JPH1010505A - 平面型表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置など平面型表示装置の、薄型
化、軽量化を図る。 【解決手段】 ＴＦＴ基板１５上にゲート配線１や信号
配線２、画素電極５などを形成後、レジスト７で保護
し、エッチングを行ってＴＦＴ基板１５を薄くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
平面型表示装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の平面型表示装置の説明を、ＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）型液晶表示装置を例に挙げて行
う。図１に、ＴＦＴ基板の１画素部分の平面図を、図２
（ａ）に図１Ａ−Ａ間断面図を示す。まず、ＴＦＴ基板
１５は、ガラスなどの絶縁性基板上に、アルミ、タンタ
ルなどで走査配線としてゲート配線１、補助容量形成の
ためのＣｓ配線４、チッ化シリコンなどでゲート絶縁膜
６を間に介して、アルミ、タンタル、ＩＴＯなどで信号
配線としてソース配線２がそれぞれ交差するように形成
されている。そして、透過型の場合ＩＴＯ等の透明導電
膜で、反射型の場合アルミなどで画素電極５が形成さ
れ、マトリクス状に配列されており、これら各画素電極
の近傍にそれぞれゲート配線１、ソース配線２および画
素電極５に接続されたＴＦＴ３が配置されている。これ
らは、導電膜や絶縁膜を成膜した後、フォトリソ工程、
エッチング工程でパターニングすることにより形成され
る。

【０００３】そして、図７（ａ）に示すように、上記Ｔ
ＦＴ基板１５と、図示しない対向電極などを備えた対向
基板１６を貼合わせ、スペーサ１３で間隙を一定にし、
液晶１２をシール材１４で封入してＴＦＴ型液晶表示装
置が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、平面型表示装置
にはより一層の軽量化、薄型化が求められており、従来
よりも薄い基板を用いて平面型表示装置を製造する必要
があった。また、コストダウンを図るために、マザー基
板と呼ばれる大型基板を用いて、複数の平面型表示装置
を製造する、多面取り技術を用いる必要がある。そこで
従来は、薄くて大きな基板をプロセスの最初から使用し
ていたので、成膜した膜の応力や熱で基板が反り、フォ
トリソ工程などでのパターニング精度の低下や基板搬送
時のトラブルなどプロセス上の問題を引き起こしてい
た。

【０００５】例えば、基板の大きさが２倍になれば、膜
の応力による基板の反りも２倍になり、さらに基板の厚
さを半分にすれば、膜の応力による反りはさらに２倍に
なる。この様に、大型で薄い基板を用いて平面型表示装
置を作るには、従来よりはるかに高いパターニング精度
と基板搬送精度が必要となり、そのため基板の大きさや
厚さの限界は、製造装置の能力の限界により決まってい
た。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、厚みが薄くて重量が軽い平面型表示装置を
安価に提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の平面型表示装置
の製造方法は、上記課題を解決するため、１対の基板間
に、少なくとも互いに交差する複数本の走査配線と信号
配線とを有し、少なくとも基板上に配線を形成した後
に、前記基板のうち少なくとも一枚の基板表面を、エッ
チングして薄くする工程を有することを特徴とする。

【０００８】この製造方法により、走査配線や信号配線
を形成する時点では、膜の応力や熱による反りに十分耐
えうるだけの厚みを持った基板を用いて、薄く・軽い平
面型表示装置を製造することができる。

【０００９】また、前記エッチング工程を、一対の基板
を貼合わせた後行っても良い。

【００１０】この製造方法により、プロセスを短縮する
ことができるだけでなく、貼合わせ時にも基板強度を持
たすことができる。

【００１１】また、１対のマザー基板間に、少なくとも
互いに交差する複数本の走査配線と信号配線とを、有す
る複数個の平面型表示装置を形成した後、分断して個々
の平面型表示装置にする平面型表示装置の製造方法で
は、１対のマザー基板を貼合わせた後でエッチングして
基板を薄くし、分断して個々の平面型表示装置にするこ
とを特徴とする。

【００１２】この製造方法により、走査配線や信号配
線、駆動素子を形成する時点では膜の応力や熱による反
りに十分耐えうるだけの厚みを持った基板を用いて、薄
く・軽い平面型表示装置を製造することができる。この
とき、同時にマザーガラスの大きさに合わせて、その大
きさに耐えうるだけの厚さにマザーガラスの厚さを決め
ることが出来るので、マザーガラスのより一層の大型化
を実現することが可能となり、平面型表示装置のコスト
ダウンが可能となる。

