JP2004151561A - Method for manufacturing electro-optical device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の基板間に封止した液晶の配向を制御することによって文字、数字、絵柄等といった像を表示する例えば液晶装置などの電気光学装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶装置は、一般に、一対の基板間に液晶を封入した構造の液晶パネルに、バックライト等といった照明装置や液晶駆動用IC等といった付加機器を付設することによって形成される。また、液晶パネルは、一般に、第1電極が形成された第1基板と第2電極が形成された第2基板とをシール材によって互いに貼り合わせ、それらの基板間に形成される間隙、いわゆるセルギャップ内に液晶を封入することによって形成される。
【0003】
上記の液晶装置を製造する方法として、従来、液晶パネル複数分の第1電極が形成された第1基板母材と液晶パネル複数分の第2電極が形成された第2基板母材とを互いに組み合わせて複数の液晶パネル部分を含む大判パネル構造を形成し、次に上記大判パネル構造を切断して上記複数の液晶パネル部分の液晶注入口が外部に露出する構造の中判パネル構造を形成し、次に上記の露出した液晶注入口を通して各液晶パネル部分の内部へ液晶を注入し、次に上記中判パネル構造を個々の液晶パネルに分割し、次に上記の分割された個々の液晶パネルに偏光板を貼付するという一連の工程から成る製造方法が知られている。
【0004】
また、偏光板を貼り付ける工程に先立って、必要に応じて、液晶駆動用IC等といったICチップを液晶パネルに実装するIC実装工程が実行されることもある。
【0005】
このような液晶装置において一対の第1及び第2基板は、多くの場合、硬質部材であるガラスやプラスチックなどによって形成される。ここで、プラスチックは、ガラスに比べて破損し難く、軽量である等といった利点を有するものの、剛性が低くていわゆる腰が無いので、折り曲げられた際に各種成膜形成された電極、配向膜、絶縁膜等に亀裂が生じて破損し、また平坦に保持すること及び強固に保持することが難しく、よって、プラスチックフィルムを用いて液晶装置の基板を形成することはガラスを用いる場合に比べて困難であった。
【0006】
この製造上の困難性を緩和するため、従来では液晶装置用の基板を形成するために必要となる各種工程を、粘着層によってガラス支持部材上に粘着させた状態のプラスチックフィルムに対して実行し、それらの工程が終了した後に、その粘着層に紫外線を照射してその粘着力を低下させた上でガラス支持部材をプラスチックフィルムから剥離するという方法が提案されている(特許文献1、特許文献2)。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−105896号公報
【特許文献2】
特開平7−192321号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1又は2にかかる従来の液晶装置の製造方法で用いられるプラスチックフィルム積層体に関しては、加熱処理を含む各種の工程を経た後に不要となったガラス支持部材をプラスチックフィルムから剥離すると、プラスチックフィルムに変形、例えば収縮が発生して、液晶装置のプラスチックフィルム基板に寸法誤差が発生する、という問題がある。
【0009】
また、このような寸法誤差が発生すると、一対のプラスチックフィルム基板を互いに組み合わせるとき又はプラスチックフィルム基板とガラス基板とを互いに組み合わせるとき等において、組み付けられるそれらの基板間にズレ、いわゆる組ズレが発生して液晶装置の品質が低下する、という問題がある。
【0010】
また、樹脂層を形成する際には、粘着層や接着層などを必須とするので、例えばスパッタリング工程などにおいては、高温(例えば200℃)で処理することができない、という問題がある。
【0011】
また、粘着剤や接着剤が残存する場合には工程汚染等が発生する、という問題がある。
【0012】
さらに、現在においては、ガラス基板による液晶表示装置の製造ラインが主流であり、この作業手順や装置を大幅に変更する場合には、生産ラインの大幅な変更や生産設備の入れ替えなどが発生し、設備費用が嵩む結果、製造原価に反映し、安価な液晶表示装置を提供することができない、という問題がある。
【0013】
本発明は、上記問題に鑑み、既存のガラス基板の製造設備を用いて液晶表示装置を製造することができると共に、強度が高くしかも安価な液晶表示装置等の電気光学装置の製造方法を提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、樹脂基材上に表示要素を有する電気光学装置の製造方法において、基板の上に上記樹脂基材を形成する工程と、上記樹脂基材上に上記表示要素を形成する工程と、上記基板をエッチングにより除去して上記樹脂基材及び上記表示要素を残存させる工程と、を具備することを特徴とするものである。
【0015】
この製造方法によれば、既存の電気光学装置の製造設備を流用することができ、しかも薄膜化及び軽量化を図った電気光学装置を製造することができる。
【0016】
また、上記表示要素が液晶表示要素、プラズマ表示要素、有機エレクトロルミネッセンス表示要素、無機エレクトロルミネッセンス表示要素の何れかであることを特徴とするものである。これにより、液晶表示要素、プラズマ表示要素、有機EL表示要素、無機EL表示要素等の薄膜化及び軽量化を図った電気光学装置を製造することができる。
【0017】
上記課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、樹脂基材を有する電気光学装置の製造方法において、第1基板及び第2基板の一方又は両方上に上記樹脂基材を形成する工程と、一方又は両方上に上記樹脂基材が形成された上記第1基板及び第2基板の両者を、シール材を介して貼り合わせる工程と、上記第1基板及び第2基板のうち上記樹脂基材が形成された一方又は上記樹脂基材が形成された両方をエッチングにより除去する工程と、を具備することを特徴とするものである。
【0018】
この製造方法によれば、既存の電気光学装置の製造設備を流用することができ、しかも薄膜化及び軽量化を図った液晶パネルにかかる電気光学装置を製造することができる。
【0019】
上記課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、第1基板母材と第2基板母材とを互いに貼り合わせて複数の電気光学パネル部分を含む大判パネル構造を形成する工程と、上記大判パネル構造を切断して個々の電気光学パネルに分割するブレーク工程とを有する電気光学装置の製造方法において、上記第1基板母材及び第2基板母材の何れか一方又は両方上に樹脂基材を形成する工程と、一方又は両方上に樹脂基材が形成された上記第1基板母材及び第2基板母材の両者をシール材を介して貼り合わせる工程と、上記第1基板母材及び第2基板母材のうち上記樹脂基材が形成された一方又は上記樹脂基材が形成された両方をエッチングにより除去する工程と、を具備することを特徴とするものである。
