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像素控制元件的選擇轉印方法、在像素控制元件的選擇轉印方法中使用的像素控制元件...的制作方法

文檔序號:2637376閱讀:184來源:國知局
專利名稱:像素控制元件的選擇轉印方法、在像素控制元件的選擇轉印方法中使用的像素控制元件 ...的制作方法
專利說明像素控制元件的選擇轉印方法、在像素控制元件的選擇轉印方 法中使用的像素控制元件的安裝裝置、像素控制元件轉印后的 布線形成方法和平面顯示器基片 本發(fā)明涉及在液晶顯示器和有機EL顯示器等的平面顯示器基片上,從其上事先形成有多個薄膜晶體管等的像素控制元件的基片中選擇轉印的像素控制元件的選擇轉印方法、像素控制元件轉印后的布線形成方法、在像素控制元件的選擇轉印方法中使用的像素控制元件的安裝裝置、以及平面顯示器基片,特別涉及像素控制元件是控制多個像素的像素控制元件的情況下的像素控制元件的選擇轉印方法、在像素控制元件的選擇轉印方法中使用的像素控制元件的安裝裝置、像素控制元件轉印后的布線形成方法、以及平面顯示器基片。以液晶顯示器和有機EL顯示器為代表的顯示器是在玻璃基片(也稱為第1基片或陣列基片)上用化學氣相沉積法等(CVD法Chemical VaporDeposition)順序沉積絕緣膜、半導體膜等,經(jīng)過與制造半導體集成電路相同的工序,在構成畫面的各像素附近形成薄膜晶體管(TFTThin FilmTransistor)等的微小電子器件。通過用此微小電子器件控制各像素的開、關、濃淡等,構成顯示圖象。也就是實際上在平面顯示器中使用的玻璃基片上,直接制作TFT等的有源電子器件。可是,為了應對近來向大畫面發(fā)展的需要,使顯示器面積加大的話,存在以下問題。
第一,隨著平面顯示器的加大,在平面顯示器基片上制作微小電子器件的CVD裝置等的制造裝置也必然變大。此外,由于微小電子器件制作工序多,上述加大的制造裝置需要多臺,而且設置這些裝置的凈化室也必須加大。其結果變成難以降低制造成本的困境。
第二,因為用在玻璃基片能承受的300℃左右的低溫中沉積薄膜而制作的非晶態(tài)硅(a-Si)膜等被作為半導體膜使用,所以與使用晶態(tài)硅的半導體電子器件相比動作性能差。為了解決此問題,也研究了例如用激光照射將沉積的a-Si膜熔融而形成聚硅(poly-Si),利用聚硅(poly-Si)膜來制作遷移率大的TFT,以提高TFT的遷移率、提高它的動作性能。特別是,一般認為在利用以流過分別控制各像素的電流來發(fā)光的有機EL的顯示器中,a-Si TFT的動作功能不充分,在此點上也期望向激光熔融poly-Si膜擴展。可是,由于激光熔融poly-Si膜的制作成本高,前提是僅在有限的范圍使用。此外,就a-Si TFT而言,當畫面對角尺寸在40英寸以上的話,a-Si膜的沉積和隨后的圖形轉印工序等的困難程度和工序成本都要增加。
第三,是在使用以玻璃板為基片的顯示器中,畫面尺寸為40英寸以至100英寸的話,由于為了保持玻璃基片的強度要使板厚增加,所以顯示器裝置整體重量增加,而且為了使其穩(wěn)定地設置,必須使裝置結構變大,同時它所需要的成本也增加。
作為解決上述問題的方法,已經(jīng)公開了預先在不是玻璃基片的其他基片上制作大量TFT等微小電子器件,把它安裝在玻璃基片上規(guī)定位置的技術(例如參照非專利文獻1、專利文獻1、專利文獻2)。
非專利文獻1Anne Chiang、“Application of Fluidic Self Assembly TM Technologyto Flat Panel Displays”、IDW‘OO預稿集、ITE,SID發(fā)行、平成12年11月29日、p.195-198專利文獻1 特開平11-142878號公報專利文獻2 特開平2002-244576號公報在非專利文獻1中公開了制作像素控制元件(微小電子器件)嵌入平面顯示器基片上這一型式的方式,把預先在其他場所大量制造的像素控制元件與液體一起流入進行安裝的方法??墒?,對于與液體一起流入的像素控制元件的量,由于順利流入顯示器基片上模型中的像素控制元件的比率低,不實用。更進一步地,由于要把比預料的比率多的像素控制元件流入顯示器基片,必須把沒有配置的多余的像素控制元件進行回收。此外,在與液體一起流入時和回收多余部分時,由于像素控制元件直接在顯示器基片上移動,所以擔心損傷顯示器基片。
另一方面,在專利文獻1中公開了把像素控制元件鑲入顯示器凹陷部位的方法,與在平面顯示器基片上的排列位置相關聯(lián),在硅基片上形成像素控制元件,在顯示器基片的選擇轉印位置形成像素控制元件(微小電子器件)鑲入的凹陷部位,在顯示器基片上把硅基片的像素控制元件組對正位置后,進行紫外線照射,有選擇地弱化要轉印的像素控制元件和其它基片之間的粘接劑的粘接力,把像素控制元件鑲入顯示器凹陷部位。此外,也公開了在凹陷部位形成粘接劑層,固定像素控制元件的方法。
可是,為了把像素控制元件鑲入凹陷部位,形成的凹陷部位要比像素控制元件稍大,根據(jù)它的大小不同,像素控制元件在凹陷部位中產生偏移,后續(xù)的布線工序變得困難。為了防止這一點,使像素控制元件和凹陷部位的尺寸差異減小的話,有可能因稍稍的位置偏移造成像素控制元件傾斜鑲入情形。因此,必須非常高精度地進行凹陷部位形成和像素控制元件的位置確定,但這是不現(xiàn)實的。此外,在凹陷部位形成粘接劑層來固定的情況下,在使像素控制元件粘合在粘接劑層上時,在粘接劑層上即使產生微小的滲出的話,也會存在粘合附近的其他像素控制元件的危險。因此,必須涂敷非常微量的粘接劑,而且必須涂敷到非常正確的位置,這就成為成本相當高的原因。
如上所述,在非專利文獻1中不僅在向顯示器基片上配置像素控制元件的成功率方面存在問題,而且必須去除和回收沒有配置的多余的像素控制元件,這樣,該方法不是可降低制造成本的方法。此外,在去除和回收多余的像素控制元件時,擔心會損傷顯示器基片。
另一方面,在專利文獻1的方法中,由于像素控制元件和凹陷部位的尺寸不同,像素控制元件可能在凹陷部位內產生偏移,或在凹陷部位傾斜鑲入,為了防止這一點,要非常高精度地進行凹陷部位成形和像素控制元件的位置確定,同時根據(jù)情況的不同,必須一個個確認位置偏移的程度,不能降低成本。而且,在凹陷部位形成粘接層的情況下,為了防止粘接劑層滲出,必須高精度控制涂敷量和涂敷位置,這也是成本高的原因。此外,利用紫外線照射,有選擇地弱化要轉印的像素控制元件和其它基片之間的粘接劑的粘接力時,由于難以使紫外線束用與像素控制元件相同的形狀進行照射,實際上可以用比像素控制元件大的束徑進行照射。這種情況下,使得與被選擇的像素控制元件鄰近的、沒有被選擇的像素控制元件的粘接力變成從周邊一點點弱化,特別是在選擇順序靠后的像素控制元件中,在選擇前粘接力已經(jīng)被弱化,成為把未選擇的像素控制元件的配置弄錯搞亂而造成位置偏移和剝落的原因。在專利文獻1中,轉印時由于是在使全部像素控制元件向下的狀態(tài)下進行紫外線照射的,這樣,像素控制元件有剝落的危險就成為重要的問題。
此外,在控制多個像素的像素控制元件中,把此像素控制元件安裝在平面顯示器基片上以后,也希望有效地進行對此像素控制元件的布線,而現(xiàn)有的布線方法是把布線材料在整個基片上進行薄膜沉積,用光刻法對它進行圖形轉印,浸蝕布線材料薄膜,去除保護膜等的高價格的復雜的制造工序。
另外,在有源矩陣顯示的液晶顯示器中,像素(像素電極)和像素控制元件(TFT)一般一個個配置在縱橫布線(縱方向的布線是源布線,橫方向的布線是門布線)的交叉部位,TFT大多是控制1個像素的開關元件。由于顯示器中的布線部分成為遮光部位,布線部位多的話想要提高口徑比例是有限度的。因此,如圖38所示,專利文獻2中被配置成在田字形的4個像素的中央密集控制這4個像素的4個薄膜晶體管元件12。可以認為這是4個薄膜晶體管元件12分別控制四周4個像素的集合(在專利文獻2中把它稱為“元件組13”)??墒?,在田字形的中央集中進入,從布線的共用性等的觀點看,只能認為控制與像素控制元件相鄰的像素(或像素電極)。此外,在專利文獻2的方法中,由于以2像素間距配置元件,布線部位的遮光部位在2像素間距中進入。這種情況下由于RG、BR、GB、RG、…每2種顏色分開,在生成顏色上產生問題。希望以匯總RGB的3種顏色的形式分開,但在專利文獻2中產生相鄰像素的混色,對對比度也會有影響。
所以,本發(fā)明的目的在于提供在液晶顯示器和有機EL顯示器等的平面顯示器中不產生位置偏移、容易地、正確且價格便宜地控制多個像素的選擇轉印像素控制元件的選擇轉印方法,以及提供使用像素控制元件的選擇轉印方法的安裝裝置,提供可以以價格便宜的方法有效對上述像素控制元件進行布線的像素控制元件轉印后的布線形成方法,提供可以減少布線數(shù)(節(jié)省布線)的同時減小布線造成的遮光部位的面積且產生的顏色和對比度優(yōu)良的平面顯示器基片。本發(fā)明的權利要求1所述的像素控制元件選擇轉印方法,在把控制多個像素的像素控制元件轉印在平面顯示器基片上的像素控制元件轉印方法中,其特征在于,具有把在表面上形成控制多個像素的多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序、把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附(pick up)用基片上的工序、把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置后轉印在平面顯示器基片上的工序;在上述形成像素控制元件用基片上形成多個像素控制元件,使對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距;從轉印到上述吸附用基片上的像素控制元件中有選擇地僅把對應于在平面顯示器基片上的像素控制元件排列px、py的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置中,轉印在平面顯示器基片上。
