CN102778771A - 轻薄型液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻薄型液晶显示装置的制造方法。一种制造液晶显示装置的方法包括：在具有第一厚度的第一辅助基板上形成第一粘合图案；通过利用第一粘合图案将具有小于第一厚度的第二厚度的第一基板附接到第一辅助基板，形成第一处理面板；在第一处理面板的第一基板上形成阵列元件；在具有第三厚度的第二辅助基板上形成第二粘合图案；通过利用第二粘合图案将具有小于第三厚度的第四厚度的第二基板附接到第二辅助基板，形成第二处理面板；在第二处理面板的第二基板上形成滤色器元件；将第一和第二处理面板附接，在他们之间具有液晶层；减弱第一和第二粘合图案的粘合强度；以及分别从第一和第二基板拆下第一和第二辅助基板。

Description

轻薄型液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，更具体地说，涉及利用具有大约0.1t(毫米)至大约0.5t厚度的玻璃基板来制造轻薄液晶显示(LCD)装置的方法。
背景技术
目前，随着社会已经开始正式进入信息时代，将所有种类的电子信号表示为视觉图像的显示装置的领域快速发展。具体地，由于LCD装置具有重量轻、厚度薄和功耗低的特点，所以LCD装置已经广泛地用作阴极射线管式显示装置的替代品。
现有技术的液晶显示(LCD)装置使用液晶分子的光学各向异性和偏振特征。由于液晶分子的细长形状，它们具有一定的取向方向。通过在液晶分子两端施加电场，可以控制液晶分子的取向方向。换句话说，随着电场强度或方向改变，液晶分子的取向也会改变。LCD装置包括液晶面板，该液晶面板通过附接包括像素电极的阵列基板和包括公共电极的滤色器基板而形成。阵列基板和滤色器基板之间液晶层中的液晶分子的取向方向由在像素电极和公共电极之间产生的电场控制，使得可以通过控制透光率显示图像。
由于有源矩阵LCD(AM-LCD)装置具有高分辨率以及显示移动图像的优秀特性，所以已经广泛地使用AM-LCD装置。具体地，包括薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的LCD装置被称为薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)装置。
图1是相关技术的液晶面板的分解立体图。如图1所示，液晶面板包括阵列基板10、滤色器基板20和液晶层30。阵列基板10和滤色器基板20彼此面对，并且液晶层30置于阵列基板10和滤色器基板20之间。
阵列基板10包括第一基板12、选通线14、数据线16、薄膜晶体管(TFT)Tr和像素电极18。选通线14和数据线16形成在第一基板12上并且彼此相交，以限定像素区域P。TFT Tr形成在选通线14和数据线16的交叉部。像素电极18形成在像素区域P中并且连接至TFT Tr。
滤色器基板20包括第二基板22、黑底25、滤色器层26和公共电极28。黑底25形成在第二基板22上并且具有栅格形状。黑底25与第一基板12的非显示区域相对应。第一基板12的非显示区域包括选通线14、数据线16以及TFT Tr。滤色器层26与像素区域P相对应，并且包括红、绿和蓝滤色器图案26a、26b和26c。公共电极28形成在黑底25和滤色器层26上。公共电极28与像素电极28产生电场，使得由电场驱动液晶层30。
尽管未示出，沿第一基板12和第二基板22的边缘形成密封图案。密封图案防止液晶层30溢出。此外，第一取向层和第二取向层可以形成在第一基板12和液晶层30之间、以及在第二基板22和液晶层30之间。第一偏振板和第二偏振板可以形成在第一基板12和第二基板22其中之一的外表面上。
背光组件形成在第一基板12的背侧上，以将光施加于液晶面板中。当通过选通线14向TFT Tr施加扫描信号使TFT Tr导通时，通过数据线16向像素电极18施加图像信号，使得在像素电极18和公共电极28之间产生电场。结果，由电场驱动液晶层30中的液晶分子，以显示图像。
通常，具有透明和绝缘特征的玻璃板用作第一基板12和第二基板22。即，进行多个处理，以形成阵列元件，并且在玻璃基板上形成滤色器元件。不幸的是，在处理期间或处理之间进行运输的过程中，玻璃基板会下垂、破裂或者破碎。
为了防止下垂、破裂或破碎问题的可能性或使该可能性减小，使用具有大约0.7t足够厚度的玻璃基板。但是，利用0.7t厚度的玻璃基板制造的液晶面板比较重而且厚，使得难以制造轻薄LCD装置。具体地，由于诸如笔记本计算机和个人数字助手(PDA)的个人便携式终端，所以越来越多地要求用于终端的LCD装置重量轻并且薄。
因此，在将第一偏振板和第二偏振板附接在液晶面板上之前，液晶面板的玻璃基板暴露于氟化氢(HF)溶液，并且对阵列基板和滤色器基板的外侧进行蚀刻，使得用于阵列基板和滤色器基板的玻璃基板具有小于大约0.5t的厚度。
但是，如示出了液晶面板的外侧的蚀刻处理的示意图的图2所示，利用蚀刻剂喷射装置90将氟化氢溶液喷射到液晶面板50的两外侧上，使得对阵列基板10和滤色器基板20各个的外侧进行蚀刻。不幸的是，由于玻璃基板的整个表面未被均匀蚀刻，所以在阵列基板10和滤色器基板20的外表面上存在细小的格里菲思微裂纹或凹陷(Griffith flaw or concave)，使得粗糙度增大。
当第一偏振板和第二偏振板附接到粗糙度增大的液晶面板50的外侧时，降低了粘合特征。此外，由于凹陷部分比其他部分薄，所以减弱或者降低了玻璃基板的强度。具体地，抗张强度集中在凹陷处，使得产生裂缝并且使玻璃基板破碎。
