JP2007322494A

JP2007322494A - 表示パネルの製造方法

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Publication number: JP2007322494A
Application number: JP2006149778A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kojima; 誠司小嶋; Yoshiki Otani; 新樹大谷
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】２枚の基板を用いる薄型の表示パネルの厚さの均一度を高めて、強度のばらつきや表示パネルが組み込まれる機器の組立精度のばらつきを低減する。
【解決手段】元基板を形成するアレイ基板の厚さと対向基板の厚さをそれぞれ測定し、測定された値と目標値とにもとづいて、それぞれの研磨量を求め、アレイ基板と対向基板とのそれぞれを、求められたそれぞれの研磨量に応じて研磨する。複数の元基板を比較すると、研磨後の元基板の厚さは均一になり、強度のばらつきなどは生じない。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示パネルなどの表示パネルの製造方法に関し、特に、製造される複数の表示パネルの厚さのばらつきを低減することができる表示パネルの製造方法に関する。

液晶表示パネルなどの平面型表示パネルは、薄型、軽量、低消費電力であるという特徴を有する。そのような特長を生かして、携帯電話機を始めとする小型軽量の端末機器に広く採用されている。小型軽量の端末機器に搭載される表示パネルは、携帯性をより向上させたいという要求やデザイン上の要求等から、さらなる薄型化が要請されている。

液晶表示パネルの構造は、２枚のガラス基板等の基板の間に液晶材料等が注入された構造であるが、液晶表示パネルを薄型にするために、基板の厚さを薄くすることが試みられている。

例えば、特許文献１には、電極等が形成された２枚のガラス基板をシール材で貼り合わせたもの（以下、貼り合わせ基板という。）を中サイズの複数個のセグメントに切断し、それぞれのセグメントを機械的研磨によって薄型化した後に、セグメントを切断することによって複数の表示パネルを得る表示パネルの製造方法が記載されている。また、特許文献２には、貼り合わせ基板を化学的研磨処理でやや薄型化した後に、セグメントに切断し、それぞれのセグメントを機械的研磨によって薄型化した後にセグメントを切断することによって複数の表示パネルを得る表示パネルの製造方法が記載されている。なお、切断によって得られたときの表示パネルには液晶材料は注入されていない。

再表２００３−１００５０９号公報（第５頁）特開２００５−７７９４５号公報（段落００１７−００２２）

貼り合わせ基板を形成するための第１のガラス基板と第２のガラス基板の厚さは、ガラス基板の供給元から公称値として通知されている。しかし、一般に、実際のガラス基板の厚さは、公称値に対して誤差をもった値である。貼り合わせ基板を形成する２枚のガラス基板のそれぞれ厚さの公称値が０．４ｍｍであり、研磨によってそれぞれを０．１ｍｍにすることを考える。その場合、研磨によって０．３ｍｍ薄くする必要がある。ここで、公称値の０．４ｍｍに対して、±０．０４ｍｍの誤差があるとする。すなわち、ガラス基板の厚さは、０．３６〜０．４４ｍｍの範囲内のいずれかの値である。研磨によって一律に０．３ｍｍ薄くすると、目標値としての０．１ｍｍに対して、実際には、０．０６〜０．１４ｍｍの範囲内のいずれかの値になっている可能性がある。

すなわち、研磨後の貼り合わせ基板の厚さにばらつき（複数の貼り合わせ基板の中に、厚さが、他の貼り合わせ基板の厚さとは異なるものがあること。）が生ずる可能性がある。貼り合わせ基板の厚さがばらつくことに起因して、貼り合わせ基板の強度が目標値に対してばらつくことがある。強度が低い貼り合わせ基板は、割れやすくなる。強度が高い貼り合わせ基板では、曲げにくくなる等の問題が生ずる。また、貼り合わせ基板の厚さがばらつくと、切断の際の切り込み量に過不足が生ずる可能性がある。その結果、切断不良が生じかねない。また、貼り合わせ基板を形成する一方のガラス基板が目標値よりも大きく、他方のガラス基板が目標値よりも小さい場合には、１つの貼り合わせ基板において、上下のガラス基板の厚さが不揃いになって、上下のガラス基板の強度がばらつく。