本發(fā)明的權利要求2所述的像素控制元件選擇轉印方法,其特征在于,在把用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件轉印在平面顯示器基片上時,具有把在表面上形成控制多個像素的多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序、把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序、把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置后轉印在平面顯示器基片上的工序;在上述形成像素控制元件用基片上形成多個像素控制元件,使對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距;在吸附裝置中在對應上述第1方向的方向上以px的排列間距形成進行卡住像素控制元件的真空吸附穴,而且在對應上述第2方向的方向上以py的排列間距形成進行卡住像素控制元件的真空吸附穴;從轉印到上述吸附用基片上的像素控制元件中有選擇地僅把對應于在平面顯示器基片上的像素控制元件排列px、py的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置中,轉印在平面顯示器基片上。此外,本發(fā)明的權利要求3所述的像素控制元件選擇轉印方法,其特征在于,在把用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件轉印在平面顯示器基片上時,具有把在表面上形成控制多個像素的多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序、把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序、把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置上后轉印在平面顯示器基片上的工序;在上述形成像素控制元件用基片上形成多個像素控制元件,使對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距;配置有安置上述吸附用基片的像素控制元件臺、安置平面顯示器基片的基片臺、和具有形成真空吸附穴的真空吸盤(chuck)的吸附裝置、使吸附裝置對正位置的X軸調節(jié)機構、Y軸調節(jié)機構、以及Z軸調節(jié)機構;上述像素控制元件臺和基片臺的兩個臺分別有轉動角度調節(jié)機構;利用在對應上述第1方向的方向上以px的排列間距形成吸附穴且在對應上述第2方向的方向上以py的排列間距形成吸附穴的安裝裝置;從轉印到上述吸附用基片上的像素控制元件中有選擇地僅把對應于在平面顯示器基片上的像素控制元件排列px、py的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置中,轉印在平面顯示器基片上。另外,本發(fā)明的權利要求4所述的像素控制元件選擇轉印方法,其特征在于,是以權利要求1至權利要求3中任一項所述的發(fā)明為前提,上述像素控制元件是用一個集成電路對2行6列排列的3色×4像素進行控制的像素控制元件,在2行6列的中央轉印上述像素控制元件。
在權利要求1至權利要求4的發(fā)明中,由于在定位基片上以用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距、以及用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的與第1方向垂直的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距形成像素控制元件,所以在平面顯示器基片上選擇轉印時,對應于排列間距px、py,在第1方向上每自然數(shù)m個(每隔m-1個)進行選擇,在第2方向上每自然數(shù)n個(每隔n-1個)進行選擇。此時,如果利用本發(fā)明,由于使用吸附裝置進行轉印,所以在吸附裝置上僅吸附和定位被選擇的像素控制元件,可以防止象現(xiàn)有專利文獻1那樣弄錯搞亂未選擇的像素控制元件。
本發(fā)明的權利要求5所述的像素控制元件選擇轉印方法是以權利要求1至權利要求4中任一項所述的發(fā)明為前提,其特征在于,在把形成多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序中,在定位基片上使形成像素控制元件的集成電路的面向下,粘接在與像素控制元件用基片的定位基片接觸的面上,在把每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序中,把上述像素控制元件用基片正反面反轉轉印在吸附用基片上后,在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片。
采用此發(fā)明的話,像素控制元件用基片由于使集成電路面面向表面的狀態(tài)轉印到吸附用基片上后,形成像素控制元件,在切分成規(guī)定尺寸的切斷工序中可以從表面一側確認集成電路面,可以容易地對正位置。此外,與權利要求1所述的發(fā)明相同,由于在保持排列間距px、py的狀態(tài)下使像素控制元件吸附并定位在吸附裝置上,所以可以不搞亂未選擇的像素控制元件的排列進行轉印。
本發(fā)明的權利要求6所述的像素控制元件選擇轉印方法是以權利要求1至權利要求4中任一項所述的發(fā)明為前提,其特征在于,在把形成多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序中,在定位基片上使形成像素控制元件的集成電路的面向下,粘接在與像素控制元件用基片的定位基片接觸的面上,使集成電路面面向定位基片一側的狀態(tài)下粘接,并在把每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序中,在每個集成電路中把上述定位基片上的像素控制元件用基片切斷后,把像素控制元件用基片正反面反轉轉印在吸附用基片上。
如果采用此發(fā)明,由于使像素控制元件的集成電路面面向定位基片狀態(tài)形成,所以在用于使像素控制元件為規(guī)定厚度的機械研磨工序和切分成規(guī)定尺寸的切斷工序中,可以防止切屑等附著在集成電路面上。此外,與權利要求1所述的發(fā)明相同,由于在保持排列間距px、py的狀態(tài)下使像素控制元件吸附并定位在吸附裝置上,所以可以不搞亂未選擇的像素控制元件的排列進行轉印。
權利要求1至權利要求6中任一項所述的發(fā)明優(yōu)選,在將形成多個上述集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序中的定位基片和像素控制元件用基片的粘接力,與將把每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序中的吸附用基片和像素控制元件用基片的粘接力不同。
采用本發(fā)明的話,上述定位基片和像素控制元件用基片的粘接力和上述吸附用基片和像素控制元件用基片的粘接力,設定為任意差異的粘接力。它可以對應于在定位基片上進行的工序中需要的保持力與向吸附用基片轉印后進行的工序中需要的保持力的差異。
權利要求1至權利要求6中任一項所述的發(fā)明優(yōu)選,在把形成多個上述集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序中的定位基片和像素控制元件用基片的粘接裝置,與在把每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序中的吸附用基片和像素控制元件用基片的粘接裝置不同。
如果采用本發(fā)明,上述定位基片和像素控制元件用基片的粘接裝置和上述吸附用基片和像素控制元件用基片的粘接裝置,設定為任意差異的粘接裝置。例如,在上述定位基片與像素控制元件或與像素控制元件用基片的粘接裝置中,可以使用利用紫外線使粘接力改變的薄片,在上述吸附用基片與像素控制元件或與像素控制元件用基片的粘接裝置中可以使用利用熱使粘接力改變的薄片。
權利要求1至權利要求6中任一項所述的發(fā)明優(yōu)選,在上述平面顯示器基片表面上形成透明的熱可塑性樹脂膜,在有選擇地把吸附用基片上的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置上轉印到平面顯示器基片上的工序中,在吸附上述吸附裝置的像素控制元件的面上,預先涂敷含氟樹脂,利用上述透明的熱可塑性樹脂膜的塑性變形,使像素控制元件定位。
采用此發(fā)明的話,在平面顯示器基片表面上形成透明的熱可塑性樹脂膜,利用透明的熱可塑性樹脂膜的塑性變形使像素控制元件定位。可以產生塑性變形的透明的熱可塑性樹脂膜緊密貼在像素控制元件的底面和側面,與僅僅靠底面緊密貼住的情況相比,可以在更寬范圍的面積上得到摩擦力的效果,可以牢固地使像素控制元件定位。此外,由于在吸附裝置的吸附像素控制元件的面上預先涂敷含氟樹脂,可以防止吸附裝置與透明的熱可塑性樹脂膜不是緊密貼合、透明的熱可塑性樹脂膜表面和像素控制元件弄臟、或弄錯搞亂配置的像素控制元件的排列等。
此外,希望利用上述透明的熱可塑性樹脂膜的塑性變形的像素控制元件的定位,在被吸附在吸附裝置上的像素控制元件與透明的熱可塑性樹脂膜接觸時,通過用吸附裝置向與吸附力相反方向壓入空氣,把像素控制元件配置在透明的熱可塑性樹脂膜上后按壓,使透明的熱可塑性樹脂膜變形,使像素控制元件定位。此外,希望上述透明的熱可塑性樹脂膜是把透明的熱可塑性高分子膜在平面顯示器基片上進行層壓加工形成。
如果采用此發(fā)明,首先被吸附在吸附裝置上的像素控制元件與透明的熱可塑性樹脂膜接觸的時候,利用吸附裝置向與吸附力相反方向壓入空氣,把像素控制元件配置在透明的熱可塑性樹脂膜上。也就是,為了將像素控制元件具有吸附裝置形成的壓入空氣而被按壓,而配置在透明的熱可塑性樹脂膜上,像素控制元件與透明的熱可塑性樹脂膜緊密貼合。此外,如果采用此發(fā)明,把像素控制元件配置在透明的熱可塑性樹脂膜上以后進行按壓。按壓的方法可以是把透明的熱可塑性樹脂膜加熱后利用按壓裝置等進行按壓,也可以把按壓裝置加熱后進行按壓。在按壓的時機上可以是把全部像素控制元件配置完成后一起按壓整個平面顯示器基片,也可以只是配置任意數(shù)量的像素控制元件后進行按壓。此外,從形成平坦的膜的觀點,希望把透明的熱可塑性高分子膜在平面顯示器基片上進行層壓加工,形成透明的熱可塑性樹脂膜。
