JP2007276278A - 基板及びその分断方法、ならびに表示装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光膜が形成された基板においても、レーザ光を用いたスクライブが可能となる基板及びその分断方法、ならびに表示装置を提供する。
【解決手段】レーザ光３６に対して透過性があり、可視光に対して遮光性のある遮光膜３５を基板３４に形成する。集光レンズ８によりレーザ光３６を基板３４の内部に集光して、改質部３７を形成する。遮光膜３５はレーザ光３６に対して透過性があることから、遮光膜３５に遮光されることなく改質部３７を形成する。集光レンズ８と基板３４とを相対移動して、切断予定面３４ａに改質部３７を配列して形成する。切断予定面３４ａに改質部３７が形成された後、基板３４を弾性のある台に載せ、改質部３７に応力を掛けて基板３４を分断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板及びその分断方法、ならびに表示装置、電子機器に関するものである。

光透過性のある基板を品質良く切断するために、レーザ光を基板に照射して基板内部に改質領域（以下、改質部と称す。）を形成するレーザスクライブ方法が特許文献１に開示されている。それによると、パルス幅が１μｓ以下のレーザ光を出射し、集光レンズで基板内部に集光し、集光点におけるピークパワー密度が１×１０⁸（Ｗ／ｃｍ²）以上にする。これにより、加工対象物の内部に多光子吸収による改質部を形成するものである。

また、このレーザスクライブ方法において、加工対象物の内部に形成される改質部あるいはこれを起点として形成される改質部の大きさは、集光レンズの特性と、レーザ光のピークパワー密度に依存する。例えば、上記特許文献１に示されたガラス（厚さ７００μｍ）をＹＡＧレーザを用いて切断する実施例では、集光レンズの開口数が０．５５の場合、ピークパワー密度がおよそ１×１０¹¹（Ｗ／ｃｍ²）となり、改質部の大きさは、およそ１００μｍとなる。また、ピークパワー密度がおよそ５×１０¹¹（Ｗ／ｃｍ²）では、およそ２５０μｍである。基板の内部に改質部を配列して形成し、改質部を押圧することで、基板を改質部に沿って品質良く分断することができる。

また、光透過性のある基板に、遮光膜を形成し可視光の透過する部分と遮断する部分を設けて基板に光学的機能を設けることがある。この遮光膜は、アルミニウムやクロム等の金属の膜を形成していた。

特開２００２−１９２３７０号公報

しかしながら、この遮光膜はレーザ光を遮光する為、レーザ光の総て、又は、一部が遮光膜により遮光される場所では、レーザ光による改質部を形成することができず、基板を割ることは困難であった。

本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、遮光膜が形成された基板においても、レーザ光を用いたスクライブが可能となる基板及びその分断方法、ならびに表示装置、電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の基板の分断方法では、可視光を透過する基板の分断方法であって、可視光を遮断し、近赤外光を透過する材質を主成分とする遮光膜パターンを形成する遮光膜形成工程と、レーザ光を用いて基板の内部に改質部を形成するスクライブ工程と、改質部を押圧して、基板を分断する分断工程と、を有することを特徴とする。

この基板の分断方法によれば、遮光膜形成工程で遮光膜パターンを形成することから、可視光を透過する部分と遮断する部分を有する光学機能をもつ基板となる。スクライブ工程では、レーザ光を用いて改質部を形成する。遮光膜は近赤外光を透過する材質を主成分とすることから、遮光膜はレーザ光を透過する。レーザ光は遮光膜に遮られることなく改質部を形成することができる。分断工程では、改質部を押圧して分断することから品質良く分断される。従って、遮光膜が形成される基板において、遮光膜のある場所を品質良く分断することができる。

本発明の基板の分断方法では、レーザ光の光源は、ＹＡＧレーザ又はフェムト秒レーザであることを特徴とする。

この基板の分断方法によれば、レーザ光はＹＡＧレーザ又はフェムト秒レーザであることから、波長が近赤外光となり、遮光膜を透過することができる。又、基板中に集光して改質部を形成することができる。従って、遮光膜が形成される基板において、遮光膜のある場所を品質良く分断することができる。

本発明の基板の分断方法では、遮光膜は主成分がシリコンで構成されていることを特徴とする。
この基板の分断方法によれば、遮光膜は主成分がシリコンで構成されていることから、遮光膜は、近赤外光を透過し易くなっている。また、シリコンは地球上に豊富に存在する資源であり、入手し易い為、容易に生産することができる。

本発明の基板は、可視光を透過する基板であって、可視光を遮断し、近赤外光を透過する材質を主成分とする遮光膜パターンを有することを特徴とする。

この基板によれば、この基板が有する遮光膜は近赤外光を透過する材質を主成分とすることから、この遮光膜は、近赤外光を透過し易くなっている。レーザ光を用いて、この基板をスクライブするとき、レーザ光が遮光膜を透過するので、遮光膜のパターンが形成された場所でもスクライブ可能であり、スクライブした場所を分断することができる。従って、レーザ光を用いてスクライブ可能な遮光膜を有する基板であり、分断可能な基板とすることができる。

