KR20070060840A - 기판 스크라이빙 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기물 증착 공정 이전에 스크라이빙할 때 발생하는 파티클이 유리 기판의 셀 패턴에 침투하여 유기 발광 표시장치의 제조 후 특정 셀에서 발생하는 암점을 줄이기 위하여, 스크라이버의 적어도 양측면에 설치된 방패막을 이용하여 상기 스크라이빙 라인 형성시 발생하는 파티클을 차단할 수 있는 기판 스크라이빙 방법 및 장치를 제공한다.

Description

기판 스크라이빙 방법 및 장치{Method of scribing substrate and an apparatus for that method}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 의하여 스크라이빙 라인이 형성될 유리 기판의 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스크라이빙 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스크라이빙 장치를 개략적으로 나타내는 사시도 및 정면도이다.

도 5는 습식 면취법, 건식 면취법 및 방패막 면취법을 증착전 스크라이빙 공정에 적용하였을 때 유기 발광 표시장치의 제조 후 나타나는 암점의 발생수를 보여주는 실험 결과이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

10 : 기판 10a : 스크라이빙 라인

20 : 본체부 25 : 슬라이딩 가이드

28 : 배면 지지대 40 : 스크라이버

41 : 다이아몬드 50 : 흡입장치

60 : 측면 방패막 61 : 정면 방패막

62 : 배면 방패막

본 발명은 저온 폴리 실리콘(Low temperature poly silicon, LTPS) 유리 기판의 스크라이빙 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 유기 발광 표시장치 제조 공정 중 유기물 증착 공정 이전에 LTPS 유리 기판을 스크라이빙하는 스크라이빙 방법 및 장치에 관한 것이다.

유기 발광 표시장치(Organic light emitting diode)는 응답속도가 빠르고 휘어질 수 있는 특성을 가지는 이점이 있어서 휴대폰의 외부창이나 디지털 카메라의 뷰어창등 소형 디스플레이에 사용되고 있다.

이러한 유기 발광 표시장치의 제조 공정 중 유기물이 증착되기 이전에는 유리 기판에 폴리 실리콘이 형성되고, 화소가 되는 각 픽셀마다 박막 트랜지스터(TFT)를 이루는 전극들이 형성되어 하나의 디스플레이에 사용되는 셀을 형성하며, 이러한 셀들이 다수 개 배열되게 된다.(LTPS 기판) 그런데, 다수의 셀 패턴이 형성되어 있는 유리 기판의 크기는 유기물 증착이 이루어지는 증착 설비가 수용할 수 있는 면적보다 큰 경우가 많다. 따라서, 유기물 증착 이전에 유리 기판을 증착 설비가 수용할 수 있는 크기로 스크라이빙 즉, 하프 커팅(half cutting)하여 절단하는 과정이 필요하다.

그런데, 스크라이빙 과정에서 발생하는 유리 파티클(particle)은 비산하여 유리 기판의 인접 셀 패턴 특히, 전극부로 침투하게 되고, 이후 유기물 증착이 이루어진 후 유리 파티클로 인하여 전극부에서 쇼트가 일어나서 특정셀에서 불량이 일어나는 암점이 문제될 수 있다. 따라서, 스크라이빙할 때 파티클이 인접 셀 패턴에 침투하지 않도록 하여야 한다.

한국특허공개 제 2004-0057425호에는 비금속 기판 절단 방법 및 설비가 개시되어 있는데, 여기에서는 비금속 기판을 원하는 형상으로 절단하기 위하여 비금속 기판에 스크라이빙 라인을 형성하고, 스크라이빙 라인 주변에 경미한 충격을 가해 비금속 기판을 절단할 때 발생하는 다량의 파티클이 비금속 기판을 오염시키는 것을 방지하기 위해서 비금속 기판을 절단할 때 절단 부위에 유체를 공급한다. 구체적으로는 기체를 공급한 후 파티클을 진공력으로 흡입하는 건식 면취법을 사용하거나, 액체를 공급하여 파티클이 액체에 섞여서 드레인으로 배출되게 하는 습식 면취법이 제시되고 있다.

그러나, 이러한 건식 면취법과 습식 면취법을 사용하더라도 미세한 유리 파티클이 인접 셀 패턴에 침투하여 암점이 발생되는 문제점이 여전히 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 스크라이버의 적어도 양 옆에 방패막을 구비함으로써 스크라이빙할 때 유리 파티클이 인접 셀 패턴으로 침투하는 것을 막을 수 있는 스크라이빙 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적 및 그 밖의 여러 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유리 기판을 고정하는 단계; 스크라이버(scriber)로 상기 유리 기판에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계; 방패막을 이용하여 상기 스크라이빙 라인 형성시 발생하는 파티클이 상기 유리 기판에 형성된 전극 패턴으로 침투하는 것을 막는 단계; 및 상기 발생한 파티클을 배출하는 단계를 구비하는 스크라이빙 방법을 제공한다.

