(57)【要約】【課題】異なる熱膨張係数を有するマザー基板をシール剤で貼付することで発生する反りの影響をなくする小型液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】一対のマザー基板（マザーサファイア基板とマザーガラス基板）に複数の小型液晶表示素子領域を形成し、各小型液晶表示素子領域外周に形成したシール剤を介して一対のマザー基板を貼付し、その後、各液晶表示素子に分断する小型液晶表示素子の製造方法において、シール剤は紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂を混合した接着剤であり、一対のマザー基板貼付後は紫外線硬化型樹脂を硬化し、各小型液晶表示素子に分断後、熱硬化型樹脂を硬化する小型液晶表示素子の製造方法とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のマザー基板（マザーサファイア基板とマザーガラス基板）に複数の小型液晶表示素子領域を形成し、各小型液晶表示素子領域外周に形成したシール剤を介して一対のマザー基板を貼付し、その後、各小型液晶表示素子に分断する小型液晶表示素子の製造方法において、シール剤は紫外線硬化型樹脂と熱硬化方樹脂を混合した接着剤であり、一対のマザー基板貼付後は紫外線硬化型樹脂を硬化し、各小型液晶表示素子に分断後熱硬化型樹脂を硬化することを特徴とする小型液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
基板間の小型液晶表示素子領域にはスペーサが無いことを特徴とする請求項１記載の小型液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型液晶表示素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビの大型化がすすみ、画像表示部が４０インチ、５０インチ、６５インチと大きくなってきている。液晶テレビも要求に対応するべく大型化してきているが、液晶表示素子が大型化すると液晶表示素子の製造はいろいろな面で困難になり、液晶テレビは高価なものになっている。
【０００３】
液晶表示素子の大型化を避け、表示部は大型化するためにプロジェクションテレビが開発されている。小さな液晶表示素子を光学レンズで拡大してスクリーンに映し出すものであり、液晶表示素子は１インチ以下で１００インチの表示部が達成可能である。
【０００４】
液晶表示素子は２枚のガラス基板の一方のガラス基板に多数の画素電極を形成し、他方のガラス基板に多数の画素電極領域に対向した共通電極を形成し、２枚のガラス基板を液晶層を介して貼付して製造される。
【０００５】
小型の液晶表示素子は２枚のマザー基板に複数の小型液晶表示素子領域を形成し、各小型液晶表示素子領域の外周部にシール剤を配置し、２枚のマザー基板を貼り合わせ、その後分断して個々の空小型液晶表示素子に形成されている。空小型液晶表示素子に液晶を注入し、注入口を封止して小型液晶表示素子が完成する。本願において小型液晶表示素子とは表示部対角が１インチ以下の液晶表示素子を言う。
【０００６】
２枚の基板の材料は用途に応じて選択される。一般的なのは両基板ともガラスであり、透過型液晶表示素子として使用される。上基板がガラスで、下基板が単結晶シリコンのものは反射型液晶表示素子として使用される。特殊なものとしてはプラスッチック基板や、ＳＯＩ基板、ＳＯＳ基板なども使用されている。
【０００７】
プロジェクタやプロジェクションテレビに使用する小型液晶表示素子は、投射のために強い光が照射されるので、小型液晶表示素子が高温になるのを防止するため冷却しなければならない。冷却方法はいろいろと開発されているが、一長一短がある。小型液晶表示素子に放熱のためのヒートシンクを装着することもあるが、基板そのものに放熱性の高いサファイア基板を使用する試みがなされている。
【０００８】
サファイア基板上に単結晶シリコン膜を形成し、単結晶シリコン基板にトランジスタその他の回路素子と画素電極を形成し、サファイア基板またはガラス基板と組み合わせて液晶表示素子を形成するものがある。（特許文献１参照）
【０００９】
図１〜図８は本発明に係わる小型液晶表示素子の製造方法を説明するための図である。図１はマザーシリコン基板の断面図である。直径が６インチの円形マザーシリコン基板２または円形マザーガラス基板（以下、マザーシリコン基板という）である。図２はシリコンマザー基板２にシール剤３、４、５を塗布した断面図である。図３は外形１３×１７ｍｍの小型液晶表示素子領域を６４個分形成した例の上面図である。シール剤３により形作られた小型液晶表示素子領域はマザーシリコン基板２の中央部に形成され、マザーシリコン基板２の外周部には２重のシール剤４、５が形成されている。図４はシール剤の塗布されたマザーシリコン基板２に円形マザーガラス基板（以下、マザーガラス基板という）１を位置決めして貼り合せた上面図であり、図５はそのＡ−Ａ断面図である。図５から判るように、液晶表示素子が小型のため、各小型液晶表示素子領域６に形成されるシール剤３が多数形成されている。マザーシリコン基板２の外周には、シール剤４、５が形成されているので、２枚のマザー基板１、２は完全に貼付される（貼付した基板を、以下、単にマザー基板という）。
