JP3846144B2 - 電気光学装置の製造方法及び電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置並びに電子機器に関し、特に、基板母材間の間隔を所定の間隔(セルギャップ)に保持することで電気光学装置としての機能を良好に保持し、しかも、基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程後の基板母材の切断が容易であり、さらに、スクライブ用の切り込みが切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材の強度を向上し得る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
代表的な電気光学装置である液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶等の電気光学材料を封入することによって形成される液晶表示パネルに、液晶駆動用回路、照明装置、支持体等の付帯要素を組み合わせることにより構成されている。
【0003】
例えば、電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置に使用される液晶パネルは、図15に符号11で示したように、一対の基板1a、1bを環状のシール材2を介して互いに対向して貼り合わせ、これら基板1a、1bとシール材2とにより形成される微小間隙内に液晶3を封入し、表示領域5とすることによって構成される。なお、環状のシール材2の一部は液晶3注入用の開口2aとされている。
上記のような2枚の基板を対向させて張り合わせた構造の電気光学装置には、液晶装置のほかにエレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等がある。
ここで、液晶装置を例に挙げてそれに使用する液晶パネルの製造方法を説明する。図15に示すような液晶パネル11は、図16に示すような液晶パネル母材16から得られる。即ち、一対の基板母材51a、51bの表面の、液晶基板領域4a、4bにそれぞれの必要な要素を構成した後、それらの基板母材51a、51bを略環状のシール材2を介して互いに貼り合わせ、微小間隙をもった液晶パネル母材16とし、その後液晶パネル母材16の各基板母材51a、51bをそれぞれ所定の形状に切断することにより得られる。なお、18は切断により生じた端材である。
【0004】
ここで、「基板母材」とは液晶パネルを構成するための素材である基板材料を意味する。また、「液晶パネル母材」とは、液晶パネルの構成に必要な各構成要素を搭載した2枚の基板を張り合わせたものを意味する。また、「液晶基板領域」とは、基板上の液晶パネルの構成に必要な各構成要素を搭載すべき領域を指す。
【0005】
1枚の液晶パネル母材には、ただ1個の液晶基板領域を含む場合と、複数個の液晶基板領域を含む場合がある。
【0006】
液晶パネル母材の切断方法は、まず、一方の基板母材51bの表面の液晶基板領域4bの周囲の所定位置にスクライブ溝LAを形成した後、このスクライブ溝LAを形成した部分を基板母材51bの反対側(すなわち基板母材51a側)から押圧し、これによりスクライブ溝を起点として発生する亀裂を進行させることにより、基板母材51bの切断を行なう。次いで、もう一方の基板母材51aの表面の液晶基板領域4aの周囲の所定位置に、上記と同様の方法でスクライブ溝LBを形成し、このスクライブ溝LBを形成した部分を基板母材51aの反対側(すなわち基板母材51b側)から押圧し、これによりスクライブ溝LBを起点として発生する亀裂を進行させることにより、基板母材51aの切断を行なう。
【0007】
このスクライブ溝を形成する場合、図17(a)に示すような線状溝形成装置7を使用する。この線状溝形成装置7は、外周先端が円周方向の全域で尖っている硬度の高い物質からなる円盤状のスクライブ・ローラー9と、スクライブ・ローラー9を図17(a)の矢印方向(B−B’)に上下させる昇降装置21と、スクライブ・ローラー9および昇降装置21の全体を紙面垂直方向に往復直線移動させるための直線移動装置22から構成されている。
【0008】
ここでは、先ず、切断する液晶パネル母材16を基板母材51bを上側にして処理ステージ52上の所定のスクライブ溝LAの切断位置に搬送し、ついで昇降駆動装置21を作動させてスクライブ・ローラー9を基板母材51bの表面に所定圧力で押し付ける。この状態で直線移動装置22を作動させてスクライブ・ローラー9を紙面垂直方向へ往復運動させる。これによりスクライブ・ローラー9が基板母材51bの表面を転がりながら移動し、その結果基板母材51b表面の所定の適所に符号LAで示す直線状の溝、いわゆるスクライブ溝54が形成される。
【0009】
また、スクライブ溝54を形成した部分を基板の反対側から押圧するには、図17(b)に示すような押圧装置8を使用する。この押圧装置8は、機枠23によって支持された昇降駆動装置24と、先端部が硬質ゴムによって構成された押圧子26とから構成される。
上記の通りスクライブ溝LAが形成された液晶パネル母材16を反転させ、スクライブ溝LAが形成された裏側(基板母材51a側)に押圧装置8の押圧子26を当て、昇降駆動装置24を駆動させて、例えば所定の短時間だけ基板母材を叩くように作用させる。これによりスクライブ溝LAを起点として亀裂が生じ、基板母材51bが所定のスクライブ溝LAに沿って切断される。
【0010】
上記のような切断工程を各基板母材51a、51bの表示領域5に沿った所定の位置に適用することにより、図16に示す液晶パネル母材16から、図15に示す液晶パネル11が得られる。
