JP2008179501A - 基板の分断方法及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ光を用いてスクライブするときに、レーザ光による損傷を受けにくい基板の分断方法及び電気光学装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】第1基板34を分断予定面34bに沿って切断する基板の分断方法に係る。第1基板34の分断予定面34bに沿って、一方の面に斜面39b、39cを有する凹部39を形成する斜面形成工程と、第1基板34の分断予定面34bに沿って、レーザ光2を照射して、改質部41を形成する照射工程と、改質部41に応力を加えて、第1基板34を分断する分断工程とを有し、照射工程では、斜面39b、39cが形成された面34cと反対側の面から、斜面39b、39cにレーザ光2の一部又は全部が照射されるように照射する。
【選択図】図5
【解決手段】第1基板34を分断予定面34bに沿って切断する基板の分断方法に係る。第1基板34の分断予定面34bに沿って、一方の面に斜面39b、39cを有する凹部39を形成する斜面形成工程と、第1基板34の分断予定面34bに沿って、レーザ光2を照射して、改質部41を形成する照射工程と、改質部41に応力を加えて、第1基板34を分断する分断工程とを有し、照射工程では、斜面39b、39cが形成された面34cと反対側の面から、斜面39b、39cにレーザ光2の一部又は全部が照射されるように照射する。
【選択図】図5
Description
本発明は、基板の分断方法及び電気光学装置の製造方法に係り、特に基板上における構造物の損傷を防止する方法に関するものである。
光透過性のある基板を品質良く切断するために、レーザ光を基板に照射して基板内部に改質領域(以下、改質部と称す。)を形成するレーザスクライブ方法が特許文献1に開示されている。それによると、パルス幅が1μs以下のレーザ光を出射し、集光レンズで基板内部に集光し、集光点におけるピークパワー密度が1×108(W/cm2)以上にする。これにより、加工対象物の内部に多光子吸収による改質部を形成するものである。
また、このレーザスクライブ方法において、加工対象物の内部に形成される改質部あるいはこれを起点として形成される改質部の大きさは、集光レンズの特性と、レーザ光のピークパワー密度に依存する。例えば、上記特許文献1に示されたガラス(厚さ700μm)に対してYAGレーザを用いて切断する実施例では、集光レンズの開口数が0.55の場合、ピークパワー密度がおよそ1×1011(W/cm2)では、改質部の大きさは、およそ100μmである。また、ピークパワー密度がおよそ5×1011(W/cm2)では、およそ250μmである。基板の内部に改質部を配列して形成し、改質部を押圧することで、基板を改質部に沿って品質良く分断することができる。
液晶表示装置などの表示装置は、外形が矩形である1対の基板を用いて、1対の基板の間に液晶や発光素子を配置して形成されることが多い。その製造方法において、トランジスタなどのスイッチング素子や表示素子に対応するパターンを複数配列した素子マザー基板と、共通電極等のパターンを配置した対向マザー基板とを貼り合せて、分断する方法が広く採用されている。
1対の基板を接合した後に、基板にレーザ光を照射してスクライブするとき、一部のレーザ光は、形成される改質部を透過する。集光レンズに近い場所に位置する基板に形成される改質部を透過するレーザ光は、集光レンズから離れている場所に位置する基板を照射する。集光レンズから離れている場所に位置する基板に、配線、端子、電気素子などが配置されているとき、改質部を透過するレーザ光はこれらを照射する。レーザ光を照射される配線、端子、電気素子は、レーザ光により損傷を受ける可能性がある。その結果、損傷を受けた配線、端子、電気素子は、電気的機能を正常に機能できなくなる可能性がある。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、レーザ光を用いてスクライブするときに、レーザ光による損傷を受けにくい基板の分断方法及び電気光学装置の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の基板の分断方法は、第1基板を分断予定面に沿って切断する基板の分断方法であって、第1基板の分断予定面に沿って、一方の面に斜面を形成する斜面形成工程と、第1基板の分断予定面に沿って、レーザ光を照射して、改質部を形成する照射工程と、改質部に応力を加えて、第1基板を分断する分断工程とを有し、照射工程では、斜面が形成された面と反対側の面から、斜面にレーザ光の一部又は全部が照射されるように照射することを特徴とする。
この基板の分断方法によれば、照射工程において、レーザ光が照射される。このとき、改質部を形成するために、レーザ光は、第1基板内の集光場所に集光して照射される。集光場所を通過したレーザ光は、集光場所から広がって、放射する。集光場所から放射されるレーザ光のうち、少なくとも一部は、第1基板に形成されている斜面に、照射される。第1基板は、大気中に比較して、屈折率が大きいので、斜面を照射するレーザ光のうち、少なくとも一部は、第1基板と大気との境界において、反射する。
第1基板から、第1基板と大気との境界面に到達するレーザ光の入射角が大きくなる様に、斜面を配置するとき、斜面で反射するレーザ光の光量を大きくすることができる。従って、基板の分断予定面から放出されるレーザ光の光量が減少する。その結果、分断予定面と対向する場所に、レーザ光により損傷を受ける構造物があるときにおいても、この構造物を照射するレーザ光の光量が小さくなっている為、構造物は、損傷を受け難くすることができる。
本発明の基板の分断方法は、斜面形成工程では、第1基板の分断予定面に沿って、少なくとも2つの斜面を有する凹部が形成され、照射工程では、レーザ光の光軸が、凹部の頂点付近を通る様に、レーザ光が照射されることを特徴とする。
この基板の分断方法によれば、第1基板には、分断予定面に沿って、2つの斜面が凹部を形成する様に配置されている。集光場所から放射されるレーザ光は、分断予定面から離れる方向に照射する。
分断予定面に沿ってレーザ光が照射され、凹部の頂点付近をレーザ光が通る様に照射する。そして、凹部の右側に右斜面、左側に左斜面を配置するとき、集光場所を通過して、分断予定面の右側に放射するレーザ光は右斜面を照射して、分断予定面の左側に放射するレーザ光は左斜面を照射する。右斜面と左斜面とで凹部を形成することから、右斜面は、左側を向いている。従って、右斜面を照射するレーザ光が、斜面に入射する入射角は、斜面が無い場合に比べて、入射角が大きくなる。そして、右斜面を照射するレーザ光は、右斜面で反射し易くなる。同様に、左斜面を照射するレーザ光は、左斜面で反射し易くなる。
つまり、集光場所から右側に放射するレーザ光も、左側に照射するレーザ光も凹部に形成される斜面で、第1基板内に反射され易くなる。その結果、分断予定面と対向する場所を照射するレーザ光の光量を減らすことができる。
本発明の基板の分断方法は、上記斜面の内少なくとも1つの斜面において、斜面と分断予定面とのなす角度が、凹部の頂点に近い場所の斜面が、凹部の頂点から遠い場所の斜面に比べて、鋭角に形成されていることを特徴とする。
この基板の分断方法によれば、凹部の斜面と分断予定面との角度が、斜面の場所により、異なって形成される。そして、凹部の頂点に近い場所の斜面は、分断予定面に対して鋭角に形成される。基板にレーザ光を照射するときに、レーザ光の光軸が分断予定面を通過する様に、レーザ光を照射した後、レーザ光は、光軸上の集光場所に集光される。
そして、集光場所から放射するレーザ光のうち、光軸に対して鋭角に進行するレーザ光は、凹部の頂点に近い斜面を照射する。このとき、凹部の頂点に近い斜面は、光軸に対して鋭角に形成されていることから、斜面を照射するレーザ光は、その斜面において、入射角が大きくなる為、反射し易くなっている。
集光場所から放射するレーザ光のうち、光軸に対して大きな角度で進行するレーザ光は、凹部の頂点から遠い斜面を照射する。このとき、凹部の頂点から遠い斜面は、光軸に対して大きな角度に形成されているが、この場所の斜面を照射するレーザ光は、光軸に対して大きな角度で進行することから、斜面を照射するレーザ光は、その斜面において、入射角が大きくなる為、反射し易くなっている。従って、凹部の頂点に近い場所においても、遠い場所においても、入射角が大きくなることにより、レーザ光が斜面で反射し易くなる。その結果、レーザ光が基板を通過し難くすることができる。
