JP2018169458A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018169458A
JP2018169458A JP2017065238A JP2017065238A JP2018169458A JP 2018169458 A JP2018169458 A JP 2018169458A JP 2017065238 A JP2017065238 A JP 2017065238A JP 2017065238 A JP2017065238 A JP 2017065238A JP 2018169458 A JP2018169458 A JP 2018169458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
resin
manufacturing
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017065238A
Other languages
English (en)
Inventor
山本 睦
Mutsumi Yamamoto
睦 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd filed Critical Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority to JP2017065238A priority Critical patent/JP2018169458A/ja
Priority to US15/940,404 priority patent/US10551650B2/en
Publication of JP2018169458A publication Critical patent/JP2018169458A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133305Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13458Terminal pads
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1218Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or structure of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1262Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate
    • H01L27/1266Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate the substrate on which the devices are formed not being the final device substrate, e.g. using a temporary substrate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133354Arrangements for aligning or assembling substrates
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133368Cells having two substrates with different characteristics, e.g. different thickness or material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/11Function characteristic involving infrared radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】フレキシブル性を有する液晶表示装置を容易に製造することができる製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置の製造方法は、ガラス基板上の第1領域に、第1樹脂から成る第1樹脂部を形成するとともに、前記ガラス基板上の第2領域に、前記第1樹脂よりも赤外線の吸収率が小さい第2樹脂から成る第2樹脂部を形成することにより前記フレキシブル基板を形成する第1工程と、前記第1工程の後に、前記第1樹脂部に赤外線を照射して、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する第2工程と、を含む。【選択図】図13

Description

本発明は、液晶表示装置の製造方法に関する。
一般的に、液晶表示装置の製造方法は、薄膜トランジスタ基板を製造する工程と、カラーフィルタ基板を製造する工程と、両基板を貼り合せる工程と、両基板を貼り合せた後に、表示パネルのサイズに切断する工程とを含んでいる。切断工程では、一般的に、カッターにより薄膜トランジスタ基板及びカラーフィルタ基板を切断している。また、切断工程では、薄膜トランジスタ基板に形成された、電子回路を接続するための端子部を露出させるために、カラーフィルタ基板における、平面視で上記端子部に重なる部分を切断している(例えば特許文献1参照)。
特開2004−118135号公報
