説明

表示装置の製造方法及び表示装置

【課題】不要なエッチングの進行が防止される表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】表示装置の製造方法は、相互に間隔をおいて対向するように設けられた一対のガラス基板11,12を有する表示パネル10の外周部の少なくとも一部分について、一対のガラス基板11,12の両側端面を被覆保護するように耐エッチング材20を設ける被覆処理ステップと、両側端面を被覆するように耐エッチング材20を設けた一対のガラス基板11,12のそれぞれの露出部分をエッチング処理することにより薄肉化するエッチング処理ステップと、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置や有機EL表示装置等、一対のガラス基板を有する表示パネルを備えた表示装置の製造方法、及び、その表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示パネルを備えた表示装置として、液晶表示装置を例に説明する。
【0003】
液晶表示装置は、相互に間隔をおいて対向するように設けられたTFT基板及びCF(カラーフィルタ)基板を有する液晶表示パネルを備えている。液晶表示パネルの基板間には、多数のスペーサが介設されており、それによって基板間に液晶材料を封入するための空間が形成され、その空間は、周囲がシール剤で封止されている。
【0004】
TFT基板には、透明の画素電極及びこの画素電極を駆動する薄膜トランジスタ(TFT)がアレイ状にプリントされており、TFTのゲート電極及びソース電極によりドレイン電極を通じて駆動する構成となっている。また、TFT基板は、CF基板に対して突出した突出部分を有しており、その突出部分のCF基板側にはTFTのゲート電極及びソース電極に電気的に接続された接続端子が設けられている。なお、接続端子は、駆動用ドライバに接続される。一方、CF基板には、カラーフィルターが設けられている。
【0005】
ところで、TFT基板及びCF基板のいずれもが、厚さ0.7mm程度のガラス基板に各種電極パターン等を形成したもので構成されていると、液晶表示パネルとしては、少なくとも1.4mm以上と厚く、重量も重くなってしまう。
【0006】
そこで、特許文献1には、製造工程中は、外部接続電極を保護レジスト膜で被膜すると共に、保護レジスト膜を形成した液晶表示パネルを、エッチング槽内のガラスエッチング液に浸漬し、液晶表示パネルの厚み方向を主としてエッチングして液晶表示パネルの厚みを所定の厚さにした後、液晶表示パネルを洗浄すると共に保護レジスト膜を除去する技術が開示されている。
【特許文献1】特開平8−262419号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、保護レジスト膜で被覆保護されているはずの接続端子がエッチング液によって腐食したり、TFT基板の突出部分がエッチングされてしまう場合がある。
【0008】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、不要なエッチングの進行が防止される表示装置の製造方法、及び、その表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
発明者は、鋭意検討した結果、上記の原因が、ガラス基板を極めて薄くなるまでエッチングすると、ガラス基板の側端面のエッチングが無視できない程度に進行し、それによって生じる隙間からエッチング液が進入するためであることを見出した。
【0010】
そこで、上記の目的を達成する本発明の表示装置の製造方法は、
相互に間隔をおいて対向するように設けられた一対のガラス基板を有する表示パネルの外周部の少なくとも一部分について、該一対のガラス基板の両側端面を被覆保護するように耐エッチング材を設ける被覆処理ステップと、
上記両側端面を被覆するように耐エッチング材を設けた一対のガラス基板のそれぞれの露出部分をエッチング処理することにより薄肉化するエッチング処理ステップと、
を備えたものである。
【0011】
