KR101050959B1 - 액정 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

글래스 기판을 화학 연마에 의해 균일하게 박형화하고, 표시면의 만곡이 가능한 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. 제1 글래스 기판(21)과 제2 글래스 기판(20) 사이에 액정을 협지하는 액정 표시 패널의 제조 방법으로서, 상기 액정 패널의 적어도 한변에, 상기 액정을 봉입하는 봉입 구멍을 갖고, 상기 봉입 구멍으로부터 상기 액정을 봉입하는 봉입 공정과, 상기 봉입 구멍을 밀봉재로 밀봉하는 밀봉 공정과, 제1 글래스 기판(21)과 제2 글래스 기판(20)의 상기 봉입 구멍이 형성되는 측의 변을, 상기 제1 글래스 기판(21) 및 상기 제2 글래스 기판(20)의 단부로부터 중앙부를 향하여 두께가 증가하는 형상으로 가공하는 면취(22)를 행하는 공정과, 상기 제1 글래스 기판(21) 및 상기 제2 글래스 기판(20)을 화학 연마에 의해 에칭하는 공정을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법.
글래스 기판, 액정 표시 장치, 봉입 공정, 봉입 구멍, 밀봉재, 단자부

Description

액정 표시 장치의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 글래스 기판이 박형화되고, 표시면을 만곡시키는 것이 가능한 플렉시블 디스플레이로서 이용되는 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치를 구성하는 액정 표시 패널은, 기본적으로는, 글래스 기판을 바람직하다고 하는 제1 기판과 제2 기판의 기판 사이에 액정층을 봉입하고 그 기판에 갖는 화소 선택 전극으로부터 액정에 인가되는 전계에 따라서 액정의 배향 방향이 변화하는 것을 이용한 화상 표시 장치이다. 현재, 액정 패널의 글래스 기판을 박형화하고, 표시면을 만곡시키는 것을 가능하게 한 플렉시블 디스플레이로서 이용되는 액정 표시 장치의 개발이 진행되고 있다.
글래스 기판을 박형화하는 방법 중 하나로서, 예를 들면 불화수소산(불산) 등의 에칭액에 의해 글래스 기판을 화학 연마하는 방법을 들 수 있다. 글래스 기판을 화학 연마하는 방법의 종래 기술로서, 하기 특허 문헌 1을 들 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2003-40649호 공보
글래스 기판을 박형화한 후에, 글래스 기판의 측면에 있는 액정 봉입 구멍을 수지로 이루어지는 밀봉재로 밀봉하면, 글래스 기판이 얇기 때문에, 밀봉재가 글래스 기판의 상하면에 비어져 나오게 된다고 하는 불량이 생기기 쉽다. 따라서, 액정 봉입 공정, 밀봉 공정 후에 글래스 기판을 화학 연마하는 쪽이, 양산성의 측면에서 효율적이다.
그러나, 수지로 형성된 밀봉재는 불화수소산(불산)에 녹지 않기 때문에, 에칭 공정에서, 에칭액의 대류를 방해하여, 밀봉재 근방의 글래스 기판의 에칭 속도가 느려지고, 밀봉재 근방에 국소적으로 글래스 기판의 두께가 두꺼운 부분이 생기게 된다.
국소적인 글래스 기판의 두께의 차이는, 그 후의 편광판의 접합에서 글래스 균열, 기포 잔여, 이들에 수반하는 화질 열화의 원인으로 된다.
본 발명은, 전술한 종래 기술의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 글래스 기판을 화학 연마에 의해 균일하게 박형화하고, 그 후의 편광판의 접합에서의 글래스 균열, 기포 잔여를 방지하여, 수율 좋고, 고성능의 표시면의 만곡이 가능한 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 하기한 바와 같다.
(1) 제1 글래스 기판과, 제2 글래스 기판과, 상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판을 소정의 간극을 두고 시일재로 접합한 액정 패널과, 상기 간극에 유지되는 액정을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법으로서, 상기 액정 패널의 적어도 한변에, 상기 액정을 봉입하는 봉입 구멍을 갖고, 상기 봉입 구멍으로부터 상기 액정을 봉입하는 봉입 공정과, 상기 봉입 구멍을 밀봉재로 밀봉하는 밀봉 공정과, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판의 상기 봉입 구멍이 형성되는 측의 변을, 상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판의 단부로부터 중앙부를 향하여 두께가 증가하는 형상으로 가공하는 면취 공정과, 상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판을 화학 연마에 의해 에칭하는 에칭 공정을 갖는다.
