JP4927640B2 - 液晶表示装置用基板及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置用基板及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4927640B2
JP4927640B2 JP2007132458A JP2007132458A JP4927640B2 JP 4927640 B2 JP4927640 B2 JP 4927640B2 JP 2007132458 A JP2007132458 A JP 2007132458A JP 2007132458 A JP2007132458 A JP 2007132458A JP 4927640 B2 JP4927640 B2 JP 4927640B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
light blocking
liquid crystal
blocking region
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007132458A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008090268A (ja
Inventor
ジェヨン オ
Original Assignee
エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020070040148A external-priority patent/KR101384625B1/ko
Application filed by エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド filed Critical エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
Publication of JP2008090268A publication Critical patent/JP2008090268A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4927640B2 publication Critical patent/JP4927640B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00634—Production of filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/48—Flattening arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、フォトエッチング工程によってブラックマトリックスなしで光漏れが防げる光遮断領域または光遮断層を含む液晶表示装置用基板及びその製造方法に関する。
最近の液晶表示装置は、消費電力が低く、携帯に便利であって、付加価値の高い次世代先端ディスプレイ装置として脚光を浴びている。
このような液晶表示装置のうちでも、各画素別に電圧のオン、オフが調節できるスイッチング素子である薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリックス型の液晶表示装置が解像度及び動映像の具現能力が優れているため、最も注目を浴びている。
図１は、従来による液晶表示装置の分解斜視図である。
図１に示したように、液晶層３０を間にアレイ基板１０とカラーフィルタ基板２０が対面合着された構成であるが、このうち、下部のアレイ基板１０は、透明な基板１２の上面に縦横に交差配列され多数の画素領域Ｐを定義する複数のゲート配線１４とデータ配線１６を含み、両配線１４、１６の交差地点には、薄膜トランジスタＴを備えて各画素領域Ｐに形成された画素電極１８と一対一対応して接続されている。また、アレイ基板と向かい合う上部のカラーフィルタ基板２０は、透明基板２２の背面にゲート配線１４とデータ配線１６、薄膜トランジスタＴ等の非表示領域を遮るように、各画素領域Ｐを取り囲む格子状のブラックマトリックス２５が形成されており、この格子の内部で各画素領域Ｐに対応するように順に反復して配列された赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルタ層２６が形成されていて、ブラックマトリックス２５と赤色、緑色、青色のカラーフィルタ層２６全面に、透明な共通電極２８を備える。
そして、図面には示してないが、両基板１０、２０は、その間に介された液晶層３０の漏洩を防ぐために、端側に沿ってシーリング剤等で封函された状態で各基板１０、２０と液晶層３０の境界部分には、液晶の分子配列方向に上部及び下部配方膜(図示せず)が介されて、各基板１０、２０の少なくとも一つの外側面には、偏光板(図示せず)を備える。また、アレイ基板の外側面には、バックライトを備えて光を供給するために、ゲート配線１４に薄膜トランジスタＴのオン(on)/オフ(off)信号が順にスキャン印加され、選択された画素領域Ｐの画素電極１８にデータ配線１６の画像信号が伝達されると、これらの間の垂直電界によってその間の液晶分子が駆動されて、これによる光の透過率の変化によって多様な画像を表示することができる。
前述した構造の一般的な液晶表示装置は、薄膜トランジスタ及び画素電極を形成するアレイ基板の製造工程とカラーフィルタ及び共通電極を形成するカラーフィルタ基板の製造工程によって、各々アレイ基板及びカラーフィルタ基板を形成し、両基板間に液晶を介して合着するセル工程を行って完成されており、このような製造工程後、カラーフィルタ基板の製造工程をさらに図面を参照して説明する。
図２Ａないし図２Ｇは、従来の液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造工程を示した断面図である。
図２Ａに示したように、透明な基板６０上にクロムＣｒ等を含む金属物質を全面に蒸着してブラックマトリックス物質層６２を形成した後、その上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層６４を形成する。
以後、フォトレジスト層６４の上部に光の透過領域ＴＡと遮断領域ＢＡを有する露光マスク６６を位置させて、露光マスク６６を通じてフォトレジスト層６４に露光を行う。
図２Ｂに示したように、露光されたフォトレジスト層(図２Ａの６４)を現像することによってブラックマトリックス物質層６２上にブラックマトリックスが形成される部分に対応してフォトレジストパターン６８を形成する。
図２Ｃに示したように、フォトレジストパターン６８の外部に露出されたブラックマトリックス層(図２Ｂの６２)をエッチングして除去することによって第１ないし第３開口部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを有するブラックマトリックス７２を形成する。図面には示してないが、平面的に、ブラックマトリックス７２は、格子状である。
図２Ｄに示したように、ブラックマトリックス７２の上部に残っているフォトレジストパターン(図２Ｃの６８)をストリップして除去し、第１ないし第３開口部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを有するブラックマトリックス７２上に赤色、緑色、青色のいずれかの色のレジスト、例えば、赤色のレジストを全面に塗布して赤色のレジスト層を形成する。
以後、光の透過領域と光の遮断領域を有する露光マスク(図示せず)を赤色のレジスト層(図示せず)上に位置させて、これを通じて赤色のレジスト層(図示せず)に露光を行った後、露光された赤色のレジスト層(図示せず)を現像すると、光(ＵＶ光)が照射された領域に対応する部分の赤色のレジスト層は、現像後、基板６０上に残り、光(ＵＶ光)が露光マスク(図示せず)の遮断領域によって遮断され、照射されない部分の赤色のレジスト層(図示せず)は除去されることにより、第１開口部７０ａに対応して赤色のサブカラーフィルタ７４ａが形成される。この時、赤色のサブカラーフィルタ７４ａは、枠部がブラックマトリックス７２と重なるように位置する。
図２Ｅに示したように、赤色のサブカラーフィルタ７４ａを形成した方法のように、すなわち、緑色のレジスト及び青色のレジストを各々塗布してマスク工程を行ってパターニングし、第２開口部７０ｂ、第３開口部７０ｃに各々緑色及び青色サブカラーフィルタ７４ｂ、７４ｃを順に形成する。
図２Ｆに示したように、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ７４ａ、７４ｂ、７４ｃ上に、樹脂物質を蒸着することによってオーバーコート層７６を形成する。これは、ブラックマトリックス７２と重なって形成された部分のサブカラーフィルタ７４ａ、７４ｂ、７４ｃが開口部７０ａ、７０ｂ、７０ｃに形成された部分と段差を形成するので、これを克服して平坦化された表面を有することによって、最終的に、その表面に段差が発生されない平坦化された共通電極を形成させるためである。
図２Ｇに示したように、平坦な表面のオーバーコート層７６上に、透明導電性物質であるインジウムースズーオキサイドＩＴＯまたはインジウムージンクーオキサイドＩＺＯを蒸着し、全面に共通電極７８を形成することによって液晶表示装置用カラーフィルタ基板を完成する。
