CN1934489A - 液晶显示设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示设备，其中通过将纤维的轴与偏振板的光轴对准而消除了包含纤维织物的塑料基板的纤维重叠的部分与其他部分之间的亮度差异，并保证了正常显示。在该液晶显示器(1)中，液晶驱动电极(未示出)形成于成对的有源基板(11)和与该有源基板(11)相对的相对基板(12)中的至少一个，且液晶(液晶层(13))密封在通过间隔件(未示出)而形成在该对基板之间的空间中。成对的基板中的至少一个例如有源基板(11)是包含纤维织物(16)的树脂基板。第一和第二偏振板(14、15)至少设置在该成对的基板的至少一个外侧上，例如两外侧，且纤维织物(16)中的纤维的轴与第一偏振板(14)的光轴对准。

Description

液晶显示设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种使用树脂基板的液晶显示设备及该液晶显示设备的制造方法。
背景技术
近年来，需要具有减小的厚度和重量并在所用装置的尺寸缩小的影响下具有增加的耐用性的薄膜装置。然而，由于液晶显示装置中使用的薄膜装置在高温和真空的环境中制造，所以存在对于用来制造薄膜装置的基板的限制。例如，承受1000℃温度的石英基板和承受500℃的另一温度的玻璃基板用于其中使用薄膜晶体管的液晶显示设备。在考虑基板厚度的减小的同时，考虑到基板的刚度降低，只要采用石英基板或玻璃基板，就不可避免地减少基板尺寸。基板尺寸的这种减小降低了生产率。此外，如果基板厚度降低，则耐用性急剧降低，这在实际使用中产生问题。
因此，制造所需的基板性能以及实际使用中所需的性能彼此不同。而且尝试直接在具有减小的厚度和重量以及增加的耐用性的塑料基板上制造薄膜晶体管。在这种情况下，虽然以单色型设备的形式大量制造其中不使用有源装置的无源型液晶显示设备，但是从基板的耐热温度的角度看，其中使用薄膜晶体管或薄膜二极管的有源型液晶显示设备难度更高。
因此，提出了将形成在具有高耐热温度的用于制造的基板上的薄膜装置转移到实际使用的基板上的技术。作为转移方法，已经提出了形成剥离层，在器件制造之后从剥离层剥离薄膜装置的方法(例如参考日本特开平10-125930)，和通过蚀刻除去玻璃基板的另一方法(例如参考日本特开平2003-68995)等。薄膜装置可以使用上述方法形成在塑料基板上。
然而，如果薄膜装置层形成在具有高膨胀率的通常的塑料基板上，如果在形成之后热施加到薄膜装置层上，然后薄膜装置层由于主要由无机层形成的薄膜装置层与塑料基板的膨胀率彼此不同而翘曲，则增加了发生问题的可能。此外，如果在薄膜装置层翘曲的状态下温度仍然升高，则在薄膜层中可能出现裂纹，导致薄膜层的损坏。因此，为了在塑料基板上形成薄膜装置层，必须采用具有低膨胀率的塑料基板。
然而，存在具有低膨胀率的塑料基板非常昂贵或者塑料基板有时处于类似于聚酰亚胺基板的彩色状态且不能用于透射型液晶显示设备的问题。
如图14A的俯视平面图和图14B所示的透视图所示，塑料基板公知为纤维织物502包含在塑料基板501中，该塑料基板501具有低膨胀率(例如参考日本特开平11-2812号、日本特开平2003-202816)。作为纤维织物502，使用玻璃织物、聚酰亚胺织物、金属织物等，在所有上述中，玻璃织物是最常用的。使用玻璃织物和透明树脂时，可以制造透明树脂基板，且该塑料基板也可以用作透射型液晶显示设备中。包含玻璃织物的塑料基板501通过在液体形式的树脂中包含玻璃织物然后通过加热、光照或溶剂蒸发来硬化该树脂而制造。作为玻璃织物，为了调整交叉方向的线性膨胀率，通常使用如图14A所示的平织为格子图案的玻璃织物，因为强度高且成本低。在这种情况下，树脂存在于纱线(纤维束)503与相邻纱线(纤维束)503之间，且存在仅有树脂的部分和包括纤维织物502的部分。如上述如此制造的塑料基板501的线性膨胀率在平面内方向可以限制在15ppm/K或以下。
发明内容
本发明要解决的问题是，使用包含玻璃纤维的塑料基板时，存在当形成塑料基板的树脂被硬化时应力施加到玻璃纤维交叠部分(在图15中由圆形标记所表示的部分)的树脂和具有双折射率的部分的树脂的问题，如图15所示。参考图16到17，描述了例如通过使用包含玻璃纤维的塑料基板的液晶显示设备的光透射的概要。在图16到17中，示出了其中电压施加到处于正常白模式的TN液晶以显示黑色的状态。
图16示出了包含玻璃纤维的塑料基板区域中的非玻璃纤维交叠部分的区域的光透射状态。由于此区域不具有双折射，因此从背光发射的光被第一偏振板560转换为线偏振光并通过，其通过有源基板510、液晶层520和相对基板530直到到达第二偏振板570。然后，光被第二偏振板570完全阻挡并不通过第二偏振板570。