【0020】
この製造方法によれば、既存の電気光学装置の製造設備を流用することができ、しかも薄膜化及び軽量化を図った複数の液晶パネルにかかる電気光学装置を一度に製造することができる。
【0021】
また、上記エッチングにより除去する工程において、上記電極の少なくとも一部がエッチングされないように被覆材で保護しつつエッチングを行うことを特徴とするものである。これにより、電極部分を保護してガラス基板のエッチング処理を行うことができる。
【0022】
また、上記エッチングにより除去する工程が上記貼り合わせる工程の後であり、上記エッチングにより除去する工程において、上記大判パネル構造の周縁を上記被覆材で被覆しつつエッチングを行うことを特徴とするものである。これにより、貼合わせ内部にエッチング剤の侵入を防止しつつガラス基板のエッチング処理を行うことができる。
【0023】
また、上記エッチングにより除去する工程が上記ブレーク工程の後であり、上記エッチングにより除去する工程において、個々の上記電気光学パネルに分割された状態で、上記電極の少なくとも一部を上記被覆材で被覆しつつエッチングを行うことを特徴とするものである。
これにより、複数に分割した液晶パネル毎にエッチング処理をしてガラス基板を除去することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容を発明の実施形態により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0025】
[第1の実施の形態]
図1は本実施の形態にかかる電気光学装置の製造方法の工程図である。
図1に示すように、第1の実施形態にかかる電機光学装置の製造方法は、ガラス基板11の上に樹脂基材12を形成し(図1(b))、形成された樹脂基材12の上に表示要素13を形成し(図1(c))、その後ガラス基板11をエッチングにより除去することにより(図1(d))、電気光学装置を製造するものである。
【0026】
本発明では、ガラス基板の上に将来基板となる樹脂基材を形成し、ガラス基板をその後、エッチング処理により除去するので、エッチング処理までは、既存のガラス基板を用いた電気光学装置にかかる製造工程をそのまま流用でき、製造設備の更なる投資が不要となる。
【0027】
また、エッチング処理まではガラス基板に樹脂基材が支えられているので、収縮等による変形がなく、画面平坦性に優れるものとなる。
【0028】
また、従来のような樹脂フィルムを用いた場合のような粘着剤や接着剤等を用いることがないので、高温での加熱に耐えることができ、製膜工程の作業条件の変更が不要となる。
【0029】
また、ガラス基板に樹脂フィルムを貼る場合のように粘着層や接着剤を用いることがないので、工程汚染等が生じることがない。
【0030】
ここで、本発明では、ガラス基板に形成される表示要素は特に限定されるものではないが、例えば液晶表示要素、プラズマ表示要素、有機エレクトロルミネッセンス表示要素、無機エレクトロルミネッセンス表示要素等を挙げることができる。以下、液晶要素を形成した液晶表示装置を例にして本発明の内容を説明する。
【0031】
[第2の実施の形態]
図2は電気光学装置である液晶表示装置の斜視図である。図3は液晶表示装置の断面概略図である。図4は液晶表示装置の工程図である。図5は大判ガラス基板を用いた場合の液晶パネルの構成図である。図6はパーソナルコンピュータの斜視図である。図7は携帯電話の斜視図である。
【0032】
図2に示すように、この液晶表示装置50は、液晶表示パネル20と、駆動用ICを含み液晶表示パネル20を駆動表示する液晶駆動回路が搭載された液晶駆動回路基板40とを有する。上記液晶駆動回路基板40には、半導体駆動用入力端子(図示省略)が、配線パターンとして形成されている。ここで、液晶表示装置は、例えば携帯電話機、電話機、ページャ、電子手帳、パーソナルコンピュータ等といった各種の電子機器に組み込まれて、可視情報を表示するための表示部として広く用いられている。液晶表示パネル20は、単純マトリクス型駆動液晶表示パネル(いわゆるパッシブ型液晶パネル)であり、可視情報を表示する表示面を構成する。液晶駆動回路基板40は、接続用回路がプリントされた基板上に駆動用ICが接続されてなり、全体の強度を保つために、樹脂製であるホルダ部材41に支持されている。
【0033】
液晶駆動回路基板40と液晶表示パネル20とは、液晶駆動回路基板40が有する接続用端子42と液晶表示パネル20が有する電極端子群23ヒートシール43を介して接続されている。
上記液晶表示パネル20は、対向配置された第1基板21と第2基板22とを有する。第1基板21及び第2基板22の内側面には、それぞれ液晶表示要素が形成されている。
【0034】
具体的には、図3に示すように、第1基板21には、反射膜(アルミニウム等)24、カラーフィルタ(CF)25、オーバーコート(OVC)層26、透明電極27及び配向膜28が順次形成されている。一方の第2基板22には、透明電極27及び配向膜28が形成されている。透明電極27はITO(IndiumTin Oxide)その他の透明電極材料によって形成され、所定のパターンが加工されている。配向膜28は例えばポリイミド(PI)等の膜が形成され、配向処理(ラビング処理)がなされている。
【0035】
第1基板21と第2基板22とは、両基板間の内周囲に導電性の電通粒子60を分散したシール材61がループ状に施され、スペーサ62により所定の間隙、いわゆるセルギャップをもって封着されている。
【0036】
そして、図2に示すように、このシール材61によって、第1基板21と第2基板22との間には液晶(LC)封入領域70が画成されている。
また、上記液晶封入領域70は、液晶封入空間の本体をなすほぼ矩形状の液晶封入部72と、液晶封入部72より第1基板21及び第2基板22の短部側に突出し、基板端部側に開口した液晶注入口73を含む。液晶注入口73から液晶を注入した後に、封止材(図示せず)で封止することで液晶表示装置を完成する。
【0037】
次に、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について図3乃至図5を参照して説明する。
ここで、本発明では、液晶表示要素をガラス基板の上に一セット形成する単品としてもよいが、近年のように生産性を向上させた大判ガラス(マザーガラスともいう。)を用いて、一度に複数の液晶パネルを形成するようにしてもよい。
なお、大型の表示装置の場合には、一枚の基板母材から一枚の液晶パネルを得ることとなる。
【0038】
