KR20160045047A - 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이브 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 취성 재료 기판을 분단하는 데 최적인 높은 침투성을 구비한 홈이 형성된 스크라이빙 휠 및 이 스크라이빙 휠을 사용한 스크라이브 장치를 제공하는 것이다.
스크라이빙 휠(40)의 홈(44)은 홈(44)의 깊이 H에 대해 홈(44)의 폭 L이 2.0∼3.2배의 범위로 되도록 형성되어 있다. 이에 의해, 스크라이빙 휠(40) 및 스크라이브 장치(10)는 적은 절단 하중으로도 침투성이 높은 크랙을 취성 재료 기판(17)에 형성할 수 있다.

Description

스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이브 방법{SCRIBING WHEEL, SCRIBE APPARATUS AND SCRIBE METHOD}

본 발명은, 취성 재료 기판의 표면에 스크라이브 라인을 형성할 때의 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치, 취성 재료 기판의 스크라이브 방법, 표시용 패널의 제조 방법 및 표시용 패널에 관한 것으로, 특히 스크라이빙 휠의 능선부에 복수의 홈이 형성된 스크라이빙 휠, 이러한 홈이 형성된 스크라이빙 휠을 사용한 스크라이브 장치, 스크라이브 방법, 표시용 패널의 제조 방법 및 표시용 패널에 관한 것이다.

액정 패널 등의 제조에 있어서 글래스 기판을 분단할 때에는, 일반적으로 스크라이브 장치가 사용되고, 이 스크라이브 장치의 스크라이빙 휠에 의해, 기판 평면에 대해 직각인 방향으로 크랙이 형성된다.

이러한 스크라이빙 휠로서, 초경합금제 혹은 소결 다이아몬드제의 원판을 외주면을 따라 양면으로부터 연마함으로써, 외주연에 단면 대략 V자 형상으로 되는 날을 형성하고, 날끝이 되는 능선이 형성된 것이 일반적으로 알려져 있다.

한편, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 날끝이 되는 능선에 일정 간격으로 홈을 형성함으로써, 보다 깊은 크랙을 형성하는 것이 가능한, 홈이 형성된 스크라이빙 휠도 알려져 있다.

이 홈이 형성된 스크라이빙 휠은, 돌기 형상의 날끝 부분과 홈 부분이 기판 상에 교대로 접근함으로써, 날끝 부분이 간헐적으로 기판에 닿게 된다. 그 결과, 기판에 타점 충격을 부여하면서 기판 표면에 스크라이브 라인이 형성되므로, 스크라이브 라인을 따라 신전(伸展)하는 수직 크랙의 깊이가, 상술한 홈이 없는 스크라이빙 휠에 의해 형성되는 크랙의 깊이보다도 훨씬 깊어진다. 또한, 스크라이브 라인이라 함은, 취성 재료 기판의 표면에 형성된 스크라이브의 자국을 말하며, 스크라이빙 휠이 취성 재료 기판에 부여하는 소성 변형 부분이나, 기판 표면에 수평 방향으로 발생하는 미소한 크랙을 포함하는 것이다.

또한, 홈이 형성된 스크라이빙 휠에 따르면, 날끝 부분에 집중적으로 압접 하중이 가해지게 되어, 이것에 의해서도 수직 크랙의 깊이가 보다 깊어지므로, 홈이 없는 스크라이빙 휠보다도 높은 침투성을 구비하고 있다.

일본 특허 제3074143호 공보

상기한 바와 같은 높은 침투성을 구비한, 홈이 형성된 스크라이빙 휠에 대해, 이 홈의 깊이와 홈의 폭(능선의 연장 방향에 있어서의 길이)이 다양한 것을 사용하여 글래스 기판의 분단을 행한 바, 글래스 기판 등의 취성 재료 기판을 분단하는 데 있어서, 홈의 깊이와 홈의 폭의 관계가 중요한 것이 판명되었다.

즉, 홈의 깊이에 대해 홈의 폭이 지나치게 크면, 홈과 홈 사이의 날끝 부분의 에지 각도가 지나치게 둔각으로 되어 버려, 취성 재료 기판에 대한 파고듦성(침투성)이 나빠진다. 또한, 홈이 형성된 스크라이빙 휠을 사용하여 스크라이브하면, 스크라이브 후에 시간 경과에 의해 홈 부분의 형상에 대응한 글래스편이 글래스 기판으로부터 박리되어, 비교적 큰 컬릿이 된다. 홈의 형상 및 스크라이빙 휠의 사이즈에 따라서는, 취성 재료 기판에 수직 크랙을 형성하였을 때에 글래스편이 박리되어 컬릿이 발생하기 쉽고, 또한 발생하는 컬릿이 커져 버려, 취성 재료 기판에서 발생한 큰 컬릿이 분단 공정이나 분단 공정 이후의 공정에서 악영향을 미치게 되어 버린다.

또한, 홈이 형성된 스크라이빙 휠은, 타점 충격에 의해, 깊은 수직 크랙을 형성하는 것이 가능한 반면, 수평 방향으로의 미소한 크랙도 발생하므로, 홈이 없는 스크라이빙 휠에 비해, 스크라이브 라인의 라인 폭이 넓어져 버리는 경향이 있다.

그리고, 스크라이빙 휠에 의해 형성되는 스크라이브 라인은, 통상, 취성 재료 기판을 분단한 후에도, 기판의 단부 표면에 남게 되어 버리는 것이므로, 스크라이브 라인의 라인 폭이 넓어져 버리면, 여러 가지 문제가 발생할 우려가 있다.

예를 들어, 표시 장치에 사용되는 액정 패널 등의 표시용 패널은, 소형화, 디자인성 향상, 복수의 패널을 연결한 초대형 패널의 실현 등의 목적을 위해, 협프레임화가 요망되고 있다. 스크라이브 라인이 프레임 영역에 남아 있어도, 프레임 영역의 폭에 충분한 여유가 있으면 문제는 없지만, 협프레임화가 진행되어 프레임 영역의 폭에 여유가 없어지면, 표시용 패널을 사용하여 표시 장치를 조립한 후, 표시 장치의 외측 프레임으로부터 스크라이브 라인이 보이게 되어 버린다고 하는 문제가 있다.

또한, 기판의 표면에 남아 있는 스크라이브 라인으로부터 글래스 소편(小片)이 박리되어 떨어져, 이 글래스 소편이 기판 표면에 부착되거나, 표시용 패널의 배선을 손상시키는 등의 문제가 발생한다.

그리고, 높은 침투성을 구비한 홈이 형성된 스크라이빙 휠에 대해, 이 홈의 깊이와 홈의 폭(능선의 연장 방향에 있어서의 홈의 길이)이 다양한 것을 사용하여 글래스 기판의 분단을 행한 바, 스크라이브 라인의 라인 폭에 관해서도, 홈의 깊이와 홈의 폭의 관계가 중요한 것이 판명되었다.

