(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、曲面の脆性材料基板に効率よくスクライブラインを形成できるスクライブ装置を提供する【解決手段】曲面の脆性材料基板にスクライブラインを形成する曲面基板Ｗのスクライブ装置１であって、曲面基板Ｗを保持して移送する基板移送機構２と、曲面基板Ｗにスクライブラインを形成するスクライブ機構３と、を備え、スクライブ機構３は所定の加工位置において曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブヘッド３１０を有し、基板移送機構２は、加工位置における曲面基板Ｗの表面の傾斜を調整可能に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料の曲面基板にスクライブラインを形成する曲面基板のスクライブ装置であって、
前記曲面基板を保持して移送する基板移送機構と、
前記曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブ機構と、を備え、
前記スクライブ機構は所定の加工位置において前記曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブヘッドを有し、
前記基板移送機構は、前記加工位置における前記曲面基板の表面の傾斜を調整可能に設けられている、スクライブ装置。
【請求項２】
前記基板移送機構は、前記曲面基板を保持する保持部と保持した前記脆性材料基板をその主面に略垂直な軸回りに回転させる旋回部を有する、請求項１に記載のスクライブ装置。
【請求項３】
前記スクライブ機構は、前記曲面基板の内部にレーザ光を集光することにより前記曲面基板の厚さ方向に延在する加工痕を形成する、請求項１に記載のスクライブ装置。
【請求項４】
前記基板保持部は、前記曲面基板の凸になっている面を吸着するように設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の溝加工ツール。
【請求項５】
脆性材料の曲面基板にスクライブラインを形成し、スクライブラインが形成された前記曲面基板に応力を加えて、前記スクライブラインに沿って前記曲面基板を分割する曲基板の分断システムであって、
前記曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブ機構と、
前記曲面基板を保持して移送する基板移送機構と、
前記曲面基板の端材領域を把持する端材把持機構と、を備え、
前記スクライブ機構は所定の加工位置において前記曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブヘッドを有し、
前記基板移送機構は、前記脆性材料基板を保持する基板保持部を有し、
前記基板移送機構は、前記加工位置における前記曲面基板の表面の傾斜を調整可能に設けられており、
前記端材把持機構は前記端材を把持する把持部を有し、
前記基板保持部と前記把持部とは、相対的に接近離隔可能に設けられている、分断システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の脆性材料からなる曲面基板を分断するために用いる曲面基板のスクライブ装置及び分断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の脆性材料からなる曲面基板を分断する加工では、従来、曲面基板の曲面に沿った表面を有するテーブル上に曲面基板を載置した状態でカッターホイールを基板表面に押し付けてスクライブラインを形成し、その後、スクライブラインに沿って外力を印加してスクライブラインから亀裂を進展させることにより、製品の形状に分断している。
（特許文献１参照）。
【０００３】
近年、液晶ディスプレイパネル等のディスプレイパネル製品の形状は多様化しており、さまざまな形状のディスプレイパネルの生産が増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2017-132684
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のスクライブ装置では、加工対象の曲面基板の形状に合わせて成型されたテーブルを用意する必要があった。
【０００６】
そこで、本発明は、さまざまな曲面を有する脆性材料基板をスクライブできるスクライブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明にかかる曲面基板のスクライブ装置は、曲面の脆性材料基板にスクライブラインを形成するスクライブ装置であって、曲面基板を保持して移送する基板移送機構と、曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブ持機構と、を備え、スクライブ機構は所定の加工位置において曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブヘッドを有し、基板移送機構は、加工位置における曲面基板の表面の傾斜を調整可能に設けられている。
【０００８】
