JP4760180B2 - Manufacturing method of liquid crystal device - Google Patents
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Description
本発明は、小型の液晶パネルの貼り合わせに好適な液晶装置の製造方法及び液晶装置に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal device suitable for bonding small liquid crystal panels and a liquid crystal device.
液晶ライトバルブ等の液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の2枚の基板間に液晶を封入して構成される。液晶装置は、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTと称す)をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にする。 A liquid crystal device such as a liquid crystal light valve is configured by sealing liquid crystal between two substrates such as a glass substrate and a quartz substrate. In a liquid crystal device, for example, thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) are arranged in a matrix on one substrate, a counter electrode is arranged on the other substrate, and a liquid crystal layer sealed between both substrates is arranged. By changing the optical characteristics according to the image signal, it is possible to display an image.
TFTを配置したTFT基板と、TFT基板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。両基板は、パネル組み立て工程において高精度に貼り合わされた後、液晶が封入される。 The TFT substrate on which the TFT is disposed and the counter substrate disposed to face the TFT substrate are manufactured separately. Both substrates are bonded together with high accuracy in the panel assembling process, and then liquid crystal is sealed therein.
パネル組み立て工程においては、先ず、各基板工程において夫々製造されたTFT基板と対向基板との対向面、即ち、対向基板及びTFT基板の液晶層と接する面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行われる。 In the panel assembling process, first, an alignment film is formed on the opposing surfaces of the TFT substrate and the counter substrate manufactured in each substrate process, that is, the surface in contact with the liquid crystal layer of the counter substrate and the TFT substrate, and then the rubbing process. Is done.
配向膜を形成してラビング処理を施すことで、電圧無印加時の液晶分子の配列が決定される。配向膜は、例えばポリイミドを約数十ナノメーターの厚さで塗布することにより形成される。液晶層に対向する両基板の面上に配向膜を形成することで、液晶分子を基板面に沿って配向処理することができる。ラビング処理は、配向膜表面に細かい溝を形成して配向異方性の膜にするものであり、配向膜に一定方向のラビング処理を施すことで、液晶分子の配列を規定することができる。 By forming an alignment film and performing a rubbing treatment, the alignment of liquid crystal molecules when no voltage is applied is determined. The alignment film is formed, for example, by applying polyimide with a thickness of about several tens of nanometers. By forming an alignment film on the surfaces of both substrates facing the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules can be aligned along the substrate surface. In the rubbing process, fine grooves are formed on the surface of the alignment film to form an alignment anisotropic film, and the alignment of liquid crystal molecules can be defined by performing a rubbing process in a certain direction on the alignment film.
次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール材が形成される。TFT基板と対向基板とをシール材を用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化させる。シール材の一部には切り欠きが設けられており、この切り欠きを介して液晶を封入する。 Next, a sealing material serving as an adhesive is formed on the edge of one substrate. The TFT substrate and the counter substrate are bonded together using a sealing material, and are pressure-bonded and cured while being aligned. A part of the sealing material is provided with a notch, and the liquid crystal is sealed through the notch.
ところで、基板の貼り合わせ処理においては、熱硬化を利用して熱硬化型シール材を硬化させる方法と、光(紫外線)硬化を利用して紫外線硬化型シール材を硬化させる方法とがある。 By the way, in the bonding process of a board | substrate, there exists a method of hardening a thermosetting sealing material using thermosetting, and a method of hardening an ultraviolet curable sealing material using light (ultraviolet rays) hardening.
シール材を熱硬化する方法は生産性が高いという利点を有する。しかしながら、シール材の熱膨張率とガラスの熱膨張率との相違等によって、アライメントに狂いが生じてしまう。 The method of thermosetting the sealing material has an advantage of high productivity. However, an alignment error occurs due to a difference between the thermal expansion coefficient of the sealing material and the thermal expansion coefficient of the glass.
このため、一般的には、接着部(シール材)を紫外線硬化させる方法が採用されることが多い。しかし、紫外線硬化では5000〜30000mJ/cm2といった大光量を必要とし十分な硬化に長時間を要してしまい、十分なアライメント精度を得ることができない。そこで、短時間に少ない光量をシール材に照射して接着剤を仮硬化させることでアライメント精度を向上させ、後で十分な時間をかけて大容量の紫外線によって、接着剤を本硬化させる技術も開示されている。しかしながら、紫外線硬化型シール材に2回に分けて紫外線を照射すると、硬化率が低下してしまうという欠点がある。 For this reason, generally, a method in which an adhesive portion (sealant) is cured by ultraviolet rays is often employed. However, ultraviolet curing requires a large amount of light of 5000 to 30000 mJ / cm 2 and requires a long time for sufficient curing, so that sufficient alignment accuracy cannot be obtained. Therefore, there is also a technology to improve the alignment accuracy by irradiating the sealing material with a small amount of light in a short time to temporarily cure the adhesive, and then to fully cure the adhesive with a large amount of ultraviolet light over a sufficient amount of time later. It is disclosed. However, when the ultraviolet curable sealing material is irradiated with ultraviolet rays twice, there is a drawback that the curing rate is lowered.
また、紫外線を照射した際に配向膜に光が照射されて劣化し、液晶の配向のプレチルト角が低下する等の問題もある。 In addition, there is a problem that when the ultraviolet rays are irradiated, the alignment film is irradiated with light and deteriorates, and the pretilt angle of liquid crystal alignment is lowered.
そこで、最近では、短時間で硬化する紫外線硬化による仮硬化を採用し、本硬化において熱硬化を採用したシール材を用いることがある。短時間の仮硬化によってアライメント精度を向上させると共に、熱硬化によって十分な固着強度を得る。 Therefore, recently, there is a case where a temporary curing by ultraviolet curing that cures in a short time is employed, and a sealing material that employs thermal curing is used in the main curing. Alignment accuracy is improved by short-time temporary curing, and sufficient fixing strength is obtained by thermal curing.
