(57)【要約】【課題】端子領域が狭小の薄板基板の加工であっても、確実に端材をブレイクして除去することができる基板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Ｓ３とアライメントマークＭが形成された基板Ｗ３を載置する回転テーブル１９と、アライメントマークＭを読み取る読取機構２０と、読取機構２０が読み取った基板Ｗ３の基準位置からのずれ量に基づいて回転テーブル１９を回転させて基板Ｗ３を基準位置に戻す制御部２１と、基準位置に戻された基板Ｗ３を取り上げて、端子用スクライブラインＳ３をブレイクするブレイクバー３２を備えた端子用ブレイク機構２２に搬送する搬送機構２３からなる構成とする。【選択図】図１
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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とアライメントマークが形成された基板を載置する回転テーブルと、
前記基板に形成されたアライメントマークを読み取る読取機構と、
前記読取機構により読み取られた前記基板の基準位置からのずれ量に基づいて前記回転テーブルを回転させて基板を基準位置に戻す制御部と、
基準位置に戻された前記基板を取り上げて端子用スクライブラインをブレイクする端子  用ブレイク機構に搬送する搬送機構とを備え、
前記端子用ブレイク機構は昇降可能なブレイクバーを備えている基板加工装置。
【請求項２】
前記端子用ブレイク機構は、ブレイク後に生じる端材を除去する端材除去機構を備えている請求項１に記載の基板加工装置。
【請求項３】
前記読取機構は前記搬送機構に取り付けられている請求項１又は請求項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、２枚の脆性材料基板を貼り合わせたマザー基板を分断して、複数の単位液晶表示パネル（以下、「単位基板」という）を得る際に、単位基板の周辺部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基板加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造では、２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２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】
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（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
図９は、液晶表示パネル用マザー基板Ｗ１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Ｗ１に分断用のスクライブラインＳ１、Ｓ２によって区分けされた単位基板Ｗ３がＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ２列、合計４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Ｗ３の周囲四辺のうちの一辺に形成される。
また、図１０は、図９のマザー基板Ｗ１から切り出された単位基板Ｗ３を示す平面図並びに右側面図である。
【０００５】
マザー基板Ｗ１を分断する際には、図１１（ａ）に示すように、隣接する単位基板Ｗ３、Ｗ３の境界近傍において、２種類のカット面が形成される。
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Ｇ１、Ｇ２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、分断用スクライブラインに沿ってブレイクされた単位基板Ｗ３の分断面である。
もう一つは、ジャストカット面Ｃａから端子幅Ｌだけ離れた位置で、端子用スクライブラインＳ３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ブレイク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Ｅが発生することになる。
【０００６】
端子カット面Ｃｂは、端材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Ｗ１の厚みが薄い場合には、小さな外力によって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の端子用スクライブラインＳ３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３〜８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。
【０００７】
上記の結果、図１１（ａ）に示すように、ジャストカット面Ｃａから単位基板Ｗ３、Ｗ３をブレイクすると、端材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、従来は、図１１（ｂ）に示すように、次工程で長尺のブレイクバー３５と受刃３６とによる端材ブレイク機構により端子用スクライブラインＳ３をブレイクし、吸着パット等（図示略）で吸着除去するようにしている。
