KR20080113324A - Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same - Google Patents

Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20080113324A
KR20080113324A KR1020080114410A KR20080114410A KR20080113324A KR 20080113324 A KR20080113324 A KR 20080113324A KR 1020080114410 A KR1020080114410 A KR 1020080114410A KR 20080114410 A KR20080114410 A KR 20080114410A KR 20080113324 A KR20080113324 A KR 20080113324A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
substrate
alignment layer
alignment
stage
Prior art date
Application number
KR1020080114410A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손형규
Original Assignee
주식회사 에이디피엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이디피엔지니어링 filed Critical 주식회사 에이디피엔지니어링
Priority to KR1020080114410A priority Critical patent/KR20080113324A/en
Publication of KR20080113324A publication Critical patent/KR20080113324A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/1303Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788Surface-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

Abstract

An apparatus for forming an alignment layer of a liquid crystal display device is provided to form an alignment layer using an optical non-contact method, thereby preventing the generation of foreign material on the surface of the alignment pattern, and removing the washing process. An alignment forming device(100) of a liquid crystal display device comprises a chamber(110), a stage(120), a plurality of light source, and a light splitter(150). The alignment layer is formed on the stage. The plurality of light source is prepared on the top of the stage. The light splitter splits light from the light source, and irradiates the split light to the alignment layer. An optical system(140) forms the alignment layer on the orientation film.

Description

액정표시장치용 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법{Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same}Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same}

본 발명은 액정표시장치용 배향막 형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저의 광간섭에 의해 배향막의 배향패턴 형성시킬 수 있도록 한 액정표시장치용 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device, and more particularly, to an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device and an alignment film forming method using the same, in which an alignment pattern of the alignment film can be formed by optical interference of a laser.

최근, 현대사회가 정보사회화 되어감에 따라 정보표시장치의 하나인 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 그 중요성이 점차 증가되는 추세에 있으며, 특히, 그것이 갖고 있는 소형화, 경량화, 저전력 소비화 등의 장점 때문에 CRT(Cathode Ray Tube), PDP(Plasma Display Panel)의 단점을 극복할 수 있는 대체수단으로써 점차 그 사용 영역이 확대되는 추세에 있다.Recently, as the modern society becomes information society, the importance of liquid crystal display (LCD), which is one of the information display devices, is gradually increasing in importance, and in particular, its size, weight, and low power consumption Due to such advantages, the use area is gradually increasing as an alternative means of overcoming the disadvantages of CRT (Cathode Ray Tube) and PDP (Plasma Display Panel).

통상, 이러한 액정표시장치는 두 장의 유리기판 사이에 액정분자들이 주입된 구조를 이루는데, 이 경우, 유기기판 사이에 주입된 액정분자들은 외부로부터 인가되는 전기적인 신호에 따라 특정 방향으로 배열되어 동적산란을 일으킴으로써, 장치의 광투과량이 적정량으로 조절되도록 하는 역할을 수행한다.In general, such a liquid crystal display device has a structure in which liquid crystal molecules are injected between two glass substrates. In this case, the liquid crystal molecules injected between the organic substrates are arranged in a specific direction in accordance with an electrical signal applied from the outside and are dynamic. By causing scattering, it serves to ensure that the light transmittance of the device is adjusted to an appropriate amount.

이때, 액정표시장치가 특정한 광학적 효과를 발휘하기 위해서는 액정분자들을 특정 방향으로 배향시킬 필요성이 요구되는데, 통상의 액정분자들은 국부적으로만 배향되기 때문에, 종래의 생산라인에서는 액정분자들을 특정 방향으로 배향시키기 위하여 액정분자들과 직접 접촉된 상태의 유기고분자막을 ITO 전극위에 인위적으로 형성시키고 있다. 이러한 유기고분자막을 통상 배향막이라 일컫는다.In this case, in order for the liquid crystal display device to exhibit a particular optical effect, it is necessary to align the liquid crystal molecules in a specific direction. Since the conventional liquid crystal molecules are only locally oriented, in the conventional production line, the liquid crystal molecules are aligned in a specific direction. In order to achieve this, an organic polymer film in direct contact with liquid crystal molecules is artificially formed on the ITO electrode. Such organic polymer films are commonly referred to as alignment films.

종래의 생산라인에서는 예컨대, 레이온, 나일론 등으로 이루어진 러빙포(Rubbing cloth)를 롤러에 감은 후, 이 롤러를 배향막에 접촉시켜, 배향막의 표면과 마찰시킴으로써, 해당 배향막이 "일정 수준 이상의 일축 배향성(Uni-directional alignment)" 및 "일정 범위의 선경사각(Pretilt angle)"을 갖는 일련의 배향패턴들이 형성될 수 있도록 유도한다.In a conventional production line, a rubbing cloth made of, for example, rayon, nylon, or the like is wound on a roller, and then the roller is brought into contact with the alignment film and rubbed with the surface of the alignment film, whereby the alignment film is " uniaxially or more than a predetermined level ( Uni-directional alignment "and" a range of pretilt angles "induce a series of alignment patterns to be formed.

종래의 생산라인에서는 이러한 공정을 통상, "러빙공정(Rubbing process)"이라 일컫고 있다. 종래의 기술에 따른 배향막의 러빙공정은 예컨대, 미국특허공보 제 4634228 호 "러빙된 폴리이미드 배향막을 갖는 페로일렉트릭 액정 셀", 미국특허공보 제5400159 호 "러빙 전ㅇ후에 특정 표면에너지 차이를 갖는 배향막을 구비하는 액정 디바이스", 미국특허공보 제 5710610 호 " 러빙을 통해 박막트랜지스터에 적용되는 배향막에 멀티플 경사각을 생성하는 방법 및 장치 그리고 액정 디스플레이의 컬러필터 유리기판", 미국특허공보 제 5744203 호 "액정용 배향막" 등에 좀 더 상세하게 제시되어 있다.In a conventional production line, such a process is commonly referred to as a "rubbing process". The rubbing process of an alignment film according to the prior art is described in, for example, US Pat. No. 4,634,228 "Ferroelectric liquid crystal cell having a rubbed polyimide alignment film", US Pat. No. 5,501,595, "An alignment film having a specific surface energy difference before and after rubbing. US Patent Publication No. 5710610 "Method and Apparatus for Generating Multiple Inclination Angles on Alignment Films Applied to Thin Film Transistors through Rubbing and Color Filter Glass Substrate of Liquid Crystal Display", US Patent No. 5744203 "Liquid Crystal Oriented film ”and the like.

종래의 생산라인에서는 예컨대, "폴리아믹산", "가용성 폴리이미드" 등으로 이루어진 배향막 원료액을 기판상에 도포한 후, 이 배향막 원료액으로 예컨대, 60 ℃~80℃ 정도의 사전경화(Pre-curing) 공정과, 예컨대, 180℃~200℃ 정도의 메인경화(Main-curing) 공정을 진행시킴으로써, 상술한 폴리아믹산, 가용성 폴리이미드를 폴리이미드화하고, 폴리이미드화된 배향막으로 상술한 러빙공정을 진행시킴으로써, 최종 완성되는 배향막이 일련의 배향패턴들을 형성할 수 있도록 한다.In a conventional production line, for example, an alignment film raw material liquid consisting of "polyamic acid", "soluble polyimide", or the like is applied onto a substrate, and then pre-cured at about 60 ° C to 80 ° C with the alignment film raw material solution. curing) process and the rubbing process mentioned above with the polyimide oriented film by carrying out polyimide of the polyamic acid and soluble polyimide which were mentioned above, for example, by carrying out the main-curing process of about 180 to 200 degreeC. By advancing, the final finished alignment film can form a series of alignment patterns.

