(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、対向する前記基板母材に対して基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記基板母材から前記基板領域を分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する２枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、
前記切断工程は、
前記封止工程の前に、一対の前記基板母材の夫々一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、
前記封止工程の後に、前記基板母材を押圧して前記スクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記封止工程の前の切断工程は、
一方の前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、一対の前記基板母材を反転させた後、他方の前記基板母材の一主面に、前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みを前記レーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断することを特徴とする請求項１記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ切断装置は、レーザビームスポットを前記基板母材に照射し加熱すると同時に冷媒を用いて加熱された部分を冷却することを特徴とする請求項１または２記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
それぞれが複数個の基板領域を含む１対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記１対の基板母材に対して個々の基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する２枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、
前記切断工程は、レーザを用いて、前記基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、次いで、前記注入口が設けられた辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断して複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、前記封止工程の後に、該短冊状の基板母材を前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
互いに対向する１対の基板間に電気光学物質を有する電気光学装置であって、
請求項１ないし４のいずれか１項記載の電気光学装置の製造方法を用いて製造されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項５記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置並びに電子機器に関し、特に、基板母材間の間隔を所定の間隔（セルギャップ）に保持することで電気光学装置としての機能を良好に保持し、しかも、基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程後の基板母材の切断が容易であり、さらに、スクライブ用の切り込みが切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材の強度を向上し得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な電気光学装置である液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶等の電気光学材料を封入することによって形成される液晶表示パネルに、液晶駆動用回路、照明装置、支持体等の付帯要素を組み合わせることにより構成されている。
【０００３】
例えば、電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置に使用される液晶パネルは、図１５に符号１１で示したように、一対の基板１ａ、１ｂを環状のシール材２を介して互いに対向して貼り合わせ、これら基板１ａ、１ｂとシール材２とにより形成される微小間隙内に液晶３を封入し、表示領域５とすることによって構成される。なお、環状のシール材２の一部は液晶３注入用の開口２ａとされている。
上記のような２枚の基板を対向させて張り合わせた構造の電気光学装置には、液晶装置のほかにエレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等がある。
ここで、液晶装置を例に挙げてそれに使用する液晶パネルの製造方法を説明する。図１５に示すような液晶パネル１１は、図１６に示すような液晶パネル母材１６から得られる。即ち、一対の基板母材５１ａ、５１ｂの表面の、液晶基板領域４ａ、４ｂにそれぞれの必要な要素を構成した後、それらの基板母材５１ａ、５１ｂを略環状のシール材２を介して互いに貼り合わせ、微小間隙をもった液晶パネル母材１６とし、その後液晶パネル母材１６の各基板母材５１ａ、５１ｂをそれぞれ所定の形状に切断することにより得られる。なお、１８は切断により生じた端材である。
【０００４】
