JP2009047897A - 薄型パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パネルの端子部や側面を保護するための新規なマスキング手法を含む薄型パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】ポジ型の感光性レジストＲはエッチングする部分を露光し現像することで、端子部ＴＭＡと側端面を除いて除去される。レジストＲは側端面の全周に残留している。また、隣接する表示パネルの間に入り込んでいる。これをエッチング液に浸漬してガラスの基板の厚みを薄くした後、個々の表示パネルに分離する。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどを用いた薄型パネルディスプレイの製造方法にかかり、これら薄型パネルを構成するガラス基板の板厚を薄くする研磨技術に関する。

薄型パネルディスプレイを構成する液晶パネルや有機ＥＬパネルなどは、ガラス基板の主面に薄膜トランジスタ回路で構成する多数の画素を配置した表示領域を形成したアクティブ基板を備える。アクティブ基板は薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）とも称し、液晶パネルでは、このＴＦＴ基板の主面に対向基板を重ね、両基板の間に液晶を封止する。有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）パネルでは、ＴＦＴ基板の画素部に発光層を形成し、その主面に封止基板とも称するガラス板を被せ、表示領域を外部環境から遮断する。

近年、この種のディスプレイの薄型化への要求が高まっており、フッ酸エッチングによってガラス厚を０．２ｍｍ程度にまで薄くしたパネルが生産されている。しかし、更にガラス板厚を薄くするとフッ酸溶液中で大面積ガラス基板が撓んで割れたり、エッチング後の大面積ガラスを個別パネルに切断する時に割れたりといった問題がある。一方、特許文献１が開示するように、予めパネルを個別セルに切断してからエッチングを行うという方法もある。しかし、この方法では各セル毎に端面や端子部を保護するためのマスキングを行わねばならず、生産効率が低いという問題がある。また、特許文献２はガラスエッチング用レジスト樹脂組成物及びガラス基板エッチング方法を提案する。
特開２００７‐１７８９号公報 特開２００６‐３３７６７０号公報

特許文献１では、液晶パネルを構成するガラス基板の端面に位置する端子部にマスキングテープを貼着して保護した状態でエッチング液に浸漬し、所定のエッチングを行った後、マスキングテープを除去するようにしている。しかし、マスキングテープの貼着、除去に物理的な力を要するのでガラス板が割れ易いと共に、マスキングテープの除去時に剥離帯電によるＴＦＴ回路の破損の恐れがある。

特許文献２で提案されている感光性レジストはネガ型である。そのため、露光した部分がマスキング領域となる。エッチングでは、マスキングが必要とされるのはガラス板の端子部がある端縁と側面であり、ここに選択的に露光を行うにはネガ型では困難である。

本発明の目的は、パネルの端子部や側面を保護するための新規なマスキング手法を含む薄型パネルの製造方法を提供することにある。

本発明では、ガラス基板を短冊状に切断した複数個（１×Ｎ個、又は２×Ｎ個）の表示部を有する短冊状のガラス基板で板薄化のエッチングを行う。この短冊状基板のエッチングにおいてパネルの端面や端子部を保護するため、ポジ型レジストを用いてマスキングを行う。露光によりエッチング対象領域のレジストのみを除去し、保護すべき端子部がある端縁と側面にレジストを残してエッチング液に浸漬する。

すなわち、本発明は、第１の基板と第２の基板を表示パネル部分毎にシール剤で貼り合わせた多面取りで大サイズのパネル母基板を１列×Ｎ枚又は２列×Ｎ枚（Ｎは２以上）の表示パネル毎に切断して短冊状ユニットとする短冊状ユニット形成工程と、
前記短冊状ユニットの端子部を除く表面にポジ型感光性レジストを塗布し、乾燥してポジ型感光性レジスト膜を形成するレジスト膜被覆工程と、
前記短冊状ユニットの所要部分を露光、現像し、露光部分の前記ポジ型感光性レジストを除去するレジスト処理工程と、
前記レジスト処理後の前記短冊状ユニットをガラスエッチング液に浸漬し，所望のガラス厚になるまでエッチングを施すエッチング工程と、
前記エッチング工程を経た短冊状ユニットを個々の表示パネルに分離する分離工程を含むことを特徴とする。

また、本発明は、前記短冊状ユニットが１列×Ｎ枚の表示パネルで構成され、前記第１の基板の１辺は前記第２の基板の対応辺からはみ出て端子部を形成しており、該端子部は前記シール剤ＳＬが塗布される領域の外周部に位置し、該端子部に金属膜の端子を有し、該端子に外部回路と接続するフレキシブルプリント配線基板が接続されており、
前記レジスト膜被覆工程では、前記端子と前記フレキシブルプリント配線基板の接続部を除く該フレキシブルプリント配線基板を除いて前記ポジ型感光性レジストを塗布することを特徴とする。

