JP3834401B2

JP3834401B2 - 液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置

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Publication number: JP3834401B2
Application number: JP30320697A
Authority: JP
Inventors: 琢己小寺
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-11-05
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JPH11142825A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関する。特に、複数個の液晶パネルを含んだ大面積の液晶パネル用の基板母材を分断することによって、それら複数個の液晶パネルを個々に取り出すようにした液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶を封入することによって形成された液晶パネルに液晶駆動用回路、バックライト、支持体等といった付帯要素を装着することによって形成される。また、液晶パネルは、例えば、図１１にその全体を符号５０で示すように、一対の基板５１ａ及び５１ｂを互いに対向して貼り合わせ、それらの基板５１ａ及び５１ｂの間に形成される微小間隙内に液晶を封入することによって形成される。もちろん、透光性電極、配向膜、その他液晶表示装置を構成するために必要となる各種要素も基板５１ａ及び５１ｂに形成されるが、それらについての説明は省略する。
【０００３】
図１１に示す液晶パネル５０は、例えば、図１２に示すような面積の大きな一対の基板母材５４ａ及び５４ｂの表面に透光性電極、配向膜、その他の必要要素を形成した後に、それらの基板母材５４ａ及び５４ｂを互いに貼り合わせ、その後、一方の基板母材５４ｂの表面にスクライブ溝Ｌ_Aを形成し、他方の基板母材５４ａの表面にスクライブ溝Ｌ_Bを形成し、その後、それらのスクライブ溝に従って、両基板母材５４ａ及び５４ｂを切断することによって形成される。
【０００４】
スクライブ溝Ｌ_A及びＬ_Bを基準とする基板母材５４ａ及び５４ｂの切断は、通常、スクライブ溝を形成した部分を反対側の基板母材側から押圧し、これによりスクライブ溝を基点として亀裂を進行させることによって行われる。この切断が正常に行われると、図１１における基板５１ｂの切断面Ｂはきれいな平坦面になる。ところが、実際のスクライブ作業においては、スクライブ溝Ｌ_Aからの破断亀裂が均一に進行せず、その結果、図１１に符号５６で示すように基板５１ｂの切断面Ｂにバリが残ることがしばしば発生する。
【０００５】
このようなバリ５６の張出し寸法δが許容限界値を超えると、液晶パネル５０に対して実行される以降の工程、例えばドライバＩＣの実装工程において、そのバリ５６が邪魔になってその工程を正常に行うことができなくなったり、その工程で使用する処理装置が損傷する等といった不都合が発生するおそれがある。このような不都合を回避するため、従来、スクライブ作業が終了した後に作業者が液晶パネルを目視によったり、ＣＣＤ及びモニタを介して観察して、基板の切断面に許容限界量以上のバリが発生しているかどうかを判定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような単なる目視によるバリ量判定では、一人の作業者がそれを行う場合でも常に安定した判定を行うことは難しく、まして、異なる複数の作業者が判定を行う場合には、安定した判定を簡単迅速に行うことはより一層難しかった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、面積の大きな基板母材を分断することによって個々の液晶パネルを製造する際に、基板の切断面に発生するバリ量をバラツキなく安定して判定できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶パネルを構成する基板となる基板領域を複数含む一対の基板母材のうちの一方の基板母材上に前記液晶パネルのドライバＩＣを実装する領域を形成するために、前記一対の基板母材のうちの他方の基板母材の前記基板領域から分離される前記基板領域外の端材部分の前記一方の基板母材に対向する側表面にマークを形成する工程と、前記一対の基板母材をそれらの基板領域が互いに対向するように貼り合わせる工程と、前記基板母材における前記基板領域の外周縁に沿ってスクライブ溝を形成する工程と、前記スクライブ溝に従って前記基板母材を切断する工程とを有することを特徴とする。
