專利名稱：液晶顯示裝置、以及該液晶顯示裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置、以及該液晶顯示裝置的制造方法。
技術(shù)背景近年來，液晶顯示裝置已被廣泛地使用于各種領(lǐng)域如鐘表、臺(tái)式電子計(jì)算器、個(gè)人計(jì)算機(jī)等的辦公室自動(dòng)化(Office Automation )設(shè) 備、液晶電視機(jī)、PDA、 1更攜式電話機(jī)等。在液晶顯示裝置中，在兩個(gè)襯底之間密封液晶，通過施加電壓改 變液晶分子的方向而使光透過率改變，來光學(xué)性地顯示圖像等。在液晶顯示裝置中，兩個(gè)襯底以均勻的間隔高密合性地彼此貼合 大幅度地影響到液晶顯示裝置的圖像質(zhì)量或可靠性。已公開如下技術(shù)， 即，通過形成偽布線減少因位于密封劑下的布線而導(dǎo)致的密封劑的凹 凸，使得襯底之間的間隔為均勻(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。此外，在液晶顯示裝置內(nèi)形成液晶層的方法包括貼合一對(duì)襯底 之后，使用毛細(xì)現(xiàn)象注入液晶的浸漬法(也稱為水泵法、真空注入法)； 以及通過滴落法密封液晶的液晶滴落法。與浸漬法相比，液晶滴落法 可以縮短制造過程所需要的時(shí)間而提高生產(chǎn)率。但是，在滴落法中，由于未硬化的密封劑和液晶彼此接觸，所以 產(chǎn)生密封劑污染液晶的問題，從而正在進(jìn)行對(duì)液晶的污染性低的密封 劑的開發(fā)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)II日本專利申請(qǐng)公開平9-179130號(hào)公報(bào)l專利文獻(xiàn)21日本專利申請(qǐng)公開2005-115255號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種襯底之間的密合性高且可靠性及圖像 質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可以防止起因于制造過程的 液晶退化。此外，還提供一種高生產(chǎn)率地制造這種可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置的技術(shù)。本發(fā)明的特征在于一種液晶顯示裝置，其中在襯底上的密封劑粘 合區(qū)域中設(shè)置多個(gè)凸部，以將該多個(gè)凸部埋在密封劑中的方式貼合一 對(duì)襯底。由于埋在密封劑中的多個(gè)凸部增大與密封劑接觸的面積，所 以一對(duì)襯底更堅(jiān)固地彼此貼合，使得提高密合性。本發(fā)明之一是通過滴落法滴落液晶來形成液晶層的液晶顯示裝置 的制造方法，其中，在滴落液晶之前通過笫一硬化處理來使形成在第 一襯底上的未硬化的密封劑表面硬化。在滴落液晶之后，以中間夾著 液晶的方式貼合第一襯底和第二村底，對(duì)密封劑進(jìn)行第二硬化處理， 來使整個(gè)密封劑硬化。在本發(fā)明中，第二襯底在密封劑粘合部具有多 個(gè)凸部，以該多個(gè)凸部埋在第 一 村底上的密封劑中且中間夾著液晶的 方式彼此貼合第 一襯底和第二襯底。由于通過第一硬化處理(也稱為預(yù)硬化)來使密封劑表面硬化， 所以液晶不與未硬化的密封劑接觸。因此，可以防止起因于未硬化的 密封劑的液晶污染。從而，可以防止液晶退化導(dǎo)致的液晶顯示裝置的 可靠性降低，而可以進(jìn)行顯示不均勻或顯示缺陷減少的高圖像質(zhì)量的 顯示。在本發(fā)明中，通過第一硬化處理進(jìn)行的密封劑表面的硬化是指 至少與剛剛形成密封劑之后的未硬化的密封劑相比與液晶接觸的區(qū)域 的反應(yīng)性降低而惰性化。因此，通過笫一硬化處理，至少使與液晶接 觸的密封劑表面硬化，來降低對(duì)液晶的反應(yīng)性。密封劑雖然通過硬化而能夠降低與液晶的反應(yīng)性，但是同時(shí)降低 與要貼合的相對(duì)襯底的粘合性。然而，在本發(fā)明中，密封劑雖然通過 第 一硬化處理而其表面被硬化，但是其內(nèi)部還保持粘合性高的未硬化 狀態(tài)。由于在第二襯底的與密封劑粘合的區(qū)域上設(shè)置有多個(gè)凸部，所 以當(dāng)貼合第一襯底和第二襯底時(shí)，多個(gè)凸部埋在密封劑中。凸部可以 物理性地破壞通過硬化處理而降低粘合性的密封劑表面且進(jìn)入密封劑 內(nèi)部，以接觸到粘合性高的未硬化的密封劑。因此，在多個(gè)凸部埋在 密封劑中的狀態(tài)下進(jìn)行第二硬化處理來使整個(gè)密封劑硬化，來可以堅(jiān) 固地粘合且固定第一襯底和第二村底。從而，可以提高第一襯底和第二襯底的密合性，來提高液晶顯示裝置的可靠性。本發(fā)明可以制造一種襯底之間的密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高 的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可以防止起因于制造過程的液晶退 化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示 裝置。作為本發(fā)明的硬化處理，進(jìn)行包括第一硬化處理和第二硬化處理 的至少兩次以上的硬化處理，所述第一硬化處理用于僅使密封劑表面 硬化，所述第二硬化處理用于在凸部埋在密封劑中的狀態(tài)下使整個(gè)密 封劑硬化。第一硬化處理和第二硬化處理分別既可進(jìn)行一次，又可進(jìn) 行多次。硬化處理的方法也既可進(jìn)行相同的處理(例如兩次的光照射 等)，又可進(jìn)行不相同的處理(例如，第一次進(jìn)行光照射處理，第二 次進(jìn)行加熱處理等)。作為硬化處理，進(jìn)行紫外線等光照射處理、加熱處理等即可。在 使用紫外線硬化樹脂作為密封劑的情況下，通過紫外線照射處理來進(jìn) 行硬化，而在使用熱硬化樹脂作為密封劑的情況下，進(jìn)行加熱處理即 可。也可以對(duì)紫外線硬化樹脂進(jìn)一步進(jìn)行加熱處理。多個(gè)凸部的形狀優(yōu)選為具有楔子的功能的形狀，以便容易埋在密 封劑中且提高與密封劑的密合性，例如可以使用其尖端尖銳的針形狀 等的錐形形狀(圓錐、多角錐等)、以其側(cè)面接觸于襯底的方式設(shè)置 的三角柱等。本發(fā)明可以用于將液晶元件用作顯示元件且具有顯示功能的裝置 即液晶顯示裝置。注意，顯示裝置也可以為襯底上形成有包括液晶元 件等顯示元件的多個(gè)像素及驅(qū)動(dòng)這些像素的外圍驅(qū)動(dòng)電路的顯示面板本身。此外，還可以包括安裝有具有IC、電阻元件、電容元件、電感 器、晶體管等的柔性印刷電路板(FPC)或印刷線路板(PWB)的裝 置。此外，還可以包括光學(xué)片如偏振片、相位差板等。另外，還可以 包括背光燈(可以包括導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片、反射片、光源(LED 或冷陰極管等))。注意，作為使用液晶元件的液晶顯示裝置，可以舉出透過型液晶顯示裝置(透過型液晶顯示器)、半透過型液晶顯示裝置(半透過型 液晶顯示器)、反射型液晶顯示裝置(反射型液晶顯示器)。本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)方式包括以下工序在 第一襯底上形成密封劑；對(duì)密封劑進(jìn)行第一硬化處理來使密封劑表面 硬化；在第一襯底上滴落液晶；以中間夾著液晶的方式通過密封劑貼 合第一襯底和其密封劑粘合區(qū)域中設(shè)置有多個(gè)凸部的第二襯底，以使 多個(gè)凸部接觸到密封劑的未硬化區(qū)域；以及對(duì)密封劑進(jìn)行第二硬化處 理來使密封劑的未硬化區(qū)域硬化。本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的另一個(gè)方式包括以下工序 在第一襯底上形成密封劑；對(duì)密封劑進(jìn)行第一紫外線照射處理來使密 封劑表面硬化；在第一襯底上滴落液晶；以中間夾著液晶的方式通過 密封劑貼合第一襯底和其密封劑粘合區(qū)域中設(shè)置有多個(gè)凸部的第二襯 底，以使多個(gè)凸部接觸到密封劑的未硬化區(qū)域；以及對(duì)密封劑進(jìn)行第 二紫外線照射處理來使密封劑的未硬化區(qū)域硬化。本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的另一個(gè)方式包括以下工序 在第一襯底上形成密封劑；對(duì)密封劑進(jìn)行第一加熱處理來使密封劑表 面硬化；在第一襯底上滴落液晶；以中間夾著液晶的方式通過密封劑 貼合第一襯底和其密封劑粘合區(qū)域中設(shè)置有多個(gè)凸部的第二村底，以 使多個(gè)凸部接觸到密封劑的未硬化區(qū)域；以及對(duì)密封劑進(jìn)行第二加熱 處理來使密封劑的未硬化區(qū)域硬化。本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個(gè)方式在于通過密封劑以中間夾著 液晶的方式彼此貼合一對(duì)襯底，形成在一對(duì)襯底中的一個(gè)襯底上的多 個(gè)凸部埋在所述密封劑中，并且多個(gè)凸部的材料與設(shè)置有多個(gè)凸部的 襯底的材料不同。本發(fā)明的液晶顯示裝置的另 一 個(gè)方式包括設(shè)置有間隔物的像素區(qū) 域、以及設(shè)置有多個(gè)凸部的密封劑粘合區(qū)域，通過密封劑以中間夾著 液晶的方式彼此貼合一對(duì)襯底，形成在一對(duì)襯底中的一個(gè)襯底上的多 個(gè)凸部埋在所述密封劑中，并且多個(gè)凸部的材料與設(shè)置有多個(gè)凸部的 襯底的材料不同。在上述結(jié)構(gòu)中，在采用使用光源(背光燈等)的透過型液晶顯示 裝置的情況下，使一對(duì)襯底(第一襯底和第二襯底)具有透光性而使 來自光源的光透過到可見一側(cè)，即可。另一方面，在采用反射型液晶 顯示裝置的情況下，使設(shè)置在一對(duì)襯底(第一襯底和第二襯底)上的 電極中的一方具有反射性，即可，例如將具有反射性的材料用于像素 電極層。既可在形成有半導(dǎo)體元件等的元件襯底上滴落液晶，又可在相對(duì) 襯底上滴落液晶，而且可以在減壓下進(jìn)行貼合工序。注意，既可在形 成有密封劑的襯底上滴落液晶，又可在形成有多個(gè)凸部的襯底上滴落 液晶。此外，還可以在滴落液晶時(shí)加熱液晶來降低液晶的粘性。也可 以在貼合并使密封劑硬化之后，進(jìn)行加熱處理。通過進(jìn)行加熱處理， 可以校正液晶的取向混亂。在本發(fā)明中，由于在滴落液晶之前，通過第一硬化處理(也稱為 預(yù)硬化)來使密封劑表面硬化，所以液晶不與未硬化的密封劑接觸。 因此，可以防止起因于未硬化的密封劑的液晶污染。從而，可以防止 液晶退化導(dǎo)致的液晶顯示裝置的可靠性降低，而可以進(jìn)行顯示不均勻 或顯示缺陷減少的高圖像質(zhì)量的顯示。此外，在第二襯底的與密封劑粘合的區(qū)域上設(shè)置有多個(gè)凸部，將 多個(gè)凸部埋在密封劑中來貼合第一襯底和第二襯底。多個(gè)凸部可以物 理性地破壞通過硬化處理而降低粘合性的密封劑表面且進(jìn)入密封劑內(nèi) 部，以接觸到粘合性高的未硬化的密封劑。因此，在多個(gè)凸部埋在密 封劑中的狀態(tài)下進(jìn)行第二硬化處理來使整個(gè)密封劑硬化，來可以堅(jiān)固 地粘合且固定第 一襯底和第二襯底。因此，本發(fā)明可以制造一種襯底之間的密合性高且可靠性及圖像 質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可以防止起因于制造過程的 液晶退化。此外，還可以生產(chǎn)率高地制造這種可靠性及圖像質(zhì)量高的 液晶顯示裝置。


圖1A1至1E2是本發(fā)明的示意圖；圖2A至2D是表示能夠應(yīng)用于本發(fā)明的凸部的實(shí)例的圖；圖3A至3D是表示能夠應(yīng)用于本發(fā)明的凸部的形成實(shí)例的圖；圖4A至4C是表示能夠應(yīng)用于本發(fā)明的凸部的實(shí)例的圖；圖5A和5B分別是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的俯視圖和截面圖；圖6 A和6B分別是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的俯視圖和截面圖；圖7是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的截面圖；圖8 A和8B分別是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的俯視圖和截面圖；圖9是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的截面圖；圖IOA和IOB是表示本發(fā)明的液晶顯示模塊的截面圖；圖11A至11D是表示能夠用于本發(fā)明的液晶顯示裝置中的背光燈；圖12A至12C是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的俯視圖； 圖13A和13B是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的俯視圖； 圖14A至14C是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的框圖；圖15是表示應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)的框圖；圖16A和16B是表示本發(fā)明的電子設(shè)備的圖；圖17A至17F是表示本發(fā)明的電子設(shè)備的圖；圖18是表示能夠應(yīng)用于本發(fā)明的液晶滴落方法的實(shí)例的圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以通過 多種不同的方式來實(shí)施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地 理解一個(gè)事實(shí)就是，其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍的情況下被變換為各種各樣的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解 釋為僅限定在實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。另外，在用來說明實(shí)施方式 的所有附圖中，使用同 一標(biāo)號(hào)來表示同 一部分或具有同樣功能的部分， 并省略其重復(fù)說明。1實(shí)施方式1
在本實(shí)施方式中，描述一種其目的在于防止起因于制造過程的液 晶退化，并且給予襯底之間的高密合性、高可靠性及高圖像質(zhì)量的液 晶顯示裝置及液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例。
圖1A1至圖1E2示出使用本發(fā)明的本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的 制造方法。圖1A2、 1B2、 1C2、 1D2、以及1E2是本實(shí)施方式的液晶 顯示裝置的俯視圖，而圖1A1、 1B1、 1C1、 1D1、以及1E1分別是沿 圖1A2、 1B2、 1C2、 1D2、以及1E2中的線Y-Z的截面圖。
在圖1A1和1A2中，在第一襯底50上以框狀密封圖案形成有未 硬化的密封劑51 (51a、 51b)。本實(shí)施方式表示作為密封劑51使用 紫外線硬化樹脂的實(shí)例，因此，作為第一硬化處理，對(duì)密封劑51(51a、 51b )從光源53照射紫外線(也稱為紫外光)54，來僅使密封劑51( 51a、 51b)表面硬化。如圖1B1和1B2所示，密封劑51(51a、 51b)通過 紫外線54的照射而變成密封劑65 (65a、 65b )，該密封劑65 (65a、 65b)的表面是硬化區(qū)域52 (52a、 52b)，而其內(nèi)部是未硬化區(qū)域60 (60a、 60b)。
在本發(fā)明中，通過第一硬化處理，在密封劑內(nèi)部保留未硬化區(qū)域 而不使整個(gè)密封劑硬化。因此，密封劑65 (65a、 65b)的表面變成硬 化區(qū)域52a、 52b，而其內(nèi)部保持未硬化區(qū)域60a、 60b。硬化區(qū)域52 (52a、 52b)由于通過硬化而降低其與其他物質(zhì)的反應(yīng)性，所以即使 與液晶接觸也不容易與液晶起反應(yīng)。此外，還可以遮斷從密封劑釋放 的對(duì)液晶的污染物質(zhì)(溶劑、氣體等)，從而可以防止液晶污染。因 此，可以防止起因于密封劑的液晶退化。在本實(shí)施方式中，雖然從密 封劑51上方照射紫外線，來對(duì)密封劑51的表面整體進(jìn)行硬化處理， 但是也可以只使密封劑51的與液晶接觸的區(qū)域表面選擇性地硬化。
向密封劑65的密封圖案內(nèi)從滴落裝置55滴落液晶56(參照?qǐng)D1C1 及1C2)。接著，以中間夾著液晶的方式貼合第一襯底50和第二襯底 57 (參照?qǐng)D1D1及1D2)。在第二襯底57的密封劑粘合區(qū)域中設(shè)置 有多個(gè)凸部58a、 58b。多個(gè)凸部58a、 58b是具有其尖端尖銳的針形形狀的例子。第二襯底57以凸部58a、 58b穿過密封劑65的硬化區(qū)域 52a、 52b且進(jìn)入其內(nèi)部的未硬化區(qū)域60a、 60b的方式與第一村底50 貼合。密封劑65被第二襯底57施加壓力而改變其形狀，成為密封劑 61(61a、 61b),并且液晶擴(kuò)散且填充密封圖案內(nèi)。在本實(shí)施方式中， 密封劑61 (61a、 61b)的表面由于是硬化區(qū)域，所以即使與液晶接觸 也不影響到液晶。此外，第二襯底57可以通過多個(gè)凸部58a、 58b與 粘合性高的未硬化區(qū)域接觸。
在將多個(gè)凸部58a、 58b埋在密封劑61 (61a、 61b)的狀態(tài)下， 進(jìn)行第二硬化處理，來使密封劑61(61a、 61b)整體硬化。在本實(shí)施 方式中，作為第二硬化處理進(jìn)行紫外線照射處理。對(duì)密封劑61(61a、 61b)從光源63照射紫外線64，來使密封劑61 (61a、 61b)的未硬 化區(qū)域硬化，以形成其整體硬化了的密封劑59(參照?qǐng)D1E1及1E2)。
因此，在將多個(gè)凸部58a、 58b埋在密封劑61 ( 61a、 61b)的狀 態(tài)下，進(jìn)行第二硬化處理，來使密封劑61(61a、 61b)整體硬化，以 形成密封劑59，從而可以堅(jiān)固地粘合且固定第一襯底50和第二襯底 57。因此，可以提高第一襯底50和第二襯底57的密合性，來提高液 晶顯示裝置的可靠性。
作為本實(shí)施方式的硬化處理，進(jìn)行包括第一硬化處理和第二硬化 處理的至少兩次以上的硬化處理，所述第一硬化處理用于僅使密封劑 表面硬化，所述第二硬化處理用于在凸部埋在密封劑中的狀態(tài)下使整 個(gè)密封劑硬化。第一硬化處理和第二硬化處理分別既可進(jìn)行一次，又 可進(jìn)行多次。硬化處理的方法也既可進(jìn)行相同的處理(例如兩次的光 照射等)，又可進(jìn)行不相同的處理(例如，第一次進(jìn)行光照射處理， 第二次進(jìn)行加熱處理等)。
作為硬化處理，進(jìn)行紫外線等的光照射處理、加熱處理等即可。 在使用紫外線硬化樹脂作為密封劑的情況下，通過紫外線照射處理來 進(jìn)行硬化，而在使用熱硬化樹脂作為密封劑的情況下，進(jìn)行加熱處理 即可。也可以對(duì)紫外線硬化樹脂進(jìn)一步進(jìn)行加熱處理。當(dāng)進(jìn)行光照射 時(shí)的光可以為燈光或激光，并且根據(jù)用于密封劑的材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定照射處理方法及條件(能量、時(shí)間、壓力、氣氛等)即可。此外，加熱 處理方法及條件(溫度、時(shí)間、壓力、氣氛等)也根據(jù)密封劑的性質(zhì) 適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。