【0011】
また、液晶パネル11が小さい場合には、生産効率を上げるため、図18及び図19に示すように、複数個の液晶基板領域4をマトリクス状に配置した(図18及び図19では1枚の基板母材上に4個の液晶基板領域4を配置してある)大きな液晶パネル母材16を所定の形状に切断することにより得ている。
【0012】
この液晶パネル母材16を切断するには、まず、図18及び図19に示すように一対の基板母材51a、51bの表面にそれぞれ複数個の液晶基板領域4に必要な要素を構成した後、それらの複数個の液晶基板領域4を重ね合わせて基板母材51a、51bを微小間隙をもって互いに貼り合わせる。次いで、基板母材51bの個々の液晶基板領域4の前面側(シール材2の開口2a側)の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Y1を、背面側(シール材2の開口2aと反対側)の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Y2をそれぞれ形成する。
【0013】
次いで、この液晶パネル母材16を反転させ、図20及び図21に示すように基板母材51aの個々の液晶基板領域4の前面側(シール材2の開口2a側)の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Y3を、背面側(シール材2の開口2aと反対側)の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Y4をそれぞれ形成する。
【0014】
次いで、この液晶パネル母材16をスクライブ溝Y1〜Y4に沿って切断し、図22及び図23に示すような短冊状の中型の液晶パネル母材17とする。
【0015】
次いで、この中型の液晶パネル母材17を真空中に配置し、個々の液晶基板領域4の基板母材51a、51bとシール材2とにより形成される微小間隙内を真空にした後、この微小間隙内に開口2aより液晶3を注入し、この開口2aをモールド用樹脂を用いて封止する。次いで、基板母材51a、51bを互いに近接する方向に加圧し、基板母材51a、51b間の間隔が所定の間隔(セルギャップ)になるように設定する。
【0016】
次いで、図24及び図25に示すように、基板母材51aの個々の液晶基板領域4の両側(シール材2の両側)の外周に沿った所定位置各々にスクライブ溝Z1、Z1、…を形成し、次いで、この中型の液晶パネル母材17を反転させ、基板母材51bの個々の液晶基板領域4の両側(シール材2の両側)の外周に沿った所定位置各々にスクライブ溝Z2、Z2、…を形成する。
【0017】
次いで、この中型の液晶パネル母材17をスクライブ溝Z1、Z2に沿って切断し、図26及び図27に示すような個々に分離された液晶パネル11とする。
【0018】
このように、液晶パネル母材16をスクライブ溝Y1〜Y4に沿って切断することで短冊状の中型の液晶パネル母材17とし、この中型の液晶パネル母材17をスクライブ溝Z1、Z2に沿って切断することで、図26及び図27に示すような所定の大きさの液晶パネル11を得ることができる。
【0019】
なお、切断方法は、図15に示す液晶パネル11と同様、線状溝形成装置7及び押圧装置8を使用して、前述のとおりスクライブ溝を形成した後押圧する方法を採用している。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の液晶パネル母材16の切断方法においては、スクライブ溝を形成する工程と、この液晶パネル母材16をスクライブ溝に沿って切断する工程を、それぞれ別個の装置を用いて行っているために、1つの工程から次の工程へ移る度毎に装置間を移動することとなるために、工程が複雑になるとともに、製造工程全体にかかる時間を短縮することが難しいという問題点があった。
【0021】
特に、複数個の液晶基板領域4をマトリクス状に配置した液晶パネル母材16の切断方法においては、スクライブ溝を形成する工程と、スクライブ溝に沿って切断する工程を、繰り返し行うこととなるために、1つの工程から次の工程へ移る度毎に装置間を移動する回数が増加し、工程がさらに複雑になるとともに、製造工程全体にかかる時間が遅延するという問題点があった。
【0022】
また、上述した問題点以外に、次のような問題点も生じている。
【0023】
一例を挙げると、スクライブ・ローラー9を用いて基板母材51a、51bの表面の所定の適所にスクライブ溝Y1〜Y4を形成した際に、基板母材51a、51bからガラス粉等の切り粉が発生するために、このガラス粉が基板母材51a、51bとシール材2とにより形成される微小間隙内に取り込まれてしまうおそれがある。
【0024】
例えば、微小間隙内に基板母材51a、51bの所定の間隔(セルギャップ)より大径のガラス粉が取り込まれた場合、その後の工程で、液晶3を注入・封止し基板母材51a、51bを加圧した場合に、この微小間隙内に取り込まれたガラス粉が異物となって基板母材51a、51b間に挟持され、基板母材51a、51b同士が近接するのを阻害することとなる。このような場合には、基板母材51a、51bの間隔を所定の間隔(セルギャップ)に設定することができず、液晶パネル11としての機能が低下するという問題点があった。
【0025】
また、上述した従来の液晶パネル母材16の切断方法においては、基板51a、51bの周辺部、特に端面と外面とからなる角部に割れや欠け等の傷が発生し易く、得られた液晶パネル11の機械的強度が弱いという問題点があった。
【0026】
