JP2007290304A - Dividing method of brittle sheet material and its device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly divide a transparent thin brittle sheet accurately along separation lines without damage by a small number of processes without substantially applying mechanical stress. <P>SOLUTION: A joining body 4 of a mother glass substrate is divided along widthwise separation lines 501a-501d, lengthwise separation lines 502a-502f and diagonal separation lines 503a-503f by irradiating a short-wavelength laser beam having a wavelength equal to or lower than an ultraviolet-ray region. Position data of the joining body 4 placed on a specified position of an adsorption table is obtained by photographing alignment marks 402 by a CCD camera. Compensation is performed based on the position data so that the laser beam is irradiated accurately along the separation lines 501a-501d, 502a-502f and 503a-503f having set driving data of a laser irradiation head. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ光によりガラス板等の脆性シート材を分断する方法とそれを実施する装置に関する。   The present invention relates to a method for dividing a brittle sheet material such as a glass plate with a laser beam and an apparatus for carrying out the method.

通常、液晶表示パネルの製造工程においては、大面積の一対のマザーガラス基板の接合体に作り込まれた複数の液晶セルを個々のセルに分離するためにマザーガラス基板を液晶セル間に設定された分離線に沿って分断する。   Usually, in the manufacturing process of a liquid crystal display panel, a mother glass substrate is set between liquid crystal cells in order to separate a plurality of liquid crystal cells built in a joined body of a large area of a mother glass substrate into individual cells. Divide along the separation line.

上記マザーガラス基板の分断方法としては、従来、カッターやカッターホイール等を用いて一方のマザーガラス基板に分離線をスクライブした後、他方のマザーガラス基板側(裏側)を叩いて個々の液晶セルにブレイクする機械的方法(特許文献1参照)が、よく用いられている。
特開平6−48755号公報
As a method for dividing the mother glass substrate, conventionally, after a scribe line is scribed on one mother glass substrate using a cutter or a cutter wheel, the other mother glass substrate side (back side) is struck to each liquid crystal cell. A mechanical method of breaking (see Patent Document 1) is often used.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-48755

然るに、上述した機械的なマザーガラス基板の分断方法による場合、被加工物(ワーク)のマザーガラス基板に大きいストレスが加わり、加工中にガラス基板が破損したり液晶セルの強度低下を招くという問題がある。また、個々の基板毎にスクライブとブレイクを繰り返すから、その分製造工数が増加する。   However, in the case of the mechanical mother glass substrate cutting method described above, a large stress is applied to the mother glass substrate of the workpiece (work), and the glass substrate is damaged during processing or the strength of the liquid crystal cell is reduced. There is. In addition, since scribe and break are repeated for each substrate, the number of manufacturing steps increases accordingly.

本発明の目的は、脆性シート材を実質的に機械的ストレスを加えずに少ない工数で分離線に沿って正確に損傷することなく円滑に分断できる脆性シート材分断方法とその装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a brittle sheet material dividing method and apparatus capable of smoothly dividing a brittle sheet material without damaging it accurately along a separation line with few man-hours without substantially applying mechanical stress. It is.

本発明の脆性シート材分断方法は、実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する方法であって、波長が紫外線領域以下のレーザ光を前記脆性シート板の表面上に前記分離線に沿って照射することを特徴とするものである。   The brittle sheet material dividing method of the present invention is a method of dividing a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line, and a laser beam having a wavelength of an ultraviolet region or less is applied to the brittle sheet plate. Irradiation is performed on the surface along the separation line.

また、本発明の脆性シート材分断装置は、実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する装置であって、波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子と、前記レーザ発光素子と前記脆性シート材とを前記脆性シート材の表面に平行な平面内において直交するX、Y方向へ互いに相対移動させるX−Y移動機構と、前記レーザ光の照射方向を前記平面内における任意の方向に自在に走査させるレーザ光走査機構とを有することを特徴とするものである。   The brittle sheet material cutting device of the present invention is a device that cuts a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line, and emits laser light having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region. A light emitting element, an XY movement mechanism for moving the laser light emitting element and the brittle sheet material relative to each other in the X and Y directions perpendicular to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material; And a laser beam scanning mechanism that freely scans the direction in an arbitrary direction in the plane.

