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KR100855482B1 - Modulator for inspecting Liquid Crystal Display - Google Patents

Modulator for inspecting Liquid Crystal Display Download PDF

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KR100855482B1
KR100855482B1 KR1020010079703A KR20010079703A KR100855482B1 KR 100855482 B1 KR100855482 B1 KR 100855482B1 KR 1020010079703 A KR1020010079703 A KR 1020010079703A KR 20010079703 A KR20010079703 A KR 20010079703A KR 100855482 B1 KR100855482 B1 KR 100855482B1
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liquid crystal
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modulator
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임청선
임지철
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 구동전압을 감소시킴과 아울러 검출력을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 검사용 모듈레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a modulator for inspecting a liquid crystal display device that can reduce driving voltage and improve detection power.

본 발명에 따라 화소전극이 형성된 박막트랜지스터기판을 검사하기 위한 모듈레이터는, 전압이 공급되는 투명전극이 형성되는 기판과; 상기 기판과 대향되는 반사판과; 상기 기판과 상기 반사판 사이에 주입되며 액정 방울과 폴리머를 갖는 폴리머 분산형 액정층을 구비하고; 상기 액정 방울의 굴절율차(△n)는 상기 폴리머의 굴절율차(△n)보다 큰 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a modulator for inspecting a thin film transistor substrate on which a pixel electrode is formed includes: a substrate on which a transparent electrode to which a voltage is supplied is formed; A reflecting plate facing the substrate; A polymer dispersed liquid crystal layer injected between the substrate and the reflecting plate and having a liquid crystal droplet and a polymer; The refractive index difference Δn of the liquid crystal droplets is greater than the refractive index difference Δn of the polymer.

Description

액정표시장치 검사용 모듈레이터{Modulator for inspecting Liquid Crystal Display} Modulator for inspecting Liquid Crystal Display             

도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional liquid crystal display device.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치 검사용 모듈레이터를 나타내는 도면.FIG. 2 is a view showing a modulator for inspecting the liquid crystal display device shown in FIG.

도 3은 도 2에 도시된 모듈레이터에 사용되는 폴리머 분산형 액정의 동작원리를 나타내는 도면.3 is a view showing the operation principle of the polymer dispersed liquid crystal used in the modulator shown in FIG.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 폴리머 분산형 액정을 나타내는 도면.4 is a view showing a polymer dispersed liquid crystal according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 폴리머 분산형 액정이 주입된 모듈레이터를 나타내는 도면.FIG. 5 is a diagram illustrating a modulator injecting the polymer dispersed liquid crystal of FIG. 4. FIG.

도 6은 본 발명에 따른 전압과 광투과율의 관계를 나타내는 도면.
6 is a view showing a relationship between voltage and light transmittance according to the present invention;

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 하부기판 6 : 게이트절연막1: lower substrate 6: gate insulating film

8 : 보호층 10, 12 : 배향막8: protective layer 10, 12: alignment film

11 : 상부기판 14 : 공통전극11: upper substrate 14: common electrode

16 : 컬러필터 22 : 화소전극16 color filter 22 pixel electrode

23 : 접촉홀 24 : 액정 23 contact hole 24 liquid crystal                 

25 : 게이트전극 26, 27 : 반도체층25 gate electrode 26, 27 semiconductor layer

28 : 소스전극 29 : 드레인전극28 source electrode 29 drain electrode

31 : TFT 어레이기판 33, 69 : 반사판31: TFT array substrate 33, 69: reflector plate

35, 67 : PDLC층 37, 65 : 기판35, 67: PDLC layer 37, 65: substrate

39 : 모듈레이터 41 : PBSP39: modulator 41: PBSP

43 : 광원 45 : CCD 카메라43: light source 45: CCD camera

51, 61 : 폴리머 53, 63 : 액정 방울
51, 61: polymer 53, 63: liquid crystal droplets

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 구동전압을 감소시킴과 아울러 고해상도 박막트랜지스터 어레이의 검출력을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 검사용 모듈레이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a modulator for inspecting a liquid crystal display device capable of reducing driving voltage and improving detection power of a high resolution thin film transistor array.

