JP5057321B2

JP5057321B2 - 表示装置の製造方法

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Publication number: JP5057321B2
Application number: JP2006069539A
Authority: JP
Inventors: 益充猪野
Original assignee: 株式会社ジャパンディスプレイウェスト
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2026-03-14
Also published as: TW200739224A; US20080143949A1; US20140287647A1; US20120314162A1; US8804089B2; US8274633B2; US8917372B2; CN101046588A; KR20070093891A; US20150072475A1; JP2007248634A; US9091893B2

Description

本発明は、薄型化が要求される、特に、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末に用いて好適な表示装置およびその製造方法、並びに電子機器に関するものである。

上記した携帯端末では、装置本体の薄型化が最重要設計事項になっている。このため、携帯端末の表示手段として用いられるたとえば液晶表示装置の肉厚が厚いと装置本体の薄型化の妨となる。その結果、液晶表示装置も同様、薄型化の要求が高まってきている。

図１８（ａ），（ｂ）は、一般的な液晶表示装置の断面構造を簡略的に示す図である。
なお、図１８（ａ）は、液晶パネル１００の全体構造、図１８（ｂ）は、液晶パネル本体部分の詳細構造のそれぞれを示したものである。

この液晶表示装置は、液晶パネル１００が、たとえば、図１８（ａ），（ｂ）に示されるように、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）により画素スイッチおよびその駆動回路が形成される透明絶縁基板（以下、ＴＦＴガラス基板１０１という）と、ＴＦＴガラス基板１０１に対向して配置される透明絶縁基板（以下、対向ガラス基板１０２という）と、このＴＦＴガラス基板１０１と、対向ガラス基板１０２との間に液晶（ＬＣＤ）１０６を保持し、このＬＣＤ１０６をシール材１０５で封入して構成される。
また、この液晶パネル１００の薄型化の一環として、ＴＦＴガラス基板１０１上に駆動回路を制御する制御回路が形成された半導体チップがＣＯＧ（Chip On Glass）実装される（以下、この半導体チップをＣＯＧチップ１０７という）。

ＣＯＧによる実装を採用することで、液晶パネル１００の対向ガラス基板１０２とＴＦＴガラス基板１０１、シール材１０５、そして、対向ガラス基板１０２とＴＦＴガラス基板１０１のそれぞれに装着される偏光板および位相差板１０３、１０４（液晶セルの複屈折性を補償して全方位で優れた表示品位を示す）とを含めた合計の厚さを薄くし、同時にＣＯＧチップ１０７も薄くする等の設計努力がなされる。
ちなみに、ＣＯＧチップ１０７の厚さＴ１（たとえば、３９０μｍ）は、偏光板および位相差板１０４と、対向ガラス基板１０２と、シール材１０５との合計厚Ｔ２（１９５μｍ＋８０μｍ＝２７５μｍ）より厚く（Ｔ１＞Ｔ２）設計されていた。なお、図１８（ａ）中、Ｔ０は、液晶パネル１００全体の厚さを示す。

ところで、上記した液晶表示装置の薄型化に関する技術は多数提案されている。
たとえば、複数の液晶表示パネルを積層して表示させるため、液晶表示パネル１００の両面を研磨して薄型化した液晶表示装置（たとえば、特許文献１参照）、薄型化のための研磨の後、ＣＯＧチップ１０７等の接続を行う液晶表示装置（たとえば、特許文献２参照）、ＣＯＧチップ１０７の厚さを、対向ガラス基板１０２とＬＣＤ１０６を封止するシール材１０５の厚さ合計以下とした液晶表示装置（たとえば、特許文献３参照）、偏光板および位相差板１０３、１０４をポリマーフィルムで構成し、粘着材を装着して対向ガラス基板１０２とＴＦＴガラス基板１０１に装着した液晶表示装置（たとえば、特許文献４参照）、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）の装着領域のガラス強度を上げるために、表示領域はガラス厚を薄くし、ＴＣＰ装着部分のガラス厚を厚くした液晶表示装置（たとえば、特許文献５参照）等々が提案されている。
特許第３２９０３７９号公報（段落「０００７」〜「００１３」、図１）特開平１１−１０４９５４号公報（段落「０００７」〜「０００９」、図３）特開２００１−３５０４２１号公報（段落「０００７」〜「０００８」、図７）特開２００３−１２１６４１号公報（段落「０００６」〜「０００７」）特開２００３−２４１１７１号公報（段落「０００７」〜「０００９８」、図１）

しかしながら、上記した特許文献１に開示された技術によれば、外部端子としてＴＣＰを使っているためにＣＯＧチップ１０７の実装は考慮されておらず、上記したＣＯＧチップ１０７をＴＦＴガラス基板１０１上に形成する場合、そのＣＯＧチップ１０７の高さが対向ガラス基板１０２の厚みより厚くなり、液晶パネルの薄型化ができなくなる。

また、特許文献２に開示された技術によれば、ＣＯＧチップ１０７の高さを対向ガラス基板１０２の高さより等しいかそれより小さくすることはこの方法では達成できず、このため、液晶表示装置のコンパクト化に不向きである。