本実施の形態においては、図5に示すように、大判のガラス基板の母材(マザーボード)に、複数の液晶パネルを一度に多量に製造する例を説明する。本例では一枚のガラス基板から6枚の液晶パネルが得られる。
【0039】
先ず、図4に示すように、第1基板21側のカラーフィルタ基板を作製する工程を説明する。
1)ガラス基板70を準備し、第1基板21となる樹脂基材71を形成する工を行う(S101)。
ここで、上記樹脂基材71としては、光学表示装置の基板となる特性を有するものであれば、特に限定されないが、例えばポリエーテルサルフォン(PES)、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール(PVA),エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等を例示することができる。
また、塗布方法は、ガラス基板70上に例えばスピンコート法、印刷法等により、薄膜状に均一に施工するようにすればよい。
【0040】
2)樹脂基板71上に反射膜24を形成する工程を行う(S102)。
3)反射膜24の上にカラーフィルタ25を形成する工程を行う(S103)。4)カラーフィルタ25の上に平坦化のためにオーバーコート層26を形成する工程を行う(S104)。
5)オーバーコート層26の上に透明電極(ITO)27を形成し、電極加工する工程を行う(S105)。
6)透明電極27上に配向膜28を形成する工程を行う(S106)。
7)配向膜28を形成したカラーフィルタ基板の周囲にシール材61を塗布する工程を行う(S107)。
【0041】
次に、上記カラーフィルタ基板の作製と並行して第2基板のアレイ基板を作製する工程を説明する。
1)ガラス基板70を準備し、第2基板22となる樹脂基材71を形成する工程を行う(S201)。
2)樹脂基板71上に透明電極(ITO)27を形成し、電極加工する工程を行う(S202)。
3)透明電極27上に配向膜28を形成する工程を行う(S203)。
4)配向膜28を形成したアレイ(対向)基板の周囲にシール材61を塗布する工程を行う(S204)。
5)電極間の間隙を一定に保つためのスペーサ62を散布する工程を行う(S205)。
【0042】
1)次に、このようにして準備したカラーフィルタ基板とアレイ基板とを貼り合わせて基板組付け工程を行い、図5(A)に示すように、液晶パネル20が複数形成された貼合せ基板80を得る(S301)。
2)その後、圧着・乾燥して両者を一体にする工程を行う(S302)。
3)次に、図5(B)に示すように、貼合せ基板80をX軸方向に裁断して、1次ブレークし、短冊状基板81を形成する工程を行う(S303)。
4)次に、液晶封入部72内に開口部73から液晶を注入し、封止材で封止する工程を行う(S304)。
5)次に、図5(C)に示すように、短冊状基板81をY軸方向に裁断して、2次ブレークし、単独の液晶パネル20を形成する工程を行う(S305)。
6)単独パネルの電極部分である電極端子部23を保護部材で被覆し、その後エッチング処理を行ってガラス基板70を完全に除去する工程を行う(S306)。
このエッチング処理は、公知手法によりガラス基板70を除去するようにすればよい。なお、この際、電極がエッチング処理により影響を受けないように、レジスト等の被覆材で保護を行うようにすればよい。
7)その後、検査工程を行い液晶パネル製品となる(S307)。
【0043】
このようにして得られた液晶パネルは従来の既存のガラス基板による液晶パネルの製造ラインをそのまま使用することができるので、生産効率が低下することなく、薄膜の樹脂基板からなる液晶パネルを提供することができる。
【0044】
本実施の形態においては、上記エッチング処理について、2次ブレークを施した後の単体となったときに行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板を貼り合せる基板組付け工程の後に行う圧着乾燥工程(S302)の後において、エッチング処理をし、ガラス基板を除去するようにしてもよい。
この際、貼り合せた基板の周囲全体を被覆材で被覆してエッチング剤が内部に侵入することを防止するようにすればよい。
【0045】
ここで、ガラス基板を除去するエッチング処理方法について説明する。
エッチング剤としては、フッ酸系の薬液を好適に使用することができる。例えば、フッ酸液、フッ化硫酸液、ケイフッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素酸などのエッチング剤を好適に使用することができる。また、それらを含む水溶液も使用することができる。例えば、フッ化水素酸と硝酸の混合水溶液、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合水溶液、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムと硝酸の混合水溶液、フッ化水素酸と水素ニフッ化アンモニウムの水溶液、フッ化水素酸と水素二フッ化アンモニウムと硝酸の水溶液などを使用することができる。また、エッチング速度が遅いという面はあるが、苛性ソーダ(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)などの強アルカリ性の薬液を使用することもできる。
【0046】
エッチング方法としては、一般的なガラスのエッチング方法である、上述のようなエッチング剤を使用したウェットエッチングが好適であるが、エッチングガスを用いたドライエッチング方法なども使用できる。
【0047】
また、液晶パネルを構成するガラス基板の原料は特に問わず、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラスなど各種のガラスを使用することができる。
【0048】
上記エッチング処理を行う際の電極の被覆方法としては、エッチング剤として使用する薬液に対する耐性を有する耐薬品性材料を使用する方法、ポジレジストやネガレジストを塗布する方法などがある。
【0049】
上記耐薬品性材料としては、例えばワックス、油性のコーティングを行う、耐薬品性のテープを貼る、パテや粘度状の材料で被マスク部位を覆うなどの方法がある。この方法は、特に大板パネル基板の状態で行われるエッチング処理において有効である。
【0050】
また、レジストの塗布方法としては、被マスク部をレジスト中に浸け(ディップする)又はスプレー噴射してレジストを塗布した後、露光及び現像して所望のマスクパターンを形成する方法がある。また、刷毛や筆を用いてレジストを被マスク部位に塗るようにしてもよい。この場合、レジスト塗布に用いる設備を安価なものとすることができる。また、ノズルから液滴材料を吐出させて所望のマスクパターンにレジストを塗布する方法(いわゆる、インクジェット法)もある。
【0051】
