(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
急速加熱された基板を急速冷却させることによって発生した熱応力により、前記基板が切断されるようにするための冷媒において、
前記冷媒が水と、メタノール、アセトン、界面活性剤から選択された少なくともいずれか一つのものとの混合物であり、
前記冷媒は比熱が３．７［ＫＪ/ＫｇＫ］以上であり、表面張力が２８［ｄｙｎ/ｃｍ］以上５２［ｄｙｎ/ｃｍ］以下であり、熱伝導度が０．４［Ｗ/ｍＫ］以上であり、粘度が１．１［ｃＰ］以下であることを特徴とする基板切断用冷媒。
【請求項２】
ＬＣＤ単位セルが少なくとも１個以上形成された組立パネルに形成された切断経路を急速加熱する第１段階と、
急速加熱された前記切断経路に比熱が３．７［ＫＪ/ＫｇＫ］以上であり、表面張力が２８［ｄｙｎ/ｃｍ］以上５２［ｄｙｎ/ｃｍ］以下であり、熱伝導度が０．４［Ｗ/ｍＫ］以上であり、粘度が１．１［ｃＰ］以下である水と、メタノール、アセトン、界面活性剤から選択された少なくともいずれか一つのものとの混合物である冷媒を供給して、前記組立パネルの前記切断経路が所定深さを有するように部分切断する第２段階とを含むことを特徴とする基板切断用冷媒を利用した基板切断方法。
【請求項３】
前記第２段階に次いで、前記冷媒を吸入し除去する第３段階が実施されることを特徴とする請求項２に記載の基板切断用冷媒を利用した基板切断方法。
【請求項４】
前記第３段階に次いで、前記部分切断された前記切断経路を再び急速加熱して完全切断となるようにする第４段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の基板切断用冷媒を利用した基板切断方法。
【請求項５】
基体と、
前記基体に設置され、所定波長を有するレーザビームを基板に照射し、前記基板を急速加熱させるレーザビーム発生部材と、
前記基体に設置され、急速加熱された前記基板に所定時間の間残留する比熱が３．７［ＫＪ/ＫｇＫ］以上であり、表面張力が２８［ｄｙｎ/ｃｍ］以上５２［ｄｙｎ/ｃｍ］以下であり、熱伝導度が０．４［Ｗ/ｍＫ］以上であり、粘度が１．１［ｃＰ］以下である水と、メタノール、アセトン、界面活性剤から選択された少なくともいずれか一つのものとの混合物である液体冷媒を供給する冷媒供給部材とを含む基板切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板切断用冷媒、これを利用した基板切断方法及びこれを実施するための装置に関するものであり、より詳細には、局部的に急速加熱された非金属基板、例えば、ガラス基板を熱容量が大きな冷却溶液を利用して急速冷却させることにより、熱応力による基板の切断性能が極大化されるようにすることは勿論、冷却溶液の物質組成比を変更して、切断速度を大きく向上させた基板切断用冷媒、これを利用した基板切断方法及びこれを実施するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ガラス基板は産業用、商業用、住居用に幅広く使用されている。このような、ガラス基板と成るガラスは珪素を主原料として製作し、非結晶構造を有する。
【０００３】
このようなガラス基板の非結晶構造は、ガラス基板の所定部位に微細溝が形成される場合、溝に加えられる衝撃や力により微細なクラックを誘発させる原因として作用する。
【０００４】
この時、発生されたクラックは予測できない方向に続けて伝播され、結局、切断されてはいけない部分が切断される結果を起こす。
【０００５】
このような問題は、ダイアモンドカッターのようにガラス基板の表面に微細溝を形成した後、溝に過度な応力を加え、ガラス基板を切断する方式を使用するときに頻繁に発生する。
【０００６】
このような理由で、ガラス基板の表面に「微細溝形成−過度な応力を付加−ガラス基板切断」の工程を通じてガラス基板を切断する方法は、高い加工精密度が要求されない商業用、住居用としては適合するが、高い精密度を要求する産業用としては適合しない。
【０００７】
一例として、ディスプレー装置のうちの一つである液晶表示装置に使用されるガラス基板の切断には、特に不適合である。
