JP2007033977A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶パネルの端材を正確に容易に切断することができる液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【解決手段】 シール材で貼り合わされた２枚の透明基板１１、１２を有する液晶パネルから透明基板１１、１２の端材１１ａ、１２ａを切断する液晶表示装置の製造方法であって、シール材は、液晶が封入される表示領域２５を囲む第１のシール材２３と、両透明基板１１、１２の端材１１ａ、１２ａが対向する位置に設けられ両端材１１ａ、１２ａを貼り合わせる第２のシール材２６とからなり、両透明基板１１、１２の端材１１ａ、１２ａを切断した後、それら端材１１ａ、１２ａを第２のシール材２６とともに除去する方法とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、シール材で貼り合わされた２枚の透明基板を有する液晶パネルから透明基板の端材を切断する液晶表示装置の製造方法に関するものである。

一般的な液晶表示装置の製造工程においては、複数の液晶パネルが配列された大きなパネルからスクライブ・ブレーク法により個々の液晶パネルが分断されている。このスクライブ・ブレークの工程では基板の端材が発生し、この端材の取り扱いには様々な問題点がある。

例えば、特許文献１には、表示領域と対応する箇所の一対の基板間に表示領域内の液晶層を均一な厚さに保つための支持スペーサを設けると共に、表示領域の外側に位置する箇所の一対の基板間にも支持スペーサを設け、この状態でシール材を介して一対の基板を貼り合わせて接続端子と対向する箇所の他方の基板を切断する液晶表示素子の製造方法が開示されている。これにより、切断した後に、切断された基板の端材がこれに対向する基板側に密着するのを防ぐことができ、このため端材を容易に取り除くことができると共に、端材の下面に支持スペーサが設けられていることにより、端材を取り除くときにこれに対向する接続端子を傷付けることがなく、接続端子の損傷による不良の発生をも防いでいる。
特開２００２−３１８０６号公報

ところで、液晶パネルの分断に用いるスクライブ・ブレーク法は、一方の基板の外面をスクライブし、対向する他方の基板の外面を叩くことでスクライブラインに沿って正確に切断する方法である。

従って、シール材付近の切断時には、切断する基板の反対面の基板を叩くことによりシール材を通じて切断する基板へ力が伝わりブレークすることができるが、シール材から離れた箇所の切断時には、切断する基板の反対面の基板を叩いても、両基板間に空間があるので切断する基板へ力が伝わりにくく、スクライブラインに沿って正確に切断することができず、割れや欠けが生じる。

また特許文献１では支持スペーサを一方の基板に形成する構成のため、支持スペーサを散布する構成の液晶パネルには適用できない。更に、特許文献１の支持スペーサは接続端子の部分で切断される他方の基板を支持するものなので、両基板を接着させるような接着性があってはならない。したがって両基板から端材が出る設計の液晶パネルを切断するときに、この端材部分にも支持スペーサがあったとしても端材部分は支持スペーサによって一体とはなっておらず、各基板の切断毎に端材を取り除く手間が掛かる。

本発明は、液晶パネルの端材を正確に容易に切断することができる液晶表示装置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に本発明は、シール材で貼り合わされた２枚の透明基板を有する液晶パネルから透明基板の端材を切断する液晶表示装置の製造方法において、前記シール材は、液晶が封入される表示領域を囲む第１のシール材と、両透明基板の端材が対向する位置に設けられ両端材を貼り合わせる第２のシール材とからなり、前記両透明基板の端材を切断した後、それら端材を第２のシール材とともに除去することを特徴とする。

この構成によると、第２のシール材が両端材を貼り合わせているので、両端材を一度に除去でき、除去に掛かる手間を少なくすることができる。

上記の製造方法において、前記端材の切断はスクライブ・ブレーク法を用いることが好ましい。これにより、端材を容易に正確に切断することができる。

また、前記端材の切断は第２のシール材に近い箇所から行うと、スクライブ・ブレーク法を用いた場合でも正確に切断できる。

また、一方の透明基板は第１のシール材の液晶層とは反対側に端子部を有し、それぞれの端材の切断面が、前記端子部の先端部と、他方の透明基板の前記端子部に対向する部分とに位置する場合は、前記端子部を有する透明基板の端材を切断した後、他方の透明基板の端材を切断することが好ましい。

この切断順序によると、スクライブ・ブレーク法を用いた場合でも正確に切断できる。

また、生産性の向上のため、前記２枚の透明基板は多面取りのマザー基板を用いることができる。

本発明によれば、切断面の近傍にそれぞれ第１のシール材、第２のシール材が設けられているので、切断する基板の反対面の基板を叩くことによりシール材を通じて切断する基板へ力が伝わり、正確に容易に切断することができる。

図１は、ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネル１０の所定部分の断面図である。１１、１２は無アルカリガラス等からなる第１の透明基板、第２の透明基板であり、１３、１４は各透明基板１１、１２の外側に貼着された偏光板である。

