(57)【要約】【課題】液晶配向膜の製造方法を提供する。粉体および粒子が有機物配向膜上に生成されることを防止する。また、パターニングプロセスは、無機物配向膜設計の余裕が増加するように無機物配向膜上で実行する。【解決手段】この液晶配向膜の製造方法は、有機物または無機材料の層上に配向処理を実行するために、基板上に有機物または無機材料の層を提供する段階を供給した後で、イオン注入プロセスを実行する段階を含む。配向処理は一種の非接触の方法であるので、それは有機物配向膜に損傷を与える蓋然性を低減し、粉体および粒子の生成を防止することができる。さらに、無機材料層は、配向処理の前に基板上に形成され、それにより、無機材料層は配向処理の前にパターン形成されることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に材料層を供給する段階と、
イオン注入プロセスを使用することによって、前記材料層の上に配向処理を実行する段階と、
を有することを特徴とする液晶配向膜の製造方法。
【請求項２】
イオン注入プロセスは、３価または５価を持つ化学元素を使うことを特徴とする請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項３】
イオン注入プロセスは、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、またはＳｂ（アンチモン）のような化学元素を使うことを特徴とする請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項４】
イオン注入プロセスにおける注入角度は、約０〜７５度であることを特徴とする請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項５】
基板上に材料層を形成した後で、イオン注入プロセスを実行する前に、材料層をエッチングバックする段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法、
【請求項６】
前記基板上に材料層を供給する段階は、
スピンコーティング、スリットコーティング、または誘電体上スピン（ＳＯＤ）プロセスを使用することによって、基板上に配向材料の層をコーティングする段階と、
それの上にベーキングプロセスを実行する段階と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項７】
前記配向材料は、ＨＳＱ、ＭＳＱ、ＳｉＯ２、またはＴｉＯ２溶液を有することを特徴とする請求項６に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項８】
前記基板上に材料層を供給する段階は、印刷プロセスを使用することによって、基板上に配向材料層を形成する段階を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項９】
配向材料層の材料は、ポリイミド（ＰＩ）およびポリアミド（ＰＡ）族を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１０】
前記基板上に材料層を供給する段階は、前記基板上に配向材料層を堆積する段階を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１１】
前記配向材料層を堆積する方法は、スパッタリングプロセス、蒸発プロセス、ＣＶＤ（化学蒸着）プロセス、またはＰＥ−ＣＶＤ（プラズマ強化化学気相蒸着）プロセスを有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１２】
前記配向材料層は酸化物を有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１３】
基板上に材料層を供給する段階と、
材料層をパターニングしてパターニングされた材料層を形成する段階と、
イオン注入プロセスを使用することによって、前記パターニングされた材料層の上に配向処理を実行する段階と、
を有することを特徴とする液晶配向膜の製造方法。
【請求項１４】
イオン注入プロセスは、３価または５価を持つ化学元素を使うことを特徴とする請求項１３に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１５】
イオン注入プロセスは、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、またはＳｂ（アンチモン）のような化学元素を使うことを特徴とする請求項１３に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１６】
イオン注入プロセスにおける注入角度は、約０〜７５度であることを特徴とする請求項１３に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１７】
材料層をパターニングした後で、イオン注入プロセスを実行する前に、パターニングされた材料層をエッチングバックする段階をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１８】
前記材料層をパターニングする段階は、フォトレジストプロセス、コーティングプロセス、露光プロセス、現像プロセス、エッチングプロセス、およびストリッピングプロセスを実行する段階を有することを特徴とする請求項１３に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１９】
前記基板上に材料層を形成する段階は、
スピンコーティング、スリットコーティング、または誘電体上スピン（ＳＯＤ）プロセスを使用することによって、基板上に配向材料の層をコーティングする段階と、
それの上にベーキングプロセスを実行する段階と、
