KR20070080835A - 배향막의 패터닝 방법 - Google Patents
배향막의 패터닝 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070080835A KR20070080835A KR1020070012656A KR20070012656A KR20070080835A KR 20070080835 A KR20070080835 A KR 20070080835A KR 1020070012656 A KR1020070012656 A KR 1020070012656A KR 20070012656 A KR20070012656 A KR 20070012656A KR 20070080835 A KR20070080835 A KR 20070080835A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- laser beam
- alignment film
- alignment
- laser
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
- G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
- G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133773—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers the alignment material or treatment being different for the two opposite substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
간편하고 또한 고정밀한 배향막 패턴의 형성 방법을 제공한다. 글래스 기판(2) 위에 금속막(3)과 투명 전극막(4)이 형성된 패널 기판(30)의 전체를 덮도록 폴리이미드막(5)을 형성한 후, 꼭대기부가 평탄화된 에너지 강도 분포를 나타내고, 또한 140mJ/㎠ 이상 400mJ/㎠ 이하인 에너지를 갖는 ArF 엑시머 레이저를 조사함으로써 폴리이미드막의 선택적인 제거를 행한다. 폴리이미드막(5)이 애블레이션 반응을 일으킴으로써 승화하여, 금속막(3)이나 투명 전극막(4)에 손상을 끼치지 않고, 또한 단시간에 소정 형상의 배향막 패턴(5A)을 간편하게 형성할 수 있다.
애블레이션, 배향막, 패턴 형성, 평탄화, 승화
Description
도 1은 본 발명에서의 일 실시 형태로서의 배향막의 패터닝 방법을 행하기 위한 레이저 가공 장치의 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 도 1에 도시하는 레이저 가공 장치에 의해 패터닝되는 피조사물의 구성을 도시하는 단면도.
도 3은 도 1에 도시하는 레이저 가공 장치를 이용하여 행하는 배향막의 패터닝 방법에서의 일 공정을 도시하는 평면도.
도 4는 도 3에 후속하는 일 공정을 도시하는 평면도.
도 5는 도 4에 후속하는 일 공정을 도시하는 평면도.
도 6은 도 1에 도시하는 레이저 가공 장치에 의해 피조사물에 조사되는 사각형파 형상의 에너지 강도 분포를 도시하는 특성도.
도 7은 도 1에 도시하는 레이저 가공 장치에 의해 형성된 배향막 패턴의 주연부 근방을 확대한 확대 평면도 및 확대 단면도.
도 8은 비교예로서의 에너지 강도 분포를 도시하는 특성도.
도 9는 비교예로서의 배향막 패턴의 주연부 근방을 확대한 확대 평면도 및 확대 단면도.
도 10은 종래의 인쇄 롤을 이용한 배향막 인쇄 장치의 개략 구성을 도시하는 구성도.