本発明の基板の分断方法は、斜面形成工程と、照射工程との間に、第1基板と第2基板とを接合する接合工程を有し、第2基板において、分断予定面と対向する場所には、レーザ光の照射により損傷する構造物が形成されていることを特徴とする。
この基板の分断方法によれば、分断予定面にレーザ光を照射するとき、第2基板に形成される構造物は、レーザ光の照射を受ける可能性がある。斜面形成工程において、分断予定面に沿って、斜面が形成されるため、レーザ光は斜面で反射することにより、構造物を照射するレーザ光の光量が小さくなる。その結果、構造物がレーザ光の照射により損傷する構造物であっても、この構造物は損傷され難くすることができる。
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、第1基板と、第2基板とを接合した後、分断予定面に沿って切断して形成する電気光学装置の製造方法であって、第1基板の分断予定面に沿って、一方の面に斜面を形成する斜面形成工程と、第1基板と第2基板とを接合する接合工程と、第1基板の分断予定面に沿って、レーザ光を照射して、改質部を形成する照射工程と、第1基板と第2基板とを分断する分断工程とを有し、照射工程では、斜面が形成された面と反対側の面から、斜面にレーザ光の一部又は全部が照射されるように照射することを特徴とする。
この電気光学装置の製造方法によれば、照射工程において、レーザ光が照射される。第1基板の内部から、第1基板と大気との境界面に到達するレーザ光の入射角が大きくなる様に、斜面を形成するとき、斜面で反射するレーザ光の光量を大きくすることができる。従って、第1基板の分断予定面において、第1基板の外部へ放出されるレーザ光の光量が減少する。その結果、分断予定面と対向する場所に、レーザ光により損傷を受ける構造物があるときにおいても、この構造物を照射するレーザ光の光量が小さくなっている為、構造物は、損傷を受け難くすることができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、斜面形成工程では、第1基板の分断予定面に沿って、少なくとも2つの斜面を有する凹部が形成され、照射工程では、レーザ光の光軸が、凹部の頂点付近を通る様に、レーザ光が照射されることを特徴とする。
この電気光学装置の製造方法によれば、第1基板には、分断予定面に沿って、少なくとも2つの斜面が凹部を形成する様に配置されている。そして、斜面が分断予定面の右側と左側に形成されているとき、集光場所から右側に放射するレーザ光は、右側の斜面で反射され易くなる。同様に、集光場所から左側に放射するレーザ光は、左側の斜面で反射され易くなる。つまり、集光場所から右側に放射するレーザ光も、左側に放射するレーザ光も凹部に形成される斜面で、第1基板内に反射され易くなる。その結果、分断予定面と対向する第2基板の場所を照射するレーザ光の光量を減らすことができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、第2基板において、第1基板の分断予定面と対向する場所には、電極又は配線が形成されていることを特徴とする。
この電気光学装置の製造方法によれば、第2基板において、分断予定面と対向する場所には、電極又は配線が形成されており、この電極又は配線には、照射工程において、レーザ光が照射される。電極及び配線は、レーザ光の照射を受けることにより、損傷するので、断線及び一部欠落して、抵抗値が上昇する不具合が生じる可能性がある。本発明では、第1基板の分断予定面上に、斜面を形成することにより、電極又は配線を照射するレーザ光の光量を小さくすることができる。その結果、電極又は配線は、レーザ光による損傷を受け難くすることができる。
以下、本発明を具体化した実施例について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
(第1の実施形態)
本実施形態では、レーザスクライブ装置を用いて、レーザスクライブ方法によりスクライブして分断する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前にレーザスクライブ装置について図1を用いて説明する。
本実施形態では、レーザスクライブ装置を用いて、レーザスクライブ方法によりスクライブして分断する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前にレーザスクライブ装置について図1を用いて説明する。
(レーザスクライブ装置)
図1は、レーザスクライブ装置の構成を示す模式概略図である。
図1に示すように、レーザスクライブ装置1は、レーザ光2を出射するレーザ光源3と、出射されたレーザ光2をワークに照射する光学経路部4と、光学経路部4に対してワークを相対的に移動させるテーブル部5と、動作を制御する制御装置6を主として構成されている。
図1は、レーザスクライブ装置の構成を示す模式概略図である。
図1に示すように、レーザスクライブ装置1は、レーザ光2を出射するレーザ光源3と、出射されたレーザ光2をワークに照射する光学経路部4と、光学経路部4に対してワークを相対的に移動させるテーブル部5と、動作を制御する制御装置6を主として構成されている。
レーザ光源3は、出射するレーザ光2を加工対象物の内部に集光して多光子吸収による改質部を形成できる光源であれば良い。例えば、レーザ光源3は、本実施形態において、LD励起Nd:YAG(Nd:Y3Al5O12)のレーザ媒質からなり、第3次高調波(波長:355nm)のQスイッチパルス発振のレーザ光2を出射する発光条件を採用している。パルス幅はおよそ14ns(ナノ秒)、パルス周期は10kHz、出力はおよそ60μJ/パルスのレーザ光2を出射する発光条件を採用している。
光学経路部4はハーフミラー7を備えている。ハーフミラー7は、レーザ光源3から照射されるレーザ光2の光軸2a上に配置されている。ハーフミラー7はレーザ光源3から照射されるレーザ光2を反射して、光軸2bへ進行方向を変更する。ハーフミラー7に反射したレーザ光2が通過する光軸2b上に集光部8が配置されている。集光部8は、その内部に凸レンズである集光レンズ8aを備え、レーザ光2を集光場所2cに集光可能にしている。
集光部8はレンズ支持部10により、レンズ移動機構11に支持されている。レンズ移動機構11は、図示しない直動機構を有し、集光部8を光軸2b方向(図中Z方向)に移動させて、集光部8を通過したレーザ光2が集光する集光場所2cを移動可能としている。
直動機構は、例えばZ方向に延びるネジ軸(駆動軸)と、同ネジ軸と螺合するボールナットを供えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が所定のパルス信号を受けて所定のステップ単位で正逆転する図示しないZ軸モータに連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号がZ軸モータに入力されると、Z軸モータが正転又は反転して、レンズ移動機構11が同ステップ数に相当する分だけ、光軸2b方向に沿って往動又は復動するようになっている。
集光部8とハーフミラー7とを通過する光軸2bの延長線上にあって、ハーフミラー7に対して集光部8の反対側には、撮像装置12を備えている。撮像装置12は、例えば、図示しない同軸落射型光源とCCD(Charge Coupled Device)が組み込まれたものである。同軸落射型光源から出射した可視光は、集光部8を透過してワーク9を照射する。撮像装置12は、集光部8とハーフミラー7とを通してワーク9を撮像することが可能となっている。
テーブル部5は、基台15を備えている。基台15の光学経路部4側には、レール16が凸設して配置されており、レール16上にはX軸スライド17が配置されている。X軸スライド17は、図示しない直動機構を備え、レール16上のX方向に移動可能となっている。直動機構は、レンズ移動機構11が備える直動機構と同様な機構であり、所定のステップ数に相当する駆動信号に対応してX軸スライド17が同ステップ数に相当する分だけ、X方向に沿って往動又は復動するようになっている。
X軸スライド17の光学経路部4側にはレール18が凸設して配置されており、レール18上にはY軸スライド19が配置されている。Y軸スライド19は、X軸スライド17と同様な直動機構を備え、レール18上をY方向に移動可能となっている。
