JP2009300475A

JP2009300475A - 基板装置、表示素子および基板装置の製造方法

Info

Publication number: JP2009300475A
Application number: JP2008151367A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Aoki; 良朗青木
Original assignee: Toshiba Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】高精度の割断設備を用いることなくシール部の幅寸法を抑制しながら精度よく割断できる液晶パネルを提供する。
【解決手段】大判ガラス基板上に硬化後のシール部16よりも軟質の補助パターン39を割断予定線に沿って形成する。補助パターン39を含む領域に液状の接着剤を塗布して硬化させたシール部16にて大判ガラス基板を互いに対向させて貼り合わせる。割断予定線に沿って大判ガラス基板を補助パターン39とともに割断する。補助パターン39によってシール部16を接着剤の硬化前に分断し、レーザによる割断装置などの高精度の新たな割断設備を用いることなく従来の割断装置を用いて割断予定線に沿って大判ガラス基板を割断できる。シール部16の幅寸法を抑制でき、かつ、補助パターン39によって分断した位置に沿って割断予定線から精度よく液晶パネル11を割断できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定領域を囲んで貼り合わせるシール部を備えた基板装置、表示素子および基板装置の製造方法に関する。

近年、携帯電話、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)あるいはスマートフォンなどに代表される、小型で携帯性に優れた情報端末が大きな市場を形成しつつある。このような小型の携帯端末は、主として片手、あるいは両手で持ったまま操作するものであるため、一般的な液晶表示素子(ＬＣＤ)と比較して、表示部の拡大および高精細化とともに、非表示部である額縁部の縮小が強く求められている。このような液晶表示素子の額縁部は、セル構造を保つためのシールパターンが大きな割合を占めている(例えば、特許文献１参照。)。
特許第２９６５９７６号公報

しかしながら、上記シールパターンは、印刷、あるいはディスペンサによる液状の接着剤の塗布により形成されているため、パターンの形成精度が良好でなく、シールパターンを細くできず、結果として額縁部が小さくならないなどの問題点を有している。

また、基板の割断予定線上に沿ってシールパターンを形成し、このシールパターンを基板の割断と同時に切り離す方法も考えられるものの、硬化したシールパターンを割断することは容易でなく、新たな設備を導入してレーザなどにより割断するなどの必要がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、高精度の割断設備を用いることなくシール部の幅寸法を抑制しながら精度よく割断できる基板装置、表示素子および基板装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、一の大判基板から割断予定線に沿って割断されて形成された一の基板と、他の大判基板から割断予定線に沿って割断されて形成され、一の基板に対向配置された他の基板と、前記一の基板と前記他の基板とを、所定領域を囲んで貼り合わせるシール部と、前記一の基板の縁部および前記他の基板の前記割断予定線に沿って割断された縁部の少なくとも一部に沿って形成され、前記シール部よりも軟質で、かつ、このシール部の外縁部を規定する規定部とを具備したものである。

また、本発明は、互いに対向配置された基板と、これら基板を、所定領域を囲んで貼り合わせるシール部とを備え、割断予定線に沿って割断する基板装置の製造方法であって、一の大判基板上に、前記シール部よりも軟質の規定部を、前記割断予定線に沿って形成する規定部形成工程と、前記規定部を含む領域に液状の接着剤を塗布して硬化させた前記シール部にて前記一の大判基板と他の大判基板とを互いに対向させて貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記割断予定線に沿って前記大判基板を前記規定部とともに割断して前記基板を形成する割断工程とを具備したものである。

そして、一の大判基板上にシール部よりも軟質の規定部を割断予定線に沿って形成し、規定部を含む領域に液状の接着剤を塗布して硬化させたシール部にて一の大判基板と他の大判基板とを互いに対向させて貼り合わせ、割断予定線に沿って大判基板を規定部とともに割断する。

本発明によれば、規定部によってシール部を接着剤の硬化前に分断し、この分断した位置に沿って、高精度の割断設備を用いることなくシール部の幅寸法を抑制しながら精度よく割断できる。

以下、本発明の第１の実施の形態の基板装置の構成を図１ないし図８を参照して説明する。

図１および図２において、11は基板装置としての表示素子である液晶表示素子ですなわち液晶パネルを示し、この液晶パネル11は、例えばカラー表示が可能なアクティブマトリクス型のものである。そして、この液晶パネル11は、アレイ基板12と、対向基板13とが互いに対向配置されているとともに、これら基板12，13間に光変調層である液晶層14が介在され、基板12，13のそれぞれに図示しない偏光板が取り付けられて構成され、基板12，13が間隙保持部材としてのスペーサ15を介して接着部としてのシール部16にて貼り合わされて接着固定され、このシール部16によって囲まれた領域Ａの内部に、複数の画素(副画素)17がマトリクス状に配置された表示部18が形成されているとともに、この表示部18の周囲に、非表示部としての額縁部19が形成されている。

