JP4197018B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は液晶表示装置の製造方法に関する。

従来の液晶表示装置の製造方法には、２枚のガラス基板を個々の表示素子が形成される領域を囲繞するように設けられた単素子シール材を介して貼り合わせ、この貼り合わされた２枚のガラス基板の外周部を外周シール材で封止し、この状態でエッチング槽内のエッチング液中に浸漬して２枚のガラス基板をエッチングし、これにより２枚のガラス基板の厚さを薄くするようにした方法がある（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第６１９７２０９号明細書

上記従来の液晶表示装置の製造方法では、エッチング槽内のエッチング液の温度がガラス基板のエッチングの進行つまりガラス基板のエッチング厚さの増加に伴って上昇するので、エッチング槽内のエッチング液の温度を検出し、この温度検出結果に基づいてエッチング終了時点を決定し、ガラス基板の厚さが所望の厚さとなるようにしている。

この場合、エッチング速度はエッチング槽内のエッチング液の温度及び濃度に左右されるため、エッチング槽内のエッチング液の初期温度及び初期濃度が異なると、ガラス基板の厚さが所望の厚さとなるエッチング終了時点におけるエッチング槽内のエッチング液の温度が異なってしまう。

また、一般的な液晶表示装置の製造方法では、生産性の向上を図るため、完成された液晶表示装置を複数個形成することが可能な面積を有する２枚のガラス基板を複数の単素子シール材を介して貼り合わせて組立体を形成し、複数枚の組立体に対してバッチ処理を行うことが多い。

このようなバッチ処理では、複数枚の組立体をエッチング槽内のエッチング液中に浸漬して同時にエッチングを行うことになる。その場合、エッチング槽内のエッチング液中に浸漬する組立体のバッチ処理枚数により、エッチングの進行に伴うエッチング槽内のエッチング液の温度上昇が異なり、ガラス基板の厚さが所望の厚さとなるエッチング終了時点におけるエッチング槽内のエッチング液の温度が異なってしまう。

以上のように、ガラス基板の厚さが所望の厚さとなるエッチング終了時点におけるエッチング槽内のエッチング液の温度は、エッチング槽内のエッチング液の初期温度、初期濃度及び組立体のバッチ処理枚数により異なるので、これらのパラメータに応じた予備実験を行い、その予備実験結果に基づいてガラス基板の厚さが所望の厚さとなるエッチング終了時点におけるエッチング槽内のエッチング液の温度を決定することになる。

しかしながら、エッチング槽内のエッチング液の初期温度、初期濃度及び組立体のバッチ処理枚数というパラメータの総数は個々の独立パラメータ数の積となるため、当該技術を実施する場合には、多数の予備実験を行う必要があり、作業量が膨大となることが考えられる。さらに、エッチング槽の容積が異なったり、処理に用いるエッチング液の量が予備実験とは異なる場合でもエッチング液の温度とガラス基板のエッチング厚さとの関係が変化すると考えられるから、エッチング装置ごとに、上述の多数の予備実験を行う必要があり、より一層、作業量が膨大となってしまうという問題がある。

一方、ガラス基板の表面にはもともと１μｍ以下の凹凸がある。このため、２枚のガラス基板をエッチングして、その厚さを薄くしただけでは、ガラス基板の表面にもともと存在した１μｍ以下の凹凸がエッチングにより拡大されてμｍオーダーの比較的大きな凹凸となり、ガラス基板の厚さを薄くしたことに伴い、このμｍオーダーの比較的大きな凹凸からクラックが発生して割れやすいという問題がある。

そこで、この発明は、互いに貼り合わされた２枚のガラス基板の厚さを薄くするためのエッチングの終了時点を決定するためのパラメータ数を少なくすることができ、且つ、２枚のガラス基板の表面をより一層平坦化することができる液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するため、２枚のガラス基板の外周部を外周シール材で封止して少なくとも一つの組立体を形成する封止工程と、前記少なくとも一つの組立体をエッチング槽内のエッチング液中に浸漬する浸漬工程と、前記エッチング槽内のエッチング液の温度及び濃度を一定に維持して、前記２枚のガラス基板の所望のエッチング厚さに対応する時間、前記２枚のガラス基板をエッチングして、前記２枚のガラス基板の厚さを薄くするエッチング工程と、前記エッチング後の２枚のガラス基板を機械研磨するとともに、当該機械研磨の後に機械化学研磨して、前記２枚のガラス基板の表面を平坦化する研磨工程と、を含むことを特徴とするものである。

