KR20140127742A

KR20140127742A - 기판 가공 시스템 및 기판 가공 방법

Info

Publication number: KR20140127742A
Application number: KR1020140013896A
Authority: KR
Inventors: 케이스케 도미나가
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2014-11-04
Also published as: TW201441168A; CN104118984A; JP2014214055A

Abstract

(과제) 적어도 주변의 1변에 단자 영역을 구비한 접합 기판의 단자 영역을 정밀도 좋게 가공할 수 있는 기판 가공 시스템, 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 마더 기판(M)으로부터 단책(短冊) 형상 기판(M1)을 절출하기 위한 제1 스크라이브 라인(S1)을 가공하는 제1 스크라이브부(101)와, 제1 스크라이브 라인(S1)을 따라 브레이크하여 단책 형상 기판(M1)을 얻는 제1 브레이크부(102)와, 단책 형상 기판(M1)으로부터 단위 기판(U)을 절출하기 위한 제2 스크라이브 라인(S2)을 가공하는 제2 스크라이브부(103)와, 제2 스크라이브 라인(S2)을 따라 브레이크하여 개개의 단위 기판(U)을 얻는 제2 브레이크부(104)와, 분단 후의 각 단위 기판(U)에 대하여, 제2 기판에 형성된 단자 영역(T)을 구분하기 위한 제3 스크라이브 라인(S3)을 가공하는 제3 스크라이브부(105)와, 제3 스크라이브 라인(S3)을 따라 브레이크하여 단자 영역(T)을 덮는 단재(端材) 부분(E)을 분단하는 제3 브레이크부(106)를 구비한 구성으로 한다.

Description

기판 가공 시스템 및 기판 가공 방법{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은, 취성 재료 기판을 접합한 접합 기판을 분단하여, 복수의 단위 기판을 얻는 접합 기판의 기판 가공 시스템 및 기판 가공 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 접합 기판으로부터 단위 기판을 얻을 때에, 단위 기판의 주변에 외부 접속용의 단자 영역을 형성하도록 하여 분단하는 접합 기판의 기판 가공 시스템 및 기판 가공 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면 액정 표시 패널의 단위 표시 패널 등의 가공에 이용된다.

액정 표시 패널의 제조에서는, 2매의 대면적 유리 기판을 사용하며, 한쪽의 기판 상에 컬러 필터 CF(Color Filter)를 형성하고, 다른 한쪽의 기판 상에 액정을 구동하는 박막 트랜지스터 TFT(Thin Film Transistor) 및 외부 접속을 위한 단자 영역을 형성한다. 그리고, 이들 2매의 기판을 접합함과 함께 액정을 봉입한 마더 기판을 형성하고, 이어서, 각각의 단위 표시 패널로 분단한다.

일반적으로, 마더 기판을 단위 표시 패널로 분단하는 공정에서는, 커터 휠(cutter wheel)을 이용한 분단 방법이 이용된다. 이 경우, 우선, 마더 기판을 구성하는 2매의 기판(CF측 기판과 TFT측 기판)의 각각에 대하여, 분단 예정 위치에 커터 휠을 압접하여 상대 이동시킴으로써 각 기판에 스크라이브 라인(스크라이브 홈)을 새긴다. 이어서 스크라이브 라인을 따라 휘어지도록 힘을 가하여 브레이크함으로써, 마더 기판을 단위 표시 패널별로 완전 분단한다. 그리고 분단된 각각의 단위 표시 패널을, 반송 로봇에 의해 다음 공정으로 이송한다.

이들 일련의 기판 가공을 상하 2면에 대하여 동시에 행하여, 효율 좋게 가공하기 위한 기판 가공 시스템(기판 분단 시스템)이나 기판 가공 방법이 이미 개시되어 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2 참조). 이들 문헌에 의하면, 상하 한 쌍의 커터 휠로 마더 기판을 상하 방향으로부터 양면 동시에 스크라이브하고, 이어서 스팀 브레이크 기구나 롤러 브레이크 기구에 의해 양면 동시에 브레이크를 행하여 단위 표시 패널로 분단한다. 그렇게 하여 얻어진 단위 표시 패널을 1개씩 취출하여 다음 공정으로 이송하도록 하고 있다.

마더 기판은, 컬러 필터가 형성된 측의 제1 기판(CF측 기판)과, TFT 및 단자 영역이 형성된 측의 제2 기판(TFT측 기판)을, 시일재를 사이에 끼워 접합하도록 되어 있다.

단자 영역은, TFT와 외부 기기와의 사이에서 신호선이 접속되는 영역이라는 점에서, 단자 영역을 노출시킬 필요가 있다. 그 때문에, 마더 기판을 단위 표시 패널로 분단할 때에, 단자 영역에 대향하는 제1 기판(CF측 기판)의 부위에 대하여, TFT가 접속되는 측과는 반대측이 되는 단자 영역의 외측단(즉 단위 표시 패널의 주변)을 따라 분단함과 함께, 단자 영역의 외측단으로부터 신호선을 부착하기 위해 필요한 폭(단자폭)을, 단재(端材)로서 절제(切除)하도록 하고 있다.

