JP2010271347A - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置を効率的に製造する。
【解決手段】電気光学装置の製造方法は、第１基板（１０）及び第２基板（２０）間に電気光学物質（５０）を挟持してなる電気光学装置を製造する方法であり、複数の第１基板が配列された第１大型基板（１００）及び複数の第２基板が配列された第２大型基板（２００）を、電気光学物質を挟持するように互いに貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、第２大型基板における第２基板同士の境界に、夫々溝部（３００）を形成する溝部形成工程と、第１大型基板側から洗浄部材（５００）で圧力を加えることで、溝部を伸長し第２基板同士を分断する第２基板分断工程とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置を製造する方法の技術分野に関する。

この種の電気光学装置の製造方法として、例えば複数の基板が配列された大型基板間に液晶等の電気光学物質を挟持するように貼り合わせた後に、個々の基板を分断するものがある。大型基板は、例えば特許文献１に示すようなホイール状のカッター等で溝を形成した後、衝撃を与えることで分断される。

他方で、このような分断によって基板上に生ずる削りカス等を取り除く方法として、洗浄ブラシを用いた基板の洗浄が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−２１９５２７号公報 特開２００６−２６１３９３号公報

しかしながら、上述した衝撃を与えて基板を分断する技術には、大型基板を分断する際に基板に過度の衝撃や荷重がかかってしまうため、意図しない部分で基板が分断されてしまう可能性がある。この際、仮に基板が配線や端子等が設けられている部分で分断されてしまうと、装置は正常に動作しなくなってしまう。即ち、上述した技術には、歩留りを低下させてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、電気光学装置を効率的に製造することが可能な電気光学装置の製造方法を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、第１基板及び第２基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学装置の製造方法であって、複数の前記第１基板が配列された第１大型基板及び複数の前記第２基板が配列された第２大型基板を、前記電気光学物質を挟持するように互いに貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、前記第２大型基板における前記第２基板同士の境界に、夫々溝部を形成する溝部形成工程と、前記第１大型基板側から洗浄部材で圧力を加えることで、前記溝部を伸長し前記第２基板同士を分断する第２基板分断工程とを備える。

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、第１基板及び第２基板間に例えば液晶等の電気光学物質を挟持してなる電気光学装置が製造される。第１基板は、ガラス等によって構成される透明基板、或いはシリコン基板等であり、電気光学装置を駆動するための各種素子や配線、駆動回路等が設けられている。また第２基板は、ガラスに等によって構成される透明基板であり、電気光学物質を介して、第１基板と対向配置されている。

上述した電気光学装置によれば、例えば投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。

本発明では、先ず複数の第１基板が配列された第１大型基板及び複数の第２基板が配列された第２大型基板が、電気光学物質を挟持するように互いに貼り合わせられる。具体的には、例えば一方の基板上に電気光学物質を滴下した後に、他方の基板を貼り合わせるＯＤＦ（One Drop Fill）製法が用いられる。

続いて、第２大型基板には、第２基板同士の境界に、夫々溝部が形成される。即ち、配列された複数の第２基板を区切るように溝部が形成される。具体的には、ホイール状のカッター等によってスクライビングが行われ、第２大型基板上に、基板の厚さ方向に深さを有する複数の溝部が形成される。尚、溝部の形状や深さは、後述する第２基板分断工程において第２基板同士が確実に分断されるように、第２大型基板の厚さや材質等に基づいて設定される。

本発明では特に、第２基板同士を分断する際には、第１大型基板側から（即ち、溝部が形成された第２大型基板の反対側から）、洗浄部材によって圧力が加えられる。尚、洗浄部材は、例えばブラシ等であり、ブラシの押し込み量などによって加圧が制御される。このような加圧は、典型的には、張り合わされた基板上に水や空気が供給されつつ行われ、基板の洗浄動作と同時に行われる。

洗浄部材による加圧によって、第２大型基板に形成された溝は伸長され、第２基板同士が分断される。本発明では特に、洗浄部材による加圧で第２基板を分断するため、例えば大きな衝撃を加えて第２基板を分断する場合と比べて、小さい荷重で第２基板を分断することができる。このため、溝部が意図せぬ方向に伸長してしまうことで、第２基板同士の分断が正確に行えなかったり、衝撃が強すぎて第１基板まで分断してしまったりすること（所謂、共割れ）を防止することができる。