즉, 홈의 깊이에 대해 홈의 폭이 지나치게 크면, 수직 크랙이 신전될 뿐만 아니라, 수평 방향으로도 크랙이 크게 신전되어 버려, 스크라이브 라인의 라인 폭이 확대되어 버리는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명자는 이 문제를 해소하기 위해 다양한 검토를 거듭한 결과, 능선에 홈이 복수 형성된 스크라이빙 휠에 있어서, 홈의 깊이에 대해 홈의 폭이 소정의 범위로 되도록 함으로써, 이 문제를 해소할 수 있는 것에 상도하여, 본 발명을 완성하는 것에 이른 것이다.

즉, 본 발명은, 상기 문제를 해소하는 것을 과제로 하고, 취성 재료 기판을 분단하는 데 최적인 높은 침투성을 구비한, 홈이 형성된 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치, 스크라이브 방법, 표시용 패널의 제조 방법 및 표시용 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 스크라이빙 휠은, 원판의 원주부를 따라, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날을 갖고, 상기 능선에 복수의 홈이 형성된 스크라이빙 휠이며, 상기 홈은 깊이가 2㎛ 이상이고, 측면시의 방향에 있어서의 상기 홈의 폭이 35㎛ 이하이며, 상기 홈의 깊이의 3.2배 이하인 것을 특징으로 한다.

이러한 스크라이빙 휠은, 적은 절단 하중으로 취성 재료 기판에 깊은 크랙을 형성할 수 있어, 스크라이빙 휠의 홈에 기인하는 컬릿의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 이러한 스크라이빙 휠은, 취성 재료 기판의 표면에 형성된 스크라이브 라인의 라인 폭의 확대를 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 관한 스크라이브 장치는, 원판의 원주부를 따라, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날을 갖고, 상기 능선에 복수의 홈이 형성된 스크라이빙 휠이며, 상기 홈은 깊이가 2㎛ 이상이고, 측면시의 방향에 있어서의 상기 홈의 폭이 35㎛ 이하이며, 상기 홈의 깊이의 3.2배 이하인 스크라이빙 휠과, 스크라이빙 휠을 회전 가능하게 보유 지지하는 홀더와, 상기 홀더가 장착된 스크라이브 헤드를 갖는 것을 특징으로 한다.

이러한 스크라이브 장치는, 적은 절단 하중으로 취성 재료 기판에 깊은 크랙을 형성할 수 있어, 스크라이빙 휠의 홈에 기인하는 컬릿의 발생을 억제할 수 있으므로, 취성 재료 기판을 분단하는 데 최적인 높은 침투성을 구비한 것으로 된다. 또한, 이러한 스크라이브 장치는, 취성 재료 기판의 표면에 형성된 스크라이브 라인의 라인 폭의 확대를 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 관한 스크라이브 방법은, 스크라이빙 휠을 사용하여 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 취성 재료 기판의 스크라이브 방법이며, 스크라이빙 휠로서, 원판의 원주부를 따라, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날을 갖고, 상기 능선에 복수의 홈이 형성되고, 상기 홈은, 깊이가 2㎛ 이상이고, 측면시의 방향에 있어서의 상기 홈의 폭이 35㎛ 이하이며 상기 홈의 깊이의 3.2배 이하인 것을 사용하여, 상기 스크라이빙 휠에 하중을 가하여 상기 취성 재료 기판의 표면 상을 회전시키면서 스크라이브 라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이러한 스크라이브 방법은, 적은 절단 하중으로 취성 재료 기판에 깊은 크랙을 형성할 수 있어, 스크라이빙 휠의 홈에 기인하는 컬릿의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 이러한 취성 재료 기판의 스크라이브 방법은, 취성 재료 기판의 표면에 형성된 스크라이브 라인의 라인 폭의 확대를 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 관한 표시용 패널의 제조 방법은, 스크라이빙 휠을 사용한 표시용 패널의 제조 방법이며, 스크라이빙 휠로서, 원판의 원주부를 따라, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날을 갖고, 상기 능선에 복수의 홈이 형성되고, 상기 홈은, 깊이가 2㎛ 이상이고, 측면시의 방향에 있어서의 상기 홈의 폭이 35㎛ 이하이며 상기 홈의 깊이의 3.2배 이하인 것을 사용하여, 상기 스크라이빙 휠에 하중을 가하여 머더 기판의 표면 상을 회전시키면서 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 머더 기판을 분단하여 상기 표시용 패널을 얻는 것을 특징으로 한다.

이러한 표시용 패널의 제조 방법에 의해, 스크라이브 라인의 라인 폭의 확대를 억제하여, 기판 단부에 남는 스크라이브 라인의 폭을 작게 할 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 관한 표시용 패널은, 화소가 복수 형성되어 있는 표시 영역과, 상기 표시 영역의 주변의 프레임 영역을 갖고, 상기 프레임 영역의 단부에 스크라이브 자국이 형성되고, 상기 스크라이브 자국의 폭이 15㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

이러한 표시용 패널은, 프레임 영역의 단부에 형성되어 있는 스크라이브 라인에 의한 영향을 억제할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치의 개략도.
도 2는 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치가 갖는 홀더 조인트의 정면도.
도 3은 실시 형태에 있어서의 홀더의 사시도.
도 4는 실시 형태에 있어서의 홀더의 일부 확대도.
도 5의 (a)는 실시 형태에 있어서의 스크라이빙 휠의 측면도, 도 5의 (b)는 스크라이빙 휠의 정면도, 도 5의 (c)는 스크라이빙 휠의 일부 확대도.
도 6의 (a)는 머더 기판의 평면도와 확대도, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 있어서의 C-C의 단면도, 도 6의 (c)는 도 6의 (b)에 있어서의 머더 기판을 분단한 단면도.
도 7은 표시 장치의 단면도.
도 8은 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠에 관한 표.
도 9는 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠의 스크라이브 결과에 관한 표.
도 10은 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠에 의해 형성한 스크라이브 라인의 라인 폭에 관한 그래프.
도 11은 실험예 1, 실험예 4, 실험예 6의 스크라이빙 휠을 사용하여 형성한 스크라이브 라인의 사진.
도 12는 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠에 의해 형성한 스크라이브 라인의 크랙의 길이에 관한 그래프.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 사용하여 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 일례를 나타내는 것이며, 본 발명을 이 실시 형태에 특정하는 것을 의도하는 것은 아니다. 본 발명은 특허청구범위에 포함되는 그 밖의 실시 형태의 것에도 적용할 수 있는 것이다.

실시 형태에 관한 스크라이브 장치(10)의 개략도를 도 1에 도시한다. 스크라이브 장치(10)는, 이동대(11)를 구비하고 있다. 그리고, 이 이동대(11)는, 볼 나사(13)와 나사 결합되어 있고, 모터(14)의 구동에 의해 이 볼 나사(13)가 회전함으로써, 한 쌍의 안내 레일(12a, 12b)을 따라 y축 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

이동대(11)의 상면에는, 모터(15)가 설치되어 있다. 이 모터(15)는, 상부에 위치하는 테이블(16)을 xy 평면에서 회전시켜 소정 각도로 위치 결정하기 위한 것이다. 취성 재료 기판(17)은, 이 테이블(16) 상에 적재되고, 도시하지 않은 진공 흡인 수단 등에 의해 보유 지지된다. 또한, 스크라이브의 대상으로 되는 취성 재료 기판(17)은, 글래스 기판, 세라믹 기판, 사파이어 기판, 실리콘 기판 등의 취성 재료 기판이다.

