(57)【要約】【課題】本発明は、液晶パネルに帯電防止機能を付加するとともに曲げ強度を向上させることができる液晶パネルとその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による液晶パネルは、２枚のガラス基板１、２１が貼り合わされて形成されたフレキシブル性を有する液晶パネル５４において、少なくとも一方のガラス基板１、２１の外側主面と、ガラス基板１、２１の端部および側面６４とに透明導電性膜６５を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2009204780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のガラス基板が貼り合わされて形成されたフレキシブル性を有する液晶パネルにおいて、
少なくとも一方の前記ガラス基板の外側主面と、前記ガラス基板の端部および側面とに透明導電膜を備えることを特徴とする、液晶パネル。
【請求項２】
貼り合わされた２枚のガラス基板が湾曲された液晶パネルにおいて、
少なくとも一方のガラス基板の外側主面と、前記ガラス基板の曲げられた側面および当該側面の端部とを覆う透明導電膜を備えることを特徴とする、液晶パネル。
【請求項３】
前記ガラス端部および側面に沿って形成された、抵抗加熱を行うための薄膜パターンをさらに備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の液晶パネル。
【請求項４】
前記透明導電膜は、シリカと導電性粒子とを主成分に含むことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液晶パネル。
【請求項５】
２枚のガラス基板が貼り合わされて形成されたフレキシブル性を有する液晶パネルの製造方法において、
（ａ）少なくとも一方の前記ガラス基板の外側主面と、前記ガラス基板の端部および側面とに透明導電性を有する塗料を塗布する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）にて塗布された塗料を焼成する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記ガラス端部および側面に対して光を照射して加熱処理することによって、前記塗料を硬化させる工程と、
を備えることを特徴とする、液晶パネルの製造方法。
【請求項６】
前記工程（ｃ）は、前記ガラス端部および側面に沿って、抵抗加熱を行うための薄膜パターンを予め形成し、前記薄膜パターンの加熱処理によって前記塗料を硬化させることを特徴とする、請求項５に記載の液晶パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶パネルとその製造方法に関し、特にフレキシブル基板を用いた液晶パネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量化やフレキシブル化など、多用途化を目的とした液晶パネルの薄型化が検討されている。最近では、軽量化やフレキシブル化を実現させるために、液晶パネルに使用するガラス基板を０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度まで薄くする方法が多く用いられるようになってきた。しかし、ガラス基板の薄型化に伴いガラス端面および側面の強度が液晶パネル全体の許容強度を決める重要な要素になってきており、特にフレキシブル化によって生じるガラス基板に対する曲げ応力に対応して、ガラス基板端部における曲げ強度の低下要因を抑制する必要がある。
【０００３】
通常の液晶パネルでは、大型のガラス基板を使用し、能動素子を形成したアレイ基板と、カラーフィルタなどを形成した対向基板のそれぞれに配向膜を形成し、両基板の配向膜間に液晶を充填して作製される。一般的な液晶パネルの薄膜化は、大型のガラス基板から単個のパネルに切り出してから液晶を注入する前に行われ、貼り合わせたガラス基板を研磨あるいはエッチングによって薄くすることにより行われる。大型のガラス基板から単個のパネルに切り出すには、所定の位置にスクライブホイールを用いて罫書き線を設けてから、ブレイク処理によって単個パネルに分断する。分断された単個パネルのガラス基板端部には、スクライブホイールによる罫書き線跡や、マイクロクラックと呼ばれる数マイクロメートル（μｍ）程度の亀裂が多数存在する。
【０００４】
