JP2019159178A - Liquid crystal panel and manufacturing method for liquid crystal panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得るための液晶パネル製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal panel for obtaining a plurality of liquid crystal panels having a predetermined shape from a glass substrate for multi-cavity for multi-planarizing a liquid crystal panel formed by bonding an array substrate and a color filter substrate.
一般的に、液晶パネルの製造時には、1組のガラス母材で同時に複数の液晶パネルを製造し、その後にガラス母材を単個の液晶パネルに分断するという手法(いわゆる多面取り)が広く採用されてきた。そして、ガラス母材を分断する際には、スクライブブレークが用いられることが多かった。 Generally, when manufacturing liquid crystal panels, a method (so-called multi-sided) is widely used in which a plurality of liquid crystal panels are manufactured simultaneously with a pair of glass base materials, and then the glass base material is divided into a single liquid crystal panel. It has been. And, when the glass base material is divided, a scribe break is often used.
ところが、スクライブブレークを採用した場合には、丸みを持った輪郭を有するガラスパネルや切欠き部を備えたガラスパネルを形成することが困難であった。近年では、デザイン性の向上のため、輪郭に曲線領域を含む液晶パネルの採用が増加しており、スクライブブレークでは対応が困難であった。 However, when the scribe break is employed, it is difficult to form a glass panel having a rounded outline or a glass panel having a notch. In recent years, in order to improve the design, the use of liquid crystal panels including a curved region in the contour has increased, and it has been difficult to cope with scribe breaks.
そこで、多面取り用ガラス母材をエッチング処理によって分断することによって複数のガラスパネルを得る技術が注目されるようになってきた。エッチング処理は、所望形状のカバーガラスを得るために利用されるようになり、最近では、アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得る際にもエッチング処理が用いられるようになってきている(例えば、特許文献1参照)。 Accordingly, a technique for obtaining a plurality of glass panels by dividing a multi-chamfered glass base material by an etching process has been attracting attention. Etching has come to be used to obtain a cover glass having a desired shape, and recently, a predetermined number of glass substrates for multi-surfaces for multi-sided liquid crystal panels formed by bonding an array substrate and a color filter substrate are used. Etching is also used when obtaining a plurality of liquid crystal panels having a shape (see, for example, Patent Document 1).
また、レーザアブレーション加工を利用することで、曲線領域を含む液晶パネルを加工する方法(例えば、特許文献2参照)も存在する。液晶パネルの形状に沿ってレーザビームを走査することにより、曲線部を含む場合であっても、所望の形状予定線に沿って液晶パネルを取り出すことが可能である。 In addition, there is a method of processing a liquid crystal panel including a curved region by using laser ablation processing (see, for example, Patent Document 2). By scanning the laser beam along the shape of the liquid crystal panel, it is possible to take out the liquid crystal panel along a desired shape planned line even when a curved portion is included.
しかしながら、エッチング処理においては、ガラスパネルの厚み方向にエッチングが進行するのに加えて、これに直交する方向にもエッチングが進行するサイドエッチングが発生する。このため、エッチング処理においては、ガラスパネルの切断面を主面とほぼ直角になるように形成することが困難になる。例えば、液晶パネルをエッチング処理によって多面取りする場合には、ガラス母材の厚み方向に直交する方向に進行するサイドエッチングの影響を考慮して、ガラス母材において各液晶パネル間にスペースを設ける必要があるため、多面取り効率が悪くなることがあった。 However, in the etching process, in addition to the etching progressing in the thickness direction of the glass panel, side etching occurs in which the etching proceeds in the direction orthogonal to the thickness direction. For this reason, in the etching process, it becomes difficult to form the cut surface of the glass panel so as to be substantially perpendicular to the main surface. For example, when liquid crystal panels are chamfered by etching, it is necessary to provide a space between each liquid crystal panel in the glass base material in consideration of the influence of side etching that proceeds in a direction perpendicular to the thickness direction of the glass base material. As a result, the multi-chamfering efficiency may deteriorate.
また、レーザアブレーション加工の場合は、アブレーションデブリによる汚損が生じるといった不具合が発生し易かった。また、液晶パネルの形状予定線に沿ってレーザビームを複数回走査しなければならず、形状が複雑になるほど処理時間が増大するため、スクライブ処理等と比較して生産効率が劣っていた。 Further, in the case of laser ablation processing, problems such as contamination due to ablation debris easily occur. In addition, the laser beam must be scanned a plurality of times along the planned shape line of the liquid crystal panel, and the processing time increases as the shape becomes complicated, so that the production efficiency is inferior compared to the scribe processing or the like.
本発明の目的は、曲線部と直線部からなる輪郭を有する液晶パネル製造方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the liquid crystal panel manufacturing method which has the outline which consists of a curved part and a linear part.
