(57)【要約】【課題】多面取り用パネルの外周部を封止して、ガラス基板の厚みを減少させるための化学研磨（ケミカルエッチング）を施す工程を含む平面表示装置の製造方法において、工程負担やコストをほとんど増大させることなく、多面取り用パネル５の外周部５３の封止を確実に行うことができるものを提供する。【解決手段】一方のマザー基板５１，５２にシール材を塗布する際、基板端に沿って延びるようにシール材を塗布する。また、この外周部５３のシール材３に、途切れ部分３１を設けておく。そして、この途切れ部分３１に、スペーサー入りの光硬化樹脂による仮止め材１のパターン、または、柱状スペーサー２を設けておくことで、途切れ部分３１での基板５１，５２間の間隔を一定に保つ。そのため、多面取りパネル５を組み立てた後、パネル端の側から、毛細管現象により、外周部封止用の光硬化樹脂を、所定の箇所にまで染み込ませることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板のマザー基板及び対向基板のマザー基板を得た後、これらのうちの少なくとも一方に、各表示パネルの画像表示領域を囲むようにシール材を塗布する工程と、マザー基板同士を組み合わせて圧着し、シール材を硬化させて、多面取り用パネルを組み立てる工程と、多面取り用パネルの外周部から光硬化樹脂を染み込ませて硬化させることにより多面取り用パネルの外周部を封止する工程と、このように外周部を封止した状態で、多面取り用パネルに化学研磨（ケミカルエッチング）を施す工程とを含む製造方法において、
マザー基板同士を組み合わせる前に、マザー基板の外周部中に、光硬化樹脂を所定の箇所に、または所定の間隔で、ドット状に塗布しておき、マザー基板同士を組み合わせた後にこの光硬化樹脂を硬化させることで、マザー基板同士の位置ズレを防止する仮止め材とし用い、また、
この仮止め材のための光硬化樹脂に、ガラス繊維ストランドまたはその他の、基板間の間隔を保つためのスペーサーを添加しておくことを特徴とする平面表示装置の製造方法。
【請求項２】
アレイ基板のマザー基板及び対向基板のマザー基板を得た後、これらのうちの少なくとも一方に、各表示パネルの画像表示領域を囲むようにシール材を塗布する工程と、マザー基板同士を組み合わせて圧着し、シール材を硬化させて、多面取り用パネルを組み立てる工程と、多面取り用パネルの外周部から光硬化樹脂を染み込ませて硬化させることにより多面取り用パネルの外周部を封止する工程と、このように外周部を封止した状態で、多面取り用パネルに化学研磨（ケミカルエッチング）を施す工程とを含む製造方法において、
少なくとも一方のマザー基板の外周部に柱状スペーサーを設けておき、この柱状スペーサーが、多面取り用パネルのパネル端に近接して、所定の領域に、または所定の間隔で配列されるようにすることを特徴とする平面表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記のシール材を塗布する工程において、外周部に、基板端に沿って延びるようにシール材を塗布するとともに、この外周部のシール材に、途切れ部分を設け、この途切れ部分に、スペーサー入りの光硬化樹脂による仮止め材のパターン、または、柱状スペーサーを配置することを特徴とする請求項１または２に記載の平面表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記途切れ部分に、前記のスペーサー入りの光硬化樹脂による仮止め材のパターン、及び、前記柱状スペーサーを配置することを特徴とする請求項３に記載の平面表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面表示装置の製造方法に関する。特には、多面取りを行うためのマザー基板としてのアレイ基板と対向基板とについて、シール材を介して貼り合わせた状態で、基板に化学研磨（ケミカルエッチング）を施す工程を含むものに関する。
【背景技術】
【０００２】
