JP2007187962A - 液晶装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス基板の表面に微小キズやクラックが付着することを防止できる液晶装置の効率的な製造方法を提供する。
【解決手段】大判パネルを分断して形成される液晶パネルを備えた液晶装置の製造方法において、大判パネルを構成する一対のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板における、他方のガラス基板と対向する面とは反対側の面に有機材料を塗布することにより保護膜を形成する保護膜形成工程と、大判パネルを分断して液晶パネルを形成する分断工程と、液晶パネルを洗浄するとともに、保護膜を洗浄剥離する洗浄工程と、を順次に含む。
【選択図】図1
【解決手段】大判パネルを分断して形成される液晶パネルを備えた液晶装置の製造方法において、大判パネルを構成する一対のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板における、他方のガラス基板と対向する面とは反対側の面に有機材料を塗布することにより保護膜を形成する保護膜形成工程と、大判パネルを分断して液晶パネルを形成する分断工程と、液晶パネルを洗浄するとともに、保護膜を洗浄剥離する洗浄工程と、を順次に含む。
【選択図】図1
Description
本発明は、液晶装置の製造方法に関し、特に、大判パネルを分断して液晶パネルを形成する際に基板表面に微小キズが付着することを防止できる液晶装置の製造方法に関する。
従来、画像表示装置として、ガラス基板上に電極が形成された一対の基板を、シール材により貼り合わせて構成され、所望の画素に相当する電極間に電圧を印加することにより液晶材料の配向方向を制御して、文字や絵等の画像を表示させる液晶装置が知られている。この液晶装置に用いられる液晶パネルは、通常、二枚の大判のガラス基板上に、複数のセル領域に分けて電極等の部材をそれぞれ形成し、これらのガラス基板を貼り合わせて大判パネルを形成した後、それぞれのセル領域ごとに分断して製造されている。
ここで、大判パネルを分断するにあたり、ガラス基板の表面に切断溝を形成するとともに、ガラス基板に対して応力をかけることによってガラス基板を切断している。その際、発生するガラス粉等によって基板表面に微小キズが付着する場合がある。ガラス基板表面に微小キズが付着すると、ガラス基板の強度が低下するために、その後の製造工程中や製品化後において、振動や衝撃が加えられることによって基板にひびが入ったり、割れてしまったりするおそれがある。
そこで、ガラス基板を切断する際に、ガラス粉の発生及びガラス粉の基板への付着を防止することを目的としたガラス基板の切断加工方法が提案されている。より具体的には、図12に示すように、ステージ403の所定位置に置いたスクライブ線(切断溝)を有するガラス基板401の上からフィルム状のシート410を重ね、上記ステージ403とフィルム状シート410の間を減圧することにより、上記ガラス基板401を上記ステージ403に固定し、上記フィルム状シート410を介して上記ガラス基板401のスクライブ線付近を押圧子404により加圧又は衝撃を与えることにより切断する加工方法である(特許文献1参照)。
特開平5−297334号(特許請求の範囲)
しかしながら、特許文献1に記載されたガラス基板の切断加工方法では、ガラス基板の切断溝を形成した後に、フィルム状シートを重ねるものであり、切断溝形成時のガラス粉が基板表面に付着して微小キズが生じるおそれがあった。
また、かかる切断加工方法は、フィルム状シートを重ね、減圧するといった作業を行う必要があるため、工程数が増加し、製造効率が低下する場合があった。さらに、かかる切断加工方法では、特別な装置を使用する必要があり、経済的にも劣るという問題があった。
また、かかる切断加工方法は、フィルム状シートを重ね、減圧するといった作業を行う必要があるため、工程数が増加し、製造効率が低下する場合があった。さらに、かかる切断加工方法では、特別な装置を使用する必要があり、経済的にも劣るという問題があった。
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、少なくとも大判パネルを分断する前段階で、ガラス基板の表面に有機材料からなる保護膜を形成することにより、このような問題が解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、主として大判パネルを分断する際にガラス基板の表面に微小キズが付着することを防止できるとともに、液晶パネルの洗浄工程で、同時に保護膜を洗浄剥離す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する。
すなわち、本発明は、主として大判パネルを分断する際にガラス基板の表面に微小キズが付着することを防止できるとともに、液晶パネルの洗浄工程で、同時に保護膜を洗浄剥離す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する。
本発明によれば、大判パネルを分断して形成される液晶パネルを備えた液晶装置の製造方法であって、
