배향막 코팅, 배향막 imidization (경화)

소개

표준 셀 제작 좌정 중 배향막 코팅과 imidization 과정에 대해 알아보고 실제로 실습해 본다.

디스플레이공정에 관한 실험

이론부터 토의까지 있습니다.

목차

1.실험목적
2.이론
3.실험과정
4. 실험기구 및 시약
5. 참고문헌

1.실험결과
2.토의
3.참고문헌

본문내용

1. 실험목적

표준 셀 제작 좌정 중 배향막 코팅과 imidization 과정에 대해 알아보고 실제로 실습해 본다.

2. 이론

배향막(Alignment layer)


액정물질을 단순히 glass 기판사이에 끼우는 것만으로는 같은 분자배열상태를 얻기가 어렵기 때문에 기판내벽에 처리를 하여 배향막을 형성한다. 액정의 물성정수는 분자배열상태에 의해 변하고, 전계 등의 외력에 대한 응답에도 차이가 생긴다. 이에 따른 액정분자의 배열제어는 액정물성의 연구에는 물론 액정표시소자의 구성상에서도 필수적인 기술이다. 가늘고 긴 액정분자와 기판과의 상대적인 위치관계는 기판표면에서 올라가 있는 각과 기판면에의 사영의 방위로 표현가능하며, 액정분자가 배향막의 표면에서 받는 배향규제력(Anchoring force)의 정도는 배향의 안정성과 밀접하게 관련되어 있다.


1) 배향막 형성 공정

고분자 박막 형성과 Rubbing 공정, 그리고 고분자 박막의 세정까지의 배향막 형성 공정은 일정한 두께의 고분자 박막 형성과 기판 전체에 대한 균일한 Rubbing 기술이 중요하다. 이공정은 액정 분자의 균일한 배향을 형성하여, 정상적인 액정 구동이 가능하게 하고, 균일한 display 특성을 갖게 한다. 거시적인 액정의 물성 계수는 액정 분자의 배열 상태에 의존하며, 이에 따라 전기장 등의 외력에 대한 응답도 달라진다.
TFT-LCD는 수평 배향을 이용한 TN 모드를 이용하므로, 유기 배향막을 이용한 Rubbing 법이 널리 사용된다. 유기 배향막에는 배향의 안정성, 내구성, 생산성을 고려해 Polyimide계 고분자 화합물이 널리 사용되고 있다. Polyimide 용액은 용매 중에 반응 전 단량체인 Polymic acid 또는 Polyimide을 4-8% 정도의 저농도로 용해한 것을 사용한다. Active Matrix LCD에 사용되고 있는 배향막의 요구 특성은 200℃ 이하에서 Film 형성이 가능하고, ITO 기판에 좋은 접착 특성 을 가져야 한다. 배향막 도포 공정에 있어서 가장 중요한 점은 넓은 면적에 일정하고 균일하게 배향막을 도포하는 것이다. 보통 배향막의 두께는 500-1000Å 정도이며, 동일 기판에서는 100Å 정도의 두께 차이에 의해 얼룩과 같은 불량이 발생될 수 있기 때문에 배향막의 두께 관리는 중요한 공정 관리 항목이 된다.
도포된 배향막을 전체적으로 균일하게 펴지게 하고 용매를 증발시키기 위해 예비 건조기를 이용한다. 용매의 증발 속도를 너 무 빠르게 하면 Polyimide가 균일하게 퍼지기 전에 건조가 일어나 두께 차이에 의한 얼룩이 발생한다.

참고자료

· 평판 디스플레이 공학, 이준신 김도영 홍릉과학출판사,
· 정보디스플레이 소자의 기초 및 응용, 서대식, 숭실대학교 출판부,
· 액정:LCD의 기초와 응용, 백낙선, 겸지사,