權利要求1至權利要求6中任一項所述的發(fā)明優(yōu)選,在把上述像素控制元件吸附并定位在平面顯示器基片上以后,在像素控制元件表面和平面顯示器基片表面形成透明的紫外線硬化樹脂膜,在平面顯示器基片上從沒有被定位的像素控制元件一側照射紫外線,有選擇地使透明的紫外線硬化樹脂膜硬化后,利用除去像素控制元件表面的透明的紫外線硬化樹脂膜,有選擇地把像素控制元件轉印在平面顯示器基片上。
采用此發(fā)明的話,把像素控制元件在平面顯示器基片上定位后,形成透明的紫外線硬化樹脂膜,以覆蓋像素控制元件表面和平面顯示器基片表面,且利用從平面顯示器基片背面進行紫外線照射,由于紫外線透過一般為透明的平面顯示器基片,所以使除了像素控制元件的上面(與平面顯示器基片或透明的熱可塑性樹脂膜不接觸的面)以外的全部透明的紫外線硬化樹脂膜硬化。此后,除去像素控制元件上面的不硬化的透明的紫外線硬化樹脂膜后,在除了像素控制元件的上面的周圍部分形成均勻的用紫外線硬化后的透明的樹脂膜,穩(wěn)定地形成從像素控制元件的上面引出的布線。
此外,希望權利要求1至權利要求6中任一項所述的發(fā)明,從安裝簡便的方面考慮,在上述像素控制元件表面形成用于連接信號線的電極焊盤(pad),所述電極焊盤長度和寬度為30μm以上500μm以下、厚度為20μm以上100μm以下的結晶硅基片或多晶硅基片。此外,從保護像素控制元件和在它上面形成的電路的方面考慮,更希望在上述像素控制元件表面形成硅的氮化膜或硅的氧化膜的保護膜。此外,從生產效率和加工精度方面考慮,更希望上述像素控制元件是在結晶硅基片或多晶硅基片表面形成像素控制功能后,對背面進行機械研磨成20μm以上100μm以下的厚度,此后利用噴砂加工或激光加工切斷成長度和寬度為30μm以上500μm以下的像素控制元件。
此外,在權利要求1至權利要求6中任一項所述的控制多個像素的像素控制元件中形成通過其內部的布線,另一方面在平面顯示器基片上形成布線時,希望利用網(wǎng)板印刷形成,其中所述網(wǎng)板印刷是使用了與像素控制元件內部布線和點線形連接的平面顯示器布線對應的規(guī)定圖形的網(wǎng)板掩模。其中作為網(wǎng)板掩模希望為使用薄金屬箔的金屬掩模。
如果采用此發(fā)明,是以控制多個像素的像素控制元件為前提,此像素控制元件位于數(shù)據(jù)線、門線和像素線之間,此像素控制元件在以像素控制元件為中心在縱橫方向需要數(shù)據(jù)線等的布線。因此,預先在像素控制元件內形成通過其內部的布線,把此像素控制元件用上述權利要求1至權利要求6的像素控制元件的選擇轉印方法轉印后,在形成通過控制多個像素的像素控制元件內部的布線和連接的平面顯示器基片上形成的數(shù)據(jù)線等的布線時,由于數(shù)據(jù)線等的布線成點線狀,可以使用形成對應于數(shù)據(jù)線等的布線的規(guī)定圖案的網(wǎng)板掩模,其結果可以用直接印刷涂敷布線材料的方法在平面顯示器基片上形成與上述像素控制元件連接的圖案布線。在這一點上,現(xiàn)有的布線方法是把布線材料在整個基片上進行薄膜沉積,用光刻法對它進行圖形轉印,浸蝕布線材料薄膜,去除保護膜等的高價格的復雜的制造工序。此外,不使用上述的網(wǎng)板掩模就不能網(wǎng)板印刷。
此外,權利要求7所述的像素控制元件的安裝裝置,是進行權利要求1至權利要求6中任一項所述的像素控制元件的選擇轉印方法的安裝裝置,其特征在于,上述安裝裝置是進行把上述吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附并定位在吸附裝置上后轉印在平面顯示器基片上的工序的裝置;設有安置上述吸附用基片的像素控制元件載物臺、安置平面顯示器基片的基片載物臺、具有形成真空吸附孔的真空吸盤的吸附裝置;上述像素控制元件載物臺和基片載物臺的兩個載物臺分別具有旋轉角度調節(jié)機構;吸附裝置具有利用X軸調節(jié)機構、Y軸調節(jié)機構、Z軸調節(jié)機構在垂直的3個方向自由移動的功能,在對應于上述第1方向的方向上以px的排列形成吸附孔,而且在對應于上述第2方向的方向上以py的排列形成吸附孔。
如果采用此發(fā)明,由于像素控制元件吸附部位上形成的吸附孔在對應于上述第1方向的方向上以px排列間距形成,且在對應于上述第2方向的方向上以py排列間距形成,所以可用權利要求1至權利要求6中任一項所述的像素控制元件的選擇轉印方法安裝像素控制元件。
權利要求8所述的像素控制元件轉印后的布線形成方法的特征在于,在權利要求1至權利要求6中任一項所述的控制多個像素的像素控制元件上形成通過其內部的布線,另一方面在平面顯示器基片上形成布線時,利用網(wǎng)板印刷形成,其中所述網(wǎng)板印刷使用與像素控制元件內部布線和點線形連接的平面顯示器布線對應的規(guī)定圖形的網(wǎng)板掩模。其中作為網(wǎng)板掩模希望使用薄金屬箔的金屬掩模。
如果采用此發(fā)明,以控制多個像素的像素控制元件為前提,此像素控制元件位于數(shù)據(jù)線、門線和像素線之間,此像素控制元件在以像素控制元件為中心在縱橫方向需要數(shù)據(jù)線等的布線。因此,預先在像素控制元件內形成通過其內部的布線,把此像素控制元件用上述權利要求1至權利要求7的像素控制元件的選擇轉印方法轉印后,在形成通過控制多個像素的像素控制元件內部的布線和連接的平面顯示器基片上形成的數(shù)據(jù)線等的布線時,由于數(shù)據(jù)線等的布線成點線狀,可以使用形成對應于數(shù)據(jù)線等的布線的規(guī)定圖案的網(wǎng)板掩模,其結果可以用直接印刷涂敷布線材料的方法,在平面顯示器基片上形成與上述像素控制元件連接的圖案布線。在這一點上,現(xiàn)有的布線方法是把布線材料在整個基片上進行薄膜沉積,用光刻法對它進行圖形轉印,浸蝕布線材料薄膜,去除保護膜等的高價格的復雜的制造工序。此外,不使用上述的網(wǎng)板掩模就不能網(wǎng)板印刷。
本發(fā)明的權利要求9所述的平面顯示器基片是在像素和控制此像素的像素控制元件與連接他們的布線一起形成的平面顯示器基片中,其特征在于,像素以i行j列排列,上述像素控制元件是用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件,大體配置在上述i行j列的中央,通過使用共同的區(qū)域的布線進行上述各像素的連接。此外,本發(fā)明的權利要求10所述的平面顯示器基片的特征在于,上述像素控制元件用上述在權利要求1至權利要求6中任一項所述像素控制元件的轉印方法轉印。
如果采用此發(fā)明,上述像素控制元件是用一個集成電路控制多個像素(或像素電極)的像素控制元件,大體布置在上述i行j列的中央,由于通過上述布線與各像素連接,所以有助于減少布線數(shù)(節(jié)省布線)、減小布線造成的遮光部位的面積,提高口徑比例。由于像素控制元件配置在i行j列的中央,以i×j個像素為一個像素組的話,把包括在像素組中的各像素用一個像素控制元件進行控制上,成為它的中心位置,可以使從此位置向對稱位置像素的布線長度相同,進行布線。
本發(fā)明權利要求11所述的顯示器基片的特征在于,是以上述權利要求9或權利要求10所述的發(fā)明為前提,上述i行j列是i×j為3的倍數(shù),上述像素控制元件把3色的3像素作為一組的話,用一個集成電路控制多組。采用此發(fā)明的話,由于由三原色(RGB)的組合構成的3個像素可以用一個像素控制元件進行控制,發(fā)出的顏色和對比度變得良好。具體可以考慮2行6列、6行2列、2列12行、4列12行等。
本發(fā)明權利要求12所述的顯示器基片的特征在于,是以上述權利要求9或權利要求10所述的發(fā)明為前提,上述像素控制元件是用一個集成電路對2行6列排列的3色×4像素進行控制的像素控制元件,在2行6列的中央配置上述像素控制元件。
采用此發(fā)明的話,由于由三原色(RGB)的組合構成的3個像素可以用一個像素控制元件進行控制,發(fā)出的顏色和對比度變得良好。在這里,像素控制元件也可以簡單控制i行j列的3色×4像素。具體可以考慮2列12行、4列12行等。但是,隨像素數(shù)量增加布線數(shù)量也增加,擔心它的口徑比例惡化,希望像素控制元件用一個集成電路進行2行6列排列的3色×4像素的控制,在2行6列的中央配置上述像素控制元件。
本發(fā)明的權利要求13所述的顯示器基片的特征在于,是以上述權利要求9至權利要求12的任一項所述的發(fā)明為前提,上述像素控制元件是被轉印在平面顯示器基片上的像素控制元件,采用具有如下工序的制造方法,被轉印到平面顯示器基片上;把在表面上形成控制多個像素的多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序、把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序、把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置后轉印在平面顯示器基片上的工序。具體說,希望用上述權利要求1至權利要求6中任一項所述像素控制元件的轉印方法轉印像素控制元件來制造。


圖1為表示集成電路概要的俯視圖;圖2為表示在集成電路上形成保護膜狀態(tài)的俯視圖;圖3為表示在硅基片上形成集成電路狀態(tài)的俯視圖;圖4為平面顯示器基片的俯視圖;圖5為硅基片的俯視圖;圖6為表示硅基片的機械研磨的剖面圖;圖7為表示把硅基片正反面顛倒的剖面圖;圖8為正反面顛倒后的硅基片的剖面圖;圖9為形成圖案的硅基片的剖面圖;圖10為噴砂加工的示意圖;圖11為剝離光致抗蝕膜后的硅基片剖面圖;圖12為真空吸盤的俯視圖;圖13為選擇像素控制元件的示意圖;圖14為表示吸附像素控制元件的剖面圖;圖15為經(jīng)層壓加工熱可塑性樹脂薄膜的平面顯示器的剖面圖;圖16為表示像素控制元件安裝的示意圖;圖17為安裝像素控制元件后的平面顯示器基片的剖面圖;圖18為涂敷透明紫外線硬化樹脂膜的平面顯示器基片的剖面圖;圖19為表示紫外線照射的示意圖;圖20為去除一部分紫外線硬化樹脂膜的平面顯示器基片的剖面圖;圖21為形成透明電極的平面顯示器基片的剖面圖;圖22為形成布線的平面顯示器基片的剖面圖;圖23為平面顯示器基片的俯視圖;圖24為液晶顯示器的剖面圖;
