JP2011169984A - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ０．３ｍｍ以下のマザーガラスを用いた多面取りの液晶表示パネルの製造方法において、スクライブ及びブレーク時のガラスのたわみを防ぎ、均一なスクライブラインを形成して単品セルへ分割する。
【解決手段】 第１の基板と第２の基板の間に、セルギャップを均一にする第１のフォトスペーサーを設けると同時に、スクライブ及びブレーク工程で排除される切除領域にも第２のフォトスペーサを設ける。第２のフォトスペーサーは、スクライブラインからシール剤までの距離と、スクライブラインから第２のフォトスペーサーまでの距離が均等になるように形成されるとともに、シール剤と同等以上の一定幅で、環状または面状に形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示パネルの製造方法に関するものである。

液晶表示パネルは、携帯電話端末、携帯型電子機器のディスプレイの小さなものから大画面テレビなどの大型の物まで様々な大きさ、形態の物が利用されており、非常に幅広い分野で用いられている。

液晶表示パネルは、対となる第１の基板と第２の基板との間に液晶材料が封入された構成である。第１の基板と第２の基板は、環状のシール剤（接着部剤）で接着されており、これらの基板とシール剤で囲まれた空間に液晶材料が密封される。さらに、第１の基板と第２の基板との間には、スペーサーが液晶の空間（セルギャップ）を一定に保つために設けられる。スペーサーには、ボールスペーサーとフォトスペーサーが使用される。

一般に、液晶表示パネルの製造方法には、マザーガラスを用いた多面取りと呼ばれる方法が用いられる。この多面取りでは、第１の基板と第２の基板がそれぞれ多数枚分形成された第１のマザーガラスと第２のマザーガラスとをシール剤で貼り合わせた後、スクライブ及びブレーク工程で個々の液晶表示パネルの単品セルに分割する。通常、単品セルに分割された液晶表示パネルは、第１の基板の端部にＦＰＣあるいはドライバーＩＣが配置される端子部が第２の基板よりも突出して形成されており、第１の基板と第２の基板とで外形形状が異なる。そのためスクライブ及びブレーク工程で第２の基板は、第１の基板の端子部に対向する領域が切除される必要がある。そこで、切除領域にも第１の基板と第２の基板との間にスペーサーを設けることにより、スクライブ及びブレーク工程で端子部の配線パターンが破損するのを防ぐ製造方法が広く知られている(特許文献１及び特許文献２を参照）。

また、近年、携帯電話端末、携帯型電子機器のディスプレイの薄型化に伴い、液晶表示パネルも薄型化が求められている。一般に、液晶表示パネルは、第１の基板と第２の基板がそれぞれ多数枚形成された第１のマザーガラスと第２のマザーガラスとをシール剤で貼り合わせた後、物理的研磨（polising）及び化学的研磨（etching）により所望の厚さまで薄型化される。そして、スクライブ及びブレーク工程で個々の液晶表示パネルの単品セルに分割されると同時に、第２の基板のうち、第１の基板の端子部に対向する切除領域が排除される。

特開２００２−３１８０６号公報 特開２００９−８０２８０号公報

しかしながら、研磨後のマザーガラスは０．３ｍｍ程度まで薄くなっており、かつ、切除領域では、第１の基板と第２の基板の間にシール剤が設けられていない。一般に、ガラスの厚みが薄くなると、スクライブ時のガラスのたわみ量は増大する。０．３ｍｍ以下のガラスでは、特許文献１に記載されているように数μｍの柱状のスペーサーを１ｍｍ^２に５０個程度設けても、このたわみに十分耐えることができない。そのため、切除領域のスクライブ時にガラスがたわんでスクライブの荷重が分散し、均一なスクライブラインが形成されずにスクライブ欠陥が発生していた。その結果、セル単体に分断できずにマザーガラスが割れたり、セル単体の外形寸法が不均一になったりして歩留まりを低下させていた。

