배향막 형성 방법, 그를 이용하여 제조된 컬러 필터 기판및 박막 트랜지스터 기판 document_id A220623029565

본 발명은 액정 표시장치의 제조에 관한 것으로, 보다 구체적으로 액정 표시장치의 액정층을 이루는 액정 분자들을 규제하기 위한 배향막 형성 방법, 그를 이용하여 제조된 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판에 관한 것이다. 정보화 사회의 발전에 부응하여 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 이 중 액정 표시장치는 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능하여 다양한 분야에 널리 활용되고 있다. 액정 표시장치는 액정층을 이루는 액정 분자들의 전기 광학 특성을 이용하여 화상을 표시하는 장치이다. 이를 위해, 액정 표시장치는 액정 패널, 백라이트 유닛 및 구동회로 유닛을 포함한다. 액정 패널은 화상을 표시하며, 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판을 포함한다. 컬러 필터 기판은 색을 표현하며, 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 절연 기판 상에 박막으로 형성된 컬러 필터 어레이를 포함한다. 박막 트랜지스터 기판은 액정층에 전압을 인가하며, 유리나 플라스틱 등과 같은 재질의 투명한 다른 절연 기판 상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극을 포함한다. 백라이트 유닛은 액정 패널의 배면에 위치하여 액정 패널에 광을 제공한다. 구동회로 유닛은 액정 패널을 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하며, 생성된 구동 전압들을 자신과 접속된 액정 패널에 공급한다. 상기의 구성을 가지는 종래의 액정 표시장치는 크게 기판 제조 공정, 셀 제조 공정 및 모듈 제조 공정을 통해 제조된다. 여기서, 기판 제조 공정이란 세정된 절연 기판을 이용한 컬러 필터 기판을 제조하는 공정 및 세정된 다른 절연 기판을 이용한 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 공정을 말한다. 또한, 셀 제조 공정이란 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 각각에 배향막을 형성한 후, 상기 배향막을 러빙한 다음, 상기 두 기판 사이에 액정층을 형성한 후, 상기 두 기판을 합착하여 액정 패널을 제조하는 공정을 말한다. 그리고, 모듈 제조 공정이란 액정 패널의 패드부에 구동회로 유닛을 부착한 후, 구동회로 유닛이 부착된 액정 패널을 백라이트 유닛과 조립하는 공정을 말한다. 상술한 바와 같이, 상기 셀 제조 공정 중 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 각각에 배향막을 형성한 후, 상기 배향막을 러빙한다. 이는 배향막을 일정 방향으로 배향시킴으로써 액정 분자들이 일정한 방향성을 갖도록 규제하기 위함이다. 러빙 공정은 배향막의 배향 처리가 용이하여 대량 생산에 적합할 뿐만 아니라 안정된 배향을 할 수 있다라는 장점이 있다. 그러나, 러빙 공정은 러빙 포를 배향막에 직접 접촉시키는 공정이므로 러빙 포 이물에 의한 이물성 불량, 정전기 불량 등 많은 불량을 야기시킬 수 있다. 이 때문에, 배향막의 배향을 비접촉식으로 하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 배향막의 배향을 비접촉식으로 하는 방법의 대표적인 예로는 이온빔을 조사하여 배향막을 배향하는 방법이 있다. 이온빔은 상술한 바와 같이, 비접촉식으로 진행하므로 러빙 공정처럼 이물성 불량 및 정전기 불량 등이 발생하지 않는다라는 장점이 있다. 그러나, 종래 이온빔을 조사하여 배향막을 배향하는 방법은 낮은 에너지를 갖는 이온빔을 사용하기 때문에 배향막이 낮은 앵커링(anchoring) 에너지를 갖게 될 수 있다라는 문제점이 있다. 이 때문에, 종래의 액정 표시장치에서 액정 분자들은 느린 응답 속도를 갖게될 수 있다라는 문제점이 있다. 이는 결국, 액정 표시장치에서 잔상 등과 같은 불량으로 인지될 수 있다.