圖25為液晶顯示器制造工序的流程圖;圖26為形成圖案的硅基片的剖面圖;圖27為噴砂加工的示意圖;圖28為剝離光致抗蝕膜后的硅基片剖面圖;圖29為表示硅基片正反面顛倒的示意圖;圖30為正反面顛倒后的硅基片的剖面圖;圖31為像素控制元件的安裝裝置簡圖;圖32(a)為形成通過內部的布線的像素控制元件示例、和使用此像素控制元件用網(wǎng)板印刷形成布線時的網(wǎng)板掩模示例,與平面顯示器基片的俯視圖比較的圖示,(b)為對應于(c)的平面顯示器基片的布線的網(wǎng)板掩模的圖示;圖33為表示本發(fā)明的像素排列的其他示例的平面圖;圖34為表示本發(fā)明的像素排列的其他示例的平面圖;圖35為把本發(fā)明的內容與專利文獻2進行比較說明的示意圖;圖36為把本發(fā)明的內容與專利文獻2進行比較說明的示意圖;圖37為表示本申請的像素控制元件的配置圖案和像素排列的示意圖;圖38為表示現(xiàn)有的像素控制元件的配置圖案和像素排列的示意圖。
具體實施例方式
下面用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
(第1實施方式的平面顯示器基片的制造方法)(1.液晶顯示器結構)本實施方式是將本發(fā)明的平面顯示器基片的制造方法應用于液晶顯示器制造中的情形。如圖24所示,液晶顯示器200具有在平面顯示器基片100和彩色濾光基片111之間夾持液晶112這樣的結構。由塑料基片構成的平面顯示器基片(也稱為第1基片和陣列基片)100上通過樹脂膜101形成矩陣形的像素控制元件1和透明電極(像素)102,在它的上面形成取向膜110。另一方面,在彩色濾光基片111上通過耐溶劑層113形成與上述透明電極102相對的彩色濾光片114,在它的表面形成彩色濾光片用透明電極115和取向膜110。像素控制元件1具有多個薄膜晶體管(TFTThin Film Transistor),利用控制多個透明電極102來對各像素的接通、斷開、濃淡等進行控制。
(2.像素控制元件的選擇轉印方法)上述結構的液晶顯示器200利用圖25所示的制造方法進行制造。其主要包括如下工序在像素控制元件用基片2上形成進行多個像素控制的集成電路3后固定在定位基片7上的工序R1;研磨像素控制元件用基片2的工序R2;把像素控制元件用基片2移到吸附用基片9上的工序R3、切斷成像素控制元件1的工序R4;用吸附裝置51把像素控制元件1轉印到平面顯示器基片100上的工序R5;形成透明電極和布線的工序R6;形成取向膜和進行摩擦的工序R7;把彩色濾光基片貼合的工序R8;注入液晶的工序R9。
首先,在上述工序R1中,作為像素控制元件用基片2在結晶硅基片或多晶硅基片(下面稱為硅基片)2上形成進行多個像素控制的集成電路3。向硅基片2上形成集成電路3采用眾所周知的半導體制造技術進行。圖1表示此集成電路3的一個示例。在圖1的集成電路3中形成12個進行像素控制的薄膜晶體管的電子器件3a。也就是利用一個集成電路3,可以進行3色(RGB的3色)×4像素的控制。此外,也預先形成用于連接各像素的電流保持電路3b和像素線107等信號線的電極焊盤3c。形成這樣的集成電路3后,如圖2所示,電極焊盤3c以外的部分堆積氮化硅膜或氧化硅膜4,保護集成電路3。其中,為了保持在列方向上與離開像素控制元件1的像素的布線的直線性,實施直線形的從像素控制元件1的列的布線(僅用直線布置可以可靠地連接像素控制元件與各像素)(參照圖37)。3色×4像素的12像素隨著從所述布線交叉位置上配置的像素控制元件1離開,也可使其長度變長(參照圖37)。此外,作為像素排列的其他示例,上述i行j列是i×j為3的倍數(shù),上述像素控制元件1以3色的3個像素為一組,用一個集成電路3控制多組,如圖33所示,可以考慮用一個集成電路3控制作為2列12行的8組(以3色的3個像素為一組控制3的整數(shù)倍的24個像素),或如圖34所示,用一個集成電路3控制作為4列6行的8組,配置在其中央的像素控制元件1是用一個集成電路3控制多個像素的像素控制元件1,也可以通過使用共同區(qū)域的布線與上述各像素連接。這樣,像素的排列可以適用于i行j列的像素排列的圖形。這樣的話,上述像素控制元件1是用一個集成電路3控制多個像素(或像素電極)的像素控制元件,大體布置在上述i行j列的中央,由于通過上述布線與各像素連接,所以有助于減少布線數(shù)(節(jié)省布線)、減小布線造成的遮光部位的面積,提高口徑比例。其中所謂的布線數(shù)是指布置在行方向或列方向的布線束構成的布線組(在本實施方式中是數(shù)據(jù)線109的集合或像素線和門線108的集合)的數(shù)。
如圖3所示,在硅基片2上以規(guī)范的間距形成多個圖1所示的集成電路3。象如下說明的那樣,此規(guī)范的間距5、6是對應于平面顯示器基片100上的間距105、106。在用一個集成電路3進行3色×4像素控制的情況下,如圖4所示,在平面顯示器基片100上的像素控制元件1對第1方向X以間距105進行安裝,對第2方向Y以間距106進行安裝。然后如圖5所示,在硅基片2上形成多個的集成電路3的間距5、6以在平面顯示器基片100上的像素控制元件1的間距105、106為基準來確定,使其間埋入取值為自然數(shù)的m、n個的像素控制元件1。也就是,設對于平面顯示器基片100中的第1方向X的間距105為px,同樣設對于第2方向Y的間距106為py的情況下,在硅基片2中的第1方向X的間距5為px/m,同樣第2方向Y的間距為py/n。如圖6所示,把硅基片2表面也就是形成集成電路3的面2a用第1粘接帶8固定在定位基片7上。
然后,在工序R2中,對硅基片2的背面也就是不形成集成電路3的面2b進行機械研磨,使硅基片2成為厚度在20~100μm左右的薄膜。第1粘接帶8可以使用經(jīng)過規(guī)定的加熱來粘接力降低的熱剝離帶。
然后,在工序R3中,把硅基片2轉印到吸附用基片9。具體說如圖7所示,用第2粘接帶10粘接硅基片2的背面2b和吸附用基片9,通過定位基片7加熱第1粘接帶8,剝離第1粘接帶8和定位基片7。這樣把硅基片2從定位基片7轉印到吸附用基片9上。此時如圖8所示,形成集成電路3的面2a成為表面一側。其中,選擇粘接帶8、10使第1粘接帶8的熱剝離溫度比第2粘接帶10的熱剝離溫度低的話,可以防止對第1粘接帶8的加熱通過硅基片2傳導到第2粘接帶10,吸附用基片9和硅基片2的粘接力降低而引起的位置偏移等不適宜的情況。
此外,粘接帶8、10的粘接方法也可以不同,也就是使粘接力改變的方法也可以不同。例如,使第1粘接帶8為用紫外線照射弱化粘接力的粘接帶,使第2粘接帶10為熱剝離帶的話,利用為了剝離第1粘接帶8的紫外線照射來可以防止第2粘接帶10的粘接力降低。
此后,在工序R4中,在每個集成電路3上把硅基片2切斷成芯片形狀,形成像素控制元件1。切斷方法可以采用刻蝕、噴砂加工、激光加工、??碳庸さ冗M行。從生產效率方面看,最適合采用高速、高壓噴射氧化鋁等粉末進行切削的噴砂加工,但是在希望使像素控制元件1的形狀精度高的加工的情況下,適合于移動激光進行切削的激光加工。利用使用等離子體的所謂干法刻蝕也可以進行加工,但是由于加工速度比其他方法慢,生產效率低。此外,在使用藥液的濕蝕刻中由于藥液蔓延,像素控制元件1的加工精度差,在進行機械切斷的??碳庸ぶ校捎谀?痰牡度性斐上袼乜刂圃?飛濺等,在成品率方面是不利的。因此,切斷方法的選擇是重要的,象本實施方式這樣切斷20~100μm左右厚度的硅基片2的情況下,適合于噴砂加工或激光加工。在本實施方式中對用噴砂加工的示例進行說明。
圖9、圖10表示用噴砂加工的切斷工序。在上述的硅基片2用機械研磨進行薄膜化和向吸附用基片9轉印之后,進行對正位置和像素控制元件1的制作布線圖案,以便可以在硅基片2上形成的集成電路3之間切斷。制作布線圖案采用平版光刻法等進行。圖9是表示用平版光刻法進行制作布線圖案后的狀態(tài)的圖示。然后如圖10所示,把用制作布線圖案形成的光致抗蝕膜11作為掩膜,進行噴砂加工。利用噴砂加工切分成一個個像素控制元件1后,剝離光致抗蝕膜11。圖11表示剝離光致抗蝕膜11后的情況。
在圖11所示階段中,在吸附用基片9上像素控制元件1是排列成在第1方向X的間距5為px/m、第2方向Y的間距6為py/n的狀態(tài)。在下面的工序R5中,把吸附用基片9在低的溫度狀態(tài)下加熱,使第2粘接帶10的粘接力稍稍降低,從所述排列的像素控制元件1僅吸附規(guī)定的像素控制元件1,把像素控制元件1配置在平面顯示器基片100上。此時,在吸附工序完成前也可以繼續(xù)對吸附用基片9進行加熱,也可以在吸附時僅加熱要吸附的像素控制元件1附近。這樣可以使加熱時間和熱量減少。此外,作為第2粘接帶10使用利用紫外線照射降低粘接力的材料,使用吸附用基片9上透過紫外線的材料的情況下,利用僅在要吸附的像素控制元件1附近短時間照射紫外線光束,可以減少使第2粘接帶10的粘接力降低需要的時間和熱量(紫外線照射量)。
圖12是表示在工序5中進行吸附的吸附裝置51的真空吸盤52。在真空吸盤52的吸附面上涂敷含氟樹脂。此含氟樹脂具有作為用后面所述的透明熱可塑性樹脂薄膜101等形成的透明熱可塑性樹脂膜的分型劑的作用。進行像素控制元件1的吸附(chucking)的真空吸附孔53在第1方向X以與平面顯示器基片100上的像素控制元件1相同的排列間距55(也就是px)形成自然數(shù)K列,在第2方向Y也同樣以排列間距56(也就是py)形成自然數(shù)L列。因此,利用此真空吸盤52,把填滿平面顯示器基片100上的第1方向X的間距105和第2方向Y的間距106的像素控制元件1一次可以最多吸附K×L個,可轉印到平面顯示器基片100上。
在圖13中加了斜線的部分表示在第1方向X以間距5(也就是px/m)、在第2方向Y以間距6(也就是py/n)正確規(guī)范排列的像素控制元件1中,用真空吸盤52吸附的像素控制元件1的一個示例。也就是,由于在第1方向上每自然數(shù)m個(每隔m-1個)進行選擇,在第2方向上每自然數(shù)n個(每隔n-1個)進行選擇,所以選擇吸附加了斜線的部位的像素控制元件1。然后,下次吸附時,例如在吸附用基片9中,把真空吸盤52在第1方向X(圖13中的向右方向)僅偏移到寬度px/m的話,與上次吸附時相同,可以選擇吸附位于已經(jīng)吸附的像素控制元件1(圖13中加了斜線的)的右側相鄰的像素控制元件1。這樣的選擇吸附操作最多可以重復m×n次。此外,圖14表示使用真空吸盤52吸附像素控制元件1的狀態(tài)。通過這樣一次或多次進行像素控制元件1的選擇轉印,可以把像素控制元件1轉印到整個平面顯示器基片100上。