本発明は、０．３ｍｍ以下のマザーガラスであっても、スクライブ及びブレーク工程において、均一なスクライブを可能にし、また、スクライブ及びブレークによる機械的な衝撃からの破損を低減して歩留まりを向上させる液晶表示パネルの製造方法を供給することを目的とする。

本発明の液晶表示パネルの製造方法は、第一の工程で、第１のマザーガラスと第２のマザーガラスに、第１の基板と第２の基板の電極パターンをそれぞれ形成する。第１の基板にはＩＣ及びＦＰＣが実装される端子部が設けられるため、第１の基板と第２の基板とは外形形状が異なる。なお、第２の基板の端子部に対応する領域は、単品セルに分割される際に排除される切除領域となる。次に、第二工程で、第２のマザーガラスの表示領域に第１のフォトスペーサーと、第２の基板の切除領域に第２のフォトスペーサーを設ける。ここで、第２のフォトスペーサーは、マザーガラスが切断されるスクライブラインを中心としてシール剤までの距離と第２のフォトスペーサーまでの距離がそれぞれ等しくなるように形成される。さらに、第２のフォトスペーサーは、シール剤の幅と同等以上の一定幅で環状に形成される。そして第三工程で第１のマザーガラスにシール剤を設け、第１のマザーガラスと第２のマザーガラスをシール剤により接着する。第四工程で接着された２枚のマザーガラスをそれぞれ０．３ｍｍ以下になるまで研磨する。第五工程で、研磨された一対のマザーガラスをスクライブ及びブレークにより個々の単品セルに分割する際に、第２の基板の切除領域を排除する。

また、第２のフォトスペーサーは切除領域に面状に形成されてもよい。
また、第１と第２のフォトスペーサーは、接着性のない有機材料により構成され、マスクにより第２のマザーガラス上に同時にパターニングされてもよい。
また、第２のフォトスペーサーの幅は、０．７ｍｍ以上としてもよい。

本発明によれば、研磨後の厚さが０．３ｍｍ以下のマザーガラスを用いた多面取りの液晶表示パネルの製造方法において、スクライブを均一にしてガラスの破損を防ぐとともに、スクライブやブレークの機械的な衝撃による破損を低減させ、セル単体へ均一に分割して歩留まりを向上させることができる。

本発明の液晶表示パネル（単品セル分割前）を模式的に示す平面図である。 本発明の液晶表示パネルの一部を模式的に示す断面図である。 本発明の液晶表示パネル（単品セル分割前）を模式的に示す平面図である。 本発明の液晶表示パネルの一部を模式的に示す断面図である。

本発明の液晶表示パネルの製造方法では、第１の基板が多数個分形成された第１のマザーガラスと、第２の基板が多数個分形成された第２のマザーガラスが、シール剤により接着され、研磨された後、個々の液晶表示パネルの単品セルへスクライブ及びブレークにより分割される。

第１の基板の端部には、後にＦＰＣやドライバーＩＣが実装される端子部が設けられる。そのため、第１の基板と第２の基板とは外形形状が異なり、単体セルへの分割時に、この端子部に対応する第２の基板の領域（切除領域）も切除される。

第１のマザーガラスと第２のマザーガラスの間には、個々の基板の表示領域に液晶表示パネルのセルギャップを保持するために第１のフォトスペーサーが設けられるとともに、切除領域（単体セルへの分割時に第２の基板が切除される領域）にも第２のフォトスペーサーが設けられる。このとき、第２のフォトスペーサーは、スクライブ及びブレーク工程で切断されるライン（スクライブライン）からシール剤までの距離と、第２のフォトスペーサーまでの距離がそれぞれ均等になるように形成され、かつ、シール剤の幅と同等以上の幅で、環状または面状に形成される。なお、スクライブラインは第１の基板及び第２の基板にそれぞれいれられるが、ここでは、第２の基板の、シール剤と第２のフォトスペーサーの間にいれられたスクライブラインからの距離がそれぞれ均等になるようにする。