통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널에 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에서 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터(Note Book Computer)는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기까지 광범위하게 이용되고 있다.In general, a liquid crystal display (LCD) displays an image corresponding to a video signal on a liquid crystal panel in which liquid crystal cells are arranged in a matrix form by adjusting light transmittance of liquid crystal cells according to a video signal. In the active matrix liquid crystal display device, a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) is mainly used as a switching element. Such liquid crystal display devices can be miniaturized compared to CRTs, and are widely used in personal computers and notebook computers, as well as office automation devices such as photocopiers, mobile devices such as cell phones and pagers. .

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 상부기판(11) 상에 순차적으로 형성된 컬러필터(16), 공통전극(14) 및 배향막(12)으로 구성되는 컬러필터기판과, 하부기판(1) 상에 순차적으로 형성된 TFT 어레이와, 화소전극(22) 및 배향막(10)으로 구성되는 TFT 어레이기판과, 컬러필터기판과 TFT 어레이기판 사이의 갭을 유지하는 도시되지 않은 스페이서와, 컬러필터기판 및 TFT 어레이기판과 스페이서에 의해 마련된 내부공간에 주입되는 액정(24)을 구비한다. Referring to FIG. 1, a conventional liquid crystal display device includes a color filter substrate including a color filter 16, a common electrode 14, and an alignment layer 12 sequentially formed on an upper substrate 11, and a lower substrate 1. TFT array substrate formed sequentially on the substrate, a TFT array substrate composed of the pixel electrode 22 and the alignment film 10, a spacer (not shown) for maintaining a gap between the color filter substrate and the TFT array substrate, and a color filter substrate. And a liquid crystal 24 injected into the internal space provided by the TFT array substrate and the spacer.

컬러필터기판에서 상부기판(11) 상에 적, 녹, 청 삼원색의 칼라필터(16)들이 순차적으로 형성된다. 이 경우, 삼원색의 칼라필터(16) 각각은 상부기판(11)의 전면에 백색광원을 흡수하여 특정파장(적색, 녹색, 또는 청색)의 광만을 투과시키는 물질을 도포한 후 패터닝함으로써 형성된다. 칼라필터(16)가 형성된 상부기판(11) 상에 그라운드 전위가 공급되는 투명도전막인 공통전극(14)을 형성한다. 배향막(12)은 공통전극(14) 상에 폴리이미드를 도포함으로써 형성된다.In the color filter substrate, color filters 16 of red, green, and blue primary colors are sequentially formed on the upper substrate 11. In this case, each of the three primary color filters 16 is formed by coating and then patterning a material that absorbs a white light source on the front surface of the upper substrate 11 to transmit only a light having a specific wavelength (red, green, or blue). The common electrode 14, which is a transparent conductive film to which a ground potential is supplied, is formed on the upper substrate 11 on which the color filter 16 is formed. The alignment film 12 is formed by applying polyimide on the common electrode 14.