(2) (1)에 있어서, 상기 액정 패널의 두께 방향에서의 상기 밀봉재의 폭은, 에칭 공정 후의 상기 액정 패널의 두께 이하로 한다.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 제1 글래스 기판의 상기 액정과 대향하는 측의 면의, 상기 시일재의 외측에는, 외부로부터의 신호 등을 입력받는 단자가 형성된 단자부를 갖고, 상기 단자부의 외측에 단자부 보호용의 시일재를 형성하여 상기 에칭 공정을 행한다.
(4) (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 제1 글래스 기판의 상기 액정과 대향하는 측의 면의, 상기 시일재의 외측에는, 외부로부터의 신호 등을 입력받는 단자가 형성된 단자부를 갖고, 상기 단자부에 내에칭성의 보호막을 형성하여 상기 에칭 공정을 행한다.
(5) (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 제1 글래스 기판의 상기 액정과 대향하는 측의 면의, 상기 시일재의 외측에는, 외부로부터의 신호 등을 입력받는 단자가 형성된 단자부를 갖고, 상기 단자부에는 플렉시블 회로 기판이 접속되고, 상기 단자부 및 상기 플렉시블 회로 기판의 표면에 내에칭성의 보호막을 형성하여 상기 에칭 공정을 행한다.
(6) (1) 내지 (5)에 있어서, 상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판의 상기 에칭 공정 후의 두께는, 0.2mm 이하이다.
본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면, 하기한 바와 같다.
글래스 기판을 화학 연마에 의해 균일하게 박형화하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 그 후의 편광판의 접합에서의 글래스 균열, 기포 잔여를 방지하여, 수율 좋고, 고성능의 표시면의 만곡이 가능한 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 최선의 실시 형태에 대하여, 실시예의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
<실시예 1>
도 1은 복수매의 액정 패널이 형성된 한쌍의 머더 글래스 기판을 도시하는 도면이다. 도 1에서는, 4매의 액정 패널이 일렬로 나열되어, 한쌍의 머더 글래스 기판 위에 형성되어 있다.
도 1에서, 참조 부호 1은 복수매의 액정 패널이 형성된 한쌍의 머더 글래스 기판, 2는 외주의 시일재, 3은 액정을 둘러싸는 시일재, 4는 봉입 구멍, 5는 밀봉재이다.
복수의 액정 패널은, 한쌍의 머더 글래스 기판(1)을 소정의 간극을 두고 접합하고, 시일재(3)로 둘러싸여진 소정의 간극에, 액정을 봉입 구멍(4)으로부터 봉입하고, 봉입 구멍(4)을 수지로 이루어지는 밀봉재(5)로 밀봉하여 형성된다.
도 2는, 화학 연마를 행하기 전의, 도 1의 II-II에서의 단면도이다. 도 2에서, 참조 부호 21은 제1 글래스 기판, 20은 제2 글래스 기판이다. 또한, 참조 부호 8은 단자부, 22는 면취부이다.
제1 글래스 기판(21)과 제2 글래스 기판(20)에 의해 한쌍의 글래스 기판이 형성되어 있다. 제1 글래스 기판(21)에는 TFT가 형성되기 때문에 TFT 기판이라고도 한다. 또한, 제2 글래스 기판(20)에는 컬러 필터가 형성되기 때문에 컬러 필터 기판이라고도 한다.
단자부(8)는, 제1 글래스 기판(21)에 형성된 TFT를 구동하는 외부로부터의 신호 등이 입력되는 단자가 형성된 영역이다. 화학 연마시에, 단자부(8)가 에칭액에 접촉하지 않도록, 외주의 시일재(2)가 형성되어 있다.
제1 글래스 기판(21)과 제2 글래스 기판(20)의 밀봉재(5)가 형성된 변에서, 글래스 기판 단부를 면취하고, 면취부(22)를 형성하고 있다.
면취부(22)를 형성함으로써, 글래스 기판의 두께 방향에서의 밀봉재(5)의 두께는, 제1 글래스 기판(21) 및 제2 글래스 기판(20)의, 면취부(22) 이외의 부분의 두께보다도 작아진다. 이 밀봉재(5)의 두께는, 화학 연마에 의해 제1 글래스 기 판(21) 및 제2 글래스 기판(20)을 에칭한 후의 액정 패널의 두께보다도 작게 한다.
도 3은, 화학 연마를 행한 후의, 도 1의 II-II에서의 단면도이다. 도 3에서, 참조 부호 31은 화학 연마 후의 제1 글래스 기판, 30은 화학 연마 후의 제2 글래스 기판이다.
화학 연마의 방법으로서는, 불화수소산(불산)을 에칭액으로서 이용하고, 도 1에 나타내는 직사각형 형상으로 액정 패널을 형성하고 한쌍의 머더 글래스 기판을, 에칭액에 침지하여, 소정의 두께까지 글래스 기판을 박형화한다. 화학 연마 후의 제1 글래스 기판(31), 제2 글래스 기판(30)의 판 두께는 0.2mm 이하이다. 또한, 표시면이 만곡 가능한 액정 표시 장치에서, 플렉시블성을 고려하면 글래스 기판의 판 두께는 0.05mm 정도가 바람직하다.