本発明に係る液晶パネル製造方法は、アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得るものである。この液晶パネル製造方法は、レーザ走査ステップ、エッチングステップ、スクライブステップおよび分断ステップを少なくとも含む。 The liquid crystal panel manufacturing method according to the present invention is to obtain a plurality of liquid crystal panels having a predetermined shape from a multi-chamfering glass base material for multi-plying a liquid crystal panel formed by bonding an array substrate and a color filter substrate. This liquid crystal panel manufacturing method includes at least a laser scanning step, an etching step, a scribe step, and a dividing step.
レーザ走査ステップでは、取り出すべき液晶パネルの形状に対応する形状切断予定線であって直線部と曲線部とからなる形状切断予定線の曲線部の一部または全部にレーザを走査することによって、多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成する。改質ラインを形成する手法の代表例としては、ピコ秒レーザまたはフェムト秒レーザによるフィラメント加工が挙げられる。改質ラインの幅は、概ね10μm以下に設定することが好ましい。なお、形状切断予定線とは、液晶パネルの輪郭部と一続きのものだけではなく、輪郭部の内部に形成される貫通孔等の形状に対応するものも含むと解釈するものとする。 In the laser scanning step, laser scanning is performed on a part or all of the curved line portion of the shape cutting planned line corresponding to the shape of the liquid crystal panel to be taken out and including the straight line portion and the curved portion. A modified line having a property of being easily etched is formed in the glass substrate for chamfering. As a typical example of the method for forming the modified line, filament processing by a picosecond laser or a femtosecond laser can be cited. The width of the reforming line is preferably set to approximately 10 μm or less. Note that the shape cutting planned line is interpreted not only to be continuous with the contour portion of the liquid crystal panel but also includes a shape corresponding to the shape of a through hole or the like formed inside the contour portion.
エッチングステップでは、多面取り用ガラス母材に対して、改質ラインにおいてアレイ基板およびカラーフィルタ基板が切断されないようにしつつエッチング処理を行うことによって曲線状切断溝を形成する。エッチング処理が進行するにつれて、曲線状切断溝が多面取り用ガラス母材の厚み方向に貫通してしまうことがあるため、10μm/分以下の遅いエッチングレートにて形状切断予定線の状態を確認しつつエッチング処理を行うことが好ましい。 In the etching step, a curved cut groove is formed by performing an etching process on the multi-chamfer glass base material so that the array substrate and the color filter substrate are not cut in the modification line. As the etching process progresses, the curved cutting groove may penetrate in the thickness direction of the glass substrate for multi-chamfering, so the state of the shape cutting planned line is confirmed at a slow etching rate of 10 μm / min or less. However, it is preferable to perform the etching process.
スクライブステップでは、形状切断予定線の直線部にスクライブ溝を形成する。スクライブ溝を形成する手法の代表例としては、スクライブホイールによる加工が挙げられる。 In the scribe step, a scribe groove is formed in the straight line portion of the shape cutting planned line. As a typical example of the technique for forming the scribe groove, there is a process using a scribe wheel.
分断ステップでは、曲線状切断溝およびスクライブ溝を利用して多面取り用ガラス母材を分断する。多面取り用ガラス母材に形成された液晶パネルは、曲線状切断溝およびスクライブ溝において実質的にほぼ切断された状態になっている。実際的には、多面取り用ガラス母材の板厚方向における中央部が分断されていないが、わずかな応力を加えることによって曲線状切断溝およびスクライブ溝の底部から板厚方向に亀裂が進行し、多面取り用ガラス母材を完全に切断することができる。 In the dividing step, the multi-chamfer glass base material is divided using the curved cutting grooves and the scribe grooves. The liquid crystal panel formed on the multi-face glass substrate is substantially cut at the curved cut grooves and scribe grooves. In practice, the central part of the multi-chamfer glass base material in the thickness direction is not divided, but cracks progress in the thickness direction from the bottom of the curved cut and scribe grooves by applying a slight stress. The multi-chamfer glass base material can be completely cut.
本発明においては、形状切断予定線のうち、曲線部をレーザ走査とエッチング処理の組み合わせによって処理し、直線部をスクライブ処理によって処理している。このため、従来のスクライブブレークでは処理が困難な形状を有する液晶パネルを処理することが可能である。また、レーザ処理およびエッチング処理を行う領域を曲線部に限定することによって、レーザ走査の処理時間短縮およびエッチング液の消耗を抑制することができる。また、改質ラインが形成される領域は、板厚方向にエッチングが進行し易くなっているため、通常の等方性エッチング処理の場合と比較して、サイドエッチングの影響を抑制することが可能になる。 In the present invention, among the planned cutting lines, the curved portion is processed by a combination of laser scanning and etching processing, and the straight portion is processed by scribe processing. Therefore, it is possible to process a liquid crystal panel having a shape that is difficult to process with a conventional scribe break. Further, by limiting the region where the laser treatment and the etching treatment are performed to the curved portion, it is possible to reduce the processing time of the laser scanning and the consumption of the etching solution. In addition, since the region where the modified line is formed is easier to etch in the plate thickness direction, the effect of side etching can be suppressed compared to the case of normal isotropic etching treatment. become.
