JPH08220559A - 画像表示素子基板の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】少なくとも基板上の主面に形成された画素エリ
アに液体を接触させることが無く、かつ、配線切断部近
傍に飛散物の付着の無い配線切断を可能とする画像表示
素子基板の製造方法及びその装置を提供すること。 【構成】画像表示素子基板１のパターンが形成された面
を上向きにして試料台７上に固定し、基板１の少なくと
も画素エリア２を除いて切断すべき配線３上およびその
近傍を局所的に液体１１で覆った状態でレーザ光１４を
配線切断部６に集光、照射して切断する。液体１１が画
素エリア２に漏れないように対向平板９と基板１との間
にゴム状のシール部材８を設ける。液体１１は基板や配
線回路を劣化させないものを使用し、液体導入口１２か
ら供給して排出口１５から排出させる。レーザ照射中は
液体を循環、流動させることが望ましい。 【効果】基板１上の少なくとも画素エリア２に、しみ
（ウォーターマーク）を残さずに処理ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示素子基板の製
造方法及びその装置に係り、特に画像表示素子用の薄膜
半導体基板（以下ＴＦＴ基板と称す）の製造に好適な画
像表示素子基板の製造方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、画像表示素子用ＴＦＴ基板につい
て、図２の平面概略図を用いて説明する。画像表示素子
用ＴＦＴ基板は、透明なガラス基板１上に配線３、トラ
ンジスタ回路及び画素電極などのパターンをＣＶＤやス
パッタデポジション、ドライエッチなどの薄膜プロセス
を用いて形成したもので、画素スイッチング回路の集積
回路である。基板１の主面となる中央部に表示部に相当
する画素エリア２があり、その周辺部に画素エリア２に
信号を送るための配線３と駆動用ＬＳＩの接続部が形成
される。

【０００３】このＴＦＴ基板製造で問題となる不良の一
つに、半導体回路の静電気破壊不良がある。これは、な
んらかの原因で基板の回路上に電荷が帯電し、それが高
電圧をともなってリークしたり、逆に基板外からなんら
かの原因で静電気が流れ込んでくることにより、半導体
素子が破壊する不良である。

【０００４】この製造工程中での半導体回路の静電気破
壊不良に対する対策として、図２に示すように、画素エ
リア２を囲むように周縁部に形成された共通線４（アー
スに接続されている）に配線３を接続し、電荷が帯電し
ないようにする方法がある。すなわち、配線３は、図示
のように画素エリア２から電気的に接続された電極パッ
ド５と共通線４との間を接続している。

【０００５】しかしこの場合、画像表示素子として組立
てる時にＴＦＴ基板を割断して共通線４を配線３から分
離するまでは、電気回路として機能せず、電気的検査が
できない。このため、基板１の電気的欠陥を検出して修
正することができず、歩留りが低下する。また、不良基
板とわからずに画像表示素子として組立てることによる
コスト的な無駄も生じる。

【０００６】したがって、静電気破壊不良対策などのた
め、配線３を共通線４に接続する場合、なんらかの手段
により電気的検査を可能にする必要がある。この要望に
は、微細配線を選択的に切断する技術を用いることによ
り答えることが可能である。回路形成工程中は配線３を
共通線４に接続したパターンを形成し、パターンが完成
し電気的検査を行なう直前に、微細配線切断技術を用い
て、電極パッド５と共通線４の間の配線３を切断箇所６
で切断するのである。これにより、すべての電気回路が
機能する状態になるので、基板の電気的検査が可能にな
る。

【０００７】ところで、配線３はいずれも微細であり、
かつ、非常に本数が多い。したがって、この配線切断に
は位置決め精度が高く、かつ高速な微細加工技術が要求
される。このような用途に対し、レーザ加工は適してい
る。更に具体的には、パルスＹＡＧレーザ、窒素レー
ザ、色素レーザ、エキシマレーザなどを光源として用い
ることにより、基本的には配線切断が可能である。しか
し、この際、加工雰囲気を適切に選ばないと、加工部近
傍に配線切断時に生じる飛散物が再付着し、良好な切断
ができない場合が多い。

【０００８】上記の問題点を解決するために提案された
方法として、被加工物を水中に設置し、水を通してレー
ザ光を照射して加工することにより、加工部近傍に除去
時に発生する飛散物が付着しないようにしたものが知ら
れている。この場合、飛散物は、水中に飛び出した後、
水流により流され除去されるため、被加工物表面には付
着することがない。なお、この種の関連技術として例え
ば特開平６−１４２９７１号公報が挙げられる。

