(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴと画素電極がマトリクス状に形成された平面が長方形であるＴＦＴ基板と、カラーフィルタが形成された平面が長方形である対向基板の間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板の長辺は前記対向基板の長辺よりも長く、
前記対向基板の長辺側端部にＣ面取りが形成され、
前記Ｃ面取りが形成された前記対向基板の長辺側端部の中央部に対応する場所を中心として、前記ＴＦＴ基板上に、金属で形成された遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記対向基板の前記ＴＦＴ基板の前記遮光膜に対応する部分において、前記遮光膜の大きさは、前記対向基板の前記長辺に沿った長さは１．３ｍｍで、前記対向基板の短辺方向の長さは０．１ｍｍであり、
前記Ｃ面取りが形成された部分の対向基板の上面において、前記遮光膜と重複する領域には、欠けが存在しないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 
【請求項３】
前記対向基板の前記ＴＦＴ基板の前記遮光膜に対応する部分において、前記遮光膜の大きさは、前記対向基板の前記長辺に沿った長さは２．６ｍｍで、前記対向基板の短辺方向の長さは０．２ｍｍであり、
前記Ｃ面取りが形成された部分の対向基板の上面において、前記遮光膜と重複する領域には、欠けが存在しないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記遮光膜は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板を接着するシール材によって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記対向基板の短辺側端部にＣ面取りが施され、
前記Ｃ面取りが形成された前記対向基板の短辺側端部の中央部に対応する場所を中心として、前記ＴＦＴ基板上に、金属で形成された遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に液晶表示パネルに対する曲げ強度を改善した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置では、画面は一定のサイズを保ったまま、セットの外形寸法を小さくしたいという要求と同時に液晶表示パネルを薄くしたいという要求が強い。しかし、液晶表示パネルを薄くすると曲げ強度が問題となる。特に近年は、タッチパネルに指等を押し付けて画面の表示を制御する方式が増えている。このような方式では、タッチパネルを通して液晶表示パネルに曲げ応力が加わる。
【０００４】
液晶表示パネルに曲げ応力が加わった場合、ガラス基板であるTFT基板や対向基板の端部にガラスの欠け等が存在すると、その部分を起点にガラスが破壊する恐れがある。これを防止するために、欠けが生じやすいガラス基板の端部に面取りを施している。しかし、単に面取りを施しただけでは、安定して曲げ強度の高いガラス基板を得られるとは限らない。
【０００５】
「特許文献１」には、ガラス基板のたわみが生じたときのガラスのクラックを防止するために、ガラス基板に面取りを施し、面取り面の粗さ曲線の２乗平均平方根傾斜RΔｑを０．１以下とする構成が記載されている。また、「特許文献２」には、ガラス基板にクラックを生じ難くするために、端部に面取りを施し、その面取り大きさを板厚方向において、１８〜７５μｍとする構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−８４４５３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６６０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示パネルを構成するＴＦＴ基板や対向基板等のガラス基板に面取りを施すことは、曲げ強度の向上にはなるが、安定した強度を確保することは困難である。液晶表示パネルの全数に対して曲げ強度を確保するために、製造ライン中において、全数の液晶表示パネルのガラス基板の端部を評価する必要がある。
【０００８】
