JP5357080B2 - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

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本発明は、液晶表示パネルの製造方法に関するものである。
液晶表示パネルは、携帯電話端末、携帯型電子機器のディスプレイの小さなものから大画面テレビなどの大型の物まで様々な大きさ、形態の物が利用されており、非常に幅広い分野で用いられている。
液晶表示パネルは、対となる第1の基板と第2の基板との間に液晶材料が封入された構成である。第1の基板と第2の基板は、環状のシール剤(接着部剤)で接着されており、これらの基板とシール剤で囲まれた空間に液晶材料が密封される。さらに、第1の基板と第2の基板との間には、スペーサーが液晶の空間(セルギャップ)を一定に保つために設けられる。スペーサーには、ボールスペーサーとフォトスペーサーが使用される。
一般に、液晶表示パネルの製造方法には、マザーガラスを用いた多面取りと呼ばれる方法が用いられる。この多面取りでは、第1の基板と第2の基板がそれぞれ多数枚分形成された第1のマザーガラスと第2のマザーガラスとをシール剤で貼り合わせた後、スクライブ及びブレーク工程で個々の液晶表示パネルの単品セルに分割する。通常、単品セルに分割された液晶表示パネルは、第1の基板の端部にFPCあるいはドライバーICが配置される端子部が第2の基板よりも突出して形成されており、第1の基板と第2の基板とで外形形状が異なる。そのためスクライブ及びブレーク工程で第2の基板は、第1の基板の端子部に対向する領域が切除される必要がある。そこで、切除領域にも第1の基板と第2の基板との間にスペーサーを設けることにより、スクライブ及びブレーク工程で端子部の配線パターンが破損するのを防ぐ製造方法が広く知られている(特許文献1及び特許文献2を参照)。
また、近年、携帯電話端末、携帯型電子機器のディスプレイの薄型化に伴い、液晶表示パネルも薄型化が求められている。一般に、液晶表示パネルは、第1の基板と第2の基板がそれぞれ多数枚形成された第1のマザーガラスと第2のマザーガラスとをシール剤で貼り合わせた後、物理的研磨(polising)及び化学的研磨(etching)により所望の厚さまで薄型化される。そして、スクライブ及びブレーク工程で個々の液晶表示パネルの単品セルに分割されると同時に、第2の基板のうち、第1の基板の端子部に対向する切除領域が排除される。
特開2002−31806号公報 特開2009−80280号公報
しかしながら、研磨後のマザーガラスは0.3mm程度まで薄くなっており、かつ、切除領域では、第1の基板と第2の基板の間にシール剤が設けられていない。一般に、ガラスの厚みが薄くなると、スクライブ時のガラスのたわみ量は増大する。0.3mm以下のガラスでは、特許文献1に記載されているように数μmの柱状のスペーサーを1mmに50個程度設けても、このたわみに十分耐えることができない。そのため、切除領域のスクライブ時にガラスがたわんでスクライブの荷重が分散し、均一なスクライブラインが形成されずにスクライブ欠陥が発生していた。その結果、セル単体に分断できずにマザーガラスが割れたり、セル単体の外形寸法が不均一になったりして歩留まりを低下させていた。
本発明は、0.3mm以下のマザーガラスであっても、スクライブ及びブレーク工程において、均一なスクライブを可能にし、また、スクライブ及びブレークによる機械的な衝撃からの破損を低減して歩留まりを向上させる液晶表示パネルの製造方法を供給することを目的とする。
本発明の液晶表示パネルの製造方法は、第一の工程で、第1のマザーガラスと第2のマザーガラスに、第1の基板と第2の基板の電極パターンをそれぞれ形成する。第1の基板にはIC及びFPCが実装される端子部が設けられるため、第1の基板と第2の基板とは外形形状が異なる。なお、第2の基板の端子部に対応する領域は、単品セルに分割される際に排除される切除領域となる。次に、第二工程で、第2のマザーガラスの表示領域に第1のフォトスペーサーと、第2の基板の切除領域に第2のフォトスペーサーを設ける。ここで、第2のフォトスペーサーは、マザーガラスが切断されるスクライブラインを中心としてシール剤までの距離と第2のフォトスペーサーまでの距離がそれぞれ等しくなるように形成される。さらに、第2のフォトスペーサーは、シール剤の幅と同等以上の一定幅で環状に形成される。そして第三工程で第1のマザーガラスにシール剤を設け、第1のマザーガラスと第2のマザーガラスをシール剤により接着する。第四工程で接着された2枚のマザーガラスをそれぞれ0.3mm以下になるまで研磨する。第五工程で、研磨された一対のマザーガラスをスクライブ及びブレークにより個々の単品セルに分割する際に、第2の基板の切除領域を排除する。
また、第2のフォトスペーサーは切除領域に面状に形成されてもよい。
また、第1と第2のフォトスペーサーは、接着性のない有機材料により構成され、マスクにより第2のマザーガラス上に同時にパターニングされてもよい。
また、第2のフォトスペーサーの幅は、0.7mm以上としてもよい。