大判パネルを構成する一対のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板における、他方のガラス基板と対向する面とは反対側の面に有機材料を塗布することにより保護膜を形成する保護膜形成工程と、
大判パネルを分断して液晶パネルを形成する分断工程と、
液晶パネルを洗浄するとともに、保護膜を洗浄剥離する洗浄工程と、
を順次に含む液晶装置の製造方法が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、大判パネルの分断工程までに、ガラス基板表面に有機材料からなる保護膜を形成することにより、当該保護膜の形成後、大判パネルの分断工程までの間に、ガラス基板表面に微小キズが付着することを防止することができる。また、かかる保護膜を有機材料で形成し、液晶パネルの洗浄時に同時に洗浄剥離することにより、工程数を増加させることなく、容易に保護膜を剥離することができる。したがって、ガラス基板の表面の微小キズの発生を抑えた液晶装置を効率的に製造することができる。
また、このような方法であれば、従来のレジスト塗布装置や洗浄装置等を用いて実施できるために、特別な装置を用意することなく、保護膜を形成及び剥離することができることから、製造コストの上昇を防ぐことができる。
大判パネルを構成する一対のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板における、他方のガラス基板と対向する面とは反対側の面に有機材料を塗布することにより保護膜を形成する保護膜形成工程と、
大判パネルを分断して液晶パネルを形成する分断工程と、
液晶パネルを洗浄するとともに、保護膜を洗浄剥離する洗浄工程と、
を順次に含む液晶装置の製造方法が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、大判パネルの分断工程までに、ガラス基板表面に有機材料からなる保護膜を形成することにより、当該保護膜の形成後、大判パネルの分断工程までの間に、ガラス基板表面に微小キズが付着することを防止することができる。また、かかる保護膜を有機材料で形成し、液晶パネルの洗浄時に同時に洗浄剥離することにより、工程数を増加させることなく、容易に保護膜を剥離することができる。したがって、ガラス基板の表面の微小キズの発生を抑えた液晶装置を効率的に製造することができる。
また、このような方法であれば、従来のレジスト塗布装置や洗浄装置等を用いて実施できるために、特別な装置を用意することなく、保護膜を形成及び剥離することができることから、製造コストの上昇を防ぐことができる。
また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、保護膜形成工程の前に、ガラス基板の厚さを薄くするためのケミカルエッチング工程を含むことが好ましい。
このように実施することにより、ガラス基板の厚さを薄型化できる一方、それまでに付着したガラス基板表面の微小キズを容易に除去することができる。
このように実施することにより、ガラス基板の厚さを薄型化できる一方、それまでに付着したガラス基板表面の微小キズを容易に除去することができる。
また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、液晶パネルの洗浄液が保護膜の剥離剤を兼ねることが好ましい。
このように実施することにより、洗浄液とは異なる剥離剤を準備する必要がなくなり、洗浄工程を簡素化できるとともに、製造コストの上昇を防ぐことができる。
このように実施することにより、洗浄液とは異なる剥離剤を準備する必要がなくなり、洗浄工程を簡素化できるとともに、製造コストの上昇を防ぐことができる。
また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、有機材料としてワックスを用いることが好ましい。
このように実施することにより、ガラス基板の保護膜としての強度を確保できるとともに、洗浄液や剥離剤を用いて容易に剥離することができる。
このように実施することにより、ガラス基板の保護膜としての強度を確保できるとともに、洗浄液や剥離剤を用いて容易に剥離することができる。
また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、保護膜の厚さを0.01〜10μmの範囲内の値とすることが好ましい。
このように実施することにより、ガラス基板の保護膜としての強度を確保する一方、ガラス基板の分断を阻害することを防ぐことができる。
このように実施することにより、ガラス基板の保護膜としての強度を確保する一方、ガラス基板の分断を阻害することを防ぐことができる。
また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、保護膜のJIS K5400に準拠して測定される鉛筆硬度をH〜5Hの範囲内とすることが好ましい。
このように実施することにより、ガラス基板の保護膜としての強度を確保できるとともに、使用できる有機材料が過度に制限されることがない。
このように実施することにより、ガラス基板の保護膜としての強度を確保できるとともに、使用できる有機材料が過度に制限されることがない。