また、本発明に係る液晶パネル製造方法は、レーザ走査ステップの後に、保護フィルム貼付ステップとパターニングステップをさらに含んでいて良い。保護フィルム貼付ステップでは、多面取り用ガラス母材に保護フィルムを貼付する。パターニングステップでは、保護フィルムにおける改質ラインに対応する位置を除去する。多面取り用ガラス母材の主面には、オーバーコート層や、ITOや有機導電膜等により形成される透明性導電膜が形成されていることがある。このような機能膜は、エッチング液に耐性を有していないため、保護フィルムで保護する必要がある。また、曲線状切断溝を形成するために、少なくとも改質ラインに対応する領域において、保護フィルムを除去するパターニング処理を行う。パターニング処理は、例えば、レーザ走査によって行うことが可能である。また、多面取り用ガラス母材に保護フィルムを貼り付けた後に、改質ラインの形成と保護フィルムのパターニングを同時に行っても良い。 The liquid crystal panel manufacturing method according to the present invention may further include a protective film attaching step and a patterning step after the laser scanning step. In the protective film attaching step, a protective film is attached to the multi-chamfer glass base material. In the patterning step, the position corresponding to the modification line in the protective film is removed. On the main surface of the glass substrate for multiple surfaces, an overcoat layer, a transparent conductive film formed of ITO, an organic conductive film, or the like may be formed. Since such a functional film does not have resistance to the etching solution, it needs to be protected with a protective film. Further, in order to form a curved cut groove, a patterning process for removing the protective film is performed at least in a region corresponding to the reforming line. The patterning process can be performed by laser scanning, for example. Moreover, after a protective film is affixed on the glass substrate for multi-faces, the formation of the reforming line and the patterning of the protective film may be performed simultaneously.
また、本発明に係る液晶パネル製造方法は、矩形切断ステップと形状形成ステップをさらに含んでも良い。矩形切断ステップでは、エッチングステップの後に、スクライブ溝に沿って多面取り用ガラス母材を矩形状液晶パネルに切断する。形状形成ステップでは、矩形状液晶パネルから改質ラインが形成された領域を取り除く。曲線状切断溝が形成された領域が複雑な形状である場合、分断面にバリやクラックが発生したり、分断時に予期せぬ方向に亀裂が進行したりするおそれがある。このため、一時的にスクライブ溝に沿って矩形状液晶パネルに切断した後に、改質ラインが形成されて領域を取り除くことによって、良好な端面形状となり、液晶パネルの強度低下を防止することができる。 The liquid crystal panel manufacturing method according to the present invention may further include a rectangular cutting step and a shape forming step. In the rectangular cutting step, after the etching step, the multi-chamfered glass base material is cut into a rectangular liquid crystal panel along the scribe groove. In the shape forming step, the region where the modification line is formed is removed from the rectangular liquid crystal panel. When the region where the curved cutting groove is formed has a complicated shape, there is a possibility that burrs or cracks may be generated in the divided cross section, or that the crack may progress in an unexpected direction at the time of dividing. For this reason, by temporarily cutting the rectangular liquid crystal panel along the scribe groove and then removing the region by forming the reforming line, it is possible to obtain a favorable end face shape and to prevent the strength of the liquid crystal panel from being reduced. .
また、液晶パネルは、形状切断予定線の曲線部に切欠き部を含んでいても良く、この場合、改質ラインは、少なくとも切欠き部に形成される。機能上またはデザイン上の事情により、切欠き部を有する液晶パネルが検討されているが、特に切欠き部は、スクライブで分断処理することが困難であるため、改質ラインおよび曲線状切断溝を形成することによって好適に液晶パネルを製造することが可能となる。 Further, the liquid crystal panel may include a notch in the curved portion of the shape cutting planned line. In this case, the reforming line is formed at least in the notch. Liquid crystal panels with cutouts are being studied due to functional or design reasons, but the cutouts are particularly difficult to cut with a scribe, so the modified lines and curved cut grooves are By forming it, it becomes possible to manufacture a liquid crystal panel suitably.
この発明によれば、輪郭に曲線部と直線部を有する液晶パネルを効率的に製造することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to efficiently manufacture a liquid crystal panel having a curved portion and a straight portion in the contour.
