(57)【要約】【課題】サファイア基板に対向するガラス基板に損傷を与えることなく、サファイア基板の切断を良好、且つ効率良く行える液晶表示パネルの製造方法を提供する。【解決手段】マザーサファイア基板１の分断は、レーザービームを照射し、該レーザービームが照射され加熱された照射部を冷却し、熱衝撃応力により分断する手段であり、少なくとも、前記レーザービーム照射の初期位置であり、前記マザーサファイア基板１のエッジ端部に対向するマザーガラス基板２のエッジ端部には、前記マザーガラス基板への前記レーザービーム照射を遮蔽する遮蔽部材をとしてメタルマスク５を設け、レーザービームのマザーガラス基板２エッジ端部への照射を防いだ液晶表示パネルの製造方法とする。これにより、マザーガラス基板の損傷が防げ、高品質の液晶表示パネルが得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像表示領域が形成されたマザーサファイア基板と、当該マザーサファイア基板に対応するマザーガラス基板とを、前記複数の画像表示領域を個々に取り囲み液晶注入領域を形成するシール部材を介して貼り合わせ、前記画像表示領域毎に分割して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法において、
前記マザーサファイア基板の分断は、レーザービームを照射し、該レーザービームが照射され加熱された照射部を冷却し、熱衝撃応力により分断する手段であり、
少なくとも、
前記レーザービーム照射の際、前記マザーサファイア基板のエッジ端部とこれに対向するマザーガラス基板のエッジ端部であり、前記レーザービームの走査ラインとなる位置には、前記マザーガラス基板への前記レーザービームの照射を遮蔽するための遮蔽部材が設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記マザーサファイア基板のエッジ端部に配設されたマスク部材であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記遮蔽部材は、前記マザーサファイア基板のエッジ端部に対向する前記マザーガラス基板のエッジ端部に塗布された樹脂部材であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は２枚のマザー基板の一方に複数個の画像表示領域に駆動電極を形成し、もう一方のマザー基板に該画像表示領域に対応する共通電極を形成した後、各画像表示領域毎にシール部材を設けて両マザー基板を位置合わせして貼付し、その後個々の画像表示領域に分割する製造方法が一般的に用いられている。個々に分割されたものを液晶表示パネルといい、シール部材の一部に形成された液晶注入口から液晶を注入し、液晶注入口を封口することで液晶表示装置が完成する。
【０００３】
２枚のマザー基板の組み合わせはいろいろあるが、ガラス基板とガラス基板、シリコン基板とガラス基板、プラスチック基板とプラスチック基板等が一般的に用いられている。
【０００４】
例えば、２枚のマザー基板の組み合わせが、シリコン基板とガラス基板の場合を例にとると、マザーシリコン基板には複数の画像表示領域が形成され、マザーガラス基板にはマザーシリコン基板に形成された画像表示領域に対応する領域に共通電極が形成される。マザーシリコン基板またはマザーガラス基板の各画像表示領域外周に液晶注入口を形成してシール部材が設けられ、マザーシリコン基板とマザーガラス基板は貼付される。その後個々の液晶表示パネルに分断されるのは前述の通りである。
【０００５】
また、サファイア基板とガラス基板、サファイア基板とサファイア基板の組み合わせによる液晶表示パネルもある。当該組み合わせによる場合、サファイア基板上に単結晶シリコンを成膜して画素及びディスプレイ回路を形成している。液晶表示パネルの透明基板にサファイア基板を用いるのは、サファイア基板の持つ熱伝導性を利用して放熱性を高めるためである。サファイア基板によって構成された液晶表示パネルは、特に高温環境での信頼性確保が重要なプロジェクタ装置に好適に用いられる。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
