(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と同じ厚さで異なる組成を有し、前記第１ガラス基板よりもエッチング速度が速い第２ガラス基板とを用いて、前記第１ガラス基板に画素電極を備える表示領域を複数個形成するとともに、前記第２ガラス基板の前記画素電極に対応する領域にカラーフィルタ層及び対向電極を形成し、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板とを対向配置してガラス基板対を作製する工程、
前記ガラス基板対の周囲を保護シール材で被覆した後、フッ化水素酸が１０〜２０質量パーセント、フッ化アンモニウムが１０〜２０質量パーセント、残余が水からなるガラス用エッチング溶液の温度を常温〜５０度の範囲とし、３０〜６０分浸漬して、前記第２ガラス基板の厚さを前記第１ガラス基板の厚さより薄くする工程、
前記ガラス基板対を前記表示領域ごとに分断する工程、を含み、
前記第１ガラス基板はアルカリガラスを、前記第２ガラス基板は無アルカリガラスを用い、前記アルカリガラスは内側表面を酸化珪素膜又は窒化珪素膜で被覆しておく、
電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型の電気光学装置の製造方法に関し、特にガラス基板上に表示要素が形成された一対のガラス基板が対向配置された薄型かつ軽量な電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置やプラズマ表示装置に代表される電気光学装置においては、薄型化
、軽量化の要望が大きくなっている。これらの電気光学装置は、ガラス基板上に表示要素
が形成された一対のガラス基板が対向配置された構成を有している。これらの薄型の電気
光学装置を製造する場合、ガラス基板を、化学研磨（ケミカル・ポリッシング。下記特許
文献１参照。）法、機械研磨（メカニカル・ポリッシング。下記特許文献２参照）法もし
くは両方法の組合せ（下記特許文献３参照）によって薄くする方法が採用されている。機
械研磨法は、片側ずつ研磨する必要があるため、工程に負荷がかかる。一方、化学研磨法
は、加工速度が速く、効率が良いため、ガラス基板の薄型加工においては、多く採用され
ている。
【０００３】
最近では、より薄型化された電気光学装置が要求されるようになってきており、例えば
液晶表示パネルの場合、厚さが０．３ｍｍ以下の製品も供給され始めている。電気光学装
置を薄型化するには使用するガラス基板を薄くすればよいが、ガラス基板の薄型化が進む
に連れてガラス基板の機械的強度が低下するため、単に使用するガラス基板の厚さを薄く
するのみでは歩留まりよく電気光学装置を製造することは困難となる。また、ＣＯＧやＬ
ＳＩ等の集積回路を実装する為に、端子部分は下基板をむき出しにする構造のものが多く
、ガラス基板が下基板だけになるため、強度が弱くなり端子部でワレ・カケが発生しやす
くなる。そのため、当初から走査線、信号線、スイッチング素子、画素電極等が形成され
る下基板（素子基板）の厚さは厚いものを使用し、カラーフィルタ層等が形成される上基
板（ＣＦ基板）の厚さは下基板よりも薄い物を使用する等、一対のガラス基板の厚さに差
をつける工夫を行うことにより、薄型化された電気光学装置が製造されるようになってい
る。
【特許文献１】特開平  ４−１１６６１９号公報
【特許文献２】特開２００４−  ９０１２４号公報
【特許文献３】特開２００４−  ２１０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
化学研磨法によって上記のような一対のガラス基板のそれぞれの厚さに差をつける方法
としては、片側のガラス基板の表面にポリプロピレン製の粘着フィルムや、ポリ塩化ビニ
ル製の粘着フィルムを貼り付け、そのまま研磨液に浸漬させるなどの方法が考えられる。
しかしながら、この方法では、最後に粘着フィルムを剥がす必要性があり、化学研磨法の
利点である生産効率を大きく阻害している上に、粘着フィルムを剥がす際にガラス基板を
破損させるなどの問題点がある。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の化学研磨法の問題点を解決すべくなされたものであって、粘着フィルム等を使用せず、化学研磨法によって容易に一対のガラス基板のそれぞれの厚さに差を付けることができる薄型かつ軽量な電気光学装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、第１ガラス基板と、第１ガラス基板と同じ厚さで異なる組成を有し、第１ガラス基板よりもエッチング速度が速い第２ガラス基板とを用いて、第１ガラス基板に画素電極を備える表示領域を複数個形成するとともに、第２ガラス基板の画素電極に対応する領域にカラーフィルタ層及び対向電極を形成し、第１ガラス基板と第２ガラス基板とを対向配置してガラス基板対を作製する工程、ガラス基板対の周囲を保護シール材で被覆した後、フッ化水素酸が１０〜２０質量パーセント、フッ化アンモニウムが１０〜２０質量パーセント、残余が水からなるガラス用エッチング溶液の温度を常温〜５０度の範囲とし、３０〜６０分浸漬して、第２ガラス基板の厚さを第１ガラス基板の厚さより薄くする工程、ガラス基板対を表示領域ごとに分断する工程、を含み、第１ガラス基板はアルカリガラスを、第２ガラス基板は無アルカリガラスを用い、アルカリガラスは内側表面を酸化珪素膜又は窒化珪素膜で被覆しておく。
