JP4053315B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板を有する液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置の製造方法としては、例えば、米国のＩＢＭ社の発行する公開技報であるＴＤＢ（Technical Disclosure Bulletin）のＪＰ８２００００１３３に示すものがある。この液晶表示装置の製造方法は、図９のフローチャートに示すように、その製造工程を大きく分けて、ガラス貼り合わせ工程９０、切断工程９１、液晶注入工程９２、研磨工程９３、偏光板貼付／検査工程９４で構成されるものである。
【０００３】
初めのガラス貼り合わせ工程９０では、配向／ラビング工程（いずれも液晶の向きを整えるための処理）で液晶を封入するガラス面の処理を行い、シール塗布／組立工程、及び、封着工程で一対のガラス基板が液晶を入れる空間を設けて貼り合わされる（これを液晶セルと呼ぶ）。そして、切断工程９１では、一対のガラス基板の縦横寸法が製品サイズに切断される。
【０００４】
なお、一対のガラス基板（液晶セル）は、例えばノート型のパーソナルコンピュータの液晶表示パネルとして用いられる対角線の長さが１４インチなどの長方形をなし、カラーの液晶表示装置の場合、上側にＣＦ（カラーフィルター）基板、下側にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板が用いられることが多い。この場合、図１０に示すように、上側のＣＦ基板１よりも下側のＴＦＴ基板２の長方形の２辺が少し大きく（例えば数ｍｍ）形成され、この少し大きく形成されてＣＦ基板１からはみ出した部分２１（以下、単板部または額縁と呼ぶ）に、液晶駆動用のドライバー８（半導体）がＸ方向、Ｙ方向に複数個取付けられる。
【０００５】
液晶注入工程９２では、アニール工程（ガラス基板の内面に付着した不純物のガス抜き）、液晶３の注入工程、封止工程（液晶注入口を封止する）、洗浄／アニール工程、面取工程（切断したガラス基板の角部の加工）などが行われる。次に、研磨工程９３では、単板部２１に載せられたドライバー８を保護する保護膜の塗布工程、研磨装置１５０により一対のガラス基板を薄く研磨する薄型研磨工程（例えば、液晶セルの厚さ１．４ｍｍのものを０．８ｍｍにする）、保護膜の剥離工程などが行われる。そして、偏光板貼付工程９４で偏光板（一方向のみに振動する光を通すフィルム）が貼り付けられ、最後に検査工程９５に通して完了する。
【０００６】
この従来の液晶表示装置の製造方法では、研磨工程９３で研磨装置に取付けるまでの工程、及び、各工程間の移動が研磨前のセル厚さが厚い状態で行われるので、移動用治具の変更（段取り替え）をする必要がなく、また、破損の心配も少ないので、研磨工程を先に行うような他の従来の製造方法（例えば液晶の注入前に研磨工程を行う方法）に比べて有利なものとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９、１０に示した従来の液晶表示装置の製造方法では、研磨工程９３において単板部２１で研磨荷重が逃げることにより、単板部２１の厚さがばらつきやすい。特に、単板部２１の角部２２で研磨荷重が逃げやすいために、ｔ１＞ｔ２＞ｔ３、及び、ｔ１＞ｔ４＞ｔ５のようになる傾向がある。この単板部２１にはドライバー８が取付けられるが、その取付の際に液晶につながっているＴＦＴ基板２側の端子とドライバー８の端子とを接続する必要がある。この接続方法としては、この業界でＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）呼ばれる異方導電性のある接着テープを用いたＡＣＦ接続が多く実施されている。
【０００８】
