JP2005148601A - 液晶装置の製造方法、液晶装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型基板を用いて複数の液晶装置を一括して製造する場合に、該大型基板の外周部分での切断精度の低下を防止ないし抑制し、製造歩留りの向上を図ることができる方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、一対の基板として複数の液晶装置を同時に製造可能な略円形の大型基板をそれぞれ用い、大型基板の少なくとも一方にシール材を形成する工程と、シール材を介して大型基板同士を貼り合わせる工程と、該貼り合わせた基板を個々の液晶装置単位に切断する工程とを含み、前記シール材として、個々の液晶装置単位毎に液晶を封入するためのパネルシール材５２と、該個々の液晶装置単位とは別個に、大型基板の外周付近において切断時の切断方向を規制するためのダミーシール材５２ａとを形成することを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液晶装置の製造方法、液晶装置、電子機器に関するものである。

従来、液晶装置の製造方法として、複数の液晶パネルを大型のガラス基板上に配列し、該大型基板で一括して各パネルのＴＦＴ基板と対向基板を重ね合わせた後、個々の液晶パネルの大きさに切断する多面取りが採用されている。このようなガラス基板の切断には、例えば特許文献１にも開示されているように、ダイヤモンドカッター等でガラス表面にクラックを入れ、このクラックに衝撃等を与え、クラックを切断方向に成長させることにより切断する方法（スクライブ・ブレイク法）がある。
特開平１１−１４２８２５号公報

ところで、上記のような大型基板は矩形状の他にも、例えば大型基板を半導体基板として構成する場合には、その半導体基板を製造する都合上、略円型の大型基板（以下、円形基板とも言う）を採用する場合がある。このような円形基板を採用し、これを上記のようにスクライブ・ブレイク法にて切断する場合、円形基板の外周部分において切断線が直線とならず、特に半径方向に切断線が逃げてしまう惧れがある。その結果、該外周部分での基板切断精度が低下し、製造歩留りが低下する等の不具合発生に繋がる場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、円型の大型基板を用いて複数の液晶装置を一括して製造する場合に、該大型基板の外周部分での切断精度の低下を防止ないし抑制し、製造歩留りの向上を図ることができる液晶装置の製造方法を提供することを目的としている。また、本発明はこの製造方法により得られた液晶装置、さらにはこの液晶装置を含む電子機器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板として複数の液晶装置を同時に製造可能な略円形の大型基板をそれぞれ用い、前記大型基板の少なくとも一方に、シール材を形成する工程と、前記シール材を介して前記大型基板同士を貼り合わせる工程と、該貼り合わせた基板を個々の液晶装置単位に切断する工程とを含み、前記シール材として、個々の液晶装置単位毎に液晶を封入するためのパネルシール材と、該個々の液晶装置単位とは別個に、前記大型基板の外周付近において前記切断時の切断方向を規制するためのダミーシール材とを含んで形成することを特徴とする。

このような製造方法によると、略円型の大型基板（以下、円形基板とも言う）の外周部分において、貼合せ基板を切断する際の切断方向を規制するダミーシール材を形成するものとしているため、貼合せ基板を切断する場合、円形基板の外周部分において切断線が思わぬ方向（例えば半径方向）に逃げてしまう等の不具合発生を防止ないし抑制することができるようになる。その結果、円形基板の外周部分での切断精度を高めることができ、ひいては製造歩留りの向上を図ることができるようになる。つまり、シール材を形成すると、該シール材に沿った方向に切断が行われるため、本発明では切断したい方向に沿ってダミーシール材を形成することで、その切断方向を規制することができるのである。

