KR20000014954A - Cutting apparatus and method of lcd glass and large-sized flat display device fabricating method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LCD 글래스 절단 장치, LCD 글래스 절단 방법 및 이를 이용한 대형 평판 표시 소자 제조 방법에 관한 것으로, 특히 두 장의 유리 모 기판에 형성된 복수개의 LCD 단위쎌을 고출력 레이저 빔에 의하여 유리 모 기판으로부터 매끈하게 절단하여 개별화시키는 LCD 글래스 절단장치 및 LCD 글래스 절단 방법과 절단된 복수개의 LCD 단위 글래스를 고출력 레이저 빔으로 상호 접합시켜 고해상도를 갖는 대형 평판 표시 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LCD glass cutting device, an LCD glass cutting method and a method for manufacturing a large flat panel display device using the same. In particular, a plurality of LCD units 쎌 formed on two glass mother substrates are smoothed from the glass mother substrate by a high power laser beam. An LCD glass cutting device and an LCD glass cutting method for cutting and individualizing, and a method for manufacturing a large flat panel display device having a high resolution by mutually bonding a plurality of the cut LCD unit glass with a high power laser beam.
최근 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점으로 CRT(Cathode Ray Tube)의 대체품으로 각광을 받고 있는 LCD 모듈(Liquid Crystal Display module)은 LCD 패널 내부에 주입된 액정에 전기장이 온(on) 또는 오프(off)되도록 하여 전기장에 의하여 액정이 일정 방향으로 배향되어 광을 통과 및 차단시키는 광 셔터 성질을 이용한 평판 표시 장치이다.Recently, the LCD module (Liquid Crystal Display module), which has been in the spotlight as a substitute for the CRT (Cathode Ray Tube) due to its small size, light weight, and low power consumption, has an electric field turned on or off in liquid crystal injected into the LCD panel. and a light shutter property in which a liquid crystal is oriented in a predetermined direction by an electric field to pass and block light.
LCD 모듈 중 정보를 표시하는 부분인 LCD 패널은 크게 TFT 기판과 TFT 기판을 마주보도록 부착되는 칼라필터 기판, 액정으로 구성된다. 이와 같은 FTF 기판과 칼라필터 기판은, 예를 들어, 약 6 장의 LCD 단위쎌이 동시에 형성 가능한 두 장의 대형 유리 모 기판에 형성된다.The LCD panel, which is a part of displaying information among the LCD modules, is largely composed of a color filter substrate and a liquid crystal attached to face the TFT substrate and the TFT substrate. Such an FTF board | substrate and a color filter board | substrate are formed in the two large glass mother boards which can form about 6 LCD unit cells simultaneously, for example.
두 장의 유리 모 기판중 TFT 기판에는 복수개의 데이터 라인들과, 데이터 라인과 교차되는 게이트 라인들 및 게이트 라인과 데이터 라인들의 각 교점에 형성된 박막트랜지스터 소자들 및 박막 트랜지스터 소자에 의하여 전원 인가가 온/오프(on/off)되는 화소전극들로 구성된다.Among the two glass mother substrates, power supply is turned on / off by a plurality of data lines, gate lines intersecting the data lines, and thin film transistor elements and thin film transistor elements formed at intersections of the gate lines and the data lines. The pixel electrodes are turned off.
또한, 칼라필터 기판에는 박막트랜지스터 소자들을 가리기 위한 블랙매트릭스, TFT 기판의 화소전극과 대응되는 위치에 형성된 칼라필터 기판 화소전극과, RGB 패턴이 형성된다.In addition, the color filter substrate is formed with a black matrix for covering the thin film transistor elements, a color filter substrate pixel electrode formed at a position corresponding to the pixel electrode of the TFT substrate, and an RGB pattern.
이와 같이 형성된 TFT 기판과, 칼라필터 기판은 상호 얼라인먼트된 후 칼라 필터 기판과 TFT 기판의 화소전극 사이에는 액정이 주입된 후 LCD 단위 글래스로 절단된다.The TFT substrate and the color filter substrate thus formed are aligned with each other, and then liquid crystal is injected between the color filter substrate and the pixel electrode of the TFT substrate and then cut into LCD unit glass.
이때, LCD 단위 글래스의 정확한 절단을 위하여 2 개의 유리 모 기판에는 도 1에 도시된 바와 같이 LCD 단위쎌 A∼F의 절단될 부분을 따라서 스크라이브 라인(scribe line;10)이 형성된다. 이 스크라이브 라인(10)을 따라서 경도가 높은 다이아몬드 커터가 지나가면서 경도가 낮은 유리 모 기판(1)에는 소정 깊이를 갖는 예비 절단 홈이 형성된다.At this time, in order to accurately cut the LCD unit glass, scribe lines 10 are formed on the two glass mother substrates along the portion to be cut of the LCD units A to F as shown in FIG. 1. A precut groove having a predetermined depth is formed in the glass mother substrate 1 having a low hardness while a diamond cutter having a high hardness passes along the scribe line 10.
이후, 유리 모 기판(1)에 미약한 충격이 가해지더라도 유리 모 기판의 예비 절단 홈에 의하여 LCD 패널 A∼F는 절단되어 분리된다.Thereafter, even when a slight impact is applied to the glass mother substrate 1, the LCD panels A to F are cut and separated by the preliminary cutting grooves of the glass mother substrate.
이후, 분리된 LCD 단위 글래스는 후속 조립 과정을 거친 후, LCD 패널로 제작되고, LCD 패널과 백라이트 어셈블리등이 다시 조립되어 하나의 완성된 LCD 모듈이 제작된다.Thereafter, the separated LCD unit glass is subjected to a subsequent assembly process, and then manufactured as an LCD panel, and the LCD panel and the backlight assembly are reassembled to produce a completed LCD module.
이와 같이 제조된 LCD 모듈은 유리 기판을 사용하는 특수성으로 인하여 그 크기가 일반 CRT에 비하여 제한되는 단점이 있어, 최근에는 이와 같은 제약을 극복하기 위하여 LCD 단위 글래스에 형성된 4 개의 에지면중 2 개의 에지면을 옵티컬 본드(optical bond)라 불리는 접착제에 의하여 부착한 후, 나머지 2 개의 에지면에 게이트 라인들과 데이터 라인들을 인쇄회로기판에 형성된 구동 드라이브 IC와, 소스 드라이브 IC에 히트 실 컨넥터(heat seal connector)에 의하여 전기적으로 접속하여 형성된 접합 LCD 패널을 독립적으로 구동시키되 전체적으로는 완성된 이미지가 형성되도록 한 타일드 LCD(Tiled LCD) 모듈이 개발된 바 있다.The LCD module manufactured as described above has a disadvantage in that its size is limited compared to that of a general CRT due to the particularity of using a glass substrate. Recently, two edges of four edges formed on the LCD unit glass have been overcome in order to overcome this limitation. After the surface is attached by an adhesive called an optical bond, a drive drive IC having gate lines and data lines formed on the printed circuit board on the remaining two edge surfaces, and a heat seal connector on the source drive IC. A tiled LCD module has been developed to independently drive a bonded LCD panel formed by electrical connection by means of a connector, but form a complete image as a whole.
그러나, 종래 복수개의 LCD 단위셀이 형성된 유리 모 기판을 절단하여 LCD 단위 글래스를 제작할 때, 유리 모 기판은 불균일한 크랙 발생의 우려로 한번에 절단되지 못하고, 유리 모 기판에 스크라이브 라인과 절단 홈을 먼저 형성한 후 유리 모 기판에 충격을 가하여 절단해야 함으로써, 유리 모 기판이 절단될 때 발생하는 미세 유리 파티클이 다른 곳으로 퍼지지 못하게 하기 위하여 별도의 집진 설비를 필요로 한다.However, when fabricating an LCD unit glass by cutting a glass mother substrate on which a plurality of LCD unit cells are formed, the glass mother substrate is not cut at once due to uneven crack generation, and the scribe line and the cutting groove are first placed on the glass mother substrate. After forming, the glass mother substrate must be impacted and cut, and thus, a separate dust collector is required to prevent the fine glass particles generated when the glass mother substrate is cut from spreading to other places.
