KR20130081072A

KR20130081072A - 광 배향 방법, 이를 수행하기 위한 노광 장치 및 액정 표시 패널

Info

Publication number: KR20130081072A
Application number: KR1020120002042A
Authority: KR
Inventors: 정진수; 김영구; 이준우; 전백균; 정민식
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2013-07-16
Also published as: KR101941547B1; US9063378B2; US20130176521A1

Abstract

광 배향 방법은 고분자막이 형성된 기판과 마스크를 기준 갭 만큼 이격되도록 정렬하는 단계, 상기 마스크의 투과부와 차단부의 경계선이 연장된 방향과 수직한 방향으로 광을 조사하는 단계, 상기 고분자막의 표면에 상기 광의 입사 방향측으로 기울어진 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 형성하는 단계, 상기 기판과 상기 기판 상에 배치된 상기 마스크의 위치를 실시간으로 측정하는 단계, 및 측정된 상기 기판과 상기 마스크의 위치에 기초하여 상기 마스크를 상기 기판에 대한 목표 위치로 이동시키는 단계를 포함한다. 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들 각각에 액정의 방향자가 상기 매트릭스의 중앙 측으로 기울어진 집중 구조로 초기 배향시키므로써 액정 응답 특성, 선잔상 및 투과율 등을 개선하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

광 배향 방법, 이를 수행하기 위한 노광 장치 및 액정 표시 패널{PHOTO ALIGNMENT METHOD, EXPOSURE SYSTEM PERFORMING FOR THE METHOD AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}

본 발명은 광 배향 방법, 이를 수행하기 위한 노광 장치 및 액정 표시 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시키기 위한 광 배향 방법, 이를 수행하기 위한 노광 장치 및 액정 표시 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판표시장치의 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 개재된 액정층 및 상기 표시판의 바깥면에 부착되어 있는 편광판을 포함한다.

이러한 액정 표시 장치 중에서도, 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 기판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode)의 액정표시장치가 대비비가 크고 기준 시야각이 넓어서 각광받고 있다.

수직 배향 방식의 액정 표시 장치에서 넓은 기준 시야각을 구현하기 위한 구체적인 방법으로는 상기 전기장 생성 전극에 절개부, 즉 슬릿을 형성하는 방법과 상기 전기장 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법 등이 있다. 상기 절개부 및 상기 돌기는 상기 액정 분자가 기울어지는 방향(tilt direction)을 결정하므로, 이들을 적절하게 배치하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 기준 시야각을 넓힐 수 있다.

그러나, 상기 전기장 생성 전극에 형성된 슬릿 및 돌기는 화소의 투과율을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 상기 슬릿 및 돌기와 같은 요소들이 없이도 액정표시장치의 시야각을 크게 하고 투과율을 향상시킬 수 있는 기술이 요구된다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 집중 구조의 선경사각을 갖는 광 배향 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 광 배향 방법을 수행하기 위한 노광 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 광 배향 방법에 의해 형성된 배향막을 포함하는 액정 표시 패널을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 광 배향 방법은 고분자막이 형성된 기판과 마스크를 기준 갭 만큼 이격되도록 정렬하는 단계, 상기 마스크의 투과부와 차단부의 경계선이 연장된 방향과 수직한 방향으로 광을 조사하는 단계, 상기 고분자막의 표면에 상기 광의 입사 방향측으로 기울어진 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 형성하는 단계, 상기 기판과 상기 기판 상에 배치된 상기 마스크의 위치를 실시간으로 측정하는 단계, 및 측정된 상기 기판과 상기 마스크의 위치에 기초하여 상기 마스크를 상기 기판에 대한 목표 위치로 이동시키는 단계를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 기판과 상기 마스크를 상기 기준 갭 만큼 이격되도록 정렬하는 단계는, 상기 기판과 상기 마스크 사이의 갭에 따른 상기 기판과 상기 마스크의 옵셋값을 산출하는 단계, 및 상기 옵셋값을 이용하여 상기 마스크를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 기판의 이송 방향은 상기 마스크의 상기 투과부와 상기 차단부의 경계선이 연장된 상기 연장 방향과 동일할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 위치를 실시간으로 측정하는 단계는 상기 기판의 상단 높이와 상기 마스크의 하단 높이를 측정하는 단계, 및 상기 기판의 이송 방향과 수직한 방향에서 상기 마스크 상에 배치된 기준 라인과 상기 기판 상에 배치된 정렬 라인을 촬상하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 마스크를 상기 기판에 대한 목표 위치로 이동시키는 단계는 측정된 상기 높이에 기초하여 상기 마스크와 상기 기판 사이의 갭이 상기 기준 갭이 되도록 상기 마스크를 이동시키는 단계, 및 상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치가 목표치만큼 이격되도록 상기 마스크를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 위치를 실시간으로 측정하는 단계는 상기 광의 조사 방향과 평행한 방향에서 상기 마스크 상에 배치된 기준 라인과 상기 기판 상에 배치된 정렬 라인을 촬상할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 마스크를 상기 기판에 대한 목표 위치로 이동시키는 단계는, 상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치이 동일 선상에 위치하도록 상기 마스크를 이동시킬 수 있다.

본 실시예에서, 상기 마스크는 상기 기판과의 정렬을 위한 기준 라인을 포함하는 정렬 패턴과, 상기 정렬 패턴에 대해 상기 기판의 이송 방향으로 이격된 상기 투과부와 상기 차단부를 포함하는 노광 패턴을 포함하며, 상기 마스크는 상기 정렬 패턴과 상기 노광 패턴 간의 이격 거리에 대응하는 시간을 주기로 위치가 이동될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 기판은 화소 영역을 포함하고, 상기 화소 영역은 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들을 포함하고, 상기 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 형성하는 단계는 제1 마스크를 이용하여 제1 열의 서브 영역에 행 방향과 평행하고 상기 제1 열 측을 향하는 방향의 광을 조사하여 제1 선경사 방향을 갖는 제1 고분자 사슬을 형성하는 단계, 및 제2 마스크를 이용하여 상기 제2 열의 서브 영역에 상기 행 방향과 평행하고 상기 제2 열 측을 향하는 광을 조사하여 제2 선경사 방향을 갖는 제2 고분자 사슬을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 선경사 방향을 형성하는 단계는 제3 마스크를 이용하여 제1 행의 상기 제1 고분자 사슬이 형성된 제1 서브 영역 및 상기 제2 고분자 사슬이 형성된 제2 서브 영역에 열 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 광을 조사하여 상기 제1 고분자 사슬 및 상기 제2 고분자 사슬을 상기 매트릭스의 중앙 측으로 회전시키는 단계, 및 제4 마스크를 이용하여 상기 제2 행의 상기 제1 고분자 사슬이 형성된 제3 서브 영역 및 상기 제2 고분자 사슬이 형성된 제4 서브 영역에 상기 열 방향과 평행하고 상기 제2 행 측을 향하는 광을 조사하여 상기 제1 고분자 사슬 및 상기 제2 고분자 사슬을 상기 매트릭스의 중앙 측으로 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 기판은 화소 영역을 포함하고, 상기 화소 영역은 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들을 포함하고, 상기 선경사 방향을 형성하는 단계는 제1 마스크를 이용하여 제1 행의 서브 영역에 열 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 제1 선경사 방향을 갖는 제1 고분자 사슬을 형성하는 단계, 및 제2 마스크를 이용하여 상기 제2 행의 서브 영역에 상기 열 방향과 평행하고 상기 제2 행 측을 향하는 제2 선경사 방향을 갖는 제2 고분자 사슬을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 노광 장치는 기판 이송부, 마스크, 광원부, 변위 계측부 및 시스템 제어부를 포함한다. 상기 기판 이송부는 피처리 기판을 제1 방향으로 이송한다. 상기 마스크는 기준 라인을 포함하는 정렬 패턴 및 투과부와 차단부를 포함하는 노광 패턴을 포함하고, 상기 투과부와 상기 차단부의 경계선은 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 광원부는 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향의 광을 상기 마스크에 조사한다. 상기 변위 계측부는 상기 기판 및 상기 마스크의 위치를 실시간으로 측정한다. 상기 시스템 제어부는 측정된 상기 기판과 상기 마스크의 위치에 기초하여 상기 마스크의 위치를 이동시킨다.

본 실시예에서, 상기 시스템 제어부는 상기 기판과 상기 마스크 사이의 갭에 따른 상기 마스크와 상기 기판의 옵셋값을 산출하고, 상기 옵셋값을 이용하여 상기 마스크를 이동시킬 수 있다.