最も代表的な平面表示装置であるアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、一般に、液晶表示パネルと、その駆動系統とからなる。液晶表示パネルは、周縁部のシール材を介して互いに貼り合わせられたアレイ基板及び対向基板と、これら基板間にてシール材により封止された液晶層とよりなり、アレイ基板上には、画素がマトリクス状に配列された表示領域内に、画素ドット（サブピクセル）ごとのスイッチング素子（通常はＴＦＴ）及び画素電極、及び、マトリクスの行及び列に沿ってそれぞれ配列される走査線及び信号線とを備えている。
【０００３】
アレイ基板及び対向基板からなる平面表示装置を製造するにあたり、多くの場合、「多面取り」が行われる。すなわち、アレイ基板及び対向基板として、マザー基板と呼ばれる多数の液晶表示パネルに相当する大判の基板を用い、これらを貼り合わせて大判の表示パネル（「多面取り用パネル」と呼ぶことにする。）を得た後、個々の液晶表示パネルを切り出している。詳しくは、アレイ基板または対向基板のマザー基板における、個々の液晶表示パネルの画像表示領域を囲むようにシール材を塗布して液晶材料を滴下した後、貼り合わせて硬化させることで、多面取り用の大判のパネルを得てから切り出しを行っている。
【０００４】
一方、近年、平面表示装置の薄型化及び軽量化を実現すべく、多面取り用パネルを得た後に、ガラス基板の厚みを、化学研磨（ケミカルエッチング）または機械的研磨により減少させる手法も用いられている。多面取り用パネルを得る前の工程で薄いガラス基板を用いると、加熱工程などで反りやたわみが生じるなどして、製造効率などに悪影響を及ぼすからである。
【０００５】
特許文献１には、液晶表示パネル製品の切り出し時に除去される、多面取り用パネルの周縁除去部にも、外周端に沿って延びるシール材の線状のパターン（「外周シール材」と呼ぶことにする。）を設けるとともに、この外周部シール材に、複数の途切れ部分（「吸気穴」）を設けておくことが提案されている。この「吸気穴」は、シール材塗布後、真空で液晶材料を滴下してからもう一方のマザー基板と組み合わせてから大気圧に戻した際に、マザー基板間の空間に空気を導入しておくことで、基板間の間隔（セルギャップ）を均一化させるものである。貼り合わせの後、「吸気穴」が紫外線硬化樹脂で封止されてから、化学研磨（ケミカルエッチング）が行われる。
【０００６】
特許文献２には、同様の目的で、上記の外周部シール材を破線状に設けておくとともに、多面取り用パネルに組み立てた後に、パネル端から紫外線硬化樹脂を染み込ませて硬化させることで封止を行うことが提案されている。ここで、外周部シール材は、紫外線硬化樹脂の染み込みを止めて、パネル端から所定の幅で紫外線硬化樹脂が配置されるようにするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２５７５６４
【特許文献２】特開２０１３−０２９７６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本件発明者は、化学研磨のために多面取り表示パネルの外周部を封止することについて種々検討する中で、マザーパネルの外周に沿て形成される外周シール材に途切れ部を設ける場合に、この途切れ部の近傍で封止用の紫外線硬化樹脂が充分に内側まで染み込まず、外周部の封止が不充分となるおそれがあることを見出した。この対策として、途切れ部の近傍のみ、より流動性の高い紫外線硬化樹脂を用いることも考えられるが、これでは、工程負担やコストが上昇してしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、平面表示装置の製造方法において、工程負担やコストをほとんど増加させることなく、多面取り用の大判の表示パネル（「多面取り用パネル」）の外周部の封止を確実に行うことができるものを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の平面表示装置の製造方法は、一の実施形態によると、アレイ基板のマザー基板及び対向基板のマザー基