KR100905898B1 - 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법 - Google Patents

스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법을 개시한 것으로서, 모 기판이 놓이는 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 복수 개의 스크라이빙 유닛들을 나란하게 배치하고, 절단할 단위 기판의 크기에 따라 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 것을 특징으로 가진다.
이러한 특징에 의하면, 일 회의 스크라이빙 공정을 통해 다수의 스크라이브 라인을 동시에 형성함으로써, 스크라이빙 공정 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
Figure R1020070119005
기판, 스크라이빙

Description

스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법{SCRIBING APPARATUS, APPARATUS AND METHOD FOR CUTTING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용되는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 단위 기판들이 형성된 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 장치 및 이를 이용하여 모 기판을 절단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 기기는 가동된 정보를 표시하는 디스플레이(Display)를 가진다. 종래에는 디스플레이로서 주로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 사용되었으나, 최근에는 가볍고 공간을 작게 차지하는 박막 트랜지스터-액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display Panel)나 유기 다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diodes display)와 같은 평판 디스플레이의 사용이 크게 증대하고 있다.
일반적으로, 평판 디스플레이 등에 사용되는 패널은 보통 취성 기판을 이용하여 제작되며, 패널은 한 장으로 구성된 단판 기판이나 2장의 기판이 접합된 접합 기판으로 대별된다.
접합 기판은 휴대 전화의 액정 표시기용의 패널과 같이 소형인 것부터 TV나 디스플레이 등의 패널과 같은 대형의 다양한 크기로 가공되어 사용되기 때문에, 대형의 모 기판으로부터 소정 크기의 단위 기판으로 절단되어 각각의 패널로 이용된다.
모 기판을 절단하는 방법으로는, 미세한 다이아몬드가 박혀있는 스크라이브 휠(Scribe Wheel)을 이용하여 절단하는 방법 및 레이저빔을 이용하여 절단하는 방법 등이 있다.
스크라이브 휠을 이용하여 모 기판을 절단하는 방법은 스크라이브 휠을 모 기판의 절단 예정선에 접촉한 후 절단 예정선을 따라 소정 깊이의 스크라이브 라인(Scribe Line)을 형성하는 스크라이빙 공정과, 모 기판에 물리적인 충격을 가하여 스크라이브 라인을 따라 크랙(Crack)이 전파되도록 함으로써 모 기판을 단위 기판으로 절단하는 브레이킹 공정으로 이루어진다.
레이저 빔을 이용하여 모 기판을 절단하는 방법은 모 기판의 절단 예정선을 따라 스크라이브용 레이저 빔을 조사하여 스크라이브 라인을 형성하고 가열된 스크라이브 라인을 급냉시키는 스크라이빙 공정과, 스크라이브 라인을 따라 브레이크용 레이저 빔을 조사하여 모 기판을 단위 기판으로 절단하는 브레이킹 공정으로 이루어진다.
본 발명은 일 회의 스크라이빙 공정을 통해 다수의 스크라이브 라인을 동시에 형성할 수 있는 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 모 기판에 형성되는 스크라이빙 라인들의 간격을 조절할 수 있는 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 스크라이빙 장치는, 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판을 단위 기판으로 분리하기 위한 스크라이빙 공정을 수행하는 장치에 있어서, 상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재와; 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스크라이빙 장치에 있어서, 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛;을 더 포함할 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 모 기판이 놓이는 테이블과; 상기 테이블을 직선 이 동시키는 제 1 구동 부재;를 포함할 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 테이블을 회전시키는 회전 구동 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 간격 조절 유닛은 상기 스크라이빙 유닛들 각각을 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 제 2 구동 부재와; 상기 스크라이빙 유닛들의 직선 이동을 안내하는 가이드 부재;를 포함할 수 있다.
상기 제 2 구동 부재는 상기 스크라이빙 유닛들에 각각 연결된 브라켓들과; 상기 브라켓들 모두에 삽입되며, 상기 가이드 부재와 평행을 이루도록 배치되는 리드 스크류들과; 상기 리드 스크류들을 각각 회전시키는 구동 모터들;을 포함하되, 상기 브라켓들에는 상기 리드 스크류들 중 어느 하나의 리드 스크류와 나사 결합되도록 암나사부가 형성될 수 있다.
