JP2005164798A - 表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化した基板を用いた大型のパネルであっても分割のための切り溝を精度良好に形成することが可能であり、これにより薄型化および生産性の向上を図ることが可能な表示パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】ＴＦＴ基板（第１基板）１と対向基板（第２基板）２とを貼り合わせてなるパネル７の少なくとも一主面上に、パネル７の分割領域７ａを露出させた層パターン１０を形成する。次に、層パターン１０上からのエッチングによってパネル７に分割溝１１を形成する。この際、層パターンも同時にエッチング除去する。またさらに、パネル７をエッチングしてパネル７を薄膜化する。その後、分割溝１１に沿ってパネル７を各表示パネル部分１ａに分割する。
【選択図】図１

Description

本発明は表示パネルの製造方法に関し、特には一枚のパネルを分割して複数の表示パネルとする工程を有する表示パネルの製造方法に関する。

液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などに用いられる表示パネルの製造工程においては、生産性の向上を目的として、大型のパネルに複数の表示パネル部分を作り込み、適当なタイミングでこの大型の表示パネルを複数の表示パネル部分に分割する多面取りが行われている。

例えば、液晶表示装置を構成する表示パネルの製造においては、先ず、大型のガラス基板上の各表示パネル部分に薄膜トランジスタを形成して配向膜で覆ったＴＦＴ基板を作製する。また、このＴＦＴ基板と同程度の大きさのガラス基板上に対向電極を形成して配向膜で覆った対向基板を作製する。そして、それぞれの配向膜を向かい合わせた状態でＴＦＴ基板と対向基板とを配置し、液晶が注入される所定間隔の隙間を保ってこれらの基板を貼り合わせたパネルを作製する。次いで、このパネルを、それぞれの表示パネル分部に分割する。しかる後、分割された各表示パネル部分のＴＦＴ基板と対向基板との隙間に液晶を注入して封止し、表示パネルを完成させる。

このような表示パネルの製造において、大型のパネルを各表示パネル部分に分割する工程では、ダイヤモンドや硬質材料からなるカッターや回転刃によりガラス基板の表面に分割溝（いわゆるスクライブ溝）を形成しておき、衝撃を与えることで分割溝に沿って切断する方法が行われている。また特に、大型のパネルを構成するＴＦＴ基板または対向基板の一方が、ガラス基板の全面に接着剤を介してマイクロレンズ基板を接着してなる場合には、予め、接着剤にまで貫通させた切断用溝をガラス基板に形成した状態として２枚の基板（ＴＦＴ基板と対向基板と）貼り合わせる。この状態で、切断用溝と対応する部分に上述した分割溝を形成し、その後は上述と同様に衝撃を与えることで分割溝に沿ってパネルを切断する方法が提案されている（以上、例えば下記特許文献１参照）。

特許第３４２５７４７号明細書

近年、液晶表示装置などの表示パネルの薄型化および軽量化が進展しており、これを達成するためには、表示パネルを構成する各ガラス基板にも薄型化が要求されている。しかしながら、薄型化したガラス基板を貼り合わせたパネルは、特にこれが大型であるほど平面出しが困難になる。このため、上述したようなカッターや回転刃などを用いた分割溝の形成方法では、精度の良好な分割溝をガラス基板面に均一に形成することが困難になる。

したがって、さらなる表示パネルの薄型化を図るためには、ガラス基板の小型化、すなわちパネルの小型化によって分割溝を均一化することが必要になる。しかしながら、これにより１枚のパネルから切り出される表示パネルの枚数が減少するため、表示パネルの生産性が低下することになる。

そこで本発明は、薄型化した大型のパネルであっても分割のための切り溝を精度良好に形成することが可能であり、これにより薄型化および生産性の向上を図ることが可能な表示パネルの製造方法を提供することを目的としている。

このような目的を達成するための本発明は、次の手順で行われることを特徴としている。先ず、第１基板と第２基板とを貼り合わせてなるパネルを形成し、このパネルの少なくとも一主面上に当該パネルの分割領域を露出させた層パターンを形成する。次に、層パターン上からのエッチングによって、このパネルに分割溝を形成する。その後、分割溝に沿って、パネルを各表示パネル部分に分割する。