ところで、近年提案されているフレキシブル性を有する液晶表示装置では、薄膜トランジスタ基板及びカラーフィルタ基板のそれぞれに、ガラス基板の代わりにフレキシブル材料(例えば、ポリイミド系樹脂材料)から成るフレキシブル基板が含まれている。このような液晶表示装置では、フレキシブル材料をガラスのようにカッターで簡単に切断することが難しいため、製造工程が複雑化する恐れがある。また例えばフレキシブル材料にカッターの刃を深く入れてフレキシブル材料を切断しようとすると、フレキシブル材料の下に配置された上記端子部に破損や断線が生じる等、製造ミスにつながる恐れもある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フレキシブル性を有する液晶表示装置を容易に製造することができる製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、それぞれがフレキシブル基板を含み、互いに対向配置される第1基板及び第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板の間に配置される液晶層と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、ガラス基板上の第1領域に、赤外線を吸収する性質を有する第1樹脂から成る第1樹脂部を形成するとともに、前記ガラス基板上の第2領域に、前記第1樹脂よりも赤外線の吸収率が小さい第2樹脂から成る第2樹脂部を形成することにより前記フレキシブル基板を形成する第1工程と、前記第1工程の後に、前記第1樹脂部に赤外線を照射して、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する第2工程と、を含むことを特徴とする。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、さらに、前記第2工程の後に、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離する第3工程を含んでもよい。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、前記第1樹脂部にはスリットが形成されてもよい。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、前記第1領域は、表示パネルの外周の外側に相当する領域であり、前記第2領域は、前記外周より内側の領域であってもよい。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、前記第2工程では、前記第1樹脂部に赤外線を吸収させて体積膨張させることにより、前記第1樹脂部上に形成された前記2樹脂部にクラックを発生させて、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断してもよい。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、前記第1基板は、電子部品を接続するための端子部を含み、前記第1基板に含まれる第1フレキシブル基板を構成する前記第1樹脂部は、平面視で前記端子部より外側に形成されており、前記第2基板に含まれる第2フレキシブル基板を構成する前記第1樹脂部は、平面視で前記第1フレキシブル基板を構成する前記第1樹脂部より内側に形成されてもよい。
また上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、それぞれがフレキシブル基板を含み、互いに対向配置される第1基板及び第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板の間に配置される液晶層と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、ガラス基板上の第1領域に、紫外線を吸収する性質を有する光吸収膜から成り、スリットを有する第1剥離部を形成するとともに、前記ガラス基板上の第2領域に、前記第1剥離部と同一材料から成る第2剥離部を形成する第1工程と、前記第1工程の後に、前記第1剥離部及び前記第2剥離部上に樹脂材料から成るフレキシブル基板を形成する第2工程と、前記第2工程の後に、前記第1剥離部及び前記第2剥離部に紫外線を照射して、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離するとともに、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する第3工程と、を含むことを特徴とする。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、前記第3工程では、前記第1剥離部及び前記第2剥離部に紫外線を照射することにより前記第1剥離部及び前記第2剥離部を結晶化させて、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離し、かつ、前記第1剥離部に紫外線を照射することにより、前記第1剥離部を結晶化させるとともに、前記スリットの端部に応力集中を生じさせることにより、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断してもよい。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、前記第3工程の前に、薄膜トランジスタを構成する半導体層と同一材料から成り、スリットを有する半導体層部を、平面視で前記第1剥離部に重なるように形成する第4工程をさらに含み、前記第3工程では、前記第1剥離部及び前記第2剥離部に紫外線を照射することにより前記第1剥離部及び前記第2剥離部を結晶化させて、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離し、かつ、前記第1剥離部及び前記半導体層部に紫外線を照射することにより、前記第1剥離部及び前記半導体層部を結晶化させるとともに、前記第1剥離部及び前記半導体層部のそれぞれの前記スリットの端部に応力集中を生じさせることにより、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断してもよい。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法によれば、フレキシブル性を有する液晶表示装置を容易に製造することができる。