本発明の基板は、遮光膜は主成分がシリコンで構成されていることを特徴とする。
この基板によれば、遮光膜は主成分がシリコンで構成されていることから、近赤外光が遮光膜を透過しやすくなっている。また、シリコンは地球上に豊富に存在する資源であることから入手し易い為、容易に生産することができる。

本発明の表示装置は、可視光を透過する基板を備えた表示装置であって、基板は、上記に記載の基板を有することを特徴とする。

この表示装置によれば、表示装置は上記の遮光膜を備えた基板を有することから、遮光膜が可視光を遮光すると共に、遮光膜のある場所であっても、基板をレーザ光でスクライブして分断することができる。従って、品質良く分断できる表示装置とすることができる。

本発明の表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする。
この表示装置によれば、上記に記載の表示装置は液晶表示装置であることから、低い消費電力で駆動することが可能な表示装置とすることができる。

本発明の電子機器は、上記に記載の表示装置を備えたことを特徴とする。
この電子機器によれば、可視光を遮光する遮光膜のある場所であっても、基板をレーザ光でスクライブして分断される表示装置を備えている。従って、遮光膜を有する基板をレーザ光で品質良くスクライブされる表示装置を備えた電子機器とすることができる。

以下、本発明を具体化した実施例について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るレーザスクライブ方法について図１〜図４に従って説明する。

最初にレーザ照射装置について説明する。図１は、レーザ照射装置の構成を示す概略図である。
図１に示すように、レーザ照射装置１は、レーザ光を出射するレーザ光源２と、出射されたレーザ光をワークに照射する光学経路部３と、光学経路部３に対してワークを相対的に移動させるテーブル部４と、動作を制御する制御装置５を主として構成されている。

レーザ光源２は、出射するレーザ光を加工対象物の内部に集光して多光子吸収による改質部を形成できる光源であれば良い。例えば、本実施形態において、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を採用している。発光条件及び集光レンズの条件としては、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であり、その半値幅はおよそ２０ｎｍである。またパルス幅はおよそ３００ｆｓ（フェムト秒）、パルス周期は１ｋＨｚ、出力はおよそ７００ｍＷである。集光レンズは、この場合、倍率が１００倍、開口数（ＮＡ）が０．８、ＷＤ（Working Distance）が３ｍｍの対物レンズを採用している。

光学経路部３はダイクロイックミラー６を備えている。ダイクロイックミラー６は、レーザ光源２から照射されるレーザ光の光軸７上に配置されている。ダイクロイックミラー６はレーザ光源２から照射されるレーザ光を反射して、光軸７の進行方向を変更する。ダイクロイックミラー６に反射したレーザ光が通過する光軸７上に集光レンズ８が配置されている。テーブル部４にはワーク９が配置され、集光レンズ８を通過したレーザ光がワーク９に照射されるようになっている。

集光レンズ８はレンズ支持部１０により、レンズ移動機構１１に支持されている。レンズ移動機構１１は、図示しない直動機構を有し、集光レンズ８を光軸７方向に移動させて、集光レンズ８を通過したレーザ光が集光する位置を移動可能としている。
直動機構は、例えばＺ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを供えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が所定のパルス信号を受けて所定のステップ単位で正逆転する図示しないＺ軸モータに連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号がＺ軸モータに入力されると、Ｚ軸モータが正転又は反転して、レンズ移動機構１１が同ステップ数に相当する分だけ、光軸７方向に沿って往動又は復動するようになっている。

集光レンズ８とダイクロイックミラー６とを通過する光軸７の延長線上にあって、ダイクロイックミラー６に対して集光レンズ８と反対側には、撮像装置１２を備えている。撮像装置１２は、例えば、図示しない同軸落射型光源とＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が組み込まれたものである。同軸落射型光源から出射した可視光は、集光レンズ８を透過してワーク９を照射する。撮像装置１２は、集光レンズ８とダイクロイックミラー６とを通してワーク９を撮像することが可能となっている。

テーブル部４は、基台１５を備えている。基台１５の光学経路部３側には、レール１６が凸設して配置されており、レール１６上にはＸ軸スライド１７が配置されている。Ｘ軸スライド１７は、図示しない直動機構を備え、レール１６上のＸ方向に移動可能となっている。直動機構は、レンズ移動機構１１が備える直動機構と同様な機構であり、所定のステップ数に相当する駆動信号に対応してＸ軸スライド１７が同ステップ数に相当する分だけ、Ｘ方向に沿って往動又は復動するようになっている。

Ｘ軸スライド１７の光学経路部３側にはレール１８が凸設して配置されており、レール１８上にはＹ軸スライド１９が配置されている。Ｙ軸スライド１９は、Ｘ軸スライド１７と同様な直動機構を備え、レール１８上をＹ方向に移動可能となっている。

Ｙ軸スライド１９の光学経路部３側には、ステージ２０が配置され、ステージ２０の上面には図示しない吸引式のチャック機構が設けられている。そして、ワーク９を載置すると、チャック機構によって、ワーク９がステージ２０の上面の所定の位置に位置決めされ固定されるようになっている。

