JP4738097B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、第１の基板と第２の基板との間に液晶が注入された液晶表示装置およびその製造方法に関する。
従来、この種の液晶表示装置は、軽量、薄型および低消費電力などの特長を有することから、ＯＡ(Office Automation)機器、情報端末、時計およびテレビジョンなどの様々な分野に応用されている。特に、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:ＴＦＴ)を用いた液晶表示装置は、応答性に優れていることから、携帯式のテレビジョンやコンピュータなどの多くの情報を含むデータの表示用モニタとして用いられている。
そして、この種の液晶表示装置は、矩形平板状のガラス基板の一主面上に複数の画素がマトリクス状に設けられたアレイ基板を備えている。このアレイ基板の複数の画素のそれぞれに薄膜トランジスタが設けられている。そして、このアレイ基板には、ガラス基板の一主面上にカラーフィルタ層および対向電極が積層された対向基板が取り付けられている。この対向基板は、この対向基板の対向電極をアレイ基板の複数の画素に対向させた状態で、このアレイ基板に取り付けられている。さらに、これらアレイ基板と対向基板との間には、光変調層として液晶が注入されて封止されている。
近年、モバイルＰＣ(Personal Computer)やＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、携帯電話機などでは、性能面以外にデザイン性および携帯性などの観点からより薄くかつより軽い液晶表示装置の要求が高まっている。その一方で、アレイ基板および対向基板それぞれのガラス基板を薄くする工程での取り扱いの難しさや、これらガラス基板単体での脆さなどによって、歩留まりが著しく低下してしまう。
そこで、これらアレイ基板のガラス基板および対向基板のガラス基板として、厚さの異なるガラス基板を用いて、これら厚さの異なるガラス基板を対向させて貼り合せた後に、これらガラス基板のそれぞれの他主面を研磨処理して薄板化して、アレイ基板のガラス基板を対向基板のガラス基板より厚くする方法などが知られている(例えば、特許文献１参照。)。
特開２００５−７７９４５号公報
しかしながら、上述のようにアレイ基板のガラス基板および対向基板のガラス基板として異なる厚さのガラス基板を用いた場合には、これら厚みの異なるガラス基板を同じラインで搬送する際の搬送系の制限が生じるとともに、これら厚みの異なるガラス基板同士を熱接着などにて接着させた際の膨張率の差によって、これらガラス基板同士が反ったりしてしまうから、歩留まりの向上が容易ではないという問題を有している。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、歩留まりの向上が容易な液晶表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、第１の基板を作製し、この第１の基板とは異なる温度で前記第１の基板と同じ厚さの第２の基板を作製し、前記第１の基板の一主面と前記第２の基板の一主面とを対向させて、これら第１の基板と第２の基板と貼り合せ、これら貼り合わされた第１の基板の他主面および前記第２の基板の他主面のそれぞれを化学的な処理で同時に薄くし、これら第１の基板の一主面と前記第２の基板の一主面との間に液晶を注入して封止するものである。
本発明によれば、同じ厚さの第１の基板および第２の基板が異なる温度で作製されているので、これら第１の基板の他主面と第２の基板の他主面とを化学的な処理で同時に薄くするだけで、これら第１の基板と第２の基板の厚さを異ならせることができるから、これら第１の基板および第２の基板の搬送が容易であるとともに、これら第１の基板と第２の基板とを貼り合せる際に膨張率の差に基づく反りなどが生じないので、液晶表示装置の歩留まりの向上が容易にできる。
以下、本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を図１ないし図６を参照して説明する。