このような製造方法では、層パターン上からエッチングによってパネルに分割溝を形成するため、パネル面の全面において均等な深さの分割溝が形成される。このため、大型化かつ薄型化が進展することにより平面出しが困難なパネルに対しても、全面に対して精度良好に分割溝が形成される。

また、分割溝を形成する工程では、層パターンを同時にエッチング除去しても良く、さらにパネルをエッチングして当該パネルを薄型化することもできる。

以上説明したように、本発明の表示パネルの製造方法によれば、大型化かつ薄型化が進展したパネルの全面に対して精度良好に分割溝を形成することができるため、このパネルを分割した表示パネルの薄型化を図ることが可能であると共に、パネルを大型化して複数の表示パネル部分を切り出すことが可能になるため表示パネルの生産性の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の表示パネルの製造方法を、液晶表示装置に用いられる表示パネルの製造に適用した実施形態を、各図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の製造方法を示す断面工程図であり、この図を用いて第１実施形態の製造方法を説明する。

先ず、図１（１）に示すように、第１基板としてＴＦＴ基板１を作製し、また第２基板として対向基板２を作製する。ここでの図示は省略したが、ＴＦＴ基板１は、ガラス基板上にＴＦＴ（thin film transistor：薄膜トランジスタ）を有する回路が設けられ、さらにこの回路を覆う状態で配向膜が設けられたものである。一方、対向基板２は、ガラス基板上に対向電極が設けられ、さらにこの対向電極を覆う状態で配向膜が設けられたものである。

以上のよう構成のＴＦＴ基板１（または対向基板２）の配向膜形成面上に、各表示パネル部分１ａを囲む形状の樹脂パターン３を形成する。この樹脂パターン３には、後に液晶を注入するための注入口３ａを設けておく。また、ＴＦＴ基板１（または対向基板２）の配向膜形成面上に所定高さのスペーサ（図示省略）を散布し、ＴＦＴ基板１と対向基板２とを、それぞれの配向膜形成面を対向させた状態で重ね合わせる。これにより、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間には、スペーサによって所定間隔の隙間ａが形成された状態となる。尚、スペーサは、予めＴＦＴ基板１（または対向基板２）上に形成されたものであっても良い。この状態で、ＴＦＴ基板１と対向基板２との周端縁を樹脂５で覆い、樹脂パターン３およびこの樹脂５を硬化させることにより、ＴＦＴ基板１と対向基板２とを貼り合わせたパネル７を得る。このパネル７の両面は、ガラス基板の面となる。

次に、図１（２）に示すように、パネル７の一主面上に、このパネル７の分割領域７ａを露出させた層パターン１０を形成する。ここでは、対向基板２上に層パターン１０を形成した場合を図示した。ここで、パネル７の分割領域７ａとは、各表示パネル部分１ａの間の領域であることとする。したがって、層パターン１０は、表示パネル部分１ａを覆う形状でパターン形成されることになる。

この層パターン１０は、ＳｉＯ₂のような酸化膜、金属膜、プラスティック樹脂（エポキシ系、アクリル系、シリカ系）等から適宜選択された材料を用いて構成されることとする。その中でも特に、次に行うエッチングにおいて、ＴＦＴ基板１および対向基板２を構成するガラス基板と共にエッチングされる材料が選択して用いられることとする。例えば、次のエッチングにおいて、フッ酸を用いた湿式エッチングを行う場合、フッ酸によってエッチングされる材料を、金属材料や酸化材料または樹脂材料の中から選択して層パターン１０が形成される。このような層パターン１０の形成は、特に限定されることはなく、印刷、接着、スプレー、またはリソグラフィー技術を適用してパターン形成される。

