JP2009069759A - 液晶基板の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２枚のガラス板の間に液晶が注入されシール材によって封止された構成の液晶基板を破損させることなくより、薄く形成する。
【解決手段】回転する研削砥石４５及び研磨砥石を、これらの砥石の回転軸に直交する方向である液晶基板１のガラス板１０、１１の面方向に作用させ、いわゆるクリープフィードによって研削して所定の厚さにすると共に研削面を研磨することで、液晶基板１に厚さ方向の応力が加わりにくくし、液晶基板１の破損を防止する。また、液晶基板１を短冊状に形成することで、砥石の大径化を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶基板を所望の厚さに加工する液晶基板の加工方法に関するものである。

液晶デバイスは、２枚のガラス板の間に液晶が注入され、シール材によって封止された構成となっており、複数の液晶デバイスが短冊状に連接されて構成される液晶基板が切断されることにより個々の液晶デバイスが形成され、各種電子機器に搭載される（例えば特許文献１参照）。

特開平０６−１２３８９０号公報

しかし、現状では、液晶デバイスの総厚が１．４ｍｍ程と厚いために、このことが、液晶デバイスを搭載した携帯電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器の小型化、薄型化、軽量化を阻害する要因となっている。

一方、液晶デバイスを構成するガラス板を予め薄く、例えば２００μｍ程に形成しておけば、完成後の液晶デバイスの総厚を０．４ｍｍ程度と薄くすることができるが、薄くなったガラス板で液晶基板を形成すると、組み立ての過程でガラス板が破損しやすく、実際には困難である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、総厚のより薄い液晶デバイスの製造を可能とすることである。

本発明は、第一のガラス板と第二のガラス板との間に液晶が封入された液晶デバイスが分割予定ラインによって区画されて複数形成され短辺と長辺とを有する短冊状の液晶基板を所定の厚さに加工する液晶基板の加工方法に関するもので、液晶基板を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された液晶基板を研削する回転可能な研削砥石を備えた研削手段と、研削手段のチャックテーブルに対する接近及びチャックテーブルからの離反を制御する研削送り手段と、液晶基板を研磨する回転可能な研磨砥石を備えた研磨手段と、研磨手段のチャックテーブルに対する接近及びチャックテーブルからの離反を制御する研磨送り手段と、チャックテーブルを研削砥石及び研磨砥石の回転軸に対して直交する方向に移動させるチャックテーブル駆動手段とを有する加工装置を用い、チャックテーブルにおいて第一のガラス板が露出すると共に長辺がチャックテーブルの移動方向と平行になるように液晶基板を保持し、研削送り手段による制御によって研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に研削砥石を回転させ、チャックテーブル駆動手段による制御の下でチャックテーブルを移動させて研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより第一のガラス板の表面を研削する第一の研削工程と、チャックテーブルにおいて第二のガラス板が露出すると共に長辺がチャックテーブルの移動方向と平行になるように液晶基板を保持し、研削送り手段による制御によって研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に研削砥石を回転させ、チャックテーブル駆動手段による制御の下でチャックテーブルを移動させて研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより第二のガラス板の表面を研削する第二の研削工程と、チャックテーブルにおいて研削済みの第一のガラス板が露出すると共に長辺がチャックテーブルの移動方向と平行になるように液晶基板を保持し、研磨送り手段による制御によって研磨砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に研磨砥石を回転させ、チャックテーブル駆動手段による制御の下でチャックテーブルを移動させて研磨砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより第一のガラス板の表面を研磨する第一の研磨工程と、チャックテーブルにおいて研削済みの第二のガラス板が露出すると共に長辺がチャックテーブルの移動方向と平行になるように液晶基板を保持し、研磨送り手段による制御によって研磨砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に研磨砥石を回転させ、チャックテーブル駆動手段による制御の下でチャックテーブルを移動させて研磨砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより第二のガラス板の表面を研磨する第二の研磨工程とから少なくとも構成される。

