JP4187543B2 - 液晶表示パネルの切断装置及びこれを利用した切断方法 - Google Patents

液晶表示パネルの切断装置及びこれを利用した切断方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの切断装置及びこれを利用した切断方法に係るもので、詳しくは、大面積のガラス基板上に製作された各液晶表示パネルを個別的な単位液晶表示パネルに切断する際に、必要とされる時間を短縮することができる液晶表示パネルの切断装置及びこれを利用した切断方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置は、マトリックス状に配列された各液晶セルに画像情報に係るデータ信号を個別的に供給し、それら各液晶セルの光透過率を調節することで所望の画像を表示し得るようにした表示装置である。
【0003】
このような液晶表示装置は、大面積の母基板に各薄膜トランジスタ・アレイ基板を形成して、別途の母基板に複数のカラーフィルタ基板を形成した後、二つの母基板を合着し、単位液晶表示パネルに切断する。これにより各液晶表示パネルを同時に形成して収率向上を図っている。
【0004】
通常、前記単位パネルの切断は、ガラスに比べて硬度の高いダイアモンド材質のペンで母基板の表面に切断予定線を形成するスクライブ工程と、機械的力を加えて切断するブレイク工程とにより実施される。以下、このような単位パネルの切断工程に対し、図面を用いて説明する。
【0005】
まず、図5は、液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して合着された単位液晶表示パネルの概略的平面構造を示した例示図である。
【0006】
図示されたように、液晶パネル10においては、各液晶セルがマトリックス状に配列される画像表示部13、画像表示部13の各ゲート配線と接続されるゲートパッド部14及び前記各データ配線と接続されるデータパッド部15から構成されている。この時、前記ゲートパッド部14及びデータパッド部15はカラーフィルタ基板2と重畳されない薄膜トランジスタ・アレイ基板1の縁部領域に形成され、前記ゲートパッド部14はゲートドライバ集積回路から供給される走査信号を前記画像表示部13の各ゲート配線に供給し、前記データパッド部15はデータドライバ集積回路から供給される画像情報を前記画像表示部13の各データ配線に供給するようになっている。
【0007】
このとき、図示されてないが、画像表示部13の薄膜トランジスタ・アレイ基板1には、画像情報が印加される各データ配線と走査信号が印加される各ゲート配線とが相互交差して配置され、その交差部に各液晶セルをスイッチングするための薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに接続されて液晶セルを駆動する画素電極が具備されている。
【0008】
また、前記画像表示部13のカラーフィルタ基板2には、ブラックマトリックスによりセル領域別に分離して塗布された各カラーフィルタと、前記薄膜トランジスタ・アレイ基板1に形成された画素電極の対向電極である共通透明電極が具備されている。
【0009】
このように構成された薄膜トランジスタ・アレイ基板1とカラーフィルタ基板2は、対向して所定間隔離隔されるようにセル・ギャップが設けられ、画像表示部13の外郭に形成されたシーリング部(図示せず)により合着され、薄膜トランジスタ・アレイ基板1とカラーフィルタ基板2との離隔空間に液晶層(図示せず)が形成される。
【0010】
図6は、前記各薄膜トランジスタ・アレイ基板1が形成された第1母基板20と各カラーフィルタ基板2が形成された第2母基板30とが合着されて、複数の液晶表示パネルが形成された断面構造を示した例示図である。
【0011】
図示されたように、各単位液晶表示パネルは、各薄膜トランジスタ・アレイ基板1の一方の側がカラーフィルタ基板2に比べて突出されるように形成される。これは、図5を用いて説明したように、各薄膜トランジスタ・アレイ基板1の各カラーフィルタ基板2と重畳されない縁部にゲートパッド部14及びデータパッド部15が形成されるためである。
【0012】
従って、第2母基板30の上面に形成された各カラーフィルタ基板2は、第1母基板20の上面に形成された各薄膜トランジスタ・アレイ基板1が突出する面積に該当するダミー領域31だけ離隔されて形成される。
【0013】
また、前記各単位液晶表示パネルは、第1及び第2母基板20、30を最大限利用し得るように適切に配置され、モデルによって異なるが、一般に各単位液晶表示パネルはダミー領域32だけ離隔されるように形成される。
【0014】
且つ、前記各薄膜トランジスタ・アレイ基板1が形成された第1母基板20と各カラーフィルタ基板2が形成された第2母基板30とが合着された後、スクライブ工程及びブレイク工程により各液晶表示パネルを個別的に切断するが、この時、第2母基板30の各カラーフィルタ基板2が離隔された領域に形成されたダミー領域31と各単位液晶表示パネルを離隔させるダミー領域32とが同時に取り除かれる。
【0015】
以下、このような各単位液晶表示パネルの切断工程について、図7A〜図7Jの順次的な例示図を用いて説明する。
【0016】
まず、図7Aに示したように、対向して合着された第1母基板20と第2母基板30とを第1テーブル33にローディング(loading)させる。
【0017】
次いで、図7Bに示したように、前記第1テーブル33を予め設定された距離ほど一側方向に移動させながら、切断ホイール41により第1母基板20上に1次切断予定線42を順次形成する。