【０００９】また、これと同様に被加工物を液体中に設
置して加工することにより、加工時に発生する飛散物の
付着を防止した方法として、例えば特開平６−６８４号
公報及び特開昭６３−２７０４８３号公報が挙げられ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例に示し
た配線切断方法は、いずれも被加工物を液体中に沈め、
被加工物の表面全体を液体に濡らしてしまう方法である
ため、画像表示素子用ＴＦＴ基板の配線切断に適用する
ことはできない。すなわち、基板全面を液体に濡らした
場合、配線切断後に液体を除去するに際し、基板１上に
しみ（ウォーターマーク）が形成される。このしみは、
液体中に含まれる異物が、液滴の縁の部分に集まって固
着するために生じるものである。一般的にこのようなし
みは、電気的にはあまり悪影響を与えないが、画像表示
素子に用いる場合には画質の劣化を生じる。従って、こ
のようなしみが発生すると、製品は不良となる。

【００１１】また、このしみは、一度生じると表面を擦
るくらいの相当に強い洗浄を行なわない限り除去するこ
とができない。従ってＴＦＴ基板のようにその主面に画
素エリアとして薄膜の緻密なパターンが形成された製品
の場合、洗浄しきれずに不良になってしまう。このよう
なしみは、信頼性の点から絶対に避けねばならないもの
なのである。

【００１２】したがって、本発明は、上記の点に鑑み、
少なくとも基板上の主面に形成された画素エリア（特定
領域）に液体を接触させることが無く、かつ、配線切断
部近傍に飛散物の付着の無い配線切断を可能とする改良
された画像表示素子基板の製造方法及びその装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、同
一基板上の主面には少なくとも表示部を構成する画素エ
リアが、その外周縁部には主面を取り囲むように共通線
が、そしてその中間には、画素エリアに電気的に接続さ
れた電極パッドと共通線とを結ぶ配線がそれぞれ配設さ
れた画像表示素子基板を形成する工程と、電極パッドと
共通線とを結ぶ配線上にレーザ光を集光、照射して配線
を切断する配線切断工程とを有してなる画像表示素子基
板の製造方法であって、前記配線切断工程を、少なくと
も画素エリアを除いて切断すべき配線上およびその近傍
を局所的に液体雰囲気とした状態でレーザ光を照射して
切断する工程で構成して成る画像表示素子基板の製造方
法により、達成される。

【００１４】また、上記目的は、少なくとも切断すべき
配線上およびその近傍を局所的に液体雰囲気とする手段
と、レーザ光を集光して配線上に照射する手段と、基板
上のレーザ光の照射位置を位置決めする手段とを具備し
て成る画像表示素子基板の製造装置により、達成され
る。

【００１５】さらに、上記局所的に液体雰囲気とする手
段として好ましくは、（１）基板に接触したシール部材
を用て基板上の少なくとも表示部を構成する画素エリア
を除いて切断すべき配線上およびその近傍を局所的に液
体雰囲気とする手段と、少なくともレーザ光を照射して
いる間は液体を循環、流動させる手段とで構成する、
（２）液体の表面張力を利用して、基板の切断すべき配
線面とそれに対向する平板と間に液体膜を保持する手段
で構成する、（３）微小な液滴を基板の切断すべき配線
上に吐出させる手段で構成する、（４）液体を含浸させ
た海棉体を基板の切断すべき配線面に押しつける手段で
構成する、等の構成例を挙げることができる。

【００１６】また、液滴を吐出させる手段と同一側に、
加熱等の方法により液滴を蒸発、除去する手段を配設し
て、配線切断後の残留液滴を基板から完全に除去するよ
うにすることも有効である。

【００１７】さらにまた、少なくとも切断すべき配線上
およびその近傍を局所的に液体雰囲気とする手段と、レ
ーザ光を集光して配線上に照射する手段との両機能を有
するレーザ照射ヘッドを備え、前記レーザ照射ヘッドの
中心部には集光レンズを介してレーザ光を基板の配線上
に集光する光学手段が配設され、その壁面には液体導入
口と排出口とが配設され、これら液体導入口と排出口と
の間には、液面がレーザ照射ヘッドと基板表面の隙間か
ら外部に漏れ出さず常時基板に接触した状態を保持でき
るように、排出口の排気圧力を液体導入口の導入圧力よ
りも大きく設定し、両者間に一定の圧力差を生じさせ得
る圧力制御手段を有する装置構成とすることも有効であ
る。この場合、液体導入口と排出口とを結ぶ液体循環路
を配設してレーザ照射ヘッド内の液体を循環、流動させ
る構成とすればさらに好ましい。

