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液晶表示装置の製造方法
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関する。なかでも、液晶表示装置の製造時間を減少させ、液晶表示装置の生産性を高める液晶表示装置の製造方法に関するものである。
一般的に、液晶表示装置は、他の種類の表示装置に比べて重さ及び体積が相対的に少ない長所を有する。しかし、液晶表示装置は、非常に複雑な製造工程を必要とする。
従来の方法では、液晶表示装置を製造するための第一工程は、第１の基板にＴＦＴ（Thin Film Transistor）ユニットセルを、第２の基板にカラーフィルタユニットセを、それぞれ製造する工程を含む。この第１工程は、特許文献１に詳しく開示されている。
液晶表示装置を製造するための弟２工程は、ラビング工程を含む。第２工程は、特許文献２に詳しく開示されている。ラビング工程は、パイル布などのラビング布により覆われたラビングローラを配向膜に密着させて回転させる。これによって、配向膜の表面には、液晶層の液晶分子をプリチルト（ｐｒｅ-ｔｉｌｔ）させるための配向溝（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｇｒｏｏｖｅ）が形成される
液晶表示装置を製造するための第３工程は、特許文献１に開示されている。第３工程は、ＴＦＴユニットセルが形成された基板及びカラーフィルタユニットセルが形成された基板が対向するように両基板を組み合わせるアセンブリ工程を含む。アセンブリされた第１基板及び弟２基板を“組立基板”という。アセンブリされたＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルを、一般的に“ＬＣＤユニットセル（ＬＣＤ ｕｎｉｔ ｃｅｌｌ）と言う。
液晶表示装置を製造するための第４の工程は、特許文献１に開示されている。第４工程は、組立基板からＬＣＤユニットセルを切断して分離する個別化工程を含む。組立基板から分離されたＬＣＤユニットセルを、ＬＣＤパネル（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌ）という。
液晶表示装置を製造するための第５工程は、組立基板から個別化されたＬＣＤパネルにテスト駆動信号を印加し、ＬＣＤパネルを検査する検査工程を含む。
液晶表示装置を製造するための第６工程は、良品ＬＣＤパネルのＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルの間に形成されたセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）に液晶を供給する液晶工程及びセルギャップを調節するセルギャップ調節工程を含む。
液晶表示装置を製造するための第７の工程は、ＬＣＤパネルに偏光板を取り付ける偏光板取付工程及びＬＣＤパネルに駆動モジュール（ｄｒｉｖｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）を設置するモジュール工程を含む。駆動モジュールが設置されたＬＣＤパネルを、ＬＣＤパネルアセンブリ（ＬＣＤ ｐａｎｅｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ）という。
従来、液晶表示装置製造工程においては、第１工程〜第７工程までの流れを保持しながら、各工程での工程不良及び工程誤謬を見つけ出し、各工程の改善を繰り返してきた。
しかし、従来の液晶表示装置を製造する工程はいくつかの欠陥を有している。代表的な問題点としては、第１工程ないし第３工程における工程進行速度と第４工程ないし第７工程における工程進行速度がお互いに違うことである。一般的に第１工程ないし第３工程においての進行速度が、第４工程ないし第７工程の工程速度より速いのである。
つまり、ＴＦＴユニットセル製造工程、カラーフィルタユニットセル製造工程、組立基板を形成する工程の進行速度は、切断工程、検査工程、液晶注入工程、セルギャップ調節工程、モジュール工程の進行速度より速いのである。
このようなことによって、第３工程を終了した組立基板は第４工程を進行するために一定の時間を待たざるを得ないことになる。工程待機時間が長くなればなるほど液晶表示装置の生産効率は減少する。
これを克服するために、第４工程ないし第７工程を行う工程設備を多く増設させる方法がある。しかし、この方法は、組立基板の工程待機時間を短縮させる反面、設備投資費用を大幅増加させるという問題点を発生させる。
従来、液晶表示装置を製造する方法における細部的な問題点は次のようである。
先ず、第１の問題点は、液晶を配向させるためのラビング工程を行う過程で生じる。従来のラビング工程では、パイル布などのラビング布で配向膜を擦ることによって液晶を配向するための配向溝を形成する。しかし、従来のラビング工程は、配向溝が形成される過程で、配向膜から多量の微細パーティクルが発生する問題点を有する。ラビング工程時に発生した微細なパーティクルは、高い洗浄度を要求する薄膜製造設備での工程不良を誘発させる。
また、ラビング工程時に発生した微細パーティクルを取り除くためには、洗浄工程を必ず実施すべきである。洗浄工程は、配向膜に付着した微細パーティクルを化学溶液で取り除くためのケミカル洗浄、ケミカルを除去するための純水洗浄、及び純粋を乾かすための乾燥工程を含む。結局、洗浄工程が追加されることにより、液晶表示装置の製造時間は大きく増加する。
また、従来のラビング工程では、ラビング布を周期的に交換もしくはクリーニングしなければならない。従って、配向膜工程を実施する設備を連続的に運転しにくく、生産効率が低くなる。
かつ、従来のラビング工程は、ラビング布に形成された凹凸を使って配向溝を形成するので、配向膜に配向溝を形成した後、配向溝の不良可否を判断しにくい問題も有する。配向溝の不良可否は液晶表示装置が製造された後、信頼性テスト中にしか発見できない。配向溝の形成状態が不良な液晶表示装置では、表示品質が低下し、商品としての価値が低下する。
また、配向溝不良は再作業が殆んど不可能になり、生産性を大幅に低下させることになる。
第２の問題点は、組立基板を製造した後に発生する。組立基板を製造した後で液晶を注入するために、ＬＣＤユニットセルを分離し、ＬＣＤパネルを製作する過程が行われる。この過程でＬＣＤパネルに形成された信号入出力端子は大気中に露出される。信号入出力端子は大気中の酸素により酸化され、これによって厚さが薄い酸化皮膜（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）が信号入出力端子の表面に形成される。高い抵抗を持つ酸化皮膜は、信号入出力端子の電気的特徴を多く低下させ、ディスプレイの表示品質に影響を与える。
第３の問題点はモジュール工程で生じる。液晶が注入されたＬＣＤパネルにはモジュール工程で偏光板が取り付けられる。このとき、偏光板は分離された各ＬＣＤパネル毎に個別的に取り付けられるので、偏光板の取り付けに相当の時間を要する。このような問題点を克服するためには、偏光板は組立基板のＬＣＤユニットセルに取り付けた後に切断することができる。しかしながら、このような方法は、組立基板を切断する前にＬＣＤユニットセルの良否を判別できない問題点が生じる。これにより、不良ＬＣＤユニットセルにも偏光板が取付されて高価な偏光板が無駄に費やされるという問題点を有することになる。
米国特許６、３９１、１３７号 米国特許５、８７９、４７９号
本発明の技術と課題は上記のようなことに着眼したもので、本発明の目的は、液晶表示装置の製造工程を変更して液晶表示装置を製造することにおいて必要とされる全体工程時間を短縮させ、液晶表示装置の生産効率を高める液晶表示装置の製造方法を提供する。
上記本発明の特徴による液晶配向方法は、第１基板のＴＦＴ基板形成領域にＴＦＴユニットセルを形成する工程と、第２基板のカラーフィルタ基板形成領域にカラーフィルタユニットセルを形成する段階と、上記ＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルに配向膜を形成する段階と、上記ＴＦＴユニットセルとカラーフィルタユニットセルとの間に液晶が配置できるように上記第１、第２基板をアセンブリして組立基板を製造する段階と、上記組立基板にＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルで構成されたＬＣＤユニットセルに非接触方法でテスト駆動信号を印加して上記ＬＣＤユニットセルの良否を判別する段階と、上記組立基板に形成された上記ＬＣＤユニットセルを個別化してＬＣＤパネルを製造する段階と、上記ＬＣＤパネルに駆動モジュールをアセンブリして、ＬＣＤパネルアセンブリを製造する段階と、を含み、前記第１基板及び第２基板は、それぞれ前記ＴＦＴユニットセル及び前記カラーフィルタユニットセルが形成された後、前記ＬＣＤパネルアセンブリを製造するために重力方向に対して垂直に移送される液晶表示装置の製造方法を提供する。
液晶表示装置を製造する過程を基板で大部分行われるように単位工程を改善して液晶表示装置の生産効率を向上させると同時に、液晶表示装置の製造時間を短縮させることができる。
前記配向膜を形成する工程は、二重結合構造を有する物質で薄膜を形成する工程と、前記薄膜に原子ビームを前記液晶のプリチルト角方向に照射し、前記薄膜の二重結合構造を一重結合とし、前記液晶と反応する極性を有する極性構造を形成する工程と、を含んでいても良い。
前記極性構造を形成する工程において、前記薄膜に対する前記原子ビームの照射角度を、０°〜９０°の間に調整すると好適である。
前記二重結合構造を有する物質は、ＤＬＣ(Diamond-like-carbon)、SiO2、Si3N4、TiO2からなるグループから選ばれるいずれか１の物質である。
前記組立基板を製造する工程は、前記ＴＦＴユニットセルまたは前記カラーフィルタユニットセルに液晶フェンスを形成する工程と、前記液晶フェンスによって形成された内部領域に液晶を埋込む工程と、を含むことができる。
前記組立基板を製造する工程後に前記第1基板から前記第２基板に向かう方向に第1光を供給する工程と、前記第２基板を通過した第２光を撮影してＬＣＤユニットセルデータを生成する工程と、前記ＬＣＤユニットセルデータを基準データと比較し、前記ＬＣＤユニットセルのうち前記液晶が満たされていない液晶アン−フィルド領域の有無を判別する工程と、をさらに含むと好ましい。液晶が十分に入っていないＬＣＤユニットセルに高価な偏光板を取り付け、偏光板を浪費することを防止できる。
前記ＬＣＤユニットセルデータを生成する工程は、ＣＣＤカメラを用いて行うことができる。
前記アン−フィルド領域の有無の判別工程で前記液晶アン−フィルド領域が存在すると判断すると、前記組立基板を大気圧中に所定時間放置する工程をさらに含んでいてもよい。液晶が広がりアン−フィルド領域が減少することを期待できる。
前記ＬＣＤユニットセルの良否を判別する工程は、光電流による駆動電圧を前記ＬＣＤユニットセルに印加して前記ＬＣＤユニットセルを駆動する工程と、前記ＬＣＤユニットセルにテスト光を供給して表示状態を検査する工程と、を含むことができる。非接触でＬＣＤユニットセルを駆動することにより、偏光板の取り付け前に不良なＬＣＤユニットセルを発見することができる。
前記ＬＣＤユニットセルを駆動する工程は、前記ＴＦＴユニットセルに形成されたゲートラインに第1光を印加して第1駆動電圧を印加する工程と、前記ＴＦＴユニットセルに形成されたデータラインに第２光を印加して第２駆動電圧を印加する工程と、を含んでいるとよい。
さらに、前記カラーフィルタユニットセルに形成された共通電極に第３光を印加して第３駆動電圧を印加する工程を含むと好適である。
前記第1駆動電圧を印加する工程における前記第1駆動電圧の大きさは、前記ゲートラインと接続された薄膜トランジスタのチャンネル層をターンオンさせるしきい電圧以上である。ＴＦＴをオン状態にするためである。
前記表示状態を検査する工程は、前記テスト光を検出してテストイメージデータを生成する工程と、前記テストイメージデータを基準データと比較する工程と、を含む。前記テストイメージの検出はＣＣＤカメラを用いて行うことが好ましい。
前記ＬＣＤユニットセルの良否を判別する工程後に、良品と判別された前記ＬＣＤユニットセルのうち前記ＴＦＴ基板形成領域と向き合う前記第1基板に第1偏光板、前記第２基板のうち前記カラーフィルタ基板形成領域と向き合う面に第２偏光板を取り付ける工程をさらに行う。これにより、不良なＬＣＤユニットセルに偏光板を取り付けずに済む。
前記ＬＣＤパネルを個別化する工程は、前記ＬＣＤユニットセルのエッジをレーザビームを用いて非接触方式で切断するとよい。レーザビームにより非接触でＬＣＤパネルを個別化することができる。
本発明によると、液晶表示装置を製造する過程を基板で大部分行われるように単位工程を改善して液晶表示装置の生産効率を向上させると同時に、液晶表示装置の製造時間を短縮させることができる。
本発明は、少なくとも一つのＬＣＤユニットセルを有する組立基板及び組立基板に偏光板を付着した後ＬＣＤユニットセルを組立基板から分離してＬＣＤパネルを製作し、ＬＣＤパネルに駆動モジュールを設置して液晶表示装置を製作して製造工程を大きく改善する効果を得ることが可能である。
また本発明は、ＬＣＤユニットセルのＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルの上面に非接触方式で液晶を配向して従来のラビング工程によって液晶配向ときに比べて製造工程短縮及び配向特徴を大きく向上させる効果を持ち得る。
さらにまた本発明は、組立基板に形成されたＬＣＤユニットセルを個別化する前にＬＣＤユニットセルを非接触方法で検査して、偏光板製造工程で不良ＬＣＤユニットセルに偏光板が付着されないようにする効果を有する。
さらにまた本発明は、組立基板のＬＣＤユニットセルに偏光板を付着する過程を組立基板上で実施することによって偏光板を取り付けることに掛かる時間を短縮させる効果を有する。
