JP2000061677A - レ―ザ切断装置および切断方法 - Google Patents

レ―ザ切断装置および切断方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示器パネル用合着パネルをレーザーを
利用して切断するレーザー切断装置と切断方法を提供す
る。 【解決手段】 レーザー切断装置は，特定波長のレーザ
ービームを切断対象物に照射するレーザーと，レーザー
が切断対象物の始作端部にレーザービームを照射する前
に，切断対象物の切断線が始めるへりに切断開始溝を形
成する切断溝形成手段と，レーザーのレーザービームが
照射された切断対象物の切断線を冷却させる冷却手段と
を含む。これにより，滑らかに切断でき，ガラスパーテ
ィクル発生が抑制され，不良の発生を防止でき生産性が
大幅に向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，レーザ切断装置お
よびレーザ切断装置を利用した切断方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔ
ａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は，小型，軽量化，お
よび低消費電力などの長所を有し，最近，陰極線管（Ｃ
ａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）の代替とし
て脚光を浴びている平板表示器の一種である。
【０００３】ＬＣＤは，２枚のガラス基板と，これら２
枚のガラス基板間に介在された液晶を含む構成を有する
ものである。液晶は，電界によって整列状態が変化し，
入射光を通過および遮断させる光シャッターとしての役
割を果たすことによって映像を表示する。
【０００４】このようなＬＣＤの製造において，生産性
の向上を目的として，一回の製造工程の間に多数のパネ
ルを製作することが可能な製造方法が提案されている。
その一つは，単位パネル（ＬＣＤ単位セル，ＬＣＤ単位
ガラス）の面積を多数個合せた面積に該当する面積を有
するガラス母基板，例えば６個の単位パネル面積に該当
する面積を有するガラス母基板を使用する方法である。
【０００５】ガラス母基板を使用して薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）液晶表示装置を製造する場合，２枚のガラス
母基板のうち，一方の基板には６枚の単位ＴＦＴ基板に
必要なゲートライン，データライン，薄膜トランジス
タ，画素電極，および背向膜などが形成され，他方の基
板には６枚の単位カラーフィルタ基板に必要なカラーフ
ィルタ層，対向電極，およびブラックマトリックスなど
が形成される。
【０００６】このように構成要素が形成された２枚のガ
ラス母基板は，合着工程，単位パネルに分離するための
切断工程，液晶注入工程，液晶注入口を密封するエンド
シール工程，および偏光板付着工程を経て，単位パネル
に分離される。
【０００７】図４０は，切断状態のガラス母基板１の平
面図であって，単位パネル６の領域を決めるポイントに
カッティングキー２０が形成され，カッティングキー２
０を基準にスクライブライン４ａ，４ｂが定義される。
【０００８】切断工程において，スクライブライン４
ａ，４ｂに沿って硬度の高いダイヤモンドガラスカッタ
を用いてガラス母基板１に所定深さを有する予備切断溝
を形成し，その後ガラス母基板１に衝撃を加えてガラス
母基板１から単位パネルＡ〜Ｆを分離する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，ダイヤ
モンドガラスカッタを用いてガラス母基板１を切断する
場合，予備切断溝が形成された後，完全に分割するため
にガラス母基板１に衝撃が加えられるため，ガラス母基
板１が切断される際に発生する微細ガラスパーティクル
（ｇｌａｓｓ ｃｈｉｐ）が周囲に飛散してしまう。し
たがって，微細ガラスパーティクルによる不具合を予防
するため，従来，集塵設備を備える必要があった。
【００１０】また，一定の大きさに切断されて搬入され
たガラス母基板１のエッジ部分には，図４０の領域Ｅ
１，Ｅ２をそれぞれ拡大した図４１，図４２に示すよう
に，ダイヤモンドガラスカッタによって切断される際に
発生した鋭い凹凸部分が多数存在する。この鋭い凹凸部
分には，凹凸部分がない部分に比べて高い応力（ｓｔｒ
ｅｓｓ）が集中し，特に凹凸の程度が甚だしい部分８に
は，さらに高い応力が集中する。このため，予備切断溝
の形成後，衝撃を加えて単位パネル６を分離する場合，
予備切断溝部分（図４０中の点線）に沿って単位パネル
６が分離されず，高い応力が集中している部分８に沿っ
て分離されてしまい，活性領域が分断されるおそれがあ
った。このような現象は，特に，大型画面を実現するタ
イルドＬＣＤパネルを製作する場合に問題とされる。
【００１１】図４３は，４個の単位パネルＡ〜Ｄを相互
接合して構成されたタイルドＬＣＤパネル２０の平面図
であり，図４４は，図４３の領域Ｅ４の詳細図である。
【００１２】図４３に示したように，単位パネルＡ〜Ｄ
それぞれの４つのエッジ面のうち，隣接した２つの面を
オプティカルボンド２２によって接合され，タイルドＬ
ＣＤパネル２０が形成される。
【００１３】例えば，図４４に示すように滑らかでない
エッジ面を有する単位パネルＡおよび単位パネルＢが相
互接合されたとき，単位パネルＡのエッジ面２４と単位
パネルＢのエッジ面２５に注目すると，両エッジ面２
４，２５を接合したオプティカルボンド２２の厚さに応
じてシームライン（ｓｅａｍ ｌｉｎｅ）の幅が２ｍｍ
以上となるおそれがあった。この場合，エッジ面２４，
２５におけるブラックマトリックスの幅も２ｍｍ以上と
なってしまっていた。この２ｍｍの幅は，単位パネルを
分割するブラックマトリックスの幅に比して非常に広い
ものであるため，映像が再生される際，シームラインが
認識されることになり，接合部分のブラックマトリック
スに沿って画面が分割されてしまう。
【００１４】これを防止するためには，ＬＣＤパネルの
製造前に製造可能な最小シームライン幅をあらかじめ算
出し，ＬＣＤパネルのピクセルとピクセル幅を算出され
た最小シームラインの幅と同一となるように設定する。
そして，シームラインがブラックマトリックスの役割を
果たすように製造することによって画面分割が防止され
る。
【００１５】シームラインの幅によってタイルドＬＣＤ
の全体解像度が決定されるため，全体解像度を増大させ
るためには，シームラインの幅を狭めることが必要であ
る。しかし，前述したようにダイヤモンドガラスカッタ
によって切断された単位パネルの切断面加工誤差によっ
て多くの問題点が生じるため，シームラインの幅を狭め
るためことは困難であった。したがって，従来の大型タ
イルドＬＣＤは，高価であるにも関わらず，解像度が低
く，屋内用に使用することは不適当とされていた。この
ため，従来の大型タイルドＬＣＤは，高解像度が要求さ
れない屋外用として用いられていた。
【００１６】また，図４０に示した１次切断線４ａに沿
って１次切断が実行された後，２次切断線４ｂに沿って
２次切断が実行されると，１次切断の際に１次切断線４
ａの切断面に発生した凹凸構造によって，１次切断線４
ａと２次切断線４ｂが交差する領域Ｅ３に図４１および
図４２に示すような切断不良が発生していた。
【００１７】ところで，レーザビームを用いて１次切断
を行った場合，１次切断線４ａと２次切断線４ｂが交差
する領域Ｅ３における切断面に微細クラックが発生しな
いため，クラックが１次切断線４ａと２次切断線４ｂの
交差点をすぎて伝播されない。特に，交差点がパネルの
パッドおよび活性領域内にある場合，クラック伝播の線
形性はさらに重要となる。
【００１８】しかしながら，従来のレーザビームを利用
したレーザ切断装置は次のような問題点を有する。
【００１９】通常，冷却流体が高温に加熱されたガラス
母基板１を冷却させた後消失する際，レーザビームを分
散（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）させガラス母基板１に対す
る切断力を低下させている。例えば，冷却流体として気
体が用いられた場合，ガラス母基板１の冷却にともない
冷却気体の温度が上昇し，気体分子の運動が活発にな
る。運動が活発になった冷却気体は，フォーカシングレ
ンズ群ハウジングから出力されるレーザビームに対して
拡散され，レーザビームを分散させることになる。ま
た，冷却流体として液体が用いられた場合，ガラス母基
板１を冷却にともない冷却液体の温度が上昇し，これに
よって発生した水蒸気によってレーザビームが分散され
ることになる。
【００２０】このように冷却流体によってレーザビーム
が分散すると，ガラス母基板１の加熱面積が拡大してし
まい加熱温度が低くなる。加熱温度の低下によって，所
定の位置にクラックが発生しない，あるいはクラックが
生じたとしてもそのクラックがガラス母基板１の裏面ま
で伝播されなくなり，結果的に単位パネルがガラス母基
板から完全に切断されない場合があった。
【００２１】また，液体が冷却流体として使用された場
合，ガラス母基板１の表面に噴射された液体が乾燥され
ながら単位パネルを汚染（むら）する場合がある。この
汚染によって，単位パネルの液晶注入口が遮断されてし
まい，後工程における液晶注入が不可能になるおそれが
あった。
【００２２】さらに，冷却装置から噴射された冷却液体
がガラス母基板１の表面において四方に飛散し，レーザ
ビームを散乱させるなどレーザカッティング設備に悪影
響を及ぼす場合があった。
【００２３】ところで，レーザを用いたガラス母基板１
のカッティング工程は，カッティング用レーザビームの
パワーによって暗室チャンバにおいて行われる。例え
ば，波長１３００ｎｍ程度の赤外線領域帯のレーザビー
ムが使われる場合，作業者は，カッティング用レーザビ
ームがスクライブラインに沿って一直線に前進している
かどうかを肉眼で確認することができない。クラック
は，レーザビームの進行方向に沿って伝播されるため，
カッティング用レーザビームがスクライブラインから単
位パネル内側に離脱すると，クラックも単位パネル内側
に伝播されることになる。レーザビームの走査ラインを
肉眼で確認できないことから，ガラス母基板１から切断
された単位パネル全部が不良となる場合もあった。
【００２４】一旦このようなカッティング不良が発生す
ると，カッティング不良は，１枚のガラス母基板で止ま
らず，最悪の場合，連続してカッティング工程に入る数
十枚，数百枚のガラス母基板に対してカッティング不良
が生じることもあり得た。すなわち，一度に大量の単位
パネルが不良品となるおそれがあった。これは，レーザ
カッティングが完了した後，チャンバから搬出されてく
るガラス母基板のカッティング状態を作業者がその都度
確認することが不可能なためである。
【００２５】また，従来，作業者がカッティング不良を
確認した場合，ガラス母基板に形成されたスクライブラ
インとカッティング用レーザビームをアラインさせるた
めに，多くの時間が所要され，製品の生産性が低下する
ことも問題とされていた。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものであり，その第１の目的
は，ガラス母基板から単位パネルを切断する際，切断線
部および切断線の交差点における切断不良を防止するこ
とが可能なレーザ切断装置および切断方法を提供するこ
とにある。
【００２７】本発明の第２の目的は，ガラス母基板から
単位パネルを切断する際，ガラスパーティクルの発生を
防止することが可能なレーザ切断装置および切断方法を
提供することにある。
【００２８】本発明の第３の目的は，ガラス母基板から
切断された単位パネルの切断面を平滑とすることが可能
なレーザ切断装置および切断方法を提供することにあ
る。
【００２９】本発明の第４の目的は，冷却流体によるレ
ーザビームの分散を防止することが可能なレーザ切断装
置および切断方法を提供することにある。
【００３０】本発明の第５の目的は，冷却流体による単
位パネルの表面の汚染，および，液晶注入口の閉鎖を防
止することが可能なレーザ切断装置および切断方法を提
供することにある。
【００３１】本発明の第６の目的は，冷却流体によるレ
ーザカッタの故障を防止することが可能なレーザ切断装
置および切断方法を提供することにある。
【００３２】本発明の第７の目的は，カッティング用レ
ーザビームの進行経路を肉眼で識別することによって，
スクライブラインからカッティング用レーザビームが離
脱していないか否かを容易に確認することが可能なレー
ザ切断装置および切断方法を提供することにある。
【００３３】本発明の第８の目的は，カッティング用レ
ーザビームの進行経路を肉眼で識別するとともに，スク
ライブラインからカッティング用レーザビームが離脱し
た場合，カッティング用レーザビームの移動経路を修正
してスクライブラインとカッティング用レーザビームを
迅速にアラインさせることが可能なレーザ切断装置およ
び切断方法を提供することにある。
【００３４】本発明の第９の目的は，タイルドＬＣＤパ
ネル間の境界面に形成されるシームライン幅を最小化す
ることが可能なレーザ切断装置および切断方法を提供す
ることにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明の一側面によれば，レーザ切断装置は，所定
の波長のレーザビームを合着されたガラス母基板のよう
な切断対象物に照射するレーザと，レーザビームが照射
された切断線を冷却させる冷却ユニットを含む。ここ
で，切断対象物とレーザおよび冷却装置は相対的な位置
変更によって切断対象物の切断線にレーザを照射したり
冷却流体を噴射する。
【００３６】選択的に，前記レーザ切断装置は，前記切
断対象物の切断線にレーザビームを照射する前に，前記
切断対象物の選択位置，例えば始端部，終端部，または
交差点に所定深さの予備切断溝を形成するための予備切
断溝形成ユニットを含む。
【００３７】また，選択的に，前記レーザ，前記予備切
断溝形成ユニットおよび前記冷却ユニットは移送ユニッ
トに設けられ，移送ユニットの移動によって選択方向の
切断線に移送する。