上記のようにすれば、一対のガラス基板の両側端面を被覆保護するように耐エッチング材を設けるので、それらの両側端面からのエッチングはなされず、不要なエッチングの進行を防止することができる。
【0012】
本発明の表示装置の製造方法は、上記被覆処理ステップにおいて、上記耐エッチング材を、上記一対のガラス基板の一方における他方に対して突出した突出部分の他方側表面上に設けられた接続端子をも被覆保護するように設けてもよい。
【0013】
上記のようにすれば、ガラス基板の側端面からのエッチングが防止されるので、ガラス基板の側端面からのエッチングの進行に起因して、接続端子が損傷を受けたり、或いは、突出部分がエッチングされることもない。
【0014】
本発明の表示装置の製造方法は、上記被覆処理ステップにおいて、上記耐エッチング材を、上記一対のガラス基板の少なくともいずれかの外側表面の外縁部分をも被覆保護するように設けてもよい。
【0015】
ガラス基板が薄肉化すれば、当然にその強度は低下するが、上記のようにすれば、ガラス基板の外縁部分がそれより内側部分よりも厚肉に形成されるので、ガラス基板が外縁部分で補強された表示装置を製造することができる。
【0016】
そのようにして製造される本発明の表示装置は、相互に間隔をおいて対向するように設けられた一対のガラス基板を有する表示パネルを備えたものであって、
上記一対のガラス基板の少なくともいずれかは、外縁部分の少なくとも一部分がそれより内側部分よりも厚肉に形成されている。
【0017】
本発明の表示装置の製造方法は、上記エッチング処理ステップにおいて、上記一対のガラス基板のそれぞれを50〜500μmに薄肉化してもよい。
【0018】
ガラス基板を50〜500μmにまで薄肉化すると、通常は、ガラス基板の側端面のエッチングが無視できない程度に進行するので、この場合には、本発明の作用効果が特に顕著となる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、一対のガラス基板の両側端面を被覆保護するように耐エッチング材を設けるので、不要なエッチングの進行を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0021】
(実施形態1)
図1及び2は、実施形態1に係る液晶表示装置における液晶表示パネル10を示す。
【0022】
この液晶表示パネル10は、外形が矩形パネル状であって、例えば、縦20.0〜90.0mm、横25.0〜160.0mm、厚さ0.6〜1.2mmに形成されている。また、この液晶表示パネル10は、相互に間隔をおいて対向するように設けられたTFT基板11及びCF基板12を有する。TFT基板11及びCF基板12は、いずれもパネル外形同様の矩形であって、前者が後者よりも大型に形成され、後者の外周縁に沿って設けられたシール材13により一つの角が一致するように貼り合わされている。従って、TFT基板11は、CF基板12に対して突出した平面視L字状の突出部分11aを有し、その突出部分11aには、駆動ドライバ接続用の接続端子14が設けられている。また、TFT基板11及びCF基板12とシール材13とで区画された部分には、そこに封入された液晶材料で構成された液晶層15が設けられている。そして、液晶表示パネル10には、平面視でマトリクス状に配設された複数の画素が構成されている。
【0023】
図3は、一画素領域を部分的に拡大したTFT基板11を示す。
【0024】
TFT基板11は、パネル外形と同一外形であって、例えば、厚さ0.6〜1.2mmに形成されている。また、TFT基板11は、長辺方向に並行に延びる複数のゲート線16、それに直交する短辺方向に並行に延びる複数のソース線17、それらの各交差部分に一画素領域を構成するITO(Indium Tin Oxide)等の透明電極材料で形成された画素電極18及びTFT19がそれぞれ設けられたガラス基板で構成されている。TFT基板11を構成するガラス基板は、例えば、無アルカリガラス製であって、厚さ0.6〜1.2mmに形成されている。各ゲート線16及び各ソース線17は、突出部分11aに設けられた接続端子14に電気的に接続されている。なお、TFT19は、ゲート電極がゲート線16に、ソース電極がソース線17に、及び、ドレイン電極が画素電極18にそれぞれ電気的に接続されている。
