JP2001212683A - 脆性材料の割断装置、脆性材料の割断方法および液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の高い割断方法、割断装置の提供。およ
び歩留まりの高い、液晶表示装置の製造方法の提供。 【解決手段】 レーザ光の一部を遮光する遮光手段を設
け、不連続なエネルギ強度分布を有するレーザ光を照射
して脆性材料、液晶基板を割断すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は脆性材料の割断装置
および割断方法と、この方法を用いた液晶表示装置の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス等を始めとする脆性材料の切断
は、様々な製品の製造工程で用いられている。特に液晶
表示パネルの製造工程においては、ガラス表面に金属部
材が実装されているガラス板を所定のサイズに切断する
工程が必須である。近年においては、液晶表示パネルの
大型化が進んでおり、大量のガラスを高精度に切断可能
な切断装置および切断方法が望まれている。

【０００３】ガラス等の脆性材料を切断する方法とし
て、従来はダイヤモンドカッタ等を用いる研削、あるい
はレーザビームによる溶断などがあった。研削による切
断は、機械的な構造破壊の発生によって加工点周辺に研
削割れが生じ歩留まりが悪くなる等の欠点があった。ま
た、レーザビームによる溶断は脆性材料を融点以上にさ
せる必要があるため熱歪み等の材料の劣化を伴うという
欠点や、蒸発による材料の損失が避けられない等の欠点
があった。

【０００４】そこでこのような欠点を解消するため、レ
ーザビームを脆性材料に照射して脆性材料の割断を行
う、いわゆるレーザ割断方法が提案されている。レーザ
割断方法とは以下のようなものである。

【０００５】一般に物質にレーザビームを照射すると照
射された部分はレーザビームのエネルギを吸収して局所
的に加熱されるが、照射されていない部分は加熱されな
いため、自由な熱膨張を拘束されて熱応力が生じる。塑
性変形を起こさずに壊れる性質を持つ脆性材料に、レー
ザビームを照射すると熱応力が生じ、この熱応力に起因
して脆性破壊が起きることになる。脆性材料を連続的に
動かして、この脆性破壊を進行させて脆性材料の割断を
行う方法がレーザ割断方法である。

【０００６】このレーザ割断方法はレーザビームを用い
るので、研削割れによる歩留まり低下を防ぐことができ
ると同時に、脆性材料を融点以上に加熱する必要がない
ので、溶断に比して加工エネルギが小さく、しかも材料
の損失がないといった多くの利点がある。

【０００７】その一方で、脆性破壊により進展する亀裂
の進展方向を制御することが困難で、割断予定線とはず
れて亀裂が進展するという欠点や、割断速度を増加させ
ると、亀裂を進展させるのに必要な熱応力が生じず亀裂
が進展しないという欠点がある。

【０００８】このような欠点を解消する方法として特開
平１１−２１１４１に示される割断方法がある。この方
法は図１９に示されるように、レーザビーム１０１を脆
性材料表面１０２でＵ字型の経路１０３上を往復走査さ
せるとともに、脆性材料を矢印１０４の方向に移動させ
て割断を行う方法である。このレーザビーム１０１の往
復走査と、脆性材料の矢印１０４方向への移動とによっ
て、Ｕ字型の経路１０３と割断予定線１０５との交点Ａ
と、冷却ガスの照射点Ｂとの間は図２０に示されるよう
に大きな温度変化が起こる。この大きな温度変化に起因
して、脆性破壊に充分な大きな熱応力が発生する。ま
た、温度変化は割断予定線１０５上でもっとも大きく変
化するため、亀裂が割断予定線１０５とずれて進展する
おそれがないので高精度で割断が可能という特徴があ
る。

【０００９】しかしながら上記方法の実現のためには、
レーザビーム１０１を正確に往復走査させる必要があ
る。この往復走査のために、２つのベンダーミラー１０
６、１０７を複雑かつ精密に回転させる必要がある。こ
のため装置の製造に多額のコストがかかる。また、ベン
ダーミラー１０６、１０７の制御および機構は複雑なた
め信頼性および安定性の点で劣る。従って、精度良い加
工を大量に割断する必要がある液晶基板の割断には、上
記方法を適用することは実用的でない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、簡
便に高精度な割断が可能となる割断方法、割断装置を提
供するとともに、この方法を用いて液晶表示パネルを歩
留まり良く製造する製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の脆性材料の割断
装置は、脆性材料にレーザ光を照射するためのレーザ照
射手段と、前記レーザ照射手段から出射されたレーザ光
の一部を遮光するための遮光手段と、前記脆性材料と前
記レーザ光との相対位置を移動させる移動手段と、から
なることを特徴とするものである。