스크라이브 장치(10)는, 취성 재료 기판(17)의 상방에, 취성 재료 기판(17)의 표면에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬상하는 2대의 CCD 카메라(18)를 구비하고 있다. 그리고, 스크라이브 장치(10)에는, 이동대(11)와 그 상부의 테이블(16)을 넘도록 x축 방향을 따라 브리지(19)가, 지지 기둥(20a, 20b)에 의해 가설되어 있다.

이 브리지(19)에는, 가이드(22)가 장착되어 있고, 스크라이브 헤드(21)가 가이드(22)를 따라 x축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 스크라이브 헤드(21)에는, 홀더 조인트(23)를 통해 홀더(30)가 장착되어 있다.

도 2는 홀더(30)가 장착된 홀더 조인트(23)의 정면도이다. 또한, 도 3은 홀더(30)의 사시도이다. 또한, 도 4는 도 3의 A방향으로부터 관찰한 홀더(30)의 측면의 일부를 확대한 도면이다.

홀더 조인트(23)는 대략 원기둥 형상을 하고 있고, 회전축부(23a)와, 조인트부(23b)를 구비하고 있다. 스크라이브 헤드(21)에 홀더 조인트(23)가 장착된 상태에서, 이 회전축부(23a)에는, 홀더 조인트(23)를 회전 가능하게 보유 지지하기 위한 2개의 베어링(24a, 24b)이, 원통형의 스페이서(24c)를 통해 장착되어 있다. 또한, 도 2에는, 홀더 조인트(23)의 정면도가 도시되는 동시에, 회전축부(23a)에 장착된 베어링(24a, 24b)과 스페이서(24c)의 단면도가 함께 도시되어 있다.

원기둥형의 조인트부(23b)에는, 하단부측에 원형의 개구(25)를 구비한 내부 공간(26)이 형성되어 있다. 이 내부 공간(26)의 상부에 자석(27)이 매설되어 있다. 그리고, 자석(27)에 의해 착탈 가능한 홀더(30)가, 이 내부 공간(26)에 삽입되어 장착되어 있다.

이 홀더(30)는, 도 3에 도시하는 바와 같이 대략 원기둥형을 하고 있고, 자성체 금속으로 형성되어 있다. 그리고, 홀더(30)의 상부에는, 위치 결정용 장착부(31)가 설치되어 있다. 이 장착부(31)는, 홀더(30)의 상부를 절결하여 형성되어 있고, 경사부(31a)와 평탄부(31b)를 구비하고 있다.

그리고, 홀더(30)의 장착부(31)측을, 개구(25)를 통해 내부 공간(26)으로 삽입한다. 그때, 홀더(30)의 상단부측이 자석(27)에 의해 끌어당겨져, 장착부(31)의 경사부(31a)가 내부 공간(26)을 통과하는 평행 핀(28)과 접촉함으로써, 홀더 조인트(23)에 대한 홀더(30)의 위치 결정과 고정이 행해진다. 또한, 홀더 조인트(23)로부터 홀더(30)를 제거할 때에는, 홀더(30)를 하방으로 당김으로써, 용이하게 뺄 수 있다.

홀더(30)의 하부에는, 홀더(30)를 절결하여 형성된 보유 지지 홈(32)이 형성되어 있다. 그리고, 보유 지지 홈(32)을 형성하기 위해 절결한 홀더(30)의 하부에, 보유 지지 홈(31)을 사이에 두고 지지부(33a, 33b)가 위치하고 있다. 이 보유 지지 홈(32)에는, 스크라이빙 휠(40)이 회전 가능하게 배치되어 있다. 또한, 지지부(33a, 33b)에는, 스크라이빙 휠(40)을 회전시 자유롭게 보유 지지하기 위한 핀(50)을 지지해 두는 지지 구멍(34a, 34b)이 각각 형성되어 있다.

그리고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 스크라이빙 휠(40)의 핀 구멍(45)에 핀(50)을 관통시키는 동시에, 지지 구멍(34a, 34b)에 핀(50)의 양단부를 설치함으로써, 스크라이빙 휠(40)은, 홀더(30)에 대해 회전 가능하게 장착되게 된다. 또한, 지지 구멍(34a)은, 내부에 단차부를 갖고 있고, 보유 지지 홈(32)측의 개구의 구멍 직경이, 타측의 개구의 구멍 직경보다도 크게 되어 있다.

다음에, 스크라이빙 휠(40)의 상세에 대해 설명을 행한다. 도 5의 (a)는 스크라이빙 휠(40)의 측면도이고, 도 5의 (b)는 스크라이빙 휠(40)의 정면도이고, 도 5의 (c)는 도 5의 (a)의 원 B로 나타낸 부분의 확대도이다.

스크라이빙 휠(40)은, 주로, 본체부(41)와, 날(42)과, 날끝(43)과, 홈(44)을 갖고 있다.

본체부(41)는 원판 형상을 하고 있다. 본체부(41)의 중심 부근에는, 회전축을 따라 본체부(41)를 관통하는 관통 구멍(45)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(45)에 핀(50)이 삽입되어 있고, 스크라이빙 휠(40)은, 이 핀(50)을 통해 홀더(30)에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다. 그리고, 이 본체부(41)의 외주에는, 원환상의 날(42)이 형성되어 있다.

날(42)은, 회전축을 중심으로 한 동심원 형상의 내주 및 외주에 의해 형성되는 원환상체이다. 또한, 날(42)은 정면에서 볼 때 대략 V자 형상으로 되어 있고, 회전축을 따른 날(42)의 두께는 능선부로 되는 날끝(43)을 향함에 따라서 서서히 작아지고 있다. 즉, 날(42)은, 날끝(43)이 되는 능선의 양측의 경사면으로 구성되어 있다.

날끝(43)은 날(42)의 최외주부를 따라 설치되어 있다. 그리고 날(42)의 최외주부에는, 날끝(43)과 홈(44)이 교대로 형성되어 있다. 또한, 이 홈(44)에 관해서는 상세를 후술한다.

이 스크라이빙 휠(40)은, 초경합금이나 소결 다이아몬드로 형성된다. 또한, 스크라이빙 휠(40)은, 초경합금 등의 기재(基材)에 다이아몬드 등의 경질 재료의 막을 코팅한 것을 사용해도 된다.

예를 들어, 이 소결 다이아몬드제의 스크라이빙 휠(40)은 주로 다이아몬드 입자와, 잔량부의 첨가제 및 결합재로 이루어지는 결합상(結合相)으로 제작되어 있다. 이 다이아몬드 입자의 평균 입자 직경은 1.5㎛ 이하인 것이 사용되고 있다. 그리고, 소결 다이아몬드 중에 있어서의 다이아몬드의 함유량은 75.0∼90.0vol％의 범위이다.

