KR20090052836A - 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크라이빙 장치를 제공한다. 스크라이빙 장치는 제 1 방향으로 서로 이격되게 배치된 복수의 스크라이빙 유닛들을 가진다. 스크라이빙 유닛들은 제 1 방향과 수직한 제 2 방향을 따라 직선이동하면서, 모 기판에 제공된 단위 기판들의 배열 방향 중 어느 하나의 방향을 따라 동시에 복수의 스크라이브 라인들을 생성한다. 또한, 상기 배열 방향 중 다른 방향을 따라 스크라이브 라인 생성시에도 장치의 사용이 가능하도록, 스크라이빙 유닛들 간에 제 1 방향으로의 간격이 조절하는 간격 조절 유닛을 제공한다.

기판, 스크라이빙, 간격 조절

Description

스크라이빙 장치 및 이를 이용한 기판 절단 장치{SCRIBING APPARATUS AND APPARATUS FOR CUTTING SUBSTRATE USING THE SCRIBING APPARATUS}

본 발명은 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 단위 기판들이 형성된 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 장치, 그리고 이를 이용하여 모 기판을 절단하는 장치에 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 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 텔레비젼이나 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 방법이 주로 사용된다. 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.

본 발명은 스크라이빙 공정을 효과적으로 수행할 수 있는 스크라이빙 장치와 이를 이용한 기판 절단 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 스크라이빙 공정시, 공정 속도를 향상시킬 수 있는 스크라이빙 장치와 이를 이용한 기판 절단 장치를 제공한다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판을 각각의 단위 기판으로 분리하는 스크라이빙 공정을 수행하는 장치를 제공한다. 상기 스크라이빙 장치는 상기 모 기판이 놓이며 제 1 방향으로 직선 이동 가능한 지지 부재, 상기 지지 부재가 이동되는 경로 상에 제공되며 상기 제 1 방향을 따라 나란하게 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들과; 그리고 각각의 상기 스크라이빙 유닛을 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이동시키는 이동 유닛들을 포함한다. 또한, 상기 스크라이빙 장치에는 상기 제 1 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛이 더 제공될 수 있다.

각각의 상기 이동 유닛은 상기 제 2 방향을 따라 직선으로 배치되는 가이드 부재, 상기 가이드 부재의 양측에 각각 배치되어, 상기 가이드 부재를 지지하는 수직 지지대들, 그리고 상기 스크라이빙 유닛을 상기 가이드 부재를 따라 이동시키는 구동 부재를 포함할 수 있다.

일 예에 의하면, 상기 스크라이빙 유닛은 두 개가 제공되고, 상기 스크라이빙 유닛들 중 하나인 제 1 스크라이빙 유닛을 이동시키는 상기 이동 유닛의 수직 지지대는 베이스에 고정 설치되고, 상기 스크라이빙 유닛들 중 다른 하나인 제 2 스크라이빙 유닛을 이동시키는 상기 이동 유닛의 수직 지지대는 상기 베이스에 상기 제 1 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 간격 조절 유닛은 상기 제 2 스크라이빙 유닛을 상기 제 1 방향을 따라 이동시키는 구동기를 포함한다.

다른 예에 의하면, 상기 스크라이빙 유닛은 세 개가 제공되고, 상기 스크라이빙 유닛들 중 가운데에 배치된 제 1 스크라이빙 유닛을 이동시키는 상기 이동 유닛의 수직 지지대는 베이스에 고정 설치되고, 상기 스크라이빙 유닛들 중 나머지인 제 2 스크라이빙 유닛과 제 3 스크라이빙 유닛을 이동시키는 상기 이동 유닛들의 수직 지지대는 상기 베이스에 상기 제 1 방향으로 각각 이동 가능하게 설치되며, 상기 간격 조절 유닛은 상기 제 2 스크라이빙 유닛과 상기 제 3 스크라이빙 유닛을 상기 제 1 방향을 따라 이동시키는 구동기를 포함한다.

상기 간격 조절 유닛은 상기 제 1 방향을 따라 배치되는 리드 스크류, 상기 리드 스크류를 지지하는 지지대, 그리고 상기 리드 스크류를 회전시키는 구동기를 포함할 수 있다.

상기 지지 부재는 상기 모 기판을 지지하는 테이블을 포함하며, 상기 테이블은 상기 제 1 방향으로 직선 이동 가능한 하부 판과 상기 하부 판의 상부에 상기 하부 판과 결합되도록 제공되고 상기 모 기판이 놓이는 상부판을 포함할 수 있다. 또한, 상기 지지 부재에는 상기 하부 판 상에서 상기 상부 판을 회전시키는 회전 구동 부재가 제공될 수 있다.