このような問題の対策として、従来は、ガラス基板表面を砥石などで研磨することによってマイクロクラックを取り除く方法（例えば、特許文献１参照）や、酸化チタンを６０％以上含む強化剤乃至粉末状の強化剤をガラス基板端部に吹き付け、同時にレーザ光あるいはハロゲン光により６５０〜９００℃で過熱溶融させ、ガラスに拡散させることによってマイクロクラックの進展を抑制することで、ガラス板の強度を向上させている（例えば、特許文献２参照）。また、基板全面にシリカ前躯体を加水分解乃至重縮合して得られるシリカゾルを形成し、１５０℃程度で焼結後に水に接触させることによってガラス基板の曲げ強度を向上させている（例えば、特許文献３参照）。他に、超短パルスレーザをガラス基板に網目状に照射して異質相を形成することによって高強度ガラスを得たり（例えば、特許文献４参照）、ガラス基板表面から５μｍ以上の深さのガラス全面に水素イオンまたはヘリウムイオンを注入して変質化領域を設けることによって、微小クラックの進展を防止することでガラスを強化している（例えば、特許文献５参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６１６１号公報
【特許文献２】特開２００６−２８２４９２号公報
【特許文献３】特開２００５−２４７５８７号公報
【特許文献４】特開２００３−２８６０４８号公報
【特許文献５】特表２００７−５２３０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、ガラス基板を薄くすると研磨によってガラス基板が破損してしまうため、薄型化した液晶パネルに本方法を用いることが困難である。また、特許文献２では、ガラス基板の端面を強化するために酸化チタンを６０％以上含む強化剤を用いているが、これらを拡散させるための処理温度が６５０〜９００℃と非常に高いため、液晶パネルを構成する部材への耐熱性の影響が問題となる。さらに、特許文献３、４、５では、液晶パネルを単個に切り出すときに用いられるスクライブホイールによる罫書き線およびマイクロクラックについて、液晶パネルの曲げ強度に対する影響を排除できない。このように、従来では、液晶パネルの標準的な製造工程において、液晶パネルのガラス基板端面の影響による曲げ強度については考慮されていなかった。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、液晶パネルに帯電防止機能を付加するとともに曲げ強度を向上させることができる液晶パネルとそ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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明による液晶パネルは、２枚のガラス基板が貼り合わされて形成されたフレキシブル性を有する液晶パネルにおいて、少なくとも一方のガラス基板の外側主面と、ガラス基板の平面視において対向する少なくとも２辺のガラス端部および側面とに塗布された透明導電性を有する塗料を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、２枚のガラス基板が貼り合わされて形成されたフレキシブル性を有する液晶パネルにおいて、少なくとも一方のガラス基板の外側主面と、ガラス基板の平面視において対向する少なくとも２辺のガラス端部および側面とに塗布された透明導電性を有する塗料を備えるため、液晶パネルに帯電防止機能を付加するとともに曲げ強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
【００１１】
〈実施形態１〉
図１は本発明の実施形態１の液晶パネルの構造を説明する図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の点線Ｔ−Ｔ’の断面図、（ｃ）は表示面側から見た正面図、（ｄ）は（ａ）のパネルを湾曲させて使用する場合を示した斜視図である。この液晶パネルはガラス基板１とガラス基板２１とが貼り合わされ、その貼り合わされた基板間にシール材１２によって液晶５１が封じられ、その液晶５１がいずれかの基板に形成された電極により光学特性を制御されることで画像表示を行うものである。本実施形態１では、特に透過型ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）液晶パネルについて説明する。
【００１２】
ガラス基板１はガラス基板２１に対向する内側の主面に液晶を制御する素子や電極が形成されたアレイ基板であり、ガラス基板２１は内側の面にカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板である。これらの基板は、例えば０．１〜０．７ｍｍのように厚みが薄くフレキシブル性を有する。電極やフィルタを有する画素はマトリックス上に配置されて表示領域を形成する。ガラス基板１の素子が形成された面の一部はガラス基板２１に覆われずに露出しており、その露出部分に端子１３を備える。この端子１３を通じて外部の画素に画像表示用の電気信号が供給される。
【００１３】