TFT 어레이기판에서 액정셀의 구동을 스위칭하는 TFT는 게이트라인(도시하지 않음)에서 돌출된 게이트전극(25), 데이터라인(도시하지 않음)에서 돌출된 소스전극(28) 및 접촉홀(23)을 통해 화소전극(22)에 접속된 드레인전극(29)을 구비한다. 또한, TFT는 게이트전극(25)과 소스전극(28) 및 드레인전극(29)의 절연을 위한 게이트절연막(6)과, 게이트전극(25)에 공급되는 게이트전압에 의해 소스전극(28)과 드레인전극(29) 간 도통채널을 형성하기 위한 반도체층(26, 27)을 구비한다. 이러한 TFT는 게이트라인으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(22)에 공급한다. TFT를 통해 공급되는 데이터신호와 공통전극(14)에 공급되는 공통전압(Vcom)의 전압차에 의해 액정이 회전하게 되며 액정의 회전 정도에 따라서 광투과량이 결정된다. 화소전극(22)은 데이터라인과 게이트라인에 의해 분할된 셀영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성물질로 이루어진다. 화소전극(22)은 하부기판(1) 전면에 도포되는 보호막(8) 위에 형성되며, 보호막(8)에 형성된 접촉홀(23)을 통해 드레인전극(29)과 전기적으로 접속된다. 화소전극(22)이 형성된 하부기판(1) 상부에 배향막(10)을 도포한 후 러빙공정을 수행한다.The TFTs for switching the driving of the liquid crystal cell in the TFT array substrate include a gate electrode 25 protruding from a gate line (not shown), a source electrode 28 protruding from a data line (not shown), and a contact hole 23. A drain electrode 29 connected to the pixel electrode 22 is provided. In addition, the TFT is formed by the gate insulating film 6 for insulating the gate electrode 25, the source electrode 28, and the drain electrode 29, and the source electrode 28 by the gate voltage supplied to the gate electrode 25. Semiconductor layers 26 and 27 for forming a conductive channel between the drain electrodes 29 are provided. This TFT selectively supplies the data signal from the data line to the pixel electrode 22 in response to the gate signal from the gate line. The liquid crystal rotates by the voltage difference between the data signal supplied through the TFT and the common voltage Vcom supplied to the common electrode 14, and the light transmittance is determined according to the degree of rotation of the liquid crystal. The pixel electrode 22 is formed of a transparent conductive material having a high light transmittance and positioned in a cell region divided by a data line and a gate line. The pixel electrode 22 is formed on the passivation layer 8 applied to the entire lower substrate 1 and electrically connected to the drain electrode 29 through the contact hole 23 formed in the passivation layer 8. After the alignment layer 10 is coated on the lower substrate 1 on which the pixel electrode 22 is formed, a rubbing process is performed.

액정표시장치의 TFT 어레이기판에 TFT 어레이를 완성한 후, 각 화소의 TFT가 제대로 동작하는지의 여부를 확인하기 위하여 스토리지 캐패시터의 충방전을 이용하는 전기적 검사방법과 화소전극의 전압에 따른 반사형 액정표시장치의 광특성을 이용하는 광학적 검사방법이 있다. 이 중에서 광학적 검사장치를 이용한 광학적 검사방법에 대해서 살펴본다.
도 2를 참조하면, TFT 어레이기판의 광학적 검사장치는 검사하고자 하는 TFT 어레이기판(31)과, 광을 발생시키는 광원(43)과, TFT 어레이기판(31) 상에 설치되는 모듈레이터(39)와, 광원(43)으로부터의 광을 선택적으로 반사시켜 모듈레이터(39)로 보내기 위한 편광분리프리즘(Polarizing Beam Splitter Prism; 이하 "PBSP"라 함, 41)과, CCD(Charged Couple Display) 카메라(45)를 구비한다.
After completing the TFT array on the TFT array substrate of the liquid crystal display device, an electrical inspection method using charge and discharge of the storage capacitor and a reflection type liquid crystal display device according to the voltage of the pixel electrode to check whether the TFT of each pixel operates properly. There is an optical inspection method using the optical characteristics of. Among them, an optical inspection method using an optical inspection apparatus will be described.
Referring to FIG. 2, an optical inspection apparatus for a TFT array substrate includes a TFT array substrate 31 to be inspected, a light source 43 for generating light, and a modulator 39 provided on the TFT array substrate 31; And a polarizing beam splitter prism (hereinafter referred to as " PBSP &quot;) 41 for selectively reflecting light from the light source 43 and sending it to the modulator 39, and a CCD (Charged Couple Display) camera 45 It is provided.