しかし、前述したように、従来のブラックマトリックスは、一般的にフォトエッチング工程によって形成され、工程時間及び費用を多く必要とした。さらに、カラーフィルタとブラックマトリックスを同一基板に形成する場合、少なくとも４回のフォトエッチング工程を必要として、このためには、四つの露光マスクが使用される。従って、このようなフォトエッチング工程に利用される露光マスクは、その価格が高価であるために、カラーフィルタ基板の製造に多くの露光マスクを使用すると、製造費用が上昇して、製造工程も増加されるので、結果的に、生産性を低下させる。
また、ブラックマトリックスが有する段差によってサブカラーフィルタ７４ａ、７４ｂ、７４ｃ及び共通電極７８の段差を無くすために、サブカラーフィルタ７４ａ、７４ｂ、７４ｃと共通電極７８間に平坦な表面のオーバーコート層７６をさらに形成するので、工程追加及び材料費を上昇させて、一層、生産性を低下させる問題が発生する。
さらに、ブラックマトリックス７２を形成する段階で完全に除去され基板６０を露出させる部分で完全に除去されずに残ることによって黒点不良を引き起こし、収率を低下させる問題が発生する。
前述したような問題を解決するために、本発明は、単純化された工程によって製造された光遮断手段を利用して光漏洩を防ぐ液晶表示装置用基板及びその製造方法を提供することを第１目的とする。
また、本発明は、マスク数を減らせる液晶表示装置用基板及びその製造方法を提供することを第２目的とする。
さらに、本発明は、黒点不良を防ぐことによって工程収率を向上させる液晶表示装置用基板及びその製造方法を提供することを第３目的とする。
前述したような目的を達成するために、本発明の第１特徴は、レーザー装置のステージ上に、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板を配置する段階と；第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記透明基板内に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階と；前記第１ないし第３光透過領域各々に位置する赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する段階とを含み、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタの境界部は、前記光遮断領域に対応する液晶表示装置用基板の製造方法を提供する。
前記レーザービームを照射する段階は、前記基板を基準に７０００ｍｍ/ｓｅｃないし１００００ｍｍ/ｓｅｃの速度でレーザービームを移動する段階を含み、前記所定のパワーは、１００ワット(Watt)ないし２００ワットであって、前記光遮断領域は、前記透明基板の厚さの５分の１(１/５)ないし３分の１(１/３)の厚さである。
前記レーザー装置は、１０６４ナノメートル(ｎｍ)の波長を有するレーザービームを生成するネオジムヤグ(Neodymium - yttrium aluminum garnet；Ｎｄ-ＹＡＧ)レーザー装置である。
また、レーザー装置のステージ上に、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板を配置する段階と；第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記透明基板内に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階とを含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法を提供することもできる。
本発明の第２特徴は、基板上に、カーボネートポリマー(carbonate polymer)又はポリエステルレジンを含むレジン層を形成する段階と；レーザー装置のステージ上に基板を配置する段階と；第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記レジン層に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階と；前記第１ないし第３光透過領域にあるレジン層部分を除去する段階と；前記第１ないし第３光透過領域各々に位置する赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する段階とを含み、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタの境界部は、前記光遮断領域に対応し、前記レーザー装置は、１０６４ナノメートル(ｎｍ)の波長を有するレーザービームを生成するネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置であって、前記レーザービームを照射する段階は、前記基板を基準に１００００ｍｍ/ｓｅｃないし１２０００ｍｍ/ｓｅｃの速度でレーザービームを移動する段階を含み、前記所定のパワーは、３０ワットないし１００ワットである液晶表示装置用基板の製造方法を提供する。
また、基板上に、カーボネートポリマー又はポリエステルレジンを含むレジン層を形成する段階と；レーザー装置のステージ上に基板を配置する段階と；第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記レジン層に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階と；前記第１ないし第３光透過領域にあるレジン層部分を除去する段階とを含み、前記レーザー装置は、１０６４ナノメートル(ｎｍ)の波長を有するレーザービームを生成するネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置であり、前記レーザービームを照射する段階は、前記基板を基準に１００００ｍｍ/ｓｅｃないし１２０００ｍｍ/ｓｅｃの速度でレーザービームを移動するものであり、前記所定のパワーは、５ワットないし２０ワットであることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法を提供することもできる。
本発明の第３特徴は、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板と；前記透明基板内で、第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域であって、前記透明基板内の一部領域がレーザー照射によって黒色に変色された光遮断領域と；前記第１ないし第３光透過領域に各々位置して、相互に同一な厚さの赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含むカラーフィルタ層とを含む液晶表示装置用基板を提供する。
前記カラーフィルタ層上に位置する共通電極をさらに含み、前記光遮断領域は、前記透明基板の厚さの５分の１(１/５)ないし３分の１(１/３)の厚さである。
また、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板と；前記透明基板内で、第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域であって、前記透明基板内の一部領域がレーザー照射によって黒色に変色された光遮断領域とを含む液晶表示装置用基板を提供することもできる。
本発明の第４の特徴は、第１基板と、前記第１基板と対応して、光遮断領域と前記光遮断領域によって取り囲まれる第１ないし第３光透過領域を内包する第２基板であって、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスであり、前記光遮断領域のみがレーザ照射されて黒色に変色された第２基板と；前記第１ないし第３光透過領域に各々対応するように前記第１基板及び第２基板のいずれかの基板の内部面に赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含み、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタの境界部は、前記光遮断領域に対応するカラーフィルタ層と；前記第１基板及び第２基板間に位置する液晶層とを含む液晶表示装置を提供する。
前記第２基板上に位置する共通電極と；前記第１基板の内部面上に位置する薄膜トランジスタと；前記薄膜トランジスタに連結されて、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ各々に対応する画素電極と；前記共通電極と画素電極間に位置して、前記光遮断領域に対応するパターン化されたスペーサーをさらに含む。
前記カラーフィルタ層は、前記第２基板と共通電極間に位置して、前記カラーフィルタ層は、前記薄膜トランジスタと画素電極間に位置する。
参照例として、第１基板及び前記第１基板と対応するように位置する第２基板と、前記第２基板上の内部面に、第１ないし第３光透過領域を取り囲み、カーボネートポリマー、ポリエステルレジン、又は黒色着色剤配合物を含むレジン物質で構成された光遮断層と；前記第１ないし第３光透過領域に各々対応するように前記第１基板及び第２基板のいずれかの基板の内部面に赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含み、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタの境界部は、前記光遮断領域に対応するカラーフィルタ層と；前記第１基板及び第２基板間に位置する液晶層とを含む液晶表示装置を提供する。
