JP2009251565A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰＳ方式の液晶表示装置の製造方法において、マザー基板に複数の液晶セルを形成した後、マザー基板の表面にＩＴＯ膜をスパッタリングするときに、マザー基板内部の空気が膨張してマザー基板が破壊することを防止する。
【解決手段】マザー基板には複数の液晶セル１が形成されている。マザー基板の状態で、研磨液に浸漬して、マザー基板を研磨して薄くする。研磨時は、マザー基板の内部は、マザーＴＦＴ基板６０とマザー対向基板７０とをシールしているマザー基板シール材６１によって密閉されている。マザー基板のマザー対向基板７０側に表面導電膜を形成する前にマザー基板シール材６１の一部を破壊してマザー基板内部の密閉を破る。これによって表面導電膜を形成する際に、内部の空気が膨張してマザー基板を破壊する現象を避けることが出来る。
【選択図】図３

Description

本発明は表示装置に係り、特に視野角特性の優れた横電界方式であって、厚さの薄い、小型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持されている。そして液晶分子を駆動して光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。

液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。携帯電話やＤＳＣ等では、装置全体の厚さを薄くし、かつ、軽量としたいという要求がある。このため、使用される液晶表示装置に対しても、全体の厚さを薄くしたいという要求が強い。

一方、液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の成分を持った電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。

このような優れた特性を有するＩＰＳ方式の液晶表示装置を携帯電話等の小型の液晶表示装置に使用したいという要求がある。一方、ＩＰＳ液晶表示装置は、従来のＴＮ方式等とは構造上異なっており、液晶表示装置を小型化、あるいは薄型化する場合に従来方式の液晶表示装置とは異なった問題点も発生する。

ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等では、画素電極がＴＦＴ基板に形成され、対向電極は対向基板の全面に渡って形成されている。これに対してＩＰＳ方式では、画素電極と対向電極はＴＦＴ基板に形成されるので、対向基板には対向電極は必要が無い。しかし、ＩＰＳ方式で、対向基板に電極が存在しないと対向基板の電位が不安定になる。対向基板の電位が不安定になるとこの影響を液晶分子が受け、適切な画像再現が出来なくなる。

ＩＰＳ方式のこのような問題を解決するために、対向基板が液晶層と接している面とは反対側の表面に透明電極を形成し、この透明電極に基準電位を与えることによって対向基板の電位を安定化させ、液晶表示装置による正確な画像再現を行っている。このような技術を記載したものとして「特許文献１」がある。

特開平０９−１０５９１８号公報

小型の液晶表示装置は１個ずつ製造することはコスト上有利ではない。したがって、大きな基板に複数の液晶表示装置を形成して完成後個々の液晶表示装置を分離するというプロセスが取られる。なお、以後、マザー基板に形成される個々の液晶表示装置を液晶セルと呼ぶ。

すなわち、大きなマザーＴＦＴ基板に複数のＴＦＴ基板を形成する。また、大きなマザー対向基板に複数の対向基板を形成する。そして、マザーＴＦＴ基板とマザー対向基板とを貼り合わせてマザー基板が形成される。マザー基板から、スクライビングあるいはダイシング等によって個々の液晶セルを分離する。個々の分離された液晶セルに液晶を注入して液晶表示装置が出来上がる。

一方、液晶セルを薄くしたいという要求が存在する。液晶セルの厚みはガラス基板によってほぼ決まる。しかし、液晶セルに使用されるガラス基板は、０．５ｍｍあるいは０．４ｍｍ等に規格化されており、規格化された厚さ以外のガラス基板を使用することは、材料費の大幅なコスト高になる。また、規格化されたガラス基板よりもさらに薄いガラス基板を使用すると、ガラス基板の機械的な強度等の問題が生じ、製造工程におけるガラス基板の取り扱いが困難になる。

このような問題を解決して、薄型の液晶セルを可能とするために、液晶セルが完成したあと、ガラス基板、すなわち、ＴＦＴ基板と対向基板の外側を研磨する技術がある。この研磨は機械的な研磨でも良いが、フッ酸等による化学的研磨が多く使用される。

この研磨も個々の液晶セル毎に行うのは効率が悪いので、マザー基板の状態で研磨を行う。すなわち、マザー基板を形成する際に、マザー対向基板の周囲にマザー基板シール材を形成しておく。マザー基板シール材はマザー対向基板に形成された個々の液晶セルの対向基板を囲む形で形成される。その後、マザー対向基板とマザーＴＦＴ基板とを貼り合わせると、複数の液晶セルがマザー基板シール材に囲まれた状態のマザー基板が形成される。

