JP2008209483A - 電気光学装置の製造方法、及びガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板の角部に衝撃を与えることなくガラス基板の角部を分離し、落下時の衝撃耐性を向上させたガラス基板の製造方法、及びこのガラス基板を備えた電気光学装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】ガラス基板１と、ガラス基板１に対向する対向基板と、ガラス基板１及び対向基板に挟持された電気光学材料とを備えた電気光学装置の製造方法であって、ガラス基板１の第１主面の角を含む角部２近傍に、角から延びたガラス基板１の２本の稜線と交差する方向に直線状に延びる溝を形成する工程と、ガラス基板１の第１主面に支持体を貼着する工程と、ガラス基板１の第２主面にエッチング処理を行って、ガラス基板１を薄くすることで溝を貫通させ、ガラス基板１の角部２を、溝の形成位置で分離する工程とを含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学装置の製造方法、及びガラス基板の製造方法に関する。

液晶表示装置などの電気光学装置は、軽量化されることが求められている。そのため、電気光学装置に用いられるガラス基板の厚さは、より薄くなる傾向にある。

しかし、非常に薄いガラス基板は機械的に脆く、電気光学装置にこのガラス基板を用いると、落下の衝撃に十分耐えることができない。例えば、ガラス基板の稜線部に衝撃を与えると、ガラス基板が割れてしまうことがある。また、割れなくても、小さなクラックなどが発生して、後に与えられる小さな衝撃によって、割れる可能性が残る。

この問題を回避するために、製造工程において、ガラス基板の稜線部に面取り加工を施し、衝撃耐性を向上させることが提案されている。（特許文献１）
特開平９−２２５６６５号公報

しかし、ガラス基板の稜線部における衝撃耐性は向上しても、ガラス基板の角部における衝撃耐性は十分ではない。ガラス基板の４隅は尖っており、ガラス基板の角部に集中した衝撃によって、ガラスは割れてしまう。そのため、ガラス基板の角部を分離して、落下時の衝撃が集中する箇所をなくす必要がある。

ところが、非常に薄いガラス基板の角部を機械的な切断によって分離することは、ガラス基板の最も弱い場所に衝撃を与えることになる。その結果、ガラス基板が割れたり、あるいはクラックなどが発生する可能性があり、好ましい方法ではない。

そこで本発明は、ガラス基板の角部に衝撃を与えることなくガラス基板の角部を分離し、落下時の衝撃耐性を向上させたガラス基板の製造方法、及びこのガラス基板を備えた電気光学装置の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、以下の構成を特徴とするガラス基板の製造方法である。

（１）ガラス基板と、前記ガラス基板に対向する対向基板と、当該ガラス基板及び当該対向基板に挟持された電気光学材料とを備えた電気光学装置の製造方法であって、前記ガラス基板の第１主面の角を含む角部近傍に、当該角から延びた前記ガラス基板の２本の稜線と交差する方向に直線状に延びる溝を形成する工程と、前記ガラス基板の第１主面に支持体を貼着する工程と、前記ガラス基板の第２主面にエッチング処理を行って、前記ガラス基板を薄くすることで前記溝を貫通させ、前記ガラス基板の前記角部を、前記溝の形成位置で分離する工程とを含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法である。この製造方法を用いることによって、薄い前記ガラス基板に対して、機械的な衝撃を与えることなく、前記ガラス基板の前記角部を分離することができる。さらに、前記エッチング処理によって、前記稜線を面取り加工することができる。よって、衝撃に強い前記ガラス基板とすることができる。

（２）前記（１）に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記溝が、前記２本の稜線と交差する位置は、前記角からそれぞれの前記稜線に沿って０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の位置であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。これによって、電気光学装置の表示部に影響を与えることのない、衝撃に強いガラス基板とすることができる。

（３）前記（１）又は前記（２）に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記エッチング処理が行われる以前における前記溝の深さは、前記ガラス基板の厚さの１／２以上で、かつ、前記ガラス基板の厚さよりも浅いことを特徴とする電気光学装置の製造方法である。これによって、機械的な切断によって前記ガラス基板を分離するときに、ガラス基板に与える衝撃をなくすことができる。

（４）前記（１）から前記（３）の何れか１項に記載の電気光学装置の製造方法であって、厚さが略５００μｍの前記ガラス基板に対して、２５０μｍ以上５００μｍ未満の溝を形成した後、前記ガラス基板を５０μｍ以上２００μｍ以下に薄くすることを特徴とする電気光学装置の製造方法である。これによって、エッチング処理を行う過程で、前記溝を貫通することができ、ガラス基板に衝撃を与えずに、前記角部を分離することができる。さらに、前記溝を形成した面及び前記稜線に対して面取り加工を並行して行うことができるので、前記ガラス基板に発生したクラックやチッピングを除去することができる。