【００１８】

【作用】本発明において、レーザ光を基板上の切断すべ
き配線上に限って局部的に照射するための位置決めは、
レーザ光の光軸を移動させるか、もしくは基板を載置す
る試料台を移動させるかのいずれかの方法により容易に
行なうことができ、切断すべき配線の中心位置にレーザ
光の光軸を合わせて照射することにより、任意にかつ選
択的に切断できる。さらに、汚染してはならない基板主
面の表示部を構成する画素エリア（特定領域）を液体で
濡らさずに、切断部近傍のみに局所的に液体膜が形成で
きるため、レーザ照射にともない発生する蒸発飛散物は
切断部近傍の液体中に拡散し、液体内部において液体分
子と相互作用（衝突）を繰り返し、急速にその内部エネ
ルギーを失っていく。そして最終的に、液体内部に拡散
した状態で平衡状態に達する。このため、配線切断時に
生じた微細な粒子がＴＦＴ基板上に再付着することが無
くなり、品質が高く信頼性の高い加工が実現できる。

【００１９】また、基板上の特定領域を液体に接触させ
ないで済むため、ウォータマークなどの液体の接触によ
るしみが生じることがない。これらにより、基板上の特
定領域を全く汚すことなく、飛散物の付着の無い配線切
断を実現することができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面にしたがって本発明の一実施例を
説明する。 〈実施例１〉図１は、図２に示した画像表示素子基板１
と同一構成の基板を予め周知の方法で作成しておき、基
板上の配線３を切断する一例を示した要部断面図であ
る。本実施例の配線切断方法では、基板１上にＯリング
などのシール部材８を配置し、基板１と対向平板９及び
シール部材８に囲まれた領域に液体１１を充填し、基板
１上の他の領域、特に表示部を構成する画素エリア２に
は液体材料１１が接触しないようになっている。

【００２１】配線切断の手順は、次の工程にしたがって
行なった。 （１）ＴＦＴ基板１を配線面を上にして、試料台７上に
真空チャック２０により固定する。 （２）基板１上にシール部材８及び８’を配置し、更に
透光性の対向平板９を重ねて固定治具１０により固定
し、液体１１の流路を形成する。 （３）液体１１を導入口１２から流路内に流し込み、配
線切断部６の近傍を液体雰囲気とする。

【００２２】（４）試料台７を保持する図示されていな
い少なくともＸＹ２次元に移動可能な周知のステージな
どにより基板１を位置決めし、配線切断部６に集光レン
ズ１３によりレーザ光１４を集光して照射し、配線３を
切断する。この位置決めは通常、配線の中心位置にレー
ザ光の光軸を合わせて行なうのが望ましい。 （５）位置決めとレーザ照射を繰り返し、次々に配線３
を切断する。 （６）切断すべき全ての配線が切断された後、導入口１
２から液体１１の供給を止め、排出口１５から液体１１
を排出する。 （７）対向平板９を取外し、シール部材８、８’を取り
除いた後、基板１を試料台７から外し、処理を終了す
る。

【００２３】シール部材８は、材質と寸法を適切に選ぶ
必要がある。材質に関しては、基板１上の配線３などを
損傷しないように柔軟な材質が望ましく、例えばゴム製
もしくはプラスチック製のＯリングなどが好ましい。ま
た、寸法は、径が大きすぎるとシール部材８が邪魔にな
り、配線切断部６にレーザ光１４を照射できなくなる場
合があるので、配線切断部６の大きさに応じて適切な径
のものを選択すべきである。飛散物付着抑制に要する液
体１１の厚さは相当に薄くても有効なので、シール部材
８が小さすぎることはほとんどない。

【００２４】対向平板９は、レーザ光１４が透過するこ
とが必須条件であり、例えばガラス基板などが適当であ
る。集光に際しては、液体１１および対向平板９の影響
を考慮する必要がある。ただし、基板１と対向平板９と
の間の寸法は、レーザ加工中には変動することが無く、
かつ、液体１１で充填されているので、レーザ加工中は
集光距離は殆ど変化しないと考えてよい。この際、焦点
距離の長いレンズを対物レンズ１３に用いると、焦点深
度が大きく集光位置のずれは抑制される。

【００２５】レーザ光１４を照射する光学系としては、
周知のレーザ光源と対物レンズ１３の組み合わせで構成
すればよく、配線の厚さに応じて加工点における照射強
度を調整する。レーザ加熱に伴い、配線切断部近傍の液
体１１の温度が上昇し沸点に達して気泡が形成される場
合がある。このような場合、レーザ光１４の集光を妨げ
る場合があるので、液体１１は循環させることが望まし
い。これにより気泡の発生を抑制すると共に、配線切断
時に生じた飛散物をレーザ照射領域から容易に除去する
ことができる。液体を循環、流動させるに際しては、必
要に応じて流路内にフィルターを設けて常時浄化された
液体が照射領域に供給される構成としてもよい。

【００２６】液体１１の材質としては、例えば一般に
水、アルコール、アセトン等が用いられるが、その他基
板や回路を劣化させず、基板材質との反応性が無い液体
であれば何れの有機溶媒、無機溶媒でもよい。