また、１５は金属薄膜等からなる配線であり、１６は配線１５とＴＦＴ（不図示）を繋ぐドレイン電極、１７は配線１５又は第１の透明基板１１の上に形成されたアクリル樹脂等からなる絶縁膜、１８は絶縁膜１７の接続用穴を通してドレイン電極１６に接続された、画素ドット毎の透明導電膜からなる画素電極である。なお、配線１５の絶縁膜１７で覆われていない剥き出しの部分は駆動系の電子回路を接続するための端子部１５ａとなる。

また、１９は第２の透明基板１２の内側に画素ドット毎に貼着されたカラーフィルタ（ＣＦ）であり、２０は非表示部分を遮光するためのブラックマトリクス、２１は画素電極１８上及び後述する対向共通電極２２上にそれぞれ塗布された配向膜である。

また、２２はカラーフィルタ１９及びブラックマトリクス２０上に形成された透明導電膜からなる対向共通電極である。２３は第２の透明基板１２の外周のほぼ全周にわたって形成され、第２の透明基板１２と絶縁膜１７とを接着するシール材である。そして、シール材２３で囲まれた部分は液晶層２４で満たされている。

次に、液晶パネル１０を備えた液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。大きく分けてアレイ工程、セル工程、モジュール工程の３つの工程がある。アレイ工程とは、第１の透明基板１１を加工して配線１５、ドレイン電極１６、絶縁体１７、画素電極１８、ＴＦＴ等を作り込むアレイ基板の工程である。基板には大面積のものを用い、液晶パネルが何枚か取れる多面取りとする。

次工程のセル工程は、先に出来上がったアレイ基板とこれに対向するＣＦ基板、つまり第２の透明基板１２とを表面処理を行った後、両者を貼り合わせて組み立て、その２枚の透明基板の隙間（ギャップ）に液晶を注入して封じ込め、液晶パネル毎に切断する工程である。

最後のモジュール工程は、先に出来上がったアレイ・ＣＦ基板を電気的に制御できるように駆動系の電子回路などを取り付ける工程であり、更に、光源となるバックライトなどの電子部品・材料を取り付ける工程でもある。

以下に、セル工程について詳しく説明する。まず完成したＴＦＴアレイ基板の上に配向膜２１を形成する。これは、ポリイミド樹脂等を溶剤に溶かし、精密なゴム板等で印刷するか、或いは、スピンナ法によって塗布する。

次に、液晶分子の配列方向を決めるために配向膜２１上に溝（不図示）を形成する。具体的には毛足の長い布を巻き付けたローラを回転させながら配向膜２１上を擦る。次に、スクリーン印刷によって第１の透明基板１１又は第２の透明基板１２にシール材を塗布する。このシール材としては一般的に知られている熱硬化性樹脂や紫外硬化樹脂を用いている。そしてシール材は、液晶層２４が封入される表示領域を囲む第１のシール材２３と、両透明基板１１、１２の端材が対向する位置に設けられ両端材を貼り合わせる第２のシール材（後述）とからなる。

次に、セルギャップを一定に保つためにプラスチックビーズ等のスペーサ材を画面上に散布する。散布方法は、紛状のスペーサ材に高電圧を印加し、静電気の力によって散布する方法（ドライ散布）等を用いることができる。なお、セルギャップを一定に保つための他の手段として、透明基板１１又は１２上に一定厚のリブを成膜した樹脂層をエッチングするなどして形成しておいてもよい。

次に、予め設けた位置合せマスクパターンを用いて２枚の基板間を精密に貼り合わせる。貼り合わせた基板は密閉度をよくするために加圧しながら熱や紫外線を照射し、第１のシール材２３及び第２のシール材を硬化させる。この状態の基板の概略平面図を図２に、図２のＡ−Ａ線断面図を図３に示す。図ではシール材の構成をわかりやすく示すため、他の構成は省略している。

第１の透明基板１１の端子部１５ａの先端部と、この液晶パネルに隣接する液晶パネルの端部との間に捨てシロとなる端材１１ａ（図２では点状部分）が設けられている。また第２の透明基板１２の端材１２ａは、第１の透明基板１１の端子部及び端材１１ａに対向する部分に位置している。なおこの隣接する液晶パネルの端部との間に形成されている捨てシロとなる端材１１ａ、端材１２ａが存在することにより、スクライブやブレークによりガラス基板に割れや欠けが生じても、隣接する液晶パネル両方へ影響を与えてしまうのを防ぐことができる。また大型のマザー基板から多面取りする際のスクライブ時に、スクライブ用のカッター刃の跳びが生じても端材があることによって次の液晶パネルの箇所をきちんとスクライブすることが可能となる。