研削手段は、第一の研削工程で使用した研削砥石より粒径が小さい砥粒によって構成された研削砥石を備え、第一の研削工程と第一の研磨工程との間で、チャックテーブルにおいて第一の研削工程終了後の第一のガラス板が露出すると共に長辺がチャックテーブルの移動方向と平行になるように液晶基板を保持し、研削送り手段による制御によって研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に研削砥石を回転させ、チャックテーブル駆動手段による制御の下でチャックテーブルを移動させて研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより第一のガラス板の表面を研削する第三の研削工程を実施し、研削手段は、第二の研削工程で使用した研削砥石より粒径が小さい砥粒によって構成された研削砥石を備え、第二の研削工程と第二の研磨工程との間で、チャックテーブルにおいて第二の研削工程終了後の第二のガラス板が露出すると共に長辺がチャックテーブルの移動方向と平行になるように液晶基板を保持し、研削送り手段による制御によって研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に研削砥石を回転させ、チャックテーブル駆動手段による制御の下でチャックテーブルを移動させて研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより第二のガラス板の表面を研削する第四の研削工程を実施するようにしてもよい。また、研削送り手段による制御によって、研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて第一の研削工程を複数回実施し、研削送り手段による制御によって、研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて第二の研削工程を複数回実施するようにしてもよい。更に、研削送り手段による制御によって、研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて第三の研削工程を複数回実施し、研削送り手段による制御によって、研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて第四の研削工程を複数回実施するようにしてもよい。

第一の研削工程の前には、第一のガラス板の分割予定ラインを完全切断すると共に第二のガラス板の仕上がり厚さに相当する深さの切削溝を第二のガラス板に形成する先ダイシング工程が実施されることがある。また、第二のガラス板の第一のガラス板に対面する側に電極が形成されており、第一のガラス板のうち電極に対面する部分を除去して電極を露出させる電極露出工程が含まれることもある。電極露出工程は、第二の研磨工程の後に実施されることが望ましい。

本発明では、短冊状に形成された液晶基板をクリープフィードによって研削して所定の厚さにすると共に研削面を研磨することで、液晶基板に対して水平方向に研削砥石及び研磨砥石を作用させるため、液晶基板に垂直方向の応力が加わりにくく、液晶基板の破損を防止することができる。また、短冊状の液晶基板の短辺から長辺方向にクリープフィードしていくことで、研削砥石及び研磨砥石を大径化することなく研削及び研磨を行うことが可能となる。

図１に示す液晶基板１は、第一のガラス板１０と第二のガラス板１１との間に液晶が封入され液晶の回りがシール部１２よってシールされた液晶デバイスＤが分割予定ラインＳによって区画されて複数形成されたものであり、短辺１３ａ、１３ｂと長辺１４とを有する短冊状に形成されている。

液晶基板１は、例えば図２に示す加工装置２において所定の厚さに形成される。この加工装置２は、液晶基板１を保持するチャックテーブル３と、液晶基板１を粗研削する第一の研削手段４と、粗研削された液晶基板１を仕上げ研削する第二の研削手段５と、仕上げ研削された液晶基板１を鏡面加工する研磨手段６とを備えている。なお、第一の研削手段４、第二の研削手段５及び研磨手段６は、それぞれが別個の装置に設けられていてもよい。

チャックテーブル３は、チャックテーブル駆動手段３０によって駆動されてＸ軸方向に移動する構成となっている。このチャックテーブル駆動手段３０は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ３００と、ボールネジ３００に平行に配設された一対のガイドレール３０１と、ボールネジ３００の一端に連結されボールネジ３００を回動させるパルスモータ３０２と、図示しない内部のナットがボールネジ３００に螺合すると共に下部がガイドレール３０１に摺接しチャックテーブル３に連結されたスライド部３０３とから構成され、モータ３０２に駆動されてボールネジ３００が正逆両方向に回動するのに伴い、スライド部３０３がガイドレール３０１上をＸ軸の＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に摺動し、これに伴いチャックテーブル３も両方向に移動する構成となっている。

第一の研削手段４は、Ｚ軸方向（垂直方向）の軸心を有するスピンドル４０と、スピンドル４０を回転可能に支持するハウジング４１と、スピンドル４０を回転させるモータ４２と、スピンドル４０の下端に形成されたホイールマウント４３と、ホイールマウント４３に固定されるホイール４４とから構成され、ホイール４４の下面には研削砥石４５がリング状に固着されており、モータ４２に駆動されてスピンドル４０が回転するのに伴い研削砥石４５も円軌道を描いて回転する構成となっている。研削砥石４５は、比較的粒径の大きい砥粒をボンド剤で固めた構成となっており、例えば、粒径が５０μｍ前後のダイヤモンド砥粒をレジノイドボンドで固定したものを使用することができる。また、研削砥石４５の回転軌跡の直径は、液晶基板１の短辺１３ａ、１３ｂよりも長くなっている。