凸部具有能夠物理性地破壞密封劑表面的硬化區(qū)域且到達(dá)其內(nèi)部 的未硬化區(qū)域的強(qiáng)度和高度即可，其材料及形狀沒有特別的限制。凸 部的形狀優(yōu)選為具有楔子的功能的形狀，以便容易埋在密封劑中且提 高與密封劑的密合性，例如可以使用其尖端尖銳的針形狀等的錐形形 狀(圓錐、多角錐等)、以其側(cè)面接觸于襯底的方式設(shè)置的三角柱等。
凸部可以為圓錐形狀、多角錐(三角錐、四角錐、五角錐、六角 錐等)形狀、針形狀、凸部的尖端為平面且其截面為梯形的形狀、其
尖端為圓形的圓頂形狀等。將凸部的形狀的實(shí)例示于圖2A至2D。如 圖1D1和圖1E1所示的凸部58a、 58b那樣，圖2A至2D是表示沿與 密封劑的寬度方向平行的面的截面的圖。圖2A表示設(shè)置在襯底800 上的凸部801，并且該凸部801是具有頂面和底面的形狀而不是其尖 端尖銳的形狀如錐形形狀。因此，凸部801的沿與底面垂直的面的截 面圖具有梯形形狀。圖2B表示在村底800上設(shè)置有其尖端是圓形的 凸部802的實(shí)例。像這樣，凸部也可以為其尖端是圓形且具有曲率的 形狀。圖2C表示在襯底800上設(shè)置有順序?qū)盈B柱形形狀和錐形形狀 的形狀的凸部803的實(shí)例。此外，圖2D表示凸部的頂部分裂為多個(gè) 的形狀。
此外，圖4A至4C以透視圖示出錐形以外的凸部形狀的其他實(shí)例。 注意，在圖4A至4C中，密封劑粘合區(qū)域由區(qū)域815表示。圖4A是 以三角柱的側(cè)面接觸于襯底的方式設(shè)置的凸部810。圖4B是圖4A的 凸部的頂部分裂為多個(gè)且具有溝槽的形狀。圖4C是對(duì)密封劑以與圖 4A不相同的方向設(shè)置的多個(gè)三角柱的凸部812a、 812b、 812c。 <象這 樣，凸部能夠埋在密封劑中即可，并且可以具有各種形狀。
圖3A至3D示出多個(gè)凸部的其他形狀及布置實(shí)例。在圖3A至3D 的每一個(gè)中，凸部設(shè)置在襯底850上的密封劑粘合區(qū)域853。圖3A是 如圖4A所示的以其側(cè)面接觸于襯底850的方式設(shè)置的三角柱形狀的凸部852。在圖3A中，在襯底的四邊分別設(shè)置有一個(gè)凸部。圖3B是 設(shè)置有多個(gè)不同形狀的凸部854a、 854b的實(shí)例。凸部854a是四角錐 形狀，而凸部854b是如圖4A所示的以其側(cè)面接觸于襯底850的方式 設(shè)置的三角柱形狀。圖3C也是設(shè)置有多個(gè)不同形狀的凸部856a、856b 的實(shí)例，其中設(shè)置有多個(gè)四角錐形狀的凸部856a和多個(gè)圓錐形狀凸部 856b。另外，圖3D是在密封劑粘合區(qū)域中設(shè)置多個(gè)微小的針形狀的 凸部857的實(shí)例。由于凸部必須要設(shè)置在除了形成用來與外部電連接 的外部端子的區(qū)域以外的區(qū)域，所以在如圖3D那樣在密封劑粘合區(qū) 域整體形成多個(gè)凸部的情況下，以具有間隔的方式形成凸部而不在要 設(shè)置外部端子的區(qū)域形成凸部。根據(jù)設(shè)置外部端子的位置或凸部的形 狀，以外部端子和凸部的形成位置不重疊的方式適當(dāng)?shù)匦纬杉纯伞?br> 凸部既可通過與液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)物相同材料及相同工序形 成，又可通過另一工序僅形成凸部。
此外，也可以加工凸部的表面來形成凹凸，以1更提高作為楔子的 功能。通過使凸部具有起到楔子作用的錨定效應(yīng)(也稱為錨固效應(yīng))， 可以進(jìn)一步堅(jiān)固地粘合第一襯底和第二襯底。凹凸既可通過對(duì)凸部施 加物理性力量或沖擊來形成，又可通過化學(xué)性處理(使用具有腐蝕效 應(yīng)的溶液的表面腐蝕等)、加熱來局部地改變其形狀(局部地溶解等) 來形成凹凸。
多個(gè)凸部既可加工襯底來在襯底中形成，又可通過淀積膜等來在 襯底上形成。此外，也可以通過另一工序形成凸部，將此使用粘合劑 等貼附在襯底上。作為設(shè)置凸部的襯底，可以使用玻璃襯底或石英襯 底等。此外，還可以使用撓性襯底。撓性襯底是指能夠彎曲(具有柔 性)的襯底，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜等構(gòu)成的塑 料襯底、高分子材料彈性體等，該高分子材料彈性體在高溫下被塑化 而能夠如塑料那樣進(jìn)行成型加工且在常溫下呈現(xiàn)諸如橡膠之類的彈性 體性質(zhì)。另外，也可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟化乙 烯、氯化乙烯等構(gòu)成)、無機(jī)氣相沉積薄膜。像這樣，本發(fā)明的液晶 顯示裝置可以通過應(yīng)用具有多個(gè)凸部的各種形狀來形成。作為形成凸部的材料，可以使用無機(jī)材料、有機(jī)材料，并且可以 使用絕緣材料、導(dǎo)電材料。例如，作為形成凸部的材料，可以使用硅、 氮、氟、氧化物、氮化物、氟化物等。作為氧化物，可以使用氧化硅、 硼酸、氧化鈉、氧化鎂、氧化鋁、氧化鉀、氧化鈣、三氧化二砷(亞
砷酸)、氧化鍶、氧化銻、氧化鋇、銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅(ZnO)、 在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO)的IZO (indium zinc oxide;銦鋅 氧化物)、在氧化銦中混合了氧化硅的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、 含有氧化鵠的銦氧化物、含有氧化鵠的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦 氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物等。作為氮化物，可以使用氮化鋁、 氮化硅等。作為氟化物，可以使用氟化鋰、氟化鈉、氟化鎂、氟化鉤、 氟化鑭等。形成凸部的材料可以包含上述硅、氮、氟、氧化物、氮化 物、氟化物中的一種或多種。此外，也可以使用上述作為襯底材料舉 出的材料。
作為形成凸部的其他材料，可以使用高分子材料如聚酰亞胺、芳 香族聚酰胺、聚苯并咪唑等、或者硅氧烷樹脂。此外，還可以使用樹 脂材料如聚乙晞醇、聚乙烯醇縮丁醛等乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹 脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、氨酯樹脂等。作為 形成凸部的其他材料，可以使用Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al等金屬、Cd、 Zn等的金屬硫化物、Fe、 Ti、 Si、 Ge、 Zr、 Ba 等的氧化物、或者上述材料的混合物。
多個(gè)凸部可以通過濺射法、真空氣相沉積法、PVD法(物理氣相 淀積法)、減壓CVD法(LPCVD法)、或者等離子體CVD法等的 CVD法(化學(xué)氣相淀積法)形成膜，然后將此蝕刻為所希望的形狀來 形成。此外，還可以使用可選擇性地形成圖案的液滴噴射法、可轉(zhuǎn)印 或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案形成方法)以及旋 涂法等涂敷法、浸漬法、分散器法、刷涂法、噴涂法、流涂法等。另 外，還可以采用印跡技術(shù)、能夠以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成納米級(jí)的立體結(jié)構(gòu)物 的納米印跡技術(shù)。印跡技術(shù)及納米印跡技術(shù)是可以在形成微細(xì)的立體 結(jié)構(gòu)物而不進(jìn)行光刻工藝的技術(shù)。此外，也可以在第一襯底和第二襯底的像素區(qū)域及密封劑形成區(qū) 域上形成用于控制第一襯底和第二襯底之間的間隔的間隔物。
下面，參照?qǐng)D18說明可用于本發(fā)明的分散器(dispenser)方式 的液晶滴落法。圖18所示的液晶滴落法包括控制裝置40、攝像裝置 42、噴頭43、加熱器44、液晶33、標(biāo)記35、標(biāo)記45、作為取向膜的 絕緣層34、密封劑32、第一村底20、以及第二襯底30。在第二襯底 30的密封劑粘合區(qū)域中形成有多個(gè)凸部25。密封劑32具有表面的硬 化區(qū)域和內(nèi)部的未硬化區(qū)域，并且通過以框狀的密封圖案形成未硬化 的密封劑之后進(jìn)行第一硬化處理而僅使密封劑表面硬化來形成。向框 狀的密封圖案從噴頭43滴落液晶33。在要被滴落的液晶33的粘性高 的情況下，由加熱器44加熱而調(diào)整其粘性，以能夠被滴落。以將多個(gè) 凸部25埋在密封劑32中的方式貼合第一襯底20和第二村底30，填 充液晶，并使密封劑32整體硬化，以形成液晶層。
優(yōu)選地是，在填充了液晶層的狀態(tài)下貼合第一襯底和第二襯底， 然后將密封劑硬化，并進(jìn)行加熱處理。通過進(jìn)行加熱處理，可以進(jìn)一 步使密封劑硬化而提高粘合強(qiáng)度，還可以校正液晶的取向混亂。貼合 工序優(yōu)選在減壓下進(jìn)行。
作為密封劑，典型地可以使用包含可見光固化樹脂、紫外線固化 樹脂、或熱固化樹脂的材料。例如，可以使用雙酚A型液體樹脂、雙 酚A型固體樹脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、 酚醛樹脂、甲酚型樹脂、酚醛清漆型樹脂、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂、 Epi-Bis型環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺類樹脂、雜環(huán)環(huán)氧 樹脂、改性環(huán)氧樹脂等環(huán)氧樹脂。未硬化的密封劑可以通過可選擇性 地形成圖案的液滴噴射法、可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或 膠版印刷等圖案形成方法)、以及分散器法等來形成。
在圖1A1至1E2中，作為第一襯底50、第二襯底57，可以使用 玻璃襯底或石英襯底等。此外，也可以使用撓性襯底。撓性襯底是指 能夠彎曲(具有柔性)的襯底，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、 聚醚砜等構(gòu)成的塑料襯底、高分子材料彈性體等，該高分子材料彈性體在高溫下被塑化而能夠如塑料那樣進(jìn)行成型加工且在常溫下呈現(xiàn)諸 如橡膠之類的彈性體性質(zhì)。另外，可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、 乙烯、聚氟化乙烯、氯化乙烯等構(gòu)成)、無機(jī)氣相沉積薄膜。
在使用取向膜的情況下，作為用作取向膜的絕緣層可以使用聚酰 亞胺、聚酰胺等。絕緣層可以通過摩擦處理而用作取向膜，但是對(duì)其 形成方法沒有限制。絕緣層只要是能夠用作使液晶沿一個(gè)方向取向的 取向膜的絕緣層，即可。作為絕緣層的取向處理，也可以進(jìn)行光照射、 加熱處理。
雖然在圖1A1至1E2中未圖示，但是在第一襯底50及第二襯底 57上分別形成有用作像素電極層或相對(duì)電極層的電極層。用作像素電 極層或相對(duì)電極層的電極層可以使用從銦錫氧化物(ITO)、在氧化 銦中混合了氧化鋅(ZnO )的IZO (indium zinc oxide;銦鋅氧化物)、 在氧化銦中混合了氧化硅(SK)2)的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、含 有氧化鴒的銦氧化物、含有氧化鵠的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧 化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物、或者鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、 鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、 鎳(Ni)、鈥(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu )、銀(Ag)等 的金屬、其合金或其金屬氮化物選出的一種或多鐘來形成。
像素電極層、相對(duì)電極層、以及絕緣層等可以通過濺射法、真空 氣相沉積法、PVD法(物理氣相淀積法)、減壓CVD法(LPCVD 法)、或者等離子體CVD法等的CVD法(化學(xué)氣相淀積法)形成膜， 然后將此蝕刻為所希望的形狀來形成。此外，還可以使用可選擇性地 形成圖案的液滴噴射法、可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠 版印刷等圖案形成方法)以及旋涂法等涂敷法、浸漬法、分散器法、 刷涂法、噴涂法、流涂法等。另外，還可以采用印跡技術(shù)、能夠以轉(zhuǎn) 印技術(shù)形成納米級(jí)的立體結(jié)構(gòu)物的納米印跡技術(shù)。印跡技術(shù)及納米印 跡技術(shù)是可以形成微細(xì)的立體結(jié)構(gòu)物而不進(jìn)行光刻工藝的技術(shù)。
在采用透過型液晶顯示裝置的情況下，將透光導(dǎo)電材料用于像素 電極層及相對(duì)電極層，即可。另一方面，在采用反射型液晶顯示裝置的情況下，既可另行形成具有反射性的層，又可將具有反射性的導(dǎo)電 材料用于像素電極層并將具有透光性的導(dǎo)電材料用于相對(duì)電極層，以 使像素電極層所反射的光透過相對(duì)電極層而射出到可見一側(cè)。
在采用透過型液晶顯示裝置的情況下，可以使用背光燈或側(cè)光燈 等作為光源。在采用反射型液晶顯示裝置的情況下，將偏振片提供于 可見一側(cè)的襯底，而在采用透光型液晶顯示裝置的情況下，中間夾著 液晶層將偏振片設(shè)置于第一襯底一側(cè)及第二襯底一側(cè)。除了偏振片以 外，還可以設(shè)置相位差板、抗反射膜等的光學(xué)膜等。
在本實(shí)施方式中，示出在第一襯底50上形成密封劑，滴落液晶， 并貼合第二襯底57的例子。當(dāng)使用在襯底上形成有半導(dǎo)體元件如薄膜 晶體管的元件襯底時(shí)，既可在元件襯底上滴落液晶，又可在設(shè)置有彩 色濾光片或黑矩陣等的相對(duì)襯底上形成密封劑，然后滴落液晶。因此， 第一襯底50和第二襯底57可以是元件襯底及相對(duì)襯底中的任一方。 此外，液晶既可在形成有密封劑的襯底上滴落，又可在形成有多個(gè)凸 部的襯底上滴落。當(dāng)在形成有多個(gè)凸部的襯底上滴落液晶的情況下， 設(shè)定液晶的粘性和滴落位置，以免液晶擴(kuò)散到密封劑粘合區(qū)域外面的 區(qū)域而泄漏到襯底外面。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式中，可以制造一種襯底之間的 密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可 以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種 可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置。
實(shí)施方式2
在本實(shí)施方式中，描述一種其目的在于防止起因于制造過程的液 晶退化，并且給予襯底之間的高密合性、高可靠性及高圖像質(zhì)量的液 晶顯示裝置及液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例。更具體地說，描 述液晶顯示裝置具有無源矩陣型結(jié)構(gòu)的情況。
圖5A和5B表示應(yīng)用本發(fā)明的本實(shí)施方式的無源矩陣型液晶顯示 裝置。圖5A示出液晶顯示裝置的俯視圖，而圖5B示出沿圖5A中的 線A-B的截面圖。此外，雖然在圖5A中未圖示用作取向膜的絕緣層1704、著色層1706、作為相對(duì)襯底的襯底1710、偏振片1714等，但 是它們?nèi)鐖D5B所示那樣被設(shè)置。
在圖5A和5B中，襯底1700和襯底1710中間夾著液晶層1703 地相對(duì)，所述襯底1700包括沿第一方向延伸的像素電極層1701a、 1701b及1701c、以及用作取向膜的絕緣層1712，而所述襯底1710包 括用作取向膜的絕緣層1704、沿垂直于第一方向的第二方向延伸的相 對(duì)電極層1705a、 1705b及1705c、用作彩色濾光片的著色層1706、以 及偏振片1714 (參照?qǐng)D5A和5B)。取向膜是指其膜表面通過摩擦處 理等而取向的絕緣層。
在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1同樣地使用本發(fā)明，在通過滴落 法滴落液晶來形成液晶層的液晶顯示裝置的制造方法中，在滴落液晶 之前通過第一硬化處理使形成在第一襯底(襯底1700或襯底1710) 上的未硬化的密封劑表面硬化。在滴落液晶之后，以中間夾著液晶的 方式貼合第一襯底(襯底1700或襯底1710)和第二襯底(襯底1700 或襯底1710),對(duì)密封劑進(jìn)行第二硬化處理來使密封劑整體硬化。在 本實(shí)施方式中，第二襯底(襯底1700或襯底1710)在其密封劑粘合 部具有多個(gè)凸部，并且以該多個(gè)凸部埋在第一襯底(襯底1700或襯底 1710)上的密封劑中的方式，中間夾著液晶貼合第一襯底(襯底1700 或村底1710 )和第二襯底(襯底1700或襯底1710 )。
由于通過第一硬化處理來使密封劑表面硬化，所以液晶不與未硬 化的密封劑接觸。因此，可以防止起因于未硬化的密封劑的液晶污染。 從而，可以防止液晶退化導(dǎo)致的液晶顯示裝置的可靠性降低，而可以 進(jìn)行顯示不均勻或顯示缺陷減少的高圖像質(zhì)量顯示。
在本實(shí)施方式中，密封劑雖然通過第一硬化處理而其表面被硬化， 但是其內(nèi)部還保持粘合性高的未硬化狀態(tài)。由于在第二襯底(襯底
1700或襯底1710)的與密封劑粘合的區(qū)域上設(shè)置有多個(gè)凸部，所以當(dāng) 貼合第一襯底(襯底1700或村底1710)和第二襯底(襯底1700或襯 底1710)時(shí)，多個(gè)凸部埋在密封劑中。凸部可以物理性地破壞通過硬 化處理而降低粘合性的密封劑表面且進(jìn)入密封劑內(nèi)部，以接觸到粘合性高的未硬化的密封劑。因此，在多個(gè)凸部埋在密封劑中的狀態(tài)下進(jìn) 行第二硬化處理來使整個(gè)密封劑硬化，來可以堅(jiān)固地粘合且固定第一
襯底(襯底1700或襯底1710 )和第二襯底(襯底1700或襯底1710 )。 從而，可以提高第一襯底(襯底1700或襯底1710)和第二襯底(襯 底1700或襯底1710)的密合性，來提高液晶顯示裝置的可靠性。
作為本實(shí)施方式的硬化處理，進(jìn)行包括第一硬化處理和第二硬化 處理的至少兩次以上的硬化處理，所述第一硬化處理用于僅使密封劑 表面硬化，所述第二硬化處理用于在凸部埋在密封劑中的狀態(tài)下使整 個(gè)密封劑硬化。第一硬化處理和第二硬化處理分別既可進(jìn)行一次，又 可進(jìn)行多次。硬化處理的方法也既可進(jìn)行相同的處理(例如兩次的光 照射等)，又可進(jìn)行不相同的處理(例如，第一次進(jìn)行光照射處理， 笫二次進(jìn)行加熱處理等)。
作為硬化處理，進(jìn)行紫外線等的光照射處理、加熱處理等即可。 在使用紫外線硬化樹脂作為密封劑的情況下，通過紫外線照射處理來 進(jìn)行硬化，而在使用熱硬化樹脂作為密封劑的情況下，進(jìn)行加熱處理 即可。也可以對(duì)紫外線硬化樹脂進(jìn)一步進(jìn)行加熱處理。當(dāng)進(jìn)行光照射 時(shí)的光可以為燈光或激光，并且根據(jù)用于密封劑的材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定照 射處理方法及條件(能量、時(shí)間、壓力、氣氛等)即可。此外，加熱 處理方法及條件(溫度、時(shí)間、壓力、氣氛等)也根據(jù)密封劑的性質(zhì) 適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。