【0025】
CF基板12は、例えば、縦19.0〜89.0mm、横25.0〜160.0mm、厚さ0.6〜1.2mmに形成されている。また、CF基板12は、各画素領域に対応して赤、緑又は青の感光性材料からなる着色層が構成されたカラーフィルタ、金属クロムやアクリル系感光性樹脂の遮光層からなる各着色層を区画するブラックマトリクス、TFT基板11に電気的に接続された透明電極がそれぞれ設けられたガラス基板で構成されている。CF基板12を構成するガラス基板は、例えば、無アルカリガラス製であって、厚さ0.6〜1.2mmに形成されている。
【0026】
以上の構成の液晶表示パネル10は、ドライバなどが取り付けられる等して液晶表示装置として構成される。
【0027】
このような液晶表示装置は、各画素において、ゲート線16を介してTFT19のゲート電極に所定電圧が印加されてTFT19がオン状態となった際に、ソース線17を介してソース電極に信号電圧が印加されてドレイン電極を介して画素電極18に電荷が流れ込み、TFT19がオフ状態になると画素電極18でその電荷を保持し、それによって画素電極18とCF基板12側の電極との間の液晶容量及びそれに並列に設けられた補助容量に所定の電圧が印加され、それに応じて液晶層15の液晶分子の配向状態が変わることを利用して光透過度を調整し、全体として画像表示を行うように構成されている。
【0028】
次に、上記液晶表示装置の製造方法における液晶表示パネル10の製造について説明する。
【0029】
図4は、液晶表示パネル10の製造フローを示す。
【0030】
<TFT基板・CF基板作り込み>
この液晶表示パネル10の製造においては、複数のTFT基板ユニットが作り込まれた第1の大型ガラス基板と、複数のCF基板ユニットが作り込まれた第2の大型ガラス基板と、を並行して作製する。第1及び第2の大型ガラス基板は、例えば、縦40.0〜920.0mm、横30.0〜730.0mm、厚さ0.6〜1.2mmであり、TFT基板ユニット或いはCF基板ユニットがおよそ20〜500個作り込まれる。
【0031】
<スペーサ配置・貼り合わせ樹脂塗布・貼り合わせ>
第1の大型ガラス基板上にプラスチックビーズやUV硬化樹脂等からなるスペーサを配置する一方、第2の大型ガラス基板上にUV硬化樹脂や熱硬化型樹脂等からなる貼り合わせ樹脂を各CF基板ユニットを区画するように塗布し、第1及び第2の大型ガラス基板を貼り合わせて貼り合わせ樹脂を硬化させることによりシール材13を形成する。また、各TFT基板ユニットとCF基板ユニットとの間には、両基板間の導通をとるために、炭素や銀などを含む導電性ペースト材が設けられる。
【0032】
<パネル分断>
第1及び第2の大型ガラス基板を貼り合わせたものを、各々、TFT基板11とCF基板12とがシール材13で貼り合わされた複数のパネル体に分断する。このパネル体では、TFT基板11とCF基板12との間にスペーサにより所定間隔が設けられて液晶材料封入空間が形成されていると共に、シール材13に液晶材料注入用の開口が形成されている。
【0033】
<液晶材料注入>
各パネル体について、液晶材料封入空間に液晶材料を注入した後、シール材13の開口を封じて薄型化前の液晶表示パネル10とする。この薄型化前の液晶表示パネル10は、例えば、厚さ0.6〜1.2mmである。
【0034】
<耐エッチング材配設>
薄型化前の液晶表示パネル10の外周部の少なくとも一部分について(好ましくは、外周部の全部について)、図5に示すように、TFT基板11及びCF基板12の両側端面を被覆保護するように耐エッチング材20を設ける(被覆処理ステップ)。このとき、TFT基板11の突出部分11aのCF基板12側表面上に設けられた接続端子14をも被覆保護するように耐エッチング材20を設ける。なお、耐エッチング材20を設ける前に、耐腐食性があって接着性にも優れるテフロン(登録商標)テープや高分子フィルムで接続端子14を被覆しておいてもよい。
【0035】
ここで、耐エッチング材20としては、例えば、高分子レジスト材料として用いられるUV硬化樹脂や熱硬化型樹脂などの高分子樹脂(ビニル系樹脂、テフロン(登録商標)系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂)が挙げられる。
