(57)【要約】      （修正有）【課題】処理時間を増加させることなくディンプルの発生を防ぐことが可能な液晶表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス基板２ｃの表面２ａの少なくとも液晶表示素子区画の全面に傷５を設ける工程と、前記表面２ａを化学研磨する工程と、を有する。前記傷５の深さｄ１は、前記ガラス基板２ｃを搬送する際に形成されるマイクロクラック３ｃ１よりも大きく、前記傷５の幅ｄ２は、当該傷５の深さｄ１よりも小さく、隣接する前記傷５同士の間隔ｄ３は、当該傷５の深さｄ１以下であることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子の製造方法であって、
ガラス基板の表面の少なくとも液晶表示素子区画の全面に傷を設ける工程と、
表面研磨液により前記表面を化学研磨する工程と、を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記傷の深さは、前記ガラス基板を搬送する際に形成されるマイクロクラックよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記傷の幅は、当該傷の深さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
隣接する前記傷同士の間隔は、当該傷の深さ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記傷５を設ける方法は、サンドブラスト、ラップ研磨、バフ研磨、ベルト研磨、レーザー研磨の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示素子の製造方法として、マザーガラス基板と呼ばれる大型のガラス基板を切断して個々の液晶表示素子を分離する方法が知られている。このような液晶表示素子のうち、特に携帯型情報機器に使用される液晶表示素子においては、小形化のニーズが特に著しい。このため、このような液晶表示素子の製造においては、ガラス基板を研磨して薄型化することが求められている。
【０００３】
図７（ａ）は、個々の液晶表示素子区画１０１ごとに示すマザーガラス基板１０２の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の切断線ＶＢ−ＶＢ’線で示すマザーガラス基板１０２の断面図である。このマザーガラス基板１０２の液晶表示素子区画１０１ごとの領域をガラス基板１０２ｃとする。
【０００４】
マザーガラス基板１０２加工のプロセスにおいては、製造工程において斑点状（線状）の傷（以下マイクロクラックとする）１０３ａ1、１０３ｂ1が発生することがある。また、マザーガラス基板１０２を図示しない基板リフトピン等の搬送方法よっては、点状のマイクロクラック１０３ｃ1が発生することがある。
【０００５】
マザーガラス基板１０２を薄型化する方法としては、一般的にフッ酸を主成分とするエッチング液を用いて表面１０２ａを溶解する方法（以下、化学研磨と称する）が知られている。しかし、化学研磨を行う場合、表面１０２ａに線状のマイクロクラック１０３ａ1、１０３ｂ1や点状のマイクロクラック１０３ｃ1が存在すると、エッチング液がそれらマイクロクラックを更に拡大させるように作用する。
【０００６】
これにより、線状のマイクロクラック１０３ａ1、１０３ｂ1は図８（ａ）、（ｂ）に示すように線状の凹部（以下ディンプルとする）１０３ａ２、１０３ｂ２になり、点状のマイクロクラック１０３ｃ１は半球状のディンプル１０３ｃ２となる。このようにディンプルが発生することによりマザーガラス基板１０２の表面１０２ａの平面性が損なわれる。このため、液晶表示素子区画１０１毎にガラス基板１０２ｃを分離した後、個々の液晶表示素子に不良が発生するという問題があった。
【０００７】
このような、化学研磨の際にガラス基板の表面にディンプルが発生する問題に対し、化学研磨の前に、フッ酸を含有する高粘性の表面研磨液によりマイクロクラック内にフッ化物を析出させておくことで化学研磨の際のディンプルの成長を抑制する方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許４３２４７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような方法においては、化学研磨の前にマザーガラス基板を表面研磨液により処理する必要があるため、基板汚れ等の影響を受けやすく、前洗浄プロセスの工程数と処理時間も増加する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理時間を増加させることなくディンプルの発生を防ぐことが可能な液晶表示素子の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の請求項１に係る液晶表示素子の製造方法は、前記液晶表示素子のガラス基板の表面の全面に傷を設ける工程と、前記ガラス基板を表面研磨液に浸漬することにより前記表面を化学研磨する工程と、を有することを特徴とする。