(57)【要約】【課題】  外部接続端子等の要保護部を有する表示パネルの効率的な製造方法を提供する。【解決手段】  本発明は、エッチング雰囲気から保護されるべき電極端子部２０等の要保護部を有する液晶パネル１０の製造方法である。液晶パネル１０の製造方法は、電極端子部２０を閉塞するように耐エッチング性を有する保護フィルム３０からなる第１の保護層を形成するステップと、第１の保護層の周縁部に耐エッチング性を有する保護樹脂３２からなる第２の保護層を形成するステップと、液晶パネル１０をエッチング液に接触させるエッチングステップと、を少なくとも含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング雰囲気から保護されるべき要保護部を有する表示パネルの製造方法であって、
前記要保護部を閉塞するように耐エッチング性を有するフィルム材からなる第１の保護層を形成するステップと、
前記第１の保護層の周縁部に耐エッチング性を有する樹脂からなる第２の保護層を形成するステップと、
前記表示パネルをエッチング液に接触させるエッチングステップと、
を少なくとも含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記要保護部が外部の回路基板に配線部材を介して接続されるべき電極端子部であることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記配線部材を前記第１の保護層で被覆することを特徴とする請求項２に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記表示パネルをエッチング液に接触させることによって、前記表示パネルを薄型化することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の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、フラットパネルディスプレイに適用される表示パネルの製造方法に関し、特にエッチング雰囲気から保護される要保護部を有する表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイは、テレビやパソコン等の電子機器だけではなく、スマートフォンやタブレット等の携帯用電子機器の分野においても利用されている。これらの分野においては製品の更なる小型軽量化が求められており、フラットパネルディスプレイにも薄型化の要請がある。
【０００３】
フラットパネルディスプレイの薄型化の取り組みとしては、ディスプレイの支持基板にあらかじめ薄く成形されたガラス基板や樹脂基板を使用する方法と、厚めに形成されたガラス基板を後工程において所望の厚さまで薄型化する方法とがある。前者の方法では１００μm程度に形成されたガラス基板や樹脂基板を使用することが可能であるが、後工程において支持基板を加工する場合に不都合が生じることがある。例えば、フラットパネルディスプレイの製造工程では、支持基板の主表面に機能膜等を形成する工程があり、高温処理や応力がかかる処理が必要である。このため、薄型のガラス基板や樹脂基板では強度が不足したり、熱影響により加工精度が低下したりする場合がある。
【０００４】
後者の方法では主にフッ酸等の薬液を利用したガラス基板のウェットエッチング処理が採用されている。ウェットエッチング処理は、フッ酸等が含まれたエッチング液をガラス基板と接触させることによってガラス基板を薄型化するように構成される。この方法では、ガラス基板の強度が保たれた状態でディスプレイの製造を行うため、上述のような不都合が発生しない。その後、所望のタイミングでガラス基板を薄型化することができる。ディスプレイのエッチング装置としては、例えば特許文献１に記載のようなエッチング装置が挙げられる。特許文献１に記載のエッチング装置を用いることで、ガラス基板を均一に薄型化することが可能になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２‐０５１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基本的に、フラットパネルディスプレイのエッチング処理は、複数の表示素子が形成された大判のガラス母材の状態で行われる。そして、薄型化処理後に、スクライブ装置等を用いてガラス母材を分断し、個片の表示パネルを製造する。上記のエッチング装置も大判のガラス母材のエッチング処理を想定したもので、それ以外の形状のパネルのエッチングについてはほとんど考慮されていない。しかしながら、製造工程によっては、大判のガラス母材から個片パネルに分断された状態でもエッチングが行われることがある。これは、ガラス母材の状態でガラス基板を薄型化すると、後工程において不具合が発生することがあるためである。不具合の一例としては、ガラス母材から個片パネルへの分断時に、チッピングや破損のおそれが高くなったり、フレキシブルプリント基板をガラス基板に実装する場合に、破損したりするといったことが挙げられる。
