JP4712740B2 - 表示装置の製造装置及びこれを利用した表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置の製造装置と、これを利用した表示装置の製造方法に関する。

一般に、液晶表示装置は、光源の形態によって透過型、半透過型及び反射型に分けることができる。透過型は、液晶パネルの背面にバックライトユニットを配置し、バックライトユニットからの光が液晶パネルを透過するようにしたものである。反射型は自然光を利用したものであって、消費電力の７０％を占めるバックライトユニットの使用を制限することで消費電力を低減できる形態である。半透過型液晶表示装置は、上記透過型と反射型液晶表示装置の長所を生かしたものであって、自然光とバックライトユニットを利用することによって、周辺光度の変化に関わらず使用環境に合うように適切な輝度を確保することができる形態である。

ここで、反射型または半透過型液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成された基板上に保護膜を塗布し、保護膜上に凹凸パターンを形成する。そして、凹凸パターン上の全面に反射層を形成すれば反射型液晶表示装置となり、一領域だけに反射層を形成すれば半透過型液晶表示装置を製造することができる。ここで、凹凸パターンは、反射層に乱反射または光の散乱を誘導し、光の反射効率を高めるためのものである。このような凹凸パターンは、対応するパターンが形成された表示装置用モールドを保護膜上に整列配置し、加圧することで形成できる。

しかし、保護膜は流動性のある有機物質であって、表示装置用モールドを保護膜上で加圧する際に、保護膜の流動性によって表示装置用モールドが歪んで整列位置の誤差が発生するという問題点がある。

そこで、本発明の目的は、有機膜上に形成されたパターンの収率を向上させることができる表示装置の製造装置と、これを利用した表示装置の製造方法を提供することにある。

本発明に係る表示装置の製造装置は、有機膜が形成されている絶縁基板が載置されるステージと、絶縁基板上で昇降運動し、有機膜に凹凸パターンを形成するモールドと、モールドを整列及び昇降運動させる第１駆動部と、モールドにより有機膜をモールディングした時に、モールドをホールディングしてモールドを再整列させるモールド整列部と、モールド整列部を駆動させる第２駆動部と、第１及び第２駆動部を制御する制御部とを含むことを特徴とする。

ここで、モールド整列部は、モールドをホールドするホルダと、ホルダを支持する支持フレームとを含むように構成できる。
そして、ホルダは、真空チャック（ｖａｃｕｕｍ ｃｈｕｃｋ）及びクランプ（ｃｌａｍｐ）のうちのいずれか１つを含む構成とすることができる。
また、モールドの整列状態を確認するカメラをさらに含む構成とすることができる。

ここで、モールドは、一面に凹凸パターンが形成されているパターン形成部と、パターン形成部の周辺に平坦に形成された平坦部とを有し、ホルダは平坦部に対応するモールドの他面をホールドするように構成できる。
そして、制御部は第１駆動部を制御してモールドを絶縁基板上に整列配置させた後、モールドを絶縁基板方向に加圧するように構成できる。

また、制御部はカメラでモールドの整列状態を確認しながら第２駆動部を制御してモールドを再整列させるように構成できる。
ここで、パターン形成部には、凹凸パターンが形成された面から突出した少なくとも１つの有機膜除去部を形成することができる。
そして、絶縁基板と有機膜との間にはゲートパッド、データパッド、及びドレイン電極が形成されており、制御部は、有機膜除去部がゲートパッド、データパッド、及びドレイン電極のうちの少なくとも１つに対応するようにモールドを整列させるように構成できる。

また、モールドには、絶縁基板との整列のための整列キーが設けられていても良い。
本発明に係る表示装置の製造方法は、保護膜が形成されている絶縁基板を準備する段階と、保護膜上にパターン形成部を有するモールドを整列配置させる段階と、モールドを絶縁基板の方向に加圧して保護膜にパターン形成部に対応する凹凸パターンを形成する段階と、モールドをホールディングしてモールドを再整列させる段階と、モールドを保護膜から分離する段階とを含むことを特徴とする。