この発明によれば、エッチング速度がエッチング槽内のエッチング液の温度及び濃度に応じて一意的に決定されることに着目し、エッチング槽内のエッチング液の温度及び濃度を一定に維持して、互いに貼り合わされた２枚のガラス基板のエッチング厚さをエッチング時間で管理するようにしているので、パラメータはエッチング時間のみであり、したがって互いに貼り合わされた２枚のガラス基板の厚さを薄くするためのエッチングの終了時点を決定するためのパラメータ数を少なくすることができ、また、エッチング後の２枚のガラス基板を機械研磨または機械化学研磨しているので、２枚のガラス基板の表面をより一層平坦化することができる。

図１（Ａ）はこの発明の一実施形態としての製造方法により製造された液晶表示装置の一例の平面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示す。この液晶表示装置では、２枚のガラス基板１、２がほぼ方形枠状の単素子シール材３を介して貼り合わされ、単素子シール材３の内側における両ガラス基板１、２間に液晶４が単素子シール材３に形成された液晶注入口５を介して封入され、液晶注入口５が封止材６で封止された構造となっている。この場合、下側のガラス基板１の一辺部は上側のガラス基板２から突出されている。また、ガラス基板１、２の厚さは例えば０．３ｍｍと比較的薄くなっている。

次に、この液晶表示装置の製造方法の一例について、図２に示す製造工程図を参照して説明する。まず、図２のステップＳ１において、図３に示すように、完成された液晶表示装置を複数個（例えば、４×４＝１６個）形成することが可能な面積を有する２枚のガラス基板１、２を用意する。この場合、ガラス基板１、２の厚さは例えば０．５ｍｍと比較的厚くなっている。

次に、図２のステップＳ２のシール材形成工程において、下側のガラス基板１の上面の各液晶表示装置形成領域に、スクリーン印刷法により、エポキシ系樹脂等からなるほぼ方形枠状の単素子シール材３を形成し、同時に、下側のガラス基板１の上面外周部に同じくエポキシ系樹脂等からなるほぼ方形枠状の外周シール材７を形成する。この場合、単素子シール材３の１箇所には液晶注入口５が形成され、外周シール材７の４箇所には空気逃げ口８が形成されている。

次に、図２のステップＳ３の貼り合わせ工程において、単素子シール材３及び外周シール材７を加熱して硬化させることにより、２枚のガラス基板１、２を互いに貼り合わせる。このとき、外周シール材７の内側における両ガラス基板１、２間に存在する空気が熱膨張するが、この熱膨張した空気の一部が外周シール材７の空気逃げ口８を介して外部に放出され、外周シール材７の破損が防止される。

次に、図２のステップＳ４の空気逃げ口封止工程において、外周シール材７の空気逃げ口８を紫外線硬化型のエポキシ変性アクリル系樹脂等からなる封止材９で封止する。ここで、図２のステップＳ４の空気逃げ口封止工程を終えた状態における図３に示すものを、以下、組立体１０という。

次に、図２のステップＳ５のエッチング工程を行うため、図４に概略構成を示すエッチング装置１１を用意する。このエッチング装置１１はエッチング槽１２を備えている。エッチング槽１２内には、ガラスのエッチング液として、フッ酸、水、その他（エッチングの反応を促進する触媒）からなるフッ酸系水溶液（以下、エッチング液という）１３が収容されている。

エッチング槽１２内にはヒータ１４、熱電対等からなる温度センサ１５、コイル状の冷却用配管１６が設けられている。冷却用配管１６の流入側及び流出側は、エッチング槽１２の外部に設けられた流入側配管１７及び流出側配管１８に接続されている。流入側配管１６の途中には冷却水ポンプ１９が介在されている。