다른 문제점으로 일정 크기로 절단되어 반입된 유리 모 기판의 에지 부분은 도 2에 도시된 바와 같이 다이아몬드 유리 커터에 의하여 절단될 때 발생한 날카로운 요철 부분(2)이 다수 존재하게 되고, 이 날카로운 요철 부분(2)은 요철이 없는 부분에 비하여 높은 응력(stress)이 걸리게 되므로 다이아몬드 유리 커터에 의하여 절단 홈을 형성한 후 충격을 가하여 유리 모 기판(1)을 절단할 때 절단되어야 할 절단 홈 부분은 절단되지 않고 높은 응력이 걸려 있는 부분이 절단되는 경우가 많아 유리 모 기판 절단 불량이 속출하는 문제점이 있다.Another problem is that the edge portion of the glass wool substrate cut into a predetermined size has a large number of sharp uneven portions 2 generated when being cut by a diamond glass cutter, as shown in FIG. 2. 2) has a higher stress than the uneven part, so when cutting the glass wool substrate 1 by impact after forming the cutting groove by the diamond glass cutter, the cutting groove part to be cut is not cut. There is a problem in that a portion where a high stress is applied is often cut, and the glass wool substrate is poorly cut.
종래 문제점은 이와 같이 유리 모 기판이 비정상적으로 절단되어 절단 불량을 유발시키는 것뿐만 아니라, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이 유리 모 기판에 형성된 LCD 단위쎌 A∼D를 절단하여 형성된 LCD 단위 글래스를 복수개 상호 접합하여 타일드 LCD 모듈(tiled LCD module;20)을 형성할 때에도 많은 영향을 미친다.The conventional problem is that the glass mother substrate is abnormally cut as described above to cause cutting defects, as well as the LCD unit glass formed by cutting the LCD units 쎌 A to D formed on the glass mother substrate as shown in FIGS. 3 and 4. It also has a lot of influence when forming a tiled LCD module (20) by bonding a plurality of mutually.
도 3에 도시된 바와 같이 다이아몬드 유리 커터에 의하여 에지면이 매끈하게 절단되지 않은 종래 LCD 단위쎌 A∼D을 절단하여 형성된 LCD 단위 글래스의 4 개의 에지면중 인접한 2 개의 면을 옵티컬 본드(22)에 의하여 접합할 경우, 예를 들어 매끈하지 않은 에지면을 갖는 두 개의 LCD 단위 글래스 A 및 B를 상호 접합하였을 경우 LCD 단위 글래스 A의 에지면 블랙매트릭스에 해당하는 씸 라인(seam line;24)의 폭과, LCD 단위 글래스 B의 에지면 블랙 메트릭스에 해당하는 씸 라인(seam line;25)과, LCD 단위 글래스 A, B의 사이 간격을 더한 총 씸 라인 폭이 최소 2 mm 이상이 됨으로써, 타일드 LCD 모듈(20)의 화면에는 이 씸 라인이 인식된다.As shown in FIG. 3, optical bonds 22 are formed on two adjacent surfaces of four edge surfaces of the LCD unit glass formed by cutting a conventional LCD unit 쎌 A to D in which the edge surface is not cut smoothly by a diamond glass cutter. For example, when two LCD unit glasses A and B having uneven edges are bonded to each other, a line of seam 24 corresponding to the edge black matrix of the LCD unit glass A is bonded to each other. The total line width, which is the sum of the width and the seam line 25 corresponding to the edge black matrix of the LCD unit glass B, and the gap between the LCD unit glasses A and B, becomes at least 2 mm or more, thereby providing a tiled structure. This line is recognized on the screen of the LCD module 20.
이와 같이 씸 라인이 인식됨으로써 디스플레이 화면이 분할되어 보이는 것을 방지하기 위해서는 LCD 패널을 제작하기 이전에 제작 가능한 최소 씸 라인의 폭을 미리 산출한 후, LCD 패널의 픽셀과 픽셀 폭을 미리 산출된 최소 씸 라인의 폭과 동일하게 설정할 수밖에 없다. 이와 같이 함으로써, 씸 라인이 블랙 매트릭스 역할을 하여 화면이 분할되는 것을 방지할 수 있다.In order to prevent the display screen from being divided by recognizing the thin line as described above, the width of the minimum thin line that can be manufactured is calculated in advance before the LCD panel is manufactured, and then the pixel and pixel width of the LCD panel are calculated in advance. It must be set equal to the width of the line. By doing in this way, it is possible to prevent the screen from being divided by the red line serving as the black matrix.
결국 씸 라인의 폭에 의하여 타일드 LCD 모듈의 전체 해상도가 결정되므로 타일드 LCD 모듈의 전체 해상도를 증대시키기 위해서는 필수적으로 씸 라인의 폭을 감소시켜야만이 가능하다.As a result, the overall resolution of the tiled LCD module is determined by the width of the shock line. Therefore, in order to increase the overall resolution of the tiled LCD module, it is necessary to reduce the width of the shock line.
그러나, 씸 라인의 폭 감소는 앞서 언급한 바와 같이 다이아몬드 유리 커터에 의하여 절단된 LCD 단위 글래스의 절단면 가공오차에 의하여 많은 어려움이 있어, 해상도가 낮게 제조된 고가의 대형 타일드 LCD 모듈은 어쩔 수 없이 옥내용으로 사용하기 어렵고 그다지 큰 해상도를 요구하지 않는 옥외용으로 사용해야 하는 문제점이 있다.However, the reduction in the width of the shock line is difficult due to the cut surface machining error of the LCD unit glass cut by the diamond glass cutter as mentioned above, so that the expensive large-sized tiled LCD module manufactured with low resolution is unavoidable. There is a problem that it is difficult to use indoors and should be used for outdoor use that does not require a very high resolution.
따라서 본 발명에 의한 엘씨디 글래스 절단 방법 및 이를 이용한 대형 평판 표시 소자 제조 방법은 이와 같은 종래 다수 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 LCD 단위쎌로 구성된 유리 모 기판으로부터 LCD 단위쎌을 절단할 때, 유리 파티클을 발생시키지 않음과 동시에 유리 모 기판중 절단되는 에지면이 비정상적으로 절단되지 않음과 동시에 절단면이 매우 매끈하게 절단되도록 함에 있다.Therefore, the LCD glass cutting method according to the present invention and a large flat panel display device manufacturing method using the same allow for such a number of problems, and an object of the present invention is to cut an LCD unit from a glass base substrate composed of an LCD unit. In this regard, the edge of the glass substrate is not abnormally cut and the cut surface is cut very smoothly without generating glass particles.
또한, 본 발명의 또다른 목적은 매끈하게 절단된 LCD 단위 글래스로 타일드 LCD 패널을 제작할 경우 타일드 LCD 패널들 간의 경계면에 형성되는 씸 라인 폭을 최소화하여 픽셀간의 간격에 근접되도록 함으로써 타일드 LCD 패널에 의하여 제작된 타일드 LCD 모듈이 고해상도를 지원 가능토록 하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to produce a tiled LCD panel with a smoothly cut LCD unit glass to minimize the width of the line formed on the interface between the tiled LCD panel to minimize the line width between the tiled LCD The tiled LCD module manufactured by the panel is intended to support high resolution.
본 발명의 또 다른 목적들은 본 발명의 상세한 설명에서 명확해질 것이다.Still other objects of the present invention will become apparent from the detailed description of the present invention.
도 1은 종래 복수개의 LCD 단위쎌이 형성된 유리 모기판에 스크라이브 라인이 형성된 것을 도시한 평면도.1 is a plan view showing that a scribe line is formed on a glass mother substrate in which a plurality of LCD unit cells are formed.
도 2는 도 1의 원내 확대도.FIG. 2 is an enlarged view of the circle of FIG. 1. FIG.