したがって、マザー基板に形成された複数の液晶セルはマザー基板シール材によって保護された形となっている。この状態のマザー基板を、例えば化学研磨するような場合は、化学研磨液に浸漬する。そうすると、マザーＴＦＴ基板およびマザー対向基板の外側が研磨され、マザーＴＦＴ基板およびマザー対向基板を薄くすることが出来る。一方、マザー基板に形成されている複数の液晶セルの内側はマザー基板シール材によって保護されているので、研磨液の影響を受けない。

ＩＰＳ方式液晶表示装置では、対向基板の液晶層と接する逆側、すなわち、人間が画面を視認する側に表面導電膜を形成しなければならない。この表面導電膜は一般には透明導電膜であるＩＴＯをスパッタリングすることによって形成される。個々の液晶セルに対してＩＴＯのスパッタリングを行うことは効率が悪いので、マザー基板の研磨を終わったあと、マザー対向基板側にＩＴＯのスパッタリングを行う。そうすると複数の液晶セルに対して一度に表面導電膜が形成されることになる。

ＩＴＯのスパッタリングは真空中で実施している。マザー基板の内部は、マザー基板シール材によって密封されている。そして内部には空気も封止されている。マザー基板は真空中ではマザー基板の中の空気が膨張してマザー基板にクラックを発生させるという問題を生じていた。

本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。

（１）画素電極とＴＦＴとを含む画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板とを有し、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板とは、前記ＴＦＴ基板または前記対向基板の周辺に形成されたシール材を介して接着しており、前記シール材は、液晶を注入するための注入孔を有し、前記注入孔は封止材によって封止されている液晶セルを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記対向基板が複数形成されたマザー対向基板または前記ＴＦＴ基板が複数形成されたマザーＴＦＴ基板の周辺にマザー基板シール材を形成し、前記マザーＴＦＴ基板と前記マザー対向基板とを貼り合わせて前記マザー基板シール材の内側が密閉されたマザー基板を形成する工程と、前記マザー基板の外側を研磨することによって薄くする工程と、前記研磨が終了した後、前記マザー基板シール材による密閉を破る工程と、前記マザー基板シール材による密閉を破った後、前記マザー対向基板の外側に透明導電膜を形成する工程と、前記マザー基板から前記液晶セルを分離する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

（２）前記研磨は化学研磨であることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（３）前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において開口部を有し、前記開口部はマザー基板封止材によって封止されており、前記研磨後に、前記マザー基板シール材の前記開口部において、前記マザー基板の前記コーナー部を分離することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破ることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（４）前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において、Ｕ字形状をしており、前記Ｕ字形状のマザー基板シール材を破壊することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破ることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（５）前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記研磨後にレーザによって前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破ることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（６）前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記マザー基板シール材は特定波長の光を照射することによって破壊される材料であり、前記研磨後に前記特定波長の光を照射して前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破ることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（７）画素電極とＴＦＴとを含む画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板とを有し、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板とは、前記ＴＦＴ基板または前記対向基板の周辺に形成されたシール材を介して接着しており、前記シール材は閉じたループを形成している液晶セルを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記対向基板が複数形成されたマザー対向基板または前記ＴＦＴ基板が複数形成されたマザーＴＦＴ基板の周辺にマザー基板シール材を形成し、前記閉じたループを形成している前記シール材で囲まれた内部に液晶を滴下した後、マザーＴＦＴ基板と前記マザー対向基板とを貼り合わせて前記マザー基板シール材の内側が密閉されたマザー基板を形成する工程と、前記マザー基板の外側を研磨することによって薄くする工程と、前記研磨が終了した後、前記マザー基板シール材による密閉を破る工程と、前記マザー基板シール材による密閉を破った後、前記マザー対向基板の外側に透明導電膜を形成する工程と、前記マザー基板から前記液晶セルを分離する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

（８）前記研磨は化学研磨であることを特徴とする（７）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（９）前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において開口部を有し、前記開口部はマザー基板封止材によって封止されており、前記研磨後に、前記マザー基板シール材の前記開口部において、前記マザー基板の前記コーナー部を分離することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破ることを特徴とする（７）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（１０）前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において、Ｕ字形状をしており、前記Ｕ字形状のマザー基板シール材を破壊することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破ることを特徴とする（７）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（１１）前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記研磨後にレーザによって前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破ることを特徴とする（７）に記載の液晶表示装置の製造方法。

