JP2007290304A - Brittle sheet material cutting method and apparatus - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】透明な薄肉脆性シート板を実質的に機械的ストレスを加えず円滑に少ない工数で分離線に沿って正確に損傷することなく分断できる脆性シート材分断方法とその装置を提供する。
【解決手段】マザーガラス基板接合体４を、横分離線５０１ａ〜５０１ｄと縦分離線５０２ａ〜５０２f及び斜め分離線５０３ａ〜５０３ｆに沿って、波長が紫外線領域以下の短波長レーザ光を照射することにより分断する。マザーガラス基板接合体４が吸着テーブル上の所定位置に載置された際の位置データは、そのアライメントマーク４０２をＣＣＤカメラにより撮像して得られ、この位置データに基づき、レーザ照射ヘッドの駆動データを設定された上記分離線５０１ａ〜５０１ｄ、５０２ａ〜５０２f、５０３ａ〜５０３ｆに沿ってレーザ光が正確に照射されるように補正する。
【選択図】 図１The present invention provides a brittle sheet material dividing method and apparatus capable of dividing a transparent thin-walled brittle sheet plate smoothly without applying mechanical stress and without damaging accurately along a separation line with less man-hours.
The mother glass substrate assembly 4 is irradiated with short-wavelength laser light having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region along the horizontal separation lines 501a to 501d, the vertical separation lines 502a to 502f, and the oblique separation lines 503a to 503f. Divide by. Position data when the mother glass substrate assembly 4 is placed at a predetermined position on the suction table is obtained by imaging the alignment mark 402 with a CCD camera. Based on this position data, drive data for the laser irradiation head is obtained. Is corrected so that the laser beam is accurately irradiated along the set separation lines 501a to 501d, 502a to 502f, and 503a to 503f.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、レーザ光によりガラス板等の脆性シート材を分断する方法とそれを実施する装置に関する。  The present invention relates to a method for dividing a brittle sheet material such as a glass plate with a laser beam and an apparatus for carrying out the method.

通常、液晶表示パネルの製造工程においては、大面積の一対のマザーガラス基板の接合体に作り込まれた複数の液晶セルを個々のセルに分離するためにマザーガラス基板を液晶セル間に設定された分離線に沿って分断する。  Usually, in the manufacturing process of a liquid crystal display panel, a mother glass substrate is set between liquid crystal cells in order to separate a plurality of liquid crystal cells built in a joined body of a large area of a mother glass substrate into individual cells. Divide along the separation line.

上記マザーガラス基板の分断方法としては、従来、カッターやカッターホイール等を用いて一方のマザーガラス基板に分離線をスクライブした後、他方のマザーガラス基板側（裏側）を叩いて個々の液晶セルにブレイクする機械的方法（特許文献１参照）が、よく用いられている。
特開平６−４８７５５号公報As a method for dividing the mother glass substrate, conventionally, after a scribe line is scribed on one mother glass substrate using a cutter or a cutter wheel, the other mother glass substrate side (back side) is struck to each liquid crystal cell. A mechanical method of breaking (see Patent Document 1) is often used.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-48755

然るに、上述した機械的なマザーガラス基板の分断方法による場合、被加工物（ワーク）のマザーガラス基板に大きいストレスが加わり、加工中にガラス基板が破損したり液晶セルの強度低下を招くという問題がある。また、個々の基板毎にスクライブとブレイクを繰り返すから、その分製造工数が増加する。  However, in the case of the mechanical mother glass substrate cutting method described above, a large stress is applied to the mother glass substrate of the workpiece (work), and the glass substrate is damaged during processing or the strength of the liquid crystal cell is reduced. There is. In addition, since scribe and break are repeated for each substrate, the number of manufacturing steps increases accordingly.

本発明の目的は、脆性シート材を実質的に機械的ストレスを加えずに少ない工数で分離線に沿って正確に損傷することなく円滑に分断できる脆性シート材分断方法とその装置を提供することである。  An object of the present invention is to provide a brittle sheet material dividing method and apparatus capable of smoothly dividing a brittle sheet material without damaging it accurately along a separation line with few man-hours without substantially applying mechanical stress. It is.

本発明の脆性シート材分断方法は、実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する方法であって、波長が紫外線領域以下のレーザ光を前記脆性シート板の表面上に前記分離線に沿って照射することを特徴とするものである。  The brittle sheet material dividing method of the present invention is a method of dividing a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line, and a laser beam having a wavelength of an ultraviolet region or less is applied to the brittle sheet plate. Irradiation is performed on the surface along the separation line.