しかし、単板部２１の厚さがばらつくと、ＡＣＦ接続する際の荷重を均等にかけにくくなり、ＡＣＦ接着層中の導電粒子が均一に変形せず、電気接続の信頼性が低下する。すなわち、ＡＣＦ接続が困難な場合が多くなり、ドライバー８の接続に不良を発生する可能性が高くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、液晶駆動用のドライバーが取付けられるガラス基板の単板部の厚さをばらつきなく一定にすることができ、液晶駆動用のドライバーを確実に接続できる液晶表示装置の製造方法を提供することを主な課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、次のような手段を採用する。
【００１１】
即ち、請求項１に記載のように、大小一対のガラス基板を備えた液晶セルの縦横寸法を製品サイズに加工した後に該液晶セルを薄型に研磨する液晶表示装置の製造方法であって、上記液晶セルにおける大きいガラス基板に、小さいガラス基板からはみ出して液晶駆動用ドライバーが装着される単板部を設けると共に、該単板部の小さいガラス基板側の面に、単板部に研磨加重を均等に作用させるためのスペーサ部材を配設して、液晶セルを研磨することを特徴とする。
【００１２】
この手段では、製品サイズに加工された液晶セルの一方のガラス基板上にスペーサ部材が設けられてガラス基板と共に研磨され、研磨荷重がスペーサ部材を介して一方のガラス基板に伝えられる。
【００１３】
また、本発明においては、上記単板部は、液晶セルの角部を含む部分に設けられていて、上記スペーサ部材が、該単板部における液晶セルの角部にあたる部分に設けられている。
【００１４】
この手段では、スペーサ部材は、研磨荷重の最も逃げやすい液晶セルの角部に設けられる。
【００１５】
さらに、本発明においては、スペーサ部材の厚さは、小さいガラス基板の厚さとほぼ同等とすることができる。
【００１６】
この手段では、他の場所の研磨荷重と同じ大きさの研磨荷重がスペーサ部材を介して一方のガラス基板に伝えられ、スペーサ部材は、スペーサ部材を設けない方のガラス基板と同じように研磨される。
【００１７】
また、本発明においては、スペーサ部材は小さいガラス基板と同じ材料、若しくは同等の研磨特性を備えた材料とすることが望ましい。
【００１８】
この手段では、スペーサ部材は、ガラス基板と同じ速度で研磨される。
【００１９】
本発明においては、スペーサ部材は両面テープまたは接着剤で上記単板部に取付けられるものとすることができる。
【００２０】
この手段では、スペーサ部材はガラス基板に固定され、研磨工程において取付位置が安定する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示装置の製造方法の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１〜図５は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（１）を示すものである。
【００２３】
この実施の形態では、一対のガラス基板１、２が貼り合わされ、縦横寸法が製品サイズに加工され、液晶３が封入された後の研磨工程について、主にその製造方法を示している。
【００２４】
この実施の形態の液晶表示装置の製造方法では、両面研磨装置１００が使用される。この両面研磨装置１００は、上定盤１０１と、上定盤駆動軸１０２と、下定盤１１１と、下定盤駆動軸１１２と、図示しない下定盤の支持台と、上定盤の上下動機構と、荷重付加装置などから構成される。そして、上定盤１０１と下定盤１１０は逆方向に回転し、その間に挟み込んだ加工対象物、ここでは液晶セル１０を研磨するものである。通常、下定盤１１０の上には大型の遊星歯車機構が設けられ、遊星歯車機構のキャリアの上に複数個の加工対象物が置かれるタイプのものが使用されることが多い。
【００２５】
液晶セル１０は、一対のガラス基板１、２を備えており、カラーの液晶表示装置を構成する上側のガラス基板であるＣＦ基板１と、ＣＦ基板１よりやや大きな下側のガラス基板であるＴＦＴ基板２と、これらの基板の間に設けられた僅かな隙間（数ミクロン程度）に注入された液晶３と、液晶３を封止し両基板を接着するシール４とからなっている。
【００２６】
また、ＴＦＴ基板２のＣＦ基板１からはみ出した単板部２１に、液晶を駆動するドライバー８がＸ方向、Ｙ方向に複数個取付けられている。
【００２７】
