(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザ光を用いてマザー基板を分割する際、マザー基板に設けられた機能部への熱ダメージを防止できる方法及び基板を提供する。【解決手段】マザー基板Ｗの生成時に、ＴＦＴ基板１および対向基板２の電極群５側の面と電極群５との間、つまり、ＴＦＴ基板１および対向基板２に照射されたレーザ光が当たる領域（電極群５に対向する領域より若干広い領域）にレーザ光を遮る遮光膜６、８を形成した。そのため、レーザ光の照射時に、ＴＦＴ基板１および対向基板２を透過したレーザ光を遮光膜６、８で遮ることができ、電極群５にレーザ光が照射されることを防止でき、電極群５の熱ダメージを防止することができる。【選択図】図１
2009050902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の機能を有する機能部を挟んで配置された一対の透過型基板を含むマザー基板に対して、レーザ光を照射して当該マザー基板を分割することで、複数の基板を製造する基板の製造方法であって、
前記マザー基板には、前記一対の透過型基板を構成する各透過型基板それぞれの前記機能部側の面と前記機能部との間に前記レーザ光を遮る遮光膜をあらかじめ形成しておくことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
所定の機能を有する機能部が一方の面に形成されたマザー基板の他方の面に対して、レーザ光を照射して当該マザー基板を分割することで、複数の基板を製造する基板の製造方法であって、
前記マザー基板には、前記マザー基板の前記一方の面と前記機能部との間に前記レーザ光を遮る遮光膜をあらかじめ形成しておくことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項３】
前記機能部は、導通部材を備え、
前記マザー基板には、前記導通部材と前記遮光膜との間に絶縁膜をあらかじめ形成しておくことを特徴とする請求項１または２に記載の基板の製造方法。
【請求項４】
前記マザー基板は、石英または硼珪酸ガラスで形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基板の製造方法。
【請求項５】
前記レーザ光は、フェムト秒レーザ、ピコ秒パルスレーザ、またはＹＡＧレーザであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の基板の製造方法。
【請求項６】
所定の機能を有する機能部を挟んで配置された一対の透過型基板を含む基板であって、
前記一対の透過型基板を構成する各透過型基板それぞれの前記機能部側の面と前記機能部との間にレーザ光を遮る遮光膜を備えたことを特徴とする基板。
【請求項７】
所定の機能を有する機能部が一方の面に形成された基板であって、
前記一方の面と前記機能部との間にレーザ光を遮る遮光膜を備えたことを特徴とする基板。
【請求項８】
前記機能部は、導通部材を備え、
前記導通部材と前記遮光膜との間に絶縁膜を備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いてマザー基板を分割することで、複数の基板を製造する基板の製造方法および基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、マザー基板にレーザ光を照射することで、マザー基板に改質領域を形成し、その後、外力を加えて改質領域の部分でマザー基板を分割することで、複数の基板を製造するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この従来技術にあっては、例えば、液晶表示パネルの製造工程で、電極を挟んで貼り付けられた一対の透過型基板からなるマザー基板の分割に用いられると、レーザ光の照射時に、基板を透過したレーザ光によって電極に熱ダメージが発生し、電極が断線したり、電極の抵抗値が上昇したりする可能性がある。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、マザー基板に設けられた機能部への熱ダメージを防止可能な基板の製造方法および基板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明に係る基板の製造方法にあっては、所定の機能を有する機能部を挟んで配置された一対の透過型基板を含むマザー基板に対して、レーザ光を照射して当該マザー基板を分割することで、複数の基板を製造する基板の製造方法であって、マザー基板には、一対の透過型基板を構成する各透過型基板それぞれの機能部側の面と機能部との間にレーザ光を遮る遮光膜をあらかじめ形成しておくことを特徴とする。