制御装置５は、メインコンピュータ２４を備えている。メインコンピュータ２４は内部に図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やメモリーを備えている。ＣＰＵはメモリー内に記憶されたプログラムソフトに従って、レーザ照射装置１の動作を制御するものである。
メインコンピュータ２４は、図示しない入出力インターフェースを備え、入力装置２５、表示装置２６、レーザ制御装置２７、レンズ制御装置２８、画像処理装置２９、ステージ制御装置３０と接続されている。

入力装置２５は、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力する装置であり、表示装置２６はレーザ加工時の各種情報を表示する装置である。ＣＰＵは、入力される各種加工条件とプログラムソフトとに従って、レーザ加工を行い。加工状況を表示装置２６に表示する。操作者が表示装置２６に表示される各種情報を見て、レーザ加工状況を確認して操作するようになっている。

レーザ制御装置２７は、レーザ光源２を駆動するパルス信号のパルス幅、パルス周期、出力の開始と停止、等を制御する装置であり、メインコンピュータ２４の制御信号により制御される。
レンズ制御装置２８は、レンズ移動機構１１の移動、停止を制御する装置である。レンズ移動機構１１には、移動距離を検出可能な図示しない位置センサが内蔵されており、レンズ制御装置２８は、この位置センサの出力を検出することにより、集光レンズ８の光軸７方向の位置を認識する。レンズ制御装置２８は、レンズ移動機構１１にパルス信号を送信し、レンズ移動機構１１を所望の位置に移動することができるようになっている。

画像処理装置２９は、撮像装置１２から出力される画像データを演算する機能を備えている。ステージ２０にワーク９を配置し、撮像装置１２で撮像した画像を観察するとき、レンズ移動機構１１を操作して、集光レンズ８とワーク９との距離を変えることにより画像が鮮明になるときとぼやけるときが存在する。集光レンズ８を移動して、ワーク９のステージ２０側の面に焦点が合うときと、ワーク９の光学経路部３側の面に焦点が合うときに、撮像される画像が鮮明になる。一方、焦点が合っていないとき、撮像される画像は、ぼやけた画像となる。

集光レンズ８を光軸７の方向に移動して、撮像装置１２が撮像する画像が鮮明になる集光レンズ８の位置を、内蔵する位置センサで検出することにより、ワーク９の厚みを測定することが可能となる。

撮像装置１２で撮像するときに焦点が合う合焦点位置と、レーザ光を照射したときに、集光レンズ８により集光される集光位置との差の距離を計測することで、合焦点位置と集光位置の差の距離であるオフセット距離を知ることができる。例えば、透明な２枚の基板を重ねた物をワーク９としてステージ２０に設置し、２枚の基板の接触部に撮像装置１２の焦点が合うように集光レンズ８を移動する。次に、レーザ光を照射して改質部を形成する。２枚の基板の接触部と改質部の距離を計測することでオフセット距離を設定することができる。

集光レンズ８を光軸７方向に移動して、ワーク９の光学経路部３側の面に撮像装置１２の焦点を合わせる。レーザ光を照射したい位置とオフセット距離とで集光レンズ８の移動距離を演算し、演算した移動距離と同じ距離分、集光レンズ８を移動させる。この方法でワーク９における所定の深さにレーザ光を集光することが可能となる。

ステージ制御装置３０は、Ｘ軸スライド１７とＹ軸スライド１９との位置情報の取得と移動制御を行う。Ｘ軸スライド１７とＹ軸スライド１９とには図示しない位置センサが内蔵されており、ステージ制御装置３０は位置センサの出力を検出することにより、Ｘ軸スライド１７とＹ軸スライド１９との位置を検出する。ステージ制御装置３０は、Ｘ軸スライド１７とＹ軸スライド１９との位置情報を取得し、メインコンピュータ２４から指示される位置情報とを比較し、差に相当する距離に対応して、Ｘ軸スライド１７とＹ軸スライド１９とを駆動して移動する。ステージ制御装置３０はＸ軸スライド１７とＹ軸スライド１９とを駆動して、所望の位置にワーク９を移動することが可能となっている。

レーザ制御装置２７がレーザ光源２を制御しレーザ光を発光させる。画像処理装置２９がワーク９の面の光軸方向の位置を検出する。レンズ制御装置２８がレーザ光を集光する光軸方向の位置を制御する。ステージ制御装置３０がワーク９をＸＹ方向に移動して、ワーク９にレーザ光が照射される位置を制御する。上述した制御を行い所望の位置にレーザ光を集光して照射することが可能となっている。

ここで、多光子吸収による改質部の形成について説明する。集光レンズ８によって集光されたレーザ光は、ワーク９に入射する。そして、ワーク９がレーザ光を透過する材料であっても、材料の吸収バンドギャップＥｇよりも光子のエネルギーｈνが非常に大きいとき、ワーク９は光子エネルギーを吸収する。これを多光子吸収と言い、レーザ光のパルス幅を極めて短くすることでエネルギーを高めて、多光子吸収をワーク９の内部に起こさせると、多光子吸収のエネルギーが熱エネルギーに転化せずに、永続的な構造変化が誘起された領域が形成される。