각각의 상기 스크라이빙 유닛은 상기 제 2 방향으로 나란하게 배치된 두 개의 스크라이버들을 포함하되, 상기 스크라이버들 중 하나는 일 방향을 따라 이동시 상기 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하도록 배치되고, 다른 하나는 상기 일 방향과 반대 방향을 따라 이동시 상기 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하도록 배치될 수 있다.

또한, 본 발명은 모 기판을 복수의 단위 기판들로 절단하는 장치를 제공한다. 상기 절단 장치는 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판이 로딩되는 로딩부, 상기 로딩부로부터 전달받은 상기 모 기판에 상기 단위 기판들의 배열 방향을 따라 스크라이브 라인을 생성하는 스크라이빙부, 상기 모 기판에 생성된 스크라이브 라인을 따라 상기 모 기판을 단위 기판으로 분리하는 브레이킹부, 그리고 분리된 상기 단위 기판들을 언로딩하는 언로딩부를 포함한다. 상기 스크라이빙부는 상기 모 기판이 놓이며 제 1 방향으로 직선 이동 가능한 지지 부재, 상기 지지 부재가 직선 이동되는 경로 상에 배치되며 상기 제 1 방향을 따라 나란하게 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들, 그리고 각각의 상기 스크라이빙 유닛을 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이동시키는 이동 유닛들을 포함한다. 상기 스카라이빙 장치에는 상기 제 1 방향으로 상기 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명은 모 기판을 복수의 단위 기판들로 분리하기 위한 스크라이빙 공정을 수행하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 의하면, 제 1 방향으로 서로 간에 이격되게 배치된 스크라이빙 유닛을 복수 개 제공하여 단위 기판들이 형성된 모 기판을 각각의 단위 기판으로 분리하기 위한 스크라이브 라인들을 생성하되, 상기 복수의 스크라이빙 유닛을 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 이동시켜 상기 모 기판에 복수 개의 스크라이브 라인들을 동시에 생성한다. 상기 모 기판에 생성하고자 하는 스크라이브 라인들의 방향이 바뀌는 경우, 상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들 간에 상기 제 1 방향의 간격을 조절할 수 있다. 상기 모 기판에 생성하고자 하는 스크라이브 라인들의 방향을 바꾸는 것은, 상기 모 기판을 지지하는 지지 부재를 90도 회전시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 스크라이브 라인들은 상기 모 기판을 고정하고 상기 복수 개의 스크라이빙 유닛들은 직선 이동함으로써 생성될 수 있다.

또한, 본 발명은 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판을 각각의 단위 기판으로 분리하는 스크라이빙 공정을 수행하는 장치를 제공한다. 스크라이빙 장치는 모 기판을 직선 이동시키는 지지 부재, 상기 모 기판에 동시에 서로 평행한 복수의 스크라이브 라인을 생성할 수 있도록 서로 간에 나란하게 배치되는 스크라이빙 유닛들, 그리고 동시에 생성되는 상기 서로 평행한 복수의 스크라이브 라인들 간의 간격을 변화할 수 있도록 상기 스크라이빙 유닛들 간에 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 가진다.

상기 스크라이빙 유닛들은 상기 지지 부재가 이동되는 방향으로 서로 간에 이격되도록 설치될 수 있다. 상기 스크라이빙 유닛을 상기 지지 부재가 이동되는 방향과 수직한 방향으로 이동시키는 이동 유닛이 더 제공될 수 있다.

본 발명에 의하면, 복수의 스크라이빙 유닛들을 사용하여 동시에 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하므로 스크라이빙 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스크라이빙 유닛들 간에 간격 조절이 가능하므로, 모 기판에 제공된 단위 기판들의 배열 방향에 따라 생성하고자 하는 스크라이브 라인들 간의 간격이 상이한 경우에도 모든 배열 방향에 대해 스크라이브 라인을 동시에 복수 개 생성할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 13을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

( 실시 예 )