一方、図１８（ａ），（ｂ）に示されるように、液晶パネル１００には、液晶パネル１００の保護と液晶パネル１００周辺からの光抜けを防ぐために遮光板の役目を果たしている金属フレーム２００が装着される。
この金属フレーム２００は、液晶パネル１００との間に適当なスペースＴ６をもうけて装着される。理由は、金属フレーム２００が液晶パネル１００に接触するとガラス基板（ＴＦＴガラス基板１０１＋対向ガラス基板１０２）が変形し、表示領域がギャップ較差（ムラ）を発生させるためであり、また、ＣＯＧチップ１０７に接触させると、ＣＯＧチップ１０７によりガラス基板が押され、パッド自体の接触抵抗、ひいてはパッドが剥がれる原因になるためである。
このスペースＴ６は、液晶パネル１００のガラス基板がＣＯＧチップ１０７の厚さを無視できない状態になれば、その厚さが本来の表示領域のデバイス（画素スイッチ）構造で制限されるのではなく、表示領域とは関係のない駆動回路が形成されたＣＯＧチップ１０７の厚さで決定されてしまうことになる。

これに対し、特許文献３に開示された技術によれば、ＣＯＧチップ１０７の厚さを、対向ガラス基板１０２とＬＣＤ１０６を封止するシール材１０５の厚さ合計以下として液晶パネル１００の薄型化をはかっている。
しかしながら、実際の液晶パネル１００は、偏光板および位相差板１０３、１０４が存在するのに対し、ＣＯＧチップ１０７の厚さが、これらを合計した厚さより薄いことが示されていない。このため、偏光板および位相差板１０４の厚さによっては液晶パネル１００の周りを機械的に保護する金属フレーム２００とＣＯＧチップ１０７とが接触する可能性があり、この接触を回避するために、液晶パネル１００と金属フレーム２００との間に余計なスペースをとる必要がある。

また、特許文献４に開示された技術によれば、特に、偏光板および位相差板１０３、１０４を同時形成してフィルムにより薄型を促進しているが、この方法では、粘着材とフィルムの強度確保のため、フィルム自体の厚さを極限まで薄くすることができない。そのため、薄型の液晶パネル１００には向かない。

さらに、特許文献５に開示された技術によれば、研磨工程が複雑になり、工程数が増える。また、パッド領域の周りをガラス基板（ＴＦＴガラス基板１０１＋対向ガラス基板１０２）の厚さより厚くする必要がある。
そのため、結果的に、６インチ以上の大型液晶表示には使用できるが、６インチ以下の比較的小さなサイズになる、小型、高精細の液晶表示装置ではパッド以外の研磨領域を必要とするため、小型液晶モジュールを形成することは難しい。

本発明の目的は、表示パネルの一層の薄型化を促進し、最終的に表示領域でのデバイス構造によりその厚さを決定することができる表示装置およびその製造方法、並びに電子機器を提供することにある。

本発明の第１の観点の表示装置は、画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に保持され、周辺をシール材で封入される電気光学効果を有する物質層と、前記第１の基板上に、前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成され、ＣＯＧ実装される半導体チップと、前記半導体チップの側部に形成され、当該半導体チップと、前記第１の基板と、前記第２の基板の側部と、前記シール材の側部とを固定する保護固定材と、を有し、前記半導体チップは、その厚さが、前記シール材と前記第２の基板との合計厚と等しくまたは当該合計厚より薄くなるように形成されている。

本発明の第２の観点の表示装置は、画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、電気光学効果を有する物質層と、前記第１の基板と前記物質層との間に配置された第１の偏光板および位相差板と、前記第２の基板と前記物質層との間に配置された第２の偏光板および位相差板と、前記第１および第２の偏光板および位相差板の間に配置され、前記物質層を保持し、当該物質層を封入するシール材と、前記第１の基板上に、前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成され、ＣＯＧ実装される半導体チップと、前記半導体チップの側部に形成され、当該半導体チップと、前記第１の基板と、前記第２の基板の側部と、前記シール材の側部と、前記第１の偏光板および位相差板の側部と、前記第２の偏光板および位相差板の側部とを固定する保護固定材と、を有し、前記半導体チップは、その厚さが、前記第２の基板と、前記シール材と、前記第１の偏光板および位相差板と、前記第２の偏光板および位相差板との合計厚と等しくまたは当該合計厚より薄くなるように形成されている。

本発明の第３の観点の表示装置は、画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、電気光学効果を有する物質層と、前記第１の基板と前記物質層との間に配置された第１の偏光板および位相差板と、前記第２の基板と前記物質層との間に配置された第２の偏光板および位相差板と、前記第１の基板と第２の基板間で、前記第１および第２の偏光板および位相差板の側部にわたって配置され、前記物質層を保持し、当該物質層を封入するシール材と、前記第１の基板上に、前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成され、ＣＯＧ実装される半導体チップと、前記半導体チップの側部に形成され、当該半導体チップと、前記第１の基板と、前記第２の基板の側部と、前記シール材の側部とを固定する保護固定材と、を有し、前記半導体チップは、その厚さが、前記第２の基板と、前記シール材との合計厚と等しくまたは当該合計厚より薄くなるように形成されている。

