(57)【要約】【課題】液晶セルの外形寸法のバラツキや、実装時の位置合わせ誤差による位置ズレを低減し、液晶表示パネルの取個数を増やすことが可能な液晶表示パネルの製造方法を提供する。【解決手段】シリコンマザー基板に、液晶表示素子部をマトリクス状に所定距離離して複数個形成する工程と、前記液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布する工程と、一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を、前記シール材を介して前記シリコンマザー基板に貼り合わせて集合構造体を形成する工程と、前記液晶表示部の各々に対応する複数個の実装部を有する回路基板を準備し、当該回路基板の実装部に前記液晶表示部の各々を対応させて前記集合構造体を実装する工程と、前記集合構造体と前記回路基板を同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割する工程と、を有する液晶表示パネルの製造方法とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
シリコンマザー基板に、液晶表示素子部をマトリクス状に所定距離離して複数個形成する工程と、
前記液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状部を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布する工程と、
一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を、前記シール材を介して前記シリコンマザー基板に貼り合わせて集合構造体を形成する工程と、
前記液晶表示部の各々に対応する複数個の実装部を有する回路基板を準備し、当該回路基板の実装部に前記液晶表示部の各々を対応させて前記集合構造体を実装する工程と、
前記集合構造体と前記回路基板を同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割する工程と、を有することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記集合構造体は、前記液晶表示素子部が一列に連なる短冊形状を成しており、前記シール材の突出形状部を有する液晶注入口が前記集合構造体の一辺側に露出するように配列されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記集合構造体形成後に、前記液晶注入口より液晶が注入されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記液晶表示素子部の表示領域外周に形成されるシール材の内、液晶注入口を設けた辺とこれに対向する辺を除く辺に位置するシール材の各々は、互いに隣接する他の液晶表示部の表示領域外周に設けられたシール材と結合し共通化されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項５】
前記集合構造体と前記回路基板を同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割する工程において、前記結合共通化されたシール材の中心線上を切断ラインとして切断することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項６】
前記回路基板上に前記集合構造体を実装する工程の後、少なくとも、前記集合構造体の側面部と前記回路基板表面を覆うように樹脂モールドする工程を含み、当該樹脂モールドする工程の後、前記集合構造体と前記回路基板を樹脂モールドした状態で同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割することを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示パネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、液晶表示パネルは１個ずつ個別に製造されることはなく、複数の液晶表示素子が作りこまれた多面取りの量産流動基板から作り出され、小型の液晶表示パネルでは１つの基板から５０個〜数１００個の液晶表示パネルが取り出されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
このようにして製造した液晶表示パネルは、小型・高精細化に有利な表示パネルであり、液晶プロジェクターやビューファインダー等の用途に使用されている。ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）技術を用いた液晶表示パネルは良く知られるところであるが、この液晶表示パネルは、単結晶シリコン基板内に液晶表示素子の駆動に必要な回路網を形成しその表面には反射電極が形成されている。このシリコン基板と透明電極を有したガラス基板とで液晶を挟持して構成されるもので、断面構造を見ると、上からガラス基板、透明電極、液晶、反射電極、液晶駆動回路の層構造となっている。
【０００４】
