(57)【要約】【課題】  非接触方式で配向膜を形成するための形成方法及びこれを具現するための装置を提供する。【解決手段】  液晶表示セルの表面に非接触方式で液晶を配向させるために、原子間二重結合構造を含む薄膜に向かって加速された原子ビームを走査照射して前記薄膜に形成された前記二重結合構造を単一結合構造及びラジカル状態に変更して前記薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する段階と、前記液晶配向用極性構造を保持するために前記薄膜の表面に極性保持物質を結合させる段階を含むことを特徴とする配向膜形成方法。【選択図】    図１１
2004310037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示セルの表面に非接触方式で液晶を配向させるために、原子間二重結合構造を含む薄膜に向かって加速された原子ビームを照射して前記薄膜に形成された前記二重結合構造を単一結合構造及びラジカル状態に変更して前記薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する段階と、
前記液晶配向用極性構造を保持するために前記薄膜の表面に極性保持物質を結合させる段階を含むことを特徴とする配向膜形成方法。
【請求項２】
前記極性保持物質を結合させる段階は前記液晶配向用極性構造が形成された前記薄膜の表面に純水を供給して前記薄膜の表面にＯＨラジカルを結合する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の配向膜形成方法。
【請求項３】
前記純水は水蒸気状態であることを特徴とする請求項２記載の配向膜形成方法。
【請求項４】
前記極性保持物質を結合させる段階は、
前記液晶配向用極性構造が形成された前記薄膜の表面に純水を供給する段階と、
純水が供給された薄膜に紫外線を照射して前記薄膜の表面に水素イオンを結合させる段階と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の配向膜形成方法。
【請求項５】
前記極性保持物質を結合させる段階は、
大気圧より低く減圧された減圧環境で窒素を窒素イオンで解離する段階と、
前記薄膜の表面に窒素イオンを供給して前記薄膜の表面に窒素気を結合する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の配向膜形成方法。
【請求項６】
前記窒素を窒素イオンに解離する段階では前記窒素を２５００Ｋ以上の温度で加熱することを特徴とする請求項５記載の配向膜形成方法。
【請求項７】
前記窒素を窒素イオンで解離する段階では前記窒素に前記窒素のイオン化電界より大きい電界を印加することを特徴とする請求項５記載の配向膜形成方法。
【請求項８】
前記極性保持物質を結合させる段階は、
真空状態で水素を水素イオンで解離する段階と、
前記薄膜の表面に水素イオンを供給して前記薄膜の表面に水素気を結合する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の配向膜形成方法。
【請求項９】
前記水素を水素イオンで解離する段階は前記水素を２５００Ｋ以上の温度で加熱することを特徴とする請求項８記載の非接触液晶配向方法。  
【請求項１０】
前記水素を前記水素イオンに解離する段階では前記水素のイオン化電界より大きい電界を印加することを特徴とする請求項８記載の配向膜形成方法。
【請求項１１】
前記液晶配向用極性構造を形成する段階は、
前記薄膜に対して第1照射角度で加速された第1イオンビームを形成する段階と、
前記第１イオンビームが前記薄膜に到達する前に、前記第１イオンビームを前記薄膜に対して第２照射角度を有し、断面形状が長方形状に変更された第２イオンビームを形成する段階と、
前記第２イオンビームを原子ビームに変更する段階と、
前記原子ビームが前記薄膜をスキャンニングするために前記原子ビーム及び前記薄膜を相対移動させる段階と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の配向膜形成方法。
【請求項１２】
前記第1イオンビームオンを形成する段階は、
ソースガスを提供する段階と、
前記ソースガスを解離してイオンを形成する段階と、
前記イオンを加速して第１イオンビームオンを形成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１１記載の配向膜形成方法。
【請求項１３】
前記ソースガスはアルゴンガスであることを特徴とする請求項１２記載の配向膜形成方法。
【請求項１４】
前記イオンは前記ソースガスを２５００Ｋ以上で加熱することで生成されることを特徴とする請求項１２記載の配向膜形成方法。
【請求項１５】
前記イオンは前記ソースガスにプラズマ電圧を印加することで生成されることを特徴とする請求項１２記載の配向膜形成方法。
【請求項１６】
前記第２イオンビームは前記第１イオンビームをイオンビーム放出口を通過させてフォーカシングすることで形成されることを特徴とする請求項１１記載の配向膜形成方法。
【請求項１７】
前記イオンビーム放出口は長方形の形状であることを特徴とする請求項１６記載の配向膜形成方法。
【請求項１８】
前記原子ビームは、
電子ビームを形成する段階と、
前記電子ビームを前記第２イオンビームに交差させる段階を通じて形成されることを特徴とする請求項１１記載の配向膜形成方法。
【請求項１９】
前記電子ビームは、
ダングステンフィラメントを加熱することで電子を放出させる段階と、
前記電子を前記第２イオンビームと実質的に垂直の方向に加速する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１８記載の配向膜形成方法。
【請求項２０】
前記電子は、前記ダングステンフィラメントと前記第２イオンビームを基準にして前記ダングステンフィラメントと対向する位置において電子と反対の極性が印加されて加速されることを特徴とする請求項１９記載の配向膜形成方法。
【請求項２１】
液晶表示セルの表面に非接触方式で液晶を配向するために、原子間二重結合構造を含む薄膜に向かって加速された原子ビームを照射して前記薄膜に形成された二重結合構造を単一結合構造及びラジカル状態に変更して前記薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する原子ビーム走査装置と、
前記液晶配向用極性構造を保持するために前記薄膜の表面に極性保持物質を結合させる極性保持装置と、
を含むことを特徴とする配向膜形成装置。
【請求項２２】
前記極性保持装置は、
極性保持チャンバと、
前記極性保持チャンバ内部に設置されて前記薄膜に純水を供給する純水供給モジュールと、
前記純水を噴射する純水噴射モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項２１記載の配向膜形成装置。
【請求項２３】
前記純水供給モジュールは、前記純水を加熱して水蒸気を発生させる純水加熱モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項２２記載の配向膜形成装置。
【請求項２４】
前記極性保持装置は、
極性保持チャンバと、
前記極性保持チャンバの内部において形成された薄膜の表面に純水を供給する純水供給モジュールと、
前記薄膜に塗布された純水に紫外線を照射する紫外線照射モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項２１記載の配向膜形成装置。
【請求項２５】
前記極性保持装置は、
真空状態を保持する極性保持チャンバと、
極性保持チャンバの内部に設置された極性保持物質供給モジュールと、
前記極性保持物質をイオンで解離する極性保持物質解離モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項２１記載の配向膜形成装置。
【請求項２６】
前記極性保持物質供給モジュールは、窒素ガスまたは水素ガスを前記極性保持チャンバ内部に供給することを特徴とする請求項２５記載の配向膜形成装置。
【請求項２７】
前記極性保持物質解離モジュールは、前記極性保持物質を加熱する加熱ユニットであることを特徴とする請求項２５記載の配向膜形成装置。
【請求項２８】
前記加熱ユニットは、２５００Ｋ以上で加熱されたダングステンフィラメントであることを特徴とする請求項２７記載の配向膜形成装置。
【請求項２９】
前記原子ビーム走査装置は、
前記薄膜に対向するように加速された第1イオンビームを形成する第１イオンビーム発生ユニットと、
前記第１イオンビーム発生ユニットから放出された前記第１イオンビームが前記薄膜に到達する前に前記第１イオンビームを前記薄膜に対して第１照射角度を有し、その断面形状が長方形状に変更された第２イオンビームを発生させる第２イオンビーム発生ユニットと、
前記第２イオンビームを原子ビームに変更する原子ビーム形成ユニットと、
前記原子ビームをスキャンニングするために前記原子ビーム及び前記薄膜を相対移動させる移動ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項２１記載の配向膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、特に、液晶表示装置製造において必要とされる全体製造時間は減少させ、液晶表示装置の数率は増加させる液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は他の種類の表示装置に比べて重さ及び体積が相対的に少ない長所を有する。しかし、液晶表示装置は重さ及び体積を減少させるために非常に複雑な製造工程を必要とする。
従来の方法では、液晶表示装置を製造するための第１工程は、第１母基板にＴＦＴ（Thin Film Transistor）ユニットセル（ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）及び第２母基板にカラーフィルターユニットセル（ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ  ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）を製造する工程が含まれる。第１工程は、「特許文献１ ：表示装置の製造方法」に詳しく開示されている。
【０００３】
液晶表示装置を製造するための第２工程は、第１母基板に形成されたＴＦＴユニットセル及び第２母基板に形成されたカラーフィルターユニットセルに液晶を配向（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）するラビング工程（ｒｕｂｂｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を含む。第２工程は、「特許文献２：配向装置、液晶表示装置用基板」に液晶を配向するためのラビング布、液晶表示装置製造方法に詳しく開示されている。ラビング工程はラビングローラ（ｒｕｂｂｉｎｇ  ｒｏｌｌｅｒ）にパイル（ｐｉｌｅ）が植設されたラビング布を配向膜に密着させて回転させる。これによって、配向膜の表面には液晶をプリチルト（ｐｒｅ-ｔｉｌｔ）させるための配向溝（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｇｒｏｏｖｅ）が形成される。
【０００４】
液晶表示装置を製造するための第３工程は、特許文献１に開示されている。第３工程は、ＴＦＴユニットセルが形成された第１母基板及びカラーフィルターユニットセルが形成された第２母基板をアセンブリ(ａｓｓｅｍｂｌｙ)するアセンブリ工程を含む。この時、アセンブリされた第１母基板及び第２母基板は  “組立基板”と称し、アセンブリされたＴＦＴユニットセル及びカラーフィルターユニットセルは、一般的に“ＬＣＤユニットセル（ＬＣＤ  ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）と称する。
【０００５】
液晶表示装置を製造するための第４の工程は、特許文献１に開示されている。第４工程は組立基板からＬＣＤユニットセルを切断して分離する個別化工程を含む。組立基板から分離されたＬＣＤユニットセルはＬＣＤパネル（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌ）であると称する。
液晶表示装置を製造するための第５工程は、組立基板から個別化されたＬＣＤパネルにテスト駆行動信号を印加して，ＬＣＤパネルを検査する検査工程を含む。
【０００６】
液晶表示装置を製造するための第６工程は良品ＬＣＤパネルのＴＦＴユニットセル及びカラーフィルターユニットセルの間に形成されたセルギャップ（ｃｅｌｌ  ｇａｐ）に液晶を供給する液晶工程及びセルギャップを調節するセルギャップ調節工程を含む。
液晶表示装置を製造するための第７の工程は，ＬＣＤパネルに偏光板を取り付けする偏光板取付工程及びＬＣＤパネルに駆動モジュール（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｍｏｄｕｌｅ）を設置するモジュール工程を含む。駆動モジュールの設置されたＬＣＤパネルはＬＣＤパネルアセンブリ（ＬＣＤ  ｐａｎｅｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）と称する。
【０００７】
従来、液晶表示装置製造工程においては、第１工程から第７工程の順序を保持しながら各工程での工程不良及び工程誤謬を見つけ出し、改善する工程を繰り返して発展してきた。
しかし、従来の液晶表示装置を製造する工程はいくつかの欠陥を有している。代表的な問題点としては、第１工程ないし第３工程における工程進行速度と第４工程ないし第７工程における工程進行速度がお互いに違うことである。一般的に第１工程ないし第３工程においての進行速度が第４工程ないし第７工程の工程速度より速い。
【０００８】
例えば、ＴＦＴユニットセル製造工程、カラーフィルターユニットセル製造工程、組立基板を形成する工程の進行速度は切断工程、検査工程、液晶注入工程、セルギャップ調節工程、モジュール工程を進行する進行速度より速い。
このようなことによって、第３工程を終了した組立基板は第４工程を進行するために一定の時間を待たざるを得ないことになる。工程待機時間が長くなればなるほど液晶表示装置の生産効率は減少される。
【０００９】
これを克服するためには、第４工程ないし第７工程を行う工程設備を多く増設させる方法がある。しかし、この方法は組立基板の工程待機時間を短縮させる反面、設備投資費用を大幅増加させるという問題点を発生させる。
従来の液晶表示装置を製造する方法における細部的な問題点は次のようである。
