JP4706570B2 - 基板及びその分断方法、電気光学装置及びその製造方法、電子機器 - Google Patents
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Description
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
本実施形態では、液滴吐出法によって遮光膜を形成し、レーザスクライブ法によってスクライブして分断する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前に、液晶表示装置、レーザ照射装置、液滴吐出装置について順次説明する。
まず、液晶表示装置について説明する。図1は、液晶表示装置の模式平面図であり、図2は、図1の液晶表示装置のA−A’線に沿う模式断面図である。
次にレーザ照射装置について説明する。図3は、レーザ照射装置の構成を示す概略図である。
図3に示すように、レーザ照射装置21は、レーザ光を出射するレーザ光源22と、出射されたレーザ光をワークに照射する光学経路部23と、光学経路部23に対してワークを相対的に移動させるテーブル部24と、動作を制御する制御装置25を主として構成されている。
直動機構は、例えばZ方向に延びるネジ軸(駆動軸)と、同ネジ軸と螺合するボールナットを供えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が所定のパルス信号を受けて所定のステップ単位で正逆転する図示しないZ軸モータに連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号がZ軸モータに入力されると、Z軸モータが正転又は反転して、レンズ移動機構31が同ステップ数に相当する分だけ、光軸27方向に沿って往動又は復動するようになっている。
メインコンピュータ44は、図示しない入出力インターフェースを備え、入力装置45、表示装置46、レーザ制御装置47、レンズ制御装置48、画像処理装置49、ステージ制御装置50と接続されている。
レンズ制御装置48は、レンズ移動機構31の移動、停止を制御する装置である。レンズ移動機構31には、移動距離を検出可能な図示しない位置センサが内蔵されており、レンズ制御装置48は、この位置センサの出力を検出することにより、集光レンズ28の光軸27方向の位置を認識する。レンズ制御装置48は、レンズ移動機構31にパルス信号を送信し、レンズ移動機構31を所望の位置に移動することができるようになっている。
次に、液晶表示装置1の製造において、遮光膜を液滴吐出法にて形成する液滴吐出装置55について図4及び図5に従って説明する。図4は、液滴吐出装置の概略斜視図である。図5は、そのヘッド部の要部模式断面図である。
液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。本実施形態においては、例えば、インクジェット法を採用している。
図4に示すように、液滴吐出装置55には、直方体形状に形成される基台56が備えられている。本実施形態では、この基台56の長手方向をY方向とし、同Y方向と直交する方向をX方向とする。
図5に示すように、液滴吐出ヘッド67はノズルプレートP1を備えている。ノズルプレートP1には、ノズルN1が配列して形成されている。ノズルプレートP1の上側であってノズルN1と相対する位置には、キャビティ68が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド67のキャビティ68には、図4に示す収容タンク63に貯留されている遮光膜の材料液69が供給される。
次に、上述した液晶表示装置33における基板の分断方法について図6〜図15にて説明する。図6は、基板の分断方法のフローチャートであり、図7〜15は基板の分断方法を説明する図である。
図10(c)に示すように、真空中で、対向マザー基板75とTFTアレイマザー基板82との相対位置を合わせて押圧する。TFTアレイマザー基板82に対向マザー基板75を押圧した後、真空チャンバ内に空気を流入する。大気圧によりTFTアレイマザー基板82に対向マザー基板75とが加圧される。
図11(a)及び図11(b)に示すように、その結果、対向マザー基板75とTFTアレイマザー基板82とがシール4を介して接合されたマザー基板85が完成し、ステップS2が終了する。
