(57)【要約】【課題】ガラス基板の厚み方向への垂直クラックの安定化と水平クラックの発生を防止することによって、ガラス基板の切断工程における品質を向上させ、かつ検査効率の向上を図ることを目的とする。【解決手段】液晶表示パネルの製造工程において液晶表示パネルを構成する大型のガラス基板４にホイールカッター１を用いてスクライブライン２を刻み、複数の実製品サイズに切り分ける際の液晶表示パネルの切断方法において、ホイールカッター１の移動と同期してスクライブライン２上を移動するカメラ９をホイールカッター１の直後に設置し、刻設中のスクライブライン２の状態をカメラ映像として捉え、このカメラ映像を解析してホイールカッター１のガラス基板４への押し付け圧力を自動補正しながらスクライブライン２を刻設する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの製造工程において液晶表示パネルを構成する大型ガラス基板にホイールカッターを用いてスクライブラインを刻み、複数の実製品サイズに切り分ける際の液晶表示パネルの切断方法において、ホイールカッターの移動と同期してスクライブライン上を移動するカメラをホイールカッターの直後に設置し、刻設中のスクライブラインの状態をカメラ映像として捉え、このカメラ映像を解析してホイールカッターのガラス基板への押し付け圧力を自動補正しながらスクライブラインを刻設することを特徴とする液晶表示パネルの切断方法。
【請求項２】
前記カメラ映像を解析する映像コントローラーと、この映像コントローラーからのホイールカッター押し付け圧力制御信号に基づいてエアーの圧力を制御する圧力制御ユニットと、この圧力制御ユニットにより圧力制御されたエアーが送り込まれる圧力用シリンダーとを有し、この圧力制御されたエアーによって圧力用シリンダーに取り付けられたホイールカッターの押し付け圧力を補正することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの切断方法。
【請求項３】
前記映像コントローラーにあらかじめスクライブラインの画像情報を登録し、この画像情報とカメラで捉えたカメラ映像とを照合し、照合結果に基づいて圧力制御ユニットに対しホイールカッター押し付け圧力制御信号を出力することを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルの切断方法。
【請求項４】
スクライブライン刻設中にホイールカッターのエッジと接触する近傍のガラス表面に現れる水平クラックをカメラ映像として捉え、この水平クラックによるスクライブライン幅の変動を登録画像情報と照合することを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルの切断方法。
【請求項５】
液晶表示パネルの製造工程において液晶表示パネルを構成する大型ガラス基板にホイールカッターを用いてスクライブラインを刻み、複数の実製品サイズに切り分ける際の液晶表示パネルの切断方法において、ホイールカッターの移動と同期してスクライブライン上を移動するカメラをホイールカッターの直後に設置し、刻設中のスクライブラインの状態をカメラ映像として捉え、このカメラ映像を解析して数値化し、この数値に基づいてホイールカッターのガラス基板への押し付け圧力をマニュアル操作により設定しスクライブラインを刻設することを特徴とする液晶表示パネルの切断方法。
【請求項６】
前記マニュアル操作は、後続のガラス基板に対し切断パラメーターの初期値を設定する際に行なうことを特徴とする請求項５記載の液晶表示パネルの切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの製造工程において、大型ガラス基板上に面付けされた多数の液晶表示パネルを実製品サイズに切り分ける際の液晶表示パネルの切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に液晶表示パネルの製造工程は、アレイ工程、セル工程、モジュール組み立て工程の順に大別される。アレイ工程を経てセル工程の前半工程までは、生産効率の面から大型のガラス基板を用いるのが一般的である。この時点で大型ガラス基板上には多数の液晶表示パネルが実製品サイズで面付けされており、セル工程の後半工程においてこれを切り分ける必要がある。切り分ける前の液晶表示パネルは、２枚の大型ガラス基板が張り合わされた状態となっており、まず、上面側のガラス基板を切断し、次いで裏返して下面側のガラス基板を切断するという手順で切り分けを行なっている。
【０００３】