先ず、第１の問題点は液晶を配向するラビング工程を行う過程で生じる。従来のラビング工程では、配向膜にパイルが形成されたラビング布を擦ることによって液晶を配向するための配向溝（ａｌｉｇｎ  ｇｒｏｏｖｅ）を形成する。しかし、従来のラビング工程は配向溝が形成される過程で配向膜から多量の微細パーティクルが発生する問題点を有する。ラビング工程時に発生した微細なパーティクルは高い洗浄度を要求する薄膜製造設備での工程不良を誘発させる。
【００１０】
また、ラビング工程時に発生した微細パーティクルを取り除くためには洗浄工程を必ず実施すべきである。洗浄工程は配向膜に取り付いている微細パーティクルを化学溶液で取り除くためのケミカル洗浄，ケミカルを除去するための純水洗浄及び純水を乾かすための乾燥工程が含まれる。結局、洗浄工程が追加されることによって液晶表示装置の全体製造時間は大きく増加する。
【００１１】
また、従来のラビング工程では、ラビング布を周期的に交替もしくはクリーニングしなければならない。従って、配向膜工程を実施するラビングする設備は連続的に運転しにくいので生産効率が低くなる。
かつ、従来のラビング工程は、ラビング布に形成されたパイルを使って配向溝を形成するので配向膜に配向溝を形成した後、配向溝の不良可否を判断しにくい問題も有する。配向溝の不良可否は液晶表示装置が製造された後、信頼性テスト中にしか発見できない。配向溝の形成状態が不良な液晶表示装置は表示品質が低下され、商品としての値が落ちてしまう。
【００１２】
また、配向溝不良は再作業（ｒｅｗｏｒｋ）が殆んど不可能なことになり、生産数率を大幅に低下させることになる。
第２の問題点は、組立基板を製造した後発生する。組立基板を製造した後液晶を注入するために組立基板からＬＣＤユニットセルを分離して、ＬＣＤパネルを製作する過程が行われる。この過程でＬＣＤパネルに形成された信号入出力端子は大気中に露出される。信号入出力端子は大気中の酸素により酸化され、これによって厚さが薄い酸化皮膜（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｆｉｌｍ）が信号入出力端子の表面に形成される。高い抵抗を持つ酸化皮膜は信号入出力端子の電気的特徴を多く低下させ、ディスプレイ（ｄｉｓｐｌａｙ）表面品質に影響を与える。
【００１３】
第３の問題点はモジュール工程で生じる。液晶が注入されたＬＣＤパネルには、モジュール工程によって偏光板が取付けられる。この時、偏光板は組立基板から分離された各々のＬＣＤパネル毎に個別的に取付けられるので、偏光板取り付けに相当の時間が必要とされる。このような問題点を克服するためには、偏光板は組立基板のＬＣＤユニットセルに付着された後切断することができる。しかしながら、このような方法は組立基板を切断する前にＬＣＤユニットセルの良否を判別できない問題点が生じる。これにより、不良ＬＣＤユニットセルにも偏光板が取付けられて高価な偏光板が費やされる問題点を有することになる。
【特許文献１】米国特許６、３９１、１３７号明細書
【特許文献２】米国特許５、８７９、４７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の技術と課題は上記のようなことから着眼されたもので、本発明の目的は、液晶表示装置の製造工程を変更して液晶表示装置を製造することにおいて必要とされる全体工程時間を短縮させ、液晶表示装置の数率を高める液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような本発明の第１目的を具現するために、本発明は液晶表示セルに表面に非接触方式で液晶を配向させるために、原子間二重結合構造を含む薄膜に向かって加速された原子ビームを走査して薄膜に形成された二重結合構造を単一結合構造を有し、ラジカル状態に変更して薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する段階及び液晶配向用極性構造を保持するために薄膜の表面に極性保持物質を結合させる段階を含む配向膜形成方法を提供する。
【００１６】
また、本発明の第2目的を具現するために本発明は液晶表示セルの表面に非接触方式で液晶を配向するために、原子間二重結合構造を含む薄膜に向かって加速された原子ビームを走査して薄膜に形成された二重結合構造を単一結合構造及びラジカル状態に変更して薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する原子ビーム走査装置及び液晶配向用極性構造を保持するために薄膜の表面に極性保持物質を結合させる極性保持装置を含む配向膜形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、原子間二重結合構造を有する薄膜の表面に原子ビームを走査して薄膜を構成する原子間構造を単一結合構造及びラジカル状態に変更し、その単一結合構造及びラジカル状態にＯＨラジカル、水素気、または窒素気を結合させる。そして、液晶を配向するためのラジカル状態の液晶配向用の極性作用基は保持しながら原子が単一結合から二重結合に還元されることを防止して液晶配向用極性構造を永久的に保持することができるようにする。
【００１８】
本発明は少なくとも一つのＬＣＤユニットセルを有する組立基板及び組立基板に偏光板を付着した後、ＬＣＤユニットセルを組立基板から分離してＬＣＤパネルを製作し、ＬＣＤパネルに駆動モジュールを設置して液晶表示装置を製作して製造工程を大きく改善する効果を有する。
また本発明は、ＬＣＤユニットセルのＴＦＴユニットセル及びカラーフィルターユニットセルの上面に非接触方式で液晶を配向する。よって、従来のラビング工程によって液晶を配向する場合に比べて製造工程短縮及び配向特徴を大きく向上させる効果を持ち得る。
【００１９】
さらにまた本発明は、組立基板に形成されたＬＣＤユニットセルを個別化する前にＬＣＤユニットセルを非接触方法で検査して、偏光板製造工程で不良ＬＣＤユニットセルに偏光板が付着されないようにする効果を有する。
さらにまた本発明は、組立基板のＬＣＤユニットセルに偏光板を付着する過程を組立基板上で実施することによって、偏光板を取り付けることに掛かる時間を短縮させる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示した順序図である。
図１によると、液晶表示装置を製造するために、先ず、少なくとも一つのＴＦＴユニットセル（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）が第１母基板に形成され、少なくとも一つのカラーフィルターユニットセル（ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ  ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）が第２母基板に形成される(段階１００：Ｓ１００)。この時、第１母基板にＴＦＴユニットセルを形成する過程と第２母基板にカラーフィルターユニットセルを形成する過程は互い異なる経路を通じて遂行される。
【００２１】
図２は、図１の段階１００によって第１母基板及び第１母基板に形成されたＴＦＴユニットセル形成領域を示した概念図である。
図２によると、第１母基板（１０）は、例えば、１６００mm×１４００ｍｍの平面積を有する。弟１母基板（１０）は透明で高い耐熱性を有する材料で形成され、好ましくはグラス基板（ｇｌａｓｓ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）である。
【００２２】
ＴＦＴユニットセル形成領域（２０）は第１母基板に少なくとも一つが形成される。本実施例では第１母基板（１０）に６個のＴＦＴユニットセル形成領域（２０）が形成される。各ＴＦＴユニットセル形成領域（２０）の内部にはＴＦＴユニットセル（ＴＦＴｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ；３０）が形成される。
図３は、図２に図示されたＴＦＴユニットセル形成領域に形成されたＴＦＴユニットセルをなす画素電極及び薄膜トランジスター（ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を図示した概念図である。図４は、図３の薄膜トランジスター及び画素電極を示した断面図である。
【００２３】
図３若しくは図４によると、ＴＦＴユニットセル（３０）は薄膜トラジスタ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ；４０）、ゲートバスライン（ｇａｔｅ  ｂｕｓ  ｌｉｎｅ；５０）、データバスライン（ｄａｔａ  ｂｕｓ  ｌｉｎｅ；６０）及び画素電極（ｐｉｘｅｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ；７０）を含む。
ゲートバスライン（５０）は、ゲートライン（５２）及びゲート電極（４２）で構成される。データバスライン（ｄａｔａ  ｂｕｓ  ｌｉｎｅ；６０）は、データライン（６２）及びソース電極で構成される。
【００２４】
薄膜トランジスター４０は液晶表示装置の解像度が１０２４＊７６８の場合、ＴＦＴユニットセル形成領域２０の内部に１０２４＊７６８＊３個がマトリクス形状で形成される。各薄膜トランジスター４０はゲートバスライン５０から分岐されたゲート電極４２、ゲート絶縁膜４３、データバスライン６０から分岐されたソース電極４４、ドレーン電極４６及びチャンネル層４８で構成される。
【００２５】
画素電極７０は光透過率及び電気導電度に優れかつ透明な物質で製作される。望ましくは、画素電極７０はインジウム錫酸化膜物質またはインジウム亜鉛酸化膜物質から製作される。画素電極７０は１つの薄膜トランジスター４０毎に１つずつ形成され、薄膜トランジスター４０のドレーン電極４６に接続される。
図５は、本発明の実施例による第２の母基板及び第２の母基板に形成されたカラーフィルターユニットセル形成領域を示した概念図である。
【００２６】
第２の母基板８０は１６００ｍｍ＊１４００ｍｍのサイズを有する。望ましくは、第２の母基板８０は透明かつ高い耐熱性を有するガラス基板である。
カラーフィルターユニットセル形成領域９０は、第２の母基板８０に少なくとも１つが形成される。望ましくは、カラーフィルターユニットセル領域９０は第２の母基板８０に６つが形成される。カラーフィルターユニットセル１００は各カラーフィルターユニットセル形成領域９０毎に１つずつ形成される。
【００２７】
図６は、図５のカラーフィルターユニットセルの一部を切断した断面図である。
図５または図６を参照すると、カラーフィルターユニットセル１００はカラーフィルター１１０及び共通電極１２０で構成される。
カラーフィルター１１０は白色光のうちレッド波長の光だけを通過させるレッドカラーフィルター１１２、白色光のうちグリーン波長の光だけを通過させるグリーンカラーフィルター１１４及び白色光のうちブルー波長の光だけを通過させるブルーカラーフィルター１１６で構成される。レッドカラーフィルター１１２、グリーンカラーフィルター１１４及びブルーカラーフィルター１１６は図３に示したTFTユニットセル３０の画素電極７０と１対１に対応する位置に形成される。
【００２８】
共通電極１２０は光透過率が高く導電度の高い物質で製作される。望ましくは共通電極１２０はインジウム錫酸化膜物質またはインジウム亜鉛酸化膜物質で製作される。共通電極１２０はカラーフィルター１１０の上面に形成され、カラーフィルターユニットセル形成領域９０の全体に形成される。
また、図１参照すると、第１の母基板１０にＴＦＴユニットセル３０、第２の母基板８０にカラーフィルターユニットセル１００が形成された後、TFTユニットセル３０及びカラーフィルターユニットセル１００の表面には非接触方式に液晶を配向する過程が実施される(段階２００）。
【００２９】
ＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルターユニットセル１００の表面に非接触方式に液晶を配向することは、従来、配向膜に使用されたポリイミド薄膜及びラビング工程を通じて液晶を配向するときに発生する問題点を解決するためのものである。
ＴＦＴ基板ユニットセル３０を有する第１の母基板１０及びカラーフィルターユニットセル１００を有する第２の母基板８０は、重力方向に立てられた状態で自動搬送台車(Auto Guided Vehicle，AGV)または手動搬送台車によって液晶を配向するための後続工程へ移送される。
【００３０】
このとき、第１の母基板１０及び第２の母基板８０を垂直搬送する理由は、第１の母基板１０及び第２の母基板８０のサイズが次第に増して第１の母基板１０及び第２の母基板を移送する過程においての様々な問題点を解決するためである。
例えば、自動搬送台車または手動搬送台車が第１の母基板１０及び第２の母基板８０を重力方向に対して垂直方向である水平方向に搬送する場合、第１の母基板10及び第２の母基板８０は重力によって撓みが発生する。第１の母基板１０または第２の母基板８０に撓みが発生する場合、第１の母基板１０に形成されたＴＦＴユニットセル３０または第２の母基板８０に形成されたカラーフィルターユニットセル１００に形成されたパターンが崩れたり壊れたりする問題点を有する。
【００３１】
第１の母基板１０及び第２の母基板８０に形成されたパターンの崩れまたは壊れは垂直搬送によって解決される。これは第１の母基板１０及び第２の母基板８０を垂直搬送する場合、重力による第１の母基板１０及び第２の母基板８０の撓みを最小化することができるからである。
また、第１の母基板１０及び第２の母基板８０を垂直搬送する場合、クリーンルームの天井から床の方向にダウンフローする空気と第１の母基板１０及び第２の母基板８０との接触面積を縮小して、ダウンフローする空気による第１の母基板１０及び第２の母基板８０の汚染を大きく減少させることができる。
【００３２】
さらに、液晶表示装置を製造する設備の殆どは基板を垂直方向に立てて設備に固定させた後に基板を水平方法に寝かせて工程を進めるので、第１の母基板１０及び第２の母基板８０を垂直搬送する場合、設備においての工程時間をさらに短縮することができる。
以下、垂直搬送されたＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルターユニットセル１００に非接触方式に液晶を配向する方法及び装置を多数の実施例をもって説明する。
＜実施例１＞
図２に示されたＴＦＴユニットセル３０または図５に示されたカラーフィルタユニットセル１００に非接触方式で配向膜を形成するためには、特別に製作された薄膜及び薄膜を走査する原子ビームが必要である。
【００３３】
図７は、本発明の第１実施例による第１の母基板または第２の母基板の表面に形成された配向膜を示した断面図である。
図７を参照すると、配向膜１３０はＴＦＴユニットセル３０が形成される第１の母基板１０及びカラーフィルターユニットセル１００が形成される第２の母基板８０の表面に形成されたダイアモンドライクカーボン薄膜(Diamond-Like-Carbon  film、以下、ＤＬＣ：１３０)である。