本実施形態では、この構造変化領域を改質部と呼ぶ。改質部のうち、大きく構造変化した結果複数のクラックが形成された領域をクラック部と呼ぶ。

このような改質部を形成するためのレーザ光の照射条件は、加工対象物ごとにレーザ光の出力やパルス幅、パルス周期、レーザスキャン速度等の設定が必要になる。特に、レーザ光源２が照射するレーザ光の出力は、ダイクロイックミラー６や集光レンズ８のような光軸７上に配置される透過性物質による吸収で減衰することを考慮する必要がある。従って、実際の加工対象物を用いた予備試験を実施して、最適な照射条件を導くことが望ましい。

（レーザスクライブ方法）
次に本発明のレーザスクライブ方法について図２〜図４にて説明する。図２は、レーザスクライブ方法のフローチャートであり、図３及び図４はレーザスクライブ方法を説明する図である。

図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１は遮光膜形成工程に相当し、基板に遮光膜を形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、スクライブ工程に相当し、基板の内部に改質部を形成する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、分断工程に相当し、ワーク９を分断する工程である。

次に、図３及び図４を用いて、図２に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。
図３（ａ）はステップＳ１に対応する図である。図３（ａ）に示すように、基板３４に遮光膜３５を形成する。基板３４はレーザ光及び可視光の透過性を有する材料であれば良く、本実施形態では石英ガラスを採用している。遮光膜３５の材質は、可視光を遮断し、レーザ光を透過する特性を有し成膜可能な材質であれば良く、シリコン、ジンクセン（ＺｎＳｅ）等を用いることができる。本実施形態では、例えば、シリコンを採用している。

遮光膜３５を成膜してパターニングする方法は公知の方法にて形成することができる。例えば、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｏｎ）やプラズマＣＶＤを用いてシリコンの膜を形成する。レジストを塗布後、露光し、アルカリ現像液で現像する。本実施形態では、例えば、レジストにＯＦＰＲ−８００ＬＢ（東京応化工業製）を採用し、現像液にＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）の３％水溶液を採用している。現像した後、焼成する。本実施形態では、例えば、摂氏１２０度の空気雰囲気中にて２０分放置する条件を採用している。焼成後ドライエッチング法にてエッチングし、レジストを剥離する。レジストを剥離するとパターニングされた遮光膜３５が形成される。

図３（ｂ）及び（ｃ）はステップＳ２に対応する図である。
図３（ｂ）は、基板３４を遮光膜３５が形成されている側の面から見た図である。図３（ｂ）に示すように、基板３４を切断する予定の面を切断予定面３４ａとする。切断予定面３４ａに沿って、レーザ光を照射してスクライブを進めていく。
図３（ｃ）に示すように、基板３４の遮光膜３５が形成されている面からレーザ光３６を基板３４の内部に照射する。レーザ光３６は遮光膜３５を透過して、基板３４の内部を照射する。レーザ光３６が集光された場所には改質部３７が形成される。改質部３７の中央部で最もレーザ光が集光した領域には複数のクラックからなるクラック部３８が形成される。

基板３４と集光レンズ８とを相対的に移動し、改質部３７を配列して形成する。
図３（ｄ）に示すように、その結果、基板３４の内部に改質部３７が配列して形成される。
図４（ａ）に示すように、その結果、基板３４の内部にクラック部３８が配列して形成され、図３（ｂ）に示す切断予定面３４ａの全面に渡ってクラック部３８が形成される。

図４（ｂ）はステップＳ３に対応する図である。図４（ｂ）に示すように、基板３４を弾性のある台３９の上に配置する。基板３４の内部に配列して形成されたクラック部３８と対応する切断予定面３４ａ上の位置に加圧部材４０を配置し、加圧部材４０を基板３４方向に押圧する。基板３４は加圧部材４０に押圧された場所が台３９に沈み込み、基板３４は台３９と接触する面に張力が作用する。クラック部３８は張力がかかり、クラックを起点として破断が進行し分断される。
図４（ｃ）に示すように、その結果、基板３４はクラック部３８で分断され、二つに分割される。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、遮光膜３５がシリコンを主原料とした材料で形成されていることから、ＹＡＧレーザやフェムト秒レーザを光源とした近赤外光のレーザ光３６が遮光膜３５を透過することができる。従って、レーザ光３６は遮光膜３５に遮断されることなく基板３４を加工することができる。

（２）本実施形態によれば、レーザ光３６を集光して改質部３７を形成している。従って、基板３４がレーザ光３６に対して透過性がある材質であっても、クラック部３８を形成してスクライブし、分断することができる。

（３）本実施形態によれば、遮光膜３５がシリコンを主原料とした材料で形成されている。シリコンは地球上に豊富に存在する資源であり、入手し易い為、容易に生産することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について図５〜図１１に従って説明する。

（液晶表示装置）
最初に液晶表示装置について説明する。図５は、液晶表示装置の模式平面図であり、図６は、図５の液晶表示装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図である。

図５及び図６において、本実施形態の液晶表示装置６１は、対をなす基板としてのＴＦＴアレイ基板６２と対向基板６３とが光硬化性の封止材であるシール材６４によって貼り合わされ、このシール材６４によって区画される領域内に封入された液晶６５を狭持している。シール材６４は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されている。

