(57)【要約】【課題】スクライブ加工された脆性材料基板を容易に分断できるようにすること。【解決手段】下部筐体１１の上面を弾性フィルム１２で密閉して流体室Ａとする。上部筐体２１の下面を弾性フィルム２２で密閉して流体室Ｂとする。弾性フィルム１２上にスクライブ加工されたガラス板４１をのせ、上部より上部筐体２１を閉じて固定する。下部筐体１１の流体室Ａ、及び上部筐体２１の流体室Ｂを加圧する。流体室Ａがより高圧となるように加圧すると、弾性フィルム１２，２２上に凸となるように湾曲し、弾性フィルム１２，２２の間に保持されたガラス板４１をスクライブラインに沿って分断することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成され、前記弾性フィルム上に脆性材料基板が配置される下部筐体と、
下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体と、
前記上部筐体及び前記下部筐体を開閉自在に連結し、閉成時に前記一対の弾性フィルムが対向するように、前記上部筐体及び下部筐体を固定する連結部と、
前記上部筐体及び前記下部筐体に夫々連結され、前記上部筐体及び前記下部筐体の夫々の流体室内部を加圧する加圧部と、を具備する脆性材料基板分断装置。
【請求項２】
前記加圧部は、夫々コンプレッサ及びレギュレータを具備し、独立して夫々の流体室の圧力を調整する請求項１記載の脆性材料基板分断装置。
【請求項３】
前記加圧部は、
前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方に接続されるレギュレータ及びコンプレッサと、
前記上部筐体及び下部筐体の夫々の流体室内部を連結し、その間に開閉自在のバルブを有するダクトと、を有する請求項１記載の脆性材料基板分断装置。
【請求項４】
上面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された下部筐体の前記弾性フィルム上に、スクライブした脆性材料基板を配置し、
下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体を、前記弾性フィルムが前記脆性材料基板に接触するようにして前記上部筐体と前記下部筐体とを固定し、
前記上部筐体及び前記下部筐体で構成される夫々の流体室の圧力を変化させて、いずれか一方の流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくし、
前記一対の弾性フィルムと前記脆性材料基板とを湾曲させることによって、前記脆性材料基板をスクライブしたラインに沿って分断する脆性材料基板分断方法。
【請求項５】
前記上部筐体で構成される流体室及び下部筐体で構成される流体室を夫々加圧し、
前記上部筐体及び下部筐体のいずれかの流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくすることによって、前記一対の弾性フィルムと脆性材料基板とを湾曲させる請求項４記載の脆性材料基板分断方法。
【請求項６】
前記脆性材料基板は、一方の面にのみスクライブが施されたものであり、
前記脆性材料基板のスクライブされていない面と接する前記弾性フィルムを含む前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方で構成される流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくする請求項５記載の脆性材料基板分断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクライブ加工された脆性材料基板を分断するための脆性材料基板分断装置及び脆性材料基板分断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネル等の平面表示体に用いられるパネル基板の製造工程においては、最終段階でマザー基板から液晶パネル基板を分断する。このとき液晶パネル基板は使用用途によっては多数の小片に分断する場合がある。ガラス基板やシリコン基板等の基板を小片に分断する場合には、小片の外形に沿って小ピッチでスクライブ加工を行い、スクライブ位置で基板を分断する。分断する方法として、基板に直接力を加えて曲げモーメントを印加する方法や、ブレークバーでスクライブラインに沿って分断する方法が知られている。
【０００３】
しかしこのような方法では、ガラス基板が汚染したり欠損する恐れがある。そこで特許文献１では、上面が開放した容器の上部に弾性を有するシートを置き、弾性シート上にガラス基板を接着させて容器の外周とほぼ同一形状のリングを押しつけ、密閉すると共に容器を加圧し、弾性シートを湾曲させることによってガラス基板を分割する装置が知られている。