また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、有機材料をスピンコータ、ロールコータを用いて塗布することが好ましい。
このように実施することにより、従来のレジスト塗布装置を使用できるとともに、効率的に保護膜を形成できるために、経済性、製造効率に優れた液晶装置の製造方法とすることができる。
このように実施することにより、従来のレジスト塗布装置を使用できるとともに、効率的に保護膜を形成できるために、経済性、製造効率に優れた液晶装置の製造方法とすることができる。
また、大判パネルにおけるそれぞれのセル領域の液晶材料の注入口に相当する部分を除いて保護膜を形成することが好ましい。
このように実施することにより、液晶材料を真空注入法で注入する際に、液晶材料中に有機材料が溶け出して混入してしまうことを防止することができる。
このように実施することにより、液晶材料を真空注入法で注入する際に、液晶材料中に有機材料が溶け出して混入してしまうことを防止することができる。
本実施形態は、大判パネルを分断して形成される液晶パネルを備えた液晶装置の製造方法である。
かかる液晶装置の製造方法は、大判パネルを構成する一対のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板における、他方のガラス基板と対向する面とは反対側の面に有機材料を塗布することにより保護膜を形成する保護膜形成工程と、
大判パネルを分断して液晶パネルを形成する分断工程と、
液晶パネルを洗浄するとともに、保護膜を洗浄剥離する洗浄工程と、
を順次に含むことを特徴とする。
かかる液晶装置の製造方法は、大判パネルを構成する一対のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板における、他方のガラス基板と対向する面とは反対側の面に有機材料を塗布することにより保護膜を形成する保護膜形成工程と、
大判パネルを分断して液晶パネルを形成する分断工程と、
液晶パネルを洗浄するとともに、保護膜を洗浄剥離する洗浄工程と、
を順次に含むことを特徴とする。
以下、本実施形態の液晶装置の製造方法について、図1に示すフローを参照しながら、TFT素子(Thin Film Transistor)を有する素子基板と、対向基板としてのカラーフィルタ基板とを備えた液晶装置を製造する場合を例に採って説明する。
ただし、本実施形態は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。例えば、製造する液晶装置がTFD素子(Th in Film Diode)を有する液晶装置であってもよく、さらには、スイッチング素子を備えていないパッシブマトリクス構造の液晶装置等、種々の液晶装置の製造に適用することができる。
なお、それぞれの図中、同一の部材を示すものについては同一の符号を付してあり、各図の説明においては、適宜説明を省略してある。
ただし、本実施形態は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。例えば、製造する液晶装置がTFD素子(Th in Film Diode)を有する液晶装置であってもよく、さらには、スイッチング素子を備えていないパッシブマトリクス構造の液晶装置等、種々の液晶装置の製造に適用することができる。
なお、それぞれの図中、同一の部材を示すものについては同一の符号を付してあり、各図の説明においては、適宜説明を省略してある。
1.大判パネル形成工程
(1)素子基板及び対向基板の形成
まず、素子基板と対向基板としてのカラーフィルタ基板とを含み、複数のセル領域から構成される大判パネルを製造する(ステップ1)。
かかる大判パネルを構成する素子基板は、素子基板の基体としての大判のガラス基板におけるそれぞれのセル領域に対応させて、各種の部材を積層することにより、TFT素子や所定パターンの走査線及びデータ線、外部接続端子等を形成する。次いで、スパッタリング処理等によりITO等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、各セル領域における表示領域に画素電極をマトリクス状に形成する。さらに、画素電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、図2(a)に一つのセル領域の拡大断面図を示すように、種々の電気配線や導電膜等が形成された大判ガラス基板からなる素子基板60Aを製造する。
(1)素子基板及び対向基板の形成
まず、素子基板と対向基板としてのカラーフィルタ基板とを含み、複数のセル領域から構成される大判パネルを製造する(ステップ1)。
かかる大判パネルを構成する素子基板は、素子基板の基体としての大判のガラス基板におけるそれぞれのセル領域に対応させて、各種の部材を積層することにより、TFT素子や所定パターンの走査線及びデータ線、外部接続端子等を形成する。次いで、スパッタリング処理等によりITO等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、各セル領域における表示領域に画素電極をマトリクス状に形成する。さらに、画素電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、図2(a)に一つのセル領域の拡大断面図を示すように、種々の電気配線や導電膜等が形成された大判ガラス基板からなる素子基板60Aを製造する。