【００２７】〈実施例２〉図３は、配線切断装置の断面
図を示したもので、切断すべき配線上およびその近傍を
局所的に液体雰囲気とする手段と、レーザ光を集光して
配線上に照射する光学手段との両機能を備えたレーザ照
射ヘッドを用いて配線を切断する方法及び装置の例につ
いて説明するものである。

【００２８】図示のように、この例では実施例１のよう
な試料台７を用いずにレーザ照射ヘッド１６（以下、照
射ヘッドと略称する）を、基板１の配線切断部６を含む
配線領域上に僅かな隙間ｇを形成して直接配置し、レー
ザ光１４を配線切断部６上に集光するように位置決めし
て液体１１を流動させた状態でレーザ光１４を照射し、
配線を切断する。

【００２９】このように本実施例の配線切断装置では、
基板１に対して非接触な照射ヘッド１６内を液体１１で
満たし、さらに非接触な状態で配線切断部６近傍を局所
的に液体雰囲気とすることを特徴としている。そして、
照射ヘッド１６は、図示のように筒体を構成する壁面に
液体の導入口１２と排出口１５とが設けられ、筒体内に
は集光レンズ１３でレーザ光１４を集光するレーザ照射
光学系が配設された構造となっている。配線切断部６に
レーザ光１４を照射する時には、この筒体内に液体１１
が満たされる。

【００３０】液体１１は、照射ヘッド１６内に、導入口
１２から供給圧Ｐ１の圧力で供給され、排出口１５から
排出圧Ｐ２の圧力で排出される。この際にＰ２をＰ１よ
り大きくして、照射ヘッド１６と基板１との僅かな隙間
ｇの液体に生じる圧力が周辺の大気圧より低くなるよう
に調整する。すなわち、筒体内に負圧が生じるため、照
射ヘッド１６と基板１とが非接触であっても液体１１が
照射ヘッド１６から漏れだして基板１上に流れ出すこと
がない。

【００３１】これにより、基板１に対して非接触に局所
的液体雰囲気を形成することが可能となる。更に、レー
ザ光１４の照射位置を変更して他の配線切断部６にレー
ザ光を照射するのに基板１と照射ヘッドとを相対的に動
かしても、液体１１には表面張力が作用するため、一体
となって保たれ、基板１上に液滴として残ることはな
い。したがって、配線切断の後に、基板１上に液体１１
が残留しないため、液体１１の除去処理も不要となる。

【００３２】この方法では、Ｐ２をＰ１に対して必要以
上に大きくし過ぎるか、照射ヘッド１６と基板１との隙
間ｇが拡がり過ぎると、液体１１が基板１から剥がれて
宙に浮いてしまい、配線切断時に生じた飛散物の付着抑
制効果がなくなる。したがって、照射ヘッド１６と基板
１とのギャップ寸法（隙間ｇ）およびＰ１、Ｐ２の差圧
ΔＰの制御が重要である。これに関しては、例えば、オ
ートフォーカス機能により集光レンズ１３と基板１との
間隔を一定に保つことによりギャップ寸法を制御し、Ｐ
１とＰ２の差圧が一定になるようにフィードバックをか
けることにより、常に液体１１を基板１に接触した状態
に保つことができる。

【００３３】この例では、集光レンズ１３から配線切断
部６までが液体１１で充填されているので、集光位置は
常に一定である。また、液体１１を循環させることが可
能であるので、気泡などの影響も抑制することができ
る。

【００３４】ところで、液体材料には表面張力が作用す
るので、表面張力がおよぶ範囲内であれば照射ヘッド１
６と基板１との隙間ｇに作用する圧力が大気圧より若干
高くても液体１１は漏れだすことなく維持することが可
能である。しかし、この場合には、照射ヘッド１６を他
の位置へ移動したとき、液体材料の基板上への残留など
が生じ易くなるので、注意が必要である。

【００３５】〈実施例３〉図４は、さらに異なる実施例
となる配線切断部近傍の断面図を示している。基板１を
矢印で示したように左方向に移動させながら配線切断部
６に左からレーザ光１４を順に照射して、切断していく
ところを表している。図中の６ａは切断終了部分、６ｂ
は切断中、６はこれから切断する領域の配線を示してい
る。

【００３６】配線切断装置の構成としては、レーザ光１
４及び集光レンズ１３などからなるレーザ照射光学系の
ほかに、液滴１７を吐出する液滴吐出ヘッド１８及び配
線切断後の基板１上の液滴１７を除去する液滴除去ヘッ
ド１９を有している。