また、本発明の脆性シート材分断装置は、実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する装置であって、波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子と、前記レーザ発光素子と前記脆性シート材とを前記脆性シート材の表面に平行な平面内において直交するＸ、Ｙ方向へ互いに相対移動させるＸ−Ｙ移動機構と、前記レーザ光の照射方向を前記平面内における任意の方向に自在に走査させるレーザ光走査機構とを有することを特徴とするものである。  The brittle sheet material cutting device of the present invention is a device that cuts a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line, and emits laser light having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region. A light emitting element, an XY movement mechanism for moving the laser light emitting element and the brittle sheet material relative to each other in the X and Y directions perpendicular to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material; And a laser beam scanning mechanism that freely scans the direction in an arbitrary direction in the plane.

本発明の脆性シート材分断方法によれば、波長が紫外線領域以下のレーザ光をワークの脆性シート材に照射するから、ワークが透明な脆性シート材であるにも拘わらずレーザ光のエネルギーが効率良く吸収されて所定の分離線に沿って損傷することなく正確且つ円滑に切断することができる。  According to the brittle sheet material cutting method of the present invention, the laser beam having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region is irradiated onto the brittle sheet material of the workpiece, so that the energy of the laser beam is efficient even though the workpiece is a transparent brittle sheet material. It is well absorbed and can be cut accurately and smoothly without damage along a predetermined separation line.

また、本発明の脆性シート材分断装置によれば、波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子と脆性シート材とを脆性シート材の表面に平行な平面内において直交するＸ、Ｙ方向へ互いに相対移動させるＸ−Ｙ移動機構と、レーザ光の照射方向を前記平面内における任意の方向に自在に走査させるレーザ光走査機構とを有しているから、透明な薄肉脆性シート材であっても所望の分離線に沿って自在に短時間で効率良く切断することができる。  Further, according to the brittle sheet material cutting device of the present invention, the laser light emitting element that emits laser light having a wavelength equal to or shorter than the ultraviolet region and the brittle sheet material are orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material. Since it has an XY movement mechanism that moves relative to each other in the direction and a laser beam scanning mechanism that freely scans the irradiation direction of the laser beam in any direction within the plane, a transparent thin brittle sheet material is used. Even if it exists, it can cut | disconnect efficiently in a short time freely along a desired separation line.

本発明の脆性シート材分断方法においては、レーザ光の照射位置と脆性シート材とが脆性シート材の表面に平行な平面内において直交する２方向へ互いに相対移動され、且つ、レーザ光の照射方向が前記平面内における任意の方向に自在に走査されることが好ましく、これにより、脆性シート材を矩形以外の所望の形状に円滑に切断することができる。  In the brittle sheet material cutting method of the present invention, the laser beam irradiation position and the brittle sheet material are moved relative to each other in two directions orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material, and the laser beam irradiation direction Is preferably scanned freely in an arbitrary direction in the plane, whereby the brittle sheet material can be smoothly cut into a desired shape other than a rectangle.

また、本発明の脆性シート材分断方法は、複数の液晶セルを形成するために接合された一対のマザーガラス基板のうちの一方を分断する場合に有効に適用され、その結果、欠けや割れの無い正確な外形を備える液晶セルを少ない工数で効率良く製造することができる。  Further, the brittle sheet material dividing method of the present invention is effectively applied when dividing one of a pair of mother glass substrates bonded to form a plurality of liquid crystal cells. A liquid crystal cell having an accurate outer shape can be efficiently manufactured with a small number of man-hours.

図１は本発明の一実施形態としてのガラス基板分断装置により個々の液晶セルに分断される前のマザーガラス基板接合体を示す平面図、図２、図３は本発明の一実施形態としてのガラス基板分断装置を示す立面図及び平面図である。  FIG. 1 is a plan view showing a mother glass substrate assembly before being divided into individual liquid crystal cells by a glass substrate cutting apparatus as one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are one embodiment of the present invention. It is the elevation which shows a glass substrate cutting device, and a top view.

図１において、マザーガラス基板１、２が枠状シール材３を介して接合されている。このマザーガラス基板接合体４からは６個の同一液晶セルが採取され、したがって、２行×３列の６等分に区画設定されたセル採取エリア４０１ａ〜４０１ｆ（一点鎖線で示す）毎に、矩形をなす枠状シール材３が配置されている。また、各マザーガラス基板１、２の一対の対角コーナ部には、アライメントマーク４０２がそれぞれ設けられている。これらアライメントマーク４０２、４０２は、個々のマザーガラス基板１、２及び接合後のマザーガラス基板接合体４の位置を示す基準となる。  In FIG. 1,mother glass substrates 1 and 2 are joined via a frame-shaped sealing material 3. Six identical liquid crystal cells are collected from the motherglass substrate assembly 4, and therefore, for each of thecell collection areas 401 a to 401 f (indicated by alternate long and short dash lines) that are partitioned into 6 equal sections of 2 rows × 3 columns, A rectangular frame-shaped sealing material 3 is disposed. In addition,alignment marks 402 are respectively provided at a pair of diagonal corner portions of each of themother glass substrates 1 and 2. Thesealignment marks 402 and 402 serve as a reference indicating the positions of the individualmother glass substrates 1 and 2 and the bonded motherglass substrate assembly 4 after bonding.

