CN104803591B - 刻划装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种刻划装置，具体为一种能够不产生母基板的垂落或高低起伏地以上下的刀轮精度佳地进行刻划的刻划装置。该刻划装置具备：前部输送带1a及后部输送带1b，是在同一水平面上隔有既定的间隙P且串联地配置，以载置成为加工对象的脆性材料基板M并进行搬送；上部刀轮2a及下部刀轮2b，是配置于所述前部输送带1a与后部输送带1b的间隙P；以及空气喷出.吸引构件8，是配置于间隙P内、上部刀轮2a或下部刀轮2b的任一侧旁部分；空气喷出.吸引构件8，具备同时对脆性材料基板M的表面喷出空气的喷出孔10a及吸引空气的吸引孔10b。本发明提供的技术方案具有低电力、高效能、精巧化等优点。

Description

刻划装置
技术领域
本发明是关于一种玻璃基板、半导体基板等脆性材料基板的刻划装置。本发明尤其是关于一种贴合有液晶显示面板用母基板等的基板的贴合基板的刻划装置。
背景技术
液晶显示面板用母基板，是使用2片大面积玻璃基板，在一个基板上形成彩色滤光片，在另一个基板上形成驱动液晶的TFT(Thin Film Transistor)及端子区域，而将所述2片基板贴合而成。而且，经由刻划步骤及裂断步骤，借此分断成一个一个的单位显示面板，切出作为制品的液晶显示面板。
一般而言，在从母基板切出单位显示面板的步骤中，进行借由对母基板的表面及背面，沿刻划预定线使刀轮(亦称刻划轮)一边压接一边相对移动，而形成相互正交的X方向及Y方向的刻划线的刻划步骤。之后，进行借由沿该刻划线施加外力使基板挠曲，而将母基板完全分断成每一单位显示面板的裂断步骤。
例如在专利文献1及专利文献2中揭示有以在上下两面同时进行上述刻划步骤的方式，而不使大面积的基板反转、且可效率佳地进行上述刻划步骤的刻划装置。
图7是概略性地表示在上下两面同时进行刻划步骤的习知刻划装置的前视图。
在该刻划装置中，以隔有间隔且串联地配置有用于载置母基板M并在Y方向进行搬送的前后一对输送带21a、21b。在前后的输送带21a、21b之间，配置有用以对母基板M的表背两面加工相互正交的刻划线的上部刀轮22a及下部刀轮22b。借由使所述上部刀轮22a及下部刀轮22b一边同时按压母基板M的表面及背面一边在X方向(图7的前后方向)滚动，而在母基板M的表背两面加工如图8(a)所示般的X方向的刻划线S1。之后，90度旋转母基板M，与上述同样地使刀轮22a、22b滚动，而加工如图8(b)所示般的Y方向的刻划线S2。Y方向的刻划线S2的加工，亦可借由在加工X方向的刻划线S1后，90度旋转刀轮22a、22b的朝向并使其滚动而进行加工。此外，在该情形中，亦可在加工Y方向的刻划线S2后，使刀轮22a、22b的朝向进行90度旋转，加工X方向的刻划线S1。
将以如此方式形成有X方向及Y方向的刻划线S1、S2的母基板M，送入裂断装置并从各刻划线将其分断，在取出单位制品M1后，将端缘部的端材区域M2废弃。
在上述的刻划装置中，在搬送母基板M的前部输送带21a与后部输送带21b之间，必须有用于配置上下的刀轮22a、22b的一定的间隔。由于在刻划时母基板M跨越该间隔并借由前后的输送带21a、21b支持，因此在母基板M的厚度较薄的情形，存在有产生往下方垂落(垂下)的情形。此外，桥架输送带的皮带的轮体或皮带的表面难以提高加工精度而残留有微细的凹凸，因此在跨越输送带间的母基板M较薄的情形，存在有受到皮带的凹凸的影响而产生高低起伏等情况。
一旦在母基板M产生有垂落或高低起伏的状态下借由上下的刀轮22a、22b进行刻划，则龟裂不规则地产生、缺口等的损伤产生等而成为不良品的原因。尤其在近年来，成为加工对象的液晶显示面板用母基板，为了低电力、高效能、精巧化，而被要求例如为厚度为0.1～0.15mm的薄板，从而使该问题的解决成为课题。
专利文献1：国际公开WO2005/087458号公报