도 3은 2×2 정방 행렬 방식으로 접합된 타일드 LCD 모듈을 도시한 평면도.3 is a plan view of a tiled LCD module bonded in a 2 × 2 square matrix;
도 4는 도 3의 원내 확대도.4 is an enlarged view of the circle of FIG. 3.
도 5는 본 발명에 의하여 LCD 글래스 절단 장치를 도시한 사시도.5 is a perspective view showing the LCD glass cutting device according to the present invention.
도 6은 도 5의 원내 확대도.FIG. 6 is an enlarged view of the circle of FIG. 5; FIG.
도 7a, 도 7b, 도 7c는 본 발명에 의한 일실시예에 의하여 유리 모기판을 절단하는 것을 도시한 설명도.7A, 7B, and 7C are explanatory views illustrating cutting a glass mother substrate according to one embodiment of the present invention.
도 8a,도 8b는 본 발명에 의하여 포커싱 조절이 가능한 레이저 절단 장치를 도시한 개념도.8A and 8B are conceptual views illustrating a laser cutting device capable of adjusting focusing according to the present invention.
도 9a, 도 9b, 도 9c는 본 발명에 의한 다른 실시예에 의하여 유리 모기판을 절단하는 것을 도시한 설명도.9A, 9B, and 9C are explanatory views illustrating cutting a glass mother substrate according to another embodiment according to the present invention.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 설명도.10 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.
도 11은 도 10의 원내 확대 도면.FIG. 11 is an enlarged view of the circle of FIG. 10. FIG.
도 12a,도 12b는 도 11의 A-A' 단면도와 도 11의 B-B' 단면도.12A and 12B are sectional views taken along the line A-A 'of Fig. 11, and Figs.
도 13은 본 발명에 의한 대형 평판 표시 소자 제조 방법의 일실시예를 도시한 설명도.13 is an explanatory diagram showing an embodiment of a method for manufacturing a large flat panel display device according to the present invention;
도 14는 본 발명에 의한 복수개의 LCD 단위 글래스를 접합하는 것을 도시한 설명도.14 is an explanatory diagram showing bonding of a plurality of LCD unit glasses according to the present invention;
도 15는 본 발명에 의한 대형 평판 표시 소자 제조 방법의 다른 실시예를 도시한 설명도.Fig. 15 is an explanatory diagram showing another embodiment of the manufacturing method of a large size flat panel display device according to the present invention;
도 16은 본 발명에 의한 복수개의 LCD 단위 글래스를 접합하는 것을 도시한 설명도.FIG. 16 is an explanatory diagram showing bonding of a plurality of LCD unit glasses according to the present invention; FIG.
도 17은 도 16의 A-A' 단면도.17 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 16.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 엘씨디 글래스 절단 장치는 복수매의 LCD 단위쎌이 형성된 대형 유리 모 기판에 LCD 단위쎌의 경계면에 형성된 스크라이브 라인에 레이저 빔을 주사하여 스크라이브 라인을 급속 가열시켜 열팽창을 유발시킨 후, 급속 가열에 의하여 열팽창된 스크라이브 라인에 해당하는 유리 모 기판에 순수나 액체 기체와 같이 비교적 저온의 냉각용 유체를 분사함으로써 유리 모 기판을 급속 냉각시켜 유리 모 기판을 급속 수축시킴으로써 열팽창과 열수축에 의하여 유리 모 기판의 스크라이브 라인에 크랙을 유발시키고, 유리 모 기판의 절단이 시작되는 부분과 유리 모 기판중 절단이 종료되는 부분에서의 유리 모 기판 절단 불량을 방지하기 위하여 스크라이브 라인의 개시 부분과 마감 부분에 인위적으로 절단 개시 홈과 절단 마감 홈을 형성하여 유리 모 기판을 절단하도록 한다.In order to achieve the object of the present invention, the LCD cutting device is a thermal expansion by rapidly heating the scribe line by scanning a laser beam to the scribe line formed on the boundary surface of the LCD unit on a large glass wool substrate formed with a plurality of LCD unit 쎌 After injecting a thermally expanded glass fluid substrate into the glass wool substrate corresponding to the scribe line thermally expanded by rapid heating, the cooling mother glass is rapidly cooled by rapidly cooling the glass wool substrate by thermally expanding the glass wool substrate by rapidly cooling the glass mother substrate. Initiation of a scribe line in order to cause cracks in the scribe line of the glass wool substrate by overshrinkage, and to prevent the glass wool substrate cutting failure at the portion where the cutting of the glass wool substrate starts and the cutting end of the glass wool substrate ends. Artificially cut openings on the part and the finish To form a single groove is closed so as to cut the mother glass substrate.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 엘씨디 글래스 절단 방법은 두 장의 대형 유리 모 기판중 어느 하나에 복수개의 칼라 필터 기판을 형성하고 나머지 하나의 대형 유리 모 기판에 복수개의 TFT 기판을 형성한 후 두 장의 유리 모 기판의 사이에 액정 물질이 충진하여 복수개의 LCD 단위쎌을 형성한 후, 유리 모 기판에 형성된 LCD 단위쎌에 맞추어 절단선을 형성한 후 절단선에 맞추어 직경이 수 ㎛에 불과한 직경을 갖는 야그 레이저, 반도체 다이오우드에서 발생한 레이저 빔, CO2레이저 빔 등을 주사하여 열전도가 낮은 유리 기판의 절단선 부분을 급속 가열시킨 후, 급속 가열된 부분에 저온의 순수, 냉각용 오일, 액체 기체를 분사하여 급속 가열된 부분을 다시 급속 냉각시켜 열팽창과 열수축이 순차적으로 발생하도록 하여 열적 스트레스에 의하여 발생한 크랙에 기인하여 절단선을 따라서 유리 모기판중 LCD 단위쎌이 절단되어 LCD 단위 글래스가 제작되도록 한다.LCD glass cutting method for achieving the object of the present invention is to form a plurality of color filter substrate on any one of the two large glass mother substrate and a plurality of glass substrate after forming a plurality of TFT substrate on the other large glass mother substrate After the liquid crystal material is filled between the mother substrate to form a plurality of LCD units, a cutting line is formed in accordance with the LCD units 형성된 formed on the glass mother substrate. Laser, laser beam generated from semiconductor diode, CO 2 laser beam, etc. are scanned to rapidly heat the cutting line portion of the glass substrate with low thermal conductivity, and then the low-temperature pure water, cooling oil, and liquid gas are sprayed on the rapidly heated portion. Rapidly cooling the rapidly heated part again to allow thermal expansion and thermal contraction to occur sequentially. Due to the crack, the LCD unit 중 of the glass mother substrate is cut along the cutting line to make the LCD unit glass.
대형 유리 모 기판중 절단이 시작되는 부분과, 절단이 종료되는 부분은 그 단면이 매우 거칠고 응력이 집중되어 파손이 쉽게 발생시키는 예리한 요철이 많이 형성되어 있어 이와 같은 상태에서 급속 가열, 급속 냉각이 수행될 경우 예상치 않은 부분이 쉽게 깨져 절단 불량이 발생할 수 있음으로 의도적으로 대형 유리 기판중 절단이 시작되는 부분과, 절단이 종료되는 부분에 큰 응력이 집중되는 절단 개시 홈과, 절단 마감 홈을 형성함으로써 예상치 못한 부분이 깨지는 절단 불량을 사전에 예방할 수 있다.In the large glass wool substrate, the part where the cutting starts and the part where the cutting ends are very rough in cross section, and there are many sharp unevennesses in which stress is concentrated and breakage easily occurs. In this state, rapid heating and rapid cooling are performed. In this case, the unexpected part can be easily broken and cutting defects may be caused. Therefore, by intentionally forming a part of the large glass substrate, the starting point of the cutting, the cutting start groove where the large stress is concentrated at the end of the cutting, and the cutting finish groove are formed. It is possible to prevent cutting defects in which unexpected parts are broken.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또다른 방법으로는 레이저 빔을 통하여 대형 유리 기판을 절단할 때 대형 유리 기판의 절단 깊이를 조절하여 대형 유리 기판을 한번에 절단되지 않도록 하고, 두 번 이상에 나누어 절단되도록 함으로써 대형 유리 기판의 후면에서 발생하는 불규칙한 크랙에 따른 절단 불량을 방지한다.Another method for achieving the object of the present invention is to cut the large glass substrate by cutting the large glass substrate when cutting the large glass substrate through a laser beam so as not to cut the large glass substrate at once, to be cut in two or more times As a result, cutting defects caused by irregular cracks occurring on the rear surface of the large glass substrate are prevented.