図８は、従来の液晶表示素子部が形成されたシリコンマザー基板を示す平面図である。図９は、図８に示すシリコンマザー基板の各液晶表示素子部の表示領域外周部にシール材を塗布した状態を示す図である。２０はシリコンマザー基板で、このシリコンマザー基板２０上には液晶表示素子部２１がマトリクス状に複数個（図８においては９個）形成されている。２２は表示領域であり、図９に示す２３は表示領域２２を取り囲むようにして塗布されたシール材である。以下、液晶表示パネルの製造方法について順を追って説明する。
【０００５】
先ず、図８のシリコンマザー基板２０と、このシリコンマザー基板２０の対向基板となる図示しないガラスマザー基板を準備する。ガラスマザー基板表面には透明電極が形成されている。シリコンマザー基板２０、ガラスマザー基板（不図示）を準備した後、各々を洗浄処理して前記シリコンマザー基板２０とガラスマザー基板（不図示）の表面に配向膜を形成する等所定の配向処理を適宜行う。次いで、図９に示したようにシリコンマザー基板２０の表示領域２２を取り囲むようにシール材２３を塗布する。この際、環状のシール材２３は液晶を注入するための注入口２４を形成するため、突出形状部２３ａが形成されている。
【０００６】
続いて、前記シリコンマザー基板２０と、シリコンマザー基板２０とほぼ同等サイズのガラスマザー基板（不図示）を所定の基板間隔を保持した状態でシール材２３を介して貼り合わせ、１枚の基板構造体を形成する。その後、各々の基板間隔を保持した状態でシール材２３を硬化させる。
【０００７】
次に、表示領域２２を取り囲むシール材２３の外周部分を切断予定線Ｌ１、Ｌ２に沿って切断する。尚、図示しないマザーガラス基板側にも切断予定線が設定されており、この切断線予定線に沿って切断される。この切断工程により液晶表示素子部毎に分割された単個の構造体が形成される。この状態の構造体を空セルと呼ぶ。
【０００８】
図１０は、液晶セルを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。前述した工程で形成された空セルに、液晶注入口２４より液晶（不図示）を注入し、注入口２４をクリーニングした後、接着樹脂２５により注入口２４を封口し、液晶セル２６が形成される。
【０００９】
図１１は液晶セルを回路基板へ実装し液晶表示パネルを構成した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。液晶が注入され、封口された前記液晶セル２６は、実装工程へと移されプリントサーキット基板（ＰＣＢ基板）などの回路基板２７上に実装され、回路基板２７との電気的接続を取るためにワイヤーボンディング手法を用いてワイヤー２８で接続し、液晶セル２６とワイヤー２８の保護のために液晶セル２６周辺とワイヤー２８をモールド樹脂で覆い封止して液晶表示パネルが完成する。（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２７９６３０号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上が標準的なＬＣＯＳ技術を用いた液晶表示素子の製造工程であるが、上述の基板構造体を分断し単個の空セルを切り出す工程では、空セル内部が汚染されると液晶配向に悪影響を及ぼすために空セル内部が汚染されないように切断する必要がある。そのため通常、基板構造体の切断には、ガラス板切断の手法と同じスクライブ分断が用いられる。スクライブ分断は超硬ホイール等により基板をケガキ、次いで裏側から応力を加え基板を割る分断方法である。また、半導体の単結晶シリコンマザー基板の切断に用いられるダイシングが使用されることもあるが、洗浄水による空セル内の汚染を避けるために基板を完全にダイシングするのではなくハーフダイシングを行い基板のダイシング残部分は応力をかけ割る方法が採用されている。
【００１２】
この応力を用いた分断では、分断面やその角度が単結晶シリコンマザー基板の結晶方位やストレスの方向に影響されるため、精度良く直線的な分断面を得ることが難しく液晶セル外形すなわち寸法のバラツキとなっている。そのためバラツキを吸収するための分断代が必要でその分液晶セルのサイズを大きくする必要があり液晶表示素子の小型化の妨げになっている。
【００１３】
また、外形寸法のバラツキの大きい液晶セルを単個でＰＣＢ基板などの回路基板に搭載実装するため、回路基板の外形寸法にも液晶セルの外形寸法バラツキを吸収するための余裕が必要となり、搭載時の位置精度のバラツキと合わさり液晶表示パネルの小型化の妨げになっている。
【００１４】
そこで、本発明は、液晶表示パネルの製造工程において、単個に分断する際に発生する液晶セルの外形寸法のバラツキや、実装時の位置合わせ誤差により発生する位置ズレを低減すると同時に、液晶表示セルと回路基板の無駄な領域を少なくして小型化を図り、さらに複数個取りの液晶表示パネルの取個数を増やすことが可能な液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の液晶表示パネルの製造方法は、前記課題を解決するために、少なくとも、シリコンマザー基板に、液晶表示素子部をマトリクス状に所定距離離して複数個形成する工程と、前記液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布する工程と、一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を、前記シール材を介して前記シリコンマザー基板に貼り合わせて集合構造体を形成する工程と、前記液晶表示部の各々に対応する複数個の実装部を有する回路基板を準備し、当該回路基板の実装部に前記液晶表示部の各々を対応させて前記集合構造体を実装する工程と、前記集合構造体と前記回路基板を同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
