JP2012027272A - 表示パネルの製造方法、および表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】製品の割れを抑制することができ、且つ、作業性を向上することができる表示パネルの製造方法などを提供すること。
【解決手段】マザーガラス基板１０の表面１１に、互いに直交する第１および第２スクライブ線３１、３２を形成し、第１および第２スクライブ線３１、３２から板厚方向にクラックを伸展させることで、マザーガラス基板１０を切断する工程を有する表示パネルの製造方法において、表示パネルの長辺（即ち、セル４の長辺６）に対応する第１スクライブ線３１を形成する際には、外周に沿って０〜５個の切り欠きを有する第１ホイールカッター５０を用い、一方、表示パネルの短辺（即ち、セル４の短辺８）に対応する第２スクライブ線３２を形成する際には、外周に沿って５０〜３００個の切り欠き６３を有する第２ホイールカッター６０を用いる。
【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、表示パネルの製造方法、および表示パネルに関し、特に液晶パネルの製造方法、および液晶パネルに関する。

液晶パネル（ＬＣＤ）を効率よく製造する方法として、２枚のマザーガラス基板（以下、単に「基板」という）の間に液晶材料を封入してパネルを作製し、パネルを切断して複数のセルを作製する方法が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、パネルを切断する際に、スクライブ・ブレーク法が用いられる。

スクライブ・ブレーク法では、まず、パネルを構成する一の基板上に、ホイールカッターの外周刃を押しつけ、回転しながら移動させることで、互いに直交する第１および第２スクライブ線（初期クラック）を形成する。その後、パネルを裏返し、他の基板上の所定位置にブレークバーを押しつけて、一の基板に曲げ応力を加える。これによって、第１および第２スクライブ線の底部に引張応力を作用させ、クラックを板厚方向に伸展させて、一の基板を切断する。次いで、同様にして、他の基板を切断する。このようにして、パネルを切断して、複数のセルを作製する。

ところで、第１スクライブ線を縦方向に形成した後、第２スクライブ線を横方向に形成する際に、所謂、交線飛びが生じることがある。交線飛びは、第２スクライブ線を形成するホイールカッターが、第１スクライブ線を横切る際に、抵抗の急激な変化に起因して飛び跳ねることによって生じると考えられる。交線飛びが生じると、意図しない位置で基板が切断され、切断品質が低下する。

これに対し、特許文献１では、第２スクライブ線を形成するホイールカッターの外周刃として、第１スクライブ線を形成するホイールカッターよりも研磨度合いの粗い刃を用いることが提案されている。粗い刃は基板に食い込みやすいので、第１スクライブ線を横切る際に、交線飛びが生じるのを抑制することができる。研磨度合いは、外周刃の刃先角度にて定まるとしている。

また、特許文献１では、基板の切断面のうち、より高い強度を必要とする面に、第１スクライブ線を形成することが提案されている。第１スクライブ線を形成するホイールカッターの外周刃としては、研磨度合いの細かい鋭利な刃が用いられるので、切断面が滑らかになり、エッジ強度が高くなるとしている。

また、近年では、スクライブ線を形成するホイールカッターの外周刃として、外周に沿って多数の切り欠きが設けられた刃（所謂、高浸透刃）が開発されている（例えば、特許文献２参照）。高浸透刃を用いてスクライブ線を形成すると、高浸透刃の凸部に荷重が集中するので、高浸透刃の凸部が基板に数μｍ食い込むだけで、スクライブ線の深さが板厚の８０％程度に達する。そのため、作業員が親指で力を加える程度で、基板をスクライブ線に沿って切断することができるとしている。

特開２００７−１４０１３１号公報 特開２０１０−６６７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、互いに直交する第１および第２スクライブ線の底部に引張応力を作用させるため、ブレークバーの向きを変えて、２回ブレークするので、作業性が悪い。

