絶縁体からなるマザー基板（絶縁マザー基板）にアラインマークを形成することを含む液晶表示装置の製造方法。
【課題】素子の配列の正確度が向上した液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁マザー基板を提供し、波長が３５５ｎｍ未満であり、絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光を照射して、絶縁マザー基板の内部にアラインマークを形成し、形成したアラインマークを基準に絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成することを含む液晶表示装置の製造方法。
【解決手段】絶縁マザー基板を提供し、波長が３５５ｎｍ未満であり、絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光を照射して、絶縁マザー基板の内部にアラインマークを形成し、形成したアラインマークを基準に絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成することを含む液晶表示装置の製造方法。
【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、より詳しくは多数の素子が基板に正確に配列された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】
液晶表示装置は、現在最も広く使われているフラットパネル表示装置の１つであって、電極が形成される２枚の基板と、その間に介在する液晶層とからなり、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過される光量を調整する表示装置である。
【０００３】
液晶表示装置の中でも現在主に使われているのは、電界生成電極が２つの基板にそれぞれ備えられている形態である。これは、一方の基板（薄膜トランジスタ基板）には複数の画素電極などの配線がマトリックス状に配列されており、他方の基板（共通電極基板）には１つの共通電極が基板全面を覆っている。このような液晶表示装置における画像の表示は各画素電極にそれぞれ異なる電圧を印加することによって行われる。画素電極を含む多数の配線などを一方の基板にパターニングして形成し、共通電極を他方の基板にパターニングして形成するためにフォトリソグラフィ工程が用いられてきた。
【０００４】
しかし、フォトリソグラフィ工程は、フォトレジスト塗布、フォトマスクを用いた露光、現像、エッチング及びフォトレジストストリップなど多数の工程を含むため、多くの工程時間及び工程設備が要求される。また、フォトレジスト材料は高価であるため、フォトリソグラフィ工程を用いて液晶表示装置を製造する場合、材料費が相当かかってしまう。
【０００５】
液晶表示装置の製造コストを低減させるためにインクジェット方法、レーザパターニング方法などを用いて基板に多数の配線を形成する方法が研究されているが、これらの方法はフォトマスクを用いないため多数の配線間の正確な配列を形成し難く、液晶表示装置の画素不良及び開口率不良などの不良が発生し得る。特に、薄膜トランジスタ素子が形成された基板にカラーフィルタパターンのような素子がさらに形成される場合、配線だけでなく、他の素子の配列の正確性まで保証するのは非常に難しく、前記液晶表示装置の不良の発生率がより高まる。
【０００６】
したがって、配線などを含む多数の素子を基板上に正確に配列させて高品質の液晶表示装置を製造する必要がある。
【特許文献１】大韓民国公開公報１０−２００６−０１１７４８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、配列の正確度が向上した液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、前記目的に制限されず、言及していないさらなる目的は下記の記載によって当業者に明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法は、絶縁マザー基板を提供し、波長が３５５ｎｍ未満であり、絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光を照射して、絶縁マザー基板の内部にアラインマークを形成し、アラインマークを基準に絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成することを含む。
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法は、絶縁マザー基板を提供し、波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を照射して、絶縁マザー基板の内部に１つ以上のアラインマークを形成し、アラインマークを基準に絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成することを含む。
【００１１】
その他、実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法によれば、次のような効果が１つあるいはそれ以上ある。
【００１３】
第一に、安価のレーザ装置を用いて絶縁マザー基板の内部にアラインマークを安価で高信頼に形成することができる。
【００１４】
第二に、アラインマークを用いて絶縁マザー基板上に多数の素子を形成するため、素子間の配列の正確度が向上する。
【００１５】
第三に、インクジェット方法またはレーザ投射方法などを用いて素子を形成することによって、液晶表示装置の製造コスト及び工程時間が低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の利点及び特徴、及びそれらを達成する方法は、図面とともに詳細に後述する実施形態を参照することにより明確になる。しかし、本発明は以下に開示される実施形態に限定されず、相異なる多様な形態によって実現してもよい。記述される本実施形態は単に本発明の開示を完全なものにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであって、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００１７】
素子または層が他の素子または層の「上に」と表されるのは他の素子または層の真上だけでなく、中間に他の層または他の素子が介在する場合を全て含む。反面、素子が「直接上に」または「真上に」と表されるのは中間に他の素子または層を介在しないものを意味する。
【００１８】
空間的に相対的な用語である「下」、「下部」、「上」、「上部」などは図示されているように、１つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用することができる。空間的に相対的な用語は図示されている方向に加えて、使用時または動作時における装置の異なる方向を含む用語として理解しなければならない。
【００１９】
以下、図１ないし図５を参照して本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法について詳細に説明する。図１ないし図４は本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【００２０】
まず、図１を参照すれば、絶縁マザー基板２００を基板台（図示せず）に配置する。絶縁マザー基板２００は、例えばガラスのような透光性の物質からなる。絶縁マザー基板２００は、多数の素子（図３の２４０参照）が形成される複数のアクティブ領域２１０と、アラインマーク（図２の２３０参照）が形成され、アクティブ領域２１０の間に配置されるダミー領域２２０とからなる。すなわち多数の素子はアクティブ領域２１０ごとに形成され、各アクティブ領域２１０は以後の工程で絶縁単位基板（図４の３００参照）になるため、１つの絶縁マザー基板２００から複数の絶縁単位基板が形成されてもよい。絶縁マザー基板２００は所定の厚さＴを有する。所定の厚さＴは、例えば約０．７ｍｍであってもよい。
【００２１】
次に、図２を参照すれば、レーザ装置１００を用いて絶縁マザー基板２００の内部にレーザ光を照射してアラインマーク２３０を形成する。
【００２２】
