KR20040077074A - 액정표시소자의 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막형성방법 - Google Patents

액정표시소자의 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시소자의 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 액정표시소자의 배향막 형성방법은 복수의 칼라필터 및 박막트랜지스터 어레이가 형성된 상하모기판을 준비한 후, 이를 스테이지 상에 위치시키는 단계와; 상기 모기판 상에 복수의 홀이 형성된 잉크젯헤드부 두어 상기 스테이지 또는 잉크젯헤드부의 이동을 통하여 기판 상에 선택적으로 배향막을 형성하는 단계와; 기판이 올려지는 스테이지에 고정되어 잉크젯헤드부의 홀이 형성된 면과 접촉하여 이동함으로써, 홀 표면에 잔류하는 배향액을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

액정표시소자의 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법 {APPARATUS FOR FORMING ALIGNMENT FILM OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND FORMING METHOD THEREOF USING THE SAME}
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 잉크젯방식을 통하여 배향막을 형성하고, 잉크젯헤드(inkjet head)에 남아있는 배향액을 자동으로 제거할 수 있는 배향액 제거 수단을 둠으로써 원하는 두께의 균일한 배향막 형성 및 재료절감/공정 단순화 할 수 있으며, 상기 잉크젯헤드(inkjet head)의 홀(hole) 막힘을 방지할 수 있는 액정표시소자의 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.
도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도면에도시한 바와 같이, 액정표시소자(1)는 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부기판(5)은 구동소자 어레이(Array)기판으로써, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와 같은 구동소자가 형성되어 있다. 상부기판(3)은 칼라필터(Color Filter)기판으로써, 실제 칼라를 구현하기 위한 칼라필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.
상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 실링재(Sealing material)(9)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성되어 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.
액정표시소자의 제조공정은 크게 하부기판(5)에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판공정과 상부기판(3)에 칼라필터를 형성하는 칼라필터기판공정 및 셀(Cell)공정으로 구분될 수 있는데, 이러한 액정표시소자의 공정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 구동소자 어레이공정에 의해 하부기판(5)상에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Date Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 구동소자 어레이공정을 통해 상기 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.
또한, 상부기판(3)에는 칼라필터공정에 의해 칼라를 구현하는 R,G,B의 칼라필터층과 공통전극을 형성한다(S104).
이어서, 상기 상부기판(3) 및 하부기판(5)에 각각 배향막을 도포한 후 상부기판(3)과 하부기판(5) 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angel)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S102,S105). 그 후, 하부기판(5)에 셀갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포하고 상부기판(3)의 외곽부에 실링재를 도포한 후 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)에 압력을 가하여 합착한다(S103,S106,S107). 한편, 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)은 대면적의 유리기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 유리기판에 복수의 패널(Panel)영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 TFT 및 칼라필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정패널을 제작하기 위해서는 상기 유리기판을 절단, 가공해야만 한다(S108). 이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후 각 액정패널을 검사함으로써 액정표시소자를 제작하게 된다(S109,S110).
상기와 같은 과정을 통하여 제작된 액정표시소자는 액정의 전기광학효과를 이용하는 것으로, 이 전기광학효과는 액정 자체의 이방성과 액정의 분자배열 상태에 의해 결정되어지므로, 액정의 분자 배열에 대한 제어는 액정표시장치의 표시 품위 안정화에 큰 영향을 미치게 된다.
따라서, 액정분자를 보다 효과적으로 배향시키기 위한 배향막 형성공정은 액정셀 공정에 있어서 화질특성과 관련하여 매우 중요하다.
도 3은 롤인쇄방법을 이용한 종래 배향막 형성방법을 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 종래 배향막형성은 복수개의 롤을 이용한 인쇄법을 사용한다. 즉, 원통형의 어닐록스롤(2)과 닥터롤(3) 사이에 공급된 배향액(14)이 상기 어닐록스롤(2)과 닥터롤(3)이 회전함에 따라 어닐록스롤(2) 전체에 걸쳐 균일하게 도포된다. 이때 배향액(14)의 공급은 주사기 형태의 디스펜서(1)에 의해 이루어진다.