また、上記課題を解決するためになされた本発明にかかる曲面基板の分断システムは、曲面の脆性材料基板にスクライブラインを形成し、スクライブラインが形成された曲面基板に応力を加えて、スクライブラインに沿って曲面基板を分割する分断システムであって、曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブ機構と、曲面基板を保持して移送する基板移送機構と、曲面基板の端材領域を把持する端材把持機構とを備え、スクライブ機構は所定の加工位置において曲面基板にスクライブラインを形成するスクライブヘッドを有し、基板移送機構は、脆性材料基板を保持する基板保持部を有し、基板移送機構は、加工位置における曲面基板の表面の傾斜を調整可能に設けられており、端材把持機構は端材を把持する把持部を有し、基板保持部と把持部とは、相対的に接近離隔可能に設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のスクライブ装置及び分断システムによれば、曲面基板の傾斜を調整可能に保持しているので、加工位置における曲面に応じて基板の傾斜を調整しながらスクライブ加工できるため、さまざまな曲面を有する曲面基板をスクライブできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかるスクライブ装置の一実施形態を示す正面模式図。
【図２】本発明にかかるブレイク装置の基板保持ヘッド周りの平面模式図。
【図３】スクライブラインが形成された基板の模式図。
【図４】本発明にかかるスクライブ装置を用いてスクライブラインを形成する動作を説明するための模式図。
【図５】本発明にかかるスクライブ装置を用いて基板の傾斜を調整する動作を説明するための模式図。
【図６】本発明にかかるスクライブ装置とブレイク装置を組み合わせた分断システムの正面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１．スクライブ装置
１）装置構成
図１に基づいて、本発明に係るスクライブ装置の構成を説明する。図１は本発明にかかるスクライブ装置の実施形態を示す正面模式図である。
【００１２】
スクライブ装置１は、曲面基板Ｗにスクライブラインを形成する装置である。基板Ｗは、ガラス等の脆性材料からなる曲面基板であり、例えば液晶パネルである。スクライブ装置１は基板移送機構２と、スクライブ機構３と、制御部４とを有する。
【００１３】
基板移送機構２は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗの位置、高さ、傾斜及び方向を変更することができる装置である。基板移送機構２は、ロボットアーム部２１０と、基板保持ヘッド２２０を有する。ロボットアーム部２１０は、図示しないモータを駆動して、基板保持ヘッド２２０の位置、高さ及び傾斜を変更することができる。
【００１４】
基板保持ヘッド２２０は、旋回部２２１と基板保持部２２２とを有する。基板保持部２２２は、基板Ｗを真空吸着して保持する。旋回部２２１は、図示しないモータを駆動して基板保持部２２２を旋回させる。
【００１５】
図２は、基板保持ヘッド２２０周りの平面模式図である。図２に示すように、基板保持ヘッド２２０は、保持した基板Ｗをその主面に略垂直な方向の軸回りに旋回させることができる。
【００１６】
スクライブ機構３は、基板Ｗの所定の位置にスクライブラインを形成する装置である。スクライブ機構３は、基板移送機構２によって保持された状態の基板Ｗにスクライブラインを形成する。
【００１７】
スクライブ機構３は、２つのスクライブヘッド３１０を有し、スクライブヘッド３１０は、基板の1つの面または両面にレーザ光を照射することにより、基板Ｗにスクライブラインを形成する。スクライブ機構３は、照射したレーザ光を基板Ｗの内部に集光することにより基板の内部に基板の厚さ方向に延びる加工痕を形成する。
【００１８】
制御部４は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなど）と、各種インターフェース（例えば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースなど）を有するコンピュータシステムである。制御部４は、記憶部（記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応）に保存されたプログラムを実行することで、基板移送機構２とスクライブ機構３の動作制御を行う。
【００１９】
２）スクライブ方法
図３は、スクライブ装置１を用いて製品の形状に分割される基板Ｗの模式図である。基板Ｗには、スクライブ装置１を用いて、製品の形状に沿ったスクライブラインＳ１と、製品の周りの端材を４分割する４本のスクライブラインＳ２とが形成される。製品領域Ｐは、スクライブラインＳ１で囲まれており、端材が分離されて製品となる領域である。端材領域Ｄ１〜Ｄ４は、スクライブラインＳ１とスクライブラインＳ２に沿って、製品領域Ｐから分離され端材となる領域である。
【００２０】
図４及び図５を用いて、スクライブ装置１の動作を説明する。まず、基板移送機構２は、基板保持部２２２を用いて、基板Ｗの製品領域Ｐを吸着保持する。このとき、吸着ヘッド２２０とスクライブ機構３との位置が干渉し難いように、曲面基板の凸になっている面を吸着保持するのが好ましい。
【００２１】
次いで、基板移送機構２は、ロボットアーム部２１０を駆動して、スクライブ機構３がスクライブ可能な位置に基板Ｗを移動する。このとき、基板Ｗの曲面形状に応じて、基板Ｗの方向及び傾斜を調整する。
【００２２】