상기 방패막은 상기 스크라이버의 양측면에 설치될 뿐만 아니라 상기 스크라이버의 진행 방향 및 반대 방향으로도 설치되어 있는 것이 바람직하며, 상기 스크라이버는 다이아몬드 방식 또는 레이저 방식 중 선택된 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 배출 단계는 진공발생장치 및 흡입관을 구비하는 흡입장치에 의하여 이루어지거나 액체공급장치에 의하여 공급된 액체에 파티클이 포함되어 배출된다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 유리 기판에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이버; 상기 유리 기판을 스크라이빙할 때 발생하는 파티클이 상기 유리 기판에 형성된 전극 패턴으로 침투하는 것을 방지하는 방패막; 및 스크라이빙시 발생되는 파티클을 배출시키는 배출장치를 구비하는 스크라이빙 장치를 제공한다.

상기 방패막은 상기 스크라이버의 양측면에 설치될 뿐만 아니라 상기 스크라이버의 진행 방향 및 반대 방향으로도 설치되어 있는 것이 바람직하며, 상기 스크라이버는 다이아몬드 방식 또는 레이저 방식 중 선택된 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 배출장치는 진공발생장치 및 흡입관을 구비하는 흡입장치이거나 상기 발생된 파티클을 포함하여 배출되는 액체를 공급하는 액체공급장치일 수 있다.

상기 스크라이빙 장치는 상기 발생된 파티클을 불어날리기 위하여 기체를 공급하는 블로워(blower)를 더 구비할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 의하여 스크라이빙 라인이 형성될 유리 기판의 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다. 더 구체적으로 살펴보면, 제일 왼쪽에 있는 기판은 유리로 된 유리 기판(10)이고, 상기 유리 기판(10)에는 TFT를 포함하는 픽셀 회로들이 형성되고 각 화소를 이루는 픽셀마다 픽셀 전극들이 일정한 패턴으로 형성된다. 상기 셀 패턴이 형성된 유리기판(LTPS 기판)의 면적이 커서 유기물 증착을 하는 증착 설비에 바로 적용할 수 없다. 따라서 하프 커팅하는 스크라이빙 공정을 거친 후, 알맞은 크기로 절삭하여 개별 유리 기판에 각각 유기물 증착 공정을 수행하게 된다. 참고적으로, 본 발명의 실시예는 유기물 증착 이전의 LTPS 유리 기판을 예로 들어 설명하나 본 발명의 보호범위가 이에 한정되지 않음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스크라이빙 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스크라이빙 장치를 개략적으로 나타내는 사시도 및 정면도이다. 이 때, 정면도는 설명의 편의를 위하여 정면 방패막(61)과 방패막 지지대(27)를 생략하고 도시하였다.

도면을 참조하면, 먼저 스크라이빙 하고자 하는 셀 패턴(C)이 형성된 유리 기판(10)을 고정시킨다.(s10) 고정은 유리 기판(10)의 적어도 2군데 이상의 가장자리에서 행하는 것이 바람직하다.

스크라이빙 장치를 스크라이빙 라인(10a)을 형성하고자 하는 유리 기판(10)의 부분에 위치시킨 후, 스크라이버(scriber, 40)를 회전시킨다. 스크라이버(40)는 유리 기판(10)을 커팅할 수 있는 절삭 도구로서, 일 실시예로서 다이아몬드 커터가 사용될 수 있다. 다이아몬드 커터는 회전하는 휠(43)의 외주에 경도가 높은 다수의 다이아몬드(41a)가 일정 간격으로 날카롭게 형성되어 있어서, 본체부(20)가 슬라이딩 가이드(25)를 따라 진행할 때 휠(43)이 회전하면서 유리 기판(10)을 깎아 내어 스크라이빙 라인(10a)을 형성하게 된다.(s20) 또한, 다른 예로서 레이저 절삭기(미도시)가 사용될 수 있다. 이 경우에도, 후술하는 방패막을 동일하게 사용하여야 함은 물론이다.