又、本発明は、前記短冊状ユニットが２列×Ｎ枚の表示パネルで構成され、前記端子部は前記シール剤ＳＬが塗布される領域の外側で前記第１の基板の一方の辺と該一方の辺の反対側の辺に位置し、該端子部のそれぞれに金属膜の端子を有し、該端子に外部回路と接続するフレキシブルプリント配線基板が接続されており、
前記レジスト膜被覆工程では、前記端子と前記フレキシブルプリント配線基板の接続部を除く該フレキシブルプリント配線基板を除いて前記ポジ型感光性レジストを塗布することを特徴とする。

本発明では、表示パネルが液晶表示パネルの場合、第１の基板は薄膜トランジスタ基板を構成するガラス板であり、第２の基板は対向基板である。対向基板は、カラーフィルタ基板を形成したものではカラーフィルタ基板と言うが、カラーフィルタを薄膜トランジスタ基板側に形成したものもあるので対向基板と言う。又、有機ＥＬ表示パネルの場合は、第２の基板である対向基板は封止基板あるいは封止ガラスと称する。

保護すべき端子部がある端縁と側面のレジストを選択露光する必要がないため、露光プロセスを単純化できる。ガラス厚が０．２ｍｍはもちろんのこと、０．０５ｍｍ程度までの超薄型化も可能となる。これにより、表示面を曲面状にした曲面ディスプレイやフレキシブルディスプレイを得ることができる。

以下本発明の最良の実施形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、液晶表示装置を構成する複数の表示パネルを短冊状に配置した短冊状ユニットの実施例１を説明する平面図である。先ず、第１の基板である薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１と第２の基板である対向基板ＳＵＢ２を貼り合わせた多面取りで大サイズのパネル母基板を短冊状に切断して短冊状ユニットとする。短冊状ユニットは１（又は２）×Ｎ枚の表示パネルを一方向に配置したもので、実施例１の短冊状ユニットＢ-ＰＮＬは３枚の表示パネルＰＮＬ１、ＰＮＬ２、ＰＮＬ３を一方向に配置している。図２は、図１のＸ―Ｘ線に沿った断面図である。短冊状ユニットＢ-ＰＮＬはＴＦＴ基板）ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２の間に液晶封入領域ＬＣＡを形成している。この液晶封入領域ＬＣＡ囲んでシール剤ＳＬによりＴＦＴ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２を所定のギャップで接着して固定している。

ＴＦＴ基板ＳＵＢ１の上記一方向に直交する辺は対向基板ＳＵＢ２からはみ出しており、このはみ出し部分が端子部ＴＭＡとなる。端子部ＴＭＡに形成された金属膜の端子ＴＭには外部回路と接続するフレキシブルプリント配線基板ＦＰＣ（図３参照）が接続される。また、実施例１では端子部ＴＭＡとは反対側の辺にも金属幕の配線ＭＦが設けられている。図２に示したように、この端子ＴＭと配線ＭＦを覆って遮光膜ＢＭが対向基板ＳＵＢ２側に形成されている。遮光膜ＢＭは、露光の際に端子ＴＭと配線ＭＦを覆うレジストが露光されるのを回避する。

この遮光膜ＢＭは、パネル母基板を短冊状ユニットに切断した時に、液晶表示パネルでは対向基板ＳＵＢ２側端部のシール剤ＳＬが塗布される領域の外周部に遮光部が配置されるようにする。なお、有機ＥＬパネルの場合は、対向基板（封止基板）ＳＵＢ２側端部のシール剤ＳＬが塗布される領域の外側部に金属配線など遮光性を有する配線パターンが配置されるようにパネルを設計する。

図３は、図１に示した短冊状ユニットにフレキシブルプリント配線基板を取り付けた状態を説明する平面図である。フレキシブルプリント配線基板ＦＰＣは各表示パネルＰＮＬ１、ＰＮＬ２、ＰＮＬ３の端子部ＴＭＡで端子ＴＭに異方性導電フィルムなどを介した熱圧着等により接続される。予めフレキシブルプリント配線基板ＦＰＣを接続しておくことによって端子部がエッチング液（フッ化水素酸等）中で腐食するのを防止できる。この後、短冊状ユニットＢ−ＰＮＬをポジ型感光性レジスト溶液に浸漬する。対向基板ＳＵＢ２の表面、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１の表面、両基板の側面、短冊状ユニットの各パネル間のシール剤ＳＬ間にレジストＲが付着する。