ここで、モールドの再整列段階とモールドの分離段階との間に、保護膜を硬化させる段階をさらに含むように構成できる。
そして、保護膜は高分子有機物を含み、熱及び光のうちの少なくともいずれか１つによって硬化することができる。
ここで、モールドの整列状態を確認するカメラをさらに含むように構成できる。

そして、モールド整列部は、モールドをホールドするホルダと、前記ホルダを支持する支持フレームとを含み、再整列段階は、ホルダがモールドの端部をホールドする段階と、カメラを利用してモールドの整列状態を確認しながらモールドを整列させる段階とを含むように構成できる。
また、ホルダは、真空チャック（ｖａｃｕｕｍ ｃｈｕｃｋ）及びクランプ（ｃｌａｍｐ）のうちのいずれか１つを含むように構成できる。

ここで、モールドは、一面に凹凸パターンが形成されているパターン形成部と、パターン形成部の周辺に平坦に形成された平坦部とを有し、ホルダは平坦部に対応するモールドの他面をホールドするように構成できる。
そして、保護膜の形成前に、絶縁基板上に一方向に延長されているゲート配線、及びゲート配線と絶縁交差して画素領域を定義するデータ配線を形成する段階と、ゲート配線とデータ配線との交差領域に薄膜トランジスタを形成する段階とをさらに含む構成とすることができる。

また、パターン形成部は、凹凸パターンが形成された面から突出した少なくとも１つの有機膜除去部を含み、ゲート配線はゲートパッドを含み、データ配線はデータパッドとドレイン電極とを含み、再整列段階は、有機膜除去部がゲートパッド、データパッド、及びドレイン電極のうちの少なくとも１つに対応するようにモールドを再整列させることができる。

そして、保護膜の硬化後に、保護膜上の画素領域に対応して画素電極を形成する段階と、画素電極上の少なくとも一領域に反射層を形成する段階とをさらに含む構成とすることができる。

本発明によれば、有機膜上に形成されたパターンの収率を向上させることができる表示装置の製造装置と、これを利用した表示装置の製造方法を提供する。

以下、添付された図面を参照しながら、本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置について説明する。
図１は本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置の断面図であり、図２は本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置の要部斜視図であり、図３は本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置の制御ブロック図である。

本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置１は、有機膜に凹凸パターンを形成するためのモールド１０を有しており、以下の説明においては、凹凸パターンを形成する機能に焦点を置いているが、凹凸パターンの形成以外にもコーティング、露光及び現像などの他の工程の遂行にも適用できる。
本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置１は、図１、図２及び図３に示すように、有機膜が形成された絶縁基板１１０が載置されるステージ５と、ステージ５上で昇降運動し、有機膜に凹凸パターンを形成するためのモールド１０と、モールド１０を整列及び昇降運動させる第１駆動部１５と、モールド１０により有機膜がモールディングされた時に、モールド１０をホールディングしてモールド１０を再整列させるモールド整列部２０と、モールド整列部２０を駆動する第２駆動部３０と、モールド１０の整列状態を確認するカメラ４０と、カメラ４０、第１駆動部１５及び第２駆動部３０を制御する制御部４５とを含む。

ステージ５は、絶縁基板１１０が載置される載置領域を形成しており、略四角形状に構成されている。図示していないが、ステージ５の内部には、絶縁基板１１０を支持し、上下に運動させることができる複数のリフトピンを備える構成とすることができる。リフトピンは、外部から流入した絶縁基板１１０をステージ５の載置領域に載置できるように案内する。