尚、リソグラフィー技術によって層パターン１０を形成する場合、この際に用いる感光性組成物が、ガラス基板と共にエッチングされる材料であれば、リソグラフィーによって形成したレジストパターンをそのまま層パターン１０として用いても良い。また、レジストパターをマスクに用いて、所望の材料膜をエッチングすることにより、この材料膜からなる層パターン１０を形成しても良い。ただしこの場合、層パターン１０を形成するためのパターンエッチングの後、マスクとして用いたレジストパターンを除去する工程を行う。

また、このような層パターン１０は、次に行うエッチングにおいて完全に除去され、かつこのエッチングによって形成される分割溝１１が所定の深さとなるように、次のエッチングにおいてのパネル７（ガラス基板）に対するエッチング選択比によって設定された膜厚Ｔを有していることとする。

次に、図１（３）に示すように、層パターン１０と共にパネル７の露出部をエッチングする。ここでは、エッチング薬液にパネル７を浸漬する湿式エッチングにより、パネル７の全方向からエッチングを進める。この際、層パターン１０と共に、パネル７を構成するガラス基板をエッチング可能なエッチング薬液（例えばフッ酸）を用いる。

これにより、エッチングの初期の段階においては、対向基板２における表示パネル部分１ａを層パターン１０で保護した状態で、層パターン１０から露出している部分、すなわち分割領域７ａのエッチングを進める。そして、この分割領域７ａに分割溝１１を形成する。また、ＴＦＴ基板１側においては、全面の均等なエッチングによりパネル７の薄膜化を進める。このエッチングは、少なくとも層パターン１０が完全に除去されるまで行うこととする。また、層パターン１０が除去された後にも、必要に応じてパネル７の両面のエッチングを続行することにより、さらにパネル７を薄膜化しても良い。ただし、層パターン１０が完全に除去された後のエッチングは、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間の隙間ａに分割溝１１が達することのない範囲で行われ、ＴＦＴ基板１と対向基板２とを合わせたパネル７の板厚Ｔ１が所定値となり、かつ分割溝１１が所定深さｄとなる様に行われる。

次に、図１（４）に示すように、パネル７を表示パネル部分１ａ毎に分割する。この際、分割溝１１部分に衝撃を与えることにより、パネル７を分割溝１１において分割する。

その後、この表示パネル部分１ａの各隙間ａに、樹脂パターン３に設けた注入口３ａから液晶（図示省略）を注入し、この注入口３ａを封止して表示パネル１３を完成させる。

以上のような製造方法によれば、図１（３）を用いて説明したように、層パターン１０上からエッチングによってパネル７に分割溝１１を形成するため、パネル７面の全面において均等な深さの分割溝１１が形成される。このため、大型化かつ薄型化が進展することにより平面出しが困難なパネル７に対しても、全面に対して精度良好に分割溝１１が形成される。したがって、このパネル７を分割溝１１で分割してなる表示パネル１３の薄型化を図ることが可能であると共に、１枚のパネル７を大型化してより多数の表示パネル１ａ部分を切り出すことが可能になるため、表示パネル１３の生産性の向上を図ることが可能になる。具体的には、１２００ｍｍ×１２００ｍｍの大判のパネル７に分割溝１１を形成することにより、０．４ｍｍ以下に薄膜化した板厚の表示パネル１３を生産性良好に作製することが可能になる。

しかも、上述したように、分割溝１１を形成するためのエッチングにおいては、分割溝１１の形成と共にパネル７の薄膜化も同時に行われる。したがって、厚膜のガラス基板を用いてＴＦＴ基板１や対向基板２を形成し、その後、分割溝１１の形成と同時にパネル７を所定膜厚に薄膜化することが可能である。したがって、ＴＦＴ基板１や対向基板２の形成プロセスに左右されずに、パネル７（表示パネル１３）のさらなる薄膜化を図ることが可能になる。

また、分割溝１１を形成する場合に、パネル７に対して圧力が加わることがないため、分割溝１１形成時のパネル７の破損を防止できる。これと共に、分割溝１１でのパネル７の分割時にパネル７を薄膜化しておくことにより分割の際の圧力を小さくできるため、分割時のパネルの破損を抑えることができる。したがって、表示パネル製造における歩留まりの向上を図るこができる。

