(57)【要約】【課題】端子領域を覆う端材部分を効率よく、しかも確実に除去することができる貼り合わせ基板の加工装置を提供する。【解決手段】端子領域Ｔを区分けする端子用スクライブラインＳが形成された単位基板Ｕを第一の方向に順次搬送する第一搬送機構２と、単位基板Ｕを端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクして端材部分Ｅを除去する端材除去ユニット３とからなり、端材除去ユニット３は、第一搬送機構２で搬送されてきた単位基板Ｕを取り上げて、第一搬送機構２と直交する第二の方向に延びる第二搬送機構３１に受け渡すとともにその逆方向への受け渡しを行う移送機構３２、３３と、第二搬送機構３１によって搬送されてきた単位基板Ｕを端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクするブレイク機構３４とによって構成され、端材除去ユニット３が、第一搬送機構２の脇に複数設けられるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子領域を区分けする端子用スクライブラインが形成された単位基板を第一の方向に順次搬送する第一搬送機構と、前記単位基板を前記端子用スクライブラインに沿ってブレイクして端材を除去する端材除去ユニットとからなり、
前記端材除去ユニットは、前記第一搬送機構で搬送されてきた前記単位基板を取り上げて、前記第一搬送機構と直交する第二の方向に延びる第二搬送機構に受け渡すとともにその逆方向への受け渡しを行う移送機構と、前記第二搬送機構によって搬送されてきた前記単位基板を前記端子用スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク機構とによって構成され、
前記端材除去ユニットが、前記第一搬送機構の脇に複数設けられている基板加工装置。
【請求項２】
前記移送機構は、前記第一搬送機構から前記第二搬送機構に前記単位基板を受け渡す受渡用移送機構と、端材が除去された前記単位基板を前記第二搬送機構から前記第一搬送機構に送り返す返送用移送機構とからなり、前記受渡用移送機構と前記返送用移送機構とが同期して動作するように形成されている請求項１に記載の基板加工装置。
【請求項３】
前記端材除去ユニットは、前記第一搬送機構を挟んでその両脇に複数列設けられている請求項１または請求項２に記載の基板加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料基板からなる貼り合わせ基板を分断して、複数の単位基板を得る際に、単位基板の周辺に外部接続用の端子領域を形成するようにして分断する貼り合わせ基板の加工装置に関する。本発明の加工装置は、例えば液晶表示パネルの単位表示パネル（以下「単位基板」という）の加工に利用される。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造では、二枚の大面積ガラス基板を使用し、一方の基板上にカラーフィルタＣＦ（Color Filter）を形成し、他方の基板上に液晶を駆動する薄膜トランジスタＴＦＴ（Thin Film Transistor）および外部接続のための端子領域を形成する。そして、これら二枚の基板を貼り合わせるとともに液晶を封入したマザー基板を形成し、次いで、一つ一つの単位基板に分断する。
【０００３】
一般に、マザー基板を単位基板に分断する工程では、カッターホイールを用いた分断方法が利用される。この場合、まず、マザー基板を構成する二枚の基板（ＣＦ側基板とＴＦＴ側基板）のそれぞれに対し、分断予定位置にカッターホイールを圧接して相対移動させることにより各基板にスクライブライン（スクライブ溝）を刻む。次いでスクライブラインに沿って撓ませるように力を加えてブレイクすることにより、マザー基板を単位基板ごとに完全分断する。そして分断された一つ一つの単位基板を、搬送ロボットにより後工程に移送する。
【０００４】
これら一連の基板加工を上下二面に対し同時に行って、効率よく加工するための基板加工システム（基板分断システム）や基板加工方法が既に開示されている（特許文献１、特許文献２参照）。これらの文献によれば、上下一対のカッターホイールでマザー基板を上下方向から両面同時にスクライブし、次いでスチームブレイク機構やローラブレイク機構により両面同時にブレイクを行って単位基板に分断する。そうして得られた単位基板を１つずつ取り出して後工程に送るようにしている。