このような構成にすることで、液晶セルと回路基板の外形置精度を高められ、かつ液晶セルと回路基板の分断代を減少できるので液晶表示パネルの小型化が可能になる。
【００１７】
前記集合構造体は、前記液晶表示素子部が一列に連なる短冊形状を成しており、前記シール材の突出形状部を有する液晶注入口が前記集合構造体の一辺側に露出するように配列される構成とすることができる。
【００１８】
前記集合構造体形成後に、前記液晶注入口より液晶が注入される構成とすることができる。
【００１９】
前記液晶表示素子部の表示領域外周に形成されるシール材の内、液晶注入口を設けた辺とこれに対向する辺を除く辺に位置するシール材の各々は、互いに隣接する他の液晶表示部の表示領域外周に設けられたシール材と結合し共通化されている構成とすることができる。
【００２０】
また、前記集合構造体と前記回路基板を同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割する工程において、前記結合共通化されたシール材の中心線上を切断ラインとして切断する構成とすることもできる。
【００２１】
また、前記回路基板上に前記集合構造体を実装する工程の後、少なくとも、前記集合構造体の側面部と前記回路基板表面を覆うように樹脂モールドする工程を含み、当該樹脂モールドする工程の後、前記集合構造体と前記回路基板を樹脂モールドした状態で同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割する構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の液晶表示パネルの製造方法によれば、液晶表示パネル製造の最終工程にて、液晶セルとその液晶セルを搭載した回路基板とを同時に切断することによって、切断後に実装する工法では避け切れなかった液晶セルと回路基板の端面の位置ずれ、即ち実装位置ずれが無くなり、液晶セルと回路基板の外形位置精度を高め、かつ液晶セルと回路基板の分断代を減らした液晶表示パネルの小型化を実現することができる。
【００２３】
また、液晶セルの小型化により、シリコンマザー基板からの液晶セルの取個数ならびに回路基板の取個数の増加を実現することができる。
【００２４】
また、集合構造体の状態で複数個の液晶セルを同時に回路基板に位置合わせ実装するため、全体の製造工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、シリコンマザー基板の平面図。
【図２】本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、液晶表示素子部が横一列に連なった集合構造体を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）。
【図３】本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、注入口より液晶が注入され封口された状態の集合構造体を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）。
【図４】本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、液晶が注入された集合構造体を回路基板へ実装した状態を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）。
【図５】他の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、液晶が注入された集合構造体を回路基板へ実装した状態を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）
【図６】本実施例に係る液晶表示パネルの一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面断面図。
【図７】図６の液晶表示パネルの製造方法を説明するための平面図。
【図８】従来の液晶表示素子部が形成されたシリコンマザー基板を示す平面図。
【図９】図８に示すシリコンマザー基板の各液晶表示素子部の表示領域外周部にシール材を塗布した状態を示す図。
【図１０】液晶セルを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図１１】液晶セルを回路基板へ実装し液晶表示パネルを構成した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、シリコンマザー基板の平面図である。１はシリコンマザー基板で、該シリコンマザー基板１内には９個の液晶表示素子部２が作り込まれている。３は画像が表示される表示領域であり、４は外部の回路基板等との接続端子となるパッド部である。以下、本実施例に係る液晶表示パネルの製造方法について順を追って説明する。
【００２７】
〔実施例１〕
先ず、図１に示したシリコンマザー基板１を準備する。そして、このシリコンマザー基板１の対向基板となる透明電極が形成されたガラスマザー基板（不図示）を準備し、各々を洗浄処理する。さらに、シリコンマザー基板１とガラスマザー基板の表面に配向膜を形成する等所定の配向処理を適宜行った後、次いでシリコンマザー基板１に表示領域３を取り囲むようにシール材５を環状に塗布する。この際、環状のシール材５には、液晶を注入するための注入口６を構成するように突出形状部５ａを形成している。