そして、この単板部２１の角部２２には、研磨のためのスペーサ部材５が設けられる。スペーサ部材５は、Ｘ方向に長さＬ１、幅Ｌ２の辺を、Ｙ方向に長さＬ３、幅Ｌ４の辺を有する平面視Ｌ字型のブロック材であり、スペーサ部材５が設けられない方のガラス基板であるＣＦ基板１の厚さｔｃｆとほぼ同等の厚さｔｓを有している。なお、長さＬ１、Ｌ３はドライバー８にかからない範囲とし、幅Ｌ２、Ｌ４は単板部２１の幅Ａ、Ｂの半分以上であれば構わない。また、スペーサ部材５は両面テープまたは接着剤にてＴＦＴ基板２の単板部２１に取付けられる。
【００２８】
なお、スペーサ部材５の材料は、ガラス基板１または２と同じ材料が望ましいが、ガラス基板１または２に用いられるガラス材と同等の研磨特性（研磨により削れる速度）を備えた材料、例えば他の種類のガラス材、ガラス繊維含浸エポキシ材、金属（ステンレス材、アルミ材）などでも構わない。
【００２９】
以上の構成による液晶表示装置の製造方法について以下に説明する。
【００３０】
一対のガラス基板１、２が貼り合わされ（工程９０）、縦横寸法が製品サイズに切断加工されて（工程９１）、液晶が封入された（工程９２）液晶セル１０は、研磨工程１１へと進む。
【００３１】
研磨工程１１では、初めに保護膜の塗布工程１２で、ドライバー８が研磨液などで不具合を起こさないようにドライバー８の上から保護膜が塗布される。そして、スペーサ部材５がＴＦＴ基板２の単板部２１の角部２２に取付けられて（スペーサ部材の取付工程１３）、両面研磨装置１００の上定盤１０１と下定盤１１１の間に保護膜が塗布された液晶セル１０がセットされ、研磨剤を含んだ研磨液が両面研磨装置１００に流し込まれる。
【００３２】
液晶セル１０の下面２３は下定盤１１１の上面１１３で支持され、液晶セル１０の上面２４は上定盤１０１の下面１０３に押し付けられるとともに、上定盤１０１の下面１０３でスペーサ部材５を押し付けながら上定盤１０１と下定盤１１０は逆方向に回転するので、液晶セル１０の上下面２３、２４研磨され、薄型化される。
【００３３】
このとき、上定盤１０１の荷重は、ＣＦ基板１とＴＦＴ基板２が重なっている部分に均一に作用することは当然ながら、ＴＦＴ基板２の単板部２１の角部２２に対してもスペーサ部材５を介して上定盤１０１の荷重が作用する。ここで、単板部２１の飛び出し長さＡ、Ｂは２ｍｍ程度で、一般に液晶セル１０の縦寸法、横寸法に比べ１／１００程度と小さいため、Ｘ方向、Ｙ方向が重なり合う角部２２（荷重の逃げが最も大きくなると考えられる場所）にスペーサ部材５を設けるだけで、単板部２１全体に上定盤１０１の荷重をほぼ均一に作用させることが可能となる。これにより、Ｘ方向、Ｙ方向における単板部２１の厚さのばらつき（Ｘ方向については図５のｔ１〜ｔ７の厚さのばらつき）をほとんどなくすことが可能となる。
【００３４】
これにより、単板部２１の厚さがばらつきがなくなるので、ドライバー８１〜８７の取付状態において、ＡＣＦ接続の荷重が均等にかけられ、ＡＣＦ接着層中の導電粒子が均一に変形して、電気接続の信頼性が高まる。すなわち、ＡＣＦ接続が確実に行われ、ドライバー８の接続に不良を発生する可能性がなくなる。
【００３５】
液晶セル１０の厚さｔｃ（＝ＣＦ基板の厚さｔｃｆ＋ＴＦＴ基板の厚さｔｔｆ）が研磨工程１１で目標とする厚さまで薄型化されれば、スペーサ部材の除去工程１５でスペーサ部材５を除去し、保護膜の剥離工程１６でドライバー８の保護をしていた保護膜の剥離などが行われ、偏光板貼付工程９４で偏光板が貼り付けられ、検査工程９５を経て終了となる。
【００３６】
この実施の形態によれば、製品サイズに加工された液晶セル１０の一方のガラス基板２上にスペーサ部材５が設けられてガラス基板１と共に研磨され、研磨荷重がスペーサ部材５を介して一方のガラス基板２に伝えられるようにしたので、液晶駆動用のドライバー８が取付けられるガラス基板２の単板部２１の厚さをばらつきなく一定にすることができる。
【００３７】
また、スペーサ部材５は、研磨荷重の最も逃げやすい液晶セル１０の角部２２に設けられるようにしたので、小さなスペーサ部材５を設けるだけでガラス基板２の単板部２１の厚さをばらつきなく一定にすることができる。
【００３８】
