液晶面板制造方法与流程

本发明涉及用于从多片获取用玻璃母材获得多个给定形状的液晶面板的液晶面板制造方法，其中该多片获取用玻璃母材用于多片获取将阵列基板和彩色滤光片基板贴合而成的液晶面板。

背景技术：

一般地，在制造液晶面板时，广泛采用以一组玻璃母材同时制造多个液晶面板，之后将玻璃母材分割成单个液晶面板的方法(所谓的多片获取)。并且，在分割玻璃母材时，大多使用划线折断、激光烧蚀加工、蚀刻处理这样的方法。

但是，在采用划线折断的情况下，难以形成具有圆形的轮廓的面板。另外，在激光烧蚀加工中，容易产生加工速度慢、烧蚀碎屑造成的污损这样的不良状况。而且，在蚀刻处理中，为了保护阵列基板的电极端子部不受蚀刻液影响，需要另外进行适当的掩蔽处理，因此，有时难以提高生产效率。

因此，在现有技术中，存在采用设法在对彩色滤光片基板涂布抗蚀剂时使电极端子部也同时被掩蔽的蚀刻处理的技术方案(例如，参照专利文献1)。通过采用这种结构，使得无需另设工序以保护电极端子部，此外，能够可靠地进行电极端子部的保护。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-224201号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

但是，在上述的现有技术中，虽然无需独立地进行用于保护电极端子部的工序，但是仍然需要在蚀刻处理中对玻璃母材进行掩蔽处理，并且在蚀刻处理后，需要将其剥离。另外，考虑到在与玻璃母材的厚度方向正交的方向上进展的侧蚀的影响，需要在玻璃母材中在各液晶面板之间设置空间，因此存在多片获取效率变差的情况。

本发明的目的在于，提供一种不需要伴随蚀刻处理的掩蔽处理，并且能够将侧蚀的影响抑制到最小限度的液晶面板制造方法。

用于解决问题的手段

本发明涉及的液晶面板制造方法是用于从多片获取用玻璃母材获得多个给定形状的液晶面板的液晶面板制造方法，所述多片获取用玻璃母材用于多片获取将阵列基板和彩色滤光片基板贴合而成的液晶面板。该液晶面板制造方法至少包括改性线形成步骤、槽形成步骤、蚀刻步骤和切割步骤。

在改性线形成步骤中，针对阵列基板及彩色滤光片基板形成具有比其它部位更容易被蚀刻的性质的改性线，所述改性线沿着与液晶面板的形状相对应的形状切割预定线而形成。作为形成改性线的方法的代表例，可举出基于皮秒激光器或飞秒激光器的细丝加工。改性线的宽度优选设定为大致10μm以下。

在槽形成步骤中，针对彩色滤光片基板，沿着端子部切割预定线形成槽，所述端子部切割预定线用于去除该彩色滤光片基板中的与阵列基板的电极端子部对置的区域。作为形成槽的方法的例子，可举出基于轮式切割机的划线处理、设定焦点使得仅切割彩色滤光片基板的激光加工处理。

在蚀刻步骤中，针对阵列基板及彩色滤光片基板，使得在形状切割预定线及端子部切割预定线处不切断的同时，进行蚀刻处理。由于随着蚀刻处理进行，在形状切割预定线和端子部切割预定线处，切割槽等有时会在厚度方向上贯通，因此优选为，以3μm/分钟以下的缓慢的蚀刻速率一边确认形状切割预定线及端子部切割预定线的状态一边进行蚀刻处理。

在切割步骤中，在蚀刻处理之后，在形状切割预定线和端子部切割预定线处进行切割。由于在蚀刻处理后，成为在形状切割预定线和端子部切割预定线处实质上基本被切断的状态，因此通过施加微小的机械压力或热应力，就能够实现完全的切断。通过施加微小的按压力、施加微小的超声波振动或者进行加热，能够不使多片获取用玻璃母材污损地实现完全的切断。

