JP5345303B2 - 表示装置とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示装置とその製造方法に係り、特に表示装置を構成するガラス基板の板厚を薄くする研磨技術に関する。

薄型パネルディスプレイを構成する液晶パネルや有機ＥＬパネルなどは、ガラス基板の主面に薄膜トランジスタ回路等で構成する多数の画素を配置した表示領域を形成したアクティブ基板を備える。アクティブ基板は薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）とも称し、液晶パネルでは、このＴＦＴ基板の主面に対向基板を重ね、両基板の間に液晶を封止する。有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）パネルでは、ＴＦＴ基板の画像部に発光層を形成し、その主面に封止基板とも称するガラス板を被せ、表示領域を外部環境から遮断する。

この種の表示装置の基板はガラス材料を用いるのが一般的である。これは、ＴＦＴ基板の製造工程では高温プロセスが必要であり、そのためには耐熱性を有し、熱膨張係数が小さく、安価な材料であるガラスが適しているからである。しかしながら、ガラスは脆く、板状としたときの厚みに限界がある。これが、薄型パネルでのさらなる薄型化、軽量化、可撓化を実現する上での課題となっている。

図６と図７は、大判ガラス基板から複数の液晶表示パネルの作製を説明する図である。図６は平面図、図７は図６のＸ−Ｘ‘線に沿った断面図である。一方の大判ガラス基板（マザー基板、母基板）Ｍ−ＳＵＢ１は薄膜トランジスタ基板、他方の大判ガラス基板（マザー基板、母基板）Ｍ−ＳＵＢ２は対向基板である。二枚のマザー基板Ｍ−ＳＵＢ１とＭ−ＳＵＢ２を個別の液晶表示パネルＰＮＬ毎にシール材ＳＬで張り合わせる。シール材ＳＬで囲まれる内部には液晶ＬＣが封入される。最外周にはマスターシール材Ｍ−ＳＬが介在し、二枚のマザー基板を固定している。この後、個別の液晶表示パネルＰＮＬに分離する。

このような構造において、化学研磨（以下、エッチングとも言う）でガラス基板の板厚を薄くする方式が提案されている。エッチングによりガラス板厚を薄くする方式に関しては、特許文献１に開示がある。

ガラス板厚をエッチングによって薄くすると、エッチング液であるフッ酸溶液中で大面積ガラス基板が撓んで割れたり、エッチング後の大面積ガラスを個別パネルに切断する時に割れたりする。一方、特許文献２が開示するように、予め母基板を個別セルに切断してからエッチングを行うという方法もある。また、特許文献３はガラスエッチング用レジスト樹脂組成物及びガラス基板エッチング方法を提案する。
特開２００３−１５１１１号公報 特開２００７‐１７８９号公報 特開２００６‐３３７６７０号公報

特許文献１はガラス表面に生じるリンプルを対策してエッチングにより板厚を薄くするプロセスを開示する。しかし、薄く加工したＴＦＴ基板に配線材（フレキシブルプリント基板：ＦＰＣ）を熱圧着で接続するため、この作業の際にＴＦＴ基板を破損する畏れがある。

本発明の目的は、薄厚後のＴＦＴ基板に対する配線材の接続に伴う当該ＴＦＴ基板の破損を低減させた平板パネル型表示装置とその製造方法を提供することにある。

本発明は、先ず、一対の大判ガラス基板（マザー基板、母基板）を貼り合わせる。これを個別の表示パネル毎に、又は１列×Ｎ枚又は２列×Ｎ枚（Ｎは２以上）の表示パネルを含む短冊状のユニット（短冊状ユニット）毎に切断する。個別の表示パネル又は短冊状ユニットの配線接続部に配線材を接続した後にガラス基板をエッチングで薄くする。このエッチング工程では、貼り合わせた表示パネルの配線接続部に配線材を接続した後、エッチングする部分をマスキングする。