本発明によれば、研磨後の厚さが0.3mm以下のマザーガラスを用いた多面取りの液晶表示パネルの製造方法において、スクライブを均一にしてガラスの破損を防ぐとともに、スクライブやブレークの機械的な衝撃による破損を低減させ、セル単体へ均一に分割して歩留まりを向上させることができる。
本発明の液晶表示パネル(単品セル分割前)を模式的に示す平面図である。 本発明の液晶表示パネルの一部を模式的に示す断面図である。 本発明の液晶表示パネル(単品セル分割前)を模式的に示す平面図である。 本発明の液晶表示パネルの一部を模式的に示す断面図である。
本発明の液晶表示パネルの製造方法では、第1の基板が多数個分形成された第1のマザーガラスと、第2の基板が多数個分形成された第2のマザーガラスが、シール剤により接着され、研磨された後、個々の液晶表示パネルの単品セルへスクライブ及びブレークにより分割される。
第1の基板の端部には、後にFPCやドライバーICが実装される端子部が設けられる。そのため、第1の基板と第2の基板とは外形形状が異なり、単体セルへの分割時に、この端子部に対応する第2の基板の領域(切除領域)も切除される。
第1のマザーガラスと第2のマザーガラスの間には、個々の基板の表示領域に液晶表示パネルのセルギャップを保持するために第1のフォトスペーサーが設けられるとともに、切除領域(単体セルへの分割時に第2の基板が切除される領域)にも第2のフォトスペーサーが設けられる。このとき、第2のフォトスペーサーは、スクライブ及びブレーク工程で切断されるライン(スクライブライン)からシール剤までの距離と、第2のフォトスペーサーまでの距離がそれぞれ均等になるように形成され、かつ、シール剤の幅と同等以上の幅で、環状または面状に形成される。なお、スクライブラインは第1の基板及び第2の基板にそれぞれいれられるが、ここでは、第2の基板の、シール剤と第2のフォトスペーサーの間にいれられたスクライブラインからの距離がそれぞれ均等になるようにする。
このような配置および形状で切除領域にも第2のフォトスペーサーを設けることにより、単品セルへ分割及び切除領域を排除する際に、スクライブラインから第2のフォトスペーサーとシール剤へかかる荷重をそれぞれ均一にすることができる。そのため、スクライブラインが均一に形成されてスクライブの欠陥を低減させ、歩留まりを向上させることができる。
以下に本発明の実施例を説明する。
本実施例の液晶表示装置の製造方法では、まず、第1のマザーガラスに第1の基板の電極パターンを、第2のマザーガラスに第2の基板の電極パターンをそれぞれ複数個形成する。この電極パターンを形成する工程では、マザーガラスの厚さはそれぞれ0.5mm程度となっている。第1の基板の端部には、後にFPCやドライバーICが実装される端子部が設けられる。そのため、第1の基板と第2の基板とは外形形状が異なり、液晶表示パネルの単体セルへの分割時に、この端子部に対応する第2の基板の領域も切除される。本実施例では、この第2の基板の、第1の基板の端子部に対向し、単体セルへの分割時に切除される領域を、切除領域とする。
次に、マザーガラスにフォトスペーサーをパターニングし、シール剤を形成する。フォトスペーサーは、第2のマザーガラスにパターニングされる。第2のマザーガラスに複数個形成された第2の基板の各表示領域内に、液晶の空間(セルギャップ)を一定に保つための第1のフォトスペーサーをパターニングする。それと同時に、各切除領域にも第2のフォトスペーサーをパターニングする。さらに、第1のマザーガラスにシール剤を設ける。
以下に、フォトスペーサーおよびシール剤を設ける方法について詳細を説明する。
図1は、第1のマザーガラスと第2のマザーガラスの間にフォトスペーサーとシールが設けられた液晶表示パネル(単体セル分割前)8の平面図である。一対のマザーガラスの間には、個々の基板が複数形成されている。個々の基板は環状のシール剤3により接着され、第1基板の端子部(第2基板の切除領域)の基板間には第2のフォトスペーサー5が環状に設けられている。図2は、図1の液晶表示パネル8のX−X断面の拡大図である。
図2に示すように、第1の基板1と第2の基板2との間には、表示領域内に、液晶の空間(セルギャップ)を一定に保つための第1のフォトスペーサー4が設けられる。さらに、第1の基板1と第2の基板2との間には、スクライブ及びブレーク工程において、スクライブライン6で切除される切除領域7に第2のフォトスペーサー5が設けられる。ここで、第1のフォトスペーサー4および第2のフォトスペーサー5は、接着性のない有機材料により構成され、マスクにより同時に第2のマザーガラス上にパターニングされる。
第2のフォトスペーサー5は、スクライブライン6からシール剤3までの距離L1と、スクライブライン6から第2のフォトスペーサー5までの距離L2が均等になるように形成される。本実施例では、L1とL2はともに0.2mm程度となっている。これにより、スクライブ及びブレークの力がスクライブライン6を中心に第2のフォトスペーサー5とシール剤3との間で均等にかかるようにすることができる。また、第2のフォトスペーサー5は図1に示すように、第1の基板の端子部、すなわち、第2の基板の切除領域7に連続した線で環状に設けられる。このとき、図2に示すように第2のフォトスペーサー5の幅W1はシール剤の幅W2と同等以上で一定幅とする。本実施例では、第2のフォトスペーサー5の幅W1は約0.7mmとなっている。