【００１２】かかる本発明によれば、レーザ光の一部を
遮光することにより、本来レーザ光が照射されるはずで
あった遮光領域と、レーザ光が照射された照射領域との
境界において、脆性材料表面に吸収されるエネルギ強度
は不連続なものとなる。すなわち、この境界から照射領
域側は、レーザ光による大きなエネルギを吸収するのに
対し、遮光領域側には殆どエネルギ吸収がない。このた
め、照射領域は急激に温度上昇するのに対し、遮光領域
は殆ど温度上昇しない。このため、この境界付近におい
て脆性材料割断のための大きな熱応力が発生し、容易に
割断が行えるものである。このようなレーザ照射手段を
移動させることにより、亀裂を進展させて所望の形状に
割断を行うことができるものである。

【００１３】また、本発明の脆性材料の割断装置におい
ては、前記遮光手段により前記レーザ光の照射がさえぎ
られた、前記脆性材料表面上の遮光領域と、前記レーザ
光の照射領域は、前記照射領域の重心点と、前記遮光領
域の重心点とを結んだ直線に対して対称であるようにす
ることを特徴とするものである。

【００１４】このように遮光領域および照射領域を前記
直線に対称なものとすると、脆性材料表面上での温度変
化分布は前記直線に対して対称なものとなる。従ってこ
の熱応力分布も前記直線に対して対称なものとなるた
め、割断予定線に沿って亀裂を進展させることができ
る。

【００１５】また、本発明の脆性材料の割断装置におい
ては、前記移動手段は、前記遮光領域の重心点から、前
記照射領域の重心点の方向へ、前記脆性材料に対する前
記レーザ光の相対位置を移動させることを特徴とするも
のである。

【００１６】このように移動させることによって、遮光
領域の重心点と照射領域の重心点との間に大きな温度差
を生じさせることができる。

【００１７】本発明の脆性材料の割断方法は、脆性材料
にレーザ光を照射するためのレーザ照射工程と、前記出
射されたレーザ光の一部を遮光するための遮光工程と、
前記脆性材料と前記レーザ光との相対位置を移動させる
移動工程と、からなることを特徴とするものである。

【００１８】また、本発明の脆性材料の割断方法におい
ては、前記遮光工程により前記レーザ光の照射がさえぎ
られた、前記脆性材料表面上の遮光領域と、前記レーザ
光の照射領域は、前記照射領域の重心点と、前記遮光領
域の重心点とを結んだ直線に対して対称であるようにす
ることを特徴とするものである。

【００１９】また、前記移動工程は、前記遮光領域の重
心点から、前記照射領域の重心点の方向へ、前記脆性材
料に対する前記レーザ光の相対位置を移動させること、
を特徴とするものである。

【００２０】また、本発明の脆性材料の割断方法におい
ては、２枚の脆性材料の板を重ね合わせた構造を含む構
造体の、第１の前記脆性材料の板に第1のレーザ光を照
射する第1の照射工程と、前記第1のレーザ光の一部を遮
光する第１の遮光工程と、前記第１のレーザ光の照射位
置を移動させる第１の移動工程と、第２の前記脆性材料
の板に第２のレーザ光を照射する第２の照射工程と、前
記第２のレーザ光の一部を遮光する第２の遮光工程と、
前記第２のレーザ光の照射位置を移動させる第２の移動
工程と、を備えることを特徴とするものである。

【００２１】また、本発明の脆性材料の割断方法におい
ては、この２枚のガラス板を重ね合わせた構造を有する
構造体の割断において、双方のガラス板にレーザ光を照
射して割断を行う事を特徴とするものである。このため
精度良く割断を行うことができるとともに、双方のガラ
ス板をひっくり返す機構を用いることなく割断をするこ
とが可能となる。