エッチング槽１２の外部には導電率計２０が設けられている。導電率計２０の構造については後で説明する。ここで、エッチング液１３の導電率とエッチング液１３中のフッ酸濃度とには相関関係があるため、エッチング液１３の導電率を測定すると、エッチング液１３中のフッ酸濃度を測定することができる。

導電率計２０の下部にはサンプリング配管２１の一端部が接続されている。サンプリング配管２１の他端部はエッチング槽１２の下部に接続されている。サンプリング配管２１の途中にはサンプリングポンプ２２が介在されている。導電率計２０の上部にはエッチング液回収配管２３の一端部が接続されている。エッチング液回収配管２３の他端部はエッチング槽１２内の上部に配置されている。

エッチング槽１２の外部には補給タンク２４が設けられている。補給タンク２４内にはフッ酸２５が収容されている。補給タンク２４内のフッ酸２５は、補給ポンプ２６の駆動により、補給ポンプ２６が介在された補給配管２７を介してエッチング槽１２内に補給されるようになっている。

ここで、温度センサ１５は、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度を検出し、温度検出信号を制御部２８に供給する。導電率計２０は、ここに供給されたエッチング液１３の導電率を検出し、導電率（濃度）検出信号を制御部２８に供給する。制御部２８は、これらの検出信号に基づいて後述する演算等を行うほかに、ヒータ１４、ポンプ１９、２２、２６の各駆動を制御するようになっている。

次に、図５は導電率計２０の一例の電気回路の要部を示す。この電気回路は、ホイートストンブリッジによる抵抗測定回路であり、測定対象つまりエッチング液１３の抵抗Ｒ_Xと内部可変抵抗Ｒ₀及び内部固定抵抗Ｒ₁、Ｒ₂とが検流計Ｇとブリッジ形に接続された構造となっている。この場合、Ｒ₁＝Ｒ₂である。

そして、この導電率計２０では、まず、予備実験として、抵抗値Ｒ_Xが予め分かっている実験用エッチング液が供給された状態において、内部可変抵抗Ｒ₀を調整して検流計Ｇに流れる電流Ｉが０になるようにすると、Ｒ₀＝Ｒ_Xとなる。次に、Ｒ₀＝Ｒ_Xとした状態において、測定すべきエッチング液１３が供給されると、検流計Ｇに流れる電流が変化してＩとなり、このとき抵抗Ｒ₁及びＲ₂にはともに同じ大きさの電流ｉが流れる。ここで、Ｉ／ｉが１より十分小さいとき、Ｒ_Xの抵抗変化ΔＲはＩに比例するものとみなせるので、Ｒ_X＝Ｒ₀＋ΔＲから、測定すべきエッチング液１３の抵抗が求められるから、後述の通り、抵抗率とその逆数である導電率が求められる。

図６は、導電率計２０の他の要部であって、上述の抵抗Ｒ_Xを測定する手段の一例を示す斜視図である。この導電率計２０では、フッ素樹脂等からなる円筒形状のケース３１内に白金、カーボン等からなる短冊形状の一対の電極３２、３３が相対向して設けられた構造となっている。そして、ケース３１内にエッチング液１３が供給された状態において、一対の電極３２、３３間に電流を流すと、オームの法則により、一対の電極３２、３３間に介在されたエッチング液１３の抵抗が測定される。この場合の導電率κは次の式（１）から求められる。ただし、ρはエッチング液１３の抵抗率、Ｒは測定されたエッチング液１３の抵抗、Ｄは一対の電極３２、３３の間隔、Ｓは電極３２、３３の対向面積である。
κ＝１／ρ＝Ｄ／（ＲＳ）……（１）

次に、図４に示すエッチング装置１１のエッチング槽１２内のエッチング液１３の温度制御について説明する。エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度が温度センサ１５で検出されると、その温度検出信号が制御部２８に供給される。制御部２８は、温度センサ１５から供給された温度検出信号に基づいて、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度がある設定温度（例えば６０℃、公差±１℃）未満であるか否かを判断し、ある設定温度未満である場合には、ヒータ１４を駆動させ、エッチング槽１２内のエッチング液１３を加熱してその温度がある設定温度となるようにする。