例えば、基板51a、51bを切断する場合、図17に示すように、基板51a(51b)の端面の外面に近い部分に形成されたスクライブ溝54の部分を反対側から押圧し、この押圧力によりスクライブ溝54の底部を起点とした亀裂(センタークラック)54aを厚み方向に成長させて切断しているが、この切断の際に、基板51a、51bが切断する際に形成されたスクライブ溝54内のカッターマーク55部分にサイドクラック54bが生じ、このサイドクラック54bを起点として基板51a(51b)内に割れが進行し、ひいては、基板51a(51b)が破断してしまうおそれがある。
【0027】
また、モールド用樹脂を用いてシール材2に形成された液晶注入用の開口2aを封止した後、この開口2aからはみ出したモールド用樹脂の盛り上がり部を刃物を用いて除去しているが、この際に、この刃物がカッターマーク55に引っかかってサイドクラック54bを成長させ、このサイドクラック54bに起因する割れや欠け等の傷が発生してしまうおそれがある。
【0028】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、工程を簡略化することで製造工程に掛かる時間を短縮することができ、その結果、製造コストを削減することができ、しかも、基板母材間の間隔を所定の間隔(セルギャップ)に設定する際に障害が生じるおそれがなく、その結果、電気光学装置としての機能を低下させるおそれがなく、さらに、スクライブ用の切り込みが切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材の強度を向上させることができる電気光学装置の製造方法を提供することを課題としている。
【0029】
また、前記電気光学装置の製造方法を用いて製造される電気光学装置を提供することを課題としている。
【0030】
また、前記電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題としている。
【0031】
【課題を解決するための手段】
発明の電気光学装置の製造方法の1つは、1対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、対向する前記基板母材に対して基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記基板母材から前記基板領域を分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する2枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、前記切断工程は、前記封止工程の前に、一対の前記基板母材の夫々一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、前記封止工程の後に、前記基板母材を押圧して前記スクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断することを特徴とする。
また、前記封止工程の前の切断工程は、一方の前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、一対の前記基板母材を反転させた後、他方の前記基板母材の一主面に、前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みを前記レーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断することを特徴とする。
また、前記レーザ切断装置は、レーザビームスポットを前記基板母材に照射し加熱すると同時に冷媒を用いて加熱された部分を冷却することを特徴とする。
【0032】
この電気光学装置の製造方法では、第1段階として、レーザスクライブ法により、前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、その後、第2段階として、このスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断するというように、前記基板母材を2段階で切断するので、このスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断する際には、このスクライブ用の切り込みが、その底部を起点として厚み方向に成長し、前記基板母材を切断するとともに、切断時に前記基板母材内にクラックが成長するのを阻止する。これにより、切断時に前記基板母材にクラックが発生し難くなり、前記基板母材の機械的強度が向上する。したがって、スクライブ用の切り込みにより切断時に生じるクラックの成長を阻止することができ、前記基板母材の機械的強度を向上させることができ、その結果、信頼性に優れた電気光学装置を得ることができる。
【0033】
また、前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みは、前記注入口側の辺に平行にスクライブ用の切り込みを形成する際に閉じるために、前記注入口側の辺に平行にスクライブ用の切り込みをスムーズに形成することができる。
【0034】
本発明の電気光学装置の製造方法の特徴は、レーザ照射領域を加熱して急膨張させ、その後この領域を急冷するレーザスクライブ法によりスクライブ用の切り込みを形成する点にある。
【0035】
このレーザスクライブ法では、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成する際、その前に形成された基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行なスクライブ用の切り込みは閉じることとなるので、従来のようにガラス粉の発生や、封止工程の巻き込み不良等が生じるおそれがない。