研磨後の貼り合わせ基板（特許文献１，２に記載された方法では研磨後のセグメント）を切断することによって複数の表示パネルが得られるが、貼り合わせ基板の強度のばらつきが生じていると、表示パネルの厚さにもばらつきが生ずる。強度が低い表示パネルは、割れやすくなる。強度が高い表示パネルでは、曲げにくくなる等の問題が生ずる。さらに、表示パネルの厚さにばらつきがあると、表示パネルを組み込む機器の組立精度にばらつきが生ずる。

そこで、本発明は、表示パネルの製造時等に、薄型化される貼り合わせ基板の厚さのばらつきをなくして表示パネルの厚さのばらつきを低減し、表示パネルの強度のばらつきや表示パネルが組み込まれる機器の組立精度のばらつきを低減することができる表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明による表示パネルの製造方法は、貼り合わせ基板を形成する第１の基板の厚さと第２の基板の厚さをそれぞれ測定し、測定された値と目標値とにもとづいて、それぞれの研磨量を求め、第１の基板と第２の基板とのそれぞれを、求められたそれぞれの研磨量に応じて研磨することを特徴とする。

第１の基板の厚さと第２の基板の厚さを一時に測定することが好ましい。

本発明によれば、第１の基板と第２の基板を用いるそれぞれの表示パネルの厚さのばらつきを低減して、表示パネルの強度のばらつきや表示パネルが組み込まれる機器の組立精度のばらつきを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、貼り合わせ基板１００の一例を示す平面図（図１（Ａ））および断面図（図１（Ｂ））である。ここでは、表示パネルとして、ＴＦＴ（Thin Film Transistor ）型液晶表示パネルを例にする。図１に示すように、貼り合わせ基板１００は、第１の基板としてのガラス基板によるアレイ基板２００と第２の基板としてのガラス基板による対向基板３００とが一体化されたものである。一体化とは、例えば、接着剤で貼り合わされていることであるが、一般に、アレイ基板２００と対向基板３００とは直に接している訳ではない。

貼り合わせ基板１００から、それぞれが表示部（図１（Ａ）において破線で示す。）を有する複数の表示パネルが得られる。アレイ基板２００には、それぞれの表示部の信号ライン、走査ライン、ＴＦＴ、画素電極等が形成されている。対向基板３００には、それぞれの表示部毎のコモン電極等が形成されている。つまり、本明細書では、アレイ基板２００と対向基板３００とは、それぞれ、複数の表示パネルを形成するための１枚の大サイズの基板を意味している。

図１に示す例では、アレイ基板２００と対向基板３００とは、シール材４０１および周辺シール材４０２によって貼り合わせられている。ここでは、研磨前のアレイ基板２００の厚さおよび対向基板３００の厚さは、公称値で０．４ｍｍであるとする。アレイ基板２００および対向基板３００が研磨装置による機械的研磨によって薄型化された後、貼り合わせ基板が切断される。そして、切断後のそれぞれに対してシール材４０１に設けられている注入口から液晶材料が注入されて液晶層が形成される。

なお、図１（Ｂ）では、アレイ基板２００と対向基板３００との間の間隔が比較的広く記載されているが、実際には、電極等の厚さと液晶層の厚さとの和は数μｍ程度であり、アレイ基板２００の厚さおよび対向基板３００の厚さに対して、アレイ基板２００と対向基板３００との間の間隔は小さい。

次に、図２のフローチャートを参照して本発明による表示パネルの製造方法の工程を説明する。まず、アレイ基板２００および対向基板３００に電極等を形成する（ステップＳ１）。すなわち、アレイ基板２００に、信号ライン、走査ライン、ＴＦＴ、画素電極等を形成する。さらに、配向膜などを積層する。また、対向基板３００にコモン電極等を形成する。さらに、配向膜などを積層する。