상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격이 기설정된 간격으로 조정되도록 상기 제 2 구동 부재의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들 각각은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치된 2 개의 스크라이버들을 포함하되, 상기 스크라이버들은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 평행한 방향을 따라 서로 반대 방향으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 절단 장치는 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판이 로딩되는 로딩부와; 상기 로딩부로부터 전달받은 상기 모 기판에 상기 단위 기판들의 배열 방향을 따라 스크라이브 라인을 생성하는 스크라이빙부와; 상기 모 기판에 생성된 스크라이브 라인을 따라 상기 모 기판을 단위 기판으로 분리하는 브레이킹부와; 분리된 상기 단위 기판들을 언로딩하는 언로딩부;를 포함하되, 상기 스크라이빙부는 상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재와; 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 절단 장치에 있어서, 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛;을 더 포함할 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 모 기판이 놓이는 테이블과; 상기 테이블을 직선 이동시키는 제 1 구동 부재;를 포함할 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 테이블을 회전시키는 회전 구동 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 간격 조절 유닛은 상기 스크라이빙 유닛들 각각을 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 제 2 구동 부재와; 상기 스크라이빙 유닛들의 직선 이동을 안내하는 가이드 부재;를 포함할 수 있다.
상기 제 2 구동 부재는 상기 스크라이빙 유닛들에 각각 연결된 브라켓들과; 상기 브라켓들 모두에 삽입되며, 상기 가이드 부재와 평행을 이루도록 배치되는 리드 스크류들과; 상기 리드 스크류들을 각각 회전시키는 구동 모터들;을 포함하되, 상기 브라켓들에는 상기 리드 스크류들 중 어느 하나의 리드 스크류와 나사 결합되도록 암나사부가 형성될 수 있다.
상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격이 기설정된 간격으로 조정되도록 상기 제 2 구동 부재의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들 각각은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치된 2 개의 스크라이버들을 포함하되, 상기 스크라이버들은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 평행한 방향을 따라 서로 반대 방향으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
상기 모 기판은 평판 디스플레이 기판일 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 절단 방법은, 스크라이빙 유닛을 복수 개 제공하여 단위 기판들이 형성된 모 기판을 단위 기판으로 분리하는 방법에 있어서, 상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들은 상기 모 기판이 놓이는 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치되며, 상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들을 이용하여 상기 모 기판의 단위 기판들의 배열 방향 중 어느 일 방향을 따라 동시에 복수 개의 스크라이브 라인들을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 의한 기판 절단 방법에 있어서, 상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하여 상기 모 기판상에 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
상기 스크라이브 라인들의 생성시 상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들은 고정되고, 상기 모 기판은 직선 이동될 수 있다.
상기 모 기판을 회전시켜 상기 단위 기판들의 배열 방향 중 다른 일 방향을 따라 동시에 복수 개의 스크라이브 라인을 생성하되, 상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절할 수 있다.
