CN1904686A - 液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供可适当校正位置偏差的液晶显示装置及其制造方法。在阵列基板(10)上，通过步进曝光形成多个显示区域(20)。阵列基板(10)被分为分割曝光中成为照射单位的阵列照射区域(30)。1个显示区域(20)分割成4个阵列照射区域(30)。1个阵列照射区域(30)中至少设有1个定位标记(40)。另外，阵列基板(10)具有矩形形状，其角部设有成为阵列基板(10)与CF基板叠加时基准的叠加用标记(50)。

Description

液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置的制造方法，尤其涉及提高阵列基板与彩色滤光片基板的重合精度的技术。
背景技术
随着最近液晶显示装置的高精度化及显示品质的提高，对阵列基板与彩色滤光片基板的重合精度的要求越来越严格。
为提高重合精度，显然消除叠加时的偏差，而且使阵列基板及彩色滤光片基板各图案位置无偏差地高精度形成是极为重要。
若将与安装到1个液晶显示装置的1个显示用基板对应的区域称为显示区域，则阵列基板和彩色滤光片基板均在大的1块玻璃基板上，集多个显示区域而形成，且在互相叠加后，按每个显示区域切断。
作为将两基板高精度制作的方法，提出了各种方案。例如，专利文献1中公开了按每个显示区域设置曝光用定位标记(alignmentmark)，并事先测定阵列基板侧定位标记的位置分布，根据该偏差量制作彩色滤光片基板，从而抑制发生叠加后位置精度偏差的方法。
另外，在专利文献2中公开了以显示区域角部的像素为定位标记进行叠加的方法。
另外，在专利文献3中公开了通过被曝光基板上的抽样照射(Sample Shot)，测量位置偏差量或照射区内误差分量，基于该测量值，进行各照射区的校正的方法。
专利文献1：日本特开2002-287106号公报
专利文献2：日本特开平09-127546号公报
专利文献3：日本特开2000-133579号公报
发明内容
当制造大型液晶显示装置时，存在显示区域大于照射区域的情况，但在这种情况下，专利文献1～3存在不能适当地校正位置偏差的问题。
本发明为解决上述问题构思而成，旨在提供可适当校正位置偏差的液晶显示装置的制造方法。
本发明的液晶显示装置的制造方法是第一基板和第二基板相对配置的液晶显示装置的制造方法，包括以下工序：在第一基板上按每个第一照射区域形成1个以上的第一定位标记并制作第一基板的第一基板制作工序，所述第一照射区域通过分割曝光分成多个比显示区域小的区域；在第二基板上按与第一照射区域对应的每个第一照射对应区域形成与第一定位标记对应的第二定位标记并制作第二基板的第二基板制作工序；求出第一定位标记的位置对第二定位标记的偏差的位置偏差求出工序；以及基于位置偏差求出工序中求得的位置偏差，将各第一照射区域的位置与各第一照射对应区域重合并校正的工序。
本发明的液晶显示装置的制造方法是第一基板和第二基板相对配置的液晶显示装置的制造方法，包括以下工序：在第一基板上按每个第一照射区域形成1个以上的第一定位标记并制作第一基板的第一基板制作工序，所述第一照射区域通过分割曝光分成多个比显示区域小的区域；在第二基板上按与第一照射区域对应的每个第一照射对应区域形成与第一定位标记对应的第二定位标记并制作第二基板的第二基板制作工序；求出第一定位标记的位置对第二定位标记的偏差的位置偏差求出工序；以及基于位置偏差求出工序中求得的位置偏差，将各第一照射区域的位置与各第一照射对应区域重合并校正的工序。因而，即使显示区域大于阵列照射区域，也能适当校正位置偏差并可提高阵列基板与彩色滤光片基板的重合精度。
附图说明
图1是一例表示实施例1的阵列基板的俯视图。
图2是另一例表示实施例1的阵列基板的俯视图。
图3是表示实施例1的定位标记的结构的俯视图。
图4是表示实施例1的定位标记的结构的俯视图。
图5是表示实施例1的液晶显示装置的结构的剖视图。
图6是表示实施例1的阵列照射区域的位置校正的模式图。
图7是表示实施例1的经偏移的阵列基板的俯视图。
图8是表示实施例1的偏移之前的位置偏差量的图表。
图9是算出实施例1的偏移方向及大小的图表。
图10表示实施例1的经偏移后的位置偏差量的图表。
(符号说明)
10阵列基板，11、63 ITO层，12源极布线层，13栅极布线层，20显示区域，30阵列照射区域，40定位标记，41～46标记，50叠加用标记，60 CF基板，61色材层，62 BM层，70夜晶层，80阵列照射对应区域。
具体实施方式
本发明的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：不是按每个显示区域而是按每个阵列照射区域设置定位标记。而且，具有该定位标记由按构成阵列基板及彩色滤光片(CF)基板的每个层设置的标记构成的特征。以下，就该实施例进行详细说明。