【０００５】
この発明によれば、レーザ光の照射時に、レーザ光照射方向手前側の基板を透過したレーザ光を当該基板の機能部側の面に配された遮光膜で遮ることができ、機能部にレーザ光が照射されることを防止でき、機能部への熱ダメージを防止できる。
また、本発明に係る基板の製造方法にあっては、所定の機能を有する機能部が一方の面に形成されたマザー基板の他方の面に対して、レーザ光を照射して当該マザー基板を分割することで、複数の基板を製造する基板の製造方法であって、マザー基板には、マザー基板の一方の面と機能部との間にレーザ光を遮る遮光膜をあらかじめ形成しておくことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、レーザ光の照射時に、マザー基板を透過したレーザ光を当該マザー基板の機能部側の面に配された遮光膜で遮ることができ、機能部にレーザ光が照射されることを防止でき、機能部への熱ダメージを防止できる。
さらに、本発明に係る基板の製造方法にあっては、機能部は、導通部材を備え、マザー基板には、導通部材と遮光膜との間に絶縁膜をあらかじめ形成しておくことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、導通部材と遮光膜との間で電流が流れることを妨げることができ、例えば、遮光膜として電流が流れやすい材質のものが用いられても、遮光膜を介して電極間に電流が流れることを防止でき、電極間がショートすることを防止できる。
また、本発明に係る基板の製造方法にあっては、マザー基板は、石英または硼珪酸ガラスで形成されていることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明に係る基板の製造方法にあっては、レーザ光は、フェムト秒レーザ、ピコ秒パルスレーザ、またはＹＡＧレーザであることを特徴とする。
この発明によれば、マザー基板の分割に適したレーザを用いてマザー基板を分割することができる。
また、本発明に係る基板は、所定の機能を有する機能部を挟んで配置された一対の透過型基板を含む基板であって、一対の透過型基板を構成する各透過型基板それぞれの機能部側の面と機能部との間にレーザ光を遮る遮光膜を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る基板にあっては、所定の機能を有する機能部が一方の面に形成された基板であって、一方の面と機能部との間にレーザ光を遮る遮光膜を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、マザー基板に対して、レーザ光を照射して当該マザー基板を分割することで、複数の基板を製造する工程において、レーザ光の照射時に、マザー基板を透過したレーザ光を当該マザー基板の機能部側の面に配された遮光膜で遮ることができ、機能部にレーザ光が照射されることを防止でき、機能部への熱ダメージを防止できる。
【００１０】
さらに、本発明に係る基板にあっては、機能部は、導通部材を備え、導通部材と遮光膜との間に絶縁膜を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、導通部材と遮光膜との間で電流が流れることを妨げることができ、例えば、遮光膜として電流が流れやすい材質のものが用いられても、遮光膜を介して電極間に電流が流れることを防止でき、電極間がショートすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、液晶表示パネルを製造する際に、液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を分割するための改質領域の形成工程に適用した実施形態を説明する。
【００１２】
＜マザー基板の構成、遮光膜および絶縁膜の形成方法＞
まず、本実施形態のマザー基板の構成、およびマザー基板に遮光膜および絶縁膜を形成する方法について説明する。
図１は、レーザ光の照射前、つまり、分割前のマザー基板の構成を示す断面図である。
マザー基板Ｗは、図１に示すように、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)素子を有する石英基板（ＴＦＴ基板）１と、対向電極を有する石英基板（対向基板）２と、ＴＦＴ基板１および対向基板２の間に各液晶表示パネルｗに対応する領域を個々に形成するシール材３と、シール材３によって形成される領域に充填された液晶４と、を備える。そして、シール材３によって形成される領域毎に、ＴＦＴ基板１、対向基板２、シール材３および液晶４によって液晶表示パネルｗを形成している。
【００１３】
また、マザー基板Ｗは、各液晶表示パネルｗそれぞれに対し、ＴＦＴ素子を駆動するための電極群５を備えている。