下面對把吸附的像素控制元件1固定在平面顯示器基片100上的方法進行說明。如圖15所示,在平面顯示器100表面上對透明熱可塑性樹脂薄膜101進行層壓加工。也可以涂敷透明熱可塑性樹脂形成膜來代替透明熱可塑性樹脂薄膜101,也可以用透明熱可塑性樹脂做的平面顯示器基片100來代替透明熱可塑性樹脂薄膜101。如圖16所示,在轉印像素控制元件1之前,預先把這樣的平面顯示器基片100用加熱器等加熱,在可以適當產生塑性變形的透明熱可塑性樹脂薄膜101上進行轉印,埋入被吸附的像素控制元件1。
或者,也可以把被吸附的像素控制元件1放在透明熱可塑性樹脂薄膜101上以后,進行按壓轉印來埋入。此時由于透明的熱可塑性樹脂薄膜101沒有被充分加熱,與像素控制元件1的附著性弱,附著在真空吸盤52上的像素控制元件1與透明熱可塑性樹脂薄膜101接觸后,像素控制元件1從真空吸附孔53脫離的瞬間,有時像素控制元件1位置會稍稍偏離。因此,像素控制元件1從真空吸附孔53脫離時,施加從真空吸附孔53來的壓縮空氣,利用此壓縮空氣形成的壓力,使像素控制元件1放置在透明的熱可塑性樹脂薄膜101上,像素控制元件1和透明熱可塑性樹脂薄膜101緊密附著,所以可靠地把像素控制元件1從真空吸附孔53脫離,同時可以防止透明熱可塑性樹脂薄膜101上的位置偏移。
按壓的方法是可以在像素控制元件1配置后或配置時,把透明的熱可塑性樹脂薄膜101加熱,可以產生塑性變形后用按壓裝置等進行按壓,也可以把按壓裝置加熱后按壓。此外,在按壓的時機(時間)上可以是把全部像素控制元件1配置完成后一起按壓整個平面顯示器基片100,也可以只是配置任意數(shù)量(例如配置在平面顯示器基片100規(guī)定面積上的數(shù)量)的像素控制元件后進行按壓。此時,希望稍稍殘留有真空吸附孔53的周圍,預先把殘留的部分削去與像素控制元件1的厚度相同或更厚。例如在真空吸附孔53上吸附了像素控制元件1時,在吸附孔53的周圍殘留有隱藏像素控制元件1的區(qū)域,象上述那樣把殘留的部分削去等。這樣可以防止已經(jīng)配置的像素控制元件1干擾真空吸盤52(特別是邊緣部位)產生位置偏離。此外,在吸附時,可以防止在吸附用基片9上的沒有被吸附的像素控制元件1(也就是未配置的像素控制元件1)因真空吸盤52干擾而造成位置偏離和損傷像素控制元件1。
此外,作為其他的埋入像素控制元件1的方法,也可以利用激光照射等進行局部加熱。這種情況下,由于轉印像素控制元件1部位局部可以發(fā)生塑性變形,施加埋入的力來轉印時,可以防止使已經(jīng)轉印的像素控制元件1附近的透明熱可塑性樹脂薄膜101變形而引起位置偏離。
此外如上所述,由于在真空吸盤52吸附像素控制元件1的面(吸附面)上涂敷含氟樹脂,所以由透明熱可塑性樹脂薄膜101構成的透明熱可塑性樹脂膜不附著在真空吸盤52的吸附面上。這樣在本發(fā)明中由于能正確而且可靠地把像素控制元件1配置在透明熱可塑性樹脂薄膜101上,因此不需要預先在透明的熱可塑性樹脂膜101上形成現(xiàn)有專利文獻1和非專利文獻1中的凹坑的工序。圖17表示在透明熱可塑性樹脂膜101上埋入像素控制元件1進行轉印后的狀態(tài)。
如圖17所示,向透明熱可塑性樹脂膜101埋入像素控制元件1進行轉印后,特別是在像素控制元件1的周圍,有時產生透明熱可塑性樹脂膜101的凹陷變形103。為了使此凹陷變形103平坦和可靠固定像素控制元件1,如圖18所示,在平面顯示器基片100的轉印了像素控制元件1的面上涂敷透明紫外線硬化樹脂膜104,如圖19所示,從選擇轉印了像素控制元件1的相反一側的面進行紫外線照射。由于平面顯示器基片100和透明的熱可塑性樹脂膜101透過紫外線,所以除了不透過紫外線的像素控制元件1表面以外的透明紫外線硬化樹脂膜104硬化。此后,除去像素控制元件1上的不硬化的透明紫外線硬化樹脂膜104。圖20表示除去處理后的平面顯示器基片100。此外,作為透明紫外線硬化樹脂膜104利用選擇能承受此后向液晶顯示器200組裝中使用的有機類溶劑處理的材質,可以從有機類溶劑保護透明熱可塑性樹脂膜101。
(布線形成方法)用以上的方法,把像素控制元件1固定在平面顯示器基片100上以后,在工序R6中如圖21所示,在平面顯示器基片100表面形成透明電極(像素或像素電極)102。然后如圖22和圖23所示,形成像素控制元件1和透明電極102之間的布線(像素線)107、門線108和數(shù)據(jù)線109等的布線。
在本實施方式中,把控制多個像素的像素控制元件1和門線108、數(shù)據(jù)線109、像素線107等的布線使用網(wǎng)板掩模MM的網(wǎng)板印刷等印刷涂敷方法形成圖形。如圖32(a)所示,在控制多個像素的像素控制元件1中以多層的結構形成通過其內部的布線D9、P7、G8(也就是可以將縱方向的數(shù)據(jù)線109保持直線狀)。也就是,預先形成連接門線108、數(shù)據(jù)線109、像素線107等布線的布線D9、P7、G8。另一方面,作為網(wǎng)板掩膜MM有金屬掩模和網(wǎng)格掩模,用什么都可以,根據(jù)后面敘述的原因希望使用金屬掩模MM。圖32(b)是表示使用金屬掩模MM的網(wǎng)板掩模MM的一個示例,金屬箔的金屬掩模MM上形成對應于像素線107、門線108、數(shù)據(jù)線109的點線形規(guī)定圖案(縱橫形成狹縫的圖案)的孔MD9、MP7、MG8。本實施方式的網(wǎng)板印刷作為金屬掩模MM在厚度20μm左右金屬箔的圖案部分(圖案)上開孔,從此部分涂敷油墨(布線材料)。其中,符號MD9為對應于圖32(c)的平面顯示器100的數(shù)據(jù)線109的圖案,符號MP7同樣是對應于像素線107的圖案,符號MG8同樣是對應門線108的圖案??刂贫鄠€像素的像素控制元件1位于縱橫的規(guī)定圖案MD9、MP7、MG8的中央位置MS。為了上述像素控制元件1控制門線108和數(shù)據(jù)線109等的整個圖像,采用設置在整個畫面上的一部分布線通過設置在整個畫面上的控制多個像素的像素控制元件1內部的結構的話,在使用上述網(wǎng)板掩膜MM對門線108和數(shù)據(jù)線109等的布線進行圖案布線時,可以形成象上述網(wǎng)板掩膜MM縱橫規(guī)定圖案那樣分割成每個微小區(qū)域的MD9、MP7、MG8,使用形成它們的上述網(wǎng)板掩膜MM的話,在平面顯示器基片100上可以同時形成門線108等的布線。在這一點上現(xiàn)有液晶顯示器中的布線是在縱橫筆直延伸的布線之間夾有一個TFT,向各像素發(fā)送信號的信號線(數(shù)據(jù)線和門線)縱橫幾乎連成一直線,金屬掩模本身的加工是不可能的。此外,此布線方法變成把布線材料堆積在整個平面顯示器基片上形成薄膜,通過利用平版光刻法把它進行圖案轉印,然后浸蝕布線材料薄膜,去除保護膜等等的高價格的復雜的制造工序。此外,在本實施方式中,基片上的布線由于成為全部用上述像素控制元件1隔開的點線圖案(斷續(xù)的圖案),所以可以用上述的方法形成全部的布線。但是,也可以預先用與現(xiàn)有方法相同的形成方法形成在縱橫布線的門線108等布線的主要部分(直線部分),用本實施方式的布線連接方法僅形成上述的以上述像素控制元件1為中心的連接部分。
在本實施方式中,為了將上述像素控制元件1裝入數(shù)據(jù)線109和門線108等的布線之間的點線形的中央部位,由于利用金屬掩模MM的網(wǎng)板印刷,可以在平面顯示器基片100上直接印刷涂敷布線材料形成全部有效的良好布線圖案,所以生產效率大幅度提高。但是,使用金屬掩模MM的原因是由于在使用網(wǎng)板網(wǎng)孔的方法中,印刷寬度10~20μm的細線是個界限,LCD信號線現(xiàn)狀是一般為10μm左右,難以使用。與此相反,在使用網(wǎng)板印刷的金屬掩模MM的方法中,可以直接印刷10μm以下的細線,與現(xiàn)有技術相比具有可以低價格地實施布線的優(yōu)點。
然后,在工序R7中如圖24所示,在平面顯示器基片100表面上形成取向膜110,進行摩擦。而且,在工序R8中把彩色濾光基片111貼合后,在工序R9中進行液晶112和襯里(spacer)的注入和封堵,完成液晶顯示器200。
(第2實施方式的平面顯示器基片的制造方法)如圖25的流程圖所示,本實施方式是在像素控制元件1的切斷工序R10以后,進行向吸附用基片9的轉印工序R11的方式。在工序R2中,在圖6所示的硅基片2的機械研磨后,作為工序R10進行對正位置和像素控制元件1的制作布線圖案,以便可以在硅基片2上形成的集成電路3之間切斷。此時,由于集成電路3不是在硅基片2的表面一側,是在接觸定位基片7的一側,不能直接從上方看到來確認,使集成電路3對正位置。因此,在硅基片2背面2b設有表示集成電路3位置的對正位置標志,或在硅基片2和定位基片7上設有對正位置用的貫通孔,可以對正位置。此外,使定位基片7和第1粘接帶8采用透明的物質的話,可以從背面確認集成電路3的位置。
制作布線圖案采用平版光刻法等進行。圖26表示制作布線圖案后的狀態(tài)。然后如圖27所示,以用制作布線圖案形成的光致抗蝕膜11作為掩膜,進行噴砂加工。利用噴砂加工來切分成一個個像素控制元件1后,剝離光致抗蝕膜11。圖28表示剝離光致抗蝕膜11后的情況。
然后,如圖29所示,作為工序R11用第2粘接帶10粘接像素控制元件1的背面和吸附用基片9,通過定位基片7加熱第1粘接帶8,剝離第1粘接帶8和定位基片7。其中,擔心在加熱第1粘接帶8期間因粘接力降低,剝離會造成像素控制元件1飛散,弄亂規(guī)則的排列。因此,利用加熱來進行剝離時,必須關注要一邊對像素控制元件1稍微按壓固定一邊加熱第1粘接帶8,防止像素控制元件1飛散或位置偏移等。這樣把像素控制元件1從定位基片7轉印到吸附用基片9。此時如圖30所示,形成集成電路3的面成為表面一側。
其中與第1實施方式相同,從防止位置偏移的觀點看,分別選擇粘接帶8、10,使第1粘接帶8的熱剝離溫度比第2粘接帶10的熱剝離溫度低。此外,也可以使各個粘接帶8、10的粘接力不同。在硅基片2的機械研磨和向像素控制元件1的切分工序中,作為第1粘接帶8選擇具有僅能承受作用在像素控制元件1和定位基片7上的力的粘接力的材料,作為第2粘接帶10選擇容易吸附的粘接力的材料的情況下,更可靠地防止位置偏移,此后的吸附工序可以順利進行。此外,與第1實施方式相同,也可以僅使要吸附的像素控制元件1的附近的粘接力降低。
(實施例)下面一邊與專利文獻1對比,一邊對制造對角線尺寸為50英寸、圖像分辨率SXGA(1280×3色×1024)、口徑比例80%的液晶顯示器情況進行說明。