上述した第２基板分断工程は、溝部を形成する際に生じた削りカス等を洗浄する洗浄部材を用いて行うことができるため、分断用の部材を別途用いなくて済む。よって、製造に用いる部材のコストが増加してしまうことを防止できる。また、洗浄と共に分断を行えるため、製造工程を短縮することができる。

以上説明したように、本発明の電気光学装置の製造方法によれば、極めて効率的に電気光学装置を製造することが可能である。

本発明の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記第２基板分断工程において、互いに貼り合わせられた前記第１大型基板及び前記第２大型基板を、前記洗浄部材に対して回転させる。

この態様によれば、第２基板分断工程において、互いに貼り合わせられた第１大型基板及び第２大型基板が洗浄部材に対して回転させられるため、洗浄部材による加圧をより均一にすることができる。よって、第２大型基板に配列された複数の第２基板の各々を、より確実に分断することが可能となる。

尚、第２基板の分断しやすさ（例えば、材質や厚さ）等に基づいて回転速度を設定すれば、より好適に第２基板を分断することが可能である。

本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第２基板分断工程において、前記洗浄部材を揺動させる。

この態様によれば、第２基板分断工程において洗浄部材が揺動されるため、洗浄部材による加圧をより均一にすることができる。よって、第２大型基板に配列された複数の第２基板の各々を、より確実に分断することが可能となる。尚、ここでの「揺動」とは、洗浄部材を所定間隔で小刻みに動かす場合の他、洗浄部材を所定の位置で往復移動させるような場合も包括する概念である。即ち、「揺動」とは、洗浄部材を、互いに貼り合わせられた第１大型基板及び第２大型基板に対して移動させることを意味している。

上述した第１大型基板及び第２大型基板を回転させる態様では、洗浄部材を回転の半径方向に移動させることで、より好適な加圧を行うことが可能である。

本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第１大型基板における前記第１基板同士を分断する第１基板分断工程を更に備える。

この態様によれば、第１大型基板における第２基板に加えて、第１大型基板における第１基板同士が分断されるので、各基板が完全に分断される。よって、複数の電気光学装置を製造することが可能である。

尚、第１基板の分断は、第２基板と同様の分断方法によって行われてもよいし、全く異なる方法によって行われてもよい。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 第１大型基板の構成を示す平面図である。 実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図（その１）である。 実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図（その２）である。 溝部を形成するカッターの構成を２方向から示す側面図である。 実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図（その３）である。 第１大型基板の回転方向及びブラシの揺動方向を示す上面図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜電気光学装置＞
先ず、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法によって製造される電気光学装置について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。尚、以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学装置では、本発明の「第１基板」の一例であるＴＦＴアレイ基板１０と、本発明の「第２基板」の一例である対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、本発明の「電気光学物質」の一例である液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。

ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により、相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。尚、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

ＴＦＴアレイ基板１０上における対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域には、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。

画素電極９ａは、対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。

対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばプロジェクター用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。

遮光膜２３上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。また遮光膜２３上には、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルターが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。

尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、上述したデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

上述した電気光学装置は、例えばプロジェクター等の投射型表示装置、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダー型、モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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等に適用される。

＜電気光学装置の製造方法＞
次に、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法について、図３から図８を参照して説明する。ここに図３は、第１大型基板の構成を示す平面図であり、図４、図５及び図７は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図である。また図６は、溝部を形成するカッターの構成を２方向から示す側面図であり、図８は、第１大型基板の回転方向及びブラシの揺動方向を示す上面図である。尚、図３以降の図では、図１及び図２に示した電気光学装置における詳細な部材を適宜省略して図示している。

図３において、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法では、先ずＴＦＴアレイ基板１０が複数配列された第１大型基板１００と、同様に対向基板２０が複数配列された第２大型基板２００（図４等参照）が互いに貼り合わせられる。

図４において、第１大型基板１００上には、先ず液晶が滴下され、液晶層５０が形成される。続いて、第１大型基板１００の上から、第２大型基板２００が貼り合わせられる。

図５において、第１大型基板１００及び第２大型基板２００が互いに貼り合わせられると、第２大型基板２００における対向基板２０（図２参照）同士の境界に、複数の溝部３００が形成される。即ち、配列された複数の対向基板２０を区切るように溝部３００が形成される。尚、溝部３００の形状や深さは、第２大型基板２００の厚さや材質等に基づいて設定される。