（１２）前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記マザー基板シール材は特定波長の光を照射することによって破壊される材料であり、前記研磨後に前記特定波長の光を照射して前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破ることを特徴とする（７）に記載の液晶表示装置の製造方法。

本発明によれば、液晶セルが多数形成されたマザー基板の内部をマザー基板シール材によって密閉シールした後、マザー基板の外側を研磨することによって薄くし、その後マザー対向基板の表面に透明導電膜を形成するが、透明導電膜を形成する前に、マザー基板シール材による内部の密閉を破るので、透明導電膜を形成する時におけるマザー基板の内部に空気が残留することによるマザーＴＦＴ基板あるいはマザー対向基板のクラック等を防止することが出来る。したがって、視野角性能の優れたＩＰＳ方式の液晶表示装置を歩留まり良く製造することが出来る。

図１は本発明による、携帯電話等に使用される液晶セル１の平面図である。

図１において、ＴＦＴ基板１００上に対向基板２００が設置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間に液晶層３００が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは額縁部に形成されたシール材２０によって接着している。ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００よりも大きくなっている部分には、液晶セル１に電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部１５０が形成されている。また、端子部１５０には、走査線、映像信号線等を駆動するためのＩＣドライバ５０が設置されている。

図１において、液晶セル１の縦寸法ＬＹは８１ｍｍ、横寸法ＬXは５４ｍｍである。また、ＩＣドライバ５０等が搭載されている端子部１５０の幅はＴは２．７ｍｍである。表示領域１０からＴＦＴ基板１００または対向基板２００の端部までが額縁部である。額縁部には、シール材２０の他、図示しない走査線の引出し線等が設置される。

図１において、対向基板の表面、すなわち、液晶層と接する面の逆の面には、表面導電膜２１０が形成されている。表面導電膜２１０は対向基板２００の表面全面にわたって形成されている。表面導電膜２１０には基準電位が印加され、対向基板全体の電位を安定させる。

図２は図１に示す表示領域１０の構造を示す断面図である。図２は、本発明が適用されるＩＰＳ方式液晶表示装置（以後ＩＰＳという）の構造について説明するものである。なお、ＩＰＳにも種々の方式があるが、図２はその一例である。図２はＩＰＳのＴＦＴ付近の断面図である。図２において、ガラスで形成されるＴＦＴ基板１００の上に、ゲート電極１０１が形成されている。ゲート電極１０１は走査線と同層で形成されている。ゲート電極１０１はＡｌＮｄ合金の上にＭｏＣｒ合金が積層されている。

ゲート電極１０１を覆ってゲート絶縁膜１０２がＳｉＮによって形成されている。ゲート絶縁膜１０２の上に、ゲート電極１０１と対向する位置に半導体層１０３がａ−Ｓｉ膜によって形成されている。ａ−Ｓｉ膜はプラズマＣＶＤによって形成される。ａ−Ｓｉ膜はＴＦＴのチャネル部を形成するが、チャネル部を挟んでａ−Ｓｉ膜上にソース電極１０４とドレイン電極１０５が形成される。なお、ａ−Ｓｉ膜とソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５との間には図示しないｎ＋Ｓｉ層が形成される。半導体層１０３とソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５とのオーミックコンタクトを取るためである。

ソース電極１０４は映像信号線が兼用し、ドレイン電極１０５は画素電極１１０と接続される。ソース電極１０４もドレイン電極１０５も同層で同時に形成される。本実施例では、ソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５はＭｏＣｒ合金で形成される。ソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５の電気抵抗を下げたい場合は、例えば、ＡｌＮｄ合金をＭｏＣｒ合金でサンドイッチした電極構造が用いられる。

ＴＦＴを覆って無機パッシベーション膜１０６がＳｉＮによって形成される。無機パッシベーション膜１０６はＴＦＴの、特にチャネル部を不純物から保護する。無機パッシベーション膜１０６の上には有機パッシベーション膜１０７が形成される。有機パッシベーション膜１０７はＴＦＴの保護と同時に表面を平坦化する役割も有するので、厚く形成される。厚さは１μｍから４μｍである。

有機パッシベーション膜１０７には感光性のアクリル樹脂、シリコン樹脂、あるいはポリイミド樹脂等が使用される。有機パッシベーション膜１０７には、画素電極１１０とドレイン電極１０５とが接続する部分にスルーホールを形成する必要があるが、有機パッシベーション膜１０７は感光性なので、フォトレジストを用いずに、有機パッシベーション膜１０７自体を露光、現像して、スルーホールを形成することが出来る。