電極群５は、ＴＦＴ基板１および対向基板２の間で、且つ、対応する液晶表示パネルｗを区画するＴＦＴ基板１の区画線上の一部に配されている。
そして、対象となっている液晶表示パネルｗの電極群５が外部に露出するように、当該電極群５が配されている区画線上において、当該液晶表示パネルｗ側の位置（第１分割予定位置）で対向基板２を分割し、且つ、当該液晶表示パネルｗ側と反対側の位置（第２分割予定位置）でＴＦＴ基板１を分割することで、マザー基板Ｗから液晶表示パネルｗを取り出す構成となっている。
【００１４】
また、ＴＦＴ基板１の電極群５側の面には、電極群５との間に、電極群５に対応する箇所を覆って当該箇所にレーザ光が当たることを防ぐアルミ膜（遮光膜）６、および遮光膜６を覆って電極群５と遮光膜６との間に電流が流れることを妨げるＳｉＯ２膜（絶縁膜）７が積層されている。
すなわち、本実施形態では、ＴＦＴ基板１の電極群５側の面上において、電極群５に対応する箇所に遮光膜６、絶縁膜７および電極群５を順に積み重ねて形成した。
【００１５】
そして、例えば、電極群５側の面と反対側の面からＴＦＴ基板１にレーザ光が入射された場合に、ＴＦＴ基板１を透過したレーザ光を遮光膜６で遮り、絶縁膜７および電極群５にレーザ光が当たることを防止できるようにした。
また、例えば、電極群５に電力が供給された場合に、電極群５を構成する各電極同士がショートすることを絶縁膜７で防止できるようにした。
【００１６】
なお、電極群５に対応するＴＦＴ基板１の箇所、つまり、遮光膜６が覆う箇所としては、屈折によって照射領域が広がったレーザ光が電極群５に当たることを防止できるように、電極群５に対向する領域より若干広い領域を設定する。
さらに、対向基板２の電極群５側の面には、電極群５に対応する箇所を覆って当該箇所にレーザ光が当たることを防ぐアルミ膜（遮光膜）８が形成されている。
【００１７】
すなわち、本実施形態では、対向基板２の電極群５側の面上において、電極群５に対応する箇所に遮光膜８を形成した。
そして、例えば、電極群５側の面と反対側の面から対向基板２にレーザ光が入射された場合に、対向基板２を透過したレーザ光を遮光膜８で遮り、電極群５にレーザ光が当たることを防止できるようにした。
なお、電極群５に対応する対向基板２の箇所、つまり、遮光膜８が覆う箇所としては、屈折によって照射領域が広がったレーザ光が電極群５に当たることを防止できるように、電極群５に対向する領域より若干広い領域を設定する。
【００１８】
＜レーザ照射装置の構成＞
次に、本実施形態のレーザ照射装置の構成について説明する。
図２は、レーザ照射装置１００の構成を示す構成図である。
レーザ照射装置１００は、図２に示すように、パルスレーザ光を出射するレーザ光源１０１と、出射されたパルスレーザ光を反射するダイクロイックミラー１０２と、反射したパルスレーザ光を集光する集光レンズ１０３と、を備えている。
【００１９】
また、レーザ照射装置１００は、マザー基板Ｗを載置するステージ１０４と、ステージ１０４を集光レンズ１０３に対して水平面直交２軸方向、すなわち図２に記載のＸ軸およびＹ軸方向に移動させるＸ軸スライド部１０５およびＹ軸スライド部１０６と、を備えている。さらに、レーザ照射装置１００は、ステージ１０４上に載置されたマザー基板Ｗに対して、集光レンズ１０３の高さ方向、すなわち図２に記載のＺ軸方向の位置を変えてパルスレーザ光の集光点の位置を調整するＺ軸スライド機構１０７を備えている。
【００２０】
さらに、レーザ照射装置１００は、前記各構成１０１〜１０７を制御するメインコンピュータ１０８を備えている。
メインコンピュータ１０８は、レーザ光源１０１の出力パワーやパルス幅、パルス周期を制御したり、Ｚ軸スライド機構１０７を駆動して集光レンズ１０３のＺ軸方向の位置を制御したりする。
【００２１】
また、メインコンピュータ１０８は、Ｘ軸スライド部１０５とＹ軸スライド部１０６をそれぞれレールに沿って移動させるサーボモータ（図示省略）を駆動する。
なお、レーザ光源１０１としては、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が用いられる。この場合、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、パルス幅は約３００ｆｓ（フェムト秒）、パルス周期は５ｋＨｚ、出力は約１０００ｍＷである。
【００２２】
また、レーザ光源１０１には、フェムト秒レーザに代えて、ピコ秒パルスレーザ（中心波長：８００ｎｍ、パルス幅：３ｐｓ、平均出力：１Ｗ）やＹＡＧレーザ（波長：３５５ｎｍ、パルス幅：３５ｎｓ、平均出力：１０Ｗ）を用いることも可能である。