(a)は本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図であり、(b)は(a)のA−A´断面図である。 本実施形態に係る表示パネルの表示領域の概略構成を示す平面図である。 本実施形態に係る表示パネルの画素の構成を示す平面図である。 図3のB−B´断面図である。 図3のC−C´断面図である。 (a)は本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における基板貼り合せ工程後の状態を示す平面図であり、(b)は(a)のD−D´断面図である。 図6(b)の詳細を示す断面図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の他の製造方法を説明するための図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の他の製造方法を説明するための図である。
本発明の一実施形態について、図面を用いて以下に説明する。本発明の実施形態では、COG(Chip On Glass)方式の液晶表示装置を例に挙げるが、これに限定されず、例えばCOF(Chip On Film)方式又はTCP(Tape Carrier Package)方式の液晶表示装置であってもよい。
図1は、本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図及び断面図である。液晶表示装置1は、表示パネル10、ソースドライバIC20、ゲートドライバIC30、及び、バックライト(図示せず)を含んで構成されている。表示パネル10は、薄膜トランジスタ基板100(TFT基板)(第1基板)、カラーフィルタ基板200(CF基板)(第2基板)、及び、両基板間に挟持された液晶層300を含んでいる。表示パネル10は、画像を表示する表示領域10aと、表示領域10aの周囲の非表示領域10bとを含んでいる。ソースドライバIC20及びゲートドライバIC30は、薄膜トランジスタ基板100に搭載されている。ソースドライバIC20及びゲートドライバIC30の数は限定されない。
図1(b)は、図1(a)のA−A´断面図である。薄膜トランジスタ基板100は、フレキシブル材料により形成されたフレキシブル基板103と、フレキシブル基板103の表示面側に形成されたTFT素子層105と、フレキシブル基板103の背面側に形成された偏光板130と、を含んでいる。TFT素子層105の非表示領域10bには、端子部31と、端子部31に電気的に接続されたソースドライバIC20及びゲートドライバIC30とが設けられている。カラーフィルタ基板200は、フレキシブル材料により形成されたフレキシブル基板203と、フレキシブル基板203の背面側に形成されたCF素子層205と、フレキシブル基板203の表示面側に形成された偏光板230と、を含んでいる。薄膜トランジスタ基板100とカラーフィルタ基板200との間には液晶層300が配置されており、液晶層300の周囲にはシール材310が形成されている。
図2は、表示パネル10における表示領域10aの概略構成を示す平面図(等価回路図)である。表示パネル10には、第1方向(例えば列方向)に延在する複数のソース線11と、第2方向(例えば行方向)に延在する複数のゲート線12とが設けられている。各ソース線11と各ゲート線12との各交差部には、薄膜トランジスタ13(TFT)が設けられている。各ソース線11はソースドライバIC20(図1参照)に電気的に接続されており、各ゲート線12はゲートドライバIC30(図1参照)に電気的に接続されている。
表示パネル10には、各ソース線11と各ゲート線12との各交差部に対応して、複数の画素14がマトリクス状(行方向及び列方向)に配置されている。薄膜トランジスタ基板100には、画素14ごとに配置された複数の画素電極15と、複数の画素14に共通する共通電極16とが設けられている。
各ソース線11には、ソースドライバIC20からデータ信号(データ電圧)が供給され、各ゲート線12には、ゲートドライバIC30からゲート信号(ゲートオン電圧、ゲートオフ電圧)が供給される。共通電極16には、コモンドライバ(図示せず)から共通電圧Vcomが供給される。ゲート信号のオン電圧(ゲートオン電圧)がゲート線12に供給されると、ゲート線12に接続された薄膜トランジスタ13がオンし、薄膜トランジスタ13に接続されたソース線11を介して、データ電圧が画素電極15に供給される。画素電極15に供給されたデータ電圧と、共通電極16に供給された共通電圧Vcomとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライトの光の透過率を制御することによって画像表示を行う。なお、カラー表示を行う場合は、ストライプ状のカラーフィルタで形成された赤色、緑色、青色に対応するそれぞれの画素14の画素電極15に接続されたそれぞれのソース線11に、所望のデータ電圧を供給することにより実現される。
図3は、画素14の構成を示す平面図である。図4は図3のB−B´断面図であり、図5は図3のC−C´断面図である。図3〜図5を参照しつつ、表示パネル10の具体的な構成について説明する。
図3において、隣り合う2本のソース線11と、隣り合う2本のゲート線12とで区画された領域が1つの画素14に相当する。各画素14には、薄膜トランジスタ13が設けられている。図3に示すように、薄膜トランジスタ13は、絶縁膜121(図4参照)上に形成された半導体層17と、半導体層17上に形成されたドレイン電極18及びソース電極19とを含んで構成されている。ドレイン電極18はソース線11に電気的に接続されており、ソース電極19はスルーホール21を介して画素電極15に電気的に接続されている。
各画素14には、ITO等の透明導電膜からなる画素電極15が形成されている。画素電極15は、複数の開口部(スリット)を有しており、ストライプ状に形成されている。各画素14に共通して、表示領域全体にITO等の透明導電膜からなる1つの共通電極16が形成されている。なお、共通電極16における、スルーホール21及び薄膜トランジスタ13のソース電極19に重なる領域には、画素電極15とソース電極19とを電気的に接続させるための開口部が形成されている。
図4及び図5に示すように、表示パネル10は、背面側に配置された薄膜トランジスタ基板100と、表示面側に配置されたカラーフィルタ基板200と、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200の間に挟持される液晶層300と、を含んでいる。