바람직하게, 이와 같이 절단된 대형 유리 기판으로부터 절단되어 개별화된 LCD 단위 글래스의 절단면은 날카로운 모서리가 형성되기 때문에 후속 공정중 모서리 부분에서 응력 집중 현상이 발생하여 파손이 발생할 수 있음으로 레이저 빔의 포커스를 조절하여 레이저 빔의 집속도를 높여 절단면을 약간 용융시킨 상태에서 절단면을 급속 냉각시켜 절단면의 에지 부분이 라운딩 되도록 한다.Preferably, since the cut surface of the LCD unit glass cut and separated from the large glass substrate cut as described above is formed with sharp edges, stress concentration may occur at the edge portion during subsequent processing, thereby causing breakage. By adjusting the speed of the laser beam, the cutting edge is rapidly melted while the cutting edge is slightly melted so that the edge portion of the cutting edge is rounded.
이와 같은 엘씨디 글래스 절단 방법을 이용한 본 발명에 의한 대형 평판 표시 소자 제조 방법은 레이저 빔에 의하여 절단된 LCD 단위 글래스 4 장을 상호 밀착시킨 상태에서 LCD 단위 글래스와 LCD 단위 글래스를 용융 시키면서 상호 접합시킨다.In the method of manufacturing a large flat panel display device according to the present invention using the LCD glass cutting method as described above, the LCD unit glass and the LCD unit glass are melted together while the four LCD unit glasses cut by the laser beam are in close contact with each other.
바람직하게는 4장의 LCD 단위 글래스의 4 개의 접합면에 LCD 단위 글래스보다 용융 온도가 낮은 소결 유리나 납 함유 유리편을 개재한 상태에서 소결 유리 또는 납 함유 유리를 레이저 빔에 의하여 용융시켜 이들을 매개로 LCD 단위 글래스와 LCD 단위 글래스 사이의 간격이 픽셀과 픽셀 간격에 근접한 미세 간극을 갖으면서 상호 접합되도록 하여 LCD 단위 글래스와 LCD 단위 글래스의 접합 간극에 의하여 결정되는 해상도를 향상시킬 수 있다.Preferably, the sintered glass or lead-containing glass is melted by a laser beam on the four bonding surfaces of the four LCD unit glasses via a sintered glass or a lead-containing glass piece having a lower melting temperature than that of the LCD unit glass, and then the LCD is interposed. The gap between the unit glass and the LCD unit glass may be bonded to each other while having a minute gap close to the pixel and the pixel gap, thereby improving the resolution determined by the gap between the LCD unit glass and the LCD unit glass.
이하, 본 발명에 의한 LCD 글래스 절단 장치, LCD 글래스 절단 방법과 이를 이용한 대형 평판 표시 소자 제조 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, an LCD glass cutting device, an LCD glass cutting method, and a large flat panel display device manufacturing method using the same will be described.
먼저, 도 5에는 XGA 또는 UXGA를 지원하는 고해상도를 갖는 LCD 단위쎌(110)을 유리 모 기판(100)으로부터 절단하는 레이저 절단 장치(200)가 도시되어 있다.First, FIG. 5 shows a laser cutting device 200 for cutting an LCD unit 110 110 having a high resolution supporting XGA or UXGA from the glass mother substrate 100.
레이저 절단 장치(200)는 유리 모 기판 가열장치(220), 유리 모 기판 냉각장치(240), 프리 스크라이브버(260) 및 이송장치(280)를 포함한다.The laser cutting device 200 includes a glass wool substrate heating device 220, a glass wool substrate cooling device 240, a prescriber 260, and a transfer device 280.
이송장치(280)는 유리 모 기판(100)의 상부로부터 일정 간격 이격된 상태로 설치되어 유리 모 기판(100)의 X-Y 평면상에 이동이 가능토록 설치된다.The transfer device 280 is installed to be spaced apart from the upper portion of the glass wool substrate 100 by a predetermined distance so as to be movable on the X-Y plane of the glass wool substrate 100.
보다 구체적으로 이송 장치(280)는 X 축 방향으로만 구동되는 X축 플레이트(242)와, X축 플레이트(242)를 따라서 Y 축 방향으로 구동되는 Y축 이송 플레이트(282)으로 구성된다.More specifically, the transfer device 280 is composed of an X-axis plate 242 driven only in the X-axis direction, and a Y-axis transfer plate 282 driven in the Y-axis direction along the X-axis plate 242.
유리 모 기판 가열장치(220)는 Y축 이송 플레이트(282)에 설치된다.The glass wool substrate heater 220 is installed on the Y-axis transfer plate 282.
일실시예로 Y축 이송 플레이트(282)에 설치되는 유리 모 기판 가열장치(220)는 발진 파장(λ)이 10.6㎛ 이고 50∼250(W) 정도의 고출력을 갖는 야그 레이저, CO2등의 레이저 빔을 발진시키는 레이저 발진 유닛(222)과, 레이저 발진 유닛(222)으로부터 발진된 레이저 빔의 주사 방향을 굴절시키는 굴절 렌즈(224)와, 굴절된 레이저 빔의 포커스를 조정하여 레이저 빔의 세기를 조절하는 포커싱 렌즈군(도 8 참조;229)과, 레이저 빔의 초점 거리를 변경시키기 위하여 이동 가능한 포커싱 렌즈군 하우징(226)으로 구성된다.In one embodiment, the glass substrate heating apparatus 220 installed on the Y-axis transfer plate 282 has a oscillation wavelength λ of 10.6 μm and a high power of about 50 to 250 (W), such as a yag laser or CO 2 . A laser oscillation unit 222 for oscillating the laser beam, a refractive lens 224 for refracting the scanning direction of the laser beam oscillated from the laser oscillation unit 222, and an intensity of the laser beam by adjusting the focus of the refracted laser beam Focusing lens group (see Fig. 8; 229) and a focusing lens group housing 226 that is movable to change the focal length of the laser beam.
또한, 유리 모 기판 냉각장치(240)도 Y축 이송 플레이트(228)에 설치된다.In addition, the glass mother substrate cooling device 240 is also provided on the Y-axis transfer plate 228.
유리 모 기판 냉각장치(240)는 Y축 이송 플레이트(228)의 진행 방향을 기준으로 포커싱 렌즈군 하우징(226)의 후면에 설치되며 냉각 유체가 저장된 냉각 유체 저장부(227)와, 냉각 유체 저장부(227)로부터 공급받은 냉각 유체를 급속 가열된 유리 모 기판(100)으로 분사하는 분사 노즐(242)로 구성된다.The glass mother substrate cooling device 240 is installed on the rear surface of the focusing lens group housing 226 based on the traveling direction of the Y-axis transfer plate 228 and the cooling fluid storage unit 227 storing the cooling fluid and the cooling fluid storage. It consists of an injection nozzle 242 for injecting the cooling fluid supplied from the unit 227 to the rapidly heated glass mother substrate 100.
이 분사 노즐(242)로부터는 0.1초∼0.3초 간격으로 순수, 냉각 오일, 액체 질소 및 액체 헬륨이 급속 가열된 유리 모 기판(100)으로 분사된다.From this spray nozzle 242, pure water, cooling oil, liquid nitrogen, and liquid helium are sprayed onto the rapidly heated glass mother substrate 100 at intervals of 0.1 to 0.3 seconds.