【0018】
次いで、図7Cに示したように、前記第1及び第2母基板20、30を90゜回転させた後、第1テーブル33を予め設定された距離ほど元の位置に移動させながら、切断ホイール41により第1母基板20の表面に2次切断予定線43を順次形成する。
【0019】
次いで、図7Dに示したように、前記第1及び第2母基板20、30を反転させた後、第2テーブル34にローディングさせ、該第2テーブル34を予め設定された距離ほど一側方向に移動させながら、ブレイク棒44で前記2次切断予定線43に沿って第2母基板30を打撃して、第1母基板20上にクラックが伝播されるようにする。
【0020】
次いで、図7Eに示したように、前記第2及び第1母基板30、20を90゜回転させた後、第2テーブル34を予め設定された距離ほど元の位置に移動させながら、ブレイク棒44で前記1次切断予定線42に沿って第2母基板30を打撃して、第1母基板20上にクラックが伝播されるようにする。
【0021】
次いで、図7Fに示したように、前記第2及び第1母基板30、20を第3テーブル35にローディングさせ、該第3テーブル35を予め設定された距離ほど一側方向に移動させながら、切断ホイール45により第2母基板30の表面に3次切断予定線46を順次形成する。
【0022】
次いで、図7Gに示したように、前記第2及び第1母基板30、20を90゜回転させた後、第3テーブル35を予め設定された距離ほど元の位置に移動させながら、切断ホイール45により第2母基板30の表面に4次切断予定線47を順次形成する。
【0023】
次いで、図7Hに示したように、前記第2、第1母基板30、20を反転させた後、第4テーブル36にローディングさせ、該第4テーブル36を予め設定された距離ほど一側方向に移動させながら、ブレイク棒48で前記4次切断予定線47に沿って第1母基板20を打撃して、第2母基板30上にクラックが伝播されるようにする。
【0024】
次いで、図7Iに示したように、前記第1、第2母基板20、30を90゜回転させた後、第4テーブル36を予め設定された距離ほど元の位置に移動させながら、ブレイク棒48で前記3次切断予定線46に沿って第1母基板20を打撃して、第2母基板30上にクラックが伝播されるようにする。
【0025】
次いで、図7Jに示したように、前記1乃至第4切断予定線42、43、46、47に沿って第1、第2母基板20、30上にクラックが伝播されることで、切断された各単位液晶表示パネルを吸着板49を用いて選択的にアンローディング(unloading)し、後続工程が進行される装備に移送する。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の単位液晶表示パネルの切断装置及び切断方法においては、単位液晶表示パネルに切断するために、第1、第2母基板を4回回転させ、2回反転させるため、装置構成が複雑になり、スクライビング、ブレイキング、回転及び反転時に多くの時間が必要とされるという不都合な点があった。
【0027】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、第1、第2母基板から単位液晶表示パネルを切断するにおいて、必要とされる時間を最小化し得る液晶表示パネルの切断装置及びこれを利用した切断方法を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る液晶表示パネルの切断装置は、所定間隔離隔されて各単位液晶表示パネルが製作された第1及び第2母基板の表面に複数の第1切断予定線を順次形成し、前記第1切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する第1スクライビング部、前記切断された第1及び第2母基板を90゜回転させる第1回転部、および、前記回転された第1及び第2母基板の表面に複数の第2切断予定線を順次形成し前記第2切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する少なくとも二つの第2スクライビング部からなることを特徴とする。
【0029】
且つ、本発明に係る液晶表示パネルの切断方法は、各単位液晶表示パネルが具備された第1及び第2母基板の表面に複数の第1切断予定線を形成する工程、前記第1切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する工程、前記切断された第1及び第2母基板を90゜回転させる工程、前記第1及び第2母基板の表面に複数の第2切断予定線を形成する工程、および、前記第2切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する工程を有することを特徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳細に図面を用いて説明する。
図1は本発明に係る液晶表示パネルの切断装置の第1実施形態のブロック構成を示した例示図である。図示されたように、所定間隔離隔されて各単位液晶表示パネルが製作された第1及び第2母基板の表面に第1切断予定線を順次形成し、第1切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する第1スクライビング部100、切断された第1及び第2母基板を90゜回転させる第1回転部110、および、第1回転部110に並列に連結されて前記第1スクライビング部100で切断され、前記第1回転部110で回転された第1及び第2母基板を夫々ローディングした後、それら第1及び第2母基板の表面に第2切断予定線を順次形成し、第2切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する三つの第2スクライビング部120、130、140からなる。本発明においても、基板を切断する方法としては、前述したような、従来から用いられている機械的力を加えて基板を切断するいろいろなブレイク方法を採用することができる。
