KR100628271B1

KR100628271B1 - 이온빔 조사를 이용한 배향법

Info

Publication number: KR100628271B1
Application number: KR1020040036795A
Authority: KR
Inventors: 함용성
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2006-09-27
Also published as: KR20050111872A; US20050259204A1; US7515234B2

Abstract

본 발명은 바-타입의 이온빔 건을 사용하여 기판을 일방향으로 이동시키면서 배향처리하는 경우에 있어서, 기본적인 배향특성을 확보하기 위한 기판 사이즈, 공정시간, 이온빔 도즈량 및 이온빔 배출구의 사이즈의 조건을 제안한 이온빔 조사를 이용한 배향법에 관한 것으로서,

이온빔 조사시, 하기식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

1.6×10^-4 ≤ (Lg×I×T)/Ls ≤1.6×10^-2

여기서, I는 이온빔 배출구 밖에서 측정한 바-타입 이온빔 건에서 배출되는 이온빔 커런트(A)이고, Lg는 기판 이동방향에 대한 이온빔 배출구의 길이(cm)이며, Ls는 기판 이동방향에 대한 기판의 길이(cm)이고, T는 기판 1매를 처리하는 데 소요되는 공정시간(sec)이다.

배향법, 바-타입의 이온빔 건

Description

이온빔 조사를 이용한 배향법{Alignment Method Using Ion Beam}

도 1은 종래 기술에 의한 배향법을 나타낸 순서도.

도 2는 종래 기술에 의한 러빙 배향법을 나타낸 공정단면도.

도 3은 종래 기술에 의한 이온 빔 조사장치의 구조 단면도.

도 4는 이온 빔의 조사각도와 프리틸트와의 관계를 나타낸 그래프.

도 5는 본 발명에 의한 이온빔을 이용한 배향법을 나타낸 공정단면도.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 공정사시도.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 공정사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명

110 : 배향막 115 : 기판

129 : 챔버 130 : 이온빔 건

131 : 반송장치 132 : 반송롤러

본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)용 배향막의 배향처리 공정에 관한 것으로, 특히 바-타입의 이온빔 건을 사용하여 배향막에 이 온빔을 조사하는 배향법에 관한 것이다.

근래 고품위 TV(high definition TV) 등의 새로운 첨단 영상기기가 개발됨에 따라 브라운관(CRT) 대신에 액정표시소자(LCD :Liquid Crystal Display), ELD(electro luminescence display), VFD(vacuum fluorescence display), PDP(plasma display panel)등과 같은 평판표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그 중에서도 액정표시소자는 평판 표시기의 대표적인 기술로써 박형, 저가, 저소비 전력 구동 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(lap top computer)나 포켓 컴퓨터(pocket computer) 외에 차량 적재용, 칼라 TV의 화상용으로도 그 용도가 급속하게 확대되고 있다.

이러한 특성을 갖는 액정표시소자는 상부기판인 컬러필터(color filter) 기판과 하부기판인 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판이 서로 대향되도록 배치되고, 그 사이에 유전 이방성을 갖는 액정이 형성되는 구조를 가지는 것으로, 화소 선택용 어드레스(address) 배선을 통해 수십 만개의 화소에 부가된 박막트랜지스터(TFT)를 스위칭 동작시켜 해당 화소에 전압을 인가해 주는 방식으로 구동되게 된다.

상기와 같은 액정표시소자를 제조하기 위해서는, 크게 트랜지스터 공정, 컬러 필터 공정, 액정 셀 공정 및 모듈 공정을 수행하여야 한다.

상기 트랜지스터 공정은 증착(deposition) 및 사진 식각(photolithography), 식각(etching) 공정을 반복하여 유기 기판 상에 박막트랜지스터 배열을 제작하는 공정이고, 컬러 필터 공정은 블랙 매트릭스(black matrix)가 형성된 유기 기판 상에 염료나 안료를 사용하여 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 컬러 필터를 제작한 후, 공통전극용 ITO막을 형성하는 공정이다.

또한, 액정 셀 공정은 트랜지스터 공정이 완료된 유리기판과 컬러필터 공정이 완료된 유리기판을 두 기판 사이에 일정한 틈이 유지되도록 합착한 후, 그 틈 사이로 액정을 주입하여 LCD 셀을 형성하는 공정이고, 상기 모듈 공정은 신호 처리를 위한 회로부를 제작하고, 박막 트랜지스터 액정표시장치의 패널과 신호처리회로부를 실장 기술을 통해 서로 연결한 후 기구물을 부착하여 모듈을 제작하는 공정이다.

