(57)【要約】 【課題】本発明は、パターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法に関する。【解決手段】本発明では、第１基板、第２基板と、前記第１基板、第２基板間に介在された液晶層を含む液晶表示装置の製造方法において、前記第１基板、第２基板のうちのどちらかの一表面であって、前記液晶層と向かい合う基板の表面に転写物質層で構成された転写フィルムを付着する段階と、前記転写物質層領域を前記基板の表面に転写して、パターン化スペーサ−を形成するために、前記転写フィルムを分離させる段階を含む液晶表示装置の製造方法を提供する。【選択図】  図５Ｈ
2005316368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、第２基板と、前記第１基板、第２基板間に介在された液晶層を含む液晶表示装置の製造方法において、前記第１基板、第２基板のうちのいずれか一の基板表面に、転写物質層を有する転写フィルムを付着する段階と；前記転写物質層の転写領域を前記基板の表面に転写する段階と；
パターン化スペーサ−を形成するために、前記転写物質層の転写された領域を除いた転写フィルムを除去する段階を含む液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記転写物質層領域を転写する段階は、前記第１基板、第２基板のうち、いずれか一の基板表面に、前記転写物質層領域を固定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の製造方法。
【請求項３】
前記転写物質層領域を転写する段階は、前記転写物質層領域に熱を提供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の製造方法。
【請求項４】
前記パターン化スペーサ−は、前記転写物質の転写された領域に対応することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記転写フィルムは、光エネルギーを熱エネルギーに変換させて、前記転写物質層に前記変換された熱を供給するための変換層と、前記変換層を支持するための支持層をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
透過部と遮断部があるマスクを通じて、ＵＶ光を利用して、前記転写フィルムの表面を露光する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記パターン化スペーサーを形成するための転写フィルム領域に、レーザー光を照射する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記レーザー光は、ブラックマトリックス領域に対応する前記転写フィルム領域に照射されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記レーザー光を照射する段階は、レーザーヘッドを有する直線往復運動を行う段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記マスクの透過部は、ブラックマトリックス領域に対応することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記転写物質層の厚さは、前記液晶表示装置のセルギャップに対応することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記転写物質層の厚さは、２μｍないし８μｍ内の範囲であることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記転写フィルムを付着する前に、前記基板上に、平坦化を向上させるために、オーバーコート層を形成する段階をさらに含み、前記転写フィルムは、前記オーバーコート層の表面に直接接触されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記転写フィルムを付着する前に、前記基板上に、共通電極を形成する段階を含み、前記転写フィルムは、前記共通電極の表面に直接接触されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記転写フィルムは、無色の透明物質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の製造方法。
【請求項１６】
前記転写フィルムは、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ン(ＰＦＣＢ)のうちのいずれか１つで構成されることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記液晶表示装置は、前記第１基板、第２基板を合着するために、第１基板、第２基板のうち、いずれか一の基板の枠部にシールパターンを含むことを特徴とする請求項１の方法を利用して製造された液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、パターン化スペーサーを備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の液晶表示装置は、消費電力が低く、携帯性に優れた、技術集約的で、付加価値の高い次世代の先端ディスプレイ素子として脚光を浴びている。