此外，由于利用HF溶液对玻璃基板的蚀刻处理需要持续十至几十分钟，所以降低了生产率。
而且，0.7t厚度的玻璃基板比0.5t厚度的玻璃基板贵。在成本和制造过程方面，在利用0.7t玻璃基板制造液晶面板之后，通过蚀刻0.7t玻璃基板，来制造包括0.5t玻璃基板的LCD装置是非常低效的。
由于蚀刻过程的成本是玻璃基板的生产成本(0.7t玻璃基板的成本+蚀刻过程成本)的大约55％，所以由于蚀刻过程，LCD装置失去了价格竞争力。
发明内容
因此，本发明致力于基本上解决了由于现有技术的局限性和缺点而造成的一个或更多个问题的LCD装置的制造方法。
一个目的是提供一种制造重亮轻且外形薄的LCD装置的方法。
另一个目的是提供一种具有低生产成本的LCD装置的制造方法。
本发明的附加特征和优点将在下面的描述中进行阐述，且对于本领域技术人员来说部分内容可以部分地显见，或者可以通过本发明的实践而获知。通过书面说明书及权利要求书以及附图中具体指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，如在这里实施的和广泛描述的，提供了一种制造液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤：在具有第一厚度的第一辅助基板上形成第一粘合图案；通过利用所述第一粘合图案，将具有小于所述第一厚度的第二厚度的第一基板附接到所述第一辅助基板，形成第一处理面板；在所述第一处理面板的所述第一基板上形成阵列元件；在具有第三厚度的第二辅助基板上形成第二粘合图案；通过利用所述第二粘合图案，将具有小于所述第三厚度的第四厚度的第二基板附接到所述第二辅助基板，形成第二处理面板；在所述第二处理面板的所述第二基板上形成滤色器元件；将所述第一处理面板和所述第二处理面板附接，在所述第一处理面板和所述第二处理面板之间具有液晶层；减弱所述第一粘合图案和所述第二粘合图案的粘合强度；以及分别从所述第一基板和所述第二基板拆下所述第一辅助基板和所述第二辅助基板。
在本发明的另一个方面中，提供了一种制造液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤：通过在第一基板上形成第一覆盖层，来形成第一处理面板；在所述第一处理面板的所述第一基板上形成阵列元件；通过在第二基板上形成第二覆盖层，来形成第二处理面板；在所述第二处理面板的所述第二基板上形成滤色器元件；以及将所述第一处理面板和所述第二处理面板附接，在所述第一处理面板和所述第二处理面板之间具有液晶层，其中，所述第一覆盖层和所述第二覆盖层各由类金刚石材料或玻璃纤维增强材料形成。
应当理解，上文对本发明的概述与下文对本发明的详述都是示例性和解释性的，旨在提供对所要求保护的发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，其被并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是相关技术的液晶面板的分解立体图。
图2是示出了液晶面板外侧的蚀刻过程的示意图。
图3A至图3I是示出了根据本发明的第一实施方式的LCD装置的制造过程的截面图。
图4A至图4I是示出了根据本发明的第二实施方式的LCD装置的制造过程的截面图。
图5A至图5D是示出了根据本发明的第二实施方式的用于LCD装置的制造过程的第一粘合图案的示意图。
图6A至图6F是示出了根据本发明的第三实施方式的LCD装置的制造过程的截面图。
图7示出了根据本发明的第三实施方式的具有DLC材料的0.5覆盖层的0.2t厚度的玻璃基板的下垂和刚度。
图8示出了没有覆盖层的0.2t厚度的玻璃基板的下垂和刚度。
具体实施方式
现在将详细描述优选实施方式，其示例在附图中示出。
在本发明中，在没有蚀刻过程的情况下，获得了具有大约0.1t至0.5t厚度的玻璃基板。使玻璃基板的下垂问题最小。利用玻璃基板制造阵列基板和滤色器基板，而在制造过程之间进行的运输过程中没有对玻璃基板造成损害。
由于具有0.1t至0.5t厚度的玻璃基板容易下垂，所以玻璃基板的中心垂下。因此，通过运输装置(如，盒)进行运输是存在问题的。此外，当将玻璃基板装载到处理装置中或从处理装置卸载时，小的撞击也会强烈地造成下垂问题，使得产生未对准问题。结果，通过与处理装置的元件发生碰撞可能使玻璃基板破碎。
在本发明的第一实施方式中，为了避免下垂或破碎问题，使用了辅助基板。即，通过将具有0.1t至0.5t厚度的玻璃基板与辅助基板附接，具有辅助基板的玻璃基板具有与0.7t厚度的玻璃基板大致相同或比其小的下垂特征问题。玻璃基板容易地附接在辅助基板上并且容易地从其拆下，并且辅助基板的膨胀率与玻璃基板的膨胀率类似。
图3A至图3I是示出了根据本发明的第一实施方式的LCD装置的制造过程的截面图。
如图3A所示，通过涂布粘合材料，沿第一辅助基板101的边缘形成第一粘合图案105。第一粘合图案105可以由硅基材料形成。例如，第一粘合图案105可以由苯基材料(如，倍半硅氧烷(silsesquioxane)和聚二甲硅氧烷(PDMS))或丙烯基粘合材料制成。
在不改变其他特征的情况下，在高于230℃的处理温度下，保持第一粘合图案105的粘合特征。第一粘合图案105由于溶剂或激光束而失去粘合特征，使得(图3B的)第一处理基板110容易地从第一辅助基板101拆下。此外，在拆下第一辅助基板101之后，在第一处理基板110上不存在粘合材料。
第一辅助基板101可以由与第一处理基板110相同的材料形成。即，第一辅助基板101可以由玻璃形成。结果，第一辅助基板101具有与第一处理基板110大致相同的热膨胀率，使得防止了在处理过程中与膨胀或收缩相对应的未对准。