本発明の脆性シート材分断方法によれば、波長が紫外線領域以下のレーザ光をワークの脆性シート材に照射するから、ワークが透明な脆性シート材であるにも拘わらずレーザ光のエネルギーが効率良く吸収されて所定の分離線に沿って損傷することなく正確且つ円滑に切断することができる。   According to the brittle sheet material cutting method of the present invention, the laser beam having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region is irradiated onto the brittle sheet material of the workpiece, so that the energy of the laser beam is efficient even though the workpiece is a transparent brittle sheet material. It is well absorbed and can be cut accurately and smoothly without damage along a predetermined separation line.

また、本発明の脆性シート材分断装置によれば、波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子と脆性シート材とを脆性シート材の表面に平行な平面内において直交するX、Y方向へ互いに相対移動させるX−Y移動機構と、レーザ光の照射方向を前記平面内における任意の方向に自在に走査させるレーザ光走査機構とを有しているから、透明な薄肉脆性シート材であっても所望の分離線に沿って自在に短時間で効率良く切断することができる。   Further, according to the brittle sheet material cutting device of the present invention, the laser light emitting element that emits laser light having a wavelength equal to or shorter than the ultraviolet region and the brittle sheet material are orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material. Since it has an XY movement mechanism that moves relative to each other in the direction and a laser beam scanning mechanism that freely scans the irradiation direction of the laser beam in any direction within the plane, a transparent thin brittle sheet material is used. Even if it exists, it can cut | disconnect efficiently in a short time freely along a desired separation line.

本発明の脆性シート材分断方法においては、レーザ光の照射位置と脆性シート材とが脆性シート材の表面に平行な平面内において直交する2方向へ互いに相対移動され、且つ、レーザ光の照射方向が前記平面内における任意の方向に自在に走査されることが好ましく、これにより、脆性シート材を矩形以外の所望の形状に円滑に切断することができる。   In the brittle sheet material cutting method of the present invention, the laser beam irradiation position and the brittle sheet material are moved relative to each other in two directions orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material, and the laser beam irradiation direction Is preferably scanned freely in an arbitrary direction in the plane, whereby the brittle sheet material can be smoothly cut into a desired shape other than a rectangle.

また、本発明の脆性シート材分断方法は、複数の液晶セルを形成するために接合された一対のマザーガラス基板のうちの一方を分断する場合に有効に適用され、その結果、欠けや割れの無い正確な外形を備える液晶セルを少ない工数で効率良く製造することができる。   Further, the brittle sheet material dividing method of the present invention is effectively applied when dividing one of a pair of mother glass substrates bonded to form a plurality of liquid crystal cells. A liquid crystal cell having an accurate outer shape can be efficiently manufactured with a small number of man-hours.

図1は本発明の一実施形態としてのガラス基板分断装置により個々の液晶セルに分断される前のマザーガラス基板接合体を示す平面図、図2、図3は本発明の一実施形態としてのガラス基板分断装置を示す立面図及び平面図である。   FIG. 1 is a plan view showing a mother glass substrate assembly before being divided into individual liquid crystal cells by a glass substrate cutting apparatus as one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are one embodiment of the present invention. It is the elevation which shows a glass substrate cutting device, and a top view.

図1において、マザーガラス基板1、2が枠状シール材3を介して接合されている。このマザーガラス基板接合体4からは6個の同一液晶セルが採取され、したがって、2行×3列の6等分に区画設定されたセル採取エリア401a〜401f(一点鎖線で示す)毎に、矩形をなす枠状シール材3が配置されている。また、各マザーガラス基板1、2の一対の対角コーナ部には、アライメントマーク402がそれぞれ設けられている。これらアライメントマーク402、402は、個々のマザーガラス基板1、2及び接合後のマザーガラス基板接合体4の位置を示す基準となる。   In FIG. 1, mother glass substrates 1 and 2 are joined via a frame-shaped sealing material 3. Six identical liquid crystal cells are collected from the mother glass substrate assembly 4, and therefore, for each of the cell collection areas 401 a to 401 f (indicated by alternate long and short dash lines) that are partitioned into 6 equal sections of 2 rows × 3 columns, A rectangular frame-shaped sealing material 3 is disposed. In addition, alignment marks 402 are respectively provided at a pair of diagonal corner portions of each of the mother glass substrates 1 and 2. These alignment marks 402 and 402 serve as a reference indicating the positions of the individual mother glass substrates 1 and 2 and the bonded mother glass substrate assembly 4 after bonding.