本発明の製造方法において、前記ダミーシール材は、前記パネルシール材のパターンに倣って該パネルシール材のパターンの少なくとも一部と略同じパターンを含む形にて形成することができる。切断工程においては、通常、パネルシール材のパターンに沿って切断を行うため、パネルシール材のパターンに倣って該パターンと略同じパターンを含む形にてダミーシール材を形成することで、ダミーシール材が切断方向に沿って形成されることとなり、円形基板の外周部分での切断方向を確実に規制できるようになる。また、この場合、例えばダミーシール材をパネルシール材と同一工程にて形成することが可能で、しかも各シール材が略同じパターンを備えるため、そのパターン形成プロセスが非常に簡便なものとなる。なお、このようなパターン形成方法としては、例えばディスペンス装置でのシール材塗布によるパターン形成、或いはシール印刷法を用いたパターン形成等を採用することができる。

また、前記パネルシール材を枠状に形成し、前記ダミーシール材を該パネルシール材の少なくとも一辺と略同一方向に延びる形にて形成することができる。切断工程においては、通常、パネルシール材の枠形状に沿って切断を行うため、パネルシール材の少なくとも一辺と略同一方向に延びる形にてダミーシール材を形成することで、ダミーシール材が切断方向に沿って形成されることとなり、円形基板の外周部分での切断方向を確実に規制できるようになる。

また、前記ダミーシール材は、個々の液晶装置の並列方向と略平行な辺を含む形にて形成することができる。切断工程においては、通常、個々の液晶装置の並列方向に沿って切断を行うため、個々の液晶装置の並列方向と略平行な辺を含む形にてダミーシール材を形成することで、ダミーシール材が切断方向に沿って形成されることとなり、円形基板の外周部分での切断方向を確実に規制できるようになる。

さらに、前記ダミーシール材は、切断方向に沿って大型基板の周縁側に延びる辺を含む形にて形成することができる。このように切断方向に沿って大型基板の周縁側に延びる辺を含むことで、該大型基板の周縁部において切断方向が一層確実に規制されるようになる。

以上のように、ダミーシール材をパネルシール材と製造上区別することなく、該パネルシール材と同一工程で同一のパターンを含む形にて形成し、パネルシール材の一辺と略同一方向の一辺を含む形にて形成することで、円形基板の外周部分での切断方向を好適に規制できるようになる。そして、このような方法により製造された液晶装置は、液晶層を挟持する基板に割れ等の不具合が少なく、非常に信頼性の高いものとなる。

次に、本発明の電子機器は上記液晶装置を例えば表示部として具備することを特徴とする。このような電子機器は、上述した信頼性の高い液晶装置を表示部として含むため、不良品等の不具合発生の少ない電子機器となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、液晶装置の一実施形態を説明する。図１は本実施形態の液晶装置を各構成要素とともに示す平面図であり、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。また、図３は、液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図であり、図４は液晶装置の部分拡大断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

図１及び図２において、本実施形態の液晶装置１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが光硬化性のシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えず、封止材にて封止された痕跡がない構成となっている。

シール材５２の枠内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の枠外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０には、当該液晶装置１００を製造する際に、各基板の貼り合わせの位置決めを行うための位置決めマーク１０ｍ，２０ｍが、基板外周部（本実施形態では基板角部）に２個ずつ形成されている。

なお、液晶装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。また、液晶装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。

このような構造を有する液晶装置１００の画像表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。

画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。

図４は液晶装置１００の部分拡大断面図であって、特にＴＦＴ３０が形成された領域周辺を模式的に示した拡大断面図である。ガラス基板１０’を主体として構成されるＴＦＴアレイ基板１０上には、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を主体とする透明電極にて構成された画素電極９がマトリクス状に形成されており（図３参照）、これら各画素電極９に対して画素スイッチング用のＴＦＴ３０（図３参照）がそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極９が形成された領域の縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０がデータ線６ａおよび走査線３ａに対して接続されている。すなわち、データ線６ａは、コンタクトホール８を介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ａに電気的に接続され、画素電極９は、コンタクトホール１５及びドレイン電極６ｂを介してＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域に電気的に接続されている。なお、画素電極９の表層にはポリイミドを主体として構成される膜に対してラビング処理を行った配向膜１２が形成されている。