薄膜トランジスタ基板100では、フレキシブル基板103の表示面側に拡散防止層104を介してゲート線12(図5)が形成され、ゲート線12を覆うように絶縁膜121が形成されている。絶縁膜121上にはソース線11(図4)が形成され、ソース線11を覆うように絶縁膜122が形成されている。絶縁膜122上には共通電極16が形成され、共通電極16を覆うように絶縁膜123が形成されている。絶縁膜123上には画素電極15が形成され、画素電極15を覆うように配向膜124が形成されている。フレキシブル基板103の背面側には、偏光板130が形成されている。
カラーフィルタ基板200では、フレキシブル基板203の背面側に拡散防止層204を介してブラックマトリクス222及びカラーフィルタ206(例えば、赤色カラーフィルタ206r、緑色カラーフィルタ206g、青色カラーフィルタ206b)が形成され、これらを覆うようにオーバコート層223が形成されている。オーバコート層223上には配向膜224が形成されている。フレキシブル基板203の表示面側には、偏光板230が形成されている。
液晶層300には、液晶301が封入されている。液晶301は、誘電率異方性が負のネガ型液晶であってもよいし、誘電率異方性が正のポジ型液晶であってもよい。
配向膜124、224は、ラビング配向処理が施された配向膜であってもよいし、光配向処理が施された光配向膜であってもよい。
画素14を構成する各部の積層構造は、図4及び図5の構成に限定されるものではなく、周知の構成を適用することができる。また上記のように、液晶表示装置1は、IPS(In Plane Switching)方式の構成を有している。液晶表示装置1の構成は、上記構成に限定されない。
次に、液晶表示装置1の製造方法について説明する。液晶表示装置1の製造方法は、薄膜トランジスタ基板100(第1基板)を製造する薄膜トランジスタ基板製造工程と、カラーフィルタ基板200(第2基板)を製造するカラーフィルタ基板製造工程と、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200を貼り合せる基板貼り合わせ工程と、下地のガラス基板を剥離する剥離工程と、表示パネル10(液晶セル)ごとに切断する切断工程と、を含んでいる。
図6(a)は、基板貼り合せ工程後の状態を示す平面図であり、図6(b)は、図6(a)のD−D´断面図である。図6に示す例では、9枚分の表示パネル10を製造する工程を示している。以下では、便宜上、図6の点線で囲んだ1枚の表示パネル10に着目して説明する。図7は、図6(b)の詳細な構成を示す断面図である。
薄膜トランジスタ基板製造工程及びカラーフィルタ基板製造工程では、先ず、図8に示すように、ガラス基板(マザーガラス)上に、a−Si、a−Ge等の紫外線又は近紫外線を吸収する性質を有する光吸収膜を、CVD、スパッタ、或いは塗布・焼成等のいずれかの方法を用いて成膜し、剥離層を形成する。剥離層は、a−Si、a−Ge等から成り、紫外線又は近紫外線を吸収して、急激に体積変化や構造変化を起こす性質を有する。続いて、アクリル系樹脂を主成分とする樹脂(第1樹脂)により、液晶表示装置1(表示パネル10)の外周に相当する領域を取り囲むように帯状又は格子状にパターン化した第1樹脂パターン(第1樹脂部)を形成する。第1樹脂は、赤外線を吸収する性質を有し、例えば有機材料を用いることができる。第1樹脂パターンの形成方法は、特に限定されず、例えば、感光性を付加した樹脂と所定のマスクを用いてフォトリソプロセスで形成する方法や、非感光性の樹脂をインクジェットやディスペンサ等で直接描画する方法を採用することができる。第1樹脂パターンを焼成後、剥離層が形成されたガラス基板上に、完成時の樹脂基板(フレキシブル基板)となるポリイミド系樹脂を主成分とする樹脂(第2樹脂)を塗布及び焼成して、第2樹脂部を形成する。第2樹脂部は、第1樹脂よりも赤外線の吸収率が小さい性質を有する。ガラス基板は樹脂基板の補強層となるため、0.5〜1.0mmの厚みを有するガラス基板を用いる。また剥離層の層厚は50〜400nmとし、第1樹脂パターンの厚みは2〜10umとし、第2樹脂部の厚みは50〜200umとする。このように、第1樹脂パターンは、スリットを有し第2樹脂部に埋め込まれた状態となる。
続いて、水分及びイオン性不純物等がTFT素子層105及びCF素子層205に浸入することを防ぐために、第2樹脂部の表面にSiN膜等の拡散防止層を形成する。
薄膜トランジスタ基板製造工程では、図8に示す工程に続いて、図9(a)に示すように、図8に示す基板上にTFT素子層105を形成する。TFT素子層105には、図4及び図5等に示した、各構成部材(ソース線11、ゲート線12、薄膜トランジスタ13、画素電極15、共通電極16等)が含まれる。薄膜トランジスタ13は、例えば、真空プロセス、有機材料を用いた塗布プロセス等により形成する。次に、TFT素子層105上における非表示領域10b(図1参照)に端子部31を形成する。端子部31は、平面視で引き出し配線107に重なり、スルーホール(図示せず)を介して引き出し配線107に電気的に接続される。尚、第1樹脂パターン103Aは、平面視で、端子部31及び引き出し配線107の端部(図9(a)の点線部L1)より外側の領域に形成されている。以上の工程を経て、薄膜トランジスタ基板100が製造される。
カラーフィルタ基板製造工程では、図8に示す工程に続いて、図9(b)に示すように、図8に示す基板上にCF素子層205を形成する。CF素子層205には、図4及び図5等に示した、各構成部材(カラーフィルタ206、ブラックマトリクス222等)が含まれる。尚、第1樹脂パターン203Aは、薄膜トランジスタ基板100を貼り合せたときに平面視で端子部31に重なる領域(図9(b)の領域W)が露出するように、第1樹脂パターン103Aよりも表示領域10aに近い位置(内側)に形成されている。以上の工程を経て、カラーフィルタ基板200が製造される。
