WO2018216712A1 - 透明性薄膜付ガラスパネル製造方法、透明性薄膜付液晶パネル製造方法、ガラスパネル製造方法、および液晶パネル製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a glass panel with a transparent thin film and a method for producing a liquid crystal panel with a transparent thin film for obtaining a plurality of glass panels having a desired shape and a liquid crystal panel having a desired shape from a multi-chamfer glass substrate with a transparent thin film.
- a process for obtaining a plurality of glass panels having a desired shape from a glass substrate for multiple chamfering is performed.
- a technique (so-called multi-sided) is widely adopted in which a plurality of liquid crystal panels are manufactured simultaneously with a set of glass base materials, and then the glass base material is divided into a single liquid crystal panel. I came. And when dividing
- An object of the present invention is to provide a glass panel manufacturing method with a transparent thin film, a liquid crystal panel manufacturing method with a transparent thin film, a glass panel manufacturing method, and a liquid crystal panel capable of minimizing the influence of side etching accompanying the etching process. It is to provide a manufacturing method.
- a plurality of glass panels having a desired shape are obtained from a glass base material for multi-chamfering with a transparent thin film for multi-chatting a glass panel having a transparent thin film formed on the surface.
- the transparent thin film include a transparent protective film such as an overcoat, and a transparent conductive film such as an ITO or organic conductive film for a touch sensor or ESD (Electro-Static Discharge).
- the method for manufacturing a glass panel with a transparent thin film includes at least a laser scanning step and an etching step.
- the laser scanning step by scanning the laser over the transparent thin film along the shape cutting planned line corresponding to the shape of the glass panel to be taken out, the glass base material for multi-surface mounting with the transparent thin film along the shape cutting planned line A modified line having a property of being easily etched is formed.
- the transparent thin film is designed to be very thin, it can be easily removed by the laser beam in the laser scanning step.
- the transparent thin film may be removed along the planned cutting line by etching or blasting separately.
- the modified line is etched by bringing the glass substrate for multi-face with a transparent thin film into contact with an etching solution while protecting the transparent thin film.
- an etching resistant film made of a resin material having resistance to an etching solution containing hydrofluoric acid for etching glass can be applied.
- the etching resistant film may be affixed via an adhesive having etching resistance, or a film having self-adhesiveness may be used.
- the etching resistant layer can be formed using a resist material having etching resistance and other masking members.
- the etching resistant film or the etching resistant layer is preferably thin with a thickness of 50 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the etching resistant film and the etching resistant layer thin to about 50 ⁇ m to 100 ⁇ m, it becomes easy to perform peeling. Since the modified line is formed along the shape cutting planned line, the etching process can be performed quickly, and the required etching resistance can be kept low. For this reason, there is no problem even if the etching resistant film or the etching resistant layer is thinner than the normal etching treatment.
- Etching a modified line in a glass substrate for multiple surfaces with a transparent thin film while protecting the transparent thin film by forming an opening at a location corresponding to the shape cutting planned line in the etching resistant film or etching resistant layer Is possible.
- the etching solution easily permeates along the modification line, and the etching process can be easily performed to shorten the time, so that the influence of side etching can be minimized.
- the laser scanning step in the above-described method for manufacturing a glass panel with a transparent thin film by setting the focal depth of the laser longer than the thickness of the glass panel, it is easy to be etched into the glass substrate for multi-face drawing along the planned cutting line. It is preferable to remove the transparent thin film simultaneously with the formation of the property modification line. By adopting such a configuration, the transparent thin film is removed along the shape cutting planned line, so that an opening of the transparent thin film is formed along the shape cutting planned line. Then, the modification line forming position of the multi-chamfer glass base material is exposed. In particular, since the transparent thin film is removed and the modification line is formed by the same laser beam, it is possible to prevent the opening position of the transparent thin film from being shifted from the formation position of the modification line. As a typical example of the method for forming the modified line, filament processing by a picosecond laser or a femtosecond laser can be cited.
- the width of the reforming line is preferably set to approximately 10 ⁇ m or less.
- the method for producing a liquid crystal panel with a transparent thin film according to the present invention has a predetermined shape from a glass substrate for multi-surface mounting with a transparent thin film for multi-surface processing of a liquid crystal panel formed by laminating an array substrate and a color filter substrate. This is for obtaining a plurality of liquid crystal panels.
- the transparent thin film include a protective film such as an overcoat and a transparent conductive film such as ITO or an organic conductive film.
- This method for manufacturing a liquid crystal panel with a transparent thin film includes at least a laser scanning step and an etching step.
- the laser scanning step by scanning the laser through the transparent thin film along the shape cutting planned line corresponding to the shape of the liquid crystal panel to be taken out, the multi-chamfer glass substrate with transparent thin film along the shape cutting planned line A modified line having a property of being easily etched is formed.
- the etching step after the laser scanning step, the multi-surface glass substrate with a transparent thin film is brought into contact with the etching solution while protecting the transparent thin film.
- a modified line having a property of being easily etched into a multi-chamfered glass base material is formed along the shape cutting planned line, and at the same time, the transparent thin film is removed. Is preferred.
- the transparent thin film is removed and the modified line is arrayed along the planned cutting line. It may be formed only on either the substrate or the color filter substrate.
- the transparent thin film is removed along the shape cutting planned line and the modified line in the laser scanning step described above. Is formed only on either the array substrate or the color filter substrate, and then the modified line is formed on either the array substrate or the color filter substrate by scanning the laser from the opposite side.
- the shape cutting planned line is substantially cut substantially. It is possible to achieve complete cutting by applying mechanical pressure or thermal stress. By applying a minute pressing force, applying a minute ultrasonic vibration, or heating, it is possible to realize complete cutting without fouling the glass substrate for multiple surfaces.
- the modification line has a perforated shape having a plurality of through holes or a plurality of modified holes formed by a pulse laser beam.
- Processed cutting lines for glass panels and liquid crystal panels are processed with a pulsed laser, so the contours of glass panels and liquid crystal panels contain complex curves or minute curved parts, or openings are formed in glass panels or liquid crystal panels. Even if it is done, it becomes possible to realize appropriate processing.
- the glass panel manufacturing method according to the present invention is a method for obtaining a plurality of glass panels having a desired shape from a multi-chamfered glass base material for multi-chamfering glass panels.
- This glass panel manufacturing method includes at least a step of forming a transparent etching-resistant layer, a laser scanning step, and an etching step.
- a transparent etching resistant layer having etching resistance is formed on the surface of the multi-panel glass panel.
- a typical example of the etching resistant layer is an etching resistant film made of a transparent resin material having resistance to an etching solution containing hydrofluoric acid for etching glass.
- the etching resistant film may be affixed via a transparent etching resistant adhesive, or a film having self-adhesiveness may be used.
- the etching resistant layer is removed along the shape cutting planned line by scanning the laser along the shape cutting planned line corresponding to the shape of the glass panel to be taken out, and the multi-chamfer glass base material
- a modified line having the property of being easily etched is formed.
- an opening of the etching resistant layer is formed along the shape cutting planned line.
- the line forming position is exposed.
- filament processing by a picosecond laser or a femtosecond laser can be cited.
- the width of the reforming line is preferably set to approximately 10 ⁇ m or less.
- the modified line is etched by bringing the multi-chamber glass base material into contact with the etching solution.
- the etching solution easily permeates along the modification line, and the etching process can be easily performed to shorten the time, so that the influence of side etching can be minimized.
- the transparent etching resistant layer is preferably a thin transparent film of 50 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the etching resistant layer By making the etching resistant layer thin to about 50 ⁇ m to 100 ⁇ m, it becomes easy to perform peeling. Further, since the optical influence when the laser beam passes is reduced, it becomes easy to accurately adjust the focal point and the beam profile of the laser beam.
- the modified line is formed along the shape cutting planned line, the etching process can be performed quickly, and the required etching resistance can be kept low. For this reason, there is no problem even if the etching resistant film is thinner than the normal etching process.
- the liquid crystal panel manufacturing method is for obtaining a plurality of liquid crystal panels having a predetermined shape from a glass substrate for multi-cavity for multi-planarizing a liquid crystal panel formed by bonding an array substrate and a color filter substrate. is there.
- This liquid crystal panel manufacturing method includes at least a step of forming a transparent etching resistant layer, a laser scanning step, and an etching step.
- a transparent etching layer having etching resistance is attached to the array substrate and the color filter substrate.
- a typical example of the etching resistant layer is an etching resistant film made of a transparent resin material having resistance to an etching solution containing hydrofluoric acid for etching glass.
- the etching resistant film may be affixed via a transparent etching resistant adhesive, or a film having self-adhesiveness may be used.
- the etching resistant layer is removed along the shape cutting planned line by etching the laser along the shape cutting planned line corresponding to the shape of the liquid crystal panel, and etching is performed on the glass substrate for multi-faces.
- a reforming line having the property of being easily formed is formed.
- the modified line is etched by bringing the multi-chamber glass base material into contact with the etching solution.
- the modification lines are formed on the array substrate and the color filter substrate, respectively, so that the multi-chamfer glass base material is divided by the etching process while minimizing the influence of side etching on each substrate. It becomes possible.
- the etching resistant film is removed and the modified line is arrayed along the shape cutting planned line. It may be formed only on either the substrate or the color filter substrate.
- the etching resistant film is removed along the shape cutting planned line and the modified line in the laser scanning step described above. Is formed only on either the array substrate or the color filter substrate, and then the modified line is formed on either the array substrate or the color filter substrate by scanning the laser from the opposite side.
- the shape cutting planned line is substantially cut, so that complete cutting can be realized by applying a slight mechanical pressure or thermal stress.
- a minute pressing force By applying a minute ultrasonic vibration, or heating, it is possible to realize complete cutting without fouling the glass substrate for multiple surfaces.
- the modification line has a perforated shape having a plurality of through holes or a plurality of modified holes formed by a pulse laser beam.
- Processed cutting lines for glass panels and liquid crystal panels are processed with a pulsed laser, so the contours of glass panels and liquid crystal panels contain complex curves or minute curved parts, or openings are formed in glass panels or liquid crystal panels. Even if it is done, it becomes possible to realize appropriate processing.
- the influence of side etching accompanying the etching process is minimized. Is possible.
- FIG. 1 (A) shows an outline of a multi-chamfering glass base material 4 for multi-chamfering a glass panel with a transparent thin film.
- a transparent thin film (a transparent conductive film such as an ITO film or an organic conductive film, or a transparent protective film) 7 is formed on the surface of the multi-chamfered glass base material 4.