本実施形態１の液晶パネルのガラス基板２１は、液晶を封じた内側の面と反対の外側の面、すなわち表示面側に透明導電性の塗膜からなる帯電防止機能膜６５が形成されている。この帯電防止機能膜６５は、ガラス基板２１が帯電することにより液晶表示の品質が劣化することを防止するためのものである。特に、カラーフィルタ基板側であるガラス基板２１に電極のないＩＰＳ液晶パネルに対して劣化防止の効果が顕著である。また、本実施形態１の液晶パネルのガラス基板２１は、その側面および端部にも帯電防止機能膜６５が形成される。なお、端部とは、側面と主面とが交差するエッジ部分のことである。図１（ｂ）のＴ−Ｔ’断面図のように、帯電防止機能膜６５は表示面と反対側のガラス基板１の周辺部まで回り込むようにしてもよい。これにより、ガラス基板１の端部にも確実に帯電防止機能膜６５が形成される。帯電防止機能膜６５は表示面側、裏面側の全面に塗布してもよいが、特に透過型の液晶表示パネルの場合には、回りこむ領域を表示領域とパネルの周囲との間にとどめ、裏面基板の表示領域には形成されないようにするとよい。これにより裏面基板の端部に帯電防止機能膜６５が確実に付着される一方、表示領域に付着する帯電防止機能膜６５は一方の面のみとなり、帯電防止機能膜６５の光吸収が大きくても明るい表示とすることができる。
【００１４】
液晶パネルは、図のように２枚の長方形のガラス基板が貼り合わされて形成されるのが一般である。図１（ｃ）の正面図は、表示面である正面だけでなく、長方形の対向する辺であるＸ１とＸ２とに位置する側面にも帯電防止機能膜６５が形成されることを示している。このように、本実施形態１のガラス基板には、パネルを正面から見た際に上下または左右の端などに位置する少なくとも対向する２つの側面とその端部に帯電防止機能膜６５が形成される。また、図１（ｄ）の斜視図は、長方形の対向する辺であるＸ１とＸ２とが曲げられるように湾曲されたパネルを示している。図は表示面側が凹状に湾曲される場合を示しているが、凸状であってもよい。このように、曲げられる辺に位置する側面と端部とには帯電防止機能膜６５が形成されることが望ましい。一方、湾曲の際に曲げられない辺であるＹ１、Ｙ２の位置の側面と端部とには、必ずしも帯電防止機能膜６５が形成されなくてもよい。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態１による液晶パネルのアレイ基板の断面図であり、特に画素部分の構成を説明する図である。図２に示すように、アレイ基板１０はガラス基板１上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：）素子部９として非晶質シリコン薄膜トランジスタ（以下、ａ−Ｓｉ  ＴＦＴとする）を形成することにより構成される。また、ＴＦＴ素子部９は、ゲート電極２、ゲート絶縁膜３、ノンドープ非晶質シリコン層４、Ｎ型非晶質シリコン層５、ソースドレイン電極６、層間絶縁膜７、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極８から構成される。ガラス基板１の厚さは、例えば０．７ｍｍである。
【００１６】
なお、ガラス基板１からノンドープ非晶質シリコン層４およびＮ型非晶質シリコン層５に不純物が拡散しないように、ガラス基板１とゲート電極２との間に窒化シリコン（ＳｉＮ膜）や酸化シリコン膜（ＳｉＯ2膜）、またはこれらの複合膜を設けてもよい。ガラス基板１は透明かつ絶縁性であればよく、低アルカリガラス基板や石英基板が使用される。
【００１７】
また、ＴＦＴ素子部９は公知の方法により作製され、ａ−Ｓｉ  ＴＦＴではなくポリシリコンＴＦＴや微結晶シリコンＴＦＴを使用してもよい。液晶モードは、例えばＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）など他の液晶モードでもよい。また、液晶表示装置の表示方法は、透過型、反射型、半透過型など特に限定するものではない。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態１によるアレイ基板１０および対向基板２０の斜視図である。図３では、例えば一対のアレイ基板１０および対向基板２０から４つの液晶パネルを製造する場合について図示している。図３に示すように、アレイ基板１０にはシール材１２が形成されており、シール材１２は液晶注入口を開口して液晶が注入される領域を囲むように枠状に塗布形成される。また、アレイ基板１０の周縁に沿って周辺封止３１が塗布形成されている。対向基板２０の画素表示部２３がアレイ基板１０のシール材１２の枠内に入りアレイ基板１０の画素表示部（図示せず）と重なるように、両基板を位置合わせして貼り合わせる。
【００１９】
図４および図５は、液晶パネルの製造方法を示しており、図３のＡ−Ａ断面図である。図４に示すように、ＴＦＴ素子部９の上面であって少なくとも画素表示部（図示せず）を覆うように配向膜１１を転写印刷法によって形成する。本実施形態１では可溶性ポリイミドを用いて形成したが、公知のポリアミック酸など種々の配向膜の材料を用いて形成してもよい。配向膜１１に対して公知のラビング処理を施して液晶を配向させる力を付与した後に洗浄を行う。洗浄後、図５に示すように、例えば直径３．９μｍのガラスファイバを混ぜ込んだシール材１２を液晶注入口を開口して枠状に塗布形成する。本実施形態１でのシール材１２の接着にはエポキシ系接着剤を用いてディスペンサによって塗布したが、熱硬化型や光（ＵＶ：Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）硬化型などの種々の接着剤を用いることができる。