以下、添付した図面に基づき本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示した順序図である。
図１によると、液晶表示装置を製造するために、先ず少なくとも一つのＴＦＴユニットセル（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｕｎｉｔ ｃｅｌｌ）が第１基板に形成され、少なくとも一つのカラーフィルタユニットセル（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｕｎｉｔ ｃｅｌｌ）が第２基板に形成される(Ｓ１００)。この時、第１基板にＴＦＴユニットセルを形成する過程と、第２基板にカラーフィルタユニットセルを形成する過程とは、互い異なる経路を通じて遂行される。
図２は、図１の段階１００により第１基板１０に形成されたＴＦＴユニットセル形成領域２０を示した概念図である。
図２によると、第１基板１０は、例えば、１６００mm×１４００ｍｍの平面積を有する。弟１基板１０は透明で高い耐熱性を有する材料で形成され、好ましくはガラス基板である。
ＴＦＴユニットセル形成領域２０は第１基板１０に少なくとも一つが形成される。本実施例では、第１基板１０に６個のＴＦＴユニットセル形成領域２０が形成される。各ＴＦＴユニットセル形成領域２０の内部には、ＴＦＴユニットセル３０（ＴＦＴ ｕｎｉｔ ｃｅｌｌ）が形成される。
図３は、図２に図示されたＴＦＴユニットセル形成領域２０に形成されたＴＦＴユニットセル３０を構成する画素電極及び薄膜トランジスタを図示した概念図である。図４は、図３の薄膜トランジスタ及び画素電極を示した断面図である。
図３若しくは図４によると、ＴＦＴユニットセル３０は薄膜トラジスタ４０、ゲートバスライン５０、データバスライン６０及び画素電極７０を含む。
ゲートバスライン５０は、ゲートライン５２及びゲート電極４２で構成される。データバスライン６０は、データライン６２及びソース電極４４で構成される。
薄膜トランジスタ４０は、液晶表示装置の解像度が１０２４×７６８の場合、ＴＦＴユニットセル形成領域２０の内部に１０２４×７６８×３個がマトリクス形状で形成される。各薄膜トランジスタ４０は、ゲートバスライン５０から分岐されたゲート電極４２、ゲート絶縁膜４３、データバスライン６０から分岐されたソース電極４４、ドレーン電極４６及びチャンネル層４８で構成される。
画素電極７０は、光透過率及び導電率に優れかつ透明な物質で作製される。望ましくは、画素電極７０はインジウム錫酸化膜物質またはインジウム亜鉛酸化膜物質から作製される。画素電極７０は、１つの薄膜トランジスタ４０毎に１つずつ形成され、薄膜トランジスタ４０のドレーン電極４６に接続される。
図５は、本発明の実施例による第２の基板８０に形成されたカラーフィルタユニットセル形成領域９０を示した概念図である。
第２の基板８０は、１６００ｍｍ×１４００ｍｍのサイズを有する。望ましくは、第２の基板８０は、透明かつ高い耐熱性を有するガラス基板である。
カラーフィルタユニットセル形成領域９０は、第２の基板８０に少なくとも１つが形成される。本実施例では、カラーフィルタユニットセル形成領域９０は、第２の基板８０に６つ形成されている。カラーフィルタユニットセル１００は、各カラーフィルタユニットセル形成領域９０毎に１つずつ形成される。
図６は、図５のカラーフィルタユニットセル１００の一部を切断した断面図である。
図５または図６に示すように、カラーフィルタユニットセル１００は、カラーフィルタ１１０及び共通電極１２０で構成される。
カラーフィルタ１１０は、白色光のうちレッド波長の光だけを通過させるレッドカラーフィルタ１１２、白色光のうちグリーン波長の光だけを通過させるグリーンカラーフィルタ１１４、及び白色光のうちブルー波長の光だけを通過させるブルーカラーフィルタ１１６で構成される。レッドカラーフィルタ１１２、グリーンカラーフィルタ１１４及びブルーカラーフィルタ１１６は、図３に示したTFTユニットセル３０の画素電極７０と１対１に対応する位置に形成される。
共通電極１２０は、光透過率が高く導電率の高い物質で作製される。望ましくは、共通電極１２０は、インジウム錫酸化膜物質またはインジウム亜鉛酸化膜物質で作製される。共通電極１２０は、カラーフィルタ１１０の上面に形成され、カラーフィルタユニットセル形成領域９０の全体に形成される。
再び図１を参照すれば、第１の基板１０にＴＦＴユニットセル３０、第２の基板８０にカラーフィルタユニットセル１００が形成された後、TFTユニットセル３０及びカラーフィルタユニットセル１００の表面には非接触方式で配向膜が形成される(Ｓ２００)。
ＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルタユニットセル１００の表面に非接触方式に配向膜を形成することは、従来、配向膜に使用されたポリイミド薄膜及びラビング工程を通じて液晶を配向するときに発生する問題点を解決するためのものである。
ＴＦＴ基板ユニットセル３０を有する第１の基板１０及びカラーフィルタユニットセル１００を有する第２の基板８０は、重力方向に立てられた状態で、自動搬送車または手動搬送車によって液晶を配向するための後続工程へ移送される。
このとき、第１の基板１０及び第２の基板８０を垂直搬送する理由は、第１の基板１０及び第２の基板８０のサイズが次第に増して第１の基板１０及び第２の基板を移送する過程においての様々な問題点を解決するためである。
例えば、自動搬送車または手動搬送車が、重力方向に対して垂直方向である水平方向に沿った方向に第１の基板１０及び第２の基板８０を維持して搬送する場合、第１の基板10及び第２の基板８０には重力によって撓みが発生する。第１の基板１０または第２の基板８０に撓みが発生する場合、第１の基板１０に形成されたＴＦＴユニットセル３０または第２の基板８０に形成されたカラーフィルタユニットセル１００に形成されたパターンが崩れたり壊れたりする問題点を有する。
第１の基板１０及び第２の基板８０に形成されたパターンの崩れまたは壊れは、垂直搬送によって解決される。これは第１の基板１０及び第２の基板８０を垂直搬送する場合、重力による第１の基板１０及び第２の基板８０の撓みを最小化することができるからである。
また、第１の基板１０及び第２の基板８０を垂直搬送する場合、クリーンルームの天井から床の方向にダウンフローする空気と第１の基板１０及び第２の基板８０との接触面積を縮小し、ダウンフローする空気による第１の基板１０及び第２の基板８０の汚染を大きく減少させることができる。
さらに、液晶表示装置を製造する設備の殆どは基板垂直方向に立てて設備に固定させた後に基板を水平方法に寝かせて工程を進めるので、第１の基板１０及び第２の基板８０を垂直搬送する場合、設備における工程時間をさらに短縮することができる。
以下、垂直搬送されたＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルタユニットセル１００に非接触方式で配向膜を形成する方法及び装置を多数の実施例をもって説明する。
＜実施例１＞
図２に示されたＴＦＴユニットセル３０または図５に示されたカラーフィルタユニットセル１００に非接触方式で配向膜を形成するためには、特別に製作された薄膜及び薄膜を走査する原子ビームが必要である。
図７は、本発明の第１実施例による第１の基板１０または第２の基板８０の表面に形成された配向膜１３０を示す断面図である。
図７を参照すると、配向膜１３０はＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルタユニットセル１００の表面に形成されたダイアモンドライクカーボン薄膜(Diamond-Like-Carbon film、以下、ＤＬＣ)である。
配向膜としてＤＬＣ薄膜１３０を使用する理由は、ＤＬＣ薄膜１３０が炭素原子間二重結合構造を有するからである。外力によってＤＬＣ薄膜１３０の炭素二重結合構造が壊れて単一結合に変更される場合、単一結合の炭素原子は化学的、電気的に極性を有するラジカル状態になる。
このようにラジカル状態を有するＤＬＣ薄膜１３０に数μｍの厚さを有する液晶層を配置すると、液晶はラジカル状態を有するＤＬＣ薄膜１３０によってセルフアライン(self-aligｎ)になる。
これは液晶分子が結晶と液体の特性を両方とも持っており、電気的な力に対して一定の規則で配列する方向因子を有するからである。
本発明においては、原子ビームを用いてＤＬＣ薄膜の表面にラジカルを形成する。このとき、最も問題となる部分は、液晶のプリチルト角である。液晶のプリチルト角は、液晶表示装置の視野角に多くの影響を及ぼす。例えば、液晶のプリティト角が液晶表示装置の位置によって局部的に変わる場合、画面にムラが生じ、表示不良が発生する。原子ビームでＤＬＣ薄膜にラジカルを形成するとき原子ビームとＤＬＣ薄膜１３０とのなす角度が局部的に相異なる場合、液晶のプリチルト角は局部的に変化する。従って、原子ビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす照射角度はディスプレイの品質面で極めて重要である。
図８は、本発明の第１実施例による非接触液晶配向方法を示した順序図である。
図８を参照すると、液晶を一定方向に並べるための構造を非接触方式によりＤＬＣ薄膜の表面に形成するために、先ず第１イオンビームを形成する段階を実行する(Ｓ２０５)。
図９は、第１イオンビームが発生する過程を順に示した図である。
図９を参照すると、第１イオンビームが発生する過程(Ｓ２０５)は、ソースガスを供給する過程(Ｓ２０６)、ソースガスを解離してイオンを発生させる過程(Ｓ２０７)及びイオンを加速する過程(Ｓ２０８)を含む。
ソースガスを供給する過程(Ｓ２０６)においては、例えばアルゴンガスを供給する。ソースガスを解離してイオンを発生する過程(Ｓ２０７)には、プラズマを用いる方法と２５００Ｋ以上の高温を用いる方法との２つの方法が使用される。本発明においては、望ましくはソースガスを２５００Ｋ以上の高温で解離する方法が使用される。ソースガスを解離してイオンを発生する過程(Ｓ２０７)後には、ソースガスから解離されたイオンを指定した方向に加速させる過程(Ｓ２０８)が遂行される。イオンを加速させる過程(Ｓ２０８)は、イオンから所定距離に離隔されたところにイオンと反対極性を有する電圧を印加することによって具現できる。
例えば、ソースガスから解離されたイオンが（＋）極性を有するアルゴンイオンの場合は、（＋）極性を有するアルゴンイオンを十分に加速化するためにはＤＬＣ薄膜側には（-）極性が形成される。これによってアルゴンイオンはクーロン法則により（-）極性が形成されたＤＬＣ薄膜に向う方向に引かれて行く。なお、アルゴンイオンは（-）極性に近づくほど速く加速化される。
このとき、第１イオンビームは、マスクに形成されたスリット状の開口を通過することによってＤＬＣ薄膜１３０に達することができる。第１イオンビームは、開口を通過することによってＤＬＣ薄膜１３０に開口の形状と似た形で到達する。
しかしながら、このようにマスクを通じて第１イオンビームをＤＬＣ薄膜１３０に照射する方法の場合、第１イオンビームをＤＬＣ薄膜１３０に達するようにすることができるが、照射角度を精密に制御することは困難である。
上記の理由により、図８を参照すると、本発明においては望ましくは第１イオンビームを形成した後に、第１イオンビームを第２イオンビームに変更する過程が実施される(Ｓ２１０)。
第２イオンビームは、第１イオンビームの形状を電気的な方法及び物理的な方法で変更させたものである。第２イオンビームは、第１イオンビームの形状に関わらず、幅よりも長さの長い長方形の帯状断面を有し、ＤＬＣ薄膜１３０に照射される。具体的には、第２イオンビームの形状は、第１イオンビームがＤＬＣ薄膜１３０に向って照射される途中でその断面形状が長方形状に変更される。第２イオンビームを形成するためには、入口は広く出口は長方形状を有する筒体を用いることが望ましい。
このとき、第２イオンビームとＤＬＣ薄膜１３０とがなす角度は極めて重要である。これは液晶のプリチルト角が第２イオンビームとＤＬＣ薄膜１３０とがなす角度によって決められるからである。
第２イオンビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす角度は、０°〜９０°であることが好ましい。例えば、液晶がツイストネマチック液晶（Twist Nematic Liquid Crystal、ＴＮ）の場合は、第２イオンビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす角度は０°〜４５°である。液晶が垂直配向モード液晶の場合は、第２イオンビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす角度は、４５°〜９０°、望ましくは８０°〜９０°である。
図８を再度参照すれば、第２イオンビームはＤＬＣ薄膜１３０に向う途中で原子ビームに変更される(Ｓ２１５)。このとき、原子ビームが有する速度及び方向は、第２イオンビームの有する速度及び方向と同一に保持される。
これを具現するためには、第２イオンビームに含まれるイオンを中性状態であるソースガス状態に還元するために、第２イオンビームの進行経路に多量の電子が供給される。第２イオンビームは、電気的に極めて不安定な状態なので、供給された電子と容易に結合し、安定した中性状態の原子ビームに還元される。
このとき、原子ビームは第２イオンビームと同じ断面形状を維持したまま、ＤＬＣ薄膜１３０に照射される。従って、原子ビームをＤＬＣ薄膜１３０の全体面積に照射するためには、原子ビームでＤＬＣ薄膜１３０を走査する過程が遂行される(Ｓ２２０)。
原子ビームでＤＬＣ薄膜を走査する過程は、原子ビームを固定した状態でＤＬＣ薄膜１３０を移動する方法またはＤＬＣ薄膜１３０を固定した状態で原子ビームを動かす方法のいずれも用いることができる。
本発明においては２つの方法が用いられるが、望ましくはＤＬＣ薄膜１３０を固定した状態で原子ビームを動かす方法が使用される。