一方、対向基板２０においては、対向基板側のガラス基板２０’上であって、ＴＦＴアレイ基板１０上の画素電極９の縦横の境界領域と対向する領域に、ブラックマトリクスまたはブラックストライプと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側（液晶層側）にはＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成されている。また、対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成されている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶５０がシール材５２（図１参照）により封入されている。

以下、上記液晶装置１００の製造方法について、その一例を説明する。ここでは、上記構成の液晶装置１００を製造するに際し、大型基板で一括して複数の液晶装置を製造する、いわゆる多面取りを採用している。つまり、図５に示すように、大型のＴＦＴアレイ基板１１０上に、略同一形状の大型の対向基板を貼り合わせた後、個々の液晶装置の大きさに切断する工程を含むものとされている。なお、以下の説明において、大型のＴＦＴアレイ基板１１０を単に大型基板１１０と言うこともある。

まず、液晶装置１００の製造方法の概略について説明する。図５は、液晶装置１００の製造方法において用いる大型基板の平面模式図であって、ＴＦＴ３０、画素電極９、配向膜１２等を形成した大型基板１１０上に、個々の液晶装置単位に対応した閉口枠状のシール材５２を配設し、該シール材５２を介して大型対向基板を貼り合わせるものとしている。貼り合わせ工程後、シール材５２に沿って分離・切断することで、個々の液晶装置を得るものとしている。

続いて、上記液晶装置を製造する際の各プロセスについて詳細に説明する。まず、ガラス等の透光性材料からなる略円形の大型基板を２枚用意する。ここでは、一方の大型基板に対しては、図４に示したようなＴＦＴ３０、画素電極９、配向膜１２等を形成して大型基板１１０(図５参照)とする一方、他方の大型基板に対しては、図４に示したような対向電極２１、配向膜２２を形成して対向側の大型基板を得るものとしている。そして、用意した大型基板１１０の所定位置に、例えばディスペンス装置等を用いてシール材を形成する。

ここで、本実施形態のシール材形成工程においては、個々の液晶装置単位毎に液晶を封入するためのパネル用のシール材５２とは別個に、大型基板１１０の外周付近において切断時の切断方向を規制するためのダミー用シール材５２ａを形成するものとしている。このダミー用シール材５２ａは、円形の大型基板１１０の外周部において１つの液晶装置をとることができない領域に形成され、つまり切断工程後において破棄される不要領域に形成されるものである。

また、ダミー用シール材５２ａは、図５に示すように、枠状に形成されたパネル用のシール材５２のパターンに倣って、該シール材５２のパターンの少なくとも一部と略同じパターンを含む形にて、詳しくはパネル用のシール材５２の少なくとも一辺と略同一方向に延びる辺を含む形にて形成されている。さらに、ダミー用シール材５２ａは、個々の液晶装置の並列方向と略平行な辺を含む形にて形成され、上記切断工程における切断線２８（図５参照）に沿って大型基板１１０の周縁側に延びる辺を含む形にて形成される。このようなダミー用シール材５２ａを形成した結果、大型基板同士を貼り合わせた後の切断工程において、円形の大型基板の外周部分において切断線２８が思わぬ方向（例えば半径方向）に逃げてしまう等の不具合発生を防止ないし抑制することができるようになる。

なお、図６に示すように円形の大型基板１１０の外周部において１つの液晶装置をとることができない領域（不要領域）に、ダミー用シール材５２ａを形成しない構成では、該不要領域において大型基板１１０の半径方向に切断線が逃げてしまう場合がある。本実施形態では、このような切断方向の曲がりをダミー用シール材５２ａにて規制しており、この観点から、ダミー用シール材５２ａは、パネル用のシール材５２の並列方向に略平行な方向であって、少なくとも切断線２８が大型基板１１０の半径方向に曲がるの防ぐために、該半径方向と交わる方向に形成することが好ましい。