マスキングした個別の表示パネル又は短冊状ユニット全体に有機膜の化学研磨保護膜（エッチング保護膜）を塗布する。その後、マスキングを、その上のエッチング保護膜と共に剥離して化学研磨液（エッチング液）に浸漬し、露出したガラス基板の表面を所定厚に研磨する。所定厚はガラス基板の側面に残留するエッチング保護膜の位置で規定される。短冊状ユニットの場合は、更に短冊状ユニットを個別の表示パネルに分離する。その後、配線材の化学研磨保護膜を除去する。

なお、エッチング保護膜を配線接続部や配線材部分には塗布しないでおき、配線接続部と配線材はエッチング液に浸漬させないようにしてもよい。

配線材をガラス基板のエッチング処理前に接続することで、ガラス基板をより薄くすることができ、表示パネルの薄型化、軽量化、さらに曲面化やフレキシブル化が可能となる。

以下本発明の最良の実施形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の表示装置の実施例１を説明する平面図である。また、図２は、図１のＸ−Ｘ‘線に沿った断面図である。この表示装置は液晶表示パネルを用いたものである。液晶表示パネルは、第１のガラス基板である薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）ＳＵＢ１と、第２のガラス基板である対向基板ＳＵＢ２とを対向させて枠状のシール材で貼り合わせてある。ＴＦＴ基板ＳＵＢ１は、主面の一部を露出させ、露出部に配線接続部ＴＭＡを形成している。

配線材ＦＰＣは、所謂フレキシブルプリント基板であり、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１の配線接続部ＴＭＡに一端側を接続し、他端側に外部回路と接続するコネクタを有する。この液晶表示パネルの側面、かつシール材ＳＬの側面にエッチング保護膜ＰＥＲを有する。そして、エッチング保護膜ＰＥＲが配線接続部ＴＭＡと配線材ＦＰＣを覆っている。シール材ＳＬの内側に液晶ＬＣを封入している。

実施例１では、液晶表示パネルの側面、かつシール材ＳＬの側面にエッチング保護膜ＰＥＲを有する。この部分のエッチング保護膜ＰＥＲは、研磨（エッチング）の際に、シール材ＳＬとガラス基板（ＴＦＴ基板ＳＵＢ１、対向基板ＳＵＢ２）の対向面も研磨（エッチング）されて板厚が極端に薄くなり、この部分が脆くなるのを回避し、またシール材ＳＬとガラス基板の間にエッチング液が浸入して研磨（エッチング）が起こり、シール不良になるのを防止する機能を果たしたものである。

配線接続部ＴＭＡや配線材ＦＰＣの部分を覆ったエッチング保護膜ＰＥＲの少なくとも配線材ＦＰＣ部分は剥離する。なお、エッチングの際に、エッチング保護膜ＰＥＲを配線接続部ＴＭＡや配線材ＦＰＣ部分には塗布しないでおき、配線接続部と配線材はエッチング液に浸漬させないようにすることもできる。この場合の液晶表示パネルは、配線接続部ＴＭＡと配線材ＦＰＣ部分にエッチング保護膜ＰＥＲを有しない構造となる。

図３は、本発明の実施例１の液晶表示パネルを製作する工程を説明する図２と同様の断面図である。図３において、ガラス基板であるＴＦＴ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２の間に液晶ＬＣを封入してシール材ＳＬで貼り合わせる。ＴＦＴ基板ＳＵＢ１の配線接続部ＴＭＡに配線材ＦＰＣを熱圧着する（プロセス１、以下Ｐ−１のように表記）。

ＴＦＴ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２のガラス基板の表面とエッチングで除去する厚みの部分まで当該ガラス基板の側面をマスキング材ＭＳＫを塗布してマスキングする（Ｐ−２）。