【０００８】
具体的には、液晶表示装置を製作するためには所定面積を有するガラス基板上に、相当に多い半導体素子が集積される過程を経て製作された液晶表示パネルを必要とする。
【０００９】
最近では、液晶表示パネルの量産性を極大化させるために、６枚乃至８枚の液晶表示パネルを大型ガラス母基板に同時に形成した後、これらを前述したダイアモンドカッティング方法を使用して、大型ガラス母基板から切断して分離する方法が開発されたことがある。
【００１０】
この時、大型ガラス母基板から液晶表示パネルを分離する過程は、相当に重要である。これは、大型ガラス母基板から液晶表示パネルを分離する過程が液晶表示パネルを製作する工程のうちの殆ど最後に属するためである。
【００１１】
このように、ダイアモンドカッティング方法などを通じて、大型ガラス母基板から液晶表示パネルを分離する場合に切断特性上、切断面が相当に粗い溝が形成される。
【００１２】
このように、粗い溝を媒介として大型ガラス母基板から液晶表示パネルが切断された後は、切断面が滑らかでないので、前述したように所望でない追加クラック発生及びクラック伝播によって、画面がディスプレーされる部分が切断されるなど致命的な問題点が発生する。
【００１３】
このような問題点を除去するために、最近ではガラス基板を急速加熱した後に急速冷却させることにより、ガラス基板を切断する熱応力によるカッティング方法が開示された。
【００１４】
熱応力によるカッティング方法は、まずダイアモンドカッティング方法とは異なり、所定波長を有するレーザビームを利用して切断される部分を急速加熱する。以後、加熱された大型ガラス母基板と温度差が大きな冷媒により急速加熱された部分を急速冷却させることにより、部分的にカッティングされたスクライブライン（ｓｃｒｉｂｅ  ｌｉｎｅ）を形成する。この時、部分的にカッティングされたスクライブラインは切断領域が正確に切断されるように切断される部分をガイドする役割を有する。
【００１５】
以後、スクライブラインはレーザビームにより再び加熱されることにより、再び熱膨張され、これを通じガラス基板からの完全なカッティングが行われる。
【００１６】
このような方法は、大型ガラス母基板から切断された液晶表示パネルの切断面縁部を非常になめらかに切断することにより、切断後の追加クラック及びクラック伝播によって所望でない部分の予想しない切断が発生することを防止する。
【００１７】
このように、レーザビーム及び冷却流体によりガラス基板をなめらかに切断するとき、切断性能はレーザビームのエネルギーレベル又は冷媒の特性によって向上され、又は低下されることがある。
【００１８】
この時、従来冷媒としては、主に超低温状態である窒素、アルゴンガスなどのような気体が使用される。
【００１９】
このように、冷媒で気体を使用する場合、次のような問題点が発生する。
【００２０】
第一に、低温の気体は熱容量が相当に小さいため、吐出されると同時に温度変化が発生し、指定された気体温度より上昇された温度を有する気体がガラス基板に到達し、局部的に急速加熱されたガラス基板を効率的に切断することが困難であり、これにより切断速度、切断特性が同時に低下される問題点を有する。
【００２１】
第二に、気体は熱容量が小さいために、短時間内にガラス基板の温度を低下させるのが困難であるので、切断速度、切断特性が同時に低下される問題点を有する。
【００２２】
第三に、急速加熱された大型ガラス母基板と吐出された気体は、平面上で相対運動するために、相対速度が速いほど吐出された気体が大型ガラス母基板の指定された位置に正確に到達することが困難であるので、切断速度を低下すべきであるなどの問題点を有する。
【００２３】
第四に、低温の気体が吐出された後、ガラス基板に到達される過程で初期吐出された面積に比べて、接触面積が相当に広くなり、ガスの一部は空気中で失なわれ局部的に急速加熱されたガラス基板との温度差が小さくなり、これによって切断速度、切断特性が低下される問題点を有する。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来の問題点を解決するための本発明の目的は、所定エネルギーソースにより急速加熱された基板を急速冷却し、切断速度を最適化及び切断特性を極大化することにある。