レーザ装置１００は、レーザ光源１０１から加工されずに放出された未処理のレーザ光を減衰器１０２、ホモゲナイザ１０３、フィールドレンズ１０４に通過させてレーザ光のエネルギーを調整し集束させる。
【００２３】
本実施形態のレーザ装置１００は、絶縁マザー基板２００が１０％以上の吸光率（ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）を有するようなレーザ光を照射することができる。レーザ光の絶縁マザー基板２００に対する透過率が大きい場合、レーザ光を絶縁マザー基板２００に照射してもほとんどのレーザ光が絶縁マザー基板２００を透過するだけで、絶縁マザー基板２００に所定の形状をパターニングすることはできない。したがって、目的とするアラインマーク２３０を絶縁マザー基板２００に形成するためには、レーザ光が絶縁マザー基板２００を透過する割合を小さくする。すなわちレーザ光が絶縁マザー基板２００に吸収される割合を大きくする。このように絶縁マザー基板２００にレーザ光が吸収されてアラインマーク２３０が形成されるには、絶縁マザー基板２００のレーザ吸光率が通常１０％以上であることが要求される。すなわち絶縁マザー基板２００のレーザ光透過率が９０％未満であることが要求される。このような透過率を示すレーザ光は３５５ｎｍ未満のＵＶ波長、好ましくは２６６ｎｍ以下のＵＶ波長を有してもよい。
【００２４】
以下、図２及び図５を参照して、レーザ光の波長によってレーザ光が本実施形態の絶縁マザー基板２００をどの程度透過するかを確認する。図５は本発明の第１実施形態に用いられるレーザ光の波長とマザー基板の透過率との相関関係を示すグラフである。
【００２５】
図２及び図５に示すように、絶縁マザー基板２００に照射されたレーザ光の波長が３５５ｎｍ未満の場合、絶縁マザー基板２００は約９０％未満のレーザ光透過率を示す。すなわちレーザ光が３５５ｎｍ以上のＵＶ波長やＩＲ波長を有する場合、ほとんどのレーザ光が絶縁マザー基板２００を透過してしまいアラインマーク２３０を形成することができないが、絶縁マザー基板２００は３５５ｎｍ未満の波長を有するレーザ光を約１０％以上吸収するため、３５５ｎｍ未満の波長を有するレーザ光を絶縁マザー基板２００に照射すれば絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成することができる。特に、２６６ｎｍ以下のＵＶ波長を有するレーザ光に対して絶縁マザー基板２００の吸光率は５０％以上であるため、絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成しやすい。このように、波長が３５５ｎｍ未満のレーザ光を出射し得る本実施形態のレーザ装置１００として、Ｎｄ：ＹＡＧ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ：Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）レーザ装置、Ｎｄ：ＹＬＦ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ：Ｙｔｔｒｉｕｍ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）レーザ装置、Ｎｄ：ｇｌａｓｓレーザ装置などがある。例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ装置を使用する場合、レーザ光は１０６４ｎｍの基本波長を有するため、波長変換によって形成できる２６６ｎｍの波長を有するレーザ光を絶縁マザー基板２００に照射してアラインマーク２３０を形成することが好ましい。前記レーザ装置はエキシマレーザ装置に比べてより安価であって、アラインマーク２３０の形成にかかる費用を低減させることができる。
【００２６】
しかし、前記波長以上のレーザ光で絶縁マザー基板２００にアラインマークを形成してもよい。すなわち波長が３５５ｎｍ以上の場合でも極超短パルスレーザ装置を用いれば、多光子吸収現象によって絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成することができる。極超短パルスレーザ装置から出射されるレーザ光のパルス幅はフェムト秒からピコ秒の範囲でもよい、すなわち１０−１５〜１０−１２秒であってもよい。一般に、原子のイオン化エネルギーより大きなエネルギーを有する光子が原子に吸収される場合、原子が基底状態から励起状態に励起されるが、パルス幅が前記のように短い場合は、原子が１回に２つ以上の光子を吸収するので、原子がそのイオン化エネルギーより小さいエネルギーを有する光子を吸収しても基底状態から励起状態に励起し得る。このような現象を多光子吸収現象という。これによって、波長が長いレーザ光が絶縁マザー基板２００に照射されても、アラインマーク２３０が絶縁マザー基板２００に形成できる。具体的には、波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を照射しても絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成することができる。
【００２７】
このような極超短パルスレーザ装置として、例えばＴｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ装置がある。Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ装置を用いて８００ｎｍ以上のＩＲ波長を１０−１５〜１０−１２秒のパルス幅で絶縁マザー基板２００に照射するのが好ましい。
【００２８】
また図２を参照すれば、次いでレーザ光をレーザ用マスク１２０に通過させて所定形状にパターニングする。レーザ用マスク１２０には絶縁マザー基板２００にパターニングされるアラインマーク２３０と同一形状のレーザ用マスクパターン１３０が形成されている。レーザ用マスクパターン１３０を通じてレーザ光をスキャンして、レーザ用マスクパターン１３０と同一形状のアラインマーク２３０を絶縁マザー基板２００に形成する。
【００２９】
この場合、レーザ光のスキャン速度及びスキャン間隔はアラインマーク２３０の内部パターンによって適切に調整する。例えばアラインマーク２３０の内部パターンがハッチパターンの場合は、レーザ光のスキャン間隔を大きくしてもよく、滑らか（ｓｌｉｃｋ）で精巧な線のアラインマーク２３０を生成する必要がある場合はレーザ光のスキャン速度を小さくしてもよい。
【００３０】
このように、パターニングされたレーザ光を対物レンズ（オブジェクトレンズ）１０６に通過させて絶縁マザー基板２００内部にアラインマーク２３０を形成する。この場合、オブジェクトレンズ１０６はレーザ光を絶縁マザー基板２００の内部に集束させる。これによって、アラインマーク２３０は絶縁マザー基板２００の表面でなく、内部に形成される。ここで内部とは、絶縁マザー基板２００の上面と下面の間、すなわち厚さＴ方向の所定位置を意味する。具体的には、アラインマーク２３０は絶縁マザー基板２００の厚さＴの１／３〜２／３の位置に形成されることが好ましい。アラインマーク２３０はレーザ光によって絶縁マザー基板２００の一部分が除去されて形成されるが、絶縁マザー基板２００の表面でなく、内部に形成されるため、絶縁マザー基板２００の表面はレーザ光の照射前と同様に滑らかな状態を維持する。これによって、後続工程で絶縁マザー基板２００に形成される多数の素子の特定部位が凹んだり、突出したりせず、均一なパターンに形成できる。また、アラインマーク２３０を絶縁マザー基板２００の内部に形成すれば、絶縁マザー基板２００をカットする後続工程で絶縁マザー基板２００にガラス欠け、表面傷または異物質が発生するのを防止することができる。
【００３１】
アラインマーク２３０は絶縁マザー基板２００のダミー領域（図３の２２０参照）に形成される。すなわちアラインマーク２３０はアクティブ領域（図３の２１０参照）の間に配置される。ダミー領域は後続工程で切断されて除去されるため、アラインマーク２３０は液晶表示装置の輝度などの性能に悪影響を与えない。
【００３２】
一方、アラインマーク２３０を形成する間、レーザ光の照射後の急激な温度下降によって絶縁マザー基板２００にクラックやホールなどの不良が生じないように絶縁マザー基板２００は８０℃〜４００℃の温度に維持されることが好ましい。
【００３３】
説明していない部分１１１、１１２、１１３はレーザ光の経路を調整するミラーを示す。