【００１３】また、前記エッチング工程の際に、前記１
対の基板間で、外部回路接続端子を保護していても良
い。

【００１４】これにより、外部回路接続端子をレジスト
などで保護する必要が無くなり、プロセスを短縮するこ
とができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を使用し説明する。また、従来と同じ部分には同じ符号
を付して説明を簡略化する。 （実施形態１）本発明の実施形態１を、図１から図３を
用いて行う。図１に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板
の１画素部分の平面図を、図２に図１Ａ−Ａ間断面図を
示す。まず、ＴＦＴ基板１５は、ガラス、プラスチック
などの基板上に、アルミ、タンタルなどで走査配線とし
てゲート配線１、補助容量形成のためのＣｓ配線４、チ
ッ化シリコンなどでゲート絶縁膜６を間に介して、アル
ミ、タンタル、ＩＴＯなどで信号配線としてソース配線
２がそれぞれ交差するように形成されている。そして、
透過型の場合ＩＴＯ等の透明導電膜で、反射型の場合ア
ルミなどで画素電極５が形成され、マトリクス状に配列
されており、これら各画素電極の近傍にそれぞれゲート
配線１、ソース配線２および画素電極５に接続されたＴ
ＦＴ３が配置されている。これらは、導電膜や絶縁膜を
成膜した後、フォトリソ工程、エッチング工程でパター
ニングすることにより形成される（図２（ａ））。そし
て、図示しない配向膜を必要に応じて形成する。ここま
では、従来と同じ様に形成される。

【００１６】次に、ゲート配線１、ソース配線２、ＴＦ
Ｔ３等を保護するようにレジスト７等で覆う（図２
（ｂ））。その後、エッチングを行ってＴＦＴ基板１５
の裏面（レジストで覆われていない側）を薄くし、レジ
スト７を剥離する（図２（ｃ））。例えば、基板１５と
してガラスを用い、ウェットエッチングする場合、エッ
チング液として、フッ酸（ＨＦ）、塩酸（ＨＣｌ）、硫
酸等の酸や、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）等のアルカ
リ性の液を単独、若しくは、それらの混合液を使用する
ことができる。もちろん、１回のエッチングで完了させ
るのではなく、２回以上に分けて行うこともできる。例
えば、最初のエッチング液として濃度の濃い塩酸を使用
し、２回目のエッチングとして薄めた塩酸とフッ酸の混
合液を用いる。

【００１７】このとき、透過型の液晶表示装置など透過
光を使用する場合は、表示側となる一方基板（図３の１
６）及び、表示側でない他方基板（図３の１５）のどち
ら側に使用する場合でも、また、反射型液晶表示装置や
プラズマディスプレイなどでは表示側基板（図３の１
６）に使用する場合、基板の光散乱特性を見て分るほど
変えないようにすることが望ましい。光の散乱は、曇り
（磨りガラス状態）が目に見えないよう１．０％未満、
好ましくは０．５％未満が望ましい。ここで、レジスト
７はＴＦＴ基板１５と選択エッチングができることが望
ましいが、例えばＴＦＴ基板１５としてプラスチックを
使用した場合、材料の選択によって選択エッチングがで
きない事があるが、その場合はレジストを厚く形成し、
配線やＴＦＴ３を保護できるようにする。また、ＴＦＴ
基板１５と選択エッチングできるような材料を、配線や
ＴＦＴ３を保護するように成膜し、ＴＦＴ基板１５をエ
ッチングした後、除去しても良い。また、配向膜を設
け、配向膜が保護膜として利用できる場合は、レジスト
７などの保護膜形成のための工程は必要ない。

【００１８】そして、図３に示すように、ＴＦＴ基板１
５と、図示しない対向電極やカラーフィルターなどを設
けた対向基板１６を貼合わせ、スペーサ１３で間隙を一
定にし、液晶１２をシール材１４で封入してＴＦＴ型液
晶表示装置が形成される。これにより、例えばＴＦＴ基
板１５として１．１ｍｍ厚のガラス基板を使用し、エッ
チングで０．７ｍｍ厚にし、対向基板１６として１．１
ｍｍ厚のガラス基板を使用した場合、従来に比べて約２
０％の薄型化、軽量化を実現できる（なお、従来は１．
１ｍｍ厚のガラス基板２枚使用として計算。以下、後の
実施形態も同条件で計算）。

【００１９】（実施形態２）本実施形態では、上記実施
形態１の基板のエッチング工程を、濃度の高いエッチン
グ液を使用した後、光の散乱を抑えるために、基板表面
を研磨した。この様に、最後に表面研磨を行うと光の散
乱を抑えることができ、表示品位が向上する。もちろ
ん、最初から研磨で薄くしても良いが、時間がかかるた
め、プロセス短縮を図るので有れば、エッチング後に研
磨を行うことが好ましい。ただし、ＴＦＴなどの静電気
に弱い素子を基板上に作成している場合、アースをとる
など静電気対策を行っておく必要がある。