一方、特許文献２に記載の方法でも、作業員が親指で力を加える必要があるので、作業性を改善する余地がある。

また、特許文献２に記載の方法では、高浸透刃の凸部が基板に食い込む際に、食い込んだ領域（図９において、斜線で示す領域）の角に応力が集中して、スクライブ線１０１と交差する方向にもクラック１０２が形成される。そのため、表示パネルのエッジ強度が低く、表示パネルが割れやすい。

本発明は、以上に鑑みてなされたもので、製品の割れを抑制することができ、且つ、作業性を向上することができる表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、
マザーガラス基板の表面に、互いに直交する第１および第２スクライブ線を形成し、前記第１および第２スクライブ線から板厚方向にクラックを伸展させることで、マザーガラス基板を切断する工程を有する表示パネルの製造方法において、
前記表示パネルの長辺に対応する前記第１スクライブ線を形成する際には、外周に沿って０〜５個の切り欠きを有する第１ホイールカッターを用い、
前記表示パネルの短辺に対応する前記第２スクライブ線を形成する際には、外周に沿って５０〜３００個の切り欠きを有する第２ホイールカッターを用いる。

第２の発明は、第１の発明に係る表示パネルの製造方法であって、
前記第１ホイールカッターを用いて前記第１スクライブ線を形成した後、前記第２ホイールカッターを用いて前記第２スクライブ線を形成する。

第１の発明によれば、製品の割れを抑制することができ、且つ、作業性を向上することができる表示パネルの製造方法を提供することができる。

第２の発明によれば、第２ホイールカッターが、第１スクライブ線を横切る際に、飛び跳ねることを抑制し、第２スクライブ線が途切れることを抑制することができる。

本発明の一実施形態による表示パネルの製造方法の工程図である。 セル作製工程の説明図（１）である。 セル作製工程の説明図（２）である。 セル作製工程の説明図（３）である。 セル作製工程の説明図（４）である。 セル作製工程の説明図（５）である。 マザーガラス基板の切断方法の説明図（１）である。 マザーガラス基板の切断方法の説明図（２）である。 第１ホイールカッターの斜視図である。 第１ホイールカッターの使用状態におけるマザーガラス基板の断面図である。 第２ホイールカッターの斜視図である。 第２ホイールカッターの使用状態におけるマザーガラス基板の断面図である。 表示パネルの携帯機器への搭載状態の一例を示す斜視図（１）である。 表示パネルの携帯機器への搭載状態の一例を示す斜視図（２）である。 従来の高浸透刃によって形成されるスクライブ線の平面拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、後述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。

図１は、本発明の一実施形態による表示パネルの製造方法の工程図である。本実施形態では、液晶パネル（ＬＣＤ）の製造方法について説明するが、本発明を例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や有機ＥＬパネルなどの他の表示パネルの製造方法に適用しても良い。

図１に示すように、液晶パネルの製造方法は、ＴＦＴ基板作製工程（ステップＳ１１）と、ＣＦ基板作製工程（ステップＳ１２）と、パネル作製工程（ステップＳ１３）と、セル作製工程（ステップＳ１４）と、モジュール組立工程（ステップＳ１５）とを有する。

ＴＦＴ基板作製工程（ステップＳ１１）では、一のマザーガラス基板（以下、単に「基板」という）上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などを所定パターンで形成して、ＴＦＴ基板を作製する。ＣＦ基板作製工程（ステップＳ１２）では、他の基板上にＣＦ（カラーフィルター）などを所定パターンで形成してＣＦ基板を作製する。これらの工程Ｓ１１、Ｓ１２の順序に制限はなく、同時に実施されても良い。

パネル作製工程（ステップＳ１３）では、スペーサを介してＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせる。その際、２枚の基板の間に、ＴＦＴやＣＦなどが配置されるように、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせる。続いて、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間に液晶材料を封入して、パネルを作製する。