図４は、ポジ型感光性レジスト溶液に浸漬し、取出して乾燥した状態を説明する平面図である。ポジ型感光性レジストＲは、フレキシブルプリント配線基板ＦＰＣが短冊状ユニットＢ−ＰＮＬからはみ出た本体部分には付着させない。この短冊状ユニットＢ−ＰＮＬに対し、端子部ＴＭＡと側端面を除いて表示領域を含むエッチングをする部分のレジストを露光する。これを現像して露光した部分のレジストを除去する。露光は、ＴＦＴ基板側からの全面露光し、次に対向基板側から端子部ＴＭＡを除いて全面露光を行う。順序はこの逆でもよい。

図５は、現像後の短冊状ユニットＢ−ＰＮＬに残留したレジストを説明する平面図である。図５に示したように、レジストＲは端子部ＴＭＡと側端面に付着している。図６は、図４のＡ−Ａ線に沿った側端面を矢印Ｄ方向からみた図である。レジストＲは短冊状ユニットＢ−ＰＮＬの側端面に残留している。側端面は短冊状ユニットＢ−ＰＮＬの全周に残留している。図７は、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。レジストＲは、短冊状ユニットの両表面、各側面、並びに遮光膜と遮光性の金属配線で挟まれた隣接する表示パネルの間に入り込んでいる。この短冊状ユニットをアルカリ現像液中で現像する。

図８は、図５のＣ−Ｃ線に沿ったレジスト現像前の断面図である。短冊状ユニットの両表面のレジストＲは現像と洗浄で除去され、表面は露出した状態となっている。短冊状ユニットの側面、並びに遮光膜と遮光性の金属配線で挟まれた両基板間内に入り込んだレジストは露光されないので残る。また、シール剤とシール剤の隙間に入り込んだレジストは露光されるものの、側面に残るレジストの存在により現像液に触れることがないので残る。これをフッ化水素酸に浸漬し，所望のガラス厚になるまでエッチングする。

図９は、図５のＣ−Ｃ線に沿ったレジスト現像後の断面図である。短冊状ユニットの両表面はエッチングにより所望のガラス厚になる。これを個々の表示パネルに分離する。

遮光膜は、二枚の基板間に入り込んだシール剤の外周部のレジストを露光する際のマスクとしての役割を果たす。遮光されているために、この部分のレジストはアルカリ現像後も残り、フッ化水素酸がパネル内に浸入するのをブロックする。最終的に表示パネルの側面やシール剤の間に残ったレジストは露光と現像の工程によって除去してもよい。または、アセトンなどに浸漬することでも除去可能である。あるいは、熱によって硬化しても良い。

ポジ型の感光性レジストとしては、ナフトキノンジアジド誘導体とアルカリ可溶性樹脂の混合物を用いることができる。このアルカリ可溶性樹脂の例を列挙すれば、以下のとおりである。

フェノール樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミック酸、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸/アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸/スチレン共重合体、メタクリル酸/スチレン共重合体、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸アルキルエステル、ポリメタクリル酸アルキルエステル、スチレン/無水マレイン酸共重合体、スチレン/マレイミド共重合体、スチレン/メチルマレイミド共重合体、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、アクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート共重合体。

また、アルカリ現像液の例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、珪酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、アンモニアなどの水溶液、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ピリジンなどのアルカリ性有機溶剤を挙げることができる。

本実施例により、ガラス厚０．１ｍｍ程度の超薄型パネルが生産でき、これを曲面状に成型し、固定して、湾曲した表示パネルとすることも可能になる。

図１０は、液晶表示装置を構成する複数の表示パネルを短冊状に配置した短冊状ユニットの実施例１を説明する平面図である。実施例２の短冊状ユニットＢ−ＰＮＬは、薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２を貼り合わせた複数枚取り大サイズのパネル母基板を２列の短冊状に切断したものである。図１０では、２×３枚の表示パネルで一枚の短冊状ユニットＢ−ＰＮＬとした。

この短冊状ユニットＢ−ＰＮＬは、図１で説明した１×３枚の短冊状ユニットを、フレキシブルプリント配線基板ＦＰＣを設置する長辺とは反対側の辺に関して鏡像関係になるように配置したものである。実施例２のガラス厚薄型化は、実施例１と同様であるので、繰り返しの説明はしない。