次いで、対向基板としてのカラーフィルタ基板を構成する基体としての大判のガラス基板におけるそれぞれのセル領域に対応させて、各種の部材を積層することにより、着色層や遮光膜を形成する。次いで、スパッタリング処理等によりITO等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、各セル領域における表示領域全面に渡る対向電極を形成する。さらに、対向電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、図2(b)に一つのセル領域の拡大断面図を示すように、種々の樹脂膜や導電膜等が形成された大判のガラス基板からなるカラーフィルタ基板30Aを製造する。
(2)スペーサの散布
次いで、図示しないが、素子基板又はカラーフィルタ基板のいずれかの基板上に、それらの大判のガラス基板を貼り合わせた際の、基板間の間隔の大きさを規定するためのスペーサを散布する。
スペーサの散布方法としては、静電気を利用したり、気流によって分散させたりする乾式散布法や、フロンやアルコールなどの低沸点有機溶媒に、超音波などでスペーサを分散させておき、このスペーサ分散液を噴射した後に乾燥して、有機溶媒を飛ばす湿式散布法等があり、いずれの方法を用いても構わない。
ただし、散布の条件としては、基板全体に対しての均一性、所定の単位面積当たりの個数の制御、また、塊状にならないことが必要とされる。また、湿式散布法の場合には、静電気の帯電や、使用できるフロンやアルコール等の有機溶媒の種類の制約がある。したがって、乾式散布法によりスペーサを分散することがより好ましい。
次いで、図示しないが、素子基板又はカラーフィルタ基板のいずれかの基板上に、それらの大判のガラス基板を貼り合わせた際の、基板間の間隔の大きさを規定するためのスペーサを散布する。
スペーサの散布方法としては、静電気を利用したり、気流によって分散させたりする乾式散布法や、フロンやアルコールなどの低沸点有機溶媒に、超音波などでスペーサを分散させておき、このスペーサ分散液を噴射した後に乾燥して、有機溶媒を飛ばす湿式散布法等があり、いずれの方法を用いても構わない。
ただし、散布の条件としては、基板全体に対しての均一性、所定の単位面積当たりの個数の制御、また、塊状にならないことが必要とされる。また、湿式散布法の場合には、静電気の帯電や、使用できるフロンやアルコール等の有機溶媒の種類の制約がある。したがって、乾式散布法によりスペーサを分散することがより好ましい。
(3)貼合わせ
次いで、カラーフィルタ基板と素子基板とをシール材23を介して貼り合わせることにより、図2(c)に示すように、それぞれのセル領域に対応した複数のセル構造11を含む大判パネル20Aを形成する。なお、図2(c)は、大判パネル20Aとそれぞれのセル領域に対応したセル構造11のAA断面図とを示している。
ただし、液晶材料を真空注入法によりセル領域内部に配置する場合には、この時点では、液晶材料は配置されておらず、それぞれのセル領域に形成された枠状のシール材には、注入口が形成されている。
一方、そのような注入口を設けないで液晶材料を配置する場合には、この貼合わせを行う前に、それぞれのセル領域において、枠状のシール材を形成した後、当該枠内に液晶材料を配置した上で、貼り合わせられる。
次いで、カラーフィルタ基板と素子基板とをシール材23を介して貼り合わせることにより、図2(c)に示すように、それぞれのセル領域に対応した複数のセル構造11を含む大判パネル20Aを形成する。なお、図2(c)は、大判パネル20Aとそれぞれのセル領域に対応したセル構造11のAA断面図とを示している。
ただし、液晶材料を真空注入法によりセル領域内部に配置する場合には、この時点では、液晶材料は配置されておらず、それぞれのセル領域に形成された枠状のシール材には、注入口が形成されている。
一方、そのような注入口を設けないで液晶材料を配置する場合には、この貼合わせを行う前に、それぞれのセル領域において、枠状のシール材を形成した後、当該枠内に液晶材料を配置した上で、貼り合わせられる。
2.ケミカルエッチング工程
次いで、形成された大判パネルを、エッチング液を用いてケミカルエッチング処理する(ステップ2)。これにより、ガラス基板の厚さを薄くして、製造される液晶装置をより薄型化、軽量化することができる。かかるエッチング処理は、例えば、図3(a)に示すように、例えば、濃度が10〜20%程度のフッ酸水溶液24中に、一対の基板30A、60Aを貼り合わせた大判パネル20Aを30〜60分程度浸漬させるとともに、フッ酸水溶液を流動させる。その結果、図3(b)に示すように、それぞれの基板30A、60Aの基体であるガラス基板の厚さを20%程度薄くすることができる。
このとき、これまでの工程中において、大判のガラス基板の表面に微小キズやクラックが発生していた場合であっても、当該ケミカルエッチング処理によって除去することができる。
なお、ガラス基板の厚さを薄くする必要がない場合には、このケミカルエッチング工程(ステップ2)を行わなくても構わない。
