KR20150145711A

KR20150145711A - 취성 재료 기판의 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치

Info

Publication number: KR20150145711A
Application number: KR1020150086271A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 이무라
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2015-12-30
Also published as: JP6551661B2; CN105196423A; JP2016003181A; CN105196423B; TW201600293A; TWI527674B

Abstract

본 발명은, 취성 재료 기판의 표면에 있어 서로 교차하도록 복수의 스크라이브 라인 및 교점을 형성하는 취성 재료 기판의 스크라이브 방법 및 장치에 관한 것이다. 스크라이브 유닛에 의해 상기 취성 재료 기판의 표면에 있어서의 제1 방향으로 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인을 형성하고, 또한, 제2 방향으로 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 스크라이브 유닛이 미리 설정된 제1 방향과 제2 방향의 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역에 스크라이브했을 때에, 그 스크라이브 하중을 교점의 부근 영역에 없을 때의 스크라이브 하중 미만으로 감소함으로써, 교점 건너뜀(intersection skipping)의 현상을 줄인다.

Description

취성 재료 기판의 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SCRIBING BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE}

본 발명은, 취성 재료 기판의 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 플랫 패널 디스플레이(이하, 「FPD」라고 함)에 사용되는 유리 기판을 분단(dividing)하고, 또는 반도체 웨이퍼, 세라믹스 등 각종 취성 재료 기판(brittle material substrate)을 분단할 때, 취성 재료 기판의 표면에 서로 교차하는 복수개의 스크라이브 라인을 형성함으로써 분단하여 복수의 제품을 형성하기 위한 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치에 관한 것이다.

FPD 관련 제품은, 액정 표시 패널, 액정 프로젝터 기판, 유기 EL 소자 등에 있어서 다양한 용도가 있으며, 영상 및 문자 등의 표시 수단으로서 사용되고 있다. 이 종류의 FPD에 있어서, 예를 들면, 한 쌍의 유리 기판을 접합하여 이루어지는 액정 표시 패널은, 제조 과정에 있어서, 각각 사이즈가 큰 한 쌍의 마더 유리(mother glass)를 접합시킨 후, 소정의 크기로 분단된다.

이 마더 유리 기판의 분단 작업은, 스크라이브 장치를 사용하여, 우선, 마더 유리 기판의 표면 상방으로 이동한 스크라이브 유닛의 커터 휠에 대하여 하중을 가함과 함께, 커터 휠을 한 방향을 따라 회전시키면서 이동시킨다. 이러한 작업을 진행 개시 위치로부터 순차 이동시켜 소정의 횟수를 반복함으로써, 제1 방향으로 서로 평행하는 제1 스크라이브 라인을 형성한다.

그 후, 커터 휠의 진행 방향을 제1 방향과 교차하는(비(非)평행) 방향으로 변경하고, 제1 방향의 제1 스크라이브 라인과 교차하는 제2 방향에 있어서의 제2 스크라이브 라인을 형성한다.

그리고, 상기 교차하는 스크라이브 라인을 갖는 유리 기판을 브레이크 기구로 이송하여, 상기 브레이크 기구에 있어서 스크라이브 라인을 중심축으로 하여 상기 기판에 대하여 소정의 굽힘 응력을 부여함으로써, 상기 기판을 스크라이브 라인을 따라 분단시킨다. 이에 따라, 소망하는 사이즈의 액정 표시 패널이 얻어진다.

스크라이브 장치에 사용되는 커터 휠, 또는 그 외의 스크라이브 커터의 날끝 능선이 미리 가공되지 않고, 도 2(a)와 같은 요철(凹凸) 형상의 절단면이 형성되어 있지 않은 경우, 취성 재료 기판 상을 스크라이브할 때, 소위 「교점 건너뜀(intersection skipping)」이라는 현상이 일어난다. 이것은, 커터 휠이 먼저 형성된 스크라이브 라인의 부근을 통과할 때에, 소정 분단선을 따라 형성해야 하는 스크라이브 라인을 형성할 수 없는 현상을 말한다. 이것은, 먼저 형성된 스크라이브 라인의 양측에 응력이 잔존하고 있어, 나중에 커터 휠이 먼저 형성된 스크라이브 라인을 가로지를 때에, 취성 재료 기판에 대한 커터 휠의 취성 재료 기판에 하방을 향하는 크랙을 발생시키는 힘이 약해져 버리기 때문에, 소망하는 스크라이브 라인을 순조롭게 형성할 수 없기 때문이다.

그 때문에, 과거의 동(同)출원인의 발명(일본특허 제4203015호를 참조)에 있어서는, 제1 방향의 스크라이브 라인과 교차하는 제2 방향의 스크라이브 라인이 전혀 교점을 발생시키지 않도록 하는 스크라이브 방법에 의해, 교점 건너뜀의 현상에 기인하는 절결(cut-away), 기판끼리의 서로 밀기에 의한 크랙 및 깎임 등의 결함을 방지하고 있다. 그러나, 상기와 같이 전혀 교점을 발생시키지 않는 스크라이브 방법의 경우는, 스크라이브 과정에 있어서 대폭의 커터 휠의 승강을 반복하지 않으면 안 되기 때문에, 가공 속도가 떨어져 버린다.