한편 상기 어닐록스롤(2)은 표면의 일정 영역에 고무판(5)이 부착된 인쇄롤(4)과 맞닿아 회전하게 되면 상기 어닐록스롤(2) 표면의 배향액이 고무판(5)으로 전사된다. 상기 고무판(5)은 배향액이 도포될 기판(6)에 대응하며, 기판에 선택적으로 배향막을 인쇄할 수 있도록 마스크가 패턴이 형성되어 있다. 기판(6)이 적재된 인쇄테이블(7)이 인쇄롤(4)과 접촉하여 이동함에 따라 고무판(5)에 전사된 배향액이 기판(6) 상으로 재전사되어 배향막이 형성된다. 보통 배향막의 두께는 500~1000?? 정도이며, 동일기판에서는 100?? 정도의 두께 차이에 의해서도 액정표시소자(LCD) 화면에서 배향 불균일에 의한 얼룩과 같은 불량이 발생될 수 있기 때문에 배향막을 균일하게 도포하는 것이 화면의 특성을 좌우하게 된다.
그러나, 상기와 같은 롤 인쇄방법에서는 디스펜서가 어닐록스롤 상부에서 좌우로 움직이면서 어닐록스롤 상에 배향액을 공급하기 때문에 균일한 두께의 배향막을 형성하는데 한계가 있었으며, 특히, 기판이 대형화됨에 됨에 따라 배향막을 균일하게 도포하는 것이 더욱 힘들어진다. 더욱이, 고무판(5)에 전사된 배향액이 모두 기판에 전사되지 않기 때문에 실질적으로 기판에 형성되는 배향액보다 버려지는 것이 더 많아서 재료비낭비가 심하다는 문제점이 있었다.
또한, 기판의 크기에 다른 모델이 바뀜에 따라 상기 롤(닥터롤, 어닐록스롤, 인쇄롤)들을 교체해 주어야 하며, 주기적으로 세정공정이 이루어지기 때문에 공정이 번거롭고 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 기판이 대형화됨에 따라 롤인쇄장비(어닐록스롤, 인쇄롤)의 크기도 함께 커져야 하기 때문에 기판의 대형화 따른 장비의 거대화를 야기하며, 배향막의 균일한 두께(uniformity)를 유지하는 것이 더욱 어려워진다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 잉크젯 방식의해 필요한양의 배향액을 원하는 위치에 도포하여 배향막을 형성함으로써, 기판전체에 걸쳐서 균일한 두께의 배향막을 형성하고 재료비 낭비를 줄일 수 있는 액정표시소자의 배향막 형성방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 잉크젯헤드부에 남아있는 배향액을 자동으로 제거할 수 있는 배향액제거부를 두어 잉크젯헤드의 홀에 잔류하는 배향액을 효과적으로 제거함으로써, 홀 막힘에 의한 배향막 불량을 방지할 수 있는 액정표시소자의 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법을 제공하는데 있다.
기타, 본 기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.
도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면도.
도 2는 액정표시소자를 제조하는 종래의 방법을 나타내는 흐름도.
도 3은 롤인쇄방법을 이용한 종래 배향막의 형성방법을 나타낸 도면.
하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시소자의 배향막 형성방법을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 의한 잉크젯헤드를 도시한 도면.