프리 스크라이버(260)는 일실시예로 포커싱 렌즈군 하우징(226)에 설치되어, 유리 모 기판(100) 방향으로 회동 가능한 스크라이브 회동축(262)과, 스크라이브 회동축(262)을 회동시키는 회동장치(266)와, 스크라이브 회동축(262)에 결합되어 절단될 유리 모 기판(100)에 홈을 형성하는 회전 톱날(264)을 포함한다.The prescriber 260 is installed in the focusing lens group housing 226 in one embodiment, and rotates the scribe pivot shaft 262 and the scribe pivot shaft 262 that are rotatable in the direction of the glass mother substrate 100. Apparatus 266 and a rotating saw blade 264 coupled to the scribe pivot 262 to form a groove in the glass wool substrate 100 to be cut.
또한, 프리 스크라이버(260)의 회동장치(262)는 유리 모 기판(100)의 양단부를 인식할 수 있도록 Y축 이송 플레이트(282)에 설치된 유리 모 기판 감지 센서에 의하여 작동된다. 유리 모 기판 감지 센서는 유리 모 기판(100)의 양단부를 감지할 수 있는 포지션 감지 센서(도 7 참조;290)인 것이 바람직하다.In addition, the rotating device 262 of the prescriber 260 is operated by a glass wool substrate sensing sensor installed on the Y-axis transfer plate 282 so as to recognize both ends of the glass wool substrate 100. The glass wool substrate detecting sensor is preferably a position detecting sensor (see FIG. 7) 290 capable of detecting both ends of the glass wool substrate 100.
본 발명에 의한 레이저 절단 장치(200)를 사용하여 유리 모 기판(100)을 절단하는 방법을 첨부된 도 6, 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of cutting the glass mother substrate 100 using the laser cutting device 200 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7 as follows.
먼저, 스크라이브 라인(300)이 형성된 유리 모 기판(100)을 설비측 고정 플레이트(미도시)에 고정시킨 후, 유리 모 기판(100)의 스크라이브 라인(300)에 앞서 설명한 레이저 절단 장치(200)의 프리 스크라이버(260)의 회전 톱날(264)과, 포커싱 렌즈군 하우징(226)의 레이저 빔 취출구(245)를 일렬로 정확히 정렬시킨다.First, the glass mother substrate 100 on which the scribe line 300 is formed is fixed to a fixture side fixing plate (not shown), and then the laser cutting device 200 described above with respect to the scribe line 300 of the glass mother substrate 100. The rotary saw blade 264 of the free scriber 260 and the laser beam ejection opening 245 of the focusing lens group housing 226 are accurately aligned in a line.
이후, 도 7a에 도시된 바와 같이 프리 스크라이버(260)의 회전 톱날(264)과 포커싱 렌즈군 하우징(226)의 레이저 빔 취출구(245)가 스크라이브 라인(300)에 정렬되면, Y축 이송 플레이트(282)은 지정된 경로를 따라서 전진을 시작하고 Y축 이송 플레이트(282)에 설치된 포지션 감지 센서(290)가 유리 모 기판(100)의 일측 단부를 감지하면, 프리 스크라이버(260)의 회동장치(266)가 구동됨과 동시에 스크라이브 회동축(262)이 회동되면서 스크라이브 회동축(262)의 단부에 설치된 회전 톱날(264)에 의하여 유리 모 기판(100)중 레이저 절단이 개시될 부분에는 도 6에 도시된 바와 같이 일정 깊이의 절단 개시 홈(120)이 형성된다.Subsequently, when the rotary saw blade 264 of the prescriber 260 and the laser beam outlet 245 of the focusing lens group housing 226 are aligned with the scribe line 300 as shown in FIG. 7A, the Y-axis transfer plate 282 starts forwarding along the designated path, and when the position sensor 290 installed on the Y-axis transfer plate 282 detects one end of the glass mother substrate 100, the rotating device of the prescriber 260 6, the laser cutting is started in the glass mother substrate 100 by the rotary saw blade 264 provided at the end of the scribe rotation shaft 262 while the scribe rotation shaft 262 is rotated. As shown, a cut start groove 120 of a predetermined depth is formed.
프리 스크라이버(260)의 회전 톱날(264)에 의하여 유리 모 기판(100)에 절단 개시 홈(120)이 형성되면, 회동장치(266)에 의하여 스크라이브 회동축(262)은 역회동되어 원래 위치로 복원된다.When the cutting start groove 120 is formed in the glass wool substrate 100 by the rotary saw blade 264 of the prescriber 260, the scribe rotation shaft 262 is reversely rotated by the rotating device 266 to the original position. Is restored.
또한, 도 7b에 도시된 바와 같이 스크라이브 회동축(262)이 역회동되어 원래 위치로 복원되면 Y축 이송 플레이트(282)에 설치된 레이저 발진 유닛(222)에서는 레이저 빔(일실시예로 CO2laser 빔;228)이 발진되고, 발진된 CO2레이저 빔(228)은 굴절 렌즈(224)로 조사된 후 굴절 렌즈(222)에 의하여 일정 각도로 굴절되면서 포커싱 렌즈군 하우징(226)으로 입사되고, 포커싱 렌즈군을 통과하면서 CO2레이저 빔(228)은 빔 단부의 직경이 수 ㎛ 정도가 되도록 집속된다.In addition, as shown in FIG. 7B, when the scribe rotational shaft 262 is reversely rotated and restored to its original position, the laser oscillation unit 222 installed in the Y-axis feed plate 282 has a laser beam (in one embodiment, a CO 2 laser). A beam; 228 is oscillated, the oscillated CO 2 laser beam 228 is irradiated with the refractive lens 224 and then refracted at a predetermined angle by the refractive lens 222 and then enters the focusing lens group housing 226, While passing through the focusing lens group, the CO 2 laser beam 228 is focused so that the diameter of the beam end is several micrometers.
집속된 CO2레이저 빔(228)은 Y축 이송 플레이트(282)의 전진에 의하여 유리 모 기판(100)의 절단 개시 홈(120)을 시작으로 스크라이브 라인(300)을 따라서 유리 모 기판(100)에 조사되기 시작한다.The focused CO 2 laser beam 228 follows the scribe line 300 along the scribe line 300, starting with the cutting start groove 120 of the glass wool substrate 100 by advancing the Y-axis transfer plate 282. Begin to be investigated.
이때, CO2레이저 빔(228)이 조사된 유리 모 기판(100)은 CO2레이저 빔(228)의 고에너지에 의하여 급속 가열되면서 국부적인 열팽창과 함께 높은 응력 집중이 발생된다.At this time, the CO 2 laser beam 228. The glass base board 100 is irradiated with the high stress concentrations along with localized thermal expansion occur as rapidly heated by the high energy of the CO 2 laser beam (228).
이와 같이 국부적으로 가열되면서 국소 열팽창이 발생된 유리 모 기판(100)에는 앞서 설명한 냉각 유체관(242)으로부터 유리 모 기판(100)의 가열 부분 온도에 비하여 매우 낮은 저온의 유체가 0.1초∼0.3초 간격으로 단속적으로 공급되면서 급속 가열된 유리 모 기판(100)을 공급된 저온의 냉각 유체의 하여 다시 급속 냉각시킨다.As described above, in the glass wool substrate 100 in which local thermal expansion occurs while being locally heated, a very low temperature fluid from the cooling fluid tube 242 described above is 0.1 seconds to 0.3 seconds as compared to the heating portion temperature of the glass wool substrate 100. Rapidly heated glass mother substrate 100 while being intermittently supplied at intervals is rapidly cooled again by the supplied low-temperature cooling fluid.
이처럼 유리 모 기판(100)의 스크라이브 라인(300)을 CO2레이저 빔(228)에 의하여 급속 가열한 후, 냉각 유체에 의하여 급속 냉각시킴으로써 유리 모 기판(100)의 스크라이브 라인(300)에는 열 팽창, 열 수축이 발생하면서 높은 열응력이 발생된다.As such, the scribe line 300 of the glass mother substrate 100 is rapidly heated by the CO 2 laser beam 228 and then rapidly cooled by a cooling fluid to thermally expand the scribe line 300 of the glass mother substrate 100. In addition, high heat stress is generated while heat shrinkage occurs.