図１０は、本発明の第１の実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。図１１は、図１０の第１イオンビーム発生モジュール、第２イオンビーム発生モジュール及び原子ビーム形成モジュールを示した概念図である。図１２は、図１０の非接触液晶配向装置及びＤＬＣ薄膜形成装置を一緒に示した概念図である。
図１０を参照すると、非接触液晶配向装置１４０は、第１イオンビーム発生モジュール１５０、第２イオンビーム発生モジュール１６０、原子ビーム形成モジュール１７０、移動装置１８０を含む。
図１１を参照すると、第１イオンビーム発生モジュール１５０は、第１イオンビームハウジング１５２、ソースガス供給ユニット１５４、ソースガス解離ユニット１５６及びイオン加速ユニット１５８を含む。
第１イオンビームハウジング１５２は、第１イオンビームを形成するために外部に対して隔離された空間を提供する。第１イオンビームハウジング１５２は、イオン発生領域とイオン加速領域とに分けられる。
第１イオンビームハウジング１５２のイオン発生領域には、ソースガス供給ユニット１５４が連結される。ソースガス供給ユニット１５４は、ソースガス供給配管１５５を通して第１イオンビームハウジング１５２の内部にアルゴンガスを供給する。アルゴンガスは原子量が大きく、加速された状態でＤＬＣ薄膜１３０の表面の炭素二重結合構造を壊すのに適している。
ソースガス解離ユニット１５６は、イオン発生領域へ供給されたアルゴンガスを解離する。ソースガス解離ユニット１５６は極めて多様な構成を有することができる。
例えば、ソースガス解離ユニット１５６は、カソード電極、カソード電極に対向するアノード電極、及びカソード電極とアノード電極とに電源を供給する電源供給装置で構成してもよい。
具体的には、電源供給装置は、カソード電極及びアノード電極にアルゴンガスを解離するに十分な電圧差を印加する。これによってアルゴンガスは、カソード電極及びアノード電極の間で、アルゴン原子、電子、及び中性子に解離される。
また、他の例を挙げると、ソースガス解離ユニット１５６は、電子を放出するタングステンフィラメント１５６aと、タングステンフィラメント１５６aを加熱する第１電源供給装置１５６ｂとで構成し得る。タングステンフィラメント１５６aは、２５００Ｋ以上に加熱されながら多量の電子を放出する。タングステンフィラメント１５６aから放出された電子は、アルゴンガスと衝突しながらアルゴンガスをアルゴン解離させる。
イオン加速ユニット１５８は、第１イオンビームハウジング１５２のイオン加速領域に設けられる。イオン加速ユニット１５８は、ソースガス解離ユニット１５６で隔離されたイオンを加速させる。イオン加速ユニット１５８は、イオンをＤＬＣ薄膜１３０の表面と衝突させながら、ＤＬＣ薄膜の表面の二重結合構造を壊すのに十分な速度にイオンを加速させる。
イオン加速ユニット１５８は、メッシュ構造を有するイオン加速電極１５８a及びイオンと反対極性を有する電圧を供給する第２電源供給装置１５８ｂからなる。例えば、ソースガス隔離ユニット１５６によって第１イオンビームハウジング１５２の内部に（＋）極性を有するイオンが生成されると、イオン加速ユニット１５８の第２電源供給装置１５８ｂは、イオン加速電極１５８aに（-）極性を有する電圧を印加する。イオンはクーロン法則の力によってイオン加速電極１５８aに向って移動する。このとき、イオン加速電極１５８aに印加される電圧の強度によってイオンの速度が調節される。
このとき、イオン加速電極１５８aにあまりにも大きい電圧が印加されると、イオンはＤＬＣ薄膜１３０の表面を貫いてＤＬＣ薄膜の表面を損傷させる。反面、イオン加速電極１５８aにあまりにも小さい電圧が印加されると、イオンはＤＬＣ薄膜１３０の表面の二重結合構造を破壊することができない。従って、イオン加速電極１５８aに印加される電圧は、ＤＬＣ薄膜１３０の表面を損傷しすぎずにＤＬＣ薄膜１３０の表面の二重結合構造を壊すのに適した電圧である。
このような過程を通じて第１イオンビーム発生モジュール１５０で発生した第１イオンビームは、電気的な力によって十分に加速された状態で第２イオンビーム発生モジュール１６０に入射する。
第２イオンビーム発生モジュール１６０は、第２イオンビームハウジング１６２、第２イオンビーム発生体１６４及び第１イオンビーム加速装置１６６及び第３電源供給装置１６８で構成される。
第２イオンビームハウジング１６２は絶縁体で製作され、漏斗形状を有する。第２イオンビームハウジング１６２は、第１イオンビームハウジング１５２と絶縁された状態に結合する。第２イオンビームハウジング１６２には第２イオンビーム発生体１６４が設けられる。第２イオンビーム発生体１６４は第２イオンビームハウジング１６２の内側に挟まる漏斗形状を有し、第１イオンビームが入射する第１イオンビーム流入口１６４a及び第２イオンビームが放出される第２イオンビーム放出口１６４ｂを含む。
第１イオンビーム流入口１６４aは、第１イオンビームの入射に十分な断面積を有する。第１イオンビーム流入口１６４aには、第１イオンビーム流入口を横たわるプレート形状を有する導電性材質で第１イオンビーム加速装置１６６が設けられる。第１イオンビーム加速装置１６６には、第１イオンビームが出射するのに十分な孔が形成される。
第１イオンビーム加速装置１６６には、第１イオンビームと反対極性を有する電圧が第３電源供給装置１６８から印加される。第１イオンビーム流入口１６４aに設けられた第１イオンビーム加速装置１６６は、第１イオンビームを再び加速させる役割を遂行する。
反面、第２イオンビーム放出口１６４ｂは、幅は狭くて長さは長い長方形状もしくは帯状形状を有する。従って、第１イオンビームは、第１イオンビーム流入口１６４aを経て、第２イオンビーム放出口１６４ｂに到達する。第１イオンビームは、第２イオンビーム放出口１６４ｂの形状によってその断面が長方形に変化し、第２イオンビーム放出口１６４ｂからは断面が長方形状の第２イオンビームが放出される。
一方、原子ビーム形成モジュール１７０は原子ビーム発生領域に設けられる。具体的には原子ビーム形成モジュール１７０は、第２イオンビームハウジング１６２を介して設けられる。原子ビーム形成モジュール１７０は、第２イオンビームを原子ビームに変更させる。原子ビーム形成モジュール１７０は、電子を発生させる電子発生ユニット１７２及び電子を移動させる電子移動ユニット１７４で構成される。
電子発生ユニット１７２は、タングステンフィラメント１７２ａ及び第４電源供給装置１７２ｂで構成される。第４電源供給装置１７２ｂは、タングステンフィラメント１７２aを２５００Ｋ以上に加熱して自由電子を発生させるのに必要な電圧を供給する。
電子移動ユニット１７４は、電子発生ユニット１７２と向き合うように設けられる。電子移動ユニット１７４は、電子発生ユニット１７２から発生した自由電子を電気的な力で引寄せて移動させる。これを具現するために、電子移動ユニット１７４は、自由電子と反対極性を有する電圧を印加する第５電源供給装置１７４a及び電極１７４ｂで構成される。
従って、電子発生ユニット１７２で発生した自由電子は、電子移動ユニット１７４の方向へ一定の経路を保ちながら移動する。このとき、電子発生ユニット１７２から電子移動ユニットに移動する自由電子の経路は、前述した第２イオンビームの経路と交差する。
第２イオンビームは自由電子と交差し、第２イオンビーム及び自由電子は急速に結合する。従って、第２イオンビームを構成するイオンの最外角軌道から欠損した原子価電子（ｖａｌｅｎｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ）はすべて満たされ、第２イオンビームは電気的に安定した原子ビームへ還元される。即ち、第２イオンビームを構成するアルゴンイオンは、速度および方向を維持した状態で電気的に安定したアルゴン（Ａｒ）に還元される。この時、還元されたアルゴンは、第２イオンビームと実質的に同じ速度および方向を有する。以下、第２イオンビームと実質的に同じ速度及び方向を有するソースガスを原子ビームという。
このような構成を有する原子ビーム形成モジュール１７０を通過しながら形成された原子ビームは、帯状または長方形状の断面を有し、ＤＬＣ薄膜１３０の一部分に照射される。従って、ＤＬＣ薄膜１３０の全体面積に原子ビームを照射するためには、原子ビームまたはＤＬＣ薄膜を移動させなければならない。
移動装置１８０は、相互結合された第１イオンビーム発生モジュール１５０と第２イオンビーム発生モジュール１６０及び原子ビームモジュール１７０を相対移動させる。
このような構成を持つ非接触液晶配向装置１４０で原子ビームとＤＬＣ薄膜１３０とが成す角度は、０°〜９０°である。この時、ＤＬＣ薄膜１３０の上面に一定方向で並べられる液晶がツイストネマティク液晶の場合、原子ビームとＤＬＣ薄膜１３０とが成す角度は、０°〜４５°である。ＤＬＣ薄膜１３０の上面に並べられる液晶が垂直配向モード液晶の場合、原子ビームとＤＬＣ薄膜１３０とが成す角度は、４５°〜９０°であり、８０°〜９０°が望ましい角度である。
一方、非接触液晶配向装置１４０は、第１イオンビーム−第２イオンビーム−原子ビームが形成される経路が少なくとも２つ以上となるよう形成して、ＤＬＣ薄膜１３０により一定方向に並べられる液晶の種類によって原子ビーム及びＤＬＣ薄膜１３０が成す角度を変更することも可能である。
以上、ＤＬＣ薄膜１３０に非接触方法で液晶を形成する方法及び装置についての説明である。
これについて、図１２に図示された実施例のようにＤＬＣ薄膜形成装置でＤＬＣ薄膜１３０を基板に形成した後、基板を非接触液晶配向装置で移動して液晶を一定方向に並べるための工程をイン−ライン方式で進行するのが望ましい。
具体的に、非接触方式で液晶を配向するためのＤＬＣ薄膜形成装置１９０は、前述したＴＦＴユニットセル３０またはカラーフィルタユニットセル１００に非接触方式で配向膜を形成することを可能にする。この時、非接触方式で配向膜を形成するためには、原子間二重結合構造を有するＤＬＣ薄膜を必要とする。
ＤＬＣ薄膜形成装置１９０は、チャンバ１９１、第１基板１０または第２基板８０を載置する基板固定ユニット１９２、反応ガス供給モジュール１９３、真空ポンプ１９４及びプラズマ発生装置１９５，１９６を含む。
基板固定ユニット１９２はチャンバ１９１の内部に設置される。基板固定ユニット１９２の上面には、ＴＦＴユニットセル３０が形成された第１基板１０またはカラーフィルタユニットセル１００が形成された第２基板８０が載置される。
反応ガス供給モジュール１９３は、チャンバ１９１内部にヘリウムガス（Ｈｅ）またはアルゴンガス（Ａｒ）、水素ガス（Ｈ2）、メタン（ＣＨ4）またはアセチレン（Ｃ2Ｈ2）を供給する役割を果たす。
真空パンプ１９４は、チャンバ１９１の内部に約６０Ｔｏｒｒ程度の高真空圧状態を形成する。これにより、反応ガス以外の不純物や粒子がＤＬＣ薄膜形成工程に寄与することを防止する。
プラズマ形成装置１９５，１９６は、チャンバ１９１の内部へ供給された反応ガスが化学気相反応を起こし、ＤＬＣが生成されるようにする。プラズマ形成装置１９５，１９６は、ヘリウムまたはアルゴンガスをイオン化するのに十分な電圧差を発生させるカソード電極１９５と、アノード電極１９６と、電源供給装置１９６と、を含んで構成される。
このような構成を有するＤＬＣ薄膜形成装置１９０及び非接触液晶配向装置１４０は、直接連結することができる。
一方で、図１２に図示したように、ＤＬＣ薄膜形成装置１９０及び非接触液晶配向装置１４０を、第1基板１０及び第２基板８０が臨時的に待機するロードラックチャンバ２００によって間接的に連結してもよい。
図１２に示されたようにＤＬＣ薄膜形成装置１９０、ロードラックチャンバ２００、及び非接触液晶配向装置１４０をイン-ライン方式で設置する場合、液晶配向工程を実施するのに必要とされる工程時間を大きく短縮させることができる。また、第１基板１０または第２基板８０が大気中で汚染原に汚染されることも最小化することができる。
本実施例を用いれば、基板にＤＬＣ薄膜を形成し、非接触方式でＤＬＣ薄膜の表面に原子ビームを照射し、原子ビームによってＤＬＣ薄膜の炭素二重結合構造を炭素単一結合構造に変更して液晶非接触方式で配向膜を形成することができる。
＜実施例２＞
図１３は本発明の実施例２によって非接触方式で配向膜を形成する方法を示した順序図である。
まず、図２に図示されたＴＦＴユニットセル３０が形成された第１基板１０または図５に図示されたカラーフィルタユニットセル１００が形成された第２基板８０の表面に原子間二重結合構造を含む薄膜を形成する過程を先だって行う。ここで、薄膜は化学気相蒸着によって形成されたＤＬＣ薄膜である。
図１３を参照すると、非接触方式でＤＬＣ薄膜を配向膜にするために、まず実施例１で説明したようにＤＬＣ薄膜の表面に加速された原子ビームを衝突させる（Ｓ２２５）。
図１４は、本発明の実施例２によってＤＬＣ薄膜の表面に液晶を一定方向に並べる構造を形成する過程が図示された順序図である。
図１４を参照すると、まず、ＤＬＣ薄膜から所定の距離離れたところよりＤＬＣ薄膜に向かって加速された第１イオンビームが形成される。
続いて、第１イオンビームはＤＬＣ薄膜に向かう過程で、その断面が長方形状の第２イオンビームに変化する（Ｓ２２７）。この時、第２イオンビームは第１イオンビームと速度が類似であり、第２イオンビームの照射方向は、ＤＬＣ薄膜に対して０°〜４５°、８０°〜９０°を有する。
第２イオンビームは、ＤＬＣ薄膜に向かう過程で第２イオンビームと交差される方向に照射された電子ビームによって原子ビームに変化する（Ｓ２２８）。ここで、原子ビームは第２イオンビームと速度及び方向が類似である。
原子ビームはそのままＤＬＣ薄膜の表面に到達して衝突し、ＤＬＣ薄膜の表面に照射される（Ｓ２２９）。
ＤＬＣの薄膜に衝突した原子ビームは、ＤＬＣ薄膜の表面を変化させる。具体的には、原子ビームはＤＬＣ薄膜をなす炭素原子の二重結合構造を破壊し、これによってＤＬＣ薄膜の表面には単一結合及びラジカルにより、液晶を一定方向に並べる構造（液晶配向用極性構造）が形成される。ＤＬＣ薄膜の表面に形成された液晶配向用極性構造は、人為的に形成されたので、電気的に非常に不安定な状態を有する。このようなことから液晶配向用極性構造は、時間が経過されるにつれて不安定の単一構造から安定的な二重結合構造の状態に還元される傾向を有する。