前記第２基板上に位置する共通電極と；前記第１基板の内部面上に位置する薄膜トランジスタと；前記薄膜トランジスタに連結されて、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ各々に対応する画素電極と；前記共通電極と画素電極間に位置して、前記光遮断層に対応するパターン化されたスペーサーをさらに含む。
前記カラーフィルタ層は、前記第２基板と共通電極間に位置して、前記カラーフィルタ層は、前記薄膜トランジスタと前記画素電極間に位置する。
以下、本発明による望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
本発明による液晶表示装置用基板及びその製造方法は、既存のフォトエッチング工程を利用して形成するブラックマトリックスを利用せず、レーザービームでガラス基板の一部領域を黒色に変色させ光遮断領域として使用したり、黒色着色剤を含む樹脂物質層を塗布した後、一部領域のみをレーザービームで照射して黒色に変色させて、その外の領域は、除去して光遮断層として利用したりして、既存のフォトエッチング工程を利用したブラックマトリックスより工程時間及び費用を効果的に減少させる。
また、カラーフィルタ基板に適用された時、カラーフィルタに対するフォトエッチング工程のみを実施するので、フォトエッチング工程 全体の数を減少させる。
さらに、本発明によるブラックマトリックスに利用される光遮断領域または光遮断層は、段差を発生させなかったり、段差が殆どなかったりするので、別途のオーバーコート層が省略できて、これに係わる工程時間及び費用を節減する。
本発明によるブラックマトリックスに利用される光遮断領域または光
遮断層は、所望の領域のみを選択的に黒色に変色させるために、それ以外の領域は、光透過領域として使用しても良く、従来のように、除去されずに残って黒点不良を発生させないので、収率が低下される問題を解決する。
［第１実施例］
本発明による液晶表示装置用基板は、ネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置を利用して、基板自体または基板上に樹脂物質層を塗布した後、樹脂物質層に対して特定波長のレーザービームを照射し、照射された部分を変色させることによって、これをブラックマトリックスで代替することを特徴として、このような特性がある基板の製造に利用されるネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置を説明する。
本発明に利用されるレーザー装置は、１０６４ｎｍ波長のレーザービームを発生させるネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置である。このようなネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザーは、ビームがＮｄ３+イオンによって生成される固体状態のレーザーソースのレーザーであり、高い増幅性を有して、機械的な性質と温度属性に優れている特徴がある。
本発明に利用されるネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置は、１００Ｗないし２００Ｗのパワーを有して、７０００ｍｍ/ｓｅｃないし１２０００ｍｍ/ｓｅｃの速度でレーザービームを照射することを特徴とする。この時、速度は、レーザービームを照射するレーザーヘッドまたは基板が置かれるステージの移動速度であって、ＣＷ(continuous wave)方式のレーザーの場合、レーザーヘッドまたはステージ速度によってレーザービームが照射される時間が変わり、最終的には、エネルギーの密度が決まる。
本発明による液晶表示装置用基板は、このような特性のネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザービームをパワーまたは照射距離及びレーザーヘッド(またはステージ)の移動速度を適切に調節して透明なガラス基板または樹脂物質層に照射時、ガラス基板または樹脂物質層のレーザービームが照射された部分が黒色に変色され、まるでブラックマトリックスを形成したような効果を有する。
以後、前述したネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置を利用した液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法を説明する。
図３Ａないし図３Ｄは、本発明の一実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造工程を示した断面図である。
図３Ａに示したように、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのいずれかの成分を含み、透明なガラス基板１０１上に１００Ｗないし２００Ｗ程度のパワーで、１０６４ｎｍの波長を有するネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置のヘッド１９１を基板１０１に対して１０ｍｍないし２０ｍｍ程度離れて位置させ、７０００ｍｍ/ｓｅｃないし１００００ｍｍ/ｓｅｃ速度で動くようにして、基板１０１の表面にレーザービームを照射する。
ここで、レーザービームの照射工程は、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのいずれかの成分を含むガラス材質である基板１０１には、相対的に大きい１００Ｗないし２００Ｗのパワーを有するレーザービームが照射されるために、レーザービームが照射される部分で熱が発生するので、基板１０１が置かれるレーザー装置(図示せず)のステージ(図示せず)は、冷却システムを備えることでガラス材質の基板１０１が熱によって変形されないように、基板１０１を適切に冷却させてレーザービーム１９３の照射を行うことが望ましい。
この時、ブラックマトリックスは、アレイ基板上のゲート配線とデータ配線に対応するように形成されて、これと同一な形態に変色される部分を形成するために、従来のブラックマトリックスが形成される部分に対応してレーザーヘッド１９１を一方向に往復運動をして、レーザービーム１９３をオン(on)/オフ(off)することによって基板１０１に対して黒色に変色された領域(これを光遮断領域ＬＳと称する。)が形成される。この場合、レーザービーム１９３の線幅ｗ１は、５μｍ以上の数ｍｍ単位まで選択的に変更されるために、適切に５μｍないし２０μｍに調節した後、レーザービーム１９３の照射を行うことによって基板１０１の表面を含み、その内部に５μｍないし２０μｍ程度の幅の黒く変色された光遮断領域ＬＳを形成する。これは、ガラス基板内に含まれたセシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのいずれかの成分が特定波長１０６４ｎｍ及びパワー(エネルギー密度)のレーザービームの照射によるフォトン(photon)エネルギー吸収によって、透明な状態で黒く変色される特性を利用したものである。この時、ガラス基板は、それ自体にセシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａ成分以外に、酸素元素の非結合状態のカップルが多く存在するために、レーザービームの照射によってエネルギーを吸収して電子-正孔カップルを構成し、このような構造的特徴によって持続的なエネルギーを吸収する状態になり、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａ成分が充分に黒く変色される状態を速い時間内で行う。
この場合、レーザービーム１９３の解像度及び工程誤差と基板１０１内での熱拡散に基づいて、実質的な基板１０１内のレーザービーム１９３照射によって形成された光遮断領域ＬＳの幅ｗ２は、レーザービーム１９３の線幅ｗ１に比べて、１μｍないし２μｍ程度広く形成される。
この時、基板１０１において、レーザービーム１９３が照射されなかった部分、すなわち、レーザービーム１９３が照射され黒く変わった光遮断領域ＬＳによって取り囲まれた部分は、説明の便宜上、各々第１ないし第３光透過領域(ＬＴ１、ＬＴ２、ＬＴ３)で定義する。
ここで、第１光透過領域ＬＴ１は、追後、赤色のカラーフィルタパターンが形成される領域になって、第２光透過領域ＬＴ２は、緑色のカラーフィルタパターン、第３光透過領域ＬＴ３は、青色のカラーフィルタパターンが形成される領域になる。図面には示してないが、平面的に、光遮断領域ＬＳは、格子状である。
本発明において、光遮断領域ＬＳは、基板１０１の厚さｔ１全体に対して黒色に変色させるのではなく、望ましくは、基板１０１の対面を基準に基板１０１の厚さｔ１の１/５ないし１/３程度のみ変色される。このように黒く変色される部分、すなわち、光遮断領域ＬＳの厚さｔ２は、レーザービーム１９３の強度、より正確には、レーザー装置(図示せず)のパワー(１００Ｗないし２００Ｗ)を適切に調節することによって調整される。
