KR102010959B1

KR102010959B1 - Alignment layer patterning method and method of fabricating liquid crystal display device using the same

Info

Publication number: KR102010959B1
Application number: KR1020130075520A
Authority: KR
Inventors: 이재원; 손경모
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2019-08-14
Also published as: KR20150002116A

Abstract

표시영역과 이의 주변에 비표시영역을 갖는 액티브 영역이 다수 정의된 기판 상의 상기 각 액티브영역 별로 배향막 인쇄 장치를 통해 액상의 배향막을 인쇄하는 단계와; 상기 기판 상에 인쇄된 배향막을 경화시키는 단계와; 각 액티브영역 별로 형성된 경화된 배향막 중 타 영역 대비 두께가 두꺼운 부분 또는 불필요하게 형성된 부분에 대해 레이저 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하며, 동시에 상기 기판 상의 레이저 빔이 조사되는 부근에 석션 장치를 통해 레이저 빔 조사에 의해 발생되는 소각 물질 및 기화 잔유물을 흡입하여 제거시키는 단계를 포함하며, 상기 레이저 빔이 조사되는 배향막은 그 두께가 줄어들거나 또는 제거되는 것이 특징인 배향막 형성 방법을 제공한다. Printing a liquid alignment film through an alignment film printing apparatus for each of the active areas on a substrate on which a display area and an active area having a non-display area around the display area are defined; Curing the alignment film printed on the substrate; The laser beam is irradiated to the portion of the cured alignment layer formed by each active region with a thickness thicker than other regions or unnecessary, and at the same time, a laser is provided through a suction device near the laser beam on the substrate. And inhaling and removing the incineration material and the vaporized residue generated by the beam irradiation, wherein the alignment film to which the laser beam is irradiated is characterized in that its thickness is reduced or eliminated.

Description

Alignment layer forming method and manufacturing method of liquid crystal display using same {Alignment layer patterning method and method of fabricating liquid crystal display device using the same}

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 마지널 현상에 의한 두께차이 발생에 기인한 불량을 억제할 수 있는 배향막 형성 방법 및 이를 적용한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to an alignment film forming method capable of suppressing a defect due to a thickness difference caused by a final phenomenon and a method for manufacturing a liquid crystal display device using the same.

최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. Recently, liquid crystal displays have been spotlighted as next generation advanced display devices having low power consumption, good portability, high technology value, and high added value.

이러한 액정표시장치 중에서도 각 화소(pixel)별로 전압의 온(on),오프(off)를 조절할 수 있는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.Among the liquid crystal display devices, an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor, which is a switching element that can control voltage on and off for each pixel, has the best resolution and video performance. I am getting it.

일반적으로, 액정표시장치는 박막트랜지스터 및 화소전극을 형성하는 어레이 기판 제조 공정과 컬러필터 및 공통 전극을 형성하는 컬러필터 기판 제조 공정을 통해 각각 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 형성하고, 이 두 기판 사이에 액정을 개재하는 액정 셀 공정을 거쳐 완성된다. In general, a liquid crystal display device forms an array substrate and a color filter substrate through an array substrate manufacturing process for forming a thin film transistor and a pixel electrode and a color filter substrate manufacturing process for forming a color filter and a common electrode, and between the two substrates. It completes through the liquid crystal cell process through liquid crystal in the process.

이러한 액정표시장치의 제조공정에 대해 간단히 설명한다. The manufacturing process of such a liquid crystal display device is briefly described.

우선, 상기 어레이 기판은 패터닝 될 물질층 증착(deposition) 또는 도포, 포토레지스트 도포, 노광 마스크를 이용한 포토레지스트의 노광(photo-lithography), 노광된 포토레지스트의 현상(develope), 패터닝 될 물질층의 식각(etching) 및 포토레지스트의 스트립(strip) 등의 다수의 단위 공정을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 각 화소영역 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(thin film transistor)를 형성하고, 동시에 상기 각 화소영역을 정의하는 게이트 및 데이터 배선을 상기 박막트랜지스터와 연결되도록 형성한 후, 상기 박막트랜지스터의 일 전극과 접촉하는 화소전극을 상기 각 화소영역에 형성함으로서 완성할 수 있다.First, the array substrate may be deposited or coated with a layer of a material to be patterned, photoresist applied, photo-lithography of a photoresist using an exposure mask, development of the exposed photoresist, and a material layer to be patterned. A mask process including a plurality of unit processes such as etching and stripping of photoresist is performed to form a thin film transistor as a switching element in each pixel region, and simultaneously The gate and data lines to be defined may be formed to be connected to the thin film transistor, and then pixel electrodes contacting one electrode of the thin film transistor may be formed in each pixel region.

또한, 컬러필터 기판은 상기 어레이 기판과 마주보는 면에 컬러필터층과 이를 덮는 형태로 공통전극을 형성함으로서 완성할 수 있다. In addition, the color filter substrate may be completed by forming a common electrode in a form covering the color filter layer and the surface facing the array substrate.

그리고 전술한 바와 같이 제작된 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 서로 대향시킨 후, 상기 두 기판 사이에 액정층을 개재하고, 상기 두 기판을 합착하여 하나의 패널을 형성하는 셀 공정을 진행하여 액정표시장치를 완성한다. After the array substrate and the color filter substrate fabricated as described above are opposed to each other, a cell process is performed by interposing the two substrates to form a panel by bonding the two substrates together. Complete the device.

이러한 방법에 의해 제조되는 액정표시장치는 액정의 전기광학적 효과를 이용한 것이고, 이러한 전기광학효과는 액정 자체의 이방성과 액정의 분자배열 상태에 의해 결정되며, 상기 액정의 분자배열에 대한 제어는 액정표시장치에서의 화상 표시품위에 큰 영향을 미치게 된다. The liquid crystal display manufactured by this method utilizes the electro-optical effect of the liquid crystal, and the electro-optic effect is determined by the anisotropy of the liquid crystal itself and the molecular arrangement state of the liquid crystal. This will greatly affect the image display quality of the device.

따라서 액정 분자의 초기 배열을 고르게 하기 위해서 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 셀 공정 단계에서 배향막을 형성하는 배향 공정을 진행하게 된다. Therefore, in order to uniformize the initial arrangement of liquid crystal molecules, an alignment process of forming an alignment layer is performed in a cell process step of bonding the array substrate and the color filter substrate.

배향공정은 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판에 러빙 등의 공정 진행에 의해 이를 구성하는 일요소인 고분자 사슬이 일 방향으로 정렬되는 특성을 갖는 배향 물질을 고른 두께로 도포하여 배향막을 형성하고, 상기 배향막이 일정한 방향으로 배향성을 갖도록 하기 러빙 공정을 진행하여 상기 배향막을 내의 고분자 사슬을 일정한 방향으로 정렬시키는 공정을 포함한다. In the alignment process, an alignment layer having an even thickness is coated on the array substrate and the color filter substrate by a process such as rubbing to form an alignment layer having a characteristic that the polymer chain constituting the polymer chain is aligned in one direction. The following rubbing process is performed so that it may have orientation in this fixed direction, and the process of aligning the polymer chain in the said alignment film in a fixed direction is included.

이러한 배향 공정 진행에 의해 액정층 내의 액정 분자들은 일정한 초기 배열을 이루게 된다. 즉, 액정에 초기 상태의 질서를 부여하고 액정분자 각각이 규칙적인 응답을 할 수 있도록 하는 것이 배향막의 역할이다. As a result of the alignment process, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer form a constant initial arrangement. That is, it is the role of the alignment film to impart an order of the initial state to the liquid crystal and to allow each of the liquid crystal molecules to perform a regular response.

이러한 배향막의 형성 방법에 대해 도면을 참조하여 좀 더 자세히 설명한다. A method of forming such an alignment film will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 종래의 배향막 인쇄 장치를 이용한 롤 코팅 방식에 의한 배향막을 기판 상에 인쇄하는 단계를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a step of printing an alignment film by a roll coating method using a conventional alignment film printing apparatus on a substrate.

기판(40) 상에 배향막(50) 형성은 주로 복수개의 롤(12, 14)과 인쇄 스테이지(20)로 구성된 배향막 인쇄 장치(10)와 상기 배향막 인쇄 장치(10)를 구성하는 요소 중 판동(16)에 장착되는 소정 패턴 형태를 갖는 전사판(30)을 이용한 롤 코팅 방식이 주로 사용되고 있다. Formation of the alignment film 50 on the substrate 40 is mainly performed by forming an alignment film printing apparatus 10 composed of a plurality of rolls 12 and 14 and a printing stage 20, and a plate copper among the elements constituting the alignment film printing apparatus 10. The roll coating method using the transfer plate 30 having a predetermined pattern form mounted on the 16 is mainly used.

이때, 상기 배향막 인쇄 장치(10)는 일 방향으로 왕복 운동하는 인쇄 스테이지(20)와, 상기 인쇄 스테이지(20)와 맞물려 회전하는 판동(16)과 상기 판동(16) 표면에 장착된 전사판(30)과, 상기 전사판(30)에 배향액을 전사시키는 아니록스롤(14)과, 상기 아니록스롤(14)에 배향액을 고르게 발라주는 닥터롤(12)과 상기 아니록스롤(14)과 닥터롤(12) 사이에 배향액을 공급하는 디스펜서(18)를 포함하여 구성되어 있다.In this case, the alignment film printing apparatus 10 includes a printing stage 20 reciprocating in one direction, a plate 16 rotating in engagement with the printing stage 20, and a transfer plate mounted on a surface of the plate 16. 30, the anilox roll 14 for transferring the alignment liquid to the transfer plate 30, the doctor roll 12 and the anilox roll 14 for evenly applying the alignment liquid to the anilox roll 14; And a dispenser 18 for supplying an alignment solution between the doctor roll 12 and the doctor roll 12.

상기 인쇄 스테이지(20) 상에 기판(40)을 위치시키고, 상기 인쇄 스테이지(20)가 일 방향으로 균일한 속도로 움직이면, 상기 인쇄 스테이지(20)와 맞물려 있는 판동(16)이 회전하며, 상기 판동(16)상에 장착된 전사판(30)이 상기 인쇄 스테이지(20) 상에 위치한 상기 기판(40)과 접촉하며, 상기 전사판(30)에 고르게 발라진 배향액을 상기 기판(40)에 전사시킴으로서 상기 기판(40)상에 배향막(50)을 형성하게 된다. When the substrate 40 is placed on the printing stage 20 and the printing stage 20 moves at a uniform speed in one direction, the plate 16 engaged with the printing stage 20 rotates, The transfer plate 30 mounted on the plate 16 is in contact with the substrate 40 located on the printing stage 20, and the alignment liquid evenly spread on the transfer plate 30 is applied to the substrate 40. By transferring, the alignment layer 50 is formed on the substrate 40.

이후 이렇게 형성된 배향막(50)에 대해 러빙 공정을 진행함으로서 상기 배향막(50) 내의 고분자 사슬을 일 방향으로 정렬시킴으로서 상기 배향 공정을 완료하게 된다. After the rubbing process is performed on the thus formed alignment layer 50, the alignment process is completed by aligning the polymer chains in the alignment layer 50 in one direction.

하지만, 전술한 바와같이 배향막 인쇄 장치(10)를 이용한 롤 코팅 방식에 의해 기판(40) 상에 배향막(50)을 형성하게 되면, 도 2(배향막 인쇄장치를 통해 기판 상에 배향막이 형성된 것을 도시한 단면도)에 도시한 바와같이, 상기 기판(40) 상에 형성되는 배향막(50)은 전사판에 압력을 가해 상기 전사판(30)에 발라진 배향액을 상기 기판(40)에 전사시켜 배향막(50)을 인쇄하는 특성 상 마지널 현상에 의해 배향막(50)의 중앙부와 테두리 부에서의 그 두께 차이가 2 내지 3배 정도 심하게 발생하고 있다. However, when the alignment film 50 is formed on the substrate 40 by the roll coating method using the alignment film printing apparatus 10 as described above, FIG. 2 shows that the alignment film is formed on the substrate through the alignment film printing apparatus. As shown in the cross sectional view), the alignment layer 50 formed on the substrate 40 applies pressure to a transfer plate to transfer the alignment liquid applied to the transfer plate 30 to the substrate 40 to transfer the alignment liquid onto the substrate 40. Due to the property of printing 50), the difference in thickness between the center portion and the edge portion of the alignment layer 50 is severely generated by a final phenomenon.