そして、各表示部を区画するように配されたシール材４０１および基板間の周辺部分に配された周辺シール材４０２で、アレイ基板２００と対向基板３００とを貼り合わせる（ステップＳ２）。シール材４０１には、液晶材料を注入するための注入口が設けられる。

この状態で、貼り合わせ基板１００を形成しているアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さとを測定する（ステップＳ３）。測定方法として、一般的なガラス厚を測定する方法を使用できる。また、厚さの測定の際に、シール材４０１および周辺シール材４０２の影響を受けないように、それらが配された部分以外の部分において測定を行う。

貼り合わせ基板１００を形成しているアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さとを、例えばレーザ三角測量法で一時に測定することができる。すなわち、貼り合わせ基板１００にレーザ光を照射し、アレイ基板２００の上面および下面と、対向基板３００の上面および下面とで反射された光を受光し、受光面での各光の受光位置の距離差にもとづいてアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さとを測定できる。なお、アレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さとを、別々に測定してもよい。

また、測定位置は貼り合わせ基板１００において一点でもよいが、多点において厚さを測定してもよい。多点において厚さを測定する場合には、貼り合わせ基板１００上の互いに離れた複数の位置における厚さを測定し、例えば測定した値の平均値を測定値とする。

そして、測定値と目標値との差を研磨量とする（ステップＳ４）。図３（Ａ）に示すように、研磨前のアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さの公称値は０．４ｍｍであるが、アレイ基板２００の厚さの測定値は０．３６ｍｍでであったとする。また、対向基板３００の厚さの測定値は０．４４ｍｍであったとする。その場合には、アレイ基板２００の研磨量は０．２６ｍｍに決定され、対向基板３００の研磨量は０．３４ｍｍに決定される。なお、図３では、シール材４０１、周辺シール材４０２、およびアレイ基板２００と対向基板３００との間の空隙は記載省略されている。

次いで、貼り合わせ基板１００を研磨装置にセットする（ステップＳ５）。ここでは、両面研磨装置を用いることにする。よって、貼り合わせ基板１００を両面研磨装置の上定盤と下定盤との間に挟む。そして、研磨装置に、上定盤による研磨量として０．３４ｍｍを設定し、下定盤による研磨量として０．２６ｍｍを設定し、研磨装置を作動させる（ステップＳ６）。

研磨装置の作動が終了すると、貼り合わせ基板１００を形成しているアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さとは、ともに０．１ｍｍになっている。その後、貼り合わせ基板１００を切断して複数の表示パネル（この段階では、表示パネルに液晶材料はまだ注入されていない。）を得る（ステップＳ７）。

なお、ここでは、上下の研磨量を異ならせることができる両面研磨装置を用いて一工程でアレイ基板２００と対向基板３００とを研磨する場合を例にしたが、そのような両面研磨装置を入手できない場合等には、片面研磨装置を用いて、貼り合わせ基板１００におけるアレイ基板２００を研磨した後に対向基板３００を研磨したり、対向基板３００を研磨した後にアレイ基板２００を研磨するようにしてもよい。

図３（Ｂ）には参考例が示されている。すなわち、公称値としての厚さ０．４ｍｍにもとづき、アレイ基板２００と対向基板３００とのそれぞれを目標値である０．１ｍｍにするために、０．３ｍｍ研磨した場合の例が示されている。また、公称値の０．４ｍｍに対して、±０．０４ｍｍの誤差があるとする。図３（Ｂ）に示す例では、アレイ基板２００の厚さは実際には０．３６ｍｍであり、対向基板３００の厚さは実際には実際には０．４４ｍｍであったとする。