【００２５】
本発明の熱応力によって基板を切断するに使用される基板切断装置を利用した基板切断方法は、所定エネルギーソースにより急速加熱された基板を急速冷却し、切断速度を最適化及び切断特性を極大化することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
このような本発明の目的を具現するための基板切断設備は基体、基体に設置され所定波長を有するレーザビームを基板に照射して基板を急速加熱させるレーザビーム発生装置及び、基体に設置され、急速加熱された基板に所定時間の間に残留する液体冷媒を供給する冷媒供給装置とを含む。
【００２７】
また、本発明の目的を具現するための基板切断設備に使用される液体冷媒は、比熱が３．７［ＫＪ／ＫｇＫ］以上である。
【００２８】
また、本発明の目的を具現するための基板切断設備に使用される液体冷媒は、表面張力が７３［ｄｙｎ／ｃｍ］より小さい。
【００２９】
また、本発明の目的を具現するための基板切断設備に使用される液体冷媒は、粘度が１．１［ｃＰ］以下である。
【００３０】
また、本発明の目的を具現するための基板切断設備に使用される液体冷媒は、熱伝導度が０．３７［Ｗ／ｍＫ］以上である。
【００３１】
また、本発明の目的を具現するための基板切断設備に使用されるより望ましい液体冷媒は、比熱が３．７［ＫＪ/ＫｇＫ］以上であり、熱伝導度は０．４［Ｗ/ｍＫ］以上であり、表面張力は７３［ｄｙｎ/ｃｍ］より小さく、粘度は１．１［ｃＰ］以下である。
【００３２】
また、本発明の目的を具現するための基板切断方法は、ＬＣＤ単位セルが少なくとも１個以上形成された組立パネルに形成された切断経路を急速加熱する第１段階と、急速加熱された切断経路に比熱が３．７［ＫＪ/ＫｇＫ］以上であり、熱伝導度は０．４［Ｗ／ｍＫ］以上であり、表面張力は７３［ｄｙｎ／ｃｍ］より小さく、粘度は１．１［ｃＰ］以下である冷媒を供給し、組立パネルの前記切断経路が所定深さを有するように部分切断する第２段階とを含む。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。
【００３４】
本発明では、一実施形態で２枚の大型ガラス母基板にそれぞれＴＦＴ基板形成領域及びカラーフィルタ基板形成領域を少なくとも１個以上形成し、これを組立てて組立パネルを製作した後、組立パネルからＬＣＤパネルを精密に分離する。
【００３５】
具体的に、添付された図１には所定の厚さを有する大型ガラス母基板１０に少なくとも１個以上のＴＦＴ基板形成領域１５が形成されたことが図示されている。
【００３６】
一方、図２には所定厚さを有する大型ガラス母基板２０に少なくとも１個以上のカラーフィルタ基板形成領域２５が形成されたことが図示されている。
【００３７】
このように、少なくとも１個以上のＴＦＴ基板形成領域１５及びカラーフィルタ基板形成領域２５が形成された２枚の大型ガラス母基板１０、２０は、図４に示すように相互に整合されて組立てられる。
【００３８】
次いで、各ＴＦＴ基板形成領域１５及びカラーフィルタ基板形成領域２５との間には図示されない液晶が注入及び密封される。
【００３９】
以下、組立てられた２枚の大型ガラス母基板１０、２０を本発明では、組立パネル３０と称する。
【００４０】
特に、組立パネル３０のうち、液晶が注入された状態で向き合うＴＦＴ基板形成領域１５及びカラーフィルタ基板形成領域２５をＬＣＤ単位セル４０と称する。
【００４１】
以後、ＬＣＤ単位セル４０はシングレーション（個別化）され図４に示すようにＬＣＤパネル５０が製作される。
【００４２】
ＬＣＤパネルうち、符号５２は大型ガラス母基板２０に形成されたカラーフィルタ基板形成領域２５から分離されたカラーフィルタ基板であり、符号５４は大型ガラス母基板２０に形成されたＴＦＴ基板形成領域１５から分離されたＴＦＴ基板である。
【００４３】
続いて、ＬＣＤパネル５０にはフレキシブル印刷回路（ＦＰＣ；図示せず）が含まれた印刷回路基板（図示せず）が組立てられ、ＬＣＤ  パネルアセンブリが製作される。
【００４４】
