(57)【要約】【課題】サファイア基板の切断に必要な分断幅が小さくできる液晶表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】２枚のマザー透明基板の少なくとも一方にサファイアを使用して、マザー透明基板上に複数の液晶表示素子を形成し、個々の液晶表示素子に分断する液晶表示素子の製造方法であって、サファイア基板の切断は、切断線に沿ってレーザー光線を照射して溝を形成し、該溝を超硬ホイールでスクライブする液晶表示素子の製造方法とする。【選択図】図１
2009210658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のマザー透明基板の少なくとも一方にサファイアを使用して、マザー透明基板上に複数の液晶表示素子を形成し、個々の液晶表示素子に分断する液晶表示素子の製造方法であって、サファイア基板の切断は、切断線に沿ってレーザー光線を照射して溝を形成し、該溝を超硬ホイールでスクライブすることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記スクライブは超音波スクライバーで行うことを特徴とする請求項１記載の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。
【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、単結晶シリコン膜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３はサファイアの結晶を説明するための斜視図と平面図である。サファイアは六方晶系であり、その中心軸がＣ軸、これに垂直な面がＣ面でミラー指数（０００１）で表される。そしてＣ軸から放射状にのびるＡ軸（ａ１、ａ２、ａ３）とそれに垂直な面がＡ面（１１−２０）となる。Ｒ面は、図のように、Ｃ軸と一定の角度を有して存在する。本発明で使用するサファイアは主面がＲ面やＡ面の円形板状である。図のハッチング部はＲ面を示している。斜視図に示すＸ−Ｘに平行にオリエンテーションフラットを形成している。
【００１０】
図２は従来技術による液晶表示素子の製造方法を示す図で、（Ａ）はマザー基板の一部を示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ断面図（シール剤以外はハッチングを省略）でサファイア基板にレーザーで溝を形成した図、（Ｃ）は同断面図でガラス基板側からサファイア基板をブレイクしている図を示す。図２（Ａ）において、マザー基板には、複数個の液晶表示素子領域４が区画形成されている。そして、図２（Ｂ）に示すように、第１の基板（ガラス基板）１と第２の基板（サファイア基板）２がシール剤３により接着されている。液晶表示素子は液晶表示素子領域４の周縁部（隣り合うシール剤３の間）を切断することによりマザー基板から切り出される。一点鎖線で示すのはサファイア基板２の切断線である。
【００１１】
図２（Ｃ）に示すように、レーザーで溝２ａを形成されたサファイア基板２を下側にして、ガラス基板１側からレーザーで形成された溝２ａの真上をウレタン等のブレイクヘッド５で矢印６方向に押し、サファイア基板２をブレイクする。８はサファイア基板２が分断されたラインを示す。本図では矢印７の方向に順次ブレイクしている。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１９３９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ブレイクヘッド５は一点鎖線に沿ってブレイクするために細長いブレード形状をしているが、サファイア基板２は硬度が高いためガラス基板１と異なり容易にブレイクできない。そのため、ガラス基板１を押す力を強くしたり、押し込み量を多くしたりして対処する。ブレイクヘッド５に大きな加重を与えるため、耐久性が必要となり、先端の幅が広く（例えば１ｍｍ以上）必要になる。
【００１４】
シール剤３の上部やその付近に大きな加重がかかるとシール剤３が剥離する可能性があるため、ブレイクヘッド５の先端幅１ｍｍ＋逃げ（ブレイクヘッド５とシール剤の距離）＋作業誤差分（おおよそ片側０．２５ｍｍ、幅で０．５ｍｍクリアランスが必要）＝２ｍｍは切断部の両隣のシール剤３を離さなければならず、液晶表示素子として不要な外周領域が形成され小型化がしにくくなるということと、その分マザー基板の使用効率が低下する（取り個数が少なくなる）という問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、サファイア基板の切断に必要な分断幅が小さくできる液晶表示素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
２枚のマザー透明基板の少なくとも一方にサファイアを使用して、マザー透明基板上に複数の液晶表示素子を形成し、個々の液晶表示素子に分断する液晶表示素子の製造方法であって、サファイア基板の切断は、切断線に沿ってレーザー光線を照射して溝を形成し、該溝を超硬ホイールでスクライブする液晶表示素子の製造方法とする。
【００１７】
前記スクライブは超音波スクライバーで行う液晶表示素子の製造方法とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるサファイア基板の切断方法によると、レーザーで形成した溝底に沿ってスクライブされるで、サファイア基板にかかる加重が少なく、即ち、シール剤への加重が少ない。また、超硬ホイールの刃先は鋭角であり、ブレイクヘッドのような１ｍｍを越える幅がないので、サファイア基板切断線の両側のシール剤間隔を少なくできる。よって、液晶表示素子として不要な外周領域が少なくでき、小型化ができる。その分マザー基板の使用効率を上げることができる（取り個数が多くなる）。サファイア基板は高価なため、使用効率が上がると液晶表示素子が安価にできる。超音波スクライバーで超硬ホイールに超音波を与えスクライブと同時に超音波の振動で基板に亀裂を入れることで、サファイア基板にかかる加重を少なくして分断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
２枚のマザー透明基板の少なくとも一方にサファイアを使用して、マザー透明基板上に複数の液晶表示素子を形成し、個々の液晶表示素子に分断する液晶表示素子の製造方法であって、サファイア基板の切断は、切断線に沿ってレーザー光線を照射して溝を形成し、該溝を超硬ホイールでスクライブする液晶表示素子の製造方法とする。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明による液晶表示素子製造方法を示す図で、（Ａ）はマザー基板の一部を示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ断面図（シール剤以外はハッチングを省略）でサファイア基板にレーザーで溝を形成した図、（Ｃ）は同断面図でガラス基板側からサファイア基板をブレイクしている図を示す。図１（Ａ）において、マザー基板には、複数個の液晶表示領域４が区画形成されている。そして、図１（Ｂ）に示すように、第１の基板（ガラス基板）１と第２の基板（サファイア基板）２がシール剤３により接着されている。液晶表示素子は液晶表示素子領域４の周縁部（隣り合うシール剤３の間）を切断することによりマザー基板から切り出される。一点鎖線で示すのはサファイア基板２の切断線である。
【００２１】
図１（Ｃ）に示すように、サファイア基板２にレーザーで形成された溝２ａの溝底に超硬ホイール９を当ててスクライブする。
【００２２】
レーザーにて溝２aを形成する事により、溝部２aのサファイア基板２の表面が溶解し溝ができる。またその溝部には微細なマイクロクラックが形成されて、その部分に超音波スクライブを行う事により溝２aに出来たマイクロクラックが成長して、最終的に亀裂が下面まで到達してサファイア基板２が完全に分断させる仕組みとなる。ブレイクがなくなるので隣り合うシール剤３の間隔は溝幅＋作業誤差分だけでよく従来技術の１／５以下にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による液晶表示素子製造方法を示す図で、（Ａ）はマザー基板の一部を示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ断面図
【図２】従来技術による液晶表示素子製造方法を示す図で、（Ａ）はマザー基板の一部を示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ断面図
【図３】サファイアの結晶を説明するための斜視図と平面図
【符号の説明】
【００２４】
１      ガラス基板
２      サファイア基板
２ａ    溝
３      シール剤
４      液晶表示素子領域
５      ブレイクヘッド
６      矢印
７      矢印
８      分断ライン
９      超硬ホイール
【図１】
2009210658.tif 000003
【図２】
2009210658.tif 000004
【図３】
2009210658.tif 000005