JP4039396B2 - 電気光学装置の製造方法及び複数の基板の分断方法 - Google Patents

電気光学装置の製造方法及び複数の基板の分断方法 Download PDF

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Description

本発明は、電気光学装置の製造方法及び複数基板の分断方法に関し、特に、貼り合わさ
れた複数の基板を分断線に沿って分断する基板の分断方法及びこの分断方法を含む電気光
学装置の製造方法に関する。
従来より、液晶表示装置を始めとする電気光学装置が、表示モニタ装置だけでなく、投射型プロジェクタ装置等にも利用されている。特に、投射型プロジェクタ装置では、高精細と大型画面表示の要求に応じるために、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)駆動方式の液晶表示装置が多く利用されている。
TFT駆動方式の液晶表示装置は、TFTと信号配線を遮光層によって、TFT等に光が当たらないように構成されている。前記遮光層は、ストライプ状の構造、あるいはマトリクス状の構造がある。後者のマトリクス状の構造はブラックマトリクスと呼ばれる。さらに、高精細な表示を実現するために、液晶表示装置のサイズをそのままにして、画素数を増やすと、開口率が低下するので、光利用効率を上げるためにマイクロレンズが利用されている。これは、マイクロレンズによって、ブラックマトリックス領域における光も含む光を集光することによって、光利用効率の向上を図るためである。
そして、通常、量産性を上げるために、複数のTFT素子が形成された大型のTFT基板と、大型のレンズ基板とを、大型のカバーガラスを挟んで重ね合わせ、その後、その重ね合わせた複数の基板を、個々の液晶表示装置の大きさに分断することによって、複数の液晶表示装置の製造が一度に行われる。そして、そのような量産性に高い製造方法において、大型の重ね合わされた3枚の基板を分断するときに、分断精度を上げる技術が提案されている。その技術によれば、カバーガラスに予め1つの溝を形成しておき、その溝を利用して、挟まれたカバーガラスを精度良く分断しようとするものである。特に、溝を形成した面とは反対側の面からその溝の深さまで研磨することによって、カバーガラスを予め分断しておき、重ね合わせた複数の基板を、個々の液晶表示装置の大きさに分断する方法と、カバーガラスを溝を形成した面とは反対側の面からその溝に達しないような深さまで研磨し、カバーガラスに働く応力によってマイクロレンズ基板も含めて、重ね合わせた複数の基板を、個々の液晶表示装置の大きさに分断する方法とが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001-147423号公報(課題を解決するための手段、第2図)
しかし、その1つの溝を形成した面とは反対側の面からその溝に達しないような深さまでカバーガラスを研磨し、カバーガラスに働く応力によって重ね合わせた複数の基板を分断する方法においては、その大型の重ね合わされた3枚の基板を、スクライブ・ブレイク法により分断しても、本出願人の実験においては、真中のカバーガラスが、想定していた位置において割れずに不良となったり、あるいは完全に分断されずに分断不良となる場合があった。分断不良があると、人手によって、分断しなければならず、コスト増となる。
これは、スクライブあるいはダイシング等の、すなわち溝入れにより一方の基板にクラックを入れても、そのクラックが進む方向が定まらないため、他方の基板に設けられた溝においてクラックが発生しない場合があるからである。よって、上述した方法では、貼り合わされた複数の基板の一方の基板に設けられた溝から生じたクラックによって、他の基板の所望の位置に確実にクラックを入れることは不可能であった。
そこで、本発明は、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる複数の基板を、分断線に沿って確実に分断する電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の電気光学装置の製造方法は、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる少な
くとも2枚の基板を分断線に沿って分断する電気光学装置の製造方法であって、第1の基
板と、一方の面に前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第2の基板とを
、前記第2の基板の、前記複数の溝が形成された前記面において貼り合わせる貼り合せ工
程と、前記第1の基板の前記第2の基板と貼り合わされた前記面とは反対側の他方の面に
、前記分断線に沿って、クラックを入れることによって、貼り合わされた前記第1及び前
記第2の基板を分断する分断工程とを有する。
このような構成によれば、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる2枚の基板を、
分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法、前記所定の幅、前記分断線に沿ってクラ
ックを入れることによって前記第1の基板を分断したときに、前記クラックが前記第1の
基板の前記第2の基板側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であることも特
徴とする
このような構成によれば、第1の基板において生じたクラックが第2の基板の複数の溝
に達するようにすることができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法において、前記第1の基板は、マイクロレンズが形成されたレンズ基板であり、前記第2の基板は、遮光層が形成されたカバーガラスであることが望ましい。
このような構成によれば、レンズ基板にカバーガラスが貼り合わされた2枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記第1の基板は、防塵基板であり、前記第2の基板は、対向基板であることが望ましい。
このような構成によれば、対向基板に防塵基板が貼り合わされた2枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法において、前記第1の基板は、防塵基板であり、前記第2の基板は、TFT基板であることが望ましい。
このような構成によれば、TFT基板に防塵基板が貼り合わされた2枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、貼り合わされた少なくとも3枚の基板を分断線に
沿って分断して電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、第1の基板と
、一方の表面に前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第2の基板とを、
前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面において貼り合わせる第1の貼り合せ工程
と、前記第1の貼り合せ工程において貼り合わされた前記第1及び前記第2の基板と、第
3の基板とを、前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の他方の表面に
おいて貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、前記第1および前記第3の基板の前記第2の
基板に対向する面とは反対側のそれぞれの面に、前記分断線に沿って、クラックを入れる
ことによって、前記第1から前記第3の基板を分断する。
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、前記所定の幅が、前記分断線に沿ってクラ
ックを入れることによって前記第1の基板を分断したときに、前記クラックが前記第1の
基板の前記第2の基板側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であることも特
徴とする
このような構成によれば、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる3枚の基板を、
分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法において、前記第1の基板は、マイクロレンズアレイが形成されたレンズ基板であり、前記第2の基板は、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成されたカバーガラスであり、前記第3の基板は、TFT基板であることが望ましい。
このような構成によれば、カバーガラスが貼り合わされたレンズ基板と、TFT基板からなる3枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法において、前記分断工程において、前記第3の基板にクラックを入れて前記第3の基板を分断した後に、前記第1の基板にクラックを入れて前記第1の基板を分断することが望ましい。
このような構成によれば、TFT基板が反っている場合であっても、3枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、貼り合わされた少なくとも複数の基板を分断線に
沿って分断して電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、それぞれ、前
記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第1の基板と第2の基板とを用意し
、前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の面と、前記第2の基板の前
記複数の溝が形成された面とを貼り合わせることによって、前記第1の基板と第2の基板
とを貼り合わせる第1の貼り合せ工程と、前記第1の基板と第3の基板とを、前記第1の