有機パッシベーション膜１０７の上には対向電極１０８が形成される。対向電極１０８は透明導電膜であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を表示領域全体にスパッタリングすることによって形成される。すなわち、対向電極１０８は面状に形成される。対向電極１０８を全面にスパッタリングによって形成した後、画素電極１１０とドレイン電極１０５とを導通するためのスルーホール部だけは対向電極１０８をエッチングによって除去する。

対向電極１０８を覆って上部絶縁膜１０９がＳｉＮによって形成される。上部絶縁膜１０９が形成された後、エッチングによってスルーホールを形成する。この上部絶縁膜１０９をレジストにして無機パッシベーション膜１０６をエッチングしてスルーホール１１１を形成する。その後、上部絶縁膜１０９およびスルーホール１１１を覆って画素電極１１０となるＩＴＯをスパッタリングによって形成する。スパッタリングしたＩＴＯをパターニングして画素電極１１０を形成する。画素電極１１０となるＩＴＯはスルーホール１１１にも被着される。スルーホール１１１において、ＴＦＴから延在してきたドレイン電極１０５と画素電極１１０とが導通し、映像信号が画素電極１１０に供給されることになる。

画素電極１１０は、両端が閉じた櫛歯状の電極である。櫛歯状の電極と櫛歯状の電極との間はスリット１１２となっている。対向電極１０８には一定電圧（基準電圧）が印加され、画素電極１１０には映像信号に応じた電圧が印加される。画素電極１１０に電圧が印加されると図２に示すように、電気力線が発生して液晶分子３０１を電気力線の方向に回転させてバックライトからの光の透過を制御する。画素毎にバックライトからの透過が制御されるので、画像が形成されることになる。なお、画素電極１１０の上には液晶分子３０１を配向させるための配向膜１１３が形成されている。

図２の例では、有機パッシベーション膜１０７の上に、面状に形成された対向電極１０８が配置され、上部絶縁膜１０９の上に櫛歯状の画素電極１１０が配置されている。しかしこれとは逆に、有機パッシベーション膜１０７の上に面状に形成された画素電極１１０を配置し、上部絶縁膜１０９の上に櫛歯状の対向電極１０８が配置される場合もある。

図２において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が設置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタ２０１が形成されており、カラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１との間にはブラックマトリクス（遮光膜）２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴに対する遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。

カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜２０３の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜１１３が形成されている。なお、図２はＩＰＳであるから、対向電極はＴＦＴ基板側に形成されており、対向基板側には形成されていない。

図２に示すように、ＩＰＳでは、対向基板２００の内側には導電膜が形成されていない。そうすると、対向基板２００の電位が不安定になる。また、外部からの電磁ノイズが液晶層３００に侵入し、画像に対して影響を与える。このような問題を除去するために、対向基板２００の外側に表面導電膜２１０が形成される。表面導電膜２１０は、例えば透明導電膜であるＩＴＯをスパッタリングすることによって形成される。

図１に示すような液晶セル１は、マザー基板に複数形成され、マザー基板の状態で、マザー対向基板７０側にＩＴＯがスパッタリングされる。ＩＴＯのスパッタリングにおいては、マザー基板を真空の環境に保たなければならない。このように、スパッタリング時にマザー基板を真空の環境に保つと、マザー基板内部の空気が膨張して、マザー基板のクラック等の問題を引きおこす。本発明はこのような問題を解決するものであり、以下にその実施例を示す。

図３は本発明の第１の実施例を示す平面図である。図３において、マザーＴＦＴ基板６０とマザー対向基板７０とが貼り合わされたマザー基板に複数の液晶セル１が形成されている。マザーＴＦＴ基板６０には多数のＴＦＴ基板１００が形成されており、マザー対向基板７０には多数の対向基板２００が形成されている。各液晶セル１のＴＦＴ基板１００と対向基板２００とはシール材２０によって接着している。マザー基板において、多数の液晶セル１が形成された領域の周辺にはマザー基板シール材６１が形成されている。したがって、マザーＴＦＴ基板６０とマザー対向基板７０は各液晶セル１のシール材２０と、マザー基板シール材６１とによって接着している。また、各液晶セル１はマザー基板シール材６１によって封止され、保護されている。