本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶パネルを構成する基板となる基板領域を複数含む基板母材上であって、前記液晶パネルにドライバＩＣを実装する領域を形成するために、前記基板領域から分離される前記基板領域外の端材部分の内側表面にマークを形成する工程と、前記基板母材における前記基板領域の外周縁に沿ってスクライブ溝を形成する工程と、前記スクライブ溝に従って前記基板母材を切断する工程とを有することを特徴とする。
また、前記基板母材上における基板領域内にカラーフィルタを形成する工程を更に有し、前記マークは前記カラーフィルタと同時に形成されることを特徴とする。
また、前記マークは前記スクライブ溝に沿う方向に延びるパターンであることを特徴とする。
また、前記マークは前記スクライブ溝との距離が段階的に変化する形状を有するパターンであることであることを特徴とする。
本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向する一対の基板と、それらの基板の間に封入された液晶とを有する液晶表示装置であって、上記のうちの少なくともいずれか１つに記載の製造方法を用いて製造されることを特徴とする。
本発明に係る液晶パネルの基板母材は、液晶パネルを構成する基板となる基板領域を複数含み、前記基板領域の外周縁に沿って切断される基板母材であって、前記液晶パネルにドライバＩＣを実装する領域を形成するために前記基板領域から分離される前記基板領域外の端材部分の内側表面にマークが設けられていることを特徴とする。
（液晶表示装置の製造方法）
上記の目的を達成するため、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、（１）それぞれが複数個の基板領域を含む一対の基板母材をそれらの基板領域が互いに対向するように貼り合わせる工程と、（２）対向するに至った複数対の基板領域の間に液晶を封入する工程と、（３）上記一対の基板母材に対して個々の基板領域の外周縁に沿ってスクライブ溝を形成する工程と、そして、（４）そのスクライブ溝に従って上記一対の基板母材を切断することにより液晶パネルを個々に分断する工程とを有する液晶表示装置の製造方法において、（５）上記一対の基板母材のうち切断によって基板領域から分離される端材部分に関して切断位置の近傍にマークを形成し、（６）スクライブ溝に従って上記基板母材を切断した後に基板領域のまわりに残るマークの残り量に従って基板母材の切断部分のバリ量を
判定することを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、「基板母材」というのは、液晶パネル１個分の基板を複数個含む面積の大きな母材のことである。また、「基板領域」というのは、最終的に１個の液晶パネルの基板となる領域のことである。従って、液晶パネルとして単純マトリクス方式の液晶パネルを考える場合には、その基板領域の中に、ストライプ状やパターン状の透光性電極や、配向膜や、シール材等が液晶パネルの１個分だけ形成される。また、液晶パネルとしてアクティブマトリクス方式の液晶パネルを考える場合には、その基板領域の中に、マトリクス状に配列された透光性画素電極や、それらの画素電極に付属して形成されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）、ＭＩＭ素子等といった非線形素子や、カラーフィルタや、配向膜や、シール材等が液晶パネルの１個分だけ形成される。
【００１０】