図３、図５および図６において、１は平面表示装置としての液晶パネルである。この液晶パネル１は、液晶分子の制御が可能なアクティブマトリクス型の液晶表示素子としての液晶表示装置(Liquid Crystal Display：ＬＣＤ)である。そして、この液晶パネル１は、薄膜トランジスタ基板としての略矩形平板状のアレイ基板２を備えている。このアレイ基板２は、最高温度が約４００℃の温度プロセスを通じて作製されている。すなわち、このアレイ基板２は、約４００℃の温度履歴にて作製されている。そして、このアレイ基板２は、略透明な矩形平板状の絶縁基板としての透光性基板であるガラス基板３を有している。このガラス基板３は、０．２ｍｍの厚さ寸法に形成されており、このガラス基板３上には、複数の画素６がマトリクス状に設けられている。
さらに、このガラス基板３の一主面である表面には、シリコン窒化膜や酸化シリコン膜などにて構成されたアンダーコート層４が積層されて成膜されている。このアンダーコート層４上には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:ＴＦＴ)５がマトリクス状に設けられている。この薄膜トランジスタ５は、コプラナ型で、ガラス基板３上の各画素６のそれぞれに設けられている。すなわち、この薄膜トランジスタ５は、１画素構成要素として配設された半導体素子としてのスイッチング素子である。
具体的に、これら薄膜トランジスタ５は、アンダーコート層４上に形成された半導体層としての活性層11を備えている。この活性層11は、多結晶半導体としてのポリシリコン(ｐ−Ｓｉ)にて構成された多結晶半導体層としてのポリシリコン半導体層である。すなわち、この活性層11は、非晶質半導体としてのアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)をエキシマレーザ溶解結晶化であるアニールしてからパターニングして作成した島状のポリシリコン薄膜である。
また、この活性層11は、チャネル部としてのチャネル領域12を有している。チャネル領域12は、活性層11の長手方向に沿った中央部に設けられている。そして、このチャネル領域12の長手方向に沿った両側部には、ソース領域13およびドレイン領域14のそれぞれが設けられている。これらソース領域13およびドレイン領域14は、チャネル領域12とともに活性層11を形成しており、このチャネル領域12の両側に電気的に接続されている。
そして、これらチャネル領域12、ソース領域13およびドレイン領域14のそれぞれを含むアンダーコート層４上には、絶縁性を有する配線絶縁層としてのシリコン酸化膜であるゲート絶縁膜15が積層されて成膜されている。このゲート絶縁膜15は、活性層11を含むアンダーコート層４上に配置されている。さらに、チャネル領域12に対向したゲート絶縁膜15上には、上面視細長矩形状のゲート電極16が積層されて成膜されている。このゲート電極16は、ゲート絶縁膜15を介してチャネル領域12上に対向して電気的に絶縁されている。
さらに、このゲート電極16を含むゲート絶縁膜15上には、層間絶縁層としての層間絶縁膜17が積層されて成膜されている。そして、この層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜15には、これら層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜15のそれぞれを貫通した第１の開口部としての導通部である複数のコンタクトホール18,19が開口されて設けられている。ここで、これらコンタクトホール18,19は、薄膜トランジスタ５のゲート電極16の両側に位置する、この薄膜トランジスタ５のソース領域13およびドレイン領域14上に設けられている。そして、コンタクトホール18は、薄膜トランジスタ５のソース領域13に連通して開口している。また、コンタクトホール19は、薄膜トランジスタ５のドレイン領域14に連通して開口している。
さらに、薄膜トランジスタ５のソース領域13に連通したコンタクトホール18を含む層間絶縁膜17上には、ソース電極21が積層されて成膜されている。このソース電極21は、コンタクトホール18を介して薄膜トランジスタ５のソース領域13に電気的に接続されて導通されている。また、薄膜トランジスタ５のドレイン領域14に連通したコンタクトホール19を含む層間絶縁膜17上には、ドレイン電極22が積層されて設けられている。このドレイン電極22は、コンタクトホール19を介して薄膜トランジスタ５のドレイン領域14に電気的に接続されて導通されている。
ここで、これらソース電極21およびドレイン電極22は、ゲート電極16から離間されて、このゲート電極16に対して電気的に絶縁されている。また、これらソース電極21、ドレイン電極22、活性層11、ゲート絶縁膜15、ゲート電極16および層間絶縁膜17によって薄膜トランジスタ５が構成されている。よって、これら各薄膜トランジスタ５は、ガラス基板３上にマトリクス状の半導体層パターンとして形成されている。