첨가제로서는 예를 들어, 텅스텐, 티탄, 니오브, 탄탈로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소의 초미립자 탄화물이 적절하게 사용된다. 소결 다이아몬드 중에 있어서의 초미립자 탄화물의 함유량은 3.0∼10.0vol％의 범위이고, 이 초미립자 탄화물은 1.0∼4.0vol％의 탄화티탄과, 잔량부인 탄화텅스텐을 포함한다.

결합재로서는, 통상, 철족 원소가 적절하게 사용된다. 철족 원소로서는, 예를 들어 코발트, 니켈, 철 등을 들 수 있고, 이 중에서도 코발트가 적합하다. 또한, 소결 다이아몬드 중에 있어서의 결합재의 함유량은 바람직하게는 다이아몬드 및 초미립자 탄화물의 잔량부이고, 더욱 바람직하게는 3.0∼20.5vol％의 범위이다.

다음에, 이 스크라이빙 휠(40)의 제조 방법에 대해 설명한다. 우선, 상술한 다이아몬드 입자, 첨가제, 결합재를 혼합하여, 다이아몬드가 열역학적으로 안정이 되는 고온 및 초고압하에 있어서, 이들 혼합물을 소결시킨다. 이에 의해 소결 다이아몬드가 제조된다. 이 소결시에 있어서, 초고압 발생 장치의 금형 내의 압력은 5.0∼8.0㎬의 범위이고, 금형 내의 온도는 1500∼1900℃의 범위이다.

다음에, 제조된 소결 다이아몬드로부터 원하는 반경으로 되는 원판이 잘라내어진다. 그리고, 이 원판의 주연부에 있어서, 양면측 각각을 절삭함으로써 경사면을 형성하여, 단면 V자 형상의 날(42)을 갖는 스크라이빙 휠(40)이 생긴다.

그리고, 이 스크라이빙 휠(40)의 능선으로 되는 날끝(43)에 대해, 직교하도록 하여 원판 형상의 지석을 접촉시킴으로써, 날끝(43)에 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같은 U자 형상의 홈(44)이 형성된다. 이때, 하나의 홈(44)을 형성할 때마다, 지석은 퇴피시킨다. 그리고, 스크라이빙 휠(40)을 소정의 피치에 상당하는 회전각만큼 회전시킨 후, 또한 지석을 접촉시킴으로써, 다음 홈(44)이 형성된다. 이와 같이 하여 스크라이빙 휠(40)의 날(42)의 선단에는, 날끝(43)과 홈(44)이 교대로 등피치로 설치된다.

다음에, 이 스크라이빙 휠(40)의 치수에 대해 설명한다. 스크라이빙 휠(40)의 외경 Dm은, 1.0∼10.0㎜이고, 바람직하게는 1.0∼7.0㎜, 특히 바람직하게는 1.0∼5.0㎜의 범위이다. 스크라이빙 휠(40)의 외경 Dm이 1.0㎜보다 작은 경우에는, 스크라이빙 휠(40)의 취급성이 저하된다. 한편, 스크라이빙 휠(40)의 외경 Dm이 10.0㎜보다 큰 경우에는, 스크라이브시의 수직 크랙이 취성 재료 기판(17)에 대해 깊게 형성되지 않는 경우가 있다.

또한, 스크라이빙 휠(40)의 두께 Th는, 0.4∼1.2㎜, 바람직하게는 0.4∼1.1㎜의 범위이다. 스크라이빙 휠(40)의 두께 Th가 0.4㎜보다 작은 경우에는, 가공성 및 취급성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 스크라이빙 휠(40)의 두께 Th가 1.2㎜보다 큰 경우에는, 스크라이빙 휠(40)의 재료 및 제조를 위한 비용이 높아진다.

또한, 날(42)의 날끝각 θ1은, 통상 둔각이며, 90≤θ1≤160(deg), 바람직하게는 90≤θ1≤140(deg)의 범위이다. 또한, 날끝각 θ1의 구체적 각도는, 절단하는 취성 재료 기판(17)의 재질, 두께 등으로부터 적절하게 설정된다.

또한, 홈(44)은, 홈의 깊이 H에 대해 홈의 폭 L이, 2.0∼3.2배의 길이로 되도록 형성되어 있다. 또한, 도 5의 (c)에 있어서 파선으로 나타내어져 있는 것은, 스크라이빙 휠(40)에 홈(44)을 형성하기 전의 날끝(43)을 나타낸 선이다. 그리고, 홈의 깊이 H는 이 가상의 선으로부터 가장 깊어진 거리이다. 또한, 홈의 폭 L은 홈의 단부를 연결하는 가상의 직선의 길이이다. 또한, 능선의 폭 W는 날끝(43)의 길이이다.

여기서, 홈의 깊이 H는, 스크라이빙 휠(40)의 외경 및 절단되는 취성 재료 기판(17)의 재질, 두께 등에 따라서 설정된다. 그리고 홈의 깊이 H는, 2.0∼14㎛의 범위로 설정되어 있고, 바람직하게는 3.0∼11.0㎛의 범위이고, 더욱 바람직하게는 5.0∼11.0㎛의 범위이다. 홈의 깊이 H가 2.0㎛보다 작은 경우에는, 취성 재료 기판에 깊은 수직 크랙을 형성하는 것이 곤란해진다. 또한, 홈의 깊이 H가 14㎛보다 큰 경우에는, 홈의 체적이 커지므로, 수직 방향의 크랙 뿐만 아니라, 수평 방향으로도 크랙이 신전하여 스크라이브에 의한 라인 폭이 넓어져 버린다. 또한, 수평 방향의 크랙은 시간의 경과에 따라 더욱 신전하여, 복수의 수평 크랙이 결합함으로써, 비교적 큰 컬릿의 발생을 피할 수 없게 되어 버린다. 또한, 수평 방향의 크랙의 길이는, 홈의 체적에 의존하므로, 홈의 폭 L을 홈의 깊이 H에 대해 2.0∼3.2배로 하는 것의 효과는, 홈의 깊이 H가 5.0㎛ 이상인 경우에 특히 커진다.

또한, 홈의 폭 L은, 5.0∼35㎛의 범위로 설정되어 있고, 바람직하게는 7.0∼30㎛의 범위이다. 홈의 폭이 35㎛를 초과하는 경우에는, 마찬가지로 홈의 체적이 커지므로, 스크라이브 라인의 폭이 넓어지는 동시에 큰 컬릿의 발생을 피할 수 없게 되어 버린다.

또한, 능선의 폭 W는 10∼30㎛인 것이 바람직하다. 능선의 폭이 10㎛보다 작은 경우에는 하중을 충분히 기판에 전달할 수 없어, 수직 크랙이 충분히 침투하지 않는다. 한편, 능선의 폭이 30㎛보다 큰 경우에는 수평 크랙이 발생하기 쉬워진다.

또한, 홈의 폭 L은 능선의 폭 W에 대해 1.0∼3.2배의 길이인 것이 바람직하고, 특히 1.0∼1.8배인 것이 바람직하다. 1.0배보다도 작은 경우에는 수직 크랙 충분히 신전하지 않고, 한편, 3.2배보다도 큰 경우 스크라이브 라인의 폭이 넓고, 또한 컬릿이 커져 버린다.