図1(A)および図1(B)は、本発明の一実施形態に係る液晶パネル10の概略構成を示している。同図に示すように、液晶パネル10は、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14が液晶層16を挟んで貼り合わされるように構成されている。アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の構成は、公知の構成と同様の構成が採用可能であるため、ここでは説明を省略する。
1A and 1B show a schematic configuration of a
液晶パネル10は、その輪郭の一部に切欠き部24が形成されている。切欠き部24は、輪郭から液晶パネル10の内側に向かって略U字状に切り欠かれた領域である。なお、切欠き部の形状は、これには限定されず、円弧状、V字状、貫通孔状等の形状や液晶パネル10の表示領域内に形成される貫通孔等に適宜変更することが可能である。さらに、液晶パネル10の四隅のコーナ部22は、丸みを帯びた形状である。アレイ基板12は、カラーフィルタ基板14と貼り合わされる領域から延び出すように設けられた電極端子部122を有している。電極端子部122には、複数の電気回路が接続され、液晶パネル10と、それらの電気回路とが筐体に収納されることによって、例えば、図1(C)に示すようなスマートフォン100が構成される。この構成において、切欠き部24が形成された領域には、スマートフォン100のスピーカ110やカメラレンズ112や各部への配線等が配置される。スピーカ110やカメラレンズ112を切欠き部24に配置することで、スマートフォン100のほぼ全面に画像を表示することが可能となり、機能性およびデザイン性が向上する。
The
続いて、液晶パネル10を製造する方法の一例について説明する。図2(A)および図2(B)に示すように、一般的に、液晶パネル10は、これを複数含んだ多面取り用ガラス母材50として製造され、多面取り用ガラス母材50を分断することによって、単個の液晶パネル10が得られる。この実施形態では、便宜上、6つの液晶パネル10が3行2列のマトリクス状に配置された多面取り用ガラス母材50に対する処理について説明するが、多面取り用ガラス母材50に含まれる液晶パネル10の数は適宜増減することが可能である。また、多面取り用ガラス母材50の主面には、透明性薄膜18が形成されている。透明性薄膜18は、ITO膜や有機導電膜等の透明性導電膜である。
Next, an example of a method for manufacturing the
多面取り用ガラス母材50から液晶パネル10を取り出すためには、まず、図3(A)および図3(B)に示すように、多面取り用ガラス母材50に対してレーザ光線を照射することで改質ライン20を形成する。この実施形態では、液晶パネル10の輪郭形状に対応する形状切断予定線のうち、四隅のコーナ部22および切欠き部24において、透明性薄膜18が除去されつつ、改質ライン20が形成される。コーナ部22および切欠き部24に改質ライン20を形成する理由としては、コーナ部22や切欠き部24等の曲線領域は、公知のスクライブブレークでは切断が難しく、仮に切断できたとしても端面に細かな傷が発生するため、液晶パネル10の強度低下の要因となるからである。特に、切欠き部24は、応力集中が起こりやすい形状を呈しているため、強度低下を引き起こさないように切断処理を行う必要がある。一方、直線領域は、スクライブブレークにより容易に分断することが可能であり、かつ応力集中が発生しにくい。また、改質ラインを形成する領域を限定することにより、レーザ走査の処理時間を短縮することが可能になる。なお、後述するスクライブラインとエッチングにより形成される溝との接続領域のずれを抑制するために、曲線部と接続する直線部においても、改質ラインが形成されても良い。この場合、処理時間に大きな影響を及ぼさない範囲において、改質ライン20が形成される。
In order to take out the
改質ライン20は、例えば、ピコ秒レーザまたはフェムト秒レーザ等のパルスレーザから照射される光ビームパルス(ビーム径は1〜5μm程度)によって形成される複数のフィラメント層を配列したフィラメントアレイである。この実施形態では、改質ライン20は、図4(A)に示すような、複数の貫通孔または亀裂が板厚方向に形成される。改質ライン20は、多面取り用ガラス母材50における他の箇所よりもエッチングされ易い性質を有している。もちろん、改質ライン20の形状は、このような形状には限定されるものではなく、エッチングされ易い性状を有するものであれば良い。
The
ピコレーザからの光ビームは、少なくともアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の両方の基板を含む範囲よりも深い焦点深度を備えている。このため、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の両方の基板において液晶パネル10を分断するための改質ライン20が同時に形成される。原則として、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の両方の基板を同時に1つのレーザによって処理することが可能であるが、これによって液晶層16に不具合が生じる場合には、アレイ基板12側からアレイ基板12のみに改質ライン20を形成した後に、カラーフィルタ基板14側からカラーフィルタ基板14のみに改質ライン20を形成するようにすれば良い。このような処理を行うことで、レーザの走査工数が増加してしまうが、液晶層16における不具合の発生を抑制し易くなる。また、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の板厚方向の全域に沿って改質ライン20を形成した方が分割処理を容易に行うことができるが、液晶パネル10に不具合が生じる場合は、改質ライン20の形成領域を適宜調整することも可能である。
The light beam from the pico laser has a depth of focus deeper than a range including at least both the
改質ライン20を形成した後に、多面取り用ガラス母材50の両主面を保護フィルム26で被覆する。保護フィルム26は、少なくとも後述のエッチング液に対する耐性を有しており、多面取り用ガラス母材50および透明性薄膜18を保護する役割を果たす。ここでは、保護フィルム26として、厚みが50〜75μmのポリエチレンを採用している。ただし、保護フィルム26の構成はこれには限定されない。例えば、ポリプロピレンやポリ塩化ビニルやオレフィン系樹脂等のように、ガラスをエッチングするエッチング液に対する耐性を備えたものであれば適宜選択して採用することも可能である。
After forming the reforming