従来、このガラス基板の切断方法には幾つかの提案がなされてきたが、現在に至っても初期と比べ大きな方式の変更がなされていない。その一つとして、半導体ウエハの切断に用いられているダイシング方式が提案されているが、切断に時間がかかるなど一般に普及するには至っていない（例えば、特許文献１参照。）。そこで現在では、切断コストが安価でかつ短時間で実施することができるという観点から、ホイールカッターを用いてスクライブラインを刻む切断方法が主流となっている。
【０００４】
このホイールカッターを用いた従来のガラス基板の切断方法は、図４の斜視図に示すとおり、ダイヤモンドや超硬合金と言った硬い材質で製作されたホイールカッター１を一定の圧力でガラス基板４に押し付けながら回転移動させ、ガラス基板４の表面にスクライブライン２と呼ばれる刻線を入れ、裏返して反対側のガラス基板５上にバーを落下させ衝撃を加えることによって切断している。このスクライブライン２を刻むことによって、図５の断面図に示すように、ガラス基板４の内部までマイクロクラックが進行する。このマイクロクラックが垂直クラック６である。垂直クラック６の量が大きければ大きいほどガラス基板４は簡単に切断される。一般に垂直クラック６の量は、例えば、厚みが０．５〜０．７ｍｍのガラス基板に対しては１００μｍ以上が望ましい。
【０００５】
しかしながら、これまでに述べたようにホイールカッターを使った従来の切断方法では、各切断パラメーターの変化により、図６の斜視図に示すような異常なスクライブライン２が発生することがある。この時の状態は図７の断面図に示すように、ホイールカッター１のエッジと接触するガラス基板４の表面近傍に、スクライブライン２に沿って微細な水平クラック３が現れる。この水平クラック３によってスクライブライン２の刻線が崩れ、異常なスクライブライン２となる。このような状態では、良好な垂直クラック６は得られず切断不良となる。また、水平クラック３の発生個所は、切断した液晶表示パネルの最終外形となる部分も含まれており、耐衝撃性に劣るなど品質上の問題となっている。
【０００６】
ここで上記した切断パラメーターとは、一般的にホイールカッターの押し付け圧力、押し付け量、移動スピードを指している。液晶表示パネルの製造工程においては、使用するガラス基板に適合するこれらのパラメーターをあらかじめ設定しておくのが基本である。しかしながら、アレイ工程及びセル前半工程を経て搬送されてくるガラス基板は、熱履歴などによってその状態が日々変化しており、ある一定パラメーターのもとで絶えず安定したスクライブライン及び垂直クラックを得ることは困難である。
【０００７】
このホイールカッターの押し付け及び移動を行なうための切断装置として、従来は図８の斜視図に示すように、ホイールカッター１をセットするカッターホルダー８が、スクライブユニット７に圧力用シリンダー１０を経由して組み込まれている。このスクライブユニット７は、ガラス基板４にホイールカッター１を押圧接触させるためのＺ軸方向の移動機構（図示せず）を有し、さらに、スクライブユニット７は、ガラス基板４上をまっすぐに水平移動できるスライドユニット１１に組み込まれている。
【０００８】
このような背景の中で、ガラス基板にホイールカッターを用いてスクライブラインを入れる方式は、広く一般に普及しているとは言うものの、垂直クラックの進行を利用するという点では安定性に難がある。よって、これまでにスクライブの安定性向上のために種々の提案がなされており、幾つかの例として、ガラス基板の厚みを測定することでホイールカッターの押し込み量を自動補正する方法（例えば、特許文献２参照。）、あるいはホイールカッターの高さを調節することで所定の切り込み深さを得る方法（例えば、特許文献３参照。）、あるいはサーボモーターのトルク制御によりホイールカッターに押圧力を付与する方法（例えば、特許文献４参照。）などが提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１３６８７２号公報（［００１８］、第２図）
【特許文献２】
特開平６−１０２４８０号公報（［００１７］、第１図）
【特許文献３】
特開平１０−３３８５３４号公報（［００４７］、第２図）
【特許文献４】
特開２００１−２０６７２７号公報（［００２０］、第３、４図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のホイールカッターを使用してスクライブラインを入れる切断方法においては、切断パラメータの変化によって異常なスクライブラインが発生し、特に、ホイールカッターのエッジと接触する近傍のガラス基板表面には水平クラックが現れる。このような状態では良好な垂直クラックは得られず切断不良となる。この水平クラックの発生個所には液晶表示パネルの最終外形となる部分も含まれており、そのためガラス基板の切断出来映えの安定化が得られず、また、耐衝撃性の劣化に起因する割れや欠けの発生によって製品歩留りが低下するなど品質上の問題となっていた。さらに、この切断出来映えの検査を作業者の官能検査に頼っていたため、作業工数の増加にもつながっていた。
