(57)【要約】      （修正有）【課題】支持基板に固定された薄板ガラス基板を破損することなく、支持基板から薄板ガラス基板を剥離することが可能な表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス基板の一方の面を、分子中に複数の水酸基を有する有機物質で支持基板に固定する固定工程と、前記固定工程の後に、前記ガラス基板の、前記一方の面とは異なる他方の面に前記半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、前記半導体素子形成工程の後に、前記固定工程によって固定された前記支持基板と前記ガラス基板とを減圧下で加熱し、前記支持基板と前記ガラス基板とを剥離する剥離工程とを有する。【選択図】図４
2008242110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が形成されるガラス基板を有する表示装置の製造方法であって、
前記ガラス基板の一方の面を、分子中に複数の水酸基を有する有機物質で支持基板に固定する固定工程と、
前記固定工程の後に、前記ガラス基板の、前記一方の面とは異なる他方の面に前記半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、
前記半導体素子形成工程の後に、前記固定工程によって固定された前記支持基板と前記ガラス基板とを減圧下で加熱し、前記支持基板と前記ガラス基板とを剥離する剥離工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス基板は、厚さが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記固定工程は、前記有機物質を前記支持基板に滴下もしくは塗布し、
前記有機物質を介して前記ガラス基板と前記支持基板とを対向させ、
前記有機物質を加熱することによって、前記ガラス基板の一方の面と前記支持基板とを固定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記有機物質は、エチレングリコールの１量体から６量体、グリセリンのいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記支持基板は、厚さが０．５ｍｍ以上のガラス基板であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法に係り、特に、薄型化された表示装置の薄板ガラス基板と支持基板とを固定する技術、及び固定した薄板ガラス基板と支持基板とを剥離する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やモバイルの普及により、それらに用いられる表示装置も小型化、薄型化が求められている。特に、表示装置の構成要素であるガラス基板の薄型化が要求されるようなった。上記の要求に対し、ガラス基板の厚さが０．０５ｍｍ程度から０．２ｍｍ程度の薄板ガラス基板を用いた表示装置の開発が進んでいる。
【０００３】
また、各種表示装置の大部分おいては、ガラス基板上に薄膜トランジスタなどの半導体素子を形成する必要がある。
【０００４】
薄板ガラスに薄膜トランジスタを形成する方法としては、プロセスに耐え得る程度の厚さを有するガラス基板に薄膜トランジスタを形成した後、化学研磨や機械研磨でガラス基板を薄板化する方法と、薄板ガラス基板を支持基板に固定して、薄膜トランジスタを薄板ガラス基板に直接形成する方法がある。
【０００５】
下記特許文献１には、薄板ガラス基板を紫外線分解性接着剤で支持基板に貼り合せた後に、薄板ガラス基板に薄膜トランジスタを形成し、その後、支持基板を剥離する表示装置の製造方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０５６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている方法では、薄板ガラス基板を紫外線分解性接着剤で貼り合せるとき、接着剤の膜厚にばらつきがあると、加熱などのプロセスを経由したときに熱歪が生じ、薄板ガラス基板が簡単に割れてしまうという問題がある。
【０００８】
また、支持基板から薄板ガラス基板を剥離するために、支持基板及び薄板ガラス基板に応力を加えると、薄板ガラス基板は簡単に割れてしまう。