图17示出了双折射光轴和偏振板的轴在玻璃纤维交叠部分不共轴的另一种光透射状态。在这种情况下，从背光发射的光被第一偏振板560转换为线偏振光，且该线偏振光被具有双折射的有源基板510、液晶层520和相对基板530转换为椭圆偏振光。因此，光从第一偏振板560穿过到达第二偏振板570。这增加了玻璃纤维交叠部分与任何其他部分之间的亮度差的问题。此外，还考虑到黑色以外的任何其他色调，发生玻璃基板交叠部分与任何其他部分之间的亮度不同的问题。因此，不能实现作为液晶显示设备的正常显示。
根据本发明，提供了一种液晶显示设备，其中液晶驱动电极形成在成对的彼此相对的基板中至少一个上，且液晶密封在基板之间的形成有一距离的空间中，该距离通过设置在基板之间的间隔件而保持，其特征在于：该成对的基板的至少之一是包含纤维织物的树脂基板；偏振板设置在该对基板的至少之一的外侧；和纤维的轴与偏振板的光轴彼此共轴。
根据本发明，提供了一种液晶显示设备的制造方法，其中液晶驱动电极形成在成对的彼此相对的基板中至少一个上，且液晶密封在基板之间的形成有一距离的空间中，该距离通过设置在基板之间的间隔件而保持，其特征在于：包含纤维织物的树脂基板用作所述成对的基板的至少之一；偏振板设置在所述成对的基板的至少之一的外侧上；且使所述纤维的轴与所述偏振板的光轴彼此共轴。
附图说明
图1是示出液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的实施例的示意性结构剖面图；
图2是示出本发明的液晶显示设备的光透射概要的示意图；
图3是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第一示例的剖面图；
图4A和4B是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第一示例的剖面图；
图5A、5B和5C是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第一示例的剖面图；
图6是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第一示例的剖面图；
图7是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第一示例的剖面图；
图8是示出本发明的第一示例的液晶显示设备的光透射概要的示意图；
图9是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第二示例的剖面图；
图10A、10B和10C是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第二示例的剖面图；
图11是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第二示例的剖面图；
图12A和12B是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第三示例的剖面图；
图13A、13B和13C是示出本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第三示例的剖面图；
图14A和14B是示出常规透射型液晶显示设备中使用的塑料基板的示意图；
图15是在塑料基板中的纤维织物的示意图；
图16是示出通过常规液晶显示设备的光透射概要的示意图；
图17是示出通过常规液晶显示设备的光透射概要的示意图。
具体实施方式
消除当应力施加到玻璃纤维交叠部分的树脂时形成塑料基板的树脂在玻璃纤维包含于塑料基板处的玻璃纤维交叠部分具有的双折射的影响的目的，可以通过下述液晶显示设备而实现，在该液晶显示设备中，液晶驱动电极形成在成对的彼此相对的基板中至少一个上，且液晶密封在基板之间形成有一距离的空间中，该距离通过设置在基板之间的间隔件而保持，其特征在于：该对基板中的至少之一是包含纤维织物的树脂基板；偏振板设置在该对基板的至少之一的外侧；纤维的轴与偏振板的光轴彼此共轴，因此，在玻璃纤维交叠部分，可以获得类似于任何其他部分的正常显示。
现在，将参考图1的示意性剖面图和图2的示意性结构图具体描述本发明的液晶显示设备的实施例和液晶显示设备的制造方法。在图2中，示出了其中电压施加到TN液晶以在正常白模式中显示黑色的状态。