【００３８】本発明の他の側面によれば，レーザ切断装
置は，冷却ユニットから噴射される冷却流体がレーザが
照射された切断線に噴射された直後に冷却流体を吸入す
るための吸入ユニットを含む。冷却ユニットは冷却流体
供給部と，流体噴射管を含んで，吸入ユニットは冷却流
体を効果的に吸入するように流体噴射管の後端に設置さ
れる。吸入ユニットは吸入管と，前記吸入管に真空を発
生させるように前記吸入管と連通されたポンプを含む。
【００３９】本発明のまた他の側面によれば，レーザ切
断装置は，レーザビームの一部は透過させて一部は反射
させた後反射されたレーザビームを可視光線帯域の波長
に変調させてレーザビームの経路を認知する光変調部を
含んで，前記光変調部はレーザのフォーカシングレンズ
群ハウジング下部に設けられる。
【００４０】選択的に，光変調部はレーザから出射され
たレーザビームの一部はそのまま透過させて残り一部は
反射させるビームスプリッタと，前記ビームスプリッタ
から反射されたレーザビームの波長を可視光線帯域の波
長に変調して指示用レーザビームを発生させる光変調部
と，前記光変調部の後端に所定勾配で設けられて指示用
レーザビームをスクライブラインに反射させる反射鏡を
含む。
【００４１】好ましくは，ビームスプリッタを透過した
カッティング用レーザビームと指示用レーザビームは同
一線上に照射され，指示用レーザビームはカッティング
用レーザビームの後側に位置する。
【００４２】本発明のまた他の側面によれば，レーザ切
断装置は，ガラス母基板のような切断対象物にクラック
発生のための第１波長を有する第１レーザビームを照射
する第１レーザと，前記第１レーザの進行方向を基準に
冷却ユニットの後端に設けられ，ガラス母基板上に発生
されたクラックに第２波長を有する第２レーザビームを
照射する第２レーザと，前記第２レーザから出射され
て，前記ガラス母基板のクラックから反射された第２レ
ーザビームを受光する感知部を含む。
【００４３】ここで，第１，第２レーザはレーザビーム
を発振させるレーザ発振ユニットと，レーザ発振ユニッ
トの全面に設けられてレーザビームを屈折させる屈折レ
ンズ部と，屈折されたレーザビームの焦点を調整するフ
ォーカシングレンズ群と，フォーカシングレンズ群の外
部を包むフォーカシングレンズ群ハウジングを含む。
【００４４】同時に，感知部はクラックから反射された
第２レーザビームの光量を検出する光量検出センサであ
る。
【００４５】好ましくは，前記した全てのレーザカッテ
ィング装置において，噴射ノズルの端部を傾斜するよう
に構成する。レーザビームの直径は噴射ノズルの直径よ
り通常細いために，傾斜したノズル端部の尖頭部を切断
線にアライメントして噴射することによって製作の間，
切断線以外の方向にクラックが発生することを防止す
る。
【００４６】本発明のまた他の側面によれば，レーザビ
ームを利用した切断方法は，まず切断対象物の切断線と
切断始作点を感知する。切断線と切断始作点の感知信号
によって切断線の始端部に所定深さの予備切断開始溝を
形成する。
【００４７】次に，予備切断開始溝を始まりに切断線に
沿ってレーザビームを照射する。レーザビームの照射の
間，レーザビームが照射された切断線を急速冷却させ
る。レーザの進行の間，切断対象物の終端部を感知すれ
ば，切断線の終端部に予備切断終了溝を形成する。レー
ザは予備切断終了溝の端までレーザビームを照射した次
に動作を止める。
【００４８】本発明のまた他の側面によれば，切断線と
切断線が９０度または他の角度で交差する交差点にも予
備切断交差溝を形成する工程が適用できる。
【００４９】選択的に，前記予備切断交差溝をレーザビ
ームの照射前に交差点に形成したり，交差線が表れる
時，形成することができる。
【００５０】ここで，前記予備切断交差溝は切断線と同
一な直線であったり，円形が可能である。
【００５１】本発明のまた他の側面によれば，レーザビ
ームを通してガラス母基板のような切断対象物を切断す
る時，ガラス母基板が一度に切断されないように最初切
断深さを調節し，二回以上に分けて切断されるようにす
ることによってガラス母基板の後面で発生する不規則な
クラックによる切断不良を防止する。
【００５２】好ましくは，このように切断された大型ガ
ラス基板から切断されて個別化された単位パネルの切断
面は鋭い角が形成されるために後続工程中角部分で応力
集中現象が発生して破損が発生できるので，レーザビー
ムのフォーカスを調節してレーザビームの集束度を高め
て切断面を若干溶融させる状態で切断面を急速冷却させ
て切断面のエッジ部分がラウンディングされるようにす
る。
【００５３】本発明のまた他の側面によれば，ガラス母
基板のような切断対象物の切断予定線に沿ってレーザビ
ームを照射し，前記レーザビームが照射された部分を冷
却して前記ガラス母基板にクラックを発生させる。前記
クラックが発生された実切断線と前記切断予定線を比較
して前記実切断線が前記切断予定線を離脱したのかを判
断する。判断段階の結果から前記レーザビームの移動経
路を修正する。ここで，実切断線は，クラックにアライ
ン用レーザビームを照射した次にクラックから反射され
た光を感知することによって確認され，切断予定線はあ
らかじめ入力される。
【００５４】前記した多様なレーザ切断装置および方法
はタイルドＬＣＤパネルの製造に特に効果的に適用でき
る。
【００５５】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明にかかるレーザ切断装置および切断方法の好適な
実施の形態について詳細に説明する。なお，以下の説明
および添付された図面において，略同一の機能および構
成を有する構成要素については，同一符号を付すること
によって重複説明を省略する。
【００５６】（第１の実施の形態）図１は，第１の実施
の形態にかかるレーザ切断装置２００の斜視図であっ
て，切断線の始端部と終端部に予備切断溝を形成するた
めのプリスクライバ２６０がレーザ２２０の進行方向の
前端に設けられた構成を示す。
【００５７】図１において，切断対象物は，少なくとも
１個，例えば６個の単位パネルを切り取ることが可能な
面積を有する２枚のガラス母基板，すなわち薄膜トラン
ジスタ基板およびカラーフィルタ基板が合着されたＬＣ
Ｄパネル（合着基板）１００である。
【００５８】薄膜トランジスタ基板は，内表面に形成さ
れた薄膜トランジスタ，薄膜トランジスタに連結された
データおよびゲートバスライン，薄膜トランジスタに連
結された画素電極を含むものである。カラーフィルタ基
板は，内表面に形成されたカラーフィルタ層および対向
電極を含むものである。
【００５９】第１の実施の形態にかかるレーザ切断装置
２００は，ＬＣＤパネル（ガラス母基板）１００に形成
された切断線（スクライブライン）１２０に沿って所定
の波長のレーザビームを照射するレーザ２２０とレーザ
２２０からのレーザビームが照射された切断線１２０を
冷却する冷却装置２４０を含むものである。
【００６０】レーザ２２０の進行方向にはプリスクライ
バ２６０が設けられている。プリスクライバ２６０は，
切断対象物であるＬＣＤパネル１００の外表面の選択位
置，例えば切断線１２０の始端部Ｐｓ，終端部，または
交差点に所定深さの予備切断溝を形成する。図２に始端
部Ｐｓを拡大して示す。
【００６１】レーザ２２０，冷却装置２４０，およびプ
リスクライバ２６０は，移送装置に設けられており，移
送装置の移動によって切断線方向であるＸ軸およびＹ軸
方向に移動する。
【００６２】ＬＣＤパネル１００に形成された切断線１
２０は，図４０に示したように，外表面に表示されたカ
ッティングキー２０を連結する線で定義される。ＬＣＤ
パネル１００は，１回の切断工程によって切断されるの
ではなく，一の基板の切断後に，対向する他の基板の切
断が実行される。各基板に対する切断は，外表面から内
表面に向けて進められる。
【００６３】ＬＣＤパネル１００を切断するためのレー
ザ２２０として，発振波長λが約１０．６μｍ，出力５
０〜２５０ＷのＹＡＧレーザ，ＣＯ２レーザ，またはダ
イオードレーザなどを用いることが可能である。ここ
で，レーザ２２０は，切断対象であるＬＣＤパネル１０
０がガラス基板である場合，固状ガラスから液状ガラス
に相変換させるためのガラス転移温度（Ｇｌａｓｓ Ｔ
ｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：Ｔｇ）
を切断線部分に対して与えることが可能なレーザ出力が
必要とされる。
【００６４】そして，レーザ２２０は，図３に示すよう
に，レーザビームを発振させるレーザ発振ユニット２２
２，レーザ発振ユニット２２２から発振されたレーザビ
ームの走査方向を屈折させる屈折レンズ２２４，屈折さ
れたレーザビームのフォーカスを調整してレーザビーム
の強さを調節するフォーカシングレンズ群２２９，およ
びビームの焦点距離を変更させるために上下移動可能な
フォーカシングレンズ群ハウジング２２６を含むもので
ある。
【００６５】図１に示すように，冷却装置２４０は，レ
ーザ２２０の進行方向を基準にレーザ２２０の後端に設
けられており，冷却流体が貯蔵された冷却流体貯蔵部２
４２，および，冷却流体貯蔵部２４２から供給された冷
却流体をレーザビームが照射されたＬＣＤパネル１００
の切断線１２０に沿って噴射する流体噴射管２４４を含
むものである。
【００６６】冷却流体としては純水，冷却オイル，液体
窒素，または液体ヘリウムを用いることが可能である。
そして，冷却流体は，流体噴射管２４４から０．１〜
０．３秒の間隔で急速に加熱されたＬＣＤパネル１００
に対して噴射される。
【００６７】切断開始溝および切断終了溝を形成するプ
リスクライバ２６０は，レーザ２２０の前端に備えられ
た本体部２６６，本体部２６６に結合されて回転する回
動軸２６２，および回動軸２６２に結合されて本体部２
６６に対して回動軸２６２が垂直下方に旋回した後に所
定のＲＰＭ（Ｒｏｕｎｄ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）で回
動する回転鋸の目２６４を含むものである。そして，本
体部２６６は，非作動状態ではＬＣＤパネル１００と平
行に位置しており，作動状態ではＬＣＤパネル１００に
垂直した方向に折り曲げ自在となる。
【００６８】プリスクライバ２６０の回動軸２６２は，
ＬＣＤパネル１００の切断始作点と終端部を感知する位
置感知センサ２９０の感知信号によって動作する。この
位置感知センサ２９０は，図４および図６に示すよう
に，レーザ２２０の移動方向の前端に設けられている。
【００６９】レーザ２２０，冷却装置２４０，プリスク
ライバ２６０，および位置感知センサ２９０は，移送装
置２８０に装着され，切断線方向であるＸ軸方向とＹ軸
方向に動く。具体的には，レーザ２２０，冷却装置２４
０，プリスクライバ２６０，および位置感知センサ２９
０は，Ｙ軸移送プレート２８２に形成された溝形態のレ
ールに沿ってＹ軸方向に移動可能であり，Ｙ軸移送プレ
ート２８２は，Ｘ軸移送プレート２８４に沿って移動可
能とされている。すなわち，レーザ２２０，冷却装置２
４０，およびプリスクライバ２６０のＹ軸方向への移動
は，Ｙ軸移送プレート２８２が固定された状態でレーザ
２２０，冷却装置２４０，およびプリスクライバ２６０
自体が移動することによって実現し，Ｘ軸方向への移動
は，Ｘ軸移送プレート２８４に沿ってＹ軸移送プレート
２８２を移動させることによって実現する。
【００７０】図４および図６に示したように，Ｙ軸移送
プレート２８２の下部面には補助移送プレート２８３が
設けられており，補助移送プレート２８３には冷却装置
２４０の流体噴射管２４４，レーザ２２０のフォーカシ
ングレンズ群ハウジング２２６，および位置感知センサ
２９０が装着されている。
【００７１】以上のような構成を有する第１の実施の形
態にかかるレーザ切断装置２００を用いて合着状態のＬ
ＣＤパネル１００を切断する方法について，図１〜図７
を用いて説明する。
【００７２】まず，切断対象であるＬＣＤパネル１００
が固定プレート（図示せず。）に載置される。レーザ切
断装置２００は，ＬＣＤパネル１００に向かって移動
し，レーザ２２０のフォーカシングレンズ群ハウジング
２２６の前端に設けられた位置感知センサ２９０は，切
断線１２０と，切断線１２０が始まるＬＣＤパネル１０
０の始端部Ｐｓを感知する。切断線１２０と始端部Ｐｓ
が感知されることによって，プリスクライバ２６０の回
動軸２６２が時計方向に回動し，回転鋸の目２６４が始
端部Ｐｓに位置することになる。回転鋸の目２６４は，
選択されたＲＰＭで回動することによって切断線１２０
の始端部Ｐｓに予備切断溝を形成する（図１，図４参
照）。
【００７３】予備切断溝が形成された後，回転鋸の目２
６４は動作を停止し，回動軸２６２は反時計方向に回動
して元来の位置に復帰する。
【００７４】次に，フォーカシングレンズ群ハウジング
２２６は，位置感知センサ２９０との間隔で移動する。
これによってレーザビームの照射点を予備切断溝が形成
されたＬＣＤパネル１００の始端部Ｐｓに位置させる。
【００７５】次に，フォーカシングレンズ群ハウジング
２２６は，レーザビームを照射しつつ切断線１２０に沿
って移動する。この時，レーザビーム２２８が照射され
たＬＣＤパネル１００の切断線１２０は急速に加熱さ
れ，局部的な熱膨張とともに高い応力集中が発生する。
【００７６】このように局部的に加熱され局所熱膨張が
生じたＬＣＤパネル１００には，フォーカシングレンズ
群ハウジング２２６の後端に設けられ後続する流体噴射
管２４４からＬＣＤパネル１００の加熱部分温度に比べ
て非常に低い低温の流体が０．１〜０．３秒間隔で断続
的に供給される。そして，加熱されたＬＣＤパネル１０
０は急速に冷却される。
【００７７】このように急速冷却されたＬＣＤパネル１
００の切断線１２０部分には，熱膨張および熱収縮によ
る高い熱応力が発生する。熱応力の大きさがガラス分子
と分子とを結合させる結合力より大きくなったとき，非
晶質ガラス分子構造が破壊され，ＬＣＤパネル１００の
切断線１２０に沿ってクラックが生成される。この時，
クラックの生成およびクラックの進行方向は，レーザビ
ーム２２８の走査方向と同一，すなわちＬＣＤパネル１
００の平面に対して垂直方向となり，結果的にＬＣＤパ