なお、シール材に紫外線を照射する場合には、画素への影響を回避するために、シール材以外の部分を遮光する遮光マスクを用いるようになっている。特許文献1においては、このような紫外線の悪影響を回避する紫外線,熱併用型のシール材を用いた製造方法の技術が開示されている。
しかしながら、熱硬化型のシール材、例えば、エポキシ樹脂等は、液晶に対する汚染物質となる。シール材から液晶に溶け出した汚染物質によって、液晶が汚染されて劣化してしまう。また、上述したように、熱硬化時の熱によって、上下基板間に歪が生じ、アライメントに狂いが生じるという問題もあった。 However, a thermosetting sealing material such as an epoxy resin is a contaminant for the liquid crystal. The liquid crystal is contaminated and deteriorated by the contaminants dissolved into the liquid crystal from the sealing material. In addition, as described above, there is a problem that distortion occurs between the upper and lower substrates due to heat during thermosetting, resulting in misalignment.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、紫外線ラジカル硬化型のシール材及び仮止め材を用いることで液晶への汚染を防止し、仮止め材を利用してアライメント精度を向上させると共に、シール材の硬化によって十分な固着強度を得ることができる液晶装置の製造方法及び液晶装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and prevents contamination of the liquid crystal by using an ultraviolet radical curable sealing material and a temporary fixing material, and improves alignment accuracy by using the temporary fixing material. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a liquid crystal device and a liquid crystal device capable of obtaining sufficient fixing strength by curing a sealing material.
本発明に係る液晶装置の製造方法は、第1の基板に、紫外線ラジカル硬化型接着材料を用いて仮止め部及びシール部を形成する工程と、前記第1の基板と第2の基板とを圧着し、前記シール部と重なるように配置されたマスクを介して前記仮止め部に紫外線を照射して前記仮止め部を完全に硬化しないように仮硬化させて、前記第1及び第2の基板同士を貼り合わせる工程と、前記第1及び第2の基板同士が貼り合わされた後に、前記シール部の内側に配置されたマスクを介して前記仮止め部及び前記シール部に、前記仮止め部を仮硬化させる紫外線よりも光量の大きい紫外線を照射して前記仮止め部及び前記シール部をそれぞれ硬化させる工程とを具備したことを特徴とする。
The method of manufacturing a liquid crystal device according to the present invention includes a step of forming a temporary fixing portion and a seal portion on a first substrate using an ultraviolet radical curable adhesive material, and the first substrate and the second substrate. The first and second are temporarily bonded so that the temporary fixing portion is not completely cured by irradiating the temporary fixing portion with ultraviolet rays through a mask disposed so as to be overlapped with the seal portion. A step of bonding the substrates together, and after the first and second substrates are bonded to each other, the temporary fixing portion and the sealing portion are connected to the temporary fixing portion and the seal portion via a mask disposed inside the sealing portion. And a step of curing each of the temporary fixing portion and the seal portion by irradiating ultraviolet rays having a light quantity larger than that of the ultraviolet rays for temporarily curing the adhesive.
このような構成によれば、第1の基板に、仮止め部及びシール部が紫外線ラジカル硬化型接着材料によって形成される。第1及び第2の基板同士が貼り合わされ、仮止め部に紫外線を照射して仮止め部を硬化させる。これにより、第1及び第2の基板を仮止めする。次に、シール部に紫外線を照射して本硬化させ、第1及び第2の基板を固着する。第1及び第2の基板の貼り合わせに、熱硬化型の接着材料を用いないことから、接着材料による汚染がなく、第1及び第2の基板に歪も生じない。仮止め部及びシール部は紫外線ラジカル硬化型接着材料によって形成されており、比較的少ない光量で硬化する。従って、第1及び第2の基板への紫外線による悪影響を防止することができる。また、シール部は、1回の硬化工程で硬化されるので、十分な固着強度を得ることができる。こうして、画素の劣化を招来することなく、高精度の貼り付けが行われる。 According to such a configuration, the temporary fixing portion and the seal portion are formed on the first substrate by the ultraviolet radical curable adhesive material. The first and second substrates are bonded together, and the temporary fixing part is cured by irradiating the temporary fixing part with ultraviolet rays. Thereby, the first and second substrates are temporarily fixed. Next, the seal portion is irradiated with ultraviolet rays to be fully cured, and the first and second substrates are fixed. Since a thermosetting adhesive material is not used for bonding the first and second substrates, there is no contamination by the adhesive material and no distortion occurs in the first and second substrates. The temporary fixing portion and the seal portion are formed of an ultraviolet radical curable adhesive material and are cured with a relatively small amount of light. Accordingly, it is possible to prevent the adverse effects of the ultraviolet rays on the first and second substrates. Moreover, since the seal portion is cured in a single curing step, sufficient fixing strength can be obtained. In this way, high-precision pasting is performed without causing deterioration of the pixels.
また、前記仮止め部は、前記第1及び第2の基板同士を導通させるための導通部を兼ねることを特徴とする。 The temporary fixing portion also serves as a conducting portion for conducting the first and second substrates.
このような構成によれば、仮止め部として、例えば、第1及び第2の基板コーナーの4カ所に設ける導通部を兼用することができ、工程数を増大させることなく仮止め部を形成することができる。また、仮止め部の占有面積を増大させる必要がなく、液晶装置を小型に構成することができる。 According to such a configuration, for example, conductive portions provided at four locations of the first and second substrate corners can be used as the temporary fixing portions, and the temporary fixing portions can be formed without increasing the number of steps. be able to. Further, it is not necessary to increase the area occupied by the temporary fixing portion, and the liquid crystal device can be configured in a small size.
また、前記仮止め部を硬化させる工程は、前記シール部をマスクする工程を含んでいてもよい。
In addition, the step of curing the temporary fixing portion may include a step of masking the seal portion .
このような構成によれば、仮止め部の硬化時には、シール部はマスクされるので、シール部は本硬化に際して硬化され、十分な固着精度を得る。 According to such a configuration, since the seal portion is masked when the temporary fixing portion is cured, the seal portion is cured during the main curing, and sufficient fixing accuracy is obtained.
また、前記仮止め部及び前記シール部をそれぞれ硬化させる工程は、500〜5000mJ/cm2の照射光量を前記仮止め部及び前記シール部に照射することによって行われることを特徴とする。
In addition, the step of curing the temporary fixing portion and the seal portion is performed by irradiating the temporary fixing portion and the seal portion with an irradiation light amount of 500 to 5000 mJ / cm 2 .
このような構成によれば、比較的少ない光量によってシール材を本硬化させることができ、第1及び第2の基板への悪影響を抑制することができる。 According to such a configuration, the sealing material can be fully cured with a relatively small amount of light, and adverse effects on the first and second substrates can be suppressed.