<부호의 설명>
1 : 피조사물
1S : 피조사면
2 : 글래스 기판
3 : 금속막
4 : 투명 전극막
5 : 폴리이미드막
5A : 배향막 패턴
11 : 레이저 발신기
12 : 투영 렌즈
13 : 스테이지
15 : 평탄화 광학계
20 : 패널 영역
21 : 표시부
22 : 패드부
23 : 커먼부
30 : 패널 기판
[특허 문헌 1] 일본 특개소 60-135920호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특개 2003-334674호 공보
본 발명은, 예를 들면 액정 표시 장치에 탑재되는 구동 소자 위에 형성되고, 액정 분자의 방향을 제어하도록 작용하는 배향막의 패터닝 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 플랫 패널 디스플레이의 일종으로서, 지금까지 디지털 스틸 카메라용의 소형 모니터로부터 대형의 평면 텔레비전에 이르기까지 폭 넓게 사용되고 있다. 액정 표시 장치는, 2매의 글래스 기판 사이에, 박막 트랜지스터(TFT: Thin File Transistor) 구조, 배향막, 액정 분자, 및 컬러 필터 기판 등이 순서대로 적층 형성된 것이다. 표시 소자로서의 액정 분자는 스스로 발광하는 것은 아니므로, 액정 표시 장치는 광원을 더 탑재하고 있다. 액정 표시 장치의 구동 소자인 TFT 기판과 컬러 필터 기판 사이에 끼워져 있었던 액정 분자가 스스로의 방향을 바꿈으로써, 광원으로부터의 광을 통과 또는 차단하도록 되어 있다. 이 액정 분자의 방향을 제어하고 있는 것이 배향막이며, 그 구성 재료는 유기 화합물과 무기 화합물로 분류된다. 단 배향막의 구성 재료 자체는 배향능을 갖고 있지 않다. 이 때문에 유기 화합물을 배향막으로서 기능시키기 위해서는, 도포 등에 의해 성막한 후, 그 표면을 예를 들면 나일론 롤러 등을 이용하여 한 방향으로 복수의 홈을 형성한다(러빙법). 이와 같이 함으로써 배향능을 갖는 배향막이 형성되고, 그 표면 위의 액정 분자가 배향막의 복수의 홈을 따라 한 방향으로 배열(배향)하게 된 다. 한편, 무기 화합물을 이용하는 경우에는, 예를 들면 사방 증착에 의해 배향막 자체를 비스듬히 형성시킴으로써 배향능을 갖게 할 수 있다.
특히 저온 폴리실리콘을 액정 분자로서 이용한 액정 표시 장치에서는, 배향막 재료로서 폴리이미드가 많이 사용되고 있다. 폴리이미드는, 예를 들면 도 10에 도시한 바와 같은 배향막 인쇄 장치로 TFT 기판 및 컬러 필터 기판의 양 표면에 롤 인쇄 된다(특허 문헌 1 참조).
도 10의 배향막 인쇄 장치는, 표면에 TFT 기판이 설치된 패널 기판(106)을 재치하고, 그 면에 평행한 1축 방향으로 이동 가능한 스테이지(107)와, TFT 기판 위에 배향막 재료(103)를 인쇄하는 배향막 인쇄 롤(105)을 구비하고 있다. 이 배향막 인쇄 장치는, 또한, 배향막 재료(103)의 공급원으로서의 니들(101)과, 니들(101)로부터 공급된 배향막 재료(103)를 배향막 인쇄 롤(105)에 도포하는 아닐록스 롤(104)과, 여분의 배향막 재료를 밀어내어 떨어뜨리는 닥터 롤(102)을 구비하고 있다. 이 배향막 인쇄 장치에서는, 고정된 니들(101)로부터 회전하는 아닐록스 롤(104)에 배향막 재료(103)가 유입됨과 동시에, 닥터 롤(102)이 회전함으로써 여분의 배향막 재료(103)가 제거되어 적량화된다. 그 후, 규정량의 배향막 재료(103)가, 아닐록스 롤(104)에 의해 배향막 인쇄 롤(105)에 도포된다. 배향막 인쇄 롤(105)의 회전량과 스테이지(107)의 이동량이 동기함으로써, TFT 기판 위에 배향막이 인쇄된다.
또한, 액정 표시 장치의 분야에서는, TFT 기판의 전극막 등을 레이저 빔의 조사에 의해 가공하는 기술이 본 출원인에 의해 개시되어 있다(예를 들면 특허 문 헌 2 참조).