シール材６４の形成領域の内側で対向基板６３の液晶６５側の面には、遮光性材料で配線を隠すための周辺見切り６６が形成されている。シール材６４の外側の領域には、データ線駆動回路６７及び実装端子６８がＴＦＴアレイ基板６２の辺６２ａ（図５中下側の辺）に沿って形成されており、この辺６２ａに隣接する辺６２ｂ及び辺６２ｃ（図５中左右の辺）に沿って走査線駆動回路６９が形成されている。ＴＦＴアレイ基板６２の残る辺６２ｄ（図５中上側の辺）には、２つの走査線駆動回路６９の間を接続するための配線７０が設けられている。また、対向基板６３のコーナー部の４箇所においては、ＴＦＴアレイ基板６２と対向基板６３との間で電気的導通をとるための基板間導通材７１が配設されている。

また、液晶表示装置６１はカラー表示用として構成しており、対向基板６３において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂが保護膜とともに形成されている。カラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの各フィルタ素子の間には、遮光膜７３が形成されており、カラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂを通過しない光は遮光膜７３が遮断するようになっている。遮光膜７３は、周辺見切り６６から対向基板６３の外周にかけて形成され、シール材６４に照射される光を遮断するようになっている。さらに、カラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂと保護膜のＴＦＴアレイ基板６２側には対向電極７４と配向膜７５とが形成されている。

液晶は、該液晶を挟持する電極に電圧を印加すると液晶分子の液晶の傾き角度が変化する性質を持っており、ＴＦＴのスイッチング動作により、液晶にかける電圧をコントロールして液晶の傾き角度を制御し、画素毎に光を透過させたり遮ったりする動作を行う。それにより、透過した光は、画素毎に相対して設置される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色フィルタを有するカラーフィルタを透過することで、画素毎に対応する各色フィルタの色を色光として透過する。なお、光が液晶により遮られた画素に対応する色フィルタには当然光は入射しないため、黒色となる。このようにＴＦＴのスイッチング動作により、液晶をシャッタとして動作させることにより、画素毎に光の透過をコントロールし、画素を明滅させることにより、カラー映像を表示させることができる。

このような構造を有する液晶表示装置６１の画像を表示する領域には、複数の画素がｍ行ｎ列のマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素の各々には、画素信号をスイッチングするＴＦＴ（スイッチング素子）が形成されている。画素信号を供給するデータ線（ソース配線）がＴＦＴのソース電極に電気的に接続され、走査信号を供給する走査線（ゲート配線）がＴＦＴのゲート電極に電気的に接続され、ＴＦＴのドレイン電極に画素電極７６が電気的に接続されている。画素電極７６はカラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの各フィルタ素子と対向する場所に形成されている。走査線が接続されるＴＦＴのゲート電極には、所定のタイミングで、走査線からパルス信号の走査信号が供給される。

画素電極７６は、ＴＦＴのドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴを一定期間だけオン状態とすることにより、データ線から供給される画素信号が各画素の画素電極７６に所定のタイミングで供給される。このようにして画素電極７６に供給された所定レベルの画素信号の電圧レベルは、図６に示す対向基板６３の対向電極７４と画素電極７６との間で保持され、画素信号の電圧レベルに応じて、液晶６５の光透過量が変化する。液晶表示装置６１はカラーフィルタを備えており、カラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂを透過する光を液晶６５からなる液晶層を挟持する電極に印加する画像信号により制御することで、液晶表示装置６１はカラー画像を表示することができる。

画素電極７６の対向基板６３側には配向膜７７が配置されている。配向膜７５と配向膜７７とにはその表面に溝状の凹凸が形成されており、配向膜７５と配向膜７７との間に充填された液晶６５は、溝状の凹凸に沿って配列して形成される。

対向基板６３のＴＦＴアレイ基板６２と反対側の面には、第１の防塵基板７８が配置されている。第１の防塵基板７８のＴＦＴアレイ基板６２側の面には遮光膜７９が形成されている。カラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの各フィルタの間に形成されている遮光膜７３と、第１の防塵基板７８に形成されている遮光膜７９とは略対向する位置に形成され、対向基板６３に対して斜めに入射する光は、各フィルタの間の遮光膜７３と、第１の防塵基板７８に形成されている遮光膜７９とにより遮断されるようになっている。

同じく、ＴＦＴアレイ基板６２の対向基板６３と反対側の面には、第２の防塵基板８０が配置されている。第２の防塵基板８０の対向基板６３側の面には、遮光膜８１が形成されている。カラーフィルタ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの各フィルタの間に形成されている遮光膜７３と、第１の防塵基板７８に形成されている遮光膜７９と第２の防塵基板８０に形成された遮光膜８１とは略対向する位置に形成される。ＴＦＴアレイ基板６２に対して斜めに入射する光は、各フィルタの間の遮光膜７３と、第２の防塵基板８０に形成されている遮光膜８１とにより遮断されるようになっている。