ステージ５の上部には本発明によるモールド１０が位置している。本発明によるモールド１０は、反射型または半透過型液晶表示装置において、反射層による光の乱反射または散乱を誘導し、光の反射效率を向上させるための凹凸パターンを有機膜に形成する場合に用いられるものである。図５ａに示すように、本発明の第１実施形態によるモールド１０は、ベース層１１と、ベース層１１の一面に備えられているパターン形成部１２と、パターン形成部１２の周辺に配置されており平坦に形成された平坦部１４とを含む。ここで、パターン形成部１２は、有機膜に形成しようとするパターンに対応するモールドパターンが形成されており、一例として、図５ａ示すように、凹凸パターンまたはエンボスパターンを設けることができる。そして、パターン形成部１２は、凹凸パターンが形成された一面から突出して形成された有機膜除去部１３を含む。有機膜除去部１３は有機膜の一領域を加圧して除去するためのものであって、除去する領域に対応する形状及び大きさで設けられる。一実施形態として、有機膜除去部１３は、絶縁基板１１０上に設けられたゲートパッド１２３（図４ａ参照）、データパッド１６４（図４ａ参照）、及びドレイン電極１６３（図４ａ参照）に対応する位置に設けることができる。凹凸パターンはベース層１１の一面に陰刻で形成されており、有機膜除去部１３は陽刻で形成されている。モールド１０には絶縁基板１１０との整列のための整列キー（図示せず）が設けられている。本発明によるモールド１０は、有機膜との均一に接触するため及び反復使用のためにソフトな材質で形成することができ、紫外線が透過可能な透明な材質で形成することもできる。一例として、モールド１０はＰＤＭＳ(ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｉｘａｎｅ)を含む材質で形成することができる。

モールド１０は第１駆動部１５の駆動によって動く。第１駆動部１５は、ロボットなどによってステージ５上に流入したモールド１０を支持しながら、所望の位置にパターンが形成できるようにモールド１０を整列させる。そして、第１駆動部１５は、モールド１０を昇降運動させて有機膜に凹凸パターンを形成する。つまり、第１駆動部１５は、モールド１０を絶縁基板１１０の方向に加圧して有機膜に凹凸パターンを形成し、凹凸パターンが形成された後、再びモールド１０をホールディングして有機膜からモールド１０を分離する。

しかし、有機膜は流動性があるので、モールド１０を有機膜上に加圧する時、有機膜の流動性によってモールド１０が歪んで配列誤差が発生するという問題点がある。このような有機膜の流動性のため微細な配置が困難であり、これによって形成しようとするパターンの収率が低下するという問題点がある。
しかし、本発明による表示装置の製造装置１は、モールド１０が有機膜に加圧される時、有機膜の流動性によってモールド１０が歪んでも、モールド１０の配列位置を微調整して再配列することができるモールド整列部２０を備えているので、形成しようとする凹凸パターンの収率を向上させることができる。つまり、モールディング位置にあるモールド１０をモールド整列部２０によりホールディングした後に、モールド１０の配列位置を微細に調整して所望のパターンが形成されるようにモールド１０を再配列することができる。これは、有機膜が硬化する前は流動性を維持していることから、モールド１０の再配置が可能となる。

本発明によるモールド整列部２０は、モールド１０をホールドするホルダ２１と、ホルダ２１を支持する支持フレーム２３とを含む。ここで、ホルダ２１は、真空チャック（ｖａｃｕｕｍｃｈｕｃｋ）及びクランプ（ｃｌａｍｐ）のうちのいずれか１つで構成できる。ホルダ２１は、平坦部１４に対応するモールド１０の他面をホールドする。これは、画像が表示される有効領域の外郭をホールドすることによって、微細な整列の際に有機膜の弾性による復元誤差を最小化するためである。そして、ホルダ２１は、第１駆動部１５によって絶縁基板１１０がステージ５上に載置される時、絶縁基板１１０及び第１駆動部１５との干渉を最小化するために回転可能に設置されることが好ましい。つまり、ステージ５の外郭領域にホルダ２１が回転した状態で絶縁基板１１０が載置される。そして、ホルダ２１は加圧されたモールド１０をホールドするために上下に運動可能に構成されることが好ましい。そして、ステージ５の外郭にはホルダ２１を支持する支持フレーム２３が位置してホルダ２１の安定的な駆動を助ける。