なお、以下、液晶パネル11は、透過型のものとして説明するが、反射型や半透過型のものでも対応して適用できることは言うまでもない。

アレイ基板12は、透光性および絶縁性を有する基板であるガラス基板21上の表示部18の内面側の主面上に、複数の信号線23および走査線24が格子状に配置され、かつ、これら信号線23と走査線24との交差位置のそれぞれに対応して、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)25が配置されている。また、ガラス基板21上には、着色層である図示しないカラーフィルタ層が形成されているとともに、このカラーフィルタ層上に、薄膜トランジスタ25によって駆動される画素電極26が配置されている。さらに、ガラス基板21上には、アレイ基板12側と対向基板13側とを電気的に接続するための図示しないトランスファ電極がシール部16の四隅近傍などに形成されているとともに、アレイ基板12を外部の回路などと接続するための図示しない配線用パッド部などが形成されている。なお、以下、これら信号線23、走査線24、薄膜トランジスタ25、カラーフィルタ層、画素電極26、トランスファ電極、配線用パッド部などを層部27という。

ガラス基板21は、大判基板としての大判ガラス基板28(図３など)から割断予定線L1に沿って所定のスクライブ装置などの割断装置DM(図８)を用いて割断されることで四角形状に形成されている。すなわち、ガラス基板21の縁部は、割断予定線L1に沿っている。

信号線23および走査線24は、導電性を有する金属などの部材によりそれぞれ形成されている。また、信号線23は、垂直方向に沿って形成され、走査線24は、水平方向に沿って形成されている。

薄膜トランジスタ25は、ゲート電極が走査線24から突出して形成され、ソース電極が信号線23から突出して形成されているとともに、ドレイン電極が図示しないコンタクトホールなどを介して画素電極26と接続されており、走査線駆動回路であるゲートドライバ31から供給された駆動信号(操作信号)が走査線24を介してゲート電極に印加されることでスイッチング制御され、信号線駆動回路であるソースドライバ32から信号線23を介して入力された駆動信号(映像信号)に対応して画素電極26に電圧を印加することで、画素17をそれぞれ独立して点灯／消灯させるものである。

ゲートドライバ31およびソースドライバ32は、それぞれガラス基板21(大判ガラス基板28)上に形成されており、例えばポリシリコン(ｐ−Ｓｉ)により形成された半導体層を有する薄膜トランジスタにより構成されている。

画素電極26は、例えばＩＴＯなどの透明導電材料により略四角形状に形成されている。

一方、対向基板13は、透光性および絶縁性を有する基板であるガラス基板36(図６など)上に、表示部18にて内面側の主面上に、画素電極26に対向して配置された対向電極である共通電極37を備えている。

ガラス基板36は、大判基板としての大判ガラス基板38から割断予定線L2に沿って割断装置DMを用いて割断されることで四角形状に形成されている。なお、割断予定線L2は、本実施の形態において、割断予定線L1と上下に対向する位置となっている。

共通電極37は、例えばＩＴＯなどの透明導電材料により略四角形状に形成されている。

液晶層14は、所定の液晶材料により形成された光変調層である。

スペーサ15は、例えば透光性を有する部材を図示しない露光機などにより露光することで柱状に形成され、走査線24と信号線23との交差位置など、バックライトからの面状光を妨げない部分にそれぞれ配置されている。また、このスペーサ15は、シール部16よりも軟質に形成されている。

シール部16は、液状の接着剤Ｇ(図５)を硬化させることでガラス基板21，36の縁部に沿って枠状に形成されており、内側に表示部18を区画しているとともに、外縁部が規定部としての補助パターン39により規定されている。また、このシール部16の内側には、表示部18との間に、接着剤Ｇが表示部18側へとはみ出さないための所定の間隙Ｄが形成されている。したがって、額縁部19の幅寸法Ｗは、シール部16の内側から所定の間隙Ｄの位置からガラス基板21，36の端面(割断予定線L1，L2)との間の幅寸法として設定される。

接着剤Ｇは、例えば光(紫外線)硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂などが用いられる。

補助パターン39は、例えばスペーサ15と同一の部材で、かつ、このスペーサ15を形成する露光機などと同一の装置によって、ガラス基板21，36間に亘って連続するとともに割断予定線L1，L2に沿って畝状に連続的に形成され、ガラス基板21，36の端面(割断予定線L1，L2)と略面一の端面39aを有している。したがって、この補助パターン39も、シール部16よりも軟質に形成されている。