此外，第一辅助基板101具有高于0.4t的厚度。例如，第一辅助基板101具有0.4t至1.0t的厚度。具有大约0.1t厚度的第一处理基板110利用粘合图案105附接到具有大约0.4t厚度的第一辅助基板101，使得(图3C中的)处理面板192的总厚度高于0.5t。处理面板192具有与0.7t厚度的玻璃基板大致相同的下垂问题。因此，在LCD装置的生产线上，对具有大约0.5t厚度的处理面板192的处理不存在问题。
此外，第一辅助基板101由与用于相关技术的LCD装置的阵列基板和滤色器基板的玻璃基板相同的材料形成，并且具有与其类似的厚度，在不控制处理条件的情况下，第一辅助基板101可以输入到相关技术的LCD装置生产线中。
另一方面，如在第一辅助基板101上形成凸起图案的第一不平图案103。由于第一不平图案103，第一处理基板110容易从第一辅助基板101拆下。例如，通过沉积无机绝缘材料(如，氧化硅和氮化硅)或涂布有机绝缘材料(如，感光丙烯酸树脂(photo-arcyl)、苯并环丁烯和聚酰亚胺)，在第一辅助基板101上形成无机绝缘材料层(未示出)或有机绝缘材料层(未示出)。通过掩模处理(包括形成光刻胶(PR)层的步骤、曝光步骤、显影步骤和蚀刻步骤)，对无机绝缘材料层或有机绝缘材料层进行构图，以形成不平表面。
第一不平图案103位于第一粘合图案105之间的空间中。即，第一粘合图案105形成在第一辅助基板101的边缘，而第一不平图案103形成在第一辅助基板101的中央。例如，在形成第一不平图案103之后，利用注射器(未示出)，在第一辅助基板101的边缘形成第一粘合图案105。另选地，在形成第一粘合图案105之后，利用注射器(未示出)，在第一辅助基板101的中央形成第一不平图案103。
接着，如图3B所示，由玻璃形成并且具有大约0.1t至大约0.5t厚度的第一处理基板110放置在包括第一不平图案103和第一粘合图案105的第一辅助基板101上方。第一处理基板110具有小于第一辅助基板101的厚度。第一处理基板110与第一辅助基板101附接，并且对第一粘合图案105进行固化。附接后的第一处理基板110和第一辅助基板101被称为第一处理面板192。
在将第一处理基板110附接到第一辅助基板101之前，第一粘合图案105的厚度大于第一不平图案103的厚度。当第一处理基板110附接到第一辅助基板101时，对第一处理图案192进行按压，使得第一粘合图案105的厚度减小到与第一不平图案103的厚度大致相同。因此，第一处理基板110由第一粘合图案105和第一不平图案103这两者来支撑。
由于第一处理面板192的第一处理基板110和第一辅助基板101由玻璃制成，所以第一处理基板110和第一辅助基板101的热膨胀是相同的，使得不存在由于制造过程中热膨胀不同而导致的问题(如，下垂问题)。
此外，由于具有0.1t至0.5t厚度的第一处理基板110与第一辅助基板101附接在一起，所以第一处理面板192的下垂问题与0.7t厚度的玻璃基板的下垂问题大致相同或更小。结果，在相关技术的LCD装置生产线中，对处理面板192的处理不存在问题。
接着，如图3C所示，在第一处理面板192的第一处理基板110上形成阵列元件。即，形成选通线(未示出)和数据线(未示出)，其之间具有有栅绝缘层117。选通线和数据线彼此相交，以限定像素区域。在像素区域中，作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)Tr形成在选通线和数据线的交叉部。例如，TFT Tr可以包括栅极115、半导体层120(其包括本征非晶硅的有源层120a和掺杂非晶硅的欧姆接触层120b)、源极133和漏极136。栅极115连接至选通线，并且源极133连接至数据线。漏极136与源极133分开。钝化层140形成在TFT Tr上。钝化层140包括暴露TFT Tr的漏极136的接触孔。像素电极148形成在钝化层140上。像素电极148通过接触孔与漏极136接触。像素电极148由透明导电材料形成。
接着，如图3D所示，通过涂布粘合材料，沿第二辅助基板180的边缘形成第二粘合图案185。第二粘合图案185由与第一粘合材料105相同的材料形成。在第二辅助基板180上形成如凸起图案的第二不平图案183。第二不平图案183位于第二粘合图案185之间的空间中。即，第二粘合图案185形成在第二辅助基板180的边缘，并且第二不平图案183形成在第二辅助基板180的中央。例如，在形成第二不平图案183之后，第二粘合图案185形成在第二辅助基板180的边缘。
接着，如图3E所示，由玻璃形成并且具有大约0.1t至大约0.5t厚度的第二处理基板150放置在包括第二不平图案183和第二粘合图案185的第二辅助基板180上方。第二处理基板150与第二辅助基板180附接在一起，并且对第二粘合图案185进行固化。附接后的第二处理基板150和第二辅助基板180被称为第二处理面板194。第二处理基板150具有小于第二辅助基板180的厚度。
接着，在第二处理面板194的第二处理基板150上形成滤色器元件。即，在像素区域的边界形成黑底153，并且在像素区域中形成包括红、绿和蓝滤色器图案的滤色器层156。即，公共电极158通过沉积透明导电材料形成在滤色器层156上。具有预定高度的图案化的间隔体170形成在公共电极158上。图案化的间隔体170可以与黑底153相对应。
在这些滤色器处理过程中，因为第二处理面板194的下垂问题与0.7t厚度的玻璃基板的下垂问题大致相同，所以对于第二处理基板150没有损害。