図３の時点では、各液晶セル１には未だ端子部は形成されていない。端子部は短冊基板を研磨し、各液晶セル１を分離した後、あるいは、各液晶セル１を分離するのと同時に、対向基板２００の一部を除去して形成される。したがって、図３では、図１に示す端子部は記載されていない。図４〜図７、および図９等においても同様である。

液晶セル１を構成するＴＦＴ基板１００および対向基板２００は、当初は厚さが０．５ｍｍあるいは０．４ｍｍのガラス板で形成されている。この状態で、ＴＦＴ基板１００側には、ＴＦＴ、画素電極、走査線、映像信号線等を形成し、対向基板２００側には、カラーフィルタ、シール材２０等を形成する。ＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００に必要な部品を構成するためのプロセスを加えたあと、各基板を研磨によって、例えば、０．２ｍｍ程度にまで薄くする。

この研磨の方法は、先に述べたマザーＴＦＴ基板６０とマザー対向基板７０とを貼り合わせた状態のマザー基板を例えば、化学研磨液中に浸漬する。そうするとマザーＴＦＴ基板６０およびマザー対向基板７０の外側が研磨され、マザー基板全体が薄くなる。すなわち、各液晶セル１のＴＦＴ基板１００および対向基板２００は個々に研磨されるのではなく、多数の液晶セル１が一度に研磨されることになる。

マザー基板を研磨する場合、内部に研磨液が侵入すると個々の液晶セル１が不良となるので、研磨液がマザー基板の内部に侵入しないようにマザー基板シール材６１が形成されている。したがって、マザー基板シール材６１の内部はマザー基板シール材６１によって密封されている。

ＩＰＳの場合は、対向基板２００の外側に表面導電膜２１０を、ＩＴＯをスパッタリングすることによって形成する。ＩＴＯのスパッタリングは真空中で行われる。周辺が真空になると、マザー基板の内部に存在する空気が膨張して、マザーＴＦＴ基板６０およびマザー対向基板７０が外側への圧力を受ける。その結果、マザーＴＦＴ基板６０、あるいは、マザー対向基板７０に対して大きなストレスがかかり、マザー基板を破壊する不良が生ずる。

本発明は、マザー基板を研磨して薄くしたあと、マザー基板シール材６１のシールを一部破って外部の気圧と同じにする。その後、マザー基板をスパッタリングするための真空装置にセットする。この状態で、真空排気すると、マザー基板内部の空気も排気される。したがって、ＩＴＯをスパッタリングするときに、マザー基板を真空の環境に保っても、マザー基板の内部には空気が存在していないので、従来のように、内部の空気が膨張することによるストレスは発生しない。

実施例１では、図３に示すように、マザー基板シール材６１の形状をコーナー部Ｃにおいて特定形状として、化学研磨後にマザー基板シール材６１によるシールを容易に破壊できるような形状としている。図３において、マザー基板シール材６１は完全に閉じたループとするのではなく、コーナーのＣ部において、開口部を形成しておく。この開口部をマザー基板封止材６２によって封止する。研磨時に研磨液または研磨材がマザー基板の内部に侵入することを防止するためである。

研磨によってマザー基板のマザーＴＦＴ基板６０およびマザー対向基板７０を薄くした後、図４に示すように、切断線Ａ−Ａにおいて切断する。切断は、スクライビングを入れた後、破断してもよいし、ダイシングによって切断してもよい。あるいは、レーザ切断を行ってもよい。そうするとマザー基板シール材６１の開口部において、マザー基板の内部の気密が破られ、マザー基板の内部と外部の気圧が同一となる。

図４に示すようにＡ−Ａ部で切断したあと、マザー対向基板７０の表面に対してＩＴＯをスパッタリングする。これによって個々の液晶セル１の対向基板に対してＩＴＯ膜が形成されることになる。

以上のようにして形成されたマザー基板を個々の液晶セル１に分離する。分離は、図３等の分離線に沿ってスクライビングを行い、破断する。ダイシングによって分離してもよい。あるいは、レーザ切断を行ってもよい。その後、分離された液晶セル１に対して注入孔４０から液晶を注入し、封止材３０によって封止する。なお、液晶の注入は個々の液晶セル１毎に行う場合もあるし、図３に示す、横１列にならんだ７個分に対して同時に液晶を注入する場合もある。この場合は、マザー基板から、まず、横１列分を分離し、液晶注入後、個々の液晶セル１に分離する。

