特許 6475452 表示装置製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6475452

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】表示装置製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20190218BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20190218BHJP

   B08B 3/08 20060101ALI20190218BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20190218BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20190218BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/02 C

   H01L21/304 647Z

   B08B3/08 Z

   G09F9/00 338

   G02F1/13 101

   G02F1/1333 500

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-191494(P2014-191494)

(22)【出願日】2014年9月19日

(65)【公開番号】特開2015-128140(P2015-128140A)

(43)【公開日】2015年7月9日

【審査請求日】2017年8月2日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0167491

(32)【優先日】2013年12月30日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ハイク カチャトリアン

【審査官】 安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２６７４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００５−００５２８３０（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５４０５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５５９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９９５４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２７／１２−１３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４−３０８

Ｈ０１Ｌ ２１／６７−６８７

Ｇ０２Ｆ １／１３−１４１

Ｇ０９Ｆ ９／００−３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャリア基板及び母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面に表面処理する段階と、
前記表面処理する段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階と、
前記接合する段階の後、前記母基板の上に薄膜形成工程を行う段階と、
前記薄膜形成工程を行う段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを分離する段階と、を有し、
前記薄膜形成工程は熱処理する段階を含み、前記表面処理する段階は無機酸または有機酸処理する段階を含み、前記無機酸または有機酸処理する段階は、前記キャリア基板及び前記母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面の−ＯＨ、−ＯＨ_２^＋の含有量を増加させ、−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）の含有量を減少させるように調節する段階を含み、
前記表面処理する段階以前に前記キャリア基板と前記母基板が接合する部分の周縁領域に接着剤を塗布する段階をさらに有し、
前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階において、前記接着剤により一時的に前記キャリア基板と前記母基板とを接着するようにすることを特徴とする表示装置製造方法。

【請求項2】

前記表面処理する段階以前に前記キャリア基板及び前記母基板のうちの少なくとも一つを熱処理する段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置製造方法。

【請求項3】

前記無機酸処理に使用する無機酸は、塩酸（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、及び硝酸（ＨＮＯ_３）のうちの一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置製造方法。

【請求項4】

前記塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸は過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）及び水（Ｈ_２Ｏ）をさらに含み、前記塩酸（ＨＣｌ）、前記過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）、及び前記水（Ｈ_２Ｏ）の重量比は１：１：６であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置製造方法。

【請求項5】

前記硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を含む無機酸は水（Ｈ_２Ｏ）をさらに含み、前記硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と前記水（Ｈ_２Ｏ）との重量比は１：１であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置製造方法。

【請求項6】

前記有機酸処理に使用する有機酸はクエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置製造方法。

【請求項7】

前記母基板及び前記キャリア基板は、Ｍｇ^２＋、Ｆｅ^２＋、Ｃａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｓｒ^２＋、Ｎａ^＋、及びＫ^＋を含む陽イオンからなる群より選ばれるいずれか１種以上を含み、
前記表面処理する段階で前記陽イオンからなる群より選ばれるいずれか１種以上が、前記表面処理された面から浸出（ｌｅａｃｈ）されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置製造方法。

【請求項8】

前記キャリア基板と前記母基板とを分離する段階の後、前記周縁領域を除去する段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置製造方法。

【請求項9】

キャリア基板及び母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面に表面処理する段階と、
前記表面処理する段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階と、
前記接合する段階の後、前記母基板の上に薄膜形成工程を行う段階と、
前記薄膜形成工程を行う段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを分離する段階と、を有し、
前記薄膜形成工程は熱処理する段階を含み、前記表面処理する段階は無機酸または有機酸処理する段階を含み、前記無機酸または有機酸処理する段階は、前記キャリア基板及び前記母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面の−ＯＨ、−ＯＨ_２^＋の含有量を増加させ、−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）の含有量を減少させるように調節する段階を含み、
前記表面処理する段階は、前記キャリア基板と前記母基板が接合する部分の周縁領域をマスクで覆って行い、
前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階において、酸処理が施されない前記周縁領域により一時的に前記キャリア基板と前記母基板とを接着するようにすることを特徴とする表示装置製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置製造方法に関し、特にキャリア基板と母基板との永久結合を防止する表示装置製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む多様な電子部品は、例えば平板表示装置の場合、液晶表示装置や有機発光表示装置の製造時に、ガラスなどで形成された基板上に製造される。
近年、厚さが薄くて軽い表示装置製造技術を確保するために、上述した電子部品などが形成される基板の厚さを減らそうとする努力が進められている。また、フレキシブル表示装置に対する研究が進められて、基板の材料として高い工程温度に制約があるプラスチックなどの代わりに、薄いガラス基板（ｔｈｉｎ ｇｌａｓｓ）が使用されている。