この時、本発明では一実施形態としてＬＣＤ単位セル４０を組立パネル３０から精密にシングレーションしてＬＣＤパネル５０を製作するとき、ＬＣＤパネル５０の縁部からクラックが発生及び発生されたクラックが意図しない所に伝播されることを防止するために基板切断装置２００が使用される。
【００４５】
基板切断装置２００は全体的な面で、レーザビームを発生させるレーザビーム発生装置２１０、冷媒供給装置２２０、冷媒吸入装置２３０、これらが設置及び支持される支持基体２４０、組立パネル３０が定着される支持テーブル２５０及び支持基体２４０又は支持テーブル２５０を所定速度で相対運動させる移送装置（図示せず）により構成される。
【００４６】
具体的に、レーザビーム発生装置２１０は再びスクライブレーザビーム発生ユニット（ｓｃｒｉｂｅ  ｌａｓｅｒ  ｂｅａｍ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）２１２及びカッティングレーザビーム発生ユニット２１４により構成される。
【００４７】
スクライブレーザビーム発生ユニット２１２は図３又は図５に示すようにＬＣＤ単位セル４０に形成される仮想スクライブライン３００上に、一実施形態で長軸が短軸より相当に長い楕円形状を有するスクライブレーザビーム２１３を照射する。
【００４８】
カッティングレーザビーム発生ユニット２１４は仮想スクライブライン３００上に一実施形態で円形状に近いカッティングレーザビーム２１５が照射されるようにする。
【００４９】
一方、スクライブレーザビーム発生ユニット２１２とカッティングレーザビーム発生ユニット２１４との間において支持基体２４０には冷媒供給装置２２０が設置される。冷媒供給装置２２０はスクライブレーザビーム発生ユニット２１２が急速加熱させた仮想スクライブライン３００を急速冷却させる冷媒を供給する。
【００５０】
冷媒供給装置２２０から仮想スクライブライン３００に供給される冷媒は、組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０を切断し分離するにおいて、相当に重要な役割を有する。
【００５１】
この時、本発明の一実施例による基板切断装置２００に使用される冷媒は一実施形態で、冷媒供給装置２２０から噴射された後、仮想スクライブライン３００に到達する過程で冷媒の流量損失発生又は冷媒の温度が急激に変動又は冷媒の投影面積が変更されない特性を有することにより、切断特性及び切断速度向上を具現することができるようにする。
【００５２】
これを具現することができる冷媒としては、一実施形態で低温気体状態の冷媒ではない温度が０℃〜１０℃程度の水が使用される。このように、本発明で水が冷媒で使用されることは水が冷媒として最適の物理的特性を有するためである。
【００５３】
具体的に、水は同一の重量である多様な物質と比較したとき、熱容量が一番大きく、液体であるために冷媒が噴射され基板に到達される途中に、流量損失が殆どないなどの多様な長所を有する。
【００５４】
このように、冷媒として水を使用する場合、急速加熱されたガラス基板を従来のように低温気体を使用するときと比較して、短時間内に組立パネル３０を急速冷却させることができる。
【００５５】
この時、ガラス基板を急速冷却させるということは、従来のように低温気体を使用してガラス基板をカッティングするときに比べ、ガラス基板のカッティング速度がさらに向上され、また組立パネル３０に加わる熱的衝撃を排除させて切断特性を大きく改善することができるとを意味する。
【００５６】
このように、組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０を個別化するに必要とされるカッティング速度が上昇される場合、組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０をシングレーションすることに必要とされる時間を短縮させることができ、生産性を大きく向上させることができる。
【表１】
0004405706.tif 000002
〈表１〉は組立パネル３０をレーザビームなどにより急速加熱した状態で、水又はフッ素系フレオンガスを冷媒にし、ＬＣＤ単位セル４０を組立パネル３０から切断するときのテスト結果である。