实施例1
图1是一例表示用于实施例1的液晶显示装置的阵列基板的俯视图。
如图1所示，在阵列基板10上，与安装到1个液晶显示装置的1个显示用基板对应的显示区域20，通过步进曝光(stepper exposure)并列多个而形成。显示区域20上形成有像素电极、薄膜晶体管、源极布线及栅极布线等(图1中未示)。阵列基板10被分为分割曝光中成为照射单位的阵列照射区域30(粗线部分)。图1中1个显示区域20分割成4个阵列照射区域30。即，1个阵列照射区域30包含1/4个显示区域20。
在1个阵列照射区域30中至少设有1个定位标记40(图1中有3个)。另外，阵列基板10具有矩形形状，其角部设有成为阵列基板10与CF基板叠加时基准的叠加用标记50。
图2是另一例表示阵列基板的俯视图。与图1中1个阵列照射区域30包含1/4个显示区域20的情况相比，图2中1个阵列照射区域30包含2个显示区域20’。图2中1个阵列照射区域30内设有5个定位标记40。
一般阵列照射区域30的大小依赖于曝光装置的种类，且显示区域20的大小依赖于液晶显示装置的种类。因而，例如在大型液晶显示装置中，如图1所示，显示区域20构成为比阵列照射区域30大，而在小型液晶显示装置中，如图2所示，显示区域20’构成为比阵列照射区域30小。
图3是表示图1、图2所示定位标记40的构成的俯视图。定位标记40由在阵列基板10侧每个层上设置的标记41～44(第一定位标记)和在CF基板侧每个层上设置的标记45～46(第二定位标记)构成。这些标记41～46具有大小彼此不同的矩形形状。如图3所示，定位标记40设计成阵列基板10及CF基板的各层上完全没有位置偏差时，使标记41～46的中心全部一致。图4是表示阵列基板10及CF基板的各层有位置偏差且标记41～46的中心偏差时的俯视图。
图5是表示液晶显示装置的结构的剖视图。如图5所示，液晶显示装置使阵列基板10(第一基板)和CF基板60(第二基板)重合，并在它们之间隔液晶层70来构成。液晶层70中包含的液晶显示元件通过阵列基板10上的像素电极等来控制。另外，透过液晶显示元件的光透过CF基板60，从而发出预定色。还有，阵列基板10按每个阵列照射区域30进行分割曝光，与之相比，CF基板60进行全面统一曝光。
如图5所示，阵列基板10由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)层11、源极布线层12、栅极布线层13等多个层形成，CF基板60由色材层61、BM(Black Matrix：遮光用黑色基质)层62及ITO层63等多个层形成。因而，通过这种结构，可在阵列基板10的多个层上设置标记41～44，在CF基板60的多个层上形成标记45～46。还有，叠加标记50在阵列基板10和CF基板60上分别各设1个。
接着，就本发明的液晶显示装置的制造方法中的位置偏差校正进行说明。
首先，分别制作阵列基板10和CF基板60。这时，如上所述，在阵列基板10的各层与CF基板60的各层上分别设有标记41～44及标记45～46。另外，这时，由标记41～46构成的定位标记40在阵列照射区域30及对应于阵列照射区域30在CF基板60上规定的阵列照射对应区域至少各设1个。
接着，对于已制作的阵列基板10及CF基板60分别测定标记41～44与标记45～46的位置。这时，将阵列基板10及CF基板60保管在室内，经调节使各基板的温度相同。然后，在温度稳定后，利用精密坐标测定装置，对阵列基板10及CF基板60分别测定标记41～44和标记45～46的中心位置坐标。另外，统一测定分别设于阵列基板10与CF基板60的叠加用标记50的位置坐标。以下为了简化说明，使CF基板60的各层间的位置偏差较小且标记45～46的各中心位置坐标大致一致，但可以不使标记45～46的各中心位置坐标一致。
接着，利用测定的叠加用标记50的位置坐标，计算上使阵列基板10和CF基板60叠加(即，使阵列基板10上的叠加用标记50的位置坐标与CF基板60上的叠加用标记50的位置坐标一致地平移全坐标数据)。然后，算出标记45(或标记46)的中心位置坐标对标记41～44各中心位置坐标的位置偏差量。
接着，将算出的位置偏差量按每个阵列照射区域30平均化。例如，图1中1个阵列照射区域30上设有3个定位标记40，1个定位标记40在阵列基板10上具有4个标记41～44。因而，在1个阵列照射区域30中，相对阵列照射对应区域的位置偏差量的平均即平均位置偏差量，通过将4×3＝12个位置偏差量平均化来算出。
接着，如图6所示，利用算出的平均位置偏差量进行阵列照射区域30的位置校正。
