(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性基板に形成されたスクライブラインに沿って該脆性基板をブレイクするブレイク装置であって、
前記脆性基板の第１面に形成された第１のスクライブラインに沿って移動可能になっており、該第１面における前記第１のスクライブラインの両側部分を保持する第１保持手段と、
前記脆性基板の前記第１面とは反対側の第２面において、前記第１のスクライブラインに対向する部分に対して非接触状態で、かつ、該第１のスクライブラインの対向部分と前記第１保持手段による保持部分との間の領域を押圧して、該第１のスクライブラインに沿って移動可能になった第１押圧手段と、
を具備する、ブレイク装置。
【請求項２】
前記脆性基板は、第１脆性基板と第２脆性基板とを貼り合わせた貼り合わせ基板であり、前記第１面が、該第１脆性基板の外側面であって、前記第２面が該第２脆性基板の外側面であり、該第２面に第２のスクライブラインが形成されており、
該第２面における前記第２のスクライブラインの両側部分を保持して該第２のスクライブラインに沿って移動可能になった第２保持手段と、
前記第１面において、前記第２のスクライブラインに対向する部分に対して非接触状態で、かつ、該第２のスクライブラインの対向部分と前記第２保持手段による保持部分との間の領域を押圧して、該第２のスクライブラインに沿って移動可能になった第２押圧手段と、
をさらに有する、請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項３】
前記第２押圧手段は、前記第１保持手段と一体に構成されており、前記第２保持手段は、前記第１押圧手段と一体に構成されている、請求項２に記載のブレイク装置。
【請求項４】
前記第１押圧手段と前記第１保持手段とが同方向に同期して移動する、請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項５】
前記第１押圧手段は、前記第２面における押圧領域を転動する押圧ローラであり、該押圧ローラには、前記対向部分に非接触状態となる溝部が設けられている、請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項６】
前記第１押圧手段は、前記第２面における押圧領域を転接する押圧コンベアであり、該押圧コンベアには、前記対向部分に非接触状態となる溝部が設けられている、請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項７】
前記第１押圧手段は、前記第２面における押圧領域を転動する一対の押圧ベアリングである、請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項８】
前記第１保持手段は、前記第１のスクライブラインの両側の保持部分を転動する保持ローラであって、該保持ローラには、該第１のスクライブラインに非接触状態となる溝部が設けられている、請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項９】
前記保持ローラの溝部は、幅方向の中央部が窪んだＶ字状に形成されている、請求項８に記載のブレイク装置。
【請求項１０】
前記第１面における前記第１保持手段の移動方向の前方部分および後方部分をそれぞれ保持する第１補助手段および第２補助手段と、
前記第２面において前記第１補助手段および前記第２補助手段によるそれぞれの保持部分に対向する部分を押圧する第１押圧側補助手段および第２押圧側補助手段とをさらに有する、請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項１１】
前記第２面における前記第２保持手段の移動方向の前方部分および後方部分をそれぞれ保持する第３補助手段および第４補助手段と、
前記第１面において前記第３補助手段および前記第４補助手段によるそれぞれの保持部分に対向する部分を押圧する第３押圧側補助手段および第４押圧側補助手段とをさらに有する、請求項２に記載のブレイク装置。
【請求項１２】
脆性基板に形成されたスクライブラインに沿って該脆性基板をブレイクするブレイク方法であって、
前記脆性基板の第１面に形成された第１のスクライブラインの両側部分を第１保持手段によって保持するとともに、前記脆性基板の前記第１面とは反対側の第２面において、前記第１のスクライブラインに対向する部分に対して非接触状態で、かつ、該第１のスクライブラインの対向部分と前記第１保持手段による保持部分との間の領域を第１押圧手段によって押圧して、前記第１保持手段および前記第１押圧手段を前記第１のスクライブラインに沿って同方向に同期して移動させる第１工程を包含することを特徴とするブレイク方法。
【請求項１３】
前記脆性基板は、第１脆性基板と第２脆性基板とを貼り合わせた貼り合わせ基板であり、前記第１面が、該第１脆性基板の外側面であり、前記第２面が該第２脆性基板の外側面であって、該第２面に第２のスクライブラインが形成されており、
該第２面における前記第２のスクライブラインの両側部分を第２保持手段によって保持するとともに、前記第１面において、前記第２のスクライブラインに対向する部分に対して非接触状態で、かつ、該第２のスクライブラインの対向部分と前記第２保持手段による保持部分との間の領域を第２押圧手段によって押圧して、前記第２保持手段および前記第２押圧手段を前記第２のスクライブラインに沿って同方向に同期して移動させる第２工程をさらに包含する、請求項１２に記載のブレイク方法。
【請求項１４】
前記第１工程と、前記第２工程とが同時に行われる、請求項１３に記載のブレイク方法。
【請求項１５】
前記第１工程において、前記第１面における前記第１保持手段による保持する部分の移動方向の前方部分および後方部分を第１補助手段および第２補助手段によってそれぞれ保持するとともに、それぞれの保持する部分に対向する前記第２面の部分を第１押圧側補助手段および第２押圧側補助手段によってそれぞれ押圧して、前記第１補助手段および前記第２補助手段と前記第１押圧側補助手段および前記第２押圧側補助手段とを、前記第１保持手段および前記第１押圧手段と同方向に同期して移動させる、請求項１２に記載のブレイク方法。
【請求項１６】
前記第２工程において、前記第２面における前記第２保持手段による保持する部分の移動方向の前方部分および後方部分を第３補助手段および第４補助手段によってそれぞれ保持するとともに、それぞれの保持する位置に対向する前記第１面の部分を第３押圧側補助手段および第４押圧側補助手段によってそれぞれ押圧して、前記第３補助手段および前記第４補助手段と前記第３押圧側補助手段および前記第４押圧側補助手段とを、前記第２保持手段および前記第２押圧手段と同方向に同期して移動させる、請求項１３に記載のブレイク方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、脆性基板にスクライブラインを形成し、脆性基板をスクライブラインに沿ってブレイクすることによって脆性基板を分断する脆性基板分断システムおよび脆性基板分断方法に関する。
【背景技術】  表示装置は、フラットディスプレイパネル（例えば、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル）を含む。フラットディスプレイパネルは、２枚の脆性基板（例えば、２枚のガラス基板）を貼り合せることによって、製造される。表示パネルを製造する際には、脆性基板を所定の大きさに分断する必要がある。通常、脆性基板にスクライブラインを形成し（スクライブ工程）、次に、形成されたスクライブラインに沿って脆性基板をブレイクする（ブレイク工程）ことによって、脆性基板が分断される。
国際公開公報（ＷＯ０２／０５７１９２  Ａ１）には、一対の分断ヘッドが上下に対向して配置された分断装置が開示されている。一対の分断ヘッドの各々は、ガラス基板にスクライブラインを形成するためのカッターホイールと、このカッターホイールによって形成されたスクライブラインに平行してガラス基板上を圧接転動するローラとを含む。この分断装置は、一対のガラス基板を貼り合わせることによって製造された貼り合わせ基板を分断する。
この公報に開示された分断装置は、貼り合わせ基板を構成する各ガラス基板に、各分断ヘッドのカッターホイールによってスクライブラインを同時に形成した後に、スクライブラインの両側にそれぞれ圧接しつつ上下に設けられた各分断ヘッドのローラを転動させて、各ガラス基板のスクライブラインに対してせん断応力（曲げモーメント）を作用させる。このようにして、各ガラス基板は分断される。
この公報に記載された分断装置では、それぞれのガラス基板に形成されたスクライブラインの直下（直上）に伸びた垂直クラックをガラス基板の厚み方向に伸展させるように作用する曲げモーメントは、各スクライブラインに対して十分なせん断力が作用せず、各ガラス基板に形成されたスクライブラインを構成する垂直クラックが浅い場合には、各ガラス基板を確実に分断することができないおそれがある。
また、ガラス基板の側縁部を分断する場合には、分断された側縁部分が保持されないために分断された側縁部分が垂れ下がり、垂れ下がった側縁部分によって、分断加工中のガラス基板に不要な力が加わり、スクライブラインに対して斜め方向に基板が分断されるおそれがある。また、分断された側縁部分が、ガラス基板の分断部分である端面に接触することによって、その端面部分に、欠け、割れ等が発生するおそれもある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、脆性基板の欠けや脆性基板の割れ等を発生させることなく、脆性基板を効率よく分断することができる脆性基板分断システムおよび脆性基板分断方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明の脆性基板分断システムは、脆性基板の第１面にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段を備えたスクライブ装置と、前記スクライブラインに沿って前記脆性基板をブレイクするブレイク装置とを備え、前記ブレイク装置は、前記脆性基板の前記第１面を保持した状態で前記脆性基板の前記第１面に対向する前記脆性基板の第２面への押圧を前記スクライブラインに沿って移動させる第１押圧制御手段を備え、これにより、上記目的が達成される。
本発明の脆性基板分断システムによれば、脆性基板の第１面を保持した状態で脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面への押圧を脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って移動することができる。このように、脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧力を移動させながら、脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面に押圧力を作用させることができるため、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、脆性基板を分断することができる。
前記ブレイク装置は、前記脆性基板の前記第２面を押圧する押圧手段と、前記脆性基板の前記第１面を保持する第１保持手段とをさらに備え、前記第１押圧制御手段は、前記第１保持手段と前記押圧手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、前記押圧手段が前記スクライブラインに沿って移動するように前記押圧手段を制御してもよい。
本発明の脆性基板分断システムによれば、第１保持手段が脆性基板の第１面を保持し、かつ押圧手段が脆性基板の第２面を押圧した状態で、脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧手段を移動することができる。したがって、スクライブラインが形成された脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面にスクライブラインに沿って押圧力を作用させることができる。その結果、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、脆性基板を分断することができる。
前記第１押圧制御手段は、前記押圧手段が前記スクライブラインに沿って転動するように前記押圧手段を制御してもよい。
第１押圧制御手段は、押圧手段がスクライブラインに沿って転動するように押圧手段を制御するため、第１制御手段は、スクライブラインに沿って容易に押圧手段を移動することができる。
前記押圧手段はローラでよい。
押圧手段がローラであるため、第１押圧制御手段はスクライブラインに沿って容易に押圧手段を転動させることができる。
前記押圧手段はコンベアでよい。
押圧手段がコンベアであるため、第１押圧制御手段はスクライブラインに沿って容易に押圧手段を転動させることができる。
前記押圧手段はベアリングでよい。
押圧手段がベアリングであるため、第１押圧制御手段はスクライブラインに沿って容易に押圧手段を転動させることができる。
前記押圧手段には、前記脆性基板の前記第２面上であって、前記スクライブラインに対向したラインに前記押圧手段が非接触になるような溝部が形成されてもよい。
スクライブラインに沿って脆性基板を分断するとき、押圧手段がスクライブラインに対向した脆性基板の第２面のラインに接触しないように、押圧手段が脆性基板の第２面のラインの両側を押圧することができる。したがって、分断加工中、分断面部の欠けの発生を防止できる。
前記ブレイク装置は、前記第１保持手段と前記押圧手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、前記第１保持手段が前記スクライブラインに沿って移動するように前記第１保持手段を制御する第１保持制御手段をさらに備えてもよい。
第１保持手段と押圧手段とが脆性基板を介して対向している状態で、第１押圧制御手段はスクライブラインに沿って押圧手段を移動し、第１保持制御手段はスクライブラインに沿って第１保持手段を移動することによって、脆性基板の一方の端面から他方の端面に順に脆性基板を分断する。したがって、複数の分断開始点を形成することなく脆性基板を分断することができる。その結果、脆性基板に凹凸の無い分断面を形成することができる。
前記第１保持制御手段は、前記第１保持手段が前記スクライブラインに沿って転動するように前記第１保持手段を制御してもよい。
第１保持手段がスクライブラインに沿って転動するように、第１保持手段を制御するため、第１保持制御手段はスクライブラインに沿って容易に第１保持手段を移動させることができる。
前記第１保持手段はローラでよい。
第１保持手段がローラであるため、第１保持制御手段はスクライブラインに沿って容易に第１保持手段を転動させることができる。
前記第１保持手段はコンベアでよい。
第１保持手段がコンベアであるため、第１保持制御手段はスクライブラインに沿って容易に第１保持手段を転動させることができる。
前記第１保持手段はベアリングでよい。
第１保持手段がベアリングであるため、第１保持制御手段はスクライブラインに沿って容易に第１保持手段を転動させることができる。
前記第１保持手段には、前記スクライブラインに前記第１保持手段が非接触になるような溝部が形成されてもよい。
スクライブラインに沿って脆性基板を分断するとき、第１保持手段がスクライブラインに接触しないように、第１保持手段がスクライブラインの両側を保持することができる。したがって、分断加工中、分断面部の欠けの発生を防止できる。