マスキングした液晶表示パネルの全表面を覆ってエッチング保護膜ＰＥＲを塗布する（Ｐ−３）。

マスキング材ＭＳＫを、その上のエッチング保護膜ＰＥＲと共に除去し、ガラス基板のエッチングすべき部分を露出する（Ｐ−４）。

エッチングすべき部分を露出させた液晶表示パネルをフッ酸を好適とするエッチング液に浸漬して所要の板厚までエッチングする（Ｐ−５）。エッチング処理した液晶表示パネルは洗浄してエッチング液を除去する。最後に、配線材ＦＰＣの部分のエッチング保護膜ＰＥＲを除去する。以上のプロセスで板厚を薄くした液晶表示パネルを製作する。

実施例１の液晶表示パネルによれば、配線材をガラス基板のエッチング研磨処理前に接続することで、ガラス基板をより薄くすることができ、表示パネルの薄型化、軽量化、さらに曲面化やフレキシブル化を実現可能となる。

第１のガラス基板ＳＵＢ１を薄膜トランジスタ基板とし、第２のガラス基板ＳＵ２を封止基板として、シール材ＳＬの内側、かつ前記第１のガラス基板の主面に有機ＥＬ発光層を形成して有機ＥＬパネルとした。その他の構成、製作プロセスは実施例１と同様である。

実施例２の有機ＥＬパネルによれば、配線材をガラス基板のエッチング研磨処理前に接続することで、ガラス基板をより薄くすることができ、表示パネルの薄型化、軽量化、さらに曲面化やフレキシブル化を実現可能となる。

実施例１では、個別の表示パネルごとにエッチング処理をしているが、本発明は短冊状に配置した複数の表示パネル短冊状ユニットごとにエッチング処理することもできる。図４は、本発明の実施例３を説明する平面図であり、液晶表示装置を構成する３枚の液晶表示パネルを短冊状に配置した短冊状ユニットを示す。

図４において、先ず、第１の基板である薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１と第２の基板である対向基板ＳＵＢ２を貼り合わせた複数枚取り大サイズのパネル母基板を短冊状に切断して短冊状ユニットとする。短冊状ユニットは１（又は２）×Ｎ枚の表示パネルを一方向に配置したもので、実施例３の短冊状ユニットＢ-ＰＮＬは３枚の表示パネルＰＮＬ１、ＰＮＬ２、ＰＮＬ３を一方向に配置している。

この短冊状ユニットＢ-ＰＮＬに配線材ＦＰＣであるフレキシブルプリント配線基板を取り付ける。配線材ＦＰＣは各表示パネルＰＮＬ１、ＰＮＬ２、ＰＮＬ３の端子部ＴＭＡで異方性導電フィルムなどを介した熱圧着等により接続される。その後実施例１と同様のマスキングを行い、エッチング保護膜を全体に塗布する。マスキング材とその上にあるエッチング保護膜を除去してエッチング処理する。

図４はエッチング処理した状態の短冊状ユニットＢ-ＰＮＬを示す。エッチング保護膜ＰＥＲは、二枚のガラス基板の側面、端子部ＴＭＡ、配線材ＦＰＣを覆っていると共に、隣接する表示パネルのシール材ＳＬの間にも塗布されている。その後、この短冊状ユニットＢ-ＰＮＬを個々の液晶表示パネルに分離する。有機ＥＬパネルへの適用も実施例１と同様である。

図５は、本発明の実施例４を説明する平面図であり、液晶表示装置を構成する複数の液晶表示パネルを二列の短冊状に配置したものである。この短冊状ユニットＢ−ＰＮＬは、薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２を貼り合わせた複数枚取り大サイズのパネル母基板を２列の短冊状に切断したものである。図５では、２×３枚の表示パネルで一枚の短冊状ユニットＢ−ＰＮＬとした。

この短冊状ユニットＢ−ＰＮＬは、図４で説明した１×３枚の短冊状ユニットを、フレキシブルプリント配線基板ＦＰＣを設置する長辺とは反対側の辺に関して鏡像関係になるように配置したものである。ガラス厚薄型化は、上記の実施例と同様であるので、繰り返しの説明はしない。