基板の前記複数の溝が形成された面において貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、前記第
2の基板と前記第4の基板とを、前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対
側の面において貼り合わせる第3の貼り合せ工程と、前記第3の基板の前記第1の基板に
対向する面とは反対の面及び前記第4の基板の前記第2の基板に対向する面とは反対側の
面において、前記分断線に沿って、クラックを入れることによって、前記第1から前記第
4の基板を分断する。
このような構成によれば、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる4枚の基板を、
分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法、前記所定の幅、前記分断線に沿ってクラ
ックを入れることによって前記第3の基板を分断したときに、前記クラックが前記第3の
基板の前記第1の基板側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であることをも
特徴とする
このような構成によれば、第3の基板に貼り合わされた第1の基板と、第4の基板に貼
り合わされた第2の基板も含めて4枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することがで
きる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法において、前記第1の基板は、マイクロレンズが形成されたレンズ基板であり、前記第2の基板は、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成されたカバーガラスであり、前記第3の基板は、防塵基板であり、前記第4の基板は、TFT基板であることが望ましい。
このような構成によれば、カバーガラスと、防塵基板とを含む4枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、貼り合わされた少なくとも複数の基板を分断線に
沿って分断して電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、それぞれ、前
記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第1の基板と第2の基板とを用意し
、前記第1の基板と第3の基板とを、前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面にお
いて貼り合わせる第1の貼り合せ工程と、前記第2の基板と第4の基板とを、前記第2の
基板の前記複数の溝が形成された面において貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、前記第
1の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の面と、前記第2の基板の前記複数の
溝が形成された面とは反対側の面とを貼り合わせることによって、前記第1の基板と第2
の基板とを貼り合わせる第3の貼り合せ工程と、前記第3の基板の前記第1の基板に対向
する面とは反対の面及び前記第4の基板の前記第2の基板に対向する面とは反対側の面に
おいて、前記分断線に沿って、クラックを入れることによって、前記第1から前記第4の
基板を分断する。
このような構成によれば、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる4枚の基板を、
分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、前記第1の基板の所定の幅が、前記分断線
に沿ってクラックを入れることによって前記第3の基板を分断したときに、前記クラック
が前記第3の基板の前記第1の基板側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅で
あり、また前記第2の基板の所定の幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れることによ
って前記第4の基板を分断したときに、前記クラックが前記第4の基板の前記第2の基板
側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であることをも特徴とする。
このような構成によれば、第3の基板に貼り合わされた第1の基板と、第4の基板に貼
り合わされた第2の基板も含めて4枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することがで
きる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法において、前記第1の基板は、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成されたカバーガラスであり、前記第2の基板は、TFT基板であり、前記第3の基板は、マイクロレンズが形成されたレンズ基板であり、前記第4の基板は、防塵基板であることが望ましい。
このような構成によれば、マイクロレンズ基板と、防塵基板とを含む4枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、貼り合わされた少なくとも複数の基板を分断線に
沿って分断して電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、それぞれ、前
記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第1の基板、第2の基板及び第3の
基板とを用意し、前記第1の基板と第2の基板とを、前記第1の基板の前記複数の溝が
成された面と前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の面とにおいて貼
り合わせる第1の貼り合せ工程と、前記第2の基板と第4の基板とを、前記第2の基板の
前記複数の溝が形成された面において貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、前記第3の基
板と第5の基板とを、前記第3の基板の前記複数の溝が形成された面において貼り合わせ
る第3の貼り合せ工程と、前記第1の基板と第3の基板とを、前記第1の基板の前記複数
溝が形成された面とは反対側の面と、前記第3の基板の前記複数の溝が形成された面と
は反対側の面とにおいて、貼り合わせる第4の貼り合せ工程と、前記第4の基板の前記第
2の基板に対向する面とは反対の面及び前記第5の基板の前記第3の基板に対向する面と
は反対側の面において、前記分断線に沿って、クラックを入れることによって、前記第1
から前記第5の基板を分断する。
このような構成によれば、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる5枚の基板を、
分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法前記第1及び第2の基板の所定の幅が、前
記分断線に沿ってクラックを入れることによって前記第4の基板を分断したときに、前記
クラックが前記第4の基板の前記第2の基板側の表面に達して、生じ得るクラック位置を
含む幅であり、また前記第3の基板の所定の幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れる
ことによって第5の基板を分断したときに、前記クラックが前記第5の基板の前記第3の
基板側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であることをも特徴とする。
このような構成によれば、第4の基板に貼り合わされた第2の基板と、第5の基板に貼り合わされた第3の基板も含めて5枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法において、前記第1の基板は、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成されたカバーガラスであり、前記第2の基板は、マイクロレンズが形成されたレンズ基板であり、前記第3の基板は、TFT基板であり、前記第4及び前記第5の基板は、防塵基板であることが望ましい。
このような構成によれば、マイクロレンズ基板と、2枚の防塵基板とを含む5枚の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
そして、本発明の電気光学装置の製造方法により、分断された電気光学装置用基板を得
ることができる。
本発明の複数基板の分断方法は、貼り合わされた2枚の基板を分断線に沿って分断する
複数基板の分断方法であって、第1の基板の一方の面に前記分断線に沿って所定の幅内に
複数の溝を形成する工程と、前記第1の基板と第2の基板とを、前記第1の基板の、前記
複数の溝が形成された前記面において貼り合わせる貼り合せ工程と、前記第2の基板の前
記第1の基板と貼り合わされた前記面とは反対側の他方の面に、前記分断線に沿って、ク
ラックを入れることによって、貼り合わされた前記第1及び前記第2の基板を分断する分
断工程とを有し、前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さの少なくとも8%以上の長さを
有する。
このような構成によれば、貼り合わされた複数の基板を分断して単品化したときの歩留
まりが50%以上とすることができる。
また、本発明の複数基板の分断方法において、前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さ
の少なくとも17%以上の長さを有することが望ましい。
このような構成によれば、貼り合わされた複数の基板を分断して単品化したときの歩留
まりが80%以上とすることができる。
また、本発明の複数基板の分断方法において、前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さ
