スクライブ装置、基板の分断方法及び、電気光学装置の製造方法
【課題】レーザスクライブするとき、生産性良く改質部が形成できるスクライブ装置、基板の分断方法及び、電気光学装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】基板４１にレーザ光３７を照射してスクライブするスクライブ装置及び基板の分断方法に係る。スクライブ装置は、レーザ光３７を発光するレーザ光源と、基板４１の内部にレーザ光３７を集光して照射し、改質部４５を形成する集光部８とを備えている。集光部８は、レーザ光３７の光軸と直交する第１方向３８に比べて、光軸及び前記第１方向３８と直交する第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。
【解決手段】基板４１にレーザ光３７を照射してスクライブするスクライブ装置及び基板の分断方法に係る。スクライブ装置は、レーザ光３７を発光するレーザ光源と、基板４１の内部にレーザ光３７を集光して照射し、改質部４５を形成する集光部８とを備えている。集光部８は、レーザ光３７の光軸と直交する第１方向３８に比べて、光軸及び前記第１方向３８と直交する第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクライブ装置、基板の分断方法及び、電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、集光部におけるピークパワー密度を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。
【０００３】
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）に対して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）では、改質部の大きさは、およそ１００μｍである。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。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板を品質良く切断するために、基板の内部に改質部を配列して形成する。ガラスが厚いときには、改質部を厚み方向に複数段配置する必要がある。基板が大きい場合に、必要とされる改質部が多くなることから、生産性良く改質部を形成する方法が望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、レーザスクライブするとき、生産性良く改質部が形成できるスクライブ装置、基板の分断方法及び、電気光学装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のスクライブ装置は、基板にレーザ光を照射してスクライブするスクライブ装置であって、レーザ光を発光するレーザ光源と、基板の内部にレーザ光を集光して照射し、改質部を形成する集光部とを備え、集光部は、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射することを特徴とする。
【０００８】
ここで、基板にレーザ光を照射してスクライブする、ということは、基板にレーザ光を照射して、改質部を配列して形成し、基板が配列して形成される改質部に沿って、基板が分断され易くする製造方法のことを示す。
また、開口数は、光学系に入射あるいは射出する光束で、最も周辺の光線と光軸との成す角度の正弦値を示す。
【０００９】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は、レーザ光源と、集光部とを備えている。レーザ光源がレーザ光を発光する。集光部が、基板の内部にレーザ光を集光して照射する。集光部は、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射する。
【００１０】
基板にレーザ光が集光される場所には、改質部が形成される。レーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向が大きいことから、形成される改質部は、第２方向に比べて、第１方向に長い形状となる。つまり、第１方向に長い改質部を形成することができる。従って、所定の長さの基板に改質部を並べて配列するとき、第１方向と第２方向とに同じ長さの改質部を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００１１】
本発明のスクライブ装置では、集光部は対物レンズを備え、対物レンズは、第１方向の焦点距離に対して、第２方向の焦点距離が短い非球面レンズを用いたことを特徴とする。
【００１２】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は、対物レンズを備えている。この対物レンズは非球面レンズであり、第１方向の焦点距離に対して、第２方向の焦点距離が短く形成されている。従って、この対物レンズを通過するレーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向を大きくすることができる。その結果、この対物レンズを用いてレーザ光を集光して照射する基板には、第１方向に長い改質部を形成することができる。
【００１３】
本発明のスクライブ装置では、対物レンズは、柱状レンズであることを特徴とする。
【００１４】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は対物レンズを備え、この対物レンズは柱状レンズである。柱状レンズは、断面の一方向が曲線で形成され、別の一方向は直線で形成されている。レンズの光軸に対して、全方向を曲線で形成する場合には、全方向を研磨して曲線を形成する必要があり、レンズの形成には労力を要する。それに比べて、レンズの一方向が直線の場合には、一方向に研磨して曲線を形成すれば良いことから、形成し易いレンズと言える。従って生産性良く形成できる対物レンズを備えるスクライブ装置とすることができる。
【００１５】
本発明のスクライブ装置は、集光部が、光軸を中心として、回転し、第１方向及び第２方向が変更することを特徴とする。
【００１６】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は集光部を備えており、集光部が、光軸を中心として、回転することにより、第１方向及び第２方向が変更される。この集光部を用いてレーザ光を集光して照射する基板には、第１方向に長い改質部を形成することができる。従って、第１方向及び第２方向を変更することにより、改質部を長く形成する第１方向を、所望の方向に設定することができる。その結果、所望の方向に長い改質部を形成することができる。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の基板の分断方法は、可視光を透過する基板に、集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成し、分断する基板の分断方法であって、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射する照射工程と、基板と集光部とを第１方向に相対移動する移動工程と、基板を押圧して分断する分断工程とを有し、照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向に改質部を配列してスクライブすることを特徴とする。
【００１８】
この基板の分断方法によれば、可視光を透過する基板に、集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成する照射工程と、移動工程と、分断工程とを有する。
照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射する。移動工程では、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向に改質部を配列してスクライブする。続いて、分断工程において、基板を押圧して分断する。
【００１９】
照射工程において、照射するレーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向が大きいことから、形成される改質部は第２方向に比べて、第１方向に長い形状となる。つまり、第１方向に長い改質部を形成することができる。移動工程において、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向に長い改質部を、第１方向に配列して形成することができる。従って、所定の長さの基板に改質部を並べて配列するとき、第１方向と第２方向とに同じ長さの改質部を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、第１基板と、第２基板との間に光学素子を挟んで接合し、形成する電気光学装置の製造方法であって、第１基板が複数行且つ複数列形成されている第１マザー基板をスクライブする第１スクライブ工程と、第２基板が複数行且つ複数列形成されている第２マザー基板をスクライブする第２スクライブ工程と、第１マザー基板と第２マザー基板とを分断する分断工程とを有し、少なくとも、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程とのいずれか一方の工程において、第１マザー基板または、第２マザー基板に集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成して、スクライブするスクライブ工程を有し、スクライブ工程は、照射工程と移動工程とを有し、照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射し、移動工程では、基板と集光部とを第１方向に相対移動し、スクライブ工程では、照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向に改質部を配列してスクライブすることを特徴とする。
【００２１】
この電気光学装置の製造方法によれば、電気光学装置は、第１基板と、第２基板との間に光学素子を挟んで接合され、形成される。電気光学装置の製造方法は、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程と分断工程とを有している。第１スクライブ工程では、第１基板が複数行且つ複数列形成されている第１マザー基板をスクライブする。第２スクライブ工程では、第２基板が複数行且つ複数列形成されている第２マザー基板をスクライブする。分断工程では、第１マザー基板と第２マザー基板とを分断する。少なくとも、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程とのいずれか一方の工程において、レーザ光を用いて第１マザー基板と第２マザー基板との一方または、両方の基板をスクライブする。
【００２２】
そして、このレーザ光を用いるスクライブ方法は、照射工程と移動工程とを有する。照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射する。移動工程では、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と、移動工程とを繰り返して、前記第１方向に前記改質部を配列して、スクライブしている。
【００２３】
照射工程において、照射するレーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向が大きいことから、形成される改質部は第２方向に比べて、第１方向に長い形状となる。つまり、第１方向に長い改質部を形成することができる。移動工程において、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向に長い改質部を、第１方向に配列して形成することができる。従って、所定の長さの基板に改質部を並べて配列するとき、第１方向と第２方向とに同じ長さの改質部を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（第１の実施形態）
本実施形態では、対物レンズに柱状レンズを有するスクライブ装置を用いて、レーザスクライブ法によってスクライブして分断する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前にスクライブ装置について図１及び図２を用いて説明する。
【００２６】
（スクライブ装置）
図１は、スクライブ装置の構成を示す模式概略図であり、図２は、集光部の構成を示す要部模式概略図である。
図１に示すように、スクライブ装置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。
【００２７】
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、レーザ光源２は、本実施形態において、ＬＤ励起Ｎｄ：ＹＡＧ（Ｎｄ：Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）のレーザ媒質からなり、第３高調波（波長：３５５ｎｍ）のＱスイッチパルス発振のレーザ光を出射する発光条件を採用している。パルス幅はおよそ１４ｎｓ（ナノ秒）、パルス周期は１０ｋＨｚ、出力はおよそ６０μＪ／パルスのレーザ光を出射する発光条件を採用している。
【００２８】
光学経路部３はハーフミラー６を備えている。ハーフミラー６は、レーザ光源２から照射されるレーザ光の光軸７ａ上に配置されている。ハーフミラー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７ａから光軸７へ進行方向を変更する。ハーフミラー６に反射したレーザ光が通過する光軸７上に集光部８が配置されている。テーブル部４には基板としてのワーク９が配置され、集光部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。
【００２９】
集光部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、集光部８を光軸７方向（図中Ｚ方向）に移動させて、集光部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。
【００３０】
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。
【００３１】
集光部８は、柱状の対物レンズとしての集光レンズ８ａとレンズ回転機構１２とを備えている。レンズ回転機構１２は、集光レンズ８ａを、光軸７を中心に回転可能としている。
【００３２】
集光部８とハーフミラー６とを通過する光軸７の延長線上にあって、ハーフミラー６に対して集光部８と反対側には、撮像装置１３を備えている。撮像装置１３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、集光部８を透過してワーク９を照射する。撮像装置１３は、集光部８とハーフミラー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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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の上面における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。
【００３６】
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、スクライブ装置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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
レンズ制御装置２８は、レンズ移動機構１１の移動、停止及び、集光レンズ８ａの回転角度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、集光部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。
【００４０】
集光部８は、集光レンズ８ａの回転角度を検出可能な図示しない角度センサが内蔵されており、レンズ制御装置２８は、この角度センサの出力を検出することにより、集光レンズ８ａの角度を認識する。レンズ制御装置２８は、レンズ回転機構１２に駆動信号を送信し、集光レンズ８ａを所望の角度に回転し、停止することが可能となっている。
【００４１】
画像処理装置２９は、撮像装置１３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１３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、集光部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。集光部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。
【００４２】
集光部８を光軸７の方向に移動して、撮像装置１３が撮像する画像が鮮明になる集光部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。
【００４３】
撮像装置１３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、集光部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１３の焦点が合うように集光部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。
