JP2012529667A - 液晶パネル切断方法およびこれを利用する液晶パネル製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、液晶パネルを切断する方法およびこれを利用して所望する大きさの液晶パネルを製造する液晶パネル製造方法を提供し、上部基板の切断角部が下部基板の切断角部よりも外側に突出されるように切断することによって、切断後シーリング材を形成する過程で、下部基板の薄膜トランジスタなどがディスペンサーとの接触によって、またはディスペンサーから噴射されるシーリング材の圧力によって、損傷することを防止することができる。
【解決手段】本発明による液晶パネル切断方法は、色フィルターが形成された上部基板と薄膜トランジスタが形成された下部基板とを含む液晶パネルを切断する方法であって、切断面で前記上部基板と前記下部基板との間に段差が形成されるように、前記上部基板の切断された角部が前記下部基板の切断された角部よりも外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板を切断する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶パネルを切断する方法およびこれを利用して所望する大きさの液晶パネルを製造する液晶パネル製造方法に関する。

一般的な液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）の液晶パネル（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐａｎｅｌ）は、二つの基板と、その間に入っている誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶層とを含む。液晶層に電界を印加し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望する画像を得る。このような液晶表示装置は、携帯が簡便な平板表示装置（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＰＤ）の中で代表的なものであり、この中でも薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）をスイッチング素子として用いたＴＦＴ−ＬＣＤが主に用いられている。

液晶パネルの互いに向き合うように配置される二つの基板のうちの下部の基板には、複数の表示信号線、つまり、ゲート線とデータ線、多数の薄膜トランジスタと画素電極などが形成され、二つの基板のうちの上部の基板には、色フィルター（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）と共通電極が形成される。

一般に液晶パネルは、数種の規格化された大きさを有するが、このような液晶パネルは、その大きさのため、多様な用途のディスプレイ装置への使用に限界があった。

このような液晶パネルの大きさ上の限界を克服するために、液晶パネルを切断して所望する大きさの液晶パネルを作る液晶パネル切断技術が知られている。

液晶パネルの角部を一定の幅に切断することによって所望する大きさの液晶パネルを製造するに当たり、上部基板と下部基板を切断した後、その間の液晶層を封止するために、切断された部分に沿ってシーリング材を追加的に形成する過程を経るようになる。この時、シーリング材を噴射するディスペンサー（ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）を切断された部位に沿って移動させながらシーリング材を形成するようになるが、この過程で、ディスペンサーと下部基板の接触によって、または噴射されるシーリング材の圧力によって、下部基板に形成されている信号線や薄膜トランジスタが損傷する問題があった。液晶パネルの切断後シーリング過程で下部基板の信号線や薄膜トランジスタが損傷すると、切断された液晶パネルの不良を招くようになる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、液晶パネルの切断に伴うシーリング材を形成する過程で、下部基板の信号線や薄膜トランジスタなどの損傷を最小化することができる液晶パネル切断方法を提供することにある。

前記課題を達成するための本発明の一実施形態による液晶パネル切断方法は、色フィルターが形成された上部基板と薄膜トランジスタが形成された下部基板とを含む液晶パネルを切断する方法であって、切断面で前記上部基板と前記下部基板との間に段差が形成されるように、前記上部基板の切断された角部が前記下部基板の切断された角部よりも外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板を切断する。

前記上部基板の切断された角部は、前記下部基板の切断された角部よりも０．２〜０．５ｍｍだけ外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板が切断され得る。

また、本発明の一実施形態による液晶パネル製造方法は、色フィルターが形成された上部基板と薄膜トランジスタが形成された下部基板とを含む液晶パネルを切断して所望する大きさの液晶パネルを製造する方法であって、切断面で前記上部基板と前記下部基板との間に段差が形成されるように、前記上部基板の切断された角部が前記下部基板の切断された角部よりも外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板を切断する段階、および前記切断面にシーリング材を形成する段階を含む。

前記シーリング材を形成する段階は、前記下部基板が上に位置するようにひっくり返した状態で、ディスペンサーを用いてシーリング材を噴射することによって行われ得る。

本発明によれば、色フィルターが形成された上部基板と薄膜トランジスタが形成された下部基板を切断するに当たり、上部基板の切断角部が下部基板の切断角部よりも外側に突出されるように切断することによって、切断後シーリング材を形成する過程で、下部基板の薄膜トランジスタなどがディスペンサーとの接触によって、またはディスペンサーから噴射されるシーリング材の圧力によって、損傷することを防止することができる。

本発明の実施形態による液晶パネル切断方法が適用され得る液晶パネルの斜視図である。 図１の液晶パネルの一画素に対する等価回路図である。 図１の液晶パネルをある一方向に切断して製造した液晶パネルの断面図である。 本発明の実施形態による液晶パネル製造方法において、シーリング材を形成する過程を説明するための図面である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳しく説明する。

図面において、多くの層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似する部分については同一の図面符号を付した。層や膜などの部分が他の部分の「上」または「下」にあるという時、これは他の部分の「直上」または「直下」にある場合のみならず、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」または「直下」にあるという時には、中間に他の部分がないことを意味する。

図１および図２を参照すると、本発明の実施形態による液晶パネル切断方法が適用され得る液晶パネル３００は、下部基板１００とこれと向き合う上部基板２００、これらの間に形成されており、二つの基板１００、２００に対して垂直または水平に配向されている液晶分子を含む液晶層３を含む。下部基板１００は、薄膜トランジスタ基板（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ａｒｒａｙ ｐａｎｅｌ）とも言われ、上部基板２００は、カラーフィルター基板（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ａｒｒａｙ ｐａｎｅｌ）とも言われる。

一方、図面に示されてはいないが、液晶パネル３００は、ほぼ列方向に伸び、互いにほぼ平行な複数のデータ線およびほぼ行方向に伸び、互いにほぼ平行なゲート線と、これらに連結されており、ほぼ行列の形態に配列された複数の画素を含むことができる。

二つの基板１００、２００周縁には、二つの基板１００、２００を結合するための物質からなり、液晶が満たされる部分を定義し、液晶が漏れることを防止するための密封材３１０が形成されており、二つの基板１００、２００の外側面には、光を偏光させる偏光板１２、２２がそれぞれ付着されている。偏光板１２、２２のいずれか一つは省略することができる。

各画素は、データ線１７１およびゲート線１２１に連結されたスイッチング素子Ｑと、これに連結された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃｌｃおよびストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃｓｔを含む。ストレージキャパシタＣｓｔは、必要に応じて省略することができる。

スイッチング素子Ｑは、下部基板１００に備えられている薄膜トランジスタなどの三端子素子であり、その制御端子はゲート線１２１と連結されており、入力端子はデータ線１７１と連結されており、出力端子は液晶キャパシタＣｌｃおよびストレージキャパシタＣｓｔと連結されている。

液晶キャパシタＣｌｃは、下部基板１００の画素電極１９１と上部基板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９１は、スイッチング素子Ｑと連結され、共通電極２７０は、上部基板２００の全面に形成されており、共通電圧を印加される。ストレージキャパシタＣｓｔは、液晶キャパシタＣｌｃの補助的な役割を果たし、画素電極１９１に印加されたデータ電圧を一定の時間維持する。

一方、色表示を実現するためには、各画素が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素が時間により交互に基本色を表示する（時間分割）ようにして、これら基本色の空間的、時間的合計で所望する色が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色、青色などの三原色が挙げられる。図２は、空間分割の一例として、各画素が画素電極１９１に対応する上部基板２００の領域に基本色のうちの一つを示す色フィルター２３０を備えることを示している。図２とは異なり、色フィルター２３０は、下部基板１００の画素電極１９１上または下に形成されることもできる。

画素電極１９１に印加されたデータ電圧と共通電極２７０に印加された共通電圧との差異は、液晶キャパシタＣｌｃの充電電圧、つまり、画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさによりその配列を異にし、これによって液晶層３を通過する光の偏光が変化し、このような偏光の変化は偏光板１２、２２により光の透過率変化として現れる。

次に、このような液晶パネルを切断して加工することによって所望する大きさを有する液晶パネルを製造する方法について、図３と図４を参照して詳細に説明する。

図３は、図１に示した液晶表示装置をある一方向に切断して製造した液晶パネルの断面図である。

図３を参照すると、液晶パネル３００は、要求される大きさにより切断線Ａ方向または切断線Ｂ方向に切断され得る。切断線Ａは、ゲート線１２１と平行な方向であり、切断線Ｂは、データ線１７１と平行な方向である。いずれの方向に液晶表示装置３００を切断しても以下で説明する切断方法は同一に適用される。

まず、切断線Ａまたは切断線Ｂに沿って一定の幅に液晶パネル３００の偏光板１２、２２を薄皮する。偏光板１２、２２が薄皮されると、下部基板１００および上部基板２００が露出する。その後、露出した下部基板１００および上部基板２００を顕微鏡などで観察して切断位置を設定する。

その後、設定された切断位置に沿ってダイヤモンドホイール、ダイヤモンド針、レーザーなどを利用して上部基板２００のほぼ中間深さまでスクライブ（ｓｃｒｉｂｅ）ラインを形成し、液晶パネル３００をひっくり返して下部基板１００のほぼ中間深さまでスクライブラインを形成する。