これは、ガラス基板の端部の面取り付近をカメラ等の光学方式を用いて行うが、従来は、測定精度が十分でなく、完成した液晶表示パネルの曲げ強度にもばらつきが生じていた。
【０００９】
本発明の課題は、製造ラインにおいて、効率的に、かつ、高精度で曲げ強度に対する評価を可能とする液晶表示装置を実現することである。また、曲げ強度について安定した特性を有する液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段の主なものは次のとおりである。
【００１１】
（１）ＴＦＴと画素電極がマトリクス状に形成された平面が長方形であるＴＦＴ基板と、カラーフィルタが形成された平面が長方形である対向基板の間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板の長辺は前記対向基板の長辺よりも長く、前記対向基板の長辺にはＣ面取りが形成され、前記対向基板の長辺の中央部に対応する場所を中心として、前記ＴＦＴ基板には、金属で形成された遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置
（２）ＴＦＴと画素電極がマトリクス状に形成された平面が長方形であるＴＦＴ基板と、カラーフィルタが形成された平面が長方形である対向基板の間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板の長辺は前記対向基板の長辺よりも長く、前記対向基板の長辺にはＣ面取りが形成され、前記対向基板の長辺の中央部に対応する場所にはブラックマトリクスが形成され、前記長辺の中央部を挟んだ、所定の領域におけるＣ面取りが形成された部分の前記対向基板の上面には欠けが存在せず、前記所定の領域は、前記対向基板の前記長辺に沿った長さが１．３ｍｍで、前記対向基板の短辺方向に沿った長さが０．１ｍｍであることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液晶表示パネルを構成するガラス基板の端部における欠け等の状況を効率よく、かつ、精度よく評価することが可能である。また、液晶表示パネル全数について短時間に評価可能であるので、液晶表示パネルの曲げ強度の評価を全数について行うことが出来、安定して品質の液晶表示パネルを市場に提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による液晶表示装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】マザー基板における隣り合う液晶表示パネルの境界部を示す断面図である。
【図４】面取り前であって、遮光膜が形成された液晶表示装置の斜視図である。
【図５】面取り前のガラスの切断等によって生じた欠けの例である。
【図６】Ｃ面取り形成時において生じた欠けの例である。
【図７】液晶表示装置に対してＣ面取りを行う前後の工程を示すプロセスフローである。
【図８】従来例によるＣ面取り付近の評価方法を示す模式図である。
【図９】本発明によるＣ面取り付近の評価方法を示す模式図である。
【図１０】Ｃ面取りを施す可能性のある他の辺を示す液晶表示装置の斜視図である。
【図１１】通常のＣ面取りの断面図である。
【図１２】修正したＣ面取りの例を示す断面図である。
【図１３】マザー基板における隣り合う液晶表示パネルの境界部の他の例を示す断面図である。
【図１４】ブラックマトリクスをＣ面取り評価用の遮光膜として使用する場合の例を示す断面図である。
【図１５】ブラックマトリクスをＣ面取り評価用の遮光膜として使用する場合の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明を適用した液晶表示パネルの斜視図である。なお、本明細書では液晶表示パネルと言ったり液晶表示装置といったりするが、同義である。このような液晶表示パネルは例えば、携帯電話等に使用される。図１において、ＴＦＴや画素電極を有する画素がマトリクス状に配置したＴＦＴ基板１００の上に画素に対応したカラーフィルタが形成された対向基板２００が対向して配置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは周辺のシール材によって接着し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間には液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１００が１枚になった部分は端子部１５０となっている。