を有することを特徴とする請求項１３に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項２０】
前記配向材料は、ＨＳＱ、ＭＳＱ、ＳｉＯ２、またはＴｉＯ２溶液を有することを特徴とする請求項１９に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項２１】
前記基板上に材料層を形成する段階は、前記基板上に配向材料層を堆積する段階を有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記配向材料層を堆積する方法は、スパッタリングプロセス、蒸発プロセス、ＣＶＤ（化学蒸着）プロセス、またはＰＥ−ＣＶＤ（プラズマ強化化学気相蒸着）プロセスを有することを特徴とする請求項２１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項２３】
前記配向材料層は酸化物を有することを特徴とする請求項２１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ部品の製造方法に関わり、特に、液晶（ＬＣ）配向膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度な技術の絶え間がない開発とともに、ビデオプロダクト、特にデジタルビデオまたはイメージ装置は、我々の日常生活で非常に人気が高くなってきた。デジタルビデオまたはイメージデバイスにおいて、ディスプレイユニットは関連する情報を表示するための重要な部品であり、使用者がディスプレイから情報を読み込んで、装置の操作をさらに制御することができる。
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、低電圧動作の特性、非放射、軽荷重、および小さなサイズの点で有利であるので、ディスプレイ開発における主流になってきている。ＬＣＤ内の液晶と透明電極との間に配置された配向膜は、ディスプレイ品質を制御するためのキーとなる部品であり、そしてその主要な目的は、電界がそれに印加される前に液晶の分子を配向(align)させることである。
【０００４】
一般的な配向膜は有機材料から作られており、配向処理は、綿ネル(flannelette)ローラによる接触タイプのラビングプロセスを使用することによって、有機材料の表面に実行される。しかしながら、接触タイプの配向処理は、しばしば配向膜に損傷を与え、また粉体および粒子を生成する。
【０００５】
このため、無機材料を配向膜として使用する方法が最近開発された。この製造プロセスは、堆積層の傾斜角と濃度が制御可能であるような極端な真空条件の下で、特定の角度で基板上に無機材料を堆積させる段階を含む。しかしながら、パターニングプロセスは、適用を非常に限定するような基板の上に形成した後に、そのような無機物配向膜の上で実行することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、液晶配向膜の製造方法を提供することが本発明の目的である。この方法は粉体および粒子が有機物配向膜上に生成されることを防止する。
【０００７】
液晶配向膜の製造方法を提供することが本発明の他の目的である。この方法では、パターニングプロセスは、無機物配向膜設計の余裕が増加するように無機物配向膜上で実行することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は液晶配向膜の製造方法を提供し、その方法は、基板上に材料層を供給する段階と、イオン注入プロセスを使用することによって、材料層の上に配向処理を実行する段階と、を有する。
【０００９】
本発明の望ましい実施の態様による上述した液晶配向膜の製造方法では、上述したイオン注入プロセスは、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、またはＳｂ（アンチモン）のような３価または５価を持つ化学元素を使う段階を有する。さらに、イオン注入プロセスにおける注入角度は、約０〜７５度である。
【００１０】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、基板上に材料層を形成した後で、イオン注入プロセスを実行する前に、材料層の厚さを制御するために材料層をエッチングバックする段階をさらに有する。
【００１１】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、基板上に材料層を供給する段階は、スピンコーティング、スリットコーティング、または誘電体上スピン（spin on dielectric：ＳＯＤ；スピン・オン・ダイレクトリック）プロセスを使用することによって、基板上に配向材料の層をコーティングする段階と、それの上にベーキングプロセスを実行する段階と、を有する。その状況で、上述した配向材料は、ＨＳＱ、ＭＳＱ、ＳｉＯ２、またはＴｉＯ２溶液を有する。
【００１２】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、基板上に材料層を供給する段階は、印刷プロセスを使用することによって、基板上に配向材料の層を形成する段階を有する。その状況で、配向材料層の材料はポリイミド（ＰＩ）およびポリアミド（ＰＡ）族を有する。
【００１３】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、基板上に材料層を供給する段階は、基板上に配向材料層を堆積する段階を有する。その状況で、配向材料層を堆積する方法は、スパッタリングプロセス、蒸発プロセス、ＣＶＤ（化学蒸着）プロセス、またはＰＥ−ＣＶＤ（プラズマ強化化学気相蒸着）プロセスを有する。さらに、配向材料層は酸化物を有する。
【００１４】