図５は本発明の第２の実施例を示すマザー基板の平面図である。図５において、マザー基板のマザー基板シール材６１の内部の構成は図３で説明したのと同様である。すなわち、マザー基板シール材６１の内部には多くの液晶セル１が形成されている。図５において、マザー基板シール材６１は完全な閉じたループを形成しており、マザー基板封止材６２は用いず、マザー基板シール材６１のみによって内部を密閉している。

マザー基板のコーナー部Ｄにおいては、マザー基板シール材６１は、図５に示すように、Ｕ字形の折り返し部を有する特別な形状となっている。マザー基板を研磨してマザーＴＦＴ基板６０およびマザー対向基板７０を薄くした後、図６に示すように、コーナー部ＤにおけるＵ字形のマザー基板シール材６１を切断線Ｂ−Ｂによって切断し、マザー基板シール材６１の内部と外部の気圧を同じにする。切断は実施例１と同様である。その後、マザー基板を真空装置中にセットし、マザー対向基板７０の表面にＩＴＯをスパッタリングする。

本実施例にける効果は実施例１と同様である。本実施例では、マザー基板の内部はマザー基板シール材６１のみによって封止されており、マザー基板封止材６２は使用していない点が実施例１と異なる。マザー基板封止材６２を形成しない分プロセスが簡易となる。一方、本実施例では、マザー基板シール材６１を図６のコーナー部Ｄに示すような複雑な形状とする必要がある。しかし、マザー基板シール材６１は印刷によって形成することができるので、図６のコーナー部Ｄに示すような形状とすることは容易である。なお、マザー基板シール材６１はマザー対向基板７０に印刷され、マザー基板シール材６１の印刷と個々の液晶セル１のシール材２０の印刷とは同時に行われる。

図７は本発明の第３の実施例を示すマザー基板の平面図である。図７において、マザー基板のマザー基板シール材６１の内部の構成は図３で説明したのと同様である。すなわち、マザー基板シール材６１の内部には多くの液晶セル１が形成されている。図７において、マザー基板シール材６１は完全な閉じたループを形成している。実施例２のように、マザー基板シール材６１の一部のコーナーが特別な形状をしているということはない。

図７の状態で、マザー基板を研磨液に浸漬する等して、マザーＴＦＴ基板６０およびマザー対向基板７０を研磨して薄くする。マザー基板を研磨して薄くし、ＩＴＯをスパッタリングする前に、マザー基板シール材６１の内部に対する気密を破る。本実施例においては、図７に示すように、マザー基板シール材６１の一部にレーザＬＡＳＥＲを照射することによって、その部分を熱的に破壊する。マザー基板シール材６１の厚さは５μｍから６μｍ程度であり、レーザＬＡＳＥＲによって十分に破壊することができる。これによってマザー基板の内部と外部の気圧を同一にする。

なお、レーザＬＡＳＥＲによってマザー基板シール材６１のシールをより簡単に破るために、図８に示すように、マザー基板シール材６１において、レーザＬＡＳＥＲを照射する部分の幅を小さくしておくこともできる。マザー基板シール材６１を印刷によって形成すれば、図８に示すような形状とすることは容易である。マザー基板シール材６１の幅が小さい部分は研磨時に研磨液に対するシール効果の信頼性が低下することも有りうるが、その場合は、レーザＬＡＳＥＲによる破壊のしやすさと研磨液に対するシール効果の信頼性のバランスをとって決めればよい。

図９は本発明による第４の実施例を示す平面図である。図９において、マザー基板の平面形状は図７と同様である。本実施例が実施例３と異なる点は、マザー基板シール材６１の一部を破壊するのに、レーザＬＡＳＥＲではなく、特定の波長を有する光ＬＩＧＨＴを使用している点である。

特定の波長の光ＬＩＧＨＴによってマザー基板シール材６１が破壊するようにするためには、マザー基板シール材６１に特定の材料を使用する必要がある。特定の波長の光ＬＩＧＨＴを照射することによって破壊するマザー基板シール材６１として次のようなものを使用することができる。そのひとつは、フォトレジストのように、光を当てた部分の結合が弱くなって破壊するタイプの材料である。他のマザー基板シール材６１としては、光分解型樹脂を主材としたシール材があげられる。光分解型樹脂を主材としたシール材は、たとえば、ダイシングテープと同じ機構系のシール材のようなものである。