【０００４】
又特許文献２には、上に湾曲した支持ヘッドを用いた分断装置が提案されている。この分断装置では、支持ヘッド上にガラス基板を配置し、上部より押えシートで覆ってその間の空隙部を真空で吸引することによって、ガラス基板を支持ヘッドに沿って湾曲させ、分断するようにしている。
【特許文献１】特開２００７−２２８７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３５４８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに特許文献１の基板分割装置によれば、スクライブ加工されたガラス基板を弾性シート上に張り付ける必要があり、分割後に小片となった基板を弾性シートから取り外すのに手間がかかるという欠点があった。又特許文献２の方法では、ガラス基板に押えシートを被せるため、押えシートの内側を気密に保つことが難しく、又ガラス基板に不均一な力がかかるという欠点があった。更にガラス基板は湾曲した支持ヘッドに接着していないため、ガラス基板を分断した後、分断したチップが散乱し易く、取り出し難くなるという欠点もあった。
【０００６】
本発明はこのような従来の欠点に着目してなされたものであって、主にスクライブピッチの小さい脆性材料基板をシート上に接着することなく、分断後の基板が散乱しないようにして容易にガラス板などの脆性材料基板を分断することができる脆性材料基板分断装置及び脆性材料基板分断方法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】
この課題を解決するために、本発明の脆性材料基板分断装置は、上面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された下部筐体と、下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体と、前記上部筐体及び前記下部筐体を開閉自在に連結し、閉成時に前記一対の弾性フィルムが対向するように、前記上部筐体及び下部筐体を固定する連結部と、前記上部筐体及び前記下部筐体に夫々連結され、前記上部筐体及び前記下部筐体の夫々の流体室内部を加圧する加圧部と、を具備するものである。
【０００８】
ここで前記加圧部は、夫々コンプレッサ及びレギュレータを具備し、独立して夫々の流体室の圧力を調整するようにしてもよい。
【０００９】
ここで前記加圧部は、前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方に接続されるレギュレータ及びコンプレッサと、前記上部筐体及び下部筐体の夫々の流体室内部を連結し、その間に開閉自在のバルブを有するダクトと、を有するようにしてもよい。
【００１０】
この課題を解決するために、本発明の脆性材料基板分断方法は、上面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された下部筐体の前記弾性フィルム上に、スクライブした脆性材料基板を配置し、下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体を、前記弾性フィルムが前記脆性材料基板に接触するようにして前記上部筐体と前記下部筐体とを固定し、前記上部筐体及び前記下部筐体で構成される夫々の流体室の圧力を変化させて、いずれか一方の流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくし、前記一対の弾性フィルムと前記脆性材料基板とを湾曲させることによって、前記脆性材料基板をスクライブしたラインに沿って分断するものである。
【００１１】
ここで前記上部筐体で構成される流体室及び下部筐体で構成される流体室を夫々加圧し、前記上部筐体及び下部筐体のいずれかの流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくすることによって、前記一対の弾性フィルムと脆性材料基板とを湾曲させるようにしてもよい。
【００１２】
ここで前記脆性材料基板は、一方の面にのみスクライブが施されたものであり、前記脆性材料基板のスクライブされていない面と接する前記弾性フィルムを含む前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方で構成される流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくするようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