【００２２】また、本発明の液晶表示パネルの製造方法
は、第1のガラス板表面に、液晶に電圧をかけるための
第1の透明電極を形成する工程と、前記第1の透明電極の
表面に、液晶を配向させるための配向膜を形成する工程
と、第２のガラス板表面に、液晶に電圧をかけるための
第２の透明電極を形成する工程と、前記第２の透明電極
の表面に、液晶を配向させるための配向膜を形成する工
程と、前記２つの透明電極が対向するように前記２枚の
ガラス板を、シール剤を介して貼り合わせる工程と、前
記貼り合わせ工程の後、前記２枚のガラス板の間隙に液
晶を注入する工程と、前記２枚のガラス板をレーザ割断
して液晶表示パネルを切り出す割断工程とからなる製造
方法において、前記割断工程は、前記第１のガラス板に
第1のレーザ光を照射する第1の照射工程と、前記第1の
レーザ光の一部を遮光する第1の遮光工程と、前記第１
のレーザ光の照射位置を移動させる第１の移動工程と、
前記第２の前記ガラス板の板に第２のレーザ光を照射す
る第２の照射工程と、前記第２のレーザ光の一部を遮光
する第２の遮光工程と、前記第２のレーザ光の照射位置
を移動させる第２の移動工程と、からなることを特徴と
するものである。

【００２３】液晶基板の製造において、ガラス板を割断
して所望の液晶表示パネルを切り出すことは不可欠であ
るが、従来においては、この割断精度で劣っていたた
め、液晶表示パネル内部に亀裂が進展し、割断工程以前
のすべての工程が無駄となるおそれがあった。しかしな
がら本発明において精度の良い割断が可能となるため、
従来よりも歩留まり良く液晶表示パネルの製造を行うこ
とが可能となった。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下に本発
明の第１の実施の形態について図を用いて説明する。

【００２５】図１は第１の実施の形態の構成図である。

【００２６】まず概要を説明する。

【００２７】レーザ発振器１から照射されたレーザ光２
は、ベンダーミラー３により全反射した後、遮光板４に
より一部を遮光される。その後、この一部を遮光された
レーザ光２はガラス板５を照射し、ガラス板５を割断さ
せる。ガラス板５を固定支持するＸＹステージ６は、ガ
ラス板５を移動させて割断を進行させる。

【００２８】続いて各構成要素について説明する。

【００２９】レーザ発振器１は、最大出力１ｋＷのＣＯ
２レーザであり、ガラスに対して吸収率が高い波長１
０．６μｍのレーザ光２を出射する。このレーザ光２の
断面は、直径５ｍｍの円形形状である。

【００３０】ベンダーミラー３は、レーザ光２を全反射
させ、ガラス板５の上方からガラス板５の表面と略垂直
方向にレーザ光２を照射させる。

【００３１】遮光板４は、幅１ｍｍの短辺、長さ１０ｍ
ｍの長辺からなる長方形の金属板であり、ガラス板５と
平行になるように水平に配設されている。この遮光板４
は、レーザ光２の一部を遮光する。集光レンズ７はレー
ザ光２をガラス板５の表面に集光させる。

【００３２】位置決め装置８は、ベンダーミラー３、遮
光板４、集光レンズ７を支持する。また、この位置決め
装置８は、ガラス板５表面に照射させるレーザ光２の光
軸の位置決め、および集光位置の調整を行う。

【００３３】ＸＹテーブル６はガラス板５を水平に保持
するとともに、このガラス板５を移動させることによ
り、レーザ光２がガラス板５を照射する位置を移動させ
亀裂１０を進展させる。

【００３４】コントローラ９はガラス板５が所定の形状
に割断されるようにＸＹテーブル６の移動を制御すると
ともに、位置決め装置８の位置合わせ、レーザ発振器１
の出力を調整する。以上のような構成のもとガラス板５
が割断される作用について次に説明する。

【００３５】まずガラス板５がＸＹテーブル６にセット
される。このガラス板５は厚さ１ｍｍのガラス板５であ
り図２に示されるように、表面上に、割断を開始するた
めの亀裂１０が、硬質工具を用いて予め所定の位置に形
成されている。