- FIG. 1 (B) In order to obtain a plurality of glass panels 2 with a transparent thin film having a desired shape from the glass substrate 4 for multiple surfaces, first, as shown in FIG. 1 (B), it corresponds to the shape of the glass panel 2 with a transparent thin film to be taken out.
- Laser beam scanning is performed along the shape cutting planned line (laser scanning step). This laser beam is applied to the glass substrate 4 for multi-chamfering through the transparent thin film 7. As a result of this laser beam laser scanning step, the transparent thin film 7 is removed along the planned cutting line.
- the modified scanning line 20 having the property of being easily etched into the multi-chamfer glass base material 4 is formed by the laser scanning step.
- filament processing by a picosecond laser is employed, and the width of the modified line 20 is set to be approximately 10 ⁇ m or less.
- the transparent thin film 7 is preferably removed along the shape cutting planned line by, for example, etching, laser processing, blasting or the like, and then the modified line 20 is formed on the multi-chamfered glass base material 4.
- the etching resistant film 6 is attached to at least both main surfaces of the multi-chamfer glass base material 4.
- the etching resistant film 6 plays a role of protecting the glass substrate 4 for multiple chamfering and the transparent thin film 7 from an etching solution described later.
- the etching resistant film 6 is not particularly limited as long as it has resistance to an etching solution containing hydrofluoric acid.
- polyethylene resin, polypropylene, polyvinyl chloride, or polyolefin resin is used as a material. Can be used.
- the process proceeds to the etching step.
- the modified line 20 is etched by bringing the multi-chamfer glass base material 4 into contact with an etching solution. Since the etching solution easily penetrates along the modification line 20, the etching process can be finished before the side etching greatly proceeds. As a result, it is possible to take out a plurality of glass panels 2 with transparent thin films from the multi-face glass substrate 4 while minimizing the influence of side etching accompanying the etching process. Note that the configuration and the like of the etching apparatus used in the etching step will be described together when the liquid crystal panel described later is manufactured, and thus the description thereof is omitted here.
- FIG. 5A shows a schematic configuration of the liquid crystal panel 10 according to an embodiment of the present invention.
- the liquid crystal panel 10 is configured such that an array substrate 12 and a color filter substrate 14 are bonded together with a liquid crystal layer interposed therebetween. Since the configurations of the array substrate 12 and the color filter substrate 14 can be the same as known configurations, the description thereof is omitted here.
- the array substrate 12 has an electrode terminal portion 122 provided so as to extend from a region bonded to the color filter substrate 14.
- a plurality of electric circuits are connected to the electrode terminal portion 122, and the liquid crystal panel 10 and these electric circuits are housed in a housing, so that, for example, a smartphone 100 as shown in FIG. Composed.
- the liquid crystal panel 10 is manufactured as a multi-chamfering glass base material 50 including a plurality thereof, and the multi-chamfering glass base material 50 is divided. By doing so, a single liquid crystal panel 10 is obtained.
- the liquid crystal panel 10 is arranged in a matrix of 3 rows and 2 columns, and a transparent thin film (a transparent conductive film such as an ITO film or an organic conductive film or a transparent protective film) is formed on the surface.
- a transparent thin film a transparent conductive film such as an ITO film or an organic conductive film or a transparent protective film
- a process for the multi-chamfered glass preform 50 on which 17 is formed will be described.
- the number of the liquid crystal panels 10 included in the multi-chamfer glass base material 50 is not limited to this, and can be appropriately increased or decreased.
- the glass substrate 50 for chamfering has the reforming line 20 along the shape cutting planned line corresponding to the shape (contour) of the liquid crystal panel 10. It is formed.
- the modification line 20 is a filament array in which a plurality of filament layers formed by a light beam pulse (a beam diameter of about 1 to 5 ⁇ m) irradiated from a pulse laser such as a picosecond laser or a femtosecond laser is arranged. is there.
- the light beam from the pico laser generally has a beam profile that has a uniform and strong light intensity over a wide range than the total thickness of at least the array substrate 12, the color filter substrate 14, and the transparent thin film 17. It is preferable.
- energy can be transmitted to all of the array substrate 12, the color filter substrate 14, and the etching resistant film 16, so that the etching resistant film 16 can be removed and the liquid crystal panel 10 can be removed. It is possible to simultaneously form the reforming line 20 for taking out.
- FIGS. 7C and 7D In the case where a problem occurs in the liquid crystal layer by simultaneously processing the array substrate 12, the color filter substrate 14, and the transparent thin film 17 with one laser beam, it is shown in FIGS. 7C and 7D.
- the laser is scanned after adjusting the focus and intensity so that the modified line 20 is formed only on the array substrate 12 from the array substrate 12 side, and in the vicinity of the liquid crystal layer. It is better to make it difficult to transmit energy.
- the multi-chamfer glass base material 50 can be divided by applying a physical action or a thermal action in this state, the laser processing ends here.
- the color filter substrate 14 is changed from the opposite side to the color filter substrate 14 side.
- the laser may be scanned after adjusting the focus and intensity so as to form the reforming line 20.
- the number of laser processing steps is increased by performing the process shown in FIG. 7D, it is possible to easily divide the glass substrate for multi-face 50 while suppressing the occurrence of defects in the liquid crystal layer. become.
- the reforming line 20 has a perforated shape having a plurality of through holes or modified layers, similar to the one shown in FIG.
- the reforming line 20 has a property that it is more easily etched than other portions of the multi-chamfer glass base material 50.
- the shape of the reforming line 20 is not limited to this shape, and may have a shape other than this.
- the multi-chamfering glass base material 50 is formed as shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B).
- the etching resistant film 16 having etching resistance is attached to both main surfaces.
- polyethylene having a thickness of 50 to 75 ⁇ m is employed as the etching resistant film 16.
- the configuration of the etching resistant film 16 is not limited to this.
- any material having resistance to an etching solution for etching glass such as polypropylene, polyvinyl chloride, and olefin resin, can be appropriately selected and employed.
- the glass substrate 50 for multi-chamfering is introduced into the etching apparatus 300 and is subjected to an etching process using an etching solution containing hydrofluoric acid, hydrochloric acid, and the like.
- the multi-chamfering glass base material 50 is transported by the transport roller, and an etching solution is brought into contact with one or both surfaces of the multi-chamfering glass base material 50 in the etching chamber, whereby the multi-chamfering glass base material 50 is contacted.
- An etching process for 50 is performed.
- the multi-surface glass base material 50 is removed from the etchant. In this state, it is discharged from the etching apparatus 300.
- the etching solution is applied to the multi-chamfering glass base material 50 in each etching chamber 302 of the etching apparatus 300.
- Spray etching for spraying.
- the overflow type etching chamber 304 adopts a configuration in which the glass substrate 50 for multi-face drawing is conveyed while being in contact with the overflowed etching solution. Is also possible.
- dip type etching is employed in which one or a plurality of multi-surface glass base materials 50 stored in a carrier are immersed in an etching tank 306 in which an etching solution is stored. It is also possible to do.
- the etching process proceeds at a slow rate of 3 ⁇ m / min or less with a thin hydrofluoric acid of 2% by weight or less, but is not limited to this method.
- the etching rate is not slowed down in the whole etching process but is gradually increased while initially adopting a faster etching rate, it is possible to shorten the etching process time.
- a configuration in which the hydrofluoric acid concentration in the etching solution is lowered as the process proceeds to the subsequent stage of the etching apparatus 300 may be employed.
- the modified line 20 is etched.
- the etching solution penetrates faster than other portions, and the glass is melted along this line, so that the color filter substrate can be easily cut by the reforming line 20. Further, even if a scratch or the like is generated at the time of laser irradiation, the scratch is easily lost.
- the affixed etching resistant film 16 is peeled off. Subsequently, as shown in FIGS. 11 (A) to 11 (C), a region facing the electrode terminal portion 122 of the array substrate 12 in the color filter substrate 14 is removed from the multi-chamfer glass base material 50.
- the process of forming the terminal part cutting groove 30 is performed.
- the scribe wheel (wheel cutter) 250 forms the terminal portion cutting groove 30 inside the region of the color filter substrate 14 facing the electrode terminal portion 122 of the array substrate 12.
- the terminal portion cutting groove 30 is formed along a terminal portion cutting planned line in order to remove a region of the color filter substrate 14 facing the electrode terminal portion 122 of the array substrate 12.
- the process proceeds to the division of the multi-chamfer glass base material 50 and the removal of the region facing the electrode terminal part 122.
- the modified line 20 is formed by laser filament processing, and the modified line is further etched to modify the multi-chamfer glass base material 50 with a slight mechanical pressure.
- the quality line 20 can be divided. For example, as shown in FIG. 12, the multi-chamfering glass base material 50 is soiled by applying a minute pressing force or pulling force to the multi-chamfering glass base material 50 or applying microscopic ultrasonic vibrations. It is possible to divide without.
- the etching process does not completely cut it, it is possible to prevent the occurrence of a problem such that the end faces of the liquid crystal panel 10 separated during the etching collide with each other and are damaged. Further, the multi-chamfered glass base material 50 in an incompletely cut state after the etching process can be transported as it is (in a large format). Furthermore, since the etching solution does not reach the electrode terminal portion, it is not necessary to protect the electrode terminal portion with a masking agent having etching resistance. In addition, since at least the central portion of the end face of the liquid crystal panel 10 is etched, the strength (for example, bending strength) of the liquid crystal panel is higher than when cutting is performed only by laser processing.
- FIGS. 13A to 13C show a schematic configuration of the liquid crystal panel 10 after the division.
- the end surface of the liquid crystal panel 10 is substantially perpendicular to the main surface.
- the taper width (L1 to L4 in FIG. 13C) generated on each end face of the array substrate 12 and the color filter substrate 14 each having a thickness of about 0.15 mm to 0.25 mm is 50 ⁇ m or less (mostly 20 to 35 ⁇ m).
- the glass substrate 50 for multi-sided drawing in which the liquid crystal panels 10 are arranged close to each other. For example, if there are gaps of about 10 ⁇ m in total with a laser width of 2 ⁇ m + ⁇ , it is possible to properly separate the glass substrate for multi-face 50 into a single liquid crystal panel 10.
- FIG. 14A shows an outline of a glass substrate 4 for multi-chamfering for multi-chamfering the glass panel 2.
- a transparent polyethylene resin material is employed as the etching resistant film 6.