【００３４】
配向膜としてＤＬＣ薄膜１３０を使用する理由は、ＤＬＣ薄膜１３０が炭素原子間二重結合構造を有するからである。外力によってＤＬＣ薄膜１３０の炭素二重結合構造が壊れて単一結合に変更される場合、単一結合された炭素原子は化学的、電気的に極性を有するラジカル状態になる。
このようにラジカル状態を有するＤＬＣ薄膜１３０に数μｍの厚さを有する液晶を配置すると、液晶はラジカル状態を有するＤＬＣ薄膜１３０によってセルフアライン(self-aligｎ)される。
【００３５】
これは液晶分子が結晶と液体の特性を両方とも持っており、電気的な力に対して一定の規則で配列する方向因子を有するからである。
本発明においては、原子ビームを用いてＤＬＣ薄膜１３０の表面にラジカルを形成する。このとき、最も問題となる部分は液晶のプリチルト角(pre-tilt angle)である。液晶のプリチルト角は液晶表示装置の視野角に多くの影響を及ぼす。例えば、液晶のプリチルト角が液晶表示装置で位置によって局部的に変更される場合、画面にムラが見えるディスプレイ不良が発生する。原子ビームでＤＬＣ薄膜１３０にラジカルを形成するとき、原子ビームとＤＬＣ薄膜１３０のなす角度が局部的に相異なる場合、液晶のプリチルト角は局部的に変更される。従って、原子ビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす走査角度はディスプレイの品質面で極めて重要である。
【００３６】
図８は、本発明の第１実施例による非接触液晶配向方法を示した順序図である。
図８を参照すると、非接触方式にＤＬＣ薄膜の表面に液晶を配向するためには、先ず所定の照射角度を有して加速された第１のイオンビームを形成する段階が遂行される(段階２０５）。
図９は、第１のイオンビームが発生する過程を順に示した図である。
【００３７】
図９を参照すると、第１のイオンビームが発生する過程(工程２０５）は改めてソースガスの供給を受ける過程(段階２０６）、ソースガスを解離してイオンを発生させる過程(段階２０７）及びイオンを加速する過程(段階２０８）で構成される。
ソースガスの供給を受ける過程(段階２０６）においてはアルゴンガスの供給を受ける。ソースガスを解離してイオンを発生する過程(段階２０７）にはソースガスにプラズマ電圧を印加する方法と２５００Ｋ以上の高温を用いる２つの方法が使用される。本発明においては望ましくはソースガスを２５００Ｋ以上の高温で解離する方法が使用される。ソースガスを解離してイオンを発生する過程(段階２０７）後には、ソースガスから解離されたイオンを指定した方向に加速させる過程(段階２０８）が遂行される。イオンを加速させる過程(段階２０８）は、イオンから所定距離に離隔されたところにイオンと反対極性を有する電圧を印加することによって具現できる。
【００３８】
例えば、ソースガスから解離されたイオンが（＋）極性を有するアルゴンイオンの場合は、（＋）極性を有するアルゴンイオンを十分に加速化するためにはＤＬＣ薄膜側には（-）極性が形成される。これによってアルゴンイオンはクーロン法則により（-）極性が形成されたＤＬＣ薄膜に向う方向に引かれて行く。なお、アルゴンイオンは（-）極性に近づくほど速く加速される。
【００３９】
このとき、第１のイオンビームは、マスクに形成されたスリット状の開口を通過することによってＤＬＣ薄膜に達することができる。第１のイオンビームは開口を通過することによってＤＬＣ薄膜に開口の形状と似た形で到達する。
しかしながら、このようにマスクを通じて第１のイオンビームをＤＬＣ薄膜に照射する方法の場合、第１のイオンビームをＤＬＣ薄膜に達するようにすることができるが、照射角度を精密に制御することは困難である。
【００４０】
このようなことによって、図８を参照すると、本発明においては望ましく第１のイオンビームを形成した後に第１のイオンビームを第２のイオンビームに変更する過程が実施される(段階２１０）。
第２のイオンビームは、第１のイオンビームの形状を電気的な方法及び物理的な方法で変更させたものである。第２のイオンビームは、第１のイオンビームの形状に関わらず幅よりも長さの長い長方形の帯状断面を有し、ＤＬＣ薄膜１３０に照射される。具体的には、第２のイオンビームの形状は、第１イオンビームがＤＬＣ薄膜１３０に向って照射される途中でその断面形状が長方形状に変更される。第２のイオンビームを形成するためには、入口は広く出口は長方形状を有する筒体を用いることが望ましい。
【００４１】
このとき、第２のイオンビームとＤＬＣ薄膜１３０とがなす角度は極めて重要である。これは液晶のプリチルト角が第２イオンビームとＤＬＣ薄膜がなす角度によって決められるからである。
第２のイオンビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす角度は０°〜９０°であることが好ましい。例えば、液晶がツイストネマチック液晶（Twist  Nematic  Liquid  Crystal、ＴＮ）の場合は、第２のイオンビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす角度は０°〜４５°である。反面、液晶が垂直配向モード液晶の場合は、第２のイオンビーム及びＤＬＣ薄膜１３０がなす角度は４５°〜９０°であり、望ましくは８０°〜９０°である。
【００４２】
図８を改めて参照すると、第２のイオンビームはＤＬＣ薄膜１３０に向う途中で原子ビームに変更される(段階２１５）。このとき、原子ビームが有する速度及び方向は第２イオンビームの有する速度及び方向と同一に保持される。
これを具現するためには、第２のイオンビームに含まれるイオンを中性状態であるソースガス状態に還元するために、第２のイオンビームの進行経路に多量の電子が供給される。第２のイオンビームは電気的に極めて不安定な状態なので、容易に結合して安定した中性状態の原子ビームに還元される。
【００４３】
このとき、原子ビームは第２のイオンビームと同じ断面形状を維持したまま、ＤＬＣ薄膜１３０に照射される。従って、原子ビームをＤＬＣ薄膜１３０の全体面積に走査するためには原子ビームをＤＬＣ薄膜１３０にスキャンニングする過程が遂行される(段階２２０）。
原子ビームでＤＬＣ薄膜を走査する過程は原子ビームを固定した状態でＤＬＣ薄膜１３０を移動する方法またはＤＬＣ薄膜１３０を固定した状態で原子ビームを移動する方法のいずれも用いることができる。
【００４４】
本発明においては２つの方法が用いられるが、望ましくはＤＬＣ薄膜を固定した状態で原子ビームをスキャンニングする方法が使用される。
図１０は、本発明の第１の実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。図１１は、図１０の第１のイオンビーム発生モジュール、第２のイオンビーム発生モジュール及び原子ビーム形成モジュールを示した概念図である。図１２は、図１０の非接触液晶配向装置及びＤＬＣ薄膜形成装置を一緒に示した概念図である。
【００４５】
図１０を参照すると、非接触液晶配向装置１４０は第１のイオンビーム発生モジュール１５０、第２のイオンビーム発生モジュール１６０、原子ビーム形成モジュール１７０、移送装置１８０を含む。
図１１を参照すると、第１のイオンビーム発生モジュール１５０は、第１のイオンビームハウジング１５２、ソースガス供給ユニット１５４、ソースガス解離ユニット１５６及びイオン加速ユニット１５８を含む。
【００４６】
第１のイオンビームハウジング１５２は、第１のイオンビームを形成するために外部に対して隔離された空間を提供する。第１のイオンビームハウジン１５２は、イオン発生領域、イオン加速領域に分けられる。
第１のイオンビームハウジング１５２のイオン発生領域にはソースガス供給ユニット１５４が連結される。ソースガス供給ユニット１５４は、ソースガス供給配管１５５を通して第１のイオンビームハウジング１５２の内部にアルゴンガスを供給する。アルゴンガスは原子量が大きく、加速された状態でＤＬＣ薄膜１３０の表面の炭素二重結合構造を壊すのに適している。
【００４７】
ソースガス解離ユニット１５６はイオン発生領域へ供給されたアルゴンガスを解離する。ソースガス解離ユニット１５６は極めて多様な構成を有することができる。
例えば、ソースガス解離ユニット１５６は、カソード電極、カソード電極に対向するアノード電極及びカソード電極とアノード電極に電源を供給する電源供給装置で構成してもよい。
【００４８】
具体的には、電源供給装置はカソード電極及びアノード電極にアルゴンガスを解離するに十分な電圧差を印加する。これによってアルゴンガスはカソード電極及びアノード電極の間で、アルゴ原子、電子及び中性子に解離される。
また、他の例を挙げると、ソースガス解離ユニット１５６は、電子を放出するタングステンフィラメント１５６a、タングステンフィラメント１５６aを加熱する第１の電源供給装置１５６ｂで構成し得る。タングステンフィラメント１５６aは、２５００Ｋ以上に加熱されながら多量の電子を放出する。グステンフィラメント１５６aから放出された電子は、アルゴンガスと衝突しながらアルゴンガスをアルゴン解離させる。
【００４９】
イオン加速ユニット１５８は、第１のイオンビームハウジング１５２のイオン加速領域に設けられる。イオン加速ユニット１５８は、ソースガス解離ユニット１５６で隔離されたイオンを加速させる。イオン加速ユニット１５８は、イオンをＤＬＣ薄膜１３０の表面と衝突させながらＤＬＣ薄膜１３０の表面の二重結合構造を壊すのに十分な速度に加速させる。
【００５０】
イオン加速ユニット１５８はメッシュ構造を有するイオン加速電極１５８a及びイオンと反対極性を有する電源を供給する第２の電源供給装置１５８ｂで構成される。 例えば、ソースガス隔離ユニット１５６によって第１のイオンビームハウジング１５２の内部に（＋）極性を有するイオンが生成されると、イオン加速ユニット１５８の第２の電源供給装置１５８ｂは、イオン加速電極１５８aに（-）極性を有する電源を印加する。イオンはクーロン法則の力によってイオン加速電極１５８aに向って移動される。このとき、イオン加速電極１５８aに印加される電源の強度によってイオンの速度が調節される。
【００５１】
このとき、イオン加速電極１５８aにあまりにも大きい電源が印加されると、イオンはＤＬＣ薄膜１３０の表面を貫いてイオン注入されてＤＬＣ薄膜１３０の表面を損傷させる。反面、イオン加速電極１５８aにあまりにも小さい電源が印加されると、イオンはＤＬＣ薄膜１３０の表面の二重結合構造を破壊することができない。従って、イオン加速電極１５８aに印加される電圧は、ＤＬＣ薄膜１３０の表面に注入されずにＤＬＣ薄膜１３０の表面の二重結合構造を壊すのに適した電圧である。
【００５２】
このような過程を通じて第１のイオンビーム発生モジュール１５０で発生した第１のイオンビームは、電気的な力によって十分に加速された状態で第２のイオンビーム発生モジュール１６０に印加される。
第２のイオンビーム発生モジュール１６０は、第２のイオンビームハウジング１６２、第２のイオンビーム発生体１６４及び第１のイオンビーム加速装置１６６及び第３の電源供給装置１６８で構成される。
【００５３】
第２のイオンビームハウジング１６２は絶縁体で製作され、漏斗形状を有する。第２のイオンビームハウジング１６２は、第１のイオンビームハウジング１５２と絶縁された状態に結合する。第２のイオンビームハウジング１６２には第２のイオンビーム発生体１６４が設けられる。第２のイオンビーム発生体１６４は第２のイオンビームハウジング１６２の内側に挟まる漏斗形状を有し、第１のイオンビームの入射される第１のイオンビーム流入口１６４a及び第２のイオンビームが放出される第２のイオンビーム放出口１６４ｂを含む。
【００５４】
第１のイオンビーム流入口１６４aは、第１のイオンビームが入射されるのに十分な断面積を有する。第１のイオンビーム流入口１６４aには第１のイオンビーム流入口を横たわるプレート形状を有する導電性材質で第１のイオンビーム加速装置１６６が設けられる。第１のイオンビーム加速装置１６６には、第１のイオンビームが出射されるのに十分な多孔が形成される。
【００５５】
第１のイオンビーム加速装置１６６には、第１のイオンビームと反対極性を有する電源が第３の電源供給装置１６８から印加される。第１のイオンビーム流入口１６４aに設けられた第１のイオンビーム加速装置１６６は、第１のイオンビームを再び加速させる役割を遂行する。
反面、第２のイオンビーム放出口１６４ｂは、幅は狭くて長さは長い長方形の形状を有する。従って、第１のイオンビームは第１のイオンビーム流入口１６４aを経て、第２のイオンビーム放出口１６４ｂに到達する。第１のイオンビームは、幅が狭く断面形状が長方形状の第２のイオンビーム放出口１６４ｂの形状によって長方形に変更、フォーカシングされ、第２のイオンビーム放出口１６４ｂからは長方形状の第２のイオンビームが放出される。
【００５６】
一方、原子ビーム形成モジュール１７０は、図１１に示すように原子ビーム発生領域に設けられる。具体的には原子ビーム形成モジュール１７０は第２のイオンビームハウジング１６２を介して設けられる。原子ビーム形成モジュール１７０は第２のイオンビームを原子ビームに変更させる。原子ビーム形成モジュール１７０は、電子を発生させる電子発生ユニット１７２及び電子を移動させる電子移動ユニット１７４で構成される。
【００５７】
電子発生ユニット１７２は、タングステンフィラメント１７２ａ及び第４の電源供給装置１７２ｂで構成される。第４の電源供給装置１７２ｂは、タングステンフィラメント１７２aを２５００Ｋ以上に加熱して自由電子を発生させるのに必要な電源を供給する。
電子移動ユニット１７４は、電子発生ユニット１７２と向き合うように設けられる。電子移動ユニット１７４は電子発生ユニット１７２から発生した自由電子を電気的な力で引寄せて移動させる。これを具現するために、電子移動ユニット１７４は自由電子と反対極性を有する電源を印加する第５の電源供給装置１７４a及び電極１７４ｂで構成される。
【００５８】
従って、電子発生ユニット（１７２）で発生した自由電子は電子移動ユニット（１７４）の方向へ一定の経路を保ちながら移動する。このとき、電子発生ユニット（１７２）から電子移動ユニットに移動する自由電子の経路は前述した第２イオンビームの経路と交差する。ここで、図１１に示すように自由電子が第２イオンビームと実質的に垂直の方向に加速されると好ましい。
【００５９】
、第２イオンビームは自由電子と交差しながら第２イオンビム及び自由電子は急速に結合する。従って、第２イオンビームを構成するイオンの最外角軌道から欠損された原子価電子（ｖａｌｅｎｃｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ）はすべて満たされ、第２イオンビームは電気的に安定した原子ビームへ還元される。即ち、第２イオンビームを構成するアルゴンイオンは、速度および方向を維持した状態で電気的に安定したアルゴン（Ａｒ）に還元される。この時、還元されたアルゴンは第２イオンビームと実施的に同じ速度および方向を有する。以下、第２イオンビームと実施的に同じ速度及び方向を有するソースガスを原子ビームと称する。