【００３６】続いてコントローラ９において、割断する
形状が設定される。本実施の形態の場合、図２に示され
るように、亀裂１０を割断開始位置として、割断予定線
１１に沿って割断されるように、割断形状が設定され
る。次にレーザ出力がコントローラ９において設定され
る。図３に示された、ガラスの板厚と割断に好適なＣＯ
２レーザの出力のグラフをもとに、レーザ出力を決定す
る。ガラス板５の板厚は、１ｍｍなのでレーザ出力は１
６０Ｗと設定される。

【００３７】また、レーザ光２が割断開始点である亀裂
１０を照射するように、コントローラ９により位置決め
装置８は予め設定されている。

【００３８】レーザ発振器１から出射されたレーザ光２
は、ベンダーミラー３で全反射する。その後図４に示さ
れるように遮光板４により、レーザ光２の円形断面のう
ち略長方形部分が遮光される。

【００３９】一部が遮光されたレーザ光２は、集光レン
ズ７により亀裂１０に集光される。

【００４０】図５に示されるように、ガラス板５表面上
において、遮光領域１２は短辺２００μｍ、長辺約４０
０μｍで、短辺とレーザ光２の中心との距離が１００μ
ｍとなる長方形形状である。レーザ光２により照射され
る照射領域１３は直径１ｍｍの円形からこの遮光領域１
２をのぞいた領域となる。

【００４１】また、照射領域１３におけるエネルギ強度
は図６に示されるようにレーザ光２の光軸を頂点とする
山形である。

【００４２】照射領域１３はレーザ光２のエネルギを吸
収して、温度上昇するので熱応力が発生し、予め形成さ
れていた亀裂１０を進展させる。ＸＹステージ６はコン
トローラ９からの制御信号を受けて、照射領域１３の重
心から遮光領域１２の重心方向、すなわち割断予定線１
１に平行に、１５０ｍｍ／秒の速度で移動する。この移
動によって亀裂１０が割断予定線１１上に進展する作用
を説明する。

【００４３】割断予定線１１上において２５０μｍの間
隔で離れたＡ点とＢ点の温度変化について述べる。

【００４４】図７（ａ）はＸＹステージ６の移動によ
り、Ｂ点がレーザ光２の照射領域１３に含まれたときの
図である。このとき２点ともレーザ光２の照射がないの
でほとんど同じ温度である。さらにＸＹステージ６が移
動して、図７（ｂ）はＡ点が照射領域１３に含まれた図
である。Ｂ点は、レーザ光２が照射されたために温度上
昇しているがＡ点はレーザ光２が照射されていないた
め、ほとんど温度上昇がない。図７（ｃ）は、Ｂ点が遮
光領域１２に含まれたときの図である。このとき、Ｂ点
はエネルギ強度がもっとも高いレーザ光２の光軸付近を
通過した直後であるので、かなり温度が上昇している。
図７（ｄ）は、Ａ点が遮光領域１２に含まれた図であ
る。図７（ｃ）から図７（ｄ）の間、Ｂ点は遮光領域１
２内部にあるのでレーザ光２が照射されず、周囲の雰囲
気との熱伝達およびガラスへの熱伝導により放熱され急
激に温度が低下する。一方Ａ点は、エネルギ強度が最も
高いレーザ光２の光軸を通過した直後であるので、ガラ
ス板５上でもっとも高温となっている。従って、ＡＢ間
には大きな温度勾配が生じ、大きな熱応力が発生する。
従ってこの熱応力によって亀裂１０は進展する。また、
照射領域１３および遮光領域１２は割断予定線１１に対
して対称であるため、温度分布は割断予定線１１に対し
て対称となる。その結果熱応力も割断予定線１１に対し
て対称となり、亀裂１０は割断予定線１１に沿って進展
する。以上の作用が連続的に起こることによってガラス
板５は割断される。

【００４５】従来方法においては、大きな熱応力の発生
および割断精度の向上を実現するために、複雑な機構を
用いていた。しかし本発明においては、遮光板を用いて
レーザ光２の一部を遮光することによって、簡便に上記
目的を達成することができた。

