JP2006201276A - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エッチング液に浸すことにより基板を薄くする製造方法において、液晶表示セルにエッチング液が進入することを防止して、効率よく製造が行なえる液晶表示パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】 液晶表示パネルの製造方法は、多面取り基板としてのCFガラス基板1の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、多面取り基板を真空雰囲気中で互いに貼り合せる工程と、貼り合わされた2枚の多面取り基板を、エッチング液に浸して多面取り基板を薄層化するエッチング工程とを含む。シール材配置工程は、複数の枠形に第1シール材11を配置する工程と、複数の第1シール材11を囲むように、閉パターンで第2シール材12を配置する工程と、第2シール材12の外側に、第2シール材12を囲むように閉パターンで第3シール材13を配置する工程とを含む。
【選択図】 図1
【解決手段】 液晶表示パネルの製造方法は、多面取り基板としてのCFガラス基板1の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、多面取り基板を真空雰囲気中で互いに貼り合せる工程と、貼り合わされた2枚の多面取り基板を、エッチング液に浸して多面取り基板を薄層化するエッチング工程とを含む。シール材配置工程は、複数の枠形に第1シール材11を配置する工程と、複数の第1シール材11を囲むように、閉パターンで第2シール材12を配置する工程と、第2シール材12の外側に、第2シール材12を囲むように閉パターンで第3シール材13を配置する工程とを含む。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液晶表示パネルの製造方法に関する。
液晶表示パネルの製造方法においては、大型の基板に対して、複数の液晶表示セルを形成して、後に個々の単一の液晶表示セルに分断する多面取りによる方法がある。
液晶表示パネルの基板としては、たとえば、ガラス基板が挙げられる。多面取りによる製造方法においては、大型の基板である多面取り基板の主表面に、複数のシール材を配置して、多面取り基板同士を貼り合せる。この後に、カッタなどの切断手段により貼り合わされた多面取り基板を切断して、個々の液晶表示セルを製造する。
たとえば、特開平7−294864号公報においては、多面取りによる製造方法において、基板の分断を行なうときにそれぞれの液晶表示セルの内部に水が進入することを防止した製造方法が開示されている。この製造方法においては、複数の液晶表示セルの外周に防水シールを配置して基板同士を貼り合せた後に、基板切断用の研磨装置で個々の液晶表示セルに分離切断するというものである。
また、液晶表示パネルの製造方法において、2枚の基板同士の間に液晶を封入する方法の1つとして、液晶滴下方式といわれる製造方法がある。液晶滴下方式においては、たとえば、片方の基板の主表面に閉じた環状にシール材を配置して、このシール材の内側に液晶を予め滴下する。この後に、減圧雰囲気下において、2枚の基板同士の貼り合せを行なって、この後に大気開放の雰囲気に配置する。2枚の基板同士の間隔の調整を行なった後に、シール材を硬化する。液晶滴下方式においては、2枚の基板同士の貼り合せと液晶の封入とを同時に行なうことができる。
液晶滴下方式は、たとえば、特開平8−106101号公報に開示されている。特開平8−106101号公報においては、シール材を2重以上に形成して2枚の基板同士を貼り合せる製造方法が開示されている。この公報に開示された方法においては、液晶滴下方式において、液晶を封入する際のシール材内外の圧力差が緩和され、封止不良の発生を軽減できると開示されている。
近年においては、液晶表示パネルの薄型化が進行している。液晶表示パネルの薄型化が進むにつれて、液晶表示パネルに備えられる基板も薄くすることが要求されている。多面取りによる製造工程において、液晶表示パネルの基板を薄くする方法としては、基板の表面を機械的に研磨していた。
たとえば、多面取り基板として厚さの薄いガラス基板を用いて、多面取りにより製造すると、基板同士を貼り合せる貼り合せ工程において多面取り基板が割れてしまう。このため、貼り合せ工程においては、厚さが0.3mm以上1.1mm以下程度のガラス基板を用いて行なう。この後に、貼り合わせた基板を分断することによって、個々の液晶表示セルを形成する。個々の液晶表示セルに対して基板の表面の研磨を行なって、厚さを薄くしていた。
