JP2007137699A - ガラス基板の切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルを構成するガラス基板の切断方法において、切断不良の抑止を図る。
【解決手段】ＴＦＴ基板１０とＣＦ基板２０とをシール層３０を介して貼り合わせる。次に、シール層３０の一部であるシール層３０Ａとシール層３０Ｂとの間のＴＦＴ基板１０の表面に、塑性変形によるメディアンクラックからなるスクライブラインＳ１を形成する。そして、ＣＦ基板２０の表面において、スクライブラインＳ１に対応する第１の仮想線Ｖ１を画定する。さらに、第１の仮想線Ｖ１と、第１の仮想線Ｖ１から遠い方のシール層３０Ｂとの間に、第２の仮想線Ｖ２を画定する。そして、第２の仮想線Ｖ２上にバー５０の先端部５０Ｃを押し当て、ＴＦＴ基板１０をブレイクする。このとき、スクライブラインＳ１のメディアンクラックは、伸張クラックとして、シール層３０Ａの方向に湾曲することなく伸張する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス基板の切断方法に関し、特に、液晶パネルを構成するガラス基板の切断方法に関する。

近年、携帯電話やデジタルカメラ等の携帯型電子機器の普及に伴い、液晶パネルを備えた液晶表示装置の需要が益々高まっている。液晶パネルの製造工程は、大判の２枚のガラス基板が貼り合わされた積層体を短冊状に切断して分離する工程を含む。この工程は、ガラス基板にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、そのスクライブラインに沿ってガラス基板をブレイクするブレイク工程とにより行われる。

次に、従来例に係るスクライブ工程及びブレイク工程について図面を参照して説明する。図４は、切断前のガラス基板からなる積層体を説明する図である。図４（Ａ）は、切断前のガラス基板からなる積層体１を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図４（Ｂ）では、スクライブラインＳ１の両側に延びるシール層３０の２辺のうち、スクライブラインＳ１から近い方の辺をシール層３０Ａとし、他方の辺をシール層３０Ｂとして図示する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、最初に、不図示のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の電子デバイスが形成されたガラス基板であるＴＦＴ基板１０（即ち第１のガラス基板）、及び不図示の対向電極が形成されたガラス基板であるＣＦ（Ｃｏｌｏｕｒ Ｆｉｌｔｅｒ）基板２０（即ち第２のガラス基板）を準備する。ここで、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０は、複数の液晶パネルとなる領域Ｐ（以下、「パネル領域Ｐ」と略称する）が格子上に配置された大型のガラス基板である。

次に、ＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０のいずれかに、シール層３０が形成される。シール層３０は、パネル領域Ｐ内で液晶注入領域を設けるようにして形成される。このシール層３０は、熱硬化型樹脂からなり、ディスペンサを用いた描画やその他の印刷法により、例えば約１ｍｍの幅を以って形成される。

次に、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０がシール層３０を介して貼り合わされることにより、積層体１が形成される。そして、積層体１のうちＴＦＴ基板１０の表面に、パネル領域Ｐの１辺に沿って、不図示のカッターホイール等を用いて、メディアンクラック（Ｍｅｄｉａｎ Ｃｒａｃｋ）からなるスクライブラインＳ１が形成される。メディアンクラックとは、所定の圧力及び速度を伴ってカッターホイール等の刃先がＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０へ食い込むことによる塑性変形を意味する。

その後、積層体１を裏返し、ＣＦ基板２０の表面において、スクライブラインＳ１に対応する仮想線上にバー等を押し当てることによって、ＴＦＴ基板１０をブレイクする。

同様に、積層体１のうちＣＦ基板２０の表面に、スクライブラインＳ１に対応した位置に、メディアンクラックからなるスクライブラインＳ２を形成して、スクライブラインＳ２に対応するＴＦＴ基板１０の表面の仮想線上にバー等を押し当てることによってＣＦ基板２０をブレイクする。

さらに、ＦＰＣ等の外部接続領域ＡｆｐｃをＴＦＴ基板１０上に設けるため、ＣＦ基板２０の表面においてスクライブラインＳ２に対して平行に離間する位置にスクライブラインＳ３を形成し、ＣＦ基板２０を再度ブレイクする。

また、上記ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０の表面には、パネル領域Ｐの他方の辺に沿ってもスクライブラインＳ４，Ｓ５がそれぞれ形成され、ブレイクが行われる。

