JP2019179194A - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶表示装置の生産効率の更なる向上を図る。【解決手段】本開示の液晶表示装置は、第1の透光性基板を含む薄膜トランジスタ基板と、前記薄膜トランジスタ基板と対向し、第2の透光性基板を含む対向基板と、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、前記液晶層の外周よりも外側で、かつ、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置されるシール部材と、前記シール部材と前記第1の透光性基板との間、前記シール部材と前記第2の透光性基板との間の少なくとも一方に介在する金属膜と、を含み、前記金属膜が、前記薄膜トランジスタ基板の端辺、及び前記対向基板の端辺と平面視で重畳する。【選択図】図1
Description
本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。
従来の液晶表示装置の製造方法では、カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ基板とを準備し、両基板の少なくとも一方の周縁に沿うように液晶シールを形成し、両基板を張り合わせる。この液晶シールに囲まれる領域に液晶を滴下し液晶層を形成する。その後、両基板に対してレーザー光照射工程と、エッチング工程とを経て、両基板を分断して個片化する。その際に、レーザー光を照射する領域に平面視で重畳するように、両基板の間に耐エッチングシールを介在させることにより、エッチング工程において、エッチング液が両基板の間に浸入するのを抑制していた(特許文献1を参照)。
上記従来の製造方法では、生産効率の更なる向上が課題となっていた。即ち、上記従来の製造方法においては、レーザー光照射領域に平面視で重畳するようにシール部材が介在しており、当該シール部材がレーザー光を吸収してしまい、シール部材がダメージを受けてしまう可能性があった。その結果、シール部材が本来の働きをせず、生産効率の更なる向上が課題となっていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶表示装置の生産効率の更なる向上を図ることにある。
本開示の一態様に係る液晶表示装置は、第1の透光性基板を含む薄膜トランジスタ基板と、前記薄膜トランジスタ基板と対向し、第2の透光性基板を含む対向基板と、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、前記液晶層の外周よりも外側で、かつ、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置されるシール部材と、前記シール部材と前記第1の透光性基板との間、前記シール部材と前記第2の透光性基板との間の少なくとも一方に介在する金属膜と、を含み、前記金属膜が、前記薄膜トランジスタ基板の端辺、及び前記対向基板の端辺と平面視で重畳する。
本開示の一態様に係る液晶表示装置は、薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタ基板と、前記薄膜トランジスタ基板と対向して配置された対向基板と、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置されたシール部材と、を含み、前記シール部材は、平面視で前記液晶層の外周を囲う第1のシール部材と、前記第1のシール部材が囲む領域の外側に配置された第2のシール部材と、を含み、前記第2のシール部材の赤外領域の透過率が、前記第1のシール部材の赤外領域の透過率よりも高い。
本開示の一態様に係る液晶表示装置の製造方法は、第1の透光性基板を含む第1の基板を準備する第1の基板準備工程と、第2の透光性基板を含む第2の基板を準備する第2の基板準備工程と、前記第1の基板の第1の主面と前記第2の基板の第2の主面との少なくともいずれか一方において、シール部材を形成するシール部材形成工程と、前記シール部材に含まれる環状のシール部材の内周側に液晶層を形成する液晶層形成工程と、前記第1の基板の第1の主面と前記第2の基板の第2の主面とを、前記シール部材を用いて貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、前記分断ラインにおいて、前記第1の基板と前記第2の基板の少なくとも一方にレーザー光を照射するレーザー光照射工程と、エッチング液を用いてエッチングすることにより、前記分断ラインにおいて、前記第1の基板と前記第2の基板との少なくとも一方を分断するエッチング工程と、を含み、前記第1の基板準備工程と前記第2の基板準備工程との少なくとも一方が、前記第1の透光性基板の第1の主面と前記第2の透光性基板の第2の主面との少なくともいずれか一方において金属層を形成した後に、前記分断ラインに配置された前記シール部材の少なくとも一部と平面視で重畳する領域を残して前記金属層をエッチングすることにより金属膜を形成する金属膜形成工程を含む。
本開示に係る液晶表示装置によれば、生産効率の更なる向上を図ることが可能となる。
[第1の実施形態]
以下、第1の実施形態について、図面を用いて説明する。
以下、第1の実施形態について、図面を用いて説明する。
[液晶表示装置]
本開示の第1の実施形態における液晶表示装置について、図面を用いて以下に説明する。図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置1の概略構成を示す模式的な平面図であり、図2は、図1のII‐II線における断面構造を示す模式的な断面図である。
本開示の第1の実施形態における液晶表示装置について、図面を用いて以下に説明する。図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置1の概略構成を示す模式的な平面図であり、図2は、図1のII‐II線における断面構造を示す模式的な断面図である。