【0003】

薄いガラス基板を使用すると、工程中に撓みが発生するため、薄い基板を母基板にし、このような母基板をキャリア基板上に接触させた後、母基板上に薄膜形成工程を行うことができる。その後、キャリア基板と母基板を分離することによって薄い厚さを有する表示装置を実現することができる。
しかし、薄膜形成工程の温度によって母基板とキャリア基板が接着して、これらを分離するのは容易ではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、上記従来の表示装置製造方法における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、キャリア基板と母基板との永久結合を防止する表示装置製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態による表示装置製造方法は、キャリア基板及び母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面に表面処理する段階と、前記表面処理する段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階と、前記接合する段階の後、前記母基板の上に薄膜形成工程を行う段階と、前記薄膜形成工程を行う段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを分離する段階と、を有し、前記薄膜形成工程は熱処理する段階を含み、前記表面処理する段階は無機酸または有機酸処理する段階を含み、前記無機酸または有機酸処理する段階は、前記キャリア基板及び前記母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面の−ＯＨ、−ＯＨ_２^＋の含有量を増加させ、−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）の含有量を減少させるように調節する段階を含み、前記表面処理する段階以前に前記キャリア基板と前記母基板が接合する部分の周縁領域に接着剤を塗布する段階をさらに有し、前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階において、前記接着剤により一時的に前記キャリア基板と前記母基板とを接着するようにすることを特徴とする。

【0006】

前記表面処理する段階以前に前記キャリア基板及び前記母基板のうちの少なくとも一つを熱処理する段階をさらに有することが好ましい。
前記無機酸処理に使用する無機酸は、塩酸（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、及び硝酸（ＨＮＯ_３）のうちの一つを含むことが好ましい。
前記塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸は過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）及び水（Ｈ_２Ｏ）をさらに含み、前記塩酸（ＨＣｌ）、前記過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）、及び前記水（Ｈ_２Ｏ）の重量比は１：１：６であることが好ましい。
前記硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を含む無機酸は水（Ｈ_２Ｏ）をさらに含み、前記硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と前記水（Ｈ_２Ｏ）との重量比は１：１であることが好ましい。

【0007】

前記有機酸処理に使用する有機酸は、クエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）を含むことが好ましい。
前記母基板及び前記キャリア基板は、Ｍｇ^２＋、Ｆｅ^２＋、Ｃａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｓｒ^２＋、Ｎａ^＋、及びＫ^＋を含む陽イオンからなる群より選ばれるいずれか１種以上を含み、前記表面処理する段階で前記陽イオンからなる群より選ばれるいずれか１種以上が、前記表面処理された面から浸出（ｌｅａｃｈ）されることが好ましい。
前記キャリア基板と前記母基板とを分離する段階の後、前記周縁領域を除去する段階をさらに有することが好ましい。
本発明の一実施形態による表示装置製造方法は、キャリア基板及び母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面に表面処理する段階と、前記表面処理する段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階と、前記接合する段階の後、前記母基板の上に薄膜形成工程を行う段階と、前記薄膜形成工程を行う段階の後、前記キャリア基板と前記母基板とを分離する段階と、を有し、前記薄膜形成工程は熱処理する段階を含み、前記表面処理する段階は無機酸または有機酸処理する段階を含み、前記無機酸または有機酸処理する段階は、前記キャリア基板及び前記母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面の−ＯＨ、−ＯＨ_２^＋の含有量を増加させ、−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）の含有量を減少させるように調節する段階を含み、前記表面処理する段階は、前記キャリア基板と前記母基板が接合する部分の周縁領域をマスクで覆って行い、前記キャリア基板と前記母基板とを接合する段階において、酸処理が施されない前記周縁領域により一時的に前記キャリア基板と前記母基板とを接着するようにすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明による表示装置製造方法によれば、基板表面を無機酸または有機酸で処理することにより、ガラス基板の表面に存在する−ＯＨ、−ＯＨ_２^＋、及び−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）の含有量を調節することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態による表示装置製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図2】本発明の一実施形態による表示装置製造方法で使用される母基板とキャリア基板を示す平面図である。