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광학적 검사장치는 TFT 어레이기판(31)과 10 ~ 20㎛ 정도의 거리를 유지하면 서 이동하여 TFT 어레이기판(31)의 불량을 검사한다. The optical inspection apparatus moves while maintaining a distance of about 10 to 20 µm from the TFT array substrate 31 to inspect the defect of the TFT array substrate 31.

광학적 검사장치에서 PBSP(41)는 광을 선택적으로 투과시킴과 아울러 반사시킨다. PBSP(41)는 광원(43)으로터 발생된 광 중 선편광된 S파를 반사시켜 모듈레이터(39)로 진행시킨다. In the optical inspection device, the PBSP 41 selectively transmits and reflects light. The PBSP 41 reflects the linearly polarized S-waves of the light generated by the light source 43 to advance to the modulator 39.

모듈레이터(39)는 투명전극이 설치된 기판(37)과 반사판(33) 사이에 주입된 폴리머 분산형 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal : 이하 "PDLC"라 함, 35)층으로 이루어진다. PDLC층(35)은 도 3에 도시된 바와 같이 액정과 폴리머(51)를 혼합하여 자외선을 조사한 후 액정을 폴리머(51)로부터 분리시켜 원형의 액정 방울(53)로 형성된다. PDLC층(35)의 재료는 수지와 경화제로 구성된 에폭시수지이다. PDLC층(35)은 모듈레이터(39)의 기판(37) 상에 형성된 투명전극과 TFT 어레이기판(31) 상에 형성된 화소전극(22)의 전압차에 의해 구동된다. 다시 말하면, PDLC층(35)은 전압이 인가되지 않은 경우, 즉 투명전극과 화소전극(22)에 인가된 전압차가 문턱전압(Vth) 이하에서는 액정방울들(53)이 무질서하게 배열되어 입사된 광을 산란시킨다. 이는 액정방울들(53)의 굴절율과 폴리머 굴절율의 불일치로 인하여 광이 산란되는 것이다. 반면에, 투명전극과 화소전극(22)의 전압차가 문턱전압(Vth) 이상일 경우, PDLC층(35)의 액정방울(53) 안의 액정분자들은 전기장과 나란한 방향으로 배열되어 입사된 광을 투과시킨다.The modulator 39 is composed of a polymer dispersed liquid crystal (hereinafter referred to as " PDLC ") 35 which is injected between the substrate 37 on which the transparent electrode is installed and the reflecting plate 33. As shown in FIG. 3, the PDLC layer 35 is formed of a circular liquid crystal droplet 53 by mixing the liquid crystal and the polymer 51 to irradiate ultraviolet rays and then separating the liquid crystal from the polymer 51. The material of the PDLC layer 35 is an epoxy resin composed of a resin and a curing agent. The PDLC layer 35 is driven by the voltage difference between the transparent electrode formed on the substrate 37 of the modulator 39 and the pixel electrode 22 formed on the TFT array substrate 31. In other words, when the voltage is not applied to the PDLC layer 35, that is, when the voltage difference applied to the transparent electrode and the pixel electrode 22 is less than or equal to the threshold voltage Vth, the liquid crystal droplets 53 are arranged in random order. Scatters light. This is because light is scattered due to a mismatch between the refractive index of the liquid crystal droplets 53 and the polymer refractive index. On the other hand, when the voltage difference between the transparent electrode and the pixel electrode 22 is greater than or equal to the threshold voltage Vth, the liquid crystal molecules in the liquid crystal droplets 53 of the PDLC layer 35 are arranged in a direction parallel to the electric field to transmit incident light. .

이러한 PDLC층(35)의 원리를 이용하여 TFT 어레이기판의 불량 유무를 검사하게 된다.By using the principle of the PDLC layer 35, the TFT array substrate is inspected for defects.