또한, 홈의 형상은 상기한 홈의 깊이 및 홈의 폭의 크기를 만족시키는 것이면, U자 형상, V자 형상, 사다리꼴 형상 등 다양한 형상을 취할 수 있다.

또한, 도 5의 (c)의 θ2로 나타내어진, 홈(44)과 날끝(43)의 교점 x를 통과하는 홈측으로부터의 접선과 날끝측으로부터의 접선의 교차각으로 나타내어지는, 날끝(43)의 에지 각도 θ2는 115≤θ2≤135(deg)의 범위인 것이 바람직하다. 이것은, 에지 각도가 지나치게 커지면, 취성 재료 기판에 대한 파고듦성(침투성)이 나빠져 버리기 때문이다. 또한, 홈(44)에 있어서의, 홈(44)과 날끝(43)의 교점 x를 통과하는 2개의 접선이 교차하는 각(접선 교차각) θ3은, 60≤θ3≤90(deg)의 범위인 것이 바람직하다.

여기서, 스크라이빙 휠을 사용하여 취성 재료 기판을 분단할 때, 취성 재료 기판의 표면에 형성된 스크라이브 라인의 라인 폭 LW에 의한 영향에 대해 구체예를 이용하여 설명한다. 도 6의 (a)는 취성 재료 기판인 머더 기판의 평면도와 확대도이고, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 있어서의 C-C의 단면도이고, 도 6의 (c)는 도 6의 (b)에 있어서의 머더 기판을 분단한 단면도이다. 또한, 도 7은 표시 장치의 단면도이다.

스크라이빙 휠에 의해 기판 표면에 스크라이브 라인이 형성되는 취성 재료 기판은, 액정 패널 등의 표시용 패널(60)을 제조하기 위한 대형의 글래스 기판이다. 이 글래스 기판은 머더 기판(70)이라고도 불리고 있다. 통상 이 머더 기판(70)을 이용하여 복수의 표시용 패널(60)이 한 번에 제조된다. 또한, 도 6의 (a)에 도시하는 머더 기판의 평면도는, 머더 기판 전체가 아닌 일부만이다.

우선, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 머더 기판(70) 상에는, 표시용 패널(60)마다 화소 등이 형성된다. 구체적으로는, 표시용 패널(60)은, 표시 영역(61)과, 표시 영역(61) 주변의 프레임 영역(62)으로 구성되고, 이 표시 영역(61)에는 스위칭 소자나 컬러 필터 등으로 구성되는 화소가 복수 형성되고, 프레임 영역(62)에는 표시 영역(61)의 각 화소에 각종 신호를 보내기 위한 배선이나 외부 접속 단자 등이 형성된다.

다음에, 도 6의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 표시용 패널(60)마다 화소 등이 형성된 머더 기판(70)에 있어서, 표시용 패널(60)의 경계를 따라, 하중을 가한 스크라이빙 휠(40)을 회전 이동시킨다. 이에 의해, 머더 기판(70)의 표면에 스크라이브 라인(71)이 형성된다. 또한, 이 스크라이브 라인(71)은, 머더 기판(70)의 표면에 있어서의 스크라이빙 휠(40)의 하중에 의한 소성 변형 영역 및 수평 방향의 크랙으로 이루어지는 것이다.

그리고, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 이 스크라이브 라인(71)을 형성함으로써, 스크라이브 라인(71)을 따라, 스크라이브 라인(71)의 대략 중앙으로부터 머더 기판(70)의 수직 방향으로 수직 크랙(72)이 신전한다.

다음에, 스크라이브 라인(71)과 수직 크랙(72)이 형성된 머더 기판(70)에 응력을 가함으로써, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 머더 기판(70)은 패널마다 분단되어, 표시용 패널(60)이 완성된다.

그리고, 도 7에 도시하는 바와 같이, 표시용 패널(60)의 프레임 영역(62)을 프레임 형상의 외측 프레임(73)으로 덮고, 도시하지 않은 제어용 기판 등을 표시용 패널(60)에 접속함으로써, 표시 장치(74)가 제조된다.

여기서, 머더 기판(70)에 형성된 스크라이브 라인(71)의 라인 폭 LW가 확대되어 버리면, 다음과 같은 문제가 발생할 우려가 있다.

우선, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 스크라이브 라인(71)은, 표시용 패널(60)로 분단된 후에도, 라인 폭 LW의 절반 정도의 비율로, 표시용 패널(60)의 기판 단부 표면에 스크라이브 자국(71a)으로서 잔존해 버린다. 프레임 영역(62)의 프레임 폭 a가 충분히 넓으면 문제는 없지만, 협프레임화에 의해 프레임 폭 a가 좁아지게 되면, 프레임 폭 a 중에서 스크라이브 자국(71a)이 차지하는 비율이 증가하게 된다. 이로 인해, 정면 방향으로부터는 외측 프레임(73)에 의해 스크라이브 자국(71a)이 완전히 덮여 있었다고 해도, 경사 방향으로부터 표시 장치(74)를 관찰하면, 스크라이브 자국(71a)이 직접 보이거나, 스크라이브 자국(71a)에서 난반사가 발생하여, 스크라이브 자국(71a)이 눈에 띄게 되어 버린다고 하는 문제가 발생하는 경우가 있다.

또한, 스크라이브 자국(71a)이 관찰되어 버리는 것을 방지하기 위해, 프레임 폭 a를 넓게 하면, 머더 기판(70)에 의해 제조되는 표시 패널(60)의 수가 감소해 버리는 등의 문제가 발생한다. 또한, 외측 프레임(73)의 폭을 넓게 하거나 하면, 비용의 증가나, 외측 프레임(73)이 표시 영역(61)에 겹쳐 버리는 등의 문제가 발생한다.

또한, 표시 장치(74)로 된 후에도, 표시용 패널(60)의 기판 단부 표면에 스크라이브 라인(71)으로 이루어지는 스크라이브 자국(71a)이 많이 남아 있으면, 머지않아 진동 등에 의해 수평 크랙끼리가 접속하여, 소편의 컬릿이 발생하고, 이 컬릿에 의해 배선 등이 손상될 우려가 있다. 그로 인해, 표시용 패널(60)에 잔존하는 스크라이브 자국(71a)을 완전히 제거하려고 하면, 연마 등의 다른 공정이 필요해져, 비용의 증가를 초래해 버린다.

또한, 표시용 패널(60)이, 액정 패널과 같이 2매의 머더 기판(70)을 접합하여 제작되는 것이면, 스크라이브 라인(71)이 형성되는 면과 동일한 면에 배선 등이 형성되는 일은 적으므로, 스크라이브 라인(71)의 형성에 의해, 배선 등이 절단될 우려도 적다. 그러나, 사용하는 머더 기판(70)이 1매이고, 스크라이브 라인(71)이 형성되는 머더 기판(70)의 표면과 동일한 면에 배선 등이 직접 형성되는 것과 같은 구성의 표시용 패널(60)이면, 스크라이브 라인(71)의 형성에 의해, 배선 등이 절단되어 버릴 우려도 있다.