(1)元件形狀的對比在本方法中,在用1個元件控制12個像素的情況下,Si片的大小為200μm左右。與此相反,在專利文獻1中,在用1個元件控制1個像素的情況下,Si片的大小為60μm左右。
(2)元件間距的對比在本發(fā)明中,元件間距為橫向1.7mm、縱向1.22mm左右。在專利文獻1中,元件間距為橫向0.3mm、縱向0.6mm左右。
以上述為前提比較本方法和專利文獻1的話,(1)對于“元件加工的生產率”,由于用本方法的控制多個像素的像素控制元件比專利文獻1的方法的元件大得多,可以減少切削余量,降低材料消耗量,加工工時數(shù)明顯減少。(2)對于元件向基片轉印,由于用本方法為了把像素控制元件轉印到平面顯示器基片上,用元件配置間距加工真空孔的真空吸盤從以規(guī)則排列排在一起的元件有選擇地吸附元件,轉印到基片上,而真空孔是以φ100μm左右的直徑排列成橫向1.7mm、縱向1.2mm。被轉印一側的Si片的尺寸在8英寸基片左右的情況下,可以一次吸附9000個左右的Si片。另一方面,假如采用專利文獻1的方法的話,需要以0.3mm間隔加工φ40μm左右的真空孔。此外,假如是從8英寸基片吸附Si片的情況下,需要加工大約11萬個真空孔。在現(xiàn)在的加工技術中真空吸盤可以使用的深孔的加工中,加工φ100μm是可能的,φ40μm的微細孔加工困難,而且必須加工得非常多,專利文獻1的方法現(xiàn)在實際上不能實現(xiàn)。(3)關于“元件的檢查和修復”,本方法由于配置的元件個數(shù)少,元件的檢查、修復也容易。此外,在專利文獻1的方法(元件規(guī)則排列)中,即使實施所謂的“吸附和埋入”的方法,如前所述用1個元件控制1個像素的小的元件中,加工用于吸附的真空吸盤本身也很困難。再有把元件本身加大的話,由于口徑比例減小,液晶顯示器的性能就會降低。
上面,在第1和第2實施方式中,對將本發(fā)明適用在制造液晶顯示器的場合進行了說明,但本發(fā)明并不限于此,也可推廣到適用于用有機EL等的平面顯示器的制造。
(像素控制元件的安裝裝置)下面對利用第1和第2實施方式中說明的方法來安裝像素控制元件安裝的裝置進行說明。圖31表示用本實施方式的像素控制元件1的安裝裝置300。此安裝裝置300具有將像素控制元件1向平面顯示器基片100選擇轉印時的吸附功能和配置功能,是實施圖25的工序R5的裝置。配置功能由安置像素控制元件1的像素控制元件載物臺301和安置平面顯示器基片100的基片載物臺302構成。像素控制元件載物臺301用靜電吸盤、低粘接能力粘接帶等設備來安置像素控制元件1,具有加熱器或紫外線照射裝置等的剝離機構303。此外,基片載物臺302是用真空吸盤、靜電吸盤、機械卡盤等來安置平面顯示器基片100的機構,具有用加熱器等加熱的機構309。使用機械卡盤的情況是安置平面顯示器100端部的情況。此外,像素控制元件載物臺301和基片載物臺302分別具有旋轉角度調節(jié)機構,利用由計算機等控制裝置308調節(jié)控制旋轉角度。吸附功能是由選擇吸附像素控制元件1的吸附裝置51、附屬于吸附裝置51的對正位置用攝像機304、X軸調節(jié)機構305、Y軸調節(jié)機構306、Z軸調節(jié)機構307構成。各軸調節(jié)機構305、306、307是對于各自的軸把吸附裝置51在最合適的地方對正位置的機構,利用控制裝置308控制,分別對正位置。此外,對正位置用攝像機304的圖像數(shù)據(jù)被送到控制裝置308,在控制裝置308的監(jiān)視器(圖中沒有表示)上顯示圖像。
下面對利用安裝裝置300的像素控制元件1的安裝進行說明。把安置有像素控制元件1的吸附用基片9放置在像素控制元件載物臺301上,把平面顯示器基片100放置在基片載物臺302上,然后分別進行平行調整。平行調整是分別調整載物臺301、302的旋轉角度調節(jié)機構,使吸附用基片9上的第1方向X、平面顯示器基片100上的第1方向X、X軸調節(jié)機構305的可動方向平行。也可以進行分別使基片9、100的第2方向Y,Y和Y軸調節(jié)機構306的可動方向平行的平行調整。作為平行度的確認基準,預先利用在形成像素控制元件1的硅基片2或吸附用基片9和平面顯示器基片100上設置對正位置標記M1來容易地進行?;蛞部梢砸韵袼乜刂圃?的端部和平面顯示器基片100的端部為基準。平行度的確認使用對正位置用攝像機304,一邊確認控制裝置308的監(jiān)視器,一邊觀察硅基片2或吸附用基片9的對正位置標記M2、或像素控制元件1和平面顯示器基片100的端部并轉動像素控制元件載物臺301,使吸附用基片9的第1方向X與X軸調節(jié)機構305的可動方向平行。同樣使基片載物臺302轉動,使平面顯示器基片100的第1方向X與X軸調節(jié)機構305的可動方向平行。此時,也可以在控制裝置308中,通過將對正位置用攝像機304的信號進行圖像處理來自動進行平行調整。
平行調整后把硅基片2或吸附用基片9的對正位置標記M2的位置信息和平面顯示器基片100的對正位置標記M1的位置信息存儲到控制裝置308中。這些位置信息分別由X軸調節(jié)機構305、Y軸調節(jié)機構306、Z軸調節(jié)機構307的位置信息構成。例如,也可以把像素控制元件1的左下方的片(作為基準的片)的位置和平面顯示器用基片100的身前左側作為基準位置,把這些位置信息存儲到控制裝置308中,來代替各個對正位置標記M1、M2。
在存儲位置信息后,進行像素控制元件1的吸附。在吸附前,預先驅動剝離裝置303的加熱器和紫外線照射裝置,使吸附用基片9的第2粘接帶10處于低粘接能力狀態(tài)。此外,預先驅動加熱機構309,使平面顯示器基片100的透明熱可塑性樹脂薄膜101可塑性變形。如第1實施方式中所述,在吸附裝置51中具有真空吸盤52,以與平面顯示器基片100上的像素控制元件1的間距105、106相同的間距55、56設置真空吸附孔53,真空吸附孔53的位置信息預先存儲到控制裝置308中。利用控制裝置308來驅動X軸調節(jié)機構305、Y軸調節(jié)機構306、Z軸調節(jié)機構307,把真空吸盤52移動到像素控制元件載物臺301的上方,吸附像素控制元件1。把最初吸附的像素控制元件1作為與先前的基準位置最近位置的像素控制元件1,此后的控制就可以高效地進行,所以優(yōu)選。
如第1實施方式中所述,根據(jù)第2粘接帶10和吸附用基片9的種類的不同,使第2粘接帶10變成低粘接能力時,可以利用紫外線束等的能量線進行。此時作為剝離裝置303使用產生熱射線和紫外線束的能量線發(fā)生裝置,吸附前預先使它們成準備狀態(tài)。然后吸附時(或開始吸附之前)只對吸附的像素控制元件1的附近照射能量線,使第2粘接帶10局部變成低粘接能力狀態(tài)。因此,在吸附工序完成前無須保持加熱狀態(tài)(或紫外線照射狀態(tài)),不吸附的像素控制元件1的附近的粘接帶10沒有成為低粘接能力狀態(tài),所以在吸附基片9上不會弄亂像素控制元件1的排列。
驅動X軸調節(jié)機構305、Y軸調節(jié)機構306、和Z軸調節(jié)機構307,把吸附了像素控制元件1的真空吸盤52輸送到平面顯示器基片100的上方,把像素控制元件1安裝到平面顯示器基片100上。反復進行這些像素控制元件1的吸附和安裝,把像素控制元件1安裝到整個平面顯示器基片100上。此外,預先設置多臺像素控制元件載物臺301和吸附裝置51,數(shù)批的像素控制元件1同時進行安裝的話,可以使生產率提高。
此外,由于可以預先利用加熱機構309使透明熱可塑性樹脂薄膜101可塑性變形,把真空吸盤52按壓在透明的熱可塑性樹脂薄膜101上安裝像素控制元件1的話,像素控制元件1被配置成埋入透明熱可塑性樹脂薄膜101中。也可以不用加熱機構309預先加熱,或在基片載物臺302上不設置加熱機構309,也可以把像素控制元件1配置到平面顯示器基片100(透明的熱可塑性樹脂薄膜101)上以后,從上方加熱按壓,安裝成埋入透明熱可塑性樹脂薄膜101。此外,也可以通過從背面照射激光,對透明熱可塑性樹脂薄膜101進行局部加熱。
安裝像素控制元件1后,在使用透明紫外線硬化樹脂膜104的情況下,在平面顯示器基片100的配置像素控制元件1的面上涂敷透明的紫外線硬化樹脂膜104后,利用其他的紫外線照射裝置(圖中沒有表示),從平面顯示器基片100背面進行紫外線照射,進行像素控制元件1的固定。此時,也可以把紫外線照射裝置組裝到基片載物臺302上。
此安裝裝置300是將吸附用基片9上的像素控制元件1吸附后安裝到平面顯示器基片100上的裝置,而第1和第2實施方式中的除了吸附和安裝工序R5以外的工序中,可以使用眾所周知的制造裝置(例如半導體制造裝置和光平版印刷裝置等)。也就是在已經(jīng)引入有關安裝像素控制元件1的裝置的情況下,只要再引入本實施方式的安裝裝置300,就可以進行第1和第2實施方式中說明的像素控制元件的安裝方法。
(實施例)用上述的安裝裝置300對實際在液晶顯示器用的平面顯示器基片100上選擇轉印像素控制元件1的示例進行說明。本實施例的液晶顯示器200為對角線尺寸為50英寸、圖像分辨率為SXGA。在8英寸(直徑200mm)的硅基片2上,用第1方向X的間距5為0.215mm、第2方向Y的間距6為0.244mm、厚度為0.06mm制作縱向200μm×橫向150μm大小的像素控制元件1的情況下,1塊硅基片(像素形成部分為140mm×140mm)可制作37萬個像素控制元件1。在對角線尺寸為50英寸(1107mm×623mm)制作SXGA(1280×1024×3色)的圖像分辨率的液晶顯示器200的情況下,一個像素(3色)的尺寸為0.86mm×0.61mm。也就是在平面顯示器基片100上的像素控制元件1的間距是第1方向X的間距105為1.72mm、第2方向Y的間距106為1.22mm。此時需要的像素控制元件1約為33萬個。也就是用一塊硅基片2可以夠制作在一塊50英寸的液晶顯示器200上使用的平面顯示器基片100的像素控制元件1。
在吸附這樣制作的像素控制元件1的真空吸盤52上,使用形成第1方向X上80(=K)列和第2方向Y上102(=L)行的、直徑100μm的真空吸附孔53,使第1方向的間距55為1.72mm、第2方向Y的間距56為1.22mm。