原子ビームによってＤＬＣ薄膜の表面に形成された単一構造が、安定した二重構造に還元される場合、ＤＬＣ薄膜の表面に形成されていた液晶配向用極性構造はなくなる。液晶配向用極性構造がなくなる場合、液晶のプリチルト角を保持することができなくなる。勿論、液晶のプリチルト角を保持することができない場合、液晶表示装置によって所望する映像を表示することができなくなる。
従って、原子ビームと衝突する過程でＤＬＣ薄膜の表面に形成された液晶配向用極性構造は、永久的に持続されるべきである。これを具現するためにＤＬＣ薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する過程以後に、液晶配向用極性構造を永久的に保持するための工程を実施する（Ｓ２３０）。
ＤＬＣ薄膜に形成した液晶配向用極性構造を保持させるために、液晶配向用極性構造を保持させるための物質を化学的に液晶配向用極性構造に結合させることが望ましい。
図１５は本発明の実施例２によって液晶配向用極性構造にＯＨラジカルを結合する過程を示した順序図である。
液晶配向用極性構造を永久的に保持させるために、原子ビームによって形成されたＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造にＯＨラジカルを結合し、炭素とＯＨラジカルとが結合したＣ−ＯＨ結合構造をＤＬＣ薄膜に形成する。
ＯＨラジカルをＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造に結合させるためには、まず純水を約１００℃位に加熱して水蒸気状態にする（Ｓ２３１）。次いで、液晶配向用極性構造が形成されたＤＬＣ薄膜の表面に、加熱した純水、すなわち水蒸気を噴射する（Ｓ２３２）。
この時、純水を加熱して水蒸気状態に形成する過程（Ｓ２３１）は必ずしも必要ではないが、純水と液晶配向用極性構造との結合を活性化させるのに影響を及ばす。
純水に含まれたＯＨラジカルが液晶配向用極性構造と結合する場合、ＤＬＣ薄膜の炭素原子は二重結合状態に戻れなくなって一重結合を保持する。そのため、電気的に不安定な状態、即ち液晶配向用極性構造をそのまま維持することができるようになる。
本実施例によると、原子ビームによってＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造にＯＨラジカルを結合させ、ＤＬＣ薄膜が電気的に中性状態に還元されることを防止することができる。
＜実施例３＞
図１６は本発明の実施例３によって液晶配向用極性構造に水素イオンを結合する過程を示した順序図である。
水素イオン（Ｈ+）をＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造に結合するために、ＤＬＣ薄膜の表面に純水を供給する（Ｓ２３３）。
ＤＬＣ薄膜に純水が供給された後、水素イオンと炭素とを反応させてＤＬＣ薄膜表面にＣ−Ｈ結合を形成するために、純水が供給されたＤＬＣ薄膜に紫外線を照射する（Ｓ２３４）。
純水に紫外線を照射すると、下記式（１）に示す反応により水素イオンが発生する。
Ｈ2Ｏ → Ｈ+＋Ｏ-2 ・・・（１）
紫外線によって解離された水素イオン（Ｈ+）は、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造と結合し、Ｃ−Ｈ結合構造を形成する。
ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に水素イオン（Ｈ＋）を結合させると、液晶配向用極性構造内の炭素原子は二重結合状態に戻れず一重結合を保持するから、電気的に不安定の状態、即ち液晶配向用極性構造をそのまま維持することができる。
本発明の実施例で、このような紫外線及び純水を利用して液晶配向用極性構造に水素イオンを結合させる方法は、低い温度で工程が実施できる長所を有する。
一方、液晶配向用極性構造に水素イオンＨ+を結合させるために、２５００Ｋ以上に加熱された領域に水素ガスを通過させることで水素ガスを水素イオンに分離することができる。例えば、水素は高真空状態で２５００Ｋ以上に加熱された領域を通過することで水素イオンに解離され、高温によって熱分解された水素イオンは前述したように液晶配向用極性構造と結合してＣ−Ｈ結合構造を形成する。
＜実施例４＞
図１７は本発明の実施例４によって液晶配向用極性構造に窒素イオンを結合する過程を示した順序図である。
まず、液晶配向用極性構造を永久的に維持するために、原子ビームによって形成されたＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造に窒素イオン（Ｎ-）を結合する。
窒素イオンをＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造に結合するためには、まず窒素を窒素イオンに変換する（Ｓ２３５）。
窒素を窒素イオンに変換するためには、窒素にイオン化電圧より高い電圧を印加して窒素を窒素イオン（Ｎ-）に変換する。窒素から得られた窒素イオンは、プラズマメカニズムによってＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に結合され、ＤＬＣ薄膜にはＣ−Ｎ結合構造が形成される。
液晶配向用極性構造に窒素イオン（Ｎ-）が結合される場合、液晶配向用極性構造の炭素原子は二重結合状態に戻れなくなり単一結合を保持するので、電気的に不安定の状態、即ち液晶配向用極性構造をそのまま保持することができる。
前述した実施例２〜実施例４では、不安定な液晶配向用極性構造に、例えばＯＨラジカル、水素イオン及び窒素イオンを結合させ、液晶配向用極性構造を永久的に保持させる技術を説明した。
＜実施例５＞
図１８は本発明の第５実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。
図１８を参照すると、非接触液晶配向装置２１０は原子ビーム走査装置２２０及び極性保持装置２４０で構成されている。
これに加えて、非接触液晶配向装置２１０は、第１基板１０または第２基板８０にＤＬＣ薄膜を形成するＤＬＣ薄膜形成装置２３０をさらに含むことができる。
ＤＬＣ薄膜形成装置２３０は、チャンバ２３１、第１基板１０または第２基板８０が載置される基板固定ユニット２３２、反応ガス供給モジュール２３３、真空ポンプ２３４及びプラズマ発生装置２３５、２３６を含む。
基板固定ユニット２３２はチャンバ２３１の内部に設置される。基板固定ユニット２３２の上面には、ＴＦＴユニットセル３０が形成された第１基板１０またはカラーフィルタユニットセル１００が形成された第２基板８０が載置される。
反応ガス供給モジュール２３３は、チャンバ２３１内部にヘリウム（Ｈｅ）、アルゴンガス（Ａｒ）、水素ガス（Ｈ２）のようなプラズマガス及びメタン（ＣＨ４）またはアセチレンのようなソースガスを供給する。
真空ポンプ２３４はチャンバ２３１の内部を約６０Ｔｏｒｒ程度の高真空圧状態にする。これによって反応ガス以外の不純物は、ＤＬＣ薄膜を形成する工程に寄与しなくなる。
プラズマ形成装置２３５、２３６は、チャンバ２３１の内部に供給された反応ガスが化学気相反応して、第１基板１０または第２基板８０にＤＬＣが生成されるようにする。プラズマ形成装置２３５、２３６は、ヘリウム、アルゴンガスまたは水素ガスをイオン化することにおいて充分な電圧差を発生させるカソード電極２３５及びアノード電極２３６及び電源供給装置２３７から構成される。
このような構成を有するＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０は直接連結されることができる。
一方、図１８に図示するように、ＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０を、第１基板１０及び第２基板８０が臨時的に待機するロードラックチャンバ２４０によって間接的に連結することもできる。
図１８を参照すると、ＤＬＣ薄膜装置２３０、ロードラックチャンバ２４０原子ビーム走査装置２２０及び極性保持装置２４０をイン‐ライン方式で設置する場合、液晶配向工程を実施することに必要とされる工程時間を大きく短縮させることができ、第１基板１０または第２基板８０が大気中で汚染されることも最小化することができる長所を有する。
ＤＬＣ薄膜形成装置２３０でＤＬＣ薄膜が形成された第１基板１０または第２基板８０は、原子ビーム走査装置２２０にアンローディングされる。
第１基板１０または第２基板８０のローディングを受けた原子ビーム走査装置２２０は、炭素原子間二重結合構造を含むＤＬＣ薄膜の表面に原子ビームを照射する。ＤＬＣ薄膜の表面に衝突した原子ビームは、ＤＬＣ薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する。
極性保持装置２４０は、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造が永久的に持続できるようにする。
図１８を参照すると、極性保持装置２４０は、極性保持チャンバ２４１、純水供給モジュール２４２及び純水噴射モジュール２４３を含む。
極性保持チャンバ２４１は、第１基板１０または第２基板８０に形成されたＤＬＣ薄膜の表面に形成された液晶配向用極性構造を保持させるための工程が行われる空間及び工程環境を提供する。
純水供給モジュール２４２は、極性保持チャンバ２４１の外部から極性保持チャンバ２４１の内部に純水を供給する。この時、純水供給モジュール２４２は、純水を水蒸気状態にする純水加熱ユニット２４４をさらに含むことができる。
純水噴射モジュール２４３は純水または純水の水蒸気を、第１基板１０または第２基板８０に均一に噴射する。純水噴射モジュール２４３は純水噴射ノズル２４３ａを含む。
純水供給モジュール２４２及び純水噴射ノズル２４３ａを通じて基板１０，８０に噴射された純水によって、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造には水素化イオンＯＨ−が結合する。従って、ＤＬＣ薄膜にはＣ−ＯＨ結合が形成される。
液晶配向用極性構造に水酸化イオンＯＨ-が結合されることによって液晶配向用極性構造の炭素が二重結合できなくなり、ＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造を永久的に維持することができるようになる。
＜実施例６＞
図１９は本発明の第６実施例による非接触液晶配向装置の概念図である。本実施例でＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０の構成と作用とは、前述した実施例５と同様である。
図１９を参照すると、極性保持装置２５０は、純水供給装置２６０及び紫外線照射装置２７０を含んで構成される。
純水供給装置２６０は、純水供給チャンバ２６１、純水供給モジュール２６２及び純水噴射モジュール２６３を含む。
純水供給チャンバ２６１は、第１基板１０または第２基板８０に形成されたＤＬＣ薄膜の表面に純水が供給される空間を提供する。
純水供給モジュール２６２は、純水供給モジュール２６２の外部から純水供給チャンバ２６１の内部に純水を供給する。純水加熱ユニット２６４は、純水供給モジュール２６２で供給された純水を約１００℃に加熱する。
純水噴射モジュール２６３は、第１基板１０または第２基板８０に純水を均一に噴射する。純水噴射モジュール２６３は純水噴射ノズル２６３ａを含む。
紫外線照射装置２７０は、紫外線照射チャンバ２７１及び紫外線照射モジュール２７２で構成される。紫外線照射モジュール２７２は、紫外線照射チャンバ２７１の内部に設置される。紫外線照射モジュール２７２は、純水が噴射されたＤＬＣ薄膜の表面に紫外線を照射する。紫外線は、ＤＬＣ薄膜の表面に噴射された純水を、Ｏ-2イオン及び水素イオンＨ+に分解する。ここで、発生した水素イオンＨ+は、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造と反応して結合する。
液晶配向用極性構造に水素イオンが結合することにより、液晶配向用極性構造の炭素は二重結合できなくなり、液晶配向用極性構造が永久的に持続するようになる。
本実施例の非接触液晶配向装置は、純水及び紫外線を利用して約１００℃程度と比較的低い温度でＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造を保持させることができる長所を有する。
＜実施例７＞
図２０は、本発明の実施例７による非接触液晶配向装置を示した概念図である。本発明の実施例において、ＤＬＣ薄膜装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０の構成及び作用は前述した実施例５と同様である。
図２０を参照すると、極性保持装置２８０は極性保持チャンバ２８１、水素供給モジュール２８３、水素解離モジュール２８５を含む。
極性保持チャンバ２８１は、高真空状態、例えば、６０Ｔｏｒｒ以下の圧力状態に保持される。これを具現するために、極性保持チャンバ２８１には真空ポンプ２８４が設置される。真空ポンプ２８４は、極性保持チャンバ２８１を高真空状態に保持し、極性保持物質、この場合水素を分解する過程で極性保持物質が大気中に含まれた他のガスと反応することを防止するためである。
特に、極性保持物質が化学的に不安定な水素である場合、極性保持チャンバ２８１の内部を高真空状態にしなければならない。極性保持チャンバ２８１には水素供給モジュール２８３が連結され、指定された流量で水素を供給する。
図２０を参照すると、水素供給モジュール２８３は、水素を極性保持チャンバ２８１に供給する。