如图1所示，液晶显示设备1如此构造，使得成对的彼此相对的基板即有源基板11和相对基板12以彼此相对的关系设置，液晶驱动电极(未示出)形成在该对基板的至少一个上，且液晶层13密封在基板之间的形成有一距离的空间中，该距离通过设置在基板之间的间隔件(未示出)而保持。包含纤维织物的树脂基板用于该成对基板的至少一个。在图1所示的结构中，例如纤维织物16包含在有源基板11中。纤维织物16具有平织成格子图案的结构，并且在有源基板11的主表面上，当从有源基板11的厚度方向观察时，包括其中仅存在形成基板11的树脂的区域以及其中存在树脂和纤维织物16的区域。例如，作为纤维织物16，可以使用玻璃织物、聚酰亚胺织物、金属织物等。更优选地，使用玻璃织物。此外，虽然未显示，但是其中包含纤维织物的树脂基板也可以用作相对基板12。此外，偏振板设置在成对基板的至少一个的外侧。在图1中，第一偏振板14设置在有源基板11的外侧，第二偏振板15设置在相对基板12的外侧，此外，纤维轴(换言之，双折射的光轴)和第一偏振板14的偏振轴在同轴方向排列。
参考图2描述通过液晶显示设备的光透射的概要。如图2所示，在双折射的光轴与第一偏振板14的轴彼此同轴的情况下，穿过第一偏振板14的线偏振光在具有双折射的有源基板11中不改变为椭圆偏振光，而是保持原样穿过有源基板11。因此，光不能穿过第二偏振板15，且液晶显示设备类似于参考图15的上述方式进行显示操作。具体地，由于在包含玻璃纤维的塑料基板的区域内其中玻璃纤维不交叠的任何区域不具有双折射，因此从背光输出的光被第一偏振板14转换为线偏振光并到达第二偏振板15。然后，光被第二偏振板15完全阻挡并不通过第二偏振板15。而且考虑到黑色以外的任何色调，类似地玻璃纤维的任何交叠部分和任何其他部分可以进行同样的显示操作，且可以实现作为液晶显示设备的正常显示。
示例1
参考图3到8描述液晶显示设备及液晶显示设备的制造方法的第一示例。在本示例中，用于透射型液晶的有源基板制造为塑料基板。
首先，参考图3描述薄膜装置层的形成方法。如图3所示，在后面进行的使用氢氟酸的蚀刻中用于第一基板101的保护层102形成在第一基板101上。具有例如约0.4mm到1.1mm的厚度的玻璃基板用作第一基板101，其例如0.7mm厚。石英基板可以代替玻璃基板使用。保护层102使用可以耐氢氟酸的材料形成，并且比如使用钼(Mo)层形成为例如500nm的厚度。在此形成中，钼层的厚度是500nm。然而，只要钼层可以耐氢氟酸，即使其厚度适当改变也没有问题。可以通过例如溅射方法形成钼的保护层102。此后，形成绝缘层103。绝缘层103通过例如形成500nm厚的二氧化硅(SiO2)膜而形成。绝缘层103可以通过例如等离子体CVD方法形成。
然后，采用通常的低温多晶硅技术形成包括TFT的薄膜装置层，该技术例如是这样的低温多晶硅底栅型薄膜晶体管(后面将薄膜晶体管称为TFT)工艺，其例如公开在“2003 FPD technology complete collection”(ElectronicJournal，2003年3月25日发行，第166页到183页和198页到201页)、“99latest liquid crystal process technique”(Press Journal，1998年发行，第53到59页)、“Flat panel display 1999”(Nikkei BP Company，1998年发行，第132到139页)等。薄膜装置层的形成示例在下面描述。
首先，形成栅电极104的导电膜形成在绝缘层103上，该绝缘层103形成在第一基板101上，保护层102插入在该绝缘层103与第一基板101之间。例如100nm厚的钼(Mo)膜用作该导电膜。例如，溅射方法用作该钼膜的形成方法。然后，将该导电膜形成为栅电极104。栅电极104通过使用通常的光刻技术和蚀刻技术构图而形成。然后，形成栅极绝缘膜105以覆盖栅电极104。栅极绝缘膜105例如通过等离子体CVD方法由二氧化硅(SiO2)层或二氧化硅(SiO2)层与氮化硅(SiNx)层的叠层形成。此外，非晶硅层(30nm到100nm厚度)连续形成。
308nm波长的XeCl准分子激光脉冲照射到非晶硅层上，以将其熔化并重结晶以形成晶体硅层(多晶硅层)。该多晶硅层用于形成多晶硅层106以制备沟道形成区，且由n-型掺杂区形成的多晶硅层107和由n+型掺杂区形成的多晶硅层108形成在多晶硅层106的相对侧。这样，形成有源区以具有用于实现高导通电流和低截止电流的LDD(轻掺杂漏极)结构。此外，用于在n-型磷离子注入时保护沟道的停止层109形成在多晶硅层106上。停止层109例如由二氧化硅(SiO2)层形成。
此外，由二氧化硅(SiO2)层或二氧化硅(SiO2)层与氮化硅(SiNx)层的叠层形成的钝化膜110通过等离子体CVD方法而形成。连接到多晶硅层108的源电极111和漏电极112形成在钝化膜110上。源电极111和漏电极112例如由导电材料形成，该导电材料例如是铝、铝合金、高熔点金属等。