そして、上記マザーガラス接合体４に対しては、略矩形をなす液晶セルの外形を規定する分離線が設定されている。分離線は、二点鎖線で示されるように、各液晶セルの外形の短手辺を規定する４本の横分離線５０１ａ〜５０１ｄと、これらに直交する各液晶セルの外形の長手辺を規定する６本の縦分離線５０２ａ〜５０２f、及び各液晶セルの１コーナ部を除去する斜め分離線５０３ａ〜５０３ｆからなる。  For the mother glass joinedbody 4, a separation line that defines the outer shape of a substantially rectangular liquid crystal cell is set. As shown by a two-dot chain line, the separation line defines fourlateral separation lines 501a to 501d that define the short sides of the outer shape of each liquid crystal cell and the long sides of the outer shape of each liquid crystal cell that are orthogonal to these. 6vertical separation lines 502a to 502f andoblique separation lines 503a to 503f for removing one corner portion of each liquid crystal cell.

次に、本実施形態のガラス基板分断装置について、図２〜図４に基づき説明する。
図２及び図３において、基台６には、リニアサーボモータによるＸ軸（紙面垂直方向）移動機構７が設置されている。このＸ軸移動機構７は、基台６の表面をＸ軸方向に自在に摺動するスライダ７０１と、基台６内部に設置されているステータ部７０２からなる。ステータ部７０２には、複数の永久磁石(不図示)が個々のＮ極とＳ極を交互に隣接させＸ軸方向に沿って並設されている。なお、このＸ軸移動機構７の駆動手段としては、リニアサーボモータ方式に限らず、パルスモータによるボールネジ駆動方式やタイミングベルト駆動方式等も好適に用いられる。Next, the glass substrate cutting apparatus of this embodiment is demonstrated based on FIGS.
2 and 3, thebase 6 is provided with an X-axis (perpendicular to paper surface)moving mechanism 7 by a linear servo motor. TheX-axis moving mechanism 7 includes aslider 701 that freely slides on the surface of thebase 6 in the X-axis direction, and astator portion 702 that is installed inside thebase 6. In thestator portion 702, a plurality of permanent magnets (not shown) are arranged in parallel along the X-axis direction with the individual N poles and S poles alternately adjacent to each other. The driving means of theX-axis moving mechanism 7 is not limited to the linear servo motor system, and a ball screw driving system using a pulse motor, a timing belt driving system, and the like are also preferably used.

Ｘ軸移動機構７のスライダ７０１上には、吸着ステージ８が設置されている。吸着ステージ８は、ワークを真空吸引により吸着保持する。本実施形態においては、ワークとして、図１に示した複数の液晶セルが作り込まれているマザーガラス基板接合体４が、吸着ステージ８の所定位置に正確に位置決めして吸着保持される。  On theslider 701 of theX-axis moving mechanism 7, thesuction stage 8 is installed. Thesuction stage 8 holds the workpiece by vacuum suction. In the present embodiment, the motherglass substrate assembly 4 in which the plurality of liquid crystal cells shown in FIG. 1 are built as a workpiece is accurately positioned and held at a predetermined position of thesuction stage 8.

基台６表面のＸ軸方向に延在するスライダ７０１の移動経路を挟んでその両サイドには、支持ブロック９ａ、９ｂがそれぞれ設置されている。これら支持ブロック９ａ、９ｂの各上面には、それぞれ、ガイドレール１１ａ、１１ｂがＸ軸方向に延在させて設置されている。各ガイドレール１１ａ、１１ｂには、キャリッジ１２ａ、１２ｂが摺動自在に設置されている。  Support blocks 9a and 9b are installed on both sides of the moving path of theslider 701 extending in the X-axis direction on the surface of thebase 6, respectively. On the upper surfaces of thesupport blocks 9a and 9b,guide rails 11a and 11b are respectively installed extending in the X-axis direction. Carriages 12a and 12b are slidably installed on theguide rails 11a and 11b.