ここで、「基板母材」とは液晶パネルを構成するための素材である基板材料を意味する。また、「液晶パネル母材」とは、液晶パネルの構成に必要な各構成要素を搭載した２枚の基板を張り合わせたものを意味する。また、「液晶基板領域」とは、基板上の液晶パネルの構成に必要な各構成要素を搭載すべき領域を指す。
【０００５】
１枚の液晶パネル母材には、ただ１個の液晶基板領域を含む場合と、複数個の液晶基板領域を含む場合がある。
【０００６】
液晶パネル母材の切断方法は、まず、一方の基板母材５１ｂの表面の液晶基板領域４ｂの周囲の所定位置にスクライブ溝ＬAを形成した後、このスクライブ溝ＬAを形成した部分を基板母材５１ｂの反対側（すなわち基板母材５１ａ側）から押圧し、これによりスクライブ溝を起点として発生する亀裂を進行させることにより、基板母材５１ｂの切断を行なう。次いで、もう一方の基板母材５１ａの表面の液晶基板領域４ａの周囲の所定位置に、上記と同様の方法でスクライブ溝ＬBを形成し、このスクライブ溝ＬBを形成した部分を基板母材５１ａの反対側（すなわち基板母材５１ｂ側）から押圧し、これによりスクライブ溝ＬBを起点として発生する亀裂を進行させることにより、基板母材５１ａの切断を行なう。
【０００７】
このスクライブ溝を形成する場合、図１７（ａ）に示すような線状溝形成装置７を使用する。この線状溝形成装置７は、外周先端が円周方向の全域で尖っている硬度の高い物質からなる円盤状のスクライブ・ローラー９と、スクライブ・ローラー９を図１７（ａ）の矢印方向（Ｂ−Ｂ’）に上下させる昇降装置２１と、スクライブ・ローラー９および昇降装置２１の全体を紙面垂直方向に往復直線移動させるための直線移動装置２２から構成されている。
【０００８】
ここでは、先ず、切断する液晶パネル母材１６を基板母材５１ｂを上側にして処理ステージ５２上の所定のスクライブ溝ＬAの切断位置に搬送し、ついで昇降駆動装置２１を作動させてスクライブ・ローラー９を基板母材５１ｂの表面に所定圧力で押し付ける。この状態で直線移動装置２２を作動させてスクライブ・ローラー９を紙面垂直方向へ往復運動させる。これによりスクライブ・ローラー９が基板母材５１ｂの表面を転がりながら移動し、その結果基板母材５１ｂ表面の所定の適所に符号ＬAで示す直線状の溝、いわゆるスクライブ溝５４が形成される。
【０００９】
また、スクライブ溝５４を形成した部分を基板の反対側から押圧するには、図１７（ｂ）に示すような押圧装置８を使用する。この押圧装置８は、機枠２３によって支持された昇降駆動装置２４と、先端部が硬質ゴムによって構成された押圧子２６とから構成される。
上記の通りスクライブ溝ＬAが形成された液晶パネル母材１６を反転させ、スクライブ溝ＬAが形成された裏側（基板母材５１ａ側）に押圧装置８の押圧子２６を当て、昇降駆動装置２４を駆動させて、例えば所定の短時間だけ基板母材を叩くように作用させる。これによりスクライブ溝ＬAを起点として亀裂が生じ、基板母材５１ｂが所定のスクライブ溝ＬAに沿って切断される。
【００１０】
上記のような切断工程を各基板母材５１ａ、５１ｂの表示領域５に沿った所定の位置に適用することにより、図１６に示す液晶パネル母材１６から、図１５に示す液晶パネル１１が得られる。
【００１１】
また、液晶パネル１１が小さい場合には、生産効率を上げるため、図１８及び図１９に示すように、複数個の液晶基板領域４をマトリクス状に配置した（図１８及び図１９では１枚の基板母材上に４個の液晶基板領域４を配置してある）大きな液晶パネル母材１６を所定の形状に切断することにより得ている。
【００１２】
この液晶パネル母材１６を切断するには、まず、図１８及び図１９に示すように一対の基板母材５１ａ、５１ｂの表面にそれぞれ複数個の液晶基板領域４に必要な要素を構成した後、それらの複数個の液晶基板領域４を重ね合わせて基板母材５１ａ、５１ｂを微小間隙をもって互いに貼り合わせる。次いで、基板母材５１ｂの個々の液晶基板領域４の前面側（シール材２の開口２ａ側）の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Ｙ1を、背面側（シール材２の開口２ａと反対側）の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Ｙ2をそれぞれ形成する。
【００１３】
次いで、この液晶パネル母材１６を反転させ、図２０及び図２１に示すように基板母材５１ａの個々の液晶基板領域４の前面側（シール材２の開口２ａ側）の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Ｙ3を、背面側（シール材２の開口２ａと反対側）の外周に沿った所定位置にスクライブ溝Ｙ4をそれぞれ形成する。
【００１４】
次いで、この液晶パネル母材１６をスクライブ溝Ｙ1〜Ｙ4に沿って切断し、図２２及び図２３に示すような短冊状の中型の液晶パネル母材１７とする。
【００１５】
次いで、この中型の液晶パネル母材１７を真空中に配置し、個々の液晶基板領域４の基板母材５１ａ、５１ｂとシール材２とにより形成される微小間隙内を真空にした後、この微小間隙内に開口２ａより液晶３を注入し、この開口２ａをモールド用樹脂を用いて封止する。次いで、基板母材５１ａ、５１ｂを互いに近接する方向に加圧し、基板母材５１ａ、５１ｂ間の間隔が所定の間隔（セルギャップ）になるように設定する。
【００１６】
次いで、図２４及び図２５に示すように、基板母材５１ａの個々の液晶基板領域４の両側（シール材２の両側）の外周に沿った所定位置各々にスクライブ溝Ｚ1、Ｚ1、…を形成し、次いで、この中型の液晶パネル母材１７を反転させ、基板母材５１ｂの個々の液晶基板領域４の両側（シール材２の両側）の外周に沿った所定位置各々にスクライブ溝Ｚ2、Ｚ2、…を形成する。
【００１７】
