(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶をはさんで互いに対向するガラス基板からなる液晶表示装置において、複数の液晶表示装置に対応する複数の表示回路が形成された一対のガラス基板を樹脂を用いて貼り合わせ、各液晶表示装置に対応する領域毎に分断することにより得られた作製途中の液晶表示装置のガラス基板の外周エッジの角部に加熱器を接触させ、前記角部を加熱し溶融させて面取りすることを特徴とする液晶表示装置のガラス基板の面取り方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置の面取り方法に用いる加熱器であって、細長い熱伝導体と、熱伝導体に設けられる熱源とを備え、熱伝導体の先端にはガラス基板の外周エッジの角部に対応する溝が形成されていることを特徴とする加熱器。
【請求項３】
熱源が、電熱線である請求項２に記載の加熱器。
【請求項４】
熱源が、水素ガスバーナである請求項２に記載の加熱器。
【請求項５】
水素ガスバーナが、水素ガス供給ノズルと、酸素ガス供給ノズルと、排気管とを備える請求項４に記載の加熱器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置およびその製造装置に関するものであり、特に液晶表示パネルの外周エッジの角部の加工に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置は、液晶をはさんで互いに対向する一対のガラス基板からなる液晶表示パネルと、液晶表示パネルの表示制御を行うドライバＩＣにより構成されている。
【０００３】
この液晶表示装置の主要な構成要素である液晶表示パネルは、制御信号を入力するための入力用電極を形成した一対の対向するガラス基板内に液晶を注入し、この入力用電極に外部ドライバＩＣから電気信号を加えて、外部からの入射光の偏光成分を制御することにより光の透過量を制御して情報を表示するものである。
【０００４】
このような液晶表示パネルは、コスト面で有利とするために、大きなガラス基板から多数個取りすることにより製造されることが多い。
この種の製造方法として、まず大きな一対のガラス基板上に透明電極などからなる表示回路を形成し、対向する一対のガラス基板を貼り合わせた後、分断することにより複数の液晶表示パネルを製造する場合と、表示回路の形成途中にガラス基板の分断を実施した後、貼り合わせる場合との２種類がある。
【０００５】
また、小型の機種を中心として、検査を簡便に済ますために、複数個の液晶パネルがつながった状態で液晶を注入し、検査後個々の液晶表示パネルに分断する方法も行われている。
【０００６】
いずれの場合もガラス基板の分断には、超鋼合金製またはダイヤモンド製のカッターを用いてガラス表面にスクライブ（深さ数十〜数百μｍの傷）を入れた後、物理的応力によりガラスを分断する。
このような分断方法の場合、その分断面は、スクライブに起因する微小な割れや欠け、すなわちクラックが発生する。また、切断したままの状態の分断面は鋭角に切り立っていることが多い。
【０００７】
このような状態のまま、ガラス基板を分断した後に何も処理を施さない場合、ガラス基板の分断面は構造的にもろく、機械的衝撃を受けると分断面からクラックを生じたり、微小なガラス屑（カレット）が生じる等の問題がある。
また、外部のドライバＩＣ等を搭載した表示制御用回路をＴＣＰ（Ｔａｐｅ
Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）等のフィルム状基板にてガラス基板の入力用電極に接続する場合、分断面を含む外周エッジの角部で切断が生じやすくなる問題もある。
【０００８】
また、カレットが発生した場合、カレットが液晶表示装置の表示エリアに入り込んで表示品位を下げたり、表示制御用回路をガラス基板の入力用電極に取り付ける際の接触不良の原因となる問題もある。
【０００９】
このため、通常は液晶表示パネルの外周エッジの角部に面取り加工を施し、クラックや鋭角に切り立った角を除去している。この面取り方法としては、従来より、砥石による研磨が知られており、広く実施されている。
また、砥石による研磨以外に、レーザー光線により熱処理を行い、外周エッジの角部に発生するクラックを熔融、消滅させる方法も提案されている（例えば、特開平１０−１１１４９７号公報参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