【００４６】なお、本発明において遮光領域１２は、本
実施の形態での形状に限られず図８（ａ）に示されるよ
うに、円形を直線で切り取った形状等、種々変形可能で
ある。このとき、遮光領域１２は割断予定線１１に対し
て対称であると、発生する熱応力分布が割断予定線１１
に対して対称になるため、割断精度が向上する。また、
照射させるレーザ光の断面形状を、図８（ｂ）に示され
るように楕円形状等、種々変形可能である。

【００４７】また、移動手段はＸＹテーブルに限られ
ず、位置決め装置８を移動させて割断を進行させること
も当然可能である。

【００４８】また、移動方向は遮光領域の重心点と照射
領域の重心点を結ぶまた、照射させるレーザ光の数は一
本に限られず複数本同時に照射させることも可能であ
る。この場合、割断をより短時間で行うことが可能とな
る。また、遮光板４の配設位置はベンダーミラー３と集
光レンズ７の間に限られず、たとえばレーザ発振器１に
付設することも可能である。また、遮光板４は、石英ガ
ラス上にクロム等でパターンを形成したメタルマスク等
を用いても良い。また、被加工物はガラスに限られずシ
リコン等他の脆性材料でも変形可能である。その他本発
明は本実施の形態に限定されるものではなく、種々変形
可能である。

【００４９】（第２の実施の形態）図９は本発明の第２
の実施の形態の構成図である。

【００５０】第１の実施の形態との変更点は、被加工物
が液晶を挟んでガラス板を２枚重ねた液晶セルである点
と、２本のレーザ光２ａ、２ｂを上下から照射して各々
のガラス板を同時に割断する点である。なお、第１の実
施の形態と同じ構成要素については同じ番号を付して説
明を省略する。

【００５１】以下本実施の形態の作用について説明す
る。

【００５２】まず液晶セル１４をＸＹテーブル６にセッ
トする。この液晶セル１４は図１０に示されるように厚
さ０．７mmのガラス板５ａおよび厚さ１．０mmのガラス
板５ｂを重ね合せた構造になっている。ガラス板のギャ
ップは約５μｍでありそのギャップには液晶や液晶を駆
動するための電極等が形成されている。また、ガラス板
５ａとガラス板５ｂの表面には割断を開始するための亀
裂１０ａ、１０ｂが硬質工具を用いて予め所定の位置に
形成されている。

【００５３】続いてコントローラ９において、割断する
形状を設定する。本実施の形態の場合、図１１に示され
るようにガラス板５ａ、５ｂの間に形成されている電極
用タブパッド１５を表出させる必要がある。そこでガラ
ス板５ａは亀裂１０ａを割断開始位置として、割断予定
線１１ａに沿って割断されるように、割断形状を設定す
る。ガラス板５ｂは、亀裂１０ｂを割断開始位置とし
て、割断予定線１１ｂに沿って割断されるように、割断
形状を設定する。次にレーザ出力をコントローラ９にお
いて設定する。図３に示された、ガラスの厚さと割断に
好適なＣＯ２レーザの出力のグラフをものに、レーザ出
力を決定する。ガラス板５ａ、５ｂの厚さは０．７ｍｍ
と１．０ｍｍであるので、レーザ発振器１ａのレーザ出
力を１００Ｗ、レーザ発振器１ｂのレーザ出力を１６０
Ｗと設定される。

【００５４】ＣＯ２レーザであるレーザ発振器１ａは、
レーザ光２ａを出射する。レーザ光２ａはベンダーミラ
ー３ａで全反射した後、液晶セル１４の上側のガラス板
５ａを上方から照射し、ガラス板５ａを割断する。ま
た、レーザ光１ｂは、同様にレーザ光２ｂを出射し、液
晶セル１４の下側のガラス板５ｂを割断する。割断の作
用は第１の実施の形態と同様である。

【００５５】以上の作用により、第１の実施の形態と同
様に、簡便な装置でガラス板を精度良く割断することが
可能となる。それに加えて、２枚のガラスが重ね合わさ
れた液晶セルを１工程で割断できるという効果がある。
また、２つの位置決め装置は独立に位置決め可能なので
２枚のガラスを異なる形状に割断することが可能とな
る。また、レーザ発振器を独立に設けたため、異なる材
料や厚さの脆性材料が重ね合わされた場合でも、それぞ
れのレーザ発振器の出力や波長等を調整することによ
り、割断を行うことができる。特に吸収率が異なる脆性
材料が重ね合わされた場合には波長の異なるレーザ光を
照射させてやることにより、割断を行うことができる。