【００６０】
このような構成を有する原子ビーム形成モジュール（１７０）を通過しながら形成された原子ビームは、帯状または長方形状の断面を有し、ＤＬＣ薄膜１３０の一部分に照射される。従って、ＤＬＣ薄膜１３０の全体面積に原子ビームを照射するためには原子ビームまたはＤＬＣ薄膜１３０を移動しなければならない。
移送装置１８０は、相互結合された第１イオンビーム発生モジュール１５０と第２イオンビーム発生モジュール１６０及び原子ビームモジュール１７０を相対移動させる。
【００６１】
このような構成を持つ非接触液晶配向装置１４０で原子ビームとＤＬＣ薄膜１３０とが成す角度は０゜〜９０゜である。この時、ＤＬＣ薄膜（１３０）の上面に一定方向で並べられる液晶がツイストネマティク液晶の場合、原子ビームとＤＬＣ薄膜（１３０）が成す角度は０°〜４５°である。ＤＬＣ薄膜（１３０）の上面に一定方向で並べられる液晶が垂直配向モード液晶の場合、原子ビームとＤＬＣ薄膜（１３０）が成す角度は４５°〜９０°であり、８０°〜９０°が望ましい角度である。
【００６２】
一方、非接触液晶配向装置（１４０）は第１イオンビム−第２イオンビーム−原子ビームが形成される経路が少なくとも２つ以上で形成して、ＤＬＣ薄膜１３０により一定方向に並べられる液晶の種類によって原子ビーム及びＤＬＣ薄膜が成す角度を変更することも可能である。
以上、ダイヤモンドライクカーボン薄膜（ＤＬＣ薄膜）１３０に非接触方法で液晶を形成する方法及び装置についての説明である。
【００６３】
これについて、図１２に図示された実施例のようにＤＬＣ薄膜形成装置でＤＬＣ薄膜を母基板に形成した後、母基板を非接触液晶配向装置で移動して液晶を一定方向に並べるための工程をイン−ライン方式で進行するのが望ましい。
具体的に、非接触方式で液晶を一定方向に並べるためのＤＬＣ薄膜形成装置（１９０）は前述したＴＦＴユニットセル（３０）またはカラーフィルターユニットセル（１００）に非接触方式で液晶が配向されることを可能にする。この時、液晶を非接触方式で配向するためには原子間二重結合構造を有するＤＬＣ薄膜１３０を必要とする。
【００６４】
ＤＬＣ薄膜形成装置（１９０）はチャンバ（１９１）、第一母基板（１０）または第２母基板（８０）が定着される基板固定ユニット（１９２）、反応ガス供給モジュール（１９３）、真空ポンプ（１９４）及びプラズマ発生装置（１９５，１９６）を含む。
基板固定ユニット（１９２）はチャンバ（１９１）の内部に設置される。基板固定ユニット（１９２）の上面にはＴＦＴユニットセル（３０）が形成された第１母基板（１０）またはカラーフィルターユニットセル（１００）が形成された第２母基板（８０）が移送されて定着される。
【００６５】
反応ガス供給モジュール（１９３）はチャンバ（１９１）内部にヘリウムガス（Ｈｅ）またはアルゴンガス（Ａｒ）、水素ガス（Ｈ2）、メタン（ＣＨ4）またはアセチレン（Ｃ2Ｈ2）を供給する役割を果たす。
真空ポンプ（１９４）はチャンバ（１９１）の内部を約６０Ｔｏｒｒぐらいに過ぎない高真空圧が形成されるようにする。これによって反応ガス以外の不純物またはガスはＤＬＣ薄膜を形成する工程に寄与することができなくなる。
【００６６】
プラズマ形成装置（１９５，１９６）はチャンバ（１９１）の内部へ供給された反応ガスが化学気相反応して、ＤＬＣが生成されるようにする。プラズマ形成装置（１９５，１９６）はヘリウムまたはアルゴンガスをイオン化するのに十分な電圧差を発生させるカソード電極（１９５）とアノード電極（１９６）と電源供給装置（１９６）と、で構成される。
【００６７】
このような構成を有するＤＬＣ薄膜形成装置（１９０）及び非接触液晶配向装置（１４０）は直接連結することができる。
反面、図１２に図示されたようにＤＬＣ薄膜形成装置（１９０）及び非接触液晶配向装置（１４０）は第1母基板（１０）及び第2母基板（８０）が臨時的に待機するロードラックチャンバ（２００）によって間接的に連結しても良い。
【００６８】
図１２に示されたようにＤＬＣ薄膜形成装置１９０、ロードラックチャンバ２００及び非接触液晶配向装置１４０をイン-ライン方式で設置する場合、液晶配向工程を実施するのに必要とされる工程時間を大きく短縮させることができる。また、第１母基板１０または第２母基板８０が大気中で汚染原に汚染されることも最小化することができる。
本実施例によると、母基板にＤＬＣ薄膜をが形成し、非接触方式でＤＬＣ薄膜の表面に原子ビームを照射し、原子ビームによってＤＬＣ薄膜の炭素二重結合構造を炭素単一結合構造に変更して
液晶非接触方式で配向膜を形成することができる。
【００６９】
＜実施例２＞
図１３は本発明の第２実施例によって非接触方式で配向膜を形成する方法を示した順序図である。
図２に図示されたＴＦＴユニットセル３０が形成された第１母基板１０または図５に図示されたカラーフィルターユニットセル１００が形成された第２母基板８０の表面に原子間二重結合構造を含む薄膜を形成する過程が先行される。ここで、薄膜は化学気相蒸着によって形成されたＤＬＣ薄膜である。
【００７０】
図１３を参照すると、非接触方式でＤＬＣ薄膜を配向膜にするために、まず、実施例１で説明したように、ＤＬＣ薄膜の表面に加速された原子ビームを衝突させる（段階２２５）。
図１４は本発明の第２実施例によってＤＬＣ薄膜の表面に液晶を一定方向に並べる構造を形成する過程が図示された順序図である。
【００７１】
図１４を参照すると、まず、ＤＬＣ薄膜から所定の距離離隔されたところよりＤＬＣ薄膜に向かって加速された第１イオンビームが形成される。
続いて、第１イオンビームはＤＬＣ薄膜に向かう過程で、その断面が長方形状の第２イオンビームに変化する（段階２２７）。この時、第２イオンビームは第１イオンビームと速度が類似であり、第２イオンビームの照射の方向はＤＬＣ薄膜に対して０°〜４５°、８０°〜９０°を有する。
【００７２】
第２イオンビームは、ＤＬＣ薄膜に向かう過程で第２イオンビームと交差される方向に照射された電子ビームによって再び原子ビームに変化する（段階２２８）。ここで、原子ビームは第２イオンビームと速度及び方向が類似である。
原子ビームはそのままＤＬＣ薄膜の表面に到達して衝突し、原子ビームはＤＬＣ薄膜の表面に沿ってスキャンニング（照射）される（段階２２９）。
【００７３】
ＤＬＣの薄膜に衝突した原子ビームはＤＬＣ薄膜の表面を変化させる。具体的に、原子ビームはＤＬＣ薄膜をなす炭素原子の二重結合構造を破壊し、これによってＤＬＣ薄膜の表面には単一結合及びラジカルによって液晶を一定方向に並べる構造（液晶配向用極性構造）が形成される。ＤＬＣ薄膜の表面に形成された液晶配向用極性構造は人為的に形成されたので電気的に非常に不安定な状態を有する。このようなことから液晶配向用極性構造は時間が経過されるにつれて不安定の単一構造から安定的な二重結合構造の状態に還元される傾向を有する。
【００７４】
原子ビームによってＤＬＣ薄膜の表面に形成された単一構造が安定した二重構造に還元される場合、ＤＬＣ薄膜の表面に形成されていた液晶配向用極性構造はなくなる。このように液晶配向用極性構造がなくなる場合、液晶はプリチルト角が保持することができなくなる。勿論、液晶がプリチルト角を保持することができない場合、液晶表示装置によって所望する映像をディスプレイすることができなくなる。
【００７５】
従って、原子ビームと衝突する過程でＤＬＣ薄膜の表面に形成された液晶配向用極性構造は永久的に持続されるべきである。これを具現するために配向膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する過程以後に、液晶配向用極性構造を永久的に保持される過程を実施する（段階２３０）。
ＤＬＣ薄膜に形成した液晶配向用極性構造を保持させるために、液晶配向用極性構造を保持させるための物質を化学的に結合させることが望ましい。
【００７６】
図１５は本発明の第２実施例によって液晶配向用極性構造にＯＨラジカルを結合する過程を示した順序図である。
まず、液晶配向用極性構造を永久的に保持させるために、原子ビームによって形成されたＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造にＯＨラジカル（ＯＨ−）を結合し、炭素とＯＨラジカルとが結合したＣ−ＯＨ結合構造をＤＬＣ薄膜に形成する。
【００７７】
ＯＨラジカルをＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造に結合させるためにはまず、純水を約１００℃位に加熱して水蒸気状態にする過程が実施される（段階２３１）。次いで、液晶配向用極性構造が形成されたＤＬＣ薄膜の表面に、加熱した純水、すなわち水蒸気を噴射する（Ｓ２３２）。
この時、純水を加熱して水蒸気状態に形成する過程（段階２３１）は必ずしも必要ではないが、純水と液晶配向用極性構造の結合を活性化させるのに影響を及ばす。
【００７８】
純水に含まれたＯＨラジカル（ＯＨ−）が液晶配向用極性構造と結合される場合、ＤＬＣ薄膜の炭素原子は二重結合状態に戻れなくなって一重結合を保持する。そのため、電気的に不安定な状態、即ち液晶配向用極性構造をそのまま維持することができるようになる。
本実施例によると、原子ビームによってＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造にＯＨラジカルを結合させ、ＤＬＣ薄膜が電気的に中性状態に還元されることを防止することができる。
【００７９】
＜実施例３＞
図１６は本発明の第３実施例によって液晶配向用極性構造に水素気を結合する過程を示した順序図である。
水素気（Ｈ+）をＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造に結合するためにＤＬＣ薄膜の表面に純水を供給する過程が実施される（段階２３３）。
【００８０】
ＤＬＣ薄膜に純水が供給された後、水素イオンと炭素とを反応させてＤＬＣ薄膜表面にＣ−Ｈ結合を形成するために、純水が供給されたＤＬＣ薄膜に紫外線を照射する（Ｓ２３４）。
純水に紫外線が照射されると、純水は下記式（１）示す反応により水素イオンが発生する。
【００８１】
Ｈ2Ｏ  →  Ｈ+＋Ｏ-2                  ・・・（１）
紫外線によって解離された水素イオン（Ｈ+）は、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造と結合し、Ｃ−Ｈ結合構造を形成する。      
ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に水素気（Ｈ+）を結合させると、液晶配向用極性構造内の炭素原子は二重結合状態に戻れず一重結合を保持するから、電気的に不安定の状態即ち、液晶配向用極性構造がそのまま保持される。
【００８２】
本発明の実施例で、このような紫外線及び純水を利用して液晶配向用極性構造に水素イオンを結合させる方法は、低い温度で工程が実施できる長所を有する。
一方、液晶配向用極性構造に水素イオンＨ+を結合させるために、水素ガスを２５００Ｋ以上に加熱された領域を通過させることで水素を水素イオンＨ+に分離することができる。例えば、水素は高真空状態で２５００Ｋ以上に加熱された領域を通過することで水素イオンに解離され、高温によって熱分解された水素イオンは前述したように液晶配向用極性構造に結合されてＣ−Ｈ結合構造を形成する。
【００８３】
さらに、水素を水素イオンに変換するためには、大気圧よりも低い減圧環境で水素にイオン化電圧より高い電圧を印加して水素を水素イオンに変換することもできる。
＜実施例４＞
図１７は本発明の第４実施例によって液晶配向用極性構造に窒素イオンを結合する過程を示した順序図である。
【００８４】
まず、液晶配向用極性構造を永久的に保持させるために、原子ビームによって形成されたＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造には窒素イオン（Ｎ-）が結合される。
窒素イオンをＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造に結合するためにはまず、窒素を窒素イオンに変換する過程が実施される（段階２３５、段階２３６）。
窒素を窒素イオンに変換するためには、大気圧よりも低い減圧環境で窒素にイオン化電圧より高い電圧を印加して窒素を窒素イオン（Ｎ-）に変換する（段階２３６）。プラズマメカニズムによって窒素から得られた窒素イオンは、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に結合されて、ＤＬＣ薄膜にはＣ−Ｎ結合構造が形成される（段階２３７）。
【００８５】
液晶配向用極性構造に窒素イオン（Ｎ-）が結合される場合、液晶配向用極性構造の炭素原子は二重結合状態に戻れなくなり単一結合を保持するので、電気的に不安定の状態即ち、液晶配向用極性構造がそのまま保持される。
前述した実施例２〜実施例４では不安定な液晶配向用極性構造に例えば、ＯＨラジカル、水素イオン及び窒素イオンを結合させて液晶配向用極性構造を永久的に保持させる技術が説明されている。
【００８６】
＜実施例５＞
図１８は本発明の第５実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。
図１８を参照すると、非接触液晶配向装置２１０は原子ビーム走査装置２２０及び極性保持装置２４０で構成されている。
【００８７】
これに加えて、非接触液晶配向装置２１０は第１母基板１０または第２母基板８０にＤＬＣ薄膜を形成するＤＬＣ薄膜形成装置２３０をさらに含むことができる。
ＤＬＣ薄膜形成装置２３０はチャンバ２３１、第１母基板１０または第２母基板８０が安着される基板固定ユニット２３２、反応ガス供給モジュール２３３、真空ポンプ２３４及びプラズマ発生装置２３５、２３６を含む。
【００８８】
基板固定ユニット２３２はチャンバ２３１の内部に設置される。基板固定ユニット２３２の上面にはＴＦＴユニットセル３０が形成された第１母基板１０または母基板１０なたはカラーフィルターユニットセル１００が形成された第２母基板８０が載置される。
反応ガス供給モジュール２３３はチャンバ２３１内部にヘリウム（Ｈｅ）、アルゴンガス（Ａｒ）、水素ガス（Ｈ2）のようなプラズマガス及びメタン（ＣＨ4）またはアセチレンのようなソースガスを供給する役割をする。
【００８９】
真空ポンプ２３４はチャンバ２３１の内部を約６０Ｔｏｒｒ程度の高真空圧が形成されるようにする。これによって反応ガス以外の不純物はＤＬＣ薄膜を形成する工程に寄与できなくなる。
プラズマ形成装置２３５、２３６はチャンバ２３１の内部に供給された反応ガスが化学気相反応して、第１母基板１０または第２母基板８０にＤＬＣが生成されるようにする。プラズマ形成装置２３５、２３６はヘリウム、アルゴンガスまたは水素ガスをイオン化することにおいて充分な電圧差を発生させるカソード電極２３５及びアノード電極２３６及び電源供給装置２３７から構成される。