본 실시예에서, 상기 변위 계측부는 레이저를 이용하여 상기 기판의 상단 높이 및 상기 마스크의 하단 높이를 측정하는 레이저 변위기, 및 상기 제1 및 제2 방향과 직교하는 제3 방향에서 상기 기판 상의 신호 라인과 상기 마스크의 기준 라인을 촬상하는 카메라를 포함할 수 있고, 상기 시스템 제어부는 측정된 상기 높이에 기초하여 상기 마스크와 상기 기판 사이의 갭이 상기 기준 갭이 되도록 상기 마스크를 이동하고, 상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치가 목표치만큼 이격되도록 상기 마스크를 이동할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 변위 계측부는 상기 광의 조사 방향과 평행한 방향에서 상기 마스크 상에 배치된 기준 라인과 상기 기판 상에 배치된 정렬 라인을 촬상하는 경사 카메라를 포함할 수 있고, 상기 시스템 제어부는 상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치이 동일 선상에 위치하도록 상기 마스크를 이동할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 액정 표시 패널은 화소 전극 및 배향막을 포함한다. 상기 화소 전극은 화소 영역에 배치된다. 상기 배향막은 상기 화소 영역은 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들을 포함하고, 각 서브 영역 상에 배치된 액정의 방향자가 상기 매트릭스의 중앙 측으로 기울어지도록 초기 배향한다.

본 실시예에서, 상기 액정 표시 패널은 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 제1 방향으로 연장된 게이트 라인, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자와 연결된 상기 화소 전극 및 상기 화소 전극 상에 배치된 제1 배향막을 포함하는 제1 표시 기판, 및 상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판 상에 배치된 제2 배향막을 포함하는 제2 표시 기판을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 배향막의 제1 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열과 인접한 제2 열 측을 향하는 제1 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열 측을 향하는 제2 선경사 방향을 가지며, 상기 제2 배향막의 제1 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행과 인접한 제2 행 측을 향하는 제3 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 제4 선경사 방향을 가질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 배향막의 제1 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행과 인접한 제2 행 측을 향하는 제1 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 제2 선경사 방향을 가지며, 상기 제2 배향막의 제1 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열과 인접한 제2 열 측을 향하는 제3 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열 측을 향하는 제4 선경사 방향을 가질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막 중 하나의 상기 서브 영역들은 상기 제1 및 제2 방향들을 벡터적으로 합한 방향과 평행하고 상기 매트릭스의 중앙 측으로 향하는 복수의 선경사 방향들을 가지며, 상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막 중 다른 하나는 수직 배향 방향을 가질 수 있다.

본 발명에 의하면, 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들 각각에 액정의 방향자가 상기 매트릭스의 중앙 측으로 기울어진 집중 구조로 초기 배향시키므로써 액정 응답 특성, 선잔상 및 투과율 등을 개선하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 배향막에 따른 배향 방향을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 패널을 제조하기 위한 노광 장치에 대한 블록도이다.
도 5는 도 4의 노광 장치를 이용한 광 배향 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 기판과 마스크 간의 기준 갭 보정 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 7a 및 도 7b에 도 5에 도시된 기판의 변동 위치에 따른 보정 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 8a 및 도 8b는 도 2의 제1 배향막 형성 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 9a 및 도 9b는 도 2의 제2 배향막 형성 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광 장치의 개념도들이다.
도 11a 및 도 11b는 도 10a 및 도 10b의 노광 장치에 따른 변동 위치 보정 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널에 대한 평면도이다.
도 13은 도 12의 제1 배향막을 형성하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 15a 내지 도 15c는 비교예 및 실시예에 따른 표시 패널의 응답 특성을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 16a 내지 16c는 비교예 및 실시예에 따른 표시 패널의 불순물 이동 방향을 설명하는 개념도이다.
도 17a 및 도 17b는 비교예 및 실시예에 따른 표시 패널의 투과율을 설명하기 위한 개념도들이다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

이하 기재된 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 배향막에 따른 배향 방향을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 표시 패널은 제1 표시 기판(100), 제2 표시 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.

상기 제1 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(101), 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 스위칭 소자들(TR), 복수의 화소 전극들(PE) 및 제1 배향막(170)을 포함한다.

상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 배열된다. 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)으로 배열된다. 상기 스위칭 소자들(TR) 각각은 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치되고 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 연결된다. 상기 제1 표시 기판(100)은 상기 게이트 라인들(GL), 상기 데이터 라인들(DL) 및 상기 스위칭 소자들(TR)을 포함하는 어레이 층(AL)을 포함한다.

상기 화소 전극들(PE) 각각은 상기 스위칭 소자(TR)와 연결되고, 상기 제1 베이스 기판(101)의 화소 영역(PA)에 배치된다. 상기 화소 영역(PA)은 복수의 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)을 포함한다. 예를 들면, 상기 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)은 2 X 2 매트릭스 형태로 배열되고, 제1 행(row)은 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)을 포함하고, 제2 행은 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)을 포함하고, 제1 열(column)은 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)을 포함하고, 제2 열은 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)을 포함한다.

상기 제1 배향막(170)은 표면에 복수의 선경사 방향들(171, 172)을 갖는 고분자 사슬들(171a, 172a)을 포함한다. 상기 고분자 사슬은 광반응성 고분자막을 광중합 반응처리하여 형성할 수 있다.

예를 들면, 상기 광반응성 고분자막은 폴리이미드 메인 사슬들 및 상기 폴리이미드 메인 사슬들에 연결되고 표면으로 노출된 사이드 사슬들을 포함한다. 상기 사이드 사슬에는 상기 사이드 사슬이 방향성을 갖게 하는 2중 결합이 존재한다. 상기 사이드 사슬의 방향과 동일 평면상에서 편광축을 갖는 광(예컨대, 자외선)이 입사되면 상기 사이드 사슬들은 광중합 반응한다. 이에 따라서, 상기 사이드 사슬들은 상기 제1 베이스 기판(101)의 법선 방향에서 상기 광의 입사 방향 측으로 기울어진 선경사각을 갖는다.

상기 제1 배향막(170) 표면에 위치한 액정의 방향자(director)는 상기 사이드 사슬의 선경사각으로 기울어져 배향된다. 상기 선경사각은 상기 제1 베이스 기판(101)으로부터 상기 액정의 상기 방향자까지의 각도로 정의될 수 있고, 상기 선경사각의 방향성, 즉 선경사 방향은 상기 자외선의 입사 방향에 의해 정의될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 대응하는 상기 제1 배향막(170)은 제1 선경사 방향(171)을 갖는 제1 고분자 사슬(171a)을 포함하고, 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 대응하는 제1 배향막(170)은 상기 제1 선경사 방향(171)과 반대인 제2 선경사 방향(172)을 갖는 제2 고분자 사슬(172a)을 포함한다.

상기 제2 표시 기판(200)은 제2 베이스 기판(201), 차광 패턴(BP), 컬러 필터(CF), 오버 코팅층(OC), 전극층(CE) 및 제2 배향막(270)을 포함한다.

상기 차광 패턴(BP)은 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 상기 스위칭 소자(TR)가 형성된 영역에 대응하는 상기 제2 베이스 기판(201) 상에 배치되고, 광을 차단한다. 상기 차광 패턴(BP)은 상기 제1 표시 기판(100)에 포함되도록 상기 제1 베이스 기판(101) 상에 배치될 수 있다.

상기 컬러 필터(CF)는 상기 화소 전극(PE)이 형성된 상기 화소 영역(PA)에 대응하는 상기 제2 베이스 기판(201) 상에 배치되고, 컬러 광을 필터링한다. 상기 컬러 필터(CF)는 상기 제1 표시 기판(100)에 포함되도록 상기 제1 베이스 기판(101) 상에 배치될 수 있다.

상기 오버 코팅층(OC)은 상기 컬러 필터(CF)가 형성된 상기 제2 베이스 기판(201) 상에 배치되어, 상기 제2 표시 기판(22)을 평탄화한다. 상기 오버 코팅층(OC)은 생략될 수 있다.

상기 전극층(CE)은 상기 화소 전극(PE)과 마주하도록 상기 제 베이스 기판(201) 상에 배치되고, 상기 화소 전극(PE)에 인가되는 전압의 극성을 정의하는 기준 전압, 즉 공통 전압이 인가된다. 상기 전극층(CE)은 상기 제1 표시 기판(100)에 포함될 수 있다.

상기 제2 배향막(270)은 표면에 복수의 선경사 방향들(173, 174)을 갖는 고분자 사슬들(173a, 174a)을 포함한다. 상기 제2 배향막(270)은 상기 제1 배향막(170)과 실질적으로 동일한 광중합 반응처리에 의해 상기 선경사 방향들(173, 174)을 갖는 고분자 사슬들을 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 배향막(270)의 상기 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)은 제3 선경사 방향(273)을 갖는 제3 고분자 사슬(273a)을 포함하고, 상기 제2 배향막(270)의 상기 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)은 상기 제3 선경사 방향(273)과 반대인 제4 선경사 방향(274)을 갖는 제4 고분자 사슬(274a)을 포함한다.