【0036】
また、基板母材の切断端面が滑らかになるので、前記基板母材の切断端面にクラックが生じ難くなり、機械的強度が向上する。
【0037】
また、切断端面にカッターマークが形成されることがないので、スクライブローラを用いる従来の切断方法により切断された基板のように、カッターマーク部分に存在するクラックを起点とする割れが発生するという不具合が生じるおそれがない。
前記切断工程を、前記注入口側の辺に平行にスクライブ用の切り込みを形成した後、この切り込みに沿って該基板母材を切断し、その後、前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断することとしてもよい。
【0038】
前記封止工程を、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って該基板母材を切断した後に行うこととしてもよい。
【0039】
また、前記スクライブ用の切り込みを形成する工程と、前記基板母材を切断する工程とを、同一の製造装置により実施することが可能であるから、別途製造装置を用意したり、あるいは工程毎に複数の製造装置間を移動させる等の必要がなくなり、製造コストの低減、作業時間の短縮を図ることができる。
【0040】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の1つは、それぞれが複数個の基板領域を含む1対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記1対の基板母材に対して個々の基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する2枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、前記切断工程は、レーザを用いて、前記基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、次いで、前記注入口が設けられた辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断して複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、前記封止工程の後に、該短冊状の基板母材を前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することを特徴とする。
【0041】
この電気光学装置の製造方法では、上述した製造方法の効果に加えて、貼り合わせた1対の基板母材から、該基板母材の機械的強度が向上し、しかも信頼性に優れた複数の電気光学装置を同時に製造することができる。
【0042】
前記基板母材を、それぞれに複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、前記切断工程を、前記短冊状の基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、該短冊状の基板母材を前記スクライブ用の切り込みに沿って切断することとしてもよい。
【0043】
また、前記基板母材を、それぞれに複数個の基板領域がマトリクス状に配置された基板母材とし、前記切断工程を、該基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、次いで、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断して複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、その後、該短冊状の基板母材を前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することとしてもよい。
【0044】
さらに、前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行にスクライブ用の切り込みが形成された短冊状の基板母材の基板領域の互いに対向する2枚の基板母材間に電気光学物質を注入・封止し、その後、該短冊状の基板母材を前記スクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することとしてもよい。
【0045】
本発明の電気光学装置は、互いに対向する1対の基板間に電気光学物質を有する電気光学装置であって、上記の電気光学装置の製造方法を用いて製造されることを特徴とする。
【0046】
このような製造方法を用いて製造することで、機械的強度に優れ、その結果、信頼性に優れた電気光学装置を製造することができる。
【0047】
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
【0048】
このような電子機器とすることで、優れた機械的強度を有するものとなる。
【0049】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る電気光学装置の製造方法及び電気光学装置並びに電子機器について図面に基づき説明する。
【0050】
まず、電気光学装置の一つである液晶装置に使用される液晶パネルの製造方法について説明する。
【0051】
ここで、この液晶パネルの製造方法において用いられる、基板母材をレーザ切断するためのレーザ切断装置について説明する。
【0052】