このレーザ照射装置１００では、メインコンピュータ１０８によって、レーザ照射装置１００の各構成１０１〜１０７を制御し、図１に示すように、マザー基板Ｗの分割予定位置、つまり、液晶表示パネルｗの電極群５が配されている区画線上の、当該液晶表示パネルｗ側の位置（第１分割予定位置）および当該液晶表示パネルｗ側と反対側の位置（第２分割予定位置）に沿って対向基板２およびＴＦＴ基板１に改質領域を形成する。
【００２３】
＜マザー基板の分割手順＞
次に、本実施形態のレーザ照射装置を用いて、上述のマザー基板Ｗ、つまり、ＴＦＴ基板１および対向基板２の電極群５側の面上の、電極群５に対向する領域より若干広い領域に、レーザ光を遮る遮光膜６、８を形成したものを分割する手順を説明する。
まず、対向基板２が集光レンズ１０３側に向くようにマザー基板Ｗをステージ１０４上に載置させた後、サーボモータを駆動して、パルスレーザ光の光軸が対向基板２の第１分割予定位置のいずれかの線上に位置するようにマザー基板Ｗを移動する。
【００２４】
次に、Ｚ軸スライド機構１０７を駆動し、パルスレーザ光の集光領域が対向基板２の厚み方向（Ｚ軸方向）の適切な位置に形成されるように、つまり、パルスレーザ光が対向基板２に集光するように集光レンズ１０３のＺ軸方向の位置を調整する。
次に、レーザ光源１０１およびサーボモータを駆動し、集光レンズ１０３に対してマザー基板Ｗを相対移動させながら第１分割予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射し、対向基板２の第１分割予定位置の線上に改質領域を形成する。
【００２５】
その際、対向基板２を透過したレーザ光は、図３に示すように、対向基板２に形成された遮光膜８で遮られ、電極群５にレーザ光が当たらずに済むこととなる。
そして、上記フローを繰り返し、集光レンズ１０３に対してマザー基板Ｗを順次移動させ、対向基板２の第１分割予定位置それぞれに改質領域を形成する。
【００２６】
対向基板２の第１分割予定位置全てに改質領域が形成されると、マザー基板Ｗが裏返り、ＴＦＴ基板１が集光レンズ１０３側に向くようにステージ１０４上に載置させた後、サーボモータを駆動して、パルスレーザ光の光軸がＴＦＴ基板１の第２分割予定位置のいずれかの線上に位置するようにマザー基板Ｗを移動する。
次に、Ｚ軸スライド機構１０７を駆動し、パルスレーザ光がＴＦＴ基板１に集光するように集光レンズ１０３のＺ軸方向の位置を調整する。
【００２７】
次に、レーザ光源１０１およびサーボモータを駆動し、集光レンズ１０３に対してマザー基板Ｗを相対移動させながら第２分割予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射し、ＴＦＴ基板１の第２分割予定位置の線上に改質領域を形成する。
その際、ＴＦＴ基板１を透過したレーザ光は、図４に示すように、ＴＦＴ基板１に形成された遮光膜６で遮られ、電極群５にレーザ光が当たらずに済むこととなる。
【００２８】
そして、上記フローを繰り返し、集光レンズ１０３に対してマザー基板Ｗを順次移動させ、ＴＦＴ基板１の第２分割予定位置それぞれに改質領域を形成する。
また、ＴＦＴ基板１の第２分割予定位置全てに改質領域が形成されると、マザー基板Ｗがステージ１０４から取り出された後、マザー基板Ｗに外力を加えて改質領域で分割させ、マザー基板Ｗから液晶表示パネルｗが取り出される。
【００２９】
すなわち、本発明者は、マザー基板Ｗから液晶表示パネルｗを取り出す工程にレーザ光を用いた基板の製造方法を適用すると、ＴＦＴ基板１を透過したレーザ光または対向基板２を透過したレーザ光が電極群５に熱ダメージを与えてしまうことを発見した。
そして、これに対し、マザー基板Ｗの形成時に、ＴＦＴ基板１および対向基板２の電極群５側の面でレーザ光が透過する箇所に遮光膜６、８を形成しておくことで、レーザ光による電極群５への熱ダメージを防止できることを見いだした。
以上、本実施形態では、図１の電極群５が特許請求の範囲に記載の機能部を構成し、以下同様に、図１のＴＦＴ基板１および対向基板２が基板を構成する。
【００３０】
＜作用・効果＞
（１）このように、本実施形態では、マザー基板Ｗの形成時に、ＴＦＴ基板１および対向基板２の電極群５側の面と電極群５との間、つまり、ＴＦＴ基板１および対向基板２に照射されたレーザ光が当たる領域（電極群５に対向する領域より若干広い領域）にレーザ光を遮る遮光膜６、８を形成した。そのため、レーザ光の照射時に、ＴＦＴ基板１および対向基板２を透過したレーザ光を遮光膜６、８で遮ることができ、電極群５にレーザ光が照射されることを防止でき、電極群５の熱ダメージを防止することができる。
【００３１】