凸部具有能夠物理性地破壞密封劑表面的硬化區(qū)域且到達(dá)其內(nèi)部 的未硬化區(qū)域的強(qiáng)度和高度即可，其材料或形狀沒有特別的限制。凸 部的形狀優(yōu)選為具有楔子的功能的形狀，以便容易埋在密封劑中且提 高與密封劑的密合性，例如可以使用其尖端尖銳的針形狀等的錐形形 狀(圓錐、多角錐等)、以其側(cè)面接觸于襯底的方式設(shè)置的三角柱等。
凸部既可通過與液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)物相同材料及相同工序形 成，又可通過另一工序僅形成凸部。
此外，也可以加工凸部的表面來形成凹凸，以便提高作為楔子的 功能。通過使凸部具有起到楔子作用的錨定效應(yīng)(也稱為錨固效應(yīng))，可以進(jìn)一步堅(jiān)固地粘合第一襯底和第二襯底。凹凸既可通過對(duì)凸部施 加物理性力量或沖擊來形成，又可通過化學(xué)性處理(使用具有蝕刻效 應(yīng)的溶液的表面蝕刻等)、加熱局部地改變其形狀(局部地溶解等) 來形成凹凸。
多個(gè)凸部既可加工襯底來在村底中形成，又可通過淀積膜等來在 襯底上形成。此外，也可以通過另一工序形成凸部，將此使用粘合劑 等貼附在襯底上。作為設(shè)置凸部的襯底，可以使用玻璃村底或石英襯 底等。此外，還可以使用撓性襯底。撓性襯底是指能夠彎曲(具有柔 性)的襯底，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜等構(gòu)成的塑 料襯底、高分子材料彈性體等，該高分子材料彈性體在高溫下被塑化 而能夠如塑料那樣進(jìn)行成型加工且在常溫下呈現(xiàn)諸如橡膠之類的彈性 體性質(zhì)。另外，也可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟化乙 烯、氯化乙烯等構(gòu)成)、無機(jī)氣相沉積薄膜。像這樣，本發(fā)明的液晶 顯示裝置可以通過應(yīng)用具有多個(gè)凸部的各種形狀來形成。
作為形成凸部的材料，可以使用無機(jī)材料、有機(jī)材料，并且可以 使用絕緣材料、導(dǎo)電材料。例如，作為形成凸部的材料，可以使用硅、 氮、氟、氧化物、氮化物、氟化物等。作為氧化物，可以使用氧化硅、 硼酸、氧化鈉、氧化鎂、氧化鋁、氧化鉀、氧化鈣、三氧化二砷(亞
砷酸)、氧化鍶、氧化銻、氧化鋇、銦錫氧化物(ITO )、氧化鋅(ZnO)、 在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO)的IZO (indium zinc oxide;銦鋅 氧化物)、在氧化銦中混合了氧化硅的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、 含有氧化鵠的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦 氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物等。作為氮化物，可以使用氮化鋁、 氮化硅等。作為氟化物，可以使用氟化鋰、氟化鈉、氟化鎂、氟化鈣、 氟化鑭等。形成凸部的材料可以包含上述硅、氮、氟、氧化物、氮化 物、氟化物中的一種或多種。此外，也可以使用上述作為襯底材料舉 出的材料。
作為形成凸部的其他材料，可以使用高分子材料如聚酰亞胺、芳 香族聚酰胺、聚苯并咪唑等、或者硅氧烷樹脂。此外，還可以使用樹脂材料如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹 脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、氨酯樹脂等。作為
形成凸部的其他材料，可以使用Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al等金屬、Cd、 Zn等的金屬硫化物、Fe、 Ti、 Si、 Ge、 Zr、 Ba
等的氧化物、或者上述材料的混合物。
多個(gè)凸部可以通過濺射法、真空氣相沉積法、PVD法(物理氣相 淀積法)、減壓CVD法(LPCVD法)、或者等離子體CVD法等的 CVD法(化學(xué)氣相淀積法)形成膜，然后將此蝕刻為所希望的形狀來 形成。此外，還可以使用可選擇性地形成圖案的液滴噴射法、可轉(zhuǎn)印 或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案形成方法)以及旋 涂法等涂敷法、浸漬法、分散器法、刷涂法、噴涂法、流涂法等。另 外，還可以采用印跡技術(shù)、能夠以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成納米級(jí)的立體結(jié)構(gòu)物 的納米印跡技術(shù)。印跡技術(shù)及納米印跡技術(shù)是可以形成微細(xì)的立體結(jié) 構(gòu)物而不進(jìn)行光刻工藝的技術(shù)。
此外，也可以在第一襯底和第二襯底的密封劑形成區(qū)域上形成用 于控制第 一村底和第二襯底之間的間隔的間隔物。
優(yōu)選地是，在填充了液晶層的狀態(tài)下貼合第一襯底和第二襯底， 然后將密封劑硬化，并進(jìn)行加熱處理。通過進(jìn)行加熱處理，可以進(jìn)一 步使密封劑硬化而提高粘合強(qiáng)度，還可以校正液晶的取向混亂。貼合 工序優(yōu)選在減壓下進(jìn)行。
作為密封劑，典型地可以使用可見光固化樹脂、紫外線固化樹脂、 或者熱固化樹脂。例如，可以使用雙酚A型液體樹脂、雙酚A型固體 樹脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚醛樹脂、 曱酚型樹脂、酚醛清漆型樹脂、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂、Epi-Bis型環(huán)氧 樹脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺類樹脂、雜環(huán)環(huán)氧樹脂、改性環(huán) 氧樹脂等環(huán)氧樹脂。未硬化的密封劑可以通過可選擇性地形成圖案的 液滴噴射法、可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖 案形成方法)、以及分散器法等來形成。
當(dāng)使用在襯底上形成有半導(dǎo)體元件如薄膜晶體管的元件襯底時(shí)，既可在元件襯底上滴落液晶，又可在設(shè)置有彩色濾光片或黑矩陣等的 相對(duì)襯底上形成密封劑來滴落液晶。因此，可以在作為元件襯底的襯
底1700和作為相對(duì)襯底的襯底1710中的任一方形成密封劑且滴落液 晶。
作為襯底1700、襯底1710，可以使用玻璃襯底或石英襯底等。此 外，也可以使用撓性襯底。撓性襯底是指能夠彎曲(具有柔性)的襯 底，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜等構(gòu)成的塑料襯底、 高分子材料彈性體等，該高分子材料彈性體在高溫下被塑化而能夠如 塑料那樣進(jìn)行成型加工且在常溫下呈現(xiàn)諸如橡膠之類的彈性體性質(zhì)。 另外，可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟化乙烯、氯化乙 烯等構(gòu)成)、無機(jī)氣相沉積薄膜。
l象素電極層1701a、 1701b、 1701c、相對(duì)電極層1705a、 1705b、 1705c可以使用從銦錫氧化物(ITO )、在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO ) 的IZO (indium zinc oxide;銦鋅氧化物)、在氧化錮中混合了氧化 硅(Si02)的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、含有氧化鎢的銦氧化物、 含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦 錫氧化物、或者鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、 鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、 鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等的金屬、其合金或其金 屬氮化物選出的一種或多鐘來形成。
在釆用透過型液晶顯示裝置的情況下，將透光導(dǎo)電材料用于像素 電極層1701a、 1701b、 1701c、相對(duì)電極層1705a、 1705b、 1705c,即 可。另一方面，在采用反射型液晶顯示裝置的情況下，既可另行形成 具有反射性的層，又可將具有反射性的導(dǎo)電材料用于像素電極層 1701a、 1701b、 1701c并將具有透光性的導(dǎo)電材料用于相對(duì)電極層 1705a、 1705b、 1705c,以使寸象素電極層1701a、 1701b、 1701c所反射 的光透過相對(duì)電極層1705a、 1705b、 1705c而射出到可見一側(cè)。
在釆用透過型液晶顯示裝置的情況下，可以使用背光燈或側(cè)光燈 等作為光源。在采用反射型液晶顯示裝置的情況下，將偏振片還提供于襯底1700的外側(cè)。
此外，也可以在通過液滴噴射法噴射組成物來形成導(dǎo)電層、絕緣 層等之后，對(duì)其表面通過壓力加壓來進(jìn)行平坦化，以便提高平坦性。 作為加壓的方法，既可通過使?jié)L筒狀物體掃描表面來減少凹凸，又可 使用平坦的板狀物體對(duì)表面施加壓力。在加壓時(shí)也可以執(zhí)行加熱工藝。 另外，也可以使用溶劑等使表面軟化或溶化，并且使用氣刀除去表面 的凹凸部。另外，也可以使用CMP方法來研磨。當(dāng)由于液滴噴射法 而出現(xiàn)凹凸時(shí)，可以應(yīng)用上述工序來使其表面平坦化。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式中，可以制造一種襯底之間的 密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可 以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種 可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式3
在本實(shí)施方式中，描述一種其目的在于防止起因于制造過程的液 晶退化，并且給予襯底之間的高密合性、高可靠性及高圖像質(zhì)量的液 晶顯示裝置及液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例。在本實(shí)施方式中， 描述具有與實(shí)施方式2不同的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。具體地說，描述 液晶顯示裝置具有有源矩陣型結(jié)構(gòu)的情況。
圖6A示出液晶顯示裝置的俯視圖，而圖6B示出沿圖6A的線E-F 的截面圖。雖然在圖6A中未圖示液晶層、以及設(shè)置在相對(duì)襯底一側(cè) 的取向膜、相對(duì)電極層、著色層等，但是它們?nèi)鐖D6B所示那樣被設(shè) 置。
在作為基底膜設(shè)置有絕緣層523的襯底520上，第一布線和第二 布線設(shè)置為矩陣形狀，該第一布線沿第一方向延伸，而該第二布線沿 垂直于第一方向的第二方向延伸。此外，第一布線連接到晶體管521 的源電極或漏電極，而第二布線連接到晶體管521的柵電極。而且， 像素電極層531連接到不與第一布線連接的晶體管521的作為源電極 或漏電極的布線525b。襯底520和襯底568以中間夾著液晶層562的方式相對(duì)，該襯底 520設(shè)置有作為反交錯(cuò)型(reverse staggered type)薄膜晶體管的晶體 管521、絕緣層557、絕緣層527、像素電極層531、用作取向膜的絕 緣層561，而該襯底568設(shè)置有用作取向膜的絕緣層563、相對(duì)電極層 564、用作彩色濾光片的著色層565、偏振片(具有偏振器的層，或者 簡(jiǎn)稱為偏振器)556。
在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1同樣地使用本發(fā)明，在通過滴落 法滴落液晶來形成液晶層562的液晶顯示裝置的制造方法中，在滴落 液晶之前通過第一硬化處理使形成在第一襯底(村底520或村底568) 上的未硬化的密封劑表面硬化。在滴落液晶之后，以中間夾著液晶的 方式貼合第一襯底(襯底520或襯底568)和第二襯底(襯底520或 襯底568)，對(duì)密封劑進(jìn)行第二硬化處理來使密封劑整體硬化。在本 實(shí)施方式中，第二襯底(襯底520或襯底568)在其密封劑粘合部具 有多個(gè)凸部，并且以該多個(gè)凸部埋在第一襯底(襯底520或襯底568 ) 上的密封劑中的方式，中間夾著液晶地貼合第一襯底(襯底520或襯 底568 )和第二襯底(襯底520或襯底568 )。
由于通過第一硬化處理來使密封劑表面硬化，所以液晶不與未硬 化的密封劑接觸。因此，可以防止起因于未硬化的密封劑的液晶污染。 從而，可以防止液晶退化導(dǎo)致的液晶顯示裝置的可靠性降低，而可以 進(jìn)行顯示不均勻或顯示缺陷減少的高圖像質(zhì)量顯示。
在本實(shí)施方式中，密封劑雖然通過第一硬化處理而其表面被硬化， 但是其內(nèi)部還保持粘合性高的未硬化狀態(tài)。由于在第二襯底(襯底520 或襯底568)的與密封劑粘合的區(qū)域上設(shè)置有多個(gè)凸部，所以當(dāng)貼合 第 一襯底(襯底520或襯底568 )和第二襯底(襯底520或襯底568 ) 時(shí)，多個(gè)凸部埋在密封劑中。凸部可以物理性地破壞通過硬化處理而 降低粘合性的密封劑表面且進(jìn)入密封劑內(nèi)部，以接觸到粘合性高的未 硬化的密封劑。因此，在多個(gè)凸部埋在密封劑中的狀態(tài)下進(jìn)行第二硬 化處理來使整個(gè)密封劑硬化，來可以堅(jiān)固地粘合且固定第一襯底(襯 底520或襯底568)和笫二襯底(襯底520或襯底568)。從而，可以提高第一襯底(村底520或襯底568)和第二村底(襯底520或村底 568)的密合性，來提高液晶顯示裝置的可靠性。
作為本實(shí)施方式的硬化處理，進(jìn)行包括第一硬化處理和第二硬化 處理的至少兩次以上的硬化處理，所述第一硬化處理用于僅使密封劑 表面硬化，所述笫二硬化處理用于在凸部埋在密封劑中的狀態(tài)下使整 個(gè)密封劑硬化。笫一硬化處理和第二硬化處理分別既可進(jìn)行一次，又 可進(jìn)行多次。硬化處理的方法也既可進(jìn)行相同的處理(例如兩次的光 照射等)，又可進(jìn)行不相同的處理(例如，第一次進(jìn)行光照射處理， 第二次進(jìn)行加熱處理等)。
作為硬化處理，進(jìn)行紫外線等的光照射處理、加熱處理等即可。 在使用紫外線硬化樹脂作為密封劑的情況下，通過紫外線照射處理來 進(jìn)行硬化，而在使用熱硬化樹脂作為密封劑的情況下，進(jìn)行加熱處理 即可。也可以對(duì)紫外線硬化樹脂進(jìn)一步進(jìn)行加熱處理。當(dāng)進(jìn)行光照射 時(shí)的光可以為燈光或激光，并且根據(jù)用于密封劑的材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定照 射處理方法及條件(能量、時(shí)間、壓力、氣氛等)即可。此外，加熱 處理方法及條件(溫度、時(shí)間、壓力、氣氛等)也根據(jù)密封劑的性質(zhì) 適當(dāng)?shù)豬殳定即可。
凸部具有能夠物理性地破壞密封劑表面的硬化區(qū)域且到達(dá)其內(nèi)部
的未硬化區(qū)域的強(qiáng)度和高度即可，其材料或形狀沒有特別的限制。凸 部的形狀優(yōu)選為具有楔子的功能的形狀，以便容易埋在密封劑中且可 以提高與密封劑的密合性，例如可以使用其尖端尖銳的針形狀等的錐 形形狀(圓錐、多角錐等)、以其側(cè)面接觸于村底的方式設(shè)置的三角 柱等。
凸部既可通過與液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)物相同材料及相同工序形 成，又可通過另一工序僅形成凸部。
此外，也可以加工凸部的表面來形成凹凸，以便提高作為楔子的 功能。通過使凸部具有起到楔子作用的錨定效應(yīng)(也稱為錨固效應(yīng))， 可以進(jìn)一步堅(jiān)固地粘合第一襯底和第二襯底。凹凸既可通過對(duì)凸部施 加物理性力量或沖擊來形成，又可通過化學(xué)性處理(使用具有蝕刻效應(yīng)的溶液的表面蝕刻等)、加熱局部地改變其形狀(局部地溶解等) 來形成凹凸。
多個(gè)凸部既可加工襯底來在襯底中形成，又可通過淀積膜等來在 襯底上形成。此外，也可以通過另一工序形成凸部，將此使用粘合劑 等貼附在襯底上。作為設(shè)置凸部的襯底，可以使用玻璃襯底或石英襯 底等。此外，還可以使用撓性襯底。撓性襯底是指能夠彎曲(具有柔 性)的襯底，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜等構(gòu)成的塑 料襯底、高分子材料彈性體等，該高分子材料彈性體在高溫下被塑化 而能夠如塑料那樣進(jìn)行成型加工且在常溫下呈現(xiàn)諸如橡膠之類的彈性 體性質(zhì)。另外，也可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟化乙 烯、氯化乙烯等構(gòu)成)、無機(jī)氣相沉積薄膜。像這樣，本發(fā)明的液晶 顯示裝置可以通過應(yīng)用具有多個(gè)凸部的各種形狀來形成。
作為形成凸部的材料，可以使用無機(jī)材料、有機(jī)材料，并且可以 使用絕緣材料、導(dǎo)電材料。例如，作為形成凸部的材料，可以使用硅、 氮、氟、氧化物、氮化物、氟化物等。作為氧化物，可以使用氧化硅、 硼酸、氧化鈉、氧化鎂、氧化鋁、氧化鉀、氧化鈣、三氧化二砷(亞
砷酸)、氧化鍶、氧化銻、氧化鋇、銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅(ZnO)、 在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO)的IZO (indium zinc oxide;銦鋅 氧化物)、在氧化銦中混合了氧化硅的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、 含有氧化鴒的銦氧化物、含有氧化鵠的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦 氧化物、含有氧化鈦的錮錫氧化物等。作為氮化物，可以使用氮化鋁、 氮化硅等。作為氟化物，可以使用氟化鋰、氟化鈉、氟化鎂、氟化鈣、 氟化鑭等。形成凸部的材料可以包含上述硅、氮、氟、氧化物、氮化 物、氟化物中的一種或多種。此外，也可以使用上述作為襯底材料舉 出的材料。
作為形成凸部的其他材料，可以使用高分子材料如聚酰亞胺、芳 香族聚酰胺、聚苯并咪唑等、或者硅氧烷樹脂。此外，還可以使用樹 脂材料如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹 脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、氨酯樹脂等。作為形成凸部的其他材料，可以^使用Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al等金屬、Cd、 Zn等的金屬硫化物、Fe、 Ti、 Si、 Ge、 Zr、 Ba 等的氧化物、或者上述材料的混合物。
多個(gè)凸部可以通過濺射法、真空氣相沉積法、PVD法(物理氣相 淀積法)、減壓CVD法(LPCVD法)、或者等離子體CVD法等的 CVD法(化學(xué)氣相淀積法)形成膜，然后將此蝕刻為所希望的形狀來 形成。此外，還可以使用可選擇性地形成圖案的液滴噴射法、可轉(zhuǎn)印 或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案形成方法)以及旋 涂法等涂敷法、浸漬法、分散器法、刷涂法、噴涂法、流涂法等。另 外，還可以采用印跡技術(shù)、能夠以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成納米級(jí)的立體結(jié)構(gòu)物 的納米印跡技術(shù)。印跡技術(shù)及納米印跡技術(shù)是可以形成微細(xì)的立體結(jié) 構(gòu)物而不進(jìn)行光刻工藝的技術(shù)。