次いで、形成された大判パネルを、エッチング液を用いてケミカルエッチング処理する(ステップ2)。これにより、ガラス基板の厚さを薄くして、製造される液晶装置をより薄型化、軽量化することができる。かかるエッチング処理は、例えば、図3(a)に示すように、例えば、濃度が10〜20%程度のフッ酸水溶液24中に、一対の基板30A、60Aを貼り合わせた大判パネル20Aを30〜60分程度浸漬させるとともに、フッ酸水溶液を流動させる。その結果、図3(b)に示すように、それぞれの基板30A、60Aの基体であるガラス基板の厚さを20%程度薄くすることができる。
このとき、これまでの工程中において、大判のガラス基板の表面に微小キズやクラックが発生していた場合であっても、当該ケミカルエッチング処理によって除去することができる。
なお、ガラス基板の厚さを薄くする必要がない場合には、このケミカルエッチング工程(ステップ2)を行わなくても構わない。
3.保護膜形成工程
次いで、大判パネルにおける素子基板及びカラーフィルタ基板それぞれの外面に、有機材料を塗布することにより保護膜を形成する(ステップ3)。例えば、図4(a)〜(c)に示すように、有機材料を混合した感光性のレジスト材料13´を、ガラス基板30Aの外面に塗布するとともに露光して硬化させることにより、保護膜13を形成することができる。
次いで、大判パネルにおける素子基板及びカラーフィルタ基板それぞれの外面に、有機材料を塗布することにより保護膜を形成する(ステップ3)。例えば、図4(a)〜(c)に示すように、有機材料を混合した感光性のレジスト材料13´を、ガラス基板30Aの外面に塗布するとともに露光して硬化させることにより、保護膜13を形成することができる。
ここで、使用できる有機材料としては、カルナバワックス、ビスアマイドワックス、オレフィン系ワックス等の合成ワックス、混合ワックス、パラフィンワックス、植物ワックスの木蝋、石油系のマイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等のワックスが挙げられる。さらには、フッ素樹脂を使用することもできる。このような材料を用いることにより、従来のレジスト塗布装置を用いたり、あるいは、はけ塗りしたりすることにより、容易に塗布することができるために、製造コストを増加させることがない。特に、スピンコータやロールコータ等のレジスト塗布装置を用いることにより、膜厚が均一化された保護膜を効率的に形成することができる。また、このような有機材料であれば、大判パネルの分断後に、液晶パネルの洗浄液や剥離剤を用いて、容易に剥離することができる。
また、形成する保護膜の厚さを0.01〜10μmの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、保護膜の厚さが0.01μm未満の値となると、ガラス基板の保護が不十分となる場合があるためである。一方、保護膜の厚さが10μmを超えると、強度が高くなりすぎて、ガラス基板の分断時の作業効率を低下させる場合があるためである。
したがって、形成する保護膜の厚さを0.1〜8μmの範囲内の値とすることがより好ましく、1〜5μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、保護膜の厚さは、例えば、保護膜を形成した箇所の断面から、電子顕微鏡等を用いて測定することができる。また、かかる保護膜の厚さは、その厚さにもよるが針蝕式の表面粗さ計を用いて測定することもできる。
したがって、形成する保護膜の厚さを0.1〜8μmの範囲内の値とすることがより好ましく、1〜5μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、保護膜の厚さは、例えば、保護膜を形成した箇所の断面から、電子顕微鏡等を用いて測定することができる。また、かかる保護膜の厚さは、その厚さにもよるが針蝕式の表面粗さ計を用いて測定することもできる。
また、形成する保護膜のJIS K5400に準拠して測定される鉛筆硬度をH〜5Hの範囲内とすることが好ましい。この理由は、保護膜の鉛筆硬度がH未満となると、ガラス基板の保護が不十分となる場合があるためである。一方、保護膜の鉛筆硬度が5Hを超えると、使用できる有機材料の種類が限定されて経済的に不利になったり、ガラス基板の分断時の作業効率を低下させたりする場合があるためである。
したがって、保護膜の鉛筆硬度を2H〜4Hの範囲内とすることがより好ましい。
したがって、保護膜の鉛筆硬度を2H〜4Hの範囲内とすることがより好ましい。
また、大判のガラス基板上に保護膜を形成するにあたり、図5に示すように、それぞれのセル領域における、液晶材料の注入口に相当する部分13aを除いて保護膜13を形成することが好ましい。すなわち、液晶材料を真空注入法により配置する場合には、上述のとおり(図4(a)〜(c))、感光性樹脂中に所定の有機材料を混合したレジスト材料を大判のガラス基板前面に塗布した後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いてパターニングすることにより、液晶材料の注入口に相当する部分を除いて保護膜を形成することが好ましい。
この理由は、当該部分にも有機材料からなる保護膜が形成されていると、後工程の液晶注入工程において、有機材料が液晶材料中に溶け出してしまい、液晶材料の組成に影響を与えてしまう場合があるためである。また、このように形成した場合であっても、液晶材料の注入口は、表示領域の外にあることから、表示に影響を与えることがない。