ちなみに、ＴＦＴ基板１および対向基板２のレーザ光が当たる領域に遮光膜６、８を形成せずにレーザ光を照射する方法にあっては、図５および図６に示すように、レーザ光の照射時に、ＴＦＴ基板１および対向基板２を透過したレーザ光によって電極群５に熱ダメージが発生し、電極群５が断線したり、電極群５の抵抗値が上昇したりする。
なお、本実施形態では、分割対象として、ＴＦＴ素子を駆動するための電極群５を一対の基板に挟んだマザー基板Ｗとする例を示したが、これに限られるものではない。例えば、一定の他の機能を有する機能部を一対の基板で挟んだものであってもよい。
また、本実施形態では、遮光膜として、アルミ膜を用いる例を示したが、レーザ光を遮ることができるものであればよく、クロム製の膜を用いることもできる。
【００３２】
その際、遮光膜としては、マザー基板Ｗの分割が容易となるように、マザー基板Ｗの分割に要する外力よりも小さい力で分割できるものとするのが好ましい。
さらに、遮光膜としては、レーザ光を完全に遮断できるものに限られる訳ではなく、電極群５に熱ダメージを与えない程度の弱さに遮ることができるものであってもよい。
また、本実施形態では、レーザ光を照射して改質領域を形成し、改質領域の部分でマザー基板Ｗを分割することで複数の基板を製造する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、溝状または円形の改質領域を形成した後、エッチングを行うことで改質領域を除去し、マザー基板Ｗの表面に溝または穴を設けるようにしてもよい。
【００３３】
（２）また、マザー基板Ｗとして、電極群５を挟んで配置されたＴＦＴ基板１および対向基板２からなるものを用いる例を示したが、これに限られるものではない。例えば、電極群５等、所定の機能を有する機能部が一方の面に形成された基板を用いてもよい。その際、マザー基板Ｗの他方の面に対して、レーザ光を照射して当該マザー基板Ｗを分割することで、複数の基板を製造し、さらに、マザー基板Ｗの形成時に、マザー基板Ｗの一方の面と機能部との間にレーザ光を遮る遮光膜６を形成するものとする。そのようにすれば、レーザ光の照射時に、マザー基板Ｗを透過したレーザ光を当該マザー基板Ｗの機能部側の面に配された遮光膜６で遮ることができ、機能部にレーザ光が照射されることを防止でき、機能部への熱ダメージを防止することできる。
【００３４】
（３）また、マザー基板Ｗの形成時に、電極群５と遮光膜６との間に絶縁膜７を形成した。そのため、電極群５を構成する各電極と遮光膜６との間で電流が流れることを妨げることができ、遮光膜６として電流が流れやすいアルミ膜が用いられても、遮光膜６を介して電極間に電流が流れることを防止でき、電極間がショートすることを防止できる。
なお、本実施形態では、遮光膜６による電極間のショートを防止するために、電極群５と遮光膜６との間に絶縁膜７を形成する例を示したが、例えば、遮光膜６として絶縁性を有するものを用いても電極間のショートを防止することができる。
【００３５】
（４）また、ＴＦＴ基板１および対向基板２として石英製のものを用いる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、硼珪酸ガラスを用いることもできる。
さらに、レーザ光としてフェムト秒レーザを用いる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ピコ秒パルスレーザを用いることもできる。そのようにすれば、マザー基板Ｗの分割に適したレーザを用いてマザー基板Ｗを分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】マザー基板Ｗの構成を示す断面図である。
【図２】レーザ照射装置１００の構成を示す構成図である。
【図３】レーザ照射装置１００によるレーザ光の照射状態を示す図である。
【図４】レーザ照射装置１００によるレーザ光の照射状態を示す図である。
【図５】従来の方法によるレーザ光の照射状態を示す図である。
【図６】従来の方法によるレーザ光の照射状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ＴＦＴ基板、２  対向基板、３  シール材、４  液晶、５  電極群、６  遮光膜、７  絶縁膜、８  遮光膜、１００  レーザ照射装置、１０１  レーザ光源、１０２  ダイクロイックミラー、１０３  集光レンズ、１０４  ステージ、１０５  Ｘ軸スライド部、１０６  Ｙ軸スライド部、１０７  Ｚ軸スライド機構、１０８  メインコンピュータ。
【図１】
2009050902.tif 000003
【図２】
2009050902.tif 000004
【図３】
2009050902.tif 000005
【図４】
2009050902.tif 000006
【図５】
2009050902.tif 000007
【図６】
2009050902.tif 000008