在本发明中，由于在预先使形状切割预定线及端子部切割预定线变得容易切断之后进行蚀刻处理，因此不需要用于仅对形状切割预定线以及端子部切割预定线选择性地进行蚀刻处理的掩蔽处理。另外，由于预先使形状切割预定线及端子部切割预定线变得容易切断，因而与对整个厚度方向进行蚀刻处理的情况相比，可以使蚀刻量显著减少，因此能够将侧蚀的影响抑制到最小限度。结果，能够使用将液晶面板接近配置的状态的多片获取用玻璃母材，片获取效率提高。

在上述的液晶面板制造方法中，优选为，改性线呈具有由脉冲激光器的光束形成的多个贯通孔或多个改性孔的齿孔状。由于通过脉冲激光器来加工液晶面板的形状切割预定线，因此即使在液晶面板的轮廓包含复杂、曲线或微小的曲线部分或者在液晶面板形成有开口部的情况下，也能够实现适当的加工。

此外，本发明涉及的液晶面板制造方法是用于从多片获取用玻璃母材获得多个给定形状的液晶面板的液晶面板制造方法，该多片获取用玻璃母材用于多片获取将阵列基板和彩色滤光片基板贴合而成的液晶面板。该液晶面板制造方法至少包括改性线形成步骤、蚀刻步骤、切割步骤及端子部形成步骤。

在改性线形成步骤中，针对阵列基板及彩色滤光片基板形成具有比其它部位更容易被蚀刻的性质的改性线，所述改性线沿着与液晶面板的形状相对应的形状切割预定线而形成。作为形成改性线的方法的代表例，可举出基于皮秒激光器或飞秒激光器的长丝加工。改性线的宽度优选设定为大致10μm以下。

在蚀刻步骤中，针对阵列基板及彩色滤光片基板，使得在形状切割预定线处不切断的同时，进行蚀刻处理。由于随着蚀刻处理进行，在形状切割预定线处，切割槽等有时会在厚度方向上贯通，因此优选为，以10μm/分钟以下的缓慢的蚀刻速率一边确认形状切割预定线的状态一边进行蚀刻处理。

在切割步骤中，在蚀刻处理之后，在形状切割预定线处进行切割。在蚀刻处理后，成为在形状切割预定线处实质上基本被切断的状态。而且，在板厚方向的中心部存在改性区域，变得容易切割玻璃基板。因此，通过施加微小的机械压力或热应力，能够实现完全的切断。例如，通过施加微小的按压力、施加微小的超声波振动或者进行加热，就能够不使多片获取用玻璃母材污损地实现完全的切断。

在端子部形成步骤中，沿着用于去除与阵列基板中形成有电极端子部的区域对置的彩色滤光片基板的端子部切割预定线，去除彩色滤光片基板。电极端子部在液晶面板中形成于阵列基板中的与彩色滤光片基板对置的主面，通过去除彩色滤光片基板而使电极端子部露出。另外，端子部形成步骤只要至少在蚀刻步骤之后，可以在任意的定时进行。例如，既可以在切割步骤之前或之后进行，也可以与切割步骤同时进行。

在本发明中，由于在预先使形状切割预定线容易切断之后进行蚀刻处理，因此不需要用于仅对形状切割预定线选择性地进行蚀刻处理的掩蔽处理。另外，由于预先使形状切割预定线容易切断，因此与对整个厚度方向进行蚀刻处理的情况相比，可以使蚀刻量显著减少，因此能够将侧蚀的影响抑制到最小限度。结果，能够使用将液晶面板接近配置的状态的多片获取用玻璃母材，片获取效率提高。

在上述的液晶面板制造方法中，优选为，改性线呈具有由脉冲激光器的光束形成的多个贯通孔或多个改性孔的齿孔状。由于通过脉冲激光器来加工液晶面板的形状切割预定线，因此即使在液晶面板的轮廓包含复杂或曲线部分或者在液晶面板形成有开口部的情况下，也能够实现适当的加工。