次いで、この中型の液晶パネル母材１７をスクライブ溝Ｚ1、Ｚ2に沿って切断し、図２６及び図２７に示すような個々に分離された液晶パネル１１とする。
【００１８】
このように、液晶パネル母材１６をスクライブ溝Ｙ1〜Ｙ4に沿って切断することで短冊状の中型の液晶パネル母材１７とし、この中型の液晶パネル母材１７をスクライブ溝Ｚ1、Ｚ2に沿って切断することで、図２６及び図２７に示すような所定の大きさの液晶パネル１１を得ることができる。
【００１９】
なお、切断方法は、図１５に示す液晶パネル１１と同様、線状溝形成装置７及び押圧装置８を使用して、前述のとおりスクライブ溝を形成した後押圧する方法を採用している。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の液晶パネル母材１６の切断方法においては、スクライブ溝を形成する工程と、この液晶パネル母材１６をスクライブ溝に沿って切断する工程を、それぞれ別個の装置を用いて行っているために、１つの工程から次の工程へ移る度毎に装置間を移動することとなるために、工程が複雑になるとともに、製造工程全体にかかる時間を短縮することが難しいという問題点があった。
【００２１】
特に、複数個の液晶基板領域４をマトリクス状に配置した液晶パネル母材１６の切断方法においては、スクライブ溝を形成する工程と、スクライブ溝に沿って切断する工程を、繰り返し行うこととなるために、１つの工程から次の工程へ移る度毎に装置間を移動する回数が増加し、工程がさらに複雑になるとともに、製造工程全体にかかる時間が遅延するという問題点があった。
【００２２】
また、上述した問題点以外に、次のような問題点も生じている。
【００２３】
一例を挙げると、スクライブ・ローラー９を用いて基板母材５１ａ、５１ｂの表面の所定の適所にスクライブ溝Ｙ1〜Ｙ4を形成した際に、基板母材５１ａ、５１ｂからガラス粉等の切り粉が発生するために、このガラス粉が基板母材５１ａ、５１ｂとシール材２とにより形成される微小間隙内に取り込まれてしまうおそれがある。
【００２４】
例えば、微小間隙内に基板母材５１ａ、５１ｂの所定の間隔（セルギャップ）より大径のガラス粉が取り込まれた場合、その後の工程で、液晶３を注入・封止し基板母材５１ａ、５１ｂを加圧した場合に、この微小間隙内に取り込まれたガラス粉が異物となって基板母材５１ａ、５１ｂ間に挟持され、基板母材５１ａ、５１ｂ同士が近接するのを阻害することとなる。このような場合には、基板母材５１ａ、５１ｂの間隔を所定の間隔（セルギャップ）に設定することができず、液晶パネル１１としての機能が低下するという問題点があった。
【００２５】
また、上述した従来の液晶パネル母材１６の切断方法においては、基板５１ａ、５１ｂの周辺部、特に端面と外面とからなる角部に割れや欠け等の傷が発生し易く、得られた液晶パネル１１の機械的強度が弱いという問題点があった。
【００２６】
例えば、基板５１ａ、５１ｂを切断する場合、図１７に示すように、基板５１ａ（５１ｂ）の端面の外面に近い部分に形成されたスクライブ溝５４の部分を反対側から押圧し、この押圧力によりスクライブ溝５４の底部を起点とした亀裂（センタークラック）５４ａを厚み方向に成長させて切断しているが、この切断の際に、基板５１ａ、５１ｂが切断する際に形成されたスクライブ溝５４内のカッターマーク５５部分にサイドクラック５４ｂが生じ、このサイドクラック５４ｂを起点として基板５１ａ（５１ｂ）内に割れが進行し、ひいては、基板５１ａ（５１ｂ）が破断してしまうおそれがある。
【００２７】
また、モールド用樹脂を用いてシール材２に形成された液晶注入用の開口２ａを封止した後、この開口２ａからはみ出したモールド用樹脂の盛り上がり部を刃物を用いて除去しているが、この際に、この刃物がカッターマーク５５に引っかかってサイドクラック５４ｂを成長させ、このサイドクラック５４ｂに起因する割れや欠け等の傷が発生してしまうおそれがある。
【００２８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、工程を簡略化することで製造工程に掛かる時間を短縮することができ、その結果、製造コストを削減することができ、しかも、基板母材間の間隔を所定の間隔（セルギャップ）に設定する際に障害が生じるおそれがなく、その結果、電気光学装置としての機能を低下させるおそれがなく、さらに、スクライブ用の切り込みが切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材の強度を向上させることができる電気光学装置の製造方法を提供することを課題としている。
【００２９】
また、前記電気光学装置の製造方法を用いて製造される電気光学装置を提供することを課題としている。
【００３０】
また、前記電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題としている。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
発明の電気光学装置の製造方法の１つは、１対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、対向する前記基板母材に対して基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記基板母材から前記基板領域を分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する２枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、前記切断工程は、前記封止工程の前に、一対の前記基板母材の夫々一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、前記封止工程の後に、前記基板母材を押圧して前記スクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断することを特徴とする。