【００９０】
このような構成を有するＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０は直接連結されることができる。
反面、図１８に図示されたようにＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０は第１母基板１０及び第２母基板８０が臨時的に待機するロードラックチャンバ２４０によって間接的に連結できる。
【００９１】
図１８を参照すると、ＤＬＣ薄膜装置２３０、ロードラックチャンバ２４０原子ビーム走査装置２２０及び極性保持装置２４０をイン‐ライン方式で設置する場合、液晶配向工程を実施することに必要とされる工程時間を大きく短縮させることができ、第１母基板１０または第２母基板８０が大気中で汚染原に汚染されることも最小化することができる長所を有する。
【００９２】
ＤＬＣ薄膜形成装置２３０でＤＬＣ薄膜が形成された第１母基板１０または第２母基板８０は原子ビーム走査装置２２０にアンローディングされる。
第１母基板１０または第２母基板８０のローディングを受けた原子ビーム走査装置２２０は、炭素原子間二重結合構造を含むＤＬＣ薄膜の表面に原子ビームを照射する。ＤＬＣ薄膜の表面に衝突した原子ビームはＤＬＣ薄膜の表面に液晶配向用極性構造を形成する。
【００９３】
極性保持装置２４０はＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造が永久的に持続できるようにする。
図１８を参照すると、極性保持装置２４０は極性保持チャンバ２４１、純水供給モジュール２４２及び純水噴射モジュール２４３を含む。
極性保持チャンバ２４１は第１母基板１０または第２母基板８０に形成されたＤＬＣ薄膜に表面に形成された液晶配向用極性構造を保持させるための工程が行われる空間及び工程環境を提供する。
【００９４】
純水供給モジュール２４２は極性保持チャンバ２４１の外部から極性保持チャンバ２４１の内部に純水を供給する役割をする。この時、純水供給モジュール２４２は純水を水蒸気状態に作る純水加熱ユニット２４４をさらに含むことができる。
純水噴射モジュール２４３は純水または純水の水蒸気を第１母基板１０または第２母基板８０に均一に塗布されるように噴射する。純水噴射モジュール２４３は純水噴射ノズル２４３ａを含む。
【００９５】
純水供給モジュール２４２及び純水噴射ノズル２４３ａを通じて基板１０，８０に噴射された純水によって、ＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造にはＯＨラジカルＯＨ−が結合される。従って、ＤＬＣ薄膜にはＣ−ＯＨ結合が形成される。
液晶配向用極性構造にＯＨラジカルＯＨ−が結合されるによって液晶配向用極性構造の炭素が二重結合できなくなり、ＤＬＣ薄膜の液晶配向用極性構造は永久的に持続される。
【００９６】
＜実施例６＞
図１９は本発明の第６実施例による非接触液晶配向装置の概念図である。本実施例でＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０の構成及び作用は前述した実施例５と同様である。。
【００９７】
図１９を参照すると、極性保持装置２５０は実施例供給装置２６０及び紫外線照射装置２７０で構成される。
純水供給装置２６０は純水供給チャンバ２６１、純水供給モジュール２６２及び純水噴射モジュール２６３を含む。
純水供給チャンバ２６１は第１母基板１０または第２母基板８０  に形成されたＤＬＣ薄膜の表面に純水が供給される空間を提供する。
【００９８】
純水供給モジュール２６２は純水供給モジュール２６１の外部から純水供給チャンバ２６１の内部に純水を供給する役割をする。純水加熱ユニット２６４は純水供給モジュール２６２で供給された純水を約１００℃に加熱する。
純水噴射モジュール２６３は純水を第１母基板１０または第２母基板８０に均一に塗布されるように噴射する。純水噴射モジュール２６３は純水噴射ノズル２６３ａを含む。
【００９９】
紫外線照射装置２７０は紫外線照射チャンバ２７１及び紫外線照射モジュール２７２で構成される。紫外線照射モジュール２７２は紫外線照射チャンバ２７１の内部に設置される。紫外線照射モジュール２７２は純水が塗布されたＤＬＣ薄膜の表面に紫外線を照射する。紫外線ＤＬＣ薄膜の表面に走査された純水をＯ2-イオン及び水素イオンＨ+で解離させる。ここで、発生された水素イオン+はＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造と反応して結合する。
【０１００】
液晶配向用極性構造と水素イオンとが結合することによって液晶配向用極性構造の炭素は二重結合できなくなり、液晶配向用極性構造は永久的に持続される。
このように本実施例の非接触液晶配向装置は、純水及び紫外線を利用して約１００℃程度に比較的低い温度でＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造を保持させることができる長所を有する。
【０１０１】
＜実施例７＞
図２０は本発明の第７実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。本発明の実施例でＤＬＣ薄膜薄膜装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０の構成及び作用は前述した実施例５と同一であるため重複された説明は略することにする。
【０１０２】
図２０を参照すると、極性保持装置２８０は極性保持チャンバ２８１、水素供給モジュール２８３、水素解離モジュール２８５を含む。
極性保持チャンバ２８１は高真空状態、例えば、６０Ｔｏｒｒ以下の圧力状態を保持する。これを具現するために極性保持チャンバ２８１には真空ポンプ２８４が設置される。真空ポンプ２８４は極性保持チャンバ２８１を高真空状態に保持して極性保持物質を解離する過程で極性極性保持物質が大気中に含まれた他のガスと反応することを防止するためである。
【０１０３】
特に、極性保持物質が化学的に不安定な水素である場合、極性保持チャンバ２８１の内部を高真空状態にしなければならない。極性保持ち２８１には水素供給モジュール２８３が連結されて指定された流量で水素を供給する。
図２０を参照すると、水素供給モジュール２８３は水素を極性保持チャンバ２８１に供給する。
【０１０４】
水素解離モジュール２８５は水素を解離して水素イオンを生成する。水素解離モジュール２８５は減圧状態で水素を２５００Ｋ以上の高温に加熱される水素加熱部材２８７及び水素加熱部材２８７を加熱するのに必要とされる電源を供給する電源供給装置２８６で構成される。水素加熱部材２８７はダングステンフィラメントであり、ダングステンフィラメントはメッシュ（ｍｅｓｈ）形状を有する。２５００Ｋ以上に加熱された水素加熱部材２８７には水素が供給され、水素は水素加熱部材２８７によって水素気イオン及び電子に分離される。水素イオンはＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に結合されたＣ−Ｈ結合を形成する。
【０１０５】
液晶配向用極性構造に水素気Ｈ＋が結合されることで液晶配向用極性構造は炭素と結合することができなくなり、炭素原子は二重結合できなくなることによって液晶配向用極性構造は永久的に持続される。
＜実施例８＞
図２１は本発明の第８時による非接触液晶配向装置を示した概念図である。本実施例でＤＬＣ薄膜形成装置２３０及び原子ビーム走査装置２２０の構成及び作用は前述した実施例５と同一であるため略することにする。
【０１０６】
図２１を参照すると、極性保持装置２９０は極性保持チャンバ２９１、窒素供給モジュール２９３及び窒素解離モジュール２９５を含む。
極性保持チャンバ２９１には窒素供給モジュール２９３が連結されて指定された流量で窒素を供給する。窒素供給モジュール２９３は窒素を極性保持チャンバ２９１に供給する。窒素解離モジュール２９５は窒素を解離して窒素イオンを生成する。窒素を解離して窒素イオンを生成するために、極性保持チャンバ２９１の内部には窒素解離モジュール２９５が設置される。窒素解離モジュール２９５は、２５００Ｋ以上の高温で加熱される窒素加熱部材２９７及び窒素加熱部材２９７を加熱する電源を供給する電源供給装置２９６で構成される。窒素加熱部材２９７は望ましくダングステンフィラメントであり、ダングステンフィラメントはメッシュ形状を有する。２５００Ｋ以上に加熱された窒素加熱部材には窒素が供給される。窒素は窒素加熱部材２０７によって窒素イオン及び電子に分離される。窒素イオンはＤＬＣ薄膜に形成された液晶配向用極性構造に結合されてＣ−Ｎ結合を形成する。
【０１０７】
液晶配向用極性構造に窒素イオンＮ-が結合されるによって液晶配向用極性構造は炭素と結合することができなくなり、炭素原子は二重結合できなくなるによって液晶配向用極性構造は永久的に持続される。
前述した実施例１乃至実施例９では第１母基板に形成されたＴＦＴユニットセルまたは第２母基板に形成されたカラーフィルターユニットセルに非接触方式で液晶配向用極性構造を形成し、液晶配向用極性構造を保持する多数の実施例が説明されている。
【０１０８】
＜実施例９＞
以下で説明する実施例１０では原子ビームを形成する他の方法及び装置をより具体的に説明する。
図２２は本発明の第９実施例による原子ビーム形成方法を示した順序図である。
【０１０９】
図２２を参照すると、原子ビームを形成するためにはまず、イオンを発生させる過程が実施される（段階２３５）。
イオンはソースガスの解離によって生成される。そーすガスはアルゴンガスが使用される。アルゴンガスが使用される理由は大きく二つである。
第１に、アルゴンガスは他のガスと化学的に反応しにくい不活性ガスであり、第２に、アルゴンガスは他の不活性ガスの中でも原子量が大きく、ＤＬＣ薄膜により大きい衝撃量を加えて炭素原子間結合をたやすく割ることができるからである。
【０１１０】
ソースガスからイオンを得るためには二つの方法が使用される。第１の方法は、ソースガスにプラズマ電圧を印加してソースガスをイオン、電子及び中性子で解離する。第２の方法は、ソースガスを２５００Ｋ以上加熱してソースガスをイオン化する。
ソースガスからイオンが発生された後には、イオンを加速して第１イオンビームを形成する過程が実施される（段階２４０）。第１イオンビームを形成する過程はイオンを加速するためにはイオンが加速される第１方向にイオンを引き寄せ、加速させる第１大きさの第１電源を印加する過程をさらに含む。ここで、第１電源はイオンと反対極性を有する。また、第１イオンビームを形成する過程は第１イオンビームの断面が半径を有する円形または直方形状を有するように変更する過程をさらに含む。
【０１１１】
第１イオンビームが形成された後には第１形状を変更して第２イオンビームを形成する過程が実施される（段階２４５）。第２イオンビームを形成する過程は重要である。第２イオンビームによってＤＬＣ薄膜の配向膜としての品質が決定されるからである。第２イオンビームの断面はは直方形状を有する。この時、直方形状を有する第２イオンビームの幅、は液晶が一定方向に並ぶ間隔によって決定される。液晶が配向される間隔が狭くなるほど第２イオンビームの幅は狭くなる。この時、第２イオンビームは第１イオンビームをライン形態でフォーカシングして形成される。第２イオンビームは光と違って流れを有する。従って、第１イオンビームをレンズを通じてフォーカシングすることは不可能である。レンズで第２イオンビームをフォーカシングする場合、第１イオンビームはライン形態にフォーカシングするために第１イオンビームは入口が広く、出口は直方形のスリットの形状を有するハウジングを通過してフォーカシングする物理的な方法が使用される。第２イオンビームは直方形状を有するスリット形状のハウジングを通過しながら形成される。この時、ハウジングの入口には第２大きさを有し、極性は第１イオンビームと反対である第２電極を形成する。これによって、第１イオンビームから第２イオンビームが形成される途中に速度が減少される問題が解決できる。
【０１１２】
第２イオンビームが形成された後、第２イオンビームには電子が供給されて原子ビームを形成する工程が実施される（段階２５０）。原子ビームを形成する工程は第２イオンビームの進行経路と交差される方向に電子を移動させることで進行される。
このような方法で得られる原子ビームは多様な分野に適用される。例えば、中性状態の原子ビームを薄膜の内部に注入して薄膜特性を変更するか、ＤＬＣ薄膜に適用されてＤＬＣ薄膜の表面に液晶のプリチルト角を保持させることに使用される。
【０１１３】
＜実施例１０＞
図２３は本発明の第１０実施例による原子ビーム形成装置を示した概念図である。
図２３を参照すると、原子ビーム形成装置３００はイオン発生装置３１０、第１イオンビーム発生装置３２０、第２イオンビーム発生装置３３０及び原子ビーム発生装置３４０を含む。
【０１１４】
イオン発生装置３１０はイオン発生チャンバ３１３、ソースガス供給ユニット３１４及びソースガス解離ユニット３１６で構成される。
イオン発生チャンバ３１３はイオンが発生される環境及び空間を提供する。または、イオン発生チャンバ３１３は発生したイオンを吐出口３１２を有する。
この時、イオン吐出口３１２は幅及び幅より長い長さを有する直方形で形成するか、半径を有する円形で形成することができる。
【０１１５】
イオン発生チャンバ３１３はソースガス供給ユニット３１４及びソースガス解離ユニット３１６で構成される。
ソースガス供給ユニット３１４はアルゴンガスをイオン発生チャンバ３１３の内部に供給する。この時、ソースガスとしてアルゴンガスが使用される理由は大きく二つである。
一番目は、アルゴンガスは他のガスと化学的に反応しにくい不活性ガスであり、２番目はアルゴンガスは他の不活性ガスの中でも原子量が大きく、ＤＬＣ薄膜により大きい衝撃量を加えて炭素原子間二重結合を単一結合にたやすく割ることができるからである。
【０１１６】
ソースガス解離ユニット３１６はソースガス供給ユニット３１４によってイオン発生チャンバ３１３に供給されたソースガス、例えばアルゴンガスを解離する。ソースガス解離ユニット３１６はソースガスを２５００Ｋ以上加熱してソースガスをイオン化するためのダングステンフィラメント３１７及びダングステンフィラメント３１７を加熱するための電源を供給する電源供給装置３１８を含むことができる。
【０１１７】
一方、ソースガス解離ユニット３１６は、ソースガスにプラズマ電圧を印加するカソード電極、アノード電極及びプラズマ電源供給装置を含むことができる。
第１イオンビーム発生装置３２０はイオン発生装置３１０で発生したイオンを加速させる。