【０００７】
また、個片パネルの状態でのエッチング処理は、パネルとフレキシブルプリント基板を接続するための電極端子部が露出しているため、保護処理を行う必要がある。しかし、電極端子部は、パネルによって形状が異なるため、適切な保護処理が確立されていなかった。このため、電極端子部等の保護すべき領域が露出した状態のパネルのエッチングにおける、適切な処理方法が求められていた。
【０００８】
本発明の目的は、電極端子部等の要保護部を有する表示装置を生産効率よく製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、エッチング雰囲気から保護されるべき要保護部を有する表示パネルの製造方法である。本発明に係る表示パネルの製造方法は、要保護部を閉塞するように耐エッチング性を有するフィルム材からなる第１の保護層を形成するステップと、第１の保護層の周縁部に耐エッチング性を有する樹脂からなる第２の保護層を形成するステップと、表示パネルをエッチング液に接触させるエッチングステップと、を少なくとも含む。
【００１０】
要保護部の一例としては、電極端子部が挙げられる。電極端子部は、フレキシブル配線等を介して回路基板に接続される領域である。電極端子部は、表示パネルの貼合わせ面に形成されている。第１の保護層および第２の保護層を用いて保護することにより、電極端子部のような要保護部を有する表示パネルも好適にエッチング処理を行うことができる。フィルム材からなる第１の保護層は、要保護部の形状に応じて貼り付けることができるので、簡易かつ確実に要保護部を保護することができる。さらに、第２の保護層により、第１の保護層の密着性を向上させつつ、第１の保護層の周辺領域を好適に保護することが可能になる。
【００１１】
また、電極端子部に配線部材が接続されている場合は、電極端子部と共に配線部材を第１の保護層で被覆することが好ましい。配線部材としては、フレキシブル基板等が挙げられる。フィルム材を用いることによって、要保護部の形状に影響されずに電極端子部と共に配線部材をまとめて保護することができる。また、フィルム材は、エッチング後も容易に配線部材から剥離することができる。
【００１２】
また、エッチング処理により表示パネルの薄型化を行うことが好ましい。すでに、電極部等の要保護部が露出した状態でエッチングすることにより、後工程において、ガラス基板に負荷のかかる処理を最小限にすることができる。このため、エッチング後の工程における表示パネルの破損が防止される。なお、薄型化処理以外にもエッチング処理により表示パネルの異形加工や端面処理等を行うこともできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電極端子部等の要保護部を有する表示装置を生産効率よく製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液晶パネルの構成の一例を示す図である。
【図２】液晶パネルの保護について示す図である。
【図３】液晶パネル薄型化および剥離工程を示す図である。
【図４】エッチング装置の概略側面図である。
【図５】フレキシブルプリント基板が接続された液晶パネルの構成を示すである。
【図６】液晶パネルの薄型化の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る液晶パネル１０の概略構成を示す図である。液晶パネル１０は、カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４を有している。カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４は、シール材１６によって周縁部において接合されている。シール材１６に囲まれた領域には、液晶層１８が注入されている。
【００１６】
カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４としては、無アルカリガラス基板を使用することが好ましいが、これには限定されない。また、それぞれの基板の厚さは２００〜１５００μｍ程度のものを使用することができる。カラーフィルタ基板１２は、アレイ基板１４と対向する主面に、カラーフィルタ層が形成されている。カラーフィルタ層は、公知のスパッタリング法等により形成することができる。アレイ基板１４は、カラーフィルタ基板１２と対向する主面に、透明電極層、薄膜トランジスタ層、液晶駆動素子等の表示機能層が形成されている。
【００１７】
カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４は、それぞれ所望の機能層が形成された後に、シール材１６を周縁部に塗布して貼り合わせられる。シール材１６は、熱硬化型や紫外線硬化型のシーリング剤を使用することができる。液晶層１８は、カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４を貼り合わせた後に、シール材１６によって囲まれた領域に注入される。
【００１８】
カラーフィルタ基板１２と対向するアレイ基板１４の主面上には、電極端子部２０が配置されている。電極端子部２０は、液晶パネル１０を製品に搭載する際に、当該製品と液晶パネル１０を電気的に接続するための端子である。電極端子部２０は、アレイ基板１４の主面上に形成されたメタル層を所望の形状にパターニングすることによって形成される。
【００１９】
電極端子部２０は、シール材１６が塗布された領域よりも外側に配置されている。電極端子部２０が配置されている領域に対向するカラーフィルタ基板１２は、あらかじめ切断され、電極端子部２０はカラーフィルタ基板１２側に露出した状態である。カラーフィルタ基板１２の切断は、スクライブ装置やレーザ装置を用いて行うことができる。
【００２０】
ここから、液晶パネル１０のエッチングについて説明する。本実施形態では、液晶パネル１０をエッチング液に接触させることにより、カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４の薄型化処理を行う。電極端子部２０は、エッチング液に触れたり、エッチング液から発生するガスに曝されたりすると、腐食してしまうため、エッチング処理を行う前に保護する。
【００２１】
最初に、電極端子部２０が配置されているアレイ基板１４の主面上に耐エッチング性を有する保護フィルム３０を貼り付ける。保護フィルム３０は、自己粘着型のフィルムを使用することが好ましい。保護フィルム３０に要求される耐エッチング性とは、エッチング処理時に使用されるエッチング液への耐性を有していれば特に制限はなく、本実施形態では、エッチング液に含まれるフッ酸への耐性を有するフィルム材を使用する。保護フィルム３０の一例としては、スミロン社製のＥＣシリーズを使用することができる。
【００２２】
また、保護フィルム３０を貼り付ける際は、アレイ基板１４の端面から保護フィルム３０が延出するように貼り付けることが好ましい。保護フィルム３０が延出するように貼り付けることによって、後述の保護樹脂と保護フィルム３０の密着性が向上し、エッチング処理時に保護フィルム３０が剥がれにくくなる。万が一、延出した保護フィルム３０がエッチング処理時に悪影響を及ぼす場合は、保護フィルム３０を貼り付けた後に、延出領域を切断すれば良い。
【００２３】
電極端子部２０が配置されている領域は、狭小な領域であったり、段差があったりするため、マスキング剤等の樹脂剤による保護が好ましいとされている。しかし、樹脂剤の塗布は、異物の混入等を防ぐためにクリーンルーム内での作業が要求される。また、クリーンルーム内等で作業を行ったとしても完全には異物の混入を防ぐことは難しく、塗布時に気泡が発生することもある。さらに、パターニングを行う場合は、露光装置等の初期投資が必要となるため、コストがかかってしまう。フィルム材による保護は、樹脂剤のような諸問題が起こることもなく、容易に保護することが可能であり、また、初期の設備投資等のコストもほとんどかからない。
【００２４】