一方、そのようにして形成された被覆の除去方法は、基本的に被覆の形成方法毎に異なる。フォトレジストを使用した場合は、所定の薬液を使用してレジストを溶かすなどして剥離すればよい。ワックスや油性コーティングなどの場合も、薬液によりコーティングを溶かして除去することができる。また、耐薬品性テープやパテなどを使用した場合は、単にそれらを剥離すればよい。
【0052】
このエッチング処理により、ガラス基板を除去した液晶パネル20は、薄膜の樹脂基材が第1基板21と、第2基板22とを構成することになり、製品としたときには基板の薄膜化を図った液晶表示装置を提供することとなる。
【0053】
よって、従来のような薄膜フィルム単独での場合のような液晶パネル製造ラインにおいて、取り扱い難いということも解消される。
【0054】
また、液晶パネルの製造過程においては、樹脂基材71をガラス基板70が支えることになるので、スパッタリング等においても高温での処理した場合においても伸び等がなく、平坦化を図った液晶パネルを得ることができる。
【0055】
よって、従来のガラス基板を用いたと同様な精度の液晶パネルを提供することができると共に、薄膜化を図ったパネルを提供できる。
【0056】
なお、本発明では、樹脂基材の厚さは特に限定されるものではないが、0.5mm以下とすることができ、より薄膜化を図る場合には0.2mm以下、さらに薄膜化を図る場合には0.09mmの第1基板、第2基板とすることができる。特に、薄膜化を図ることで、製品となった場合には軽量化を図ることができる。
【0057】
また、エッチング処理において、回収したガラス基板素材は再度リサイクルして液晶パネルの製造に供するようにすることで、資源の節約となり、好ましい。
【0058】
また、樹脂基材の薄膜化を図ることで、基板の外側に反射板を設けるような場合には、基板における透過ロスが低減し、コントラストの向上を図ることができ、好ましい。
【0059】
また、本実施例では、第1基板及び第2基板ともに樹脂基材としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1基板21側のみ又は第2基板22側のみを樹脂基板とするようにしてもよい。
特に、第1基板21側を樹脂基材とすることにより、例えば携帯電話等の基板のワレが防止でき、好ましい。すわなち、携帯電話の使用中においては、予期しない過度の応力が観察側からかかるような場合があるが、反射膜を有する第1基板21を樹脂基材とすることで、観察者側のガラス基板よりも引張り応力に耐えうることができ、ヒビ、ワレ等を防止することができる。
【0060】
なお、ガラス基板は既存の生産設備で使用している厚さとすることがライン設備の変更がなく、望ましい。好適なガラス基板の厚さとしては、0.7mm、0.5mm、0.4mmである。
【0061】
また、ガラス基板の薄膜化を図ることで、エッチング処理時間及びエッチング処理薬品を少なくすることができ、好ましい。
【0062】
次に、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器の具体例について図7を参照して説明する。
【0063】
まず、本発明に係る液晶表示パネルを、可搬型のパーソナルコンピュータ(いわゆるノート型パソコン)の表示部に適用した例について説明する。図6は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ91は、キーボード911を備えた本体部912と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部913とを備えている。
【0064】
続いて、本発明に係る液晶表示パネルを、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図7は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、携帯電話機92は、複数の操作ボタン921のほか、受話口922、送話口923とともに、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部924を備える。
【0065】
なお、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器としては、図6に示したパーソナルコンピュータや図7に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる、特に限定されるものではない。
【0066】
また、上述した実施形態では、電気光学装置として、液晶装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、エレクトロルミネッセンス装置、特に、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置等や、プラズマディスプレイ装置、FED(フィールドエミッションディスプレイ)装置、LED(発光ダイオード)表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を用いた装置などの各種の電気光学装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の工程図である。
【図2】電気光学装置である液晶表示装置の斜視図である。
【図3】液晶表示装置の断面概略図である。
【図4】液晶表示装置の工程図である。
【図5】大判ガラス基板を用いた場合の液晶パネルの構成図である。
【図6】パーソナルコンピュータの斜視図である。
【図7】携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
11・・・ガラス基板、12・・・樹脂基材、13・・・表示要素、50・・・液晶表示装置、20・・・液晶表示パネル、21・・・第1基板、22・・・第2基板、23・・・電極端子群、24反射膜(アルミニウム等)、25・・・カラーフィルタ(CF)、26・・・オーバーコート(OVC)層、27・・・透明電極、28・・・配向膜、40・・・液晶駆動回路基板、41・・・ホルダ部材、42・・接続用端子、43・・・ヒートシール、60・・・電通粒子、61・・・シール材、62・・・スペーサ、70・・・液晶(LC)封入領域、72矩形状の液晶封入部、73・・・液晶注入口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electro-optical device, such as a liquid crystal device, for displaying an image such as a character, a numeral, or a picture by controlling the orientation of a liquid crystal sealed between a pair of substrates.