第１イオンビーム発生装置３２０は、第１電極３２２及び第１電極３２２に第１電源を供給する第１電源供給装置３２４を含む。第１電極３２２はイオン発生チャンバ３１３と向き合うところに導電性ワイヤをメッシュ形状で製作する第１電極をメッシュ形状で製作することはイオンを引き寄せて加速させ、加速されたイオンが通過できるようにするためである。第１電源供給装置３２４は第１電極３２２に前記イオンと反対の極性を有する第１電圧を供給する。この時、第１電圧の大きさによってイオンの移動速度が決定される。イオンの速度は第１電圧の大きさが増加するほど増加し、第１電圧の大きさが減少するほど減少される。
【０１１８】
第２イオンビーム発生装置３３０は第１イオンビームの形状を変更させる。第２イオンビーム発生装置３３０は第１面積を有する第１イオンビームの投与量を減少しないで第１面積を第１面積より小さい第２面積に変更させる。即ち、第２イオンビーム発生装置３３０は第１イオンビームを狭い面積にフォーカシングすることに適合な形状に変更、つまり、第２イオンビーム発生装置３３０は、第１イオンビームを狭い面積に絞る。
【０１１９】
これを具現するために、第２イオンビーム発生装置３３０は第２イオンビーム発生本体３３２、第２電極３３４及び第２電源供給装置３３６に構成される。
第２イオンビーム発生本体３３２は中が空いた三角柱形状を有する。第２イオンビーム発生本体３３２のいずれか一面には第１イオンビームが供給される第１イオンビーム注入口３３３ａが形成され、第１イオンビーム注入口３３３ａと向き合う第２イオンビーム発生本体３３２の端には第１イオンビームの形状を変更及びフォーカシングして発生した第２イオンビームが放出される第２イオンビーム放出口３３６ｂが形成される。
【０１２０】
第２電極３３４は第２イオンビーム発生本体３３２の第１イオンビーム注入口３３３ａに設置される第２電極３３４は導電性ワイヤをメッシュ形態に形成する。第２電源供給装置３３６は第１イオンビームと反対極性を有する第２電源を供給して第１イオンビームを再び加速する役割を果たす。
原子ビーム発生装置３４０は電子発生装置３４２及び電子加速装置３４６で構成される。
【０１２１】
電子発生装置３４２は電子を発生さえるダングステンフィラメント３４３及びダングステンフィラメント３４３に電源を供給する第３電源供給装置３４４で構成される。ダングステンフィラメント３４３は第３電源供給装置３４４から供給された電源によって２５００Ｋ以上で加熱されながら電子を放出する。
電子加速装置３４６は電子加速電極３４７及び電子加速電極３４７に＋極性を有する電源を供給する電源供給装置３４８で構成される。電子加速電極３４７はＤＬＣ薄膜３４３と向き合う関係を有し、電子発生装置３４２で発生された電子を引き寄せて電子ビームが形成されるようにする。
【０１２２】
電子発生装置３４２及び電子加速装置３４７は電子ビームが第２イオンビームの走査経路と交差されるように配置される。電子発生装置３４２及び電子加速装置３４７から発生される電子ビームは第２イオンビームと交差されながら第２イオンビームに含まれたイオンが電子と結合するようにする。従って、第２イオンビームに含まれたイオンは中性原子に還元される。ここで、還元された原子は速度及び方向を保持する原子ビーム形態を有するようになる。
【０１２３】
図２３において、第２イオンビーム発生装置３２０及び第２イオンビーム発生装置３３０の順序を変えてもいいし、イオン発生装置３１０及び原子発生装置３４０の間に第２イオンビーム発生装置３３０のみを配置してもよいのである。
また、第２イオンビーム発生装置３３０は三角柱形状の他にも入口は円形で、出口は直方形形状で製作することもできる。
【０１２４】
＜実施例１１＞
図２４は本発明の実施例１１によって非接触方式で液晶を配向する方法を示した順序図である。図２５は第１母基板または第２母基板に形成された透明薄膜を示した概念図である。図２６は透明薄膜の表面に島状の炭素化合物重合体が形成されたことを示した概念図である。
【０１２５】
図２４乃至図２６を参照すると、ＴＦＴユニットセルが形成された第１母基板１０またはカラーフィルターユニットセルが形成された第２母基板８０に非接触方式で液晶を配向するために、まず、第１母基板１０のＴＦＴユニットセルの表面または第２母基板８０のカラーフィルターユニットセル表面には透明薄膜３６５を形成する段階が実施される（段階２５５）。
【０１２６】
透明薄膜３６５を形成する過程は真空状態で密閉された空間に第１母基板１０または第２母基板８０をローディングした状態で実施される。透明薄膜３６５はアモルフィスシリコン薄膜である。真空状態で密閉された空間で第１母基板１０または第２母基板８０の透明薄膜３６５を形成するために、真空及び密閉された空間にはシランガスＳｉＨ4及び水素ガスが供給される。続いて、真空状態で密閉された空間ではシランガス及び水素ガスが化学反応してアモルファスシリコンが形成される。アモルファスシリコンは第１母基板１０のＴＦＴユニットセルの表面または第２母基板８０のカラーフィルターユニットセルの表面に蒸着されて透明のアモルファスシリコン薄膜が形成される。
【０１２７】
第１母基板１０または第２母基板８０に透明薄膜３６５が形成された後、第母基板１０または第２母基板８０には、液晶を配向するための液晶配向突起３５８を形成する過程が実施される（段階２６０）。液晶配向突起３５８を形成する過程は真空状態で密閉された空間にローディングされた第１母基板２０第２母基板８０の表面に重合体を蒸着する過程である。透明薄膜３６５が形成された第１母基板１０または第２母基板８０に重合体を蒸着するために真空状態で密閉された空間には過フッ化炭化水素ＣＦ4、トリフルオルメタンＣＨＦ3及び酸素が供給され、過フッ化炭化水素ＣＦ4、トリフルオルメタンＣＨＦ3及び酸素は気相化学反応よって重合体を形成する。重合体は炭素化合物重合体３５８である。炭素化合物重合体３５８は第１母基板１０または第２母基板８０に蒸着される。炭素化合物重合体３５８を透明薄膜３６５上に蒸着されるとき、炭素化合物重合体３５８は薄膜形態で蒸着されないで、島形状で蒸着される。このように炭素化合物重合体３５８を島形状で形成する工程は半導体薄膜製造工程のうち半球形結晶粒子を形成するとき結晶を成長させるための種を均一に分散することと似ているメカニズムによって具現できる
このとき、炭素化合物重合体３５８間の間隔及び高さは非常に重要である。炭素化合物重合体３５８の間に配列され得る間隔を保持することが望ましく、炭素化合物重合体３５８の高さは約１０Å〜１００Å位になるようにする。また、炭素化合物重合体３５８の形成方向は透明薄膜３６５の表面に対して垂直方向を有するようにすることが望ましい。
【０１２８】
＜実施例１２＞
図２７は本発明の第１２実施例による非接触方式で液晶を配向する装置を示した概念図である。
図２５乃至図２７を参照すると、非接触液晶配向装置３６９は透明薄膜形成装置３６０、液晶配向用突起形成装置３５０を含む。
【０１２９】
透明薄膜形成装置３６０は薄膜形成チャンバ３６１、反応ガス供給装置３６２、プラズマ発生装置３６４、３６６及び高真空ポンプ３６８で構成される。
反応ガス供給装置３６２はシランガス、水素ガス及びプラズマガス薄膜形成チャンバ３６１内部に供給する。
プラズマ発生装置３６４、３６６はカソード電極３６４及びアノード電極３６６で構成され、カソード電極３６４及びアノード電極３６６にはプラズマガスを解離することにおいて充分な電界が印加される。シランガス及び水素ガスはプラズマ発生装置３６４、３６６で発生したプラズマによって反応する。
【０１３０】
図２７の参照符号３６３は透明薄膜３６５が形成された第１母基板１０または第２母基板８０が臨時的に待機するロードラックチャンバである。
液晶配向用突起装置３５０はチャンバ３５１、反応ガス供給ユニット３５３、反応ガス重合ユニット３５５、３５７を含む。
チャンバ３５１は透明薄膜３６５が形成された第１母基板１０または第２母基板８０がローディングされ、高真空状態を保持する。ここで、透明薄膜３６５はアモルファスシリコンである。
【０１３１】
反応ガス供給ユニット３５３はチャンバ３５１の内部に反応ガスを供給する。反応ガスによって透明薄膜３６５の表面には炭素化合物重合体３５８が形成される。反応ガスは過フッ化炭化水素ＣＦ4ガス、トリフルオルメタンＣＨＦ3ガス及び過フッ化炭化水素ＣＦ4ガス、トリフルオルメタンＣＨＦ4ガスを重合するのに必要とされる酸素で構成される。
反応ガス重合ユニット３５５、３５７は反応ガスを反応させて炭素化合物重合体３５８を形成する。これを具現するために反応ガス重合ユニット３５５、３５７は真空状態で酸素をプラズマ状態にするカソード電極３５５及びアノード電極３５７及びプラズマ電源供給装置を含む。
【０１３２】
プラズマ電源供給装置はカソード電極３５５及びアノード電極３５７の間に酸素をプラズマ状態励起させるに充分な電源を供給する。
前述した実施例１乃至実施例１３では第１母基板に形成されたTFTユニットセル及び第２母基板に形成されたカラーフィルターユニットセルに非接触方式で液晶を配向する方法及び装置が開示されている。
【０１３３】
再び図１を参照すると、第１母基板に形成されたＴＦＴユニットセル及び第２母基板に形成されたカラーフィルターユニットセルに液晶配向用極性構造が形成されると、第１母基板及び第２母基板はアセンブリされて組立基板が製造される過程が実施される（段階３００）。
この時、第１母基板１０及び第２母基板８０は垂直方向に自動搬送台車または手動搬送台車にローディングされた後組立基板設備で移送される。
【０１３４】
組立基板を製造するためには第１母基板形成されたＴＦＴユニットセル、第２母基板に形成されたカラーフィルターユニットセルのうちいずれかに液晶を収納するための液晶フェンスを形成する過程が実施される（段階３０５）。
液晶フェンスは紫外線によって硬化される紫外線硬化物質及び第１母基板１０及び第２母基板８０を接着させる接着物質を含む。液晶フェンスは帯形状カラーフィルターユニットセル及びＴＦＴユニットセルのエッジに沿って形成される。
【０１３５】
液晶フェンスが形成された状態で液晶フェンスの内部に滴下方式で液晶供給される（段階３１０）。
滴下方式で液晶供給するためには液晶フェンスに囲まれている平面積及びＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルターユニットセル８０に間の空間であるセルギャップを考慮して液晶量を算出する工程をまず行う。
【０１３６】
液晶フェンスによって形成された空間に液晶供給する段階では液晶フェンス内部に多数にところに液晶が滴下される。液晶フェンス内部に液晶が滴下されて供給されると、真空状態で第１母基板１０と第２母基板８０は液晶フェンスを媒介でアセンブリされる。このとき、第母基板１０のＴＦＴユニットセル、液晶及び第２母基板８０のカラーフィルターユニットセルは正確に整列された状態でアセンブリされる。アセンブリされた第１母基板１０及び第２母基板８０上に向き合うように配置されたＴＦＴユニットセル、液晶及びカラーフィルターユニットセルはＬＣＤユニットセルである。
【０１３７】
ＬＣＤユニットセル形成された第１母基板１０及び第２母基板８０は大気圧状態で１時間の間放置される。このようにＬＣＤユニットセルが形成された第１母基板１０及び第２母基板８０を大気圧状態で１時間の間放置するのはＴＦＴユニットセル３０及びカラーフィルターユニットセル８０の間に所々に滴下された液晶を均一にスプレッドするためである。
【０１３８】
しかし、液晶の粘度、セルギャップ及び外部環境によって、ＬＣＤユニットセルに注入された液晶の一部は１時間が経過しても液晶完全にスプレッドされない問題点を有する。ＬＣＤユニットセルの全面積に渡って液晶が完全にスプレッドされない場合、液晶が存在しない液晶アン‐フィルド領域ではディスプレイが実施されない問題点が発生する。
このような理由から第１母基板及び第２母基板がアセンブリされた状態で１時間が経過された後には液晶アン‐フィルド領域が存在するかを検査する過程が実施される。
【０１３９】
図２８は本発明の液晶が満たされていない領域検査を示した順序図である。
図２８を参照すると、液晶が満たされていない領域を検査するために第１母基板１０の下部で第１母基板１０及び液晶を通過する第１光を発生させる過程が実施される（段階３１５）。
第１光は液晶を通過する第１光と違う特性を有する第２光に変更された後第２母基板８０を通じて外部に放出される。
【０１４０】
液晶アン‐フィルド領域を検査するために、第２母基板８０の上部には第２光を検出する過程が実施される（段階３２０）。
検出された第２光はアナログ信号形態からディジタル信号形態を有するイメージデータに変換される。検出された第２光のイメージデータは検査の基準になる基準データと比較される（段階３２５）。
【０１４１】
第２光のイメージデータ及び基準データが互いに異なるかを判断した結果（段階３３０）、基準データとイメージデータが同一ではない場合、液晶ＬＣＤユニットセルのセルギャップに全部満たされてない状態でありため、再び、２時間の間後続工程に移送しないで大気圧状態で所定時間の間待機する（段階３３５）。
または、液晶アン‐フィルド領域が存在するＬＣＤユニットセルに外力を加えることで人為的にＬＣＤユニットセルに供給された液晶をスプレッドさせる方法も可能である。
【０１４２】
一方、ＬＣＤユニットセルで液晶アン‐フィルド領域が発見されないと、第１母基板１０及び第２母基板８０を位置あわせするのに使用された液晶フェンスを硬化させる過程が実施される。液晶フェンスを硬化させるためには液晶フェンスに紫外線を照射する。
以下、液晶アン‐フィルド領域を検査する設備をより具体的に説明する。
図２９は本発明の一実施例による液晶が満たされていない領域検査設備を示した概念図である。
【０１４３】
図２９を参照すると、液晶アン−フィルド領域検査設備３７０はベース本体３７１、バックライトユニット３７３、アン−フィルド領域検出器３７５及び制御ユニット３７８で構成される。
ベース本体３７１はバックライトユニット３７３、液晶アン−フィルド領域検出器３７５及び制御ユニット３７８が設置される場所を提供する。
【０１４４】
ベース本体３７１の表面にはバックライトユニット３７３が設置される。バックライトユニット３７３は第１光３７４ａを発生させる複数のランプ３７４、ランプ３７４を点燈するための電源供給ユニット３７４ｂが含まれる。
バックライトユニット３７３の上部には選択的に母基板移送ユニット３７４ｃが設置される。母基板移送３７４ｃは相互アセンブリされた第１母基板１０及び第２母基板８０をベース本体３７１にローディング及びベース本体３７１からアンローディングする。母基板移送ユニット３７４ｃはベース本体３７１の表面に一例に配置されたローラー３７４ｄ及びローラー３７４ｄを駆動する駆動ユニットで構成される。ここで、ローラー３７４ｄには第１母基板１０が接触する。
【０１４５】
液晶アン−フィルド領域検出器３７５はバックライトアセンブリ３７３と向き合うところに設置される。即ち、液晶アン−フィルド領域検出器３７５は第２母基板８０と向き合うように設置される。