【０００７】
本発明の電気光学装置の製造方法においては、第１ガラス基板及び第２ガラス基板として互いに組成が異なるものを使用することが必要である。ガラス基板は、組成が異なるとガラス用エッチング溶液に対するエッチング速度が異なる。よって、容易に一対のガラス基板のそれぞれの厚さを薄くするとともに両ガラス基板の厚さがそれぞれ異なる状態とすることができる。また、本発明の電気光学装置の製造方法によれば、その後に前記ガラス基板対を表示領域ごとに分断しているので、板厚非対称の貼り合せガラス基板を備えた薄型かつ軽量な電気光学装置が得られる。なお、本発明の電気光学装置の製造方法によれば、一対のガラス基板のそれぞれの厚さを０．３ｍｍ未満とすることも容易である。
【０００９】
アルカリガラスは、シリカ含有割合が無アルカリガラスよりも多いので、無アルカリガラスよりもガラス用エッチング液に難溶性であると共に、安価である。そのため、係る態様の電気光学装置の製造方法においては、短時間で作製することができると共に、安価な電気光学装置を作製することができる。
【００１６】
なお、本発明の電気光学装置の製造方法においては、ガラス用エッチング溶液として周
知のフッ酸を主体とする薬液を使用することができる。このガラス用エッチング溶液の具
体例としては、例えば、フッ酸液、フッ化硫酸液、ケイフッ化水素酸、フッ化アンモニウ
ム、フッ化水素酸などを使用することができる。また、それらを含む水溶液、例えば、フ
ッ化水素酸と硝酸の混合水溶液、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合水溶液、フッ
化水素酸とフッ化アンモニウムと硝酸の混合水溶液、フッ化水素酸と水素二フッ化アンモ
ニウムの水溶液、フッ化水素酸と水素二フッ化アンモニウムと硝酸の水溶液などを使用す
ることができる。また、エッチング速度が遅いが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムな
どの強アルカリ性の薬液を使用することもできる。
【００１７】
なお、ガラス基板のエッチング速度は、ガラス基板の組成、エッチング処理液の組成、濃度及び温度等によって変化するため、適宜実験的に最適な条件を定めればよい。また、ガラス基板としては、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス等から適宜組み合わせて使用することができる。特にアクティブマトリクス型の電気光学装置とする場合には前記一対のガラス基板としてそれぞれ組成が異なる無アルカリガラスを使用するとよい。なお、ガラス基板としてソーダライムガラス等のアルカリガラスは、アルカリガラス中のアルカリ成分が溶出してスイッチング素子に悪影響を及ぼす可能性があるため、単純マトリクス型の電気光学装置に使用した方がよい。
【００１８】
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、無
機ＥＬ表示パネル、プラズマディスプレイパネルなど、一対のガラス基板上にそれぞれ表
示要素を形成し、前記一対のガラス基板を対向配置した周知の各種の電気光学装置の製造
方法として適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための電気光学装置としての液晶表示装置の製造工程
を例示するものであって、本発明をこの液晶表示装置に特定することを意図するものでは
なく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものであ
る。
【００２０】
図１は液晶表示パネルをエッチング液内に浸漬した直後及びシート状のガラス基板対の
エッチングが進行した状態を示す概略図である。
【００２１】
第１の実施形態として、一方のガラス基板としてＣｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃ．製の無アル
カリガラスであるＥ２ｋ（イーグル２０００：商品名）ガラス基板を、他方のガラス基板
として旭硝子株式会社製の無アルカリガラスであるＡＮ１００（商品名）を採用した。ま
ず、常法により厚さＬ１＝０．３ｍｍの前記一方のガラス基板１１にマトリクス状に走査
線、信号線、ＴＦＴ領域及び画素電極を備える表示領域（図示省略）を複数個形成した。
また、厚さＬ２＝０．３ｍｍの前記他方のガラス基板１２にマトリクス状に遮光膜を形成
すると共に、それぞれの表示領域毎にカラーフィルタ層及び対向電極（何れも図示せず）
を形成した。
【００２２】
次いで、両ガラス基板１１及び１２の各種表示要素が形成された面が対向するように、
かつ両ガラス基板１１及び１２の間に所定間隔が維持された状態となるようにそれぞれの
表示領域毎に周囲をシール材（図示省略）で被覆した。その後、一対になったシート状の
ガラス基板１１及び１２の周囲を例えばエポキシ樹脂からなる保護用シール材１３で被覆