の少なくとも25%以上の長さを有することが望ましい。
このような構成によれば、貼り合わされた複数の基板を分断して単品化したときの歩留
まりが98%以上とすることができる。
また、本発明の複数基板の分断方法において、前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さ
の少なくとも33%以上の長さを有することが望ましい。
このような構成によれば、貼り合わされた複数の基板を分断して単品化したときの歩留
まりが100%とすることができる。
また、本発明の複数基板の分断方法において、前記第1及び前記第2の基板は、電気光学装置に用いられる基板であることが望ましい。
このような構成によれば、電気光学装置に用いられる複数の基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
また、本発明の複数基板の分断方法において、前記電気光学装置は、液晶表示装置であって、前記第1及び前記第2の基板は、それぞれ、素子基板、対向基板、防塵基板及びマイクロレンズ基板のいずれかであることが望ましい。
このような構成によれば、液晶表示装置に用いられる素子基板、対向基板、防塵基板またはマイクロレンズ基板を、分断線に沿って確実に分断することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、本発明の複数基板の分断方法を含むものである。このような構成によれば、貼り合わされた複数の基板を分断して単品化して電気光学装置を製造するときに、歩留まりよく製造することができる。
上記本発明の製造方法によって、分断された基板から電気光学装置を得ることができる

このような構成によれば、貼り合わされた、電気光学装置に用いられる複数の基板が分断線に沿って確実に分断されて、電気光学装置の製造における歩留まりを向上することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図である。本実施の形態は、電気光学装置の一つとしてのTFT液晶表示装置に適用したものであり、図1はTFT基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見たときの図である。図2は組立工程終了後の液晶表示装置を、図1のH−H'線の位置で切断したときの断面図である。
液晶パネル等の液晶表示装置は、図1及び図2に示すように、TFT基板等の素子基板10と対向基板20との間に液晶50を封入して構成される。素子基板10上には画素を構成する複数の透明な画素電極(ITO)9a等がマトリクス状に配置される。また、対向基板20上は、カバーガラス71が接着材74によって貼り合わされている。カバーガラス71の表示エリアに対応する領域全面には対向電極(ITO)21が設けられる。
素子基板10は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板20は、例えばガラス基板や石英基板からなる。素子基板10上には、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線及び走査線が設けられている。そして、素子基板10には遮光膜(図示せず)が設けられ、その遮光膜は、これらのデータ線及び走査線に沿って、各画素に対応して格子状に設けられている。この遮光膜によって、反射光がTFTのチャネル領域、ソース領域及びドレイン領域に入射することが防止される。
液晶は、画素毎に印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光を出射する。
一方、対向基板20には、素子基板のデータ線、走査線及びTFTの形成領域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において遮光膜(図示せず)が設けられている。この遮光膜によって、対向基板20側からの入射光がTFTのチャネル領域、ソース領域及びドレイン領域に入射することが防止される。その遮光膜上に、対向電極(共通電極)が基板20全面に亘って形成されている。素子基板10と対向基板20の液晶が封入される側の面上には、ポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜が積層され、所定方向にラビング処理されている。
そして、素子基板10と対向基板20との間に液晶50が封入されている。これにより、TFTは所定のタイミングでデータ線から供給される画像信号を画素電極9aに書き込む。書き込まれた画素電極9aと対向電極との電位差に応じて液晶50の分子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示を可能にする。
図1及び図2に示すように、対向基板20には表示領域を区画する額縁としての遮光膜42が設けられている。遮光膜42は例えば上述した遮光膜と同一又は異なる遮光性材料によって形成されている。
遮光膜42の外側の領域に液晶を封入するシール材41が、素子基板10と対向基板20間に形成されている。シール材41は対向基板20の輪郭形状に略一致するように配置され、素子基板10と対向基板20を相互に固着する。
なお、本実施の形態では、シール材41は、対向基板20の輪郭形状に略一致するように配置され、製造時に液晶50をシール材41の内側に滴下して、液晶表示装置に液晶50を対向基板20と素子基板10の間に封入する滴下貼り合わせ方式の液晶表示装置の製造方法の例で説明するが、シール材41を、素子基板10の1辺の一部において欠落させ、貼り合わされた素子基板10及び対向基板20相互の間隙に、液晶50を注入するための液晶注入口を形成し、その液晶注入口より液晶が注入された後、液晶注入口を封止材で封止する封入口方式の液晶表示装置の製造方法であってもよい。
素子基板10のシール材41の外側の領域には、データ線駆動回路61及び複数の実装端子62が素子基板10の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する2辺に沿って、それぞれ走査線駆動回路63が設けられている。素子基板10の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路63間を接続するための複数の配線64が設けられている。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも1箇所においては、素子基板10と対向基板20との間を電気的に導通させるための導通材65が設けられている。
図2に示すように、対向基板20には出射面側に複数の窪み20aが形成されている。
対向基板20には出射面側に、接着材74によりカバーガラス71が貼り付けられて設けられている。接着材74の屈折率は、対向基板の屈折率よりも高いので、入射光は、画素電極9aに集光される。
次に、上述した液晶表示装置を製造する工程について説明する。
図3は、本実施の形態に係る、個々の液晶表示装置における素子基板10が複数形成された1枚の大型の素子基板の平面図である。大型の素子基板は、半導体製造プロセスによって、TFT回路等が形成された大型の素子基板(以下、TFTウエハという)という。
図4は、本実施の形態に係る、個々の液晶表示装置における対向基板20が複数形成された1枚の大型の対向基板の平面図である。大型の対向基板102には、個々の液晶表示装置におけるカバーガラス71となる大型のカバーガラス基板(以下、カバーガラスウエハという)103が、接着材74によって貼り合わされている。
以下、説明を簡単にするために、大型のレンズ基板(以下、レンズウエハという)102と、そのレンズウエハ102に貼り合わされたカバーガラスウエハ103とを合わせたものを対向基板ウエハ105という。TFTウエハ101、レンズウエハ102及びカバーガラスウエハ103は、それぞれ同一の形状である。
図3及び図4において、L1,L2,L3は、それぞれ分断線を示す。分断線とは、液晶パネルとしての液晶表示装置を切り出して単品化するための切断ラインである。後述するように、これらの分断線に沿って、各基板、すなわちTFTウエハ101、レンズウエハ102及びカバーガラスウエハ103が分断されることによって、個々の液晶表示装置が製造され得る。
図5は、図3に示すTFTウエハ101と、図4に示す対向基板ウエハ105とを液晶を封入して貼り合せた基板(以下、貼り合わせ基板という)107の断面図である。図5は、図3及び図4におけるA−A'線における貼り合わせ基板107の断面図である。図6は、図3及び図4におけるB−B'線における貼り合わせ基板107の断面図である。
カバーガラスウエハ103には、図5及び図6に示すように、分断線L1,L2,L3に沿って、所定の位置に複数の溝部111,112,113が形成されている。言い換えればカバーガラスウエハ103は、予めハーフカット処理されている。溝部111,112,113は、それぞれが複数の溝を含んで構成されている。溝部111,112,113は、カバーガラスウエハ103とレンズウエハ102とを接着材74によって接着して貼り合わせたときに、カバーガラスウエハ103のレンズウエハ102に対向する面に設けられている。言い換えると、カバーガラスウエハ103とレンズウエハ102とは、溝部111,112,113が形成された面において貼り合わされる。溝部111は、レンズウエハ102とカバーガラスウエハ103とを貼り合わせたときに、図3及び図4において、分断線L1に沿った位置にくるように、カバーガラスウエハ103上に形成されている。溝部112は、レンズウエハ102とカバーガラスウエハ103とを貼り合わせたときに、図3及び図4において、分断線L3に沿った位置にくるように、カバーガラスウエハ103上に形成されている。溝部113は、レンズウエハ102とカバーガラスウエハ103とを貼り合わせたときに、図3及び図4において、分断線L2に沿った位置にくるように、カバーガラスウエハ103上に形成されている。より詳細にいれば、後述するように、溝部111,112,113は、それぞれ複数の溝から構成されるので、カバーガラスウエハ103の表面において、それぞれ分断線L1,L2,L3に対して所定の幅内に、複数の溝が形成される(図8を用いて後述する)。