セル作製工程（ステップＳ１４）では、パネルを切断して、複数のセルを作製する。その際、詳しくは後述するが、パネルを切断するため、各基板を切断する。

モジュール組立工程（ステップＳ１５）では、ＴＦＴなどを電気的に制御する制御回路や、光源となるバックライトなどの部品をセルに取付け、液晶パネルを作製する。

なお、本実施形態では、液晶材料を封入した後に、２枚の基板を切断するとしたが、２枚の基板を切断した後に、液晶材料を封入しても良い。

次に、図２Ａ〜図２Ｅおよび図３Ａ〜図３Ｂに基づいて、図１に示すセル作製工程について詳説する。セル作製工程では、パネルを切断するため、各基板を切断する。

まず、図２Ａおよび図３Ａ〜図３Ｂに示すように、パネル２を構成する一の基板１０の外表面１１に、互いに直交する第１および第２スクライブ線（初期クラック）３１、３２を形成する。第１スクライブ線３１は、間隔をおいて、互いに平行に複数設けられている。同様に、第２スクライブ線３２も、間隔をおいて、互いに平行に複数設けられている。上記間隔は、図３Ａ〜図３Ｂに示すように不均等であっても良いし、均等であっても良い。なお、一の基板１０の内表面１２には、不図示のＴＦＴまたはＣＦなどが予め形成されている。

次いで、図２Ｂに示すように、パネル２を裏返し、他の基板２０の外表面２１の所定位置にブレークバー３を押しつけ、一の基板１０に曲げ応力を加える。これによって、第１および第２スクライブ線３１、３２の底部に引張応力を作用させ、底部から板厚方向にクラックを伸展させ、一の基板１０を切断する。

続いて、図２Ｃに示すように、他の基板２０の外表面２１に、図２Ａと同様にして、互いに直交する第１および第２スクライブ線（図２Ｃには、第１スクライブ線４１のみ図示）を形成する。なお、他の基板２０の内表面２２には、不図示のＣＦまたはＴＦＴなどが予め形成されている。

最後に、図２Ｄに示すように、パネル２を再び裏返し、一の基板１０の外表面１１の所定位置にブレークバー３を押しつけ、図２Ｂと同様にして、他の基板２０を切断する。このようにして、図２Ｅに示すように、パネル２を切断して、複数のセル４を作製する。

なお、本実施形態では、一の基板１０の外表面１１に第１および第２スクライブ線３１、３２を形成した後、他の基板２０の外表面２１に第１および第２スクライブ線を形成するとしたが、これらの工程を同時に行っても良い。

次に、図２Ａ〜図２Ｂに示す基板１０の切断工程について詳説する。なお、図２Ｃ〜図２Ｄに示す基板２０の切断工程は、同様であるので、説明を省略する。

本実施形態では、図２Ａに示す工程において、液晶パネルの長辺、即ち、図３Ａ〜図３Ｂに示すセル４の長辺６に対応する第１スクライブ線３１を形成する際には、外周に沿って０〜５個の切り欠きを有する第１カッターホイール５０を用いる。一方、液晶パネルの短辺、即ち、セル４の短辺８に対応する第２スクライブ線３２を形成する際には、外周に沿って５０〜３００個の切り欠きを有する第２カッターホイール６０を用いる。第１および第２ホイールカッター５０、６０は、１つのホルダに組み込まれ、それぞれ、使用位置と不使用位置との間で移動可能に構成されて良く、状況に応じて、使い分けられて良い。

図４は、第１ホイールカッター５０の斜視図である。図５は、第１ホイールカッター５０の使用状態における基板の断面図である。

第１ホイールカッター５０は、図４に示すように、中央に軸孔５１を有する円板状体であって、外周刃５２を有する。外周刃５２は、ダイヤモンドや超鋼合金などで形成されている。この外周刃５２は、所謂、ノーマル刃と呼ばれるものであって、外周に沿って０〜５個（図４では、０個）の切り欠きを有する。切り欠きの数を５個以下とすることによって、滑らかな第１スクライブ線３１を形成することができ、セル４の長辺６のエッジ強度を高めることができる。ひいては、液晶パネルの長辺のエッジ強度を高めることができる。