【００１１】
本発明は、これらの問題点を解決するためになされたもので、ガラス基板の厚み方向への垂直クラックの安定化と水平クラックの発生を防止することによって、ガラス基板の切断工程における品質を向上させ、かつ検査効率の向上を図ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液晶表示パネルの製造工程において液晶表示パネルを構成する大型ガラス基板にホイールカッターを用いてスクライブラインを刻み、複数の実製品サイズに切り分ける際の液晶表示パネルの切断方法において、ホイールカッターの移動と同期してスクライブライン上を移動するカメラをホイールカッターの直後に設置し、刻設中のスクライブラインの状態をカメラ映像として捉え、このカメラ映像を解析してホイールカッターのガラス基板への押し付け圧力を自動補正しながらスクライブラインを刻設するようにしている。
【００１３】
また、本発明において、前記カメラ映像を解析する映像コントローラーと、この映像コントローラーからのホイールカッター押し付け圧力制御信号に基づいてエアーの圧力を制御する圧力制御ユニットと、この圧力制御ユニットにより圧力制御されたエアーが送り込まれる圧力用シリンダーとを有し、この圧力制御されたエアーによって圧力用シリンダーに取り付けられたホイールカッターの押し付け圧力を補正するようにしている。また、前記映像コントローラーにあらかじめスクライブラインの画像情報を登録し、この画像情報とカメラで捉えたカメラ映像とを照合し、照合結果に基づいて圧力制御ユニットに対しホイールカッター押し付け圧力制御信号を出力するようにしている。また、スクライブライン刻設中にホイールカッターのエッジと接触する近傍のガラス表面に現れる水平クラックをカメラ映像として捉え、この水平クラックによるスクライブライン幅の変動を登録画像情報と照合するようにしている。
【００１４】
また、本発明は、液晶表示パネルの製造工程において液晶表示パネルを構成する大型ガラス基板にホイールカッターを用いてスクライブラインを刻み、複数の実製品サイズに切り分ける際の液晶表示パネルの切断方法において、ホイールカッターの移動と同期してスクライブライン上を移動するカメラをホイールカッターの直後に設置し、刻設中のスクライブラインの状態をカメラ映像として捉え、このカメラ映像を解析して数値化し、この数値に基づいてホイールカッターのガラス基板への押し付け圧力をマニュアル操作により設定しスクライブラインを刻設するようにしており、前記マニュアル操作は、後続のガラス基板に対し切断パラメーターの初期値を設定する際に行なうようにしている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態に使用する切断装置の主要部を示す斜視図、図２はその正面図、図３はその動作を示すフィードバックフロー図である。
【００１６】
まず、図１に示すように、本発明に使用する切断装置は、ホイールカッター１をセットするカッターホルダー８がスクライブユニット７に圧力用シリンダー１０を経由して組み込まれている。このスクライブユニット７はガラス基板４にホイールカッター１を押圧接触させるためのＺ軸方向の移動機構（図示せず）を有し、さらに、スクライブユニット７はガラス基板４上をまっすぐに水平移動できるスライドユニット１１に組み込まれている。スクライブユニット７には、スクライブライン２の映像を取り込むためのカメラ９が、ホイールカッター１と同期して移動できるように、ホイールカッター１の直後でかつホイールカッター１の進行軸と同軸上に設置されている。また、これらの機構の他に外部機構として、図３のフロー図に示すように、カメラ９が捉えたスクライブライン２の映像を解析する映像コントローラー１２と、解析結果に応じてホイールカッター１のガラス基板４への押し込み圧力を調整する圧力制御ユニット１３がオンラインで接続されている。
【００１７】
次に、図１、図２を使用して本発明の動作について説明する。アレイ工程及びセル前半工程を経て多数の実製品サイズの液晶表示パネルが面付けされている大型のガラス基板４、５からなる液晶表示パネルを、切断装置の定盤（図示せず）上に吸着固定する。この吸着固定された液晶表示パネルのガラス基板４上に、それぞれ所定の初期値に設定された切断パラメーター、すなわちホイールカッター１の押し付け圧力、押し付け量、移動スピードに基づいて、ホイールカッター１がスクライブライン２を刻んで行く。この時、スクライブユニット７にホイールカッター１の進行軸に対し同軸上となるように設置されたカメラ９が、スクライブ直後のスクライブライン２を映像として捉え、スクライブライン２の近傍に水平クラック３が発生すればこれを即座に解析する。その時の映像イメージは図２のＡ部に示すように、異常の発生したスクライブライン２及び水平クラック３を捉えている。