이 중에서 액정 셀 공정은 보다 구체적으로 배향 처리 공정, 기판 합착 공정, 액정 주입 공정으로 이루어지며, 상기 배향 처리 공정은 기판 세정, 배향막 도포, 배향막 소성, 러빙처리, 배향막 세정 등으로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 배향 처리 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 의한 배향법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 러빙 배향법을 나타낸 공정단면도이다.

도 1을 참고로 배향 처리 공정을 구체적으로 살펴보면, 먼저 여러 패턴들이 형성된 상부기판 또는 하부기판 상의 이물질을 제거하기 위해 기판 세정공정을 수행한다.(S100) 상기 세정공정은 기판의 수용성 불순물을 제거하기 위해 노즐을 통해 순수를 분사하여 수행하거나 또는 유기 불순물을 제거하기 위한 UV처리부가 설 치된 세정장비에서 행한다.

다음, 스핀-코팅(spin-coating) 방식과 롤-코팅(roll-coating) 방식을 이용하여 기판 상면의 유효 표시 영역에 배향막 원료액을 소정 두께로 인쇄한다.(S101)

이어서, 상기 배향막 원료액에 열을 가하여 용제를 휘발시키는 배향막 건조공정(pre-baking)을 행한다.(S102) 이로써, 배향막 원료액의 용제가 휘발되면서 프리틸트각이 발현되고, 공정 상에서 배향막으로 먼지 등이 부착되는 것이 방지된다.

계속하여, 상기 배향막 원료액에 상기 건조공정에서보다 좀더 높은 80℃∼200℃ 정도의 온도로 가하여 경화시키는 배향막 경화공정을 행한다.(S103)

그 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 홈이 새겨진 러빙롤(30)을 이용하여 기판(15)상의 배향막(10) 표면을 일정한 방향으로 문질러 홈을 만들어주는 배향막 러빙공정을 행한다.(S104) 러빙공정은 반송 플레이트(31)에 탑재되는 기판(15)이 일방향으로 전진하면서 수행된다.

마지막으로, 배향막이 형성된 기판 상의 이물질을 제거하기 위해 배향막 세정공정을 행함으로써 배향 처리 공정이 완료된다.(S105)

이와같이, 현재 TFT-LCD에서 배향을 위해 주로 사용하고 있는 방법은 통상적으로, 도2에 도시된 바와 같이, 러빙법에 의한 것이다.

러빙법은 기판(15) 위에 배향막(10)을 도포한 후 반송 플레이트(31)에 탑재시킨 다음, 벨벳(Velvet) 등의 천을 감은 롤러(30)를 이용하여 일정한 방향으로 문질러 줌으로써 배향을 시키는 방법이다.

그러나, 러빙에 의한 방법은 배향막과 롤러의 직접적인 접촉을 통해 이루어 지므로 파티클(particle) 발생에 의한 오염, 정전기 발생에 의한 소자 불량, 러빙 후의 세정/건조 공정의 필요, 대면적 적용시의 불균일성 등 여러 가지 불량이 발생하거나 공정수의 추가가 필요했다.

러빙법에 의한 이런 문제를 개선하기 위해 여러가지 배향법이 제안되고 있는데, LB 필름을 이용하는 방법, UV조사를 이용하는 방법, SiO₂의 사방증착을 이용하는 방법, 포토식각기술(photolithography)로 형성된 마이크로-그로브(micro-groove)를 이용하는 방법, 그리고 이온 빔(Ion Beam) 조사를 이용하는 방법이 그것이다.

이 중에서 이온빔 조사를 이용하는 배향법은 종래의 배향 재료를 그대로 이용 가능하며 대면적 대응이 가능하다는 점이 알려져 있다.(미국특허번호 USP 5,770,826 참조)

구체적으로, 이온빔 조사를 이용한 배향법은 낮은 에너지로 폴리이미드막 표면에 충격을 주어 배향막을 형성할 때 사용하는 방법으로서, 이온 빔의 충격에 의해 배향막의 표면이 방향성을 가지게 되는 것이다.

이러한 이온 빔 조사의 장점은 배향막에 접촉하지 않고 배향패턴을 형성할 수 있다는 것과, 낮은 에너지로 가능하며, 이온 빔에 의해 배향막 표면의 화학결합에만 영향이 미치므로 화학결합이 깨져 형성되는 라디칼의 수를 최소화할 수 있고, 대면적의 패널에 대해 균일한 배향패턴을 얻을 수 있다는 것이다.