前記第１保持手段に形成された前記溝部の幅は、前記押圧手段の幅よりも広くてもよい。
押圧手段の一部が第１保持手段の溝部に入り込み、脆性基板がたわみやすくなるため、確実にスクライブラインに沿って脆性基板を分断することができる。
前記押圧手段は、前記スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記脆性基板を保持する第２保持手段と第３保持手段とを前記押圧手段から前記第１方向にさらに備え、前記ブレイク装置は、前記第２保持手段が前記脆性基板を保持している状態で、前記第２保持手段が前記スクライブラインに沿って前記１面上を移動するように前記第２保持手段を制御し、かつ前記第３保持手段が前記脆性基板を保持している状態で、前記第３保持手段が前記スクライブラインに沿って前記２面上を移動するように前記第３保持手段を制御する第２保持制御手段をさらに備えてもよい。
スクライブラインが形成された領域のうち、分断されていない領域を保持手段が保持している状態で、保持手段をスクライブラインに沿って移動させることができるため、押圧手段が押圧中の領域に不要な力が加わることを防ぐことができる。その結果、脆性基板に形成された分断面部が欠けることを防止できる。
前記第２保持手段と前記第３保持手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、前記２保持制御手段は、前記第１保持手段と前記第２保持手段とが所定の速度で移動するように前記第２保持手段を制御し、前記２保持制御手段は、前記第３保持手段と前記押圧手段とが前記所定の速度で移動するように前記第３保持手段を制御してもよい。
第１保持手段と第２保持手段と第３保持手段と押圧手段とは、同じ速度で移動されるため、第２保持手段と第３保持手段とは、脆性基板を確実に保持することができる。
前記押圧手段は、前記スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記脆性基板を保持する第４保持手段および第５保持手段を前記押圧手段から前記第１方向とは反対の方向にさらに備えてもよい。
スクライブラインが形成された領域のうち、分断された領域を第４保持手段および第５保持手段が保持している状態で、第１保持手段をスクライブラインに沿って移動させることができるため、押圧手段が押圧中の領域に不要な力が加わることを防ぐことができる。その結果、脆性基板に形成された分断面部が欠けることを防止できる。
前記スクライブライン形成手段は、前記脆性基板の前記第１面にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、前記脆性基板の前記第１面のうち、前記レーザビーム照射手段によって前記レーザビームが照射された部分の近傍を冷却する冷却手段とを備えてもよい。
脆性基板の第１面にレーザビームを照射し、レーザビームが照射された部分の近傍を冷却することによって、垂直クラックが生成されたスクライブラインを形成する。したがって、分断面のエッジに応力歪みが残ることが無い。その結果、脆性基板を分断させた後の工程のために脆性基板分断システムとは別の装置に、分断された脆性基板を搬送するとき、脆性基板に形成された分断面部に欠けが生じることを防止できる。
前記冷却手段は冷却ノズルであり、前記冷却ノズルは、前記脆性基板の前記第１面に冷媒を吹き付けることによって、前記レーザビームが照射された部分の近傍を冷却してもよい。
冷却ノズルによって冷媒を脆性基板の第１面に吹き付けるため、脆性基板の所定の領域を非接触で確実に冷却することができる。
前記レーザビーム照射手段によって照射されたレーザビームおよび前記冷却ノズルによって吹き付けられた冷媒のうちの少なくとも一方を受けるレーザビーム・冷媒受け部を備えてもよい。
レーザビームおよび冷媒のうちの少なくとも一方の拡散を防ぐことができるため、脆性基板分断システムの安全性を高めることができる。
前記レーザビーム・冷媒受け部は前記押圧手段から独立して移動可能に構成されてもよい。
スクライブライン形成時に、押圧手段をスクライブ形成手段に追随させることによって、スクライブラインが形成された脆性基板を分断することができる。また、脆性基板の第１面にスクライブラインを形成しながら、押圧手段によって脆性基板の第２面を押圧することができるため、スクライブ工程とブレイク工程とをほぼ同時に実施できる。したがって、分断工程時間を短縮することができる。
前記冷却ノズルは、前記スクライブラインに沿って移動可能に構成されてもよい。
スクライブラインに沿って冷却ノズルを移動させることができるため、脆性基板の材質に応じたスクライブ条件を設定することができる。
前記スクライブライン形成手段は、前記脆性基板の前記第１面上の前記スクライブライン形成開始位置に切り目を形成する切り込み用カッター機構をさらに備えてもよい。
脆性基板の第１面上のスクライブライン形成開始位置に切り目を形成するため、スクライブラインから伸びた垂直クラックを確実に形成することができる。
前記切り込み用カッター機構は、前記レーザビーム照射手段および前記冷却手段と一体に移動可能に構成されてもよい。
スクライブライン形成開始位置に形成される切り目とレーザビーム照射領域と冷却領域とを一直線に並べることができるため、スクライブライン形成予定ラインに沿って正確にスクライブラインを形成できる。
前記スクライブライン形成手段はカッターでよい。
スクライブラインを形成するための条件の選択の幅が広いため、スクライブラインを安定して形成することができる。
前記カッターは円板状のカッターホイールチップであり、前記カッターホイールチップの外周縁には、刃部が形成されていてもよい。
カッターホイールチップを脆性基板上で圧接転動しながらスクライブラインを形成できるため、スクライブラインを形成するための速度（スクライブ形成速度）を高めることができる。
前記刃部の刃先稜線部には、所定の間隔で複数の凹部が形成されてもよい。
刃先稜線部には、所定の間隔で複数の凹部が形成されており、形成された複数の凹部以外の部分は、複数の凸部になる。スクライブラインを形成する時には、複数の凸部は、脆性基板の第１面に打点衝撃を加えるため、脆性基板の板厚の約９０％の長さにまで伸びた垂直クラックを形成できる。その結果、ブレイク工程を経ることによって、脆性基板を確実に分断できる。
前記カッターは、前記押圧手段から独立して移動可能に構成されてもよい。
スクライブライン形成時に、押圧手段をカッターに追随させることによって、スクライブラインが形成された脆性基板を分断することができる。また、脆性基板の第１面にスクライブラインを形成しながら、押圧手段によって脆性基板の第２面を押圧することができるため、スクライブ工程とブレイク工程とをほぼ同時に実施できる。したがって、分断工程時間を短縮することができる。
前記第１保持手段と前記押圧手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、かつ前記スクライブライン形成手段が前記脆性基板の第１面に前記スクライブラインを形成している状態で、前記第１押圧制御手段は、前記押圧手段が前記スクライブラインに沿って移動するように前記押圧手段を制御してもよい。
第１保持手段と押圧手段とが脆性基板を介して対向している状態で、かつスクライブライン形成手段が脆性基板の第１面にスクライブラインを形成している状態で、脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧手段を移動することができる。したがって、脆性基板のスクライブ工程とブレイク工程とをほぼ同時に実行できる。その結果、脆性基板の分断工程時間を短縮できる。
前記スクライブ装置は、前記脆性基板の前記第１面を保持しながら前記第１面に前記スクライブラインを形成するスクライブライン形成手段を備え、前記ブレイク装置は、前記第１面に対向する前記脆性基板の第２面を押圧する押圧手段をさらに備えてもよい。
本発明の脆性基板分断システムによれば、スクライブライン形成手段が脆性基板の第１面を保持し、かつ押圧手段が脆性基板の第２面を押圧した状態で、第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧手段を移動することができる。したがって、スクライブラインが形成された脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面にスクライブラインに沿って押圧力を作用させることができる。その結果、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、脆性基板を分断することができる。
さらに、スクライブライン形成手段が脆性基板の第１面を保持し、かつ押圧手段が脆性基板の第２面を押圧した状態で、スクライブラインを形成することができるため、脆性基板のスクライブ工程とブレイク工程とをほぼ同時に実行できる。その結果、脆性基板の分断工程時間を短縮できる。
前記脆性基板は、基板を貼り合わせた貼り合わせ基板であり、前記スクライブ装置は、前記貼り合わせ基板の第１面に第１スクライブラインを形成する第１スクライブライン形成手段と、前記貼り合わせ基板の第１面に対向する前記貼り合わせ基板の第２面に第２スクライブラインを形成する第２スクライブライン形成手段とを備え、前記ブレイク装置は、前記第１スクライブライン形成手段によって前記貼り合わせ基板の前記第１面に形成された第１スクライブラインに沿って前記貼り合わせ基板をブレイクし、前記第２スクライブライン形成手段によって前記貼り合わせ基板の前記第２面に形成された第２スクライブラインに沿って前記貼り合わせ基板をブレイクし、前記第１押圧制御手段は、前記貼り合わせ基板の前記第１面を保持した状態で前記貼り合わせ基板の前記第１面に対向する前記貼り合わせ基板の第２面への押圧を前記スクライブラインに沿って移動させてもよい。
本発明の脆性基板分断システムによれば、貼り合わせ基板の第１面を保持した状態で貼り合わせ基板の第１面に対向する貼り合わせ基板の第２面への押圧を貼り合わせ基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って移動することができる。このように、貼り合わせ基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧力を移動させながら、貼り合わせ基板の第１面に対向する貼り合わせ基板の第２面に押圧力を作用させることができるため、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、貼り合わせ基板を分断することができる。
前記ブレイク装置は、前記貼り合わせ基板の第１面を押圧する第１貼り合わせ基板押圧手段と、前記貼り合わせ基板の第２面を押圧する第２貼り合わせ基板押圧手段と、前記貼り合わせ基板の第１面を保持する第１貼り合わせ基板保持手段と、前記貼り合わせ基板の第２面を保持する第２貼り合わせ基板保持手段と、前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第２貼り合わせ基板押圧手段が前記第１スクライブラインに沿って移動するように前記第２貼り合わせ基板押圧手段を制御する第１押圧手段制御手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第１貼り合わせ基板押圧手段が前記第２スクライブラインに沿って移動するように前記第１貼り合わせ基板押圧手段を制御する第２押圧手段制御手段とを備えてもよい。
本発明の脆性基板分断システムによれば、保持手段が貼り合わせ基板の第１面を保持し、かつ押圧手段が貼り合わせ基板の第２面を押圧した状態で、第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧手段を移動することができる。さらに別の保持手段が貼り合わせ基板の第２面を保持し、かつ別の押圧手段が貼り合わせ基板の第１面を押圧した状態で、第２面に形成されたスクライブラインに沿って別の押圧手段を移動することができる。その結果、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを貼り合わせ基板に作用させることができ、貼り合わせ基板を分断することができる。
前記第１押圧手段制御手段は、前記第２貼り合わせ基板押圧手段が前記１スクライブラインに沿って転動するように前記第２貼り合わせ基板押圧手段を制御し、前記第２押圧手段制御手段は、前記第１貼り合わせ基板押圧手段が前記第２スクライブラインに沿って転動するように前記第１貼り合わせ基板押圧手段を制御してもよい。
制御手段は、スクライブラインに沿って容易に押圧手段を移動させることができ、別の制御手段は、別のスクライブラインに沿って容易に別の押圧手段を移動させることができる。
前記第１貼り合わせ基板押圧手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とはローラでよい。
押圧手段および別の押圧手段がローラであるため、制御手段および別の制御手段はスクライブラインに沿って容易に押圧手段および別の押圧手段を転動させることができる。
前記押圧手段はコンベアでよい。
押圧手段および別の押圧手段がコンベアであるため、制御手段および別の制御手段はスクライブラインに沿って容易に押圧手段および別の押圧手段を転動させることができる。
前記押圧手段はベアリングでよい。
押圧手段および別の押圧手段がベアリングであるため、制御手段および別の制御手段はスクライブラインに沿って容易に押圧手段および別の押圧手段を転動させることができる。
前記第２貼り合わせ基板押圧手段には、前記貼り合わせ基板の第２面上であって、前記第１スクライブラインに対向したラインに前記第２貼り合わせ基板押圧手段が非接触になるような第１溝部が形成されており、前記第１貼り合わせ基板押圧手段には、前記貼り合わせ基板の第１面上であって、前記第２スクライブラインに対向したラインに前記第１貼り合わせ基板押圧手段が非接触になるような第２溝部が形成されてよい。
スクライブラインに沿って貼り合わせ基板を分断するとき、押圧手段がスクライブラインに対向した貼り合わせ基板の面のラインに接触しないように、押圧手段がラインの両側を押圧することができる。したがって、分断加工中、分断面部の欠けの発生を防止できる。
前記ブレイク装置は、前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第１貼り合わせ基板保持手段が前記第１スクライブラインに沿って移動するように前記第１貼り合わせ基板保持手段を制御する第１保持手段制御手段と、前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第２貼り合わせ基板保持手段が前記第２スクライブラインに沿って移動するように前記第２貼り合わせ基板保持手段を制御する第２保持手段制御手段とをさらに備えてもよい。
複数の分断開始点を形成することなく貼り合わせ基板を分断させることができる。その結果、貼り合わせ基板に凹凸の無い分断面を形成することができる。
前記第１保持手段制御手段は、前記第１貼り合わせ基板保持手段が前記１スクライブラインに沿って転動するように前記第１貼り合わせ基板保持手段を制御し、前記第２保持手段制御手段は、前記第２貼り合わせ基板保持手段が前記第２スクライブラインに沿って転動するように前記第２貼り合わせ基板保持手段を制御してもよい。
制御手段は、スクライブラインに沿って容易に保持手段を移動させることができ、別の制御手段は、別のスクライブラインに沿って容易に別の保持手段を移動させることができる。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段とはローラでよい。