도 6은 잉크젯헤드부의 홀 표면에 남아있는 배향액을 나타낸 것으로, 도 6a는 평면도이고 도 6b는 단면도.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시소자의 배향막 형성방법을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 모기판 100a: 스테이지
110: 박막트랜지스터 어레이/칼라필터기판
120: 잉크젯헤드부 120a: 잉크젯헤드
125: 홀 130: 배향막
160a: 잔류배향액 210: 배향액제거부재
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수의 박막트랜지스터 어레이기판(thin film transistor array substrate) 또는 칼라필터기판(color filter)이 형성된 모기판(mother glass)을 준비하는 단계와; 상기 박막트랜지스터 어레이 또는 칼라필터가 형성된 모기판 영역에 잉크젯시스템에 의해서 배향액을 선택적으로 적하하여 균일한 두께의 배향막을 형성하는 단계와; 배향액제거수단에 의해서 상기 잉크젯시스템에 남아있는 배향액을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 복수의 칼라필터가 형성된 모기판을 준비하는 단계는 투명한 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스 상에 칼라필터를 형성하는 단계 및 상기 칼라필터 상부에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 모기판상에 적하되는 배향액은 잉크젯시스템에 의해서 이루어지며, 상기 잉크젯시스템은 기판에 배향액을 적하하는 잉크젯헤드부와; 상기 잉크젯헤드부에 배향액을 공급하는 배향액공급부와; 상기 잉크젯헤드부와 배향액공급부를 연결하고 상기 잉크젯헤드부에 배향액을 공급하는 배향액공급관을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 잉크젯헤드부와 연결되어 상기 잉크젯헤드부에 충진된 배향액을 흡입함으로써, 상기 잉크젯헤드부의 홀에 맺힌 배향액을 제거해주는 배향액제거부가 별도로 구비되며, 상기 배향액제거부는 상기 잉크젯헤드부의 표면과 접촉하여 이동하면서 잉크젯헤드부의 홀 표면에 남아있는 배향액을 제거한다. 또한, 상기 잉크젯헤드부는 적어도 한개 이상의 잉크젯헤드로 구성된다. 상기 잉크젯헤드에는 복수의 홀이 형성되어 있으며, 상기 홀의 개폐(開閉)에 의해서 배향액의 적하량을 조절한다.
그리고, 상기 모기판 상에 배향막을 형성하는 것은 상기 잉크젯헤드부 또는 기판이 위치하는 스테이지의 이동에 의해서 이루어진다.
또한, 배향액공급부에 배향액의 교체 및 충진시 상기 배향액제거부는 기판이 올려지는 스테이지에 고정되어 있으며, 홀이 형성된 잉크젯헤드부과 접촉하여 상기 홀 표면에 잔류하는 배향액을 제거하여 홀의 표면에 남아있는 배향액을 말끔히 제거하여 홀이 막히는 현상을 막아주는 역할을 한다. 이때, 잔류배향액의 제거는 스테이지 또는 잉크젯헤드부의 이동에 의해서 이루어진다.
또한, 본 발명에 의한 액정표시소자의 제조방법은 복수의 칼라필터 및 박막트랜지스터 어레이가 형성된 상하모기판을 준비한 후, 이를 스테이지 상에 위치시키는 단계와; 상기 모기판 상에 복수의 홀이 형성된 잉크젯헤드부 두어 상기 스테이지 또는 잉크젯헤드부의 이동을 통하여 기판 상에 선택적으로 배향막을 형성하는 단계와; 기판이 올려지는 스테이지에 고정되어 잉크젯헤드부의 홀이 형성된 면과 접촉하여 이동함으로써, 홀 표면에 잔류하는 배향액을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 배향액제거부재의 폭은 상기 잉크젯헤드부에 형성된 홀을 모두 커버할 수 있어야 하며, 상기 배향액제거부재의 폭은 상기 잉크젯헤드부의 폭변화에 따라 변경이 가능한 하도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 잉크젯방식을 통하여 배향막을 형성하여 필요한 양의 배향액을 사용하기 때문에 불필요한 배향액 사용으로 인한 재료비 낭비를 막을 수 있으며, 기판이 대형화됨에 따라 잉크젯헤드 수를 증가시킴으로써 용이하게 대응할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 잉크젯헤드부와 접촉하여 이동하는 배향액제거부를 둠으로써, 홀 표면에 남아있는 배향액을 효과적으로 제거하여 배향막 불량을 줄일 수가 있다.