また、前記封止工程の前の切断工程は、一方の前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みをレーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断し、一対の前記基板母材を反転させた後、他方の前記基板母材の一主面に、前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に前記スクライブ用の切り込みを前記レーザ切断装置により形成し、前記注入口が設けられた辺に平行に前記レーザ切断装置により切断することを特徴とする。
また、前記レーザ切断装置は、レーザビームスポットを前記基板母材に照射し加熱すると同時に冷媒を用いて加熱された部分を冷却することを特徴とする。
【００３２】
この電気光学装置の製造方法では、第１段階として、レーザスクライブ法により、前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、その後、第２段階として、このスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断するというように、前記基板母材を２段階で切断するので、このスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断する際には、このスクライブ用の切り込みが、その底部を起点として厚み方向に成長し、前記基板母材を切断するとともに、切断時に前記基板母材内にクラックが成長するのを阻止する。これにより、切断時に前記基板母材にクラックが発生し難くなり、前記基板母材の機械的強度が向上する。したがって、スクライブ用の切り込みにより切断時に生じるクラックの成長を阻止することができ、前記基板母材の機械的強度を向上させることができ、その結果、信頼性に優れた電気光学装置を得ることができる。
【００３３】
また、前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みは、前記注入口側の辺に平行にスクライブ用の切り込みを形成する際に閉じるために、前記注入口側の辺に平行にスクライブ用の切り込みをスムーズに形成することができる。
【００３４】
本発明の電気光学装置の製造方法の特徴は、レーザ照射領域を加熱して急膨張させ、その後この領域を急冷するレーザスクライブ法によりスクライブ用の切り込みを形成する点にある。
【００３５】
このレーザスクライブ法では、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成する際、その前に形成された基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行なスクライブ用の切り込みは閉じることとなるので、従来のようにガラス粉の発生や、封止工程の巻き込み不良等が生じるおそれがない。
【００３６】
また、基板母材の切断端面が滑らかになるので、前記基板母材の切断端面にクラックが生じ難くなり、機械的強度が向上する。
【００３７】
また、切断端面にカッターマークが形成されることがないので、スクライブローラを用いる従来の切断方法により切断された基板のように、カッターマーク部分に存在するクラックを起点とする割れが発生するという不具合が生じるおそれがない。
前記切断工程を、前記注入口側の辺に平行にスクライブ用の切り込みを形成した後、この切り込みに沿って該基板母材を切断し、その後、前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断することとしてもよい。
【００３８】
前記封止工程を、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って該基板母材を切断した後に行うこととしてもよい。
【００３９】
また、前記スクライブ用の切り込みを形成する工程と、前記基板母材を切断する工程とを、同一の製造装置により実施することが可能であるから、別途製造装置を用意したり、あるいは工程毎に複数の製造装置間を移動させる等の必要がなくなり、製造コストの低減、作業時間の短縮を図ることができる。
【００４０】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の１つは、それぞれが複数個の基板領域を含む１対の基板母材を互いに対向するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記１対の基板母材に対して個々の基板領域の外周縁に沿って前記基板母材を切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離する切断工程と、該基板領域の互いに対向する２枚の前記基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程とを含む電気光学装置の製造方法において、前記切断工程は、レーザを用いて、前記基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、次いで、前記注入口が設けられた辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断して複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、前記封止工程の後に、該短冊状の基板母材を前記注入口が設けられた辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することを特徴とする。