一方、他の実施形態として、モールド１０の他面にはホルダ２１との結合を容易にするための別途の結合部（図示せず）を設けることもできる。
第２駆動部３０は、ホルダ２１を駆動して回転運動及び上下運動させる。第２駆動部３０はモールド１０の微細な整列を可能にする公知の装置が適用できる。
ステージ５の上部領域にはモールド１０の整列状態を確認するカメラ４０が位置している。カメラ４０はＣＣＤ(ｃｈａｒｇｅｄ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ)カメラで構成することができ、モールド１０と絶縁基板１１０に設けられた整列キー（図示せず）の整列状態を確認するように構成できる。カメラ４０は支持部４５によって支持されている。

第１駆動部１５、第２駆動部３０、及びカメラ４０は、制御部４５の制御によって駆動する。制御部４５は第１駆動部１５を制御し、モールド１０を絶縁基板１１０上に整列配置させる。整列の際に、制御部４５はカメラ４０を利用してモールド１０と絶縁基板１１０との間の整列状態を確認しながら整列する。整列が完了すれば、制御部４５は第１駆動部１５を駆動して、モールド１０を絶縁基板１１０の方向に加圧し、有機膜にパターン形成部１２に対応する凹凸パターンを形成する。その後、制御部４５は、再びカメラ４０を利用して加圧の際に発生した誤整列状態を確認し、誤整列が確認されれば、第２駆動部３０を制御してモールド１０を再整列させる。具体的に、制御部４５は、カメラ４０によってモールド１０と絶縁基板１１０との間の整列状態を確認し、モールド１０をどの方向にどのくらい動かすかを計算する。そして、制御部４５は、第２駆動部３０を駆動してホルダ２１でモールド１０をホールディングした後、計算された値によってモールド１０を移動させる。その後、再びモールド１０と絶縁基板１１０との間の整列状態を確認し、再整列状態を検証する。制御部４５はこのような過程を反復することによって、再整列の際に有機膜の弾性力による配列の誤差を最小化することができ、これによって形成しようとするパターンの収率が向上する。

図４ａは本発明による薄膜トランジスタ基板の配置図であり、図４ｂは図４ａのIVb-IVb線に沿った断面図である。
一般に、液晶表示装置は、各ピクセルの動作を制御及び駆動するスイッチング及び駆動素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）が設けられている薄膜トランジスタ基板（以下、第１基板という）１００と、この第１基板１００に対向して接着されているカラーフィルタ基板（以下、第２基板という）２００と、両基板１００、２００の間に液晶層３００が位置している液晶パネル５０を含む。

先に、第１基板１００について説明する。第１基板１００は、第１絶縁基板１１０、第１絶縁基板１１０上にマトリックス状に形成された複数のゲート配線１２１、１２２、１２３及び複数のデータ配線１６１、１６２、１６３、１６４、ゲート配線１２１、１２２、１２３及びデータ配線１６１、１６２、１６３、１６４が交差する点に形成されたスイッチング素子の薄膜トランジスタＴ、及び薄膜トランジスタＴと接続された画素電極１８０を含む。薄膜トランジスタＴを通じて画素電極１８０と後述するカラーフィルタ基板２００の共通電極２５０との間の液晶層３００に信号電圧が印加され、液晶層３００はこの信号電圧によって整列され、光透過率が決定される。

第１絶縁基板１１０としては、ガラス、石英、セラミックスまたはプラスチックなどの絶縁性材質を含んで形成された基板を用いることができる。第１絶縁基板１１０上にはゲート配線１２１、１２２、１２３が形成されている。ゲート配線１２１、１２２、１２３は、金属の単一層または多重層で構成できる。ゲート配線１２１、１２２、１２３は、横手方向に伸びているゲート線１２１、ゲート線１２１に接続されているゲート電極１２２、及びゲート線１２１の端部に設けられていて、ゲート駆動部（図示せず）と接続されて駆動信号の伝達を受けるゲートパッド１２３を含む。

第１絶縁基板１１０上には、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜１３０がゲート配線１２１、１２２、１２３を覆っている。
ゲート電極１２２のゲート絶縁膜１３０の上部には、非晶質シリコンなどの半導体からなる半導体層１４０が形成されており、半導体層１４０の上部にはシリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質で構成された抵抗接触層１５０が形成されている。ソース電極１６２とドレイン電極１６３との間のチャネル領域では、抵抗接触層１５０が除去されている。