第二の研削手段５は、研削砥石５５以外は第一の研削手段４と同様に構成されるため、研削砥石５５以外の部位には第一の研削手段４と同一の符号を付し、その説明は省略することとする。研削砥石５５は、第一の研削手段４を構成する研削砥石４５よりも粒径が小さい砥粒をボンド剤で固めた構成となっており、例えば、粒径が２μｍ前後のダイヤモンド砥粒をレジノイドボンドで固定したものを使用することができる。また、研削砥石５５の回転軌跡の直径は、液晶基板１の短辺１３ａ、１３ｂよりも長くなっている。

研磨手段６は、研磨砥石６５以外は第一の研削手段４及び第二の研削手段５と同様に構成されるため、研削砥石６５以外の部位には第一の研削手段４及び第二の研削手段５と同一の符号を付し、その説明は省略することとする。研磨砥石６５としては、第二の研削手段５を構成する研削砥石５５よりも粒径が小さい砥粒がゴム粒子からなる粒状マトリクス中に分散して結合保持された構成のもの、例えば、粒径が１μｍ前後の酸化セリウム砥粒をＮＢＲ硬質ゴムで固定したものを使用することができる。また、研磨砥石６５の回転軌跡の直径は、液晶基板１の短辺１３ａ、１３ｂよりも長くなっている。

第一の研削手段４は、第一の研削送り手段４６によって駆動されてＺ軸方向（垂直方向）に移動可能となっている。第一の研削送り手段４６は、垂直方向の軸心を有するボールネジ４６０と、ボールネジ４６０と平行に配設された一対のガイドレール４６１と、ボールネジ４６０の一端に連結されボールネジ４６０を回動させるパルスモータ４６２と、内部のナットがボールネジ４６０に螺合すると共に側部がガイドレール４６１に摺接し第一の研削手段４を支持する昇降部４６３とから構成され、パルスモータ４６２に駆動されてボールネジ４６０が回動するのに伴い昇降部４６３がガイドレール４６１にガイドされて昇降し、第一の研削手段４も昇降する。

第二の研削手段５は、第二の研削送り手段５６によって駆動されてＺ軸方向に移動可能となっている。第二の研削送り手段５６は、昇降させる対象が第二の研削手段５である点以外は第一の研削送り手段４６と同様に構成されるため、各部位については第一の研削送り手段４６と同一の符号を付し、その説明は省略することとする。

研磨手段６は、研磨送り手段６６によって駆動されてＺ軸方向に移動可能となっている。研磨送り手段６６は、昇降させる対象が研磨手段６である点以外は第一の研削送り手段４６及び第二の研削送り手段５６と同様に構成されるため、第一の研削送り手段４６及び第二の研削送り手段５６と同一の符号を付し、その説明は省略することとする。

チャックテーブル３は、バキューム式、冷凍式、静電式等により液晶基板１を保持するもので、液晶基板１に対して横方向の力が加わった場合にも液晶基板１をしっかりと保持する機能を有する。

次に、加工装置２を用いて液晶基板１の第一のガラス板１０及び第二のガラス板１１を研削及び研磨して所望の厚さに仕上げる方法について説明する。以下では、共に厚さが７００μｍの第一のガラス板１０及び第二のガラス板１１について、第一の研削手段４による研削によって５００μｍ除去し、その後、第二の研削手段５による研削によって２１μｍ除去し、最後に研磨手段６によって１μｍ除去して鏡面仕上げする場合、すなわち、液晶基板１を全体として１０４４μｍ薄くする場合を例に挙げて説明する。

液晶基板１は、図３に示すように、最初に、第一のガラス板１０が露出した状態で、かつ、長辺１４がチャックテーブル３の移動方向であるＸ軸方向となるようにチャックテーブル３に保持される。そして、図２に示した第一の研削送り手段４６が第一の研削手段４を垂直方向に駆動し、図３に示すように、研削砥石４５の下面が第一のガラス板１０の上面より１００μｍ低い高さを切り込み位置とし、この高さで第一の研削手段４を停止させる。なお、研削砥石４５の下面の高さは、例えばチャックテーブル３の表面の高さを基準位置とし、第一の研削送り手段４６に備えた図示しない制御部にその基準位置及び液晶基板１の厚さを記憶させておくことで制御することができる。第二の研削手段５及び研磨手段６についても同様である。