接着，如图3F所示，在第一处理面板192和第二处理面板194其中之一的边缘形成密封图案177。然后，将第一处理面板192和第二处理面板194设置为使得像素电极148面对公共电极158。接着，在密封图案177内侧的空间中形成液晶层175，并且附接第一处理面板192和第二处理面板194，使得图案化的间隔体170接触钝化层140。
接着，如图3G所示，利用激光照射装置199，将激光束LB照射到第一处理面板192和第二处理面板194的外侧上。激光束LB照射到第一粘合图案105和第二粘合图案185，使得进行激光烧蚀处理。结果，第一粘合图案105和第二粘合图案185各失去了粘合特征，或者第一粘合图案105和第二粘合图案185各个的粘合特征被减弱或降低。激光束LB可以聚焦在第一粘合图案105和第一处理基板110之间的、以及在第二粘合图案185和第二处理基板150之间的接触部上。
接着，如图3H所示，第一辅助基板101从第一处理基板110拆下，而第二辅助基板180从第二处理基板150拆下。结果，获得包括第一处理基板110和第二处理基板150(各具有大约0.1t至大约0.5t的厚度)的液晶面板196。
由于第一粘合图案105与第一处理基板110的粘合强度、以及第二粘合图案185与第二处理基板150的粘合强度被激光束LB减弱或降低，所以从液晶面板196容易地拆下第一辅助基板101和第二辅助基板180。
图3G和图3H示出了照射激光束LB并且拆下第一辅助基板101和第二辅助基板180的过程。另选地，在第一粘合图案105和第二粘合图案185暴露于用于蚀刻第一粘合图案105和第二粘合图案185的蚀刻剂之后，可以从液晶面板196拆下第一辅助基板101和第二辅助基板180。
从液晶面板196拆下的第一辅助基板101和第二辅助基板180可以在去除第一粘合图案105和第二粘合图案185之后被再利用。即，在从第一辅助基板101和第二辅助基板180完全去除由于激光烧蚀失去了粘合特征的第一粘合图案105和第二粘合图案185之后，在第一辅助基板101和第二辅助基板180上分别形成新的第一粘合图案和第二粘合图案，以进行再利用。
第一处理基板110和第二处理基板150各具有大约0.1t至大约0.5t的厚度。但是，由于第一处理基板110和第二处理基板150附接以形成液晶面板196，所以未产生液晶面板196的下垂问题。此外，即使液晶面板196下垂，液晶面板196也几乎和0.1t至0.7t厚度的单玻璃基板一样小地下垂。因此，在其他处理过程中，在液晶面板196中不存在诸如下垂问题的问题。
接着，如图3I所示，第一偏振板187和第二偏振板188分别附接到第一处理基板110和第二处理基板150的外侧，使得获得LCD装置109。
通过上述过程制造并且具有0.1t至0.5t厚度的基板的LCD装置具有小于包括0.7t厚度的玻璃基板的相关技术的LCD装置的总厚度。此外，上述LCD装置具有小于相关LCD装置的重量。即，根据本发明的LCD装置重量轻并且外形薄。
此外，由于不需要液晶面板的基板外侧的蚀刻过程以减小基板厚度，所以提高了生产率。而且，使用比0.7t厚度的基板便宜的0.1t至0.5t厚度的基板，使得生产成本降低。而且，通过使用辅助基板，即使使用更薄的基板，也不会造成诸如下垂问题的问题。
图3A至图3I示出了包括第一处理基板110上的像素电极148以及第二处理基板150上的公共电极158的LCD装置。另选地，可以制造轻薄型的面内开关(IPS)模式LCD装置，该IPS模式LCD装置包括在具有像素电极的第一处理基板上连接至公共线的公共电极。在该情况下，像素电极和公共电极具有条形并且彼此交替设置。在第二处理基板上，形成黑底、滤色器层和保护层，而没有公共电极。公共线可以形成在与栅极相同的层上并且由与其相同的材料形成。
对于IPS模式LCD装置，由透明导电材料(如，铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO))形成的透明电极设置在第二处理基板的外表面上。用于防止静电损害的透明电极可以在附接第二辅助基板180之前形成。另选地，可以在附接第二偏振板188之前并且在拆下第二辅助基板180之后，形成透明电极。
在本发明的第二实施方式和第三实施方式中，为了避免下垂问题或破碎问题，辅助基板附接到玻璃基板，其具有大约0.1t至大约0.5t的厚度，或者在玻璃基板上形成钝化膜。即，通过将具有0.1t至0.5t厚度的玻璃基板与辅助基板附接或者在玻璃基板上形成钝化膜，具有辅助基板或钝化层的玻璃基板具有与0.7t厚度的玻璃基板大致相同的下垂问题。因此，即使比较薄的玻璃基板用于LCD装置，在制造过程中，在玻璃基板上也不存在诸如下垂问题等的损坏。
图4A至图4I是示出了根据本发明的第二实施方式的LCD装置的制造过程的截面图。
如图4A所示，通过利用注射器涂布粘合材料并且提供热或照射激光束，沿第一辅助基板201的边缘形成第一粘合图案205。即，在涂布粘合材料之后，通过热或激光束固化粘合材料。第一粘合图案205由硅基材料形成。例如，第一粘合图案205可以由苯基倍半硅氧烷(phenyl based silsesquioxane)、苯基聚二甲硅氧烷(phenyl basedPolydimethylsiloxane PDMS)或丙烯基粘合材料形成。通过热或激光束固化上述材料。
在该情况下，如图5A至图5D所示，以各种方式修改第一粘合图案205的形状。如图5A所示，第一粘合图案205可以具有单矩形形状。即，第一粘合图案205具有与第一辅助基板201相同的形状。如图5B所示，第一粘合图案205可以具有双矩形形状。如图5C所示，第一粘合图案205可以具有多矩形形状。即，具有不同尺寸的多个矩形图案形成第一粘合图案205。如图5D所示，第一粘合图案205可以具有栅格形状。图4A示出了具有单矩形形状的第一粘合图案205。