밀봉재(5)의 두께를, 화학 연마 후의 액정 패널의 두께보다도 미리 작게 형성한 것에 의해, 화학 연마 후의 제1 글래스 기판(31), 제2 글래스 기판(30)은, 밀봉재(5)의 근방에서도, 그 이외의 부분에서도, 두께를 균일하게 에칭할 수 있다.
도 7은, 도 2에 대응하는 면취를 행하지 않는 종래의 화학 연마 전의 단면도이다. 도 8은, 면취를 행하지 않는 도 7의 상태에서 화학 연마를 행한 후의 단면도이다.
면취를 행하지 않는 경우, 밀봉재(5)의 두께는, 화학 연마 전의 액정 패널의 두께와 거의 동등하다. 수지로 이루어지는 밀봉재(5)는, 에칭액으로서 이용한 불화수소산(불산)에 녹지 않으므로, 에칭 공정에서, 에칭액의 대류를 방해하여, 밀봉재 근방의 글래스 기판의 에칭 속도가 느려지고, 도 8의 참조 부호 80에 나타낸 바 와 같이, 밀봉재 근방에 국소적으로 글래스 기판의 두께가 두꺼운 부분이 생기게 된다.
도 4는, 화학 연마 후에 글래스 기판을 절단하여 얻어진 개개의 액정 패널을 도시하는 도면이다. 도 4의 (a)는 평면도이며, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 IVB-IVB에서의 단면도이다.
도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 단자부(8)가 노출되어 있다. 에칭 공정에서는, 전술한 바와 같이, 외주의 시일재(2)에 의해 단자부(8)는 에칭액에 접촉하지 않는다. 따라서, 단자부(8)에 형성된 단자가, 에칭액에 의해 용해되는 일은 없다.
도 4에 도시한 바와 같이 개개의 액정 패널로 절단한 후, 도시하지 않았지만 편광판을 제1 글래스 기판 및 제2 글래스 기판의 표면에 붙인다. 또한, 단자부(8)에의 신호 입력을 위해 플렉시블 회로 기판이 접속되고, 필요에 따라서는 단자부(8)의 표면에는 전자 부품이 직접 접속되는 경우도 있다.
본 실시예에서, 글래스 기판의 두께를 균일하게 에칭할 수 있으므로, 편광판을 붙이는 경우의 글래스 균열이나, 기포 잔여가 생기지 않는다. 따라서, 이들에 기인하는 화질 열화가 없는 고품질의, 표시면이 만곡 가능한 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 복수매의 액정 패널을 직사각형 형상으로 형성한 경우에 대하여 설명하였지만, 이것은 1매의 액정 패널마다 에칭 공정을 행하는 경우에도, 절단 공정이 없는 것뿐이며, 다른 것은 마찬가지이다.
<실시예 2>
도 5는, 실시예 2의 구성을 도시하는 한쌍의 머더 글래스 기판의 도면이다. 도 5의 (a)는 평면도, 도 5의 (b)는 화학 연마 후의, 도 5의 (a)의 VB-VB에서의 단면도이다.
본 실시예 2에서는, 미리 단자부(8)가 노출되어 있다. 또한, 화학 연마 전에, 단자부(8)가 에칭액에 접촉하지 않도록 보호막(9)을 형성하고 있다. 그 밖의 구성은 실시예 1과 마찬가지이다.
보호막(9)은 플렉시블 회로 기판 등을 단자부에 접속하기 전에 제거한다. 보호막(9)의 제거는 한쌍의 머더 글래스 기판(1)을 개개의 액정 패널로 절단하기 전에 행하여도 되고, 절단한 후에 행하여도 된다. 보호막(9)은, 레지스트성 유기막을 이용하여 형성할 수 있다. 또한 CVD 등에 의한 유기막을 이용하여 형성할 수도 있다. 보호막(9)의 제거는 화학적 세정, 혹은 기계적 박리에 의해 행할 수 있다.
본 실시예에서도, 글래스 기판의 두께를 균일하게 에칭할 수 있으므로, 편광판을 붙이는 경우의 글래스 균열이나, 기포 잔여가 생기지 않는다. 따라서, 이들에 기인하는 화질 열화가 없는 고품질의, 표시면이 만곡 가능한 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
<실시예 3>
도 6은 실시예 3의 구성을 도시하는 한쌍의 머더 글래스 기판의 도면이다. 도 6의 (a)는 평면도, 도 6의 (b)는 화학 연마 후의, 도 6의 (a)의 VIB-VIB에서의 단면도이다.