【００３７】液滴吐出ヘッド１８としては、マイクロデ
ィスペンサやインクジェットなどと同様の構造を有して
おり、非接触に微量な液体を吐出する機構が用いられ
る。液滴１７の吐出体積を十分に小さくすることによ
り、基板１上での液滴の寸法を十分に小さくすることが
でき、配線切断部６近傍に液滴１７を形成した場合に、
画素エリアに液滴１７が接触しないように調整すること
ができる。例えば、液体が水の場合、０．１μｌ（マイ
クロリットル）程度の体積で吐出すると、ガラス基板１
上で液滴１７の直径を概ね１ｍｍ以下に抑えることがで
きる。

【００３８】液滴除去ヘッド１９としては、熱風や赤外
線などを用いた非接触なヒータが用いられる。液滴１７
の材質としては、基本的には他の実施例と同じく、配線
などとの反応性のない液体材料を用いることが可能であ
る。ただし、本実施例の場合、液滴吐出ヘッド１８の制
御できる最小吐出量で液滴１７を吐出した際に、基板１
上に形成される液滴１７による濡れた領域が画素エリア
まで拡がらないだけの、粘度、表面張力及び基板１に対
する濡れ特性を有した液体材料を選択して用いる必要が
ある。また、液滴除去ヘッド１９による加熱により、基
板１上から蒸発して除去される程度の、十分に低い沸点
を有した液体材料を選択して用いる必要がある。

【００３９】本実施例の他の構成としては、液滴吐出ヘ
ッド１８の代わりにミスト（霧状の液体）を噴射するヘ
ッドを用い、液滴除去ヘッド１９の代わりにミストを吸
引する吸引ヘッドを用いることができる。

【００４０】また、液体材料として、液体窒素など、低
温で液体の材料（ただし、常温では気体）を用いること
もできる。液滴形成の時期とレーザ照射の時期を十分に
近づけることができるので、レーザ照射中は配線切断部
６が液体雰囲気になるようにすることができる。この場
合、液滴は自然に蒸発するので、液滴除去ヘッドを用い
なくてよい利点がある。

【００４１】以上の実施例では、いずれもレーザ光１４
を、基板１に配線が形成された側から照射したが、この
場合、液体雰囲気中に気泡などが発生してレーザ光１４
の配線切断部６への効率的な照射を妨げる場合がある。
また、レーザ光１４の光路上に配置される物体（例えば
実施例１の対向平板９）が、レーザ光を透過する材質に
限られるという制約がある。しかし、画像表示素子用Ｔ
ＦＴ基板のように、ガラス基板上にパタ−ンが形成され
た基板の場合、配線形成面の反対側からもレーザ光を配
線に照射することができる。したがって、以下の実施例
４〜７では、この点を利用してパターンが形成された基
板面とは反対側の基板の裏面からレーザ光を配線切断部
６に照射する場合について示す。

【００４２】〈実施例４〉図５は、本実施例における配
線切断装置の試料台及びレーザ照射系の要部断面構成を
示している。液体雰囲気を局所的に形成する手段は実施
例１とほぼ同様であるが、レーザ光１４を基板１の裏面
側（配線形成面と反対側）から照射するようにしている
点が異なっている。

【００４３】この実施例による配線切断手順は、次の工
程にしたがって行なった。 （１）ガラス基板１のパターン形成面を下向きとし、そ
の裏面からレーザ光１４が入射する向きとなるように、
基板１を試料台７上に真空チャック２０により固定す
る。 （２）配線切断部６近傍に液体１１を満たす。この際、
Ｏリングによるシール部材８により液体１１が画素エリ
ア２に流入しないようにシールドしている。

【００４４】（３）集光レンズ１３により集光したレー
ザ光１４を配線切断部６に照射し、配線３を切断する。 （４）以後、試料台７を保持する図示されていないＸＹ
ステージ、もしくはレーザ光１４を移動し、次々に配線
切断部６にレーザ光１４を照射して配線を切断する。 （５）全ての配線切断が終了した後、液体１１を配線切
断部６近傍から排出し、基板１を試料台７上から取外
し、配線切断が終了する。

【００４５】基板１の裏面（パターン形成面の反対側）
からレーザ光１４を照射するための装置構成について述
べると、先ず、ＴＦＴ基板１の試料台７への固定につい
ては、基板周辺部などのパタ−ンの形成されていない部
分を真空チャック２０で真空吸着することにより行うこ
とができる。この際、周辺部のみで固定すると、基板の
中央部が自重で撓む可能性があるが、その大きさが、集
光レンズ１３の焦点深度に比べ十分に小さければ問題は
ない。

【００４６】液体１１は、液体導入口１２より供給さ
れ、排出口１５より排出される。液体１１は循環させる
ことも可能であり、配線切断時に発生する気泡などの影
響を避けることができる。ただし、レーザ光１４を基板
１の裏面側から照射する場合、液体１１内に気泡が発生
してもレーザ光１４の集光には全く影響を与えないの
で、液体１１を循環させなくてもよい場合がある。

