KR101380227B1 - 배향물질층 패터닝 방법 및 이를 이용한 액정패널 제조방법 - Google Patents

배향물질층 패터닝 방법 및 이를 이용한 액정패널 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 어레이 기판과 컬러필터 기판과 액정층으로 이루어진 액정패널을 제조하는 방법에 있어서, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판에 각각 배향막을 전면에 형성하는 단계와; 상기 배향막이 형성된 어레이 기판에 대해 게이트 및 데이터 패드단자와, 씰패턴이 형성될 부분에 대응하여 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 배향막을 제거함으로써 상기 배향막을 패터닝하는 단계와; 상기 배향막이 형성된 컬러필터 기판에 대해 상기 씰패턴이 형성될 부분에 대응하여 상기 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 배향막을 제거함으로써 상기 배향막을 패터닝 하는 단계와; 상기 배향막이 패터닝 된 어레이 및 컬러필터 기판 중 어느 하나의 기판에 대해 상기 배향막이 제거된 부분에 상기 씰패턴을 형성하는 단계와; 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 액정층을 개재하여 합착하는 단계를 포함하는 액정패널의 제조 방법을 제공한다.
배향막, 레이저빔, 패터닝, 씰패턴

Description

배향물질층 패터닝 방법 및 이를 이용한 액정패널 제조 방법{Method of patterning alignment layer and fabricating liquid crystal panel using the same}
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로 , 더 상세히는 배향물질층 패터닝 방법을 포함하는 액정패널의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용한 장치이다.
즉, 전압이 가해지면 전계의 세기에 따라 액정의 분자배열이 바뀌고, 상기 액정의 분자배열에 따라 빛의 투과량을 조절할 수 있는 특성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 상기 액정표시장치는 어레이 기판 및 컬러필터과 그 사이에 충진된 액정층으로 구성된다.
전술한 액정표시장치의 제조공정에 대해 간단히 설명한다.
먼저, 어레이 기판은 증착(deposition), 노광(photo-lithography), 식각(etching)공정을 거쳐 박막 트랜지스터(thin film transistor)와 같은 다수의 스 위칭 소자를 형성하고, 상기 각각의 스위칭 소자(switching device)에 대응하는 화소(pixel)를 매트릭스 형태로 구성하며, 상기 스위칭소자를 중심으로 배선이 교차되고 상기 각 배선의 일단에는 패드부가 형성되는 어레이 패턴이 형성된다.
또한, 컬러필터 기판에는 상기 어레이 기판과 마주보는 면에 공통전극을 형성하고, 상기 공통전극 하부에 블랙매트릭스와 컬러필터층이 형성된다.
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 액정패널을 완성하게 된다. 이러한 액정패널은 다시 모듈화 공정을 진행함으로써 이를 구동할 수 있는 구동회로기판과 광학부재와 케이스 등을 실장함으로써 액정표시장치로 제품화된다.
이렇게 제조된 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.
따라서 액정 분자의 초기 배열을 고르게 하기 위해서 액정패널 형성단계에서 배향 공정을 진행하게 된다. 이는 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판에 배향막 물질을 고른 두께로 형성하고, 상기 배향막을 경화시킨 후, 상기 경화된 배향막을 일정한 방향성을 갖도록 하기 위해 러빙포라 불리우는 특수한 천을 이용하여 일정한 방향으로 마찰시켜 상기 배향막 내의 고분자 사슬을 일정방향으로 정렬시킴으로써 액정 분자의 초기배열 상태를 고르게 한다. 이때, 액정에 초기 상태의 질서를 부여 하고 액정분자 각각이 규칙적인 응답을 할 수 있도록 하는 것이 배향막의 역할이며, 이러한 배향막은 주로 폴리이미드(PI)로 이루어진다.
이러한 배향막의 형성 방법에 대해 도면을 참조하여 좀 더 자세히 설명한다.
도 1은 종래의 배향막 인쇄 장치를 이용한 롤 코팅 방식에 의한 배향막 인쇄공정을 도시한 도면이다.
배향막 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.
배향막 인쇄 장치(10)는 일방향으로 왕복 운동하는 인쇄 스테이지(20)와, 상기 인쇄 스테이지(20)와 맞물려 회전하는 판동(16)과 상기 판동(16)상에 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.
상기 인쇄 스테이지(20)에 기판(40)을 위치시키고, 인쇄 스테이지(20)가 일방향으로 동일한 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 기판(40)과 접촉하며, 상기 전사판(30)에 고르게 발라진 배향액을 상기 기판(40)에 전사시킴으로서 기판(40)상에 배향막을 형성하게 된다.
이후, 도시하지 않았지만, 상기 롤 코팅 방식에 의해 배향막이 형성된 기판(40)은 상기 기판(40)상의 배향액의 수분을 없애기 위해 건조공정과 상기 건조된 배향막을 경화시키기 위한 소성공정을 진행하게 되며, 연속하여 상기 경화된 배향막을 러빙포(미도시)가 감긴 러빙롤(미도시) 등을 포함하여 구성되는 러빙 장치(미도시)를 이용하여 상기 러빙포(미도시)가 감긴 러빙롤(미도시)을 일정속도로 회전시키며, 상기 러빙포(미도시)를 상기 배향막 표면에 접촉시킴으로써 일정한 압력을 갖고 마찰시켜 일방향으로 상기 배향막 내의 고분자 사슬을 정렬시키는 러빙공정을 진행하여 상기 배향 공정을 완료하게 된다.