【００１０】
シール剤３、４、５として、紫外線硬化型樹脂及び熱硬化型樹脂併用型シール剤を用い、貼り合わせ直後は紫外線硬化による仮固定を行い、その後熱硬化により本固定を行う技術が開示されている（特許文献２参照）。紫外線硬化型樹脂は位置決めした後の仮固定用であり、接着強度は弱い。熱硬化型樹脂は両基板を強固に接着するためのものである。
【００１１】
図６は図５の部分拡大図（Ａ部拡大図）であり、マザーシリコン基板２をダイシングした図である。７はダイシングにより切断された溝でありブレークするのに必要な深さだけ切断している。図７は、さらにマザーガラス表面をスクライブした部分拡大図であり、８はスクライブラインである。
【００１２】
図８は図４のＢ−Ｂ断面拡大図であり、図中の縦線はスクライブ及びダイシングの位置を示している。マザーガラス基板１のスクライブ位置とマザーシリコン基板２のダイシング位置はオフセットしている。
【００１３】
図９はスクライブとダイシングが済んだマザー基板を個々に分断した小型液晶表示素子の斜視図であり、液晶を注入して注入口を封止すると小型液晶表示素子が完成する。
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−１９３９２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２６４５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
２枚のマザー基板を、紫外線硬化及び熱硬化併用型シール剤を用い、貼り合わせ直後は紫外線硬化による仮固定を行い、その後熱硬化により本固定を行う製造方法であるが、２枚のマザー基板材質が異なり、熱膨張係数が大きく異なると熱硬化時にお互いの伸びの差により接着した基板に反りが発生する。反りが発生すると、マザー基板を接着したシール剤に応力がかかり、接着部が剥離する部分が発生する。
【００１６】
図１０はマザー基板１に直径６インチ、厚さ０．７２５ｍｍのガラス、マザー基板２に直径６インチ、厚さ０．６ｍｍのＳＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板（主面はＲ面）を使用して、ＵＶＳ９１（米  ノーランド社）で接着した場合の反りの状態を示す模式図である。マザーガラス基板１とマザーサファイア基板１２を位置合わせして紫外線を照射して仮固定し、その後熱硬化（１００℃×８時間）した場合であるが、基板の中心部と外周部では２００μｍの差がある反りＸが発生している（基板１もサファイアにすれば反りの発生はなくなるが、サファイアが高価なため小型液晶表示素子が高価になる）。ガラス基板、ＳＯＳ基板、ＵＶＳ９１の熱膨張係数は夫々３．８×１０−６／℃、７．７×１０−６／℃、２１０×１０−６／℃である。
【００１７】
また、マザー基板を個々の小型液晶表示素子に分断するためのスクライブ、ダイシングまたはブレイク工程で支障が発生する。図１１、１２は反りが発生したマザー基板をダイシングまたはスクライブする時の問題点を説明するための断面図である。ダイシングテープ９にマザー基板のマザーガラス基板１側を貼付し、ダイシングテープ９を真空吸着台座１１により吸着固定する。図ではダイシングテープ９とマザーガラス基板１が離れているが、実際にはダイシングテープ９とマザーガラス基板１は強固に接着されている。そのため、真空吸着によりマザー基板の多少の反りは矯正されて平らになるので、ダイシングでの問題は発生しない。１０はダイシングテープ９を固定する枠である。前述のディメンションではマザー基板が８０μｍ程度まで反っていても真空吸着により矯正される。それ以上になると真空吸着では矯正しきれず、反った状態でダイシングすることになる。
【００１８】
前述のように、マザー基板の反りが２００μｍもあると、切断の深さがマザー基板の周辺と中央部で変わってしまう。例えばマザーサファイア基板１２のダイシング残りを９０μｍ（ブレイクできる厚さ）にしたい場合、中央部でダイシング残りを０にしても、周辺部では２００μｍ弱になってしまい、周辺部はブレイクできなくなってしまう。
同様に、図１２に示す状態でスクライブをすると、スクライブの圧力が一定にならず、ブレイクが正常にできなくなる。  
【００１９】
本発明は前述のような異なる熱膨張係数を有するマザー基板をシール剤で貼付することで発生する反りの影響を少なくする小型液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
一対のマザー基板（マザーサファイア基板とマザーガラス基板）に複数の小型液晶表示素子領域を形成し、各小型液晶表示素子領域外周に形成したシール剤を介して一対のマザー基板を貼付し、その後、各液晶表示素子に分断する小型液晶表示素子の製造方法において、シール剤は紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂を混合した接着剤であり、一対のマザー基板貼付後は紫外線硬化型樹脂を硬化し、各小型液晶表示素子に分断後、熱硬化型樹脂を硬化する小型液晶表示素子の製造方法とする。