【００４４】
集光部８を光軸７方向（図中Ｚ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１３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のデータを用いて、集光部８の移動距離を演算し、演算した移動距離に対応する距離分、集光部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。
【００４５】
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。
【００４６】
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の面における光軸７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７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。
【００４７】
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。集光部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よりも光子のエネルギー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。
【００４８】
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。尚、材料の種類によっては、例えば石英などの場合には、クラック部は複数のクラックにならず、空洞が形成される場合もある。
【００４９】
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、ハーフミラー６や集光部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。
【００５０】
図２（ａ）は、集光部８を示す要部模式平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’線の要部模式断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ’線の要部模式断面図である。
【００５１】
図２（ａ）に示すように、集光部８は、レンズ支持部１０と接続して円筒状の固定管３１を備えている。固定管３１の内側にはボール３２を介して、移動管３３が配置されている。固定管３１、ボール３２、移動管３３によりボールベアリングが形成され、移動管３３が回転可能となっている。
【００５２】
移動管３３の内側には、矩形の孔が形成された支持板３４が配置されている。矩形の孔には、矩形に形成された集光レンズ８ａが配置されている。集光レンズ８ａの中心と、移動管３３の中心と光軸７とが重なるように、集光レンズ８ａ及び移動管３３が配置されている。これにより、矩形に形成されている集光レンズ８ａは、矩形の中心が光軸７と重なり、光軸７を回転中心にして回転するようになっている。
【００５３】
レンズ支持部１０には、駆動軸３５ａ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レンズ回転モータ３５が配置されている。駆動軸３５ａには、歯車３６が配置され、歯車３６の外周部３６ａが移動管３３の外周部３３ａと接するようになっている。また、移動管３３の外周部３３ａには歯が形成され、歯車３６の外周部３６ａに形成されている歯とかみ合っている。そのため、歯車３６が回転するとき、歯車３６の動力が移動管３３に伝わり移動管３３が回転するようになっている。
【００５４】
そして、所定のステップ数に相当する駆動信号がレンズ回転モータ３５に入力されると、レンズ回転モータ３５の駆動軸３５ａが正転又は反転する。レンズ回転モータ３５の駆動軸３５ａの回転が歯車３６を介して移動管３３に伝わり、移動管３３が回転する。移動管３３には、支持板３４を介して集光レンズ８ａが配置されていることから、移動管３３が回転すると、集光レンズ８ａが回転する。つまり、レンズ回転モータ３５の駆動軸３５ａが回転すると、駆動軸３５ａの回転角度に応じて、集光レンズ８ａが光軸７を中心として回転するようになっている。
【００５５】
図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、集光レンズ８ａは、Ａ−Ａ’方向から見るときには、矩形であり、Ｂ−Ｂ’方向から見るときには、凸レンズの形態をした柱状レンズとなっている。レーザ光３７をＺ方向から集光レンズ８ａに照射するとき、Ｘ方向には集光せず、Ｙ方向には集光するようになっている。そのため、レーザ光３７が集光する集光場所３７ａは、Ｘ方向に長い線状となる。
【００５６】
集光レンズ８ａの断面が矩形となる方向（Ｘ方向）を第１方向３８とし、集光レンズ８ａの断面が凸レンズとなる方向（Ｙ方向）を第２方向３９とする。集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第１方向３８には集光しないことから、集光レンズ８ａの第１方向３８に対する開口数は、ゼロに近い値となる。一方、集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第２方向３９に集光することから、集光レンズ８ａの第２方向３９に対する開口数は、第１方向３８に対する開口数に比べて、大きくなっている。
【００５７】
また、集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第１方向３８には集光しないことから、集光レンズ８ａの第１方向３８に対する焦点距離は、無限大の値となる。一方、集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第２方向３９に集光することから、集光レンズ８ａの第２方向３９に対する焦点距離は、有限の値となる。従って、集光レンズ８ａは、第１方向３８に対する焦点距離に比べて、第２方向３９に対する焦点距離が短い非球面レンズとなっている。
【００５８】
（基板の分断方法）
次に本発明の基板の分断方法について図３〜図９にて説明する。図３は、基板の分断方法のフローチャートであり、図４〜図９は基板の分断方法を説明する図である。
【００５９】
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１は基板設置工程に相当し、基板をスクライブ装置に設置して、スクライブ装置の初期設定をする工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、照射工程に相当し、基板にレーザ光を照射して改質部を形成する工程である。このとき、集光レンズは柱状レンズであり、集光レンズの第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように照射する。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は予定の領域総てに照射したかを判断する工程に相当し、スクライブする予定の領域とスクライブした領域とを比較し、スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域を検索する工程である。スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域があるとき（ＮＯのとき）、ステップＳ４に移行する。スクライブする予定の領域で、スクライブしていない領域がないとき（ＹＥＳのとき）、ステップＳ５に移行する。ステップＳ４は、移動工程に相当し、集光レンズの第１方向において、次にスクライブする領域へ集光レンズとテーブル部とを相対移動する工程である。次にステップＳ２に移行する。
【００６０】
ステップＳ５は、回転工程に相当し、集光レンズを回転し、基板に対して、集光レンズの第１方向及び第２方向を変更する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は、移動工程に相当し、ステップＳ２において、スクライブした方向と異なる方向にスクライブする領域に移動する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、照射工程に相当し、基板にレーザ光を照射して改質部を形成する工程である。このとき、集光レンズは柱状レンズであり、集光レンズの第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように照射する。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は予定の領域総てに照射したかを判断する工程に相当し、スクライブする予定の領域とスクライブした領域とを比較し、スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域を検索する工程である。スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域があるとき（ＮＯのとき）、ステップＳ９に移行する。スクライブする予定の領域で、スクライブしていない領域がないとき（ＹＥＳのとき）、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ９は、移動工程に相当し、集光レンズの第１方向において、次にスクライブする領域へ集光レンズ８ａとテーブル部４とを相対移動する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ１〜ステップＳ９をまとめてステップＳ１１とする。ステップＳ１１は、スクライブ工程に相当する。
【００６１】
ステップＳ１０は、分断工程に相当し、基板のスクライブした場所を押圧して、基板を分断する工程である。以上の工程により基板を分断する工程が完了する。
【００６２】
次に、図４〜図９を用いて、図３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４（ａ）は、本実施形態で分断する基板の模式平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す接合基板のＣ−Ｃ’線から見た模式側面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す様に、基板４１は矩形の板で構成されている。基板４１は、レーザ光に透過性のある材質からなり本実施形態では、例えば、石英ガラスを採用している。
【００６３】
基板４１の平面方向において、基板４１の長尺方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、基板４１の厚さ方向をＺ方向とする。基板４１において、Ｘ方向の中心線を通る厚さ方向（Ｚ方向）の面を第１切断予定面４２とする。同じく基板４１において、Ｙ方向の中心線を通る厚さ方向（Ｚ方向）の面を第２切断予定面４３とする。第１切断予定面４２は、ステップＳ２〜ステップＳ４において、スクライブする面であり第２切断予定面４３は、ステップＳ７〜ステップＳ９において、スクライブする面である。
【００６４】
図４（ｃ）及び図５（ａ）はステップＳ１に対応する図である。図４（ｃ）に示す様に、基板４１を図１に示すスクライブ装置１のテーブル部４に載置する。基板４１は吸引式のチャック機構により、ステージ２０に固定される。スクライブ装置１は、第１切断予定面４２において、基板４１の端となる場所４２ａに、レーザ光３７を照射可能となる場所に、集光部８を移動する。また、このステップにおいて、操作者は、レーザ光３７を照射するレーザ光源２の発光条件の設定を行う。
【００６５】
図５（ａ）に示す様に、集光レンズ８ａの断面が矩形となる第１方向３８が、第１切断予定面４２と同じ方向なるように配置する。従って、集光レンズ８ａの断面が凸レンズとなる第２方向３９は、第１切断予定面４２と直交する方向となる。
【００６６】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）はステップＳ２に対応する図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＹ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。本実施形態においては、基板４１に石英ガラスを用いていることから、クラック部４６には、空洞が形成される。
【００６７】
第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。つまり、集光レンズ８ａは、レーザ光３７を、第１方向３８には集光せず、第２方向３９に集光するため、改質部４５は、第１方向３８に長く、第２方向３９に短い形状に形成される。
【００６８】
第１方向３８が、第１切断予定面４２の方向に配置されていることから、改質部４５は、第１切断予定面４２に沿って長く、Ｙ方向に短い形状に形成される。
【００６９】
ステップＳ２において、レーザ光３７を照射した後、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３において、メインコンピュータ２４は、第１切断予定面４２の総てに、改質部４５を形成したかを判断する。メインコンピュータ２４は、記憶部を備えている。記憶部には、第１切断予定面４２において、改質部４５を形成する予定の場所と、既に改質部４５を形成した場所のデータが格納されている。ステップＳ２において、メインコンピュータ２４は、改質部４５を形成する毎に、記憶部に形成した場所のデータを記憶する。改質部４５を形成する予定の場所であって、改質部４５が形成されていない場所の有無を判断する。改質部４５が形成されていない場所が有るとき、続いて、ステップＳ４で、その場所へ移動する。
【００７０】
図６（ａ）はステップＳ４に対応する図である。図６（ａ）に示す様に、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。移動距離は、改質部４５を形成する間隔とし、本実施形態では、例えば、改質部４５の第１方向３８の幅より、少し短い距離とする。改質部４５を形成する間隔は、ステップＳ１０にて、品質良く分断可能に改質部４５が配列される間隔であれば良く、試行して間隔を設定するのが、望ましい。
【００７１】
図６（ｂ）及び図６（ｃ）はステップＳ２に対応する図である。図６（ｂ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＹ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。その結果、改質部４５が配列して形成される。
【００７２】
図６（ｃ）に示す様に、改質部４５を配列して形成し、１段目の改質部４５ａを形成する。続いて、１段目の改質部４５ａに対して、Ｚ方向に隣接する場所に、改質部４５を配列して形成し、２段目の改質部４５ｂを形成する。この様に、改質部４５を多段に配列して形成し、第１切断予定面４２総てに、改質部４５が形成された第１スクライブ面４７を形成する。
【００７３】
図７（ａ）はステップＳ５及びステップＳ６に対応する図である。図７（ａ）に示す様に、ステップＳ５において、スクライブ装置１は、集光レンズ８ａの光軸７を中心として、集光レンズ８ａを回転する。集光部８における第１方向３８を、第１切断予定面４２の方向から第２切断予定面４３の方向に変更する。
【００７４】
ステップＳ６において、スクライブ装置１は、第２切断予定面４３において、基板４１の端となる場所４３ａに、レーザ光３７を照射可能となる場所に、集光部８を移動する。
【００７５】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）はステップＳ７に対応する図である。図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＸ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。
【００７６】
第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。つまり、集光レンズ８ａは、レーザ光３７を、第１方向３８には集光せず、第２方向３９に集光するため、改質部４５は、第１方向３８に長く、第２方向３９に短い形状に形成される。
【００７７】
第１方向３８が、第２切断予定面４３の方向に配置されていることから、改質部４５は、第２切断予定面４３に沿って長く、Ｘ方向に短く形状に形成される。
【００７８】
ステップＳ７において、レーザ光３７を照射した後、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８において、メインコンピュータ２４は、第２切断予定面４３の総てに、改質部４５を形成したかを判断する。メインコンピュータ２４の記憶部には、第２切断予定面４３において、改質部４５を形成する予定の場所と、既に改質部４５を形成した場所のデータが格納されている。ステップＳ７において、メインコンピュータ２４は、改質部４５を形成する毎に、記憶部に形成した場所のデータを記憶する。改質部４５を形成する予定の場所であって、改質部４５が形成されていない場所の有無を判断する。改質部４５が形成されていない場所が有るとき、続いて、ステップＳ９で、その場所へ移動する。
【００７９】
図８（ａ）はステップＳ９に対応する図である。図８（ａ）に示す様に、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。移動距離は、例えば、本実施例では、改質部４５の第１方向３８の幅より、少し短い距離とする。