保持手段および別の保持手段がローラであるため、制御手段および別の制御手段はスクライブラインに沿って容易に保持手段および別の保持手段を転動させることができる。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段とはコンベアでよい。
保持手段および別の保持手段がコンベアであるため、制御手段および別の制御手段はスクライブラインに沿って容易に保持手段および別の保持手段を転動させることができる。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段とはベアリングでよい。
保持手段および別の保持手段がベアリングであるため、制御手段および別の制御手段はスクライブラインに沿って容易に保持手段および別の保持手段を転動させることができる。
前記第１貼り合わせ基板保持手段には、前記第１スクライブラインに前記第１貼り合わせ基板保持手段が非接触になるような第３溝部が形成されており、前記第２貼り合わせ基板保持手段には、前記第２スクライブラインに前記第２貼り合わせ基板保持手段が非接触になるような第４溝部が形成されてよい。
スクライブラインに沿って貼り合わせ基板を分断するとき、保持手段がスクライブラインに接触しないように、保持手段がスクライブラインの両側を保持することができる。したがって、分断加工中、分断面部の欠けの発生を防止できる。前記第１貼り合わせ基板保持手段に形成された前記第３溝部の幅は、前記第２貼り合わせ基板押圧手段の幅よりも広く、前記第２貼り合わせ基板保持手段に形成された前記第４溝部の幅は、前記第１貼り合わせ基板押圧手段の幅よりも広くてよい。
押圧手段の一部が保持手段の溝部に入り込み、貼り合わせ基板がたわみやすくなるため、確実にスクライブラインに沿って貼り合わせ基板を分断することができる。
前記第１貼り合わせ基板押圧手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とは、前記第１スクライブラインおよび前記第２スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記脆性基板を保持する第３貼り合わせ基板保持手段と第４貼り合わせ基板保持手段とを前記第１貼り合わせ基板押圧手段および前記第２貼り合わせ基板押圧手段から前記第１方向にさらに備え、前記ブレイク装置は、前記第３貼り合わせ基板保持手段が前記貼り合わせ基板を保持している状態で、前記第３貼り合わせ基板保持手段が前記スクライブラインに沿って前記１面上を移動するように第３貼り合わせ基板保持手段を制御し、かつ第４貼り合わせ基板保持手段が前記貼り合わせ基板を保持している状態で、第４貼り合わせ基板保持手段が前記スクライブラインに沿って前記２面上を移動するように第４貼り合わせ基板保持手段を制御する第３押圧手段制御手段をさらに備えてもよい。
スクライブラインが形成された領域のうち、分断されていない領域を保持手段が保持している状態で、保持手段をスクライブラインに沿って移動させることができるため、押圧手段が押圧中の領域に不要な力が加わることを防ぐことができる。その結果、貼り合わせ基板に形成された分断面部が欠けることを防止できる。
前記第３貼り合わせ基板保持手段と前記第４貼り合わせ基板保持手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、第３保持手段制御手段は、前記第３貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段が所定の速度で移動するように前記第３貼り合わせ基板保持手段を制御し、第３保持手段制御手段は、前記第４貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記所定の速度で移動するように前記第４貼り合わせ基板保持手段を制御してもよい。
保持手段と押圧手段とは、同じ速度で移動されるため、保持手段は、貼り合わせ基板を確実に保持することができる。
前記第１貼り合わせ基板押圧手段は、前記第２スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記第２貼り合わせ基板押圧手段は、前記第１スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記貼り合わせ基板を保持する第５貼り合わせ基板保持手段および第６貼り合わせ基板保持手段を前記第１貼り合わせ基板押圧手段および前記第２貼り合わせ基板押圧手段から前記第１方向とは反対の方向にさらに備えてもよい。
スクライブラインが形成された領域のうち、分断された領域を保持手段が保持するため、押圧手段が押圧中の領域に、不要な力が加わることを防ぐことができる。その結果、貼り合わせ基板に形成された分断面部が欠けることを防止できる。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、かつ前記第１スクライブライン形成手段が前記貼り合わせ基板の第１面に前記第１スクライブラインを形成している状態で、かつ前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、かつ前記第２スクライブライン形成手段が前記貼り合わせ基板の第２面に前記第２スクライブラインを形成している状態で、前記第１押圧手段制御手段は、前記第２貼り合わせ基板押圧手段が前記第１スクライブラインに沿って移動するように前記第２貼り合わせ基板押圧手段を制御し、前記第２押圧手段制御手段は、前記第１貼り合わせ基板押圧手段が前記第２スクライブラインに沿って移動するように前記第１貼り合わせ基板押圧手段を制御してもよい。
貼り合わせ基板のスクライブ工程とブレイク工程とをほぼ同時に実行できる。その結果、貼り合わせ基板の分断工程時間を短縮できる。
本発明の脆性基板分断方法は、（ａ）脆性基板の第１面にスクライブラインを形成するステップと、（ｂ）前記スクライブラインに沿って前記脆性基板をブレイクするステップとを包含し、前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−１）前記脆性基板の前記第１面を保持した状態で前記脆性基板の前記第１面に対向する前記脆性基板の第２面への押圧を前記スクライブラインに沿って移動させるステップを包含し、これにより、上記目的が達成される。
前記ステップ（ｂ）は、前記スクライブラインに沿って前記脆性基板をブレイクするブレイク装置によって実行され、前記ブレイク装置は、前記脆性基板の前記第２面を押圧する押圧手段と、前記脆性基板の前記第１面を保持する第１保持手段とを備え、前記ステップ（ｂ−１）は、前記第１保持手段と前記押圧手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、前記押圧手段が前記スクライブラインに沿って移動させるステップを包含してもよい。
前記ステップ（ｂ−１）は、前記押圧手段が前記スクライブラインに沿って転動するように前記押圧手段を制御するステップを包含してもよい。
前記押圧手段はローラでよい。
前記押圧手段はコンベアでよい。
前記押圧手段はベアリングでよい。
前記押圧手段には、前記脆性基板の前記第２面上であって、前記スクライブラインに対向したラインに前記押圧手段が非接触になるような溝部が形成されてよい。
前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−２）前記第１保持手段と前記押圧手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、前記第１保持手段が前記スクライブラインに沿って移動するように前記第１保持手段を制御するステップをさらに包含してもよい。
前記ステップ（ｂ−２）は、前記第１保持手段が前記スクライブラインに沿って転動するように前記第１保持手段を制御するステップを包含してもよい。
前記第１保持手段はローラでよい。
前記第１保持手段はコンベアでよい。
前記第１保持手段はベアリングでよい。
前記第１保持手段には、前記スクライブラインに前記第１保持手段が非接触になるような溝部が形成されてよい。
前記第１保持手段に形成された前記溝部の幅は、前記押圧手段の幅よりも広くてよい。
前記押圧手段は、前記スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記脆性基板を保持する第２保持手段と第３保持手段とを前記押圧手段から前記第１方向にさらに備え、前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−３）前記第２保持手段が前記脆性基板を保持している状態で、前記第２保持手段が前記スクライブラインに沿って前記１面上を移動するように前記第２保持手段を制御し、かつ前記第３保持手段が前記脆性基板を保持している状態で、前記第３保持手段が前記スクライブラインに沿って前記２面上を移動するように前記第３保持手段を制御するステップをさらに包含してよい。
前記第２保持手段と前記第３保持手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、前記ステップ（ｂ−３）は、前記第１保持手段と前記第２保持手段とが所定の速度で移動するように前記第２保持手段を制御し、前記第３保持手段と前記押圧手段とが前記所定の速度で移動するように前記第３保持手段を制御するステップを包含してよい。
前記押圧手段は、前記スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記脆性基板を保持する第４保持手段および第５保持手段を前記押圧手段から前記第１方向とは反対の方向にさらに備えてよい。
前記ステップ（ａ）は、（ａ−１）前記脆性基板の前記第１面にレーザビームを照射するステップと、（ａ−２）前記脆性基板の前記第１面のうち、前記レーザビーム照射手段によって前記レーザビームが照射された部分の近傍を冷却するステップとを包含してよい。
前記ステップ（ａ−２）は、冷却手段によって実行され、前記冷却手段は冷却ノズルであり、前記冷却ノズルは、前記脆性基板の前記第１面に冷媒を吹き付けることによって、前記レーザビームが照射された部分の近傍を冷却してよい。
前記ステップ（ａ−１）は、レーザビーム照射手段によって実行され、前記レーザビーム照射手段に照射されたレーザビームおよび前記冷却ノズルによって吹き付けられた冷媒のうちの少なくとも一方を受けるステップを包含してよい。
前記レーザビーム照射手段に照射されたレーザビームおよび前記冷却ノズルによって吹き付けられた冷媒のうちの少なくとも一方を受けるステップは、レーザビーム・冷媒受け部によって実行され、前記レーザビーム・冷媒受け部は前記押圧手段から独立して移動可能に構成されてよい。
前記冷却ノズルは、前記スクライブラインに沿って移動可能に構成されてよい。
前記ステップ（ａ）は、前記脆性基板の前記第１面上の前記スクライブライン形成開始位置に切り目を形成するステップをさらに包含してよい。
前記切り目を形成するステップは、切り込み用カッター機構によって実行され、前記切り込み用カッター機構は、前記レーザビーム照射手段および前記冷却手段と一体に移動可能に構成されてよい。
前記ステップ（ａ）はスクライブライン形成手段によって実行され、前記スクライブライン形成手段はカッターでよい。
前記カッターは円板状のカッターホイールチップであり、前記カッターホイールチップの外周縁には、刃部が形成されてよい。
前記刃部の刃先稜線部には、所定の間隔で複数の凹部が形成されてよい。
前記カッターは、前記押圧手段から独立して移動可能に構成されてよい。
前記第１保持手段と前記押圧手段とが前記脆性基板を介して対向している状態で、かつ前記スクライブライン形成手段が前記脆性基板の第１面に前記スクライブラインを形成している状態で、前記ステップ（ｂ−１）は、前記押圧手段が前記スクライブラインに沿って移動するように前記押圧手段を制御してよい。
前記ステップ（ａ）は、前記脆性基板の前記第１面を保持しながら前記第１面に前記スクライブラインを形成するステップをさらに包含し、前記ステップ（ｂ）は、前記第１面に対向する前記脆性基板の第２面を押圧するステップをさらに包含してよい。
前記脆性基板は、基板を貼り合わせた貼り合わせ基板であり、前記スクライブ装置は、前記貼り合わせ基板の第１面に第１スクライブラインを形成する第１スクライブライン形成手段と、前記貼り合わせ基板の第１面に対向する前記貼り合わせ基板の第２面に第２スクライブラインを形成する第２スクライブライン形成手段とを備え、前記ステップ（ｂ−１）は、前記第１スクライブライン形成手段によって前記貼り合わせ基板の前記第１面に形成された第１スクライブラインに沿って前記貼り合わせ基板をブレイクし、前記第２スクライブライン形成手段によって前記貼り合わせ基板の前記第２面に形成された第２スクライブラインに沿って前記貼り合わせ基板をブレイクするステップと、前記貼り合わせ基板の前記第１面を保持した状態で前記貼り合わせ基板の前記第１面に対向する前記貼り合わせ基板の第２面への押圧を前記スクライブラインに沿って移動させるステップとを包含してよい。
前記ステップ（ｂ）は、前記スクライブラインに沿って前記脆性基板をブレイクするブレイク装置によって実行され、前記ブレイク装置は、前記貼り合わせ基板の第１面を押圧する第１貼り合わせ基板押圧手段と、前記貼り合わせ基板の第２面を押圧する第２貼り合わせ基板押圧手段と、前記貼り合わせ基板の第１面を保持する第１貼り合わせ基板保持手段と、前記貼り合わせ基板の第２面を保持する第２貼り合わせ基板保持手段と、前記ステップ（ｂ−１）は、前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第２貼り合わせ基板押圧手段が前記第１スクライブラインに沿って移動するように前記第２貼り合わせ基板押圧手段を制御するステップと前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第１貼り合わせ基板押圧手段が前記第２スクライブラインに沿って移動するように前記第１貼り合わせ基板押圧手段を制御するステップとを包含してよい。
前記ステップ（ｂ−１）は、前記第２貼り合わせ基板押圧手段が前記第１スクライブラインに沿って転動するように前記第２貼り合わせ基板押圧手段を制御するステップと、前記第１貼り合わせ基板押圧手段が前記第２スクライブラインに沿って転動するように前記第１貼り合わせ基板押圧手段を制御するステップとを包含してよい。
前記第１貼り合わせ基板押圧手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とはローラでよい。
前記押圧手段はコンベアでよい。
前記押圧手段はベアリングでよい。
前記第２貼り合わせ基板押圧手段には、前記貼り合わせ基板の第２面上であって、前記第１スクライブラインに対向したラインに前記第２貼り合わせ基板押圧手段が非接触になるような第１溝部が形成されており、前記第１貼り合わせ基板押圧手段には、前記貼り合わせ基板の第１面上であって、前記第２スクライブラインに対向したラインに前記第１貼り合わせ基板押圧手段が非接触になるような第２溝部が形成されてよい。
前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−２）前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第１貼り合わせ基板保持手段が前記第１スクライブラインに沿って移動するように前記第１貼り合わせ基板保持手段を制御するステップと、前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記第２貼り合わせ基板保持手段が前記第２スクライブラインに沿って移動するように前記第２貼り合わせ基板保持手段を制御するステップとをさらに包含してよい。