즉, 상기 배향막 인쇄장치(10)를 통해 상기 기판(40)상에 형성된 배향막(50)의 중앙부는 적정 두께인 제 1 두께(t1)를 갖는 반면 상기 배향막(50)의 가장자리 부분은 상기 제 1 두께(t1)의 2 내지 3배 되는 제 2 두께(t2)를 이루게 된다.That is, the center portion of the alignment layer 50 formed on the substrate 40 through the alignment layer printing apparatus 10 has a first thickness t1 having an appropriate thickness, while the edge portion of the alignment layer 50 has the first thickness. A second thickness t2 that is two to three times the thickness t1 is achieved.

그리고 이러한 배향막(50)의 두께 차이는 이러한 배향막(50)이 각각 형성된 어레이 기판과 컬러필터 기판을 액정층을 개재하여 합착 공정을 진행하게 되면 액정층의 두께가 일정하지 않게 되는 갭 불량을 발생시키며, 이로인해 액정표시장치에 전압 인가 시 화면상에 배향막(50) 두께 차에 의한 얼룩 등이 나타나게 되는 등 액정표시장치의 표시품위를 저하시키는 요인이 되고 있다.The difference in thickness of the alignment layer 50 causes gap defects in which the thickness of the liquid crystal layer is not constant when the bonding process is performed on the array substrate and the color filter substrate on which the alignment layer 50 is formed through the liquid crystal layer. As a result, when the voltage is applied to the liquid crystal display, unevenness due to the difference in thickness of the alignment layer 50 may appear on the screen.

또한, 상기 배향막(50)의 가장자리 부의 큰 두께에 의해 이후 진행되는 러빙 공정 시 러빙 포를 손상시킴으로서 상기 손상된 러빙포에 의해 배향막(50) 내의 고분자 사슬을 일 방향으로 정렬 시 방향성을 달리하게 됨으로서 화상 구현 시 얼룩으로 표시되는 불량이 발생되고 있다. In addition, due to the large thickness of the edge portion of the alignment layer 50, the rubbing cloth is damaged during the subsequent rubbing process, so that the orientation of the polymer chain in the alignment layer 50 is changed by the damaged rubbing cloth in one direction, thereby causing an image. In implementation, defects that are indicated by stains are occurring.

또한, 이렇게 배향막 인쇄 장치를 통해 형성된 배향막은 실질적으로 기판상에 배향막이 형성되어야 하는 영역 이외의 영역에 형성될 수 있으며 이 경우 실란트가 구비되어야 하는 영역에 배향막이 형성되면 실란트와의 접착력이 좋지 않아 액정층이 누출되거나, 소정시간 경과 후 어레이 기판과 컬러필터 기판이 분리되는 불량을 야기시키고 있다.
In addition, the alignment film formed through the alignment film printing apparatus may be formed in a region other than the region where the alignment film should be formed on the substrate. In this case, when the alignment film is formed in the region where the sealant should be provided, the adhesion with the sealant may be poor. The liquid crystal layer leaks or causes a defect in that the array substrate and the color filter substrate are separated after a predetermined time has elapsed.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 어레이 기판 및 컬러필터 기판에 형성되는 배향막이 중앙부과 가장자리 부분에서의 두께차 없이 균일한 두께를 갖도록 하는 배향막 형성 방법과 이를 이용한 액정표시장치의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an alignment film forming method and a liquid crystal display using the same so that the alignment films formed on the array substrate and the color filter substrate have a uniform thickness without a difference in thickness between the center portion and the edge portion. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing the device.

나아가 배향막이 실란트가 구비되는 영역에 대해서는 형성되지 않도록 함으로서 어레이 기판과 컬러필터 기판간의 합착력을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.
Further, another object is to improve the bonding force between the array substrate and the color filter substrate by preventing the alignment film from being formed in the region where the sealant is provided.

본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법은, 표시영역과 이의 주변에 비표시영역을 갖는 액티브 영역이 다수 정의된 기판 상의 상기 각 액티브영역 별로 배향막 인쇄 장치를 통해 액상의 배향막을 인쇄하는 단계와; 상기 기판 상에 인쇄된 배향막을 경화시키는 단계와; 각 액티브영역 별로 형성된 경화된 배향막 중 타 영역 대비 두께가 두꺼운 부분 또는 불필요하게 형성된 부분에 대해 레이저 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하며, 동시에 상기 기판 상의 레이저 빔이 조사되는 부근에 석션 장치를 통해 레이저 빔 조사에 의해 발생되는 소각 물질 및 기화 잔유물을 흡입하여 제거시키는 단계를 포함하며, 상기 레이저 빔이 조사되는 배향막은 그 두께가 줄어들거나 또는 제거되는 것이 특징이다. An alignment film forming method according to an embodiment of the present invention includes the steps of: printing a liquid alignment film through an alignment film printing apparatus for each of the active areas on a substrate in which a plurality of active areas having a display area and a non-display area around the display area are defined; Curing the alignment film printed on the substrate; The laser beam is irradiated to the portion of the cured alignment layer formed by each active region with a thickness thicker than other regions or unnecessary, and at the same time, a laser is provided through a suction device near the laser beam on the substrate. And inhaling and removing the incineration material and vaporized residue generated by the beam irradiation, wherein the alignment film to which the laser beam is irradiated is characterized in that its thickness is reduced or eliminated.

이때, 상기 레이저 조사장치는 플루오르화 클립톤(KrF)을 반응가스로 이용함으로서 상기 레이저 빔의 파장대는 248nm이며, 상기 레이저 빔은 펄스파 형태인 것이 특징이며, 상기 레이저 빔의 에너지 밀도는 200 내지 600 mJ/㎠ 인 것이 바람직하다.In this case, the laser irradiation apparatus uses a fluoride clip tone (KrF) as a reaction gas, the wavelength range of the laser beam is 248nm, the laser beam is characterized in that the pulse wave form, the energy density of the laser beam is 200 to It is preferable that it is 600 mJ / cm <2>.

또한, 상기 기판은, 상기 각 액티브영역에 서로 교차하는 게이트 및 데이터 배선과, 상기 게이트 및 데이터 배선과 연결된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 연결된 화소전극을 포함하는 어레이 기판이거나, 또는 상기 각 액티브영역에 블랙매트릭스와 컬러필터층과 공통전극을 포함하는 컬러필터 기판이거나, 또는 상기 각 액티브영역에 블랙매트릭스와 컬러필터층과 오버코트층을 포함하는 컬러필터 기판인 것이 특징이다.The substrate may be an array substrate including gate and data lines crossing each other in the active region, a thin film transistor connected to the gate and data lines, and a pixel electrode connected to the thin film transistor, or each of the active regions. A color filter substrate including a black matrix, a color filter layer, and a common electrode, or a color filter substrate including a black matrix, a color filter layer, and an overcoat layer in each of the active regions.

이때, 상기 레이저 조사장치를 통해 상기 레이저 빔이 조사되는 부분은 상기 배향막과 더불어 이의 하부에 위치하는 상기 오버코트층 단독 또는 상기 오버코트층 및 상기 블랙매트릭스가 함께 제거되는 것이 특징이며, 상기 배향막과 오버코트층이 함께 제거되는 경우 상기 레이저 빔의 에너지 밀도는 1000 내지 6000 mJ/㎠ 이며, 상기 배향막과 오버코트층과 더불어 상기 블랙매트릭스가 함께 제거되는 경우 상기 레이저 빔의 에너지 밀도는 2000 내지 10000 mJ/㎠ 인 것이 바람직하다.In this case, the portion irradiated with the laser beam through the laser irradiation device is characterized in that the overcoat layer alone or the overcoat layer and the black matrix is removed together with the alignment layer, the alignment layer and the overcoat layer When the laser beam is removed together, the energy density of the laser beam is 1000 to 6000 mJ / cm 2, and when the black matrix is removed together with the alignment layer and the overcoat layer, the energy density of the laser beam is 2000 to 10000 mJ / cm 2. desirable.

또한, 상기 레이저 조사장치를 통해 상기 레이저 빔이 조사되는 부분은 상기 배향막과 더불어 이의 하부에 위치하는 상기 오버코트층 단독 또는 상기 오버코트층 및 상기 블랙매트릭스가 함께 제거되는 경우 다수의 레이저 조사 장치를 통해 2회 이상 레이저 빔을 조사하는 것이 특징이다.In addition, the portion irradiated with the laser beam through the laser irradiation device is the plurality of laser irradiation apparatus when the overcoat layer alone or the overcoat layer and the black matrix is removed together with the alignment layer is removed 2 It is characterized by irradiating a laser beam more than once.

그리고 상기 석션 장치는 흡입 수단만이 구비되거나, 또는 상기 흡입수단과 더불어 가스 배출수단을 더욱 구비함으로서 상기 가스 배출수단을 통해 상기 기판 상에 상기 레이저 빔 조사에 의해 발생되는 소각 물질 및 기화 잔유물을 상기 기판으로부터 분리시킨 후 상기 흡입 수단을 통해 상기 기판으로부터 분리된 상기 소각 물질 및 기화 잔유물을 흡입 제거하는 것이 특징이다.The suction device is provided with only suction means, or further includes a gas discharge means along with the suction means, so that the incineration material and the vaporized residue generated by the laser beam irradiation on the substrate through the gas discharge means are provided. And separating the incineration substance and the vaporized residue separated from the substrate by the suction means after separation from the substrate.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법은, 표시영역과 이의 주변에 비표시영역을 갖는 액티브 영역이 다수 정의되며 상기 각 액티브영역에 박막트랜지스터 및 화소전극이 구비된 어레이 기판 및 각 액티브영역에 컬러필터층이 구비된 컬러필터 기판을 형성하는 단계와; 상기 각 어레이 기판 및 컬러필터 기판 상의 상기 각 액티브영역 별로 배향막 인쇄 장치를 통해 액상의 배향막을 인쇄하는 단계와; 상기 각 어레이 기판 및 컬러필터 기판 상에 인쇄된 배향막을 경화시키는 단계와; 상기 각 어레이 기판 및 컬러필터 기판 상의 상기 각 액티브영역 별로 형성된 경화된 배향막 중 타 영역 대비 두께가 두꺼운 부분 또는 불필요하게 형성된 부분에 대해 레이저 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하며 제거하며, 동시에 상기 기판 상의 레이저 빔이 조사되는 부근에 석션 장치를 통해 레이저 빔 조사에 의해 발생되는 소각 물질 및 기화 잔유물을 흡입하여 제거시키는 단계와; 상기 배향막을 서로 마주하도록 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 위치시키고 각 액티브영역 별로 각 표시영역 외측으로 실란트를 도포하고, 상기 실란트 내측으로 액정층을 개재하여 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 합착하여 패널을 이루도록 하는 단계와; 상기 패널을 각 액티브영역별로 절단하는 단계를 포함한다. In the method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, an array substrate including a plurality of active regions having a display region and a non-display region around the display region, and a thin film transistor and a pixel electrode in each active region and each active region are defined. Forming a color filter substrate having a color filter layer in the region; Printing a liquid alignment film through an alignment film printing apparatus for each of the active regions on the array substrate and the color filter substrate; Curing the alignment film printed on each of the array substrate and the color filter substrate; Irradiating and removing a laser beam through a laser irradiation apparatus on a portion having a thickness thicker than other regions or an unnecessary portion of a cured alignment layer formed for each active region on each of the array substrate and the color filter substrate, and simultaneously Sucking and removing incineration substances and vaporized residues generated by the laser beam irradiation through a suction device in the vicinity of the laser beam being irradiated; Position the array substrate and the color filter substrate so as to face each other, and apply a sealant to each display area outside each active area, and attach the array substrate and the color filter substrate to each other through the liquid crystal layer inside the sealant. To achieve; Cutting the panel for each active region.

이때, 상기 레이저 조사장치는 플루오르화 클립톤(KrF)을 반응가스로 이용함으로서 상기 레이저 빔의 파장대는 248nm이며, 상기 레이저 빔은 펄스파 형태인 것이 특징이다.In this case, the laser irradiation device uses a fluoride clip tone (KrF) as a reaction gas, the wavelength of the laser beam is 248nm, the laser beam is characterized in that the pulse wave form.

그리고 상기 컬러필터 기판에는 상기 컬러필터층 하부로 표시영역 내부에서는 격자형태를 갖는 제 1 블랙매트릭스와 상기 표시영역을 테두리하는 제 2 블랙매트릭스가 구비되며, 상기 컬러필터층 및 상기 제 2 블랙매트릭스를 덮으며 오버코트층이 구비되며, 상기 레이저 조사장치를 통해 상기 레이저 빔이 조사되는 부분은 상기 배향막과 더불어 이의 하부에 위치하는 상기 오버코트층 단독 또는 상기 오버코트층 및 상기 제 2 블랙매트릭스가 함께 제거되는 것이 특징이다.The color filter substrate includes a first black matrix having a lattice shape and a second black matrix bordering the display area under the color filter layer, covering the color filter layer and the second black matrix. The overcoat layer is provided, and the portion irradiated with the laser beam through the laser irradiation apparatus is characterized in that the overcoat layer alone or the overcoat layer and the second black matrix are removed together with the alignment layer. .

