(57)【要約】【課題】貼り合わせ基板から液晶パネルを切り出す際の切り代を小さくできる液晶パネルの製造方法を提供する。【解決手段】複数の液晶室を区画するシール帯と、シール帯を介して貼り合わせられた２枚のガラス基板と、を含む貼り合わせ基板を加工して複数の液晶パネルを製造する液晶パネルの製造方法であって、貼り合わせ基板の内部且つ隣接する２つの液晶室の間にガラス基板を透過する波長のレーザービームの集光領域を位置付けながらシール帯に沿ってレーザービームを照射し、細孔と、細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを貼り合わせ基板に形成するレーザー加工ステップと、貼り合わせ基板に形成されたシールドトンネルに沿って貼り合わせ基板を複数の液晶パネルに分割する分割ステップと、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液晶室を区画するシール帯と、該シール帯を介して貼り合わせられた２枚のガラス基板と、を含む貼り合わせ基板を加工して複数の液晶パネルを製造する液晶パネルの製造方法であって、
該貼り合わせ基板の内部且つ隣接する２つの該液晶室の間に該ガラス基板を透過する波長のレーザービームの集光領域を位置付けながら該シール帯に沿って該レーザービームを照射し、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該貼り合わせ基板に形成するレーザー加工ステップと、
該貼り合わせ基板に形成されたシールドトンネルに沿って該貼り合わせ基板を複数の液晶パネルに分割する分割ステップと、を含むことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項２】
該レーザー加工ステップは、
一方の該ガラス基板側から、該シール帯を幅方向に二分する位置にレーザービームを照射し、該シール帯を変質させるとともに、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該一方のガラス基板に形成する第１レーザー加工ステップと、
他方の該ガラス基板側から、該シール帯を幅方向に二分する位置にレーザービームを照射し、少なくとも、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該他方のガラス基板に形成する第２レーザー加工ステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項３】
該レーザー加工ステップでは、一方のガラス基板側から、該シール帯を二分する位置にレーザービームを照射し、該シール帯を変質させるとともに、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該２枚のガラス基板に形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器のモニター等として用いられる液晶表示装置は、液晶を駆動するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたアレイ基板と、カラーフィルタが設けられたカラーフィルタ基板と、を貼り合わせてなる液晶パネルを備えている。アレイ基板とカラーフィルタ基板との間には、樹脂等で形成されるシール帯が設けられており、液晶は、このシール帯によって区画される液晶室に封入される。
【０００３】
上述した液晶パネルは、例えば、複数のアレイ基板へと分割される第１ガラス基板と、複数のカラーフィルタ基板へと分割される第２ガラス基板と、をシール帯を介して貼り合わせた後に、貼り合わせ後の基板（以下、貼り合わせ基板）を所定の分割予定ラインに沿って分割することで得られる。貼り合わせ基板の分割には、例えば、第１ガラス基板と第２ガラス基板とを切削ブレードによって切削加工する加工方法が採用される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、第１ガラス基板と第２ガラス基板とを切削ブレードで切削加工する上述の加工方法では、切削ブレードの厚みに応じて少なくとも１ｍｍ程度の切り代を設ける必要があるので、第１ガラス基板と第２ガラス基板とを最大限に活用できるとは言い難い。また、シール帯の外側に残留する大きな切り代は、液晶パネルを小型化する際の障害になり易いという問題もあった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、貼り合わせ基板から液晶パネルを切り出す際の切り代を小さくできる液晶パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、複数の液晶室を区画するシール帯と、該シール帯を介して貼り合わせられた２枚のガラス基板と、を含む貼り合わせ基板を加工して複数の液晶パネルを製造する液晶パネルの製造方法であって、該貼り合わせ基板の内部且つ隣接する２つの該液晶室の間に該ガラス基板を透過する波長のレーザービームの集光領域を位置付けながら該シール帯に沿って該レーザービームを照射し、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該貼り合わせ基板に形成するレーザー加工ステップと、該貼り合わせ基板に形成されたシールドトンネルに沿って該貼