TFT 어레이기판(31)의 화소전극(22)들이 제대로 작동하여 PDLC층(35)이 전기 장에 나란하게 배열되는 경우 PBSP(41)를 경유한 S파는 편광변화없이 모듈레이터(39)의 반사판(33)에서 반사되어 PBSP(41)로 진행한다. 편광변화가 없으므로 S파의 광은 PBSP(41)에서 광원(43) 쪽으로 반사된다. 이에 따라, CCD 카메라(45)에서는 광을 검출할 수 없게 된다.When the pixel electrodes 22 of the TFT array substrate 31 operate properly and the PDLC layer 35 is arranged side by side in the electric field, the S-waves via the PBSP 41 reflect the reflector plate 33 of the modulator 39 without changing the polarization. B) and proceeds to PBSP 41. Since there is no change in polarization, light of S-waves is reflected from the PBSP 41 toward the light source 43. As a result, light cannot be detected by the CCD camera 45.

TFT 어레이기판(31)의 화소셀에 불량이 발생되는 경우에는 투명전극과 화소전극(22)에 전압차가 발생되지 않아 PDLC층(35)이 구동되지 않는다. 즉, 광원(43)으로부터 PBSP(41)를 경유한 S파는 PDLC층(35)을 경유하면서 편광성분이 바뀌게 된다. 이에 따라, PDLC층(35)을 경유한 S파는 P파로 변환되어 PBSP(41)를 투과함으로써 CCD 카메라(45)에서 광이 검출된다. 따라서, CCD 카메라(45)에서 광이 검출된 TFT 어레이기판(31) 상의 화소셀은 불량화소임을 알 수 있게 된다. When a defect occurs in the pixel cell of the TFT array substrate 31, no voltage difference occurs between the transparent electrode and the pixel electrode 22, so that the PDLC layer 35 is not driven. In other words, the S-wave from the light source 43 via the PBSP 41 changes the polarization component while passing through the PDLC layer 35. As a result, the S-waves passing through the PDLC layer 35 are converted into P-waves and transmitted through the PBSP 41 so that light is detected by the CCD camera 45. Accordingly, it can be seen that the pixel cells on the TFT array substrate 31 on which light is detected by the CCD camera 45 are defective pixels.

LCD의 고정세화, 고해상도 추세에 따라 화소셀의 크기가 줄어들게 된다. 이 경우, 종래의 모듈레이터를 사용하여 LCD의 불량여부를 조사하게 되면 광검출력에 한계가 생긴다. 즉, 고정세화되는 화소셀의 크기에 대응되도록 액정 방울의 크기도 작아져야 하는데, 액정 방울의 크기가 작아짐에 따라 그만큼 액정 방울들을 구동시키는데 필요한 구동전압이 커지게 된다. 이 경우, 고정세화에 따른 액정 방울의 크기는 대략 5 ~ 6㎛ 정도이며, PDLC층의 액정 방울과 폴리머의 혼합비율은 30 : 70 정도로 약 15 ~ 20V의 구동전압이 소모된다.
The size of pixel cells will be reduced due to the high resolution and high resolution trend of LCD. In this case, if the LCD is inspected for defects using a conventional modulator, there is a limit in light detection output. That is, the size of the liquid crystal droplets must also be reduced to correspond to the size of the pixel cell to be high definition, and as the size of the liquid crystal droplets is reduced, the driving voltage required to drive the liquid crystal droplets increases accordingly. In this case, the size of the liquid crystal droplets according to the high resolution is about 5 ~ 6㎛, the driving ratio of the liquid crystal droplets of the PDLC layer and the polymer ratio of about 30 to 70 is consumed about 15 ~ 20V.