なお、複数の溝が形成される溝部111,112,113は、各基板を分断する場合に、分断すべきでない領域、例えば、シール材41にクラックが生じ得る領域には設けられない。従って、複数の溝を設ける幅は、当然に、クラックによる分断状態が分断不良と判断されるような分断が生じないような長さであって、例えば、上述したような分断すべきでない領域を含まないような幅であることは言うまでもない。
さらに、これらの溝部111,112,113における各溝は、ドライエッチィングによって形成されている。例えば、カバーガラスウエハ103上にリン(P)ドープトポリシリコンを、例えば、800nm(=8000オングストローム)の厚さで形成した後、所定の形状のフォトレジストをマスクにしてポリシリコンをドライエッチングして、ポリシリコンを部分的に除去して、溝部111,112,113の各溝のパターンを形成する。そして、次に、部分的に除去されたポリシリコンをマスクにして、石英等のカバーガラス103の表面をドライエッチングすることによって、溝部111,112,113の各溝が形成される。最後に、ポリシリコンがTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)によって除去される。ここで、溝部111,112,113における各溝を形成する方法は、ドライエッチングその他にダイシング法、レーザー光を利用する方法、サンドブラスト法、ウェットエッチングによる方法などが考えられる。
このような貼り合わせ基板107から、個々の液晶表示装置の大きさに分断することによって、個々の液晶表示装置を製造する方法について、まず、簡単に説明する。貼り合わせ基板107におけるTFTウエハ101の素子基板10の外側に複数の溝G1、G2を形成する(図5、図6参照)。溝G1とG2が形成される位置は、図3及び図4において、それぞれ分断線L1及びL2に沿った位置である。そして、各溝G1、G2を形成した後、各溝G1、G2に対応する位置に、貼り合わせ基板107の対向基板20の外側から、各溝に沿うように、バーを各溝G1、G2に対して順番に押圧し曲げ応力を与えて素子基板10にクラックを入れることによって、素子基板10を分断する。
次に、貼り合わせ基板107における対向基板ウエハ105の対向基板20の外側に複数の溝G3、G4、G5を形成する。溝G3が形成される位置は、図4において、分断線L3に沿った位置である。溝G4が形成される位置は、図4において、分断線L2に沿った位置である。溝G5が形成される位置は、図4において、分断線L1に沿った位置である。そして、各溝G3、G4、G5を形成した後、各溝G3、G4、G5に対応する位置に、貼り合わせ基板107の素子基板10の外側から、各溝に沿うように、ブレイクバーを各溝に対して順番に押圧し曲げ応力を与えて対向基板20にクラックを入れることによって、対向基板20を分断する。このようにして、貼り合わせ基板107から液晶表示装置の単品化のためのブレイクが行われる。
ここでは、素子基板10上のデータ線駆動回路61及び実装端子62の領域に対向する、対向基板ウエハ105の一部が、貼り合わせ基板107から取り除かれなければならない。すなわち、図2において、データ線駆動回路61及び実装端子62が設けられる領域幅L21に対応する幅で、溝G3とG4が、間隔を持って形成されている。すなわち、対向基板ウエハ105には、素子基板10上のデータ線駆動回路61及び実装端子62の領域に対向する、対向基板ウエハ105の一部を取り除くための溝G3が形成されており、それらの溝G3,G4,G5に沿って上述したように、バーを各溝に対して順番に押圧することによって、対向基板20が分断される。
図7及び図8を用いて、貼り合わせ基板107の分断工程について、さらに詳述する。
図7は、液晶表示装置の製造工程の例を説明するための図である。なお、図7は、図3におけるB−B'線方向における断面のみを示し、A−A'線方向における断面図は省略する。
図7(a)に示すように、まず、各液晶表示装置の対向基板20となるレンズウエハ102と、各液晶表示装置のカバーガラスとなるカバーガラスウエハ103を用意する。対向ウエハ105の厚さは、例えば、1.2mmで、カバーガラスウエハ103の厚さも、例えば、1.2mmである。カバーガラスウエハ103の一方の面に、分断線L1,L2,L3に沿って、深さが、例えば15μmの溝が、複数、形成される。
図7(b)に示すように、レンズウエハ102とカバーガラスウエハ103とを、レンズウエハ102の窪み、カバーガラスウエハ103上の溝の位置等の位置合わせをしながら、屈折率の高い紫外線硬化樹脂等の接着材74によって接着することによって貼り合わせる。接着材74の厚さは、例えば10μmである。レンズウエハ102とカバーガラスウエハ103とが貼り合わされた後、カバーガラスウエハ103のレンズウエハ102に対向する面とは反対側の面を、研削することによって、図7(c)に示すように、カバーガラスウエハ103の厚さを、例えば、30μmにする。
図8は、レンズウエハ102に形成される溝と、カバーガラスウエハ103に形成される溝との位置関係を説明するための部分断面図である。ここで、貼り合わせた2枚の基板を分断する方法について詳述する。まず、貼り合わせた2枚の基板、ここではレンズウエハ102とカバーガラスウエハ103、の内、一方の基板、ここではレンズウエハ102、の外側面上に分断線L11に沿って、溝G11(すなわちG3,G4,G5)を形成する。
次に、他方の基板、ここではカバーガラスウエハ103、の貼り合わせ面とは反対の面に対して、その溝G11に沿うように、ブレイクバーを用いて押圧して、その2枚の基板に対して曲げ応力を与える。その曲げ応力によって、溝G11の最深部において応力が集中して、クラックCKが発生する。そのクラックCKは、図8に示すように、溝G11の最深部から前記一方の基板の内側へ向かって進んでいく。
クラックCKは、図8に示すように、多くの場合、分断線L11に沿って真っ直ぐに進まない。従って、クラックCKは、分断線L11から逸れて、接着材74の層のカバーガラスウエハ103に対向する面に達する。よって、接着材74の層のカバーガラスウエハ103に対向する面においてクラックの生じた位置(図8では点であるが、レンズウエハ102の溝が形成された表面に平行な平面内では線となる)C2は、分断線L11上にあるとは限らない。
そこで、本実施の形態では、図8に示すように、対向基板20となるレンズウエハ102上に形成された溝G11(すなわちG3,G4,G5)から、レンズウエハ102の表面に対して直交する法線が、カバーガラス103の対向基板20側の表面において交差する点(図8では点であるが、レンズウエハ102の溝が形成された表面に平行な平面内では線となる)C1を中心に所定の幅L12内に、カバーガラス71となるカバーガラスウエハ103の対向基板20側の表面に、複数の溝G12(すなわち各溝部111,112,113における複数の溝)が形成される。例えば、所定の幅L12が、0.2mmであり、各溝G12は、深さが15μmで、幅が3から5μmであり、溝G12は、その所定の幅L12内に、30個形成される。なお、溝G12のアスペクト比(溝の深さ/幅)は、例えば、0.01から30の範囲にあればよく、特に、1から10の範囲が好ましい。
溝G11に沿うようにブレイクバーを用いて押圧して、その2枚の基板に対して曲げ応力を与えることによって、クラックCKを発生させたときに、接着材74の層のカバーガラスウエハ103に対向する面においてクラックの生じた位置C2が、この所定の幅L12内に存在するように、所定の幅L12は決定される。
なお、上述した所定の幅L12は、レンズウエハ102の厚さと材質、溝G11の深さ等のパラメータに応じて、決められるが、実験の結果では、以下のようであった。図14は、実験結果に基づく、溝G12の本数と歩留まりの関係を示す図である。この実験では、1つの溝は、5μmの幅で、5μmの間隔毎に複数本が、分断線が中心にくるように設けられた。このときのレンズウエハ102の厚さは、1.2mmである。図14に示すように、歩留まりは、10本の溝を設けると50%、20本の溝を設けると80%、30本の溝を設けると98%、40本の溝を設けると100%、50本の溝を設けると100%であった。
図15は、実験結果に基づく、歩留まりが100%となるときの、対向基板20となるレンズウエハ102の厚さと、溝G12の本数との関係を示す図である。この実験では、1つの溝は、5μmの幅で、5μmの間隔毎に複数本が、分断線が中心にくるように設けられた。図15に示すように、レンズウエハ102の厚さが0.6mmの場合は、その厚さの33%の長さ(0.2mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。レンズウエハ102の厚さが1.2mmの場合は、その厚さの25%の長さ(0.3mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。レンズウエハ102の厚さが1.8mmの場合は、その厚さの22%の長さ(0.4mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。レンズウエハ102の厚さが2.4mmの場合は、その厚さの21%の長さ(0.5mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。
従って、対向基板20となるレンズウエハ102の厚さに対して、歩留まりが略100%となるような幅に亘って、カバーガラスウエハ103のレンズウエハ102に対向する面に、分断溝L11に沿って複数の溝G12を設ける。例えば、図10によれば、レンズウエハ102の厚さの略20%から33%の長さとなる幅L12に亘って、複数の溝G12を設けることによって、歩留まりが100%にすることができる。