회전하는 다이아몬드(41a)의 커팅에 의하여 유리 기판(10)에서는 미세한 유리 파티클(particle, 11)들이 떨어져 나오게 되는데, 이런 파티클(11)들은 방패막(60,61,62)에 부딪힘으로써 인접하는 셀 패턴(C)으로 침투되는 것을 방지한다.(s30) 방패막(60)은 기본적으로 스크라이버의 양측면에 형성된다. 그러나, 다이아몬드 방식의 스크라이빙시 유리 파티클(11)의 80~90%는 스크라이빙 라인(10a)의 양 옆으로 튀지만, 나머지 10~20%는 스크라이버(40)의 진행 방향 및 반대 방향으로 튀므로 도면에 도시된 바와 같이 다이아몬드 커터(40)의 회전 방향 앞과 뒤에도 정면 방패막(61)과 배면 방패막(62)을 추가적으로 설치되면 더욱 우수한 효과를 나타낼 수 있다.

그리고, 도면에는 방패막(60,61,62)이 평면 형상인 것만 도시되어 있으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 아니한다. 예를 들면, 방패막의 단면이 원호인 곡면 형상도 될 수 있고, 단면이 원인 원뿔대의 형상을 가질 수도 있다. 원뿔대 형상인 경우는 스크라이버(40)의 양측면뿐만 아니라 진행 방향 및 반대 방향을 모두 차단할 수 있다.

측면에 설치된 방패막(60)의 일단은 도면에 도시된 바와 같이 다이아몬드 커터(40)의 회전축(42)을 지지하는 회전축 지지대(30)에 결합될 수도 있으나, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 아니하며, 방패막(60)의 일단이 본체부(20)등에 결합되어 있는 경우도 본 발명의 보호범위에 포함됨은 물론이다. 이와 마찬가지로 정면 방패막(61) 및 배면 방패막(62)의 결합부위도 도면에 도시된 것에 한정되지 아니함은 물론이다.

스크라이빙 라인(10a)이 형성될 때 생기는 파티클(11)을 제거하지 않으면 공중에 비산되어 있거나 기판에 붙어 있다가 이후의 유기물 증착 공정등에서 셀 패턴(C) 특히, 전극부로 들어가서 이후 암점을 만들어 낼 수 있으므로 배출장치를 이용하여 제거하여야 한다. 배출장치는 도면에 도시되지는 않았지만, 진공을 발생시키는 진공발생장치 및 발생된 진공을 통하여 파티클(11)을 빨아들이는 통로가 되는 흡입관을 구비하는 흡입장치일 수 있다. 파티클(11)은 다이아몬드 커터(40)의 근처에 흡입구가 배치된 흡입장치(50)에 의하여 흡입관으로 빨아들여진다. 본 발명에서는 흡입장치(50)의 위치가 스크라이버(40)의 양 옆에 있는 것으로 도시되고 있으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정되지 아니함은 물론이고, 스크라이버 (40)의 전진 방향과 후진 방향도 될 수 있음은 물론이다. 또한, 배출장치는 도면에 도시되지는 않았지만 액체의 공급을 조절하고 드레인할 수 있는 액체공급장치일 수 있다. 파티클은 액체공급장치에서 제공되는 액체에 포함되고, 액체의 유동성에 의하여 액체와 함께 배출되어 제거된다.

도 5는 세정수를 분사하면서 스크라이빙하는 습식 면취법, 블로워(blower)로 기체를 분사하면서 스크라이빙하는 건식 면취법 및 방패막을 사용하면서 스크라이빙하는 방패막 면취법으로 각각 2회씩 실험하였을 때 발생하는 암점의 평균적인 수를 보여주는 실험 결과이다.

실험 데이터에서 A3 cell은 스크라이빙 시작 초기 단계시의 스크라이빙 라인(10a)의 바로 양 옆에 위치한 셀을 의미하며, E3 cell은 스크라이빙의 중간정도 진행될 때의 스크라이빙 라인(10a)의 바로 양 옆에 위치한 셀을 의미하며, I3 cell은 스크라이빙 후기 단계시의 스크라이빙 라인(10a)의 바로 양 옆에 위치한 셀을 의미한다.

결과를 살펴보면, 습식 면취법을 사용하였을 경우 평균 57.2개의 암점이 발생하였고, 건식 면취법을 사용하였을 경우 평균 44.7개의 암점이 발생하여서 습식 면취법이나 건식 면취법 모두 큰 유의차는 없었다. 그러나, 방패막(60,61,62)을 사용하여 면취한 것은 평균 8.8개의 암점만이 발생하여서 방패막(60,61,62)을 사용하여 파티클(11)의 침투를 차단하는 것이 가장 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 또한, 습식 면취법이나 건식 면취법의 경우 A3 cell과 I3 cell에서 암점이 많이 발생한 반면에 방패막 면취법은 비교적 고른 결과를 나타냄으로써 더욱 효과적인 방 법임을 알 수 있었다.