본 실시예에서는, 미리 단자부(8)를 노출시킨 후, 단자부(8)에서, 플렉시블 회로 기판(10)을 단자에 접속시키고 있다. 또한, 단자부(8) 및 플렉시블 회로 기판(10)이 에칭액에 접촉하지 않도록 보호막(9)을 형성하고 있다. 그 밖의 구성은 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지이다.
화학 연마 후, 플렉시블 회로 기판을 가진 개개의 액정 패널로 절단한다. 본 실시예에서는, 보호막(9)은 제거의 필요는 없지만, 제거하여도 상관없다. 또한, 보호막(9)은, 단자부(8) 및 단자부 근방의 플렉시블 회로 기판(10)의 표면에만 형성하여도 되지만, 플렉시블 회로 기판(10)의 전체면을 포함하여 형성하여도 된다. 또한 단자부(8)에는 플렉시블 회로 기판(10)뿐만 아니라 다른 전자 부품이 부착되어 있어도 된다.
본 실시예에서도, 글래스 기판의 두께를 균일하게 에칭할 수 있으므로, 편광판을 붙이는 경우의 글래스 균열이나, 기포 잔여가 생기지 않는다. 따라서, 이들에 기인하는 화질 열화가 없는 고품질의, 표시면이 만곡 가능한 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을, 상기 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경 가능한 것은 물론이다. 또한, 상기 실시예의 도면에서 밀봉재(5)의 폭을 봉입 구멍(4)의 폭과 동등하게 기재하였지만, 이 폭은 봉입 구멍보다도 커도 지장이 없으며, 최대로는 봉입 구멍이 있는 글래스 끝변의 전체 폭이어도 된다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 구성을 설명하는 복수매의 액정 패널이 형성된 한쌍의 머더 글래스 기판을 도시하는 도면.
도 2는 화학 연마 전의 도 1의 II-II 단면도.
도 3은 화학 연마 후의 도 1의 II-II 단면도.
도 4는 화학 연마 후에 글래스 기판을 절단하여 얻어진 개개의 액정 패널을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예 2의 구성을 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예 3의 구성을 설명하는 도면.
도 7은 종래의 구성을 도시하는 한쌍의 머더 글래스 기판의 화학 연마 전의 단면도.
도 8은 종래의 구성을 도시하는 한쌍의 머더 글래스 기판의 화학 연마 후의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 머더 글래스 기판
2: 외주의 시일재
3: 시일재
4: 봉입 구멍
5: 밀봉재
8: 단자부
9: 보호막
10: 플렉시블 회로 기판
20, 30: 제2 글래스 기판
21, 31: 제1 글래스 기판
22: 면취부

Claims (6)

  1. 제1 글래스 기판과, 제2 글래스 기판과, 상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판을 소정의 간극을 두고 시일재로 접합한 액정 패널과, 상기 간극에 유지되는 액정을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법으로서,
    상기 액정 패널의 적어도 한변에, 상기 액정을 봉입하는 봉입 구멍을 갖고,
    상기 봉입 구멍으로부터 상기 액정을 봉입하는 봉입 공정과,
    상기 봉입 구멍을 밀봉재로 밀봉하는 밀봉 공정과,
    제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판의 상기 봉입 구멍이 형성되는 측의 변을, 상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판의 단부로부터 중앙부를 향하여 두께가 증가하는 형상으로 가공하는 면취 공정과,
    상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판을 화학 연마에 의해 에칭하는 에칭 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정 패널의 두께 방향에서의 상기 밀봉재의 폭은, 에칭 공정 후의 상기 액정 패널의 두께 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 글래스 기판의 상기 액정과 대향하는 측의 면의, 상기 시일재의 외측에는, 외부로부터의 신호 등을 입력받는 단자가 형성된 단자부를 갖고,
    상기 단자부의 외측에 단자부 보호용의 시일재를 형성하여 상기 에칭 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 글래스 기판의 상기 액정과 대향하는 측의 면의, 상기 시일재의 외측에는, 외부로부터의 신호 등을 입력받는 단자가 형성된 단자부를 갖고,
    상기 단자부에 내에칭성의 보호막을 형성하여 상기 에칭 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 글래스 기판의 상기 액정과 대향하는 측의 면의, 상기 시일재의 외측에는, 외부로부터의 신호 등을 입력받는 단자가 형성된 단자부를 갖고,
    상기 단자부에는 플렉시블 회로 기판이 접속되고,
    상기 단자부 및 상기 플렉시블 회로 기판의 표면에 내에칭성의 보호막을 형성하여 상기 에칭 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판의 상기 에칭 공정 후의 두께 는, 0.2mm 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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