液晶アン−フィルド領域検出器３７５は第１光３７４ａのうち液晶を通過した第２光３７５ａ及び第１光３７４ａのうちアン−フィルド領域を通過した第３光３７５ｂを全部検出する。このとき、第２光３７５ａ及び第３光３７５ｂの区分は第２光３７５ａと第３光３７５ｂとの輝度差、色などを利用する。
【０１４６】
これを具現するために、液晶アン−フィルド領域検出器３７５は第２光３７５ａ及び第３光３７５ｂを撮影するＣＣＤカメラであるのが望ましい。液晶アン−フィルド領域検出器３７５によって発生した映像はディジタルデータ形態で制御ユニット３７８のデータ保存モジュール３７７に保存される。以下、液晶アン−フィルド領域検出器３７５によって発生されたディジタルデータを検出データ（ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ｄａｔａ）だと称する。
【０１４７】
比較ユニット３７６は基準データと検出データを比較する。
例えば、比較ユニット３７６はデータ保存モジュール３７７に保存された検出データを読み込んで基準データと比較する。比較ユニット３７６は検出データ及び基準データ類似または一致する場合ＬＣＤユニットセルに液晶アン−フィルド領域が発生しないこととして判断する。
【０１４８】
反面、比較ユニット３７６は検出データ及び基準データが既に設定された範囲を脱して相互一致しない場合、ＬＣＤユニットセルに液晶アン−フィルド領域が発生したこととして判断する。  
ＬＣＤユニットセルに液晶アン−フィルド領域の検査が終了された後、組立基板は垂直状態で自動搬送台車または手動搬送台車によって重力の方向に立った状態で非接触ＬＣＤユニットセルを検査する設備に移送する。
【０１４９】
再び図１を参照すると、液晶が供給される工程まで終了すると、ＬＣＤユニットセルを第１母基板１０及び第２母基板８０から分離する前にＬＣＤユニットセルの良否を検査する過程が実施される（段階４００）。
このような方法は従来の組立基板からＬＣＤユニットセルを分離して製造されたＬＣＤパネルを検査する方法と差別化される。しかし、組立基板からＬＣＤユニットセルを分離しない状態でＬＣＤユニットセルを検査することはとても難しい。これは第１母基板１０及び第２母基板８０の内部にＬＣＤユニットセルを駆動する信号入力線が位置しているからである。
【０１５０】
本実施例では第１母基板１０及び第２母基板８０の内部に形成されてＬＣＤユニットセルを駆動する信号入力線に非接触方式でテスト駆動信号を印加してＬＣＤユニットセルを検査する方法が開示される。
図３０は本発明の非接触ＬＣＤユニットセル検査本発明の方法によってＬＣＤユニットセルを検査する方法を示した順序図である。
【０１５１】
図３０を参照すると、まず、第１母基板１０及び第２母基板８０の内部に配置されたＬＣＤユニットセルを駆動するためには光電流によって発生した光電圧をＴＦＴユニットセル及びカラーフィルターユニットセルに印加する過程が実施される（段階４１０）。
図３１は図３０にうちＬＣＤユニットセルを駆動する工程を示した順序図である。
図３１を参照すると、光電流をＴＦＴユニットセル及びカラーフィルターユニットセルに印加する過程は光電流誘導を利用して発生した第１駆動電圧を図３に示されたＴＦＴユニットセル３０のゲートライン５０に印加する過程（段階４１２）、光電流誘導を利用して発生した第２駆動電圧をＴＦＴユニットセル３０のデータライン６０に印加する過程（段階４１４）、光電流誘導を利用して発生した第３駆動電圧を図６に示されたカラーフィルターユニットセル１００の共通電極１２０に印加する過程（段階４１６）で構成される。
【０１５２】
光電流誘導を利用してゲートライン５０に印加された第１光電流はゲートライン５０に抵抗によって第１電圧を発生させる。ここで、第１光電圧は少なくとも二つのゲートライン５０に同時に加えるか、一つのゲートライン５０のみに供給されることができる。このとき、第１光電圧の大きさは図３に図示された薄膜トランジスター４０のチャンネル層４８をターンオンさせるのに充分すべきであり、薄膜トランジスター４０のチャンネル層４８を破損しない範囲を有するべきである。
【０１５３】
光電流誘導を利用して図３に示されたデータライン６０に印加された第２光電流データライン６０の抵抗によって第２光電圧が発生する。ここで、第２光電圧は少なくとも二つのデータライン６０に同時に加えるか一つのデータライン６０のみに供給されることができる。第２光電流によって発生した第１光電圧は薄膜トランジスター４０のソース電極４４に印加される。このとき、第２光電流はテスト映像を具現するためにデータライン６０毎にお互いに違う大きさを有するようにすることも望ましい。
【０１５４】
光電流誘導を利用して図６に示されたカラーフィルターユニットセル１００の共通電極１２０に印加された第３光電流は電極１２０の固有の抵抗によって第３光電圧を発生させる。
このとき、第１光電圧をゲートライン５０、第２電圧をデータライン６０及び第３光電圧を共通電極１２０に同時に印加させることでＬＣＤユニットセルの内部に配置された液晶は配列が変更される。
【０１５５】
この時、ＬＣＤユニットセルの第１母基板１０から液晶及び第２母基板８０に向かうディスプレイ光は配列が変更された液晶及び第２母基板８０を通じた後テスト映像がディスプレイされる。
ＬＣＤユニットセルの良否はテスト映像によって検査される（段階４２０）。
図３２は図３０のＬＣＤユニットセルを検査する過程を示した順序図である。
【０１５６】
図３２を参照すると、ディスプレイ光ＣＣＤカメラによって撮影され（段階４２２）、ＣＣＤカメラによって撮影されて発生したイメージデータは基準データと比較される（段階４２４）。続いて、ＬＣＤユニットセルはイメージデータと基準データとの比較結果によって良品かまたは不良品かが判定される（段階４３０）。
続いて、ＣＣＤカメラによって良品及び不良が判別されたＬＣＤユニットセルのうち不良品には不良ＬＣＤユニットセルを知らせるマーキング作業が実施される。
【０１５７】
このような非接触方式でＬＣＤユニットセルを駆動してＬＣＤユニットセルの良品及び不良を決定するのは第１母基板１０及び第２母基板８０からＬＣＤユニットセルを切断する前に良品ＬＣＤユニットセルに偏光板を付着するためである。
図３３は非接触方式でＬＣＤユニットセルを検査する装置を示した概念図である。
図３３を参照すると、非接触ＬＣＤユニットセル検査装置３８０はベース本体３９０、光電圧印加装置４００、ディスプレイ光供給装置４１０、検出器４２０及び制御ユニット４３０を含む。
【０１５８】
ベース本体３９０にはＬＣＤユニットセルが形成された第１母基板１０及び第２母基板８０で構成された組立基板がローディング及びアンローディングされる。
光電圧印加装置４００は第１光電圧印加装置４０２、第２電圧引火装置４０４及び第３電圧印加装置４０６で構成される。
第１光電圧印加装置４０２は図３に示されたＬＣＤユニットセルの一部分であるＴＦＴユニットセルに含まれたゲートライン５０に第１光電圧を印加して薄膜トランジスター４０のチャンネル層４８をタンオンさせる。このとき、第１光電圧印加装置４０２は一つのゲートライン５０に第１光電圧を印加するか、少なくとも二つのゲートライン５０に第１光電圧を印加する。
【０１５９】
第２光電圧印加装置４０４は図３に示されたＬＣＤユニットセルの一部分であるＴＦＴユニットセルに含まれたデータライン６０に第２光電圧を印加して、薄膜トランジスター４０のソース電極４４に第２光電圧が印加されるようにする。第２光電圧はゲートライン５０に印加された第１光電圧によって薄膜トランジスター４０のドレーン電極４６を経て画素電極７０に印加される。
【０１６０】
第３光電圧印加装置４０６は図６に図示されたＬＣＤユニットセルの一部分であるカラーフィルターユニットセルの共通電極１２０に第３光電圧を印加する。共通電極１２０に印加された第３光電圧及び画素電極７０に印加された第２光電圧はＬＣＤユニットセルに含まれた液晶に光が通過できるように液晶を配列する。
しかし、ＬＣＤユニットセルに液晶を通過する光を供給しないと、第１乃至第３光電圧印加装置によって液晶が配列された状態でＬＣＤユニットセルの駆動状態を正確に認識することができない。
【０１６１】
ディスプレイ光供給装置４１０は駆動されたＬＣＤユニットセルの駆動状態を認識することができるように第１母基板１０から液晶及び第２母基板８０を通過する方向にディスプレイ光４１１を供給する。
検出器４２０はディスプレイ光供給装置４１０で発生して第１母基板１０、液晶及び第２母基板８０を通過したテスト映像４１２を撮影する。検出器４２０はアナリグ信号をディジタル信号に変換する。検出器４２０はテスト映像４１２をディジタル形態のデータに変換する。例えば、前記検出器４２０はＣＣＤカメラ含めることができる。
【０１６２】
制御ユニット４３０はディスプレイ光供給装置４１０及び光電圧印加装置４００によって駆動されたＬＣＤユニットセルの駆動状態を比較して検査する。
図３０または図３３に示された非接触ＬＣＤユニットセル検査装置によってＬＣＤユニットセルの良品または不良品かが判別されると、組立基板は垂直状態で自動搬送車または手動搬送車によって搬送された後組立基板のうち良品ＬＣＤユニットセルに偏光板を付着する過程が実施される。
【０１６３】
図３４は本発明による偏光板付着設備の実施例を示した概念図である。
図３４を参照すると、偏光板付着設備４４０はベース本体４５０、第１偏光板付着モジュール４６０、第２偏光板付着モジュール４７０、第１裁断モジュール４８０、第２裁断モジュール４９０、第１保護シート片モジュール５００、第２保護片モジュール５１０を含む。
【０１６４】
ベース本体４５０は第１偏光板付着４６０、第２偏光板付着モジュール４７０、第１裁断モジュール４８０、第２裁断モジュール４９０、第１保護片モジュール５００、第２保護片モジュール５１０が設置される場所を提供する。
ベース本体４５０は一実施例として直方体のバックス形状を有する。このとき、ベース本体４５０のうち長さが長い方向をＸ方向、長さが短い方向をＹ方向だと称する。
【０１６５】
ベース本体４５０には組立基板ローダー５２０が設置される。組立基板ローダー５２０は前述した非接触ＬＣＤユニットセル設備で良品の可否が検査された組立基板が複数ローディングされる。
一方、ベース本体４５０には組立基板ローダー５２０と離隔されたところに第１偏光板原緞ローダー５３０及び第２偏光板原緞ローダー４５０がＹ軸方向に一例に配置される。
【０１６６】
第１偏光板原緞ローダー５３０には組立基板の大きさと対等の大きさを有し、ＴＦＴユニットセルに付着される第１偏光板原緞が複数ローディングされる。
図３５は本発明による偏光板付着設備に使用される第１偏光板原緞を示した断面図である。
図３５を参照すると、第１偏光板原緞５３４は第１ベースフィルム５３１、第１偏光板５３２及び第１保護シート５３３で構成される。
【０１６７】
これとは違う実施例として、第１偏光板原緞５３４は組立基板の大きさより少し小さく形成するのも可能である。例えば、組立基板にＬＣＤユニットセルが３×２行列形態に配置されたとき、第１偏光板原緞５３４には三つの第１偏光板５３２が形成されるのに充分な大きさを有するようにするか、二つの第１偏光板５３２が形成されることができる。
第２偏光板原緞５４０には組立基板の多くさと対等の多くさを有し、組立基板のカラーフィルターユニットセルに付着される第２偏光板原緞５４４が複数ローディングされる。
【０１６８】
これとは違う実施例として、第２偏光板原緞５４４は組立基板の多くさより少し小さく形成される。例えば、組立基板にＬＣＤユニットセルが３＊２の行列形態に配置されたとき、第２偏光板原緞５４４は三つの第２偏光板５４２が裁たれるのに充分な大きさを有するか、二つの第２偏光板５４２が裁たれるのに充分な大きさを有する。
図３６は本発明による偏光板付着設備に使用される第２偏光板原緞を示した断面図である。
【０１６９】
図３６を参照すると、第２偏光板原緞５４４は第２ベースフィルム５４１、第２偏光板５４２及び第２保護シート５４３で構成される。
図３４に図示されたように、ベース本体４５０のうち第１偏光板原緞ローダー５４０及び組立基板ローダー５２０の間には第１裁断モジュール４８０及び第２裁断モジュール４９０が配置される。
【０１７０】
第１裁断モジュール４８０は第１偏光板原緞ローダー５３０からアンローディングされた第１偏光板原緞５３４をＴＦＴユニットセルの数及び大きさに適合するように裁つ。ここで、第１裁断モジュール４８０は、第１偏光板原緞５３４にＴＦＴユニットセルの数と対等に第１偏光板５３２を形成する。一方、第１裁断モジュール４８０は組立基板に行列方式では配置されたＴＦＴユニットセルのうち一つの行に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第１偏光板原緞に第１偏光板５３２を裁つか、一つの列に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第１偏光板原緞に第１偏光板５３２を裁つことができるように構成される。
【０１７１】
第２裁断モジュール４９０は第２偏光板原緞ローダー５４０からアンローディングされた第２偏光板原緞５４４をＴＦＴユニットセルの大きさに適合するように裁つ。ここで、第２裁断モジュール４９０は第２偏光板原緞５４４にＴＦＴユニットセルの数と対等に第２偏光板原緞５４２を形成する。一方、第２裁断モジュール４９０は組立基板に行列方式で配置されたＴＦＴユニットセルのうち一つの行に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第２偏光板原緞５４４に第２偏光板５４２を裁つか、一つの列に属するＴＦＴユニットセルに付着されるように第２偏光板原緞に第２偏光板５４２を裁つことができるように構成される。
【０１７２】
図３７は本発明による偏光板付着設備の第１裁断モジュールを示した概念図である。
第１裁断モジュール４８０は第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１及び第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６で構成される。
第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１は第１Ｘ軸ブレイド４８２及び第１Ｘ軸ブレイド駆動ユニット４８３で構成される。第１Ｘ軸ブレイド４８２はＴＦＴユニットセルのうちＸ軸方向のエッジの長さと対等である。第１Ｘ軸ブレイド駆動ユニット４８３は第１Ｘ軸ブレイド４８２をアップ‐ダウンさせて第１Ｘ軸ブレイド４８２が第１偏光板付着５３４の第１偏光板５３２及び第１保護シート５３３は完全に切断し、ベースフィルム５３１は一部が切断されるようにする。
【０１７３】
図３８は本発明による偏光板付着設備の第１Ｘ軸ブレイドモジュールのよって第１偏光板原緞が裁たれることを示した概念図である。
図３８を参照すると、第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１によって第１偏光板原緞５３４のＸ軸方向には規則的な切断が発生する。