抵抗接触層１５０及びゲート絶縁膜１３０上にはデータ配線１６１、１６２、１６３、１６４が形成されている。データ配線１６１、１６２、１６３、１６４も金属層からなる単一層または多重層で構成できる。データ配線１６１、１６２、１６３、１６４は、ゲート線１２１と絶縁状態で交差し画素領域を定義するデータ線１６１、データ線１６１から分岐し抵抗接触層１５０の上部まで延長されているソース電極１６２、ソース電極１６２と分離されていてソース電極１６２の反対側の抵抗接触層１５０の上部に形成されているドレイン電極１６３、及びデータ線１６１の端部に設けられデータ駆動部（図示せず）と接続されて映像信号の伝達を受けるデータパッド１６４を含む。

データ配線１６１、１６２、１６３、１６４及びこれらが覆わない半導体層１４０の上部には保護膜１７０が形成されている。保護膜１７０には、凹凸パターン１７５、ドレイン電極１６３を露出するドレイン接触孔１７１、及びゲート線１２１とデータ線１６１に駆動信号を印加するために、ゲート駆動部（図示せず）とデータ駆動部（図示せず）に接続されるためのゲートパッド接触孔１７２とデータパッド接触孔１７３が形成されている。保護膜１７０の表面に形成された凹凸パターン１７５は、光の散乱を誘発して反射率を高め、光の全面反射率を向上させるためのものである。

凹凸パターン１７５が形成された保護膜１７０の上部には画素電極１８０が形成されている。画素電極１８０は、通常、ＩＴＯ(ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ)またはＩＺＯ(ｉｎｄｉｕｍｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ)などの透明な導電物質からなる。画素電極１８０は、ドレイン接触孔１７１を通じてドレイン電極１６３と電気的に接続されている。そして、ゲートパッド接触孔１７２とデータパッド接触孔１７３上には接触補助部材１８１、１８２が形成されている。接触補助部材１８１、１８２も、通常、ＩＴＯ(ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ)またはＩＺＯ(ｉｎｄｉｕｍｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ)などの透明な導電物質で構成される。そして、画素電極１８０には保護膜１７０表面の凹凸パターン１７５によって凹凸パターンが形成される。

反射層１９０は画素電極１８０の上部に形成されている。ここで、ゲート線１２１とデータ線１６１により定義された画素領域は、反射層１９０が形成されていない透過領域と反射層１９０が形成されている反射領域とに分けられる。反射層１９０が形成されていない透過領域では、バックライトユニット（図示せず）の光が通過して液晶パネル５０の前面に照射され、反射層１９０が形成されている反射領域では、外部からの光が反射されて再び液晶パネル５０の前面に照射される。反射層１９０は主にアルミニウムや銀が用いられるが、場合によってはアルミニウム／モリブデンの二重層を用いることができる。反射層１９０は画素電極１８０上に形成されている。一方、反射層１９０はドレイン接触孔１７１から離間して画素電極１８０上に形成されており、画素電極１８０から信号を受けるように構成されている。そして、画素電極１８０の表面の凹凸パターンによって反射層１９０にも凹凸パターンが形成されている。

次に、カラーフィルタ基板２００について説明する。
第２絶縁基板２１０上にブラックマトリックス２２０が形成されている。ブラックマトリックス２２０は、一般に、赤色、緑色及び青色フィルタ間を区分し、第１基板１００に位置する薄膜トランジスタＴへの直接的な光照射を遮断する役割を果たす。ブラックマトリックス２２０は、通常、黒色顔料が添加された感光性有機物質から構成される。この黒色顔料としては、カーボンブラックやチタンオキサイドなどを用いることができる。

カラーフィルタ２３０は、ブラックマトリックス２２０を境界として赤色、緑色及び青色フィルタが繰り返されて形成される。カラーフィルタ２３０はバックライトユニット（図示せず）から照射されて液晶層３００を通過した光に色相を付与する役割を果たす。カラーフィルタ２３０は、通常、感光性有機物質で構成されている。
カラーフィルタ２３０とカラーフィルタ２３０が覆っていないブラックマトリックス２２０の上部には、オーバーコート層２４０が形成されている。オーバーコート層２４０は、カラーフィルタ２３０を平坦化しながらカラーフィルタ２３０を保護する役割を果たし、通常、アクリル系エポキシ材料が多く用いられる。