此外，也可以在第一襯底(襯底520或襯底568)和第二襯底(襯 底520或襯底568)的密封劑形成區(qū)域上形成用于控制第一襯底(襯 底520或襯底568 )和第二襯底(襯底520或襯底568 )之間的間隔的 間隔物。
優(yōu)選地是，在填充了液晶層562的狀態(tài)下貼合第一襯底(襯底520 或襯底568 )和第二襯底(襯底520或襯底568 )，然后將密封劑硬化， 并進(jìn)行加熱處理。通過進(jìn)行加熱處理，可以進(jìn)一步使密封劑硬化而提 高粘合強(qiáng)度，還可以校正液晶的取向混亂。貼合工序優(yōu)選在減壓下進(jìn) 行。
作為密封劑，典型地可以使用可見光固化樹脂、紫外線固化樹脂、 或熱固化樹脂。例如，可以使用雙酚A型液體樹脂、雙酚A型固體樹 脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚醛樹脂、甲 酚型樹脂、酚醛清漆型樹脂、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂、Epi-Bis型環(huán)氧樹 脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺類樹脂、雜環(huán)環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧 樹脂等環(huán)氧樹脂。未硬化的密封劑可以通過可選擇性地形成圖案的液 滴噴射法、可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案 形成方法)、以及分散器法等來形成。當(dāng)使用在襯底上形成有半導(dǎo)體元件如薄膜晶體管的元件襯底時(shí)， 既可在元件襯底上滴落液晶，又可在設(shè)置有彩色濾光片或黑矩陣等的 相對(duì)襯底上形成密封劑來滴落液晶。因此，可以在作為元件襯底的襯
底520和作為相對(duì)襯底的襯底568中的任一方形成密封劑且滴落液晶。 在本實(shí)施方式的圖6A和6B中，晶體管521是溝道蝕刻型反交錯(cuò) 晶體管。在圖6A和6B中，晶體管521包括柵電極層502、柵極絕緣 層526、半導(dǎo)體層504、具有一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層503a及503b、作 為源電極層或漏電極層的布線層525a及525b。
圖7示出使用具有多柵極結(jié)構(gòu)的晶體管的例子。在圖7中，襯底 520和襯底568以中間夾著液晶層562的方式相對(duì)，該襯底520設(shè)置 有具有多柵極結(jié)構(gòu)的晶體管551、像素電極層531、以及用作取向膜的 絕緣層561，而該襯底568設(shè)置有用作取向膜的絕緣層563、相對(duì)電極 層564、用作彩色濾光片的著色層565、偏振片(具有偏振器的層，或 者簡(jiǎn)稱為偏振器)556。
在圖7中，偏振片556設(shè)置于作為相對(duì)襯底的襯底568的外側(cè)。 偏振片和彩色濾光片等既可設(shè)置在襯底內(nèi)側(cè)，又可設(shè)置在襯底外側(cè)。 雖然在圖7所示的液晶顯示裝置中將偏振片556設(shè)置在襯底568外側(cè) 并將著色層565和相對(duì)電極層564順序設(shè)置在村底568內(nèi)側(cè)，但是偏 振片和著色層的疊層結(jié)構(gòu)不局限于圖7，而可以根據(jù)偏振片和著色層 的材料或制造工藝條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。在圖7中采用反射型液晶顯示裝 置，因此將一個(gè)偏振片設(shè)置在作為可見一側(cè)的相對(duì)襯底一側(cè)，但是在 采用透過型液晶顯示裝置的情況下，以中間夾著液晶層的方式將偏振 片設(shè)置在元件襯底及相對(duì)襯底雙方上。另外，可以在偏振片和取向膜 之間設(shè)置相位差板等，并在最接近可見一側(cè)的一面設(shè)置抗反射膜等的 光學(xué)膜。
晶體管551是具有多柵極結(jié)構(gòu)的溝道蝕刻型反交錯(cuò)晶體管。在圖 7中，晶體管551包括柵電極層552a及552b、柵極絕緣層523、半導(dǎo) 體層554、具有一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層553a、 553b及553c、作為源電 極層或漏電極層的布線層555a、 555b及555c。在晶體管551上設(shè)置有絕緣層557。
作為形成半導(dǎo)體層的材料，可以使用通過使用以硅烷或鍺烷為典 型的半導(dǎo)體材料氣體通過氣相生長(zhǎng)法或?yàn)R射法而形成的非晶半導(dǎo)體
(下面也稱為AS)、 通過利用光能或熱能將該非晶半導(dǎo)體結(jié)晶化了 的多晶半導(dǎo)體、或單晶半導(dǎo)體等。
作為非晶半導(dǎo)體，可以典型地舉出氫化非晶硅，而且作為結(jié)晶半 導(dǎo)體，可以典型地舉出多晶硅等。多晶硅(polysilicon)包括如下多 晶硅以通過800'C以上的工藝溫度而形成的多晶硅為主要材料的所 謂的高溫多晶硅；以通過600。C以下的工藝溫度而形成的多晶硅為主 要材料的所謂的低溫多晶硅；以及使用促進(jìn)結(jié)晶化的元素等使非晶硅 結(jié)晶化的多晶硅；等等。另外，也可以使用在絕緣表面上提供單晶半 導(dǎo)體層的SOI襯底代替上述薄膜工藝。SOI襯底可以使用SIMOX
(Separation by IMplanted OXygen;注氧隔離)法或Smart-Cut (智 能剝離)法而形成。SIMOX法是如下方法將氧離子注入到單晶珪 襯底來在預(yù)定深度處形成包含氧的層，然后進(jìn)行熱處理，在離表面有 一定深度處形成埋絕緣層，來在埋絕緣層上形成單晶硅層。另一方面， Smart-Cut法是如下方法將氫離子注入到被氧化了的單晶硅襯底來 在相當(dāng)于所希望的深度的部分形成包含氫的層，與其他支撐襯底(在 表面上具有貼合用氧化硅膜的單晶硅襯底等)貼合，并進(jìn)行加熱處理 來在包含氫的層分開單晶硅村底，以在支撐襯底上形成氧化硅膜和單 晶硅層的疊層。
在采用結(jié)晶半導(dǎo)體膜作為半導(dǎo)體膜的情況下，作為形成結(jié)晶半導(dǎo) 體層的方法，可采用各種方法(激光結(jié)晶法、熱結(jié)晶法或利用諸如鎳之 類的促進(jìn)結(jié)晶的元素的熱結(jié)晶法等)。另外，也可以對(duì)微晶半導(dǎo)體進(jìn)行 激光照射而結(jié)晶化，以提高結(jié)晶性。當(dāng)不使用促進(jìn)結(jié)晶的元素時(shí)，在 對(duì)非晶半導(dǎo)體層進(jìn)行激光照射之前在50(TC的氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行1小時(shí) 的加熱，使得包含在非晶半導(dǎo)體層中的氫的濃度降低到 1 xl02flatoms/cm3以下。這是因?yàn)楫?dāng)對(duì)包含很多氫的非晶半導(dǎo)體層照射 激光時(shí)非晶半導(dǎo)體層被破壞的緣故。對(duì)于用于結(jié)晶的熱處理，可采用加熱爐、激光照射、或從燈發(fā)出的光的照射(也稱為燈退火)等。作為
加熱方法，有諸如GRTA(Gas Rapid Thermal Anneal;氣體快速熱退 火)法和LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal;燈快速熱退火)法之類 的RTA法。GRTA是利用高溫氣體進(jìn)行熱處理的方法，而LRTA是 利用燈光進(jìn)行熱處理的方法。
另外，在通過使非晶半導(dǎo)體層結(jié)晶形成結(jié)晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶工序 中，可以通過將促進(jìn)結(jié)晶的元素(也稱為催化劑元素或金屬元素)添加 到非晶半導(dǎo)體層并對(duì)其進(jìn)行熱處理(55(TC至750°C, 3分鐘到24小時(shí)) 來進(jìn)行結(jié)晶。促進(jìn)結(jié)晶的元素可以是選自鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釕 (Ru)、銠(Rh)、把(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銅(Cu)和金(Au)的 一種或多種。
作為將金屬元素引入到非晶半導(dǎo)體膜的方法，可以采用將該金屬 元素保留在非晶半導(dǎo)體膜的表面或內(nèi)部的任何方法。例如，可以采用 '減射法、CVD法、等離子體處理法(包括等離子體CVD法)、吸附法 或涂金屬鹽溶液的方法。尤其是，利用溶液的方法簡(jiǎn)單且優(yōu)點(diǎn)在于可 容易調(diào)整金屬元素的濃度。另外，為了提高非晶半導(dǎo)體膜表面的潤(rùn)濕 性并在非晶半導(dǎo)體膜的整個(gè)表面上擴(kuò)散水溶液，優(yōu)選通過氧氣氣氛下 的UV光照射、熱氧化法、用包含羥基自由基的臭氧水或過氧化氫的 處理等來形成氧化膜。
為了從結(jié)晶半導(dǎo)體層去除或減少促進(jìn)結(jié)晶的元素，將包含雜質(zhì)元 素的半導(dǎo)體層形成為與結(jié)晶半導(dǎo)體層接觸，使得它用作吸雜位置。作 為雜質(zhì)元素，可以使用賦予n型的雜質(zhì)元素、賦予p型的雜質(zhì)元素、 稀有氣體元素等。例如，可采用選自磷(P)、氮(N)、砷(As)、銻(Sb)、 鉍(Bi)、硼(B)、氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、 Kr(氪)和Xe(氙)的一種或多 種元素。對(duì)于包含促進(jìn)結(jié)晶的元素的結(jié)晶半導(dǎo)體層，形成包含稀有氣 體元素的半導(dǎo)體層，并對(duì)其進(jìn)行熱處理(550。C至750°C, 3分鐘至24 小時(shí))。包含在結(jié)晶半導(dǎo)體層中的促進(jìn)結(jié)晶的元素移動(dòng)到包含稀有氣體 元素的半導(dǎo)體層，使得包含在結(jié)晶半導(dǎo)體層中的促進(jìn)結(jié)晶的元素被去 除或減少。之后，去除用作吸雜位置的包含稀有氣體元素的半導(dǎo)體層?？梢酝ㄟ^對(duì)激光和半導(dǎo)體膜相對(duì)地進(jìn)行掃描而照射激光。另外， 可以形成標(biāo)記以在激光照射中以高精度重疊光束，或控制激光照射開 始位置和激光照射終止位置。標(biāo)記可以在形成非晶半導(dǎo)體膜的同時(shí)形 成于襯底上。
當(dāng)采用激光照射時(shí)，可以釆用連續(xù)振蕩型激光束(CW(CW; continuous-wave)激光束)或脈沖振蕩型激光束(脈沖激光束)。作為 激光束，可使用從如下激光器的一種或多種振蕩出來的激光束諸如 Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn)分子激光器之類的氣體激光器；將添 加有Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm和Ta中的一種或多種作為摻 雜劑的單晶YAG、 YV04、鎂橄欖石(Mg2Si04)、 YA103、 GdV04、或 多晶(陶瓷)YAG、 Y203、 YV04、 YAlO;j或GdV04用作介質(zhì)的激光器； 玻璃激光器；紅寶石激光器；紫翠玉激光器；Ti:藍(lán)寶石激光器；銅蒸 氣激光器；以及金蒸氣激光器。通過照射這種激光束的基波及基波的 二次至四次諧波的激光束，可獲得大晶粒尺寸的晶體。例如，可以使 用Nd:YV04激光器(基波為1064nm)的二次諧波(532nm)或三次諧波 (355nm)。這種激光既可以以CW射出，又可以以脈沖振蕩射出。在 以CW射出的情況下，需要約0.01至100MW/cm2(優(yōu)選為0.1 MW/cm2 至10 MW/cm"的激光功率密度，且以掃描速度為約10cm/sec至 2000cm/sec進(jìn)行照射。
另外，將添力口有Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、'Tm和Ta中的一 種或多種作為摻雜劑的單晶YAG、YV04、鎂橄欖石(Mg2Si04)、YA103、 GdV04、或多晶(陶資)YAG、 Y203、 YV04、 YA103或GdV04用作介 質(zhì)的激光器、Ar離子激光器、或Ti:藍(lán)寶石激光器既可進(jìn)行連續(xù)振蕩， 又可通過進(jìn)行Q開關(guān)操作或鎖模等而以10MHz以上的振蕩頻率進(jìn)行 脈沖振蕩。當(dāng)以10MHz以上的振蕩頻率振蕩激光束時(shí)，在半導(dǎo)體膜 被激光熔化之后且在半導(dǎo)體膜凝固之前向半導(dǎo)體膜發(fā)射下一個(gè)脈沖。 因此，與使用振蕩頻率低的脈沖激光器的情況不同，由于可以在半導(dǎo) 體膜中連續(xù)地移動(dòng)固相和液相的界面，而可以獲得在掃描方向上連續(xù) 生長(zhǎng)的晶粒。通過使用陶資(多晶)作為介質(zhì)，可以以短時(shí)間和低成本將介質(zhì)
形成為任何形狀。當(dāng)采用單晶時(shí)， 一般使用直徑為幾mm、長(zhǎng)度為幾 十mm的圓柱形的介質(zhì)，然而，當(dāng)采用陶瓷時(shí)可以形成更大的介質(zhì)。
直接有助于發(fā)光的介質(zhì)中的Nd、 Yb等摻雜劑的濃度由于在單晶 中也好在多晶中也好不能大幅度地更改，因此，通過增加濃度而提高 激光輸出就有一定的界限。然而，在采用陶瓷的情況下，與單晶相比， 可以顯著增大介質(zhì)的尺寸，所以可以大幅度地提高輸出。
并且，在釆用陶瓷的情況下，可以容易地形成平行六面體形狀或 長(zhǎng)方體形狀的介質(zhì)。通過使用這種形狀的介質(zhì)使振蕩光在介質(zhì)內(nèi)部以 鋸齒形前進(jìn)，可以增加振蕩光路的長(zhǎng)度。因此，增加幅度變大，可以 以大輸出進(jìn)行振蕩。另外，由于從這種形狀的介質(zhì)發(fā)射的激光束在發(fā) 射時(shí)的截面形狀是四角形狀，所以，與圓形狀的激光束相比，有利于
將其成形為線狀。通過利用光學(xué)系統(tǒng)將如此被發(fā)射的激光束成形，可 以容易地獲取短邊長(zhǎng)度為lmm以下、長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為幾mm到幾m的線 狀光束。另外，通過將激發(fā)光均勻地照射在介質(zhì)上，線狀光束在長(zhǎng)邊
方向上具有均勻的能量分布。此外，優(yōu)選在對(duì)半導(dǎo)體膜具有e( o。<e<9o°) 的入射角的狀態(tài)下照射激光。這是因?yàn)槟軌蚍乐辜す飧缮娴木壒省?br> 通過將上述線狀光束照射在半導(dǎo)體膜上，可以對(duì)半導(dǎo)體膜的整個(gè) 表面更均勻地進(jìn)行退火。在需要線狀光束的均勻退火的情況下，需要 采用布置狹縫以對(duì)能量的衰變部分進(jìn)行遮光等的方法。
如果利用如上所述那樣得到的強(qiáng)度均勻的線狀光束對(duì)半導(dǎo)體膜進(jìn) 行退火，并且使用該半導(dǎo)體膜制造液晶顯示裝置，則該液晶顯示裝置 的特性良好且均勻。
此外，也可在稀有氣體或氮等的惰性氣體氣氛下照射激光。由此，
可以抑制由激光照射導(dǎo)致的半導(dǎo)體表面的粗糙，并且可抑制由界面態(tài)
密度的不均勻性導(dǎo)致的閾值的不均勻。
非晶半導(dǎo)體膜的結(jié)晶既可通過組合熱處理和激光照射來進(jìn)行，又
可單獨(dú)地進(jìn)行多次的熱處理或激光照射。
牙冊(cè)電極層可以通過濺射法、氣相沉積法、CVD法等方法來形成。柵電極層由選自鉭(Ta)、鴒(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、 銅(Cu)、鉻(Cr)、釹(Nd)的元素或者以上述元素為主要成分 的合金材料或化合物材料形成即可。此外，作為柵電極層，也可以使 用以摻雜了磷等雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜或AgPdCu合 金。此外，柵電極層可以為單層或疊層。
在本實(shí)施方式中，柵電極層形成為錐形，但本發(fā)明不局限于此， 柵電極層也可以采用疊層結(jié)構(gòu)，其中只有一層為錐形，而其他層通過 各向異性蝕刻具有垂直的側(cè)面。錐形角度在層疊的柵電極層之間可以 不同或相同。由于形成為錐形，所以在其上層疊的膜的覆蓋性提高， 并且缺陷減少，因而可靠性提高。
源電極層或漏電極層可以在通過濺射法、PVD法、CVD法、氣 相沉積法等形成導(dǎo)電膜之后，將該導(dǎo)電膜加工成所希望的形狀來形成。 另外，可以通過液滴噴射法、印刷法、分散器法或電鍍法等選擇性地 在預(yù)定的位置上形成導(dǎo)電層。此外，還可以使用回流法、鑲嵌法。源 電極層或漏電極層的材料可以使用金屬等的導(dǎo)電材料，具體地說，使 用Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al、 Ta、 Mo、 Cd、 Zn、 Fe、 Ti、 Zr、 Ba、 Si、 Ge等材料或者它們的合金或其氮化物形成。此 外，也可以采用這些材料的疊層結(jié)構(gòu)。
作為絕緣層523、 557，可以使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧 化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁或其它無機(jī)絕緣材料、丙烯酸、甲基丙烯酸 或其衍生物、聚酰亞胺、芳族聚酰胺、聚苯并咪唑等的耐熱高分子、 或硅氧烷樹脂?；蛘撸褂镁垡蚁┐?、聚乙烯醇縮丁醛等的乙烯樹脂、 環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺曱醛樹 脂、氨基曱酸酯樹脂等的樹脂材料。而且，可以使用苯并環(huán)丁烯、氟 化亞芳基醚、聚酰亞胺等的有機(jī)材料、含水溶性均聚物和水溶性共聚 物的組成物材料等。作為形成方法，可以使用氣相生長(zhǎng)法如等離子體 CVD法或熱CVD法，或者濺射法。也可以使用液滴噴射法或印刷法 (絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案形成方法)。也可以使用通過涂敷法而 獲得的膜或SOG膜等。薄膜晶體管不局限于本實(shí)施方式，而可以使用形成一個(gè)溝道形成 區(qū)域的單柵結(jié)構(gòu)、形成兩個(gè)溝道形成區(qū)域的雙柵結(jié)構(gòu)或形成三個(gè)溝道 形成區(qū)域的三柵結(jié)構(gòu)。而且，在外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的薄膜晶體管也可 以使用單柵結(jié)構(gòu)、雙柵結(jié)構(gòu)或三柵結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明不局限于本實(shí)施方式所示的薄膜晶體管的制造方法，也可 以應(yīng)用于頂柵型(如正交錯(cuò)型、共面型)、底柵型(如反共面型)或 具有隔著柵極絕緣膜配置在溝道形成區(qū)域上下的兩個(gè)柵電極層的雙柵
(dual-gate )型，或其它結(jié)構(gòu)。
晶體管可以具有任意結(jié)構(gòu)，只要晶體管能用作開關(guān)元件。作為半 導(dǎo)體層，可以使用各種半導(dǎo)體如非晶半導(dǎo)體、結(jié)晶半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo) 體和微晶半導(dǎo)體，或者可以使用有機(jī)化合物形成有機(jī)晶體管。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式中，可以制造一種襯底之間的 密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可 以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種 可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式4
