(57)【要約】【課題】液晶パネルのディンプルや突起の発生、そして反応生成物の固着に伴う表示不良やタッチパネルの不具合等を大幅に抑制し、液晶パネルの表示性能を向上させることができる液晶パネル研磨方法を提供することを課題としている。【解決手段】ＴＦＴ層を形成した第１のガラス基板とカラーフィルター層を形成した第２のガラス基板との間に液晶部材を挟持してなる液晶パネルの表面に化学研磨を施す化学研磨工程を有する液晶パネル研磨方法において、第１のガラス基板表面及び第２のガラス基板表面に存在するディンプルの直径及び突起の高さを所望のサイズまで小さくし、かつ化学研磨工程で液晶パネル表面に固着した反応生成物を除去できるように、化学研磨工程後の第１のガラス基板の機械研磨を行う第１ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第１残渣処理工程と、第２のガラス基板の機械研磨を行う第２ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第２残渣処理工程を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタ層を形成した第１のガラス基板とカラーフィルター層を形成した第２のガラス基板との間に液晶部材を挟持してなる液晶パネルの表面に化学研磨を施す化学研磨工程を有する液晶パネル研磨方法において、化学研磨工程後の第１のガラス基板の機械研磨を行う第１ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第１残渣処理工程と、第２のガラス基板の機械研磨を行う第２ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第２残渣処理工程を有し、第１のガラス基板表面及び第２のガラス基板表面に存在するディンプルの直径及び突起の高さを所望のサイズまで小さくし、更に化学研磨工程で液晶パネル表面に固着した反応生成物を除去することを特徴とする液晶パネル研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、液晶パネル研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】近年、携帯電話、携帯ゲーム機器、携帯端末機器等の表示用ディスプレイとして、液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと表記する）が用途に応じて用いられている。【０００３】これらＬＣＤの中でも、特に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと表記する）型ＬＣＤは、表示が高精細であることから幅広く用いられている。【０００４】このＴＦＴ型ＬＣＤでは、ＴＦＴ層を形成したガラス基板と、カラーフィルター（以下ＣＦと表記する）層を形成したガラス基板により、スペーサーを含む液晶部材を挟んで積層し、封止した構成の液晶パネルが用いられている。【０００５】一方、このＴＦＴ型ＬＣＤは、近年、携帯型端末機器等に使用されることから薄型化の要求が高まっている。そして、このＴＦＴ型ＬＣＤの薄型化に対しては、ＴＦＴ型ＬＣＤに用いられる液晶パネルの主要材料であるガラス基板を薄くすることによってＴＦＴ型ＬＣＤ全体の薄型化を可能とすることができる。【０００６】液晶パネルに用いられているガラス基板の薄型化を図る方法としては、一般に、液晶パネル全体又は片面を、フッ酸等の研磨液に浸漬してガラス基板表面を研磨する化学研磨法が行われている。【０００７】しかしながら、この浸漬による化学研磨法では、研磨後のガラス基板表面にディンプルや突起あるいは反応生成物が発生することがあった。【０００８】ディンプルは、化学研磨後のガラス基板表面に点状、又は列状に現れる窪みであって、化学研磨の前にガラス基板表面に存在する数十μｍ程度の傷や微細孔が、化学研磨により拡大して窪みとして検出されるものである。【０００９】また、反応生成物は、ガラス基板の材料に含まれる成分が化学研磨液と反応したものや、化学研磨液に溶けた成分であって、これが、ガラス表面に固着する。【００１０】また、突起は化学研磨前に付着した異物、汚れあるいは化学研磨時の反応生成物によって、ガラス基板表面が覆われることにより、ガラス表面が化学研磨液に溶かされずに凸状に残って検出されるものである。【００１１】そして、このようなディンプルや突起が発生したり、反応生成物が固着した液晶パネルを用いてＴＦＴ型ＬＣＤを製造した場合には、ディンプルや突起を原因とした輝点と呼ばれる表示不良が発生したり、反応生成物が固着して膜特性が低下あるいは断線することによる、表示不良やタッチパネルの不具合等が発生することがあった。【００１２】これまでに、このディンプルを解消する方法として、予めディンプルの原因となる傷や微細孔を消滅させるために、化学研磨前のガラス基板表面に機械研磨を施す方法や、化学研磨後に発生したディンプルを除去するために、化学研磨後のガラス基板表面に機械研磨を施す方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。【００１３】しかしながら、この方法は、ディンプルの抑制のみを目的としたものであり、化学研磨により発生する突起や反応生成物の固着を抑制することは目的としていないため、突起や反応生成物に起因する表示不良やタッチパネルの不具合までを解決できるものではなかった。