另外，端子部形成步骤优选包括槽形成步骤和断裂步骤。槽形成步骤是沿着端子部切割预定线在彩色滤光片基板形成槽的工序。断裂步骤是在切割步骤中对形状切割预定线以及沿端子部切割预定线形成的槽施加按压力的工序。通过在液晶面板的分割的同时实施进行端子部的加工的工序，生产效率进一步提高。

发明效果

根据本发明，在液晶面板的制造中，不需要伴随蚀刻处理的掩蔽处理，能够将侧蚀的影响抑制在最小限度内。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式涉及的液晶面板的概略结构的图。

图2为表示包含多个液晶面板的多片获取用玻璃母材的概略结构的图。

图3为表示针对多片获取用玻璃母材的激光加工的概略的图。

图4为表示针对多片获取用玻璃母材的划线折断加工的概略的图。

图5为表示应用于本发明的蚀刻装置的一例的图。

图6为表示应用于本发明的蚀刻处理的变化例的图。

图7为表示分割后的状态下的多片获取用玻璃母材的概略的图。

图8为表示液晶面板的结构的特征的图。

图9为表示应用于本发明的蚀刻装置的一例的图。

图10为表示应用于本发明的蚀刻处理的变化例的图。

图11为表示经蚀刻处理后的形状切割预定线的状态的图。

图12为表示分割后的状态下的多片获取用玻璃母材的概略的图。

图13为表示液晶面板的结构的特征的图。

图14为表示液晶面板的分割的其他实施方式的图。

具体实施方式

图1的(a)示出了本发明的一个实施方式涉及的液晶面板10的概略结构。如该图所示，液晶面板10构成为，阵列基板12及彩色滤光片基板14夹着液晶层而贴合。阵列基板12和彩色滤光片基板14的结构可以采用与公知的结构相同的结构，因此在此省略说明。

阵列基板12具有设置为从与彩色滤光片基板14贴合的区域延伸出的电极端子部122。在该电极端子部122连接有多个电路，液晶面板10和这些电路被收纳在壳体中，从而构成例如图1的(b)所示的智能手机100。

接着，对制造液晶面板10的方法的一例进行说明。如图2的(a)及图2的(b)所示，一般地，液晶面板10被制造为包含多个其的多片获取用玻璃母材50，通过分割多片获取用玻璃母材50，可得到单个液晶面板10。在本实施方式中，为了方便，对于针对以3行2列的矩阵状配置有6个液晶面板10的多片获取用玻璃母材50的处理进行说明，但是多片获取用玻璃母材50所含的液晶面板10的数量可以适当增减。

多片获取用玻璃母材50首先如图3的(a)～图3的(c)所示，沿着与液晶面板10的形状(轮廓)对应的形状切割预定线形成改性线20。该改性线20例如是排列有通过从皮秒激光器(波长为515nm)或飞秒激光器(1030nm)等脉冲激光器照射的光束脉冲(光束直径为1～5μm左右)形成的多个细丝(filament)层的细丝阵列。来自皮秒激光器的光束具有至少比包括阵列基板12和彩色滤光片基板14这两个基板在内的范围深的焦点深度。因此，在阵列基板12和彩色滤光片基板14这两个基板中同时形成用于分割液晶面板10的改性线20。

原则上，虽然能够通过一个激光器来同时处理阵列基板12和彩色滤光片基板14这两个基板，但是这会导致液晶层产生不良状况，在这种情况下，通过从阵列基板12侧仅在阵列基板12形成改性线20，从彩色滤光片基板14侧仅在彩色滤光片基板14形成改性线20，容易抑制液晶层中的不良状况的产生。

在该实施方式中，改性线20呈如图3的(c)所示的具有多个贯通孔或改性层的齿孔状。改性线20具有比多片获取用玻璃母材50中的其他部位更容易被蚀刻的性质。当然，改性线20的形状并不限定于图3的(c)所示的形状，也可以呈其他形状。

接着，如图4的(a)～图4的(c)所示，对多片获取用玻璃母材50进行形成用于去除彩色滤光片基板14中的与阵列基板12的电极端子部122对置的区域的端子部切割槽30的处理。在该实施方式中，通过划线轮(轮式切割器)250，在彩色滤光片基板14中的与阵列基板12的电极端子部122对置的区域的内侧形成端子部切割槽30。端子部切割槽30沿着端子部切割预定线形成，以去除彩色滤光片基板14中的与阵列基板12的电极端子部122对置的区域。