【００２８】
続いて、前記シリコンマザー基板１と前記ガラスマザー基板（不図示）を所定の基板間隔を保持した状態でシール材を介して貼り合わせ１枚の複合基板を形成する。そして所定の基板間隔を保持した状態でシール材５を硬化させる。この時、前記複合基板内に形成されている複数の液晶表示素子部２の各基板間には液晶が注入されておらず、空セルの状態となっている。
【００２９】
図２は、本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、液晶表示素子部が横一列に連なった集合構造体を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。前述したようにシリコンマザー基板１とガラスマザー基板が貼り合わされてなる複合基板を、横方向の切断予定線（図１に示すＬ）に沿って分断し液晶表示素子部２が横一列に連なった短冊形状の集合構造体７を形成する。図２において、８はガラス基板、９はシリコン基板であり、双方の基板はそれぞれオフセットされ、ずれた位置関係に構成されて外部との接続端子となるパッド部４を露出させた状態となっている。図１に示した切断予定線Ｌはシリコンマザー基板側の切断予定線であり、図示していないガラスマザー基板側にも当然切断予定線が設定されるものであるが、双方の切断予定線は、横方向において平面的に一致していない。そのため、切断後の集合構造体７の形状は、図２の（ｂ）に示したように、上下の基板がオフセットされた状態に構成されるのである。
【００３０】
ここで、前記液晶表示素子部２が一列に連なる短冊形状の集合構造体７は、前記シール材５の突出形状部５ａを成す液晶の注入口６の各々が、前記集合構造体７の一辺側に露出するようにして配列される構成としている。このようにすることで、液晶の注入作業を一括で処理できるので作業性が向上する。
【００３１】
続いて、液晶を注入する工程について説明する。図３は、本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、注入口より液晶が注入され封口された状態の集合構造体を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。図２に示した集合構造体７の液晶の注入口６よりシール材５で囲まれた表示領域３内に液晶を注入する。前述したように、注入口６を前記集合構造体の一辺側に揃えて配置しておくことで、注入作業を一括で処理可能としている。液晶の注入作業が終了したら、注入口６をクリーニングし、接着樹脂１０を塗布して注入口６を封口する。
【００３２】
続いて、液晶が注入された集合構造体を回路基板へ実装する工程について説明する。図４は、本実施例の液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、液晶が注入された集合構造体を回路基板へ実装した状態を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。液晶が注入された集合構造体７は、回路基板１１の実装部に前記液晶表示素子部２の各々を対応させて実装されるものである。このような構成とすれば、液晶表示素子部２が連結された集合構造体７のまま同時に回路基板に位置合わせ実装できるので、実装位置精度が得やすく、単個ごとの扱いに比べて製造工数を削減することができる。
【００３３】
続いて、図４に示したように、液晶表示素子部２が横一列に連なった集合構造体７及び回路基板１１とを切断予定線Ｌに沿って切断することで液晶表示素子部２毎に分割して単個の液晶表示パネルが切り出される。この切断工程では、ガラス基板、シリコン基板、回路基板１１を構成しているガラスエポキシ基板等の異なる基板材料を一緒に切断するのでダイシング法を用いるのが最適である。このように、本実施例ではダイシングにより素子の縦方向を切断し分離するので、図１で示される液晶表示素子部２間の横方向の距離は、図８に示した従来の標準的な製造方法で用いられる基板に作りこまれる液晶表示素子間の距離より狭くてかまわない。そして、ここでのダイシング工程では、既に液晶が注入され封口された状態となっているため、フルダイシングを行ってもセル内（表示領域内）が汚染されてしまうことはない。また、このようにダイシング手法を採用できるので、分断面がきれいに揃い、スクライブ分断に比べて外形寸法のバラツキ等も生じなくなる。
【００３４】
そして、好ましくは、ダイシングによって分割した後に、回路基板１１に設けられたパッド部１１ａとシリコン基板９に設けられているパッド部４をワイヤーボンディング手法を用い、ワイヤー１２によって電気的な接続を施して液晶表示パネルが完成する。
【００３５】
前述した本実施例の液晶表示パネルの製造方法によれば、液晶表示パネル製造の最終工程にて、液晶セルとその液晶セルを搭載した回路基板とを同時に切断することによって、液晶セルと回路基板の外形位置精度を高め、かつ液晶セルと回路基板の分断代を減らした液晶表示パネルの小型化を実現することができる。
【００３６】
また、液晶セルの小型化により、シリコンマザー基板からの液晶表示素子の取個数ならびに回路基板の取個数の増加を実現することができる。
【００３７】
〔実施例２〕