ネル１００は完全に切断されることになる（図１，図５
参照）。
【００７８】Ｙ軸移送プレート２８２に沿ってフォーカ
シングレンズ群ハウジング２２６がレーザビームを照射
しつつ進行する間に，位置感知センサ２９０がＬＣＤパ
ネル１００の切断線１２０の終端部を感知すると，回動
軸２６２は，再び時計方向に旋回して切断開始溝と同一
形状を有する切断終了溝を形成する。切断終了溝が形成
された後，回動軸２６２は，再び反時計方向に回転して
元の位置に復帰する。そして，フォーカシングレンズ群
ハウジング２２６は，ＬＣＤパネル１００の切断線１２
０の終端部までレーザビームを照射したところで動作を
停止する。
【００７９】次に，レーザ切断装置２００は，ＬＣＤパ
ネル１００をＸ軸方向に沿って切断するよう制御され，
Ｙ軸方向の切断と略同一の方法で切断動作が実行される
（図１，図６参照）。
【００８０】図７は，レーザ切断装置を構成するフォー
カシングレンズ群ハウジング２２６および回転鋸の目２
６４の上述の工程における進行経路を示すものである。
符号５２は，回転鋸の目２６４の進行経路を示し，符号
５４は，レーザ２２０の進行経路を示している。回転鋸
の目２６４の進行経路５２は，切断線の始端部Ｐｓおよ
び終端部ではガラス基板１００の表面から所定深さにあ
り，両端部を除く部分ではガラス基板１００の表面と所
定間隔をおいた上方にある。
【００８１】以上の製造工程においてＬＣＤパネルの一
側ガラス母基板の切断が完了した後，かかるＬＣＤパネ
ルを裏返し，他側ガラス母基板の切断を略同一の方法で
実行する。
【００８２】図８は，図１で示したレーザ切断装置２０
０に備えられる他のプリスクライバ３７０を示すもので
ある。作動時，時計方向および反時計方向に回動する回
転鋸の目２６４を備えた上述のプリスクライバ２６０と
は異なり，この他のプリスクライバ３７０は，上下に往
復運動する回転鋸の目を備えている。なお，図８におけ
る符号３８２は，Ｙ軸移送プレートを示し，符号３８３
は，補助移送プレートを示す。
【００８３】図８に示すように，プリスクライバ３７０
は，フォーカシングレンズ群ハウジング３２６の移動方
向の前端に別途に設置されている。プリスクライバ３７
０は，位置感知センサ３９０の感知信号によって回動す
るモータ３５２，モータ３５２の回動軸に偏心連結さ
れ，所定角度で回動する偏心カム３５４，偏心カム３５
４の回動によって上下に往復運動するプッシュロッド３
５６，プッシュロッド３５６の上下運動によって上下に
往復運動する回転鋸の目用ロッド３５８，プッシュロッ
ド３５６によって下方に加圧された回転鋸の目用ロッド
３５８を上方に押し上げる弾性部材３５９，回転鋸の目
用ロッド３５８の端部に連結されて所定のＲＰＭで回動
する回転鋸の目３６４，およびこれらの構成要素を内部
に設けるハウジング３５０を含むものである。
【００８４】図８に示すように，回転鋸の目用ロッド３
５８は，プッシュロッド３５６によって加圧される第１
ロッドと第１ロッドの端部に垂直に固定された第２ロッ
ドで分割構成することも可能であるが，一体化した構造
とすることも可能である。
【００８５】偏心カム３５４は，図９および図１０に示
すように，プッシュロッド３５６の上端を加圧するよう
に楕円板形状を有し，中心軸から長方向側に偏向された
軸を有する。
【００８６】フォーカシングレンズ群ハウジング３２６
が合着状態のＬＣＤパネル１００の一側面に向かって移
動する間に，フォーカシングレンズ群ハウジング３２６
の前端に設けられた位置感知センサ３９０が切断線の始
端部Ｐｓを感知すると，モータ３５２が所定角度回動す
る。図９に示すように，モータ３５２の回動で偏心カム
３５４は偏心軸から遠く離れた一側端部がプッシュロッ
ド３５６を加圧し，これにより回転鋸の目用ロッド３６
８が切断線の始端部Ｐｓに向けて下方に移動する。回転
鋸の目３６４がＬＣＤパネル１００に触れたところで回
転鋸の目３６４は，所定のＲＰＭで回動して切断線の始
端部Ｐｓに予備切断溝を形成する。
【００８７】予備切断溝が形成された後，再びモータ３
５２が回転すると，図９および図１０に示すように，偏
心カム３５４は，偏心軸の近くに位置する一側端部がプ
ッシュロッド３５６を加圧するように回動する。この偏
心カム３５４の回動によって弾性部材３５９は，反発力
で回転鋸の目用ロッド３６８を上側に押し上げ，回転鋸
の目３６４は，ＬＣＤパネル１００から分離される。
【００８８】位置感知センサ３９０が切断線の始端部Ｐ
ｓを感知した位置からレーザビームの出射軸間の距離Ｓ
１程度フォーカシングレンズ群ハウジング３２６が移動
したところで，レーザ２２０は，レーザビームの照射を
開始する。
【００８９】そして，補助移動プレート３８３の後端に
設けられたノズル３４４は，上述のようにレーザビーム
の照射経路に沿って冷却剤を散布する。
【００９０】移動中の位置感知センサ３９０が切断線の
終端部を感知したところで，再びモータ３５２が回転し
て偏心カム３５２を図９に示すような状態とする。これ
によって，ＬＣＤパネル１００に向かって下降した回転
鋸の目３６４は，終端溝を形成することになる。
【００９１】位置感知センサ３９０が切断線の終端部を
感知した位置からフォーカシングレンズ群ハウジング３
２６のビーム出射軸間の距離Ｓ１程度フォーカシングレ
ンズ群ハウジング３２６が移動したところで，レーザ２
２０は，レーザビームの照射を停止する。レーザ２２０
のレーザビーム照射の停止にあわせて，ノズル３４４
は，冷却剤の散布動作を停止する。
【００９２】以上説明したように，第１の実施の形態に
かかるレーザ切断装置２００によれば，予備切断溝形成
装置が備えられており，かかる予備切断溝形成装置によ
って，切断線にレーザビームが照射される前にＬＣＤパ
ネル１００の切断線の始端部Ｐｓおよび終端部に対して
予備切断溝が形成されるため，切断線に沿って切断され
ることになり，切断されるべきではない位置での切断が
防止されることになる。
【００９３】また，位置感知センサ３９０を用いて，予
備切断溝の形成時点とレーザビームの照射開始時点が正
確に制御されるため，不要な電力の消費および冷却剤の
浪費が防止される。
【００９４】本実施の形態においては，ＬＣＤパネル１
００の始端部Ｐｓと終端部の両側に予備切断溝を形成す
る場合に即して説明したが，本発明これに限らず，始端
部Ｐｓにのみ予備切断溝を形成する場合にも適用可能で
ある。
【００９５】また，本実施の形態においては，切断対象
物であるＬＣＤパネル１００が固定され，レーザ２２
０，冷却装置２４０，およびプリスクライバ２６０，３
７０が移動する場合に即して説明したが，本発明はこれ
に限らず，レーザ２２０，冷却装置２４０，およびプリ
スクライバ２６０が固定され，ＬＣＤパネル１００が移
動して切断される場合にも適用可能である。
【００９６】ところで，従来の切断方法によれば，１回
のレーザビーム照射と冷却によってＬＣＤパネル１００
を急速加熱／急速冷却してＬＣＤパネル１００にクラッ
クを誘発させて切断するため，レーザビーム２２８が照
射される外表面と，これに対向する内表面との間に不均
一なクラックが発生して切断不良が生じるおそれがあっ
た。このような切断不良を防止するための切断方法を図
３および図１１を用いて説明する。
【００９７】図１１に示すように，ＬＣＤパネル１００
が完全に切断されないように，まずレーザ２２０のフォ
ーカシングレンズ群ハウジング２２６とＬＣＤパネル１
００の間隔を調節する。すなわち，フォーカシングレン
ズ群２２９とＬＣＤパネル１００の焦点，または，レー
ザビーム２２８の強度を調節して１次的にＬＣＤパネル
１００の全体厚さ約６０％程度のみ切断されるようにす
る。
【００９８】次に，フォーカシングレンズ群ハウジング
２２６とＬＣＤパネル１００の間隔を再び調節してレー
ザビームの強さを１次切断時より弱く調節する。以後，
ＬＣＤパネル１００を２次的に完全に切断することによ
ってＬＣＤパネル１００の後面で発生する不均一なクラ
ックを防止することが可能となる。
【００９９】以下，かかる切断方法をより具体的に説明
する。
【０１００】まず，図３および図１１に示すように，レ
ーザ切断装置２００のレーザビーム取出口２４５とＬＣ
Ｄパネル１００の上面との間隔をシリンダ２２７，シリ
ンダロッド２２７ａによって間隔Ｌ１に調整する。ま
た，レーザビーム２２８のフォーカスを調整してレーザ
ビーム２２８の端部直径が数μｍになるように調整す
る。これによって，レーザビーム２２８の強度が調節さ
れることになる。その後，１次切断として，レーザビー
ム２２８によって，一側ガラス母基板の厚さＨ全体を切
断しないように，厚さＣ１のみ切断する。
【０１０１】このようにＬＣＤパネル１００を厚さＣ１
で１次切断した後，再びシリンダ２２７，シリンダロッ
ド２２７ａを移動させることによって，レーザ切断装置
２００とＬＣＤパネル１００の間隔Ｌ１を調整する。こ
れによって，レーザビーム２２８の端部直径が１次切断
時の直径数μｍの数十〜数百倍になるようにレーザビー
ム２２８のフォーカスが再調整される。
【０１０２】そして，レーザビーム２２８の強度を１次
切断時より弱く調整し，ＬＣＤパネル１００を２次切断
する。このときのレーザビーム２２８の強度は，ＬＣＤ
パネル１００の溶融温度とガラス転移温度の間になるよ
うに調整される。
【０１０３】１次切断の進行方向，２次切断の進行方向
は，切断時間を勘案して，各々反対，すなわち往復する
ようにすることが好ましい。
【０１０４】ところで，ダイヤモンドブレードやレーザ
切断装置を利用して切断された角面は非常に鋭くなる。
このため，切断された角面には応力集中現象が生じ，外
部からの僅かな衝撃でも破損する場合があった。また，
ダイヤモンドブレードを使用する場合には，切断面にガ
ラスチップが残存してしまい，後の偏光板付着工程やテ
ープキャリアパッケージ付着工程においてガラスチップ
による不具合が発生する場合があった。
【０１０５】これらの不具合の発生を防止するために
は，切断された角面に対してグラインディング加工を施
すことが有効である。しかし，研摩機を使用する研磨工
程は，研磨する間配線に静電気が発生し，素子不良の原
因ともなりかねない。このため，静電気の発生が防止さ
れた研磨方法が強く要求されていた。
【０１０６】研磨時に静電気の発生が防止され，角面を
ラウンディング処理する方法を図１２に示す。レーザ切
断装置２００によって切断された切断面の上部角１２２
に沿って，ＬＣＤパネル１００の溶融温度以上になるよ
うにレーザビーム２２８の強度を調整して照射する。レ
ーザビーム２２８の照射によって切断面の上部角が溶け
出し，冷却装置の流体噴射管２４４から低温の冷却流体
が供給されて角にクラックが誘発される。これによって
切断面の上部角はラウンディングされる。
【０１０７】図１３は，図１２のＡ−Ａ’で切断された
ＬＣＤパネル１００の断面を示すものである。上述の方
法によってラウンディング処理されて曲率半径Ｒを有す
る単位パネルの角が示されている。また，図１４は，図
１２のＢ−Ｂ’で切断されたいＬＣＤパネル１００の断
面を示すものである。ラウンディング処理されていない
単位パネルの角が示されている。
【０１０８】上述した方法によってＬＣＤパネル１００
から分離され個別化された各単位パネルは，ＬＣＤパネ
ル製作工程において一つの完成されたＬＣＤモジュール
に組立てられる。
【０１０９】多数の単位パネルを切り出せる大きさを有
するガラス母基板において，単位パネルと単位パネルと
の間の切断線の間隔は，単位パネルのサイズを決定する
主な要素の一つである。すなわち，所定の面積を持った
ガラス母基板において，切断線間の間隔が広い場合，単
位パネルのサイズは小さくなり，切断線間の間隔が狭く
なるにつれて単位パネルのサイズは大きくなる。
【０１１０】例えば，図１５に示すように，５５０ｍｍ
×６５０ｍｍの面積を持ったＬＣＤパネル１００を利用
して，４枚の１５．０インチ単位パネル１１０を製造す
る場合，切断線１２０の間隔は３．８ｍｍとなる。かか
る切断線１２０の間隔を狭めることによって，単位パネ
ル１１０のサイズを１５．０インチより大きくすること
が可能となる。
【０１１１】図１６に示したように，ＬＣＤパネル１０
０の切断線に対するレーザビーム２２８（フォーカシン
グビーム）の形状を楕円とする。切断方向がＹ方向であ
る場合，レーザビーム２２８は，切断線１２０ｂに平行
な直径Ｙ１が長軸であり，切断線１２０ｂに直交する直
径Ｘ１が短軸である楕円形とされる。逆に，切断方向が
Ｘ方向である場合，レーザビーム２２８は，切断線１２
０ａに平行な直径Ｘ１が長軸であり，切断線１２０ａに
直交する直径Ｙ１が短軸である楕円形とされる。
【０１１２】切断方向がＹ方向であり，レーザビーム２
２８の長軸となる直径Ｙ１および短軸となる直径Ｘ１を
各々パラメータとして切断速度を測定した結果を表１に
示す。
【０１１３】
【表１】
【０１１４】表１から明らかなように，短軸となる直径
Ｘ１を長軸となる直径Ｙ１に比べて相対的に大幅に小さ
くしてレーザビーム２２８をシャープなスリット状とし
た場合，切断速度が向上することになる。また，そのス
リット幅が狭くなるほど切断速度は速くなり，クラック
伝播が始まる上部角はラウンディングされ，クラック伝
播が終わる下部角はシャープになる。
【０１１５】以上の方法を用いることによって，図１２
に示した切断面のラウンディング処理のためのグライン
ディング工程が省略可能となる。また，ダイヤモンドブ
レードによる切断とは異なり，シャープな下部角にはガ
ラスチップが発生することなく，研磨工程を実施しなく
とも研磨した場合と略同一の効果を得ることが可能とな
る。
【０１１６】レーザビーム２２８において，短軸となる
直径Ｘ１と長軸となる直径Ｙ１の比は，１：５０以上と
することが好ましい。さらに，直径Ｘ１は，１μｍ〜５
００μｍの範囲とし，長軸直径Ｙは，１０〜１００ｍｍ
の範囲とすることが好ましい。
【０１１７】以上，本実施の形態にかかる切断方法によ
れば，単位パネルのサイズを増大させ，切断速度を向上
させ，さらには，切断面の欠け落ち（ｃｈｉｐｐｉｎ
ｇ）およびクラックの発生が防止される。したがって，
ＬＣＤパネルのスループットが向上することになる。
【０１１８】切断線が交差しているガラス母基板を切断
する場合，レーザ切断装置を用いて１次切断を行うと，