保護フィルム26の貼付が完了すると、続いて、図5(B)に示すように、改質ライン20が形成された領域に沿って保護フィルム26に対するレーザビームの走査が行われる。このレーザビームの走査によって、コーナ部22および切欠き部24において保護フィルム26が除去される。そして、保護フィルム26の開口部が形成されることになり、その結果、図5(C)に示すように、多面取り用ガラス母材50の改質ライン20の形成位置が外部に露出することになる。
When the application of the
なお、本実施形態では、改質ライン20を形成した後に、保護フィルム26の貼付とパターニングを行っているが、本発明は、この順序に限定されるものではない。例えば、保護フィルム26を多面取り用ガラス母材50に貼り付けた後に、保護フィルム26のパターニングを改質ライン20の形成と同時に行っても良い。この場合、保護フィルム26を除去しつつ、曲線領域においてガラス基板を十分に改質できるように、レーザビームの出力や焦点距離等を調整する必要がある。
In this embodiment, the
保護フィルム26へのレーザ走査が終わると、図6に示すように、多面取り用ガラス母材50は、エッチング装置300に導入され、フッ酸および塩酸等を含むエッチング液によってエッチング処理が施される。エッチング装置300では、搬送ローラによって多面取り用ガラス母材50を搬送しつつ、エッチングチャンバ内で多面取り用ガラス母材50の片面または両面にエッチング液を接触させることによって、多面取り用ガラス母材50に対するエッチング処理が行われる。なお、エッチング装置300におけるエッチングチャンバの後段には、多面取り用ガラス母材50に付着したエッチング液を洗い流すための洗浄チャンバが設けられているため、多面取り用ガラス母材50はエッチング液が取り除かれた状態でエッチング装置300から排出される。
When the laser scanning on the
多面取り用ガラス母材50にエッチング液を接触させる手法の一例として、図7(A)に示すように、エッチング装置300の各エッチングチャンバ302において、多面取り用ガラス母材50に対してエッチング液をスプレイするスプレイエッチングが挙げられる。また、スプレイエッチングに代えて、図7(B)に示すように、オーバーフロー型のエッチングチャンバ304において、オーバーフローしたエッチング液に接触しながら多面取り用ガラス母材50が搬送される構成を採用することも可能である。
As an example of a method for bringing an etching solution into contact with the multi-chamfering
さらには、図7(C)に示すように、エッチング液が収納されたエッチング槽306に、キャリアに収納された単数または複数の多面取り用ガラス母材50を浸漬されるディップ式のエッチングを採用することも可能である。
Furthermore, as shown in FIG. 7C, dip type etching is employed in which one or a plurality of multi-surface
いずれの場合であっても、エッチング処理中に、改質ライン20が形成された領域が厚み方向に貫通して、多面取り用ガラス母材50が分断してしまわないようにすることが重要である。エッチング処理中において改質ライン20の一部がアレイ基板12またはカラーフィルタ基板14を貫通してしまうと、エッチング液が液晶パネル10の内部に侵入してしまう。このため、エッチング処理中(特にエッチング処理の後半部分)においては、エッチングレートを遅くして、エッチング量を正確に制御する必要がある。この実施形態では、2重量%以下の薄いフッ酸によって、10μm/分以下の遅い速度にてエッチング処理が進行するようにしているが、この手法に限定されるものではない。
In any case, it is important that the region where the modified
エッチング処理の全体においてエッチングレートを遅くするのではなく、当初は速めのエッチングレートを採用しつつ段階的に遅くしていくようにすれば、エッチング処理の時間を短縮することが可能である。例えば、エッチング装置300の後段に進むにつれてエッチング液におけるフッ酸濃度を1〜10重量%程度の範囲内で順次低下させるような構成を採用すると良い。
If the etching rate is not slowed down in the whole etching process but is gradually reduced while adopting a faster etching rate at the beginning, it is possible to shorten the etching process time. For example, it is preferable to employ a configuration in which the hydrofluoric acid concentration in the etching solution is sequentially reduced within a range of about 1 to 10% by weight as the process proceeds to the subsequent stage of the
多面取り用ガラス母材50がエッチング装置300を通過すると、改質ライン20がエッチングされるため、レーザ照射時においてキズ等が発生していた場合であっても、このキズが消失し易くなる。また、改質ライン20では、他の箇所よりも速くエッチング液が浸透するため、幅方向よりもガラス基板の深さ方向においてエッチング量が多くなる。図8は、エッチング処理によって形成された切断溝28の断面を示している。切断溝28は、改質ライン20が形成された領域がエッチング処理されることによって形成される。切断溝28は、通常のエッチング処理で形成される溝とは異なり、幅方向に対して深さ方向のアスペクト比が大きくなる。このため、各液晶パネルが隣接するような多面取り用ガラス母材50であっても液晶パネル10に影響を与えることなく切断溝28を形成することができる。切断溝28は、アレイ基板12またはカラーフィルタ基板14において、板厚方向に完全に貫通してしまわないように形成される。この際、切断溝28の下部の板厚は、100μm以下になるように調整することが好ましい。エッチング未処理部の板厚が100μmを超えると、後述の分断処理における液晶パネル10の分断が困難になることがある。
When the multi-chamfer
エッチング処理された多面取り用ガラス母材50は、両主面から保護フィルム26が除去される。保護フィルム26を除去する際は、多面取り用ガラス母材50の四隅の1つにおいて、保護フィルム26を物理的な力を用いて浮き上がらせた後に、保護フィルム26を多面取り用ガラス母材50の対角方向に向かって引っ張ることによって剥離することができる(図9(A)参照)。この際、保護フィルム26のパターニング領域は、コーナ部22および切欠き部24のみなので、剥離時に保護フィルム26が破断するといった不具合が起こりにくい。
The