도 12는, 액정 표시 패널용 마더 기판의 기판 레이아웃의 일 예를 나타내는 평면도이다. 도면에서는, 마더 기판(M) 상에 합계 8개의 단위 표시 패널(U)이 배치되어 있다. 또한, 도 12(a)는, 마더 기판(M)으로부터 절출되는 단위 표시 패널(U)의 단자 영역(T)이 주위 4변 중 1변에 형성되는 경우를 나타내고, 도 12(b)는 2변의 경우, 도 12(c)는 3변의 경우를 각각 나타내고 있다.

또한, 도 13은, 도 12의 마더 기판(M)으로부터 절출한 단위 표시 패널(U)에 형성된 단자 영역(T)을 설명하는 도면(평면도, 정면도, 우측면도)이다. 이 중, 도 13(a)는 단자 영역(T)이 1변에 형성된 1단자의 단위 표시 패널(U)을 나타내고, 도 13(b)는 단자 영역(T)이 2변에 형성된 2단자의 단위 표시 패널(U), 도 13(c)는 단자 영역(T)이 3변에 형성된 3단자의 단위 표시 패널(U)을 각각 나타내고 있다. 또한, 이외에도 단자 영역이 4변에 형성된 4단자 표시 패널이 있다. 단자 영역이 형성되는 변의 수는, 단위 표시 패널(U)에 포함되는 화소수에 따라서 선택된다.

마더 기판을 분할할 때에는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 인접하는 단위 표시 패널(U1, U2)의 경계 근방에 있어서, 2종류의 컷면이 형성되게 된다.

그 중 하나는, 제1 기판(G1)과 제2 기판(G2)과의 단면(端面)이 정렬되도록, 양쪽의 기판이 분단(풀 컷)되는 컷면으로서, 이것을 저스트 컷면(Ca)이라고 한다. 저스트 컷면(Ca)은, 단위 표시 패널(U1)과 단위 표시 패널(U2)을 완전 분리하는 면이다.

다른 하나는, 저스트 컷면(Ca)으로부터 단자폭(W)만큼 떨어진 위치에서 제1 기판(G1)만이 분단(하프 컷)되는 컷면으로서, 이것을 단자 컷면(Cb)이라고 한다. 단자 컷면(Cb)은, 단자 영역(T)을 노출시키기 위해 분단되는 컷면이다. 그리고, 저스트 컷면(Ca)과 단자 컷면(Cb)과의 사이의 제1 기판(G1)에는 단재 부분(E)이 발생하게 된다.

전술한 저스트 컷면(Ca) 그리고 단자 컷면(Cb)의 스크라이브 가공은, 일반적으로는 다음과 같이 하여 행해진다.

도 15(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(G1)측의 저스트 컷면(Ca)의 위치에 커터 휠(K1)을 압접함과 함께, 제2 기판(G2)측의 저스트 컷면(Ca)의 위치에 커터 휠(K2)을 압접하여 제1회째의 스크라이브 가공을 행한다. 제1회째의 스크라이브 가공을 행하는 시점에서는, 저스트 컷면(Ca)의 근방에는 응력이 존재하고 있지 않기 때문에, 제1 기판(G1), 제2 기판(G2)의 양 기판 모두 문제없이 스크라이브 라인의 홈이 형성되어, 압접력에 따른 깊이의 홈이 형성된다.

이어서, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(G1)의 단자 컷면(Cb)의 위치에 커터 휠(K1)을 압접하고, 당해 커터 휠(K1)에 상대(相對)하는 제2 기판(G2)의 표면의 위치에 백업 롤러(K3)(둘레면이 평평한 롤러)를 압접하여, 제2회째의 스크라이브 가공을 행한다. 제2회째의 스크라이브 가공을 행하는 시점에서는, 제1회째의 스크라이브 가공에 의해 형성된 스크라이브 라인의 홈이 열려 있고, 이 홈과 양 기판의 사이에 개재하는 시일재의 영향에 의해, 단자 컷면(Cb)의 근방은 압축 응력이 가해진 상태가 된다. 즉, 제1 기판(G1)의 저스트 컷면(Ca)은 단자 컷면(Cb)측으로 열리려고 하지만, 전술의 응력과 시일재가 그 개방력을 저지하기 때문에, 단자 컷면(Cb)에 있어서의 크랙의 깊이 방향으로의 신전(伸展)이 방해된다.