【００２０】
図６および図７は、液晶パネルの製造方法を示しており、図３のＢ−Ｂ断面図である。図６に示すように、対向基板２０は、ガラス基板２１の上面に画素表示部（図示せず）を覆うようにカラーフィルタ２２およびブラックマトリクス（図示せず）を形成している。カラーフィルタ２２は、例えばアクリル樹脂からなり、ガラス基板２１の厚さは、例えば０．７ｍｍである。なお、カラーフィルタ２２およびブラックマトリクスの凹凸を平滑化するために、オーバーコート膜（図示せず）と呼ばれる有機膜または無機膜をカラーフィルタ２２およびブラックマトリクスの上面に形成してもよい。
【００２１】
カラーフィルタ２２の形成後、対向基板２０上に配向膜（図示せず）を転写印刷法によって形成する。次いで、配向膜に対して公知のラビング処理を施して液晶を配向させる力を付与した後に洗浄を行い、図７に示すように、液晶を充填する間隔を規定するスペーサ２５を密度が均一となるように散布する。スペーサ２５は、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなる直径５μｍの黒色の球体である。本実施形態１ではスペーサ２５によって液晶の充填間隔を規定したが、対向基板２０のブラックマトリクス上に有機膜などによって柱状、畝状、格子状の構造物を設けることによって液晶の充填間隔を規定してもよく、充填間隔を規定する方法および製造方法に制約はない。
【００２２】
図８〜図１１は、本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法であり、貼り合わせ基板３０の断面図である。図８に示すように、対向基板２０の画素表示部２３（図３）とアレイ基板１０のシール材１２枠内の画素表示部（図示せず）とが一致するように位置合わせして貼り合わせ、貼り合わせ基板３０を形成する。貼り合わせには、アレイ基板１０と対向基板２０とを互いに近づく方向に所定圧力にて加圧し、シール材１２を加熱硬化させることによって接着している。
【００２３】
貼り合わせ基板３０の形成後、図９に示すように、貼り合わせ基板３０の周縁に沿って周辺封止３１を形成する。周辺封止３１は、貼り合わせ基板３０に対してＵＶ硬化樹脂を滲みこませた後にＵＶ光を照射して硬化させることにより形成している。周辺封止３１を形成することにより、ガラス基板１、２１をエッチングによって薄くするときに貼り合わせ基板３０内部へのエッチング液の侵入を防止することができる。なお、本実施形態１では、周辺封止３１の材料にＵＶ硬化樹脂を使用したが、エッチング液に溶解しない材料でエッチング液が貼り合わせ基板３０内部に侵入することを防げればよく、周辺封止３１の材料および形成方法については特に限定しない。また、周辺封止３１の形成位置および幅は、アレイ基板１０上であってシール材１２よりも外周側に位置すればよく、本実施形態１では５〜１０ｍｍの幅で形成した。
【００２４】
周辺封止３１の形成後、図１０に示すように、周辺封止３１の形成後に貼り合わせ基板３０のガラス基板１、２１を弗化水素酸（ＨＦ）を含む溶液によってエッチングし、ガラス基板１、２１の厚みが各々０．２ｍｍになるようにエッチング時間および溶液を調整して貼り合わせ基板４０を形成する。なお、本発明の実施形態１では、ガラス基板１、２１を薄くするためにＨＦを含む溶液を用いてエッチング法により薄くしたが、例えば酸化セリウムなどを用いた研磨法でもよく、またはエッチング法と研磨法とを組み合わせてもよく、特に方法を限定しない。また、ガラス基板１、２１の厚みは、用途に応じて任意に変えてもよい。
【００２５】
ガラス基板１、２１の厚みを薄くした後、貼り合わせ基板４０を図１１に示すように
切断によってパネル５０に各々分断する。図１２は、本発明の実施形態１による切断時における貼り合わせ基板４０の正面図であり、図１３は、本発明の実施形態１による切断時における貼り合わせ基板４０の断面図である。図１２および図１２に示すように、貼り合わせ基板４０のガラス基板２１上には、切断するために一般的なスクライブホイールを用いて所定の位置に罫書き線６０および垂直クラック６１を形成している。その後、手作業あるいはブレイク装置によって罫書き線６０に沿ってパネル５０に分断する。このとき、ガラス基板１、２１の４辺は各々同じサイズで切断され、ガラス基板１に設けられたＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ：異方性導電膜）に接続される端子１３が露出しないように分断した。
【００２６】