이후, 생산라인에서는 세정액을 이용한 별도의 세정공정을 통해 배향막의 표면을 깨끗하게 세정함으로써, 최종 완성되는 배향막이 일정 기준 이상의 청정도를 유지할 수 있도록 한다.Thereafter, the production line cleans the surface of the alignment layer through a separate washing process using a cleaning solution, so that the final alignment layer can maintain the cleanliness above a predetermined standard.

그러나 상술한 바와 같이, 종래의 생산라인에서는 최종 완성되는 배향막이 일련의 배향패턴들을 형성받을 수 있도록 폴리이미드화된 배향막으로 러빙공정을 진행시키게 되는데, 이 경우, 해당 배향막은 어쩔 수 없이 롤러의 러빙포와 직접적으로 접촉되는 구조를 이루게 된다.However, as described above, in the conventional production line, the rubbing process is performed with a polyimide oriented film so that the final oriented film can receive a series of alignment patterns. In this case, the alignment film is unavoidably rubbing of the roller. The structure is in direct contact with the gun.

이와 같이, 롤러의 러빙포와 해당 배향막이 직접적으로 접촉된 상태에서 종래의 러빙공정이 진행되는 경우, 최종 완성되는 배향패턴들의 표면에는 파티클, 피륙잔해물 등의 다양한 이물들이 잔존하게 되며, 이러한 이물들은 출하되는 액정표시장치에 지속적으로 상존함으로써, 액정표시장치의 기능에 막대한 악영향을 미치게 된다.As such, when the conventional rubbing process is performed while the rubbing cloth of the roller and the alignment layer are in direct contact, various foreign substances such as particles and debris remains on the surface of the final alignment patterns, and these foreign substances are shipped. By continuing to exist in the liquid crystal display device, which has a huge adverse effect on the function of the liquid crystal display device.

이러한 이물들을 제거하기 위해서는 상술한 바와 같이, 러빙공정의 마지막 스텝에서 별도의 세정공정을 진행하여야 하기 때문에, 생산라인에서는 전체적인 공정이 복잡해지고, 공정효율이 저하되는 문제점을 감수하여야만 한다.As described above, in order to remove such foreign matters, since a separate washing process must be performed at the last step of the rubbing process, the entire process becomes complicated and the process efficiency must be taken.

한편, 상술한 바와 같이, 러빙공정이 진행되는 경우, 러빙포를 장착한 롤러 는 배향막의 표면과 광범위한 마찰을 일으키게 되는데, 이 경우, 배향막의 표면에는 강한 정전기가 발생하게 되며, 이러한 정전기는 최종 완성되는 액정표시장치에 잔류하여, 기판상에 형성된 박막트랜지스터들을 파손시킴으로써, 결국, 액정표시장치의 기능이 현저히 저하되고, 제품의 수율이 현저히 저하되는 문제점을 유발하게 된다.On the other hand, as described above, when the rubbing process is carried out, the roller equipped with the rubbing cloth causes a wide range of friction with the surface of the alignment layer, in this case, strong static electricity is generated on the surface of the alignment layer, the static electricity is the final completion By remaining in the liquid crystal display device, the thin film transistors formed on the substrate are damaged, resulting in a problem that the function of the liquid crystal display device is remarkably degraded and the yield of the product is remarkably degraded.

더욱이, 종래의 러빙공정은 근본적으로, 러빙포와 배향막이 직접적으로 접촉되는 "기계적인 방식"이기 때문에, 생산라인에서는 어쩔 수 없이, 최종 완성되는 배향패턴들의 형상이 정교하게 제어될 수 없는 문제점을 감수하여야만 한다.Moreover, since the conventional rubbing process is essentially a "mechanical way" in which the rubbing cloth and the alignment film are in direct contact, it is inevitable in the production line to suffer the problem that the shape of the final completed alignment patterns cannot be precisely controlled. You must do it.

만약, 해당 배향패턴들의 형상이 정교하게 제어되지 못하여, 각 배향패턴들이 "불균일한 프로파일"을 이루거나, "일부가 파손된 프로파일"을 이루는 경우, 이와 접촉되는 액정들은 원활한 배향을 이루지 못하게 되며, 결국, 최종 완성되는 액정표시 장치는 우수한 성능의 화상품질을 유지하지 못하게 되는 문제점이 있었다.If the shape of the corresponding alignment patterns is not precisely controlled, and each of the alignment patterns has a "non-uniform profile" or a "partially broken profile", the liquid crystals in contact with the alignment patterns do not have a smooth alignment. As a result, the final liquid crystal display device has a problem that can not maintain the image quality of the excellent performance.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 배향패턴 형성방식을 종래의 기계적인 접촉방식에서 광학적인 비접촉방식으로 변경하여 배향막의 배향패턴을 형성하도록 한 액정표시장치용 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device to form an alignment pattern of the alignment film by changing the alignment pattern forming method from the conventional mechanical contact method to the optical non-contact method and The purpose is to provide a method for forming an alignment film using the same.

또한, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광학적인 비접촉방식을 사용하여 배향막을 형성함으로써 배향패턴들의 표면에 잔류하 던 이물질의 생성을 미리 차단함과 동시에 별도의 세정공정 진행을 생략시킬 수 있도록 한 액정표시장치용 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention has been made to solve the above problems, by forming an alignment film using an optical non-contact method to prevent the generation of foreign substances remaining on the surface of the alignment patterns in advance and at the same time a separate cleaning process An object of the present invention is to provide an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display and an alignment film forming method using the same.

또한, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광학적인 비접촉방식을 사용하여 배향막을 형성함으로써 배향막의 각 배향패턴들의 프로파일을 균일하게 확보함과 동시에 액정들이 균일한 배향성을 유지할 수 있도록 한 액정표시장치용 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention has been made to solve the above problems, by forming an alignment layer using an optical non-contact method to ensure a uniform profile of each alignment pattern of the alignment layer and at the same time liquid crystals can maintain a uniform alignment An object of the present invention is to provide an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device and an alignment film forming method using the same.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치는, 공정 공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버의 내측에 마련되면, 배향막층이 형성된 기판이 안착되는 스테이지와, 상기 스테이지의 상부에 마련되어 광을 발생시키는 광원과, 상기 광원에서 방출되는 광을 한쌍의 광으로 분리하고, 분리된 한쌍의 광을 상기 기판의 배향막층에 조사하여 상기 한쌍의 광 간섭패턴에 의해 상기 배향막층에 배향막을 형성하는 광학계를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device comprising: a chamber for forming a process space; a stage on which the substrate on which the alignment film layer is formed is provided; The light source provided in the upper part to generate light and the light emitted from the light source are separated into a pair of light, and the separated pair of light is irradiated to the alignment film layer of the substrate to the alignment film layer by the pair of optical interference patterns. An optical system for forming an alignment film is provided.