することによりエッチング処理前のシート状のガラス基板対１０を作製した。このエッチ
ング処理前のシート状のガラス基板対の全厚さＬは、Ｌ≒Ｌ１＋Ｌ２＝０．６ｍｍである
。
【００２３】
次いで、エッチング液１４として、２５℃に維持されたフッ化水素酸（ＨＦ）及びフッ
化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の１：１混合水溶液を使用した。このエッチング液１４の組
成は、フッ化水素酸約１５質量％、フッ化アンモニウム約１５質量％及び水約７０質量％
である。このエッチング液１４内に上記エッチング処理前のシート状のガラス基板対１０
を３０分間浸漬することに第１の実施形態のシート状のガラス基板対１０'を作製した。
この第１の実施形態のシート状のガラス基板対１０'をエッチング液１４内から取り出し
、水洗、乾燥してエッチング後のシート状のガラス基板対１０'を得た。その後、シート
状のガラス基板対１０'を分断工程で夫々の個片パネルに分断した後、両ガラス基板１１
及び１２の間にシール材に形成された液晶注入孔より所定量の液晶を注入し、液晶注入孔
を封止（いずれも図示せず）して液晶表示パネルを形成した。
【００２４】
このエッチング後の液晶表示パネルの各部の厚さを測定したところ、一方のガラス基板
１１'の厚さＬ１'≒０．２ｍｍ、他方のガラス基板１２'の厚さＬ２'≒０．１ｍｍ、全厚
さＬ'≒０．３ｍｍとなっていた。また、エッチング処理後の両ガラス基板１１'及び１２
'の表面状態を観察したところ、両ガラス基板１１'及び１２'共に表面は十分に平滑であ
り、液晶表示パネルとして良好な表示画質が得られることが確認できた。また、完成状態
で各ガラス基板の組成と、板厚の異なる液晶表示パネルを得ることが可能となった。
【００２５】
なお、エッチング液に浸漬する時間は、ガラス基板の組成、エッチング液１４の組成、
濃度、温度等によって変わるため、実験的に設定する必要がある。一般的には、エッチン
グ液１４の組成としてはフッ化水素酸が１０〜２０質量％、フッ化アンモニウムが１０〜
２０質量％、残余が水からなるものが使用され、また、エッチング液１４に浸漬する時間
は３０分〜６０分程度、エッチング速度は５〜１０μｍ／分となるように設定される。こ
の範囲内であれば、エッチングされたガラス基板の表面が均質にエッチングされるので、
良好な電気光学セルが得られる。エッチング液の温度は常温〜５０℃程度とすることが好
ましい。エッチング液１４の温度は、低すぎるとエッチング速度が遅くなって所望の厚さ
とするのに時間がかかるようになり、高すぎると腐食性ガスが発生するため、好ましくな
い。
【００２６】
なお、上記実施形態で使用した一対のガラス基板としては、それぞれ無アルカリガラス
の市販品をそのまま用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、以下の表１に示すよう
な組成の無アルカリガラスＡ〜Ｄ、組成は示さなかったがアルカリガラスやホウ珪酸ガラ
ス等も適宜組み合わせて使用し得る。この場合、それぞれのガラスのエッチング速度を実
験的に測定し、必要な厚さが得られるガラスの組合せ及びエッチング時間を適宜定めれば
よい。
【００２７】
【表１】
0005175118.tif 000002
【００２８】
なお、一般にガラスのエッチング速度については、ケイ酸（ＳｉＯ２）含有量が多いほ
どエッチング速度が低下する傾向があり、アルカリガラスはケイ酸が７０モル％程度含ま
れているため、最もエッチング速度が遅い。ただし、安価なソーダライムガラス等のアル
カリガラスを使用する必要がある場合、アクティブマトリクス型の電気光学装置とする場
合にはアルカリガラス中のアルカリ成分が溶出してスイッチング素子に悪影響を及ぼす可
能性があるため、単純マトリクス型の電気光学装置の場合に使用するとよい。なお、アル
カリガラスの表面を窒化ケイ素被膜や酸化珪素被膜によって被覆すると、アルカリ成分の
溶出を抑制することができるが、工数が増えるという問題点が生じる。
【００２９】
また、上記実施形態では、電気光学装置として液晶表示パネルを製造した例を示した。
しかしながら、本発明は、これに限らず、有機ＥＬ表示パネル、無機ＥＬ表示パネル、プ
ラズマディスプレイパネルなど、一対のガラス基板上にそれぞれ表示要素を形成し、前記
一対のガラス基板を対向配置した周知の各種の電気光学装置に対しても等しく適用可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】シート状のガラス基板対をエッチング液内に浸漬した直後及びシート状のガラス基板対のガラス基板のエッチングが進行した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：エッチング前のシート状のガラス基板対  １０'：エッチング後のシート状のガラ
ス基板対  １１、１２：エッチング前のガラス基板  １１'、１２'：エッチング後のガラ
ス基板  １３：保護用シール材  １４：エッチング液  
【図１】
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