본 발명에 의하면, 일 회의 스크라이빙 공정을 통해 다수의 스크라이브 라인을 동시에 형성할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의하면 모 기판에 형성되는 스크라이빙 라인들의 간격을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 스크라이빙 공정 시간의 단축을 통해 기판 제조 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 모 기판의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 모 기판(1)은 박막 트랜지스터-액정 디스플레이(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display, TFT-LCD)용 패널일 수 있다. 모 기판(1)은 대체로 사각형의 판 형상을 가지는 제 1 모 기판(2)과 제 2 모 기판(3)으로 이루어진다. 제 1 모 기판(2)과 제 2 모 기판(3)은 상하로 적층된다. 제 1 및 제 2 모 기판(2,3)에는 복수 개의 단위 기판들(2a,3a)이 형성되고, 단위 기판들(2a,3a)은 제 1 및 제 2 모 기판(2,3)의 평면상에 격자 모양으로 배열될 수 있다. 제 1 모 기판(2)은 박막 트랜지스터 기판이 형성된 기판이고, 제 2 모 기판(3)은 컬러 필터 기판이 형성된 기판이다. 한편, 모 기판(1)은 평판 디스플레이용 패널의 일종인 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 디스플레이용 패널 등일 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 절단 장치(10)의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 기판 절단 장치(10)는 모 기판(도 1의 도면 참조 번호 1)을 복수 개의 단위 기판들로 절단하기 위한 것으로, 로딩부(11), 스크라이빙부(12), 브레이킹부(13), 그리고 언로딩부(14)를 포함한다. 로딩부(11), 스크라이빙부(12), 브레이킹부(13), 그리고 언로딩부(14)는 일렬로 순차적으로 배치될 수 있다. 모 기판(1)은 로딩부(11)를 통해 기판 절단 장치(10)로 유입되고, 스크라이빙부(12)와 브레이킹부(13)를 순차적으로 거쳐 복수 개의 단위 기판들로 분리되며, 이후 언로딩부(14)를 통해 기판 절단 장치(10)의 외부로 유출된다. 스크라이빙부(12)는 후술할 스크라이빙 장치(12a)를 이용하여 제 1 모 기판(2) 또는 제 2 모 기판(3)에 단위 기판들의 배열 방향을 따라 스크라이브 라인(Scribe Line)을 형성한다. 브레이킹부(13)는 브레이크 바(Break Bar)(미도시)를 이용하여 모 기판(1)에 형성된 스크라이브 라인 부위에 힘을 가하여 모 기판(1)으로부터 단위 기판들을 절단한다. 한편, 스크라이빙부(12)의 일 측에는 반전부(15)가 배치될 수 있다. 반전부(15)는 스크라이브 라인이 형성된 일면의 위치와 스크라이브 라인이 형성되지 않은 타 면의 위치를 서로 바꾸는 역할을 한다. 즉, 모 기판(1) 중 제 1 모 기판(2)에 먼저 스크라이브 라인을 형성한 경우, 제 2 모 기판(3)에 스크라이브 라인을 형성하기 위하여 제 1 모 기판(2)과 제 2 모 기판(3)의 위치를 서로 바꾸어 준다.
도 3은 도 2의 스크라이빙부에 제공되는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치의 일 예를 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 스크라이빙 장치의 평면도이며, 도 5는 도 3의 지지 부재의 측면도이다.
이하에서 제 1 방향(Ⅰ)은 후술할 지지 부재(100)의 직선 이동 방향이고, 제 2 방향(Ⅱ)은 스크라이빙 장치(12a)의 평면 배치 구조상 제 1 방향(Ⅰ)에 수직한 방향이고, 제 3 방향(Ⅲ)은 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)에 수직한 방향이다. 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)은 모 기판(1)에 격자 모양으로 배열된 단위 기판들(2a,3a)의 배열 방향 중 어느 일 방향에 각각 대응된다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 스크라이빙 장치(12a)는 지지 부재(100), 스크라이빙 유닛들(200), 간격 조절 유닛(300)을 포함한다. 지지 부재(100)는 모 기 판(1)을 지지한다. 지지 부재(100)는 모 기판(1)을 제 1 방향(Ⅰ)을 따라 직선 이동시키고, 모 기판(1)의 평면에 수직한 중심축을 기준으로 모 기판(1)을 회전시킨다. 스크라이빙 유닛들(200)은 지지 부재(100)에 놓인 모 기판(1)에 접촉하여 모 기판(1)상에 크랙(Crack)을 형성한다. 간격 조절 유닛(300)은 스크라이빙 유닛들(200)을 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동시켜 스클라이빙 유닛들(200) 간의 간격을 조절한다. 스크라이빙 공정 진행시 스크라이빙 유닛들(200)은 고정되고, 모 기판(1)이 제 1 방향(Ⅰ)을 따라 직선 이동된다.
지지 부재(100)는 테이블(120), 제 1 구동 부재(140), 그리고 회전 구동 부재(160)를 포함한다. 테이블(120)에는 모 기판(1)이 놓인다. 제 1 구동 부재(140)는 테이블(120)을 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시키고, 회전 구동 부재(160)는 테이블(120)의 평면에 수직한 중심축을 기준으로 테이블(120)을 회전시킨다.
테이블(120)은 상부 판(122)과 하부 판(124)을 가진다. 상부 판(122)과 하부 판(124)은 평평하며 대체로 직사각형의 형상을 가지고, 상부 판(122)이 하부 판(124)의 상측에 위치한다. 상부 판(122)에는 모 기판(1)이 놓인다. 상부 판(122)은 모 기판(1)과 유사하거나 이보다 큰 면적을 가진다. 상부 판(124)의 상면에는 진공 라인(미도시)과 연결되는 복수의 홀들(미도시)이 형성되며, 모 기판(1)은 진공 압에 의해 상부 판(124)에 고정된다. 또한, 상부 판(122) 또는 하부 판(124)에는 부가적으로 모 기판(1)을 상부 판(122)에 고정시키는 클램프(미도시)가 설치될 수 있다.