图6(a)中示出彼此位置偏差的多个阵列照射区域30(第一照射区域30)，图6(b)中示出彼此位置偏差的多个阵列照射对应区域80(第一照射对应区域)。另外，如上所述，对CF基板60全面进行统一曝光，因此不会分为照射单位，但为了便于说明，以对应于阵列照射区域30设有标记45～46为单位，在CF基板60上规定阵列照射对应区域80。即，图6(b)示出在对应于阵列照射区域30在CF基板60上规定的阵列照射对应区域80上配置的部件因CF基板60的歪曲等而彼此偏差的场合。
图6(c)中示出在不考虑阵列照射对应区域80的位置偏差的情况下对多个阵列照射区域30的位置偏差进行校正的场合。当进行了这种校正时，阵列照射区域30间的位置偏差变小，但与阵列照射对应区域80的位置偏差变大。
在本实施例中，如图6(d)所示，将多个阵列照射区域30与多个阵列照射对应区域80重合后进行位置校正。通过这样的校正，阵列照射区域30间的位置偏差变大，但可减小阵列照射区域30与阵列照射对应区域80的位置偏差。
如此，在本实施例的液晶显示装置的制造方法中，利用设于阵列照射区域30的至少1个定位标记40，按每个阵列照射区域30进行位置偏差的校正。因而，如图1所示，在显示区域20大于阵列照射区域30的结构中，也能适当地校正位置偏差并提高阵列基板10与CF基板60的重合精度。因而，可减小照射边界不匀等的显示不良。
另外，在本实施例的液晶显示装置的制造方法中，利用每个层设置标记的阵列基板10与CF基板60进行位置偏差的校正。因而，与在各基板上只设1个标记的场合相比，起到可更高精度地校正基板内各层间的位置偏差，并进一步提高重合精度的效果。
还有，以上说明了以阵列照射区域30为单位校正位置偏差的场合，但可通过在叠加过程中进行预定的偏移来以基板全体为单位进行位置偏差的校正。这时，偏移的方向及大小(偏移量)可设定为由测定的位置坐标算出的位置偏差量在阵列基板10全体中的平均值最小。或者，可以进行以阵列照射区域30为单位的位置偏差的校正和偏移这两种。
另外，以上说明了标记41～46为矩形的场合，但并不限于矩形，只要互相具有大小不同的同一形状即可。
另外，以上说明了CF基板60进行全面统一曝光的场合，但并不限于全面统一曝光，例如可按大于阵列照射区域30的每个区域进行分割曝光。
另外，以上说明了阵列基板10作为第一基板被分割曝光且CF基板60作为第二基板被全面统一曝光等的场合，但CF基板60作为第一基板被分割曝光且阵列基板10作为第二基板被全面统一曝光等也可。这种情况下，图6中取代阵列照射区域30采用彩色滤光片照射区域，且取代阵列照射对应区域80采用彩色滤光片照射对应区域。
接着，说明采用具有如图7所示结构的阵列基板，基于其实测值的偏移。图7相当于在图2中将阵列照射区域30设成横(x方向)6个×纵(y方向)4个＝共24个。即，定位标记40设有5×24＝120点。还有，在本样品中，允许的位置偏差量设计成1.5μm以下。
图8是表示进行偏移之前的实测的位置偏差量的图表。如图8(a)所示，在图7的x方向上实测的位置偏差量平均值为-0.40μm，最大值(绝对值)为1.90μm。因而，阵列基板上有7点(5.4％)不良。另外，如图8(b)所示，图7的y方向上实测的位置偏差量平均值为0.59μm，最大值(绝对值)为1.87μm。因而，阵列基板上有4点(2.6％)不良。
图9(a)、(b)分别是用以算出使由图8(a)、(b)中120点的定位标记40上测定的位置坐标算出的位置偏差量在阵列基板10全体中的平均值最小的偏移的方向及大小的图表。如图9(a)所示，在x方向上进行了-0.47μm的偏移时不良发生率为0％，如图9(b)所示，在y方向上进行了+0.68μm的偏移时不良发生率为0％。
图10相当于在图8中进行图9中算出的那样的偏移。即，图10(a)相当于在图8(a)中进行-0.47μm的偏移的情况，图10(b)相当于在图8(b)中进行+0.68μm的偏移的情况。图10(a)、(b)中全部点上位置偏差量成为1.5μm以下。即，通过进行这样的偏移，可在计算上将位置偏差导致的不良发生率抑制到0％。另外，实际上，利用这样算出的偏移，以阵列基板10为单位进行位置偏差的校正时，不会发生显示不良且获得较高的成品率。

Claims (20)

1.一种第一基板和第二基板相对配置的液晶显示装置的制造方法，包括以下工序：
在所述第一基板上按每个第一照射区域形成1个以上的第一定位标记并制作所述第一基板的第一基板制作工序，所述第一照射区域通过分割曝光分成多个比显示区域小的区域；
在所述第二基板上按与所述第一照射区域对应的每个第一照射对应区域形成与所述第一定位标记对应的第二定位标记并制作所述第二基板的第二基板制作工序；
求出所述第一定位标记的位置对所述第二定位标记的偏差的位置偏差求出工序；以及
基于所述位置偏差求出工序中求得的所述位置偏差，将各所述第一照射区域的位置与各所述第一照射对应区域重合并校正的工序。
2.一种第一基板和第二基板相对配置的液晶显示装置的制造方法，包括以下工序：