결과적으로 상기 표시 패널은 상기 제1 및 제2 배향막들(170, 270)의 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 선경사 방향들(171, 172, 273, 274)에 의해 상기 제1 및 제2 배향막들(170, 270) 사이에 배치된 액정의 방향자는 제1, 제2, 제3 및 제4 배향 방향들(A1, A2, A3, A4)로 배향될 수 있다.

예를 들면, 상기 제1 서브 영역(SA1)에 위치한 액정의 방향자는 상기 제2 및 제3 선경사 방향들(172, 273)의 벡터 합에 대응하는 방향인 제1 배향 방향(A1)의 배향되고, 상기 제2 서브 영역(SA2)에 위치한 액정의 방향자는 제1 및 제3 선경사 방향들(171, 273)의 벡터 합에 대응하는 방향인 제2 배향 방향(A2)으로 배향되고, 상기 제3 서브 영역(SA3)에 위치한 액정의 방향자는 제2 및 제4 선경사 방향들(172, 274)의 벡터 합에 대응하는 방향인 제3 배향 방향(A3)을 갖고, 상기 제4 서브 영역(SA4)에 위치한 액정의 방향자는 제1 및 제4 선경사 방향들(171, 274)의 벡터 합에 대응하는 방향인 제4 배향 방향(A4)을 갖는다.

본 실시예에 따른 2 X 2 매트릭스 구조로 배열된 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)은 상기 2 X 2 매트릭스 구조의 중앙 측으로 집중된 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 배향 방향들(A1, A2, A3, A4)을 가질 수 있다.

본 실시예에 따른 집중 구조의 표시 패널은 액정 응답 특성 개선, 선잔상 개선 및 투과율 개선 등의 효과를 가질 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 표시 패널을 제조하기 위한 노광 장치에 대한 블록도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 노광 장치(500)는 기판 이송부(510), 광원부(520), 마스크부(530), 변위 계측부(540) 및 시스템 제어부(550)를 포함한다.

상기 기판 이송부(510)는 피처리 기판(SB)을 지지하고 이송한다. 예를 들면, 상기 기판 이송부(510)의 이송 방향은 Y축 방향이다.

상기 광원부(520)는 광을 발생하는 광원을 포함한다. 상기 광원은 자외선을 발생하는 램프일 수 있다. 상기 광의 조사 방향은 상기 피처리 기판(SB)의 진행 방향과 수직한 X축 방향을 갖는다.

상기 마스크부(530)는 마스크(531)와 마스크 이동부(532)를 포함한다.

상기 마스크(531)는 노광 패턴(531a) 및 정렬 패턴(531b)을 포함한다. 상기 노광 패턴(531a)과 상기 정렬 패턴(531b)은 상기 기판의 이송 방향으로 설정 거리만큼 이격된다.

상기 노광 패턴(531a)은 상기 자외선을 선택적으로 투과 및 차단하기 위한 투과부(TA) 및 차단부(BA)를 포함한다. 예를 들면, 도 3의 상기 제1 표시 기판(100)에 적용되는 상기 투과부(TA) 및 상기 차단부(BA) 각각의 폭은 서브 영역의 단변 길이(L1)에 대응하고, 도 3의 상기 제2 표시 기판(200)에 적용되는 상기 투과부(TA) 및 상기 차단부(BA)의 폭(W)은 상기 서브 영역의 장변 길이(L2)에 대응할 수 있다. 상기 투과부(TA) 및 상기 차단부(BA) 각각은 상기 광의 조사 방향인 상기 X 축 방향으로 교대로 배열되고, 상기 X 축 방향과 수직한 Y 축 방향으로 연장된다.

상기 정렬 패턴(531b)은 기준 라인(RL)을 포함한다. 상기 기준 라인(RL)은 피처리 기판(SB)에 대해 상기 마스크(531)를 목표 위치로 정렬하기 위해 사용된다. 상기 기준 라인(RL)과 상기 피처리 기판(SB)의 신호 라인(SL)의 위치를 비교하여 상기 마스크(531)를 목표 위치로 정렬할 수 있다. 상기 피처리 기판(SB)이 도 3의 제1 표시 기판(100)인 경우 상기 신호 라인(SL)은 게이트 라인(GL) 또는 데이터 라인(DL)일 수 있고, 상기 피처리 기판(SB)이 도 3의 제2 표시 기판(200)인 경우 정렬을 위해 별도로 배치된 정렬 라인일 수 있다.

상기 마스크 이동부(532)는 상기 마스크(531)를 위치를 X 축, Y 축 및 Z 축 방향으로 이동한다.

상기 변위 계측부(540)는 상기 마스크(531)의 아래에 배치되어, 상기 피처리 기판(SB)과 상기 마스크(531)의 위치를 설정된 단위마다 실시간으로 측정한다. 예를 들면, 이동하는 상기 피처리 기판(SB)을 기준으로 하여 수 um 마다 상기 피처리 기판(SB)과 상기 마스크(531)의 위치를 측정할 수 있다.

상기 변위 계측부(540)는 레이저 변위기(541) 및 카메라(542)를 포함할 수 있다. 상기 레이저 변위기(541)는 상기 Z축 방향으로 레이저를 조사하여 상기 레이저 변위기(541)로부터 상기 피처리 기판(SB)까지의 높이 및 상기 마스크(531)까지의 높이를 측정한다. 상기 레이저 변위기(541)는 측정된 측정 신호를 상기 시스템 제어부(550)에 제공된다.

상기 카메라(542)는 상기 Z축 상에 배치되고, 상기 마스크(531)의 정렬 패턴(531b)과 인접한 상기 피처리 기판(SB)의 일부 영역을 촬상한다. 촬상된 영상 신호는 상기 정렬 패턴(531b)의 기준 라인(RL) 및 상기 피처리 기판(SB)의 신호 라인(SL)의 영상을 포함한다. 촬상된 영상 신호는 상기 시스템 제어부(550)에 제공된다.

상기 시스템 제어부(550)는 상기 변위 계측부(540)로부터 실시간 제공되는 상기 측정 신호 및 상기 영상 신호를 이용하여 상기 피처리 기판(SB)에 대한 상기 마스크(531)의 위치를 보정한다.

예를 들면, 상기 시스템 제어부(550)는 상기 레이저 변위기(541)로부터 제공된 상기 측정 신호에 기초하여, 상기 피처리 기판(SB))의 상단 높이를 추출하고, 상기 마스크(531)의 하단 높이를 추출하여 상기 피처리 기판(SB)과 상기 마스크(531) 사이의 갭을 산출한다. 상기 산출된 갭이 목표치와 다를 경우, Z축 보정값을 산출하여 상기 마스크 이동부(532)에 Z축 보정 신호를 제공한다.

또한, 상기 시스템 제어부(550)는 상기 카메라(542)로부터 제공된 영상 신호에 기초하여 상기 마스크(531)의 상기 기준 라인(RL)과 상기 피처리 기판(SB)의 상기 신호 라인(SL)의 위치를 각각 추출하여 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL) 사이의 거리를 산출한다. 상기 산출된 거리가 목표치와 다를 경우, Y축 보정값을 산출하여 상기 마스크 이동부(532)에 Y축 보정 신호를 제공한다.

상기 마스크 이동부(532)는 상기 Z축 보정 신호에 기초하여 상기 마스크(531)를 Z축 방향으로 이동시키고, 상기 Y축 보정 신호에 기초하여 상기 마스크(531)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 상기 마스크(531)는 상기 정렬 패턴(531b)과 상기 노광 패턴(531a) 간의 이격 거리 및 상기 기판의 이송 속도에 대응하는 시간을 주기로 이동될 수 있다.

도 5는 도 4의 노광 장치를 이용한 광 배향 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 기판과 마스크 간의 기준 갭 보정 방법을 설명하기 위한 개념도들이다. 도 7a 및 도 7b에 도 5에 도시된 기판의 변동 위치에 따른 보정 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 4, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 베이스 기판 상에 고분자막(20)을 형성한다. 상기 노광 장치의 상기 기판 이송부(510)에 피처리 기판(SB)인, 상기 고분자막(20)이 형성된 베이스 기판이 배치된다(단계 S110).