【００８０】
図８（ｂ）及び図８（ｃ）はステップＳ７に対応する図である。図８（ｂ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＸ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。その結果、改質部４５が配列して形成される。
【００８１】
図８（ｃ）に示す様に、改質部４５を配列して形成し、１段目の改質部４５ｃを形成する。続いて、１段目の改質部４５ｃに対して、Ｚ方向に隣接する場所に、改質部４５を配列して形成し、２段目の改質部４５ｄを形成する。この様に、改質部４５を多段に配列して形成し、第２切断予定面４３総てに、改質部４５が形成された第２スクライブ面４８を形成する。
【００８２】
図９（ａ）及び図９（ｂ）はステップＳ１０に対応する図である。図９（ａ）に示す様に、基板４１を弾性材より少なくともなる台４９の上に配置する。第１切断予定面４２に形成された第１スクライブ面４７と対向する場所を、加圧部材５０を用いて押圧する。基板４１は台４９に沈み込み、クラック部４６に張力が作用する。基板４１は、台４９と接する面に近いクラック部４６を起点として破断が進行し、分断する。
【００８３】
図９（ｂ）に示す様に、同様に、第２切断予定面４３に形成された第２スクライブ面４８と対向する場所を、加圧部材５０を用いて押圧する。基板４１は台４９に沈み込み、クラック部４６に張力が作用する。基板４１は、台４９と接する面に近いクラック部４６を起点として破断が進行し、分断する。
【００８４】
その結果、図４（ａ）に示す、基板４１が第１切断予定面４２及び第２切断予定面４３で分断され、４分割される。
【００８５】
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、スクライブ装置１は、レーザ光源２と、集光部８とを備えている。レーザ光源２がレーザ光３７を発光する。集光部８が、基板４１の内部にレーザ光３７を集光して照射する。集光部８は、レーザ光３７の光軸７と直交する第１方向３８に比べて、光軸７及び第１方向３８と直交する第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射している。
【００８６】
基板４１にレーザ光３７が集光される集光場所３７ａには、改質部４５が形成される。レーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きいことから、形成される改質部４５は、第２方向３９に比べて、第１方向３８に長い形状となる。つまり、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。従って、所定の長さの基板４１に改質部４５を並べて配列するとき、第１方向３８と第２方向３９とに同じ長さの改質部４５を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部４５を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００８７】
（２）本実施形態によれば、スクライブ装置１は、集光レンズ８ａを備えている。この集光レンズ８ａは非球面レンズであり、第１方向３８の焦点距離に対して、第２方向３９の焦点距離が短く形成されている。従って、この集光レンズ８ａを通過するレーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きく形成されている。その結果、この集光レンズ８ａを用いてレーザ光３７を集光して照射する基板４１には、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。
【００８８】
（３）本実施形態によれば、スクライブ装置１は集光レンズ８ａを備え、この集光レンズ８ａは柱状レンズとなっている。柱状レンズは、断面の一方向が曲線で形成され、別の一方向は直線で形成されている。集光レンズ８ａの光軸７に対して、全方向を曲線で形成する場合には、全方向を研磨して曲線を形成する必要があり、レンズの形成には労力を要する。それに比べて、レンズの一方向が直線の場合には、一方向に研磨して曲線を形成すれば良いことから、形成し易いレンズと言える。従って生産性良く形成できる集光レンズ８ａを備えるスクライブ装置とすることができる。
【００８９】
（４）本実施形態によれば、スクライブ装置１は集光部８を備えており、集光部８は、集光レンズ８ａが、光軸７を中心として、回転することにより、第１方向３８及び第２方向３９が変更される。この集光部８を用いてレーザ光３７を集光して照射する基板４１には、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。従って、第１方向３８及び第２方向３９を変更することにより、改質部４５を長く形成する第１方向３８を、所望の方向に設定することができる。その結果、所望の方向に長い改質部４５を形成することができる。
【００９０】
（５）本実施形態によれば、基板４１に、集光部８からレーザ光３７を照射し、改質部４５を形成するステップＳ２及びステップＳ７の照射工程と、ステップＳ４及びステップＳ９の移動工程とを有している。照射工程では、レーザ光３７の光軸７と直交する第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。移動工程では、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。そして、照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向３８に改質部４５を配列してスクライブしている。続いて、分断工程において、基板を押圧して分断している。
【００９１】
照射工程において、照射するレーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きいことから、形成される改質部４５は第２方向３９に比べて、第１方向３８に長い形状となる。つまり、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。移動工程において、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向３８に長い改質部４５を、第１方向３８に配列して形成することができる。従って、所定の長さの基板４１に改質部４５を並べて配列するとき、第１方向３８と第２方向３９とに同じ長さの改質部４５を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部４５を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００９２】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した液晶表示装置の製造方法の一実施形態について図１０〜図１４を用いて説明する。
本実施形態では、本発明の基板を分断方法を用いて液晶表示装置を製造する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前に、液晶表示装置について順次説明する。
【００９３】
（液晶表示装置）
まず、液晶表示装置について説明する。図１０（ａ）は、液晶表示装置の模式平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の液晶表示装置のＤ−Ｄ’線に沿う模式断面図である。
【００９４】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、本実施形態の電気光学装置としての液晶表示装置５５は、対をなす第２基板としてのＴＦＴアレイ基板５６と第１基板としての対向基板５７とが熱硬化性の封止材であるシール材によって貼り合わされて形成されている。このシール材が固化したシール５８によって、区画される領域内に封入された光学素子としての液晶５９より少なくともなる液晶層を備えている。シール５８は、基板面内の領域において閉ざされた枠形状に形成されている。
【００９５】
シール５８の内側で対向基板５７の液晶５９側の面には、遮光性材料で配線を隠すための周辺見切り６０が形成されている。シール５８の外側の場所には、データ線駆動回路６１及び電極端子６２がＴＦＴアレイ基板５６の辺５６ａ（図１０（ａ）中下側の辺）に沿って形成されており、この辺５６ａに隣接する辺５６ｂ及び辺５６ｃ（図１０（ａ）中左右の辺）に沿って走査線駆動回路６３が形成されている。データ線駆動回路６１、電極端子６２及び走査線駆動回路６３は光透過性の導電膜である配線６４ａにより電気的に接続されている。ＴＦＴアレイ基板５６の残る辺５６ｄ（図１０（ａ）中上側の辺）には、２つの走査線駆動回路６３の間を接続するための光透過性の導電膜である配線６４ｂが設けられている。また、対向基板５７のコーナー部の４箇所においては、ＴＦＴアレイ基板５６と対向基板５７との間で電気的導通をとるための基板間導通材６５が配設されている。
【００９６】
また、液晶表示装置５５はカラー表示用として構成しており、対向基板５７において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂが保護膜とともに形成されている。カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂの各フィルタ素子の間には、遮光膜６７が形成されており、カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂを通過しない光は遮光膜６７が遮断するようになっている。さらに、カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂの保護膜のＴＦＴアレイ基板５６側には対向電極６８と配向膜６９とが配置されている。
【００９７】
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。尚、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。
【００９８】
このような構造を有する液晶表示装置５５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スイッチング素子であるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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７０が電気的に接続されている。画素電極７０はカラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ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。
【００９９】
画素電極７０は、ＴＦＴのドレイン電極に電気的に接続されており、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７０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７０に供給された所定レベルの画素信号の電圧レベルは、図１０（ｂ）に示す対向基板５７の対向電極６８との間で保持され、画素信号の電圧レベルに応じて、液晶５９の光透過量が変化する。液晶表示装置５５はカラーフィルタを備えており、カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂを透過する光を液晶５９より少なくとも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５５はカラー画像を表示することができる。
【０１００】
画素電極７０の対向基板５７側には配向膜７１が配置されている。配向膜６９と配向膜７１とにはその表面に溝状の凹凸が形成されており、配向膜６９と配向膜７１との間に充填された液晶５９は、溝状の凹凸に沿って配列して形成される。
【０１０１】
ＴＦＴアレイ基板５６及び対向基板５７において、液晶５９と反対側の面には、偏光シート７２，７３が配置され、偏光シート７２，７３及び液晶５９の作用により、液晶表示装置５５を透過する光透過量が変化するようになっている。
【０１０２】
（液晶表示装置の製造方法）
次に、上述した液晶表示装置５５における基板の分断方法について図１１〜図１４にて説明する。図１１は、液晶表示装置の製造方法のフローチャートであり、図１２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１３及び図１４は液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【０１０３】
図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１１は対向マザー基板の第１スクライブ工程に相当し、対向マザー基板の一方向にスクライブする工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は対向マザー基板の第２スクライブ工程に相当し、対向マザー基板において、ステップＳ１１でスクライブした方向と直交する方向にスクライブする工程である。ステップＳ１１とステップＳ１２とを合わせてステップＳ２１とする。ステップＳ２１は、第１スクライブ工程に相当する。次にステップＳ１３に移行する。
【０１０４】
ステップＳ１３はＴＦＴアレイマザー基板の第１スクライブ工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板の一方向にスクライブする工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４はＴＦＴアレイマザー基板の第２スクライブ工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板において、ステップＳ１３でスクライブした方向と直交する方向にスクライブする工程である。ステップＳ１３とステップＳ１４とを合わせてステップＳ２２とする。ステップＳ２２は、第２スクライブ工程に相当する。次にステップＳ１５に移行する。
【０１０５】
ステップＳ１５はＴＦＴアレイマザー基板の第１分断工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板の一方向を分断する工程である。次にステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６はＴＦＴアレイマザー基板の第２分断工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板において、ステップＳ１５で分断した方向と直交する方向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は対向マザー基板の第１分断工程に相当し、対向マザー基板の一方向を分断する工程である。次にステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８は対向マザー基板の第２分断工程に相当し、対向マザー基板において、ステップＳ１７で分断した方向と直交する方向を分断する工程である。ステップＳ１５〜ステップＳ１８とを合わせてステップＳ２３とする。ステップＳ２３は、分断工程に相当する。以上の工程により、液晶表示装置５５が形成される。
【０１０６】
次に、図１２〜図１４を用いて、図１１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１２（ａ）は、液晶表示装置が区画形成されたマザー基板を示す模式図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＥ−Ｅ’線に沿った模式断面図である。
【０１０７】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、第１マザー基板としての対向マザー基板８０と第２マザー基板としてのＴＦＴアレイマザー基板７６とがシール材７９により接着され、マザー基板８２が形成されている。対向マザー基板８０及びＴＦＴアレイマザー基板７６の製造方法と、対向マザー基板８０及びＴＦＴアレイマザー基板７６の組立て方法は公知であり、説明を省略する。尚、ＴＦＴアレイマザー基板７６を構成する基板７７及び対向マザー基板８０を構成する基板８１は、石英ガラスにより形成されている。
【０１０８】
図１０に示す液晶表示装置５５を形成するために、対向マザー基板８０を分断する予定の面をＨ対向切断面８３、Ｖ対向切断面８４とし、ＴＦＴアレイマザー基板７６を分断する予定の面をＨ素子切断面８５、Ｖ素子切断面８６と表記する。
Ｈ対向切断面８３は、一点鎖線で示した対向マザー基板８０の切断面であり、図１２（ａ）のＸ軸方向に延在する切断面である。図１２（ａ）に示した、８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ，８３ｅは、それぞれＨ対向切断面８３である。
【０１０９】
Ｖ対向切断面８４は、一点鎖線で示した対向マザー基板８０の切断面であり、図１２（ａ）のＹ軸方向に延在する切断面である。図１２（ａ）に示した、８４ａ，８４ｂ，８４ｃは、それぞれＶ対向切断面８４である。
【０１１０】
Ｈ素子切断面８５は、一点鎖線で示したＴＦＴアレイマザー基板７６の切断面であり、図１２（ａ）のＸ軸方向に延在する切断面である。図１２（ａ）に示した、８５ａ，８５ｂ，８５ｃは、それぞれＨ素子切断面８５である。
【０１１１】
Ｖ素子切断面８６は、一点鎖線で示したＴＦＴアレイマザー基板７６の切断面であり、図１２（ａ）のＹ軸方向に延在する切断面である。Ｖ素子切断面８６は、Ｖ対向切断面８４と対向する場所に位置し、図１２（ａ）に示した、８６ａ，８６ｂ，８６ｃは、それぞれＶ素子切断面８６である。