また、前記シール部を硬化させる工程は、前記シール部によって囲まれた表示領域をマスクする工程を含んでいてもよい。
In addition, the step of curing the seal portion may include a step of masking a display area surrounded by the seal portion .
このような構成によれば、表示領域に光が照射されることを防止することができ、表示領域への悪影響を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the display area from being irradiated with light, and to suppress adverse effects on the display area.
また、本発明に係る液晶装置の製造方法は、対向基板に、紫外線ラジカル硬化型接着材料を用いて仮止め部及びシール部を形成する工程と、複数の素子基板を含む素子マザー基板上の前記素子基板上に、前記仮止め部及びシール部が形成された対向基板を圧着し、前記シール部と重なるように配置されたマスクを介して前記仮止め部に紫外線を照射して前記仮止め部を完全に硬化しないように仮硬化させて、前記対向基板と前記素子マザー基板とを貼り合わせる工程と、複数の前記対向基板が前記素子マザー基板に貼り合わされた後に、前記複数の対向基板の各シール部の内側に配置されたマスクを介して複数の前記仮止め部及び前記シール部に、前記仮止め部を仮硬化させる紫外線よりも光量の大きい紫外線を照射して複数の前記仮止め部及び前記シール部をそれぞれ硬化させる工程とを具備したことを特徴とする。
In addition, the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention includes a step of forming a temporary fixing portion and a seal portion on a counter substrate using an ultraviolet radical curable adhesive material, and the above-described element mother substrate including a plurality of element substrates. The counter substrate on which the temporary fixing portion and the seal portion are formed is pressure-bonded on the element substrate, and the temporary fixing portion is irradiated with ultraviolet rays through a mask disposed so as to overlap the seal portion. Are temporarily cured so as not to be completely cured, and the counter substrate and the element mother substrate are bonded together, and after the plurality of counter substrates are bonded to the element mother substrate, each of the counter substrates A plurality of the temporary fixing portions by irradiating a plurality of the temporary fixing portions and the seal portions with ultraviolet rays having a light amount larger than an ultraviolet ray for temporarily curing the temporary fixing portions via a mask disposed inside the sealing portion. Characterized in that the finely the seal portion equipped and curing respectively.
このような構成によれば、対向基板は、素子マザー基板上に、仮止め部によって仮止めされる。仮止め部は、紫外線ラジカル硬化型接着材料を用いて形成されており、少ない光量で短時間に仮硬化させることができる。これにより、対向基板と素子マザー基板とのアライメント精度を向上させることができる。対向基板と素子マザー基板とは、シール部に対する紫外線照射によって、本硬化される。シール部は1回の紫外線照射によって硬化され、十分な固着強度を得る。 According to such a configuration, the counter substrate is temporarily fixed on the element mother substrate by the temporary fixing portion. The temporary fixing portion is formed using an ultraviolet radical curable adhesive material, and can be temporarily cured with a small amount of light in a short time. Thereby, alignment accuracy between the counter substrate and the element mother substrate can be improved. The counter substrate and the element mother substrate are fully cured by irradiating the seal portion with ultraviolet rays. The seal portion is cured by a single UV irradiation to obtain a sufficient fixing strength.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る液晶装置の製造方法を示すフローチャートである。図2は本実施の形態において製造した液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。図3は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図2のH−H'線の位置で切断して示す断面図である。図4は液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図5は液晶装置の画素構造を詳細に示す断面図である。図6はパネル組み立て工程を示すフローチャートである。なお、上記各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a liquid crystal device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal device manufactured in the present embodiment as viewed from the counter substrate side together with the components formed thereon. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal device after the assembly process in which the element substrate and the counter substrate are bonded to each other and the liquid crystal is sealed is cut along the line HH ′ in FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels constituting the pixel region of the liquid crystal device. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the pixel structure of the liquid crystal device in detail. FIG. 6 is a flowchart showing the panel assembly process. In each of the above drawings, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized in the drawing.
先ず、図2乃至図4を参照して本実施の形態において製造される液晶装置の全体構成について説明する。
液晶装置は、図2及び図3に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板を用いたTFT基板10と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板を用いた対向基板20との間に液晶50を封入して構成される。対向配置されたTFT基板10と対向基板20とは、シール材52によって貼り合わされている。
First, the overall configuration of the liquid crystal device manufactured in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal device includes, for example, a quartz substrate, a glass substrate, a
TFT基板10上には画素を構成する画素電極(ITO)9a等がマトリクス状に配置される。また、対向基板20上には全面に対向電極(ITO)21が設けられる。TFT基板10の画素電極9a上には、ラビング処理が施された配向膜16が設けられている。一方、対向基板20上の全面に渡って形成された対向電極21上にも、ラビング処理が施された配向膜22が設けられている。各配向膜16,22は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
On the
図4は画素を構成するTFT基板10上の素子の等価回路を示している。図4に示すように、画素領域においては、複数本の走査線11aと複数本のデータ線6aとが交差するように配線され、走査線11aとデータ線6aとで区画された領域に画素電極9aがマトリクス状に配置される。そして、走査線11aとデータ線6aの各交差部分に対応してTFT30が設けられ、このTFT30に画素電極9aが接続される。
FIG. 4 shows an equivalent circuit of elements on the
TFT30は走査線11aのON信号によってオンとなり、これにより、データ線6aに供給された画像信号が画素電極9aに供給される。この画素電極9aと対向基板20に設けられた対向電極21との間の電圧が液晶50に印加される。また、画素電極9aと並列に蓄積容量70が設けられており、蓄積容量70によって、画素電極9aの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば3桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量70によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
The
図5は一つの画素に着目した液晶装置の模式的断面図である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal device focusing on one pixel.