이상과 같은 문제는, 머더 기판(70)의 표면에 형성되는 스크라이브 라인(71)의 라인 폭 LW의 확대를 억제하여, 라인 폭 LW를 가능한 한 좁게 함으로써, 해결하는 것이 가능해진다. 따라서, 스크라이브 라인의 라인 폭의 확대를 억제하는 스크라이브 방법으로서, 본 실시 형태에서는, 홈(44)의 깊이 H가 2㎛ 이상이고, 홈(44)의 폭 L이 35㎛ 이하이며 깊이 H의 3.2배 이하로 되는 스크라이빙 휠(40)을 사용하여, 이 스크라이빙 휠(40)에 하중을 가하여 취성 재료 기판(17)의 표면 상을 회전시켜 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 방법을 행하였다. 그리고, 이 스크라이브 방법에 의해, 스크라이브 라인의 라인 폭의 확대를 억제할 수 있어, 라인 폭이 좁은 스크라이브 라인을 실현할 수 있었다.

본 실시 형태의 스크라이브 방법에 의해 취성 재료 기판(17)의 분단을 행한 구체적인 결과에 대해 설명한다. 우선, 본 실시 형태의 스크라이브 방법에 있어서의 홈(44)의 깊이 H가 2㎛ 이상이고, 홈(44)의 폭 L이 35㎛ 이하이며 깊이 H의 3.2배 이하로 되는 스크라이빙 휠(40)로서, 실시예 1, 2, 3의 3개의 스크라이빙 휠을 사용하였다.

구체적으로는, 실시예 1의 스크라이빙 휠은,

외경 Dm 2.0㎜

두께 Th 0.65㎜

날끝각 θ1 115°

홈의 깊이 H 10.7㎛

홈의 폭 L 28.0㎛

L/H 2.6

돌기수 170개

이다.

또한, 실시예 2의 스크라이빙 휠은,

외경 Dm 2.0㎜

두께 Th 0.65㎜

날끝각 θ1 115°

홈의 깊이 H 9.3㎛

홈의 폭 L 26.0㎛

L/H 2.8

돌기수 180개

이다.

또한, 실시예 3의 스크라이빙 휠은,

외경 Dm 2.0㎜

두께 Th 0.65㎜

날끝각 θ1 115°

홈의 깊이 H 7.7㎛

홈의 폭 L 24.0㎛

L/H 3.1

돌기수 190개

이다.

또한, 실시예 1, 2, 3의 스크라이빙 휠과 비교하기 위해, 비교예 1, 2의 2개의 스크라이빙 휠을 사용하여 취성 재료 기판(17)의 분단도 행하였다.

비교예 1의 스크라이빙 휠은,

외경 Dm 2.0㎜

두께 Th 0.65㎜

날끝각 θ1 115°

홈의 깊이 H 10.7㎛

홈의 폭 L 38.0㎛

L/H 3.6

돌기수 135개

이다.

또한, 비교예 2의 스크라이빙 휠은,

외경 Dm 2.0㎜

두께 Th 0.65㎜

날끝각 θ1 115°

홈의 깊이 H 7.7㎛

홈의 폭 L 37.0㎛

L/H 4.8

돌기수 140개

이다.

이와 같이, 5개의 스크라이빙 휠을 사용하여, 0.7㎜ 두께의 글래스 기판의 분단을 행하였다. 그리고, 형성된 스크라이브 라인의 라인 폭을 관찰한 바, 홈의 깊이 H에 대한 홈의 폭 L이 큰 비교예 1, 2에 비해, 실시예 1, 2, 3의 라인 폭이 좁게 되어 있었다. 이것은, 예를 들어, 동일한 홈의 깊이 H인 실시예 1과 비교예 1의 경우, 홈의 폭이 넓은 비교예 1은, 스크라이브시에, 수평 방향(글래스 기판면과 평행한 방향)으로도 크랙이 발생하고, 이 크랙이 시간 경과와 함께 신전하였기 때문이라고 생각된다. 그 결과, 비교예 1의 스크라이빙 휠(1)은 라인 폭이 확대되고, 반대로 실시예 1의 스크라이빙 휠은 라인 폭의 확대가 억제되어 있었다. 또한, 수평 방향으로의 크랙의 신전에 수반하여, 홈의 체적 정도가 비교적 큰 글래스편(컬릿)이 발생되어 있었다. 또한, 동일한 홈의 깊이 H인 실시예 3과 비교예 2의 경우도 마찬가지의 결과였다.

또한, 동일한 홈의 깊이 H인 실시예 1과 비교예 1의 경우, 홈의 폭 L이 넓은 비교예 1의 쪽은 스크라이브시에, 홈과 대응한 형상의 글래스편(컬릿)이 다량으로 발생해 버렸다. 즉, 수평 방향으로의 크랙의 신전에 수반하여, 홈의 체적 정도가 비교적 큰 컬릿이 발생하고 있었다. 홈의 체적 정도가 비교적 큰 컬릿은, 글래스 기판에 부착되면 제거하는 것이 곤란하여, 분단 공정이나 그 후의 공정에서 악영향(예를 들어, 글래스 기판 표면에의 흠집의 형성)을 미치게 되어 버릴 가능성이 높아, 이러한 컬릿의 발생은 바람직하지 않다. 한편, 홈의 폭 L이 작은 실시예 1에서는 스크라이브 후에도 글래스편이 박리되기 어렵다. 이것은, 홈의 폭 L이 작음으로써, 돌기에 상당하는 능선에 대응하여 글래스 기판 표면에 형성되고, 스크라이브 라인을 구성하는 파선이 길어져, 홈에 대응하는 파선의 파단 부분의 비율이 작아짐으로써, 작은 스크라이브 하중에 의한 스크라이브 라인의 형성이 가능해져, 결과적으로, 글래스 표면으로부터 홈에 대응하는 형상의 글래스편을 박리시키는 것과 같은 응력의 발생을 억제할 수 있기 때문이라고 생각된다. 또한 홈의 폭 L이 작기 때문에, 발생한 컬릿의 크기도 비교예 1에 비해 작은 것이며, 컬릿에 의한 영향은 비교예 1에 비해 매우 낮다. 이러한 결과는, 홈의 깊이가 동일한 실시예 3과 비교예 2에 있어서도 마찬가지이다.

또한, 실시예 1, 2, 3에 비해, 홈의 깊이 H에 대한 홈의 폭 L이 큰 비교예 1, 2의 경우는, 수직 크랙이 침투하는 데 필요한 하중이 커지는 경향이 있었다. 예를 들어, 0.7㎜ 두께의 글래스 기판을 분단하는 경우, 수직 크랙의 깊이인 침투량으로서 400㎛ 이상의 수직 크랙이 형성되었을 때의 절단 하중을 비교해 본 바, 실시예 1, 2, 3에서는 절단 하중이 7.5kgf(⇒73.5N)에서 400㎛ 이상의 수직 크랙이 발생한 것에 대해, 비교예 1, 2에서는 절단 하중 10kgf(⇒98.0N)에서 400㎛ 이상의 수직 크랙이 발생하였다.