여기서, 배향막을 기판에 전사시키는 전사판과 상기 전사판을 이용하여 배향막이 형성된 기판을 도시한 도면을 참조하여 전술한 배향막 형성에 의한 문제점에 대해 설명한다.
도 2는 종래의 배향막을 기판에 전사시키는 역할을 하는 전사판을 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 배향막 인쇄를 위한 전사판(70)은 크게 전사부(A)와 장착부(B)로 구성되며, 상기 전사부(A)는 다시 배향액을 보유하여 기판과 접촉하며 상기 보유한 배향액을 상기 기판에 전사시키는 역할을 하고 소정 두께를 갖는 패턴부(74)와, 상기 패턴부(74)를 둘러싸며 기판과 직접 접촉하지 않는 바탕부(72)와, 상기 바탕부(72) 상부에 상기 패턴부(74)와 동일한 두께로 기판과 접촉하는 것을 특징으로 하는 더미패턴부(76)로 구성되어 있다. 이렇게 전사판이 배향막이 인쇄되도록 하는 패턴부(74)와 인쇄되지 않는 바탕부(72)로 나뉘게 되는 것은, 절연물질 인 배향막이 특히 어레이 기판에 있어 외부 구동회로부와 연결되는 게이트 및 데이터 패드단자에 대해서는 형성되지 않도록 하기 위함이다.
한편, 이러한 구성을 갖는 전사판(70)은 최근의 대면적의 액정표시장치의 요구에 의해 그 크기가 증가됨으로써 상기 전사판(70)을 제조하는데 있어 그 크기로 인한 한계로 인해 적절한 크기를 갖는 여러 장의 서브 전사판(70a, 70b, 70c, 70d)을 접합하여 하나의 큰 전사판(70)으로 제작하고 있다. 한편, 이러한 작은 전사판(70a, 70b, 70c, 70d)간의 접합은 접착제 및 매우 얇고 가는 와이어(79)를 이용하여 접합되고 있다. 하지만, 이렇게 접합되어 형성된 전사판(70)은 접합부(C)에 있어서는 타 영역대비 더 두꺼운 두께를 갖게 되고, 이러한 부분에 의해 어레이 기판 또는 컬러필터 기판에 배향막 인쇄 시 상기 배향막의 두께차에 의해 얼룩이 나타나고 있으며, 더불어 상기 와이어 자국도 나타나고 있는 실정이다.
따라서, 다수의 서브 전사판(70a, 70b, 70c, 70d)이 접합되어 있는 전사판(70)을 이용하여 배향막을 어레이 또는 컬러필터 기판 상에 인쇄 시에는 상기 접합부가 화상을 표시하는 표시영역에 배치되지 않도록 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 설계해야 하므로 어레이 기판과 컬러필터 기판의 설계 제약이 존재하며, 상기 접합부에 대응하는 부분은 실질적으로 어레이 기판 또는 컬러필터 기판으로 이용하지 못하게 됨으로써 기판 이용률을 저하시키고 있는 실정이다.
참고로 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판은 최종적으로 하나의 액정패널을 이루는 단위가 되며, 실질적으로 액정표시장치의 제조에 있어서는 생산성을 높이기 위해 매우 큰 크기를 갖는 원판 글라스에 대해 다수의 어레이 패턴을 소정간격 이 격시켜 배치한 후, 이에 대해 전술한 어레이 공정과 컬러필터 공정 및 셀 공정을 진행하고, 최후로 상기 어레이 패턴에 맞게 절단함으로써 하나의 액정패널을 이루게 된다. 따라서, 상기 전사판의 접합부는 이러한 원판 글라스에 대해 어레이 패턴과 어레이 패턴 또는 컬러필터 패턴과 컬러필터 패턴 사이에 위치하도록 설계되고 있지만, 접합부의 폭이 절단 시 요구되는 폭보다 크므로 상기 원판 글라스 상에서 상기 어레이 또는 컬러필터 패턴 간 이격간격을 넓게 설계해야 하므로 절단 후 버려지게 되는 부분이 많게 되는 바, 원판 글라스 이용률이 저하되어 비용 상승을 초래하게 된다.
또한, 접합부를 갖는 전사판은 이를 이용하여 장시간 배향막의 인쇄를 실시하면 상기 접합부에서의 접합력이 약화되어 배향막 인쇄 오차를 발생시킴으로써 인쇄불량을 야기하고 있다.
또한, 배향막 인쇄를 위한 상기 전사판은 배향막 인쇄 후 세정 공정을 필요로 하며 타모델 인쇄 시 교체하여야 하기 때문에 이를 보관할 보관장소를 필요로 하며, 보관장소에서 보관 시 이물 등이 상기 전사판에 묻지 않도록 주위를 기울여야 하므로 보관 및 관리에 어려움이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전사판을 이용하지 않고 배향막을 형성하는 액정표시장치의 제조 방법을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 접합된 전사판을 이용하지 않고 배향막을 형성함으로써 접합부에 따른 얼룩불량을 방지하며, 전사부의 접합부로부터 기인하는 글라스 상의 패턴 설계의 제약을 없애는 동시에 글라스의 이용률을 향상시키는 것을 제 2 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 제조 방법은, 어레이 기판과 컬러필터 기판과 액정층으로 이루어진 액정패널을 제조하는 방법에 있어서, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 각각의 일 전(全)면에 배향물질층을 형성하는 단계와; 상기 배향물질층이 형성된 어레이 기판에 대해 씰패턴이 형성될 부분에 대응하여 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 배향물질층 제거함으로써 제 1 배향막을 형성하는 단계와; 상기 배향물질층이 형성된 컬러필터 기판에 대해 상기 씰패턴이 형성되거나 또는 접촉하게 될 부분에 대응하여 상기 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 배향물질층을 제거함으로써 상기 제 2 배향막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 배향막이 형성된 어레이 및 컬러필터 기판 중 어느 하나의 기판에 대해 상기 배향물질층이 제거된 부분에 상기 씰패턴을 형성하는 단계와; 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 액정층을 개재하여 합착하는 단계를 포함한다.