このレーザ切断装置は、CO2レーザ等を用いたものであり、このレーザビームスポットは極めてエネルギー密度の高い光スポットである。
【0053】
このレーザビームスポットをガラス基板の表面に照射すると、このガラス基板の表面に局部的に大きな圧縮応力が発生する。ここで、このガラス基板の表面をレーザビームスポットで加熱すると同時に適当な冷媒を用いて加熱部分の局所的な冷却を行うと、引張応力が誘起され、圧縮状態にある材料部分にまで浸透し、この引張応力が材料の強度を超えると亀裂が発生する。
【0054】
この操作を、ガラス基板の表面の所定位置に施せば、ガラス基板を任意の形状に切断することができる。ここで、ガラス基板を切断するには、先ずガラス基板材料を加熱せねばならず、照射するレーザ光はガラス基板材料に対して非透光性、すなわち不透明でなければならない。このため、ガラス基板を切断する際に使用するレーザ光の波長は、通常2μmを越える赤外領域の波長である。
【0055】
このような観点から、一般にガラス基板を切断するには、波長が10.6μm近辺のCO2レーザが好適に用いられるが、この他、YAGレーザ等も用いることができる。
【0056】
また、前記冷媒としては、一般に窒素ガスが用いられる。レーザビームスポットの形状及び寸法、レーザーの出力密度、冷媒の供給速度などは、切断するガラス基板材料の材質、厚さ及び切断速度などを考慮して適宜最適値を選択すれば良い。
このレーザ切断装置によりガラス基板等の被切断材料を所定のパターンに切断するには、この被切断材料を作業ステージに載置し、この作業ステージとレーザスポットの位置とを、いわゆる数値制御(NC)手段を利用して相対的に移動させることにより行うことができる。即ち、作業ステージ上にX−Y座標を設定し、切断パターンをあらかじめX−Y座標で設定して制御装置に記憶させておき、この作業ステージとレーザスポットの位置とをX−Y座標に従って相対的に移動させれば良い。
【0057】
レーザ切断は、レーザが照射される極微小領域にのみ応力が発生するので、破断面にクラックが残ることもなく、滑らかかつ綺麗な切断面となるので、衝撃によって切断面近傍からの割れの発生を抑止する効果を有する。
このレーザ切断を、例えば、液晶パネルを構成する基板母材に適用することで、該基板母材を所望の形状に切断加工することができる。レーザ切断の順序に特に制限は無い。レーザ切断装置の数値制御機能を利用して、複数個の基板領域がマトリクス状に配置された大きな基板母材を、一気に所定の大きさの液晶パネル母材に切断してもよく、また、複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の中型の基板母材に切断し、順次小さく切断して所定の大きさの液晶パネル母材としてもよい。
上記説明では、液晶パネルを例に挙げて説明したが、本発明は液晶パネルに限定されず、エレクトロルミネッセンスパネルやプラズマディスプレイなどにも応用することができる。
【0058】
次に、本実施形態に係る液晶パネルの製造方法について、図面に基づき説明する。
【0059】
まず、図1及び図2に示すように、複数個の液晶基板領域4をマトリクス状に配置した(図1及び図2では1枚の基板母材上に4個の液晶基板領域4を配置してある)大面積の一対の透光性を有する基板母材51a、51bを準備する。
【0060】
ここでは、これらの基板母材51a、51bとしては、例えば厚さ0.4mmのガラス基板、石英基板等の可視光に対して透光性を有する基板を使用する。これらの基板母材51a、51bのうち、一方の基板母材51aは、液晶パネルの素子基板を構成する基板母材であって、この基板母材51a中には複数個(本実施形態では4個)の液晶の基板領域4が含まれている。また、他方の基板母材51bは、基板母材51aに対して液晶パネルの対向基板を構成する基板母材であって、その基板母材51b中にも複数個の液晶の基板領域4が含まれている。
【0061】
基板領域4には、液晶パネルとして必要な配線、MIM素子やTFT素子等のスイッチング素子、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)膜等の透明電極、画素電極、配向膜等が必要に応じて形成されている。
【0062】
そして、一方の基板母材51aの基板領域4aの周辺部分に、シール材2をスクリーン印刷法によって環状に印刷し、このシール材2の一部を液晶3の注入口2aとする。
次いで、いずれか一方の基板母材の電極面上にビーズ状のスペーサを分散させて両方の基板母材51a、51bの電極面が相対するように両基板母材51a、51bを互いに重ね合わせて貼り合わせる。このようにして図1及び図2に示すような大面積の液晶パネル母材16を作製する。
【0063】
次に、上述したレーザ切断装置を用いて液晶パネル母材16を切断する方法について説明する。
【0064】
まず、図1及び図2に示すように、切断処理ステージの所定位置に基板母材51bを上にして液晶パネル母材16をセットした後、レーザ切断装置を用いて、基板母材51bの表面(一主面)の個々の液晶基板領域4の注入口に沿う辺に対して直交する辺(シール材2の注入口2aに対して両側面)に沿った所定位置に、基板母材51bの厚みの略1/2の深さのスクライブライン(スクライブ用の切り込み)X1をそれぞれ形成する。
【0065】
レーザ切断装置はCO2レーザを用いたものが好適に用いられ、冷媒としては窒素ガスが好適に用いられる。レーザ切断装置は基板母材51a、51bの材質、厚さや切断速度等に応じて、レーザの出力、スポットの形状と大きさ、冷媒の吹付け位置や吹付け量を適宜調整することができる。また、スクライブラインX1のパターンは切断処理ステージ上にX−Y座標を取り、スクライブラインX1のパターンをあらかじめX、Y座標で装置に記憶させておき、いわゆる数値制御方式で切断処理ステージとレーザスポットとの相対位置を設定することで、自動的に任意のパターンで切り込みを形成することができる。