液晶表示装置1は、表示パネル10と、駆動ドライバ(例えば、ソースドライバIC20、ゲートドライバIC30)と、制御回路(図示せず)と、バックライト装置(図示せず)とを含んで構成されている。表示パネル10は、第1の透光性基板を含む薄膜トランジスタ基板100と、薄膜トランジスタ基板100と対向し、第2の透光性基板を有する対向基板200と、両基板間に配置された液晶層300と、を含んでいる。薄膜トランジスタ基板100の第1の主面(表示面側)と、対向基板200の第2の主面(背面側)の間には、液晶層300の外周を囲う第1のシール部材310Aが配置され、第1のシール部材310Aが、薄膜トランジスタ基板100と対向基板200とを接着固定している。液晶層300は、薄膜トランジスタ基板100と対向基板200と第1のシール部材310Aとにより囲まれて配置されており、液晶層300に含まれる液晶が、第1のシール部材310Aの内周側に封入されている。
表示パネル10は、領域で大別すると、画像を表示する表示領域と、表示領域の周囲の非表示領域(額縁領域)とを含んでいる。薄膜トランジスタ基板100における非表示領域に対応する領域には、駆動ドライバとしてのソースドライバIC20及びゲートドライバIC30等を搭載するためのドライバ搭載領域100bが含まれる。本実施形態に係る液晶表示装置1では、狭額縁化を図るために、ドライバ搭載領域100bが表示パネル10の一辺(図1では左辺)側に配置されている。言い換えると、ドライバ搭載領域100bは、平面的に見て、対向基板200から行方向(第1方向)にはみ出している。TFT基板100は、平面的に見て、ドライバ搭載領域100bの分だけ対向基板200より面積が大きくなっている。
ソースドライバIC20及びゲートドライバIC30は、ドライバ搭載領域100bにおいて薄膜トランジスタ基板100を構成する第1の透光性基板としての第1のガラス基板上に直接搭載されている。すなわち、図1では、COG(Chip On Glass)方式の液晶表示装置1を例示している。ソースドライバIC20及びゲートドライバIC30は、表示パネル10の一辺に沿って一列(図1では列方向)に並んで配置されている。尚、本実施形態では、ソースドライバIC20及びゲートドライバIC30を1個ずつ示しているが、それぞれの数は限定されない。また、本開示に係る液晶表示装置1は、COG方式に限定されず、例えばCOF(Chip On Film)方式又はTCP(Tape Carrier Package)方式の液晶表示装置1であってもよい。
また、本実施形態において、液晶表示装置1は、第1のシール部材310Aが囲む領域の外側に配置された第2のシール部材310Bを含む。第2のシール部材310Bは、平面視で、第1のシール部材310Aから外側に向けて延伸する。
更に、本開示の液晶表示装置1は、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間の少なくとも一方に介在する金属膜400を含む。即ち、第2のシール部材310Bと金属膜400とは、平面視で重畳している。図2に示すように、本実施形態においては、金属膜400を、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間の双方に設けている。なお、図1においては、第2のシール部材310Bの配置を明瞭に示すため、第2のシール部材310Bと対向基板200との間に配置された金属膜400をあえて省略して図示している。
本実施形態においては、図1に示すように、第1のシール部材310Aの外周から、平面視で外側に向けて延伸する4枚の金属膜400を含み、その内の3枚が、薄膜トランジスタ基板100の端辺、及び対向基板200の端辺と平面視で重畳している。
このような構成とすることにより、後述する液晶表示装置の製造方法において、レーザー光の照射工程を用いて液晶表示装置1を個片化する際に、金属膜400の存在によって、レーザー光が第2のシール部材310Bに吸収されることを抑制することができるため、第2のシール部材310Bがダメージを受けてしまうことを抑制することができる。
なお、第2のシール部材310Bの赤外領域の透過率が、第1のシール部材310Aの赤外領域の透過率よりも高い構成とすることが望ましい。即ち、ガラス基板等の加工用に用いられるレーザー(例えばYAGレーザー)の基本波長は赤外領域であることが多く、第2のシール部材310Bにおいて、このようなレーザーの基本波長の透過率が高い構成とすることが望ましい。このような構成とすることにより、レーザー光の一部が第2のシール部材310Bに照射されるような場合であっても、第2のシール部材310Bが、当該レーザー光を吸収するのを抑制することできる。その結果として、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。
また、第1のシール部材310Aについては、液晶層300の厚みに応じて、当該厚みを保持するための無機材料からなる含有材を含ませるが、第2のシール部材310Bについては、このような含有材を含ませない構成とすることが望ましい。第2のシール部材310Bが含有材を含まない構成とすることにより、含有材によるレーザー光の散乱を抑制することができるため、第2のシール部材310B内でのレーザー光の吸収を抑制することができ、その結果として、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。