板を得た後、これらのうちの少なくとも一方に、各表示パネルの画像表示領域を囲むようにシール材を塗布するとともに、マザー基板の外周に沿って延び、複数の途切れ部分が形成されるようにシール材を塗布する工程と、各画像表示領域に液晶材料を配置してから、マザー基板同士を組み合わせて圧着し多面取り用パネルを組み立てる工程と、多面取り用パネルの外周部から光硬化樹脂を染み込ませて硬化させることにより多面取り用パネルの外周部を封止する工程と、このように外周部を封止した状態で、多面取り用パネルに化学研磨（ケミカルエッチング）を施す工程とを含む製造方法において、マザー基板同士を組み合わせる前に、マザー基板の外周に沿って延びるシール材の途切れ部分中に、光硬化樹脂をドット状に塗布しておき、マザー基板同士を組み合わせた後にこの光硬化樹脂を硬化させることで、マザー基板同士の位置ズレを防止する仮止め材とし用い、また、この仮止め材のための光硬化樹脂に、ガラス繊維ストランドまたはその他のスペーサーを添加しておくことを特徴とする。
【００１１】
本発明の平面表示装置の製造方法は、他の実施形態によると、上記と同様の製造方法において、アレイ基板のマザー基板及び対向基板のマザー基板を作成する際、前記のシール材の途切れ部分に相当する箇所と、外周端との間の領域に、スペーサー突起を配列させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
工程負担やコストをほとんど増大させることなく、多面取り用パネルの外周部の封止を確実に行うことができ、これによりエッチング液が内部に染み込むおそれをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態になる製造方法における、多面取り用パネルの外周部の要部を示す部分平面図である。
【図２】図１の多面取り用パネルの外周部の要部を示す部分積層断面図である。
【図３】図１の多面取り用パネルの全体的な構成を示す部分平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態になる製造方法における、多面取り用パネルの外周部の要部を示す、図１と同様の部分平面図である。
【図５】比較例における、多面取り用パネルの外周部の要部を示す、図１と同様の部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態になる平面表示装置の製造方法について、図１〜３を用いて説明する。
【００１５】
図３には、個々の液晶表示パネル４を切り出すための、多面取り用パネル５を示す。多面取り用パネル５は、アレイ基板のマザー基板５１と、対向基板のマザー基板５２とが、シール材３，４１及び液晶層４３を介して貼り合わされてなる。多面取り用パネル５には、切り出し前の液晶表示パネル４がマトリクス状に多数配列されており、これらを囲むように、切り出し時に除去される外周部５３が形成されている。切り出し前の各液晶表示パネル４は、シール材４１により囲まれた領域中に矩形状の画像表示領域４５を有しており、図示の例で、この矩形の一長辺の側に、アレイ基板上の端子接続用領域を有している。この端子接続用領域では、液晶表示パネル４の切り出し時に、対向基板側の部分が切断除去されて、アレイ基板が棚状に突き出す。
【００１６】
多面取り用パネル５の外周部５３には、各液晶表示パネル４のシール材４１と同一の材料で同時に塗布、圧着及び硬化が行われて形成された外周部シール材３が配置されている。この外周部シール材３は、多面取り用パネル５のパネル端５４からの所定の間隔を保ちつつ、線状に延びており、複数の途切れ部分３１を除いて、多面取り用パネル５の全周にわたって延びている。外周部シール材３の線幅は、例えば1〜2mmであり、各液晶表示パネル４のシール材４１の線幅（例えば0.5〜1mm）より大きいか、または、ほぼ等しい。外周部５３の幅は、例えば、5〜10mmであり、外周部シール材３は、外周部５３の中央線の近傍に位置して、外周部５３の両縁から、例えば2mm以上離間している。
【００１７】