当基于划线轮250的端子部切割槽30的形成结束时，如图5所示，多片获取用玻璃母材50被导入蚀刻装置300中，通过含有氢氟酸和盐酸等的蚀刻液来实施蚀刻处理。在蚀刻装置300中，在通过输送辊输送多片获取用玻璃母材50的同时，在蚀刻室内使蚀刻液与多片获取用玻璃母材50的单面或两面接触，由此进行相对于多片获取用玻璃母材50的蚀刻处理。另外，在蚀刻装置300中的蚀刻室的后段，设置有用于冲洗附着于多片获取用玻璃母材50的蚀刻液的清洗室，因此，多片获取用玻璃母材50以去除了蚀刻液的状态从蚀刻装置300排出。

作为使蚀刻液与多片获取用玻璃母材50接触的方法的一例，如图6的(a)所示，可举出在蚀刻装置300的各蚀刻室302中，对多片获取用玻璃母材50喷射蚀刻液的喷射蚀刻。另外，也可以代替喷射蚀刻，如图6的(b)所示，采用在溢流型的蚀刻室304中与溢流的蚀刻液接触的同时输送多片获取用玻璃母材50的结构。

进而，如图6的(c)所示，也可以采用使收纳于载体的单个或多个多片获取用玻璃母材50浸渍于收纳有蚀刻液的蚀刻槽306中的浸渍式蚀刻。

无论在哪种情况下，在蚀刻处理中，避免形状切割预定线及端子部切割预定槽在厚度方向上贯通而导致多片获取用玻璃母材50分割的情况都是重要的。因此，在蚀刻处理中(特别是蚀刻处理的后半部分)，需要减慢蚀刻速率，准确地控制蚀刻量。在该实施方式中，利用2重量％以下的稀的氢氟酸以3μm/分钟以下的慢速进行蚀刻处理，但并不限定于该方法。

只要在最初采用快速的蚀刻速率并且阶段性地减慢蚀刻速率，而不是在整个蚀刻处理中减慢蚀刻速率，就能够缩短蚀刻处理的时间。例如，采用如下结构为宜：随着进入到蚀刻装置300的后段，使蚀刻液中的氢氟酸浓度降低。

当多片获取用玻璃母材50通过蚀刻装置300时，改性线20及端子部切割槽30被蚀刻。在改性线20中，与其它部位相比，蚀刻液更快地渗透，玻璃沿该线溶解，由此，变得通过改性线20容易切割彩色滤光片基板。另外，即使在激光照射时产生了伤痕等的情况下，该伤痕也容易消失。

在多片获取用玻璃母材50中，通过激光器的细丝加工形成改性线20，并通过进一步蚀刻该改性线，从而仅通过微小的机械压力，就能够在改性线20处分割多片获取用玻璃母材50。例如，通过对多片获取用玻璃母材50施加微小的按压力，或者施加微小的超声波振动，如图7所示，能够分割多面用玻璃母材50而不会使其污损。

而且，由于不会通过蚀刻处理完全切断，因而能够防止在蚀刻中分离的液晶面板10端面彼此碰撞而破损这样的不良状况的发生。另外，也可以将蚀刻处理后的未完全切断的状态下的多片获取用玻璃母材50(保持大尺寸的状态)直接进行输送。而且，由于蚀刻液不会到达电极端子部，因而无需利用具备抗蚀性的掩蔽剂来保护电极端子部。另外，由于在液晶面板10的端面的至少中央部以外实施蚀刻处理，因此与仅通过激光加工进行切割的情况相比，液晶面板的强度(例如弯曲强度)提高。

图8的(a)～图8的(c)示出了分割后的液晶面板10的概略结构。如该图所示，液晶面板10的端面相对于主面大致成直角。例如，能够将在分别为0.15mm～0.25mm左右的板厚的阵列基板12和彩色滤光片基板14的各端面产生的锥形宽度(图8的(c)中的l1～l4)抑制为50μm以下(大多为20～35μm)。