さらに、各薄膜トランジスタ５のソース電極21およびドレイン電極22を含む層間絶縁膜17上には、保護膜としてのパッシベーション膜である平坦化膜23が積層されて成膜されている。この平坦化膜23には、この平坦化膜23を貫通した導通部としてのコンタクトホール24が開口されて設けられている。このコンタクトホール24は、薄膜トランジスタ５のドレイン電極22に連通して開口している。そして、このコンタクトホール24を含む平坦化膜23上には、ＩＴＯ薄膜である画素電極25が積層されて成膜されている。この画素電極25は、コンタクトホール24を介してドレイン電極22に電気的に接続されて導通されている。ここで、この画素電極25は、この画素電極25に電気的に接続されたドレイン電極22を有する薄膜トランジスタ５にてオンオフが制御される。
さらに、この画素電極25を含んだ平坦化膜23上には、配向膜26が積層されて設けられている。この配向膜26は、ポリイミド(polyimide:ＰＩ)樹脂薄膜にて構成されている。そして、この配向膜26は、ガラス基板３上の各画素６を覆う複数の平面視矩形状に形成されている。
一方、アレイ基板２の表面には、第２の基板としての矩形平板状の対向基板41が対向して配設されている。この対向基板41は、図５および図６に示すように、この対向基板41の一端部よりもアレイ基板２の一端部を所定間隔突出した状態で、このアレイ基板２上に貼り合わされて取り付けられている。そして、この対向基板41は、アレイ基板２とは異なる温度履歴で形成されており、このアレイ基板２より低い最高温度、例えば２２０℃以下の温度プロセスを通じて作製されている。すなわち、この対向基板41は、アレイ基板２より低い熱処理にて作製されている。また、この対向基板41は、略透明な矩形平板状の絶縁基板としての透光性基板であるガラス基板42を備えている。
このガラス基板42は、アレイ基板２のガラス基板３の厚さより薄い、例えば０．１ｍｍの厚さ寸法に形成されている。また、このガラス基板42におけるアレイ基板２に対向した側の一主面である表面には、カラーフィルタ層43が積層されて設けられている。このカラーフィルタ層43は、少なくとも２色以上である１組の色単位、例えば赤(Red:Ｒ)、緑(Green:Ｇ)および青(Blue:Ｂ)の３つのドットが繰り返し配置されて構成された着色層である。
また、このカラーフィルタ層43は、アレイ基板２に対向基板41を対向させた際に、このアレイ基板２の各画素６に対応して対向するように設けられている。さらに、このカラーフィルタ層43の表面には、共通電極としての矩形平板状の対向電極44が積層されて設けられている。この対向電極44は、対向基板41の表面とアレイ基板２の表面とを対向させた際に、このアレイ基板２のガラス基板３の各画素６全体に亘って対向する矩形状の大きな電極である。
言い換えると、この対向電極44は、アレイ基板２に対向基板41を対向させた際に、このアレイ基板２の各画素６の画素電極25のそれぞれと相対するように配置されている。さらに、この対向電極44上には、配向膜45が積層されて設けられている。この配向膜45は、アレイ基板２の配向膜26と同様に形成されている。
そして、対向基板41は、この対向基板41の配向膜45をアレイ基板２の配向膜26に対向させた状態で、この対向基板41にアレイ基板２が取り付けられている。このとき、このアレイ基板２の画素電極25は、対向基板41の対向電極44に対向して配設されている。さらに、これら対向基板41の配向膜45とアレイ基板２の配向膜26との間には、図示しない液晶としての液晶材料が挟持されて介挿されて封止されて光変調層としての液晶層46が形成されている。この液晶層46は、アレイ基板２の画素電極25と対向基板41の対向電極44との間に液晶容量を形成させる。
次に、上記第１の実施の形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。
まず、厚さが０．６ｍｍで液晶パネル１のアレイ基板２の縦方向および横方向のそれぞれに沿って複数倍の大きさを有する大型ガラス基板51上にプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法を用い３００℃の温度でアンダーコート層４を形成する。
このとき、この大型ガラス基板51は、各液晶パネル１に液晶材料を注入するための液晶注入口57を保護する仮シール55の付与可能な補助領域Ｅを有する大型基板である。