【0031】
又、図2A〜図2Cは、前記図1の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【0032】
まず、図2Aに示したように、前記第1スクライビング部100では、所定間隔離隔される各単位液晶表示パネル101が製作された第1及び第2母基板102、103の表面に第1切断予定線104が順次形成され、該第1切断予定線104に沿って第1及び第2母基板102、103が切断される。
【0033】
本発明の第1実施形態においては、第1及び第2母基板102、103の上面に9個の単位液晶表示パネル101が製作されたモデルについて説明しているため、前記第1スクライビング部100では第1、第2母基板102、103が6回のスクライビングにより3等分される。
【0034】
図示してないが、前記第1母基板102には所定間隔離隔される各薄膜トランジスタ・アレイ基板が形成され、第2母基板103には所定間隔離隔される各カラーフィルタ基板が形成され、それら各薄膜トランジスタ・アレイ基板と各カラーフィルタ基板とが対向して合着されて各単位液晶表示パネル101が形成される。
【0035】
また、前記第1母基板102に形成された各薄膜トランジスタ・アレイ基板の一方の側は、第2母基板103に形成された各カラーフィルタ基板の対応する一方の側に比べて突出するように形成される。これは、図5及び図6を用いて説明したように、薄膜トランジスタ・アレイ基板の左右の一方の側に形成されるゲートパッド部と上下の一方の側に形成されるデータパッド部とに起因するものである。
【0036】
次いで、図2Bに示したように、前記第1回転部110では、第1スクライビング部100で3等分された第1及び第2母基板102、103を夫々90゜回転させる。
【0037】
その後、図2Cに示したように、前記第2スクライビング部120、130、140では、3等分されて回転された第1及び第2母基板102、103を夫々1個ずつローディングした後、それら第1及び第2母基板102、103の表面に第2切断予定線121を順次形成し、第2切断予定線121に沿って第1及び第2母基板102、103を切断することで、9個の単位液晶表示パネル101を取り出す。
【0038】
又、本発明の第1実施形態においては、第1及び第2母基板102、103上に9個の単位液晶表示パネル101が製作されたモデルを適用することで、第2スクライビング部120、130、140が第1スクライビング部100に並列に連結されて、6回のスクライビングにより各単位液晶表示パネル101が取り出される。
【0039】
一方、前記第2スクライビング部120、130、140を1個のみ適用した場合は、第1スクライビング部100により3等分された第1、第2母基板102、103から単位液晶表示パネル101を抽出するために、18回のスクライビングを実行しなければならないため、時間が非常にかかるが、本発明の第1実施形態のように、3個の第2スクライビング部120、130、140を並列に連結する場合は、第1スクライビング部100と同様に、6回のスクライビングにより3等分された第1、第2母基板102、103から各単位液晶表示パネル101が取り出されるため、第1及び第2スクライビング部100、120、130、140の処理時間差による遅滞時間をなくすことができる。
【0040】
又、前記本発明の第1実施形態においては、第1、第2母基板上に9個の単位液晶表示パネルが製作されたモデルに対して三つの第2スクライビング部が並列に連結されるが、これに限定されず、第1、第2母基板上に製作される単位液晶表示パネルの個数によって、二つまたは四つ以上の第2スクライビング部を連結することができる。
【0041】
図3は、本発明に係る液晶表示パネルの切断装置の第2実施形態のブロック構成を示した例示図である。図示されたように、所定間隔離隔されて各単位液晶表示パネルが製作された第1及び第2母基板の表面に第1切断予定線を順次形成し、第1切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する第1スクライビング部200、切断された第1及び第2母基板を90゜回転させる第1回転部210、および、第1回転部210に直列に連結されて前記第1スクライビング部200で切断されて、第1回転部210で回転された第1及び第2母基板を順次ローディングした後、第1及び第2母基板の表面に第2切断予定線を順次形成し、第2切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する三つの第2スクライビング部220、230、240からなる。
【0042】
又、図4A〜図4Cは、前記図3の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【0043】
まず、図4Aに示したように、前記第1スクライビング部200では所定間隔離隔される各単位液晶表示パネル201が製作された第1及び第2母基板202、203の表面に第1切断予定線204を順次形成し、第1切断予定線204に沿って第1及び第2母基板202、203を切断する。