一方、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度がエッチングの進行に伴い上昇してある設定温度よりも高くなった場合には、制御部２８は、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度がある設定温度よりも高くなったと判断し、冷却水ポンプ１９を駆動させ、冷却水配管１６に冷却水が供給され、エッチング槽１２内のエッチング液１３を冷却してその温度がある設定温度となるようにする。

なお、特に、ヒータ１４の駆動制御は、ＰＩＤ(Proportinal Integral Differential)制御法により行うようにしてもよい。ＰＩＤ制御法は、比例制御、積分制御及び微分制御の３つの組み合わせで制御するものであり、木目細かでスムーズな制御を実現することができる。特に、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度を一定に維持した状態において、後述の如く、組立体１０の浸漬やフッ酸２５の補給等の外乱により、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度が急激に低下したとき、ある設定温度に短時間で戻すことができる。

次に、エッチング槽１２内のエッチング液１３の濃度制御について説明する。サンプリングポンプ２２が駆動すると、エッチング槽１２内のエッチング液１３がサンプリング配管２１を介して導電率計２０内に供給される。この場合、サンプリングポンプ２２の駆動中は、導電率計２０内をエッチング液１３が常時ほぼ一定の速度で流れ、エッチング液回収配管２３を介してエッチング槽１２内に回収される。

そして、導電率計２０では、ここに供給されたエッチング液１３の導電率を検出し、その導電率検出結果を制御部２８に供給する。制御部２８は、導電率計２０から供給された導電率検出結果に基づいて、エッチング液１３中のフッ酸濃度がある設定濃度未満であるか否かを判断し、ある設定濃度未満である場合には、補給ポンプ２６を駆動させ、補給タンク２４内のフッ酸２５を補給配管２７を介してエッチング槽１２内に補給し、エッチング槽１２内のエッチング液１３中のフッ酸濃度がある設定濃度となるようにする。

ここで、一例として、エッチング液１３がフッ酸８０％、水１５％、その他（エッチングの反応を促進する触媒）５％からなるフッ酸系水溶液である場合、エッチング液１３中のフッ酸濃度は８０％である。そして、設定濃度は、公差も含めて、８０±４％である。なお、補給ポンプ２６の停止は、実験データに基づいた量のフッ酸２５を補給したら、自動的に行われる。

次に、図４に示すエッチング装置の動作について説明する。エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度及び濃度がある設定温度及びある設定濃度とされた状態において、エッチング槽１２内のエッチング液１３中に組立体１０をここでは１枚浸漬する。すると、組立体１０の２枚のガラス基板１、２がエッチングされ、その厚さが徐々に薄くなる。

ここで、予備実験結果について説明する。エッチング槽１２内のエッチング液１３中のフッ酸濃度を８０±４％と一定に維持し、且つ、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度を６０℃、４０℃、２５℃（ただし、いずれの場合も公差±１℃）と一定に維持した状態において、組立体１０のガラス基板１、２をエッチングしてその厚さとエッチング時間との関係を調べたところ、図７に示す結果が得られた。この場合、ガラス基板１、２の当初の厚さは約０．５ｍｍとした。

なお、この場合のエッチング速度はエッチング液１３の温度及び濃度に依存するから、複数枚の組立体１０を同時に処理、すなわち、バッチ処理する場合についても、各組立体１０のエッチング速度はいずれも、上述した１つの組立体１０のエッチング速度と同じとなる。

図７から明らかなように、エッチング槽１２内のエッチング液１３中のフッ酸濃度が８０±４％と一定に維持された状態において、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度を６０℃、４０℃、２５℃と一定に維持すると、当該温度が高いほどエッチング速度が速いが、いずれの温度条件の場合も、ガラス基板１、２の厚さはエッチング時間によって一義的に決まる。

この結果、１枚の組立体１０の当初の厚さ約０．５ｍｍのガラス基板１、２の厚さを約０．３ｍｍと薄くしたい場合には、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度を６０℃、４０℃、２５℃と一定に維持すると、エッチング時間が約２１０秒、約４００秒、約６００秒となった時点で、組立体１０をエッチング槽１２内のエッチング液１３中から取り出してエッチングを終了すると、いずれの温度条件の場合も、ガラス基板１、２の厚さを約０．３ｍｍと薄くすることができる。