Y軸スライド19の光学経路部4側には、ステージ20が配置され、ステージ20の上面には図示しない吸引式のチャック機構が設けられている。そして、ワーク9を載置すると、チャック機構によって、ワーク9がステージ20の上面における所定の位置に位置決めされて固定されるようになっている。
制御装置6は、メインコンピュータ24を備えている。メインコンピュータ24は内部に図示しないCPU(Central Processing Unit)やメモリを備えている。CPUはメモリ内に記憶されたプログラムソフトに従って、レーザスクライブ装置1の動作を制御するものである。
メインコンピュータ24は、図示しない入出力インターフェースを備え、入力装置25、表示装置26、レーザ制御装置27、レンズ制御装置28、画像処理装置29、ステージ制御装置30と接続されている。
入力装置25は、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力する装置であり、表示装置26はレーザ加工時の各種情報を表示する装置である。CPUは、入力される各種加工条件とプログラムソフトとに従って、レーザ加工を行い、加工状況を表示装置26に表示する。操作者が表示装置26に表示される各種情報を見て、レーザ加工状況を確認して操作するようになっている。
レーザ制御装置27は、レーザ光源3を駆動するパルス信号のパルス幅、パルス周期、出力の開始と停止、等を制御する装置であり、メインコンピュータ24の制御信号により制御される。
レンズ制御装置28は、レンズ移動機構11の移動、停止を制御する装置である。レンズ移動機構11には、移動距離を検出可能な図示しない位置センサが内蔵されており、レンズ制御装置28は、この位置センサの出力を検出することにより、集光部8の光軸2b方向の位置を認識する。レンズ制御装置28は、レンズ移動機構11にパルス信号を送信し、レンズ移動機構11を所望の位置に移動することができるようになっている。
画像処理装置29は、撮像装置12から出力される画像データを演算する機能を備えている。ステージ20にワーク9を配置し、撮像装置12で撮像した画像を観察するとき、レンズ移動機構11を操作して、集光部8とワーク9との距離を変えることにより画像が鮮明になるときとぼやけるときが存在する。集光部8を移動して、ワーク9のステージ20側の面に焦点が合うときと、ワーク9の光学経路部4側の面に焦点が合うときに、撮像される画像が鮮明になる。一方、焦点が合っていないとき、撮像される画像は、ぼやけた画像となる。画像処理装置29は、撮像される画像のコントラストを演算し、コントラストデータをメインコンピュータ24に送信する。
メインコンピュータ24は、集光部8を光軸2bの方向に移動して、撮像装置12が撮像する画像が鮮明になるときの集光部8の位置を、内蔵する位置センサで検出することにより、ワーク9の厚みを測定することが可能となる。
撮像装置12で撮像するときに焦点が合う合焦点位置と、レーザ光2を照射したときに、集光部8により集光される集光位置との差の距離を計測することで、合焦点位置と集光位置の差の距離であるオフセット距離を知ることができる。例えば、透明な2枚の基板を重ねた物をワーク9としてステージ20に設置し、2枚の基板の接触部に撮像装置12の焦点が合うように集光部8を移動する。次に、レーザ光2を照射して改質部を形成する。2枚の基板の接触部と改質部との距離を計測することでオフセット距離を設定することができる。
集光部8を光軸2b方向(図中Z方向)に移動して、ワーク9の光学経路部4側の面に撮像装置12の焦点を合わせる。レーザ光2を照射したい位置とオフセット距離とのデータを用いて、集光部8の移動距離を演算し、演算した移動距離に対応する距離分、集光部8を移動させる。この方法でワーク9における所定の深さにレーザ光2を集光することが可能となる。
ステージ制御装置30は、X軸スライド17とY軸スライド19との位置情報の取得と移動制御を行う。X軸スライド17とY軸スライド19とには図示しない位置センサが内蔵されており、ステージ制御装置30は位置センサの出力を検出することにより、X軸スライド17とY軸スライド19との位置を検出する。ステージ制御装置30は、X軸スライド17とY軸スライド19との位置情報を取得し、メインコンピュータ24から指示される位置情報と比較し、差に相当する距離に対応して、X軸スライド17とY軸スライド19とを駆動して移動する。ステージ制御装置30はX軸スライド17とY軸スライド19とを駆動して、所望の位置にワーク9を移動することが可能となっている。
ステージ制御装置30がワーク9をXY方向に移動して、ワーク9にレーザ光2が照射される場所位置を制御する。画像処理装置29が集光部8とワーク9との距離を検出する。検出する距離に基づいて、レンズ制御装置28が集光部8とワーク9との距離を制御する。続いて、レーザ制御装置27がレーザ光源3を制御しレーザ光2を発光させる。発光されるレーザ光2が、光学経路部4を通過してワーク9を照射する。上述した制御を行い、所望の位置にレーザ光2を集光して照射することが可能となっている。
ここで、多光子吸収による改質部の形成について説明する。集光部8によって集光されたレーザ光2は、ワーク9に入射する。そして、ワーク9がレーザ光2を透過する材料であっても、材料の吸収バンドギャップより光子のエネルギーが非常に大きいときには、ワーク9は光子エネルギーを吸収する。これを多光子吸収と呼び、レーザ光2のパルス幅を極めて短くすることでエネルギーを高めて、多光子吸収をワーク9の内部に起こさせると、多光子吸収のエネルギーが熱エネルギーに転化せずに、永続的な構造変化が誘起された領域が形成される。
本実施形態では、この構造変化領域を改質部と呼ぶ。改質部のうち、大きく構造変化した結果、クラックが形成された領域をクラック部と呼ぶ。尚、材料の種類によっては、例えば石英ガラスなどの場合には、クラック部は、空洞状のクラックが形成される場合もある。また、レーザ光2を用いて改質部を配列して形成することをレーザスクライブ、又はスクライブと称す。
このような改質部を形成するためのレーザ光2の照射条件は、加工対象物毎にレーザ光2の出力やパルス幅、パルス周期等の設定が必要になる。特に、レーザ光源3が照射するレーザ光2の出力は、ハーフミラー7や集光部8のような光軸2b上に配置される透過性物質による吸収で減衰することを考慮する必要がある。従って、実際の加工対象物を用いた予備試験を実施して、最適な照射条件を導くことが望ましい。
(基板の分断方法)
次に本発明の基板の分断方法について図2〜図7にて説明する。図2は、基板の分断方法のフローチャートであり、図3〜図7は基板の分断方法を説明する図である。
次に本発明の基板の分断方法について図2〜図7にて説明する。図2は、基板の分断方法のフローチャートであり、図3〜図7は基板の分断方法を説明する図である。
図2のフローチャートにおいて、ステップS1は斜面形成工程に相当し、基板をレーザスクライブする予定の場所に斜面を形成する工程である。次にステップS2に移行する。ステップS2は、接合工程に相当し、基板に接着剤を塗布して、2つの基板を接合する工程である。次にステップS3に移行する。ステップS3は、移動工程に相当し、レーザ光を照射する予定の場所を、集光部8と対向する場所に移動する工程である。次にステップS4に移行する。ステップS4は、照射工程に相当し、基板にレーザ光を照射して改質部を形成する工程である。次にステップS5に移行する。
ステップS5は予定した領域総てに改質部を形成したかを判断する工程に相当し、改質部を形成する予定の領域と改質部を形成した領域とを比較し、改質部を形成する予定の領域で、まだ改質部を形成していない領域を検索する工程である。改質部を形成する予定の領域で、まだ改質部を形成していない領域があるとき(NOのとき)、ステップS3に移行する。改質部を形成する予定の領域で、改質部を形成していない領域がないとき(YESのとき)、ステップS6に移行する。ステップS3〜ステップS5を合わせてステップS11のレーザスクライブ工程とする。
ステップS6は、分断工程に相当し、基板の改質部が配列して形成された場所を押圧して、基板を分断する工程である。以上の工程により基板を分断する加工が完了する。