이하, 참조한 도면을 통하여 본 발명에 따른 액정표시소자의 배향막 형성방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시소자의 배향막 형성방법을 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 복수의 박막트랜지스터 어레이기판 또는 칼라필터기판(110)이 배치된 모기판(100)을 준비한다.
상기 모기판(100)은 박막트랜지스터 어레이공정 및 칼라필터공정에 의해서 이루어지며, 상기 박막트랜지스터 어레이공정에서는 투명한 제 1기판을 준비한 후, 상기 기판 상에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한 다음, 상기 박막트랜지스터 및 화소영역 전면에 보호막을 형성하고, 그 상부에 투명한 화소전극을 형성하게 된다.
또한, 칼라필터공정에서는 투명한 제 2기판을 준비한 다음, 상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하고, 화소영역에 대응하는 영역에 칼라필터를 형성한 다음, 그 위에 공통전극을 형성하게 된다.
상기와 같은 공정을 통하여 제작된 모기판(100) 상에 배향액적하수단을 사용하여 배향액(130)을 적하함으로써 배향막 형성이 이루어진다. 이때, 상기 배향액적하수단은 잉크젯시스템으로써 기판에 직접 배향액을 적하하는 잉크젯헤드부(120)와 상기 잉크젯헤드부(120)에 배향액을 공급하는 배향액공급부(160) 및 상기 잉크젯헤드부(120)와 배향액공급부(160)를 기구적으로 연결하여 잉크젯헤드부(120)에 배향액(150)을 공급하는 배향액공급관(161)으로 구성되어 있다. 상기 잉크젯헤드부(120)에는 복수의 홀이 형성되어 있으며, 상기 홀의 열리고 닫힘에 의해서 기판에 도포하는 배향액의 공급량 및 배향액의 적하 위치가 조절된다. 또한, 상기 홀의 수를 조절함으로써 배향막 형성 공정시간을 조절할 수도 있다.
배향액(150)이 저장된 상기 배향액공급부(160)에 질소가스(N2)가 공급되면, 상기 질소가스에 의해서 배향액공급부(160)의 압이 높아지고 이 압에 의해서 배향액은 배향액공급관(161)을 통하여 잉크젯헤드부(120)로 유입된다. 이때, 유입된 배향액은 상기 잉크젯헤드부(120)에 형성된 홀을 통하여 모기판(100) 위에 적하된다. 상기 홀을 통하여 토출(吐出)된 배향액은 기판에 적하되어 균일한 두께의 배향막을 형성하게 된다.
배향막 형성은 기판(100)이 위치하는 스테이지(100a) 또는 잉크젯헤드부(120)가 이동하면서 이루어지며, 잉크젯헤드부(120)를 지나간 모기판(100) 영역에는 선택적으로 배향막(130)이 형성된다. 이때, 상기 잉크젯헤드부(120)는 기판 상에 배향액을 공급하면서 스테이지(100a)의 이동도중 잉크젯헤드부(120)에 형성된 홀의 일부를 닫음으로써, 기판 상에 선택적으로 배향막(130)을형성할 수 있다. 배향막(130)이 형성되는 영역은 실질적으로 박막트랜지스터 어레이 및 칼라필터기판이 형성된 영역(120)이다.
상기 잉크젯헤드부(120)는 모기판(100)의 크기에 따라 배향액의 적하면적을 자유롭게 조절할 수 있도록 복수의 홀을 가지는 적어도 한개 이상의 헤드(120a)로 구성되어 있다. 즉, 모기판(100)이 대형화됨에 따라, 상기 헤드수를 증가시켜 기판의 대형화에 용이하게 대처할 수가 있다.