本発明の第４の観点の表示装置は、画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、電気光学効果を有する物質層と、前記第１の基板と前記物質層との間に配置された第１の偏光板および位相差板と、前記第２の基板と前記物質層との間に配置された第２の偏光板および位相差板と、前記第１および第２の偏光板および位相差板の間に配置され、前記物質層を保持し、当該物質層を封入するシール材と、前記第１の基板上に、前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成され、ＣＯＧ実装される半導体チップと、前記半導体チップの側部に形成され、当該半導体チップと、前記第１の基板と、前記シール材の側部と、前記第１の偏光板および位相差板の側部と、前記第２の偏光板および位相差板の側部とを固定する保護固定材と、を有し、前記半導体チップは、その厚さが、前記シール材と、前記第１の偏光板および位相差板と、前記第２の偏光板および位相差板との合計厚と等しくまたは当該合計厚より薄くなるように形成されている。

本発明の第５の観点は、画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、前記第１および第２の縁基板との間に物質層を保持し、前記物質層をシール材で封入する表示装置の製造方法であって、前記第１の基板上において、前記シール材および前記第２の基板の積層領域に対して並列に前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成された半導体チップをＣＯＧ実装する第１の工程と、前記半導体チップの周りに保護固定材を充填して前記第１の基板と前記半導体チップを固定する第２の工程と、前記第２の基板と前記半導体チップの研磨を同時に行い、前記第２の基板と前記シール材との合計厚と、前記半導体チップを同じ厚さに形成する第３の工程と、を有する。

本発明の第６の観点は、表示装置を有する電子機器であって、前記表示装置は、画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に保持され、周辺をシール材で封入される電気光学効果を有する物質層と、前記第１の基板上に、前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成され、ＣＯＧ実装される半導体チップと、前記半導体チップの側部に形成され、当該半導体チップと、前記第１の基板と、前記第２の基板の側部と、前記シール材の側部とを固定する保護固定材と、を有し、前記半導体チップは、その厚さが、前記シール材と前記第２の基板との合計厚と等しくまたは当該合計厚より薄くなるように形成されている。

本発明の第７の観点は、表示装置を有する電子機器であって、前記表示装置は、画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、電気光学効果を有する物質層と、前記第１の基板と前記物質層との間に配置された第１の偏光板および位相差板と、前記第２の基板と前記物質層との間に配置された第２の偏光板および位相差板と、前記第１および第２の偏光板および位相差板の間に配置され、前記物質層を保持し、当該物質層を封入するシール材と、前記第１の基板上に、前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成され、ＣＯＧ実装される半導体チップと、前記半導体チップの側部に形成され、当該半導体チップと、前記第１の基板と、前記第２の基板の側部と、前記シール材の側部と、前記第１の偏光板および位相差板の側部と、前記第２の偏光板および位相差板の側部とを固定する保護固定材と、を有し、前記半導体チップは、その厚さが、前記第２の基板と、前記シール材と、前記第１の偏光板および位相差板と、前記第２の偏光板および位相差板との合計厚と等しくまたは当該合計厚より薄くなるように形成されている。

本発明によれば、表示パネルの一層の薄型化を促進し、最終的に表示領域でのデバイス構造によりその厚さを決定することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。

（第１実施形態）
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の断面構造を示す図であり、詳しくは、（ａ）は液晶パネルの全体構造、（ｂ）は液晶パネル本体部分の詳細構造のそれぞれを示す。すなわち、本実施形態においては、電気光学効果を有する物質層として液晶層を用いる。

本実施形態の液晶表示装置１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）により画素スイッチおよびその駆動回路が形成される第１の透明絶縁基板であるＴＦＴガラス基板１１と、ＴＦＴガラス基板１１に対向して配置される第２の透明絶縁基板である対向ガラス基板１２と、ＴＦＴガラス基板１１と対向ガラス基板１２上に装着される偏光板および位相差板１３、１４と、ＴＦＴガラス基板１１と対向ガラス基板１２との間に保持され、周辺をシール材１５で封入される液晶層(物質層)１６と、ＴＦＴガラス基板１１上に、駆動回路を制御する制御回路が形成され、ＣＯＧ実装される半導体チップ（ＣＯＧチップ１７）とで構成される。

ＣＯＧチップ１７は、特徴的には、その厚さＴ１が、対向ガラス基板１２と対向ガラス基板１２上に装着される偏光板および位相差板１４とシール材１５との合計厚Ｔ２よりも薄く形成されることにある。すなわち、Ｔ１＜Ｔ２の関係がある。このことにより、金属フレーム１８が、液晶パネルと接触するのを回避することができる。
また、ＣＯＧチップ１７と対向ガラス基板１２とを同時にアルミナ系の研磨材を使用して研磨することにより、ＣＯＧチップ１７の厚さＴ１と、対向ガラス基板１２とシール材１５との合計厚さＴ３とを同じにすることができる。すなわち、Ｔ１＝Ｔ３の関係が成り立ち、このとき、Ｔ１、Ｔ３は、たとえば、８０μｍで形成される。なお、このときの研磨工程の詳細については図１１（ａ）を用いて後述する。

なお、図１（ａ）において、符号１８は、上記した液晶パネルが取り付けられる金属フレーム、符号１９は、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitted Diode）バックライトを示し、ＯＬＥＤバックライト１９により照射されるバックライト光は拡散シート３１を介して拡散され、液晶パネルを背後から照射することによって図示せぬカラーフィルタ基板を通して鮮明な画像が得られる。また、符号３２は保護フィルムを示している。