그 때문에, 제2회째의 스크라이브 가공에서는, 제1 기판(G1)의 단자 컷면(Cb)에 대하여 스크라이브 라인의 홈을 깊게 형성할 수 없게 된다. 또한, 기판의 응력에 저항하여 커터 휠의 압압력을 강하게 하면, 컬릿이 발생하거나, 하방의 제2 기판에 균열을 발생시키는 등의 문제가 발생한다. 특히, 마더 기판의 두께가 0.05∼0.2㎜로 얇은 경우에는, 작은 외력을 받은 것만으로도 기판이 균열되기 쉬워지기 때문에, 강한 압압력을 부여할 수 없다. 따라서, 단자 컷면(Cb)의 스크라이브 라인은, 반드시 제1 기판(G1)을 완전 분리하는 깊이까지는 형성하지 않고, 유한 깊이(예를 들면 판두께의 7∼8할 정도의 깊이)로 억제하도록 하여, 문제의 발생을 방지하고 있다.

전술의 결과, 도 15(c)에 나타내는 바와 같이, 저스트 컷면(Ca)으로부터 단위 표시 패널(U1, U2)을 분단했을 때, 단재 부분(E)은 단자 컷면(Cb)에 부착한 채로 남겨지게 된다.

국제공개공보 WO2005/087458호 국제공개공보 WO2002/057192호

최근, 액정 표시 패널은, 소재의 유효 이용이나 액정 표시 장치의 두께를 얇게 한다는 관점에서, 마더 기판의 두께를 지금까지 이상으로 얇게 하는 것이 요구되고 있으며, 구체적으로는 제1 기판(G1) 그리고 제2 기판(G2)의 두께를 0.05∼0.2㎜ 정도로 하는 것이 요구되고 있다. 또한, 단위 표시 패널에 형성되는 단자 영역의 폭, 즉, 단자폭에 대해서도 협소화가 요구되며, 구체적으로는 1∼2㎜ 정도로까지 작게 하는 것이 요구되고 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 단자폭을 1∼2㎜까지 협소화하면, 긴 거리에 걸쳐 단자 컷면(Cb)을 형성하기 위한 스크라이브 라인을 불균일 없이 정밀하게 스크라이브하는 것은 곤란했다.

그래서 본 발명은, 전술한 과제를 감안하여, 단자 영역을 덮는 단재 부분을 정밀도 좋게 제거할 수 있는 접합 기판의 기판 가공 시스템 및 기판 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 수단을 강구했다. 즉, 본 발명의 기판 가공 시스템은, 제1 기판과 제2 기판을 접합한 마더 기판으로부터, 적어도 1변부에 단자 영역을 구비한 단위 기판을 절출하는 기판 가공 시스템으로서, 상기 마더 기판으로부터 복수의 단위 기판이 일렬로 나열된 단책(短冊) 형상 기판을 절출하기 위한 제1 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제1 스크라이브부와, 상기 제1 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 단책 형상 기판을 얻는 제1 브레이크부와, 상기 단책 형상 기판으로부터 단위 기판을 절출하기 위한 제2 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제2 스크라이브부와, 상기 제2 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 개개의 단위 기판을 얻는 제2 브레이크부와, 각 단위 기판에 대하여, 제2 기판에 형성된 단자 영역을 구분하기 위한 제3 스크라이브 라인을 제1 기판의 상기 단자 영역에 대향하는 위치에 가공하는 제3 스크라이브부와, 상기 제3 스크라이브 라인을 따라 브레이크하여 상기 단자 영역을 덮는 제1 기판의 단재 부분을 분단하는 제3 브레이크부를 구비한 구성으로 하고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 마더 기판으로부터 단책 형상 기판을 절출하고, 추가로 단책 형상 기판으로부터 단위 기판을 절출한 후에, 단자 영역 형성용의 제3 스크라이브 라인(S3)을 가공하도록 했기 때문에, 단자 영역 형성용의 제3 스크라이브 라인(S3)의 가공영역, 즉 커터 휠의 전동(轉動) 거리를, (복수의 단위 기판이 나열된) 대면적의 마더 기판을 가공하는 경우에 비하여 크게 단축할 수 있다. 이에 따라 2㎜ 정도의 작은 폭의 단자 영역이라도, 커터 휠의 전동 거리가 짧은 점에서 제3 스크라이브 라인(S3)의 전체 길이에 걸쳐 정밀도 좋게 스크라이브할 수 있다.

또한, 우선 마더 기판을 단위 기판이 될 때까지 분단하고, 그 후에 단자 영역 형성용의 스크라이브 라인(S3)을 가공하여 단재 부분을 제거하도록 했기 때문에, 단자 영역은 단위 기판이 되기 직전까지 단재 부분으로 덮여 보호되게 되어, 기판 반송 중에 단자 영역이 손상된다는 문제를 격감시킬 수 있다.

전술한 발명에 있어서, 제3 브레이크부는, 상기 단재 부분에 접촉하는 회전체와, 상기 제3 스크라이브 라인을 사이에 두고 상기 단재 부분과 반대측의 제1 기판의 표면을 누르는 누름 부재와, 제2 기판측의 상기 제3 스크라이브 라인과 상대하는 위치에 배치되고, 제2 기판의 표면을 압압하는 브레이크 바를 구비하도록 해도 좋다.