【図3】本発明の一実施形態による表示装置製造方法で使用される母基板とキャリア基板を示す断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図4】ヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）が有する三つのタイプのシラノール（ｓｉｌａｎｏｌ）を示す模式図である。

【図5】ガラス基板の表面が有するヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）の三つのタイプを示す模式図である。

【図6】本発明の一実施形態による表示装置製造方法において酸処理の種類による酸素とケイ素の比率を示す概略的なグラフである。

【図7】本発明の一実施形態による表示装置製造方法において酸処理の種類によるヒドロキシル基の電荷変化を示すグラフである。

【図8】本発明の一実施形態による表示装置製造方法において酸処理前後の基板表面の陽イオン分布変化を示す図である。

【図9】本発明の一実施形態による表示装置製造方法においてキャリア基板を表面処理した状態を示す図である。

【図10】本発明の一実施形態による表示装置製造方法において母基板とキャリア基板を全て表面処理した状態を示す図である。

【図11】本発明の一実施形態による表示装置製造方法によって形成された液晶表示装置を示す回路図である。

【図12】本発明の一実施形態による表示装置製造方法によって形成された液晶表示装置を示す平面図である。

【図13】本発明の一実施形態による表示装置製造方法によって形成された液晶表示装置を示す断面図であり、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明に係る表示装置製造方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

【0011】

しかし、本発明はここで説明する実施形態に限定されず、他の形態に具体化することもできる。むしろ、ここで紹介する実施形態は、開示した内容が徹底され、かつ完全なものとなるようにし、そして当業者に本発明の思想が十分に伝達されるように提供するものである。
図において、層及び領域の厚さは明確性を期するために誇張されたものである。また、層が異なる層または基板の「上」にあると言及する場合に、それは他の層または基板上に直接形成されるか、またはそれらの間に第３の層が介されることもできる。明細書の全体にわたって同一の参照番号で表示する部分は同一の構成要素を意味する。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法を説明するためのフローチャートである。図２及び図３は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法で使用される母基板とキャリア基板を示す平面図及び断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態による表示装置製造方法は、先ず、母基板及びキャリア基板を用意して、この両基板の互いに対向する面をそれぞれ洗浄する（段階Ｓ１）。

【0013】

両基板の対向する面は、以降互いに接触する面であってもよい。洗浄は、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を適正な割合で混合したピラニア溶液（ｐｉｒａｎｈａ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を用いることができる。具体的に、濃度９６％の硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と濃度３０％の過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を５０ｗｔ％：５０ｗｔ％の比率で混合してピラニア溶液を製造してもよい。ピラニア溶液の温度は、ほぼ摂氏６０度〜摂氏８０度を維持してもよい。その後、脱イオン水または超純水（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ）を用いて母基板とキャリア基板を洗浄し、約１０分程度摂氏５０度程度の温度で母基板とキャリア基板を乾燥させてもよい。

【0014】

次に、母基板及びキャリア基板のうちの少なくとも一つを熱処理する（段階Ｓ２）。
母基板及びキャリア基板のうちの少なくとも一つを熱処理する段階は、約１時間摂氏３５０度〜摂氏４５０度で行ってもよい。この段階において、熱処理は母基板またはキャリア基板に含まれるＭｇ^２＋、Ｆｅ^２＋、Ｃａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｓｒ^２＋、Ｎａ^＋、及びＫ^＋を含む陽イオンが基板内部のバルク部分から表面に拡散するのを促進して、表面処理時に大部分の陽イオンが浸出（ｌｅａｃｈ）されるようにする。また、母基板とキャリア基板を脱着する工程で表面損傷を防止することができる。
その後、母基板及びキャリア基板の互いに接触する面のうちの少なくとも一面を酸（ａｃｉｄ）処理する（段階Ｓ３）。