（５）前記（１）から前記（４）の何れか１項に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記溝の形成に先立って、画素回路を形成する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法である。この方法によって、薄くなった前記ガラス基板に対して行う製造工程が減少し、前記製造工程において前記ガラス基板が割れる可能性を少なくすることができる。よって、製造歩留りが向上し、製造コストの低減につながる。

（６）ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板の第１主面の角を含む角部近傍に、当該角から延びた前記ガラス基板の２本の稜線と交差する方向に直線状に延びる溝を形成する工程と、前記ガラス基板の第１主面に支持体を貼着する工程と、前記ガラス基板の第２主面にエッチング処理を行って、前記ガラス基板を薄くすることで前記溝を貫通させ、前記ガラス基板の前記角部を、前記溝の形成位置で分離する工程とを含むことを特徴とするガラス基板の製造方法である。この製造方法を用いることによって、薄い前記ガラス基板に対して、機械的な衝撃を与えることなく、前記ガラス基板の前記角部を分離することができる。さらに、前記エッチング処理によって、前記稜線を面取り加工することができる。よって、衝撃に強い前記ガラス基板とすることができる。

以下、電気泳動表示装置を例にとって、本発明の実施形態について説明する。

図１は、ガラス基板１の斜視図である。ガラス基板１は、大きなガラス板から略矩形状に切断して作成されたもので、ガラス基板１の大きさは、対角線の長さでおよそ２インチ−１３インチである。このガラス基板１の厚さはおよそ５００μｍで、ガラス基板１の表面には駆動用ＴＦＴ（図示は省略）、画素電極（図示は省略）などの画素回路２０がマトリクス状に形成されている。

図２はガラス基板１におけるＡ−Ａ断面図である。ガラス基板１の表面には、多結晶シリコンからなる島状の半導体膜６が形成されている。この半導体膜６の図示左右側の領域には、ソース領域５ｓおよびドレイン領域５ｄが高濃度イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。一方、イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域５ｃとなっている。そして、半導体膜６を覆うゲート絶縁膜７を介してチャネル領域５ｃに対向してゲート電極５ｇが形成されている。駆動用ＴＦＴ５はソース領域５ｓ、ドレイン領域５ｄ、チャネル領域５ｃ、ゲート絶縁膜７、及びゲート電極５ｇを備えて構成されている。また、ゲート電極５ｇ、及びゲート絶縁膜７を覆って第１層間絶縁膜８が形成されている。この第１層間絶縁膜８表面と、第１層間絶縁膜８及びゲート絶縁膜７を貫通してソース領域５ｓ、ドレイン領域５ｄに達するコンタクトホールＣ１、Ｃ２に、それぞれソース電極１１、ドレイン電極１２が形成され、これらの電極１１、１２はそれぞれドレイン領域５ｓ、ソース領域５ｄに導電接続されている。第１層間絶縁膜８上には、第２層間絶縁膜１３が形成され平坦化されている。第２層間絶縁膜１３には、第２層間絶縁膜１３を貫通して、ドレイン電極１２に達するコンタクトホールＣ３が形成され、第２層間絶縁膜１３の表面及びコンタクトホールＣ３に、ドレイン電極１２と導電接続された画素電極１４が形成されている。

上述した画素回路２０が形成されたガラス基板１に対して、衝撃耐性を向上させるためにガラス基板１の角部を分離する工程を行う。

図３は、ガラス基板１の角部を分離する工程を示した図である。図３には、ある１つの角部における断面図及び平面図が示されている。図３（ａ）の状態は、ガラス基板１が、画素回路２０が形成された面を上にして、真空吸着によってダイシング装置（図示しない）に固定されている状態である。このガラス基板１の４隅に、ダイシングブレード５０を用いて深さ２５０μｍの溝を形成すると図３（ｂ）の状態となる。

ガラス基板１の厚さが２００μｍ以上あれば、溝を形成する工程でダイシングブレード５０を用いても、ガラス基板１を破壊させるほどの衝撃を与えることはない。また、マスクを用いたドライエッチング法でも溝を形成することが可能である。

ダイシングブレード５０の幅は、５０μｍ−１００μｍであることが好ましい。

次に、ガラス基板１の表面にサポートテープ支持体６０を貼着する（図３（ｃ））。このサポートテープ支持体６０は、この後に行われるウエットエッチング処理において、画素回路２０を保護するために用いられるものである。

ガラス基板１を裏返して、ガラス基板１の裏面に対して全面にウエットエッチング処理を行う（図３（ｄ））。このウエットエッチング処理では、ガラス基板１の裏面側から一様にエッチングが進行し、ガラス基板１は全体的に薄くなる。

ウエットエッチング処理が、ガラス基板１の厚さが２５０μｍになるまで進行すると、ガラス基板１の裏面が、ダイシングブレード５０によって形成された溝とつながり、ガラス基板１の角部２が分離されて図３（ｅ）の状態となる。