その場合、アレイ基板２００と対向基板３００とのそれぞれの厚さを０．１ｍｍにするために、アレイ基板２００と対向基板３００とのそれぞれを０．３ｍｍ研磨すると、アレイ基板２００の厚さは０．０６ｍｍになり、対向基板３００の厚さは０．１４ｍｍになる。すなわち、公称値としての厚さ０．４ｍｍに対する誤差±０．０４ｍｍが、そのまま、研磨後のアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さに反映される。換言すれば、誤差の範囲内で、複数の貼り合わせ基板１００において、研磨後のアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さとはばらついてしまう可能性がある。その結果、切断不良が生じたり、表示パネルを組み込む機器の組立精度にばらつきが生じたりする。

しかし、この実施の形態では、アレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さとを測定した後、測定値にもとづいて研磨量を決定してアレイ基板２００と対向基板３００とを研磨するので、精度よく貼り合わせ基板１００を研磨することができる。従って、複数の貼り合わせ基板１００において、研磨後のアレイ基板２００の厚さと対向基板３００の厚さはばらつかない。その結果、厚さのばらつきにもとづく切断不良や組立精度のばらつきは生じない。また、複数の貼り合わせ基板１００の強度にばらつきが生じないので、製造工程において各貼り合わせ基板１００の取り扱いが容易になり、その結果、表示パネルの歩留まりが向上する。

また、この実施の形態の方法では、特許文献２に記載された方法とは異なり、貼り合わせ基板１００を切断する前に機械的研磨を行う。従って、製造工数が削減され、製造コストが低減する。

実施の形態２．
第１の実施の形態では、表示パネルとしてＴＦＴ型表示パネルを例にしたが、表示パネルがＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）型やＴＮ型などのパッシブマトリクス駆動の表示パネルであっても本発明を適用できる。表示パネルがＳＴＮ型表示パネルである場合には、貼り合わせ基板１００における第１の基板は、例えば走査電極等が配されたコモン基板であり、第２の基板は、例えば信号電極等が配されたセグメント基板である。

実施の形態３．
第１の実施の形態および第２の実施の形態では、表示パネルとして液晶表示パネルを例にしたが、他の平面型表示パネル、例えば、有機ＥＬ(Electroluminescence ) 表示パネル等の自発光型表示パネルにも本発明を適用できる。例えば、表示パネルが有機ＥＬ表示パネルである場合には、貼り合わせ基板１００における第１の基板は、例えば電極や有機ＥＬ素子が積層された基板であり、第２の基板は、例えば保護用の基板である。

以上に説明したように、本発明によれば、表示パネルを形成する際に、貼り合わせ基板の厚さのばらつきにもとづく切断不良が生じたり、表示パネルの厚さのばらつきにもとづいて表示パネルを機器に組み込む際に組立精度のばらつきが生ずることを防止できる。また、貼り合わせ基板の歩留まりが向上して、表示パネルの歩留まりが向上し、製造コストが低減する。

なお、本発明は、携帯電話機等の小型軽量の端末機器に搭載されるような薄型で小型の表示パネルを作製するときに適用可能であるが、パーソナルコンピュータにおいて使用される表示パネル等の比較的大画面の表示パネルを作製するときにも適用可能である。

本発明は、液晶表示パネルや有機ＥＬパネルなどの平面型表示パネルの製造時の歩留まりを向上させたり製造コストを低減するために好適に適用される。

貼り合わせ基板の一例を示す平面図および断面図。本発明による表示パネルの製造方法の工程を示すフローチャート。アレイ基板の厚さと対向基板の厚さとを説明するための説明図。

符号の説明

１００貼り合わせ基板
２００アレイ基板（第１の基板）
３００対向基板（第２の基板）
４０１シール材
４０２周辺シール材

Claims

第１の基板と第２の基板とが貼り合わされた貼り合わせ基板を切断することによって複数の表示パネルを得る表示パネルの製造方法において、
貼り合わせ基板を形成する第１の基板の厚さと第２の基板の厚さをそれぞれ測定し、
測定された値と目標値とにもとづいて、それぞれの研磨量を求め、
第１の基板と第２の基板とのそれぞれを、求められたそれぞれの研磨量に応じて研磨する
ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
第１の基板の厚さと第２の基板の厚さを一時に測定する
請求項１記載の表示パネルの製造方法。