このような配置および形状で切除領域にも第２のフォトスペーサーを設けることにより、単品セルへ分割及び切除領域を排除する際に、スクライブラインから第２のフォトスペーサーとシール剤へかかる荷重をそれぞれ均一にすることができる。そのため、スクライブラインが均一に形成されてスクライブの欠陥を低減させ、歩留まりを向上させることができる。
以下に本発明の実施例を説明する。

本実施例の液晶表示装置の製造方法では、まず、第１のマザーガラスに第１の基板の電極パターンを、第２のマザーガラスに第２の基板の電極パターンをそれぞれ複数個形成する。この電極パターンを形成する工程では、マザーガラスの厚さはそれぞれ０．５ｍｍ程度となっている。第１の基板の端部には、後にＦＰＣやドライバーＩＣが実装される端子部が設けられる。そのため、第１の基板と第２の基板とは外形形状が異なり、液晶表示パネルの単体セルへの分割時に、この端子部に対応する第２の基板の領域も切除される。本実施例では、この第２の基板の、第１の基板の端子部に対向し、単体セルへの分割時に切除される領域を、切除領域とする。

次に、マザーガラスにフォトスペーサーをパターニングし、シール剤を形成する。フォトスペーサーは、第２のマザーガラスにパターニングされる。第２のマザーガラスに複数個形成された第２の基板の各表示領域内に、液晶の空間（セルギャップ）を一定に保つための第１のフォトスペーサーをパターニングする。それと同時に、各切除領域にも第２のフォトスペーサーをパターニングする。さらに、第１のマザーガラスにシール剤を設ける。

以下に、フォトスペーサーおよびシール剤を設ける方法について詳細を説明する。
図１は、第１のマザーガラスと第２のマザーガラスの間にフォトスペーサーとシールが設けられた液晶表示パネル（単体セル分割前）８の平面図である。一対のマザーガラスの間には、個々の基板が複数形成されている。個々の基板は環状のシール剤３により接着され、第１基板の端子部（第２基板の切除領域）の基板間には第２のフォトスペーサー５が環状に設けられている。図２は、図１の液晶表示パネル８のＸ−Ｘ断面の拡大図である。

図２に示すように、第１の基板１と第２の基板２との間には、表示領域内に、液晶の空間（セルギャップ）を一定に保つための第１のフォトスペーサー４が設けられる。さらに、第１の基板１と第２の基板２との間には、スクライブ及びブレーク工程において、スクライブライン６で切除される切除領域７に第２のフォトスペーサー５が設けられる。ここで、第１のフォトスペーサー４および第２のフォトスペーサー５は、接着性のない有機材料により構成され、マスクにより同時に第２のマザーガラス上にパターニングされる。

第２のフォトスペーサー５は、スクライブライン６からシール剤３までの距離Ｌ１と、スクライブライン６から第２のフォトスペーサー５までの距離Ｌ２が均等になるように形成される。本実施例では、Ｌ１とＬ２はともに０．２ｍｍ程度となっている。これにより、スクライブ及びブレークの力がスクライブライン６を中心に第２のフォトスペーサー５とシール剤３との間で均等にかかるようにすることができる。また、第２のフォトスペーサー５は図１に示すように、第１の基板の端子部、すなわち、第２の基板の切除領域７に連続した線で環状に設けられる。このとき、図２に示すように第２のフォトスペーサー５の幅Ｗ１はシール剤の幅Ｗ２と同等以上で一定幅とする。本実施例では、第２のフォトスペーサー５の幅Ｗ１は約０．７ｍｍとなっている。