상기 광학계는, 상기 광을 동일한 파장을 갖는 한쌍의 광으로 분리하는 광분할기와, 상기 광분할기에서 분리된 하나의 광을 확대하여 상기 기판의 상기 배향막층에 소정의 각도로 조사하는 제 1보조광학계 및 상기 광분할기에서 분리된 나머지 하나의 광을 확대하여 상기 제 1보조광학계에 의해 조사되는 위치와 동일한 위치에 조사하는 제 2보조광학계를 구비한다.The optical system includes a light splitter that separates the light into a pair of light having the same wavelength, and a first auxiliary optical system that enlarges one light separated by the light splitter and irradiates the alignment layer of the substrate at a predetermined angle. And a second auxiliary optical system for enlarging the other light separated by the light splitter and irradiating the same light with the position irradiated by the first auxiliary optical system.

상기 광학계는 상기 광원에서 방출되는 상기 광의 면적을 확장시키는 광확장기와, 상기 광확장기에서 확장된 광에서 불필요한 광을 제거하는 공간필터와, 상기 광원에서 방출되는 광의 특성을 조절하는 광조절부재를 더 구비한다.The optical system further includes an optical expander for expanding the area of the light emitted from the light source, a spatial filter for removing unnecessary light from the light extended by the optical expander, and a light adjusting member for adjusting the characteristics of the light emitted from the light source. Equipped.

상기 제 1보조광학계 및 제 2보조광학계는 상기 각 광의 광경로를 형성하는 다수의 반사미러와, 상기 광의 광경로를 조정하기 위한 갈바노 미러를 각각 구비한다.The first and second auxiliary optical systems each include a plurality of reflecting mirrors forming optical paths of the respective light and galvano mirrors for adjusting the optical paths of the light.

상기 배향막은 상기 제 1보조광학계에서 조사되는 하나의 광과, 상기 제 2보조광학계에서 조사되는 나머지 하나의 광의 보강간섭에 의해 형성된다.The alignment layer is formed by constructive interference of one light irradiated from the first auxiliary optical system and the other light irradiated from the second auxiliary optical system.

상기 스테이지는 상기 기판을 고정하기 위한 기판척을 더 구비한다.The stage further includes a substrate chuck for fixing the substrate.

상기 스테이지는 상기 스테이지에 안착된 상기 기판이 가열되는 것을 방지하기 위한 냉각스테이지로 마련된다.The stage is provided as a cooling stage for preventing the substrate seated on the stage from being heated.

상기 스테이지의 상측에 상기 배향막의 형성시 발생되는 공정가스를 불어내는 블로어와, 상기 블로어에 대향되는 위치에 마련되어 상기 공정가스를 흡입하여 배출하는 흡입기를 더 구비한다.And a blower for blowing the process gas generated when the alignment layer is formed on the stage, and an inhaler provided at a position opposite to the blower to suck and discharge the process gas.

상기 스테이지는 상기 기판이 안착된 상기 스테이지를 수평 및 수직방향으로 이송시키기 위한 이송스테이지가 더 마련된다.The stage is further provided with a transfer stage for transferring the stage on which the substrate is mounted in horizontal and vertical directions.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성방법은 기판의 표면에 배향막층을 형성시키는 기판준비단계, 광원에서 방출되는 광을 한쌍의 광으로 분리하고, 분리된 한쌍의 광을 상기 기판의 상기 배향막층에 소정의 각도를 갖도록 동일한 위치에 확장시켜 입사시키는 광조사단계, 상기 한쌍의 광에 의해 상기 배향막층에서 광 간섭에 의해 배향막이 형성되는 배향막형성단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming an alignment layer for a liquid crystal display device, the substrate preparing step of forming an alignment layer on a surface of a substrate, separating light emitted from a light source into a pair of light, and separating the pair of light And a light irradiation step of expanding the light to the alignment film layer of the substrate at the same position so as to have a predetermined angle and forming the alignment film by optical interference in the alignment film layer by the pair of light.

상기 광조사단계는 광원에서 소정의 파장을 갖는 광이 방출되는 단계, 방출되는 상기 광을 한쌍의 광으로 분리하는 단계, 분리된 하나의 광을 확장시켜 상기 배향막층의 조사하는 단계, 분리된 나머지 하나의 광을 확장시켜 상기 하나의 광과 동일한 위치에 조사하는 단계를 포함한다.In the light irradiation step, the light having a predetermined wavelength is emitted from the light source, separating the emitted light into a pair of light, expanding the separated light to irradiate the alignment layer layer, the remaining separated Expanding one light to irradiate at the same position as the one light.

상기 배향막형성단계는, 상기 배향막층에 조사되는 상기 하나의 광과 상기 나머지 하나의 광의 보강간섭에 의해 상기 배향막이 형성된다.In the forming of the alignment film, the alignment film is formed by constructive interference of the one light and the other light irradiated to the alignment film layer.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법에 따르면, 광학적인 비접촉방식을 사용하여 배향막을 형성함으로써 배향패턴들의 표면에 잔류하던 이물질의 생성을 미리 차단함과 동시에 별도의 세정공정 진행을 생략시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the alignment layer forming apparatus for a liquid crystal display and the alignment layer forming method using the same according to the present invention, the formation of the alignment layer using an optical non-contact method prevents generation of foreign substances remaining on the surface of the alignment patterns in advance. At the same time, there is an effect that can omit a separate cleaning process.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치 및 이를 이용한 배향막 형성방법에 따르면, 광학적인 비접촉방식을 사용하여 배향막을 형성함으로써 배향막의 각 배향패턴들의 프로파일을 균일하게 확보함과 동시에 액정들이 균일한 배향성을 유지할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the alignment layer forming apparatus for a liquid crystal display device and the alignment layer forming method using the same according to the present invention, by forming an alignment layer using an optical non-contact method to ensure a uniform profile of each alignment pattern of the alignment layer and at the same time the liquid crystal is uniform There is an effect that can maintain one orientation.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어 서는 아니 될 것이다.In the description of the present invention, the terms defined are defined in consideration of functions in the present invention, and should not be understood as meanings that limit the technical components of the present invention.

먼저 본 발명을 설명하기에 앞서 일반적인 액정표시장치의 구조를 간단히 설명한다.First, the structure of a general liquid crystal display device will be briefly described before explaining the present invention.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 내부구조를 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a general liquid crystal display device.

도시한 바와 같이 액정표시장치는, 크게 TFT기판(10)과 컬러필터기판(30) 및 TFT기판(10)과 컬러필터기판(30) 사이에 마련되는 액정층(20)으로 구별된다.As shown, the liquid crystal display device is largely divided into a TFT substrate 10 and a color filter substrate 30 and a liquid crystal layer 20 provided between the TFT substrate 10 and the color filter substrate 30.

TFT기판(10)은 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 게이트 전극(11)이 형성되어 있고, 그 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2)으로 이루어진 게이트 절연막(12)이 게이트 전극(11)을 덮고 있다. 게이트 전극(11) 상부의 게이트 절연막(12) 위에는 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(13)이 형성되어 있으며, 그 위에 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(14)이 형성되어 있다.The TFT substrate 10 has a gate electrode 11 made of a conductive material such as a metal, and a gate insulating film 12 made of a silicon nitride film (SiNx) or a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed thereon. Covering. An active layer 13 made of amorphous silicon is formed on the gate insulating layer 12 on the gate electrode 11, and an ohmic contact layer 14 made of amorphous silicon doped with impurities is formed thereon.