- transparent polypropylene, transparent polyvinyl chloride, olefin resin, or the like is employed as the etching resistant film 6.
- the etching resistant film 6 corresponds to the etching resistant layer according to the present invention.
- the etching resistant film 6 a thin film having a thickness of 100 ⁇ m or less is used. Considering that the thinning facilitates peeling and the optical influence when the laser beam passes is reduced, the thickness of the etching resistant film 6 is the minimum necessary for satisfying the etching resistance. It is preferable to make it thick. Therefore, the thickness of the etching resistant film 6 is preferably suppressed to 75 ⁇ m or less, and more preferably, the thickness of the etching resistant film 6 is set to 60 ⁇ m or less. As will be described later, in this embodiment, the etching process is speeded up by forming the modified line. Therefore, even if the etching resistant film 6 is made ultra-thin, it is difficult for disadvantages to occur.
- the process proceeds to the laser scanning step shown in FIG.
- the laser scanning step scanning of the laser beam is performed along a shape cutting planned line corresponding to the shape of the glass panel 2 to be taken out.
- the etching resistant film is removed along the planned cutting line to form an opening.
- the modified line 20 having the property of being easily etched in the multi-chamfer glass base material 4 is formed.
- an opening of the etching resistant film 6 is formed along the shape cutting planned line, and as a result, as shown in FIG.
- the formation position of the reforming line 20 of the glass substrate 4 for multi-faces is exposed to the outside.
- filament processing by a picosecond laser is employed, and the width of the modified line 20 is set to be approximately 10 ⁇ m or less.
- the process proceeds to the etching step.
- the modified line 20 is etched by bringing the multi-chamfer glass base material 4 into contact with an etching solution. Since the etching solution easily penetrates along the modification line 20, the etching process can be finished before the side etching greatly proceeds. As a result, it becomes possible to take out the plurality of glass panels 2 from the glass substrate 4 for multi-sided processing while minimizing the influence of side etching accompanying the etching process.
- the description is abbreviate
- FIG. 17A shows a schematic configuration of the liquid crystal panel 10 according to an embodiment of the present invention.
- the liquid crystal panel 10 is configured such that an array substrate 12 and a color filter substrate 14 are bonded together with a liquid crystal layer interposed therebetween. Since the configurations of the array substrate 12 and the color filter substrate 14 can be the same as known configurations, the description thereof is omitted here.
- the array substrate 12 has an electrode terminal portion 122 provided so as to extend from a region bonded to the color filter substrate 14.
- a plurality of electric circuits are connected to the electrode terminal portion 122, and the liquid crystal panel 10 and these electric circuits are housed in a housing, so that, for example, a smartphone 100 as shown in FIG. Composed.
- the liquid crystal panel 10 is generally manufactured as a multi-chamfering glass base material 50 including a plurality of the liquid crystal panels 10, and the multi-chamfering glass base material 50 is divided. By doing so, a single liquid crystal panel 10 is obtained.
- a description will be given of processing for a multi-chamfer glass base material 50 in which six liquid crystal panels 10 are arranged in a matrix of 3 rows and 2 columns.
- the liquid crystal panel included in the multi-chamfer glass base material 50 The number of 10 can be increased or decreased as appropriate.
- a transparent etching resistant film 16 having etching resistance is attached to both main surfaces of the multi-chamfered glass base material 50.
- polyethylene having a thickness of 50 to 75 ⁇ m is employed as the etching resistant film 16.
- the configuration of the etching resistant film 16 is not limited to this. For example, as long as it has transparency and resistance to an etching solution for etching glass, such as polypropylene, polyvinyl chloride, and olefin resin, it can be appropriately selected and employed.
- the modification line 20 is a filament array in which a plurality of filament layers formed by a light beam pulse (a beam diameter of about 1 to 5 ⁇ m) irradiated from a pulse laser such as a picosecond laser or a femtosecond laser is arranged. is there.
- the light beam from the pico laser generally has a beam profile that has a uniform and strong light intensity over a wide range than the total thickness of at least the array substrate 12, the color filter substrate 14, and the etching resistant film 16. It is preferable. When such a configuration is adopted, energy can be transmitted to all of the array substrate 12, the color filter substrate 14, and the etching resistant film 16, so that the etching resistant film 16 can be removed and the liquid crystal panel 10 can be removed. It is possible to simultaneously form the reforming line 20 for taking out.
- FIG. 20 (C) and FIG. 20 (D) In the case where a problem occurs in the liquid crystal layer by simultaneously processing the array substrate 12, the color filter substrate 14, and the etching resistant film 16 with one laser beam, it is shown in FIG. 20 (C) and FIG. 20 (D).
- the laser is scanned after adjusting the focus and intensity so that the modified line 20 is formed only on the array substrate 12 from the array substrate 12 side, and the energy in the vicinity of the liquid crystal layer. Should be difficult to communicate.
- the multi-chamfer glass base material 50 can be divided by applying a physical action or a thermal action in this state, the laser processing ends here.
- the multi-face glass base material 50 when it is difficult to divide the multi-face glass base material 50, as shown in FIG. 20 (D), from the color filter substrate 14 side, which is the opposite side, to the color filter substrate 14 only.
- the laser may be scanned after adjusting the focus and intensity so as to form the reforming line 20.
- the number of laser processing steps is increased by performing the process shown in FIG. 20D, the multi-chamfer glass base material 50 can be easily divided while suppressing the occurrence of defects in the liquid crystal layer. become.
- the reforming line 20 has a perforated shape having a plurality of through holes or modified layers, similar to the one shown in FIG.
- the reforming line 20 has a property that it is more easily etched than other portions of the multi-chamfer glass base material 50.
- the shape of the reforming line 20 is not limited to this shape, and may have a shape other than this.
- the multi-chamfered glass base material 50 is introduced into the etching apparatus 300 and subjected to an etching process with an etching solution containing hydrofluoric acid and hydrochloric acid.
- the multi-chamfering glass base material 50 is transported by the transport roller, and an etching solution is brought into contact with one or both surfaces of the multi-chamfering glass base material 50 in the etching chamber, whereby the multi-chamfering glass base material 50 is contacted.
- An etching process for 50 is performed.
- the multi-surface glass base material 50 is removed from the etchant. In this state, it is discharged from the etching apparatus 300.
- the etching solution is applied to the multi-chamfering glass base material 50 in each etching chamber 302 of the etching apparatus 300.
- Spray etching for spraying.
- the overflow type etching chamber 304 a configuration in which the glass substrate 50 for multi-face drawing is conveyed while being in contact with the overflowed etching solution is adopted. Is also possible.
- dip type etching is adopted in which one or a plurality of multi-surface glass base materials 50 stored in a carrier are immersed in an etching tank 306 in which an etching solution is stored. It is also possible to do.
- the etching process proceeds at a slow rate of 3 ⁇ m / min or less with a thin hydrofluoric acid of 2% by weight or less, but is not limited to this method.
- the etching rate is not slowed down in the whole etching process but is gradually increased while initially adopting a faster etching rate, it is possible to shorten the etching process time.
- a configuration in which the hydrofluoric acid concentration in the etching solution is lowered as the process proceeds to the subsequent stage of the etching apparatus 300 may be employed.
- the modified line 20 is etched.
- the etching solution penetrates faster than other portions, and the glass is melted along this line, so that the color filter substrate can be easily cut by the reforming line 20. Further, even if a scratch or the like is generated at the time of laser irradiation, the scratch is easily lost.
- the affixed etching resistant film 16 is peeled off. Subsequently, as shown in FIGS. 23 (A) to 23 (C), a region facing the electrode terminal portion 122 of the array substrate 12 in the color filter substrate 14 is removed from the multi-chamfer glass base material 50.
- the process of forming the terminal part cutting groove 30 is performed.
- the scribe wheel (wheel cutter) 250 forms the terminal portion cutting groove 30 inside the region of the color filter substrate 14 facing the electrode terminal portion 122 of the array substrate 12.
- the terminal portion cutting groove 30 is formed along a terminal portion cutting planned line in order to remove a region of the color filter substrate 14 facing the electrode terminal portion 122 of the array substrate 12.
- the process proceeds to the division of the multi-chamfer glass base material 50 and the removal of the region facing the electrode terminal part 122.
- the modified line 20 is formed by laser filament processing, and the modified line is further etched to modify the multi-chamfer glass base material 50 with a slight mechanical pressure.
- the quality line 20 can be divided. For example, by applying a minute pressing force to the multi-chamfering glass base material 50 or applying microscopic ultrasonic vibrations, as shown in FIG. It is possible to divide.
- the etching process does not completely cut it, it is possible to prevent the occurrence of a problem such that the end faces of the liquid crystal panel 10 separated during the etching collide with each other and are damaged. Further, the multi-chamfered glass base material 50 in an incompletely cut state after the etching process can be transported as it is (in a large format). Furthermore, since the etching solution does not reach the electrode terminal portion, it is not necessary to protect the electrode terminal portion with a masking agent having etching resistance. In addition, since at least the central portion of the end face of the liquid crystal panel 10 is etched, the strength (for example, bending strength) of the liquid crystal panel is higher than when cutting is performed only by laser processing.
- 25 (A) to 25 (C) show a schematic configuration of the liquid crystal panel 10 after division.
- the end surface of the liquid crystal panel 10 is substantially perpendicular to the main surface.
- the taper width (L1 to L4 in FIG. 25C) generated on each end face of the array substrate 12 and the color filter substrate 14 each having a thickness of about 0.15 mm to 0.25 mm is set to 50 ⁇ m or less (mostly 20 to 35 ⁇ m).
- the glass substrate 50 for multi-sided drawing in which the liquid crystal panels 10 are arranged close to each other. For example, if there are gaps of about 10 ⁇ m in total with a laser width of 2 ⁇ m + ⁇ , it is possible to properly separate the glass substrate for multi-face 50 into a single liquid crystal panel 10.