用此真空吸盤52,從像素控制元件1以平面顯示器基片100的第1方向X的間距105(=1.72mm)、第2方向Y的間距106(=1.22mm),吸附K×L(=80×102=8160)個像素控制元件1,轉印在平面顯示器基片100上。反復進行此操作,把像素控制元件1轉印在整個平面顯示器基片100上。其結果通過第1方向X上8次、第2方向Y上5次共計40次的選擇轉印,可以把像素控制元件1轉印到整個平面顯示器基片100上。
(本實施方式和專利文獻2的對比)專利文獻2的發(fā)明把與相當于本發(fā)明的像素控制元件的“元件組13”一個個吸附后轉印的情況相反,本發(fā)明把多個像素控制元件以規(guī)定的間距吸附后轉印。也就是在專利文獻2中記載有“進行以元件組13的單位從元件形成基片11的剝離(段落號0018)”、“轉印后元件組13之間的間距擴大(段落號0023)”。此外,在段落號0030和圖8中,對在專利文獻2中使用的定位裝置(本發(fā)明的吸附裝置)進行了說明。記載有在定位裝置中吸附元件組13(本發(fā)明的像素控制元件)的中空部分35和抽氣孔34(本發(fā)明的真空吸附孔),而中空部分35和抽氣孔34是一個,用定位裝置(吸附裝置)可以吸附定位的像素組為一個。也就是在專利文獻2中,使用可以吸附定位一個元件組13(本發(fā)明的像素控制元件)的定位裝置(吸附裝置),吸附每個元件組13,轉印到顯示裝置基片14(平面顯示器基片)上(圖36(a))。因此,吸附和轉印在每個元件組13(本發(fā)明的像素控制元件)中需要進行與其個數(shù)相同的次數(shù),而且每次吸附和轉印一個元件組13,必須在顯示裝置基片14上對正位置。
與此相反,本發(fā)明象所記述的“在上述像素控制元件用基片上形成多個像素控制元件,使對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及相對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距;在吸附裝置中,以對應于上述第1方向的方向上px的排列間距、且以對應于上述第2方向的方向上py的排列間距形成進行夾緊像素控制元件的真空吸附孔,有選擇地僅把對應于在平面顯示器基片上的像素控制元件排列px、py的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置中,轉印在平面顯示器基片上(參照權利要求1)”那樣,像素控制元件用基片上的像素控制元件的排列間距(px/m、py/n)和吸附裝置的真空吸附孔的排列間距(px、Py)與平面顯示器基片的排列間距(px、Py)相關聯(lián),利用一次吸附以在平面顯示器基片上的排列間距(px、Py)選擇多個像素控制元件,保持它的排列間距直接轉印到平面顯示器基片上(圖36(b))。也就是象第23頁第5行所述的那樣,由于在第1方向上每自然數(shù)m個(每隔m-1個)進行選擇,在第2方向上每自然數(shù)n個(每隔n-1個)進行選擇,圖13的加上斜線部位的多個像素控制元件1被有選擇地吸附。因此,與象專利文獻2那樣,每個元件組13(本發(fā)明的像素控制元件)進行吸附和轉印的情況相比較,吸附和轉印的次數(shù)少,生產效率高。
此外,與在顯示裝置基片14(本發(fā)明的平面顯示器基片)中,每個元件組13(本發(fā)明的像素控制元件)需要對正位置的專利文獻2相比,由于在吸附時為在平面顯示器基片上的排列間距(px、py),一次進行多個像素控制元件位置的對正。對于其效果,在第25頁第18行進行了說明“因此,利用此真空吸盤52把填滿平面顯示器基片100上的第1方向X的間距105和第2方向Y的間距106的像素控制元件1一次可以最多吸附K×L個,可轉印到平面顯示器基片100上?!保灰苍诘?6頁第2行進行了說明“下次吸附時,例如在吸附用基片9中把真空吸盤52在第1方向X(圖13中的右方向)僅偏移到寬度px/m的話,與上次吸附時相同,可以選擇吸附位于已經(jīng)吸附的像素控制元件1(圖13中加了斜線的)的右側相鄰的像素控制元件1。”而這樣一面進行對正位置一面正確地吸附是本發(fā)明的特征。
此點在專利文獻2中段落0017中記載有“各薄膜晶體管12的間隔為在元件之間可以分開就可以”,可以完全不考慮在像素形成用基片11(本發(fā)明的像素控制元件用基片)上的各薄膜晶體管元件12的排列間距。由此可以看出作為各薄膜晶體管元件12的集合體的元件組13(像素控制元件)的排列間距也完全可以不考慮。
如圖36(a)所示,在專利文獻2中在轉印源(像素控制元件用基片)和轉印目的方(平面顯示器基片)中可以考慮對應于像素組13(像素控制元件)的排列間距為相同的。以這樣簡單的對應,用像素組13(像素控制元件)以擴散到像素控制用基片上的狀態(tài)形成,變得相對于每個像素控制元件用基片的面積的像素控制元件的生產數(shù)量非常少。
與此相反,本發(fā)明在像素控制元件用基片上以自然數(shù)(m、n)除以平面顯示器基片的排列間距(px、py)的排列間距(px/m、py/n)形成像素控制元件,使“形成多個像素控制元件,對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及相對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距”,一邊進行像素控制用基片和平面顯示器基片的對應,一邊可以以密集的狀態(tài)在像素控制元件用基片上形成像素控制元件(圖36(a))。這樣與上述單純的對應相比,相對于每個像素控制用基片的面積的像素控制元件的生產效率大幅度提高。
此外如上所述,可以考慮“元件組13”是4個薄膜晶體管元件12分別控制其周圍的4個像素的集合。具體說如圖35(a)所示,是配置成在田字形的4個像素的中央密集用于控制這4個像素的4個薄膜晶體管元件12。引用文獻2也與此相同(參照圖5)。也就是與專利文獻2的元件組13(相當于本發(fā)明的像素控制元件)控制一個像素的一個薄膜晶體管元件12集中多個并用多個薄膜晶體管元件12控制多個像素的情況相反,本發(fā)明的不同點是像素控制元件是用一個集成電路控制多個像素。把權利要求1的“用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件”適用于本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示器中的情況下,通過液晶112在與彩色濾光基片111相對的平面顯示器基片100上,可以與它的布線一起配置用一個集成電路控制多個像素(例如3色×4像素)的多個像素控制元件。一般在顯示器的布線部分是遮光部分。因此,象專利文獻2那樣用一個元件控制多個像素使用的情況下,布線部分集中在元件上,此部分成為遮光部分。與此相反,本發(fā)明中由于用上述像素控制元件和它的布線可以節(jié)省布線,在提高口徑比例等方面是有效的。
在產業(yè)上利用的可能性采用本發(fā)明的像素控制元件選擇轉印方法的話,以把在平面顯示器基片上的第1方向和第2方向中的排列間距分別用自然數(shù)去除的排列間距形成像素控制元件,其中由于僅選擇轉印對應于平面顯示器基片上的排列間距的像素控制元件,可以使全部的像素控制元件沒有浪費地容易地進行轉印。此時,在吸附用基片上轉印,使集成電路面成為朝向表面的狀態(tài),然后切分像素控制元件的情況下,由于可以一邊從表面一側確認集成電路面,一邊對正位置,因此切分工序容易進行。另一方面,切分像素控制元件后在吸附用基片上轉印,使集成電路面成為表面的情況下,在機械研磨工序和切分工序中可以可靠地保護集成電路面,同時可以設定定位基片的粘接力,以能承受機械研磨和切分工序的強的粘接力,使吸附用基片的粘接力容易轉印,根據(jù)各自的目的的粘接力。這樣可以提高各工序的可靠性。此外因各自的粘接方法不同,從定位基片向吸附用基片轉印像素控制元件時,能夠防止弄亂像素控制元件的排列。
利用使像素控制元件固定在有可塑性變形的透明的熱可塑性樹脂膜的平面顯示器基片上,用容易而且可靠的方法可以防止安裝時和安裝后的像素控制元件的位置偏移。此時,通過預先在吸附裝置的吸附像素控制元件的面上涂敷含氟樹脂,不會在吸附裝置上附著透明的熱可塑性樹脂膜。此外,特別是在配置像素控制元件后按壓,把像素控制元件定位在透明的熱可塑性樹脂膜上的情況下,利用吸附裝置來向與吸附力相反方向壓入空氣,在把像素控制元件配置在透明的熱可塑性樹脂膜上,像素控制元件與透明的熱可塑性樹脂膜緊密接觸,從吸附裝置可靠分離像素控制元件的同時,可以防止在透明的熱可塑性樹脂膜上的像素控制元件的位置偏移。
利用像素控制元件的上面,也就是利用除去形成集成電路的側面部分用透明的紫外線樹脂膜覆蓋,可以可靠地固定像素控制元件,同時穩(wěn)定地形成從像素控制元件的上面引出的布線。
此外,在本發(fā)明的像素控制元件選擇轉印方法中使用的像素控制元件的安裝裝置主要是吸附像素控制元件后進行安裝在平面顯示器基片上的工序的裝置。在本發(fā)明的像素控制元件的選擇轉印方法中,由于除了此工序以外的工序可以使用眾所周知的制造裝置,只要引入本發(fā)明的新像素控制元件的安裝裝置,就可以容易地實現(xiàn)本發(fā)明的像素控制元件的選擇轉印方法。此外由于可以利用現(xiàn)有的設備,可以廉價地實施。
本發(fā)明的像素控制元件在像素控制元件轉印后的布線方法是形成通過其控制多個像素的像素控制元件的內部的布線,且利用使用形成規(guī)定圖案的網(wǎng)板掩模的網(wǎng)板印刷來形成布線,所以可能使現(xiàn)有復雜的只能高價格形成的形成布線操作的效率大幅度提高,可以低成本地進行布線。
采用本發(fā)明的平面顯示器基片的話,在與一方基片相對的平面顯示器基片上與其布線一起配置多個用一個集成電路進行控制多個像素的像素控制元件,所以可以節(jié)省布線,在提高口徑比例等方面是有效的。也就是說像素控制元件是用一個集成電路控制多個像素電極的像素控制元件,配置在i行j列的像素排列的接近中央的位置,由于通過上述布線與像素連接,可以使布線的數(shù)量減少(節(jié)省布線),減少布線造成的遮光部分。
此外,在專利文獻2中由于以2像素的間距配置元件,布線部分的布線部位的遮光部位在2像素間距中進入。這種情況下由于RG、BR、GB、RG、…每2種顏色分開,在生成顏色上產生問題。與此相反,象本發(fā)明這樣,上述i行j列是i×j為3的倍數(shù),上述像素控制元件把3色的3像素作為一組的話,用一個集成電路控制多組時,由于可以以RGB的3色匯總的形式切分,所以利用進行本來需要的顯色,由于可以防止與鄰近的像素的混色,所以也可以期待提高對比度。再有進行用2行6列排列的3色×4像素的控制的話,由于元件以6像素間距排列,所以可以保持提高口徑比例的效果,同時由于可以以匯總RGB的3色形式切分,所以可以進行本來需要的顯色。再有用RGB切分可以防止與鄰近的像素的混色,也可以期待提高對比度。