이 열응력의 크기가 유리 분자와 분자를 결합시키는 결합력보다 커질 경우 비정질 유리 분자 구조는 깨지게 되고, 분자 구조가 깨짐에 따라서 유리 모 기판(100)의 표면에는 크랙이 생성된다.When the magnitude of the thermal stress is greater than the bonding force for bonding the glass molecules and molecules, the amorphous glass molecular structure is broken, and as the molecular structure is broken, cracks are generated on the surface of the glass parent substrate 100.
이때, 크랙의 생성 및 크랙 진행 방향은 CO2레이저 빔(228)의 주사 방향과 동일하게 즉, 유리 모 기판(100)의 평면에 대하여 수직 방향으로 진행됨으로 유리 모 기판(100)은 이 크랙에 의하여 한번에 완전하게 절단된다.At this time, the generation of cracks and the crack propagation direction are the same as the scanning direction of the CO 2 laser beam 228, that is, perpendicular to the plane of the glass wool substrate 100, so that the glass wool substrate 100 is applied to the cracks. Is cut completely at once.
첨부된 도 7c를 참조하면, 이처럼 유리 모 기판(100)이 절단되도록 Y축 이송 플레이트(282)이 계속 전진하면서 유리 모 기판(100)이 절단되는 도중 포커싱 렌즈군 하우징(226)의 전방에 설치된 포지션 감지 센서(290)가 다시 유리 모 기판(100)의 타측 단부를 감지하면, 프리 스크라이버(260)의 회동장치(266)는 짧은 시간 동안 다시 회동, 역회동되면서 회전 톱날(264)이 유리 모 기판(100)의 타측 단부에 절단 개시 홈(120)과 동일한 형상을 갖는 절단 마감 홈(140)을 형성한다.Referring to FIG. 7C, the Y-axis feed plate 282 is continuously moved to cut the glass mother substrate 100, and thus, the glass mother substrate 100 is installed in front of the focusing lens group housing 226 while the glass mother substrate 100 is cut. When the position detection sensor 290 detects the other end of the glass parent substrate 100 again, the rotating device 266 of the prescriber 260 rotates and reverses again for a short time, so that the rotary saw blade 264 becomes glass. A cutting finish groove 140 having the same shape as the cutting start groove 120 is formed at the other end of the parent substrate 100.
이후, Y축 이송 플레이트(228)은 계속 전진하면서 유리 모 기판(100)의 스크라이브 라인(130)을 절단하면, 유리 모 기판(100)을 뒤집어 타측 유리 모 기판도 절단한다.Thereafter, when the Y-axis transfer plate 228 continues to move and cuts the scribe line 130 of the glass wool substrate 100, the glass wool substrate 100 is inverted to cut the other glass wool substrate.
한편, 도 8, 도 9에는 LCD 글래스 절단 방법의 다른 실시예가 도시되어 있다.8 and 9 illustrate another embodiment of the LCD glass cutting method.
앞에서 상세하게 설명한 일실시예에 의하여 유리 모 기판(100)을 급속 가열, 급속 냉각하여 유리 모 기판(100)에 크랙을 유발시켜 절단할 때 CO2레이저 빔(228)이 조사되는 유리 모 기판(100)의 상면과 반대측면인 유리 모 기판(100)의 밑면에서는 불균일한 크랙이 발생하여 절단 불량이 발생할 수 있다.According to the embodiment described in detail above, the glass mother substrate 100 is irradiated with a CO 2 laser beam 228 when the glass mother substrate 100 is rapidly heated and rapidly cooled to cause cracks in the glass mother substrate 100. Non-uniform cracks may occur on the bottom surface of the glass mother substrate 100, which is opposite to the top surface of the top surface 100, and thus cutting defects may occur.
도 8, 도 9의 실시예에서 따른 LCD 글래스 절단 방법에 의하면, 유리 모 기판(100)이 완전히 절단되지 않도록 레이저 절단 장치(200)의 포커싱 렌즈군 하우징(226)과 유리 모 기판(100)의 사이 간격을 조절하여 즉, 포커스 렌즈군과 유리 모 기판(100)의 초점, 또는 레이저 빔의 강도를 조절하여 1차적으로 유리 모 기판(100)의 전체 두께중 약 60% 정도만이 절단되도록 한다.According to the LCD glass cutting method according to the embodiment of FIGS. 8 and 9, the focusing lens group housing 226 and the glass wool substrate 100 of the laser cutting device 200 are not cut completely. By adjusting the interval between the focus lens group and the focus of the glass mother substrate 100, or the intensity of the laser beam, only about 60% of the total thickness of the glass mother substrate 100 is primarily cut.
1차적으로 유리 모 기판(100)중 약 60%에 해당하는 두께가 절단되면 포커싱 렌즈군 하우징(226)과 유리 모 기판(100)의 사이 간격을 다시 조절함으로써, CO2 레이저 빔의 세기를 1 차 절단 때보다 약하게 조절한다. 이후, 나머지 유리 모 기판(100)을 2차적으로 완전히 절단함으로써 유리 모 기판(100)의 후면에서 발생하는 불균일한 크랙을 방지할 수 있다.When the thickness corresponding to about 60% of the glass mother substrate 100 is cut first, by adjusting the distance between the focusing lens group housing 226 and the glass mother substrate 100 again, the intensity of the CO2 laser beam is primarily changed. Adjust weaker than when cutting. Subsequently, the second glass mother substrate 100 may be completely cut in a secondary manner to prevent non-uniform cracks occurring at the rear surface of the glass mother substrate 100.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.
먼저, 도 8a, 도 9a에 도시된 바와 같이 레이저 절단 장치(200)의 레이저 빔 취출구(245)와 유리 모 기판(100)의 상면 사이 간격을 실린더(227), 실린더 로드(227a)에 의하여 L1으로 조정하여 CO2레이저 빔(228)의 포커스를 조정하여 레이저 빔(228)의 단부 직경이 수 ㎛가 되도록 레이저 세기를 조정한 후, 세기가 조정된 CO2레이저 빔(228)으로 유리 모 기판(100) 두께 H 전체를 절단하지 않고 부분적으로 C1두께만큼만 절단하는 1 차 절단을 수행한다.First, as shown in FIGS. 8A and 9A, the distance between the laser beam outlet 245 of the laser cutting device 200 and the upper surface of the glass wool substrate 100 is determined by the cylinder 227 and the cylinder rod 227a. adjusted to 1, after adjusting the laser intensity so that the number of the end portion diameter ㎛ of the laser beam 228 to adjust the focus of the CO 2 laser beam 228, a glass with a CO 2 laser beam 228, the intensity adjustment mode The primary cutting is performed to cut only the thickness of C 1 partially without cutting the entire thickness of the substrate 100.
이와 같이 유리 모 기판(100)을 C1 두께만큼 1차적으로 절단한 후, 도 8b, 도 9b에 도시된 바와 같이 레이저 절단 장치(200)와 유리 모 기판(100)의 사이 간격을 다시 실린더(227), 실린더 로드(227a)에 의하여 L2로 재조정하여 CO2레이저 빔(228)의 포커스를 재조정하여 레이저 빔(228)의 단부 직경이 수 ㎛의 수십∼수백 배가 되도록 조절한다.After cutting the glass wool substrate 100 as much as C1 thickness in this manner, the gap between the laser cutting device 200 and the glass wool substrate 100 is again changed to the cylinder 227 as shown in FIGS. 8B and 9B. ), The cylinder rod 227a is readjusted to L 2 to readjust the focus of the CO 2 laser beam 228 so as to adjust the end diameter of the laser beam 228 to several tens to hundreds of times of several micrometers.
이후, 도 9c에 도시된 바와 같이 레이저 세기를 1차 절단 때보다 보다 약하게 조정되면 조정된 CO2레이저 빔(228)으로 유리 모 기판(100)을 2 차적으로 절단한다.Thereafter, as shown in FIG. 9C, the glass wool substrate 100 is secondarily cut with the adjusted CO 2 laser beam 228 when the laser intensity is adjusted weaker than when the first cut.