基板貼り合わせ工程では、先ず、薄膜トランジスタ基板製造工程を経て製造された薄膜トランジスタ基板100と、カラーフィルタ基板製造工程を経て製造されたカラーフィルタ基板200との表面に配向膜(図4及び図5参照)を塗布し焼成する。その後、薄膜トランジスタ基板100上の所定の位置にシール材310を塗布し(図10(b))、カラーフィルタ基板200上の表示領域10a(図1参照)に液晶301を滴下する(図10(a))。次に、薄膜トランジスタ基板100とカラーフィルタ基板200とを貼り合わせ、紫外線を照射してシール材310を硬化させる(図10(c))。
切断工程では、図11に示すように、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200のそれぞれの第1樹脂パターン103A、203Aに赤外線を照射する。赤外線を照射する処理は、赤外ランプを用いてもよいし、赤外線レーザを用いてもよい。第1樹脂パターン103A、203Aは赤外線を吸収して体積膨張又は脆化を起こし、第1樹脂パターン103A、203A上の第2樹脂部103B、203Bにクラックが発生する。これにより、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200のそれぞれは、クラックの部分で容易に切断、分離される。
剥離工程では、図12に示すように、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200のそれぞれのガラス基板101、201側からライン状の光(例えば紫外線)を走査してガラス基板101、201とフレキシブル基板103、203との間に形成した剥離層102、202(光吸収膜)を結晶化させる。尚、上記ライン状の光は、レーザ光のように光の指向性が高く、エネルギー密度の高い光(コヒーレント光)であって、波長が250〜350nmの範囲の光であることが望ましい。光吸収膜は結晶化の際に構造変化(収縮)が起こり内部歪が生じるため、フレキシブル基板103、203と剥離層102、202との間で剥離が起こる。これにより、ガラス基板101、201が剥離される。尚、薄膜トランジスタ基板100上には端子部31が露出される。端子部31には、電子部品(例えばゲートドライバIC30)が搭載される。
以上の工程を経て、図13に示す、第2樹脂部103B、203Bを基材(フレキシブル基板)としたフレキシブル性を有する液晶表示装置1(液晶セル)が完成する。
以上のように、上記製造方法では、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200を切断する部分に、基材(フレキシブル基板103、203)を構成する樹脂(第2樹脂部103B、203B)よりも赤外線の吸収率が大きい性質を有する樹脂(第1樹脂パターン103A、203A)を予め形成しておく。その後、第1樹脂パターン103A、203Aに赤外線を照射すると赤外線の吸収により熱せられた第1樹脂パターン103A、203Aが構造変化を起こし、第1樹脂パターン103A上の第2樹脂部103B及びTFT素子層105と、第1樹脂パターン203A上の第2樹脂部203B及びCF素子層205とにクラックが入る。これにより、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200の一部が容易に切断、分離される。よって、フレキシブル性を有する液晶表示装置1を容易に製造することができ、製造ミスも防ぐことができる。
本発明は上記製造方法に限定されない。図14は、液晶表示装置1の他の製造方法を示す図である。図14に示す製造方法では、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200を切断、分離する位置(分離部)に、剥離層パターン102A、202A(第1剥離部)を形成し、分離部の内側のパネル部の領域に、第2剥離部102B,202Bを形成する。剥離層パターン102A、202Aは、アイランド状又はライン状に形成する。また剥離層パターン102A、202Aには、スリットを設ける。尚、フレキシブル基板103、203には、第1樹脂パターン103A、203A(図7参照)は含まれない。図14に示す製造方法では、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200の裏面側から例えば紫外線を照射し、a−Si等から成る剥離層(第2剥離部102B,202B)を結晶化させる。これにより、第2剥離部102B,202Bにおいて急激に構造変化が起こることで内部歪が生じ、パネル部においてガラス基板101、201から樹脂基板(フレキシブル基板103、203)が剥離する。一方、剥離層パターン102A、202Aが形成された分離部では、剥離層パターン102A、202Aのスリットの端部(エッジ部)において応力集中が生じ結晶化の際に樹脂基板(フレキシブル基板103、203)にクラックが入ることで、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200の一部が切断、分離される。
図15は、液晶表示装置1の他の製造方法を示す図である。図15に示す製造方法では、図14に示す薄膜トランジスタ基板100において、さらに、薄膜トランジスタ基板100及びカラーフィルタ基板200を切断、分離する位置(分離部)に、半導体層パターン120(半導体層部)を形成する。半導体層パターン120は、アイランド状又はライン状に形成する。また半導体層パターン120には、スリットを設ける。半導体層パターン120は、紫外線又は近紫外線を吸収して急激に体積・構造変化を起こす性質を有する材料であり、例えば、薄膜トランジスタ13を構成する半導体層17(図3参照)と同一材料で形成する。図15に示す製造方法によれば、特に薄膜トランジスタ基板100において、剥離層パターン102A上の半導体層パターン120でも結晶化が起こるため、図14に示す製造方法と比較して、樹脂基板(フレキシブル基板103)にクラックが入り易くなり、薄膜トランジスタ基板100の一部を容易に切断、分離することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