따라서, 본 발명의 목적은 구동전압을 감소시킴과 아울러 검출력을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 검사용 모듈레이터를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a modulator for inspecting a liquid crystal display device which can reduce driving voltage and improve detection power.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라 화소전극이 형성된 박막트랜지스터기판을 검사하기 위한 모듈레이터는, 전압이 공급되는 투명전극이 형성되는 기판과; 상기 기판과 대향되는 반사판과; 상기 기판과 상기 반사판 사이에 주입되며 액정 방울과 폴리머를 갖는 폴리머 분산형 액정층을 구비하고; 상기 액정 방울의 굴절율차(△n)는 상기 폴리머의 굴절율차(△n)보다 큰 것을 특징으로 한다.
상 액정 방울의 굴절율차(△n)는 0.2인 것을 특징으로 한다.
상기 폴리머는 아크릴계열의 수지로 형성되는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, according to the present invention, a modulator for inspecting a thin film transistor substrate on which a pixel electrode is formed includes: a substrate on which a transparent electrode to which a voltage is supplied is formed; A reflecting plate facing the substrate; A polymer dispersed liquid crystal layer injected between the substrate and the reflecting plate and having a liquid crystal droplet and a polymer; The refractive index difference Δn of the liquid crystal droplets is greater than the refractive index difference Δn of the polymer.
The refractive index difference Δn of the phase liquid crystal drops is 0.2.
The polymer is characterized in that it is formed of an acrylic resin.

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상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예들의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치 검사용 모듈레이터는 액정방울과 폴리머 혼합비율을 변경하거나 액정과 폴리머의 재료성질을 변경하는 것을 특징으로 한다. 4 and 5, the modulator for inspecting the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is characterized by changing the mixing ratio of the liquid crystal droplets and the polymer or changing the material properties of the liquid crystal and the polymer.

도 4를 참조하면, 본 발명은 TFT 어레이기판을 검출하기 위한 모듈레이터의 PDLC 중 폴리머 성분의 혼합비율을 높인다. Referring to FIG. 4, the present invention increases the mixing ratio of polymer components in PDLC of a modulator for detecting a TFT array substrate.

모듈레이터는 도 5와 같이 투명전극이 설치된 기판(65)과 반사판(69) 사이에 주입된 PDLC층(67)으로 이루어진다. PDLC층(67)은 액정과 폴리머를 혼합하여 자외선을 조사한 후 액정을 폴리머로부터 분리시켜 원형의 액정 방울로 형성시킴으로써 형성된다. 흔히 PDLC층(67)의 재료는 수지와 경화제로 구성된 에폭시계열의 수지이다. PDLC층(67)은 모듈레이터의 투명전극과 검사하고자 하는 도시되지 않은 TFT 어레이기판 상에 형성된 화소전극의 전압차에 의해 구동된다. 다시 말하면, PDLC층(67)은 전압이 인가되지 않은 경우, 즉 투명전극과 화소전극에 인가된 전압차가 문턱전압(Vth) 이하에서는 액정방울들이 무질서하게 배열되어 입사된 광을 산란시킨다. 이는 액정방울들의 굴절율과 폴리머 굴절율의 불일치로 인하여 광이 산란되는 것이다. 반면에, 투명전극과 화소전극의 전압차가 문턱전압(Vth) 이상일 경우, PDLC층(67)의 액정 방울 안의 액정분자들은 전기장과 나란한 방향으로 배열되어 입사된 광을 투과시킨다.As shown in FIG. 5, the modulator includes a PDLC layer 67 injected between a substrate 65 provided with a transparent electrode and a reflecting plate 69. The PDLC layer 67 is formed by mixing a liquid crystal and a polymer to irradiate ultraviolet rays and then separating the liquid crystal from the polymer to form a circular liquid crystal drop. Often, the material of the PDLC layer 67 is an epoxy resin composed of a resin and a curing agent. The PDLC layer 67 is driven by the voltage difference between the transparent electrode of the modulator and the pixel electrode formed on the TFT array substrate (not shown) to be inspected. In other words, when no voltage is applied, that is, when the voltage difference applied to the transparent electrode and the pixel electrode is less than or equal to the threshold voltage Vth, the liquid crystal droplets are arranged in random order and scatter the incident light. This is because light is scattered due to a mismatch between the refractive index of the liquid crystal droplets and the polymer refractive index. On the other hand, when the voltage difference between the transparent electrode and the pixel electrode is greater than or equal to the threshold voltage Vth, the liquid crystal molecules in the liquid crystal droplet of the PDLC layer 67 are arranged in parallel with the electric field to transmit incident light.