【０１１２】
図１３（ａ）〜図１３（ｂ）はステップＳ１１に対応する図である。図１３（ａ）に示す様に、ステップＳ１１において、基板８１のＶ対向切断面８４に沿ってレーザ光３７を照射する照射工程と、次に照射する場所へ移動する移動工程とを繰り返して、スクライブを行う。
【０１１３】
まず、マザー基板８２をスクライブ装置１のステージ２０に配置する。続いて、照射工程において、対向マザー基板８０の基板８１の内部に、集光部８の集光レンズ８ａでレーザ光３７を集光して照射する。
【０１１４】
図５（ａ）に示す集光レンズ８ａの断面が矩形となる第１方向３８が、Ｖ対向切断面８４と同じ方向なるように、集光レンズ８ａを配置する。従って、集光レンズ８ａの断面が凸レンズとなる第２方向３９は、Ｖ対向切断面８４と直交する方向となる。
【０１１５】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）と同様に、集光部８から基板８１の内部にレーザ光３７をＸ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、Ｙ方向に長い改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。本実施形態においては、基板８１に石英ガラスを用いていることから、クラック部４６には、空洞が形成される。
【０１１６】
続いて、移動工程では、次にレーザ光３７を照射する場所と対向する場所に集光レンズ８ａが位置する様に、集光部８と基板８１とを、第１方向３８へ相対的に移動する。続いて、照射工程において、レーザ光３７を照射し、改質部４５を配列して形成する。まず、基板８１において、ＴＦＴアレイマザー基板７６側の面８１ａの近くに改質部４５を配列して１段目の改質部４５ｅを、基板８１のＶ対向切断面８４に沿って形成する。続いて、１段目と隣接する場所に改質部４５を配列して２段目の改質部４５ｆを形成する。３段目以降についても、同様の方法で、改質部４５を配列して形成する。
【０１１７】
図１３（ｂ）に示す様に、その結果、基板８１のＶ対向切断面８４総てに改質部４５が配列して形成され、改質部４５の中央にはクラック部４６が形成される。
【０１１８】
ステップＳ１２においては、基板８１のＨ対向切断面８３に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行う。続いて、ステップＳ１３において、マザー基板８２を反転し、基板７７のＶ素子切断面８６に沿ってレーザ光３７を照射して、スクライブを行う。続いて、ステップＳ１４において、基板７７のＨ素子切断面８５に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行う。スクライブ方法については、ステップＳ１１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【０１１９】
図１４（ａ）〜図１４（ｂ）はステップＳ１５に対応する図である。図１４（ａ）に示す様に、マザー基板８２を弾性材より少なくともなる台４９の上に配置する。マザー基板８２のＴＦＴアレイマザー基板７６が台４９と接する様に配置し、対向マザー基板８０において、Ｈ素子切断面８５に配列して形成されているクラック部４６と対向する場所を、加圧部材５０を用いて押圧する。ＴＦＴアレイマザー基板７６は台４９に沈み込み、クラック部４６に張力が作用する。ＴＦＴアレイマザー基板７６は、台４９と接する面に近いクラック部４６を起点として破断が進行し、分断する。
図１４（ｂ）に示す様に、その結果、ＴＦＴアレイマザー基板７６は、Ｈ素子切断面８５で分断される。
【０１２０】
ステップＳ１６においては、ＴＦＴアレイマザー基板７６のＶ素子切断面８６に沿って形成されているクラック部４６を分断する。続いて、ステップＳ１７において、マザー基板８２を反転し、対向マザー基板８０のＨ対向切断面８３に沿って形成されているクラック部４６を分断する。続いて、ステップＳ１７において、対向マザー基板８０のＶ対向切断面８４に沿って形成されているクラック部４６を分断する。分断方法については、ステップＳ１５と同様であり、詳細な説明は省略する。
【０１２１】
以上の工程により、マザー基板８２が分割されて、図１０（ａ）に示す液晶表示装置５５の形状に形成され、図１０（ｂ）に示す偏光シート７２，７３を接着して液晶表示装置５５が完成する。
【０１２２】
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、電気光学装置の製造方法は、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程と分断工程とを有し、レーザ光３７を照射して、ＴＦＴアレイマザー基板７６と対向マザー基板８０とをスクライブする。
【０１２３】
そして、このレーザ光３７を用いるスクライブ方法では、照射工程と移動工程とを有する。照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光してＴＦＴアレイマザー基板７６と対向マザー基板８０とに照射する。移動工程では、ＴＦＴアレイマザー基板７６及び対向マザー基板８０と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向３８に改質部４５を配列して、スクライブしている。
【０１２４】
照射工程において、照射するレーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きいことから、形成される改質部４５は第２方向３９に比べて、第１方向３８に長い形状となる。つまり、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。移動工程において、ＴＦＴアレイマザー基板７６及び対向マザー基板８０と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向３８に長い改質部４５を、第１方向３８に配列して形成することができる。従って、所定の長さのＴＦＴアレイマザー基板７６及び対向マザー基板８０に改質部４５を並べて配列するとき、第１方向３８と第２方向３９とに同じ長さの改質部４５を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部４５を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【０１２５】
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の実施形態及び第２の実施形態において、集光レンズ８ａは、第１方向３８の断面が矩形であり、第２方向３９の断面が凸レンズの柱状レンズを採用している。これに限らず、第１方向の断面が、凸レンズ、または凹レンズでも良い。このとき、第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるようなレンズにして、集光する場所に改質部４５が形成される様なレンズであれば良い。
【０１２６】
図１５に集光レンズの例を示す。この図において、Ｘ方向が第１方向３８、Ｙ方向が第２方向３９を示す。例えば、図１５（ａ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９０は、ＹＺ方向の断面が蒲鉾型をしている柱状レンズである。図１５（ｂ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９１は、ＸＺ方向の断面が凹レンズであり、ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっている。図１５（ｃ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９２は、ＸＺ方向の断面が凹レンズであり、ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっている。また、Ｚ方向の逆方向の面が平面となっている。
【０１２７】
図１５（ｄ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９３は、ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっており、ＸＺ方向の断面が、湾曲した柱状となっている。図１５（ｅ）の対物レンズとしての集光レンズ９４は、図１５（ｃ）の集光レンズ９２の変形である。ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっており、Ｚ方向の逆方向の面が凸状となっている。図１５（ｆ）の対物レンズとしての集光レンズ９５は、楕円球の重心を通るＸＹ平面で、分断した形状をした凸レンズである。図１５（ｇ）の対物レンズとしての集光レンズ９６は、ラグビーボール状のレンズである。いずれの場合にも、Ｘ方向に比べて、Ｙ方向にレーザ光の開口数が大きくなるレンズとして採用することができる。
【０１２８】
（変形例２）
前記第１の実施形態及び第２の実施形態において、集光部８に集光レンズ８ａを用いたが、集光レンズ８ａに換えて、凹面鏡を用いても良い。図１６に示すように、凹面鏡９７の断面形状において、第１方向３８と第２方向３９とで、曲率の異なる凹面鏡９７としても良い。この凹面鏡９７に、鏡９８を介してレーザ光３７を照射することにより、第１方向３８に比べて、第２方向３９の開口数が大きなレーザ光を集光して基板に照射することにより改質部４５を形成しても良い。第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
（変形例３）
前記第１の実施形態及び第２の実施形態において、基板４１、基板７７、基板８１は石英ガラスを用いているが、他のガラスでも良い。光透過性があり、前記第２の実施形態では、液晶表示装置５５を構成できる脆性材料であれば良い。例えば、石英ガラスの他に、ソーダ石灰ガラス、パイレックス（登録商標）等のホウ珪酸ガラス、ＯＡ−１０（日本電気硝子社製）等の無アルカリガラス、ネオセラム（登録商標）等の耐熱結晶化ガラス、光学ガラス、水晶等を挙げることができる。
【０１３０】
（変形例４）
前記第２の実施形態では、液晶表示装置５５に本発明の基板の分断方法を用いたが、液晶表示装置５５以外の電気光学装置にも用いることができる。基板を備えた電気光学装置として、例えば、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（ＥＬＥＣＴＲＯＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ）ディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等における基板の分断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、基板にレーザ光３７を照射してスクライブする工程において、第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して改質部４５を形成することにより生産性良くスクライブすることができる。
【０１３１】
（変形例５）
前記第１の実施形態及び第２の実施形態では、レーザ光源２にＹＡＧレーザを用いたが、フェムト秒レーザを用いても良い。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４５を形成できる光源であれば良い。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を採用しても良い。発光条件及び集光レンズの条件の例としては、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、この場合においても、第１方向３８と第２方向３９とでレーザ光３７の開口数が異なるレンズを採用する。
【０１３２】
（変形例６）
前記第２の実施形態では、Ｈ対向切断面８３、Ｖ対向切断面８４、Ｈ素子切断面８５、Ｖ素子切断面８６の断面において、レーザ光３７を照射してスクライブしている。加工条件によっては、切断面の幾つかにおいて、レーザ光３７を照射してスクライブし、他の切断面において、他の方法を用いて切断しても良い。例えば、ダイヤモンドホイールまたは、超硬ホイールを備えたガラスカッターを用いて、スクライブし、切断しても良い。他の方法として、ダイヤモンドブレード等のブレードを回転して切断するダイシング方法を用いて切断しても良い。
【０１３３】
（変形例７）
前記第２の実施形態では、ステップＳ２１の第１スクライブ工程において、基板８１のＶ対向切断面８４及び、Ｈ対向切断面８３に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行っている。続いて、ステップＳ２２の第２スクライブ工程において、基板７７のＶ素子切断面８６及び、Ｈ素子切断面８５に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行っている。この工程順には、限定されず変更してもよい。例えば、Ｖ対向切断面８４、Ｖ素子切断面８６、Ｈ対向切断面８３、Ｈ素子切断面８５の順にスクライブを行っても良い。このとき、第１スクライブ工程、第２スクライブ工程、第１スクライブ工程、第２スクライブ工程となる。この場合においても、前記第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】第１の実施形態に係るスクライブ装置の構成を示す模式概略図。
【図２】集光部の構成を示す要部模式概略図。
【図３】基板の分断方法のフローチャート。
【図４】基板の分断方法を説明する図。
【図５】基板の分断方法を説明する図。
【図６】基板の分断方法を説明する図。
【図７】基板の分断方法を説明する図。
【図８】基板の分断方法を説明する図。
【図９】基板の分断方法を説明する図。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶表示装置の模式図。
【図１１】液晶表示装置の製造方法のフローチャート。
【図１２】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。
【図１３】液晶表示装置の製造方法を説明する図。
【図１４】液晶表示装置の製造方法を説明する図。
【図１５】変形例１に係る集光レンズを示す要部模式概略図。
【図１６】変形例２に係る集光部を示す要部模式概略図。
【符号の説明】
【０１３５】
１…スクライブ装置、２…レーザ光源、７，７ａ…光軸、８ａ，９０，９１，９２，９３，９４，９５，９６…対物レンズとしての集光レンズ、８…集光部、９…基板としてのワーク、３８…第１方向、３９…第２方向、４１…基板、４５ｅ…１段目の改質部、５５…電気光学装置としての液晶表示装置、５６…第２基板としてのＴＦＴアレイ基板、５７…第１基板としての対向基板、５９…光学素子としての液晶、７６…第２マザー基板としてのＴＦＴアレイマザー基板、８０…第１マザー基板としての対向マザー基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクライブ装置、基板の分断方法及び、電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、集光部におけるピークパワー密度を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。
【０００３】
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）に対して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）では、改質部の大きさは、およそ１００μｍである。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。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板を品質良く切断するために、基板の内部に改質部を配列して形成する。ガラスが厚いときには、改質部を厚み方向に複数段配置する必要がある。基板が大きい場合に、必要とされる改質部が多くなることから、生産性良く改質部を形成する方法が望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、レーザスクライブするとき、生産性良く改質部が形成できるスクライブ装置、基板の分断方法及び、電気光学装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のスクライブ装置は、基板にレーザ光を照射してスクライブするスクライブ装置であって、レーザ光を発光するレーザ光源と、基板の内部にレーザ光を集光して照射し、改質部を形成する集光部とを備え、集光部は、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射することを特徴とする。
【０００８】
ここで、基板にレーザ光を照射してスクライブする、ということは、基板にレーザ光を照射して、改質部を配列して形成し、基板が配列して形成される改質部に沿って、基板が分断され易くする製造方法のことを示す。
また、開口数は、光学系に入射あるいは射出する光束で、最も周辺の光線と光軸との成す角度の正弦値を示す。
【０００９】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は、レーザ光源と、集光部とを備えている。レーザ光源がレーザ光を発光する。集光部が、基板の内部にレーザ光を集光して照射する。集光部は、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射する。
【００１０】