【００４７】画素エリア２への液体１１のシ−ルドは、
基本的には実施例１と同様である。異なっている点は、
基板１に対向する面に透光性の対向平板９が不要である
点である。レーザ光１４の照射に関しては、ガラス基板
１を透過して配線切断部６の表面がレーザ光１４の集光
点になるように、集光レンズ１３と基板１との相対的な
位置関係を図示されていない制御手段で制御する。これ
により、レーザ光１４の集束径の分解能で、配線３の切
断部６を選択的に切断できる。

【００４８】基板１の真空チャック２０による固定機構
及び液体供給−排出系を試料台７内に組み込み、配管類
をフレキシブルなものにすると、試料台７を位置決め用
ステージに取付けることにより、配線切断位置を高精度
に位置決め可能にすることができる。

【００４９】〈実施例５〉図６は、基板１の裏面からレ
ーザ光を照射する、さらに異なる実施例を示す要部断面
図であり、試料台７上に基板１を固定した状態を示して
いる。この実施例の場合、液体１１は、小さな対向平板
９と、基板１との間に局所的に膜状に存在する。この対
向平板９を配線切断部６に対向するように位置決めする
と、配線切断部６近傍は液体１１に満たされた状態にな
る。そして、対向平板９を基板１に対して鉛直下方に位
置するように配置すると、液体１１が、表面張力により
対向平板９を支持するため、図６に示すように液膜側面
が絞り込まれ、濡れ拡がりにくくなる。これにより、液
体１１の存在範囲を対向平板９の近傍のみに限定するこ
とが可能になる。すなわち、対向平板９の位置及び寸法
を調整することにより、液体１１を画素エリア２に接触
しないようにすることができる。

【００５０】更に、対向平板９を移動させることによ
り、液体１１の膜を基板１上に残すことなく移動するこ
とが可能であり、配線切断位置の移動に追随して液体１
１の液膜を移動していくことが可能となる。

【００５１】具体的には、図６に示すように、基板１は
試料台７上に真空チャック２０により配線３が形成され
ている面側を試料台７に向けて固定される。そして、試
料台７に形成されたガイド２１及びリニアモータ２２に
よって位置決めされた対向平板９と基板１の間に液体１
１の液膜が形成される。

【００５２】なお、ガイド２１内に設けられたリニアモ
ータ２２は固定子であり、対向平板９が移動子となって
ガイド内を直線的に移動できる構成となっている。した
がって、この場合の対向平板９は、光学的に透明部材で
形成する必要がない代わりに、それ自身がリニアモータ
の移動子を構成するため磁極となる必要があり、磁性体
で形成するか、もしくは非磁性板の背面に磁極を張り合
わせて形成するなどの方法をとる。

【００５３】この状態で図６の上方より、配線切断部６
に集光したレーザ光１４を照射すると、配線３が切断さ
れる。この際発生する微細な蒸発粒子は、液体１１の中
に拡散し、基板１表面に付着することがない。

【００５４】また、対向平板９が画素エリア２より十分
に外側に位置決めされているため、画素エリア２が液体
１１で濡れることがない。他の配線を切断する場合に
は、リニアモータ２２により非接触に対向平板９を次の
配線切断位置に移動すると、同時に液体１１の液膜が次
の配線切断位置に位置決めされる。最終的に対向平板９
を基板１の外側に移動すると、飛散物の含まれた液体１
１が基板１の外に引き出される。これにより、配線切断
時に生じる飛散物の混ざり込んだ液体１１は最終的に対
向平板９上に残り、基板１上には残らない。また、液体
１１の乾燥や除去などの工程も不要になる。

【００５５】なお、レーザ加工に際して、対向平板９と
基板１との間に液体１１の液膜を形成する手順は次の通
りである。先ず、対向平板９を基板１の外側に引き出し
た状態で、所定量の液体１１を対向平板９上に滴下す
る。しかる後、対向平板９を基板１の下側に移動する
と、基板１と対向平板９の間に図６に示したような状態
で、液膜を形成することができる。

【００５６】〈実施例６〉図７は、基板１の裏面からレ
ーザ光を照射する、さらに異なる実施例を示す要部断面
図であり、配線切断部６近傍に液滴１７を吹き付けて配
線切断部６近傍を液体雰囲気にすることが可能であり、
配線切断時に飛散物の再付着を防止することができる構
成としたものである。また、この際に形成する液滴１７
を十分小さくすることにより、画素エリア２に液滴１７
が接触しないようにすることが可能である。