另一方面，第一粘合图案205可以由玻璃料形成。利用注射器涂布第一膏体，或者丝网印刷第一膏体，使得第一粘合图案205具有图5A至图5D中所示的一个形状。
第一辅助基板201可以由与(图4B中的)第一处理基板192相同的材料形成，并且具有高于0.5t的厚度。例如，第一辅助基板201具有0.5t至1.0t的厚度。即，第一辅助基板201可以由玻璃形成。结果，第一辅助基板201具有与第一处理基板192大致相同的热膨胀率，使得防止在处理过程中出现与膨胀或收缩有关的未对准。
此外，第一辅助基板201由与用于相关技术的LCD装置的阵列基板和滤色器基板的玻璃基板相同的材料形成，并且具有与其类似的厚度，在不控制处理条件的情况下，第一辅助基板201可以输入到相关技术的LCD装置生产线中。
接着，如图4B所示，由玻璃形成并且具有大约0.1t至大约0.5t厚度的第一处理基板210设置在包括第一粘合图案205的第一辅助基板101上方。将第一处理基板210与第一辅助基板201附接，并且对第一粘合图案205进行固化。附接后的第一处理基板210和第一辅助基板201被称为第一处理面板292(图4C的)。第一处理基板210具有比第一辅助基板201小的厚度。
当第一粘合图案205由热固化粘合材料或激光固化粘合材料形成时，照射热或激光束，以固化第一粘合图案205。另选地，当第一粘合图案205由玻璃料形成时，按顺序照射热和激光束，以固化第一粘合图案205。
由于第一处理面板292的第一处理基板210和第一辅助基板201由玻璃形成，所以第一处理基板210和第一辅助基板201的热膨胀是相同的，使得在制造过程中，不会出现由热膨胀不同而产生的如下垂问题等的问题。
此外，由于具有0.1t至0.5t厚度的第一处理基板210与第一辅助基板201附接在一起，所以第一处理面板292的下垂问题与0.7t厚度的玻璃基板的下垂问题大致相同或更小。结果，在相关技术的LCD装置的生产线中，对处理面板292进行的处理中不存在问题。
接着，如图4C所示，在第一处理面板292的第一处理基板210上形成阵列元件。即，形成选通线(未示出)和数据线(未示出)，其之间具有栅绝缘层217。选通线和数据线彼此相交，以限定像素区域。在像素区域中，作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)Tr形成在选通线和数据线的交叉部。例如，TFT Tr可以包括栅极215、半导体层220(其包括本征非晶硅的有源层220a和掺杂非晶硅的欧姆接触层220b)、源极233和漏极236。栅极215连接至选通线，并且源极233连接至数据线。漏极236与源极233分开。钝化层240形成在TFT Tr上。钝化层240包括暴露TFT Tr的漏极236的接触孔。像素电极248形成在钝化层240上。像素电极248通过接触孔与漏极236接触。像素电极248由透明导电材料形成。
接着，如图4D所示，通过涂布粘合材料，沿第二辅助基板280的边缘形成第二粘合图案285。第二辅助基板280可以具有与第一辅助基板201大致相同的厚度并且由与其大致相同的材料形成。第二粘合图案285可以具有与第一粘合图案205大致相同的形状并且由与其大致相同的材料形成。图4D示出了单矩形形状的第二粘合图案285。
接着，由玻璃形成并且具有大约0.1t至大约0.5t厚度的第二处理基板250设置在包括第二粘合图案205的第二辅助基板280上方。将第二处理基板250与第二辅助基板280附接，并且固化第二粘合图案285。附接后的第二处理基板250和第二辅助基板280被称为第二处理面板294。第二处理基板250具有小于第二辅助基板280的厚度。
当第二粘合图案285由热固化粘合材料或激光固化粘合材料形成时，照射热或激光束，以固化第二粘合图案285。另选地，当第二粘合图案285由玻璃料制成时，按顺序照射热和激光束，以固化第二粘合图案285。
接着，如图4E所示，滤色器元件形成在第二处理面板294的第二处理基板250上。即，在像素区域的边界形成黑底253，并且在像素区域中形成包括红、绿和蓝滤色器图案的滤色器层256。然后，通过沉积透明导电材料在滤色器层256上形成公共电极258。具有预定高度的图案化的间隔体270形成在公共电极258上。图案化的间隔体270可以与黑底253相对应。
在这些滤色器处理过程中，由于第二处理面板294的下垂问题与0.7t厚度的玻璃基板的下垂问题大致相同，所以对第二处理基板250没有损害。
接着，如图4F所示，在第一处理面板292和第二处理面板294其中之一的边缘形成密封图案277。然后，第一处理面板292和第二处理面板294设置为使得像素电极248面对公共电极258。接着，在密封图案277内侧的空间中形成液晶层275，并且附接第一处理面板292和第二处理面板294，使得图案化的间隔体270接触钝化层240。
接着，如图4G所示，执行针对第一粘合图案205和第二粘合图案285的粘合强度减弱或降低处理。例如，利用激光照射装置299将激光束LB照射到第一处理面板292和第二处理面板294的外侧上，以造成激光烧蚀。结果，第一粘合图案205和第二粘合图案285的粘合强度被减弱或降低。激光束LB可以聚焦在第一粘合图案205和第一处理基板210之间的、以及在第二粘合图案285和第二处理基板250之间的接触部上。用于激光烧蚀的激光束LB的源、功率和波长与用于固化第一粘合图案205和第二粘合图案285的激光束的源、功率和波长不同。通过激光束照射处理，第一粘合图案205和第二粘合图案285各自失去了粘合特征，或者第一粘合图案205和第二粘合图案285各个的粘合特征被减弱或降低。