図12(a)〜12(b)はステップS3に対応する図である。図12(a)に示すように、マザー基板85の基板76の内部に、集光レンズ28でレーザ光88を集光して照射する。レーザ光88が集光して照射される場所には、改質部89が形成され、改質部89の中央にはクラック部90が形成される。集光レンズ28と基板76とを相対的に移動してレーザ光88を照射し、改質部89を配列して形成する。まず、基板76において、TFTアレイマザー基板82側の面の近くに改質部89を配列して1段目89aを、基板76のV対向切断面78に沿って形成する。続いて、1段目と隣接する場所に改質部89を配列して2段目89bを形成する。3段目以降についても、同様の方法で、改質部89を配列して形成する。
図14(b)に示すように、その結果、対向マザー基板75は、V対向切断面78で分断される。
図15(b)に示すように、その結果、TFTアレイマザー基板82は、V素子切断面87で分断される。
(1)本実施形態によれば、ステップS1の遮光膜形成工程において、遮光膜81が形成されている。対向マザー基板75において、TFTアレイマザー基板82板と対向する面のH対向切断面77とV対向切断面78との面において、遮光膜81が形成されている。
次に、本発明を具体化した液晶表示装置の製造方法の一実施形態について図16〜図19を用いて説明する。図16は、基板の分断方法のフローチャートであり、図17〜図19は基板の分断方法を説明する図である。
この実施形態が第1の実施形態と異なるところは、図8に示した遮光膜81を対向マザー基板75ではなく、TFTアレイマザー基板82に形成する点にある。
図18(a)に示すように、マザー基板85の基板76の内部に、集光レンズ28でレーザ光88を集光して照射する。レーザ光88が集光して照射される場所には、改質部89が形成され、改質部89の中央にはクラック部90が形成される。集光レンズ28と基板76とを相対的に移動してレーザ光88を照射し、改質部89を配列して形成する。
図18(b)に示すように、その結果、基板76のV対向切断面78に沿って改質部89が配列して形成される。
図18(c)に示すように、マザー基板85の基板76の内部に、集光レンズ28でレーザ光88を集光して照射する。レーザ光88が集光して照射される場所には、改質部89が形成され、改質部89の中央にはクラック部90が形成される。集光レンズ28と基板76とを相対的に移動してレーザ光88を照射し、改質部89を配列して形成する。
図18(d)に示すように、その結果、基板76のH対向切断面77に沿って改質部89が配列して形成される。この後に続くステップS15〜ステップS17は、第1の実施形態と略同様であり、説明を省略する。
図19(a)に示すように、マザー基板85のTFTアレイマザー基板82が台91と接する様に配置する。対向マザー基板75において、V素子切断面87に配列して形成されているクラック部90と対向する場所を、加圧部材92を用いて押圧する。TFTアレイマザー基板82は台91に沈み込み、クラック部90に張力が作用する。TFTアレイマザー基板82は、台91と接する面に近いクラック部90を起点として破断が進行し、分断する。
(1)本実施形態によれば、TFTアレイマザー基板82において、対向マザー基板75と対向する面に遮光膜81が形成される。TFTアレイマザー基板82にデータ線駆動回路7、実装端子8、走査線駆動回路9、配線10等の、レーザ光を照射されて損傷を受ける物が配置されるとき、損傷を受ける物を覆う様に遮光膜81を配置することで、損傷を防ぐことができる。損傷を受け易い物を直接、遮光膜81で覆うことにより確実に、レーザ光88による損傷を防止できる。
(第3の実施形態)
図20は、パーソナルコンピュータに液晶表示装置を搭載した例を示す概略斜視図である。図20に示すように、電子機器としてのパーソナルコンピュータ95の本体は情報を表示する表示装置96を表示部に備えている。この表示装置96に、第1及び第2の実施形態により製造された液晶表示装置1が配置されている。パーソナルコンピュータ95に配置されている表示装置96は上記の実施形態により製造され、表示装置96における基板は、基板に配置されている素子等がレーザ光により損傷うけずにスクライブされて分断されている。従って、パーソナルコンピュータ95は、基板に配置されている素子等がレーザ光により損傷うけずにスクライブされて分断されている液晶表示装置1を、表示部に備えた電子機器となっている。
前記第1及び、第2の実施形態では、対向マザー基板75とTFTアレイマザー基板82との2枚の基板を接合して実施しているが、基板を3枚以上接合して実施するときにも、同様の方法にて実施できる。そのとき、前記第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。
