TWI585489B - 液晶面板硏磨方法 - Google Patents

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Description

液晶面板研磨方法
本發明係關於一種液晶面板研磨方法者。
近年來，已依照用途使用液晶顯示器(Liquid Crystal Display，以下稱LCD)做為行動電話、行動遊戲機器、行動終端機器等的顯示用顯示器。
在該等LCD中，尤以薄膜電晶體(以下稱TFT)型LCD因為其顯示為高精細，故被廣泛地使用。
在該TFT型LCD中係使用了液晶面板，其係藉由將形成有TFT層的玻璃基板、及形成有濾色器(color filter)(以下稱CF)層的玻璃基板，夾著含有間隔物(spacer)的液晶構件並疊層密封而構成。
另一方面，該TFT型LCD近年來因使用在行動型終端機器等，故對於薄型化的要求日益提升。再者，針對該TFT型LCD的薄型化，藉由將用在TFT型LCD之液晶面板之主要材料的玻璃基板形成為較薄，即可達成TFT型LCD整體的薄型化。
以謀求用在液晶面板之玻璃基板之薄型化 的方法而言，一般係進行一種將液晶面板整體或單面浸漬在氟酸等之研磨液而將玻璃基板表面進行研磨的化學研磨法。
然而，在藉由此浸漬進行的化學研磨法中，會有在研磨後的玻璃基板表面產生凹坑(dimple)或反應生成物的情形。
凹坑係一種在化學研磨後的玻璃基板表面以點狀或行狀出現的凹坑，且為化學研磨前存在於玻璃基板表面之數十μm左右的傷痕或微細孔經化學研磨而擴大後被檢測出為凹陷者。
此外，反應生成物係玻璃基板材料中所含成分與化學研磨液反應者、或溶於化學研磨液的成分，此即固著於玻璃表面。
再者，在使用此種產生有凹坑、或固著有反應生成物的液晶面板來製造TFT型LCD時，會有產生起因於凹坑之被稱為亮點的顯示不良、或因反應生成物固著而使膜特性降低所導致的顯示不良或觸控面板(touch panel)之缺失等的情形。
至今為止，做為消除該凹坑的方法，已知有一種為了預先消滅成為凹坑原因的傷痕或微細孔，對於化學研磨前的玻璃基板表面施以機械研磨的方法(請參照例如專利文獻1)。
然而，該方法僅係以抑制凹坑為目的，並非以抑制因為化學研磨所產生之反應生成物的固著為目 的，因此無法解決因為反應生成物所引起的顯示不良或甚至觸控面板的缺失。
另一方面，液晶面板目前係將一般以G(generation，代)所表示之規格之G5(1200mm×1000mm)左右之大型尺寸的液晶面板切斷，而作成最終製品的畫面尺寸。
在此現狀下，於製造現場中處理大型液晶面板時，會產生液晶面板側面的碎片、或液晶面板本身的破損。再者，此等液晶面板的碎片或破損會招致良率降低，成為製造成本上升的原因。
另外，在以往液晶面板的製造現場，並未考慮處理該等G5左右之大型液晶面板時產生碎片或破損的對策。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-15111號公報
有鑑於上述背景，為了解決習知的問題，本發明之目的在提供一種可降低大型液晶面板的碎片或破損的產生，進而大幅抑制伴隨著凹坑的產生、以及反應生成物的固著導致顯示不良等之缺失的液晶面板研磨方法。
亦即，本發明之液晶面板研磨方法之特徵 如下。
第1，一種液晶面板研磨方法，其係具有對於液晶面板表面施行化學研磨之化學研磨步驟者，該液晶面板係在形成有TFT層的第1玻璃基板與形成有濾色器層的第2玻璃基板之間夾著液晶構件而成，該液晶面板研磨方法係具有下列步驟：倒角步驟，在前述化學研磨步驟之前，進行前述液晶面板之前述第1及第2玻璃基板的倒角；第1玻璃基板機械研磨步驟，進行前述第1玻璃基板的機械研磨，以使前述化學研磨步驟後之前述第1玻璃基板表面所存在之凹坑的平均直徑成為200μm以下；第1殘渣處理步驟，將前述液晶面板表面的殘渣予以去除；及反應生成物去除步驟，在前述化學研磨步驟後，將在化學研磨步驟中所產生的反應生成物予以去除。