なお、本実施形態においては、金属膜400を、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間の双方に設ける構成としたが、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間の一方のみに金属膜400を配置する構成としても、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。即ち、例えば第1の透光性基板101と第2のシール部材310Bとの間に金属膜400を形成するような構成であれば、少なくとも、薄膜トランジスタ基板100側からのレーザー光の照射については、金属膜400の存在によって、レーザー光が第2のシール部材310Bに吸収されることを抑制することができる。同様に、第2の透光性基板201と第2のシール部材310Bとの間に金属膜400を形成するような構成であれば、少なくとも、対向基板200側からのレーザー光の照射については、金属膜400の存在によって、レーザー光が第2のシール部材310Bに吸収されることを抑制することができる。なお、本実施形態においては、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間のいずれか一方のみに金属膜400を配置する場合は、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間に配置する方が望ましい。後述する通り、第2の透光性基板201の主面には、金属の配線が存在しないため、別途プロセスを加える必要がある。一方、第1の透明性基板101の主面には、様々な金属の配線が形成されるため、金属膜400の形成を、これら配線の形成と同時に行うことができ、プロセスの工数を増やす必要がない。
薄膜トランジスタ基板100の第2の主面(背面側)、及び対向基板200の第1の主面(表示面側)には偏光板(図示せず)が形成されており、薄膜トランジスタ基板100の背面側に設けられた偏光板のさらに背面側にはバックライト装置が配置されている。
図3は、表示パネル10における表示領域の概略構成を示す等価回路図である。表示パネル10には、第1方向(例えば行方向)に延在する複数のデータ線11と、第2方向(例えば列方向)に延在する複数のゲート線12とが設けられている。各データ線11と各ゲート線12との各交差部には、薄膜トランジスタ13(以下、TFTという。)が設けられている。各データ線11は対応するソースドライバIC20(図1参照)に電気的に接続されており、各ゲート線12は対応するゲートドライバIC30(図1参照)に電気的に接続されている。
表示パネル10には、各データ線11と各ゲート線12との各交差部に対応して、複数の画素14がマトリクス状(行方向及び列方向)に配置されている。TFT基板100には、画素14ごとに配置される複数の画素電極15と、複数の画素14に共通する共通電極16と、が設けられている。
各データ線11には、対応するソースドライバIC20からデータ信号(データ電圧)が供給される。各ゲート線12には、対応するゲートドライバIC30からゲート信号(ゲートオン電圧、ゲートオフ電圧)が供給される。共通電極16には、コモンドライバ(図示せず)から共通配線17を介して共通電圧Vcomが供給される。ゲート信号のオン電圧(ゲートオン電圧)がゲート線12に供給されると、ゲート線12に接続されたTFT13がオンし、TFT13に接続されたデータ線11を介して、データ電圧が画素電極15に供給される。画素電極15に供給されたデータ電圧と、共通電極16に供給された共通電圧Vcomとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライトの光の透過率を制御することによって画像表示を行う。なお、カラー表示を行う場合は、ストライプ状のカラーフィルタで形成された赤色、緑色、青色に対応するそれぞれの画素14の画素電極15に接続されたそれぞれのデータ線11に、所望のデータ電圧を供給することにより実現される。
図4は、表示パネル10の画素14の具体的な構成を示す平面図である。図5は図4のC−C断面図であり、図6は図4のD−D断面図である。図4〜図6を参照しつつ、画素14の具体的な構成について説明する。
図4において、表示パネル10を平面的に見て、隣り合う2本のデータ線11と、隣り合う2本のゲート線12とで区画された領域が1つの画素14に相当する。各画素14には、TFT13が設けられている。TFT13は、絶縁膜102(図5及び図6参照)上に形成された半導体層21と、半導体層21上に形成されたドレイン電極22及びソース電極23とを含んで構成されている。ドレイン電極22はデータ線11に電気的に接続されており、ソース電極23はスルーホール24を介して画素電極15に電気的に接続されている。
各画素14には、ITO等の透明導電材料からなる画素電極15が形成されている。画素電極15は、複数の開口部(スリット)を有しており、ストライプ状に形成されている。開口部の形状は限定されない。各画素14に共通して、表示領域の全体にITO等の透明導電材料からなる1つの共通電極16が形成されている。共通電極16における、スルーホール24及びTFT13のソース電極23に重なる領域には、画素電極15とソース電極23とを電気的に接続させるための開口部(図4の点線囲みに相当)が形成されている。
図5及び図6に示すように、表示パネル10は、薄膜トランジスタ基板100と、対向基板200と、薄膜トランジスタ基板100及び対向基板200の間に挟持される液晶層300と、を含んで構成されている。
薄膜トランジスタ基板100では、第1の透光性基板101の一例である第1のガラス基板上にゲート線12(図5参照)が形成され、ゲート線12を覆うように絶縁膜102が形成されている。絶縁膜102上にはデータ線11(図6参照)が形成され、データ線11を覆うように絶縁膜103が形成されている。絶縁膜103上には共通電極16が形成され、共通電極16を覆うように絶縁膜104が形成されている。絶縁膜104上には画素電極15が形成され、画素電極15を覆うように配向膜105が形成されている。第1の透光性基板101における背面側には偏光板106が設けられている。
対向基板200では、第2の透光性基板201の一例である第2のガラス基板上にブラックマトリクス203及び着色部202(例えば、赤色部、緑色部、青色部)が形成され、これらを覆うようにオーバコート層204が形成されている。オーバコート層204上には配向膜205が形成されている。第2の透光性基板201における表示面側(液晶層300側とは反対側)の面(表面)には導電層206が設けられており、導電層206における表示面側(液晶層300側とは反対側)の面(表面)には偏光板207が設けられている。
液晶層300には、液晶301が封入されている。液晶301は、誘電率異方性が負のネガ型液晶であってもよいし、誘電率異方性が正のポジ型液晶であってもよい。配向膜105、205は、ラビング配向処理が施された配向膜であってもよいし、光配向処理が施された光配向膜であってもよい。