さらに、分割溝１１を形成する場合に、切りくずや微細な粉塵（ガラスカレット粉）が発生することもなく、プロセス環境および製品の汚染を防止することができる。これによっても、表示パネル１３の歩留まりの向上を図ることができる。

また、従来のダイヤモンドや硬質材料からなるカッターや回転刃等の切断工具により分割溝を形成する方法では、分割溝を形成する際に樹脂５の盛り上がりで切断工具の刃こぼれ等が生じていたが、このような工具の破損を懸念する必要もない。

また、この製造方法では、図１（３）を用いて説明したように、エッチングによって分割溝１１を形成する方法である。このため、図２（ａ）の平面図および図２（ｂ）の拡大断面図に示す様に、表示パネル部分１ａ間に形成される分割溝１１が丸みを帯びて成形される。したがって、分割後に得られる表示パネルにガラス基板の角部やバリなどが生じることがなく取り扱いが容易になると共に、表示パネルに対して面取りを行う手間を省くことができる。さらに、これらの角部やバリの欠けが生じる懸念がないためこれによる歩留まりの低下も防止できる。

しかも、層パターン１０をマスクにしたエッチングによって分割溝１１を形成する方法であるため、マスクとなる層パターン１０の形状によって分割溝１１の配設位置および形状が自在である。したがって、図３に示すように、様々な形状の表示パネル部分１ａに対応した形状の分割溝１１を形成することが可能であり、１枚のパネル７から切り出される表示パネル部分１ａ（表示パネル）の形状の自由度を向上させることができる。

さらに、分割溝１１を形成する際に湿式エッチングを行うことで、複数枚のパネル７を同時に処理するバッチ式処理を行うことができ、これによっても生産性の項上を図ることができる。

＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態の製造方法を示す断面工程図であり、この図を用いて第２実施形態の製造方法を説明する。

先ず、図４（１）に示すように、第１実施形態において図１（１）を用いて説明したと同様のパネル７を形成する。

次に、図４（２）に示すように、パネル７の両面に層パターン１０を形成する。これらの層パターン１０は、第１実施形態において図１（２）を用いて説明したと同様のものであり、表示パネル部分１ａを覆い分割領域７ａを露出した状態で設けられる。

その後、図４（３）に示すように、層パターン１０が設けられたパネル７を全面からエッチングすることにより、層パターン１０を除去すると共にパネル７の両面に分割溝１１を形成する。このエッチングは、第１実施形態と同様に行われる。このため、層パターン１０が除去された後にも、必要に応じてエッチングを続行することにより、パネル７をその両面側から薄膜化しても良い。

以上の後には、第１実施形態と同様に、図４（４）に示すように、パネル７を分割溝１１において表示パネル部分１ａ毎に分割し、さらに各表示パネル部分１ａの各隙間ａに液晶を注入して表示パネル１３を完成させる。

以上のような製造方法であっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。そして、特に本第２実施形態の方法によれば、図４（３）を用いて説明したように、パネル７の両面に分割溝１１を形成することにより、分割溝１１が平面的に直線配置されていない場合であっても、より容易にパネル７を分割することが可能になる。つまり、第１実施形態において図３を用いて説明したように、自由を高めて表示パネル部分１ａを配置した場合においてのパネル７の分割をより容易にすることができるのである。

＜第３実施形態＞
図５は第３実施形態の製造方法を示す断面工程図であり、この図を用いて第３実施形態の製造方法を説明する。

先ず、図５（１）に示すように、第１実施形態と同様のパネル７を形成する。

次に、図５（２）に示すように、第１実施形態と同様の状態でパネル７の一主面上に層パターン１０’を形成する。ただし、これらの層パターン１０’は、次に行うエッチングにおいて耐性を有する材料で構成されていることとする。

その後、図５（３）に示すように、層パターン１０’をマスクに用いた湿式エッチングにより、パネル７の露出面を全面からエッチングする。ここでは、層パターン１０’に対して、パネル７を構成するガラス基板を選択的にエッチング可能なエッチング薬液を用いる。