【００５７】
テストの結果、水を冷媒にし局部的に急速加熱された組立パネル３０を局部的に急速冷却させる場合、水がガラス基板に所定時間留まって、基準速度（ここで、基準速度とは水を使用して組立パネルを切断するときの速度である）で組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０を切断することができた。
【００５８】
反面、〈表１〉によると、水より温度が非常に低いフッ素系フレオンガスを使用し、局部的に急速加熱された組立パネル３０を冷却させる場合、組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０の切断は殆ど不可能である。
【００５９】
これは本発明により、比熱が大きな液体を冷媒で使用することが、比熱が低い気体を冷媒で使用することより切断速度側面、切断特性側面で相当に有利であることを意味する。
【００６０】
具体的に、組立パネル３０を熱応力によって切断する場合、切断速度は局部加熱された組立パネル３０の温度及び冷媒の温度差△Ｔよりは冷媒の固有な熱容量（△Ｑ）に依存する。
【００６１】
この時、熱容量は下記の〈数式１〉に示すように、冷媒の比熱及び質量の関数として表示される。
△Ｑ＝比熱（Ｓ）×質量（Ｍ）----------  （１）
〈数式１〉及び〈表１〉を参照すれば、熱容量は質量（Ｍ）及び比熱（Ｓ）に比例する。
【００６２】
例えば、〈表１〉に記載された水とフッ素系フレオンガスの質量が同一である場合、水の熱容量はフッ素系フレオンガスの熱容量より相当に大きく、このような熱容量の差異は切断速度側面で多くの差異を発生させる。
【００６３】
これは、熱容量が大きな冷媒を利用する分だけ組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０をさらに速い速度で切断することができる。
【００６４】
一方、本発明では、熱容量が大きな水に異なる物質を混合し、混合冷媒を製造し、この混合冷媒を利用して純粋水に比べて相当に優れた冷却性能、切断速度を得る他の実施形態が説明されている。
【００６５】
この時、混合冷媒は、熱容量が大きな水に他の溶質を溶解させて製造される。
【００６６】
以下、混合冷媒の多様な実施形態を説明する。
【００６７】
第１の実施形態で、本発明で使用される混合冷媒は一実施形態として水に比べて表面張力が低下されるように製造される。
【００６８】
本発明では、一実施形態で表面張力が低い混合冷媒を製造するために、水に所定比率で界面活性剤を混合した。
【表２】
0004405706.tif 000003
【００６９】
このように、水に界面活性剤を添加する場合〈表２〉に図示されたように比熱は４．１８［ＫＪ／ＫｇＫ］から４．１［ＫＪ／ＫｇＫ］として多少低下される。
【００７０】
この時、混合冷媒の表面張力（［ｄｙｎ／ｃｍ］）は界面活性剤の作用により、水の表面張力７３［ｄｙｎ／ｃｍ］より小さい約２８［ｄｙｎ／ｃｍ］程度（０℃〜１０℃）まで低下される。
【００７１】
このように、混合冷媒の比熱が多少低下される場合、混合冷媒の熱容量は同一の質量の水の熱容量に比べて若干減少されるが、テストの結果切断速度は純粋水を冷媒で使用したときと対等な結果、又は向上された結果を得ることができることが判明した。
【００７２】
このような結果は、混合冷媒に含まれた界面活性剤により具現される。
【００７３】
具体的に図６に示すように、相異する表面張力を有する水及び混合冷媒が組立パネル３０に同時に噴射されたと仮定する場合、表面張力の差異に対応して水と混合冷媒の付着面積差異が発生される。
【００７４】
このように、付着面積に差異が発生する場合、付着面積が大きな混合溶媒側からの熱伝導率が付着面積が小さい純粋水側での放熱面積より大きくなる。
【００７５】
これは、冷媒が組立パネル３０に付着される付着面積が大きさ分だけ熱を吸収する面積が増加され、高温状態に加熱された組立パネル３０をさらに速く冷却させることができるとを意味する。
【００７６】