구체적으로, 이온빔 조사를 이용하는 배향법을 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 종래 기술에 의한 이온 빔 조사장치의 구조 단면도이고, 도 4는 이온 빔의 조사각도와 프리틸트와의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 3의 이온빔 조사장치를 이용하여 설명하면, 가스 공급부(1)로부터 나온 가스가 이온 조사부(2)에서 이온으로 전리된 후에 배출되어 기판(3)으로 조사된다. 이온 빔 조사 과정은 공정챔버(8) 내에서 이루어지는데, 공정챔버(8)에는 이온 빔 조사 이후의 가스를 배출하기 위해 일측에 설치된 가스 배출부(9)와, 기판(3)을 지지하기 위한 지지대(7)가 더 구비되어 있다. 이때, 조사시간을 조절하기 위해 가스 배출부(9)와 기판(3) 사이에 셔터(4)를 삽입하여 이용하기도 한다.

배향의 방향성(pretilt)을 갖도록 하기 위해서는 기판(3)을 적당히 기울여서 이온 빔을 조사해야 하는데, 이온 빔의 조사방향과 기판(3)의 수직방향이 이루는 각도를 θ라고 한다면, θ와 프리틸트와의 관계는 도 4에 도시된 바와 같다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 이온 빔의 조사각도에 따라 프리틸트가 달라지는데, 이는 원하는 프리틸트를 얻기 위해서는 적당한 각도로 이온 빔을 조사해야 함을 알 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 이온빔 조사를 이용한 배향법은 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 도 3에 도시된 이온빔 조사장치를 이용하면, 기판을 일정한 각도로 기울인 상태로 이온빔을 조사하므로, 기판에 균일한 이온 빔 에너지를 조사하기 위해서는 이온빔이 방출되는 곳에서부터 기판까지 충분히 긴 간격이 유지되어야 한다.

더욱이, 기판 크기가 커지게 되면 그 길이는 더욱 길어져, 이온빔 조사장치가 대형화된다.

이와같이 이온빔 조사장치가 대형화되면 제작 코스트가 많이 들어가고, 공정 자체도 용이하지 않아 공정성이 크게 떨어진다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 바-타입의 이온빔 건을 사용하여 일정한 각도로 이온빔이 조사되도록 함으로써 균일한 이온빔 조사가 이루어지도록 하는 배향법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 상기 바-타입의 이온빔 건을 사용하는 경우에 있어서, 기본적인 배향특성을 확보하기 위한 기판 사이즈, 공정시간, 이온빔 도즈량 및 이온빔 배출구의 사이즈의 조건을 제안하고자 하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이온빔 조사를 이용한 배향법은 기판을 세정하는 단계와, 상기 기판 상에 배향막 원료액을 인쇄하는 단계와, 상기 배향막을 경화하는 단계와, 상기 배향막 표면에 바-타입의 이온빔 건에 의해 이온빔을 조사하여 배향 처리하는 단계와, 상기 배향막이 형성된 기판을 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기와 같이 바-타입의 이온빔 건을 사용하여 기판을 일방향으로 이동시키면서 배향처리하는 경우에 있어서, 기본적인 배향특성을 확보하기 위한 기판 사이즈, 공정시간, 이온빔 도즈량 및 이온빔 배출구의 사이즈의 조건 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

1.6×10^-4 ≤ (Lg×I×T)/Ls ≤1.6×10^-2

다만, 상기의 식은 이온빔 건이 하나 장착되어 있는 이온빔 장치에 적합한 것으로, 복수개의 이온빔 건을 사용하는 이온빔 장치에 대해서는 상기식을 응용하여 적용한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 이온빔 조사를 이용한 배향법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 의한 이온빔을 이용한 배향법을 나타낸 공정단면도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 공정사시도이며, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 공정사시도이다.

본 발명에 의한 이온빔 조사를 이용한 배향법을 구체적으로 살펴보면, 먼저 여러 패턴들이 형성된 기판 상의 이물질을 제거하기 위해 기판 세정공정을 수행한다. 상기 세정공정은 전술한 바와 같이, 수용성 불순물을 제거하기 위한 순수 샤워와 유기 불순물을 제거하기 위한 UV처리부가 설치된 세정장비에서 행한다.