오믹 콘택층(14) 상부에는 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 소스전극(14a) 및 드레인 전극(14b)이 형성되어 있는데, 소스전극(14a) 및 드레인 전극(14b)은 게이트 전극(11)과 함께 박막 트랜지스터를 이룬다.A source electrode 14a and a drain electrode 14b made of a conductive material such as a metal are formed on the ohmic contact layer 14. The source electrode 14a and the drain electrode 14b are formed together with the gate electrode 11. It forms a thin film transistor.

도시하지 않았지만, 게이트 전극(11)은 게이트 배선과 연결되어 있고, 소스 전극(14a)은 데이터 배선과 연결되어 있으며, 게이트 배선과 데이터 배선은 서로 직교하여 화소 영역을 정의한다.Although not shown, the gate electrode 11 is connected to the gate wiring, the source electrode 14a is connected to the data wiring, and the gate wiring and the data wiring are orthogonal to each other to define the pixel region.

이어, 소스전극(14a) 및 드레인 전극(14b) 위에는 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막 또는 유기 절연막으로 이루어진 보호층(15)이 형성되어 있으며, 보호층(15)은 드레인 전극(14b)을 드러내는 콘택홀(16)을 가진다.Next, a protective layer 15 made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, or an organic insulating film is formed on the source electrode 14a and the drain electrode 14b, and the protective layer 15 includes a contact hole exposing the drain electrode 14b. Has 16).

보호층(15) 상부의 화소 영역에는 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(17)이 형성되어 있고, 화소 전극(17)은 콘택홀(16)을 통해 드레인 전극(14b)과 연결되어 있다. 화소 전극(17) 상부에는 폴리이미드(polyimide)와 같은 물질로 이루어지고 표면이 일정 방향을 가지도록 형성된 제 1배향막(18)이 형성되어 있다.A pixel electrode 17 made of a transparent conductive material is formed in the pixel area above the passivation layer 15, and the pixel electrode 17 is connected to the drain electrode 14b through the contact hole 16. The first alignment layer 18 formed of a material such as polyimide and having a predetermined direction is formed on the pixel electrode 17.

한편, TFT기판(10) 상부에는 TFT기판(10)과 일정 간격을 가지고 이격되어 있으며 투명한 컬러필터기판(30)이 배치되어 있다.On the other hand, the TFT substrate 10 is spaced apart from the TFT substrate 10 at regular intervals, and a transparent color filter substrate 30 is disposed.

컬러필터기판(30) 하부의 박막 트랜지스터와 대응되는 부분에는 블랙 매트릭스(31)가 형성되어 있는데, 도시하지 않았지만 블랙 매트릭스(31)는 화소 전극(17) 이외의 부분도 덮고 있다. 블랙 매트릭스(31) 하부에는 컬러필터(32)가 형성되어 있으며, 컬러필터(32)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 세 가지 색이 순차적으로 반복되어 있고, 하나의 색이 하나의 화소 영역에 대응된다. 다음, 컬러필터(32) 하부에는 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(33)이 형성되어 있으며, 공통 전극(33) 하부에는 폴리이미드와 같은 물질로 이루어지고 표면이 일정 방향을 가지도록 형성된 제 2배향막(34)이 형성되어 있다.A black matrix 31 is formed at a portion corresponding to the thin film transistor under the color filter substrate 30. Although not shown, the black matrix 31 covers portions other than the pixel electrode 17. A color filter 32 is formed below the black matrix 31, and the color filter 32 includes three colors of red (R), green (G), and blue (B) in sequence, and one color The color corresponds to one pixel area. Next, a common electrode 33 made of a transparent conductive material is formed under the color filter 32, and a second alignment layer made of a material such as polyimide and formed on the surface thereof in a predetermined direction under the common electrode 33. 34 is formed.

이러한 액정표시장치는 박막 트랜지스터와 화소 전극을 형성하는 TFT기판(10) 제조공정과 컬러필터와 공통 전극을 형성하는 컬러필터기판(30) 제조공정, 그리고 제조된 두 기판(10, 30)의 배치와 액정 물질의 주입 및 봉지, 그리고 편광판(미도시) 부착으로 이루어진 액정 셀(liquid crystal cell) 공정에 의해 형성된 다.Such a liquid crystal display includes a TFT substrate 10 forming process for forming a thin film transistor and a pixel electrode, a color filter substrate 30 forming process for forming a color filter and a common electrode, and an arrangement of the two substrates 10 and 30 manufactured. And a liquid crystal cell process in which a liquid crystal material is injected and encapsulated, and a polarizer (not shown) is attached.

한편 이하에서 설명될 배향막 형성장치는 상술한 TFT기판(10)과 컬러필터기판(30)에 각각 형성되는 제 1, 2배향막(18, 34)에 대한 것으로 이하 기판(200)과 배향막(220)으로 통칭하여 설명하도록 하고, 기판(200)과 배향막(220) 이외의 다른 구성에 대한 설명 및 도면은 본 발명의 요지를 흐릴 여지가 있어 생략하도록 한다. Meanwhile, the alignment layer forming apparatus to be described below is for the first and second alignment layers 18 and 34 formed on the TFT substrate 10 and the color filter substrate 30, respectively, and the substrate 200 and the alignment layer 220 will be described below. The description and drawings of other components than the substrate 200 and the alignment layer 220 may be omitted since they may obscure the subject matter of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, an alignment layer forming apparatus for a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치를 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치의 주요부를 나타낸 사시도이다.2 is a conceptual diagram illustrating an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a main part of the alignment film forming apparatus for a liquid crystal display according to the present invention.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 배향막 형성장치(100)는, 공정 공간을 형성하는 챔버(110)와 챔버(110)의 내측에 마련되어 배향막(220)이 형성되는 기판(200)이 안착되는 스테이지(120)와, 스테이지(120)의 상부에 마련되어 레이저 광을 발생시키는 광원(130)과, 광원(130)에서 방출되는 광을 처리하여 기판(200)에 도포된 배향막층(210)에 광간섭에 의한 배향막(220)을 형성시키는 광학계(140)를 구비한다. As illustrated, the alignment layer forming apparatus 100 according to the present invention includes a stage 110 on which a chamber 110 forming a process space and a substrate 200 provided inside the chamber 110 are mounted. 120, the light source 130 provided on the stage 120 to generate laser light, and the alignment film layer 210 applied to the substrate 200 by processing light emitted from the light source 130. The optical system 140 for forming the alignment film 220 is provided.

상기 기판(200)은 광투과율이 우수한 유리, 석영 또는 CaF2 와 같은 투과율이 높은 물질로 구성된다. 바람직하게는 상술한 TFT기판(200)과 컬러필터기판(200)에 사용하기 적합한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The substrate 200 is made of a material having a high transmittance such as glass, quartz or CaF 2 having excellent light transmittance. Preferably, the TFT substrate 200 and the color filter substrate 200 may be formed of a material suitable for use.

그리고 상기 기판(200)에 도포되는 배향막층(210)은 염색법, 인쇄법, 안료 분산법, 전착법 등에 의해 기판(200)의 표면에 형성된다. 바람직하게는 안료 분산법을 사용한다. 이라한, 배향막층(210)은 폴리이미드(polyimide) 계열의 유기물질이 주로 사용된다. 폴리이미드 계열의 유기물질은 배향 처리가 용이하여 대량 생산에 적합하고, 배향이 안정하며 프리틸트각(pretilt angle)의 제어가 용이하다.The alignment layer 210 applied to the substrate 200 is formed on the surface of the substrate 200 by dyeing, printing, pigment dispersion, electrodeposition, or the like. Preferably, a pigment dispersion method is used. As such, the alignment layer 210 is mainly made of a polyimide organic material. The organic material of the polyimide series is easy to be oriented and is suitable for mass production, stable in orientation and easy to control the pretilt angle.