상기 종래 기술의 결점을 감안하여, 본 발명은, 스크라이브 라인을 형성할 때에, 커터 휠의 하중을 조정함으로써, 가공 시간을 유효하게 감소하고, 또한, 일부의 취성 기판 재료를 스크라이브할 때, 커터 휠의 형상, 특수 가공으로의 의존을 억제하고, 게다가, 소위 이빠짐, 비껴나감, 쪼개짐 등의 기판 제품의 결함이 발생하기 어려운, 스크라이브 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은, 취성 재료 기판을 스크라이브하는 방법에 관한 것으로, 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대한 제2 표면을 포함하는 취성 재료 기판을 스크라이브하는 방법으로서, 상기 스크라이브 방법은, (A) 적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향과 평행이 아닌 제2 방향의 각각을 따라 연신하는 복수의 분단 예정선을, 상기 취성 재료 기판의 상기 제1 표면에 설정하는 공정과, (B) 스크라이브 유닛에 의해, 설정된 복수의 분단 예정선을 따라 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 스크라이브 유닛에 가변 하중을 가함으로써, 상기 제1 방향에 있어서 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인을 형성하고 및, 상기 제1 스크라이브 라인과 교차하는 제2 방향에 있어서 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인과 상기 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인은 교차하여 적어도 1개의 교점을 형성하고, (C) 상기 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인을 스크라이브할 때에 상기 스크라이브 유닛에 가해지는 하중은, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 없을 때의 하중이 P1이고, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 있을 때의 하중이 M1이고, (D) 상기 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인을 스크라이브할 때에 상기 스크라이브 유닛에 가해지는 하중은, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 없을 때의 하중이 P2이고, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 있을 때의 하중이 M2이고, 또한, (E) M1, M2는 모두, 적어도 P1과 P2보다도 작고, 또한, 0이 아니다. 이에 따르면, 교점 건너뜀에 기인하는 소위 이빠짐, 비껴나감, 쪼개짐 등의 문제의 상황을 감소시킨다.

보다 바람직하게는, 상기 교점의 부근 영역이, 2개의 교차하는 상기 제1 스크라이브 라인과 상기 제2 스크라이브 라인으로부터 0.2㎜∼1.0㎜ 떨어진 평행선에 의해 정의되는 마름모형 영역이다. 또한, 보다 바람직하게는, 상기 교점의 부근 영역이, 2개의 교차하는 상기 제1 스크라이브 라인과 상기 제2 스크라이브 라인으로부터 각각 0.5㎜∼0.7㎜ 떨어진 평행선에 의해 정의되는 마름모형 영역이다. 일반적으로, 상기 취성 재료 기판의 두께는 0.025∼40㎜이다.

스크라이브하는 취성 재료 기판이 액정 기판인 경우, 기판의 두께가 0.3∼0.7㎜이고, 보다 바람직한 P1과 P2의 범위가 0.05㎫∼0.11㎫의 사이에 있으며, 중간값인 0.08㎫로 할 수 있고, 보다 바람직한 M1이 0.05㎫이다. 다른 실시 형태에서는, P1과 P2가 0.11㎫이고, M1의 범위가 0.05㎫∼0.07㎫의 사이에 있으며, M2의 범위가 0.05㎫∼0.09㎫의 사이에 있다.