上部基板２００と下部基板１００にスクライブラインが形成された状態で約３０分程度鎮静させる。鎮静させる間に二つの基板１００、２００に形成されたスクライブラインに沿って自然亀裂が行われて液晶層３に空気が流入し、液晶層３に空気が流入すると流入された空気により一時的に液晶層３の流出が制限される。

このような鎮静段階を経た後、外部で一定の力を加えると、液晶パネル３００はスクライブラインに沿って切断される。切断された部位にシーリング材３２０をかぶせて切断された部位から液晶の流出を防止する。

このような段階を経ると所望する大きさの液晶パネルを製造することができる。
この時、本発明の実施形態によれば、色フィルター２３０が形成されている上部基板２００の切断面と薄膜トランジスタなどが形成されている下部基板１００の切断面との間に段差が形成されるようにし、上部基板２００の切断面が下部基板１００の切断面よりも外側に突出されるように段差が形成される。つまり、図３に示されているように、上部基板２００の切断された角部が下部基板１００の切断された角部よりも外側に位置するように、上部基板２００と下部基板１００がそれぞれ切断される。

この時、上部基板２００と下部基板１００の切断された角部の間の間隔ｄは、約０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。

このように上部基板２００の切断された角部が下部基板１００の切断された角部よりも外側に突出されることによって、上部基板２００と下部基板１００の切断後、切断された部位にシーリング材３２０をかぶせる過程で、下部基板１００に形成されている電極、信号線、薄膜トランジスタなどがシーリング材３２０を噴射するディスペンサー４００の終端との接触によって、または噴射されるシーリング材の圧力によって、損傷することを防止することができる。

より具体的に、図４を参照すると、上部基板２００の切断面が下部基板１００の切断面よりも外側に突出されていることによって、下部基板１００の上面がディスペンサー４００に直接接触しないようになり、ディスペンサー４００から噴射されるシーリング材３２０が下部基板１００の上面に直接接触しないようになるため、シーリング材３２０を形成する過程で、下部基板１００の上面に形成されている電極、信号線、薄膜トランジスタなどの損傷を最少化することができる。その結果、切断された液晶パネルの製品収率が向上し、製造過程の効率性を高めることができる。

この時、図４に示されているように、下部基板１００が上に位置するようにひっくり返した状態で、ディスペンサー４００を用いてシーリング材３２０を噴射することによって、下部基板１００の信号線や薄膜トランジスタの損傷をより一層防止することができ、ひいては、シーリング材３２０を効果的に形成することができる。

以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、本発明の実施形態から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により容易に変更されて均等であると認められる範囲のすべての変更および修正を含む。

本発明は、液晶パネル切断方法に関し、液晶パネルを利用して多様な大きさのディスプレイ装置を製造することに使用可能であるため、産業上の利用可能性がある。

３…液晶層
１２、２２…偏光板
１００…下部基板
１２１…ゲート線
１７１…データ線
１９１…画素電極
２００…上部基板
２３０…色フィルター
２７０…共通電極
３００…液晶パネル
３１０… 密封材
３２０…シーリング材
４００…ディスペンサー
Ａ、Ｂ…切断線
Ｃｌｃ…液晶キャパシタ
Ｃｓｔ…ストレージキャパシタ

Claims (5)

1. 色フィルターが形成された上部基板と薄膜トランジスタが形成された下部基板とを含む液晶パネルを切断する液晶パネル切断方法において、
   切断面で前記上部基板と前記下部基板との間に段差が形成されるように、前記上部基板の切断された角部が前記下部基板の切断された角部よりも外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板を切断する、液晶パネル切断方法。
2. 前記上部基板の切断された角部は、前記下部基板の切断された角部よりも０．２〜０．５ｍｍだけ外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板が切断される、請求項１に記載の液晶パネル切断方法。
3. 色フィルターが形成された上部基板と薄膜トランジスタが形成された下部基板とを含む液晶パネルを切断して所望する大きさの液晶パネルを製造する液晶パネル製造方法において、
   切断面で前記上部基板と前記下部基板との間に段差が形成されるように、前記上部基板の切断された角部が前記下部基板の切断された角部よりも外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板を切断する段階、および
   前記切断面にシーリング材を形成する段階
   を含む、液晶パネル製造方法。
4. 前記シーリング材を形成する段階は、前記下部基板が上に位置するようにひっくり返した状態で、ディスペンサーを用いてシーリング材を噴射することによって行われる、請求項３に記載の液晶パネル製造方法。
5. 前記上部基板の切断された角部は、前記下部基板の切断された角部よりも０．２〜０．５ｍｍだけ外側に突出されるように前記上部基板と前記下部基板が切断される、請求項３に記載の液晶パネル製造方法。

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