そして、上記マザーガラス接合体4に対しては、略矩形をなす液晶セルの外形を規定する分離線が設定されている。分離線は、二点鎖線で示されるように、各液晶セルの外形の短手辺を規定する4本の横分離線501a〜501dと、これらに直交する各液晶セルの外形の長手辺を規定する6本の縦分離線502a〜502f、及び各液晶セルの1コーナ部を除去する斜め分離線503a〜503fからなる。   For the mother glass joined body 4, a separation line that defines the outer shape of a substantially rectangular liquid crystal cell is set. As shown by a two-dot chain line, the separation line defines four lateral separation lines 501a to 501d that define the short sides of the outer shape of each liquid crystal cell and the long sides of the outer shape of each liquid crystal cell that are orthogonal to these. 6 vertical separation lines 502a to 502f and oblique separation lines 503a to 503f for removing one corner portion of each liquid crystal cell.

次に、本実施形態のガラス基板分断装置について、図2〜図4に基づき説明する。
図2及び図3において、基台6には、リニアサーボモータによるX軸(紙面垂直方向)移動機構7が設置されている。このX軸移動機構7は、基台6の表面をX軸方向に自在に摺動するスライダ701と、基台6内部に設置されているステータ部702からなる。ステータ部702には、複数の永久磁石(不図示)が個々のN極とS極を交互に隣接させX軸方向に沿って並設されている。なお、このX軸移動機構7の駆動手段としては、リニアサーボモータ方式に限らず、パルスモータによるボールネジ駆動方式やタイミングベルト駆動方式等も好適に用いられる。
Next, the glass substrate cutting apparatus of this embodiment is demonstrated based on FIGS.
2 and 3, the base 6 is provided with an X-axis (perpendicular to paper surface) moving mechanism 7 by a linear servo motor. The X-axis moving mechanism 7 includes a slider 701 that freely slides on the surface of the base 6 in the X-axis direction, and a stator portion 702 that is installed inside the base 6. In the stator portion 702, a plurality of permanent magnets (not shown) are arranged in parallel along the X-axis direction with the individual N poles and S poles alternately adjacent to each other. The driving means of the X-axis moving mechanism 7 is not limited to the linear servo motor system, and a ball screw driving system using a pulse motor, a timing belt driving system, and the like are also preferably used.

X軸移動機構7のスライダ701上には、吸着ステージ8が設置されている。吸着ステージ8は、ワークを真空吸引により吸着保持する。本実施形態においては、ワークとして、図1に示した複数の液晶セルが作り込まれているマザーガラス基板接合体4が、吸着ステージ8の所定位置に正確に位置決めして吸着保持される。   On the slider 701 of the X-axis moving mechanism 7, the suction stage 8 is installed. The suction stage 8 holds the workpiece by vacuum suction. In the present embodiment, the mother glass substrate assembly 4 in which the plurality of liquid crystal cells shown in FIG. 1 are built as a workpiece is accurately positioned and held at a predetermined position of the suction stage 8.

基台6表面のX軸方向に延在するスライダ701の移動経路を挟んでその両サイドには、支持ブロック9a、9bがそれぞれ設置されている。これら支持ブロック9a、9bの各上面には、それぞれ、ガイドレール11a、11bがX軸方向に延在させて設置されている。各ガイドレール11a、11bには、キャリッジ12a、12bが摺動自在に設置されている。   Support blocks 9a and 9b are installed on both sides of the moving path of the slider 701 extending in the X-axis direction on the surface of the base 6, respectively. On the upper surfaces of the support blocks 9a and 9b, guide rails 11a and 11b are respectively installed extending in the X-axis direction. Carriages 12a and 12b are slidably installed on the guide rails 11a and 11b.

上述した一対のキャリッジ12a、12b間には、レーザ照射ヘッド13を駆動するためのヘッド主駆動部14が跨設されている。ヘッド主駆動部14は、サーボモータ141とボールネジ142を備え、ボールネジ142にはレーザ照射ヘッド13がナット(不図示)を介して設置されている。したがって、レーザ照射ヘッド13は、サーボモータ141とボールネジ142及びナットからなるサーボ機構によって、ボールネジ142の延在方向つまり前記X軸方向に対し直角方向のY軸方向へ自在に往復移動される。   A head main drive unit 14 for driving the laser irradiation head 13 is provided between the pair of carriages 12a and 12b. The head main drive unit 14 includes a servo motor 141 and a ball screw 142, and the laser irradiation head 13 is installed on the ball screw 142 via a nut (not shown). Accordingly, the laser irradiation head 13 is freely reciprocated in the Y-axis direction perpendicular to the extending direction of the ball screw 142, that is, the X-axis direction, by the servo mechanism including the servo motor 141, the ball screw 142, and the nut.