【００２０】（実施形態３）本発明の実施形態３を図４
から図６を用いて説明する。なお、実施形態１と同じ箇
所には、同じ符号を付して説明を省略する。図４に、対
向基板１６の１画素部分の平面図を、図５に図４Ｂ−Ｂ
間断面図を示す。まず、基板１６にクロム、酸化クロ
ム、樹脂などで遮光膜１０を、Ｒ、Ｇ、Ｂ等のカラーフ
ィルター９を、ＩＴＯなどで対向電極８を、図示しない
配向膜を必要に応じて各々形成する（図５（ａ））。

【００２１】次に、上記カラーフィルター９、対向電極
８等を保護するようにレジスト７等で覆う（図５
（ｂ））。その後、実施形態１、２で説明したようにエ
ッチングを行って、対向基板１６の裏面（レジストで覆
われていない側）を薄くし、レジスト７を剥離する（図
５（ｃ））。

【００２２】そして、図６に示すように、ＴＦＴ基板１
５と、対向基板１６を貼合わせ、スペーサ１３で間隙を
一定にし、液晶１２をシール材１４で封入してＴＦＴ型
液晶表示装置が形成される。これにより、例えば対向基
板１６として１．１ｍｍ厚のガラス基板を使用し、エッ
チングで０．５ｍｍ厚にし、ＴＦＴ基板１５として１．
１ｍｍ厚のガラス基板を使用した場合、従来に比べて約
３０％の薄型化、軽量化を実現できる。

【００２３】（実施形態４）本実施形態は、上記実施形
態１から実施形態３で説明したような基板１枚だけを薄
くするのでなく、ＴＦＴ基板１５及び対向基板１６の両
基板を薄くし貼合わせる。具体的には、ＴＦＴ側基板１
５と対向基板１６の両基板として１．１ｍｍ厚のガラス
基板を使用し、実施形態１から３で説明したように、エ
ッチングで両基板とも０．７ｍｍ厚にする。その場合、
従来に比べて約４０％の薄型化・軽量化を実現できる。

【００２４】（実施形態５）本発明の実施形態５を図７
を用いて説明する。なお、実施形態１から４と同じ箇所
には、同じ符号を付して説明を省略する。まず実施形態
１から４と同じように、まず、ＴＦＴ基板１５として、
ガラスなどの基板上に、図示しないゲート配線、ソース
配線、ＴＦＴ及び画素電極等を各々形成する。そして、
対向基板１６として、ガラスなどの基板上に、図示しな
い遮光膜、カラーフィルター、対向電極等を形成する。
その後、ＴＦＴ基板１５と対向基板１６を貼合わせ、ス
ペーサ１３で間隙を一定にし、液晶１２をシール材１４
で封入する（図７（ａ））。そして、外部回路接続端子
１１をレジスト７等で保護する（図７（ｂ））。その
後、ＴＦＴ基板１５及び対向基板１６のエッチングを行
って両基板の表面を薄くし、レジスト７を剥離する（図
７（ｃ））。

【００２５】この様な製造工程にすれば、ＴＦＴ基板１
５とカラーフィルター基板１６のエッチングを同時に行
えるため、工程の増加を最小限に抑えることができる。

【００２６】（実施形態６）本発明の実施形態６を図８
を用いて行う。なお、実施形態１から５と同じ箇所に
は、同じ符号を付して説明を省略する。一般的に、ＴＦ
Ｔ型液晶表示装置など平面表示装置では、１枚の大型基
板（以下、マザー基板と呼ぶ）から複数個の表示装置用
基板を作成する多面取りと呼ばれる技術を用いて製造さ
れているが、本実施形態は、上記多面取りに適用できる
ものである。

【００２７】まず実施形態１から５と同じように、ま
ず、マザーＴＦＴ基板１７として、ガラスなどの基板上
に、図示しないゲート配線、ソース配線、ＴＦＴ及び画
素電極等をそれぞれ形成する。そして、マザー対向基板
１８として、ガラスなどの基板上に、図示しない遮光
膜、カラーフィルター、対向電極等を形成する。その
後、マザーＴＦＴ基板１７とマザー対向基板１８とを貼
合わせ、スペーサ１３で間隙を一定にし、液晶１２をシ
ール材１４で封入する（図８（ａ））。このとき図８
（ａ）に示すように、１組の基板で、複数個のＴＦＴ型
液晶表示装置を形成する。そして、マザーＴＦＴ基板１
７及びマザー対向基板１８のエッチングを行って基板表
面を薄くする（図８（ｂ））。その後、分断を行い個々
のＴＦＴ型液晶表示装置にする（図示せず）。