図２〜図４は、上記した本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の第１〜第３の応用例である。
図２〜図４において、図１に示す構成要素（コンポーネント）と同じ番号が付されたコンポーネントは、図１に示すそれと同じとする。

図２に示す応用例によれば、ＣＯＧチップ１７は、その厚さが、対向ガラス基板１２とシール材１５との合計厚さより薄く形成されている。
すなわち、ＣＯＧチップ１７は、対向ガラス基板１２と、シール材１５と、ＴＦＴガラス基板１１とを形成後、独立して実装することができるため、ＣＯＧチップ１７の厚さＴ１と、対向ガラス基板１２とシール材１５との合計厚さＴ３との関係が、Ｔ１＜Ｔ３になる液晶パネルも形成することができる。
ここで、Ｔ１は、たとえば６０μm、Ｔ３は８０μmで形成される。なお、この場合の研磨によるガラス厚は、８０μｍが可能である。

一方、図３に示す応用例では、ＣＯＧチップ１７と対向ガラス基板１２との間に保護固定材３０が配置されている。
ここでは、ＣＯＧチップ１７の厚さＴ１と、対向ガラス基板１２とシール材１５との合計厚Ｔ３との関係をＴ１＝Ｔ３とするため、実装されたＣＯＧチップ１７の周りと対向ガラス基板１２との間に保護固定材３０を配置する。
この保護固定材３０は、シリコン樹脂、もしくは、ポリイミド樹脂、紫外線硬化型の樹脂からなり、研磨時における上下左右のＣＯＧチップ１７のパッドずれを防ぐことを可能にしている。このことにより、Ｔ１＝Ｔ３＝６０μｍが可能となる。

なお、図４は、保護固定材３０を配置しながら、ＣＯＧチップ１７の厚さＴ１と、対向ガラス基板１２と、対向ガラス基板１２上に装着される偏光板および位相差板１４と、シール材１５との合計厚Ｔ２との関係が、Ｔ１＜Ｔ２であって、かつ、ＣＯＧチップ１７の厚さＴ１と、対向ガラス基板１２とシール材１５との合計厚Ｔ３との関係が、Ｔ１＜Ｔ３を実現する応用例を示している。

また、偏光板および位相差板１３、１４を、ＴＦＴガラス基板１１と液晶１６との間、ならびに液晶１６と対向ガラス基板１２との間に形成することもできる。
偏光板と位相差板を形成したフィルム１３、１４を、後から液晶表パネルに貼付する、図１に示す第１の実施形態、ならびに図２、図３の応用例に対し、後述する図５以降に示す第２の実施形態では、対向ガラス基板１２、もしくはＴＦＴガラス基板１１にＴＦＴによるデバイスを形成する工程の中で、偏光板と位相差板１３、１４は、スピン膜もしくは蒸着膜として形成される。この工程終了後に、対向ガラス基板１２とＴＦＴガラス基板１１を、シール材１５を介して接合し、液晶を封入すれば、上下のガラス基板中に偏光板と位相差板１３、１４が形成できる。
このことにより、液晶パネルのさらなる薄型化が可能になる。

以上説明したように、本第１の実施形態によれば、ＴＦＴガラス基板１１にＣＯＧ実装されるＣＯＧチップ１７の厚さを、対向ガラス基板１２と、偏光板および位相差板１４と、シール材１５との合計厚より薄く形成することで液晶パネルの薄型化が促進でき、最終的に表示領域でのデバイス構造でその厚さを決定することができる。
また、ＣＯＧチップ１７と液晶パネルの薄型化を同じ研磨工程で実現できるため製造工程が簡略化でき、その不良率も工程が複数発生してないことから低く抑えられる。
また、偏光板および位相差板１３、１４をガラス基板１１、１２内に形成できるため、偏光板および位相差板１３、１４をフィルムとして貼付することがなくなり、製造工程が短縮される。
さらに、ＣＯＧチップ１７の周りを保護固定材３０で固めるため、ＣＯＧチップ１７とガラス周辺での水分、可動イオンの進入がなくなり、液晶表示のムラ、液晶パネル内の金属配線の腐食がなくなり長期信頼性が向上する。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面構造を示す図である。

本第２の実施形態における液晶表示装置２は、ＴＦＴにより画素スイッチおよびその駆動回路が形成される第１の透明絶縁基板としてのＴＦＴガラス基板２１と、ＴＦＴガラス基板２１に対向して配置される第２の透明絶縁基板としての対向ガラス基板２２と、ＴＦＴガラス基板２１と液晶層２６との間、ならびに液晶層２６と対向ガラス基板２２との間にそれぞれ形成される偏光板および位相差板２３、２４と、偏光板および位相差板２３と２４の間に保持され、周辺をシール材２５で封入されて成る液晶層２６と、ＴＦＴガラス基板２１上に、駆動回路を制御する制御回路が形成されＣＯＧ実装されるＣＯＧチップ２７とから構成される。