상기 챔버(110)는 기판(200)에 형성된 배향막층(210)에 배향막(220)을 형성하기 위한 공정환경을 조성하기 위한 것으로, 일측(또는 일측과 타측)에 기판(200)이 투입되거나 배출되기 위하 도어(미도시)가 마련되며, 도어의 인접해서는 기판(200)을 공급 및 회수하기 위한 별도의 로드락챔버(미도시)가 더 구비될 수 있다. 이러한, 챔버(110)는 기판(200)의 공정환경에 따라 진공상태를 유지할 수 있도록 마련된다.The chamber 110 is to create a process environment for forming the alignment layer 220 on the alignment layer 210 formed on the substrate 200, and the substrate 200 is introduced or discharged on one side (or one side and the other side). A door (not shown) to be provided is provided, and a separate load lock chamber (not shown) for supplying and recovering the substrate 200 may be further provided adjacent to the door. The chamber 110 is provided to maintain a vacuum state according to the process environment of the substrate 200.

상기 스테이지(120)는, 배향막층(210)이 도포된 기판(200)을 고정하기 위한 것으로, 소정의 편평도를 갖는 기판척(122)이 마련된다. 이러한 기판척(122)은 정전력을 이용하는 세라믹 정전척(ESC:Electro Static Chuck), 폴리이미드 정전척 또는 진공흡착력을 이용한 진공척 등으로 마련될 수 있다.The stage 120 is for fixing the substrate 200 to which the alignment layer 210 is applied, and a substrate chuck 122 having a predetermined flatness is provided. The substrate chuck 122 may be provided as a ceramic electrostatic chuck (ESC) using a constant power, a polyimide electrostatic chuck or a vacuum chuck using a vacuum suction force.

또한, 스테이지(120)는 기판(200)에 도포된 배향막층(210)에 광이 조사됨에 따라 배향막이 형성될 때 광조사에 따라 기판(200)이 가열되는 것을 방지하기 위하여 기판(200)을 냉각시키는 냉각스테이지 형태로 마련될 수 있다. 이러한 냉각스테이지의 경우 저온의 질소가스(N2)를 주입하고 질소가스를 순환시킴으로써 구현할 수 있을 것이다.In addition, the stage 120 may cover the substrate 200 to prevent the substrate 200 from being heated by light irradiation when the alignment layer is formed as light is irradiated onto the alignment layer layer 210 applied to the substrate 200. It may be provided in the form of a cooling stage for cooling. Such a cooling stage may be implemented by injecting nitrogen gas (N 2 ) at low temperature and circulating nitrogen gas.

한편, 스테이지(120)는 기판의 대면적화가 진행됨에 따라 기판(200)을 수평 및 수직방향으로 이송시켜 기판(200)의 배향막층(210) 표면에 순차적으로 배향막을 형성하도록 스테이지(120)에 안착된 기판(200)을 수평 및 수직 이송시키기 위한 별도의 이송스테이지(미도시)가 더 마련될 수 있다.On the other hand, the stage 120 is transferred to the stage 120 to sequentially form the alignment layer on the surface of the alignment layer layer 210 of the substrate 200 by moving the substrate 200 in the horizontal and vertical direction as the area of the substrate increases in size. A separate transfer stage (not shown) may be further provided to horizontally and vertically transfer the seated substrate 200.

또한 스테이지(120)의 일측에는 조사되는 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)에 의한 간섭에 의해 배향막(220)의 형성될 때 발생하는 공정가스를 제거하기 위한 별도의 블로어(124)가 더 마련될 수 있으며, 블로어(124)의 대향측에는 블로어(124)에 의해 이동되는 공정가스를 흡입하여 배출하기 위한 흡입기(126)가 더 마련될 수 있다. 이때 블로어(124)에 의해 배출되는 가스는 불활성 가스인 질소가스인 것이 바람직하다. In addition, a separate blower 124 may be disposed at one side of the stage 120 to remove a process gas generated when the alignment layer 220 is formed by interference by a pair of first and second lights L1 and L2 that are irradiated. It may be further provided, on the opposite side of the blower 124 may be further provided with an inhaler 126 for suctioning and discharging the process gas moved by the blower 124. At this time, the gas discharged by the blower 124 is preferably inert gas nitrogen gas.

상기 광원(130)은, 기판(200)에 도포된 배향막층(210)에 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)을 조사하여 조사되는 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)에 의한 보강간섭과 상쇄간섭에 의해 배향막을 형성하기 위한 것이다.The light source 130 irradiates a pair of first and second lights L1 and L2 to the pair of first and second lights L1 and L2 irradiated by irradiating the pair of first and second lights L1 and L2 onto the alignment layer layer 210 applied to the substrate 200. This is for forming the alignment film by constructive interference and destructive interference.

이러한 광원(130)은 평행광속화된 것으로 가간섭성(coherent)이 우수한 평면파 형태의 레이저 광을 방출하는 레이저광원이 바람직하며, CO2레이저, Nd:YAG 레이저, Ar 레이저, Kr 레이저 등의 고출력 레이저가 생산라인의 상황에 따라 선택되어 사용될 수 있다.The light source 130 is a parallel light flux, and a laser light source that emits laser light in the form of a coherent excellent coherent wave is preferable, and high power such as CO 2 laser, Nd: YAG laser, Ar laser, Kr laser, and the like. The laser can be selected and used according to the situation of the production line.

한편 광원(130)에서 방출되는 광(L)은 기판(200)에 도포된 배향막층(210)의 배향막(220) 형성에 요구되는 파장(수nm~수백nm)을 갖는 것이 바람직하다. On the other hand, the light L emitted from the light source 130 preferably has a wavelength (several nm to several hundred nm) required for forming the alignment layer 220 of the alignment layer 210 applied to the substrate 200.

상기 광학계(140)는, 광원(130)에서 방출되는 광(L)을 처리하여 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)으로 분리하고, 분리된 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)의 각각의 제 1, 2광 면적으로 확대하여 기판(200)의 배향막층(210)에 중첩 조사시키기 위한 것이다. The optical system 140 processes the light L emitted from the light source 130 to be separated into a pair of first and second lights L1 and L2, and separates the pair of first and second lights L1 and L2. The first and second light areas of the substrate 200 are enlarged to overlap the irradiation with the alignment layer 210 of the substrate 200.

이러한 광학계(140)는 광원(130)에서 방출되는 광(L)을 1차 확장시키는 광확장기(141)와, 광확장기(141)에서 확장된 광(L)에서 불필요한 잡광을 제거하기 위한 공간필터(142)와, 광원에서 방출되는 광의 특성을 조절하는 광조절부재(143)와, 광(L)을 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)으로 분리하는 광분할기(150)와, 광분할기(150)에서 분리된 각각의 제 1, 2광(L1, L2)을 확대하여 소정의 각도로 배향막층(210)의 동일한 면적에 조사하는 제 1, 2보조광학계(144a, 144b)를 구비한다. The optical system 140 includes a light expander 141 for firstly expanding the light L emitted from the light source 130, and a spatial filter for removing unnecessary light from the light L extended by the light expander 141. 142, a light adjusting member 143 for adjusting characteristics of light emitted from the light source, a light splitter 150 for separating light L into a pair of first and second lights L1 and L2, and light First and second auxiliary optical systems 144a and 144b which enlarge each of the first and second lights L1 and L2 separated by the divider 150 and irradiate the same area of the alignment layer 210 at a predetermined angle. do.