그런데, TFT 기판에서의 화상 표시부 이외의 부분인 패드부나 커먼부에 대해서는, 외부와의 전기적인 접속을 행하기 위해서, 배향막이나 액정 분자에 의해 덮지 않고 노출된 상태를 확보해 둘 필요가 있다. 따라서, 배향막에 대해서는 선택적인 형성을 행하는 것으로 된다. 그러나, 상기한 바와 같은 인쇄 롤을 이용한 배향막의 성막 방법에서는, 소정이 형상으로 되도록 패터닝을 행하면 형성된 배향막 패턴의 주연부가 부풀어 오르게 되는 경우가 많아, 막 두께의 균일성이 열화하는 경향이 있다. 특히, 배향막 패턴이 미세화할수록 이 경향은 현저해진다. 이러한 경향은, 액정 표시 장치로서의 치수 정밀도의 열화로 이어질 우려가 있으므로 바람직하지 못하다. 또한, TFT 기판(에서의 패드부나 커먼부)과 인쇄 롤과의 고정밀한 위치 정렬을 요하기 때문에, 생산성이나 수율의 향상을 도모할 때의 장해로도 된다. 또한, 배향막 패턴의 형상(디자인)에 따라서 복수의 인쇄 롤을 제작할 필요가 있으므로, 코스트의 면에서 불리하게 된다. 게다가, 동일한 인쇄 롤을 반복해 사용하는 경우에는 그 때마다, 유기 용매 등에 의해 크리닝을 행할 필요가 있으며, 코스트면뿐만 아니라 환경 부하에 대해서도 증대하는 경향이 있다. 또한, 인쇄 롤은 사용 빈도나 보관 환경에 따라서 치수가 근소하지만 변화되기 때문에, 위치 어긋남을 일으키는 원인으로 된다.
따라서, 예를 들면 커먼부에 대응하는 영역에도 배향막 재료를 도포한 후, 미소 볼록부를 갖는 롤러 등을 사용하여 마이크로 펄이라고 불리는 금속 도금 수지 를 압박함으로써 배향막을 물리적으로 관통시켜, 전기적인 컨택트를 확보하는 방법도 생각된다. 그러나, 이 경우에는, 배향막 재료의 미분을 발생시키거나 배향막의 하층으로서의 TFT 기판의 금속막을 손상하거나 할 가능성이 높다. 게다가, 도통되어 있는지의 여부가 일견한 것만으로는 판단하기 어렵다. 한편, 특허 문헌 2와 같이, 레이저 빔의 조사에 의한 에칭을 이용하여 배향막의 패터닝을 행하는 방법도 생각되지만, 특허 문헌 2에는, 그 실시 조건에 관한 기재가 없다. 또한 최근에는, 잉크제트 방식에 의한 성막 방법도 실시되고 있지만, 재료의 점도 조정이 어려워 노즐 눈 막힘에 의한 트러블이 빈발하는 등, 많은 과제를 안고 있다. 이들의 문제를 해결하기 위해서, 새로운 배향막의 패터닝 방법이 기대되고 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 간편하며 또한 고정밀한 배향막 패턴의 형성 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 배향막의 패터닝 방법은, 금속막 위에 투명 전극막이 형성된 기판 위에, 폴리이미드로 이루어지는 배향막을 전체면에 걸쳐서 형성하는 공정과, 에너지 범위가 200mJ/㎠ 이상 350mJ/㎠ 이하의 범위를 포함하고, 또한, 파장이 180㎚ 이상 280㎚ 이하인 레이저 빔을 조사함으로써 배향막의 선택적인 제거를 행하는 공정을 포함하도록 한 것이다.
본 발명의 배향막의 패터닝 방법에서는, 금속막 위에 투명 전극막이 형성된 기판 위에 폴리이미드로 이루어지는 배향막을 형성하고, 소정의 에너지 강도 및 파장을 갖는 레이저 빔을 조사하도록 했으므로, 배향막이 애블레이션 반응을 일으킴 으로써 승화하여, 금속막이나 투명 전극막에 손상을 주지 않고, 또한 단시간에 소정 형상의 배향막 패턴이 형성된다.
<실시 형태>
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세에 설명한다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태로서의 배향막의 패터닝 방법을 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에서의 배향막의 패터닝 방법을 실시할 때에 사용하는 레이저 가공 장치의 개략 구성을 나타내고 있다.