【００５６】また、レーザ光はＣＯ２レーザに限らず、
ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等でも良い。また、レー
ザ光の波長によってはビームスプリットミラーを用いて
分岐したレーザ光を光ファイバに導入し、集光レンズま
で伝送する構成にしても良い。また、割断を進行させる
ための移動手段はＸＹステージを用いたが、位置決め装
置を移動させて、割断を進行させても良い。

【００５７】また、プラズマディスプレイ、フィールド
エミッションディスプレイなど他のデバイスの割断にも
適用できる。

【００５８】（第３の実施の形態）第３の実施の形態は
ＴＦＴカラー液晶表示パネルの製造方法に関する。以下
図面を用いてＴＦＴカラー液晶表示パネルの製造工程に
ついて説明する。

【００５９】液晶表示パネルの製造工程は、ＴＦＴアレ
イ形成工程、カラーフィルター形成工程、配向膜形成工
程、基板貼り合わせ工程、基板割断工程、の5工程で行
われる。以下順次各工程について説明する。

【００６０】ＴＦＴアレイ形成工程とは、清浄な無アル
カリガラスのガラス基板１６ａの表面に、ＴＦＴトラン
ジスタ、表示電極、蓄積容量から構成される画素を複数
備えた画素配列を形成する工程である。このＴＦＴアレ
イは、リソグラフィー技術を用いて形成される。

【００６１】まずゲート電極１７を作成する。ガラス板
１６ａにＣＶＤプラズマ法を用いて、アルミニウムを堆
積させた後、パターニングして図１２（ａ）に示される
ようにゲート電極１７を作成する。その後同様に、ＣＶ
Ｄプラズマ法とパターニングを用いて、絶縁膜１８、ア
モルファスシリコン層１９、抵抗層２０、ドレイン電極
２１、ソース電極２２を図１２（ｂ）に示されるように
順次積層して、ＴＦＴトランジスタ２５を形成する。ま
た、表示電極２３、蓄積容量２４を同様にガラス基板１
６上に積層させる。このＴＦＴトランジスタ２５および
表示電極２３、蓄積容量２４で一画素を構成する。表示
電極２３はドレイン電極２１及び蓄積容量２４と電気的
に接続されている。ドレイン電極２１から電子が表示電
極２３に流れ込み表示電極２３の電位を上げることにな
る。この表示電極２３が直接的には液晶を駆動する機能
を有する。ガラス基板１６上においては、複数の画素で
構成されるＴＦＴアレイ２６が、図１３に示されるよう
に数個乃至数十個形成されている。続いてカラーフィル
ター形成工程について説明する。

【００６２】上記ＴＦＴアレイ形成工程でＴＦＴアレイ
２６を形成したガラス基板１６ａと対を成す他方の無ア
ルカリガラスのガラス基板１６ｂ表面にカラーフィルタ
ーを形成する。この形成のための方法は、印刷法、電着
法、パターニング法等があるが、ここではパターニング
法を用いてカラーフィルターを形成する。具体的には、
図１４（ａ）に示されるように、ＣＶＤプラズマとパタ
ーニング法を用いてブラックマトリクス２７を形成した
後、図１４（ｂ）に示されるように同様にＲ，Ｇ，Ｂの
３種類のカラーフィルター２８を、ブラックマトリック
ス２７を境界として形成する。図１５に示されるように
Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター２８はドット状に形成さ
れ、１ドットは一画素と同じ大きさとなっている。

【００６３】続いて配向膜形成工程について説明する。
ＴＦＴアレイ２６の上に透明電極２９を、ＣＶＤ方法を
用いて積層した後、図１６に示されるようにラビングロ
ーラ３１を用いて、ポリイミド膜を所定の方向に配向さ
せ、配向膜３０を形成する。同様にカラーフィルター２
８の上にも配向膜３０を形成する。

【００６４】続いて図１７に示されるように基板貼り合
わせ工程を行う。配向膜３０上にシール剤３２を塗布し
てガラス基板同士を貼り合わせる。このとき配向膜３０
の配向方向が平行になるように貼り合わせ、ノーマリホ
ワイトとなるようにする。