第一の研削手段４においてモータ４２によって例えば２０００ｒｐｍ程の回転速度でホイール４５を回転させると共に、チャックテーブル駆動手段３０による制御の下でチャックテーブル３を例えば５［ｍｍ／秒］の速度でスピンドル４１の軸心に直交する方向であるＸ軸方向に移動させ、回転する研削砥石４５を第一のガラス板１０の第一の短辺１３ａから接触させて、いわゆるクリープフィードにより液晶基板１の長辺方向に研削して第二の短辺１３ｂまで作用させ、第一のガラス板１０を上面１０ａから１００μｍ除去する。なお、クリープフィードとは、砥石の回転軸に直交する方向に被加工物を送り込むことを意味する。

こうして一度のクリープフィードによって第一のガラス板１０が１００μｍ除去されると、次に、チャックテーブル駆動手段３０による制御によってチャックテーブル３の＋Ｘ方向の移動を止めると共に、第一の研削送り手段４６による制御の下で第一の研削手段４を１００μｍ下降させる。この状態では、図４に示すように、研削砥石４５の下面が第一のガラス板１０の研削面１０ｂより１００μｍ低い高さに位置している。そして、この位置を切り込み位置として、チャックテーブル駆動手段３０による制御の下でチャックテーブル３を−Ｘ方向に移動させ、回転する研削砥石４５を第二の短辺１３ｂから接触させて、クリープフィードにより長辺方向に研削して第一の短辺１３ａまで作用させ、第一のガラス板１０を更に１００μｍ除去する。このように、チャックテーブル３を１往復させることで、第一のガラス板１０を研削面１０ｂから１００μｍ、図３に示した上面１０ａから累積で２００μｍ除去することができる。

更に、研削砥石４５を１００μｍずつ下降させて複数の切り込み位置に段階的に位置させると共にチャックテーブル３を１往復半させて同様の研削を行うと、第一のガラス板１０が累積で５００μｍ除去され、当初より５００μｍ薄くすることができる（第一の研削工程）。なお、第一の研削工程においては、チャックテーブル３が−Ｘ方向に移動する際には第一の研削手段４を上昇させて研削を行わず、チャックテーブル３を＋Ｘ方向に移動させるときのみ第一の研削手段４を所定の高さに位置させて研削を行うようにしてもよい。

第一の研削工程が終了した後は、チャックテーブル３から液晶基板１を取り外し、表裏を反転させてからチャックテーブル３にて液晶基板１を保持し、第二のガラス板１１が露出すると共に長辺１４がＸ軸方向と平行になった状態とする。そして、第一の研削工程と同様の手法により、第一のガラス板１０と同じだけ（上記の例では５００μｍ）第二のガラス板１１を研削する（第二の研削工程）。

第一の研削工程が終了した後は、第一の研削送り手段４５による制御の下で、図５に示すように、第二の研削手段５における研削砥石５５の下面が第一のガラス板１０の研削面１０ｃより３μｍ低い位置を切り込み位置とし、この位置で第二の研削手段４を停止させる。そして、その状態で、モータ４２によって例えば２０００ｒｐｍ程の回転速度で研削砥石５５を回転させると共に、チャックテーブル駆動手段３０による制御の下でチャックテーブル３を＋Ｘ方向に２［ｍｍ／秒］の速度で移動させ、回転する研削砥石５５を第一のガラス板１０の第一の短辺１３ａから接触させてクリープフィードにより長辺方向に研削して第二の短辺１３ｂまで作用させ、第一の研削手段４による研削が済んだ第一のガラス板１０の研削面１０ｃから３μｍ除去する。

次に、チャックテーブル駆動手段３０による制御によってチャックテーブル３の＋Ｘ方向の移動を止めると共に、第二の研削送り手段５６による制御の下で第二の研削手段５を３μｍ下降させ、この位置を切り込み位置とする。この状態では、図６に示すように、研削砥石５５の下面が第一のガラス板１０の研削面１０ｄより３μｍ低い高さに位置している。そして、チャックテーブル駆動手段３０による制御の下でチャックテーブル３を−Ｘ方向に移動させ、回転する研削砥石５５を第二の短辺１３ｂから接触させて、クリープフィードにより長辺方向に研削して第一の短辺１３ａまで作用させ、第一のガラス板１０を更に３μｍ除去する。このように、チャックテーブル３を１往復させることで、第一のガラス板１０を、第一の研削手段４による研削終了直後から累積で６μｍ除去することができる。