一方、前述したようなレーザー装置(図示せず)を利用したレーザービームの照射工程において、条件、特に、レーザーヘッド１９１の移動速度を１００００ｍｍ/ｓｅｃ、レーザービームの線幅ｗ１を１０μｍに調節した場合、一つのレーザーヘッド１９１で１ｍ × １ｍの基板１０１に対して横方向及び縦方向に各々１００μｍ及び２００μｍ間隔にレーザービーム１９３照射を行うと仮定すると、大体２３分ないし２５分程度の時間を必要として、これを基板１０１上の区域を分けて四つのレーザーヘッドまたは六つのレーザーヘッドで行うと、４分ないし６分程度の処理時間を有する。これは、従来のクロム等の金属物質を蒸着(数Åないし数十Å/ｓｅｃ)と、露光、現像、エッチング及びストリップを行ってブラックマトリックスを形成する工程時間(単位工程以外に、単位工程装備間の移動時間等を含んで最低１０分以上必要とする。)に比べて、１/２以下に減少される。従って、工程時間を短縮して、さらには、現像液、エッチング液、フォトレジスト等を使用しないことによって材料費を節減させる効果がある。
この場合、平坦な表面の基板１０１自体が変色され光遮断領域ＬＳと第１ないし第３光透過領域(ＬＴ１、ＬＴ２、ＬＴ３)が定義されて、光遮断領域ＬＳは、基板１０１の表面から内部に形成されるために、段差が発生されないので、追後の工程によって、その上部に形成される物質層による段差発生の問題は、発生しないことが本発明の最大の特徴である。
図３Ｂに示したように、段差なしにレーザービーム(図３Ａの１９３)を照射することによって黒く変色され、形成された光遮断領域ＬＳを含む基板１０１上に、赤色のレジストを塗布して赤色のレジスト層(図示せず)を形成し、これを透過領域と遮断領域を有する露光マスク(図示せず)を利用して露光し、露光された赤色のレジスト層を現像することによって多数の第１領域１１０ａに赤色のサブカラーフィルタ１１５ａを形成する。
赤色のサブカラーフィルタ１１５ａは、第１領域１１０ａを取り囲み、基板１０１自体に形成された光遮断領域ＬＳと重なるように形成するのが望ましく、この時、本発明の特性上、光遮断領域ＬＳは、基板１０１自体の内部に形成されるために、段差を発生させないので、赤色のサブカラーフィルタ１１５ａは、光遮断領域ＬＳと重なった部分と第１領域１１０ａに形成された部分が基板１０１面から同一な高さｈ２で形成される。
第１光透過領域ＬＴ１及び光遮断領域ＬＳ全体にかけた赤色のサブカラーフィルタ１１５ａの第３厚さＴＴ３は、実質的に均一であるが、それは、光遮断領域ＬＳ及び第１ないし第３光透過領域(ＬＴ１、ＬＴ２、ＬＴ３)は、相互に平坦な表面を有するからである。
図３Ｃに示したように、赤色のサブカラーフィルタ１１５ａ上に、全面に緑色のレジストを塗布して、これを赤色のサブカラーフィルタ１１５ａを形成した同一な工程を行ってパターニングし、多数の第２光透過領域ＬＴ２に緑色のサブカラーフィルタ１１５ｂを形成する。
以後、青色のレジストを赤色、緑色のサブカラーフィルタ１１５ａ、１１５ｂ上に、全面に塗布した後、赤色及び緑色のサブカラーフィルタ１１５ａ、１１５ｂを形成したようにパターニングして、多数の第３光透過領域ＬＴ３に青色のサブカラーフィルタ１１５ｃを形成する。
一方、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃは、光遮断領域ＬＳの上部で相互に所定間隔離隔して形成されている。
図３Ｄに示したように、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ上に透明導電性物質、例えば、インジウムースズーオキサイドＩＴＯまたはインジウムージンクーオキサイドＩＺＯを蒸着して全面に平坦な表面の共通電極１２０を形成することによって本発明の第１実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板１０１を完成する。
他の方法として、パターン化されたスペーサー(図示せず)が、光遮断領域ＬＳの上部の共通電極１２０上に形成されることもできる。例えば、パターン化されたスペーサーは、光遮断領域ＬＳの上部で、ベンゾシクロブテンＢＣＢ、フォトアクリル、サイトップ(cytop)、パーフルオロシクロブテ(perfluorocyclobutene；ＰＦＣＢ)のいずれかをコーティング及びパターニングして形成することもできる。
一方、前述したような製造方法によって製造された第１実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板は、基板それ自体にレーザービームを照射し、照射された部分を変色させて光遮断層を形成しているが、以後、本発明の第２実施例として、基板自体ではない樹脂物質層に対してパワーが比較的弱いネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザービームを照射して段差を最小化した光遮断層を形成することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法を説明する。
［第２実施例］
本発明の第２実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法は、パワーが比較的弱いネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置でレーザービームを照射することによって、照射された部分で基板を変形させる程度の熱が発生しないので、基板を乗せるステージに冷却装置を備えずにレーザービームの照射工程が行なわれる。
図４Ａないし図４Ｄは、本発明の一実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造工程に沿って示した断面図である。
図４Ａに示したように、ガラスのような透明な絶縁基板２０１上に樹脂層２０５を形成する。樹脂層２０５は、カーボネートポリマー、ポリエステルレジン、又は黒色着色剤配合物を含む樹脂物質で構成される。
例えば、樹脂層２０５の厚さは、３０００Åないし１ミクロンである。
以後、樹脂層２０５が形成された基板２０１をネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置(図示せず)のステージ(図示せず)上に位置させて、樹脂層２０５上に２０ｍｍ程度の離隔間隔ｈ３を有するようにレーザービーム２９３を照射するレーザーヘッド２９１を位置させて、レーザーヘッド２９１を１００００ｍｍ/ｓｅｃないし１２０００ｍｍ/ｓｅｃの速度で直線的に往復移動させながら樹脂層２０５にレーザービーム２９３を照射する。
この時、ネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置(図示せず)は、６０Ｈｚ程度の周波数及び５Ｗないし２０Ｗ程度のパワーを有する１０６４ｎｍ波長のレーザービーム２９３を発生させて、このような特性のネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置(図示せず)で発生したレーザービーム２９３は、その強度が第１実施例によるネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置で発生するレーザービームに比べて小さいので、照射される部分においての熱の発生が少ない。
レーザービーム２０９が照射され黒色に変色された樹脂層２０５を除いた残りの領域の樹脂層２０５は、基板から除去する。例えば、レーザービーム２０９が照射された樹脂層２０５を含む基板をイソプロピルアルコール (ＩＰＡ)溶液またはアルコールにディッピング(dipping)することによって変色されなかった樹脂層２０５のみを選択的に除去ことができる。
除去段階を行って、黒色に変色された樹脂層２０５で構成された光遮断層２１０が完成され、樹脂層２０５が除去された領域は、光遮断層２１０の第１ないし第３オープン部(２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ)を構成する。図面には示してないが、平面的に、光遮断層２１０は、格子状である。
光遮断層２１０を構成する厚さは、従来のクロム係のブラックマトリックスや樹脂係のブラックマトリックスよりさらに薄く形成されるために、除去段階を経ってオープン部と光遮断層２１０間に段差が発生したとしても、従来に比べて、無視する程度の厚さに当たる。
既存のブラックマトリックスが有する段差による問題は、ブラックマトリックスと重なるカラーフィルタが、基板からの高さがオープン部に形成されるカラーフィルターの基板からの高さよりさらに高いため、徐々にローセルギャップ(low-cell gap)構造になるためである。このような場合、ブラックマトリックスと重なるカラーフィルタの高さによって対向基板とのショートを発生させる問題があったが、本発明によるブラックマトリックスは、カラーフィルタの位置別の高さの差に殆ど寄与しないので、このような問題を解決することができる。
本発明に利用される樹脂層２０５は、それ自体に黒色着色剤物質を含むため、比較的弱い強度(単位面積当たりエネルギー密度)のレーザービーム２９３を通じても、ガラスに比べて、容易に変色され光遮断層２１０を形成して、この時、熱の発生量もレーザービームの強度に比例して少なくなる。