次に、図1、図3〜図7を用いて、図2に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図3(a)は、本実施形態で形成する基板の模式平面図であり、図3(b)は、基板をY方向から見た模式側面図である。図3(a)及び図3(b)に示す様に、基板33は矩形に形成された第1基板34と、同じく矩形に形成された第2基板35とが接着剤36により接合されている。そして、第1基板34の端部34aが分断予定面34bにて分断された後、除去されている。第1基板34及び第2基板35は、レーザ光2に透過性のある材質からなり、本実施形態では、例えば、石英ガラスを採用している。第2基板35において、第1基板34と対向する面には、構造物としての配線37が形成されており、この配線37は、金属により構成されている。そのため、配線37は、レーザ光2の照射を受けるとき、損傷を受けて断線したり、配線37の一部が欠落して、電気抵抗が上昇したりする恐れがある。
図3(c)〜図4(a)はステップS1に対応する図であり、第1基板34を側面からに見た図である。図3(c)及び図4(a)は、基板をY方向から見た模式側面図であり、図3(d)は、基板をX方向から見た模式側面図である。図3(c)及び図3(d)に示す様に、第1基板34の分断予定面34bに沿って、回転している砥石38を接触させながら、進行することにより、第1基板34を研削する。砥石38の外周はV字状に形成されていることから、第1基板34には、砥石38の外周と略同形にV字状の凹部39が形成される。続いて、研磨液を凹部39に流しながら、凹部39を回転する研磨ディスクを用いて研磨する。砥石38を用いた研削方法及び研磨方法は、公知な技術であり、加工条件等の詳細な説明は省略する。その結果、図4(a)に示す様に、V字状の凹部39が形成された第1基板34が完成する。
図4(b)及び図4(c)はステップS2に対応する図であり、基板をY方向から見た模式側面図である。図4(b)に示す様に、配線37が形成されている第2基板35に接着剤36を塗布する。このとき、第1基板34と第2基板35とを接着する予定の場所に、接着剤36を塗布する。そして、第1基板34の凹部39が形成されている面と、第2基板35の接着剤36が塗布されている面とを合わせて、第1基板34と第2基板35とを接合する。
その結果、図4(c)に示す様に、第1基板34と第2基板35とが接合された基板33となる。次に、基板33を加熱乾燥することにより、接着剤36を固化して、第1基板34と第2基板35との接合が終了する。
図5(a)及び図5(b)はステップS3に対応する図である。図5(a)は、基板をY方向から見た模式側面図であり、図5(b)は、X方向と逆の方向から見た模式側面図である。図5(a)及び図5(b)に示す様に、ステージ20を移動することにより、集光部8と対向する場所に、改質部を形成する予定の場所である予定点40の場所が位置するように、基板33を移動する。
この予定点40は、分断予定面34b上において、第2基板35に近い場所で、且つ、第1基板34の端面34eに近い場所に設定される。
図5(c)〜図7(b)はステップS4に対応する図である。図5(c)は、基板をY方向からみた側面図である。図5(c)に示す様に、集光部8がレーザ光2を集光して、第1基板34の内部を照射する。レーザ光2が集光して照射される集光場所2cには、改質部41が形成され、改質部41の中央には、空洞となっているクラック部42が形成される。
図6は、レーザ光2を照射するときの凹部39付近をY方向から見た部分断面図である。図6に示す様に、レーザ光2は、その光軸2bが分断予定面34bと略同じ場所を通過するように照射される。そして、レーザ光2は、集光部8により集光場所2cに集光される。光線2d〜光線2iは、集光場所2cに集光されるレーザ光2を示す。第1基板34に形成される凹部39の頂点39aは、分断予定面34b上に配置されている。
集光場所2cに対して、図中左上から照射される光線2d〜光線2fは、右側の斜面39bを照射した後、斜面39bにおいて反射することにより、第1基板34の内部に進行する。そして、光線2d〜光線2fは、第1基板34の第2基板35と対向する面34cに反射して、内部に進行する。このとき、第1基板34は、大気より屈折率が大きいことから、第1基板34から大気中に進行するレーザ光2は、反射し易くなっている。
同様に、集光場所2cに対して、図中右上から照射される光線2g〜光線2iは、左側の斜面39cを照射した後、斜面39cにおいて反射することにより、第1基板34の内部に進行する。そして、光線2g〜光線2iは、第1基板34の第2基板35と対向する面34cに反射して、内部に進行する。従って、レーザ光2は、分断予定面34bに沿って通過し難くなっている。
ステップS5において、メインコンピュータ24は、メモリに記憶されている照射予定の位置と照射済の位置とを比較して、照射していない場所を検索する。そして、ステップS3〜ステップS5を繰り返すことにより、図7(a)に示す様に、まず1段目の改質部41aを配列して、形成する。続いて、レーザ光2を集光して照射する集光場所2cを、第1基板34の厚さ方向に移動して、加工を継続する。そして、1段目41aに形成されている改質部41と隣接する場所に、改質部41を配列して、2段目の改質部41を形成する。3段目以降も同様に形成する。
その結果、図7(b)に示す様に、第1基板34の分断予定面34bに沿って、改質部41が、配列されて形成されているスクライブ面34dが形成される。
図7(c)〜図7(d)はステップS6に対応する図であり、基板をY方向から見た模式側面図である。図7(c)に示す様に、基板33を弾性材などから少なくともなる台43の上に配置する。分断予定面34bに形成されたスクライブ面34dと対向する場所を、加圧部材44を用いて押圧する。基板33は台43に沈み込み、クラック部42に張力が作用する。第1基板34は、台43と接する面に近いクラック部42aを起点として破断が進行し、分断する。
その結果、図7(d)に示すように、第1基板34は、スクライブ面34dで分断され、図3(a)に示す基板33が完成する。
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、図6に示す様に、第1基板34から大気中に進行するレーザ光2の入射角45が大きくなる様に、斜面39b,39cを形成するとき、斜面39b,39cで反射するレーザ光2の光量を大きくすることができる。従って、第1基板34の集光場所2cから分断予定面34bに沿って、第1基板34の外側へ放出されるレーザ光2の光量が減少する。その結果、分断予定面34bと対向する場所に、レーザ光2により損傷を受ける配線37があるときにおいても、この配線37を照射するレーザ光2の光量が小さくなっている為、配線37は、損傷を受け難くすることができる。
(1)本実施形態によれば、図6に示す様に、第1基板34から大気中に進行するレーザ光2の入射角45が大きくなる様に、斜面39b,39cを形成するとき、斜面39b,39cで反射するレーザ光2の光量を大きくすることができる。従って、第1基板34の集光場所2cから分断予定面34bに沿って、第1基板34の外側へ放出されるレーザ光2の光量が減少する。その結果、分断予定面34bと対向する場所に、レーザ光2により損傷を受ける配線37があるときにおいても、この配線37を照射するレーザ光2の光量が小さくなっている為、配線37は、損傷を受け難くすることができる。
(2)本実施形態によれば、第1基板34には、分断予定面34bを中心として、2つの斜面39b,39cが凹部39を形成する様に配置されている。そして、集光場所2cから放射されるレーザ光2は、分断予定面34bから離れる方向に放射される。その後、集光場所2cから右側に放射するレーザ光も、左側に放射するレーザ光も斜面39b,39cで、第1基板34内に反射される。その結果、分断予定面34bと対向する場所を照射するレーザ光2の光量を減らすことができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した基板の分断方法の一実施形態について図8を用いて説明する。図8は、基板の分断方法を説明する図であり、レーザ光を照射するときの凹部付近をY方向から見た部分断面図である。
この実施形態が第1の実施形態と異なるところは、第1基板に形成される凹部の形状が異なる点にある。
次に、本発明を具体化した基板の分断方法の一実施形態について図8を用いて説明する。図8は、基板の分断方法を説明する図であり、レーザ光を照射するときの凹部付近をY方向から見た部分断面図である。