[0002]
[Prior art]
In general, a liquid crystal device is formed by attaching an additional device such as a lighting device such as a backlight or an IC for driving a liquid crystal to a liquid crystal panel having a structure in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates. In general, a liquid crystal panel is configured such that a first substrate on which a first electrode is formed and a second substrate on which a second electrode is formed are bonded to each other with a sealant, and a gap formed between the substrates, that is, a so-called cell. It is formed by enclosing liquid crystal in the gap.
[0003]
As a method of manufacturing the above-described liquid crystal device, conventionally, a first substrate preform on which a plurality of liquid crystal panel first electrodes are formed and a second substrate preform on which a plurality of liquid crystal panels second electrodes are formed are mutually bonded. Combined to form a large-sized panel structure including a plurality of liquid crystal panel parts, and then cut the large-sized panel structure to form a medium-sized panel structure in which the liquid crystal injection ports of the plurality of liquid crystal panel parts are exposed to the outside. Then, liquid crystal is injected into each liquid crystal panel portion through the exposed liquid crystal injection port, then the medium-sized panel structure is divided into individual liquid crystal panels, and then the divided individual liquid crystal panels are divided. There is known a manufacturing method including a series of steps of attaching a polarizing plate to a substrate.
[0004]
Prior to the step of attaching the polarizing plate, an IC mounting step of mounting an IC chip such as a liquid crystal driving IC on a liquid crystal panel may be executed as necessary.
[0005]
In such a liquid crystal device, the pair of first and second substrates are often formed of a hard member such as glass or plastic. Here, plastic is less likely to be broken than glass, and has advantages such as light weight, but has low rigidity and has no so-called rigidity, so that when it is bent, various film-formed electrodes, alignment films, The insulating film and the like are cracked and broken, and it is difficult to hold the substrate flat and firmly. Therefore, it is more difficult to form a substrate of a liquid crystal device using a plastic film than when using glass. Met.
[0006]
To alleviate this manufacturing difficulty, various steps conventionally required to form a substrate for a liquid crystal device are performed on a plastic film adhered to a glass support member by an adhesive layer. After the completion of these steps, a method has been proposed in which the adhesive layer is irradiated with ultraviolet rays to reduce the adhesive strength, and then the glass support member is peeled off from the plastic film (Patent Documents 1 and 2). 2).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-105896 [Patent Document 2]
JP-A-7-192321
[Problems to be solved by the invention]
However, with respect to the plastic film laminate used in the conventional method of manufacturing a liquid crystal device according to Patent Document 1 or 2, when the glass support member that is no longer needed after various processes including a heat treatment is peeled off from the plastic film. In addition, there is a problem that the plastic film is deformed, for example, contracted, and a dimensional error occurs in the plastic film substrate of the liquid crystal device.
[0009]
In addition, when such a dimensional error occurs, when a pair of plastic film substrates are combined with each other or when a plastic film substrate and a glass substrate are combined with each other, a displacement between the assembled substrates, that is, a so-called misalignment occurs. Therefore, there is a problem that the quality of the liquid crystal device is deteriorated.
[0010]
Further, when forming a resin layer, an adhesive layer or an adhesive layer or the like is essential, so that there is a problem that, for example, in a sputtering step or the like, treatment cannot be performed at a high temperature (for example, 200 ° C.).
[0011]
Further, when the pressure-sensitive adhesive or the adhesive remains, there is a problem that process contamination or the like occurs.
[0012]
Furthermore, at present, the production line of liquid crystal display devices using glass substrates is the mainstream, and when this work procedure or equipment is significantly changed, a significant change in the production line or replacement of production equipment occurs. As a result of an increase in equipment costs, there is a problem that it is not possible to provide an inexpensive liquid crystal display device, which is reflected in manufacturing costs.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method of manufacturing an electro-optical device such as a liquid crystal display device having high strength and being inexpensive, in which a liquid crystal display device can be manufactured using existing glass substrate manufacturing equipment. That is the task.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention includes, in a method for manufacturing an electro-optical device having a display element on a resin substrate, a step of forming the resin substrate on a substrate, A step of forming the display element on the resin base, and a step of removing the substrate by etching to leave the resin base and the display element.
[0015]
According to this manufacturing method, existing electro-optical device manufacturing equipment can be used, and an electro-optical device with a reduced thickness and reduced weight can be manufactured.
[0016]
Further, the display element is any one of a liquid crystal display element, a plasma display element, an organic electroluminescence display element, and an inorganic electroluminescence display element. This makes it possible to manufacture an electro-optical device in which a liquid crystal display element, a plasma display element, an organic EL display element, an inorganic EL display element, and the like are reduced in thickness and weight.
[0017]
In order to solve the above problems, a method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention includes a method for manufacturing an electro-optical device having a resin base, wherein the resin base is provided on one or both of a first substrate and a second substrate. A step of forming, a step of bonding both the first substrate and the second substrate, each having the resin base material formed on one or both thereof, via a sealant, and a step of bonding the first substrate and the second substrate. Removing one of the resin base material formed or both of the resin base material formed by etching.
[0018]
According to this manufacturing method, it is possible to divert an existing manufacturing apparatus for an electro-optical device, and to manufacture an electro-optical device for a liquid crystal panel that is thinner and lighter.