이 레이저 가공 장치는, 피조사물(1)에 레이저 빔을 조사하고, 애블레이션 반응을 이용함으로써 피조사물(1)의 선택적 제거, 즉 패터닝을 행하는 것이다. 이 레이저 가공 장치는, 반도체 레이저 광원으로서의 레이저 발진기(11)와, 이 레이저 발진기(11)로부터의 레이저 빔을 피조사물(1)의 피조사면(1S)을 향하여 조사하는 축소 투영 렌즈(이하, 간단히 투영 렌즈라고 함)(12)와, 투영 렌즈(12)로부터의 레이저 빔을 피조사면(1S) 위에서 주사시키는 주사 기구로서의 스테이지(13)를 구비하고 있다. 레이저 발신기(11)와 투영 렌즈(12) 사이에는, 또한, 레이저 발신기(11)의 측으로부터 순서대로 미러(14)와, 평탄화 광학계(15)와, 미러(16)와, 가변 어퍼처(17)가 배치되어 있다.
레이저 발신기(11)는, 레이저 전원(도시 생략)에 의해 구동되는 에미터(11A)를 갖고 있으며, 예를 들면 193㎚의 발진 파장을 갖는 불화 아르곤(ArF) 엑시머 레이저나, 248㎚의 발진 파장을 갖는 불화 크립톤(KrF) 엑시머 레이저, 혹은 266㎚의 발진 파장을 갖는 이트륨 오르소바나데이트(YVO4) 결정에 의한 제4 고조파 등을 출력하도록 구성되어 있다.
평탄화 광학계(15)는, 광축에 직교하는 면 내에서 정규 분포를 이루는 레이저 빔의 강도 분포를, 사각 형상으로 변환하는 작용을 갖는 것이다. 평탄화 광학계(15)는, 광축과 직교하는 면 내에서의 제1 방향에서 레이저 빔의 강도 분포를 정형하는 제1 호모지나이저쌍(151)과, 광축과 직교하는 면 내의, 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 레이저 빔의 강도 분포를 정형하는 제2 호모지나이저쌍(152)을 갖고 있다. 제1 호모지나이저쌍(151)은 2개의 호모지나이저(151A, 151B)에 의해 구성되어 있고, 그들의 상호 간격을 광축을 따라 변화시킴으로써 투과하는 레이저 빔의 빔 직경을 조절하게 되어 있다. 마찬가지로, 제2 호모지나이저쌍(152)은 2개의 호모지나이저(152A, 152B)에 의해 구성되어 있으며, 그들의 상호 간격을 광축을 따라 변화시킴으로써 투과하는 레이저 빔의 빔 직경을 조절하게 되어 있다.
가변 어퍼처(17)는, 광축과 직교하는 2축 방향에서 각각 독립하여 개폐 가능한 개폐 부재를 갖고, 평탄화 광학계(15)에 의해 평탄화된 후 미러(16)를 경유한 레이저 빔 L2의 빔 직경을, 그 개폐 부재의 개폐 동작에 의해 조절하도록 기능하는 것이다.
투영 렌즈(12)는, 가변 어퍼처(17)로부터의 레이저 빔 L2를 집광하고, 피조사면(1S) 위에 초점을 맞추도록 기능하는 것이다.
스테이지(13)는, 피조사물(1)을 재치함과 함께 조사되는 레이저 빔과 직교하 는 면 내에서 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 스테이지(13)는, 구동 모터 등의 구동 기구(도시 생략)에 의해 구동된다. 스테이지(13)는, 피조사면(1S)의 전체 영역에 걸쳐서 레이저 빔 L3을 조사 가능한 정도의 범위에서 이동 가능하게 되어 있다.
피조사물(1)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들면 글래스 기판(2) 위에 알루미늄(Al)을 주성분으로 하는 금속막(3)과, 투명 전극막(예를 들면 인듐 주석 산화물:ITO)(4)과 폴리이미드막(5)이 순서대로 적층된 박막 구조를 갖고 있다. 금속막(3)은, 박막 트랜지스터(TFT)이어도 된다. 폴리이미드막(5)은, 예를 들면 액정 표시 장치에 이용되는 배향막으로서 기능하는 것이다.
