JP4655915B2 - 層状基板の分割方法 - Google Patents
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(液晶パネル)
データ線及び走査線は、配線パターン11を介して端子部1aにおいて駆動回路部9に接続されている。駆動回路部9の入力側配線パターン12は、端子部1aに配列形成された実装端子13に接続されている。
対向基板本体2aには、厚さ約1.1mmの石英基板が用いられており、TFT基板1の画素電極に対向する部分にはマイクロレンズ面2bが形成されている。マイクロレンズ15は、対向基板本体2aのマイクロレンズ面2bに合性樹脂を充填することにより形成したものである。
カバーガラス16には、厚さ約50μmの石英基板が用いられており、マイクロレンズ15を形成している合性樹脂により、対向基板本体2aに接着されている。
液晶5に面するTFT基板1の表面及び対向基板2の表面には、夫々配向膜7,8が形成されている。
図2及び図3に示すように、マザーパネル30は複数のTFT基板1に対応したTFT3等が区画形成されたマザーTFT基板1wと、複数の対向基板2に対応した対向電極6等が区画形成されたマザー対向基板2wとをシール材4を介して接着した構成となっている。
ここで、マザーTFT基板1w及びマザー対向基板2wにレーザ光を照射するレーザ照射装置について説明し、本実施形態における分割方法の理解の容易化を図る。
図4は、レーザ照射装置の構成を示す概略図である。
また、レーザ光源101の出力やパルス幅、パルス周期を制御するレーザ制御部121と、Z軸スライド機構104を駆動して集光レンズ103のZ軸方向の位置を制御するレンズ制御部122とが接続されている。
さらに、X軸スライド部110とY軸スライド部108とをそれぞれレール111,109に沿って移動させるサーボモータ(図示せず)を駆動するステージ制御部123が接続されている。
したがって、撮像装置112の同軸落射型光源から出射した可視光の焦点がマザーTFT基板1w及びマザー対向基板2wの表面と合うように集光レンズ103をZ軸方向に移動させれば、その移動距離によりマザーTFT基板1w及びマザー対向基板2wの厚みを計測することが可能である。
本実施形態では、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た。この場合、レーザ光は、中心波長が800nm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。
屈折したレーザ光113は、波長により集光点の位置が異なる軸上収差により短波長側のレーザ光114から長波長側のレーザ光115までその集光点が光軸101a(図4参照)上でずれた位置となる集光領域116に集光される。
また、図6に示すように集光領域116の位置が、レーザ光113の入射面Waに近づくにつれて、短波長側のレーザ光114と長波長側のレーザ光115との光路差が少なくなり、入射面Waの近傍では、改質部の幅は、約50μmとなる。
特に、レーザ光源101が有する出力は、ダイクロイックミラー102や集光レンズ103のような光軸101a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。
次に本実施形態の分割方法について説明する。
まず、図2に示したマザーパネル30をマザーTFT基板1w側がレーザ照射装置100のステージ107の表面に接するように載置する。そして、分割予定ラインDx1(Dx2)がX軸方向に平行となるようにマザーパネル30を位置決めする。
また、ステージ制御部123は、レーザ光113の光軸101aがマザーパネル30の任意の分割予定ライン(Dx1またはDx2またはDy)の線上に位置するように、サーボモータを駆動しX軸スライド部110およびY軸スライド部108を移動させる。この場合、マザーパネル30に方向を規定するオリフラ30a(図2参照)等を形成しておけば、比較的容易に位置決めすることができる。
演算結果は、メインコンピュータ120の記憶部(図示せず)にZ軸方向の座標として記憶される。
ここで、前述したように集光レンズ103の位置は、集光領域116を通過したレーザ光による配線パターン11等の損傷が発生しない位置とする。
ここで、前述したように照射するレーザ光113の出力は、集光領域116を通過したレーザ光によりマザーTFT基板1wの配線パターン11等の部分に、損傷が発生しない範囲の出力とする。
ステージ制御部123は、制御信号に基づいてX軸スライド部110とY軸スライド部108とを移動させることにより、マザー対向基板2wを集光レンズ103に対して相対移動させる。なお、レーザ光113の照射に対応してマザー対向基板2wを移動させる速度、すなわちレーザスキャン速度は、およそ20mm/秒である。
レーザスキャンの順番は任意であるが、ここでは最初に分割予定ラインDx1,Dx2に沿ってマザー対向基板2wのX軸方向にレーザスキャンを7回行う。次に、分割予定ラインDyに沿ってマザー対向基板2wのY軸方向にレーザスキャンを3回行う。その結果、図8(a)に示すように、マザー対向基板2wの表面Wb側に改質部Rc1が形成される。