도 5는 상기 잉크젯헤드(120a)를 도시한 것으로, 홀이 형성된 면을 나타낸 평면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 잉크젯헤드(120a)는 일정간격(d1)으로 이격된 복수의 홀(125)을 가지며, 상기 홀(125)을 통하여 토출(吐出)되는 배향액이 기판에 적하된다. 따라서, 상기 홀(125)의 크기 및 이격간격(d1)을 변화시켜 배향막의 두께 및 기판에 형성되는 배향막 두께의 균일성(uniformity)을 조절할 수 있다.
또한, 상기 홀(125) 각각에 대하여 개폐(開閉)가 가능하기 때문에 두 가지 이상의 기판모델이 형성된 멀티모델글라스(Multi Model Glass)에도 상기 홀을 부분적인 개폐시켜 배향막을 용이하게 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이, 잉크젯시스템을 이용한 배향막 형성은 다양한 기판모델 및 기판의 대형화에 용이하게 대응할 수 있으며, 필요한 양의 배향액만을 직접 기판 상에 적하하기 때문에 배향액 소모를 최소화할 수 있게 되므로 액정표시소자의 제조비용을 대폭 절감할 수 있다는 장점을 가진다.
그러나, 배향액 적하후, 홀 표면에 배향액의 일부가 완전히 떨어지지 않고 그 일부가 남게 되고 이 배향액이 굳어져 홀이 막히는 경우가 종종발생하게 된다.이와 같이 홀이 막히게 되면 원하는 위치에 배향액을 정확하게 적하할 수 없으며, 부분적으로 막힌 홀 때문에 배향액이 기판에 제대로 공급되지 않아 배향막 불량을 야기하게 된다. 특히, 배향액 교체 및 배향액공급부에 배향액을 충진해야하는 경우 장시간 공정이 이루어지지 않기 때문에 잉크젯헤드부에 잔류하는 배향액을 깨끗하게 세정해 주어야 한다.
도 6은 상기 잉크젯헤드부의 홀 표면에 남아있는 배향액을 나타낸 것으로, 도 6a는 잔류배향액을 보여주는 단면도이고, 도 6b는 잉크젯헤드부의 잔류배향액이 있는 면을 보여주는 평면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 잉크젯헤드부(120)의 홀(125) 표면에 배향액(160a)의 일부가 남게 된다. 이것은 배향액이 점성을 가지고 있기 때문에 나타나는 현상으로, 상기 홀(125)을 통하여 기판 위에 적하된 후, 그 일부가 홀(125) 표면에 남게 되는 것이다. 이렇게 홀(125) 표면에 잔류하는 배향액(160a)은 언급한 바와 같이, 시간이 지남에 따라 굳어져 배향액이 토출되어 나오는 홀(125)을 막히게 한다. 이와 같이 홀(125)이 막히게 되면 배향막을 정상적으로 형성할 수가 없기 때문에 배향액의 원활한 공급을 위해서는 홀(125) 내부를 막고 있는 배향액(160a)을 제거해 주어야 한다.
상기 홀(125)에 잔류하는 배향액(160a)은 천을 이용하여 제거한다. 즉, 천(wiper)을 사용하여 상기 홀에 잔류하는 배향액을 문질러준 다음, NMP 와 IPA와 같은 세정액으로 헹궈줌으로써, 잉크젯헤드에 잔류하는 배향액을 제거할 수 있다. 특히, 이러한 작업은 배향액을 교체할 때 이루어지는 것으로, 작업자에 의해서 수동으로 이루어진다. 그러나, 상기와 같이 천을 사용하는 방법은 홀 내부 및 표면에굳어있는 배향액을 완전히 제거하는데 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 특히 이러한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 배향액제거부를 두어 상기 잉크젯헤드부에 잔류하는 배향액이 굳기 전에 효과적으로 제거함으로써, 수작업으로 이루어지는 배향액제거작업 없이도 배향액에 의해서 홀이 막히는 것을 방지한다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시소자의 배향막 형성을 위한 잉크젯시스템을 나타낸 것으로, 배향액제거부(210)를 제외한 모든 구성요소가 이전도면(도 6)과 동일하며, 이전도면과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하도록 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 배향막 형성은 상기 배향액제거부(210)에 의한 배향액제거단계가 추가로 이루어진다. 상기 배향액제거단계에서는 잉크젯헤드부(120)의 홀이 형성된 표면과 접촉하여 이동하는 배향액제거부재(210)에 의해서 상기 홀 표면에 잔류하는 배향액을 제거하게 된다. 상기 배향액제거부재(210)는 스테이지(100a)에 고정되어 있으며, 상기 스테이지(100a) 또는 잉크젯헤드부(120)의 이동에 의해서 잔류배향액이 제거된다.