図１４は、分断されたパネル５０に液晶５１を注入した後のパネル５０の断面図である。液晶５１を注入するために、まず、切断したパネル５０と液晶５１とを真空チャンバ内に入れ、パネル５０内部の空気を除去するためにチャンバ内を真空にする。このとき、真空引きの速度を遅くする、いわゆるスロー排気を行うことによって、パネル５０内部の圧力がチャンバ内の圧力よりも相対的に上昇することよるガラス基板１、２１の変形を防止している。パネル５０内部の空気を除去した後、パネル５０の液晶注入口（図示せず）を液晶５１に接触させてから真空チャンバ内を大気圧に戻すことによって、液晶５１が液晶注入口から注入される。液晶５１の注入後、紫外線硬化型の接着剤である注入口封止材（図示せず）を用いて液晶注入口をふさぐ。なお、液晶注入口は、パネル５０の端子１３が設けられていない辺に配置されていればよく、開口数、サイズ、配置位置について特に制約するものではない。
【００２７】
図１５は、貼り合わせ基板４０をパネル５０に分断する際に、スクライブホイールによって形成された罫書き線６０および垂直クラック６１の断面図である。図１５に示すように、罫書き線６０と垂直クラック６１とに加えて、マイクロクラック６２が発生する。マイクロクラック６２は、罫書き線６０や垂直クラック６１を起点として生じることが多く、数μｍ程度の大きさで、発生する方向が一様ではない。このような罫書き線６０、垂直クラック６１、マイクロクラック６２は、パネル５０の曲げ強度を決定付ける要素となり、特にマイクロクラック６２についての対策が必要である。なぜなら、罫書き線６０の形状や垂直クラック６１の深さ方向への浸透度については、プロセス条件の調整やスクライブホイールの種類を選択することによって均一化を図ることができて比較的確立された技術であるが、マイクロクラック６２については制御することが難しいからである。
【００２８】
従って、罫書き線６０および垂直クラック６１については、一定の制御によって液晶パネルの曲げ強度への影響を抑制することが可能であるが、マイクロクラック６２は無制御にあらゆる方向に形成され、経時的負荷によって伸長したり新たに生じたりするので、パネル５０の曲げ強度を低下させる大きな要因の一つとなっている。
【００２９】
一方、ＩＰＳ液晶パネルは対向基板に電極を有していないため、耐静電気性を補償する帯電防止機能を付加することが必要となる。帯電防止機能を付加する方法としては、シリカを含み、透明かつ導電性を有する微粒子を含む塗料を用い、ウエットプロセスによってパネル５０の対向基板２０のガラス基板２１に塗布形成する方法が考えられる。なお、塗料は透明な導電性微粒子のかわりに、非常に微細な金属粒子やカーボンナノファイバーなど良導電性粒子を分散させたものでもよい。
【００３０】
上記のことから、本実施形態１では、最小限の工程数で液晶パネルの曲げ強度の向上と帯電防止機能とを同時に付加することを行った。すなわち、本実施形態１では、２枚のガラス基板が貼り合わされて形成されたフレキシブル性を有する液晶パネルにおいて、少なくとも一方の前記ガラス基板の外側主面と、前記ガラス基板の端部および側面とに透明導電性を有する塗料を塗布することを特徴としている。なお、塗料はガラス基板の４辺のガラス端部および側面に塗布してもよい。特に、液晶パネルの対向する二辺、例えば、上下の辺または左右の辺が曲げられて湾曲される湾曲パネルの場合には、曲げられる二辺について基板の端部および側面に塗料が塗布されるようにする。また、そのように円筒状に湾曲する場合に、曲げられない他の二辺には必ずしも塗料が塗布されなくてもよい。また、形成される帯電防止機能膜である透明導電膜はシリカを主成分に有するので、シリカを主成分とするガラス基板と特性が類似し密着性に優れる。従って、ガラス基板が曲げられた場合であっても剥離することが少ない。ガラス基板の端部に欠けなどがあった場合に、曲げられるとその欠けを起点として基板に割れが生じやすいが、このような材料の透明導電膜により欠け部分が覆われるので割れの発生を防止できる。つまり、基板の曲げ強度を向上させることができる。
【００３１】
図１６は、本発明の実施形態１による液晶パネルの正面図（ａ）および断面図（ｂ）である。図１６に示すように、対向基板２０のガラス基板２１の外側主面上にシリカおよびＩＴＯ微粒子を含んだ塗料をスピンコート法によって塗布した後、１５０℃で焼成する。このように形成された帯電防止機能膜６５の特性は、表面抵抗値が３．５Ｅ＋０６、波長４００〜８００ｎｍで透過率８５％以上であり、ＩＰＳ液晶パネルの帯電防止に必要な膜特性を満足している。なお、表面抵抗値の測定には三菱化学製のハイレスタ（登録商標）を、分光透過率の測定には島津製作所製の分光透過率測定装置を用いて測定したが、表面抵抗値や分光透過率の測定ができれば他の測定装置であってもよい。
【００３２】