그 이유로서, 홈의 깊이 H에 대해 홈의 폭 L이 지나치게 커져 버리면, 도 5의 (c)의 θ2로 나타내어진 날끝(43)의 에지 각도가 커져 버려, 취성 재료 기판에 대한 파고듦성(침투성)이 나빠져 버렸기 때문이라고 생각된다. 상기한 결과와 같이, 홈의 깊이 H에 대해 홈의 폭 L이 3.2배 이하로 되도록 홈(44)을 형성해 둠으로써, 취성 재료 기판(17)에 대해 동일한 양의 수직 크랙을 형성하려고 한 경우에, 절단 하중을 작게 할 수 있다. 따라서, 적은 절단 하중으로 효율적으로 수직 크랙을 발생시킬 수 있으므로, 컬릿의 발생을 더욱 저감시킬 수 있다.

다음에, 실시예 1, 2, 3과는 다른 스크라이빙 휠을 사용하여 본 실시 형태의 스크라이브 방법에 의한 취성 재료 기판(17)의 분단을 행한 결과에 대해 설명한다. 사용한 스크라이빙 휠은, 실험예 1∼8의 것이었다. 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠은, 모두 외경 Dm이 2.0㎜, 두께 Th가 0.65㎜, 날끝각 θ1이 100°였다. 또한, 도 8은, 실험예 1∼8의 다른 요소에 대해 기재한 표이다. 도 8에는, 실험예 1∼8의 홈의 깊이 H, 홈의 폭 L, 능선의 폭 W, 돌기수, L/H, L/W를 나타내고 있다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 홈의 깊이 H에 대해 홈의 폭 L이 2.0∼3.2배의 길이로 되는 스크라이빙 휠은 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠이고, 실험예 1의 스크라이빙 휠은 L/H가 3.8로 되어 있다.

그리고, 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠을 사용하여, 이들 스크라이빙 휠에 하중을 가하여 취성 재료 기판의 표면 상을 회전시키면서 스크라이브 라인을 형성하도록 스크라이브를 행하였다. 도 9는, 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠을 사용한 스크라이브 결과의 표이다. 도 9에는, 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠의 절단 영역과, 취성 재료 기판에 생긴 스크라이브 라인의 라인 폭 LW와, 크랙의 길이를 나타내고 있다.

이 절단 영역은, 취성 재료 기판을 절단하는 데 있어서 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 하중 영역을 말한다. 이 하중 영역은, 리브 마크라 불리는 늑골 형상의 줄의 발생을 기준으로 최저 하중을 측정하고, 이 최저 하중으로부터, 수평 크랙의 증가나 기판의 균열 등에 의해 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 없게 되는 최대 하중까지를 측정한 값이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 절단 영역은 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠에 따라 다르고, 또한 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠은 실험예 1에 비해 절단 영역에 있어서의 최저 하중이 낮았다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 라인 폭 LW 측정을 위해 스크라이브 라인을 형성한 하중은, 절단 영역의 최저 하중(Min)에 1N을 더한 하중(따라서, 스크라이빙 휠마다 하중은 다름), 10N의 하중, 15N의 하중의 3패턴이었다.

라인 폭 LW는, 취성 재료 기판 표면에 생긴 수평 방향의 크랙의 최대값이다. 그리고, 3개의 하중 각각에서, 라인 폭 LW를 측정하였다. 또한, 도 10은 측정한 라인 폭 LW를 그래프로 한 것이다. 또한, 도 11은 실험예 1, 실험예 4, 실험예 6의 스크라이빙 휠을 사용하여 형성한 스크라이브 라인의 실제의 사진이다.

크랙의 길이는, 취성 재료 기판에 생긴 수직 방향의 크랙의 최대값이다. 크랙의 길이에 대해서도, 3개의 하중 각각에서 측정을 행하였다. 또한, 도 12는 측정한 크랙의 길이를 그래프로 한 것이다.

또한, 실험예 1∼8의 스크라이빙 휠을 사용하여 스크라이브를 행하였을 때의 그 밖의 조건은 이하와 같다.

취성 재료 기판 : 0.7㎜의 글래스 기판[단판, 블랭크 글래스]

스크라이브 장치 : 미쯔보시 다이아몬드 고오교오 가부시끼가이샤제 스크라이브 장치(MS 타입)

스크라이브 속도 : 300㎜/sec

도 8∼도 12에 나타내는 바와 같이, L/H가 3.2 이하가 아닌 실험예 1의 스크라이빙 휠(L/H 3.8)을 사용하여 스크라이브를 행한 경우, L/H가 3.2 이하인 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠에 비해, 라인 폭이 확대되어 있다.

특히, 패널용 글래스 기판을 분단하는 경우, 스크라이브 라인의 라인 폭 LW는, 30㎛ 정도까지가 바람직하다. 이것은, 라인 폭 LW가 30㎛이면, 도 7에 나타낸 스크라이브 라인(71)에 의한 스크라이브 자국(71a)이 15㎛ 정도로 되어, 이 정도의 스크라이브 자국(71a)이면, 협프레임화에 있어서도, 스크라이브 자국(71a)이 육안으로 확인되는 등의 문제도 발생하기 어렵기 때문이다. 그리고, 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠에서는, 절단 영역 중에서도 실제의 절단 하중으로서 설정되는 일이 많은 저하중(도 9의, Min＋1N의 하중이나, 10N의 하중)에 있어서, 라인 폭 LW가 대략 30㎛이거나, 30㎛보다도 대폭 좁게 되어 있다.

또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠에 대해서는, 기판의 두께에 대해 70∼80％ 정도의 침투량이 있고, 특히 10N의 하중에 있어서는 모두 600㎛ 이상이라고 하는 크랙이 발생하여, 높은 침투성도 구비하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 실험예 2, 3에 대해서는, 라인 폭의 확대를 억제하면서, 실험예 1과 다름없는 침투성을 구비하고 있다.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 홈의 폭 L과 능선의 폭 W의 관계에 대해, 실험예 1의 스크라이빙 휠의 L/W는 3.3인 것에 대해, 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠은, L/W가 모두 3.2 이하로 되어 있다. 또한, 도 8이나 도 10에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠의 L/W는, 라인 폭의 확대를 억제하는 데 있어서 1.8 이하가 보다 바람직하다.

이와 같이, 홈의 깊이 H가 2㎛ 이상이고, 홈의 폭 L이 35㎛ 이하이며 L/H가 3.2 이하로 되는 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠을 사용하여, 이 스크라이빙 휠에 하중을 가하여 취성 재료 기판의 표면 상을 회전시켜 스크라이브 라인을 형성함으로써, 실시예 1, 2, 3의 스크라이빙 휠과 마찬가지로, 적은 절단 하중으로 효율적으로 수직 크랙을 발생시킬 수 있으므로, 컬릿의 발생을 더욱 저감시킬 수 있다. 또한, 홈의 깊이 H가 2㎛ 이상이고, 홈의 폭 L이 35㎛ 이하이며 L/H가 3.2 이하로 되는 실험예 2∼8의 스크라이빙 휠을 사용하여, 이 스크라이빙 휠에 하중을 가하여 취성 재료 기판의 표면 상을 회전시켜 스크라이브 라인을 형성함으로써, 실시예 1, 2, 3의 스크라이빙 휠과 마찬가지로, 높은 침투성을 구비한 상태에서, 스크라이브 라인의 라인 폭 LW의 확대를 억제할 수 있어, 라인 폭이 좁은 스크라이브 라인을 실현할 수 있다.