なお、図5(b)は、図5(a)中のBB断面図を示している。
この理由は、当該部分にも有機材料からなる保護膜が形成されていると、後工程の液晶注入工程において、有機材料が液晶材料中に溶け出してしまい、液晶材料の組成に影響を与えてしまう場合があるためである。また、このように形成した場合であっても、液晶材料の注入口は、表示領域の外にあることから、表示に影響を与えることがない。
なお、図5(b)は、図5(a)中のBB断面図を示している。
また、保護膜は、大判パネルの両面側、すなわち、素子基板及びカラーフィルタ基板それぞれの外面に形成することが好ましい。この理由は、大判パネル周囲のガラス基板表面を被覆することにより、ガラス基板表面に微小キズやクラックが形成されることを確実に防止することができるためである。
なお、この保護膜の形成は、上述したケミカルエッチング工程を行わない場合には、素子基板又はカラーフィルタ基板を形成する前段階で、大判のガラス基板における、電極等を形成する面とは反対側の面に対して形成しておくことも好ましい。このようにすれば、ガラス基板上に各種部材を形成する際における、微小キズやクラックの付着を防止することができる。
なお、この保護膜の形成は、上述したケミカルエッチング工程を行わない場合には、素子基板又はカラーフィルタ基板を形成する前段階で、大判のガラス基板における、電極等を形成する面とは反対側の面に対して形成しておくことも好ましい。このようにすれば、ガラス基板上に各種部材を形成する際における、微小キズやクラックの付着を防止することができる。
4.分断工程及び液晶注入工程
(1)切断溝の形成
次いで、大判パネルにおける素子基板及びカラーフィルタ基板のいずれか一方、あるいは両方の外面に対して、それぞれのセル領域の境界線に一致させた切断溝を形成する(ステップ4)。例えば、図6(a)に示すように、レーザーカッターや、カッター刃、回転刃15等を用いて、所定方向(X方向)のみに沿ったガラス基板30Aの破断予定線に沿って、切断のきっかけとなる切断溝17を形成することができる。
(1)切断溝の形成
次いで、大判パネルにおける素子基板及びカラーフィルタ基板のいずれか一方、あるいは両方の外面に対して、それぞれのセル領域の境界線に一致させた切断溝を形成する(ステップ4)。例えば、図6(a)に示すように、レーザーカッターや、カッター刃、回転刃15等を用いて、所定方向(X方向)のみに沿ったガラス基板30Aの破断予定線に沿って、切断のきっかけとなる切断溝17を形成することができる。
(2)一次分割
次いで、図6(b)に示すように、大判パネル20Aに対して応力を与えて、所定方向(X方向)のみに沿って大判パネル20Aを分割し、短冊状パネル20Bを形成する(ステップ5)。このとき、本発明の液晶材料の製造方法では、ガラス基板表面に保護膜が形成されているために、ガラス基板表面に微小キズやクラックが付着することがない。
また、一次分割する際の切断方向については、真空注入法を用いて液晶材料を配置する場合には、シール材の注入口が並ぶ辺に沿って分割することが好ましい。これによって、液晶材料の注入を複数同時に行うことができる。
次いで、図6(b)に示すように、大判パネル20Aに対して応力を与えて、所定方向(X方向)のみに沿って大判パネル20Aを分割し、短冊状パネル20Bを形成する(ステップ5)。このとき、本発明の液晶材料の製造方法では、ガラス基板表面に保護膜が形成されているために、ガラス基板表面に微小キズやクラックが付着することがない。
また、一次分割する際の切断方向については、真空注入法を用いて液晶材料を配置する場合には、シール材の注入口が並ぶ辺に沿って分割することが好ましい。これによって、液晶材料の注入を複数同時に行うことができる。
(3)液晶材料の注入
次いで、図7に示すように、シール材23に設けられた注入口23aを介して、真空注入法により、それぞれのセル内に液晶材料21を配置する(ステップ6)。このとき、液晶材料21の注入口23aに相当する部分13aに保護膜13を形成していない場合には、注入口23a近傍に液晶注入皿25に保持された液晶材料21が触れても、液晶材料21中に保護膜13の材料である有機材料が溶け出して混合されることがない。したがって、液晶材料の組成を変化させることを防ぐことができる。
次いで、図7に示すように、シール材23に設けられた注入口23aを介して、真空注入法により、それぞれのセル内に液晶材料21を配置する(ステップ6)。このとき、液晶材料21の注入口23aに相当する部分13aに保護膜13を形成していない場合には、注入口23a近傍に液晶注入皿25に保持された液晶材料21が触れても、液晶材料21中に保護膜13の材料である有機材料が溶け出して混合されることがない。したがって、液晶材料の組成を変化させることを防ぐことができる。
(4)二次分割
次いで、図8(a)〜(b)に示すように、一次分割と同様の方法で、一次分割をした方向(X方向)と交差する方向(Y方向)に沿って短冊状パネル20Bを分割する(ステップ7)。これによって、単品の液晶パネル20が切り出される。このとき、短冊状パネルのガラス基板表面には保護膜13が形成されていることにより、ガラス基板に対して微小キズやクラックが付着することを防止することができる。