第2，在上述第1液晶面板研磨方法中，具有：第2玻璃基板機械研磨步驟，進行前述第2玻璃基板的機械研磨，以使前述化學研磨步驟後之前述第2玻璃基板表面所存在之凹坑的平均直徑成為50μm以下；及第2殘渣處理步驟，將前述液晶面板表面的殘渣、及在前述化學研磨步驟中所產生的反應生成物予以去除。
依據上述第1發明，係藉由在化學研磨步驟之前，設置進行液晶面板之前述第1及第2玻璃基板之倒角的倒角步驟、進行第1玻璃基板之機械研磨以使化學研磨步驟後之前述第1玻璃基板表面所存在之凹坑的平均直 徑成為200μm以下的第1玻璃基板機械研磨步驟、及將液晶面板表面的殘渣予以去除的第1殘渣處理步驟，且於化學研磨步驟後，設置反應生成物去除步驟，而可提供一種降低大型液晶面板的碎片或破損的產生，且大幅抑制伴隨著凹坑產生所導致的顯示不良，且藉由化學研磨步驟而可將固著於液晶面板表面的反應生成物予以去除的液晶面板研磨方法。
依據上述第2發明，係藉由設置進行前述第2玻璃基板的機械研磨以使化學研磨步驟後之第2玻璃基板所存在凹坑的平均直徑成為50μm以下的第2玻璃基板機械研磨步驟、及將前述液晶面板表面的殘渣、及在化學研磨步驟中所產生的反應生成物予以去除的第2殘渣處理步驟，而可提供一種除上述第1發明之效果外，更進一步大幅抑制伴隨凹坑之產生所導致之顯示不良的液晶面板研磨方法。
1‧‧‧第1玻璃基板
2‧‧‧第2玻璃基板
3‧‧‧液晶構件
4‧‧‧密封材
11‧‧‧TFT層
12‧‧‧表面
21‧‧‧CF層
22‧‧‧表面
31‧‧‧間隔物
S1‧‧‧倒角步驟
S2‧‧‧第1玻璃基板機械研磨步驟
S3‧‧‧第1殘渣處理步驟
S4‧‧‧化學研磨步驟
S5‧‧‧反應生成物去除步驟
S6‧‧‧第2玻璃基板機械研磨步驟
S7‧‧‧第2殘渣處理步驟
第1圖係為顯示液晶面板之構成的概略剖面圖。
第2圖係為顯示本發明之液晶面板研磨方法之一實施形態的流程圖。
第3圖係為顯示本發明之液晶面板研磨方法之另一實施形態的流程圖。
第4圖(a)係為顯示從上面觀看之轉角部之研磨形狀的概略圖，第4圖(b)係為顯示從側面觀看之側面部之研磨形 態的概略圖。
本發明之液晶面板研磨方法係進行第1圖所示之構成之液晶面板表面之研磨的液晶面板研磨方法。
該液晶面板係形成為藉由第1玻璃基板1及第2玻璃基板2夾著液晶構件3及間隔物31，並藉由密封材4將緣部密封的構成。
第1玻璃基板1係在液晶構件3側形成有TFT層11，此外，第2玻璃基板2係在液晶構件3側形成有CF層21。
本發明之液晶面板研磨方法係關於將液晶面板的表面，亦即將玻璃基板之未形成有TFT層11、CF層21的表面12、22側進行研磨的方法。
以下使用流程圖來詳細說明本發明的液晶面板研磨方法。第2圖係顯示本發明之液晶面板研磨方法之一實施形態的流程圖。
在本實施形態的液晶面板研磨方法中，係具有倒角步驟(S1)、第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)、第1殘渣處理步驟(S3)、化學研磨步驟(S4)、及反應生成物去除步驟(S5)的步驟。
可適宜與本發明之液晶面板研磨方法對應之液晶面板的尺寸，一般係以G所表示之規格之被認為大型液晶面板之G5(1200mm×1000mm)左右的尺寸者。
在G5左右尺寸的液晶面板中，通常極難以 抑制伴隨著凹坑的產生或反應生成物的附著所導致的顯示不良等，而且，伴隨著在研磨步驟等中產生碎片或破裂所導致的損害會較大。
因此，以下所說明之本發明之液晶面板研磨方法之從倒角步驟(S1)至反應生成物去除步驟(S5)的一連串步驟極為重要，藉由該等步驟即能夠以較佳良率製造高品質的液晶面板。
<倒角步驟(S1)>
在本發明之液晶面板研磨方法中，首先，係藉由倒角步驟(S1)進行液晶面板之轉角部及側面部之邊緣(edge)部的倒角。