上述した一対のキャリッジ１２ａ、１２ｂ間には、レーザ照射ヘッド１３を駆動するためのヘッド主駆動部１４が跨設されている。ヘッド主駆動部１４は、サーボモータ１４１とボールネジ１４２を備え、ボールネジ１４２にはレーザ照射ヘッド１３がナット（不図示）を介して設置されている。したがって、レーザ照射ヘッド１３は、サーボモータ１４１とボールネジ１４２及びナットからなるサーボ機構によって、ボールネジ１４２の延在方向つまり前記Ｘ軸方向に対し直角方向のＹ軸方向へ自在に往復移動される。  A headmain drive unit 14 for driving thelaser irradiation head 13 is provided between the pair ofcarriages 12a and 12b. The headmain drive unit 14 includes aservo motor 141 and aball screw 142, and thelaser irradiation head 13 is installed on theball screw 142 via a nut (not shown). Accordingly, thelaser irradiation head 13 is freely reciprocated in the Y-axis direction perpendicular to the extending direction of theball screw 142, that is, the X-axis direction, by the servo mechanism including theservo motor 141, theball screw 142, and the nut.

また、一方の支持ブロック９ａには、ヘッド副駆動部１５が設置されている。ヘッド副駆動部１５も、サーボモータ１５１とボールネジ１５２を備え、ボールネジ１５２にはキャリッジ１２ａがナット（不図示）を介して設置されている。これにより、サーボモータ１５１とボールネジ１５２及びナットからなるサーボ機構によって、前記ヘッド主駆動部１３、レーザ照射ヘッド１３、及び一対のキャリッジ１２ａ、１２ｂが一体に、ボールネジ１５２が延在するＸ軸方向へ自在に往復移動される。  Further, thehead sub-driving unit 15 is installed on onesupport block 9a. The headauxiliary drive unit 15 also includes aservo motor 151 and aball screw 152, and acarriage 12a is installed on theball screw 152 via a nut (not shown). Thus, the headmain drive unit 13, thelaser irradiation head 13, and the pair ofcarriages 12a and 12b are integrally formed in the X-axis direction in which theball screw 152 extends by a servo mechanism including aservo motor 151, aball screw 152, and a nut. It can be freely reciprocated.

図４に示されるように、本実施形態のレーザ照射ヘッド１３は、大略、レーザ発振器１３１、自在スキャンミラー１３２、及びｆθレンズ１３３とで構成されている。レーザ発振器１３１は、波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子からなる。本実施形態では波長が１２６〜３５１ｎｍのエキシマレーザ発光素子を用いている。自在スキャンミラー１３２は、レーザ発振器１３１から射出されたレーザ光の走査方向をワーク表面つまりマザーガラス基板接合体４表面におけるＸ、Ｙ両軸方向だけでなく、それら以外の３６０度方位にわたり自在に変更できるスキャンミラーである。ｆθレンズ１３３は、自在スキャンミラー１３２により反射されたレーザ光をマザーガラス基板接合体４表面に対し焦点を結んだ状態で垂直に入射させるために設けられている。  As shown in FIG. 4, thelaser irradiation head 13 of the present embodiment is generally composed of alaser oscillator 131, auniversal scan mirror 132, and anfθ lens 133. Thelaser oscillator 131 includes a laser light emitting element that emits a laser beam having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region. In this embodiment, an excimer laser light emitting element having a wavelength of 126 to 351 nm is used. Thefree scan mirror 132 freely changes the scanning direction of the laser beam emitted from thelaser oscillator 131 not only in the X and Y axis directions on the work surface, that is, the surface of the motherglass substrate assembly 4, but also in other 360-degree orientations. It is a scan mirror that can. Thefθ lens 133 is provided to allow the laser beam reflected by thefree scan mirror 132 to enter perpendicularly with a focus on the surface of the motherglass substrate assembly 4.

図２に戻って、基台６の上方には画像認識用ＣＣＤカメラ１６が設置され、このＣＣＤカメラ１６は画像処理部１７に接続されている。ＣＣＤカメラ１６は、図３に示されているように、吸着テーブル８に吸着保持されたマザーガラス基板接合体４のアライメントマーク４０２（図１参照）を撮像し、そのデータを画像処理部１７に送る。なお、画像認識用ＣＣＤカメラ１６は、マザーガラス基板接合体４のセット位置をより正確に検出するために、マザーガラス基板接合体４の対角コーナ部に設けられている一対のアライメントマーク４０２、４０２に対応させて１台づつ、全体で計２台を設置してもよい。  Returning to FIG. 2, an imagerecognition CCD camera 16 is installed above thebase 6, and thisCCD camera 16 is connected to animage processing unit 17. As shown in FIG. 3, theCCD camera 16 images the alignment mark 402 (see FIG. 1) of the motherglass substrate assembly 4 sucked and held on the suction table 8, and the data is sent to theimage processing unit 17. send. The imagerecognition CCD camera 16 has a pair ofalignment marks 402 provided at diagonal corners of the motherglass substrate assembly 4 in order to detect the set position of the motherglass substrate assembly 4 more accurately. A total of two units may be installed one by one in correspondence with 402.