在形成源电极111和漏电极112之后，形成滤色器113。滤色器113通过向整个表面涂覆彩色抗蚀剂并通过光刻技术进行构图而形成。接触孔113C形成在滤色器113中，使得源电极111与后面形成的液晶驱动电极可以彼此连接。滤色器的形成步骤进行三次以形成RGB(红、蓝、绿)三种颜色的滤色器。然后，形成保护膜114以进行平坦化。保护膜114例如由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)树脂类型的树脂形成。此外，接触孔114C形成在保护膜114中以允许源电极111和液晶驱动电极彼此连接。此后，形成像素电极115使得其连接到源电极111。像素电极115例如由透明电极形成。透明电极例如由氧化铟锡(ITO)形成，且溅射法用作透明电极的形成方法。
通过上述步骤，在第一基板101上成功地制造了透射型的有源矩阵基板。此外，虽然在上述制造中，制造了底栅型多晶硅TFT，但本发明可以作为顶栅型多晶硅TFT或非晶TFT而类似地执行。
现在，描述将第一基板101上的薄膜装置层转移到塑料基板上的工艺。
如图4所示，其中保护层102、绝缘层103和薄膜装置层121形成在第一基板101上的区块被热板122加热到80℃到140℃时，第一粘着层123涂覆到约1mm厚。然后，第二基板124放置在第一粘着层123上，同时挤压该区块，其被冷却到室温。例如，厚度例如为1mm的钼基板用作第二基板124。或者，玻璃基板可以用作第二基板124。再或者，第一粘着层123可以涂覆在第二基板124上，且具有形成在其上的从保护层102到薄膜装置层121的各层的第一基板101的薄膜装置层121的侧部可以放置在第一粘着层123上。例如，热熔化粘结剂用作第一粘着层123。
然后，具有与其粘着的第二基板124的第一基板101如图4B所示被浸入氢氟酸(HF)125中以进行第一基板101的蚀刻。此蚀刻在保护层102自动停止，因为作为保护层102的钼层不被氢氟酸125蚀刻。这里使用的氢氟酸125具有例如50％重量比的浓度，且蚀刻时间是3.5小时。如果可以完全蚀刻第一基板101的玻璃，则即使氢氟酸的浓度和蚀刻时间改变也没有问题。
上述用氢氟酸蚀刻的结果，第一基板101(参考图4B)被完全蚀刻直到如图5A所示暴露出保护层102。
此后，混合酸(例如磷酸(H3PO4)72％重量比，硝酸(HNO3)3％重量比和醋酸(CH3COOH)10％重量比)用于蚀刻作为保护层102的钼层(厚度：500nm)。这是因为，为了制造透射型液晶面板，如果存在不透明的钼层，则这会发生问题。使用上述混合酸蚀刻500nm厚的钼层所需的时间大约是1分钟。蚀刻的结果，由于混合酸不蚀刻第一绝缘层103的二氧化硅，如图5B所示，所以蚀刻在第一绝缘层103自动停止。
然后，在上述蚀刻之后，在薄膜装置层121的后表面侧上即在图5C所示的绝缘层103的表面上形成第二粘着层126。例如，紫外线固化型粘着剂用作第二粘着层126。
然后，第三基板127粘着到第二粘着层126。纤维织物128包括在第三基板127中，且例如包含玻璃织物的塑料基板用于第三基板127。上述塑料基板由包含主要成分为二氧化硅的玻璃织物的环氧树脂形成。玻璃织物以下面的方式形成。例如，几个到几十个直径大约为1μm到20μm的薄玻璃线捆成直径为10μm到300μm的单纱(single yarn)。在本制造中，使用直径大约为100μm的纱线。该纱线用于平织。由于玻璃织物被平织，经纱(warpyarn)和纬纱(weft yarn)彼此垂直交叉。因此，基板的线性膨胀率在基板平面中的纵向和横向相等。本制造中的基板的线性膨胀率是13ppm/K。考虑与无机薄膜层之间的热膨胀率差，基板的线性膨胀率应该是30ppm或以下，优选15ppm或以下。基板的厚度优选为10μm到500μm，且本制造中的基板厚度为200μm。此后，紫外线照射以硬化第二粘着层126。
然后，基板被浸在酒精(未示出)中以溶解由热熔化粘结剂形成的第一粘着层123(参考图4A)，从而除去第二基板124(参考图4A)。结果，获得如图6所示的薄膜装置(有源基板)100，其中薄膜装置层121放置在包含纤维织物128的第三基板127上，且第二粘着层126和绝缘层103插入它们之间。
现在，将参考图7的示意性结构剖面图描述相对基板的制造的示例。
如图7所示，制造相对基板130使得制造塑料基板131且透明电极132形成在塑料基板131侧面的整个表面上。透明电极132使用例如ITO(氧化铟锡)形成。ITO膜例如通过溅射法形成。
此后，如图8所示，虽然未显示，但是进行向相对基板130和有源基板100涂覆定向膜(例如聚酰亚胺膜)并进行摩擦工艺的定向工艺。该摩擦方向使得摩擦在包含于有源基板100中的玻璃纤维的一个方向进行，且相对基板130与有源基板100的摩擦方向彼此垂直。