次いで、図8(a)〜(b)に示すように、一次分割と同様の方法で、一次分割をした方向(X方向)と交差する方向(Y方向)に沿って短冊状パネル20Bを分割する(ステップ7)。これによって、単品の液晶パネル20が切り出される。このとき、短冊状パネルのガラス基板表面には保護膜13が形成されていることにより、ガラス基板に対して微小キズやクラックが付着することを防止することができる。
5.洗浄工程
次いで、形成された液晶パネルを洗浄することにより、液晶パネルに付着した異物や余分な液晶材料を除去するとともに、ガラス基板表面に形成されている保護膜を洗浄剥離する(ステップ8)。この洗浄工程は、主として、予備浸漬、超音波洗浄、リンス、超音波リンス、高温リンスの各プロセスを含む。
次いで、形成された液晶パネルを洗浄することにより、液晶パネルに付着した異物や余分な液晶材料を除去するとともに、ガラス基板表面に形成されている保護膜を洗浄剥離する(ステップ8)。この洗浄工程は、主として、予備浸漬、超音波洗浄、リンス、超音波リンス、高温リンスの各プロセスを含む。
より詳細には、まず、図9(a)に示すように、例えば、複数の液晶パネル20を籠状のケース9に保持し、洗浄液が満たされた予備浸漬槽2中に浸漬させる。ここで使用できる洗浄液は特に制限されるものではなく、例えば、ナトリウムや硫酸を含む水系の洗剤の水溶液を用いることができる。特に、環境面に配慮するならば、塩酸系やフロン系の洗浄剤以外の洗浄剤を使用することが好ましい。
次いで、図9(b)に示すように、ケース9に収容された複数の液晶パネル20を、上述と同様の洗浄液が満たされた超音波洗浄槽3に浸漬させるとともに、超音波を付与しながら洗浄する。このとき、前工程において、液晶パネル20周囲の異物や液晶材料、さらには、有機材料からなる保護膜に対して洗浄液が十分に浸透していることから、超音波による小さな気泡の破壊力を利用して、容易に洗浄剥離することができる。
一方、仮に、保護膜の剥離が十分でないと判断される場合には、図示しないものの、さらに一層、所定の剥離剤を満たした保護膜剥離槽を用意し、当該保護膜剥離槽内に液晶パネルを浸漬させることも好ましい。これによって、有機材料からなる保護膜を確実に剥離除去できる一方、通常、タクトタイムを合わせながら連続的に槽を移動させて洗浄を行うことからも、洗浄工程が著しく非効率となることもない。このような剥離剤としては特に限定されるものではなく、洗浄液よりもより極性の低い洗浄剤であれば好適に使用することができる。
一方、仮に、保護膜の剥離が十分でないと判断される場合には、図示しないものの、さらに一層、所定の剥離剤を満たした保護膜剥離槽を用意し、当該保護膜剥離槽内に液晶パネルを浸漬させることも好ましい。これによって、有機材料からなる保護膜を確実に剥離除去できる一方、通常、タクトタイムを合わせながら連続的に槽を移動させて洗浄を行うことからも、洗浄工程が著しく非効率となることもない。このような剥離剤としては特に限定されるものではなく、洗浄液よりもより極性の低い洗浄剤であれば好適に使用することができる。
次いで、図10(a)に示すように、表面の塵埃や液晶材料、保護膜等を洗浄剥離した複数の液晶パネル20を、純水が満たされたリンス槽4内に浸漬したり、あるいは、純水でシャワリングしたりすることにより、洗浄液又は剥離剤を洗い流す。
さらに、図10(b)に示すように、複数の液晶パネル20を超音波リンス槽5に浸漬するとともに、超音波を付与しながら、洗浄液あるいは剥離剤を完全に洗い落とす。このとき、前工程で、一旦リンスしていることから、超音波リンス槽内のリンス液が過度に汚れることがなく、廃液処理が容易になる。
最後に、図10(c)に示すように、リンス槽4よりも高温に保たれた純水が満たされた高温リンス槽6に浸漬した後引き上げる。これによって、液晶パネルを迅速に乾燥させることができ、効率化を図ることができる。
さらに、図10(b)に示すように、複数の液晶パネル20を超音波リンス槽5に浸漬するとともに、超音波を付与しながら、洗浄液あるいは剥離剤を完全に洗い落とす。このとき、前工程で、一旦リンスしていることから、超音波リンス槽内のリンス液が過度に汚れることがなく、廃液処理が容易になる。
最後に、図10(c)に示すように、リンス槽4よりも高温に保たれた純水が満たされた高温リンス槽6に浸漬した後引き上げる。これによって、液晶パネルを迅速に乾燥させることができ、効率化を図ることができる。
以上のように、保護膜が有機材料から形成されていれば、液晶パネルの洗浄工程において、ガラス基板上に形成された保護膜を同時に剥離除去することができ、工程数を増加させることなく、また、特別な装置を使用することなく、効率的な洗浄を行うことができる。
6.組立て
次いで、液晶パネルのそれぞれの外面に偏光板や位相差板を貼付するとともに、半導体素子や回路基板を電気的に接続し、照明装置等とともに筐体に組み込むことにより、図11に示すような液晶装置10を製造することができる(ステップ9)。
すなわち、このように製造された液晶装置であれば、ガラス基板の表面における微小キズやクラックが著しく少ないために、振動や衝撃に対しても傷やクラックが拡大するおそれがなく、強度に優れた液晶装置を得ることができる。