도 1은 스크라이브 라인을 형성하고자 하는 모 기판의 일 예를 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 모 기판(1)은 대체로 직사각의 판 형상을 가진다. 모 기판(1)에는 복수 개의 단위 기판들(2)이 형성되고, 단위 기판들(2)은 모 기판(1)의 평면상에 격자 모양으로 배열된다. 일반적으로 단위 기판(2)들의 가로 변(2a) 길이와 세로 변(2b) 길이가 상이하게 제공되고, 단위 기판들(2)의 배열 방향에 따라 생성하고자 하는 스크라이브 라인들 간의 거리가 상이하다. 또한, 모 기판(1)이 서로 접합된 제 1 기판(1a)과 제 2 기판(1b)으로 이루어진 경우, 제 1 기판(1a) 및 제 2 기판 기판(1b) 각각에 제공된 단위 기판들의 크기는 서로 상이할 수 있다. 모 기판(1)은 평판 디스플레이용 패널의 일종인 박막 트랜지스터-액정 디스플레이(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display, TFT-LCD)용 패널이거나 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(1)을 복수 개의 단위 기판들(2))로 절단한다. 기판 절단 장치(10)는 로딩부(loading part)(12), 스크라이빙부(scribing part)(14), 브레이킹부(breaking part)(16), 그리고 언로딩부(unloading part)(18)를 가진다. 로딩부(12), 스크라이빙부(14), 브레이킹부(16), 그리고 언로딩부(18)는 상부에서 바라볼 때 일렬로 순차적으로 배치된다. 모 기판(1)은 로딩부(12)를 통해 기판 절단 장치(10)로 유입되고, 스크라이빙부(14)와 브레이킹부(16)를 순차적으로 거쳐 복수 개의 단위 기판들(2)로 분리되며, 이후 언로딩부(18)를 통해 기판 절단 장치(10)의 외부로 유출된다. 스크라이빙 부(14)는 후술할 스크라이빙 장치(14a)를 이용하여 모 기판(1)에 단위 기판들(2)의 배열 방향을 따라 스크라이브 라인(Scribe Line)을 형성한다. 브레이킹부(16)는 브레이크 바(break bar)(미도시)를 이용하여 모 기판(1)에 형성된 스크라이브 라인 부위에 힘을 가하여 모 기판(1)으로부터 단위 기판들(2)을 절단한다.

도 3은 도 2의 스크라이빙부(14)에 제공되는 스크라이빙 장치(14a)의 일 예를 보여주는 사시도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 스크라이빙 장치(14a)의 평면도 및 측면도이다.

설명의 편의를 위해 후술할 지지 부재(100)의 직선 이동 방향을 제 1 방향(22)이라 하고, 수평면 상에서 제 1 방향(22)에 수직한 방향을 제 2 방향(24)이라 하고, 상하 방향을 제 3 방향(26)이라 한다. 제 1 방향(22)과 제 2 방향(24)은 모 기판(1)에 격자 모양으로 배열된 단위 기판들(2)의 변들 중 어느 하나에 각각 대응된다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 스크라이빙 장치(14a)는 지지 부재(100), 스크라이빙 유닛들(200), 이동 유닛(300), 그리고 간격 조절 유닛(400)을 가진다. 지지 부재(100)는 스크라이빙 공정시 모 기판(1)을 지지한다. 지지 부재(100)는 모 기판(1)을 제 1 방향(22)으로 직선 이동시키고, 제 3 방향과 평행한 지지 부재(100)의 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. 이동 유닛(300)은 스크라이빙 유닛들(200) 각각을 제 2 방향(24)을 따라 직선 이동시킨다. 간격 조절 유닛(400)은 스크라이빙 유닛들 간에 간격을 조절한다.

지지 부재(100)는 테이블(120), 직선 구동 부재(140), 그리고 회전 구동 부재(160)를 가진다. 테이블(120)은 상부 판(122)과 하부 판(124)을 가진다. 상부 판(122)과 하부 판(124)은 상부에서 바라볼 때 대체로 직사각 형상을 가진다. 상부 판(122)과 하부 판(124)는 서로 평행하게 배치되며, 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. 선택적으로 상부 판(122) 또는 하부 판(124)에는 부가적으로 모 기판(1)을 상부 판(122)에 고정시키는 클램프(미도시)가 설치될 수 있다.

직선 구동 부재(140)는 테이블(120)을 제 1 방향(22)으로 직선 이동시킨다. 직선 구동 부재(140)는 가이드 부재(142), 브라켓(144), 그리고 구동기(미도시)를 가진다. 가이드 부재(142)는 제 1 방향(22)을 따라 길게 제공되며, 베이스(30) 상의 중앙에 장착된다. 가이드 부재(142)는 그 길이 방향을 따라 동일한 폭을 가진다. 가이드 부재(142)의 상면은 평평하게 제공되며, 가이드 부재(142)의 양 측면 각각에는 제 1 방향(22)으로 길게 홈(141)이 형성된다.