또한, 상기 레이저 빔 조사에 의해 상기 배향막만이 제거되거나 또는 그 두께가 줄어들도록 하는 경우, 상기 레이저 빔의 에너지 밀도는 200 내지 600 mJ/㎠ 이며, 상기 레이저 빔 조사에 의해 상기 배향막과 오버코트층이 함께 제거되는 경우 상기 레이저 빔의 에너지 밀도는 1000 내지 6000 mJ/㎠ 이며, 상기 레이저 빔 조사에 의해 상기 배향막과 오버코트층과 더불어 상기 제 2 블랙매트릭스가 함께 제거되는 경우 상기 레이저 빔의 에너지 밀도는 2000 내지 10000 mJ/㎠ 인 것이 바람직하다.In addition, when only the alignment layer is removed or the thickness thereof is reduced by the laser beam irradiation, the energy density of the laser beam is 200 to 600 mJ / cm 2, and the alignment layer and the overcoat layer are formed by the laser beam irradiation. When removed together, the energy density of the laser beam is 1000 to 6000 mJ / cm 2. When the second black matrix is removed together with the alignment layer and the overcoat layer by the laser beam irradiation, the energy density of the laser beam is 2000. It is preferable that it is to 10000 mJ / cm 2.

그리고 상기 배향막과 더불어 상기 오버코트층 단독 또는 상기 오버코트층 및 제 2 블랙매트릭스가 제거되는 경우, 상기 실란트는 상기 오버코트층이 제거된 영역에 형성하는 것이 특징이다.In addition, when the overcoat layer alone or the overcoat layer and the second black matrix are removed together with the alignment layer, the sealant may be formed in a region where the overcoat layer is removed.

또한, 상기 실란트는 블랙 계열의 수지 물질로 이루어진 블랙 실란트인 것이 특징이다.In addition, the sealant is characterized in that the black sealant made of a black-based resin material.

또한, 상기 석션 장치는 흡입 수단만이 구비되거나, 또는 상기 흡입수단과 더불어 가스 배출수단을 더욱 구비함으로서 상기 가스 배출수단을 통해 상기 기판 상에 상기 레이저 빔 조사에 의해 발생되는 소각 물질 및 기화 잔유물을 상기 기판으로부터 분리시킨 후 상기 흡입 수단을 통해 상기 기판으로부터 분리된 상기 소각 물질 및 기화 잔유물을 흡입 제거하는 것이 특징이다.
In addition, the suction device is provided with only suction means, or further comprising a gas discharge means in addition to the suction means to incinerate the incineration material and vaporized residue generated by the laser beam irradiation on the substrate through the gas discharge means. And separating the incineration substance and vaporized residue separated from the substrate by the suction means after separation from the substrate.

본 발명은 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 기판상의 불필요한 부분에 형성된 배향막 일례로 마지널 현상에 의해 타 영역 대비 두껍게 형성된 배향막 부분 또는 전사판의 전사 오차를 고려하여 크게 형성된 배향막의 마진 부분을 제거하게 되면 타 영역 대비 두꺼운 두께를 갖는 부분이 제거됨으로서 배향막은 각 액티브영역 내에서 균일한 두께를 갖게 되므로 배향막 두께 불균일에 기인하는 표시품질 저하를 억제하는 효과가 있다.The present invention is an example of an alignment film formed on an unnecessary portion on a substrate by irradiating a laser beam through a laser beam irradiation apparatus. For example, an alignment film portion thicker than other regions by a marginal phenomenon or a margin portion of an alignment film formed largely in consideration of a transfer error of a transfer plate. By removing the A, a portion having a thicker thickness than that of another region is removed, so that the alignment layer has a uniform thickness in each active region, thereby suppressing display quality degradation due to the thickness variation of the alignment layer.

나아가 본 발명은 두껍게 형성된 배향막에 의한 러빙 포의 손상을 억제할 수 있으므로 러빙 불량을 억제하는 효과를 갖는다.Furthermore, since this invention can suppress the damage of the rubbing cloth by the thickly formed orientation film, it has the effect of suppressing a rubbing defect.

또한, 본 발명은 전사판에 의한 오차를 감안한 마진 부분이 제거됨으로서 각 액티브 영역 내의 비표시영역 영역의 폭을 줄일 수 있으므로 네로우 베젤 구현이 가능한 액정표시장치를 제공하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention can reduce the width of the non-display area in each active area by removing the margin in consideration of the error due to the transfer plate has the effect of providing a liquid crystal display device that can implement a narrow bezel.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법에 의해서는 실란트가 형성되는 부분에 형성된 배향막은 레이저 조사장치를 통해 제거됨으로서 실란트의 접착력을 향상시킬 수 있으므로 어레이 기판과 컬러필터 기판이 소정의 시간이 경과하더라도 액정층이 누출되거나 또는 기판이 서로 분리되는 등의 현상을 억제하여 합착된 상태를 원활하게 유지시키는 효과를 갖는다.
In the alignment film forming method according to the embodiment of the present invention, since the alignment film formed on the portion where the sealant is formed may be removed by a laser irradiation apparatus, the adhesive force of the sealant may be improved, and thus, the array substrate and the color filter substrate may pass a predetermined time. Even if the liquid crystal layer is leaked or the substrates are separated from each other, it is effective to keep the bonded state smoothly.

도 1은 배향막 인쇄 장치를 이용한 롤 코팅 방식에 의한 배향막 인쇄공정을 도시한 도면.
도 2는 배향막 인쇄장치를 통해 기판 상에 배향막이 형성된 것을 도시한 단면도
도 3은 액정표시장치의 개략적인 단면도.
도 4는 횡전계 모드 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 단면도.
도 5는 프린지 필드 모드 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 단면도.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시예에 따른 배향막을 형성하는 단계별 공정 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 또는 컬러필터 기판 제조에 사용되는 마더 기판의 평면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성법에 의해 배향막이 형성된 형태를 나타낸 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법에 사용되는 석션 장치에 대한 개략적인 단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법을 나타낸 단면도로서 블랙매트릭스와 오버코트층 및 배향막이 구비된 컬러필터 기판에 대해 배향막과 오버코트층 및 블랙매트릭스를 모두 제거하는 것을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성방법을 적용시켜 배향막과 오버코트층 및 블랙매트릭스를 모두 제거한 컬러필터 기판을 구비한 액정표시장치에 대한 단면도.1 is a diagram illustrating an alignment film printing process by a roll coating method using an alignment film printing apparatus.
2 is a cross-sectional view showing that an alignment film is formed on a substrate through an alignment film printing apparatus.
3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device.
4 is a cross-sectional view of one pixel area of a transverse electric field mode liquid crystal display device.
5 is a cross-sectional view of one pixel area of a fringe field mode liquid crystal display device;
6A through 6C are step-by-step process cross-sectional views of forming an alignment film according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a mother substrate used for manufacturing an array substrate or a color filter substrate of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are plan views showing a form in which an alignment film is formed by an alignment film formation method according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of a suction device used in the alignment film forming method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a method of forming an alignment film according to an exemplary embodiment of the present invention and shows that the alignment film, the overcoat layer, and the black matrix are removed from the black matrix, the overcoat layer, and the color filter substrate provided with the alignment film.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device having a color filter substrate in which all of the alignment film, the overcoat layer, and the black matrix are removed by applying the method of forming the alignment film according to the embodiment of the present invention. FIG.

이하, 본 발명에 따른 실시예에 의한 배향막 형성 방법을 포함하는 액정표시장치의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device including an alignment film forming method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

우선, 액정표시장치의 구성에 대해 간단히 설명한다.First, the configuration of the liquid crystal display device will be briefly described.

도 3은 액정표시장치의 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display.

도시한 바와 같이, 액정표시장치(101)는 액정층(180)을 사이에 두고 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(160)이 대면 합착된 구성을 이루고 있으며, 상기 액정표시장치는 화상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역의 외측으로 비표시영역이 구비되고 있다. As shown, the liquid crystal display device 101 has a configuration in which the array substrate 110 and the color filter substrate 160 face each other with the liquid crystal layer 180 interposed therebetween, and the liquid crystal display device displays an image. And a non-display area outside the display area.

이러한 구성을 갖는 액정표시장치에 있어 하부의 어레이 기판(110)은 베이스를 이루는 투명한 제 1 기판(112)의 상면으로 게이트 절연막(118)을 사이에 두고 그 하부 및 상부에서 교차하며 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(130)이 구비되고 있다.In the liquid crystal display having the above configuration, the lower array substrate 110 intersects at a lower portion and an upper portion of the upper surface of the transparent first substrate 112 as a base with a gate insulating layer 118 interposed therebetween. A plurality of gate wirings (not shown) and data wirings 130 defining (P) are provided.

또한, 상기 어레이 기판(110)에는 상기 각 화소영역(P) 내에 상기 게이트 및 데이터 배선(미도시, 130)과 연결되며 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있으며, 나아가 각 화소영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)과 접촉하며 화소전극(150)이 형성되고 있다. In addition, the array substrate 110 includes a thin film transistor Tr connected to the gate and the data line 130 (not shown) in each pixel region P, which is a switching element, and further, each pixel region P. The pixel electrode 150 is formed in contact with the drain electrode 136 of the thin film transistor Tr.

또한, 상기 어레이 기판(110)과 마주보는 상부의 컬러필터 기판(120)은 베이스를 이루는 투명한 제 2 기판(162)의 내측면에 상기 어레이 기판(110)에 구비된 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(130) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 제 1 블랙매트릭스(164a)가 형성되어 있으며, 도면에 나타내지 않았지만 표시영역의 테두리하며 비표시영역에 제 2 블랙매트릭스(미도시)가 형성되어 있다. 이때 편의를 위해 상기 제 1 및 제 2 블랙매트릭스(164a, 미도시)를 통합하여 블랙매트릭스(164)라 칭한다.In addition, an upper color filter substrate 120 facing the array substrate 110 may include a gate wiring (not shown) provided on the array substrate 110 on an inner side surface of the transparent second substrate 162 forming a base. A grid-shaped first black matrix 164a is formed around the pixel area P to cover the non-display area such as the data line 130 and the thin film transistor Tr. A second black matrix (not shown) is formed in the border and non-display area. In this case, for convenience, the first and second black matrices 164a (not shown) may be collectively referred to as a black matrix 164.

그리고 상기 격자 형태의 제 1 블랙매트릭스(164a)로 둘러싸인 영역 내부에 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적(R), 녹(G), 청(B)색의 컬러필터 패턴(167a, 167b, 167c)을 포함하는 컬러필터층(167)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 블랙매트릭스(164)와 컬러필터층(167)의 위로 상기 표시영역에 대응하여 투명한 공통전극(170)이 구비되어 있다.In addition, the color filter patterns of red (R), green (G), and blue (B) colors are sequentially arranged in a region enclosed by the first black matrix 164a in the lattice form to correspond to each pixel region P. A color filter layer 167 including 167a, 167b, and 167c is formed, and a transparent common electrode 170 is provided above the first black matrix 164 and the color filter layer 167 to correspond to the display area. It is.

그리고, 이들 어레이 기판(110) 및 컬러필터 기판(160) 사이로 개재된 상기 액정층(180)의 누설을 방지하기 위하여, 상기 두 기판(110, 160)의 가장자리를 따라 접착제인 실란트(sealant)(미도시)가 구비되고 있으며, 상기 액정층(180)과 각각 접촉하는 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판(110, 120)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 제 1 및 제 2 배향막(152, 172)이 구비되고 있다. In order to prevent leakage of the liquid crystal layer 180 interposed between the array substrate 110 and the color filter substrate 160, a sealant, which is an adhesive along the edges of the two substrates 110 and 160 ( And first and second alignment layers which provide reliability in the molecular alignment direction of the liquid crystal at the boundary portions of the array substrate and the color filter substrates 110 and 120 which are in contact with the liquid crystal layer 180, respectively. 152 and 172 are provided.

이러한 구성을 갖는 액정표시장치(101)는 상기 게이트 배선(미도시)으로 박막트랜지스터(Tr)의 온(on)/오프(off) 신호전압이 순차적으로 스캔 인가되며, 상기 박막트랜지스터(Tr)의 온(on) 상태에 의해 선택된 화소영역(P)의 화소전극(150)에 데이터 배선(130)으로 통해 화상 신호전압이 인가되며, 상기 화소전극(150)과 공통전극(170) 사이에 발생되는 전계에 의해 상기 액정층(180) 내의 액정분자가 구동되고, 액정분자의 구동에 따른 빛의 투과율 변화로 풀 컬러의 화상을 표시할 수 있는 것이다.In the liquid crystal display device 101 having such a configuration, an on / off signal voltage of a thin film transistor Tr is sequentially scanned and applied to the gate wiring (not shown), and the thin film transistor Tr is formed. The image signal voltage is applied to the pixel electrode 150 of the pixel region P selected by the on state through the data line 130, and is generated between the pixel electrode 150 and the common electrode 170. The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 180 are driven by an electric field, and a full color image can be displayed by changing the transmittance of light due to the driving of the liquid crystal molecules.