画素電極9aは、TFT基板10上に、マトリクス状に複数設けられており、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線11aが設けられている。データ線6aは、後述するように、アルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線11aは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線11aは、半導体層1aのうちチャネル領域1a’に対向するゲート電極3aに電気的に接続されている。すなわち、走査線11aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、走査線11aに接続されたゲート電極3aとチャネル領域1a’とが対向配置されて画素スイッチング用のTFT30が構成されている。
A plurality of pixel electrodes 9a are provided in a matrix on the
TFT基板10上には、TFT30や画素電極9aの他、これらを含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。この積層構造は、図5に示すように、下から順に、走査線11aを含む第1層、ゲート電極3aを含むTFT30等を含む第2層、蓄積容量70を含む第3層、データ線6a等を含む第4層、シールド層400等を含む第5層、画素電極9a及び配向膜16等を含む第6層からなる。また、第1層及び第2層間には下地絶縁膜12が、第2層及び第3層間には第1層間絶縁膜41が、第3層及び第4層間には第2層間絶縁膜42が、第4層及び第5層間には第3層間絶縁膜43が、第5層及び第6層間には第4層間絶縁膜44が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜12、41、42、43及び44には、例えば、TFT30の半導体層1a中の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。
On the
以下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。
第1層には、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線11aが設けられている。走査線11aは、同一行に存在するTFT30のON・OFFを一斉に制御する機能を有する。また、走査線11aは、画素電極9aが形成されない領域を略埋めるように形成されており、TFT30に下側から入射しようとする光を遮る機能をも有している。これにより、TFT30の半導体層1aにおける光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ等のない高品質な画像表示が可能となる。
Hereinafter, each of these elements will be described in order from the bottom.
The first layer includes, for example, a simple metal, an alloy containing at least one of refractory metals such as Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). A scanning line 11a made of metal silicide, polysilicide, a laminate of these, or conductive polysilicon is provided. The scanning line 11a has a function of simultaneously controlling ON / OFF of the
第2層には、ゲート電極3aを含むTFT30が設けられている。TFT30は、図5に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成要素としては、上述したゲート電極3a、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極3aからの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a’、ゲート電極3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを備えている。
In the second layer, the
そして、この第2層には、上述のゲート電極3aと同一膜として中継電極719が形成されている。この中継電極719は、平面的に見て、各画素電極9aの一辺の略中央に位置するように、島状に形成されている。中継電極719とゲート電極3aとは同一膜として形成されているから、後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリシリコン膜等からなる。
In the second layer, a
なお、上述のTFT30は、好ましくは図5に示したようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、ゲート電極3aをマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFTであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用TFT30のゲート電極を、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でTFTを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、TFT30を構成する半導体層1aは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層1aを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
The above-described
以上説明した走査線11aの上、かつ、TFT30の下には、例えばTEOS膜等からなる下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、走査線11aとTFT30とを絶縁する機能のほか、TFT基板10の全面に形成されることにより、TFT基板10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等による画素スイッチング用のTFT30の特性変化を防止する機能を有する。
A
この下地絶縁膜12には、平面的にみて半導体層1aの両脇に、後述するデータ線6aに沿って延びる半導体層1aのチャネル長と同じ幅の溝(コンタクトホール)12cvが掘られており、この溝12cvに対応して、その上方に積層されるゲート電極3aは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。また、この溝12cv全体を埋めるようにして、ゲート電極3aが形成されていることにより、該ゲート電極3aには、これと一体的に形成された側壁部3bが延設されるようになっている。これにより、TFT30の半導体層1aは、平面的にみて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制されるようになっている。
In the
また、この側壁部3bは、溝12cvを埋めるように、且つ、その下端が走査線11aと接するように形成されている。従って、同一行の走査線11aとゲート電極3aとは、同電位となる。なお、走査線11aに平行するようにして、ゲート電極3aを含む別の走査線を形成するような構造を採用してもよい。この場合においては、該走査線11aと該別の走査線とは、冗長的な配線構造をとることになる。これにより、例えば、該走査線11aの一部に何らかの欠陥があって、正常な通電が不可能となったような場合においても、当該走査線11aと同一の行に存在する別の走査線が健全である限り、それを介してTFT30の動作制御を依然正常に行うことができることになる。
Further, the side wall 3b is formed so as to fill the groove 12cv and so that the lower end thereof is in contact with the scanning line 11a. Accordingly, the scanning line 11a and the gate electrode 3a in the same row have the same potential. A structure in which another scanning line including the gate electrode 3a is formed so as to be parallel to the scanning line 11a may be employed. In this case, the scanning line 11a and the other scanning line have a redundant wiring structure. Thereby, for example, even when a part of the scanning line 11a has some defect and normal energization is impossible, another scanning line in the same row as the scanning line 11a is not present. As long as it is sound, the operation control of the
第3層には、蓄積容量70が設けられている。蓄積容量70は、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容量電極としての下部電極71と、固定電位側容量電極としての容量電極300とが、誘電体膜75を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。また、蓄積容量70は、画素電極9aの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため(換言すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため)、電気光学装置全体の画素開口率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能である。
In the third layer, a
より詳細には、下部電極71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、下部電極71は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。また、この下部電極71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ。この中継接続は、後述するように、中継電極719を介して行われている。