【００２８】この様な製造工程にすれば、配線やＴＦ
Ｔ、カラーフィルターや対向電極だけでなく、外部回路
接続端子１１も基板で覆われているので、レジストなど
で保護する必要はない。そのため、レジスト形成・剥離
工程が必要なくなる。また、マザーＴＦＴ基板１７とマ
ザー対向基板１８のエッチングを同時に行えるため、工
程の増加を最小限に抑えることができる。

【００２９】以上、図面を用いて実施形態の説明を行っ
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
く、例えば、エッチング方法として、ウェットエッチン
グ方式で説明したが、ＨＦガスやＣＨ₄ガスなどを用い
たドライエッチング方式で行っても良い。また、ＴＦＴ
型液晶表示装置を例に説明を行ったが、これに限らず単
純マトリクス型液晶表示装置や、プラズマ表示装置、エ
レクトロルミネッセンス表示装置にも適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の平面型
表示装置の製造方法によると、１対の基板間に、互いに
交差する複数本の走査配線と信号配線を、少なくとも有
し、基板上に配線やスイッチング素子を形成した後に、
前記基板の少なくとも一方を、エッチングして薄くする
工程を有することにより、走査配線や信号配線、駆動素
子を形成する時点では膜の応力や熱による反りに十分耐
えうるだけの厚みを持った基板を用いて、薄く・軽い平
面型表示装置を製造することができる。

【００３１】また、本発明をアクティブマトリクス型液
晶表示装置に適用した場合、製造工程が複雑で膜の応力
や熱による反りの大きいアクティブマトリクス型液晶表
示装置を、薄くて軽量にすることができる。

【００３２】また、前記エッチング工程を、一対の基板
を貼合わせた後行うことにより、プロセスを短縮するこ
とができるだけでなく、貼合わせ時にも基板強度を持た
すことができる。

【００３３】また、１対の基板間に、互いに交差する複
数本の走査配線と信号配線を、少なくとも有する複数個
の平面型表示装置を形成し、分断して個々の平面型表示
装置にする平面型表示装置の製造方法では、１対の基板
を貼合わせた後、エッチングして基板を薄くし、分断し
て個々の平面型表示装置にすることにより、走査配線や
信号配線、駆動素子を形成する時点では膜の応力や熱に
よる反りに十分耐えうるだけの厚みを持った基板を用い
て、薄く・軽い平面型表示装置を製造することができ
る。このとき、同時にマザーガラスの大きさに合わせ
て、その大きさに耐えうるだけの厚さにマザーガラスの
厚さを決めることが出来るので、マザーガラスのより一
層の大型化を実現することが可能となり、平面型表示装
置のコストダウンが可能となる。

【００３４】また、前記エッチング工程の際に、前記１
対の基板間で、外部回路接続端子を保護していることに
より、外部回路接続端子をレジストなどで保護する必要
が無くなり、プロセスを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、実施形態１のＴＦＴ基板の、１画素
部分の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ間断面図で、実施形態１の製造方
法説明図である。

【図３】本発明の、実施形態１のＴＦＴ型液晶表示装置
の断面図である。

【図４】本発明の、実施形態３のアクティブマトリクス
基板の、１画素部分の平面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ間断面図で、実施形態３の製造方
法説明図である。

【図６】本発明の、実施形態３のＴＦＴ型液晶表示装置
の断面図である。

【図７】本発明の、実施形態５のＴＦＴ型液晶表示装置
の製造方法説明図である。

【図８】本発明の、実施形態６のＴＦＴ型液晶表示装置
の製造方法説明図である。

【符号の説明】

１ ゲート配線 ２ ソース配線 ３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ） ５ 画素電極 ６ ゲート絶縁膜 ７ レジスト １５ ＴＦＴ基板 １６ 対向基板 １７ マザーＴＦＴ基板 １８ マザー対向基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １対の基板間に、少なくとも互いに交差
   する複数本の走査配線と信号配線とを、有する平面型表
   示装置の製造方法において、 少なくとも基板上に配線を形成した後に、前記基板のう
   ち少なくとも一枚の基板表面を、エッチングして薄くす
   る工程を有することを特徴とする平面型表示装置の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記エッチング工程を、一対の基板を貼
   合わせた後行うことを特徴とする請求項１に記載の平面
   型表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 １対のマザー基板間に、少なくとも互い
   に交差する複数本の走査配線と信号配線とを、有する複
   数個の平面型表示装置を形成した後、分断して個々の平
   面型表示装置にする平面型表示装置の製造方法におい
   て、 １対のマザー基板を貼合わせた後でエッチングして基板
   を薄くし、分断して個々の平面型表示装置にすることを
   特徴とする平面型表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記エッチング工程の際に、前記１対の
   基板間で、外部回路接続端子を保護していることを特徴
   とする請求項３に記載の平面型表示装置の製造方法。