前記第1の実施形態では、遮光膜の材料液69にポリイミドに黒色の顔料を加え、溶媒で濃度を調整したものを採用したが、有機材料に光を反射する金属粉などの材料を加えて形成しても良い。同様の効果が得られる。
前記第1の実施形態では、対向マザー基板75に遮光膜81を形成し、第2の実施形態では、TFTアレイマザー基板82に遮光膜81を形成したが、両方の基板に遮光膜81を形成してもよい。レーザ光88の遮光を確実にできることから、実装端子8や配線10a,10b等がレーザ光88により受ける損傷を、さらに受けにくくすることができる。
前記第1及び、第2の実施形態では、対向マザー基板75とTFTアレイマザー基板82に石英ガラスを用いたが、これに限らない。光透過性があり、液晶表示装置1を構成できる脆性材料であれば良く、例えば、石英ガラスの他に、ソーダ石灰ガラス、パイレックス(登録商標)等のホウ珪酸ガラス、OA−10(日本電気硝子社製)等の無アルカリガラス、ネオセラム(登録商標)等の耐熱結晶化ガラス、光学ガラス、水晶等を挙げることができる。
前記第1及び、第2の実施形態では、液晶表示装置1に本発明の基板の分断方法を用いたが、液晶表示装置1以外の電気光学装置にも用いることができる。基板を備えた電気光学装置として、例えば、プラズマディスプレイ、有機EL(ELECTROLUMINESCENCE)ディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等における基板の分断手段として好適に用いることができる。いずれの場合でも、基板に形成されている配線や端子がレーザ光による損傷を受けにくい基板を備えた電気光学装置を提供することができる。
前記第1及び、第2の実施形態では、レーザ光源22にYAGレーザを用いたが、フェムト秒レーザを用いても良い。出射するレーザ光を加工対象物の内部に集光して多光子吸収による改質部を形成できる光源であれば良い。例えば、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ても良い。発光条件及び集光レンズの条件の例としては、パルスレーザ光は、波長分散特性を有しており、中心波長が800nmであり、その半値幅はおよそ20nm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。集光レンズは、この場合、倍率が100倍、開口数(NA)が0.8、WD(Working Distance)が3mmの対物レンズを採用しても良い。
Claims (5)
- 第1の基板と、第2の基板とを接合して第1の基板及び前記第2の基板を分断する基板の分断方法であって、
前記第1の基板における前記第2の基板と対向する第1の面及び、前記第2の基板における前記第1の基板と対向する第2の面に特定の波長の光を吸収する遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
前記第1の基板と前記第2の基板とを接合する接合工程と、
前記第1の基板及び前記第2の基板にレーザ光を照射して、前記第1の基板及び前記第2の基板の内部に改質部を形成するスクライブ工程と、
前記改質部を押圧して前記第1の基板及び前記第2の基板を分断する分断工程と、
前記分断工程の後に前記遮光膜をアルカリ性の薬液で除去する遮光膜除去工程と、
を有し、
前記遮光膜形成工程では、前記スクライブ工程においてレーザ光が照射される場所に液滴吐出法を用いて、ポリイミドを含む有機材料を塗布し固化することで前記遮光膜を形成し、
前記有機材料には黒色顔料又は黒色染料が含まれる、
ことを特徴とする基板の分断方法。 - 第1の基板と、第2の基板とを接合して第1の基板及び第2の基板を分断する電気光学
装置の製造方法であって、
請求項1に記載の基板の分断方法を用いて形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項1に記載の基板の分断方法で分断されていることを特徴とする基板。
- 請求項2に記載の電気光学装置の製造方法を用いて製造されていることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項4に記載の電気光学装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
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