제 1 구동 부재(140)는 테이블(120)을 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시킨다. 제 1 구동 부재(140)는 가이드(142), 브라켓(144), 그리고 구동기(미도시)를 가진다. 가이드(142)는 제 1 방향(Ⅰ)을 따라 길게 제공되며, 베이스(B) 상의 중앙에 장착된다. 가이드(142)는 길이 방향을 따라 동일한 폭을 가진다. 가이드(142)의 상면은 평평하게 제공되며, 가이드(142)의 양 측면 각각에는 길이 방향을 따라 길게 형성된 홈(141)이 제공된다.
테이블(120)은 브라켓(144)에 의해 가이드(142)에 결합된다. 브라켓(144)은 바닥판(145), 지지판(147), 그리고 결합판(149)을 가진다. 바닥판(145)은 평평한 직사각의 판 형상을 가지며, 가이드(142) 상에 위치한다. 지지판(147)은 바닥판(145)의 상면에 수직하게 고정 설치되고, 테이블(120)을 지지하도록 테이블(120)의 하부 판(124)에 고정 결합된다. 지지판(147)은 2개가 제공되며, 바닥판(145) 상면의 양측에 나란하게 배치된다. 결합판(149)은 바닥판(145)의 저면에 수직하게 결합되는 측판(149a)과, 측판(149a)의 하단으로부터 내측으로 수직하게 연장되는 삽입판(149b)를 가진다. 삽입판(149b)은 가이드(142)의 측면에 형성된 홈(141)에 삽입된다. 결합판(149)은 서로 마주보도록 2개가 제공된다.
구동기는 테이블(120)이 가이드(142)에 의해 안내되어 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동되도록 구동력을 제공한다. 구동기로 모터와 스크류를 포함한 어셈블리가 사용될 수 있다. 선택적으로 모터, 벨트, 그리고 풀리의 조합으로 구성되는 어셈블리 또는 직선형 전동기(Linear Motor)를 포함한 어셈블리가 구동기로 사용될 수 있다. 상술한 다양한 어셈블리들의 구체적인 구성은 관련 기술 분야의 당업자에게 널 리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
회전 구동 부재(160)는 모 기판(1)을 지지하는 테이블(120)을 회전시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이, 회전 구동 부재(160)는 모터(162)와 회전 축(164)을 가진다. 모터(162)는 브라켓(144)의 바닥판(145) 중심부에 설치된다. 모터(162)의 출력단에 연결된 회전 축(164)은 테이블(120)의 하부 판(124)을 관통하여 상부 판(122)에 결합된다. 하부 판(124)에는 회전 축(164)을 회전가능하게 지지하는 베어링 부재(미도시)가 설치될 수 있다. 이러한 구성에 의해 모 기판(1)이 놓이는 테이블(120)의 상부 판(122)이 회전될 수 있다. 상부 판(122)의 회전 각도는 90도이다. 상부 판(122)의 회전에 의해 모 기판(1)이 90도 회전되면, 모 기판(1)상에 제 1 방향(Ⅰ) 또는 제 2 방향(Ⅱ)을 따르는 스크라이브 라인의 생성이 가능하게 된다.
스크라이빙 유닛들(200)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 부재(100)의 직선 이동 방향에 수직한 방향 즉, 제 2 방향(Ⅱ)으로 배치된 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b)을 포함한다. 본 실시 예에서는 2 개의 스크라이빙 유닛들(200a,200b)이 배치된 경우를 예로 들어 설명하나, 2 개 이상의 복수 개의 스크라이빙 유닛들(200)이 배치될 수 있음은 물론이다. 제 1 및 제 2 스크라이빙 유닛들(200a,200b) 각각은 후술할 간격 조절 유닛(300)에 의해 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동되어 간격이 조절된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 나란하게 배치된 2 개의 스크라이버들(220a,240a)을 가지고, 제 2 스크라이빙 유닛(200b)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 나란하게 배치된 2 개의 스크라이버들(220b,240b)을 가진다. 스크라이버들(220a,240a,220b,240b)은 동일한 구성을 가지며, 이하에서는 이들 중 하나의 스크라이버(220a)를 예로 들어 설명한다.