次いで、液晶パネルのそれぞれの外面に偏光板や位相差板を貼付するとともに、半導体素子や回路基板を電気的に接続し、照明装置等とともに筐体に組み込むことにより、図11に示すような液晶装置10を製造することができる(ステップ9)。
すなわち、このように製造された液晶装置であれば、ガラス基板の表面における微小キズやクラックが著しく少ないために、振動や衝撃に対しても傷やクラックが拡大するおそれがなく、強度に優れた液晶装置を得ることができる。
本発明の液晶装置の製造方法によれば、主として、ガラス基板の分断を行う際に、ガラス基板表面に微小キズやクラックが発生することを防止することができる。したがって、ガラス基板を分断する工程を含む製造方法により製造される電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、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、電気泳動装置、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、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を備えた装置(FED:Field Emission DisplayやSCEED:Surface-Conduction Electron-Emitter Display)などを製造する方法として幅広く適用することができる。
10:液晶装置、11:セル構造、13:保護膜、15:回転刃、17:切断溝、20:液晶パネル、20A:大判パネル、20B:短冊状パネル、21:液晶材料、23:シール材、23a:注入口、25:液晶注入皿、30:カラーフィルタ基板、30A:大判基板、60:素子基板、60A:大判基板
Claims (8)
- 大判パネルを分断して形成される液晶パネルを備えた液晶装置の製造方法において、
前記大判パネルを構成する一対のガラス基板のうちの少なくとも一方のガラス基板における、他方のガラス基板と対向する面とは反対側の面に有機材料を塗布することにより保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記大判パネルを分断して前記液晶パネルを形成する分断工程と、
前記液晶パネルを洗浄するとともに、前記保護膜を洗浄剥離する洗浄工程と、
を順次に含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。 - 前記保護膜形成工程の前に、前記ガラス基板の厚さを薄くするためのケミカルエッチング工程を含む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。
- 前記液晶パネルの洗浄液が保護膜の剥離剤を兼ね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。
- 前記有機材料としてワックスを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記保護膜の厚さを0.01〜10μmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記保護膜のJIS K5400に準拠して測定される鉛筆硬度をH〜5Hの範囲内とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記有機材料をスピンコータ、ロールコータを用いて塗布することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記大判パネルにおけるそれぞれのセル領域の液晶材料の注入口に相当する部分を除いて前記保護膜を形成することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
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---|---|---|---|---|
JP2009204643A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Epson Imaging Devices Corp | 電気光学装置及びその製造方法 |
WO2010110087A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | 旭硝子株式会社 | 電子デバイスの製造方法 |
-
2006
- 2006-01-16 JP JP2006007127A patent/JP2007187962A/ja not_active Withdrawn
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CN102362305B (zh) * | 2009-03-24 | 2015-04-01 | 旭硝子株式会社 | 电子设备的制造方法 |
TWI480165B (zh) * | 2009-03-24 | 2015-04-11 | Asahi Glass Co Ltd | Manufacture of electronic devices |
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