【0066】
次いで、図3及び図4に示すように、基板母材51bを、レーザ切断装置を用いて、基板母材51bの個々の液晶基板領域4の外周縁の前面側(シール材2の注入口2a側)に沿った所定位置のスクライブラインX1と直交する切断線Y1に沿って切断し、背面側(シール材2の注入口2aと反対側)に沿った所定位置のスクライブラインX1と直交しかつ切断線Y1に平行なる切断線Y2に沿って切断する。
【0067】
ここで、切断パターンは切断処理ステージ上にX−Y座標を取り、切断パターンをあらかじめX、Y座標で装置に記憶させておき、いわゆる数値制御方式で切断処理ステージとレーザスポットとの相対位置を設定することで、自動的に任意のパターンに切断することができる。
【0068】
次いで、図5及び図6に示すように、液晶パネル母材16を反転させて、切断処理ステージの所定位置に基板母材51aを上にしてセットした後、レーザ切断装置を用いて、基板母材51aの表面(一主面)の個々の液晶基板領域4の注入口に沿う辺に対して直交する辺(シール材2の注入口2aに対して両側面)に沿った所定位置、すなわち、スクライブラインX1と対応する位置に、基板母材51aの厚みの略1/2の深さのスクライブライン(スクライブ用の切り込み)X2をそれぞれ形成する。
【0069】
次いで、図7及び図8に示すように、基板母材51aを、レーザ切断装置を用いて、基板母材51aの個々の液晶基板領域4の外周縁の前面側(シール材2の注入口2a側)に沿った所定位置のスクライブラインX2と直交する切断線Y3に沿って切断し、背面側(シール材2の注入口2aと反対側)に沿った所定位置のスクライブラインX1と直交しかつ切断線Y3に平行なる切断線Y4に沿って切断する。
【0070】
このようにして、図8及び図10に示すような短冊状の中型の液晶パネル母材17’が得られる。
【0071】
次いで、この中型の液晶パネル母材17’を真空中に配置し、個々の液晶基板領域4の基板母材51a、51bとシール材2とにより形成される微小間隙内を真空にした後、この微小間隙内に注入口2aより液晶3を注入し、この注入口2aをモールド用樹脂を用いて封止する。次いで、基板母材51a、51bを互いに近接する方向に加圧し、基板母材51a、51b間の間隔が所定の間隔(セルギャップ)になるように設定する。
【0072】
次いで、押圧装置8を用いて、この中型の液晶パネル母材17’を、スクライブラインX1、X2に沿って切断し、図11及び図12に示すような個々に分離された所定の大きさの液晶パネル11とする。
【0073】
このように、基板母材51bにスクライブラインX1を、基板母材51aにスクライブラインX2をそれぞれ形成し、液晶パネル母材16を切断線Y1、Y2に沿って切断することで短冊状の中型の液晶パネル母材17’とし、この中型の液晶パネル母材17’をスクライブラインX1、X2に沿って切断することで、所定の大きさの液晶パネル11を得ることができる。
【0074】
以上説明したように、本実施形態の液晶パネルの製造方法によれば、スクライブラインを形成する工程の後、スクライブラインに沿って切断する工程を行うので、工程が簡略化され、従来のように各工程毎に装置間を移動するという煩雑さを無くすことができる。
【0075】
また、基板母材51a、51b間の間隔を所定の間隔(セルギャップ)に設定する際に障害が生じるおそれがなく、その結果、液晶パネルとしての機能を低下させるおそれがなく、しかも、基板母材51a、51b間に液晶3を注入・封止する封止工程後の基板母材51a、51bの切断を容易に行うことができ、さらに、スクライブラインX1、X2が切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材51a、51bの強度を向上させることができる。その結果、信頼性に優れた液晶パネルを得ることができる。
【0076】
また、スクライブラインX1、X2及び切断線Y1、Y2を同一のレーザ切断装置を用いて形成することが可能であるから、別途製造装置を用意したり、あるいは工程毎に複数の製造装置間を移動させる等の必要がなくなり、製造コストの低減、作業時間の短縮を図ることができる。
本実施形態では、液晶パネル母材16の基板母材51bにスクライブラインX1を、基板母材51aにスクライブラインX2をそれぞれ形成し、液晶パネル母材16を切断線Y1、Y2に沿って短冊状に直線切断して中型の液晶パネル母材17’とし、この中型の液晶パネル母材17’をスクライブラインX1、X2に沿って切断して液晶パネル11を得る例を示したが、スクライブラインX1、X2の位置や深さ及び切断線Y1、Y2の位置は、適宜変更可能であり、上述した本実施形態に限定されるものではない。
また、本実施形態の液晶パネルは、単純マトリックス方式や、アクティブマトリックス方式の液晶表示方式、例えばTFT方式の液晶表示方式に適用可能である。
【0077】
さらに、本実施形態では液晶パネルについて説明したが、本実施形態は液晶パネルに限らず、エレクトロルミネッセンスパネル、プラズマディスプレイ等にも適用可能である。
【0078】
次に、本発明の液晶パネルの製造方法により作製された液晶パネルを使用した電子機器について説明する。
【0079】
本発明の液晶パネルの製造方法により作製された液晶パネルを表示装置として使用した電子機器の例を図13に示す。
【0080】