【０００９】
更に、支持基板と薄板ガラス基板を接着剤で固定せずに、テープ類で固定したとしても、テープ類をはがすときに薄板ガラス基板が簡単に割れてしまう。
【００１０】
これら、薄板ガラス基板の製造工程中の破損は、特に薄板ガラス基板の厚さが０．２ｍｍ以下の場合、顕著になる。
【００１１】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、支持基板に固定された薄板ガラス基板を破損することなく、支持基板から薄板ガラス基板を剥離することが可能な表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００１４】
（１）半導体素子が形成されるガラス基板を有する表示装置の製造方法であって、前記ガラス基板の一方の面を、分子中に複数の水酸基を有する有機物質で支持基板に固定する固定工程と、前記固定工程の後に、前記ガラス基板の、前記一方の面とは異なる他方の面に前記半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、前記半導体素子形成工程の後に、前記固定工程によって固定された前記支持基板と前記ガラス基板とを減圧下で加熱し、前記支持基板と前記ガラス基板とを剥離する剥離工程とを有する。
【００１５】
（２）（１）において前記ガラス基板は、厚さが０．２ｍｍ以下であることを特徴としてもよい。
【００１６】
（３）（１）または（２）において、前記固定工程は、前記有機物質を前記支持基板に滴下もしくは塗布し、前記有機物質を介して前記ガラス基板と前記支持基板とを対向させ、前記有機物質を加熱することによって、前記ガラス基板の一方の面と前記支持基板とを固定してもよい。
【００１７】
（４）（１）から（３）において、前記有機物質は、エチレングリコールの１量体から６量体、グリセリンのいずれかであることを特徴としてもよい。
【００１８】
（５）（１）から（４）において、前記支持基板は、厚さが０．５ｍｍ以上のガラス基板であることを特徴としてもよい。
【００１９】
（６）（１）から（５）において、前記表示装置は液晶表示装置であることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００２１】
本発明によれば、薄板ガラス基板を破損させずに支持基板から剥離することが可能な、薄板ガラス基板と支持基板の固定を実現することができる。
【００２２】
また、支持基板から薄板ガラス基板を剥離することが容易になることから、薄板ガラスを用いることで、薄型化した表示装置を低コスト、低タクトで製造でき、量産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２４】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００２５】
実施例１では、本願発明における支持基板と薄板ガラス基板の固定方法及び剥離方法を示す。
【００２６】
図１から図４は、本発明の実施例１の、薄板ガラス基板と支持基板との固定方法を示す図である。
【００２７】
図１から図４において、１は支持基板、２はテトラエチレングリコール、３は薄板ガラス基板である。
【００２８】
テトラエチレングリコール２は、分子中に複数の水酸基を有する有機物質であり、支持基板１と薄板ガラス基板３とを接着させるものである。
【００２９】
実施例１において、支持基板１の板厚は０．５ｍｍ、薄板ガラス基板の板厚は０．０５ｍｍである。
【００３０】
図１に示すように、支持基板１に、テトラエチレングリコール２を滴下する。上記支持基板１及び薄板ガラス基板３の板厚においては、テトラエチレングリコール２の滴下量は、１滴１０ｍｇ程度が望ましい。また、テトラエチレングリコール２をスピンコートによって、支持基板１上に塗布してもよい。
【００３１】
次に図２に示すように、図１の支持基板１に薄板ガラス基板３を軽く押し付け、減圧乾燥炉に投入する。図２の状態では、支持基板１と薄板ガラス基板３はまだ固定されていない。
【００３２】
次に、減圧乾燥炉中で、０．１ｔｏｒｒ／１００℃の状態で１０分間放置し、図３に示すように、テトラエチレングリコール２を、支持基板１と薄板ガラス基板３の間で均一に拡散させる。図３の状態では、支持基板１と薄板ガラス基板３は固定され、支持基板１上で、薄板ガラス基板３が動くことはない。
【００３３】