본 실시예에 따른 노광 장치는 상기 광원부(520)로부터 발생된 광의 조사 방향(X 방향)과 상기 피처리 기판(SB)의 진행 방향(Y 방향)은 서로 수직하다. 이에 따라서 상기 마스크(531)에 입사된 광은 상기 마스크(531)의 법선 방향에 대해 경사진 입사각(θi)을 갖는다. 상기 마스크(531)에 입사되는 광의 입사각(θi)에 의해 상기 투과부(TA)를 통과한 광은 광배향을 위한 상기 피처리 기판(SB)의 노광 영역인, 서브 영역(SA) 이외의 영역에 입사된다. 상기 투과부(TA)를 통과한 광을 상기 서브 영역(SA)에 정확하게 입사시키기 위해 상기 광의 입사각(θi) 및 상기 마스크(531)와 상기 피처리 기판(SB) 사이의 갭(D)을 이용하여 옵셋(offset)값을 산출한다.

상기 시스템 제어부(550)는 수학식 1과 같이, 상기 갭(D)과 상기 광의 입사각(θi)을 이용하여 상기 옵셋값을 산출한다. 상기 옵셋값은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

수학식 1

Offset = D × tan θi

상기 시스템 제어부(550)는 상기 옵셋값에 기초하여 본 실시예에 따른 상기 피처리 기판(SB)과 상기 마스크(531) 사이의 기준 갭을 보정하기 위한 기준 갭 보정 신호를 생성한다(단계 S120).

상기 마스크 이동부(532)는 상기 기준 갭 보정 신호를 기초하여 상기 마스크(531)를 Y축 방향으로 이동시킨다(단계 S130). 이에 따라서 상기 마스크(531)와 사기 피처리 기판(SB)은 기준 갭을 유지하며 노광 공정이 개시된다.

상기 노광 공정 동안, 상기 변위 계측부(540)는 상기 피처리 기판(SB) 및 상기 마스크(531)의 위치를 설정된 주기 마다 측정한다(단계 S141). 상기 설정된 주기는 예를 들면, 상기 피처리 기판(SB)이 약 3um 씩 이동할 때 마다 상기 피처리 기판(SB)의 위치 변동을 측정할 수 있다.

상기 시스템 제어부(550)는 상기 변위 계측부(540)로부터 전송된 측정 신호에 기초하여 상기 피처리 기판(SB)의 변동 위치에 따른 상기 마스크(531)의 위치 보정 신호를 생성한다(단계 S142).

상기 마스크 이동부(532)는 상기 시스템 제어부(550)로부터 제공된 상기 위치 보정 신호에 기초하여 상기 마스크(531)의 위치를 이동한다(단계 S143).

상기 단계 141 내지 단계 143은 상기 노광 공정 동안 실시간으로 진행된다.

예를 들면, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 레이저 변위기(541)는 상기 마스크(531)와 상기 피처리 기판(SB) 측으로 레이저를 조사하고, 반사된 레이저를 이용하여 상기 마스크(531)와 상기 피처리 기판(SB)의 위치를 측정한다(단계 S141).

상기 카메라(542)는 상기 마스크(531)의 상기 기준 라인(RL)과 상기 기준 라인(RL)과 인접한 상기 피처리 기판(SB)의 상기 신호 라인(SL)을 촬영한다(단계 S141).

상기 레이저 변위기(541) 및 상기 카메라(542)는 측정 신호 및 영상 신호를 상기 시스템 제어부(550)에 전송한다.

상기 시스템 제어부(550)는 실시간으로 전송되는 상기 측정 신호를 이용하여 상기 피처리 기판(SB)의 상단 높이를 추출하고, 상기 마스크(531)의 하단 높이를 추출한다. 상기 시스템 제어부(550)는 상기 추출된 높이를 이용하여 상기 피처리 기판(SB) 및 상기 마스크(531) 사이의 갭을 산출한다. 상기 산출된 갭이 목표치와 다를 경우, Z축 보정값을 산출하여 상기 마스크 이동부(532)에 Z축 보정 신호를 생성한다(단계 S142). 상기 산출된 갭이 목표치와 같을 경우 상기 시스템 제어부(550)는 상기 Z축 보정 신호를 생성하지 않는다. 즉, 상기 시스템 제어부(550)는 다음 Z축 보정 신호가 생성되지 전까지 현재 마스크(531)의 Z축 위치를 유지한다.

또한, 상기 시스템 제어부(550)는 실시간으로 전송되는 상기 영상 신호를 이용하여 상기 마스크(531)의 상기 기준 라인(RL)과 상기 피처리 기판(SB)의 상기 신호 라인(SL)의 위치를 각각 추출하고 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)의 이격거리를 산출한다. 상기 산출된 이격거리(Lm)가 목표치(Lt)와 다를 경우, Y축 보정값을 산출하여 상기 마스크 이동부(532)에 Y축 보정 신호를 생성한다(단계 S142). 상기 산출된 이격거리(Lm)가 목표치(Lt)와 같을 경우, 상기 시스템 제어부(550)는 상기 Y축 보정 신호를 생성하지 않는다. 즉, 상기 시스템 제어부(550)는 다음 Y축 보정 신호가 생성되지 전까지 현재 마스크(531)의 Y축 위치를 유지한다.

상기 마스크 이동부(532)는 상기 시스템 제어부(550)로부터 제공된 상기 Z축 및 Y축 보정 신호들에 기초하여 상기 마스크(531)의 위치를 이동시킨다(단계 S143). 이에 따라서, 실시간으로 상기 피처리 기판(SB)의 위치 변동에 따라서 상기 마스크(531)의 위치를 이동시킬 수 있다.

상기 마스크의 이동 주기는 상기 마스크(531)의 상기 노광 패턴(531a)과 상기 정렬 패턴(531b) 사이의 거리에 대응할 수 있다. 즉, 상기 피처리 기판(SB)이 상기 정렬 패턴(531b)과 상기 노광 패턴(531a) 사이를 이동하는 시간 동안 상기 변위 계측부(540) 및 상기 시스템 제어부(550)는 상기 피처리 기판(SB)의 위치 변동을 측정하고, 상기 피처리 기판(SB)의 상기 위치 변동에 따른 상기 마스크(531)의 위치를 이동하기 위한 보정 신호를 생성할 수 있다.

상기 노광 공정에 의해, 상기 서브 영역(SA)에 상기 광의 입사 방향 측으로 경사진 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 형성된다. 결과적으로, 상기 고분자막(20)은 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 포함하는 배향막으로 처리된다(단계 S150).

도 8a 및 도 8b는 도 2의 제1 배향막 형성 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 2 및 도 8a를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(101) 상에 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 및 스위칭 소자(TR)가 형성된 어레이 층(AL)을 형성한다. 상기 어레이 층(AL)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 상에 상기 스위칭 소자(TR)와 콘택홀을 통해 연결된 화소 전극(PE)을 형성한다. 상기 스위칭 소자(TR)와 상기 화소 전극(PE) 사이에 유기 절연층 또는 무기 절연층이 형성될 수 있다.

상기 화소 전극(PE)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 제1 고분자막(160)을 형성한다. 상기 제1 고분자막(160)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101)을 도 4에 도시된 상기 노광 장치를 이용하여 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 포함하는 상기 제1 배향막(170)으로 처리한다.

예를 들면, 제1 마스크(531_1)의 상기 차단부(BA)는 제2 열의 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 제2 열과 인접한 제1 열의 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 대응한다.

본 실시예에 따르면, 상기 노광 장치의 광의 조사 방향(X 방향)은 상기 투과부(TA)와 상기 차단부(BA)의 경계선이 연장된 방향(Y 방향)과 직교하는 방향이다. 이에 따라서, 상기 투과부(TA)를 통과한 광은 상기 제1 베이스 기판(101)의 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 입사된다.

상기 광의 제1 입사 방향(ID1)에 따라서, 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)의 상기 제1 고분자막(160)의 표면은 광중합 반응하여 상기 표면의 법선 방향에 대해 상기 광의 제1 입사 방향(ID1) 측으로 경사진 제1 고분자 사슬(171a)이 형성된다. 상기 제1 베이스 기판(101)의 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에는 제1 선경사 방향(171)을 갖는 상기 제1 고분자 사슬(171a)이 형성된다.

이후, 도 8b를 참조하면, 상기 제1 고분자 사슬이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101)을 180도 회전한다.

제2 마스크(531_2)의 상기 차단부(BA)는 상기 제1 열의 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 제2 열의 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에 대응한다.

본 실시예에 따르면, 상기 노광 장치의 광의 조사 방향(X 방향)은 상기 투과부(TA)와 상기 차단부(BA)의 경계선이 연장된 방향(Y 방향)과 직교하는 방향이다. 이에 따라서, 상기 투과부(TA)를 통과한 광은 상기 제1 베이스 기판(101)의 상기 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에 입사된다.

상기 광의 제2 입사 방향(ID2)에 따라서, 상기 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)의 상기 제1 고분자막의 표면은 광중합 반응하여 상기 표면의 법선 방향에 대해 상기 광의 제2 입사 방향(ID2) 측으로 경사진 제2 고분자 사슬(172a)이 형성된다. 상기 제1 베이스 기판(101)의 상기 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에는 상기 제1 선경사 방향(171)과 반대인 제2 선경사 방향(172)을 갖는 상기 제2 고분자 사슬(172a)이 형성된다.