- the description of the overcoat (OC) film and the ITO film of the array substrate 12 and the color filter substrate 14 is omitted, but these are not contaminated by the above-described processing. Moreover, even if it is a to-be-processed object (liquid crystal panel etc.) in the state in which the overcoat (OC) film
- 2-Glass panel 4-Multiple glass substrate 6,16-Etch-resistant film 7,17-Transparent thin film 10-Liquid crystal panel 12-Array substrate 14-Color filter substrate 20-Modified line 30-Terminal cutting groove 50-Glass substrate for multi-face 100-Smartphone 122-Electrode terminal part 250-Scribe wheel 300-Etching device 302, 304-Etching chamber 306-Etching tank
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Abstract
【課題】エッチング処理に伴うサイドエッチングの影響を最小限に抑制することが可能な透明性薄膜付ガラスパネル製造方法および透明性薄膜付液晶パネル製造方法を提供する。 【解決手段】透明性薄膜付ガラスパネル製造方法は、レーザ走査ステップおよびエッチングステップを少なくとも含んでいる。レーザ走査ステップでは、取り出すべきガラスパネルの形状に対応する形状切断予定線に沿って透明性薄膜越しにレーザを走査することによって、形状切断予定線に沿って透明性薄膜付多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成する。エッチングステップでは、レーザ走査ステップ後に、透明性薄膜を保護しつつ透明性薄膜付多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって改質ラインをエッチングする。
Description
本発明は、透明性薄膜付多面取り用ガラス母材から所望形状のガラスパネルや所望形状の液晶パネルを複数得るための透明性薄膜付ガラスパネル製造方法および透明性薄膜付液晶パネル製造方法に関する。
一般的に、液晶パネルやカバーガラス等のガラスパネルの製造時には、多面取り用ガラス母材から所望形状の複数のガラスパネルを得るような処理が行われる。例えば、液晶パネルの製造においては、1組のガラス母材で同時に複数の液晶パネルを製造し、その後にガラス母材を単個の液晶パネルに分断するという手法(いわゆる多面取り)が広く採用されてきた。そして、ガラス母材を分断する際には、スクライブブレーク、レーザアブレーション加工、エッチング処理といった手法が用いられることが多かった。
ところが、スクライブブレークを採用した場合には、丸みを持った輪郭を有するガラスパネルを形成することが困難であった。また、レーザアブレーション加工では、加工速度が遅かったり、アブレーションデブリによる汚損が生じたりするといった不具合が発生し易かった。
そこで、従来、多面取り用ガラス母材をエッチング処理によって分断することによって複数のガラスパネルを得る技術が注目されるようになってきた。エッチング処理は、所望形状のカバーガラスを得るために利用されるようになり、最近では、アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得る際にもエッチング処理が用いられるようになってきている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、エッチング処理においては、ガラスパネルの厚み方向にエッチングが進行するのに加えて、これに直交する方向にもエッチングが進行するサイドエッチングが発生する。このため、エッチング処理においては、ガラスパネルの切断面を主面とほぼ直角になるように形成することが困難になる。例えば、液晶パネルをエッチング処理によって多面取りする場合には、ガラス母材の厚み方向に直交する方向に進行するサイドエッチングの影響を考慮して、ガラス母材において各液晶パネル間にスペースを設ける必要があるため、多面取り効率が悪くなることがあった。
本発明の目的は、エッチング処理に伴うサイドエッチングの影響を最小限に抑制することが可能な透明性薄膜付ガラスパネル製造方法、透明性薄膜付液晶パネル製造方法、ガラスパネル製造方法、および液晶パネル製造方法を提供することである。
この発明に係る透明性薄膜付ガラスパネル製造方法は、表面に透明性薄膜が形成されたガラスパネルを多面取りするための透明性薄膜付多面取り用ガラス母材から所望形状のガラスパネルを複数得るためのものである。透明性薄膜の例としては、オーバーコート等の透明性保護膜や、タッチセンサ用またはESD(Electro-Static Discharge:静電気放電)用のITOまたは有機導電膜等の透明性導電膜が挙げられる。
この透明性薄膜付ガラスパネル製造方法は、レーザ走査ステップおよびエッチングステップを少なくとも含んでいる。レーザ走査ステップでは、取り出すべきガラスパネルの形状に対応する形状切断予定線に沿って透明性薄膜越しにレーザを走査することによって、形状切断予定線に沿って透明性薄膜付多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成する。
通常、透明性薄膜は極めて薄く設計されるため、レーザ走査ステップにおけるレーザビームによって容易に除去することが可能である。ただし、レーザ走査ステップの前段階において、別途エッチングやブラスト等によって、形状切断予定線に沿って透明性薄膜を除去しておいても良い。
エッチングステップでは、レーザ走査ステップ後に、透明性薄膜を保護しつつ透明性薄膜付多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって改質ラインをエッチングする。透明性薄膜を保護する手法の例として、ガラスをエッチングするフッ酸を含むエッチング液に対する耐性を備えた樹脂材料からなる耐エッチングフィルムを貼付することが挙げられる。耐エッチングフィルムは、耐エッチング性を有する接着剤を介して貼付しても良いし、自己粘着性を備えたものを用いても良い。耐エッチングフィルム以外にも、耐エッチング性を備えたレジスト材料やその他のマスキング部材を用いて耐エッチング層を形成することが可能である。
いずれの場合であっても、耐エッチングフィルムや耐エッチング層は、50μm~100μmの薄型であることが好ましい。耐エッチングフィルムや耐エッチング層を50μm~100μm程度まで薄型化することにより、剥離を行い易くなる。形状切断予定線に沿って改質ラインが形成されているため、エッチング処理を迅速に行うことが可能であり、要求される耐エッチング性能が低く抑えられる。このため、通常のエッチング処理よりも耐エッチングフィルムや耐エッチング層は薄くても問題はない。
耐エッチングフィルムまたは耐エッチング層における形状切断予定線に対応する箇所に開口部を形成することによって、透明性薄膜を保護しつつ透明性薄膜付多面取り用ガラス母材における改質ラインをエッチングすることが可能になる。改質ラインに沿ってエッチング液が浸透し易くなっており、エッチング処理の進行が容易で短時間化されるため、サイドエッチングの影響を最小化することが可能になる。
上述の透明性薄膜付ガラスパネル製造方法におけるレーザ走査ステップにおいて、レーザの焦点深度をガラスパネルの厚さよりも長く設定することによって、形状切断予定線に沿って多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成すると同時に、透明性薄膜を除去することが好ましい。このような構成を採用することにより、透明性薄膜が形状切断予定線に沿って除去されることにより、形状切断予定線に沿って透明性薄膜の開口部が形成されることになり、その結果、多面取り用ガラス母材の改質ライン形成位置が露出する。特に、同じレーザビームによって透明性薄膜の除去および改質ラインの形成を行っているため、透明性薄膜の開口位置と改質ラインの形成位置とがずれることを防止可能になる。改質ラインを形成する手法の代表例としては、ピコ秒レーザまたはフェムト秒レーザによるフィラメント加工が挙げられる。改質ラインの幅は、概ね10μm以下に設定することが好ましい。
一方で、本発明に係る透明性薄膜付液晶パネル製造方法は、アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための透明性薄膜付多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得るためのものである。ここでも透明性薄膜の例としては、オーバーコート等の保護膜やITOや有機導電膜等の透明性導電膜が挙げられる。
この透明性薄膜付液晶パネル製造方法は、レーザ走査ステップおよびエッチングステップを少なくとも含んでいる。レーザ走査ステップでは、取り出すべき液晶パネルの形状に対応する形状切断予定線に沿って透明性薄膜越しにレーザを走査することによって、形状切断予定線に沿って透明性薄膜付多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成する。エッチングステップでは、レーザ走査ステップ後に、透明性薄膜を保護しつつ透明性薄膜付多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させる。
上述の透明性薄膜付液晶パネル製造方法におけるレーザ走査ステップにおいて、形状切断予定線に沿って多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成すると同時に、透明性薄膜を除去することが好ましい。
上述のレーザ走査ステップにおいて、アレイ基板およびカラーフィルタ基板に挟まれる液晶層において気泡発生等の不具合が生じる場合には、形状切断予定線に沿って、透明性薄膜を除去しかつ改質ラインをアレイ基板またはカラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成すると良い。この方法を採用することにより、液晶層に対するレーザビームの熱的影響等を減少させることが可能となるため、液晶層において気泡が発生するといった不具合が生じにくくなる。
また、前段落に記載の方法では、多面取り用ガラス部材の分断が困難になる場合には、上述のレーザ走査ステップにおいて、形状切断予定線に沿って、透明性薄膜を除去しかつ改質ラインをアレイ基板またはカラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成し、その後に反対側からレーザを走査することによって改質ラインをアレイ基板またはカラーフィルタ基板のいずれか他方にも形成すると良い。
上述の透明性薄膜付ガラスパネル製造方法および透明性薄膜付液晶パネル製造方法のいずれにおいても、エッチング処理後には、形状切断予定線において実質的にほぼ切断された状態になっているため、わずかな機械的圧力や熱的応力を加えることによって完全な切断を実現することが可能である。微小な押圧力を加えたり、微小な超音波振動を与えたり、加熱をしたりすることによって、多面取り用ガラス母材を汚損することなく、完全な切断を実現することが可能である。
上述のガラスパネル製造方法および液晶パネル製造方法において、改質ラインが、パルスレーザのビームによって形成された複数の貫通孔または複数の改質孔を有するミシン目状を呈することが好ましい。ガラスパネルや液晶パネルの形状切断予定線をパルスレーザによって加工するため、ガラスパネルや液晶パネルの輪郭に複雑な曲線や微小な曲線部分が含まれていたり、ガラスパネルや液晶パネルに開口部が形成されていたりする場合であっても、適切な加工を実現することが可能になる。
本発明に係るガラスパネル製造方法は、ガラスパネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所望形状のガラスパネルを複数得るための方法である。このガラスパネル製造方法は、透明の耐エッチング層を形成するステップ、レーザ走査ステップ、およびエッチングステップを少なくとも含む。