1 液晶表示装置、10 表示パネル、10a 表示領域、10b 非表示領域、11 ソース線、12 ゲート線、13 薄膜トランジスタ、14 画素、15 画素電極、16 共通電極、20 ソースドライバIC、30 ゲートドライバIC、31 端子部、 100 薄膜トランジスタ基板、200 カラーフィルタ基板、300 液晶層、101,201 ガラス基板、102,202 剥離層、102A,202A 剥離層パターン、102B,202B 第2剥離部、120 半導体層パターン、103,203 フレキシブル基板、103A,203A 第1樹脂パターン、103B,203B 第2樹脂部、105 TFT素子層、205 CF素子層、107 引き出し配線、301 液晶、310 シール材。

Claims (9)

  1. それぞれがフレキシブル基板を含み、互いに対向配置される第1基板及び第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板の間に配置される液晶層と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、
    ガラス基板上の第1領域に、赤外線を吸収する性質を有する第1樹脂から成る第1樹脂部を形成するとともに、前記ガラス基板上の第2領域に、前記第1樹脂よりも赤外線の吸収率が小さい第2樹脂から成る第2樹脂部を形成することにより前記フレキシブル基板を形成する第1工程と、
    前記第1工程の後に、前記第1樹脂部に赤外線を照射して、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する第2工程と、
    を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  2. さらに、前記第2工程の後に、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離する第3工程を含む、
    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。
  3. 前記第1樹脂部にはスリットが形成されている、
    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. 前記第1領域は、表示パネルの外周の外側に相当する領域であり、前記第2領域は、前記外周より内側の領域である、
    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。
  5. 前記第2工程では、前記第1樹脂部に赤外線を吸収させて体積膨張させることにより、前記第1樹脂部上に形成された前記2樹脂部にクラックを発生させて、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する、
    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。
  6. 前記第1基板は、電子部品を接続するための端子部を含み、
    前記第1基板に含まれる第1フレキシブル基板を構成する前記第1樹脂部は、平面視で前記端子部より外側に形成されており、
    前記第2基板に含まれる第2フレキシブル基板を構成する前記第1樹脂部は、平面視で前記第1フレキシブル基板を構成する前記第1樹脂部より内側に形成されている、
    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. それぞれがフレキシブル基板を含み、互いに対向配置される第1基板及び第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板の間に配置される液晶層と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、
    ガラス基板上の第1領域に、紫外線を吸収する性質を有する光吸収膜から成り、スリットを有する第1剥離部を形成するとともに、前記ガラス基板上の第2領域に、前記第1剥離部と同一材料から成る第2剥離部を形成する第1工程と、
    前記第1工程の後に、前記第1剥離部及び前記第2剥離部上に樹脂材料から成るフレキシブル基板を形成する第2工程と、
    前記第2工程の後に、前記第1剥離部及び前記第2剥離部に紫外線を照射して、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離するとともに、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する第3工程と、
    を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  8. 前記第3工程では、
    前記第1剥離部及び前記第2剥離部に紫外線を照射することにより前記第1剥離部及び前記第2剥離部を結晶化させて、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離し、かつ、
    前記第1剥離部に紫外線を照射することにより、前記第1剥離部を結晶化させるとともに、前記スリットの端部に応力集中を生じさせることにより、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する、
    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. 前記第3工程の前に、薄膜トランジスタを構成する半導体層と同一材料から成り、スリットを有する半導体層部を、平面視で前記第1剥離部に重なるように形成する第4工程をさらに含み、
    前記第3工程では、
    前記第1剥離部及び前記第2剥離部に紫外線を照射することにより前記第1剥離部及び前記第2剥離部を結晶化させて、前記ガラス基板を前記フレキシブル基板から剥離し、かつ、
    前記第1剥離部及び前記半導体層部に紫外線を照射することにより、前記第1剥離部及び前記半導体層部を結晶化させるとともに、前記第1剥離部及び前記半導体層部のそれぞれの前記スリットの端部に応力集中を生じさせることにより、前記フレキシブル基板における前記第1領域に対応する部分を切断する、