【００５７】この実施例は、実施例３と類似している
が、レーザ光１４を基板１の裏面から照射できるように
装置構成を変更している。図示のように、液滴吐出ヘッ
ド１８及び液滴除去ヘッド１９が配線切断部全部に対応
できるように、所定の位置及び個数分、試料台７の凹部
領域に埋め込まれている。そして配線切断の前に切断位
置に液滴１７が形成されるよう、所定の液滴吐出ヘッド
１８が順次駆動され、それに対応してさらに配線切断後
に所定の液滴除去ヘッド１９により液滴１７が順次除去
できるように構成されている。レーザ光１４は図６の上
方から、ガラス基板１を透過して配線切断部６に照射さ
れる。

【００５８】なお、各液滴吐出ヘッド１８は、例えばイ
ンクジェット機構と同様な液滴吐出機構を備え、レーザ
加工の進行に同期して所定の配線６に、液導入口１２か
らの流路を流れる液体を液滴１７として吹きかけるよう
になっている。液滴吐出機構としては、インクジェット
機構のほかに、液導入口１２からの流路を流れる液体に
与圧を印加しておき、各液滴吐出ヘッド１８に極短時
間、例えば数ｍｓ（ミリ秒）から１秒程度の期間だけ開
閉するバルブを組込、レーザ照射の直前にバルブを開閉
することによって、液滴１７を基板１上に吐出させるこ
ともできる。液滴の吐出に際して、液滴吐出ヘッド１８
を基板１の鉛直上方に位置させると、液滴１７が吐出ヘ
ッド１８から出易くなり、さらに液滴１７の一部が吐出
ヘッド１８上に戻ってきて付着することがなくなり、吐
出量の変動が抑制される。

【００５９】また、各液滴除去ヘッド１９は、熱風路２
４に接続されており、レーザ加工が終了した配線６ａに
対して熱風を吹きかけられるようになっており、各除去
ヘッド１９に組み込まれたバルブの開閉により乾燥させ
る領域を制御できる。液滴を除去する機構としては、こ
の他にも熱風路２４を赤外線等の熱線伝送路とし、各除
去ヘッド１９にシャッタを設けることにより、レーザ加
工が終了した領域の液滴１７にのみ熱線を照射して乾燥
除去することもできる。

【００６０】この方法の利点は、形状の制御の難しい液
滴１７が、レーザ光１４の照射方向の反対側に形成され
るため、集光特性に関して影響を与えないので、液滴１
７の形成精度が余り良くなくてもすむ点である。

【００６１】〈実施例７〉図８は、基板１の裏面からレ
ーザ光を照射する、さらに異なる実施例を示す要部断面
図であり、試料台７上に基板１を固定した状態を示して
いる。この実施例では、配線切断部６近傍に液体１１を
供給する代わりに、液体１１を含んだ海綿体２３を配線
切断部６近傍に押し付けることにより、同様の効果を得
るものである。この際に海綿体２３の液体含有量及び押
し付け力を制御することにより、液体１１をレーザ照射
領域に極在させることができ、液体がしみ出して画素エ
リア２を濡らすことはない。

【００６２】配線３の形成された面が試料台７の方を向
くように基板１を試料台７上に配置し、周辺部で真空チ
ャック２０により固定する。その際に配線切断部６に、
予め液体１１を含ませた海綿体２３を接触させる。この
状態で図示のように配線切断部６に集光したレーザ光１
４を基板１の裏面から照射すると、配線３が切断され
る。この際発生する微細な蒸発粒子は、海綿体２３の表
面に付着するか、海綿体２３に含まれる液体の中に拡散
し、基板１表面に付着することがない。

【００６３】また、海綿体２３は画素エリア２より外側
の周辺部にあり、かつ海綿体２３から液体がしみ出すこ
とがないので、画素エリア２が液体で濡れることがな
い。本実施例によれば、試料台７の所定の位置に海綿体
２３を配置するだけですみ、複雑な制御を必要とせずに
付着物が無く画素エリアを汚さない配線切断が実現でき
る点に利点がある。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により所期
の目的を達成することができた。すなわち、基板上の画
素エリアにしみなどを残さず、かつ飛散物の付着の無
い、高品質な配線切断が可能となる。これにより、画像
表示素子などに用いるＴＦＴ基板の静電気破壊不良を防
止しつつ、回路の電気的検査が可能となり、製造歩留ま
りの向上に寄与することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる配線切断装置の要部断
面構成図。