２次切断にレーザ切断装置を用いることが困難となる場
合があった。その理由は以下の通りである。すなわち，
レーザ切断装置を用いて１次切断の切断面は，極めて滑
らかである。このため１次切断線と直交する方向に２次
切断をレーザ切断装置を用いて実行する場合，交差点前
でクラックの伝播が止まってしまう。したがって，本実
施の形態にかかる切断方法によれば，交差点に予備切断
溝が形成されることいなる。
【０１１９】図１７および図１８は，切断対象物が相互
直交する複数の切断線を有する場合，レーザの前端に予
備切断溝形成装置を有するレーザ切断装置を用いて切断
対象物を切断する切断方法の各工程を示したフローチャ
ートである。
【０１２０】図１７に示したように，まず切断線の交差
点に対して，図１９に示した”＋”形の予備切断溝１２
５，または，図２０に示した円形の予備切断溝１２７を
形成する。
【０１２１】次に，１次切断線，例えば縦方向の切断線
１２０ａの始端部に切断開始溝を形成し，切断線１２０
ａに沿ってレーザビームを照射するとともに，レーザビ
ームが照射された１次切断線を急速冷却させる。そし
て，切断線１２０ａの終端部に切断終了溝を形成し，レ
ーザビームを切断線１２０ａの終端部まで照射する過程
を通して１次切断が完了する。
【０１２２】１次切断の後，２次切断線，すなわち横方
向の切断線１２０ｂの始端部に切断開始溝を形成し，１
次切断線と直交する２次切断線に沿ってレーザビームを
照射するとともに，レーザビームが照射された２次切断
線を急速冷却させる。そして，交差点をすぎた２次切断
線の終端部に切断終了溝を形成し，レーザビームを２次
切断線の終端部まで照射する過程を通して２次切断が完
了する。
【０１２３】なお，この切断工程において，１次切断終
了溝の形成，および，２次切断終了溝の形成は，省略す
ることも可能である。
【０１２４】かかる切断方法によれば，２次切断線とし
ての切断線１２０ｂに沿ってクラックが伝播され交差点
に達した場合，交差点には交差点切断開始溝が形成され
ているため，クラックは，線形性を保ったまま交差点を
通過し２次切断線の終端部まで伝播される。
【０１２５】一方，図１８に示した切断方法は，１次切
断線が切断対象物の両側端部まで達する場合ではなく，
図２１に示すように，１次切断線の終端部が切断対象物
の内側所定位置にある場合に適用される。
【０１２６】図１８および図２１に示したように，まず
１次切断線１４４の始端部に切断開始溝１４２を形成す
る。次に，１次切断線１４４に沿ってレーザビームを照
射するとともに，レーザビームが照射された１次切断線
１４４を急速冷却させる。そして，１次切断線１４４の
終端部に切断終了溝１４６を形成し，レーザビームを１
次切断線１４４の終端部まで照射する過程を通して１次
切断が完了する。
【０１２７】１次切断の後，プリスクライバの回転鋸の
目の方向を９０度回転させて２次切断線１４９の始端部
に切断開始溝１４８を形成し，１次切断線１４４と直交
する２次切断線１４９に沿ってレーザビームを照射する
とともに，レーザビームが照射された２次切断線１４９
を急速冷却させる。そして，２次切断線１４９の終端部
に切断終了溝を形成し，レーザビームを２次切断線１４
９の終端部まで照射する過程を通して２次切断が完了す
る。
【０１２８】なお，この切断工程において，１次切断終
了溝の形成，および，２次切断終了溝の形成は，省略す
ることも可能である。
【０１２９】かかる切断方法によれば，２次切断線１４
９に沿ってレーザビームが照射される前に，２次切断線
１４９の始端部に切断開始溝が形成されるため，クラッ
クは，線形性を保ったまま２次切断線の終端部まで伝播
される。
【０１３０】図１７〜図２１で説明した第１切断線およ
び第２切断線における切断開始溝および切断終了溝の形
成については，上述のダイヤモンドまたはタングステン
から成る回転鋸の目を用いた形成方法，または，冷却工
程をともなわないレーザを用いた形成方法等が適用可能
である。
【０１３１】本実施の形態において，切断対象物として
薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板が合着され
たＬＣＤパネル１００を用いて説明したが，本発明はこ
れに限定されるものではない。低い靭性（Ｔｏｕｇｈｎ
ｅｓｓ）を有するものであって，切断線の始端部および
終端部にクラックが発生する可能性のあるあらゆる基
板，例えばシリコン基板に対しても本発明は適用可能で
ある。
【０１３２】以上説明したように，本発明の第１の実施
の形態かかるレーザ切断装置および切断方法によれば，
予備切断溝形成装置を用いて，切断線にレーザビームが
照射される前に切断対象のガラス母基板の切断始端部お
よび切断終端部に対して予備切断溝が形成されるため，
切断線の端部において切断線以外の位置で切断されるこ
とが実質的に防止されることになる。
【０１３３】また，切断線が直交する切断対象物であっ
ても，２次切断線の始端部に切断開始溝が形成されるた
め，レーザ切断装置の適用が可能となる。
【０１３４】そして，位置感知センサを用いて，予備切
断溝の形成時点とレーザビームの照射開始時点が正確に
制御されるため，不要な電力の消費および冷却剤の浪費
が防止される。
【０１３５】また，切断面の上部角をレーザビームによ
ってラウンディングすることが可能となるため，研磨に
よる静電気の発生が防止される。
【０１３６】さらに，切断線に照射されるレーザビーム
の形状が楕円とされているため，レーザビームの照射の
間，研磨工程を設けることなく切断面の上部角をラウン
ディングさせることが可能となる。
【０１３７】（第２の実施の形態）図２２は，第２の実
施の形態にかかるレーザ切断装置２０２の斜視図であ
る。このレーザ切断装置２０２は，第１の実施の形態に
かかるレーザ切断装置２００が有する長所および特徴に
加えて，冷却流体によってレーザビームが分散されてカ
ッティング力が低下することが防止され，さらに，パネ
ルを汚染することなく切断することが可能な構成および
機能を有するものである。
【０１３８】図２２に示すように，レーザ切断装置２０
２は，レーザ２２０によって急速加熱されたＬＣＤパネ
ル１００を急速冷却させる冷却装置２４０から噴射され
た冷却流体２４６を吸入する冷却流体吸入装置２５０を
含む構成を有する。
【０１３９】第２の実施の形態にかかるレーザ切断装置
２０２に備えられた冷却流体吸入装置２５０は，図２２
に示すように，Ｙ軸移送プレート２８２の進行方向を基
準に冷却装置２４０の一部である流体噴射管２４４の後
端に設けられており，ＬＣＤパネル１００を冷却させた
冷却流体２４６を吸入するために真空を発生させるポン
プ２５２，および，ポンプ２５２と連通されてＬＣＤパ
ネル１００の表面に噴射された冷却流体２４６を吸入す
る吸入管２５４を含むものである。
【０１４０】吸入管２５４の端部は，流体噴射管２４４
の方向に屈曲されることが好ましく，これによって流体
噴射管２４４で噴射された冷却流体２４６が効率的に吸
入されることになる。
【０１４１】流体噴射管２４４から噴射された冷却流体
２４６がＬＣＤパネル１００の表面に触れる前に吸入管
２５４に吸入されることを防止するために，ポンプ２５
２の吸入力は，冷却流体２４６の噴射圧力より低く設定
される。
【０１４２】次に，第２の実施の形態にかかるレーザ切
断装置２０２を用いて，ガラス母基板を切断する工程を
図２３〜図２５を用いて説明する。
【０１４３】まず，図２３に示したように，単位パネル
１１０の縁に沿ってスクライブライン１２０が形成され
たＬＣＤパネル１００を設備側固定プレート（図示せ
ず。）に固定させた後，ＬＣＤパネル１００に形成され
た切断線１２０，プリスクライバ２６０の回転鋸の目２
６４，およびフォーカシングレンズ群ハウジング２２６
のレーザビーム取出口（図示せず。）を一列に正確に整
列させる。
【０１４４】続いて，プリスクライバ２６０，レーザ２
２０，流体噴射管２４４，および吸入管２５４がＹ軸移
送プレート２８２に沿って，指定された経路で前進す
る。
【０１４５】Ｙ軸移送プレート２８２に沿って移動する
プリスクライバ２６０がＬＣＤパネル１００の一側端部
に達したところで，図２３に示したように，プリスクラ
イバ２６０の回動軸２６２がＬＣＤパネル１００方向に
回動する。このとき，回動軸２６２の端部に設けられた
回転鋸の目２６４がＬＣＤパネル１００の切断始端部に
所定の深さの切断開始溝３０（図２４円内拡大図参照）
を形成し，かかる切断始端部に応力を集中させる。
【０１４６】プリスクライバ２６０の回転鋸の目２６４
によってＬＣＤパネル１００に切断開始溝３０が形成さ
れた後，回動軸２６２は，逆回動し元の位置に復帰す
る。
【０１４７】回動軸２６２元の位置に復帰したところ
で，Ｙ軸移送プレート２８２に設けられたレーザ発振ユ
ニット２２２において，ＣＯ２レーザ等のレーザ２２０
が発振し，レーザビーム２２８が出力される。出力され
たレーザビーム２２８は，屈折レンズ部２２４に照射さ
れて，一定角度で屈折し，図２２に示したフォーカシン
グレンズ群２２９を通過する。フォーカシングレンズ群
２２９を通過したレーザビーム２２８は集束され，ビー
ム端部の直径は数μｍ程度とされる。
【０１４８】集束されたレーザビーム２２８は，図２４
に示したように，Ｙ軸移送プレート２８２に沿って前進
するレーザ２２０から出力されており，ＬＣＤパネル１
００の切断開始溝３０を始点として，切断線１２０に沿
ってＬＣＤパネル１００に照射される。
【０１４９】レーザビーム２２８が照射されたＬＣＤパ
ネル１００は，レーザビーム２２８の高エネルギーによ
って急速加熱され，局部的な熱膨張とともに高い応力集
中が生じる。
【０１５０】局部的に加熱されながら局所熱膨張が発生
したＬＣＤパネル１００に対して，流体噴射管２４４か
ら低温の流体が０．１〜０．３秒間隔で断続的に供給さ
れる。これによって急速に加熱されたＬＣＤパネル１０
０は，急速に冷却される。
【０１５１】このように急速冷却されたＬＣＤパネル１
００の切断線１２０には，熱膨張および熱収縮による高
い熱応力が発生する。熱応力の大きさがガラス分子と分
子とを結合させる結合力より大きくなったとき，非晶質
ガラス分子構造が破壊され，ＬＣＤパネル１００の切断
線１２０に沿ってクラックが生成される。この時，クラ
ックの生成およびクラックの進行方向は，レーザビーム
２２８の走査方向と同一，すなわちＬＣＤパネル１００
の平面に対して垂直方向となり，結果的にＬＣＤパネル
１００は完全に切断されることになる。
【０１５２】図２４に示すように，急速加熱されたＬＣ
Ｄパネル１００を冷却するための冷却流体２４６，例え
ば冷却液体がＬＣＤパネル１００の表面に残存する場
合，残存している冷却液体が乾燥されながら単位パネル
を汚染（むら）する場合がある。
【０１５３】また，従来，冷却流体２４６として冷却液
体が用いられた場合，急速加熱されたＬＣＤパネル１０
０の温度によって冷却液体が気化され，気化された冷却
液体がフォーカシングレンズ群ハウジング２２９方向に
拡散し，結果的にレーザビーム２２８を散乱させるおそ
れがあった。冷却流体２４６として冷却気体が用いられ
た場合も同様であり，冷却気体の運動によってフォーカ
シングレンズ群ハウジング２２９方向に冷却気体が拡散
し，結果的にレーザビーム２２８を散乱させるおそれが
あった。
【０１５４】この点，第２の実施の形態にかかるレーザ
切断装置２０２は，冷却流体吸入装置２５０を備えてお
り，ＬＣＤパネル１００を冷却させた冷却流体２４６を
冷却流体吸入装置２５０で吸入することが可能とされて
いる。これによって，冷却流体２４６による単位パネル
１１０の汚染，および，レーザビーム２２８の散乱が防
止されることになる。
【０１５５】具体的には，ポンプ２５２を稼動させて吸
入管２５４に真空を発生させ，冷却流体２４６がＬＣＤ
パネル１００の表面に接触し切断線１２０を冷却した直
後，真空状態の吸入管２５４は，外部雰囲気との圧力差
によって冷却流体２４６を吸入する。
【０１５６】例えば，純水を冷却流体２４６として使用
する場合，真空状態の吸入管２５４は，ＬＣＤパネル１
００の表面に残存している純水２４６と，高温の熱によ
り気化された水蒸気を吸入する。窒素ガスを冷却流体２
４６として使用する場合，真空状態の吸入管２５４は，
窒素ガスがＬＣＤパネル１００と衝突し拡散される前に
かかる窒素ガスを吸入する。
【０１５７】ポンプ２５２の真空圧は，冷却流体２４６
の噴射圧力より低く設定されており，流体噴射管２４４
から噴射された冷却流体２４６が直ちに吸入管２５４に
吸入されることはない。
【０１５８】図２５に示すように，レーザ２２０は，Ｙ
軸移送プレート２８２に沿って続けて前進する。そし
て，切断予定線１２０に沿ってＬＣＤパネル１００が切
断される間，噴射された冷却流体２４６は継続して吸入
されることになる。ＬＣＤパネル１００の他側端部にプ
リスクライバ２６０が達したところで，回動軸２６２
は，再びＬＣＤパネル１００方向に回動してＬＣＤパネ
ル１００の他側端部に切断終了溝を形成する。
【０１５９】以上の工程を通してＬＣＤパネル１００に
おける一側基板の切断が完了した後，合着状態のＬＣＤ
パネル１００を裏返し，他側基板の切断を実行する。
【０１６０】以上のように，第２の実施の形態にかかる
レーザ切断装置２０２は，冷却装置２４０の後端部に冷
却流体吸入装置２５０を備えており，ＬＣＤパネル１０
０を冷却させた冷却流体２４６を冷却流体吸入装置２５
０で吸入することが可能とされている。これによって，
レーザビーム２２８の散乱が防止され，カッティング力
が向上することになる。
【０１６１】また，冷却流体２４６として液体が用いら
れた場合であっても，ＬＣＤパネル１００に残存してい
る冷却液体を取り除くことが可能となり，単位パネルに
おける汚染が防止されるとともに，冷却液体による液晶
注入口の閉鎖も防止される。
【０１６２】なお，第２の実施の形態においては，切断
対象物であるＬＣＤパネル１００が固定され，レーザ２
２０，冷却装置２４０，およびプリスクライバ２６０が
移動する場合に即して説明したが，本発明はこれに限ら
ず，レーザ２２０，冷却装置２４０，およびプリスクラ
イバ２６０が固定され，ＬＣＤパネル１００が移動して
切断される場合にも適用可能である。