しかし、歩留まりが、100%でなくても、図14に示すように、幅L12が、レンズウエハ102の厚さの8.3%(略8%)以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに複数の溝G12を0.1mm(溝G12が10本)以上の幅に亘って設ければ、歩留まりは50%以上となる。同様に、幅L12が、レンズウエハ102の厚さの16.7%(略17%)以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに複数の溝G12を0.2mm(溝G12が20本)以上の幅に亘って設ければ、歩留まりは80%以上となる。さらに同様に、幅L12が、レンズウエハ102の厚さの25%以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに複数の溝G12を0.3mm(溝G12が30本)以上の幅に亘って設ければ、歩留まりは98%以上となる。さらに同様に、幅L12が、レンズウエハ102の厚さの33%以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに複数の溝G12を0.4mm(溝G12が40本)以上の幅に亘って設ければ、歩留まりは100%となる。
従って、歩留まりが所望の値以上になるように、複数の溝G12が設けられる幅を決定することができる。言い換えると、複数の溝G12のいずれかにおいて、カバーガラスウエハ103にクラックが生じて、カバーガラスウエハ103も確実に分断されるので、所望の歩留まりにおいて、分断不良等が発生しないようにすることができる。例えば、レンズウエハ102の厚さが1.2mmの場合は、歩留まりを50%程度にしたいときは、溝G12を10本とし、歩留まりを80%程度にしたいときは、溝G12を20本とし、歩留まりを98%程度にしたいときは、溝G12を30本とし、歩留まりを100%にしたいときは、溝G12を40本以上とすればよい。
次に、図7の分断工程の説明に戻り、TFT基板10となるTFTウエハ101と対向基板ウエハ105とが、位置決めされながら、貼り合わされる。
次に、TFTウエハ101の外側面に、すなわちカバーガラスウエハ103に対向する面とは反対面に、図7(e)に示すように、溝G1,G2を形成する。溝G1,G2を、スクライブ、ダイシング、レーザ等により形成する。溝G1,G2を、TFTウエハ101の外側面に形成後、各溝G1、G2に対応する位置に、貼り合わせ基板107の対向基板20の外側、すなわちカバーガラスウエハ103に対向する面とは反対面から、図7(e)に示す矢印方向で、各溝に沿うように、ブレイクバーを各溝G1、G2に対して順番に押圧して、TFTウエハ101にクラックを入れることによって、TFTウエハ101を分断する。
次に、レンズウエハ102の外側面に、すなわちカバーガラスウエハ103に対向する面とは反対面に、図7(f)に示すように、溝G3,G4,G5を形成する。溝G3,G4,G5を、スクライブ、ダイシング、レーザ等により形成する。溝G3,G4,G5を、レンズウエハ102の外側面に形成後、各溝G3,G4,G5に対応する位置に、貼り合わせ基板107のTFTウエハ101の外側、すなわちカバーガラスウエハ103に対向する面とは反対面から、図7(f)に示す矢印の方向で、各溝に沿うように、バーを各溝G3,G4,G5に対して順番に押圧して、レンズウエハ102にクラックを入れることによって、対向基板ウエハ105を分断する。
ここで、溝G3,G4,G5に対して、カバーガラス71となるカバーガラスウエハ103の対向基板20側の表面に、複数の溝G12(すなわち各溝部111,112,113における複数の溝)が、図8に示すような幅に亘って形成されているので、確実に対向基板ウエハ105を分断できる。あるいは、所望の歩留まりに応じて、複数の溝G12が設けられる幅を設定すれば、所望の歩留まりで分断不良等が発生しないように、対向基板ウエハ105を分断することができる。
ここで、TFTウエハ101と対向基板ウエハ105の分断の順序について説明する。図9は、貼り合わせ基板の分断工程を示すフローチャートである。図9において、まず、TFTウエハ101の切断用の溝入れを行なう(S1)。次に、TFTウエハ101をブレイクする(S2)。続いて、対向基板ウエハ105に切断用の溝入れを行なう(S3)。そして、対向基板ウエハ105をブレイクする(S4)。
なお、初めにTFTウエハ101を分断した後に、対向基板ウエハ105を分断しているが、これは、高温ポリシリコンを利用してTFTウエハ101のTFT回路等が形成された面は、TFTウエハ101のTFT回路等が形成されていない面よりも収縮するので、TFTウエハ101のTFT回路等が形成された面は縮まり、TFTウエハ101のTFT回路等が形成されていない面が拡がるように反るからである。よって、貼り合わせ基板107は、TFTウエハ101側から分断しなければならない。従って、TFTウエハ101が反っていない場合は、TFTウエハ101と対向基板ウエハ105の分断の順序は、いずれが先でもよい。
上述したように、本実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法によれば、貼り合わされた、液晶表示装置のための複数の基板を分断線に沿って確実に分断することができる。
本発明は、マイクロレンズ付きの液晶表示装置にのみ適用できるものではなく、マイクロレンズを有さない液晶表示装置等、種々の構成の液晶表示装置の製造、すなわち貼り合わされた基板を分断する工程を含む液晶表示装置の製造に適用できるものである。
例えば、防塵基板、対向基板及び素子基板からなる貼り合わせ基板において、防塵基板に形成した溝から生じたクラックを、貼りあわされた対向基板あるいは素子基板において、所望の位置において分断する場合にも、適用することができる。さらに、例えば、防塵基板、対向基板、カバーガラス及び素子基板からなる貼り合わせ基板において、防塵基板に形成した溝から生じたクラックを、貼り合わされたカバーガラス、対向基板あるいは素子基板において、所望の位置において分断する場合にも、適用することができる。
以下、図10から図12を用いて、その適用例について説明する。
図10は、マイクロレンズを有さない液晶表示装置の部分断面図である。図11及び図10は、マイクロレンズを有する液晶表示装置の例の部分断面図である。なお、図10、図11及び図12は、上述した分断する分断線に係る部分のみの部分断面図であり、図5等に示したようなシール材41、接着材74等は省略されている。
図10(a)は、素子基板10と対向基板20が貼り合わされ、対向基板20には、防塵ガラス用の防塵基板121が貼り合わされている状態を示す図である。素子基板10と対向基板20の間の隙間122には液晶が設けられる。3枚の大型の基板を分断するために、ここでは、対向基板20の防塵基板121に対向する面に、分断線L21に沿って所定の幅L22に亘って複数の溝G21が形成されている。そして、対向基板20の複数の溝G21が形成されて面において、対向基板20と防塵基板121とが貼り合わされている。
このように貼り合わされた複数の基板を分断するときは、まず、素子基板10の対向基板20に対向する面とは反対側の面にスクライブ等により分断線L21に沿って溝G22を形成する。そして、防塵基板121の対向基板20に対向する面とは反対側の面から、矢印A21の方向に、分断線L21に沿うようにブレイクバーを溝G22に対して押圧して素子基板10にクラックを入れることによって、素子基板10を分断する。次に、防塵基板121の対向基板20に対向する面とは反対側の面にスクライブ等により分断線L21に沿って溝G23を形成する。そして、素子基板10の対向基板20に対向する面とは反対側の面から、矢印A22の方向に、分断線L21に沿うようにブレイクバーを溝G23に対して押圧して防塵基板121にクラックを入れることによって、防塵基板121と対向基板20を分断する。
よって、図10(a)は、マイクロレンズ基板を有しない液晶表示装置の例であるが、貼りあわされた3枚の基板を分断線に沿って確実に分断することができる。なお、図10(a)では、3枚の基板は、貼り合わされた後に分断されているが、防塵基板121と対向基板20とを貼り合わされた後に、貼り合わされた防塵基板121と対向基板20とを確実に分断する場合にも、本発明の分断方法を適用することができる。この場合は、例えば、分断後、液晶表示装置用の個々の対向基板を、1枚の大型の素子基板上に貼り付け、その後大型の素子基板を分断することによって、個々の液晶表示装置が製造される。
図10(b)は、図10(a)における防塵基板を、素子基板側に設けたものであり、素子基板10と対向基板20が貼り合わされ、素子基板10には、防塵ガラス用の防塵基板131が貼りあわされている状態を示す図である。ここでは、素子基板10の対向基板20に対向する面とは反対側の面に防塵ガラス131が貼り付けられている。
素子基板10と対向基板20の間の隙間132には液晶が設けられる。3枚の大型の基板を分断するために、ここでは、素子基板10の防塵基板131に対向する面に、分断線L31に沿って所定の幅L32に亘って複数の溝G31が形成されている。そして、素子基板10の複数の溝G31が形成されて面において、素子基板10と防塵基板131とが貼り合わされている。
このように貼り合わされた3枚の基板を分断するときは、まず、防塵基板131の素子基板10に対向する面とは反対側の面にスクライブ等により分断線L31に沿って溝G32を形成する。そして、対向基板20の素子基板10に対向する面とは反対側の面から、矢印A31の方向に、分断線L21に沿うようにバーを溝G32に対して押圧して防塵基板131にクラックを入れることによって、素子基板10と防塵基板131を分断する。次に、対向基板20の素子基板10に対向する面とは反対側の面にスクライブ等により分断線L31に沿って溝G33を形成する。そして、防塵基板131の素子基板10に対向する面とは反対側の面から、矢印A32の方向に、分断線L31に沿うようにバーを溝G33に対して押圧して対向基板20にクラックを入れることによって、対向基板20を分断する。
よって、図10(b)も、図10(a)と同様に、マイクロレンズ構造を有しない液晶表示装置の例であるが、貼りあわされた3枚の基板を分断線に沿って確実に分断することができる。なお、図10(b)でも、3枚の基板は、貼り合わされた後に分断されているが、防塵基板131と素子基板10とを貼り合わされた後に、貼り合わされた防塵基板131と素子基板10とを確実に分断する場合にも、本発明の分断方法を適用することができる。この場合は、例えば、分断後、液晶表示装置用の個々の素子基板を、1枚の大型の対向基板上に貼り付け、その後大型の対向基板を分断することによって、液晶表示装置が製造される。