この後、ＰＥ(Plasma Enhanced)−ＣＶＤ法あるいはスパッタリング法などにて３００℃の温度で、このアンダーコート層４上に非晶質半導体薄膜である図示しないアモルファスシリコン薄膜を堆積する。
次いで、このアモルファスシリコン薄膜にエキシマレーザビームを照射してレーザアニールして、このアモルファスシリコン薄膜を溶解させてから結晶化させて多結晶半導体薄膜であるポリシリコン薄膜にする。
この後、このポリシリコン薄膜を島状にパターニングして複数の活性層11を形成する。
次いで、これら複数の活性層11を含むアンダーコート層４上に、ＰＥ−ＣＶＤ法やＥＣＲ(Electron-Cyclotron Resonance)−ＣＶＤ法などにて３００℃の温度でシリコン酸化膜(ＳｉＯＸ)などによるゲート絶縁膜15を形成する。
この後、薄膜トランジスタ５のチャネル領域12となる部分の活性層11上に、モリブデン−タンタル合金(Ｍｏ−Ｔａ)やモリブデン−タングステン合金(Ｍｏ−Ｗ)などをスパッタ法などにて成膜してからパターニングしてゲート電極16を形成する。
この状態で、このゲート電極16をマスクとして用いて、薄膜トランジスタ５のソース領域13およびドレイン領域14となる部分の活性層11の両側部にｎ型のリン(Ｐ)やｐ型のボロン(Ｂ)などの不純物を高濃度にイオンドーピングしてｎ＋層あるいはｐ＋層として、薄膜トランジスタ５のソース領域13およびドレイン領域14のそれぞれを形成する。
この後、各薄膜トランジスタ５の活性層11を約４００℃の温度でアニールして、これら薄膜トランジスタ５の活性層11にドーピングした不純物を活性化させる。このとき、大型ガラス基板51が約４００℃の温度に加熱される。
次いで、これら各薄膜トランジスタ５それぞれのゲート電極16を含むゲート絶縁膜15上に、ＰＥ−ＣＶＤ法などにより３００℃の温度で酸化シリコン膜などを成膜して層間絶縁膜17を形成する。
この後、この層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜15をパターニングしてコンタクトホール18,19を開口させて、各薄膜トランジスタ５のソース領域13およびドレイン領域14のそれぞれの一部を露出させる。
この状態で、これらコンタクトホール18,19を含む層間絶縁膜17上に金属層をスパッタ法などにて形成してからドライエッチングして、各薄膜トランジスタ５のソース電極21およびドレイン電極22のそれぞれを形成する。
この後、これらソース電極21およびドレイン電極22を含む層間絶縁膜17上に、ＰＥ−ＣＶＤ法などにより３００℃の温度でシリコン窒化膜(ＳｉＮ)である平坦化膜23を形成して、各薄膜トランジスタ５を完成する。
この後、この平坦化膜23にコンタクトホール24を形成して、薄膜トランジスタ５のドレイン電極22の一部を露出させる。
この状態で、このコンタクトホール24を含む平坦化膜23上に透明導電膜をスパッタしてからパターニングして画素電極25を形成する。
この後、この画素電極25を含む平坦化膜23上に配向膜26を形成して縦方向および横方向に沿ってアレイ基板２が連結された第１の基板としての大型アレイ基板52を完成させる。
次いで、厚さが０．６ｍｍで大型ガラス基板51と同じ大きさの大型ガラス基板53上に、紫外線硬化型アクリル樹脂レジストを図示しないスピンナにて塗布してからレジストマスクを形成する。
このとき、この大型ガラス基板53は、大型ガラス基板51と同様に、各液晶パネル１に液晶材料を注入するための液晶注入口57を保護する仮シール55の付与可能な補助領域Ｅを有する大型基板である。
次いで、この大型ガラス基板53上のレジストマスクを介して例えば３６５ｎｍの波長で１００ｍＪ／ｃｍ２のレーザを照射してフォトリソグラフィしてパターニングしてから、水酸化カリウム(ＫＯＨ)の１％水溶液で２０秒間現像して、カラーフィルタ層43を形成する。このとき、この大型ガラス基板53は、２２０℃以下の温度に加熱されて焼成されてベイクされる。
次いで、このカラーフィルタ層43上に、膜厚５００−１０ｍのＩＴＯをスパッタ法にて成膜してからパターニングして対向電極47を形成する。
さらに、この対向電極47を含む大型ガラス基板53上に、配向膜材料を厚さ８００−１０ｍほど塗布して配向膜45を形成してからラビングした後に２００℃程度の温度で焼成して、複数の対向基板41が縦方向および横方向に沿って連結された第２の基板としての大型対向基板54を形成する。