スクライブ機構３によって基板Ｗにレーザを照射しつつ、基板移送機構２を駆動して基板Ｗを移動及び旋回させる。基板移送機構２は、図４に示すように、レーザ照射位置（加工位置）Ｆを固定したまま、スクライブラインＳ１が所望の形状に形成されるように基板Ｗを移動させる。これにより、製品領域Ｐの外形となるスクライブラインＳ１が所定の位置に形成される。なお、図４における破線は、スクライブラインが形成される前のスクライブラインＳ１の位置を示している。
【００２３】
このとき、基板移送機構２は、図５に示すように、レーザ照射位置（加工位置）Ｆにおける接線に垂直な方向にスクライブラインＳ１が基板の厚さ方向に延在するように、基板Ｗの曲面に応じて基板Ｗの傾斜を調整する。なお、基板Ｗの接線に垂直な方向にスクライブラインが基板の厚さ方向に延在するように基板の傾斜を調整することに代えて、基板Ｗの表面に対して所定の傾斜を有するようにスクライブラインを形成してもよい。
【００２４】
各スクライブラインＳ２も、スクライブラインＳ１と同様に、スクライブ機構３を用いてレーザを照射しつつ、基板移送機構２を用いて基板Ｗの傾斜を調整しながら基板Ｗの位置及び方向を変更することにより形成される。
【００２５】
本発明のスクライブ装置１によれば、基板Ｗの傾斜を変更可能かつその主面に略垂直な軸回りに回転可能に保持しているので、さまざまな曲面形状の基板に対して、スクライブラインを形成することができる。また、スクライブヘッドを移動させる必要が無いため、スクライブヘッドの移動に起因するレーザ照射位置（加工位置）の変動による加工精度の低下を抑制できる。
【００２６】
なお、上記実施例では、スクライブラインは、レーザ光を照射して基板の内部に基板の厚さ方向に延びる加工痕を形成することによって形成されることしたが、これに代えて、カッターを用いて亀裂を形成するメカニカル加工や、熱応力による亀裂形成、レーザアブレーションによる溝形成などの他のレーザ加工など、任意の方法で形成することができる。
【００２７】
レーザ加工によってスクライブラインを形成する場合は、スクライブヘッド３１０を１つのみ設けることとしてもよい。
【００２８】
カッターを基板Ｗに押圧することにより基板Ｗにスクライブラインを形成する場合は、２つのカッターで基板Ｗを挟むように両面を押圧することとしてもよいし、基板の一方の面にカッター、基板の他方の面にバックアップロールを設け、カッターとバックアップロールとで押圧することとしてもよい。
【００２９】
２．分断システム
図６に基づいて、本発明の分断システムの構成を説明する。図５は、分断システム１１の正面模式図である。分断システム１１は、スクライブ装置１に端材把持機構５を追加したものである。分断システム１１において、制御部４は、端材把持機構５の動作制御も行う。
【００３０】
端材把持機構５は、基板Ｗの端部を把持する装置である。端材把持機構５は把持部５１０と移動ベース部５２０とを有する。把持部５１０は図示しないアクチュエータにより開閉可能に設けられており、基板Ｗの端部を挟むように把持部５１０を閉じることにより基板Ｗの端材を把持する。移動ベース部５２０は、図示しないアクチュエータにより把持部５１０を基板移送機構２に対して接近および離隔する方向に移動させる。
【００３１】
分断システム１１は、基板吸着部２２０で保持した基板Ｗを、まずスクライブ機構３を用いてスクライブラインを形成し、次いで基板把持機構５を用いて端材領域を分離（ブレイク）する。
【００３２】
次に、基板把持機構５を用いたブレイクの動作を説明する。まず、基板移送機構２は、基板保持部２２２を用いて、基板Ｗの製品領域Ｐを吸着保持する。
【００３３】
次いで、基板移送機構２は、ロボットアーム部２１０を駆動して、端材把持機構５が端材領域Ｄ１を把持可能な位置に基板Ｗを移動し、端材把持機構５が端材領域Ｄ１を把持する。このとき、端材領域Ｄ１の形状に応じて、基板Ｗの方向及び位置及び傾斜を調整する。
【００３４】
基板把持機構５は、移動ベース部５２０を駆動して、把持部５１０を基板移送機構２から離隔する方向に移動させることにより、製品領域Ｐから端材領域Ｄ１を分離する。
【００３５】
次いで、端材把持機構５は、把持部５１０を開いて端材領域Ｄ１を下方に落下させる。
【００３６】
次に、旋回部２２１は、基板保持部２２２を旋回させて、端材領域Ｄ２が端材把持機構５に対向するように基板Ｗの方向を変える。このとき、端材領域Ｄ２の形状に応じて、ロボットアーム部２１０及び旋回部２２１を駆動して、基板Ｗの方向、傾斜及び位置を調整する。
【００３７】
以後、端材領域Ｄ１の分離と同様の動作を繰り返すことにより、端材領域Ｄ２〜Ｄ４を製品領域Ｐから分離する。
【００３８】
この分断システムによれば、基板移送機構２で基板Ｗを保持したまま、スクライブ及びブレイクを連続して実行できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、脆性材料の曲面基板を分断する装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
Ｗ      基板
１      スクライブ装置
１１    分断システム
２      基板移送機構
２１０  ロボットアーム部
２２０  基板保持ヘッド
２２１  旋回部
２２２  基板保持部
３      スクライブ機構
３１０  スクライブヘッド
４      制御部
５      端材把持機構
５１０  把持部
５２０  移動ベース部 
【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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