オーバーコート層２４０の上部には共通電極２５０が形成されている。共通電極２５０は、ＩＴＯ(ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ)またはＩＺＯ(ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ)などの透明な導電物質からなる。共通電極２５０は第１基板１００の画素電極１８０と共に液晶層３００に直接電圧を印加する。
このような第１基板１００と第２基板２００との間には液晶層３００が位置している。

以下においては、図５ａ〜５ｅを参照して、本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置を利用した表示装置の製造方法について説明する。
図５ａ〜５ｅは本発明による表示装置の製造方法を順に説明する図面である。
先に、図４ａと図４ｂに示すように、公知の方法によって第１絶縁基板１１０上にゲート配線１２１、１２２、１２３、ゲート絶縁膜１３０、半導体層１４０、抵抗接触層１５０、及びデータ配線１６１、１６２、１６３、１６４を形成する。

次に、図５ａに示すように、スピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）またはスリットコーティング（ｓｌｉｔ ｃｏａｔｉｎｇ）法などによって保護膜１７０を形成する。ここで、保護膜１７０は高分子有機物を含むことができ、熱及び光（ＵＶ）のうちの少なくともいずれか１つによって硬化することができる。次いで、図５ａに示すように、保護膜１７０上に凹凸パターンが備えられたモールド１０を整列して配置する。

ここで、本発明による液晶表示装置の製造方法に用いられるモールド１０は、ベース層１１と、ベース層１１の一面に形成されたパターン形成部１２と、パターン形成部１２の周辺に平坦に形成された平坦部１４とを含む。パターン形成部１２には凹凸パターンが形成されており、凹凸パターンが形成された一面から突出して形成された少なくとも１つの有機膜除去部１３を有している。ここで、有機膜除去部１３は複数であっても良い。パターン形成部１２は保護膜１７０に凹凸パターンを形成するためのものであり、有機膜除去部１３は、保護膜１７０にドレイン電極１６３、ゲートパッド１２３、及びデータパッド１６４の一部を露出させるドレイン接触孔１７１、ゲートパッド接触孔１７２、及びデータパッド接触孔１７３のうちの少なくとも１つを形成するためのものである。この時、少なくとも１つの有機膜除去部１３が、ゲートパッド１２３、データパッド１６４、及びドレイン電極１６３のうちの少なくとも１つに対応するように配置される。

その後、図５ｂに示すように、制御部４５は、第１駆動部１５を制御してモールド１０を保護膜１７０の方向に加圧し、保護膜１７０の表面に凹凸パターン１７５を形成する。次いで、制御部４５はカメラ４０を利用して、加圧の際に保護膜１７０の流動性によって発生し得る誤整列状態の有無を確認する。一例として、保護膜１７０の流動性によって、‘ｍ’のような誤整列が発生する場合が考えられる。

このような誤整列が発生した場合、図５ｃに示すように、モールド整列部２０を利用してモールド１０を微調整して再配列させる。より具体的に、再整列段階は、ホルダ２１がモールド１０の端部をホールディングし、カメラ４０（図１参照）を利用してモールド１０と絶縁基板１１０との間の整列状態を確認しながらモールド１０を微調整して再整列する。ここで、ホルダ２１は真空チャック（ｖａｃｕｕｍｃｈｕｃｋ）及びクランプ（ｃｌａｍｐ）のうちのいずれか１つを用いることができ、ホルダ２１は平坦部１４に対応するモールド１０の他面をホールドすることが好ましい。これは、再整列の際に発生し得る保護膜１７０の弾性力による復元誤差を最小化するためである。再整列段階においてもこれに先立って行われる整列段階と同様に、少なくとも１つの有機膜除去部１３がゲートパッド１２３、データパッド１６４、及びドレイン電極１６３のうちの少なくとも１つに対応するように整列することができる。これによって、形成しようとするパターンの収率が向上する。