これによりディンプルの発生を防ぐことができる。また、化学研磨による処理時間を短縮できる。さらに、化学研磨による処理時間の短縮により、ガラス基板表面のダメージを軽減することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係液晶表示素子の製造方法においては、前記傷を設ける方法がサンドブラストであることが好ましい。これによりガラス基板の表面に均一な傷が設けられるため、化学研磨により、平面性の高いガラス基板を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａはマイクロクラックを有するマザーガラス基板の平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは切断線ＩＢ−ＩＢ’線で示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは傷が設けられたマザーガラス基板の平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは切断線ＩＩＢ−ＩＩＢ’線で示す断面図である。
【図３】図３は化学研磨後のマザーガラス基板の拡大断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは化学研磨後のマザーガラス基板の平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは切断線ＩＶＢ−ＩＶＢ’線で示す断面図である。
【図５】図５は本実施形態に係る液晶表示素子の分解斜視図である。
【図６】図６は本実施形態に係る液晶表示素子の概略構成平面図である。
【図７Ａ】図７Ａはマイクロクラックを有する従来のマザーガラス基板の平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは切断線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ’線で示す断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは化学研磨後の従来のマザーガラス基板の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは切断線ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ’線で示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の液晶表示素子の製造方法について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１５】
本実施形態の液晶表示素子４の製造方法は、ガラス基板２の表面２ａの少なくとも液晶表示素子区画１の全面に傷５を設ける工程と、ガラス基板２の表面２ａを化学研磨する工程を有する。以下、各工程についてその詳細を説明する。
【００１６】
図１（ａ）はマイクロクラックを有するマザーガラス基板２の平面図、（ｂ）は切断線ＩＢ−ＩＢ’線で示すマザーガラス基板２の断面図である。ここでは、例えばマイクロクラック３ａ1、３ｂ1、３ｃ1が設けられたマザーガラス基板２について説明する。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、マザーガラス基板２は個々の液晶表示素子区画１ごとに区分されている。このマザーガラス基板２が液晶表示素子区画１ごとに区分された各領域をガラス基板２ｃとする。マザーガラス基板２は２枚が互いに重ねあわされており、その間に図示しない液晶が封止されている。なお、本実施形態においては２枚のマザーガラス基板２のうち、一方のみを図示している。
【００１８】
線状のマイクロクラック３ａ1、３ｂ1は例えば、マザーガラス基板２を工程内搬送する際、表面２ａに図示しない搬送リフトピンや吸着パット等が接することにより生じる。このようなマイクロクラック３ａ1、３ｂ1は、例えば点状の凹部が線状に連なった形状や、溝状の凹部が線状に延在した形状のものが挙げられる。ここでは、表面２ａに生じたマイクロクラックのうち、深さｄ（ｄ＝表面２ａからマイクロクラック３ｂ1の底部３ｂ２までの距離）の最も大きいものをマイクロクラック３ｂ1とする。