한편, 이러한 구성을 갖는 액정표시장치(101)를 제조하기 위해서는 상기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(160)을 각각 제작한 후, 이들 두 기판(110, 160) 사이에 액정층(180)을 개재하여 합착시키는 단계를 진행해야 한다. Meanwhile, in order to manufacture the liquid crystal display device 101 having the above configuration, the array substrate 110 and the color filter substrate 160 are fabricated, respectively, and then the liquid crystal layer 180 is formed between the two substrates 110 and 160. It is necessary to proceed with the step of bonding through.

우선, 어레이 기판(110)의 경우, 투명한 절연재질의 제 1 기판(112) 상에 저저항 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 중 하나 또는 둘 이상의 물질을 증착함으로서 단일층 또는 이중층 구조를 갖는 제 1 금속층(미도시)을 형성한다.First, in the case of the array substrate 110, a low-resistance metal material such as aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, and molybdenum may be formed on the first substrate 112 of a transparent insulating material. By depositing one or more materials of Mo), molybdenum alloy (MoTi), a first metal layer (not shown) having a single layer or double layer structure is formed.

이후, 상기 제 1 금속층(미도시)을 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로서 일 방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)과 상기 게이트 배선(미도시)과 연결된 게이트 전극(115)을 형성한다.Thereafter, the first metal layer (not shown) is patterned through a mask process to form a gate line (not shown) extending in one direction and a gate electrode 115 connected to the gate line (not shown).

다음, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(115) 위로 상기 제 1 기판(112) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 게이트 절연막(118)을 형성한다.Next, an inorganic insulating material, for example, silicon oxide (SiO ₂ ) or silicon nitride (SiNx), is deposited on the entire surface of the first substrate 112 over the gate wiring (not shown) and the gate electrode 115. ).

그리고 상기 게이트 절연막(118) 위로 순수 비정질 실리콘층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘층(미도시)과 제 2 금속층(미도시)을 형성하고, 이들을 회절노광 또는 하프톤 노광을 포함하는 1회의 마스크 공정을 통해 동시에 패터닝 함으로써 상기 화소영역(P) 내의 상기 게이트 전극(115)에 대응하여 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과, 상기 액티브층(120a) 위로 서로 소정간격 이격하는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)과, 상기 오믹콘택층(120b) 위로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성한다.A pure amorphous silicon layer (not shown), an impurity amorphous silicon layer (not shown), and a second metal layer (not shown) are formed on the gate insulating layer 118, and these masks include diffraction exposure or halftone exposure. By simultaneously patterning through the process, an active layer 120a of pure amorphous silicon and an impurity amorphous silicon spaced apart from each other over the active layer 120a in correspondence to the gate electrode 115 in the pixel region P Source and drain electrodes 133 and 136 spaced apart from each other are formed on the contact layer 120b and the ohmic contact layer 120b.

이때, 이 단계에서 상기 각 화소영역(P) 내에 순차 적층된 상기 게이트 전극(115)과, 게이트 절연막(118)과, 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다. At this time, the semiconductor layer 120 including the gate electrode 115, the gate insulating layer 118, the active layer 120a, and the ohmic contact layer 120b that are sequentially stacked in the pixel regions P in this step. The source and drain electrodes 133 and 136 spaced apart from each other form a thin film transistor Tr that is a switching element.

그리고, 이러한 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성함과 동시에 상기 게이트 절연막(118) 위로 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)을 형성한다.In addition, the source and drain electrodes 133 and 136 are formed, and at the same time, a data line 130 is formed on the gate insulating layer 118 to cross the gate line (not shown) to define the pixel region P. do.

이때, 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 반도체층(120)을 1회의 마스크 공정을 통해 형성하게 됨으로서 상기 데이터 배선(130)의 하부에도 상기 액티브층(120a) 및 오믹콘택층(120b)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 1 및 제 2 더미패턴(121a, 121b)이 형성되지만, 이러한 데이터 배선(130) 하부에 형성되는 제 1 및 제 2 더미패턴(121a, 121b)은 상기 반도체층(120)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 각각 1회의 마스크 공정을 진행하여 형성하는 경우 생략될 수 있다.In this case, the source and drain electrodes 133 and 136 and the semiconductor layer 120 are formed through one mask process, so that the active layer 120a and the ohmic contact layer 120b are also disposed under the data line 130. The first and second dummy patterns 121a and 121b formed of the same material are formed, but the first and second dummy patterns 121a and 121b formed under the data line 130 are formed on the semiconductor layer 120. And the source and drain electrodes 133 and 136 may be omitted when the mask process is performed once.

그리고, 상기 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(133, 136) 위로 상기 기판(101) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나 또는 유기절연물질을 도포함으로서 보호층(140)을 형성한다. In addition, an inorganic insulating material, such as silicon oxide (SiO ₂ ) or silicon nitride (SiNx), is deposited on the entire surface of the substrate 101 on the data line 130 and the source and drain electrodes 133 and 136. The protective layer 140 is formed by coating the material.

이때, 상기 보호층(140)은 유기절연물질로 이루어져 평탄한 표면을 갖는 단일층 구조를 이루는 것을 일례로 나타내었지만, 상기 보호층(140)은 무기절연물질로 이루어진 제 1 보호층(미도시)과 이의 상부로 유기절연물질로 이루어져 평탄한 표면을 갖는 제 2 보호층(미도시)의 이중층 구조를 이룰 수도 있다. In this case, the protective layer 140 is made of an organic insulating material to form a single layer structure having a flat surface as an example, the protective layer 140 is a first protective layer (not shown) made of an inorganic insulating material and An upper portion thereof may be formed of an organic insulating material to form a double layer structure of a second protective layer (not shown) having a flat surface.

한편 상기 보호층(140)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(143)이 구비되고 있다.The protective layer 140 is provided with a drain contact hole 143 exposing the drain electrode 136 of the thin film transistor Tr.

다음, 상기 보호층(140) 위로 전면에 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 투명 도전성 물질층(미도시)을 형성하고 이를 패터닝함으로서 각 화소영역(P) 내에 화소전극(150)을 형성함으로서 어레이 기판(110)을 완성한다. Next, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is deposited on the entire surface of the protective layer 140 to form a transparent conductive material layer (not shown). By forming the pixel electrode 150 in each pixel region P, the array substrate 110 is completed.

한편, 컬러필터 기판(160)의 경우, 투명한 절연재질로 이루어진 제 2 기판상에 광 흡수율이 우수한 물질 일례로 블랙 레진을 도포하여 블랙 물질층(미도시)을 형성하고, 이를 패터닝함으로서 각 화소영역(P)의 경계 및 비표시영역에 대응하여 블랙매트릭스(164)를 형성한다. 이러한 블랙매트릭스(164)의 경우 표시영역을 테두리하는 제 2 블랙매트릭스(미도시)와 상기 제 2 블랙매트릭스(미도시)와 연결되며 각 화소영역(P)의 경계영역에 대응하여 격자형태를 갖는 제 1 블랙매트릭스(164a)로 구성된다. Meanwhile, in the case of the color filter substrate 160, a black material layer (not shown) is formed by applying black resin as an example of a material having excellent light absorption on a second substrate made of a transparent insulating material, and patterning each pixel region. The black matrix 164 is formed corresponding to the boundary of (P) and the non-display area. The black matrix 164 is connected to a second black matrix (not shown) bordering the display area and the second black matrix (not shown) and has a lattice shape corresponding to the boundary area of each pixel area P. FIG. It consists of the first black matrix 164a.

다음, 상기 블랙매트릭스(164) 위로 적, 녹, 청색 레지스트를 순차적으로 도포하여 각각 적, 녹, 청색 레지스트층(미도시)을 형성한 후 이를 각각 패터닝함으로서 최종적으로 각 화소영역(P) 별로 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴(167a, 167b, 167c)이 순차 반복하는 컬러필터층(167)을 형성한다.Next, red, green, and blue resist layers are sequentially applied onto the black matrix 164 to form red, green, and blue resist layers (not shown), and then patterned, respectively, to finally apply red, green, and blue resist layers. The color filter layers 167 are sequentially formed by repeating the green, blue color filter patterns 167a, 167b, and 167c.

이러한 컬러필터층(167)은 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(167a, 167b, 167c) 이외에 화이트 컬러필터 패턴(미도시)이 더욱 구비됨으로서 적, 녹, 청 및 화이트 컬러필터 패턴(167a, 167b, 167c, 미도시)으로 구성될 수도 있다.The color filter layer 167 is further provided with a white color filter pattern (not shown) in addition to the red, green, and blue color filter patterns 167a, 167b, and 167c, so that the red, green, blue, and white color filter patterns 167a, 167b, 167c, not shown).

그리고, 상기 컬러필터층(167) 위로 투명 도전성 물질을 증착하고 이를 패터닝하여 표시영역에 공통전극(170)을 형성함으로서 컬러필터 기판(160)이 완성된다.The color filter substrate 160 is completed by depositing and patterning a transparent conductive material on the color filter layer 167 to form a common electrode 170 in the display area.

한편, 전술한 바와같이 제조되는 어레이 기판(110) 및 컬러필터 기판(160)은 실질적으로 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치(101)를 이루기 위한 구성이 되며, 상기 화소전극(150)과 공통전극(170)의 형성 위치 및 형태를 달리함으로서 횡전계 모드 액정표시장치(도 4의 201) 또는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치(도 5의 301)의 구성을 이루도록 할 수도 있다.Meanwhile, the array substrate 110 and the color filter substrate 160 manufactured as described above are configured to substantially form the twisted nematic mode liquid crystal display 101, and the pixel electrode 150 and the common electrode ( By varying the formation position and shape of the 170, a configuration of the transverse electric field mode liquid crystal display (201 of FIG. 4) or the fringe field switching mode liquid crystal display (301 of FIG. 5) may be achieved.

즉, 횡전계 모드 액정표시장치(도 4의 201)의 경우, 도 4(횡전계 모드 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 단면도)에 도시한 바와같이, 어레이 기판(210)에 있어 화소전극(250) 하부의 구성은 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 110)과 동일하며, 상기 화소전극(250)은 각 화소영역(P) 내에서 다수의 바(bar) 형태를 가지며, 이러한 바(bar) 형태의 화소전극(250)과 이격하여 교대하는 형태로 바(bar) 형태의 공통전극(251)이 더욱 구비된다. That is, in the case of the transverse electric field mode liquid crystal display device (201 of FIG. 4), as shown in FIG. 4 (sectional view of one pixel area of the transverse electric field mode liquid crystal display device), the pixel electrode in the array substrate 210 is shown. The lower portion of the structure is the same as that of the array substrate 110 of FIG. 3 for the twisted nematic mode liquid crystal display, and the pixel electrode 250 has a plurality of bars in each pixel area P. FIG. The bar electrode may further include a common electrode 251 having a bar shape, which is alternately spaced apart from the pixel electrode 250 having a bar shape.

이 경우, 상기 다수의 바(bar) 형태의 공통전극(251)은 공통배선(미도시)과 연결된 구성을 이루며, 이러한 공통배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성된 구성을 이루게 된다.In this case, the plurality of bar-shaped common electrodes 251 are configured to be connected to a common wiring (not shown), and the common wiring (not shown) is spaced apart from the gate wiring (not shown) and is formed in parallel. It is a composition.

그리고, 이러한 구성을 갖는 횡전계 모드 액정표시장치용 어레이 기판(210)과 대향하여 위치하는 횡전계 모드 액정표시장치용 컬러필터 기판(260)에 있어서는 공통전극이 생략되며, 상기 컬러필터층(167) 상부에는 상기 공통전극을 대신하여 상기 컬러필터층(167)의 보호를 위해 평탄한 표면을 갖는 오버코트층(271)이 구비된다.The common electrode is omitted in the color filter substrate 260 for the transverse electric field mode liquid crystal display, which is disposed to face the array substrate 210 for the transverse electric field mode liquid crystal display having the above configuration. In place of the common electrode, an overcoat layer 271 having a flat surface is provided to protect the color filter layer 167.