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상기 어레이 기판은 상기 제 1 배향막 하부로 보호층이 형성되며, 상기 컬러필터 기판은 상기 제 2 배향막 하부로 오버코트층이 형성되어 상기 씰패턴은 상기 보호층과 오버코트층과 각각 접촉하며 합착되는 것이 특징이며, 상기 레이저 빔 조사장치는 상기 레이저 빔의 폭을 조절할 수 있는 것이 특징이다.
또한, 상기 레이저 빔 조사장치는 빔을 다수로 쪼개는 기능을 갖는 광학계 또는 빔 스플릿터를 구비함으로써 상기 레이저 빔의 폭을 상기 씰패턴의 폭보다 수배 내지 수십배 작게 형성할 수도 있다.
상기 어레이 기판 또는 컬러필터 기판에 조사되는 레이저 빔은 그 폭이 상기 씰패턴의 폭보다 수배 내지 수십배 작은 크기를 가져 상기 씰패턴이 형성될 영역에 대응하여 이격하며 조사됨으로써 상기 배향물질층이 상기 보호층 또는 오버코트층에 대해 요철구조를 갖도록 패터닝 되는 것이 특징이며, 상기 요철구조는 어레이 기판과 컬러필터 기판 모두에 형성될 수 있다.
상기 조사되는 레이저 빔의 파장과 주파수와 파워를 조절함으로써 상기 배향물질층을 포함하여 그 하부에 위치한 상기 보호층 또는 상기 오버코트층의 표면 일부 두께까지 함께 제거되도록 하는 것이 특징이다.
상기 레이저 빔 조사장치는 248nm 내지 1064nm 파장대를 갖는 아르곤(Ar) 기체를 레이저 빔 형성을 위한 소스로 하는 엑시머 레이저 장치인 것이 특징이며, 상기 배향물질층은 폴리이미드인 것이 바람직하다.
상기 씰패턴이 형성되는 어레이 기판 또는 컬러필터 기판은 상기 배향물질층의 패터닝과 상기 씰패턴 형성이 동시에 실시되는 것이 특징이며, 상기 어레이 기판에는 게이트 및 데이터 패드단자가 더 구비되며, 상기 제 1 배향막을 형성하는 단계는 상기 씰 패턴이 형성될 부분과 더불어 상기 게이트 및 데이터 패드단자가 형성된 부분에 대응하여 레이저 빔을 조사하여 상기 배향물질층 제거하는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치는, 배향물질층이 전(全)면에 형성되어 있는 기판이 안착되는 스테이지와; 씰패턴 형성을 위해 상기 스테이지 상부에 구비된 디스펜서와; 상기 스테이지 상부로 구비되어 상기 배향물질층을 패터닝하는 레이저 빔 조사장치를 포함한다.
상기 레이저 빔 조사장치는 248nm 내지 1064nm 파장대를 갖는 아르곤 기체를 레이저 빔 형성을 위한 소스로 하는 엑시머 레이저 장치인 것이 바람직하다.
삭제
상기 디스펜서와 상기 레이저 빔 조사장치는 각각 다수개로 구성될 수도 있으며, 상기 레이저 빔 조사장치에서 발생하는 레이저 빔은 그 파장과 주파수와 파 워가 조절됨으로써 배향막을 이루는 물질인 폴리이미드 이외에 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 벤조사이클로부텐(BCB), 포토아크릴을 제거시킬 수 있는 것이 특징이다.
전사판을 이용하지 않고 배향막을 형성하는 액정표시장치의 제조 방법을 제공함으로써 전사판의 관리 및 보관의 문제를 해결하는 장점이 있다.
또한, 전사판 자체의 세정을 실시하지 않아도 되므로 전사판 세정장치에 대한 초기 투자를 하지 않아도 되는 바 비용절감의 효과가 있다.
또한, 접합된 전사판을 이용하지 않고 배향막을 형성함으로써 접합부에 따른 얼룩불량을 방지하며, 전사부의 접합부로 기인하는 글라스 상의 패턴 설계의 제약을 없애는 동시에 글라스의 이용률을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공정 특성 상, 레이저 조사에 의해 배향막을 이용하여 그 표면을 요철형태를 구현함으로써 씰패턴의 접합력을 향상시키는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 실시예에 의한 배향막 형성을 포함하는 액정표시장치의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 개략적인 분해사시도다.
도시한 바와 같이, 액정패널(101)은 액정층(130)을 사이에 두고 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(120)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(110)은 투명한 기판(112)의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(114)과 데이터 배선(116)을 포함하며, 이들 두 배선(114, 116)의 교차지점에는 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(118)과 일대일 대응 접속되어 있다.
또한, 상기 어레이 기판(110)과 마주보는 상부의 컬러필터 기판(120)은 투명기판(122)의 배면으로 상기 게이트 배선(114)과 데이터 배선(116) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(125)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적(R), 녹(G), 청(B)색의 컬러필터 패턴(126a, 126b, 126c)을 포함하는 컬러필터층(126)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(125)와 컬러필터층(126)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(128)이 구비되어 있다.