液晶表示装置６１が形成する画像は、図示しない投射レンズによりスクリーンに投射される。第１の防塵基板７８の対向基板６３と反対側の面に塵が付着したとき、液晶６５と塵とは、対向基板６３と第１の防塵基板７８との厚み分離れるため、塵の画像がスクリーンに投射される画像は、ぼやけた画像となり、液晶６５が形成する画像に影響が及ばないようになっている。同様に、第２の防塵基板８０のＴＦＴアレイ基板６２と反対側の面に塵が付着したとき、塵の画像がスクリーンに投射される画像は、ぼやけた画像となり、液晶６５が形成する画像に影響が及ばないようになっている。

（液晶表示パネルマザー基板）
次に、液晶表示装置６１が区画形成されたマザー基板１００について説明する。図７は液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を示す模式図である。図７（ａ）は、対向基板側から見た平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、マザー基板１００は、素子マザー基板１０１と対向マザー基板１０２とが接着されている。素子マザー基板１０１には、１つの液晶表示装置６１のＴＦＴアレイ基板６２に相当する素子基板区画６２ｅが複数区画形成されている。対向マザー基板１０２には、１つの液晶表示装置６１の対向基板６３に相当する対向基板区画６３ａが複数区画形成されている。素子マザー基板１０１と対向マザー基板１０２とは、素子基板区画６２ｅと対向基板区画６３ａとの位置関係が、液晶表示装置６１におけるＴＦＴアレイ基板６２と対向基板６３との位置関係となるように、シール材６４によって貼り合わされている。シール材６４によって囲まれた素子マザー基板１０１と対向マザー基板１０２との隙間には、液晶６５が封入されている。

対向マザー基板１０２の素子マザー基板１０１と反対側の面には、第１の防塵マザー基板１０３が接着されている。素子マザー基板１０１の対向マザー基板１０２と反対側の面には、第２の防塵マザー基板１０４が接着されている。

マザー基板１００から液晶表示装置６１を切出すために切断する予定の面をそれぞれ、切断予定面としてのＨ素子切断面１０５、Ｖ素子切断面１０６、Ｈ対向切断面１０７、Ｖ対向切断面１０８と表記する。Ｈ素子切断面１０５は、二点鎖線で示した素子マザー基板１０１の切断面であり、図７（ａ）のＸ軸方向に延在する切断面である。Ｖ素子切断面１０６は、二点鎖線で示した素子マザー基板１０１の切断面であり、図７（ａ）のＹ軸方向に延在する切断面である。Ｈ対向切断面１０７は、一点鎖線で示した対向マザー基板１０２の切断面であり、図７（ａ）のＸ軸方向に延在する切断面である。Ｖ対向切断面１０８は、一点鎖線で示した対向マザー基板１０２の切断面であり、図７（ａ）のＹ軸方向に延在する切断面である。図７に示した、１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃは、それぞれＨ素子切断面１０５であり、１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは、それぞれＶ素子切断面１０６である。１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅは、それぞれＨ対向切断面１０７であり、１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅは、それぞれＶ対向切断面１０８である。

（基板の分断方法）
次に上述した液晶表示装置６１における基板の分断方法について図８〜図１１にて説明する。図８は、基板の分断方法のフローチャートであり、図９〜図１１は基板の分断方法を説明する図である。

図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１１は第１の防塵基板の遮光膜形成工程に相当し、第１の防塵マザー基板１０３に遮光膜を形成する工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は第２の防塵基板の遮光膜形成工程に相当し、第２の防塵マザー基板１０４に遮光膜を形成する工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は防塵基板接着工程に相当し、対向マザー基板１０２と第１の防塵マザー基板１０３とを接着し、素子マザー基板１０１と第２の防塵マザー基板１０４とを接着する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は対向基板のスクライブ工程に相当し、対向マザー基板１０２と第１の防塵マザー基板１０３とにスクライブ加工をする工程である。次にステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５はＴＦＴ基板のスクライブ工程に相当し、素子マザー基板１０１と第２の防塵マザー基板１０４とにスクライブ加工をする工程である。次にステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６は対向基板の分断工程に相当し、対向マザー基板１０２と第１の防塵マザー基板１０３とにスクライブされた場所を分断する工程である。次にステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７はＴＦＴ基板の分断工程に相当し、素子マザー基板１０１と第２の防塵マザー基板１０４とにスクライブされた場所を分断する工程である。

次に、図９〜図１１を用いて、図８に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図１１に示すマザー基板１００において、切断する面は多く存在するが、その中でＨ素子切断面１０５とＨ対向切断面１０７との切断面の例を説明する。Ｖ素子切断面１０６とＶ対向切断面１０８との切断面も同様の方法にて切断が可能である。

図９（ａ）はステップＳ１１に対応する図である。図９（ａ）に示すように、第１の防塵マザー基板１０３に遮光膜７９を形成し、パターン形成する。遮光膜７９はシリコンを主成分とした材料で形成されている膜であり、膜の形成方法は前記第１の実施形態と同じ方法で形成される。

図９（ｂ）はステップＳ１２に対応する図である。図９（ｂ）に示すように、第２の防塵マザー基板１０４に遮光膜８１を形成し、パターン形成する。遮光膜８１はステップＳ１１と同じ方法で形成される。