이것은, 홈의 깊이 H에 대해 홈의 폭 L이 지나치게 커져 버리면, 도 5의 (c)의 θ2로 나타내어진 날끝(43)의 에지 각도가 커져 버려, 취성 재료 기판에 대한 파고듦성(침투성)이 나빠져 버리기 때문이다. 따라서, 상기한 바와 같이, 홈의 깊이 H에 대해 홈의 폭 L이 3.2배 이하로 되도록 함으로써, 취성 재료 기판에 대한 침투성이 좋아져, 수평 방향으로의 크랙의 신전을 억제하고, 수직 방향으로 효율적으로 크랙을 신전시키게 되었다.

또한, 홈의 폭 L이 지나치게 커져 버리면, 먼저 기판에 파고든 날끝(43)과 다음으로 기판에 파고든 날끝(43)의 간격이 넓어져, 타점 충격에 의해, 홈의 위치에 큰 컬릿이 발생해 버린다. 따라서, 이때 수평 방향의 크랙이 크게 신전되어 버리게 된다. 한편, 상기한 바와 같이, 홈의 깊이 H에 대해 홈의 폭 L이 3.2배 이하로 되도록 함으로써, 날끝(43)과 날끝(43)의 간격도 좁아지고, 그곳에 발생하는 컬릿도 작아져, 수평 방향으로의 크랙의 신전을 억제하면서, 수직 방향의 크랙을 신전시킬 수 있다.

한편, 실시예 1, 2, 3이나 실험예 2∼8에 비해, 홈의 깊이 H에 대한 홈의 폭 L이 더 작아져 버리는 경우, 특히 구체적인 비교예를 기재하고 있지 않지만, 예를 들어 L/H가 1.9로 되어 버리면, 스크라이브시에 발생하는 보다 미세한 글래스 입자로 이루어지는 컬릿이 홈으로 들어가 버려, 분단을 행할 때마다 홈 내에 컬릿이 저류되어 버리므로, 서서히 침투량이 저하되어 버려 바람직하지 않다.

따라서, 본 실시 형태와 같이, 홈(44)의 깊이에 대해 홈(44)의 폭이 2.0∼3.2배의 범위로 되도록 스크라이빙 휠(40)의 홈(44)을 형성함으로써, 취성 재료 기판(17)을 분단하는 데 최적이며 침투성이 높고, 스크라이브 라인의 라인 폭의 확대를 억제할 수 있는 스크라이빙 휠(40)을 실현할 수 있다. 또한, 이러한 스크라이빙 휠(40)을 스크라이브 장치(10)에 사용함으로써, 상술한 효과를 발휘하는 스크라이브 장치(10)가 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이빙 휠(40)의 날(42)에 홈(44)을 형성하는 방법으로서, 원판 형상의 지석을 사용한 연마에 의한 방법에 대해 설명하였지만, 예를 들어 레이저 가공에 의한 방법 등 다른 방법에 의해 홈이 형성된 스크라이빙 휠이라도 상관없다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 스크라이브 장치(10)는 스크라이빙 휠(40)을 보유 지지하는 홀더(30)를 스크라이브 헤드(21)에 장착할 때에, 홀더 조인트(23)를 통해 장착하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 스크라이브 장치(10)는 스크라이브 헤드(21)에 직접 홀더(30)를 장착하는 구성이라도 상관없다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이브 장치(10)로서, 스크라이브 헤드(21)를 이동시키기 위한 가이드(22)나 브리지(19)가 설치되어 있거나, 취성 재료 기판(17)이 적재되는 테이블(16)을 회전시키는 이동대(11)가 구비되어 있는 것을 나타냈지만, 이러한 스크라이브 장치(10)에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 홀더(30)가 장착된 스크라이브 헤드(21)를 사용자가 잡을 수 있도록 하기 위해, 스크라이브 헤드(21)의 일부 형상이 손잡이 형상을 하고 있고, 사용자가 이 손잡이를 잡고 이동시킴으로써 취성 재료 기판(17)의 분단을 행하는 것과 같은, 소위 수동식 스크라이브 장치라도 적용 가능하다.

10 : 스크라이브 장치
11 : 이동대
12a, 12b : 안내 레일
13 : 볼 나사
14, 15 : 모터
16 : 테이블
17 : 취성 재료 기판
18 : CCD 카메라
19 : 브리지
20a, 20b : 지지 기둥
21 : 스크라이브 헤드
22 : 가이드
23 : 홀더 조인트
23a : 회전축부
23b : 조인트부
24a, 24b : 베어링
24c : 스페이서
25 : 개구
26 : 내부 공간
27 : 자석
28 : 평행 핀
30 : 홀더
31 : 장착부
31a : 경사부
31b : 평탄부
32 : 보유 지지 홈
33a, 33b : 지지부
34a, 34b : 지지 구멍
40 : 스크라이빙 휠
41, 41a : 기재
41 : 본체부
42 : 날
43 : 날끝
44 : 홈
45 : 관통 구멍
50 : 핀
60 : 표시용 패널
61 : 표시 영역
62 : 프레임 영역
70 : 머더 기판
71 : 스크라이브 라인
71a : 스크라이브 자국
72 : 수직 크랙
73 : 외측 프레임
74 : 표시 장치

Claims (6)

1. 원판의 원주부를 따라, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날을 갖고, 상기 능선에 복수의 홈이 형성된 스크라이빙 휠이며,
   상기 홈은 깊이가 2.0㎛ 이상이고, 측면시의 방향에 있어서의 상기 홈의 폭이 35㎛ 이하이며, 상기 능선의 폭의 1.0~3.2배의 길이인 것을 특징으로 하는, 스크라이빙 휠.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 능선의 길이가 10~30㎛인 것을 특징으로 하는, 스크라이빙 휠.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 홈의 깊이가 5.0~11.0㎛인 것을 특징으로 하는, 스크라이빙 휠.
   
4. 제1항 또는 제2항에 기재된 스크라이빙 휠을 회전 가능하게 보유 지지하는 홀더와,
   상기 홀더가 장착된 스크라이브 헤드를 갖는 것을 특징으로 하는, 스크라이브 장치.
   
5. 스크라이빙 휠을 사용하여 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 취성 재료 기판의 스크라이브 방법이며,
   스크라이빙 휠로서,
   원판의 원주부를 따라, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날을 갖고, 상기 능선에 복수의 홈이 형성되고,
   상기 홈은, 깊이가 2.0㎛ 이상이고, 측면시의 방향에 있어서의 상기 홈의 폭이 35㎛ 이하이며 상기 능선의 폭의 1.0~3.2배의 길이인 것을 사용하고,
   상기 스크라이빙 휠에 하중을 가하여 상기 취성 재료 기판의 표면 상을 회전시키면서 스크라이브 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 스크라이빙 휠로서, 상기 능선의 길이가 10~30㎛인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 스크라이브 방법.

Images