【００４１】
この電気光学装置の製造方法では、上述した製造方法の効果に加えて、貼り合わせた１対の基板母材から、該基板母材の機械的強度が向上し、しかも信頼性に優れた複数の電気光学装置を同時に製造することができる。
【００４２】
前記基板母材を、それぞれに複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、前記切断工程を、前記短冊状の基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、該短冊状の基板母材を前記スクライブ用の切り込みに沿って切断することとしてもよい。
【００４３】
また、前記基板母材を、それぞれに複数個の基板領域がマトリクス状に配置された基板母材とし、前記切断工程を、該基板母材の一主面に、その個々の基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、次いで、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みをそれぞれ形成し、その後、前記注入口側の辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断して複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の基板母材とし、その後、該短冊状の基板母材を前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に形成されたスクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することとしてもよい。
【００４４】
さらに、前記注入口側の辺に対して垂交する辺に平行にスクライブ用の切り込みが形成された短冊状の基板母材の基板領域の互いに対向する２枚の基板母材間に電気光学物質を注入・封止し、その後、該短冊状の基板母材を前記スクライブ用の切り込みに沿って切断し、前記複数個の基板領域を個々に分離することとしてもよい。
【００４５】
本発明の電気光学装置は、互いに対向する１対の基板間に電気光学物質を有する電気光学装置であって、上記の電気光学装置の製造方法を用いて製造されることを特徴とする。
【００４６】
このような製造方法を用いて製造することで、機械的強度に優れ、その結果、信頼性に優れた電気光学装置を製造することができる。
【００４７】
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
【００４８】
このような電子機器とすることで、優れた機械的強度を有するものとなる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る電気光学装置の製造方法及び電気光学装置並びに電子機器について図面に基づき説明する。
【００５０】
まず、電気光学装置の一つである液晶装置に使用される液晶パネルの製造方法について説明する。
【００５１】
ここで、この液晶パネルの製造方法において用いられる、基板母材をレーザ切断するためのレーザ切断装置について説明する。
【００５２】
このレーザ切断装置は、ＣＯ2レーザ等を用いたものであり、このレーザビームスポットは極めてエネルギー密度の高い光スポットである。
【００５３】
このレーザビームスポットをガラス基板の表面に照射すると、このガラス基板の表面に局部的に大きな圧縮応力が発生する。ここで、このガラス基板の表面をレーザビームスポットで加熱すると同時に適当な冷媒を用いて加熱部分の局所的な冷却を行うと、引張応力が誘起され、圧縮状態にある材料部分にまで浸透し、この引張応力が材料の強度を超えると亀裂が発生する。
【００５４】
この操作を、ガラス基板の表面の所定位置に施せば、ガラス基板を任意の形状に切断することができる。ここで、ガラス基板を切断するには、先ずガラス基板材料を加熱せねばならず、照射するレーザ光はガラス基板材料に対して非透光性、すなわち不透明でなければならない。このため、ガラス基板を切断する際に使用するレーザ光の波長は、通常２μｍを越える赤外領域の波長である。
【００５５】
このような観点から、一般にガラス基板を切断するには、波長が１０．６μｍ近辺のＣＯ2レーザが好適に用いられるが、この他、ＹＡＧレーザ等も用いることができる。
【００５６】
また、前記冷媒としては、一般に窒素ガスが用いられる。レーザビームスポットの形状及び寸法、レーザーの出力密度、冷媒の供給速度などは、切断するガラス基板材料の材質、厚さ及び切断速度などを考慮して適宜最適値を選択すれば良い。
このレーザ切断装置によりガラス基板等の被切断材料を所定のパターンに切断するには、この被切断材料を作業ステージに載置し、この作業ステージとレーザスポットの位置とを、いわゆる数値制御（ＮＣ）手段を利用して相対的に移動させることにより行うことができる。即ち、作業ステージ上にＸ−Ｙ座標を設定し、切断パターンをあらかじめＸ−Ｙ座標で設定して制御装置に記憶させておき、この作業ステージとレーザスポットの位置とをＸ−Ｙ座標に従って相対的に移動させれば良い。
【００５７】
レーザ切断は、レーザが照射される極微小領域にのみ応力が発生するので、破断面にクラックが残ることもなく、滑らかかつ綺麗な切断面となるので、衝撃によって切断面近傍からの割れの発生を抑止する効果を有する。