【０００３】
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(on)／オフ(off)を調節す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駆動能力が優れて、最も注目を浴びている。
【０００４】
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、カラーフィルター及び共通電極を形成するカラーフィルター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ー基板を形成して、両基板間に液晶を介在する液晶セルの工程を行って完成される。
【０００５】
図１は、一般的な液晶表示装置の一部領域の立体図であって、液晶が駆動される領域で定義されるアクティブ領域を中心に示している。
図示したように、液晶表示装置１は、相互に一定間隔離隔され、上部基板６０及び下部基板１０が向かい合っており、この上部基板６０及び下部基板１０間には、液晶層８０が介在されている。
【０００６】
前記下部基板１０の上部には、多数のゲート配線１５及びデータ配線２０が相互に交差されており、このゲート配線１５及びデータ配線２０が交差される地点に、薄膜トランジスタＴｒが形成されていて、ゲート配線１５及びデータ配線２０が交差される領域で定義される画素領域Ｐには、薄膜トランジスタＴｒに連結された画素電極３０が形成されている。
【０００７】
また、上部基板６０内には、カラーフィルター層６５、共通電極７０が順に形成されている。図面には示してないが、カラーフィルター層６５は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのサブカラーフィルターで構成されて、カラーフィルター層のカラー別の境界部にはブラックマトリックスが位置する。
【０００８】
また、前記液晶層の厚さで定義されるセルギャップを一定に維持するために、前記液晶層内には、スペーサーが必要とされる。従来には、このようなスペーサーとして、ボールスペーサーが主に利用され、このようなボールスペーサーは、アレイ基板または、カラーフィルター基板のうちのどちらかの基板に散布方式で形成された。ところが、このような散布方式でスペーサーを形成すると、基板全面に、均一に、散布されなくて発生するスペーサーの固まりによる不良及び画素領域Ｐ内に塗布され、光漏れの不良等を発生させる等の問題があった。従って、最近には、アレイ基板または、カラーフィルター基板の製造工程の進行時、前記アレイ基板または、カラーフィルター基板上に、一定な配列のパターン化スペーサ−８５を形成させることが趨勢である。
【０００９】
図２は、従来のパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置の平面図の一部を示しており、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【００１０】
図示したように、第１基板上に、ゲート電極を含むゲート配線が第１方向へと形成されており、ゲート配線及びゲート電極を覆う領域には、ゲート絶縁膜が形成される。前記ゲート絶縁膜の上部のゲート電極を覆う領域には、アクティブ層、オーミックコンタクト層が順に積層された構造の 半導体層が形成されており、前記半導体層の上部には、ゲート電極を中心に相互に離隔されるように、ソース電極及びドレイン電極が形成される。前記ソース電極に連結されて、前記第１方向と交差される第２方向へとデータ配線が形成される。
【００１１】
前記ゲート電極、半導体層、ソース電極及びドレイン電極は、薄膜トランジスタを構成する。
また、前記ゲート配線及びデータ配線の交差領域は、画素領域で定義される。
【００１２】
前記薄膜トランジスタを含む基板全面を覆う領域には、保護層が形成されており、前記保護層には、前記ドレイン電極を一部露出させるドレインコンタクトホールが形成されていて、前記保護層の上部には、ドレインコンタクトホールを通じてドレイン電極に連結される画素電極が画素領域に形成される。
【００１３】
前記第２基板の画素領域間の境界領域には、ブラックマトリックスが形成されており、前記ブラックマトリックスの下部には、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルターで構成されるカラーフィルター層が形成されていて、前記カラーフィルター層の下部には、共通電極が形成される。
【００１４】
また、前記共通電極と画素電極の間区間には、液晶層が介在されており、前記液晶層の厚さで定義されるセルギャップと対応する厚さで液晶層が形成された領域には、棒状のパターン化スペーサ−が、相互に一定間隔を維持して形成される。例えば、前記パターン化スペーサ−は、非画素領域に形成されて、具体的に、ゲート配線部上に形成される。
【００１５】
図示してはないが、前記アレイ基板１０の保護層２７の上部及びカラーフィルター基板６０の共通電極７０の下部には、液晶の初期配向のための配向膜(図示せず)が各々形成されており、前記アレイ基板１０、カラーフィルター基板６０の配向膜(図示せず)間の領域には、液晶が介在され液晶層８０を形成している。
【００１６】