그리고, 도면상에 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(110, 120)은 그 사이로 개재된 액정층(130)의 누설을 방지하기 위하여, 그 가장자리를 따라 실란트(sealant) 등으로 봉함된 상태에서 각 기판(110, 120)과 액정층(130)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막(미도시)이 구비되고 있다.
이러한 액정패널(101)은 추후 모듈화 공정을 통해 백라이트 유닛 및 외부구동회로기판을 구비함으로써 액정표시장치를 이루게 되며, 상기 게이트 배선(114)으 로 박막트랜지스터(Tr)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(118)에 데이터배선(116)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다
전술한 구성을 갖는 액정패널을 형성하기 위해서는, 투명한 절연기판(112) 예를들면 투명한 글라스 또는 플라스틱 기판 대해 금속물질 및 반도체 물질과 절연물질을 증착하고 패터닝하여 게이트 배선(114)과 데이터 배선(116)과 이들 두 배선(114, 116)과 연결된 박막트랜지스터(Tr)와 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결된 화소전극(118)을 형성하는 일련의 단위공정을 포함하는 어레이 공정을 진행하여 어레이 기판(110)을 완성하고, 또 다른 투명한 절연기판(122)에 대해 블랙매트릭스(125)와 컬러필터층(126)과 투명한 공통전극(128)을 형성하는 일련의 단위공정을 포함하는 컬러필터 공정을 진행하여 컬러필터 기판(120)을 완성 한 후, 이들 완성된 어레이 및 컬러필터 기판(110, 120)에 대해 배향 공정, 씰 패턴 형성공정, 액정층 형성공정, 합착공정 및 절단공정 등 일련의 단위공정을 포함하는 셀 공정을 진행함으로써 완성된다.
본 발명에 있어서는 셀 공정 중 배향막과 씰 패턴 형성 공정에 특징이 있으며, 이러한 특징적인 공정에 대해 이후 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정패널 제조에 이용되는 배향물질층 형성 장치 및 이를 이용한 배향물질층 형성공정을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 액정패널 제조에 이용되는 배향막 패터닝 및 씰패턴 형성 장치 및 이를 이용한 배향막 패터닝 및 씰패턴 형성 방법을 도시한 도면이다.
우선, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배향물질층을 형성하는 장치는 도시한 바와같이, 어레이 기판 또는 컬러필터 기판(이후에는 기판(280)이라 칭함)이 장착되는 스테이지(210)와, 상기 스테이지(210) 상부로 상기 기판(280)의 폭보다 넓은 폭을 갖고 긴 바(bar) 형태를 갖는 슬릿헤드(220)로 구성되고 있다.
이때, 상기 슬릿헤드(220)는 상기 스테이지(210) 상에서 일방향으로 직선 왕복운동을 하도록 구성되고 있으며, 상기 슬릿헤드(220)는 서로 포개어지는 2개의 바(bar) 형태를 갖는 제 1 및 제 2 헤드(220a, 220b)로 구성되며, 상기 제 1 또는 제 2 헤드(220a, 220b) 어느 일측의 중앙부에 대해서는 홈부(미도시)를 가져 적정량의 배향액을 머금게 되며, 상기 홈부(미도시)는 외부의 배향액 공급장치(미도시)와 플렉서블한 관(230) 등을 통해 연결되어 배향액을 공급받도록 구성되고 있다. 이러한 구성을 갖는 슬릿헤드(220)는 상기 서로 포개어진 제 1 및 제 2 헤드(220a, 220b) 사이의 양측에는 갭 패턴(미도시)이 형성됨으로써 그 토출구는 이들 두 헤드(220a, 220b)가 마이크로 단위로 서로 이격하여 슬릿을 구성하며, 외부로부터 가해지는 압력에 비례하여 상기 슬릿형태로 구성된 토출구를 통해 배향액(240)을 기판(280) 상에 토출시키게 된다.
이러한 구성을 갖는 배향물질층 형성 장치(200)에 대해, 상기 스테이지(210) 위로 기판(280)을 안착시킨 후, 상기 슬릿헤드(220)를 상기 기판(280) 일끝단에 위치시켜 정렬을 실시한다. 이후 상기 슬릿헤드(220) 내부로 소정의 압력을 가하며 일정한 속도로 상기 기판(280)의 타끝단으로 이동시키면 상기 슬릿헤드(220)로부터 일정한 양의 배향액(240)이 마치 판 형태로 토출되어 상기 기판(280) 상에 일정한 두께를 갖는 배향물질층(283)이 전면에 형성하게 된다.
이때, 상기 슬릿헤드(220)의 토출구의 폭과 이동속도 및 상기 슬릿헤드(220)에 인가되는 압력을 적절히 조절함으로써 상기 기판(280)상에 형성되는 배향물질층(283)의 두께를 조절할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 기판(280) 상의 배향물질층(283) 형성은 패터닝 되지 않고 전면에 형성되는 것이 특징이며, 이때, 배향물질층(283)이 형성되지 말아야하는 부분 예를들면 어레이 기판에 있어서 외부 구동회로기판과 연결되는 게이트 및 데이터 패드단자에 대해서는 추후 공정을 통해 제거되게 되는 바 문제되지 않는다.