在本實(shí)施方式中，描述一種其目的在于防止起因于制造過程的液 晶退化，并且給予襯底之間的高密合性、高可靠性及高圖像質(zhì)量的液 晶顯示裝置及液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例。具體地說，描述 根據(jù)本發(fā)明的使用具有結(jié)晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管的液晶顯示裝置。
圖12A是表示根據(jù)本發(fā)明的顯示面板的結(jié)構(gòu)的俯視圖，在具有絕 緣表面的襯底2700上形成有以矩陣狀排列像素2702的像素部2701、 掃描線側(cè)輸入端子2703、以及信號(hào)線側(cè)輸入端子2704。像素的數(shù)量可 以根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定，若是XGA且用RGB的全彩色顯示，像素?cái)?shù) 量是1024x768x3 (RGB)，若是UXGA且用RGB的全彩色顯示，像 素?cái)?shù)量是1600xl200x3(RGB)，若對(duì)應(yīng)于全規(guī)格高清晰畫質(zhì)且用RGB 的全彩色顯示，像素?cái)?shù)量是1920x1080x3 (RGB)即可。
像素2702通過從掃描線側(cè)輸入端子2703延伸的掃描線和從信號(hào)線側(cè)輸入端子2704延伸的信號(hào)線交叉而以矩陣狀排列。像素部2701 的各像素具有開關(guān)元件和連接于該開關(guān)元件的像素電極層。開關(guān)元件 的典型一例是TFT，通過將TFT的柵電極層側(cè)連接到掃描線并將TFT 的源極或漏極側(cè)連接到信號(hào)線，能夠利用從外部輸入的信號(hào)獨(dú)立地控 制每個(gè)像素。
圖12A示出通過外部驅(qū)動(dòng)電路控制輸入到掃描線及信號(hào)線的信號(hào) 的顯示面板的結(jié)構(gòu)。如圖13A所示，可以通過COG (Chip On Glass; 玻璃上芯片)方式將驅(qū)動(dòng)器IC 2751安裝在襯底2700上。此外，作為 其他安裝方式，也可以4吏用圖13B所示的TAB (Tape Automated Bonding;帶式自動(dòng)接合)方式。驅(qū)動(dòng)器IC可以是形成在單晶半導(dǎo)體 襯底上，也可以在玻璃襯底上由TFT形成電路。在圖13A和13B中， 驅(qū)動(dòng)器IC 2751與FPC(柔性印刷電路)2750連接。
此外，當(dāng)由具有結(jié)晶性的半導(dǎo)體形成設(shè)置在像素中的TFT時(shí)，如 圖12B所示，也可以在襯底3700上形成掃描線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3702。在 圖12B中，像素部3701由連接到信號(hào)線側(cè)輸入端子3704的與圖12A 同樣的外部驅(qū)動(dòng)電路來控制。在設(shè)置在像素中的TFT由遷移率高的多 晶(微晶)半導(dǎo)體或單晶半導(dǎo)體等形成的情況下，如圖12C所示，也 可以在村底4700上一體形成^f象素部4701、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4702和信 號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4704。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的俯視圖，并 且圖8B是沿圖8A中的線C-D的截面圖。
如圖8A和8B所示，使用密封劑692將像素區(qū)域606、作為掃描 線驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608a、作為掃描線驅(qū)動(dòng)區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電路區(qū) 域608b密封在作為元件村底的襯底600與作為相對(duì)襯底的襯底695 之間，并且在村底600上設(shè)有由IC驅(qū)動(dòng)器形成的作為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電 路的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域607。在像素區(qū)域606中設(shè)置有晶體管622以及電 容元件623，并且在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608b中設(shè)有具有晶體管620以及晶 體管621的驅(qū)動(dòng)電路。
襯底600以及襯底695為具有透光性的絕緣襯底(以下，也記為透光襯底)。該襯底特別在可見光的波長(zhǎng)區(qū)域中具有透光性。例如， 可以使用鋇硼硅酸鹽玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃等的玻璃襯底、石英襯底
等。此外，可以使用由以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二曱 酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)為代表的塑 料、丙烯等的具有撓性的合成樹脂構(gòu)成的襯底。此外，也可以使用薄 膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟乙烯、氯乙烯等構(gòu)成)、基材薄膜 (聚酯、聚酰胺、無機(jī)氣相沉積薄膜等)。此外，通常擔(dān)心由合成樹 脂形成的襯底與其他村底相比其耐熱溫度低，但是通過在使用耐熱性 高的襯底的制造工序之后進(jìn)行轉(zhuǎn)置，也可以采用由合成樹脂形成的襯 底。
在像素區(qū)域606中，隔著基底膜604a、基底膜604b地設(shè)置有用 作開關(guān)元件的晶體管622。
作為基底膜604a及604b的材料，可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸 及它們的衍生物；聚酰亞胺、芳族聚酰胺、聚苯并咪唑等耐熱性高分 子；或者硅氧烷樹脂。此外，也可以使用聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛 等乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三 聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂等樹脂材料。此外，還可以使用苯并環(huán)丁烯、 聚對(duì)二甲苯、氟化亞芳基醚、聚酰亞胺等有機(jī)材料，含有水溶性均聚 物和水溶性共聚物的組成物材料等。此外，也可以使用噁唑樹脂，例 如可以使用光固化型聚苯并噁唑等。
基底膜604a及604b可以通過濺射法、PVD(物理氣相沉積)法、 諸如減壓CVD法(LPCVD法)或等離子體CVD法之類的CVD(化學(xué)氣 相沉積)法等來形成。另外，還可以使用液滴噴射法、印刷法(諸如絲 網(wǎng)印刷或膠版印刷之類的圖案形成方法)、諸如旋涂之類的涂敷法、浸 漬法、分散器法等。
在本實(shí)施方式中，使用多柵型薄膜晶體管(TFT)作為晶體管622， 該晶體管622包括具有用作源區(qū)和漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)的半導(dǎo)體層、柵極絕 緣層、具有兩層的疊層結(jié)構(gòu)的柵電極層、源電極層以及漏電極層，并 且其中源電極層或漏電極層與半導(dǎo)體層的雜質(zhì)區(qū)和像素電極層630接觸而電連接。薄膜晶體管可以以多個(gè)方法來制作。例如作為激活層， 使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜。在結(jié)晶半導(dǎo)體膜上中間夾柵極絕緣膜地設(shè)置柵電 極?？梢允褂迷摉烹姌O對(duì)該激活層添加雜質(zhì)元素。像這樣，通過使用 柵電極進(jìn)行雜質(zhì)元素的添加，就沒必要形成用于雜質(zhì)元素的添加的掩 模。柵電極可以為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。雜質(zhì)區(qū)通過控制其濃度，可 以成為高濃度雜質(zhì)區(qū)和低濃度雜質(zhì)區(qū)。將如此具有低濃度雜質(zhì)區(qū)的薄
膜晶體管稱為L(zhǎng)DD ( Light doped drain;輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)。此外，低 濃度雜質(zhì)區(qū)可以與柵電極重疊形成，將這種薄膜晶體管稱為GOLD (Gate Overlapped LDD;柵極重疊輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)。此外，通過對(duì) 于雜質(zhì)區(qū)使用磷(P)等，使薄膜晶體管的極性成為n型。當(dāng)要使薄 膜晶體管的極性成為p型時(shí)，添加硼(B)等即可。然后，形成覆蓋 柵電極等的絕緣膜611及絕緣膜612。由混入于絕緣膜611 (及絕緣膜 612)中的氫元素，可以使結(jié)晶半導(dǎo)體膜的懸空鍵終結(jié)。
進(jìn)一步，為了提高平坦性，也可以形成絕緣膜615、絕緣膜616 作為層間絕緣膜。作為絕緣膜615、絕緣膜616，可以使用有機(jī)材料、 無機(jī)材料或它們的疊層結(jié)構(gòu)。絕緣膜615、絕緣膜616例如可以使用 選自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氧氮化鋁、氮 的含量比氧的含量多的氮氧化鋁或氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、聚硅 氮烷、含氮的碳(CN)、 PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、鋁氧、其他 含有無機(jī)絕緣材料的物質(zhì)中的材料而形成。另外，可以使用有機(jī)絕緣 材料，并且作為有機(jī)材料，感光性、非感光性材料都可以使用，可以 使用聚酰亞胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑、苯并環(huán)丁烯、 硅氧烷樹脂等。注意，硅氧烷樹脂相當(dāng)于含有Si-O-Si鍵的樹脂。硅 氧烷的骨架結(jié)構(gòu)由硅(Si)和氧(O)的鍵構(gòu)成。作為取代基，使用 至少含氫的有機(jī)基(例如，烷基、芳基)。作為取代基，也可以使用 氟基。此外，作為取代基，也可以使用至少含氫的有機(jī)基和氟基。
另外，通過使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜，可以在同一襯底上集成地形成像 素區(qū)域和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域。在此情況下，將像素部中的晶體管和驅(qū)動(dòng)電 路區(qū)域608b中的晶體管同時(shí)形成。用于驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608b的晶體管構(gòu)成CMOS電路。構(gòu)成CMOS電路的薄膜晶體管具有GOLD結(jié)構(gòu)， 然而也可以使用如晶體管622那樣的LDD結(jié)構(gòu)。
在像素區(qū)域中的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不局限于本實(shí)施方式，可以使 用形成一個(gè)溝道形成區(qū)的單柵結(jié)構(gòu)、形成兩個(gè)溝道形成區(qū)的雙柵結(jié)構(gòu)、 或者形成三個(gè)溝道形成區(qū)的三柵結(jié)構(gòu)。另外，在外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中 的薄膜晶體管也可以使用單柵結(jié)構(gòu)、雙柵結(jié)構(gòu)、或者三柵結(jié)構(gòu)。
注意，本發(fā)明不局限于本實(shí)施方式所示的薄膜晶體管的制造方法， 也可以應(yīng)用于頂柵型(例如，正交錯(cuò)型)、底柵型(例如，反交錯(cuò)型)、 具有在溝道區(qū)的上下中間夾柵極絕緣膜配置的兩個(gè)柵電極層的雙柵 型、或者其他結(jié)構(gòu)。
下面，通過印刷法或液滴噴射法，以覆蓋像素電極層630以及絕 緣膜616的方式形成用作取向膜的絕緣層631。注意，如果使用絲網(wǎng) 印刷法或膠版印刷法，則可以選擇性地形成絕緣層631。然后，進(jìn)行 摩擦處理。用作取向膜的絕緣層633與用作取向膜的絕緣層631同樣。 接著，通過液滴噴射法，將密封劑692形成在像素形成區(qū)域的周邊區(qū) 域。
作為用作取向膜的絕緣層可以使用聚酰亞胺、聚酰胺等。絕緣層 可以通過摩擦處理而用作取向膜，但是對(duì)其形成方法沒有限制。絕緣 層只要是能夠用作使液晶沿一個(gè)方向取向的取向膜的絕緣層，即可。 作為絕緣層的取向處理，也可以進(jìn)行光照射、加熱處理。
既可在作為元件襯底的襯底600上滴落液晶，又可在作為設(shè)置有 用作彩色濾光片的著色層635的相對(duì)襯底的襯底695上形成密封劑 692來滴落液晶。因此，可以在作為元件襯底的襯底600上和作為相 對(duì)襯底的襯底695上的任一方形成密封劑并滴落液晶。在本實(shí)施方式 中，在作為設(shè)置有用作取向膜的絕緣層633、相對(duì)電極層634、用作彩 色濾光片的著色層635的相對(duì)襯底的襯底695上形成密封劑，對(duì)該密 封劑表面進(jìn)行第一硬化處理，然后滴落液晶。在本實(shí)施方式中，在不 形成密封劑的襯底600上設(shè)置多個(gè)凸部645。
在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1同樣地使用本發(fā)明，在通過滴落法滴落液晶來形成液晶層632的液晶顯示裝置的制造方法中，在滴落 液晶之前通過第一硬化處理使形成在襯底695上的未硬化的密封劑表 面硬化。在滴落液晶之后，以中間夾著液晶的方式通過間隔物637貼 合襯底695和襯底600，對(duì)密封劑進(jìn)行第二硬化處理來使密封劑692 整體硬化。在本實(shí)施方式中，襯底600在其密封劑692粘合部具有多 個(gè)凸部645,并且以該多個(gè)凸部645埋在襯底695上的密封劑中的方 式，中間夾著液晶層632地貼合襯底600和襯底695。
由于通過第一硬化處理來使密封劑表面硬化，所以液晶不與未硬 化的密封劑接觸。因此，可以防止起因于未硬化的密封劑的液晶污染。 從而，可以防止液晶退化導(dǎo)致的液晶顯示裝置的可靠性降低，而可以 進(jìn)行顯示不均勻或顯示缺陷減少的高圖像質(zhì)量顯示。
在本實(shí)施方式中，密封劑雖然通過第一硬化處理而其表面被硬化， 但是其內(nèi)部還保持粘合性高的未硬化狀態(tài)。由于在襯底600的與密封 劑692粘合的區(qū)域上設(shè)置有多個(gè)凸部645，所以當(dāng)貼合襯底695和襯 底600時(shí)，多個(gè)凸部645埋在密封劑中。凸部645可以物理性地石皮壞 通過硬化處理而降低粘合性的密封劑表面且進(jìn)入密封劑內(nèi)部，以接觸 到粘合性高的未硬化的密封劑。因此，在多個(gè)凸部645埋在密封劑中 的狀態(tài)下進(jìn)行第二硬化處理來使整個(gè)密封劑692硬化，來可以堅(jiān)固地 粘合且固定襯底695和襯底600。從而，可以提高襯底695和襯底600 的密合性，來提高液晶顯示裝置的可靠性。
作為本實(shí)施方式的硬化處理，進(jìn)行包括第一硬化處理和第二硬化 處理的至少兩次以上的硬化處理，所述第一硬化處理用于僅使密封劑 表面硬化，所述第二硬化處理用于在凸部645埋在密封劑中的狀態(tài)下 使整個(gè)密封劑硬化。第一硬化處理和第二硬化處理分別既可進(jìn)行一次， 又可進(jìn)行多次。硬化處理的方法也既可進(jìn)行相同的處理(例如兩次的 光照射等)，又可進(jìn)行不相同的處理(例如，第一次進(jìn)行光照射處理， 第二次進(jìn)行加熱處理等)。
作為硬化處理，進(jìn)行紫外線等的光照射處理、加熱處理等即可。 在使用紫外線硬化樹脂作為密封劑的情況下，通過紫外線照射處理來進(jìn)行硬化，而在使用熱硬化樹脂作為密封劑的情況下，進(jìn)行加熱處理 即可。也可以對(duì)紫外線硬化樹脂進(jìn)一步進(jìn)行加熱處理。當(dāng)進(jìn)行光照射 時(shí)的光可以為燈光或激光，并且根據(jù)用于密封劑的材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定照 射處理方法及條件(能量、時(shí)間、壓力、氣氛等)即可。此外，加熱 處理方法及條件(溫度、時(shí)間、壓力、氣氛等)也根據(jù)密封劑的性質(zhì) 適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。
凸部645具有能夠物理性地破壞密封劑表面的硬化區(qū)域且到達(dá)其 內(nèi)部的未硬化區(qū)域的強(qiáng)度和高度即可，其材料或形狀沒有特別的限制。 凸部645的形狀優(yōu)選為具有楔子的功能的形狀，以便容易埋在密封劑 中且可以提高與密封劑的密合性，例如可以使用其尖端尖銳的針形狀 等的錐形形狀(圓錐、多角錐等)、以其側(cè)面接觸于襯底的方式設(shè)置 的三角柱等。
凸部645既可通過與液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)物相同材料及相同工序 形成，又可通過另一工序僅形成凸部645。在本實(shí)施方式中，在絕緣 膜612上設(shè)置多個(gè)針形狀的凸部645。
此外，也可以加工凸部645的表面來形成凹凸，以便提高作為楔 子的功能。通過使凸部645具有起到楔子作用的錨定效應(yīng)(也稱為錨 固效應(yīng))，可以進(jìn)一步堅(jiān)固地粘合襯底695和襯底600。凹凸既可通 過對(duì)凸部645施加物理性力量或沖擊來形成，又可通過化學(xué)性處理(使 用具有蝕刻效應(yīng)的溶液的表面蝕刻等)、加熱局部地改變其形狀(局 部地溶解等)來形成凹凸。
多個(gè)凸部645既可加工襯底來在襯底中形成，又可通過淀積膜等 來在襯底上形成。此外，也可以通過另一工序形成凸部645,將此使 用粘合劑等貼附在襯底上。作為設(shè)置凸部645的襯底，可以使用玻璃 襯底或石英襯底等。此外，還可以使用撓性襯底。撓性村底是指能夠 彎曲(具有柔性)的襯底，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚 砜等構(gòu)成的塑料襯底、高分子材料彈性體等，該高分子材料彈性體在 高溫下被塑化而能夠如塑料那樣進(jìn)行成型加工且在常溫下呈現(xiàn)諸如橡 膠之類的彈性體性質(zhì)。另外，也可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟化乙烯、氯化乙烯等構(gòu)成)、無機(jī)氣相沉積薄膜。像這樣，
本發(fā)明的液晶顯示裝置可以通過應(yīng)用具有多個(gè)凸部645的各種形狀來 形成。
作為形成凸部645的材料，可以使用無機(jī)材料、有機(jī)材料，并且 可以使用絕緣材料、導(dǎo)電材料。例如，作為形成凸部645的材料，可 以使用硅、氮、氟、氧化物、氮化物、氟化物等。作為氧化物，可以 使用氧化硅、硼酸、氧化鈉、氧化鎂、氧化鋁、氧化鉀、氧化鈣、三 氧化二砷(亞砷酸)、氧化鍶、氧化銻、氧化鋇、銦錫氧化物(ITO )、 氧化鋅(ZnO)、在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO)的IZO (indium zincoxide;銦鋅氧化物)、在氧化銦中混合了氧化硅的導(dǎo)電材料、有 機(jī)銦、有機(jī)錫、含有氧化鴒的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、 含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物等。作為氮化物， 可以使用氮化鋁、氮化硅等。作為氟化物，可以使用氟化鋰、氟化鈉、 氟化鎂、氟化鈣、氟化鑭等。形成凸部645的材料可以包含上述硅、 氮、氟、氧化物、氮化物、氟化物中的一種或多種。此外，也可以使 用上述作為襯底材料舉出的材料。