이 결과를 토대로 보건대, 본 발명에 도시된 바와 같이 스크라이빙시 발생하는 유리 파티클(11)의 인접 셀 패턴(C)으로의 침투를 막기 위해서는 방패막 면취법을 사용하는 것이 가장 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 건식 면취법이나 습식 면취법 중 하나를 선택하여 추가로 적용하는 것도 포함한다 할 것이다.

예를 들어, 건식 면취법을 사용할 경우에는 유리 파티클(11)을 불어 날리기 위하여 기체를 공급하는 블로워(blower)(미도시)가 추가로 설치되며, 불어 날려진 유리 파티클(11)은 밖으로 배출되거나 흡입장치(50)를 통하여 흡입되어야 한다. 이 때 블로워(blower)는 에어 나이프(air knife)또는 질소가스 나이프(N2 knife)등이 사용될 수 있다. 한편, 습식 면취법을 사용할 때는 세정수와 같은 액체를 액체공급장치(미도시)를 통하여 스크라이빙 라인(10a)에 공급함으로써 유리 파티클(11)이 액체에 섞여 배출구(미도시)를 통하여 빠져 나가도록 설치되어야 한다. 이때는, 방패막(60,61,62)에 의하여 외부로 나가는 것이 차단된 유리 파티클(11)이 액체에 섞여 배출구를 통하여 빠져 나가기 때문에 흡입장치(50)가 반드시 필요한 것은 아니다.

이렇게, 방패막 면취법에 선택적으로 건식 면취법 또는 습식 면취법을 추가로 적용하면 유기 발광 표시장치에서 유리 파티클(11)에 의한 암점의 발생을 더욱 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 기판 스크라이빙 방법 및 장치에 의하면, 스크라이버의 주변에 설치된 방패막을 구비하고 있다.

따라서, 유기 발광 표시장치 제조 공정 중 유기물 증착 전 스크라이빙시 발생하는 유리 파티클이 기판내의 인접 셀 패턴에 침투하는 것을 막음으로써 셀 불량인 암점이 발생하는 확률을 현저히 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

1. 유리 기판을 고정하는 단계;

   스크라이버(scriber)로 상기 유리 기판에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계;

   방패막을 이용하여 상기 스크라이빙 라인 형성시 발생하는 파티클이 상기 유리 기판에 형성된 전극 패턴으로 침투하는 것을 막는 단계; 및

   상기 발생한 파티클을 배출하는 단계를 구비하는 스크라이빙 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방패막은 적어도 상기 스크라이버의 양측면에 설치되어 있는 스크라이빙 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스크라이버는 다이아몬드 방식 또는 레이저 방식 중 선택된 하나를 사용하는 스크라이빙 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 배출 단계는 진공발생장치 및 흡입관을 구비하는 흡입장치에 의하여 이루어지는 스크라이빙 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 배출 단계는 액체공급장치에 의하여 공급된 액체에 파티클이 포함되어 배출되는 스크라이빙 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 스크라이빙 방법은 블로워(blower)에 의하여 상기 발생된 파티클을 불어날리는 단계를 더 구비하는 스크라이빙 방법.
7. 유리 기판에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이버;

   상기 유리 기판을 스크라이빙할 때 발생하는 파티클이 상기 유리 기판에 형성된 전극 패턴으로 침투하는 것을 방지하는 방패막; 및

   스크라이빙시 발생되는 파티클을 배출시키는 배출장치를 구비하는 스크라이빙 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 방패막은 적어도 상기 스크라이버의 양측면에 설치되어 있는 스크라이빙 장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 스크라이버는 다이아몬드 방식 또는 레이저 방식 중 선택된 하나를 사 용하는 스크라이빙 장치.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 배출장치는 진공발생장치 및 흡입관을 흡입장치인 스크라이빙 장치.
11. 제 7항에 있어서,

    상기 배출장치는 상기 발생된 파티클을 포함하여 배출되는 액체를 공급하는 액체공급장치인 스크라이빙 장치.
12. 제 7항에 있어서,

    상기 스크라이빙 장치는 상기 발생된 파티클을 불어날리기 위하여 기체를 공급하는 블로워(blower)를 더 구비하는 스크라이빙 장치.

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