り合わせ基板を複数の液晶パネルに分割する分割ステップと、を含む液晶パネルの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の一態様において、該レーザー加工ステップは、一方の該ガラス基板側から、該シール帯を幅方向に二分する位置にレーザービームを照射し、該シール帯を変質させるとともに、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該一方のガラス基板に形成する第１レーザー加工ステップと、他方の該ガラス基板側から、該シール帯を幅方向に二分する位置にレーザービームを照射し、少なくとも、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該他方のガラス基板に形成する第２レーザー加工ステップと、を含んでも良い。
【０００９】
また、本発明の一態様において、該レーザー加工ステップでは、一方のガラス基板側から、該シール帯を二分する位置にレーザービームを照射し、該シール帯を変質させるとともに、細孔と、該細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを該２枚のガラス基板に形成しても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る液晶パネルの製造方法では、細孔と、細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルをシール帯に沿って貼り合わせ基板に形成し、このシールドトンネルに沿って貼り合わせ基板を複数の液晶パネルに分割するので、切削ブレードを用いて貼り合わせ基板を分割する場合に比べて切り代を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】貼り合わせ基板の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】レーザー加工ステップを模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、レーザー加工ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の状態を別の方向から見た一部断面側面図である。
【図４】図４（Ａ）は、シールドトンネルが形成された貼り合わせ基板を模式的に示す一部断面側面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の状態を別の方向から見た一部断面側面図である。
【図５】分割ステップを模式的に示す斜視図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、変形例に係る分割ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る液晶パネルの製造方法は、レーザー加工ステップ（図２、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）と、分割ステップ（図５参照）と、を含む。
【００１３】
レーザー加工ステップでは、液晶室を区画するシール帯と、シール帯を介して貼り合わせられた２枚のガラス基板と、を有する貼り合わせ基板の内部にガラス基板を透過する波長のレーザービームを集光させて、細孔と、細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルを貼り合わせ基板に形成する。分割ステップでは、貼り合わせ基板に形成されたシールドトンネルに沿って貼り合わせ基板を複数の液晶パネルに分割する。以下、本実施形態に係る液晶パネルの製造方法について詳述する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る貼り合わせ基板１１の構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、貼り合わせ基板１１は、第１ガラス基板（第１マザー基板）１３と第２ガラス基板（第２マザー基板）１５とを含んでいる。
【００１５】
第１ガラス基板１３は、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等の材料で平板状に形成されており、可視光に対して概ね透明である。この第１ガラス基板１３の第１面１３ａ（図３（Ａ）等参照）には、例えば、液晶に電界を加えるためのＴＦＴ（Thin Film Transistor）や画素電極、配線等を含む第１機能層（不図示）が設けられている。なお、第１機能層の機能や構造、形成方法等に特段の制限はない。
【００１６】
第２ガラス基板１５も、第１ガラス基板１３と同様に構成される。すなわち、第２ガラス基板１５は、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等の材料で平板状に形成され、可視光に対して概ね透明である。ただし、第１ガラス基板１３と第２ガラス基板１５とが同じである必要はない。
【００１７】
この第２ガラス基板１５の第１面１５ａ（図３（Ａ）等参照）には、例えば、液晶に電界を加えるための対向電極や配線、外部のバックライト（不図示）から放射される任意の波長の光を選択的に透過させるカラーフィルタ等を含む第２機能層（不図示）が設けられている。なお、第２機能層の機能や構造、形成方法等にも特段の制限はない。