在本发明中，因为第一粘合图案205和第二粘合图案285用作牺牲层，所以通过进行激光烧蚀从第一处理基板210和第二处理基板250分别拆下第一辅助基板201和第二辅助基板280的步骤不需要用于激光烧蚀处理的附加牺牲层。
接着，如图4H所示，第一辅助基板201从第一处理基板210拆下，而第二辅助基板280从第二处理基板250拆下。结果，获得包括第一处理基板210和第二处理基板250(各具有大约0.1t至大约0.5t的厚度)的液晶面板296。
由于第一粘合图案205与第一处理基板210的粘合强度、以及第二粘合图案285与第二处理基板250的粘合强度被激光束LB减弱或降低，所以从液晶面板296容易地拆下第一辅助基板201和第二辅助基板280。
图4G和图4H示出了照射激光束LB并且拆下第一辅助基板201和第二辅助基板280的过程。另选地，在第一粘合图案205和第二粘合图案285暴露于用于蚀刻第一粘合图案205和第二粘合图案285的蚀刻剂之后，可以从液晶面板296拆下第一辅助基板201和第二辅助基板280。
从液晶面板296拆下的第一辅助基板201和第二辅助基板280在去除了第一粘合图案205和第二粘合图案285之后，可以再利用。即，在从第一辅助基板201和第二辅助基板280完全去除由于激光烧蚀而失去了粘合特征的第一粘合图案205和第二粘合图案285之后，在第一辅助基板201和第二辅助基板280上分别形成新的第一粘合图案和第二粘合图案，以进行再利用。
第一处理基板210和第二处理基板250各具有大约0.1t至大约0.5t的厚度。但是，由于第一处理基板210和第二处理基板250附接以形成液晶面板296，所以未产生液晶面板296的下垂问题。此外，即使液晶面板296下垂，液晶面板296几乎与0.1t至0.7t厚度的单玻璃基板相同小地下垂。因此，在其他处理过程中，在液晶面板296中不存在诸如下垂问题等的问题。
接着，如图4I所示，第一偏振板287和第二偏振板288分别附接到第一处理基板210和第二处理基板250的外侧，使得获得LCD装置209。
通过上述过程制造并且具有0.1t至0.5t厚度的基板的LCD装置具有小于包括0.7t厚度的玻璃基板的相关技术的LCD装置的总厚度。此外，上述LCD装置具有小于相关LCD装置的重量。即，根据本发明的LCD装置重量轻且外形薄。
此外，由于不需要液晶面板的基板外侧的蚀刻过程，以减小基板厚度，所以提高了生产率。而且，使用比0.7t厚度的基板便宜的0.1t至0.5t厚度的基板，使得生产成本降低。而且，通过使用辅助基板，即使使用更薄的基板也不会造成诸如下垂问题等的问题。
图6A至图6F是示出了根据本发明的第三实施方式的LCD装置的制造过程的截面图。LCD装置以辊对辊法来制造。
如图6A所示，在大约300℃至大约500℃的温度下，在具有大约0.1至0.5t厚度的母玻璃基板301的至少一个表面上沉积厚度为大约0.5至大约5μm的类金刚石(DLC)材料。DLC材料具有如金刚石的固体结构。对DLC材料进行冷激(快速冷却)，以在母玻璃基板301上形成覆盖层305。由于覆盖层305，减少了母玻璃基板301的下垂问题，并且提高母玻璃基板301的刚度特征。另选地，不是沉积和冷激DLC材料，而是在室温下在母玻璃基板301的至少一个表面上涂布厚度为大约0.5μm至大约5μm的透明玻璃纤维增强材料(如，聚乙烯醇缩丁醛)，以形成覆盖层305。
图6A示出了母玻璃基板301的一个表面上的覆盖层305。另选地，覆盖层305还可以形成在母玻璃基板301的上表面和下表面二者上。
接着，如图6B所示，利用切割单元410，对上面形成有覆盖层305的母玻璃基板301进行切割，以获得用于LCD装置的第一基板310和第二基板350。第一基板310和覆盖层305的组合被称为第一处理基板，而第二基板350和覆盖层305的组合被称为第二处理基板。
第一处理基板310和第二处理基板350(其中，形成覆盖层305)各具有与0.7t厚度的玻璃基板类似的下垂问题。此外，由于覆盖层305，所以第一处理基板310和第二处理基板350的刚度特征与0.7t厚度的玻璃基板的刚度特征类似。结果，即使母玻璃基板301(图6A的)具有比较低的厚度，第一处理基板310和第二处理基板350也用于LCD装置制造装置，而没有损害。
图7示出了根据本发明的第三实施方式的具有DLC材料的0.5μm的覆盖层的0.2t厚度的玻璃基板的下垂和刚度，而图8示出了没有覆盖层的0.2t厚度的玻璃基板的下垂和刚度。
参照图7和图8，与图8中的玻璃基板相比，图7中具有0.5μm覆盖层的玻璃基板下垂地更小。此外，图7中的具有0.5μm的覆盖层的玻璃基板的平均刚度比与图8中的玻璃基板的平均刚度大。
因此，具有覆盖层的玻璃基板具有减少的下垂问题和提高的刚度特征，使得具有覆盖层的玻璃基板用于LCD装置制造装置，而没有任何损害。
接着，如图6C所示，在第一处理基板上形成阵列元件。即，形成选通线(未示出)和数据线(未示出)，其之间具有栅绝缘层217。选通线和数据线彼此相交，以限定像素区域。在像素区域中，作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)Tr形成在选通线和数据线的交叉部。例如，TFT Tr可以包括栅极315、半导体层320(其包括本征非晶硅的有源层320a和掺杂非晶硅的欧姆接触层320b)、源极333和漏极336。栅极315连接至选通线，并且源极333连接至数据线。漏极336与源极333分离。钝化层340形成在TFT Tr上。钝化层340包括暴露TFT Tr的漏极336的接触孔。像素电极348形成在钝化层340上。像素电极348通过接触孔与漏极336接触。像素电极348由透明导电材料形成。