透明の耐エッチング層を形成するステップでは、多面取り用ガラスパネルの表面に対して、耐エッチング性を備えた透明の耐エッチング層を形成する。耐エッチング層の代表例としては、ガラスをエッチングするフッ酸を含むエッチング液に対する耐性を備えた透明の樹脂材料からなる耐エッチングフィルムが挙げられる。耐エッチングフィルムは、透明の耐エッチング性を有する接着剤を介して貼付しても良いし、自己粘着性を備えたものを用いても良い。耐エッチングフィルム以外にも、耐エッチング性を備えた透明のレジスト材料やその他の透明のマスキング部材を用いて耐エッチング層を形成することが可能である。
レーザ走査ステップにおいては、取り出すべきガラスパネルの形状に対応する形状切断予定線に沿ってレーザを走査することによって、形状切断予定線に沿って、耐エッチング層を除去しかつ多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインが形成される。耐エッチング層が形状切断予定線に沿って除去されることにより、形状切断予定線に沿って耐エッチング層の開口部が形成されることになり、その結果、多面取り用ガラス母材の改質ライン形成位置が露出する。特に、同じレーザビームによって耐エッチング層の除去および改質ラインの形成を行っているため、耐エッチング層の開口位置と改質ラインの形成位置とがずれることを防止可能になる。改質ラインを形成する手法の代表例としては、ピコ秒レーザまたはフェムト秒レーザによるフィラメント加工が挙げられる。改質ラインの幅は、概ね10μm以下に設定することが好ましい。
エッチングステップにおいては、レーザ走査ステップ後に、多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって改質ラインがエッチングされる。改質ラインに沿ってエッチング液が浸透し易くなっており、エッチング処理の進行が容易で短時間化されるため、サイドエッチングの影響を最小化することが可能になる。
上述のガラスパネル製造方法において、透明の耐エッチング層が、50μm~100μmの薄型透明フィルムであることが好ましい。耐エッチング層を50μm~100μm程度まで薄型化することにより、剥離を行い易くなる。また、レーザビームが通過する際の光学的影響も少なくなるため、レーザビームの焦点やビームプロファイルを正確に調整し易くなる。一方で、形状切断予定線に沿って改質ラインが形成されているため、エッチング処理を迅速に行うことが可能であり、要求される耐エッチング性能が低く抑えられる。このため、通常のエッチング処理よりも耐エッチングフィルムは薄くても問題はない。なお、薄型透明フィルムの特性はガラスの特性と類似している方がレーザ光の焦点精度向上の観点からさらに好ましいと言える。
さらに、この発明に係る液晶パネル製造方法は、アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得るためのものである。この液晶パネル製造方法は、透明の耐エッチング層を形成するステップ、レーザ走査ステップ、およびエッチングステップを少なくとも含んでいる。
透明の耐エッチング層を形成するステップにおいては、アレイ基板およびカラーフィルタ基板に対して、耐エッチング性を備えた透明のエッチング層を貼付する。上述と同様、耐エッチング層の代表例としては、ガラスをエッチングするフッ酸を含むエッチング液に対する耐性を備えた透明の樹脂材料からなる耐エッチングフィルムが挙げられる。耐エッチングフィルムは、透明の耐エッチング性を有する接着剤を介して貼付しても良いし、自己粘着性を備えたものを用いても良い。耐エッチングフィルム以外にも、耐エッチング性を備えた透明のレジスト材料やその他の透明のマスキング部材を用いて耐エッチング層を形成することが可能である。
レーザ走査ステップにおいては、液晶パネルの形状に対応する形状切断予定線に沿ってレーザを走査することによって、形状切断予定線に沿って、耐エッチング層を除去しかつ多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成する。さらに、エッチングステップにおいては、レーザ走査ステップ後に、多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって改質ラインをエッチングする。
この液晶パネル製造方法においては、アレイ基板およびカラーフィルタ基板にそれぞれ改質ラインが形成されるため、それぞれの基板をサイドエッチングの影響を最小化しつつ、エッチング処理によって多面取り用ガラス母材を分断することが可能になる。
上述のレーザ走査ステップにおいて、アレイ基板およびカラーフィルタ基板に挟まれる液晶層において気泡発生等の不具合が生じる場合には、形状切断予定線に沿って、耐エッチングフィルムを除去しかつ改質ラインをアレイ基板またはカラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成すると良い。この方法を採用することにより、液晶層に対するレーザビームの熱的影響等を減少させることが可能となるため、液晶層において気泡が発生するといった不具合が生じにくくなる。
また、前段落に記載の方法では、多面取り用ガラス部材の分断が困難になる場合には、上述のレーザ走査ステップにおいて、形状切断予定線に沿って、耐エッチングフィルムを除去しかつ改質ラインをアレイ基板またはカラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成し、その後に反対側からレーザを走査することによって改質ラインをアレイ基板またはカラーフィルタ基板のいずれか他方にも形成すると良い。
エッチング処理後には、形状切断予定線において実質的にほぼ切断された状態になっているため、わずかな機械的圧力や熱的応力を加えることによって完全な切断を実現することが可能である。微小な押圧力を加えたり、微小な超音波振動を与えたり、加熱をしたりすることによって、多面取り用ガラス母材を汚損することなく、完全な切断を実現することが可能である。
上述のガラスパネル製造方法および液晶パネル製造方法において、改質ラインが、パルスレーザのビームによって形成された複数の貫通孔または複数の改質孔を有するミシン目状を呈することが好ましい。ガラスパネルや液晶パネルの形状切断予定線をパルスレーザによって加工するため、ガラスパネルや液晶パネルの輪郭に複雑な曲線や微小な曲線部分が含まれていたり、ガラスパネルや液晶パネルに開口部が形成されていたりする場合であっても、適切な加工を実現することが可能になる。
この発明によれば、透明性薄膜付ガラスパネル製造方法、透明性薄膜付液晶パネル製造方法、ガラスパネル製造方法、および液晶パネル製造方法においてエッチング処理に伴うサイドエッチングの影響を最小限に抑制することが可能になる。
まず、図1~図3を用いて本発明に係る透明性薄膜付ガラスパネル製造方法の一実施形態を説明する。図1(A)は、透明性薄膜付ガラスパネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材4の概略を示している。多面取り用ガラス母材4は、その表面に透明性薄膜(ITO膜や有機導電膜等の透明性導電膜、または透明保護膜等)7が形成されている。
多面取り用ガラス母材4から所望形状の透明性薄膜付ガラスパネル2を複数得るために、まず、図1(B)に示すように、取り出すべき透明性薄膜付ガラスパネル2の形状に対応する形状切断予定線に沿ってレーザビームの走査が行われる(レーザ走査ステップ)。このレーザビームは、透明性薄膜7越しに多面取り用ガラス母材4に照射される。このレーザビームレーザ走査ステップの結果、形状切断予定線に沿って、透明性薄膜7が除去される。
さらに、レーザ走査ステップによって、図2(A)~図2(C)に示すように、多面取り用ガラス母材4にエッチングされ易い性質の改質ライン20が形成される。形状切断予定線に沿って透明性薄膜7を除去しつつ、多面取り用ガラス母材4の厚み方向の全域に改質ライン20を形成するためには、図2(C)に示すように、多面取り用ガラス母材4および透明性薄膜7の総厚みよりも長い焦点深度のレーザビームプロファイルを備えたレーザを用いることが好ましい。この実施形態では、ピコ秒レーザによるフィラメント加工が採用されており、改質ライン20の幅は、概ね10μm以下になるように設定されている。
ただし、形状切断予定線に沿って透明性薄膜7を除去すると同時に、多面取り用ガラス母材4に改質ライン20を形成するのが困難な場合には、これらを別々に行っても良い。まず、透明性薄膜7を例えばエッチング加工、レーザ加工、ブラスト加工等によって形状切断予定線に沿って除去し、その後に多面取り用ガラス母材4に改質ライン20を形成すると良い。
レーザ走査ステップの後には、図3(A)および図3(B)に示すように、耐エッチングフィルム6が多面取り用ガラス母材4の少なくとも両主面に貼付される。耐エッチングフィルム6は、後述するエッチング液から多面取り用ガラス母材4および透明性薄膜7を保護する役割を果たす。この実施形態では、耐エッチングフィルム6は、フッ酸を含むエッチング液に対する耐性を備えたものであれば特に限定はなく、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、またはポリオレフィン系樹脂等を素材としたものを用いることが可能である。
耐エッチングフィルム6の貼付が完了すると、続いて、図3(C)に示すように、取り出すべきガラスパネル2の形状に対応する形状切断予定線に沿って耐エッチングフィルム6に対するレーザビームの走査が行われる。このレーザビームの走査によって、耐エッチングフィルム6が形状切断予定線に沿って除去される。そして、形状切断予定線に沿って耐エッチングフィルム6の開口部が形成されることになり、その結果、図2(C)に示すように、多面取り用ガラス母材4の改質ライン20の形成位置が外部に露出することになる。
耐エッチングフィルム6において形状切断予定線に沿って開口部が形成された後には、エッチングステップに移行する。レーザ走査ステップ後に、多面取り用ガラス母材4をエッチング液に接触させることによって改質ライン20がエッチングされる。改質ライン20に沿ってエッチング液が浸透し易くなっているため、サイドエッチングが大きく進行する前にエッチング処理を終了することが可能になる。その結果、エッチング処理に伴うサイドエッチングの影響を最小限に抑制しつつ、多面取り用ガラス母材4から複数の透明性薄膜付ガラスパネル2を取り出すことが可能になる。なお、エッチングステップにおいて用いられるエッチング装置の構成等については、後述の液晶パネルの製造の際にまとめて説明を行うため、ここではその説明を省略している。
続いて、本発明に係る液晶パネルの製造方法の一実施形態を説明する。図5(A)は、本発明の一実施形態に係る液晶パネル10の概略構成を示している。同図に示すように、液晶パネル10は、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14が液晶層を挟んで貼り合わされるように構成されている。アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の構成は、公知の構成と同様の構成が採用可能であるため、ここでは説明を省略する。
アレイ基板12は、カラーフィルタ基板14と貼り合わされる領域から延び出すように設けられた電極端子部122を有している。この電極端子部122には、複数の電気回路が接続され、液晶パネル10と、それらの電気回路とが筐体に収納されることによって、例えば、図5(B)に示すようなスマートフォン100が構成される。
続いて、液晶パネル10を製造する方法の一例について説明する。図6(A)および図6(B)に示すように、一般的に、液晶パネル10は、これを複数含んだ多面取り用ガラス母材50として製造され、多面取り用ガラス母材50を分断することによって、単個の液晶パネル10が得られる。この実施形態では、便宜上、6つの液晶パネル10が3行2列のマトリクス状に配置され、かつ、表面に透明性薄膜(ITO膜や有機導電膜等の透明性導電膜、または透明保護膜等)17が形成された多面取り用ガラス母材50に対する処理について説明する。ただし、多面取り用ガラス母材50に含まれる液晶パネル10の数はこれに限定されるものではなく、適宜増減することが可能である。
多面取り用ガラス母材50は、まず、図7(A)および図7(B)に示すように、液晶パネル10の形状(輪郭)に対応する形状切断予定線に沿って改質ライン20が形成される。この改質ライン20は、例えば、ピコ秒レーザまたはフェムト秒レーザ等のパルスレーザから照射される光ビームパルス(ビーム径は1~5μm程度)によって形成される複数のフィラメント層を配列したフィラメントアレイである。
ピコレーザからの光ビームは、一般的には、少なくともアレイ基板12、カラーフィルタ基板14、および透明性薄膜17の厚みを合計した厚みよりも広範囲にわたって均一で強い光強度になるようなビームプロファイルを備えていることが好ましい。このような構成を採用する場合には、アレイ基板12、カラーフィルタ基板14、および耐エッチングフィルム16のすべてに対してエネルギを伝達することが可能になり、耐エッチングフィルム16の除去および液晶パネル10を取り出すための改質ライン20の形成を同時に行うことが可能になる。