従って、水に界面活性剤を混合し製造された混合冷媒の場合、混合冷媒の比熱は純粋水に比べて多少低くなるが、付着面積の増加による付随的な冷却効果が増加され、純粋水と対等な切断特性、切断速度特性を有したり、さらに向上された切断特性、切断速度特性を有する。
【００７７】
本発明では、望ましい一実施形態で混合冷媒の表面張力が７３［ｄｙｎ／ｃｍ］より小さくなることにより、最大切断速度を得ることができる。
【００７８】
第２実施形態は、本発明で使用される混合冷媒の比熱を水に近接させると同時に熱伝導度を極大化することが必要であることを示す。
【表３】
0004405706.tif 000004
〈表３〉は混合冷媒及び水の比熱による切断速度及び混合冷媒及び水の熱伝導度と切断速度を比較した結果を示している。
【００７９】
前述したように、冷媒が備えるべき要件として熱容量が大きくなければならないということがあるが、水に異なる溶質を溶解させて混合冷媒を使用する場合、〈表３〉に図示されたように比熱低下が生じる。
【００８０】
この点につき、〈表３〉によると、混合冷媒の比熱が３．７７［ＫＪ／ＫｇＫ］より小さくなる場合、比熱低下によって切断速度が顕著に低下することが判る。
【００８１】
具体的に〈表３〉を参照すれば、比熱が顕著に低下され３．２４［ＫＪ／ＫｇＫ］以下では、水を冷媒で使用したときの切断速度に比べて、約４％程度切断速度減少が発生する。
【００８２】
一方、混合冷媒の熱伝導度もまた切断速度に多くの影響を及ぼし、〈表３〉を参照すれば、混合冷媒の熱伝導度は最小限０．４７[Ｗ／ｍＫ]以上になるようにすべきで、熱伝導度が低下される場合に切断速度が減少される。
【００８３】
第３の実施形態で、本発明で使用される混合冷媒は水と異なる物質が混合され、最小粘性を維持するように製造される。
【表４】
0004405706.tif 000005
〈表４〉は水及び混合比が相異する２種類の混合冷媒の粘度が切断速度に及ぼす影響が説明されている。
【００８４】
〈表４〉の混合冷媒は不凍液に含まれ使用されるエチレングリコールと水を２：８又は５：５の重量比に混合し製造するが、この混合冷媒は粘度が水に比べて１０倍から１５倍程度高い。
【００８５】
このように、製造された混合冷媒はテストの結果混合比率に相関なしに、水を冷媒で使用した時を基準にし約１９％程度の切断速度低下が発生した。
【００８６】
これは、混合冷媒が噴射された後、図３又は図５に示すように高い粘度によって、冷媒吸入装置２３０により吸入が完全と成らないことにより、後述されるカッティングレーザビーム発生ユニット２１４から発生したレーザビームの散乱を誘発させるために、これを無視したまま高速で組立パネル３０を切断する場合、正確なカッティングと成らない。
【００８７】
結局、混合冷媒の粘度が水に比べて過度になる場合、組立パネル３０の切断速度低下の原因になる。
【００８８】
以下、混合冷媒の具体的な例を挙げて、混合冷媒の特性を低下させる要因及び混合冷媒の特性を向上させる要素を総合的に説明する。
【表５】
0004405706.tif 000006
【表６】
0004405706.tif 000007
【００８９】
〈表６〉は水及び混合冷媒を除外した気体の物理的特性を有する冷媒を利用して大型ガラス母基板の切断を試みた結果が図示されている。
【００９０】
〈表６〉の項目Ｈ、Ｉ、Ｊはフッ素系フレオンガスであり、項目Ｋはシリコンオイルである。
【００９１】
これらは水及び水に異なる溶質が溶解された混合冷媒と異なり、相対的に比熱が小さいという共通点を有することにより、これらは表面張力及び粘度特性が水及び混合冷媒より優れているにもかかわらず、組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０を切断せず、又は切断速度が相当に低下した。
【００９２】
一方、〈表５〉に図示されたように、冷媒で水を使用したり水及び水に溶質が溶解された混合冷媒を使用する場合、気体の物理的特性を有する冷媒を使用するときに比べて優れた性能を得ることができる。
【００９３】