本発明により、表示部のガラス厚０．１ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度の超薄型パネルが生産でき、これを曲面状に成型し、固定して、湾曲した表示パネルとすることも可能になる。有機ＥＬパネルへの適用も実施例１と同様である。

本発明の表示装置の実施例１を説明する平面図である。 図１のＸ―Ｘ線に沿った断面図である。 本発明の実施例１の液晶表示パネルを製作する工程を説明する図２と同様の断面図である。 本発明の実施例３を説明する平面図である。 本発明の実施例４を説明する平面図であり、液晶表示装置を構成する複数の液晶表示パネルを二列の短冊状に配置したものである。 大判ガラス基板から複数の液晶表示パネルの作製を説明する平面図である。 図６のＸ−Ｘ‘線に沿った断面図である。

符号の説明

ＰＮＬ・・・表示パネル、Ｂ−ＰＮＬ・・・短冊状ユニット、ＳＵＢ１・・・薄膜トランジスタ基板、ＳＵＢ２・・・対向基板、ＳＬ・・・シール材、ＴＭ・・・端子、ＴＭＡ・・・端子部、ＭＳＫ・・・マスキング、ＰＥＲ・・・エッチング保護膜、ＴＣＰ・・・配線材。

Claims (4)

1. 第１のガラス基板と第２のガラス基板とを有する表示装置であって、
   前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とは、各々の主面同士を対向し、且つ枠状のシール材で貼り合わされて表示パネルを形成し、
   前記第１のガラス基板は、前記主面に配線接続部を有し、
   前記配線接続部は、前記第２のガラス基板から露出しており、
   前記配線接続部に一端側を接続し、他端側を外部回路と接続する配線材と、
   化学研磨保護膜が前記配線接続部と前記配線材を覆い、
   前記表示パネルの側面、かつ前記シール材の側面に前記化学研磨保護膜を有し、
   前記表示パネルの前記配線接続部に前記配線材が接続された後、前記化学研磨保護膜が形成され、前記化学研磨保護膜が形成された後、前記第１及び第２のガラス基板は化学研磨液によって研磨されたものであることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１において、
   前記第１のガラス基板は薄膜トランジスタ基板で、前記第２のガラス基板は対向基板であり、前記シール材の内側に液晶を封入してなることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１において、
   前記第１のガラス基板は薄膜トランジスタ基板で、前記第２のガラス基板は対向基板であり、前記シール材の内側、かつ前記第１のガラス基板の主面に有機ＥＬ発光層を形成してなることを特徴とする表示装置。
4. 表示装置を構成する表示パネルのガラス基板の所要部分の板厚を薄く研磨する表示装置の製造方法であって、
   第１のガラス基板と第２のガラス基板を表示パネル部分毎にシール剤で貼り合わせた複数枚取りのパネル母基板から１列×Ｎ枚又は２列×Ｎ枚（Ｎは２以上）の表示パネル毎に切断して短冊状ユニットとする短冊状ユニット形成工程と、
   前記短冊状ユニットの各表示パネルの端子部に配線材を接続する配線材設置工程と、
   前記短冊状ユニットの前記第１のガラス基板と第２のガラス基板の表面の全域、およびその側面の化学研磨で除去する部分を覆ってマスキング材を形成するマスキング工程と、
   前記配線材とマスキング材を含めた前記短冊状ユニット全体を覆って化学研磨保護膜形成する化学研磨保護膜形成工程と、
   前記マスキング材をその上の前記化学研磨保護膜と共に除去するマスキング材剥離工程と、
   前記マスキング材の剥離で露出した前記第１のガラス基板と第２のガラス基板の前記表面および側面を化学研磨液によって研磨する化学研磨工程と、
   を含む表示装置の製造方法。
   
   
   

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