[液晶表示装置の製造方法]
次に、本実施形態に係る液晶表示装置1の製造方法について説明する。図7は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート図である。図8は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を示す模式的な平面図である。図7に示すように、液晶表示装置1の製造方法は、第1の基板準備工程(S1)と、第2の基板準備工程(S2)と、金属膜形成工程(S3)と、シール部材形成工程(S4)と、液晶層形成工程(S5)と、基板貼り合わせ工程(S6)と、レーザー光照射工程(S7)と、エッチング工程(S8)と、を含む。
次に、本実施形態に係る液晶表示装置1の製造方法について説明する。図7は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート図である。図8は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を示す模式的な平面図である。図7に示すように、液晶表示装置1の製造方法は、第1の基板準備工程(S1)と、第2の基板準備工程(S2)と、金属膜形成工程(S3)と、シール部材形成工程(S4)と、液晶層形成工程(S5)と、基板貼り合わせ工程(S6)と、レーザー光照射工程(S7)と、エッチング工程(S8)と、を含む。
第1の基板準備工程(S1)とは、上述した薄膜トランジスタ基板100を含む第1の基板100Aを準備する工程である。第2の基板準備工程(S2)とは、上述した対向基板200を含む第2の基板200Aを準備する工程である。第1の基板準備工程(S1)と第2の基板準備工程(S2)の前後関係は問わない。
金属膜形成工程(S3)は、第1の基板準備工程(S1)と第2の基板準備工程(S2)の少なくともいずれか一方に含まれる。金属膜形成工程(S3)においては、まずスパッタなどを使って金属層を第1の透光性基板101の第1の主面と第2の透光性基板201の第2の主面の少なくとも一方に形成する。本実施形態においては、金属層を第1の透光性基板101の第1の主面と第2の透光性基板201の第2の主面の少なくとも一方の全体に形成する。その後、エッチングにより、分断ラインに配置されたシール部材の少なくとも一部と平面視で重畳する領域を残して、金属層をエッチングすることにより金属膜400を形成する。なお、金属膜400を第1の透明性基板101の第1の主面に形成する場合は、各ゲート線12、データ線11及び共通配線17のいずれか一つと同時に金属膜400を形成することができるため、新たな別のプロセスを追加する必要がなく望ましい。
金属膜形成工程(S3)とは、第1の透光性基板101の第1の主面と第2の透光性基板201の第2の主面との少なくともいずれか一方において、分断ラインに配置されるシール部材と平面視で重畳するように金属膜400を形成する工程である。本実施形態においては、図8に示すように、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)における分断ラインCの一部と平面視で重畳するように金属膜400を形成する。本実施形態においては、第2のシール部材310Bを形成する領域において、後述する第2のシール部材310Bを形成する前に、第1の透光性基板101の第1の主面に、金属膜400を形成しておく。この金属膜形成工程(S3)により、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間に金属膜400を介在させることができる。
なお、金属膜形成工程(S3)として、第2の透光性基板201の第2の主面(背面側)と第1の透光性基板101の第1の主面(表示面側)の双方に金属膜400を形成する場合は、後述するシール部材形成工程(S4)よりも先に、金属膜形成工程(S3)を行う必要がある。
なお、金属膜形成工程(S3)として、第2の透光性基板201の第2の主面(背面側)と第1の透光性基板101の第1の主面(表示面側)のいずれか一方のみに金属膜400を形成する場合であって、且つ第2のシール部材310Bを形成する透光性基板と金属膜400を形成する透光性基板とが異なる場合は、金属膜形成工程(S3)と、シール部材形成工程(S4)との、どちらを先に行うかについては限定されない。例えば、第2のシール部材310Bを第2の透光性基板201の第2の主面(背面側)に形成し、金属膜400を第1の透光性基板101の第1の主面(表示面側)のみに形成する場合には、金属膜形成工程(S3)と、シール部材形成工程(S4)とのどちらを先に行うかについては限定されない。
なお、本実施形態においては、第1の透光性基板101の第1の主面(表示面側)と、第2の透光性基板201の第2の主面(背面側)の双方に、分断ラインCに配置された第2のシール部材310Bと平面視で重畳する金属膜400を形成する。
次に、シール部材形成工程(S4)について説明する。シール部材形成工程(S4)は、第1の基板準備工程(S1)と第2の基板準備工程(S2)を行った後に行ってもよい。また、第1の基板準備工程(S1)と第2の基板準備工程(S2)のいずれか一方を行った後、他方を行う前に、シール部材形成工程(S4)を行ってもよい。
シール部材形成工程(S4)とは、第1の基板100Aの第1の主面と第2の基板200Aの第2の主面との少なくともいずれか一方において、少なくとも一部が金属膜400と重畳するシール部材を形成する工程である。本実施形態においては、図8に示すように、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)において、第1の基板100Aの外周付近に形成した第3のシール部材310Zと、後述する液晶層形成工程(S5)において液晶層の周囲を囲うシール部材であって、平面視で環状をした複数の第1のシール部材310Aと、複数の第1のシール部材310A間、及び第3のシール部材310Zと第1のシール部材310Aとの間をつなぐ第2のシール部材310Bと、を形成する。第3のシール部材310Zと第2のシール部材310Bは、後述するエッチング工程(S8)において、個片化された複数の液晶表示装置がエッチング液中において散乱することを防ぐために設けている。なお、この個片化を行うエッチング工程(S8)においては、図8に示した分断ラインCにおいて第1の基板100A、第2の基板200Aを分断するが、この分断ラインCと、第2のシール部材310Bとが交差している。