權利要求
1.一種像素控制元件的選擇轉印方法,其特征在于,在把控制多個像素的像素控制元件轉印在平面顯示器基片上的像素控制元件轉印方法中,包括如下工序把在表面上形成控制多個像素的多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序;把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序;把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置后轉印在平面顯示器基片上的工序;在上述形成像素控制元件用基片上形成多個像素控制元件,使對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距;從轉印到上述吸附用基片上的像素控制元件中有選擇地僅把對應于在平面顯示器基片上的像素控制元件排列px、py的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置中,轉印在平面顯示器基片上。
2.一種像素控制元件的選擇轉印方法,其特征在于,在把用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件轉印在平面顯示器基片上時,包括如下工序把在表面上形成控制多個像素的多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序;把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序;把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置后轉印在平面顯示器基片上的工序;在上述形成像素控制元件用基片上形成多個像素控制元件,使對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距;在吸附裝置中在對應上述第1方向的方向上以px的排列間距形成進行卡住像素控制元件的真空吸附穴,而且在對應上述第2方向的方向上以py的排列間距形成進行卡住像素控制元件的真空吸附穴;從轉印到上述吸附用基片上的像素控制元件中有選擇地僅把對應于在平面顯示器基片上的像素控制元件排列px、py的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置中,轉印在平面顯示器基片上。
3.一種像素控制元件的選擇轉印方法,其特征在于,在把用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件轉印在平面顯示器基片上時,包括如下工序把在表面上形成多個控制多個像素的集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序;把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序;把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置后轉印在平面顯示器基片上的工序;在上述形成像素控制元件用基片上形成多個像素控制元件,使對于第1方向,成為用自然數(shù)m去除在平面顯示器基片上的第1方向中的像素控制元件排列間距px的px/m的排列間距,以及對于與第1方向垂直的第2方向,成為用自然數(shù)n去除在平面顯示器基片上的第2方向中的像素控制元件排列間距py的py/n的排列間距;配置有安置上述吸附用基片的像素控制元件臺、安置平面顯示器基片的基片臺、和具有形成真空吸附穴的真空吸盤的吸附裝置、使吸附裝置對正位置的X軸調節(jié)機構、Y軸調節(jié)機構、以及Z軸調節(jié)機構;上述像素控制元件臺和基片臺的兩個臺分別有轉動角度調節(jié)機構;利用在對應上述第1方向的方向上以px的排列間距形成吸附穴且在對應上述第2方向的方向上以py的排列間距吸附穴的安裝裝置;從轉印到上述吸附用基片上的像素控制元件中有選擇地僅把對應于在平面顯示器基片上的像素控制元件排列px、py的像素控制元件吸附并定位在吸附裝置中,轉印在平面顯示器基片上。
4.如權利要求1至權利要求3中任一項所述的像素控制元件選擇轉印方法,其特征在于,上述像素控制元件是用一個集成電路對2行6列排列的3色×4像素進行控制的像素控制元件,在2行6列的中央轉印上述像素控制元件。
5.如權利要求1至權利要求3中任一項所述的像素控制元件選擇轉印方法,其特征在于,在把形成所述多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序中,在定位基片上使形成像素控制元件的集成電路的面向下,粘接在與像素控制元件用基片的定位基片接觸的面上;在把每個集成電路上切斷所述像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序中,把上述像素控制元件用基片正反面反轉轉印在吸附用基片上,將形成集成電路的面為表面一側后,在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片。
6.如權利要求1至權利要求3中任一項所述的像素控制元件選擇轉印方法,其特征在于,在把形成所述多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序中,在定位基片上使形成像素控制元件的集成電路的面向下,粘接在與像素控制元件用基片的定位基片接觸的面上,使集成電路面面向定位基片一側的狀態(tài)下粘接;在把每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序中,在每個集成電路中切斷把上述定位基片上的集成電路面向定位基板一側狀態(tài)的像素控制元件用基片后,把像素控制元件用基片正反面反轉轉印在吸附用基片上。
7.一種像素控制元件的安裝裝置,是進行權利要求1至權利要求6中任一項所述的像素控制元件的選擇轉印方法的安裝裝置,其特征在于,上述安裝裝置是進行把上述吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附并定位在吸附裝置后轉印在平面顯示器基片上的工序的裝置;設有安置上述吸附用基片的像素控制元件載物臺、安置平面顯示器基片的基片載物臺、具有形成真空吸附孔的真空吸盤的吸附裝置;上述像素控制元件載物臺和基片載物臺的兩個載物臺分別具有旋轉角度調節(jié)機構;吸附裝置具有利用X軸調節(jié)機構、Y軸調節(jié)機構、Z軸調節(jié)機構在垂直的3個方向自由移動的功能,在對應于上述第1方向的方向上以px的排列形成吸附孔,而且在對應于上述第2方向的方向上以py的排列形成吸附孔。
8.一種像素控制元件選擇轉印后的布線形成方法,其特征在于,在權利要求1至權利要求6中任一項所述的控制多個像素的像素控制元件上形成通過其內部的布線,另一方面在平面顯示器基片上形成布線時,利用網(wǎng)板印刷形成,其中所述網(wǎng)板印刷使用與像素控制元件內部布線和點線形連接的平面顯示器布線對應的規(guī)定圖形的網(wǎng)板掩模。
9.一種平面顯示器基片,其特征在于,在像素和控制此像素的像素控制元件與連接布線一起形成的平面顯示器基片中,像素以i行j列排列,上述像素控制元件是用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件,大體配置在上述i行j列的中央,通過使用共同的區(qū)域的布線進行上述各像素的連接。
10.一種平面顯示器基片,其特征在于,在像素和控制此像素的像素控制元件與連接他們的布線一起形成的平面顯示器基片中,像素以i行j列排列,上述像素控制元件是用一個集成電路控制多個像素的像素控制元件,大體配置在上述i行j列的中央,通過使用共同的區(qū)域的布線進行上述各像素的連接;上述像素控制元件用上述在權利要求1至權利要求6中任一項所述像素控制元件的轉印方法轉印。
11.如權利要求9或權利要求10所述的平面顯示器基片,其特征在于,上述i行j列是i×j為3的倍數(shù),上述像素控制元件把3色的3像素作為一組,用一個集成電路控制多組。
12.如權利要求9或權利要求10所述的平面顯示器基片,其特征在于,上述像素控制元件是用一個集成電路對2行6列排列的3色×4像素進行控制的像素控制元件,在2行6列的中央轉印上述像素控制元件。
13.如權利要求9至權利要求12中任一項所述的平面顯示器基片,其特征在于,上述像素控制元件是被轉印在平面顯示器基片上的像素控制元件,采用具有把在表面上形成控制多個像素的多個集成電路的像素控制元件用基片固定在定位基片上的工序、把在每個集成電路上切斷像素控制元件用基片的像素控制元件固定在吸附用基片上的工序、把吸附用基片上的像素控制元件有選擇地吸附在吸附裝置上后轉印在平面顯示器基片上的工序等的制造方法,被轉印到平面顯示器基片上。
全文摘要
提供在有選擇地把像素控制元件轉印到平面顯示器基片上時,可以容易地、不浪費地安裝已制成的像素控制元件的正確而且價格便宜的轉印方法。以用自然數(shù)去除平面顯示器基片(100)的間距(105、106)的間距(5、6)形成多個像素控制元件(1),有選擇地吸附對應于平面顯示器基片(100)的間距(105、106)的像素控制元件(1),利用在平面顯示器基片(100)上形成的透明的熱可塑性樹脂薄膜(101)的塑性變形,把像素控制元件(1)定位,利用透明的紫外線硬化樹脂膜(104)來固定像素控制元件(1)的周圍。
文檔編號G09F9/30GK1692389SQ200380100
公開日2005年11月2日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權日2002年11月19日
發(fā)明者松村英樹, 木田健一郎, 南茂平 申請人:株式會社石川制作所, 松村英樹
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