〈表５〉のＡ項目は純水（脱イオン水：ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  ｗａｔｅｒ）であり、Ｂ項目は溶質であるエチレングリコールを水に８：２の重量比で溶解させた混合冷媒であり、Ｃ項目はエチレングリコールを水に５：５の重量比で溶解させた混合冷媒であり、Ｄ項目はメタノールを水に２：８重量比で溶解させた混合冷媒であり、Ｅ項目はメタノールを水に５：５も重量比で溶解させた混合冷媒であり、Ｆ項目はアセトンを水に２：８の重量比で溶解させた混合冷媒であり、Ｇ項目はアセトンを水に５：５の重量比で溶解させた混合冷媒である。
【００９４】
Ｌ項目は界面活性剤を水に所定重量比で溶解させた混合冷媒である。
【００９５】
これら混合冷媒は、気体の物理的特性を有する冷媒に比べて、相対的に優れた性能を有するが、複数種類の混合冷媒のうちでも混合冷媒に含まれた組成物によって、性能差異が発生される。
【００９６】
具体的に、〈表５〉に図示された混合冷媒のうちで、Ｄ、Ｆ、Ｌ項目に該する混合冷媒が最も優れた冷媒特性を有し、次にＧ項目に該当する混合冷媒が優れた冷媒特性を有し、Ｂ、Ｃ、Ｅ項目に該当する混合冷媒がその次に優れた冷媒特性を有する。
【００９７】
この時、混合冷媒が優れた冷媒特性を有するためには、Ｄ、Ｆ、Ｌ項目に説明されるように、共通的に言えることは、混合冷媒の比熱が水に近接するようにすると同時に、低い表面張力、高い熱伝導度、低い粘度特性を備えなければならないということである。
【００９８】
勿論、〈表５〉に図示されたように比熱特性、表面張力、熱伝導度特性、粘度特性のうちの少なくとも１個以上を満足させたり、これら特性全てを満足させる場合のいずれについても、気体を冷媒で使用したときに比べて組立パネル３０を速い切断速度で切断することができる。
【００９９】
この時、本発明で使用される混合冷媒の最小比熱は、一実施形態で３．７［ＫＪ／ＫｇＫ］以上になるようにする。これは比熱が３．７［ＫＪ／ＫｇＫ］より小さくなる場合、〈表６〉に図示されたように、冷却性能が顕著に低下されるためである。
【０１００】
一方、本発明で使用される混合冷媒の最小熱伝導度は０．４［Ｗ／ｍＫ］以上になるようにする。これは熱伝導度が０．４［Ｗ／ｍＫ］より小さくなる場合、冷却性能も顕著に低下されるためである。
【０１０１】
かつ、本発明で使用される冷媒又は混合冷媒の最大粘度は１．１［ｃＰ］以下になるようにする。
【０１０２】
このような混合冷媒は、図４に示した冷媒供給装置２２０により供給される。
【０１０３】
この時、混合冷媒はスクライブレーザビーム発生ユニット２１２により発生したスクライブレーザビーム２１３が組立パネル３０を局部的に急速加熱した所に対してそれに続いて噴射される。
【０１０４】
一方、冷媒供給装置２２０の後方には冷媒供給装置２２０から噴射された混合冷媒を吸入する冷媒吸入装置２３０が設置され、組立パネル３０を冷却させるために噴射された混合冷媒を吸入する役割を有する。
【０１０５】
この時、スクライブレーザビーム発生ユニット２１２及び冷媒供給装置２２０は組立パネル３０の表面に所定深さを有するクラックであるスクライブラインを形成する役割を有する。
【０１０６】
一方、冷媒供給装置２２０の後方には、再びスクライブラインを急速加熱し、熱膨張により組立パネル３０を完全カッティングするためのカッティングレーザビーム発生ユニット２１４が支持基体２４０に設置される。
【０１０７】
このような構成を有する基板切断装置２００によって、組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０をシングレーションする方法を添付された図面を参照して説明すると、次の通りである。
【０１０８】
まず、組立パネル３０が支持テーブル２５０に固定された状態で組立パネル３０のうち、切断される仮想スクライブライン３００と支持基体２４０の整合が相当に精密となるようにする。
【０１０９】
以後、移送装置によって支持テーブル２５０又は支持基体２４０を相対運動させ、支持基体２４０に設置されたスクライブレーザビーム発生ユニット２１２から発生されたスクライブレーザビーム２１３が仮想スクライブライン３００を急速加熱するようにする。
【０１１０】
次いで、スクライブレーザビーム２１３によって急速加熱された所には、水又は混合冷媒が噴射され急速加熱した後、急速冷却が実施される。