在所述第一基板上按每个第一照射区域形成1个以上的第一定位标记并制作所述第一基板的第一基板制作工序，所述第一照射区域通过分割曝光分成多个比显示区域小的区域；
在所述第二基板上按与所述第一照射区域对应的每个第一照射对应区域形成与所述第一定位标记对应的第二定位标记并制作所述第二基板的第二基板制作工序；
求出所述第一定位标记的位置对所述第二定位标记的偏差的位置偏差求出工序；
基于所述位置偏差求出工序中求得的所述位置偏差，求出所述第一基板的偏移量的偏移量求出工序；以及
根据所述偏移量求出工序中求得的所述偏移量，将所述第一基板错开的工序。
3.一种第一基板和第二基板相对配置的液晶显示装置的制造方法，包括以下工序：
在所述第一基板上按每个第一照射区域形成1个以上的第一定位标记并制作所述第一基板的第一基板制作工序，所述第一照射区域通过分割曝光分成多个比显示区域小的区域；
在所述第二基板上按与所述第一照射区域对应的每个第一照射对应区域形成与所述第一定位标记对应的第二定位标记并制作所述第二基板的第二基板制作工序；
求出所述第一定位标记的位置对所述第二定位标记的偏差的位置偏差求出工序；
基于所述位置偏差求出工序中求得的所述位置偏差，将各所述第一照射区域的位置与各所述第一照射对应区域重合并校正的工序；
基于所述位置偏差求出工序中求得的所述位置偏差，求出所述第一基板的偏移量的偏移量求出工序；以及
根据所述偏移量求出工序中求得的所述偏移量，将所述第一基板错开的工序。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述第一基板为阵列基板，
所述第二基板为彩色滤光片基板，
所述第一照射区域为阵列照射区域，
所述第一照射对应区域为阵列照射对应区域。
5.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述第一基板为彩色滤光片基板，
所述第二基板为阵列基板，
所述第一照射区域为彩色滤光片照射区域，
所述第一照射对应区域为彩色滤光片照射对应区域。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第一基板制作工序中，所述第一定位标记在构成所述第一照射区域的多个层的每个层上形成。
7.如权利要求2所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第一基板制作工序中，所述第一定位标记在构成所述第一照射区域的多个层的每个层上形成。
8.如权利要求3所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第一基板制作工序中，所述第一定位标记在构成所述第一照射区域的多个层的每个层上形成。
9.如权利要求4所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第一基板制作工序中，所述第一定位标记在构成所述第一照射区域的多个层的每个层上形成。
10.如权利要求5所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第一基板制作工序中，所述第一定位标记在构成所述第一照射区域的多个层的每个层上形成。
11.如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
12.如权利要求2所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
13.如权利要求3所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
14.如权利要求4所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
15.如权利要求5所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
16.如权利要求6所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
17.如权利要求7所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
18.如权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
19.如权利要求9所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
20.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述第二基板制作工序中，所述第二定位标记在构成所述第一照射对应区域的多个层的每个层上形成。
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