前記ステップ（ｂ−２）は、前記第１貼り合わせ基板保持手段が前記１スクライブラインに沿って転動するように前記第１貼り合わせ基板保持手段を制御し、前記第２貼り合わせ基板保持手段が前記第２スクライブラインに沿って転動するように前記第２貼り合わせ基板保持手段を制御するステップを包含してよい。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段とはローラでよい。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段とはコンベアでよい。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段とはベアリングでよい。
前記第１貼り合わせ基板保持手段には、前記第１スクライブラインに前記第１貼り合わせ基板保持手段が非接触になるような第３溝部が形成されており、前記第２貼り合わせ基板保持手段には、前記第２スクライブラインに前記第１貼り合わせ基板保持手段が非接触になるような第４溝部が形成されてよい。
前記第１貼り合わせ基板保持手段に形成された前記第３溝部の幅は、前記第２貼り合わせ基板押圧手段の幅よりも広く、前記第２貼り合わせ基板保持手段に形成された前記第４溝部の幅は、前記第１貼り合わせ基板押圧手段の幅よりも広くてよい。
前記第１貼り合わせ基板押圧手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とは、前記第１スクライブラインおよび前記第２スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記脆性基板を保持する第３貼り合わせ基板保持手段と第４貼り合わせ基板保持手段とを前記第１貼り合わせ基板押圧手段および前記第２貼り合わせ基板押圧手段から前記第１方向にさらに備え、前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−３）前記第３貼り合わせ基板保持手段が前記貼り合わせ基板を保持している状態で、前記第３貼り合わせ基板保持手段が前記スクライブラインに沿って前記１面上を移動するように第３貼り合わせ基板保持手段を制御し、かつ第４貼り合わせ基板保持手段が前記貼り合わせ基板を保持している状態で、第４貼り合わせ基板保持手段が前記スクライブラインに沿って前記２面上を移動するように第４貼り合わせ基板保持手段を制御するステップをさらに包含してよい。
前記第３貼り合わせ基板保持手段と前記第４貼り合わせ基板保持手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、前記ステップ（ｂ−３）は、前記第３貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段が所定の速度で移動するように前記第３貼り合わせ基板保持手段を制御し、前記第４貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記所定の速度で移動するように前記第４貼り合わせ基板保持手段を制御するステップを包含してよい。
前記第１貼り合わせ基板押圧手段は、前記２スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記第２貼り合わせ基板押圧手段は、前記第１スクライブラインに沿って第１方向に移動し、前記貼り合わせ基板を保持する第５貼り合わせ基板保持手段および第６貼り合わせ基板保持手段を前記第１貼り合わせ基板押圧手段および前記第２貼り合わせ基板押圧手段から前記第１方向とは反対の方向にさらに備えてよい。
前記第１貼り合わせ基板保持手段と前記第２貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、かつ前記第１スクライブライン形成手段が前記貼り合わせ基板の第１面に前記第１スクライブラインを形成している状態で、かつ前記第２貼り合わせ基板保持手段と前記第１貼り合わせ基板押圧手段とが前記貼り合わせ基板を介して対向している状態で、かつ前記第２スクライブライン形成手段が前記貼り合わせ基板の第２面に前記第２スクライブラインを形成している状態で、前記第２貼り合わせ基板押圧手段が前記第１スクライブラインに沿って移動するように前記第２貼り合わせ基板押圧手段を制御し、前記第１貼り合わせ基板押圧手段が前記第２スクライブラインに沿って移動するように前記第１貼り合わせ基板押圧手段を制御するステップを包含してよい。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態１の分断装置１００の概略構成を示す斜視図である。
図２は、スクライブユニット４０およびブレイクユニット３０の構成を示す正面図である。
図３は、押圧機構の構成を示す正面図である。
図４は、基板保持用ローラの断面図である。
図５は、押圧機構の断面図である。
図５Ａは、押圧ローラ機構３２の別の例である押圧コンベア機構３２’の斜視図である。
図６は、レーザビーム・冷却水受け部３５のスライド方向の中央部が、レーザビーム照射光学系４３の光学軸に一致し、冷却機構４２のノズル部４２ａが、昇降用のエアーシリンダ４６ｂによって上方の冷却水の噴き付け位置に移動された状態を示す図である。
図７は、ブレイクユニット３０とスクライブユニット４０とが対向している状態を示す図である。
図８は、外周面がＶ字状に窪んだ基板保持用ローラ４５ａの幅方向の両側の平坦な側縁部が、ガラス基板９０に形成されたスクライブラインの両側を圧接した状態を示す図である。
図９は、分断装置１００の別の一例を示す図である。
図１０は、本発明の実施の形態２のブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０を示す概略構成図である。
図１１は、基板保持用ローラ４５ａによって保持されたガラス基板９０のスクライブライン両側部分に押圧ローラ３２ａが順次押圧されて、ガラス基板９０が、スクライブラインに沿って分断されることを示す図である。
図１２は、本発明の実施の形態３の分断装置の斜視図である。
図１３は、本発明の実施の形態３の分断装置が含むブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
図１４は、レーザビーム照射光学系４３の光学軸が切り目に一致し、レーザビーム・冷却水受け部３５のスライド方向の中央部が、レーザビーム照射光学系４３の光学軸に一致した状態を示す図である。
図１５は、本発明の実施の形態４の分断装置に設けられたブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
図１６は、押圧ローラ３２ａと基板保持ローラ４５ａとが、ガラス基板９０を介して対向している状態を示す図である。
図１７は、本発明の実施の形態５の分断装置に設けられたブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
図１８は、実施の形態７の分断装置の概略構成図である。
図１９は、本実施形態７の分断装置の動作を説明するための図である。
図２０は、本発明の実施の形態による基板を分断する手順を示すフローチャートである。
図２１は、本発明の実施の形態８の分断装置に設けられたブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
＜実施形態１＞
１．分断装置
図１は、本発明の実施の形態１の分断装置１００の概略構成を示す斜視図である。
分断装置１００は、例えば、ガラス基板９０を所定の大きさに分断するために使用される。ガラス基板９０は、液晶表示パネルに使用される脆性材料基板である。分断装置１００は、基台１８と基台１８上に設けられた一対の基板支持機構２０とを含む。一対の基板支持機構２０には、分断されるガラス基板９０が水平状態で載置される。一対の基板支持機構２０の間には、ガラス基板９０が架設状態で支持されている。
分断装置１００は、支持テーブル２１と複数の搬送ローラ２２とをさらに含む。一対の基板支持機構２０は、基台１８上に水平状態で配置された支持テーブル２１と、この支持テーブル２１の上部に回転自在に配置された複数の搬送ローラ２２を有している。
一対の支持テーブル２１の少なくとも一方には、例えば、複数の吸着穴（図示せず）が形成されている。吸引手段（例えば、真空ポンプ、吸引モータ：図示せず）は複数の吸着穴を介してガラス基板９０を吸引する。このように支持テーブル２１にガラス基板９０が吸着され、ガラス基板９０が一対の支持テーブル２１の少なくとも一方に固定される。
複数の搬送ローラ２２は、複数列（図１では２列）になるように配置されている。複数列の各々は互いに平行である。各列の搬送ローラの各々は一定の間隔をあけて配置されている。複数の搬送ローラ２２は、昇降手段（図示せず）によって昇降される。複数の搬送ローラ２２を上昇することによって、複数の搬送ローラ２２の上部を支持テーブル２１の上面よりも上方に突出させることができる。複数の搬送ローラ２２の上部が支持テーブル２１の上面よりも上方に突出している時、複数の搬送ローラ２２を回転することによって、一方の基板支持機構２０の支持テーブル２１から他方の基板支持機構２０の支持テーブル２１に、ガラス基板９０を水平に搬送できる。複数の搬送ローラ２２を降下することによって、複数の搬送ローラ２２の上部を支持テーブル２１の上面よりも低くすることができる。
分断装置１００は、ブレイクユニット３０とスクライブユニット４０と上部ガイドレール１２と下部ガイドレール１３と一対の支柱１１とスライダ１４とをさらに含む。ブレイクユニット３０とスクライブユニット４０とは、ガラス基板９０を分断するために使用され、一対の基板支持機構２０の間に設けられている。ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０は、上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３にスライド可能に取り付けられている。ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成については、図面を参照して詳細に後述する。
上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３は、一対の基板支持機構２０によって搬送されるガラス基板９０の搬送方向と直交するＸ方向に沿って配置されている。上部ガイドレール１２の各端部は、基台１８上に垂直状態に設けられた一対の支柱１１の上部間に水平状態で架設されており、下部ガイドレール１３の各端部は、一対の支柱１１の下部間に水平状態で架設されている。ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０は、例えば、リニアモータ機構によって、それぞれ、上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３に沿ってスライドするように構成されている。
一対の支柱１１の各々は、基台１８の上面に設けられている。一対の支柱１１の各々は、スライダ１４によって、上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３の長手方向に直交する方向にスライド可能に構成されている。一対の支柱１１の各々は、上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３と一体に構成されている。スライダ１４によって支持された一対の支柱１１の各々がスライドされることによって、上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３が一体となってスライドする。
分断装置１００は、直線補間用駆動部をさらに含む。直線補間用駆動部は、一対の支柱１１の各々の下部間に配置された下部ガイドレール１３の長手方向中央部の下方に設けられている。直線補間用駆動部は、下部ガイドレール１３の長手方向と直交するＹ方向に沿ったボールネジ１５を有する。ボールネジ１５はモータ１６によって正逆回転される。ボールネジ１５には、下部ガイドレール１３の長手方向の中央部には、ボールナット（図示せず）が取り付けられ、ホールネジ１５とネジ結合している。ボールネジ１５がモータ１６によって回転されると、ガラス基板９０の搬送方向に沿った力が下部ガイドレール１３に加わる。その結果、スライダ１４によってスライド可能に支持された一対の支柱１１が、上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３の長手方向と直交するＹ方向にスライドされる。
分断装置１００は、一対の位置決め用カメラ１７をさらに含む。一対の位置決め用カメラ１７は、上部ガイドレール１２の近傍に、上部ガイドレール１２の長手方向に適当な間隔をあけて設けられている。一対の位置決め用カメラ１７は、ガラス基板９０を位置決めする際に、ガラス基板９０に設けられたアライメントマークを撮像する。
図２は、スクライブユニット４０およびブレイクユニット３０の構成を示す正面図である。
以下、図２を参照してスクライブユニット４０の構成の詳細を説明する。
スクライブユニット４０は、ユニット本体４１と、冷媒を上方に向けて噴き付ける冷却機構４２と、レーザビームを上方に向けて照射するレーザビーム照射光学系４３とを含む。
ユニット本体４１は、下部ガイドレール１３にスライド可能に取り付けられている。ユニット本体４１のほぼ中央部に、冷却機構４２が設けられており、冷却機構４２の一方の側方に、レーザビーム照射光学系４３が設けられている。
レーザビーム照射光学系４３は、一対の基板支持機構２０によって架設状態で支持されたガラス基板９０にレーザビームを照射する。レーザビーム照射光学系４３に対して冷却機構４２とは反対側の側方には、切り込み用カッター機構４４が設けられている。
冷却機構４２は、レーザビームが照射された部分を冷却するために、レーザビームが照射された部分の近傍に冷媒（例えば、冷却液）を噴き付ける。冷却機構４２は、冷媒を上方に向けて吹き付けるノズル部４２ａとエアーシリンダ４２ｂとを有する。エアーシリンダ４２ｂは、ノズル部４２ａが冷媒を噴射するガラス基板９０に近接した噴射位置と、ガラス基板９０から離隔した下方の待機位置との間でノズル部４２ａを昇降する。
なお、冷媒は、レーザビームが照射された部分を冷却できる限りは、冷却液に限定されない。冷媒は、例えば、気体および液体のうち少なくとも一方を含む。気体は、例えば、圧縮空気、ヘリウム、アルゴンである。液体は、例えば、水、液体ヘリウムである。冷媒は、例えば、これらの気体および液体の組み合わせである。
ガラス基板９０にレーザビームを照射し、レーザビームが照射された部分の近傍を冷却することによって、垂直クラックが生成されたスクライブラインを形成する。したがって、分断面のエッジに応力歪みが残ることが無い。その結果、ガラス基板９０を分断させた後の工程のために分断装置１００とは別の装置に、分断された脆性基板を搬送するとき、ガラス基板９０に形成された分断面部が欠けることを防止できる。
冷却ノズルによって冷媒をガラス基板９０に吹き付ける場合には、ガラス基板９０の所定の領域を非接触で確実に冷却することができる。
切り込み用カッター機構４４は、ガラス基板９０のスクライブ開始位置にガラス基板９０のスクライブ予定ラインに沿って垂直クラックを形成させるためのトリガーである切り目を形成する。切り込み用カッター機構４４は、刃部４４ａとブラケット４４ｂと刃部４４ａの昇降用のエアーシリンダ４４ｃとを含む。刃部４４ａは、スクライブユニット４０のスライド方向に沿って配置されている。刃部４４ａは、ブラケット４４ｂの上端部に刃先を上方に向けた状態で取り付けられている。刃部４４ａは、ユニット本体４１に設けられた昇降用のエアーシリンダ４４ｃによって昇降される。