また、一方の支持ブロック9aには、ヘッド副駆動部15が設置されている。ヘッド副駆動部15も、サーボモータ151とボールネジ152を備え、ボールネジ152にはキャリッジ12aがナット(不図示)を介して設置されている。これにより、サーボモータ151とボールネジ152及びナットからなるサーボ機構によって、前記ヘッド主駆動部13、レーザ照射ヘッド13、及び一対のキャリッジ12a、12bが一体に、ボールネジ152が延在するX軸方向へ自在に往復移動される。   Further, the head sub-driving unit 15 is installed on one support block 9a. The head auxiliary drive unit 15 also includes a servo motor 151 and a ball screw 152, and a carriage 12a is installed on the ball screw 152 via a nut (not shown). Thus, the head main drive unit 13, the laser irradiation head 13, and the pair of carriages 12a and 12b are integrally formed in the X-axis direction in which the ball screw 152 extends by a servo mechanism including a servo motor 151, a ball screw 152, and a nut. It can be freely reciprocated.

図4に示されるように、本実施形態のレーザ照射ヘッド13は、大略、レーザ発振器131、自在スキャンミラー132、及びfθレンズ133とで構成されている。レーザ発振器131は、波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子からなる。本実施形態では波長が126〜351nmのエキシマレーザ発光素子を用いている。自在スキャンミラー132は、レーザ発振器131から射出されたレーザ光の走査方向をワーク表面つまりマザーガラス基板接合体4表面におけるX、Y両軸方向だけでなく、それら以外の360度方位にわたり自在に変更できるスキャンミラーである。fθレンズ133は、自在スキャンミラー132により反射されたレーザ光をマザーガラス基板接合体4表面に対し焦点を結んだ状態で垂直に入射させるために設けられている。   As shown in FIG. 4, the laser irradiation head 13 of the present embodiment is generally composed of a laser oscillator 131, a universal scan mirror 132, and an fθ lens 133. The laser oscillator 131 includes a laser light emitting element that emits a laser beam having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region. In this embodiment, an excimer laser light emitting element having a wavelength of 126 to 351 nm is used. The free scan mirror 132 freely changes the scanning direction of the laser beam emitted from the laser oscillator 131 not only in the X and Y axis directions on the work surface, that is, the surface of the mother glass substrate assembly 4, but also in other 360-degree orientations. It is a scan mirror that can. The fθ lens 133 is provided to allow the laser beam reflected by the free scan mirror 132 to enter perpendicularly with a focus on the surface of the mother glass substrate assembly 4.

図2に戻って、基台6の上方には画像認識用CCDカメラ16が設置され、このCCDカメラ16は画像処理部17に接続されている。CCDカメラ16は、図3に示されているように、吸着テーブル8に吸着保持されたマザーガラス基板接合体4のアライメントマーク402(図1参照)を撮像し、そのデータを画像処理部17に送る。なお、画像認識用CCDカメラ16は、マザーガラス基板接合体4のセット位置をより正確に検出するために、マザーガラス基板接合体4の対角コーナ部に設けられている一対のアライメントマーク402、402に対応させて1台づつ、全体で計2台を設置してもよい。   Returning to FIG. 2, an image recognition CCD camera 16 is installed above the base 6, and this CCD camera 16 is connected to an image processing unit 17. As shown in FIG. 3, the CCD camera 16 images the alignment mark 402 (see FIG. 1) of the mother glass substrate assembly 4 sucked and held on the suction table 8, and the data is sent to the image processing unit 17. send. The image recognition CCD camera 16 has a pair of alignment marks 402 provided at diagonal corners of the mother glass substrate assembly 4 in order to detect the set position of the mother glass substrate assembly 4 more accurately. A total of two units may be installed one by one in correspondence with 402.