图6C示出了阵列元件(如，栅极315)形成在覆盖层305上。另选地，阵列元件可以形成在第一基板310上。
接着，如图6D所示，在第二处理基板上形成滤色器元件。即，在像素区域的边界形成黑底353，并且在像素区域中形成包括红、绿和蓝滤色器图案的滤色器层356。接着，公共电极358通过沉积透明导电材料形成在滤色器层356上。具有预定高度的图案化的间隔体370形成在公共电极358上。图案化的间隔体370可以与黑底353相对应。
图6D示出了滤色器元件(如，滤色器层356)形成在覆盖层305上。另选地，滤色器元件可以形成在第二基板350上。
在这些滤色器处理过程中，因为由于覆盖层305，第二处理基板350的下垂问题与0.7t厚度的玻璃基板的下垂问题大致相同，所以对第二基板350没有损害。
接着，如图6E所示，在第一处理基板和第二处理基板其中之一的边缘形成密封图案377。然后，将第一处理基板和第二处理基板设置为使得像素电极348面对公共电极358。接着，在密封图案377内侧的空间中形成液晶层375，并且附接第一处理基板和第二处理基板，使得图案化的间隔体370接触钝化层340。
接着，如图6F所示，第一偏振板387和第二偏振板388分别附接到第一处理基板和第二处理基板的外侧，使得获得LCD装置309。
图6A示出了覆盖层形成在母玻璃基板上。另选地，如在第一实施方式或第二实施方式中所示，在将母玻璃基板切割成单元玻璃基板之后，辅助基板附接到单元玻璃基板。接着，通过沉积DLC材料或涂布玻璃纤维增强材料，在单元玻璃基板上形成覆盖层，并且拆下辅助基板。
通过上述过程制造并且具有0.1t至0.5t厚度的基板的LCD装置具有小于包括0.7t厚度的玻璃基板的相关技术的LCD装置的总厚度。此外，上述LCD装置具有小于相关LCD装置的重量。即，根据本发明的LCD装置重量轻且外形薄。
此外，由于不需要液晶面板的基板外侧的蚀刻过程，以减小基板厚度，所以提高了生产率。而且，使用比0.7t厚度的基板便宜的0.1t至0.5t厚度基板，使得降低了生产成本。
图4A至图4I以及图6A至图6F示出了包括第一处理基板上的像素电极和第二处理基板上的公共电极的LCD装置。另选地，可以制造轻薄型面内开关(IPS)模式LCD装置，其包括在具有像素电极的第一处理基板上连接至公共线的公共电极。在该情况下，像素电极和公共电极具有条形并且彼此交替设置。在第二处理基板上，形成黑底、滤色器层和保护层，而没有公共电极。公共线可以形成在与栅极相同的层上并且与其具有相同的材料。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在未偏离本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明旨在覆盖本发明的落入所附权利要求书和它们的等同物范围之内的修改例和变型例。
本申请分别要求2011年5月12日和6月10日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2011-0044669和No.10-2011-0056069的优先权，在处以引入的方式将它们并入。

Claims (26)

1.一种制造液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤：
在具有第一厚度的第一辅助基板上形成第一粘合图案；
通过利用所述第一粘合图案，将具有小于所述第一厚度的第二厚度的第一基板附接到所述第一辅助基板，形成第一处理面板；
在所述第一处理面板的所述第一基板上形成阵列元件；
在具有第三厚度的第二辅助基板上形成第二粘合图案；
通过利用所述第二粘合图案，将具有小于所述第三厚度的第四厚度的第二基板附接到所述第二辅助基板，形成第二处理面板；
在所述第二处理面板的所述第二基板上形成滤色器元件；
将所述第一处理面板和所述第二处理面板附接，在所述第一处理面板和所述第二处理面板之间具有液晶层；
减弱所述第一粘合图案和所述第二粘合图案的粘合强度；以及
分别从所述第一基板和所述第二基板拆下所述第一辅助基板和所述第二辅助基板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一厚度和所述第三厚度各是大约0.4t至大约1.0t，而所述第二厚度和所述第四厚度各是大约0.1t至大约0.5t。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一辅助基板、所述第二辅助基板、所述第一基板和所述第二基板各由玻璃形成。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，减弱所述粘合强度的步骤包括以下步骤：向所述第一粘合图案和所述第二粘合图案照射激光束，或者将所述第一粘合图案和所述第二粘合图案暴露于蚀刻剂。
5.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：在形成所述第一粘合图案的步骤之前或在形成所述第一粘合图案的步骤之后，并且在形成所述第一处理面板的步骤之前，在所述第一辅助基板上形成第一不平图案。