この場合、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度及び濃度を一定に維持して、組立体１０のガラス基板１、２のエッチング厚さをエッチング時間で管理しているので、パラメータはエッチング時間のみであり、したがって組立体１０のガラス基板１、２の厚さを薄くするためのエッチングの終了時点を決定するためのパラメータ数を少なくすることができ、ひいては予備実験数を少なくすることができる。

すなわち、予備実験としては、エッチング槽１２内のエッチング液１３の設定温度を６０±１℃とする場合には、エッチング槽１２内のエッチング液１３のフッ酸設定濃度を８０±４％とした状態において、１回行うと、図７に示す６０℃の場合の結果が得られ、１回で済むことになる。当該設定温度をさらに４０±１℃及び２５±１℃とする場合には、予備実験をさらに２回行えばよく、予備実験数を少なくすることができる。

なお、上述の通り、複数枚の組立体１０をバッチ処理する場合についても、各組立体１０のエッチング速度はいずれも、上述した１つの組立体１０のエッチング速度と同じであるから、この場合も、予備実験数を少なくすることができる。

また、エッチング槽１２の容積が異なったり、処理に用いるエッチング液の量が予備実験とは異なる場合でも、組立体１０のガラス基板１、２のエッチング厚さをエッチング時間で管理することができるので、エッチング槽１２ごとに予備実験を行う必要はない。

かくして、組立体１０のガラス基板１、２の厚さを薄くしたら、組立体１０をエッチング槽１２内のエッチング液１３中から取り出し、エッチングを終了する。

ところで、組立体１０のガラス基板１、２の表面にはもともと１μｍ以下の凹凸がある。このため、組立体１０のガラス基板１、２をエッチングして、その厚さを薄くしただけでは、ガラス基板１、２の表面にもともと存在した１μｍ以下の凹凸がエッチングにより拡大されてμｍオーダーの比較的大きな凹凸となってしまう。

そこで、次に、図２のステップＳ６の研磨工程を行なうため、図８に要部の縦断面図を示す研磨装置３１を用意する。この場合、図９は図８のIX−IX線に沿う横断面図を示す。この研磨装置３１は、遊星歯車機構を利用した立て形２面研磨装置であり、固定配置された下研磨テーブルユニット３２を備えている。

下研磨テーブルユニット３２は、円筒軸部３３の上部外周面に平面円形状で中空の下研磨テーブル３４が設けられ、下研磨テーブル３４の側面に流入パイプ３５が設けられ、下研磨テーブル３４の上面に複数の流出孔３６が設けられた構造となっている。流入パイプ３５には供給パイプ（図示せず）が接続されている。そして、研磨材を含む純水が供給パイプおよび流入パイプ３５を介して下研磨テーブル３４の内部に供給されると、この供給された研磨材を含む純水が流出孔３６を介して下研磨テーブル３４の上面側に流出されるようになっている。

下研磨テーブルユニット３２の中心部には回転軸３７が回転可能に挿通されて設けられている。下研磨テーブルユニット３２の上側における回転軸３７には太陽歯車３８が設けられている。太陽歯車３８の周囲には内歯歯車３９が固定配置されている。太陽歯車３８と内歯歯車３９との間には４個の遊星歯車４０が取り外し可能に配置されている。遊星歯車４０の中央部には、組立体１０を収容するための開口部４１が設けられている。遊星歯車４０の厚さは組立体１０の厚さよりも薄くなっており、開口部４１内に収容された組立体１０の上面および下面が遊星歯車４０の上側および下側にそれぞれ突出されるようになっている。

太陽歯車３８の上側における回転軸３７には上研磨テーブルユニット４２が取り外し可能に且つ回転不能に設けられている。上研磨テーブルユニット４２は、円筒軸部４３の下部外周面に平面円形状で中空の上研磨テーブル４４が設けられ、上研磨テーブル４４の側面に流入パイプ４５が設けられ、上研磨テーブル４４の下面に複数の流出孔４６が設けられた構造となっている。流入パイプ４５には供給パイプ（図示せず）が接続されている。そして、研磨材を含む純水が供給パイプおよび流入パイプ４５を介して上研磨テーブル４４の内部に供給されると、この供給された研磨材を含む純水が流出孔４６を介して上研磨テーブル４４の下面側に流出されるようになっている。