【００１６】
図１において、対向基板２００の２つの長辺にはＣ面取り１０が施されている。後で説明するが、Ｃ面取り部分は曲げ強度に対して重要な影響をもつので、工程内において、面取り部１０の形状を評価する必要がある。この評価を高精度に、かつ、高速におこなうために、本発明は、図１に示すように、対向基板２００の長辺の中央部に対応する部分に島状の遮光膜２０を形成している。図１において、対向基板２００の長辺の長さをＬとすると、島状の遮光膜２０の中心は、Ｌ/２の場所と一致している。
【００１７】
この島状の遮光膜２０は、工程中において、面取り部１０をカメラ等で測定する場合に、高精度に測定を行うことを可能とする。遮光膜２０はＴＦＴ基板１００に形成され、位置は、対向基板２００の長辺の中央部であり、大きさは例えば、対向基板２００の長辺に沿った幅ｗ＝１．３〜２．６ｍｍ、奥行き、すなわち、対向基板２００の短辺方向の長さはｖ＝０．１〜０．２ｍｍである。遮光膜２０を対向基板２００の長辺の中央部に配置するのは、対向基板２００を押圧した場合に、中央部において、応力が最も大きくなるからである。
【００１８】
ＴＦＴ基板１００に形成された遮光膜２０は金属膜によって形成される。ＴＦＴ基板１００には配線用又は電極用として様々な金属膜が形成されているので、その中の１層あるいは複数の層をパターニングする際、遮光膜２０を同時に形成することが出来る。
【００１９】
図２は図１のA-A断面図である。図２において、TFT基板１００と対向基板２００がシール材３０によって接着している。シール材３０の内側には液晶１１０が封入されている。シール材３０の外側は、空間となっており、この部分のTFT基板１００側に島状の遮光膜２０が形成されている。
【００２０】
図１は、個別の液晶表示パネルであるが、個別の液晶表示パネルを個々に製作することは能率が悪いので、多数の液晶表示パネルを配置したマザーパネルを製作し、これをダイシングあるいはスクライビング等によって個別の液晶表示パネルに分離する。図３は、このようなマザーパネルにおける個々の液晶表示パネルの境界部を示す断面図である。液晶表示パネルの分離線４０を含む境界部に島状の遮光膜２０が形成されている。
【００２１】
図４は、マザー基板から個々の液晶表示パネルを分離した状態を示す斜視図である。図４のTFT基板１００および対向基板２００にはまだ、面取りは施されていない。TFT基板１００あるいは対向基板２００等のガラスの欠けは、液晶表示パネルを個々に分離する際のスクライビング等の時にも発生するし、面取りを行ったときにも発生する。
【００２２】
図５はスクライビング等の時に生じた欠け５０であり、図５(a)は欠け部分の平面図、図５（ｂ）は図５(a)のB-B断面図である。図５における欠け５０は、対向基板２００の面取り部分１０と対向基板の上面２１０の両方に発生していることが特徴である。図６は面取り時に発生した欠け５０であり、図６(a)は欠け部分の平面図、図６（ｂ）は図６(a)のC-C断面図である。図６における欠け５０は、対向基板２００の上面にのみ発生していることが特徴である。
【００２３】
対向基板２００の曲げ強度に対する影響は面取り時に生じた欠け５０、すなわち、対向基板２００の上面に存在する欠け５０の影響が大きい。したがって、製造工程内において、面取り後の形状を検査する工程を組み入れる必要がある。
【００２４】
図７は、本発明に関連する液晶表示パネルの製造プロセスフローである。図７において、工程Ａにおいて、ＴＦＴ基板１００の成膜時に、面取り部分１０の評価を容易にするための島状の遮光膜２０をＴＦＴ基板１００に形成する。これは、マザーＴＦＴ基板を形成するときに行われる。その後、マザーＴＦＴ基板とマザー対向基板を貼り合わせ、マザー基板を製作する。その後、工程Ｂにおいて、セル切断によって、マザー基板を個別の液晶表示パネルに分離する。その後、工程Ｃにおいて、個々の液晶表示パネルに対してＣ面取り加工を施す。
【００２５】
その後、判定の工程Ｄにおいて、個々の液晶表示パネル全てに対して、Ｃ面取り加工の評価を行う。この工程は、例えば、Ｃ面取り１０がほどこされている部分に対応する対向基板２００の上面を、検査用カメラ等を用いて画像評価する。このＣ面取り評価において、合格品は工程Ｅに流して洗浄し、後工程に流す。判定の工程Ｄにおいて、不合格品は、再度Ｃ面取りを行うか、Ｃ面取りによる回復が不可能と判断されれば破棄される。