【0036】
耐エッチング材20を設ける方法としては、例えば、液状材料をディスペンサー、ブラシ、刷毛などによる塗布、またはディッピング、フィルム転写方式でコーティングした後、適当量の加熱やUV照射を施す方法が挙げられる。
【0037】
<ガラス基板薄肉化>
耐エッチング材20を設けたTFT基板11及びCF基板12のそれぞれ外側に露出したガラスの部分をエッチング処理する(エッチング処理ステップ)。このとき、図6に示すように、TFT基板11及びCF基板12のそれぞれが厚さ方向に50〜500μm(好ましくは70〜400μm)まで薄肉化する。一方、耐エッチング材20が設けられた部分は、TFT基板11及びCF基板12の両側端面を含めてエッチングされない。
【0038】
ここでいうエッチングの方法としては、ウエットエッチング法だけでなく、ドライエッチング法も含む。例えば、ウエットエッチング法では、液晶表示パネル10をエッチング槽内のエッチング液に浸漬する方法等が挙げられる。
【0039】
エッチング液に浸漬する方法としては、例えば、カセットを用いたバッチ処理方式、シャワリングによる枚葉方式等が挙げられる。
【0040】
エッチング液としては、ウエットエッチング法では、例えば、水を溶媒としてHFと硫酸、塩酸、リン酸或いは硝酸との混合溶液等が挙げられる。
【0041】
エッチング処理は、エッチング液の濃度と温度とより処理時間が決定され、例えば、上記混合溶液のエッチング液では、通常、HFの濃度が3〜5質量%、硫酸或いは塩酸の濃度が5〜15質量%、温度20〜45℃であって、処理時間が1.0〜2.0時間である。
【0042】
<耐エッチング材除去・パネル洗浄>
エッチングした液晶表示パネル10を十分に水洗した後、耐エッチング材20を除去し、さらに十分に水洗し、水分を除去することにより薄型化された液晶表示パネル10が製造される。
【0043】
ここで、耐エッチング材20を除去する方法としては、例えば、硫酸と過酸化水素水、アミン系やNMP系、エチレンカーボネイト系有機溶剤のレジスト剥離液を用いて化学的に剥離する方法や、イソプロピルアルコールやアセトンなどのアルコール性の除去剤を用いて耐エッチング材20の密着力を弱める方法等が挙げられる。また、熱軟化性の樹脂を耐エッチング材20として用いた場合では、およそ80〜90℃の熱湯中に液晶表示パネル10を浸漬することにより耐エッチング材20を除去することもできる。
【0044】
以上のようにした製造方法を採用すれば、TFT基板11及びCF基板12の両側端面を被覆保護するように耐エッチング材20を設けるので、それらの両側端面からのエッチングはなされず、不要なエッチングの進行を防止することができる。しかも、現在行われている液晶表示装置の製造工程に特殊な工程を追加する必要がない。
【0045】
従って、ガラス基板の側端面のエッチングが無視できない程度に進行し、それによって生じる隙間からエッチング液が進入する等して、接続端子14が損傷を受けたり、或いは、突出部分11aがエッチングされてモジュールとしての機能を失うこともない。このような作用効果は、TFT基板11及びCF基板12を50〜500μmにまで薄肉化するような場合に特に顕著なものとなる。
【0046】
(実施形態2)
図7は、実施形態2に係る液晶表示装置における液晶表示パネル10を示す。なお、実施形態1のものと同一名称の部分は実施形態1と同一符号で示す。
【0047】
この液晶表示パネル10では、TFT基板11及びCF基板12の少なくともいずれかについて(図7ではCF基板12のみであるが、好ましくは両方について)、外縁部分の少なくとも一部分(好ましくは、外縁部分の全部)がそれより内側部分よりも厚肉に形成されている。その他の構成は、実施形態1と同一である。
【0048】
また、この液晶表示パネル10の製造方法では、図8に示すように、TFT基板11及びCF基板12の外側表面の外縁部分をも被覆保護するように耐エッチング材20を設ける。これにより、エッチング処理においては、図9に示すように、TFT基板11及びCF基板12のそれぞれが外側表面の外縁部分を残して厚さ方向に薄肉化する。