図４Ｂに示したように、樹脂層２０５上に、赤色のレジストを塗布して赤色のレジスト層(図示せず)を形成し、これを透過領域と遮断領域を有する露光マスク(図示せず)を利用して露光し、露光された赤色のレジスト層(図示せず)を現像することによって第１オープン部２１５ａ及びこれを取り囲む光遮断層２１０の一部と重なるように赤色のサブカラーフィルタ２２０ａを形成する。
図４Ｃに示したように、赤色のサブカラーフィルタ２２０ａ上に、全面に緑色のレジストを塗布して、これを赤色のサブカラーフィルタ２２０ａを形成したような、同一な工程によってパターニングし、多数の第２オープン部２１５ｂ及びこれを取り囲む光遮断層２１０の一部に対して緑色のサブカラーフィルタ２２０ｂを形成して、青色のレジストに対しても同一な工程を行って多数の第３オープン部２１５ｃ及びこれを取り囲む光遮断層２１０に対して青色のサブカラーフィルタ２２０ｃを形成する。
図４Ｄに示したように、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ上に透明導電性物質、例えば、インジウムースズーオキサイドＩＴＯまたはインジウムージンクーオキサイドＩＺＯを蒸着して全面に平坦な表面の共通電極２２５を形成することによって、本発明の第２実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板２０１を完成する。
この段階で、共通電極２２５は、実質的に平坦であって、基板２０１と著しい段差を形成しない。従って、カラーフィルタ層２２０と共通電極２２５間に別途のオーバーコート層は、不必要になる。
一方、第１及び第２実施例においては、共通電極までのみ形成したのを一例としているが、最近は、液晶表示装置の液晶層の厚さを一定にするために構成するスペーサーをカラーフィルタ基板上にパターニングして形成しており、これを本発明にも適用することができる。
従って、これを本発明の第１及び第２実施例に適用すると、共通電極上に無色で透明な樹脂物質、例えば、ベンゾシクロブテンＢＣＢ、フォトアクリル、サイトップ、パーフルオロシクロブテＰＦＣＢのいずれかを塗布して第２樹脂物質層を形成する。これをパターニングすることによって光遮断層に対応して相互に一定間隔離隔して、一定な高さの柱状のパターン化スペーサーをさらに形成することができる。
図５は、本発明の一実施例による液晶表示装置の概略的な断面図である。
図５に示したように、アレイ基板３００とカラーフィルタ基板４００は、相互に対向して液晶層３５０がアレイ基板３００とカラーフィルタ基板４００間に配置されている。アレイ基板３００は、第１透明基板３０２と、第１透明基板３０２上に位置するゲート電極、半導体層、ソース電極及びドレイン電極とを含む薄膜トランジスタＴと、薄膜トランジスタＴに連結される画素電極３１８を含む。具体的に、ゲート電極３０４は、第１透明基板３０２上に位置し、ゲート絶縁膜３０６は、ゲート電極３０４上に位置して、半導体層３０８は、ゲート電極３０４の上部のゲート絶縁膜３０６上に位置し、ソース電極３１０及びソース電極３１０と離隔されるドレイン電極３１２は、半導体層３０８上に位置する。さらに、データ配線は、ソース電極３１０に連結されて、実質的にソース電極３１０は、データ配線３１４から延長される。
保護層３１６は、ソース電極３１０及びドレイン電極３１２上に形成されて、ドレイン電極３１２の一部を露出するドレインコンタクトホール３１８を有する。画素電極３２０は、保護層３１６上に形成されて、ドレインコンタクトホール３１８を通じてドレイン電極３１２に連結される。
カラーフィルタ基板４００は、光遮断領域ＬＳを含む第２透明基板４０２と、第１ないし第３光透過領域(ＬＴ１、図示せず、ＬＴ３)には、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ(４０６ａ、図示せず、４０６ｃ)を含むカラーフィルタ層４０６と、カラーフィルタ層４０６上に位置する共通電極４０８を含む。実質的に画素電極３２０は、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ(４０６ａ、図示せず、４０６ｃ)各々に対応するように形成される。
さらに、パターン化されたスペーサー３６０は、アレイ基板３００とカラーフィルタ基板４００間に位置して、光遮断領域ＬＳに対応する。図面には示してないが、第１及び第２配方膜(図示せず)は、アレイ基板３００とカラーフィルタ基板４００の内部に形成されて、パターン化スペーサー３６０と接触する。
代案として、パターン化されたスペーサー３６０は、第２実施例でのように、レジン物質で構成された光遮断層２１０が形成されたカラーフィルタ基板４００を含む液晶表示装置に適用することもできる。
以下、本発明によるブラックマトリックスが適用されたカラーフィルタとアレイ素子が同一基板に形成される構造の液晶表示装置を、図面を参照して説明する。
図６は、本発明の一実施例によるＣＯＴ(color filter on thin film transistor)構造の液晶表示装置の断面図である。
図６に示したように、第１及び第２基板５００、６００が相互に対向して配置されており、両基板５００、６００間に液晶層５５０が介されている構造で、第１基板５００上には、ゲート電極５０２、半導体層５０６、ソース電極５０８及びドレイン電極５１０で構成された薄膜トランジスタＴが形成されている。そして、ソース電極５０８に連結されデータ配線５１２が形成されて、薄膜トランジスタＴを覆う領域には、第１保護層５１４が形成される。第１保護層５１４の上部には、カラーフィルタ層５１６が形成されて、カラーフィルタ層５１６の上部には、第２保護層５１８が形成される。カラーフィルタ層５１６は、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ５１６ａ、５１６ｂ、図示せず)で構成されるが、図面では、緑色のサブカラーフィルタ５１６ｂ領域を中心に、緑色のサブカラーフィルタ５１６ｂとこれと隣接した赤色のカラーフィルタ５１６ａ領域が一例として示されている。そして、第１保護層５１４、カラーフィルタ層５１６、第２保護層５１８には、ドレイン電極５１０を一部露出させるドレインコンタクトホール５２０を構成する。第２保護層５１８の上部には、ドレインコンタクトホール５２０を通じてドレイン電極５１０に連結される画素電極５２２が形成されている。
また他の基板である第２基板６００の内部面には、薄膜トランジスタＴ及びデータ配線５１２に対応した位置でブラックマトリックスの役割をする光遮断領域ＬＳが定義されており、光遮断領域ＬＳは、第２基板６００の一部領域のみをレーザービームの照射によって黒色に変色させた領域に当たる。光遮断領域ＬＳの形成方法は、図３Ａないし図３Ｄにおいて説明している。
光遮断領域ＬＳを含む第２基板６００の内部面には、共通電極６０２が形成されており、液晶層５５０は、実質的に画素電極５２２と共通電極６０２間に位置する。液晶層５５０の厚さは、セルギャップＣＧに対応する値を有して、セルギャップＣＧに対応した値を有して画素電極５２２と共通電極６０２間の光遮断領域ＬＳ及びデータ配線５１２に対応した位置には、パターン化されたスペーサー５６０が形成される。
図６で、パターン化されたスペーサー５６０は、赤色のサブカラーフィルタ５１６ａと緑色のサブカラーフィルタ５１６ｂ間に位置するが、パターン化されたスペーサー５６０の位置は、光遮断領域ＬＳの位置によって多様に変更される。
このように、ブラックマトリックスとカラーフィルタが相互に異なる基板に形成されるＣＯＴ構造でも、本発明によるブラックマトリックス及びその製造方法を適用すると、工程全体の単純化及び費用節減に効果がある。
図面には示してないが、ブラックマトリックスとカラーフィルタを相互に異なる基板に形成する、または他の構造のＴＯＣ構造にも、本発明によるブラックマトリックス及びその製造方法を適用することができる。
しかし、本発明は、実施例に限られるのではなく、本発明の趣旨に反しない限度内で、多様に変更して実施できる。
従来による液晶表示装置の分解斜視図である。 従来の液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造工程を示した断面図である。 図２Ａに続く製造工程を示す断面図である。 図２Ｂに続く製造工程を示す断面図である。 図２Ｃに続く製造工程を示す断面図である。 図２Ｄに続く製造工程を示す断面図である。 図２Ｅに続く製造工程を示す断面図である。 図２Ｆに続く製造工程を示す断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造工程を示した断面図である。 図３Ａに続く製造工程を示す断面図である。 図３Ｂに続く製造工程を示す断面図である。 図３Ｃに続く製造工程を示す断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造工程を示した断面図である。 図４Ａに続く製造工程を示す断面図である。 図４Ｂに続く製造工程を示す断面図である。 図４Ｃに続く製造工程を示す断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置の概略的な断面図である。 本発明の一実施例によるＣＯＴ構造の液晶表示装置の断面図である。
符号の説明
１０１：基板
１１５ａ：赤色のサブカラーフィルタ
１１５ｂ：緑色のサブカラーフィルタ
１１５ｃ：青色のサブカラーフィルタ
１１５：カラーフィルタ層
１２０：共通電極
ＬＳ：光遮断領域
ＬＴ１：第１光透過領域
ＬＴ２：第２光透過領域
ＬＴ３：第３光透過領域