作為形成凸部645的其他材料，可以使用高分子材料如聚酰亞胺、 芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等、或者硅氧烷樹脂。此外，還可以使用 樹脂材料如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛 樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、氨酯樹脂等。作 為形成凸部645的其他材料，可以4吏用Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al等金屬、Cd、 Zn等的金屬疏化物、Fe、 Ti、 Si、 Ge、 Zr、 Ba等的氧化物、或者上述材料的混合物。
多個(gè)凸部645可以通過濺射法、真空氣相沉積法、PVD法(物理 氣相淀積法)、減壓CVD法(LPCVD法)、或者等離子體CVD法 等的CVD法(化學(xué)氣相淀積法)形成膜，然后將此蝕刻為所希望的 形狀來形成。此外，還可以使用可選擇性地形成圖案的液滴噴射法、 可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案形成方法) 以及旋涂法等涂敷法、浸漬法、分散器法、刷涂法、噴涂法、流涂法等。另外，還可以采用印跡技術(shù)、能夠以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成納米級(jí)的立體 結(jié)構(gòu)物的納米印跡技術(shù)。印跡技術(shù)及納米印跡技術(shù)是可以形成微細(xì)的 立體結(jié)構(gòu)物而不進(jìn)行光刻工藝的技術(shù)。
此外，也可以在襯底695和襯底600的密封劑形成區(qū)域上形成用 于控制襯底695和襯底600之間的間隔的間隔物637。
優(yōu)選地是，在填充了液晶層632的狀態(tài)下貼合襯底695和襯底 600，然后將密封劑硬化，并進(jìn)行加熱處理。通過進(jìn)行加熱處理，可以 進(jìn)一步使密封劑硬化而提高粘合強(qiáng)度，還可以校正液晶的取向混亂。 貼合工序優(yōu)選在減壓下進(jìn)行。
作為密封劑，典型地可以使用可見光固化樹脂、紫外線固化樹脂、 或熱固化樹脂。例如，可以使用雙酚A型液體樹脂、雙酚A型固體樹 脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚醛樹脂、曱 酚型樹脂、酚醛清漆型樹脂、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂、Epi-Bis型環(huán)氧樹 脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺類樹脂、雜環(huán)環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧 樹脂等環(huán)氧樹脂。未硬化的密封劑可以通過可選擇性地形成圖案的液 滴噴射法、可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案 形成方法)、以及分散器法等來形成。
然后，在作為相對(duì)襯底的襯底695的外側(cè)設(shè)置偏振片641，并且 也在襯底600的與具有元件的面相反的面上設(shè)置偏振片643。偏振片 可以通過粘合層而設(shè)置在襯底上。此外，也可以在偏振片和襯底之間 設(shè)置相位差板。在密封劑中也可以混入填料，并且還在作為相對(duì)襯底 的襯底695上可以形成屏蔽膜(黑矩陣)等。注意，在液晶顯示裝置 進(jìn)行全彩色顯示的情況下，可以由呈現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色 (B)的材料形成彩色濾光片等，并且在液晶顯示裝置進(jìn)行單色顯示 的情況下，可以不設(shè)置著色層，或由呈現(xiàn)至少一種顏色的材料形成彩 色濾光片等。
注意，當(dāng)在背光燈裝置中配置RGB的發(fā)光二極管(LED)等， 并且采用通過時(shí)間分割進(jìn)行彩色顯示的繼時(shí)加法混色法(field sequential method:場(chǎng)序制方法)時(shí)，有時(shí)不設(shè)置彩色濾光片。因?yàn)楹诰仃嚋p少由晶體管或CMOS電路的布線引起的外光的反射，所以優(yōu) 選與晶體管或CMOS電路重疊地設(shè)置。也可以與電容元件重疊地形成 黑矩陣。這是因?yàn)榭梢苑乐箻?gòu)成電容元件的金屬膜引起的反射的緣故。
也可以通過散布幾pin的粒子來設(shè)置間隔物，但在本實(shí)施方式中 在襯底的整個(gè)面上形成樹脂膜后，將此蝕刻加工來形成間隔物。在通 過旋涂器(spinner)涂敷這種間隔物的材料之后，通過曝光和顯影處 理將此形成為預(yù)定圖案。進(jìn)一步，通過用潔凈烘箱等以150。C至200°C 加熱來使它硬化。這樣形成的間隔物可以根據(jù)曝光和顯影處理的條件 而具有不同形狀，然而，間隔物的形狀優(yōu)選為頂部平坦的柱狀。這是 因?yàn)楫?dāng)與相對(duì)襯底貼在一起時(shí)，可以確保作為液晶顯示裝置的機(jī)械強(qiáng) 度的緣故。間隔物的形狀可以為圓錐、角錐等而沒有特別的限制。此 外，間隔物也可以設(shè)置在第一襯底(村底695 )或第二襯底(襯底600 ) 的密封劑形成區(qū)域(粘合區(qū)域)。
接著，在與像素區(qū)域電連接的端子電極層678上，通過各向異性 導(dǎo)電體層696提供用于連接的布線襯底，即FPC 694。 FPC 694具有 傳播來自外部的信號(hào)或電位的作用。通過上述工序，可以制造具有顯 示功能的液晶顯示裝置。
注意，晶體管所具有的布線、柵電極層、像素電極層630、相對(duì) 電極層634可以使用從銦錫氧化物(ITO)、在氧化銦中混合了氧化 鋅(ZnO)的IZO (indium zinc oxide;銦鋅氧化物)、在氧化銦中 混合了氧化硅(Si02)的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、含有氧化鵠的 銦氧化物、含有氧化鵠的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有 氧化鈦的銦錫氧化物、或者鵠(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、 釩(V)、鈮(Nb )、鉭(Ta )、鉻(Cr)、鈷(Co )、鎳(Ni)、 鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等的金屬、其 合金或其金屬氮化物選出的一種或多鐘來形成。
在釆用透過型液晶顯示裝置的情況下，將透光導(dǎo)電材料用于像素 電極層630及相對(duì)電極層634，即可。另一方面，在采用反射型液晶 顯示裝置的情況下，既可另行形成具有反射性的層，又可將具有反射性的導(dǎo)電材料用于像素電極層630并將具有透光性的導(dǎo)電材料用于相 對(duì)電極層634，以使像素電極層630所反射的光透過相對(duì)電極層634 而射出到可見一側(cè)。
源電極層或漏電極層也可以隔著布線層電連接到像素電極層，而 不使它們直接接觸。此外，既可將像素電極層的一部分層疊在源電極 層或漏電極層上以使它們連接，又可在形成像素電極層之后以接觸該 像素電極層上的方式形成源電極層或漏電極層。
在本實(shí)施方式中，以如上所述的電路形成，但是本發(fā)明不局限于 此，還可以通過上述的COG方式或TAB方式安裝IC芯片作為外圍 驅(qū)動(dòng)電路。另外，柵極線驅(qū)動(dòng)電路和源極線驅(qū)動(dòng)電路可以是多個(gè)或一 個(gè)。
此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，對(duì)于圖像顯示的驅(qū)動(dòng)方法沒 有特別限制，例如使用點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)方法、線順序驅(qū)動(dòng)方法或面順序驅(qū) 動(dòng)方法等即可。典型地，采用線順序驅(qū)動(dòng)方法，適當(dāng)?shù)厥褂梅謺r(shí)灰度 驅(qū)動(dòng)方法和面積灰度驅(qū)動(dòng)方法即可。另外，輸入到液晶顯示裝置的源 極線中的圖像信號(hào)可以是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，根據(jù)圖像信號(hào)適當(dāng)?shù)?設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路等即可。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式中，可以制造一種襯底之間的 密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可 以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種 可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式5
在本實(shí)施方式中，描述一種其目的在于防止起因于制造過程的液 晶退化，并且給予襯底之間的高密合性、高可靠性及高圖像質(zhì)量的液 晶顯示裝置及液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例。具體地說，描述 根據(jù)本發(fā)明的使用具有非晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管的液晶顯示裝置。
圖9所示的液晶顯示裝置在作為元件襯底的襯底200上的像素區(qū) 域中設(shè)置有作為反交錯(cuò)型薄膜晶體管的晶體管220、像素電極層201、絕緣膜202、用作取向膜的絕緣層203、液晶層204、間隔物281、用 作取向膜的絕緣層205、相對(duì)電極層206、彩色濾光片208、黑矩陣207、 作為相對(duì)襯底的襯底210、偏振片231、以及偏振片233,而且，在密 封區(qū)域中設(shè)置有密封劑282、端子電極層287、各向異性導(dǎo)電層285、 以及FPC286。
作為用作取向膜的絕緣層可以使用聚酰亞胺、聚酰胺等。絕緣層 可以通過摩擦處理而用作取向膜，但是對(duì)其形成方法沒有限制。絕緣 層只要是能夠用作使液晶沿一個(gè)方向取向的取向膜的絕緣層，即可。 作為絕緣層的取向處理，也可以進(jìn)行光照射、加熱處理。
既可在作為元件村底的襯底200上滴落液晶，又可在作為相對(duì)襯 底的村底210上形成密封劑282來滴落液晶。因此，可以在作為元件 襯底的襯底200上和作為相對(duì)襯底的襯底210上的任一方形成密封劑 并滴落液晶。在本實(shí)施方式中，在作為相對(duì)襯底的襯底210上形成密 封劑，對(duì)該密封劑表面進(jìn)行第一硬化處理，然后滴落液晶。在本實(shí)施 方式中，在不形成密封劑的襯底200上設(shè)置多個(gè)凸部235。此外，凸 部235形成在除了連接到端子電極層287的布線層的形成區(qū)域以外的 區(qū)域。
在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1同樣地使用本發(fā)明，在通過滴落 法滴落液晶來形成液晶層204的液晶顯示裝置的制造方法中，在滴落 液晶之前通過第一硬化處理使形成在襯底210上的未硬化的密封劑表 面硬化。在滴落液晶之后，以中間夾著液晶的方式通過間隔物281貼 合村底210和襯底200，對(duì)密封劑進(jìn)行第二硬化處理來使密封劑282 整體硬化。在本實(shí)施方式中，襯底200在其密封劑282粘合部具有多 個(gè)凸部235，并且以該多個(gè)凸部235埋在襯底210上的密封劑中的方 式，中間夾著液晶層204地貼合襯底200和襯底210。
由于通過第一硬化處理來使密封劑表面硬化，所以液晶不與未硬 化的密封劑接觸。因此，可以防止起因于未硬化的密封劑的液晶污染。 從而，可以防止液晶退化導(dǎo)致的液晶顯示裝置的可靠性降低，而可以 進(jìn)行顯示不均勻或顯示缺陷減少的高圖像質(zhì)量顯示。在本實(shí)施方式中，密封劑雖然通過第一硬化處理而其表面被硬化，
但是其內(nèi)部還保持粘合性高的未硬化狀態(tài)。由于在襯底200的與密封 劑282粘合的區(qū)域上設(shè)置有多個(gè)凸部235，所以當(dāng)貼合襯底210和襯 底200時(shí)，多個(gè)凸部235埋在密封劑中。凸部235可以物理性地石皮壞 通過硬化處理而降低粘合性的密封劑表面且進(jìn)入密封劑內(nèi)部，以接觸 到粘合性高的未硬化的密封劑。因此，在多個(gè)凸部235埋在密封劑中 的狀態(tài)下進(jìn)行第二硬化處理來使整個(gè)密封劑282硬化，來可以堅(jiān)固地 粘合且固定襯底210和襯底200。從而，可以提高襯底210和襯底200 的密合性，來提高液晶顯示裝置的可靠性。
作為本實(shí)施方式的硬化處理，進(jìn)行包括第一硬化處理和第二硬化 處理的至少兩次以上的硬化處理，所述第一硬化處理用于僅使密封劑 表面硬化，所述第二硬化處理用于在凸部235埋在密封劑中的狀態(tài)下 使整個(gè)密封劑硬化。第一硬化處理和第二硬化處理分別既可進(jìn)行一次， 又可進(jìn)行多次。硬化處理的方法也既可進(jìn)行相同的處理(例如兩次的 光照射等)，又可進(jìn)行不相同的處理(例如，第一次進(jìn)行光照射處理， 第二次進(jìn)行加熱處理等)。
作為硬化處理，進(jìn)行紫外線等的光照射處理、加熱處理等即可。 在使用紫外線硬化樹脂作為密封劑的情況下，通過紫外線照射處理來 進(jìn)行硬化，而在使用熱硬化樹脂作為密封劑的情況下，進(jìn)行加熱處理 即可。也可以對(duì)紫外線硬化樹脂進(jìn)一步進(jìn)行加熱處理。當(dāng)進(jìn)行光照射 時(shí)的光可以為燈光或激光，并且根據(jù)用于密封劑的材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定照 射處理方法及條件(能量、時(shí)間、壓力、氣氛等)即可。此外，加熱 處理方法及條件(溫度、時(shí)間、壓力、氣氛等)也根據(jù)密封劑的性質(zhì) 適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。
凸部235具有能夠物理性地破壞密封劑表面的硬化區(qū)域且到達(dá)其 內(nèi)部的未硬化區(qū)域的強(qiáng)度和高度即可，其材料或形狀沒有特別的限制。 凸部235的形狀優(yōu)選為具有楔子的功能的形狀，以便容易埋在密封劑 中且可以提高與密封劑的密合性，例如可以使用其尖端尖銳的針形狀 等的錐形形狀(圓錐、多角錐等)、以其側(cè)面接觸于襯底的方式設(shè)置的三角柱等。
凸部235既可通過與液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)物相同材料及相同工序 形成，又可通過另一工序僅形成凸部235。在本實(shí)施方式中，在村底 200上設(shè)置多個(gè)針形狀的凸部235。
此外，也可以加工凸部235的表面來形成凹凸，以便提高作為楔 子的功能。通過使凸部235具有起到楔子作用的錨定效應(yīng)(也稱為錨 周效應(yīng))，可以進(jìn)一步堅(jiān)固地粘合襯底210和襯底200。凹凸既可通 過對(duì)凸部235施加物理性力量或沖擊來形成，又可通過化學(xué)性處理(使 用具有蝕刻效應(yīng)的溶液的表面蝕刻等)、加熱局部地改變其形狀(局 部地溶解等)來形成凹凸。
多個(gè)凸部235既可加工襯底來在襯底中形成，又可通過淀積膜等 來在襯底上形成。此外，也可以通過另一工序形成凸部235,將此使 用粘合劑等貼附在襯底上。作為設(shè)置凸部235的襯底，可以使用玻璃 襯底或石英襯底等。此外，還可以使用撓性村底。撓性襯底是指能夠 彎曲(具有柔性)的襯底，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚 砜等構(gòu)成的塑料襯底、高分子材料彈性體等，該高分子材料彈性體在 高溫下被塑化而能夠如塑料那樣進(jìn)行成型加工且在常溫下呈現(xiàn)諸如橡 膠之類的彈性體性質(zhì)。另外，也可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、乙 烯、聚氟化乙烯、氯化乙烯等構(gòu)成)、無機(jī)氣相沉積薄膜。像這樣， 本發(fā)明的液晶顯示裝置可以通過應(yīng)用具有多個(gè)凸部235的各種形狀來 形成。
作為形成凸部235的材料，可以使用無機(jī)材料、有機(jī)材料，并且 可以使用絕緣材料、導(dǎo)電材料。例如，作為形成凸部235的材料，可 以使用硅、氮、氟、氧化物、氮化物、氟化物等。作為氧化物，可以 使用氧化硅、硼酸、氧化鈉、氧化鎂、氧化鋁、氧化鉀、氧化鈣、三 氧化二砷(亞砷酸)、氧化鍶、氧化銻、氧化鋇、銦錫氧化物(ITO)、 氧化鋅(ZnO)、在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO)的IZO (indium zinc oxide;銦鋅氧化物)、在氧化銦中混合了氧化硅的導(dǎo)電材料、有 機(jī)銦、有機(jī)錫、含有氧化鴒的銦氧化物、含有氧化鴒的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物等。作為氮化物， 可以使用氮化鋁、氮化硅等。作為氟化物，可以使用氟化鋰、氟化鈉、
氟化鎂、氟化鈣、氟化鑭等。形成凸部235的材料可以包含上述硅、 氮、氟、氧化物、氮化物、氟化物中的一種或多種。此外，也可以使 用上述作為襯底材料舉出的材料。
作為形成凸部235的其他材料，可以使用高分子材料如聚酰亞胺、 芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等、或者硅氧烷樹脂。此外，還可以使用 樹脂材料如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛 樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、氨酯樹脂等。作 為形成凸部235的其他材料，可以使用Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al等金屬、Cd、 Zn等的金屬硫化物、Fe、 Ti、 Si、 Ge、 Zr、 Ba等的氧化物、或者上述材料的混合物。
多個(gè)凸部235可以通過濺射法、真空氣相沉積法、PVD法(物理 氣相淀積法)、減壓CVD法(LPCVD法)、或者等離子體CVD法 等的CVD法(化學(xué)氣相淀積法)形成膜，然后將此蝕刻為所希望的 形狀來形成。此外，還可以使用可選擇性地形成圖案的液滴噴射法、 可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等圖案形成方法) 以及旋涂法等涂敷法、浸漬法、分散器法、刷涂法、噴涂法、流涂法 等。另外，還可以采用印跡技術(shù)、能夠以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成納米級(jí)的立體 結(jié)構(gòu)物的納米印跡技術(shù)。印跡技術(shù)及納米印跡技術(shù)是可以形成微細(xì)的 立體結(jié)構(gòu)物不進(jìn)行光刻工藝的技術(shù)。
此外，也可以在襯底210和襯底200的密封劑形成區(qū)域上形成用 于控制襯底210和襯底200之間的間隔的間隔物281。
優(yōu)選地是，在填充了液晶層204的狀態(tài)下貼合襯底210和襯底 200，然后將密封劑硬化，并進(jìn)行加熱處理。通過進(jìn)行加熱處理，可以 進(jìn)一步使密封劑硬化而提高粘合強(qiáng)度，還可以校正液晶的取向混亂。 貼合工序優(yōu)選在減壓下進(jìn)行。