ただし、アレイ基板12、カラーフィルタ基板14、および透明性薄膜17を同時に1つのレーザビームによって処理することによって液晶層に不具合が生じる場合には、図7(C)および図7(D)に示すようなレーザ加工を採用することにより、このような不具合の発生を抑制することが可能となる。すなわち、図7(C)に示すように、アレイ基板12側からアレイ基板12のみに改質ライン20を形成されるように焦点調整および強度調整をした上でレーザを走査し、液晶層近傍にエネルギが伝達しにくくすると良い。この状態で、物理的作用または熱的作用を加えることによって多面取り用ガラス母材50の分断が可能であれば、レーザ加工はここで終了する。
一方で、この状態では多面取り用ガラス母材50の分断が困難な場合には、図7(D)に示すように、今度は反対側となるカラーフィルタ基板14側からカラーフィルタ基板14のみに改質ライン20を形成するように焦点調整および強度調整をした上でレーザを走査すると良い。図7(D)に示す処理を行うことにより、レーザ加工の工程数が増加するものの、液晶層における不具合の発生を抑制しつつ、多面取り用ガラス母材50の分断を容易に行うことが可能になる。
この実施形態においても、改質ライン20は、上述の図2(A)にて示したものと同様に、複数の貫通孔または改質層を有するミシン目状を呈している。改質ライン20は、多面取り用ガラス母材50における他の箇所よりもエッチングされ易い性質を有している。もちろん、改質ライン20の形状は、この形状には限定されるものではなく、これ以外の形状を呈するものであっても良い。
多面取り用ガラス母材50において形状切断予定線に沿って改質ライン20が形成された後には、多面取り用ガラス母材50は、図8(A)および図8(B)に示すように、両方の主面に耐エッチング性を備えた耐エッチングフィルム16が貼付される。ここでは、耐エッチングフィルム16として、厚みが50~75μmのポリエチレンを採用している。ただし、耐エッチングフィルム16の構成はこれには限定されない。例えば、ポリプロピレンやポリ塩化ビニルやオレフィン系樹脂等のように、ガラスをエッチングするエッチング液に対する耐性を備えたものであれば適宜選択して採用することも可能である。
耐エッチングフィルム16の貼付が完了すると、続いて、図8(C)に示すように、取り出すべき液晶パネル10の形状に対応する形状切断予定線に沿って耐エッチングフィルム16に対するレーザビームの走査が行われる。このレーザビームの走査によって、耐エッチングフィルム16が形状切断予定線に沿って除去される。そして、形状切断予定線に沿って耐エッチングフィルム16の開口部が形成されることになり、その結果、図2(C)に示した構成と同様に、多面取り用ガラス母材50の改質ライン20の形成位置が外部に露出することになる。
上述のレーザ加工が終わると、図9に示すように、多面取り用ガラス母材50は、エッチング装置300に導入され、フッ酸および塩酸等を含むエッチング液によってエッチング処理が施される。エッチング装置300では、搬送ローラによって多面取り用ガラス母材50を搬送しつつ、エッチングチャンバ内で多面取り用ガラス母材50の片面または両面にエッチング液を接触させることによって、多面取り用ガラス母材50に対するエッチング処理が行われる。なお、エッチング装置300におけるエッチングチャンバの後段には、多面取り用ガラス母材50に付着したエッチング液を洗い流すための洗浄チャンバが設けられているため、多面取り用ガラス母材50はエッチング液が取り除かれた状態でエッチング装置300から排出される。
多面取り用ガラス母材50にエッチング液を接触させる手法の一例として、図10(A)に示すように、エッチング装置300の各エッチングチャンバ302において、多面取り用ガラス母材50に対してエッチング液をスプレイするスプレイエッチングが挙げられる。また、スプレイエッチングに代えて、図10(B)に示すように、オーバーフロー型のエッチングチャンバ304において、オーバーフローしたエッチング液に接触しながら多面取り用ガラス母材50が搬送される構成を採用することも可能である。
さらには、図10(C)に示すように、エッチング液が収納されたエッチング槽306に、キャリアに収納された単数または複数の多面取り用ガラス母材50を浸漬されるディップ式のエッチングを採用することも可能である。
いずれの場合であっても、エッチング処理中に、形状切断予定線が厚み方向に貫通して、多面取り用ガラス母材50が分断してしまわないようにすることが重要である。このため、エッチング処理中(特にエッチング処理の後半部分)においては、エッチングレートを遅くして、エッチング量を正確に制御する必要がある。この実施形態では、2重量%以下の薄いフッ酸によって、3μm/分以下の遅い速度にてエッチング処理が進行するようにしているが、この手法に限定されるものではない。
エッチング処理の全体においてエッチングレートを遅くするのではなく、当初は速めのエッチングレートを採用しつつ段階的に遅くしていくようにすれば、エッチング処理の時間を短縮することが可能である。例えば、エッチング装置300の後段に進むにつれてエッチング液におけるフッ酸濃度を低下させるような構成を採用すると良い。
多面取り用ガラス母材50がエッチング装置300を通過すると、改質ライン20がエッチングされる。改質ライン20では、他の箇所よりも速くエッチング液が浸透し、このラインに沿ってガラスが溶解されることによって、改質ライン20によってカラーフィルタ基板を切断し易くなる。また、レーザ照射時においてキズ等が発生していた場合であっても、このキズが消失し易くなる。
エッチング処理が終了すると、貼付されていた耐エッチングフィルム16が剥離される。続いて、多面取り用ガラス母材50に対して、図11(A)~図11(C)に示すように、カラーフィルタ基板14におけるアレイ基板12の電極端子部122に対向する領域を取り除くための端子部切断溝30を形成する処理が行われる。この実施形態では、スクライブホイール(ホイールカッタ)250によって、カラーフィルタ基板14におけるアレイ基板12の電極端子部122に対向する領域の内側に端子部切断溝30が形成される。端子部切断溝30は、カラーフィルタ基板14におけるアレイ基板12の電極端子部122に対向する領域を取り除くため端子部切断予定線に沿って形成される。
スクライブホイール250による端子部切断溝30の形成が終わると、多面取り用ガラス母材50の分断および電極端子部122に対向する領域の除去に移行する。多面取り用ガラス母材50において、レーザのフィラメント加工によって改質ライン20が形成され、この改質ラインをさらにエッチングすることにより、わずかな機械的圧力のみで、多面取り用ガラス母材50を改質ライン20において分割することができる。例えば、多面取り用ガラス母材50に微小な押圧力や引っ張り力を加えたり、微小な超音波振動を与えたりすることによって、図12に示すように、多面取り用ガラス母材50を汚損することなく、分断することが可能である。
あえて、エッチング処理によって完全には切断してしまわないため、エッチング中に分離された液晶パネル10端面どうしが衝突して破損するといった不具合の発生が防止される。また、エッチング処理後の不完全に切断された状態の多面取り用ガラス母材50のまま(大判の状態のまま)、運搬することも可能になる。さらに、エッチング液が電極端子部に到達することがないため、耐エッチング性を備えたマスキング剤によって電極端子部を保護することが不要になる。また、液晶パネル10の端面における少なくとも中央部以外はエッチング処理が施されているため、レーザ加工のみで切断を行った場合に比較して液晶パネルの強度(例えば、曲げ強度)が高くなる。
図13(A)~図13(C)は、分断後の液晶パネル10の概略構成を示している。同図に示すように、液晶パネル10の端面は主面に対してほぼ直角になっている。例えば、それぞれが0.15mm~0.25mm程度の板厚のアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の各端面に発生するテーパ幅(図13(C)におけるL1~L4)を、50μm以下(多くは20~35μm)に抑えることが可能である。
このように、液晶パネル10を製造するにあたって、サイドエッチングの影響がほとんど発生しないため、液晶パネル10どうしを近接配置した多面取り用ガラス母材50の設計することができる。例えば、レーザ幅2μm+αで合計10μm程度の隙間があれば、多面取り用ガラス母材50を適正に単個の液晶パネル10に分離することが可能である。
まず、図14~図16を用いて本発明に係るガラスパネル製造方法の一実施形態を説明する。図14(A)は、ガラスパネル2を多面取りするための多面取り用ガラス母材4の概略を示している。多面取り用ガラス母材4から所望形状のガラスパネル2を複数得るために、まず、図14(B)に示すように、透明の耐エッチングフィルム6が多面取り用ガラス母材4の少なくとも両主面に貼付される。この実施形態では、耐エッチングフィルム6として、透明のポリエチレン樹脂材料を採用している。ただし、耐エッチングフィルム6として、透明のポリプロピレンや透明ポリ塩化ビニルやオレフィン系樹脂等を採用することも可能である。
この実施形態では、耐エッチングフィルム6が本発明に係る耐エッチング層に対応している。耐エッチングフィルム6は、厚みが100μm以下の薄型のものが用いられる。薄型化することにより剥離を行い易くなり、かつ、レーザビームが通過する際の光学的影響も少なくなることを考慮すると、耐エッチングフィルム6の厚みは耐エッチング性能を満たすために必要な最小限の厚みにすることが好ましい。よって、好ましくは耐エッチングフィルム6の厚みを75μm以下に抑え、さらに好ましくは、耐エッチングフィルム6の厚みを60μm以下にすると良い。後述するように、この実施形態では、改質ラインが形成されることによってエッチング処理が迅速化するため、耐エッチングフィルム6を超薄化してもデメリットが発生しにくい。
多面取り用ガラス母材4に耐エッチングフィルム6が貼付された後に、図14(C)に示すレーザ走査ステップに移行する。レーザ走査ステップにおいては、取り出すべきガラスパネル2の形状に対応する形状切断予定線に沿ってレーザビームの走査が行われる。この結果、形状切断予定線に沿って、耐エッチングフィルムが除去されて開口部が形成される。
さらに、図15(A)~図15(C)に示すように、多面取り用ガラス母材4にエッチングされ易い性質の改質ライン20が形成される。耐エッチングフィルム6が形状切断予定線に沿って除去されることにより、形状切断予定線に沿って耐エッチングフィルム6の開口部が形成されることになり、その結果、図15(C)に示すように、多面取り用ガラス母材4の改質ライン20の形成位置が外部に露出することになる。この実施形態では、ピコ秒レーザによるフィラメント加工が採用されており、改質ライン20の幅は、概ね10μm以下になるように設定されている。
レーザ走査ステップが終了するとエッチングステップに移行する。レーザ走査ステップ後に、多面取り用ガラス母材4をエッチング液に接触させることによって改質ライン20がエッチングされる。改質ライン20に沿ってエッチング液が浸透し易くなっているため、サイドエッチングが大きく進行する前にエッチング処理を終了することが可能になる。その結果、エッチング処理に伴うサイドエッチングの影響を最小限に抑制しつつ、多面取り用ガラス母材4から複数のガラスパネル2を取り出すことが可能になる。なお、エッチングステップにおいて用いられる構成等については、後述の液晶パネルの製造の際にまとめて説明を行うため、ここではその説明を省略している。
続いて、本発明に係る液晶パネルの製造方法の一実施形態を説明する。図17(A)は、本発明の一実施形態に係る液晶パネル10の概略構成を示している。同図に示すように、液晶パネル10は、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14が液晶層を挟んで貼り合わされるように構成されている。アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の構成は、公知の構成と同様の構成が採用可能であるため、ここでは説明を省略する。
アレイ基板12は、カラーフィルタ基板14と貼り合わされる領域から延び出すように設けられた電極端子部122を有している。この電極端子部122には、複数の電気回路が接続され、液晶パネル10と、それらの電気回路とが筐体に収納されることによって、例えば、図17(B)に示すようなスマートフォン100が構成される。
続いて、液晶パネル10を製造する方法の一例について説明する。図18(A)および図18(B)に示すように、一般的に、液晶パネル10は、これを複数含んだ多面取り用ガラス母材50として製造され、多面取り用ガラス母材50を分断することによって、単個の液晶パネル10が得られる。この実施形態では、便宜上、6つの液晶パネル10が3行2列のマトリクス状に配置された多面取り用ガラス母材50に対する処理について説明するが、多面取り用ガラス母材50に含まれる液晶パネル10の数は適宜増減することが可能である。