【0015】

図２及び図３を参照すると、キャリア基板ＣＲＳは母基板１１０に比べて広くてもよい。キャリア基板ＣＲＳの厚さは母基板１１０の厚さに比べて厚くてもよい。具体的に、母基板１１０の厚さは０．１ｍｍ以下であってもよく、キャリア基板ＣＲＳの厚さは母基板１１０の厚さの４倍〜１０倍であってもよい。しかし、厚さ比率はこれに限られない。
キャリア基板ＣＲＳと母基板１１０の互いに対向する面（Ａ、Ｂ）を含んで酸（ａｃｉｄ）処理してもよい。キャリア基板ＣＲＳと母基板１１０の互いに対向する面（Ａ、Ｂ）は、その後接合されるときにキャリア基板ＣＲＳと母基板１１０が接着する面である。

【0016】

本実施形態によれば、酸（ａｃｉｄ）処理する前に母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳが接合する部分の周縁領域ＥをマスクＭで覆ってもよい。マスクＭで覆われた周縁領域Ｅは、酸（ａｃｉｄ）処理が施されない領域である。マスクＭで覆われて酸（ａｃｉｄ）処理が施されない周縁領域Ｅは、その後の接合工程で両基板（１１０、ＣＲＳ）をラミネーションするとき、一時的に両基板（１１０、ＣＲＳ）を接着するようにする。
図３に示したものとは異なり、マスクＭは母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳのいずれか一つの基板の周縁領域Ｅのみを覆ってもよい。本実施形態とは異なり、マスクを用いる方法の代わりに、周縁領域Ｅに接着剤を塗布してもよい。ここで使用する接着剤は熱抵抗性があり、伸縮性のある物質を含んでもよい。本実施形態で接着剤はポリイミド、ポリシリコン樹脂などであってもよい。
上述したマスクＭで覆われて酸（ａｃｉｄ）処理が施されない周縁領域Ｅ、または接着剤が塗布される周縁領域Ｅは、最終工程段階でカッティングして除去してもよい。

【0017】

本実施形態による酸（ａｃｉｄ）処理は無機酸または有機酸を用いてもよい。無機酸または有機酸処理する段階は摂氏２５度〜摂氏８０度で行ってもよい。好ましくは、無機酸または有機酸処理する段階は摂氏４０度〜摂氏５０度で行ってもよい。
本発明の一実施形態によれば、無機酸は、塩酸（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）及び硝酸（ＨＮＯ_３）のいずれか一つを含む。
塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸は過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）及び水（Ｈ_２Ｏ）をさらに含み、塩酸（ＨＣｌ）、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）及び水（Ｈ_２Ｏ）の重量比は１：１：６であってもよい。

【0018】

塩酸（ＨＣｌ）、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）及び水（Ｈ_２Ｏ）を含む溶液を用意して、予め洗浄した母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳを溶液に約１０分〜３０分間浸漬する。溶液温度は摂氏２５度〜摂氏８０度を維持し、好ましくは、摂氏６０度〜摂氏８０度を維持してもよい。このように表面処理した後、脱イオン水（ＤＩ ｗａｔｅｒ）にてさらに洗浄してもよい。その後、摂氏５０度程度で母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳを乾燥させてもよい。

【0019】

硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を含む無機酸は水（Ｈ_２Ｏ）をさらに含み、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と水（Ｈ_２Ｏ）との重量比は１：１であってもよい。ここで、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）は脱イオン水（Ｄｉ ｗａｔｅｒ）で希釈された濃度９６ｗｔ％の硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）であってもよい。
硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）及び水（Ｈ_２Ｏ）を含む溶液を用意して、上述した塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸で表面処理する工程と同様の方法で工程を進行してもよい。
硝酸（ＨＮＯ_３）は７０％〜８０％の濃度であってもよい。このような硝酸（ＨＮＯ_３）を上述した塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸で表面処理する工程と同様の方法で工程を進行してもよい。
本発明の一実施形態によれば、有機酸はクエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）を含む。クエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）は下記化学式１で表される。