図11(a)は、素子基板10と対向基板20が貼り合わされ、対向基板20には、カバーガラス141と防塵ガラス用の防塵基板142が貼り合わされている状態を示す図である。素子基板10と対向基板20の間の隙間143には液晶が設けられる。4枚の大型の基板を分断するために、ここでは、カバーガラス141の対向基板20に対向する面と、対向基板20の防塵基板142に対向する面に、それぞれ分断線L41に沿って所定の幅L42に亘って複数の溝G41とG42が形成されている。そして、カバーガラス141の複数の溝G41が形成されて面と、対向基板20の複数の溝G42が形成されている面と反対側の面とにおいて、カバーガラス141と対向基板20とが貼り合わされている。対向基板20の複数の溝G42が形成されて面において、防塵基板142と対向基板20とが貼り合わされている。
このように貼り合わされた4枚の基板を分断するときは、まず、素子基板10のカバーガラス141に対向する面とは反対側の面にスクライブ等により分断線L41に沿って溝G43を形成する。そして、防塵基板142の対向基板20に対向する面と反対側の面から、矢印A41の方向に、分断線L41に沿うようにブレイクバーを溝G43に対して押圧して素子基板10にクラックを入れることによって、素子基板10を分断する。次に、防塵基板142の対向基板20に対向する面とは反対側の面にスクライブ等により分断線L41に沿って溝G44を形成する。そして、素子基板10のカバーガラス141に対向する面とは反対側の面から、矢印A42の方向に、分断線L41に沿うようにブレイクバーを溝G44に対して押圧して防塵基板142にクラックを入れることによって、防塵基板142、対向基板20及びカバーガラス141を分断する。
よって、図11(a)は、貼りあわされた4枚の基板を分断線に沿って確実に分断することができる。
なお、図11(a)でも、4枚の基板が貼り合わされた後に、分断しているが、防塵基板142、対向基板20及びカバーガラス141を貼り合わされた後に、貼り合わされたこれら3枚の基板を分断するときにも、本発明の分断方法を適用することができる。この場合は、例えば、分断後、液晶表示装置用の個々の対向基板を、1枚の大型の素子基板上に貼り付け、その後大型の素子基板を分断することによって、液晶表示装置が製造される。
図11(b)は、図11(a)における防塵基板を、素子基板側に設けたものであり、素子基板10と対向基板20が貼り合わされ、対向基板20には、カバーガラス151が貼り合わされ、素子基板10には、防塵ガラス用の防塵基板152が貼り合わされている状態を示す図である。素子基板10とカバーガラス151の間の隙間153には液晶が設けられる。
4枚の大型の基板を分断するために、ここでは、素子基板10の防塵基板152に対向する面に、分断線L51に沿って所定の幅L52に亘って複数の溝G51が形成されている。そして、素子基板10の複数の溝G51が形成されて面において、素子基板10と防塵基板152とが貼り合わされている。さらに、カバーガラス151の対向基板20に対向する面に、分断線L51に沿って所定の幅L52に亘って複数の溝G52が形成されている。そして、カバーガラス151の複数の溝G52が形成されて面において、対向基板20とカバーガラス151とが貼り合わされている。
このように貼り合わされた4枚の基板を分断するときは、まず、防塵基板152の素子基板10に対向する面と反対側の面にスクライブ等により分断線L51に沿って溝G53を形成する。そして、対向基板20のカバーガラス151に対向する面と反対側の面から、矢印A51の方向に、分断線L51に沿うようにバーを溝G53に対して押圧して、防塵基板152にクラックを入れることによって、素子基板10と防塵基板152を分断する。次に、対向基板20のカバーガラス151に対向する面と反対側の面にスクライブ等により分断線L51に沿って溝G54を形成する。そして、防塵基板152の素子基板10に対向する面とは反対側の面から、矢印A52の方向に、分断線L51に沿うようにバーを溝G54に対して押圧して、対向基板20にクラックを入れることによって、対向基板20とカバーガラス151を分断する。
よって、図11(b)も、図11(a)と同様に、貼りあわされた4枚の基板を分断線に沿って確実に分断することができる。
なお、図11(b)でも、4枚の基板が貼り合わされた後に、分断しているが、カバーガラス151と対向基板20とを貼り合わされた後に、貼り合わされたカバーガラス151と対向基板20とを確実に分断する場合にも、本発明の分断方法を適用することができる。この場合は、例えば、カバーガラス151が貼り付けられた液晶表示装置用の個々の対向基板20を、防塵基板152が貼り付けられた、1枚の大型の素子基板10上に貼り付け、その後大型の素子基板10を分断することによって、液晶表示装置が製造される。
図12は、素子基板10と対向基板20が貼り合わされ、対向基板20には、カバーガラス161と防塵ガラス用の防塵基板162が貼り合わされ、素子基板10には、防塵ガラス用の防塵基板163が貼り合わされている状態を示す図である。素子基板10と対向基板20の間の隙間164には液晶が設けられる。5枚の大型の基板を分断するために、ここでは、カバーガラス161の対向基板20に対向する面と、対向基板20の防塵基板162に対向する面に、それぞれ分断線L61に沿って所定の幅L62に亘って複数の溝G61とG62が形成されている。そして、カバーガラス161の複数の溝G61が形成されて面と、対向基板20の複数の溝G62が形成されている面と反対側の面とにおいて、カバーガラス161と対向基板20とが貼り合わされている。対向基板20の複数の溝G62が形成されて面において、防塵基板162と対向基板20とが貼り合わされている。
そして、素子基板10の防塵基板163に対向する面に、分断線L61に沿って所定の幅L62に亘って複数の溝G63が形成されている。そして、素子基板10の複数の溝G63が形成されて面において、素子基板10と防塵基板163とが貼り合わされている。
このように貼り合わされた5枚の基板を分断するときは、まず、防塵基板163の素子基板10に対向する面とは反対側の面にスクライブ等により分断線L61に沿って溝G64を形成する。そして、防塵基板162の対向基板20に対向する面と反対側の面から、矢印A61の方向に、分断線L61に沿うようにバーを溝G64に対して押圧して、防塵基板163にクラックを入れることによって、素子基板10と防塵基板163を分断する。
次に、防塵基板162の対向基板20に対向する面と反対側の面にスクライブ等により分断線L61に沿って溝G65を形成する。そして、防塵基板163の素子基板10に対向する面と反対側の面から、矢印A62の方向に、分断線L61に沿うようにブレイクバーを溝G65に対して押圧して防塵基板162にクラックを入れることによって、防塵基板162、対向基板20及びカバーガラス161を分断する。
よって、図12は、貼りあわされた5枚の基板を分断線に沿って確実に分断することができる。なお、図12では、5枚の基板が貼り合わされた後に、分断しているが、防塵基板162、対向基板20及びカバーガラス161を貼り合わされた後に、貼り合わされたこれら3枚の基板を分断するときにも、本発明の分断方法を適用することができる。同様に、防塵基板163と対向基板20とを貼り合わされた後に、貼り合わされた防塵基板163と対向基板20を分断するときにも、本発明の分断方法を適用することができる。
なお、上述した実施の形態の例では、複数の溝が、分断線に沿って、所定の幅内に形成された例で説明したが、図13に示すような1つの幅広な溝であってもよい。図13は、溝の他の例を示す図である。図13は、図8における対向基板ウエハ105の溝G11とカバーガラスウエハ103の複数の溝G12との関係を示す図において、複数の溝G12を、1つの幅広溝G71にした場合におけるレンズウエハ102の溝G11とカバーガラスウエハ103の1つの幅広溝G71との関係を示す。幅広溝G71の幅L21は、レンズウエハ102の厚さと材質、溝G11の深さ等のパラメータに応じて、決められるが、図8と同様、例えば、実験結果から、レンズウエハ102の溝G11とは反対の面までクラックが達したときのその反対の面におけるクラックの位置の変化の幅を、所定の幅L12とする。クラックがその幅L12内に入るような幅を、幅広溝G71は有している。よって、必ずあるいはほとんどの場合に、そのクラックの進む先の方向に、溝G71があるようにすれば、溝G71において、カバーガラスウエハ103にクラックが生じて、カバーガラスウエハ103も確実に分断される。
図13の場合の分断方法について説明する。貼り合わせた2枚の基板を分断する場合、まず、貼り合わせた2枚の基板、ここではレンズウエハ102とカバーガラスウエハ103、の内、一方の基板、ここではレンズウエハ102、の外側面上に分断線L11に沿って、溝G11(すなわちG3,G4,G5)を形成する。
次に、他方の基板、ここではカバーガラスウエハ103、の貼り合わせ面とは反対の面に対して、その溝G11に沿うように、ブレイクバーを用いて押圧して、その2枚の基板に対して曲げ応力を与える。その曲げ応力によって、溝G11の最深部において応力が集中して、クラックCKaが発生する。そのクラックCKaは、図13に示すように、溝G11の最深部から前記一方の基板の内側へ向かって進んでいく。
図13に示すように、クラックCKaは、多くの場合、分断線L11に沿って真っ直ぐに進まない。従って、クラックCKaは、分断線L11に沿って形成された溝G11から逸れて、接着材74の層のカバーガラスウエハ103に対向する面に達するが、接着材74の層のカバーガラスウエハ103に対向する面においてクラックの生じた位置(図13では点であるが、レンズウエハ102の溝が形成された表面に平行な平面内では線となる)C3は、分断線L11上にあるとは限らない。
そこで、図13では、溝G11に沿うようにブレイクバーを用いて押圧して、その2枚の基板に対して曲げ応力を与えることによって、クラックCKaを発生させたときに、接着材74の層のカバーガラスウエハ103に対向する面においてクラックの生じた位置C3が、この所定の幅L12内に存在するように、所定の幅L12は決定される。
なお、上述した所定の幅L12は、レンズウエハ102の厚さと材質、溝G11の深さ等のパラメータに応じて、決められるが、実験の結果では、以下のようであった。