砥石による面取りの場合、ガラスを研磨することにより結果としてカレットが発生するので、その除去のために後工程での洗浄が必要となる。
また、研磨を行うために切削水が必要となるので、この切削水により表示回路面が汚染されてしまう。
このため、汚染を極力避けなければならない貼り合わせ前のガラス基板や、液晶注入前の液晶表示パネルに対する面取り処理が困難であり、クラックやカレットを防止する上で最も効果的なガラス基板分断直後に面取りを実施することができなかった。
【００１１】
その上、砥石による面取りでは、液晶表示パネルの入力用電極の上部に位置するガラス基板の外周エッジの角部に対して面取りを実施することが困難であった。
このため、この部分からクラックおよびカレットが発生することを防ぐことができず、不十分な防止効果しか得られなかった。
【００１２】
また、熱源にレーザー光線を用いて、外周エッジの角部のクラックを熔融、消滅させる方法の場合、照射されたレーザー光がガラス面を透過する際に屈折し、基板内の表示回路に当たると、表示回路が破壊されて表示不良の原因となる可能性があった。
【００１３】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、ガラス基板を汚染することなくガラス基板分断直後にガラス基板の全ての外周エッジの角部に対して面取りでき、更にはガラス基板に設けられた表示回路等に損傷を与えることもない液晶表示装置のガラス基板の面取り方法およびその方法に用いる加熱器を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、液晶をはさんで互いに対向するガラス基板からなる液晶表示装置において、複数の液晶表示装置に対応する複数の表示回路が形成された一対のガラス基板を樹脂を用いて貼り合わせ、各液晶表示装置に対応する領域毎に分断することにより得られた作製途中の液晶表示装置のガラス基板の外周エッジの角部に加熱器を接触させ、前記角部を加熱し溶融させて面取りすることを特徴とする液晶表示装置のガラス基板の面取り方法およびその方法に用いる加熱器を提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明において、ガラス基板としては、例えば、ホウ珪酸ガラス、ソーダ・ライムガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、シリカガラスなどからなるものを用いることができる。
【００１６】
対向するガラス基板にはさまれる（注入される）液晶としては、スメクティック液晶やネマティック液晶など、公知の液晶を広く用いることができ、特に限定されない。
【００１７】
ガラス基板の外周エッジの角部を熔融させて面取りする際、加熱器は前記角部を、そのガラス基板のひずみ点温度よりも高く、かつ軟化温度よりも低い温度に加熱する。
ガラス基板の外周エッジの角部をこのような温度に加熱することにより、この角部に表面流動が発生して面取りが行われる。
例えば、ガラス基板にホウ珪酸ガラスを用いた場合、好適な加熱温度は約６５０℃〜８００℃程度である。
【００１８】
この発明の液晶表示装置の面取り方法に用いる加熱器は、細長い熱伝導体と、熱伝導体に設けられる熱源とを備え、熱伝導体の先端にはガラス基板の外周エッジの角部に対応する溝が形成されていてもよい。
【００１９】
熱伝導体の溝は、ガラス基板の角部をこの溝の形状に沿うように熔融させて面取りするために形成されるものである。
また、加熱器の幅がガラス基板の外周エッジの長さよりも短い場合は、加熱器を外周エッジに接触させながら角部に沿って移動させる必要があるが、熱伝導体の溝は加熱器を移動させる際のガイド的な役割も果たす。
このため、熱伝導体の溝の形状は特に限定されるものではないが、例えば、Ｕ状やＶ状などを挙げることができる。
【００２０】
例えば、熱伝導体の溝の形状をＵ状にした場合は、面取りしたガラス基板の外周エッジの断面を弧状又は半円状（以下、この明細書においてＲ形状と称する）とすることができる。
【００２１】
加熱器の熱源としては電熱線や水素ガスバーナを用いることができる。水素ガスバーナは、水素ガス供給ノズルと、酸素ガス供給ノズルと、排気管とから構成することができる。
これらの熱源は、周囲の雰囲気を汚染することがないので、汚染を極力避けなければならない液晶表示装置製造工場での使用に適している。
【００２２】
また、この発明では、大きなガラス基板を分断して多数個取りすることにより複数の液晶表示パネルを製造する場合、分断した直後に上記加熱器を用いてガラス基板を面取りすることもできる。