이것에 의하면, 브레이크 바로 압압하여 단재 부분을 완전 분단한 후에 회전체를 회전 접촉시킴으로써, 단재 부분을 단위 기판의 본체 부분으로부터 떼어놓는 힘이 작용하게 되어, 단재 부분을 확실히 제거할 수 있다.

또한, 상기 기판 가공 시스템에 있어서, 제1 스크라이브부와 제2 스크라이브부가 겸용됨과 함께, 제1 브레이크부와 제2 브레이크부가 겸용되도록 하여 가공 시스템의 구성을 콤팩트화해도 좋다.

또한, 다른 관점에서 이루어진 본 발명의 기판 가공 방법은, 제1 기판과 제2 기판을 접합한 마더 기판으로부터, 적어도 1변부에 단자 영역을 구비한 단위 기판을 절출하는 기판 가공 방법으로서, 상기 마더 기판으로부터 복수의 단위 기판이 일렬로 나열된 단책 형상 기판을 절출하기 위한 제1 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제1 스크라이브 공정과, 상기 제1 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 단책 형상 기판을 얻는 제1 브레이크 공정과, 상기 단책 형상 기판으로부터 단위 기판을 절출하기 위한 제2 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제2 스크라이브 공정과, 상기 제2 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 개개의 단위 기판을 얻는 제2 브레이크 공정과, 각 단위 기판에 대하여, 제2 기판에 형성된 단자 영역을 구분하기 위한 제3 스크라이브 라인을 제1 기판의 상기 단자 영역에 대향하는 위치에 가공하는 제3 스크라이브 공정과, 상기 제3 스크라이브 라인을 따라 브레이크하여 상기 단자 영역을 덮는 제1 기판의 단재 부분을 분단하는 제3 브레이크 공정으로 이루어진다.

이것에 의하면, 전술한 바와 같이, 커터 휠의 전동 거리를 짧게 할 수 있는 점에서 제3 스크라이브 라인(S3)의 전체 길이에 걸쳐 정밀도 좋게 스크라이브할 수 있음과 함께, 단위 기판이 되기 직전까지 단자 영역이 단재 부분으로 덮여 보호됨으로써, 기판 반송 중에 단자 영역이 손상된다는 문제를 격감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 기판 가공 시스템의 전체 구성을 나타내는 레이아웃도이다.
도 2는 본 발명에 이용하는 스크라이브 장치의 일 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 양면 스크라이브를 행하는 스크라이브 장치의 주요부 구성을 나타내는 정면도이다.
도 4는 마더 기판으로부터의 단위 표시 패널 절출 공정을 설명하는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 이용되는 브레이크 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 단자 영역 형성용의 편면(片面) 스크라이브를 행하는 스크라이브 장치의 주요부 구성을 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명에 있어서의 단재 제거 기구를 나타내는 정면도이다.
도 8은 도 7의 단재 제거 기구의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 9는 단재 제거 기구의 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 단재 제거 기구의 또 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 단재 제거 기구의 추가로 또 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.
도 12는 마더 기판의 기판 레이아웃의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 13은 단위 표시 패널에 형성되는 단자 영역의 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 14는 인접하는 단위 표시 패널 간에 형성되는 단자 영역 부분을 나타내는 단면도이다.
도 15는 단자 영역의 가공 공정을 설명하는 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 기판 가공 시스템의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 기판 가공 시스템의 전체 구성을 나타내는 레이아웃도이며, 도 1(a)는 인라인 방식, 도 1(b)는 콤팩트 방식의 레이아웃도이다.

본 시스템에서는, 접합 기판을 양면 동시에 스크라이브하는 양면용 스크라이브 장치(SW)(제1 스크라이브부(101), 제2 스크라이브부(103))와, 이 양면용 스크라이브 장치로 스크라이브된 기판을 브레이크하는 브레이크 장치(B)(제1 브레이크부(102), 제2 브레이크부(104))와, 편면(단자 영역의 대향 부분)만을 스크라이브 하는 편면용 스크라이브 장치(SS)(제3 스크라이브부(105))와, 편면용 스크라이브 장치(SS)로 스크라이브한 단재 부분을 브레이크함과 함께 분리한 단재 부분을 제거하는 제거 기구가 부설된 단자 형성용 브레이크 장치(BB)(제3 브레이크부(106))에 의해 구성된다.

도 1(a)의 인라인 방식에서는, 양면용 스크라이브 장치(SW)(제1 스크라이브부(101)), 브레이크 장치(B)(제1 브레이크부(102)), 양면용 스크라이브 장치(SW)(제2 스크라이브부(103)), 브레이크 장치(B)(제2 브레이크부(104)), 편면용 스크라이브 장치(SS)(제3 스크라이브부(105)), 단자 형성용 브레이크 장치(BB)(제3 브레이크부(106))가, 이 순서로 직렬로 배치되고, 기판은 한 방향으로 순차 반송되면서 가공되어진다.