この後、大型アレイ基板52の配向膜26と大型対向基板54の配向膜45とを対向させてから加熱してこれら大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの大型ガラス基板51,53の周縁をシール材としての基板周辺部シールである仮シール55にてシールさせて仮シール構造を形成して、これら大型ガラス基板51,53を貼り合わせるとともに、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54内の各アレイ基板２および対向基板41それぞれ周縁をシール材としての本シール56にてシールさせて本シール構造を形成して、これら各アレイ基板２と対向基板41とをそれぞれ貼り合わせる。
このとき、これら大型ガラス基板51,53間の本シール56にてシールされていない部分が開口部としての液晶注入口57となる。
なお、本シール56は、各大型ガラス基板51,53内に配置されてそれぞれのセル設計に合わせて設けられており、各液晶パネル１に液晶材料を注入するための液晶注入口57が設けられている。仮シール55は、各大型ガラス基板51,53の外周部を囲うように配置されている。すなわち、この仮シール55は、各液晶パネル１内へのケミカル研磨液や機械研磨液などの侵入を防止することを目的として、これら各大型ガラス基板51,53の外周部に付与されて閉環状に形成されている。
このとき、仮シール55によって大型ガラス基板51,53間に形成される隙間は、ケミカル研磨液の流れに影響を与えるとともに研磨むらが発生しやすくなるから、この仮シール55の位置および幅は、大型ガラス基板51,53の端部にオーバーラップさせて重なる位置および幅とする必要がある。また、この仮シール55の幅寸法は、強度などの観点から１ｍｍ以上とすることが好ましい。
この後、これら仮シール55および本シール56を熱や光によって硬化させて、これら仮シール55および本シール56にて大型ガラス基板51,53を貼り合わせてから、これら大型ガラス基板51,53を、フッ酸などの強酸性溶液であるケミカル研磨液に浸漬させて、これら大型ガラス基板51,53の他主面である表面を水ガラスへと化学変化させて同時に薄くさせる。すなわち、これら大型ガラス基板51,53それぞれの表面を、ケミカル研磨あるいはケミカルエッチングと呼ばれる方法で同時に研磨して薄くさせる。
このとき、これら大型ガラス基板51,53それぞれの表面が水ガラスにて保護されるため、これら大型ガラス基板51,53を随時揺動させて、これら大型ガラス基板51,53の表面から水ガラスを剥離させて、これら大型ガラス基板51,53の表面を随時ケミカル研磨液に露出させるとともに、これら大型ガラス基板51,53それぞれの表面でケミカル研磨液が随時均等に対流するように、このケミカル研磨液を循環させる。
この後、これら大型ガラス基板51,53が所定の厚さとなったところで、これら大型ガラス基板51,53をケミカル研磨液から同時に取り出してから、これら大型ガラス基板51,53それぞれの表面に付着している水ガラスやケミカル研磨液を水にて流し落として除去して、これら大型ガラス基板51,53の化学的な処理であるケミカル研磨を終了させる。
このとき、これら大型ガラス基板51,53それぞれの厚さを測定したところ、大型アレイ基板52の大型ガラス基板51の厚さが０．２ｍｍとなり、大型対向基板54の大型ガラス基板53の厚さが０．１ｍｍとなった。
この状態で、図４に示すように、これら大型ガラス基板51,53のそれぞれを分割処理する。具体的に、これら大型ガラス基板51,53それぞれを横方向に沿って１列毎に切断して分割させて、各液晶パネル１の液晶注入口57が露出した短冊形状の短冊状セル61を形成する。この短冊状セル61は、単個状セル63が横方向に複数、例えば１１個連結された帯状のセル状態である。
この後、この短冊状セル61の各液晶注入口57から図示しない液晶材料を真空注入して充填させて、これら短冊状セル61の分割された大型ガラス基板51,53間に液晶層46をそれぞれ形成させる。
この状態で、これら短冊状セル61の液晶注入口57に、図示しない光硬化型のエポキシ樹脂を封止剤62として塗布してから、この封止剤62を紫外線露光にて硬化させて、これら短冊状セル61の各液晶注入口57を封止させて液晶材料を密閉させる。
次いで、この短冊状セル61をスクライブ処理にて縦方向に沿って切断して分割して、図５および図６に示すように、単個形状の単個パネルとしての単個状セル63に細分化する。