本実施例におけるプロセスは実施例３で説明したのと同様である。また、本実施例における効果も実施例３で説明したのと同様である。

図１０は本実施例によって形成される他の液晶表示装置の平面図である。図１０に示す液晶表示装置は、図１に示す液晶表示装置とは、シール材２０の形状が異なる。図１においては、シール材２０は液晶を注入するための注入孔４０を有している。この注入孔４０は液晶を液晶セル１の内部に注入した後、封止材３０によって封止される。これに対し、図１０に示す液晶セル１ではシール材２０は完全な閉じたループを形成しており、開口は形成されていない。

図１に示す液晶表示装置では、液晶は各液晶表示装置に設けられた注入孔４０から注入される。液晶は比較的粘度が大きいので注入に時間がかかる。また、注入のためには、特別な形状をした注入孔４０を形成する必要がある。そして、注入後、封止材３０によって注入孔４０を封止する必要がある。なお、液晶の注入は図１において、ＩＣドライバ５０等が取り付けられる前に行われる。

このような液晶の注入にともなう、注入孔４０の形成、注入プロセス、封止材３０の形成等の複雑なプロセス等を回避するために、液晶を滴下する方式が開発されている。この液晶を滴下する方式では、各液晶セル１の対向基板２００に形成されたシール材２０の内側に、量を正確にコントロールした液晶を滴下する。各液晶セル１に形成されるシール材２０は、注入方式の場合と異なり、図１０に示すように、開口部を持たず、完全に閉じている。

図１０に示すような液晶表示装置を形成する場合も実施例１等で説明したように多数の液晶セル１をマザー基板に形成して、多数の液晶セル１に対して同時に加工を行う。マザー基板を加工して生ずる問題点も実施例１等で説明したのと同様である。

ただし、液晶セル１の形成プロセスが若干異なっている。マザーＴＦＴ基板６０に画素電極、ＴＦＴ、走査線、映像信号線等が形成された多数のＴＦＴ基板１００を形成すること、マザー対向基板７０にカラーフィルタ、シール材２０、マザー基板シール材６１等を形成することは同じである。

実施例１〜実施例４では、この後、マザーＴＦＴ基板６０とマザー対向基板７０とを貼り合わせる。すなわち、この時点では、液晶は注入されていない。液晶の注入は、マザー基板に対してＩＴＯのスパッタリングを終了して、マザー基板を個々の液晶セル１に分離した後行われる。

これに対し本実施例のような、滴下式の液晶充填方法を用いる場合は、マザー対向基板７０とマザーＴＦＴ基板６０とを貼り合わせる前に、マザー対向基板７０に形成された個々の対向基板２００のシール材２０で囲まれた内部に液晶を滴下する。マザー対向基板７０とマザーＴＦＴ基板６０とを貼り合わせた後は、シール材２０の内部に液晶を注入する機会は無いからである。マザーＴＦＴ基板６０とマザー対向基板７０とを貼り合わせてマザー基板を形成した後、マザー基板を研磨液に浸漬して、マザー基板の外側を研磨する。

その後、ＩＴＯをマザー対向基板７０の表面にスパッタリングする前に、マザー基板内部の密閉を破る。マザー基板の内部の密閉を破る方法は、実施例１〜実施例４で説明したような手段を用いることが出来る。その後、マザー基板から個々の液晶セル１を分離する。本実施例においては、マザー基板から個々の液晶セル１を分離した時点で液晶は液晶セル１内に充填されている。

図１０に示すような、滴下方式で液晶を滴下する場合においては、このようなプロセスの違いはあるが、マザー基板の状態でマザーＴＦＴ基板６０およびマザー対向基板７０の外側を研磨し、その後、マザー対向基板７０の外側に対してＩＴＯ膜をスパッタリングによって形成することは同一である。

したがって、図１０に示すような液晶表示装置を製造する場合も実施例１〜４で説明したような問題点は存在する。そして、このような問題点を、実施例１〜４で説明したような本発明によって解決することが出来る。

また、実施例１〜５で説明した発明では、マザー対向基板７０側にシール材２０およびマザー基板シール材６１を形成する例を示したが、これに代えて、マザーＴＦＴ基板６０側にシール材２０およびマザー基板シール材６１を形成してもよい。この場合、実施例５では、液晶はマザーＴＦＴ基板６０側に滴下することになる。

さらに、実施例１〜５で説明した発明は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を例に説明したが、ＴＮ方式等の他の方式の液晶表示装置であっても、対向基板２００の外側に透明導電膜を形成しなければならない場合には同様の問題を生じるので、同様に本発明を適用することが可能である。