スクライブユニット４０には、冷却機構４２に対してレーザビーム照射光学系４３とは反対側の側方に、基板保持用ローラ機構４５と、基板保持用ローラ機構４５と冷却機構４２との間に設けられた第１補助ローラ機構４６と、基板保持用ローラ機構４５に対して第１補助ローラ機構４６とは反対側に設けられた第２補助ローラ機構４７とが設けられている。基板保持用ローラ機構４５および第２補助ローラ機構４７は、ユニット本体４１に取り付けられている。
基板保持用ローラ機構４５は、ローラホルダと基板保持用ローラ４５ａとヘッド部４５ｂとを含む。基板保持用ローラ機構４５は、例えば、後述する押圧ローラ機構３２と同様の構成を有する。
基板保持用ローラ４５ａはローラホルダに回転自在に取り付けられている。基板保持用ローラ４５ａの軸心方向はスクライブユニット４０のスライド方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向である。基板保持用ローラ４５ａの構成については、図面を参照して詳細に後述される。ヘッド部４５ｂはモータ（不図示）によって昇降自在に駆動される。
第１補助ローラ機構４６は、第１補助ローラ４６ａと昇降用のエアーシリンダ４６ｂとを含む。第１補助ローラ４６ａは、ユニット本体４１に取り付けられた昇降用のエアーシリンダ４６ｂの上端部に、回転自在に取り付けられている。第１補助ローラ４６ａの軸心方向はスクライブユニット４０のスライド方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向である。
第２補助ローラ機構４７は、第２補助ローラ４７ａと昇降用のエアーシリンダ４７ｂとを含む。第２補助ローラ４７ａは、昇降用のエアーシリンダ４７ｂの上端部に、回転自在に取り付けられている。第２補助ローラ４７ａの軸心方向はスクライブユニット４０のスライド方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向である。第２補助ローラ４７ａは、基板保持用ローラ４５ａに近接して配置されている。第１補助ローラ４６ａは、基板保持用ローラ４５ａと第２補助ローラ４７ａとの間隔よりも広い間隔をあけて基板保持用ローラ４５ａから離れて配置されている。
以下、図２を参照してブレイクユニット３０の構成の詳細を説明する。
ブレイクユニット３０は、上部ガイドレール１２に設けられている。ブレイクユニット３０は、ブレイクユニット本体３１と押圧ローラ機構３２と押圧側第１補助ローラ機構３３と押圧側第２補助ローラ機構３４とを含む。
ブレイクユニット本体３１は、上部ガイドレール１２に対してスライド可能に構成されている。押圧ローラ機構３２、押圧側第１補助ローラ機構３３および押圧側第２補助ローラ機構３４は、ブレイクユニット本体３１に取り付けられている。押圧側第１補助ローラ機構３３は、押圧ローラ機構３２の側方に設けられている。押圧側第２補助ローラ機構３４は、押圧側第１補助ローラ機構３３とは反対側の押圧ローラ機構３２の側方に設けられている。
押圧ローラ機構３２が基板保持用ローラ機構４５に対向する位置に移動すると、押圧側第１補助ローラ機構３３が、第２補助ローラ機構４７に対向する位置に配置され、押圧側第２補助ローラ機構３４が、第１補助ローラ機構４６に対向する位置に配置される。押圧ローラ機構３２の構成は、図面を参照して詳細に後述する。
押圧側第１補助ローラ機構３３は、押圧側第１補助ローラ３３ａとエアーシリンダ３３ｂとを含む。押圧側第１補助ローラ３３ａは、エアーシリンダ３３ｂの下端部に回転自在に取り付けられている。押圧側第１補助ローラ３３ａは、ガラス基板９０をブレイクする際に、第２補助ローラ４７ａと対向する。
押圧側第２補助ローラ機構３４は、押圧側第２補助ローラ３４ａとエアーシリンダ３４ｂとを含む。押圧側第２補助ローラ３４ａは、エアーシリンダ３４ｂの下端部に回転自在に取り付けられている。押圧側第２補助ローラ３４ａは、ガラス基板９０をブレイクする際に、第１補助ローラ４６ａと対向する。
ブレイクユニット３０は、レーザビーム・冷却水受け部３５をさらに含む。レーザビーム・冷却水受け部３５は、押圧ローラ機構３２に対して押圧側第１補助ローラ機構３３とは反対側の側方に、レーザビーム照射光学系４３から照射されるレーザビームおよび冷却機構４２から噴射される冷却水を受ける。
本発明の実施の形態では、ブレイクユニット３０を上部ガイドレール１２にスライド可能に取り付け、スクライブユニット４０を下部ガイドレール１３にスライド可能に取り付けている。しかし、分断装置１００の構成は、これに限定されない。ブレイクユニット３０を下部ガイドレール１３にスライド可能に取り付け、スクライブユニット４０を上部ガイドレール１２にスライド可能に取り付けてもよい。
本発明の脆性基板分断システム（分断装置１００）によれば、第１保持手段（保持機構）が脆性基板（ガラス基板９０）の第１面を保持し、かつ押圧手段（押圧機構）が脆性基板の第２面を押圧した状態で、脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧手段を移動することができる。したがって、スクライブラインが形成された脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面にスクライブラインに沿って押圧力を作用させることができる。その結果、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、脆性基板を分断することができる。
図３は、押圧機構の構成を示す正面図である。
図３（ａ）は、押圧ローラ機構３２の構成を示す正面図である。
押圧ローラ機構３２は、押圧ローラ３２ａと、エアーシリンダ３２ｂと、ヘッド部３２ｄと、スライドブロック３２ｅと、ローラホルダ３２ｆと、支持軸３２ｇと、ベアリング３２ｈと、ストッパー３２ｋとを含む。
スライドブロック３２ｅは、ヘッド部３２ｄに回動自在に取り付けられている。スライドブロック３２ｅは、ヘッド部３２ｄに設けられたエアーシリンダ３２ｂによって付勢力が加えられる。スライドブロック３２ｅには、ローラホルダ３２ｆがベアリング３２ｈによって垂直軸回りに回転自在に取り付けられている。
ローラホルダ３２ｆは、スライドブロック３２ｅの下方に突出している。ローラホルダ３２ｆの下端部には、支持軸３２ｇが水平状態で設けられている。
押圧ローラ３２ａは、支持軸３２ｇに回転自在に設けられる。押圧ローラ３２ａは、ガラス基板９０をブレイクする際に、基板保持用ローラ４５ａに対向する。
ストッパー３２ｋは、ヘッド部３２ｄに設けられる。ストッパー３２ｋは、押圧ローラ３２ａがガラス基板９０に接触するときのヘッド部３２ｄの高さを検出する。押圧ローラ機構のモータ（不図示）によってヘッド部３２ｄが下降され、押圧ローラ３２ａがガラス基板９０の上面に所定の圧力で接触した時、微小電流がストッパー３２ｋとスライドブロックとの間に流され、ストッパー３２ｋは、スライドブロック３２ｅがストッパー３２ｋと接触している状態から離間した状態への変化を検出する。また、ストッパー３２ｋは、スライドブロック３２ｅの回動動作のストッパーとしても機能する。
スライドブロック３２ｅがストッパー３２ｋと接触している状態から離間した状態への変化が検出されたとき、コントローラによってヘッド部３２ｄのＺ方向の位置が算出される。このコントローラは、モータがヘッド部３２ｄを昇降するようにモータを駆動する。例えば、押圧ローラ３２ａがガラス基板９０に接触したときのヘッド部３２ｄのガラス基板面に対する垂直方向（Ｚ方向）の位置（零点位置）が求められ、零点位置に基づいてガラス基板９０に対して押圧ローラ３２ａを押し込む量（距離）が設定される。
なお、基板保持用ローラ機構４５の構成は、例えば、上下を反転させたこと以外は、押圧ローラ機構３２と同様である。
押圧手段（例えば押圧ローラ機構３２）がスクライブラインに沿って転動する場合には、スクライブラインに沿って押圧手段を容易に移動させることができる。
押圧手段がローラである場合には、スクライブラインに沿って容易に押圧手段を転動させることができる。
図３（ｂ）は、押圧ローラ機構３２の別の例である押圧コンベア機構３２’を示す。
押圧コンベア機構３２’は、押圧コンベア３２ａ’と、エアーシリンダ３２ｂと、ヘッド部３２ｄと、スライドブロック３２ｅと、コンベアホルダ３２ｆ’と、２本の支持軸３２ｇ’と、ベアリング３２ｈと、ストッパー３２ｋとを含む。押圧コンベア機構３２’の構成は、押圧ローラ３２ａの代わりに押圧コンベア３２ａ’が、ローラホルダ３２ｆの代わりにコンベアホルダ３２ｆ’が含まれることを除いて押圧ローラ機構３２の構成と同じである。
図３（ｂ）において、図３（ａ）に示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
押圧手段がコンベアであるため、スクライブラインに沿って容易に押圧手段を転動することができる。
図３（ｃ）は、押圧ローラ機構３２の別の例である押圧ベアリング機構３２’’を示す。
押圧ベアリング機構３２’’は、一対の押圧ベアリング３２ｘと、エアーシリンダ３２ｂと、ヘッド部３２ｄと、スライドブロック３２ｅと、ホルダ３２ｆ’’と、支持軸３２ｇ’’と、ベアリング３２ｈと、ストッパー３２ｋとを含む。押圧ベアリング機構３２’’の構成は、押圧ローラ３２ａの代わりに押圧手段３２ａ’’が、ローラホルダ３２ｆの代わりにホルダ３２ｆ’’が含まれることを除いて押圧ローラ機構３２の構成と同じである。
図３（ｃ）において、図３（ａ）に示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
押圧手段がベアリングであるため、スクライブラインに沿って容易に押圧手段を転動させることができる。
図４は、保持機構の断面図である。
図４（ａ）は、基板保持用ローラ４５ａの断面図である。
基板保持用ローラ４５ａの外周面は、幅方向の両側の側縁部を除いて、幅方向の中央部が窪んだＶ字状に形成されており、両側の側縁部が平坦になっている。基板保持用ローラ４５ａの幅方向寸法は、８〜２４ｍｍ程度であり、基板保持用ローラ４５ａは、スクライブラインを跨いでスクライブラインの両側にスクライブラインから４〜１２ｍｍ程度離れた部分を保持する。
基板保持用ローラ４５ａは、一対のベアリング４５ｄによって、スクライブユニット４０のスライド方向に直交する方向に配置された支持軸に回転自在に取り付けられる。一対のベアリング４５ｄの各々の内輪部は、基板保持用ローラ４５ａの各端面からそれぞれ外側に突出している。その結果、基板保持用ローラ４５ａが取り付けられる支持軸をローラホルダに対して容易に着脱できる。
基板保持用ローラ４５ａは、ポリアセタール、ポリウレタンゴム（ゴム硬度Ｈｓ２０°〜９０°）等によって構成される。
図４（ｂ）は、第１補助ローラ４６ａの断面図である。
第１補助ローラ４６ａの外周面は平坦になっている。第１補助ローラ４６ａは、一対のベアリング４６ｄによって、スクライブユニット４０のスライド方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に配置された支持軸に回転自在に取り付けられる。第１補助ローラ４６ａの幅方向寸法は、基板保持用ローラ４５ａの幅方向寸法とほぼ同一である。一対のベアリング４６ｄの内輪部は、第１補助ローラ４６ａの各端面からそれぞれ外側に突出している。その結果、支持軸をローラホルダに対して容易に着脱できる。
なお、第２補助ローラ４７ａ、押圧側第１補助ローラ３３ａおよび押圧側第２補助ローラ３４ａもまた、例えば、第１補助ローラ４６ａと同様の構成を有する。
第１保持手段（保持機構）と押圧手段（押圧機構）とが脆性基板を介して対向している状態で、第１保持手段は移動（転動）することによって、脆性基板の一方の端面から他方の端面に順に脆性基板を分断する。したがって、複数の分断開始点を形成することなく脆性基板を分断することができる。その結果、脆性基板に凹凸の無い分断面を形成することができる。
第１保持手段（保持機構）がローラ、コンベア、またはベアリングである場合には、スクライブラインに沿って容易に転動可能である。
図５は、押圧機構の断面図である。
図５（ａ）は、押圧用ローラ３２ａの断面図である。
押圧用ローラ３２ａの外周面の幅方向の中央部は、円弧状に突出している。外周面の幅方向の中央部に、断面Ｕ字状の溝部４５ｇが形成されている。溝部４５ｇの幅方向寸法は２〜６ｍｍ程度である。押圧用ローラ３２ａの外周面は、スクライブラインから１〜３ｍｍ程度離れた部分を押圧する。
このように、押圧用ローラ３２ａには、スクライブラインが形成されていない面上であって、スクライブラインに対向したラインに押圧用ローラ３２ａが非接触になるような溝部４５ｇが形成されている。
押圧用ローラ３２ａは、１つのベアリング３２ｘによって、ブレイクユニット３０のスライド方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に配置された支持軸３２ｇ（図３参照）に回転自在に取り付けられている。従って、押圧用ローラ３２ａの幅方向寸法は、基板保持用ローラ４５ａおよび各補助ローラ４６ａ、４７ａ、３３ａの１／２程度である。ベアリング３２ｘの内輪部もまた、基板保持用ローラ４５ａの各端面からそれぞれ外側に突出している。したがって、支持軸３２ｇをローラホルダ３２ｆ（図３参照）に対して容易に着脱できる。
押圧用ローラ３２ａは、ポリアセタール、ポリウレタンゴム（ゴム硬度Ｈｓ２０°〜９０°）等によって構成される。押圧用ローラ３２ａは、ガラス基板９０を分断する際に、基板保持用ローラ４５ａに対向する。この場合には、押圧用ローラ３２ａの幅方向の中央線と基板保持用ローラ４５ａの幅方向の中央線とが一致する。
押圧用ローラ３２ａおよび基板保持用ローラは脆性基板に形成されたスクライブラインの両側の領域が互いに離間するように脆性基板を押し広げる。このため、スクライブライン形成時に生成された垂直クラックを脆性基板の厚み方向に容易に伸展させることができる。
図５（ｂ）は、押圧ローラ機構３２の別の例である押圧コンベア３２ａ’の断面図である。
押圧コンベア３２ａ’の外周面は平坦であり、図５Ａ（ｂ）に示されるコンベアに相当する。２本の支持軸３２ｇ’によって、一対のベアリング３２ｘがコンベアホルダ内に支持される（図３（ｂ）参照）。押圧コンベア３２ａ’は、ブレイクユニット３０のスライド方向（Ｘ方向）に沿って、周回移動可能に設けられる。
図５（ｃ）は、押圧ローラ機構３２の別の例である押圧ベアリング機構３２’’の断面図である。
押圧ベアリング機構３２’’は、支持軸３２ｇ’’と押圧手段３２ａ’’とを含む。
支持軸３２ｇ’’は、弾性を有する。支持軸３２ｇ’’は、例えば、エンジニアリングプラスティック、ゴムのうちの少なくとも一方を含む。支持軸３２ｇ’’の両側部分の外径は、支持軸３２ｇ’’の中央部分の外径よりも短い。
押圧手段３２ａ’’は、２つの押圧ベアリング３２ｘを含む。２つの押圧ベアリング３２ｘの各々は、支持軸３２ｇ’’の両側部分の各々に圧接挿入される。
支持軸３２ｇ’’は弾性を有する。したがって、脆性基板に形成されたスクライブラインの両側を押圧手段３２ａ’’が押圧する場合には、押圧ベアリング３２ｘは、脆性基板に形成されたスクライブラインの両側の領域が互いに離間するように、両側の領域を押し広げることができる。その結果、スクライブライン形成時に形成された垂直クラックを脆性基板の厚み方向に容易に伸展できる。