【０００５】
単位基板は、ＴＦＴと外部機器とを接続するために、端子領域を露出させる必要がある。そのため、マザー基板を単位基板に分断する際に、端子領域に対向する第一基板（ＣＦ側基板）の部位に対し、ＴＦＴが接続される側とは逆側になる端子領域の外側端（すなわち単位基板の周辺）に沿って分断するとともに、端子領域の外側端から信号線を取り付けるために必要な幅（端子幅）を、端材として切除するようにしている。
【０００６】
図８は、液晶表示パネル用マザー基板の基板レイアウトの一例を示す平面図である。ここでは、マザー基板ＭにスクライブラインＬによって区分けされた単位基板ＵがＸ方向に３列、Ｙ方向に４列、合計１２個配置されている。そして、端子領域Ｔはそれぞれの単位基板Ｕの周囲四辺のうちの一辺に形成されている。
また、図９は、図８のマザー基板Ｍから切り出された単位基板Ｕを示す平面図並びに右側面図である。
【０００７】
マザー基板を分割する際には、図１０（ａ）に示すように、隣接する単位基板Ｕ１、Ｕ２の境界近傍において、二種類のカット面が形成されることになる。
その一つは、第一基板Ｇ１と第二基板Ｇ２との端面が揃うように、両方の基板が分断（フルカット）されるカット面であり、これをジャストカット面Ｃａという。ジャストカット面Ｃａは、単位基板Ｕ１と単位基板Ｕ２とを完全分離する面である。
もう一つは、ジャストカット面Ｃａから端子幅Ｗだけ離れた位置で、端子用スクライブラインＳから第一基板Ｇ１だけが分断（ハーフカット）されるカット面であって、これを端子カット面Ｃｂという。端子カット面Ｃｂは、端子領域Ｔを露出させるために分断されるカット面である。そして、ジャストカット面Ｃａと端子カット面Ｃｂとの間の第一基板Ｇ１には端材部分Ｅが発生することになる。
【０００８】
端子カット面Ｃｂは、端材部分Ｅを除去しやすいように第一基板Ｇ１の厚み全部にわたって亀裂を浸透させるようにするのが好ましいが、カッターホイールでスクライブする際にその押圧力を強くすると、下方の第二基板Ｇ２に亀裂を生じさせるおそれがある。特に、マザー基板の厚みが０．０５〜０．２ｍｍと薄い場合には、小さな外力を受けただけでも基板が割れやすくなっているので、強い押圧力を与えることはできない。したがって、端子カット面ＣｂのスクライブラインＳは、必ずしも第一基板Ｇ１を完全分離する深さまでは形成せずに、有限深さ（例えば板厚の７〜８割程度の深さ）に抑えるようにして、不具合の発生を防いでいる。
【０００９】
上記の結果、図１０（ａ）に示すように、ジャストカット面Ｃａから単位基板Ｕ１、Ｕ２を分断したとき、端材部分Ｅは端子カット面Ｃｂに付着したまま残されることになる。したがって、従来では次の工程で端材部分Ｅを吸引パッドで吸着除去して、図１０（ｂ）に示すように端子領域Ｔが外部に露出するようにしている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５／０８７４５８号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００２／０５７１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、液晶表示パネルは、素材の有効利用や液晶表示装置の厚みを薄くするという観点から、マザー基板Ｍの厚みをこれまで以上に薄くすることが要求されており、具体的には第一基板Ｇ１並びに第二基板Ｇ２の厚みを０．０５〜０．２ｍｍ程度とすることが求められている。また、単位基板Ｕ１に形成される端子領域Ｔの幅、すなわち、端子幅Ｗについても狭小化が求められ、具体的には１〜２ｍｍ程度にまで小さくすることが求められている。
端子幅Ｗが１〜２ｍｍまで狭小化すると、このような幅狭の端材部分Ｅを吸着できる吸引パッドがなく、端材部分Ｅを吸着して除去することが困難となる。そのため、端材部分Ｅが付着した単位基板Ｕ１を１枚ずつブレイク装置に送り、端子カット面Ｃｂを完全分断して端材部分Ｅを除去しなければならない。
しかし、１枚のマザー基板Ｍから切り出された多数の、例えば１２枚や１６枚といった単位基板Ｕ１に対して、１枚ずつ端子カット面Ｃｂをブレイクして端子部分Ｅを除去する工程を行うと、作業時間が長くなって非効率的であるだけでなく、製品コストが高くなるといった問題点があった。
【００１２】