테이블(120)은 브라켓(144)에 의해 가이드 부재(142)에 결합된다. 브라켓(144)은 바닥 판(145), 지지 판(147), 그리고 결합 판(149)을 가진다. 바닥 판(145)은 평평한 직사각의 판 형상을 가지며, 가이드 부재(142) 상에 위치한다. 지지 판(147)은 바닥 판(145)의 상면에 수직하게 고정 설치되고, 테이블(120)을 지 지하도록 테이블(120)의 하부 판(124)에 고정 결합된다. 지지 판(147)은 두 개가 제공되며, 바닥 판(145) 상면의 양측에 나란하게 배치된다. 결합 판(149)은 바닥 판(145)의 저면에 수직하게 결합되는 측 판(149a)과, 측 판(149a)의 하단으로부터 내측으로 수직하게 연장되는 삽입 판(149b)를 가진다. 삽입 판(149b)은 가이드 부재(142)의 측면에 형성된 홈(141)에 삽입된다. 결합 판(149)은 서로 마주보도록 두 개가 제공된다.

구동기는 테이블(120)이 가이드 부재(142)에 의해 안내되어 제 1 방향(22)으로 직선 이동되도록 구동력을 제공한다. 모터와 스크류를 포함한 어셈블리가 구동기로 사용될 수 있다. 선택적으로 모터, 벨트, 그리고 풀리의 조합으로 구성되는 어셈블리 또는 리니어 모터(Linear Motor)를 포함한 어셈블리가 구동기로 사용될 수 있다. 상술한 다양한 어셈블리들의 구체적인 구성은 관련 기술 분야의 당업자에게 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

회전 구동 부재(160)는 테이블(120)을 회전시킨다. 테이블(120)의 회전은 모 기판(1)에 스크라이브 라인이 생성되는 방향을 변화시킨다. 모 기판(1)에 형성된 단위 기판(2)의 배열 방향들 중 어느 하나의 방향으로 스크라이브 라인의 생성이 완료되면, 모 기판(1)은 90도 회전되어, 배열 방향들 중 다른 하나의 방향으로 스크라이브 라인이 생성될 수 있도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 회전 구동 부재(160)는 모터(162)와 회전 축(164)을 가진다. 모터(162)는 브라켓(144)의 바닥 판(145) 중심부에 설치된다. 모터(162)의 출력단에 연결된 회전 축(164)은 테이블(120)의 하부 판(124)을 관통하 여 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.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의하면 복수의 스크라이빙 유닛들(200)이 제공된다. 본 실시 예에서는 2 개의 스크라이빙 유닛들(200a,200b)이 배치된 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 스크리이빙 유닛은 세 개 이상이 제공될 수 있다. 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b)은 제 1 방향(22)으로 서로 간에 이격되게 배치된다.

도 6을 참조하면, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)은 제 2 방향(24)으로 나란하게 배치된 2 개의 스크라이버들(220a,240a)을 가지고, 제 2 스크라이빙 유닛(200b)은 제 2 방향(24)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 7은 도 6의 스크라이버(220a)의 사시도이고, 도 8은 도 7의 스크라이버(220a)의 하단부의 부분 단면도이며, 도 9는 도 8의 스크라이빙 휠의 평면도이다.

도 7 내지 도 9를 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 모 기판(1)의 표면을 따라 구르면서 모 기 판(1)에 스크라이브 라인을 형성한다. 스크라이빙 휠(222)로는 다이아몬드 재질의 휠(wheel)이 사용될 수 있다. 스크라이빙 휠(222)의 중앙에는 원형의 통공(222b)이 형성되며, 스크라이빙 휠(222)의 에지(222a)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 진동자(megasonic transducer)가 사용될 수 있다.

두 개의 스크라이버들(220a,240a)은 서로 상이하게 배치된다. 하나의 스크라이버(220a)가 일 방향으로 이동될 때 모 기판(1)에 스크라이브 라인을 생성할 수 있도록 배치되면, 다른 하나의 스크라이버(240a)는 이와 반대 방향으로 이동될 때 모 기판(1)에 스크라이버 라인을 생성할 수 있도록 배치된다. 이에 의해, 하나의 스크라이버(220a)는 모 기판(1)의 일 측에서 이와 마주보는 타 측으로 이동될 때 모 기판(1)에 스크라이브 라인을 생성하고, 다른 하나의 스크라이버(240a)는 모 기판(1)의 타 측에서 이와 마주보는 상기 일 측으로 이동될 때 모 기판(1)에 스크라이브 라인을 생성하도록 한다. 스크라이버들(220a, 240a)은 각각 독립적으로 상하 방향으로 이동되도록 제공되며, 스크라이브 라인을 생성하는 스크라이버는 다른 스크라이버보다 아래 쪽에 위치된다.