도 9a 및 도 9b는 도 2의 제2 배향막 형성 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 2 및 도 9a를 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(201) 상에 차광 패턴(BP), 컬러 필터(CF), 오버 코팅층(OC) 및 제2 전극층(CE)을 형성한다.

상기 제2 전극층(CE)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(201) 위에 제2 고분자막(260)을 형성한다. 상기 제2 고분자막(260)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(201)을 도 4에 도시된 상기 노광 장치를 이용하여 경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 포함하는 상기 제2 배향막(270)으로 처리한다.

예를 들면, 제3 마스크(531_3)의 상기 차단부(BA)는 제2 행의 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 제2 행과 인접한 제1 행의 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에 대응한다.

본 실시예에 따르면, 상기 노광 장치의 광의 조사 방향(X 방향)은 상기 투과부(TA)와 상기 차단부(BA)의 경계선이 연장된 방향(Y 방향)과 직교하는 방향이다. 이에 따라서, 상기 투과부(TA)를 통과한 광은 상기 제2 베이스 기판(201)의 상기 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에 입사된다.

상기 광의 제3 입사 방향(ID3)에 따라서, 상기 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)의 상기 제2 고분자막(260)의 표면은 광중합 반응하여 상기 표면의 법선 방향에 대해 상기 광의 제3 입사 방향(ID3) 측으로 경사진 제3 고분자 사슬(173a)이 형성된다. 상기 제2 베이스 기판(102)의 상기 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에는 제3 선경사 방향(273)을 갖는 상기 제3 고분자 사슬(273a)이 형성된다.

이후, 도 9b를 참조하면, 상기 제3 고분자 사슬(173a)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(201)을 180도 회전한다.

제4 마스크(531_4)의 상기 차단부(BA)는 상기 제1 행의 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 제2 행의 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에 대응한다.

본 실시예에 따르면, 상기 노광 장치의 광의 조사 방향(X 방향)은 상기 투과부(TA)와 상기 차단부(BA)의 경계선이 연장된 방향(Y 방향)과 직교하는 방향이다. 이에 따라서, 상기 투과부(TA)를 통과한 광은 상기 제1 베이스 기판(101)의 상기 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에 입사된다.

상기 광의 제4 입사 방향(ID4)에 따라서, 상기 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)의 상기 제2 고분자막의 표면은 광중합 반응하여 상기 표면의 법선 방향에 대해 상기 광의 제4 입사 방향(ID4) 측으로 경사진 제4 고분자 사슬(274a)이 형성된다. 상기 제2 베이스 기판(201)의 상기 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에는 상기 제3 선경사 방향(273)과 반대인 제4 선경사 방향(274)을 갖는 상기 제4 고분자 사슬(274a)이 형성된다.

본 발명의 다른 실시예로서, 액정 표시 패널은 도 9a 및 도 9a에 도시된 바와 같이 제3 및 제4 선경사 방향들의 고분자 사슬들이 형성된 제1 배향막과, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 선경사 방향들의 고분자 사슬들이 형성된 제2 배향막을 포함할 수 있다.

예를 들면, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 배향막(170)은 제1 행의 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에 상기 제3 선경사 방향(273)을 갖는 고분자 사슬이 형성되고, 제2 행의 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에 상기 제4 선경사 방향(274)을 갖는 고분자 사슬이 형성될 수 있다. 또한, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 배향막(270)은 제1 열의 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 상기 제1 선경사 방향(171)을 갖는 고분자 사슬이 형성되고, 제2 열의 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에 상기 제2 선경사 방향(172)을 갖는 고분자 사슬이 형성될 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광 장치의 개념도들이다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 실시예 따른 노광 장치는 도 4에 도시된 이전 실시예에 따른 노광 장치와 비교할 때 변위 계측부를 제외한 나머지 구성요소는 실질적으로 동일하다. 이하에서는 반복되는 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 반복되는 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 변위 계측부(540)는 이전 실시예의 레이저 계측기는 생략되고 경사 카메라(547)만 포함한다.

상기 경사 카메라(547)는 광의 조사 방향과 평행한 방향으로 기울어져 상기 마스크(531)와 상기 피처리 기판(SB)을 촬상한다.

상기 경사 카메라(547)에 의해 촬상된 영상 신호(IM)는 상기 마스크(531)의 정렬 패턴(531b)에 포함된 기준 라인(RL)과 상기 피처리 기판(SB)의 신호 라인(SL)(또는 정렬 라인)의 영상을 포함한다.

상기 피처리 기판(SB)에 대한 상기 마스크(531)의 목표 위치에서 상기 경사 카메라(547)에 의해 촬상된 영상 신호에 의하면, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)은 동일 선상에 위치할 수 있다.

이에 따라서, 상기 시스템 제어부(550)는 상기 경사 카메라(547)로부터 전송된 상기 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)의 위치를 각각 비교하여 상기 마스크(531)의 위치의 이동 여부를 제어한다.

예를 들면, 상기 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)의 위치가 동일 선상에 위치하는 경우에는 상기 마스크(531)가 상기 피처리 기판(SB)에 대해 목표 위치에 있다고 판단하고 상기 마스크(531)의 위치를 현재 상태로 유지시킨다. 반면, 상기 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)의 위치가 동일 선상에 위치하지 않는 경우, 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)의 이격 거리만큼 상기 마스크(531)를 Y축 방향으로 이동하도록 제어한다.

도 11a 및 도 11b는 도 10a 및 도 10b의 노광 장치에 따른 변동 위치 보정 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

본 실시예에 따른 노광 장치를 이용한 배향막 형성 방법은 도 5, 도 6a, 도 6b에서 설명한 이전 실시예와 비교할 때, 변동 위치 보정 방법을 제외한 나머지는 실질적으로 동일하다. 이하에서는 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 간략하게 설명하다.

본 실시예에 따른 배향막 형성 방법에 따르면, 베이스 기판 상에 고분자막이 형성된 피처리 기판(SB)을 기판 이송부(510)상에 배치한다(단계S110).

본 실시예에 따라서 상기 마스크(531)에 입사된 광은 상기 마스크(531)의 법선에 대해 경사진 입사각(θi)을 갖는다. 상기 광의 입사각(θi) 및 상기 마스크(531)와 상기 피처리 기판(SB) 사이의 갭(D)을 이용하여 수학식 1과 같이 옵셋(offset)값을 산출한다.

상기 마스크 이동부(532)는 상기 기준 갭 보정 신호를 기초하여 상기 마스크(531)를 Y축 방향으로 이동시킨다(단계 S130). 이에 따라서 상기 마스크(531)와 사기 피처리 기판(SB)은 기준 갭을 유지하며 노광 공정이 수행된다.

예를 들면, 도 11a를 참조하면, 상기 노광 공정 동안, 상기 경사 카메라(547)는 상기 피처리 기판(SB) 및 상기 마스크(531)를 설정된 주기 마다 촬상하여 상기 마스크(531) 및 상기 피처리 기판(SB)의 위치를 측정한다(단계 S141). 상기 설정된 주기는 예를 들면, 상기 피처리 기판(SB)이 약 3um 씩 이동할 때 마다 상기 피처리 기판(SB) 및 상기 마스크(531)의 위치 변동을 측정할 수 있다.

상기 시스템 제어부(550)는 상기 경사 카메라(547)로부터 실시간으로 전송되는 영상 신호를 이용하여 상기 마스크(531)의 상기 기준 라인(RL)과 상기 피처리 기판(SB)의 상기 신호 라인(SL)의 위치를 각각 추출한다. 추출된 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)이 동일한 위치에 존재하면 상기 마스크(531)의 위치를 보정하지 않는다.

반면, 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 기준 라인(RL)과 상기 신호 라인(SL)이 서로 다른 선상에 존재하는 경우 이격거리(d)를 산출한다. 상기 산출된 이격거리(L)에 대응하는 Y축 보정 신호를 생성한다(단계 S142).

상기 마스크 이동부(532)는 상기 시스템 제어부(550)로부터 제공된 상기 Y축 보정 신호들에 기초하여 상기 마스크(531)의 Y축 방향으로 이동시킨다(단계 S143).

이에 따라서, 실시간으로 상기 피처리 기판(SB)의 위치 변동에 따라서 상기 마스크(531)의 위치를 이동시킬 수 있다. 상기 마스크의 이동 주기는 상기 마스크(531)의 상기 노광 패턴(531a)과 상기 정렬 패턴(531b) 사이의 거리에 대응할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널에 대한 평면도이다.