本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。 本発明が適用される液晶表示装置の断面図である。 実施例１の平面図である。 実施例１の他の平面図である。 実施例２の平面図である。 実施例２の他の平面図である。 実施例３の平面図である。 実施例３の一部拡大平面図である。 実施例４の平面図である。 本発明が適用される他の液晶表示装置の平面図である。

符号の説明

１…液晶セル、 １０…表示領域、 ２０…シール材、 ３０…封止材、 ４０…注入孔、 ５０…ＩＣドライバ、 ６０…マザーＴＦＴ基板、 ６１…マザー基板シール材、 ６２…マザー基板封止材、 ７０…マザー対向基板、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…ゲート電極、 １０３…半導体層、 １０４…ソース電極、 １０５…ドレイン電極、 １０６…無機パッシベーション膜、 １０７…有機パッシベーション膜、 １０８…対向電極、 １０９…上部絶縁膜、 １１０…画素電極、 １１１…スルーホール、 １１２…スリット、 １１３…配向膜、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２１０…表面導電膜、 ３００…液晶層、 ３０１…液晶分子。

Claims (12)

1. 画素電極とＴＦＴとを含む画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板とを有し、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板とは、前記ＴＦＴ基板または前記対向基板の周辺に形成されたシール材を介して接着しており、前記シール材は、液晶を注入するための注入孔を有し、前記注入孔は封止材によって封止されている液晶セルを有する液晶表示装置の製造方法であって、
   前記対向基板が複数形成されたマザー対向基板または前記ＴＦＴ基板が複数形成されたマザーＴＦＴ基板の周辺にマザー基板シール材を形成し、前記マザーＴＦＴ基板と前記マザー対向基板とを貼り合わせて前記マザー基板シール材の内側が密閉されたマザー基板を形成する工程と、
   前記マザー基板の外側を研磨することによって薄くする工程と、
   前記研磨が終了した後、前記マザー基板シール材による密閉を破る工程と、
   前記マザー基板シール材による密閉を破った後、前記マザー対向基板の外側に透明導電膜を形成する工程と、
   前記マザー基板から前記液晶セルを分離する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記研磨は化学研磨であ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。
3. 前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において開口部を有し、前記開口部はマザー基板封止材によって封止されており、
   前記研磨後に、前記マザー基板シール材の前記開口部において、前記マザー基板の前記コーナー部を分離することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破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。
4. 前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において、Ｕ字形状をしており、前記Ｕ字形状のマザー基板シール材を破壊することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破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。
5. 前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記研磨後にレーザによって前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破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。
6. 前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記マザー基板シール材は特定波長の光を照射することによって破壊される材料であり、
   前記研磨後に前記特定波長の光を照射して前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破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。
7. 画素電極とＴＦＴとを含む画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板とを有し、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板とは、前記ＴＦＴ基板または前記対向基板の周辺に形成されたシール材を介して接着しており、前記シール材は閉じたループを形成している液晶セルを有する液晶表示装置の製造方法であって、
   前記対向基板が複数形成されたマザー対向基板または前記ＴＦＴ基板が複数形成されたマザーＴＦＴ基板の周辺にマザー基板シール材を形成し、前記閉じたループを形成している前記シール材で囲まれた内部に液晶を滴下した後、前記マザーＴＦＴ基板と前記マザー対向基板とを貼り合わせて前記マザー基板シール材の内側が密閉されたマザー基板を形成する工程と、
   前記マザー基板の外側を研磨することによって薄くする工程と、
   前記研磨が終了した後、前記マザー基板シール材による密閉を破る工程と、
   前記マザー基板シール材による密閉を破った後、前記マザー対向基板の外側に透明導電膜を形成する工程と、
   前記マザー基板から前記液晶セルを分離する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
8. 前記研磨は化学研磨であ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。
9. 前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において開口部を有し、前記開口部はマザー基板封止材によって封止されており、
   前記研磨後に、前記マザー基板シール材の前記開口部において、前記マザー基板の前記コーナー部を分離することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破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。
10. 前記マザー基板シール材は前記マザー基板のコーナー部において、Ｕ字形状をしており、前記Ｕ字形状のマザー基板シール材を破壊することによって、前記マザー基板シール材による密閉を破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。
11. 前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記研磨後にレーザによって前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破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。
12. 前記マザー基板シール材は閉じたループとなっており、前記マザー基板シール材は特定波長の光を照射することによって破壊される材料であり、
    前記研磨後に前記特定波長の光を照射して前記マザー基板シール材の一部を破壊することによって、前記マザー基板シール材の密閉を破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。

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