[0019]
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing an electro-optical device according to the present invention forms a large-sized panel structure including a plurality of electro-optical panel portions by bonding a first substrate base material and a second substrate base material to each other. A method of manufacturing an electro-optical device having a step and a break step of cutting the large-sized panel structure into individual electro-optical panels, wherein one or both of the first substrate base material and the second substrate base material are provided. Forming a resin base material on the first substrate base material and a second substrate base material having a resin base material formed on one or both of the first base material and the second base material via a sealing material; Removing one of the one substrate base material and the second substrate base material on which the resin base material is formed or both of the one substrate base material and the resin base material formed thereon by etching. .
[0020]
According to this manufacturing method, existing manufacturing equipment for electro-optical devices can be diverted, and further, electro-optical devices for a plurality of liquid crystal panels with a reduced thickness and reduced weight can be manufactured at a time.
[0021]
Further, in the step of removing by the etching, the etching is performed while protecting the electrode with a coating material so that at least a part of the electrode is not etched. Thereby, the glass substrate can be etched while protecting the electrode portions.
[0022]
Further, the step of removing by etching is after the step of bonding, and in the step of removing by etching, etching is performed while covering the periphery of the large-sized panel structure with the covering material. is there. This makes it possible to perform an etching process on the glass substrate while preventing an etching agent from entering the inside of the bonding.
[0023]
The step of removing by etching is after the break step, and in the step of removing by etching, at least a part of the electrode is covered with the covering material while being divided into the individual electro-optical panels. The etching is performed while performing the etching.
Thereby, the glass substrate can be removed by performing the etching process for each of the plurality of divided liquid crystal panels.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
[0025]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a process chart of a method for manufacturing an electro-optical device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, in the method for manufacturing an electro-optical device according to the first embodiment, a
[0026]
In the present invention, a resin base material to be a future substrate is formed on a glass substrate, and the glass substrate is thereafter removed by etching. The process can be used as it is, eliminating the need for additional investment in manufacturing equipment.
[0027]
Further, since the resin substrate is supported on the glass substrate until the etching process, there is no deformation due to shrinkage or the like, and the screen has excellent flatness.
[0028]
Further, since a pressure-sensitive adhesive or an adhesive as in the case of using a conventional resin film is not used, it is possible to withstand heating at a high temperature, and there is no need to change working conditions in a film forming process. .
[0029]
Further, since an adhesive layer or an adhesive is not used as in the case of attaching a resin film to a glass substrate, there is no occurrence of process contamination or the like.
[0030]
Here, in the present invention, the display element formed on the glass substrate is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal display element, a plasma display element, an organic electroluminescence display element, and an inorganic electroluminescence display element. it can. Hereinafter, the contents of the present invention will be described by taking a liquid crystal display device having a liquid crystal element as an example.
[0031]
[Second embodiment]
FIG. 2 is a perspective view of a liquid crystal display device which is an electro-optical device. FIG. 3 is a schematic sectional view of the liquid crystal display device. FIG. 4 is a process diagram of the liquid crystal display device. FIG. 5 is a configuration diagram of a liquid crystal panel using a large-sized glass substrate. FIG. 6 is a perspective view of a personal computer. FIG. 7 is a perspective view of a mobile phone.
[0032]
As shown in FIG. 2, the liquid
[0033]
The liquid crystal
The liquid
[0034]
Specifically, as shown in FIG. 3, a reflection film (aluminum or the like) 24, a color filter (CF) 25, an overcoat (OVC)
[0035]
The
[0036]
Then, as shown in FIG. 2, a liquid crystal (LC) sealing
The liquid
[0037]
Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
Here, in the present invention, the liquid crystal display element may be formed as a single product on a glass substrate, but may be formed once using large-size glass (also referred to as mother glass) with improved productivity as in recent years. Alternatively, a plurality of liquid crystal panels may be formed.
In the case of a large display device, one liquid crystal panel is obtained from one substrate base material.
[0038]
In this embodiment, as shown in FIG. 5, an example will be described in which a large number of liquid crystal panels are manufactured on a large-sized glass substrate base material (motherboard) at once. In this example, six liquid crystal panels can be obtained from one glass substrate.
[0039]
First, as shown in FIG. 4, a process of manufacturing a color filter substrate on the
1) A
Here, the resin substrate 71 is not particularly limited as long as it has a property of being a substrate of an optical display device. For example, polyether sulfone (PES), acrylic resin, polycarbonate, polyvinyl alcohol (PVA) ), Ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and the like.
In addition, the coating method may be such that a thin film is uniformly formed on the
[0040]
2) A step of forming the
3) A step of forming a
5) A step of forming a transparent electrode (ITO) 27 on the
6) A step of forming an
7) A step of applying the sealing
[0041]
Next, a process of manufacturing an array substrate of the second substrate in parallel with the manufacturing of the color filter substrate will be described.
1) A
2) A step of forming a transparent electrode (ITO) 27 on the resin substrate 71 and processing the electrode is performed (S202).
3) A step of forming an
4) A step of applying a sealing
5) A step of spraying
[0042]
1) Next, the color filter substrate thus prepared and the array substrate are bonded to each other to perform a substrate assembling step, and as shown in FIG. 5A, a bonded substrate on which a plurality of
2) After that, a step of integrating the two by pressing and drying is performed (S302).
3) Next, as shown in FIG. 5B, a step of cutting the bonded
4) Next, a step of injecting liquid crystal into the liquid
5) Next, as shown in FIG. 5C, a step of cutting the strip-shaped
6) A step of covering the
This etching treatment may be performed by removing the
7) After that, an inspection process is performed to obtain a liquid crystal panel product (S307).