도 8은 도 6의 스크라이버의 사시도이고, 도 9는 도 8의 스크라이버의 하단부의 부분 단면도이며, 도 10은 도 9의 스크라이빙 휠의 평면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 스크라이버(220a)는 스크라이빙 휠(222), 지지체(224), 누름 부재(226), 그리고 진동자(228)를 가진다. 스크라이빙 휠(222)은 스크라이빙 공정시 모 기판(1)에 접촉되어 회전하면서 모 기판(1)에 스크라이브 라인을 형성한다. 스크라이빙 휠(222)로는 다이아몬드 재질의 휠(wheel)이 사용될 수 있다. 스크라이빙 휠(222)의 중앙에는 원형의 통공(222a)이 형성되며, 스크라이빙 휠(222)의 에지(222b)는 날카롭게 제공된다. 스크라이빙 휠(222)은 지지체(224)에 지지된다. 지지체(224)는 몸체(224a)와 축 핀(224b)을 가진다. 몸체(224a)의 하면에는 일 방향으로 몸체(224a)를 관통하는 홈(225)이 형성된다. 축 핀(224b)은 단면이 원형인 긴 로드 형상을 가진다. 축 핀(224b)은 홈(225)의 길이 방향과 수직한 방향으로 홈(225) 내에 위치된다. 축 핀(224b)의 양단은 몸체(224a)에 고정 설치된다. 축 핀(224b)은 스크라이빙 휠(222)에 형성된 통공(222b)을 관통한다. 스크라이빙 휠(222)이 축 핀(224b)에 의해 지지될 때, 스크라이빙 휠(222)은 일부는 홈(225) 내에 위치되고, 일부는 지지체(224)의 아래로 돌출된다. 누름 부재(226)는 스크라이빙 휠(222)과 모 기판(1)의 접촉시 스크라이빙 휠(222)이 일정 힘으로 모 기판(1)을 누를 수 있도록 스크라이빙 휠(222)을 가압한다. 일 예에 의하면, 누름 부재(226)는 지지체(224)의 상부에 위치되어 공압을 이용하여 지지체(224)를 아래 방향으로 누름으로써 스크라이빙 휠(222)을 가압한다. 진동자(228)는 스크라이빙 공정 진행시 스크라이빙 휠(222)에 진동을 인가한다. 진동자(228)는 몸체(224a) 내부에 장착되며, 진동자(228)로는 초음파 진동자가 사용될 수 있다.
다시, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 간격 조절 유닛(300)은 각각의 스크라이빙 유닛들(200a,200b)을 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동시켜, 스크라이빙 유닛들(200a,200b) 간의 간격을 조절한다.
간격 조절 유닛(300)은 수직 지지대들(310), 가이드 부재(320), 브라켓(330), 그리고 제 2 구동 부재(340)를 포함한다. 수직 지지대들(310)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 일정 거리 이격되도록 배치된다. 수직 지지대(310)들은 모 기판(1)이 제 1 방향(Ⅰ)을 따라 직선 이동시 모 기판(1)이 수직 지지대(310)들 사이를 지나갈 수 있도록 배치된다. 가이드 부재(320)는 수직 지지대(310)들의 상단에 고정 설치된다. 가이드 부재(320)의 상면 및 하면에는 길이 방향을 따라 길게 홈(322)이 제공된다.
제 1 스크라이빙 유닛(200a)은 브라켓(330)에 의해 가이드 부재(320)에 결합되고, 제 2 스크라이빙 유닛(200b)은 브라켓(330')에 의해 가이드 부재(320)에 결 합된다. 브라켓(330)과 브라켓(330')은 동일한 구조를 가지므로, 이하에서는 브라켓(330)에 대해서만 설명한다. 브라켓(330)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 지지판(332)과 결합판(334)을 가진다. 지지판(332)은 평평한 직사각의 판 형상을 가지며, 가이드 부재(320)의 일 측면 상에 위치한다. 결합판(334)은 지지판(332)의 상측 및 하측으로부터 지지판(332)에 수직하게 돌출된 측판(334a)과, 가이드 부재(320)에 형성된 홈(322)에 삽입되는 삽입판(334b)를 가진다.