한편, 프린지 필드 모드 액정표시장치(도 5의 301)의 경우, 도 5(프린지 필드 모드 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 단면도)를 참조하면, 어레이 기판(310)에 있어 상기 판 형태의 화소전극(150) 위로 절연층(354)을 개재하여 화상을 표시하는 표시영역 전면에 공통전극(356)이 더욱 구비되며, 이러한 공통전극(356)에는 각 화소영역(P)에 구비된 상기 화소전극(150)에 대응하여 바(bar) 형태의 개구(op)가 구비된 구성을 이루게 된다.Meanwhile, in the case of the fringe field mode liquid crystal display (301 of FIG. 5), referring to FIG. 5 (a cross-sectional view of one pixel region of the fringe field mode liquid crystal display), the plate substrate of the array substrate 310 may have the shape of the plate. A common electrode 356 is further provided on an entire surface of the display area displaying an image on the pixel electrode 150 through the insulating layer 354, and the common electrode 356 includes the pixels in each pixel area P. Corresponding to the electrode 150, a bar-shaped opening op is provided.

그리고 이러한 프린지 필드 모드 액정표시장치용 어레이 기판(310)에 대향하는 컬러필터 기판(360)은 상기 횡전계 모드 액정표시장치용 컬러필터 기판(도 4의 260)과 동일한 구성을 이룬다. The color filter substrate 360 facing the fringe field mode liquid crystal display array substrate 310 has the same configuration as the color filter substrate 260 of the transverse electric field mode liquid crystal display device.

전술한 바와같이 제조된 다양한 모드의 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 110, 도 4의 210, 도 5의 310)과 컬러필터 기판(도 3의 160, 도 4의 260, 도 5의 360)은 이들 두 기판((도 3의 110, 도 4의 210, 도 5의 310), (도 3의 160, 도 4의 260, 도 5의 360)) 사이에 액정층(180)을 개재하여 합착하기 이전에 상기 액정층(180)의 초기 배열 특성을 부여하기 위해 배향막(451)을 형성하는 공정을 진행하게 된다.
The array substrate (110 in FIG. 3, 210 in FIG. 4, 310 in FIG. 5) and the color filter substrate (160 in FIG. 3, 260 in FIG. 4, and 360 in FIG. 5) manufactured in various modes as described above. ) Is interposed between these two substrates (110 in FIG. 3, 210 in FIG. 4, 310 in FIG. 5) and (160 in FIG. 3, 260 in FIG. 4 and 360 in FIG. 5) through the liquid crystal layer 180. Prior to bonding, a process of forming the alignment layer 451 is performed to provide initial alignment characteristics of the liquid crystal layer 180.

이후에는 본 발명에 있어서 가장 특징적인 구성인 배향막 형성 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, the alignment film formation method which is the most characteristic structure in this invention is demonstrated.

배향막 형성 공정은 어레이 기판과 컬러필터 기판에 대해 각각 진행되는 것이며, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판은 이미 앞서 설명한 바와같은 구성을 가지므로, 어레이 기판 및 어레이 기판이라 지칭한 것으로 기판으로 통칭하며, 상기 기판 상에는 배향막을 제외한 구성요소는 도면에 나타내지 않았으며, 도면을 단순화하여 기판 상에 배향막 만을 도시하여 나타내었다.The alignment film forming process is performed for the array substrate and the color filter substrate, respectively, and since the array substrate and the color filter substrate have the same configuration as described above, collectively referred to as an array substrate and an array substrate, referred to as a substrate, the substrate Components other than the alignment layer are not illustrated in the drawings, and only the alignment layer is illustrated on the substrate by simplifying the drawings.

본 발명의 실시예에 따른 배향막의 형성 방법은 크게 전사판이 장착된 인쇄 장치를 이용하여 기판 상의 표시영역에 대응하여 액상의 배향막을 형성하고 경화시키는 단계와, 표시영역별로 형성된 배향막에 대해 불필요한 부분 또는 마지널 현상에 의해 타영역 대비 두꺼운 두께를 가지며 형성된 배향막의 가장자리 부분의 소정폭에 대해 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 제거하는 단계로 진행되는 것이 특징이다. The method of forming an alignment layer according to an embodiment of the present invention comprises forming and curing a liquid alignment layer corresponding to a display area on a substrate by using a printing apparatus largely equipped with a transfer plate, and unnecessary portions of the alignment layer formed for each display area or It is characterized in that the step of selectively irradiating and removing the laser beam with respect to a predetermined width of the edge portion of the formed alignment film having a thickness thicker than other regions by the last phenomenon.

도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시예에 따른 배향막을 형성하는 단계별 공정 단면도이다. 6A through 6C are step-by-step process cross-sectional views of forming an alignment layer according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 6a에 도시한 바와같이, 앞서 설명한 구성요소를 구비한 (어레이 또는 컬러필터)기판(440)을 전사판(430)이 장착된 배향막 인쇄 장치(410)의 스테이지(420) 상에 안착시킨다.First, as shown in FIG. 6A, the (array or color filter) substrate 440 having the aforementioned components is seated on the stage 420 of the alignment film printing apparatus 410 on which the transfer plate 430 is mounted. Let's do it.

이때, 상기 배향막 인쇄 장치(410)는 일 방향으로 왕복 운동하는 인쇄 스테이지(420)와, 상기 인쇄 스테이지(420)와 맞물려 회전하는 판동(416)과, 상기 판동(416) 표면에 장착된 전사판(430)과, 상기 전사판(430)에 배향액을 전사시키는 아니록스롤(414)과, 상기 아니록스롤(414)에 배향액을 고르게 발라주는 닥터롤(412)(또는 닥터 블레이드(미도시))와, 상기 아니록스롤(14)과 닥터롤(412)(또는 닥터 블레이드) 사이에 배향액을 공급하는 디스펜서(418)를 포함하여 구성된다. In this case, the alignment film printing apparatus 410 includes a printing stage 420 reciprocating in one direction, a plate 416 rotating in engagement with the printing stage 420, and a transfer plate mounted on a surface of the plate 416. 430, the anilox roll 414 for transferring the alignment liquid to the transfer plate 430, and the doctor roll 412 (or doctor blade (not shown) to evenly apply the alignment liquid to the anilox roll 414. ) And a dispenser 418 for supplying an alignment liquid between the anilox roll 14 and the doctor roll 412 (or the doctor blade).

상기 인쇄 스테이지(420) 상에 상기 기판(440)이 안착되면 상기 인쇄 스테이지(420)가 일 방향으로 균일한 속도로 이동하게 하며, 이때, 상기 인쇄 스테이지(420)와 맞물려 있는 상기 판동(416)이 회전하면서 상기 판동(416)상에 장착된 상기 전사판(430)이 상기 인쇄 스테이지(420) 상에 안착된 상기 기판(440)의 표면과 접촉하면서 상기 전사판(430)에 고르게 발라진 배향액을 상기 기판(440)의 표면으로 전사시키게 된다.When the substrate 440 is seated on the printing stage 420, the printing stage 420 moves at a uniform speed in one direction. In this case, the plate 416 engaged with the printing stage 420. The rotation liquid evenly spread on the transfer plate 430 while the transfer plate 430 mounted on the plate 416 contacts the surface of the substrate 440 seated on the printing stage 420 while rotating. Is transferred to the surface of the substrate 440.

이러한 과정에 의해 상기 기판(440) 상에는 소정의 점도를 갖는 액체 상태의 배향막(450)이 형성된다.By this process, the alignment layer 450 in the liquid state having a predetermined viscosity is formed on the substrate 440.

한편, 액정표시장치의 제조에 있어서 단위 시간당 생산성을 향상시키기 위해 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판은 시중에 판매되고 있는 하나의 표시영역을 갖는 액정표시장치 정도의 크기를 갖는 것이 아니라, 도 7(본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 또는 컬러필터 기판 제조에 사용되는 마더 기판의 평면도)에 도시한 바와같이 하나의 마더 기판(mother substrate)이라 정의되는 기판(440)에 다수의 액티브 영역(AA)이 정의되며, 이러한 다수의 액티브 영역(AA)이 정의된 마더 기판(440)에 대해 어레이 기판 또는 컬러피터 기판에 구비되어야 할 구성요소 예를들면 박막트랜지스터, 화소전극, 공통전극, 블랙매트릭스, 컬러필터층, 오버코트층를 선택적으로 구성한 후, 상기 액티브 영역(AA)이 대응되도록 합착하고, 이후 상기 액티브 영역(AA) 단위로 절단함으로서 하나의 단위 액정표시장치를 이루게 된다.Meanwhile, in order to improve productivity per unit time in manufacturing a liquid crystal display device, the array substrate and the color filter substrate do not have the size of a liquid crystal display device having one display area on the market. A plurality of active regions on the substrate 440, which is defined as one mother substrate, as shown in an array substrate or a mother substrate used for manufacturing a color filter substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. (AA) is defined, and the components to be provided in the array substrate or the color Peter substrate with respect to the mother substrate 440 in which the plurality of active regions AA are defined, for example, a thin film transistor, a pixel electrode, a common electrode, and a black After selectively configuring a matrix, a color filter layer, and an overcoat layer, the active area AA may be bonded to correspond to each other, and then the active area AA ends. By cutting upward, one unit liquid crystal display device is formed.

이러한 각 액티브 영역(AA)은 실질적으로 화상을 표시하는 표시영역(DA)과 상기 표시영역(DA) 외측으로 비표시영역(NA)으로 구성된다. Each of these active areas AA is substantially composed of a display area DA displaying an image and a non-display area NA outside the display area DA.

이때, 각 표시영역(DA) 주변에 위치하는 비표시영역(NA) 중 일부에 대해서는 액정표시장치 구동을 위한 구동회로를 포함하는 인쇄회로기판(미도시)과 전기적 연결을 위한 패드부(미도시)가 구비된다. In this case, a portion of the non-display area NA positioned around each display area DA may include a pad part (not shown) for electrical connection with a printed circuit board (not shown) including a driving circuit for driving a liquid crystal display device. ) Is provided.

따라서, 도 6a 및 도 7을 참조하면, 상기 배향막 인쇄 장치(410)를 통해 상기 기판(440) 상에 전사되는 액상의 배향막(450)은 상기 기판(440)에 정의된 다수의 각 액티브 영역(AA) 더욱 정확히는 각 액티브 영역(AA) 중 표시영역(DA) 전면과 패드부(미도시)를 제외한 비표시영역(NA) 일부에 대응하여 형성된다.Therefore, referring to FIGS. 6A and 7, the liquid alignment film 450 transferred onto the substrate 440 through the alignment film printing apparatus 410 may include a plurality of active regions defined in the substrate 440. AA) More precisely, each of the active areas AA is formed to correspond to a portion of the non-display area NA except for the entire surface of the display area DA and the pad part (not shown).

도면(도 7 참조)에 있어서는 상기 기판(440) 상에 4개의 액티브 영역(AA)이 정의된 것을 일례로 나타내었다.In FIG. 7, four active regions AA are defined on the substrate 440 as an example.

한편, 상기 기판(440) 상에서 각각 하나의 단위 액정표시장치를 구성 할 상기 액티브 영역(AA)은 그 각각이 이격하며 배치될 수도 있고, 또는 상기 액티브 영역(AA)은 일 방향으로는 이격간격이 거의없이 배치되고 상기 일 방향과 수직한 타 방향으로는 일정간격 이격하며 배치되는 구성을 이룰 수도 있다.On the other hand, the active area AA, which will constitute one unit liquid crystal display device on the substrate 440, may be spaced apart from each other, or the active area AA may be spaced apart in one direction. It may be configured to be arranged to be spaced apart at regular intervals in the other direction perpendicular to the one direction and disposed almost.

따라서, 도 8a(본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성법에 의해 배향막이 형성된 형태를 나타낸 평면도)을 참조하며, 상기 기판(440) 상에 액티브 영역(AA)이 각각 이격하며 형성되는 경우, 상기 배향막 인쇄 장치(410)를 통해 전사되는 액상의 배향막(450)은 각 액티브 영역(AA) 별로 이격하며 형성되지만, 도 8b(본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성법에 의해 배향막이 형성된 형태를 나타낸 평면도)를 참조하면, 일 방향으로 액티브 영역(AA)이 이격이 거의없이 배치된 경우, 상기 액상의 배향막(450) 또한 상기 일 방향으로는 이격간격 없이 이웃하는 액티브 영역(AA)간 연결되며 형성되고, 타 방향으로만 각 액티브 영역(AA)별로 이격간격을 가지며 형성된다. Therefore, referring to FIG. 8A (a plan view showing a form in which the alignment layer is formed by the alignment layer formation method according to the embodiment of the present invention), and when the active regions AA are formed on the substrate 440, the alignment layers are spaced apart from each other. Although the liquid alignment film 450 transferred through the printing apparatus 410 is formed spaced apart from each active area AA, FIG. 8B (a plan view showing a form in which the alignment film is formed by the alignment film formation method according to the embodiment of the present invention). Referring to FIG. 2, when the active region AA is disposed in one direction with little spacing, the liquid crystal alignment layer 450 is also formed to be connected between adjacent active regions AA without a separation interval in the one direction. It is formed with a spaced interval for each active area AA only in the other direction.