対向ガラス基板２２、もしくはＴＦＴガラス基板２１にＴＦＴによるデバイスを形成する工程の中で、偏光板と位相差板２３、２４は、スピン膜もしくは蒸着膜として形成され、この工程終了後に、対向ガラス基板２２とＴＦＴガラス基板２１を、シール材２５を介して接合し、液晶層２６を封入すれば、上下のガラス基板２１、２２中に偏光板と位相差板２３２４が形成でき、一層の薄型化が可能であることは上述したとおりである。
偏光板と位相差板２３、２４を、対向ガラス基板２２もしくはＴＦＴガラス基板２１に形成した液晶パネルにおいて、液晶層２６を、対向ガラス基板２２とＴＦＴガラス基板２１の中に封入する構造では、ＣＯＧチップ２７と、対向ガラス基板２２、偏光板と位相差板２３、シール材２５、偏光板と位相差板２４とのガラス研磨を同時に行うため、ＣＯＧチップの厚さＴ１と、上記対向ガラス基板２２と、偏光板と位相差板２３と、シール材２５と、偏光板と位相差板２４との合計厚さＴ４とが等しい、Ｔ１＝Ｔ４の関係が成り立つ。

図６〜図１０は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第１〜第５の応用例を示す図である。

図６は、上記したＴ１＝Ｔ４の関係を実現するため、実装されたＣＯＧチップ１７の周りと対向ガラス基板１２との間に保護固定材３０を配置した例である。保護固定材３０の役割および材料は上記したとおりである。

また、図７、図８の応用例に示されるように、偏光板と位相差板２３、２４を、シール材２５のシール領域より内側に形成できるため、ＣＯＧチップ２７の厚さＴ１と、対向ガラス基板２２とシール材２５の合計厚Ｔ４とが等しい、Ｔ１＝Ｔ４の関係が成り立つ。この場合、Ｔ１、Ｔ２は、たとえば８０μｍで形成される。
なお、図８の応用例は、ＣＯＧチップ２７の周りと対向ガラス基板２２との間に保護固定材３０を配置した例である。

この図７、図８の応用例に示すように、第１および第２の偏光板および位相差板２３，２４が、シール材２５による液晶のシール領域より内側に形成され、シール材２５は、ＴＦＴガラス基板２１と対向ガラス基板２２間で、第１および第２の偏光板および位相差板２３，２４の側部にわたって配置されていることから、密着強度を上げることができるという利点がある。

また、図９、図１０に示す応用例は、上記したＣＯＧチップ２７の薄型化と、対向ガラス基板２２、偏光板および位相差板２３、２４、シール材２５の合計厚の薄型化とをそれぞれ独立して実行するものである。
このことにより、薄型後のＣＯＧチップ２７を、薄型後の液晶パネルに装着することができ、その場合、ＣＯＧチップ２７の厚さＴ１と、対向ガラス基板２２と対向ガラス基板２２上に装着される偏光板および位相差板２４とシール材２５との合計厚Ｔ２は、Ｔ１＜Ｔ２の関係が成り立つ。

以上説明したように、本第２の実施形態によれば、ＴＦＴガラス基板２１にＣＯＧ実装されるＣＯＧチップ２７の厚さを、対向ガラス基板２２と、偏光板および位相差板２４と、シール材２５との合計厚さより薄く形成することで液晶パネルの一層の薄型化が促進でき、最終的に表示領域でのデバイス構造でその厚さを決定することができる。
また、ＣＯＧチップ２７と液晶パネルの薄型化を同じ研磨工程で実現できるため製造工程が簡略化でき、その不良率も工程が複数発生してないことから低く抑えられる。
また、偏光板および位相差板２３、２４をガラス基板２１、２２内に形成できるため、偏光板および位相差板２３、２４をフィルムとして貼付することがなくなり、製造工程が短縮される。
さらに、ＣＯＧチップ１７の周りを保護固定材３０で固めるため、ＣＯＧチップ２７とガラス周辺での水分、可動イオンの進入がなくなり、液晶表示のムラ、液晶パネル内の金属配線の腐食がなくなり長期信頼性が向上する。

以下、本実施形態における液晶表示装置の製造方法について説明する。
図１１は、液晶パネルの研磨工程を説明するために引用した図であり、参考のために従来例と対比して示してある。ここでは、（ａ）は本発明、（ｂ）は従来例を示す。
図１１（ａ），（ｂ）ともに、符号５０は液晶パネル、符号５１、５２は研磨ディスク、符号５３はアルミナ系の研磨剤を示す。また、太矢印は研磨圧力がかかる方向を示す。

本研磨工程では、ＣＯＧチップ１７（２７）の厚さＴ１と、対向ガラス基板１２（２２）とシール材１５（２５）との合計厚Ｔ３との関係がＴ１＝Ｔ３（０．０８ｍｍ）になる、図中、一点鎖線ＡＡ、ＢＢで示される領域までガラスが研磨され削減されるものとする。

図１１（ａ）において、保護固定材３０を、０．７ｍｍ厚の液晶パネルと、３９０μｍ厚のＣＯＧチップ１７（２７）を実装後、ＣＯＧチップ１７（２７）周りと対向ガラス１２（２２）周辺に充填し、液晶パネル５０とＣＯＧチップ１７（２７）との固定を行う。その後、アルミナ系の研磨剤５３を用いて研磨を開始し、液晶パネル５０の研磨とＣＯＧチップ１７（２７）の研磨を同時に行う。最終的に液晶パネル５０の対向ガラス１２（２２）の厚さと、ＣＯＧチップ１７（２７）の厚さを等しくすることができる。
さらに、ＣＯＧチップ１７（２７）側に対向ガラス基板１２（２２）が無いことにより研磨圧力の低下を防ぐことができる。ちなみに研磨後のＴＦＴガラス基板１１（２１）の厚さは、たとえば、０．０８ｍｍになる。