【0020】

【化1】

【0021】

クエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）を含む有機酸は、約１０分〜５０分間の表面処理を行ってもよい。クエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）を含む有機酸で表面処理する温度は、約摂氏２５度〜摂氏８０度であってもよい。
以下、図４乃至図９を参照して、本発明の一実施形態によって無機酸または有機酸処理して−ＯＨ、−ＯＨ_２^＋、及び−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）の含有量を調節することについて説明する。

【0022】

図４は、ヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）が有する三つのタイプのシラノール（ｓｉｌａｎｏｌ）を示す模式図である。
図４を参照すると、三つのタイプのシラノール（ｓｉｌａｎｏｌ）は、孤立（Ｉｓｏｌａｔｅｄ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）、ビシナル（Ｖｉｃｉｎａｌ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）、及びジェミナル（Ｇｅｍｉｎａｌ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）を含む。孤立（Ｉｓｏｌａｔｅｄ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）は、一つのケイ素にヒドロキシル基が一つ結合している状態であり、ビシナル（Ｖｉｃｉｎａｌ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）は、互いに隣接するケイ素原子にヒドロキシル基がそれぞれ一つずつ結合している状態であり、ジェミナル（Ｇｅｍｉｎａｌ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）は、一つのケイ素原子にヒドロキシル基が２つ結合している状態である。

【0023】

図５は、ガラス基板の表面が有するヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）の三つのタイプを示す模式図である。
図５を参照すると、中性のヒドロキシル基が水素（Ｈ^＋）が添加または脱水素化される過程を通して−ＯＨ_２^＋または−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）に変換され得る。
本発明の一実施形態によれば、無機酸または有機酸で表面処理を行ってキャリア基板及び母基板の互いに対向する面のうちの少なくとも一面の−ＯＨ、−ＯＨ_２^＋、−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）の含有量を調節することができる。

【0024】

図６は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法で酸処理の種類による酸素とケイ素の比率を示す概略的なグラフである。
図６を参照すると、塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）及び塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸、並びに硝酸（ＨＮＯ_３）を含む無機酸でそれぞれ表面処理した。表面処理しない比較例に比べて、塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸で表面処理した場合にはジェミナル（Ｇｅｍｉｎａｌ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）タイプを増加させ、硝酸（ＨＮＯ_３）を含む無機酸で表面処理した場合には孤立（Ｉｓｏｌａｔｅｄ）のシラノール（Ｓｉｌａｎｏｌ）タイプを増加させる。

【0025】

図７は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法において酸処理の種類によるヒドロキシル基の電荷変化を示すグラフである。
図７を参照すると、塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸及び硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と塩酸（ＨＣｌ）を含む無機酸で表面処理した場合には、表面処理しない比較例に比べて中性の−ＯＨ基が約３倍に増加する。硝酸（ＨＮＯ_３）を含む無機酸で表面処理した場合にも、表面処理しない比較例に比べて中性の−ＯＨ基が約２倍に増加する。表面処理した実施形態の場合、−Ｏ⁻基（ｇｒｏｕｐ）は全て減少し、−ＯＨ_２^＋基は全て増加する。

【0026】

図８は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法において酸処理前後の基板表面の陽イオン分布変化を示す図である。
図８を参照すると、本発明の一実施形態による母基板とキャリア基板はガラスで形成されてもよく、ガラス基板のバルク（ｂｕｌｋ）領域及び表面（ｓｕｒｆａｃｅ）は、Ｍｇ^２＋、Ｆｅ^２＋、Ｃａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｓｒ^２＋、Ｎａ^＋、及びＫ^＋を含む陽イオン集団のうちの少なくとも一つを含む。本発明の一実施形態によって無機酸または有機酸で表面処理を行えば、ガラス基板表面に含まれている陽イオンが浸出（ｌｅａｃｈｉｎｇ）され得る。