【０１６３】（第３の実施の形態）切断線１２０上に到
達した冷却流体２４６の温度に対して，切断線１２０に
近接した部分に到達した冷却流体２４６の温度が低くな
ってしまった場合，切断線１２０に沿ってクラックが伝
播せず，切断線１２０を外れて伝播するいわゆる切断不
良が発生する場合がある。
【０１６４】このような切断不良を防止するための方策
として，冷却流体噴射管の直径を非常に細く，好ましく
はレーザビームの直径と同等とすることが考えられる。
【０１６５】しかし，図２８に示すように，通常，冷却
流体が噴射されるノズル８２の直径Ｄ２は，レーザビー
ムの直径Ｄ１よりはるかに太い（Ｄ１＜＜Ｄ２）。
【０１６６】第３の実施の形態にかかるレーザ切断装置
は，レーザビーム２２８の直径Ｄ１より太い直径を有す
るノズル８２を備えており，このノズル８２は，注射針
と同様に斜めにカットされた端部を有するものである。
【０１６７】図２６は，第３の実施の形態にかかるレー
ザ切断装置に備えられた冷却装置２４１の構成を示すブ
ロック図であり，図２７は，冷却装置２４１の概略的な
構成を示すものである。
【０１６８】図２６および図２７に示すように，冷却装
置２４１は，レーザによって加熱されて熱膨張したガラ
ス母基板の切断線（スクライブライン）を急速に冷却さ
せる役割を果たすものであり，液体窒素，液体ヘリウム
等液化された不活性気体が充填された冷却ガスボンベ６
０，冷却ガスボンベ６０から冷却ガスを気体状態の低温
冷却ガスに相変換させる相変換装置７０，および相変換
された低温冷却ガスを噴射する噴射装置８０を含むもの
である。
【０１６９】相変換装置７０は，図２７に示したよう
に，冷却ガス供給管９１の端部に形成された膨張ノズル
７２，膨張ノズル７２を通過して気化された低温の冷却
ガスを一時的に貯蔵する所定容積を有する貯蔵タンク７
４を含むものである。
【０１７０】膨張ノズル７２は，直径の大きい部分およ
び小さい部分を有するものであり，冷却ガス供給管９１
から送出された気化する前の液体状態にある冷却剤の体
積を急速に膨張させるように機能する。
【０１７１】冷却ガス供給管９１から送出された液状ガ
スの通過／遮断を制御するために冷却ガス供給管９１に
は第１ソレノイドバルブ９１ａが設けられており，この
第１ソレノイドバルブ９１ａは，マイクロコントローラ
（図示せず。）などの制御装置によって制御される。
【０１７２】貯蔵タンク７４の出口にはマイクロコント
ローラによって制御される第２ソレノイドバルブ７４ａ
が設けられており，これによって貯蔵タンク７４に貯蔵
された冷却ガスの流出入が制御される。
【０１７３】第２ソレノイドバルブ７４ａにはノズル８
２が連結されており，ノズル８２の中間部分には高圧の
冷却ガスによってＬＣＤパネル１００が破損されないよ
うに冷却ガスの圧力を調節する圧力調節装置８６が状況
に応じて設置される。
【０１７４】以上の構成を有する冷却装置２４１の動作
について，図２６〜図２８を参照しながら説明する。
【０１７５】レーザビーム２２８が切断線１２０に照射
されたところで，冷却ガス供給管９１に備えられた第１
ソレノイドバルブ９１ａが次第に開放され，冷却ガスボ
ンベ６０に充填されている液状の冷却ガスが冷却ガス供
給管９１に供給される。
【０１７６】冷却ガスは，膨張ノズル７２を通過する間
に急速に膨張され，気体状態とされ貯蔵タンク７４に貯
蔵される。
【０１７７】次に，第２ソレノイドバルブ９４ａが開放
されることによって，冷却ガスがノズル８２を通して噴
射される。噴射された冷却ガスの圧力は，圧力調節装置
８６によって調節される。なお，噴射された冷却ガスの
圧力に応じて，冷却ガスと接触する切断対象物の温度が
変化するため，冷却ガスの圧力は，適切な範囲で調節さ
れる。
【０１７８】ここで，図２８および図２９に基づき，冷
却流体の分布とレーザビームが走査される切断線（スク
ライブライン）の関係を説明する。
【０１７９】切断線１２０とノズル８２の端部との距離
に応じて，噴射された冷却流体の温度分布は変化する。
すなわち，図２８に示したように，ノズル８２のトップ
にあたるＣ部分を通過した冷却ガスの温度が最も低くな
り，ノズル８２の斜めにカットされた傾斜部にあるＢ
部，Ａ部を通過した冷却ガスの温度は，Ｃ部分を通過し
た冷却ガスの温度に比べて著しく高くなる。
【０１８０】ノズル８２のトップにあたるＣ部分がレー
ザ２２０の進行方向の第一後側に位置するようにして，
Ｃ部分が切断線１２０に沿って進行するようにする。こ
のよに，冷却装置２４１において冷却流体が噴射される
ノズル８２の端部を傾斜するように構成したことによっ
て，レーザビームが照射された部分に対して，最も温度
の低い冷却流体を的確に供給することが可能となる。し
たがって，クラックは切断線１２０を外れることなく，
結果的に切断不良が実質的に防止されることになる。
【０１８１】なお，第３の実施の形態においては，切断
対象物であるＬＣＤパネル１００が固定され，レーザ２
２０，冷却装置２４１，およびプリスクライバ２６０が
移動する場合に即して説明したが，本発明はこれに限ら
ず，レーザ２２０，冷却装置２４１，およびプリスクラ
イバ２６０が固定され，ＬＣＤパネル１００が移動して
切断される場合にも適用可能である。
【０１８２】（第４の実施の形態）通常，レーザ切断装
置によれば，ダイヤモンドブレードを利用した切断装置
と異なり，検査者の肉眼で切断の進行経路を確認するこ
とが困難となる。
【０１８３】第４の実施の形態にかかるレーザ切断装置
および切断方法によれば，レーザビームの進行経路を作
業者の肉眼で容易に確認することが可能となる。
【０１８４】図３０は，第４の実施の形態にかかるレー
ザ切断装置２０４の斜視図であり，図３１は，図３０の
レーザ切断装置２０４に備えられたレーザ２２０および
レーザビーム２２８の進行経路確認装置の詳細断面図で
ある。
【０１８５】図３０に示すように，第４の実施の形態に
かかるレーザ切断装置２０４は，レーザ２２０から照射
されたレーザビーム２２８の移動経路を肉眼で確認する
ための指示用レーザビーム２３５を発生させる光変調装
置２７０を含むものである。この光変調装置２７０は，
支持部材２６５によってＹ軸移送プレート２８２に固定
されている。
【０１８６】図３１に示すように，光変調装置２７０を
含むレーザ２２０は，暗室であるチャンバ４００内に設
けられるが，これはカッティング用のレーザビーム２２
８のパワーが大きいため，作業者および周辺装置への影
響を考慮してのことである。
【０１８７】チャンバ４００の一側壁にはレーザビーム
２２８の進行経路を確認するためのウィンドウ４１０が
設けられている。
【０１８８】光変調装置２７０は，レーザビーム２２８
が出射されるフォーカシングレンズ群ハウジング２２６
の下方に設けられている。そして，光変調装置２７０
は，ハウジング２７２，ハウジング２７２の内部に設け
られビーム入射口２７４を通して入射されたレーザビー
ム２２８の一部を透過させ，残り一部を反射させるよう
にして入射されたレーザビーム２２８を分割するビーム
スプリッタ（ｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ）２５２，ビー
ムスプリッタ２５２における反射によって分離された光
を可視光線帯域の光に変調する光変調部２５４，および
変調された光を所定角度で反射する反射鏡２５６を含む
ものである。
【０１８９】レーザ発振ユニット２２２の発振によって
フォーカシングレンズ群ハウジング２２６の取出口２４
５から出射されたレーザビーム２２８は，例えば，発振
波長λが１３００ｎｍである赤外線であって，５０〜２
５０Ｗ程度の出力とされている。かかるレーザビーム２
２８を出力するレーザとして，例えば，ＹＡＧレーザま
たはＣＯ２レーザ等が用いられる。
【０１９０】ビームスプリッタ２５２は，片面が傾斜す
るように切断された２個の直角プリズムの傾斜面が相互
接するように配置して構成されている。２個の直角プリ
ズムうち一方の傾斜面には，偏光板が取り付けられてお
り，入射面に対して平行な光成分を透過させ，入射面に
対して垂直な光成分を９０゜反射させるように機能す
る。そして，ビームスプリッタ２５２は，レーザビーム
２２８が出射されるフォーカシングレンズ群ハウジング
２２６の取出口２４５に対向する位置に設けられてい
る。
【０１９１】光変調部２５４は，レーザ２２０の進行方
向を基準にビームスプリッタ２５２の後端にビームスプ
リッタ２５２と平行となるように設けられており，ビー
ムスプリッタ２５２で反射された例えば約１３００ｎｍ
の波長を有する赤外線帯域のレーザビーム２２８を人の
肉眼で識別可能な例えば約６３０ｎｍの波長を有する可
視光線帯域の指示用レーザビーム２３５に変調するもの
である。光変調部２５４は，非線形物質であるクリスタ
ル，ポリマ，または液晶等によって構成することが可能
である。
【０１９２】反射鏡２５６は，光変調部２５４の後端に
所定勾配で設けられており，光変調部２５４から出射さ
れた指示用レーザビーム２３５をレーザビーム２２８の
後側に向けて反射させる。ここで，カッティング用のレ
ーザビーム２２８と指示用レーザビーム２３５は，同一
の切断線１２０上に位置するように調整される。
【０１９３】ビームスプリッタ２５２，光変調部２５
４，および反射鏡２５６を囲むハウジング２７２には，
ビームスプリッタ２５２に対してレーザビーム２２８を
入射させるための入射口２７４，ビームスプリッタ２５
２を透過したカッティング用のレーザビーム２２８を切
断対象物であるＬＣＤパネル１００に形成された切断線
１２０に向けて出射するための第１出射口２７６，およ
び反射鏡２５６で反射された指示用レーザビーム２３５
を出射するための第２出射口２７８が形成されている。
【０１９４】入射口２７４は，フォーカシングレンズ群
ハウジング２２６の取出口２４５の直径より若干大きく
形成される。また，第１出射口２７６は，ハウジング２
７２の底面に入射口２７４と対応される位置に形成さ
れ，第２出射口２７８は，第１出射口２７６の後端，す
なわち指示用レーザビーム２３５の反射経路と対応する
部分に形成される。
【０１９５】以上のような構成を有する第４の実施の形
態にかかるレーザ切断装置によるＬＣＤパネル１００の
切断工程を説明する。
【０１９６】単位パネル１１０の縁に沿って形成された
切断線１２０，プリスクライバ２６０に備えられた回転
鋸の目２６４，光変調装置２７０のハウジング２７２に
形成された入射口２７４，第１出射口２７６，および第
２出射口２７８を一列に正確に整列させる。ここで，切
断線１２０は，単位パネル１１０の各角に形成されたカ
ッティングキー２０に基づき形成されている。また，第
２出射口２７８から出射される指示用レーザビーム２３
５を用いることによって，切断線１２０，第１出射口２
７６，および第２出射口２７８の整列が容易化されてい
る。
【０１９７】このように回転鋸の目２６４，第１出射口
２７６，および第２出射口２７８が切断線１２０と整列
されたところで，プリスクライバ２６０の回動軸２６２
がＬＣＤパネル１００方向に回動し，回動軸２６２に固
定された回転鋸の目２６４は，ＬＣＤパネル１００の一
端部に所定深さの切断開始溝を形成する。
【０１９８】その後，回動軸２６２は，逆回動して元の
位置に復帰し，レーザ発振ユニット２２２から発振され
たレーザビーム２２８は，屈折レンズ部２２４によって
屈折され，フォーカシングレンズ群２２９に伝達され
る。フォーカシングレンズ群２２９を通過したレーザビ
ーム２２８は，数μｍ程度の直径となるように集束さ
れ，フォーカシングレンズ群ハウジング２２６の取出口
２４５から出射される。
【０１９９】フォーカシングレンズ群ハウジング２２６
の取出口２４５から出射されたレーザビーム２２８は，
光変調装置２７０のハウジング２７２に形成された入射
口２７４を通して光変調装置２７０の内部に取り込まれ
る。ここで，光変調装置２７０に取り込まれたカッティ
ング用のレーザビーム２２８のうち，一部は入射された
ときと同一の波長で第１出射口２７６を通過し，残り一
部は，可視光線帯域の波長に変調された後第２出射口２
７８を通過する。
【０２００】かかる動作をさらに詳しく説明する。光変
調装置２７０に入射されたレーザビーム２２８のうち５
０％は，ビームスプリッタ２５２をそのまま透過し，第
１出射口２７４を通してＬＣＤパネル１００に形成され
た切断線１２０に照射され，残り５０％は，ビームスプ
リッタ２５２で９０゜に反射される。
【０２０１】ビームスプリッタ２５２で反射されたレー
ザビーム２２８は，ビームスプリッタ２５２と対向して
設けられている光変調部２５４に入射される。そして，
光変調部２５４に入射されたレーザビーム２２８は，作
業者が肉眼で確認することが可能な可視光線帯域の波長
に変調される。例えば，１３００ｎｍの波長を有するレ
ーザビーム２２８が光変調部２５４によって６３０ｎｍ
の波長を有する赤色光に変調される。
【０２０２】このように，可視光線帯域の波長に変調さ
れて生成された指示用レーザビーム２３５は，反射鏡２
５６で反射され，ハウジング２７２の底面に形成された
第２出射口２７８を通して，カッティング用のレーザビ
ーム２２８と同一の切断線１２０に照射される。
【０２０３】第１出射口２７６から出射されたカッティ
ング用のレーザビーム２２８は，切断線１２０を急速に
加熱しながら走査し，第２出射口２７８から出射された
指示用レーザビーム２３５は，カッティング用レーザビ
ーム２２８に追従する。すわわち，作業者は，指示用レ
ーザビーム２３５によってカッティング用のレーザビー
ム２２８の進行経路を確認することが可能となる。
【０２０４】カッティング用のレーザビーム２２８によ
って急速に加熱されたＬＣＤパネル１００は，流体噴射
管２４４から噴射された冷却流体２４６によって急速冷
却される。このとき，ＬＣＤパネル１００の切断線１２
０には熱膨張と収縮により高い熱応力が発生する。熱応
力の大きさがガラス分子と分子とを結合させる結合力よ
り大きくなったとき，非晶質ガラス分子構造が破壊さ
れ，ＬＣＤパネル１００の切断線１２０に沿ってクラッ
クが生成される。そして，単位パネル１１０がＬＣＤパ
ネル１００から切断される。
【０２０５】ここで，クラックの生成方向は，カッティ
ング用のレーザビーム２２８の進行方向と同一であるた