제 2 구동 부재(340)는 브라켓들(330,330')이 가이드 부재(320)를 따라 직선 이동되도록 구동력을 제공한다. 제 2 구동 부재(340)는 가이드 부재(320)와 평행을 이루도록 배치되는 제 1 리드 스크류(342)와 제 2 리드 스크류(344)를 가진다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 리드 스크류(342) 상에는 브라켓(330)이 직선 이동 가능하게 장착되고, 제 2 리드 스크류(344) 상에는 브라켓(330')이 직선 이동 가능하게 장착된다. 즉, 브라켓(330)에는 제 1 리드 스크류(342)와 제 2 리드 스크류(344)가 삽입되지만, 제 1 리드 스크류(342)는 브라켓(330)에 형성된 암나사부(335)와 맞물리는 반면에, 제 2 리드 스크류(344)는 브라켓(330)에 형성된 홀() 과 접촉되지 않은 상태로 관통된다. 이와 마찬가지로, 브라켓(330')에는 제 1 리드 스크류(342)와 제 2 리드 스크류(344)가 삽입되지만, 제 1 리드 스크류(342)는 브라켓(330')에 형성된 홀() 과 접촉되지 않은 상태로 관통하는 반면에, 제 2 리드 스크류(344)는 브라켓(330')에 형성된 암나사부(335')와 맞물린다. 이와 같은 구성에 의해 제 1 리드 스크류(342)의 구동시 브라켓(330)은 직선 이동되지만 브라 켓(330')은 이동되지 않으며, 제 2 리드 스크류(344)의 구동시 브라켓(330)은 이동되지 않지만 브라켓(330')은 직선 이동된다. 이러한 구동 방식에 의해 브라켓(330)에 연결된 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 브라켓(330')에 연결된 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간의 간격이 조절될 수 있다. 제 1 리드 스크류(342)의 일단에는 회전력을 제공하는 제 1 구동기(343)가 연결되고, 제 2 리드 스크류(344)의 일단에는 회전력을 제공하는 제 2 구동기(345)가 연결된다. 제 1 및 제 2 구동기(343,345)로는 모터 등의 구동기가 사용될 수 있다. 제 2 구동 부재(340)로 모터와 리드 스크류를 포함하는 어셈블리를 예로 들어 설명하였으나, 이 밖에도 실린더 등과 같이 브라켓들(330,330')에 직선 구동력을 제공할 수 있는 다양한 구동기들이 사용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)은 상하 이동 가능하도록 브라켓(330)의 지지판(332)에 장착된다. 일 예에 의하면, 지지판(332)에는 제 3 방향(Ⅲ)으로 슬릿 형상의 안내 홈들(331)이 형성되고, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)의 스크라이버들(220a,240a)이 안내 홈들(331)에 삽입된 지지 축(미도시)에 각각 결합된다. 제 2 스크라이빙 유닛(200b)도 상하 이동 가능하게 브라켓(330')에 연결되며, 연결 구조는 제 1 스크라이빙 유닛(200a)의 연결 구조와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상술한 간격 조절 유닛(300)의 동작은 제어부(400)에 의해 제어된다. 제어부(400)는 간격 조절 유닛(300)의 제 1 및 제 2 구동기(343,345)의 동작을 제어하 여, 제 1 및 제 2 스크라이빙 유닛들(200a,200b)을 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동시켜 스크라이빙 유닛들(200a,200b) 간의 제 2 방향(Ⅱ)의 간격을 조절한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 기판 절단 장치를 사용하여 평판 디스플레이 패널을 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 11은 본 발명에 따른 기판 절단 장치를 이용하여 평판 디스플레이를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 모 기판(1)이 로딩되고(S10), 이후에 제 1 모 기판에 대한 스크라이빙 공정이 진행된다.(S20) 제 1 모 기판상에 스크라이브 라인을 형성한 후, 모 기판을 반전시켜(S30) 제 2 모 기판상에 스크라이브 라인을 형성한다.(S40) 이와 같이, 제 1 및 제 2 모 기판에 대해 스크라이빙 공정을 진행한 후 브레이킹 공정을 진행한다.(S50). 브레이킹 공정에 의해 모 기판(1)이 복수의 단위 기판들로 분리되면, 단위 기판들은 언로딩되고(S60), 단위 기판들에 대해 세정 공정이 수행된다.