これらのスクライブ工程及びブレイク工程により、積層体１が、所定の寸法を有し外部接続領域Ａｆｐｃを備えた液晶パネルに分離される。

なお、関連する技術文献としては、例えば以下の特許文献が挙げられる。
特開平１１−１７４４２１号公報

しかしながら、上記スクライブ工程及びブレイク工程では、ＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０に切断不良が生じるという問題が生じていた。次に、この切断不良について図面を参照して説明する。図５乃至図７は、従来例に係るガラス基板の切断方法を説明する断面図である。なお、図５は、図４（Ｂ）で示した複数のパネル領域Ｐのうち、その１つの領域を示しており、ＴＦＴ基板１０をスクライブラインＳ１に沿ってブレイクする工程を示している。また、図６は、図４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面を示している。また、図７は、図５のブレイク工程の後に所定の工程を経て完成した液晶パネル２００を示している。

図５に示すように、上記積層体１のうちＴＦＴ基板１０の表面において、スクライブラインＳ１に対応する仮想線上に、バー５０の先端部５０Ｃを押し当てることにより、スクライブラインＳ１に沿って、ＴＦＴ基板１０を貫通する伸張クラックが生じる。このとき、スクライブラインＳ１に生じた伸張クラックは、その伸張が進むに従って、スクライブラインＳ１に近い方のシール層３０Ａに向かって湾曲する。これは、熱硬化型樹脂からなるシール層３０Ａの熱収縮力により、その収縮の方向（図中矢印参照）に沿って伸張クラックが湾曲するためであると考えられる。また、図６に示すように、他のスクライブラインＳ２，Ｓ３についても同様に、各スクライブラインに近い方のシール層３０Ａ，３０Ｂに向かって伸張クラックが湾曲する。

その結果、図７に示すように、その後の工程で液晶ＬＣが封入された液晶パネル２００は、ＴＦＴ基板１０の端部に、尖鋭部１０Ｅを有することになる。この尖鋭部１０Ｅを有した液晶パネル２００では、さらに後の工程におけるケース６０への嵌合が正常に行われないという問題が生じていた。結果として、液晶表示装置の歩留まり及び信頼性が低下していた。

そこで本発明は、液晶パネルを構成するガラス基板の切断方法において、切断不良の抑止を図る。

本発明のガラス基板の切断方法は、上述の課題に鑑みて為されたものであり、第１のガラス基板及び第２のガラス基板を第１のシール層及び第２のシール層を介して貼り合わせる工程と、第１のガラス基板の表面において、第１のシール層と第２のシール層との間にスクライブラインを形成する工程と、第１のガラス基板の表面において、スクライブラインに対応する第１の仮想線を画定し、第１の仮想線と、第１及び第２のシール層のうち第１の仮想線から遠い方のシール層との間に、第２の仮想線を画定する工程と、第２のガラス基板の表面において、第２の仮想線上にバーを押し当てることにより、第１のガラス基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクする工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、液晶パネルを構成するガラス基板の切断方法において、切断不良の抑止を図ることができる。即ち、ガラス基板の端部に尖鋭部が生じない。そのため、後の工程において、液晶パネルをケースへ嵌合する際に、液晶パネルの傾きやずれなどの嵌合不良が生じることを回避できる。結果として、液晶表示装置の歩留まり及び信頼性が向上する。

次に、本発明の実施形態に係るガラス基板の切断方法について説明する。図１乃至図３は、本発明の実施形態に係るガラス基板の切断方法を説明する図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、図４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面のうち、後述するスクライブランＳ１の近傍を拡大した断面図である。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）では、図４（Ａ）のスクライブラインＳ１に平行に沿って延びるシール層３０の２辺のうち、スクライブラインＳ１に近い方の辺をシール層３０Ａとし、他方の辺をシール層３０Ｂとして示す。

また、図２は、ブレイク工程が完了した後における図４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面を示している。また、図３は、ブレイク工程の後に所定の工程を経て完成した液晶パネル１００を示している。なお、図１乃至図３では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示したものと同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を行うものとする。

最初に、図１（Ａ）に示すように、本実施形態において切断の対象となるガラス基板からなる積層体として、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示したものと同様の積層体１を、同様の工程により形成する。

次に、積層体１のＴＦＴ基板１０の表面において、不図示のカッターホイール等を用いて、いわゆるメディアンクラックからなるスクライブラインＳ１が形成される。その後、ＣＦ基板２０の表面において、スクライブラインＳ１に対応する第１の仮想線Ｖ１を画定する。さらに、第１の仮想線Ｖ１と、シール層３０Ａ，３０Ｂのうち第１の仮想線Ｖ１から遠い方のシール層３０Ｂとの間に、第２の仮想線Ｖ２を画定する。