【先行技術文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１５１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】本発明は、上記のような背景から従来の問題点を解消し、ディンプルや突起の発生、そして反応生成物の固着に伴う表示不良やタッチパネルの不具合等を大幅に抑制し、液晶パネルの表示性能を向上させることができる液晶パネル研磨方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】即ち、本発明の液晶パネル研磨方法は以下のことを特徴としている。【００１７】ＴＦＴ層を形成した第１のガラス基板とカラーフィルター層を形成した第２のガラス基板との間に液晶部材を挟持してなる液晶パネルの表面に化学研磨を施す化学研磨工程を有する液晶パネル研磨方法において、第１のガラス基板表面及び第２のガラス基板表面に存在するディンプルの直径及び突起の高さを所望のサイズまで小さくし、かつ化学研磨工程で液晶パネル表面に固着した反応生成物を除去できるように、化学研磨工程後の第１のガラス基板の機械研磨を行う第１ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第１残渣処理工程と、第２のガラス基板の機械研磨を行う第２ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第２残渣処理工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】上記の発明によれば、第１のガラス基板表面及び第２のガラス基板表面に存在するディンプルの直径及び突起の高さを所望のサイズまで小さくし、更に化学研磨工程で液晶パネル表面に固着した反応生成物を除去できるように、化学研磨工程後の第１のガラス基板の機械研磨を行う第１ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第１残渣処理工程を設け、第２のガラス基板の機械研磨を行う第２ガラス基板機械研磨工程と、液晶パネル表面の残渣を除去する第２残渣処理工程を設けることにより、ディンプル及び突起の発生による輝点と呼ばれる表示不良の抑制、及び反応生成物の固着に伴う膜特性の低下あるいは断線による表示不良やタッチパネルの不具合等を大幅に抑制し、液晶パネルの表示性能を向上させることができる液晶パネル研磨方法を提供することができる。【００１９】また、上記の発明によれば、化学研磨後に行われる第１ガラス基板機械研磨工程と第２ガラス基板機械研磨工程の二つの工程で、化学研磨後に発生するディンプル、突起及び反応生成物を、片面ずつ同時に小さく、かつ、除去することができ、除去工程を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】液晶パネルの構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の液晶パネル研磨方法の一実施形態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】本発明の液晶パネル研磨方法は、図１に示すような構成の液晶パネル表面の研磨を行う液晶パネル研磨方法である。
【００２２】この液晶パネルは、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２により液晶部材３及びスペーサー３１を挟持して、縁部をシール材４により封止した構成となっている。
【００２３】第１のガラス基板１は、液晶部材３側にＴＦＴ層１１が形成されており、また、第２のガラス基板２は、液晶部材３側にＣＦ層２１が形成されている。
【００２４】本発明の液晶パネル研磨方法は、液晶パネルの表面、即ち、ガラス基板のＴＦＴ層１１、ＣＦ層２１が形成されていない表面１２、２２側を研磨する方法に関するものである。
【実施例】
【００２５】以下に、本発明の液晶パネル研磨方法についてフロー図を用いて詳細に説明する。図２は、本発明の液晶パネル研磨方法の一実施形態を示すフロー図である。【００２６】この実施形態の液晶パネル研磨方法では、化学研磨工程（Ｓ１）、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）、第１残渣処理工程（Ｓ３）、第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）、第２残渣処理工程（Ｓ５）の工程を有している。【００２７】本発明の液晶パネル研磨方法に好適に対応可能な液晶パネルのサイズは、一般にＧ（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）で表される規格の、大型液晶パネルとされるＧ５（１２００ｍｍ×１０００ｍｍ）程度のサイズのものである。【００２８】Ｇ５程度のサイズの液晶パネルでは、通常、ディンプルあるいは突起の発生や、反応生成物の固着に伴う表示不良等を抑制することが非常に困難であり、それらの発生に伴う損害が大きなものとなる。【００２９】そのため、以下に説明する本発明の液晶パネル研磨方法の第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）から第２残渣処理工程（Ｓ５）の一連の工程は重要であり、これらの工程により高品質な液晶パネルを歩留まりよく製造することが可能となる。
＜化学研磨工程（Ｓ１）＞