제 2 스크라이빙 유닛(200b)에 제공된 스크라이버(220b, 240b)도 제 1 스크라이빙 유닛(200a)에 제공된 스크라이버들(220b, 240b)과 동일하게 제공된다.

다시, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 이동 유닛(300)은 제 1 스크라이빙 유닛(200a)을 이동시키는 제 1 이동 유닛(320)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b)을 이동시키는 제 2 이동 유닛(340)을 가진다. 제 1 이동 유닛(320)과 제 2 이동 유닛(340)은 대체로 유사한 구조를 가진다. 제 1 이동 유닛(320)은 두 개의 수직 지지대들(321), 가이드 부재(323), 브라켓(325), 그리고 구동 부재(도 4의 329)를 가진다. 수직 지지대들(321)은 제 1 방향(22)으로 서로 간에 이격되도록 배치된다. 수직 지지대들(321)간에 간격은 모 기판(1)이 제 1 방향(22)을 따라 직선 이동시 모 기판(1)이 수직 지지대들(321) 사이를 지나갈 수 있도록 제공된다.

가이드 부재(323)는 바 형상을 가지며 제 2 방향(24)으로 길게 배치된다. 가이드 부재(323)는 제 1 스크라이빙 유닛(200a)이 제 2 방향(24)으로 직선 이동하도록 안내한다. 가이드 부재(323)의 양 단은 수직 지지대들(321) 각각에 설치되어, 수직 지지대(321)에 의해 지지된다. 가이드 부재(323)의 상면 및 하면에는 각각 제 2 방향(24)으로 길게 홈(323a)이 제공된다.

제 1 스크라이빙 유닛(200a)은 브라켓(325)에 의해 가이드 부재(323)에 결합된다. 도 6을 참조하면, 브라켓(325)은 지지 판(336)과 결합 판(335)을 가진다. 지지 판(336)은 평평한 직사각의 판 형상을 가지며, 가이드 부재(323)의 일 측면 상에 위치한다. 결합 판(335)은 지지 판(336)의 상측 및 하측으로부터 지지 판(336)에 수직하게 돌출된 측 판(331)과, 가이드 부재(323)에 형성된 홈에 삽입되는 삽입 판(333)을 가진다.

구동 부재(329)는 브라켓(325)이 가이드 부재(323)를 따라 직선 이동되도록 구동력을 제공한다. 구동 부재(329)는 리드 스크류(327)와 이에 회전력을 제공하는 구동기(328)를 가진다. 리드 스크류(327)는 가이드 부재(323)와 평행하게 가이드 부재(323)의 일 측에 제공되며, 리드 스크류(327)의 양단은 수직 지지대들(321)에 의해 지지된다. 구동기(328)는 수직 지지대들(321) 중 어느 하나에 설치되며, 리드 스크류(327)의 일단에 연결된다. 구동기(328)로는 모터가 사용될 수 있다. 그리고, 브라켓(325)은 리드 스크류(327)의 수나사부와 맞물리는 암나사부가(미도시)가 제공된다. 선택적으로 구동 부재(329)로 모터, 벨트, 그리고 풀리를 포함하는 어셈블리나 리니어 모터를 이용한 어셈블리 등이 사용될 수 있다.

제 1 스크라이빙 유닛(200a)은 상하 이동 가능하도록 브라켓(325)의 지지 판(336)에 장착된다. 일 예에 의하면, 지지 판(336)에는 제 3 방향(26)으로 슬릿 형상의 안내 홈들(335a)이 형성되고, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)의 스크라이버 들(220a,240a)이 안내 홈들(327)에 삽입된 지지 축(미도시)에 각각 결합된다.

간격 조절 유닛(400)은 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간에 제 1 방향(22)으로의 간격을 조절한다. 일 예에 의하면, 제 1 이동 유닛(320)의 수직 지지대들(321)은 베이스(30)에 고정 설치하여, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)이 제 1 방향(22)으로 이동되지 않도록 제공된다. 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대들(341)은 베이스(30) 상에서 제 1 방향(22)으로 이동 가능하게 설치되어, 제 2 스크라이빙 유닛(200b)은 제 1 방향(22)으로의 이동이 가능하도록 제공된다. 간격 조절 유닛(400)은 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대들(341)을 제 1 방향(22)으로 이동시킴으로써, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간에 간격을 조절한다.