다음에는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치(12a)를 이용하여 모 기판(1)에 스크라이빙 공정을 수행하는 과정을 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치를 이용하여 모 기판상에 스크라이브 라인을 생성하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 12를 참조하면, 먼저 정렬이 이루어진 모 기판(1)이 테이블(120)의 상부 판(122) 상에 놓인다. 테이블(120)은 구동기(미도시)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동된다. 테이블(120)이 기설정된 위치까지 이동되면 테이블(120)의 이동이 멈춘다. 이후, 간격 조절 유닛(300)의 제 1 및 제 2 구동기(343,345)를 구동시켜 제 1 및 제 2 스크라이빙 유닛들(200a,200b)을 직선 이동시키면서 제 1 및 제 2 스크라이빙 유닛들(200a,200b) 간의 제 2 방향(Ⅱ) 간격을 조절한다. 상기와 같이 제 1 및 제 2 스크라이빙 유닛들(200a,200b)은 기설정된 간격으로 기설정된 위치로 이동한 후, 테이블(120)에 놓인 모 기판(1)과 접촉하도록 하강된다. 제 1 및 제 2 스크라이빙 유닛들(200a,200b)이 모 기판(1)에 접촉한 상태에서 모 기판(1)이 놓인 테이블(120)을 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동시키면, 모 기판(1)상에 스크라이브 라인이 형성된다.
이러한 같은 과정들을 반복 진행함으로써 제 1 방향(Ⅰ)을 따라 모 기판(1)상에 원하는 수의 스크라이빙 라인들을 형성한다. 이때, 제 1 및 제 2 스크라이빙 유닛들(200a,200b)에 제공된 스크라이버들은 제 1 방향(Ⅰ)을 따라 서로 반대 방향으로 스크라이브 라인을 형성한다.
상술한 바와 같은 과정들을 통해 모 기판(1)상에 제 1 방향(Ⅰ)으로 스크라이브 라인들을 형성한 후, 모 기판(1)상에 제 2 방향(Ⅱ)의 스크라이브 라인을 형성한다. 이를 위해 모 기판(1)이 놓인 테이블(120)의 상부 판(122)이 하부 판(124)에 대해 90도(°) 회전된다. 이후 앞서 설명한 바와 같은 과정들을 반복 진행함으로써 모 기판(1)에 기형성된 스크라이브 라인에 수직한 방향으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 복수 개의 스크라이빙 유닛들을 구비하여, 일 회의 스크라이빙 공정으로 복수 개의 스크라이브 라인들을 동시에 형성함으로써, 스크라이빙 공정에 소요되는 시간을 단축시키고 이를 통해 기판 제조 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 모 기판에 형성되는 스크라이빙 라인들의 간격을 조절할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 모 기판의 일 예를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 기판 절단 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면,
도 3은 도 2의 스크라이빙부에 제공되는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치의 일 예를 보여주는 사시도,
도 4는 도 3의 스크라이빙 장치의 평면도,
도 5는 도 3의 지지 부재의 측면도,
도 6은 도 3의 " A " 부분의 확대도,
도 7은 도 6의 브라켓들과 리드 스크류들간의 결합 관계를 보여주는 단면도,
도 8은 도 6의 스크라이버의 사시도,
도 9는 도 8의 스크라이버의 하단부의 부분 단면도,
도 10은 도 9의 스크라이빙 휠의 평면도,
도 11은 본 발명에 따른 기판 절단 장치를 이용하여 평판 디스플레이를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도,
도 12는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치를 이용하여 모 기판상에 스크라이브 라인을 생성하는 과정을 보여주는 도면들이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 지지 부재 120 : 테이블
200a,200b : 스크라이빙 유닛 320a,320b: 제 1 이동 유닛
360 : 제 2 이동 유닛 400 : 제어부

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판을 단위 기판으로 분리하기 위한 스크라이빙 공정을 수행하는 장치에 있어서,
    상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재;
    상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들; 및
    상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함하되,
    상기 간격 조절 유닛은 상기 스크라이빙 유닛들 각각을 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 제 2 구동 부재; 및 상기 스크라이빙 유닛들의 직선 이동을 안내하는 가이드 부재를 포함하고,
    상기 제 2 구동 부재는 상기 스크라이빙 유닛들에 각각 연결된 브라켓들; 상기 브라켓들 모두에 삽입되며, 상기 가이드 부재와 평행을 이루도록 배치되는 리드 스크류들; 및 상기 리드 스크류들을 각각 회전시키는 구동 모터들을 포함하며,
    상기 브라켓들에는 상기 리드 스크류들 중 어느 하나의 리드 스크류와 나사 결합되도록 암나사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 모 기판이 놓이는 테이블과;
    상기 테이블을 직선 이동시키는 제 1 구동 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 테이블을 회전시키는 회전 구동 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판을 단위 기판으로 분리하기 위한 스크라이빙 공정을 수행하는 장치에 있어서,
    상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재;
    상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들; 및
    상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함하되,