このような特徴を有する本発明によれば、脆性材料基板を確実に容易に分断することができる。本発明は特に板厚が薄い脆性材料基板を小ピッチの間隔でスクライブして多数の小片や細片に分断する場合に有効であり、分断した後も脆性材料基板が散乱することなく、容易に取り出すことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態による脆性材料基板分断装置の断面図、図２はその斜視図である。本実施の形態において、下部筐体１１は上面に弾性フィルム１２が張り付けられ、この弾性フィルム１２によって下部筐体１１の内部は密閉され、流体室Ａとなっている。弾性フィルム１２は伸縮自在の柔軟な部材であり、気密性があり、且つ脆性材料基板を傷つけず、汚染しない材質のものをいう。この弾性フィルム１２として、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレプタレート）などを用いることができる。下部筐体１１の側壁には内部に流体を圧入するためのプラグ１３が設けられており、プラグ１３にはパイプ１４を介してレギュレータ１５及びコンプレッサ１６が連結されている。コンプレッサ１６は下部筐体１１の流体室Ａを加圧するものであり、レギュレータ１５はその圧力を設定値に保持するものである。又メータ１７は流体室Ａの圧力を確認するための圧力計である。
【００１５】
一方、上部筐体２１は下面が解放された筐体であって、下面に弾性フィルム２２が張り付けられ、内部が密閉され、流体室Ｂとなっている。弾性フィルム２２も弾性フィルム１２と同じ部材とする。そしてその側壁のプラグ２３には、パイプ２４を介してレギュレータ２５及びコンプレッサ２６が連結されている。コンプレッサ２６は下部筐体２１の流体室Ｂを加圧するものであり、レギュレータ２５はその圧力を設定値に保持するものである。又メータ２７は流体室Ｂの圧力を確認するための圧力計である。ここでレギュレータ１９，２５、コンプレッサ１６，２６は上記の筐体の流体室Ａ，Ｂを夫々加圧する加圧部を構成している。
【００１６】
そしてこれらの下部筐体１１と上部筐体２１の間には、下部筐体１１，上部筐体２１を連結するヒンジ部３０が取付けられ、ヒンジ部３０によって２枚貝の如く開閉自在となるように構成されている。更に下部筐体１１，上部筐体２１を閉じたときに、その状態を保持するためパチン錠などの固定具３１が設けられている。ヒンジ部３０と固定具３１とは、下部筐体１１，上部筐体２１を連結して固定する連結部である。下部筐体１１，上部筐体２１を閉じたときには、図１に示すように弾性フィルム１２，２２が接触する。
【００１７】
さてこの脆性材料基板分断装置を用いて１枚のガラス板４１を分断する場合には、あらかじめガラス板４１の上面に所望の形状に沿ってスクライブラインを形成しておく。ここでは図２に示すように小ピッチで多数の並行なスクライブラインを格子状に形成し、ガラス板４１を多数の小片に分断するものとする。そして図２及び図３に示すように、下部筐体１１の弾性フィルム１２上に対象となるガラス板４１を配置する。この場合に位置決めは不要であり、任意の位置に置くだけでよい。そして下部筐体１１，上部筐体２１を閉じて固定具３１により固定する。これによって図４に示すように、ガラス板４１は弾性フィルム１２及び２２の間に保持されることとなる。
【００１８】
さてこの状態でコンプレッサ１６及び２６を同時に駆動して、パイプ１４及び２４を介して上下の流体室Ａ，Ｂに流体、例えば空気を流入させる。そして上下の流体室Ａ，Ｂの圧力を同一に保ちつつ加圧する。これによって弾性フィルム２２及び１２は夫々ガラス板４１に上と下から夫々密着することとなる。次に一方の流体室、例えば下部筐体１１の流体室Ａの圧力を上部筐体の流体室Ｂの圧力よりも上昇させる。このときコンプレッサ１６を更に駆動して加圧してもよく、レギュレータ２５よりわずかに空気を排出させて上部の流体室Ｂの圧力を下げるようにしてもよい。これによって図５に示すように弾性フィルム１２及び２２が上向きに湾曲し、これに伴ってガラス板４１も湾曲する。このとき加わる曲げモーメントによりガラス板４１のスクライブ加工されている強度の弱い部分で破断し、小ピッチの多数のスクライブラインに沿ってガラス板４１を小片に分断することができる。
【００１９】
こうして分断が終了した後に、流体室Ａ，Ｂの圧力を大気圧まで同時に下げる。これによって分断されたガラス板が弾性フィルム１２上に水平に保持されることとなる。ここで固定具３１を外し、上部筐体２１を開放する。こうすればガラス板は既に分断されているため、分断された小片として容易に取り出すことができる。この場合、弾性フィルム１２と小片とは接着していないため、取り出しは極めて容易に行うことができる。弾性フィルム１２は水平であるため、分断されて小片となったガラス板が散乱することもない。
【００２０】