이때, CO2레이저 빔(282)의 세기는 유리 모 기판(100)을 1 차 절단할 때보다 2 차 절단할 때 작도록 설정하며, 2 차적으로 유리 모 기판(100)을 절단할 때 레이저 빔의 세기는 유리 모 기판(100)의 용융 온도와 천이 온도의 사이가 되도록 한다.At this time, the intensity of the CO 2 laser beam 282 is set to be smaller when the second glass cut than when cutting the glass wool substrate 100, and the laser beam when cutting the glass wool substrate 100 secondary The intensity of is to be between the melting temperature and the transition temperature of the glass wool substrate 100.
여기서, 천이 온도는 유리 모 기판(100)이 고체상에서 액체상으로 상변이가 발생되는 온도를 말한다.Here, the transition temperature refers to a temperature at which the glass mother substrate 100 undergoes a phase transition from the solid phase to the liquid phase.
1차 절단, 2 차 절단 방향은 절단 시간을 감안하여 유리 모 기판(100)을 1 차 절단할 때와 2 차 절단할 때가 각각 반대 즉, 왕복하도록 하는 것이 바람직하다.In the primary cutting and secondary cutting directions, it is preferable to allow the glass parent substrate 100 to be cut in the first cut and the second cut in reciprocating, respectively, in consideration of the cutting time.
앞서 언급한 두 실시예에 의하여 유리 모 기판(100)에 형성된 복수개의 LCD 패널을 절단할 경우 절단된 모서리면은 매우 날카롭기 형성되기 때문에 응력 집중 현상이 심화되어 조그마한 외부의 충격에도 LCD 패널의 모서리가 쉽게 파손됨으로, 이를 방지하기 위하여 절단된 모서리면은 별도의 그라인딩 가공을 수행한다.When the plurality of LCD panels formed on the glass mother substrate 100 are cut according to the above-mentioned two embodiments, since the cut edges are very sharp, the stress concentration phenomenon is intensified, so that the edges of the LCD panel are exposed to a small external impact. Is easily broken, so that the cut edge surface is subjected to a separate grinding process to prevent this.
도 10 내지 도 12에는 별도의 그라인딩 가공이 필요 없는 LCD 글래스 절단 방법이 도시되어 있다.10 to 12 illustrate an LCD glass cutting method that does not require a separate grinding process.
첨부된 도면을 참조하면, 레이저 절단 장치(200)에 의하여 유리 모 기판(100)을 절단할 때, 레이저 빔(228)의 세기가 유리 모 기판(100)의 용융 온도 이상이 되도록 하여 스크라이브 라인(300)부분을 녹이기 시작함과 동시에 곧바로 일정 온도를 갖는 냉각 유체를 냉각 유체관(242)으로부터 공급하여 크랙을 유발시켜 모서리가 라운딩되도록 유리 모 기판(100)에 형성된 LCD 단위쎌을 절단하여 LCD 단위 글래스를 제작한다.Referring to the accompanying drawings, when cutting the glass wool substrate 100 by the laser cutting device 200, the intensity of the laser beam 228 is equal to or higher than the melting temperature of the glass wool substrate 100 scribe line ( At the same time, the LCD unit 냉각 formed on the glass mother substrate 100 is cut to supply a cooling fluid having a constant temperature from the cooling fluid tube 242 at the same time as to start melting the portion, causing cracks to round the corners. Make glass.
첨부된 도 12a는 라운딩 처리되어 곡률 반경 R을 갖는 LCD 단위 글래스의 모서리를 도시하고 있고, 도 12b는 라운딩 처리되지 않은 LCD 단위 글래스의 모서리가 도시되고 있다. 이때, 라운딩 처리되지 않은 LCD 단위 글래스의 모서리는 응력 집중이 크게 발생되어 파손이 쉽게 발생할 수 있다.12A shows an edge of the LCD unit glass rounded to have a radius of curvature R, and FIG. 12B shows an edge of the LCD unit glass not rounded. At this time, the corners of the LCD unit glass that are not rounded may have a large stress concentration, thereby easily causing breakage.
이와 같은 방법에 의하여 유리 모 기판(100)으로부터 절단면이 매우 매끈하게 절단된 LCD 단위쎌이 분리되어 개별화되면 분리된 하나의 LCD 단위 글래스는 LCD 패널 제작공정을 수행한 후 하나의 완성된 LCD 모듈로 조립된다.When the LCD unit 된 having a very smooth cut surface is separated from the glass mother substrate 100 by such a method, and then individualized, the separated LCD unit glass is processed into one completed LCD module after the LCD panel manufacturing process. Are assembled.
첨부된 도 13에는 본 발명에 의하여 절단된 LCD 단위 글래스를 이용하여 대형 평판 표시 소자를 제조하는 방법이 도시되어 있다.13, a method of manufacturing a large flat panel display device using the LCD unit glass cut by the present invention is illustrated.
고해상도 대형 평판 표시 소자를 제조하기 위해서는 먼저, XGA 또는 UXGA를 지원 가능한 고해상도를 갖는 복수개의 LCD 단위쎌이 형성된 유리 모 기판(미도시)을 제조한 후, LCD 단위쎌이 형성된 유리 모 기판을 정밀하고도 절단면을 매끄럽게 절단하는 단계가 선행되어야 한다.In order to manufacture a high resolution large flat panel display device, first, a glass mother substrate (not shown) in which a plurality of LCD units 쎌 have a high resolution capable of supporting XGA or UXGA is manufactured, and then the glass mother substrate on which the LCD unit 쎌 is formed The step of smoothly cutting the cutting plane must be preceded.
절단 방법으로는 앞서 언급한 바와 같이 레이저 절단 장치(200)의 CO2레이저 빔을 이용하여 유리 모 기판의 스크라이브 라인을 급속 가열, 급속 냉각시켜 미세 크랙을 유발시켜 크랙에 의하여 유리 모 기판에 형성된 복수개의 LCD 단위쎌을 정밀하게 절단하여 LCD 단위 글래스(150,152,154,156)를 제작하는 방법이 있을 수 있다.As a cutting method, as described above, the scribing line of the glass wool substrate is rapidly heated and rapidly cooled using a CO 2 laser beam of the laser cutting device 200 to induce fine cracks, thereby forming a plurality of cracks formed on the glass wool substrate by the cracks. There may be a method of manufacturing the LCD unit glass 150, 152, 154, 156 by precisely cutting the two LCD unit 쎌.
또한, 앞서 언급한 바와 같이 유리 모 기판중 절단될 양쪽 에지면에 절단 개시 홈과 절단 마감 홈을 형성한 후 절단 개시 홈과 절단 마감 홈을 연결하는 스크라이브 라인을 따라서 유리 모 기판을 급속 가열, 급속 냉각시켜 유리 모 기판의 에지가 불규칙하게 깨지는 것을 방지하는 방법이 사용될 수 있다.In addition, as mentioned above, after forming a cut start groove and a cut finish groove on both edges of the glass base substrate to be cut, the glass base substrate is rapidly heated and rapidly followed by a scribe line connecting the cut start groove and the cut finish groove. Cooling may be used to prevent the edges of the glass wool substrate from breaking off irregularly.
또한, 유리 모 기판의 전면으로부터 시작된 미세 크랙이 유리 모 기판의 후면 방향으로 진행되면서 유리 모 기판의 후면에 불규칙한 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위하여 절단될 유리 모 기판을 두 번에 걸쳐 절단하는 방법 등이 있으며, 이와 같은 절단 방법들은 단독 또는 병합되어 사용될 수 있다.In addition, in order to prevent irregular cracks from occurring on the rear surface of the glass wool substrate while the microcracks starting from the front surface of the glass wool substrate are directed toward the rear surface of the glass wool substrate, a method of cutting the glass wool substrate to be cut twice, etc. These cutting methods can be used alone or in combination.