前述したように、パターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置において、前記パターン化スペーサ−は、アレイ基板または、カラーフィルター基板のうちのどちらかの基板に形成されても構わないが、基板の平坦度の特性を考慮して、アレイ基板に比べて単純な積層構造であって、平坦度の特性も高いカラーフィルター基板に適用している。
【００１７】
以後には、図面を参照して、パターン化スペーサ−を備えたカラーフィルター基板の製造方法を説明する。
【００１８】
図４Ａないし図４Ｇは、従来のパターン化スペーサ−を含むカラーフィルター基板の製造工程による段階別の工程断面図である。
【００１９】
図４Ａに示したように、透明な基板６０上に、クロムＣｒ等を含む金属物質または、炭素系の有機物質のような光遮断性物質を全面に蒸着(塗布)した後、マスク(図示せず)を利用したフォトリソグラフィーによって、前記図２で前述した画素領域に対応する位置の第１開口部６３a、第２開口部６３ｂ、第３開口部６３ｃのあるブラックマトリックス６２を形成する。図面には提示してないが、第１開口部６３a、第２開口部６３ｂ、第３開口部６３ｃは、順に繰り返して配列される。
【００２０】
この時、前記ブラックマトリックス６２は、液晶表示装置を構成する１つの要素であるアレイ基板(図示せず)上の画素電極(図示せず)が形成された領域以外の部分で、液晶分子の非正常的な作用によって発生する光漏れ現象を防ぐためである。
【００２１】
図４Ｂに示したように、前記ブラックマトリックス６２が形成された基板６０に、赤色、緑色、青色のうちの１色、例えば、赤色のレジストを、スピンコーティング、バーコーティング等の方法によって全面に塗布して、赤色のレジスト層を形成する。以後、光を透過させる透過部ｔｐ１と、光を遮断する遮断部ｓｐ１があるマスク９０を、前記基板６０上の赤色のレジスト層上に位置させた後、前記マスクを通じて露光を実施する。例えば、前記赤色のレジスト層は、ネガティブタイプ、すなわち、露光された部分が、現像工程によってパターンとして残る物質から選択されて、これによって、前記露光マスクの透過部は、カラーフィルターの形成部と対応するパターン構造を有する。
【００２２】
図４Ｃに示したように、露光された前記カラーレジスト層(図４Ｂの６４)を現像すると、前記赤色のレジスト層(図４Ｂの６４)は、ネガティブの性質があるので、ＵＶ光が照射された領域は基板６０上に残って、ＵＶ光がマスク(図４Ｂの９０)の遮断部によって遮断され、照射されない部分は除去され、赤色のサブカラーフィルター６５ａが形成される。以後、硬化工程を行って前記赤色のサブカラーフィルター６５ａを完成する。
【００２３】
図４Ｄに示したように、前記赤色のサブカラーフィルター６５ａを形成した方法と同じように行うが、該当位置で、緑色、青色のサブカラーフィルター６５ｂ、６５ｃを基板６０上のブラックマトリックス６２の第２開口部６３ｂ、第３開口部６３ｃ内に順序的に形成する。前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルターは、カラーフィルター層を構成する。
【００２４】
図４Ｅに示したように、前記カラーフィルター層６５上の全面に共通電極７０を形成する。例えば、前記共通電極７０は、透明導電性物質であるインジウム−スズ−オキサイドＩＴＯまたは、インジウム−亜鉛−オキサイドＩＺＯのうちのどちらかの１つから選択される。
【００２５】
この時、前記共通電極７０は、液晶表示装置のモードによってアレイ基板に同時に形成されるので、カラーフィルター基板では省略されることができて、前記カラーフィルター層６５の保護と段差の補償のためのオーバーコート層(図示せず)を形成したりする。この場合、前記オーバーコート層(図示せず)は、有機物質で構成されたブラックマトリックスとして形成時に、主に形成されることが一般的である。場合によって省略できる。
【００２６】
図４Ｆに示したように、前記共通電極(または、オーバーコート層)７０上に、無色で透明な感光性有機物質を全面に塗布して、有機物質層８４を形成し、前記有機物質層８４の上部の基板６０上に、パターン化スペーサ−を形成する領域に対応する領域が透過部ｔｐ２、それ以外の領域は遮断部ｓｐ２とで構成されたマスク９３を位置させて、前記マスク９３を通じて露光を実施する。
【００２７】
図４Ｇに示したように、前記マスク(図４Ｆの９３)を利用して露光工程を行った有機物質層(図４Ｆの８４)を現像液に露出させる現像工程を行うと、基板６０において、マスク(図４Ｆの９３)の透過部(図４Ｆのｔｐ２)に対応して、ＵＶ光に露出された有機物質層の部分８５だけが残って、それ以外のマスク(図４Ｆの９３)の遮断部(図４Ｆのｓｐ２)によってＵＶ光が照射されない領域の有機物質層は、現像液によって現像され除去されて、前記基板上に残る有機物質層８５がパターン化スペーサ−８５を形成する。
【００２８】
ところが、前述したような方法によるパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造には、ブラックマトリックスと、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルターを含むカラーフィルター層と、パターン化スペーサ−を形成するため、例えば、オーバーコート層を含む時、ブラックマトリックス、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルターを含むカラーフィルター層、オーバーコート層、パターン化スペーサ−に対するトータル６つのマスクを利用したフォトリソグラフィーによるパターニング工程が行われると、このような各々のパターニング工程に、５つまたは、６つのマスクが必要となる。