各液晶表示パネル４のシール材４１、及び外周部シール材３は、所定の基板間の間隔（セルギャップ）に対応する径のスペーサーを含んでいる。このようなシール材用のスペーサーは、剛性の大きい材料からなり、球状または断面円形の短繊維（ストランド）である。シール材用のスペーサーは、一具体例において、球状シリカ（例えば、積水化学株式会社の「ミクロパールSI」）である。但し、アスペクト比（長さ／径）が１５以下のガラス繊維（グラスファイバー）や、樹脂ビーズを用いることもできる。なお、シール材は、一実施形態において、熱硬化性のエポキシ樹脂と、紫外線硬化性を有するエポキシアクリレート樹脂との混合物であり、アルミナ、シリカなどからなる無機短繊維の充填剤を含む。
【００１８】
図３に示す例において、外周部シール材の途切れ部分３１は、矩形状の多面取り用パネル５の両短辺に沿った箇所に設けられず、両長辺に沿った箇所に設けられる。また、図示の一具体例では、多面取り用パネル５の長辺と、各液晶表示パネル４の長辺とが一致しており、およそ、５個の液晶表示パネル４あたり、４個の途切れ部分３１が設けられている。この途切れ部分３１は、本実施形態において、上述の特許文献１における「吸気穴」である。すなわち、真空下にて、各液晶表示パネル４のシール材４１の内部に液晶材料を滴下してから両マザー基板５１，５２を組み合わせた後、大気圧に戻した際に、空気をマザー基板５１，５２間の空隙に導入するためのものである。しかし、上述の特許文献２のように大気圧下で圧着を行う場合における、排気用の穴であっても良い。また、他の実施形態において、外周部シール材３は、多面取り用パネル５の全周にわたって破線状または点線状に設けることもでき、場合によっては、全く省くこともできる。
【００１９】
図１〜２に示すように、本実施形態において、外周部シール材の各途切れ部分３１には、その中央に、スペーサー入りの仮止め材１が円形ドット状に配置される。この仮止め材１１は、両マザー基板５１，５２を貼り合わせる工程において、シール材３，４１を硬化させる前に、スポット状に紫外線（UV）または可視光線を照射して硬化させることにより、両マザー基板５１，５２間の位置ズレなどを防止する役割を果たす。すなわち、そのため、仮止め材１をなす光硬化樹脂としては、硬化後の軟化温度が、シール材の硬化や熱養生のための温度よりも高いものを用いる。なお、仮止め材１のドット状のパターンは、楕円、長円、角が丸められた矩形などであってもよい。
【００２０】
本実施形態において、この仮止め材１をなす光硬化樹脂には、スペーサーの役割を果たす断面円形の短繊維（ストランド）または球状スペーサーが配合されている。すなわち、これらの繊維径または球の直径が、均一であって、所定の基板間の間隔（設計セルギャップ）に設定されている。したがって、シール材３，４１に添加したと同様の、剛性の大きい材料からなる短繊維または球状のスペーサーが添加される。例えば、ガラス繊維ストランド、球状シリカ（例えば、積水化学株式会社の「ミクロパールSI」）、スチレン系やアクリル系の球状樹脂ビーズなどである。また、スペーサーの径（繊維径または球の直径）、及び設計セルギャップは、通常2〜5μmであり、例えば2.9〜3.8μmである。スペーサーとしては、ガラスや金属酸化物などの剛直な材料からなり、短繊維の形態であるのが、狭い面積でも確実に所定の基板間間隔を維持するようにする上で、より好ましい。
【００２１】
より具体的な実施形態においては、アスペクト比（長さ／径）が小さいガラス繊維ストランドなどの短繊維が光硬化樹脂１００ｇに対して、0.3〜3ｇ添加される。アスペクト比（長さ／径）は、重量平均で、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは7以下であり、通常２以上、好ましくは３以上である。一具体例において、光硬化樹脂は、エポキシアクリレートまたはエステルアクリレートである。また、仮止め材１の円形ドットパターンの径は、外周部５３の幅の0.3〜0.7倍、特には0.4〜0.6倍であり、途切れ部分３１の長さ（パネル端５４に沿った寸法）の0.15〜0.4倍、特には0.2〜0.3倍である。仮止め材１のパターンの中心は、外周部シール材３をパネル端５４に沿って延長した領域内またはその近傍に位置する。