保護フィルム３０を電極端子部２０に貼りつけた後に、保護フィルム３０の周縁部に耐エッチング性を有する保護樹脂３２を塗布する。保護フィルム３０の端部とアレイ基板１４の境界面を被覆するように保護樹脂３２を塗布することにより、エッチング処理時に保護フィルム３０が液晶パネル１０から剥がれたり、エッチング液が保護フィルム３０の側面から侵入したりすることを防止する。保護樹脂３２を塗布する際は、ディスペンサ等を使用して塗布することができる。保護樹脂３２は、保護フィルム３０の周縁部とともに、カラーフィルタ基板１２の断面やアレイ基板１４の端面にも塗布されることが好ましい。保護樹脂３２として使用される樹脂剤としては、積水化学工業株式会社製のフォトレック（登録商標）シリーズやヘンケル社製のロックタイト（登録商標）シリーズ等の光硬化型樹脂やトルエン等の有機溶媒に溶解させた自己粘着型の樹脂を使用することができる。保護樹脂３２は、塗布後に気泡や異物の混入がないか確認してから硬化処理が行われる。また、ＵＶ硬化型の樹脂を使用する際は、液晶素子等への紫外線の影響を防止するために、電極端子部２０が配置されている領域以外に遮光部材を配置することが好ましい。
【００２５】
また、シール材１６がエッチング液への耐性を有していない場合は、保護樹脂３２を液晶パネル１０の側面部に塗布することが好ましい。シール材１６が耐エッチング性を有している場合は、あえて保護樹脂３２を塗布する必要性は低いが、液晶パネル１０の寸法がエッチングにより変化してしまうことを防ぐために、保護樹脂３２を塗布しても良い。なお、本実施形態では、液晶パネル１０の薄型化のためにエッチング処理を行うため、保護樹脂３２がカラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４の主面上に被覆しないように塗布されるべきである。
【００２６】
保護フィルム３０と保護樹脂３２によって電極端子部２０を保護した後に、エッチング処理を行う。エッチング処理は、枚葉式や浸漬式等の公知のエッチング装置を使用することができる。エッチング処理に使用する装置は、表示パネルの大きさや所望の板厚によって決定することができる。本実施形態では、図４に示す枚葉式のエッチング装置４０を用いてエッチングを行った。エッチング装置４０は、少なくとも搬送ローラ４２および噴射ユニット４４を備えている。エッチング装置４０は、搬送ローラ４２によって搬送される液晶パネル１０に対して噴射ユニット４４からエッチング液が噴射されることによってエッチング処理を行うように構成される。搬送ローラ４２は、エッチング装置４０の長さ方向に沿って配置されており、液晶パネル１０等の被処理基板を水平方向に搬送するように構成される。噴射ユニット４４は、搬送ローラ４２の上下方向に配置されており、液晶パネル１０にエッチング液を噴射するように構成される。噴射ユニット４４は、複数の噴射ノズルからエッチング液を噴射することによって、液晶パネル１０に均一にエッチング液を噴射する。また、噴射ユニット４４は、揺動機構やスライド機構を有することが好ましい。
【００２７】
エッチング液は、少なくともフッ酸を含んでおり、必要に応じて塩酸や硫酸等の無機酸や界面活性剤を添加しても良い。エッチング液の組成は、ガラス基板の組成や液晶パネル１０の板厚に応じて、適宜調整する。エッチング装置４０は、液晶パネル１０の搬送速度やエッチング液の噴射圧力等の調整により、所望の板厚まで液晶パネル１０をエッチングする。エッチング処理により、液晶パネル１０の板厚は、５０〜３００μｍ程度に薄型化される。
【００２８】
エッチング処理によって所望の板厚まで液晶パネル１０が薄型化された後に、保護フィルム３０および保護樹脂３２を液晶パネル１０から取り除く。保護フィルム３０は、物理的な力を加えることによって剥離することができる。保護樹脂３２は、液晶パネル１０を剥離液に浸漬することによって除去することが可能である。剥離液は電極端子部２０や液晶パネル１０に影響を与えないものであれば、使用することができる。本実施形態では、アセトン等の有機溶媒を使用し、保護樹脂３２を剥離した。保護フィルム３０は、保護樹脂３２を剥離した後に物理的な力を加えることによって剥離することが可能である。なお、エッチング処理後の基板の板厚が薄い場合は、有機溶媒で保護フィルム３０の粘着力を弱めた後に剥離することが好ましい。保護フィルム３０の剥離後に電極端子部２０に保護フィルム３０の粘着材が付着している場合は、適宜剥離液や洗浄液によって粘着剤を除去する。
【００２９】
電極端子部２０が配置されている領域は、液晶パネル１０の構成や大きさによって形状が異なることが多い。このため、保護フィルム３０と保護樹脂３２という２種類の保護材を用いて要保護部を保護することにより、保護すべき領域の形状に応じて適切な保護を行うことができる。また、本実施形態では、電極端子部が１つ配置されている例を用いて説明したが、複数の電極端子部が配置されている表示パネルにおいても本発明を適用することは可能である。