【0027】

図９は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法においてキャリア基板を表面処理した状態を示す図である。
図９を参照すると、キャリア基板ＣＲＳのみを表面処理した場合に、−ＯＨ_２^＋基が一側基板だけに生成されて、両基板の間の反発力は大きくない。

【0028】

図１０は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法において母基板とキャリア基板を全て表面処理した状態を示す図である。
図１０を参照すると、−ＯＨ_２^＋基が母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳ両側に形成されるため、両基板の間のクーロン反発力（Ｃｏｕｌｏｍｂ ｒｅｐｕｌｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）が大きくなる。したがって、母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳを簡単に分離することができる。

【0029】

再び図１を参照して、本発明の一実施形態による表示装置製造方法について説明する。
塩酸（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、及び硝酸（ＨＮＯ_３）のうちの一つを含む無機酸、またはクエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）を含む有機酸で表面処理した後に、母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳとを接合する（段階Ｓ４）。
後述する薄膜工程を行うとき、母基板１１０とキャリア基板ＣＲＳが一時的に接合を維持するようにするために、両基板（１１０、ＣＲＳ）をラミネーションすることができる。言い換えると、接着剤を用いて両基板（１１０、ＣＲＳ）を臨時で接着することができる。このような接着剤による両基板（１１０、ＣＲＳ）の接着は、薄膜工程以降に両基板（１１０、ＣＲＳ）を分離するとき、両基板（１１０、ＣＲＳ）が容易に分離される程度の結合力だけを有する必要がある。

【0030】

以上、本発明の一実施形態による表示装置製造方法によってキャリア基板ＣＲＳ及び母基板の表面処理を行う方法について説明した。
以降、母基板１１０の上に表示装置を形成するための薄膜工程が進められる。以下、薄膜形成工程について説明する。
図１１乃至図１３は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法によって形成された液晶表示装置を示す回路図、平面図及び断面図である。

【0031】

図１１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
図１１を参照すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板（以下下部表示板という）１００、共通電極表示板（以下上部表示板という）２００、及びその間に介在される液晶層３を含む。

【0032】

液晶表示装置は、複数のゲート線ＧＬ、複数対のデータ線（ＤＬａ、ＤＬｂ）、及び複数の維持電極線ＳＬを含む信号線と、これに連結された複数の画素ＰＸとを含む。
各画素ＰＸは一対の副画素（ＰＸａ、ＰＸｂ）を含み、副画素（ＰＸａ、ＰＸｂ）はスイッチング素子（Ｑａ、Ｑｂ）、液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）、及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂ）を含む。
スイッチング素子（Ｑａ、Ｑｂ）は、下部表示板１００に備えられる薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子はゲート線ＧＬと接続され、入力端子はデータ線（ＤＬａ、ＤＬｂ）と接続され、出力端子は液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂ）と接続される。

【0033】

液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）は、副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）と共通電極２７０とを二端子とし、二端子の間の液晶層３部分を誘電体として形成される。
液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂ）は、下部表示板１００に具備された維持電極線ＳＬと副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）が絶縁体を介して重なって形成され、維持電極線ＳＬには共通電圧Ｖｃｏｍなどの定められた電圧が印加される。
二つの液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）に充電される電圧は、互いに若干の差が生じるように設定される。例えば、液晶キャパシタＣｌｃａに印加されるデータ電圧が、隣接した他の液晶キャパシタＣｌｃｂに印加されるデータ電圧に比べて常に低いか、または高いように設定する。このように二つの液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）の電圧を適切に調節すれば、側面から見た映像が正面から見た映像に近接するようにすることができ、液晶表示装置の側面視認性が向上する。

【0034】

図１２は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法によって形成された液晶表示装置の平面図であり、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。
図１２及び図１３を参照すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００、及びこれら二つの表示板（１００、２００）の間に挿入される液晶層３を含む。

【0035】

先ず、下部表示板１００について説明する。
母基板１１０の上に複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線（１３１、１３５）が形成される。母基板１１０の下にキャリア基板（図示せず）が接着した状態で薄膜工程が行われる。
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、図１２に示すように主に横方向に延在している。各ゲート線１２１は、同一面で上方向に突出した複数の第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂを含む。
維持電極線は、ゲート線１２１と実質的に平行に延在した幹線１３１、及びこれから延在した複数の維持電極１３５を含む。
維持電極線（１３１、１３５）の形状及び配置は色々な形態に変更できる。