한편, 전술한 배향물질층의 형성은, 본 발명에서 일례로 제시한 도 4의 슬릿헤드를 포함하는 배향물질층 형성 장치에 제한되지 않고, 스핀 코팅장치와 잉크젯 장치를 통해서도 가능하다. 하지만, 잉크젯 장치는 다수의 분사노출을 구비한 헤드에 의해 분사되어 배향물질층을 형성하게 되므로, 분사노즐 간 중첩되는 부분에서 배향물질층의 두께 차이가 발생하는 바, 이러한 막두께 차이가 현저히 발생하는 문제점을 극복하지 않는 한 현재 상태에서의 사용은 어려우며, 스핀 코팅장치의 경우, 버려지게 되는 배향액이 많게되어 배향액 사용량이 증가하는 바 제조 비용이 증가하는 문제점이 있지만, 이러한 것을 고려하지 않는다면 문제없이 사용할 수 있다.
이후, 전(全)면에 배향물질층이 형성된 기판을 제 1 열처리하여 상기 배향물질층 내의 수분을 없애고, 더욱 고온으로 2차 열처리를 실시하여 경화시킨다.
다음, 전술한 바와같이 경화된 배향물질층을 갖는 기판에 대해 러빙을 실시함으로써 상기 배향물질층 표면을 이루는 고분자 사슬이 일방향으로 정렬되도록 한다. 이러한 러빙공정에 의해 상기 배향물질층은 액정층과 접촉 시 액정분자들이 일방향으로 배열되도록 할 수 있는 것이다.
다음, 러빙된 배향물질층을 갖는 기판을 도 5에 제시된 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치(250)의 스테이지(260)에 안착시킨다.
공정에 관해 언급하기 전에 본 발명에 따른 특징적인 공정을 위한 장치인 상기 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치(250)의 구성에 대해 설명한다.
상기 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치(250)는 기판(280)이 안착되는 스테이지(260)와, 상기 스테이지(260) 상부로 전후좌우로 움직임이 가능한 디스펜서(265) 또는 노즐이 구비되고 있으며, 상기 디스펜서(265)와 마찬가지로 전후좌우로 움직임이 가능하며, 동시에 기판(280)과의 이격거리 조절까지도 가능하며, 일정한 폭을 갖는 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사장치(270)를 포함하여 구성되고 있다. 이때, 상기 레이저 빔 조사장치(270)와 디스펜서(265)는 서로 동시에 구동될 수도 있고 또는 각각 구동될 수 있는 것이 특징이다. 한편, 도면에서는 상기 디스펜서(265)와 레이저 빔 조사장치(270)가 각각 1개씩 구성된 것을 도시하였으나, 공정진행 시간 단축을 위해 상기 디스펜서(265)와 레이저 빔 조사장치(270)는 다수개로 구성될 수도 있다.
상기 디스펜서(265)와 레이저 빔 조사장치(270)는 스테이지(260) 상에서 전후좌우로 움직일 수 있다고 전술하였으나, 전후 또는 좌우 즉 진선 왕복운동만 하 도록 구성될 수 있으며, 이 경우, 스테이지(260)가 좌우 또는 전후로 직선 왕복운동을 하도록 구성됨으로써 상기 디스펜서(265) 및 레이저 빔 조사장치(270)와 상기 스테이지(260)의 운동 조합을 통해 실제 기판(280)의 모든 영역에 대해서 상기 디스펜서(265)와 레이저 빔 조사장치(270)는 대응하도록 할 수도 있다.
한편, 상기 레이저 빔 조사장치(270)는 기체 레이저 장치로서 248nm 내지 1064nm의 파장을 갖는 레이저 빔을 발생시키며, 주 반응가스가 아르곤(Ar)인 엑시머 레이저인 것이 바람직하다. 엑시머 레이저(excimer laser)란 여기(excite) 상태에 있는 원자와 기저 상태에 있는 원자가 만드는 엑시머(excimer)라는 여기 상태의 분자가 빛을 내어 해리(解離) 상태로 돌아가는 것을 이용한 것으로 단파장, 고출력, 고효율의 특징이 있다. 이러한 특성을 갖는 레이저 빔 조사장치(270)는 그 내부에 주 반응가스인 아르곤(Ar) 이외의 소량의 레이저 가스 예를들면 불소(F) 가스를 봉입할 수 있는 챔버(미도시)와, 상기 챔버(미도시) 내에서 고전압 펄스 방전을 발생시켜 상기 레이저 가스를 여기(excite)하여 레이저 빔을 방출시키기 위한 고전압 펄스 발생장치(미도시)를 포함하여 구성되고 있다.
이러한 구성을 갖는 레이저 빔 조사장치(270)에서 발생한 248nm 내지 1064nm의 파장을 갖는 레이저 빔은 배향막을 이루는 주 물질인 폴리이미드에 대해 반응하여 이를 연소시킴으로써 기판(280)으로부터 제거시키게 된다. 이때 전술한 248nm 내지 1064nm 파장대를 갖는 레이저 빔은 그 파장과 주파수 및 파워를 적절히 조절함으로써 상기 폴리이미드의 배향막 이외에 그 하부에 형성된 산화실리콘(SiO2) 또 는 질화실리콘(SiNx)의 무기절연물질로 이루어진 보호층과 벤조사이클로부텐 또는 포토아크릴 등의 유기절연물질로 이루어진 오버코트층과도 반응하여 이들 물질층 또한 제거가 가능한 것이 특징이다.
이러한 특징을 갖는 레이저 빔 조사장치(270)를 구비한 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치(250)를 이용하여 이의 스테이지(260) 위에 안착된 기판(280)에 대해 레이저 빔 조사장치(270)를 이용하여 배향물질층을 제거할 곳에 대해 선택적으로 레이저 빔을 조사함으로써 레이저 빔이 조사된 부분에 대해 배향막을 제거하고, 연속하여 상기 디스펜서(265)를 통해 이를 이동시키며 씰란트를 토출시킴으로써 씰패턴을 형성하게 된다.