【００２９】
前記マスクは、工程別に各々製作する高価の装備であるので、マスク工程の増加によって製造費用が上昇する問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
前述した問題を解決するために、マスクの工程数と製造の工程数が節減できる液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法を提案するこを目的とする。
このために、本発明では、熱転写法を利用して、マスクなしに、パターン化スペーサ−を形成する。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
前述した目的を達成するために、本発明では、第１基板、第２基板と、前記第１基板、第２基板間に介在された液晶層を含む液晶表示装置の製造方法において、前記第１基板、第２基板のうちのいずれか一の基板表面に、転写物質層を有する転写フィルムを付着する段階と；前記転写物質層の転写領域を前記基板の表面に転写する段階と；パターン化スペーサ−を形成するために、前記転写物質層の転写された領域を除いた転写フィルムを除去する段階を含む液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００３２】
前記転写物質層領域を転写する段階は、前記第１基板、第２基板のうち、
いずれか一の基板表面に、前記転写物質層領域を固定する。
前記転写物質層領域を転写する段階は、前記転写物質層領域に熱を提供する。
【００３３】
前記パターン化スペーサ−は、前記転写物質の転写された領域に対応する。
前記転写フィルムは、光エネルギーを熱エネルギーに変換させて、前記転写物質層に前記変換された熱を供給するための変換層と、前記変換層を支持するための支持層を有する。
透過部と遮断部があるマスクを通じて、ＵＶ光を利用して、前記転写フィルムの表面を露光する段階をさらに含む。
【００３４】
前記パターン化スペーサーを形成するための転写フィルム領域に、レーザー光を照射する。
前記レーザー光は、ブラックマトリックス領域に対応する前記転写フィルム領域に照射される。
【００３５】
前記レーザー光を照射する段階は、レーザーヘッドを有する直線往復運動を行う段階を含む。
前記マスクの透過部は、ブラックマトリックス領域に対応する。
【００３６】
前記転写物質層の厚さは、前記液晶表示装置のセルギャップに対応する。また、前記転写物質層の厚さは、２μｍないし８μｍ内の範囲である。
前記転写フィルムを付着する前に、前記基板上に、平坦化を向上させるために、オーバーコート層を形成する段階をさらに含み、前記転写フィルムは、前記オーバーコート層の表面に直接接触される。
【００３７】
また、前記転写フィルムを付着する前に、前記基板上に、共通電極を形成する段階を含み、前記転写フィルムは、前記共通電極の表面に直接接触される。
【００３８】
前記転写フィルムは、無色の透明物質を含む。
前記転写フィルムは、ベンゾシクロブテンＢＣＢ、フォトアクリル(photo acryl)、サイトップ(cytop)、パーフルオロシクロブテン(ＰＦＣＢ)のうちのいずれか１つで構成される。
前記液晶表示装置は、前記第１基板、第２基板を合着するために、第１基板、第２基板のうち、いずれか一の基板の枠部にシールパターンを含むことを特徴とする請求項１の方法を利用して製造された液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の実施例による液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造において、スペーサー層を備えた転写フィルムとレーザー照射を利用して、パターン化スペーサ−を形成することによって、利用されるマスクの数の節減及び製造費用が節減される。
【００４０】
また、パターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造時間が短縮することによって、生産性が向上される。
【００４１】
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。
【実施例】
【００４２】
図５Ａないし図５Ｉは、本発明の実施例によるパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造工程の断面図である。
【００４３】
図５Ａは、画素領域が定義された基板上に、光遮断性の感光性物質を塗布してブラックマトリックス物質層を形成する段階を含む。
例えば、前記光遮断性の感光性物質は、ポジティブタイプの光遮断性の感光性物質から選択される。前記ポジティブタイプの物質は、露光された部分が現像工程によって除去される。
【００４４】
前記ブラックマトリックス物質層と対応する位置に、透過部と、透過部間の境界部に位置する遮断部とで構成されたマスクを配置する段階である。前記透過部は、前記画素領域と対応するパターン構造である。
【００４５】
前記マスクを通じて基板上にＵＶ光を照射すると、前記マスクの透過部と対応するように位置する基板上のブラックマトリックス物質層だけが露光される。
【００４６】