【0044】
前記本発明の第1実施形態と同様に、本発明の第2実施形態においても、第1及び第2母基板202、203上に9個の単位液晶表示パネル201が製作されたモデルについて説明しているため、前記第1スクライビング部200では第1及び第2母基板202、203が6回のスクライビングにより3等分される。
【0045】
また、図示されてないが、前記第1母基板202には所定間隔離隔される各薄膜トランジスタ・アレイ基板が形成され、第2母基板203には所定間隔離隔される各カラーフィルタ基板が形成され、それら各薄膜トランジスタ・アレイ基板と各カラーフィルタ基板とが対向して合着されて各単位液晶表示パネル201が形成される。
【0046】
一方、前記第1母基板202に形成された各薄膜トランジスタ・アレイ基板の一方の側は、第2母基板203に形成された各カラーフィルタ基板の対応する一方の側に比べて突出されるように形成される。これは、前記図5及び図6を用いて説明したように、薄膜トランジスタ・アレイ基板の左右の一方の側に形成されるゲートパッド部及び上下の一方の側に形成されるデータパッド部に起因するものである。
【0047】
次いで、図4Bに示したように、前記第1回転部210では第1スクライビング部200で切断された第1、第2母基板202、203を順次90゜回転させる。
【0048】
その後、図4Cに示したように、前記第1スクライビング部200で切断されて第1回転部210を通して90゜回転された第1及び第2母基板202、203は、第2スクライビング部220、230、240を順次経過しながら、第2切断予定線221が形成され、それら第2切断予定線221に沿って切断されて各単位液晶表示パネル201が3個ずつ取り出され、最終的に9個の単位液晶表示パネル201が取り出される。
【0049】
本発明の第2実施形態においては、第1、第2母基板202、203上に9個の単位液晶表示パネル201が製作されたモデルを適用することで、第2スクライビング部220、230、240が第1スクライビング部200に直列に連結されて、6回のスクライビングにより単位液晶表示パネル201が取り出される。
【0050】
例えば、図4Dに示したように、6個の第2切断予定線221−1〜221−6を形成するとき、最初の第2スクライビング部220では最初2個の第2切断予定線221−1、221−2を形成し、それら第2切断予定線221−1、221−2に沿って第1及び第2母基板202、203を切断して単位液晶表示パネル201を取り出し、2番目の第2スクライビング部230では次の2個の第2切断予定線221−3、221−4を形成し、それら第2切断予定線221−3、221−4に沿って第1、第2母基板202、203を切断して単位液晶表示パネル201を取り出し、3番目の第2スクライビング部240では最後の2個の第2切断予定線221−5、221−6を形成し、それら第2切断予定線221−5、221−6に沿って第1、第2母基板202、203を切断して単位液晶表示パネル201を取り出す。
【0051】
従って、第1スクライビング部200で順次3等分されて、第1回転部210で90゜回転された第1、第2母基板202、203は、第2スクライビング部120、130、140で夫々6回ずつのスクライビングにより9個の単位液晶表示パネル201に取り出される。
【0052】
前記本発明の第2実施形態においては、三つの第2スクライビング部220、230、240を直列に連結して、第1スクライビング部200と同様に、6回のスクライビングにより第1、第2母基板202、203から各単位液晶表示パネル201を抽出するようになっているため、第1及び第2スクライビング部200、220、230、240の処理時間差による遅滞時間をなくすことができる。
【0053】
又、このような本発明の第2実施形態においては、第1、第2母基板上に9個の単位液晶表示パネルが製作されたモデルに対して3個の第2スクライビング部が直列に連結されているが、これに限定されず、第1、第2母基板上に製作される単位液晶表示パネルの個数によって、二つまたは四つ以上の第2スクライビング部を連結することができる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶表示パネルの切断装置及びこれを利用した切断方法においては、少なくとも二つの第2スクライビング部を直列または並列に連結して、第2スクライビング部で必要とされる時間が第1スクライビング部に比べて少なくてすむため、製品の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示パネルの切断装置の第1実施形態のブロック構成を示した例示図である。
【図2A】図1の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【図2B】図1の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【図2C】図1の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【図3】本発明に係る液晶表示パネルの切断装置の第2実施形態のブロック構成を示した例示図である。
【図4A】図3の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【図4B】図3の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【図4C】図3の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【図4D】図3の各ブロックで実施される順次的な工程を示した例示図である。