More specifically, the
容量電極300は、蓄積容量70の固定電位側容量電極として機能する。容量電極300を固定電位とするためには、固定電位とされた後述するシールド層400と電気的接続が図られることによりなされている。
The
そして、この容量電極300は、TFT基板10上において、各画素に対応するように島状に形成されており、下部電極71は、当該容量電極300とほぼ同一形状を有するように形成されている。これにより、蓄積容量70は、平面的に無駄な広がりを有さず、即ち画素開口率を低落させることなく、且つ、当該状況下で最大限の容量値を実現し得ることになる。すなわち、蓄積容量70は、より小面積で、より大きな容量値をもつ。
The
誘電体膜75は、図5に示すように、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Telperature oxide)膜、LTO(Low Telperature oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。そして、この誘電体膜75は、図5に示すように、下層に酸化シリコン膜75a、上層に窒化シリコン膜75bからなる2層構造を有する。比較的誘電率の大きい窒化シリコン膜75bが存在することにより、蓄積容量70の容量値を増大させることが可能となると共に、酸化シリコン膜75aが存在することにより、蓄積容量70の耐圧性を低下せしめることがない。このように、誘電体膜75を2層構造とすることにより、相反する2つの作用効果を享受することが可能となる。
As shown in FIG. 5, the
また、窒化シリコン膜75bが存在することにより、TFT30に対する水の浸入を未然に防止することが可能となっている。これにより、TFT30におけるスレッショルド電圧の上昇という事態を招来することがなく、比較的長期の装置運用が可能となる。なお、本実施の形態では、誘電体膜75は、2層構造を有するものとなっているが、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というような3層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。
In addition, the presence of the silicon nitride film 75b makes it possible to prevent water from entering the
以上説明したTFT30ないしゲート電極3a及び中継電極719の上、かつ、蓄積容量70の下には、第1層間絶縁膜41が形成されている。そして、この第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ソース領域1dと後述するデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が、後述する第2層間絶縁膜42を貫通しつつ開孔されている。また、第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと蓄積容量70を構成する下部電極71とを電気的に接続するコンタクトホール83が開孔されている。
A first
さらに、この第1層間絶縁膜41には、蓄積容量70を構成する画素電位側容量電極としての下部電極71と中継電極719とを電気的に接続するためのコンタクトホール881が開孔されている。更に加えて、第1層間絶縁膜41には、中継電極719と後述する第2中継電極6a2とを電気的に接続するコンタクトホール882が、後述する第2層間絶縁膜42を貫通しつつ開孔されている。
Further, the first
図5に示すように、コンタクトホール882は、蓄積容量70以外の領域に形成されており、下部電極71を一旦下層の中継電極719に迂回させてコンタクトホール882を介して上層に引き出していることから、下部電極71を上層の画素電極9aに接続する場合でも、下部電極71を誘電体膜75及び容量電極300よりも広く形成する必要がない。従って、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300を1エッチング工程で同時にパターニングすることができる。これにより、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300の各エッチングレートの制御が容易となり、膜厚等の設計の自由度を増大させることが可能である。
As shown in FIG. 5, the
また、誘電体膜75は下部電極71及び容量電極300と同一形状に形成され広がりを有していないことから、TFT30の半導体層1aに対する水素化処理を行うような場合において、該処理に用いる水素を、蓄積容量70周辺の開口部を通じて半導体層1aにまで容易に到達させることが可能となるという作用効果を得ることも可能となる。
In addition, since the
第4層には、データ線6aが設けられている。このデータ線6aは、TFT30の半導体層1aの延在する方向に一致するように、ストライプ状に形成されている。このデータ線6aは、図5に示すように、下層より順に、アルミニウムからなる層(図5における符号41A)、窒化チタンからなる層(図5における符号41TN参照)、窒化シリコン膜からなる層(図5における符号401)の三層構造を有する膜として形成されている。窒化シリコン膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターンニングされている。このうちデータ線6aが、比較的低抵抗な材料たるアルミニウムを含むことにより、TFT30、画素電極9aに対する画像信号の供給を滞りなく実現することができる。他方、データ線6a上に水分の浸入をせき止める作用に比較的優れた窒化シリコン膜が形成されることにより、TFT30の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。窒化シリコン膜は、プラズマ窒化シリコン膜が望ましい。
A data line 6a is provided in the fourth layer. The data line 6 a is formed in a stripe shape so as to coincide with the extending direction of the
また、この第4層には、データ線6aと同一膜として、シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2が形成されている。これらは、平面的に見ると、データ線6aと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパターニング上分断されるように形成されている。シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2は、データ線6aと同一工程で、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チタンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する膜として形成されている。そして、プラズマ窒化膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターンニングされている。窒化チタン層は、シールド層用中継層6a1、第2中継電極6a2に対して形成するコンタクトホール803,804のエッチングの突き抜け防止のためのバリアメタルとして機能する。また、シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2上に、水分の浸入をせき止める作用に比較的優れたプラズマ窒化膜が形成されることにより、TFT30の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。尚、プラズマ窒化膜としては、プラズマ窒化シリコン膜が望ましい。
In addition, a shield layer relay layer 6a1 and a second relay electrode 6a2 are formed on the fourth layer as the same film as the data line 6a. These are not formed so as to have a planar shape continuous with the data line 6a when viewed in plan, but are formed so as to be divided by patterning. The shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2 are in the same process as the data line 6a, and have a three-layer structure of an aluminum layer, a titanium nitride layer, and a plasma nitride film layer in order from the lower layer. It is formed as. The plasma nitride film is patterned to a slightly larger size so as to cover the lower aluminum layer and titanium nitride layer. The titanium nitride layer functions as a barrier metal for preventing etching through of the contact holes 803 and 804 formed for the shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2. Further, by forming a plasma nitride film that is relatively excellent in the action of blocking moisture ingress on the shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2, the moisture resistance of the
蓄積容量70の上、かつ、データ線6aの下には、第2層間絶縁膜42が形成されている。この第2層間絶縁膜42には、TFT30の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が開孔されているとともに、前記シールド層用中継層6a1と蓄積容量70の上部電極たる容量電極300とを電気的に接続するコンタクトホール801が開孔されている。さらに、第2層間絶縁膜42には、第2中継電極6a2と中継電極719とを電気的に接続するためのコンタクトホール882が形成されている。
A second