次に、この研磨装置３１の動作について説明する。まず、遊星歯車４０の開口部４１内に収容された組立体１０の上面および下面は、遊星歯車４０の上側および下側にそれぞれ突出され、上研磨テーブル４４の下面および下研磨テーブル３４の上面に当接されている。この状態において、図９において矢印ａ〜ｃで示すように、回転軸３７が太陽歯車３８と共に時計方向に回転すると（矢印ａ）、遊星歯車４０が組立体１０と共に反時計方向に自転しながら（矢印ｂ）時計方向に公転する（矢印ｃ）。

このとき、下研磨テーブル３４および上研磨テーブル４４の流出孔３６、４６から研磨材を含む純水が流出されると、遊星歯車４０と共に自転しながら公転する組立体１０の２枚のガラス基板１、２の各表面が研磨される。この場合、遊星歯車４０は４つであるから、４つの組立体１０を同時に研磨するバッチ処理が行なわれる。

ここで、研磨材として、ＳｉＣ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｃを用いた場合には、機械研磨が行なわれ、ＣｅＯ₂を用いた場合には、機械化学研磨が行なわれる。機械化学研磨の場合には、ＣｅＯ₂が水と反応して、ガラス基板のＳｉとＯとの結合を切れやすくし、ガラス基板の表面が機械研磨の場合よりもきれいに研磨される。また、この研磨工程は、機械研磨および機械化学研磨のいずれであっても、研磨材の大きさにより、荒削り工程後に仕上げ工程を行なうようにしてもよい。また、荒削り工程は機械研磨により行ない、仕上げ工程は機械化学研磨により行なうようにしてもよい。

このように、機械研磨または機械化学研磨を行なうと、組立体１０の２枚のガラス基板１、２の表面にもともと存在した１μｍ以下の凹凸がエッチングにより拡大されてμｍオーダーの比較的大きな凹凸となっていても、０．１μｍオーダーの比較的小さな凹凸となり、２枚のガラス基板１、２の表面をより一層平坦化することができ、当該凹凸からのクラックに起因する割れが発生しにくいようにすることができる。

次に、図２のステップＳ７の第１の切断工程において、まず、図１０において一点鎖線で示すように、外周シール材７のうちの封止材９が設けられた左辺および右辺の各内側において当該左辺および右辺に沿う切断線５１に沿って、組立体１０の２枚のガラス基板１、２をガラスカッター等の切断手段を用いて切断し、封止材９が設けられた左辺部および右辺部を取り除く。

次に、図１０において二点鎖線で示すように、単素子シール材３の液晶注入口５の先端部に沿う各切断線５２および単素子シール材３の液晶注入口５とは反対側の下辺部の外側近傍に沿う各切断線５３に沿って、２枚のガラス基板１、２をガラスカッター等の切断手段を用いて切断する。

これにより、図１１に示すように、並列に配置された４つの単素子シール材３を介して貼り合わされた２枚のガラス基板１、２からなり、完成された液晶表示装置を４個形成することが可能な短冊形状の組立体１０ａが得られる。この場合、短冊形状の組立体１０ａは左右対称な形状となっている。

ここで、封止材９は、図２のステップＳ３およびＳ４に示すように、ガラス基板１、２を単素子シール材３を介して貼り合わせた後に形成されるため、図３に示すように、その一部がガラス基板１、２の端面から突出して形成されている。このため、図１０において、一点鎖線で示す切断線５１に沿う切断を行なわずに、直接、二点鎖線で示す切断線５１に沿う切断を行なった場合には、封止材９にガラスカッターの刃の部分が当たると、２枚のガラス基板１、２の端部が切断されず、これに起因して、ガラス基板１、２に意図しない割れ等の切断不良が発生することがある。