간격 조절 유닛(400)은 지지대(420), 가이드 부재(440), 그리고 구동 부재(도 4의 460)를 가진다. 지지대(420)는 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341) 양측에 각각 배치된다. 제 1 지지 블럭(424)은 제 1 이동 유닛(320)의 수직 지지대(321)와 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341) 사이에 배치된다. 제 2 지지 블럭(422)은 제 1 이동 유닛(320)의 수직 지지대(321)를 기준으로 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341) 반대 측에 배치된다. 구동 부재(460)는 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341)를 제 1 방향(22)으로 직선 이동시킨다. 구동 부재(460)는 리드 스크류(462)와 이에 회전력을 제공하는 구동기(464)를 가진다. 리드 스크류(462)는 제 1 지지 블럭(424)과 제 2 지지 블럭(422) 사이에 그 길이 방향이 제 1 방향(22)이 되도록 위치되며, 양단이 제 1 지지 블럭(424)과 제 2 지지 블럭(422)에 각각 결합된다. 리드 스크류(462)는 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341)에 형성된 암나사부(미도시)와 각각 맞물린다. 구동기(464)는 제 1 지지 블럭(424) 또는 제 2 지지 블럭(422)에 설치되며, 리드 스크류(462)의 일단에 연결된다. 구동기(464)로는 모터가 사용될 수 있다. 구동 부재(460)로 모터(464)와 리드 스크류(462)를 포함하는 어셈블리를 예로 들어 설명하였으나, 이 밖에도 리니어 모터(Linear Motor) 등과 같이 이동 유닛들의 수직 지지대들에 직선 구동력을 제공할 수 있는 다양한 구동기들이 사용될 수 있다.

가이드 부재(440)는 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대들(341)이 제 1 방향으로 직선 이동하도록 안내한다. 가이드 부재(440)는 리드 스크류들(462)과 평행을 이루도록 설치된다. 예컨대 가이드 부재(440)는 로드 형상으로 제공될 수 있으며, 그 양단이 각각 제 1 지지 블럭(424)과 제 2 지지 블럭(422)에 고정 결합된다. 이때, 가이드 부재(440)는 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대들(341)에 형성된 홀(미도시)에 삽입된다.

제 1 이동 유닛(320), 제 2 이동 유닛(340), 간격 조절 유닛(400), 그리고 테이블(120)의 동작은 제어부(500)에 의해 제어한다. 즉, 제어부(500)는 스크라이브 라인을 생성시 제 1 스크라이빙 유닛(200a)와 제 2 스크라이빙 유닛(200b)가 제 2 방향으로 직선 이동되도록 제 1 이동 유닛(320)과 제 2 이동 유닛(340)을 제어한다. 두 개의 스크라이브 라인들이 생성되면 제어부(500)는 테이블(12)이 직선 이동되도록 구동기를 제어한다. 또한, 제어부는(500)는 모 기판(1)에 형성된 단위 기판들(2)의 배열 방향 중 어느 하나의 방향과 평행한 스크라이브 라인들이 모두 생성 되면 테이블(12)이 회전되도록 회전 구동 부재를 제어하고, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간의 간격을 조절되도록 간격 조절 유닛(400)을 제어한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 기판 절단 장치를 사용하여 평판 디스플레이 패널을 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 10은 본 발명에 따른 기판 절단 장치를 이용하여 평판 디스플레이를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 모 기판(1)이 로딩되고(S10), 이후에 스크라이빙 공정과 브레이킹 공정을 순차적으로 거친다(S20, S30). 모 기판(1)이 복수의 단위 기판(2)들로 분리되면, 단위 기판(2)들은 언로딩되고(S40), 단위 기판(2)들에 대해 세정 공정이 수행된다.

다음에는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치(14a)를 이용하여 모 기판(1)에 스크라이빙 공정을 수행하는 과정을 설명한다.

도 11a 내지 도 11i는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치를 이용하여 모 기판상에 스크라이브 라인을 생성하는 과정을 보여주는 도면들이다.

모 기판(1)이 테이블(120)의 상부 판(122) 상에 놓인다. 테이블(120)은 구동기(미도시)에 의해 제 1 방향(22)으로 직선 이동된다. 테이블(100)이 기설정된 위치(즉, 모 기판(1)의 제 1 절단 예정선(a)이 제 1 스크라이빙 유닛(200a)에 정렬된 위치)까지 이동되면 테이블(100)의 이동이 멈춘다.(도 12)

이후, 간격 조절 유닛(400)의 구동기(464)를 구동시켜 제 1 스크라이빙 유 닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간의 간격을 조절한다. 간격 조절 유닛(400)은 제 2 이동 유닛(340)의 수직 가이드(341)를 제 1 방향(22)으로 직선 이동시킨다. 제 2 이동 유닛(320)의 이동에 의해 제 2 스크라이빙 유닛(200b)이 기설정된 위치(즉, 제 2 스크라이빙 유닛(200b)이 모 기판(1)의 제 2 절단 예정선(b)에 정렬된 위치)까지 이동되면, 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341)의 이동이 멈춘다.(도 11b)

이후, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b)의 스크라이버들 중 각각 하나의 스크라이버(220a, 220b)가 아래 방향으로 이동되어 모 기판(1)과 접촉된다.