【図２】画像表示素子用ＴＦＴ基板の回路パターンの一
例を示した平面図。

【図３】本発明の他の実施例となる配線切断装置の要部
断面構成図。

【図４】同じくさらに異なる他の実施例となる配線切断
装置の要部断面構成図。

【図５】同じくさらに異なる他の実施例となる配線切断
装置の要部断面構成図。

【図６】同じくさらに異なる他の実施例となる配線切断
装置の要部断面構成図。

【図７】同じくさらに異なる他の実施例となる配線切断
装置の要部断面構成図。

【図８】同じくさらに異なる他の実施例となる配線切断
装置の要部断面構成図。

【符号の説明】

１…基板（ガラス基板）、 ２…画素エリア、 ３…配線、 ４…共通線、 ５…電極パッド、 ６…配線切断部、 ７…試料台、 ８、８’…シール部材、 ９…対向平板、 １０…固定治具、 １１…液体、 １２…導入口、 １３…集光レンズ、 １４…レーザ光、 １５…排出口、 １６…レーザ照射ヘッド、 １７…液滴、 １８…液滴吐出ヘッド、 １９…液滴除去ヘッド、 ２０…真空チャック、 ２１…ガイド、 ２２…リニアモータ、 ２３…海棉体、 ２４…熱風路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 重信 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松崎 英夫 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 宮田 一史 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一基板上の主面には少なくとも表示部を
   構成する画素エリアが、その外周縁部には主面を取り囲
   むように共通線が、そしてその中間には、画素エリアに
   電気的に接続された電極パッドと共通線とを結ぶ配線が
   それぞれ配設された画像表示素子基板を形成する工程
   と、電極パッドと共通線とを結ぶ配線上にレーザ光を集
   光、照射して配線を切断する配線切断工程とを有してな
   る画像表示素子基板の製造方法であって、前記配線切断
   工程を、少なくとも画素エリアを除いて切断すべき配線
   上およびその近傍を局所的に液体雰囲気とした状態でレ
   ーザ光を照射して切断する工程で構成して成る画像表示
   素子基板の製造方法。
2. 【請求項２】配線切断工程を、レーザ光を切断すべき配
   線が形成された基板面の裏面側からレーザ光を照射する
   工程として成る請求項１記載の画像表示素子基板の製造
   方法。
3. 【請求項３】切断すべき配線上およびその近傍を局所的
   に液体雰囲気とするに際し、少なくともレーザ光を照射
   している間の期間中は液体を循環、流動させる工程とし
   て成る請求項１もしくは２記載の画像表示素子基板の製
   造方法。
4. 【請求項４】少なくとも切断すべき配線上およびその近
   傍を局所的に液体雰囲気とする手段と、レーザ光を集光
   して配線上に照射する手段と、基板上のレーザ光の照射
   位置を位置決めする手段とを具備して成る画像表示素子
   基板の製造装置。
5. 【請求項５】局所的に液体雰囲気とする手段を、基板に
   接触したシール部材を用て基板上の少なくとも表示部を
   構成する画素エリアを除いて切断すべき配線上およびそ
   の近傍を局所的に液体雰囲気とする手段と、少なくとも
   レーザ光を照射している間は液体を循環、流動させる手
   段とで構成して成る請求項４記載の画像表示素子基板の
   製造装置。
6. 【請求項６】局所的に液体雰囲気とする手段を、液体の
   表面張力を利用して、基板の切断すべき配線面とそれに
   対向する平板と間に液体膜を保持する手段で構成して成
   る請求項４記載の画像表示素子基板の製造装置。
7. 【請求項７】局所的に液体雰囲気とする手段を、微小な
   液滴を基板の切断すべき配線上に吐出させる手段で構成
   して成る請求項４記載の画像表示素子基板の製造装置。
8. 【請求項８】基板の切断すべき配線上に吐出された液滴
   をレーザ光照射による配線切断後に除去する手段を、液
   滴を吐出させる手段と同一側に配設して成る請求項７記
   載の画像表示素子基板の製造装置。
9. 【請求項９】局所的に液体雰囲気とする手段を、液体を
   含浸させた海棉体を基板の切断すべき配線面に押しつけ
   る手段で構成して成る請求項４記載の画像表示素子基板
   の製造装置。
10. 【請求項１０】少なくとも切断すべき配線上およびその
    近傍を局所的に液体雰囲気とする手段と、レーザ光を集
    光して配線上に照射する手段との両機能を有するレーザ
    照射ヘッドを備え、前記レーザ照射ヘッドの中心部には
    集光レンズを介してレーザ光を基板の配線上に集光する
    光学手段が配設され、その壁面には液体導入口と排出口
    とが配設され、これら液体導入口と排出口との間には、
    液面がレーザ照射ヘッドと基板表面の隙間から外部に漏
    れ出さず常時基板に接触した状態を保持できるように、
    排出口の排気圧力を液体導入口の導入圧力よりも大きく
    設定し、両者間に一定の圧力差を生じさせ得る圧力制御
    手段を有して成る請求項４記載の画像表示素子基板の製
    造装置。
11. 【請求項１１】液体導入口と排出口とを結ぶ液体循環路
    を配設してレーザ照射ヘッド内の液体を循環、流動させ
    る構成として成る請求項１０記載の画像表示素子基板の
    製造装置。