第１ホイールカッター５０を使用する際には、図５に示すように、基板１０上に外周刃５２を押しつけ、回転させながら移動させることによって、第１スクライブ線３１を形成する。このとき、外周刃５２は基板１０に数μｍ食い込むだけであるが、外周刃５２よりも深い位置まで第１スクライブ線３１が形成される。

第１スクライブ線３１の深さＤ１は、外周刃５２を押しつける荷重、外周刃５２の刃先角度などにて定まるが、基板１０の板厚Ｔの５〜２５％であることが好ましい。５％以上とすることで、第１スクライブ線３１の底部に引張応力が作用したときに、第１スクライブ線３１に沿って切断することができる。一方、２５％を超えると、荷重が高くなり過ぎるので、第１スクライブ線３１と交差する方向にもクラックが形成され、切断面の強度が低下する。なお、基板１０の板厚Ｔは、通常、０．１〜３ｍｍである。

図６は、第２ホイールカッター６０の斜視図である。図７は、第２ホイールカッター６０の使用状態における基板の断面図である。

第２ホイールカッター６０は、図６に示すように、中央に軸孔６１を有する円板状体であって、外周刃６２を有する。外周刃６２は、ダイヤモンドや超鋼合金などで形成されている。この外周刃６２は、所謂、高浸透刃と呼ばれるものであって、外周に沿って５０〜３００個の切り欠き６３を有する。

第２ホイールカッター６０を使用する際には、図７に示すように、基板１０上に外周刃６２を押しつけ、回転させながら移動させることによって、第２スクライブ線３２を形成する。このとき、外周刃６２は基板１０に数μｍ食い込むだけであるが、外周刃６２よりも深い位置まで第２スクライブ線３２が形成される。

第２スクライブ線３２の深さＤ２は、外周刃６２を押しつける荷重、外周刃６２の刃先角度、切り欠き６３の数などにて定まる。例えば、切り欠き６３の数が多くなるほど、外周刃６２の凸部６４に荷重が集中するので、第２スクライブ線３２の深さＤ２が大きくなる。一方、切り欠き６３の数が多くなり過ぎると、個々の切り欠き６３が小さくなり過ぎ、切り欠き６３を設けた効果が十分に得られない。従って、切り欠き６３の数は５０〜３００とする。５０〜３００の場合、第２スクライブ線３２の深さＤ２が、基板１０の板厚Ｔの８０％程度となる。このため、第２スクライブ線３２を挟んだ両側のガラスは、親指の力程度で分断することが可能となっている。

次いで、図２Ｂに示すように、パネルを裏返し、他の基板２０の外表面２１のうち、第１スクライブ線３１に対向する部分にブレークバー３を押しつけて、一の基板１０に曲げ応力を加える。そうすると、第１スクライブ線３１の底部に引張応力が作用し、底部から板厚方向にクラックが伸展して、一の基板１０の内表面１２まで到達する。

これによって、応力や衝撃などが第２スクライブ線３２に作用する。そうすると、第２スクライブ線３２を挟んだ両側のガラスは、親指の力程度で分断することが可能となっているので、第２スクライブ線３２の底部からも板厚方向にクラックが伸展して、基板１０の内表面１２まで到達する。

このように、本実施形態では、ブレークバー３の向きを変えることなく、ブレーク操作を１回行うだけで、基板１０を切断することができるので、作業性を向上することができる。

なお、本実施形態では、図２Ａ〜図２Ｂに示す基板１０の切断工程、および、図２Ｃ〜図２Ｄに示す基板２０の切断工程は同様であるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、いずれかの切断工程は、従来と同様であっても良い。

ところで、液晶パネル（液晶ペンタブレットやタッチパネルなどを含む）が搭載される携帯機器（例えば、携帯電話）７０には、図８Ａ〜図８Ｂに示すように、入力キー７３などを備える第１筐体７１に対して、液晶パネル７４を備える第２筐体７２を開閉可能に連結したものがある。連結機構としては、第１筐体７１と第２筐体７２とを回動可能に連結するものがある。この場合、図８Ａに示すように、回動軸７５に対して、液晶パネル７４の短辺７８が平行とされることが多い。