そして、上述した吸着テーブル８のＸ軸移動機構７、レーザ照射ヘッド１３をＸ、Ｙ軸方向に移動させる駆動源のサーボモータ１４１、１５１、レーザ照射ヘッド１３本体、及びＣＣＤカメラ１６に接続された画像処理部１７は、本ガラス基板分断装置全体の制御を司るコントローラ１８に、それぞれ接続されている。  Then, theX-axis moving mechanism 7 of the suction table 8 and theservo motors 141 and 151 of the driving source for moving thelaser irradiation head 13 in the X and Y axis directions, thelaser irradiation head 13 main body, and theCCD camera 16 are connected. Theimage processing unit 17 is connected to acontroller 18 that controls the entire glass substrate cutting apparatus.

次に、上述のように構成された本実施形態のガラス基板分断装置によるマザーガラス基板接合体４の分断手順とそれに伴う動作について説明する。  Next, the cutting procedure of the motherglass substrate assembly 4 by the glass substrate cutting apparatus of the present embodiment configured as described above and the operation accompanying it will be described.

まず、図３に示されるように、吸着テーブル８上の所定位置に、マザーガラス基板接合体４をセットする。マザーガラス基板接合体４のセットが完了したら、ＣＣＤカメラ１６により、アライメントマーク４０２を撮像し、この撮像データを画像処理部１７に送る。画像処理部１７は、その撮像データに基づき、マザーガラス基板接合体４の正確な位置データを算出し、コントローラ１８に出力する。  First, as shown in FIG. 3, the motherglass substrate assembly 4 is set at a predetermined position on the suction table 8. When the setting of the motherglass substrate assembly 4 is completed, thealignment mark 402 is imaged by theCCD camera 16, and this imaging data is sent to theimage processing unit 17. Theimage processing unit 17 calculates accurate position data of the motherglass substrate assembly 4 based on the imaging data, and outputs it to thecontroller 18.

コントローラ１８は、画像処理部１７から送られてきた位置データに基づき、マザーガラス基板接合体４の位置を高精度に認識し、予め設定されている基準位置データに対するＸ、Ｙ軸方向におけるずれ量Δｘ、Δｙとそれら軸方向に対する傾き量Δθを算出する。そして、予め設定されているＸ、Ｙ軸方向駆動データを算出された前記ずれ量Δｘ、Δｙに基づき補正し、この補正されたＸ、Ｙ軸方向駆動データに基づきスライダ７とレーザ照射ヘッド１３の何れか一方もしくは両方を移動させ、レーザ照射ヘッド１３を適正なレーザ照射開始位置に待機させる。  Thecontroller 18 recognizes the position of the motherglass substrate assembly 4 with high accuracy based on the position data sent from theimage processing unit 17, and the amount of deviation in the X and Y axis directions with respect to preset reference position data. Δx, Δy and an inclination amount Δθ with respect to the axial directions are calculated. Then, preset X and Y axis direction drive data is corrected based on the calculated deviation amounts Δx and Δy, and theslider 7 and thelaser irradiation head 13 are corrected based on the corrected X and Y axis direction drive data. Either one or both are moved, and thelaser irradiation head 13 is put on standby at an appropriate laser irradiation start position.

本実施形態においては、図１に示した各液晶セル採取エリア４０１ａ〜４０１ｆを長手方向に２等分した部分セル区画４０１１ａ、４０１２ａ〜４０１１ｆ、４０１２ｆ毎に、レーザ光を照射する。これら各部分セル区画４０１１ａ、４０１２ａ〜４０１１ｆ、４０１２ｆは、レーザ照射ヘッド１３の走査範囲内に収まる区画である。  In the present embodiment, laser light is irradiated to each of thepartial cell sections 4011a, 4012a to 4011f, and 4012f obtained by equally dividing the liquid crystalcell collection areas 401a to 401f shown in FIG. Thesepartial cell sections 4011a, 4012a to 4011f, and 4012f are sections that fall within the scanning range of thelaser irradiation head 13.

したがって、最初に例えば部分セル区画４０１１ａをレーザ照射するとすれば、レーザ照射ヘッド１３を前記部分セル区画４０１１ａの上方の前述した照射開始位置に待機させる。次いで、レーザ照射ヘッド１３に駆動信号を送り、レーザ発振器１３１をオンしてレーザ光を射出させるとともに、自在スキャンミラー１３２を駆動してレーザ光を走査させる。このレーザ光の走査は、予め設定されているスキャンデータを、既に算出されているマザーガラス基板接合体４の位置ずれデータΔｘ、ΔｙおよびΔθを加味して補正し、この補正されたスキャンデータに基づき実施される。これにより、レーザ照射ヘッド１３から射出されたレーザ光は、あらかじめ設定されている分離線５０２ａ、５０１ｂ、５０２ｂに沿って正確に照射される。  Therefore, if, for example, thepartial cell section 4011a is first irradiated with laser, thelaser irradiation head 13 is put on standby at the irradiation start position above thepartial cell section 4011a. Next, a drive signal is sent to thelaser irradiation head 13, thelaser oscillator 131 is turned on to emit laser light, and thefree scan mirror 132 is driven to scan the laser light. In this laser beam scanning, preset scan data is corrected in consideration of the already calculated misalignment data Δx, Δy, and Δθ of the motherglass substrate assembly 4, and the corrected scan data is added to the corrected scan data. To be implemented. Thereby, the laser beam emitted from thelaser irradiation head 13 is accurately irradiated along thepreset separation lines 502a, 501b, and 502b.

