KR100747681B1 - 액정표시장치의 기판 컷팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판을 절단하기 위한 액정표시장치의 기판 컷팅 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 기판 컷팅 장치는 레이저 빔을 발생하기 위한 발진기와, 상기 발진기로부터의 상기 레이저 빔을 기판 상에 집광하기 위한 집광부와, 상기 기판 상에 상기 레이저 빔에 대한 광흡수율이 상기 기판물질보다 낮은 증착막을 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 기판 컷팅 장치에 의하면 기판의 레이저 커팅의 정밀도가 향상되는 장점이 있다.

Description

액정표시장치의 기판 컷팅 장치{Glass Cutting Apparatus of the Liquid Crystal display}

도 1은 박막트랜지스터가 형성된 하부기판을 나타내는 도면.

도 2a 및 2c는 종래의 기판 컷팅 장치의 동작을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 기판 컷팅 장치의 동작을 나타내는 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 유리 모 기판 2 : 박막트랜지스터

3 : 화소셀 4 : 유효표시부

6 : 데이터 전극라인 8 : 게이트 전극라인

10 : 데이터 전극라인 공통선 12 : 게이트 전극라인 공통선

14 : 데이터 패드부 16 : 게이트 패드부

18 : 수평 스크라이브선 20 : 수직 스크라이브선

22 : 자르고자 하는 라인 24 : 가열부

26 : 주변부 28 : 균열선단

30 : 증착막 32 : 레이저 발진기

34 : 집광부 36 : 절단 홈

본 발명은 액정표시장치의 제조장치에 관한 것으로, 특히 글래스를 절단하기 위한 레이저 컷팅 장치에 관한 것이다.

액티브 매트릭스(Active Matrix)구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동화상을 표시하고 있다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터와 노트북 컴퓨터는 물론, 복사기등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기까지 광범위하게 이용되고 있다.

액티브 매트릭스 구동방식의 액정표시장치의 제조공정은 기판 세정과, 기판 패터닝, 배향막형성, 기판합착/액정주입, 실장 공정으로 나뉘어진다. 기판세정 공정에서는 상/하부기판의 패터닝 전후에 기판들의 이물질을 세정제를 이용하여 제거하게 된다. 기판 패터닝 공정에서는 상부기판의 패터닝과 하부기판의 패터닝으로 나뉘어진다. 상부기판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, TFT의 소오스전극에 접속되도록 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 화소전극이 형성된다. 기판합착/액정주입 공 정에서는 하부기판 상에 배향막을 도포하고 러빙하는 공정에 이어서, 실(Seal)재를 이용한 상/하부기판 합착공정, 액정주입, 주입구 봉지공정이 순차적으로 이루어진다. 마지막으로, 실장공정에서는 게이트 드라이브 집적회로 및 데이터 드라이브 집적회로 등의 집적회로가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 기판 상의 패드부에 접속시키게 된다.

이와 같은 액정표시장치의 제조공정에 있어서, 기판합착 공정 후에 기판을 절단하는 기판 절단 공정이 수행된다.

도 1은 TFT가 형성된 하부기판을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 하부기판은 TFT(2)가 형성되는 유효표시부(4)와, TFT(2)의 데이터 전극과 연결되는 데이터 전극라인(6)과, TFT(2)의 게이트 전극과 연결되는 게이트 전극라인(8)과, 데이터 전극라인(6)이 공통으로 단락되어 있는 데이터 전극라인 공통선(10)과, 게이트 전극라인(8)이 공통으로 단락되어 있는 게이트 전극라인 공통선(12)과, 데이터 전극라인(6) 및 게이트 전극라인(8)이 형성되는 패드부 (14,16)를 구비한다. 유효표시부(4)내에 형성된 데이터 전극라인(6) 및 게이트 전극라인(8)의 교차점들 사이에는 하나의 TFT(2)를 가지는 화소셀(3)들이 형성된다. 패드부(14,16)에 형성된 데이터 전극라인(6) 및 게이트 전극라인(8)은 외부회로와 연결되어 TFT(2)를 동작시킨다. 데이터 및 게이트 전극라인 공통선들(10,12)은 하부기판의 제작과정에서 정전기를 방지함과 아울러 TFT의 구동을 테스트한다. 수평스크라이브선(18) 및 수직 스크라이브선(20)과 유효표시부(4)간에는 상부기판과 합착함과 아울러 액정 주입공간을 마련하기 위한 도시되지 않은 실런트가 도포된다. 또한, 하부기판의 가장자리에는 상부기판과 하부기판의 합착시 압력을 균등하게 분배하기 위하여 도시되지 않은 더미 실런트가 도포된다. 이와 같은, 실런트가 도포된 상부기판과 하부기판이 합착된다. 상부기판과 하부기판이 합착된 후 하부기판은 수평 및 수직 스크라이브 선(18,20)을 따라 절단된다. 상부기판은 하부기판의 패드부 (14,16)가 외부회로와 연결될 수 있도록 유효표시부 이외의 부분이 절단된다.

이 스크라이브 선(18,20)을 따라서 경도가 높은 다이아몬드 커터로 유리 모 기판(1)에 소정 깊이를 갖는 예비 절단 홈을 형성한 후 유리 모 기판(1)에 충격을 가하여 유리 모 기판(1)에서 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함)의 단위 셀을 절단하게 된다.