然后，密封剂(未示出)涂覆到有源基板100，且大量间隔件(未示出)涂覆到相对基板130。
然后，有源基板100和相对基板130被彼此粘着，且照射紫外线的同时施加例如1kg/cm2的压力以硬化该密封剂。然后，有源基板100和相对基板130通过激光作业被切割为面板的尺寸，液晶150从入口(未示出)倒入切片中。然后，入口被成型树脂覆盖，且该成型树脂被硬化以制造液晶显示面板。在此制造中，TN液晶用作液晶。
第一偏振板160粘着到液晶显示面板的相对侧，即在有源基板100的外侧，且第二偏振板170粘着倒相对基板130的外侧以制造液晶显示设备。第一和第二偏振板160和170被粘着到一起，使得其偏振轴彼此垂直(正交)延伸，与参考图2的上述描述类似。同时，在制造中，采用正常白模式，在待使用正常黑模式时，这样的变化是通过将两偏振板设置得彼此垂直或进行摩擦使得有源基板与相对基板的摩擦方向彼此平行而实现的。应该注意，如果偏振板的轴与摩擦方向调整为织物的轴，则织物的轴可以在关于基板的任何方向取向，且在此情况下，有时可以提高视场角等。
因为基板的线性膨胀率低，通过上述步骤制造的液晶显示设备即使在温度升高时也没有裂纹产生等。此外，在包含玻璃织物的塑料基板的情况下，由于玻璃纤维的纤维方向与偏振板的光轴方向彼此相同，而纤维交叠的部分显示出与纤维不交叠的另一部分同样的显示。
本发明依赖于下面的事实，基于由本发明的发明人发现的玻璃纤维交叠部分的分析结果，即，基于施加到塑料基板的树脂部分的应力沿玻璃纤维的方向作用的发现，双折射的光轴必然与玻璃纤维的方向一致。本发明基于此认识而进行，且在本发明第一示例的液晶显示设备及制造方法中，在该对基板的至少之一中，由树脂制成并包含纤维织物128的第三基板127用作有源基板100，且第一和第二偏振板160和170分别设置在有源基板100和相对基板130的外侧。此外，纤维的轴与偏振板的光轴共轴，且因此可以使双折射的光轴与第一偏振板160的轴共轴。因此，具有消除双折射的影响和在玻璃纤维交叠的部分获得与其他部分同样的正常显示的优点。因此，可以使用包含不昂贵的玻璃纤维织物的塑料基板，且液晶显示设备的制造成本降低。
第二示例
参考图9到11的剖面图描述本发明的液晶显示设备的和液晶显示设备的制造方法的第二示例。在第二示例中，在塑料基板上制造用于反射型液晶的有源基板。
首先，参考图9描述薄膜装置层的形成方法。如图9所示，非晶硅层202形成在第一基板201上。作为第一基板201，使用例如约0.4mm到1.1mm厚的玻璃基板，比如0.7mm厚。石英基板可以代替玻璃基板而使用。此外，非晶硅层202的膜厚为例如50nm。只要膜厚在从10nm到1μm范围内，则不会有问题。等离子体CVD法用作非晶硅层202的膜形成法。在等离子体CVD法中，优选温度设置得尽量低，只要薄膜装置层在制造中途不剥离(peel off)，使得很多氢可以包含在非晶硅层202中。在制造中，膜形成在150℃下进行。此外，即使非晶硅层202通过低压CVD法、大气压等离子体CVD法、ECR法或溅射法形成也没问题。
然后，保护绝缘层203形成在非晶硅层202上。保护绝缘层203形成为具有例如100nm厚度。保护绝缘层203可以通过例如等离子体CVD法形成。
此后，采用通常的低温多晶硅技术形成包括TFT的薄膜装置层，该技术例如是这样的低温多晶硅底栅型薄膜晶体管(后面称为TFT的薄膜晶体管)工艺，其例如公开在“2003 FPD technology complete collection”(ElectronicJournal，2003年3月25日发行，第166页到183页和198页到201页)、“99latest liquid crystal process technique”(Press Journal，1998年发行，第53到59页)、“Flat panel display 1999”(Nikkei BP Company，1998年发行，第132到139页)等。薄膜装置层的形成示例在下面描述。
首先，在形成于第一基板201上的保护绝缘层203上形成用于形成栅电极204的导电膜，非晶硅层202插入在第一基板201与保护绝缘层203之间。对于导电膜，使用例如100nm厚的钼(Mo)膜。例如，溅射法用作该钼膜的形成方法。然后，将导电膜形成为栅电极204。栅电极204通过使用通常的光刻技术和蚀刻技术构图而形成。然后，在栅电极204上以覆盖栅电极204的方式形成栅极绝缘膜205。栅极绝缘膜205例如通过等离子体CVD方法由二氧化硅(SiO2)层或二氧化硅(SiO2)层与氮化硅(SiNx)层的叠层形成。此外，非晶硅层(30nm到100nm厚度)连续形成。