【００３４】
前記工程によって形成されるアラインマーク２３０の形状は十字状、コ字状、円形状など多様な形状であってもよい。後続工程で多数の素子を形成するときに基準になるものであればアラインマーク２３０の形状に制限はない。
【００３５】
次に、図３を参照すれば、アラインマーク２３０を基準に絶縁マザー基板２００上に多数の素子２４０を形成する。多数の素子２４０は、各素子２４０を構成する物質を絶縁マザー基板２００上に形成し、アラインキー（ａｌｉｇｎ ｋｅｙ）（図示せず）を絶縁マザー基板２００内部のアラインマーク２３０を基準にして配列させ、その後各素子２４０を構成する物質をパターニングして形成される。本発明の一実施形態によれば、多数の素子２４０をパターニングする方法として、例えばインクジェット方法またはレーザ投射方法が用いられてもよい。これらの方法を用いて液晶表示装置を製造することによって露光、現像、エッチング及びフォトレジストストリップなど多数の工程を含むフォトリソグラフィ工程に比べて工程時間及び工程費用を低減させることができる。
【００３６】
本発明の一実施形態による多数の素子２４０は、絶縁マザー基板２００上に順次積層されたゲート配線（図示せず）及びデータ配線（図示せず）などの金属配線を含み、ブラックマトリックス（図示せず）及びカラーフィルタパターン（図示せず）を含んでもよい。
【００３７】
アラインマーク２３０を用いて絶縁マザー基板２００上に多数の素子２４０を形成する工程の一例を具体的に説明する。
【００３８】
まず、絶縁マザー基板２００上にゲート配線用金属膜（図示せず）を積層した後、例えば、絶縁マザー基板２００のダミー領域２２０上に形成されたアラインマーク２３０を基準に、レーザ光を照射してゲート配線用金属膜をパターニングする。これによってゲート配線、ゲート電極及び維持電極を含むゲート配線が形成される。
【００３９】
次いで、絶縁マザー基板２００及びゲート配線の上に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜を、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）などを用いて形成する。そしてゲート絶縁膜上にドープされていない真性のアモルファスシリコン層及びドープされたアモルファスシリコン層を、例えば化学気相成長などを用いて順次蒸着し、その後データ配線用導電膜を、例えばスパッタリングを用いて形成する。
【００４０】
次いで、アラインマーク２３０を基準にデータ配線用導電膜、ドープされたアモルファスシリコン層、及びドープされていない真性のアモルファスシリコン層に本実施形態のレーザ光を照射してデータ線（図示せず）ソース及びドレイン電極（図示せず）を含むデータ配線、オーミックコンタクト層及びアクティブ層パターンを形成する。この場合、ゲート配線と同一のアラインマーク２３０を用いてデータ配線などを形成することによって、これら配線相互間の配列が正確に維持できる。
【００４１】
次いで、アクティブ層パターン及びデータ配線上に保護膜（図示せず）を形成し、アラインマーク２３０を基準にレーザ光を照射する方法などでパターニングすることによって保護膜上にコンタクトホール（図示せず）を形成する。次いで、例えばＩＴＯ、ＩＺＯのような画素電極用導電物質を保護膜上に形成し、アラインマーク２３０を基準にこれをパターニングして画素電極（図示せず）を形成する。
【００４２】
本実施形態の方法で製造された液晶表示装置は、前記素子２４０以外にもカラーフィルタパターン及びブラックマトリックスを含むＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｏｎ Ａｒｒａｙ）構造であってもよい。
【００４３】
ＣＯＡ構造を形成する工程の場合、上板の基板にブラックマトリックスとＩＴＯ電極、あるいはＩＴＯ電極のみ形成される。このとき上板のガラス基板内部にアラインマークを形成させた後にＩＴＯ電極をレーザあるいはインクジェットを用いて形成させてもよい。
【００４４】
次に、図３及び図４を参照すれば、多数の素子２４０が形成された絶縁マザー基板２００をカットして複数の絶縁単位基板３００を形成する。絶縁マザー基板２００の各アクティブ領域２１０はそれぞれ１つの絶縁単位基板３００になり、ダミー領域２２０及びダミー領域に形成されたアラインマーク２３０は除去される。本実施形態の方法で製造された絶縁単位基板３００は薄膜トランジスタ基板である。
【００４５】
液晶表示装置を完成するためには他の絶縁単位基板（図示せず）が要求される。前記絶縁マザー基板２００をカットする前に共通電極（図示せず）が形成された他の絶縁マザー基板（図示せず）を薄膜トランジスタ用絶縁マザー基板２００の上部に配置し、これら２つの絶縁マザー基板をシーラント（ｓｅａｌａｎｔ）を用いてシーリングした後、ともにカットし、互いに対向する薄膜トランジスタ用絶縁単位基板３００及び共通電極用絶縁単位基板を形成する。以後、これら２つの絶縁単位基板の間に液晶を注入して液晶パネル（図示せず）を形成する。
【００４６】
最後に、液晶パネルの下部にランプ（図示せず）を含むバックライトアセンブリ（図示せず）を配置し、液晶パネルをバックライトアセンブリに固着させて液晶表示装置を完成する。
【００４７】
以下、図１、図２及び図６ないし図８を参照して本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。図６ないし図８は本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。第１実施形態と同一機能を有する素子は同じ参照符号で示し、その説明は省略する。
【００４８】
まず、図１及び図２に示す工程を経て第１の実施形態と同様に、絶縁マザー基板（図６の２０１参照）の内部にレーザ光を照射してアラインマーク（図６の２３１参照）を形成する。本実施形態のアラインマークを形成するためには、第１の実施形態と同様に波長が３５５ｎｍ未満であり、絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光または波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を絶縁マザー基板に照射する。
【００４９】
次に、図６を参照すれば、絶縁マザー基板２０１のアクティブ領域２１１上に多数の素子２４１を形成する。多数の素子２４１は、各素子２４１を構成する物質を絶縁マザー基板２０１上に形成した後、アラインキー（図示せず）を絶縁マザー基板２０１のダミー領域２２１に形成されたアラインマーク２３１を基準に配列させ、各素子２４１を構成する物質をパターニングして形成される。本実施形態の多数の素子２４１をパターニングする方法も第１実施形態と同様に、例えばインクジェット方法またはレーザ投射方法が用いられてもよい。
【００５０】
本実施形態の多数の素子２４１は絶縁マザー基板２０１の上部に形成された共通電極であってもよい。共通電極は絶縁マザー基板２０１の全面に形成された共通電極用導電物質であってもよく、またこれをパターニングして形成してもよい。共通電極用導電物質をパターニングして形成する共通電極を形成する場合、絶縁マザー基板２０１上に形成されたアラインマーク２３１を基準にパターニングを行う。
【００５１】
次に、図６及び図７を参照すれば、多数の素子２４１が形成された絶縁マザー基板２０１をカットして複数の絶縁単位基板３０１を形成する。本実施形態の方法で製造された絶縁単位基板３０１は共通電極基板である。
【００５２】
液晶表示装置は２枚の基板から構成されるため、本実施形態の液晶表示装置を製造するためには、共通電極用絶縁単位基板３０１以外にも薄膜トランジスタ基板（図示せず）が要求される。液晶表示装置を完成するために、共通電極用絶縁マザー基板２０１をカットする前にその下部に薄膜トランジスタ用絶縁マザー基板２０１を配置し、これら２つの絶縁マザー基板２０１をシーリングした後、ともにカットする。このように形成された薄膜トランジスタ用絶縁単位基板と共通電極用絶縁単位基板３０１との間に液晶を注入して液晶パネルを形成する。
【００５３】
このように形成された液晶表示装置を図８に示す。
【００５４】
図８を参照すれば、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ用絶縁単位基板と共通電極用絶縁単位基板とを含む液晶パネルを含む。