ここで、第１の仮想線Ｖ１及び第２の仮想線Ｖ２は、好ましくは互いに平行もしくは略平行に延びるように画定される。第１の仮想線Ｖ１と第２の仮想線Ｖ２との間の距離Ｄは、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。

そして、ブレイク工程に用いるバー５０の先端部５０Ｃが第２の仮想線Ｖ２上に位置するように、積層体１もしくはバー５０を移動させる。なお、図１では、バー５０を、その長手方向と直交する線に沿った断面として示している。

次に、図１（Ｂ）に示すように、バー５０の先端部５０Ｃが、ＣＦ基板２０の表面の第２の仮想線Ｖ２上に押し当てられると、積層体１に曲げ応力が加わる。この曲げ応力により、バー５０が押し当てられる方向に向かって押し出されるように、ＣＦ基板２０のみならずＴＦＴ基板１０が変形する。

そして、上記曲げ応力がＴＦＴ基板１０の表面に対する引張り応力となる。この引っ張り応力は、ＴＦＴ基板１０の表面において、メディアンクラックであるスクライブラインＳ１を引き裂くように作用する。これにより、ＴＦＴ基板１０のスクライブラインＳ１が、ＣＦ基板２０の方向に向かって伸張する伸張クラックとなる。スクライブラインＳ１から生じた上記伸張クラックは、スクライブラインＳ１に沿ってＴＦＴ基板１０を貫通するため、ＴＦＴ基板１０がスクライブラインＳ１に沿ってブレイクされる。

ここで、スクライブラインＳ１から生じた伸張クラックの伸張方向は、従来例とは異なり、第１の仮想線Ｖ１に近いシール層３０Ａの方向に変化しない。もしくは、その伸張方向のシール層３０Ａの方向への変化は、従来例に比して微小となる。これは、シール層３０Ａの熱収縮力を相殺もしくは略相殺する程度の応力がシール層３０Ｂの方向に働くためである。

次に、図１には図示しないが、積層体１のうちＣＦ基板２０の表面において、スクライブラインＳ１に対応した第１の仮想線Ｖ１上に、メディアンクラックからなるスクライブラインＳ２が形成される。そして、ＴＦＴ基板１０の表面において、第２の仮想線Ｖ２上にバー５０の先端部５０Ｃが押し当てられ、スクライブラインＳ２に沿ってＣＦ基板２０がブレイクされる。なお、このスクライブラインＳ２に沿ったブレイク工程は、従来例と同様のブレイク工程により行われてもよい。この場合、スクライブラインＳ２から伸張する伸張クラックはシール層３０Ａに向かって湾曲するものの、液晶パネルを構成する上では大きな問題とはならない。

さらに、図１には図示しないが、ＣＦ基板２０の表面において、スクライブラインＳ２に対して平行に離間する位置にスクライブラインＳ３が形成される。そして、ＴＦＴ基板１０の表面において、スクライブラインＳ３に対応する第３仮想線Ｖ３を画定する。さらに、第３の仮想線Ｖ３と、第３の仮想線Ｖ３から遠い方のシール層３０Ａとの間に第４の仮想線（不図示）を画定する。そして、ＴＦＴ基板１０の表面において、上記第４の仮想線に沿ってバー５０の先端部５０Ｃが押し当てられ、スクライブラインＳ３に沿ってＣＦ基板２０が再度ブレイクされる。

なお、スクライブラインＳ３に沿ったブレイク工程は、従来例と同様のブレイク工程により行われてもよい。この場合、スクライブラインＳ３から伸張する伸張クラックはシール層３０Ｂに向かって湾曲するものの、液晶パネルを構成する上では大きな問題とはならない。

このようにして、図２に示すように、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０のスクライブラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３において、湾曲しない切断面もしくは湾曲が微小な切断面が得られる。また、ＴＦＴ基板１０の表面の端部では、ＦＰＣ等の外部接続領域Ａｆｐｃが設けられる。

さらに、上記工程の後、上記ＴＦＴ基板１０の表面には、スクライブラインＳ１と直交するスクライブラインＳ４が形成され、ＴＦＴ基板１０がブレイクされる。また、ＣＦ基板２０の表面には、スクライブラインＳ２と直交するスクライブラインＳ５が形成され、ＣＦ基板２０がブレイクされる。