基板にレーザ光が集光される場所には、改質部が形成される。レーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向が大きいことから、形成される改質部は、第２方向に比べて、第１方向に長い形状となる。つまり、第１方向に長い改質部を形成することができる。従って、所定の長さの基板に改質部を並べて配列するとき、第１方向と第２方向とに同じ長さの改質部を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００１１】
本発明のスクライブ装置では、集光部は対物レンズを備え、対物レンズは、第１方向の焦点距離に対して、第２方向の焦点距離が短い非球面レンズを用いたことを特徴とする。
【００１２】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は、対物レンズを備えている。この対物レンズは非球面レンズであり、第１方向の焦点距離に対して、第２方向の焦点距離が短く形成されている。従って、この対物レンズを通過するレーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向を大きくすることができる。その結果、この対物レンズを用いてレーザ光を集光して照射する基板には、第１方向に長い改質部を形成することができる。
【００１３】
本発明のスクライブ装置では、対物レンズは、柱状レンズであることを特徴とする。
【００１４】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は対物レンズを備え、この対物レンズは柱状レンズである。柱状レンズは、断面の一方向が曲線で形成され、別の一方向は直線で形成されている。レンズの光軸に対して、全方向を曲線で形成する場合には、全方向を研磨して曲線を形成する必要があり、レンズの形成には労力を要する。それに比べて、レンズの一方向が直線の場合には、一方向に研磨して曲線を形成すれば良いことから、形成し易いレンズと言える。従って生産性良く形成できる対物レンズを備えるスクライブ装置とすることができる。
【００１５】
本発明のスクライブ装置は、集光部が、光軸を中心として、回転し、第１方向及び第２方向が変更することを特徴とする。
【００１６】
このスクライブ装置によれば、スクライブ装置は集光部を備えており、集光部が、光軸を中心として、回転することにより、第１方向及び第２方向が変更される。この集光部を用いてレーザ光を集光して照射する基板には、第１方向に長い改質部を形成することができる。従って、第１方向及び第２方向を変更することにより、改質部を長く形成する第１方向を、所望の方向に設定することができる。その結果、所望の方向に長い改質部を形成することができる。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の基板の分断方法は、可視光を透過する基板に、集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成し、分断する基板の分断方法であって、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射する照射工程と、基板と集光部とを第１方向に相対移動する移動工程と、基板を押圧して分断する分断工程とを有し、照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向に改質部を配列してスクライブすることを特徴とする。
【００１８】
この基板の分断方法によれば、可視光を透過する基板に、集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成する照射工程と、移動工程と、分断工程とを有する。
照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射する。移動工程では、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向に改質部を配列してスクライブする。続いて、分断工程において、基板を押圧して分断する。
【００１９】
照射工程において、照射するレーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向が大きいことから、形成される改質部は第２方向に比べて、第１方向に長い形状となる。つまり、第１方向に長い改質部を形成することができる。移動工程において、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向に長い改質部を、第１方向に配列して形成することができる。従って、所定の長さの基板に改質部を並べて配列するとき、第１方向と第２方向とに同じ長さの改質部を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、第１基板と、第２基板との間に光学素子を挟んで接合し、形成する電気光学装置の製造方法であって、第１基板が複数行且つ複数列形成されている第１マザー基板をスクライブする第１スクライブ工程と、第２基板が複数行且つ複数列形成されている第２マザー基板をスクライブする第２スクライブ工程と、第１マザー基板と第２マザー基板とを分断する分断工程とを有し、少なくとも、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程とのいずれか一方の工程において、第１マザー基板または、第２マザー基板に集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成して、スクライブするスクライブ工程を有し、スクライブ工程は、照射工程と移動工程とを有し、照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように集光して基板に照射し、移動工程では、基板と集光部とを第１方向に相対移動し、スクライブ工程では、照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向に改質部を配列してスクライブすることを特徴とする。
【００２１】
この電気光学装置の製造方法によれば、電気光学装置は、第１基板と、第２基板との間に光学素子を挟んで接合され、形成される。電気光学装置の製造方法は、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程と分断工程とを有している。第１スクライブ工程では、第１基板が複数行且つ複数列形成されている第１マザー基板をスクライブする。第２スクライブ工程では、第２基板が複数行且つ複数列形成されている第２マザー基板をスクライブする。分断工程では、第１マザー基板と第２マザー基板とを分断する。少なくとも、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程とのいずれか一方の工程において、レーザ光を用いて第１マザー基板と第２マザー基板との一方または、両方の基板をスクライブする。
【００２２】
そして、このレーザ光を用いるスクライブ方法は、照射工程と移動工程とを有する。照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、光軸及び第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射する。移動工程では、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と、移動工程とを繰り返して、前記第１方向に前記改質部を配列して、スクライブしている。
【００２３】
照射工程において、照射するレーザ光の開口数は、第１方向に比べて、第２方向が大きいことから、形成される改質部は第２方向に比べて、第１方向に長い形状となる。つまり、第１方向に長い改質部を形成することができる。移動工程において、基板と集光部とを第１方向に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向に長い改質部を、第１方向に配列して形成することができる。従って、所定の長さの基板に改質部を並べて配列するとき、第１方向と第２方向とに同じ長さの改質部を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（第１の実施形態）
本実施形態では、対物レンズに柱状レンズを有するスクライブ装置を用いて、レーザスクライブ法によってスクライブして分断する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前にスクライブ装置について図１及び図２を用いて説明する。
【００２６】
（スクライブ装置）
図１は、スクライブ装置の構成を示す模式概略図であり、図２は、集光部の構成を示す要部模式概略図である。
図１に示すように、スクライブ装置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。
【００２７】
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、レーザ光源２は、本実施形態において、ＬＤ励起Ｎｄ：ＹＡＧ（Ｎｄ：Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）のレーザ媒質からなり、第３高調波（波長：３５５ｎｍ）のＱスイッチパルス発振のレーザ光を出射する発光条件を採用している。パルス幅はおよそ１４ｎｓ（ナノ秒）、パルス周期は１０ｋＨｚ、出力はおよそ６０μＪ／パルスのレーザ光を出射する発光条件を採用している。
【００２８】
光学経路部３はハーフミラー６を備えている。ハーフミラー６は、レーザ光源２から照射されるレーザ光の光軸７ａ上に配置されている。ハーフミラー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７ａから光軸７へ進行方向を変更する。ハーフミラー６に反射したレーザ光が通過する光軸７上に集光部８が配置されている。テーブル部４には基板としてのワーク９が配置され、集光部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。
【００２９】
集光部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、集光部８を光軸７方向（図中Ｚ方向）に移動させて、集光部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。
【００３０】
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。
【００３１】
集光部８は、柱状の対物レンズとしての集光レンズ８ａとレンズ回転機構１２とを備えている。レンズ回転機構１２は、集光レンズ８ａを、光軸７を中心に回転可能としている。
【００３２】
集光部８とハーフミラー６とを通過する光軸７の延長線上にあって、ハーフミラー６に対して集光部８と反対側には、撮像装置１３を備えている。撮像装置１３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、集光部８を透過してワーク９を照射する。撮像装置１３は、集光部８とハーフミラー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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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の上面における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。
【００３６】
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、スクライブ装置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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
レンズ制御装置２８は、レンズ移動機構１１の移動、停止及び、集光レンズ８ａの回転角度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、集光部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。
【００４０】
集光部８は、集光レンズ８ａの回転角度を検出可能な図示しない角度センサが内蔵されており、レンズ制御装置２８は、この角度センサの出力を検出することにより、集光レンズ８ａの角度を認識する。レンズ制御装置２８は、レンズ回転機構１２に駆動信号を送信し、集光レンズ８ａを所望の角度に回転し、停止することが可能となっている。
【００４１】
画像処理装置２９は、撮像装置１３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１３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、集光部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。集光部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。
【００４２】
集光部８を光軸７の方向に移動して、撮像装置１３が撮像する画像が鮮明になる集光部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。
【００４３】
撮像装置１３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、集光部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１３の焦点が合うように集光部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。
【００４４】
集光部８を光軸７方向（図中Ｚ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１３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のデータを用いて、集光部８の移動距離を演算し、演算した移動距離に対応する距離分、集光部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。
【００４５】
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。
【００４６】
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の面における光軸７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７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。
【００４７】
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。集光部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よりも光子のエネルギー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。
【００４８】
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。尚、材料の種類によっては、例えば石英などの場合には、クラック部は複数のクラックにならず、空洞が形成される場合もある。
【００４９】
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、ハーフミラー６や集光部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。
【００５０】
図２（ａ）は、集光部８を示す要部模式平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’線の要部模式断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ’線の要部模式断面図である。
【００５１】
図２（ａ）に示すように、集光部８は、レンズ支持部１０と接続して円筒状の固定管３１を備えている。固定管３１の内側にはボール３２を介して、移動管３３が配置されている。固定管３１、ボール３２、移動管３３によりボールベアリングが形成され、移動管３３が回転可能となっている。
【００５２】
移動管３３の内側には、矩形の孔が形成された支持板３４が配置されている。矩形の孔には、矩形に形成された集光レンズ８ａが配置されている。集光レンズ８ａの中心と、移動管３３の中心と光軸７とが重なるように、集光レンズ８ａ及び移動管３３が配置されている。これにより、矩形に形成されている集光レンズ８ａは、矩形の中心が光軸７と重なり、光軸７を回転中心にして回転するようになっている。
【００５３】
レンズ支持部１０には、駆動軸３５ａ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レンズ回転モータ３５が配置されている。駆動軸３５ａには、歯車３６が配置され、歯車３６の外周部３６ａが移動管３３の外周部３３ａと接するようになっている。また、移動管３３の外周部３３ａには歯が形成され、歯車３６の外周部３６ａに形成されている歯とかみ合っている。そのため、歯車３６が回転するとき、歯車３６の動力が移動管３３に伝わり移動管３３が回転するようになっている。
【００５４】