め，レーザビーム２２８が切断線１２０から離脱した場
合，単位パネル１１０にカッティング不良が生じること
になる。このため，作業者は，切断工程の間，指示用レ
ーザビーム２３５が切断線１２０に沿って一直線に進行
でいることを随時確認する。指示用レーザビーム２３５
が切断線１２０から離脱した場合は，カッティング用の
レーザビーム２２８も切断線１２０から離脱しているこ
とになるため，レーザ切断装置２０４の稼動を中止させ
る。そして，レーザ２２０の調節を行い，次の切断線１
２０と指示用レーザビーム２３５をアラインさせ切断工
程を再開させる。
【０２０６】以上のように第４の実施の形態にかかるレ
ーザ切断装置および切断方法によれば，指示用レーザビ
ーム２３５によってカッティング用のレーザビーム２２
８の進行経路を肉眼で確認することが可能となるため，
カッティング不良により廃棄処分とされる単位パネルの
数が低減される。
【０２０７】なお，第４の実施の形態においては，切断
対象物であるＬＣＤパネル１００が固定され，レーザ２
２０，冷却装置２４１，およびプリスクライバ２６０が
移動する場合に即して説明したが，本発明はこれに限ら
ず，レーザ２２０，冷却装置２４１，およびプリスクラ
イバ２６０が固定され，ＬＣＤパネル１００が移動して
切断される場合にも適用可能である。
【０２０８】（第５の実施の形態）第４の実施の形態に
かかるレーザ切断装置によれば，レーザビーム２２８の
経路を肉眼で確認することが可能となるが，レーザビー
ム２２８の経路が切断対象物，例えば合着されたＬＣＤ
パネル１００の表面の整列キーによって定義される切断
予定線に沿って正確に進行しているか否かを確認するこ
とは困難である。
【０２０９】実切断線が切断予定線からセル内側に離脱
した場合，クラックも同じくセル内側に伝播されるた
め，切断されたセル全部が不良と判定される。このよう
な切断不良は，１枚のＬＣＤパネルに止まらず，連続し
て切断工程が進められた場合，数十枚〜数百枚のＬＣＤ
パネルに影響が及ぶおそれもある。
【０２１０】第５の実施の形態にかかるレーザ切断装置
および切断方法によれば，実際の切断線の進行経路と切
断予定線が外れた場合，切断動作を中止させる，あるい
は，外れた実切断線の進行経路を修正することが可能と
なる。
【０２１１】図３２は，第５の実施の形態にかかるレー
ザ切断装置２０６の斜視図である。このレーザ切断装置
２０６は，切断予定線に沿ってレーザビーム２２８を照
射する第１レーザ２２０，第１レーザ２２０から照射さ
れたレーザビーム２２８が照射された実切断線に沿って
冷却流体を噴射する冷却装置２４０，および冷却流体の
噴射によってＬＣＤパネル１００の実切断線に沿って伝
播されるクラックの進行経路を追跡する第２レーザ２９
０を含むものである。冷却装置２４０は，第１レーザ２
２０の進行方向の後端に設けられ，第２レーザ２９０
は，冷却装置２４０の後端に設けられている。
【０２１２】ＬＣＤパネル１００の切断予定線の始端部
に切断開始溝を形成するプリスクライバ２６０，およ
び，移送装置２８０は，状況に応じて備えられるもので
ある。また，第２の実施の形態において説明した冷却流
体吸入装置２５０を増設することも可能である。
【０２１３】第４の実施の形態にかかるレーザ切断装置
と同様に，第５の実施の形態にかかるレーザ切断装置２
０６は，暗室であるチャンバ（図示せず。）内に備えら
れる。チャンバの外側壁にはカッティング用のレーザビ
ーム２２８の移動経路を作業者が観察するためのウィン
ドウが設けられる。
【０２１４】第２レーザ２９０は，第１レーザ２２０と
同様に，レーザ発振ユニット２９２，屈折レンズ部２９
４，フォーカシングレンズ群（図示せず。），およびフ
ォーカシングレンズ群ハウジング２９６を含むものであ
る。
【０２１５】フォーカシングレンズ群ハウジング２９６
の所定部分には，光センサ２９８が設けられている。光
センサ２９８は，第２レーザ２９０から照射され，ＬＣ
Ｄパネル１００の実切断線に発生したクラックに反射し
たビームを感知するものである。光センサ２９８は，Ｌ
ＣＤパネル１００のクラックに反射されたクラック認識
用レーザビームの光量を検出する光量検出センサで構成
されることが好ましい。
【０２１６】光センサ２９８，第１レーザ２２０，およ
び第２レーザ２９０は，図３３に示したように，例えば
マイクロプロセッサから構成された制御装置４００によ
って制御される。制御装置４００は，入力されている切
断予定線の経路と，センサから入力された実切断線の経
路とを光センサ２９８から入力される光量に基づき比較
判断し，移送装置２８０を含むレーザ切断装置２０６の
動作を中止させたり，移送装置２８０の動作を調整する
ことが可能である。
【０２１７】第２レーザ２９０に備えられたレーザ発振
ユニット２９２は，Ｙ軸移送プレート２８２に設けられ
ており，クラック認識用レーザビーム２３７を出力す
る。このクラック認識用レーザビーム２３７は，可視光
線であることが好ましく，発振波長λが６３０ｎｍ程度
のヘリウムネオンレーザビームを適用することが可能で
ある。かかる構成によれば，作業者は，肉眼でクラック
認識用レーザビーム２３７およびカッティング用のレー
ザビーム２２８の移動経路を確認することが可能とな
る。
【０２１８】また，第１レーザ２２０に備えられたレー
ザ発振ユニット２２２の発振によってフォーカシングレ
ンズ群ハウジング２２６から出射されたレーザビーム２
２８は，例えば，発振波長λが１３００ｎｍである赤外
線であって，５０〜２５０Ｗ程度の出力とされている。
かかるレーザビーム２２８を出力するレーザとして，例
えば，ＹＡＧレーザまたはＣＯ２レーザ等が用いられ
る。
【０２１９】以上のような構成を有する第５の実施の形
態にかかるレーザ切断装置２０６によるＬＣＤパネル１
００の切断工程を図３２〜図３４を用いて説明すれる。
【０２２０】ＬＣＤパネル１００に定義された切断線１
２０に対して，プリスクライバ２６０に備えられた回転
鋸の目２６４，カッティング用のレーザビーム２２８，
およびクラック認識用レーザビーム２３７を一列に正確
に整列させる。このように回転鋸の目２６４，カッティ
ング用のレーザビーム２２８，およびクラック認識用レ
ーザビーム２３７が切断線１２０と一致したところで，
回動軸２６２がＬＣＤパネル１００の方向に回動し，回
動軸２６２に固定された回転鋸の目２６４は，ＬＣＤパ
ネル１００の一端部に所定深さの切断開始溝を形成す
る。
【０２２１】その後，回動軸２６２は，逆回動して元の
位置に復帰し，数μｍに集束され，フォーカシングレン
ズ群ハウジング２２６から出射されたカッティング用の
レーザビーム２２８は，ＬＣＤパネル１００に形成され
た切断開始溝を始点として切断線１２０に沿って走査
し，ＬＣＤパネル１００を急速加熱する。
【０２２２】続いて，第１レーザ２２０の後端に設けら
れた冷却噴射管２４４から冷却流体２４６が，レーザビ
ーム２２８が照射されたＬＣＤパネル１００に対して噴
射され，切断線１２０に沿ってクラックが発生する。こ
れによって，ＬＣＤパネル１００からの単位パネル１１
０の切断が進行する（図３４，Ｓ５００）。
【０２２３】第２レーザ２９０に備えられたフォーカシ
ングレンズ群において数μｍに集束されたクラック認識
用レーザビーム２３７は，カッティング用のレーザビー
ム２２８と同一の経路をたどり，冷却流体２４６に追従
してＬＣＤパネル１００に発生したクラックに照射され
る。
【０２２４】クラック認識用レーザビーム２３７がクラ
ックに照射されると，クラック認識用レーザビーム２３
７の一部がクラックの入射面で反射される。第２レーザ
２９０におけるフォーカシングレンズ群ハウジング２９
６に設けられた光センサ２９８は，反射されたクラック
認識用レーザビーム２３７の光量を感知した後，これに
相当する電気信号をマイクロプロセッサ４００に伝達す
る。
【０２２５】光センサ２９８から伝達された電気信号が
マイクロプロセッサ４００に入力されれると，マイクロ
プロセッサ４００は，かかる電気信号を光の強さに換算
し，予め入力された光の強さと，換算された光の強さと
を比較して，カッティング用のレーザビーム２２８が切
断線１２０から離脱しているか否かを判断する（図３
４，Ｓ５１０）。
【０２２６】比較判断の結果，予め入力されている光の
強さと，光センサ２９８から入力された光の強さが略同
一な場合，カッティング工程を続行させる。
【０２２７】対して，比較判断の結果，予め入力されて
いる光の強さと，光センサ２９８から入力された光の強
さが異なる場合，カッティング用のレーザビーム２２８
が切断線１２０から離脱したとして，マイクロプロセッ
サ４００は，予め入力されている光の強さと光センサ２
９８から入力された光の強さに基づき，切断予定線であ
る切断線１２０と実切断線１２０’の離脱角θ（図３３
参照）を計算する（図３４，Ｓ５２０）。
【０２２８】マイクロプロセッサ４００は，計算された
離脱角θに応じてＸ軸移送プレート２８４の位置を調整
し，カッティング用のレーザビーム２２８を切断線１２
０と一致させる（図３４，Ｓ５３０）。
【０２２９】Ｘ軸移送プレート２８４の調整によって第
２レーザ２９０が移動し，クラックにクラック認識用レ
ーザビーム２３７が照射される。光センサ２９８は，ク
ラックの入射面で反射したクラック認識用レーザビーム
２３７の光量を感知した後，これに応じた電気信号を再
びマイクロプロセッサ４００に伝達する。
【０２３０】マイクロプロセッサ４００は，光センサ２
９８から入力された電気信号を光の強さに換算した後，
予め入力されている光の強さと，換算された光の強さろ
を比較してカッティング用のレーザビーム２２８が切断
線１２０に一致しているか否かを判断する（図３４，Ｓ
５４０）。
【０２３１】比較の結果，切断線１２０とカッティング
用のレーザビーム２２８が一致したと判断した場合，Ｌ
ＣＤパネル１００を急速加熱／急速冷却させ，ＬＣＤパ
ネル１００から単位パネル１１０を切断する工程を続け
て進行する（図３４，Ｓ５５０）。
【０２３２】比較の結果，カッティング用のレーザビー
ム２２８と切断線１２０が一致しないと判断した場合，
離脱角θを計算する工程に戻る。
【０２３３】このようにマイクロプロセッサ４００を用
いて，自動的に切断線１２０とカッティング用のレーザ
ビーム２２８とを一致させることによって，切断線１２
０からカッティング用のレーザビーム２２８が離脱した
直後にカッティング経路を補正することが可能となる。
したがって，１枚の単位パネル１１０にのみカッティン
グ不良が発生するだけで，不具合の大量発生が防止され
ることになる。
【０２３４】以上説明したように，第５の実施の形態に
かかるレーザ切断装置および切断方法によれば，切断線
１２０とカッティング用のレーザビーム２２８との離脱
角θが計算され，切断線１２０に対してカッティング用
のレーザビーム２２８を自動的にアラインさせることが
可能となるため，連続的なカッティング不良の発生が防
止されることになる。したがって，設備稼動時間を増加
させることが可能となり，製品の生産性が向上する。
【０２３５】なお，第５の実施の形態においては，切断
対象物であるＬＣＤパネル１００が固定され，レーザ２
２０，冷却装置２４０，およびプリスクライバ２６０が
移動する場合に即して説明したが，本発明はこれに限ら
ず，レーザ２２０，冷却装置２４０，およびプリスクラ
イバ２６０が固定され，ＬＣＤパネル１００が移動して
切断される場合にも適用可能である。
【０２３６】（第６の実施の形態）第１の実施の形態〜
第５の実施の形態において説明されたレーザ切断装置お
よび切断方法は，大型画面を実現するタイルドＬＣＤモ
ジュールの製造に対しても効果的に適用することが可能
である。
【０２３７】図３５〜図３９は，本発明によって切断さ
れた単位パネルを利用して大型平板表示素子を製造する
方法を示すものである。
【０２３８】高解像度大型平板表示素子を製造するため
には，まず，ＸＧＡまたはＵＸＧＡを支援可能な高解像
度を有する複数個の単位パネルが形成されたガラス母基
板（図示せず。）を製造し，その後，単位パネルが形成
されたガラス母基板を精密，かつ，切断面を滑らかに切
断する工程が実行される。
【０２３９】切断装置としては，上述のレーザ切断装置
２００，２０２，２０４，２０６が選択的に用いられ
る。
【０２４０】まず，例えば，ＣＯ２レーザビームを利用
して，ガラス母基板の切断線（スクライブライン）を急
速加熱／急速冷却させ，微細クラックを誘発させる。こ
のクラックによってガラス母基板に形成された複数個の
単位パネルを精密に切断して単位パネル１５０，１５
２，１５４，１５６を製造する。
【０２４１】切断工程において，上述したように，ガラ
ス母基板の切断される両側エッジ面に切断開始溝および
切断終了溝を形成する方法が用いられる。さらに，切断
線の交差点にも予備切断溝が形成される。
【０２４２】ガラス母基板の外表面から始まる微細クラ
ックがガラス母基板の内表面方向に進行する際，ガラス
母基板の内表面に不規則なクラックが発生しないよう
に，切断されるガラス母基板を２回に分けて切断する方
法が選択的に使用される。
【０２４３】第１〜５の実施の形態にかかる切断装置お
よび切断方法を選択的に用いることによって，単位パネ
ル１５０，１５２，１５４，１５６は，滑らかな切断面
を有するように切断される。切断された単位パネル１５
０，１５２，１５４，１５６は，４枚で１つの大型平板
表示素子を形成する。すなわち，４枚の３０”単位パネ
ル１５０，１５２，１５４，１５６を２×２の正方行列
で配列することによって，１つの６０”ＬＣＤパネルが
形成されることになる。また，４枚の単位パネル１５
０，１５２，１５４，１５６から２枚を用いて１×２行
列構造とし，３０”に相当する２枚のＬＣＤパネルを形
成することも可能である。
【０２４４】ガラス母基板から切断されて個別化された
単位パネル１５０，１５２，１５４，１５６の切断面に
はゲート電極（図示せず。）とデータ電極（図示せ
ず。）がコンタクトされるエッジ電極が形成されてい
る。ゲート電極とデータ電極が形成された単位パネル１
５０，１５２，１５４，１５６は，ゲート電極とデータ
電極が外側に向くように配列される。
【０２４５】複数個の単位パネル１５０，１５２，１５
４，１５６は，図３６に示すように，接合予定面１５５