作為密封劑282，典型地可以使用可見光固化樹脂、紫外線固化 樹脂、或熱固化樹脂。例如，可以使用雙酚A型液體樹脂、雙酚A型固體樹脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚醛樹 脂、甲酚型樹脂、酚醛清漆型樹脂、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂、Epi-Bis 型環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺類樹脂、雜環(huán)環(huán)氧樹脂、 改性環(huán)氧樹脂等環(huán)氧樹脂。未硬化的密封劑可以通過可選擇性地形成 圖案的液滴噴射法、可轉(zhuǎn)印或繪制圖案的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印 刷等圖案形成方法)、以及分散器法等來形成。
在本實(shí)施方式中制造的作為反交錯(cuò)型薄膜晶體管的晶體管220的 柵電極層、源電極層、以及漏電極層通過液滴噴射法形成。液滴噴射 法是噴射具有導(dǎo)電材料的液狀組成物，然后通過干燥或焙燒使它固化， 來形成導(dǎo)電層或電極層的方法。通過噴射包含絕緣材料的組成物，然 后通過干燥或焙燒使它固化，也可以形成絕緣層。因?yàn)榭梢赃x擇性地 形成導(dǎo)電層或絕緣層等液晶顯示裝置的構(gòu)成物，所以可以簡(jiǎn)化工藝， 并且可以防止材料的損失。因此，可以以低成本且高生產(chǎn)率地制造液 晶顯示裝置。
在本實(shí)施方式中，使用非晶半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體層，并且根據(jù)需要， 可以形成具有一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層。在本實(shí)施方式中，層疊半導(dǎo)體 層和作為具有一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層的非晶n型半導(dǎo)體層。另外，可 以制造形成有n型半導(dǎo)體層的n溝道型薄膜晶體管的NMOS結(jié)構(gòu)、 形成有p型半導(dǎo)體層的p溝道型薄膜晶體管的PMOS結(jié)構(gòu)、n溝道型 薄膜晶體管和p溝道型薄膜晶體管的CMOS結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中， 晶體管220是n溝道型反交錯(cuò)型薄膜晶體管。另外，可以使用在半導(dǎo) 體層的溝道區(qū)域上設(shè)置有保護(hù)層的溝道保護(hù)型反交錯(cuò)型薄膜晶體管。
另外，為了賦予導(dǎo)電性，通過使用摻雜法添加賦予導(dǎo)電性的元素， 在半導(dǎo)體層中形成雜質(zhì)區(qū)，也可以形成n溝道型薄膜晶體管、p溝道 型薄膜晶體管。還可以通過進(jìn)行使用PH3氣體的等離子體處理，對(duì)半 導(dǎo)體層賦予導(dǎo)電性，而不形成n型半導(dǎo)體層。
此外，可以通過印刷法、噴涂法、旋涂法、液滴噴射法、分散器 法等使用有機(jī)半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體。在此情況下，不需要上述蝕刻 工序，因此可以減少工序數(shù)量。作為有機(jī)半導(dǎo)體，可以使用并五苯等
51的低分子材料或高分子材料等，也可以使用有機(jī)顏料或?qū)щ姼叻肿硬?料等的材料。作為在本發(fā)明中使用的有機(jī)半導(dǎo)體材料，優(yōu)選使用其骨 架由共軛雙鍵構(gòu)成的7C電子共軛體類的高分子材料。典型地說，可以使
用聚噻吩、聚芴、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物的可溶性高分子材料。
接著，說明背光燈單元352的結(jié)構(gòu)。背光燈單元352包括發(fā)射 光的光源331如冷陰極管、熱陰極管、發(fā)光二極管、無機(jī)EL元件或 有機(jī)EL元件；用于將光高效率地導(dǎo)入到導(dǎo)光板335的燈光反射器332; 用于全反射光的同時(shí)將光導(dǎo)入到液晶顯示裝置的整個(gè)面上的導(dǎo)光板 335;用于減少明度的不均的散射板336;以及用于再利用泄漏到導(dǎo)光 板335下的光的反射板334。
背光燈單元352與用于調(diào)整光源331的亮度的控制電路連接。通 過來自控制電路的信號(hào)供給，可以控制光源331的亮度。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式中，可以制造一種襯底之間的 密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可 以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種 可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式6
在本實(shí)施方式中，說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置所具有的各電 路等的工作。
圖14A至14C表示液晶顯示裝置的像素部705及驅(qū)動(dòng)電路部708 的系統(tǒng)框圖。
像素部705具有多個(gè)像素，并且在成為各像素的信號(hào)線712和掃 描線710的交叉區(qū)域中設(shè)置有開關(guān)元件。通過開關(guān)元件可以控制用于 控制液晶分子的傾斜的電壓的施加。如此，將在各交叉區(qū)域中設(shè)置有 開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)稱為有源矩陣型。本發(fā)明的像素部并不局限于這種有 源矩陣型，也可以具有無源矩陣型的結(jié)構(gòu)。無源矩陣型因?yàn)樵诟飨袼?中沒有開關(guān)元件，所以其工藝簡(jiǎn)便。
驅(qū)動(dòng)電路部708具有控制電路702、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路703、掃描線驅(qū)動(dòng)電路704?？刂齐娐?02具有根據(jù)像素部705的顯示內(nèi)容進(jìn)行灰 度控制的功能。由此，控制電路702將產(chǎn)生的信號(hào)輸入到信號(hào)線驅(qū)動(dòng) 電路703、掃描線驅(qū)動(dòng)電路704中。當(dāng)根據(jù)掃描線驅(qū)動(dòng)電路704而通 過掃描線710選擇開關(guān)元件時(shí)，就對(duì)于選擇了的交叉區(qū)域的像素電極 施加電壓。該電壓值取決于從信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路703通過信號(hào)線輸入進(jìn) 來的信號(hào)。
再者，在控制電路702中產(chǎn)生控制供應(yīng)到照明裝置706的電力的 信號(hào)，而且該信號(hào)被輸入到照明裝置706的電源707?？梢允褂蒙鲜?實(shí)施方式中所示的背光燈單元作為照明裝置。注意，作為照明裝置， 除了背光燈以外，還有前燈(frontiight)。前燈是指板狀的燈單元， 它被安裝在像素部的前面一側(cè)，而且由對(duì)整體進(jìn)行照射的發(fā)光體以及 導(dǎo)光體構(gòu)成。通過使用這種照明裝置，可以以低耗電量且均勻地對(duì)像 素部進(jìn)行照射。
如圖14B所示，掃描線驅(qū)動(dòng)電路704包括用作移位寄存器741、 電平轉(zhuǎn)移器742、緩沖器743的電路。柵極開始脈沖(GSP)、柵極 時(shí)鐘信號(hào)(GCK)等的信號(hào)被輸入到移位寄存器741中。注意，本發(fā) 明的掃描線驅(qū)動(dòng)電路不局限于圖14B所示的結(jié)構(gòu)。
此外，如圖14C所示，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路703包括用作移位寄存器 731、第一鎖存器732、第二鎖存器733、電平轉(zhuǎn)移器734、用作緩沖 器735的電路。用作緩沖器735的電路是指具有放大弱信號(hào)的功能的 電路，而且它具有運(yùn)算放大器等。對(duì)移位寄存器731輸入起始脈沖
(SSP)、時(shí)鐘信號(hào)(SCK)等信號(hào)，并且對(duì)第一鎖存器732輸入視 頻信號(hào)等數(shù)據(jù)(DATA)。在第二鎖存器733中可以暫時(shí)保持鎖存
(LAT)信號(hào)，并一齊輸入到像素部705。將這稱為線順序驅(qū)動(dòng)。因 此，如果是進(jìn)行點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)而不進(jìn)行線順序驅(qū)動(dòng)的像素，就不需要第 二鎖存器。如此，本發(fā)明的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路不局限于圖14C所示的結(jié) 構(gòu)。
這種信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路703、掃描線驅(qū)動(dòng)電路704、像素部705可以 由設(shè)置在同一襯底上的半導(dǎo)體元件構(gòu)成。可以使用設(shè)置在玻璃襯底上的薄膜晶體管形成半導(dǎo)體元件。在此情況下，優(yōu)選將結(jié)晶半導(dǎo)體膜適
用于半導(dǎo)體元件(參照上述實(shí)施方式4)。因?yàn)榻Y(jié)晶半導(dǎo)體膜的電特 性，特別是其遷移率高，所以它可以構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路部所具有的電路。 此外，也可以通過使用IC (Integrated Circuit;集成電路)芯片將信 號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路703、掃描線驅(qū)動(dòng)電路704安裝在襯底上。在此情況下， 可以將非晶半導(dǎo)體膜適用于像素部的半導(dǎo)體元件(參照上述實(shí)施方式5)。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式中，可以制造一種襯底之間的 密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可 以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種 可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置。
實(shí)施方式7
在本實(shí)施方式中，說明作為可適用于根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置 的照明裝置的背光燈的結(jié)構(gòu)。背光燈作為具有光源的背光燈單元而設(shè) 置在液晶顯示裝置中。為了高效率地散射光，背光燈單元的光源由反 射板圍繞。
如圖11A所示，背光燈單元352可以使用冷陰極管401作為光源。 另外，為了高效率地反射來自冷陰極管401的光，可以設(shè)置燈光反射 器332。冷陰極管401在很多情況下使用于大型液晶顯示裝置。這是 因?yàn)閬碜岳潢帢O管的亮度的強(qiáng)度的緣故。因此，具有冷陰極管的背光 燈單元可以使用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器。
如圖IIB所示，背光燈單元352可以使用發(fā)光二極管402作為光 源。例如，以預(yù)定間隔配置發(fā)射白色光的發(fā)光二極管402。另外，為 了高效率地反射來自發(fā)光二極管402的光，可以設(shè)置燈光反射器332。
此外，如圖11C所示，背光燈單元352可以使用RGB各色的發(fā) 光二極管403、 404、 405作為光源。通過使用RGB各色的發(fā)光二極 管403、 404、 405，與只使用發(fā)射白色光的發(fā)光二極管402的情況相 比，可以提高顏色再現(xiàn)性。另外，為了高效率地反射來自發(fā)光二極管 的光，可以設(shè)置燈光反射器332。再者，如圖IID所示，當(dāng)使用RGB各色的發(fā)光二極管403、 404、 405作為光源時(shí)，沒必要使它們的數(shù)量和配置相同。例如，也可以配 置多個(gè)發(fā)光強(qiáng)度低的發(fā)光二極管的顏色。
再者，也可以組合發(fā)射白色光的發(fā)光二極管402、 RGB各色的發(fā) 光二極管(LED) 403、 404、 405而使用。
注意，在具有RGB各色的發(fā)光二極管的情況下，當(dāng)使用場(chǎng)序制 模式時(shí)，可以通過按照時(shí)間將RGB各色的發(fā)光二極管順序點(diǎn)亮而進(jìn) 行彩色顯示。
當(dāng)使用發(fā)光二極管時(shí)，因?yàn)槠淞炼雀撸赃m合于大型液晶顯示 裝置。此外，由于RGB各色的彩色純度好，因此與冷陰極管相比其 顏色再現(xiàn)性更良好。而且由于可以減少配置面積，因此當(dāng)將發(fā)光二極 管適用于小型液晶顯示裝置時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)窄邊框化。
此外，不一定需要配置光源作為在圖11A至11D所示的背光燈單 元。例如，當(dāng)將具有發(fā)光二極管的背光燈安裝在大型液晶顯示裝置時(shí)， 發(fā)光二極管可以配置在其襯底的背面。此時(shí)，發(fā)光二極管維持預(yù)定的 間隔，并且可以順序配置各色的發(fā)光二極管。根據(jù)發(fā)光二極管的配置， 可以提高顏色再現(xiàn)性。
根據(jù)本發(fā)明，作為使用這種背光燈的液晶顯示裝置，可以制造防 止起因于制造過程的液晶退化，具有襯底之間的高密合性、高可靠性、 以及高圖像質(zhì)量的液晶顯示裝置。此外，還可以高生產(chǎn)率地制造這種 高可靠性且高圖像質(zhì)量的液晶顯示裝置。特別是具有發(fā)光二極管的背 光燈適合于大型液晶顯示裝置，通過提高大型液晶顯示裝置的對(duì)比度， 即使在暗處也可以提供高質(zhì)量的圖像。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至6適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式8
在本實(shí)施方式中，描述一種其目的在于防止起因于制造過程的液 晶退化，并且給予襯底之間的高密合性、高可靠性及高圖像質(zhì)量的液 晶顯示裝置及液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例。具體地說，描述 使用本發(fā)明的液晶顯示模塊。參照?qǐng)D10A和10B來說明本實(shí)施方式。圖10A和10B示出4吏用 根據(jù)本發(fā)明制造的元件襯底2600來構(gòu)成液晶顯示裝置(液晶顯示模 塊)的一例。
圖10A示出液晶顯示模塊的一例，其中元件村底2600和相對(duì)襯 底2601夾著多個(gè)凸部2615a、 2615b、 2615c、 2615d通過密封劑2602 固定，它們之間設(shè)置有包括TFT等的像素部2603、液晶層2604、著 色層2605，而形成顯示區(qū)域。為了進(jìn)行彩色顯示，需要著色層2605。 在采用RGB方式的情況下，對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)各種顏色的著色層對(duì) 應(yīng)于各像素設(shè)置。元件襯底2600和相對(duì)村底2601的外側(cè)設(shè)置有偏振 片2606和2607以及散射板2613。光源由冷陰極管2610和反射板2611 構(gòu)成。電路襯底2612通過柔性布線襯底2609與元件襯底2600連接， 并組合有控制電路和電源電路等外部電路。另外，可以在偏振片和液 晶層之間具有相位差板的狀態(tài)下進(jìn)行層疊。
雖然在圖IOA和IOB所示的液晶顯示裝置中將偏振片2606設(shè)置 在相對(duì)襯底2601外側(cè)(可見一側(cè))并將著色層2605設(shè)置在相對(duì)襯底 2601內(nèi)側(cè)，但是也可以將偏振片2606設(shè)置在相對(duì)襯底2601內(nèi)側(cè)(液 晶一側(cè))并將著色層2605設(shè)置在相對(duì)襯底2601外側(cè)。此外，偏振片 2606和著色層2605的疊層結(jié)構(gòu)不局限于圖IOA，而可以根據(jù)偏振片 2606和著色層2605的材料或制造工序條件適當(dāng)?shù)豬殳定。
在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式l同樣，在使用本發(fā)明通過滴落法 滴落液晶來形成液晶層的液晶顯示裝置的制造方法中，在滴落液晶之 前通過第一硬化處理使形成在相對(duì)襯底2601上的未硬化的密封劑表 面硬化。在滴落液晶之后，以中間夾著液晶的方式貼合相對(duì)襯底2601 和元件襯底2600，對(duì)密封劑進(jìn)行第二硬化處理來使密封劑整體硬化。 在本發(fā)明中，元件襯底2600在其密封劑粘合部具有多個(gè)凸部2615a、 2615b、 2615c、 2615d，并且以該多個(gè)凸部2615a、 2615b、 2615c、 2615d 埋在相對(duì)襯底2601上的密封劑中的方式，中間夾著液晶層地貼合相對(duì) 襯底2601和元件襯底2600。
由于通過第一硬化處理(也稱為預(yù)硬化)來使密封劑表面硬化，所以液晶不與未硬化的密封劑接觸。因此，可以防止起因于未硬化的 密封劑的液晶污染。從而，可以防止液晶退化導(dǎo)致的液晶顯示裝置的 可靠性降低，而可以進(jìn)行顯示不均勾或顯示缺陷減少的高圖像質(zhì)量顯 示。
在本實(shí)施方式中，密封劑雖然通過第一硬化處理而其表面被硬化，
但是其內(nèi)部還保持粘合性高的未硬化狀態(tài)。由于在元件襯底2600的與 密封劑粘合的區(qū)域上設(shè)置有多個(gè)凸部2615a、 2615b、 2615c、 2615d， 所以當(dāng)貼合相對(duì)襯底2601和元件襯底2600時(shí)，多個(gè)凸部2615a、 2615b、 2615c、 2615d埋在密封劑中。凸部2615a、 2615b、 2615c、 2615d
封劑內(nèi)部，以接觸到粘合性高的未硬化的密封劑。因此，在多個(gè)凸部 2615a、 2615b、 2615c、 2615d埋在密封劑中的狀態(tài)下進(jìn)行第二硬化處 理來使整個(gè)密封劑硬化，來可以堅(jiān)固地粘合且固定相對(duì)襯底2601和元 件襯底2600。從而，可以提高相對(duì)襯底2601和元件襯底2600的密合 性，來提高液晶顯示裝置的可靠性。
作為用作取向膜的絕緣層可以使用聚酰亞胺、聚酰胺等。絕緣層 可以通過摩擦處理而用作取向膜，但是對(duì)其形成方法沒有限制。只要 是以能夠使液晶沿一個(gè)方向取向的方式用作取向膜的絕緣層，即可。 作為絕緣層的取向處理，也可以進(jìn)行光照射、加熱處理。
作為密封劑，典型地可以使用可見光固化樹脂、紫外線固化樹脂、 或熱固化樹脂。例如，可以使用雙酚A型液體樹脂、雙酚A型固體樹 脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚醛樹脂、曱 酚型樹脂、酚醛清漆型樹脂、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂、Epi-Bis型環(huán)氧樹 脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺類樹脂、雜環(huán)環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧 樹脂等環(huán)氧樹脂。