また、個々の液晶表示セルに分断する前にガラス基板の外側を、エッチング液によってエッチングを行なう製造方法が開示されている(たとえば、特開平8−262419号公報参照)。この製造方法においては、液晶表示セルを全て囲むようにシール材を配置して、ガラス基板同士に貼り合せる。この後に、貼り合せたガラス基板をエッチング液に浸して、ガラス基板の表面のエッチングを行ない、ガラス基板の厚さを薄くする。
特開平7−294864号公報
特開平8−106101号公報
特開平8−262419号公報
個々の液晶表示セルに分断した後に基板の表面を機械的に研磨する製造方法においては、それぞれの液晶表示セルを1つずつ研磨する必要があるため、製造効率が悪く、製造コストが高くなるという問題がある。
上記の特許文献3の貼り合わせた基板をエッチング液の中に浸漬する製造方法においては、複数の液晶表示セルに対して、一度にガラス基板の厚さを薄くすることができるため、生産性に優れる。しかし、特許文献2に記載があるように、全ての液晶表示セルを取囲むように外周に閉パターンからなるシール材を配置し、真空雰囲気中で2枚の基板同士を貼り合せた後に大気開放すると、外周のシール材の内側と外側で圧力差が発生し、シール材に亀裂が発生してしまうことがある。このため、エッチング液が外周のシール材を貫通して2枚のガラス基板同士の間に進入して、それぞれの液晶表示セルを汚染してしまうという問題があった。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、エッチング液に浸すことにより基板を薄くする製造方法において、液晶表示セルにエッチング液が進入することを防止して、効率よく製造が行なえる液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に基づく液晶表示パネルの製造方法は、互いに貼り合せられるべき2枚の多面取り基板のうち、いずれか一方または両方の上記多面取り基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、2枚の上記多面取り基板を真空雰囲気中で互いに貼り合せる貼り合せ工程と、貼り合わされた2枚の上記多面取り基板を、エッチング液に浸して上記多面取り基板を薄層化するエッチング工程と、薄層化された2枚の上記多面取り基板を単一の液晶表示セルに分断する分断工程とを含む。上記シール材配置工程は、複数の枠形に第1シール材を配置する工程と、複数の上記第1シール材を囲むように、閉パターンで第2シール材を配置する工程と、上記第2シール材の外側に、上記第2シール材を囲むように閉パターンで第3シール材を配置する工程とを含む。この方法を採用することにより、上記第2シール材の内側にエッチング液が進入することを防止して、上記液晶表示セルの汚染を防止した液晶表示パネルの製造方法を提供することができる。
上記発明において好ましくは、上記シール材配置工程は、上記第1シール材を閉パターンで配置する工程を含み、上記貼り合せ工程の前に、上記第1シール材の閉パターンの内側または上記第1シール材の閉パターンの内側となるべき領域に液晶を配置する工程を含む。この方法を採用することにより、本発明を液晶滴下方式に適用することができる。
本発明によれば、基板の表面をエッチング液にてエッチングする工程において、液晶表示セルの内部にエッチング液が進入することを防止して、効率よく製造が行なえる液晶表示パネルの製造方法を提供することができる。
(実施の形態1)
図1から図8を参照して、本発明に基づく実施の形態1における液晶表示パネルの製造方法について説明する。液晶表示パネルは互いに対向する2枚の基板同士の間に、液晶が封入された構成を備える。たとえば、カラー液晶表示パネルにおいては、駆動素子としてのTFT(Thin Film Transistor)が形成されたTFTガラス基板と、CF(Color Filter)が形成されたCFガラス基板との間に液晶を封入して構成することが一般的である。TFTガラス基板の主表面には、TFTの他に、たとえば、画素電極が形成されている。画素電極の主表面には、液晶を適切な方向に配向させるための配向膜が形成されている。
図1から図8を参照して、本発明に基づく実施の形態1における液晶表示パネルの製造方法について説明する。液晶表示パネルは互いに対向する2枚の基板同士の間に、液晶が封入された構成を備える。たとえば、カラー液晶表示パネルにおいては、駆動素子としてのTFT(Thin Film Transistor)が形成されたTFTガラス基板と、CF(Color Filter)が形成されたCFガラス基板との間に液晶を封入して構成することが一般的である。TFTガラス基板の主表面には、TFTの他に、たとえば、画素電極が形成されている。画素電極の主表面には、液晶を適切な方向に配向させるための配向膜が形成されている。
TFTガラス基板と反対側の基板になるCFガラス基板の主表面には、カラーフィルタが形成されている。カラーフィルタは、赤、緑および青の3色の色相を有する。カラーフィルタの主表面には、たとえば、対向電極が形成されている。対向電極の主表面には、液晶を適切な方向に配向させるための配向膜が形成されている。