    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。
JP2017065238A 2017-03-29 2017-03-29 液晶表示装置の製造方法 Pending JP2018169458A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017065238A JP2018169458A (ja) 2017-03-29 2017-03-29 液晶表示装置の製造方法
US15/940,404 US10551650B2 (en) 2017-03-29 2018-03-29 Manufacturing method of liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017065238A JP2018169458A (ja) 2017-03-29 2017-03-29 液晶表示装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018169458A true JP2018169458A (ja) 2018-11-01

Family

ID=63672475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017065238A Pending JP2018169458A (ja) 2017-03-29 2017-03-29 液晶表示装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10551650B2 (ja)
JP (1) JP2018169458A (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004118135A (ja) 2002-09-30 2004-04-15 Hitachi Ltd 液晶表示装置の製造方法及びガラス切断装置
JP2007324417A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Sharp Corp 半導体発光装置とその製造方法
JP2014082468A (ja) * 2012-09-25 2014-05-08 Canon Components Inc 基板部材及びチップの製造方法
JP6263337B2 (ja) * 2013-05-31 2018-01-17 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及びその製造方法
JP6635328B2 (ja) * 2014-11-10 2020-01-22 ローム株式会社 半導体装置およびその製造方法
US10003023B2 (en) * 2016-04-15 2018-06-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
US10551650B2 (en) 2020-02-04
US20180284524A1 (en) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9239495B2 (en) Display device, electronic device including display device, and method for manufacturing display device
TWI486694B (zh) 液晶顯示器及其製造方法
WO2016204056A1 (ja) 表示装置の製造方法及び表示装置
KR102039682B1 (ko) 액정 표시 장치의 제조 방법
US20160026019A1 (en) Mother substrate for display device, display device, and manufacturing method thereof
KR20140116336A (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP2009098425A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP5538106B2 (ja) 液晶表示パネル
US9360728B2 (en) Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same
TW201930970A (zh) 顯示面板
WO2016204054A1 (ja) 表示装置の製造方法及び表示装置
WO2017170099A1 (ja) 液晶パネルの製造方法
JP2013235196A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR102348373B1 (ko) 액정 표시 장치
JP2018169459A (ja) 表示装置及び表示装置の製造方法
JP2008139555A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2015227975A (ja) 表示装置およびその製造方法
WO2010097855A1 (ja) 表示パネルの製造方法
JP4648422B2 (ja) 表示素子の製造方法
US10551650B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal display device
US9853070B2 (en) Method of manufacturing display panel substrate
JP3987522B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
US20190219867A1 (en) Liquid crystal display device
JP2009122644A (ja) 液晶表示パネル
US10768488B2 (en) Method for manufacturing liquid crystal display device