【００１８】
第１基板１３の第１面１３ａ側と、第２基板１５の第１面１５ａ側とは、樹脂等でなるシール帯１７を介して貼り合わせられている。シール帯１７は、所定の厚みを有しているので、第１基板１３の第１面１３ａ側と、第２基板１５の第１面１５ａ側との間には、シール帯１７によって区画される複数の隙間が形成される。各隙間は、液晶が封入される液晶室１７ａとなる。シール帯１７は、液晶の封止に適した幅に形成されている。
【００１９】
なお、本実施形態の貼り合わせ基板１１には、隣接する液晶室１７ａの間に配置されたシール帯１７を幅方向に二分するように、シール帯１７に沿って分割予定ライン１１ａが設定されている。また、第１基板１３及び第２基板１５の端部の一部の領域には、シール帯１７が設けられておらず、このシール帯１７のない領域が、液晶を注入するための液晶注入口１７ｂとなる。
【００２０】
本実施形態に係る液晶パネルの製造方法では、まず、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５を透過する波長のレーザービームを貼り合わせ基板１１の内部に集光させて、この貼り合わせ基板１１の内部等にシールドトンネルと呼ばれる構造を形成するレーザー加工ステップを行う。
【００２１】
図２は、レーザー加工ステップを模式的に示す斜視図である。本実施形態のレーザー加工ステップは、例えば、図２に示すレーザー加工装置２を用いて行われる。レーザー加工装置２は、貼り合わせ基板１１を吸引、保持するチャックテーブル４を備えている。チャックテーブル４は、例えば、貼り合わせ基板１１の全体を支持できる大きさに形成されている。
【００２２】
このチャックテーブル４は、例えば、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向（Ｚ軸方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル４は、この移動機構によって、鉛直方向に概ね垂直な加工送り方向（Ｘ軸方向）及び割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に移動する。
【００２３】
チャックテーブル４の上面の一部は、貼り合わせ基板１１を保持する保持面になっている。保持面には、例えば、開口（不図示）が設けられており、この開口は、チャックテーブル４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。貼り合わせ基板１１を保持面に載せ、吸引源の負圧を開口に作用させれば、貼り合わせ基板１１をチャックテーブル４によって吸引、保持できる。
【００２４】
チャックテーブル４の上方には、レーザービーム照射ユニット６が配置されている。また、レーザービーム照射ユニット６に隣接する位置には、チャックテーブル４によって保持される貼り合わせ基板１１等を撮像するためのカメラ（撮像ユニット）８が配置されている。
【００２５】
レーザービーム照射ユニット６は、レーザー発振器（不図示）と、集光用のレンズ（不図示）と、を備えており、レーザー発振器でパルス発振されたレーザービームＬを所定の位置に照射、集光する。レーザー発振器は、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５に対して透過性を有する波長（吸収され難い波長）のレーザービームＬをパルス発振できるように構成されている。
【００２６】
また、集光用のレンズは、細孔と、細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネルと呼ばれる構造を、少なくとも第１ガラス基板１３又は第２ガラス基板１５の内部等に形成できるようにレーザービームＬを集光する。このような集光用のレンズとしては、例えば、開口数（ＮＡ）を第１ガラス基板１３の屈折率又は第２ガラス基板１５の屈折率で割った値が０．０５〜０．９となるようなものを用いると良い。
【００２７】
図３（Ａ）は、レーザー加工ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の状態を別の方向から見た一部断面側面図である。このレーザー加工ステップでは、例えば、貼り合わせ基板１１を構成する第１ガラス基板１３の第２面１３ｂ側をチャックテーブル４の保持面に接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、貼り合わせ基板１１は、第２ガラス基板１５の第２面１５ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル４に吸引、保持される。
【００２８】
貼り合わせ基板１１をチャックテーブル４で保持した後には、このチャックテーブル４を回転させて、貼り合わせ基板１１に設定されている分割予定ライン１１ａ（図１等）と、レーザー加工装置２の加工送り方向と、を平行にする。また、チャックテーブル４を移動させて、この分割予定ライン１１ａの延長線上方にレーザービーム照射ユニット６の位置を合わせる。
【００２９】
