KR20000059288A - 광배향막 도포방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 멀티도메인 광배향막은, 먼저, 기판 위에 선택적으로 광배향제를 도포한 후, 상기 광배향제에 배향광을 조사하여 제1도메인을 형성한다. 계속해서, 기판 위에 선택적으로 재차 광배향제를 도포한 후, 상기 광배향제에 배향광을 조사하여 2도메인 이상의 광배향막을 제조한다.
상기한 광배향막의 도포는, 배향제를 선택적으로 도포하기 위한 선택프린트부와 노광부로 구성되는 도포장치에 의해 수행된다.

Description

광배향막 도포방법 및 장치{A METHOD OF DEPOSITING A PHOTO-ALIGNED LAYER AND AN APPARATUS FOR THAT}
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 멀티도메인 액정표시소자를 구현하기 위한 광배향막 도포방법 및 장치에 관한 것이다.
최근, 액정표시소자의 광시야각을 구현하기 위한 방법으로, 액정의 배향방향을 결정하는 배향막을 광배향처리하여 멀티도메인(multi-domain)화 하는 것이 제안되고 있다.
도 1은 액정표시소자의 배향막을 광배향처리하여 멀티도메인을 형성하는 종래의 방법을 나타내는 도면으로서, 종래의 멀티도메인 형성방법은, 먼저 기판(100) 위에 배향제(110)를 도포하고(가), 배향제(110)의 상부에 홀을 갖는 광마스크(120)를 배치한 상태에서 자외선과 같은 배향광을 조사하여 제1도메인(A)을 형성한다(나). 이때, 광은 수직 또는 경사조사로 적어도 1회 이상에 한하여 조사된다. 계속해서, 광마스크(120)를 이동하여 재차 광조사하므로써 제2도메인(B)을 형성한다(다).
비록 도면에는 2도메인에 한정하여 설명하였으나, 상기한 공정을 되풀이하면 원하는 만큼의 도메인수를 얻을 수 있다.
그러나, 상기한 광마스크를 이용하는 멀티도메인 형성방법은 아래와 같은 문제점을 갖는다.
먼저, 마스크를 필요로 하기 때문에, (1) 마스크의 사용으로 인한 생산비의 증가, (2) 액정표시소자의 모델에 따른 다양한 종류의 마스크 필요, (3) 마스크의 광흡수로 인한 에너지 효율의 저하, (4) 기판에 반사된 광에 의한 도메인 크기, 위치 오차발생에 따른 수율의 저하 등과 같은 문제가 발생하게 되고, 더욱, 마스크와 기판 사이에 갭(gap)이 존재하기 때문에, (5) 갭제어 측정장치부 필요, (6) 갭제어 측정시간 소요로 인한 공정시간의 증가, (7) 접촉발생시 마스크 오염, (8) 접촉발생시 기판파손의 원인, (9) 경사노광시 갭의 미세한 불균일로 인한 도메인 형성 위치의 오차발생 및 그로인한 빛샘에 의해 수율, 품질저하 등과 같은 문제를 유발하게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광마스크를 사용하지 않고 멀티도메인 액정표시소자를 구현하기 위한 광배향막 도포방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광배향막 도포방법은, 먼저 기판 위에 선택적으로 광배향제를 도포하는 단계와, 상기 도포된 광배향제에 배향광을 조사하여 제1도메인을 형성하는 단계와, 기판 위에 선택적으로 재차 광배향제를 도포하는 단계와, 상기 도포된 광배향제에 배향광을 조사하여 제2도메인을 형성하는 단계로 이루어진다.
상기한 광배향막의 도포는, 배향제를 선택적으로 도포하기 위한 선택프린트부와 노광부로 구성되는 도포장치에 의해 수행된다. 이러한 두 부분은 독립된 2개의 별도 장치로 분리하는 것이 가능하고 이 두부분 사이를 기판이 오가며 상기한 방법에 의해 멀티도메인 배향막이 만들어 진다. 이 두 부분을 단일 구성할 경우 배향제의 도포 및 노광작업이 동시에 실시될 수도 있다.
도 1은 종래 광배향처리하여 멀티도메인 배향막을 형성하는 방법을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 멀티도메인 배향막을 형성하는 방법을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200 ----- 기판
110, 210 ----- 배향제
120 ----- 광마스크
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티도메인 배향막을 형성하는 방법을 나타내는 도면으로서, 도면에 나타내듯이, 본 발명에 따른 광배향막 도포방법은, 먼저 기판(200) 위에 선택적으로 광배향제(210)를 도포하는 단계와, 상기 도포된 광배향제(210)에 배향광, 예를 들면 자외선을 조사하여 제1도메인을 형성하는 단계와, 기판(200) 위에 선택적으로 광배향제(210)를 도포하는 단계와, 상기 도포된 광배향제(210)에 배향광을 2차조사하여 제2도메인을 형성하는 단계로 이루어진다. 이때, 배향제의 도포는 잉크젯법을 사용하여 수행된다.