Claims (16)

  1. レーザー装置のステージ上に、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板を配置する段階と；
    第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記透明基板内に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階と；
    前記第１ないし第３光透過領域各々に位置する赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する段階とを含み、
    前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタの境界部は、前記光遮断領域に対応することを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
  2. 前記レーザービームを照射する段階は、前記基板を基準に７０００ｍｍ/ｓｅｃないし１００００ｍｍ/ｓｅｃの速度でレーザービームを移動する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
  3. 前記所定のパワーは、１００ワットないし２００ワットであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
  4. 前記光遮断領域は、前記透明基板の厚さの５分の１(１/５)ないし３分の１(１/３)の厚さであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
  5. 前記レーザー装置は、１０６４ナノメートル(ｎｍ)の波長を有するレーザービームを生成するネオジムヤグ(Neodymium - yttrium aluminum garnet；Ｎｄ-ＹＡＧ)レーザー装置であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
  6. レーザー装置のステージ上に、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板を配置する段階と；
    第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記透明基板内に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階とを含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
  7. 基板上に、カーボネートポリマー又はポリエステルレジンを含むレジン層を形成する段階と；
    レーザー装置のステージ上に基板を配置する段階と；
    第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記レジン層に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階と；
    前記第１ないし第３光透過領域にあるレジン層部分を除去する段階と；
    前記第１ないし第３光透過領域各々に位置する赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する段階とを含み、
    前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタの境界部は、前記光遮断領域に対応し、
    前記レーザー装置は、１０６４ナノメートル(ｎｍ)の波長を有するレーザービームを生成するネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置であり、
    前記レーザービームを照射する段階は、前記基板を基準に１００００ｍｍ/ｓｅｃないし１２０００ｍｍ/ｓｅｃの速度でレーザービームを移動するものであり、
    前記所定のパワーは、５ワットないし２０ワットであることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
  8. 基板上に、カーボネートポリマー又はポリエステルレジンを含むレジン層を形成する段階と；
    レーザー装置のステージ上に基板を配置する段階と；
    第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域を前記レジン層に形成するために、前記透明基板の前記光遮断領域のみに所定のパワーを有するレーザービームを照射して前記光遮断領域を黒色に変色させる段階と；
    前記第１ないし第３光透過領域にあるレジン層部分を除去する段階とを含み、
    前記レーザー装置は、１０６４ナノメートル(ｎｍ)の波長を有するレーザービームを生成するネオジムヤグＮｄ-ＹＡＧレーザー装置であり、
    前記レーザービームを照射する段階は、前記基板を基準に１００００ｍｍ/ｓｅｃないし１２０００ｍｍ/ｓｅｃの速度でレーザービームを移動するものであり、
    前記所定のパワーは、５ワットないし２０ワットであることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
  9. セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板と；
    前記透明基板内で、第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域であって、前記透明基板内の一部領域がレーザー照射によって黒色に変色された光遮断領域と；
    前記第１ないし第３光透過領域に各々位置して、相互に同一な厚さの赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含むカラーフィルタ層とを含むことを特徴とする液晶表示装置用基板。
  10. 前記カラーフィルタ層上に位置する共通電極をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置用基板。
  11. 前記光遮断領域は、前記透明基板の厚さの５分の１(１/５)ないし３分の１(１/３)の厚さであることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置用基板。
  12. セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスである透明基板と；
    前記透明基板内で、第１ないし第３光透過領域を取り囲む光遮断領域であって、前記透明基板内の一部領域がレーザー照射によって黒色に変色された光遮断領域とを含むことを特徴とする液晶表示装置用基板。
  13. 第１基板と、
    前記第１基板と対応して、光遮断領域と前記光遮断領域によって取り囲まれる第１ないし第３光透過領域を内包する第２基板であって、セシウムＣｓ、アルミニウムＡｌ、ルビジウムＲｂ、ナトリウムＮａのうちの少なくとも一つを有するガラスであり、前記光遮断領域のみがレーザ照射されて黒色に変色された第２基板と；
    前記第１ないし第３光透過領域に各々対応するように前記第１基板及び第２基板のいずれかの基板の内部面に赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタを含み、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタの境界部は、前記光遮断領域に対応するカラーフィルタ層と；
    前記第１基板及び第２基板間に位置する液晶層とを含むことを特徴とする液晶表示装置。
  14. 前記第２基板上に位置する共通電極と；
    前記第１基板の内部面上に位置する薄膜トランジスタと；
    前記薄膜トランジスタに連結されて、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルタ各々に対応する画素電極と；
    前記共通電極と画素電極間に位置して、前記光遮断領域に対応するパターン化されたスペーサーをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
  15. 前記カラーフィルタ層は、前記第２基板と共通電極間に位置することを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
  16. 前記カラーフィルタ層は、前記薄膜トランジスタと画素電極間に位置することを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
JP2007132458A 2006-10-02 2007-05-18 液晶表示装置用基板及びその製造方法 Expired - Fee Related JP4927640B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20060097235 2006-10-02
KR10-2006-0097235 2006-10-02
KR1020070040148A KR101384625B1 (ko) 2006-10-02 2007-04-25 액정표시장치용 기판 및 그 제조 방법
KR10-2007-0040148 2007-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008090268A JP2008090268A (ja) 2008-04-17
JP4927640B2 true JP4927640B2 (ja) 2012-05-09