상기한 바와 같이 구성된 레이저 가공 장치에서는, 레이저 발진기(11)로부터 레이저 빔 L1이 출력되고, 이 레이저 빔 L1이 평탄화 광학계(15)에 의해 평탄화된 후, 투영 렌즈(12)에 의해 피조사면(1S)에 조사된다. 구체적으로는, 레이저 발진기(11)의 에미터(11A)로부터 출력된 레이저 빔 L1이, 미러(14)에 의해 반사된 후 평탄화 광학계(15)에 입사한다. 여기에서는 제1 및 제2 호모지나이저쌍(151, 152)을 통과함으로써, 꼭대기부가 평탄화된 사각형 형상의 에너지 강도 분포를 나타내는 레이저 빔 L2로 변환되고, 미러(16)에 향하여 출사된다. 레이저 빔 L2는 미러(16)에 의해 반사되고, 또한 가변 어퍼처(17)를 거친 후 투영 렌즈(12)에 입사한다. 레이저 빔 L2는 투영 렌즈(12)에 의해 집광되어, 레이저 빔 L3으로서 피조사면(1S) 위에서 합초하도록 출사된다.
상기의 레이저 가공 장치를 이용하여 피조사물(1)의 폴리이미드막(5)의 패터 닝을 행하는 경우에는, 스테이지(13)를 이동시킴으로써, 레이저 빔 L3의 빔 스폿 BS를 피조사면(1S) 위에서 주사하도록 하면 된다. 이하, 도 3∼도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3은, 액정 표시 패널의 제조 과정에서의 일 공정에서의 상태를 나타내는 것으로, 구체적으로는 1매의 글래스 기판(2) 위에 복수의 액정 표시 패널로 되는 복수의 패널 영역(20)이 형성된 패널 기판(30)을 나타내고 있다. 각 패널 영역(20)에는, 금속막(3)으로서의 TFT 구조와, 투명 전극막(4)이 순서대로 적층되어 있다. 각 패널 영역(20)에는, 면 내 방향에서 표시부(21)와, 패드부(22)와, 커먼부(23)가 각각 설치되어 있다. 이러한 패널 기판(30)의 표시부(21) 위에, 폴리이미드로 이루어지는 소정 형상의 배향막 패턴을 형성함에 있어서는, 우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 패널 기판(30)의 전체면에 걸쳐서 폴리이미드막(5)을 도포한다. 여기에서는, 롤 인쇄 방식 외에, 잉크제트 방식, 스핀 코팅 방식, 혹은 슬릿 스핀 코팅 방식 등을 채용할 수 있다. 폴리이미드막(5)을 도포한 후, 도 1에 도시하는 레이저 가공 장치를 이용하여 레이저 빔 L3의 빔 스폿 BS를 주사하고, 패드부(22), 커먼부(23) 및 패널 영역(20)끼리의 간극 부분을 순차적으로 에칭함으로써, 도 5에 도시한 바와 같은 배향막 패턴(5A)을 형성할 수 있다.