そこで本発明は、上記した課題に鑑み、端子領域を覆う端材部分を効率よく、しかも確実に除去することができる貼り合わせ基板の加工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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち本発明の加工装置は、端子領域を区分けする端子用スクライブラインが形成された単位基板を第一の方向に順次搬送する第一搬送機構と、前記単位基板を前記端子用スクライブラインに沿ってブレイクして端材を除去する端材除去ユニットとからなり、前記端材除去ユニットは、前記第一搬送機構で搬送されてきた前記単位基板を取り上げて、前記第一搬送機構と直交する第二の方向に延びる第二搬送機構に受け渡すとともにその逆方向への受け渡しを行う移送機構と、前記第二搬送機構によって搬送されてきた前記単位基板を前記端子用スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク機構とによって構成され、前記端材除去ユニットが、前記第一搬送機構の脇に複数設けられている構成とした。
【００１４】
前記端材除去ユニットは、前記第一搬送機構を挟んでその両脇に複数列設けられている構成とするのがよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、端材除去ユニットのブレイク機構で単位基板の端子用スクライブラインに沿ってブレイクして端材部分を除去することができるので、端子領域の幅が１〜２ｍｍと小さい場合でも確実に端子領域を露出させることが可能となる。また、端材除去ユニットが複数組み込まれているので、単位基板の端材除去動作をユニットの数だけ同時に行うことができて作業時間の短縮化を図ることができる。
【００１６】
上記発明において、前記移送機構は、前記第一搬送機構から前記第二搬送機構に前記単位基板を受け渡す受渡用移送機構と、端材が除去された前記単位基板を前記第二搬送機構から前記第一搬送機構に送り返す返送用移送機構とからなり、前記受渡用移送機構と前記返送用移送機構とが同期して動作するように形成される構成とするのがよい。
これにより、単位基板のブレイク機構への搬送と、ブレイク機構から第一搬送機構への返送を時間のロスなく迅速に行うことができて、作業効率を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る加工装置並びに加工装置への単位基板の搬送ラインの概略構成を示す平面図。
【図２】本発明の加工装置を示す斜視図。
【図３】図２の加工装置の端材除去ユニット部分を側面視した概略的な説明図。
【図４】端材除去ユニットの受渡／返送用移送機構部分を示す正面図。
【図５】端材除去ユニットにおけるブレイク機構部分を示す断面図。
【図６】端材除去ユニットの動作手順を説明する図。
【図７】図６に続く端材除去ユニットの動作手順の説明図。
【図８】マザー基板の基板レイアウトの一例を示す平面図。
【図９】マザー基板から切り出された単位基板を示す平面図と右側面図。
【図１０】隣接する単位基板間に形成される端子領域部分を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の貼り合わせ基板の加工装置を図面に示した実施例に基づいて説明する。本発明の加工装置は、スクライブ装置やブレイク装置とともに用いられる。すなわち、加工対象となるマザー基板は、スクライブ装置とブレイク装置とにより単位基板ごとに分離され、続いて行う端子領域の加工工程において端材除去機構（すなわち端子領域の加工装置）として使用されるものである。
【００１９】
本発明の加工対象となるマザー基板Ｍは、第一基板（ＣＦ側基板）と第二基板（ＴＦＴ側基板）とを貼り合わせた基板構造を有するものであって、図８〜１０で示したものと同様に、スクライブラインＬによって区分けされた単位基板ＵがＸ方向に３列、Ｙ方向に４列、合計１２個が形成されている。個々の単位基板Ｕの４つの周辺のうちの１辺には、端子領域Ｔを区画するための端子用スクライブラインＳが第一基板Ｇ１に形成されている。そして、このマザー基板Ｍが前段のスクライブ工程およびブレイク工程によってスクライブラインＬに沿って個々の単位基板Ｕに完全分断され、かつ、第一基板Ｇ１を下側にした状態でコンベア１に載せられて運ばれてくる。コンベア１は図１のＸ方向（第一の方向）に沿って形成されており、本発明に係る加工装置Ａの第一搬送機構２に連絡している。また、コンベア１上の単位基板Ｕを第一搬送機構２上に受け渡すロボットアーム４、４が設けられている。