これにより、層パターン１０’から露出している分割領域７ａのエッチングを進めて分割溝１１を形成すると共に、パネル７のもう一方の面（ＴＦＴ基板１）側においては、全面の均等なエッチングにより薄膜化を進める。このエッチングは、パネル７に所定深さｄの分割溝１１が形成され、かつＴＦＴ基板１と対向基板２とを合わせたパネル７の板厚Ｔ１が所定値となる様に行われる。

以上の後、図５（４）に示すように、パネル７に対して層パターン１０’を選択的に除去するためのエッチングを行う。

しかる後、第１実施形態と同様に、図５（５）に示すように、パネル７を分割溝１１において表示パネル部分１ａ毎に分割し、さらに各表示パネル部分１ａの各隙間ａに液晶を注入して表示パネル１３を完成させる。

以上のような製造方法では、図５（４）に示した層パターン１０’を除去するためのエッチング工程が増加するものの、層パターン１０’をマスクに用いたエッチングによって分割溝１１を形成しているため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本第３実施形態の方法では、図５（３）を用いて説明したように分割溝１１を所定の深さｄで形成する際に、層パターン１０’の膜厚Ｔが関係することがないため、層パターン１０’の膜厚Ｔおよび材料選択の自由度が高くなる。尚、本第３実施形態においては、分割溝１１を形成する工程でパネル７を薄膜化する必要がない場合には、第２実施形態と組み合わせてパネル７の両面に層パターン１０’を形成しても良い。

尚、以上の各実施形態においては、液晶表示装置に用いられる表示パネルの製造方法を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば有機ＥＬ素子を２枚の基板で狭持して成る有機ＥＬ表示装置用の表示パネルの製造にも同様に適用可能である。この場合、パネル７の製造手順と、パネル７を分割した後の工程とが、有機ＥＬ表示装置用に変更されることとする。

第１実施形態の製造方法を示す断面工程図である。 本発明の製造方法による表示パネルの分割を説明する図である。 本発明の製造方法による表示パネルの分割を説明する図である。 第２実施形態の製造方法を示す断面工程図である。 第１実施形態の製造方法を示す断面工程図である。

符号の説明

１…ＴＦＴ基板（第１基板）、１ａ…表示パネル部分、２…対向基板（第２基板）、５…樹脂、７…パネル、７ａ…分割領域、１０，１０’…層パターン、１１…分割溝、１３…表示パネル、ａ…隙間

Claims (6)

1. 第１基板と第２基板とを貼り合わせてなるパネルの少なくとも一主面上に当該パネルの分割領域を露出させた層パターンを形成する工程と、
   前記層パターン上からのエッチングによって前記パネルの分割領域に分割溝を形成する工程と、
   前記分割溝に沿って前記パネルを各表示パネル部分に分割する工程とを行う
   ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
2. 請求項１記載の表示パネルの製造方法において、
   前記分割溝を形成する工程では、前記層パターンも同時にエッチング除去する
   ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
3. 請求項２記載の表示パネルの製造方法において、
   前記分割溝を形成する工程では、前記層パターンをエッチング除去した後さらに前記パネルをエッチングして当該パネルを薄膜化する
   ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
4. 請求項１記載の表示パネルの製造方法において、
   前記層パターンは前記パネルの一主面上のみに設けられ、
   前記分割溝を形成する工程では、前記層パターンが設けられている面と反対側のパネル面も同時にエッチングして当該パネルを薄膜化する
   ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
5. 請求項１記載の表示パネルの製造方法において、
   前記第１基板と第２基板との間には隙間が設けられており、
   前記分割溝を形成する工程では、当該分割溝の深さが前記隙間に達することのない範囲でエッチングが行われる
   ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
6. 請求項５記載の表示パネルの製造方法において、
   前記第１基板と第２基板との間の隙間は、その周端縁を覆う樹脂で封止されている
   ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
   
   
   
   
   

Images