【００２６】
図８は従来例での図７の工程Ｄにおける検査の概要を示す模式図である。図８において、液晶表示パネルの対向基板２００のＣ面取り１０の上方に検査用カメラ３００が設置されており、このカメラ３００によってＣ面取り１０のある部分における対向基板２００の上面２１０に欠け５０があるか否かについて検査を行う。
【００２７】
図８における従来例では、対向基板２００の下面、あるいは、ＴＦＴ基板１００の上面には特定パターンは形成されておらず、不規則なパターンが形成されていることもあるし、下方の物体が映り込むこともある。したがって、カメラ３００によって対向基板２００の上面２１０を測定しても十分な精度を上げることが出来なかった。
【００２８】
図９は、本発明による図７の工程Ｄにおける検査の概要を示す模式図である。図９では、対向基板２００にＣ面取り１０がほどこされており、ＴＦＴ基板１００の上面には、島状の遮光パターン２０が形成されている。遮光パターン２０の大きさは、図１で説明したように、長辺の中央部において、辺方向の幅ｗは１．３〜２．６ｍｍ、奥行きｖは０．１〜０．２ｍｍである。
【００２９】
本発明では、この遮光パターン２０の存在する領域では、図６に示すような、対向基板２００の上面２１０にはガラスの欠けが存在しないことを特徴としている。本発明によれば、遮光パターン２０の存在によって、Ｃ面取り１０の存在している付近における対向基板２００の上面の欠け５０の存在を正確に、かつ迅速に測定することが出来る。
【００３０】
対向基板２００の上面２１０の欠け５０を測定する理由は、対向基板２００に対する曲げ強度は、対向基板２００の上面２１０に存在する欠け５０が最も影響するからである。最も厳しい仕様は、検査領域である島状遮光膜の大きさが、長辺方向の長さが２．６ｍｍで、奥行き、すなわち、短辺方向の長さが０．２ｍｍの範囲でガラスの欠けが存在しないことである。また、検査領域である島状遮光膜２０の大きさが最も緩い仕様は、長辺方向の幅が１．３ｍｍで、奥行き、すなわち、短辺方向の幅が、０．１ｍｍの範囲でガラスの欠け５０が存在しないことを特徴としている。
【００３１】
このように、対向基板２００の中央部において、面取り後の上面２１０におけるガラスの欠けが存在しないことによって対向基板２００の曲げ強度を所定の値以上に維持できると同時に、対向基板２００の面取り後の上面２１０の欠け５０の存在を制御する目安とすることが出来る。
【００３２】
図１は対向基板２００の長辺にＣ面取り１０を施した場合である。Ｃ面取り１０は、対向基板２００の長辺のみでなく、他の辺あるいは、ＴＦＴ基板１００の辺に施しても効果がある。図１０は、Ｃ面取り１０が可能であり、かつＣ面取り１０の効果がある辺を示している。図１０では、ＴＦＴ基板１００の４辺、対向基板２００の３辺に対してＣ面取り１０を施す場合を示している。Ｃ面取り１０の場所は合計７辺である。
【００３３】
図１０において、対向基板２００の端子部１５０側の短辺、ＴＦＴ基板１００側の端子１５０側の上面にはＣ面取りは施していない。図１０に示すような液晶表示パネルにおいては、対向基板２００の厚さが小さいので、十分なＣ面取りの角度を確保できないからである。
【００３４】
図１０において、Ｃ面取り１０を施す辺に対応する下方には、Ｃ面取り１０の特に、対向基板２００においては上面、ＴＦＴ基板１００においては、下面の欠けが良好に観察できるように、島状の遮光膜２０が形成されている。例えば、対向基板２００の短辺のＣ面取り１０部分の評価を能率的に行うために、ＴＦＴ基板１００の対応する部分には、島状の遮光膜２０が形成されている。これによって、図９に示すような、Ｃ面取り部分の正確で迅速な評価を行うことが出来る。
【００３５】
このような、島状の遮光膜２０は、対向基板２００のＣ面取り評価を行う場合と、ＴＦＴ基板１００のＣ面取り評価を行う場合とで共用することが出来る。カメラ３００の焦点を変えるだけで対応することが出来る。図１０において、ＴＦＴ基板１００の端子部１５０の下面にＣ面取り１０を施す場合の遮光膜２０を記載しているが、これは、端子部１５０に形成された、金属膜による端子によって代用することも出来る。
【００３６】