前述の両マザー基板を分断し、個々の液晶表示パネルを製造する方法としては、スクライブ法やダイシング法が用いられている。いずれの分断手法を採るかは、用いる基板の材質等を考慮し選択的に決められる。例えば、シリコン基板の場合は、スクライブでの分割が困難なため、ダイシング法が用いられている。ガラス基板はスクライブによる分割が可能であり、安価なスクライブ法が採用されている。
【０００７】
前述のように、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせ、ガラス基板をスクライブ又はダイシングし、次にシリコン基板をダイシングし、洗浄・乾燥後、個別の液晶表示パネルに分割するという液晶表示装置の製造方法は、既に開示された技術である。（例えば、特許文献２参照）
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１９３９２７号公報
【特許文献２】特開平７−２４８４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、サファイア基板で構成される液晶表示パネルの製造方法においては、サファイア基板の分断が非常に困難なものとなっている。これは、サファイアの硬度がきわめて高いためである。サファイアは、各種ガラスなどと比較するとビッカース硬度で２〜４倍と高い。したがって、サファイア基板の分断をダイシングで行う場合は、ダイシングブレードの送り速度を１〜３ｍｍ／ｓｅｃ程度でゆっくり操作しながら、深さ方向に対しては多段切り（切断箇所の同一部を、例えば、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの深さで数回に分けてダイシング）で行う必要がある。因みに、ガラスの場合は、ブレードの操作速度は１０ｍｍ〜１５ｍｍ／ｓｅｃ程度で行えばよく、多段切りをする必要はない。このように、サファイアは、ガラスに比べて分断効率が非常に悪く、生産効率を上げられないという問題点がある。
【００１０】
また、前述のダイシング法による分断では、本来、サファイア基板の厚み方向に対して垂直な分断面としたいところ、傾斜面を成してしまったり、多段切りによる段差部を生じさせ、分断面の品質を劣化させてしまう。
【００１１】
また、サファイア基板は硬質であるため、ダイシングブレードの刃先が、使用開始後数回の利用ですぐに破損してしまい、ダイシングブレードの交換を余儀なくされてしまうという問題点がある。
【００１２】
前記問題点を解決するための手段として、サファイア基板の分断においては、ダイシング法の手段を採らず、レーザービームを用いた分断手法が採られている。しかしながら、サファイア基板を分断するため用いるレーザービームは、高出力、高パワーが必要となる。したがって、サファイア基板以外の部分に照射された場合には、レーザービームが照射された部分は、強力なレーザービームにより大きなダメージを受けてしまう。
【００１３】
特に液晶表示パネルの製造方法においては、必ず両面に対向するマザー基板があるため、例えば、サファイア基板とガラス基板の組み合わせにおいて、サファイア基板側をレーザービーム照射し分断する場合、サファイア基板のエッジ部分を初期動作位置としてレーザービームを照射させる必要がある。しかし、その際に対向側に貼り合わされたガラス基板は、サファイア基板とまったく同サイズであり、尚且つずれもなく同位置に貼り合わされていれば別ではあるが、通常は、多少のずれを持って貼り合わされている。
【００１４】
図３は、マザーサファイア基板とマザーガラス基板が貼り合わされた状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４は、レーザービーム照射によるマザーサファイア基板の分断工程を模式的に示す図である。
図３に示すように、貼り合わされたマザーサファイア基板１とマザーガラス基板２は、そのエッジ端部位置が互いに揃わず、いずれか一方のエッジ端部が突出した状態で、若干のずれを持って貼り合わされてしまう。貼り合わせ基板のずれ事態は、後に製造される液晶表示パネルに悪影響を与えるものではない。
【００１５】
前記したように、貼り合わせ基板がずれた状態で、図４に示す分断工程を実施する場合、例えば、マザーサファイア基板サイズがφ１５０ｍｍであれば、レーザヘッド３から照射するレーザービームの照射範囲は、φ２００ｍｍの範囲で走査させ、確実にマザーサファイア基板１の端から端をレーザービームが照射されるようにする必要がある。マザーガラス基板２が、マザーサファイア基板１のエッジ端部から突出しているため、照射されるレーザービームは、必ずマザーガラス基板に照射されてしまう。この場合、マザーガラス基板２は、レーザービームによるダメージを受け、マザーガラス基板が欠け等により破損してしまい、良好な液晶表示パネルが得られないという問題がある。