6.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：在形成所述第二粘合图案的步骤之前或在形成所述第二粘合图案的步骤之后，并且在形成所述第二处理面板的步骤之前，在所述第二辅助基板上形成第二不平图案。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述阵列元件的步骤包括以下步骤：
形成选通线和与所述选通线交叉的数据线；
形成连接至所述选通线和所述数据线的薄膜晶体管；以及
形成连接至所述薄膜晶体管的像素电极。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述滤色器元件的步骤包括：
形成滤色器层；以及
形成面对所述像素电极的公共电极。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述阵列元件的步骤还包括形成公共电极，其中，所述像素电极和所述公共电极彼此交替设置。
10.根据权利要求9所述的方法，该方法还包括在所述第二基板的外表面上形成透明电极。
11.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：在拆下所述第一辅助基板和所述第二辅助基板之后，在所述第一基板和所述第二基板的外侧上分别形成第一偏振板和第二偏振板。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一粘合图案和所述第二粘合图案各由以下其中之一形成：倍半硅氧烷、聚二甲硅氧烷和丙烯基粘合材料。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述第一处理面板的步骤包括：通过热或激光束来固化所述第一粘合图案，而形成所述第二处理面板的步骤包括：通过热或激光束来固化所述第二粘合图案。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一粘合图案和所述第二粘合图案各由玻璃料制成。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，形成所述第一处理面板的步骤包括：通过激光束来固化所述第一粘合图案，而形成所述第二处理面板的步骤包括：通过激光束来固化所述第二粘合图案。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一粘合图案和所述第二粘合图案各具有单矩形形状、双矩形形状和多矩形形状以及栅格形其中之一。
17.一种制造液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤：
通过在第一基板上形成第一覆盖层，来形成第一处理面板；
在所述第一处理面板的所述第一基板上形成阵列元件；
通过在第二基板上形成第二覆盖层，来形成第二处理面板；
在所述第二处理面板的所述第二基板上形成滤色器元件；以及
将所述第一处理面板和所述第二处理面板附接，在所述第一处理面板和所述第二处理面板之间具有液晶层，
其中，所述第一覆盖层和所述第二覆盖层各由类金刚石材料或玻璃纤维增强材料形成。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一基板和所述第二基板各具有大约0.1t至大约0.5t的厚度，而所述第一覆盖层和所述第二覆盖层各具有大约0.5μm至大约5μm的厚度。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，形成所述第一处理面板的步骤和形成所述第二处理面板的步骤各包括以下步骤：
在母玻璃基板上形成覆盖材料层；以及
切割所述母玻璃基板，以形成所述第一处理面板和所述第二处理面板。
20.根据权利要求17所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在形成所述第一处理面板的步骤之前，将第一辅助基板附接到所述第一基板；
在形成所述第二处理面板的步骤之前，将第二辅助基板附接到所述第二基板；以及
在附接所述第一处理面板和所述第二处理面板的步骤之后，分别从所述第一基板和所述第二基板拆下所述第一辅助基板和所述第二辅助基板。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，在大约300℃至大约500℃的温度下，沉积所述类金刚石材料，并且进行冷激，以形成所述第一覆盖层和所述第二覆盖层。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述玻璃纤维增强材料包括聚乙烯醇缩丁醛。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，形成所述阵列元件的步骤包括以下步骤：
形成选通线和与所述选通线相交叉的数据线；
形成连接至所述选通线和所述数据线的薄膜晶体管；以及
形成连接至所述薄膜晶体管的像素电极。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，形成所述滤色器元件的步骤包括以下步骤：
形成滤色器层；以及
形成与所述像素电极面对的公共电极。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，形成所述阵列元件的步骤还包括形成公共电极，其中，所述像素电极和所述公共电极彼此交替设置。
26.根据权利要求25所述的方法，该方法还包括在所述第二基板的外表面上形成透明电极。
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