폴리이미드막(5)은, 레이저 빔 L3의 조사를 받음으로써 애블레이션 반응을 일으키고, 순간적으로(예를 들면 수나노초 동안에) 수백℃로부터 수천℃라고 하는 고온에 도달한다. 이 때문에, 고상 상태로부터 순시로 기상 상태로 변화되어, 승화하게 되므로, 주변 부분, 특히 기초로 되는 투명 전극막(4)이나 금속막(3)(TFT 구조)에 열적인 부하를 주는 일이 없다. 폴리이미드막(5)은 파장 선택성을 갖고 있어, 예를 들면 193㎚, 248㎚ 및 266㎚의 파장의 레이저 빔을 흡수하기 쉬운 경향을 보인다. 특히, ArF 엑시머 레이저(193㎚)를 이용하는 경우에는, 140mJ/㎠ 이상 400mJ/㎠ 이하인 에너지로 하면 된다. 또한, KrF 엑시머 레이저(248㎚)를 이용하는 경우에는, 200mJ/㎠ 이상 350mJ/㎠ 이하인 에너지로 하고, YVO4 제4 고조파(266㎚)를 이용하는 경우에는 200mJ/㎠ 이상 400mJ/㎠ 이하인 에너지로 하면 된다. 각각의 레이저 빔을 상기의 에너지 범위로 함으로써, 효율적으로, 또한, 기초막으로서의 투명 전극막(4)이나 금속막(3)(TFT 구조)에 열적인 부하를 대부분 주지 않고 배향막 패턴(50)을 형성할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 평탄화 광학계(15)에 의해, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같은 사각형파 형상으로 변환된 에너지 강도 분포 P1을 갖는 레이저 빔 L3을 폴리이미드막(5)에 조사하여 가공하도록 했으므로, 예를 들면 도 7의 (A), 도 7의 (B)에 도시한 바와 같은, 보다 치수 정밀도가 우수한 배향막 패턴(5A)을 얻을 수 있다. 도 7의 (A), 도 7의 (B)는, 배향막 패턴(5A)의 윤곽(5K) 근방을 확대한 확대도로서, 도 7의 (A)가 평면 구성을 나타내고, 도 7의 (B)가 단면 구성을 나타내고 있다. 또한, 도 7의 (B)는, 도 7의 (A)의 VIIB-VIIB 절단선을 따라 취한 화살 표시 방향의 단면을 나타내고 있다. 윤곽(5K)은 레이저 빔 L3의 조사 영역 R1과 비조사 영역 R2와의 경계로서, 도 7의 (A)에 도시한 바와 같이, 평면 방향에서 거의 직선 형상으로 패터닝되어 있다. 윤곽(5K)은 단면 방향에서도, 투명 전극 막(4)의 표면(4S)에 대하여 거의 수직으로 가공되어 있다.
이에 대하여, 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같은, 정규 분포를 이루는 에너지 강도 분포 P101을 나타내는 레이저 빔을 폴리이미드막(5)에 조사하여 가공하도록 한 경우에는, 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이 사행한 경계(105K)로 되고, 단면방향에서도 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 완만한 경사를 이루는 경계(105K)로 되는 경향이 있다. 또한, 경계(105K)의 근방에는 폴리이미드의 덩어리가 데브리라고 하는 흑점(105D)으로서 나타나며, 배향막 패턴(105A)의 두께의 균일성이 약간 뒤떨어지는 경향이 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 표시부(21) 이외의 제거할 영역(패드부(22) 및 커먼부(23))을 덮는 폴리이미드막(5)에 소정의 에너지 강도 및 파장을 갖는 레이저 빔 L3을 조사하고, 애블레이션 반응을 이용하여 순시로 불필요한 폴리이미드막(5)을 제거하도록 했으므로, 금속막이나 투명 전극막에 손상을 주지 않고, 또한 단시간에 소정의 치수 및 균일한 두께를 갖는 배향막 패턴(5A)을 형성 할 수 있다. 또한, 레이저 빔 L3의 에너지 강도 분포 P1이 사각형파 형상을 이루도록 했으므로, 보다 명확한 경계(5K)를 형성할 수 있어, 배향막 패턴(5A)의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서의 배향막의 패터닝 방법을 액정 표시 장치의 제조에 적용하면, 높은 치수 정밀도를 가짐과 함께 양호한 화상 표시 기능을 갖춘 액정 표시 장치를 용이하게 얻을 수 있다.
이상, 몇개의 실시 형태를 예를 들어서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면 상기 실시 형태에서는, 배향막에 조사하는 레이저 빔으로서, ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저 및 YVO4 제4 고조파를 예로 들어서 설명한 바와 같이 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, YAG 제4 고조파, XeCl 엑시머 레이저, XeF 엑시머 레이저 등의 자외 영역의 레이저 빔도 이용할 수 있다. 또한, 평탄화 광학계로서 호모지나이저를 이용하도록 했지만, 회절 렌즈나 플라이 아이 렌즈를 이용할 수도 있다.