化学研磨工程（Ｓ１）は、液晶パネルを薄くするために一般に行われる化学研磨法により行うことができる。【００３０】この化学研磨方法では、液晶パネル全体を研磨液に浸漬して、第１及び第２のガラス基板表面の研磨を行う。研磨液としては、通常化学研磨で用いられるフッ酸等を挙げることができ、研磨条件は、最終的な液晶パネルの厚さを考慮して適宜設定することができる。【００３１】また、化学研磨後は、研磨液の除去を目的とする洗浄及び乾燥工程を行う。
＜第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）＞
次に、ＴＦＴ層を形成した第１のガラス基板表面を機械研磨する第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）を行う。【００３２】第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）で用いる研磨機は、研磨パッド及び研磨材を用いて研磨する通常公知の自動機械研磨機を好適に用いることができ、例えば、材質が発泡ポリウレタン等の研磨パッド及び、材質が酸化セリウム等の研磨材を用いて行うことができる。【００３３】第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）を化学研磨工程（Ｓ１）の後に行うことにより、化学研磨工程後の第１のガラス基板表面に存在するディンプルの平均径を２００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下に抑制することができる。なお、本発明のディンプルの平均径とはディンプルの直径を意味する。【００３４】また、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）では、単にディンプルの平均径を２００μｍ以下に削り取るだけでなく、ディンプル入口のエッジ部をなだらかに削り取ることも可能であり、ディンプルの輪郭をぼかして見えにくくするとともに、後に液晶パネル表面に貼り付けられる偏光フィルムの糊がディンプルに入りやすくして、更に表示不良を抑制することができる。【００３５】また、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）では、化学研磨工程で発生した第１のガラス基板表面の突起を削り取ることにより、化学研磨工程後の第１のガラス基板表面に存在する突起の高さを１μｍ以下に抑制することができる。【００３６】また、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）では、化学研磨工程で発生し第１のガラス基板表面に固着した反応性生物を除去することができる。【００３７】化学研磨工程で発生する反応生成物は、通常、化学研磨で研磨液として用いられるフッ酸と、研磨液により研磨された液晶パネルの材料成分が反応して生成する物質である。【００３８】反応生成物の原因となる液晶パネルの材料成分は、ガラス組成中に含まれるＡｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ等の物質のほか、液晶パネルの縁部のシール材や基板、ガラスと基板の間の接着剤成分等であり、具体的な反応生成物としては、例えば、フッ化アルミ（ＡｌＦ３）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）等の無機フッ化物や、無機・有機複合物等が挙げられる。また、研磨液に溶解したケイ素（Ｓｉ）等がガラス基板上に再固着したものも含まれる。【００３９】これらの、ガラス基板表面に固着した反応生成物は、表示不良やタッチパネルの不具合の原因となるものである。【００４０】この反応生成物の除去を行うことにより、液晶パネル全体にディンプルのない、清浄な液晶パネルを製造することができる。
＜第１残渣処理工程（Ｓ３）＞
本発明の液晶パネル研磨方法では、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）の次に、第１残渣処理工程（Ｓ３）を行う。【００４１】この第１残渣処理工程（Ｓ３）は、研磨後の研磨ガラス粉や研磨材の除去及び、第２ガラス基板表面に発生する研磨材の固着を防止するためのスクラブ処理と、洗浄、乾燥処理からなる工程である。【００４２】スクラブ処理の条件は、研磨ガラス粉や研磨材が除去できれば特に制限はないが、例えば、液晶パネルの上下面を、研磨材として炭酸カルシウム又は酸化セリウム等を用い、材質がＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等のディスクスポンジを用いて行うことができる。【００４３】また、洗浄は、例えば、材質がナイロン等のロールブラシを用いて水により行うことができる。【００４４】また、乾燥は、例えば、材質がＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジ等の脱水ロール及び、エアナイフ、温風乾燥機等を用いて行うことができる。【００４５】この第１残渣処理工程（Ｓ３）を行うことにより、液晶パネルのＴＦＴ側表面に、研磨に伴う残渣のない清浄な液晶パネルとすることができる。
＜第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）＞