そして、所定のステップ数に相当する駆動信号がレンズ回転モータ３５に入力されると、レンズ回転モータ３５の駆動軸３５ａが正転又は反転する。レンズ回転モータ３５の駆動軸３５ａの回転が歯車３６を介して移動管３３に伝わり、移動管３３が回転する。移動管３３には、支持板３４を介して集光レンズ８ａが配置されていることから、移動管３３が回転すると、集光レンズ８ａが回転する。つまり、レンズ回転モータ３５の駆動軸３５ａが回転すると、駆動軸３５ａの回転角度に応じて、集光レンズ８ａが光軸７を中心として回転するようになっている。
【００５５】
図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、集光レンズ８ａは、Ａ−Ａ’方向から見るときには、矩形であり、Ｂ−Ｂ’方向から見るときには、凸レンズの形態をした柱状レンズとなっている。レーザ光３７をＺ方向から集光レンズ８ａに照射するとき、Ｘ方向には集光せず、Ｙ方向には集光するようになっている。そのため、レーザ光３７が集光する集光場所３７ａは、Ｘ方向に長い線状となる。
【００５６】
集光レンズ８ａの断面が矩形となる方向（Ｘ方向）を第１方向３８とし、集光レンズ８ａの断面が凸レンズとなる方向（Ｙ方向）を第２方向３９とする。集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第１方向３８には集光しないことから、集光レンズ８ａの第１方向３８に対する開口数は、ゼロに近い値となる。一方、集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第２方向３９に集光することから、集光レンズ８ａの第２方向３９に対する開口数は、第１方向３８に対する開口数に比べて、大きくなっている。
【００５７】
また、集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第１方向３８には集光しないことから、集光レンズ８ａの第１方向３８に対する焦点距離は、無限大の値となる。一方、集光レンズ８ａを通過したレーザ光３７は、第２方向３９に集光することから、集光レンズ８ａの第２方向３９に対する焦点距離は、有限の値となる。従って、集光レンズ８ａは、第１方向３８に対する焦点距離に比べて、第２方向３９に対する焦点距離が短い非球面レンズとなっている。
【００５８】
（基板の分断方法）
次に本発明の基板の分断方法について図３〜図９にて説明する。図３は、基板の分断方法のフローチャートであり、図４〜図９は基板の分断方法を説明する図である。
【００５９】
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１は基板設置工程に相当し、基板をスクライブ装置に設置して、スクライブ装置の初期設定をする工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、照射工程に相当し、基板にレーザ光を照射して改質部を形成する工程である。このとき、集光レンズは柱状レンズであり、集光レンズの第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように照射する。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は予定の領域総てに照射したかを判断する工程に相当し、スクライブする予定の領域とスクライブした領域とを比較し、スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域を検索する工程である。スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域があるとき（ＮＯのとき）、ステップＳ４に移行する。スクライブする予定の領域で、スクライブしていない領域がないとき（ＹＥＳのとき）、ステップＳ５に移行する。ステップＳ４は、移動工程に相当し、集光レンズの第１方向において、次にスクライブする領域へ集光レンズとテーブル部とを相対移動する工程である。次にステップＳ２に移行する。
【００６０】
ステップＳ５は、回転工程に相当し、集光レンズを回転し、基板に対して、集光レンズの第１方向及び第２方向を変更する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は、移動工程に相当し、ステップＳ２において、スクライブした方向と異なる方向にスクライブする領域に移動する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、照射工程に相当し、基板にレーザ光を照射して改質部を形成する工程である。このとき、集光レンズは柱状レンズであり、集光レンズの第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるように照射する。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は予定の領域総てに照射したかを判断する工程に相当し、スクライブする予定の領域とスクライブした領域とを比較し、スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域を検索する工程である。スクライブする予定の領域で、まだスクライブしていない領域があるとき（ＮＯのとき）、ステップＳ９に移行する。スクライブする予定の領域で、スクライブしていない領域がないとき（ＹＥＳのとき）、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ９は、移動工程に相当し、集光レンズの第１方向において、次にスクライブする領域へ集光レンズ８ａとテーブル部４とを相対移動する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ１〜ステップＳ９をまとめてステップＳ１１とする。ステップＳ１１は、スクライブ工程に相当する。
【００６１】
ステップＳ１０は、分断工程に相当し、基板のスクライブした場所を押圧して、基板を分断する工程である。以上の工程により基板を分断する工程が完了する。
【００６２】
次に、図４〜図９を用いて、図３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４（ａ）は、本実施形態で分断する基板の模式平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す接合基板のＣ−Ｃ’線から見た模式側面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す様に、基板４１は矩形の板で構成されている。基板４１は、レーザ光に透過性のある材質からなり本実施形態では、例えば、石英ガラスを採用している。
【００６３】
基板４１の平面方向において、基板４１の長尺方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、基板４１の厚さ方向をＺ方向とする。基板４１において、Ｘ方向の中心線を通る厚さ方向（Ｚ方向）の面を第１切断予定面４２とする。同じく基板４１において、Ｙ方向の中心線を通る厚さ方向（Ｚ方向）の面を第２切断予定面４３とする。第１切断予定面４２は、ステップＳ２〜ステップＳ４において、スクライブする面であり第２切断予定面４３は、ステップＳ７〜ステップＳ９において、スクライブする面である。
【００６４】
図４（ｃ）及び図５（ａ）はステップＳ１に対応する図である。図４（ｃ）に示す様に、基板４１を図１に示すスクライブ装置１のテーブル部４に載置する。基板４１は吸引式のチャック機構により、ステージ２０に固定される。スクライブ装置１は、第１切断予定面４２において、基板４１の端となる場所４２ａに、レーザ光３７を照射可能となる場所に、集光部８を移動する。また、このステップにおいて、操作者は、レーザ光３７を照射するレーザ光源２の発光条件の設定を行う。
【００６５】
図５（ａ）に示す様に、集光レンズ８ａの断面が矩形となる第１方向３８が、第１切断予定面４２と同じ方向なるように配置する。従って、集光レンズ８ａの断面が凸レンズとなる第２方向３９は、第１切断予定面４２と直交する方向となる。
【００６６】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）はステップＳ２に対応する図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＹ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。本実施形態においては、基板４１に石英ガラスを用いていることから、クラック部４６には、空洞が形成される。
【００６７】
第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。つまり、集光レンズ８ａは、レーザ光３７を、第１方向３８には集光せず、第２方向３９に集光するため、改質部４５は、第１方向３８に長く、第２方向３９に短い形状に形成される。
【００６８】
第１方向３８が、第１切断予定面４２の方向に配置されていることから、改質部４５は、第１切断予定面４２に沿って長く、Ｙ方向に短い形状に形成される。
【００６９】
ステップＳ２において、レーザ光３７を照射した後、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３において、メインコンピュータ２４は、第１切断予定面４２の総てに、改質部４５を形成したかを判断する。メインコンピュータ２４は、記憶部を備えている。記憶部には、第１切断予定面４２において、改質部４５を形成する予定の場所と、既に改質部４５を形成した場所のデータが格納されている。ステップＳ２において、メインコンピュータ２４は、改質部４５を形成する毎に、記憶部に形成した場所のデータを記憶する。改質部４５を形成する予定の場所であって、改質部４５が形成されていない場所の有無を判断する。改質部４５が形成されていない場所が有るとき、続いて、ステップＳ４で、その場所へ移動する。
【００７０】
図６（ａ）はステップＳ４に対応する図である。図６（ａ）に示す様に、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。移動距離は、改質部４５を形成する間隔とし、本実施形態では、例えば、改質部４５の第１方向３８の幅より、少し短い距離とする。改質部４５を形成する間隔は、ステップＳ１０にて、品質良く分断可能に改質部４５が配列される間隔であれば良く、試行して間隔を設定するのが、望ましい。
【００７１】
図６（ｂ）及び図６（ｃ）はステップＳ２に対応する図である。図６（ｂ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＹ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。その結果、改質部４５が配列して形成される。
【００７２】
図６（ｃ）に示す様に、改質部４５を配列して形成し、１段目の改質部４５ａを形成する。続いて、１段目の改質部４５ａに対して、Ｚ方向に隣接する場所に、改質部４５を配列して形成し、２段目の改質部４５ｂを形成する。この様に、改質部４５を多段に配列して形成し、第１切断予定面４２総てに、改質部４５が形成された第１スクライブ面４７を形成する。
【００７３】
図７（ａ）はステップＳ５及びステップＳ６に対応する図である。図７（ａ）に示す様に、ステップＳ５において、スクライブ装置１は、集光レンズ８ａの光軸７を中心として、集光レンズ８ａを回転する。集光部８における第１方向３８を、第１切断予定面４２の方向から第２切断予定面４３の方向に変更する。
【００７４】
ステップＳ６において、スクライブ装置１は、第２切断予定面４３において、基板４１の端となる場所４３ａに、レーザ光３７を照射可能となる場所に、集光部８を移動する。
【００７５】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）はステップＳ７に対応する図である。図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＸ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。
【００７６】
第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。つまり、集光レンズ８ａは、レーザ光３７を、第１方向３８には集光せず、第２方向３９に集光するため、改質部４５は、第１方向３８に長く、第２方向３９に短い形状に形成される。
【００７７】
第１方向３８が、第２切断予定面４３の方向に配置されていることから、改質部４５は、第２切断予定面４３に沿って長く、Ｘ方向に短く形状に形成される。
【００７８】
ステップＳ７において、レーザ光３７を照射した後、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８において、メインコンピュータ２４は、第２切断予定面４３の総てに、改質部４５を形成したかを判断する。メインコンピュータ２４の記憶部には、第２切断予定面４３において、改質部４５を形成する予定の場所と、既に改質部４５を形成した場所のデータが格納されている。ステップＳ７において、メインコンピュータ２４は、改質部４５を形成する毎に、記憶部に形成した場所のデータを記憶する。改質部４５を形成する予定の場所であって、改質部４５が形成されていない場所の有無を判断する。改質部４５が形成されていない場所が有るとき、続いて、ステップＳ９で、その場所へ移動する。
【００７９】
図８（ａ）はステップＳ９に対応する図である。図８（ａ）に示す様に、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。移動距離は、例えば、本実施例では、改質部４５の第１方向３８の幅より、少し短い距離とする。
【００８０】
図８（ｂ）及び図８（ｃ）はステップＳ７に対応する図である。図８（ｂ）に示す様に、集光部８から基板４１の内部にレーザ光３７をＸ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。その結果、改質部４５が配列して形成される。
【００８１】
図８（ｃ）に示す様に、改質部４５を配列して形成し、１段目の改質部４５ｃを形成する。続いて、１段目の改質部４５ｃに対して、Ｚ方向に隣接する場所に、改質部４５を配列して形成し、２段目の改質部４５ｄを形成する。この様に、改質部４５を多段に配列して形成し、第２切断予定面４３総てに、改質部４５が形成された第２スクライブ面４８を形成する。
【００８２】
図９（ａ）及び図９（ｂ）はステップＳ１０に対応する図である。図９（ａ）に示す様に、基板４１を弾性材より少なくともなる台４９の上に配置する。第１切断予定面４２に形成された第１スクライブ面４７と対向する場所を、加圧部材５０を用いて押圧する。基板４１は台４９に沈み込み、クラック部４６に張力が作用する。基板４１は、台４９と接する面に近いクラック部４６を起点として破断が進行し、分断する。
【００８３】
図９（ｂ）に示す様に、同様に、第２切断予定面４３に形成された第２スクライブ面４８と対向する場所を、加圧部材５０を用いて押圧する。基板４１は台４９に沈み込み、クラック部４６に張力が作用する。基板４１は、台４９と接する面に近いクラック部４６を起点として破断が進行し、分断する。
【００８４】
その結果、図４（ａ）に示す、基板４１が第１切断予定面４２及び第２切断予定面４３で分断され、４分割される。
【００８５】
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、スクライブ装置１は、レーザ光源２と、集光部８とを備えている。レーザ光源２がレーザ光３７を発光する。集光部８が、基板４１の内部にレーザ光３７を集光して照射する。集光部８は、レーザ光３７の光軸７と直交する第１方向３８に比べて、光軸７及び第１方向３８と直交する第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射している。
【００８６】
基板４１にレーザ光３７が集光される集光場所３７ａには、改質部４５が形成される。レーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きいことから、形成される改質部４５は、第２方向３９に比べて、第１方向３８に長い形状となる。つまり、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。従って、所定の長さの基板４１に改質部４５を並べて配列するとき、第１方向３８と第２方向３９とに同じ長さの改質部４５を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部４５を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００８７】
（２）本実施形態によれば、スクライブ装置１は、集光レンズ８ａを備えている。この集光レンズ８ａは非球面レンズであり、第１方向３８の焦点距離に対して、第２方向３９の焦点距離が短く形成されている。従って、この集光レンズ８ａを通過するレーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きく形成されている。その結果、この集光レンズ８ａを用いてレーザ光３７を集光して照射する基板４１には、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。
【００８８】
（３）本実施形態によれば、スクライブ装置１は集光レンズ８ａを備え、この集光レンズ８ａは柱状レンズとなっている。柱状レンズは、断面の一方向が曲線で形成され、別の一方向は直線で形成されている。集光レンズ８ａの光軸７に対して、全方向を曲線で形成する場合には、全方向を研磨して曲線を形成する必要があり、レンズの形成には労力を要する。それに比べて、レンズの一方向が直線の場合には、一方向に研磨して曲線を形成すれば良いことから、形成し易いレンズと言える。従って生産性良く形成できる集光レンズ８ａを備えるスクライブ装置とすることができる。