도 1(b)의 콤팩트 방식에서는, 양면용 스크라이브 장치(SW)(제1 스크라이브부(101)와 제2 스크라이브부(103)를 겸용), 브레이크 장치(B)(제1 브레이크부(102)와 제2 브레이크부(104)를 겸용), 편면용 스크라이브 장치(SS)(제3 스크라이브부(105)), 단자 형성용 브레이크 장치(BB)(제3 브레이크부(106))가, 이 순서로 직렬적으로 배치되고, 양면용 스크라이브 장치(SW)와 브레이크 장치(B)와의 사이에서 기판이 왕복 이동할 수 있도록 되어 있다.

그리고 양면용 스크라이브 장치(SW)와 브레이크 장치(B)에 의해, 마더 기판으로부터 단책 형상 기판을 거쳐 단위 기판별로 분리할 때까지의 가공이 행해지고, 그 후에, 편면용 스크라이브 장치(SS)와 단자 형성용 브레이크 장치(BB)에 의해, 단자 영역을 형성하는 가공이 행해진다.

또한, 도 1(a), 도 1(b)에서는, 각 장치 간을 반송하기 위한 반송 기구(반송 롤러, 턴테이블)나 기판을 반전시키는 기판 반전 기구(반전 로봇)가 필요한 개소에 부착되어 있지만, 이들에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 즉 도 1(a)에서는, 각 장치 간에 설치되는 반송 롤러 외에, 제1 브레이크부(102)와 제2 스크라이브부(103)와의 사이에 기판을 90도 회전시키는 턴테이블이 배치되어 있고, 또한 제1 브레이크부(102) 및 제2 브레이크부(104)에는 양면을 브레이크하기 위해 기판을 상하 반전시키는 반전 로봇이 설치되어 있다.

또한, 도 1(b)에서는, 각 장치 간을 반송하기 위한 반송 롤러 외에, 제1 스크라이브부(101)(제2 스크라이브부(103)를 겸용) 상에서 기판을 90도 회전시키는 턴테이블이 배치되어 있고, 또한, 제1 브레이크부(102) 및 제2 브레이크부(104)에서는 기판을 상하 반전시키는 반전 로봇이 설치되어 있다.

본 시스템에서의 가공 대상이 되는 마더 기판(M)은, 제1 기판(CF측 기판)과 제2 기판(TFT측 기판)을 접합한 기판 구조를 갖고 있다. 여기에서는, 단위 표시 패널(U)이 도 4(a)에 나타내는 바와 같이 X방향으로 2열, Y방향으로 4열 나열된 마더 기판(M)으로부터 단위 표시 패널(U)을 절출하고, 절출된 각 단위 표시 패널(U)의 4개의 주변 중 1개의 주변에 외부 접속용의 단자 영역(T)을 가공하는 경우에 대해서 설명한다. 또한, 도 4에 2점 쇄선으로 나타낸 가상선(L)은 스크라이브 예정 라인을 나타내고 있고, 또한, 이 명세서 중에 언급하는 XY방향은, 도면 중에 나타내는 바와 같다.

도 2는 마더 기판(M)에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 양면 스크라이브 장치(SW) 및 편면 스크라이브 장치(SS)를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 또한, 도 3은 양면 스크라이브 장치(SW)의 정면도, 도 6은 편면 스크라이브 장치(SS)의 정면도이다.

스크라이브 장치(SW, SS)는, 기판 반입측으로부터 기판 반출측을 향하여 Y방향으로 마더 기판(M)을 반송하는 전후 한 쌍의 벨트 컨베이어(2a, 2b)를 구비하고 있고, 이들 벨트 컨베이어(2a, 2b) 간의 기판 반송 도중에서 스크라이브 가공이 행해지도록 되어 있다.

도 3에 나타내는 양면 스크라이브 장치(SW)의 전후의 벨트 컨베이어(2a, 2b)의 사이에는, 마더 기판(M)을 상하로부터 사이에 끼우도록 상부 커터 휠(3a) 그리고 하부 커터 휠(3b)이 배치되어 있다. 각 커터 휠(3a, 3b)은 스크라이브 헤드(4, 4)에 보유지지되고, 마더 기판(M)에 대하여 설정된 압압력으로 밀어붙일 수 있도록 상하 이동 가능하게 구성되어 있고, 또한, 마더 기판(M)의 표면에 밀어 붙이면서 빔(5, 5)을 따라 도 2의 X방향으로 전동할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 도 6에 나타내는 단자 영역 형성용의 스크라이브 가공을 행하는 편면 스크라이브 장치(SS)에서는, 도 3의 하부 커터 휠(3b)을 대신하여, 평탄면에서 기판(단위 표시 패널(U))에 접하는 백업 롤러(8)가 사용되게 된다.

마더 기판(M)에 대해서는, 이하의 순서로 스크라이브와 브레이크가 행해진다.