図１１は標準的なＣ面取り１０の断面形状である。図１６において、Ｃ面取り１０の角度θは４５度であり、Ｃ面取り１０の幅ｄは１５μｍ〜５０μｍである。Ｃ面取り１０の幅ｄが１５μｍよりも小さいと曲げ強度のばらつきが大きくなり、５０μｍを超えると対向基板２００の上面２１０に欠け５０が生じやすくなる。
【００３７】
このようにしてＣ面取り１０を形成した場合に、対向基板２００の上面２１０等に欠け５０が生じた場合は、その製品は、曲げ強度が十分でないとして、出荷出来なくなる。図１２は、このような欠け５０が存在する基板に対して、欠け部分を含むＣ面取り１０をさらにおこなうことによって、対向基板２００の上面２１０から欠け５０を取り除いた例である。図１２において、Ｃ面取り１０における上面２１０との角度θは４５度よりも小さくなっている。
【００３８】
図１３は、マザー基板における隣り合う2個の液晶表示パネルの境界部を示すものである。図１３の例では、シール材３０は、隣り合う2個の液晶表示パネルにおいて連続して形成されている。この場合も、図３と同様に、分離線４０を挟んで所定の幅で島状遮光膜２０を形成することによって、Ｃ面取り形成後の欠け５０の評価を容易にかつ迅速に行うことが出来る。
【００３９】
図１３では、シール材３０が遮光膜２０の上を覆って形成されているが、シール材３０は完全な黒色ではないので、シール材３０を透して遮光膜２０を見ることが出来、遮光膜２０を用いることによって、図９に示すように、対向基板２００の上面２１０等の欠け５０を安定して、かつ、効率的に測定することが出来る。
【００４０】
図１４は、マザー基板における隣り合う2個の液晶表示パネルの境界部を示すものである。図１４の例では、対向基板２００に形成されたブラックマトリクス２２０は、隣り合う2個の液晶表示パネルに対して連続して形成されている。ブラックマトリクス２２０は遮光膜２０としての効果を有しているので、島状の遮光膜２０を別途形成しなくとも、このブラックマトリクス２２０を利用して、Ｃ面取り部分の対向基板２００上面２１０の欠けを評価することが出来る。
【００４１】
ただし、図１４の場合は、ブラックマトリクス２２０が連続して形成されているので、図９に示すような、カメラ３００等による測定時は欠け５０の評価範囲２１をあらかじめ決めておく必要がある。この評価範囲２１は図１等における島状の遮光膜２０の大きさと同一である。すなわち、最も厳しい仕様は、対向基板の長辺方向の幅２．６ｍｍで、奥行き、すなわち、短辺方向の長さが０．２ｍｍの範囲でガラスの欠け５０が存在しないことである。また、最も緩い仕様は、対向基板の長辺方向の幅が１．３ｍｍで奥行き、すなわち、短辺方向の長さが０．１ｍｍの範囲でガラスの欠け５０が存在しないことである。
【００４２】
図１５は、マザー基板を図１４における分離線４０によって分離した場合の、液晶表示パネル周辺におけるブラックマトリクス２２０の範囲を示す斜視図である。図９に示すカメラ３００等による欠け５０の測定は、図１５における範囲２１を測定することになる。図１５では、島状の範囲２１に境界が記載されているが、実際の製品ではこのような境界の記載はないので、測定装置側で、所定の面積内を測定するように設定する必要がある。
【００４３】
図１５では、対向基板２００の上面２１０側、あるいは、ＴＦＴ基板１００の下面側にＣ面取り１０を形成する場合の遮光膜の範囲２１を示しているが、これに限らず、対向基板２００、ＴＦＴ基板１００の短辺側にＣ面取り１０を施す場合にもブラックマトリクス２２０内に範囲を設定するだけで、正確で迅速な欠け５０の評価を行うことが出来る。
【００４４】
なお、ガラスの厚みや特性、タクト、或いは顧客の要求等により、検査する長辺の長さは、０．３ｍｍから１０ｍｍの範囲とすることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…Ｃ面取り、  ２０…遮光膜、  ２１…遮光膜領域、  ３０…シール材、  ４０…分離線、  ５０…欠け、  １００…ＴＦＴ基板、  １１０…液晶、  １５０…端子部、  ２００…対向基板、  ２１０…対向基板上面、  ２２０…ブラックマトリクス、  ３００…カメラ、  ４００…ステージ、  θ…面取り角度
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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