この後、この単個状セル63に図示しない配線や偏光板などをアッセンブリして液晶パネル１を完成させる。
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、アニール処理などの約４００℃程度の高温の温度プロセスを通じて製造された大型アレイ基板52の大型ガラス基板51は、熱処理されていない大型ガラス基板に比べ、化学的な研磨による薄板化処理での研磨速度が遅い。したがって、アニール処理などがされず比較的高温の温度プロセスを通じることなく２２０℃以下の温度プロセスを通じて製造された大型対向基板54に大型アレイ基板52を貼り合わせる。
この後、これら貼り合わされた大型アレイ基板52および大型対向基板54のそれぞれをケミカル研磨液に同時に浸漬させて同じ時間経過した後に、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54のそれぞれをケミカル研磨液から同時に取り出して、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの大型ガラス基板51,53の表面を化学的に同時に研磨させる。
この結果、温度履歴が大きな大型アレイ基板52の大型ガラス基板51の厚さが、この大型アレイ基板52より温度履歴の低い大型対向基板54の大型ガラス基板53の厚さより厚くなる。すなわち、製造時の温度履歴が異なる大型ガラス基板51,53のそれぞれに対して化学的な薄板化処理を一定条件で施すだけで、大型アレイ基板52の大型ガラス基板51を大型対向基板54の大型ガラス基板53より厚く設計できる。
したがって、研磨する前から厚さが異なる大型ガラス基板を用いて液晶パネルを作製する場合に比べ、厚さが異なる大型ガラス基板51,53を同じラインの搬送系で搬送する際に生じる制限や問題が生じず、厚さが異なる大型ガラス基板51,53を仮シール55および本シール56で貼り合わせる際に生じる、これら大型ガラス基板51,53の膨張率の差に基づく反りなどが生じない。よって、これら大型ガラス基板51,53から作製される液晶パネル１の歩留まりを低下させる要因を少なくできるので、これら大型ガラス基板51,53を分割させて作製される液晶パネル１の歩留まりの向上が容易にできる。
また、大型対向基板の大型ガラス基板を大型アレイ基板の大型ガラス基板より薄くするために、この大型対向基板の大型ガラス基板の表面のみを機械的に研磨する場合に比べ、これら大型ガラス基板51,53を研磨する際に、取り扱い、すなわちハンドリングが容易になるとともに、研磨時の割れや欠けといった不良の発生を極力回避できる。よって、研磨工程およびスクライブ工程でのガラス基板の割れ欠けの発生を防止できるとともに、複雑な制御をすることなくアレイ基板２のガラス基板３よりも対向基板41のガラス基板42が薄い液晶パネル１を歩留まり良く製造できる。したがって、高い歩留まりで薄型の液晶パネル１にできる。
さらに、大型アレイ基板52と大型対向基板54とを貼り合わせてからケミカル研磨液に浸漬させて研磨させる構成としたため、これら大型アレイ基板52と大型対向基板54とのそれぞれを機械的な処理で研磨する場合に比べ、単位時間当たりの研磨量を大きくできるので、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの研磨を効率良くできる。また、これら大型対向基板54の大型ガラス基板53および大型アレイ基板52の大型ガラス基板51の基板材料や基板材質を変えることによっても、これら大型ガラス基板51,53の研磨速度を変えることができる。さらに、これら大型対向基板54の大型ガラス基板53と大型アレイ基板52の大型ガラス基板51との厚さを異ならせるために、新たな製造工程を増やす必要がなく、製造プロセスを簡略化できる。したがって、新たなプロセス開発や装置開発などが不要であるから、歩留まりへの影響も少ない。
また、図７ないし図１０に示す第２の実施の形態のように、厚さ０．７ｍｍの大型ガラス基板51上に４００℃以上５００℃以下の温度プロセスを通じて大型アレイ基板52を作製するとともに、厚さ０．７ｍｍの大型ガラス基板53上に２２０℃以下の温度プロセスを通じて大型対向基板54を作製する。そして、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54を貼り合わせてから同時に薄くした後に単個状セル63に分割し、これら単個状セル63のそれぞれに液晶材料を注入することもできる。