【００８９】
（４）本実施形態によれば、スクライブ装置１は集光部８を備えており、集光部８は、集光レンズ８ａが、光軸７を中心として、回転することにより、第１方向３８及び第２方向３９が変更される。この集光部８を用いてレーザ光３７を集光して照射する基板４１には、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。従って、第１方向３８及び第２方向３９を変更することにより、改質部４５を長く形成する第１方向３８を、所望の方向に設定することができる。その結果、所望の方向に長い改質部４５を形成することができる。
【００９０】
（５）本実施形態によれば、基板４１に、集光部８からレーザ光３７を照射し、改質部４５を形成するステップＳ２及びステップＳ７の照射工程と、ステップＳ４及びステップＳ９の移動工程とを有している。照射工程では、レーザ光３７の光軸７と直交する第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して基板４１に照射する。移動工程では、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。そして、照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向３８に改質部４５を配列してスクライブしている。続いて、分断工程において、基板を押圧して分断している。
【００９１】
照射工程において、照射するレーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きいことから、形成される改質部４５は第２方向３９に比べて、第１方向３８に長い形状となる。つまり、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。移動工程において、基板４１と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向３８に長い改質部４５を、第１方向３８に配列して形成することができる。従って、所定の長さの基板４１に改質部４５を並べて配列するとき、第１方向３８と第２方向３９とに同じ長さの改質部４５を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部４５を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【００９２】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した液晶表示装置の製造方法の一実施形態について図１０〜図１４を用いて説明する。
本実施形態では、本発明の基板を分断方法を用いて液晶表示装置を製造する場合の例を説明する。ここで、本発明の特徴的な製造方法について説明する前に、液晶表示装置について順次説明する。
【００９３】
（液晶表示装置）
まず、液晶表示装置について説明する。図１０（ａ）は、液晶表示装置の模式平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の液晶表示装置のＤ−Ｄ’線に沿う模式断面図である。
【００９４】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、本実施形態の電気光学装置としての液晶表示装置５５は、対をなす第２基板としてのＴＦＴアレイ基板５６と第１基板としての対向基板５７とが熱硬化性の封止材であるシール材によって貼り合わされて形成されている。このシール材が固化したシール５８によって、区画される領域内に封入された光学素子としての液晶５９より少なくともなる液晶層を備えている。シール５８は、基板面内の領域において閉ざされた枠形状に形成されている。
【００９５】
シール５８の内側で対向基板５７の液晶５９側の面には、遮光性材料で配線を隠すための周辺見切り６０が形成されている。シール５８の外側の場所には、データ線駆動回路６１及び電極端子６２がＴＦＴアレイ基板５６の辺５６ａ（図１０（ａ）中下側の辺）に沿って形成されており、この辺５６ａに隣接する辺５６ｂ及び辺５６ｃ（図１０（ａ）中左右の辺）に沿って走査線駆動回路６３が形成されている。データ線駆動回路６１、電極端子６２及び走査線駆動回路６３は光透過性の導電膜である配線６４ａにより電気的に接続されている。ＴＦＴアレイ基板５６の残る辺５６ｄ（図１０（ａ）中上側の辺）には、２つの走査線駆動回路６３の間を接続するための光透過性の導電膜である配線６４ｂが設けられている。また、対向基板５７のコーナー部の４箇所においては、ＴＦＴアレイ基板５６と対向基板５７との間で電気的導通をとるための基板間導通材６５が配設されている。
【００９６】
また、液晶表示装置５５はカラー表示用として構成しており、対向基板５７において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂが保護膜とともに形成されている。カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂの各フィルタ素子の間には、遮光膜６７が形成されており、カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂを通過しない光は遮光膜６７が遮断するようになっている。さらに、カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂの保護膜のＴＦＴアレイ基板５６側には対向電極６８と配向膜６９とが配置されている。
【００９７】
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。尚、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。
【００９８】
このような構造を有する液晶表示装置５５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スイッチング素子であるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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７０が電気的に接続されている。画素電極７０はカラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ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。
【００９９】
画素電極７０は、ＴＦＴのドレイン電極に電気的に接続されており、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７０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７０に供給された所定レベルの画素信号の電圧レベルは、図１０（ｂ）に示す対向基板５７の対向電極６８との間で保持され、画素信号の電圧レベルに応じて、液晶５９の光透過量が変化する。液晶表示装置５５はカラーフィルタを備えており、カラーフィルタ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂを透過する光を液晶５９より少なくとも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５５はカラー画像を表示することができる。
【０１００】
画素電極７０の対向基板５７側には配向膜７１が配置されている。配向膜６９と配向膜７１とにはその表面に溝状の凹凸が形成されており、配向膜６９と配向膜７１との間に充填された液晶５９は、溝状の凹凸に沿って配列して形成される。
【０１０１】
ＴＦＴアレイ基板５６及び対向基板５７において、液晶５９と反対側の面には、偏光シート７２，７３が配置され、偏光シート７２，７３及び液晶５９の作用により、液晶表示装置５５を透過する光透過量が変化するようになっている。
【０１０２】
（液晶表示装置の製造方法）
次に、上述した液晶表示装置５５における基板の分断方法について図１１〜図１４にて説明する。図１１は、液晶表示装置の製造方法のフローチャートであり、図１２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１３及び図１４は液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【０１０３】
図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１１は対向マザー基板の第１スクライブ工程に相当し、対向マザー基板の一方向にスクライブする工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は対向マザー基板の第２スクライブ工程に相当し、対向マザー基板において、ステップＳ１１でスクライブした方向と直交する方向にスクライブする工程である。ステップＳ１１とステップＳ１２とを合わせてステップＳ２１とする。ステップＳ２１は、第１スクライブ工程に相当する。次にステップＳ１３に移行する。
【０１０４】
ステップＳ１３はＴＦＴアレイマザー基板の第１スクライブ工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板の一方向にスクライブする工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４はＴＦＴアレイマザー基板の第２スクライブ工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板において、ステップＳ１３でスクライブした方向と直交する方向にスクライブする工程である。ステップＳ１３とステップＳ１４とを合わせてステップＳ２２とする。ステップＳ２２は、第２スクライブ工程に相当する。次にステップＳ１５に移行する。
【０１０５】
ステップＳ１５はＴＦＴアレイマザー基板の第１分断工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板の一方向を分断する工程である。次にステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６はＴＦＴアレイマザー基板の第２分断工程に相当し、ＴＦＴアレイマザー基板において、ステップＳ１５で分断した方向と直交する方向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は対向マザー基板の第１分断工程に相当し、対向マザー基板の一方向を分断する工程である。次にステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８は対向マザー基板の第２分断工程に相当し、対向マザー基板において、ステップＳ１７で分断した方向と直交する方向を分断する工程である。ステップＳ１５〜ステップＳ１８とを合わせてステップＳ２３とする。ステップＳ２３は、分断工程に相当する。以上の工程により、液晶表示装置５５が形成される。
【０１０６】
次に、図１２〜図１４を用いて、図１１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１２（ａ）は、液晶表示装置が区画形成されたマザー基板を示す模式図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＥ−Ｅ’線に沿った模式断面図である。
【０１０７】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、第１マザー基板としての対向マザー基板８０と第２マザー基板としてのＴＦＴアレイマザー基板７６とがシール材７９により接着され、マザー基板８２が形成されている。対向マザー基板８０及びＴＦＴアレイマザー基板７６の製造方法と、対向マザー基板８０及びＴＦＴアレイマザー基板７６の組立て方法は公知であり、説明を省略する。尚、ＴＦＴアレイマザー基板７６を構成する基板７７及び対向マザー基板８０を構成する基板８１は、石英ガラスにより形成されている。
【０１０８】
図１０に示す液晶表示装置５５を形成するために、対向マザー基板８０を分断する予定の面をＨ対向切断面８３、Ｖ対向切断面８４とし、ＴＦＴアレイマザー基板７６を分断する予定の面をＨ素子切断面８５、Ｖ素子切断面８６と表記する。
Ｈ対向切断面８３は、一点鎖線で示した対向マザー基板８０の切断面であり、図１２（ａ）のＸ軸方向に延在する切断面である。図１２（ａ）に示した、８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ，８３ｅは、それぞれＨ対向切断面８３である。
【０１０９】
Ｖ対向切断面８４は、一点鎖線で示した対向マザー基板８０の切断面であり、図１２（ａ）のＹ軸方向に延在する切断面である。図１２（ａ）に示した、８４ａ，８４ｂ，８４ｃは、それぞれＶ対向切断面８４である。
【０１１０】
Ｈ素子切断面８５は、一点鎖線で示したＴＦＴアレイマザー基板７６の切断面であり、図１２（ａ）のＸ軸方向に延在する切断面である。図１２（ａ）に示した、８５ａ，８５ｂ，８５ｃは、それぞれＨ素子切断面８５である。
【０１１１】
Ｖ素子切断面８６は、一点鎖線で示したＴＦＴアレイマザー基板７６の切断面であり、図１２（ａ）のＹ軸方向に延在する切断面である。Ｖ素子切断面８６は、Ｖ対向切断面８４と対向する場所に位置し、図１２（ａ）に示した、８６ａ，８６ｂ，８６ｃは、それぞれＶ素子切断面８６である。
【０１１２】
図１３（ａ）〜図１３（ｂ）はステップＳ１１に対応する図である。図１３（ａ）に示す様に、ステップＳ１１において、基板８１のＶ対向切断面８４に沿ってレーザ光３７を照射する照射工程と、次に照射する場所へ移動する移動工程とを繰り返して、スクライブを行う。
【０１１３】
まず、マザー基板８２をスクライブ装置１のステージ２０に配置する。続いて、照射工程において、対向マザー基板８０の基板８１の内部に、集光部８の集光レンズ８ａでレーザ光３７を集光して照射する。
【０１１４】
図５（ａ）に示す集光レンズ８ａの断面が矩形となる第１方向３８が、Ｖ対向切断面８４と同じ方向なるように、集光レンズ８ａを配置する。従って、集光レンズ８ａの断面が凸レンズとなる第２方向３９は、Ｖ対向切断面８４と直交する方向となる。
【０１１５】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）と同様に、集光部８から基板８１の内部にレーザ光３７をＸ方向に集光して照射する。レーザ光３７が集光されて照射された集光場所３７ａには、Ｙ方向に長い改質部４５が形成され、改質部４５の中央には、クラック部４６が形成される。本実施形態においては、基板８１に石英ガラスを用いていることから、クラック部４６には、空洞が形成される。
【０１１６】
続いて、移動工程では、次にレーザ光３７を照射する場所と対向する場所に集光レンズ８ａが位置する様に、集光部８と基板８１とを、第１方向３８へ相対的に移動する。続いて、照射工程において、レーザ光３７を照射し、改質部４５を配列して形成する。まず、基板８１において、ＴＦＴアレイマザー基板７６側の面８１ａの近くに改質部４５を配列して１段目の改質部４５ｅを、基板８１のＶ対向切断面８４に沿って形成する。続いて、１段目と隣接する場所に改質部４５を配列して２段目の改質部４５ｆを形成する。３段目以降についても、同様の方法で、改質部４５を配列して形成する。
【０１１７】
図１３（ｂ）に示す様に、その結果、基板８１のＶ対向切断面８４総てに改質部４５が配列して形成され、改質部４５の中央にはクラック部４６が形成される。
【０１１８】
ステップＳ１２においては、基板８１のＨ対向切断面８３に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行う。続いて、ステップＳ１３において、マザー基板８２を反転し、基板７７のＶ素子切断面８６に沿ってレーザ光３７を照射して、スクライブを行う。続いて、ステップＳ１４において、基板７７のＨ素子切断面８５に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行う。スクライブ方法については、ステップＳ１１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【０１１９】
図１４（ａ）〜図１４（ｂ）はステップＳ１５に対応する図である。図１４（ａ）に示す様に、マザー基板８２を弾性材より少なくともなる台４９の上に配置する。マザー基板８２のＴＦＴアレイマザー基板７６が台４９と接する様に配置し、対向マザー基板８０において、Ｈ素子切断面８５に配列して形成されているクラック部４６と対向する場所を、加圧部材５０を用いて押圧する。ＴＦＴアレイマザー基板７６は台４９に沈み込み、クラック部４６に張力が作用する。ＴＦＴアレイマザー基板７６は、台４９と接する面に近いクラック部４６を起点として破断が進行し、分断する。
図１４（ｂ）に示す様に、その結果、ＴＦＴアレイマザー基板７６は、Ｈ素子切断面８５で分断される。
【０１２０】
ステップＳ１６においては、ＴＦＴアレイマザー基板７６のＶ素子切断面８６に沿って形成されているクラック部４６を分断する。続いて、ステップＳ１７において、マザー基板８２を反転し、対向マザー基板８０のＨ対向切断面８３に沿って形成されているクラック部４６を分断する。続いて、ステップＳ１７において、対向マザー基板８０のＶ対向切断面８４に沿って形成されているクラック部４６を分断する。分断方法については、ステップＳ１５と同様であり、詳細な説明は省略する。
【０１２１】