또한, 본 발명은, 취성 재료 기판을 분단하는 취성 재료 기판의 스크라이브 장치로서, 상기 방법에 의해, 취성 재료 기판을 스크라이브하는 것을 특징으로 한다. 상기 스크라이브 유닛이 커터 휠을 갖는 것으로 하고, 기판의 종류에 따라서 날부가 요철의 톱니 형상을 갖지 않는 것이 선택되거나, 또는 날부가 요철의 톱니 형상을 갖는 커터 휠이 선택될 수 있다. 상기 스크라이브 유닛은 진행 제어 수단에 의해 제어되고, 상기 진행 제어 수단은, 상기 스크라이브 유닛의 스크라이브 속도가 10∼1000㎜/sec가 되도록 제어된다. 본 발명의 장치에 의하면, 교점 건너뜀의 현상 및 이에 기인하는 제품의 결함을 유효하게 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 취성 재료 기판의 스크라이브 장치의 일 실시예로서, 개략적인 정면도이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 커터 휠의 제1 실시예의 도면으로서, 도 2(a)는 회전축 방향으로부터 본 커터 휠의 외관의 측면도이며, 도 2(b)는 회전축과 수직인 방향으로부터 본 커터 휠의 외관의 정면도이며, 도 2(c)는 도 2(a)에 나타내는 날끝 능선의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 사용되는 커터 휠의 제2 실시예의 도면으로서, 도 3(a)는 회전축 방향으로부터 본 커터 휠의 외관의 측면도이며, 도 3(b)는 회전축과 수직인 방향으로부터 본 커터 휠의 외관의 정면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 커터 휠에 의해 취성 재료 기판을 스크라이브할 때에 발생한 수직 크랙의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 스크라이브 방법을 설명하기 위한 취성 재료 기판의 일 예의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 스크라이브 방법을 설명하기 위한 취성 재료 기판의 다른 예의 평면도로서, 도 6(a)와 도 6(b)는 도 6의 국소 확대도이며, 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)을 나타내고 있다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하에, 실시예를 통해 본 발명의 특징 및 그에 따른 효과를 설명한다. 단, 이들 실시예에 의해 본 발명이 요구하는 보호 범위가 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 취성 재료 기판의 스크라이브 장치(100)의 개략적인 정면도이다. 상기 스크라이브 장치(100)는, 진공 흡인 수단(도시되지 않음) 또는 정전기에 의한 흡인 수단, 점착 수단 등이 마련되며, 일반적으로 0.025∼40㎜의 사이의 두께를 갖는 분단해야 할 취성 재료 기판(G)을 흡인하여 고정하는, 수평으로 회전 가능한 작업대(1)를 갖는다. 상기 작업대(1)는 평행하는 한 쌍의 가이드 레일(2, 2)에 의해 지지되고, 볼나사(3)에 의해 가이드 레일(2, 2)을 따라 Y축 방향(지면과 직교하는 방향)으로 이동할 수 있다.

작업대(1)의 상방에는 Y축 방향과 직교하는 X축 방향(상기 도면의 좌우 방향)을 따라 작업대(1)의 상방 가이드봉(4)이 걸쳐지게 설치된다. 가이드봉(4)에는 가이드봉(4)을 따라 X축 방향으로 슬라이딩 가능한 스크라이브 유닛(5)과, 상기 스크라이브 유닛(5)을 구동하여 슬라이딩시키는 모터(6)가 설치되어 있다.

스크라이브 유닛(5)의 하부에는, 승강 가능하고 또한 요동이 자유로운 커터 지지부(7)와, 상기 커터 지지부(7)의 하단에 회전 가능하게 부착되는 커터 휠(8)이 설치되어 있다. 또한 상기 취성 재료 기판의 분단 장치가 상기 마크에 기초하여 작업대(1)의 위치를 조정하여 분단되는 기판을 정확한 스크라이브와 분단 위치로 이동할 수 있도록, 상기 가이드봉(4)의 상방에 상기 작업대(1) 상의 상기 취성 재료 기판(G)의 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 식별하는 한 쌍의 CCD 카메라(9)가 설치되어 있다.

또한, 스크라이브 장치(100)는 오퍼레이션 소프트웨어와 장치 인터페이스로 이루어지는 하중 제어 수단과 진행 제어 수단을 포함한다. 상기 하중 제어 수단과 진행 제어 수단은, 상기 스크라이브 유닛(5)이 상기 취성 재료 기판의 표면 상에 있어서 제1 방향을 따르는 제1 스크라이브 라인과 제2 방향을 따르는 제2 스크라이브 라인을 스크라이브하여 형성할 때, 상기 스크라이브 유닛(5)의 슬라이딩 동작을 제어함과 함께, 커터 지지부(7)를 통하여 커터 휠(8)에 부여하는 하중을 제어한다. 이에 따라, 상기 커터 휠(8)이 적어도, 교차하는 2개의 제1 스크라이브 라인 및 제2 스크라이브 라인을 형성할 때에, 커터 휠로부터 상기 취성 재료 기판(G) 상에 가해지는 스크라이브 하중을 조정 가능하게 한다.

또한, 변형예로서, 스크라이브 유닛(5)을 가이드봉(4)에 고정하고(따라서, 모터(6)를 필요로 하지 않음), 작업대(1)를 X축 및 Y축 방향을 따라 이동 가능한 X-Y TABLE 타입으로 해도 좋다. 또는 작업대(1)를 고정하여, 스크라이브 유닛(5)을 X축 및 Y축 방향을 따라 이동 가능한 타입으로 할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 사용되는 커터 휠의 하나의 실시예이다. 커터 휠(8)은 외주에 능선과 경사면으로 이루어지는 날부를 갖고, 날부에는 톱니 형상의 요철을 갖는 것으로, 회전하여 스크라이브할 때에 취성 재료 기판(G)의 표면에 대하여 단주기적(短周期的)인 타점 충격을 부여할 수 있다. 종래, 날끝 능선에 소정의 간격을 두고 미세한 절단면을 형성하면, 즉시 연속적인 돌기를 형성함으로써 커터 휠의 날부를 구성하면, 2개의 방향을 따라 교차한 스크라이브 라인을 형성할 때에, 커터 휠의 능선부에 형성된 돌기에 의해, 취성 재료 기판에 미치는 집중적인 충격력을 발생시킬 수 있는 것이 알려져 있다. 커터 휠이 앞서의 스크라이브 라인 부근의 응력 잔존 개소를 통과할 때에, 취성 재료 기판에 대한 커터 휠의 압박 압력을 유지할 수 있다. 특히 일부의 취성 기판 재료에 있어서는, 실제의 작업에 있어서 소정의 스크라이브 위치에 소망하는 충분한 깊이의 수직 크랙을 얻을 수 있기 때문에, 스크라이브 후에 브레이크 기구 등에 의해 분단 작업을 행하여, 이상적인 결함이 없는 제품으로 분단할 수 있다.