【００６５】この基板貼り合わせ工程で形成された２枚
のガラスの間隙に液晶３３を注入する。真空注入法を用
いて液晶の注入を行う。

【００６６】以上の工程によりＴＦＴアレイ２６とカラ
ーフィルター２８が液晶３３を挟んで対向した液晶表示
パネル３３が、図１８に示されるように２枚のガラス板
１６ａ、１６ｂを貼り合わせてなる液晶表示パネル集合
３４に４個形成された。以下レーザ割断法を用いて液晶
表示パネル集合を分割する。割断方法は第２の実施の形
態と同様に、２枚のガラス板１６ａ、１６ｂの表裏双方
からレーザ光を照射して割断を行う。液晶表示パネルの
場合、タブ電極を表出させる要請から、上のガラス板と
下のガラス板を異なる形状に割断する必要があるが、各
レーザ光は独立に位置決め可能な構成となっているので
所望の形状どおりに割断することが可能となる。

【００６７】以上の工程により液晶表示パネルの製造が
終了する。従来であれば、液晶表示パネルの割断工程に
おいて、亀裂が液晶表示パネル内部に進展するという問
題があったが、本発明を用いて割断を行うことにより精
度の良い割断が可能となったため、歩留まり良く液晶表
示パネルの製造を行うことが可能となった。なお本実施
の形態はＴＦＴ液晶表示パネルに限定されるものではな
く、他の液晶表示パネルたとえばＦＰＤ(フィールドエ
ミッションディスプレイ)等でも変形可能である。その
他同趣旨により種々変形可能である。

【００６８】

【発明の効果】遮光板を用いてレーザ光の一部を遮光す
ることによってエネルギ強度の不連続なレーザ光を脆性
材料に照射することが簡便に行え、この照射により大き
な熱応力が得られるとともに、割断精度の向上を図るこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態における割断予定線
と亀裂を示した図。

【図３】本発明の第１の実施の形態にかかるガラス板と
レーザ出力の関係を示した図。

【図４】本発明の第１の実施の形態にかかるレーザ光の
一部が遮光されている図。

【図５】本発明の第１の実施の形態にかかりレーザ光が
脆性材料表面に照射されている図。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係り照射されたレ
ーザ光のエネルギ強度分布を示した図。

【図７】本発明の第１の実施の形態において脆性材料表
面の２点にレーザ光が照射される様子を示した図。

【図８】本発明の第１の実施の形態の変形例として照射
領域や遮光領域が異なる変形例を示した図。

【図９】本発明の第２の実施の形態の構成を示した図。

【図１０】本発明の第２の実施の形態における割断開始
位置である亀裂を示した図。

【図１１】本発明の第２の実施の形態において液晶セル
からタブ電極が表出されている図。

【図１２】本発明の第３の実施の形態においてガラス基
板上にＴＦＴトランジスタが形成されている図。

【図１３】本発明の第３の実施の形態においてガラス基
板上にＴＦＴアレイが４個形成されている図。

【図１４】本発明の第３の実施の形態においてガラス基
板上にブラックマトリクスおよびカラーフィルターが形
成されている図。

【図１５】本発明の第３の実施の形態においてカラーフ
ィルターがドット状に形成されている図。

【図１６】本発明の第３の実施の形態においてラビング
を行っている図。

【図１７】本発明の第３の実施の形態において２枚のガ
ラス板を貼り合わせている図。

【図１８】本発明の第３の実施の形態において４つの液
晶パネルが一対のガラス基板に形成されている図。

【図１９】従来のガラス割断を示した図。

【図２０】従来のガラス割断法にかかる温度分布を示し
た図。

【符号の説明】

１ レーザ発振器、 ４ 遮光板、 ５ ガラス板、 ６ ＸＹステージ、 ８ 位置決め装置、 １１ 割断予定線、 １２ 遮光領域、 １３ 照射領域、 ２６ ＴＦＴトランジスタアレイ、 ２９ 透明電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ (72)発明者 矢作 進 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 (72)発明者 外川 隆一 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 Ｆターム(参考） 2H088 EA02 FA06 FA07 FA16 FA17 FA27 FA30 HA01 HA14 HA28 MA16 2H090 JB02 JC02 JC13 LA16 4E068 AE00 CD05 DA09 DB12 DB13 4G015 FA07 FB02 FC10 FC14 5G435 AA17 BB12 CC12 GG12 HH05 KK10