本発明においては、基板単体の他に、上記のように表面にTFTやカラーフィルタなどが形成された基板についても、「基板」という。また、ガラス基板も同様に表面にTFTやカラーフィルタなどが形成されたものも含めて「ガラス基板」という。
図1に、シール材配置工程の説明図として、CFガラス基板1の概略平面図を示す。一方の多面取り基板としてのCFガラス基板1には、主表面にカラーフィルタや配向膜を予め形成する。CFガラス基板1の厚さは、例えば0.7mmのものを使用する。シール材配置工程においては、一方の多面取り基板としてのCFガラス基板1の主表面に第1シール材11、第2シール材12および第3シール材13を配置する。
第1シール材11は、平面形状が四角形になるように枠形に配置する。第1シール材11は、それぞれの液晶表示セルの平面形状に対応するように配置する。すなわち、1つの枠形の第1シール材11が、1つの液晶表示セルを形成する。第1シール材11には、光硬化型樹脂や光熱併用硬化型樹脂などを用いる。
第1シール材11は、閉パターンで配置されている。すなわち第1シール材11は、線状に配置され、線の内側が閉じるように配置されている。CFガラス基板1の主表面には、枠形の第1シール材11が複数配置されている。
CFガラス基板1の主表面に、複数の枠形の第1シール材11を囲むように、第2シール材12を配置する。第2シール材12は、閉パターンになるように配置する。すなわち、第2シール材12を線状に配置して、線の内側が閉じるように配置する。本実施の形態においては、第2シール材12を平面形状が長方形の枠形になるように配置する。
第2シール材12の外側には、第2シール材を囲むように第3シール材13を配置する。第3シール材13は、閉パターンになるように配置する。本実施の形態においては、第2シール材12とほぼ平行になるように、平面形状が長方形の枠形に第3シール材13を配置する。第2シール材12および第3シール材13には、第1シール材11と同様に光硬化型樹脂や光熱併用硬化型樹脂を用いる。
第1シール材11、第2シール材12および第3シール材13の配置においては、ディスペンサなどを用いて、1つずつシリンジによって線状にシール材を配置する方法であってもよいし、スクリーン印刷法などによって、一度に複数のシール材のパターンを形成しても構わない。
図2に、TFTガラス基板とCFガラス基板との貼り合せを行なう貼り合せ工程の斜視図を示す。他方の多面取り基板としてのTFTガラス基板2には、予めTFTや画素電極などを形成しておく。TFTガラス基板2の厚さは、例えば0.7mmのものを使用する。
本実施の形態においては、図2に示すように、TFTガラス基板2の主表面に、液晶4を滴下する。液晶4を滴下する液晶滴下領域33は、単一の液晶表示セルの表示領域に対応した領域である。それぞれの液晶滴下領域33に滴下される液晶の量は、CFガラス基板1、TFTガラス基板2、および1つの第1シール材11によって囲まれる空間の体積に合うように調整する。このように、多面取り基板同士の貼り合せ工程の前に、TFTガラス基板2の表面の第1シール材の閉パターンの内側となるべき領域に液晶を配置する。
次に、液晶4を配置したTFTガラス基板2とシール材を配置したCFガラス基板1とを貼り合せる貼り合せ工程を行なう。貼り合せ工程は、真空雰囲気中で行なう。
図2に示すように、貼り合せ工程においては、矢印31に示すように、CFガラス基板1の主表面とTFTガラス基板2の主表面とが、互いに対向するようにして貼り合せる。液晶4は、第1シール材11の閉パターンの内側に配置され、それぞれの液晶表示セルにおいて液晶が封入される。CFガラス基板1の周辺部に配置された第2シール材12および第3シール材13は、TFTガラス基板2に接合する。
次に、貼り合せを行なった後に、大気開放の雰囲気中に貼り合せた多面取り基板を配置する。大気開放することにより、CFガラス基板1およびTFTガラス基板2に大気圧が印加され、2枚のガラス基板同士の間隙が調整される。次に、紫外線などの光を照射したり、必要に応じて加熱したりすることによって、第1シール材11、第2シール材12および第3シール材13を硬化する。
図3に、貼り合せが行なわれた貼り合せ基板の概略断面図を示す。貼り合せ基板3は、一方の多面取り基板と他方の多面取り基板とが貼り合わせられた構成を有する。本実施の形態においては、それぞれの液晶表示セルにおいて、第1シール材11の内側の閉空間に液晶4が配置される。
図4に、エッチング工程の説明図を示す。形成した貼り合せ基板を、エッチング液の中に浸漬する。図4に示すように、エッチング槽22の内部に、エッチング液21を配置する。貼り合せ基板3を、エッチング液21に浸漬することによって、エッチング液21で、2枚の多面取り基板の表面をエッチングすることができる。このエッチング工程により、2枚の多面取り基板を薄くする薄層化を行なうことができる。