この実施形態が第1の実施形態と異なるところは、第1基板に形成される凹部の形状が異なる点にある。
図8に示す様に、第1の実施形態における第1基板34に相当する第1基板47に形成される凹部48は、頂点48aが分断予定面47a上に配置され、分断予定面47aを中心として、右側の斜面48bと左側の斜面48cにより構成されている。この斜面48b及び斜面48cは、第1の実施形態においては、平面により形成されていたが、この実施形態においては、曲面により形成されている。そして、分断予定面47aとのなす角度が、頂点48aに近い場所の斜面48dが、頂点48aから遠い場所の斜面48eに比べて、鋭角に形成されている。
集光場所2cから放射するレーザ光2のうち、光軸2bに対して鋭角に進行する光線2fは、凹部48の頂点48aに近い斜面48dを照射する。このとき、凹部48の頂点48aに近い斜面48dは、光軸2bに対して鋭角に形成されていることから、斜面48dを照射するレーザ光2は、斜面48dにおいて、入射角45dが大きくなり、反射し易くなっている。
集光場所2cから放射するレーザ光2のうち、光軸2bに対して、光線2fより大きい角度に進行する光線2dは、凹部48の頂点48aから遠い斜面48eを照射する。このとき、凹部48の頂点48aから遠い斜面48eは、光軸2bに対して、斜面48dより大きい角度に形成されているが、この場所の斜面48eを照射するレーザ光2は、光軸2bに対して大きい角度に進行することから、斜面48eを照射するレーザ光2は、斜面48eにおいて、入射角45eが大きくなり、反射し易くなっている。
斜面48cは、分断予定面47aに対して、斜面48bと略対象形に形成されていることから、光線2gは、光線2fと同様に進行する。そして、光線2iは、光線2dと同様に進行する。
上述したように、本実施形態によれば、第1の実施形態における効果(1)及び(2)に加え、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、凹部48の頂点48aに近い斜面48dにおいても、凹部48の頂点48aから遠い斜面48eにおいても、入射角45が大きくなり、レーザ光2が斜面48bで反射し易くなっている為、基板を通過し難くすることができる。
(1)本実施形態によれば、凹部48の頂点48aに近い斜面48dにおいても、凹部48の頂点48aから遠い斜面48eにおいても、入射角45が大きくなり、レーザ光2が斜面48bで反射し易くなっている為、基板を通過し難くすることができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明を具体化した液晶表示装置の製造方法の一実施形態について図9〜図14を用いて説明する。
本実施形態では、本発明における基板の分断方法を用いて液晶表示装置を製造する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前に、液晶表示装置について説明する。
次に、本発明を具体化した液晶表示装置の製造方法の一実施形態について図9〜図14を用いて説明する。
本実施形態では、本発明における基板の分断方法を用いて液晶表示装置を製造する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前に、液晶表示装置について説明する。
(液晶表示装置)
図9(a)は、液晶表示装置の模式平面図であり、図9(b)は、図9(a)の液晶表示装置のA−A’線に沿う模式断面図である。
図9(a)は、液晶表示装置の模式平面図であり、図9(b)は、図9(a)の液晶表示装置のA−A’線に沿う模式断面図である。
図9(a)及び図9(b)において、本実施形態の電気光学装置としての液晶表示装置51は、対をなすTFTアレイ基板52(Thin Film Transistor)と対向基板53とが熱硬化性の封止材であるシール54によって貼り合わされ、このシール54によって区画される領域内に封入された液晶55からなる液晶層を狭持している。シール54は、基板面内の領域において閉ざされた枠形状に形成されている。
シール54を形成する場所の内側で対向基板53の液晶55側の面には、遮光性材料で配線を隠すための周辺見切り56が形成されている。シール54の外側の場所には、データ線駆動回路57及び電極としての実装端子58がTFTアレイ基板52の辺52a(図9(a)中下側の辺)に沿って形成されており、この辺52aに隣接する辺52b及び辺52c(図9(a)中左右の辺)に沿って走査線駆動回路59が形成されている。データ線駆動回路57、実装端子58及び走査線駆動回路59はアルミニウムを素材とする配線60aにより電気的に接続されている。TFTアレイ基板52の残る辺52d(図9(a)中上側の辺)には、2つの走査線駆動回路59の間を接続するための配線60bが設けられている。また、対向基板53のコーナー部の4箇所においては、TFTアレイ基板52と対向基板53との間で電気的導通をとるための基板間導通材61が配設されている。
また、液晶表示装置51はカラー表示用として構成しており、対向基板53において、赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルタ62R,62G,62Bが図示しない保護膜とともに形成されている。カラーフィルタ62R,62G,62Bの各フィルタ素子の間には、遮光膜63が形成されており、カラーフィルタ62R,62G,62Bを通過しない光は遮光膜63が遮断するようになっている。さらに、カラーフィルタ62R,62G,62BのTFTアレイ基板52側には対向電極64と配向膜65とが配置されている。
液晶は、該液晶を挟持する電極に電圧を印加すると液晶の傾き角度が変化する性質を持っており、TFTのスイッチング動作により、液晶にかける電圧をコントロールして液晶の傾き角度を制御し、画素毎に光を透過させたり遮ったりする動作を行う。それにより、透過した光は、画素毎に相対して設置される赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色フィルタを有するカラーフィルタを透過することで、画素毎に対応する各色フィルタの色を色光として透過する。尚、光が液晶により遮られた画素に対応する色フィルタには当然光は入射しないため、黒色となる。このようにTFTのスイッチング動作により、液晶をシャッタとして動作させて、画素毎に光の透過をコントロールし、画素を明滅させることにより、カラー映像を表示させることができる。
このような構造を有する液晶表示装置51の画像を表示する領域には、複数の画素がm行n列のマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素の各々には、画素信号をスイッチングするTFT(スイッチング素子)が形成されている。画素信号を供給するデータ線(ソース配線)がTFTのソース電極に電気的に接続され、走査信号を供給する走査線(ゲート配線)がTFTのゲート電極に電気的に接続され、TFTのドレイン電極に画素電極66が電気的に接続されている。画素電極66はカラーフィルタ62R,62G,62Bの各フィルタ素子と対向する場所に形成されている。走査線が接続されるTFTのゲート電極には、所定のタイミングで、走査線からパルス信号の走査信号が供給される。
画素電極66は、TFTのドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFTを一定期間だけオン状態とすることにより、データ線から供給される画素信号が各画素の画素電極66に所定のタイミングで供給される。このようにして画素電極66に供給された所定レベルの画素信号の電圧レベルは、対向基板53の対向電極64との間で保持され、画素信号の電圧レベルに応じて、液晶55の光透過量が変化する。液晶表示装置51はカラーフィルタを備えており、カラーフィルタ62R,62G,62Bを透過する光を液晶55からなる液晶層を挟持する電極に印加する画像信号により制御することで、液晶表示装置51はカラー画像を表示することができる。
画素電極66の対向基板53側には配向膜67が配置されている。配向膜65と配向膜67とにはその表面に溝状の凹凸が形成されており、配向膜65と配向膜67との間に充填された液晶55は、溝状の凹凸に沿って配列して形成される。
TFTアレイ基板52及び対向基板53において、液晶55と反対側の面には、図示しない偏光シートが配置され、偏光シート及び液晶55の作用により、液晶表示装置51を透過する光透過量が変化するようになっている。