그러나, 다이아몬드 커터에 의하여 예비 절단된 LCD 단위 셀의 절단면에 날카로운 요철이 형성되고, 요철이 심하게 형성된 부분에 높은 응력이 걸리게 됨으로써, 유리 모 기판에 충격을 가할 때 예비 절단 홈을 따라 LCD 단위 셀이 절단되지 않고 높은 응력이 걸려 있는 부분을 따라 LCD 단위 셀이 절단되는 불량이 발생된다.

이러한 문제를 극복하기 위해서 최근에는 레이저 커팅 설비를 이용하여 유리 모 기판에서 LCD 단위 셀을 매끄럽게 절단하는 기술이 사용되고 있다.

레이저 커팅 장치를 이용하여 LCD 단위 셀을 절단하는 과정에 대해 개략적으로 언급하면 다음과 같다.

레이저 빔을 발생하는 레이저 발진기와, 레이저 빔의 초점을 조절하는 집광부와, 냉각장치를 구비한다. 먼저, 가열장치의 소정영역에 설치된 프리 스크라이버가 유리 모 기판쪽(1)으로 회동하여 스크라이브 라인 중 레이저 절단이 개시될 부분에 절단 홈(30)을 형성한다. 이후, 레이저 발진기(32)는 레이저 빔을 발생하여 집광부(34)로 입력한다. 집광부(34)의 취출구로 출력된 레이저 빔은 절단 홈(36)을 시작으로 스크라이브 라인(22)을 따라 유리 모 기판(1)을 높은 온도로 급속하게 가열시킨다. 이어, 집광부(34)의 후단에 설치된 냉각장치(도시하지 않음)에서 냉각 유체를 분사하여 높은 온도로 가열된 유리 모기판(1)을 급속 냉각시킨다. 이와 같이 유리 모 기판(1)에 형성된 스크라이브 라인(22)을 레이저 빔으로 급속 가열하면, 도 2a와 같이 레이저 빔에 의한 가열부(24)는 압축응력이 발생하고 주변부(26)는 인장응력이 작용한다. 따라서 인장응력이 작용하는 작용하는 부위에서 균열(28)이 성장한다. 이후 도 2b와 같이 냉각 유체로 균열선단을 국부 냉각시키면 인장응력이 더 크게 작용하여 균열도 더 크게 잘 성장하게 된다. 이의 동작을 반복하여 도 2c와 같이 레이저 가열부(24)를 이동하면 균열(28)도 함께 진행하게 되어 글래스에서 매끄럽게 절단할 수 있게 된다. 그러나 글래스에 레이저 빔에 대한 흡수율이 있기 때문에, 아주 매끄럽게 자르는 절단의 정밀도에 대해서는 한계가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 레이저에 대한 글래스와 증착한 막의 흡수율의 차이를 이용하여 글래스를 정밀하게 절단을 하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 기판 컷팅 장치는 레이저 빔을 발생하기 위한 발진기와, 상기 발진기로부터의 상기 레이저 빔을 기판 상에 집광하기 위한 집광부와, 상기 기판 상에 상기 레이저 빔에 대한 광흡수율이 기판물질보다 낮은 증착막을 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치의 기판 컷팅 장치는 액정셀의 상부기판과 하부기판이 합착된 후 하부기판을 수평 및 수직 스크라이브 선을 따라 절단하거나 기판합착 공정 후에 기판을 절단하는 기판 절단 공정이 수행될 경우에 적용되게 된다.

먼저, 레이저로 자르고자 하는 글래스면에 있어서 커팅하고자 하는 선의 양쪽에 레이저에 대한 흡수율이 낮은 막(30)을 증착한다. 다음으로, 가열장치의 소정영역에 설치된 프리 스크라이버가 유리 모 기판(1)쪽으로 회동하여 스크라이브 라인(22) 중 레이저 절단이 개시될 부분에 절단 홈(36)을 형성한다. 이후, 레이저 발진기(32)는 레이저 빔을 발생하여 집광부(34)로 입력한다. 집광부의 취출구로 출력된 레이저 빔은 절단 홈(36)을 시작으로 스크라이브 라인(22)을 따라 유리 모 기판을 높은 온도로 급속하게 가열시킨다. 이어, 집광부(34)의 후단에 설치된 냉각장치(도시하지 않음)에서 냉각 유체를 분사하여 높은 온도로 가열된 유리 모기판(1)을 급속 냉각시킨다.

이와 같이 동작을 하면, 흡수율이 낮은 막(30)에 의해 레이저 빔에 대한 주변의 가열부(24)의 영역이 제한되게 된다. 즉, 증착막측은 레이저빔에 대한 가열의 영향을 적게 받게 된다. 따라서 인장응력에 대한 균열은 자르고자 하는 라인(22)을 따라 성장하게 된다. 이로써 자르고자 하는 라인이 정밀하게 커팅된다.

또한, 도 2c와 같이 레이저 가열부를 이동하면 균열도 위와 같은 동작으로 함께 진행하게 되고, 글래스를 매끄럽게 절단할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 기판 커팅 장치는 자르고자 하는 글래스면에 커팅하고자 하는 라인의 양쪽에 레이저에 대한 흡수율이 낮은 막을 증착함으로써 글래스의 레이저 커팅의 정밀도가 향상되게 된다.

Claims (2)

1. 레이저 빔을 발생하기 위한 발진기와,

   상기 발진기로부터의 상기 레이저 빔을 기판 상에 집광하기 위한 집광부와,

   상기 기판 상에 상기 레이저 빔에 대한 광흡수율이 상기 기판물질보다 낮은 증착막을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 컷팅 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증착막은 상기 기판의 자르고자 하는 라인의 양쪽에 증착하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 컷팅 장치.

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