308nm波长的XeCl准分子激光脉冲照射到非晶硅层上，以熔化并重结晶非晶硅层以形成晶体硅层(多晶硅层)。该多晶硅层用于形成多晶硅层206，沟道形成区由该多晶硅层206形成，且由n-型掺杂区形成的多晶硅层207和由n+型掺杂区形成的多晶硅层208形成在多晶硅层206的相对侧。这样，由用于实现高导通电流和低截止电流的LDD(轻掺杂漏极)结构形成有源区。此外，形成用于在n-型磷离子注入中保护沟道的停止层209。停止层209例如由二氧化硅(SiO2)层形成。
此外，由二氧化硅(SiO2)层或二氧化硅(SiO2)层与氮化硅(SiNx)层的叠层形成的钝化膜210通过等离子体CVD方法而形成。各自连接到多晶硅层208的源电极211和漏电极212形成在钝化膜210上。源电极211和漏电极212例如由导电材料形成，该导电材料例如是铝、铝合金或高熔点金属等。
在形成源电极211和漏电极212之后，形成保护层213以保护该装置并进行平面化。保护层213由例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂型的材料形成。然后，保护层213形成为具有不平坦表面，使得突起和凹陷形成在将在后续步骤中形成在保护层213上的反射层表面上。然后，接触孔213C通过通常的接触孔形成技术形成在保护层213中，使得源电极211和后面形成的液晶驱动电极可以彼此连接。此后，反射层214形成在保护层213表面上和接触孔213C的内面上。此反射层214通过例如采用溅射沉积银(Ag)而形成。
在反射层214形成之后，形成滤色器215。这通过向整个表面涂覆彩色抗蚀剂并通过光刻技术进行构图而形成。然后，接触孔215C形成在滤色器215中使得源电极211和后面形成的液晶驱动电极可以彼此连接。滤色器形成步骤进行三次以形成用于RGB(红、绿、蓝)三种颜色的滤色器。
此后，像素电极216形成在滤色器215表面上和接触孔215C的内面上。像素电极216通过例如溅射而沉积例如氧化铟锡(ITO)而形成。因此，像素电极216以与源电极211的连接关系形成。
通过上述步骤，有源矩阵基板成功地形成在由玻璃基板形成的第一基板201上。此外，虽然在上述制造中，制造了底栅型多晶硅TFT，本发明可以类似地制造顶栅型多晶硅TFT或非晶硅TFT。
现在，描述将第一基板201上的薄膜装置层转移到塑料基板上的工艺。
如图10A所示，对于形成在第一基板201上且非晶硅层202和保护绝缘层203插入在其间的薄膜装置层221，第二基板223与插入其间的第一粘着层222粘着。对于第二基板223，例如使用1mm厚的钼基板。或者，玻璃基板可以用于第二基板223。再或者，第一粘着层222可以形成在第二基板223上，且具有形成在其上的从非晶硅层202到薄膜装置层221的各层的第一基板201的薄膜装置层221的侧部可以放置在第一粘着层222上。例如，热熔化粘结剂用作第一粘着层222。
然后，氯化氙(XeCl)准分子层光从由玻璃基板形成的第一基板201侧面照射。由于玻璃将准分子激光透射，激光被非晶硅层202吸收。当紫外线被非晶硅层202吸收时，产生氢，且发生薄膜装置层221与第一基板201在非晶硅层202两侧的彼此分离。此技术的细节公开在日本特开平10-125930号中。结果，保护绝缘层203如图10B所示暴露。
然后，第二粘着层224如图10C所示形成在保护绝缘层203上。此第二粘着层224通过涂覆例如紫外线固化粘结剂而形成。作为涂覆方法，可以采用喷涂、浸涂或旋涂。
此后，第三基板225粘着到第二粘着层224。第三基板225包括纤维织物226，例如对于第三基板225，采用含玻璃织物的塑料基板。塑料基板由包含主要成分为二氧化硅的玻璃织物的环氧树脂形成。玻璃织物以下面的方式形成。例如，几个到几十个直径大约为1μm到20μm的薄玻璃线捆成直径为10μm到300μm的单纱。在本制造中，使用直径大约为100μm的纱线。该纱线用于平织。由于玻璃织物被平织，经纱和纬纱彼此垂直交叉。因此，基板的线性膨胀率在基板平面中的纵向和横向相等。本制造中使用的基板的线性膨胀率是13ppm/K。考虑与无机薄膜层之间的热膨胀率差，基板的线性膨胀率应该是30ppm或以下，优选15ppm或以下。基板的厚度优选为10μm到500μm，且本制造中的基板厚度为200μm。此后，照射紫外线以硬化第二粘着层224。
然后，基板被浸在酒精中以溶解由热熔化粘结剂形成的第一粘着层222。结果，获得如图11所示的薄膜装置(有源基板)200，其中薄膜装置层221放置在第三基板225上，且第二粘着层224和保护绝缘层203插入在它们之间。
然后，虽然未显示，但是以类似于参考涂8所述的方式进行向相对基板130和有源基板200涂覆定向膜(例如聚酰亚胺膜)并进行摩擦工艺的定向工艺。该摩擦方向使得摩擦在包含于有源基板200中的玻璃纤维的一个方向进行，且相对基板130与有源基板100的摩擦方向彼此垂直。