도 2(a)는 회전축 방향으로부터 본 커터 휠(8)의 외관의 측면도이고, 도 2(b)는 회전축과 수직인 방향으로부터 본 커터 휠(8)의 외관의 정면도이고, 도 2(c)는 도 2(a)에 나타내는 날끝 능선의 확대도이다. 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 커터 휠(8)의 날끝 능선(10)에 U자형의 홈(11)이 형성되고, 또한, 피치(P)마다 높이(h)의 돌기(12)가 존재한다. 일 예로서, 커터 휠(8)은 외경이 2.5㎜, 두께가 0.65㎜, 날끝 각도 2θ＝125°, 돌기수가 125개, 돌기 높이 h＝5㎛, 피치 P＝63㎛인 것이 이용된다. 다른 예로서, 외경이 2.0㎜, 두께가 0.65㎜, 날끝 각도 2θ＝105°, 돌기수가 360개, 돌기 높이 h＝3㎛, 피치 P＝63㎛인 것이 이용되어도 좋다.

도 3(a), 도 3(b)는, 본 발명에 사용되는 커터 휠의 다른 실시예이다. 도 3(a), 도 3(b)에 나타나는 커터 휠(8)의 날부는 톱니 형상의 요철을 갖지 않는다.

이 스크라이브 장치(100)에 의해, 하기와 같이, 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인과의 교점의 부근 영역(K)에 있어서 스크라이브 유닛의 커터 휠에 가해지는 하중을 변경하는 방법에 의하면, 본 발명의 교점 건너뜀 현상을 감소한다는 목적을 실현할 수 있다.

도 4는, 상기 커터 휠(8)에 의해, 날끝 하중이 0.08㎫이고, 스크라이브 속도가 300㎜/sec이고, 두께가 1.1㎜의 취성 재료 기판(1)을 스크라이브한 후의 스크라이브 라인이 남아 있는 기판의 단면을 나타낸다. 취성 재료 기판(1)은, 제1 표면(F)과 제1 표면에 대한 제2 표면(S)을 갖는다. 상기 취성 재료 기판(1)의 상기 제1 표면 상에는, 복수의 분단 예정선이 미리 설정되어 있다. 분단 예정선은 적어도 제1 방향 및 제2 방향의 각각을 따라 연신하고, 또한, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 평행이 아니며, 분단 예정선을 따라 스크라이브 후에 서로 교차하는 스크라이브 라인이 형성된다.

상기 스크라이브 유닛(5)의 커터 휠(8)은, 설정된 복수의 분단 예정선을 따라 전동(rolling)하여 스크라이브 라인을 형성(스크라이브)하고, 상기 제1 방향으로 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인(L)(또는 도 5에 나타내는 제1 스크라이브 라인(L1, L2, L3))을 형성하고 및, 상기 제1 스크라이브 라인과 교차하는 제2 방향의 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인(R)(또는 도 5에 나타내는 제2 스크라이브 라인(R1, R2, R3))을 형성하고, 상기 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인(L)과 상기 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인(R)은 교차하여 적어도 1개의 교점(A)을 형성한다. 상기 제1, 제2 스크라이브 라인(L과 R)은, 상기 커터 휠(8)에 의해 형성된 홈 형상을 갖고, 또한 커터 휠(8)의 절입 압력에 의해 더욱 하방으로 연신한 수직 크랙을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 수직 크랙(실측값이 962㎛)이 거의 판두께를 관통하도록 스크라이브 라인이 형성된다. 이와 같이 하면, 다음 공정의 분단 작업 중에 스크라이브 라인을 따라 적절하게 분단할 수 있기 때문에, 양품률을 향상시키는 것이 가능해진다.

계속해서, 상기 하중 제어 수단과 진행 제어 수단에 의해 상기 스크라이브 유닛(5)의 슬라이딩 동작 및 커터 휠(8)에 가해지는 하중을 제어하는 것에 대해서 설명한다. 상기 진행 제어 수단에 의해 제어되는 상기 스크라이브 유닛(5)의 스크라이브 속도는, 10∼1000㎜/sec가 되는 것이 바람직하다.