図３と図４は、本実施例の別の実施形態を示す。図３は第１のマザーガラスと第２のマザーガラスの間に第２のフォトスペーサーとシール剤が設けられた液晶表示パネルの平面図である。図４は、図３の液晶表示パネルのＸ−Ｘ断面を拡大した図である。図１と図３とは、第２のフォトスペーサー５のパターニング形状が異なり、その他の構成は同じである。図示するように、第２のフォトスペーサー５の形状は面形状となっている。このように、スクライブライン６を中心としてシール剤３までの距離Ｌ１と第２のフォトスペーサー５までの距離Ｌ２がそれぞれ均等になるように形成され、かつ、シール剤の幅Ｗ２と同等以上の一定幅で形成されていれば、第２のフォトスペーサー５の形状は連続した環状に限定されず、面状であってもよい。

このようにフォトスペーサーとシール剤が形成された後、第１のマザーガラスと第２のマザーガラスが貼り合わされる。第１のマザーガラスと第２のマザーガラスはシール剤（接着部剤）によって接着される。基板とシール剤で囲まれた空間には、液晶材料が注入される。

さらに、第１のマザーガラスと第２のマザーガラスとを接着した後、これらのマザーガラスを化学的研磨により、０．３ｍｍ程度の厚さまで薄型化する。

そして、スクライブ及びブレーク工程で、これらのマザーガラスを液晶表示パネルの単体セルに分割すると同時に、第２の基板の切除領域（第１の基板の端子部と対向する領域）を排除する。これらのマザーガラスは、まず、第２のマザーガラス側がスクライブラインに沿ってブレークにより切断され、その後、第１のマザーガラスを上面にして第１のマザーガラス側がスクライブラインに沿ってブレークにより切断される。このとき、第１の基板の端子部と第２の基板の切断領域の間には、第２のフォトスペーサーが設けられているため、スクライブ時のガラスのたわみ荷重が均一になり、スクライブラインを均一に形成できる。このようにして、スクライブ欠陥なく、マザーガラスから複数個の単品セルに分割できるため、歩留まりを向上させることができる。

なお、第２のフォトスペーサーは、第２の基板の切除領域とともに取り除かれる。

各ガラス基板の厚みがそれぞれ０．３ｍｍ以下の薄型の液晶表示パネルの製造を効率化できるため、薄型の液晶表示装置を搭載した携帯電話および携帯電子機器に適応できる。

１ 第１の基板
２ 第２の基板
３ シール剤
４ 第１のフォトスペーサー
５ 第２のフォトスペーサー
６ スクライブライン
７ 切除領域
８ 液晶表示パネル（分割前）

Claims (5)

1. 第１のマザーガラスに、端子部を設けた第１の基板の電極パターンと、第２のマザーガラスに、前記端子部に対応する切除領域を設けた第２の基板の電極パターンをそれぞれ複数形成する第一工程と、
   前記第２のマザーガラスに、液晶の空間を一定に保つための第１のフォトスペーサーと、前記切除領域に第２のフォトスペーサーを設ける第二工程と、
   前記第１のマザーガラスと前記第２のマザーガラスとをシール剤により接着する第三工程と、
   前記接着されたマザーガラスをそれぞれ０．３ｍｍ以下になるまで研磨する第四工程と、
   前記接着されたマザーガラスにスクライブラインをいれ、前記スクライブラインで個々の単品セルに分割することにより、前記切除領域を排除する第五工程を備え、
   前記第２のフォトスペーサーは、前記スクライブラインを中心として前記シール剤までの距離と前記第２のフォトスペーサーまでの距離がそれぞれ均等になるように設けられ、前記シール剤の幅と同等以上の一定幅で形成されることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
2. 前記第２のフォトスペーサーの幅が、０．７ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
3. 前記第２のフォトスペーサーは前記切除領域に環状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
4. 前記第２のフォトスペーサーは前記切除領域に面状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
5. 前記第１と第２のフォトスペーサーは、接着性のない有機材料により構成され、マスクにより前記第２のマザーガラス上に同時にパターニングされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示パネルの製造方法。