【０１１１】
この時、組立パネル３０のうちのスクライブレーザビーム２１３によって急速加熱された所は、加熱温度に対応し体積が膨張された状態で水又は混合冷媒により急怜され体積が減少するので、急速加熱及び急速冷却によって体積が急に変化する。
【０１１２】
この時、体積膨張後の体積減少は、相当に大きな熱応力を発生させ、この熱応力によってガラス分子と分子間の構造が破れて、結局、仮想スクライブライン３００上には所定深さを有するクラックが発生されスクライブラインが形成される。
【０１１３】
この時、スクライブラインは容易に組立パネル３０の完全カッティングが行えることを可能にし、また所望でない部分へクラックが伝播されないようにする役割を有する。
【０１１４】
以後、クラックが形成されたスクライブラインは、カッティング用レーザビーム発生ユニット２１４によって発生されたカッティング用レーザビーム２１５によって再び急速加熱される。
【０１１５】
これにより、クラックが形成されたスクライブラインには、再び熱膨張が発生され、スクライブラインを基準に組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０のＴＦＴ基板形成領域１５またはカラーフィルタ基板形成領域２５のうちのいずれか一つが切断された後、組立パネル３０がターンオーバーされた状態で残り領域が切断され、組立パネル３０からＬＣＤ単位セル４０がシングレーションされる。
【０１１６】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できるであろう。
【０１１７】
【発明の効果】
以上の説明によると、基板切断装置により基板を切断するとき、比熱、熱伝導度、粘度、表面張力が大きな水又は水と異なる物質が混合された混合冷媒を使用することにより、非メタル基板、特にガラス基板を切断するとき、冷媒の損失を最小化し、冷媒による冷却部位変更、冷媒の温度変更などを最小化し、ガラス基板の急速加熱及び急速冷却による切断速度及び切断特性を最大化する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による基板切断設備により切断されるＴＦＴ基板形成領域が形成された大型ガラス母基板の平面図である。
【図２】  本発明の一実施形態による基板切断設備により切断されるカラーフィルタ基板形成領域が形成された大型ガラス母基板の平面図である。
【図３】  本発明の一実施形態により組立パネルからＬＣＤ単位パネルが切断され、ＬＣＤパネルが製作されたことを図示した斜視図である。
【図４】  ＴＦＴ基板形成領域が形成された大型ガラス母基板及びカラーフィルタ基板形成領域が形成された大型ガラス母基板の組立体である組立パネルからＬＣＤ単位セルを基板切断設備で切断する過程を図示した斜視図である。
【図５】  本発明の一実施形態による基板切断設備から噴射される冷媒の位置、レーザビームの位置及び冷媒吸入ユニットの位置を説明するための概念図である。
【図６】  本発明の一実施形態による基板切断設備から冷媒の表面張力によって冷媒の基板付着力が異なることを図示した概念図である。
【符号の説明】
１０    大型ガラス母基板
１５    ＴＦＴ基板形成領域
２５    カラーフィルタ基板形成領域
３０    組立パネル
４０    ＬＣＤ単位セル
５０    ＬＣＤパネル
２００    基板切断装置
２１０    レーザビーム発生装置
２１２    スクライブレーザビーム発生ユニット
２１３    スクライブレーザビーム
２１４    カッティングレーザビーム発生ユニット
２２０    冷媒供給装置
２３０    冷媒吸入装置
２４０    支持基体
２５０    支持テーブル
３００    仮想スクライブライン
【図１】
0004405706.tif 000008
【図２】
0004405706.tif 000009
【図３】
0004405706.tif 000010
【図４】
0004405706.tif 000011
【図５】
0004405706.tif 000012
【図６】
0004405706.tif 000013