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脆性材料にレーザ光を照射するためのレ
   ーザ照射手段と、 前記レーザ照射手段から出射されたレーザ光の一部を遮
   光する遮光手段と、 前記脆性材料と前記レーザ光との相対位置を移動させる
   移動手段と、からなることを特徴とする脆性材料の割断
   装置。
2. 【請求項２】 請求項1記載の脆性材料の割断装置にお
   いて、 前記遮光手段により前記レーザ光の照射がさえぎられ
   た、前記脆性材料表面上の遮光領域と、前記レーザ光の
   照射領域は、前記照射領域の重心点と、前記遮光領域の
   重心点とを結んだ直線に対して対称であるようにするこ
   と、を特徴とする脆性材料の割断装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の脆性材料の割断装置にお
   いて、 前記移動手段は、前記遮光領域の重心点から、前記照射
   領域の重心点の方向へ、前記脆性材料に対する前記レー
   ザ光の相対位置を移動させること、を特徴とする脆性材
   料の割断装置。
4. 【請求項４】 脆性材料にレーザ光を照射するためのレ
   ーザ照射工程と、 前記照射されたレーザ光の一部を遮光するための遮光工
   程と、 前記脆性材料と前記レーザ光との相対位置を移動させる
   移動工程と、からなることを特徴とする脆性材料の割断
   方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の脆性材料の割断装置にお
   いて、 前記遮光工程により前記レーザ光の照射がさえぎられ
   た、前記脆性材料表面上の遮光領域と、前記レーザ光の
   照射領域は、前記照射領域の重心点と、前記遮光領域の
   重心点とを結んだ直線に対して対称であるようにするこ
   と、を特徴とする脆性材料の割断方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の脆性材料の割断装置にお
   いて、 前記移動工程は、前記遮光領域の重心点から、前記照射
   領域の重心点の方向へ、前記脆性材料に対する前記レー
   ザ光の相対位置を移動させること、を特徴とする脆性材
   料の割断方法。
7. 【請求項７】 ２枚の脆性材料の板を重ね合わせた構造
   を含む構造体の、第１の前記脆性材料の板に第1のレー
   ザ光を照射する第1の照射工程と、 前記第1のレーザ光の一部を遮光する第１の遮光工程
   と、 前記第１のレーザ光の照射位置を移動させる第１の移動
   工程と、 第２の前記脆性材料の板に第２のレーザ光を照射する第
   ２の照射工程と、 前記第２のレーザ光の一部を遮光する第２の遮光工程
   と、 前記第２のレーザ光の照射位置を移動させる第２の移動
   工程と、を備えることを特徴とする脆性材料の割断方
   法。
8. 【請求項８】 第1のガラス板表面に、液晶に電圧をか
   けるための第1の透明電極を形成する工程と、 前記第1の透明電極の表面に、液晶を配向させるための
   配向膜を形成する工程と、 第２のガラス板表面に、液晶に電圧をかけるための第２
   の透明電極を形成する工程と、 前記第２の透明電極の表面に、液晶を配向させるための
   配向膜を形成する工程と、 前記２つの透明電極が対向するように前記２枚のガラス
   板を、シール剤を介して貼り合わせる工程と、 前記貼り合わせ工程の後、前記２枚のガラス板の間隙に
   液晶を注入する工程と、 前記２枚のガラス板をレーザ割断して液晶表示パネルを
   切り出す割断工程と、からなる液晶表示パネルの製造方
   法において、 前記割断工程は、 前記第１のガラス板に第1のレーザ光を照射する第1の照
   射工程と、 前記第1のレーザ光の一部を遮光する第1の遮光工程と、 前記第１のレーザ光の照射位置を移動させる第１の移動
   工程と、 前記第２の前記ガラス板の板に第２のレーザ光を照射す
   る第２の照射工程と、 前記第２のレーザ光の一部を遮光する第２の遮光工程
   と、 前記第２のレーザ光の照射位置を移動させる第２の移動
   工程と、からなることを特徴とする液晶表示装置の製造
   方法。