기판(280)에 조사된 레이저 빔은 그 파장과 주파수 및 파워가 적절히 조절됨으로써 배향막 만을 제거하거나 또는 어레이 기판인 경우 그 하부에 위치한 보호층 표면 일부를, 컬러필터 기판인 경우 오버코트층 표면 일부까지도 제거하게 된다. 이때, 기판(280)에 조사되는 레이저 빔의 폭은 광학계 또는 다수의 슬릿을 구비한 스플릿터를 이용하여 수 ㎛ 내지 수 mm 까지 다양한 크기로 조절될 수 있는 바, 기판(280)에 대해 다양한 폭을 갖는 레이저 빔이 조사됨으로써 다양한 폭을 갖는 배향막이 제거된 부분이 형성될 수 있는 것이 특징이다.
도 6a와 도 6b는 각각 본 발명에 따른 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치를 이용한 공정 진행 후의 어레이 기판 및 컬러필터 기판의 개략적인 평면도이다. 이때 도면에 있어서 씰패턴이 형성되는 영역을 SA라, 그리고 레이저 빔이 조사되어 배향물질층이 제거되는 영역을 LA라 정의하였다.
우선, 어레이 기판(300)에 있어서, 화상을 표시하는 표시영역(DA) 외측으로 게이트 및 데이터 패드부(GPA, DPA)의 일부영역(LA)에 대응하여 각각 게이트 및 데이터 패드단자(310, 320)가 노출되도록 배향물질층(미도시)이 제거됨으로써 그 외의 영역에 대해 패터닝된 상태의 배향막(330)이 되었음을 알 수 있다. 이때, 도면에 있어서는 어레이 기판(300)과 컬러필터 기판(360) 모두에 있어 씰패턴(340)이 형성된 부분(SA)에 대응해서는 배향물질층(미도시)이 제거되었음을 일례로 보이고 있다. 이렇게 형성한 이유에 대해서는 추후 설명한다.
상기 씰패턴(340)은 도면에 있어서는 어레이 기판(300)과 컬러필터 기판(360)에 모두 형성된 것으로 도시되고 있지만, 실질적으로 어레이 기판(300) 또는 컬러필터 기판(360) 중 어느 하나의 기판에 대해서만 디스펜서(도 5의 265)에 의해 형성되며, 이들 두 기판(300, 360)이 합착공정을 진행함으로써 상기 씰패턴(340)이 어레이 기판(300)과 컬러필터 기판(360)에 모두 접촉하게 됨으로써 이들 기판(300, 360) 모두에 형성되게 되며, 이러한 상태에서 경화됨으로써 이들 두 기판(300, 360)이 합착된 상태를 유지하게 됨으로써 액정패널을 이루게 된다.
한편, 디스펜서(도 5의 265)에 의해 어레이 기판(300) 또는 컬러필터 기판(360) 상에 형성되는 씰패턴(340)은 어레이 또는 컬러필터 패턴의 표시영역(DA) 주위를 따라 형성되며, 추후 액정층(미도시)을 개재시킬 시 상기 액체 상태를 갖는 액정층이 새지 않도록 중간에 끊김이 발생하지 않도록 형성되고 있다. 이때, 액정층의 개재 방법에 따라 상기 표시영역(DA)의 일측 소정폭에 대해서는 씰패턴(340)이 형성되지 않은 개구부(미도시)를 형성할 수도 있다.
또한, 어레이 기판(300)과 컬러필터 기판(360)의 합착 시 상기 씰패턴(340)의 터짐을 방지하기 위해서 이중 또는 삼중의 댐을 형성하듯이 상기 표시영역 외측으로 가장 인접하여 형성된 씰패턴(이를 메인 씰패턴이라 함)(340) 외측으로 더비 씰패턴을 더욱 형성할 수도 있다. 도면에 있어서는 이러한 더미 씰패턴은 나타내지 않았다.
이때, 상기 씰패턴(340)은 접착제의 역할을 하게 되므로 기판(300, 360)에의 접합력이 매우 중요한 요소가 되는데, 상기 폴리이미드의 배향물질층(미도시)과는 그 접합력이 타 물질층 예를들면 보호층 또는 오버코트층과의 접합력 대비 떨어지므로 상기 씰패턴(340)의 배향물질층(미도시)과의 접합력을 향상시키는 것이 필요하다.
이러한 배향물질층과 씰패턴의 접합력을 향상시키기 위한 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 7a 내지 도 7d는 도 6a를 절단선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도로서, 본 발명에 따른 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치를 이용한 공정 진행 후의 기판상의 상태를 나타낸 개략적인 도면이다. 이때 컬러필터 기판에 대해서 는 배향막 하부에 형성된 물질층이 보호층 대신 오버코트층인 것을 제외하면 상기 어레이 기판과 동일하므로 이후 설명되는 부분에서 보호층 대신 오버코트층을 대입하면 동일한 설명이 되는 바 그 단면도 및 설명은 생략한다.
우선, 도 7a를 참조하면, 씰패턴(340)이 형성되어야 할 부분(SA)에 대해서 상기 씰패턴(340)의 폭보다 넓은 폭에 대해 레이저 빔을 조사하여 배향물질층(미도 시)이 제거시킴으로서 상기 영역에서의 보호층(305)이 노출되도록 최종적으로 패터닝된 상태의 배향막(330)을 형성하고, 상기 배향막(330) 외부로 보호층(305)이 노출된 영역(LA)에 대응하여 상기 보호층(305)과 접촉하며 씰패턴(340)이 형성되고 있다. 이 경우, 상기 씰패턴(340)은 배향막(330) 상에 형성되지 않고 보호층(305) 상에 형성되는 바, 기판(300)과 상기 씰패턴(340)과의 접합력을 향상시킬 수 있다.