水素解離モジュール２８５は水素を分解して水素イオンを生成する。水素解離モジュール２８５は、減圧状態で水素を２５００Ｋ以上の高温に加熱する水素加熱部材２８７、及び水素加熱部材２８７を加熱するのに必要な電源を供給する電源供給装置２８６を含んで構成される。水素加熱部材２８７は、タングステンフィラメントであり、タングステンフィラメントはメッシュ形状を有していてもよい。２５００Ｋ以上に加熱された水素加熱部材２８７には水素が供給され、水素は水素加熱部材２８７によって水素イオン及び電子に分離される。水素イオンは、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に結合されたＣ−Ｈ結合を形成する。
液晶配向用極性構造に水素イオンＨ+が結合されることで液晶配向用極性構造の炭素は二重結合できなくなり、液晶配向用極性構造は永久的に持続されるようになる。
＜実施例８＞
図２１は本発明の実施例８による非接触液晶配向装置を示した概念図である。本実施例でＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０の構成と作用とは、前述した実施例５と同様である。
図２１を参照すると、極性保持装置２９０は極性保持チャンバ２９１、窒素供給モジュール２９３及び窒素解離モジュール２９５を含む。
極性保持チャンバ２９１には窒素供給モジュール２９３が連結され、指定された流量で窒素を供給する。窒素供給モジュール２９３は窒素を極性保持チャンバ２９１に供給する。窒素解離モジュール２９５は窒素を解離して窒素イオンを生成する。窒素を解離して窒素イオンを生成するために、極性保持チャンバ２９１の内部には窒素解離モジュール２９５が設置される。窒素解離モジュール２９５は、２５００Ｋ以上の高温で加熱される窒素加熱部材２９７及び窒素加熱部材２９７を加熱する電源を供給する電源供給装置２９６で構成される。窒素加熱部材２９７は望ましくタングステンフィラメントであり、タングステンフィラメントはメッシュ形状を有していてもよい。２５００Ｋ以上に加熱された窒素加熱部材には窒素が供給される。窒素は窒素加熱部材２０７によって窒素イオン及び電子に分離される。窒素イオンは、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に結合されてＣ−Ｎ結合を形成する。
液晶配向用極性構造に窒素イオンＮ-が結合されることにより、液晶配向用極性構造中の炭素が二重結合できなくなり、液晶配向用極性構造は永久的に持続される。
前述した実施例２乃至実施例８では、第１基板に形成されたＴＦＴユニットセルまたは第２基板に形成されたカラーフィルタユニットセルに非接触方式で液晶配向用極性構造を形成し、液晶配向用極性構造を保持する技術について説明した。
＜実施例９＞
実施例９では、原子ビームを形成する他の方法及び装置を具体的に説明する。
図２２は本発明の実施例９係る原子ビーム形成方法を示した順序図である。
図２２を参照すると、原子ビームを形成するためにはまず、イオンを発生させる（Ｓ２３５）。
イオンはソースガスの解離によって生成される。ソースガスにはアルゴンガスが使用される。アルゴンガスが使用される理由は大きく二つである。
第１に、アルゴンガスは他のガスと化学的に反応しにくい不活性ガスである。第２に、アルゴンガスは他の不活性ガスの中でも原子量が大きく、ＤＬＣ薄膜により大きい衝撃量を加えて炭素原子間結合をたやすく破壊することができるからである。
ソースガスからイオンを得るためには二つの方法が使用される。第１の方法は、ソースガスにプラズマ電圧を印加してソースガスをイオン、電子及び中性子に解離する。第２の方法は、ソースガスを２５００Ｋ以上加熱してソースガスをイオン化する。
ソースガスからイオンが発生された後には、イオンを加速して第１イオンビームを形成する（Ｓ２４０）。第１イオンビームを形成する過程は、イオンを加速するためにイオンを加速する第１方向にイオンを引き寄せ加速させる所定の大きさの第１電圧を印加する過程をさらに含む。ここで、第１電圧はイオンと反対極性を有する。また、第１イオンビームを形成する過程は、第１イオンビームの断面が半径を有する円形または直方形状を有するように変更する過程をさらに含む。
第１イオンビームが形成された後には第１イオンビームの形状を変更して第２イオンビームを形成する（Ｓ２４５）。第２イオンビームを形成する過程は重要である。第２イオンビームによってＤＬＣ薄膜の配向膜としての品質が決定されるからである。第２イオンビームの断面は直方形状を有することが好ましい。この時、直方形状を有する第２イオンビームの幅は、液晶が一定方向に並ぶ間隔によって決定される。その間隔が狭くなるほど、第２イオンビームの幅は狭くなる。この時、第２イオンビームは、第１イオンビームをライン形態でフォーカシングして形成される。第２イオンビームは光と違って流れを有する。従って、第１イオンビームをレンズを通じてフォーカシングすることは不可能である。レンズで第２イオンビームをフォーカシングする場合、第１イオンビームをライン形態にフォーカシングするために、入口が広く出口は直方形のスリットの形状を有するハウジングを通して第１イオンビームをフォーカシングする物理的な方法が使用される。第２イオンビームは直方形状を有するスリット形状のハウジングを通過しながら形成される。この時、ハウジングの入口には、極性が第１イオンビームと反対で所定の大きさの第２電圧を形成する。これによって、第１イオンビームから第２イオンビームが形成される途中に速度が減少される問題が解決できる。
第２イオンビームが形成された後、第２イオンビームには電子が供給されて原子ビームを形成する（Ｓ２５０）。原子ビームを形成する工程は、第２イオンビームの進行経路と交差される方向に電子を移動させることで進行される。
このような方法で得られる原子ビームは多様な分野に適用される。例えば、中性状態の原子ビームを薄膜の内部に注入して薄膜特性を変更したり、ＤＬＣ薄膜に適用されてＤＬＣ薄膜の表面に液晶のプリチルト角を保持させることに使用される。
＜実施例１０＞
図２３は本発明の第１０実施例による原子ビーム形成装置を示した概念図である。
図２３を参照すると、原子ビーム形成装置３００は、イオン発生装置３１０、第１イオンビーム発生装置３２０、第２イオンビーム発生装置３３０及び原子ビーム発生装置３４０を含む。
イオン発生装置３１０は、イオン発生チャンバ３１３、ソースガス供給ユニット３１４及びソースガス解離ユニット３１６で構成される。
イオン発生チャンバ３１３はイオンを生成する環境及び空間を提供する。また、イオン発生チャンバ３１３は、生成したイオンを吐出する吐出口３１２を有する。
この時、イオン吐出口３１２は、幅及び幅より長い長さを有する直方形状に形成するか、半径を有する円形状に形成することができる。
ソースガス供給ユニット３１４及びソースガス解離ユニット３１６は、イオン発生チャンバ３１３内に設けられる。
ソースガス供給ユニット３１４は、アルゴンガスをイオン発生チャンバ３１３内に供給する。この時、ソースガスとしてアルゴンガスが使用される理由は大きく二つである。
一番目は、アルゴンガスは他のガスと化学的に反応しにくい不活性ガスである。２番目は、アルゴンガスは他の不活性ガスの中でも原子量が大きく、ＤＬＣ薄膜により大きい衝撃量を加えて炭素原子間二重結合を単一結合にたやすく変化させることができるからである。
ソースガス解離ユニット３１６は、ソースガス供給ユニット３１４によってイオン発生チャンバ３１３に供給されたソースガス、例えばアルゴンガスを解離する。ソースガス解離ユニット３１６は、ソースガスを２５００Ｋ以上加熱してソースガスをイオン化するためのタングステンフィラメント３１７と、タングステンフィラメント３１７を加熱するための電源を供給する電源供給装置３１８と、を含むことができる。
一方、ソースガス解離ユニット３１６は、ソースガスにプラズマ電圧を印加するカソード電極、アノード電極及びプラズマ電源供給装置を含むことができる。
第１イオンビーム発生装置３２０は、イオン発生装置３１０で発生したイオンを加速させる。
第１イオンビーム発生装置３２０は、第１電極３２２及び第１電極３２２に第１電源を供給する第１電源供給装置３２４を含む。第１電極３２２は、メッシュ状であり、イオンを引き寄せて加速させ、加速されたイオンが通過できるようにする。第１電極３２２は、イオン発生チャンバ３１３と向き合うところに導電性ワイヤを用いて設けられている。第１電源供給装置３２４は、第１電極３２２に前記イオンと反対の極性を有する第１電圧を供給する。この時、第１電圧の大きさによってイオンの移動速度が決定する。イオンの速度は、第１電圧の大きさが増加するほど増加し、第１電圧の大きさが減少するほど減少される。
第２イオンビーム発生装置３３０は第１イオンビームの形状を変更させる。第２イオンビーム発生装置３３０は第１面積を有する第１イオンビームの送料を減らすことなく、その断面積を小さくする。即ち、第２イオンビーム発生装置３３０は、第１イオンビームを狭い面積に絞る。
これを具現するために、第２イオンビーム発生装置３３０は第２イオンビーム発生本体３３２、第２電極３３４及び第２電源供給装置３３６を含んで構成される。
第２イオンビーム発生本体３３２は中空の三角柱形状を有する。第２イオンビーム発生本体３３２のいずれか一面には第１イオンビームが供給される第１イオンビーム注入口３３３ａが形成され、第１イオンビーム注入口３３３ａと向き合う第２イオンビーム発生本体３３２の端には第１イオンビームの形状を変更し及びフォーカシングした第２イオンビームが放出される第２イオンビーム放出口３３３ｂが形成される。
第２電極３３４は、第２イオンビーム発生本体３３２の第１イオンビーム注入口３３３ａに設置される。第２電極３３４は、導電性ワイヤをメッシュ状に形成する。第２電源供給装置３３６は第１イオンビームと反対極性を有する第２電圧を供給し、第１イオンビームを再び加速する役割を果たす。
原子ビーム発生装置３４０は電子発生装置３４２及び電子加速装置３４６を含んで構成される。
電子発生装置３４２は、電子を発生させるタングステンフィラメント３４３及びタングステンフィラメント３４３に電源を供給する電源供給装置３４４で構成される。タングステンフィラメント３４３は電源供給装置３４４から供給された電源によって２５００Ｋ以上で加熱されながら電子を放出する。
電子加速装置３４６は、電子加速電極３４７及び電子加速電極３４７に＋極性を有する電源を供給する電源供給装置３４８を含んで構成される。電子加速電極３４７は、ＤＬＣ薄膜と向き合う関係を有し、電子発生装置３４２で発生された電子を引き寄せて電子ビームが形成されるようにする。
電子発生装置３４２及び電子加速装置３４７は電子ビームが第２イオンビームの走査経路と交差されるように配置される。電子発生装置３４２及び電子加速装置３４７から発生される電子ビームは、第２イオンビームと交差しながら第２イオンビームに含まれたイオンが電子と結合するようにする。従って、第２イオンビームに含まれたイオンは中性原子に還元される。ここで、還元された原子は速度及び方向を保持する原子ビーム形態を有するようになる。
図２３において、第１イオンビーム発生装置３２０及び第２イオンビーム発生装置３３０の順序を変えてもいいし、イオン発生装置３１０及び原子ビーム発生装置３４０の間に第２イオンビーム発生装置３３０のみを配置してもよい。
また、第２イオンビーム発生装置３３０は三角柱形状の他にも入口は円形で、出口は直方形形状で製作することもできる。
＜実施例１１＞
図２４は本発明の実施例１１において、非接触方式で液晶を一定方向に並べるための構成を生成する方法を示す順序図である。図２５は、第１基板または第２基板に形成された透明薄膜を示す概念図である。図２６は透明薄膜の表面に島状の炭素化合物重合体が形成されたことを示す概念図である。
図２４乃至図２６を参照すると、ＴＦＴユニットセルが形成された第１基板１０またはカラーフィルタユニットセルが形成された第２基板８０に非接触方式で液晶を配向させる構成を形成するために、まず、第１基板１０のＴＦＴユニットセルの表面または第２基板８０のカラーフィルタユニットセル表面に透明薄膜３６５を形成する（Ｓ２５５）。
透明薄膜３６５を形成する過程は、真空状態で密閉された空間に第１基板１０または第２基板８０をローディングした状態で実施される。透明薄膜３６５はアモルフィスシリコン薄膜とすることができる。真空状態で密閉された空間で第１基板１０または第２基板８０の透明薄膜３６５を形成するために、真空及び密閉された空間にはシランガスＳｉＨ4及び水素ガスが供給される。続いて、真空状態で密閉された空間ではシランガス及び水素ガスが化学反応してアモルファスシリコンが形成される。アモルファスシリコンは、第１基板１０のＴＦＴユニットセルの表面または第２基板８０のカラーフィルタユニットセルの表面に蒸着され、透明のアモルファスシリコン薄膜が形成される。
第１基板１０または第２基板８０に透明薄膜３６５が形成された後、第基板１０または第２基板８０には液晶を一定方向に並べるための液晶配向突起３５８を形成する（Ｓ２６０）。液晶配向突起３５８を形成する過程は、真空状態で密閉された空間にローディングされた第１基板２０第２基板８０の表面に重合体を蒸着する過程である。透明薄膜３６５が形成された第１基板１０または第２基板８０に重合体を蒸着するために、真空状態で密閉された空間には過フッ化炭化水素ＣＦ4、トリフルオルメタンＣＨＦ3及び酸素が供給される。過フッ化炭化水素ＣＦ4、トリフルオルメタンＣＨＦ3及び酸素は気相化学反応よって重合体を形成する。重合体は炭素化合物重合体３５８である。炭素化合物重合体３５８は第１基板１０または第２基板８０に蒸着される。炭素化合物重合体３５８を透明薄膜３６５上に蒸着するとき、炭素化合物重合体３５８は薄膜形態に蒸着されず、島状に蒸着される。このように炭素化合物重合体３５８を島状で形成する工程は、半導体薄膜製造工程のうち半球形結晶粒子を形成するとき結晶を成長させるための種を均一に分散することと似ているメカニズムによって具現できる。
このとき、炭素化合物重合体３５８間の間隔及び高さは非常に重要である。液晶分子が炭素化合物重合体３５８の間に位置し得る間隔が望ましく、炭素化合物重合体３５８の高さは約１０Å〜１００Å位になるようにする。また、炭素化合物重合体３５８の形成方向は透明薄膜３６５の表面に対して垂直方向を有することが望ましい。
＜実施例１２＞
図２７は、本発明の実施例１２による非接触方式で液晶を配向する装置を示した概念図である。