多面取り用ガラス母材50は、まず、図19(A)および図19(B)に示すように、両方の主面に耐エッチング性を備えた透明の耐エッチングフィルム16が貼付される。ここでは、耐エッチングフィルム16として、厚みが50~75μmのポリエチレンを採用している。ただし、耐エッチングフィルム16の構成はこれには限定されない。例えば、ポリプロピレンやポリ塩化ビニルやオレフィン系樹脂等のように透明性を備え、かつ、ガラスをエッチングするエッチング液に対する耐性を備えたものであれば適宜選択して採用することも可能である。
多面取り用ガラス母材50は、続いて、図20(A)および図20(B)に示すように、液晶パネル10の形状(輪郭)に対応する形状切断予定線に沿って改質ライン20が形成される。この改質ライン20は、例えば、ピコ秒レーザまたはフェムト秒レーザ等のパルスレーザから照射される光ビームパルス(ビーム径は1~5μm程度)によって形成される複数のフィラメント層を配列したフィラメントアレイである。
ピコレーザからの光ビームは、一般的には、少なくともアレイ基板12、カラーフィルタ基板14、および耐エッチングフィルム16の厚みを合計した厚みよりも広範囲にわたって均一で強い光強度になるようなビームプロファイルを備えていることが好ましい。このような構成を採用する場合には、アレイ基板12、カラーフィルタ基板14、および耐エッチングフィルム16のすべてに対してエネルギを伝達することが可能になり、耐エッチングフィルム16の除去および液晶パネル10を取り出すための改質ライン20の形成を同時に行うことが可能になる。
ただし、アレイ基板12、カラーフィルタ基板14、および耐エッチングフィルム16を同時に1つのレーザビームによって処理することによって液晶層に不具合が生じる場合には、図20(C)および図20(D)に示すようなレーザ加工を採用することにより、このような不具合の発生を抑制することが可能となる。すなわち図20(C)に示すように、アレイ基板12側からアレイ基板12のみに改質ライン20を形成されるように焦点調整および強度調整をした上でレーザを走査し、液晶層近傍にエネルギが伝達しにくくすると良い。この状態で、物理的作用または熱的作用を加えることによって多面取り用ガラス母材50の分断が可能であれば、レーザ加工はここで終了する。
一方で、この状態では多面取り用ガラス母材50の分断が困難な場合には、図20(D)に示すように、今度は反対側となるカラーフィルタ基板14側からカラーフィルタ基板14のみに改質ライン20を形成するように焦点調整および強度調整をした上でレーザを走査すると良い。図20(D)に示す処理を行うことにより、レーザ加工の工程数が増加するものの、液晶層における不具合の発生を抑制しつつ、多面取り用ガラス母材50の分断を容易に行うことが可能になる。
この実施形態においても、改質ライン20は、上述の図15(A)にて示したものと同様に、複数の貫通孔または改質層を有するミシン目状を呈している。改質ライン20は、多面取り用ガラス母材50における他の箇所よりもエッチングされ易い性質を有している。もちろん、改質ライン20の形状は、この形状には限定されるものではなく、これ以外の形状を呈するものであっても良い。
上述のレーザ加工が終わると、図21に示すように、多面取り用ガラス母材50は、エッチング装置300に導入され、フッ酸および塩酸等を含むエッチング液によってエッチング処理が施される。エッチング装置300では、搬送ローラによって多面取り用ガラス母材50を搬送しつつ、エッチングチャンバ内で多面取り用ガラス母材50の片面または両面にエッチング液を接触させることによって、多面取り用ガラス母材50に対するエッチング処理が行われる。なお、エッチング装置300におけるエッチングチャンバの後段には、多面取り用ガラス母材50に付着したエッチング液を洗い流すための洗浄チャンバが設けられているため、多面取り用ガラス母材50はエッチング液が取り除かれた状態でエッチング装置300から排出される。
多面取り用ガラス母材50にエッチング液を接触させる手法の一例として、図22(A)に示すように、エッチング装置300の各エッチングチャンバ302において、多面取り用ガラス母材50に対してエッチング液をスプレイするスプレイエッチングが挙げられる。また、スプレイエッチングに代えて、図22(B)に示すように、オーバーフロー型のエッチングチャンバ304において、オーバーフローしたエッチング液に接触しながら多面取り用ガラス母材50が搬送される構成を採用することも可能である。
さらには、図22(C)に示すように、エッチング液が収納されたエッチング槽306に、キャリアに収納された単数または複数の多面取り用ガラス母材50を浸漬されるディップ式のエッチングを採用することも可能である。
いずれの場合であっても、エッチング処理中に、形状切断予定線が厚み方向に貫通して、多面取り用ガラス母材50が分断してしまわないようにすることが重要である。このため、エッチング処理中(特にエッチング処理の後半部分)においては、エッチングレートを遅くして、エッチング量を正確に制御する必要がある。この実施形態では、2重量%以下の薄いフッ酸によって、3μm/分以下の遅い速度にてエッチング処理が進行するようにしているが、この手法に限定されるものではない。
エッチング処理の全体においてエッチングレートを遅くするのではなく、当初は速めのエッチングレートを採用しつつ段階的に遅くしていくようにすれば、エッチング処理の時間を短縮することが可能である。例えば、エッチング装置300の後段に進むにつれてエッチング液におけるフッ酸濃度を低下させるような構成を採用すると良い。
多面取り用ガラス母材50がエッチング装置300を通過すると、改質ライン20がエッチングされる。改質ライン20では、他の箇所よりも速くエッチング液が浸透し、このラインに沿ってガラスが溶解されることによって、改質ライン20によってカラーフィルタ基板を切断し易くなる。また、レーザ照射時においてキズ等が発生していた場合であっても、このキズが消失し易くなる。
エッチング処理が終了すると、貼付されていた耐エッチングフィルム16が剥離される。続いて、多面取り用ガラス母材50に対して、図23(A)~図23(C)に示すように、カラーフィルタ基板14におけるアレイ基板12の電極端子部122に対向する領域を取り除くための端子部切断溝30を形成する処理が行われる。この実施形態では、スクライブホイール(ホイールカッタ)250によって、カラーフィルタ基板14におけるアレイ基板12の電極端子部122に対向する領域の内側に端子部切断溝30が形成される。端子部切断溝30は、カラーフィルタ基板14におけるアレイ基板12の電極端子部122に対向する領域を取り除くため端子部切断予定線に沿って形成される。
スクライブホイール250による端子部切断溝30の形成が終わると、多面取り用ガラス母材50の分断および電極端子部122に対向する領域の除去に移行する。多面取り用ガラス母材50において、レーザのフィラメント加工によって改質ライン20が形成され、この改質ラインをさらにエッチングすることにより、わずかな機械的圧力のみで、多面取り用ガラス母材50を改質ライン20において分割することができる。例えば、多面取り用ガラス母材50に微小な押圧力を加えたり、微小な超音波振動を与えたりすることによって、図24に示すように、多面取り用ガラス母材50を汚損することなく、分断することが可能である。
あえて、エッチング処理によって完全には切断してしまわないため、エッチング中に分離された液晶パネル10端面どうしが衝突して破損するといった不具合の発生が防止される。また、エッチング処理後の不完全に切断された状態の多面取り用ガラス母材50のまま(大判の状態のまま)、運搬することも可能になる。さらに、エッチング液が電極端子部に到達することがないため、耐エッチング性を備えたマスキング剤によって電極端子部を保護することが不要になる。また、液晶パネル10の端面における少なくとも中央部以外はエッチング処理が施されているため、レーザ加工のみで切断を行った場合に比較して液晶パネルの強度(例えば、曲げ強度)が高くなる。
図25(A)~図25(C)は、分断後の液晶パネル10の概略構成を示している。同図に示すように、液晶パネル10の端面は主面に対してほぼ直角になっている。例えば、それぞれが0.15mm~0.25mm程度の板厚のアレイ基板12およびカラーフィルタ基板14の各端面に発生するテーパ幅(図25(C)におけるL1~L4)を、50μm以下(多くは20~35μm)に抑えることが可能である。
このように、液晶パネル10を製造するにあたって、サイドエッチングの影響がほとんど発生しないため、液晶パネル10どうしを近接配置した多面取り用ガラス母材50の設計することができる。例えば、レーザ幅2μm+αで合計10μm程度の隙間があれば、多面取り用ガラス母材50を適正に単個の液晶パネル10に分離することが可能である。
上述の実施形態では、説明の便宜上、アレイ基板12およびカラーフィルタ基板14のオーバーコート(OC)膜やITO膜について説明を省略したが、上述の処理によってこれらが汚損することはない。また、オーバーコート(OC)膜やITO膜が形成されていない状態の被処理物(液晶パネル等)であっても、上述の方法によって適切に処理することが可能である。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
2-ガラスパネル
4-多面取り用ガラス母材
6,16-耐エッチングフィルム
7,17-透明性薄膜
10-液晶パネル
12-アレイ基板
14-カラーフィルタ基板
20-改質ライン
30-端子部切断溝
50-多面取り用ガラス母材
100-スマートフォン
122-電極端子部
250-スクライブホイール
300-エッチング装置
302,304-エッチングチャンバ
306-エッチング槽
4-多面取り用ガラス母材
6,16-耐エッチングフィルム
7,17-透明性薄膜
10-液晶パネル
12-アレイ基板
14-カラーフィルタ基板
20-改質ライン
30-端子部切断溝
50-多面取り用ガラス母材
100-スマートフォン
122-電極端子部
250-スクライブホイール
300-エッチング装置
302,304-エッチングチャンバ
306-エッチング槽
Claims (13)
- 表面に透明性薄膜が形成されたガラスパネルを多面取りするための透明性薄膜付多面取り用ガラス母材から所望形状のガラスパネルを複数得るための透明性薄膜付ガラスパネル製造方法であって、
取り出すべきガラスパネルの形状に対応する形状切断予定線に沿って前記透明性薄膜越しにレーザを走査することによって、前記形状切断予定線に沿って前記透明性薄膜付多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成するレーザ走査ステップと、
前記レーザ走査ステップ後に、前記透明性薄膜を保護しつつ前記透明性薄膜付多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって前記改質ラインをエッチングするエッチングステップと、
を少なくとも含む透明性薄膜付ガラスパネル製造方法。 - レーザ走査ステップにおいて、前記レーザの焦点深度を前記ガラスパネルの厚さよりも長く設定することによって、前記形状切断予定線に沿って前記多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成すると同時に、前記透明性薄膜を除去することを特徴とする請求項1に記載の透明性薄膜付ガラスパネル製造方法。
- 前記透明性薄膜が透明性の導電膜であることを特徴する請求項1または2に記載の透明性薄膜付ガラスパネル製造方法。
- アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための透明性薄膜付多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得るための透明性薄膜付液晶パネル製造方法であって、
取り出すべき液晶パネルの形状に対応する形状切断予定線に沿って前記透明性薄膜越しにレーザを走査することによって、前記形状切断予定線に沿って前記透明性薄膜付多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成するレーザ走査ステップと、
前記レーザ走査ステップ後に、前記透明性薄膜を保護しつつ前記透明性薄膜付多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって前記改質ラインをエッチングするエッチングステップと、
を少なくとも含む透明性薄膜付液晶パネル製造方法。 - レーザ走査ステップにおいて、前記形状切断予定線に沿って前記多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成すると同時に、前記透明性薄膜を除去することを特徴とする請求項4に記載の透明性薄膜付ガラスパネル製造方法。