第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６は第１Ｙ軸ブレイド４８４及び第１Ｙ軸ブレイド駆動ユニット４８５で構成される。第１Ｙ軸ブレイド４８４はＴＦＴユニットセルのうちＹ軸方向のエッジ長さと対等である。第１Ｙ軸ブレイド駆動ユニット４８５は第１Ｙ軸ブレイド４８４をアップダウンさせて第１Ｙ軸ブレイド４８４が第１偏光板原緞５３４の第１偏光板５３２及び第２保護シート５３３は完全に切断し、ベースフィルム５４１は一部が切断されるようにする。
【０１７４】
図３９は本発明による偏光板付着設備の第１Ｙ軸ブレイドモジュールによって第２偏光板原緞が裁たれたことを示した概念図である。
図３９を参照すると、第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６によって第１偏光板原緞はＹ軸方向に切断される。このように第１Ｘ軸ブレイドモジュール４８１及び第１Ｙ軸ブレイドモジュール４８６によって第１偏光板原緞５３４から第１偏光板５３２は分離される。以下、第１偏光板原緞５３４から分離された第１偏光板５３２を切断された第１偏光板５３２ａと称する。
【０１７５】
第１裁断モジュール４８０及び第２裁断モジュール４９０は同一な構成を有することで第２裁断モジュール４９０の重複された説明は略することにする。
図３４に示されたように、ベース本体４５０のうち第１裁断モジュール４８０及び第２裁断モジュール４９０と接したところには第１偏光板原緞５３４及び第２偏光板原緞５４４から裁たれた第１保護シート５３３及び第２保護シート５４４を除去する第１保護シート片モジュール５００及び第２保護片モジュール５１０が配置される。
【０１７６】
図４０は本発明による偏光板付着設備の第１保護シート片モジュール５００を示した概念図である。
図４０を参照すると、第１保護シート片モジュール５００は第１裁断モジュール４８０によって第１偏光板原緞５３４から切断された第１偏光板５３２ａの表面に覆われている第１保護シート５３３ａを除去する。
【０１７７】
第１保護シート片モジュール５００は真空圧を発生するピッカー（ｐｉｃｋｅｒ：５０１）及びピッカー駆動モジュール５０３を含む。
ピッカー駆動モジュール５０３はピッカー５０１を切断された第１偏光板５３２ａの表面に付着された第１保護シート５３３ａの方にアップダウンさせる。
ピッカー５０１は第１保護シート５３３ａの表面を真空圧で吸着する。この状態でピッカー駆動モジュール５０３は再び逆方向に進行する。このとき、ピッカー５０１と第１保護シート５３３ａの吸着力が第１保護シート５３３ａ及び切断された第１偏光板５３２ａの吸着力より大きい場合、第１保護シート５３３ａは切断された第１偏光板５３２ａから分離される。
【０１７８】
第１保護シート５３３ａが除去されることで切断された第１偏光板５３２ａはＬＣＤユニットセルのＴＦＴユニットセルに付着が可能になる。
第２保護シート片モジュール５１０は第１保護シート片モジュール５００と同一な構成であるので重複する説明は略することにする。
図３４の図面符号５６０、５７０（説明せず）は裁断された第１偏光板原緞、第２偏光板原緞を覆す反転装置である。反転装置５６０，５７０は第１、第２保護シートがストリップされることで外部に露出された第１、第２偏光板部分がＴＦＴユニットセルまたはカラーフィルターユニットセルと向き合うようにする。
【０１７９】
一方、第１偏光板付着モジュール４６０及び第２偏光板付着モジュール４７０はベース本体４５０の中央部分にＹ軸方向に一例に設置される。
第１偏光板付着モジュール４６０及び第２偏光板付着モジュール４７０は第１、第２偏光板原緞５３４，５４４及び組立基板が付着されるようにする。
図４１は本発明による偏光板付着設備の第１偏光板付着モジュール４６０を示した概念図である。  
【０１８０】
図４１を参照すると、第１偏光板付着モジュール４６０は第１組立基板固定ユニット４６１及び第１偏光板付着ユニット４６６で構成される。
第１組立基板固定ユニット４６１は組立基板８５を固定する役割をする。第１組立基板固定ユニット４６１は再び第１組立基板固定プレイト４６２及び第１組立基板吸着ユニット４６３で構成される。
【０１８１】
第１組立基板固定プレイト４６２には多数の貫通孔４６２ａが形成される。
第１組立基板吸着ユニット４６３は第１真空配管４６３ａ及び第１真空圧発生装置４６３ｂで構成される。第１真空配管４６３ａの第１端部は第１組立基板固定プレイト４６２に形成された第１貫通孔４６２ａに結合され、第１真空配管の第２端部は第１真空圧発生装置４６３ｂに結合される。第１真空圧発生装置４６３ｂによって発生した真空圧によって組立基板８５は第１組立基板固定プレイト４６２に固定される。
【０１８２】
第１偏光板付着ユニット４６６は第１偏光板加圧プレイト４６８及び第１偏光板加圧プレイト駆動モジュール４６７で構成される。
第１偏光板加圧プレイト駆動モジュール４６７は第１偏光板加圧プレイト４６８をアップ‐ダウンさせて第１偏光板原緞５３４上に第１保護シート５３３がストリップされた第１偏光板５３２ａをＴＦＴユニットセルの表面に密着させる。これによって、第１偏光板原緞５３４のベースフィルム５３１から切断された第１偏光板５３２ａは分離されてＴＦＴユニットセルには第１偏光板が付着される。
【０１８３】
第２偏光板付着ユニット４７０は第１偏光板付着ユニット４６０と同一な構成を有することで重複された説明は略することにする。
図３４に示したように、第１偏光板付着ユニット４６０及び第２偏光板付着ユニット４７０の間にはタン‐オーバーユニット５８０がさらに設置される。タン‐オーバーユニット５８０は第１偏光板付着ユニット４６０で第１偏光板が付着された組立基板を覆してカラーフィルターユニットセルに第２偏光板が付着できるようにするためである。
【０１８４】
組立基板のＴＦＴユニットセル及びカラーフィルターユニットセルに第１偏光板及び第２偏光板が全部付着されると、移送アームは偏光板が付着された組立基板を組立基板アンローダー５９０に移送する。ここで、組立基板アンローダー５９０は二つが形成される。
また、図１を参照すると、組立基板のＴＦＴユニットセルに第１偏光板及びカラーフィルターユニットセルに第２偏光板が全部付着された状態で、組立基板に形成されたＬＣＤユニットセルは非接触方式でガラス基板を切断するレーザービーム切断装置または接触方式でガラス基板を切断するダイヤモンドブレイドによって個別化される（段階５００）。
【０１８５】
組立基板から個別化されたＬＣＤユニットセルを以下ＬＣＤパネルだと称する。
ＬＣＤパネルにはプレキシブルなテープキャリアパケッジ及びＬＣＤパネルを作動させるための印刷回路基板が付着されてＬＣＤパネルアセンブリが製造される（段階６００）。
ＬＣＤパネルアセンブリには光を供給するバックライトアセンブリが結合されて液晶表示装置が製造される。
【０１８６】
以上、本発明の実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練した当業者なら特許請求範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱することなく本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示した順序図である。
【図２】図１の段階１００によって第１母基板および第１母基板に形成されたＴＦＴユニットセル形成領域を示す概念図である
【図３】図２に示されたＴＦＴユニットセル形成領域に形成されたＴＦＴユニットセルを成す電極及び薄膜トランジスター（ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を示した概念図である
【図４】図３の薄膜トランジスター及び画素電極を示した断面図である。
【図５】本発明の一実施例による第２母基板及び第２母基板に形成されたカラーフィルターユニットセル形成領域を示した概念図である。
【図６】図５のカラーフィルターユニットセルの一部を切断した断面図である。
【図７】本発明の第一実施例による第１母基板または第２母基板の表面に形成された配向膜を示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施例による非接触液晶配向方法を示した順序図である。
【図９】第１イオンビームを発生する過程を示した順序図である。
【図１０】本発明の第１実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。
【図１１】図１０の第１イオンビーム発生モジュール、第２イオンビーム発生モジュール及び原子ビーム形成モジュールを示した概念図である。
【図１２】図１０の非接触液晶配向装置及びＤＬＣ薄膜形成装置を同時に示した概念図である。
【図１３】本発明の第２実施例によって非接触方式で液晶を配向する方法を示した順序図である。
【図１４】本発明の第２実施例によってＤＬＣ薄膜の表面に液晶配向用極性作用基を形成する過程が示された順序図である。
【図１５】本発明の第２実施例によって液晶配向用極性構造にＯＨラジカルを結合する過程を示した順序図である。
【図１６】本発明の第３実施例によって液晶配向用極性構造に水素気を結合する過程を示した順序図である
【図１７】本発明の第４実施例によって液晶配向用極性作用機に窒素気を結合する過程を示した順序図である。
【図１８】本発明の第５の実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。
【図１９】本発明の第６実施例による非接触液晶配向装置の概念図である。
【図２０】本発明の第７実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。
【図２１】本発明の第８実施例による非接触液晶配向装置を示した概念図である。
【図２２】本発明の第９実施例による原子ビーム形成方法を示した順序図である。
【図２３】本発明の第１０実施例による原子ビーム形成装置を示した概念図である。
【図２４】本発明の第１１実施例によって非接触方式で液晶を配向する方法を示した順序図である。
【図２５】第１母基板もしくは第２母基板に示された透明薄膜を図示した概念図である。
【図２６】透明薄膜の表面に炭素化合物重合体が形成されたのを示した概念図である。
【図２７】本発明の第１２実施例によって非接触方式で液晶を配向する装置を示した概念図である。
【図２８】本発明の液晶アン‐フィルド領域検査方法を示した順序図である。
【図２９】本発明の一実施例による液晶アン‐フィルド領域検査設備を示した概念図である。
【図３０】本発明の非接触ＬＣＤユニットセル検査方法によるＬＣＤユニットセルを検査する方法を示した順序図である。
【図３１】図３０のうちＬＣＤユニットセルを駆動する工程を示した順序図である。
【図３２】図３０のＬＣＤユニットセルを検査する過程を示した順序図である。
【図３３】非接触方式でＬＣＤユニットセルを検査する装置の概念図である。
【図３４】本発明による偏光板付着設備の実施例を示した概念図である。
【図３５】本発明による偏光板付着設備に使用される第１偏光板原緞を示した断面図である
【図３６】本発明による偏光板付着設備に使われている第２偏光板原緞を示した断面図である。
【図３７】本発明による偏光板付着設備の第１裁断モジュールを示した概念図である。
【図３８】本発明による偏光板付着設備の第１Ｘ軸ブレイド（ｂｌａｄｅ）モジュールによって第１偏光板原緞が裁たれたものを示した概念図である。
【図３９】本発明にとる偏光板付着設備の第１Ｙ軸ブレイド（ｂｌａｄｅ）モジュールによって第２偏光板原緞が裁たれたものを示した概念図である。
【図４０】本発明による偏光板付着設備の第１保護シート片モジュール（ｓｅａｔ  ｓｔｒｉｐ  ｍｏｄｕｌｅ）を示した概念図である。
【図４１】本発明による偏光板付着設備の第１偏光板付着モジュールを示した概念図である。
【符号の説明】
【０１８８】
１０    第１の母基板
２０    ＴＦＴユニットセル形成領域
４０    薄膜トランジスター
７０    画素電極
８０    第２の母基板
９０    カラーフィルターユニットセル形成領域
１００    カラーフィルターユニットセル
１１２    レッドカラーフィルター
１１４    グリーンカラーフィルター
１１６    ブルーカラーフィルター
１３０    配向膜
１５４    ソースガス供給ユニット
１５６ｂ、１５８ｂ、１６８、１７２ｂ、１７４ａ、１９７  電源供給装置
１９０    ＤＬＣ薄膜形成装置
１９１    チャンバ
１９２    基板固定ユニット
１９３    反応ガス供給モジュール
１９４    真空ポンプ
１９５、１９６    プラズマ発生装置
２３５、２３６    プラズマ形成装置
２３７    電源供給装置
２４０    極性保持装置
２４１    極性保持チャンバ
２４２    純水供給モジュール
２４３    純水噴射モジュール
３２０    第１イオンビーム発生装置
３２２    第１電極
３２４    第１電源供給装置
３３０    第２イオンビーム発生装置
３３２    第２イオンビーム発生本体
３３４    第２電極
３３６    第２電源供給装置
３４２    電子発生装置
３４４    第３電源供給装置
３５０    液晶配向用突起形成装置
３５１    チャンバ
３５３    反応ガス供給ユニット
３５５，３５７    反応ガス重合ユニット３５５、３５７
３６０    透明薄膜形成装置
３６１    薄膜形成チャンバ
３６２    反応ガス供給装置
３６４    プラズマ発生装置
３６８    高真空ポンプ
３６９    非接触液晶配向装置
３７０    液晶アン−フィルド領域検査設備
３７１    ベース本体
３７３    バックライトユニット
３７５    液晶アン−フィルド領域検出器
３７７    データ保存モジュール
３７８    制御ユニット
３８０    非接触ＬＣＤユニットセル検査装置
３９０    ベース本体
４００    光電圧印加装置
４１０    ディスプレイ光供給装置
４２０    検出器
４３０    制御ユニット
４６１    第１組立基板固定ユニット
４６２    第１組立基板固定プレイト
４６３    第１組立基板吸着ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004310037.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004310037.tif 000007
【図６】
2004310037.tif 000008
【図７】
2004310037.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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