본 실시예에 따른 표시 패널은 도 2에 도시된 표시 패널과 제1 및 제2 배향막들(170, 270)을 제외하고 나머지 구성요소는 실질적으로 동일하다. 이하에서는 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 반복되는 설명은 생략한다.

도 2 및 도 12를 참조하면, 제1 표시 기판(100)은 제1 배향막(670)을 포함하고, 제2 표시 기판(200)은 제2 배향막(770)을 포함한다.

상기 제1 배향막(670)은 화소 전극(PE)이 형성된 제1 베이스 기판(101) 위에 배치된다. 상기 화소 전극(PE)은 제1 베이스 기판(101)의 화소 영역(PA)에 배치된다. 상기 화소 영역(PA)은 복수의 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)을 포함한다. 예를 들면, 상기 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)은 2 X 2 매트릭스 형태로 배열되고, 제1 행은 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)을 포함하고, 제2 행은 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)을 포함하고, 제1 열은 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)을 포함하고, 제2 열은 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)을 포함한다.

상기 제1 배향막(670)은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)에서 제1, 제2, 제3 및 제4 선경사 방향들(671, 672, 673, 674)을 갖는다. 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 선경사 방향들(671, 672, 673, 674)은 2 X 2 매트릭스 형태의 중앙으로 집중하는 집중 구조를 갖는다.

상기 제2 표시 기판(200)은 제2 배향막(770)을 포함한다. 상기 제2 배향막(770)은 상기 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)과 무관하게 전체적으로 수직 배향 방향을 갖는다.

본 실시예에 따른 상기 표시 패널은 상기 제1 및 제2 배향막들(670, 770)에 의해, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 서브 영역들(SA1, SA2, SA3, SA4)에서 제1, 제2, 제3 및 제4 배향 방향들을 갖는다. 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 배향 방향들은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 선경사 방향들(671, 672, 673, 674)과 실질적으로 동일한 집중 구조를 갖는다.

도 13은 도 12의 제1 배향막을 형성하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

이하에서는 도 8a, 도 8b, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 본 실시예에 따른 상기 제1 배향막(670)의 형성 방법을 설명한다. 상기 제1 배향막(670)은 고분자막이 광중합 처리된다.

도 8a 및 도 13을 참조하면, 제1 마스크(531_1)를 이용하여 기판 상의 고분자막의 상기 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)을 1차 광 배향 처리한다.

상기 제1 마스크(531_1)의 상기 차단부(BA)는 상기 화소 영역(PA)의 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 화소 영역(PA)의 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에 대응한다.

제1 입사 방향(ID1)의 광은 상기 투과부(TA)를 통과하여 상기 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에 입사된다. 상기 광의 제1 입사 방향(ID1)에 따라서, 상기 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)의 고분자막의 표면은 광중합 반응하여 상기 표면의 법선 방향에 대해 상기 제1 입사 방향(ID1) 측으로 경사진 제2 및 제4 고분자 사슬들(672a, 674a)이 형성된다.

도 8b 및 도 13을 참조하면, 제2 마스크(531_2)를 이용하여 상기 고분자막의 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA2, SA4)을 1차 광 배향 처리한다.

제2 마스크(531_2)의 상기 차단부(BA)는 상기 화소 영역(PA)의 제2 및 제4 서브 영역들(SA2, SA4)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 화소 영역(PA)의 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 대응한다.

제2 입사 방향(ID2)의 광은 상기 투과부(TA)를 통과하여 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)에 입사된다. 상기 광의 제2 입사 방향(ID2)에 따라서, 상기 제1 및 제3 서브 영역들(SA1, SA3)의 상기 고분자막의 표면은 광중합 반응하여 상기 표면의 법선 방향에 대해 상기 제2 입사 방향(ID2) 측으로 경사진 제1 및 제3 고분자 사슬(671a, 673a)이 형성된다.

도 9a 및 도 13을 참조하면, 제3 마스크(531_3)를 이용하여 상기 제1 배향막(670)의 상기 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)을 2차 광 배향 처리한다. 상기 2차 광 배향의 노광량은 상기 1차 광 배향의 노광량 보다 작다. 예를 들면, 상기 2차 광 배향의 노광량은 상기 1차 광 배향의 노광량의 약 1/3배일 수 있다.

상기 제3 마스크(531_3)의 상기 차단부(BA)는 상기 화소 영역(PA)의 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 화소 영역(PA)의 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에 대응한다.

제3 입사 방향(ID3)의 광은 상기 투과부(TA)를 통과하여 상기 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에 입사된다. 상기 광의 제3 입사 방향(ID3)에 따라서, 상기 제1 서브 영역(SA1)에 형성된 제1 고분자 사슬(671a)은 상기 제3 입사 방향(ID3)측으로 회전하여 표면의 법선 방향에 대해 상기 2 X 2 매트릭스의 중앙 측으로 경사진 제1 선경사 방향(671)을 가진다. 따라서 상기 제1 서브 영역(SA1)의 제1 고분자 사슬(671a)은 상기 제1 선경사 방향(671)을 가진다.

상기 광의 제3 입사 방향(ID3)에 따라서, 상기 제2 서브 영역(SA2)에 형성된 상기 제2 고분자 사슬(672a)은 상기 제3 입사 방향(ID3)측으로 회전하여 표면의 법선 방향에 대해 상기 2 X 2 매트릭스의 중앙 측으로 경사진 제2 선경사 방향을 가진다. 따라서, 상기 제2 서브 영역(SA2)의 제2 고분자 사슬(672a)은 상기 제2 선경사 방향(672)을 가진다.

도 9b 및 도 13을 참조하면, 제4 마스크(531_4)를 이용하여 상기 제1 배향막(670)의 상기 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)을 2차 광 배향 처리한다. 상기 2차 광 배향의 노광량은 상기 1차 광 배향의 노광량 보다 작다. 예를 들면, 상기 2차 광 배향의 노광량은 상기 1차 광 배향의 노광량의 약 1/3배일 수 있다.

상기 제4 마스크(531_4)의 상기 차단부(BA)는 상기 화소 영역(PA)의 제1 및 제2 서브 영역들(SA1, SA2)에 대응하고, 상기 투과부(TA)는 상기 화소 영역(PA)의 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에 대응한다.

제4 입사 방향(ID4)의 광은 상기 투과부(TA)를 통과하여 상기 제3 및 제4 서브 영역들(SA3, SA4)에 입사된다. 상기 광의 제4 입사 방향(ID4)에 따라서, 상기 제3 서브 영역(SA3)에 형성된 제3 고분자 사슬(673a)은 상기 제4 입사 방향(ID4)측으로 회전하여 표면의 법선 방향에 대해 상기 2 X 2 매트릭스의 중앙 측으로 경사진 제3 선경사 방향(673)을 가진다. 따라서 상기 제3 서브 영역(SA3)의 제3 고분자 사슬(673a)은 상기 제3 선경사 방향(673)을 가진다.

상기 광의 제4 입사 방향(ID4)에 따라서, 상기 제4 서브 영역(SA4)에 형성된 상기 제4 고분자 사슬(674a)은 상기 제4 입사 방향(ID4)측으로 회전하여 표면의 법선 방향에 대해 상기 2 X 2 매트릭스의 중앙 측으로 경사진 제4 선경사 방향을 가진다. 따라서, 상기 제4 서브 영역(SA4)의 제4 고분자 사슬(674a)은 상기 제4 선경사 방향(674)을 가진다.

본 실시예의 표시 패널에 따르면, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 선경사 방향들(671, 672, 673, 674)을 갖는 상기 제1 배향막(670)과 수직 배향 방향을 갖는 제2 배향막(770) 사이에 배치된 액정의 방향자는 도 1에 도시된 이전 실시예와 동일한 집중 구조를 갖는 제1, 제2, 제3 및 제4 배향 방향들(A1, A2, A3, A4)로 배향될 수 있다.

이상에서는 상기 제1 배향막이 복수의 선경사 방향들을 갖고, 상기 제2 배향막이 수직 배향 방향을 갖는 것을 예로 하였으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 상기 제2 배향막이 복수의 선경사 방향들을 갖고, 상기 제1 배향막이 수직 배향 방향을 가질 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 집중 구조의 표시 패널은 액정 응답 특성 개선, 선잔상 개선 및 투과율 개선 등의 효과를 가질 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.

도 14를 참조하면, 상기 표시 패널의 화소 영역(PA)은 하이(high)용 화소 영역과 로우(low)용 화소 영역을 포함한다.