これに対し、上述の第１の切断工程では、図１０において、まず、一点鎖線で示す切断線５１に沿う切断を行なって、２枚のガラス基板１、２のうちの封止材９が設けられた左辺部および右辺部を取り除き、次いで二点鎖線で示す切断線５１に沿う切断を行なって、短冊形状の組立体１０ａを得ているので、ガラス基板１、２の意図しない割れ等の切断不良を防止することができる。

次に、図２のステップＳ８の液晶注入工程において、図１１に示す短冊形状の組立体１０ａの４つの単素子シール材３の内側における両ガラス基板１、２間に液晶（図示せず）を単素子シール材３の液晶注入口５を介して注入する。次に、図２のステップＳ９の液晶注入口封止工程において、図１２に示すように、短冊形状の組立体１０ａの４つの単素子シール材３の各液晶注入口５を封止材６で封止する。

次に、図２のステップＳ１０の第２の切断工程において、図１３において一点鎖線で示すように、単素子シール材３の左辺部の外側近傍に沿う切断線５４に沿って、２枚のガラス基板１、２をガラスカッター等の切断手段を用いて切断し、且つ、同図１３において二点鎖線で示すように、単素子シール材３の右辺部の外側近傍に沿う切断線５５に沿って、上側のガラス基板２のみをガラスカッター等の切断手段を用いて切断すると、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す液晶表示装置が得られる。

次に、切断工程の他の例について説明する。まず、図１０において、一点鎖線で示す右側の切断線５１は同じであるが、最も左側の単素子シール材３の左辺部の外側近傍に沿う切断線に沿って切断すると、図１４に示すものが得られる。次に、図１４において横方向に延びる実線で示すように、単素子シール材３の液晶注入口５の先端部に沿う切断線５６および単素子シール材３の液晶注入口５とは反対側の下辺部の外側近傍に沿う切断線５７に沿って、２枚のガラス基板１、２を切断する。

また、図１４において縦方向に延びる実線で示すように、最も左側の単素子シール材３以外の単素子シール材３の左辺部の外側近傍に沿う切断線５８に沿って、２枚のガラス基板１、２を切断し、且つ、同図１４において二点鎖線で示すように、単素子シール材３の右辺部の外側近傍に沿う切断線５９に沿って、上側のガラス基板２のみを切断し、個片化する。次に、個片化された２枚のガラス基板１、２に対してステップＳ８の液晶注入工程およびステップＳ９の液晶注入口封止工程を行なうと、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す液晶表示装置が得られる。

次に、図１５はエッチング装置１１の他の例の概略構成図を示す。このエッチング装置１１において、図４に示すエッチング装置１１と異なる点は、導電率計２０をエッチング槽１２内のエッチング液１３中に配置し、サンプリング配管２１、サンプリングポンプ２２及びエッチング液回収配管２３を省略した点である。このようにした場合には、サンプリング配管２１、サンプリングポンプ２２及びエッチング液回収配管２３を省略することができるので、構成を簡略化することができる。

ところで、図４及び図１５にそれぞれ示すエッチング装置１１において、エッチング槽１２を揺動手段（図示せず）で上下方向に揺動させながらエッチングを行うようにしてもよい。このようにした場合には、エッチング槽１２内のエッチング液１３の温度及び濃度を一様化することができる。

また、図４及び図１５にそれぞれ示すエッチング装置１１において、エッチング槽１２内のエッチング液１３を超音波振動手段（図示せず）で超音波振動させながらエッチングを行うようにしてもよい。このようにした場合には、エッチング槽１２内にエッチングにより発生した気泡がガラス基板１、２の表面に付着することに起因する局所的なエッチング遅れを、超音波振動でガラス基板１、２の表面に付着した気泡を剥がすことにより、防止することができ、また、ガラス基板１、２の表面に付着した有機物の汚れを落としやすくすることができる。