다음, 도 7b를 참조하면, 레이저 빔 조사 폭을 씰패턴(340)의 폭보다 작게하여 조사하여 배향물질층(미도시)만을 제거하여 패터닝된 상태의 배향막(330)을 형성함으로써, 폭방향으로의 씰패턴(340) 양 끝단이 배향막(330)과 접촉하도록 하고, 그 외의 씰패턴(340)에 대해서는 레이저 빔 조사에 의해 배향물질층(미도시)이 제거됨으로써 노출된 보호층(305)과 접촉하도록 형성되고 있다. 이 경우도 씰패턴(340)의 대부분이 보호층(305)과 접촉하게 되는 바, 접합력이 향상됨을 알 수 있다.
다음, 도 7c를 참조하면, 기판(300)에 조사되는 레이저 빔의 폭을 매우 작게하여 그 위치를 이동시키며 여러 번 왕복운동하며 조사하거나, 또는 다수의 레이저 빔 조사장치(도 5의 270)를 장착하여 일렬로 평행하게 배치시킨 후 동시에 상기 기판(300)에 대해 레이저 빔을 조사하며 함께 이동시키거나, 또는 레이저 빔 조사장치(도 5의 270)에 렌티귤라 렌즈 등 빛을 다수로 분리시키는 광학계(미도시) 또는 다수의 슬릿으로 구성된 빔 스플릿터(미도시)를 구성함으로써 이러한 광학계(미도시) 또는 빔 스플릿터(미도시)를 통해 레이저 빔을 기판(300)에 조사함으로써 도시 한 바와 같이 씰패턴(340)이 형성되어야 할 영역(SL)에 대해서 상기 보호층(305) 상에 이격하는 다수의 철부(331)를 갖는 형태로 상기 배향물질층(미도시)을 제거하고 그 외의 영역에 대해서는 패터닝된 상태를 갖는 배향막(330)을 형성한다. 이 경우, 씰패턴(340)은 상기 씰패턴이 형성될 영역(SA)에 형성된 상기 배향물질층 일부로 이루어진 철부(331)에 의해 보호층(305)의 표면은 요철구조를 이루게 되는 바, 이러한 요철구조를 갖는 표면 특성에 의해 접합력이 향상되게 된다.
다음, 도 7d를 참조하면, 레이저 빔 조사의 폭은 전술한 도 7c에 제시된 방법과 동일하게 폭을 갖도록 레이저 빔을 조사하며, 동시에 상기 레이저 빔의 파장 및 주파수와 파워를 적절히 조절함으로써 배향물질층(미도시) 이외에 그 하부에 위치한 보호층(305) 표면 일부까지 제거되도록 하여 상기 레이저 빔 조사영역(LA)에 대해서는 전술한 도 7c에 도시된 배향막만으로 이루어진 철부(도 7c의 331)의 높이보다 더 큰 배향물질층 일부(332a)와 상기 보호층 일부(332b)의 이중층 구조를 갖는 철부(332(332a, 332b)) 및 더 깊은 요부를 갖는 표면을 가지며, 그 외의 영역에 대해서는 패터닝된 상태의 배향막(330)이 형성되도록 한다. 이후, 이러한 배향물질층 일부(332a) 보호층 일부(332b)으로 구성된 요철 구조의 표면을 갖는 씰패턴 형성영역(SA)에 대해 씰패턴(340)을 형성함으로써 접합력이 향상되도록 한다.
한편, 전술한 바와 같은 배향물질층 패터닝에 의한 배향막 형성 및 씰패턴 형성 후, 액정층을 개재하여 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하고, 이를 절단함으로써 액정패널을 완성한다. 이때 액정패널은 전술한 바와 같이 씰패턴이 형성된 어레이 기판(또는 컬러필터 기판)에 대해 액정층을 개재한 후, 씰패턴이 형성되 지 않은 컬러필터 기판(또는 어레이 기판)과 마주시키고 합착 후 절단공정을 진행하여 완성할 수도 있으며, 또는 배향막 패터닝 및 씰패턴 형성 후, 어레이 기판과 컬러필터 기판을 마주하여 합착한 후, 절단공정을 실시한 후 액정을 개재함으로써 액정패널을 완성시킬 수도 있다. 이때, 후술한 제조방법으로 진행하여 액정패널을 완성할 경우, 상기 씰패턴은 일측에 개구부를 갖도록 형성해야 한다. 상기 개구부는 합착 후 액정 주입구가 되며, 이러한 액정주입구를 통해 액정을 개재시킨 후 상기 액정 주입구를 봉지하는 공정을 별도로 실시함으로써 액정패널을 완성할 수 있다.
도 1은 종래의 배향막 인쇄 장치를 이용한 롤 코팅 방식에 의한 배향막 인쇄공정을 도시한 도면.
도 2는 종래의 배향막을 기판에 전사시키는 역할을 하는 전사판을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널을 개략적으로 도시한 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 액정패널 제조에 이용되는 배향물질층 전면 형성 장치 및 이를 이용한 배향막 형성 공정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 액정패널 제조에 이용되는 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치 및 이를 이용한 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 방법을 도시한 도면.
도 6a와 도 6b는 각각 본 발명에 따른 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치를 이용하여 공정 진행 후의 어레이 기판 및 컬러필터 기판의 개략적인 평면도.