이러한 PDLC층(67)의 액정 방울과 폴리머의 혼합비율 중 폴리머의 혼합비율을 증가시킨다. 예를 들어, 폴리머의 혼합비율을 70% 이상 증가시킨다. 이에 따라, 액정방울들 사이의 간격(d)이 넓어짐으로써 모듈레이터의 검출력이 향상된다. 그러나, 폴리머의 혼합비율을 높이게 되면 구동전압이 높아지는 문제점은 여전히 남게 된다.The mixing ratio of the polymer is increased in the mixing ratio of the liquid crystal droplet of the PDLC layer 67 and the polymer. For example, the mixing ratio of the polymer is increased by 70% or more. Accordingly, the detection force of the modulator is improved by widening the interval d between the liquid crystal drops. However, if the mixing ratio of the polymer is increased, the problem of increasing the driving voltage still remains.

이를 개선하기 위하여 액정 방울과 폴리머의 혼합비율을 일정하게 고정시킨 후, 각각 액정 방울과 폴리머의 특성에 맞도록 물리적 성분을 변경시킨다.In order to improve this, the mixing ratio of the liquid crystal droplets and the polymer is fixed constantly, and then the physical components are changed to match the characteristics of the liquid crystal droplets and the polymer, respectively.

이를 상세히 하면 다음과 같다.This is described in detail as follows.

일반적인 PDLC층(67)에 이용되는 액정 방울은 액정의 장축과 단축에 해당하는 굴절율이 다름으로 인하여 굴절율 이방성의 특성을 가지게 되며, 이 액정이 가지는 굴절율의 차이는 △n = 0.1 정도가 된다. 또한, PDLC층(67)의 다른 구성성분인 폴리머는 에폭시계열의 물질로 구성되며 이 폴리머의 굴절율은 1.5 정도의 특성을 가진다. 이때, 에폭시계열의 수지는 점도가 높기 때문에 구동전압을 상승시키는 문제를 가지게 된다. The liquid crystal droplets used in the general PDLC layer 67 have refractive index anisotropy characteristics due to different refractive indices corresponding to the long axis and short axis of the liquid crystal, and the difference in refractive index of the liquid crystal is Δn = 0.1. In addition, the polymer, which is another component of the PDLC layer 67, is composed of an epoxy-based material, and the polymer has a refractive index of about 1.5. At this time, since the epoxy resin has a high viscosity, it has a problem of increasing the driving voltage.

따라서, 본 발명은 액정의 굴절율의 차를 △n = 0.2 로 증가시킨다. 모듈레이터에 전압을 인가하지 않은 오프(OFF) 상태에서 액정의 굴절율차가 커짐으로 인하여 광의 산란정도가 커지게 된다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 오프(OFF) 상태에서 광투과율이 떨어지게 되어 온(ON)/오프(OFF)시의 투과율 차이가 커지게 된다. 즉, 명암의 흑백대비가 향상되어 TFT 어레이기판의 불량유무를 위한 검출력이 향상된다. Therefore, the present invention increases the difference in refractive index of the liquid crystal to Δn = 0.2. In the OFF state where no voltage is applied to the modulator, the scattering degree of light increases due to a large difference in refractive index of the liquid crystal. Accordingly, as shown in FIG. 6, the light transmittance is decreased in the OFF state, thereby increasing the transmittance difference at the time of ON / OFF. That is, the contrast of the black and white of the contrast is improved, and thus the detection power for the defect of the TFT array substrate is improved.