(液晶表示装置の製造方法)
次に上述した液晶表示装置51における基板の分断方法について図10〜図14にて説明する。図10は、基板の分断方法のフローチャートであり、図11〜14は基板の分断方法を説明する図である。
次に上述した液晶表示装置51における基板の分断方法について図10〜図14にて説明する。図10は、基板の分断方法のフローチャートであり、図11〜14は基板の分断方法を説明する図である。
図10のフローチャートにおいて、ステップS21は斜面形成工程に相当し、対向マザー基板の分断予定面に沿って斜面を有する凹部を形成する工程である。ステップS22は、素子形成工程に相当し、液晶を駆動する素子や、配線、電極等を形成する工程である。次にステップS23に移行する。ステップS23は接合工程に相当し、素子マザー基板と対向マザー基板とを接合する工程である。次にステップS24に移行する。
ステップS24は、対向マザー基板の第1スクライブ工程に相当し、対向マザー基板にレーザ光を照射して、一方向に改質部を配列して形成することにより、スクライブする工程である。次にステップS25に移行する。ステップS25は対向マザー基板の第2スクライブ工程に相当し、対向マザー基板にレーザ光を照射して、スクライブされた方向と直交する方向に、改質部を配列して形成することにより、スクライブする工程である。次にステップS26に移行する。ステップS26は素子マザー基板の第1スクライブ工程に相当し、素子マザー基板にレーザ光を照射して、一方向に改質部を配列して形成することにより、スクライブする工程である。次にステップS27に移行する。ステップS27は素子マザー基板の第2スクライブ工程に相当し、素子マザー基板にレーザ光を照射して、ステップS26でスクライブされた方向と直交する方向に、改質部を配列して形成することにより、スクライブする工程である。次にステップS28に移行する。
ステップS28は素子マザー基板の第1分断工程に相当し、ステップS26にてスクライブされている場所を分断する工程である。次にステップS29に移行する。ステップS29は素子マザー基板の第2分断工程に相当し、ステップS27にてスクライブされている場所を分断する工程である。次にステップS30に移行する。ステップS30は対向マザー基板の第1分断工程に相当し、ステップS24にてスクライブされている場所を分断する工程である。次にステップS31に移行する。ステップS31は対向マザー基板の第2分断工程に相当し、ステップS25にてスクライブされている場所を分断する工程である。
ステップS24〜ステップS27を合わせて、ステップS41とする。ステップS41はレーザスクライブ工程に相当し、対向基板53とTFTアレイ基板52とにレーザ光2を照射して、改質部を配列して形成することにより、スクライブする工程である。そして、ステップS28〜ステップS31を合わせて、ステップS42とする。ステップS42は分断工程に相当し、対向マザー基板及び素子マザー基板を分断する工程である。以上の工程で、液晶表示装置51が形成される。
次に、図11〜図14を用いて、図10に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。
図11(a)及び図11(b)は、ステップS21に対応する図である。図11(a)は、対向基板が区画形成されたマザー基板である対向マザー基板を示す模式平面図である。図11(b)は、図11(a)のB−B’線に沿った模式断面図である。
図11(a)及び図11(b)は、ステップS21に対応する図である。図11(a)は、対向基板が区画形成されたマザー基板である対向マザー基板を示す模式平面図である。図11(b)は、図11(a)のB−B’線に沿った模式断面図である。
図11(a)及び図11(b)に示す様に、対向マザー基板71は、円板状に形成されている第1基板としての基板72により構成されている。基板72の材質は、光透過性のある材質であれば良く、例えば、本実施形態では石英ガラスを採用している。
対向マザー基板71から液晶表示装置51を切り出すために分断する予定の面のうち、X軸方向に切断する予定の面をH対向切断面73とする。H対向切断面73は一点鎖線で示した基板72の切断面であり、X軸方向に延在する切断面である。73a,73b,73c,73d,73eはそれぞれH対向切断面73である。
同様に、対向マザー基板71から液晶表示装置51を切り出すために分断する予定の面のうち、Y軸方向に切断する予定の面をV対向切断面74とする。V対向切断面74は一点鎖線で示した基板72の切断面であり、Y軸方向に延在する切断面である。74a,74b,74cはそれぞれV対向切断面74である。
基板72のH対向切断面73aに沿って、回転している砥石38を基板72に接触させながら、進行することにより、基板72を研削する。砥石38の外周はV字状に形成されていることから、基板72には、砥石38の外周と略同形にV字状の凹部39が形成される。同様に、他のH対向切断面73及びV対向切断面74に沿って凹部39を形成する。
図12(a)及び図12(b)は、ステップS22に対応する図である。図12(a)は、対向マザー基板を示す模式断面図であり、図12(b)は、素子マザー基板を示す模式断面図である。図12(a)に示す様に、対向マザー基板71において、基板72上に、周辺見切り56、カラーフィルタ62、遮光膜63を形成する。さらに、周辺見切り56、カラーフィルタ62、遮光膜63の表面には、光透過性及び通電性のある対向電極64を形成する。対向電極64の表面には、配向膜65を形成した後、表面に凹凸を形成する配向処理を施す。
図12(b)に示すように、素子マザー基板75において、円板状に形成されている第2基板としての基板76に、画素電極66及び画素電極66をスイッチングするTFTを形成する。その後、画素電極66の表面に、配向膜67を形成する。そして、配向膜67には配向処理を施す。次に、配線60a,60b及び実装端子58を形成する。その後、データ線駆動回路57、図9に示す走査線駆動回路59を実装する。ステップS22における製造方法は、公知の技術により製造されるので、詳細な説明を省略する。
図13(a)及び図13(b)は、ステップS23に対応する図である。図13(a)は、対向マザー基板を示す模式平面図であり、図13(b)は、図13(a)のC−C’線に沿った模式断面図である。図13(a)及び図13(b)に示す様に、基板76上にシール54の材料であるシール材54aを枠形状に塗布する。シール材54aを塗布する方法は、シール54を所望の形状に塗布できれば良く、例えば、本実施形態においては、スクリーン印刷法を採用している。シール材54aは、固化後に接着力が得られ、液晶55に接触して劣化しない材料であれば良く、例えば、本実施形態においては、熱硬化性のエポキシ樹脂を採用している。
枠形状にシール材54aを塗布した後、シール材54aの内側にディスペンサを用いて液晶55を塗布する。図示しない真空チャンバに素子マザー基板75を配置して、真空チャンバ内を脱気して真空にする。真空中で、対向マザー基板71と素子マザー基板75との相対位置を合わせて押圧する。
一つの素子マザー基板75には、複数の液晶表示装置51に対応する形状にシール材54aが塗布されており、一つの素子マザー基板75に一つの対向マザー基板71を配置する。素子マザー基板75に対向マザー基板71を押圧した後、真空チャンバ内に空気を流入する。それで、大気圧により対向マザー基板71と素子マザー基板75とが加圧される。
対向マザー基板71と素子マザー基板75との相対位置を保持した状態で加熱し、シール材54aを固化してシール54を形成する。対向マザー基板71と素子マザー基板75とがシール54を介して接合されているマザー基板77が完成し、ステップS23を終了する。ステップS23における製造方法は、公知の技術により製造されるので、詳細な説明を省略する。
素子マザー基板75から液晶表示装置51を切り出すために分断する予定の面のうち、X軸方向に切断する予定の面をH素子切断面78とする。H素子切断面78は一点鎖線で示した基板76の切断面であり、X軸方向に延在する切断面である。78a,78b,78cはそれぞれH素子切断面78である。