【００１６】
また、前記不具合を解決するために、マザーサファイア基板２の上面端部位置からレーザービームを照射する構成も考えられなくはないが、余程高精度な装置が必要となり、非常に高価な装置構成となってしまう。また、マザーガラス基板２のエッジ端部の突出をなくすため、マザーガラス基板２のサイズをマザーサファイア基板１よりも小さくして貼り合わせる構成も考えられるが、この場合は、通常のマザーガラス基板サイズ規格から外れたものとなり、マザーガラス基板の製造コストが高価なものとなってしまう。
【００１７】
本発明は、前記問題点に鑑み、サファイア基板に対向するガラス基板に損傷を与えることなく、サファイア基板の切断を良好、且つ効率良く行える液晶表示パネルの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
複数の画像表示領域が形成されたマザーサファイア基板と、当該マザーサファイア基板に対応するマザーガラス基板とを、前記複数の画像表示領域を個々に取り囲み液晶注入領域を形成するシール部材を介して貼り合わせ、前記画像表示領域毎に分割して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法において、
前記マザーサファイア基板の分断は、レーザービームを照射し、該レーザービームが照射され加熱された照射部を冷却し、熱衝撃応力により分断する手段であり、
少なくとも、前記レーザービーム照射の際、前記マザーサファイア基板のエッジ端部とこれに対向するマザーガラス基板のエッジ端部であり、前記レーザービームの走査ラインとなる位置には、前記マザーガラス基板への前記レーザービームの照射を遮蔽するための遮蔽部材が設けられている液晶表示パネルの製造方法とする。
【００１９】
前記遮蔽部材は、前記マザーサファイア基板のエッジ端部に配設されたマスク部材である液晶表示パネルの製造方法とする。
【００２０】
前記遮蔽部材は、前記マザーサファイア基板のエッジ端部に対向する前記マザーガラス基板のエッジ端部に塗布された樹脂部材である液晶表示パネルの製造方法とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、前記マザーサファイア基板のエッジ端部とこれに対向するマザーガラス基板のエッジ端部には、前記マザーガラス基板への前記レーザービーム照射を遮蔽する遮蔽部材が設けられているので、レーザービームがマザーガラス基板のエッジ端部に照射されず、マザーガラス基板の損傷が防げ、高品質の液晶表示パネルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
マザーサファイア基板の分断は、レーザービームを照射し、該レーザービームが照射され加熱された照射部を冷却し、熱衝撃応力により分断する手段であり、少なくとも、前記レーザービーム照射の際、前記マザーサファイア基板のエッジ端部とこれに対向するマザーガラス基板のエッジ端部には、前記マザーガラス基板への前記レーザービーム照射を遮蔽する遮蔽部材を設けることにより、レーザービームのマザーガラス基板エッジ端部への照射を防いだ液晶表示パネルの製造方法とする。これにより、マザーガラス基板の損傷が防げ、高品質の液晶表示パネルが得られる。
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施例で、液晶表示パネルの製造方法を示す図である。
【００２４】
前述したように、マザーサファイア基板１とマザーガラス基板２の両基板は、貼り合わせ精度のバラツキにより若干のずれを持って貼り合わされている。本来、まったくずれがなく、ずれ幅が０ｍｍで貼り合わされるということは無く、０．１ｍｍほどのずれが生じてしまう。又、両基板の大きさについても、まったく同一サイズで製造されるものではなく、それぞれ公差を持ち、場合によってはマザーサファイア基板１よりもマザーガラス基板２の方が大きく製造されることがある。いずれの場合もマザーサファイア基板１よりもマザーガラス基板２が外周部方向に突出した構成になる。（図３参照。）