这样，在制造液晶面板10时，几乎不会产生侧蚀的影响，因此能够设计将液晶面板10彼此接近配置的多片获取用玻璃母材50。例如，只要具有在激光宽度2μm+α下为合计10μm左右的间隙，就能够将多片获取用玻璃母材50适当地分离成单个液晶面板10。

接着，参照图9～图14，对本发明的其他实施方式进行说明。在该实施方式中，直到改性线20的形成为止的工序与上述内容相同，因此省略说明。以下，对改性线20的形成后进行说明。

当改性线20的形成结束时，如图9所示，多片获取用玻璃母材50被导入到蚀刻装置300中，提高含有氢氟酸和盐酸等的蚀刻液来实施蚀刻处理。在蚀刻装置300中，在通过输送辊输送多片获取用玻璃母材50的同时，在蚀刻室内使蚀刻液与多片获取用玻璃母材50的单面或两面接触，由此进行对多片获取用玻璃母材50的蚀刻处理。另外，在蚀刻装置300中的蚀刻室的后段，设置有用于冲洗附着于多片获取用玻璃母材50的蚀刻液的清洗室，因此，多片获取用玻璃母材50以去除了蚀刻液的状态从蚀刻装置300排出。

作为使蚀刻液与多片获取用玻璃母材50接触的方法的一例，如图10的(a)所示，可举出在蚀刻装置300的各蚀刻室302中，对多片获取用玻璃母材50喷射蚀刻液的喷射蚀刻。另外，也可以代替喷射蚀刻，如图10的(b)所示，采用在溢流型的蚀刻室304中与溢流的蚀刻液接触的同时输送多片获取用玻璃母材50的结构。

进而，如图10的(c)所示，也可以采用使收纳于载体的单个或多个多片获取用玻璃母材50浸渍于收纳有蚀刻液的蚀刻槽306中的浸渍式蚀刻。

无论在哪种情况下，在蚀刻处理中，避免形状切割预定线在厚度方向上贯通而导致多片获取用玻璃母材50分割的情况都是重要的。因此，在蚀刻处理中(特别是蚀刻处理的后半部分)，需要减慢蚀刻速率，准确地控制蚀刻量。在该实施方式中，利用2重量％以下的稀的氢氟酸以10μm/分钟以下的慢速进行蚀刻处理，但并不限定于该方法。

只要在最初采用快速的蚀刻速率并且阶段性地减慢蚀刻速率，而不是在整个蚀刻处理中减慢蚀刻速率，就能够缩短蚀刻处理的时间。例如，采用如下结构为宜：随着进入到蚀刻装置300的后段，使蚀刻液中的氢氟酸浓度降低至1～10重量％的范围内。

当多片获取用玻璃母材50通过蚀刻装置300时，改性线20被蚀刻。在改性线20中，与其它部位相比，蚀刻液更快地渗透，玻璃沿该线溶解，由此，形成切割预定槽26。另外，即使在激光照射时在阵列基板12及彩色滤光片基板14的内部产生了伤痕等的情况下，该伤痕也容易消失。切割预定槽26并不是通过通常的蚀刻而形成的各向同性的槽，其深度方向相对于宽度方向的高宽比变大。因此，即使是各液晶面板邻接这样的多片获取用玻璃母材50，也能够不对液晶面板10造成影响地形成切割预定槽26。切割预定槽26形成为：在阵列基板12或彩色滤光片基板14中，在板厚方向上不完全贯通。此时，切割预定槽26的下部的板厚优选为100μm以下。若板厚超过100μm，则切割步骤中的分割变得困难。