상기 하이용 화소 영역은 화이용 스위치 소자(TR_H)를 통해 상대적으로 높은 화소 전압이 인가되는 하이용 화소 전극(PE_H)이 배치된다. 상기 하이용 화소 영역은 복수의 서브 영역들을 포함한다. 예를 들면, 상기 하이용 화소 영역은 2 X 2 매트릭스 형태의 하이용 제1, 제2, 제3 및 제4 서브 영역들(H_SA1, H_SA2, H_SA3, H_SA4)을 포함하고, 제1 행은 제1 및 제2 서브 영역들(H_SA1, H_SA2)을 포함하고, 제2 행은 제3 및 제4 서브 영역들(H_SA3, H_SA4)을 포함하고, 제1 열은 제1 및 제3 서브 영역들(H_SA1, H_SA3)을 포함하고, 제2 열은 제2 및 제4 서브 영역들(H_SA2, H_SA4)을 포함한다. 한다.

상기 하이용 제1, 제2, 제3 및 제4 서브 영역들(H_SA1, H_SA2, H_SA3, H_SA4)은 이전 실시예들과 같이, 집중 구조의 제1, 제2, 제3 및 제4 배향 방향들(HA1, HA2, HA3, HA4)을 포함한다.

상기 로우용 화소 영역은 로우용 스위치 소자(TR_L)를 통해 상대적으로 낮은 화소 전압이 인가되는 로우용 화소 전극(PE_L)이 배치된다. 상기 로우용 화소 영역은 복수의 서브 영역들을 포함한다. 예를 들면, 상기 로우용 화소 영역은 2 X 2 매트릭스 형태의 로우용 제1, 제2, 제3 및 제4 서브 영역들(L_SA1, L_SA2, L_SA3, L_SA4)을 포함하고, 제1 행은 제1 및 제2 서브 영역들(L_SA1, L_SA2)을 포함하고, 제2 행은 제3 및 제4 서브 영역들(L_SA3, L_SA4)을 포함하고, 제1 열은 제1 및 제3 서브 영역들(L_SA1, L_SA3)을 포함하고, 제2 열은 제2 및 제4 서브 영역들(L_SA2, L_SA4)을 포함한다.

상기 로우용 제1, 제2, 제3 및 제4 서브 영역들(L_SA1, L_SA2, L_SA3, L_SA4)은 이전 실시예들과 같이, 집중 구조의 제1, 제2, 제3 및 제4 배향 방향들(LA1, LA2, LA3, LA4)을 포함한다.

본 실시예에 따른 표시 패널은 이전 실시예들과 실질적으로 동일한 방식으로 집중 구조의 배향 방향들을 형성할 수 있다. 이에 반복되는 설명은 생략한다.

도 15a 내지 도 15c는 비교예 및 실시예에 따른 표시 패널의 응답 특성을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 15a는 비교예에 따른 순환 구조의 배향 방향들(a1, a2,a3, a4)을 갖는 화소 영역의 개념도이다. 도 15b는 실시예에 따른 집중 구조의 배향 방향들(A1, A2, A3, A4)을 갖는 화소 영역의 개념도이다.

도 15a 및 도 15b를 참조하면, 상기 화소 영역은 가장자리에는 프린지 필드(fringe field)가 형성된다.

상기 순환 구조의 배향 방향을 가지는 경우, 액정이 순환 구조의 배향 방향으로 배향되는 과정에서 완전히 배향되기 전에 상기 프린지 필드에 의해 넘어지는 액정과 충돌하게 된다. 이에 따라서 액정 배열이 틀어지게 된다. 상기 순환 구조의 액정 표시 패널은 상기 프린지 필드에 의해 초기 액정 배향이 틀어짐에 따라 목표 위치로 배열하는데 많은 시간이 소요된다. 도 14c에 도시된 바와 같이, 상기 순환 구조의 경우 액정의 초기 응답 속도가 지연되는 문제점을 갖는다. 상기 초기 응답 속도의 지연은 고주파 표시 장치, 예컨대, 좌안 및 우안 영상 사이에 블랙 영상이 삽입하는 3차원 영상 표시 장치에서 3차원 영상의 표시 품질을 저하시키는 요인이 된다.

반면, 상기 집중 구조의 배향 방향을 가지는 경우, 상기 프린지 필드가 발생되는 상기 화소 영역의 가장자리와 반대인 방향인 중앙 측으로 액정이 배향되므로 상기 프린지 필드에 의해 넘어지는 액정과 충돌이 발생하지 않는다. 상기 집중 구조는 상기 프린지 필드에 의해 초기 액정 배향이 틀어지지 않으므로 목표 위치로 배열하는 시간이 빨라진다. 도 14c에 도시된 바와 같이, 상기 집중 구조의 경우 액정의 초기 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시예에 따른 집중 구조는 3차원 영상 표시 장치와 같은 고주파 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 16a 내지 16c는 비교예 및 실시예에 따른 표시 패널의 불순물 이동 방향을 설명하는 개념도이다.

도 16a는 액정의 방향자가 넘어지는 방향에 따른 불순물의 이동 방향을 설명하는 개념도이다. 도 16b는 비교예에 따른 순환 구조시 불순물의 이동성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 16c는 실시예에 따른 집중 구조시 불순물의 이동성을 설명하기 위한 개념도이다.

도 16a를 참조하면, 상기 액정의 방향자가 넘어지는 방향과 반대되는 방향으로 불순물은 이동한다. 상기 불순물은 전압 편차가 큰 블랙 영상과 화이트 영상의 경계 영역에 축적되어 선잔상을 야기한다.

도 16b를 참조하면, 상기 순환 구조의 액정 표시 패널은 화소 영역의 가장자리를 따라서 순환 방향으로 액정의 방향자가 넘어진다. 이에 따라서 액정의 방향자가 넘어지는 방향과 반대로 이동하는 불순물은 상기 순환 방향과 반대인 역순환 방향으로 이동하게 된다. 전체적인 액정 표시 패널에서 보면, 상기 불순물은 화소 영역들 사이에서 자유롭게 이동할 수 있다. 따라서 상기 순환 구조의 액정 표시 패널에서 상기 불순물은 블랙 영상과 화이트 영상의 경계 영역으로 이동이 자유로우므로 선잔상에 취약한 특성을 가진다.

반면, 도 16c를 참조하면, 상기 집중 구조의 액정 표시 패널은 화소 영역의 중심으로 액정의 방향자가 넘어진다. 이에 따라 액정의 방향자가 넘어지는 방향과 반대로 이동하는 불순물 역시 인접한 화소 영역들 경계 영역의 임의의 한 점으로 모두 모인다. 전체적인 액정 표시 패널에서 보면, 상기 불순물은 다수의 점들로 집중한다. 따라서 상기 집중 구조의 액정 표시 패널에서, 상기 불순물은 블랙 영상과 화이트 영상의 경계 영역으로 이동하는 것이 제한되므로 선잔상을 막을 수 있다.

도 17a 및 도 17b는 비교예 및 실시예에 따른 표시 패널의 투과율을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 17a 및 도 17b를 참조하면, 상기 화소 영역은 인접한 화소 영역간의 전위차에 의해 앞서 설명된 바와 같이, 가장자리에 프린지 필드가 형성된다.

상기 순환 구조의 경우 상기 프린지 필드에 의한 액정 충돌이 발생하여 상기 화소 영역의 가장자리에서 액정이 원하는 목표 위치로 배열되지 않을 수 있다. 이에 따라 상기 화소 영역의 가장자리에 검은 띠 형상의 텍스쳐(texture)가 발생한다. 상기 텍스쳐는 상기 화소 영역의 투과율을 저하시키는 요인이 된다.

반면 상기 집중 구조의 경우 상기 프린지 필드에 의한 액정 충돌이 발생하지 않으므로 상대적으로 텍스쳐가 개선될 수 있다.