이렇게 완성된 도메인들은 그 배향방향이 서로 달라 액정의 배향상태를 다르게 조절하는 것이 가능하게 된다. 도면에서는 2도메인 만을 언급하였으나 4도메인 또는 그 이상의 멀티도메인도 위와 같은 방법을 되풀이하여 만들 수 있다.
비록 도면으로 나타내지는 않았지만, 상기한 멀티도메인 배향막의 제조는 이하의 장치를 사용하므로써 구현된다.
본 장치는 배향제의 선택프린트부와 노광부로 구성되는데, 이 두 부분을 기판이 자동 또는 수동으로 오가며 상술한 방법에 의해 멀티도메인 배향막을 형성한다. 두 부분 사이에는 다른 목적의 장치 부분이나 장치가 단수 또는 복수개 설치될 수도 있으며, 배향제 프린트시 노광을 동시에 실시하도록 구성할 경우 이 두 부분이 일체로 형성될 수도 있다.
이하, 상기한 선택프린트부 및 노광부를 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 선택프린트부는 노즐 또는 헤드(head)와 같은 배향제토출부와, 스테이지(stage) 또는 지그(jig)와 같은 기판고정부와, 배향제가 원하는 위치에 프린트되도록 기판, 기판고정부, 또는 노즐부를 움직이는 구동부로 나뉘어지고, 이에 필요한 각 제어계, 구동계, 소프트웨어 및 하드웨어, 기판반송부, 및 유틸리티를 포함한다. 이때, 배향제토출부는 복수로 형성될 수 있으며 토출 방식은 피에조분사방식, 버블분사방식, 열전사방식, 또는 도트프린트방식으로 접촉하여 프린트하는 방법 등이 사용될 수 있다. 또한, 프린트 위치 구동부는 수백㎛ 이상, 수십Å 이하의 정밀도로 장치 운용자가 소프트웨어 또는 하드웨어 상에 임의로 설정한 곳에 배향제를 선택적으로 위치시키는 모든 방법을 포함한다. 구동은 기판 상의 어느 위치든지 임의로 지정하여 프린트 할 수 있도록 2축 구동(X, Y 또는 r, θ)으로 하고, 필요에 따라 본 발명에 따른 방법의 구현을 돕는 구동축을 추가로 가질 수 있다. 기판과 기판고정부는 고정하고 배향제토출부를 구동하는 방법, 이와는 반대로 배향제토출부를 고정하고 기판과 기판고정부를 구동하는 방법, 또는 상기 두 부분에 구동을 분배하여 가하는 방법이 있을 수 있다. 추가로, 프린트 위치 구동부와 배향제토출부의 기준위치와 기판의 기준위치와의 정렬을 위한 장치도 포함된다.
본 발명에 따른 노광부는 배향광을 조사하는 부분으로, 광원, 광학계, 기판고정부 및 반송부로 구성된다. 배향광의 조사는 기판 상의 조사면적 전체를 한 번에 조사할 수도 있고, 필요에 따라 분할 조사할 수도 있다. 분할조사는 조사 필요면적보다 광의 유효면적의 크기가 작은 경우로 스캔방식으로 전면을 조사할 수 있고, 스텝방식으로 이동하며 조사할 수도 있다. 스캔 또는 스텝방식의 경우 구동부는 광학계 또는 기판측일 수 있다. 또한, 수직입사각(tilt angle)을 변경하는 장치, 수평입사각(azimuthal angle)을 변경하는 장치가 포함될 수 있다.
그리고, 상기한 광배향제로는 일반적인 광배향제, 예를 들면 PVA, cinnamate계 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시소자의 멀티도메인 배향막의 제조방법에 따르면, 잉크젯방법으로 선택적으로 배향제를 도포하고 배향광을 조사하여 멀티도메인 배향막을 형성하므로써, 종래 마스크의 존재로 필요했던 장치부를 간소화 할 수 있고, 마스크와 갭 사이의 제어가 필요없게 되어 그에 따라 비용을 감소시킬 수 있으며, 또한 배향제어 장치부가 간소화되어 간단한 공정으로 고수율의 멀티도메인 배향막을 제조할 수 있다.

Claims (4)

  1. 기판 위에 광배향제를 선택적으로 프린트하는 단계와,
    상기 광배향제에 배향광을 조사하여 제1도메인을 형성하는 단계와,
    상기 기판 위에 광배향제를 선택적으로 프린트하는 단계와,
    상기 광배향제에 배향광을 2차조사하여 제2도메인을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 멀티도메인 배향막 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광배향제를 선택적으로 프린트하는 단계가 버블분사에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 멀티도메인 배향막 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광배향제를 선택적으로 프린트하는 단계가 피에조분사에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 멀티도메인 배향막 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광배향제를 선택적으로 프린트하는 단계가 열전사 도트 프린트방식에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 멀티도메인 배향막 제조방법.
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