在多片获取用玻璃母材50中，形状切割预定线由于切割预定槽26以及存在于切割预定槽26的下部的改性区域(改性线20)从而强度降低。因此，仅通过对形状切割预定线施加微小的机械压力，就能够在改性线20处分割多片获取用玻璃母材50。具体而言，通过对多片获取用玻璃母材50施加微小的按压力或者施加微小的超声波振动，能够进行分割。在本实施方式中，使用如图12所示的按压器具60来进行了液晶面板10的分割。按压器具60呈棒状，在其前端部具有球状的旋转夹具62。旋转夹具62旋转自如地支承在按压器具60的前端部。构成为：在将按压器具60压贴在切割预定槽26的状态下，使按压器具60沿着切割预定线移动，由此旋转夹具62旋转。当通过按压器具60对位于切割预定槽26的下部的改性区域施加应力时，会产生龟裂，从而能够分割液晶面板10。通过使用按压器具60，能够在防止多片获取用玻璃母材50污损、端面彼此接触的同时，分割液晶面板10。

接着，进行用于去除彩色滤光片基板14中的与阵列基板12的电极端子部122对置的区域的切割处理。在该实施方式中，通过划线轮(轮式切割器)250，沿着端子部切割预定线来切割彩色滤光片基板14中的与阵列基板12的电极端子部122对置的区域的内侧。通过划线轮250，在彩色滤光片基板14沿着端子部切割预定线形成端子部切割槽30。然后，通过利用按压器具60等对该端子部切割槽30施加按压力，能够在端子部切割槽30处去除彩色滤光片基板14。

在该实施方式中，由于不会通过蚀刻处理而完全切断多片获取用玻璃母材50，因此能够防止在蚀刻中分离的液晶面板10端面彼此碰撞而破损这样的不良状况的发生。另外，也可以将蚀刻处理后的未完全切断的状态下的多片获取用玻璃母材50(保持大尺寸的状态)直接进行输送。而且，由于蚀刻液不会到达电极端子部122，因此无需利用具备抗蚀性的掩蔽剂来保护电极端子部。另外，由于在液晶面板10的端面的至少中央部以外实施蚀刻处理，因此与仅通过激光加工进行切割的情况相比，液晶面板的强度(例如弯曲强度)提高。

图13的(a)～图13的(c)示出了分割后的液晶面板10的概略结构。如该图所示，液晶面板10的端面相对于主面大致成直角。例如，能够将在分别为0.15mm～0.25mm左右的板厚的阵列基板12和彩色滤光片基板14的各端面产生的锥形宽度(图13的(c)中的l1～l3)抑制为50μm以下(大多为20～35μm)。

这样，在制造液晶面板10时，几乎不会产生侧蚀的影响，因此能够设计将液晶面板10彼此接近配置的多片获取用玻璃母材50。例如，只要具有在激光宽度2μm+α下为合计10μm左右的间隙，就能够将多片获取用玻璃母材50适当地分离成单个的液晶面板10。另外，液晶面板的形状不限定于本实施方式的形状，例如也可以对应于具有缺口部的形状等。

另外，在上述实施方式中，在从多片获取用玻璃母材50分割液晶面板10之后，进行了与电极端子部122对置的区域中的彩色滤光片基板14的去除，但是彩色滤光片基板14的切割可以在任意的定时进行。例如，如图14的(a)及图14的(b)所示，针对蚀刻处理后的多片获取用玻璃母材50，使用划线轮250，沿着端子部切割预定线形成端子切割槽30。并且，如图14的(c)所示，在沿着形状切割预定线切割液晶面板10时，不仅是对形状切割预定线还对端子切割槽30施加按压力，由此能够同时进行液晶面板10的分割和电极端子部的加工。另外，一旦形成端子切割槽30，即使不与液晶面板10的分割同时进行，也能够例如在后续工序的任意定时去除彩色滤光片基板14。

应当理解，上述实施方式的说明在所有方面都是例示，而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式示出，而是由权利要求书示出。进而，本发明的范围旨在包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。

符号说明

10-液晶面板

12-阵列基板

14-彩色滤光片基板

20-改性线

30-端子部切割槽

50-多片获取用玻璃母材

100-智能手机

122-电极端子部

250-划线轮

300-蚀刻装置

302、304-蚀刻室

306-蚀刻槽。