図13(a)は携帯電話の例を示す斜視図である。1000は携帯電話本体を示し、そのうち1001は液晶パネルである。
【0081】
図13(b)は腕時計型電子機器の例を示す斜視図である。1100は時計本体を示し、1101が液晶パネルである。
【0082】
図13(c)はワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置の例を示す斜視図である。図中1200は情報処理装置を示し、1202はキーボード等の入力部、1204は情報処理装置本体、1206は液晶パネルである。
【0083】
本発明の液晶パネルの製造方法により作製された液晶パネルを使用すれば、信頼性に優れた電子機器を得ることができる。
【0084】
他の電子機器の例として、本発明により得られた液晶パネルを光変調装置として使用した、プロジェクタ(投射型表示装置)の例を図14に示す。
本例のプロジェクタは、システム光軸Lに沿って配置した光源部110、インテグレータレンズ120、変更変換素子130から概略構成される偏光照明装置100、偏光照明装置100から出射されたS偏光光束をS偏光光束反射面201により反射させる偏光ビームスプリッタ200、偏光ビームスプリッタ200のS偏光反射面201から反射された光のうち青色光(B)の成分を分離するダイクロイックミラー412、分離された青色光(B)を変調する反射型液晶光変調装置300B、青色光が分離された後の光束のうち赤色光(R)の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー413、分離された赤色光(R)を変調する反射型液晶光変調装置300R、ダイクロイックミラー413を透過した残りの緑色光(G)を変調する反射型液晶光変調装置300G、3つの反射型液晶光変調装置300B、300R、300Gにて変調された光をダイクロイックミラー412、413、偏光ビームスプリッタ200にて合成し、この合成光をスクリーン600に投射する投射レンズからなる投射光学系500から構成されている。
【0085】
このプロジェクタによれば、上記3つの反射型液晶光変調装置300R、300G、300Bに、それぞれ本発明の製造方法により作製された液晶パネルを使用したので、信頼性に優れたプロジェクタとすることができる。
【0086】
【発明の効果】
本発明によれば、切断工程を、レーザスクライブ法により、前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、次いで、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、その後、このスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断するので、従来に比べて工程を簡略化することができ、従来のように各工程毎に装置間を移動するという煩雑さを無くすことができる。
【0087】
また、基板母材間の間隔を所定の間隔(セルギャップ)に設定する際に障害が生じるおそれがなく、その結果、液晶パネルとしての機能を低下させるおそれがなく、しかも、基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程後の基板母材の切断を容易に行うことができ、さらに、スクライブ用の切り込みが切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材の強度を向上させることができる。その結果、信頼性に優れた電気光学装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための工程図であり、(a)はその斜視図、(b)はその側面図である。
【図2】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図3】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図4】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図5】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための工程図であり、(a)はその斜視図、(b)はその側面図である。
【図6】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図7】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図8】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図9】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図10】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図11】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図12】 本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図13】 本発明の製造方法により得られた液晶パネルを備えた電気光学装置を使用した電子機器の例を示す図である。
【図14】 本発明の製造方法により得られた液晶パネルを備えた電気光学装置を使用した電子機器の他の例を示す図である。
【図15】 従来の液晶パネルの一例を示す図である。