제 1 스크라이빙 유닛(200a) 및 제 2 스크라이빙 유닛(200b)이 제 1 방향(22)을 따라 모 기판(1)의 제 1 절단 예정선(a)과 제 2 절단 예정선(b)에 정렬된 상태에서, 제 1 이동 유닛(320)과 제 2 이동 유닛(340)의 구동기들(328, 348)을 구동시켜 모 기판의 일측 방향으로 제 1 스크라이빙 유닛(200a)와 제 2 스크라이빙 유닛(200b)을 이동시킨다.(도 11c)

도 11a, 도 11b, 그리고 도 11c의 순서는 서로 변화될 수 있다. 예컨대, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간의 간격이 먼저 조절된 후, 모 기판의 제 1 절단 예정선(a)과 제 2 절단 예정선(b)이 제 1 스크라이빙 유닛(200a) 및 제 2 스크라이빙 유닛(200b)와 정렬될 수 있다.

이후, 이동 유닛들(320,340)의 제 1 구동기들(334)을 구동시켜 스크라이빙 유닛들(200a,200b)을 제 2 방향(24)을 따라 모 기판(1)을 가로질러 이동시킨다. 이 때, 스크라이빙 유닛들(200a, 200b)의 스크라이버(220a, 200b)은 모 기판(1) 상에 크랙을 형성한다. 절단 예정선(a,b)을 따라 크랙이 연속적으로 형성됨에 의해 모 기판(1) 상에는 스크라이브 라인이 형성된다.(도 11d)

스크라이빙 유닛들(200a, 200b)의 스크라이버들(220a, 220b)은 위 방향으로 이동된다.

테이블(120)은 구동기(미도시)에 의해 제 1 방향(22)으로 직선 이동된다. 테이블(100)이 기설정된 위치(즉, 모 기판(1)의 제 3 절단 예정선(c)이 제 1 스크라이빙 유닛(200a)에 정렬된 위치)까지 이동되면 테이블(100)의 이동이 멈춘다. 이때, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간의 간격은 상술한 과정을 통해 이미 조정되어 있기 때문에, 제 2 스크라이빙 유닛(200a)은 모 기판(1)의 제 4 절단 예정선(d)에 정렬된다.(도 11e)

스크라이빙 유닛들(200a, 200b)의 스크라이버(240a, 240b)는 아래 방향으로 이동되어 모 기판(1)과 접촉된다.

이동 유닛들(320,340)의 구동기들(328, 348)을 구동시켜 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b)을 제 1 방향(22)을 따라 모 기판(1)을 가로질러 이동시킨다. 이때, 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b)의 스크라이버(240a, 240b)는 모 기판(1) 상에 크랙을 형성한다. 절단 예정선(c,d)을 따라 크랙이 연속적으로 형성됨에 의해 모 기판(1) 상에는 스크라이브 라인이 형성된다.(도 11f)

상술한 바와 같은 과정들을 통해 모 기판(1)에 형성된 단위 기판(2)들의 배 열 방향 중 하나의 방향으로 스크라이브 라인들을 모두 형성된 후, 다른 하나의 방향으로 모 기판(1)상에 스크라이브 라인을 형성한다. 이를 위해 모 기판(1)이 놓인 테이블(120)의 상부 판(122)이 하부 판(124)에 대해 90도(°) 회전된다.(도 11g)

이후, 절단 예정선(f)가 제 2 스크라이빙 유닛(200b)와 정렬되도록 직선 이동된다.(도 11h) 절단 예정선 (e)가 제 1 스크라이빙 유닛(200)과 정렬되도록 간격 조절 유닛(400)의 구동기를 구동시켜 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간의 간격을 조절한다.(도 11i) 간격 조절 유닛(400)은 제 2 이동 유닛(340)의 수직 가이드(341)를 제 1 방향(22)으로 직선 이동시킨다. 제 2 이동 유닛(320)의 이동에 의해 제 2 스크라이빙 유닛(200b)이 기설정된 위치(즉, 제 2 스크라이빙 유닛(200b)이 모 기판(1)의 제 2 절단 예정선(e)에 정렬된 위치)까지 이동되면, 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341)의 이동이 멈춘다.(도 11b) 이후 절단 예정선(e, f)d에 스크라이블 라인을 생성한다. 상술한 과정들을 반복 진행함으로써 모 기판(1)에 제 2 방향(24)의 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.