なお、この形態では両面研磨装置１００を使用したが、これに限定されるものではなく、片面研磨装置（図示しない）を用いて片面ずつ研磨することも可能である。
【００３９】
また、液晶セル１０はカラーの液晶表示装置としたが、白黒の液晶表示装置にも適用可能なことは当然である。
【００４０】
図６は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（２）を示すものである。
【００４１】
この液晶表示装置の製造方法は、実施の形態（１）に対し、スペーサ部材５の形状を変更したものである。その他は同様としている。
【００４２】
このスペーサ部材５は、実施の形態（１）の平面視Ｌ字型のブロック材を直方体とし、実施の形態（１）と同様にＴＦＴ基板２の単板部２１の角部２２に取付けたものである。スペーサ部材５の幅Ｌ１、長さＬ２は角部２２をほぼ覆うものであればよい。このように直方体のスペーサを設けるだけでもほとんど実施の形態（１）と同様に単板部２１の厚さのばらつきをなくすことができる。
【００４３】
この実施の形態によると、前述の実施の形態（１）とほぼ同様の作用、効果が奏される。
【００４４】
図７は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（３）を示すものである。
【００４５】
この液晶表示装置の製造方法は、実施の形態（１）に対し、スペーサ部材５の形状を変更したものである。その他は同様としている。
【００４６】
このスペーサ部材５は、実施の形態（１）のＬ字型のブロック材の２つの辺（長さＬ１、Ｌ３）を単板部２１のほぼ全体に延ばしている。なお、この２つの辺の幅Ｌ３、Ｌ４は単板部２１の幅の半分以上あれば構わない。これにより、ほぼ完全に単板部２１に上定盤１０１の荷重を均一に作用させることが可能となり、単板部２１の厚さのばらつきをよりなくすことができる。また、このスペーサ部材５はドライバー８を下に敷いているが、通常の研磨における上定盤１０１の荷重が作用してもドライバー８に問題を起こす心配はない。
【００４７】
この実施の形態によると、前述の実施の形態（１）と同様の作用、効果がより高く奏される。
【００４８】
なお、スペーサ部材５は、上記各形態に示したような形状に限定されるものではなく、例えば円形などの形状でもよく、取付ける位置、数についても、例えば角部２２を避けて複数個取付けることでも所定の効果を得られるものである。
【００４９】
【実施例】
スペーサ部材５を設けない場合（従来の研磨工程９３）と設けた場合（研磨工程１１）で研磨を行い、ＴＦＴ基板２の単板部２１の厚さのばらつきを、Ｘ方向、及び、Ｙ方向について比較した。
なお、液晶セル１０などの各部寸法は、横２５４ｍｍ、縦１９１．９ｍｍ、ＣＦ基板の厚さ０．７ｍｍ（初期）、ＴＦＴ基板の厚さ０．７ｍｍ（初期）、単板部２１の幅Ａ、Ｂ＝２ｍｍ、スペーサ部材５の大きさ：Ｌ１＝５ｍｍ、Ｌ３＝１５ｍｍ、Ｌ２＝Ｌ４＝２ｍｍ、スペーサ部材５の厚さ０．７ｍｍ（初期）とした。そして、研磨により液晶セルの厚さを０．８ｍｍ（片側０．４ｍｍ）まで薄くした。
また、ばらつきの比較は、Ｘ方向では、図５に示すように、単板部２１の角部２２から順にドライバー８１の位置をＸ１、ドライバー８２の位置をＸ２、…、ドライバー８７の位置をＸ７とし、
単板部２１の厚さの差を、（ｔ１−ｔ２）、（ｔ２−ｔ３）…のように、各ドライバー８１〜８７の両側の位置における厚さの差分で測定した。また、Ｙ方向についても位置Ｙ１〜位置Ｙ３までを差分で測定した。
【００５０】
その結果を図８に示す。この図から明らかなように、Ｘ方向では、単板部２１の角部２２に最も近い位置Ｘ１で厚さの差がＣに示すように大きく低減されているのが分かる。また、Ｙ方向でも、単板部２１の角部２２に最も近い位置Ｙ１で厚さの差がＤに示すように大きく低減されているのが分かる。これにより、単板部２１の角部２２にスペーサ部材５を設けることで、単板部２１の厚さのばらつきを大きく低減できることが分かる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、製品サイズに加工された液晶セルの一方のガラス基板上にスペーサ部材が設けられてガラス基板と共に研磨され、研磨荷重がスペーサ部材を介して一方のガラス基板に伝えられるようにしたので、液晶駆動用のドライバーが取付けられるガラス基板の単板部の厚さをばらつきなく一定にすることができる。これにより、液晶駆動用のドライバーを確実に接続することが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（１）を示す斜視図である。