更に、研削砥石５５を３μｍずつ下降させて複数の切り込み位置に段階的に位置させると共にチャックテーブル３を３往復させて同様の研削を行うと、第一のガラス板１０が第一の研削手段４による研削終了直後から更に２１μｍ除去され、第一の研削手段４による研削前より累積で５２１μｍ薄くすることができる（第三の研削工程）。なお、第三の研削工程では、チャックテーブル３が−Ｘ方向に移動する際には第二の研削手段５を上昇させて研削を行わず、チャックテーブル３を＋Ｘ方向に移動させるときのみ第二の研削手段５を所定の高さに位置させて研削を行うようにしてもよい。

第三の研削工程が終了した後は、チャックテーブル３から液晶基板１０を取り外し、表裏を反転させてからチャックテーブル３にて液晶基板１０を保持し、第二のガラス板１１が露出した状態でかつ長辺１４がＸ軸方向と平行になった状態とする。そして、第三の研削工程と同様の手法により、第一のガラス板１０と同じだけ第二のガラス板１１を研削する（第四の研削工程）。そうすると、第二のガラス板１１が、第一の研削手段４による第二の研削工程終了直後から累積で６μｍ除去される。

第四の研削工程が終了した後は、図７に示すように、第一のガラス板１０の研削面１０ｅが露出した状態でかつ長辺１４がＸ軸方向に平行になった状態で液晶基板１０をチャックテーブル３にて保持し、研磨送り手段６６による制御の下で、研磨手段６における研磨砥石６５が第一のガラス板１０の研削面１０ｅより１μｍ低い高さに位置するようにし、この高さを切り込み位置とする。そして、その状態で、モータ４２によって例えば２０００ｒｐｍ程の回転速度で研磨砥石６５を回転させると共に、チャックテーブル駆動手段３０による制御の下でチャックテーブル３を＋Ｘ方向に２［ｍｍ／秒］の速度で移動させ、回転する研磨砥石６５を第一のガラス板１０の第一の短辺１３ａから接触させて、クリープフィードにより長辺方向に研削して第二の短辺１３ｂまで作用させ、第二の研削手段５による研削済みの第一のガラス板１０の研削面１０ｅから１μｍ除去する。そうすると、研削面１０ｅが鏡面仕上げされると共に、第一のガラス板１０が累積で５２２μｍ除去されて薄型化される（第一の研磨工程）。

第一の研磨工程が終了した後は、チャックテーブル３から液晶基板１０を取り外し、表裏を反転させてからチャックテーブル３にて液晶基板１０を保持し、第二のガラス板１１の研削面が露出すると共に長辺１４がＸ軸方向と平行になった状態とする。そして、第一の研磨工程と同様の手法により、第一のガラス板１０と同じだけ第二のガラス板１１を研磨する。そうすると、第二のガラス板１１が鏡面仕上げされると共に、第二のガラス板１１が累積で５２２μｍ除去されて薄型化される（第二の研磨工程）。

なお、上記の例では、第一の研削工程、第二の研削工程、第三の研削工程及び第四の研削工程における除去量が比較的大きいために数回に分けて段階的に研削を行ったが、除去量が小さい場合は、各工程を１度の研削で済ませることができ、また、除去量に応じて回数を増減することもできる。更に、第一の研削工程及び第二の研削工程のみで正確な研削量を得られる場合は、必ずしも第三の研削工程及び第四の研削工程は必要とされない。

また、各工程を実施する順序も上記の例には限られない。例えば、第一の研削工程→第三の研削工程→第一の研磨工程→第二の研削工程→第四の研削工程→第二の研磨工程の順に実施した場合は、図２の例のようにチャックテーブル３の移動経路の上方に第一の研削手段４、第二の研削手段５及び研磨手段６が直列に配設されている装置では、チャックテーブル３の同方向への一度のフィードで効率的に研削及び研磨を行うことができると共に、液晶基板１を裏返す回数が１回で済む。また、第一の研削工程→第三の研削工程→第二の研削工程→第四の研削工程→第一の研磨工程→第二の研磨工程の順とし、両面の研削が終了してから研磨を行うようにしてもよい。

液晶基板１は短冊状に形成されているため、研削砥石４５、５５及び研磨砥石６５の回転軌跡の直径を液晶基板１の短辺１３ａ、１３ｂよりも長くしておくことで、チャックテーブル３の一度のフィードで一方のガラス板を一度に研削または研磨することができ、効率的である。