专利文献2：日本特开2010-052995号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使是例如厚度为0.1mm左右的薄板的母基板，亦能够不产生如上述般的垂落或高低起伏地以上下的刀轮精度佳地进行刻划的刻划装置。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为了解决上述课题而完成的本发明的刻划装置，具备：前部输送带及后部输送带，是在同一水平面上隔有既定的间隔且串联地配置，以载置成为加工对象的脆性材料基板并进行搬送；上部刀轮及下部刀轮，是配置于所述前部输送带与后部输送带之间；以及空气喷出.吸引构件，是配置于该前部输送带及后部输送带之间、该上部刀轮或下部刀轮的任一侧旁部分；该空气喷出.吸引构件，具备同时对该脆性材料基板的表面喷出空气的喷出孔及吸引空气的吸引孔。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的刻划装置，其中该空气喷出.吸引构件，沿前部输送带与后部输送带之间的间隙形成，且固定于刻划装置的构架。
前述的刻划装置，其中该空气喷出.吸引构件，设定成于该刀轮的周边进行喷出.吸引的长度，且安装于保持刀轮的刻划头，以与该刀轮一起移动。
此处，该空气喷出.吸引构件，虽较佳为配置于该下部刀轮的侧旁部分，但亦可配置于上部刀轮的侧旁部分。该空气喷出.吸引构件的空气喷出压及吸引压，为在配置于下部刀轮的侧旁部分的情形将喷出压设成较吸引压强，在配置于上部刀轮的侧旁部分的情形将吸引压设成较喷出压强。
此外，虽喷出空气的喷出孔与吸引空气的吸引孔的配置为任意，但较佳为配置成相互不同。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
根据本发明，在借由上下的刀轮加工刻划线时，位于前后的输送带间的母基板，借由从空气喷出.吸引构件同时进行空气的喷出与吸引，而能够在不接触地浮起的状态下安定地支持，因此即便是母基板因本身重而垂下般的薄板，亦能够保持水平姿势且精度佳地进行刻划。此外，能够缓和因相邻接的前后的输送带的加工或调整的精度而受到的不良影响。进一步地，不以夹器(clamp)夹持基板而使基板浮起，借此不会有在夹器附近产生不均匀的应力的情况，能够进行精度高的加工。除此此外，能够借由吸引空气将刻划时所产生切屑等的微粉末吸引去除，因此亦具有能够提高制品的质量的效果。即本发明具有低电力、高效能、精巧化等优点。
在上述发明中，空气喷出.吸引构件，亦可沿前部输送带与后部输送带之间的间隙形成，且固定于刻划装置的构架，或者亦可设定成于该刀轮的周边进行喷出.吸引的长度，且安装于保持刀轮的刻划头，以与该刀轮一起移动的构成。尤其是在后者的情形，亦具有能够朝向难以进行位置调整的大面积基板，抑制空气消费量的效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是表示本发明的刻划装置的一例的立体图。
图2是图1所示的刻划装置的前视图。
图3是图1所示的刻划装置的俯视图。
图4是表示本发明的刻划装置的其他实施例的要部剖面前视图。
图5是图4所示的刻划装置的俯视图。
图6是表示空气喷出.吸引构件的其他实施例的立体图。
图7是表示习知的刻划装置的一例的前视图。
图8(a)和图8(b)是对脆性材料基板(母基板)加工刻划线的顺序的俯视图。
【主要元件符号说明】
A：刻划装置 M：母基板(脆性材料基板)
S1：X方向的刻划线 S2：Y方向的刻划线
P：(前后的输送带的)间隙 1a：前部输送带
1b：后部输送带 2a：上部刀轮
2b：下部刀轮 3a、3b：保持具
4a、4b：刻划头 8：空气喷出.吸引构件
9：构架 10a：(空气)喷出孔
10b：(空气)吸引孔 11：支持臂
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的刻划装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