具体的には、図１１（ｂ）に示すように、単位基板Ｗ３の端子用スクライブラインＳ３が左右の受刃３６の中間にくるように単位基板Ｗ３を配置し、第二基板Ｇ２の面から端子用スクライブラインＳ３に向かって長尺のブレイクバー３５を押し付けて単位基板Ｗ３を撓ませることにより、端子用スクライブラインＳ３の亀裂を厚み方向に浸透させてブレイクする。そして、吸着パット等で端材Ｅを吸着除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／１５４０１２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし近年、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並びに第二基板の厚みを０．０５〜０．２ｍｍ程度とすることが求められている。また、単位基板に形成される端子領域の幅、すなわち、端子幅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。端子幅を１〜２ｍｍまで狭小化すると、端子用スクライブラインとそれをブレイクするブレイクバーとのライン上での合致がより高い精度で求められ、基板の向きが少しでもずれているとブレイクできなくなる。
例えば、図１２（ａ）に示すように、単位基板Ｗ３の端子幅Ｌが広い場合（例えば１０ｍｍ）は、単位基板Ｗ３の向きがＹ方向（基板送り方向）に対して多少ずれていても、ブレイクバー３５の先端部分や受刃（図示略）は単位基板Ｗ３の内側に収まって基板表面を押圧することができるので、端子用スクライブラインＳ３をその全長にわたって撓ませてブレイクすることができる。しかし、端子幅Ｌが１〜２ｍｍまで狭小化した場合には、図１２（ｂ）に示すように、単位基板Ｗ３の向きが少しずれると、ブレイクバー３５や受刃が単位基板Ｗ３の端縁からはみ出て良好なブレイクが困難になる。
【００１０】
そこで本発明は、上記した課題に鑑み、基板の厚みが薄く、かつ、端子領域の幅が１〜２ｍｍと小さくても確実に端材をブレイクして除去することができる基板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】
【００１１】
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とアライメントマークが形成された基板を載置する回転テーブルと、前記基板に形成されたアライメントマークを読み取る読取機構と、前記読取機構により読み取られた前記基板の基準位置からのずれ量に基づいて前記回転テーブルを回転させて基板を基準位置に戻す制御部と、基準位置に戻された前記基板を取り上げて端子用スクライブラインをブレイクする端子用ブレイク機構に搬送する搬送機構とを備え、前記端子用ブレイク機構は昇降可能なブレイクバーを備える構成とした。
【００１２】
前記端子用ブレイク機構は、ブレイク後に生じる端材を除去する端材除去機構を備えるようにするのがよい。
また、前記読取機構は、前記搬送機構に取り付けた構成とするのがよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、端子用スクライブラインのブレイクに先立ち、読取機構によって基板を観察し、基板が基準位置からずれていた場合には、基板を載置した回転テーブルを回転させて基板を基準位置に戻すようにしたので、端子用スクライブラインとこれをブレイクするブレイク機構のブレイクバーとを高精度で合致させることができる。これにより、端子領域の幅が１〜２ｍｍと小さくても、ブレイクバーやその受刃が基板からはみ出すことなく、確実に端子用スクライブラインをブレイクして端子領域を露出させることができるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る基板加工装置を示す概略的平面図。
【図２】図１の基板加工装置を側面視した概略的説明図。
【図３】図１における第一スクライブ機構を示す概略的拡大側面図。
【図４】図１における第一ブレイク機構と搬送部材を示す一部拡大断面側面図。
【図５】本発明に係る短冊状基板への端子用スクライブラインと第二分断用スクライブラインの加工工程を示す説明図。
【図６】図１における搬送機構を示す一部拡大断面側面図。
【図７】図１における端子用ブレイク機構の動作を示す説明図。
【図８】図１の基板加工装置を制御するコンピュータの構造を示すブロック図。
【図９】加工されるマザー基板の基板レイアウトの一例を示す平面図。
【図１０】図９の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１１】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。
【図１２】ブレイクバーによる端子用スクライブライン分断時の問題点の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の基板加工装置を図１〜８に示した実施例に基づいて説明する。
本発明の加工対象となるマザー基板Ｗ１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し、図９、１０に示したものと同じように、最終的には分断用のスクライブラインＳ１、Ｓ２に沿って４個の単位基板Ｗ３にブレイクされるとともに、個々の単位基板Ｗ３の周辺の一つには、図１１（ｃ）に示すように、端材Ｅが除去されて端子領域Ｔが形成されるものである。