図９（ｃ）はステップＳ１３に対応する図である。図９（ｃ）に示すように、対向マザー基板１０２と第１の防塵マザー基板１０３とを接着し、素子マザー基板１０１と第２の防塵マザー基板１０４とを接着する。その結果、対向マザー基板１０２と第１の防塵マザー基板１０３とが重なり、素子マザー基板１０１と第２の防塵マザー基板１０４とが重なり、液晶６５を挟持する構造となる。

図１０（ａ）はステップＳ１４に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、第１の防塵マザー基板１０３には遮光膜７９が形成されている。集光レンズ８によりレーザ光３６を照射し、第１の防塵マザー基板１０３側から対向マザー基板１０２の内部に、レーザ光３６を照射する。Ｈ対向切断面１０７ｂとＨ対向切断面１０７ｃにレーザ光３６を照射するとき、Ｈ対向切断面１０７ｂとＨ対向切断面１０７ｃとの近くに遮光膜７９が配置されている為、レーザ光３６が遮光膜７９に照射される。レーザ光３６は遮光膜７９を透過することから、レーザ光３６は、Ｈ対向切断面１０７ｂとＨ対向切断面１０７ｃとにおいて、対向マザー基板１０２内部に集光し改質部３７が形成される。改質部３７の中央部で最もレーザ光が集光した領域には複数のクラックからなるクラック部が形成される。
このステップでは、マザー基板１００と集光レンズ８とを相対的に移動し、マザー基板１００における、図７に示す総てのＨ対向切断面１０７とＶ対向切断面１０８との切断面に対して改質部３７を形成する。

図１０（ｂ）はステップＳ１５に対応する図である。図１０（ｂ）に示すように、第２の防塵マザー基板１０４には遮光膜８１が形成されている。第２の防塵マザー基板１０４側から素子マザー基板１０１の内部に、集光レンズ８からレーザ光３６を照射する。素子マザー基板１０１と第２の防塵マザー基板１０４とのＨ素子切断面１０５ｂにレーザ光３６を照射して集光し、改質部３７が形成される。改質部３７の中央部で最もレーザ光が集光した領域には複数のクラックからなるクラック部が形成される。
このステップでは、マザー基板１００と集光レンズ８とを相対的に移動し、マザー基板１００における、図７に示す総てのＨ素子切断面１０５とＶ素子切断面１０６との切断面に対して改質部３７を形成する。

図１１（ａ）はステップＳ１６に対応する図である。図１１（ａ）に示すように、マザー基板１００を弾性のある台３９の上に配置する。対向マザー基板１０２の内部に配列して形成された改質部３７と対向する第２の防塵マザー基板１０４上の位置に加圧部材４０を配置し、加圧部材４０を第２の防塵マザー基板１０４に押圧する。第１の防塵マザー基板１０３と対向マザー基板１０２とは加圧部材４０に押圧された場所が台３９に沈み込み、第１の防塵マザー基板１０３と対向マザー基板１０２との台３９側の面に張力が作用する。改質部３７の内部に形成されたクラック部に張力がかかり、クラックから破断が進行し分断される。その結果、第１の防塵マザー基板１０３と対向マザー基板１０２とは改質部３７で分断される。
このステップでは、マザー基板１００における、図７に示す総てのＨ対向切断面１０７とＶ対向切断面１０８との切断面に対して改質部３７を分断する。

図１１（ｂ）はステップＳ１７に対応する図である。図１１（ｂ）に示すように、マザー基板１００を弾性のある台３９の上に配置する。このとき、マザー基板１００を反転して、第２の防塵マザー基板１０４が台３９と接するように配置する。素子マザー基板１０１の内部に配列して形成された改質部３７と対向する第１の防塵マザー基板１０３上の位置に加圧部材４０を配置し、加圧部材４０を第１の防塵マザー基板１０３に押圧する。第２の防塵マザー基板１０４と素子マザー基板１０１とは加圧部材４０に押圧された場所が台３９に沈み込み、第２の防塵マザー基板１０４と素子マザー基板１０１との台３９側の面に張力が作用する。改質部３７の内部に形成されたクラック部に張力がかかり、クラックから破断が進行し分断される。その結果、第２の防塵マザー基板１０４と素子マザー基板１０１とは改質部３７で分断される。
このステップでは、マザー基板１００における、総ての図７に示すＨ素子切断面１０５とＶ素子切断面１０６との切断面に対して改質部３７を分断する。

以上のステップでマザー基板１００における、総ての図７に示すＨ対向切断面１０７、Ｖ対向切断面１０８、Ｈ素子切断面１０５、Ｖ素子切断面１０６の切断面に対して、改質部３７が分断される。そして、個々の液晶表示装置６１に分離される。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１の防塵マザー基板１０３に遮光膜７９が形成されている。Ｈ対向切断面１０７ｂ，１０７ｃをスクライブするためにレーザ光３６を照射するとき、レーザ光３６の一部が遮光膜７９を照射する。遮光膜７９は、シリコンを主成分とした材料から形成されている為、レーザ光３６を透過する。集光レンズ８から照射されたレーザ光３６は、遮光膜７９を透過し対向マザー基板１０２に集光して改質部３７を形成することができる。従って、遮光膜７９があっても改質部３７を形成することができる為、遮光膜７９がある場合にも対向マザー基板１０２と第１の防塵マザー基板１０３とを品質良く分断することができる。
この表示装置によれば、表示装置は上記の遮光膜を備えた基板を有することから、遮光膜が遮光すると共に、遮光膜のある場所であっても、基板をレーザ光でスクライブして分断することができる。