なお、本実施形態においては、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)に、各種シール部材を形成する例を説明したが、第2の基板200Aの第2の主面(背面側)に各種シール部材を形成する製造方法としてもよい。
なお、上述したシール部材形成工程(S4)において、第2のシール部材310Bの赤外領域の透過率が、第1のシール部材310Aの赤外領域の透過率よりも高い構成とすることが望ましい。このような構成とすることにより、後述するレーザー光照射工程(S7)において、YAGレーザーなど、基本波長が赤外領域のレーザー光の一部が、第2のシール部材310Bに照射されるような場合であっても、第2のシール部材310Bが、当該レーザー光を吸収するのを抑制することできる。その結果として、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。特に、金属膜400を、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)、又は第2の基板200Aの第2の主面(背面側)のいずれか一方のみに形成するような場合には、この構成を採用するメリットが大きくなる。
また、上述したシール部材形成工程(S4)において、第1のシール部材310Aについては、液晶層300の厚みに応じて、当該厚みを保持するための無機材料からなる含有材を含ませるが、第2のシール部材310Bについては、このような含有材を含ませない構成とすることが望ましい。含有材によるレーザー光の散乱を抑制することができるため、第2のシール部材310B内でのレーザー光の吸収を抑制することができ、その結果として、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。
第1の基板準備工程(S1)、第2の基板準備工程(S2)、及びシール部材形成工程(S4)を行った後に、液晶層形成工程(S5)と、基板貼り合わせ工程(S6)とを行う。
液晶層形成工程(S5)とは、環状の第1のシール部材310Aの内周側に液晶層を形成する工程であり、基板貼り合わせ工程(S6)とは、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)と第2の基板200Aの第2の主面(背面側)とを、第1のシール部材310Aを用いて貼り合わせる工程である。
液晶層形成工程(S5)と、基板貼り合わせ工程(S6)を行う第1の例としては、上述したシール部材形成工程(S4)において、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)に第1のシール部材310Aを形成し、その第1のシール部材310Aの内周側に液晶を滴下し、第1の基板100Aと第2の基板200Aとを貼り合わせ、その後、紫外線を照射して第1のシール部材310Aを硬化させる方法である。第2の例としては、上述したシール部材形成工程(S4)において、第2の基板200Aの第2の主面(背面側)に第1のシール部材310Aを形成し、その第1のシール部材310Aの内周側に液晶を滴下し、第1の基板100Aと第2の基板200Aとを貼り合わせ、その後、紫外線を照射して第1のシール部材310Aを硬化させる方法である。第3の例としては、先に第1の基板100Aと第2の基板200Aとを貼り合わせた後、液晶を第1のシール部材310Aに囲われた領域内に注入する方法である。従って、液晶層形成工程(S5)と、基板貼り合わせ工程(S6)の前後関係は問わない。
液晶層形成工程(S5)と、基板貼り合わせ工程(S6)とを行った後に、レーザー光照射工程(S7)を行う。レーザー光照射工程(S7)とは、図8に示した分断ラインCにおいて、第1の基板100Aと第2の基板200Aとにレーザー光を照射する工程である。この工程において、レーザー光が分断ラインCを走査する。図9は、図8のIX-IX線における断面を示す模式的な断面図であり、本実施形態に係るレーザー光照射工程を示す模式図である。図9に示すように、本実施形態においては、第1の基板100A、及び第2の基板200Aの双方にレーザー光4を照射する。その際、レーザー光4の焦点が、第1の基板100A内、第2の基板200A内に位置するよう、レーザー光4の集光光学系を調整することにより、第1の基板100A内、第2の基板200A内に改質領域を形成することができる。
ここで、金属膜形成工程(S3)において上述した通り、第1の透光性基板101と第2のシール部材310Bとの間、第2の透光性基板201と第2のシール部材310Bとの間に金属膜400が介在するため、レーザー光4が第2のシール部材310Bに吸収されることを抑制することができるため、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。
なお、本実施形態においては、金属膜400を、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間の双方に設ける例について説明したが、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間の一方のみに金属膜400を形成する方法としても、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。即ち、例えば第1の透光性基板101と第2のシール部材310Bとの間に金属膜400を形成する場合、少なくとも、第1の基板100A側からのレーザー光の照射については、金属膜400の存在によって、レーザー光が第2のシール部材310Bに吸収されることを抑制することができる。同様に、第2の透光性基板201と第2のシール部材310Bとの間に金属膜400を形成する場合、少なくとも、第2の基板200A側からのレーザー光の照射については、金属膜400の存在によって、レーザー光が第2のシール部材310Bに吸収されることを抑制することができる。なお、本実施形態においては、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間のいずれか一方のみに金属膜400を配置する場合は、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間に配置する方が望ましい。第2の透光性基板201の主面には、金属の配線が存在しないため、別途プロセスを加える必要がある。一方、第1の透明性基板101の主面には、様々な金属の配線が形成されるため、金属膜400の形成を、これら配線の形成と同時に行うことができ、プロセスの工数を増やす必要がない。