再整列状態が信頼できる誤差範囲内であると確認されれば、図５ｄに示すように、モールド１０が加圧された状態で保護膜１７０を硬化させる。これは、保護膜１７０に形成されたパターンを維持するためである。この硬化段階は熱または光を利用することができる。
次に、保護膜１７０の硬化が完了すれば、図５ｅに示すように、モールド１０を保護膜１７０から分離することによって凹凸パターン１７５とドレイン接触孔１７１などの形成が完了する。ここで、モールド１０の表面に離型剤を塗布することでモールド１０の分離を容易にすることができる。

このように凹凸パターン１７５を有する保護膜１７０が形成した後、図４ａ及び図４ｂに示すように、保護膜１７０上にＩＴＯまたはＩＺＯを蒸着してフォトエッチングし、ドレイン接触孔１７１を通じてドレイン電極１６３と接続される画素電極１８０を形成する。画素電極１８０は下部の凹凸パターン１７５によって凹凸パターンを形成している。そして、ゲートパッド接触孔１７２とデータパッド接触孔１７３を通じてゲートパッド１２３及びデータパッド１６４とそれぞれ接続されている接触補助部材１８１、１８２をそれぞれ形成する。

画素電極１８０が形成された後、画素電極１８０上に反射層物質を蒸着してパターニングし、画素電極１８０上の少なくとも一領域に反射層１９０を形成する。反射層１９０は透過領域以外の領域（反射領域）に形成される。前述した凹凸パターン１７５によって反射層１９０も凹凸パターンを有する。反射層１９０は画素電極１８０を通じて電気的信号を受信し、この信号が反射層１９０の上部に位置する液晶層３００に印加される。

その後、配向膜（図示せず）を形成して本発明の第１実施形態による第１基板１００が形成される。
そして、公知の方法によって第２絶縁基板２１０上にブラックマトリックス２２０、カラーフィルタ２３０、オーバーコート層２４０、共通電極２５０、及び配向膜を形成して第２基板２００を完成する。このような第１基板１００と第２基板２００とを対向して接着し、液晶を注入して液晶パネル５０を完成する。

以上、本発明の一実施形態によりモールドを利用して反射層の凹凸パターンを形成する方法について説明したが、本発明の表示装置用モールドは反射層の凹凸パターンだけでなく、表示装置上の多様なパターンを形成することに変形適用できることは勿論である。

本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置の断面図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置の要部斜視図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の製造装置の制御ブロック図である。 本発明によって製造された薄膜トランジスタ基板の配置図である。 図４ａのIVb-IVb線に沿った断面図である。 本発明による表示装置の製造方法を順に説明する図面である。 本発明による表示装置の製造方法を順に説明する図面である。 本発明による表示装置の製造方法を順に説明する図面である。 本発明による表示装置の製造方法を順に説明する図面である。 本発明による表示装置の製造方法を順に説明する図面である。

符号の説明

１ 表示装置の製造装置
５ ステージ
１０ モールド
１５ 第１駆動部
２０ モールド整列部
２１ ホルダ
２３ 支持フレーム
３０ 第２駆動部
４０ カメラ
４５ 制御部

Claims (20)