次に、上記第１の実施の形態の製造方法を説明する。

まず、図３に示すように、大判ガラス基板28上の所定の位置に、各種成膜工程および各種パターニング工程を繰り返す通常のアレイ形成プロセスにより、各信号線23、各走査線24、各薄膜トランジスタ25、カラーフィルタ層、各画素電極26、トランスファ電極、配線用パッド部および配向膜などの層部27をそれぞれ形成する(形成工程)。

次いで、図４に示すように、大判ガラス基板28上の所定位置に、各スペーサ15を構成する部材を配置して露光機などにより各スペーサ15を形成するとともに、割断予定線L1，L2に沿って補助パターン39を構成する部材を配置して露光機などにより補助パターン39を形成する(間隙保持部材形成工程(規定部形成工程))。このとき、補助パターン39は、割断予定線L1，L2に沿って形成される。

さらに、図５に示すように、大判ガラス基板28に表示部18を囲んで接着剤Ｇを塗布し、図６に示すように、所定位置に共通電極37および配向膜などを形成した大判ガラス基板38を対向させて貼り合わせる(貼り合わせ工程)。このとき、大判ガラス基板28に塗布された接着剤Ｇは、補助パターン39によって、互いに隣接する表示部18側にそれぞれ分断される。

この後、接着剤Ｇを、例えば光(紫外線)を照射したり、熱を加えたりすることで硬化させ、図６および図７に示す中間体Ｍを形成する(硬化工程)。なお、液晶層14は、貼り合わせ工程時に液晶材料を大判ガラス基板28上に滴下してもよいし、接着剤Ｇの塗布の際に予め液晶層14の注入用の注入口を形成しておき、硬化工程の後に注入口から液晶材料を注入した後、注入口を閉塞してもよい。

そして、図８に示すように、中間体Ｍの大判ガラス基板28，38を補助パターン39とともに、割断予定線L1，L2に沿って割断装置DMによって割断することで、液晶パネル11を割断する(割断工程)。

このように、上記第１の実施の形態では、大判ガラス基板28上に硬化後のシール部16よりも軟質の補助パターン39を割断予定線L1，L2に沿って形成し、補助パターン39を含む領域に液状の接着剤Ｇを塗布して硬化させたシール部16にて大判ガラス基板28，38を互いに対向させて貼り合わせ、割断予定線L1，L2に沿って大判ガラス基板28，38を補助パターン39とともに割断する。

ここで、従来、シール部は、割断予定線および表示部に対して重ならないように間隔を開けて形成すると、幅寸法が大きくなり、また、シール部の幅寸法を狭くするために割断予定線に重なるようにシール部を形成すると、従来の割断装置DMによって、硬化したシール部とともに大判ガラス基板を割断することが容易でない。このため、上記のように、硬化したシール部16よりも軟質の補助パターン39を割断予定線L1，L2に沿って形成して、この補助パターン39によってシール部16を接着剤Ｇの硬化前に分断することにより、割断予定線L1，L2に対してシール部16が重ならないように、このシール部16を割断予定線L1，L2から予め離間して形成する必要がないので、シール部16の幅寸法を抑制でき、かつ、レーザによる割断装置などの高精度の新たな割断設備を用いることなく従来の割断装置DMを用いて、補助パターン39によって分断された位置である割断予定線L1，L2に沿って大判ガラス基板28，38から精度よく液晶パネル11を割断できる。

また、補助パターン39を、ガラス基板21，36間の間隙を保持するスペーサ15と同一の部材で、同工程で形成することにより、割断予定線L1，L2側のシール部16の端部の形成精度を、スペーサ15および補助パターン39を形成する露光機の精度で規定できるので、割断精度をより向上できる。

さらに、補助パターン39を、割断予定線L1，L2に沿って連続的に形成することで、接着剤Ｇの硬化前にシール部16を確実に分断できる。

そして、液晶パネル11などの表示素子においては、表示部18の周囲の額縁部19の幅寸法Ｗをより狭くすること(狭額縁化)が望まれ、上記のようにシール部16の幅寸法を狭くすることができるため、このシール部16が幅寸法の大部分を占める額縁部19の幅寸法Ｗを狭くすることができる。

次に、第２の実施の形態を図９および図１０を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態の補助パターン39に代えて、規定部としての補助パターン41を複数形成したものである。

これら補助パターン41は、スペーサ15と同一の部材により、これらスペーサ15と同様の柱状に形成されており、割断予定線L1，L2に沿って並んで形成されているとともに、互いに所定の間隔ずつ離間されて断続的に形成されている。また、各補助パターン41は、図９に示すように、ガラス基板21，36の端面(割断予定線L1，L2)と略面一の端面41aをそれぞれ有している。

そして、上記間隙保持部材形成工程(規定部形成工程)において、大判ガラス基板28上の所定位置に、各スペーサ15を構成する部材を配置して露光機などにより各スペーサ15を現像して形成するとともに、割断予定線L1，L2に沿って各補助パターン41を構成する部材を配置して露光機などにより図１０に示す各補助パターン41を形成する。