【００２１】
基板間の小型液晶表示素子領域にはスペーサが無い小型液晶表示素子の製造方法とする。
【発明の効果】
【００２２】
紫外線硬化型樹脂を硬化させた時点では、マザー基板の反りは小さく、シール剤が剥離することは無い。また、マザー基板を個々の小型液晶表示素子に分断するためのスクライブ、ダイシングまたはブレイク工程での支障も発生しない。分断した小型液晶表示素子の熱硬化型樹脂を硬化しても、小型のため、個々の小型液晶表示素子としては反りは小さく、従来技術で発生していた問題は発生しない。
【００２３】
基板間の小型液晶表示素子領域にはスペーサが無い小型液晶表示素子であっても、反りの発生が抑制されるので、基板間の隙間が均一に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
一対のマザー基板（マザーサファイア基板とマザーガラス基板）に複数の小型液晶表示素子領域を形成し、各小型液晶表示素子領域外周に形成したシール剤を介して一対のマザー基板を貼付し、その後、各液晶表示素子に分断する小型液晶表示素子の製造方法において、シール剤は紫外線硬化型樹脂と熱硬化方樹脂を混合した接着剤であり、一対のマザー基板貼付後は紫外線硬化型樹脂を硬化し、各小型液晶表示素子に分断後熱硬化型樹脂を硬化する小型液晶表示素子の製造方法とする。
【実施例１】
【００２５】
本発明による小型液晶表示素子の製造方法を従来技術で説明した材料を用いて実施する。即ち、直径６インチ、厚さ０．６ｍｍのＳＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板（主面はＲ面）よりなるマザーサファイア基板１２は、熱膨張係数は７．７×１０−６／℃であり、シリコン基板（膜）には画素電極のほかトランジスタ、コンデンサ、配線パターン等からなる小型液晶表示素子領域６が形成されている。
【００２６】
小型液晶表示素子領域６の外周及びマザーサファイア基板１２の外周にシール剤３、４、５を形成する。シール剤はＵＶＳ９１（米  ノーランド社）で、熱膨張係数は２１０×１０−６／℃である。
【００２７】
シール剤が形成されたマザーサファイア基板１２とマザーガラス基板１を位置合わせして貼付し紫外線硬化型樹脂を硬化する。紫外線照射の際は、マザーサファイア基板１２側を水冷板に載置して行う。使用したマザーガラス基板１の熱膨張係数は夫々３．８×１０−６／℃、厚さは０．７２５ｍｍであり、紫外線硬化型樹脂を硬化した後の反りＸは３０μｍであった。この状態で、スクライブ、ダイシング、ブレイク工程をする。マザー基板の許容反り量８０μｍに対し紫外線硬化後の反り量は３０μｍなので何ら支障なく各工程を行うことができる。分断された空小型液晶表示素子をまとめて、熱処理（例えば、１００℃×８時間）をして、シール剤の熱硬化型樹脂を硬化させ基板を強固に固定する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係わる小型液晶表示素子の製造方法を説明するための図でマザーシリコン基板の断面図
【図２】本発明に係わる小型液晶表示素子の製造方法を説明するための図でシール剤３、４、５を塗布した断面図
【図３】本発明に係わる小型液晶表示素子の製造方法を説明するための図でシール剤３、４、５を塗布した上面図
【図４】本発明に係わる小型液晶表示素子の製造方法を説明するための図でガラス基板を貼付した上面図
【図５】図４のＡ−Ａ断面図
【図６】図５の部分拡大図
【図７】マザーガラス表面をスクライブした部分拡大図
【図８】図４のＢ−Ｂ拡大図
【図９】小型液晶表示素子の斜視図
【図１０】反りの状態を示す模式図
【図１１】反りが発生したマザー基板をダイシングする時の断面図
【図１２】反りが発生したマザー基板をスクライブする時の断面図
【符号の説明】
【００２９】
１    マザーガラス基板
２    マザーシリコン基板
３    シール剤
４    シール剤
５    シール剤
６    小型液晶表示素子領域
７    ダイシングにより切断された溝
８    スクライブライン
９    ダイシングテープ
１０    枠
１１    真空吸着台座
１２    マザーサファイア基板
【図１】
2009058742.tif 000002
【図２】
2009058742.tif 000003
【図３】
2009058742.tif 000004
【図４】
2009058742.tif 000005
【図５】
2009058742.tif 000006
【図６】
2009058742.tif 000007
【図７】
2009058742.tif 000008
【図８】
2009058742.tif 000009
【図９】
2009058742.tif 000010
【図１０】
2009058742.tif 000011
【図１１】
2009058742.tif 000012
【図１２】
2009058742.tif 000013