-340Å(B3)으로 얇아짐에 따라 반응 속도가 향상되었다.
상기 제2도 및 제3도의 그래프에서 액정 표시 소자의 콘트라스트 특성을 향상시키는 절연막의 두께는 두꺼운 막인 870-960Å이 유리한 것을 알 수 있다.
또한 액정 표시 소자의 콘트라스트 특성과 반응 속도를 향상시키는 배향막의 두께는 310-340Å임을 알 수 있다.
표 1은 절연막 및 배향막의 두께와 러빙 조건 변화에 따른 액정 표시 소자의 콘트라스트 특성 변화를 18가지 실시예를 통해 나타낸다.
상기 표 1에서 A는 절연막의 두께(Å)이, B는 배향막의 두께(Å)이다.
C-E는 러빙 조건으로서, C는 러빙기(러빙봉)의 회전속도(rpm)이고, D는 러빙기의 이동 속도(mm/sec)이며, E는 러빙압을 측정하는 방법(mm)이다.
여기서, 러빙압 측정 방법은 일정압에서 배향막의 파인 부분폭을 말한다.
상기 표 1에서 절연막층과 배향막층의 두 박막층의 두께가 1200Å-1300Å일때 액정 표시 소자의 콘트라스트 특성이 최대가 되었다.
이상에서와 같이 본 발명은 액정 표시 소자의 미세 특성을 고려하여 절연막과 배향막의 두께를 적절하게 설정함으로써 액정 표시 소자의 콘트라스트등의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 상,하부 유리기판 위에 형성한 전극과, 상기 전극 위에 소정의 두께로 적층한 절연막과, 상기 절연막 위에 상기 절연막 두께의 1/2배 이하의 두께로 적층한 배향막과, 상기 상,하부 유리기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연막 두께는 배향막 두께의 2.56-3.10배로 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  3. 제2항에 있어서, 한쪽 기판의 절연막과 배향막의 두께의 합은 1200-1300Å으로 설정하도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
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