또한, 본 발명은 PDLC층(67) 중 폴리머의 성분을 변경시킨다. 즉, 종래에 폴리머로 에폭시계열의 수지를 사용한 반면, 본 발명에서는 종래의 에폭시계열의 수지와 굴절율은 동일한 아크릴(Acryl)계열의 수지를 사용한다. 이 경우, 아크릴계열의 수지는 점도가 낮기 때문에 구동전압을 낮추는 효과를 가질 수 있다.The present invention also alters the components of the polymer in the PDLC layer 67. That is, while a conventional epoxy resin is used as a polymer, the present invention uses an acrylic resin having the same refractive index as that of the conventional epoxy resin. In this case, the acrylic resin may have an effect of lowering the driving voltage because of low viscosity.

한편, PDLC층(67)의 액정 방울의 계면에 위치하는 액정분자들은 폴리머와의 계면에너지(anchoring energy)에 의해 전계 인가시에도 전기장 방향으로 향하지 않는 경향이 있다. 이 계면에너지는 PDLC층(67)을 구동시키는 구동전압을 상승시키는 주요인이므로 플로이드(Fluoride)기가 치환되어 있는 아크릴계열의 수지를 사용하여 계면 에너지가 감소됨과 아울러 동시에 구동전압의 감소효과도 얻을 수 있다.
On the other hand, liquid crystal molecules positioned at the interface of the liquid crystal droplets of the PDLC layer 67 tend not to be directed in the electric field direction even when an electric field is applied by an anchoring energy with a polymer. Since the interfacial energy is a main factor for increasing the driving voltage for driving the PDLC layer 67, the interfacial energy can be reduced and the driving voltage can be reduced at the same time by using an acrylic resin in which a flooride group is substituted. .

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 검사용 모듈레이터는 액정방울과 폴리머 혼합비율 중 폴리머의 혼합비율을 증가시키고, 액정 방울의 굴절율을 크게 하거나 폴리머를 아크릴계열의 수지를 사용한다. 그 결과, 본 발명에 따른 액정표시장치 검사용 모듈레이터는 폴리머 분산형 액정을 구동시키는데 필요한 구동전압을 감소시킴과 아울러 폴리머 분산형 액정의 특성을 개선함으로써 고해상도의 박막트랜지스터 어레이의 검출력을 향상시킬 수 있다. As described above, the modulator for inspecting the liquid crystal display according to the present invention increases the mixing ratio of the polymer in the liquid crystal droplet and the polymer mixing ratio, increases the refractive index of the liquid crystal drop, or uses the polymer of acrylic resin. As a result, the liquid crystal display inspection modulator according to the present invention can improve the detection power of the high resolution thin film transistor array by reducing the driving voltage required to drive the polymer dispersed liquid crystal and improving the characteristics of the polymer dispersed liquid crystal. .

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 화소전극이 형성된 박막트랜지스터기판을 검사하기 위한 모듈레이터에 있어서,In a modulator for inspecting a thin film transistor substrate on which a pixel electrode is formed, 전압이 공급되는 투명전극이 형성되는 기판과;A substrate on which a transparent electrode to which a voltage is supplied is formed; 상기 기판과 대향되는 반사판과;A reflecting plate facing the substrate; 상기 기판과 상기 반사판 사이에 주입되며 액정 방울과 폴리머를 갖는 폴리머 분산형 액정층을 구비하고;A polymer dispersed liquid crystal layer injected between the substrate and the reflecting plate and having a liquid crystal droplet and a polymer; 상기 액정 방울의 굴절율차(△n)는 상기 폴리머의 굴절율차(△n)보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치 검사용 모듈레이터.And a refractive index difference (Δn) of the liquid crystal droplets is larger than the refractive index difference (Δn) of the polymer. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상 액정 방울의 굴절율차(△n)는 0.2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 검사용 모듈레이터.The refractive index difference (Δn) of the phase liquid crystal droplet is 0.2, wherein the modulator for inspecting the liquid crystal display device. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 폴리머는 아크릴계열의 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 검사용 모듈레이터.And said polymer is formed of an acrylic resin.
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