도 7a 내지 도 7d는 도 6a를 절단선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도로서, 본 발명에 따른 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치를 이용한 공정 진행 후의 어레이 기판 상의 상태를 나타낸 개략적인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
250 : 배향막 패터닝 및 씰패턴 형성 장치
260 : 스테이지
265 : (씰패턴 형성용)디스펜서
270 : 레이저 빔 조사장치
280 : 기판

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 어레이 기판과 컬러필터 기판과 액정층으로 이루어진 액정패널을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 각각의 일 전(全)면에 배향물질층을 형성하는 단계와;
    상기 배향물질층이 형성된 어레이 기판에 대해 씰패턴이 형성될 부분에 대응하여 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 배향물질층 제거함으로써 제 1 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 배향물질층이 형성된 컬러필터 기판에 대해 상기 씰패턴이 형성되거나 또는 접촉하게 될 부분에 대응하여 상기 레이저 빔 조사장치를 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 배향물질층을 제거함으로써 상기 제 2 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 배향막이 형성된 어레이 및 컬러필터 기판 중 어느 하나의 기판에 대해 상기 배향물질층이 제거된 부분에 상기 씰패턴을 형성하는 단계와;
    상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 액정층을 개재하여 합착하는 단계
    를 포함하는 액정패널의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 어레이 기판은 상기 제 1 배향막 하부로 보호층이 형성되며, 상기 컬러 필터 기판은 상기 제 2 배향막 하부로 오버코트층이 형성되어 상기 씰패턴은 상기 보호층과 오버코트층과 각각 접촉하며 합착되는 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사장치는 상기 레이저 빔의 폭을 조절할 수 있는 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사장치는 빔을 다수로 쪼개는 기능을 갖는 광학계 또는 빔 스플릿터를 구비함으로써 상기 레이저 빔의 폭을 상기 씰패턴의 폭보다 수배 내지 수십배 작게 형성하는 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 어레이 기판 또는 컬러필터 기판에 조사되는 레이저 빔은 그 폭이 상기 씰패턴의 폭보다 수배 내지 수십배 작은 크기를 가져 상기 씰패턴이 형성될 영역에 대응하여 이격하며 조사됨으로써 상기 배향물질층이 상기 보호층 또는 오버코트층 에 대해 요철구조를 갖도록 패터닝 되는 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 요철구조는 어레이 기판과 컬러필터 기판 모두에 형성되도록 하는 액정패널의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 조사되는 레이저 빔의 파장과 주파수와 파워를 조절함으로써 상기 배향물질층을 포함하여 그 하부에 위치한 상기 보호층 또는 상기 오버코트층의 표면 일부 두께까지 함께 제거되도록 하는 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사장치는 248nm 내지 1064nm 파장대를 갖는 아르곤(Ar) 기체를 주 레이저 빔 형성을 위한 소스로 하는 엑시머 레이저 장치인 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    상기 배향물질층은 폴리이미드인 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 씰패턴이 형성되는 어레이 기판 또는 컬러필터 기판은 상기 배향물질층의 패터닝과 상기 씰패턴 형성이 동시에 실시되는 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
  15. 배향물질층이 전(全)면에 형성되어 있는 기판이 안착되는 스테이지와;
    씰패턴 형성을 위해 상기 스테이지 상부에 구비된 디스펜서와;
    상기 스테이지 상부로 구비되어 상기 배향물질층을 패터닝하는 레이저 빔 조사장치
    를 포함하는 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사장치는 248nm 내지 1064nm 파장대를 갖는 아르곤 기체를 주 레이저 빔 형성을 위한 소스로 하는 엑시머 레이저 장치인 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 디스펜서와 상기 레이저 빔 조사장치는 각각 다수개로 구성된 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사장치에서 발생하는 레이저 빔은 그 파장과 주파수와 파워가 조절됨으로써 배향막을 이루는 물질인 폴리이미드 이외에 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 벤조사이클로부텐(BCB), 포토아크릴을 제거시킬 수 있는 것이 특징인 배향물질층 패터닝 및 씰패턴 형성 장치.
  21. 제 5 항에 있어서,
    상기 어레이 기판에는 게이트 및 데이터 패드단자가 더 구비되며, 상기 제 1 배향막을 형성하는 단계는 상기 씰 패턴이 형성될 부분과 더불어 상기 게이트 및 데이터 패드단자가 형성된 부분에 대응하여 레이저 빔을 조사하여 상기 배향물질층 제거하는 것이 특징인 액정패널의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102010959B1 (ko) * 2013-06-28 2019-08-14 엘지디스플레이 주식회사 배향막 형성 방법 및 이를 이용한 액정표시장치 제조 방법
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KR102311500B1 (ko) * 2014-12-26 2021-10-12 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102418432B1 (ko) * 2015-01-23 2022-07-08 삼성디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 이의 제조방법
KR102314795B1 (ko) 2015-01-26 2021-10-19 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060097195A (ko) * 2005-03-04 2006-09-14 삼성전자주식회사 액정표시장치의 배향막 제조 방법 및 이에 사용되는 배향막식각 장치
KR20070080835A (ko) * 2006-02-08 2007-08-13 소니 가부시끼 가이샤 배향막의 패터닝 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060097195A (ko) * 2005-03-04 2006-09-14 삼성전자주식회사 액정표시장치의 배향막 제조 방법 및 이에 사용되는 배향막식각 장치
KR20070080835A (ko) * 2006-02-08 2007-08-13 소니 가부시끼 가이샤 배향막의 패터닝 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11428992B2 (en) 2017-09-25 2022-08-30 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing liquid crystal aligning film

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