「マーク」は視覚によって認識しやすい物質によって形成することが望ましい。また、このマークを形成するためだけに特別な工程を実行するというのでは製造工数が増加して不経済であるので、基板母材に含まれる複数の基板領域のそれぞれに対して所定のパターニング処理を実行する際に、そのマークを同時にパターニングすることが望ましい。その意味からいえば、例えば、ＴＦＴやＭＩＭ素子等を構成する金属膜と同じ物質、例えばＴａ（タンタル）、Ｃｒ（クロム）によってマークを形成したり、基板領域内にカラーフィルタが形成される場合にはそのカラーフィルタと同じ物質等によってマークを形成することが望ましい。
【００１１】
マークの設け方としては種々えられる。例えば、図９に示すように、切断によって基板領域１ｂから分離される端材部分８の内側表面であってバリ量の許容限界長さδを越える位置にマーク７を設けることができる。この方法によれば、切断が正常に行われてバリの発生が許容限界量以下である場合には、出来上がった液晶パネルにマーク７は残らない。一方、切断がうまくゆかなくてバリが残る場合には、そのバリ量が多ければ多いほどマーク７の残存量が多くなる。
【００１２】
マークの別の設け方として、図１０に示すように、バリ量の許容限界長さδを越えない位置にマーク７を設けることができる。この方法によれば、切断が正常に行われた場合でも、出来上がった液晶パネルの中にマーク７が部分的に残存することがある。そして、バリの発生の程度が大きくなればなる程、マーク７の残存量が多くなる。
【００１３】
上記いずれの場合でも、本発明のように、互いに貼り合わされる一対の基板母材のうち切断によって基板領域から分離される端材部分に関してスクライブ溝を形成する位置、すなわち切断位置の近傍にマークを形成しておけば、切断によって端材部分を液晶パネル領域から分離する際に切断面にバリが残るときには、基板領域のまわりに残るマークの量が、その発生したバリの量に応じて変化する。従って、作業者が切断作業後に基板領域のまわりに残るマークの残り具合を観察し検査すれば、発生したバリの量がどの程度であるかを正確に知ることができる。
【００１４】
上記構成の本発明に係る液晶表示装置の製造方法に関しては、以下のような実施態様が考えられる。
【００１５】
（１）マークは種々のパターンに形成できるが、例えば、図９及び図１０に符号７で示すように、スクライブ溝Ｌ_Aに対して平行に延びる細長いパターンとして形成できる。こうすれば、マーク７を形成した長い範囲内にわたってバリ量の判定を行うことができる。
【００１６】
（２）図７に示すように、スクライブ溝Ｌ_Aに対するマーク７の距離を符号Ｄ１及びＤ２に示すように段階的に変化させることができる。こうすれば、バリ量の残存寸法をより具体的に判定できる。
【００１７】
（液晶表示装置）
次に、本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向する一対の透光性基板と、それらの基板の間に封入された液晶とを有する液晶表示装置であって、上述した構成の液晶表示装置の製造方法を用いて製造されることを特徴とする。この液晶表示装置に関しては、基板のまわりを観察して、該部にマークが残存しているか、残存していないか、あるいは残存量がどの程度かを判定することにより、バリの存在を簡単且つ正確に判定できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を用いて、図８に示すような構造のＭＩＭ方式の液晶パネル１０を製造する場合の一実施形態を示している。この液晶パネル１０は、シール材２によって互いに対向するように貼り付けられた一対の基板１ａ及び１ｂを有する。基板１ａは、ＭＩＭ素子を搭載するための素子基板であり、基板１ｂはその素子基板１ａに対向する対向基板である。基板１ａと基板１ｂとの間には液晶３が封入される。
【００１９】
図１に戻って、本実施形態では、まず、面積の大きい一対の基板母材４ａ及び４ｂを用意する。これらの基板母材は、例えば、透光性を備えたガラスによって形成される。一方の基板母材４ａは、液晶パネル１０（図８）の素子側基板１ａを形成するための基板母材であって、その母材中には複数個、本実施形態では４個の液晶パネル用の基板を形成するための領域である４個の基板領域１ａが含まれる。他方の基板母材４ｂは、液晶パネル１０（図８）の対向側基板１ｂを形成するための基板母材であって、その母材中にも４個の基板領域１ｂが含まれる。
【００２０】