そして、上述した吸着テーブル8のX軸移動機構7、レーザ照射ヘッド13をX、Y軸方向に移動させる駆動源のサーボモータ141、151、レーザ照射ヘッド13本体、及びCCDカメラ16に接続された画像処理部17は、本ガラス基板分断装置全体の制御を司るコントローラ18に、それぞれ接続されている。   Then, the X-axis moving mechanism 7 of the suction table 8 and the servo motors 141 and 151 of the driving source for moving the laser irradiation head 13 in the X and Y axis directions, the laser irradiation head 13 main body, and the CCD camera 16 are connected. The image processing unit 17 is connected to a controller 18 that controls the entire glass substrate cutting apparatus.

次に、上述のように構成された本実施形態のガラス基板分断装置によるマザーガラス基板接合体4の分断手順とそれに伴う動作について説明する。   Next, the cutting procedure of the mother glass substrate assembly 4 by the glass substrate cutting apparatus of the present embodiment configured as described above and the operation accompanying it will be described.

まず、図3に示されるように、吸着テーブル8上の所定位置に、マザーガラス基板接合体4をセットする。マザーガラス基板接合体4のセットが完了したら、CCDカメラ16により、アライメントマーク402を撮像し、この撮像データを画像処理部17に送る。画像処理部17は、その撮像データに基づき、マザーガラス基板接合体4の正確な位置データを算出し、コントローラ18に出力する。   First, as shown in FIG. 3, the mother glass substrate assembly 4 is set at a predetermined position on the suction table 8. When the setting of the mother glass substrate assembly 4 is completed, the alignment mark 402 is imaged by the CCD camera 16, and this imaging data is sent to the image processing unit 17. The image processing unit 17 calculates accurate position data of the mother glass substrate assembly 4 based on the imaging data, and outputs it to the controller 18.

コントローラ18は、画像処理部17から送られてきた位置データに基づき、マザーガラス基板接合体4の位置を高精度に認識し、予め設定されている基準位置データに対するX、Y軸方向におけるずれ量Δx、Δyとそれら軸方向に対する傾き量Δθを算出する。そして、予め設定されているX、Y軸方向駆動データを算出された前記ずれ量Δx、Δyに基づき補正し、この補正されたX、Y軸方向駆動データに基づきスライダ7とレーザ照射ヘッド13の何れか一方もしくは両方を移動させ、レーザ照射ヘッド13を適正なレーザ照射開始位置に待機させる。   The controller 18 recognizes the position of the mother glass substrate assembly 4 with high accuracy based on the position data sent from the image processing unit 17, and the amount of deviation in the X and Y axis directions with respect to preset reference position data. Δx, Δy and an inclination amount Δθ with respect to the axial directions are calculated. Then, preset X and Y axis direction drive data is corrected based on the calculated deviation amounts Δx and Δy, and the slider 7 and the laser irradiation head 13 are corrected based on the corrected X and Y axis direction drive data. Either one or both are moved, and the laser irradiation head 13 is put on standby at an appropriate laser irradiation start position.

本実施形態においては、図1に示した各液晶セル採取エリア401a〜401fを長手方向に2等分した部分セル区画4011a、4012a〜4011f、4012f毎に、レーザ光を照射する。これら各部分セル区画4011a、4012a〜4011f、4012fは、レーザ照射ヘッド13の走査範囲内に収まる区画である。   In the present embodiment, laser light is irradiated to each of the partial cell sections 4011a, 4012a to 4011f, and 4012f obtained by equally dividing the liquid crystal cell collection areas 401a to 401f shown in FIG. These partial cell sections 4011a, 4012a to 4011f, and 4012f are sections that fall within the scanning range of the laser irradiation head 13.

したがって、最初に例えば部分セル区画4011aをレーザ照射するとすれば、レーザ照射ヘッド13を前記部分セル区画4011aの上方の前述した照射開始位置に待機させる。次いで、レーザ照射ヘッド13に駆動信号を送り、レーザ発振器131をオンしてレーザ光を射出させるとともに、自在スキャンミラー132を駆動してレーザ光を走査させる。このレーザ光の走査は、予め設定されているスキャンデータを、既に算出されているマザーガラス基板接合体4の位置ずれデータΔx、ΔyおよびΔθを加味して補正し、この補正されたスキャンデータに基づき実施される。これにより、レーザ照射ヘッド13から射出されたレーザ光は、あらかじめ設定されている分離線502a、501b、502bに沿って正確に照射される。   Therefore, if, for example, the partial cell section 4011a is first irradiated with laser, the laser irradiation head 13 is put on standby at the irradiation start position above the partial cell section 4011a. Next, a drive signal is sent to the laser irradiation head 13, the laser oscillator 131 is turned on to emit laser light, and the free scan mirror 132 is driven to scan the laser light. In this laser beam scanning, preset scan data is corrected in consideration of the already calculated misalignment data Δx, Δy, and Δθ of the mother glass substrate assembly 4, and the corrected scan data is added to the corrected scan data. To be implemented. Thereby, the laser beam emitted from the laser irradiation head 13 is accurately irradiated along the preset separation lines 502a, 501b, and 502b.