【００２２】
一方、図１〜２に示すように、本実施形態において、外周部シール材３の途切れ部分３１と、パネル端５４との間の領域には、多数の柱状スペーサー２が配列されている。図１に示す具体例において、外側へと向かって広がる台形領域の中に、パネル端５４に平行な3つの列をなすように配列されている。中央の列では、外側及び内側の列と、互い違いに成るように配置される。また、この台形領域における外側の底辺は、パネル端５４からわずかに離間しており、内側の底辺は、仮止め材１の外側端からわずかに離間しており、外周部シール材３の中心線とパネル端５４との中間線に沿って配置されている。台形領域の外側の底辺の長さは、図示の例で、途切れ部分３１の長さ、すなわちパネル端５４に沿った寸法にほぼ等しいか、または、少し小さい。図示のような台形領域内に柱状スペーサー２が配列するならば、マザー基板同士の貼り合わせの工程において、台形の両斜辺と、周部シール材３の端部３２との間を通って、空気を比較的スムーズに吸い込みまたは排出することができる。なお、外周部の柱状スペーサー２は、例えば、径が5〜100μmの断面矩形状または円形状に設けることができる。
【００２３】
外周部の柱状スペーサー２は、対向基板またはアレイ基板のマザー基板５１，５２を得るための成膜・パターニングの工程において、画像表示領域４５内の柱状スペーサー４２などと同時に形成される。外周部の柱状スペーサー２は、画像表示領域４５内にて、アレイ基板または対向基板に形成された、各原色（例えばRGB）のカラーフィルタ層、平坦化膜、樹脂ブラックマトリクス層などと同時に設けることもでき、これらのうちの複数の層を適宜に積層して設けることもできる。また、例えば、柱状スペーサー４２と同時に形成される層と、ブラックマトリクス層などの他の層とを積層して設けることもできる。なお、外周部の柱状スペーサー２は、マザー基板の基板端から少し離間した箇所に設けた後、基板端の近傍部分を機械研磨などで除去することにより、基板端に近接した箇所に配置させることができる。
【００２４】
図１〜３中に示すように、多面取りパネル５の外周部５３では、マザー基板51，52間に、パネル端５４から外周部シール材３までの領域に、外周部封止用の光硬化樹脂６が配置されている。外周部封止用の光硬化樹脂６は、仮止め材１と同様に、紫外線（UV）または可視光線により硬化可能なものであって、ガラス基板との親和性が大きいものであり、スペーサーなどは含まれず、貼り合せられたマザー基板51，52間の間隙に、毛細管現象（濡れ）により、染み込んでいく。外周部シール材３の途切れ部分３１においても、スペーサー入りの仮止め材１及び柱状スペーサー２の存在により、基板間の間隔がほぼ一定に保たれているため、同様に内部まで染み込む。但し、仮止め材１及び柱状スペーサー２は、外周部シール材３よりも内側に進入していくのを、ある程度抑える役割も果たす。そのため、樹脂液の特性や、染み込みの際の条件、並びに、仮止め材１及び柱状スペーサー２を適当なものに設定することで、外周部シール材３の位置まで染み込むようにすることができる。
【００２５】
図１〜３に示す多面取り基板５を得るためには、以下のように行うことができる。まず、いずれかのマザー基板５１，５２を製造する工程にて、外周部５３の所定箇所に柱状スペーサ２を設けておく。例えば、対向基板のマザー基板５２に、カラーフィルタ層を積層することで、画像表示領域４５内の柱状スペーサー４２と同時に設けておく。次いで、アレイ基板のマザー基板５１に、ディスペンサーによりシール材の樹脂液を塗布して、シール材３，４１のための塗布パターンを形成する。そして、真空中にて、各液晶表示パネル４におけるシール材４１により囲まれた箇所に、液晶材料を滴下する。一方では対向基板のマザー基板５２の所定箇所に、仮止め材の樹脂液を塗布し、この後、真空中にて、両マザー基板５１，５２を組み合わせる。そして、大気圧に戻して、スペーサーの径に相当する所定の間隔に達した時点、またはこの直前の時点で、仮止め材１の箇所にスポット状に紫外線を塗布して、仮止めを行う。この後、シール材３，４１について紫外線の照射または加熱により硬化させてから、必要に応じて熱養生を行う。このようにして得られた多面取りパネル５の端面にディスペンサー・ノズルをあてがいつつ、外周部封止用の光硬化樹脂６の樹脂液を染み込ませていく。そして、外周部５３のみに紫外線を照射することで、図１〜３に示す状態の多面取りパネル５を完成させる。