また、液晶基板１に対して研削砥石４５、５５及び研磨砥石６５を水平方向に作用させるため、垂直方向の応力が加わりにくく、薄いガラス板が破損しない。

こうして液晶基板１が所定の厚さに形成された後は、例えば図８に示す電極露出装置７を用い、第一のガラス板１０の一部を切削して完全に除去することにより、電極を露出させる。

この電極露出装置７は、液晶基板１を保持するチャックテーブル７０と、チャックテーブル７０に保持された液晶基板１を切削する切削手段７１と、切削手段７１をＹ軸方向に移動させると共に回転させる切削駆動手段７２とを備えている。なお、図示の例におけるチャックテーブル７０は、図２に示した加工装置２のチャックテーブル３を兼ねている。

切削手段７１は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル７１０と、スピンドル７１０を回転可能に支持するハウジング７１１と、スピンドル７１０の一方の先端部に装着された切削ブレード７１２と、スピンドル７１０の他方の端部に装着されスピンドル７１０及び切削ブレード７１２を回転させるモータ７１３とから構成される。

切削駆動手段７２は、切削手段７１をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動手段７３と、切削手段７１をＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動手段７４と、切削手段７１を水平方向に回転させる回転駆動手段７５とから構成される。

Ｙ軸駆動手段７３は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ７３０と、ボールネジ７３０と平行に配設されたガイドレール７３１と、ボールネジ７３０を回動させるパルスモータ７３２と、内部のナットがボールネジ７３０に螺合すると共に下部が摺接する移動板７３３とから構成され、パルスモータ７３２によって駆動されてボールネジ７３０が回動するのに伴い移動板７３３がガイドレール７３１にガイドされてＹ軸方向に移動する構成となっている。

Ｚ軸駆動手段７４は、Ｚ軸方向（垂直方向）の軸心を有するボールネジ７４０と、ボールネジ７４０と平行に配設されたガイドレール７４１と、ボールネジ７４０を回動させるパルスモータ７４２と、内部のナットがボールネジ７４０に螺合すると共に側部がガイドレール７４１に摺接しハウジング７１１を支持する昇降部７４３とから構成され、パルスモータ７４２に駆動されてボールネジ７４０が回動するのに伴い昇降部７４３がガイドレール７４１にガイドされて昇降し、切削手段７１も昇降する構成となっている。

回転駆動手段７５は、図示しないモータによって駆動され移動板７３３に対して回転可能に配設された回転板７５０によって構成され、回転板７５０の回転に伴いＺ軸駆動手段７４及び切削手段７１が水平方向に回転する構成となっている。

チャックテーブル７０に保持され所望の厚さに形成された液晶基板１の電極を露出させる際には、まず、切削手段７１を構成する切削ブレード７１２がＹ軸駆動手段７３によって駆動されて切削手段７１がＹ軸方向に移動することにより所定の切削位置まで移動する。そして、切削ブレード７１２が高速回転すると共に切削手段７１がＺ軸駆動手段７４によって駆動されて下降し、チャックテーブル７０が＋Ｘ方向に移動すると共に高速回転する切削ブレード７１２が第一のガラス板１０に対して所定量切り込むことにより、第一のガラス板１０が完全切断され、図９に示すように、第二のガラス板１１のうち第一のガラス板１０に対面する側に形成されている電極１５が露出する（電極露出工程）。

液晶基板１に形成された分割予定ラインＳを切削して個々の液晶デバイスＤに分割する際には、例えば電極露出装置７を用いることができる。最初に、図８に示した切削手段７１を９０度回転させて、切削ブレード７１２の面方向を分割予定ラインＳと平行にする。そして、チャックテーブル７０をＸ軸方向に移動させることにより切削しようとする分割予定ラインＳと切削ブレード７１２とのＸ軸方向の位置とを位置合わせし、切削ブレード７１２が高速回転しながら切削手段７１がＺ軸駆動手段７４によって駆動されて下降すると共にＹ軸駆動手段７３によって駆動されてＹ軸方向に移動し、高速回転する切削ブレード７１２が第一のガラス板１０から第二のガラス板１１にかけて１本の分割予定ラインＳ１を完全切断する。

また、隣り合う分割予定ラインの間隔だけチャックテーブル３を＋Ｘ方向にインデックス送りしながら同様の切削を行い、すべての分割予定ラインＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎを完全切断すると、個々の液晶デバイスＤに分割される（分割工程）。