前記光遮断性の感光性物質は、炭素を含む有機物質、例えば、ブラックレジンがある。図面には提示してないが、別途のフォトレジスト物質を含んで工程を行う条件で、クロムＣｒ系の金属物質をブラックマトリックス物質層として選択することができる。
【００４７】
図５Ｂは、前記露出工程後、現像工程によって露光されたブラックマトリックス物質層を除去して、残されたブラックマトリックス物質層をブラックマトリックスとしてパターニングする段階である。
【００４８】
本段階によって、前記ブラックマトリックスは、画素領域の境界部領域に形成されて、画素領域に対応する位置で、第１開口部１１３ａ、第２開口部１１３ｂ、第３開口部１１３ｃを順に繰り返して有する。
【００４９】
図面では、ポジティブタイプの炭素系の有機物質をブラックマトリックスを形成するように示されているが、これに限るのではなく、炭素系の有機物質がネガティブタイプの場合は、前記ポジティブタイプと比べて、遮断パターンと透過パターンがお互い換わる構造のマスクで、前述したような形態のブラックマトリックスの形成が可能となる。
【００５０】
図５Ｃに示したように、前記ブラックマトリックス１１５が形成された基板１１０全面に、赤色のレジストを塗布して、赤色のレジスト層１１７を形成し、前記赤色のレジスト層１１７上に、遮断部ｓｐと透過部ｔｐの一定なパターンがあるマスク１７３を位置した後、露光工程を実施する。
【００５１】
この時、通常的に、カラーフィルター層の形成には、前記赤色のレジストを含んで、さらに形成される緑色、青色のレジストは、ネガティブタイプが主に利用されているので、本発明の実施例でも、ネガティブタイプの赤色(及び緑色、青色)レジストを利用したことを、例として示している。
【００５２】
従って、前記透過部ｔｐは、前記基板１１０の第１開口部１１３ａと対応するように位置して、画質の特性を考慮してブラックマトリックス１１５の両側とも一部重なるように形成される。
【００５３】
このような位置の条件を含んでマスク１７３を位置させて露光を実施する。すなわち、本図面では、前記マスク１７３の透過部ｔｐは、赤色のレジスト層１１７領域に対応するように位置する。
【００５４】
図５Ｄに示したように、前記露光された赤色のレジスト層１１７(図５Ｃの１１７)を現像することによって、前記ブラックマトリックス１１５内の第１開口部１１３ａに、前記ブラックマトリックス１１５と一部重なる赤色のサブカラーフィルター１２０ａを形成する。
【００５５】
前記赤色のサブカラーフィルター１２０ａは、図面には示してないが、一定の間隔を置いて、繰り返して基板１１０全面に形成される。この時、前記赤色のサブカラーフィルター１２０ａは、各画素領域別に、アイランドパターン構造または、ストライプパターン構造で形成することができる。
【００５６】
図５Ｅに示したように、前記赤色のサブカラーフィルター１２０ａを形成した同じ方法によって、緑色及び青色のレジストを順に塗布して、露光マスクを利用した露光及び現像工程を順に各々行い、ブラックマトリックス１１５間の各々の第２開口部１１３ｂ、第３開口部１１３ｃに、緑色、青色のサブカラーフィルター１２０ｂ、１２０ｃを形成することによって、最終的に、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのサブカラーフィルター１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃがブラックマトリックス１１５内の第１開口部１１３ａ、第２開口部１１３ｂ、第３開口部１１３ｃに、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルター１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを順に形成する。前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルター１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、カラーフィルター層１２０を構成する。
【００５７】
図５Ｆに示したように、前記赤色、緑色、青色のサブカラーフィルター１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃがあるカラーフィルター層１２０及び露出されたブラックマトリックス１１５上に、無色で透明なレジンを全面に塗布して、オーバーコート層１２５を形成する。この時、前記オーバーコート層１２５は、カラーフィルター層１２０を保護して、表面を平坦化するために形成する物であって、主に、ブラックマトリックス１１５を炭素系の有機物質で形成する場合に、カラーフィルター層１２０の上部に形成する。クロムＣｒを含む金属物質でブラックマトリックスを形成する場合、形成しないまま省略されることができる。
【００５８】
図５Ｇに示したように、前記オーバーコート層１２５上に、パターン化スペーサ−の形成のための転写フィルム１５０を位置させた後、前記基板１１０上のオーバーコート層１２５に、前記転写フィルム１５０を付着させる。
【００５９】
ここで、前記パターン化スペーサ−の形成のための転写フィルムのその断層の構造を示した図６を参照して説明する。
【００６０】
前記パターン化スペーサ−形成用転写フィルム１５０は、３つの層で構成されることができる。
【００６１】