図16は、実験結果に基づく、溝G71の幅と歩留まりの関係を示す図である。この実験では、溝G71の中心に、分断線が中心にくるように、溝G71は設けられた。このときのレンズウエハ102の厚みは、1.2mmである。図13に示すように、歩留まりは、100μmの幅の溝を設けると50%、200μmの幅の溝を設けると80%、300μmの幅の溝を設けると98%、400μmの幅の溝を設けると100%、500μmの幅の溝を設けると100%であった。
図17は、実験結果に基づく、歩留まりが100%となるときの、対向基板20となるレンズウエハ102の厚さと、溝G71の幅との関係を示す図である。この実験では、溝G71の中心に、分断線が中心にくるように、溝G71は設けられた。図14に示すように、レンズウエハ102の厚さが0.6mmの場合は、その厚さの33%の長さ(0.2mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。レンズウエハ102の厚さが1.2mmの場合は、その厚さの25%の長さ(0.3mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。レンズウエハ102の厚さが1.8mmの場合は、その厚さの22%の長さ(0.4mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。レンズウエハ102の厚さが2.4mmの場合は、その厚さの21%の長さ(0.5mm)を幅L12とすると、歩留まりは100%となった。
従って、対向基板20となるレンズウエハ102の厚さに対して、歩留まりが略100%となるような幅に亘って、カバーガラスウエハ103のレンズウエハ102に対向する面に、分断溝L11に沿って1つの溝G71を設ける。例えば、図14によれば、レンズウエハ102の厚さの略20%から33%の長さとなる幅L12を有する溝G71を設けることによって、歩留まりが100%にすることができる。
しかし、歩留まりが、100%でなくても、図16に示すように、幅L12が、対向基板20の厚さの8.3%(略8%)以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに、幅が100μmの溝G71を設ければ、歩留まりは50%以上となる。同様に、幅L12が、レンズウエハ102の厚さの16.7%(略17%)以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに溝G71の幅を200μm以上にすれば、歩留まりは80%以上となる。さらに同様に、幅L12が、レンズウエハ102の厚さの25%以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに溝G71の幅を300μm以上にすれば、歩留まりは98%以上となる。さらに同様に、幅L12が、レンズウエハ102の厚さの33%以上、すなわち、レンズウエハ102の厚さが1.2mmのときに溝G71の幅を400μm以上にすれば、歩留まりは100%となる。
従って、歩留まりが所望の値以上になるように、溝G71の幅を決定することができる。言い換えると、1つの溝G71の幅内において、カバーガラスウエハ103にクラックが生じて、カバーガラスウエハ103も確実に分断されるので、所望の歩留まりにおいて、分断不良等が発生しないようにすることができる。例えば、対向基板20の厚さが1.2mmの場合は、歩留まりを50%程度にしたいときは、溝G71の幅を100μmとし、歩留まりを80%程度にしたいときは、溝G71の幅を200μmとし、歩留まりを98%程度にしたいときは、溝G71の幅を300μmとし、歩留まりを100%にしたいときは、溝G71の幅を400μm以上とすればよい。
なお、上述した本実施の形態では、大型のTFTウエハ、大型のレンズウエハ、大型のカバーガラスウエハは、図3及び図4に示すように、半導体ウエハのような円形形状を有しているが、本発明はこのような形状に限定されず、四角形等の多角形であってもよい。
さらに、複数の溝を設ける幅あるいは1つの幅広の溝の幅は、当然に、クラックによる分断状態が分断不良と判断されるような分断が生じないような長さであって、例えば、上述したような分断すべきでない領域を含まないような幅であることは言うまでもない。
なお、上述した本実施の形態では、大型のTFTウエハ、大型のレンズウエハ、大型のカバーガラスウエハは、図3及び図4に示すように、半導体ウエハのような円形形状を有しているが、本発明はこのような形状に限定されず、四角形等の多角形であってもよい。
従って、上述した本実施の形態によれば、液晶表示装置に用いられる複数の基板を、分断線に沿って確実に分断する液晶表示装置の製造方法を実現することができる。また、本発明における製造方法における各手順の各工程(ステップ)は、その性質に反しない限り、工程の順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図。 図1のH−H'線の位置で切断したときの液晶表示装置の断面図。 本実施の形態に係る大型の素子基板の平面図。 本実施の形態に係る大型の対向基板の平面図。 図3及び図4におけるA−A'線における貼り合わせ基板の断面図。 図3及び図4におけるB−B'線における貼り合わせ基板の断面図。 液晶表示装置の製造工程の例を説明するための図。 2つのウエハに形成される溝の位置関係を説明するための部分断面図。 貼り合わせ基板の分断工程を示すフローチャート。 マイクロレンズを有さない液晶表示装置の部分断面図。 マイクロレンズを有する液晶表示装置の他の例の部分断面図。 マイクロレンズを有する液晶表示装置のさらに他の例の部分断面図。 溝の他の例を示す図。 溝の本数と歩留まりの関係を示す図。 歩留まり100%のときのレンズウエハの厚さと溝の本数との関係を示す図。 溝の幅と歩留まりの関係を示す図。 歩留まり100%のときのレンズウエハの厚さと溝の幅との関係を示す図。
符号の説明
10 素子基板、20 対向基板、71 カバーガラス、74 接着材、41 シール材。

Claims (20)

  1. 貼り合わされた、電気光学装置に用いられる少なくとも2枚の基板を分断線に沿って分
    断する電気光学装置の製造方法であって、
    第1の基板と、一方の面に前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第2
    の基板とを、前記第2の基板の、前記複数の溝が形成された前記面において貼り合わせる
    貼り合せ工程と、
    前記第1の基板の前記第2の基板と貼り合わされた前記面とは反対側の他方の面に、前
    記分断線に沿って、クラックを入れることによって、貼り合わされた前記第1及び前記第
    2の基板を分断する分断工程とを有し、
    前記所定の幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れることによって前記第1の基板を
    分断したときに、前記クラックが前記第1の基板の前記第2の基板側の表面に達して、生
    じ得るクラック位置を含む幅であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  2. 前記第1の基板は、マイクロレンズアレイが形成されたレンズ基板であり、前記第2の
    基板は、遮光層が形成されたカバーガラスであることを特徴とする請求項1に記載の電気
    光学装置の製造方法。
  3. 前記第1の基板は、防塵基板であり、前記第2の基板は、対向基板であることを特徴と
    する請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。
  4. 前記第1の基板は、防塵基板であり、前記第2の基板は、TFT基板であることを特徴
    とする請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。
  5. 貼り合わされた少なくとも3枚の基板を分断線に沿って分断して電気光学装置を製造す
    る電気光学装置の製造方法であって、
    第1の基板と、一方の表面に前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第
    2の基板とを、前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面において貼り合わせる第1
    の貼り合せ工程と、
    前記第1の貼り合せ工程において貼り合わされた前記第1及び前記第2の基板と、第3
    の基板とを、前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の他方の表面にお
    いて貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、
    前記第1および前記第3の基板の前記第2の基板に対向する面とは反対側のそれぞれの
    面に、前記分断線に沿って、クラックを入れることによって、前記第1から前記第3の基
    板を分断する分断工程とを有し、
    前記所定の幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れることによって前記第1の基板を
    分断したときに、前記クラックが前記第1の基板の前記第2の基板側の表面に達して、生
    じ得るクラック位置を含む幅であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  6. 前記第1の基板は、マイクロレンズが形成されたレンズ基板であり、前記第2の基板は
    、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成されたカバーガラスで
    あり、前記第3の基板は、TFT基板であることを特徴とする請求項5に記載の電気光学
    装置の製造方法。
  7. 前記分断工程において、前記第3の基板にクラックを入れて前記第3の基板を分断した
    後に、前記第1の基板にクラックを入れて前記第1の基板を分断することを特徴とする請