【００５５】
薄膜トランジスタ用絶縁単位基板の一例である第１実施形態の絶縁単位基板３００上にはスキャン信号を供給するゲート電極３２６、ゲート電極３２６上に形成されるゲート絶縁膜３３０、ゲート絶縁膜３３０上に形成されるアクティブ層パターン３４０、アクティブ層３４０とソース及びドレイン電極３６５，３６６の接触特性を向上させるオーミックコンタクト層３５５，３５６を含む。またデータ線３６２とソース及びドレイン電極３６５，３６６上には保護膜３７０が形成される。
【００５６】
ＣＯＡ構造の液晶表示装置には、保護膜３７０上に形成されて光漏れを防止するブラックマトリックス３８３が形成される。ブラックマトリックス３８３の間の画素領域には青色、緑色、赤色のカラーフィルタパターン３８４が各画素ごとに形成される。また、カラーフィルタパターン３８４及び保護膜３７０の上部にはコンタクトホールが形成され、液晶５００に電界を供給する画素電極３８２とドレイン電極３６６とが互いに電気的に接続される。
【００５７】
本実施形態の液晶表示装置は、共通電極３９１が形成された共通電極用絶縁単位基板３０１を含む。本実施形態の共通電極３９１は所定の形状にパターニングされてもよい。
【００５８】
パターニングが必要な全ての素子はアラインマーク（図６の２３１参照）を基準にパターニングされて形成されたものであるため、互いに正確に配列（アライン）されて液晶表示装置の画素不良を防止することができる。
【００５９】
このように形成された液晶パネルの下部にランプを含むバックライトアセンブリを配置し、液晶パネルをバックライトアセンブリに固着させて本実施形態の液晶表示装置を完成する。
【００６０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態によって実施できることを理解することができる。したがって前述した実施形態はすべての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の絶縁マザー基板にアラインマークを形成することを含む液晶表示装置の製造方法は、液晶表示装置のようなフラットパネル表示装置に適用し得る。但し、絶縁マザー基板にアラインマークを形成することを含む液晶表示装置の製造方法は例示的なものに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に用いられるレーザ光の波長とマザー基板の透過率の相関関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００ レーザ装置
１２０ レーザ用マスク
１３０ レーザ用マスクパターン
２００ 絶縁マザー基板
２１０、２１１ アクティブ領域
２２０、２２１ ダミー領域
２３０、２３１ アラインマーク
２４０、２４１ 素子
３００、３０１ 絶縁単位基板
３２６ ゲート電極
３３０ ゲート絶縁膜
３４０ アクティブ層
３５５、３５６ オーミックコンタクト層
３６２ データ線
３６５ ソース電極
３６６ ドレイン電極
３７０ 保護膜
３８２ 画素電極
３８３ ブラックマトリックス
３８４ カラーフィルタパターン
３９１ 共通電極
５００ 液晶
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、より詳しくは多数の素子が基板に正確に配列された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】
液晶表示装置は、現在最も広く使われているフラットパネル表示装置の１つであって、電極が形成される２枚の基板と、その間に介在する液晶層とからなり、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過される光量を調整する表示装置である。
【０００３】
液晶表示装置の中でも現在主に使われているのは、電界生成電極が２つの基板にそれぞれ備えられている形態である。これは、一方の基板（薄膜トランジスタ基板）には複数の画素電極などの配線がマトリックス状に配列されており、他方の基板（共通電極基板）には１つの共通電極が基板全面を覆っている。このような液晶表示装置における画像の表示は各画素電極にそれぞれ異なる電圧を印加することによって行われる。画素電極を含む多数の配線などを一方の基板にパターニングして形成し、共通電極を他方の基板にパターニングして形成するためにフォトリソグラフィ工程が用いられてきた。
【０００４】
しかし、フォトリソグラフィ工程は、フォトレジスト塗布、フォトマスクを用いた露光、現像、エッチング及びフォトレジストストリップなど多数の工程を含むため、多くの工程時間及び工程設備が要求される。また、フォトレジスト材料は高価であるため、フォトリソグラフィ工程を用いて液晶表示装置を製造する場合、材料費が相当かかってしまう。
【０００５】
液晶表示装置の製造コストを低減させるためにインクジェット方法、レーザパターニング方法などを用いて基板に多数の配線を形成する方法が研究されているが、これらの方法はフォトマスクを用いないため多数の配線間の正確な配列を形成し難く、液晶表示装置の画素不良及び開口率不良などの不良が発生し得る。特に、薄膜トランジスタ素子が形成された基板にカラーフィルタパターンのような素子がさらに形成される場合、配線だけでなく、他の素子の配列の正確性まで保証するのは非常に難しく、前記液晶表示装置の不良の発生率がより高まる。
【０００６】
したがって、配線などを含む多数の素子を基板上に正確に配列させて高品質の液晶表示装置を製造する必要がある。
【特許文献１】大韓民国公開公報１０−２００６−０１１７４８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、配列の正確度が向上した液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、前記目的に制限されず、言及していないさらなる目的は下記の記載によって当業者に明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法は、絶縁マザー基板を提供し、波長が３５５ｎｍ未満であり、絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光を照射して、絶縁マザー基板の内部にアラインマークを形成し、アラインマークを基準に絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成することを含む。
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法は、絶縁マザー基板を提供し、波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を照射して、絶縁マザー基板の内部に１つ以上のアラインマークを形成し、アラインマークを基準に絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成することを含む。
【００１１】
その他、実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法によれば、次のような効果が１つあるいはそれ以上ある。
【００１３】
第一に、安価のレーザ装置を用いて絶縁マザー基板の内部にアラインマークを安価で高信頼に形成することができる。
【００１４】
第二に、アラインマークを用いて絶縁マザー基板上に多数の素子を形成するため、素子間の配列の正確度が向上する。
【００１５】
第三に、インクジェット方法またはレーザ投射方法などを用いて素子を形成することによって、液晶表示装置の製造コスト及び工程時間が低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の利点及び特徴、及びそれらを達成する方法は、図面とともに詳細に後述する実施形態を参照することにより明確になる。しかし、本発明は以下に開示される実施形態に限定されず、相異なる多様な形態によって実現してもよい。記述される本実施形態は単に本発明の開示を完全なものにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであって、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００１７】