対向基板側の基板母材４ｂに関して、各基板領域１ｂの内側表面（図１の下側表面）に、周知の成膜方法を用いてカラーフィルタを形成する。そして、そのカラーフィルタの製造工程において、各基板領域１ｂに対して個々にバリ測定用マーク７を同時に形成する。これらのマーク７は例えば、図６に示すように長方形状に形成され、そして、後の工程で基板母材４ｂの外側表面に形成されることになるスクライブ溝Ｌ_Aの位置、すなわち切断位置から所定距離Ｄ、例えばＤ＝０．２〜０．３ｍｍ程度だけ離れた所に形成される。
【００２１】
図１に戻って、その後、スパッタリングによってカラーフィルタの上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を厚さ一様に成膜し、さらにフォトリソグラフィ処理を用いてパターニングしてストライプ状の透光性電極１１を形成した。そしてさらに、それらの透光性電極１１の上に配向膜を形成した。
【００２２】
一方、素子基板側の基板母材４aに関して、各基板領域１aの内側表面（図１の上側表面）に、直線状の配線１２を互いに平行に複数個配列し、さらにそれらの配線１２の間に非線形抵抗素子としてのＭＩＭ素子１３を形成し、さらに個々のＭＩＭ素子１３に対応してドット状の透光性画素電極１４をＩＴＯによって形成した。
【００２３】
ＭＩＭ素子１３は、周知の構造の素子であるので詳しい説明は省略するが、簡単にいえば、基板母材４ａの上にＴａ（タンタル）等によって第１電極を形成し、その第１電極の上に例えば陽極酸化法を用いて絶縁層としての酸化膜を形成し、その陽極酸化膜の上にＣｒ（クロム）等によって第２電極を形成した構造を有している。上記の透光性画素電極１４は、ＭＩＭ素子１３の第２電極の先端に重ねて形成される。この第２の電極にＩＴＯを用いて透光性画素電極１４と一体に形成してもよい。
【００２４】
次に、各基板領域１ａ内の全域に配向膜を形成し、さらに、その基板領域１ａの周縁部分にシール材２をスクリーン印刷法によって環状に形成した。シール材２の一部分は開口２ａとなっていて、この開口２ａが液晶注入口となる。
【００２５】
素子側基板母材４ａ及び対向側基板母材４ｂに対して以上の処理が終了した後、いずれか一方の基板母材の電極面上にビーズ状のスペーサを分散し、そして両基板母材４ａ及び４ｂのそれぞれの電極面が相対向するように両基板母材４ａ及び４ｂを互いに重ねて貼り合わせ、これにより、第2図に示すような面積の大きな液晶パネル母材１６を形成した。図2において、シール材２によって囲まれる領域が液晶を封入するための液晶封入領域となる。
【００２６】
その後、対向側基板母材４ｂの外側表面に、基板領域１ｂ（図１参照）の外周縁の１辺に沿うように直線状の表面傷、いわゆるスクライブ溝Ｌ_Aを形成し、さらに、基板領域１ｂの外周縁の対向する１辺に沿うようにスクライブ溝Ｌ_Bを形成した。一方のスクライブ溝Ｌ_Aは、各液晶注入口２ａを横切るように形成される。また、素子側基板母材４ａの外側表面（図２の底側表面）に、基板領域１ａ（図１参照）の外周縁の１辺に沿うようにスクライブ溝Ｌ_Cを形成した。これらのスクライブ溝は、ガラスに傷を付けることができる程度に硬い専用の切削工具を用いて行う。
【００２７】
対向側基板母材４ｂのスクライブ溝Ｌ_A及びＬ_Bの所を反対側の基板母材、すなわち素子側基板母材４ａ側から押圧し、さらに、素子側基板母材４ａのスクライブ溝Ｌ_Cの所を反対側の基板母材、すなわち対向側基板母材４ｂ側から押圧すると、各スクライブ溝から亀裂が進行して対向側基板母材４ｂ及び素子側基板母材４ａが各スクライブ溝の所から切断される。
【００２８】
なお、ここでは、スクライブ溝Ｌ_A，Ｌ_B，Ｌ_Cを形成してから、各々の反対側の基板母材を押圧し各スクライブ溝の所を切断しても良いし、あるいは、まずスクライブ溝Ｌ_Aを形成し、続けて素子側基板母材４ａ側から押圧してスクライブ溝Ｌ_Aを切断すること、すなわち、スクライブ溝の形成と押圧による切断とを交互に続けて行うこともできる。
【００２９】
以上の切断処理により、４個の液晶パネルを含んだ大型の液晶パネル母材１６が、図３に示すように、２個の液晶パネルを含む中型の液晶パネル母材１７に分割される。また、図２に示す対向側基板母材４ｂのうちの端材部分８が基板領域１ｂから分離し、その結果、図３に示すように各液晶パネルの液晶注入口２ａが外部へ露出する。