同様に、素子マザー基板75から液晶表示装置51を切り出すために分断する予定の面のうち、Y軸方向に切断する予定の面をV素子切断面79とする。V素子切断面79は一点鎖線で示した基板76の切断面であり、のY軸方向に延在する切断面である。79a,79b,79cはそれぞれV素子切断面79である。そして、対向マザー基板71のY軸方向に延在する74d,74e,74fはそれぞれV対向切断面74である。
図14(a)及び図14(b)はステップS24に対応する図であり、X方向から見た模式断面図である。図14(a)に示すように、集光部8を用いて、レーザ光2を基板72の内部に集光して照射する。レーザ光2が集光される場所には、改質部41が形成され、改質部41の中央にはクラック部42が形成される。
集光部8と対向マザー基板71とを相対的に、移動しながら、レーザ光2を照射し、改質部41を配列して形成する。このとき、レーザ光2は、凹部39で反射するので、レーザ光2が基板72を通過した後、素子マザー基板75を照射するレーザ光2の光量は小さくなる。
そして、集光部8と対向マザー基板71とは、対向マザー基板71の平面方向に、V対向切断面74に沿って相対移動する。続いて、レーザ光2を集光する場所を基板72の厚み方向に移動する。移動した後、集光部8と対向マザー基板71とを相対的に、移動しながら、レーザ光2を照射し、改質部41を配列して形成する。これを繰り返し、対向マザー基板71における総てのV対向切断面74に改質部41が配列して形成されたクラック面80を形成する。
図14(b)に示すように、その結果、対向マザー基板71における総てのV対向切断面74に改質部41が配列して形成されたクラック面80が形成される。
ステップS25では、図13に示す対向マザー基板71のH対向切断面73に沿ってレーザ光2を照射する。その結果、ステップS24と同様に、対向マザー基板71における総てのH対向切断面73に改質部41が配列して形成されたクラック面80が形成される。このとき、レーザ光2は、凹部39で反射することにより、レーザ光2が基板72を通過した後、素子マザー基板75を照射するレーザ光2の光量は小さくなる。
ステップS26では、マザー基板77を反転し、素子マザー基板75のH素子切断面78に沿ってレーザ光2を照射する。その結果、ステップS24と同様に、素子マザー基板75における総てのH素子切断面78に改質部41が配列して形成されたクラック面80が形成される。
ステップS27では、素子マザー基板75のV素子切断面79に沿ってレーザ光2を照射する。その結果、ステップS24と同様に、素子マザー基板75における総てのV素子切断面79に改質部41が配列して形成されたクラック面80が形成される。
図14(c)及び図14(d)はステップS28に対応する図であり、X方向から見た模式断面図である。図14(c)に示すように、素子マザー基板75を弾性材からなる台43の上に配置し、H素子切断面78のクラック面80と対向する場所を、加圧部材44を用いて押圧する。素子マザー基板75は台43に沈み込み、クラック部42に張力が作用する。素子マザー基板75は、台43と接する面に近いクラック部42bを起点として破断が進行し、分断する。
図14(d)に示すように、その結果、素子マザー基板75は、素子マザー基板75に形成されている総てのH素子切断面78のクラック面80が分断される。
ステップS29では、ステップS28と同様に、素子マザー基板75を弾性材からなる台43の上に配置し、V素子切断面79のクラック面80と対向する場所を、加圧部材44を用いて押圧する。素子マザー基板75は、台43と接する面に近いクラック部42bを起点として破断が進行し、分断する。その結果、素子マザー基板75は、素子マザー基板75に形成されている総てのV素子切断面79のクラック面80が分断される。
ステップS30では、マザー基板77を反転して、対向マザー基板71を弾性材からなる台43の上に配置し、H対向切断面73のクラック面80と対向する場所を、加圧部材44を用いて押圧する。対向マザー基板71は、台43と接する面に近いクラック部42bを起点として破断が進行し、分断する。その結果、対向マザー基板71は、対向マザー基板71に形成されている総てのH対向切断面73のクラック面80が分断される。
ステップS31では、対向マザー基板71を弾性材からなる台43の上に配置し、V対向切断面74のクラック面80と対向する場所を、加圧部材44を用いて押圧する。対向マザー基板71は、台43と接する面に近いクラック部42bを起点として破断が進行し、分断する。その結果、対向マザー基板71は、対向マザー基板71に形成されている総てのV対向切断面74のクラック面80が分断され、マザー基板77から、複数の液晶表示装置51が形成される。
図9(b)に示すTFTアレイ基板52及び対向基板53に図示しない偏光シートを貼り付けて液晶表示装置51が完成する。
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、素子マザー基板75において、H対向切断面73と対向する場所には、配線60a,60bが形成されており、この配線60a,60bには、ステップS24及びステップS25において、レーザ光2が照射される。対向マザー基板71のH対向切断面73及びV対向切断面74上に、斜面を含むV字状の凹部39を形成することにより、レーザ光2が斜面で反射するので、配線60a,60bを照射するレーザ光の光量を小さくすることができる。その結果、配線60a,60bは、レーザ光2による損傷を受け難くすることができる。
(1)本実施形態によれば、素子マザー基板75において、H対向切断面73と対向する場所には、配線60a,60bが形成されており、この配線60a,60bには、ステップS24及びステップS25において、レーザ光2が照射される。対向マザー基板71のH対向切断面73及びV対向切断面74上に、斜面を含むV字状の凹部39を形成することにより、レーザ光2が斜面で反射するので、配線60a,60bを照射するレーザ光の光量を小さくすることができる。その結果、配線60a,60bは、レーザ光2による損傷を受け難くすることができる。
(2)本実施形態によれば、基板72には、H対向切断面73及びV対向切断面74に沿って、左右に2つの斜面が凹部を形成する様に配置されている。そして、レーザ光2の集光場所2cから右側に放射するレーザ光2も、左側に放射するレーザ光2も凹部に形成される斜面で、基板72板内に反射され易くなる。その結果、H対向切断面73及びV対向切断面74と対向する場所を照射するレーザ光2の光量を減らすことができる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、図6に示す様に、凹部39がV字状に形成されたが、図15に示す様に、凹部81が台形状に形成されても良い。集光場所2cに対して、右上から左下に進行する光線2g〜光線2iは、斜面81cにて反射することにより、第1基板34の内部の左側へ進行する。そして、集光場所2cに対して、左上から右下に進行する光線2d〜光線2fは、上面81aを通過することから、第1基板34の下側へ進行する光量が、第1の実施形態に比べて、若干増加する。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、図6に示す様に、凹部39がV字状に形成されたが、図15に示す様に、凹部81が台形状に形成されても良い。集光場所2cに対して、右上から左下に進行する光線2g〜光線2iは、斜面81cにて反射することにより、第1基板34の内部の左側へ進行する。そして、集光場所2cに対して、左上から右下に進行する光線2d〜光線2fは、上面81aを通過することから、第1基板34の下側へ進行する光量が、第1の実施形態に比べて、若干増加する。
凹部81は、先端である上面81aが平坦に形成されることから、凹部81を形成する砥石は、先端を平坦にすることができる。砥石の先端が突状になっている場合に比べて、先端が平坦になっている方が、砥石の先端部にかかる圧力が小さくなるので、先端における消耗が少なくなる。その結果、砥石の寿命が延びて、省資源な加工方法とすることができる。
(変形例2)
前記第3の実施形態では、H対向切断面73及びV対向切断面74と対向する場所に配線60a,60bが形成されたが、配線以外に、電極、データ線駆動回路57、走査線駆動回路59等の素子でも良い。照射されるレーザ光2の光量が小さいことから、損傷を受け難くすることができる。
前記第3の実施形態では、H対向切断面73及びV対向切断面74と対向する場所に配線60a,60bが形成されたが、配線以外に、電極、データ線駆動回路57、走査線駆動回路59等の素子でも良い。照射されるレーザ光2の光量が小さいことから、損傷を受け難くすることができる。