ここで、マザーガラス基板接合体４の表に向けたマザーガラス基板１に照射されるレーザ光は、波長が紫外線領域以下の１２６〜３５１ｎｍであるエキシマレーザであるから、マザーガラス基板１が実質的に透明であっても、照射されたレーザ光の大部分が透過することなくそのエネルギーが効率良く吸収されて発熱し、照射部分が溶融されるとともに蒸発する。その結果、部分セル区画４０１１ａ内のマザーガラス基板１に、分離線５０２ａ、５０１ｂ、５０２ｂに沿って正確にスリットが穿設される。  Here, since the laser light applied to themother glass substrate 1 toward the front surface of the motherglass substrate assembly 4 is an excimer laser having a wavelength of 126 to 351 nm which is equal to or less than the ultraviolet region, themother glass substrate 1 is substantially formed. Even if it is transparent, most of the irradiated laser light is not transmitted, but the energy is efficiently absorbed and heat is generated, and the irradiated portion is melted and evaporated. As a result, a slit is accurately drilled in themother glass substrate 1 in thepartial cell section 4011a along theseparation lines 502a, 501b, and 502b.

なお、本実施形態においては、波長が紫外線領域以下のエキシマレーザを用いるから、透明板を切断する際に従来用いられていた効率良くレーザ光エネルギーを吸収させるための光吸収剤を分離線に沿って塗布する必要はないが、光吸収剤を併用することにより、レーザ光の照射時間を短縮でき、液晶表示パネルの製造工数を低下させることができる。  In this embodiment, since an excimer laser having a wavelength equal to or less than the ultraviolet region is used, a light absorber for efficiently absorbing laser light energy conventionally used when cutting the transparent plate is provided along the separation line. However, by using a light absorber in combination, the laser light irradiation time can be shortened, and the number of manufacturing steps of the liquid crystal display panel can be reduced.

部分セル区画４０１１ａ内に対するレーザ光の照射が終了したら、同様にスライダ７とレーザ照射ヘッド１３の何れか一方もしくは両方をＸ、Ｙ軸方向に移動させ、次順のレーザ光照射対象区画である部分セル区画４０１２ａに対するレーザ照射開始位置にレーザ照射ヘッド１３を待機させる。そして、部分セル区画４０１１ａに対する場合と同様に、レーザ光の照射を開始するとともに、そのレーザ光を補正されたスキャンデータに基づいて走査させる。これにより、射出レーザ光が分離線５０２ｂ、５０３ａ、５０１ａ、５０２ａに沿って正確に照射される。この部分セル区画４０１２ａ内には、斜め分離線５０３ａが存在するが、自在スキャンミラー１４２によりレーザ光を前記斜め分離線５０３ａに沿っても正確に走査させることができる。  When the irradiation of the laser beam to the inside of thepartial cell section 4011a is completed, similarly, either or both of theslider 7 and thelaser irradiation head 13 are moved in the X and Y axis directions, and the part which is the next laser beam irradiation target section Thelaser irradiation head 13 is put on standby at a laser irradiation start position for thecell section 4012a. Then, as in the case of thepartial cell section 4011a, the laser beam irradiation is started and the laser beam is scanned based on the corrected scan data. Thereby, the emitted laser light is accurately irradiated along theseparation lines 502b, 503a, 501a, and 502a. Anoblique separation line 503a exists in thepartial cell section 4012a. However, the laser beam can be accurately scanned along theoblique separation line 503a by theuniversal scanning mirror 142.