【００３０】
ここから、別の実施形態ついて、図５および図６を用いて説明する。図５は、電極端子部２０にフレキシブルプリント基板２２（以下、ＦＰＣ２２という）と回路基板２４が接続されている液晶パネル１０を示す図である。ＦＰＣ２２は、液晶パネル１０と回路基板２４を接続するように構成される。ＦＰＣ２２は、可撓性を有する配線基板である。回路基板２４は、ＦＰＣ２２を介して液晶パネル１０と接続されており、液晶パネル１０の様々な制御を行うように構成される。本実施形態では、このように電極端子部２０にＦＰＣ２２や回路基板２４が接続された液晶パネル１０の薄型化について説明する。
【００３１】
まず、電極端子部２０とともにＦＰＣ２２および回路基板２４を保護フィルム３０によって保護する。保護フィルム３０は、電極端子部２０、ＦＰＣ２２および回路基板２４を包むように被覆する。この際、保護フィルム３０の両端は、カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４の端面に貼り付けられ、回路基板２４の端部で折り返される。液晶パネル１０には、ＦＰＣ２２や回路基板２４以外の部材が接続されることもあるが、保護フィルム３０を用いることによって、さまざまな形状の部品にも対応することが可能である。
【００３２】
保護フィルム３０の貼り付けが終了した後に、保護樹脂３２を塗布する。保護樹脂３２は、上述の実施形態と同様に、ディスペンサ等の塗布装置を用いて保護フィルム３０の周縁部に塗布される。保護樹脂３２は、カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４の断面だけではなく、保護フィルム３０の貼合わせ面にも保護樹脂３２が塗布される。
【００３３】
保護樹脂３２で保護フィルム３０の周縁部を密着させた後に、液晶パネル１０をエッチングする。本実施形態では、液晶パネル１０と共にＦＰＣ２２および回路基板２４もエッチング装置４０に投入されるが、保護フィルム３０および保護樹脂３２によって保護されるため、エッチング雰囲気に曝されるおそれがない。また、付属部品が接続された液晶パネル１０は、浸漬式エッチング装置のカセットにセットすることが困難であるため、上述のエッチング装置４０のような枚葉式のエッチング装置でエッチングすることが好ましい。
【００３４】
なお、本実施形態は、ＦＰＣを介して回路基板が液晶パネル１０に接続されている例を用いて説明しているが、ＦＰＣのみ接続されている場合や、回路基板以外にも液晶パネル１０に接続されている部材も同様に保護することが可能である。また、ＦＰＣ２２が長く保護フィルム３０の貼り付け面積が大きくなる場合は、ＦＰＣ２２が傷つかないように適宜折り曲げた後に、保護フィルム３０で被覆すれば良い。なお、ここでは１枚の保護フィルム３０を用いて保護しているが、２枚の保護フィルムでＦＰＣ２２および回路基板２４を挟み込むように保護することも可能である。保護フィルム３０の貼り付け方法は、要保護部の形状や保護フィルム３０の膜厚等を考慮して、適宜変更することが可能である。
【００３５】
また、本実施形態は、液晶ディスプレイに用いられる表示パネルを用いて説明したが、本発明は、有機ＥＬディスプレイ用パネルや電子ペーパ用パネルにおいても、適用することができる。また、本実施形態では、薄型化処理について説明したが、薄型処理以外にも表示パネルの外形加工等のエッチング処理を行っても良い。外形加工を行う場合は、カラーフィルタ基板１２およびアレイ基板１４の主面を保護材で被覆した後に、所望の形状にパターニングを行い、保護材を除去する。このような状態でエッチングすることにより、表示パネルを所望の形状に加工することができる。
【００３６】
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。
【符号の説明】
【００３７】
１０‐液晶パネル
１２‐カラーフィルタ基板
１４‐アレイ基板
１６‐シール材
１８‐液晶層
２０‐電極端子部
２２‐フレキシブルプリント基板
２４‐回路基板
３０‐保護フィルム
３２‐保護樹脂
４０‐エッチング装置
【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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