본 발명의 배향막의 패터닝 방법에 따르면, 금속막 위에 투명 전극막과, 폴리이미드로 이루어지는 배향막을 순서대로 형성한 후, 파장이 180㎚ 이상 280㎚ 이하임과 함께 적어도 200mJ/㎠ 이상 350mJ/㎠ 이하의 범위를 포함하는 에너지 범위의 레이저 빔을 조사하도록 했으므로, 소정 형상을 이룸과 함께 보다 균일한 두께를 갖는 배향막 패턴을, 고정밀도 또한 간편하게 형성할 수 있다.이 때, 기초로 되는 금속막이나 투명 전극막에 손상을 주는 일이 없다. 따라서, 액정 표시 장치의 제조에 적용하면, 높은 치수 정밀도를 가짐과 함께 양호한 화상 표시 기능을 갖춘 액정 표시 장치를 용이하게 얻을 수 있다.
Claims (5)
- 금속막 위에 투명 전극막이 형성된 기판 위에, 폴리이미드로 이루어지는 배향막을 전체면에 걸쳐서 형성하는 공정과,에너지 범위가 200mJ/㎠ 이상 350mJ/㎠ 이하인 범위를 포함하고, 또한, 파장이 180㎚ 이상 280㎚ 이하인 레이저 빔을 조사함으로써, 상기 배향막의 선택적인 제거를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배향막의 패터닝 방법.
- 제1항에 있어서,상기 레이저 빔은, 꼭대기부가 평탄한 에너지 강도 분포를 나타내는것을 특징으로 하는 배향막의 패터닝 방법.
- 제1항에 있어서,상기 레이저 빔은, 140mJ/㎠ 이상 400mJ/㎠ 이하인 에너지를 갖는 불화 아르곤(ArF) 엑시머 레이저인것을 특징으로 하는 배향막의 패터닝 방법.
- 제1항에 있어서,상기 레이저 빔은, 200mJ/㎠ 이상 350mJ/㎠ 이하인 에너지를 갖는 불화 크립 톤(KrF) 엑시머 레이저인것을 특징으로 하는 배향막의 패터닝 방법.
- 제1항에 있어서,상기 레이저 빔은, 200mJ/㎠ 이상 400mJ/㎠ 이하인 에너지를 갖는 이트륨 오르소바나데이트(YVO4) 결정으로부터 발진되는 제4 고조파인것을 특징으로 하는 배향막의 패터닝 방법.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2006-00031245 | 2006-02-08 | ||
JP2006031245A JP2007212666A (ja) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | 配向膜のパターニング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070080835A true KR20070080835A (ko) | 2007-08-13 |
Family
ID=38491178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070012656A KR20070080835A (ko) | 2006-02-08 | 2007-02-07 | 배향막의 패터닝 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007212666A (ko) |
KR (1) | KR20070080835A (ko) |
CN (1) | CN100533230C (ko) |
TW (1) | TW200739213A (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101380227B1 (ko) * | 2007-11-21 | 2014-04-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | 배향물질층 패터닝 방법 및 이를 이용한 액정패널 제조방법 |
KR20180053257A (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-21 | 주식회사 엘지화학 | 대면적 액정 소자의 패턴 형성 방법 |
WO2018124728A1 (ko) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 주식회사 엘지화학 | 액정 변색 소자의 배선부 형성 방법 및 액정 변색 소자 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5369640B2 (ja) * | 2008-02-19 | 2013-12-18 | 旭硝子株式会社 | Euvl用光学部材、およびその平滑化方法 |
WO2011125273A1 (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | シャープ株式会社 | 液晶表示パネルの製造方法及びその製造方法により製造された液晶表示パネル |
KR102074422B1 (ko) | 2013-10-10 | 2020-02-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
US10391588B2 (en) * | 2015-01-13 | 2019-08-27 | Rofin-Sinar Technologies Llc | Method and system for scribing brittle material followed by chemical etching |
KR102178118B1 (ko) | 2017-09-25 | 2020-11-13 | 주식회사 엘지화학 | 액정 배향용 필름의 제조방법 |
CN110491888A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板、阵列基板及其制备方法 |
-
2006
- 2006-02-08 JP JP2006031245A patent/JP2007212666A/ja active Pending
-
2007