【図16】 従来の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図17】 従来の液晶パネルの製造方法の切断装置の一例を示す説明図である。
【図18】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図19】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図20】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図21】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図22】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図23】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図24】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図25】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図26】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図27】 従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【符号の説明】
1a 素子基板
1b 対向基板
2 シール材
2a 注入口
3 液晶
4 基板領域
5 表示領域
7 線形溝形成装置
8 押圧装置
9 スクライブ・ローラー
11 液晶パネル
16 液晶パネル母材(大型)
17 液晶パネル母材(中型)
18 端材
21 昇降駆動装置
22 直線移動装置
23 機枠
24 昇降駆動装置
26 押圧子
51a 素子基板母材
51b 対向基板母材
52 処理ステージ
1000 携帯電話
1100 腕時計
1200 ノートパソコン
100 偏光照明装置
200 偏光ビームスプリッタ
300 液晶光変調装置
412 ダイクロイックミラー
500 集光レンズ
600 スクリーン

Claims (6)

  1. 1対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、対向する前記基板母材に対して基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記基板母材から前記基板領域を分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する2枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、
    前記切断工程は、
    前記封止工程の前に、一対の前記基板母材の夫々一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、
    前記封止工程の後に、前記基板母材を押圧して前記スクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  2. 前記封止工程の前の切断工程は、
    一方の前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、一対の前記基板母材を反転させた後、他方の前記基板母材の一主面に、前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みを前記レーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断することを特徴とする請求項1記載の電気光学装置の製造方法。
  3. 前記レーザ切断装置は、レーザビームスポットを前記基板母材に照射し加熱すると同時に冷媒を用いて加熱された部分を冷却することを特徴とする請求項1または2記載の電気光学装置の製造方法。
  4. それぞれが複数個の基板領域を含む1対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記1対の基板母材に対して個々の基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する2枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、
    前記切断工程は、レーザを用いて、前記基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、次いで、前記注入口が設けられた辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断して複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、前記封止工程の後に、該短冊状の基板母材を前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  5. 互いに対向する1対の基板間に電気光学物質を有する電気光学装置であって、
    請求項1ないし4のいずれか1項記載の電気光学装置の製造方法を用いて製造されることを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項5記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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