[0043]
The liquid crystal panel thus obtained can be used as it is on a conventional liquid crystal panel production line using a conventional glass substrate, so that a liquid crystal panel made of a thin resin substrate is provided without reducing production efficiency. be able to.
[0044]
In the present embodiment, the above-described etching processing is performed when the single processing is performed after the secondary break is performed, but the present invention is not limited to this. For example, after the pressing and drying step (S302) performed after the substrate assembling step of bonding the substrates, an etching process may be performed to remove the glass substrate.
At this time, the entire periphery of the bonded substrates may be covered with a covering material to prevent the etching agent from entering the inside.
[0045]
Here, an etching method for removing the glass substrate will be described.
As an etching agent, a hydrofluoric acid-based chemical can be suitably used. For example, an etching agent such as a hydrofluoric acid solution, a fluorinated sulfuric acid solution, hydrofluoric acid, ammonium fluoride, or hydrofluoric acid can be suitably used. Further, an aqueous solution containing them can also be used. For example, a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and nitric acid, a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, and nitric acid, an aqueous solution of hydrofluoric acid and ammonium hydrogen difluoride, An aqueous solution of hydrofluoric acid, ammonium hydrogen difluoride, and nitric acid can be used. Although the etching rate is low, a strongly alkaline chemical such as caustic soda (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) can also be used.
[0046]
As an etching method, wet etching using an etching agent as described above, which is a general glass etching method, is preferable, but a dry etching method using an etching gas can also be used.
[0047]
In addition, the raw material of the glass substrate constituting the liquid crystal panel is not particularly limited, and various glasses such as soda lime glass, borosilicate glass, and alkali-free glass can be used.
[0048]
Examples of a method of coating the electrode when performing the etching treatment include a method using a chemical resistant material having resistance to a chemical solution used as an etching agent, and a method of applying a positive resist or a negative resist.
[0049]
Examples of the chemical resistant material include a method of applying a wax or oily coating, attaching a chemical resistant tape, and covering a portion to be masked with a putty or a viscous material. This method is particularly effective in an etching process performed on a large panel substrate.
[0050]
Further, as a method of applying a resist, there is a method of dipping (dipping) or spraying a resist in a masked portion into the resist, applying the resist, and then exposing and developing to form a desired mask pattern. Further, a resist may be applied to the masked portion using a brush or a brush. In this case, the equipment used for resist coating can be inexpensive. There is also a method of applying a resist to a desired mask pattern by discharging a droplet material from a nozzle (a so-called inkjet method).
[0051]
On the other hand, the method of removing the coating thus formed basically differs for each coating formation method. When a photoresist is used, the resist may be removed by dissolving the resist using a predetermined chemical solution. In the case of wax or oil-based coating, the coating can be removed by dissolving the coating with a chemical solution. When a chemical resistant tape, putty, or the like is used, they may simply be peeled off.
[0052]
In the
[0053]
Therefore, the difficulty in handling in a liquid crystal panel manufacturing line as in the case of a conventional thin film film alone is also solved.
[0054]
Further, in the manufacturing process of the liquid crystal panel, the
[0055]
Therefore, it is possible to provide a liquid crystal panel having the same accuracy as that using a conventional glass substrate, and to provide a panel with a reduced thickness.
[0056]
In the present invention, the thickness of the resin base material is not particularly limited, but can be 0.5 mm or less, and 0.2 mm or less when further reducing the thickness. In this case, the first and second substrates can be 0.09 mm. In particular, by reducing the film thickness, the weight of the product can be reduced.
[0057]
In the etching treatment, it is preferable to recycle the collected glass substrate material again and use it for manufacturing a liquid crystal panel, thereby saving resources.
[0058]
In the case where a reflection plate is provided outside the substrate by reducing the thickness of the resin base material, transmission loss in the substrate can be reduced and contrast can be improved, which is preferable.
[0059]
Further, in the present embodiment, the first substrate and the second substrate are both made of a resin substrate, but the present invention is not limited to this, and only the
In particular, it is preferable that the
[0060]
It is preferable that the glass substrate has the thickness used in the existing production equipment without changing the line equipment. Suitable glass substrate thicknesses are 0.7 mm, 0.5 mm, and 0.4 mm.
[0061]
Further, by reducing the thickness of the glass substrate, etching time and etching chemicals can be reduced, which is preferable.
[0062]
Next, a specific example of an electronic device to which the liquid crystal display panel according to the present invention can be applied will be described with reference to FIG.
[0063]
First, an example in which the liquid crystal display panel according to the present invention is applied to a display unit of a portable personal computer (so-called notebook computer) will be described. FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the personal computer. As shown in the figure, the
[0064]
Subsequently, an example in which the liquid crystal display panel according to the present invention is applied to a display unit of a mobile phone will be described. FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the mobile phone.
As shown in the drawing, the
[0065]
Electronic devices to which the liquid crystal display panel according to the present invention can be applied include, in addition to the personal computer shown in FIG. 6 and the mobile phone shown in FIG. 7, a liquid crystal television, a viewfinder type and a monitor direct view type video. Examples include, but are not limited to, tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic organizers, calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, digital still cameras, and the like.
[0066]
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a liquid crystal device as an electro-optical device has been described. However, the present invention is not limited to this. , Plasma display device, FED (field emission display) device, LED (light emitting diode) display device, electrophoretic display device, thin TV, thin television using liquid crystal shutter, etc., device using digital micromirror device (DMD) And other various electro-optical devices.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart of a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a liquid crystal display device that is an electro-optical device.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device.
FIG. 4 is a process drawing of the liquid crystal display device.
FIG. 5 is a configuration diagram of a liquid crystal panel when a large-sized glass substrate is used.
FIG. 6 is a perspective view of a personal computer.