ここで、図４（Ａ）に示すように、スクライブラインＳ４，Ｓ５に沿って平行に延びるシール層３０の２辺が共にスクライブラインＳ４，Ｓ５から等距離もしくは略等距離を以って離間している場合、従来例と同様のブレイク工程により、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０の切断が行われる。これは、スクライブラインＳ４，Ｓ５に対するシール層３０の収縮力を考慮する必要がないためである。

仮に、スクライブラインＳ４，Ｓ５に沿って平行に延びるシール層３０の２辺が、共にスクライブラインＳ４，Ｓ５から等距離もしくは略等距離を以って離間していない場合、スクライブラインＳ１に沿った上記ブレイク工程と同様に、スクライブラインＳ４，Ｓ５から外れた位置に延びる仮想線上にバー５０を押し当てることによりブレイクを行ってもよい。

こうして、図３に示すように、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０からなる積層体１から、所定の寸法を有し外部接続領域Ａｆｐｃを備えた複数の液晶パネル１００が分離される。ここで、ＴＦＴ基板１０には、従来例にみられたような尖鋭部が生じていない。

この液晶パネル１００は、液晶ＬＣの封入等の諸工程を得た後、ケース６０に嵌合される。その際、ＴＦＴ基板１０の端部には従来例にみられたような尖鋭部が存在しないため、ケース６０に対する液晶パネル１００の傾きやずれなどの嵌合不良が生じない。結果として、液晶表示装置の歩留まり及び信頼性を向上させることができる。

なお、上記実施形態において、スクライブラインＳ１乃至スクライブラインＳ５に沿ったブレイク工程の順序は特に限定されるものではない。例えば、最初にスクライブラインＳ４，Ｓ５に沿ったブレイク工程が行われ、その後、スクライブラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３に沿ったブレイク工程が行われるものであってもよい。もしくは、ＴＦＴ基板１０のスクライブラインＳ１，Ｓ４に沿ったブレイク工程の後に、ＣＦ基板２０のスクライブラインＳ２，Ｓ３，Ｓ５のブレイク工程が行われてもよい。

また、上記実施形態のブレイク工程では、バー５０をＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０に押し当てるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記ブレイク工程は、ＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０に所定の衝撃が加わるような所定の加速度を以って、バー５０がそれらの基板を打撃することにより行われてもよい。また、上記ブレイク工程は、バー５０に替えて、不図示のローラーを、ＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０に所定の圧力を加えるようにして押しながら移動することにより行われてもよい。

また、上記実施形態のスクライブ工程では、上記カッターホイールの替わりに、不図示のレーザー照射器を用いたレーザービーム照射により行われてもよい。即ち、スクライブラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５が形成される予定の線上に沿ったレーザービーム照射によって、その箇所のＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０を急速に加熱した後、不図示の冷却器や冷却用流体等を用いて急速に冷却する。これらの急速な加熱及び冷却により、ＴＦＴ基板１０もしくはＣＦ基板２０にクラックが発生し、スクライブラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５が形成される。

本発明の実施形態に係るガラス基板の切断方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の切断方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の切断方法を説明する図である。 切断前のガラス基板からなる積層体を説明する図である。 従来例に係るガラス基板の切断方法を説明する図である。 従来例に係るガラス基板の切断方法を説明する図である。 従来例に係るガラス基板の切断方法を説明する図である。

符号の説明

１ 積層体 １０ ＴＦＴ基板 １０Ｅ 尖鋭部
２０ ＣＦ基板 ３０ シール層 ５０ バー
６０ ケース １００，２００ 液晶パネル
ＬＣ 液晶 Ｐ パネル領域（液晶パネルとなる領域）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ スクライブライン

Claims (3)

1. 第１のガラス基板及び第２のガラス基板を第１のシール層及び第２のシール層を介して貼り合わせる工程と、
   前記第１のガラス基板の表面において、前記第１のシール層と前記第２のシール層との間にスクライブラインを形成する工程と、
   前記第１のガラス基板の表面において、前記スクライブラインに対応する第１の仮想線を画定し、前記第１の仮想線と、前記第１及び第２のシール層のうち前記第１の仮想線から遠い方のシール層との間に、第２の仮想線を画定する工程と、
   前記第２のガラス基板の表面において、前記第２の仮想線上にバーを押し当てることにより、前記第１のガラス基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクする工程と、を含むことを特徴とするガラス基板の切断方法。
2. 前記第１の仮想線と前記第２の仮想線との間の距離は、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のガラス基板の切断方法。
3. 前記第１のガラス基板は、ＴＦＴ基板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラス基板の切断方法。

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