우선, 도 4(a)에 나타내는 마더 기판(M)에 대하여, 앞서 서술한 스크라이브 장치(SW)의 상하의 커터 휠(3a, 3b)에 의해 모든 Y방향의 스크라이브 예정 라인(L)을 따른 스크라이브가 행해지고, 이어서 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 기판(M)의 상하에 분단을 위한 스크라이브 라인(S1)이 가공된다. 이 후, 마더 기판(M)은 브레이크 장치(B)로 이송되어, 전술의 스크라이브 라인(S1)으로부터 분단되고, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이 4개의 단위 표시 패널(U)이 직렬로 나열된 장방형의 단책 형상 기판(M1)이 절출된다.

본 발명에서 이용하는 브레이크 장치(B)는, 일반적으로 알려진 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 스크라이브 라인(S1)을 사이에 두고 단책 형상 기판(M1)을 하면으로부터 수용하는 좌우 한 쌍의 수용부(6, 6)와, 상방으로부터 스크라이브 라인(S1)을 향하여 강하하는 브레이크 바(7)에 의해 구성되고, 브레이크 바(7)를 스크라이브 라인(S1)에 밀어붙임으로써 기판(M1)을 휘게 하여 브레이크하도록 구성되어 있다. 또한, 브레이크는 반전 로봇(도시하지 않음)을 이용하여 기판(M1)을 상하 반전시킴으로써 편면씩 행하도록 하고 있다.

이어서, 절출된 단책 형상 기판(M1)은 수평면 상에서 90도 회전된다. 기판의 회전 동작은 턴테이블(도시하지 않음)에 의해 행해진다. 그리고, 상하의 커터 휠(3a, 3b)에 의해 X방향의 모든 스크라이브 예정 라인(L)을 따른 스크라이브가 행해진다. 이에 따라, 도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 단책 형상 기판(M1)의 상하(X방향)에 분단을 위한 스크라이브 라인(S2)이 가공된다. 그 후, 단책 형상 기판(M1)은 전술한 바와 같이 브레이크 장치(B)로 이송되어, 도 4(e)에 나타내는 바와 같이, 스크라이브 라인(S2)으로부터 개개의 단위 표시 패널(U)로 분단된다.

이 후에, 단위 표시 패널(U)은 단자 영역을 형성하기 위한 편면 스크라이브 장치(SS)(도 6 참조)로 이송되어, 도 4(f)에 나타내는 바와 같이, 단자 영역(T)을 형성하는 하프 컷의 스크라이브 라인(S3)이 제1 기판(G1)에 가공된다. 이 스크라이브 라인(S3)은, 단위 표시 패널(U)의 4개의 주변 중 1개의 주변에 근접한 위치, 예를 들면 주변으로부터 2㎜ 내측으로 들어간 위치에 가공된다.

가공시, 단위 표시 패널(U)은, 정면으로부터 보면 도 6에 나타내는 바와 같이, 상측이 제1 기판(G1)(CF측 기판), 하측이 제2 기판(G2)(TFT측 기판)이 되도록 벨트 컨베이어(6) 상에 올려놓여진다. 그리고, 제1 기판(G1)의 표면에 상부 커터 휠(3a)을 강하시켜 스크라이브 라인(S3)을 가공한다. 이때, 상부 커터 휠(3a)에 상대하는 단위 표시 패널(U)의 하면(제2 기판(G2)측)은, 둘레면이 평평한 백업 롤러(8)에 의해 수용되도록 되어 있다. 이 백업 롤러(8)는, 미리 스크라이브 장치(SS)의 하부 빔(5)에 설치되어 있다. 또한, 스크라이브 가공시에 있어서는, 스크라이브 라인(S3)의 홈 깊이가 제1 기판(G1)의 두께의 8할 정도가 되도록 하여, 과도한 압압에 의한 뜻하지 않은 균열이 발생하지 않도록 하고 있다.

이와 같이 하여, 마더 기판(M)을 단위 표시 패널(U)로 절출한 후에, 단자 영역(T) 형성용의 스크라이브 라인(S3)을 가공함으로써, 스크라이브 라인(S3)의 가공영역, 즉 커터 휠(3a)의 전동 거리를, 대면적의 마더 기판(M)에 가공하는 경우에 비하여 크게 단축할 수 있다. 이에 따라 2㎜ 정도의 작은 폭의 단자 영역이라도, 커터 휠의 전동 거리가 짧기 때문에 스크라이브 라인(S3)의 전체 길이에 걸쳐 설정한 바와 같은 정밀도로 스크라이브할 수 있다.

또한, 단자 영역(T)은 이하에 설명하는 공정의 직전까지는 노출되는 일 없이, 단재(E)(도 8 등 참조)에 의해 커버되어 있기 때문에, 반송 중의 충격 등으로부터 보호되게 된다.

단자 영역(T)을 형성하기 위한 스크라이브 라인(S3)이 가공된 단위 표시 패널(U)은, 다음으로 단자 영역(T)을 덮는 단재 부분(E)을 제거하기 위해, 도 7에 나타내는 단재 제거 기구(10)(단자 영역 가공 장치)로 이송된다.