保護フィルム26が剥離された多面取り用ガラス母材50は、形状切断予定線の直線部においてスクライブ溝62が形成される。スクライブ溝62は、スクライブホイール60を直線部に沿って走査することによって形成される。スクライブ溝62も切断溝28と同様に、板厚方向において貫通しないように形成される。または、スクライブ溝62を板厚方向に完全に貫通させて、形状切断予定線の直線部において多面取り用ガラス母材50を切断しても良い。スクライブ溝62の幅を10μm以下にすることで、液晶パネル10が隣接している多面取り用ガラス母材50であっても、好適に処理することが可能である。また、スクライブ溝62の形成と同時に、電極端子部122と対向する領域のカラーフィルタ基板14を取り除くために、端子切断用溝64を形成する。端子切断用溝64は、カラーフィルタ基板14において板厚方向に貫通しないように形成される。
The multi-chamfered
スクライブ溝62および端子切断用溝64を形成した後に、多面取り用ガラス母材50から液晶パネル10を分離する。切断溝28およびスクライブ溝62に対して機械的応力を加えることによって、切断溝28およびスクライブ溝28の下部から垂直方向に亀裂が進行し、液晶パネル10が形状切断予定線に沿って分断される。また、液晶パネル10の分断と同様に、端子切断用溝64に対しても応力を加えることにより、電極端子部122と対向する領域のカラーフィルタ基板12の一部を取り除くことができる。液晶パネル10は、適宜後工程において処理された後に、スマートフォン100等の機器に使用される。
After forming the
本実施形態においては、レーザ処理を行う領域を液晶パネル10の形状切断予定線のうち、コーナ部22や切欠き部24といったスクライブ処理が困難な曲線領域に限定することよって、レーザの走査時間を短縮することを可能にしている。また、エッチング処理後も形状切断予定線の直線部が未加工状態であるので、エッチング処理後の多面取り用ガラス母材50を運搬時等や保護フィルム26の剥離作業時において、液晶パネル10の端面同士が接触して破損するといった不具合が防止される。
In the present embodiment, the laser processing time is limited by limiting the laser processing region to a curved region that is difficult to scribe, such as the
また、本発明の他の実施形態では、エッチング処理が行われた多面取り用ガラス母材50を矩形状液晶パネル101として一時的に分断しても良い。この場合、図11(A)に示すように、エッチング処理後の多面取り用ガラス母材50から矩形状液晶パネル101を分離する。矩形状液晶パネル101は、形状切断予定線の直線部に沿ってスクライブブレークを行い、液晶パネル10からコーナ部22および切欠き部24を分離せずに、矩形状に切り出したものである。そして、矩形状液晶パネル101から、コーナ部22および電極端子部122と対向する領域に対応するカラーフィルタ基板12の一部を除去する。上述のように、切断溝28および端子用切断溝64が形成された領域は、わずかな応力を加えることで、矩形状液晶パネル101から分離することができる。
In another embodiment of the present invention, the glass substrate for
切欠き部24の内部のガラス基板も同様の方法で除去することも可能であるが、切欠き部24は、応力集中が起こりやすい形状であるため、端面にバリや細かな傷が発生することを極力避ける必要がある。また、複雑な形状であるため、分断時に予期せぬ領域に亀裂が進行するおそれがある。このため、コーナ部22等よりも分離処理に留意する必要がある。このような場合、超音波切断具70を用いて、切欠き部24からアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14を除去することが好ましい。
Although the glass substrate inside the
超音波切断具70は、ホーン72を備えており、ホーン72は、超音波振動子(不図示)から発生する超音波の振動を受けて微細に振動するように構成される。ホーン72に印加される超音波振動の周波数は、ガラス基板の種類や板厚によって調整されるが、20kHz〜25kHzの範囲であることが好ましい。切欠き部24内のガラス基板を除去する際は、図12(A)に示すように、液晶パネル10の製品領域内に影響を及ぼさないように、ホーン72の先端部を切欠き部24に相当する領域にのみ当接させる。これは、ホーン72が液晶パネル10の製品領域に対応するガラス基板に当接した場合、ガラス基板に対して微細な傷が発生することがあるためである。切欠き部24を加工する際には、改質ライン20上にホーン72を当接させる必要はなく、改質ライン20で囲まれた領域内にホーン72を当接させれば良い。ホーン72の先端形状は、切欠き部24の形状に応じて変更することが好ましい。この実施形態では、カラーフィルタ基板14に超音波切断具70を当接させることで、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14を除去しているが、アレイ基板12を除去した後に、液晶パネル10を反転させ、カラーフィルタ基板14を除去しても良い。また、切欠き部24を加工する際は、切欠き部24を下方から支持しない状態で行うことが好ましい。切欠き部24を加工ステージ等に載置した状態で加工を行うと、ホーン72からの振動が加工ステージに吸収されて、ガラス基板の除去が困難になる。
The
また、切欠き部24に対応する領域のアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の除去を容易にするために、図12(B)に示すように、切欠き部24の領域内に補助ライン210を形成しても良い。補助ライン210は、改質ライン20の形成時にレーザパルスを照射することによってアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14に改質部を形成した後に、改質ライン20と同様にエッチング処理されることによって形成される。補助ライン210を形成することによって、切欠き部24内の強度を低下させることができるので、より容易にアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14を除去することができる。なお、この実施形態では、切欠き部24の領域内に2本の補助ライン210が垂直にクロスするように形成されるが、補助ライン210の形状はこれには限定されない。
Further, in order to facilitate the removal of the
切欠き部24において、超音波振動が伝播されることで、切断溝28の下部から垂直方向に亀裂が進行し、切欠き部24内のガラス片を取り除くことが可能になる。さらに、超音波切断具70は、分断面に接触することなく切欠き部24の内部のガラス片を除去することができるので、端面にカケ等が発生することもない。このため、液晶パネル10は、強度(例えば、曲げ強度)の低下が抑制される。