【0049】
ガラス基板は、一般的に、その厚みが1/2になると破壊強度が1/4になることが知られており、上記のようなエッチングによる化学研磨等で薄くすると、ガラス強度が大幅に低下してワレやカケ等が発生する可能性が高くなる。しかしながら、上記の構成によれば、TFT基板11及び/又はCF基板12の外縁部分がそれより内側部分よりも厚肉に形成されるので、全体が均一に薄肉化されたTFT基板或いはCF基板に比較してガラス強度が高く、基板端部を起点とするワレやカケ等の発生を抑制することができる。
【0050】
(その他の実施形態)
上記実施形態1及び2では、液晶表示装置としたが、特にこれに限定されるものではなく、有機EL表示ディスプレイやプラズマディスプレイであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0051】
本発明は、液晶表示装置や有機EL表示装置等、一対のガラス基板を有する表示パネルを備えた表示装置の製造方法、及び、その表示装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】実施形態1の液晶表示パネルの平面図である。
【図2】図1におけるII-II断面図である。
【図3】実施形態1の液晶表示パネルのTFT基板を部分的に拡大した平面図である。
【図4】実施形態1の液晶表示パネルの製造工程を示すフロー図である。
【図5】実施形態1の液晶表示パネルの耐エッチング材の配設を示す説明図である。
【図6】実施形態1の液晶表示パネルのエッチング処理を示す説明図である。
【図7】実施形態2の液晶表示パネルの断面図である。
【図8】実施形態2の液晶表示パネルの耐エッチング材の配設を示す説明図である。
【図9】実施形態2の液晶表示パネルのエッチング処理を示す説明図である。
【符号の説明】
【0053】
10 液晶表示パネル(表示パネル)
11 TFT基板(ガラス基板)
11a 突出部分
12 CF基板(ガラス基板)
14 接続端子
20 耐エッチング材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
相互に間隔をおいて対向するように設けられた一対のガラス基板を有する表示パネルの外周部の少なくとも一部分について、該一対のガラス基板の両側端面を被覆保護するように耐エッチング材を設ける被覆処理ステップと、
上記両側端面を被覆するように耐エッチング材を設けた一対のガラス基板のそれぞれの露出部分をエッチング処理することにより薄肉化するエッチング処理ステップと、
を備えた表示装置の製造方法。
【請求項2】
請求項1に記載された表示装置の製造方法において、
上記被覆処理ステップにおいて、上記耐エッチング材を、上記一対のガラス基板の一方における他方に対して突出した突出部分の他方側表面上に設けられた接続端子をも被覆保護するように設ける表示装置の製造方法。
【請求項3】
請求項1に記載された表示装置の製造方法において、
上記被覆処理ステップにおいて、上記耐エッチング材を、上記一対のガラス基板の少なくともいずれかの外側表面の外縁部分をも被覆保護するように設ける表示装置の製造方法。
【請求項4】
請求項1に記載された表示装置の製造方法において、
上記エッチング処理ステップにおいて、上記一対のガラス基板のそれぞれを50〜500μmに薄肉化する表示装置の製造方法。
【請求項5】
相互に間隔をおいて対向するように設けられた一対のガラス基板を有する表示パネルを備えた表示装置であって、
上記一対のガラス基板の少なくともいずれかは、外縁部分の少なくとも一部分がそれより内側部分よりも厚肉に形成されている表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−40390(P2008−40390A)
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−217907(P2006−217907)
【出願日】平成18年8月10日(2006.8.10)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】