これに対し、図１１（ｂ）に示す従来例では、ＣＯＧチップ１７（２７）を保護固定材３０が無い状態で研磨するため、ＴＦＴガラス基板１１（２１）が、０．１ｍｍより薄くなると、ＣＯＧチップ１７（２７）のパット側では、研磨ディスク５１からの圧力で変形、湾曲し（図中、双方向太矢印Ｘ）、このことにより研磨圧が低下する。なお、この状態では、未だＣＯＧチップ１７、２７は実装されていない。このため、ＣＯＧチップ１７（２７）のパッド側のＴＦＴガラス基板１１（２１）は厚くなる。または、ＴＦＴガラス基板１１（２１）の厚さが安定せずバラツキが発生する。
その結果、ＣＯＧチップ１７（２７）の実装時、ＴＦＴガラス基板１１（２１）に研磨圧を与えるとガラス割れを起こすため、ＣＯＧチップ１７（２７）の実装圧力を上げることができない。このことは、ＣＯＧチップ１７（２７）におけるパッドの接触抵抗の増加を起こし、ＣＯＧチップ１７（２７）と液晶パネル５０との正常な接続ができないことを意味する。

図１１（ａ）に示す本実施形態の製造方法によれば、ＴＦＴガラス基板１１（２１）のみならず、対向ガラス基板１１（２１）で研磨ディスク５１、５２から研磨圧力を与えることができるため、対向ガラス基板１２（２２）と、ＴＦＴガラス基板１１（２１）に対して均一なガラス厚による加工が可能となる。
最終的には、対向ガラス基板１２（２２）と、シール材１５（２５）との合計厚さ０．０８ｍｍ、ＣＯＧチップ１７（２７）の厚さは０．０８ｍｍを実現できる。

以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、ＣＯＧチップ１７（２７）と液晶パネル５０の薄型化を同じ研磨工程で実現できるため、製造工程が簡略化でき、その不良率も工程が複数発生しないため低く抑えることができる。

図１２に、本発明の第１および第２の実施形態で使用されている、ＴＦＴにより構成される駆動回路と、その中で使用される時分割スイッチ部の回路構成例を示す。ここでは、時分割駆動によるアクティブマトリクス型液晶表示装置が例示されている。

図１２において、時分割駆動のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素７１が行列状に多数配列されてなる画素スイッチ部７２と、画素スイッチ部７２の各画素７１を行単位で順次選択する垂直ドライバ７３と、行単位で選択された各画素７１に画素信号を書き込む水平ドライバ７４と、時分割駆動を行う時分割スイッチ部７５、そして、垂直ドライバ７３、水平ドライバ７４、時分割スイッチ部７５をコントロールする制御系７６がＬＣＤパネル７７上に実装され、構成される。

画素７１の各々は、ゲート電極がゲートライン７８-1〜７８-mに接続され、ソース電極が信号ライン７９-1〜７９-nに接続されたポリシリコンＴＦＴ８０と、このＴＦＴ８０のドレイン電極に画素電極が接続された液晶セル８１と、ＴＦＴ２０のドレイン電極に一方の電極が接続された補助容量８２とから構成されている。
上記構成の画素７１の各々において、液晶セル８１の対向電極は、補助容量８２の他方の電極と共にコモン線８３に接続されている。コモン線８３には、所定の直流電圧がコモン電圧ＶＣＯＭとして与えられる。

ここで、時分割駆動法について説明する。時分割駆動法とは、画素部７２の互いに隣り合う複数本の信号ラインを１単位（ブロック）として分割し、この１分割ブロック内の複数本の信号ラインに与える信号電圧を時系列で水平ドライバ７４の各出力端子から出力する一方、複数本の信号ラインを１単位として時分割スイッチ部７５を設け、この時分割スイッチ部７５によって水平ドライバ７４から出力される時系列の信号電圧を時分割でサンプリングして複数本の信号ラインに順次与える駆動方法である。
この時分割駆動を実現するために、水平ドライバ７４は、複数本の信号ラインを１単位とし、これら複数本の信号ラインに与える信号電圧を時系列で出力する構成となっている。

一方、時分割スイッチ部７５は、水平ドライバ７４から出力される時系列の信号電圧を時分割でサンプリングするアナログスイッチ（トランスミッションスイッチ）によって構成されている。時分割スイッチ部７５は、水平ドライバ７４の各出力に対して１個ずつ設けられるものである。また、ここでは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に対応して３時分割駆動を行う場合を例に採って示している。
時分割スイッチ部７５は、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタおよびＮチャンネルＭＯＳトランジスタが並列に接続されてなるＣＭＯＳ構成のアナログスイッチ７５-1、７５-2、７５-3によって構成されている。なお、ここでは、アナログスイッチ７５-1、７５-2、７５-3として、ＣＭＯＳ構成のトランジスタを用いるとしたが、ＰＭＯＳあるいはＮＭＯＳ構成のものを用いることも可能である。

上記した時分割スイッチ部７５において、３個のアナログスイッチ７５-1、７５-2、７５-3の各入力端が共通に接続され、各出力端が３本の信号ライン７９-1、７９-2、７９-3の各入力端にそれぞれ接続されている。そして、これらアナログスイッチ７５-1、７５-2、７５-3の各入力端には、水平ドライバ７４から時系列で出力される信号電位が与えられる。
また、１個のアナログスイッチにつき２本ずつ、合計６本の制御ライン８９-1〜８９-6が配線されている。そして、アナログスイッチ７５-1の２つ制御入力端（即ち、ＣＭＯＳトランジスタの各ゲート）が制御ライン８９-1、８９-2に、アナログスイッチ７５-2の２つ制御入力端が制御ライン８９-3、８９-4に、アナログスイッチ７５-3の２つ制御入力端が制御ライン８９-5、８９-6にそれぞれ接続されている。

６本の制御ライン８９-1〜８９-6に対して、３個のアナログスイッチ７５-1、７５-2、７５-3を順に選択するためのゲート選択信号Ｓ１〜Ｓ３、ＸＳ１〜ＸＳ３が後述するタイミングコントローラ（ＴＣ）９０から与えられる。ただし、ゲート選択信号ＸＳ１〜ＸＳ３は、ゲート選択信号Ｓ１〜Ｓ３の反転信号である。
ゲート選択信号Ｓ１〜Ｓ３、ＸＳ１〜ＸＳ３は、水平ドライバ７４から出力される時系列の信号電位に同期して、３個のアナログスイッチ７５-1、７５-2、７５-3を順次オンさせる。これにより、アナログスイッチ７５-1、７５-2、７５-3は、水平ドライバ７４から出力される時系列の信号電位を、１Ｈ期間に３時分割でサンプリングしながら、対応する信号ライン７９-1、７９-2、７９-3にそれぞれ供給する。

一方、垂直ドライバ７３、水平ドライバ７４および時分割スイッチ部７５を制御する制御系７６は、タイミングコントローラ（ＴＣ）９０、基準電圧発生源９１、およびＤＣ−ＤＣコンバータ９２などを有し、これら回路が、画素部７２と同一の基板、即ちＬＣＤパネル７７上に垂直ドライバ７３、水平ドライバ７４および時分割スイッチ部７５と共に実装された構成となっている。

図１３に、本発明の第１および第２の実施形態で使用しているＴＦＴの断面構造図を示す。
ここでは、水平駆動回路とセレクタ回路をポリシリコンＴＦＴで形成し、高速デジタル信号をアナログ変換し、画像信号としてパネルに供給するドライバＩＣとしてＣＯＧチップ１７（２７）を使用するものとする。

図１３において、画素スイッチを構成する画素トランジスタおよび駆動回路を構成するトランジスタとして用いられるポリシリコンＴＦＴには、ゲート電極が酸化膜の下に配置されるボトムゲート構成のものと、ゲート電極が酸化膜の上に配置されるトップゲート構造のものとがある。これらポリシリコンＴＦＴの断面構造をそれぞれ、（ａ）、（ｂ）として示す。

図１３（ａ）に示すボトムゲート構造のＴＦＴでは、ＴＦＴガラス基板４１の上にゲート電極４２が形成され、その上にゲート絶縁膜４３を介してポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）層４４が形成され、さらにその上に層間絶縁膜４５が形成されている。
また、ゲート電極４２の側方のゲート絶縁膜４３上には、Ｎ＋拡散層からなるソース領域４６およびドレイン領域４７が形成され、これら領域４６、４７にはソース電極４８およびドレイン電極４９がそれぞれ接続されている。

図１３（ｂ）に示すトップゲート構造のＴＦＴでは、ガラス基板５１の上にポリシリコン層５２が形成され、その上にゲート絶縁膜５３を介してゲート電極５４が形成され、さらにその上に層間絶縁膜５５が形成されている。
また、ポリシリコン層５２の側方のガラス基板５１上には、Ｎ＋拡散層からなるソース領域５６およびドレイン領域５７が形成され、これら領域５６、５７にはソース電極５８およびドレイン電極５９がそれぞれ接続されている。

以上説明したように本実施形態は、第１の透明絶縁基板（ＴＦＴガラス基板１１、２１）にＣＯＧ実装される半導体チップ（ＣＯＧチップ１７、２７）の厚さを、第２の透明絶縁基板（対向ガラス基板１２、２２）と、偏光板および位相差板（１３、１４、２３、２４）と、シール材（１５、２５）との合計厚さより薄く形成することで、液晶パネルの一層の薄型化を促進し、最終的に表示領域でのデバイス構造によりその厚さを決定することを実現するものである。

図１４に、本発明による液晶パネルの薄型化の効果を表形式で示す。ここでは、従来例と本発明の実施の形態について、液晶パネルの各コンポーネントが持つそれぞれの厚さを仕様対比テーブルとして比較して示した。

図１４に示されるように、ＣＯＧチップ１７（２７）が薄くなれば、液晶モジュールの厚さは液晶パネルに依存することから、金属フレーム１８を含め、合計で液晶モジュール厚が１．０２２ｍｍから０．８９ｍｍに薄くなることは明らかである。