レーザー光照射工程(S7)の後、エッチング工程(S8)を行う。エッチング工程とは、エッチング液を用いてエッチングすることにより、分断ラインに沿って第1の基板100Aから薄膜トランジスタ基板100を分離し、第2の基板200Aから対向基板200を分離する工程である。例えば、互いに貼り合わされた第1の基板100Aと第2の基板200Aとを酸、又はアルカリのエッチング溶液に浸漬することにより、エッチングを行う。このエッチング工程においては、第1の基板100Aの第2の主面(背面側)、及び第2の基板200Aの第1の主面(表示面側)が薄くなる。その際、レーザー光照射工程(S7)において上述した改質領域は、他の部分よりもエッチングレートが速い。そのため、エッチング溶液によって、改質領域は他の部分より深くエッチングされ、図8に示した分断ラインCに溝が形成される。そして、更なるエッチングの進行により当該溝が深化され、溝が第1の基板100Aと第2の基板200Aとを貫通する。この工程により、分断ラインCに沿って第1の基板100Aから薄膜トランジスタ基板100を分離され、第2の基板200Aから対向基板200を分離される。このエッチング工程(S8)によって、第1の基板100Aは複数の薄膜トランジスタ基板100に個片化され、第2の基板200Aは複数の対向基板200に個片化される。
その後、複数の液晶表示装置1をつなぐ第2のシール部材310Bや第3のシール部材310Zを除去し、また、必要に応じて対向基板200の一部を切断して、対向基板200側から、ドライバ搭載領域100bを露出させることにより、図1に示した液晶表示装置1を製造することができる。
なお、図8に示す例においては、金属膜形成工程S3において、金属膜400延伸方向を、第2のシール部材310Bの延伸方向に合わせて形成する例を示したが、本開示はその例に限定されない。例えば、図10に示すように、分断ラインCと第2のシール部材310Bとが、平面視で重畳する位置のみに金属膜400を形成しても構わない。その場合、図10に示すように、レーザー光照射工程(S7)におけるレーザー光が走査する方向、即ち分断ラインCに、金属膜400の延伸方向を合わせることが望ましい。レーザー光の走査方向と金属膜400の延伸方向とを合わせることにより、より確実に、レーザー光が第2のシール部材310Bに吸収されるのを抑制することができる。
なお、図10に示した金属膜400の配置において製造された液晶表示装置1は、図11に示すように、金属膜400の延伸方向が、薄膜トランジスタ基板100の端辺、対向基板200の端辺の延伸方向と一致する構成となる。
なお、第1の実施形態においては、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、及び第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間に、上述した金属膜400を形成する構成について説明したが、金属膜400を設けない構成としても良い。その場合、液晶層の外周を第1のシール部材310Aと比較して、赤外領域の透過率が高い第2のシール部材310Bを、第1のシール部材310Aが囲む領域の外側に配置することが望ましい。即ち、レーザー光照射工程(S7)において、レーザー光が照射される分断ラインCに平面視で重畳される第2のシール部材310Bとして、赤外領域の透過率が高いものを用いておくことにより、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。(変形例)
以下、第1の実施形態における変形例について説明する。上述した実施例と共通の構成についてはその説明を省略する。
[液晶表示装置]
図12は、第1の実施形態の変形例に係る液晶表示装置1の概略構成を示す模式的な平面図である。
図12は、第1の実施形態の変形例に係る液晶表示装置1の概略構成を示す模式的な平面図である。
この変形例においては、図12に示すように、金属膜400が、薄膜トランジスタ基板100の端辺、及び対向基板200の端辺において配置されており、金属膜400の延伸方向が、薄膜トランジスタ基板100の端辺、及び対向基板200の端辺の延伸方向と一致している。
また、この変形例においては、図12に示すように、第2のシール部材310Bが、薄膜トランジスタ基板100の端辺、及び対向基板200の端辺において配置されており、第2のシール部材310Bの延伸方向が、薄膜トランジスタ基板100の端辺、及び対向基板200の端辺の延伸方向と一致している。
図12に示すように、第2のシール部材310Bと金属膜400とは、平面視で重畳している。本実施形態においては、金属膜400を、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間の双方に設けている。なお、図12においては、第2のシール部材310Bの配置を明瞭に示すため、第2のシール部材310Bと第2の透光性基板201との間に配置された金属膜400をあえて省略して図示している。
このような構成とすることにより、後述する液晶表示装置の製造方法において、レーザー光の照射工程を用いて液晶表示装置1を個片化する際に、金属膜400の存在によって、レーザー光が第2のシール部材310Bに吸収されることを抑制することができるため、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。