Family

ID=39345325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007132458A Expired - Fee Related JP4927640B2 (ja) 2006-10-02 2007-05-18 液晶表示装置用基板及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US7932972B2 (ja)
JP (1) JP4927640B2 (ja)
DE (1) DE102007023223B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10175540B2 (en) 2015-10-14 2019-01-08 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7932972B2 (en) * 2006-10-02 2011-04-26 Lg Display Co., Ltd. Substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same
RU2424544C1 (ru) * 2007-08-01 2011-07-20 Шарп Кабусики Кайся Жидкокристаллическое дисплейное устройство и способ его изготовления
JP5273384B2 (ja) * 2009-07-09 2013-08-28 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP5282694B2 (ja) * 2009-07-28 2013-09-04 住友電装株式会社 意匠パネルの製造方法および該製造方法により得られた意匠パネル
US9153751B2 (en) * 2012-07-20 2015-10-06 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Color filter on array substrate and a manufacturing method for the same
US10538013B2 (en) 2014-05-08 2020-01-21 United Technologies Corporation Integral ceramic matrix composite fastener with non-polymer rigidization
US10371011B2 (en) 2014-05-08 2019-08-06 United Technologies Corporation Integral ceramic matrix composite fastener with polymer rigidization
JP6404636B2 (ja) * 2014-08-19 2018-10-10 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US20170329177A1 (en) * 2014-11-28 2017-11-16 Sakai Display Products Corporation Liquid Crystal Display Panel, Liquid Crystal Display Apparatus, and Method of Manufacturing Liquid Crystal Display Panel
CN104391349B (zh) * 2014-12-01 2017-04-19 深圳市华星光电技术有限公司 用于制作彩色滤光片的方法、彩色滤光片及液晶面板
CN105572960A (zh) * 2016-03-02 2016-05-11 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、液晶面板、显示装置及显示基板的制作方法
JP2017204578A (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 凸版印刷株式会社 固体撮像素子およびその製造方法
CN108663371B (zh) * 2018-04-04 2021-01-29 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种检测显示面板灰尘异物的方法及***
US11342479B2 (en) * 2018-09-11 2022-05-24 Facebook Technologies, Llc Reducing bowing of materials before wafer-to-wafer bonding for LED manufacturing