このレーザ切断を、例えば、液晶パネルを構成する基板母材に適用することで、該基板母材を所望の形状に切断加工することができる。レーザ切断の順序に特に制限は無い。レーザ切断装置の数値制御機能を利用して、複数個の基板領域がマトリクス状に配置された大きな基板母材を、一気に所定の大きさの液晶パネル母材に切断してもよく、また、複数個の基板領域が一列に配置された短冊状の中型の基板母材に切断し、順次小さく切断して所定の大きさの液晶パネル母材としてもよい。
上記説明では、液晶パネルを例に挙げて説明したが、本発明は液晶パネルに限定されず、エレクトロルミネッセンスパネルやプラズマディスプレイなどにも応用することができる。
【００５８】
次に、本実施形態に係る液晶パネルの製造方法について、図面に基づき説明する。
【００５９】
まず、図１及び図２に示すように、複数個の液晶基板領域４をマトリクス状に配置した（図１及び図２では１枚の基板母材上に４個の液晶基板領域４を配置してある）大面積の一対の透光性を有する基板母材５１ａ、５１ｂを準備する。
【００６０】
ここでは、これらの基板母材５１ａ、５１ｂとしては、例えば厚さ０．４ｍｍのガラス基板、石英基板等の可視光に対して透光性を有する基板を使用する。これらの基板母材５１ａ、５１ｂのうち、一方の基板母材５１ａは、液晶パネルの素子基板を構成する基板母材であって、この基板母材５１ａ中には複数個（本実施形態では４個）の液晶の基板領域４が含まれている。また、他方の基板母材５１ｂは、基板母材５１ａに対して液晶パネルの対向基板を構成する基板母材であって、その基板母材５１ｂ中にも複数個の液晶の基板領域４が含まれている。
【００６１】
基板領域４には、液晶パネルとして必要な配線、ＭＩＭ素子やＴＦＴ素子等のスイッチング素子、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）膜等の透明電極、画素電極、配向膜等が必要に応じて形成されている。
【００６２】
そして、一方の基板母材５１ａの基板領域４ａの周辺部分に、シール材２をスクリーン印刷法によって環状に印刷し、このシール材２の一部を液晶３の注入口２ａとする。
次いで、いずれか一方の基板母材の電極面上にビーズ状のスペーサを分散させて両方の基板母材５１ａ、５１ｂの電極面が相対するように両基板母材５１ａ、５１ｂを互いに重ね合わせて貼り合わせる。このようにして図１及び図２に示すような大面積の液晶パネル母材１６を作製する。
【００６３】
次に、上述したレーザ切断装置を用いて液晶パネル母材１６を切断する方法について説明する。
【００６４】
まず、図１及び図２に示すように、切断処理ステージの所定位置に基板母材５１ｂを上にして液晶パネル母材１６をセットした後、レーザ切断装置を用いて、基板母材５１ｂの表面（一主面）の個々の液晶基板領域４の注入口に沿う辺に対して直交する辺（シール材２の注入口２ａに対して両側面）に沿った所定位置に、基板母材５１ｂの厚みの略１／２の深さのスクライブライン（スクライブ用の切り込み）Ｘ1をそれぞれ形成する。
【００６５】
レーザ切断装置はＣＯ2レーザを用いたものが好適に用いられ、冷媒としては窒素ガスが好適に用いられる。レーザ切断装置は基板母材５１ａ、５１ｂの材質、厚さや切断速度等に応じて、レーザの出力、スポットの形状と大きさ、冷媒の吹付け位置や吹付け量を適宜調整することができる。また、スクライブラインＸ1のパターンは切断処理ステージ上にＸ−Ｙ座標を取り、スクライブラインＸ1のパターンをあらかじめＸ、Ｙ座標で装置に記憶させておき、いわゆる数値制御方式で切断処理ステージとレーザスポットとの相対位置を設定することで、自動的に任意のパターンで切り込みを形成することができる。
【００６６】
次いで、図３及び図４に示すように、基板母材５１ｂを、レーザ切断装置を用いて、基板母材５１ｂの個々の液晶基板領域４の外周縁の前面側（シール材２の注入口２ａ側）に沿った所定位置のスクライブラインＸ1と直交する切断線Ｙ1に沿って切断し、背面側（シール材２の注入口２ａと反対側）に沿った所定位置のスクライブラインＸ1と直交しかつ切断線Ｙ1に平行なる切断線Ｙ2に沿って切断する。
【００６７】
ここで、切断パターンは切断処理ステージ上にＸ−Ｙ座標を取り、切断パターンをあらかじめＸ、Ｙ座標で装置に記憶させておき、いわゆる数値制御方式で切断処理ステージとレーザスポットとの相対位置を設定することで、自動的に任意のパターンに切断することができる。
【００６８】
次いで、図５及び図６に示すように、液晶パネル母材１６を反転させて、切断処理ステージの所定位置に基板母材５１ａを上にしてセットした後、レーザ切断装置を用いて、基板母材５１ａの表面（一主面）の個々の液晶基板領域４の注入口に沿う辺に対して直交する辺（シール材２の注入口２ａに対して両側面）に沿った所定位置、すなわち、スクライブラインＸ1と対応する位置に、基板母材５１ａの厚みの略１／２の深さのスクライブライン（スクライブ用の切り込み）Ｘ2をそれぞれ形成する。
【００６９】
次いで、図７及び図８に示すように、基板母材５１ａを、レーザ切断装置を用いて、基板母材５１ａの個々の液晶基板領域４の外周縁の前面側（シール材２の注入口２ａ側）に沿った所定位置のスクライブラインＸ2と直交する切断線Ｙ3に沿って切断し、背面側（シール材２の注入口２ａと反対側）に沿った所定位置のスクライブラインＸ1と直交しかつ切断線Ｙ3に平行なる切断線Ｙ4に沿って切断する。
【００７０】
このようにして、図８及び図１０に示すような短冊状の中型の液晶パネル母材１７’が得られる。
【００７１】
次いで、この中型の液晶パネル母材１７’を真空中に配置し、個々の液晶基板領域４の基板母材５１ａ、５１ｂとシール材２とにより形成される微小間隙内を真空にした後、この微小間隙内に注入口２ａより液晶３を注入し、この注入口２ａをモールド用樹脂を用いて封止する。次いで、基板母材５１ａ、５１ｂを互いに近接する方向に加圧し、基板母材５１ａ、５１ｂ間の間隔が所定の間隔（セルギャップ）になるように設定する。