1. 有機膜が形成されている絶縁基板が載置されるステージと、
   前記絶縁基板上で昇降運動し、前記有機膜に凹凸パターンを形成するモールドと、
   前記モールドを前記絶縁基板に対して整列させ、かつ昇降運動させる第１駆動部と、
   前記モールドにより前記有機膜をモールディングした状態で、前記モールドをホールディングして前記モールドを再整列させるモールド整列部と、
   前記モールド整列部を駆動する第２駆動部と、
   前記第１及び第２駆動部を制御する制御部と、
   を含むことを特徴とする表示装置の製造装置。
2. 前記モールド整列部は、前記モールドをホールドするホルダと、前記ホルダを支持する支持フレームとを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造装置。
3. 前記ホルダは、真空チャック（ｖａｃｕｕｍ ｃｈｕｃｋ）及びクランプ（ｃｌａｍｐ）のうちのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置の製造装置。
4. 前記モールドの整列状態を確認するカメラをさらに含むことを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置の製造装置。
5. 前記モールドは、一面に凹凸パターンが形成されているパターン形成部と、前記パターン形成部の周辺に平坦に形成された平坦部とを有し、
   前記ホルダは、前記平坦部に対応する前記モールドの他面をホールドすることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造装置。
6. 前記制御部は、前記第１駆動部を制御して前記モールドを前記絶縁基板上に整列配置させた後に、前記モールドを前記絶縁基板の方向に加圧することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造装置。
7. 前記制御部は、前記カメラで前記モールドの整列状態を確認しながら前記第２駆動部を制御して前記モールドを再整列させることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造装置。
8. 前記パターン形成部には、前記凹凸パターンが形成された面から突出した少なくとも１つの有機膜除去部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造装置。
9. 前記絶縁基板と前記有機膜との間にはゲートパッド、データパッド、及びドレイン電極が設けられており、
   前記制御部は、前記有機膜除去部が前記ゲートパッド、前記データパッド、及び前記ドレイン電極のうちの少なくとも１つに対応するように前記モールドを整列させることを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造装置。
10. 前記モールドには、前記絶縁基板との整列のための整列キーが設けられていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造装置。
11. 保護膜が形成されている絶縁基板を準備する段階と、
    前記保護膜上にパターン形成部を有するモールドを第１駆動部により整列配置させる段階と、
    前記モールドを前記絶縁基板の方向に加圧して前記保護膜に前記パターン形成部に対応する凹凸パターンを形成する段階と、
    前記有機膜をモールディングしている前記モールドをモールド整列部によりホールディングし、第２駆動部により前記モールド整列部を駆動して前記モールドを再整列させる段階と、
    前記モールドを前記保護膜から分離する段階と、
    を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
12. 前記モールドの再整列段階と前記モールドの分離段階との間に、前記保護膜を硬化させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置の製造方法。
13. 前記保護膜は高分子有機物を含み、熱及び光のうちの少なくともいずれか１つによって硬化することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の製造方法。
14. 前記モールドの整列状態を確認するカメラをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の製造方法。
15. 前記モールド整列部は、前記モールドをホールドするホルダと、前記ホルダを支持する支持フレームとを含み、
    前記再整列段階は、前記ホルダが前記モールドの端部をホールドする段階と、
    前記カメラを利用して前記モールドの整列状態を確認しながら前記モールドを整列させる段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置の製造方法。
16. 前記ホルダは、真空チャック（ｖａｃｕｕｍ ｃｈｕｃｋ）及びクランプ（ｃｌａｍｐ）のうちのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置の製造方法。
17. 前記モールドは、一面に凹凸パターンが形成されているパターン形成部と、前記パターン形成部の周辺に平坦に形成された平坦部とを有し、
    前記ホルダは、前記平坦部に対応する前記モールドの他面をホールドすることを特徴とする請求項１５または１６に記載の表示装置の製造方法。
18. 前記保護膜の形成前に、
    前記絶縁基板上に一方向に延長されているゲート配線、及び前記ゲート配線と絶縁状態で交差して画素領域を定義するデータ配線を形成する段階と、
    前記ゲート配線と前記データ配線とが交差する領域に薄膜トランジスタを形成する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置の製造方法。
19. 前記パターン形成部は、前記凹凸パターンが形成された面から突出した少なくとも１つの有機膜除去部を含み、
    前記ゲート配線はゲートパッドを含み、前記データ配線はデータパッドとドレイン電極とを含み、
    前記再整列段階は、前記有機膜除去部が前記ゲートパッド、前記データパッド、及び前記ドレイン電極のうちの少なくとも１つに対応するように前記モールドを再整列させることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置の製造方法。
20. 前記保護膜の硬化後に、
    前記保護膜上の前記画素領域に対応して画素電極を形成する段階と、
    前記画素電極上の少なくとも一領域に反射層を形成する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置の製造方法。
    

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