(変形例3)
前記第3の実施形態では、対向基板53に石英ガラスを用いているが、これに限らない。光透過性があり、液晶表示装置51を構成できる脆性材料であれば良く、例えば、石英ガラスの他に、ソーダ石灰ガラス、パイレックス(登録商標)等のホウ珪酸ガラス、OA−10(日本電気硝子社製)等の無アルカリガラス、ネオセラム(登録商標)等の耐熱結晶化ガラス、光学ガラス、水晶等を挙げることができる。この場合においても、前記実施形態と、同様の効果を得ることができる。
前記第3の実施形態では、対向基板53に石英ガラスを用いているが、これに限らない。光透過性があり、液晶表示装置51を構成できる脆性材料であれば良く、例えば、石英ガラスの他に、ソーダ石灰ガラス、パイレックス(登録商標)等のホウ珪酸ガラス、OA−10(日本電気硝子社製)等の無アルカリガラス、ネオセラム(登録商標)等の耐熱結晶化ガラス、光学ガラス、水晶等を挙げることができる。この場合においても、前記実施形態と、同様の効果を得ることができる。
同様に、前記第1の実施形態では、第1基板34に石英ガラスを用いているが、これに限らない。光透過性の脆性材料であれば良く、例えば、石英ガラスの他に、ソーダ石灰ガラス、パイレックス(登録商標)等のホウ珪酸ガラス、OA−10(日本電気硝子社製)等の無アルカリガラス、ネオセラム(登録商標)等の耐熱結晶化ガラス、光学ガラス、水晶等を挙げることができる。この場合においても、前記実施形態と、同様の効果を得ることができる。
(変形例4)
前記実施形態では、液晶表示装置51に本発明の製造方法を用いたが、液晶表示装置51以外の電気光学装置にも用いることができる。基板を備えた電気光学装置として、例えば、プラズマディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等における製造方法として好適に用いることができる。いずれの場合でも、前記実施形態と、同様の効果を得ることができる。
前記実施形態では、液晶表示装置51に本発明の製造方法を用いたが、液晶表示装置51以外の電気光学装置にも用いることができる。基板を備えた電気光学装置として、例えば、プラズマディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等における製造方法として好適に用いることができる。いずれの場合でも、前記実施形態と、同様の効果を得ることができる。
(変形例5)
前記実施形態では、レーザ光源3にYAGレーザを用いたが、フェムト秒レーザを用いても良い。出射するレーザ光を加工対象物の内部に集光して多光子吸収による改質部を形成できる光源であれば良い。例えば、チタンサファイアを固体光源とするレーザ光をフェムト秒のパルス幅で出射するいわゆるフェムト秒レーザを採用しても良い。発光条件及び集光レンズの条件の例としては、パルスレーザ光は、波長分散特性を有しており、中心波長が800nmであり、その半値幅はおよそ20nmである。またパルス幅はおよそ300fs(フェムト秒)、パルス周期は1kHz、出力はおよそ700mWである。集光レンズは、この場合、倍率が100倍、開口数(NA)が0.8、WD(Working Distance)が3mmの対物レンズを採用しても良い。YAGレーザを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
前記実施形態では、レーザ光源3にYAGレーザを用いたが、フェムト秒レーザを用いても良い。出射するレーザ光を加工対象物の内部に集光して多光子吸収による改質部を形成できる光源であれば良い。例えば、チタンサファイアを固体光源とするレーザ光をフェムト秒のパルス幅で出射するいわゆるフェムト秒レーザを採用しても良い。発光条件及び集光レンズの条件の例としては、パルスレーザ光は、波長分散特性を有しており、中心波長が800nmであり、その半値幅はおよそ20nmである。またパルス幅はおよそ300fs(フェムト秒)、パルス周期は1kHz、出力はおよそ700mWである。集光レンズは、この場合、倍率が100倍、開口数(NA)が0.8、WD(Working Distance)が3mmの対物レンズを採用しても良い。YAGレーザを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
(変形例6)
前記第2の実施形態では、図8に示す凹部48の斜面48b,48cは曲面に形成されているが、複数の平面から構成されても良い。砥石を形成するときに、曲面に比べて、平面の方が、面の角度を精度良く形成し易いことから、斜面48b,48cの角度を精度良く形成することができる。
前記第2の実施形態では、図8に示す凹部48の斜面48b,48cは曲面に形成されているが、複数の平面から構成されても良い。砥石を形成するときに、曲面に比べて、平面の方が、面の角度を精度良く形成し易いことから、斜面48b,48cの角度を精度良く形成することができる。
2…レーザ光、34b…分断予定面、34…第1基板、35…第2基板、37…構造物としての配線、39,48,81…凹部、39a…頂点、39b,39c,48b,48c,48d,48e…斜面、41…改質部、47…第1基板、51…電気光学装置としての液晶表示装置、72…第1基板としての基板、76…第2基板としての基板。
Claims (7)
- 第1基板を分断予定面に沿って切断する基板の分断方法であって、
前記第1基板の前記分断予定面に沿って、一方の面に斜面を形成する斜面形成工程と、
前記第1基板の前記分断予定面に沿って、レーザ光を照射して、改質部を形成する照射工程と、
前記改質部に応力を加えて、前記第1基板を分断する分断工程とを有し、
前記照射工程では、前記斜面が形成された面と反対側の面から、前記斜面にレーザ光の一部又は全部が照射されるように照射することを特徴とする基板の分断方法。 - 請求項1に記載の基板の分断方法であって、
前記斜面形成工程では、前記第1基板の前記分断予定面に沿って、少なくとも2つの斜面を有する凹部が形成され、
前記照射工程では、前記レーザ光の光軸が、前記凹部の頂点付近を通る様に、前記レーザ光が照射されることを特徴とする基板の分断方法。 - 請求項2に記載の基板の分断方法であって、前記斜面の内少なくとも1つの斜面において、前記斜面と前記分断予定面とのなす角度が、前記凹部の前記頂点に近い場所の前記斜面が、前記凹部の前記頂点から遠い場所の前記斜面に比べて、鋭角に形成されていることを特徴とする基板の分断方法。
- 請求項1又は2に記載の基板の分断方法であって、
前記斜面形成工程と、前記照射工程との間に、前記第1基板と第2基板とを接合する接合工程を有し、
前記第2基板において、前記分断予定面と対向する場所には、レーザ光の照射により損傷する構造物が形成されていることを特徴とする基板の分断方法。 - 第1基板と、第2基板とを接合した後、分断予定面に沿って切断して形成する電気光学装置の製造方法であって、
前記第1基板の前記分断予定面に沿って、一方の面に斜面を形成する斜面形成工程と、
前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合工程と、
前記第1基板の前記分断予定面に沿って、レーザ光を照射して、改質部を形成する照射工程と、
前記第1基板と前記第2基板とを分断する分断工程とを有し、
前記照射工程では、前記斜面が形成された面と反対側の面から、前記斜面にレーザ光の一部又は全部が照射されるように照射することを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項5に記載の電気光学装置の製造方法であって、
前記斜面形成工程では、前記第1基板の前記分断予定面に沿って、少なくとも2つの斜面を有する凹部が形成され、
前記照射工程では、前記レーザ光の光軸が、前記凹部の頂点付近を通る様に、前記レーザ光が照射されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項5又は6に記載の電気光学装置の製造方法であって、
前記第2基板において、前記第1基板の前記分断予定面と対向する場所には、電極又は配線が形成されていることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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