次に、液晶基板１のすべての分割予定ラインに液晶デバイスＤの仕上がり厚さに相当する深さの切削溝を形成した後に第一のガラス板１０及び第二のガラス板１１を研削及び研磨して所定厚さの液晶デバイスとする、いわゆる先ダイシングの手法について説明する。

先ダイシングの手法を用いる場合は、図１０に示すように、最初にすべての分割予定ラインＳに切削溝Ｇを形成する。切削溝の形成には、例えば図８に示した電極露出装置７を用いることができる。以下では、具体的な装置の制御等に関して上記の例と同様に行われる点については詳細な説明は省略することとする。

最初に、高速回転する切削ブレード７１２を第一のガラス板１０側から分割予定ラインＳ１に切り込ませ、Ｚ軸駆動手段７４による制御により、図１０に示すように、第二のガラス板１１に形成された切削溝Ｇの深さがデバイスＤを構成する第二のガラス板の仕上がり厚さと等しくなるまで切削を行う。このような切削を、チャックテーブル３をインデックス送りしながらすべての分割予定ラインＳについて行う（先ダイシング工程）。

次に、第一のガラス板１０及び第二のガラス板１１の研削及び研磨を行う。具体的には、加工の途中で薄くなったガラス板が割れるのを防止するために、第一の研削工程→第三の研削工程→第一の研磨工程の後に、第二の研削工程→第四の研削工程→第二の研磨工程を行うことが好ましい。第二の研削工程、第四の研削工程及び第二の研磨工程では、研削及び研磨が行われた第一のガラス板にテープを貼ることが好ましい。

そして、第一のガラス板１０及び第二のガラス板１１を所定の厚さとし、図１１に示すように、第二の研磨工程において第二のガラス板１１から切削溝Ｇが露出すると、切削溝Ｇによって図１２に示す個々の液晶デバイスＤに分割される。

液晶基板の一例を示す斜視図である。 加工装置の一例を示す斜視図である。 第一の研削工程の一例を示す正面図である。 第一の研削工程の一例を示す正面図である。 第三の研削工程の一例を示す正面図である。 第三の研削工程の一例を示す正面図である。 第一の研磨工程の一例を示す正面図である。 電極露出装置の一例を示す斜視図である。 電極が露出した液晶基板の一例を示す斜視図である。 切削溝が形成された液晶基板の一例を示す正面図である。 分割された液晶基板の一部を拡大して示す正面図である。 液晶デバイスの一例を示す斜視図である。

符号の説明

１：液晶基板
１０：第一のガラス板 １１：第二のガラス板 １２：シール部
１３ａ、１３ｂ：短辺 １４：長辺 １５：電極
Ｄ：液晶デバイス Ｓ：分割予定ライン
２：加工装置
３：チャックテーブル
３０：チャックテーブル駆動手段
３００：ボールネジ ３０１：ガイドレール ３０２：パルスモータ
３０３：スライド部
４：第一の研削手段 ５：第二の研削手段 ６：研磨手段
４０：スピンドル ４１：ハウジング ４２：モータ ４３：ホイールマウント
４４：ホイール ４５、５５：研削砥石 ６５：研磨砥石
４６：第一の研削送り手段 ５６：第二の研削送り手段 ６６：研磨送り手段
４６０：ボールネジ ４６１：ガイドレール ４６２：パルスモータ ４６３：昇降部
７：電極露出装置
７０：チャックテーブル
７１：切削手段
７１０：スピンドル ７１１：ハウジング ７１２：切削ブレード ７１３：モータ
７２：切削駆動手段
７３：Ｙ軸駆動手段
７３０：ボールネジ ７３１：ガイドレール ７３２：パルスモータ ７３３：移動板
７４：Ｚ軸駆動手段
７４０：ボールネジ ７４１：ガイドレール ７４２：パルスモータ ７４３：昇降部
７５：回転駆動手段 ７５０：回転板

Claims (7)