【００１９】
また、点状のマイクロクラック３ｃ1は、例えばマザーガラス基板２を基板搬送時のリフトピン等で搬入、搬送する際に、表面２ａが搬入機器の支持部分によって支えられることにより生じる。このようなマイクロクラック３ｃ1は凹形状であり、点状に散在する。なお、表面２ａに設けられているマイクロクラックはこれらのような形状に限定されず、表面２ａに生じた任意の形状の傷状の部分やヒビや欠け等、窪み全般を示す。
【００２０】
はじめに、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス基板２ｃの表面２ａの少なくとも液晶表示素子区画１の全面に傷５を設ける。本実施形態における傷５とは、ガラス基板２ｃのうねりや歪みではなく、ガラス基板２ｃを研削するなどして、その表面の一部を削ることによって設けられた所定の深さの凹部を示す。このような傷５としては、例えば研磨加工や研削加工により設けた擦り傷などが挙げられる。また、傷５は溝状でも点状でもどのような形状であっても構わない。
【００２１】
ここでは、図２（ｂ）に示すように、例えば深さｄ1（ｄ1＝表面２ａから傷５の底部５ａまでの距離）の傷５を設ける。この際、傷５の深さｄ1がマイクロクラック３ｂ1の深さｄよりも大きくなるように、研磨の際に用いる研磨剤の粒径を調整するなど、研削条件を適宜調整する（ｄ1≧ｄ）。また、傷５の幅ｄ２は深さｄ1より小さいことが好ましい（ｄ1≧ｄ２）。幅ｄ２を深さｄ1より小さくすることで、化学研磨後の表面２ａの平面性を向上することができる。また、隣接する傷５同士の間隔ｄ３は深さｄ1以下であることが好ましく、その値は小さければ小さいほど好ましい。
【００２２】
また、傷５を設ける方法としては、均一の深さｄ1の傷を設けられる方法なら特に限定はされない。このような方法としてはサンドブラストが特に好ましく、その他にラップ研磨、バフ研磨、ベルト研磨、レーザー研磨など任意の研磨方法を用いることができる。
【００２３】
傷５は、隣接する傷５同士の間隔ｄ３をｄ1以下にできるものであれば、液晶表示素子区画１の表面２ａ全面に互いに平行に設けられている必要はなく、互いにランダムな方向で設けられていることが好ましい。傷５が互いにランダムな方向に設けられていることにより、化学研磨後の表面２ａの平面性を向上することができる。
【００２４】
本実施形態においては、マザーガラス基板２の表面２ａ全面に傷５を設ける必要はなく、表面２ａのうち、形成したいだけの数の液晶表示素子に対応する液晶表示素子区画１のみに傷５を設けても構わない。
【００２５】
次いでガラス基板２ｃの表面２ａを化学研磨する。この化学研磨の方法は、例えば図示しない表面研磨液にマザーガラス基板２を浸漬する方法などが挙げられる。図３に化学研磨後のガラス基板２ｃの部分拡大断面図を示す。この化学研磨により、エッチング液がマイクロクラック３ａ1、３ｂ1、３ｃ1と個々の傷５を更に拡大させるように作用する。本実施形態においては、傷５の深さをｄ1としているため、図３に示すように個々の傷５は深さｄ1、直径２ｄ1の溝状のディンプルとなる。これらディンプルは隣接するディンプルと互いに接合するため、その曲面形状の底部２ａ２の集合からなる略平面の表面２ａ1が形成される。
【００２６】
図３に示すように、底部２ａ２は傷５毎に形成されるため、隣接する底部２ａ２同士の間隔はｄ３となる。ここで隣接する底部２ａ２同士の境目を境界２ａ３とすると、底部２ａ２は曲面であるため、底部２ａ２同士の距離は間隔ｄ３が短ければ短いほど、底部２ａ２から境界２ａ３までの高さｄ４は低くなる。本実施形態においては、間隔ｄ３をｄ1以下としているため、境界２ａ３の高さｄ４が抑えられ、平面性の高い表面２ａを形成することができる。
【００２７】
図４（ａ）に、化学研磨後のマザーガラス基板２の平面図を、図４（ｂ）に、切断線ＩＶＢ−ＩＶＢ’線における断面図を示す。ここに示すように、ガラス基板２ｃの表面２ａにおけるディンプルの発生が抑えられ、表面２ａは略平面な面となる。
【００２８】
この後、ガラス基板２ｃを洗浄して化学研磨液を完全に除去する。次いで、マザーガラス基板２を液晶表示素子区画６毎に切断し、個々のガラス基板２ｃを分離する。
【００２９】