【図5】液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して合着された単位液晶表示パネルの概略的な平面構造を示した例示図である。
【図6】図5において、各薄膜トランジスタ・アレイ基板が形成された第1母基板と各カラーフィルタ基板が形成された第2母基板とが合着されて複数の液晶表示パネルを形成する断面構造を示した例示図である。
【図7A】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7B】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7C】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7D】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7E】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7F】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7G】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7H】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7I】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【図7J】従来各単位液晶表示パネルの切断工程を順次示した例示図である。
【符号の説明】
1:薄膜トランジスタアレイ基板
2:カラーフィルタ基板
10:液晶パネル
13:画像表示部
14:ゲートパッド部
15:データパッド部
20:第1母基板
30:第2母基板
31,32:ダミー領域
33:第1テーブル
34:第2テーブル
35:第3テーブル
36:第4テーブル
41,45:切断ホイール
42:1次切断予定線
43:2次切断予定線
44,48:ブレイク棒
46:3次切断予定線
47:4次切断予定線
49:吸着板
100,200:第1スクライビング部
101,201:単位液晶表示パネル
102,202:第1母基板
103,203:第2母基板
104,204:第1次切断予定線
110,210:第1回転部
120,130,140,220,230,240:第2スクライビング部
121,221:第2切断予定線
221−1〜221−6:第2切断予定線

Claims (3)

  1. 所定間隔離隔されて各単位液晶表示パネルが設けられた第1及び第2母基板の表面に複数の第1切断予定線を順次形成し、前記第1切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する第1スクライビング部、前記切断された第1及び第2母基板を90゜回転させる第1回転部、および、前記回転された第1及び第2母基板の表面に複数の第2切断予定線を順次形成し、前記第2切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する少なくとも二つの第2スクライビング部からなり、前記少なくとも二つの第2スクライビング部は、前記第1回転部に直列に連結されて、第2スクライビング部で必要とされる時間が、第1スクライビング部に比べて、第1及び第2スクライビング部の処理時間差により遅滞しないようにすることを特徴とする液晶表示パネルの切断装置。
  2. 所定間隔離隔されて各単位液晶表示パネルが設けられた第1及び第2母基板の表面に複数の第1切断予定線を順次形成し、前記第1切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する第1スクライビング部、前記切断された第1及び第2母基板を90゜回転させる第1回転部、および、前記回転された第1及び第2母基板の表面に複数の第2切断予定線を順次形成し、前記第2切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する少なくとも二つの第2スクライビング部からなり、前記少なくとも二つの第2スクライビング部は、前記第1回転部に並列に連結されて、第2スクライビング部で必要とされる時間が第1スクライビング部に比べて、第1及び第2スクライビング部の処理時間差により遅滞しないようにすることを特徴とする液晶表示パネルの切断装置。
  3. 各単位液晶表示パネルが設けられた第1及び第2母基板の表面に複数の第1切断予定線を順次形成第1スクライビング部を用いて前記第1切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する工程、前記切断された第1及び第2母基板を90゜回転させる工程、および、前記第1及び第2母基板の表面に複数の第2切断予定線を順次形成少なくとも二つの第2スクライビング部を用いて前記第2切断予定線に沿って第1及び第2母基板を切断する工程を有し、前記少なくとも二つの第2スクライビング部は、前記第1回転部に直列または並列に連結されて、第2スクライビング部で必要とされる時間が、第1スクライビング部に比べて、第1及び第2スクライビング部の処理時間差により遅滞しないようにすることを特徴とする液晶表示パネルの切断方法。
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