第5層には、シールド層400が形成されている。このシールド層400は、平面的にみると、格子状に形成されている。このシールド層400は、画素電極9aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。なお、定電位源としては、後述するデータ線駆動回路101に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位源でも構わない。
A
また、第5層には、このようなシールド層400と同一膜として、中継層としての第3中継電極402が形成されている。この第3中継電極402は、後述のコンタクトホール89を介して、第2中継電極6a2及び画素電極9a間の電気的接続を中継する機能を有する。なお、これらシールド層400及び第3中継電極402間は、平面形状的に連続して形成されているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。
Further, a
他方、上述のシールド層400及び第3中継電極402は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の2層構造を有している。また、第3中継電極402において、下層のアルミニウムからなる層は、第2中継電極6a2と接続され、上層の窒化チタンからなる層は、ITO等からなる画素電極9aと接続されるようになっている。アルミニウムとITOとを直接に接続した場合には、両者間において電蝕が生じてしまい、アルミニウムの断線、あるいはアルミナの形成による絶縁等のため、好ましい電気的接続が実現されない。これに対し、窒化チタンとITOとが接続されていることから、コンタクト抵抗が低く良好な接続性が得られる。
On the other hand, the
さらには、シールド層400及び第3中継電極402は、光反射性能に比較的優れたアルミニウムを含み、且つ、光吸収性能に比較的優れた窒化チタンを含むことから、遮光層として機能し得る。すなわち、これらによれば、TFT30の半導体層1aに対する入射光(図5参照)の進行を、その上側でさえぎることが可能である。なお、このような遮光機能は、上述した容量電極300及びデータ線6aについても同様にいえる。これらシールド層400、第3中継電極402、容量電極300及びデータ線6aが、TFT基板10上に構築される積層構造の一部をなしつつ、TFT30に対する上側からの光入射を遮る上側遮光膜として機能する。
Furthermore, since the
データ線6aの上、かつ、シールド層400の下には、第3層間絶縁膜43が形成されている。この第3層間絶縁膜43には、シールド層400とシールド層用中継層6a1とを電気的に接続するためのコンタクトホール803、及び、第3中継電極402と第2中継電極6a2とを電気的に接続するためのコンタクトホール804がそれぞれ開孔されている。
A third
第6層には、上述したように画素電極9aがマトリクス状に形成され、該画素電極9a上に配向膜16が形成されている。そして、この画素電極9a下には、第4層間絶縁膜44が形成されている。この第4層間絶縁膜44には、画素電極9a及び第3中継電極402間を電気的に接続するためのコンタクトホール89が開孔されている。
In the sixth layer, the pixel electrodes 9a are formed in a matrix as described above, and the
第3及び第4層間絶縁膜43,44の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等により平坦化されている。平坦化された層間絶縁膜43,44の下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層50の配向不良が低減される。ただし、このように第3,第4層間絶縁膜43,44に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、TFT基板10、下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜41、第2層間絶縁膜42及び第3層間絶縁膜43のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線6a等の配線やTFT30等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
The surfaces of the third and fourth
また、蓄積容量70は、下から順に画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極という3層構造を構成していたが、これとは逆の構造を構成するようにしてもよい。
In addition, the
また、図2及び図3に示すように、対向基板20には表示領域を区画する額縁としての遮光膜53が設けられている。対向基板20の全面には、上述したように、ITO等の透明導電性膜が対向電極21として形成され、更に、対向電極21の全面にはポリイミド系の配向膜22が形成される。配向膜22は、液晶分子に所定のプレティルト角を付与するように、所定方向にラビング処理されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
遮光膜53の外側の領域には液晶を封入するシール材52が、TFT基板10と対向基板20間に形成されている。シール材52は対向基板20の輪郭形状に略一致するように配置され、TFT基板10と対向基板20を相互に固着する。シール材52は、TFT基板10の1辺の一部において欠落しており、液晶50を注入するための液晶注入口108が形成される。貼り合わされた素子基板10及び対向基板20相互の間隙には、液晶注入口108より液晶が注入される。液晶注入後に、液晶注入口108を封止材109で封止するようになっている。
In a region outside the
シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線6aを駆動するデータ線駆動回路101及び外部回路との接続のための外部接続端子102がTFT基板10の一辺に沿って設けられている。この一辺に隣接する二辺に沿って、走査線11a及びゲート電極3aに走査信号を所定のタイミングで供給することによりゲート電極3aを駆動する走査線駆動回路104が設けられている。走査線駆動回路104は、シール材52の内側の遮光膜53に対向する位置においてTFT基板10上に形成される。また、TFT基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、外部接続端子102を接続する配線105が、遮光膜53の3辺に対向して設けられている。
In an area outside the sealing
シール材52の4カ所のコーナー部の外側には、導通部106が形成される。導通部106は、接着材料と導通材量とを含み、TFT基板10と対向基板20との間の電気的な導通をとることができるようになっている。なお、導通部106は、シール材52の形成領域以外の領域であれば、表示領域外のいずれの位置に設けてもよい。
本実施の形態においては、導通部106は仮止め部としても機能する。導通部106は、紫外線(UV)ラジカル硬化型接着材料によって形成されている。UVラジカル硬化材は比較的低い光量で硬化する材料である。本実施の形態においては、シール材52についてもUVラジカル硬化型接着材料で形成されるようになっている。
In the present embodiment, the
導通部106は、例えば50mJ/cm2程度の低い光量で硬化されたものである。また、シール材52は、例えば3000mJ/cm2程度の比較的低い光量で、1回の紫外線照射によって硬化されたものである。
The
次に、図1、図6乃至図8を参照して組立工程を説明する。 Next, the assembly process will be described with reference to FIGS. 1 and 6 to 8.
上述した液晶装置は、例えば、図6に示すパネル組立工程によって組み立てられる。素子基板10(TFT基板)と対向基板20とは、別々に製造される。ステップS1,S5で夫々用意されたTFT基板及び対向基板20に対して、次のステップS2,S6では、配向膜16,22となるポリイミド(PI)を塗布する。次に、ステップS3,S7において、素子基板10表面の配向膜16及び対向基板20表面の配向膜22に対して、ラビング処理を施す。
The liquid crystal device described above is assembled by, for example, a panel assembly process shown in FIG. The element substrate 10 (TFT substrate) and the
次に、ステップS4,S8において、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ラビング処理によって生じた塵埃を除去するためのものである。洗浄工程が終了すると、ステップS10で、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせを行う。この場合には、導通部106及びシール材52(図2参照)を形成し、ステップS11でアライメントを施しながら圧着し、導通部106及びシール材52を硬化させる。ステップS12において、シール材52の一部に設けた液晶注入口108から液晶を封入し、液晶注入口108を塞いで液晶を封止する。
Next, a cleaning process is performed in steps S4 and S8. This cleaning process is for removing dust generated by the rubbing process. When the cleaning process is completed, the
なお、本実施の形態においては、液晶を液晶注入口から封入する封入方式を例に説明するが、液晶を介在させる領域をシール材で囲み、その中に液晶を滴下する滴下方式にも同様に適用可能である。 In this embodiment, an example of a sealing method in which liquid crystal is sealed from a liquid crystal injection port will be described as an example. However, a region where liquid crystal is interposed is surrounded by a sealing material, and a dropping method in which liquid crystal is dropped therein is similarly applied. Applicable.
図1は図6の貼り合わせ工程及びアライメント・圧着硬化工程を具体的に示している。また、図7は貼り合わせ工程の途中の状態を示す斜視図である。 FIG. 1 specifically shows the bonding step and the alignment / compression curing step of FIG. FIG. 7 is a perspective view showing a state in the middle of the bonding process.