스크라이브 동작 전에, 제1 스크라이브 라인(L1∼L3)의 형성 위치와 서로의 간격, 제2 스크라이브 라인(R1∼R3)의 형성 위치와 서로의 간격, 스크라이브 라인 개시 위치, 스크라이브 라인 정지 위치, 하중 변환 개시 위치 및, 하중 변환 정지 위치 등의 데이터를 변수로 하여, 하중 제어 수단과 진행 제어 수단을 구성하는 소프트웨어가 인스톨되어 있는 컴퓨터에 입력된다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 취성 재료 기판(G)의 좌상 코너를 기준점 O으로 하고, 제1 스크라이브 라인(L1∼L3)의 각각의 소정 형성 위치와 서로의 간격 거리에 대해서도 상기 컴퓨터에 입력된다. 여기에서는 설명상의 편의를 위해, 단순한 입력값을 예로 하여, 상기 스크라이브 라인(L1)이 기준점 O으로부터 X축(우측) 방향으로 10㎜에, 스크라이브 라인(L2)이 기준점 O으로부터 X축(우측) 방향으로 100㎜에, 스크라이브 라인(L3)이 200㎜에 위치하도록 설정한다.

본 실시예에 있어서는, 소프트웨어와 인터페이스 장치로 이루어지는 하중 제어 수단에 의해 커터 휠(8)에 가하는 하중을 제어한다. 그 중에서 커터 휠(8)이, 제1 스크라이브 라인(L)의, 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인과의 교점의 부근 영역(K) 이외의 부분을 스크라이브하는 경우의 커터 휠(8)의 날끝 하중이 P1(예를 들면, 0.08㎫)로 설정된다. 마찬가지로, 커터 휠(8)이, 제2 스크라이브 라인(R)의, 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K) 이외의 부분을 스크라이브하는 경우의 커터 휠(8)의 날끝 하중이 P2(예를 들면, 0.08㎫)로 설정된다.

커터 휠(8)은 설정된 P1과 P2의 하중을 이용하여 제1 스크라이브 라인(L)과 제2 스크라이브 라인(R)을 각각 스크라이브한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 스크라이브 라인(L1)을 도면에 나타내는 기판의 가장 상방의 테두리로부터 하방으로 스크라이브하는 것으로 하고, 제2 스크라이브 라인(R1)을 도면에 나타내는 기판의 좌측 가까운 위치로부터 오른쪽으로 스크라이브하는 것으로 할 수 있다.

이하에 있어서, 스크라이브 동작을 보다 상세하게 설명한다. 진행 중인 커터 휠 하중은, 커터 휠(8)이 소정의 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)(교점 자체를 포함한다. 도 6의 확대도에 나타내는 바와 같음)에 위치하는 경우를 제외하고, 기본적으로는 변하지 않는다. 커터 휠(8)이 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)에 진행된 경우, 제1 스크라이브 라인(L)을 스크라이브하는 커터 휠(8)의 하중은 M1로 변경되며, 제2 스크라이브 라인(R)을 스크라이브하는 커터 휠(8)의 하중은 M2로 변경된다. 또한, M1, M2는 모두 P1과 P2보다도 작게 된다. 또한, P1을 P2보다 큰 것으로 할 수도 있고, P1을 P2보다 작은 것으로 할 수도 있다.

이 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)에 있어서의 하중의 변경을 설정하기 위해, 우선 제1 스크라이브 라인(L1∼L3)의, 상기 기준점 O으로부터의 X축 방향(도 5와 도 6에 있어서는 오른쪽 방향)의 소정 위치가 각각 상기 컴퓨터에 입력된다.

계속해서, 소정의 제1 스크라이브 라인(L1)의 스크라이브 라인 개시 위치의 수치가 입력된다. 본 실시예에 있어서는, 기판의 최상 테두리, 또는 기판의 최상 테두리로부터 조금 떨어진 위치이다.

또한, 스크라이브 진행 중의 소정의 제1 스크라이브 라인(L1)의 1번째의 하중 변환 개시 위치(B1)가 입력된다. 하중 변환 개시 위치(B1)는, 제2 스크라이브 라인(R1)의 소정의 형성 위치로부터 Y축 방향을 따라 상방으로 소정의 거리, 본 실시 형태에서는 예를 들면 0.5㎜ 떨어진 곳에 설정되어 있다.

계속해서, 소정의 제1 스크라이브 라인(L1)의 1번째의 하중 변환 정지 위치(B2)의 수치가 입력된다. 하중 변환 정지 위치(B2)는, 제2 스크라이브 라인(R1)의 소정의 형성 위치로부터 Y축 방향을 따라 하방으로 소정의 거리, 본 실시 형태에서는 0.5㎜ 떨어진 곳에 설정되어 있다.

이와 같이, 도 6, 도 6(a), 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 소정의 크기의 취성 기판 상에, 제1 스크라이브 라인(L1)의 2번째의 하중 변환 개시 위치(B3), 2번째의 하중 변환 정지 위치(B4), 3번째의 하중 변환 개시 위치(B5), 3번째의 하중 변환 정지 위치(B6), 4번째의 하중 변환 개시 위치(B7) 및, 4번째의 하중 변환 정지 위치(B8)의 수치가 순차 설정된다. 소정의 제1 스크라이브 라인(L2 및 L3)의 위치의 수치의 설정과 입력도, 상기 방법과 동일하게 행해진다.