なお、第2のシール部材310Bの赤外領域の透過率が、第1のシール部材310Aの赤外領域の透過率よりも高い構成とすることが望ましい。即ち、ガラス基板等の加工用に用いられるレーザー(例えばYAGレーザー)の基本波長は赤外領域であることが多く、第2のシール部材310Bにおいて、このようなレーザーの基本波長の透過率が高い構成とすることが望ましい。このような構成とすることにより、レーザー光の一部が第2のシール部材310Bに照射されるような場合であっても、第2のシール部材310Bが、当該レーザー光を吸収するのを抑制することできる。その結果として、第2のシール部材310Bがダメージを受けることを抑制することができる。
なお、図12に示した変形例においては、第1のシール部材310Aと第2のシール部材310Bとを別々に構成する例について説明したが、図14に示すように、液晶層300を囲む第1のシール部材310Aを薄膜トランジスタ基板100、及び対向基板200の端辺に配置し、当該第1のシール部材310Aと第1の透光性基板101の間、第1のシール部材310Aと第2の透光性基板201の間の内の少なくとも一方に、金属膜400を介在させる構成としてもよい。金属膜400の存在により、第1のシール部材310A形成領域においてレーザー光の照射を行ったとしても、第1のシール部材がダメージを受けることを抑制することができるため、このような構成を実現することができる。この構成によれば、第2のシール部材310Bを別途設ける必要が無く、生産性に優れている。なお、この図14に示す構成の場合、金属膜400が、液晶層の外周に沿って配置されることとなる。
[液晶表示装置の製造方法]
次に、第1の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図13は、第1の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の製造方法を示す模式的な平面図である。なお、この変形例においても、図7を用いて上述した実施例と同様の工程にて、液晶表示装置1の製造を行う。
次に、第1の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図13は、第1の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の製造方法を示す模式的な平面図である。なお、この変形例においても、図7を用いて上述した実施例と同様の工程にて、液晶表示装置1の製造を行う。
この変形例におけるシール部材形成工程(S4)においては、図13に示すように、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)において、後述する液晶層形成工程(S5)において液晶層の周囲を囲うシール部材であって、平面視で環状をした複数の第1のシール部材310Aと、後述するレーザー光照射工程(S7)においてレーザー光を走査する分断ラインCに配置された第2のシール部材310Bと、を形成する。第2のシール部材310Bの延伸方向は、レーザー光の走査方向と一致する。第2のシール部材310Bは、後述するエッチング工程(S8)において、個片化された複数の液晶表示装置がエッチング液中において散乱することを防ぐために設けている。
この変形例における金属膜形成工程(S3)においては、図13に示すように、第1の基板100Aの第1の主面(表示面側)において、分断ラインCと平面視で重畳するように金属膜400を形成する。より具体的には、金属膜400は、第2のシール部材310Bを形成する領域において、第2のシール部材310Bを形成する前に、第1の透光性基板101の第1の主面に形成しておく。金属膜400は、後述するレーザー光照射工程(S7)においてレーザー光を走査する方向と同じ方向に延伸する。この金属膜形成工程(S3)により、第2のシール部材310Bと第1の透光性基板101との間に金属膜400を介在させることができる。
この変形例におけるレーザー光照射工程(S7)では、図13に示した分断ラインCにおいて、第1の基板100Aと第2の基板200Aとにレーザー光を照射する。
なお、図13に示した変形例においては、第1のシール部材310Aと第2のシール部材310Bとを別々に構成する例について説明したが、図15に示すように、液晶層300を囲む第1のシール部材310Aを分断ラインCと平面視で重畳するように配置し、当該第1のシール部材310Aと第1の透光性基板101の間、第1のシール部材310Aと第2の透光性基板201の間の内の少なくとも一方に、金属膜400を介在させる構成としてもよい。金属膜400の存在により、第1のシール部材310A形成領域においてレーザー光の照射を行ったとしても、第1のシール部材がダメージを受けることを抑制することができるため、このような方法を採用することができる。この方法によれば、第2のシール部材310Bを別途形成する必要が無く、生産性に優れている。なお、この図15に示す例を用いて液晶表示装置1を製造した場合、液晶層形成工程(S5)において、金属膜400が、液晶層の外周に沿って配置されることとなる。
以上、第1の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
1 液晶表示装置、1A 液晶表示装置、4 レーザー光、10 表示パネル、11 データ線、12 ゲート線、13 TFT、14 画素、15 画素電極、16 共通電極、17 共通配線、18 ドレイン電極、19 ソース電極、20 ソースドライバIC、21 半導体層、22 ドレイン電極、23 ソース電極、24 スルーホール、30 ゲートドライバIC、100 薄膜トランジスタ基板、100b ドライバ搭載領域、100A 第1の基板、101 第1の透光性基板、102 絶縁膜、103 絶縁膜、104 絶縁膜、105 配向膜、106 偏光板、200 対向基板、200A 第2の基板、201 第2の透光性基板、202 着色部、203 ブラックマトリクス、204 オーバコート層、205 配向膜、206 導電層、207 偏光板、300 液晶層、301 液晶、310A 第1のシール部材、310B 第2のシール部材、310Z 第3のシール部材、400 金属膜。
Claims (17)
- 第1の透光性基板を含む薄膜トランジスタ基板と、