시뮬레이션 결과에 따르면, 상기 순환 구조의 투과도는 약 0.24711 이었고 상기 집중 구조의 투과도는 약 0.2456 이었다. 상기 순환 구조에 비해 상기 집중 구조의 투과도가 약 0.6% 향상되었다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 집중 구조의 배향 방향을 갖는 액정 표시 패널은 액정 응답 속도 개선, 선잔상 개선 및 투과율 개선 등의 효과를 가질 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 제1 표시 기판 200 : 제2 표시 기판
300 : 액정층 170, 670 : 제1 배향막
270 : 제2 배향막 510 : 기판 이송부
520 : 광원부 530 : 마스크부
531 : 마스크 532 : 마스크 이동부
540 : 변위 계측부 541 : 레이저 변위기
542 : 카메라 547 : 경사 카메라
550 : 시스템 제어부 500 : 노광 장치

Claims

고분자막이 형성된 기판과 마스크를 기준 갭 만큼 이격되도록 정렬하는 단계;
상기 마스크의 투과부와 차단부의 경계선이 연장된 방향과 수직한 방향으로 광을 조사하는 단계;
상기 고분자막의 표면에 상기 광의 입사 방향측으로 기울어진 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 형성하는 단계;
상기 기판과 상기 기판 상에 배치된 상기 마스크의 위치를 실시간으로 측정하는 단계; 및
측정된 상기 기판과 상기 마스크의 위치에 기초하여 상기 마스크를 상기 기판에 대한 목표 위치로 이동시키는 단계를 포함하는 광 배향 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판과 상기 마스크를 상기 기준 갭 만큼 이격되도록 정렬하는 단계는,
상기 기판과 상기 마스크 사이의 갭에 따른 상기 기판과 상기 마스크의 옵셋값을 산출하는 단계; 및
상기 옵셋값을 이용하여 상기 마스크를 이동시키는 단계를 포함하는 광 배향 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판의 이송 방향은 상기 마스크의 상기 투과부와 상기 차단부의 경계선이 연장된 상기 연장 방향과 동일한 것을 특징으로 하는 광 배향 방법.
제1항에 있어서, 상기 위치를 실시간으로 측정하는 단계는,
상기 기판의 상단 높이와 상기 마스크의 하단 높이를 측정하는 단계; 및
상기 기판의 이송 방향과 수직한 방향에서 상기 마스크 상에 배치된 기준 라인과 상기 기판 상에 배치된 정렬 라인을 촬상하는 단계를 포함하는 광 배향 방법.
제4항에 있어서, 상기 마스크를 상기 기판에 대한 목표 위치로 이동시키는 단계는,
측정된 상기 높이에 기초하여 상기 마스크와 상기 기판 사이의 갭이 상기 기준 갭이 되도록 상기 마스크를 이동시키는 단계; 및
상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치가 목표치만큼 이격되도록 상기 마스크를 이동시키는 단계를 포함하는 광 배향 방법.
제1항에 있어서, 상기 위치를 실시간으로 측정하는 단계는
상기 광의 조사 방향과 평행한 방향에서 상기 마스크 상에 배치된 기준 라인과 상기 기판 상에 배치된 정렬 라인을 촬상하는 것을 특징으로 하는 광 배향 방법.
제6항에 있어서, 상기 마스크를 상기 기판에 대한 목표 위치로 이동시키는 단계는,
상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치이 동일 선상에 위치하도록 상기 마스크를 이동시키는 것을 특징으로 하는 광 배향 방법.
제1항에 있어서, 상기 마스크는 상기 기판과의 정렬을 위한 기준 라인을 포함하는 정렬 패턴과, 상기 정렬 패턴에 대해 상기 기판의 이송 방향으로 이격된 상기 투과부와 상기 차단부를 포함하는 노광 패턴을 포함하며,
상기 마스크는 상기 정렬 패턴과 상기 노광 패턴 간의 이격 거리에 대응하는 시간을 주기로 위치가 이동되는 것을 특징으로 하는 광 배향 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판은 화소 영역을 포함하고, 상기 화소 영역은 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들을 포함하고,
상기 선경사 방향을 갖는 고분자 사슬을 형성하는 단계는
제1 마스크를 이용하여 제1 열의 서브 영역에 행 방향과 평행하고 상기 제1 열 측을 향하는 방향의 광을 조사하여 제1 선경사 방향을 갖는 제1 고분자 사슬을 형성하는 단계; 및
제2 마스크를 이용하여 상기 제2 열의 서브 영역에 상기 행 방향과 평행하고 상기 제2 열 측을 향하는 광을 조사하여 제2 선경사 방향을 갖는 제2 고분자 사슬을 형성하는 단계를 포함하는 광 배향 방법.
제9항에 있어서, 상기 선경사 방향을 형성하는 단계는
제3 마스크를 이용하여 제1 행의 상기 제1 고분자 사슬이 형성된 제1 서브 영역 및 상기 제2 고분자 사슬이 형성된 제2 서브 영역에, 열 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 광을 조사하여 상기 제1 고분자 사슬 및 상기 제2 고분자 사슬을 상기 매트릭스의 중앙 측으로 회전시키는 단계; 및
제4 마스크를 이용하여 상기 제2 행의 상기 제1 고분자 사슬이 형성된 제3 서브 영역 및 상기 제2 고분자 사슬이 형성된 제4 서브 영역에, 상기 열 방향과 평행하고 상기 제2 행 측을 향하는 광을 조사하여 상기 제1 고분자 사슬 및 상기 제2 고분자 사슬을 상기 매트릭스의 중앙 측으로 회전시키는 단계를 포함하는 광 배향 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판은 화소 영역을 포함하고, 상기 화소 영역은 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들을 포함하고,
상기 선경사 방향을 형성하는 단계는
제1 마스크를 이용하여 제1 행의 서브 영역에 열 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 제1 선경사 방향을 갖는 제1 고분자 사슬을 형성하는 단계; 및
제2 마스크를 이용하여 상기 제2 행의 서브 영역에 상기 열 방향과 평행하고 상기 제2 행 측을 향하는 제2 선경사 방향을 갖는 제2 고분자 사슬을 형성하는 단계를 포함하는 광 배향 방법.
피처리 기판을 제1 방향으로 이송하는 기판 이송부;
기준 라인을 포함하는 정렬 패턴 및 투과부와 차단부를 포함하는 노광 패턴을 포함하고, 상기 투과부와 상기 차단부의 경계선은 상기 제1 방향으로 연장된 마스크;
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향의 광을 상기 마스크에 조사하는 광원부; 및
상기 기판 및 상기 마스크의 위치를 실시간으로 측정하는 변위 계측부; 및
측정된 상기 기판과 상기 마스크의 위치에 기초하여 상기 마스크의 위치를 이동시키는 시스템 제어부를 포함하는 노광 장치.
제12항에 있어서, 상기 시스템 제어부는
상기 기판과 상기 마스크 사이의 갭에 따른 상기 마스크와 상기 기판의 옵셋값을 산출하고, 상기 옵셋값을 이용하여 상기 마스크를 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제12항에 있어서, 상기 변위 계측부는
레이저를 이용하여 상기 기판의 상단 높이 및 상기 마스크의 하단 높이를 측정하는 레이저 변위기; 및
상기 제1 및 제2 방향과 직교하는 제3 방향에서 상기 기판 상의 신호 라인과 상기 마스크의 기준 라인을 촬상하는 카메라를 포함하고,
상기 시스템 제어부는
측정된 상기 높이에 기초하여 상기 마스크와 상기 기판 사이의 갭이 상기 기준 갭이 되도록 상기 마스크를 이동하고, 상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치가 목표치만큼 이격되도록 상기 마스크를 이동하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제12항에 있어서, 상기 변위 계측부는
상기 광의 조사 방향과 평행한 방향에서 상기 마스크 상에 배치된 기준 라인과 상기 기판 상에 배치된 정렬 라인을 촬상하는 경사 카메라를 포함하고,
상기 시스템 제어부는 상기 촬상된 영상 신호에 포함된 상기 기준 라인의 위치와 상기 정렬 라인의 위치이 동일 선상에 위치하도록 상기 마스크를 이동하는 것을 특징으로 노광 장치.
화소 영역에 배치된 화소 전극; 및
상기 화소 영역은 매트릭스로 배열된 복수의 서브 영역들을 포함하고, 각 서브 영역 상에 배치된 액정의 방향자를 상기 매트릭스의 중앙 측으로 기울어지도록 초기 배향하는 배향막을 포함하는 액정 표시 패널.
제16항에 있어서, 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 제1 방향으로 연장된 게이트 라인, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자와 연결된 상기 화소 전극 및 상기 화소 전극 상에 배치된 제1 배향막을 포함하는 제1 표시 기판; 및
상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판 상에 배치된 제2 배향막을 포함하는 제2 표시 기판을 포함하는 액정 표시 패널.
제17항에 있어서, 상기 제1 배향막의 제1 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열과 인접한 제2 열 측을 향하는 제1 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열 측을 향하는 제2 선경사 방향을 가지며,
상기 제2 배향막의 제1 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행과 인접한 제2 행 측을 향하는 제3 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 제4 선경사 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
제17항에 있어서, 상기 제1 배향막의 제1 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행과 인접한 제2 행 측을 향하는 제1 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 행의 서브 영역은 상기 제2 방향과 평행하고 상기 제1 행 측을 향하는 제2 선경사 방향을 가지며,
상기 제2 배향막의 제1 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열과 인접한 제2 열 측을 향하는 제3 선경사 방향을 갖고, 상기 제2 열의 서브 영역은 상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 열 측을 향하는 제4 선경사 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
제17항에 있어서, 상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막 중 하나의 상기 서브 영역들은 상기 제1 및 제2 방향들을 벡터적으로 합한 방향과 평행하고 상기 매트릭스의 중앙 측으로 향하는 복수의 선경사 방향들을 가지며,
상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막 중 다른 하나는 수직 배향 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.