JP4750969B2

JP4750969B2 - 平面表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP4750969B2
Application number: JP2001194653A
Authority: JP
Inventors: 弘喜中村
Original assignee: Toshiba Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP2003015111A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩留りを向上した平面表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高精細な投射型表示装置や軽量性を要求される表示装置には、一対の絶縁性基板間に液晶などで表示素子を形成したいわゆる平面表示装置が用いられる。この平面表示装置の製造に際しては、効率化のために、まず、一対の絶縁性基板として多面取り用の大板を用い、これら一対の絶縁性基板間に複数の表示素子を形成する。この後、軽量化などのために機械研磨もしくはケミカル研磨のいずれかによって絶縁性基板を所望の基板厚さまで研磨している。
【０００３】
また、高精細な投射型表示装置を製造する場合は、平面表示装置を構成する一対の絶縁性基板のうち、少なくとも光入射側となる一方の絶縁性基板については、研磨する際に厚さの精度を高精度に制御する必要がある。これは、この後にマイクロレンズ基板を貼り付けるためである。すなわち、マイクロレンズ基板による光の利用効率の改善や、混色率の低減、制御のために、光入射側の絶縁性基板の厚さ精度を±１０μｍないし２０μｍに保つ必要があり、厚さ制御は重要である。
【０００４】
この場合、機械研磨では厚さ制御が難しく、厚さの精度を高精度に制御することは困難である。また、研磨量は数１００μｍとなることから、機械研磨の場合、荒削りおよび鏡面研磨の二段階研磨が必要となり、時間とコストが多くかかるとともに、絶縁性基板内で均一性を維持することが難しい。
【０００５】
これに対しケミカル研磨の場合、フッ酸系のエッチング液を用いるため均一で基板厚制御も可能である。しかし、図７で示すように、絶縁性基板11の表面にマイクロクラック12や変質などがあると、その影響で矢印で示すケミカル研磨の進行に伴い、円形窪み、直径２０μｍないし１００μｍ程度の微小ピット13が発生して視認され不良となる。
【０００６】
通常、絶縁性基板11の表面には、製造中の各工程によってマイクロクラック12が発生したり、変質が生じ易く、ケミカル研磨により微小ピット13の発生は避けられない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来技術では、絶縁性基板を研磨する場合、機械研磨すると厚さ精度を高精度に制御しにくく、また、荒削りおよび鏡面研磨の二段階研磨が必要となり時間とコストがかかるとともに均一性が難しい。これに対しケミカル研磨すると、均一で基板厚制御も可能であるが、マイクロクラックなどによる微小ピットが生じて不良となるおそれがある問題を有している。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、厚さ精度を高精度にコントロールでき、しかも微小ピットを生じることなく絶縁性基板を研磨できる平面表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の絶縁性基板間に表示素子を形成した後、少なくとも一方の絶縁性基板を薄板化する平面表示装置の製造方法であって、前記少なくとも一方の絶縁性基板をケミカル研磨法により所望の基板厚さに薄板化する薄板化工程と、この薄板化工程の後に前記少なくとも一方の絶縁性基板表面の微小ピットを機械的に除去する除去工程とを具備することにより、絶縁性基板表面における微小ピットを抑制する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一関連技術を、平面表示装置の製造過程を示す図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は大板、多面取り状態に形成された平面表示装置を示しており、図１において、21，22は一対の絶縁性基板で、たとえば絶縁性基板21は表示素子側基板のアレイ基板となり、絶縁性基板22は光入射側基板の対向基板となる。これら一対の絶縁性基板21，22は、それぞれ複数の平面表示装置分の面積を有し、これら絶縁性基板21，22間には複数の表示素子が形成されている。また、23は各表示素子毎の封止材で、後工程の分離工程において、大板の絶縁性基板21，22は、この封止材23部分で表示素子毎にカッティングされ、個別の平面表示装置として分離される。また、これら一対の絶縁性基板21，22間の周囲は、後工程のケミカル研磨時に液が浸入しないように、一重または二重の基板端封止材24によってシールされている。
【００１２】
このような大板、多面取り状態に形成された一対の絶縁性基板21，22の表面を、図２で示すように、機械研磨Ａによって、１μｍないし１００μｍ、望ましくは３μｍないし３０μｍ鏡面研磨する。この機械研磨工程は、絶縁性基板21，22の表面に生じるマイクロクラックなどを生じる微小ピット発生要因層を除去する除去工程である。