分離された角部２の大きさは、ガラス基板１の稜線に沿って、およそ２ｍｍ−３ｍｍであるが、ガラス基板１の大きさによって、０．５ｍｍ−５ｍｍとなることもある。

ウエットエッチング処理は、ガラス基板１の厚さが５０μｍ−２００μｍになるまで行われる。この間に、角部２を分離するための溝を形成した面にもエッチング液が進入し、溝を形成する際にガラス基板１の端面に発生したクラック及びチッピングを除去することができる。それと並行して、ガラス基板１の稜線にもエッチング液が接触するので、ガラス基板１を作製した際に稜線に発生したクラック及びチッピングも除去することができる。その結果、落下した際の衝撃に強いガラス基板１とすることができる。

ウエットエッチング処理を終えたガラス基板１を再び裏返し、サポートテープ支持体６０が貼られた面を上にして固定する。

この状態のガラス基板１の上方から紫外線を照射すると、サポートテープ支持体６０の粘着性は低下する。これにより、サポートテープ支持体６０をガラス基板１から剥離することができ、ガラス基板１の角部２を分離する工程が完了する（図３（ｆ））。

以上の方法によって作製されたガラス基板１は、４隅が分離されて、衝撃が集中する箇所がない。さらに、すべての稜線部は面取りされているので、耐衝撃性が向上したガラス基板１とすることができる。

図４は、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００の断面図である。４隅が分離されたガラス基板１の画素回路２０を形成した面の略全面に、電気泳動粒子を含んだ複数のマイクロカプセル３１で構成される電気泳動シートを覆い、電気泳動層３０を形成する。さらに、共通電極４１を表面に形成した対向基板４０を、共通電極４１が電気泳動層３０と当接するように設置する。これによって、電気泳動層３０が、ガラス基板１及び対向基板４０で挟持された電気泳動表示装置１００を得られる。

以上で説明した製造方法によって得られた電気泳動表示装置１００のガラス基板１は、落下した際の衝撃によって割れることがない。そのため、電気泳動表示装置１００としても落下に対する耐衝撃性を向上させることができる。さらに、対向基板４０においても、ガラス基板１と同様の工程によって角部を分離させたものを用いることができる。これによって、さらに耐衝撃性を向上させた電気泳動表示装置１００とすることができる。

本実施形態では、電気光学装置の一例として電気泳動表示装置１００を用いて説明したが、画素回路２０を有するガラス基板１を使用する有機ＥＬ装置、液晶表示装置などの電気光学装置に適用することもできる。

本実施形態におけるガラス基板の製造方法は、画素回路２０を持たない薄いガラス基板１を製造する工程に対しても適用することができる。

ガラス基板１の斜視図 図１のＡ−Ａ断面図 ガラス基板１の角部２を分離する工程図 電気泳動表示装置の断面図

符号の説明

１…ガラス基板、２…角部、５…駆動用ＴＦＴ、６…半導体膜、１４…画素電極、２０…画素回路、３０…電気泳動層、４０…対向基板、４１…共通電極、５０…ダイシングブレード、６０…サポートテープ支持体

Claims (6)

1. ガラス基板と、前記ガラス基板に対向する対向基板と、当該ガラス基板及び当該対向基板に挟持された電気光学材料とを備えた電気光学装置の製造方法であって、
   前記ガラス基板の第１主面の角を含む角部近傍に、当該角から延びた前記ガラス基板の２本の稜線と交差する方向に直線状に延びる溝を形成する工程と、
   前記ガラス基板の第１主面に支持体を貼着する工程と、
   前記ガラス基板の第２主面にエッチング処理を行って、前記ガラス基板を薄くすることで前記溝を貫通させ、前記ガラス基板の前記角部を、前記溝の形成位置で分離する工程とを含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記溝が、前記２本の稜線と交差する位置は、前記角からそれぞれの前記稜線に沿って０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の位置であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２の何れか１項に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記エッチング処理が行われる以前における前記溝の深さは、前記ガラス基板の厚さの１／２以上で、かつ、前記ガラス基板の厚さよりも浅いことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   厚さが略５００μｍの前記ガラス基板に対して、２５０μｍ以上５００μｍ未満の溝を形成した後、前記ガラス基板を５０μｍ以上２００μｍ以下に薄くすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記溝の形成に先立って、画素回路を形成する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
6. ガラス基板の製造方法であって、
   前記ガラス基板の第１主面の角を含む角部近傍に、当該角から延びた前記ガラス基板の２本の稜線と交差する方向に直線状に延びる溝を形成する工程と、前記ガラス基板の第１主面に支持体を貼着する工程と、前記ガラス基板の第２主面にエッチング処理を行って、前記ガラス基板を薄くすることで前記溝を貫通させ、前記ガラス基板の前記角部を、前記溝の形成位置で分離する工程とを含むことを特徴とするガラス基板の製造方法。

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