이 단재 제거 기구(10)는, 도 7(a)∼도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 단위 표시 패널(U)을 흡착하여 들어올리고, 단자 영역(T)(도 6 참조)을 하방으로 하면서 수직인 자세가 될 때까지 추축(樞軸; 11)을 지점으로 하여 회전 운동하는 기판 보유지지 부재(12)를 구비하고 있다. 이 기판 보유지지 부재(12)는, 예를 들면, 흡착면에 다수의 에어 흡인공을 구비한 흡착판에 의해 구성할 수 있다. 또한 기판 보유지지 부재(12)는, 실린더(13)에 의해 상하 이동할 수 있도록 구성되고, 실린더(13)는 단재 제거 위치까지 레일(14)을 따라 이동할 수 있도록 되어 있다. 도시한 예에서는, Y방향과 직교하는 X방향을 따라 이동하도록 하고 있지만, Y방향으로 이동하도록 해도 좋다.

또한 단재 제거 기구(10)는, 단재 제거 위치에서 도 8에 나타내는 바와 같이, 수직으로 세워진 단위 표시 패널(U)의 제1 기판(G1)에 형성된 스크라이브 라인(S3)의 근방을 누르는 누름 부재(15)와, 스크라이브 라인(S3)을 사이에 두고 당해 스크라이브 라인(S3)의 근방에서, 단재 부분(E)의 표면에 당해 단재 부분(E)을 떼어놓는 방향으로 회전 접촉하는 회전체(16)와, 제2 기판(G2)측의 스크라이브 라인(S3)과 상대하는 위치에 배치되고, 제2 기판(G2)의 표면을 압압하는 판 형상의 브레이크 바(17)를 구비하고 있다. 또한, 도 8의 실시예에서는, 회전체(16)로서 원형의 회전 롤러(18)가 이용되고 있다.

브레이크 바(17)는, 누름 부재(15)와 회전체(16)로 사이에 끼워진 제1 기판(G1)의 스크라이브 라인(S3)의 위치에 대응한 반대측이 되는 제2 기판(G2)의 표면을 압압함으로써, 단위 표시 패널(U)을 누름 부재(15)와 회전체(16)와의 사이에서 휘게 하여, (기판 판두께의 8할 정도의 깊이인) 스크라이브 라인(S3)의 크랙을, 제1 기판(G1)의 두께 방향으로 침투시켜 완전 분단한다. 회전체(16)는 브레이크 바(17)의 동작 후에 반시계 방향으로 회전하여, 단재 부분(E)을 회전체(16)와의 접촉에 의해 단위 표시 패널(U)로부터 박리하여 하방으로 낙하시킨다. 회전체(16)의 표면은, 회전 접촉에 의해 단재 부분(E)이 용이하게 박리되도록, 고무 등의 마찰 계수가 큰 재료로 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여, 주변의 1개에 단자 영역(T)이 형성된 1단자의 단위 표시 패널(U)이 완성된다.

전술의 실시예에서는 회전체(16)로서 원형의 회전 롤러(18)를 이용했지만, 도 9에 나타내는 바와 같이 2개의 휠체(19, 19)의 사이에서 회전하는 회전 벨트(20)로서 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 회전 벨트(20)의 일부가 수직으로 세워진 단위 표시 패널(U)의 단재 부분(E)에 접촉하도록 구성한다.

또한, 본 발명에서는, 전술한 회전체(16)의 표면을 점착성이 있는 재료로 형성하는 것도 가능하다. 이에 따라, 한층 확실하게 단재 부분(E)을 단위 표시 패널(U)로부터 제거할 수 있다. 이 경우, 회전체(16)에 흡착시킨 단재 부분(E)은, 도 10(a), 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 단위 표시 패널(U)로부터 떨어진 위치에서 주걱(spatula)과 같은 박리 부재(21)에 맞닿게 하여 회전체(16)로부터 박리하는 것이 좋다. 또한, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 회전체(16)의 표면에 부착하는 미소한 컬릿 찌꺼기 등을 세정하는 세정조(22)를 설치해 두고, 회전체(16)의 일부를 이 세정조(22)에 담가 세정하도록 해도 좋다.

전술의 실시예에서는, 기판 보유지지 부재(12)에 의해 단위 표시 패널(U)을 수직으로 세운 자세에서 단재 부분(E)을 제거하도록 구성했기 때문에, 단재 부분(E)이 자중(自重)과 회전체(16)의 회전 접촉에 의해 용이하게 박리되어 하방으로 낙하시킬 수 있다. 또한, 스크라이브 라인 가공시에 발생한 미소한 컬릿 등의 찌꺼기도, 단재 부분(E)의 제거와 동시에 자중에 의해 하방으로 낙하시킬 수 있어 우량품의 제품을 얻을 수 있게 된다.