在釆用形成有薄膜晶體管等的半導(dǎo)體元件的元件襯底的情況下， 既可在元件襯底上滴落液晶，又可在設(shè)置有彩色濾光片或黑矩陣等的 相對(duì)襯底上形成密封劑來滴落液晶。因此，可以在元件襯底2600上和 相對(duì)襯底2601上的任一方形成密封劑并滴落液晶。在本實(shí)施方式中，在相對(duì)襯底2601上形成密封劑，然后滴落液晶。在本實(shí)施方式中，在 元件村底的密封劑粘合區(qū)域i殳置多個(gè)凸部2615a、 2615b、 2615c、 2615d。
對(duì)液晶顯示模塊，可以使用TN (Twisted Nematic)模式、IPS (In-Plane-Switching)模式、FFS (Fringe Field Switching)模式、 MVA ( Multi-dmain Vertical Alignment)模式、PVA (Patterned Vertical Alignment ) 模式、ASM ( Axially Symmetric aligned Micro-cell)模式、OCB ( Optical Compensated Birefringence )模式、 FLC ( Ferroelectric Liquid Crystal)模式、AFLC ( An" Ferroelectric Liquid Crystal)模式等。
圖IOB示出將FS方式適用于圖10A的液晶顯示模塊的一例，是 FS-LCD (Field sequential-LCD;場(chǎng)序液晶顯示器)。FS-LCD在一 幀期間內(nèi)分別進(jìn)行紅色發(fā)光、綠色發(fā)光以及藍(lán)色發(fā)光，可以通過分時(shí) 方式合成圖像而進(jìn)行彩色顯示。而且，使用發(fā)光二極管或冷陰極管等 來執(zhí)行各種發(fā)光，因而不需要彩色濾光片。因此，不需要排列三原色 的彩色濾光片來限定各種顏色的顯示區(qū)域，任意區(qū)域都可以執(zhí)行所有 三種顏色的顯示。另一方面，由于在一幀期間內(nèi)進(jìn)行三種顏色的發(fā)光， 所以要求液晶的高速響應(yīng)。將FS方式應(yīng)用于本發(fā)明的液晶顯示裝置， 可以完成高性能且高圖像質(zhì)量的液晶顯示裝置或液晶電視裝置。
另外，通過使液晶顯示模塊的單元間隙變窄，使液晶顯示模塊的 光學(xué)響應(yīng)速度高速化?；蛘?，通過降低液晶材料的粘度，也可以實(shí)現(xiàn) 高速化。另外，通過使用在瞬間提高(或降低)施加電壓的過驅(qū)動(dòng) (overdrive)方法，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高速化。
圖IOB的液晶顯示模塊是透過型液晶顯示模塊，設(shè)置有紅色光源 2910a、綠色光源2910b、以及藍(lán)色光源2910c作為光源。為了分別控 制紅色光源2910a、綠色光源2910b、以及藍(lán)色光源2910c的開或關(guān)， 光源設(shè)置有控制部2912。各種顏色的發(fā)光受到控制部2912的控制， 光入射到液晶，通過分時(shí)方式合成圖像，而進(jìn)行彩色顯示。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式中，可以制造一種襯底之間的密合性高且可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可 以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，可以生產(chǎn)率高地制造這種 可靠性及圖像質(zhì)量高的液晶顯示裝置。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至8適當(dāng)?shù)亟M合。 實(shí)施方式9
通過使用根據(jù)本發(fā)明而形成的液晶顯示裝置，可以制造電視裝置 (也簡(jiǎn)稱為電視機(jī)或電視接收機(jī))。圖15是表示電視裝置的主要結(jié)構(gòu) 的框圖。
作為顯示面板的結(jié)構(gòu)，可以舉出如下情況作為如圖12A所示的 結(jié)構(gòu)，在圖15中只形成像素部901,并且掃描線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路卯3和信 號(hào)線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902通過如圖13B所示的TAB方式或如圖13A所示 的COG方式安裝；如圖12B所示，形成TFT，在村底上形成像素部 901和掃描線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路903，另外安裝信號(hào)線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902作為驅(qū) 動(dòng)器IC;以及如圖12C所示，將像素部901、信號(hào)線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902 和掃描線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路903 —體形成在襯底上等等。顯示面板的結(jié)構(gòu)可 以采用任何方式。
在圖15中，作為其他外部電路的結(jié)構(gòu)，在圖像信號(hào)的輸入側(cè)包括 放大調(diào)諧器904所接收的信號(hào)中的圖像信號(hào)的圖像信號(hào)放大電路卯5、 將從其中輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為分別對(duì)應(yīng)于紅、綠和藍(lán)的顏色信號(hào)的圖像 信號(hào)處理電路906、以及用于將該圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器IC的輸入規(guī) 格的控制電路卯7等?？刂齐娐?07將信號(hào)分別輸出到掃描線側(cè)和信 號(hào)線側(cè)。在進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，也可以具有如下結(jié)構(gòu)，即在信號(hào) 線側(cè)設(shè)置信號(hào)分割電路908，將輸入數(shù)字信號(hào)分成m個(gè)而提供。
調(diào)諧器904所接收的信號(hào)中的聲音信號(hào)被傳送到聲音信號(hào)放大電 路909，其輸出經(jīng)過聲音信號(hào)處理電路910提供到揚(yáng)聲器913。控制電 路911從輸入部912接收接收站(接收頻率)和音量的控制信息，將 信號(hào)傳送到調(diào)諧器904或聲音信號(hào)處理電路910。
如圖16A和16B所示，將顯示模塊裝入在框體中，從而可以完成 電視裝置。若使用液晶顯示模塊作為顯示模塊，則可以制造液晶電視裝置。在圖16A中，由顯示模塊形成主屏幕2003，作為其輔助設(shè)備， 具備揚(yáng)聲器部2009和操作開關(guān)等。像這樣，根據(jù)本發(fā)明可以完成電視 裝置。
在框體2001中安裝有顯示用面板2002，不僅可以通過接收器2005 接收一般的電視廣播，而且還可以通過調(diào)制解調(diào)器2004連接到采用有 線或無線方式的通訊網(wǎng)絡(luò)，而進(jìn)行單方向(從發(fā)送者到接收者)或雙 方向(在發(fā)送者和接收者之間或在接收者之間)的信息通信。電視裝 置的操作可以使用安裝在框體中的開關(guān)或另外的遙控裝置2006進(jìn)行， 也可以在該遙控裝置中設(shè)置用于顯示輸出信息的顯示部2007。
另外，除了主屏幕2003之外，電視裝置也可以由第二顯示用面板 形成子屏幕2008，附加顯示頻道或音量等的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，可 以使用本發(fā)明的液晶顯示裝置形成主屏幕2003及子屏幕2008。如果 使用本發(fā)明，則即使使用這種大尺寸襯底并且使用許多TFT和電子部 件，也可以形成高可靠性的液晶顯示裝置。
圖16B示出具有例如為20英寸至80英寸的大型顯示部的電視裝 置，其包括框體2010、顯示部2011、作為操作部的遙控裝置2012、 以及揚(yáng)聲器部2013等。本發(fā)明被應(yīng)用于顯示部2011的制造中。圖16B 的電視裝置是掛壁式，所以不需要大的設(shè)置空間。
當(dāng)然，本發(fā)明不局限于電視裝置，可以應(yīng)用于各種各樣的用途， 以個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器為代表，尤其是如火車站或機(jī)場(chǎng)等中的信息顯 示板或者街頭上的廣告顯示板等大面積的顯示介質(zhì)。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至8適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式10
作為根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備，可以舉出電視裝置(也簡(jiǎn)稱為電視 或者電視接收機(jī))、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、便攜式電話機(jī)(也簡(jiǎn)稱 為移動(dòng)電話、手機(jī))、PDA等便攜式信息終端、便攜式游戲機(jī)、用于 計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、汽車音響等聲音再生裝置、家用游戲機(jī)等 具備記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置等。另外，本發(fā)明可以適用于諸如彈珠 機(jī)、自動(dòng)賭博機(jī)、彈珠臺(tái)、大型游戲機(jī)之類的具有液晶顯示裝置的所有游戲機(jī)。對(duì)于其具體例子，參照?qǐng)D17A至17F來說明。
圖17A所示的便攜式信息終端設(shè)備包括主體9201、顯示部9202 等。對(duì)于顯示部9202可以使用本發(fā)明的液晶顯示裝置。其結(jié)果，可以 提供能夠顯示其圖像質(zhì)量高的圖像的高性能便攜式信息終端設(shè)備。
圖17B所示的數(shù)碼攝像機(jī)包括顯示部9701、顯示部9702等。對(duì) 于顯示部9701可以使用本發(fā)明的液晶顯示裝置。其結(jié)果，可以提供能 夠顯示其圖像質(zhì)量高的圖像的高性能數(shù)碼攝像機(jī)。
圖17C所示的便攜式電話機(jī)包括主體9101、顯示部9102等。對(duì) 于顯示部9102可以使用本發(fā)明的液晶顯示裝置。其結(jié)果，可以提供能 夠顯示其圖像質(zhì)量高的圖像的高性能便攜式電話機(jī)。
圖17D所示的便攜式電視裝置包括主體9301、顯示部9302等。 對(duì)于顯示部9302可以使用本發(fā)明的液晶顯示裝置。其結(jié)果，可以提供 能夠顯示其圖像質(zhì)量高的圖像的高性能便攜式電視裝置。此外，可以 將本發(fā)明的液晶顯示裝置廣泛地適用于如下的電視裝置安裝到便攜 式電話機(jī)等的便攜式終端中的小型電視裝置；能夠搬運(yùn)的中型電視裝 置；以及大型電視裝置(例如40英寸以上)。
圖17E所示的便攜式計(jì)算機(jī)包括主體9401、顯示部9402等。對(duì) 于顯示部9402可以使用本發(fā)明的液晶顯示裝置。其結(jié)果，可以提供能 夠顯示其圖像質(zhì)量高的圖像的高性能便攜式計(jì)算機(jī)。
圖17F所示的自動(dòng)賭博機(jī)包括主體9501及顯示部9502等。對(duì)于 顯示部9502可以使用本發(fā)明的液晶顯示裝置。其結(jié)果，可以提供能夠 顯示其圖像質(zhì)量高的圖像的高性能自動(dòng)賭博機(jī)。
如上所述，通過使用本發(fā)明的液晶顯示裝置，可以提供能夠顯示
其圖像質(zhì)量高的圖像的高性能電子設(shè)備。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至9適當(dāng)?shù)亟M合。 本申請(qǐng)基于2007年4月26日向日本專利局遞交的序列號(hào)為
NO.2007-116293的日本專利申請(qǐng)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用被結(jié)合
在本申請(qǐng)中。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置的制造方法，包括以下工序在第一襯底上形成密封劑；通過對(duì)所述密封劑進(jìn)行第一硬化處理來使所述密封劑的表面硬化；在所述第一襯底上滴落液晶；通過使多個(gè)凸部埋在所述密封劑的未硬化區(qū)域貼合具有多個(gè)凸部的第二襯底和所述第一襯底，以使所述液晶夾在所述第一和第二襯底之間；以及通過對(duì)所述密封劑進(jìn)行第二硬化處理來使所述密封劑的所述未硬化區(qū)域硬化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述多 個(gè)凸部具有錐形形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法， 其中所述多個(gè)凸部具有三角柱， 并且所述多個(gè)凸部的一個(gè)表面與所述第二襯底接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述第 一襯底是相對(duì)襯底而所述第二襯底是元件襯底。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述第 一襯底是元件襯底而所述第二襯底是相對(duì)襯底。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述第 一襯底和所述第二襯底在減壓下彼此貼合。
7. —種液晶顯示裝置的制造方法，包括以下工序 在第一襯底上形成密封劑；通過對(duì)所述密封劑進(jìn)行第一紫外線照射處理來使所述密封劑的表 面硬化；在所述第一襯底上滴落液晶；通過使多個(gè)凸部埋在所述密封劑的未硬化區(qū)域貼合具有多個(gè)凸部的第二襯底和所述第一襯底，以使所述液晶夾在所述第一和第二襯底之間；以及通過對(duì)所述密封劑進(jìn)行第二紫外線照射處理來使所述密封劑的所 述未硬化區(qū)域硬化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在使所 述密封劑的未硬化區(qū)域硬化之后，對(duì)所述密封劑進(jìn)行加熱處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述多 個(gè)凸部具有錐形形狀。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的制造方法， 其中所述多個(gè)凸部具有三角柱， 并且所述多個(gè)凸部的一個(gè)表面與所述第二襯底接觸。 \
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述第一襯底是相對(duì)襯底而所述第二襯底是元件襯底。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述第 一襯底是元件襯底而所述第二襯底是相對(duì)襯底。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述第 一襯底和所述第二襯底在減壓下彼此貼合。
14. 一種液晶顯示裝置的制造方法，包括以下工序 在第一襯底上形成密封劑；通過對(duì)所述密封劑進(jìn)行第一加熱處理來使所述密封劑的表面硬化；在所述第一襯底上滴落液晶；通過使多個(gè)凸部埋在所述密封劑的未硬化區(qū)域貼合具有多個(gè)凸部 的第二襯底和所述第一襯底，以使所述液晶夾在所述第一和第二襯底 之間；以及通過對(duì)所述密封劑進(jìn)行第二加熱處理來使所述密封劑的所述未硬 化區(qū)域硬化。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述 多個(gè)凸部具有錐形形狀。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置的制造方法， 其中所述多個(gè)凸部具有三角柱， 并且所述多個(gè)凸部的一個(gè)表面與所述第二襯底接觸。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述 第一襯底是相對(duì)襯底而所述第二襯底是元件襯底。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述 第 一襯底是元件襯底而所述第二襯底是相對(duì)襯底。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中所述 第一村底和所述第二襯底在減壓下彼此貼合。
20. —種液晶顯示裝置，包括 一對(duì)襯底；以及通過使用密封劑夾在所述一對(duì)襯底之間的液晶， 其中所述一對(duì)襯底中的一個(gè)襯底設(shè)置有的多個(gè)凸部埋在所述密封 劑中，并且所述多個(gè)凸部的材料與所述一對(duì)襯底中的一個(gè)襯底的材料不同。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置， 其中所述密封劑包括紫外線硬化樹脂。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置， 其中所述密封劑包括熱硬化樹脂。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置， 其中所述多個(gè)凸部具有錐形形狀。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置， 其中所述多個(gè)凸部具有三角柱， 并且所述多個(gè)凸部的一個(gè)表面與所述第二襯底接觸。
25. —種液晶顯示裝置，包括 具有像素區(qū)域和密封劑粘合區(qū)域的第一襯底； 具有相對(duì)電極的第二村底； 所述像素區(qū)域包括薄膜晶體管；在所述薄膜晶體管上的絕緣膜；在所述絕緣膜上的像素電極，所述像素電極電連接到所述薄 膜晶體管；以及在所述像素電極和所述相對(duì)電極之間的液晶； 所述密封劑粘合區(qū)域包括 密封劑；以及在所述密封劑中的多個(gè)凸部， 其中所述多個(gè)凸部的材料與所述第一和第二襯底中的一個(gè)襯底的 材料不同。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置， 其中所述密封劑包括紫外線硬化樹脂。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置， 其中所述密封劑包括熱硬化樹脂。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置， 其中所述多個(gè)凸部具有錐形形狀。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置， 其中所述多個(gè)凸部具有三角柱，并且所述多個(gè)凸部的一個(gè)表面與所述第二襯底接觸。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種襯底之間的密合性高且可靠性高的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可以防止起因于制造過程的液晶退化。此外，還提供一種高生產(chǎn)率地制造這種可靠性高的液晶顯示裝置的技術(shù)。在通過滴落法滴落液晶來形成液晶層的液晶顯示裝置的制造方法，在滴落液晶之前，通過第一硬化處理使形成在第一襯底上的密封劑硬化，然后滴落液晶。第二襯底在其密封劑粘合部具有多個(gè)凸部，以中間夾著液晶的方式貼合第一襯底和第二襯底，以使多個(gè)凸部與第一襯底上的密封劑的未硬化區(qū)域接觸。
文檔編號(hào)C09K3/10GK101295109SQ200810088430
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者石谷哲二, 毅 西 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所