여기서, 상기 광확장기(141)는 복수의 렌즈로 구성되어 입사되는 광(L)을 광 성분 처리에 적당한 크기로 확장하는 것이다. 이러한 광확장기(141)는 후술할 제 1, 2보조광학계(144a, 144b)에서 확장되는 광면적에 따라 필요할 경우 복수개로 마련될 수 있다.Here, the optical expander 141 is composed of a plurality of lenses to expand the incident light L to a size suitable for processing light components. The optical expander 141 may be provided in plural if necessary according to the optical area extended by the first and second auxiliary optical systems 144a and 144b which will be described later.

그리고 광조절부재(143)는 광특성을 조절하기 위한 편광판 등으로 마련될 수 있으며, 이러한 광조절부재(143)는 광(L)의 정밀한 조절이 필요할 경우 설치되는 것으로, 광원에서 방출되는 광(L)의 특성이 보장된다면 설치되지 않을 수 있다. And the light adjusting member 143 may be provided as a polarizing plate for adjusting the optical properties, such light control member 143 is installed when precise control of the light (L), the light emitted from the light source ( If the characteristics of L) are guaranteed, they may not be installed.

또한, 광분할기(150)는 광원(130)에서 방출된 광(L)을 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)으로 분할하기 위한 것으로, 굴절률이 서로 상이한 두 종류 이상의 물질을 반복적으로 증착한 구조를 가진다. 이러한 광분할기(150)는 입사되는 광(L)을 소정의 비율로 분할하여 하나의 광(L)은 굴절시키고, 나머지 하나의 광(L)은 통과시키는 역할을 수행한다. In addition, the light splitter 150 divides the light L emitted from the light source 130 into a pair of first and second lights L1 and L2, and repeatedly deposits two or more kinds of materials having different refractive indices. It has a structure. The light splitter 150 divides the incident light L at a predetermined ratio to refract one light L and pass the other light L.

한편, 제 1, 2보조광학계(144a, 144b)는 상술한 광분할기(150)에서 분할되는 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)을 각각 확장시켜 기판(200)에 도포된 배향막층(210)의 동일한 면적에 조사하기 위한 것으로, 각각의 광 경로를 형서하기 위한 다수의 반사미러(145)와, 반사미러(145)에 의해 광경로가 형성된 각각의 광을 기판(200)의 동일한 위치에 소정 면적으로 확대하여 조사하는 제 1, 2확장조사기(147a, 147b)가 마련된다. On the other hand, the first and second auxiliary optical systems 144a and 144b extend the pair of first and second lights L1 and L2 divided by the above-described light splitter 150, respectively, and are applied to the alignment layer layers ( In order to irradiate the same area of the 210, a plurality of reflecting mirrors 145 for forming the respective optical paths, and the respective light formed by the reflecting mirrors 145 to the same path of the substrate 200 The first and second extended irradiation machines 147a and 147b which are enlarged and irradiated to a predetermined area are provided in the.

여기서, 제 1, 2보조광학계(144a, 144b)에 마련되는 다수의 반사미러(145)들 중 하나의 반사미러(145)는 각각의 반사미러(145)에 의해 형성되는 광경로를 수정하기 위한 갈바노미러(146a, 146b)로 마련될 수 있다. Here, one reflecting mirror 145 of the plurality of reflecting mirrors 145 provided in the first and second auxiliary optical systems 144a and 144b is used to correct the light paths formed by the respective reflecting mirrors 145. It may be provided with galvano mirrors (146a, 146b).

또한, 제 1, 2확장조사기(147a, 147b)는 반사미러(145)에 의해 기판(200)측으로 반사되는 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)을 배향막(220)을 형성하고자 하는 면적으로 확대하여 기판(200)의 배향막층(210)에 조사한다. 이러한, 제 1, 2확장조시기(147a, 147b)는 다수의 렌즈 조합에 의해 형성되며, 바람직하게는 다수의 실린더릭 렌즈에 의해 구형되는 것이 바람직하다. In addition, the first and second extended radiators 147a and 147b form an area in which the alignment layer 220 is formed by the pair of first and second lights L1 and L2 reflected by the reflection mirror 145 toward the substrate 200. The film is enlarged and irradiated onto the alignment film layer 210 of the substrate 200. The first and second expansion timings 147a and 147b are formed by a plurality of lens combinations, and are preferably spherical by a plurality of cylindrical lenses.

이에 제 1, 2확장조사기(147a, 147b)에 의해 확대되어 기판(200)에 조사되는 각 광(L)이 기판(200)의 배향막층(210)에서 보강간섭과 상쇄간섭을 일으켜 배향막층(210)의 부분수축을 유발하여 배향막(220)이 형성되도록 한다. Accordingly, each of the lights L, which are enlarged by the first and second extended radiators 147a and 147b and irradiated onto the substrate 200, causes reinforcement interference and destructive interference in the alignment layer 210 of the substrate 200, thereby causing the alignment layer ( Partial shrinkage of the 210 may be caused to form the alignment layer 220.

이에 따라, 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치의 작동을 실시 예를 통하여 상세히 설명한다. 이하에서 언급되는 각각의 요소들은 상술한 설명과 도 1 내지 도 3을 참조하여 이해하여야 한다.Accordingly, the operation of the alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiment. Each of the elements mentioned below should be understood with reference to the above description and FIGS. 1 to 3.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치의 작동과정을 나타낸 순서도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치에 의한 배향막의 형성을 나타낸 공정도이다. 4 is a flowchart illustrating an operation process of the alignment film forming apparatus for a liquid crystal display according to the present invention, and FIGS. 5A to 5C are process charts showing the formation of the alignment film by the alignment film forming apparatus for a liquid crystal display according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 배향막 형성장치(100)의 작동을 설명하기에 앞서 본 발명의 기판(200)에는 배향막층(210)이 우선적으로 형성되어 배향막 형성장치(100)로 공급된다. 이러한, 기판(200)에 형성되는 배향막층(210)은 폴리이미드 계열의 유기물을 도포하여 형성하고, 배향막층(210)을 소정의 온도(약 60~105℃)로 가열하여 폴리이미드화 반응을 유도하여 경화된 배향막층(210)을 형성한다(단계 S110).First, prior to explaining the operation of the alignment film forming apparatus 100 according to the present invention, the alignment film layer 210 is preferentially formed on the substrate 200 of the present invention and is supplied to the alignment film forming apparatus 100. The alignment layer 210 formed on the substrate 200 is formed by applying a polyimide-based organic material, and heating the alignment layer 210 to a predetermined temperature (about 60 to 105 ° C.) to perform a polyimidization reaction. Induced to form a cured alignment layer 210 (step S110).