1. 第一のガラス板と第二のガラス板との間に液晶が封入された液晶デバイスが分割予定ラインによって区画されて複数形成され短辺と長辺とを有する短冊状の液晶基板を所定の厚さに加工する液晶基板の加工方法であって、
   液晶基板を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された液晶基板を研削する回転可能な研削砥石を備えた研削手段と、該研削手段の該チャックテーブルに対する接近及び該チャックテーブルからの離反を制御する研削送り手段と、該液晶基板を研磨する回転可能な研磨砥石を備えた研磨手段と、該研磨手段の該チャックテーブルに対する接近及び該チャックテーブルからの離反を制御する研磨送り手段と、該チャックテーブルを該研削砥石及び該研磨砥石の回転軸に対して直交する方向に移動させるチャックテーブル駆動手段とを有する加工装置を用い、
   該チャックテーブルにおいて該第一のガラス板が露出すると共に該長辺が該チャックテーブルの移動方向と平行になるように該液晶基板を保持し、該研削送り手段による制御によって該研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に該研削砥石を回転させ、該チャックテーブル駆動手段による制御の下で該チャックテーブルを移動させて該研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより該第一のガラス板の表面を研削する第一の研削工程と、
   該チャックテーブルにおいて該第二のガラス板が露出すると共に該長辺が該チャックテーブルの移動方向と平行になるように該液晶基板を保持し、該研削送り手段による制御によって該研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に該研削砥石を回転させ、該チャックテーブル駆動手段による制御の下で該チャックテーブルを移動させて該研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより該第二のガラス板の表面を研削する第二の研削工程と、
   該チャックテーブルにおいて研削済みの第一のガラス板が露出すると共に該長辺が該チャックテーブルの移動方向と平行になるように該液晶基板を保持し、該研磨送り手段による制御によって該研磨砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に該研磨砥石を回転させ、該チャックテーブル駆動手段による制御の下で該チャックテーブルを移動させて該研磨砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより該第一のガラス板の表面を研磨する第一の研磨工程と、
   該チャックテーブルにおいて研削済みの該第二のガラス板が露出すると共に該長辺が該チャックテーブルの移動方向と平行になるように該液晶基板を保持し、該研磨送り手段による制御によって該研磨砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に該研磨砥石を回転させ、該チャックテーブル駆動手段による制御の下で該チャックテーブルを移動させて該研磨砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより該第二のガラス板の表面を研磨する第二の研磨工程と
   から少なくとも構成される液晶基板の加工方法。
2. 研削手段は、前記第一の研削工程で使用した研削砥石より粒径が小さい砥粒によって構成された研削砥石を備え、
   前記第一の研削工程と前記第一の研磨工程との間で、該チャックテーブルにおいて該第一の研削工程終了後の第一のガラス板が露出すると共に前記長辺が該チャックテーブルの移動方向と平行になるように液晶基板を保持し、該研削送り手段による制御によって該研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に該研削砥石を回転させ、該チャックテーブル駆動手段による制御の下で該チャックテーブルを移動させて該研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより該第一のガラス板の表面を研削する第三の研削工程を実施し、
   研削手段は、前記第二の研削工程で使用した研削砥石より粒径が小さい砥粒によって構成された研削砥石を備え、
   前記第二の研削工程と前記第二の研磨工程との間で、該チャックテーブルにおいて該第二の研削工程終了後の該第二のガラス板が露出すると共に該長辺が該チャックテーブルの移動方向と平行になるように該液晶基板を保持し、該研削送り手段による制御によって該研削砥石を所定の切り込み位置に位置させると共に該研削砥石を回転させ、該チャックテーブル駆動手段による制御の下で該チャックテーブルを移動させて該研削砥石を一方の短辺から他方の短辺まで作用させてクリープフィードにより該第二のガラス板の表面を研削する第四の研削工程を実施する
   請求項１に記載の液晶基板の研削方法。
3. 前記研削送り手段による制御によって、前記研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて前記第一の研削工程を複数回実施し、
   前記研削送り手段による制御によって、前記研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて前記第二の研削工程を複数回実施する
   請求項１または２に記載の液晶基板の加工方法。
4. 前記研削送り手段による制御によって、前記研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて前記第三の研削工程を複数回実施し、
   前記研削送り手段による制御によって、前記研削砥石を複数の切り込み位置に段階的に位置させて前記第四の研削工程を複数回実施する
   請求項２または３に記載の液晶基板の加工方法。
5. 前記第一の研削工程の前に、前記第一のガラス板の分割予定ラインを完全切断すると共に前記第二のガラス板の仕上がり厚さに相当する深さの切削溝を該第二のガラス板に形成する先ダイシング工程が実施される
   請求項１、２、３または４に記載の液晶基板の加工方法。
6. 前記第二のガラス板の前記第一のガラス板に対面する側に電極が形成されており、該第一のガラス板のうち該電極に対面する部分を除去して該電極を露出させる電極露出工程が含まれる
   請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶基板の加工方法。
7. 前記電極露出工程は、前記第二の研磨工程の後に実施される
   請求項６に記載の液晶基板の加工方法。

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