を基準に整列され，かかる接合線に沿ってレーザビーム
２２８が照射される。ここで，レーザビーム２２８の強
さは，レーザ照射部分が溶融される程度に調節される。
レーザビーム２２８の照射によって単位パネル１５０，
１５２，１５４，１５６は相互接合される。
【０２４６】単位パネル１５０，１５２，１５４，１５
６は，多様な媒介物質を用いて相互溶融接合される。こ
の場合のシームラインの幅は，ＸＧＡまたはＵＸＧＡを
支援する高い解像度を有するＬＣＤパネル１５０，１５
２，１５４，１５６が必要とするシームライン幅に近接
することになるため，大型ディスプレイ画面がシームラ
インによって分離される現象は防止されることになる。
【０２４７】また，図３７および図３８に示したよう
に，単位パネル１５７，１５８，１５９，１６０の間
に，溶融点が基板として使われるガラスの溶融点より著
しく低い焼結ガラスであるシンタードガラス（ｓｉｎｔ
ｅｒｅｄ ｇｌａｓｓ）または鉛含有ガラスのような媒
介接合ガラス１７０が介在する場合，単位パネル１５
７，１５８，１５９，１６０を両側から加圧した後，図
３６に示すレーザビーム２２８によって媒介接合ガラス
１７０を溶融させ，単位パネル１５７，１５８，１５
９，１６０を相互接合させる方法がある。
【０２４８】この場合，シンタードガラスや鉛含有ガラ
スなどの媒介接合ガラス１７０は，非常に薄い膜形状と
することが可能であるため，単位パネル１５７，１５
８，１５９，１６０のブラックマトリックスとしての役
割を果たすシームラインの幅を単位パネル１５７，１５
８，１５９，１６０のピクセルの間隔に相当する幅に設
定することが可能である。したがって，接合のために媒
介物質を使用した場合であっても，高解像度を有する大
型平板表示素子の製造が可能となる。
【０２４９】以上のように接合されたセルは，ＬＣＤモ
ジュール組立工程を経て，最終的に大型平板表示素子が
完成する。
【０２５０】以上，添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる実
施の形態に限定されない。当業者であれば，特許請求の
範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変
更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，そ
れらについても当然に本発明の技術的範囲に属するもの
と了解される。
【０２５１】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば切
断対象物の切断不良が防止される。また，切断時のパー
ティクルの発生が防止され，切断対象物の汚染が防止さ
れる。
【０２５２】さらに，切断状況を容易に確認することが
可能となる。また，切断位置にずれが生じた場合であっ
ても，迅速に修正することが可能となる。
【０２５３】そして，切断された対象物を相互に接合す
る場合，かかる接合箇所を極めて小さくすることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態かかるレーザ切断装
置の斜視図である。
【図２】図１のＰＳ部分の詳細図である。
【図３】図１のレーザ切断装置の断面図である。
【図４】図１のレーザ切断装置の切断過程を説明する説
明図である。
【図５】図１のレーザ切断装置の切断過程を説明する説
明図である。
【図６】図１のレーザ切断装置の切断過程を説明する説
明図である。
【図７】図１のレーザ切断装置の切断過程を説明する説
明図である。
【図８】図１のレーザ切断装置の切断過程を説明する説
明図である。
【図９】図１のレーザ切断装置のレーザビームと回転鋸
の目の進行軌跡を示した斜視図である。
【図１０】図１のレーザ切断装置のレーザビームと回転
鋸の目の進行軌跡を示した斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するための説明図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態による切断面の処理
方法を説明する斜視図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ’線に沿って切断された断面
図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ’線に沿って切断された断面
図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するための説明図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するための説明図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するためのフローチャートである。
【図１８】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するための平面図である。
【図２０】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するための平面図である。
【図２１】本発明の他の実施の形態による切断方法を説
明するための平面図である。
【図２２】本発明の他の実施の形態によるレーザ切断装
置の斜視図である。
【図２３】図２２のレーザ切断装置を利用した切断方法
を説明するための斜視図である。
【図２４】図２２のレーザ切断装置を利用した切断方法
を説明するための斜視図である。
【図２５】図２２のレーザ切断装置を利用した切断方法
を説明するための斜視図である。
【図２６】本発明の他の実施の形態による冷却装置のブ
ロック図である。
【図２７】図２６の冷却装置の部分構成図である。
【図２８】ノズルの構造変更による切断過程を説明する
ための図面である。
【図２９】ノズルの構造変更による切断過程を説明する
ための図面である。
【図３０】本発明のまた他の実施の形態によるレーザ切
断装置の斜視図である。
【図３１】図３０のレーザ切断装置におけるレーザと光
変調装置を含む部分の詳細図である。
【図３２】本発明の他の実施の形態によるレーザ切断装
置の斜視図である。
【図３３】図３２のレーザ切断装置でレーザの進行経路
を補正する方法を説明するための斜視図である。
【図３４】図３２のレーザ切断装置でレーザの進行経路
を補正する方法を説明するフローチャートである。
【図３５】本発明のレーザ切断装置および切断方法をタ
イルドＬＣＤパネルの製造に適用する過程を示す斜視図
である。
【図３６】本発明のレーザ切断装置および切断方法をタ
イルドＬＣＤパネルの製造に適用する過程を示す斜視図
である。
【図３７】本発明のレーザ切断装置および切断方法をタ
イルドＬＣＤパネルの製造に適用する過程を示す斜視図
である。
【図３８】本発明のレーザ切断装置および切断方法をタ
イルドＬＣＤパネルの製造に適用する過程を示す斜視図
である。
【図３９】本発明のレーザ切断装置および切断方法をタ
イルドＬＣＤパネルの製造に適用する過程を示す断面図
である。
【図４０】従来のガラス母基板の平面図である。
【図４１】図４０のＥ１部の詳細図である。
【図４２】図４０のＥ２部の詳細図である。
【図４３】従来のタイルドＬＣＤの平面図である。
【図４４】図４３のＥ４部の詳細図である。
【符号の説明】
１００ ＬＣＤパネル １１０ 単位パネル １２０ 切断線 ２００ レーザ切断装置 ２２０ レーザ ２２２ レーザ発振ユニット ２２４ 屈折レンズ部 ２２６ フォーカシングレンズ群ハウジング ２２８ レーザビーム ２４０ 冷却装置 ２４２ 冷却流体貯蔵部 ２４４ 流体噴射管 ２６０ プリスクライバ ２６２ 回動軸 ２６４ 回転鋸の目 ２８０ 移送装置 ２８２ Ｙ軸移送プレート ２８４ Ｘ軸移送プレート Ｐｓ 始端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９９８Ｐ５３５３９ (32)優先日 平成10年12月４日(1998．12．4) (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (31)優先権主張番号 １９９８Ｐ５３５４１ (32)優先日 平成10年12月４日(1998．12．4) (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (72)発明者 ▲鄭▼ 盛旭 大韓民国ソウル市永登浦区楊坪洞５街９番 地１戸 東寶アパート101棟303号 (72)発明者 李 愚植 大韓民国ソウル市道峯区倉５洞296番地13 戸 三好マンション402号 (72)発明者 金 範洙 大韓民国京畿道水原市八達区池洞354番地 125戸

Claims (62)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の波長のレーザビームを切断対象物
    に照射するレーザと，前記レーザのレーザビームが照射
    された前記切断対象物の切断線を冷却させる冷却手段
    と，を含むことを特徴とする，レーザ切断装置。
  2. 【請求項２】 前記レーザは，前記レーザビームを発生
    させるレーザ発振ユニットと，前記レーザビームを所定
    方向に屈折させる屈折レンズと，屈折された前記レーザ
    ビームのフォーカスを調節するフォーカシングレンズ群
    と，前記フォーカシングレンズ群をカバーするフォーカ
    シングレンズ群ハウジングと，を含むことを特徴とす
    る，請求項１に記載のレーザ切断装置。
  3. 【請求項３】 前記レーザは，ＹＡＧレーザ，ＣＯ２レ
    ーザ，またはダイオードレーザのいずれかであることを
    特徴とする，請求項１または２に記載のレーザ切断装
    置。
  4. 【請求項４】 前記冷却手段は，前記レーザが照射され
    た前記切断線に冷却流体を噴射する冷却流体供給部と，
    前記冷却流体供給部によって供給された冷却流体を急速
    加熱された前記切断対象物に噴射するノズルと，を含む
    ことを特徴とする，請求項１，２，または３に記載のレ
    ーザ切断装置。
  5. 【請求項５】 前記ノズルは，前記冷却流体の噴射方向
    に対して，端面が所定角度に傾斜していることを特徴と
    する，請求項４に記載のレーザ切断装置。
  6. 【請求項６】 前記ノズルは，噴射される前記冷却流体
    の圧力を調節するための圧力調節手段をさらに含むこと
    を特徴とする，請求項４または５に記載のレーザ切断装
    置。
  7. 【請求項７】 前記冷却流体は，窒素ガス，ヘリウムガ
    ス，またはアルゴンガスのいずれかであることを特徴と
    する，請求項１，２，３，４，５，または６に記載のレ
    ーザ切断装置。
  8. 【請求項８】 前記切断対象物に噴射された前記冷却流
    体を吸入する冷却流体吸入装置をさらに含むことを特徴
    とする，請求項１，２，３，４，５，６，または７に記
    載のレーザ切断装置。
  9. 【請求項９】 前記冷却流体吸入装置は，前記レーザの
    進行方向を基準に前記冷却装置の後端に設けられた吸入
    管と，前記吸入管と連通されて前記吸入管に真空を発生
    させるポンプと，を含むことを特徴とする，請求項８に
    記載のレーザ切断装置。
  10. 【請求項１０】 前記ポンプの真空圧力は，前記冷却流
    体の噴射圧力より低いことを特徴とする，請求項９に記
    載のレーザ切断装置。
  11. 【請求項１１】 所定の波長のレーザビームを切断対象
    物の１または２以上の切断線に沿って照射するレーザ
    と，前記切断線の選択位置に所定深さの切断溝を形成す
    る切断溝形成手段と，前記レーザのレーザビームが照射
    された前記切断対象物の切断線を冷却させる冷却手段
    と，を含むことを特徴とする，レーザ切断装置。
  12. 【請求項１２】 前記レーザ，前記切断溝形成手段，お
    よび前記冷却手段を選択方向へ移送する移送手段をさら
    に含むことを特徴とする，請求項１１に記載のレーザ切
    断装置。
  13. 【請求項１３】 前記切断対象物を選択方向へ移送する
    切断対象物移送手段をさらに含むことを特徴とする，請
    求項１１または１２に記載のレーザ切断装置。
  14. 【請求項１４】 前記切断溝形成手段は，前記レーザの
    進行方向の前端に設けられた第１ロッドと，前記第１ロ
    ッドとピボット結合されて時計および反時計方向に回動
    可能な第２ロッドと，前記第２ロッドの端部に設けら
    れ，前記切断対象物の切断線に切断溝を形成する回転鋸
    の目と，を含むことを特徴とする，請求項１１，１２，
    または１３に記載のレーザ切断装置。
  15. 【請求項１５】 前記切断溝が形成される選択位置は，
    前記切断対象物の切断線が始点領域，または，終点領域
    の少なくとも一つであることを特徴とする，請求項１
    １，１２，１３，または１４に記載のレーザ切断装置。
  16. 【請求項１６】 前記選択位置は，前記複数の切断線が
    交差する交差点であることを特徴とする，請求項１１，
    １２，１３，または１４に記載のレーザ切断装置。
  17. 【請求項１７】 前記切断溝は，前記交差点から前記交
    差する切断線に沿って所定の長さを有するものであるこ
    とを特徴とする，請求項１６に記載のレーザ切断装置。
  18. 【請求項１８】 前記切断溝は，前記交差点を基準に所
    定直径を有する円形であることを特徴とする，請求項１
    ６に記載のレーザ切断装置。
  19. 【請求項１９】 前記選択位置は，前記複数の切断線か
    ら選択された第１切断線と直交する第２切断線の始端部
    であることを特徴とする，請求項１１，１２，１３，ま
    たは１４に記載のレーザ切断装置。
  20. 【請求項２０】 前記切断対象物は，合着状態の２枚の
    ガラス基板であることを特徴とする，請求項１，２，
    ３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１