다음, 도 6b 및 도 7에 도시한 바와같이, 상기 배향막 인쇄 장치(도 6a의 410)를 통해 전사되며 각 액티브 영역(AA)에 대응하여 형성된 액상의 배향막(도 6a의 450)에 대해 열처리를 실시하여 수분(또는 용매)을 제거하는 동시에 경화시킨다.Next, as shown in FIGS. 6B and 7, heat treatment is performed on the liquid alignment film (450 in FIG. 6A), which is transferred through the alignment film printing apparatus (410 of FIG. 6A) and formed corresponding to each active region AA. To remove moisture (or solvent) and to cure at the same time.

이렇게 열처리에 의해 경화된 배향막(451)은 상기 배향막 인쇄 장치(도 6a의 410)를 이용하여 전사되어 형성된 특성 상 마지널 현상에 의해 각 액티브 영역(AA)의 가장자리 부분(451b)은 각 액티브 영역(AA)의 중앙부(451a) 대비 두꺼운 두께를 갖게 된다.In this manner, the alignment film 451 cured by the heat treatment is transferred by using the alignment film printing apparatus 410 of FIG. 6A. It has a thicker thickness than the central portion 451a of AA.

이러한 위치별로 두께차를 갖는 배향막(451)이 형성된 기판(440)은 러빙 공정을 진행하게 되면 러빙포 등이 두꺼운 두께로 형성된 상기 배향막 부분(451b)에 의해 손상되며, 이러한 손상된 러빙포에 의해 상기 배향막(451) 내의 고분자 사슬(미도시)을 일 방향으로 정렬되지 않고 방향성을 달리하게 됨으로서 불량을 야기시키는 요인이 된다. The substrate 440 on which the alignment layer 451 having the thickness difference is formed at each of these positions is damaged by the alignment layer portion 451b having a thick thickness of a rubbing cloth or the like when the rubbing process is performed. The polymer chains (not shown) in the alignment layer 451 are not aligned in one direction and thus have different orientations, which causes a defect.

그리고, 상기 전사판(도 6a의 430)을 구비한 상기 배향막 인쇄 장치(도 6a의 410)에 의해 전사되어 기판(440)상의 각 액티브 영역(AA)에 대응하여 형성된 후 경화된 배향막(451) 특성 상 오차 범위가 수 내지 십 수 ㎛ 되며, 각 액티브 영역(AA) 내의 표시영역(DA)에는 반드시 배향막(451)이 구비되어야 하므로 이러한 오차 범위를 감안하여 배향막(451)을 기판(440) 상에 전사시켜 형성해야 하므로 실질적으로 배향막(451)이 형성되지 않아야 할 부분 일례로 패드부(미도시)까지 형성될 수 있다.Then, the alignment film 451 which is transferred by the alignment film printing apparatus (410 of FIG. 6A) having the transfer plate (430 of FIG. 6A) and formed to correspond to each active region AA on the substrate 440, is cured. In view of the error range, the alignment layer 451 is formed on the substrate 440 in view of the error range because the error range is several to several tens of micrometers and the display area DA in each active area AA must be provided. Since the alignment layer 451 is not to be formed, the pad portion (not shown) may be formed.

따라서 상기 배향막 인쇄 장치(도 6a의 410)를 통해 기판(440)상의 배향막(451) 형성은 전술한 오차 범위를 감안해야 하므로 각 액티브 영역(AA)의 표시영역(DA) 외측에 구비된 비표시영역(NA)의 폭은 상기 오차 범위만큼 더 큰 폭을 갖도록 해야 하므로 네로우 베젤 구현에 문제가 된다. Therefore, the formation of the alignment layer 451 on the substrate 440 through the alignment layer printing apparatus 410 of FIG. 6A should take into account the above-described error range. Therefore, the non-display provided outside the display area DA of each active area AA is considered. Since the width of the area NA should be wider than the error range, there is a problem in implementing the narrow bezel.

따라서, 본 발명에 따른 배향막 형성방법에 있어서는 전술한 배향막 인쇄 장치(도 6a의 410)를 이용하여 기판(440) 상의 액티브 영역(AA)별로 배향막(451)을 형성함에 기인하는 문제를 해결하기 위해 후 공정으로서 특정 파장대 및 특정 에너지 밀도를 갖는 레이저 빔 조사 공정을 더욱 진행하는 것이 특징이다.Accordingly, in the alignment film forming method according to the present invention, in order to solve the problem caused by forming the alignment film 451 for each active area AA on the substrate 440 by using the alignment film printing apparatus 410 of FIG. 6A described above. As a post process, the laser beam irradiation process having a specific wavelength band and specific energy density is further carried out.

이때, 도 6c를 참조하면, 상기 레이저 빔 조사 공정에 이용되는 상기 레이저 빔 조사장치(460)는 플루오르화 클립톤(KrF)을 반응 가스로 하여 248nm 파장의 펄스 파 형태의 레이저 빔(LB) 조사가 가능한 엑시머 레이저 장치가 되는 것이 특징이다.In this case, referring to FIG. 6C, the laser beam irradiation apparatus 460 used in the laser beam irradiation process irradiates a pulse wave-shaped laser beam LB having a wavelength of 248 nm using a fluoride clipton (KrF) as a reaction gas. It is characterized by being an excimer laser device.

그리고, 이러한 248nm 파장을 갖는 펄스 파 형태의 레이저 빔(LB)을 조사하는 레이저 빔 조사장치(460)를 통해 조사되는 레이저 빔(LB)의 단위 면적당 에너지 밀도는 배향막(451) 만을 제거하는 경우 200 내지 700 mJ/㎠인 것이 바람직하다. The energy density per unit area of the laser beam LB emitted through the laser beam irradiator 460 irradiating the pulse wave laser beam LB having the wavelength of 248 nm is 200 when only the alignment layer 451 is removed. It is preferable that it is to 700 mJ / cm 2.

이때, 상기 레이저 빔(LB)의 에너지 밀도를 전술한 범위내에서 적절히 조절함으로서 경화된 배향막(451)의 두께를 줄이거나 또는 배향막(451)만을 선택적으로 제거할 수도 있으며, 또는 배향막(451)과 더불어 이의 하부에 위치하는 물질층 예를들면 컬러필터 기판에 구비되는 오버코트층 또는(및) 블랙매트릭스를 함께 제거할 수도 있다.In this case, the energy density of the laser beam LB may be appropriately adjusted within the above-described range to reduce the thickness of the cured alignment layer 451 or to selectively remove only the alignment layer 451, or the alignment layer 451. In addition, it is also possible to remove the overcoat layer or (and) the black matrix provided on the material layer, for example, the color filter substrate.

이렇게 배향막(451)과 더불어 오버코트층 또는(및) 블랙매트릭스를 함께 제거하기 위해서는 상기 레이저 빔 조사장치(460)의 에너지 밀도는 1000 내지 10000 mJ/㎠ 정도가 되는 것이 바람직하다. In order to remove the overcoat layer and / or the black matrix together with the alignment layer 451, the energy density of the laser beam irradiator 460 is preferably about 1000 to 10,000 mJ / cm 2.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법에 있어 또 다른 특징적인 것으로, 상기 배향막(451)이 형성된 기판(440) 상에 상기 레이저 빔 조사장치(460)를 이용한 레이저 빔(LB)) 조사 시 석션 장치(470)가 상기 레이저 빔 조사장치(460)와 더불어 위치하여 레이저 빔(LB)이 조사되어 소각되는 배향막(451)이 제거될 시 발생되는 소각된 물질 자체(452) 및 소각 시 발생되는 기화 잔유물(미도시)을 흡입시키는 것이 특징이다.At this time, another characteristic of the alignment film forming method according to an embodiment of the present invention, the laser beam (LB) irradiation using the laser beam irradiation apparatus 460 on the substrate 440 on which the alignment film 451 is formed. The incineration material 470 is disposed together with the laser beam irradiator 460 to generate the incinerated material 452 and the incinerated material generated when the alignment layer 451 that is incinerated by the laser beam LB is removed. It is characterized by inhaling the vaporized residue (not shown).

즉, 상기 기판(440) 상의 상기 레이저 빔(LB)이 조사되는 부분과 인접하여 상기 석션 장치(470)의 흡입구(475)가 위치함으로서 소각에 의해 제거되는 배향막(또는 배향막 하부에 위치하는 물질층) 소각 물질(452) 및 소각에 의해 발생되는 기화 잔유물(미도시)을 흡입함으로서 이물 발생을 억제하며, 이러한 소각된 물질(452) 발생으로 추가 진행해야할 기판(440)의 세정공정을 생략할 수 있는 것이 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법의 또 다른 특징이 되고 있다. That is, an alignment layer (or a material layer positioned below the alignment layer) that is removed by incineration because the suction port 475 of the suction device 470 is positioned adjacent to the portion where the laser beam LB is irradiated on the substrate 440. Inhaling the incineration material 452 and vaporized residue (not shown) generated by incineration suppresses the generation of foreign substances, and the cleaning process of the substrate 440 to be further progressed due to the generation of such incinerated material 452 can be omitted. It is another feature of the alignment film forming method according to the embodiment of the present invention.

이때, 상기 석션 장치(470)는 레이저 빔 조사에 의해 소각 물질만을 흡입하는 기능만을 가질 수도 있고, 또는 상기 소각 물질의 효과적인 제거를 위해 배향막에 영향을 주지 않는 가스 일례로 질소(N2) 또는 산소(O2) 가스를 블로잉하는 기능을 더 구비될 수도 있다. In this case, the suction device 470 may have only a function of sucking only the incineration material by laser beam irradiation, or nitrogen (N2) or oxygen (for example, a gas that does not affect the alignment layer for effective removal of the incineration material). O2) may be further provided with a function of blowing the gas.

즉, 도 9(본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법에 사용되는 석션 장치에 대한 개략적인 단면도)에 도시한 바와같이 상기 석션 장치(470)의 흡입구(475)는 이중 구성을 이루며, 그 중앙부에 대해서는 질소 또는 산소를 기판 위로 블로잉하는 가스 배출영역(472)이 구비되며, 상기 가스 배출영역(472)을 감싸며 소각 물질을 흡입하여 빨아들이는 흡입영역(474)의 구성을 가질 수도 있다.That is, as shown in FIG. 9 (Schematic cross-sectional view of the suction device used in the alignment film forming method according to an embodiment of the present invention), the suction port 475 of the suction device 470 is a dual configuration, the central portion For example, a gas discharge region 472 for blowing nitrogen or oxygen onto the substrate may be provided, and may have a configuration of the suction region 474 surrounding the gas discharge region 472 and sucking and sucking incineration material.

레이저 빔 조사에 의해 배향막 등의 소각되는 경우, 기판(440)에 흡착된 상태를 유지할 수도 있으며, 이 경우 석션장치(470)의 흡입에 의해서만은 소각 물질(452)이 잘 제거되지 않을 수도 있다. When the alignment film or the like is incinerated by laser beam irradiation, the state in which the alignment film is incinerated may be maintained. In this case, the incineration material 452 may not be removed well only by suction of the suction device 470.

따라서, 이 경우 전술한 바와 같은 흡입영역(474)과 가스 배출영역(472)을 구비한 석션 장치(470)를 이용하여 가스 배출영역(472)에 의해 산소 또는 질소 가스가 강하게 분출되어 상기 기판(440)에 흡착된 소각 물질(452)을 상기 기판(440) 표면으로부터 분리시키고, 상기 가스 배출영역(472) 주변에 위치한 상기 흡입영역(474)을 통해 흡입되어 상기 기판(440)상에서 제거 할 수 있다. Therefore, in this case, by using the suction device 470 having the suction area 474 and the gas discharge area 472 as described above, oxygen or nitrogen gas is strongly blown out by the gas discharge area 472 to form the substrate ( The incineration material 452 adsorbed on the 440 may be separated from the surface of the substrate 440 and sucked through the suction region 474 located around the gas discharge region 472 to be removed on the substrate 440. have.

이때, 상기 석션장치(470)에는 상기 흡입영역(474)과 연결되어 배기 배관(478)이 더욱 구비되며, 상기 기판(440)으로부터 흡입된 소각 물질(452) 및 기화 잔유물 처리를 위한 특정 장치 또는 특정 장소로 배출시키게 된다. At this time, the suction device 470 is further connected to the suction region 474 and further provided with an exhaust pipe 478, a specific device for processing the incineration material 452 and vaporized residues sucked from the substrate 440 or To be discharged to a specific location.