    求項6に記載の電気光学装置の製造方法。
  8. 貼り合わされた少なくとも複数の基板を分断線に沿って分断して電気光学装置を製造す
    る電気光学装置の製造方法であって、
    それぞれ、前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第1の基板と第2の
    基板とを用意し、
    前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の面と、前記第2の基板の前
    記複数の溝が形成された面とを貼り合わせることによって、前記第1の基板と第2の基板
    とを貼り合わせる第1の貼り合せ工程と、
    前記第1の基板と第3の基板とを、前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面にお
    いて貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、
    前記第2の基板と第4の基板とを、前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面とは
    反対側の面において貼り合わせる第3の貼り合せ工程と、
    前記第3の基板の前記第1の基板に対向する面とは反対の面及び前記第4の基板の前記
    第2の基板に対向する面とは反対側の面において、前記分断線に沿って、クラックを入れ
    ることによって、前記第1から前記第4の基板を分断する分断工程とを有し、
    前記第1及び第2の基板の所定の幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れることによ
    って前記第3の基板を分断したときに、前記クラックが前記第3の基板の前記第1の基板
    側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であることを特徴とする電気光学装置
    の製造方法。
  9. 前記第1の基板は、マイクロレンズが形成されたレンズ基板であり、前記第2の基板は
    、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成されたカバーガラスで
    あり、前記第3の基板は、防塵基板であり、前記第4の基板は、TFT基板であることを
    特徴とする請求項8に記載の電気光学装置の製造方法。
  10. 貼り合わされた少なくとも複数の基板を分断線に沿って分断して電気光学装置を製造す
    る電気光学装置の製造方法であって、
    それぞれ、前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第1の基板と第2の
    基板とを用意し、
    前記第1の基板と第3の基板とを、前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面にお
    いて貼り合わせる第1の貼り合せ工程と、
    前記第2の基板と第4の基板とを、前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面にお
    いて貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、
    前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の面と、前記第2の基板の前
    記複数の溝が形成された面とは反対側の面とを貼り合わせることによって、前記第1の基
    板と第2の基板とを貼り合わせる第3の貼り合せ工程と、
    前記第3の基板の前記第1の基板に対向する面とは反対の面及び前記第4の基板の前記
    第2の基板に対向する面とは反対側の面において、前記分断線に沿って、クラックを入れ
    ることによって、前記第1から前記第4の基板を分断する分断工程とを有し、
    前記第1の基板の所定の幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れることによって前記
    第3の基板を分断したときに、前記クラックが前記第3の基板の前記第1の基板側の表面
    に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であり、また前記第2の基板の所定の幅が、前
    記分断線に沿ってクラックを入れることによって前記第4の基板を分断したときに、前記
    クラックが前記第4の基板の前記第2の基板側の表面に達して、生じ得るクラック位置を
    含む幅であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  11. 前記第1の基板は、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成さ
    れたカバーガラスであり、前記第2の基板は、TFT基板であり、前記第3の基板は、マ
    イクロレンズが形成されたレンズ基板であり、前記第4の基板は、防塵基板であることを
    特徴とする請求項10に記載の電気光学装置の製造方法。
  12. 貼り合わされた少なくとも複数の基板を分断線に沿って分断して電気光学装置を製造す
    る電気光学装置の製造方法であって、
    それぞれ、前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝が形成された第1の基板、第2の
    基板及び第3の基板とを用意し、
    前記第1の基板と第2の基板とを、前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面と、
    前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の面とにおいて貼り合わせる第
    1の貼り合せ工程と、
    前記第2の基板と第4の基板とを、前記第2の基板の前記複数の溝が形成された面にお
    いて貼り合わせる第2の貼り合せ工程と、
    前記第3の基板と第5の基板とを、前記第3の基板の前記複数の溝が形成された面にお
    いて貼り合わせる第3の貼り合せ工程と、
    前記第1の基板と第3の基板とを、前記第1の基板の前記複数の溝が形成された面とは
    反対側の面と、前記第3の基板の前記複数の溝が形成された面とは反対側の面とにおいて
    、貼り合わせる第4の貼り合せ工程と、
    前記第4の基板の前記第2の基板に対向する面とは反対の面及び前記第5の基板の前記
    第3の基板に対向する面とは反対側の面において、前記分断線に沿って、クラックを入れ
    ることによって、前記第1から前記第5の基板を分断する分断工程とを有し、
    前記第1及び第2の基板の所定の幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れることによ
    って前記第4の基板を分断したときに、前記クラックが前記第4の基板の前記第2の基板
    側の表面に達して、生じ得るクラック位置を含む幅であり、また前記第3の基板の所定の
    幅が、前記分断線に沿ってクラックを入れることによって第5の基板を分断したときに、
    前記クラックが前記第5の基板の前記第3の基板側の表面に達して、生じ得るクラック位
    置を含む幅であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  13. 前記第1の基板は、第1の貼り合せ工程後に所定の厚みまで研磨され、遮光層が形成さ
    れたカバーガラスであり、前記第2の基板は、マイクロレンズが形成されたレンズ基板で
    あり、前記第3の基板は、TFT基板であり、前記第4及び前記第5の基板は、防塵基板
    であることを特徴とする請求項12に記載の電気光学装置の製造方法。
  14. 貼り合わされた2枚の基板を分断線に沿って分断する複数基板の分断方法であって、
    第1の基板の一方の面に前記分断線に沿って所定の幅内に複数の溝を形成する工程と、
    前記第1の基板と第2の基板とを、前記第1の基板の、前記複数の溝が形成された前記
    面において貼り合わせる貼り合せ工程と、
    前記第2の基板の前記第1の基板と貼り合わされた前記面とは反対側の他方の面に、前
    記分断線に沿って、クラックを入れることによって、貼り合わされた前記第1及び前記第
    2の基板を分断する分断工程とを有し、
    前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さの少なくとも8%以上の長さを有することを特
    徴とする複数基板の分断方法。
  15. 前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さの少なくとも17%以上の長さを有することを
    特徴とする請求項14に記載の複数基板の分断方法。
  16. 前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さの少なくとも25%以上の長さを有することを
    特徴とする請求項15に記載の複数基板の分断方法。
  17. 前記所定の幅は、前記第2の基板の厚さの少なくとも33%以上の長さを有することを
    特徴とする請求項16に記載の複数基板の分断方法。
  18. 前記第1及び前記第2の基板は、電気光学装置に用いられる基板であることを特徴とす
    る請求項14から請求項17のいずれかに記載の複数基板の分断方法。
  19. 前記電気光学装置は液晶表示装置であって、前記第1及び前記第2の基板は、それぞれ
    、素子基板、対向基板、防塵基板及びマイクロレンズ基板のいずれかであることを特徴と
    する請求項18に記載の複数基板の分断方法。
  20. 請求項14から請求項19のいずれか1項に記載の複数基板の分断方法を含むことを特
    徴とする電気光学装置の製造方法。
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