【００１８】
ここでスクライブラインを刻む際、ガラス基板に対して最も大きなファクターはホイールカッターの押し付け圧力である。その圧力が最適値を越えるとスクライブラインの近傍にチッピングと称するガラス破砕が出始める。この状態は水平クラックが増えたことを示しており、スクライブラインの近傍の刻線が崩れるためスクライブライン幅が広くなる。逆に押し付け圧力が不足すれば水平クラックの発生がなくなる反面、スクライブライン自体が細くなりカメラ映像として捉えられなくなる。
【００１９】
そこで本発明では、図３のフロー図に示すように、映像コントローラー１２においてこれらのカメラ映像をあらかじめ登録しておいた画像情報と照合する。登録画像情報としては、スクライブラインの近傍に発生する水平クラック幅及びスクライブライン幅をあらかじめ設定値として登録しておく。この登録設定値とカメラ映像とを照合して解析し、解析結果に応じて映像コントローラー１２から圧力制御ユニット１３に対してホイールカッター押し付け圧力のｕｐ／ｄｏｗｎ信号を出力する。この信号に基づいて圧力制御ユニット１３はエアー圧力制御を行い、圧力制御されたエアーは圧力用シリンダー１０に送られ、これにより圧力用シリンダー１０はエアー圧力が調整され、ホイールカッター１は押し付け圧力の補正を受けてスクライブを継続する。
【００２０】
このホイールカッターの押し付け圧力制御をスクライブ動作中に継続させることによって、ガラス基板内のガラス厚み変化やガラス歪の発生、あるいは製造工程での熱履歴によるガラス面内硬度のばらつき等があってもこれらを吸収し、安定的かつ良好なガラス基板の切断を可能にする。なお、本実施の形態では、切断パラメーターのうちホイールカッター押し付け圧力をフィードバック制御させるようにし、押し付け量と移動スピードについては、設定した初期値のままスクライブを継続する方式としている。
【００２１】
次に、本発明における他の実施の形態について説明する。本実施の形態に使用する切断装置の構造は、図１及び図２に示した一実施の形態と同じである。異なる点は、自動フィードバックシステムを構築せずに、カメラ映像の自動解析のみを行なうようにしたもので、外部機構としてスクライブライン２の映像を解析するための映像コントローラー１２をカメラ９に接続しただけのシステム構成となっている。
【００２２】
これにより、カメラ映像を映像コントローラーで解析することによって数値化し、マニュアル操作によって次ロットに対するホイールカッター押し付け圧力を調整するようにしている。このマニュアル操作は、次ロットのガラス基板に対し切断パラメーターの初期値を設定する際に行なうようにする。本実施の形態のように、前ロットの切断状況をマニュアル操作にて次ロットに反映できるように数値化するシステムを有するだけでも、切断出来映えの官能検査作業から脱却し品質向上を実現することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、液晶表示パネルの切断の際、カメラによりスクライブラインを画像認識し、ホイールカッターの押し付け圧力をフィードバック補正するようにしたので、ガラス基板の厚み方向への垂直クラックの安定化と水平クラックの発生を防止することができる。その結果、ガラス基板の切断出来映えの安定性が得られ、割れ欠けの発生がなくなることから品質歩留りの向上を実現できる。また、切断出来映えを作業者の官能検査に頼ることなく後続のガラス基板に反映させることができるので、作業の効率化も実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る切断装置の主要部を示す斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る圧力補正のフィードバックフロー図である。
【図４】ホイールカッターによる切断方法を示す斜視図である。
【図５】ホイールカッターによる切断方法を示す断面図である。
【図６】従来の問題点を説明する斜視図である。
【図７】従来の問題点を説明する断面図である。
【図８】従来の切断装置の主要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    ホイールカッター
２    スクライブライン
３    水平クラック
４、５    ガラス基板
６    垂直クラック
７    スクライブユニット
８    カッターホルダー
９    カメラ
１０    圧力用シリンダー
１１    スライドユニット
１２    映像コントローラー
１３    圧力制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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