【００２０】
加工装置Ａは、単位基板ＵをＸ方向（第一の方向）に順次搬送する第一搬送機構２と、第一搬送機構２により搬送されてきた単位基板Ｕを端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクして端材部分Ｅを除去する複数の端材除去ユニット３とから構成される。
【００２１】
それぞれの端材除去ユニット３は、第一搬送機構２で搬送されてきた単位基板Ｕを取り上げて、第一搬送機構２と直交するＹ方向（第二の方向）に延びる第二搬送機構３１に受け渡す受渡用移送機構３２と、その逆方向への受け渡しを行う返送用移送機構３３と、第二搬送機構３１によって送られてきた単位基板Ｕを端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクするブレイク機構３４とによって構成されている。そしてこの端材除去ユニット３が、第一搬送機構２を挟んでその両脇にそれぞれ櫛歯状に並列して複数列、例えば図２に示すように３列の左右合計６ユニットが設けられている。
なお、上記した第一搬送機構２並びに第二搬送機構３１はベルトコンベアまたはローラコンベアで形成することができる。
【００２２】
図３並びに図４で詳細に示すように、受渡用移送機構３２と、返送用移送機構３３は上下２段で組み付けられ、Ｙ方向に延びる左右の上下２段のフレーム３５に設けられたレール３６に沿って互いに接触することなくＹ方向に往復移動できるように形成されている。また、これら移送機構３２、３３は、下面にエア吸引孔を有する吸着板３２ａ、３３ａを備え、流体シリンダ３７によって昇降できるように形成されている。なお、受渡用移送機構３２並びに返送用移送機構３３の駆動は、例えばエアシリンダ等により行うことができるが、図面の複雑化を避けるため駆動機構は省略してある。
【００２３】
端材除去ユニット３のブレイク機構３４は、図５に示すように、端子用スクライブラインＳを挟んで単位基板Ｕを下面から受ける左右一対の受部３４ａ、３４ｂと、上方から端子用スクライブラインＳに向かって降下するブレイクバー３４ｃとによって構成され、ブレイクバー３４ｃを端子用スクライブラインＳに反対側から押しつけることにより、単位基板Ｕを撓ませて端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクするように構成されている。また、ブレイクされた端材部分Ｅは、左右の受部３４ａ、３４ｂの間隙３４ｄから下方に落下し、下方にある引き出し可能な受箱３４ｅ（図２参照）に集積されるように形成されている。
なお、このブレイクの際、図５に示すようにブレイクバー３４ｃの内側で単位基板Ｕの表面に接触して、単位基板Ｕの浮き上がりを防止する昇降可能な押さえ部材３４ｆを設けておくのが好ましい。
【００２４】
次に、本発明の加工装置Ａの動作について説明する。
コンベア１で搬送されてきたマザー基板Ｍの単位基板Ｕは、図１に示すように、ロボットアーム４、４によって第一搬送機構２上に２列に並んだ状態で載置される。この際、各単位基板Ｕの送り方向（Ｘ方向）のピッチを、加工装置Ａの端材除去ユニット３、３、３の間隔に合わせて配置する。また、２列に並んだ単位基板Ｕの端子領域部分、すなわち、端子用スクライブラインＳが、それぞれ第一搬送機構２の側縁側に位置するようにする。そして加工装置Ａの端材除去ユニット３の数に相当する単位基板、すなわち、６個の単位基板Ｕを加工装置Ａに送り込み、それぞれの端材除去ユニット３によって同時に６個の単位基板Ｕの端材部分Ｅを除去する。
【００２５】
図６並びに図７は、これら端材除去ユニット３のうちの１つについて、その動作を、順を追って説明するための図である。
図６（ａ）に示すように、第一搬送機構２によって送られてきた単位基板Ｕは、受渡用移送機構３２によって取り上げられ、図６（ｂ）に示すように第二搬送機構３１に受渡される。
第二搬送機構３１に載せられた単位基板Ｕは、次に端子領域Ｔを覆う端材部分Ｅを取り除くため、ブレイク機構３４に送られる。そして、図６（ｃ）に示すように、ブレイクバー３４ｃにより端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクされ、端材部分Ｅが除去される（図５参照）。この間に受渡用移送機構３２は第一搬送機構２上の元位置（図６（ａ）参照）に戻される。第一搬送機構２上には次に加工すべき単位基板Ｕ’が待機している。