다음으로, 제2 스크라이브 라인(R1∼R3)의, 상기 기준점 O으로부터의 Y축 방향(도 5와 도 6에 있어서는 아래 방향)의 소정 위치가 각각 상기 컴퓨터에 입력된다.

계속해서, 소정의 제2 스크라이브 라인(R1)의 스크라이브 라인 개시 위치(A1)의 수치를 입력한다. 제2 스크라이브 라인(R1)의 스크라이브 라인 개시 위치(A1)는 제1 스크라이브 라인(L1)의 소정의 형성 위치로부터 X축 방향을 따라 오른쪽으로 소정의 거리, 본 예에서는 0.5㎜ 떨어진 곳, 도 5에 나타내는 예에서는 X축 상의 10.5㎜의 위치이다.

또한, 소정의 제2 스크라이브 라인(R1)의 1번째의 하중 변환 개시 위치(A2)를 입력한다. 하중 변환 개시 위치(A2)는, 제1 스크라이브 라인(L2)의 소정의 형성 위치로부터 X축 방향을 따라 왼쪽으로 소정의 거리, 본 예에서는 0.5㎜ 떨어진 곳, 즉, 도 6에 나타내는 예의 X축 상의 99.5㎜의 위치이다.

계속해서, 소정의 제2 스크라이브 라인(R1)의 1번째의 하중 변환 정지 위치(A3)의 수치를 입력한다. 하중 변환 정지 위치(A3)는, 제1 스크라이브 라인(L2)의 소정의 형성 위치로부터 X축 방향을 따라 오른쪽으로 소정의 거리, 본 예에서는 0.5㎜ 떨어진 곳, 즉, 도 6에 나타내는 예의 X축 상의 100.5㎜의 위치이다.

마지막으로, 소정의 제2 스크라이브 라인(R1)의 스크라이브 라인 정지 위치(A4)를 입력한다. 스크라이브 라인 정지 위치(A4)는, 제1 스크라이브 라인(L3)의 소정의 형성 위치로부터 X축 방향을 따라 왼쪽으로 소정의 거리, 본 예에서는 0.5㎜ 떨어진 곳, 즉, 도 6에 나타내는 예의 X축 상의 199.5㎜의 위치이다.

상기 하중 변환 개시 위치(B1, B3, A2) 등 및, 하중 변환 정지 위치(B2, B4, A3) 등은, 상기 컴퓨터가 제1과 제2 스크라이브 라인(L1∼L3과 R1∼R3)을 형성하는 과정에 있어서, 상기 각 위치의 각각에 있어서 커터 휠(8)의 날끝에 가해지는 하중을 M1 및 M2로 변경하기 위한 것이다. 보다 바람직하게는, M1은 P1보다도 작고, 또한, P2보다도 작게 한다. 예를 들면, P1과 P2가 0.08㎫인 경우, M1을 0.05㎫로 한다.

상기 각 수치의 입력의 차례는 임의로 변동 가능하고, 상기예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 기준점 O의 위치도, 반드시 취성 재료 기판(G)의 좌상 코너에 위치하지 않아도 좋고, 기판 표면의 그 외의 임의의 위치 또는 코너 이외의 위치, 또는 어느 변의 중앙 등의 소정 위치에 위치해도 좋다.

다른 실시예에 있어서는, 상기 취성 기판(G)이 액정 기판이고, 두께가 0.3∼0.7㎜이고, 보다 바람직하게는 0.4㎜이다. 커터 휠 하중 P1과 P2의 범위는, 보다 바람직하게는 0.05㎫∼0.11㎫의 사이에 있으며, 일반적으로 중간에 가까운 수치 0.08㎫를 이용할 수 있다. 스크라이브 유닛이 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)에 있을 때에, 커터 휠(8)의 하중 M1이 0.05㎫에, M2가 P1과 P2보다도 작은 값으로 설정되는 것이 보다 바람직하다.

또 하나의 구체적인 실시예에 있어서, 상기 취성 기판(G)이 액정 기판이며, 두께가 0.3∼0.7㎜이고, 보다 바람직하게는 0.4㎜이다. 커터 휠 하중 P1과 P2가 0.11㎫이고, 스크라이브 유닛이 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)에 있을 때에, 커터 휠(8)의 하중 M1의 범위가 0.05㎫∼0.07㎫의 사이에 있으며, M2의 범위가 0.05㎫∼0.09㎫의 사이에 있다.

1개의 스크라이브 공정의 예를 이하에 설명한다. 스크라이브 유닛이 상기 가이드봉(4)을 따라 제1 스크라이브 라인(L1)의 스크라이브 개시 위치의 상방까지 슬라이딩된다. 제1 스크라이브 라인(L1∼L3)은 기판(1)의 테두리로부터 스크라이브를 개시하기 때문에, 제1 스크라이브 라인(L1)을 따라 기판 바깥쪽의 가상의 연장선을 따라 약간의 거리를 이동한 개소를 스크라이브 개시 위치로 할 수 있다.