本実施の形態は生産性に優れたアレイ製造方式によって液晶装置を製造する場合に適用した例を示している。アレイ製造方式においては、1枚のマザーガラス基板(素子マザー基板)から複数の素子(TFT)基板(アクティブマトリクス基板)を切り出す。即ち、製造時に投入した素子マザー基板を分断することなく成膜及びフォトリソグラフィ工程を繰返す。こうして、複数のアクティブマトリクス基板用の各素子を素子マザー基板上に同時に形成して素子基板アレイを得る。そして、素子マザー基板を分断することで、各アクティブマトリクス基板を得る。 This embodiment shows an example applied to a case where a liquid crystal device is manufactured by an array manufacturing method having excellent productivity. In the array manufacturing method, a plurality of element (TFT) substrates (active matrix substrates) are cut out from one mother glass substrate (element mother substrate). In other words, the film formation and photolithography steps are repeated without dividing the element mother substrate that was input at the time of manufacture. Thus, each element for a plurality of active matrix substrates is simultaneously formed on the element mother substrate to obtain an element substrate array. Then, each active matrix substrate is obtained by dividing the element mother substrate.
なお、生産性及び歩留まりの観点から、素子マザー基板の状態で配列されている各アクティブマトリクス基板に、単体に分断した対向基板を各アクティブマトリクス基板毎に貼り合わせ、液晶封入後に各アクティブマトリクス基板毎に分断することで、単体の液晶装置を得るチップマウント方式を採用する。 From the viewpoint of productivity and yield, each active matrix substrate arranged in the state of an element mother substrate is bonded to each active matrix substrate, and each active matrix substrate is sealed after liquid crystal is sealed. The chip mount method is used to obtain a single liquid crystal device.
なお、貼り合せの方式として、アレイ製造のチップマウント方式を採用する例について説明するが、本実施の形態はこの方式に限定されるものではない。例えば、多数の素子基板を形成した素子マザー基板と多数の対向基板を形成した対向マザー基板同士を貼り合せる大板組立方式を採用してもよく、また、単体の素子基板及び対向基板同士を貼り合わせる方式を採用してもよい。 In addition, although the example which employ | adopts the chip | tip mount system of an array manufacture is demonstrated as a bonding system, this Embodiment is not limited to this system. For example, a large plate assembly method in which an element mother substrate on which a large number of element substrates are formed and an opposing mother substrate on which a large number of counter substrates are formed may be used. Alternatively, a single element substrate and a counter substrate may be bonded to each other. You may employ | adopt the method to match.
また、シール材を対向基板側に形成する例について説明するが、素子基板側にシール材を形成するようにしてもよく、素子基板と対向基板の両方にシール材を形成してもよい。 Although an example in which the sealing material is formed on the counter substrate side will be described, the sealing material may be formed on the element substrate side, or the sealing material may be formed on both the element substrate and the counter substrate.
図1のステップS20,S21において、夫々、ラビング処理後のTFT基板及び対向基板が投入される。TFT基板は、素子マザー基板の状態で投入され、対向基板は、単体の基板の状態で投入される。ステップS22,S23では、例えばディスペンス方式によって、対向基板表面にシール材52及び導通部106が形成される。シール材52は画素領域の縁辺部に形成され、導通部106は対向基板20の四隅に形成される。導通部106及びシール材52はいずれもUVラジカル硬化材が用いられる。
In steps S20 and S21 in FIG. 1, the TFT substrate and the counter substrate after the rubbing process are loaded, respectively. The TFT substrate is input in the state of an element mother substrate, and the counter substrate is input in the state of a single substrate. In steps S22 and S23, the sealing
次のステップS24では、TFT基板と対向基板との貼り合わせが行われる。図7において、素子マザー基板110の各区画は、各TFT基板111を示している。各TFT基板111は図2乃至図5のTFT基板10に相当する。図7の素子マザー基板110上の板状の部材は、各対向基板112を示している。各対向基板112は図2乃至図5の対向基板20に相当する。
In the next step S24, the TFT substrate and the counter substrate are bonded together. In FIG. 7, each section of the
図7の例では、素子マザー基板110上に、複数の対向基板112が貼り付けられている状態を示しているが、実際には、対向基板112を1枚ずつ貼り合わせる。素子マザー基板110上に対向基板112を貼り合わせた状態で、図示しない紫外線照射装置を用いて、先ず、導通部106の仮硬化を実施する(ステップS11)。紫外線照射装置は、マスクを用いることで、マスク以外の部分にのみ露光を行うことができる。
In the example of FIG. 7, a state is shown in which a plurality of counter substrates 112 are bonded onto the
図8は紫外線照射装置のマスク領域を示す説明図である。図8の斜線部は各アクティブマトリクス基板毎のマスク領域を示しており、この領域には紫外線は照射されない。図8(a)はステップS25における導通部106の露光時のマスク領域を示している。図8(a)に示すように、導通部106の硬化時には、シール材52に囲まれた領域(表示領域)及びシール材52上にはマスクが形成されて、この部分には紫外線の照射が行われない。
FIG. 8 is an explanatory view showing a mask region of the ultraviolet irradiation device. The hatched portion in FIG. 8 shows a mask region for each active matrix substrate, and this region is not irradiated with ultraviolet rays. FIG. 8A shows a mask area at the time of exposure of the
ステップS25の露光に際しては、例えば、50mJ/cm2等の小さい光量の露光が行われる。露光時には、アライメントが施されて、導通部106は、所定の位置に仮止めされる。なお、導通部106は、比較的小光量で硬化するが、導通部106はアライメントに必要な程度に硬化していればよく、必ずしも完全に硬化する必要はない。
In the exposure in step S25, for example, exposure with a small light amount such as 50 mJ / cm 2 is performed. At the time of exposure, alignment is performed, and the
以後、同様にして、素子マザー基板110上に、各対向基板112をアライメントしながら導通部106を硬化させることで、素子マザー基板110上に対向基板112を仮固定する。全ての対向基板112を仮固定すると、ステップS26から処理をステップS27に移行して、シール材52を本硬化させる。即ち、図7に示すように、素子マザー基板110上に全ての対向基板112が仮固定された状態で、図8(b)に示すマスクを用いて紫外線を照射する。図8(b)に示すように、本硬化においては、表示領域のみがマスクされ、シール材52は露光される。なお、ステップS27の露光に際しては、500〜5000mJ/cm2の範囲、望ましくは、例えば、3000mJ/cm2以下等の小さい光量の露光が行われる。シール材52は、UVラジカル硬化材が用いられており、比較的小光量での硬化が可能である。また、導通部106の仮硬化に際して、シール材52は露光されていないので、シール材52は、ステップS27の1回の露光処理のみにおいて硬化されることになる。
Thereafter, similarly, the
なお、シール材52の硬化時においては、導通部106にも紫外線が照射されて導通部106は更に硬化する。導通部106の仮硬化に際して導通部106が十分に硬化していれば、シール材52の硬化時においては、導通部106を硬化させる必要はない。
When the sealing