素子または層が他の素子または層の「上に」と表されるのは他の素子または層の真上だけでなく、中間に他の層または他の素子が介在する場合を全て含む。反面、素子が「直接上に」または「真上に」と表されるのは中間に他の素子または層を介在しないものを意味する。
【００１８】
空間的に相対的な用語である「下」、「下部」、「上」、「上部」などは図示されているように、１つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用することができる。空間的に相対的な用語は図示されている方向に加えて、使用時または動作時における装置の異なる方向を含む用語として理解しなければならない。
【００１９】
以下、図１ないし図５を参照して本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法について詳細に説明する。図１ないし図４は本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【００２０】
まず、図１を参照すれば、絶縁マザー基板２００を基板台（図示せず）に配置する。絶縁マザー基板２００は、例えばガラスのような透光性の物質からなる。絶縁マザー基板２００は、多数の素子（図３の２４０参照）が形成される複数のアクティブ領域２１０と、アラインマーク（図２の２３０参照）が形成され、アクティブ領域２１０の間に配置されるダミー領域２２０とからなる。すなわち多数の素子はアクティブ領域２１０ごとに形成され、各アクティブ領域２１０は以後の工程で絶縁単位基板（図４の３００参照）になるため、１つの絶縁マザー基板２００から複数の絶縁単位基板が形成されてもよい。絶縁マザー基板２００は所定の厚さＴを有する。所定の厚さＴは、例えば約０．７ｍｍであってもよい。
【００２１】
次に、図２を参照すれば、レーザ装置１００を用いて絶縁マザー基板２００の内部にレーザ光を照射してアラインマーク２３０を形成する。
【００２２】
レーザ装置１００は、レーザ光源１０１から加工されずに放出された未処理のレーザ光を減衰器１０２、ホモゲナイザ１０３、フィールドレンズ１０４に通過させてレーザ光のエネルギーを調整し集束させる。
【００２３】
本実施形態のレーザ装置１００は、絶縁マザー基板２００が１０％以上の吸光率（ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）を有するようなレーザ光を照射することができる。レーザ光の絶縁マザー基板２００に対する透過率が大きい場合、レーザ光を絶縁マザー基板２００に照射してもほとんどのレーザ光が絶縁マザー基板２００を透過するだけで、絶縁マザー基板２００に所定の形状をパターニングすることはできない。したがって、目的とするアラインマーク２３０を絶縁マザー基板２００に形成するためには、レーザ光が絶縁マザー基板２００を透過する割合を小さくする。すなわちレーザ光が絶縁マザー基板２００に吸収される割合を大きくする。このように絶縁マザー基板２００にレーザ光が吸収されてアラインマーク２３０が形成されるには、絶縁マザー基板２００のレーザ吸光率が通常１０％以上であることが要求される。すなわち絶縁マザー基板２００のレーザ光透過率が９０％未満であることが要求される。このような透過率を示すレーザ光は３５５ｎｍ未満のＵＶ波長、好ましくは２６６ｎｍ以下のＵＶ波長を有してもよい。
【００２４】
以下、図２及び図５を参照して、レーザ光の波長によってレーザ光が本実施形態の絶縁マザー基板２００をどの程度透過するかを確認する。図５は本発明の第１実施形態に用いられるレーザ光の波長とマザー基板の透過率との相関関係を示すグラフである。
【００２５】
図２及び図５に示すように、絶縁マザー基板２００に照射されたレーザ光の波長が３５５ｎｍ未満の場合、絶縁マザー基板２００は約９０％未満のレーザ光透過率を示す。すなわちレーザ光が３５５ｎｍ以上のＵＶ波長やＩＲ波長を有する場合、ほとんどのレーザ光が絶縁マザー基板２００を透過してしまいアラインマーク２３０を形成することができないが、絶縁マザー基板２００は３５５ｎｍ未満の波長を有するレーザ光を約１０％以上吸収するため、３５５ｎｍ未満の波長を有するレーザ光を絶縁マザー基板２００に照射すれば絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成することができる。特に、２６６ｎｍ以下のＵＶ波長を有するレーザ光に対して絶縁マザー基板２００の吸光率は５０％以上であるため、絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成しやすい。このように、波長が３５５ｎｍ未満のレーザ光を出射し得る本実施形態のレーザ装置１００として、Ｎｄ：ＹＡＧ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ：Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）レーザ装置、Ｎｄ：ＹＬＦ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ：Ｙｔｔｒｉｕｍ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）レーザ装置、Ｎｄ：ｇｌａｓｓレーザ装置などがある。例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ装置を使用する場合、レーザ光は１０６４ｎｍの基本波長を有するため、波長変換によって形成できる２６６ｎｍの波長を有するレーザ光を絶縁マザー基板２００に照射してアラインマーク２３０を形成することが好ましい。前記レーザ装置はエキシマレーザ装置に比べてより安価であって、アラインマーク２３０の形成にかかる費用を低減させることができる。
【００２６】
しかし、前記波長以上のレーザ光で絶縁マザー基板２００にアラインマークを形成してもよい。すなわち波長が３５５ｎｍ以上の場合でも極超短パルスレーザ装置を用いれば、多光子吸収現象によって絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成することができる。極超短パルスレーザ装置から出射されるレーザ光のパルス幅はフェムト秒からピコ秒の範囲でもよい、すなわち１０−１５〜１０−１２秒であってもよい。一般に、原子のイオン化エネルギーより大きなエネルギーを有する光子が原子に吸収される場合、原子が基底状態から励起状態に励起されるが、パルス幅が前記のように短い場合は、原子が１回に２つ以上の光子を吸収するので、原子がそのイオン化エネルギーより小さいエネルギーを有する光子を吸収しても基底状態から励起状態に励起し得る。このような現象を多光子吸収現象という。これによって、波長が長いレーザ光が絶縁マザー基板２００に照射されても、アラインマーク２３０が絶縁マザー基板２００に形成できる。具体的には、波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を照射しても絶縁マザー基板２００にアラインマーク２３０を形成することができる。
【００２７】
このような極超短パルスレーザ装置として、例えばＴｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ装置がある。Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ装置を用いて８００ｎｍ以上のＩＲ波長を１０−１５〜１０−１２秒のパルス幅で絶縁マザー基板２００に照射するのが好ましい。
【００２８】
また図２を参照すれば、次いでレーザ光をレーザ用マスク１２０に通過させて所定形状にパターニングする。レーザ用マスク１２０には絶縁マザー基板２００にパターニングされるアラインマーク２３０と同一形状のレーザ用マスクパターン１３０が形成されている。レーザ用マスクパターン１３０を通じてレーザ光をスキャンして、レーザ用マスクパターン１３０と同一形状のアラインマーク２３０を絶縁マザー基板２００に形成する。
【００２９】
この場合、レーザ光のスキャン速度及びスキャン間隔はアラインマーク２３０の内部パターンによって適切に調整する。例えばアラインマーク２３０の内部パターンがハッチパターンの場合は、レーザ光のスキャン間隔を大きくしてもよく、滑らか（ｓｌｉｃｋ）で精巧な線のアラインマーク２３０を生成する必要がある場合はレーザ光のスキャン速度を小さくしてもよい。
【００３０】