このようにすると、後の工程でガラス基板の外周エッジの角部からクラックが生ずることを防止できるようになるため、液晶表示装置の製造工程中におけるガラス基板の面取り実施タイミングとしては最も好ましい。
【００２３】
上記タイミングで面取りが行えるのは、この発明による面取り方法が従来の砥石による面取り方法と異なり、面取りの際にガラス基板を汚染しないからである。また、ガラス基板を汚染しないため、面取り後の洗浄工程も不要となる。
【００２４】
更には、加熱器をガラス基板の外周エッジの角部に直接接触させて加熱することにより面取りするので、従来のレーザ光を用いた面取り方法のようにガラス基板に形成された表示回路に損傷を与えることもない。
【００２５】
【実施例】
以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定されるものではない。
【００２６】
この発明の実施例について図１〜図９に基づいて説明する。
まず、図１（ａ）に示されるように、ホウ珪酸ガラスからなるガラス基板１ａ、１ｂを用意する。ガラス基板１ａ、１ｂは、共にｄ１が約５５０ｍｍ、ｗ１が約６５０ｍｍ、ｔが約１．１ｍｍである。
ガラス基板１ａ、１ｂはそれぞれ片面にＩＴＯからなる表示回路２とアルミニウムからなる入力用電極３が形成されている。
【００２７】
次に、直径約５μｍのシリカからなるスペーサ（図示せず）を散布してから、図１（ｂ）に示されるように、ガラス基板１ａの表示回路２の周囲に熱硬化型エポキシ樹脂（図示せず）を約１ｍｍの幅で塗布し、ガラス基板１ｂと位置合わせを行った後、図１（ｃ）に示されるように重ね合わせる。
重ね合わせた後、温度約１６０℃で約３時間程度圧着し、ガラス基板１ａ、１ｂの貼り合わせを完了させる。
【００２８】
次に、図１（ｄ）に示されるように、ダイヤモンドからなるカッター４を用いて破線で示す所定ライン５に深さ約２００μｍ程度の傷を付ける。
傷を付けた後、所定ライン５に沿って力を加え、所定ライン５に沿ってガラス基板１ａ、１ｂを４つに分断する。
【００２９】
分断されたガラス基板１ａ、１ｂのうちの１つを図２に示す。また、図２に示すガラス基板１ａ、１ｂのＡ部拡大図を図３に示す。
図３に示されるようにガラス基板１ａ、１ｂの外周エッジの角部６にはクラック７が発生している。
【００３０】
このため、図４に示すように、加熱器８の熱伝導体１２の先端に形成されたＵ状溝１４をガラス基板１ａ、１ｂの外周エッジの角部６に接触させながら外周エッジの角部６の長手方向に沿って移動させて面取りを行う。
具体的には、図５に示すように、加熱器移動装置２１を用い、ステージ２２に載置されたガラス基板１ａ、１ｂの外周エッジの角部６に沿って加熱器８を移動させるようにしてもよい。
加熱器移動装置２１は、第１、第２および第３駆動軸（図示せず）を備えており、図に矢印で示す方向、すなわち上下、左右および前後方向へ自在に移動できる。
第１、第２および第３駆動軸は、スピードコントロール機能を備えたモーター（図示せず）で駆動され、ガラス基板１ａ、１ｂと加熱器８との接触時間、加熱器８の移動速度等を精度良く制御できるようになっている。
【００３１】
この時、加熱器８はガラス基板１ａ、１ｂの外周エッジの角部６が約６５０℃〜８００℃となるように加熱している。というのは、ホウ珪酸ガラスのひずみ点温度は約６００℃であり、軟化温度は約８５０℃だからである。
【００３２】
また、図３に示すクラック７は、深いものでは約１００μｍ〜１５０μｍ程度の深さがある。
このため、図４に示すようにガラス基板１ａ、１ｂの外周エッジの角部６は図４に示すｒが約１５０μｍ〜２００μｍ程度となるＲ形状に面取りされている。
【００３３】
また、図４に示すように入力用電極３の上部に位置するガラス基板１ｂの外周エッジの角部６も面取りされている。
ガラス基板１ｂの外周エッジの角部６は、従来の砥石による面取り方法では面取りしずらかった箇所である。
【００３４】
このように面取りを行った後は、従来の製造方法と同様にベルジャー等を用いて液晶の注入を行い、液晶表示装置を完成させる。
【００３５】
次に、図６〜図８に基づいて上述の実施例に係る液晶表示装置の製造方法で用いた加熱器８について説明する。図６は、加熱器８の概略構成を示す説明図である。
図６に示すように加熱器８は、細長い熱伝導体１２と熱源１３とを備え、細長い熱伝導体１２の先端にはＵ状溝１４が形成されている。
熱伝導体１２と熱源１３は、熱絶縁体からなる本体１５に収容されている。