スピンコートによる塗料の塗布処理によって、液晶パネルのガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４に塗料が回り込み、ガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４にて形成された罫書き線跡６３およびマイクロクラック６２を埋め込むように浸透する。なお、塗料には水や溶剤が配合されており、例えば粘度が１〜１０ｍＰａ．ｓの範囲となるように配合される。ガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４に回り込んだ塗料に含まれるシリカは、加水分解または重縮合が進んでシリカゾルが形成された後、レーザ光の照射などによる加熱処理によって硬化させてガラス化させる。本実施形態１では、レーザ光の照射強度や照射時間を調整し、塗料をガラス化させるガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４にのみ局所的にレーザ光を照射した。レーザ光を照射した部分は、シリカがガラス化する温度である３００℃程度であればよいが、パネル５０を構成する部材が高温過熱によってダメージを受けないように局所的に照射することが重要となる。その後、図１６に示す切断ライン６６にてガラス基板２１を切断して端子１３を露出させる。
【００３３】
図１７は、帯電防止機能膜６５を形成した液晶パネルの断面図である。ガラス基板２１の外側主面全面、ガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４に塗料を塗布し、ガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４にレーザ光を局所的に照射することによって、対向基板２０のガラス基板２１の外側主面全面に帯電防止機能膜６５を形成するとともに、ガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４が強化されて曲げ強度を向上させた強化液晶パネル５３を作製した。なお、レーザ光の照射エリアは、本実施形態１では液晶パネルの端から幅１ｍｍの範囲のみとしたが、液晶パネルの表示エリアおよび構成部材に影響を及ぼさない範囲であれば特に制約しない。
【００３４】
また、本実施形態１では、ＩＴＯ微粒子を含む塗料を用いて帯電防止機能膜６５を形成したが、透明かつ導電性を有し、液晶パネルの使用において機能的に満足する材料であればよく、例えば公知の酸化亜鉛、酸化錫、アンチモンをドープした酸化錫などが含まれる溶液を用いてもよい。さらに、本発明の実施形態１では塗料の焼成温度を１５０℃とし、ガラス基板１、２１のガラス端部および側面６４を硬化させてガラス化させる温度を３００℃としたが、液晶パネルに影響のない範囲の温度であればよく、液晶パネルに影響を及ぼさない程度のできるだけ高温である方が塗料の重縮合が進展してより強固な膜が得られるため、ガラス強化の観点から好ましい。
【００３５】
また、本実施形態１では、ガラス基板１、２１に塗布された塗料を硬化させるために、レーザ光による加熱処理を行なったが、レーザ光の種類、照射方法、照射条件についての制限は特になく、シリカを硬化させるための加熱温度を得ることができればレーザ光以外であってもハロゲン光や赤外光などの照射、加熱方法を用いてもよい。シリカは微小なマイクロクラック６２に浸透しやすい粘度であればより好ましいが、形成される厚みについて特に規定はなく、マイクロクラック６２、罫書き線跡６３、あるいはその両方の凹凸や隙間を埋めることが可能な厚みであればよい。塗料を塗布する方法としては、本実施形態１ではスピンコート法を用いて塗布形成したが、ディスペンス法、スプレー塗布法、ディップ法、印刷法、スリットコート法、インクジェット印刷法など公知の塗料や溶液の塗布形成方法を適用してもよく、塗布する方法に制約はない。
【００３６】
図１８は、本発明の実施形態１による偏光板５２を形成したときの液晶パネル５４の断面図である。図１８に示すように、図１７の強化液晶パネル５３の両面に偏光板５２を貼り付けることにより、液晶パネル５４を作製する。偏光板５２は、例えば高分子フィルムにヨウ素が吸着された膜を用いる。
【００３７】
図１９は、本発明の実施形態１による液晶パネル５４の外観説明図である。図１９に示すように、液晶パネル５４を所定の曲率にて端子１３が存在しない対向する２辺を湾曲させ、図示していないが、バックライト、ＡＣＦ、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）等を実装することによって表示装置が完成する。
【００３８】
なお、本実施形態１では、湾曲させた後にＰＣＢやＴＡＢの実装を行ったが、公知のいずれの用途およびいずれの工程によって作製してもよい。また、塗料を塗布して硬化させる工程についても、単個のパネル５０に分断した後であればよく、液晶パネル５４を湾曲させる前後、ＰＣＢやＴＡＢを実装する前後であってもよい。さらに、液晶パネル５４を湾曲させる曲率や湾曲方法についても特に制約はなく、凸面あるいは凹面、または凹面および凸面を組み合わせたいずれの方向に湾曲させてもよい。このとき、湾曲させる液晶パネル５４の対向する２辺は、アレイ基板１０上に形成された端子１３が設けられた辺以外の対向する２辺とする。すなわち、端子１３を露出するために対向基板２０のガラス基板２１を切断するときに生じたマイクロクラック６２や罫書き線跡６３は強化されていないため、端子１３が設けられた辺に対して応力が加わらないように湾曲させないようにする。