図3と図4は、本実施例の別の実施形態を示す。図3は第1のマザーガラスと第2のマザーガラスの間に第2のフォトスペーサーとシール剤が設けられた液晶表示パネルの平面図である。図4は、図3の液晶表示パネルのX−X断面を拡大した図である。図1と図3とは、第2のフォトスペーサー5のパターニング形状が異なり、その他の構成は同じである。図示するように、第2のフォトスペーサー5の形状は面形状となっている。このように、スクライブライン6を中心としてシール剤3までの距離L1と第2のフォトスペーサー5までの距離L2がそれぞれ均等になるように形成され、かつ、シール剤の幅W2と同等以上の一定幅で形成されていれば、第2のフォトスペーサー5の形状は連続した環状に限定されず、面状であってもよい。
このようにフォトスペーサーとシール剤が形成された後、第1のマザーガラスと第2のマザーガラスが貼り合わされる。第1のマザーガラスと第2のマザーガラスはシール剤(接着部剤)によって接着される。基板とシール剤で囲まれた空間には、液晶材料が注入される。
さらに、第1のマザーガラスと第2のマザーガラスとを接着した後、これらのマザーガラスを化学的研磨により、0.3mm程度の厚さまで薄型化する。
そして、スクライブ及びブレーク工程で、これらのマザーガラスを液晶表示パネルの単体セルに分割すると同時に、第2の基板の切除領域(第1の基板の端子部と対向する領域)を排除する。これらのマザーガラスは、まず、第2のマザーガラス側がスクライブラインに沿ってブレークにより切断され、その後、第1のマザーガラスを上面にして第1のマザーガラス側がスクライブラインに沿ってブレークにより切断される。このとき、第1の基板の端子部と第2の基板の切断領域の間には、第2のフォトスペーサーが設けられているため、スクライブ時のガラスのたわみ荷重が均一になり、スクライブラインを均一に形成できる。このようにして、スクライブ欠陥なく、マザーガラスから複数個の単品セルに分割できるため、歩留まりを向上させることができる。
なお、第2のフォトスペーサーは、第2の基板の切除領域とともに取り除かれる。
各ガラス基板の厚みがそれぞれ0.3mm以下の薄型の液晶表示パネルの製造を効率化できるため、薄型の液晶表示装置を搭載した携帯電話および携帯電子機器に適応できる。
1 第1の基板
2 第2の基板
3 シール剤
4 第1のフォトスペーサー
5 第2のフォトスペーサー
6 スクライブライン
7 切除領域
8 液晶表示パネル(分割前)

Claims (3)

  1. 第1のマザーガラスに、端子部を設けた第1の基板の電極パターンと、第2のマザーガラスに、前記端子部に対応する切除領域を設けた第2の基板の電極パターンをそれぞれ複数形成する第一工程と、
    前記第2のマザーガラスに、液晶の空間を一定に保つための第1のフォトスペーサーと、前記切除領域に第2のフォトスペーサーを設ける第二工程と、
    前記第1のマザーガラスと前記第2のマザーガラスとをシール剤により接着する第三工程と、
    前記接着されたマザーガラスをそれぞれ0.3mm以下になるまで研磨する第四工程と、
    前記接着されたマザーガラスにスクライブラインをいれ、前記スクライブラインで個々の単品セルに分割することにより、前記切除領域を排除する第五工程を備え、
    前記切除領域は、前記端子部に対応する領域のみに設けられ、
    1つの前記切除領域と、隣り合う前記切除領域とは、前記スクライブラインで区切られ、
    前記第2のフォトスペーサーは、前記スクライブラインを中心として前記シール剤までの距離と前記第2のフォトスペーサーまでの距離がそれぞれ均等になるように設けられ、前記シール剤の幅と同等以上の一定幅で形成され、1つ1つの前記切除領域に連続した線で環状に設けられ、
    1つの前記切除領域に設けられた前記第2のフォトスペーサーと、隣り合う前記切除領域に設けられた前記第2のフォトスペーサーとは、1つの前記切除領域と隣り合う前記切除領域との間に位置する前記スクライブラインを挟んで対向することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
  2. 前記第2のフォトスペーサーの幅が、0.7mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネルの製造方法。
  3. 前記第1と第2のフォトスペーサーは、接着性のない有機材料により構成され、マスクにより前記第2のマザーガラス上に同時にパターニングされることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示パネルの製造方法。
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