図５は、他の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための図で、液晶が注入された集合構造体を回路基板へ実装した状態を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
１３は、液晶表示素子部１４が横一列に連なった短冊形状の集合構造体である。この集合構造体１３の製造方法については、図１から図３を参照して説明した製造方法と同一であるため詳細説明は省略する。図５においては、液晶表示素子部１４の表示領域外周に形成されるシール材１５の内、液晶注入口１６を設けた側の辺とこれに対向する辺を除く辺に位置するシール材１５の各々は、互いに隣接する他の液晶表示素子部１４の表示領域外周に設けられたシール材１５と結合し共通化された結合部１５ａを有する構成としている。
【００３８】
前記集合構造体１３は、液晶の注入口１６よりシール材１５で囲まれた表示領域内に液晶が注入される。液晶の注入口１６は前記集合構造体１３の一辺側に揃えて配置されているので、液晶の注入作業を集合構造体１３の単位で一括処理可能となっている。液晶の注入作業が終了した後、注入口１６をクリーニングし、接着樹脂１７を塗布して注入口１６を封口する。
【００３９】
続いて、液晶が注入された集合構造体１３を回路基板１８に実装する。このようにすれば、液晶表示素子部１４が連結された集合構造体１３のまま同時に回路基板に位置合わせされて実装されるので、実装位置精度が得やすく、製造工数を削減することができる。
【００４０】
続いて、図５に示したように、液晶表示素子部１４が横一列に連なった集合構造体１３及び回路基板１８とを切断予定線Ｌに沿って切断することで液晶表示素子部２毎に分割して単個の液晶表示パネルが切り出される。ここで、前記切断予定線Ｌは、結合共通化されたシール材１５の結合部１５ａの幅方向中心を通る線上を切断ラインとして切断する構成としており、この切断工程では、ガラス基板、シリコン基板、回路基板を構成しているガラスエポキシ基板、更にシール材をも一緒に切断するものである。このため切断手法としては、ダイシング法を用いるのが最適である。
【００４１】
そして、好ましくはダイシングによって分割した後に、回路基板１８に設けられたパッド部１８ａとシリコン基板９に設けられているパッド部４をワイヤーボンディング手法を用いてワイヤー１２により電気的に接続する。
【００４２】
前述の液晶表示パネルの製造方法によれば、液晶表示パネル製造の最終工程にて、液晶セルとその液晶セルを搭載した回路基板とを同時に切断することによって、液晶セルと回路基板の外形位置精度を高め、かつ液晶セルと回路基板の分断代を減らした液晶表示パネルの小型化を実現することができる。そしてまた、シール材を一部共通化しているので液晶セルの小型化により、シリコンマザー基板からの液晶表示素子の取個数ならびに回路基板の取個数、即ち液晶表示パネルの取個数を増やすことができる。
【００４３】
〔実施例３〕
図６は、液晶表示パネルの一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面断面図である。図７は、図６の液晶表示パネルの製造方法を説明するための平面図である。図６及び図７は、前記した実施例１や実施例２において示した集合構造体７（１３）の側面部と回路基板表面を覆うように樹脂モールドして完成体となる液晶表示パネルとその製造方法を示すのものである。１９は封止樹脂で、集合構造体７（１３）の側面部と回路基板１１（１８）の表面を覆うように塗布される。封止樹脂１９が塗布されることで、ワイヤー１２や封止材（接着樹脂）が外部から保護される。樹脂モールドする工程の後、前記集合構造体と前記回路基板を樹脂モールドした状態で図７に示す切断予定線Ｌに沿って同時に切断して個々の液晶表示素子部毎に分割する。このようにして液晶セルとワイヤー等が保護された液晶表示パネルが完成する。本実施例によれば、樹脂モールドして保護された複数個の液晶表示パネルを得る場合にも一括して製造できるので、治工具数や取り扱いの手間を減らし、製造工数の削減が可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
１    シリコンマザー基板
２    液晶表示素子部
３    表示領域
４    パッド部
５    シール材５
５ａ  突出形状部
６    注入口
７    集合構造体
８    ガラス基板
９    シリコン基板
１０    接着樹脂
１１    回路基板
１１ａ  パッド部
１２    ワイヤー
１３    集合構造体
１４    液晶表示素子部
１５    シール材
１５ａ  結合部
１６    注入口
１７    接着樹脂
１８    回路基板
１８ａ  パッド部
１９    封止樹脂
２０    シリコンマザー基板
２１    液晶表示素子部
２２    表示領域
２３    シール材
２３ａ  突出形状部
２４    注入口
２５    接着樹脂
２６    液晶セル
２７    回路基板
２８    ワイヤー
【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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【図１０】
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【図１１】
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