【0036】

ゲート線１２１及び維持電極線（１３１、１３５）の上層にはゲート絶縁膜１４０が形成され、ゲート絶縁膜１４０の上層には非晶質または結晶質シリコンなどで形成された複数の半導体（１５４ａ、１５４ｂ）が形成される。
半導体（１５４ａ、１５４ｂ）の上にはそれぞれ複数対のオーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂ）が形成され、オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂ）は、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）またはｎ型不純物が高濃度にドーピングされたｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質で形成されてもよい。
オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂ）及びゲート絶縁膜１４０の上層には、複数対のデータ線（１７１ａ、１７１ｂ）と、複数対の第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂが形成される。

【0037】

データ線（１７１ａ、１７１ｂ）は、データ信号を伝達し、図１２に示すように主に縦方向に延在してゲート線１２１及び維持電極線の幹線１３１と交差する。データ線（１７１ａ、１７１ｂ）は、第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂに向かって延在してＵ字状に曲がった第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂを含み、第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂは、それぞれ第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂを中心として第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂと対向する。
第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂは、それぞれ第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂによって一部が取り囲まれた一端から上方向に延在し、反対側の他端は他の層との接続のために面積が広くてもよい。
しかし、第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂをはじめとするデータ線（１７１ａ、１７１ｂ）の形状及び配置は色々な形態に変更できる。

【0038】

第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂ、第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂ、並びに第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂは、第１半導体１５４ａ及び第２半導体１５４ｂと共にそれぞれ第１薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）Ｑａ及び第２薄膜トランジスタＱｂを形成し、第１薄膜トランジスタＱａ及び第２薄膜トランジスタＱｂのチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）は、それぞれ第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂと第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂとの間の第１半導体１５４ａ及び第２半導体１５４ｂに形成される。
オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂ）は、その下層の半導体（１５４ａ、１５４ｂ）とその上層のソース電極（１７３ａ、１７３ｂ）、ドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）との間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。半導体（１５４ａ、１５４ｂ）において、ソース電極（１７３ａ、１７３ｂ）とドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）との間にはソース電極（１７３ａ、１７３ｂ）及びドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）によって覆われずに、露出した部分がある。

【0039】

ソース電極（１７３ａ、１７３ｂ）、ドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）、及び露出した半導体（１５４ａ、１５４ｂ）部分の上層には、窒化ケイ素または酸化ケイ素などで形成された下部保護膜１８０ｐが形成される。
下部保護膜１８０ｐの上層には所定間隔で分離される遮光部材２２０が形成される。遮光部材２２０は、データ線と平行方向に長く形成された直線部と、薄膜トランジスタに対応する四角形部分を含むことができ、光漏れを防止する。

【0040】

下部保護膜１８０ｐ及び遮光部材２２０の上層には複数のカラーフィルタ２３０が形成される。カラーフィルタ２３０は遮光部材２２０によって取り囲まれた領域内に大部分存在する。カラーフィルタ２３０には第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂの上に位置する複数の開口部（２３５ａ、２３５ｂ）が形成される。カラーフィルタ２３０は、特に緑色（Ｇｒｅｅｎ）カラーフィルタであってもよい。
ここで、下部保護膜１８０ｐは、カラーフィルタ２３０の顔料が露出した半導体（１５４ａ、１５４ｂ）部分に流入するのを防止することができる。

【0041】

遮光部材２２０及びカラーフィルタ２３０の上層には上部保護膜１８０ｑが形成される。上部保護膜１８０ｑは、窒化ケイ素または酸化ケイ素などの無機絶縁物質で形成されてもよく、カラーフィルタ２３０が浮くことを防止し、カラーフィルタ２３０から流入する溶剤（ｓｏｌｖｅｎｔ）のような有機物による液晶層３の汚染を抑制して、画面駆動時に発生し得る残像のような不良を防止する。
しかし、遮光部材２２０は上部表示板２００に設けてもよい。
上部保護膜１８０ｑ及び下部保護膜１８０ｐには第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂを露出する複数のコンタクトホール（１８５ａ、１８５ｂ）が形成される。