図６において、溝部３００は、例えばホイール状のカッター４００によって形成される。カッター４００は、刃先部４１０及び回転軸４２０を有しており、回転軸を中心として高速で回転されることにより、刃先部４１０で基板に溝部３００を形成する。カッター４００のような溝部３００形成部材は、形成したい溝部３００の深さや形状によって、適宜選択することができる。

図７において、溝部３００が形成されると、溝部３００を伸長させることによって、対向基板２０同士の分断が行われる。ここで本実施形態では特に、対向基板２０同士を分断する際には、第１大型基板１００側から（即ち、溝部３００が形成された第２大型基板２００の反対側から）、ブラシ５００によって圧力が加えられる。このブラシ５００による加圧によって、溝部３００を伸長させ、対向基板２０同士の分断を行う。

尚、ブラシは、本発明の「洗浄部材」の一例であり、基板上に付着したゴミ等を洗浄する機能を有している。ブラシ５００による加圧は、例えばブラシ５００の基板に対する押し込み量などによって制御される。尚、ブラシ５００による加圧は、典型的には、張り合わされた基板上に水や空気が供給されつつ行われ、基板の洗浄動作と同時に行われる。ブラシ５００による洗浄は、上述したような分断とは別に、第２大型基板２００側から行われてもよい。

図７及び図８に示すように、ブラシ５００による加圧が行われる際には、第２大型基板２００と貼り合わせられた第１大型基板１００は、回転台６００によって回転させられる。そして更に、ブラシ５００は、第１大型基板１００の回転の半径部分を往復するように揺動させられる。これにより、第１大型基板１００の基板面に対して均一に近い加圧を行うことができる。従って、より確実に対向基板２０同士を分断することが可能となる。

上述したブラシ５００での加圧によって、第２大型基板２００に形成された溝部３００は、図７に示すように基板の厚さ方向に伸長され、対向基板２０同士が分断される。本実施形態では特に、ブラシ５００による加圧で対向基板２０を分断するため、例えば大きな衝撃を加えて対向基板２０を分断する場合と比べて、小さい荷重で対向基板２０を分断することができる。このため、溝部３００が意図せぬ方向に伸長してしまうことで、対向基板２０同士の分断が正確に行えなかったり、衝撃が強すぎてＴＦＴアレイ基板１０まで分断してしまったりすることを防止することができる。

上述した分断によれば、溝部３００を形成する際に生じた削りカス等を洗浄するブラシ５００を用いて対向基板２０を分断することができるため、分断用の部材を別途用いなくて済む。よって、製造に用いる部材のコストが増加してしまうことを防止できる。また、洗浄と共に分断を行えるため、製造工程を短縮することができる。

第２大型基板２００における対向基板２０同士が分断された後には、第１大型基板１００におけるＴＦＴアレイ基板１０同士が分断されることになる。ＴＦＴアレイ基板１０同士の分断は、上述した対向基板２０同士の分断と同様に行われてもよいし、異なる方法で行われてもよい。

以上説明したように、本発明の電気光学装置の製造方法によれば、極めて効率的に電気光学装置を製造することが可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の製造方法もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、１００…第１大型基板、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、２００…第２大型基板、３００…溝部、４００…カッター、４１０…刃先部、４２０…回転軸、５００…ブラシ、６００…回転台

Claims (4)

1. 第１基板及び第２基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学装置の製造方法であって、
   複数の前記第１基板が配列された第１大型基板及び複数の前記第２基板が配列された第２大型基板を、前記電気光学物質を挟持するように互いに貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、
   前記第２大型基板における前記第２基板同士の境界に、夫々溝部を形成する溝部形成工程と、
   前記第１大型基板側から洗浄部材で圧力を加えることで、前記溝部を伸長し前記第２基板同士を分断する第２基板分断工程と
   を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 前記第２基板分断工程において、互いに貼り合わせられた前記第１大型基板及び前記第２大型基板を、前記洗浄部材に対して回転させることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
3. 前記第２基板分断工程において、前記洗浄部材を揺動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置の製造方法。
4. 前記第１大型基板における前記第１基板同士を分断する第１基板分断工程を更に備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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