【００２５】
図１において、３はレーザービームを照射するレーザーヘッドである。４は、前記レーザーヘッドの走査方向に対し後方に配置される冷却ノズルである。図１中矢印方向に、貼り合わされたマザーサファイア基板１とマザーガラス基板２が移動し、レーザーヘッド３から照射されるレーザービームが、マザーサファイア基板１表面の分断位置に照射されると同時に、後方に配置された冷却ノズル４から冷却水を放出し、レーザービーム照射により加熱状態にあるマザーサファイア基板１の分断位置を急速冷却することで、分断位置に亀裂を生じさせ分断する。
【００２６】
５は、前記レーザービームのマザーガラス基板２のエッジ端部への照射を防ぐために設けられた遮蔽部材となるメタルマスクである。当該メタルマスク５をマザーサファイア基板２のエッジ端部位置であり、レーザービームの走査ラインとなる位置に配置することで、レーザービームのマザーガラス基板２のエッジ端部への照射を遮蔽することができる。よって、レーザービームはマザーガラス基板２に照射されることはないので、マザーガラス基板２の破損を防止することができ、良品質の液晶表示パネルを製造することができる。尚、前記メタルマスク５は、レーザービームを照射する際、レーザービーム照射の初期位置となるマザーサファイア基板１のエッジ端部位置に配置されていれば良く、マザーサファイア基板１のエッジ端部表面のごく一部を覆って配置されても良い。また、メタルマスク５の材質は、種々選択可能であるがＳＵＳ材が安価で良い。また、遮蔽部材とするマスクは、金属製に限らず、セラミック製であっても良い。
【実施例２】
【００２７】
図２は、本発明の他の実施例で、液晶表示パネルの製造方法を示す図である。
貼り合わされたマザーサファイア基板１及びマザーガラス基板２の状態は前述の通りである。本構成においては、貼り合わせによりずれ、上側のマザーサファイア基板１のエッジ端部から突出したマザーガラス基板２のエッジ端部にレーザービームの遮蔽部材として、樹脂部材６を塗布している。塗布する樹脂部材６は、少なくとも、マザーガラス基板２のエッジ端部の側面と、レーザービーム照射方向から見て、前記マザーサファイア基板２とのずれにより露出した表面部を覆うようにして塗布されていれば良い。
【００２８】
前記構成によれば、レーザービームのマザーガラス基板２エッジ端部への照射を遮蔽することができる。よって、レーザービームはマザーガラス基板２に照射されることはないので、マザーガラス基板２の破損を防止することができ、良品質の液晶表示パネルを製造することができる。尚、前記樹脂部材６は、少なくとも、レーザービームが走査されるライン上、即ち、分断ラインの延長線上となる位置に設けられていれば良い。また、両マザー基板の外周部全周に塗布する構成であっても良い。
【００２９】
また、樹脂部材については、レーザービーム照射により、樹脂部材が溶けないよう、レーザービーム照射方向から見て、前記マザーサファイア基板２とのずれにより露出した表面部上方側になるべく厚みを持たせて塗布することが望ましい。
また、樹脂部材としては、種々選択できるが、耐熱温度が比較的高いエポキシ系樹脂などが最適である。エポキシ系樹脂は、一般的には熱硬化型のものが主流で、硬化に時間がかかるため、作業時間を考慮すれば、硬化の早いＵＶ硬化型のアクリル系樹脂を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例で、液晶表示パネルの製造方法を示す図。
【図２】本発明の他の実施例で、液晶表示パネルの製造方法を示す図
【図３】マザーサファイア基板とマザーガラス基板が貼り合わされた状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図４】レーザービーム照射によるマザーサファイア基板の分断工程を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１  マザーサファイア基板
２  マザーガラス基板
３  レーザーヘッド
４  冷却ノズル
５  メタルマスク
６  樹脂部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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