As the ultrasonic vibration is propagated in the
なお、この実施形態では、矩形状液晶パネル101を分断した後に、コーナ部22および切欠き部24の加工を行ったが、これらの処理順序は適宜変更することが可能である。例えば、コーナ部22や切欠き部24を除去した後に、スクライブブレークを行っても良い。なお、液晶パネル10が長時間にわたって超音波振動を受けると、液晶素子等に影響を及ぼすおそれがあるため、超音波振動を用いた加工は、押圧力の印加のみでは加工が困難な切欠き部24のみに限定することが好ましい。
In this embodiment, the
図13(A)〜図13(C)は、分断後の液晶パネル10の端面の概略構成を示している。図13(A)は、切欠き部24の分断後の端面を示している。切欠き部24の端面は、傾斜部80と垂直部82を有している。傾斜部80は、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の主面から外側に向かって傾斜する端面領域である。傾斜部80は、例えば、それぞれが0.15mm〜0.25mm程度の板厚のアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の各端面に発生するテーパ幅(図13(A)における、L1およびL2)を、50μm以下(多くは20〜35μm)に抑えるように形成されることが好ましい。このようなテーパ幅に制御することで、サイドエッチングの影響がほとんど発生しないため、液晶パネル10どうしを近接配置した多面取り用ガラス母材50の設計することができる。例えば、レーザ幅2μm+αで合計10μm程度の隙間があれば、多面取り用ガラス母材50を適正に単個の液晶パネル10に分離することが可能である。
FIG. 13A to FIG. 13C show a schematic configuration of the end face of the
垂直部82は、端面において板厚方向の中心部において傾斜部80と接続される領域である。垂直部82は、液晶パネル10の主面と垂直方向に形成される。垂直部82の長さは、100μm以下であることが好ましい。垂直部82の長さが100μmを超えると、切欠き部24内のガラス基板の除去が困難になるからである。
The
切欠き部24の端面には、傾斜部80および垂直部82の板厚方向に沿って垂直な線状凹部84が等間隔に形成される。線状凹部84は改質ライン20がエッチング処理されたことによって形成されたものである。傾斜部80において形成される線状凹部84の幅は、垂直部82において形成される線状凹部84の幅よりも大きくなる。また、傾斜部80においては、主面側から板厚方向の中心部に向かって、線状凹部84の幅が徐々に小さくなる楔形状を呈している。これは、改質ライン20が形成された領域のうち、傾斜部80がエッチング処理されたためである。このため、端面形状は凹凸が繰り返す緩やかな波状となっており、液晶パネル10の強度低下を抑制することが可能である。なお、コーナ部22の端面形状も切欠き部24の端面形状と実質的に同一である。
On the end face of the
なお、形状切断予定のうち直線領域および端子切断用溝64の端面形状は、図13(C)に示すように、液晶パネル10の主面に対して垂直である。また、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の表面側にはスクライブ痕86が形成されている。
Note that the straight regions and the end face shapes of the
上述の実施形態においては、透明性薄膜18を保護するために、保護フィルム26を用いたが、透明性薄膜18が形成されていない態様においては、必ずしも保護フィルム26を貼り付ける必要はない。その場合は、改質ライン20を所望の領域に形成した後に、多面取り用ガラス母材50をエッチングすれば良い。多面取り用ガラス母材50は、全体的に薄型化されることになるが、液晶パネル10において特段の不具合は生じないため、上述の方法で液晶パネル10を分断することで、液晶パネル10が製造される。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
10−液晶パネル
12−アレイ基板
14−カラーフィルタ基板
16−液晶層
18−透明性導電膜
20−改質ライン
22−コーナ部
24−切欠き部
26−保護フィルム
28−切断溝
80−傾斜部
82−垂直部
84−線状凹部
50−多面取り用ガラス母材
122−電極端子部
10-Liquid crystal panel 12-Array substrate 14-Color filter substrate 16-Liquid crystal layer 18-Transparent conductive film 20-Modification line 22-Corner part 24-Notch part 26-Protective film 28-Cutting groove 80-Inclined part 82 -Vertical part 84-Linear recessed part 50-Multi-chamfer glass base material 122-Electrode terminal part
Claims (7)
取り出すべき液晶パネルの形状に対応する形状切断予定線であって直線部と曲線部とからなる形状切断予定線の曲線部の一部または全部にレーザを走査することによって、前記多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成するレーザ走査ステップと、
前記多面取り用ガラス母材に対して、前記改質ラインにおいて前記アレイ基板および前記カラーフィルタ基板が切断されないようにしつつエッチング処理を行うことによって曲線状切断溝を形成するエッチングステップと、
前記形状切断予定線の直線部にスクライブ溝を形成するスクライブステップと、
前記曲線状切断溝および前記スクライブ溝を利用して前記多面取り用ガラス母材を分断する分断ステップと、
を少なくとも含む液晶パネル製造方法。 A method for producing a liquid crystal panel for obtaining a plurality of liquid crystal panels having a predetermined shape from a glass substrate for multiple chamfering for multi-planarizing a liquid crystal panel formed by laminating an array substrate and a color filter substrate,