なお、押圧ベアリング機構３２’’を第１保持手段（保持機構）としても利用することができる。押圧ベアリング機構３２’’を第１保持手段（保持機構）として利用する場合には、２つの押圧ベアリング３２ｘは、２つの保持ベアリング３２ｘとして機能する。一対の保持ベアリング３２ｘの間の距離が、押圧手段よりも広い場合には、脆性基板をさらに容易に分断できる。押圧手段が保持手段に沈み込んで押圧部分が撓むからである。
図５Ａ（ａ）は、保持コンベア４５ａ’を示す。保持コンベア４５ａ’は、第１保持手段（保持機構）としてのコンベアとして機能する。保持コンベア４５ａ’は、スクライブユニット４０のスライド方向（Ｘ方向）に沿って周回移動可能に設けられている。保持コンベア４５ａ’には、スクライブラインに保持コンベア４５ａ’が非接触になるような溝部４５ｇ’が形成されている。
保持コンベア４５ａ’は、脆性基板に形成されたスクライブラインの両側の領域が互いに離間するように、両側の領域を押し広げることができる。その結果、スクライブライン形成時に形成された垂直クラックを脆性基板の厚み方向に容易に伸展できる。
図５Ａ（ｂ）は、押圧ローラ機構３２の別の例である押圧コンベア機構３２ａ’の斜視図である。押圧コンベア機構３２ａ’の外周は、平坦である。なお、この押圧コンベア機構３２ａ’を保持コンベア４５ａ’としても利用することができる。
図５Ａ（ｃ）は、押圧ローラ機構３２の別の例である押圧コンベア機構３２ａ’の斜視図である。押圧コンベア機構３２ａ’は、スクライブユニット４０のスライド方向（Ｘ方向）に沿って周回移動可能に設けられている。押圧コンベア機構３２ａ’には、スクライブラインが形成されていない面上であって、スクライブラインに対向したラインに押圧コンベア機構３２ａ’が非接触になるような溝部４５ｇ’’が形成されている。
押圧コンベア機構３２ａ’は、脆性基板に形成されたスクライブラインの両側の領域が互いに離間するように、両側の領域を押し広げることができる。その結果、スクライブライン形成時に形成された垂直クラックを脆性基板の厚み方向に容易に伸展できる。
押圧手段として図５Ａ（ｃ）に示された押圧コンベア機構３２ａ’を用い、第１保持手段として図５Ａ（ａ）に示された保持コンベア機構４５ａ’を用い、第１保持手段の溝部４５ｇ’が押圧手段よりも広い場合には、脆性基板をさらに容易に分断できる。押圧手段が第１保持手段に沈み込んで押圧部分が撓むからである。
図９は、分断装置１００の別の一例の概略構成を示す斜視図である。
分断装置１００の別の一例の分断装置１００’では、ブレイクユニット３０は下部ガイドレール１３にスライド可能に取り付けられ、スクライブユニット４０は上部ガイドレール１２にスライド可能に取り付けられている。
本発明の脆性基板分断システム（分断装置１００および分断装置１００’）によれば、脆性基板（ガラス基板９０）の第１面を保持した状態で脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面への押圧を脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って移動することができる。このように、脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧力を移動させながら、脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面に押圧力を作用させることができるため、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、脆性基板を分断することができる。
本発明の分断装置によれば、スクライブラインが形成されたガラス基板９０をスクライブラインに沿って確実に分断することができる。しかも、スクライブラインの形成に連続してガラス基板９０を分断することができるために、作業効率が向上する。さらには、ガラス基板９０の分断に際して、分断されていないスクライブラインＳに、不必要な力が作用するおそれがなく、また、分断されたガラス基板９０が撓むことがないために、分断されたガラス基板の端面に欠けが発生するおそれもない。
２．基板分断方法
図２０は、本発明の実施の形態による基板を分断する手順を示す。
以下、分断装置１００によってガラス基板９０を分断する手順をステップごとに説明する。
分断装置１００によってガラス基板９０を分断する手順は、スクライブ工程とブレイク工程とを包含する。なお、必要に応じて初期設定工程が実施される。
ステップ５０１：初期設定工程が実施される。初期設定工程は、スクライブ工程を始める前に基板分断装置１００の初期状態を設定する工程である。
初期設定工程が終了すると、処理はステップ５０２に進む。
ステップ５０２：スクライブ工程が実施される。スクライブ工程は、ガラス基板９０にスクライブラインを形成する工程である。スクライブ工程の詳細は後述される。
スクライブ工程が終了すると、処理はステップ５０３に進む。
ステップ５０３：ブレイク工程が実施される。ブレイク工程は、スクライブラインが形成されたガラス基板９０をスクライブラインに沿ってブレイクする工程である。ブレイク工程の詳細は後述される。
ブレイク工程が終了すると、処理は終了する。
２−１．初期設定工程およびスクライブ工程
以下、本発明の実施の形態の初期設定工程（ステップ５０１）およびスクライブ工程（ステップ５０２）を説明する。
一対の基板支持機構２０のうちの一方に含まれる支持テーブル２１上にガラス基板９０が搬送される。複数の搬送ローラ２２が上昇し、ガラス基板９０は、複数の搬送ローラ２２に支持される。複数の搬送ローラ２２が回転することによって、一対の基板支持機構２０のうちの他方の支持テーブル２１に向かってガラス基板９０が移動させられる。
次に、ガラス基板９０が一対の基板支持機構２０の間に架設されるように搬送される。ガラス基板９０の所定の分断ラインの位置が、一対の基板支持機構２０の間のスクライブユニット４０によって形成されるスクライブラインの近傍に位置されると、複数の搬送ローラ２２が降下する。一対の基板支持機構２０に形成された複数の吸着穴によって、ガラス基板９０が吸着され、ガラス基板９０が一対の支持テーブル２１に固定される。
位置決め用カメラ１７によって撮像されたガラス基板９０に形成された一対のアライメントマークの画像およびガラス基板９０のガラスサイズとガラス基板９０に形成された一対のアライメントマークの位置データ等に基づいて、例えば、ガラス基板９０のＸ方向に対する傾き、ガラス基板上のスクライブ開始位置、およびスクライブ終了位置が演算される。
次に、ブレイクユニット３０は、上部ガイドレール１２の一方（＋Ｘ側）の端部の待機位置から、ガラス基板９０の−Ｘ側の側縁までスライドされて、押圧ローラ３２ａがガラス基板９０のスクライブ開始位置に対向する（図２参照）。スクライブユニット４０も、下部ガイドレール１３の一方（−Ｘ側）の端部の待機位置からガラス基板９０の−Ｘ側の側縁におけるスクライブ開始位置までスライドされる。切り込み用カッター機構４４がガラス基板９０のスクライブ開始位置の側方に位置される。
次に、押圧ローラ３２ａが押圧ローラ機構に含まれる昇降用のモータ（不図示）によって下降され、ガラス基板９０の上面に圧接されるとともに、切り込み用カッター機構４４が昇降用のエアーシリンダ４４ｂによって上昇させられる。
次に、切り込み用カッター機構４４に含まれる刃部４４ａによってガラス基板９０のスクライブ開始位置に切り目を形成するために、ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０が同期してスクライブ方向（＋Ｘ方向）に所定の距離だけスライドさせられる。この結果、切り込み用カッター機構４４の刃部４４ａによって、押圧ローラ３２ａによって保持されたガラス基板９０のスクライブ開始位置に切り目が形成される。
次に、ガラス基板９０の下面のスクライブ開始位置に所定の長さにわたって切り目が形成されると、押圧ローラ機構３３は上昇させられるとともに、切り込み用カッター機構４４が下降させられる。
次に、ブレイクユニット３０は、スクライブ方向（＋Ｘ方向）に所定距離だけスライドされて、レーザビーム・冷却水受け部３５のスライド方向の中央部が、レーザビーム照射光学系４３の光学軸に一致される。冷却機構４２のノズル部４２ａは、昇降用のエアーシリンダ４２ｂによって上方の冷却水の噴き付け位置に移動される。
図６は、レーザビーム・冷却水受け部３５のスライド方向の中央部が、レーザビーム照射光学系４３の光学軸に一致し、冷却機構４２のノズル部４２ａが、昇降用のエアーシリンダ４２ｂによって上方の冷却水の噴き付け位置に移動された状態を示す。
次に、ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０が同期してスクライブ方向（＋Ｘ方向）にスライドされるとともに、ノズル部４２ａから冷却水が上方に向かって噴き付けられ、さらには、レーザビーム照射光学系４３からレーザビームが上方に向かって照射される。ガラス基板９０の分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿ってレーザビームが照射されるとともに、レーザビームが照射された部分の近傍部分が冷却水によって冷却される。したがって、ガラス基板９０のスクライブ開始位置に設けられた切り目から連続して、ガラス基板９０の分断予定位置に沿って垂直クラックが連続的して形成される。
レーザビーム照射光学系４３から照射されるレーザビームをガラス基板９０の分断予定ラインに沿って照射するために、直線補間用駆動部が駆動される。すなわち、ガラス基板９０の傾きに対応させるため、ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０をスライドさせつつ、スライド方向（＋Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３がスライドされ、ガラス基板９０の分断予定ラインに沿ってレーザビームが照射される。
ガラス基板９０の一方の側縁から他方の側縁にわたって、ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０がスライドされると、ガラス基板９０の分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿って連続した垂直クラックが形成され、ガラス基板９０の一方の側縁から他方の側縁にわたるスクライブラインが形成される。
以上、本発明の実施の形態の初期設定工程（ステップ５０１）およぶスクライブ工程（ステップ５０２）を説明した。
２−２．ブレイク工程
ブレイク工程は、例えば、スクライブ工程によってスクライブラインが形成されたガラス基板９０に対して実施される。
以下、本発明の実施の形態のブレイク工程（ステップ５０３）の詳細を説明する。
ガラス基板９０にスクライブラインが形成されると、レーザビーム照射光学系４３からのレーザビームの照射が停止されるとともに、冷却機構４２からの冷却水の噴き付けが停止され、ノズル部４２ａは、下方の待機位置とされる。
次に、上側のブレイクユニット３０は、スクライブ方向とは反対方向（−Ｘ方向）にスライドされて、押圧ローラ３２ａが、形成されたスクライブラインの−Ｘ側の端部に対向される。また、下側のスクライブユニット４０は、基板保持用ローラ４５ａがスクライブラインの−Ｘ側の端部に対向されるようにスライドされる。
図７は、ブレイクユニット３０とスクライブユニット４０とが対向している状態を示す。
次に、第１補助ローラ４６ａが昇降用のエアーシリンダ４６ｂによって上昇されるとともに、第２補助ローラ４７ａが昇降用のエアーシリンダ４７ｂによって上昇される。第２補助ローラ４７ａは、ガラス基板９０の下面に当接する。さらに、基板保持用ローラ４５ａはヘッド部４５ｂを昇降させるモータ（不図示）によって上昇される。基板保持用ローラ４５ａは、ガラス基板９０の下面に所定の圧力で当接する。
次に、押圧側第１補助ローラ３３ａが下降し、第２補助ローラ４７ａが接した位置に対向したガラス基板９０の上面部分に、押圧側第１補助ローラ３３ａが接する。また、押圧ローラ３２ａはヘッド部３２ｄを昇降させるモータ（不図示）によって下降されて、押圧ローラ３２ａが、基板保持用ローラ４５ａに対向したガラス基板９０の上面部分に所定の圧力で圧接される。
さらに、押圧側第２補助ローラ３４ａは、ガラス基板９０の−Ｘ側の端面部付近に移動した後下降し、第１補助ローラ４６ａが接する位置に対応したガラス基板９０の上面部分に接する。
図８は、外周面がＶ字状に窪んだ押圧ローラ３２ａおよび基板保持用ローラ４５ａの幅方向の両側の平坦な側縁部が、ガラス基板９０に形成されたスクライブラインの両側を圧接した状態を示す。
幅方向の中央部に形成された基板保持ローラ４５ａのＵ字状の溝部４５ｇの中央部は、ガラス基板９０に形成されたスクライブラインＳに対向している。基板保持ローラ４５ａに形成された溝部４５ｇは、スクライブラインＳに基板保持ローラ４５ａが非接触になるように形成されている。押圧用ローラ３２ａに形成された溝部は、スクライブラインＳに対向したラインに押圧用ローラ３２ａが非接触になるように形成されている。
押圧ローラ３２ａの幅方向寸法が、基板保持用ローラ４５ａの幅方向寸法よりちいさい（例えば、押圧ローラ３２ａの幅方向寸法が、基板保持用ローラ４５ａの幅方向寸法の１／２程度）ため、基板保持用ローラ４５ａの両側の側縁部で保持されたガラス基板９０の下面部分ではなく、スクライブラインＳに近接したガラス基板９０の上面部分に、押圧ローラ３２ａが圧接される。押圧ローラ３２ａは、ガラス基板９０の上面から、例えば、０．３ｍｍ以上の下方位置に達するように設定される。したがって、ガラス基板９０は、スクライブラインＳを中心として下方に突出するように撓み、ガラス基板９０の下面に形成されたスクライブラインＳの−Ｘ側の端部の垂直クラックは、ガラス基板の厚み方向へ伸展してガラス基板９０の上面に達する。その結果、ガラス基板９０はブレイクされる。
このように、押圧ローラ３２ａに、ガラス基板９０の第２面上であって、スクライブラインＳに対向したラインに押圧ローラ３２ａが非接触になるような溝部が形成されている場合には、スクライブラインに沿ってガラス基板９０を分断するとき、押圧ローラ３２ａがスクライブラインに対向した脆性基板の第２面のラインに接触しないように、押圧ローラ３２ａがガラス基板９０の第２面のラインの両側を押圧することができる。したがって、分断加工中、分断面部の欠けの発生を防止できる。
基板保持用ローラ４５ａには、スクライブラインに基板保持用ローラ４５ａが非接触になるような溝部が形成されているため、スクライブラインに沿ってガラス基板９０を分断するとき、基板保持用ローラ４５ａがスクライブラインに接触しないように、基板保持用ローラ４５ａがスクライブラインの両側を保持することができる。したがって、分断加工中、分断面部の欠けの発生を防止できる。
基板保持用ローラ４５ａに形成された溝部の幅が押圧ローラ３２ａの幅よりも広い場合には、押圧ローラ３２ａの一部が基板保持用ローラ４５ａの溝部に入り込み、ガラス基板９０がたわみやすくなるため、確実にスクライブラインに沿ってガラス基板９０を分断することができる。
次に、スクライブラインの−Ｘ側の端部の位置において、スクライブラインに沿ってガラス基板９０のブレイクが開始されると、押圧ローラ３２ａは若干上昇される。その結果、押圧ローラ３２ａによるガラス基板９０に対する押し込みは若干低下する。この場合、押圧ローラ３２ａは、ガラス基板９０の上面から０．３ｍｍ以内の下方位置に達するように設定される。