このように、大判ガラス基板28上に硬化後のシール部16よりも軟質の補助パターン41を割断予定線L1，L2に沿って形成し、補助パターン41を含む領域に液状の接着剤Ｇを塗布して硬化させたシール部16にて大判ガラス基板28，38を互いに対向させて貼り合わせ、割断予定線L1，L2に沿って大判ガラス基板28，38を補助パターン41とともに割断することにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、補助パターン41を断続的に形成することにより、スペーサ15および補助パターン41の露光後にレジストを除去するための現像液の流れを補助パターン41が阻害することを防止でき、シール部16近傍のスペーサ15および補助パターン41などのパターン形成の精度の低下を防止できる。

なお、上記各実施の形態において、表示部18としては、液晶層14だけでなく、例えば有機ＥＬなどを用いてもよい。

また、補助パターン39，41は、スペーサ15以外でも、ガラス基板21，36間に形成される任意のパターンと同一の材料で同工程にて形成され割断装置DMにより割断可能なものであれば、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

さらに、上記製造方法は、大判基板を貼り合わせて割断することで形成される任意の基板装置に適用できる。

本発明の第１の実施の形態の基板装置を備えた表示素子を示す説明断面図である。同上基板装置を示す斜視図である。同上基板装置の製造方法の形成工程を示す説明断面図である。同上基板装置の製造方法の間隙保持部材形成工程および規定部形成工程を示す説明断面図である。同上基板装置の製造方法の貼り合わせ工程の接着剤を塗布した状態を示す説明断面図である。同上基板装置の製造方法の硬化工程を示す説明断面図である。同上基板装置の製造方法により製造された中間体を示す平面図である。同上基板装置の製造方法の割断工程を示す説明断面図である。本発明の第２の実施の形態の基板装置を備えた表示素子を示す説明断面図である。同上基板装置の製造方法により製造された中間体を示す平面図である。

符号の説明

11 基板装置としての表示素子である液晶パネル
15 間隙保持部材としてのスペーサ
16 シール部
18 表示部
21，36 基板であるガラス基板
28，38 大判基板としての大判ガラス基板
39，41 規定部としての補助パターン
Ｇ接着剤
L1，L2 割断予定線

Claims

一の大判基板から割断予定線に沿って割断されて形成された一の基板と、
他の大判基板から割断予定線に沿って割断されて形成され、一の基板に対向配置された他の基板と、
前記一の基板と前記他の基板とを、所定領域を囲んで貼り合わせるシール部と、
前記一の基板の縁部および前記他の基板の前記割断予定線に沿って割断された縁部の少なくとも一部に沿って形成され、前記シール部よりも軟質で、かつ、このシール部の外縁部を規定する規定部と
を具備したことを特徴とする基板装置。
前記規定部は、前記一の基板と前記他の基板との間の間隙を保持する間隙保持部材と同一の部材である
ことを特徴とする請求項１記載の基板装置。
前記規定部は、前記一の基板の縁部および前記他の基板の縁部の少なくとも一部に沿って連続的に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の基板装置。
前記規定部は、前記一の基板の縁部および前記他の基板の縁部の少なくとも一部に沿って断続的に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の基板装置。
請求項１ないし４いずれか一記載の基板装置と、
この基板装置の基板間で前記シール部により囲まれる所定領域内に形成される表示部と
を具備したことを特徴とする表示素子。
互いに対向配置された基板と、これら基板を、所定領域を囲んで貼り合わせるシール部とを備え、割断予定線に沿って割断する基板装置の製造方法であって、
一の大判基板上に、前記シール部よりも軟質の規定部を、前記割断予定線に沿って形成する規定部形成工程と、
前記規定部を含む領域に液状の接着剤を塗布して硬化させた前記シール部にて前記一の大判基板と他の大判基板とを互いに対向させて貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記割断予定線に沿って前記大判基板を前記規定部とともに割断して前記基板を形成する割断工程と
を具備したことを特徴とする基板装置の製造方法。
前記一の大判基板上に、前記他の大判基板との間隙を保持する間隙保持部材を配置する間隙保持部材形成工程を具備し、
前記規定部形成工程は、前記規定部を前記間隙保持部材と同一の部材とし、前記間隙保持部材形成工程と同工程である
ことを特徴とする請求項６記載の基板装置の製造方法。
前記規定部形成工程にて、前記規定部を前記割断予定線に沿って連続的に形成する
ことを特徴とする請求項６または７記載の基板装置の製造方法。
前記規定部形成工程にて、前記規定部を前記割断予定線に沿って断続的に形成する
ことを特徴とする請求項６または７記載の基板装置の製造方法。