【００３０】
端材部分８の内側表面には、図１及び図６に示したように、スクライブ溝Ｌ_Aを形成する位置、すなわち切断位置から距離Ｄだけ離れた対置にマーク７を形成した。スクライブ溝Ｌ_A及びＬ_Bの切断が正常に行われて、中型液晶パネル母材１７の対向側基板母材４ｂの切断面Ｂがきれいな直線状の平坦面に形成されれば、マーク７はその全部が端材部分８といっしょに基板領域１ｂから分離して液晶パネル母材１７には残らない。よって、作業者は、液晶パネル母材１７にマーク７が残存していないことを観察することにより、端材部分８の切断が正常に行われて、対向側基板母材４ｂと端材部分８との間の切断面Ｂにバリが発生していないことを確認できる。
【００３１】
他方、スクライブ溝Ｌ_Aからの亀裂の進行が不均一であると、図４に示すように、切断面Ｂが平坦面にならなくてバリ６が発生する。このバリ６が大きければマーク７がそのバリ６といっしょに基板母材４ａ上に残存する。よって、端材部分８の切断処理後に作業者が液晶パネル母材１７（図３）を観察したときに、マーク７が残存していることを発見すれば、その部分にはバリ６が発生していることを容易に確認できる。なお、バリ６が発生する場合でも、そのバリ６の量が少ないとき、具体的には、バリ６の寸法がマーク７までの距離Ｄよりも小さいときには、マーク７は端材部分８といっしょに取り除かれて基板母材４ａ上には残存しない。この場合には、切断が正常に行われたものと判定される。なお、本実施形態では、マーク７をスクライブ溝Ｌ_Aに沿う方向に長い長方形状に形成したので、マーク７が存在する長い領域にわたってバリの発生及び発生したバリ量の判定を行うことができる。
【００３２】
図３において液晶注入口２ａが外部へ露出した状態の液晶パネル母材１７が形成されると、周知の液晶注入処理が実行されて、各液晶注入口２ａを通して各液晶パネル部分の中に液晶が注入され、さらにその後、各液晶注入口２ａが封止される。その後、対向側基板母材４ｂの外側表面にスクライブ溝Ｌ_Dを形成し、さらに素子側基板母材４ａの外側表面にスクライブ溝Ｌ_Eを形成し、それらのスクライブ溝を反対側の基板母材方向から押圧することにより、各基板母材４ａ及び４ｂを切断する。この切断作業により、図５に示すように、希望形状の個々の液晶パネル１０が４個同時に作製される。
【００３３】
以上の説明では、図２の対向側素子基板４ｂに形成したスクライブ溝Ｌ_Aに対してだけマーク７を設けて、端材部分８を取り除く際に発生するバリ６の発生の程度をそのマーク７を用いて判定した。しかしながら、マーク７は、その他のスクライブ溝、例えば素子側基板母材４ａに形成するスクライブ溝Ｌ_E（図３）に対して設けることができ、その場合には、素子側基板母材４ａの端材部分１８に関するバリの発生をそのマークを用いて簡単且つ正確に検査できる。
【００３４】
図７は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法に係る他の実施形態の主要工程を示している。図６に示した先の実施形態では、マーク７を単なる長方形状に形成したので、スクライブ溝Ｌ_Aとそのマーク７との間の距離Ｄはマーク７の全域にわたって一定であった。これに対し、本実施形態では、両者の距離がＤ１及びＤ２の２段階に設定される。例えば、Ｄ１＝０．２ｍｍ，Ｄ２＝０．３ｍｍに設定する。この実施形態によれば、バリ量の寸法が０．２ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲にある場合に、そのバリ量を正確に判定できる。なお、スクライブ溝Ｌ_A に対するマーク７の距離段階は、２段階以外の多段階とすることもできる。
【００３５】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００３６】
例えば、図１に示した実施形態では、対向基板母材４ｂ側に発生する端材部分にマーク７を設けることにしたが、これに代えて、あるいはこれに加えて、素子基板母材４ａ側に発生する端材部分にマーク７を設けることができる。
【００３７】