その後、図５に示すように、上枠１１、ガラス基板（液晶パネル）１２ｃ、中間枠１３、光学シート群１４、反射シート１５、発光ダイオード基板１６、放熱板１７及び下枠１８をこの順に配置し組み立てることにより、液晶表示素子４が製造される。なお、光学シート群５、反射シート６、発光ダイオード基板７及び放熱板８は、液晶パネル１２ｃをその背面側から照明する平面光源として機能するバックライトユニット１９を構成している。なお、図５においては、液晶表示素子４の構造部品のみを示しており、その他の構成部材、例えば、制御基板やスピーカなどの図示を省略している。
【００３０】
以上により、図６に示すような、画素部２１がマトリクス状に設けられたガラス基板２２ｃと、フレキシブル基板２３に搭載された制御回路２４と、配線２５と、端子２６と、接続端子２７と、駆動回路２８、２９とを有する液晶表示素子４が形成される。なお、画素部２１は液晶表示素子区画１を構成している。また、画素部２１はスイッチング素子３０と画素電極３１を有し、ゲート信号線３２とドレイン信号線３３とで囲まれる。また、液晶表示素子区画１の外周にはシール材３４が設けられており、２枚のガラス基板２２ｃを対向するように接着している。このガラス基板２２ｃとシール材３４とは、微小な間隙を有する容器の形状をなし、内部に液晶組成物が保持される。
【００３１】
本実施形態によれば、化学研磨の前に、マイクロクラック３ｂ1の深さｄ以上の深さｄ1を有する傷５をガラス基板２の表面２ａの少なくとも液晶表示素子区画１の全面に設ける。このことにより、個々の傷５が化学研磨により深さｄ1、直径２ｄ1の溝状のディンプルとなる。この際、傷５を互いの間隔ｄ３がｄ1以下となるように設けておくことにより、隣接する各ディンプルは互いに接合し、その底部２ａ２の集合からなる略平面の表面２ａ1が形成される。このため、表面２ａ1に深さを有するディンプルが局所的に発生することを防ぐことができ、ディンプルによる液晶表示素子４の不良発生を防止できる。
【００３２】
また、表面２ａの液晶表示素子区画１の全面に傷５を設けるため、従来の方法に比べ、表面２ａのエッチング速度を高めることができる。このため、化学研磨による処理時間を短縮することができる。また、化学研磨による処理時間を短縮できるため、表面２ａのダメージを軽減することができる。この結果、液晶表示素子４の品質を向上することができる。
【００３３】
また、傷５を設ける方法として主には、サンドブラストを採用することにより、表面２ａに均一な傷５を設けることができる。このため、化学研磨により、表面２ａ1の平面性を向上することができ、液晶表示素子４の品質を向上することができる。
【００３４】
本実施形態においては、マザーガラス基板２の表面２ａのうち、形成したいだけの数の液晶表示素子に対応する液晶表示素子区画１のみに傷５を設けることにより、一回の化学研磨で、液晶表示素子区画１ごとにガラス基板２ｃを異なる厚さにすることができる。また、ディンプルの発生が予測される液晶表示素子区画１のみに傷５を設けることで、マザーガラス基板２全面に研磨処理を行うことなく、ディンプルによる液晶表示素子４の不良発生を防ぐことができる。
【００３５】
以上、実施形態を用いて本発明を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、各実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えても構わない。
【符号の説明】
【００３６】
１  液晶表示素子区画、２  マザーガラス基板、２ａ  表面、２ａ1  表面、２ａ２  底部、２ａ３  境界、２ｃ  ガラス基板、３ａ1，３ｂ1  線状のマイクロクラック、３ｂ２  底部、３ｃ1  点状のマイクロクラック、３ｃ２  半球状のディンプル、４  液晶表示素子、５  傷、ｄ1  深さ、ｄ２  幅、ｄ３  間隔、ｄ４  高さ、１１  上枠、１２ｃ  ガラス基板（液晶パネル）、１３  中間枠、１４  光学シート群、１５  反射シート、１６  発光ダイオード基板、１７  放熱板、１８  下枠、１９  バックライトユニット、２１  画素部、２２ｃ  ガラス基板、２３  フレキシブル基板、２４  制御回路、２５  配線、２６  端子、２７  接続端子、２８，２９  駆動回路、３０  スイッチング素子、３１  画素電極、３２  ゲート信号線、３３  ドレイン信号線、３４  シール材、１０１  液晶表示素子区画、１０２  ガラス基板、１０２ａ  表面、１０３ａ1，１０３ｂ1  線状のマイクロクラック、１０３ａ２，１０３ｂ２  線状のディンプル、１０３ｃ1  点状のマイクロクラック、１０３ｃ２  半球状のディンプル。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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