I-I'의 확대단면도에 도시된 바와 같이, 상기 배향액제거부재(210)는 홀(125)이 형성된 잉크젯헤드부(120)의 전면을 스캔하여 홀 표면에 남아있는 배향액(160a)을 제거한다. 따라서, 상기 배향액제거부재(210)는 상기 잉크젯헤드부(120)의 표면과 접촉할 수 있는 소정의 면적을 가지는 것이면 그 모양은 어떤 형태라도 가능하다. 또한, 상기 배향액제거부재(210)는 한번의 스캔으로도상기 잔류배향액을 모두 제거하기 위해서는 그 폭이 상기 잉크젯헤드부(120)에 형성된 홀을 모두 포함할 수 있어야 한다.
그리고, 상기 잉크젯헤드부(120)는 복수의 헤드(120a)로 구성되어 있기 때문에 상기 헤드수의 변경에 대처하기 위하여 배향액제거부재(210)의 폭도 달라져야 한다. 따라서, 상기 배향액제거부재(210)는 단일 잉크젯헤드(120a)의 수에 따라 변경되는 잉크젯헤드부(120)의 폭에 대처할 수 있도록 복수의 배향액제거부(210a)로 구성되어있다. 이때, 상기 각각의 배향액제거부(210a)는 단일 잉크젯헤드(120a)에 대응하도록 배치된다.
이와 같이 본 실시예에서는 배향액 적하 후, 잉크젯헤드부의 홀 표면에 남아있는 배향액이 굳기 전에 배향액제거부재를 사용하여 제거함으로써, 배향액 교체시 홀 표면에 잔류하는 배향액을 모두 제거할 수가 있다. 따라서, 작업자가 일일이 배향액 제거용 천을 사용하여 홀 표면을 문질러주고, 세정하는 단계를 거치지 않고도 모든 홀에 대하여 효과적으로 홀 표면에 남아있는 배향액을 제거할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 액정표시소자의 제조방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 액정표시소자의 배향막 형성방법을 제공하는 것으로, 복수의 홀이 형성된 잉크젯헤드를 포함하는 잉크젯시스템을 이용하여 균일한 두께의 배향막을 형성하고자 한다. 아울러, 본 발명의 잉크젯시스템을 통한 배향막 형성방법은 잉크젯헤드수를 조절함으로써 대면적 기판에 용이하게 대응할 수 있으며, 종래에 비하여 배향막형성공정이 단순하여 제조효율을 향상시킨다. 즉, 종래의 배향막 형성은 롤인쇄방식을 사용하기 때문에 배향액의 낭비가 심하고, 기판이 대면화됨에 따라 전체에 걸쳐서 배향막의 균일한 도포가 어려웠으나, 본 발명의 잉크젯방식을 통한 배향막 형성은 배향막을 형성하고자 하는 영역에 필요한양의 배향액을 도포할 수 있기 때문에 배향액의 낭비를 막아 제조비용을 절감할 수 있으며, 대면적 기판에도 균일한 두께의 배향막을 형성할 수가 있다.