以上のようなシール材５２，５２ａを配設した後、パネル用のシール材５２の内部に液晶を滴下し、大型基板１１０上に対向側の大型基板を貼り合わせる。この貼合せ工程においては、基板上に形成したアライメントマークを顕微鏡観察することで各大型基板の位置決めを行っている。各基板を貼り合わせ後、シール材５２，５２ａの硬化工程を行い、その後、各パネル形成予定領域２９（図６参照）毎に分離・切断を行うことで、複数の液晶装置１００が一括して製造されることとなる。なお、基板切断工程においては、例えばダイヤモンドカッター等でガラス表面にクラックを入れ、このクラックに衝撃等を与え、クラックを切断方向（切断線２８方向）に成長させることにより切断する方法、つまりスクライブ・ブレイク法を採用している。

以上のような製造方法によると、大型基板同士を貼り合わせた後に個々の液晶装置単位に切断し、複数の液晶装置を一括して製造する多数個取りを採用しているため、製造効率が高く、コスト削減に繋がる。また、ダミー用シール材５２ａを形成したことで、切断精度が高まり、製造歩留りの向上が図られている。なお、ダミー用シール材５２ａは、図５に示したような大型基板１１０の外周に開口した形状の他にも、図７に示したような閉口枠状のものを採用することもできる。この場合、ダミー用シール材５２ａの一辺は、大型基板１１０の外周に沿った形状を備えることとなる。

次に、本発明の製造方法により得られた液晶装置１００を備える電子機器の例について図８を参照して説明する。図８は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図８において、携帯電話（電子機器）６００は、液晶装置１００を用いた表示部６０１を備える。このような電子機器は、上述した液晶装置１００を表示部６０１として備えているので、不良品の少ない高品質の液晶装置により表示を行うことができ、信頼性の高い電子機器を実現することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態の例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

本実施の形態の液晶装置を対向基板の側から見た平面図。 図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図。 図１の液晶装置の等価回路図。 図１の液晶装置の画素周辺を拡大して示す断面模式図。 本実施の形態の液晶装置を製造する際に用いる大型基板の平面模式図。 従来の大型基板を切断する際の切断方向を説明するための平面模式図。 大型基板に形成するシール材の一変形例を示す平面模式図。 電子機器の一例を示す斜視図。

符号の説明

１０…下基板（ＴＦＴアレイ基板）、１２，２２…配向膜、２０…上基板（対向基板）、５０…液晶（液晶層）、５２…シール材（パネルシール材）、５２ａ…シール材（ダミーシール材）、１００…液晶装置、１１０…大型基板

Claims (7)

1. 一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
   前記一対の基板として複数の液晶装置を同時に製造可能な略円形の大型基板をそれぞれ用い、
   前記大型基板の少なくとも一方に、シール材を形成する工程と、
   前記シール材を介して前記大型基板同士を貼り合わせる工程と、
   該貼り合わせた基板を個々の液晶装置単位に切断する工程とを含み、
   前記シール材として、個々の液晶装置単位毎に液晶を封入するためのパネルシール材と、該個々の液晶装置単位とは別個に、前記大型基板の外周付近において前記切断時の切断方向を規制するためのダミーシール材とを含んで形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. 前記ダミーシール材を、前記パネルシール材のパターンに倣って、該パネルシール材のパターンの少なくとも一部と略同じパターンを含む形にて形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
3. 前記パネルシール材を枠状に形成し、前記ダミーシール材を前記パネルシール材の少なくとも一辺と略同一方向に延びる形にて形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置の製造方法。
4. 前記ダミーシール材を、個々の液晶装置の並列方向と略平行な辺を含む形にて形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
5. 前記ダミーシール材を、切断方向に沿って前記大型基板の周縁側に延びる辺を含む形にて形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の製造方法により得られたことを特徴とする液晶装置。
7. 請求項６に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
   
   

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