以倒角的條件而言，只要是對於最終製品之LCD的功能不會造成影響的範圍，則並未特別限制，藉由設於液晶面板之搬運路徑之中間部的研磨裝置，即可進行液晶面板之轉角部及邊緣部的研磨。
轉角部的研磨係例如可使用鑽石粒度#300至600之金屬結合劑(metalbond)的旋轉磨石，以第4圖(a)所示的切割形狀進行成為1C至5C或1R至5R(C及R係依照日本工業基準JISB001：2010)。
此外，側面部的倒角係例如可使用鑽石粒度#300至600之金屬結合劑的旋轉磨石，以第4圖(b)所示的切割形狀進行成為倒角寬度0.1mm以上、面形狀C或R(C及R係依照日本工業基準JISB001：2010)。
上述之轉角部及側面部的研磨，雖係一面 搬運液晶面板一面藉由研磨裝置來進行，但搬運條件及研磨裝置的運轉條件，係可依照導入之液晶面板之尺寸或材質等而分別適當設定。
以上述條件進行液晶面板的倒角，藉此即可跳躍性地提升轉角部及側面部相對於機械性撞擊的強度，而可大幅降低在之後的各步驟中液晶面板的碎片或破損。
此外，在此倒角步驟中，藉由倒角後的洗淨乾燥步驟將研磨玻璃粉或玻璃基板表面的污垢予以洗淨去除，並進行乾燥。
以洗淨、乾燥的條件而言，只要是可去除研磨玻璃粉或玻璃基板表面之污垢的條件則無特別限制，但洗淨係例如可一面搬運液晶面板一面將液晶面板的上下面，使用材質為尼龍等的圓盤刷(diskbrush)、與材質為尼龍等的滾筒刷(roll brush)並藉由水來進行。
此外，乾燥係例如可使用材質為PVA(Polyvinyl Alcohol，聚乙烯醇)海綿(sponge)等的脫水滾筒、及氣刀(air knife)、溫風乾燥機等來進行。
<第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)>
接著進行將形成有TFT層之第1玻璃基板表面進行機械研磨的第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)。
在第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)中所使用的研磨機，係可適宜使用利用研磨墊(pad)及研磨材進行研磨之一般公知的自動機械研磨機，例如，可使用材質為發 泡聚胺酯(polyurethane)等的研磨墊、及材質為氧化鈰(celium)等的研磨材來進行。
藉由在後述的化學研磨步驟(S4)之前進行第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)，預先將形成有TFT層之第1玻璃基板表面的傷痕或微細孔削除，即可藉此將化學研磨步驟後之第1玻璃基板表面所存在之凹坑的平均直徑抑制為200μm以下，較佳為50μm以下。另外，本發明之凹坑的平均直徑係指凹坑的直徑。
在本發明之液晶面板研磨方法的第1玻璃基板機械研磨步驟中，將形成有TFT層的第1玻璃基板表面進行研磨的理由，係因為伴隨著凹坑之產生所導致的顯示不良，大多為來自於形成有TFT層之第1玻璃基板表面所產生之凹坑之故。
此係因為考慮到形成有TFT層的第1玻璃基板成為背光源(backlight)側，因此例如形成有TFT層之第1玻璃基板表面的凹坑發揮凹透鏡作用，而在此漫反射來自背光源的光並擴散，而成為亮點等之顯示不良的情形。
因此，本發明中將形成有TFT層之第1玻璃基板表面進行機械研磨的第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)係特別重要的步驟。
<第1殘渣處理步驟(S3)>
在本發明的液晶面板研磨方法中，係在第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)後，接著進行第1殘渣處理步驟(S3)。