図２５乃至図２７を参照すると、非接触液晶配向装置３６９は透明薄膜形成装置３６０、液晶配向用突起形成装置３５０を含む。
透明薄膜形成装置３６０は薄膜形成チャンバ３６１、反応ガス供給装置３６２、プラズマ発生装置３６４、３６６及び高真空ポンプ３６８で構成される。
反応ガス供給装置３６２はシランガス、水素ガス及びプラズマガスを、薄膜形成チャンバ３６１内部に供給する。
プラズマ発生装置３６４、３６６はカソード電極３６４及びアノード電極３６６で構成され、カソード電極３６４及びアノード電極３６６にはプラズマガスを解離するのに充分な電界が印加される。シランガス及び水素ガスはプラズマ発生装置３６４、３６６で発生したプラズマによって反応する。
図２７の参照符号３６３は、透明薄膜３６５が形成された第１基板１０または第２基板８０が臨時的に待機するロードラックチャンバでる。
液晶配向用突起装置３５０はチャンバ３５１、反応ガス供給ユニット３５３、反応ガス重合ユニットを含む。
チャンバ３５１は透明薄膜３６５が形成された第１基板１０または第２基板８０がローディングされ、高真空状態を保持する。ここで、透明薄膜３６５はアモルファスシリコンである。
反応ガス供給ユニット３５３はチャンバ３５１の内部に反応ガスを供給する。反応ガスによって透明薄膜３６５の表面には炭素化合物重合体３５８が形成される。反応ガスは過フッ化炭化水素ＣＦ4ガス、トリフルオルメタンＣＨＦ3ガス及び過フッ化炭化水素ＣＦ4ガス、トリフルオルメタンＣＨＦ4ガスを重合するのに必要とされる酸素で構成される。
反応ガス重合ユニット３５５、３５７は反応ガスを反応させて炭素化合物重合体３５８を形成する。これを具現するために反応ガス重合ユニットは、真空状態で酸素をプラズマ状態にするカソード電極３５５及びアノード電極３５７及びプラズマ電源供給装置を含む。
プラズマ電源供給装置はカソード電極３５５及びアノード電極３５７の間に酸素をプラズマ状態励起させるに充分な電圧を供給する。
前述した実施例１乃至実施例１３では第１基板に形成されたTFTユニットセル及び第２基板に形成されたカラーフィルタユニットセルに非接触方式で一定方向に液晶を並べる方法及び装置が開示されている。
再び図１を参照すると、第１基板に形成されたＴＦＴユニットセル及び第２基板に形成されたカラーフィルタユニットセルに液晶配向用極性構造が形成されると、第１基板及び第２基板はアセンブリされて組立基板が製造される（Ｓ３００）。
この時、第１基板１０及び第２基板８０は垂直方向に自動搬送車または手動搬送車にローディングされた後、組立基板設備に移される。
組立基板を製造するためには、第１基板形成されたＴＦＴユニットセル、第２基板に形成されたカラーフィルタユニットセルのうちいずれかに液晶を収納するための液晶フェンスを形成する（Ｓ３０５）。
液晶フェンスは紫外線によって硬化する紫外線硬化物質と、第１基板１０及び第２基板８０を接着させる接着物質とを含む。液晶フェンスは帯形状であり、カラーフィルタユニットセル及びＴＦＴユニットセルのエッジに沿って形成される。
液晶フェンスが形成された状態で液晶フェンスの内部に滴下方式で液晶を供給する（Ｓ３１０）。
滴下方式で液晶を供給するためには、液晶フェンスに囲まれている平面積及びＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルタユニットセル８０の間の空間であるセルギャップを考慮して液晶量を算出する工程をまず行う。
液晶フェンスによって形成された空間に液晶を供給する段階では、液晶フェンス内部の多数の場所に液晶を滴下する。液晶フェンス内部に液晶が滴下・供給されると、真空状態で第１基板１０と第２基板８０とは液晶フェンスを介してアセンブリされる。このとき、第基板１０のＴＦＴユニットセル、液晶及び第２基板８０のカラーフィルタユニットセルは、正確に整列された状態で位置合わせされる。アセンブリされた第１基板１０及び第２基板８０上に向き合うように配置されたＴＦＴユニットセル、液晶及びカラーフィルタユニットセルはＬＣＤユニットセルである。
ＬＣＤユニットセルを形成する第１基板１０及び第２基板８０は、大気圧状態で１時間の間放置される。このようにＬＣＤユニットセルが形成された第１基板１０及び第２基板８０を大気圧状態で１時間の間放置するのは、ＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルタユニットセル８０の間の所々に滴下された液晶を均一に広げるするためである。
しかし、液晶の粘度、セルギャップ及び外部環境によって、ＬＣＤユニットセルに注入された液晶の一部は１時間が経過しても完全には広がらない問題がある。ＬＣＤユニットセルの全面積に渡って液晶が完全に広がらない場合、液晶が存在しない液晶アン‐フィルド領域ができ、そこでは表示が行われない問題点が発生する。
このような理由から、第１基板及び第２基板が位置合わせされた状態で１時間が経過された後には、液晶アン‐フィルド領域が存在するかを検査する過程が実施される。
図２８は液晶が満たされていない領域検査方法を示す順序図である。
図２８を参照すると、液晶が満たされていない領域を検査するために、第１基板１０の下部で第１基板１０及び液晶を通過する第１光を発生させる（Ｓ３１５）。
第１光は、液晶を通過する第１光と違う特性を有する第２光に変更された後、第２基板８０を通じて外部に放出される。
液晶アン‐フィルド領域を検査するために、第２基板８０の上部で第２光を検出する（Ｓ３２０）。
検出された第２光は、アナログ信号形態からディジタル信号形態を有するイメージデータに変換される。検出された第２光のイメージデータは、検査の基準になる基準データと比較される（Ｓ３２５）。
第２光のイメージデータ及び基準データがお互いに異なるかを判断した結果（Ｓ３３０）、基準データとイメージデータとが同一ではない場合、液晶ＬＣＤユニットセルのセルギャップに液晶が全部満たされてない状態であり得るため、２時間後続工程に移送しないで再び大気圧状態で所定時間の間待機する（Ｓ３３５）。
または、液晶がみたされていない領域が存在するＬＣＤユニットセルに外力を加えることで人為的にＬＣＤユニットセルに供給された液晶を広げる方法も可能である。
一方、ＬＣＤユニットセルで液晶アン‐フィルド領域が発見されないと、第１基板１０及び第２基板８０を位置あわせするのに使用された液晶フェンスを硬化させる過程が実施される。液晶フェンスを硬化させるためには液晶フェンスに紫外線を照射する。
以下、液晶アン‐フィルド領域を検査する設備をより具体的に説明する。
図２９は本発明の一実施例による液晶が満たされていない領域検査設備を示した概念図である。
図２９を参照すると、液晶アン−フィルド領域検査設備３７０はベース本体３７１、バックライトユニット３７３、アン−フィルド領域検出器３７５及び制御ユニット３７８で構成される。
ベース本体３７１はバックライトユニット３７３、液晶アン−フィルド領域検出器３７５及び制御ユニット３７８が設置される場所を提供する。
ベース本体３７１の表面にはバックライトユニット３７３が設置される。バックライトユニット３７３は第１光３７４ａを発生させる複数のランプ３７４、ランプ３７４を点燈するための電源供給ユニット３７４ｂが含まれる。
バックライトユニット３７３の上部には選択的に基板移送ユニット３７４ｃが設置される。基板移送３７４ｃは相互アセンブリされた第１基板１０及び第２基板８０をベース本体３７１にローディング及びベース本体３７１からアンローディングする。基板移送ユニット３７４ｃはベース本体３７１の表面に一例に配置されたローラー３７４ｄ及びローラー３７４ｄを駆動する駆動ユニットで構成される。ここで、ローラー３７４ｄには第１基板１０が接触する。
液晶アン−フィルド領域検出器３７５はバックライトユニット３７３と向き合うところに設置される。即ち、液晶アン−フィルド領域検出器３７５は第２基板８０と向き合うように設置される。
液晶アン−フィルド領域検出器３７５は第１光３７４ａのうち液晶を通過した第２光３７５ａ及び第１光３７４ａのうちアン−フィルド領域を通過した第３光３７５ｂを全部検出する。このとき、第２光３７５ａ及び第３光３７５ｂの区分は、第２光３７５ａと第３光３７５ｂとの輝度差、色などを利用する。
これを具現するために、液晶アン−フィルド領域検出器３７５は第２光３７５ａ及び第３光３７５ｂを撮影するＣＣＤカメラを有することが望ましい。液晶アン−フィルド領域検出器３７５によって発生した映像は、ディジタルデータ形態で制御ユニット３７８のデータ保存モジュール３７７に保存される。以下、液晶アン−フィルド領域検出器３７５によって発生されたディジタルデータを検出データ（ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｄａｔａ）という。
比較ユニット３７６は基準データと検出データとを比較する。
例えば、比較ユニット３７６はデータ保存モジュール３７７に保存された検出データを読み込んで基準データと比較する。比較ユニット３７６は検出データ及び基準データが類似または一致する場合、ＬＣＤユニットセルに液晶アン−フィルド領域が発生していないと判断する。
逆に、比較ユニット３７６は検出データ及び基準データが予め設定された範囲を脱して相互一致しない場合、ＬＣＤユニットセルに液晶アン−フィルド領域が発生したと判断する。
ＬＣＤユニットセルにおいて液晶アン−フィルド領域の検査が終了した後、組立基板は垂直状態で自動搬送車または手動搬送車によって重力の方向に立った状態で非接触ＬＣＤユニットセルを検査する設備に移送される。
再び図１を参照すると、液晶が供給される工程まで終了すると、ＬＣＤユニットセルを第１基板１０及び第２基板８０から分離する前にＬＣＤユニットセルの良否を検査する過程が実施される（Ｓ４００）。
このような方法は従来の組立基板からＬＣＤユニットセルを分離して製造されるＬＣＤパネルを検査する方法と差別化される。組立基板からＬＣＤユニットセルを分離しない状態でＬＣＤユニットセルを検査することはとても難しい。これは第１基板１０及び第２基板８０の内部にＬＣＤユニットセルを駆動する信号入力線が位置しているからである。
本実施例では第１基板１０及び第２基板８０の内部に形成されてＬＣＤユニットセルを駆動する信号入力線に非接触方式でテスト駆動信号を印加し、ＬＣＤユニットセルを検査する方法が開示される。
図３０は本発明の方法によってＬＣＤユニットセルを検査する方法を示した順序図である。
図３０を参照すると、まず、第１基板１０及び第２基板８０の内部に配置されたＬＣＤユニットセルを駆動するためには、光電流によって発生した光電圧をＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルに印加する（Ｓ４１０）。
図３１は図３０にうちＬＣＤユニットセルを駆動する工程を示した順序図である。
図３１を参照すると、光電流をＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルに印加する過程は、光電流誘導を利用して発生した第１駆動電圧を図３に示されたＴＦＴユニットセル３０のゲートライン５０に印加する過程（Ｓ４１２）、光電流誘導を利用して発生した第２駆動電圧をＴＦＴユニットセル３０のデータライン６０に印加する過程（Ｓ４１４）、光電流誘導を利用して発生した第３駆動電圧を図６に示されたカラーフィルタユニットセル１００の共通電極１２０に印加する過程（Ｓ４１６）で構成される。
光電流誘導を利用してゲートライン５０に印加された第１光電流は、ゲートライン５０に抵抗によって第１電圧を発生させる。ここで、第１光電圧は少なくとも二つのゲートライン５０に同時に加えるか、一つのゲートライン５０のみに供給されることができる。このとき、第１光電圧の大きさは図３に図示された薄膜トランジスタ４０のチャンネル層４８をターンオンさせるのに充分すべきであり、薄膜トランジスタ４０のチャンネル層４８を破損しない範囲を有するべきである。
光電流誘導を利用して図３に示されたデータライン６０に印加された第２光電流データライン６０の抵抗によって第２光電圧が発生する。ここで、第２光電圧は少なくとも二つのデータライン６０に同時に加えるか一つのデータライン６０のみに供給されることができる。第２光電流によって発生した第１光電圧は薄膜トランジスタ４０のソース電極４４に印加される。このとき、第２光電流はテスト映像を具現するためにデータライン６０毎にお互いに違う大きさを有するようにすることも望ましい。
光電流誘導を利用して図６に示されたカラーフィルタユニットセル１００の共通電極１２０に印加された第３光電流は、電極１２０の固有の抵抗によって第３光電圧を発生させる。
このとき、第１光電圧をゲートライン５０、第２電圧をデータライン６０及び第３光電圧を共通電極１２０に同時に印加させることでＬＣＤユニットセルの内部に配置された液晶は配列が変更される。
この時、ＬＣＤユニットセルの第１基板１０から液晶及び第２基板８０に向かう表示光は、配列が変更された液晶及び第２基板８０を通じた後、テスト映像がディスプレイされる。
ＬＣＤユニットセルの良否はテスト映像によって検査される。
図３２は図３０のＬＣＤユニットセルを検査する過程を示した順序図である。
図３２を参照すると、ディスプレイ光ＣＣＤカメラによって撮影され（Ｓ４２２）、ＣＣＤカメラによって撮影されて発生したイメージデータは基準データと比較される（Ｓ４２４）。続いて、イメージデータと基準データとの比較結果によって、ＬＣＤユニットセルが良品か不良品かが判定される（Ｓ４３０）。
続いて、ＣＣＤカメラによって良品／不良品が判別されたＬＣＤユニットセルのうち、不良品には不良ＬＣＤユニットセルを知らせるマーキング作業が実施される。
このように、非接触方式でＬＣＤユニットセルを駆動してＬＣＤユニットセルが良品か不良品かを決定するのは、第１基板１０及び第２基板８０からＬＣＤユニットセルを切断する前に良品ＬＣＤユニットセルに偏光板を付着するためである。
図３３は非接触方式でＬＣＤユニットセルを検査する装置を示した概念図である。
図３３を参照すると、非接触ＬＣＤユニットセル検査装置３８０はベース本体３９０、光電圧印加装置４００、ディスプレイ光供給装置４１０、検出器４２０及び制御ユニット４３０を含む。