한편, 이렇게 석션 장치(470)를 이용하여 소각 물질(452) 및 기화 잔유물을 기판으로부터 제거하는 것은 레이저 빔(LB) 조사에 의해 발생되는 소각물(452) 또는 기화 잔유물(미도시)은 추후 러빙 공정 진행 시 파티클로 작용하여 상기 배향막(451) 표면에 스크래치 등을 발생시켜 배향막(451) 표면을 손상시킬 수 있으므로 이를 억제하기 위함이다.On the other hand, the removal of the incineration material 452 and the vaporized residue from the substrate using the suction device 470 is rubbing the incineration 452 or vaporized residue (not shown) generated by the laser beam (LB) irradiation later This is to suppress the surface of the alignment layer 451 by acting as a particle during the process to cause scratches on the surface of the alignment layer 451.

한편, 이러한 레이저 조사 장치(460)를 이용한 레이저 빔(LB)의 조사는 하나의 레이저 조사장치(460)에 의해 1회 이루어지거나, 또는 하나 이상의 다수의 레이저 조사장치(460)가 구비되어 2회 이상 다수 이루어질 수 있다. On the other hand, the irradiation of the laser beam (LB) using the laser irradiation device 460 is made by one laser irradiation device 460, or one or more laser irradiation device 460 is provided twice More than one can be made.

상기 기판(440) 상에서 상기 배향막(451) 자체만을 제거하거나 두께를 낮추는 경우 200 내지 600 mJ/㎠ 정도의 에너지 밀도를 갖는 레이저 빔(LB) 조사는 1회 진행하는 것이 바람직하며, 도 10(본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법을 나타낸 단면도로서 블랙매트릭스와 오버코트층 및 배향막이 구비된 컬러필터 기판에 대해 배향막과 오버코트층 및 블랙매트릭스를 모두 제거하는 것을 나타낸 도면)에 도시한 바와같이 배향막(451)과 더불어 이의 하부에 위치하는 타 물질층 예를들면 오버코트층(171) 또는(및) 제 2 블랙매트릭스(164b)를 더 제거하는 경우 레이저 빔(LB) 조사는 그 단위 면적당 에너지 밀도를 달리하여 2회 이상 진행하는 것이 바람직함을 실험적으로 알 수 있었다.When only the alignment layer 451 itself is removed or the thickness thereof is reduced on the substrate 440, the laser beam LB irradiation having an energy density of about 200 to 600 mJ / cm 2 is preferably performed once. As a cross-sectional view showing an alignment film forming method according to an embodiment of the present invention, an alignment film (as shown in FIG. 7) showing that the alignment film, the overcoat layer, and the black matrix are removed from the color filter substrate provided with the black matrix, the overcoat layer, and the alignment film). In addition to 451 and other material layers located below it, for example, the overcoat layer 171 or (and) the second black matrix 164b is further removed, the laser beam LB irradiation is different in energy density per unit area. It was found experimentally that it is preferable to proceed two or more times.

아래 표 1은 각각 어레이 기판과 컬러필터 기판에 대해 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔 조사 시 제거되는 물질층 및 이에 조사되는 레이저 빔의 적정 에너지 밀도 범위를 나타낸 것이다. 이때, 상기 배향막은 일반적인 액정표시장치의 어레이 기판 및 컬러필터 기판에 형성되는 두께인 700Å ± 100Å 을 기준으로 한 것이다.Table 1 below shows the material layer removed when the laser beam is irradiated through the laser beam irradiation apparatus for the array substrate and the color filter substrate, respectively, and an appropriate energy density range of the laser beam irradiated thereto. In this case, the alignment layer is based on 700 μs ± 100 μs, which is a thickness formed on an array substrate and a color filter substrate of a general liquid crystal display.

기판 종류Board Type 제거 물질층Removal material layer 적정 에너지 밀도(mJ/㎠)Proper Energy Density (mJ / ㎠) 비고Remarks 컬러필터 기판Color filter substrate PIPI 200 ~ 600200 to 600 PI+OCPI + OC 1000 ~ 60001000 to 6000 OC 17000Å 기준OC 17000Å standard PI+OC+BMPI + OC + BM 2000 ~ 100002000 to 10000 어레이 기판Array board PIPI 200 ~ 600200 to 600 평탄화층 있는 경우With flattening layer PIPI 200 ~ 700200 to 700 평탄화층 없는 경우Without planarization layer

(PI : 배향막, OC : 오버코트층, BM : 블랙매트릭스)(PI: alignment film, OC: overcoat layer, BM: black matrix)

이러한 표 1을 참고할 때, 레이저 조사 장치를 이용하여 기판 상에서 배향막 만을 제거하는 경우 조사되는 레이저 빔은 200 내지 600 mJ/㎠ 정도의 에너지 밀도인 것이 바람직함을 알 수 있으며, 배향막과 더불어 오버코트층까지 함께 제거하기 위해서는 1000 내지 6000 mJ/㎠ 정도의 에너지 밀도인 것이 바람직함을 알 수 있다.Referring to Table 1, when only the alignment layer is removed from the substrate using a laser irradiation apparatus, it is understood that the irradiated laser beam is preferably an energy density of about 200 to 600 mJ / cm 2, up to the overcoat layer together with the alignment layer. It can be seen that the energy density of about 1000 to 6000 mJ / cm 2 in order to remove together.

또한, 컬러필터 기판에 있어 배향막과 오버코트층과 더불어 블랙 레진으로 이루어진 블랙매트릭스까지 함께 제거하기 위해서는 2000 내지 10000 mJ/㎠ 정도의 에너지 밀도를 갖는 레이저 빔이 조사되어야 함을 알 수 있다.In addition, it can be seen that a laser beam having an energy density of about 2000 to 10000 mJ / cm 2 should be irradiated in order to remove the black matrix composed of black resin together with the alignment layer and the overcoat layer in the color filter substrate.

한편, 전술한 바와같이, 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 기판상의 불필요한 부분에 형성된 배향막 일례로 마지널 현상에 의해 타 영역 대비 두껍게 형성된 배향막 부분 또는 전사판의 전사 오차를 고려하여 크게 형성된 배향막의 마진 부분을 제거하게 되면 타 영역 대비 두꺼운 두께를 갖는 부분이 제거됨으로서 배향막은 각 액티브영역 내에서 균일한 두께를 갖게 되므로 배향막 두께 불균일에 기인하는 표시품질 저하를 억제하는 효과가 있으며, 나아가 두껍게 형성된 배향막에 의한 러빙 포의 손상을 억제할 수 있으므로 러빙 불량을 억제하는 효과를 갖는다.On the other hand, as described above, an alignment film formed on an unnecessary portion on the substrate by irradiating a laser beam through a laser beam irradiation apparatus, for example, largely formed in consideration of the transfer error of the alignment film portion or transfer plate formed thicker than the other region by the last phenomenon. When the margin portion of the alignment layer is removed, the portion having a thicker thickness than that of other regions is removed, so that the alignment layer has a uniform thickness in each active region, thereby reducing the display quality deterioration due to the thickness variation of the alignment layer. Since the damage of the rubbing cloth by the formed alignment film can be suppressed, it has an effect which suppresses a rubbing defect.

또한, 전사판에 의한 오차를 감안한 마진 부분이 제거됨으로서 각 액티브 영역 내의 비표시영역의 폭을 줄일 수 있으므로 네로우 베젤 구현이 가능한 효과를 갖는다.In addition, since the margin part considering the error due to the transfer plate is removed, the width of the non-display area in each active area can be reduced, so that a narrow bezel can be realized.

또한, 본 발명에 실시예에 따른 배향막 형성 방법에 있어 도 10 및 도 11(본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성방법을 적용시켜 배향막과 오버코트층 및 블랙매트릭스를 모두 제거한 컬러필터 기판을 구비한 액정표시장치에 대한 단면도)를 참조하면, 배향막(461)과 더불어 이의 하부에 위치하는 오버코트층(271) 또는(및) 블랙매트릭스(164) 더욱 정확히는 각 액티브 영역(AA) 내에서 표시영역(DA)을 테두리하며 형성된 제 2 블랙매트릭스(164b)를 함께 제거하는 경우, 상기 컬러필터 기판(260)에는 소정폭을 갖는 홈(hm)이 구현되며, 이러한 홈(hm)에 접착제인 실란트(290)를 시린지(미도시)를 통해 도포하고 어레이 기판(210)과 합착시키게 되면 실란트(290)의 접착력이 향상되며 실란트(290)의 폭을 상기 홈(hm)을 형성하지 않는 액정표시장치의 경우 보다 작게 형성할 수 있으므로 실란트(290) 형성을 위한 비표시영역(NA)의 폭을 더욱 작게 할 수 있으므로 더욱더 네로우 베젤을 구현할 수 있는 효과가 있다.10 and 11 (liquid crystal having a color filter substrate in which both the alignment layer, the overcoat layer, and the black matrix are removed by applying the alignment layer formation method according to the embodiment of the present invention) Referring to the cross-sectional view of the display device), the display area DA in the active area AA, more precisely, the alignment layer 461 and the overcoat layer 271 or (and) the black matrix 164 disposed thereunder. In the case of removing the second black matrix 164b formed at the same time, a groove hm having a predetermined width is formed in the color filter substrate 260, and the sealant 290, which is an adhesive in the groove hm, is formed. When applied through a syringe (not shown) and bonded to the array substrate 210, the adhesion of the sealant 290 is improved and the width of the sealant 290 is smaller than that of the liquid crystal display device which does not form the groove hm. Can form Since there is an effect that it is possible to implement more and more narrow bezel can be made smaller the width of the non-display area (NA) for the sealant 290 is formed.

즉, 실란트(290)는 기판(162) 자체 표면과의 접착력이 배향막(461), 오버코트층(271) 또는 블랙매트릭스(164)와의 접착력보다 우수하므로 상기 배향막(461)과 더불어 오버코트층(171) 또는(및) 블랙매트릭스(164)가 제거되는 경우 상기 실란트(290)는 기판(162) 표면과 접촉하게 되므로 접착력이 향상될 수 있다.That is, since the sealant 290 has better adhesion to the surface of the substrate 162 itself than the alignment layer 461, the overcoat layer 271, or the black matrix 164, the sealant 290 together with the alignment layer 461 and the overcoat layer 171. Alternatively, when the black matrix 164 is removed, the sealant 290 comes into contact with the surface of the substrate 162, thereby improving adhesion.

나아가 일반적인 액정표시장치 제조 시 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 홈 형성없이 시린지를 통해 실란트를 도포하고 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하게 되면 상기 실란트는 퍼지게 되므로 그 폭은 최소 600 내지 1200㎛ 정도가 된다.Furthermore, in the manufacture of a general liquid crystal display device, when a sealant is applied through a syringe without forming a groove between an array substrate and a color filter substrate, and the array substrate and the color filter substrate are bonded together, the sealant is spread, and the width thereof is at least 600 to 1200 μm. Becomes

하지만, 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법을 진행하여 레이저 조사장치(460)를 통해 레이저 빔(LB)을 조사함으로 통해 배향막(461)과 오버코트층(171) 또는(및) 블랙매트릭스(164)를 제거하여 홈(hm)을 형성하는 경우, 상기 홈(hm)은 레이저 빔(LB)의 폭 조절을 통해 100 내지 600㎛ 수준이 될 수 있으며, 이 경우 상기 실란트(290)는 상기 홈(hm)을 채우며 형성되므로 상기 홈(hm)은 실란트(290)의 댐 역할을 하여 퍼짐을 억제하게 된다.However, the alignment film 461 and the overcoat layer 171 or (and) the black matrix 164 by performing the alignment film forming method according to the embodiment of the present invention and irradiating the laser beam LB through the laser irradiation device 460. ) To form the groove (hm), the groove (hm) may be 100 to 600㎛ level by adjusting the width of the laser beam (LB), in this case the sealant 290 is the groove ( Since the groove hm is formed while filling the hm), the groove hm serves as a dam of the sealant 290 to suppress spreading.

따라서 이렇게 배향막(461)과 더불어 오버코트층(271) 또는(및) 제 2 블랙매트릭스(164b)가 제거되어 홈(hm)이 구비되는 경우, 상기 실란트(290)의 폭은 홈(hm)의 폭인 100 내지 600㎛ 정도가 되며, 이는 홈 없이 실란트만을 형성 시의 퍼짐이 발생한 실란트의 폭 대비 줄어들게 되므로 실란트(290) 형성을 위한 비표시영역(NA)의 폭을 줄일 수 있으므로 더욱더 네로우 베젤을 구현할 수 있는 효과를 갖는다. Therefore, when the overcoat layer 271 or the second black matrix 164b is removed together with the alignment layer 461 and the groove hm is provided, the width of the sealant 290 is the width of the groove hm. It is about 100 to 600㎛, which can reduce the width of the non-display area (NA) for forming the sealant 290 because the shrinkage is reduced compared to the width of the sealant in which only the sealant is formed without grooves, so that a narrow bezel can be realized. Has the effect.