然后，密封剂(未示出)涂覆到有源基板200，且大量间隔件(未示出)喷射到相对基板130。
然后，有源基板200和相对基板130被彼此粘着，且照射紫外线的同时施加例如1kg/cm2的压力以硬化该密封剂。然后，有源基板200和相对基板130通过激光作业被切割为面板的尺寸，液晶150从入口倒入切片中。然后，入口被成型树脂覆盖，且该成型树脂被硬化以制造液晶显示面板。在此制造中，TN液晶用作液晶。
在上述第二示例中，与上述第一示例类似，由树脂制成并包含纤维织物226的第三基板225用于作为该对基板中至少之一的有源基板200，且第一和第二偏振板160和170分别设置在有源基板200的外侧。此外，纤维的轴与偏振板的光轴共轴，且因此可以使双折射的光轴与第一偏振板160的轴共轴。因此，具有消除双折射的影响和在玻璃纤维交叠的部分获得与其他部分同样的正常显示的优点。因此，可以使用包含不昂贵的玻璃织物的塑料基板，且液晶显示设备的制造成本降低。
示例3
参考图12到13的剖面图描述本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第三示例。在第三示例中，薄膜装置层转移到包含玻璃织物的树脂基板中，其中留下其上有形成薄膜装置层的第一基板(玻璃基板)的部分以形成有源基板。
首先，通过类似于上述参考图3描述的第一示例的制造方法形成薄膜装置层。
然后，如图12A所示，在其中薄膜装置层321形成在第一基板301上的区块被热板322加热到80℃到140℃时，热熔化粘结剂被涂覆到例如约1mm厚以形成第一粘着层323。然后，第二基板324放置在第一粘着层323上，同时第二基板324朝第一基板301挤压，将其冷却到室温。例如，厚度例如为1mm的钼(Mo)基板用作第二基板324。或者，热熔化粘结剂可以涂覆到第二基板324，且具有形成在其上的薄膜装置层321的第一基板301的薄膜装置层321的侧部可以放置在热熔化粘结剂上。
然后，如图12B所示，第二基板324所粘着到的基板被浸入氢氟酸(HF)325中以进行第一基板301的蚀刻。在此蚀刻中，蚀刻端点例如由蚀刻时间周期控制，使得第一基板301可以保持例如约30μm的厚度。这里使用的氢氟酸325具有例如15％到25％重量比的浓度，且蚀刻时间周期大约是室温下的3.5小时，而该氢氟酸溶液被空气流的鼓泡而搅动。即使将氢氟酸325的浓度和蚀刻时间适当改变，则也不会产生问题。第一基板301可以通过抛光取代上述蚀刻而减薄，抛光例如是机械抛光或化学机械抛光。
上述用氢氟酸325蚀刻的结果，获得图13A所示的产物，其中薄膜装置层321形成在第一基板301上，且第二基板324形成在薄膜装置层321上，第一粘结层323插入在第二基板324与薄膜装置层321之间。
此后，第二粘结层326形成在第一基板301与形成薄膜装置层321的面相反的面上，如图13B所示。第二粘结层326例如通过旋转涂覆(rotarycoating)技术涂覆丙烯酸型紫外线固化粘结剂而形成。在采用旋转涂覆技术的膜形成中，膜厚约10μm。
然后，第三基板(塑料基板)327粘着到第二粘着层326。纤维织物328包含在第三基板(塑料基板)327中，且例如包含玻璃织物的塑料基板用于第三基板327。上述塑料基板由包含二氧化硅作为主要成分的环氧树脂形成。玻璃基板以下面的方式形成。例如，几个到几十个直径大约为1μm到20μm的薄玻璃线捆成直径为10μm到300μm的单纱。在本制造中，使用直径大约为100μm的纱线。该纱线用于平织。由于玻璃织物被平织，经纱和纬纱彼此垂直交叉。因此，基板的线性膨胀率在基板平面中的纵向和横向相等。本制造中的基板的线性膨胀率是13ppm/K。考虑与无机薄膜层之间的热膨胀率差，基板的线性膨胀率应该是30ppm或以下，优选15ppm或以下。基板的厚度优选为10μm到500μm，且本制造中的基板厚度为200μm。此后，紫外线照射以硬化第二粘着层326。
然后，基板被浸在酒精(未示出)中以溶解由热熔化粘结剂形成的第一粘着层323(参考图12A)，从而除去第二基板324(参考图12A)。结果，获得薄膜装置(有源基板)300，其中薄膜装置层321放置在包含纤维织物328的第三基板327上，且第二粘着层326和第一基板301插入它们之间，如图13C所示。
其后的步骤与上述第一示例的类似。
具体地，虽然未显示，但是以类似于参考图8描述的类似方式进行向相对基板130和有源基板300涂覆定向膜(例如聚酰亚胺膜)和进行摩擦工艺的定向工艺。该摩擦方向使得摩擦在包含于有源基板300中的玻璃纤维的方向进行，且相对基板130与有源基板300的摩擦方向彼此垂直。