更に、２００℃の状態で５分間加熱し、図４に示すように、テトラエチレングリコール２を支持基板１の周辺まで広げる。この時、テトラエチレングリコール２が一部揮発し、図３の状態と比べて、支持基板１と薄板ガラス基板３のギャップ厚が狭まる。
【００３４】
本実施例１のように、分子中に複数の水酸基を有する有機物質を、支持基板に滴下もしくはスピンコートコートした後、減圧加熱、加圧加熱、ホットプレート加熱などによって、薄く均一なギャップ厚で薄板ガラスと支持基板を固定すると、分子の水素結合（分子中のＯＨ基とガラス表面のＯＨ基とが強く結合する）によって、支持基板１と薄板ガラス基板３とが強固に固定され、通常の移載や装置固定などの外力に十分に耐え得るようになる。
【００３５】
また非常に薄いギャップで支持基板１と薄板ガラス基板３とが固定されているので、有機物質の空気との接触面積を小さくなり、有機物質の沸点以上の温度に曝されても、有機物質の揮発が抑えられるため、製造プロセスにおいて、有機物質の沸点以上の温度になったとしても、十分に耐え得るようになる。
【００３６】
テトラエチレングリコール２の沸点は約３２３℃だが、本実施例１においては、５００℃の加熱でも揮発することなく支持基板１と薄板ガラス基板３との固定を維持しすることができる。
【００３７】
従って、本実施例１の固定方法によって、支持基板１と固定された薄板ガラス基板３には、通常のガラス基板における製造プロセスと同様に、薄膜トランジスタ等の半導体素子や、各種配線等を形成することができる。
【００３８】
本実施例１で用いているテトラエチレングリコール２などの分子中に複数の水酸基を有する有機物質は、接着剤ではないので、減圧して沸点を下げれば、容易に揮発する。
【００３９】
従って、薄膜トランジスタ等の半導体素子や、各種配線等を薄板ガラス基板３上に形成した後に、減圧加熱をすることによって、支持基板１と薄板ガラス基板３とを、薄板ガラス基板３を破損させることなく、容易に剥離することができる。
【００４０】
本実施例１においては、０．１ｔｏｒｒ/２００℃の減圧加熱によって、支持基板１と薄板ガラス基板３とを、薄板ガラス基板１を破損させることなく、完全に剥離させることができる。
【実施例２】
【００４１】
本発明の他の実施例である実施例２について、以下に示す。
【００４２】
本実施例２においては、分子中に複数の水酸基を有する有機物質として、実施例１のテトラエチレングリコール２の替わりに、グリセリンを用いている。
【００４３】
支持基板１にグリセリンを適下後、支持基板１に薄板ガラス基板３を軽く押し付ける。この状態では、支持基板１と薄板ガラス基板３はまだ固定されていない。
【００４４】
次に、２００℃で５分間加熱し、グリセリンを、支持基板１と薄板ガラス基板３の間で均一に拡散させる。
【００４５】
この時、グリセリンが支持基板１の周辺まで広がると共に、グリセリンが一部揮発し、支持基板１と薄板ガラス基板３のギャップ厚が狭まる。この状態においては、支持基板１と薄板ガラス基板３は固定され、支持基板１上で、薄板ガラス基板３が動くことはない。
【００４６】
グリセリンの沸点は約２９０℃だが、本実施例２においては、３５０℃の加熱でも揮発することなく支持基板１と薄板ガラス基板３との固定を維持しすることができる。
【００４７】
従って、本実施例２の固定方法によって、支持基板１と固定された薄板ガラス基板３には、通常のガラス基板における製造プロセスと同様に、薄膜トランジスタ等の半導体素子や、各種配線等を形成することができる。
【００４８】
また、本実施例２においては、薄膜トランジスタ等の半導体素子や、各種配線等を薄板ガラス基板３上に形成した後に、実施例１と同じく、減圧加熱をすることで、支持基板１と薄板ガラス基板３とを、薄板ガラス基板３を破損させることなく、容易に剥離することができる。
【００４９】
本実施例２においては、０．１ｔｏｒｒ/１５０℃の減圧加熱によって、支持基板１と薄板ガラス基板３とを、薄板ガラス基板１を破損させることなく、完全に剥離させることができる。
【実施例３】
【００５０】
本発明の他の実施例である実施例３について、以下に示す。
【００５１】
本実施例３は、実施例１及び実施例２示した、支持基板１と薄板ガラス基板３との固定方法を液晶表示装置に適用した場合を示す。
【００５２】
図５は、支持基板１と薄板ガラス基板３とを固定した状態で、薄板ガラス基板３上に薄膜トランジスタを形成した構造の一例を示す図である。