又この実施の形態において、液晶パネルのマザー基板などの２枚の貼り合わせ基板を小片に分断する場合には、上下に同時に小ピッチでスクライブを形成して本実施の形態の分断装置で分断することも可能である。しかしこの場合には流体室Ａ，Ｂの圧力の設定が難しく、水平クラックが発生する可能性もある。従って上下のガラス板を別々に分断することが好ましい。
【００２１】
上下のガラス板を個別に分断する場合には、まず上側のガラス板のみに小ピッチでスクライブを施して図３に示すように弾性フィルム１２上に設置し、上部筐体２１を閉じ、流体室Ａを図５に示すように上に凸として上側のガラス板のみをスクライブラインに沿って分断する。その後、一旦取り出して貼り合わせ基板を反転させて、他方のガラス板にも同様に小ピッチでスクライブを行う。そして貼り合わせ基板を弾性フィルム１２上に再び設置し、流体室Ａを図５に示すように上に凸として、上側のガラス板を分断して貼り合わせ基板の分断を完了する。これによって安定して２枚の貼り合わせ基板を分断することができる。又分断後は図３に示すように弾性フィルム１２に分断されたチップが残り、各チップと弾性フィルム１２とは接着されていないため、容易に取り出すことができる。
【００２２】
尚この実施の形態では、流体室Ａ，Ｂを加圧し、流体室Ａの圧力を流体室Ｂより大きくなるようにしているが、流体室Ｂの圧力をより大きくなるように、即ち下に凸となるように弾性フィルム１２，２２をガラス板４１と共に湾曲させて分断してもよい。この場合はガラス板４１の下面にスクライブを施しておく。更に流体室Ａ，Ｂは夫々一方を減圧することによって弾性フィルム１２，２２が上に凸又は下に凸となるように変形させるようにしてもよい。
【００２３】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では流体室Ａ，Ｂに夫々レギュレータとコンプレッサとを接続して加圧部としていたが、図６に示すようにダクト５１によって流体室Ａ，Ｂを連結し、その間にバルブ５２を設けて、いずれか一方、例えば流体室Ａにのみレギュレータ１５とコンプレッサ１６，メータ１７を接続しておくようにしてもよい。尚、下部筐体１１のプラグ５３はダクト５１に連結されている。
【００２４】
この場合にはまずバルブ５２を開放して流体室Ａ，Ｂを連結した状態でコンプレッサ１６を駆動すれば、コンプレッサ１６のみを用いて流体室Ａ，Ｂを完全に同一の圧力に加圧することができる。その後流体室Ａ，Ｂを連結するバルブ５２を閉鎖し、流体室Ａのみをコンプレッサ１６によって更に加圧する。こうすれば１台のコンプレッサで弾性フィルム１２，２２を湾曲させ、ガラス板を分断することができる。
【００２５】
又前述した第１，第２の実施の形態では、単板のガラス板や液晶マザー基板に小さいスクライブピッチを施して小片に分断する例について説明しているが、分断の対象はガラス板に限らず、また分断の形状も小片に分断するものに限らない。本発明は種々の脆性材料基板を任意の形状に分断する分断装置に適用することができる。
【００２６】
又下部筐体１１、上部筐体２１を透明部材で構成してもよく、この場合には湾曲によって分断している状態を外部から容易に把握することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明はスクライブ加工された単板や貼り合わせ基板など種々の脆性材料基板をスクライブラインに沿って容易に分断することができる。本発明は特に脆性材料基板を小サイズに分断する場合に有効であり、液晶表示パネル等の製造工程やその他種々の脆性材料基板の分断工程に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による基板分断装置の縦断面図である。
【図２】本実施の形態の基板分断装置の上部筐体を開放した状態を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態の基板分断装置の上部筐体を開放した状態を示す断面図である。
【図４】ガラス基板を保持して基板分断装置を閉じた状態を示す断面図である。
【図５】下部筐体を加圧した状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による基板分断装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１  下部筐体
２１  上部筐体
１２，２２  弾性フィルム
２２，２３  フラグ
１４，２４  パイプ
１５，２５  レギュレータ
１６，２６  コンプレッサ
１７，２７  メータ
３０  ヒンジ部
３１  固定部
【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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