스크라이브 개시 위치에 도달 후에는 스크라이브 유닛의 슬라이딩을 일시 정지하고, 상기 커터 지지부(7)를 하강시켜, 커터 지지부(7)에 설치되어 있는 커터 휠(8)을 스크라이브 라인 개시 위치까지 하강시킨다. 그리고, 커터 휠(8)에 날끝 하중 P1을 가하여, 스크라이브를 개시한다. 커터 휠(8)이 소정의 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)에 진입할 때에, 하중은 M1로 조정된다. 이와 같이 하여, 제1 스크라이브 라인(L1∼L3)를 순차 형성한다.

그 후, 작업대(1)가 90° 회전하고, 제2 스크라이브 라인(R1∼R3)을 스크라이브한다. 이때, 스크라이브 유닛(5)은 진행 제어 수단에 의해 제어되고, 상기 가이드봉(4)을 따라 제2 스크라이브 라인(R1)의 스크라이브 개시 위치의 상방까지 슬라이딩한다.

스크라이브 개시 위치에 도달 후에는 일시 정지하여, 상기 커터 지지부(7)를 하강시키고, 커터 지지부(7)에 설치되어 있는 커터 휠(8)을 스크라이브 라인 개시 위치(A1)까지 하강시켜, 커터 휠(8)에 날끝 하중 P2를 걸쳐 스크라이브한다. 커터 휠(8)이 오른쪽으로 이동하여 하중 변환 개시 위치(A2)로 진행했을 때, 하중을 M2로 내려, 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)을 경과한 후, 즉시 하중 변환 정지 위치(A3)에 있어서, 하중을 P2로 되돌려, 계속해서 스크라이브 라인 정지 위치(A4)까지 스크라이브한다. 이와 같이, 서서히 제2 스크라이브 라인(R1∼R3)을 스크라이브한다.

또한, 먼저 제1 스크라이브 라인(L1)을 스크라이브하고 나서, 제2 스크라이브 라인(R1)을 스크라이브하여, 추가로 제1 스크라이브 라인(L1)을 스크라이브하는 것도 가능하다. 스크라이브의 순서는 이것으로 한정되는 것이 아니며, 실제의 상황에 따라서 스크라이브의 차례를 변경할 수 있다.

상기의 낮은 하중 M1, M2에 의해 스크라이브가 행해지는 상기 교점의 부근 영역(K)은, 보다 바람직하게는, 2개의 교차하는 상기 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인으로부터 0.2㎜∼1.0㎜ 떨어진 평행선에 의해 정의되는 마름모형 영역 내이다. 더욱 한정하여, 2개의 교차하는 상기 제1 스크라이브 라인과 상기 제2 스크라이브 라인으로부터 각각 0.5㎜∼0.7㎜ 떨어진 평행선에 의해 정의되는 마름모형 영역으로 할 수도 있다. 실제로, 서로 수직으로 교차하는 2개의 스크라이브 라인을 형성할 때, 보다 낮은 하중 M1과 M2가 이용되는 위치는 도 6(a)와 도 6(b)에 나타나는 K의 위치이다.

실제의 테스트 결과에 있어서는, 고정 하중으로 2개의 교차하는 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인을 스크라이브한 경우, 전후의 스크라이브 하중의 어느 것이 보다 작은 지에 관계 없이, 2개의 방법에 의해 만들어진 제품의 불량 상황과 비율은 대체로 동일했다. 그러나, 본 발명의 방법에 의해 제1 스크라이브 라인과 제2 스크라이브 라인의 교점의 부근 영역(K)에 있어서 하중을 내린 경우, 제품 불량의 상황과 비율은 분명하게 개선되었다.

본 발명에 의해 분단되는 상기 취성 재료 기판(1)의 재료의 예로서, 유리, 액정 패널, 웨이퍼, 세라믹스 등의 기판, 또는 플라즈마 표시 패널(PDF), 유기 EL 표시 장치 등의 취성 재료 기판이 접합된 플랫 패널 디스플레이(FPD), 또는 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판 등의 마더 접합 기판을 들 수 있다.

스크라이브 완성 후의 기판에 대해서는, 추가로 분단이 행해진다. 예를 들면, 전단, 펀칭, 절단, 진동, 절곡 분단 등의 기계적인 분단 방법에 의해, 상기 취성 재료 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라 분단시켜, 복수의 제품을 형성할 수 있다.

상기의 설명에서는, 주로 취성 재료 기판의 일종인 유리 기판에 대하여 스크라이브 라인을 형성하는 경우에 대해서 설명했지만, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 액정 표시 패널에도 본 발명의 스크라이브 장치 및 스크라이브 방법을 유효하게 적용하여, 본 발명의 목적을 실현할 수 있다.