또한, 본 발명은 배향액제거부재를 통하여 배향액 적하후, 홀 표면에 남아있는 배향액을 효과적으로 제거함으로써 상기 잔류배향액으로 인해 홀이 막히는 현상을 방지할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 잉크젯방식을 이용하여 배향막을 형성함으로써, 균일한 두께의 배향막을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명은 배향액제거부를 두어 두어 배향액을 적하한 뒤, 홀 표면에 남아있는 배향액을 효과적으로 제거함으로써 공정시간을 줄이고 생산성을 향상시킬 수가 있다.

Claims (18)

  1. 복수의 박막트랜지스터 어레이(thin film transistor array) 또는 칼라필터(color filter)가 형성된 기판을 준비하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터 어레이 또는 칼라필터가 형성된 기판 영역에 잉크젯시스템에 의해서 배향액을 선택적으로 적하하여 균일한 두께의 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 잉크젯시스템에서 배향액이 토출되는 부재의 배향액 토출면과 접촉하여 이동하는 배향액제거부재(210)에 의해서 상기 배향액 토출면에 잔류하는 배향액을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시소자의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 박막트랜지스터 어레이가 형성된 모기판을 준비하는 단계는,
    투명한 기판 상에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 단계와;
    상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터를 형성하는 단계 및 상기 박막트랜지스터를 포함하는 기판전면에 보호막을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법
  3. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 칼라필터가 형성된 모기판을 준비하는 단계는
    투명한 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와;
    상기 블랙매트릭스 상에 칼라필터를 형성하는 단계 및
    상기 칼라필터 상부에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 배향액을 적하는 기판의 이동에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 잉크젯시스템은 기판에 배향액을 적하하는 잉크젯헤드부와; 상기 잉크젯헤드부에 배향액을 공급하는 배향액공급부 및 상기 잉크젯헤드부와 배향액공급부를 연결하는 배향액공급관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 배향액을 적하하는 단계는 잉크젯헤드부의 이동에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 잉크젯헤드부는 적어도 한개 이상의 잉크젯헤드로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 잉크젯헤드에는 복수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 기판에 적하되는 배향액의 양은 홀의 개폐(開閉) 및 크기에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 배향액제거부재는 상기 잉크젯헤드부의 홀이 형성된 면과 접촉하여 이동함으로써 상기 홀 표면에 남아있는 배향액을 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  11. 복수의 칼라필터 및 박막트랜지스터 어레이가 형성된 상하모기판을 준비한 후, 이를 스테이지 상에 위치시키는 단계와;
    상기 모기판 상에 복수의 홀이 형성된 잉크젯헤드부 두어 상기 스테이지 또는 잉크젯헤드부의 이동을 통하여 기판 상에 선택적으로 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 잉크젯헤드부의 홀이 형성된 면과 접촉하여 이동하는 배향액제거부재에 의해서 상기 홀 표면에 잔류하는 배향액을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시소자의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 배향액제거부재는 스테이지에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 홀 표면에 잔류하는 배향액은 스테이지의 이동에 의해서 제거되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 홀 표면에 잔류하는 배향액은 상기 배향액제거부재와 홀이 형성된 면과 접촉된 상태에서 상기 잉크젯헤드부의 이동에 의해서 제거되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 홀 표면에 잔류하는 배향액은 상기 배향액제거부재와 홀이 형성된 면과 접촉된 상태에서 상기 스테이지의 이동에 의해서 제거되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  16. 복수의 홀이 형성되어 기판에 배향액을 적하하는 잉크젯헤드부와;
    상기 잉크젯헤드부에 배향액을 공급하는 배향액공급부와;
    상기 잉크젯헤드부의 홀이 형성된 면과 접촉하여 이동함으로써 상기 홀 표면에 남아있는 배향액을 제거하는 배향액제거부재를 포함하는 액정표시소자의 배향막 형성장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 배향액제거부재의 폭은 상기 잉크젯헤드부에 형성된 홀을 모두 커버하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 형성장치.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 배향액제거부재의 폭은 상기 잉크젯헤드부의 폭변화에 따라 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 형성장치.
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