エッチング工程においては、一方の基板のみの薄層化を行なっても構わない。また、エッチング工程を行なった後には、それぞれの多面取り基板の主表面とは相対する側の面に、偏光板などの光学フィルムを貼付けても構わない。
本発明においては、複数の第1シール材を囲むように、閉パターンで第2シール材を配置して、さらに、第2シール材の外側に閉パターンで第3シール材を配置している。この方法を採用することにより、液晶表示セルを第2シール材および第3シール材の二重の隔壁でエッチング液から隔離することができる。すなわち、最外周に配置された第3シール材13の内側と外側で圧力差が発生して第3シール材13に亀裂が発生したとしても、第2シール材12によってエッチング液21が個々の液晶表示セルが形成されている領域に進入することを防止できる。このように、2枚のガラス基板同士の間のうち、第2シール材の内側にエッチング液が進入することを防止できるので、液晶表示セルを保護しながら、多面取り基板の薄層化を行なうことができる。
図5に、貼り合せ基板を単一の液晶表示セルに分断する分断工程の説明図を示す。図5は、分断を行なっているときの斜視図である。本実施の形態における分断工程においては、ホイルカッタ23を用いて、貼り合せ基板3の表面に亀裂を形成した後に分断している。切断線35は、それぞれの液晶表示セルの間を通るように配置される。貼り合わせ基板の表面に光学フィルムが貼り合わせられているときには、切断線に沿って、光学フィルムの一部を除去してから切断を行なうことが好ましい。
本実施の形態における分断工程は、ホイルカッタによって貼り合せ基板を分断しているが、特にこの形態に限られず、たとえば、レーザ照射などによって貼り合せ基板の分断を行なっても構わない。
図6に、分断工程を行なった後の単一の液晶表示セルの概略斜視図を示す。単一液晶表示セル24は、2枚のガラス基板を含み、2枚のガラス基板と第1シール材11とに囲まれる空間には液晶が封入されている。単一の液晶表示セル24に外部電気回路を接続して、筐体などに配置することにより、液晶表示パネルを製造する。
本実施の形態における液晶表示パネルの製造方法は、第1シール材を閉パターンで配置して、貼り合せ工程の前に第1シール材の閉パターンの内側となるべき領域に液晶を配置している。この方法を採用することにより、本発明を液晶滴下方式に適用することができ、生産性が向上する。
本実施の形態においては、液晶を封入する第1シール材として、光で硬化する光硬化型樹脂や熱を併用する光熱併用硬化型樹脂を用いたが、特にこの形態に限られず、任意のシール材を用いることができる。または、第1シール材によって、コモン転移電極が形成されていても構わない。
図7に、コモン転移電極の概略断面図を示す。図7は、個々に分断した単一の液晶表示セルのコモン転移電極の部分を拡大した概略断面図である。コモン転移電極7は、互いに対向するように配置された2枚の基板の電極同士を導通させるために形成する。コモン転移電極7は、2枚の基板同士の間に挟み込まれている。図7においては、CFガラス基板1の表面にコモン電極パッド8を形成し、TFTガラス基板2の表面の一部にコモン電極パッド9を形成する。コモン転移電極7は、コモン電極パッド8およびコモン電極パッド9に挟まれるように配置する。
コモン転移電極7は、粒状の導電性粒子6を含む樹脂材料5で形成されている。導電性粒子6によって、コモン電極パッド9同士が電気的に接続される。第1シール材によって、このようなコモン転移電極が形成されていても構わない。すなわち、液晶表示セルのシール材の一部がコモン転移電極と兼用していても構わない。
また、本実施の形態においては、2枚のガラス基板の表面に形成された枠形の第1シール材を全て囲むように第2シール材を配置しているが、特にこの形態に限られず、複数の第1シール材を囲むように閉パターンとなる第2シール材および第3シール材を配置してもよい。
図8に、本実施の形態における他のシール材配置工程の説明図を示す。図8は、CFガラス基板の表面にシール材を配置したときの平面図である。図8に示すように、CFガラス基板1の主表面に、16個の枠形の第1シール材11を配置する。次に、8個の第1シール材をそれぞれ囲むように第2シール材15および第3シール材16を配置する。このように、第1シール材11を複数の群に分け、それぞれの群を取囲むように、第2シール材および第3シール材を配置しても構わない。
また、本実施の形態においては、CFガラス基板の表面にシール材を配置しているが、この形態に限られず、シール材配置工程においては、2枚の基板のうちいずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置すればよい。また、本実施の形態における液晶滴下工程では、TFTガラス基板の表面に液晶を滴下しているが、特にこの形態に限られず、第1シール材が配置された側の基板に対して液晶を滴下しても構わない。