此第1殘渣處理步驟(S3)係由用以將研磨後 的研磨玻璃粉或研磨材去除、及防止第2玻璃基板表面所產生之研磨材之固著的洗刷(scrub)處理、及洗淨、乾燥處理所構成的步驟。
洗刷處理的條件只要可去除研磨玻璃粉或研磨材則無特別限制，例如，液晶面板的上下面，可利用碳酸鈣或氧化鈰等做為研磨材，而使用材質為PVA等的圓盤海綿(disk sponge)來進行洗刷處理。
此外，洗淨係可例如使用材質為尼龍等的滾筒刷並藉由水來進行。
此外，乾燥係例如可使用材質為PVA海綿等的脫水滾筒、及氣刀、溫風乾燥機等來進行。
藉由進行該第1殘渣處理步驟(S3)，即可作成在液晶面板之TFT側表面，不會有成為凹坑之原因的傷痕或微細孔、及伴隨著研磨所導致之殘渣之潔淨的液晶面板。
<化學研磨步驟(S4)>
接著進行化學研磨步驟(S4)。該化學研磨步驟(S4)係可藉由一般為了將液晶面板薄化所進行的化學研磨法來進行。
在此化學研磨方法中，將液晶面板整體浸漬於研磨液中，來進行第1及第2玻璃基板表面的研磨。以研磨液而言，可舉例如通常在化學研磨中所使用的氟酸等，而研磨條件係可考慮最終之液晶面板的厚度來適當設定。
此外，化學研磨後係進行以去除研磨液為目的的洗淨及乾燥步驟。
<反應生成物去除步驟(S5)>
接著，在本發明之液晶面板的研磨方法中，以將在化學研磨步驟(S4)中所產生而固著的反應生成物予以去除為目的而進行反應生成物去除步驟(S5)。
化學研磨步驟中所產生的反應生成物，通常係化學研磨中做為研磨液使用的氟酸與被研磨液所研磨之液晶面板的材料成分反應而生成的物質。
成為反應生成物之原因之液晶面板的材料成分，除玻璃組成中所含之Al、Ca、Mg、Sr等之物質外，尚有液晶面板之緣部的密封材或基板、玻璃與基板之間的黏接劑成分等，以具體的反應生成物而言，例如有氟化鋁(AlF3)、氟化鎂(MgF2)、氟化鈣(CaF2)、氟化矽(SiF4)等的無機氟化物、或無機、有機複合物等。此外，亦包含溶解於研磨液之矽(Si)等再固著於玻璃基板上者。
該等固著於玻璃基板表面的反應生成物係成為顯示不良或觸控面板之缺失的原因者。
該反應生成物去除步驟(S5)係對於第1玻璃基板及第2玻璃基板的兩表面進行者。
以反應生成物去除步驟(S5)的條件而言，只要可完全去除反應生成物則無特別限制，但洗刷處理係例如可使用碳酸鈣或氧化鈰等做為研磨材、及使用材質為PVA等的圓盤海綿來進行。
此外，洗淨係例如可使用材質為尼龍等的滾筒刷並藉由水來進行。
此外，乾燥係例如可使用材質為PVA海綿等的脫水滾筒、及氣刀、溫風乾燥機等來進行。
藉由進行此反應生成物去除步驟(S5)，即可製造液晶面板整體無凹坑之潔淨的液晶面板。
接著使用第3圖的流程圖來詳細說明本發明之液晶面板研磨方法的另一實施形態。
在本實施形態的液晶面板研磨方法中係具有：倒角步驟(S1)、第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)、第1殘渣處理步驟(S3)、化學研磨步驟(S4)、第2玻璃基板機械研磨步驟(S6)、及第2殘渣處理步驟(S7)。
在本實施形態中，從倒角步驟(S1)至化學研磨步驟(S4)的各步驟，係與先前所說明之第2圖所示之實施形態之從倒角步驟(S1)至化學研磨步驟(S4)的步驟為相同步驟，故省略其說明。
<第2玻璃基板機械研磨步驟(S6)>
在本發明的液晶面板研磨方法中，係以去除有可能在形成有液晶面板之CF層之第2玻璃基板表面產生之凹坑為目的而可進行第2玻璃基板機械研磨步驟(S6)。
在此第2玻璃基板機械研磨步驟(S6)中，可適宜使用與在第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)中所使用之研磨機相同的自動機械研磨機來進行。以研磨條件而言，例如可使用材質為發泡聚胺酯等的研磨墊、及材質為氧化 鈰等的研磨材來進行。