ここで、マザーガラス基板接合体4の表に向けたマザーガラス基板1に照射されるレーザ光は、波長が紫外線領域以下の126〜351nmであるエキシマレーザであるから、マザーガラス基板1が実質的に透明であっても、照射されたレーザ光の大部分が透過することなくそのエネルギーが効率良く吸収されて発熱し、照射部分が溶融されるとともに蒸発する。その結果、部分セル区画4011a内のマザーガラス基板1に、分離線502a、501b、502bに沿って正確にスリットが穿設される。   Here, since the laser light applied to the mother glass substrate 1 toward the front surface of the mother glass substrate assembly 4 is an excimer laser having a wavelength of 126 to 351 nm which is equal to or less than the ultraviolet region, the mother glass substrate 1 is substantially formed. Even if it is transparent, most of the irradiated laser light is not transmitted, but the energy is efficiently absorbed and heat is generated, and the irradiated portion is melted and evaporated. As a result, a slit is accurately drilled in the mother glass substrate 1 in the partial cell section 4011a along the separation lines 502a, 501b, and 502b.

なお、本実施形態においては、波長が紫外線領域以下のエキシマレーザを用いるから、透明板を切断する際に従来用いられていた効率良くレーザ光エネルギーを吸収させるための光吸収剤を分離線に沿って塗布する必要はないが、光吸収剤を併用することにより、レーザ光の照射時間を短縮でき、液晶表示パネルの製造工数を低下させることができる。   In this embodiment, since an excimer laser having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region is used, a light absorber for efficiently absorbing laser light energy conventionally used when cutting the transparent plate is provided along the separation line. However, by using a light absorber in combination, the laser light irradiation time can be shortened, and the number of manufacturing steps of the liquid crystal display panel can be reduced.

部分セル区画4011a内に対するレーザ光の照射が終了したら、同様にスライダ7とレーザ照射ヘッド13の何れか一方もしくは両方をX、Y軸方向に移動させ、次順のレーザ光照射対象区画である部分セル区画4012aに対するレーザ照射開始位置にレーザ照射ヘッド13を待機させる。そして、部分セル区画4011aに対する場合と同様に、レーザ光の照射を開始するとともに、そのレーザ光を補正されたスキャンデータに基づいて走査させる。これにより、射出レーザ光が分離線502b、503a、501a、502aに沿って正確に照射される。この部分セル区画4012a内には、斜め分離線503aが存在するが、自在スキャンミラー142によりレーザ光を前記斜め分離線503aに沿っても正確に走査させることができる。   When the irradiation of the laser beam to the inside of the partial cell section 4011a is completed, similarly, either or both of the slider 7 and the laser irradiation head 13 are moved in the X and Y axis directions, and the part which is the next laser beam irradiation target section The laser irradiation head 13 is put on standby at a laser irradiation start position for the cell section 4012a. Then, as in the case of the partial cell section 4011a, the laser beam irradiation is started and the laser beam is scanned based on the corrected scan data. Thereby, the emitted laser light is accurately irradiated along the separation lines 502b, 503a, 501a, and 502a. An oblique separation line 503a exists in the partial cell section 4012a. However, the laser beam can be accurately scanned along the oblique separation line 503a by the universal scanning mirror 142.