【００７２】
次いで、押圧装置８を用いて、この中型の液晶パネル母材１７’を、スクライブラインＸ1、Ｘ2に沿って切断し、図１１及び図１２に示すような個々に分離された所定の大きさの液晶パネル１１とする。
【００７３】
このように、基板母材５１ｂにスクライブラインＸ1を、基板母材５１ａにスクライブラインＸ2をそれぞれ形成し、液晶パネル母材１６を切断線Ｙ1、Ｙ2に沿って切断することで短冊状の中型の液晶パネル母材１７’とし、この中型の液晶パネル母材１７’をスクライブラインＸ1、Ｘ2に沿って切断することで、所定の大きさの液晶パネル１１を得ることができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態の液晶パネルの製造方法によれば、スクライブラインを形成する工程の後、スクライブラインに沿って切断する工程を行うので、工程が簡略化され、従来のように各工程毎に装置間を移動するという煩雑さを無くすことができる。
【００７５】
また、基板母材５１ａ、５１ｂ間の間隔を所定の間隔（セルギャップ）に設定する際に障害が生じるおそれがなく、その結果、液晶パネルとしての機能を低下させるおそれがなく、しかも、基板母材５１ａ、５１ｂ間に液晶３を注入・封止する封止工程後の基板母材５１ａ、５１ｂの切断を容易に行うことができ、さらに、スクライブラインＸ1、Ｘ2が切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材５１ａ、５１ｂの強度を向上させることができる。その結果、信頼性に優れた液晶パネルを得ることができる。
【００７６】
また、スクライブラインＸ1、Ｘ2及び切断線Ｙ1、Ｙ2を同一のレーザ切断装置を用いて形成することが可能であるから、別途製造装置を用意したり、あるいは工程毎に複数の製造装置間を移動させる等の必要がなくなり、製造コストの低減、作業時間の短縮を図ることができる。
本実施形態では、液晶パネル母材１６の基板母材５１ｂにスクライブラインＸ1を、基板母材５１ａにスクライブラインＸ2をそれぞれ形成し、液晶パネル母材１６を切断線Ｙ1、Ｙ2に沿って短冊状に直線切断して中型の液晶パネル母材１７’とし、この中型の液晶パネル母材１７’をスクライブラインＸ1、Ｘ2に沿って切断して液晶パネル１１を得る例を示したが、スクライブラインＸ1、Ｘ2の位置や深さ及び切断線Ｙ1、Ｙ2の位置は、適宜変更可能であり、上述した本実施形態に限定されるものではない。
また、本実施形態の液晶パネルは、単純マトリックス方式や、アクティブマトリックス方式の液晶表示方式、例えばＴＦＴ方式の液晶表示方式に適用可能である。
【００７７】
さらに、本実施形態では液晶パネルについて説明したが、本実施形態は液晶パネルに限らず、エレクトロルミネッセンスパネル、プラズマディスプレイ等にも適用可能である。
【００７８】
次に、本発明の液晶パネルの製造方法により作製された液晶パネルを使用した電子機器について説明する。
【００７９】
本発明の液晶パネルの製造方法により作製された液晶パネルを表示装置として使用した電子機器の例を図１３に示す。
【００８０】
図１３（ａ）は携帯電話の例を示す斜視図である。１０００は携帯電話本体を示し、そのうち１００１は液晶パネルである。
【００８１】
図１３（ｂ）は腕時計型電子機器の例を示す斜視図である。１１００は時計本体を示し、１１０１が液晶パネルである。
【００８２】
図１３（ｃ）はワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置の例を示す斜視図である。図中１２００は情報処理装置を示し、１２０２はキーボード等の入力部、１２０４は情報処理装置本体、１２０６は液晶パネルである。
【００８３】
本発明の液晶パネルの製造方法により作製された液晶パネルを使用すれば、信頼性に優れた電子機器を得ることができる。
【００８４】
他の電子機器の例として、本発明により得られた液晶パネルを光変調装置として使用した、プロジェクタ（投射型表示装置）の例を図１４に示す。
本例のプロジェクタは、システム光軸Ｌに沿って配置した光源部１１０、インテグレータレンズ１２０、変更変換素子１３０から概略構成される偏光照明装置１００、偏光照明装置１００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面２０１により反射させる偏光ビームスプリッタ２００、偏光ビームスプリッタ２００のＳ偏光反射面２０１から反射された光のうち青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー４１２、分離された青色光（Ｂ）を変調する反射型液晶光変調装置３００Ｂ、青色光が分離された後の光束のうち赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー４１３、分離された赤色光（Ｒ）を変調する反射型液晶光変調装置３００Ｒ、ダイクロイックミラー４１３を透過した残りの緑色光（Ｇ）を変調する反射型液晶光変調装置３００Ｇ、３つの反射型液晶光変調装置３００Ｂ、３００Ｒ、３００Ｇにて変調された光をダイクロイックミラー４１２、４１３、偏光ビームスプリッタ２００にて合成し、この合成光をスクリーン６００に投射する投射レンズからなる投射光学系５００から構成されている。
【００８５】