そして、レーザービーム照射ユニット６からレーザービームＬを照射しながら、チャックテーブル４を加工送り方向に移動させる。すなわち、対象の分割予定ライン１１ａに対して平行な方向に沿って、レーザービーム照射ユニット６と貼り合わせ基板１１とを相対的に移動させる。より詳細には、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、シール帯１７の内部にレーザービームＬの集光領域を位置付けるようにレーザービームＬを照射する。
【００３０】
これにより、分割予定ライン１１ａに沿ってシール帯１７を変質させるとともに、細孔と、細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネル１９を第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の内部等に形成できる。図４（Ａ）は、シールドトンネル１９が形成された貼り合わせ基板１１を模式的に示す一部断面側面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の状態を別の方向から見た一部断面側面図である。
【００３１】
例えば、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の厚みが０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、シール帯１７の厚みが２０μｍ以下（代表的には、１０μｍ）の場合には、次のような条件でレーザービームＬを照射すると良い。
波長：１０３０ｎｍ
繰り返し周波数：１０ｋＨｚ
パルス幅：６００ｆｓ
１パルスのエネルギー：１０μＪ
加工送りの速度：１００ｍｍ／ｓ
【００３２】
このような条件でレーザービームＬを照射すると、シールドトンネル１９の端の少なくとも一部を、第１ガラス基板１３の第１面１３ａや第２面１３ｂ、第２ガラス基板１５の第１面１５ａや第２面１５ｂ等に開口させることができる。すなわち、第１ガラス基板１３や第２ガラス基板１５の表面には、シールドトンネル１９の端となる開口部が形成されることもある。
【００３３】
ただし、レーザービームＬの照射条件は、貼り合わせ基板１１の内部等に適切なシールドトンネル１９を形成できる範囲内で任意に設定、変更できる。上述のような手順を繰り返し、全ての分割予定ライン１１ａに沿って貼り合わせ基板１１の内部等にシールドトンネル１９が形成されると、レーザー加工ステップは終了する。
【００３４】
レーザー加工ステップの後には、貼り合わせ基板１１に形成されたシールドトンネル１９に沿って貼り合わせ基板１１を複数の液晶パネルに分割する分割ステップを行う。図５は、分割ステップを模式的に示す斜視図である。本実施形態の分割ステップは、例えば、図５に示すゴムテーブル１２と、ローラー１４と、を用いて行われる。
【００３５】
具体的には、まず、貼り合わせ基板１１を構成する第１ガラス基板１３の第２面１３ｂ側をゴムテーブル１２の支持面（上面）で支持する。そして、第２ガラス基板１５の第２面１５ｂ側にローラー１４を押し当てながら、このローラー１４をゴムテーブル１２の支持面に対して概ね平行な方向に移動させる。
【００３６】
レーザー加工ステップで形成されたシールドトンネル１９及びその周辺の領域は、他の領域に比べて脆くなっている。よって、このような方法で貼り合わせ基板１１に力を加えると、貼り合わせ基板１１を構成する第１ガラス基板１３と第２ガラス基板１５とは、シールドトンネル１９を起点に破断する。
【００３７】
本実施形態のレーザー加工ステップでは、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５にシールドトンネル１９を形成する際に、シール帯１７を分割予定ライン１１ａに沿って変質させている。よって、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５を破断させると、シール帯１７も分割予定ライン１１ａに沿って分離される。
【００３８】
これにより、分割予定ライン１１ａに沿って貼り合わせ基板１１が分割される。全ての分割予定ライン１１ａに沿って貼り合わせ基板１１が分割され、複数の液晶パネルが形成されると、分割ステップは終了する。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る液晶パネルの製造方法では、細孔と、細孔を囲む改質部と、を含むシールドトンネル１９をシール帯１７に沿って貼り合わせ基板１１に形成し、このシールドトンネル１９に沿って貼り合わせ基板１１を複数の液晶パネルに分割するので、切削ブレードを用いて貼り合わせ基板１１を分割する場合に比べて切り代を小さくできる。
【００４０】
また、本実施形態に係る液晶パネルの製造方法では、貼り合わせ基板１１の厚み方向の長さが長いシールドトンネル１９を分割の起点として形成するので、厚み方向に多数の起点を重ねて形成しなくても貼り合わせ基板１１を分割できる。よって、厚み方向の長さが短い従来の改質層を厚み方向に重ねて形成する場合等に比べて、液晶パネルを効率良く製造できようになる。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態のレーザー加工ステップでは、第２ガラス基板１５側からレーザービームＬを照射してシールドトンネル１９を形成しているが、第１ガラス基板１３側からレーザービームＬを照射してシールドトンネル１９を形成することもできる。