隣接する部分セル区画4011a、4012aからなる1個のセル採取エリア401aに対するレーザ光の照射が終了したら、隣接する例えばセル採取エリア401bに対して、上述したセル採取エリア401aに実施した動作と同じレーザ光の照射動作を繰り返し実施する。そして、順次、隣接するセル採取エリア401c、401d、401e、401fに対し同じレーザ光照射動作を実施することにより、表側に位置させたマザーガラス基板1に対するレーザ光の照射プロセスが終了する。この段階では、一方のマザーガラス基板1に、横分離線501a〜501d、縦分離線502a〜502f、及び斜め分離線503a〜503fに沿ってスリットが穿設されているが、他方のマザーガラス基板2は分断されていないから、個々の液晶セルには切離されていない。   When irradiation of laser light to one cell collection area 401a composed of adjacent partial cell sections 4011a and 4012a is completed, the same laser as the operation performed on the cell collection area 401a described above is performed on the adjacent cell collection area 401b, for example. Repeat the light irradiation operation. Then, by sequentially performing the same laser light irradiation operation on the adjacent cell collection areas 401c, 401d, 401e, and 401f, the laser light irradiation process for the mother glass substrate 1 positioned on the front side is completed. At this stage, one mother glass substrate 1 is provided with slits along the horizontal separation lines 501a to 501d, the vertical separation lines 502a to 502f, and the diagonal separation lines 503a to 503f. Since 2 is not divided, it is not separated into individual liquid crystal cells.

次に、マザーガラス基板接合体4を裏返し、表に向いたマザーガラス基板2に対して、上記マザーガラス基板1に対して実施したプロセスと同じレーザ光照射プロセスを実施する。このもう一方のマザーガラス基板2に対するレーザ光照射プロセスが終了した段階で、マザーガラス基板接合体4が6個の液晶セルに分断される。   Next, the mother glass substrate assembly 4 is turned over, and the same laser light irradiation process as that performed on the mother glass substrate 1 is performed on the mother glass substrate 2 facing front. At the stage where the laser beam irradiation process for the other mother glass substrate 2 is completed, the mother glass substrate assembly 4 is divided into six liquid crystal cells.

以上のように、本実施形態のガラス基板分断方法とそれを実施する装置によれば、波長が紫外線領域以下のレーザ光をワークのガラス基板に照射するから、ワークが液晶表示パネル用の透明な薄肉ガラス基板であっても、レーザ光のエネルギーが効率良く吸収されて所定の分離線に沿って損傷することなく正確且つ円滑に切断することができる。   As described above, according to the glass substrate cutting method of the present embodiment and the apparatus for performing the method, the workpiece is transparent for a liquid crystal display panel because the laser beam having a wavelength of ultraviolet region or less is irradiated onto the glass substrate of the workpiece. Even with a thin glass substrate, the energy of the laser beam is efficiently absorbed and can be cut accurately and smoothly without being damaged along a predetermined separation line.

また、ワークとしてのマザーガラス基板接合体4がセットされたスライダ7とレーザ照射ヘッド13の何れか一方もしくは両方をX、Y軸方向に移動させつつ、レーザ照射ヘッド13を自在スキャンミラー132により360度の全方位にわたり走査させて、レーザ光を照射することができるから、マザーガラス基板接合体4を分断して得られる液晶セルの外形の自由度が大幅に増加すると共に、分断装置自体の機構が簡略化されて保守耐久性が向上する。   Further, the laser irradiation head 13 is moved 360 by the free scanning mirror 132 while moving either one or both of the slider 7 and the laser irradiation head 13 on which the mother glass substrate assembly 4 as a workpiece is set in the X and Y axis directions. Since the laser beam can be irradiated in all directions, the degree of freedom of the external shape of the liquid crystal cell obtained by dividing the mother glass substrate assembly 4 is greatly increased, and the mechanism of the cutting device itself This simplifies the maintenance durability.

さらに、CCDカメラ16によりワークとしてのマザーガラス基板接合体4のセット位置を正確に認識し、コントローラがその位置認識データに基づき予め設定されているX、Y軸方向駆動データ及びヘッド走査データを補正してレーザ光の照射を実施するから、マザーガラス基板の分断作業が高精度化されるともにその作業時間が短縮される。   Furthermore, the CCD camera 16 accurately recognizes the set position of the mother glass substrate assembly 4 as a workpiece, and the controller corrects the preset X and Y axis direction drive data and head scan data based on the position recognition data. Since the laser beam irradiation is performed, the mother glass substrate can be divided with high accuracy and the operation time can be shortened.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えばワークとしての薄肉脆性シート板は、液晶表示パネル用のマザーガラス基板に限らず、液晶表示パネル以外に用いる薄肉ガラス板、或いはガラス板以外のセラミック板等である場合にも、本発明は有効に適用される。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the thin and brittle sheet plate as a workpiece is not limited to a mother glass substrate for a liquid crystal display panel, but a thin glass plate used for other than a liquid crystal display panel, or The present invention is also effectively applied to a ceramic plate other than a glass plate.