【００２６】
次に、図４を用いて、別の実施形態について説明する。図４に示す実施形態においては多面取りパネル５'の外周部５３における柱状スペーサー２が省かれている。その他の点では、図１〜３に示す上述の実施形態と全く同様である。柱状スペーサー２が省かれても、スペーサー入りの仮止め材１のパターンを比較的大きくとることにより、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００２７】
図示を省略するが、図１〜３の実施形態、及び図４の実施形態のいずれにおいても、外周部シール材３を省くことが可能である。すなわち、仮止め材１または柱状スペーサー２を、パネル端５４に沿って、適当な間隔で配置するならば、外周部５３における基板間の間隔を一定に保つことができ、外周部封止用の光硬化樹脂６の樹脂液が、パネル端５４からほぼ所定の距離まで染み込むようにすることが可能である。一方、比較的多数の柱状スペーサー２を設けておくならば、仮止め材１は、スペーサーを含まないものであってもよい。また、上述の実施形態の説明においては、液晶表示パネルの製造方法として説明したが、有機EL表示パネルを製造する方法にも同様に用いることができる。この場合、シール材は、ダム材とも呼ばれるものであり、液晶材料の滴下に代えて、封止用の透明樹脂を滴下することができる。
【００２８】
最後に、図５には、比較例の多面取りパネル５"について示す。比較例においては、外周部シール材３の途切れ部分３１の中央に配置される仮止め材１'として、スペーサーを含まないものを用いた。また、外周部３に柱状スペーサー２を設けていない。他の点では、図１〜３の実施形態と全く同様である。図５中に模式的に示すように、途切れ部分３１には、マザー基板５１，５２同士の間隔を保持するスペーサーが存在しないため、貼り合わせのための圧着の際に、基板間の間隔が、他の領域よりも小さくなってしまう。
【００２９】
そして、図示のように、マザー基板５１，５２のガラス基板が波状に撓（たわ）むことから、途切れ部分３１の外側、すなわち、途切れ部分３１とパネル端５４との間の箇所では、基板間の間隔が所定値よりも大きくなった部分が生じてしまう。すると、外周部封止用の光硬化樹脂を基板間の間隙中へと染み込ます際、パネル端５４の側から毛細管現象により進入して行く樹脂液は、基板間の間隔が大きくなった部分を通り抜けることができない場合が生じうる。したがって、封止を行う光硬化樹脂６のパターンの幅が小さくなってしまい、封止の信頼性が低下する。
【符号の説明】
【００３０】
１…スペーサー入りのドット状の仮止め材；    ２…外周部の柱状スペーサー；  
３…外周部シール材；    ３１…外周部シール材の途切れ部分（吸気穴）；  
３２…外周部シール材の端部；    
４…個々の液晶表示パネル；    ４１…個々の液晶表示パネルのシール材；  
４２…画像表示領域内の柱状スペーサー；    ４３…液晶層；    
４５…画像表示領域；    ５…多面取り用パネル；  
５１…アレイ基板のマザー基板；    ５２…対向基板のマザー基板；  
５３…除去予定の外周部；    ５４…多面取り用パネルのパネル端；    
６…外周部封止用の光硬化樹脂
【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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