本実施の形態においては、第1シール材の平面形状が、長方形になるように配置されているが、この形態に限られず、第1シール材は、任意の形状および任意の大きさに配置することができる。また、第2シール材および第3シール材が配置される形状についても、限定はなく、任意の形状で配置することができる。
また、本実施の形態においては、第2シール材および第3シール材の2重の隔壁を形成しているが、特にこの形態に限られず、2重以上のシール材が形成されていればよい。たとえば、第4シール材が第3シール材の外側に閉ループで形成されていても構わない。
本実施の形態における液晶表示パネルの製造方法のシール材配置工程において、ガラス基板主表面の最も外側に配置された枠形のシール材に通気孔を形成しておいて、貼り合わせ工程の後に通気孔を閉止して、この後にエッチング工程を行なっても構わない。
(実施の形態2)
図9を参照して、本発明に基づく実施の形態2における液晶表示パネルの製造方法について説明する。図9は、一方の基板の表面にシール材を配置するシール材配置工程を行なったときの概略平面図である。
図9を参照して、本発明に基づく実施の形態2における液晶表示パネルの製造方法について説明する。図9は、一方の基板の表面にシール材を配置するシール材配置工程を行なったときの概略平面図である。
本実施の形態においては、シール材配置工程において、第1シール材14を枠形に配置する。本実施の形態における第1シール材14は、後に液晶を注入するための開口部19を有する形状に配置する。第1シール材14は、閉パターンとならないように、一部が開口するように配置する。第2シール材12および第3シール材13は、実施の形態1と同様に、複数の第1シール材14を取囲むように配置する。
本実施の形態においては、液晶を滴下せずに真空雰囲気中で2枚の基板を貼り合せて大気開放する。この後に、実施の形態1と同様に、シール材を硬化し、更に、エッチング工程を行なう。次に個々の液晶表示セルに分断する分断工程を行なう。この後に、第1シール材14に囲まれる領域に液晶を注入して封止を行なう。
または、エッチング工程の後に、開口部19が露出され複数の第1シール材14を含むように、短冊状に貼り合わせ基板を分断する。次に、開口部19から液晶を第1シール材14に囲まれる領域に注入して封止を行なう。この後に、個々の液晶表示セルに分断する。
本実施の形態における液晶表示パネルの製造方法においては、ガラス基板の主表面の最も外側に配置された枠形のシール材に通気孔を形成し、貼り合わせ工程の後に通気孔を閉止して、エッチング工程を行なっても構わない。
このように、本発明は、液晶滴下方式以外の液晶表示パネルの製造方法においても適用することができる。その他の方法については、実施の形態1と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
なお、今回開示した上記実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
1 CFガラス基板、2 TFTガラス基板、3 貼り合せ基板、4 液晶、5 樹脂材料、6 導電性粒子、7 コモン転移電極、8,9 コモン電極パッド、11,14 第1シール材、12,15 第2シール材、13,16 第3シール材、19 開口部、21 エッチング液、22 エッチング槽、23 ホイルカッタ、24 液晶表示セル、31 矢印、33 液晶滴下領域、35 切断線。
Claims (2)
- 互いに貼り合せられるべき2枚の多面取り基板のうち、いずれか一方または両方の前記多面取り基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、
2枚の前記多面取り基板を真空雰囲気中で互いに貼り合せる貼り合せ工程と、
貼り合わされた2枚の前記多面取り基板を、エッチング液に浸して前記多面取り基板を薄層化するエッチング工程と、
薄層化された2枚の前記多面取り基板を単一の液晶表示セルに分断する分断工程と
を含み、
前記シール材配置工程は、複数の枠形に第1シール材を配置する工程と、
複数の前記第1シール材を囲むように、閉パターンで第2シール材を配置する工程と、
前記第2シール材の外側に、前記第2シール材を囲むように閉パターンで第3シール材を配置する工程と
を含む、液晶表示パネルの製造方法。 - 前記シール材配置工程は、前記第1シール材を閉パターンで配置する工程を含み、
前記貼り合せ工程の前に、前記第1シール材の閉パターンの内側または前記第1シール材の閉パターンの内側となるべき領域に液晶を配置する工程を含む、請求項1に記載の液晶表示パネルの製造方法。
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