このプロジェクタによれば、上記３つの反射型液晶光変調装置３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに、それぞれ本発明の製造方法により作製された液晶パネルを使用したので、信頼性に優れたプロジェクタとすることができる。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、切断工程を、レーザスクライブ法により、前記基板母材の一主面に、その基板領域の注入口側の辺に対して垂交する辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、次いで、前記注入口側の辺に平行に、前記基板母材の厚みより浅いスクライブ用の切り込みを形成し、その後、このスクライブ用の切り込みに沿って前記基板母材を切断するので、従来に比べて工程を簡略化することができ、従来のように各工程毎に装置間を移動するという煩雑さを無くすことができる。
【００８７】
また、基板母材間の間隔を所定の間隔（セルギャップ）に設定する際に障害が生じるおそれがなく、その結果、液晶パネルとしての機能を低下させるおそれがなく、しかも、基板母材間に電気光学物質を注入・封止する封止工程後の基板母材の切断を容易に行うことができ、さらに、スクライブ用の切り込みが切断時に生じるクラック成長を阻止することにより基板母材の強度を向上させることができる。その結果、信頼性に優れた電気光学装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための工程図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図３】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図４】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図５】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための工程図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図７】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図８】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図９】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図１０】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図１１】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図１２】  本発明の一実施形態の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図１３】  本発明の製造方法により得られた液晶パネルを備えた電気光学装置を使用した電子機器の例を示す図である。
【図１４】  本発明の製造方法により得られた液晶パネルを備えた電気光学装置を使用した電子機器の他の例を示す図である。
【図１５】  従来の液晶パネルの一例を示す図である。
【図１６】  従来の液晶パネルの製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図１７】  従来の液晶パネルの製造方法の切断装置の一例を示す説明図である。
【図１８】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図１９】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図２０】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図２１】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図２２】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図２３】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図２４】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図２５】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【図２６】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための斜視図である。
【図２７】  従来の液晶パネルの他の製造方法の一工程を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１ａ  素子基板
１ｂ  対向基板
２  シール材
２ａ  注入口
３  液晶
４  基板領域
５  表示領域
７  線形溝形成装置
８  押圧装置
９  スクライブ・ローラー
１１  液晶パネル
１６  液晶パネル母材（大型）
１７  液晶パネル母材（中型）
１８  端材
２１  昇降駆動装置
２２  直線移動装置
２３  機枠
２４  昇降駆動装置
２６  押圧子
５１ａ  素子基板母材
５１ｂ  対向基板母材
５２  処理ステージ
１０００  携帯電話
１１００  腕時計
１２００  ノートパソコン
１００  偏光照明装置
２００  偏光ビームスプリッタ
３００  液晶光変調装置
４１２  ダイクロイックミラー
５００  集光レンズ
６００  スクリーン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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