    상기 간격 조절 유닛은 상기 스크라이빙 유닛들 각각을 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 제 2 구동 부재; 및 상기 스크라이빙 유닛들의 직선 이동을 안내하는 가이드 부재를 포함하고,
    상기 제 2 구동 부재는 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격이 기설정된 간격으로 조정되도록 제어부에 의해 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  8. 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판을 단위 기판으로 분리하기 위한 스크라이빙 공정을 수행하는 장치에 있어서,
    상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재와;
    상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들을 포함하되,
    상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들 각각은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치된 2 개의 스크라이버들을 포함하고,
    상기 스크라이버들은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 평행한 방향을 따라 서로 반대 방향으로 스크라이브 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  9. 삭제
  10. 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판이 로딩되는 로딩부와;
    상기 로딩부로부터 전달받은 상기 모 기판에 상기 단위 기판들의 배열 방향을 따라 스크라이브 라인을 생성하는 스크라이빙부와;
    상기 모 기판에 생성된 스크라이브 라인을 따라 상기 모 기판을 단위 기판으로 분리하는 브레이킹부와;
    분리된 상기 단위 기판들을 언로딩하는 언로딩부;를 포함하되,
    상기 스크라이빙부는 상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재와; 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들과; 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함하고,
    상기 간격 조절 유닛은 상기 스크라이빙 유닛들 각각을 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 제 2 구동 부재와; 상기 스크라이빙 유닛들의 직선 이동을 안내하는 가이드 부재를 포함하고,
    상기 제 2 구동 부재는 상기 스크라이빙 유닛들에 각각 연결된 브라켓들과; 상기 브라켓들 모두에 삽입되며, 상기 가이드 부재와 평행을 이루도록 배치되는 리드 스크류들과; 상기 리드 스크류들을 각각 회전시키는 구동 모터들을 포함하며,
    상기 브라켓들에는 상기 리드 스크류들 중 어느 하나의 리드 스크류와 나사 결합되도록 암나사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 모 기판이 놓이는 테이블과;
    상기 테이블을 직선 이동시키는 제 1 구동 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 테이블을 회전시키는 회전 구동 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판이 로딩되는 로딩부와;
    상기 로딩부로부터 전달받은 상기 모 기판에 상기 단위 기판들의 배열 방향을 따라 스크라이브 라인을 생성하는 스크라이빙부와;
    상기 모 기판에 생성된 스크라이브 라인을 따라 상기 모 기판을 단위 기판으로 분리하는 브레이킹부와;
    분리된 상기 단위 기판들을 언로딩하는 언로딩부;를 포함하되,
    상기 스크라이빙부는 상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재와; 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들과; 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함하고,
    상기 간격 조절 유닛은 상기 스크라이빙 유닛들 각각을 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 제 2 구동 부재와; 상기 스크라이빙 유닛들의 직선 이동을 안내하는 가이드 부재를 포함하고,
    상기 제 2 구동 부재는 상기 스크라이빙 유닛들에 각각 연결된 브라켓들과; 상기 브라켓들 모두에 삽입되며, 상기 가이드 부재와 평행을 이루도록 배치되는 리드 스크류들과; 상기 리드 스크류들을 각각 회전시키는 구동 모터들을 포함하고,
    상기 제 2 구동 부재는 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격이 기설정된 간격으로 조정되도록 제어부에 의해 동작이 제어되며,
    상기 브라켓들에는 상기 리드 스크류들 중 어느 하나의 리드 스크류와 나사 결합되도록 암나사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  16. 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판이 로딩되는 로딩부와;
    상기 로딩부로부터 전달받은 상기 모 기판에 상기 단위 기판들의 배열 방향을 따라 스크라이브 라인을 생성하는 스크라이빙부와;
    상기 모 기판에 생성된 스크라이브 라인을 따라 상기 모 기판을 단위 기판으로 분리하는 브레이킹부와;
    분리된 상기 단위 기판들을 언로딩하는 언로딩부;를 포함하되,
    상기 스크라이빙부는 상기 모 기판이 놓이며 직선 이동 가능한 지지 부재와; 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직하게 나란히 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들을 포함하고,
    상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들 각각은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치된 2 개의 스크라이버들을 포함하며,
    상기 스크라이버들은 상기 지지 부재의 직선 이동 방향에 평행한 방향을 따라 서로 반대 방향으로 스크라이브 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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