이 때, 상기 기판은 컬러필터층과 공통전극이 형성되어 있는 컬러필터 어레이 기판이거나 또는, 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소 영역에 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 TFT 어레이 기판이다.

다음, 배향막 인쇄장치를 이용하여 기판 상면의 유효 표시 영역에 배향막 원료액을 소정 두께로 인쇄한 후, 상기 배향막 원료액의 용제를 휘발시켜 프리틸트를 구현하는 건조 과정 및 경화 과정을 수행한다.

이후, 경화된 배향막 표면을 배향처리하는데, 배향막이 인쇄되어 있는 기판을 일방향으로 전진시키면서 바-타입의 이온빔 건으로부터 일정한 커런트의 이온빔을 조사한다.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 경화된 배향막(110)이 형성되어 있는 기판(115)을 반송 플레이트(131) 상면에 탑재시키고, 반송롤러(132)를 일방향으로 회전시켜 상기 반송 플레이트(131)를 일방향으로 전진시킨다. 이 때, 바-타입의 이온빔 건(130)을 일정각도(θ)로 기울인 채로 일방향으로 전진하는 기판(115)에 이온빔을 조사하여 일정각도의 프리틸트를 조성한다. 상기 바-타입의 이온빔 건(130)은 이온을 제공하는 챔버(129)에 장착되어 이온을 제공받는다.

여기서, 이온빔 건(130)의 사용조건은 기판의 크기 및 공정시간에 따라 달라질 수 있는데, 크게 4가지 고려 사항을 들 수 있다. 첫째, 기본적인 배향특성을 만족하는 이온 빔 도즈량(Ion Beam dose량), 둘째, 기판의 크기, 셋째, 이온빔에서 이온빔이 배출되는 영역의 크기, 넷째, 기판 1매를 처리하는 데 소요되는 공정시간이 그것이다.

즉, 본 발명은 위와 같은 사항을 적절히 조합하여 배향처리 공정을 수행함으로써 기본적인 배향특성을 확보하기 위함을 특징으로 한다.

이하에서, 상기 고려 사항들에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 기본적인 배향특성을 만족하는 이온빔 도즈량 조건은 다음과 같다.

기본적인 배향특성이란, 안정적인 배향성과 배향막 표면의 비파괴를 의미하는데, 이를 만족하는 이온빔 도즈량 범위는 1.0×10¹⁵~ 1.0×10¹⁷ (EA/㎠)이다. 이온빔 도즈량이 1.0×10¹⁵(EA/㎠) 이하면 안정적인 배향성을 가질 수 없으며, 1.0×10¹⁷(EA/㎠) 이상이면 막 표면이 파괴되기 때문이다.

이러한 이온빔 도즈량 조건은 이온빔 조사방식에 관계없이 적용되어야 하므로 바-타입(Bar-type)의 이온빔 건을 사용하고 기판을 이동시키는 방식에서도 이 조건은 만족되어야 한다.

한편, 도 6 및 하기 관계식(1)을 참고로 하여 이온빔 조사방식에서 기본적인 배향 특성을 만족하기 위한 장비조건을 살펴보기로 한다.

1.6×10^-4 ≤ (Lg×I×T)/Ls ≤1.6×10^-2------ (1)

여기서, I는 이온빔 배출구 밖에서 측정한 바-타입 이온빔 건에서 배출되는 이온빔 커런트(A)이고, Lg는 기판의 이동방향에 대한 이온빔 배출구의 길이(cm)이고, Ls는 기판 이동방향에서의 기판의 길이(cm)이며, T는 기판 1매를 처리하는데 소요되는 공정시간 (sec)이다.

이 때, 주어진 Lg, Ls, T를 상기 관계식(1)에 대입하면 기본적인 배향특성을 확보하기 위한 이온빔 커런트 조건을 안출할 수 있다.

상기 관계식(1)의 유도 과정은 다음과 같다.

먼저, 1매를 처리하는 공정시간동안 이온빔 건으로부터 조사되는 총 이온수를 계산한다.

즉, 기판 1매가 이동하는 시간동안 이온빔 건으로부터 이온빔이 계속해서 배출되는 경우에 있어서, 이온빔의 단위면적당 커런트가 I(C/㎠·sec)이면, 각 이온의 전하량이 1.6×10^-19(C)이므로, 단위시간당 및 단위면적당 이온빔 건으로부터 배출되는 이온수는 I/(1.6×10^-19)=I×6.25×10¹⁸(EA/㎠·sec)이 된다.