【００１３】
次に、表面を鏡面研磨された一対の絶縁性基板21，22をフッ酸系の液槽にディッピングして、図３で示すようにケミカル研磨Ｂし、当初の絶縁性基板21，22の厚さたとえば約０．７ｍｍを、所望の厚さたとえば０．３８ｍｍまで研磨する。このケミカル研磨Ｂする場合、特に光入射側となる絶縁性基板22は、厚さが揃っているものを測定により選別し、これらを同時処理することが厚さのばらつきを低減するためには必要である。
【００１４】
図３の工程を経た大板、多面取り状態の一対の絶縁性基板21，22は、封止材23部分で表示素子毎にカッティングされ、個別の平面表示装置に分離される。その後、分離された絶縁性基板21，22間に液晶25を注入する液晶注入工程、封止工程を経た後、図４に示すように、マイクロレンズ基板26と組み合される。すなわち、マイクロレンズ基板26は、光入射側基板となる絶縁性基板22上の所定位置に、封止材27を介して位置合せされ、この封止材27を硬化させることにより固定される。この後、マイクロレンズ基板26と絶縁性基板22との間に低屈折率材28を注入して封止することにより、投射型の高精細平面表示装置が構成される。
【００１５】
ここで、図１で示した大板、多面取りの平面表示装置を形成した状態では、一対の絶縁性基板21，22の表面には、それまでの長い製造プロセス上で、図７で示したようにマイクロクラック12が発生したり、変質が生じたりする。これを従来のように、そのままフッ酸系の液槽にディッピングしてケミカル研磨Ｂすると、マイクロクラック12や表面変質等の影響で、直径２０μｍないし１００μｍの円形窪みである微小ピット13が多数発生し、不良となってしまう。
【００１６】
しかし、この関連技術では、図２で示すように、一対の絶縁性基板21，22の表面を機械研磨Ａにより鏡面研磨して、マイクロクラック12や変質部分などに基づく微小ピット発生要因層を除去してしまう。このため、図３で示すケミカル研磨Ｂをしても微小ピットが13が発生することはほとんどなく、不良発生を抑制して歩留まりを向上できる。
【００１７】
なお、微小ピット発生要因層除去工程に用いる研磨法として機械研磨Ａを示したが、この機械研磨Ａに限定されるものではなく、他の研磨方法を用いてもよい。
【００１８】
また、上記関連技術では、機械研磨工程をケミカル研磨工程の前に実施したが、図２および図３に示す工程に代えて、一実施の形態では、図５および図６に示すように、研磨の順番を逆にして、ケミカル研磨後に微小ピット13が既に生じた微小ピット発生要因層を機械研磨により研磨し、微小ピット13そのものを除去することで同様の作用効果を奏することができる。
【００１９】
さらに、上記実施の形態では、製造される平面表示装置として、図４に示すマイクロレンズ基板26を貼り合せる投射型の高精細平面表示装置を示したが、これ以外の平面表示装置にも同様に適用できる。たとえば平面表示装置に対する軽量化要求から、直視型平面表示装置を構成する一対の絶縁性基板を薄くして軽量化することがあるが、この場合にも適用できる。
【００２０】
一般に、円形窪みなどの微小ピット13は、プロセス的に長く、多くの熱工程を経て表示装置を形成する絶縁性基板側で、より発生しやすいことから、投射型の平面表示装置では、光入射側のマイクロレンズ基板26が貼り合される側の絶縁性基板22を薄板化することが重要である。これに対し、反対側の表示素子側絶縁性基板21の薄板化は必ずしも必要ではない。
【００２１】
この場合、薄板化を必ずしも要しない表示素子側の絶縁性基板21には、ケミカル研磨Ｂの前工程で表面に保護フィルムを貼り合せ、ケミカル研磨Ｂ後にこの保護フィルムを剥離するとよい。このようにすれば、薄板化が重要な光入射側の絶縁性基板22のみをケミカル研磨Ｂによって薄板化できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、絶縁性基板の薄板化にケミカル研磨法を用いても微小ピット発生による歩留まり低下を抑止でき、高品質に効率よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の平面表示装置の製造方法の一関連技術の一工程を示す説明図である。
【図２】同上図１の次の工程を示す説明図である。
【図３】同上図２の次の工程を示す説明図である。
【図４】同上平面表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の平面表示装置の製造方法の一実施形態の一工程を示す説明図である。
【図６】同上図５の次の工程を示す説明図である。
【図７】従来例の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
21，22 絶縁性基板

Claims

一対の絶縁性基板間に表示素子を形成した後、少なくとも一方の絶縁性基板を薄板化する平面表示装置の製造方法であって、
前記少なくとも一方の絶縁性基板をケミカル研磨法により所望の基板厚さに薄板化する薄板化工程と、
この薄板化工程の後に前記少なくとも一方の絶縁性基板表面の微小ピットを機械的に除去する除去工程と
を具備することを特徴とする平面表示装置の製造方法。