然后，密封剂(未示出)涂覆到有源基板300，且大量间隔件(未示出)涂覆到相对基板130。
然后，有源基板300和相对基板130被彼此粘着，且照射紫外线的同时施加例如1kg/cm2的压力以硬化该密封剂。然后，有源基板300和相对基板130通过激光作业被切割为面板的尺寸，液晶150从入口(未示出)倒入切片中。然后，入口被成型树脂覆盖，且该成型树脂被硬化以制造液晶显示面板。在此制造中，TN液晶用作液晶。
在上述第三示例中，与上述第一示例类似，由树脂制成并包含纤维织物328的第三基板327用于作为该对基板的至少之一的有源基板300，且第一和第二偏振板160和170分别设置在有源基板300和相对基板130的外侧。此外，纤维的轴与偏振板的光轴共轴，且因此，可以使双折射的光轴与第一偏振板160的轴共轴。因此，具有消除双折射的影响和在玻璃纤维交叠的部分获得与其他部分同样的正常显示的优点。因此，可以使用包含不昂贵的玻璃纤维织物的塑料基板，且液晶显示设备的制造成本降低。
示例4
下面描述本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法的第四示例。在第四示例中，通过类似于第一示例的方法形成薄膜装置，其中薄膜装置层设置在第一基板上。在第四示例中，形成在第一基板上的薄膜装置用作有源基板。因此，有源基板由玻璃基板上的薄膜装置层形成。同时，对于相对基板，使用参考图7所述的第一示例的相对基板。
有源基板和相对基板彼此粘着，间隔件插入在它们之间，且液晶密封在有源基板与相对基板之间的空间。在此步骤之后，进行与第一示例相似的步骤。
在上述第四示例中，也实现了第一示例的那些类似的操作和效果。
工业可应用性
根据本发明的液晶显示设备和液晶显示设备的制造方法优选应用于使用塑料基板的液晶显示设备和该液晶显示设备的制造方法。
本发明的发明人发现，对于玻璃纤维的交叠部分进行分析的结果，施加到塑料基板的树脂部分的应力沿玻璃纤维的方向作用，并发现基于双折射的光轴与玻璃纤维的方向必定一致的事实。本发明在此认识的基础上进行。具体地，在本发明的液晶显示设备及液晶显示设备的制造方法中，包含纤维织物的树脂基板用作一对基板中的至少之一，且偏振板设置在该对基板的至少之一的外侧上。此外，纤维的轴和偏振板的光轴共轴，且因此，可以使双折射的光轴与偏振板的轴共轴。因此，具有消除双折射的影响和在玻璃纤维交叠的部分获得与其他部分同样的正常显示的优点。因此，可以使用包含不昂贵的玻璃纤维织物的塑料基板，且液晶显示设备的制造成本降低。应该注意，这里的术语共轴表示偏振板的光轴与纤维的轴的至少一个彼此平行延伸。

Claims (8)

1、一种液晶显示设备，其中液晶驱动电极形成在成对的彼此面对的基板的至少之一上，且液晶密封在所述基板之间的形成有一距离的空间中，所述距离通过设置在所述基板之间的间隔件而保持，其特征在于：
所述成对的基板的至少之一是包含纤维织物的树脂基板；
偏振板设置在所述成对的基板的至少之一的外侧；和
所述纤维的轴与所述偏振板的光轴彼此共轴。
2、根据权利要求1所述的液晶显示设备，其特征在于：
所述树脂基板的纤维织物具有格子图案平织结构，且
当从所述树脂基板的厚度方向观察时，所述树脂基板在其主表面上具有其中仅存在形成所述树脂基板的树脂的区域和其中存在所述树脂和所述纤维织物的另一区域。
3、根据权利要求1所述的液晶显示设备，其特征在于，所述液晶驱动电极由首先形成在用于制造的基板上然后转移到包含所述纤维织物的树脂基板的电极而形成。
4、根据权利要求1所述的液晶显示设备，其特征在于，所述纤维织物是由玻璃纤维形成的玻璃织物。
5、一种液晶显示设备的制造方法，其中液晶驱动电极形成在成对的彼此面对的基板的至少之一上，且液晶密封在所述基板之间的形成有一距离的空间中，所述空间由设置在所述基板之间的间隔件保持，其特征在于：
包含纤维织物的树脂基板用作所述成对的基板的至少之一；
偏振板设置在所述成对的基板的至少之一的外侧上；且
使所述纤维的轴与所述偏振板的光轴彼此共轴。
6、根据权利要求5所述的液晶显示设备的制造方法，其特征在于：
具有格子图案平织结构的纤维织物用作所述树脂基板的所述纤维织物；以及
当从所述树脂基板的厚度方向观察时，所述设置基板在其主表面上具有仅存在形成所述树脂基板的树脂的区域和其中存在树脂和所述纤维织物的另一区域。
7、根据权利要求5所述的液晶显示设备的制造方法，其特征在于，所述液晶驱动电极由首先形成在用于制造的基板上然后转移到包含所述纤维织物的树脂基板的电极而形成。
8、根据权利要求5所述的液晶显示设备的制造方法，其特征在于，由玻璃纤维形成的玻璃织物用作所述纤维织物。
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