最下層に、光透過性の優れた材質で構成された支持フィルム１５０ａが形成されており、前記支持フィルム１５０ａ上に、光エネルギーを熱エネルギーに変える光熱変換層(ＬＴＨＣ)１５０ｂと転写層であるスペーサー層１５０ｃとが形成されている。
【００６２】
前記支持フィルム１５０ａは、スペーサー層１５０ｃと光熱変換層１５０ｂを支持するのはもちろん、レーザー光が光熱変換層１５０ｂへと通過し易いように、無色で透明な材質のポリエステル、ポリエチレン等の高分子フィルムで構成されている。
【００６３】
また、光熱変換層１５０ｂは、入射されたレーザー光を熱エネルギーに変える役割をするので、熱変換能力の大きい物質である、例えば、カーボンブラック、ＩＲ−顔料等の有機化合物とアルミニウムＡｌ等の金属物質または、前記金属物質の酸化物または、前述した物質の混合物で構成されることを特徴とする。
【００６４】
また、転写層であるスペーサー層１５０ｃは、ベンゾシクロブテンＢＣＢ、フォトアクリル(photo acryl)、サイトップ(cytop)、パーフルオロシクロブテン(ＰＦＣＢ)等の無色で透明な有機物質等で構成されて、前記スペーサー層１５０ｃは、光熱変換層１５０ｂからの光変換熱によって、基板上に転写、固定される特性がある。さらに、前記スペーサー層１５０ｃは、一般的に、液晶表示装置のセルギャップに対応する２μｍないし８μｍの範囲から選択される。
【００６５】
その理由は、パターン化スペーサ−は、液晶表示装置において、カラーフィルター基板とアレイ基板間の一定のギャップ(セルギャップ)を維持することが目的であって、前記ギャップ(セルギャップ)は、液晶表示装置の特性によって、２μｍないし８μｍ内で形成されるので、このような条件に符合するためである。
【００６６】
さらに、本発明の実施例によるカラーフィルター基板の製造方法を説明する。
図５Ｈに示したように、前記パターン化スペーサ−形成用転写フィルム１５０上に、一定間隔離隔して、レーザー光を照射するレーザーヘッド１８０を位置させた後、前記レーザーヘッド１８０または、基板１１０が位置したステージ(図示せず)を直線往復運動させて、パターン化スペーサ−が形成される領域ＳＡにレーザー光を照射する。この時、前記レーザー光が照射された基板１１０上の転写フィルム１５０領域ＳＡは、前記転写フィルム１５０内の光熱変換層１５０ｂが前記レーザー光を吸収して、光エネルギーを熱エネルギーに変えて前記スペーサー層１５０ｃへと放出して、前記放出された熱によってレーザー光が照射された領域ＳＡと対応するスペーサー層領域１５５ａが基板１１０上のオーバーコート層１２５に固定硬化される。
【００６７】
この時、レーザー光の照射は、前記レーザーヘッド１８０に連結されたコンピュータによって前記ヘッド１８０の移動速度及び照射位置とレーザー光の点滅等が考慮され、自動的にコントロールされることができる。
【００６８】
本発明による実施例において、転写フィルムの表面は、マスクを通過するＵＶ光を利用して露光される。この場合、マスクは、透過部と遮断部を含み、前記透過部は、ブラックマトリックス領域に対応する。
図５Ｉに示したように、前記レーザー光が照射された転写フィルム(図５Ｈの１５０)を基板１１０から除去すると、レーザー光が照射された領域ＳＡのスペーサー層(図５Ｈの１５０ｃ)だけが基板１１０上に残っており、レーザー光が照射されてない領域のスペーサー層(図５Ｈの１５０ｃ)は、転写フィルムの除去時、同時に除去されることによって、最終的に、前記残っているスペーサー層(図５Ｈの１５０ｃ)が基板１１０上に、パターン化スペーサ−として作用する。
【００６９】
従って、本発明の実施例によるパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造において、ブラックマトリックスと赤色、緑色、青色のカラーフィルター層、オーバーコート層を形成する工程に、５つのマスクだけを必要として、パターン化スペーサ−の形成は、適正厚さのスペーサー層を備えた転写フィルムを利用した転写方法を利用して５つのマスクだけを利用して製造することによって、既存に比べて、パターン化スペーサ−のマスク工程を省略することができて、マスク数を節減して、さらに製造費用を節減する効果がある。
【００７０】
図７Ａと図７Ｂは、カラーフィルター基板上に、パターン化スペーサ−を形成する従来と本発明による方法を、各々簡単なフローチャートで示している。
【００７１】
従来においては、図７Ａに示したように、パターン化スペーサ−を形成することにおいて、基板上にスペーサー物質を塗布、マスクを利用した露光、現像の段階を行い、パターン化スペーサ−を形成した。
【００７２】
ところが、本発明においては、図７Ｂに示したように、基板上にスペーサー層を含む転写フィルムの付着、レーザーの照射、レーザーが照射されてない転写フィルム部の除去に、比較的に簡単な工程を行うことによって、パターン化スペーサ−を形成する。
【００７３】
本発明による転写フィルムの付着、レーザー照射、転写フィルムの除去の段階があるパターン化スペーサ−の形成は、従来の塗布、露光、現像工程の対比工程時間において、大体１/３程度の時間だけを必要とするので、製造時間を短縮して生産性を増加させる効果がある。
【００７４】
図８Ａと図８Ｂは、本発明の変形例であって、転写フィルムを利用したパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の変形例を示している。
【００７５】