隣接する部分セル区画４０１１ａ、４０１２ａからなる１個のセル採取エリア４０１ａに対するレーザ光の照射が終了したら、隣接する例えばセル採取エリア４０１ｂに対して、上述したセル採取エリア４０１ａに実施した動作と同じレーザ光の照射動作を繰り返し実施する。そして、順次、隣接するセル採取エリア４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅ、４０１ｆに対し同じレーザ光照射動作を実施することにより、表側に位置させたマザーガラス基板１に対するレーザ光の照射プロセスが終了する。この段階では、一方のマザーガラス基板１に、横分離線５０１ａ〜５０１ｄ、縦分離線５０２ａ〜５０２f、及び斜め分離線５０３ａ〜５０３ｆに沿ってスリットが穿設されているが、他方のマザーガラス基板２は分断されていないから、個々の液晶セルには切離されていない。  When irradiation of laser light to onecell collection area 401a composed of adjacentpartial cell sections 4011a and 4012a is completed, the same laser as the operation performed on thecell collection area 401a described above is performed on the adjacentcell collection area 401b, for example. Repeat the light irradiation operation. Then, by sequentially performing the same laser light irradiation operation on the adjacentcell collection areas 401c, 401d, 401e, and 401f, the laser light irradiation process for themother glass substrate 1 positioned on the front side is completed. At this stage, onemother glass substrate 1 is provided with slits along thehorizontal separation lines 501a to 501d, thevertical separation lines 502a to 502f, and thediagonal separation lines 503a to 503f. Since 2 is not divided, it is not separated into individual liquid crystal cells.

次に、マザーガラス基板接合体４を裏返し、表に向いたマザーガラス基板２に対して、上記マザーガラス基板１に対して実施したプロセスと同じレーザ光照射プロセスを実施する。このもう一方のマザーガラス基板２に対するレーザ光照射プロセスが終了した段階で、マザーガラス基板接合体４が６個の液晶セルに分断される。  Next, the motherglass substrate assembly 4 is turned over, and the same laser light irradiation process as that performed on themother glass substrate 1 is performed on the mother glass substrate 2 facing front. At the stage where the laser beam irradiation process for the other mother glass substrate 2 is completed, the motherglass substrate assembly 4 is divided into six liquid crystal cells.

以上のように、本実施形態のガラス基板分断方法とそれを実施する装置によれば、波長が紫外線領域以下のレーザ光をワークのガラス基板に照射するから、ワークが液晶表示パネル用の透明な薄肉ガラス基板であっても、レーザ光のエネルギーが効率良く吸収されて所定の分離線に沿って損傷することなく正確且つ円滑に切断することができる。  As described above, according to the glass substrate cutting method of the present embodiment and the apparatus for performing the method, the workpiece is transparent for a liquid crystal display panel because the laser beam having a wavelength of ultraviolet region or less is irradiated onto the glass substrate of the workpiece. Even with a thin glass substrate, the energy of the laser beam is efficiently absorbed and can be cut accurately and smoothly without being damaged along a predetermined separation line.

また、ワークとしてのマザーガラス基板接合体４がセットされたスライダ７とレーザ照射ヘッド１３の何れか一方もしくは両方をＸ、Ｙ軸方向に移動させつつ、レーザ照射ヘッド１３を自在スキャンミラー１３２により３６０度の全方位にわたり走査させて、レーザ光を照射することができるから、マザーガラス基板接合体４を分断して得られる液晶セルの外形の自由度が大幅に増加すると共に、分断装置自体の機構が簡略化されて保守耐久性が向上する。  Further, thelaser irradiation head 13 is moved 360 by thefree scanning mirror 132 while moving either one or both of theslider 7 and thelaser irradiation head 13 on which the motherglass substrate assembly 4 as a workpiece is set in the X and Y axis directions. Since the laser beam can be irradiated in all directions, the degree of freedom of the external shape of the liquid crystal cell obtained by dividing the motherglass substrate assembly 4 is greatly increased, and the mechanism of the cutting device itself This simplifies the maintenance durability.

さらに、ＣＣＤカメラ１６によりワークとしてのマザーガラス基板接合体４のセット位置を正確に認識し、コントローラがその位置認識データに基づき予め設定されているＸ、Ｙ軸方向駆動データ及びヘッド走査データを補正してレーザ光の照射を実施するから、マザーガラス基板の分断作業が高精度化されるともにその作業時間が短縮される。  Furthermore, theCCD camera 16 accurately recognizes the set position of the motherglass substrate assembly 4 as a workpiece, and the controller corrects the preset X and Y axis direction drive data and head scan data based on the position recognition data. Since the laser beam irradiation is performed, the mother glass substrate can be divided with high accuracy and the operation time can be shortened.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えばワークとしての薄肉脆性シート板は、液晶表示パネル用のマザーガラス基板に限らず、液晶表示パネル以外に用いる薄肉ガラス板、或いはガラス板以外のセラミック板等である場合にも、本発明は有効に適用される。  The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the thin and brittle sheet plate as a workpiece is not limited to a mother glass substrate for a liquid crystal display panel, but a thin glass plate used for other than a liquid crystal display panel, or The present invention is also effectively applied to a ceramic plate other than a glass plate.