【0042】

上部保護膜１８０ｑの上層には複数の画素電極１９１が形成され、上述したカラーフィルタ２３０は画素電極１９１の列に沿って長く延在してもよい。そして、維持電極線１３１の分枝線１３５は画素電極１９１とデータ線（１７１ａ、１７１ｂ）との間に位置する。
画素電極１９１はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属で形成されてもよく、各画素電極１９１は互いに分離された第１副画素電極１９１ａ及び第２副画素電極１９１ｂを含んでもよい。
第１副画素電極１９１ａ及び第２副画素電極１９１ｂは、コンタクトホール（１８５ａ、１８５ｂ）を通じて第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂと物理的、電気的に接続され、第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂからデータ電圧の印加を受ける。
画素電極１９１の上層には配向膜１１が形成される。

【0043】

次に、上部表示板２００について説明する。
上部表示板２００には透明な絶縁基板２１０の上層に共通電極２７０が形成され、その上には配向膜２１が形成される。
各配向膜（１１、２１）は垂直配向膜であってもよい。
下部表示板１００及び上部表示板２００の外側面には偏光子（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）（図示せず）が備えられてもよい。
下部表示板１００と上部表示板２００との間には液晶層３が介される。液晶層３は負の誘電率異方性を有してもよい。

【0044】

以上、液晶表示装置について説明したが、これに限定されるものではなく、薄膜形成工程を含む有機発光表示装置及びその他の表示装置にも本発明の実施形態による表示装置製造方法に関する説明が適用できる。
その後、母基板からキャリア基板を分離する（段階Ｓ６）。
上述した通り、キャリア基板ＣＲＳ上に配置した母基板１１０の上に薄膜形成工程を行った後、両基板（ＣＲＳ、１１０）の表面に存在するヒドロキシル基の間に形成される正極接合（ａｎｏｄｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）または溶融接合（ｆｕｓｉｏｎ ｂｏｎｄｉｎｇ）などによって、キャリア基板ＣＲＳと母基板１１０との間に強い結合が発生し得る。このような現象は、薄膜形成工程が摂氏約３５０度以上の高温の熱処理工程を含むことがあるため発生する。

【0045】

正極接合は、高温電界状態でナトリウムのようなイオンが発生し、ガラス（ｇｌａｓｓ）で形成された母基板１１０とガラスで形成されたキャリア基板ＣＲＳの界面に静電気力が発生して、相互拡散（ｉｎｔｅｒｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）による共有結合が形成される。 溶融接合は異物がなく、表面粗度が５ｎｍ以下でありながら、親水性状態のガラス（ｇｌａｓｓ）が高温で接合するとき、ファンデルワールス力による原理と水素結合によってガラスが分離されない現象を有する。

【0046】

しかし、本発明の一実施形態による表示装置製造方法によれば、薄膜工程を行う以前にキャリア基板ＣＲＳ及び母基板１１０のうちの少なくとも一つが表面処理されるので、両基板の接合程度が弱い。したがって、薄膜工程が摂氏３５０度以上の熱処理工程を含んでも、キャリア基板ＣＲＳと母基板１１０を簡単に分離することができる。
また、母基板とキャリア基板を分離する段階は、図３で説明した周縁領域Ｅをカッティングして除去する段階を含む。マスクＭによって酸（ａｃｉｄ）処理されない部分または接着剤が塗布された領域は永久結合を起す領域であるので、この部分を除去する必要があるためである。

【0047】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の色々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

【符号の説明】

【0048】

３ 液晶層
１００ 薄膜トランジスタ表示板（下部表示板）
１１０ 母基板
ＣＲＳ キャリア基板
１２１ ゲート線
１３１、１３５ 維持電極線
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ａ、１５４ｂ 半導体
１７１ａ、１７１ｂ データ線
１８０ｐ 下部保護膜
１８０ｑ 上部保護膜
１９１ 画素電極
２００ 共通電極表示板（上部表示板）
２１０ 絶縁基板
２３０ カラーフィルタ
２７０ 共通電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】