このレーザスキャンを図8(c)に示すように、マザー対向基板2wの分割予定ラインDx1,Dx2,Dyに沿った厚み方向全域に改質部Rcが形成されるまで繰り返す。ここでは、改質部Rc1〜改質部Rc10までレーザスキャンを10回行う。
次に、前述のマザー対向基板2wと同様の手順でマザーTFT基板1wの厚みを計測し、演算結果をメインコンピュータ120の記憶部に記憶させる。
次に、前述のマザー対向基板2wと同様の手順で、集光レンズ103に対してマザーTFT基板1wを相対移動させながら分割予定ラインDx1,Dyに沿ってレーザスキャンを繰り返して、図10(a)及び(b)に示すようにマザーTFT基板1wの厚み方向全域に、改質部Rc11〜改質部Rc20を順次形成する。
これにより、図11(c)に示すように、マザーTFT基板1w及びマザー対向基板2w(マザーパネル30)から液晶パネル部品10aが個々に分割される。
(変形例1)
分割工程において、図11(a)のようにマザーパネル30を最初の個片に分割する段階では、分割する際にマザーパネル30の全面を受けることができ外力が加え易いので、分割予定ラインDx1,Dyでは、例えば図12に示すように、改質部RcをマザーTFT基板1w及びマザー対向基板2wの厚み方向の全域ではなく部分的に、つまり、形成密度を粗くして形成するようにレーザスキャンを行ってもよい。
マザーパネル30の分割工程における分割の順番は上記実施形態の順番に限定されるものではなく、どこの改質部Rcから行うかは、マザーTFT基板1w及びマザー対向基板2wの分割形状や改質部Rcの形成状態による分割の難易度等を考慮し、任意に決めてよい。
これによれば、図13(b)に示すように、マザー対向基板2wの不要部分21を分割する際に、不要部分21の下にはマザーTFT基板1wがないため、配線パターン11及び駆動回路9への損傷を一層抑制することが可能となる。
上記実施形態では、分割方法において改質部Rcの形成作業をマザー対向基板2wから始めたが、これに限定するものではなく、マザーTFT基板1wから始めてもよい。
上記実施形態では、総てのレーザスキャンの終了後に分割を行ったが、これに限定するものではなく、レーザスキャンと分割とを交互に行ってもよい。例えば、マザーTFT基板1wに改質部Rcを形成後、マザーTFT基板1wを分割し、その後マザー対向基板2wに改質部Rcを形成し、マザー対向基板2wを分割してマザーパネル30から液晶パネル部品10aを個々に分割するようにしてもよい。
さらにこの場合、マザー対向基板2wを先に分割してから、マザーTFT基板1wを分割するようにしてもよい。
上記実施形態における分割方法は、マザーTFT基板1w及びマザー対向基板2wに相当する加工対象物の材質を石英に限定するものではなく、シリコン、ホウケイ酸ガラス等の材質を用いた層状基板の分割にも適用することができる。
上記実施形態におけるレーザ光源101は、フェムト秒レーザ(チタンサファイアレーザ)に限定するものではなく、ナノ秒レーザ(YAGレーザ等)を用いてもよい。
Claims (1)
- 少なくとも、マイクロレンズが形成された第1基板、前記マイクロレンズを覆うように前記第1基板に積層された第2基板及びTFT及び前記該TFTに導通する配線層が形成された第3基板のそれぞれを層の一つとして含み、
前記第1基板と前記第3基板との間に前記第2基板が位置する層状基板に、前記第1基板及び前記第2基板のそれぞれに対して透過性を有するレーザ光を前記第1基板側から照射して、前記第1基板及び前記第2基板のそれぞれの厚み方向に改質部を形成する工程と、
前記第1基板及び前記第2基板に外力を加えて、前記第1基板及び前記第2基板を前記
改質部で分割する工程と、
前記第1基板と前記第3基板との間に前記第2基板が位置する層状基板に、前記第3基板に対して透過性を有する前記レーザ光を前記第3基板側から照射して、前記第3基板の厚み方向に前記改質部を形成する工程と、
前記第3基板に外力を加えて、前記第3を前記改質部で分割する工程と、
を含む層状基板の分割方法であって、
前記第1基板及び前記第2基板を分割する工程は、
前記第1基板、前記第2基板及び前記第3基板を含む第1液晶パネル部品から、前記第1液晶パネル部品の第1実装端子を覆っている前記第1基板及び前記第2基板を含む第1切片部分を前記第1液晶パネル部品の配線パターンを交差して形成された第1分割予定ラインに沿って分割する工程と、
前記第1基板、前記第2基板及び前記第3基板を含む第2液晶パネル部品から、前記第2液晶パネル部品の第2実装端子を覆っている前記第1基板及び前記第2基板を含む第2切片部分を前記第2液晶パネル部品の配線パターンを交差して形成された第2分割予定ラインに沿って分割する工程と、
前記第1分割予定ライン及び前記第2分割予定ラインに沿った分割が終了した後に、
前記第1液晶パネル部品に付帯している前記第2切片部分を、
前記第1液晶パネル部品の外形を形成する第3分割予定ラインに沿って分割する工程と、からなり、
前記第1分割予定ライン及び前記第2分割予定ラインにそれぞれ形成される前記改質部は、前記第1基板及び前記第2基板のそれぞれの厚み方向全域に形成され、
前記第3分割予定ラインに形成される前記改質部は、前記第1基板及び前記第2基板のそれぞれの厚み方向の一部に形成される、
ことを特徴とする層状基板の分割方法。
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