そして、端材１１ａと端材１２ａとは第２のシール材２６で貼り合わされている。一方、表示領域２５は第１のシール材２３で囲まれ、一部に第１のシール材２３が途切れた液晶材注入用の注入口２５ａを隣接する液晶パネルにおける第１の透明基板１１の端子部１５ａ側に有している。そして、注入口２５ａで第１のシール材２３と第２のシール材２６とが繋がっている。また隣接する端材１１ａ・１１ａ、１２ａ・１２ａ間で第２のシール材２６が繋がっている。第１及び第２のシール材２３、２６は役割が異なるために別々の名称を付けているが、同材料であり塗布工程なども同時に行われる。なお必ずしも同材料や塗布工程を同時に行うものに限定するものではなく、第２のシール材２６を別材料や別工程で設けてもよいが、少なくともシール材２６は端材１１ａと端材１２ａとが一体となるように接着させるものでなければならない。

次に、貼り合わせた基板の面取りを切り離す。これは切断面２７、２８で切断される。続いて貼り合わせた基板の端材１１ａ、１２ａを切断する。これは切断面２９、３０で切断される。切断面２９は第１の基板１１と端材１１ａとの切断面であり、切断面３０は第２の基板１２と端材１２ａとの切断面である。これら切断面２９、３０の切断はスクライブ・ブレーク法によって行われる。

具体的には、まず第１の透明基板１１の外面の切断面２９となる部分をスクライブし、切断面２９に対向する端材１２ａの外面を叩いてブレークさせる。この時点で端材１１ａは第２のシール材２６によって端材１２ａと繋がっているので、落下することはない。次に、第２の透明基板１２の外面の切断面３０となる部分をスクライブし、切断面３０に対向する透明基板１１の外面を叩いてブレークさせる。言い換えれば、第２のシール材２６に近い切断面２９を先に切断した後、第１のシール材２３に近い切断面３０を切断する。その後、第２のシール材２６で繋がった端材１１ａ、１２ａを一度に除去する。このように、第２のシール材２６があると端材１１ａ、１２ａを一度に除去できるので、除去に掛かる手間を少なくすることができる。

また上記のように、切断面２９、３０の近傍にそれぞれ第１のシール材２３、第２のシール材２６が設けられているので、切断する基板の反対面の基板を叩くことによりシール材を通じて切断する基板へ力が伝わり、スクライブラインに沿って正確にブレークすることができる。

上記では図２のように面取り配置された基板について説明したが、他の面取り配置の場合も例示する。例えば、図４に他の面取り配置した基板の概略平面図を示し、図５に図４のＢ−Ｂ線断面図を示す。図４においては、端子部１５ａが図２の位置と異なる辺に設けられ、端材１１ａ（図４では点状部分）、１２ａも端子部１５ａの位置に合わせて設けられている。そして端材１１ａ、１２ａを貼り合わせる第２のシール材２６が端材１１ａ、１２ａに沿って直線状に設けられている。また、切断面２７・２７によって切断される端材１１ｂ（図４では点状部分）、１２ｂとそれらを貼り合わせるシール材３１も存在する。このシール材３１は表示領域を囲むシール材２３から延在して形成されたものであり、注入口２５ａを介してシール材２３とシール材３１が繋がっている。このように注入口２５ａは端材が存在する側に形成されているのでシール材２３とシール材３１とを一体にして形成することができる。

そしてこのような面取り配置においても上記と同様の手順でスクライブ・ブレークすることができる。

また、第２のシール材２６の形状には特に限定はなく、スクライブラインにある程度沿っていればスポット形成などとしてもよい。

次に、個々に分離された空きセルに真空方式の注入装置によって液晶材を注入する。液晶材を注入後、注入口２５ａに接着剤などを塗布し、熱や紫外線照射によって注入口２５ａを塞ぐ。

最後に、接着剤が塗布された偏光板１３、１４を透明基板１１、１２にそれぞれ気泡が入らないようにゴムローラ等で押さえながら貼り付ける。このようにして完成した液晶パネル１０は、点灯検査などを行い、モジュール工程へ進む。

本発明の液晶表示装置の製造方法は、多面取りの基板を用いる製造方法に適用することができる。

ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネル１０の所定部分の断面図である。 面取り配置した基板の概略平面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 他の面取り配置した基板の概略平面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１０ 液晶パネル
１１、１２ 透明基板
１１ａ、１２ａ 端材
１５ａ 端子部
２３ 第１のシール材
２４ 液晶層
２６ 第２のシール材

Claims (5)

1. シール材で貼り合わされた２枚の透明基板を有する液晶パネルから透明基板の端材を切断する液晶表示装置の製造方法において、
   前記シール材は、液晶が封入される表示領域を囲む第１のシール材と、両透明基板の端材が対向する位置に設けられ両端材を貼り合わせる第２のシール材とからなり、
   前記両透明基板の端材を切断した後、それら端材を第２のシール材とともに除去することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記端材の切断はスクライブ・ブレーク法によることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 前記端材の切断は第２のシール材に近い箇所から行うことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 一方の透明基板は第１のシール材の液晶層とは反対側に端子部を有し、
   それぞれの端材の切断面が、前記端子部の先端部と、他方の透明基板の前記端子部に対向する部分とに位置し、
   前記端子部を有する透明基板の端材を切断した後、他方の透明基板の端材を切断することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記２枚の透明基板は多面取りのマザー基板であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液晶表示装置の製造方法。
   

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