このように、パターニングされたレーザ光を対物レンズ（オブジェクトレンズ）１０６に通過させて絶縁マザー基板２００内部にアラインマーク２３０を形成する。この場合、オブジェクトレンズ１０６はレーザ光を絶縁マザー基板２００の内部に集束させる。これによって、アラインマーク２３０は絶縁マザー基板２００の表面でなく、内部に形成される。ここで内部とは、絶縁マザー基板２００の上面と下面の間、すなわち厚さＴ方向の所定位置を意味する。具体的には、アラインマーク２３０は絶縁マザー基板２００の厚さＴの１／３〜２／３の位置に形成されることが好ましい。アラインマーク２３０はレーザ光によって絶縁マザー基板２００の一部分が除去されて形成されるが、絶縁マザー基板２００の表面でなく、内部に形成されるため、絶縁マザー基板２００の表面はレーザ光の照射前と同様に滑らかな状態を維持する。これによって、後続工程で絶縁マザー基板２００に形成される多数の素子の特定部位が凹んだり、突出したりせず、均一なパターンに形成できる。また、アラインマーク２３０を絶縁マザー基板２００の内部に形成すれば、絶縁マザー基板２００をカットする後続工程で絶縁マザー基板２００にガラス欠け、表面傷または異物質が発生するのを防止することができる。
【００３１】
アラインマーク２３０は絶縁マザー基板２００のダミー領域（図３の２２０参照）に形成される。すなわちアラインマーク２３０はアクティブ領域（図３の２１０参照）の間に配置される。ダミー領域は後続工程で切断されて除去されるため、アラインマーク２３０は液晶表示装置の輝度などの性能に悪影響を与えない。
【００３２】
一方、アラインマーク２３０を形成する間、レーザ光の照射後の急激な温度下降によって絶縁マザー基板２００にクラックやホールなどの不良が生じないように絶縁マザー基板２００は８０℃〜４００℃の温度に維持されることが好ましい。
【００３３】
説明していない部分１１１、１１２、１１３はレーザ光の経路を調整するミラーを示す。
【００３４】
前記工程によって形成されるアラインマーク２３０の形状は十字状、コ字状、円形状など多様な形状であってもよい。後続工程で多数の素子を形成するときに基準になるものであればアラインマーク２３０の形状に制限はない。
【００３５】
次に、図３を参照すれば、アラインマーク２３０を基準に絶縁マザー基板２００上に多数の素子２４０を形成する。多数の素子２４０は、各素子２４０を構成する物質を絶縁マザー基板２００上に形成し、アラインキー（ａｌｉｇｎ ｋｅｙ）（図示せず）を絶縁マザー基板２００内部のアラインマーク２３０を基準にして配列させ、その後各素子２４０を構成する物質をパターニングして形成される。本発明の一実施形態によれば、多数の素子２４０をパターニングする方法として、例えばインクジェット方法またはレーザ投射方法が用いられてもよい。これらの方法を用いて液晶表示装置を製造することによって露光、現像、エッチング及びフォトレジストストリップなど多数の工程を含むフォトリソグラフィ工程に比べて工程時間及び工程費用を低減させることができる。
【００３６】
本発明の一実施形態による多数の素子２４０は、絶縁マザー基板２００上に順次積層されたゲート配線（図示せず）及びデータ配線（図示せず）などの金属配線を含み、ブラックマトリックス（図示せず）及びカラーフィルタパターン（図示せず）を含んでもよい。
【００３７】
アラインマーク２３０を用いて絶縁マザー基板２００上に多数の素子２４０を形成する工程の一例を具体的に説明する。
【００３８】
まず、絶縁マザー基板２００上にゲート配線用金属膜（図示せず）を積層した後、例えば、絶縁マザー基板２００のダミー領域２２０上に形成されたアラインマーク２３０を基準に、レーザ光を照射してゲート配線用金属膜をパターニングする。これによってゲート配線、ゲート電極及び維持電極を含むゲート配線が形成される。
【００３９】
次いで、絶縁マザー基板２００及びゲート配線の上に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜を、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）などを用いて形成する。そしてゲート絶縁膜上にドープされていない真性のアモルファスシリコン層及びドープされたアモルファスシリコン層を、例えば化学気相成長などを用いて順次蒸着し、その後データ配線用導電膜を、例えばスパッタリングを用いて形成する。
【００４０】
次いで、アラインマーク２３０を基準にデータ配線用導電膜、ドープされたアモルファスシリコン層、及びドープされていない真性のアモルファスシリコン層に本実施形態のレーザ光を照射してデータ線（図示せず）ソース及びドレイン電極（図示せず）を含むデータ配線、オーミックコンタクト層及びアクティブ層パターンを形成する。この場合、ゲート配線と同一のアラインマーク２３０を用いてデータ配線などを形成することによって、これら配線相互間の配列が正確に維持できる。
【００４１】
次いで、アクティブ層パターン及びデータ配線上に保護膜（図示せず）を形成し、アラインマーク２３０を基準にレーザ光を照射する方法などでパターニングすることによって保護膜上にコンタクトホール（図示せず）を形成する。次いで、例えばＩＴＯ、ＩＺＯのような画素電極用導電物質を保護膜上に形成し、アラインマーク２３０を基準にこれをパターニングして画素電極（図示せず）を形成する。
【００４２】
本実施形態の方法で製造された液晶表示装置は、前記素子２４０以外にもカラーフィルタパターン及びブラックマトリックスを含むＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｏｎ Ａｒｒａｙ）構造であってもよい。
【００４３】
ＣＯＡ構造を形成する工程の場合、上板の基板にブラックマトリックスとＩＴＯ電極、あるいはＩＴＯ電極のみ形成される。このとき上板のガラス基板内部にアラインマークを形成させた後にＩＴＯ電極をレーザあるいはインクジェットを用いて形成させてもよい。
【００４４】
次に、図３及び図４を参照すれば、多数の素子２４０が形成された絶縁マザー基板２００をカットして複数の絶縁単位基板３００を形成する。絶縁マザー基板２００の各アクティブ領域２１０はそれぞれ１つの絶縁単位基板３００になり、ダミー領域２２０及びダミー領域に形成されたアラインマーク２３０は除去される。本実施形態の方法で製造された絶縁単位基板３００は薄膜トランジスタ基板である。
【００４５】
液晶表示装置を完成するためには他の絶縁単位基板（図示せず）が要求される。前記絶縁マザー基板２００をカットする前に共通電極（図示せず）が形成された他の絶縁マザー基板（図示せず）を薄膜トランジスタ用絶縁マザー基板２００の上部に配置し、これら２つの絶縁マザー基板をシーラント（ｓｅａｌａｎｔ）を用いてシーリングした後、ともにカットし、互いに対向する薄膜トランジスタ用絶縁単位基板３００及び共通電極用絶縁単位基板を形成する。以後、これら２つの絶縁単位基板の間に液晶を注入して液晶パネル（図示せず）を形成する。
【００４６】
最後に、液晶パネルの下部にランプ（図示せず）を含むバックライトアセンブリ（図示せず）を配置し、液晶パネルをバックライトアセンブリに固着させて液晶表示装置を完成する。
【００４７】
以下、図１、図２及び図６ないし図８を参照して本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。図６ないし図８は本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。第１実施形態と同一機能を有する素子は同じ参照符号で示し、その説明は省略する。
【００４８】
まず、図１及び図２に示す工程を経て第１の実施形態と同様に、絶縁マザー基板（図６の２０１参照）の内部にレーザ光を照射してアラインマーク（図６の２３１参照）を形成する。本実施形態のアラインマークを形成するためには、第１の実施形態と同様に波長が３５５ｎｍ未満であり、絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光または波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を絶縁マザー基板に照射する。
【００４９】