그러나 본 발명에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 단위 표시 패널(U)을 수평한 자세인 채로 전술한 것과 동일하게 회전체(16)에 의해 단재 부분(E)을 제거하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 스크라이브 라인(S3)을 가공한 제1 기판(G1)이 하측이 되도록 올려놓고, 또한, 스크라이브 라인(S3)의 부분이, 단위 표시 패널(U)을 지탱하는 대판(臺板; 23)으로부터 비어져 나오도록 대판(23) 상에 올려놓는다. 그리고 브레이크 바(17)를 상측으로 하여 앞의 실시예와 동일한 위치 관계에서 누름 부재(15)와 회전체(16)를 배치한다. 그리고 브레이크 바(17)를 강하시켜 제1 기판(G1)의 스크라이브 라인(S3)을 브레이크함과 함께, 회전체(16)의 회전에 의해 단재 부분(E)을 제거한다.

이상의 실시예에서는 1단자의 단위 표시 패널에 대해서 설명했지만, 2단자, 3단자 그리고 4단자의 단위 표시 패널의 경우에는, 모두 상기에서 서술한 단자 영역 형성용의 스크라이브 공정과 단재 부분의 제거 공정을 단자 영역의 수만큼 행하면 좋다.

이상 본 발명의 대표적인 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 반드시 전술의 실시 형태로 특정되는 것이 아니며, 그 목적을 달성하고, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 수정, 변경하는 것이 가능하다.

본 발명의 기판 가공 시스템 및 기판 가공 방법은, 주변의 적어도 1변에 단자 영역 부분을 구비한 단위 표시 패널의 가공에 이용할 수 있다.

10 : 단재 제거 기구(단자 영역 가공 장치)
12 : 기판 보유지지 부재
15 : 누름 부재
16 : 회전체
17 : 브레이크 바
18 : 회전 롤러
20 : 회전 벨트
21 : 박리 부재
Ca : 저스트 컷면
Cb : 단자 컷면
G1 : 제1 기판(CF측 기판)
G2 : 제2 기판(TFT측 기판)
E : 단재 부분
M : 마더 기판
S1 : Y방향의 스크라이브 라인
S2 : X방향의 스크라이브 라인
S3 : 단자 영역 형성용의 스크라이브 라인
T : 단자 영역
U : 단위 표시 패널

Claims

제1 기판과 제2 기판을 접합한 마더 기판으로부터, 적어도 1변부에 단자 영역을 구비한 단위 기판을 절출하는 기판 가공 시스템으로서,
상기 마더 기판으로부터 복수의 단위 기판이 일렬로 나열된 단책(短冊) 형상 기판을 절출하기 위한 제1 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제1 스크라이브부와,
상기 제1 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 단책 형상 기판을 얻는 제1 브레이크부와,
상기 단책 형상 기판으로부터 단위 기판을 절출하기 위한 제2 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제2 스크라이브부와,
상기 제2 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 개개의 단위 기판을 얻는 제2 브레이크부와,
각 단위 기판에 대하여, 제2 기판에 형성된 단자 영역을 구분하기 위한 제3 스크라이브 라인을 제1 기판의 상기 단자 영역에 대향하는 위치에 가공하는 제3 스크라이브부와,
상기 제3 스크라이브 라인을 따라 브레이크하여 상기 단자 영역을 덮는 제1 기판의 단재(端材) 부분을 분단하는 제3 브레이크부
를 구비한 기판 가공 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제3 브레이크부는,
상기 단재 부분에 접촉하는 회전체와,
상기 제3 스크라이브 라인을 사이에 두고 상기 단재 부분과 반대측의 제1 기판의 표면을 누르는 누름 부재와,
제2 기판측의 상기 제3 스크라이브 라인과 상대(相對)하는 위치에 배치되고 제2 기판의 표면을 압압하는 브레이크 바를 구비한 기판 가공 시스템.
제1 기판과 제2 기판을 접합한 마더 기판으로부터, 적어도 1변부에 단자 영역을 구비한 단위 기판을 절출하는 기판 가공 방법으로서,
상기 마더 기판으로부터 복수의 단위 기판이 일렬로 나열된 단책 형상 기판을 절출하기 위한 제1 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제1 스크라이브 공정과,
상기 제1 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 단책 형상 기판을 얻는 제1 브레이크 공정과,
상기 단책 형상 기판으로부터 단위 기판을 절출하기 위한 제2 스크라이브 라인을 제1 기판과 제2 기판에 가공하는 제2 스크라이브 공정과,
상기 제2 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 개개의 단위 기판을 얻는 제2 브레이크 공정과,
각 단위 기판에 대하여, 제2 기판에 형성된 단자 영역을 구분하기 위한 제3 스크라이브 라인을 제1 기판의 상기 단자 영역에 대향하는 위치에 가공하는 제3 스크라이브 공정과,
상기 제3 스크라이브 라인을 따라 브레이크하여 상기 단자 영역을 덮는 제1 기판의 단재 부분을 분단하는 제3 브레이크 공정
을 포함하는 기판 가공 방법.