前述した実施例では、アレイ基板に、共通電極及び画素電極が形成されて、カラーフィルター基板に、別途の共通電極が省略された構造である横電界の液晶表示装置の構造を例えているが、本実施例は、カラーフィルター基板に 共通電極が形成される構造に係り、オーバーコート層の上部に転写方法によるパターン化スペーサ−で形成しているが、図８に示したように、液晶表示装置の特性によって、前記オーバーコート層(図示せず)とパターン化スペーサ−３６０間に、透明導電性物質であるインジウム−スズ−オキサイドＩＴＯまたは、インジウム−亜鉛−オキサイドＩＺＯが全面に蒸着され、透明な共通電極３４０を形成することができて、図８Ｂに示したように、オーバーコート層が省略されて、赤色、緑色、青色のサブカラーフィルター３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃで構成されたカラーフィルター層３２０上に、共通電極３４０が形成されて、前記共通電極３４０上に、パターン化スペーサ−３６０が形成されることもできる。
【００７６】
この時、各々の変形例でのカラーフィルター基板の製造方法に関しては、前述した実施例による方法で、オーバーコート層の共通電極を形成したり、または、オーバーコート層を形成しないで、カラーフィルター層上に、共通電極を形成して、前記共通電極の上部に、転写フィルムを利用したパターン化スペーサ−を形成するので、これは、前述した実施例の基本的概念は一致するので、その説明は省略する。
【００７７】
本発明は、前述した実施例及び変形例に限らず、本発明の趣旨に反しない範囲内で、多様に変化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】一般的な液晶表示装置の一部領域の立体図である。
【図２】従来のパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置の平面図である。
【図３】図２をＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４Ａ】従来のパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造段階による工程断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに続く工程を示す断面図である
【図４Ｃ】図４Ｂに続く工程を示す断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｃに続く工程を示す断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｄに続く工程を示す断面図である。
【図４Ｆ】図４Ｅに続く工程を示す断面図である
【図４Ｇ】図４Ｆに続く工程を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施例によるパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造段階による工程断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに続く工程を示す断面図である
【図５Ｃ】図５Ｂに続く工程を示す断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｃに続く工程を示す断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｄに続く工程を示す断面図である。
【図５Ｆ】図５Ｅに続く工程を示す断面図である
【図５Ｇ】図５Ｆに続く工程を示す断面図である。
【図５Ｈ】図５Ｇに続く工程を示す断面図である。
【図５Ｉ】図５Ｈに続く工程を示す断面図である。
【図６】スペーサー層を備えた転写フィルムの断面図である。
【図７Ａ】従来のパターン化スペーサ−を形成する工程を示したフローチャートである。
【図７Ｂ】本発明によるパターン化スペーサ−を形成する工程を示したフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の変形例によるパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の断面図である。
【図８Ｂ】本発明の変形例によるパターン化スペーサ−を備えた液晶表示装置用カラーフィルター基板の断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１０：基板
１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ：開口部
１１５：ブラックマトリックス
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ：赤色、緑色、青色のカラーフィルターパターン
１５０：転写フィルム
１５０ａ：支持フィルム
１５０ｂ：光熱変換層
１５０ｃ：スペーサー層
１５５ａ：レーザー光が照射された領域に対応するスペーサー層
１５５ｂ：レーザー光が照射されてない領域に対応するスペーサー層
１８０：レーザーヘッド
ＳＡ：レーザー光が照射される領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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