【００３９】
次に、作製した液晶パネルの破壊強度を測定することによって、本発明の特徴であるガラス基板の曲げ強度が向上されていることを確認する。曲げ強度の測定は、一般的にＪＩＳ−Ｒ１６０１に準拠した４点曲げ試験を用いるが、液晶パネルについて４点曲げ試験を行うと、基板に形成されたシール材１２や偏光板５２などが影響し、これらを含めた複合的な破壊強度となってしまうので、本発明の効果を正確に把握することが困難となる。従って、本実施形態１による４点曲げ試験では、液晶パネルと同様にスクライブホイールによって分断した厚み０．２ｍｍのテスト基板７０を用い、塗料を前述の方法によって罫書き線６０に沿って塗布した後に硬化させたものを破壊強度評価サンプルとした。
【００４０】
図２０は、本発明の実施形態１による４点曲げ試験を行うときのサンプルの断面図である。図２０に示すように、４点曲げ試験を行うことによって加えられるサンプルへの破壊強度は、破壊される部分が支持点に接触せず、かつ２点の支持点間に均一に曲げ応力を加える部分になるため、罫書き線６０およびマイクロクラック６２による液晶パネルの曲げ強度の影響を含めて、液晶パネルの曲げ破壊強度を正確に評価することが可能となる。
【００４１】
以下に、４点曲げ試験法を用いたテスト基板７０の強度および不良率の評価について説明する。図２１は、本発明の実施形態１による試験サンプルの正面図および断面図である。図２１（ａ）に示すように、テスト基板７０に塗料を塗布していない状態のガラス基板ａによる試験１−１を行い、試験１−１の結果を評価の基準とする。一方、図２１（ｂ）に示すように、実際の液晶パネルと同じ状態にするために、４点曲げ試験において湾曲させるテスト基板７０の一方主面および対向する２辺のガラス端部および側面のみに塗料を塗布して形成した帯電防止機能膜６５を有するガラス基板ｂによる試験１−２を行う。ガラス基板ｂへの帯電防止機能膜６５の形成については、湾曲しない対向する２辺には塗料が塗布されないようにテープにてマスキングし、スピンコート法により塗料を塗布した。試験１−１と試験１−２との評価結果を比較することによって、塗料を塗布することによる破壊強度への影響を調べる。
【００４２】
なお、各試験は、３０個のテスト基板７０を用いて本試験を２回繰り返して行うことにより母数を増やし、データの信頼性を高めた。また、ガラス基板７０は、湾曲させずに平板の状態にて前述した塗料を塗布し、レーザ光の照射によってシリカゾルをガラス化している。
【００４３】
図２０に示す４点曲げ試験は、Ｌ１を下部支点間距離、Ｌ２を上部支点間距離、Ｗを液晶パネルの幅、Ｔを液晶パネルの厚み、Ｆを試験力として、式（１）を用いて応力σを求めた。なお、本実施形態１では、試験力の測定には島津製作所製の静的材料試験機ＥＺＧｒａｐｈ（登録商標）を用いており、Ｌ１＝４０ｍｍ、Ｌ２＝１５ｍｍ、Ｗ＝５０ｍｍに各々固定し、Ｔはマイクロメータにて測定した値を用いた。
【００４４】
【数１】
2009204780.tif 000003
【００４５】
試験１−１および試験１−２の測定結果を表１に示す。表１に示すように、試験１−１の曲げ破壊応力は、１回目の平均応力が１５１ＭＰａで標準偏差が約３２であり、２回目の平均応力が１７３ＭＰａで標準偏差が約２８であった。一方、試験１−２の曲げ破壊応力は、１回目の平均応力が１８０ＭＰａで標準偏差が約１２であり、２回目の平均応力が１６８ＭＰａで標準偏差が約１４であった。
【００４６】
【表１】
2009204780.tif 000004
【００４７】
上記の結果より、曲げ破壊応力は試験１−２の結果の方が僅かに大きくなる程度であったが、標準偏差は大きく異なる結果となり、試験１−２の方が試験１−１よりもバラツキが小さく不良になる割合が低くなった。従って、塗料を塗布して帯電防止機能膜６５を形成することによって、不良率を減らすことが可能であることを確認した。なお、本実施の形態１の４点曲げ試験による液晶パネルの破壊モードは、支持点とは異なるところであって全て液晶パネル端部と側面６４からの破壊であり、支持点における特異な問題による破壊ではないことを確認している。
【００４８】
以上のことから、対向基板２０のガラス基板２１上面と、ガラス基板１、２１端部および側面６４とに塗料を塗布し、ガラス基板１、２１端部および側面６４に対して局所的にレーザ光を照射して硬化しガラス化することによって、液晶パネルに帯電防止機能を付加するとともに曲げ強度を向上させることができる。
【００４９】
〈実施形態２〉