また、図１に示した実施形態では、基板母材４ｂの各基板領域１ｂ内にカラーフィルタを形成する際にマーク７を同時に形成すること、すなわちマーク７をカラーフィルタと同じ物質によって形成することにした。しかしながらマーク７は、それ以外の任意の物質によって形成でき、例えば、素子基板母材４ａ側にマーク７を設ける場合には、ＭＩＭ素子１３を構成する金属物質、例えばＴａ、Ｃｒ等によってそのマーク７を形成できる。
【００３８】
また、図１の実施形態では、ＭＩＭ方式の液晶表示装置に対して本発明の製造方法を適用したが、ＭＩＭ方式以外のアクティブマトリクス方式の液晶表示装置、例えばＴＦＴ方式の液晶表示装置に対して適用することもできるし、あるいは、単純マトリクス方式の液晶表示装置に対して適用することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、面積の大きな基板母材を分断することによって個々の液晶パネルを製造する際に、基板の切断面に発生するバリ量を、切断位置の近傍に設けたマークを用いて、バラツキなく安定して判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一工程を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の他の一工程を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の製造方法のさらに他の一工程を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の途中工程において、スクライブ切断面にバリが発生した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る液晶表示装置の製造方法のさらに他の一工程を示す斜視図である。
【図６】マークの一例を示す平面図である。
【図７】マークの他の一例を示す平面図である。
【図８】液晶パネルの一例を示す斜視図である。
【図９】マークの設け方の一例を示す斜視図である。
【図１０】マークの設け方の他の一例を示す斜視図である。
【図１１】従来の液晶パネルにおいてスクライブ切断面にバリが生じた状態を示す斜視図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の製造方法におけるスクライブ処理の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ基板
２シール材
３液晶
４ａ，４ｂ基板母材
６バリ
７マーク
８端材部分
１０液晶パネル
１１透光性電極
１２配線
１３ＭＩＭ素子
１４画素電極
１６液晶パネル母材（大型）
１７液晶パネル母材（中型）
１８端材部分
Ｌ_A〜Ｌ_E スクライブ溝

Claims

液晶パネルを構成する基板となる基板領域を複数含む一対の基板母材のうちの一方の基板母材上に前記液晶パネルのドライバＩＣを実装する領域を形成するために、前記一対の基板母材のうちの他方の基板母材の前記基板領域から分離される前記基板領域外の端材部分の前記一方の基板母材に対向する側表面にマークを形成する工程と、
前記一対の基板母材をそれらの基板領域が互いに対向するように貼り合わせる工程と、
前記基板母材における前記基板領域の外周縁に沿ってスクライブ溝を形成する工程と、
前記スクライブ溝に従って前記基板母材を切断する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記基板母材上における基板領域内にカラーフィルタを形成する工程を更に有し、前記マークは前記カラーフィルタと同時に形成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法において、前記マークは前記スクライブ溝に沿う方向に延びるパターンであることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法において、前記マークは前記スクライブ溝との距離が段階的に変化する形状を有するパターンであることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
互いに対向する一対の基板と、それらの基板の間に封入された液晶とを有する液晶表示装置であって、請求項１乃至４のうちの少なくともいずれか１つに記載の製造方法を用いて製造されることを特徴とする液晶表示装置。