ベース本体３９０にはＬＣＤユニットセルが形成された第１基板１０及び第２基板８０で構成された組立基板がローディング及びアンローディングされる。
光電圧印加装置４００は第１光電圧印加装置４０２、第２電圧印加装置４０４及び第３電圧印加装置４０６を含む。
第１光電圧印加装置４０２は、図３に示されたＬＣＤユニットセルの一部分であるＴＦＴユニットセルに含まれたゲートライン５０に第１光電圧を印加し、薄膜トランジスタ４０のチャンネル層４８をターンオンさせる。このとき、第１光電圧印加装置４０２は、一つのゲートライン５０に第１光電圧を印加するか、少なくとも二つのゲートライン５０に第１光電圧を印加する。
第２光電圧印加装置４０４は、図３に示されたＬＣＤユニットセルの一部分であるＴＦＴユニットセルに含まれたデータライン６０に第２光電圧を印加し、薄膜トランジスタ４０のソース電極４４に第２光電圧が印加されるようにする。第２光電圧は、ゲートライン５０に印加された第１光電圧によって薄膜トランジスタ４０のドレーン電極４６を経て画素電極７０に印加される。
第３光電圧印加装置４０６は図６に図示されたＬＣＤユニットセルの一部分であるカラーフィルタユニットセルの共通電極１２０に第３光電圧を印加する。共通電極１２０に印加された第３光電圧及び画素電極７０に印加された第２光電圧により、ＬＣＤユニットセルに含まれた液晶は光が通過できるように配列する。
しかし、ＬＣＤユニットセルに液晶を通過する光を供給しないと、第１乃至第３光電圧印加装置によって液晶が配列された状態でＬＣＤユニットセルの駆動状態を正確に認識することができない。
ディスプレイ光供給装置４１０は、駆動されたＬＣＤユニットセルの駆動状態を認識することができるように第１基板１０から液晶及び第２基板８０を通過する方向にディスプレイ光４１１を供給する。
検出器４２０はディスプレイ光供給装置４１０で発生して第１基板１０、液晶及び第２基板８０を通過したテスト映像４１２を撮影する。検出器４２０はアナリグ信号をディジタル信号に変換する。検出器４２０はテスト映像４１２をディジタルデータに変換する。例えば、前記検出器４２０にはＣＣＤカメラを含めることができる。
制御ユニット４３０はディスプレイ光供給装置４１０及び光電圧印加装置４００によって駆動されたＬＣＤユニットセルの駆動状態を比較して検査する。
図３０または図３３に示された非接触ＬＣＤユニットセル検査装置によってＬＣＤユニットセルの良品または不良品が判別されると、組立基板は垂直状態で自動搬送車または手動搬送車によって搬送された後、組立基板のうち良品ＬＣＤユニットセルに偏光板を付着する過程が実施される。
図３４は本発明による偏光板付着設備の実施例を示した概念図である。
図３４を参照すると、偏光板付着設備４４０はベース本体４５０、第１偏光板付着モジュール４６０、第２偏光板付着モジュール４７０、第１裁断モジュール４８０、第２裁断モジュール４９０、第１保護シート片モジュール５００、第２保護シート片モジュール５１０を含む。
ベース本体４５０は第１偏光板付着４６０、第２偏光板付着モジュール４７０、第１裁断モジュール４８０、第２裁断モジュール４９０、第１保護シート片モジュール５００、第２保護シート片モジュール５１０が設置される場所を提供する。
ベース本体４５０は一実施例として直方体のバックス形状を有する。このとき、ベース本体４５０のうち長さが長い方向をＸ方向、長さが短い方向をＹ方向と称する。
ベース本体４５０には組立基板ローダー５２０が設置される。組立基板ローダー５２０には前述した非接触ＬＣＤユニットセル設備で良品の可否が検査された組立基板が複数ローディングされる。
一方、ベース本体４５０には組立基板ローダー５２０と離隔されたところに第１偏光板原緞ローダー５３０及び第２偏光板原緞ローダー４５０がＹ軸方向に一例に配置される。
第１偏光板原緞ローダー５３０には組立基板の大きさと対等の大きさを有し、ＴＦＴユニットセルに付着される第１偏光板原緞が複数ローディングされる。
図３５は本発明による偏光板付着設備に使用される第１偏光板原緞を示した断面図である。
図３５を参照すると、第１偏光板原緞５３４は第１ベースフィルム５３１、第１偏光板５３２及び第１保護シート５３３で構成される。
これとは違う実施例として、第１偏光板原緞５３４は組立基板の大きさより少し小さく形成するのも可能である。例えば、組立基板にＬＣＤユニットセルが３×２行列形態に配置されたとき、第１偏光板原緞５３４には三つの第１偏光板５３２が形成されるのに充分な大きさを有するようにするか、二つの第１偏光板５３２を形成することができる。
第２偏光板原緞５４０には、組立基板の大きさと対等の大きさを有し、組立基板のカラーフィルタユニットセルに付着される第２偏光板原緞５４４が複数ローディングされる。
これとは違う実施例として、第２偏光板原緞５４４は組立基板の大きさより少し小さく形成される。例えば、組立基板にＬＣＤユニットセルが３×２の行列形態に配置されたとき、第２偏光板原緞５４４は三つの第２偏光板５４２が裁たれるのに充分な大きさを有するか、二つの第２偏光板５４２が裁たれるのに充分な大きさを有する。
図３６は本発明による偏光板付着設備に使用される第２偏光板原緞を示した断面図である。
図３６を参照すると、第２偏光板原緞５４４は第２ベースフィルム５４１、第２偏光板５４２及び第２保護シート５４３で構成される。
図３４に図示されたように、ベース本体４５０のうち第１偏光板原緞ローダー５４０及び組立基板ローダー５２０の間には第１裁断モジュール４８０及び第２裁断モジュール４９０が配置される。
第１裁断モジュール４８０は第１偏光板原緞ローダー５３０からアンローディングされた第１偏光板原緞５３４をＴＦＴユニットセルの数及び大きさに適合するように裁つ。ここで、第１裁断モジュール４８０はＴＦＴユニットセルの数と同じ数の第１偏光板原緞５３４を形成する。一方、第１裁断モジュール４８０は組立基板に行列方式に配置されたＴＦＴユニットセルのうち一つの行に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第１偏光板原緞５３４を形成するか、一つの列に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第１偏光板原緞５３４を形成するように構成される。
第２裁断モジュール４９０は第２偏光板原緞ローダー５４０からアンローディングされた第２偏光板原緞５４４をＴＦＴユニットセルの大きさに適合するように裁つ。ここで、第２裁断モジュール４９０は、ＴＦＴユニットセルの数と同じ数の第２偏光板原緞５４４を形成する。一方、第２裁断モジュール４９０は組立基板に行列方式で配置されたＴＦＴユニットセルのうち一つの行に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第２偏光板原緞５４４を形成するか、一つの列に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第２偏光板原緞５４４を形成することができるように構成される。
図３７は本発明による偏光板付着設備の第１裁断モジュールを示した概念図である。
第１裁断モジュール４８０は第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１及び第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６を含む。
第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１は第１Ｘ軸ブレイド４８２及び第１Ｘ軸ブレイド駆動ユニット４８３を含む。第１Ｘ軸ブレイド４８２はＴＦＴユニットセルのうちＸ軸方向のエッジの長さと対等である。第１Ｘ軸ブレイド駆動ユニット４８３は第１Ｘ軸ブレイド４８２を上下させて第１Ｘ軸ブレイド４８２が第１偏光板付着５３４の第１偏光板５３２及び第１保護シート５３３を完全に切断し、ベースフィルム５３１は一部が切断されるようにする。
図３８は本発明による偏光板付着設備の第１Ｘ軸ブレイドモジュールのよって第１偏光板原緞が裁断されることを示した概念図である。
図３８を参照すると、第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１によって第１偏光板原緞５３４のＸ軸方向には規則的な切断が発生する。
第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６は第１Ｙ軸ブレイド４８４及び第１Ｙ軸ブレイド駆動ユニット４８５で構成される。第１Ｙ軸ブレイド４８４はＴＦＴユニットセルのうちＹ軸方向のエッジ長さと対等である。第１Ｙ軸ブレイド駆動ユニット４８５は第１Ｙ軸ブレイド４８４を上下させて第１Ｙ軸ブレイド４８４が第１偏光板原緞５３４の第１偏光板５３２及び第２保護シート５３３を完全に切断し、ベースフィルム５４１は一部が切断されるようにする。
図３９は本発明による偏光板付着設備の第１Ｙ軸ブレイドモジュールによって第２偏光板原緞が裁たれたことを示した概念図である。
図３９を参照すると、第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６によって第１偏光板原緞はＹ軸方向に切断される。このように第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１及び第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６によって第１偏光板原緞５３４から第１偏光板５３２は分離される。以下、第１偏光板原緞５３４から分離された第１偏光板５３２を切断された第１偏光板５３２ａと称する。
第１裁断モジュール４８０及び第２裁断モジュール４９０は同一な構成を有するので第２裁断モジュール４９０の説明は省略する。
図３４に示されたように、ベース本体４５０のうち第１裁断モジュール４８０及び第２裁断モジュール４９０と接したところには第１偏光板原緞５３４及び第２偏光板原緞５４４から裁たれた第１保護シート５３３及び第２保護シート５４４を除去する第１保護シート片モジュール５００及び第２保護シート片モジュール５１０が配置される。
図４０は本発明による偏光板付着設備の第１保護シート片モジュール５００を示した概念図である。
図４０を参照すると、第１保護シート片モジュール５００は第１裁断モジュール４８０によって第１偏光板原緞５３４から切断された第１偏光板５３２ａの表面を覆う第１保護シート５３３ａを除去する。
第１保護シート片モジュール５００は真空圧を発生するピッカー（ｐｉｃｋｅｒ）５０１及びピッカー駆動モジュール５０３を含む。
ピッカー駆動モジュール５０３は切断された第１偏光板５３２ａの表面に付着された第１保護シート５３３ａに対してピッカー５０１を近づけたり話したりする。
ピッカー５０１は第１保護シート５３３ａの表面を真空圧で吸着する。この状態でピッカー駆動モジュール５０３は再び逆方向に進行する。このとき、ピッカー５０１と第１保護シート５３３ａとの吸着力が第１保護シート５３３ａ及び切断された第１偏光板５３２ａの吸着力より大きい場合、第１保護シート５３３ａは切断された第１偏光板５３２ａから分離される。
第１保護シート５３３ａが除去されることで切断された第１偏光板５３２ａはＬＣＤユニットセルのＴＦＴユニットセルに付着可能になる。
第２保護シート片モジュール５１０は第１保護シート片モジュール５００と同一な構成であるので説明を省略する。
図３４の図面符号５６０、５７０は裁断された第１偏光板原緞５３４、第２偏光板原緞５４４を覆す反転装置である。反転装置５６０，５７０は第１、第２保護シートがストリップされることで外部に露出された第１、第２偏光板部分がＴＦＴユニットセルまたはカラーフィルタユニットセルと向き合うようにする。
一方、第１偏光板付着モジュール４６０及び第２偏光板付着モジュール４７０はベース本体４５０の中央部分にＹ軸方向に一例に設置される。
第１偏光板付着モジュール４６０及び第２偏光板付着モジュール４７０は第１、第２偏光板原緞５３４，５４４及び組立基板が付着されるようにする。
図４１は本発明による偏光板付着設備の第１偏光板付着モジュール４６０を示した概念図である。
図４１を参照すると、第１偏光板付着モジュール４６０は第１組立基板固定ユニット４６１及び第１偏光板付着ユニット４６６で構成される。
第１組立基板固定ユニット４６１は組立基板８５を固定する役割をする。第１組立基板固定ユニット４６１は再び第１組立基板固定プレイト４６２及び第１組立基板吸着ユニット４６３で構成される。
第１組立基板固定プレイト４６２には多数の貫通孔４６２ａが形成される。
第１組立基板吸着ユニット４６３は第１真空配管４６３ａ及び第１真空圧発生装置４６３ｂで構成される。第１真空配管４６３ａの第１端部は第１組立基板固定プレイト４６２に形成された第１貫通孔４６２ａに結合され、第１真空配管の第２端部は第１真空圧発生装置４６３ｂに結合される。第１真空圧発生装置４６３ｂによって発生した真空圧によって組立基板８５は第１組立基板固定プレイト４６２に固定される。
第１偏光板付着ユニット４６６は第１偏光板加圧プレイト４６８及び第１偏光板加圧プレイト駆動モジュール４６７で構成される。
第１偏光板加圧プレイト駆動モジュール４６７は第１偏光板加圧プレイト４６８をアップ‐ダウンさせて第１偏光板原緞５３４上に第１保護シート５３３がストリップされた第１偏光板５３２ａをＴＦＴユニットセルの表面に密着させる。これによって、第１偏光板原緞５３４のベースフィルム５３１から切断された第１偏光板５３２ａは分離されてＴＦＴユニットセルには第１偏光板が付着される。
第２偏光板付着ユニット４７０は第１偏光板付着ユニット４６０と同一な構成を有することで重複された説明は略することにする。
図３４に示したように、第１偏光板付着ユニット４６０及び第２偏光板付着ユニット４７０の間にはタン‐オーバーユニット５８０がさらに設置される。タン‐オーバーユニット５８０は第１偏光板付着ユニット４６０で第１偏光板が付着された組立基板を覆してカラーフィルタユニットセルに第２偏光板が付着できるようにするためである。