本実施形態２は、ガラス基板１、２１端部および側面６４に沿って形成された、抵抗加熱を行うための抵抗加熱パターン（薄膜パターン）７１を予め形成し、抵抗加熱パターン７１の加熱処理によって塗料を硬化させることを特徴とする。実施形態２についても実施形態１と同様に、４点曲げ試験法を用いて曲げ破壊応力の測定を行った。図２２は、本発明の実施形態２による試験サンプルの正面図である。図２２に示すように、４点曲げ試験にて湾曲させる２辺にのみ、例えばＩＴＯ電極８の形成時に予め抵抗加熱を行うためのＩＴＯ膜からなる抵抗加熱パターン７１を設け、塗料を硬化させるときには抵抗加熱パターン７１による加熱処理を行う。その他の塗料の塗布方法、試験方法については実施形態１と同様である。
【００５０】
なお、４点曲げ試験においてテスト基板７０を湾曲させる対向する２辺は、実際の液晶パネルにて湾曲させる対向する２辺に相当する。また、実際の液晶パネルでは、抵抗加熱パターン７１をアレイ基板１０のみに形成しても、または対向基板２０のみに形成しても
よく、アレイ基板１０と対向基板２０との両方に形成してもよい。さらに、抵抗加熱パターン７１は、アレイ基板１０および／または対向基板２０の４辺に形成してもよく、形成する薄膜材料、パターンの形状、サイズは抵抗加熱を行うことができれば特に制約はない。
【００５１】
試験２の測定結果を表１に示す。表１に示すように、試験２の曲げ破壊応力は、１回目の平均応力が１６２ＭＰａで標準偏差が約１５であり、２回目の平均応力が１７０ＭＰａで標準偏差が約７であった。
【００５２】
上記の結果より、試験２の結果を本試験の基準である試験１−１と比較すると、曲げ破壊応力はほぼ同等であったが、標準偏差は大きく異なる結果となり、試験２の方が試験１−１よりもバラツキが小さく不良になる割合が低くなった。従って、予め形成した抵抗加熱パターン７１によって塗布したシリカゲルを加熱して硬化させる方法であっても、加熱処理にレーザ光を用いた実施形態１と同様に不良率を減らすことが可能であることを確認した。なお、本実施の形態２の４点曲げ試験による液晶パネルの破壊モードは、支持点とは異なるところであって全て液晶パネル端部と側面６４からの破壊であり、支持点における特異な問題による破壊ではないことを確認している。
【００５３】
以上のことから、本実施形態２では、実施形態１のようなレーザ光やハロゲン光の照射のために複雑な装置を用いることがないため、工程数を大幅に増やすことなく液晶パネルに帯電防止機能を付加するとともに曲げ強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態１による液晶パネルの構造を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態１による液晶パネルのアレイ基板の断面図である。
【図３】本発明の実施形態１によるアレイ基板および対向基板の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態１による液晶パネルの製造方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態１による切断時における貼り合わせ基板の正面図である。
【図１３】本発明の実施形態１による切断時における貼り合わせ基板の断面図である。
【図１４】本発明の実施形態１による液晶パネルの断面図である。
【図１５】本発明の実施形態１による貼り合わせ基板における罫書き線部分断面図である。
【図１６】本発明の実施形態１による液晶パネルの正面図および断面図である。
【図１７】本発明の実施形態１による液晶パネルの断面図である。
【図１８】本発明の実施形態１による液晶パネルの断面図である。
【図１９】本発明の実施形態１による液晶パネルの外観説明図である。
【図２０】本発明の実施形態１による４点曲げ試験を行うときの液晶パネルの断面図である。
【図２１】本発明の実施形態１による試験サンプルの正面図および断面図である。
【図２２】本発明の実施形態２による試験サンプルの正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ガラス基板、２  ゲート電極、３  ゲート絶縁膜、４  ノンドープ非晶質シリコン層、５  Ｎ型非晶質シリコン層、６  ソースドレイン電極、７  層間絶縁膜、８  ＩＴＯ電極、９  ＴＦＴ素子部、１０  アレイ基板、１１  配向板、１２  シール材、１３  端子、２０  対向基板、２１  ガラス基板、２２  カラーフィルタ、２３  画素表示部、２５  スペーサ、３０  貼り合わせ基板、３１  周辺封止、４０  貼り合わせ基板、５０  パネル、５１  液晶、５２  偏光板、５３  強化パネル、５４  液晶パネル、６０  罫書き線、６１  垂直クラック、６２  マイクロクラック、６３  罫書き線跡、６４  液晶パネル端部と側面、６５  帯電防止機能膜、６６  切断ライン、７０  テスト基板、７１  抵抗加熱パターン。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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