図８Ａは、携帯機器７０が開いた状態を示している。この状態で、操作者は、液晶パネル７４の画面表示に基づき、入力キー７３などを操作して、各種の処理を実施する。不使用時には、図８Ｂに示すように、第１筐体７１に対して第２筐体７２を回動させて折り畳む。これにより、携帯機器７０が閉じた状態となり、入力キー７３の誤操作が防止されると共に、液晶パネル７４が保護される。

この携帯機器７０が開いた状態で、第１または第２筐体７１、７２上に、ペン型の入力装置やボールペンなどの棒状物８０が載っているときに、携帯機器７０が閉じた状態となると、液晶パネル７４の長辺７６が棒状物８０によって押圧されることが多い。棒状物８０は、回動軸７５の存在のため、液晶パネル７４の長辺７６を横切るように配置されやすいからである。

本実施形態では、液晶パネル７４の長辺７６は、対応する第１スクライブ線３１がノーマル刃で形成されているので、高浸透刃で形成される場合に比べて、ガラスの切断面が滑らかである。よって、液晶パネル７４の長辺７６は、エッジ強度が高く、押圧されても割れにくい。従って、液晶パネル７４の割れを抑制することができる。

なお、本実施形態では、液晶パネル７４を折り畳み式の携帯機器７０に搭載するとしたが、液晶パネル７４の用途に制限はなく、例えば図８Ａ〜図８Ｂに示す回動軸７５のない携帯機器に液晶パネル７４を搭載しても良い。この場合も、液晶パネル７４の長辺７６側のエッジ強度が高ければ、液晶パネル７４の外縁全周の平均のエッジ強度が高いので、液晶パネル７４の割れを抑制することができる。

次に、図３Ａ〜図３Ｂを再度参照して、第１スクライブ線３１と第２スクライブ線３２の形成順序について説明する。

まず、図３Ａに示すように、ノーマル刃を有する第１ホイールカッター５０を用いて、第１スクライブ線３１を形成する。第１スクライブ線３１は、間隔をおいて、互いに平行に複数設けられている。

次いで、図３Ｂに示すように、高浸透刃を有する第２ホイールカッター６０を用いて、第２スクライブ線３２を形成する。第２ホイールカッター６０は、外周に沿って十分な数の切り欠き６３が設けられているので、基板１０に食い込みやすい。よって、第２ホイールカッター６０が、第１スクライブ線３１を横切る際に、抵抗の急激な変化によって飛び跳ねることを抑制することができ、第２スクライブ線３２が途切れることを抑制することができる。その結果、切断面品質を高めることができる。

２ パネル
４ セル
６ 長辺
８ 短辺
１０ マザーガラス基板
１１ 外表面
１２ 内表面
２０ マザーガラス基板
２１ 外表面
２２ 内表面
３１ 第１スクライブ線
３２ 第２スクライブ線
５０ 第１ホイールカッター
６０ 第２ホイールカッター
６３ 切り欠き
７４ 液晶パネル（表示パネル）
７６ 長辺
７８ 短辺

Claims (3)

1. マザーガラス基板の表面に、互いに直交する第１および第２スクライブ線を形成し、前記第１および第２スクライブ線から板厚方向にクラックを伸展させることで、マザーガラス基板を切断する工程を有する表示パネルの製造方法において、
   前記表示パネルの長辺に対応する前記第１スクライブ線を形成する際には、外周に沿って０〜５個の切り欠きを有する第１ホイールカッターを用い、
   前記表示パネルの短辺に対応する前記第２スクライブ線を形成する際には、外周に沿って５０〜３００個の切り欠きを有する第２ホイールカッターを用いる表示パネルの製造方法。
2. 前記第１ホイールカッターを用いて前記第１スクライブ線を形成した後、前記第２ホイールカッターを用いて前記第２スクライブ線を形成する請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
3. 請求項１または２に記載の表示パネルの製造方法により得られる表示パネル。

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