具体的に、大型アレイ基板52は、大型ガラス基板51上に薄膜トランジスタ５やソース電極21およびドレイン電極22を形成する以前でアニール処理が施されていない。そして、この大型アレイ基板52の大型ガラス基板51上には、薄膜トランジスタ５として低温ポリシリコン(ｐ−Ｓｉ)トランジスタが形成されている。したがって、この大型アレイ基板52は、低温ポリシリコントランジスタを形成するプロセス中に４００℃以上５００以下の温度に大型ガラス基板51が加熱される工程を得て作製されている。
一方、大型対向基板54もまた、アニール処理が施されておらず、この大型対向基板54の大型ガラス基板53上にカラーフィルタ層43および対向電極44を形成する工程においても、最高温度が２２０℃以下の温度で作製されている。
そして、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54は、図７および図８に示すように、本シール56および仮シール55にて貼り合わされてからケミカル研磨液に浸漬させてそれぞれの大型ガラス基板51,53の表面が同時に薄くされる。このとき、大型アレイ基板52の大型ガラス基板51は、０．１５ｍｍの厚さとなり、大型対向基板54の大型ガラス基板53は、０．０５ｍｍの厚さとなる。
さらに、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54は、それぞれの大型ガラス基板51,53が同時に薄くされてから、図９および図１０に示すように、これら大型ガラス基板51,53それぞれの横方向および縦方向に沿って切断されて複数個の単個状セル63に細分化される。この後、これら単個状セル63は、これら単個状セル63それぞれの液晶注入口57から液晶材料が注入されてから、これら液晶注入口57が封止剤62にて封止された後に、図示しない配線や偏光板などがアッセンブリされて液晶パネル１とされる。
上述したように、上記第２の実施の形態によれば、厚さ０．７ｍｍの大型ガラス基板51上に４００℃以上５００℃以下の最高温度に加熱されて作製された大型アレイ基板52と、厚さ０．７ｍｍの大型ガラス基板53上に２２０℃以下の最高温度に加熱されて作製された大型対向基板54とを貼り合わせてからケミカル研磨液に浸漬させて同時に薄くしても、大型アレイ基板52の大型ガラス基板51の厚さと大型対向基板54の大型ガラス基板53の厚さとを異ならせることができ、研磨工程およびスクライブ処理での割れ欠けなどの発生を防止できるから、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記各実施の形態では、大型ガラス基板51の厚さが０．６ｍｍで４００℃に加熱された大型アレイ基板52と、大型ガラス基板53の厚さが０．６ｍｍで２２０℃以下の温度に加熱された大型対向基板54とを貼り合わせてから同時に薄くした場合と、大型ガラス基板51の厚さが０．７ｍｍで４００℃以上５００℃以下に加熱された大型アレイ基板52と、大型ガラス基板53の厚さが０．７ｍｍで２２０℃以下の温度に加熱された大型対向基板54とを貼り合わせてから同時に薄くした場合について説明したが、これら大型アレイ基板52の温度履歴と大型対向基板54の温度履歴とが２００℃以上異なれば、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54を貼り合わせてからケミカル研磨液に浸漬させることによって、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの大型ガラス基板51,53の厚さを異ならせることができる。
ここで、大型アレイ基板52と大型対向基板54との厚さを異ならせるためには、ガラスの材料やその他の条件にもよるが、一般的に大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの温度履歴の差が２００℃程度以上あればよい。しかし、これに限定されるものではない。
具体的に、大型アレイ基板52が５００℃以上６００℃以下の温度履歴で作製され、大型対向基板54が２４０℃以下の温度履歴で作製されている場合には、これら大型アレイ基板52と大型対向基板54とを貼り合わせてから同時にケミカル研磨液に浸漬させることによって、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの大型ガラス基板51,53の厚さをより確実に異ならせることができるので、より好ましい。