また、ワークが載置される吸着テーブルをターンテーブルとしてもよく、その場合は、レーザ照射ヘッドの走査ミラーとして、互いに直交する方向に回動可能な２枚のミラーを組み合わせてなる２軸スキャンミラーを用いることができる。  Further, the suction table on which the work is placed may be a turntable. In that case, as a scanning mirror of the laser irradiation head, a two-axis scanning mirror formed by combining two mirrors that can rotate in directions orthogonal to each other. Can be used.

本発明の一実施形態としてガラス板分断装置により加工されるマザーガラス基板接合体を示す平面図である。It is a top view which shows the mother glass substrate conjugate | zygote processed by the glass plate parting apparatus as one Embodiment of this invention.上記ガラス板分断装置を示した立面図である。It is the elevation which showed the said glass plate parting apparatus.上記ガラス板分断装置を示した平面図である。It is the top view which showed the said glass plate parting apparatus.上記ガラス板分断装置におけるレーザ照射ヘッドの構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the laser irradiation head in the said glass plate parting apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１、２ マザーガラス基板
３ 枠状シール材
４ マザーガラス基板接合体
４０１ａ〜４０１ｆ セル採取エリア
４０１１ａ、４０１２ａ
〜４０１１ｆ、４０１２ｆ 部分セル区画
５ 分離線
５０１ａ〜５０１ｄ 横分離線
５０２ａ〜５０２ｆ 縦分離線
６ 基台
７ スライダ
８ 吸着ステージ
９ａ、９ｂ 支持ブロック
１１ａ、１１ｂ ガイドレール
１２ａ、１２ｂ キャリッジ
１３ レーザ照射ヘッド
１３１ レーザ発振器
１３２ 自在スキャンミラー
１３３ ｆθレンズ
１４ ヘッド主駆動部
１５ ヘッド副駆動部
１６ ＣＣＤカメラ
１７ 画像処理部
１８ コントローラDESCRIPTION OFSYMBOLS 1, 2Mother glass substrate 3 Frame-shapedsealing material 4 Mother glass substrate conjugate | zygote 401a-401fCell collection area 4011a, 4012a
˜4011f, 4012f Partial cell section 5Separation line 501a-501dHorizontal separation line 502a-502fVertical separation line 6Base 7Slider 8Suction stage 9a,9b Support block 11a,11b Guide rail 12a,12b Carriage 13Laser irradiation head 131Laser Oscillator 132Swivel scan mirror 133fθ lens 14 Headmain drive unit 15 Headsub drive unit 16CCD camera 17Image processing unit 18 Controller

Claims (4)

Translated fromJapanese

実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する方法であって、
波長が紫外線領域以下のレーザ光を前記脆性シート板の表面上に前記分離線に沿って照射することを特徴とする脆性シート材分断方法A method of dividing a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line,
A method for dividing a brittle sheet material, which comprises irradiating the surface of the brittle sheet plate with laser light having a wavelength of an ultraviolet region or less along the separation line. 前記レーザ光の照射位置と前記脆性シート材とが前記脆性シート材の表面に平行な平面内において直交する２方向へ互いに相対移動され、且つ、前記レーザ光の照射方向が前記平面内における任意の方向に自在に走査されることを特徴とする請求項１に記載の脆性シート材分断方法。  The irradiation position of the laser beam and the brittle sheet material are moved relative to each other in two directions orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material, and the irradiation direction of the laser beam is arbitrary in the plane. The brittle sheet material cutting method according to claim 1, wherein scanning is performed freely in a direction. 前記脆性シート材は、複数の液晶セルを形成するために接合された一対のマザーガラス基板のうちの一方であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラス板分断方法。  The glass sheet cutting method according to claim 1 or 2, wherein the brittle sheet material is one of a pair of mother glass substrates bonded to form a plurality of liquid crystal cells. 実質的に透明な脆性シート材を予め設定されている分離線に沿って分断する装置であって、
波長が紫外線領域以下のレーザ光を射出するレーザ発光素子と、
前記レーザ発光素子と前記脆性シート材とを前記脆性シート材の表面に平行な平面内において直交するＸ、Ｙ方向へ互いに相対移動させるＸ−Ｙ移動機構と、
前記レーザ光の照射方向を前記平面内における任意の方向に自在に走査させるレーザ光走査機構とを有することを特徴とする脆性シート材分断装置。An apparatus for cutting a substantially transparent brittle sheet material along a preset separation line,
A laser light emitting element that emits laser light having a wavelength less than or equal to the ultraviolet region; and
An XY movement mechanism for moving the laser light emitting element and the brittle sheet material relative to each other in the X and Y directions orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the brittle sheet material;
A brittle sheet material cutting device, comprising: a laser beam scanning mechanism that freely scans an irradiation direction of the laser beam in an arbitrary direction within the plane.

Images