상술한 바와 같은 과정에 의해 준비된 기판(200)이 본 발명에 다른 배향막 형성장치(100)에 투입되고, 챔버(110)의 내부에 마련된 기판(200)이 스테이지(120)에 안착되고 스테이지(120)에 마련된 기판척(122)에 의해 기판이 고정된다. The substrate 200 prepared by the above process is introduced into the alignment layer forming apparatus 100 according to the present invention, and the substrate 200 provided in the chamber 110 is seated on the stage 120 and the stage 120 is provided. The substrate is fixed by the substrate chuck 122 provided in the).

이후, 광원(130)에서 소정의 파장을 갖는 광(L)이 방출되고, 광원(130)에서 방출되는 광(L)은 광확장기(141), 공간필터(142) 및 광조절부재(143)에 의해 광 특성이 조절되고 광분할기(150)에 의해 한쌍의 제 1, 2광(L1, L2)으로 분할된다.Thereafter, the light L having a predetermined wavelength is emitted from the light source 130, and the light L emitted from the light source 130 is the light expander 141, the spatial filter 142, and the light adjusting member 143. The optical characteristic is adjusted by the light splitter 150 and split into a pair of first and second lights L1 and L2 by the light splitter 150.

이에 분할된 각각의 제 1, 2광(L1, L2)은 다수의 반사미러(145)와, 갈바노미러(146a, 146b)에 의해 제 1, 2확장조사기(147a, 147b)로 진행되고, 제 1, 2확장조사기(147a, 147b)로 진행된 각각의 제 1, 2광(L1, L2)은 제 1, 2확장조사기(147a, 147b)에 의해 기판(200)에 형성된 배향막층(210)의 동일한 면적에 조사된다(단계 S120).Each of the first and second beams L1 and L2 divided therefrom proceeds to the first and second extended radiators 147a and 147b by a plurality of reflecting mirrors 145 and galvano mirrors 146a and 146b. Each of the first and second light beams L1 and L2 traveling to the first and second extended radiators 147a and 147b is formed on the substrate 200 by the first and second extended radiators 147a and 147b. Is irradiated to the same area (step S120).

이때 배향막층(210)에 조사되는 각각의 제 1, 2광(L1, L2)은 수nm~수백nm의 파장을 갖는 것으로, 각각의 제 1, 2광(L1, L2)이 동일한 면적에 조사됨으로 동일한 파장에 의한 간섭현상(보강간섭 및 상쇄간섭)이 발생되고, 이러한 간섭현상에 의해 배향막층(210) 내에서 간섭패턴의 강도에 따라 내부 운동 전하의 광유도 현상(light induced generation of mobile charge)이 발생한다(단계 S130). In this case, each of the first and second lights L1 and L2 irradiated to the alignment layer 210 has a wavelength of several nm to several hundred nm, and each of the first and second lights L1 and L2 is irradiated to the same area. Therefore, interference phenomena (reinforcement interference and destructive interference) are generated by the same wavelength, and such interference phenomenon causes light induced generation of mobile charge according to the intensity of the interference pattern in the alignment layer 210. ) Is generated (step S130).

이에 배향막층(210) 내에서 발생하는 간섭패턴의 강도에 따라 간섭패턴에 따른 배향막층(210)의 수축을 유도하게 되며, 배향막층(210)의 수축에 의해 그루브(groove)가 형성된다.Accordingly, the shrinkage of the alignment layer 210 according to the interference pattern is induced according to the intensity of the interference pattern generated in the alignment layer 210, and a groove is formed by the contraction of the alignment layer 210.

한편, 고출력의 광원(130)을 이용할 경우에는 배향막층(210) 내에서 발생하는 간섭패턴의 강도에 따라 배향막층(210)이 용융되거나 증발되면서 그루브가 형성될 수도 있다.Meanwhile, in the case of using the high power light source 130, grooves may be formed while the alignment layer 210 is melted or evaporated according to the strength of the interference pattern generated in the alignment layer 210.

또한, 상술한 배향막층(210)의 수축(또는 용융, 증발)시 발생되는 공정가스는 블로어(124)와 흡입기(126)에 의해 처리되어 배출된다. 이러한 과정에 의해 형성되는 그루부에 의해 액정분자들을 특정 방향으로 배향시키는 역할을 수행하는 배향막(220)이 형성된다.In addition, the process gas generated when the alignment layer layer 210 is contracted (or melted or evaporated) is processed and discharged by the blower 124 and the inhaler 126. By the groove formed by this process, the alignment layer 220 which serves to align the liquid crystal molecules in a specific direction is formed.

한편 상술한 과정에서 배향막(220)에 형성된 그루브의 안정성을 위하여 추가적인 경화과정을 수행할 수도 있으며, 세정액을 이용한 별도의 세정공정을 통해 배향막(220)의 표면에 잔류하는 파티클을 제거할 수도 있을 것이다. Meanwhile, an additional curing process may be performed for stability of the groove formed on the alignment layer 220 in the above-described process, and particles remaining on the surface of the alignment layer 220 may be removed through a separate cleaning process using a cleaning solution. .

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술 되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although described in detail with respect to preferred embodiments of the present invention as described above, those of ordinary skill in the art, without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims Various modifications may be made to the invention. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 내부구조를 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a general liquid crystal display device.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치를 나타낸 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating an alignment film forming apparatus for a liquid crystal display according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치의 주요부를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing the main part of the alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치의 작동과정을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an operation process of an alignment layer forming apparatus for a liquid crystal display according to the present invention.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 액정표시장치용 배향막 형성장치에 의한 배향막의 형성을 나타낸 공정도이다. 5A to 5C are process drawings showing the formation of an alignment film by the alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device according to the present invention.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

100 : 배향막 형성장치100: alignment film forming apparatus

110 : 챔버110: chamber

120 스테이지120 stages

130 : 광원130: light source

140 : 광학계140: optical system

Claims (15)