次に、図６を参照すれば、絶縁マザー基板２０１のアクティブ領域２１１上に多数の素子２４１を形成する。多数の素子２４１は、各素子２４１を構成する物質を絶縁マザー基板２０１上に形成した後、アラインキー（図示せず）を絶縁マザー基板２０１のダミー領域２２１に形成されたアラインマーク２３１を基準に配列させ、各素子２４１を構成する物質をパターニングして形成される。本実施形態の多数の素子２４１をパターニングする方法も第１実施形態と同様に、例えばインクジェット方法またはレーザ投射方法が用いられてもよい。
【００５０】
本実施形態の多数の素子２４１は絶縁マザー基板２０１の上部に形成された共通電極であってもよい。共通電極は絶縁マザー基板２０１の全面に形成された共通電極用導電物質であってもよく、またこれをパターニングして形成してもよい。共通電極用導電物質をパターニングして形成する共通電極を形成する場合、絶縁マザー基板２０１上に形成されたアラインマーク２３１を基準にパターニングを行う。
【００５１】
次に、図６及び図７を参照すれば、多数の素子２４１が形成された絶縁マザー基板２０１をカットして複数の絶縁単位基板３０１を形成する。本実施形態の方法で製造された絶縁単位基板３０１は共通電極基板である。
【００５２】
液晶表示装置は２枚の基板から構成されるため、本実施形態の液晶表示装置を製造するためには、共通電極用絶縁単位基板３０１以外にも薄膜トランジスタ基板（図示せず）が要求される。液晶表示装置を完成するために、共通電極用絶縁マザー基板２０１をカットする前にその下部に薄膜トランジスタ用絶縁マザー基板２０１を配置し、これら２つの絶縁マザー基板２０１をシーリングした後、ともにカットする。このように形成された薄膜トランジスタ用絶縁単位基板と共通電極用絶縁単位基板３０１との間に液晶を注入して液晶パネルを形成する。
【００５３】
このように形成された液晶表示装置を図８に示す。
【００５４】
図８を参照すれば、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ用絶縁単位基板と共通電極用絶縁単位基板とを含む液晶パネルを含む。
【００５５】
薄膜トランジスタ用絶縁単位基板の一例である第１実施形態の絶縁単位基板３００上にはスキャン信号を供給するゲート電極３２６、ゲート電極３２６上に形成されるゲート絶縁膜３３０、ゲート絶縁膜３３０上に形成されるアクティブ層パターン３４０、アクティブ層３４０とソース及びドレイン電極３６５，３６６の接触特性を向上させるオーミックコンタクト層３５５，３５６を含む。またデータ線３６２とソース及びドレイン電極３６５，３６６上には保護膜３７０が形成される。
【００５６】
ＣＯＡ構造の液晶表示装置には、保護膜３７０上に形成されて光漏れを防止するブラックマトリックス３８３が形成される。ブラックマトリックス３８３の間の画素領域には青色、緑色、赤色のカラーフィルタパターン３８４が各画素ごとに形成される。また、カラーフィルタパターン３８４及び保護膜３７０の上部にはコンタクトホールが形成され、液晶５００に電界を供給する画素電極３８２とドレイン電極３６６とが互いに電気的に接続される。
【００５７】
本実施形態の液晶表示装置は、共通電極３９１が形成された共通電極用絶縁単位基板３０１を含む。本実施形態の共通電極３９１は所定の形状にパターニングされてもよい。
【００５８】
パターニングが必要な全ての素子はアラインマーク（図６の２３１参照）を基準にパターニングされて形成されたものであるため、互いに正確に配列（アライン）されて液晶表示装置の画素不良を防止することができる。
【００５９】
このように形成された液晶パネルの下部にランプを含むバックライトアセンブリを配置し、液晶パネルをバックライトアセンブリに固着させて本実施形態の液晶表示装置を完成する。
【００６０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態によって実施できることを理解することができる。したがって前述した実施形態はすべての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の絶縁マザー基板にアラインマークを形成することを含む液晶表示装置の製造方法は、液晶表示装置のようなフラットパネル表示装置に適用し得る。但し、絶縁マザー基板にアラインマークを形成することを含む液晶表示装置の製造方法は例示的なものに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に用いられるレーザ光の波長とマザー基板の透過率の相関関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の製造方法を工程別に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００ レーザ装置
１２０ レーザ用マスク
１３０ レーザ用マスクパターン
２００ 絶縁マザー基板
２１０、２１１ アクティブ領域
２２０、２２１ ダミー領域
２３０、２３１ アラインマーク
２４０、２４１ 素子
３００、３０１ 絶縁単位基板
３２６ ゲート電極
３３０ ゲート絶縁膜
３４０ アクティブ層
３５５、３５６ オーミックコンタクト層
３６２ データ線
３６５ ソース電極
３６６ ドレイン電極
３７０ 保護膜
３８２ 画素電極
３８３ ブラックマトリックス
３８４ カラーフィルタパターン
３９１ 共通電極
５００ 液晶
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁マザー基板を提供し、
波長が３５５ｎｍ未満であり、前記絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光を照射して、前記絶縁マザー基板の内部にアラインマークを形成し、
前記アラインマークを基準に前記絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、
前記絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成すること、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記レーザ光はＮｄ：ＹＡＧレーザ装置、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ装置、及びＮｄ：ｇｌａｓｓレーザ装置からなる群から選択されたレーザ装置を用いて照射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３】
前記波長は２６６ｎｍ以下のＵＶ波長であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記アラインマークを形成する間、前記絶縁マザー基板を８０℃〜４００℃の温度に維持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】
前記アラインマークは前記レーザ光を前記絶縁マザー基板の内部に集束して形成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６】
前記アラインマークは前記絶縁マザー基板の厚さの１／３〜２／３の位置に形成される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】
前記絶縁マザー基板は、前記多数の素子が形成される複数のアクティブ領域と、前記アラインマークが形成され、前記アクティブ領域の間に配置されたダミー領域と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８】
前記素子はインクジェット方法またはレーザ投射方法によって形成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】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に順次積層されたゲート配線及びデータ配線、ブラックマトリックス及びカラーフィルタパターンを含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に形成された共通電極を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
絶縁マザー基板を提供し、
波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を照射して、前記絶縁マザー基板の内部に１つ以上のアラインマークを形成し、