前記薄膜トランジスタ基板と対向し、第2の透光性基板を含む対向基板と、
前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、
前記液晶層の外周よりも外側で、かつ、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置されるシール部材と、
前記シール部材と前記第1の透光性基板との間、前記シール部材と前記第2の透光性基板との間の少なくとも一方に介在する金属膜と、を含み、
前記金属膜が、前記薄膜トランジスタ基板の端辺、及び前記対向基板の端辺と平面視で重畳する、
液晶表示装置。 - 前記金属膜は、前記シール部材と前記第1の透光性基板との間、前記シール部材と前記第2の透光性基板との間の双方に介在する、
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記金属膜の延伸方向が、前記薄膜トランジスタ基板の端辺、前記対向基板の端辺の延伸方向と一致する、
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記シール部材の少なくとも一部は、平面視で前記液晶層の外周を囲み、
前記金属膜は、平面視で前記液晶層の外周に沿って配置された、
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記シール部材は、平面視で前記液晶層の外周を囲う第1のシール部材と、
前記第1のシール部材が囲む領域の外側に配置された第2のシール部材と、を含み、
前記金属膜は、前記第2のシール部材と平面視で重畳する
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記第2のシール部材は、平面視で記第1のシール部材から外側に向けて延伸する、
請求項5に記載の液晶表示装置。 - 前記第2のシール部材の赤外領域の透過率が、前記第1のシール部材の赤外領域の透過率よりも高い、
請求項5に記載の液晶表示装置。 - 前記第1のシール部材は、無機材料からなる含有材を含み、
前記第2のシール部材は、前記含有材を含まない、
請求項5に記載の液晶表示装置。 - 第1の透光性基板を含む第1の基板を準備する第1の基板準備工程と、
第2の透光性基板を含む第2の基板を準備する第2の基板準備工程と、
前記第1の基板の第1の主面と前記第2の基板の第2の主面との少なくともいずれか一方において、シール部材を形成するシール部材形成工程と、
前記シール部材に含まれる環状のシール部材の内周側に液晶層を形成する液晶層形成工程と、
前記第1の基板の第1の主面と前記第2の基板の第2の主面とを、前記シール部材を用いて貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、
前記分断ラインにおいて、前記第1の基板と前記第2の基板の少なくとも一方にレーザー光を照射するレーザー光照射工程と、
エッチング液を用いてエッチングすることにより、前記分断ラインにおいて、前記第1の基板と前記第2の基板との少なくとも一方を分断するエッチング工程と、を含み、
前記第1の基板準備工程と前記第2の基板準備工程との少なくとも一方が、前記第1の透光性基板の第1の主面と前記第2の透光性基板の第2の主面との少なくともいずれか一方において金属層を形成した後に、前記分断ラインに配置された前記シール部材の少なくとも一部と平面視で重畳する領域を残して前記金属層をエッチングすることにより金属膜を形成する金属膜形成工程を含む、
液晶表示装置の製造方法。 - 前記金属膜形成工程において、前記第1の透光性基板の第1の主面、及び前記第2の透光性基板の第2の主面の双方に前記金属膜を形成する、
請求項9に記載の液晶表示装置の製造方法。 - レーザー光照射工程において照射するレーザー光の走査方向が、前記金属膜形成工程において形成する前記金属膜の延伸方向と一致する、
請求項9に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記液晶層形成工程において、前記液晶層の外周に沿って金属膜が配置されるよう、前記液晶層を形成する、
請求項9に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記シール部材形成工程は、平面視で環状をした複数の第1のシール部材を形成する工程と、前記複数の第1のシール部材を相互に連結する第2のシール部材を形成する工程と、を含み、
前記金属膜形成工程において、前記第2のシール部材形成領域の少なくとも一部と平面視で重畳するように前記金属膜を形成する、
請求項9に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタ基板と、
前記薄膜トランジスタ基板と対向して配置された対向基板と、
前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、
前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に配置されたシール部材と、
を含み、
前記シール部材は、平面視で前記液晶層の外周を囲う第1のシール部材と、
前記第1のシール部材が囲む領域の外側に配置された第2のシール部材と、を含み、
前記第2のシール部材の赤外領域の透過率が、前記第1のシール部材の赤外領域の透過率よりも高い、
液晶表示装置。 - 前記第2のシール部材の可視光領域の透過率は、前記第1のシール部材の可視光領域の透過率よりも高い、
請求項14に記載の液晶表示装置。 - 前記第1のシール部材は、無機材料からなる第1の含有材を含み、
前記第2のシール部材は、無機材料からなる第2の含有材を含み、
前記第2のシール部材における前記第2の含有材の含有率が、前記第1のシール部材における前記第1の含有材の含有率よりも小さい、
請求項14に記載の液晶表示装置。 - 前記第1のシール部材は、無機材料からなる含有材を含み、
前記第2のシール部材が、前記含有材を含まない、
請求項14に記載の液晶表示装置。
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