- 2007-02-05 TW TW096104119A patent/TW200739213A/zh unknown
- 2007-02-07 KR KR1020070012656A patent/KR20070080835A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-02-08 CN CNB2007100879659A patent/CN100533230C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101380227B1 (ko) * | 2007-11-21 | 2014-04-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | 배향물질층 패터닝 방법 및 이를 이용한 액정패널 제조방법 |
KR20180053257A (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-21 | 주식회사 엘지화학 | 대면적 액정 소자의 패턴 형성 방법 |
US10730147B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-08-04 | Lg Chem, Ltd. | Method of forming pattern for a large area liquid crystal device |
WO2018124728A1 (ko) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 주식회사 엘지화학 | 액정 변색 소자의 배선부 형성 방법 및 액정 변색 소자 |
US10782578B2 (en) | 2016-12-27 | 2020-09-22 | Lg Chem, Ltd. | Method for forming wire portion of liquid crystal chromic device and liquid crystal chromic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200739213A (en) | 2007-10-16 |
CN100533230C (zh) | 2009-08-26 |
CN101017287A (zh) | 2007-08-15 |
JP2007212666A (ja) | 2007-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20070080835A (ko) | 배향막의 패터닝 방법 | |
US7767555B2 (en) | Method for cutting substrate using femtosecond laser | |
US8173930B2 (en) | Apparatus for cutting substrate | |
KR100685344B1 (ko) | 레이저 어닐링 방법 및 레이저 어닐링 장치 | |
US8025542B2 (en) | Method of performing an operation with rheological compound | |
US8791387B2 (en) | Laser cutting method, display apparatus manufacturing method, and display apparatus | |
JP2008216958A (ja) | 絶縁体からなるマザー基板(絶縁マザー基板)にアラインマークを形成することを含む液晶表示装置の製造方法。 | |
US9755190B2 (en) | Laser-induced thermal imaging apparatus, method of laser-induced thermal imaging, and manufacturing method of organic light-emitting display apparatus using the method | |
KR100916656B1 (ko) | 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 다결정 규소 박막트랜지스터의 제조 방법 | |
US6054235A (en) | Color filter repair method | |
JP2010278051A (ja) | 結晶化照射方法および結晶化照射装置 | |
JP2000031013A5 (ko) | ||
JP2009190943A (ja) | 基板の分断装置、基板の分断方法、及びその方法を用いて製造された基板 | |
JP2001001171A (ja) | 表示基板用レーザ加工装置 | |
JP4212830B2 (ja) | シリコン結晶化方法 | |
JP4706570B2 (ja) | 基板及びその分断方法、電気光学装置及びその製造方法、電子機器 | |
JP4647388B2 (ja) | レーザ加工方法及び装置 | |
JP4969177B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP2003146679A (ja) | レーザ切断方法、レーザ切断装置、電気光学パネルの製造方法、電気光学装置及び電子機器 | |
KR102029690B1 (ko) | 대면적 액정 소자의 패턴 형성 방법 | |
JPH09152618A (ja) | 平板状表示パネルの製造方法 | |
JP2005276996A (ja) | 平面表示装置の製造方法 | |
KR20120010841A (ko) | 표시 장치 제조 방법 | |
JP2007047305A (ja) | 配線形成方法、液晶装置の製造方法、配線形成装置 | |
JP2012108245A (ja) | パターン修正装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E601 | Decision to refuse application |