熱伝導体１２はセラミックで形成され、ｄ２は約２ｍｍである。また、熱伝導体１２の基板１ａ又は１ｂと接触する幅、つまり、図４に示すｗ２は約１０ｍｍである。
なお、図４中のｗ２の寸法は特に限定されないが、約３ｍｍ〜５０ｍｍ程度とすることができる。また、熱伝導体１２は表面が電気的に絶縁された銅金属などの金属から形成されてもよい。
【００３６】
熱伝導体１２の先端の拡大図を図７に示す。図７に示すように、熱伝導体１２の先端に形成されたＵ状溝１４は、図７に示すｄ３が４００μｍ、ｄ４が１５０μｍの寸法で形成されている。
【００３７】
一方、図６に示される熱源１３はニクロム線であり、熱伝導体１２の周囲に巻き付けられている。加熱器８に求められる発熱量は約１１Ｊ／ｓである。
この値は次のようにして求めることができる。
例えば、図４に示すｒが２００μｍ（０．０２ｃｍ）となるように外周エッジの角部６を１ｃｍにわたって面取りすると仮定する。また、面取りの対象となるガラス基板の材質はホウ珪酸ガラスであり、加熱器８やガラス基板１ａ、１ｂでの熱的ロスはないものと仮定する。
ホウ珪酸ガラスの熱伝導度ｋ＝０．０１５Ｊ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃とし、縁部６を深さ０．０２ｃｍまで８００℃に加熱するとすると、必要な発熱量Ｃは次の式で表される。
Ｃ＝（Ｔ1 −Ｔ0 ）／（Ｌ／ｋＡ）
【００３８】
なお、ここでＴ1 は到達温度（８００℃）、Ｔ0 は初期の温度（ここでは２５℃とする）、Ｌは熱を加える深さ（０．０２ｃｍ）、ｋは熱伝導度（０．０１５）、Ａは熱を加える面積（１ｃｍ×０．０２ｃｍ＝０．０２ｃｍ2 ）である。
従って加熱器に必要となる発熱量Ｃは、
Ｃ＝  ７７５／（０．０２／０．０００３）＝７７５／６６．６＝１１．７
となる。
【００３９】
つまり、加熱器８が約１１Ｊ／ｓの発熱量を備える場合、加熱器８をガラス基板１ａ、１ｂの外周エッジの角部６に沿って約１ｃｍ／ｓの速さで移動させれば、ガラス基板１ａ、１ｂの外周エッジの角部６を熔融させて面取りすることができる。
また、ガラス基板１ａ、１ｂの材質が変更された場合には、上記の式に基づいて、加熱器８に必要な発熱量を算出し、加熱器の仕様変更又は出力の調整を行うとよい。
【００４０】
また、熱源１３を水素ガスバーナとした例を図８に示す。
図８に示すように熱源１３は、水素ガス供給ノズル１６と、酸素ガス供給ノズル１７と、排気管１８とから構成された水素ガスバーナである。
その他の構成や各部の寸法は図６及び図７に示す加熱器と同一であるので説明を省略する。
【００４１】
この発明の液晶表示装置の製造方法に用いる加熱器８では、上述のように熱源１３にニクロム線や水素ガスバーナを用いるが、これらの熱源１３は工場内の雰囲気を汚染しないので、汚染を極力避けなければならない液晶表示装置製造工場での使用に適している。
【００４２】
【発明の効果】
この発明によれば、ガラス基板の外周エッジの角部へ加熱器を接触させ、前記エッジ部を前記角部を熔融させて面取りするので、ガラス基板を汚染することなくガラス基板分断直後にガラス基板の全ての外周エッジの角部に対して面取りでき、更にはガラス基板に設けられた表示回路等に損傷を与えることもない液晶表示装置のガラス基板の面取方法およびその方法に用いられる加熱器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による液晶表示装置のガラス基板の面取方法を利用する液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【図２】図１（ｄ）に示される分断されたガラス基板のうちの１つを示す斜視図である。
【図３】図２に示されるガラス基板のＡ部拡大図である。
【図４】図３に示されるガラス基板に加熱器を用いて面取りしているところを示す斜視図である。
【図５】加熱器移動装置を用いて面取りしているところを示す斜視図である。
【図６】熱源にニクロム線を用いた加熱器の概略構成を示す説明図である。
【図７】図６に示す加熱器の先端部の拡大図である。
【図８】熱源に水素ガスバーナを用いた加熱器の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ・・・ガラス基板
３・・・入力用電極
６・・・外周エッジの角部
８・・・加熱器
１２・・・熱伝導体
１４・・・Ｕ状溝
【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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