なお、個々の単位基板Ｗ３には、ブレイク前のマザー基板Ｗ１の段階で、後述する読取機構２０により読み取りが可能な複数のアライメントマークＭ（図１０参照）が予め設けられている。
【００１６】
基板加工装置Ａは、マザー基板Ｗ１を載置してＹ方向に搬送するコンベア４、５と、コンベア４により送られてきたマザー基板Ｗ１の両面にＸ方向に沿った第一分断用スクライブラインＳ１を加工する第一スクライブ機構１と、第一分断用スクライブラインＳ１に沿ってマザー基板Ｗ１を短冊状にブレイクする第一ブレイク機構２とを備えている。
【００１７】
第一スクライブ機構１は、図３に拡大して示すように、上下一対のカッタホイール（スクライビングホイールともいう）３を備え、その刃先をコンベア４で搬送されてきたマザー基板Ｗ１の上下両面に押し付けて第一分断用スクライブラインＳ１を加工する。
第一ブレイク機構２は、図４に拡大して示すように、第一スクライブ機構１からコンベア５によって運ばれてきたマザー基板Ｗ１の第一分断用スクライブラインＳ１を挟んでマザー基板Ｗ１を上面から受ける受刃６と、下方から第一分断用スクライブラインＳ１に向かって昇降するブレイクバー７とによって構成され、ブレイクバー７を第一スクライブラインＳ１に対して下面から押し付けることにより、マザー基板Ｗ１を３点支持で撓ませて、上下の第一分断用スクライブラインＳ１に沿ってマザー基板Ｗ１を短冊状基板Ｗ２にブレイクする。
【００１８】
さらに、基板加工装置Ａは、ブレイクされた短冊状基板Ｗ２を水平姿勢で９０°回転させてＹ方向に沿って２列に配置されたコンベア８上にそれぞれ載置する搬送部材９と、短冊状基板Ｗ２の上下面にＸ方向に沿った第二分断用スクライブラインＳ２と端子用スクライブラインＳ３を加工する第二スクライブ機構１０と、第二分断用クライブラインＳ２に沿って短冊状基板Ｗ２を単位基板Ｗ３にブレイクする第二ブレイク機構１１とを備えている。
【００１９】
搬送部材９は、第一ブレイク機構２でブレイクされた短冊状基板Ｗ２を吸着して持ち上げる吸着盤１２と、短冊状基板Ｗ２を持ち上げて水平姿勢を維持したまま９０°回転する回転アーム１３を備えている。回転アーム１３は、レール１４に沿ってＹ方向に移動する移動枠材１５に保持されている。これにより、先の第一ブレイク機構２でブレイクされたＸ方向に長い短冊状基板Ｗ２を水平姿勢で９０°回転させてそれぞれのコンベア８、８に振り分けられるようにしている。２列のコンベア８、８は、断続的ではあるが後述する回転テーブル１９の近傍まで延びている。
【００２０】
第二スクライブ機構１０は、第一スクライブ機構１と同様に、上下一対のカッタホイール１６ａ、１６ｂを備えている。そして、コンベア８で搬送されてきた短冊状基板Ｗ２に対し、まず図５（ａ）に示すように、上方のカッタホイール１６ａを押し付けて基板送り方向先端側の端子用スクライブラインＳ３を加工する。次いで、短冊状基板Ｗ２を移動させて、図５（ｂ）に示すように上下のカッタホイール１６ａ、１６ｂを基板の上下両面に押し付けて第二分断用スクライブラインＳ２を加工する。その後、短冊状基板Ｗ２を少し移動させて上方のカッタホイール１６ａにより端子用スクライブラインＳ３を加工する。
第二ブレイク機構１１は、図２に示すように上記第一ブレイク機構２と同じ構造であり、ブレイクバー１７と受刃１８とにより第二分断用クライブラインＳ２に沿って短冊状基板Ｗ２を単位基板Ｗ３にブレイクする。
【００２１】
さらに、基板加工装置Ａは、単位基板Ｗ３を載置する回転テーブル１９と、単位基板Ｗ３に形成されたアライメントマークＭを読み取る読取機構２０と、読取機構２０により読み取った単位基板Ｗ３の基準位置からのずれ量に基づいて回転テーブル１９を回転させて単位基板Ｗ３を基準位置に戻す制御を行う制御部２１（図８参照）と、基準位置に戻された単位基板Ｗ３を取り上げて端子用ブレイク機構２２に搬送する搬送機構２３と、端子用ブレイク機構２２でブレイクされた端材Ｅを除去する端材除去機構２４とを備えている。このような端材除去機構２４として、例えば端材Ｅを吸着して持ち上げることが可能なロボットアームを用いるのがよい。
【００２２】
本実施例における読取機構２０として、単位基板Ｗ３を上方から観察するＣＣＤカメラ等の撮像機器を用いることができる。読取機構２０は、単位基板Ｗ３に予め形成されたアライメントマークＭを撮影し、撮像された画像データは制御部２１に送られる。制御部２１は、読取機構２０によって撮影された画像データにより、単位基板Ｗ３の位置が基準位置からずれているか否かを判別する。基準位置からずれていた場合は、単位基板Ｗ３を載置した回転テーブル１９を回転させて単位基板Ｗ３を基準位置に戻す制御を行う。
【００２３】
コンピュータ２５に内蔵されている制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成され、上記した単位基板Ｗ３の向きの制御に加え、各コンベアや搬送部材９や搬送機構２３による基板の搬送、各スクライブ機構や各ブレイク機構、回転テーブル１９の動作等、基板加工装置Ａにおける各部機構の動作全般の制御を行う。また、コンピュータ２５は、図８に示すように、制御部２１と接続された入力部２６と表示部２７とを備え、入力部２６は、オペレータが基板加工装置Ａに対して種々の操作やデータを入力するためのものであり、表示部２７は処理メニューや動作状況を表示するためのものである。