따라서, 기판 1매가 이동하는 시간 T(sec)동안에 이온빔 건으로부터 배출되는 총 이온수 Ng(EA)는 배출구 면적이 Lg×Dg(㎠)이므로 하기의 (2)식과 같다.

Ng = I×T×Lg×Dg×6.25×10¹⁸ (EA) ---- (2)

여기서, Dg는 기판 이동방향에 수직한 이온빔 배출구의 길이(cm)이다.

다음, 기판이 기본적인 배향특성을 확보하기 위해서 필요로 하는 총 이온수의 범위를 설정하는데, 전술한 바와 같이, 단위면적당 이온빔 조사조건이 1.0×10¹⁵~1.0×10¹⁷ (EA/㎠)을 만족해야 하므로, 기판 1매가 이동하는 시간 T(sec)동안에 기판이 필요로 하는 총 이온수 Ns (EA)는 기판의 면적이 Ls×Ds(㎠)이므로 다음 조건을 만족해야 한다.

Ls×Ds×1.0×10¹⁵(EA)≤Ns≤Ls×Ds×1.0×10¹⁷(EA) --- (3)

여기서, Ds는 기판 이동방향에 수직한 기판의 길이(cm)이다.

이로써, 상기 관계식 (2) 및 (3)의 결과로부터 이온빔 건으로 배출되는 총 이온수와 기판이 받게 되는 총 이온수를 같게 한다는 전제로부터 (1)의 관계식이 도출되는 것이다.

즉, (2)의 Ng와 (3)의 Ns 값은 같아야 하므로 (3)식의 Ns 대신에 Ng를 대입한다. 이때, 이온빔 건의 배출구에서 기판의 이동방향에 수직한 길이 Dg는 실제 공정 중 기판에 이온 빔을 조사하는 유효한 길이는 Ds이므로 Dg를 Ds로 치환할 수 있는데, 이를 정리하면 하기의 관계식(1)이 유도된다.

Ls×Ds×1.0×10¹⁵≤I×T×Lg×Dg×6.25×10¹⁸≤Ls×Ds×1.0×10¹⁷

Ls×Ds×1.0×10¹⁵≤I×T×Lg×Ds×6.25×10¹⁸≤Ls×Ds×1.0×10¹⁷

1.6×10^-4≤(Lg×I×T)/Ls≤1.6×10^-2 ------ (1)

이와 같이, 배향을 위한 이온빔 조사는 이온빔 건에서 배출되는 이온빔 커런트(I)와, 기판 이동방향에 대한 이온빔 배출구의 길이(Lg)와, 기판의 이동방향에 대한 기판의 길이(Ls)와, 기판 1매 처리시간(T)의 관계식이 상기 식(1)을 만족하여야 한다.

다른 실시예로, 하나의 이온빔 건만을 이용하지 않고, 여러개(n개)의 이온빔 건을 이용하여 배향처리 공정을 수행할 수도 있다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 기판을 배향처리 하기 위한 시간을 단축하기 위해 n개의 이온빔 건(130)을 사용하는 경우이다.

이때, 이온빔 장치의 조건은 다음과 같이 바꾸어 사용할 수 있으며, 유도하 는 방법은 하나의 이온빔 건을 사용하는 경우와 같다.

먼저, n개 이온빔 건의 이온빔 커런트가 모두 같은 경우에는, 하기 (4)의 관계식을 적용한다.

1.6×10^-4≤(Lg×nI'×T')/Ls≤1.6×10^-2--------- (4)

여기서, I'는 각 이온빔 건의 이온빔 커런트(A)이며, T'는 기판 1 매의 처리시간(sec)을 말한다.

그리고, n개 이온빔 건의 이온빔 커런트가 서로 다른 경우에는, 하기 (5)의 관계식을 적용한다.

1.6×10^-4≤(Lg×∑Ik×T')/Ls≤1.6×10^-2 -------- (5)

여기서, Ik는 k번째 이온빔 건의 이온빔 커런트(A)이고, ∑Ik는 1매 기판을 처리하는 n개 이온빔 건의 이온빔 커런트의 합이며, T'는 기판 1 매의 처리시간(sec)이다.

이상으로, 관계식(1),(4),(5)에 의해서 바-타입 이온빔 건의 사용조건을 설정하여 배향처리공정을 수행한다.