【００４２】
また、上記実施形態のレーザー加工ステップでは、シール帯１７の内部にレーザービームＬの集光領域を位置付けているが、レーザービームＬの集光領域は、少なくとも貼り合わせ基板１１の内部に位置付けられていれば良い。例えば、第１ガラス基板１３や第２ガラス基板１５の内部にレーザービームＬの集光領域を位置付けることもできる。
【００４３】
更に、上記実施形態のレーザー加工ステップでは、シールドトンネル１９を形成する際にシール帯１７を変質させているが、シール帯１７は、分割予定ライン１１ａに沿ってあらかじめ分離されていても良い。この場合には、分割予定ライン１１ａに沿って分離されている２つのシール帯１７の間に、気体の充填された空間が形成されていることもある。すなわち、第１基板１３の第１面１３ａと第２基板１５の第１面１５ａとの間の分割予定ライン１１ａに相当する位置には、シール帯１７が設けられておらず、気体が充填されていても良い。
【００４４】
また、第１ガラス基板１３や第２ガラス基板１５が厚い場合等、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の両方に対して一度に適切なシールドトンネル１９を形成し難い状況では、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５のそれぞれに別のステップでシールドトンネル１９を形成しても良い。
【００４５】
この場合、上述したレーザー加工ステップは、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の一方にシールドトンネル１９を形成する第１レーザー加工ステップと、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の他方にシールドトンネル１９を形成する第２レーザー加工ステップと、を含むことになる。
【００４６】
より具体的には、例えば、第１レーザー加工ステップでは、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の一方側から、シール帯１７を二分する位置にレーザービームＬを照射することによって、シール帯１７を変質させるとともに、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の一方にシールドトンネル１９を形成する。
【００４７】
そして、例えば、第２レーザー加工ステップでは、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の他方側から、シール帯１７を二分する位置にレーザービームＬを照射することによって、第１ガラス基板１３及び第２ガラス基板１５の他方にシールドトンネル１９を形成する。なお、この第２レーザー加工ステップにおいて、シール帯１７を更に変質させても良い。
【００４８】
また、上記実施形態に係る分割ステップでは、第２ガラス基板１５側にローラー１４を押し当てて貼り合わせ基板１１を分割しているが、第１ガラス基板１３側にローラー１４を押し当てて貼り合わせ基板１１を分割しても良い。
【００４９】
更に、上記実施形態の分割ステップでは、ゴムテーブル１２とローラー１４とを用いて貼り合わせ基板１１を分割しているが、他の方法で貼り合わせ基板１１を分割することもできる。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、変形例に係る分割ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【００５０】
変形例に係る分割ステップは、例えば、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す押圧刃２２を用いて行われる。具体的には、図６（Ａ）に示すように、分割予定ライン１１ａに沿って形成されたシールドトンネル１９の上方に押圧刃２２の位置を合わせる。そして、図６（Ｂ）に示すように、例えば、第２ガラス基板１５の第２面１５ｂ側に押圧刃２２を押し当てる。
【００５１】
これにより、シールドトンネル１９に沿って力を加えて、貼り合わせ基板１１を複数の液晶パネル２１へと分割できる。なお、この分割ステップでは、押圧刃２２を第２ガラス基板１５の第２面１５ｂ側に押し当てているが、押圧刃２２を第１ガラス基板１３の第２面１３ｂ側に押し当てても良い。
【００５２】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５３】
１１  貼り合わせ基板
１１ａ  分割予定ライン
１３  第１ガラス基板（第１マザー基板）
１３ａ  第１面
１３ｂ  第２面
１５  第２ガラス基板（第２マザー基板）
１５ａ  第１面
１５ｂ  第２面
１７  シール帯
１７ａ  液晶室
１７ｂ  液晶注入口
１９  シールドトンネル
２１  液晶パネル
Ｌ  レーザービーム
２  レーザー加工装置
４  チャックテーブル
６  レーザービーム照射ユニット
８  カメラ（撮像ユニット）
１２  ゴムテーブル
１４  ローラー
２２  押圧刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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