【００２４】
搬送機構２３は、図６に示すように、単位基板Ｗ３を吸着して持ち上げる吸着盤２８を備え、この吸着盤２８はアーム２９によって支えられるとともに、図１のＸ方向に延びるガイド部材３０に沿って端子用ブレイク機構２２のコンベア３１まで移動できるように形成されている。また、ガイド部材３０はＹ方向に延びるレール３２に沿ってＹ方向に移動できるようになっている。なお、この搬送機構２３の吸着盤２８に上記した読取機構２０が取り付けられている。
【００２５】
端子用ブレイク機構２２は、図７に示すように、上記した第一、第二ブレイク機構２、１１と同じく、昇降可能なブレイクバー３２と受刃３３とを備え、単位基板Ｗ３をコンベア３１によりブレイクバー３２と受刃３３の間に送り込んで端子用スクライブラインＳ３をブレイクするように形成されている。
【００２６】
次に、本発明の基板加工装置の動作について説明する。
まず、マザー基板Ｗ１の向きを基板送り方向、すなわちＹ方向に正しく一致させた姿勢でマザー基板Ｍ１をコンベア４上に載置する。そして、マザー基板Ｍ１は第一スクライブ機構１に送られてＸ方向の第一スクライブラインＳ１が加工され、次いで、第一ブレイク機構２で第一スクライブラインＳ１に沿ってブレイクされてＸ方向に長い短冊状基板Ｗ２となる。ブレイク後の短冊状基板Ｗ２は、搬送部材９の回転アーム１３により水平姿勢で９０°回転されて２列に並んだコンベア８、８上に振り分けられる。
続いて、短冊状基板Ｗ２は、第二スクライブ機構１０で第二スクライブラインＳ２と端子用スクライブラインＳ３が加工された後、第二ブレイク機構１１で第二スクライブラインＳ２に沿ってブレイクされて単位基板Ｗ３となる。なお、端子用スクライブラインＳ３は単位基板Ｗ３の基板送り方向先端側になるように形成する。
【００２７】
次いで、単位基板Ｗ３は、搬送機構２３の吸着盤２８により持ち上げられて端子用ブレイク機構２２のコンベア３１に搬送される。この際、読取機構２０で単位基板Ｗ３表面のアライメントマークＭを読み取り、そのデータが制御部２１に送られる。制御部２１により単位基板Ｗ３の姿勢（向き）が基準位置からずれていると判断された場合、単位基板Ｗ３は回転テーブル１９上に移送される。そして、そのずれ量に基づいて回転テーブル１９を回転させて単位基板Ｗ３の姿勢を基準位置に戻す。その後、単位基板Ｗ３は搬送機構２３の吸着盤２８により端子用ブレイク機構２２のコンベア３１に搬送される。
【００２８】
端子用ブレイク機構２２に送られた単位基板Ｗ３は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、コンベア３１によりブレイクバー３２と受刃３３の間に送り込まれて端子用スクライブラインＳ３がブレイクされ、図７（ｃ）に示すように端材Ｅが端材除去機構２４により除去された後、コンベア３１により元位置に戻される。この際、図７（ｄ）に示すように吸着盤２８に取り付けられた読取機構２０で、端材Ｅが除去されているか否かをチェックする。このとき、例えば端材除去機構２４やブレイクバー３２の動作不良等の不具合により端材Ｅが残っていた場合は、表示部２７や別途設けた警告ランプ等により外部に警告を発する機能を設けるようにするのがよい。これにより、端材Ｅが残されたまま単位基板Ｗ３が次工程に送られて製造ラインに支障を来すのを防ぐことができる。
端材Ｅが除去されて端子領域が露出した単位基板Ｗ３は、搬送機構２３により排出コンベア３４に搬送されて次工程に送られる。
【００２９】
上記のごとく本発明の基板加工装置によれば、端子用スクライブラインＳ３のブレイクに先立ち、読取機構２０によって単位基板Ｗ３を観察し、単位基板Ｗ３が基準位置からずれていた場合には、単位基板Ｗ３を載置した回転テーブル１９を回転させて単位基板Ｗ３を基準位置に戻すようにしたことにより、端子領域の幅が１〜２ｍｍと小さくても確実に端子用スクライブラインＳ３をブレイクして端子領域を露出させることができる。
【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い。例えば上記実施例では、第一ブレイク機構２でブレイクされた短冊状基板Ｗ２を回転アーム１３で２列に並んだコンベア８、８に振り分けるようにしたが、コンベア８は１列であってもよい。その他本発明では、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】
Ａ  基板加工装置
Ｅ  端材
Ｍ  アライメントマーク
Ｓ１  第一分断用スクライブライン
Ｓ２  第二分断用スクライブライン
Ｓ３  端子用スクライブライン
Ｔ  端子領域
Ｗ１  マザー基板
Ｗ２  短冊状基板
Ｗ３  単位基板
１  第一スクライブ機構
２  第一ブレイク機構
９  搬送部材
１０  第二スクライブ機構
１１  第二ブレイク機構
１９  回転テーブル
２０  読取機構
２１  制御部
２２  端子用ブレイク機構
２３  搬送機構
２４  端材除去機構
３２  端子用ブレイク機構のブレイクバー
【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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