한편, 상기 실란트(290)는 광 흡수율이 우수한 블랙 수지를 포함함으로서 블랙을 표시하는 실란트(290)인 것이 특징이다. 상기 실란트(290)가 형성되는 부분에는 제 2 블랙매트릭스(164b가 제거되었으므로 이 부분을 통해 빛샘이 발생될 수 있으므로 이를 방지하기 위함이다. On the other hand, the sealant 290 is characterized in that the sealant 290 that displays black by including a black resin excellent in light absorption. Since the second black matrix 164b is removed in the portion where the sealant 290 is formed, light leakage may be generated through this portion to prevent this.

한편, 도 6a 내지 도 6c를 통해 설명한 바와같이, 배향막 인쇄 장치(도 6a의 410)를 이용하여 기판(440)(어레이 및 컬러필터 기판(도 4의 210, 260)) 상에 배향막(450)(도 4에 있어서는 152 및 172로 도면 부호가 부여됨)을 형성하고, 이를 경화시킨 후, 후 공정을 진행하여 경화된 배향막(451)의 불필요한 부분에 대해 선택적으로 레이저 빔(LB)을 조사하며 석션을 진행함으로서 파티클 발생 없이 불필요한 부분의 배향막(461)을 제거하거나, 또는 마지널 현상에 의해 타 영역 대비 두껍게 형성된 부분의 두께를 저감시키는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 공정을 완료한 후에는, 도 3에 도시한 바와같이, 상기 어레이 기판(210)과 컬러필터 기판(260)을 이들 두 기판(210, 260) 최상부에 형성된 배향막(152, 172)을 서로 마주하도록 위치시킨 후, 이들 두 기판(210, 260) 중 어느 하나의 기판에 대해 그 테두리를 따라 실란트(미도시)를 도포하고, 상기 실란트(미도시)로 둘러싸인 내부에 액정층(180)을 재재시킨 상태에서 합착하여 패널 상대를 이루도록 하고, 이러한 패널을 상기 각 액티브영역(AA) 별로 절단함으로서 액정표시장치(201)를 완성한다. Meanwhile, as described with reference to FIGS. 6A to 6C, the alignment layer 450 is disposed on the substrate 440 (arrays and color filter substrates 210 and 260 of FIG. 4) using the alignment film printing apparatus 410 of FIG. 6A. (Indicated by reference numerals 152 and 172 in FIG. 4), and after curing, the process is subsequently performed to selectively irradiate a laser beam LB to an unnecessary portion of the cured alignment layer 451, and suction After the completion of the alignment film forming process according to the embodiment of the present invention to remove the unnecessary portion of the alignment film 461 without generating particles, or to reduce the thickness of the portion formed thicker than other regions by the last phenomenon, As shown in FIG. 3, the array substrate 210 and the color filter substrate 260 are positioned so that the alignment layers 152 and 172 formed on top of the two substrates 210 and 260 face each other. Any of (210, 260) A sealant (not shown) is applied to the substrate of the substrate, and the panel is bonded to form a panel counterpart in a state where the liquid crystal layer 180 is re-installed in an interior surrounded by the sealant (not shown). The liquid crystal display device 201 is completed by cutting the active area AA.

이때, 상기 컬러필터 기판(260) 내에 배향막(172)과 더불어 오버코트층(171) 및 블랙매트릭스(164)가 제거되어 홈(미도시)이 구비된 경우 상기 실란트(미도시)는 상기 홈(미도시)을 채우도록 도포함으로서 실란트 폭을 저감시키며 동시에 실란트의 접착력을 향상시킬 수 있다. In this case, when the overcoat layer 171 and the black matrix 164 are removed together with the alignment layer 172 in the color filter substrate 260 and the grooves are provided, the sealant (not shown) may be formed in the grooves (not shown). It is possible to reduce the sealant width by coating the filler to improve the adhesion of the sealant.

한편, 비교예에 따른 배향막 형성방법으로 배향막 인쇄장치를 이용하여 배향막을 액티브 영역에 대해서만 이격하는 형태로 형성하지 않고, 마더 기판 상에 액티브영역간 구분없이 슬릿 코팅 장치 또는 스핀 코팅 장치 등을 통해 전면에 배향막을 형성한 후, 상기 배향막 중 불필요한 부분에 대해서만 레이저 조사장치를 통해 제거할 수도 있지만, 이러한 비교예의 경우 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성방법 대비 레이저 빔 조사 영역이 상대적으로 매우 넓어지게 되므로 레이저 빔을 조사하는 후 공정 시간이 증가하는 문제가 발생된다.On the other hand, in the alignment film forming method according to the comparative example, the alignment film is not formed in the form of spaced apart from the active region only by using the alignment film printing apparatus, and is formed on the entire surface of the mother substrate through a slit coating apparatus or a spin coating apparatus without distinction between active regions. After forming the alignment layer, only an unnecessary portion of the alignment layer may be removed through the laser irradiation apparatus. However, in this comparative example, the laser beam irradiation area becomes relatively wider than the alignment layer forming method according to the embodiment of the present invention. The problem of increasing the processing time after irradiating the beam is caused.

특히, 이러한 비교예의 경우, 반드시 각 액티브 영역의 비표시영역 중 패드부에 대해서는 절연특성을 갖는 배향막을 반드시 제거해야 인쇄회로기판과 전기적 연결이 이루어지는데, 패드부에는 배향막 하부로 금속물질로 이루어진 패드전극이 형성된 구성을 이룸으로서 조사되는 레이저 빔을 반사시킴에 의해 배향막 자체만의 제거가 용이하기 않으며, 상기 배향막이 레이저 빔 조사에 의해 제거된다 하더라도 패드전극 자체가 레이저 빔에 의해 손상됨으로서 인쇄회로기판과 전기적 연결 시 신호 불량이 발생될 여지가 많다.Particularly, in this comparative example, the non-display area of each active area must remove an alignment layer having an insulating property for the pad part to be electrically connected to the printed circuit board. The pad part is formed of a metal material under the alignment layer. It is not easy to remove the alignment film itself by reflecting the laser beam irradiated by forming the electrode, and even if the alignment film is removed by laser beam irradiation, the pad electrode itself is damaged by the laser beam so that the printed circuit board There is a lot of possibility of signal defects during the electrical connection.

따라서, 전사판을 구비한 배향막 인쇄장치를 이용하여 마더 기판 상에서 각 액티브영역 별로 적어도 패드부에 대해서는 배향막이 형성되지 않는 형태로 배향막을 형성한 후, 특정 파장과 에너지 밀도를 갖는 레이저 빔 조사장치를 통해 펄스파 형태의 레이저 빔을 조사하며 동시에 석션을 실시함으로서 마지널 현상에 의해 두껍게 형성된 부분 또는 불필요한 부분 만을 선택적으로 제거하는 단계로 진행되는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 방법이 비교예에 따른 배향막 형성방법 대비 불량률 억제 및 제조 시간 단축면에서 더욱 효과적이라 할 것이다.Therefore, by using the alignment film printing apparatus having a transfer plate, the alignment film is formed on the mother substrate in such a manner that an alignment film is not formed for at least the pad portion of each active region, and then a laser beam irradiation apparatus having a specific wavelength and energy density is formed. The alignment film forming method according to the embodiment of the present invention proceeds to the step of selectively removing only the thickly formed portion or the unnecessary portion by the last phenomenon by irradiating a laser beam in the form of pulse wave through the suction at the same time. Compared to the alignment film forming method, it will be more effective in terms of suppression of defect rate and shortening of manufacturing time.

440 : 기판
451 : 배향막
460 : 레이저 조사장치
470 : 석션 장치
475 : 흡입구
AA : 액티브 영역
LB : 레이저 빔440: Substrate
451: alignment film
460: laser irradiation device
470: suction device
475: inlet
AA: active area
LB: Laser Beam

Claims

The non-display area excluding the entire surface of the display area and the pad part through an alignment film printing apparatus using a transfer plate for each active area on a substrate on which a plurality of active areas having a display area and a non-display area including pads are provided around the display area. Printing a liquid alignment film in correspondence with a part;
Curing the alignment film printed on the substrate;
The laser beam is irradiated to the edge portion of the non-display area, which is thicker than the center portion, among the cured alignment layers formed for each active region, and at the same time, a laser is provided by a suction device near the laser beam on the substrate. Inhaling and removing incineration substances and vaporized residues generated by beam irradiation
It includes, wherein the alignment film is irradiated laser beam is characterized in that the thickness is reduced or removed,
The suction port of the suction device has a dual configuration, and has a gas discharge area for blowing nitrogen or oxygen onto the substrate and a suction area for sucking and sucking incineration substances, surrounding the gas discharge area, with respect to a central portion thereof.
The portion irradiated with the laser beam through the laser irradiation device is removed along with the alignment layer and the overcoat layer located below or the overcoat layer and the black matrix together.
When the alignment layer and the overcoat layer are removed together, the energy density of the laser beam is 1000 to 6000 mJ / cm 2. When the black matrix is removed together with the alignment layer and the overcoat layer, the energy density of the laser beam is 2000 to 10000. An alignment film formation method which is mJ / cm <2>.

The method of claim 1,
The laser irradiation apparatus uses a fluoride clip tone (KrF) as a reaction gas, so that the wavelength band of the laser beam is 248 nm, and the laser beam has a pulsed wave form.

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The method of claim 2,
The substrate,
A color filter substrate including the black matrix, a color filter layer, and a common electrode in each of the active regions;
Or a color filter substrate including the black matrix, the color filter layer, and the overcoat layer in each of the active regions.

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The method of claim 1,
The portion irradiated with the laser beam through the laser irradiating apparatus is provided at least two times through the plurality of laser irradiating apparatuses when the overcoat layer alone or the overcoat layer and the black matrix are removed together with the alignment layer. An alignment film forming method characterized by irradiating a laser beam.

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A plurality of active regions having a display area and a non-display area having a pad portion are defined therein, an array substrate including a thin film transistor and a pixel electrode in each active region, and a color filter substrate including a color filter layer in each active region. Forming;
Printing a liquid alignment film corresponding to a portion of the non-display area except for the entire surface of the display area and the pad part through an alignment film printing apparatus using a transfer plate for each of the active areas on the array substrate and the color filter substrate;
Curing the alignment film printed on each of the array substrate and the color filter substrate;
A laser beam is irradiated to and removed from the edge portion of the non-display area, which is thicker than a center portion, among the cured alignment films formed for each active area on each of the array substrate and the color filter substrate, and simultaneously removed on the substrate. Sucking and removing incineration substances and vaporized residues generated by the laser beam irradiation through a suction device in the vicinity of the laser beam being irradiated;
Position the array substrate and the color filter substrate so that the alignment layers face each other, apply a sealant to each display region outside each active region, and bond the array substrate and the color filter substrate to each other through the liquid crystal layer inside the sealant. To achieve;
Cutting the panel by each active region
Including,
The suction port of the suction device has a dual configuration, and has a gas discharge area for blowing nitrogen or oxygen onto the substrate and a suction area for sucking and sucking incineration substances, surrounding the gas discharge area, with respect to a central portion thereof.
When only the alignment layer is removed or the thickness thereof is reduced by the laser beam irradiation, the energy density of the laser beam is 200 to 600 mJ / cm 2,
When the alignment layer and the overcoat layer are removed together by the laser beam irradiation, the energy density of the laser beam is 1000 to 6000 mJ / cm 2,
When the black matrix is removed together with the alignment layer and the overcoat layer by the laser beam irradiation, the energy density of the laser beam is 2000 to 10000 mJ / cm 2,
And the sealant is formed in a region where the overcoat layer is removed when the overcoat layer alone or the overcoat layer and the black matrix are removed together with the alignment layer.

The method of claim 9,
The laser irradiation apparatus uses a fluoride clip tone (KrF) as a reaction gas, so that the wavelength range of the laser beam is 248 nm, and the laser beam has a pulsed wave form.

The method of claim 10,
The color filter substrate includes a first black matrix having a lattice shape and a black matrix bordering the display area under the color filter layer and covering the color filter layer and the black matrix and an overcoat layer. ,
And the overcoat layer or the overcoat layer and the black matrix, which are positioned below the alignment layer, together with the alignment layer, are removed together with the laser irradiation apparatus.

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The method of claim 9,
And the sealant is a black sealant made of a black resin material.

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