【００２６】
ブレイク機構３４で端材部分Ｅが除去された単位基板Ｕは、図６（ｄ）に示すように、第二搬送機構３１により少し戻された位置で返送用移送機構３３に吸着される。これと同時に、第一搬送機構２上にある次の単位基板Ｕ’が受渡用移送機構３２に吸着される。
【００２７】
次いで、図７（ａ）に示すように、それぞれの単位基板Ｕ、Ｕ’が受渡用移送機構３２並びに返送用移送機構３３によって持ち上げられ、図７（ｂ）のように互いにすれ違うように移動して、図７（ｃ）示すように、単位基板Ｕ’が第二搬送機構３１に受け渡されると共に、端材除去済みの単位基板Ｕが第一搬送機構２上に返送される。この受渡用移送機構３２による単位基板Ｕ’の第二基板３１への受け渡し動作と、返送用移送機構３３による端材除去済み単位基板Ｕの第一搬送機構２への返送動作とが同期的に行われる。
【００２８】
この後、図７（ｄ）に示すように、端材除去済みの単位基板Ｕ（図示略）は第一搬送機構２によって加工装置Ａの外部に搬出されると同時に次の単位基板Ｕ”が搬入されて待機する。また、第二搬送機構３１上の単位基板Ｕ’はブレイク機構３４へ送られ、先の単位基板Ｕと同様に端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクされて端材部分Ｅが除去される。
上記の動作を繰り返すことによって、順次運ばれてくる単位基板Ｕの端材部分Ｅの除去を連続して行うことができる。このようにして、３列６つの端材除去ユニット３で６枚ずつ順繰りに単位基板Ｕの端材部分Ｅの除去が行われる。
なお、上記したコンベア１から加工装置Ａの第一搬送機構２へのロボットアーム４による単位基板Ｕの受け渡し動作、および加工装置Ａにおける端材除去ユニット３の連続した動作、並びにこれに関連した第一搬送機構２の送り動作は、装置に組み込んだコンピュータによる自動制御によって行われる。
【００２９】
上記のごとく本発明によれば、単位基板Ｕは端材除去ユニット３のブレイク機構３４で端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクされて端材部分Ｅが除去されるので、端子領域Ｔの幅Ｗが１〜２ｍｍと小さくても確実に端子領域Ｔを露出させることができる。また、端材除去ユニット３が複数組み込まれているので、単位基板Ｕの端材除去動作をユニット数だけ同時に行うことができて作業の効率化を図ることができる。
特に、上記実施例で示したように、端材除去ユニット３の移送機構を、第一搬送機構２から第二搬送機構３１に単位基板Ｕを移行する受渡用移送機構３２と、端材除去後の単位基板Ｕを第二搬送機構３１から第一搬送機構２に送り返す返送用移送機構３３とから構成し、受渡用移送機構３２と返送用移送機構３３とが同期して動作する構成とすることによって、単位基板Ｕのブレイク機構３４への搬送と、ブレイク機構３４から第一搬送機構２への返送を時間のロスなく迅速に行うことができて作業効率をさらに高めることができる。
【００３０】
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものでなく、その目的を達成し、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の基板加工装置は、周辺の一辺に端子領域部分を備えた単位基板の加工に利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
Ｇ１  第一基板（ＣＦ側基板）
Ｇ２  第二基板（ＴＦＴ側基板）
Ｅ  端材部分
Ｍ  マザー基板
Ｓ  端子用スクライブライン
Ｔ  端子領域
Ｕ  単位基板
１  コンベア
２  第一搬送機構
３  端材除去ユニット
４  ロボットアーム
３１  第二搬送機構
３２  受渡用移送機構
３３  返送用移送機構
３４  ブレイク機構
【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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【図９】
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【図１０】
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