次に、ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０は、同期して、前記スクライブ方向（＋Ｘ側）にスライドされる。その結果、基板保持用ローラ４５ａで保持されたスクライブラインＳの両側部分に押圧ローラ３２ａが押圧されて、基板保持用ローラ４５ａと押圧ローラ３２ａがそれぞれガラス基板９０の下面と上面を転接し、スクライブラインＳの−Ｘ側の端部の位置から連続して、スクライブラインＳに沿ってガラス基板９０をブレイクする。
押圧ローラ３２ａのスライド方向の前方に位置する押圧側第１補助ローラ３３ａおよび第２補助ローラ４７ａは、分断されるスクライブラインの前方の領域を上下から押圧して保持するため、押圧ローラ３２ａの押圧によってガラス基板９０がスクライブラインに沿ってブレイクされる時に、ガラス基板が分断された後の製品の不良の原因となる欠け、割れ等が発生することが防止される。ガラス基板９０が撓むことによって生じる不要な力が、ブレイクされている部分に作用することを防ぐことが可能になるからである。
また、ガラス基板９０のブレイク中にスクライブラインＳに沿って分断されたガラス基板９０は、基板保持用ローラ４５ａから所定の間隔をあけて配置された第１補助ローラ４６ａおよび押圧側第２補助ローラ３４ａに保持されるために、分断されたガラス基板９０が撓むことが防止され、ブレイクされている部分に不要な力が作用しないため、ガラス基板９０が分断された後の製品の不良の原因となる欠け、割れ等が発生する恐れがない。
このようにして、ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０が、スクライブ方向（＋Ｘ方向）にスライドされて、＋Ｘ側のガラス基板９０の側縁に達すると、スクライブラインＳの全域に沿ってガラス基板９０が分断される。
次に、第２補助ローラ４７ａが下降されるとともに、基板保持用ローラ４５ａも下降され、さらには、第１補助ローラ４６ａも下降されて、全てのローラがガラス基板９０の下面から離れる。押圧側第１補助ローラ３３ａが上昇されるとともに、押圧ローラ３２ａおよび押圧側第２補助ローラ３４ａも上昇されて、これらのローラもガラス基板９０から離れる。
次に、ブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０は、それぞれスライドされ、上部ガイドレール１２および下部ガイドレール１３の端部の待機位置に移動する。
以上、本発明の実施の形態のブレイク工程（ステップ５０３）の詳細を説明した。
本願発明の分断方法によれば、スクライブラインが形成されたガラス基板９０をスクライブラインに沿って確実に分断することができる。しかも、スクライブラインの形成に連続してガラス基板９０を分断することができるために、作業効率が向上する。さらには、ガラス基板９０の分断に際して、分断されていないスクライブラインＳに、不必要な力が作用するおそれがなく、また、分断されたガラス基板９０が撓むことがないために、分断されたガラス基板の端面に欠けが発生するおそれもない。
＜実施形態２＞
図１０は、本発明の実施の形態２のブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０を示す概略構成図である。
本発明の実施の形態２において、スクライブユニット４０には、本発明の実施の形態１に設けられたレーザビーム照射光学系４３および冷却機構４２が配置されず、切り込み用型カッター機構４４に代えて、スクライブ用カッター機構４８が設けられている。
スクライブ用カッター機構４８は、スクライブユニット本体４１に昇降自在に取り付けられたカッターヘッド４８ｂの上端部にカッターホイールチップ４８ａが回転自在に設けられている。カッターホイールチップ４８ａとしては、日本公開特許公報  特開平９−１８８５３４に開示されているホイール状のカッターの外周稜線に所定の間隔で凹部が設けられた構成のものが好適に使用されるが、通常のカッターホイールチップであってもよい。
また、カッターホイールチップ４８ａに代えて、脆性材料基板の表面に押圧したカッターに、振動アクチュエータの周囲的伸縮に伴う振動を加えてカッターに付与される押圧力（荷重）を周期的に変化させ、これによって脆性材料基板に打点衝撃を与えるようにしたものであってもよい。その一例として、日本特許第２９５４５６６号公報に開示されているので、ここでは詳述しない。
カッターヘッド４８ｂは、モータ４８ｍを有するボールネジ機構によって昇降されるようになっている。
スクライブライン形成手段がカッターである場合には、スクライブラインを形成させるための条件の選択の幅が広いため、スクライブラインを安定して形成することができる。カッターが円板状のカッターホイールチップであり、カッターホイールチップの外周縁には、刃部が形成されている場合には、カッターホイールチップを脆性基板上で圧接転動しながらスクライブラインを形成できるため、スクライブラインを形成するための速度（スクライブ形成速度）を高めることができる。
刃部の刃先稜線部に、所定の間隔で複数の凹部が形成されている場合には、形成された複数の凹部以外の部分は、複数の凸部になる。スクライブラインを形成する時には、複数の凸部は、脆性基板の第１面に打点衝撃を加えるため、脆性基板の板厚の約９０％の長さにまで伸びた垂直クラックを形成できる。その結果、ブレイク工程を経ることによって、脆性基板を確実に分断できる。
カッターが、押圧手段から独立して移動可能に構成されている場合には、スクライブライン形成時に、押圧手段をカッターに追随させることによって、スクライブラインが形成された脆性基板を分断することができる。また、脆性基板の第１面にスクライブラインを形成しながら、押圧手段によって脆性基板の第２面を押圧することができるため、スクライブ工程とブレイク工程とをほぼ同時に実施できる。したがって、分断工程時間を短縮することができる。
スクライブユニット本体４１には、実施の形態１の分断装置のスクライブユニット４０と同様に、スクライブ用カッター機構４８に隣接して、第１補助ローラ機構４６が設けられて、第１補助ローラ機構４６に隣接して、基板保持用ローラ機構４５および第２補助ローラ機構４７が設けられている。本発明の実施の形態の分断装置では、基板保持用ローラ機構４５が、モータ４５ｍを有するボールネジ機構によって昇降される。その他の構成は、前述したスクライブユニット４０の構成と本質的に同様の構成になっている。
ブレイクユニット３０は、実施形態１における分断装置のブレイクユニット３０と同様に、ブレイクユニット本体３１に、押圧ローラ機構３２、押圧側第１補助ローラ機構３３および押圧側第２補助ローラ機構３４が設けられており、押圧ローラ機構３２が、モータ３２ｍを有するボールネジ機構によって昇降されるようになっており実施形態１のブレイクユニット３０の構成と本質的に同様になっている。
このような構成のブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０を有する本発明の実施の形態２の分断装置では、図１０に示すように、スクライブライン形成開始位置（ガラス基板９０の＋Ｘ側）の側縁に、カッターホイールチップ４８ａを位置させるとともに、カッターホイールチップ４８ａに対向させて押圧ローラ３２ａを位置させる。スクライブ方向（−Ｘ方向）にブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０を同期してスライドさせて、ガラス基板９０上の分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿ってカッターホイールチップ４８ａを圧接転動させる。これにより、分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿ってスクライブラインが形成される。
ガラス基板９０にスクライブラインが形成されると、カッターホイールチップ４８ａによるスクライブ方向とは反対方向（＋Ｘ方向）にブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０が同期してスライドされる。
図１１は、基板保持用ローラ４５ａによって保持されたガラス基板９０のスクライブライン両側部分に押圧ローラ３２ａが順次押圧されて、ガラス基板９０が、スクライブラインに沿って分断されることを示す。
第２補助ローラ機構４７がガラス基板９０を保持している状態で、第２補助ローラ機構４７がスクライブラインに沿って面上を移動し、かつ押圧側第１補助ローラ機構３３がガラス基板９０を保持している状態で、押圧側第１補助ローラ機構３３がスクライブラインに沿って面上を移動する
スクライブラインが形成された領域のうち、分断されていない領域を保持手段が保持している状態で、保持手段をスクライブラインに沿って移動させることができるため、押圧手段が押圧中の領域に不要な力が加わることを防ぐことができる。その結果、ガラス基板９０に形成された分断面部が欠けることを防止できる。
基板保持用ローラ機構４５と第２補助ローラ機構４７と第１補助ローラ機構４６と押圧手段とは、同じ速度で移動されるため、第２補助ローラ機構４７と第１補助ローラ機構４６とは、ガラス基板９０を確実に保持することができる。
スクライブラインが形成された領域のうち、分断された領域を第１補助ローラ機構４６が保持している状態で、第１補助ローラ機構４６がスクライブラインに沿って面上を移動し、かつ押圧側第２補助ローラ機構３４がガラス基板９０を保持している状態で第１保持手段をスクライブラインに沿って移動させることができるため、基板保持用ローラ機構４５が押圧中の領域に不要な力が加わることを防ぐことができる。その結果、脆性基板に形成された分断面部が欠けることを防止できる。
＜実施形態３＞
図１２は、本発明の実施の形態３の分断装置の斜視図である。
図１３は、本発明の実施の形態３の分断装置が含むブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
本発明の実施の形態３の分断装置が含むブレイクユニット３０は、第１上部ユニット３０ａと第２上部ユニット３０ｂとを含む。第１上部ユニット３０ａは、実施の形態１のブレイクユニット３０の押圧ローラ機構３２、押圧側第１補助ローラ機構３３および押圧側第２補助ローラ機構３４を含む。第２上部ユニット３０ｂは、レーザビーム・冷却水受け部３５を含む。レーザビーム・冷却水受け部３５は、レーザビームおよび冷媒のうちの少なくとも一方の拡散を防ぐことができるため、分断装置１００の安全性を高めることができる。第１上部ユニット３０ａおよび第２上部ユニット３０ｂは、それぞれ、リニアモータ機構によって上部ガイドレール１２に沿って独立してスライドされる。
本発明の実施の形態３の分断装置が含むスクライブユニット４０は、第１下部ユニット４０ａと第２下部ユニット４０ｂを含む。第１下部ユニット４０ａは、実施の形態１のスクライブユニット４０の第１補助ローラ機構４６と基板保持用ローラ機構４５と第２補助ローラ機構４７とを一体的に含む。第２下部ユニット４０ｂは、実施の形態１のスクライブユニット４０の切り込み用カッター機構４４とレーザビーム照射光学系４３と冷却機構４２とを一体的に含む。第１下部ユニット４０ａおよび第２下部ユニット４０ｂは、それぞれ、リニアモータ機構によって下部ガイドレール１３に沿って独立してスライドされる。
このように、本発明の実施の形態３の分断装置のブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０によれば、種々の脆性材料基板の加工条件に応じた装置の動作（スクライブ加工の動作及びブレイク加工の動作）を選択することができる。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
実施の形態３の分断装置では、ガラス基板９０にスクライブラインを形成する際には、実施の形態１と同様に、第１上部ユニット３０ａと第２下部ユニット４０ｂが、それぞれの待機位置からスライドさせられて、ガラス基板９０の−Ｘ側の側縁部移動し、押圧ローラ３２ａがガラス基板９０の端部に対向させられ、切り込み用カッター機構４４がガラス基板９０の−Ｘ側の端部のスクライブライン形成開始位置の側方に位置させられる。
次に、押圧ローラ機構３２が下降し、ガラス基板９０の上面に押圧ローラ３２ａが所定の圧力で接触する。切り込み用カッター機構４４が昇降用のエアーシリンダ４４ｃによって上昇される。次に、切り込み用カッター機構４４の刃部４４ａによってガラス基板９０のスクライブライン形成開始位置に切り目を形成するために、第１上部ユニット３０ａと第２下部ユニット４０ｂとをスクライブ方向（＋Ｘ方向）に所定の距離だけスライドさせる。その結果、切り込み用カッター機構４４の刃部４４ａによって、ガラス基板９０のスクライブ開始位置に切り目が形成される。
スクライブライン形成開始位置に所定の長さにわたって切り目が形成されると、次に、第２下部ユニット４０ｂの切り込み用カッター機構４４が下降する。
次に、第２下部ユニット４０ｂがスライドされて、レーザビーム照射光学系４３の光学軸が切り目に一致するように第２下部ユニット４０ｂが位置させられる。第１上部ユニット３０ａが待機位置へスライドさせられた後、第２上部ユニット３０ｂが待機位置からスライドさせられて、レーザビーム・冷却水受け部３５のスライド方向の中央部が、レーザビーム照射光学系４３の光学軸に一致される。
冷却ノズルをスクライブラインに沿って移動可能に構成されている場合には、スクライブラインに沿って冷却ノズルを移動させることができるため、脆性基板の材質に応じたスクライブ条件を設定することができる。
切り込み用カッター機構によって、ガラス基板９０上のスクライブライン形成開始位置に切り目を確実に形成することができる。切り込み用カッター機構は、レーザビーム照射手段および冷却手段と一体に移動可能に構成されている場合には、スクライブライン形成開始位置に形成される切り目とレーザビーム照射領域と冷却領域とを一直線に並べることができるため、スクライブライン形成予定ラインに沿って正確にスクライブラインを形成できる。
図１３は、レーザビーム照射光学系４３の光学軸が切り目に一致し、レーザビーム・冷却水受け部３５のスライド方向の中央部が、レーザビーム照射光学系４３の光学軸に一致した状態を示す。
次に、第２上部ユニット３０ｂおよび第２下部ユニット４０ｂが同期してスクライブ方向（＋Ｘ方向）に移動させられ、レーザビームの照射と冷却水の噴射とによってスクライブラインが形成される。
次に、第１上部ユニット３０ｂおよび第２下部ユニット４０ｂは、スクライブ形成開始位置の側方の待機位置までスライドさせられるとともに、第１上部ユニット３０ａおよび第１下部ユニット４０ａが同方向にスライドされ、スクライブ形成開始位置において、押圧ローラ３２ａがスクライブラインの両側に圧接されるとともに、基板保持用ローラ４５ａがガラス基板９０の下面に圧接される。
次に、第２上部ユニット３０ａおよび第１下部ユニット４０ａのみがスクライブ方向と同方向（＋Ｘ方向）に同期してスライドされることによって、図１４に示すように、前記実施形態１と同様にして、第１上部ユニット３０ａの押圧ローラ３２ａと下部第１ユニット４０ａの基板保持用ローラ４５ａによる押圧によって、ガラス基板９０は、スクライブラインに沿ってブレイクされる。
＜実施形態４＞
図１５は、本発明の実施の形態４の分断装置に設けられたブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
実施の形態４の分断装置のスクライブユニット４０は、第１下部ユニット４０ａと第２下部ユニット４０ｂとを含む。第１下部ユニット４０ａは、実施の形態２のスクライブユニット４０の第１補助ローラ機構４６、基板保持用ローラ機構４５と第２補助ローラ機構４７とを含む。第２下部ユニット４０ｂは、第１下部ユニット４０ａから分離されたスクライブ用カッター機構４８を含む。