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242802A1 (ja) * 1991-12-17 1993-07-08 Fuji Photo Film Co Ltd
WO1993024240A1 (en) 1992-06-01 1993-12-09 Advanced Technology Incubator, Inc. Light influencing element for high resolution optical systems and method of making same
JPH06102655A (ja) * 1992-09-18 1994-04-15 Hitachi Ltd フォトマスクの製造方法
US5300350A (en) * 1993-02-22 1994-04-05 The Dow Chemical Company Black-colored, laser-writable blends of carbonate polymer and polyester
US5340619A (en) * 1993-10-18 1994-08-23 Brewer Science, Inc. Method of manufacturing a color filter array
JP3096613B2 (ja) * 1995-05-30 2000-10-10 三洋電機株式会社 立体表示装置
JPH08331604A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 立体表示装置
US5866919A (en) * 1996-04-16 1999-02-02 Lg Electronics, Inc. TFT array having planarized light shielding element
JPH1068811A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Sekisui Chem Co Ltd ブラックマトリクスが形成された透明基板の製造方法
JP3431464B2 (ja) * 1997-08-25 2003-07-28 太陽誘電株式会社 光情報媒体
TW505805B (en) * 1998-03-19 2002-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display device and producing method thereof
US6081354A (en) * 1998-05-15 2000-06-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Holographic reflector for liquid crystal display
JP4089843B2 (ja) * 1998-05-26 2008-05-28 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
GB2339320A (en) 1998-07-09 2000-01-19 Sharp Kk Volume black matrix; multilayer liquid crystal device
JP4377984B2 (ja) * 1999-03-10 2009-12-02 キヤノン株式会社 カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いた液晶素子
US6461775B1 (en) 1999-05-14 2002-10-08 3M Innovative Properties Company Thermal transfer of a black matrix containing carbon black
JP2001117086A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Toshiba Corp 液晶表示装置
US6399275B1 (en) * 1999-11-15 2002-06-04 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Negative-working photolithographic patterning material and method for the preparation of ion-implanted and metal-plated substrates by using the same
JP3657164B2 (ja) 2000-02-22 2005-06-08 セントラル硝子株式会社 非金属粒子析出ガラス及びその作製方法
US6690437B2 (en) * 2000-04-18 2004-02-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electro-optical device
JP4798907B2 (ja) * 2001-09-26 2011-10-19 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
KR100764591B1 (ko) * 2001-09-28 2007-10-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 필름 전사법에 의한 액정표시장치용 컬러필터 기판 및그의 제조방법
US7678451B2 (en) * 2002-12-04 2010-03-16 Merck Patent Gmbh Laser light absorbing additive
KR100936953B1 (ko) * 2002-12-31 2010-01-14 엘지디스플레이 주식회사 반사투과형 액정표시장치용 컬러필터 기판과 그 제조방법
KR20040077110A (ko) * 2003-02-28 2004-09-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조방법
US7164456B2 (en) * 2003-04-08 2007-01-16 Lg.Philips Lcd Co., Ltd Liquid crystal display device and method of fabricating the same wherein having particular reflective electrode
JP2005249936A (ja) * 2004-03-02 2005-09-15 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタの製造方法及び装置
KR101003829B1 (ko) 2004-04-30 2010-12-23 엘지디스플레이 주식회사 씨오티 구조 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR20060024939A (ko) 2004-09-15 2006-03-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 컬러필터기판 및 그의 제조방법
JP2007206396A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Seiko Epson Corp 基板、電気光学装置および電子機器、基板の製造方法、電気光学装置の製造方法
US7932972B2 (en) * 2006-10-02 2011-04-26 Lg Display Co., Ltd. Substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10175540B2 (en) 2015-10-14 2019-01-08 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007023223A8 (de) 2015-07-30
US20080079875A1 (en) 2008-04-03
US20110199571A1 (en) 2011-08-18
DE102007023223A1 (de) 2008-06-05
US8120745B2 (en) 2012-02-21
US7932972B2 (en) 2011-04-26
JP2008090268A (ja) 2008-04-17
DE102007023223B4 (de) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4927640B2 (ja) 液晶表示装置用基板及びその製造方法
US8673104B2 (en) Fabricating method of liquid crystal display device
KR0171230B1 (ko) 액정 표시 장치의 제조방법
JP4987422B2 (ja) 表示装置、及びその製造方法
JP2012118268A (ja) 液晶表示パネル
JPH1062789A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR20070099399A (ko) 액정 표시 장치, 그에 사용되는 표시판 및 그 제조 방법
US7470491B2 (en) Method of fabricating color filter panel using back exposure and structure of color filter panel
JP2011022323A (ja) 液晶表示装置の製造方法
JP2003186022A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP6714898B2 (ja) カラーフィルタ基板、およびその製造方法
US7283195B2 (en) Method of fabricating color filter substrate for liquid crystal display device having patterned spacers
KR101384625B1 (ko) 액정표시장치용 기판 및 그 제조 방법
JPH0980221A (ja) 液晶表示素子用カラーフィルタ基板とその製造方法
JP2001215529A (ja) 反射型液晶表示装置
JP2008076771A (ja) 液晶表示装置とその製造方法
JPH11174463A (ja) 液晶表示素子及び液晶表示素子の製造方法
WO2012121136A1 (ja) ウェットエッチング方法、配線パターンの形成方法、及びアクティブマトリクス基板の製造方法
JP2002258290A (ja) 液晶表示装置
KR101043682B1 (ko) 액정표시패널의 제조장치 및 방법
KR100962498B1 (ko) 액정표시패널의 제조장치 및 제조방법
JP2003255376A (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
KR101002304B1 (ko) 액정표시장치의 제조방법
JP2004077700A (ja) 液晶表示装置
JP2010271488A (ja) 液晶セル及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110111

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110411

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110414

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110511

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110513

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110516

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110803

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111202

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20111208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120116

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120209

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4927640

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees