CN101606186A - 显示器件的制造方法和显示器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供显示器件的制造方法和显示器件。本发明的显示器件的制造方法的目的是提供能够以低成本容易地在基板上形成显示元件的器件制造方法和显示器件。本发明的显示器件的制造方法包括：第一步骤，准备第一基板(11)，该第一基板(11)具有预定蚀刻的第一区域(13)和设置在第一区域的周边的第二区域(14)、并且在表面形成有显示元件(12)；第二步骤，将第一基板(11)的第一区域(13)蚀刻除去；第三步骤，在第一基板(11)的显示元件形成面的相反一侧表面上形成第二基板(18)；和第四步骤，将第一基板(11)的第二区域(14)除去。
Description
技术领域
本发明涉及显示器件的制造方法和显示器件。
背景技术
当前，在塑料基板等薄型的挠性基板上形成有显示元件等的显示器件，与使用玻璃基板或硅基板的显示器件相比，在轻量性和弯曲性方面非常优异，受到关注。作为在这样的挠性基板上形成显示元件等的技术，有直接在挠性基板上形成显示元件等的直接法。另外，还有暂且在玻璃基板、硅基板等上形成显示元件等、然后将显示元件等转移到挠性基板上的转印法(例如专利文献1等)。
专利文献1：特开平10-125929号公报
发明内容
但是，在上述那样的以往的转印法中，显示器件的强度非常弱，当将玻璃基板、硅基板等除去时，搬送会变得困难。
另外，为了抑制该情况，进行以下的2阶段的工序：使具有厚度的支撑基板与显示器件的表面一侧暂且粘接后，剥离或者蚀刻支撑基板，此后，在显示器件的背面一侧形成挠性基板后，再次剥离或者蚀刻支撑基板。
根据这样的2阶段的工序，需要更多的支撑基板，另外，还需要支撑基板的安装和拆卸工序。因此，不仅成本变高，而且因为将形成有微细图案的显示器件的表面暴露于粘接剂或蚀刻液，会产生成品率和品质降低的问题。
本发明鉴于上述各点而做出，其目的是提供能够不使品质降低而以低成本容易地在基板上形成显示元件的显示器件的制造方法和显示器件。
本发明的显示器件的制造方法的特征在于，包括：第一步骤，准备第一基板，该第一基板具有预定蚀刻的第一区域和设置在第一区域的周边的第二区域、并且在表面形成有显示元件；第二步骤，将第一基板的第一区域蚀刻除去；第三步骤，在第一基板的显示元件形成面的相反一侧表面上形成第二基板；和第四步骤，将第一基板的第二区域除去。
根据这样的结构，与以往的转印法相比，不需要临时粘接显示元件的额外的支撑基板和该支撑基板的除去。因此，能够以低成本容易地在基板上形成显示元件。另外，因为仅对在周边设置有第二区域的第一区域进行蚀刻，所以能够抑制蚀刻液等从蚀刻一侧绕过基板表面到达显示元件。因此，能够良好地抑制显示器件的成品率和品质的降低。另外，与以往的直接法相比，能够在高温下并且使用耐性高的玻璃基板或硅基板作为上述第一基板而在该第一基板上形成显示元件，因此，能够制造高性能的显示器件。
发明效果
根据本发明，能够提供能够不使品质降低而以低成本容易地在基板上形成显示元件的显示器件的制造方法和显示器件。
附图说明
图1是实施方式1的第一基板形成工序中的玻璃基板的截面图。
图2是实施方式1的形成有第一区域和第二区域的玻璃基板的平面图。
图3是实施方式1的蚀刻保护部形成工序和蚀刻工序中的玻璃基板的截面图。
图4是通过实施方式1的蚀刻工序蚀刻后的玻璃基板的截面图。
图5是实施方式1的蚀刻保护部除去工序后的形成有凹部的玻璃基板的截面图。
图6是通过实施方式1的第二基板形成工序在凹部形成有树脂基板的玻璃基板的截面图。
图7是通过实施方式1的第二区域除去工序将第二区域除去后的TFT基板的截面图。
图8是实施方式2的贴合基板的蚀刻保护部形成工序和蚀刻工序中的玻璃基板的截面图。
图9是实施方式2的蚀刻保护部除去工序后的形成有凹部的贴合基板的截面图。
图10是通过实施方式2的第二区域除去工序将第二区域除去后的液晶显示面板的截面图。
符号说明
10 TFT基板
11、21 玻璃基板
12 TFT
13、23 第一区域
14、24 第二区域
15 蚀刻掩模
17、27 凹部
18、28 树脂基板
20 液晶显示面板
22 对置基板元件
25 环氧类树脂
29 液晶分子
30 贴合基板
31 CF基板
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式详细地进行说明，但是本发明并不限定于此。
(实施方式1)
作为本发明的实施方式1的显示器件，举出在液晶显示装置中使用的TFT(薄膜晶体管)基板为例，使用附图详细地进行说明。
(TFT基板10的制造方法)
(第一基板形成工序)
如图1所示，首先，准备例如基板尺寸为365×460mm、厚度为0.7mm的玻璃基板11(第一基板)。在此，第一基板可以使用任何材料形成，但是特别优选由不透湿性材料形成。
接着，利用公知的技术在玻璃基板11上形成高性能的TFT12。
在此，形成TFT12的区域(第一区域13)，如图2所示，形成为被沿着基板的各侧端以约50mm左右的宽度设置的不形成TFT的区域(第二区域14)包围。在第二区域14中，形成有例如仅在形成TFT12时使用的对齐图案、测试图案等。
(蚀刻保护部形成工序)
接着，如图3所示，在玻璃基板11的与形成有TFT12的一侧相反的一侧的表面上的第二区域14，使用干抗蚀剂等形成蚀刻掩模15(蚀刻保护部)。此时，玻璃基板11的与形成有TFT12的一侧相反的一侧的表面，仅有第一区域13露出。
(蚀刻工序)
接着，使用蚀刻液对玻璃基板11的与形成有TFT12的一侧相反的一侧的表面进行蚀刻。作为蚀刻液，可以使用任何蚀刻液，但是特别优选使用能够容易地对玻璃进行蚀刻的氢氟酸类蚀刻液。在此，图3的箭头表示蚀刻方向。该蚀刻优选为湿式蚀刻。这是因为：当使用研磨等物理性的蚀刻方法时，有可能对TFT12造成损伤。另外，因为仅对被形成有蚀刻掩模15的第二区域14所包围的第一区域13进行蚀刻，所以能够抑制像以往的转印法那样对玻璃基板11整个面进行蚀刻时产生的从玻璃基板11周边渗入蚀刻液而引起的蚀刻偏差的发生。因此，如图4所示，能够良好地薄型化至玻璃基板11的厚度成为0.05mm以下。在此，作为蚀刻，仅说明了基于湿式法的蚀刻，但是为了提高蚀刻精度也可以使用等离子体蚀刻等干式蚀刻法。熔解制作的玻璃基板11，已知表现出非常优异的透湿性阻挡性能，通过将该玻璃基板11残留0.01mm以下，显示元件能够用作高性能的透湿性阻挡膜。这样不将蚀刻进行到最后而在某种程度上残留玻璃基板的方法，特别是当在透湿性高的塑料基板那样的挠性基板上制造像有机EL元件那样需要10-6g/m2·day以上的非常高性能的透湿阻挡性的器件的情况下非常有效。
另外，如果在制造TFT12之前预先在玻璃基板11整个面上形成蚀刻阻止层，则能够对玻璃基板11的整个第一区域13进行蚀刻。作为蚀刻阻止层，优选与玻璃基板的湿式蚀刻选择比高的、不透湿性的蚀刻阻止层。作为透明的材料可举出使用热CVD法形成的Si3N4膜、Ta2O5膜等。在有机EL等自发光元件的情况下，也可以是湿式蚀刻选择比更高的多晶硅与绝缘膜的叠层膜。蚀刻阻止层在玻璃基板上在高温并且清洁的状态下形成为优质的膜。因此，蚀刻阻止层与在塑料材料那样的低耐热性并且具有凹凸的基板上成膜的透湿性阻挡膜相比，能够形成为具有非常高的性能。
(蚀刻保护部除去工序)
接着，如图5所示，将在第二区域14形成的蚀刻掩模15剥离。这样通过蚀刻仅使第一区域13变薄以后，将第二区域14的蚀刻掩模15剥离，由此在玻璃基板11上形成凹部17。
(第二基板形成工序)
接着，如图6所示，向玻璃基板11的凹部17内供给例如粘性高的树脂材料，此后，烧制该树脂材料而形成树脂基板18(第二基板)。
(第二区域除去工序)
接着，如图7所示，利用激光等将玻璃基板11的第二区域14从第一区域13分割除去，由此能够在薄型的挠性基板上制作高性能的TFT基板10。
(TFT基板10的结构)
接着，对利用上述的TFT基板10的制造方法制造的TFT基板10的结构进行说明。
TFT基板10由树脂基板18(第二基板)和设置在树脂基板18上并包括TFT12的玻璃基板11(第一基板)构成。
树脂基板18由粘性高的树脂材料构成，设置在树脂基板18上的玻璃基板11形成为例如厚度为0.05mm以下。因此，具有良好的弯曲性。另外，因为玻璃基板11介于树脂基板18与TFT12之间，所以能够良好地抑制从树脂基板18一侧透湿。
(实施方式2)
接着，作为本发明的实施方式2的显示器件，举出将TFT基板和CF(彩色滤光片)基板(对置基板)贴合而构成的液晶显示面板为例，使用附图详细地进行说明。另外，对于与在实施方式1中所示的构成元素同样的构成元素，标注相同符号。
(液晶显示面板20的制造方法)
(TFT基板形成工序)
如图8所示，准备例如基板尺寸为365×460mm、厚度为0.7mm的玻璃基板11(第一基板)。
接着，利用公知的技术在玻璃基板11上形成高性能的TFT12。
在此，形成TFT12的区域，如在实施方式1中所示的图2那样，形成为被沿着基板的各侧端以约50mm左右的宽度设置的不形成TFT12的区域包围。将形成TFT12的区域设为第一区域13，将不形成TFT12的区域设为第二区域14。
(CF基板形成工序)
接着，与上述的TFT基板10的形成工序同样，准备基板尺寸为365×460mm、厚度为0.7mm的玻璃基板21(第一基板)，在表面形成彩色滤光片层、对置电极等对置基板元件22，制作CF基板31。
在此，形成对置基板元件22的区域，如在实施方式1中所示的图2那样，形成为被沿着基板的各侧端以约50mm左右的宽度设置的不形成对置基板元件22的区域包围。将形成对置基板元件22的区域设为第一区域23，将不形成对置基板元件22的区域设为第二区域24。
(基板贴合工序)
接着，使用环氧类树脂25等将TFT基板10与CF基板31以TFT12和对置基板元件22分别相对的方式贴合，向内部注入液晶分子29，由此形成贴合基板30。
(蚀刻保护部形成工序)
接着，在玻璃基板11、21的与形成有TFT12和对置基板元件22的一侧相反的一侧的表面上的第二区域14、24，分别使用干抗蚀剂等形成蚀刻掩模15(蚀刻保护部)。此时，玻璃基板11、21的与形成有TFT12和对置基板元件22的一侧相反的一侧的表面，分别仅有第一区域13、23露出。
(蚀刻工序)
接着，分别使用能够容易地对玻璃进行蚀刻的氢氟酸类蚀刻液，对玻璃基板11、21的与形成有TFT12和对置基板元件22的一侧相反的一侧的表面进行蚀刻，直至玻璃基板11、21的厚度成为0.05mm以下。在此，图8的箭头表示蚀刻方向。
(蚀刻保护部除去工序)
接着，分别将在第二区域14、24形成的蚀刻掩模15剥离。这样通过蚀刻仅使第一区域13、23变薄以后，将第二区域14、24的蚀刻掩模15剥离，由此，如图9所示，在玻璃基板11、21上分别形成凹部17、27。
(第二基板形成工序)
接着，向玻璃基板11、21的凹部17、27内分别供给例如粘性高的树脂材料，此后，烧制该树脂材料而形成树脂基板18、28(第二基板)。
(第二区域除去工序)
接着，如图10所示，利用激光等分别将玻璃基板11、21的第二区域14、24从第一区域13、23分割除去之后，经过偏光板形成工序、保护膜形成工序等规定的工序，能够在薄型的挠性基板上制作高性能的液晶显示面板20。
(液晶显示面板20的结构)
接着，对利用上述的液晶显示面板20的制造方法制造的液晶显示面板20的结构进行说明。
液晶显示面板20，如图10所示，包括隔着液晶分子29和未图示的间隔物的TFT基板10与CF基板31的贴合基板30、分别未图示的偏光板和保护膜等。
TFT基板10和CF基板31，分别由树脂基板18、28(第二基板)和设置在树脂基板18、28上并包括TFT12元件或对置基板元件22的玻璃基板11、21(第一基板)构成。
树脂基板18、28由粘性高的树脂材料构成，设置在树脂基板18、28上的玻璃基板11、21形成为例如厚度为0.01mm以下。因此，TFT基板10和CF基板31分别具有良好的弯曲性。另外，因为玻璃基板11、21介于树脂基板18、28与TFT12或对置基板元件22之间，所以能够良好地抑制从树脂基板18、28一侧透湿。
此外，作为在第一区域13、23形成的元件，并不限于上述的TFT12和CF等对置基板元件22，也可以是压电元件和配线图案。
另外，在实施方式1和2中，作为显示器件，说明了LCD(liquidcrystal display；液晶显示器)的显示器件，但也可以是PD(plasmadisplay；等离子体显示器)、PALC(plasma addressed liquid crystaldisplay；等离子体寻址液晶显示器)、有机EL(organic electroluminescence；有机电致发光)、无机EL(inorganic electro luminescence：无机电致发光)、FED(field emission display；场发射显示器)、或者SED(surface-conduction electron-emitter display；表面电场显示器)等的显示器件。
(作用效果)
接着，对作用效果进行说明。
TFT基板10的制造方法包括：第一步骤，准备玻璃基板11，该玻璃基板11具有预定蚀刻的第一区域13和设置在第一区域13周边的第二区域14、并且在表面形成有TFT12；第二步骤，将玻璃基板11的第一区域13蚀刻除去；第三步骤，在玻璃基板11的TFT12形成面的相反一侧表面上形成树脂基板18；和第四步骤，将玻璃基板11的第二区域14除去。根据这样的结构，与以往的转印法相比，不需要临时粘接TFT12的额外的支撑基板和该支撑基板的除去。因此，能够以低成本容易地在基板上形成TFT12。另外，因为仅对在周边设置有第二区域14的第一区域13进行蚀刻，所以能够抑制蚀刻液等从蚀刻一侧绕过基板表面到达TFT12。因此，能够良好地抑制TFT基板10的成品率和品质的降低。另外，与以往的直接法相比，能够在高温下并且使用耐性高的玻璃基板或硅基板作为上述玻璃基板11而在该玻璃基板11上形成TFT12，因此，能够制造高性能的TFT基板10。
另外，在TFT基板10的制造方法中，在第二步骤中使玻璃基板11薄膜化。根据这样的结构，能够形成在第三步骤中形成树脂基板18为止的支撑，并且能够制造能弯曲的显示器件。
另外，在TFT基板10的制造方法中，在第二步骤中将玻璃基板11的厚度蚀刻至0.05mm以下。根据这样的结构，TFT基板10能够具备良好的弯曲性。
另外，在TFT基板10的制造方法中，在第一步骤中，在玻璃基板11的基板主体与TFT12之间形成蚀刻阻止层。根据这样的结构，在蚀刻时能够将玻璃基板11完全除去，因此能够精度良好地控制蚀刻阻止层的膜厚。由此，能够形成在第三步骤中形成树脂基板18为止的支撑，并且能够制造能弯曲的显示器件。另外，因为蚀刻阻止层能够在高耐热性并且平坦性高的玻璃基板11上成膜，所以能够在显示器件中使用以优质的条件成膜的薄膜。另外，也可以利用热CVD法形成蚀刻阻止层。因此，能够以良好的状态形成与玻璃的蚀刻选择比非常高的Si3N4膜、Ta2O5膜。另外，此时蚀刻阻止层是透明的，因此，不用担心妨碍透过光。另外，也可以使用多晶硅材料形成蚀刻阻止层。由此，与玻璃的蚀刻选择比非常高，因此能够使蚀刻阻止层薄膜化。
另外，在TFT基板10的制造方法中，第二区域14以包围第一区域13的周围的方式设置，并且在第二步骤中通过对第一区域13进行蚀刻使第一区域13变薄，由此在玻璃基板11上形成凹部17，在第三步骤中在凹部17中形成树脂基板18。根据这样的结构，能够仅在需要的区域有效地并且高精度地形成显示器件。
另外，TFT基板10的制造方法还包括：将具有预定蚀刻的第一区域13和设置在第一区域13周边的第二区域14的CF基板31，隔着液晶分子29与在第一步骤中准备的玻璃基板11贴合形成贴合基板30的步骤，在第二步骤中，分别对贴合基板30的玻璃基板11的第一区域13和CF基板31的第一区域13进行蚀刻。根据这样的结构，能够不使品质降低而以低成本容易地制造将2块基板贴合的液晶显示元件。
液晶显示面板20由上述的制造方法制造，因此，能够不使品质降低而以低成本容易地得到液晶显示面板20。
另外，液晶显示面板20的玻璃基板11由不透湿性材料形成。根据这样的结构，能够抑制水分浸透玻璃基板11而到达TFT12。从而，能够良好地抑制液晶显示面板20的品质降低。
另外，液晶显示面板20的蚀刻阻止层由不透湿性材料形成。根据这样的结构，能够在树脂基板18上制造难以直接在树脂基板18上制造的优质的蚀刻阻止层，因此，能够大大地抑制水分浸透蚀刻阻止层而到达TFT12。从而，能够良好地抑制液晶显示面板20的品质降低。
产业上的可利用性
如以上说明的那样，本发明涉及显示器件的制造方法和显示器件。
Claims (11)
1.一种显示器件的制造方法，其特征在于，包括：
第一步骤，准备第一基板，该第一基板具有预定蚀刻的第一区域和设置在该第一区域的周边的第二区域、并且在表面形成有显示元件；
第二步骤，将所述第一基板的第一区域蚀刻除去；
第三步骤，在所述第一基板的所述显示元件形成面的相反一侧表面上形成第二基板；和
第四步骤，将所述第一基板的第二区域除去。
2.如权利要求1所述的显示器件的制造方法，其特征在于：
在所述第二步骤中，使所述第一基板薄膜化。
3.如权利要求2所述的显示器件的制造方法，其特征在于：
在所述第二步骤中，将所述第一基板的厚度蚀刻至0.05mm以下。
4.如权利要求1所述的显示器件的制造方法，其特征在于：
在所述第一步骤中，在所述第一基板的基板主体与所述显示元件之间形成蚀刻阻止层。
5.如权利要求4所述的显示器件的制造方法，其特征在于：
使用热CVD法形成所述蚀刻阻止层。
6.如权利要求4所述的显示器件的制造方法，其特征在于：
使用多晶硅材料形成所述蚀刻阻止层。
7.如权利要求1所述的显示器件的制造方法，其特征在于：
所述第二区域以包围所述第一区域的周围的方式设置，并且，
在所述第二步骤中通过将所述第一区域蚀刻除去而在该第一基板上形成凹部，
在所述第三步骤中，在所述凹部中形成所述第二基板。
8.如权利要求1所述的显示器件的制造方法，其特征在于，还包括：
将具有预定蚀刻的第一区域和设置在该第一区域的周边的第二区域的对置基板，隔着显示介质与在所述第一步骤中准备的第一基板贴合形成贴合基板的步骤，
在所述第二步骤中，分别对所述贴合基板的所述第一基板的第一区域和所述贴合基板的所述对置基板的第一区域进行蚀刻。
9.一种显示器件，其特征在于：
由权利要求1～8中任一项所述的显示器件的制造方法制造。
10.如权利要求9所述的显示器件，其特征在于：
所述第一基板由不透湿性材料形成。
11.一种显示器件，其特征在于：
由权利要求4所述的显示器件的制造方法制造，
所述蚀刻阻止层由不透湿性材料形成。
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