第１下部ユニット４０ａおよび第２下部ユニット４０ｂは、それぞれリニアモータ機構によって下部ガイドレール１３に沿って独立してスライドできるようになっている。
このように、本発明の実施の形態４の分断装置によれば、種々の脆性材料基板の加工条件にあった装置の動作（スクライブ加工の動作及びブレイク加工の動作）を選択できる。
その他の構成は、前記実施形態２の構成と同様である。
本実施形態４の分断装置では、ガラス基板９０にスクライブラインを形成する際に、まず、第２下部ユニット４０ｂが、下部ガイドレール１３における一方（−Ｘ側）の端部における待機位置から、ガラス基板９０の＋Ｘ側の側縁のスクライブライン形成開始位置にスライドされ、スクライブ用カッター機構４８のカッターホイールチップ４８ａをスクライブライン形成開始位置に対向させる。ブレイクユニット３０も同様にスライドされ、カッターホイールチップ４８ａに対向するようにブレイクユニット３０の押圧ローラ３２ａを位置させる（図１５参照）。
次に、スクライブ方向（−Ｘ方向）にブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０を同期してスライドさせて、分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿って押圧ローラとカッターホイールチップ４８ａをそれぞれガラス基板の上面と下面を圧接転動させる。これにより、分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿ってガラス基板９０にスクライブラインが形成される。
次に、第２下部ユニット４０ｂは、スクライブ方向と同方向（−Ｘ方向）にスライドされて、ガラス基板９０の側方の待機位置に位置される。
次に、第１下部ユニット４０ａは、スクライブラインの終端位置に位置するブレイクユニット３０の押圧ローラ３２ａの下方にまでスライドさせられて、押圧ローラ３２ａと基板保持ローラ４５ａとが、ガラス基板９０を介して対向される。
図１６は、押圧ローラ３２ａと基板保持ローラ４５ａとが、ガラス基板９０を介して対向している状態を示す。
次に、押圧ローラ３２ａおよび基板保持ローラ４５ａがガラス基板９０に接触されられるとともに、押圧側第１補助ローラ３３ａおよび第２補助ローラ４７ａがそれぞれガラス基板９０に接触させられ、第１補助ローラ４６ａが上昇させられる。カッターホイールチップ４８ａによるスクライブ方向とは反対方向（＋Ｘ方向）に、ブレイクユニット３０および第１下部ユニット４０ａが同期してスライドさせられる。
なお、押圧側第２補助ローラ３４ａは、ガラス基板９０の−Ｘ側の端面部付近に移動させられた後、下降し、ガラス基板９０に接触する。
本発明の実施の形態の分断装置によれば、ブレイクユニット３０および第１下部ユニット４０ａがスクライブラインの全域にわたってスライドされることによって、基板保持用ローラ４５ａによって保持されたガラス基板９０のスクライブライン両側部分に押圧ローラ３２ａが順次押圧されて転接し、ガラス基板９０が、スクライブラインに沿って分断される。
＜実施形態５＞
図１７は、本発明の実施の形態５の分断装置に設けられたブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
本実施形態５の分断装置では、実施形態１におけるスクライブユニット４０の冷却機構４２のノズル部４２ａが、スクライブユニット４０のスライド方向にスライド可能に構成されている（図１７参照）。その他の構成は、実施形態１の分断装置と同様である。
本実施形態５では、スクライブラインを形成する際に、ブレイクユニット３０の押圧ローラ３２ａがガラス基板９０の上面に圧接される（図１７参照）。したがって、ガラス基板９０スクライブラインが形成される部分が下方に撓む。
次に、押圧ローラ３２ａの押圧によって撓んだ部分に追従して冷却水が噴射されるように、スクライブユニット４０におけるノズル部４２ａがスライドされる。
レーザビームが照射された部分の近傍部分に冷却水を噴き付ける際に、冷却水が噴き付けられる部分を下方に撓ませることにより、レーザビームの照射と冷却水の噴き付けとによってガラス基板９０の下面から形成される垂直クラックが、上方に向かって延伸され、ガラス基板９０の上面近傍に達する。
次に、実施形態１と同様にして、ガラス基板９０が分断される。
実施の形態５の分断装置によれば、スクライブラインの直下に形成された垂直クラックが、ガラス基板９０の上面の近傍に達するために、本願のローラを用いたブレイク工程を経て、ガラス基板９０が確実に分断される。
＜実施形態６＞
本発明の実施の形態２の分断装置において、カッターホイールチップ４８ａによってガラス基板９０にスクライブラインを形成する際に、ブレイクユニット３０の押圧ローラ３２ａをガラス基板９０に圧接させる場合、押圧ローラ３２ａのガラス基板９０に対する押圧力をカッターホイールチップ４８ａのガラス基板９０に対する押圧力よりも大きくする。このように、カッターホイールチップ４８ａによってガラス基板９０をスクライブ予定ラインに沿ってスクライブするとスクライブライン直下の垂直クラックはガラス基板９０が下方へ撓むことによって、ガラス基板９０の上面に達するように伸展する。
なお、本発明の実施の形態１の分断装置においても、レーザビームの照射と冷却水の噴き付けとによってスクライブラインを形成する際に、ブレイクユニット３０に設けられた押圧ローラ３２ａまたは押圧側補助ローラ３３ａをガラス基板９０に圧接させてガラス基板を下方へ撓ませてもよい。
＜実施形態７＞
図１８は、実施の形態７の分断装置の概略構成図である。
実施の形態７の分断装置は、一対のガラス基板９０を貼り合わせた貼り合わせガラス基板９１を分断する際に使用される。
実施の形態７の分断装置は、上部ガイドレール１２と、第１上部ユニット５１と、第２上部ユニット５２と、第３上部ユニット５３と、下部ガイドレール１３と、第１下部ユニット６１と、第２下部ユニット６２と、第３下部ユニット６３とを含む。
第１上部ユニット５１と第２上部ユニット５２と第３上部ユニット５３とが、それぞれ独立してスライドし得るように、上部ガイドレール１２に取り付けられている。第１下部ユニット６１と第２下部ユニット６２と第３下部ユニット６３とが、それぞれ独立してスライドし得るように、下部ガイドレール１３に取り付けられている。
第１上部ユニット５１は、押圧ローラ機構５１ａ、第１補助ローラ機構５１ｂ、基板保持ローラ機構５１ｃおよび第２補助ローラ機構５１ｄを含む。押圧ローラ機構５１ａは、実施形態３の第１上部ユニット３０ａの押圧ローラ機構３２と同様に構成されており、第１補助ローラ機構５１ｂは、実施形態３の第１上部ユニット３０ａの押圧側第１補助ローラ機構３３と同様に構成されている。基板保持ローラ機構５１ｃは、押圧ローラ機構５１ａと第１補助ローラ機構５１ｂとの間に設けられている。基板保持ローラ機構５１ｃは、実施形態３の基板保持ローラ機構４５と同様に構成にされている。押圧ローラ機構５１ａに対して基板保持ローラ機構５１ｃの反対側の側方に第２補助ローラ機構５１ｄが設けられている。第２補助ローラ機構５１ｄは、第１補助ローラ機構５１ｂと同様に構成されている。
第２上部ユニット５２は、実施形態３の第２下部ユニット４０ｂの上下方向を反転させた構成を有する。冷却機構５２ｂ、レーザビーム照射光学系５２ｃおよび切り込み用カッター機構５２ｄが、第１上部ユニット５１側から、この順番で設けられている。
第３上部ユニット５３は、実施形態３の第２上部ユニット３０ｂと同様に、レーザビーム・冷却水受け部５３ａを有する。
第１下部ユニット６１は、第１上部ユニット５１の上下方向および左右方向を反転させた構成を有する。第２補助ローラ機構６１ｄ、押圧ローラ機構６１ａ、基板保持ローラ機構６１ｃおよび第１補助ローラ機構６１ｂが、第１補助ローラ機構５１ｂ側から、この順番で設けられている。
第２下部ユニット６２は、実施形態３の第２下部ユニット４０ｂと同様に構成されている。冷却機構６２ｂ、レーザビーム照射光学系６２ｃおよび切り込み用カッター機構６２ｄが、第１下部ユニット６１側から、この順番で設けられている。
第３下部ユニット６３は、第３上部ユニット５３の上下方向を反転させた構成を有する。第３下部ユニット６３は、レーザビーム・冷却水受け部６３ａを有する。
図１９は、本実施形態７の分断装置の動作を説明するための図である。
以下、図１９を参照して本実施形態７の分断装置の動作を説明する。
貼り合わせ基板の下側ガラス基板にスクライブラインを形成する。そのために、第３下部ユニット６３をスクライブ方向の終端部の側方の待機位置にまでスライドさせておき（図１９（ａ）参照）、第２下部ユニット６２と、第３上部ユニット５３とを用いて、下側ガラス基板にスクライブラインを形成する。このスクライブラインの形成方法は、実施形態３のガラス基板９０のスクライブラインの形成方法と同様である。
次に、上部ユニット５０における第３上部ユニット５３をスクライブ方向の終端部の側方の待機位置にまでスライドさせておき（図１９（ｂ）参照）、上部ユニット５０における第２上部ユニット５２と、下部ユニット６０の第３下部ユニット６３とによって、上側ガラス基板にスクライブラインを形成する。このスクライブラインの形成方法は、下側ガラス基板におけるスクライブラインの形成と同様である。
次に、スクライブ方向の終端部の側方の待機位置の第３上部ユニット５３の側方にまで第２上部ユニット５２をスライドさせるとともに、スクライブ方向の終端部の側方の待機位置の第３下部ユニット６３の側方にまで第２下部ユニット６２をスライドさせる（図１９（ｃ）参照）。第１上部ユニット５１および第１下部ユニット６１とを相互に対向させる。この時、第１補助ローラ機構５１ｂは第２補助ローラ機構６１ｄに、基板保持ローラ機構５１ｃは押圧ローラ機構６１ａに、押圧ローラ機構５１ａは基板保持ローラ機構６１ｃに、第２補助ローラ機構５１ｄは第１補助ローラ機構６１ｂに、それぞれ対向させられ、貼り合わせ基板にそれぞれ接触させられる。第１上部ユニット５１と第１下部ユニット６１とはスクライブラインに沿ってスクライブ方向に同期してスライドさせられる。
本発明の実施の形態７によれば、貼り合わせガラス基板９１のうちの上側ガラス基板に形成されたスクライブラインの両側が、下側ガラス基板を介して、押圧ローラ機構６１ａによって押圧されることにより、上側ガラス基板がスクライブラインに沿って分断され、また、下側ガラス基板に形成されたスクライブラインの両側が、上側ガラス基板を介して、押圧ローラ機構５１ａによって押圧されることにより、下側ガラス基板がスクライブラインに沿って分断される。さらに、上側ガラス基板および下側ガラス基板が分断される際に、スクライブ位置よりもスクライブ方向の前方部分において、第２補助ローラ機構５１ｄと第１補助ローラ機構６１ｂとによって貼り合わせ基板が挟まれる。したがって、上側ガラス基板および下側ガラス基板の各々のスクライブラインをブレイクする際、ブレイクされる貼り合わせ基板の各々の箇所に不必要な力が作用しないため、欠け、割れ等の発生を防止できる。
さらには、分断された上側ガラス基板および下側ガラス基板は、第１補助ローラ機構５１ｂと第２補助ローラ機構６１ｄとによって保持されるために、貼り合わせ基板が撓むことを防止できる。
以上のように、本実施形態７の分断装置では、貼り合わせ基板を効率よく分断することができる。
本実施形態７の分断装置によれば、貼り合わせ基板の第１面を保持した状態で貼り合わせ基板の第１面に対向する貼り合わせ基板の第２面への押圧を貼り合わせ基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って移動することができる。このように、貼り合わせ基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧力を移動させながら、貼り合わせ基板の第１面に対向する貼り合わせ基板の第２面に押圧力を作用させることができるため、貼り合わせ基板の第１面にスクライブラインを形成するときに生成され、第１面の表面から延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、貼り合わせ基板を分断することができる。
＜実施形態８＞
図２１は、本発明の実施の形態８の分断装置に設けられたブレイクユニット３０およびスクライブユニット４０の構成を示す正面図である。
実施の形態８の分断装置の構成は、ブレイクユニット３０を２つ用いることを除いて、実施形態４の構成と同様である。
本実施形態８の分断装置では、ガラス基板９０にスクライブラインを形成する際に、分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿って押圧ローラとカッターホイールチップ４８ａをそれぞれガラス基板の上面と下面を圧接転動させる。これにより、分断予定ライン（スクライブ予定ライン）に沿ってガラス基板９０にスクライブラインが形成される。
同時に、第１下部ユニット４０ａは、スクライブラインの終端位置に位置するブレイクユニット３０の押圧ローラ３２ａの下方にまでスライドさせられて、押圧ローラ３２ａと基板保持ローラ４５ａとが、ガラス基板９０を介して対向される。
押圧ローラ３２ａおよび基板保持ローラ４５ａがガラス基板に接触されられるとともに、押圧側第１補助ローラ３３ａおよび第２補助ローラ４７ａがそれぞれガラス基板９０に接触させられ、押圧側第２補助ローラおよび第１補助ローラ４６ａが各々ガラス基板９０に接触する。カッターホイールチップ４８ａによるスクライブ方向と同一方向（＋Ｘ方向）に、ブレイクユニット３０および第１下部ユニット４０ａが同期してスライドさせられる。
実施の形態８によれば、保持手段と押圧手段とが脆性基板を介して対向している状態で、かつスクライブライン形成手段が脆性基板のスクライブライン形成面にスクライブラインを形成している状態で、押圧手段がスクライブラインに沿って移動する。したがって、脆性基板のスクライブ工程とブレイク工程とをほぼ同時に実行できる。その結果、脆性基板の分断工程時間を短縮できる。
なお、本発明の実施の形態１〜８において、ガラス基板にスクライブラインを形成する際に、スクライブラインを構成する垂直クラックが延伸しやすいように、ガラス基板を振動させてもよい。
また、押圧側第１補助ローラ機構３３、押圧側第２補助ローラ機構３４、第１補助ローラ機構４６、５１ｂ、６１ｂおよび第２補助ローラ機構４７、５１ｃ、６１ｄは、ブレイクの対象となるガラス基板９０の厚さや寸法に応じて適宜省略することができる。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】  本発明の脆性基板分断システムおよび脆性基板分断方法によれば、脆性基板の第１面を保持した状態で脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面への押圧を脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って移動することができる。このように、脆性基板の第１面に形成されたスクライブラインに沿って押圧力を移動させながら、脆性基板の第１面に対向する脆性基板の第２面に押圧力を作用させることができるため、スクライブラインから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性基板に作用させることができ、脆性基板を分断することができる。
保持手段と押圧手段とを合わせ、６輪または８輪のローラで確実に基板を保持しながら正確に脆性基板または貼り合わせ基板を分断できる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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