배향처리공정을 수행한 후에는, 기판 상의 이물질을 제거하기 위해 배향막 세정공정을 행함으로써 배향 처리 공정을 완료한다.

한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구 체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

즉, 상기 실시예에서는 바-타입의 이온빔 건에 한정하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 변하지 않는 범위에서 원형-타입 등의 다른 타입의 이온빔 건에 대해서도 적용 가능할 것이며, 기판이 바-타입의 이온빔 건에 대해 일정각도로 트위스트된 상태로 전진하여도 적용가능할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 이온빔 조사를 이용한 배향법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 바-타입의 이온빔 건을 사용하는 경우에서 요구되는 기판 사이즈, 공정시간, 이온빔 도즈량 및 이온빔 배출구 사이즈의 조건을 나타낸 관계식을 제시함으로써, 바-타입의 이온빔 건을 이용하여 배향처리를 하더라도 기본적인 배향특성이 확보된다.

둘째, 바-타입의 이온빔 건을 사용하여 일정한 각도로 이온빔이 조사되도록 함으로써 균일한 이온빔 조사가 가능하므로, 종래에서와 같이 이온빔이 방출되는 곳에서부터 기판까지 긴 간격을 유지하지 않아도 되고, 이온빔 조사장치가 대형화될 필요도 없다.

Claims

기판을 세정하는 단계;

상기 기판 상에 배향막 원료액을 인쇄하는 단계;

상기 배향막을 경화하는 단계;

상기 배향막 표면에 바-타입의 이온빔 건에 의해 이온빔을 조사하여 배향 처리하는 단계;

상기 배향막이 형성된 기판을 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 이온빔조사를 이용한 배향법에 있어서,

상기 이온빔 조사시, 하기식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.

1.6×10^-4 ≤ (Lg×nI×T)/Ls ≤1.6×10^-2

단, I는 이온빔 배출구 밖에서 측정한 바-타입의 이온빔 건에서 배출되는 이온빔 커런트(A)이고, Lg는 기판 이동방향에 대한 이온빔 배출구의 길이(cm)이며, Ls는 기판 이동방향에서의 기판 길이(cm)이고, T는 기판 1매를 처리하는 데 소요되는 공정시간(sec)이며, n은 이온빔 건의 개수.
제 1 항에 있어서, 상기 이온빔 건이 1개(n=1)일 때, 하기식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.

1.6×10^-4 ≤ (Lg×I×T)/Ls ≤1.6×10^-2

단, I는 이온빔 배출구 밖에서 측정한 바-타입의 이온빔 건에서 배출되는 이온빔 커런트(A)이고, Lg는 기판 이동방향에 대한 이온빔 배출구의 길이(cm)이며, Ls는 기판 이동방향에서의 기판 길이(cm)이고, T는 기판 1매를 처리하는 데 소요되는 공정시간(sec).
제 1 항에 있어서, 이온빔 도즈량 범위는 1.0×10¹⁵~ 1.0×10¹⁷ (EA/㎠)으로 하는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.
제 1 항에 있어서, 상기 배향 처리하는 단계에서,

상기 이온빔 건 또는 기판을 기울이는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.
제 1 항에 있어서, 상기 이온빔 건은 복수개인 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.
제 5 항에 있어서, 상기 이온빔 건은 모두 같은 이온빔 커런트를 배출하는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.
제 6 항에 있어서, 상기 이온빔 건의 배출구 길이(Lg)는 동일한 사이즈인 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.
기판을 세정하는 단계;

상기 기판 상에 배향막 원료액을 인쇄하는 단계;

상기 배향막을 경화하는 단계;

상기 배향막 표면에 바-타입의 복수개 이온빔 건에 의해 이온빔을 조사하여 배향 처리하는 단계;

상기 배향막이 형성된 기판을 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 이온빔조사를 이용한 배향법에 있어서,

상기 각 이온빔 건은 서로 다른 이온빔 커런트를 배출하고, 하기식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사를 이용한 배향법.

1.6×10^-4≤(Lg×∑Ik×T')/Ls≤1.6×10^-2

단, Ik는 k번째 이온빔 건의 이온빔 커런트(A)이고, ∑Ik는 1매 기판을 처리하는 n개의 이온빔 건의 이온빔 커런트의 합이고, Lg는 기판 이동방향에 대한 이온빔 배출구의 길이(cm)이며, Ls는 기판 이동방향에서의 기판 길이(cm)이며, T'는 기판 1 매의 처리시간(sec).
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