次に、ＣＦ層を形成した第２のガラス基板表面を機械研磨する第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）を行う。【００４６】第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）を行うことにより、化学研磨工程後の第２のガラス基板表面に存在するディンプルの平均径を２００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下に抑制することができる。【００４７】また、第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）では、単にディンプルの平均径を２００μｍ以下に削り取るだけでなく、ディンプル入口のエッジ部をなだらかに削り取ることも可能であり、ディンプルの輪郭をぼかして見えにくくするとともに、後に液晶パネル表面に貼り付けられる偏光フィルムの糊がディンプルに入りやすくして、更に表示不良を抑制することができる。【００４８】また、第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）では、化学研磨工程で発生した第２のガラス基板表面の突起を削り取ることにより、化学研磨工程後の第２のガラス基板表面に存在する突起の高さを１μｍ以下に抑制することができる。【００４９】また、第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）では、化学研磨工程で発生し第２のガラス基板表面に固着した反応性生物を除去することができる。
＜第２残渣処理工程（Ｓ５）＞
第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）の次に、第２残渣処理工程（Ｓ５）を行う。【００５０】この第２残渣処理工程（Ｓ５）は、第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）により生じた研磨後の研磨ガラス粉や研磨材の除去及び、第１ガラス基板表面に発生する研磨材の固着を防止するためのスクラブ処理と、洗浄、乾燥処理からなる工程である。【００５１】この第２残渣処理工程は（Ｓ５）は、第１ガラス基板及び第２ガラス基板の両表面に対して行うことも可能である。【００５２】スクラブ処理の条件は、研磨ガラス粉や研磨材が除去できれば特に制限はないが、例えば、研磨材として炭酸カルシウム又は酸化セリウム等を用い、材質がＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等のディスクスポンジを用いて行うことができる。【００５３】また、洗浄は、例えば、材質がナイロン等のロールブラシを用いて水により行うことができる。【００５４】また、乾燥は、例えば、材質がＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジ等の脱水ロール及び、エアナイフ、温風乾燥機等を用いて行うことができる。【００５５】この第２残渣処理工程（Ｓ５）を行うことにより、研磨ガラス粉、研磨材を除去することができ、液晶パネル表面に残渣のない、清浄な液晶パネルとすることができる。【００５６】以上、実施形態に基づき本発明の液晶パネル研磨方法を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。【００５７】例えば、上記の実施形態では、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）において、ＴＦＴ層を形成した第１のガラス基板表面のみを機械研磨しているが、この工程でＴＦＴ層を形成した第１のガラス基板表面とＣＦ層を形成した第２のガラス基板表面を同時に、機械研磨するようにしてもよい。【００５８】また、例えば、上記の実施形態では、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）後に第１残渣処理工程（Ｓ３）、第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）後に第２残渣処理工程（Ｓ５）としているが、第１ガラス基板機械研磨工程（Ｓ２）後の第１残渣処理工程（Ｓ３）を行わずに、第２ガラス基板機械研磨工程（Ｓ４）を行ない、その後に第２残渣処理工程（Ｓ５）としてこの工程でＴＦＴ層を形成した第１のガラス基板表面とＣＦ層を形成した第２のガラス基板表面を同時に、又は片面ずつ残渣処理するようにしてもよい。【００５９】また、上記の実施形態では、本発明の液晶パネル研磨方法に好適に対応可能な液晶パネルをＧ５（１２００ｍｍ×１０００ｍｍ）程度のサイズとして説明したが、当然にＧ５以下のパネルサイズ（Ｇ１（４００ｍｍ×３００ｍｍ）からＧ４．５（９２０ｍｍ×７３０ｍｍ）のものも対応可能であり、また、Ｇ５．５（１５００ｍｍ×１３００ｍｍ）以上のサイズについても対応可能である。
【符号の説明】
【００６０】１  第１のガラス基板
１１  ＴＦＴ層
１２  表面
２  第２のガラス基板
２１  ＣＦ層
２２  表面
３  液晶部材
３１  スペーサー
４  シール材
Ｓ１  化学研磨工程
Ｓ２  第１ガラス基板機械研磨工程
Ｓ３  第１残渣処理工程
Ｓ４  第２ガラス基板機械研磨工程
Ｓ５  第２残渣処理工程
【図１】
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【図２】
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