（第３の実施形態）
次に、上記の第２の実施形態の液晶表示装置６１を備えた電子機器について説明する。
図１２は、プロジェクタに液晶表示装置を搭載した例を示す概略斜視図である。図１２に示すように、電子機器としてのプロジェクタ１１０の本体は情報を表示する表示装置１１１を備えている。この表示装置１１１に、第２の実施形態により製造された液晶表示装置６１が配設されている。プロジェクタ１１０に配置されている表示装置１１１は、上記の実施形態により製造された、シリコンを主成分とした遮光膜を備え、レーザ光でスクライブして分割された液晶表示装置６１を搭載しているので、表示装置１１１にシリコンを主成分とした遮光膜を備え、レーザ光でスクライブして分割された液晶表示装置６１を備えた電子機器となる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、レーザ光源２は、フェムト秒レーザを用いたが、ＬＤ励起Ｎｄ：ＹＡＧのレーザ媒質を用いて発光するレーザ光をＱスイッチパルス発振させて、レーザ光の光強度を高めているレーザ光を用いても良い。このとき、分極反転光デバイスを用いて波長を変換しても良い。条件を調整して、基板内部に改質部が形成可能な条件を用いてスクライブし、分断しても良い。その結果、第１の実施形態の効果（１）〜（３）と同等の効果を有することができる。

（変形例２）
前記第３の実施形態で、電気光学装置としての液晶表示装置６１をプロジェクタ１１０の表示部に用いたが、これに限定されない。例えば、パーソナルコンピュータ、電子ブック、携帯電話、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の電子機器の画像表示手段として好適に用いることができる。いずれの場合でも、表示部にレーザ光を透過する遮光膜が形成された基板を有して、遮光膜を通過したレーザ光でスクライブされ、分割された液晶表示装置６１を備えた電子機器を提供することができる。

（変形例３）
前記第２の実施形態で、第１の防塵基板７８に形成された遮光膜７９と、第２の防塵基板８０に形成された遮光膜８１とにレーザ光に対して透過性のある膜を形成したが、防塵基板に限らず、ＴＦＴアレイ基板６２と、対向基板６３とに、レーザ光に対して透過性のある遮光膜を形成しても良い。遮光膜を透過してレーザ光を照射し改質部を形成して、基板を分断することができる。

（変形例４）
前記第２の実施形態では、液晶表示装置６１の事例を示したが、これに限らない。有機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、表面電界ディスプレイ等において、基板の遮光膜に近赤外線のレーザ光に対して透過性のある遮光膜を形成しても良い。遮光膜を透過してレーザ光を照射し改質部を形成して、基板を分断することができる。

第１の実施形態に係るレーザ照射装置の構成を示す概略図。 レーザスクライブ方法のフローチャート。 レーザスクライブ方法を説明する図。 レーザスクライブ方法を説明する図。 第２の実施形態に係る液晶表示装置の模式平面図。 液晶表示装置の模式断面図。 液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を示す模式図。 基板の分断方法のフローチャート。 基板の分断方法を説明する図。 基板の分断方法を説明する図。 基板の分断方法を説明する図。 第３の実施形態に係るプロジェクタを示す概略斜視図。

符号の説明

２…レーザ光源、３４…基板、３５，７９…遮光膜、３６…レーザ光、３７…改質部、６１…液晶表示装置、７８…基板としての第１の防塵基板、８０…基板としての第２の防塵基板、１０３…基板としての第１の防塵マザー基板、１０４…基板としての第２の防塵マザー基板、１１０…電子機器としてのプロジェクタ、１１１…表示装置。

Claims (8)

1. 可視光を透過する基板の分断方法であって、
   可視光を遮断し、近赤外光を透過する材質を主成分とする遮光膜パターンを形成する遮光膜形成工程と、
   レーザ光を用いて前記基板の内部に改質部を形成するスクライブ工程と、
   前記改質部を押圧して、前記基板を分断する分断工程と、を有することを特徴とする基板の分断方法。
2. 請求項１に記載の基板の分断方法であって、
   前記レーザ光の光源は、ＹＡＧレーザ又はフェムト秒レーザであることを特徴とする前記基板の分断方法。
3. 請求項１に記載の基板の分断方法であって、
   前記遮光膜は主成分がシリコンで構成されていることを特徴とする基板の分断方法。
4. 可視光を透過する基板であって、
   可視光を遮断し、近赤外光を透過する材質を主成分とする遮光膜パターンを有することを特徴とする基板。
5. 請求項４に記載の基板であって、
   前記遮光膜は主成分がシリコンで構成されていることを特徴とする基板。
6. 可視光を透過する基板を備えた表示装置であって、
   前記基板は、請求項４又は５に記載の基板を有することを特徴とする表示装置。
7. 請求項６に記載の表示装置であって、
   前記表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。
8. 請求項６又は７に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   

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