【００５３】
図５において、１０はゲート電極、１１はゲート絶縁膜、１２は非晶質シリコン層、１３はｎ+非晶質シリコン層、１４はソース電極、１５はドレイン電極、１６は画素電極、１７はパッシベーション膜である。
【００５４】
本実施例３においても、実施例１または実施例２と同様の固定方法で、支持基板１と薄板ガラス基板３とを固定している。よって、実施例１及び実施例２においても述べたように、支持基板１と薄板ガラス基板３との固定は、通常の移載や装置固定などの外力に十分に耐え得ることができる。更に、薄膜トランジスタ形成時の温度においても、支持基板１と薄板ガラス基板３との固定は、十分に耐え得ることができる。
【００５５】
従って、通常のガラス基板における製造プロセスと同様に、薄膜トランジスタや、図示しない各種配線等を薄板ガラス基板３に形成することができる。
【００５６】
図６は、図５に示す薄膜トランジスタを形成した薄板ガラス基板３とカラーフィルタ基板を重ね合わせた構造を示す図である。図６では、支持基板１と薄板ガラス基板３とは、まだ固定されたままである。
【００５７】
図６において、４は、図５において一例を示した薄膜トランジスタや図示しない各種配線等が形成されているＴＦＴ形成層である。また、５は液晶層、６はカラーフィルタが形成されているカラーフィルタ基板である。
【００５８】
支持基板１と固定されている薄板ガラス基板３上にＴＦＴ形成層４を形成した後、カラーフィルタ基板６と薄板ガラス基板３との間に液晶層５を挟持させる。これらの工程も、通常のガラス基板における液晶表示装置製造プロセスと同様に行なうことができる。
【００５９】
図７は、図６の構成から、支持基板１を薄板ガラス基板３から剥離させた構造を示す図である。
【００６０】
本実施例３においても、実施例１及び実施例２と同様に、支持基板１と薄板ガラス基板３とを、減圧加熱することによって、薄板ガラス基板３を破損させることなく、完全に剥離させることができる。これにより、薄板ガラス基板を用いた液晶表示装置を形成することができる。
【００６１】
以上のように本発明の実施の形態によれば、支持基板１と薄板ガラス基板３とを強固に固定することができ、工程中の熱的や機械的な歪による薄板ガラス基板３の破損を防ぐことができる。更に、通常のガラス基板における製造プロセスと同様に、薄膜トランジスタ等の半導体素子や、各種配線等を、薄板ガラス基板３上に形成することができる。
【００６２】
また、支持基板１から薄板ガラス基板３を容易に剥離することができ、剥離の際に薄板ガラス基板３が破損することを防ぐことができる。
【００６３】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の、支持基板にテトラエチレングリコールを滴下した状態を示す図である。
【図２】本発明の、図１に示す支持基板に薄板ガラス基板を押し付けた状態を示す図である。
【図３】本発明の、図２に示す支持基板と薄板ガラス基板を減圧加熱して固定させた状態を示す図である。
【図４】本発明の、支持基板と薄板ガラス基板のギャップ厚が狭まった状態を示す図である。
【図５】本発明の、支持基板と薄板ガラス基板とを固定した状態で、薄板ガラス基板上に薄膜トランジスタを形成した構造の一例を示す図である。
【図６】本発明の、薄膜トランジスタを形成した薄板ガラス基板とカラーフィルタ基板を重ね合わせた構造を示す図である。
【図７】本発明の、図６の構成から支持基板を薄板ガラス基板から剥離させた構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  支持基板
２  テトラエチレングリコール
３  薄板ガラス基板
４  ＴＦＴ形成層
５  液晶層
６  カラーフィルタ基板
１０  ゲート電極
１１  ゲート絶縁膜
１２  非晶質シリコン層
１３  ｎ+非晶質シリコン層
１４  ソース電極
１５  ドレイン電極
１６  画素電極
１７  パッシベーション膜
【図１】
2008242110.tif 000003
【図２】
2008242110.tif 000004
【図３】
2008242110.tif 000005
【図４】
2008242110.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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