如上所述，藉由在化學研磨步驟(S4)之後進行第2玻璃基板機械研磨步驟(S6)，即可將化學研磨步驟後之第2玻璃基板表面所存在之凹坑的平均直徑抑制在50μm以下，較佳為30μm以下。
<第2殘渣處理步驟(S7)>
在本發明之液晶面板研磨方法中，係在第2玻璃基板機械研磨步驟(S6)之後，接著進行第2殘渣處理步驟(S7)。
此第2殘渣處理步驟(S7)係包括以去除因為第2玻璃基板機械研磨步驟(S6)所產生之研磨後之研磨玻璃粉或研磨材，並且去除在化學研磨步驟(S4)中所產生而固著之反應生成物為目的之反應生成物去除步驟的步驟，且為由洗刷處理、及洗淨、乾燥處理所構成的步驟。
此第2殘渣處理步驟(S7)係對於第1玻璃基板及第2玻璃基板的兩表面所進行者。
洗刷處理只要可去除研磨玻璃粉、研磨材及反應生成物則無特別限制，例如可使用碳酸鈣或氧化鈰做為研磨材，且使用材質為PVA等的圓盤海綿來進行。
此外，洗淨係例如可使用材質為尼龍等的滾筒刷並藉由水來進行。
此外，乾燥係例如可使用材質為PVA海綿等的脫水滾筒、及氣刀、溫風乾燥機等來進行。
藉由進行此第2殘渣處理步驟(S7)，即可去除研磨玻璃粉、研磨材及反應生成物，而可製造液晶面板 表面無殘渣之潔淨的液晶面板。
綜上雖已根據實施形態說明了本發明之液晶面板研磨方法，但本發明並不限定於上述實施形態，在不脫離其要旨之範圍內可進行各種變更。
例如，在上述實施形態中，於第1玻璃基板機械研磨步驟(S2)中，雖僅將形成有TFT層的第1玻璃基板表面進行了機械研磨，但在此步驟中，也可將形成有TFT層的第1玻璃基板表面與形成有CF層的第2玻璃基板表面同時進行、或單面各分別進行機械研磨。
例如，藉由在化學研磨步驟(S4)之後進行倒角步驟(S1)，可提升因為化學研磨步驟(S4)而受損之液晶面板的轉角部及側面部的強度。
此外，在上述實施形態中，雖已說明了將可適宜對應於本發明之液晶面板研磨方法的液晶面板設為G5(1200mm×1000mm)左右的尺寸，但當然也可對應G5以下的面板尺寸(G1(400mm×300mm)至G4.5(920mm×730mm)者，此外，亦可對應於G5.5(1500mm×1300mm)以上的尺寸。
S1‧‧‧倒角步驟
S2‧‧‧第1玻璃基板機械研磨步驟
S3‧‧‧第1殘渣處理步驟
S4‧‧‧化學研磨步驟
S5‧‧‧反應生成物去除步驟

Claims (2)

  1. 一種液晶面板研磨方法，其係至少具有對於液晶面板表面施行化學研磨之化學研磨步驟者，該液晶面板係在形成有薄膜電晶體層的成為背光側之第1玻璃基板與形成有濾色器層的第2玻璃基板之間夾著液晶構件而成，該液晶面板研磨方法係具有下列步驟：倒角步驟，在前述化學研磨步驟之前，進行前述液晶面板之前述第1玻璃基板及前述第2玻璃基板的轉角部及側面部之邊緣部的倒角；第1玻璃基板機械研磨步驟，係在前述化學研磨步驟之前，進行前述第1玻璃基板的機械研磨，以使前述化學研磨步驟後之前述第1玻璃基板表面所存在之凹坑的平均直徑成為200μm以下；第1殘渣處理步驟，係在前述化學研磨之前，將前述第1玻璃基板機械研磨步驟後之前述液晶面板表面的殘渣予以去除；前述化學研磨步驟，係在前述第1殘渣處理步驟後進行；第2玻璃基板機械研磨步驟，係在前述化學研磨步驟之後，進行前述第2玻璃基板的機械研磨，以使前述化學研磨步驟後之前述第2玻璃基板表面所存在之凹坑的平均直徑成為50μm以下；及第2殘渣處理步驟，在前述第2玻璃基板機械研磨步驟之後，將前述液晶面板表面的殘渣、及在前述 化學研磨步驟中所產生的反應生成物予以去除。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板研磨方法，其中，前述液晶面板的大小為1200mm×1000mm至1500mm×1300mm之範圍。
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