また、ワークが載置される吸着テーブルをターンテーブルとしてもよく、その場合は、レーザ照射ヘッドの走査ミラーとして、互いに直交する方向に回動可能な2枚のミラーを組み合わせてなる2軸スキャンミラーを用いることができる。   Further, the suction table on which the work is placed may be a turntable. In that case, as a scanning mirror of the laser irradiation head, a two-axis scanning mirror formed by combining two mirrors that can rotate in directions orthogonal to each other. Can be used.

本発明の一実施形態としてガラス板分断装置により加工されるマザーガラス基板接合体を示す平面図である。It is a top view which shows the mother glass substrate conjugate | zygote processed by the glass plate parting apparatus as one Embodiment of this invention. 上記ガラス板分断装置を示した立面図である。It is the elevation which showed the said glass plate parting apparatus. 上記ガラス板分断装置を示した平面図である。It is the top view which showed the said glass plate parting apparatus. 上記ガラス板分断装置におけるレーザ照射ヘッドの構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the laser irradiation head in the said glass plate parting apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 マザーガラス基板
3 枠状シール材
4 マザーガラス基板接合体
401a〜401f セル採取エリア
4011a、4012a
〜4011f、4012f 部分セル区画
5 分離線
501a〜501d 横分離線
502a〜502f 縦分離線
6 基台
7 スライダ
8 吸着ステージ
9a、9b 支持ブロック
11a、11b ガイドレール
12a、12b キャリッジ
13 レーザ照射ヘッド
131 レーザ発振器
132 自在スキャンミラー
133 fθレンズ
14 ヘッド主駆動部
15 ヘッド副駆動部
16 CCDカメラ
17 画像処理部
18 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Mother glass substrate 3 Frame-shaped sealing material 4 Mother glass substrate conjugate | zygote 401a-401f Cell collection area 4011a, 4012a
˜4011f, 4012f Partial cell section 5 Separation line 501a-501d Horizontal separation line 502a-502f Vertical separation line 6 Base 7 Slider 8 Suction stage 9a, 9b Support block 11a, 11b Guide rail 12a, 12b Carriage 13 Laser irradiation head 131 Laser Oscillator 132 Swivel scan mirror 133 fθ lens 14 Head main drive unit 15 Head sub drive unit 16 CCD camera 17 Image processing unit 18 Controller

Claims (4)

実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する方法であって、
波長が紫外線領域以下のレーザ光を前記脆性シート板の表面上に前記分離線に沿って照射することを特徴とする脆性シート材分断方法
A method of dividing a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line,
A method for dividing a brittle sheet material, which comprises irradiating the surface of the brittle sheet plate with laser light having a wavelength of an ultraviolet region or less along the separation line.
前記レーザ光の照射位置と前記脆性シート材とが前記脆性シート材の表面に平行な平面内において直交する2方向へ互いに相対移動され、且つ、前記レーザ光の照射方向が前記平面内における任意の方向に自在に走査されることを特徴とする請求項1に記載の脆性シート材分断方法。   The irradiation position of the laser beam and the brittle sheet material are moved relative to each other in two directions orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material, and the irradiation direction of the laser beam is arbitrary in the plane. The brittle sheet material cutting method according to claim 1, wherein scanning is performed freely in a direction. 前記脆性シート材は、複数の液晶セルを形成するために接合された一対のマザーガラス基板のうちの一方であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガラス板分断方法。   The glass sheet cutting method according to claim 1 or 2, wherein the brittle sheet material is one of a pair of mother glass substrates bonded to form a plurality of liquid crystal cells. 実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する装置であって、
波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子と、
前記レーザ発光素子と前記脆性シート材とを前記脆性シート材の表面に平行な平面内において直交するX、Y方向へ互いに相対移動させるX−Y移動機構と、
前記レーザ光の照射方向を前記平面内における任意の方向に自在に走査させるレーザ光走査機構とを有することを特徴とする脆性シート材分断装置。
An apparatus for cutting a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line,
A laser light emitting element that emits laser light having a wavelength less than or equal to the ultraviolet region; and
An XY movement mechanism for moving the laser light emitting element and the brittle sheet material relative to each other in the X and Y directions orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material;
A brittle sheet material cutting device, comprising: a laser beam scanning mechanism that freely scans an irradiation direction of the laser beam in an arbitrary direction within the plane.
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