1 : 작업대
2 : 가이드 레일
3 : 볼나사
4 : 가이드봉
5 : 스크라이브 유닛
6 : 모터
7 : 커터 지지부
8 : 커터 휠
10 : 날끝 능선
11 : 홈
12 : 돌기
100 : 스크라이브 장치
A1 : 스크라이브 라인 개시 위치
A2 : 하중 변환 개시 위치
A3 : 하중 변환 정지 위치
A4 : 스크라이브 라인 정지 위치
B1, B3, B5, B7 : 하중 변환 개시 위치
B2, B4, B6, B8 : 하중 변환 정지 위치
D : 설정 깊이
F : 제1 표면
G : 취성 재료 기판
h : 높이
K : 교점의 부근 영역
L : 압압흔
L, L1∼L3 : 제1 스크라이브 라인
O : 기준점
P : 피치
P1, P2, M1, M2 : 날끝 하중
R, R1∼R4 : 제2 스크라이브 라인
S : 제2 표면
W : 휠 두께

Claims

제1 표면 및 상기 제1 표면에 대한 제2 표면을 포함하는 취성 재료 기판에 스크라이브라인을 형성하는 방법으로서, 상기 스크라이브 방법은,
(a) 적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향과 평행이 아닌 제2 방향의 각각을 따라 연신하는 복수의 분단 예정선을, 상기 취성 재료 기판의 상기 제1 표면에 설정하는 공정과,
(b) 스크라이브 유닛에 의해, 설정된 복수의 분단 예정선을 따라 스크라이브하고, 상기 스크라이브 유닛에 가변 하중을 가함으로써, 상기 제1 방향에 있어서 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인을 형성하고 및, 상기 제1 스크라이브 라인과 교차하는 제2 방향에 있어서 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인을 형성하는 공정을 포함하고,
상기 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인과 상기 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인은 교차하여 적어도 1개의 교점을 형성하고,
(c) 상기 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인을 형성할 때에 상기 스크라이브 유닛에 가해지는 하중은, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 없을 때의 하중이 P1이고, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 있을 때의 하중이 M1이고,
(d) 상기 적어도 1개의 제2 스크라이브 라인을 스크라이브할 때에 상기 스크라이브 유닛에 가해지는 하중은, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 없을 때의 하중이 P2이고, 상기 스크라이브 유닛이 상기 적어도 1개의 교점의 부근 영역에 있을 때의 하중이 M2이고, 또한,
(e) M1, M2는 모두, 적어도 P1과 P2보다도 작고, 또한, 0이 아닌, 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제1항에 있어서,
P1＝P2인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제1항에 있어서,
P1＞P2인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제1항에 있어서,
P1＜P2인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제1항에 있어서,
상기 교점의 부근 영역이, 2개의 교차하는 상기 제1 스크라이브 라인과 상기 제2 스크라이브 라인으로부터 0.2㎜∼1.0㎜ 떨어진 평행선에 의해 정의되는 마름모형 영역인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제1항에 있어서,
상기 교점의 부근 영역이, 2개의 교차하는 상기 제1 스크라이브 라인과 상기 제2 스크라이브 라인으로부터 각각 0.5㎜∼0.7㎜ 떨어진 평행선에 의해 정의되는 마름모형 영역인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제1항에 있어서,
상기 취성 재료 기판의 두께가 0.025∼40㎜인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제7항에 있어서,
상기 취성 재료 기판이, 두께 0.3∼0.7㎜의 액정 기판인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제7항에 있어서,
P1과 P2의 범위가 0.05㎫∼0.11㎫의 사이에 있는 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제7항에 있어서,
P1과 P2가 0.08㎫인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제7항에 있어서,
상기 적어도 1개의 제1 스크라이브 라인을 형성할 때에, M1이 0.05㎫인 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제7항에 있어서,
P1과 P2가 0.11㎫이고, M1의 범위가 0.05㎫∼0.07㎫의 사이에 있고, M2의 범위가 0.05㎫∼0.09㎫의 사이에 있는 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 취성 재료 기판의 스크라이브 방법에 의해, 취성 재료 기판을 스크라이브하는 취성 재료 기판의 스크라이브 장치.
제13항에 있어서,
상기 스크라이브 유닛은 진행 제어 수단에 의해 제어되고, 상기 진행 제어 수단은, 상기 스크라이브 유닛의 스크라이브 속도가 10∼1000㎜/sec가 되도록 제어하는 취성 재료 기판의 스크라이브 장치.
제13항에 있어서,
상기 스크라이브 유닛이 커터 휠을 갖고, 상기 커터 휠의 날부는 톱니 형상의 요철(凹凸)을 갖지 않는 취성 재료 기판의 스크라이브 장치.
제13항에 있어서,
상기 스크라이브 유닛이 커터 휠을 갖고, 상기 커터 휠의 날부는 톱니 형상의 요철을 갖는 취성 재료 기판의 스크라이브 장치.