By scanning the laser on a part or all of a curved line portion of a shape cutting planned line corresponding to the shape of the liquid crystal panel to be taken out and comprising a straight line portion and a curved portion, A laser scanning step to form a modified line that is easily etched into the material;
An etching step for forming a curved cut groove by performing an etching process while preventing the array substrate and the color filter substrate from being cut in the modified line with respect to the glass substrate for multi-faces,
A scribe step of forming a scribe groove in a straight line portion of the shape cutting planned line;
A dividing step of dividing the multi-chamfered glass base material using the curved cutting groove and the scribe groove;
A liquid crystal panel manufacturing method comprising at least
前記保護フィルムにおける前記改質ラインに対応する位置を除去するパターニングステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル製造方法。 After the laser scanning step, a protective film affixing step for affixing a protective film to the multi-chamfered glass base material,
A patterning step of removing a position corresponding to the modified line in the protective film;
The liquid crystal panel manufacturing method according to claim 1, further comprising:
前記レーザ走査ステップにおいて、前記改質ラインの形成と同時に前記保護フィルムにおける前記改質ラインに対応する位置を除去することを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル製造方法。 Further comprising a protective film sticking step of sticking a protective film on the glass substrate for multiple chamfering,
2. The liquid crystal panel manufacturing method according to claim 1, wherein in the laser scanning step, a position corresponding to the modified line in the protective film is removed simultaneously with the formation of the modified line.
前記矩形状液晶パネルから前記改質ラインの外側の領域を取り除く形状形成ステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶パネル製造方法。 After the etching step, along the scribe groove, a rectangular cutting step of cutting the multi-chamfered glass base material into a rectangular liquid crystal panel;
The liquid crystal panel manufacturing method according to claim 1, further comprising: a shape forming step of removing a region outside the reforming line from the rectangular liquid crystal panel.
前記直線部における外周端面は、液晶パネルの主面に対して垂直に形成される垂直部を備えており、
前記曲線部における外周端面は、板厚方向の主面側から中心部に向かって外側に傾斜する傾斜部と、板厚方向の中心部において前記傾斜部の間に配置され、液晶パネルの主面と垂直に形成される中央部と、を備えることを特徴とする液晶パネル。 In a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between an array substrate and a color filter substrate, and an outer peripheral end surface of the array substrate and the color filter substrate includes a linear portion and a curved portion,
The outer peripheral end surface in the straight portion includes a vertical portion formed perpendicular to the main surface of the liquid crystal panel,
The outer peripheral end surface of the curved portion is disposed between the inclined portion that is inclined outward from the main surface side in the plate thickness direction toward the center portion, and the inclined surface at the central portion in the plate thickness direction, and is the main surface of the liquid crystal panel And a central part formed perpendicularly to the liquid crystal panel.
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