また、大型アレイ基板52と大型対向基板54とを貼り合わせてからケミカル研磨液に浸漬させて、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの大型ガラス基板51,53の表面を同時に研磨して薄くさせたが、これら大型アレイ基板52および大型対向基板54それぞれの大型ガラス基板51,53を同時に薄して厚さを異ならせることができれば、ケミカル研磨液への浸漬以外の化学的な処理であっても、対応させて用いることができる。
また、大型アレイ基板52の温度履歴としては６００℃以上に限定されるものではなく、ガラスの否点以下の温度であればよい。
さらに、コプラナ型の薄膜トランジスタ５以外の、例えばトップゲート型やボトムゲート型の薄膜トランジスタ５であっても対応させて用いることができる。
１ 液晶表示装置としての液晶パネル
２ 第１の基板としてのアレイ基板
３ 絶縁基板としてのガラス基板
６ 画素
41 第２の基板としての対向基板
42 絶縁基板としてのガラス基板
43 カラーフィルタ層
44 対向電極
46 液晶としての液晶層
52 第１の基板としての大型アレイ基板
54 第２の基板としての大型対向基板
２ 第１の基板としてのアレイ基板
３ 絶縁基板としてのガラス基板
６ 画素
41 第２の基板としての対向基板
42 絶縁基板としてのガラス基板
43 カラーフィルタ層
44 対向電極
46 液晶としての液晶層
52 第１の基板としての大型アレイ基板
54 第２の基板としての大型対向基板
Claims (6)
- 第１の基板を作製し、
この第１の基板とは異なる温度で前記第１の基板と同じ厚さの第２の基板を作製し、
前記第１の基板の一主面と前記第２の基板の一主面とを対向させて、これら第１の基板と第２の基板と貼り合せ、
これら貼り合わされた第１の基板の他主面および前記第２の基板の他主面のそれぞれを化学的な処理で同時に薄くし、
これら第１の基板の一主面と前記第２の基板の一主面との間に液晶を注入して封止する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 第２の基板より高い温度で第１の基板を作製する
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。 - 第１の基板は、絶縁基板上に複数の画素が設けられ５００℃以上６００℃以下の温度で作製されたアレイ基板で、
第２の基板は、絶縁基板上にカラーフィルタ層および対向電極が積層されて設けられ２４０℃以下の温度で作製された対向基板である
ことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置の製造方法。 - 第１の基板は、複数個のアレイ基板が連結されて構成され、
第２の基板は、前記アレイ基板に対応して複数個の対向基板が連結されて構成され、
前記第１の基板の他主面および前記第２の基板の他主面のそれぞれを同時に薄くしてから、これら第１の基板および第２の基板を複数個に分割し、
これら複数個に分割された前記第１の基板の一主面と前記第２の基板の一主面との間に液晶を注入して封止する
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載の液晶表示装置の製造方法。 - 第１の基板は、複数個のアレイ基板が縦方向および横方向に向けて連結されて構成され、
第２の基板は、前記アレイ基板に対応して複数個の対向基板が縦方向および横方向に向けて連結されて構成され、
前記第１の基板の他主面および前記第２の基板の他主面のそれぞれを同時に薄くしてから、これら第１の基板および第２の基板を縦方向および横方向のいずれか一方に沿って複数列に分割し、
これら複数列に分割された前記第１の基板の一主面と前記第２の基板の一主面との間に液晶を注入して封止し、
これら液晶が封止された前記第１の基板および第２の基板のそれぞれを縦方向および横方向のいずれか他方に沿って複数個に分割する
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載の液晶表示装置の製造方法。 - 第１の基板と、
この第１の基板とは異なる温度で作製されこの第１の基板の一主面に一主面を対向させて貼り合わされこの第１の基板の他主面と同時に他主面が化学的な処理で薄くされた第２の基板と、
これら第１の基板の一主面と前記第２の基板の一主面との間に注入されて封止された液晶と
を具備した液晶表示装置。
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