（Ａ）はこの発明の一実施形態としての製造方法により製造された液晶表示装置の一例の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う断面図。 図１に示す液晶表示装置の製造工程を示す図。 図２のステップＳ１〜Ｓ４を説明するために示す組立体の一部を切り欠いた平面図。 エッチング装置の一例の概略構成図。 導電率計の一例の電気回路の要部を示す図。 導電率計の他の例の要部の斜視図。 ガラス基板の厚さとエッチング時間との関係を示す図。 研磨装置の一例の要部の縦断面図。 図８のIX−IX線に沿う横断面図。 図２のステップＳ６の第１の切断工程を説明するために示す組立体の平面図。 図１０に示す第１の切断工程により得られた短冊形状の組立体の平面図。 図２のステップＳ９の液晶注入口封止工程を説明するために示す短冊形状の組立体の平面図。 図２のステップＳ１０の第２の切断工程を説明するために示す短冊形状の組立体の平面図。 切断工程の他の例を説明するために示す平面図。 エッチング装置の他の例の概略構成図。

符号の説明

１、２ ガラス基板
３ 単素子シール材
４ 液晶
５ 液晶注入口
６ 封止材
７ 外周シール材
８ 空気逃げ口
９ 封止材
１０ 組立体
１１ エッチング装置
１２ エッチング槽
１３ エッチング液
１４ ヒータ
１５ 温度センサ
１６ 冷却水配管
１９ 冷却水ポンプ
２０ 導電率計
２１ サンプリング配管
２２ サンプリングポンプ
２３ エッチング液回収配管
２４ 補給タンク
２５ フッ酸
２６ 補給ポンプ
２７ 補給配管
２８ 制御部
３１ 研磨装置
３２ 下研磨テーブルユニット
３４ 下研磨テーブル
３７ 回転軸
３８ 太陽歯車
３９ 内歯歯車
４０ 遊星歯車
４２ 上研磨テーブルユニット
４４ 上研磨テーブル

Claims (8)

1. ２枚のガラス基板の外周部を外周シール材で封止して少なくとも一つの組立体を形成する封止工程と、
   前記少なくとも一つの組立体をエッチング槽内のエッチング液中に浸漬する浸漬工程と、
   前記エッチング槽内のエッチング液の温度及び濃度を一定に維持して、前記２枚のガラス基板の所望のエッチング厚さに対応する時間、前記２枚のガラス基板をエッチングして、前記２枚のガラス基板の厚さを薄くするエッチング工程と、
   前記エッチング後の２枚のガラス基板を機械研磨するとともに、当該機械研磨の後に機械化学研磨して、前記２枚のガラス基板の表面を平坦化する研磨工程と、
   を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の発明において、
   前記機械研磨は、研磨剤として、ＳｉＣ、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 、ＳｉＯ ₂ またはＣを用い、
   前記機械化学研磨は、研磨剤としてＣｅＯ ₂ を用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
3. 請求項２に記載の発明において、
   前記機械化学研磨は、水に含まれた前記研磨剤により前記２枚のガラス基板の表面を平坦化することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
4. 請求項１から３の何れかに記載の発明において、前記エッチング工程において前記エッチング槽内のエッチング液の温度を一定に維持することは、前記エッチング槽内のエッチング液の温度を温度検出手段で検出する温度検出工程と、この温度検出結果に基づいて加熱手段による加熱あるいは冷却手段による冷却により行う温度調整工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
5. 請求項１から４の何れかに記載の発明において、前記エッチング液はフッ酸系水溶液であり、前記エッチング槽内のエッチング液の濃度を一定に維持することは、前記エッチング槽内のエッチング液中のフッ酸の濃度を濃度検出手段で検出する濃度検出工程と、この濃度検出結果に基づいて前記エッチング槽内にフッ酸を補給することにより行う濃度調整工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
6. 請求項１から５の何れかに記載の発明において、前記２枚のガラス基板は、完成された液晶表示装置を複数個形成することが可能な面積を有し、その間に介在された複数の単素子シール材及び前記外周シール材を介して互いに貼り合わされていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
7. 請求項１から６の何れかに記載の発明において、前記封止工程は、前記２枚のガラス基板を前記外周シール材を介して一部開口を設けた状態で互いに貼り合わせる工程と、前記開口を封止材で封止する開口封止工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
8. 請求項７に記載の発明において、前記研磨工程後に、前記２枚のガラス基板の間に介在された前記封止材を、前記２枚のガラス基板の外周部における少なくとも前記封止材が設けられた箇所を切断することによって除去する封止材除去工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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