本実施例によっても、実施例１と同様に、ガラス厚０．１ｍｍ以下の超薄型パネルが生産でき、これを曲面状に成型し、固定して、湾曲した表示パネルとすることも可能になる。

本発明は、上記の液晶表示パネルの実施例に限らず、有機ＥＬパネルなどの表示パネル、その他のガラス板の加工に適用できる。

液晶表示装置を構成する複数の表示パネルを短冊状に配置した短冊状ユニットの実施例１を説明する平面図である。 図１のＸ―Ｘ線に沿った断面図である。 図１に示した短冊状ユニットにフレキシブルプリント配線基板を取り付けた状態を説明する平面図である。 ポジ型感光性レジスト溶液に浸漬し、取出して乾燥した状態を説明する平面図である。 現像後の短冊状ユニットＢ−ＰＮＬに残留したレジストを説明する平面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿った側端面を矢印Ｄ方向からみた図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿ったレジスト現像前の断面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿ったレジスト現像後の断面図である。 液晶表示装置を構成する複数の表示パネルを短冊状に配置した短冊状ユニットの実施例２を説明する平面図である。

符号の説明

Ｂ−ＰＮＬ・・・短冊状ユニット、ＰＮＬ１,ＰＮＬ２,ＰＮＬ３・・・表示パネル、ＳＵＢ１・・・薄膜トランジスタ基板、ＳＵＢ２・・・対向基板、ＢＭ・・・遮光膜、ＭＦ・・・金属配線、ＴＭ・・・端子、ＴＭＡ・・・端子部、Ｒ・・・感光性レジスト、ＴＣＰ・・・フレキシブルプリント配線基板。

Claims (7)

1. 表示パネルを構成するガラス基板の所要部分の板厚を薄く研磨する薄型パネルの製造方法であって、
   第１の基板と第２の基板をシール剤で貼り合わせたパネル母基板を１列×Ｎ枚又は２列×Ｎ枚（Ｎは２以上）の表示パネル毎に切断して短冊状ユニットとする短冊状ユニット形成工程と、
   前記短冊状ユニットの端子部を除く表面にポジ型感光性レジストを塗布し、乾燥してポジ型感光性レジスト膜を形成するレジスト膜被覆工程と、
   前記短冊状ユニットの所要部分を露光、現像し、露光部分の前記ポジ型感光性レジストを除去するレジスト処理工程と、
   前記レジスト処理後の短冊状ユニットをガラスエッチング液に浸漬し、所望のガラス厚になるまでエッチングを施すエッチング工程と、
   前記エッチング工程を経た短冊状ユニットを個々の表示パネルに分離する分離工程を含むことを特徴とする薄型パネルの製造方法。
2. 請求項１において、
   前記短冊状ユニットが１列×Ｎ枚の表示パネルで構成され、前記第１の基板の１辺は前記第２の基板の対応辺からはみ出て端子部を形成しており、該端子部は前記シール剤ＳＬが塗布される領域の外周部に位置し、該端子部に金属膜の端子を有し、該端子に外部回路と接続するフレキシブルプリント配線基板が接続されており、
   前記レジスト膜被覆工程では、前記端子と前記フレキシブルプリント配線基板の接続部を除く該フレキシブルプリント配線基板を除いて前記ポジ型感光性レジストを塗布することを特徴とする薄型パネルの製造方法。
   
3. 請求項１又は２において、
   前記レジスト膜被覆工程では、前記短冊状ユニットの平面で隣接する前記表示パネルの前記シール剤の間に前記ポジ型感光性レジストを塗布することを特徴とする薄型パネルの製造方法。
4. 請求項１又は２において、
   前記第１の基板の端子部を有する前記辺の反対側の辺で、前記シール剤ＳＬが塗布される領域の外周部に金属膜の配線パターンを有し、
   前記第２の基板の前記配線パターンと対向する部分に遮光膜を有することを特徴とする薄型パネルの製造方法。
5. 請求項１において、
   前記短冊状ユニットが２列×Ｎ枚の表示パネルで構成され、前記端子部は前記シール剤ＳＬが塗布される領域の外側で前記第１の基板の一方の辺と該一方の辺の反対側の辺に位置し、該端子部のそれぞれに金属膜の端子を有し、該端子に外部回路と接続するフレキシブルプリント配線基板が接続されており、
   前記レジスト膜被覆工程では、前記端子と前記フレキシブルプリント配線基板の接続部を除く該フレキシブルプリント配線基板を除いて前記ポジ型感光性レジストを塗布することを特徴とする薄型パネルの製造方法。
6. 請求項５において、
   前記レジスト膜被覆工程では、前記短冊状ユニットの平面で隣接する前記表示パネルの前記シール剤の間に前記ポジ型感光性レジストを塗布することを特徴とする薄型パネルの製造方法。
7. 請求項５又は６において、
   前記第１の基板の端子部を有する前記辺の反対側の辺で、前記シール剤ＳＬが塗布される領域の外周部に金属膜の配線パターンを有し、
   前記第２の基板の前記配線パターンと対向する部分に遮光膜を有することを特徴とする薄型パネルの製造方法。