【図２】 図１のＵ−Ｕ線断面図であり、左上図は部分拡大図である。
【図３】 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（１）を示すフローチャートである。
【図４】 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（１）を示す主要部品の斜視図である。
【図５】 図１のＶ矢視図である。
【図６】 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（２）を示す主要部品の斜視図である。
【図７】 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施の形態（３）を示す主要部品の斜視図である。
【図８】 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施例による効果を示すグラフである。
【図９】 従来の液晶表示装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】 従来の液晶表示装置の製造方法を示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は主要部の斜視図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板（ＣＦ基板）
２ ガラス基板（ＴＦＴ基板）
３ 液晶
４ シール
５ スペーサ部材
８ ドライバー
１０ 液晶セル
１１ 研磨工程
１２ 保護膜の塗布工程
１３ スペーサ部材の取付工程
１４ 薄型研磨工程
１５ 保護膜の剥離工程
２１ 単板部
２２ 角部
２３ 下面
２４ 上面
８１〜８７ ドライバー
９０ ガラス貼り合わせ工程
９１ 切断工程
９２ 液晶注入工程
９３ 研磨工程
９４ 偏光板貼付／検査工程
１００ 両面研磨装置
１０１ 上定盤
１０２ 上定盤駆動軸
１０３ 下面
１１１ 下定盤
１１２ 下定盤駆動軸
１１３ 上面

Claims (5)

1. 大小一対のガラス基板を備えた液晶セルの縦横寸法を製品サイズに加工した後に該液晶セルを薄型に研磨する液晶表示装置の製造方法であって、
   上記液晶セルにおける大きいガラス基板に、小さいガラス基板からはみ出して液晶駆動用ドライバーが装着される単板部を設けると共に、該単板部の小さいガラス基板側の面に、単板部に研磨加重を均等に作用させるためのスペーサ部材を配設して、液晶セルを研磨することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、上記単板部は、液晶セルの角部を含む部分に設けられていて、上記スペーサ部材が、該単板部における液晶セルの角部にあたる部分に設けられていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法において、スペーサ部材の厚さは、小さいガラス基板の厚さとほぼ同等とすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか記載の液晶表示装置の製造方法において、スペーサ部材は小さいガラス基板と同じ材料、若しくは同等の研磨特性を備えた材料とすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか記載の液晶表示装置の製造方法において、スペーサ部材は両面テープまたは接着剤で上記単板部に取付けられることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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