以上説明したように本実施形態によれば、ＴＦＴガラス基板１１（２１）にＣＯＧ実装されるＣＯＧチップ１７（２７）の厚さを、対向ガラス基板１２（２２）と、偏光板および位相差板１４（２４）と、シール材１５（２５）との合計厚さより薄く形成することで液晶パネルの薄型化が促進でき、最終的に表示領域でのデバイス構造でその厚さを決定することができる。
また、ＣＯＧチップ１７（２７）と液晶パネルの薄型化を同じ研磨工程で実現できるため製造工程が簡略化でき、その不良率も工程が複数発生してないことから低く抑えられる。

また、偏光板および位相差板１３、１４（２３、２４）をガラス基板１１、１２（２１、２２）内に形成できるため、偏光板および位相差板１３、１４（２３、２４）をフィルムとして貼付することがなくなり、製造工程が短縮される。
さらに、ＣＯＧチップ１７（２７）の周りを保護固定材３０で固めるため、ＣＯＧチップ１７（２７）とガラス周辺での水分、可動イオンの進入がなくなり、液晶表示のムラ、液晶パネル内の金属配線の腐食がなくなり長期信頼性が向上する。

また、本実施形態に係る液晶表示装置においては、装置自体の薄型化を図ることに加えて、装置自体の軽量化を図るために、ＴＦＴガラス基板１１、対向ガラス基板１２の代わりに、透明絶縁基板１１−１、２１−１、第2の透明絶縁基板１２−１、２２−１の基板材料としてＰＥＴ(polyethylene telephtalete)やＰＥＳ(polyethersulfone)、アクリル、プラスチックなどの有機材料を用いることも可能である。

なお、本実施形態では、本発明を液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を各画素の電気光学素子として用いたＥＬ表示装置などの表示パネルにも適用でき、この場合も上述効果と同様の効果を得ることができる。

この場合、図１５および図１６に示すように、偏光板および位相差板が配置されない基本構造となり、物質層が、液晶層に代えてたとえばＥＬ層１６Ａとなる。
そして、半導体チップ１７は、その厚さが、シール材１５と、対向ガラス基板１２との合計厚と等しくまたは合計厚より薄くなるように形成されている。
より好ましくは、合計厚より薄くなるように形成する場合は、シール材１５より厚く合計厚より薄くなるように形成される。

また、本発明に係る表示装置は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のＯＡ機器やテレビジョン受像機などのディスプレイとして用いられる外、特に装置本体の薄型化が進められている携帯電話機やＰＤＡ(personal digital assistants)などの携帯端末である電子機器の表示部として用いて好適なものである。

図１７は、本発明が適用される携帯端末、たとえば携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。

本例に係る携帯電話機は、装置筐体９３の前面側に、スピーカ部９４、表示部９５、操作部９６およびマイクロフォン部（マイク部）９７が上部側から順に配置された構成となっている。かかる構成の携帯電話機において、表示部９５には表示装置１，１Ａ，２が用いられる。

このように、携帯電話機などの携帯端末において、本実施形態に係る表示装置を表示部９５として用いることにより、表示装置本体を薄型化できる構成となっていることから、携帯端末の装置本体の薄型化に大きく寄与できる利点がある。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面構造を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の第１の応用例を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の第２の応用例を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の第３の応用例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面構造を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第１の応用例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第２の応用例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第３の応用例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第４の応用例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第５の応用例を示す図である。本実施形態における液晶表示装置の製造方法の研磨工程を説明するために引用した図である。第１および第２の実施形態で使用される駆動回路の構成例を示す図である。第１および第２の実施形態で使用される薄膜トランジスタの構造の一例を示す図である。本実施形態による液晶表示装置の薄型化の効果を表形式で示した図である。液晶表示装置以外の表示装置の保護固定材を含まない基本構造例を示す図である。液晶表示装置以外の表示装置の保護固定材を含む基本構造例を示す図である。本発明の実施形態に係る表示装置を採用可能な電子機器としての携帯電話機の概略を示す外観図である。一般的な液晶表示装置の断面構造を簡略的に示す図である。

符号の説明

１，１Ａ，２・・・液晶表示装置、１１，２１・・・第１の透明絶縁基板（ＴＦＴガラス基板）、１２，２２・・・第２の透明絶縁基板、１３，１４，２３，２４・・・偏光板および位相差板、１５，２５・・・シール材、１６，２６・・・液晶、１７，２７・・・半導体チップ（ＣＯＧチップ）、１８・・・金属フレーム、３０・・・保護固定材。

Claims

画素スイッチおよび駆動系回路が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、前記第１および第２の縁基板との間に物質層を保持し、前記物質層をシール材で封入する表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板上において、前記シール材および前記第２の基板の積層領域に対して並列に前記駆動系回路を制御する制御系回路が形成された半導体チップをＣＯＧ実装する第１の工程と、
前記半導体チップの周りに保護固定材を充填して前記第１の基板と前記半導体チップを固定する第２の工程と、
前記第２の基板と前記半導体チップの研磨を同時に行い、前記第２の基板と前記シール材との合計厚と、前記半導体チップを同じ厚さに形成する第３の工程と、
を有する表示装置の製造方法。