- 前記透明性薄膜が透明性の導電膜であることを特徴する請求項4または5に記載の透明性薄膜付ガラスパネル製造方法。
- 前記レーザ走査ステップにおいて、前記形状切断予定線に沿って、透明性薄膜を除去しかつ前記改質ラインを前記アレイ基板または前記カラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成することを特徴とする請求項4に記載の透明性薄膜付液晶パネル製造方法。
- 前記レーザ走査ステップにおいて、前記形状切断予定線に沿って、透明性薄膜を除去しかつ前記改質ラインを前記アレイ基板または前記カラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成し、その後に反対側からレーザを走査することによって透明性薄膜を除去しかつ前記改質ラインを前記アレイ基板または前記カラーフィルタ基板のいずれか他方にも形成することを特徴とする請求項4に記載の液晶パネル製造方法。
- ガラスパネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所望形状のガラスパネルを複数得るためのガラスパネル製造方法であって、
前記多面取り用ガラスパネルの表面に対して、耐エッチング性を備えた透明の耐エッチング層を形成するステップと、
取り出すべきガラスパネルの形状に対応する形状切断予定線に沿ってレーザを走査することによって、前記形状切断予定線に沿って、耐エッチング層を除去しかつ前記多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成するレーザ走査ステップと、
前記レーザ走査ステップ後に、前記多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって前記改質ラインをエッチングするエッチングステップと、
を少なくとも含むガラスパネル製造方法。 - 前記透明の耐エッチング層が、50μm~100μmの薄型透明フィルムであることを特徴とする請求項9に記載のガラスパネル製造方法。
- アレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せてなる液晶パネルを多面取りするための多面取り用ガラス母材から所定形状の液晶パネルを複数得るための液晶パネル製造方法であって、
前記アレイ基板および前記カラーフィルタ基板に対して、耐エッチング性を備えた透明の耐エッチング層を形成するステップと、
液晶パネルの形状に対応する形状切断予定線に沿ってレーザを走査することによって、前記形状切断予定線に沿って、耐エッチング層を除去しかつ前記多面取り用ガラス母材にエッチングされ易い性質の改質ラインを形成するレーザ走査ステップと、
前記レーザ走査ステップ後に、前記多面取り用ガラス母材をエッチング液に接触させることによって前記改質ラインをエッチングするエッチングステップと、
を少なくとも含む液晶パネル製造方法。 - 前記レーザ走査ステップにおいて、前記形状切断予定線に沿って、耐エッチング層を除去しかつ前記改質ラインを前記アレイ基板または前記カラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成することを特徴とする請求項11に記載の液晶パネル製造方法。
- 前記レーザ走査ステップにおいて、前記形状切断予定線に沿って、耐エッチング層を除去しかつ前記改質ラインを前記アレイ基板または前記カラーフィルタ基板のいずれか一方にのみ形成し、その後に反対側からレーザを走査することによって耐エッチング層を除去しかつ前記改質ラインを前記アレイ基板または前記カラーフィルタ基板のいずれか他方にも形成することを特徴とする請求項11に記載の液晶パネル製造方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019215439A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 株式会社Nsc | 液晶パネル製造方法 |
JP2020169109A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | Tdk株式会社 | 無機材料基板の加工方法、デバイス、およびデバイスの製造方法 |
CN113767075A (zh) * | 2019-03-05 | 2021-12-07 | 株式会社Nsc | 玻璃用蚀刻液及玻璃基板制造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115073015A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-20 | 河北光兴半导体技术有限公司 | 玻璃盖板的加工方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07218899A (ja) * | 1994-02-03 | 1995-08-18 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
JP2008194719A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Seiko Epson Corp | 基材の分割方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び基板の製造方法 |
JP2010026041A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Seiko Epson Corp | 表示パネルの製造方法 |
JP2010126398A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Seiko Epson Corp | 表示パネルの製造方法 |
JP2010204405A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Epson Imaging Devices Corp | 横電界方式の液晶表示パネルの製造方法 |
JP2011164508A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Sony Corp | 電気的固体装置の製造方法および電気的固体装置 |
JP2016534008A (ja) * | 2013-08-07 | 2016-11-04 | トルンプフ レーザー− ウント ジュステームテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングTRUMPF Laser− und Systemtechnik GmbH | 透明の、ガラス状の、ガラス質の、セラミックのかつ/又は結晶質の層を有する板状のワークピースを加工する方法、並びにこのようなワークピース用の分離装置、並びにこのようなワークピースから成る製品 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG121817A1 (en) * | 2002-11-22 | 2006-05-26 | Nishiyama Stainless Chemical Co Ltd | Glass substrate for flat planel display, and process for producing the same |
JP4063082B2 (ja) * | 2003-01-10 | 2008-03-19 | 日本電気株式会社 | フレキシブル電子デバイスとその製造方法 |
WO2011040117A1 (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | シャープ株式会社 | 液晶表示パネルの製造方法および液晶表示パネル |
JP2011107390A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置及びその製造方法 |
KR101702074B1 (ko) * | 2010-11-09 | 2017-02-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정패널의 제조방법 |
CN105990373B (zh) * | 2015-02-25 | 2019-04-12 | 群创光电股份有限公司 | 显示装置及其制造方法 |
CN106249466A (zh) * | 2016-10-11 | 2016-12-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示母板及其切割方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07218899A (ja) * | 1994-02-03 | 1995-08-18 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
JP2008194719A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Seiko Epson Corp | 基材の分割方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び基板の製造方法 |
JP2010026041A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Seiko Epson Corp | 表示パネルの製造方法 |
JP2010126398A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Seiko Epson Corp | 表示パネルの製造方法 |
JP2010204405A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Epson Imaging Devices Corp | 横電界方式の液晶表示パネルの製造方法 |
JP2011164508A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Sony Corp | 電気的固体装置の製造方法および電気的固体装置 |
JP2016534008A (ja) * | 2013-08-07 | 2016-11-04 | トルンプフ レーザー− ウント ジュステームテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングTRUMPF Laser− und Systemtechnik GmbH | 透明の、ガラス状の、ガラス質の、セラミックのかつ/又は結晶質の層を有する板状のワークピースを加工する方法、並びにこのようなワークピース用の分離装置、並びにこのようなワークピースから成る製品 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019215439A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 株式会社Nsc | 液晶パネル製造方法 |
WO2019239889A1 (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 株式会社Nsc | 液晶パネル製造方法 |
CN113767075A (zh) * | 2019-03-05 | 2021-12-07 | 株式会社Nsc | 玻璃用蚀刻液及玻璃基板制造方法 |
CN113767075B (zh) * | 2019-03-05 | 2023-11-03 | 株式会社Nsc | 玻璃用蚀刻液及玻璃基板制造方法 |
JP2020169109A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | Tdk株式会社 | 無機材料基板の加工方法、デバイス、およびデバイスの製造方法 |
US11478874B2 (en) | 2019-04-05 | 2022-10-25 | Tdk Corporation | Method of processing inorganic material substrate, device, and method of manufacturing device |
JP7230650B2 (ja) | 2019-04-05 | 2023-03-01 | Tdk株式会社 | 無機材料基板の加工方法、デバイス、およびデバイスの製造方法 |
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