FIG. 7 is a perspective view of a mobile phone.
[Explanation of symbols]
11: glass substrate, 12: resin substrate, 13: display element, 50: liquid crystal display device, 20: liquid crystal display panel, 21: first substrate, 22 ... 2nd substrate, 23 ... electrode terminal group, 24 reflection film (aluminum etc.), 25 ... color filter (CF), 26 ... overcoat (OVC) layer, 27 ... transparent electrode, 28 ... ..Alignment film, 40 ... Liquid crystal drive circuit board, 41 ... Holder member, 42 ... Connection terminal, 43 ... Heat seal, 60 ... Electric particles, 61 ... Seal material, 62 ... spacer, 70 ... liquid crystal (LC) sealing area, 72 rectangular liquid crystal sealing part, 73 ... liquid crystal injection port
Claims (7)
基板の上に上記樹脂基材を形成する工程と、
上記樹脂基材上に上記表示要素を形成する工程と、
上記基板をエッチングにより除去して上記樹脂基材及び上記表示要素を残存させる工程と、
を具備することを特徴とする電気光学装置の製造方法。In a method of manufacturing an electro-optical device having a display element on a resin base material,
Forming the resin substrate on a substrate,
Forming the display element on the resin substrate,
Removing the substrate by etching to leave the resin substrate and the display element,
A method for manufacturing an electro-optical device, comprising:
上記表示要素が液晶表示要素、プラズマ表示要素、有機エレクトロルミネッセンス表示要素、無機エレクトロルミネッセンス表示要素の何れかであることを特徴とする電気光学装置の製造方法。In claim 1,
A method of manufacturing an electro-optical device, wherein the display element is any one of a liquid crystal display element, a plasma display element, an organic electroluminescence display element, and an inorganic electroluminescence display element.
第1基板及び第2基板の一方又は両方上に上記樹脂基材を形成する工程と、 一方又は両方上に上記樹脂基材が形成された上記第1基板及び第2基板の両者を、シール材を介して貼り合わせる工程と、
上記第1基板及び第2基板のうち上記樹脂基材が形成された一方又は上記樹脂基材が形成された両方をエッチングにより除去する工程と、
を具備することを特徴とする電気光学装置の製造方法。In a method for manufacturing an electro-optical device having a resin base material,
Forming the resin substrate on one or both of the first substrate and the second substrate; and sealing the first substrate and the second substrate having the resin substrate formed on one or both of them with a sealing material. Laminating through
A step of removing one of the first substrate and the second substrate on which the resin substrate is formed or both of the resin substrate on which the resin substrate is formed, and
A method for manufacturing an electro-optical device, comprising:
上記大判パネル構造を切断して個々の電気光学パネルに分割するブレーク工程とを有する電気光学装置の製造方法において、
上記第1基板母材及び第2基板母材の何れか一方又は両方上に樹脂基材を形成する工程と、
一方又は両方上に樹脂基材が形成された上記第1基板母材及び第2基板母材の両者をシール材を介して貼り合わせる工程と、
上記第1基板母材及び第2基板母材のうち上記樹脂基材が形成された一方又は上記樹脂基材が形成された両方をエッチングにより除去する工程と、
を具備することを特徴とする電気光学装置の製造方法。Bonding a first substrate preform and a second substrate preform together to form a large panel structure including a plurality of electro-optical panel portions;
In the method of manufacturing an electro-optical device having a break step of cutting the large-sized panel structure and dividing the panel into individual electro-optical panels,
Forming a resin base material on one or both of the first substrate base material and the second substrate base material;
A step of bonding both the first substrate base material and the second substrate base material having the resin base material formed on one or both thereof via a sealing material,
Removing, by etching, one of the first substrate base material and the second substrate base material on which the resin substrate is formed or both of the resin substrate formed thereon;
A method for manufacturing an electro-optical device, comprising:
上記樹脂基材上に電極を形成する工程を更に具備し、
上記エッチングにより除去する工程において、上記電極の少なくとも一部がエッチングされないように被覆材で保護しつつエッチングを行うことを特徴とする電気光学装置の製造方法。In claim 3 or 4,
Further comprising a step of forming an electrode on the resin substrate,
The method of manufacturing an electro-optical device, wherein in the step of removing by etching, etching is performed while protecting at least a part of the electrode with a covering material so as not to be etched.
上記エッチングにより除去する工程が上記貼り合わせる工程の後であり、
上記エッチングにより除去する工程において、上記大判パネル構造の周縁を上記被覆材で被覆しつつエッチングを行うことを特徴とする電気光学装置の製造方法。In claim 5,
The step of removing by etching is after the step of bonding,
The method of manufacturing an electro-optical device, wherein in the step of removing by etching, etching is performed while covering a periphery of the large-sized panel structure with the covering material.
上記エッチングにより除去する工程が上記ブレーク工程の後であり、
上記エッチングにより除去する工程において、個々の上記電気光学パネルに分割された状態で、上記電極の少なくとも一部を上記被覆材で被覆しつつエッチングを行うことを特徴とする電気光学装置の製造方法。In claim 5,
The step of removing by etching is after the break step,
The method of manufacturing an electro-optical device, wherein in the step of removing by the etching, etching is performed while covering at least a part of the electrode with the coating material in a state of being divided into the individual electro-optical panels.
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JP2002318632A JP2004151561A (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Method for manufacturing electro-optical device |
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---|---|---|---|---|
JP2008292608A (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Hitachi Displays Ltd | Fabrication method of display device |
JP2011198207A (en) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Sony Corp | Method for manufacturing capacitive touch panel and capacitive touch panel |
-
2002
- 2002-10-31 JP JP2002318632A patent/JP2004151561A/en not_active Withdrawn
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