이와 같이 유리 모 기판에 형성된 LCD 단위쎌은 매우 매끄러운 에지를 갖도록 절단된 후, 일실시예로 4 개가 하나의 대형 평판 표시 소자를 형성하도록 한다. 즉, 4 개의 30" LCD 단위 글래스(150,152,154,156)들을 2×2 정방 행렬로 배열하여 하나의 60" LCD 패널을 형성하는 것이 무방하다. 또한, 30" LCD 단위 글래스(150,152,154,156)를 1×2 행렬로 설치하는 것 또한 무방하다.In this way, the LCD unit 형성된 formed on the glass mother substrate is cut to have a very smooth edge, and in one embodiment, four of them form one large flat panel display element. That is, four 30 "LCD unit glasses 150, 152, 154 and 156 may be arranged in a 2x2 square matrix to form one 60" LCD panel. It is also possible to install 30 "LCD unit glasses 150, 152, 154 and 156 in a 1x2 matrix.
이와 같이 유리 모 기판으로부터 절단되어 개별화된 LCD 단위 글래스(150,152,154,156)들의 에지에는 게이트 전극(미도시)과 데이터 전극(미도시)이 증착등의 방법에 의하여 형성된다.Thus, gate electrodes (not shown) and data electrodes (not shown) are formed on the edges of the LCD unit glasses 150, 152, 154, and 156 cut and separated from the glass mother substrate by a deposition method.
이후, 게이트 전극(미도시)과 데이터 전극(미도시)이 형성된 개별 LCD 단위 글래스(150,152,154,156)는 게이트 전극과 데이터 전극이 외부로 노출되도록 배열된다.Thereafter, the individual LCD unit glasses 150, 152, 154, and 156 on which the gate electrode and the data electrode (not shown) are formed are arranged so that the gate electrode and the data electrode are exposed to the outside.
일실시예로 2×2 행렬 또는 1×2 행렬 방식으로 배열된 복수개의 LCD 단위 글래스(150,152,154,156)들은 도시되지 않은 LCD 패널 가압장치에 의하여 접합면이 가압된 상태로 첨부된 도 14에 도시된 바와 같이 레이저 절단 유닛(200)에 의하여 LCD 단위 글래스(150,152,154,156)와 LCD 단위 글래스(150,152,154,156)의 접합 예정면(155)에 얼라인먼트된 후, 레이저 빔(228)의 세기를 LCD 단위 글래스(150,152,154,156)가 용융 되도록 조절한 후 LCD 단위 글래스와 LCD 단위 글래스의 접합면에 조사하여 접합 예정면(155)을 용융시켜 LCD 단위 글래스와 LCD 단위 글래스를 상호 용융시켜 접합한다.In one embodiment, the plurality of LCD unit glasses 150, 152, 154, and 156 arranged in a 2 × 2 matrix or 1 × 2 matrix method are shown in FIG. 14 attached with a bonding surface pressed by an LCD panel pressing device (not shown). After alignment of the LCD unit glass 150, 152, 154, 156 and the joining surface 155 of the LCD unit glass 150, 152, 154, 156 by the laser cutting unit 200, the intensity of the laser beam 228 is melted by the LCD unit glass 150, 152, 154, 156. After adjusting so that the bonding surface of the LCD unit glass and the LCD unit glass is irradiated to melt the bonding plan surface 155, the LCD unit glass and the LCD unit glass are melted and bonded to each other.
이때, LCD 단위 글래스와 LCD 단위 글래스를 별도의 매개 물질을 사용하여 상호 용융 접합시킬 경우 씸 라인(seam line)의 폭이 XGA 또는 UXGA를 지원하는 높은 해상도를 갖는 LCD 패널(150,152,154,156)의 씸 라인 폭에 근접되므로 대형 디스플레이 화면이 씸 라인에 의하여 분리되는 현상을 방지할 수 있다.In this case, when the LCD unit glass and the LCD unit glass are melt-bonded by using a separate medium, the width of the thin line is the width of the thin line of the LCD panel 150, 152, 154 or 156 having a high resolution supporting XGA or UXGA. Since it is close to, it is possible to prevent the large display screen from being separated by the shock line.
다른 실시예로는 첨부된 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이 2×2 정방 행렬 또는 1×2 행렬로 배열된 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)와 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)의 사이에 용융점이 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)의 용융점보다 현저하게 낮은 소결 유리인 신터드 글래스(sintered glass) 또는 납 함유 글래스와 같은 매개 접합 유리(170)를 개재한 후, LCD 단위 글래스(157,158,159,160)와 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)를 양측에서 가압한 후 도 16에 도시된 바와 같이 레이저 빔(228)에 의하여 신터드 글래스나 납 함유 글래스를 용융시켜 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)와 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)를 상호 접합시키는 방법이 있다.In another embodiment, the melting point between the LCD unit glass 157,158,159,160 and the LCD unit glass 157,158,159,160 arranged in a 2x2 square matrix or a 1x2 matrix as shown in FIGS. After interposing laminated glass 170 such as sintered glass or lead-containing glass, which is a sintered glass that is significantly lower than the melting point of glass 157,158,159,160, the LCD unit glass 157,158,159,160 and the LCD unit glass 157,158,159,160 After pressing from both sides, there is a method of melting the sintered glass or the lead-containing glass by the laser beam 228 to bond the LCD unit glass 157,158,159,160 and the LCD unit glass 157,158,159,160 as shown in FIG. .
이때, 신터드 글래스나 납 함유 글래스는 매우 얇은 두께를 갖도록 가공이 가능함으로 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)와 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)의 사이에 개재된 후 신터드 글래스나 납 함유 글래스를 용융시킬 경우 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)와 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)의 블랙 매트릭스 역할을 하는 씸 라인의 폭을 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)의 픽셀과 픽셀 사이의 간격에 해당하는 폭으로 설정할 수 있어 고해상도 LCD 단위 글래스(157,158,159,160)의 접합에 의한 대형 평판 표시 소자의 제조가 가능하다.In this case, the sintered glass or lead-containing glass can be processed to have a very thin thickness, so that the LCD is interposed between the LCD unit glass (157,158,159,160) and the LCD unit glass (157,158,159,160) and then melts the sintered glass or lead-containing glass. The high-resolution LCD unit glass (157,158,159,160) can be set to the width corresponding to the gap between the pixels of the LCD unit glass (157,158,159,160) and the pixels of the unit glass (157,158,159,160) and the LCD unit glass (157,158,159,160). ) Can be manufactured by a large flat panel display device.
이어서, 2×2 정방 행렬 또는 1×2 행렬 방식으로 접합된 하나의 LCD 단위 글래스는 LCD 모듈 조립 공정을 수행하여 완성된 대형 평판 표시 소자가 제조된다.Subsequently, one LCD unit glass bonded in a 2 × 2 square matrix or a 1 × 2 matrix method performs an LCD module assembly process, thereby manufacturing a completed large flat panel display device.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 유리 모 기판에 형성된 복수개의 LCD 단위쎌을 레이저 절단 장치에 의하여 매끈하게 절단한 후 LCD 패널-LCD 모듈 조립 공정을 거침으로써 종래 다이아몬드 유리 커터에 의하여 유리 모 기판을 절단할 때에 비하여 유리 파티클 발생이 크게 억제되고, 절단 불량이 예방되며 매끈하게 절단된 복수개의 LCD 단위 글래스로 하나의 씸레스 타일드 LCD 모듈을 형성하였을 때 LCD 단위 글래스와 LCD 단위 글래스의 접합면에 형성된 씸 라인의 폭이 대폭 감소되어 고해상도를 지원하는 씸레스 타일드 LCD 모듈이 가능한 효과가 있다.As described in detail above, a plurality of LCD units 에 formed on the glass mother substrate are smoothly cut by a laser cutting device, and then the glass mother substrate is cut by a conventional diamond glass cutter by going through the LCD panel-LCD module assembly process. Compared to the case, when glass particles are greatly suppressed, cutting defects are prevented, and one flat tiled LCD module is formed from a plurality of LCD unit glasses that are smoothly cut, the glass formed on the joint surface of the LCD unit glass and the LCD unit glass. The line width is significantly reduced, enabling a seamless tiled LCD module that supports high resolution.
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