組立基板のＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルに第１偏光板及び第２偏光板が全部付着されると、移送アームは偏光板が付着された組立基板を組立基板アンローダー５９０に移送する。ここで、組立基板アンローダー５９０は二つが形成される。
また、図１を参照すると、組立基板のＴＦＴユニットセルに第１偏光板及びカラーフィルタユニットセルに第２偏光板が全部付着された状態で、組立基板に形成されたＬＣＤユニットセルは非接触方式でガラス基板を切断するレーザービーム切断装置または接触方式でガラス基板を切断するダイヤモンドブレイドによって個別化される（Ｓ５００）。
組立基板から個別化されたＬＣＤユニットセルを以下ＬＣＤパネルだと称する。
ＬＣＤパネルにはプレキシブルなテープキャリアパケッジ及びＬＣＤパネルを作動させるための印刷回路基板が付着されてＬＣＤパネルアセンブリが製造される（Ｓ６００）。
ＬＣＤパネルアセンブリには光を供給するバックライトアセンブリが結合されて液晶表示装置が製造される。
以上、本発明の実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練した当業者なら特許請求範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱することなく本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解することができる。
本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示した順序図である。 図１のＳ１００によって第１基板および第１基板に形成されたＴＦＴユニットセル形成領域を示す概念図である 図２に示されたＴＦＴユニットセル形成領域に形成されたＴＦＴユニットセルを成す電極及び薄膜トランジスタを示した概念図である 図３の薄膜トランジスタ及び画素電極を示した断面図である。 本発明の一実施例による第２基板及び第２基板に形成されたカラーフィルタユニットセル形成領域を示した概念図である。 図５のカラーフィルタユニットセルの一部を切断した断面図である。 本発明の第一実施例による第１基板または第２基板の表面に形成された配向膜を示した断面図である。 本発明の第１実施例による非接触液晶配向方法を示した順序図である。 第１イオンビームを発生する過程を示した順序図である。 本発明の第１実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。 図１０の第１イオンビーム発生モジュール、第２イオンビーム発生モジュール及び原子ビーム形成モジュールを示した概念図である。 図１０の非接触液晶配向装置及びＤＬＣ薄膜形成装置を同時に示した概念図である。 本発明の第２実施例によって非接触方式で液晶を配向する方法を示した順序図である。 本発明の第２実施例によってＤＬＣ薄膜の表面に液晶配向用極性作用基を形成する過程が示された順序図である。 本発明の第２実施例によって液晶配向用極性構造に水酸化イオンを結合する過程を示した順序図である。 本発明の第３実施例によって液晶配向用極性構造に水素イオンを結合する過程を示した順序図である 本発明の第４実施例によって液晶配向用極性作用機に窒素イオンを結合する過程を示した順序図である。 本発明の第５の実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。 本発明の第６実施例による非接触液晶配向装置の概念図である。 本発明の第７実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。 本発明の第８実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。 本発明の第９実施例による原子ビーム 形成方法を示した順序図である。 本発明の第１０実施例による原子ビーム形成装置を示した概念図である。 本発明の第１１実施例によって非接触方式で液晶を配向する方法を示した順序図である。 第１基板もしくは第２基板に示された透明薄膜を図示した概念図である。 透明薄膜の表面に炭素化合物重合体が形成されたのを示した概念図である。 本発明の第１２実施例によって非接触方式で液晶を配向する装置を示した概念図である。 本発明の液晶アン‐フィルド領域検査方法を示した順序図である。 本発明の一実施例による液晶アン‐フィルド領域検査設備を示した概念図である。 本発明の非接触ＬＣＤユニットセル検査方法によるＬＣＤユニットセルを検査する方法を示した順序図である。 図３０のうちＬＣＤユニットセルを駆動する工程を示した順序図である。 図３０のＬＣＤユニットセルを検査する過程を示した順序図である。 非接触方式でＬＣＤユニットセルを検査する装置の概念図である。 本発明による偏光板付着設備の実施例を示した概念図である。 本発明による偏光板付着設備に使用される第１偏光板原緞を示した断面図である 本発明による偏光板付着設備に使われている第２偏光板原緞を示した断面図である。 本発明による偏光板付着設備の第１裁断モジュールを示した概念図である。 本発明による偏光板付着設備の第１Ｘ軸ブレイドモジュールによって第１偏光板原緞が裁たれたものを示した概念図である。 本発明にとる偏光板付着設備の第１Ｙ軸ブレイドモジュールによって第２偏光板原緞が裁たれたものを示した概念図である。 本発明による偏光板付着設備の第１保護シート片モジュールを示した概念図である。 本発明による偏光板付着設備の第１偏光板付着モジュールを示した概念図である。
符号の説明
１０ 第１の基板
２０ ＴＦＴユニットセル形成領域
４０ 薄膜トランジスタ
７０ 画素電極
８０ 第２の基板
９０ カラーフィルタユニットセル形成領域
１００ カラーフィルタユニットセル
１１２ レッドカラーフィルタ
１１４ グリーンカラーフィルタ
１１６ ブルーカラーフィルタ
１３０ 配向膜
１５４ ソースガス供給ユニット
１５６ｂ、１５８ｂ、１６８、１７２ｂ、１７４ａ、１９７ 電源供給装置
１９０ ＤＬＣ薄膜形成装置
１９１ チャンバ
１９２ 基板固定ユニット
１９３ 反応ガス供給モジュール
１９４ 真空ポンプ
１９５、１９６ プラズマ発生装置
２３５、２３６ プラズマ形成装置
２３７ 電源供給装置
２４０ 極性保持装置
２４１ 極性保持チャンバ
２４２ 純水供給モジュール
２４３ 純水噴射モジュール
３２０ 第１イオンビーム発生装置
３２２ 第１電極
３２４ 第１電源供給装置
３３０ 第２イオンビーム発生装置
３３２ 第２イオンビーム発生本体
３３４ 第２電極
３３６ 第２電源供給装置
３４２ 電子発生装置
３４４ 第３電源供給装置
３５０ 液晶配向用突起形成装置
３５１ チャンバ
３５３ 反応ガス供給ユニット
３５５，３５７ 反応ガス重合ユニット３５５、３５７
３６０ 透明薄膜形成装置
３６１ 薄膜形成チャンバ
３６２ 反応ガス供給装置
３６４ プラズマ発生装置
３６８ 高真空ポンプ
３６９ 非接触液晶配向装置
３７０ 液晶アン−フィルド領域検査設備
３７１ ベース本体
３７３ バックライトユニット
３７５ 液晶アン−フィルド領域検出器
３７７ データ保存モジュール
３７８ 制御ユニット
３８０ 非接触ＬＣＤユニットセル検査装置
３９０ ベース本体
４００ 光電圧印加装置
４１０ ディスプレイ光供給装置
４２０ 検出器
４３０ 制御ユニット
４６１ 第１組立基板固定ユニット
４６２ 第１組立基板固定プレイト
４６３ 第１組立基板吸着ユニット

Claims (16)

  1. 第1基板のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板形成領域にＴＦＴユニットセルを形成する工程と、
    第２基板のカラーフィルタ基板形成領域にカラーフィルタユニットセルを形成する工程と、
    前記ＴＦＴユニットセル及び前記カラーフィルタユニットセルに配向膜を形成する工程と、
    前記ＴＦＴユニットセルと前記カラーフィルタユニットセルとの間に液晶が配置されるように前記第1、第２基板を組み合わせて組立基板を製造する工程と、
    前記組立基板を構成する前記ＴＦＴユニットセル及びカラーフィルタユニットセルからなるＬＣＤユニットセルに非接触方式でテスト駆動信号を印加し、前記ＬＣＤユニットセルの良否を判別する工程と、
    前記組立基板に形成された前記ＬＣＤユニットセルを個別化してＬＣＤパネルを製造する工程と、
    前記ＬＣＤパネルに駆動モジュールを設けてＬＣＤパネルアセンブリを製造する工程と、を含み、
    前記第１基板及び第２基板は、それぞれ前記ＴＦＴユニットセル及び前記カラーフィルタユニットセルが形成された後、前記ＬＣＤパネルアセンブリを製造するために重力方向に対して垂直に移送されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  2. 前記配向膜を形成する工程は、
    二重結合構造を有する物質で薄膜を形成する工程と、
    前記薄膜に原子ビームを前記液晶のプリチルト角方向に照射し、前記薄膜の二重結合構造を一重結合とし、前記液晶と反応する極性を有する極性構造を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
  3. 前記極性構造を形成する工程において、前記薄膜に対する前記原子ビームの照射角度を、０°〜９０°の間に調整することを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
  4. 前記二重結合構造を有する物質は、ＤＬＣ(Diamond-like-carbon)、SiO2、Si3N4、TiO2からなるグループから選ばれるいずれか１の物質であることを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
  5. 前記組立基板を製造する工程は、
    前記ＴＦＴユニットセルまたは前記カラーフィルタユニットセルに液晶フェンスを形成する工程と、
    前記液晶フェンスによって形成された内部領域に液晶を埋込む工程と、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
  6. 前記組立基板を製造する工程後に前記第1基板から前記第２基板に向かう方向に第1光を供給する工程と、
    前記第２基板を通過した第２光を撮影してＬＣＤユニットセルデータを生成する工程と、
    前記ＬＣＤユニットセルデータを基準データと比較し、前記ＬＣＤユニットセルのうち前記液晶が満たされていない液晶アン−フィルド領域の有無を判別する工程と、をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
  7. 前記ＬＣＤユニットセルデータを生成する工程は、ＣＣＤカメラを用いて行われることを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
  8. 前記アン−フィルド領域の有無の判別工程で前記液晶アン−フィルド領域が存在すると判断すると、前記組立基板を大気圧中に所定時間放置する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
  9. 前記ＬＣＤユニットセルの良否を判別する工程は、光電流による駆動電圧を前記ＬＣＤユニットセルに印加して前記ＬＣＤユニットセルを駆動する工程と、
    前記ＬＣＤユニットセルにテスト光を供給して表示状態を検査する工程と、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
  10. 前記ＬＣＤユニットセルを駆動する工程は、
    前記ＴＦＴユニットセルに形成されたゲートラインに第1光を印加して第1駆動電圧を印加する工程と、
    前記ＴＦＴユニットセルに形成されたデータラインに第２光を印加して第２駆動電圧を印加する工程と、
    を含むことを特徴とする、請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
  11. 前記カラーフィルタユニットセルに形成された共通電極に第３光を印加して第３駆動電圧を印加する工程を更に含むことを特徴とする、請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
  12. 前記第1駆動電圧を印加する工程における前記第1駆動電圧の大きさは、前記ゲートラインと接続された薄膜トランジスタのチャンネル層をターンオンさせるしきい電圧以上であることを特徴とする、請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
  13. 前記表示状態を検査する工程は、
    前記テスト光を検出してテストイメージデータを生成する工程と、
    前記テストイメージデータを基準データと比較する工程と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
  14. 前記テストイメージの検出はＣＣＤカメラを用いて行うことを特徴とする、請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
  15. 前記ＬＣＤユニットセルの良否を判別する工程後に、良品と判別された前記ＬＣＤユニットセルのうち前記ＴＦＴ基板形成領域と向き合う前記第1基板に第1偏光板、前記第２基板のうち前記カラーフィルタ基板形成領域と向き合う面に第２偏光板を取り付ける工程をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
  16. 前記ＬＣＤパネルを個別化する工程は、前記ＬＣＤユニットセルのエッジをレーザビームを用いて非接触方式で切断することを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
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