다음에는 본 실시 예로부터 변형된 다양한 예들을 간단히 설명한다.

상술한 예에서는 제 1 스크라이빙 유닛(200a)과 제 2 스크라이빙 유닛(200b) 간에 제 1 방향(22)으로의 간격 조절이 제 2 이동 유닛(340)을 이동함으로써 이루어진 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 도 12와 같이 제 1 이동 유닛(320)의 수직 지지대(321)와 제 2 이동 유닛(340)의 수직 지지대(341)가 모두 이동되도록 제공할 수 있다.

또한, 상술한 예에서는 두 개의 스크라이빙 유닛이 제공되는 것으로 설명하 였다. 그러나 이와 달리 세 개 또는 그 이상의 스크라이빙 유닛이 제공될 수 있다. 세 개의 스크라이빙 유닛이 제공되는 경우, 가운데에 위치된 스크라이빙 유닛(200a)은 제 1 방향으로 이동되지 않도록 제공되고, 양 측에 위치된 스크라이빙 유닛(200b, 200c)은 제 1 방향으로 이동 가능하도록 제공될 수 있다.

또한, 상술한 예에서는 스크라이빙 장치(14a)가 모 기판(1)의 상면에 대해 스크라이빙 공정이 수행되는 구조를 가진 것으로 설명하였다. 모 기판(1)의 후면에 대해 스크라이빙 공정이 요구되는 경우, 스크라이빙 장치(14a)는 모 기판(1)의 상면과 하면을 반전시키는 유닛을 구비할 수 있다.

*또한, 상술한 예에서는 하나의 스크라이빙 유닛에 두 개의 스크라이버가 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 하나의 스크라이빙 유닛에는 하나의 스크라이버가 제공될 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 스크라이빙 유닛들 간의 간격을 조절할 수 있으므로 모 기판에 형성된 단위 기판들의 배열 방향들 각각에 복수 개의 스크라이브 라인들을 형성할 수 있다.

또한, 상술한 예에서는 모 기판이 고정되고, 스크라이빙 유닛들이 이동되면 서 스크라이브 라인들을 생성하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 스크라이빙 유닛들이 고정되고, 모 기판이 이동되면서 스크라이브 라인들을 생성할 수 있다. 이 경우, 스크라이빙 유닛들은 제 2 방향(24)으로 나란하게 배치되고, 모 기판은 제 1 방향으로 직선 이동되며, 제 2 방향으로 스크라이빙 유닛들 간의 간격이 조절될 수 있다.

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 스크라이빙 장치의 측면도,

도 6은 도 3의 " A " 부분의 확대도,

도 7은 도 6의 스크라이버의 사시도,

도 8은 도 7의 스크라이버의 하단부의 부분 단면도,

도 9는 도 8의 스크라이빙 휠의 평면도,

도 10은 본 발명에 따른 기판 절단 장치를 이용하여 평판 디스플레이를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도,

도 11a 내지 도 11i는 본 발명에 따른 스크라이빙 장치를 이용하여 모 기판상에 스크라이브 라인을 생성하는 과정을 보여주는 도면들, 그리고

도 12와 도 13은 도 4의 스크라이빙 장치의 다른 실시예를 보여주는 도면들이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 지지 부재 120 : 테이블

200a,200b : 스크라이빙 유닛 320,340: 이동 유닛

400 : 간격 조절 유닛 500 : 제어부

Claims (2)

1. 복수 개의 단위 기판들이 형성된 모 기판을 각각의 단위 기판으로 분리하는 스크라이빙 공정을 수행하는 장치에 있어서,

   상기 모 기판이 놓이며 제 1 방향으로 직선 이동 가능한 지지 부재와;

   상기 지지 부재가 이동되는 경로 상에 제공되며, 상기 제 1 방향을 따라 나란하게 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들과; 그리고

   각각의 상기 스크라이빙 유닛을 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이동시키는 이동 유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
2. 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 제 1 방향으로 직선 이동 가능한 지지 부재와;

   상기 지지 부재가 직선 이동되는 경로 상에 배치되며, 상기 제 1 방향을 따라 나란하게 배치되는 복수 개의 스크라이빙 유닛들과; 그리고

   각각의 상기 스크라이빙 유닛을 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이동시키는 이동 유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.

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