以上の工程により、マザー基板８２が分割されて、図１０（ａ）に示す液晶表示装置５５の形状に形成され、図１０（ｂ）に示す偏光シート７２，７３を接着して液晶表示装置５５が完成する。
【０１２２】
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、電気光学装置の製造方法は、第１スクライブ工程と第２スクライブ工程と分断工程とを有し、レーザ光３７を照射して、ＴＦＴアレイマザー基板７６と対向マザー基板８０とをスクライブする。
【０１２３】
そして、このレーザ光３７を用いるスクライブ方法では、照射工程と移動工程とを有する。照射工程では、レーザ光の光軸と直交する第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光してＴＦＴアレイマザー基板７６と対向マザー基板８０とに照射する。移動工程では、ＴＦＴアレイマザー基板７６及び対向マザー基板８０と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。照射工程と、移動工程とを繰り返して、第１方向３８に改質部４５を配列して、スクライブしている。
【０１２４】
照射工程において、照射するレーザ光３７の開口数は、第１方向３８に比べて、第２方向３９が大きいことから、形成される改質部４５は第２方向３９に比べて、第１方向３８に長い形状となる。つまり、第１方向３８に長い改質部４５を形成することができる。移動工程において、ＴＦＴアレイマザー基板７６及び対向マザー基板８０と集光部８とを第１方向３８に相対移動する。照射工程と移動工程とを繰り返すことにより、第１方向３８に長い改質部４５を、第１方向３８に配列して形成することができる。従って、所定の長さのＴＦＴアレイマザー基板７６及び対向マザー基板８０に改質部４５を並べて配列するとき、第１方向３８と第２方向３９とに同じ長さの改質部４５を形成する場合に比べて、少ない照射数で改質部４５を配列することができる。その結果、生産性良くスクライブすることができる。
【０１２５】
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の実施形態及び第２の実施形態において、集光レンズ８ａは、第１方向３８の断面が矩形であり、第２方向３９の断面が凸レンズの柱状レンズを採用している。これに限らず、第１方向の断面が、凸レンズ、または凹レンズでも良い。このとき、第２方向に、レーザ光の開口数が大きくなるようなレンズにして、集光する場所に改質部４５が形成される様なレンズであれば良い。
【０１２６】
図１５に集光レンズの例を示す。この図において、Ｘ方向が第１方向３８、Ｙ方向が第２方向３９を示す。例えば、図１５（ａ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９０は、ＹＺ方向の断面が蒲鉾型をしている柱状レンズである。図１５（ｂ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９１は、ＸＺ方向の断面が凹レンズであり、ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっている。図１５（ｃ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９２は、ＸＺ方向の断面が凹レンズであり、ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっている。また、Ｚ方向の逆方向の面が平面となっている。
【０１２７】
図１５（ｄ）に示す対物レンズとしての集光レンズ９３は、ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっており、ＸＺ方向の断面が、湾曲した柱状となっている。図１５（ｅ）の対物レンズとしての集光レンズ９４は、図１５（ｃ）の集光レンズ９２の変形である。ＹＺ方向の断面が凸レンズとなっており、Ｚ方向の逆方向の面が凸状となっている。図１５（ｆ）の対物レンズとしての集光レンズ９５は、楕円球の重心を通るＸＹ平面で、分断した形状をした凸レンズである。図１５（ｇ）の対物レンズとしての集光レンズ９６は、ラグビーボール状のレンズである。いずれの場合にも、Ｘ方向に比べて、Ｙ方向にレーザ光の開口数が大きくなるレンズとして採用することができる。
【０１２８】
（変形例２）
前記第１の実施形態及び第２の実施形態において、集光部８に集光レンズ８ａを用いたが、集光レンズ８ａに換えて、凹面鏡を用いても良い。図１６に示すように、凹面鏡９７の断面形状において、第１方向３８と第２方向３９とで、曲率の異なる凹面鏡９７としても良い。この凹面鏡９７に、鏡９８を介してレーザ光３７を照射することにより、第１方向３８に比べて、第２方向３９の開口数が大きなレーザ光を集光して基板に照射することにより改質部４５を形成しても良い。第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
（変形例３）
前記第１の実施形態及び第２の実施形態において、基板４１、基板７７、基板８１は石英ガラスを用いているが、他のガラスでも良い。光透過性があり、前記第２の実施形態では、液晶表示装置５５を構成できる脆性材料であれば良い。例えば、石英ガラスの他に、ソーダ石灰ガラス、パイレックス（登録商標）等のホウ珪酸ガラス、ＯＡ−１０（日本電気硝子社製）等の無アルカリガラス、ネオセラム（登録商標）等の耐熱結晶化ガラス、光学ガラス、水晶等を挙げることができる。
【０１３０】
（変形例４）
前記第２の実施形態では、液晶表示装置５５に本発明の基板の分断方法を用いたが、液晶表示装置５５以外の電気光学装置にも用いることができる。基板を備えた電気光学装置として、例えば、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（ＥＬＥＣＴＲＯＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ）ディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等における基板の分断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、基板にレーザ光３７を照射してスクライブする工程において、第１方向３８に比べて、第２方向３９に、レーザ光３７の開口数が大きくなるように集光して改質部４５を形成することにより生産性良くスクライブすることができる。
【０１３１】
（変形例５）
前記第１の実施形態及び第２の実施形態では、レーザ光源２にＹＡＧレーザを用いたが、フェムト秒レーザを用いても良い。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４５を形成できる光源であれば良い。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を採用しても良い。発光条件及び集光レンズの条件の例としては、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、この場合においても、第１方向３８と第２方向３９とでレーザ光３７の開口数が異なるレンズを採用する。
【０１３２】
（変形例６）
前記第２の実施形態では、Ｈ対向切断面８３、Ｖ対向切断面８４、Ｈ素子切断面８５、Ｖ素子切断面８６の断面において、レーザ光３７を照射してスクライブしている。加工条件によっては、切断面の幾つかにおいて、レーザ光３７を照射してスクライブし、他の切断面において、他の方法を用いて切断しても良い。例えば、ダイヤモンドホイールまたは、超硬ホイールを備えたガラスカッターを用いて、スクライブし、切断しても良い。他の方法として、ダイヤモンドブレード等のブレードを回転して切断するダイシング方法を用いて切断しても良い。
【０１３３】
（変形例７）
前記第２の実施形態では、ステップＳ２１の第１スクライブ工程において、基板８１のＶ対向切断面８４及び、Ｈ対向切断面８３に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行っている。続いて、ステップＳ２２の第２スクライブ工程において、基板７７のＶ素子切断面８６及び、Ｈ素子切断面８５に沿ってレーザ光３７を照射し、スクライブを行っている。この工程順には、限定されず変更してもよい。例えば、Ｖ対向切断面８４、Ｖ素子切断面８６、Ｈ対向切断面８３、Ｈ素子切断面８５の順にスクライブを行っても良い。このとき、第１スクライブ工程、第２スクライブ工程、第１スクライブ工程、第２スクライブ工程となる。この場合においても、前記第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】第１の実施形態に係るスクライブ装置の構成を示す模式概略図。
【図２】集光部の構成を示す要部模式概略図。
【図３】基板の分断方法のフローチャート。
【図４】基板の分断方法を説明する図。
【図５】基板の分断方法を説明する図。
【図６】基板の分断方法を説明する図。
【図７】基板の分断方法を説明する図。
【図８】基板の分断方法を説明する図。
【図９】基板の分断方法を説明する図。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶表示装置の模式図。
【図１１】液晶表示装置の製造方法のフローチャート。
【図１２】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。
【図１３】液晶表示装置の製造方法を説明する図。
【図１４】液晶表示装置の製造方法を説明する図。
【図１５】変形例１に係る集光レンズを示す要部模式概略図。
【図１６】変形例２に係る集光部を示す要部模式概略図。
【符号の説明】
【０１３５】
１…スクライブ装置、２…レーザ光源、７，７ａ…光軸、８ａ，９０，９１，９２，９３，９４，９５，９６…対物レンズとしての集光レンズ、８…集光部、９…基板としてのワーク、３８…第１方向、３９…第２方向、４１…基板、４５ｅ…１段目の改質部、５５…電気光学装置としての液晶表示装置、５６…第２基板としてのＴＦＴアレイ基板、５７…第１基板としての対向基板、５９…光学素子としての液晶、７６…第２マザー基板としてのＴＦＴアレイマザー基板、８０…第１マザー基板としての対向マザー基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にレーザ光を照射してスクライブするスクライブ装置であって、
前記レーザ光を発光するレーザ光源と、
前記基板の内部に前記レーザ光を集光して照射し、改質部を形成する集光部とを備え、
前記集光部は、前記レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、前記光軸及び前記第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射することを特徴とするスクライブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスクライブ装置であって、
前記集光部は対物レンズを備え、
前記対物レンズは、前記第１方向の焦点距離に対して、前記第２方向の焦点距離が短い非球面レンズを用いたことを特徴とするスクライブ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスクライブ装置であって、
前記対物レンズは、柱状レンズであることを特徴とするスクライブ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクライブ装置であって、
前記集光部が、前記光軸を中心として、回転し、前記第１方向及び前記第２方向が変更することを特徴とするスクライブ装置。
【請求項５】
可視光を透過する基板に、集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成して、スクライブし、分断する基板の分断方法であって、
前記レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、前記光軸及び前記第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射する照射工程と、
前記基板と前記集光部とを前記第１方向に相対移動する移動工程と、
前記基板を押圧して分断する分断工程とを有し、
前記照射工程と、移動工程とを繰り返して、前記第１方向に前記改質部を配列してスクライブすることを特徴とする基板の分断方法。
【請求項６】
第１基板と、第２基板との間に光学素子を挟んで接合し、形成する電気光学装置の製造方法であって、
前記第１基板が複数行且つ複数列形成されている第１マザー基板をスクライブする第１スクライブ工程と、
前記第２基板が複数行且つ複数列形成されている第２マザー基板をスクライブする第２スクライブ工程と、
前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを分断する分断工程とを有し、
少なくとも、前記第１スクライブ工程と前記第２スクライブ工程とのいずれか一方の工程において、
前記第１マザー基板または、前記第２マザー基板に集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成して、スクライブするスクライブ工程を有し、
前記スクライブ工程は、照射工程と移動工程とを有し、
前記照射工程では、前記レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、前記光軸及び前記第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射し、
前記移動工程では、前記基板と前記集光部とを前記第１方向に相対移動し、
前記スクライブ工程では、前記照射工程と、前記移動工程とを繰り返して、前記第１方向に前記改質部を配列してスクライブすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１】
基板にレーザ光を照射してスクライブするスクライブ装置であって、
前記レーザ光を発光するレーザ光源と、
前記基板の内部に前記レーザ光を集光して照射し、改質部を形成する集光部とを備え、
前記集光部は、前記レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、前記光軸及び前記第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射することを特徴とするスクライブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスクライブ装置であって、
前記集光部は対物レンズを備え、
前記対物レンズは、前記第１方向の焦点距離に対して、前記第２方向の焦点距離が短い非球面レンズを用いたことを特徴とするスクライブ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスクライブ装置であって、
前記対物レンズは、柱状レンズであることを特徴とするスクライブ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクライブ装置であって、
前記集光部が、前記光軸を中心として、回転し、前記第１方向及び前記第２方向が変更することを特徴とするスクライブ装置。
【請求項５】
可視光を透過する基板に、集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成して、スクライブし、分断する基板の分断方法であって、
前記レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、前記光軸及び前記第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射する照射工程と、
前記基板と前記集光部とを前記第１方向に相対移動する移動工程と、
前記基板を押圧して分断する分断工程とを有し、
前記照射工程と、移動工程とを繰り返して、前記第１方向に前記改質部を配列してスクライブすることを特徴とする基板の分断方法。
【請求項６】
第１基板と、第２基板との間に光学素子を挟んで接合し、形成する電気光学装置の製造方法であって、
前記第１基板が複数行且つ複数列形成されている第１マザー基板をスクライブする第１スクライブ工程と、
前記第２基板が複数行且つ複数列形成されている第２マザー基板をスクライブする第２スクライブ工程と、
前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを分断する分断工程とを有し、
少なくとも、前記第１スクライブ工程と前記第２スクライブ工程とのいずれか一方の工程において、
前記第１マザー基板または、前記第２マザー基板に集光部からレーザ光を照射し、改質部を形成して、スクライブするスクライブ工程を有し、
前記スクライブ工程は、照射工程と移動工程とを有し、
前記照射工程では、前記レーザ光の光軸と直交する第１方向に比べて、前記光軸及び前記第１方向と直交する第２方向に、前記レーザ光の開口数が大きくなるように集光して前記基板に照射し、
前記移動工程では、前記基板と前記集光部とを前記第１方向に相対移動し、
前記スクライブ工程では、前記照射工程と、前記移動工程とを繰り返して、前記第１方向に前記改質部を配列してスクライブすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−１００２５７（Ｐ２００８−１００２５７Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８４６９０（Ｐ２００６−２８４６９０）
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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