前記アラインマークを基準に前記絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、
前記絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成すること、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記レーザ光はＴｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ装置を用いて照射され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】
前記波長は８００ｎｍ以上のＩＲ波長であることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記アラインマークを形成する間、前記絶縁マザー基板を８０℃〜４００℃の温度に維持す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１５】
前記アラインマークは前記レーザ光を前記絶縁マザー基板の内部に集束して形成され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１６】
前記アラインマークは前記絶縁マザー基板の上面と下面の間の厚さの１／３〜２／３の位置に形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】
前記絶縁マザー基板は、前記多数の素子が形成される複数のアクティブ領域と、前記アラインマークが形成され、前記アクティブ領域の間に配置されたダミー領域とを含む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１８】
前記素子はインクジェット方法またはレーザ投射方法によって形成されることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に順次積層されたゲート配線及びデータ配線、ブラックマトリックス及びカラーフィルタパターンを含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に形成された共通電極を含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１】
絶縁マザー基板を提供し、
波長が３５５ｎｍ未満であり、前記絶縁マザー基板が１０％以上の吸光率を有するようなレーザ光を照射して、前記絶縁マザー基板の内部にアラインマークを形成し、
前記アラインマークを基準に前記絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、
前記絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成すること、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記レーザ光はＮｄ：ＹＡＧレーザ装置、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ装置、及びＮｄ：ｇｌａｓｓレーザ装置からなる群から選択されたレーザ装置を用いて照射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３】
前記波長は２６６ｎｍ以下のＵＶ波長であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記アラインマークを形成する間、前記絶縁マザー基板を８０℃〜４００℃の温度に維持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】
前記アラインマークは前記レーザ光を前記絶縁マザー基板の内部に集束して形成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６】
前記アラインマークは前記絶縁マザー基板の厚さの１／３〜２／３の位置に形成される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】
前記絶縁マザー基板は、前記多数の素子が形成される複数のアクティブ領域と、前記アラインマークが形成され、前記アクティブ領域の間に配置されたダミー領域と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８】
前記素子はインクジェット方法またはレーザ投射方法によって形成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】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に順次積層されたゲート配線及びデータ配線、ブラックマトリックス及びカラーフィルタパターンを含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に形成された共通電極を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
絶縁マザー基板を提供し、
波長が３５５ｎｍ以上であり、パルス幅が１０−１５〜１０−１２秒であるレーザ光を照射して、前記絶縁マザー基板の内部に１つ以上のアラインマークを形成し、
前記アラインマークを基準に前記絶縁マザー基板上に多数の素子を形成し、
前記絶縁マザー基板をカットして複数の絶縁単位基板を形成すること、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記レーザ光はＴｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ装置を用いて照射され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】
前記波長は８００ｎｍ以上のＩＲ波長であることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記アラインマークを形成する間、前記絶縁マザー基板を８０℃〜４００℃の温度に維持す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１５】
前記アラインマークは前記レーザ光を前記絶縁マザー基板の内部に集束して形成され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１６】
前記アラインマークは前記絶縁マザー基板の上面と下面の間の厚さの１／３〜２／３の位置に形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】
前記絶縁マザー基板は、前記多数の素子が形成される複数のアクティブ領域と、前記アラインマークが形成され、前記アクティブ領域の間に配置されたダミー領域とを含む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１８】
前記素子はインクジェット方法またはレーザ投射方法によって形成されることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に順次積層されたゲート配線及びデータ配線、ブラックマトリックス及びカラーフィルタパターンを含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記素子は前記絶縁マザー基板の上部に形成された共通電極を含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２１６９５８（Ｐ２００８−２１６９５８Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７４８２７（Ｐ２００７−１７４８２７）
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ ４４２−７４２（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ ４４２−７４２（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
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