本発明は、さらなる液晶配向膜の製造方法を提供する。この方法は、基板上に材料層を供給する段階と、材料層をパターニングしてパターニングされた材料層を形成する段階と、を有する。次に、イオン注入プロセスを使用することによって、パターニングされた材料層の上に配向処理が実行される。
【００１５】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、上述したイオン注入プロセスは、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、またはＳｂ（アンチモン）のような３価または５価を持つ化学元素を使う段階を有する。さらに、イオン注入プロセスにおける注入角度は、約０〜７５度である。
【００１６】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、材料層をパターニングした後で、イオン注入プロセスを実行する前に、パターニングされた材料層の厚さを制御するためにパターニングされた材料層をエッチングバックする段階をさらに有する。
【００１７】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、材料層をパターニングする段階は、フォトレジストコーティングプロセス、露光プロセス、現像プロセス、エッチングプロセス、およびストリッピング（剥離）プロセスを実行する段階を有する。
【００１８】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、基板上に材料層を形成する段階は、スピンコーティング、スリットコーティング、または誘電体上スピン（ＳＯＤ）プロセスを使用することによって、基板上に配向材料の層をコーティングする段階と、それの上にベーキングプロセスを実行する段階と、を有する。その状況で、上述した配向材料は、ＨＳＱ、ＭＳＱ、ＳｉＯ２、またはＴｉＯ２溶液を有する。
【００１９】
本発明の望ましい実施の態様による液晶配向膜の製造方法では、基板上に材料層を形成する段階は、基板上に配向材料層を堆積する段階を有する。その状況で、配向材料層を堆積する方法は、スパッタリングプロセス、蒸発プロセス、ＣＶＤ（化学蒸着）プロセス、またはＰＥ−ＣＶＤ（プラズマ強化化学気相蒸着）プロセスを有する。さらに、配向材料層は酸化物を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は非接触タイプの配向方法（すなわちイオン注入プロセス）を採用するので、配向膜の損傷の蓋然性が減少し、そして粉体および粒子はそれの上に生成されなくなる。さらに、無機材料層がその実施の態様に従って形成された後に、配向処理の前に実行されるパターニングプロセスを適用することによって配向処理が行なわれるので、無機物配向膜設計の余裕が増加する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付の図面は本発明の一層の理解を提供するために含められており、そしてこの明細書に組み込まれ、その一部を構成する。この図面は、本発明の実施の形態を例証し、明細書と共に本発明の本質を説明する役割を果たしている。
【００２２】
本発明の主要な考え方は、まず基板上に材料層を供給して、次にイオン注入プロセスを使用することによって材料層の上で配向処理を実行し、液晶配向膜の製造プロセス全体を完了する、ということを含んでいる。さらに、本発明において形成される配向膜は、ＴＦＴ−ＬＣＤ（thin film transistor liquid crystal display：薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）、ＨＴＰＳ（high temperature poly-silicon：高温ポリ−シリコン）ディスプレイ、またはＬＣｏＳ（liquid crystal on silicon：液晶オンシリコンまたはシリコン上液晶）のような液晶ディスプレイデバイスにおいて適用されうる。それにもかかわらず、本発明はそれだけに限定されるものではない。本発明の適用例を以下で説明するために、多くの実施形態を本発明で提案するのであるが、しかしながら、本発明はそれらによって限定すべきではない。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態による液晶配向膜の製造方法を示す概略的なフローチャートである。
【００２４】
図１を参照すれば、まずステップ１００で、スピンコーティング、スリットコーティング、または誘電体上スピン（ＳＯＤ）プロセスを使用することによって、基板上に配向材料の層がコーティングされる。その状況で、配向材料は、ＨＳＱ、ＭＳＱ、ＳｉＯ２、またはＴｉＯ２溶液を有する。液体の配向材料溶液はより良好な充填機能を持つので、液体は層を平らにするのに使うことができる。
【００２５】
次に、ステップ１０２で、誘電材料層を形成するため、配向材料中の溶剤を蒸発させるために、配向材料層の上でベーキングプロセスが実行される。ステップ１０４で、イオン注入プロセスを使用することによって、配向材料層の上で配向処理が行なわれる。その状況で、イオン注入プロセスは、３価または５価を持つ化学元素によって実行される。例えば、上述したイオン注入プロセスは、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、またはＳｂ（アンチモン）のような化学元素を使って実行できる。さらに、配向処理を実行するためのイオン注入プロセスにおける注入角度は、約０〜７５度である。
【００２６】
図１を参照すると、パターニングされた配向膜を形成することが必要ならば、ステップ１０６がステップ１０２とステップ１０４の間に加えられる。特に、ステップ１０６は、パターニングされた材料層を形成するためにパターニングされた配向材料層をパターニング処理する段階である。その状況で、パターニングプロセスは、フォトレジストコーティングプロセス、露光プロセス、現像プロセス、エッチングプロセス、およびストリッピングプロセスを実行する段階を有する。