このように本実施の形態においては、対向基板20とTFT基板10との貼り合わせに際して、熱硬化型のシール材を採用していない。これにより、熱硬化型のシール材に含まれる汚染物質によって液晶が汚染されることはなく、また、熱によって上下基板が歪み、アライメントが狂うということもない。
As described above, in the present embodiment, a thermosetting sealing material is not employed when the
また、仮止め部である導通部106を低い光量で短時間に硬化させており、アライメント精度に優れている。また、導通部106の硬化時には、シール材をマスクするようにしており、シール材については、1回の紫外線照射で硬化させている。これにより、十分な固着強度を得ることができる。
In addition, the
なお、本発明の電気光学装置は、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルだけでなく、アクティブマトリクス型の液晶パネル(例えば、TFT(薄膜トランジスタ)やTFD(薄膜ダイオード)をスイッチング素子として備えた液晶表示パネル)にも同様に適用することが可能である。また、液晶表示パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等)、DPL(Digital Light Processing)(別名DMD:Digital Micromirror Device)等の各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。 The electro-optical device of the present invention is not limited to a passive matrix type liquid crystal display panel but an active matrix type liquid crystal panel (for example, a liquid crystal display panel including a TFT (thin film transistor) or a TFD (thin film diode) as a switching element). It is possible to apply to the same. In addition to liquid crystal display panels, electroluminescence devices, organic electroluminescence devices, plasma display devices, electrophoretic display devices, devices using electron emission (such as Field Emission Display and Surface-Conduction Electron-Emitter Display), DPL ( The present invention can be similarly applied to various electro-optical devices such as Digital Light Processing (aka DMD: Digital Micromirror Device).
また、本発明は、半導体基板に素子を形成する表示用デバイス、例えばLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等にも適用可能である。 The present invention is also applicable to display devices that form elements on a semiconductor substrate, such as LCOS (Liquid Crystal On Silicon).
LCOSでは素子基板として単結晶シリコン基板を用い、画素や周辺回路に用いるスイッチング素子としてトランジスタを単結晶シリコン基板に形成する。また、画素には反射型の画素電極を用い、画素電極の下層に画素の各素子を形成する。 In LCOS, a single crystal silicon substrate is used as an element substrate, and a transistor is formed on a single crystal silicon substrate as a switching element used for a pixel or a peripheral circuit. In addition, a reflective pixel electrode is used for the pixel, and each element of the pixel is formed under the pixel electrode.
S22…シール材形成工程、S23…導通部形成工程、S24…貼り合わせ工程、S25…アライメント・導通部仮硬化工程、S27…シール材本硬化工程。 S22 ... Sealing material forming step, S23 ... Conducting portion forming step, S24 ... Bonding step, S25 ... Alignment / conducting portion temporary curing step, S27 ... Sealing material main curing step.
Claims (5)
前記第1の基板と第2の基板とを圧着し、前記シール部と重なるように配置されたマスクを介して前記仮止め部に紫外線を照射して前記仮止め部を完全に硬化しないように仮硬化させて、前記第1及び第2の基板同士を貼り合わせる工程と、
前記第1及び第2の基板同士が貼り合わされた後に、前記シール部の内側に配置されたマスクを介して前記仮止め部及び前記シール部に、前記仮止め部を仮硬化させる紫外線よりも光量の大きい紫外線を照射して前記仮止め部及び前記シール部をそれぞれ硬化させる工程とを具備したことを特徴とする液晶装置の製造方法。 Forming a temporary fixing portion and a seal portion on the first substrate using an ultraviolet radical curable adhesive material;
The first substrate and the second substrate are pressure-bonded, and the temporary fixing portion is not completely cured by irradiating the temporary fixing portion with ultraviolet rays through a mask disposed so as to overlap the seal portion. Pre-curing and bonding the first and second substrates together;
After the first and second substrates are bonded to each other, the amount of light is higher than the ultraviolet light that temporarily cures the temporary fixing portion to the temporary fixing portion and the seal portion via a mask disposed inside the sealing portion. And a step of curing the temporary fixing portion and the seal portion, respectively, by irradiating with a large ultraviolet ray.
複数の素子基板を含む素子マザー基板上の前記素子基板上に、前記仮止め部及びシール部が形成された対向基板を圧着し、前記シール部と重なるように配置されたマスクを介して前記仮止め部に紫外線を照射して前記仮止め部を完全に硬化しないように仮硬化させて、前記対向基板と前記素子マザー基板とを貼り合わせる工程と、
複数の前記対向基板が前記素子マザー基板に貼り合わされた後に、前記複数の対向基板の各シール部の内側に配置されたマスクを介して複数の前記仮止め部及び前記シール部に、前記仮止め部を仮硬化させる紫外線よりも光量の大きい紫外線を照射して複数の前記仮止め部及び前記シール部をそれぞれ硬化させる工程とを具備したことを特徴とする液晶装置の製造方法。 Forming a temporary fixing portion and a seal portion on the opposite substrate using an ultraviolet radical curable adhesive material;
A counter substrate on which the temporary fixing portion and the seal portion are formed is pressure-bonded to the element substrate on an element mother substrate including a plurality of element substrates, and the temporary substrate is interposed through a mask disposed so as to overlap the seal portion. Irradiating the stopper part with ultraviolet rays to temporarily cure the temporary stopper part so as not to be completely cured , and bonding the counter substrate and the element mother substrate together;
After the plurality of counter substrates are bonded to the element mother substrate, the temporary fixing to the plurality of temporary fixing portions and the seal portion through a mask disposed inside each seal portion of the plurality of counter substrates. And a step of curing each of the plurality of temporary fixing portions and the sealing portion by irradiating ultraviolet rays having a light amount larger than that of the ultraviolet rays for temporarily curing the portions.
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