    ３，１４，１５，１６，１７，１８，または１９に記載
    のレーザ切断装置。
  21. 【請求項２１】 前記２枚のガラス基板は，液晶表示器
    パネルのカラーフィルタ基板，および，薄膜トランジス
    タ基板であり，前記薄膜トランジスタ基板は，内表面に
    形成された薄膜トランジスタ，前記薄膜トランジスタに
    連結されたデータ，前記薄膜トランジスタに連結された
    ゲートバスライン，前記薄膜トランジスタに連結された
    画素電極を含み，前記カラーフィルタ基板は，内表面に
    形成されたカラーフィルタ層および対向電極を含むこと
    を特徴とする，請求項２０に記載のレーザ切断装置。
  22. 【請求項２２】 前記２枚のガラス基板は，少なくとも
    ２枚の単位パネル面積に対応する面積を有するガラス母
    基板であることを特徴とする，請求項２０に記載のレー
    ザ切断装置。
  23. 【請求項２３】 前記冷却手段は，前記レーザが照射さ
    れた前記切断線に冷却流体を噴射する冷却流体供給部
    と，前記冷却流体供給部によって供給された冷却流体を
    急速加熱された前記切断対象物に噴射するノズルと，を
    含むことを特徴とする，請求項１１，１２，１３，１
    ４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，また
    は２２に記載のレーザ切断装置。
  24. 【請求項２４】 前記ノズルは，前記冷却流体の噴射方
    向に対して，端面が所定角度に傾斜していることを特徴
    とする，請求項２３に記載のレーザ切断装置。
  25. 【請求項２５】 前記切断対象物に噴射された前記冷却
    流体を吸入する冷却流体吸入装置をさらに含むことを特
    徴とする，請求項１１，１２，１３，１４，１５，１
    ６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，また
    は２４に記載のレーザ切断装置。
  26. 【請求項２６】 前記冷却流体吸入装置は，前記レーザ
    の進行方向を基準に前記冷却装置の後端に設けられた吸
    入管と，前記吸入管と連通されて前記吸入管に真空を発
    生させるポンプと，を含むことを特徴とする請求項２５
    に記載のレーザ切断装置。
  27. 【請求項２７】 前記ポンプの真空圧力は，前記冷却流
    体の噴射圧力より低いことを特徴とする，請求項２６に
    記載のレーザ切断装置。
  28. 【請求項２８】 切断対象物上に形成された切断線に沿
    って前記切断対象物に第１波長を有する第１レーザビー
    ムを照射するレーザと，前記第１レーザビームの一部を
    透過させて前記切断線に照射し，残り一部を第２波長を
    有する第２レーザビームに変調させ，前記切断線に対し
    て前記第２レーザビームを照射する光変調手段と，前記
    第１レーザビームが照射された前記切断線を急速冷却す
    る冷却手段と，を含むことを特徴とする，レーザ切断装
    置。
  29. 【請求項２９】 前記切断対象物の選択位置に前記第１
    レーザビームが照射される前に所定深さの切断溝を形成
    するための切断溝形成手段をさらに含むことを特徴とす
    る，請求項２８に記載のレーザ切断装置。
  30. 【請求項３０】 前記レーザ，前記光変調手段，前記冷
    却手段，および前記切断溝形成手段を選択方向へ移送す
    る移送手段をさらに含むことを特徴とする，請求項２９
    に記載のレーザ切断装置。
  31. 【請求項３１】 前記切断対象物を選択方向へ移送する
    切断対象物移送手段をさらに含むことを特徴とする，請
    求項２８，２９，または３０に記載のレーザ切断装置。
  32. 【請求項３２】 前記第１レーザビームは，赤外線であ
    り，前記第２レーザビームは可視光線であることを特徴
    とする，請求項２８，２９，３０，または３１に記載の
    レーザ切断装置。
  33. 【請求項３３】 前記光変調手段は，前記レーザから入
    射されたレーザビームの一部を透過させ，残りを反射さ
    せるビームスプリッタと，前記レーザの進行方向を基準
    に前記ビームスプリッタの後端に設けられて前記ビーム
    スプリッタから反射された前記レーザビームの波長を可
    視光線帯域の波長に変調して前記第２レーザビームを発
    生させる光変調部と，前記光変調部の後端に所定勾配で
    設けられて前記第２レーザビームを前記切断線に照射さ
    せる反射鏡と，を含むことを特徴とする，請求項２８，
    ２９，３０，３１，または３２に記載のレーザ切断装
    置。
  34. 【請求項３４】 前記光変調部は，液晶，高分子，およ
    びクリスタルで構成される非線形物質グループから選択
    された一つであることを特徴とする，請求項３３に記載
    のレーザ切断装置。
  35. 【請求項３５】 前記光変調手段は，前記ビームスプリ
    ッタ，前記光変調部および前記反射鏡が装着されるハウ
    ジングをさらに含み，前記ハウジングは，前記レーザか
    ら照射された前記第１レーザビームを前記ビームスプリ
    ッタに入射するための入射口，前記ビームスプリッタを
    透過した前記第１レーザビームの一部が出射される第１
    出射口，および前記反射鏡から反射された前記第２レー
    ザビームが出射される第２出射口を含むことを特徴とす
    る，請求項３３または３４に記載のレーザ切断装置。
  36. 【請求項３６】 前記レーザ，前記光変調手段，および
    前記冷却手段が格納されるチャンバをさらに含み，前記
    チャンバの外壁には，前記変調された第２レーザビーム
    の経路を確認するためのウィンドウが設けられることを
    特徴とする，請求項２８，２９，３０，３１，３２，３
    ３，３４，または３５に記載のレーザ切断装置。
  37. 【請求項３７】 前記切断対象物に噴射された前記冷却
    流体を吸入する冷却流体吸入装置をさらに含むことを特
    徴とする，請求項２８，２９，３０，３１，３２，３
    ３，３４，３５，または３６に記載のレーザ切断装置。
  38. 【請求項３８】 前記冷却手段は，冷却流体を噴射する
    ノズルを含み，前記ノズルは，前記冷却流体の噴射方向
    に対して，端面が所定角度に傾斜していることを特徴と
    する，請求項２８，２９，３０，３１，３２，３３，３
    ４，３５，３６，または３７に記載のレーザ切断装置。
  39. 【請求項３９】 切断予定線を有する切断対象物に対し
    て，前記切断予定線に沿って第１波長を有する第１レー
    ザビームを照射する第１レーザと，前記第１レーザから
    前記第１レーザビームが照射された実切断線を冷却して
    クラックを発生させる冷却手段と，前記実切断線に発生
    したクラックに対して第２波長を有する第２レーザビー
    ムを照射する第２レーザと，前記クラックにおいて反射
    した前記第２レーザビームを感知する感知手段と，前記
    感知手段の感知信号に基づき，前記実切断線と前記切断
    予定線を比較し，前記実切断線が前記切断予定線に一致
    しない場合に前記第１レーザビームの経路を修正するた
    めの経路修正信号を出力する制御手段と，を含むことを
    特徴とする，レーザ切断装置。
  40. 【請求項４０】 前記第１レーザ，前記冷却手段，前記
    第２レーザ，および前記感知手段を移送する移送手段を
    さらに含み，前記移送手段は，前記経路修正信号によっ
    て経路が制御されることを特徴とする，請求項３９に記
    載のレーザ切断装置。
  41. 【請求項４１】 前記切断対象物を移送する切断対象物
    移送手段をさらに含み，前記切断対象物移送手段は，前
    記経路修正信号によって経路が制御されることを特徴と
    する，請求項３９または４０に記載のレーザ切断装置。
  42. 【請求項４２】 前記切断対象物の選択位置に前記第１
    レーザビームが照射される前に所定深さの切断溝を形成
    するための切断溝形成手段をさらに含むことを特徴とす
    る，請求項３９，４０，または４１に記載のレーザ切断
    装置。
  43. 【請求項４３】 前記第２レーザビームは，可視光線で
    あることを特徴とする，請求項３９，４０，４１，また
    は４２に記載のレーザ切断装置。
  44. 【請求項４４】 前記感知手段は，前記クラックの入射
    面から反射された前記第２レーザビームの光量を検出す
    る光量検出センサであることを特徴とする，請求項３
    ９，４０，４１，４２，または４３に記載のレーザ切断
    装置。
  45. 【請求項４５】 前記切断対象物に噴射された冷却流体
    を吸入する冷却流体吸入装置をさらに含むことを特徴と
    する，請求項３９，４０，４１，４２，４３，または４
    ４に記載のレーザ切断装置。
  46. 【請求項４６】 前記冷却手段は，冷却流体を噴射する
    ノズルを含み，前記ノズルは，前記冷却流体の噴射方向
    に対して，端面が所定角度に傾斜していることを特徴と
    する，請求項３９，４０，４１，４２，４３，４４，ま
    たは４５に記載のレーザ切断装置。
  47. 【請求項４７】 切断対象物における１または２以上の
    切断予定線と前記切断予定線の始端部を感知する検知段
    階と，前記切断予定線と前記始端部を感知したことを示
    す感知信号によって，前記切断予定線の始端部に所定深
    さと所定長さの切断開始溝を形成する溝形成段階と，前
    記切断開始溝から前記切断予定線の終端部までレーザビ
    ームを照射するレーザビーム照射段階と，前記レーザビ
    ームが照射された箇所を急速冷却させる急速冷却段階
    と，を含むことを特徴とする，切断方法。
  48. 【請求項４８】 前記終端部を感知し，前記終端部に切
    断終了溝を形成する段階をさらに含むことを特徴とす
    る，請求項４７に記載の切断方法。
  49. 【請求項４９】 前記切断予定線と交差する少なくとも
    一つの第２切断予定線との交差点を感知する段階と，感
    知された前記第２切断予定線の始端部にレーザビームを
    照射する前に切断開始溝を形成する段階と，をさらに含
    むことを特徴とする，請求項４７または４８に記載の切
    断方法。
  50. 【請求項５０】 前記複数の切断予定線の交差点を感知
    し，前記交差点にレーザビームを照射する前に前記交差
    点に交差切断溝を形成する段階をさらに含むことを特徴
    とする，請求項４８または４９に記載の切断方法。
  51. 【請求項５１】 前記交差切断溝は，前記交差点から前
    記交差する切断線に沿って所定の長さを有するものであ
    ることを特徴とする，請求項５０に記載切断方法。
  52. 【請求項５２】 前記交差切断溝は，前記交差点を基準
    に所定直径を有する円形であることを特徴とする，請求
    項５０に記載の切断方法。
  53. 【請求項５３】 前記切断対象物は，合着状態の２枚の
    ガラス基板であることを特徴とする，請求項４７，４
    ８，４９，５０，５１，または５２に記載の切断方法。
  54. 【請求項５４】 前記２枚のガラス基板から選択された
    一側基板の一部を切断する１次切断と，残りの一部を切
    断する２次切断とを行うことによって，前記一側基板を
    完全に切断することを特徴とする，請求項５３に記載の
    切断方法。
  55. 【請求項５５】 前記１次切断は，前記一側基板の厚さ
    の実質的に６０％の切断であることを特徴とする，請求
    項５４に記載の切断方法。
  56. 【請求項５６】 前記２枚のガラス基板は，少なくとも
    ２枚の単位パネル面積に対応する面積を有するガラス母
    基板であることを特徴とする，請求項５３，５４，５
    ５，または５６に記載の切断方法。
  57. 【請求項５７】 前記急速冷却段階の後，切断された前
    記切断対象物の切断面の角にレーザビームを照射し，前
    記レーザビームが照射された前記角を急速冷却する段階
    をさらに含むことを特徴とする，請求項４７，４８，４
    ９，５０，５１，５２，５３，５４，５５，または５６
    に記載の切断方法。
  58. 【請求項５８】 前記切断対象物の切断予定線に照射さ
    れるレーザビームは，長軸が前記切断予定線と平行であ
    り，短軸が前記予定線と直交する楕円状であることを特
    徴とする，請求項４７，４８，４９，５０，５１，５
    ２，５３，５４，５５，５６，または５７に記載の切断
    方法。
  59. 【請求項５９】 前記短軸直径と前記長軸直径の比は，
    １：５０以上であることを特徴とする，請求項５８に記
    載の切断方法。
  60. 【請求項６０】 前記短軸直径は，２μｍ〜５００μｍ
    の範囲であり，前記長軸直径は，１０ｍｍ〜１００ｍｍ
    の範囲であることを特徴とする，請求項５９に記載の切
    断方法。
  61. 【請求項６１】 切断対象物の切断予定線に沿ってレー
    ザビームを照射するレーザビーム照射段階と，前記レー
    ザビームが照射された部分を冷却する冷却段階と，前記
    冷却段階で発生したクラックから実切断線を確認する確
    認段階と，前記実切断線と前記切断予定線を比較して前
    記実切断線が前記切断予定線を離脱したのか否か判断す
    る判断段階と，前記判断段階の結果から前記レーザビー
    ムの移動経路を修正する修正段階と，を含むことを特徴
    とする，切断方法。
  62. 【請求項６２】 前記実切断線の経路は，前記クラック
    から反射される光量から判断されることを特徴とする，
    請求項６１に記載の切断方法。
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