【００２７】
加えて、ステップ１０８がステップ１０２とステップ１０４の間、あるいはステップ１０２とステップ１０６の間でさらに実行され、その状況で、ステップ１０８は、配向材料層がある一定の厚さに堆積できるような、（配向材料層をエッチングするための）エッチングバックプロセスである。
【００２８】
本発明は非接触タイプの配向方法（すなわちイオン注入プロセス）を採用するので、配向膜の損傷の蓋然性が減少し、そして粉体および粒子がそれの上に生成されることが防止される。
【００２９】
図２は、本発明の第２の実施形態による液晶配向膜の製造方法を示す概略的なフローチャートである。
【００３０】
図２を参照すると、ステップ２００で、凸版印刷プロセスのような印刷プロセスによって、基板上に配向材料の層が形成される。その状況で、配向材料層の材料は、ポリイミド（ＰＩ）およびポリアミド（ＰＡ）族を有する。印刷プロセスが使われるので、もしパターニングされた配向膜を形成することが必要ならば、パターニングされた配向材料層はこのステップで直接に形成することができる。次に、ステップ２０２で、配向材料層中の溶剤を除去するためにベーキングプロセスが実行される。
【００３１】
次に、ステップ２０４で、イオン注入プロセスを使用することによって、配向材料層の上で配向処理が行なわれる。その状況で、イオン注入プロセスは、３価または５価を持つ化学元素によって実行される。例えば、上述したイオン注入プロセスは、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、またはＳｂ（アンチモン）のような化学元素を使って実行できる。さらに、配向処理を実行するためのイオン注入プロセスにおける注入角度は、約０〜７５度である。
【００３２】
加えて、ステップ２０６がステップ２０２とステップ２０４の間でさらに実行され、その状況で、ステップ２０６は、配向材料層がある一定の厚さに堆積できるような、（配向材料層をエッチングするための）エッチングバックプロセスである。
【００３３】
本発明は非接触タイプの配向方法（すなわちイオン注入プロセス）を採用するので、配向処理に起因する配向膜の損傷の蓋然性が減少し、そして粉体および粒子がそれの上に生成されなくなる。
【００３４】
図３は本発明の第３の実施形態による液晶配向膜の製造方法を示す概略的なフローチャートである。
【００３５】
図３を参照すると、ステップ３００で、基板上に配向材料層が堆積され、その配向材料層を堆積する方法は、スパッタリングプロセス、蒸発プロセス、ＣＶＤ（化学蒸着）プロセス、またはＰＥ−ＣＶＤ（プラズマ強化化学気相蒸着）プロセスを有する。このようなプロセスにより、非配向膜が基板上に形成される。その状況で、配向材料層は酸化物または他の適切な材料層を有する。
【００３６】
次に、ステップ３０２で、イオン注入プロセスを使用することによって、配向材料層の上で配向処理が行なわれる。その状況で、イオン注入プロセスは、３価または５価を持つ化学元素によって実行される。例えば、上述したイオン注入プロセスは、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、またはＳｂ（アンチモン）のような化学元素を使って実行できる。さらに、配向処理を実行するためのイオン注入プロセスにおける注入角度は、約０〜７５度である。
【００３７】
さらに、もしパターニングされた配向膜を形成することが必要ならば、ステップ３０４がステップ３００とステップ３０２の間に加えられる。特に、ステップ３０４は、パターニングされた材料層を形成するためにパターニングされた配向材料層をパターニング処理する段階である。その状況で、パターニングプロセスは、フォトレジストコーティングプロセス、露光プロセス、現像プロセス、エッチングプロセス、およびストリッピングプロセスを実行する段階を有する。
【００３８】
加えて、ステップ３０６は、ステップ３００とステップ３０２の間、あるいはステップ３０４とステップ３０２の間でさらに実行され、その状況で、ステップ３０６は、有機材料層がある一定の厚さに堆積できるような、（有機材料層をエッチングするための）エッチングバックプロセスである。
【００３９】
配向処理の前に実行されるパターニングプロセスを適用することによって無機物配向材料層が現在の実施形態で形成された後に、配向処理を実行するので、無機物配向膜設計の余裕が増加する。
【００４０】
要約すれば、本発明の方法では、イオン注入プロセスを使用することによって、材料層の上に配向処理が実行される。従って、本発明は、有機物配向膜の損傷を防止するだけでなく、無機物配向膜設計の余裕を増加させる。
【００４１】
本発明を、その特定の実施形態を参照して説明してきたが、説明した実施形態に対する変更を、本発明の精神から逸脱することなく成すことができる、ということは、当技術分野の当業者にとって明白であろう。従って、本発明の特許請求の範囲は、上述の詳細な説明によるのではなく、添付の各請求項によって規定されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態による液晶配向膜の製造方法を示す概略的なフローチャートである。
【図２】本発明の第２の実施形態による液晶配向膜の製造方法を示す概略的なフローチャートである。
【図３】本発明の第３の実施形態による液晶配向膜の製造方法を示す概略的なフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１００、１０２、１０４、１０６、１０８  ステップ
２００、２０２、２０４、２０６  ステップ
３００、３０２、３０４、３０６  ステップ
【図１】
2007328015.tif 000003
【図２】
2007328015.tif 000004
【図３】
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