공정 공간을 형성하는 챔버와,A chamber forming a process space, 상기 챔버의 내측에 마련되면, 배향막층이 형성된 기판이 안착되는 스테이지와,When provided inside the chamber, the stage on which the substrate on which the alignment layer is formed is seated; 상기 스테이지의 상부에 마련되어 광을 발생시키는 적어도 하나 이상의 광원과,At least one light source provided on the stage to generate light; 상기 광원에서 방출되는 광을 한쌍의 광으로 분리하고, 분리된 한쌍의 광을 상기 기판의 배향막층에 조사하여 상기 한쌍의 광 간섭패턴에 의해 상기 배향막층에 배향막을 형성하는 광학계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And an optical system for separating the light emitted from the light source into a pair of light and irradiating the separated pair of light to the alignment film layer of the substrate to form the alignment film on the alignment film layer by the pair of optical interference patterns. An alignment film forming apparatus for a liquid crystal display device. 제 1항에 있어서, 상기 광학계는, The method of claim 1, wherein the optical system, 상기 광을 한쌍의 광으로 분리하는 광분할기와,A light splitter for separating the light into a pair of light; 상기 광분할기에서 분리된 하나의 광을 확대하여 상기 기판의 상기 배향막층에 소정의 각도로 조사하는 제 1보조광학계 및 A first auxiliary optical system which enlarges one light separated by the light splitter and irradiates the alignment layer of the substrate at a predetermined angle; 상기 광분할기에서 분리된 나머지 하나의 광을 확대하여 상기 제 1보조광학계에 의해 조사되는 위치와 동일한 위치에 조사하는 제 2보조광학계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And a second auxiliary optical system for enlarging the other light separated by the optical splitter and irradiating the same to the position irradiated by the first auxiliary optical system. 제 2항에 있어서, 상기 광학계는The method of claim 2, wherein the optical system 상기 광원에서 방출되는 상기 광의 면적을 확장시키는 광확장기와,An optical expander for expanding an area of the light emitted from the light source; 상기 광확장기에서 확장된 광에서 불필요한 광을 제거하는 공간필터와,A spatial filter for removing unnecessary light from the light extended by the optical expander; 상기 광원에서 방출되는 광의 특성을 조절하는 광조절부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And a light adjusting member for adjusting a property of light emitted from the light source. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1보조광학계 및 제 2보조광학계는 상기 각 광의 광경로를 형성하는 다수의 반사미러와, The first auxiliary optical system and the second auxiliary optical system include a plurality of reflecting mirrors forming an optical path of each light; 상기 광의 광경로를 조정하기 위한 갈바노 미러를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And a galvano mirror for adjusting the optical path of the light, respectively. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 배향막은 상기 제 1보조광학계에서 조사되는 하나의 광과, 상기 제 2보조광학계에서 조사되는 나머지 하나의 광의 보강간섭에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And the alignment layer is formed by constructive interference of one light irradiated from the first auxiliary optical system and the other light irradiated from the second auxiliary optical system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테이지는 상기 기판을 고정하기 위한 기판척을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And the stage further comprises a substrate chuck for fixing the substrate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판척은 진공흡착력을 이용하는 진공척인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And the substrate chuck is a vacuum chuck using a vacuum suction force. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판척은 정전력을 이용하는 세라믹 정전척, 폴리이미더 정전척 등에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And the substrate chuck is selected from a ceramic electrostatic chuck using a electrostatic force, a polyimide electrostatic chuck, and the like. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 스테이지는 상기 스테이지에 안착된 상기 기판이 가열되는 것을 방지하기 위한 냉각스테이지로 마련되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성 장치.And the stage is provided as a cooling stage for preventing the substrate seated on the stage from being heated. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 스테이지의 상측에 상기 배향막의 형성시 발생되는 공정가스를 불어내는 블로어와, 상기 블로어에 대향되는 위치에 마련되어 상기 공정가스를 흡입하여 배출하는 흡입기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And a blower for blowing the process gas generated when the alignment layer is formed on the stage, and an inhaler provided at a position opposite to the blower to suck and discharge the process gas. Forming device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 스테이지는 상기 기판이 안착된 상기 스테이지를 수평 및 수직방향으로 이송시키기 위한 이송스테이지가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And the stage further comprises a transfer stage for transferring the stage on which the substrate is mounted in horizontal and vertical directions. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 챔버는 상기 기판의 공정환경을 조성하기 위하여 진공상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성장치.And the chamber is formed in a vacuum state to create a process environment of the substrate. 기판의 표면에 배향막층을 형성시키는 기판준비단계,A substrate preparation step of forming an alignment layer on the surface of the substrate, 광원에서 방출되는 광을 한쌍의 광으로 분리하고, 분리된 한쌍의 광을 상기 기판의 상기 배향막층에 소정의 각도를 갖도록 동일한 위치에 확장시켜 입사시키는 광조사단계,A light irradiation step of separating the light emitted from the light source into a pair of light, and expanding the incident light into the same position to have a predetermined angle on the alignment layer of the substrate, 상기 한쌍의 광에 의해 상기 배향막층에서 광 간섭에 의해 배향막이 형성되는 배향막형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성방법.And an alignment film forming step of forming an alignment film by optical interference in the alignment film layer by the pair of light. 제 13항에 있어서, 상기 광조사단계는The method of claim 13, wherein the light irradiation step 광원에서 소정의 파장을 갖는 광이 방출되는 단계,Emitting light having a predetermined wavelength from a light source, 방출되는 상기 광을 한쌍의 광으로 분리하는 단계,Separating the emitted light into a pair of light, 분리된 하나의 광을 확장시켜 상기 배향막층의 조사하는 단계,Expanding the separated single light to irradiate the alignment layer; 분리된 나머지 하나의 광을 확장시켜 상기 하나의 광과 동일한 위치에 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성방법.And expanding the remaining one light to be irradiated at the same position as the one light. 제 13항에 있어서, 상기 배향막형성단계는, The method of claim 13, wherein the forming of the alignment layer comprises: 상기 배향막층에 조사되는 상기 하나의 광과 상기 나머지 하나의 광의 보강 간섭에 의해 상기 배향막이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 배향막 형성방법.And the alignment film is formed by constructive interference between the one light and the other light irradiated to the alignment film layer.
KR1020080114410A 2008-11-18 2008-11-18 Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same KR20080113324A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080114410A KR20080113324A (en) 2008-11-18 2008-11-18 Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080114410A KR20080113324A (en) 2008-11-18 2008-11-18 Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070061326A Division KR100891290B1 (en) 2007-06-22 2007-06-22 Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080113324A true KR20080113324A (en) 2008-12-30

Family

ID=40370669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080114410A KR20080113324A (en) 2008-11-18 2008-11-18 Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080113324A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180045971A (en) * 2016-10-26 2018-05-08 한국생산기술연구원 Apparatus for fabricating multi-scale pattern by one step polarizing and method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180045971A (en) * 2016-10-26 2018-05-08 한국생산기술연구원 Apparatus for fabricating multi-scale pattern by one step polarizing and method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100891290B1 (en) Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same
US7638729B2 (en) Apparatus for cutting substrate and method using the same
US7767555B2 (en) Method for cutting substrate using femtosecond laser
US8125598B2 (en) Method of forming an alignment layer, and apparatus for forming the alignment layer
US8724074B2 (en) Apparatus and method for repairing liquid crystal display device
KR101383930B1 (en) Light irradiation apparatus
US20020028626A1 (en) Method for fabricating organic electroluminescent display
KR20180081197A (en) Method for manufacturing a polarizer and display device having the polarizer
KR100931605B1 (en) Alignment film forming apparatus for liquid crystal display and alignment film forming method using same
KR100899174B1 (en) Liquid crystal display alignment layer processing appratus and alignment layer processing method
KR100829005B1 (en) Apparatus for blacking color filter and method the same
KR20080113324A (en) Apparatus for forming an alignment layer of liquid crystal display device and method for forming an alignment layer using the same
KR20120070319A (en) Method of fabricating alignment layer for liquid crystal display device
KR101097537B1 (en) fabrication method for in-plane switching mode LCD
KR100730498B1 (en) Liquid crystal display and manufacturing method therefor
TW200426446A (en) Laser repairing device
US7573559B2 (en) Apparatus and method for fabricating liquid crystal display panel having a bright spot defect corresponding to a particle in which an alignment film covers the particle
KR101152555B1 (en) An apparatus and method of repairing a pattern
JP2000227595A (en) Production of liquid crystal display device
US20180203304A1 (en) Method for manufacturing display panel, display panel and display apparatus
KR101087238B1 (en) Appartus And Method for Repairing Liquid Crystal Display Panel
KR20160088970A (en) Liquid crystal display, method for manufacturing the same and liquid crystal composition
KR102179535B1 (en) Method of forming alignment layer and fabrication method of liquid crystal display using the same
KR20090055914A (en) Polarizer in exposure apparatus and aligning method using the same
KR20130002839A (en) Etching device of coating layer

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
WITN Withdrawal due to no request for examination