以下，根据图1～图3说明本发明的刻划装置的细节。
另外，本发明的刻划装置只要是对成为加工对象的基板两面同时进行加工则并无特别地限定，但此处以贴合有玻璃基板的大面积的液晶显示面板用母基板为例进行说明。以下，将该液晶显示面板用贴合母基板简称为“母基板M”。
刻划装置A，具备有用于载置母基板M并在图1的Y方向进行搬送的一对前部输送带1a及后部输送带1b。前部输送带1a及后部输送带1b，以隔着配置下述的刀轮2a、2b及空气喷出.吸引构件8的间隙P的方式在同一水平面上且在Y方向串联地配置。前部输送带1a及后部输送带1b，可为皮带在轮体间进行旋动的输送带。
在前部输送带1a与后部输送带1b之间，配置有用于对母基板M的表背两面加工X方向及Y方向的刻划线S1、S2[参照图8(a)和图8(b)]的上部刀轮2a及下部刀轮2b。所述上部刀轮2a及下部刀轮2b，分别通过保持具3a、3b而呈可上下移动地安装于上下的刻划头4a、4b。此外，刻划头4a、4b，安装成可沿形成于门型桥架5的水平之梁(横梁)6a、6b的导引件7而在X方向往复移动。例如，一旦使刻划头4a、4b沿梁6a、6b在X方向移动，则可加工X方向的刻划线，此外，一旦使母基板M借由前部输送带1a与后部输送带1b而在相对于梁6a、6b垂直方向(Y方向)移动，则可加工Y方向的刻划线。进一步地，在将母基板M配置成相对于梁6a、6b倾斜的情形，借由组合刻划头4a、4b的沿梁6a、6b的方向的移动、与母基板M的相对于梁6a、6b的垂直方向的移动，而可加工X方向及Y方向的刻划线。
进一步地在本发明中，在前部输送带1a与后部输送带1b的间隙P内，在下部刀轮2b的两侧旁部分设置有空气喷出.吸引构件8。
所述的空气喷出.吸引构件8，在刀轮的行进方向、亦即沿间隙P在X方向延伸设置，且固定于刻划装置A的左右的构架9。此外，在空气喷出.吸引构件8，设置有朝向成为加工对象的母基板M喷出空气的喷出孔10a与吸引空气的吸引孔10b。在图式所示的实施例中，喷出孔10a与吸引孔10b以遍及空气喷出.吸引构件8的大致全长并分别成列的方式形成多个，而喷出孔10a与压缩机等的高压空气供给源(省略图示)连接，吸引孔10b与真空泵等的空气吸引源(省略图示)连接。喷出孔10a与吸引孔10b，虽亦可分别串联地配置，但一般若交互地配置喷出孔10a与吸引孔10b，则容易稳定地支持母基板M。
而且，以成为加工对象的母基板M在水平地浮起的状态下稳定的方式，平衡佳地设定空气喷出.吸引构件8的空气喷出压及吸引压。借由同时进行来自该空气喷出.吸引构件8的空气的喷出与吸引，例如若因某种原因而空气吸引压较优势从而母基板M有下降的倾向，则借由空气喷出压压升，相反地若空气喷出压较优势从而母基板M有上升的倾向，则借由空气吸引压吸回。借此将母基板M在上下不偏移且水平地浮起的状态下，不接触地稳定支持。
另外，喷出孔与吸引孔，只要以能够使基板上升的力与使基板下降的力不局部偏向一方地作用而使基板水平地浮起的方式配置即可，因此只要在制造成本容许之下，亦可进一步地精细地交互设置喷出孔与吸引孔。
在上述的构成中，在进行加工时，将母基板M载置于前部输送带1a及后部输送带1b上，使上部刀轮2a及下部刀轮2b在已按压于母基板M的表背两面的状态下在X方向滚动，借此加工X方向的刻划线S1。一旦完成所有的X方向的刻划线S1的加工，则使母基板M进行90度旋转并再次载置于输送带1a、1b上，与上述同样地，借由使上下的刀轮2a、2b一边按压于母基板M的表背两面一边滚动，以加工Y方向的刻划线S2。另外，亦可为：不使母基板M旋转，使刀轮2a、2b的朝向进行90度旋转，借由使母基板M往Y方向移动而使刀轮2a、2b滚动。
在该刻划线S1、S2的加工时，将母基板M借由来自空气喷出.吸引构件8的喷出空气与吸引空气而不接触且水平地支持，因此即便母基板是例如厚度为0.1mm的薄板，亦能够不垂下地保持水平姿势而可精度佳地进行刻划。此外，不会受到相邻接的输送带1a、1b的加工精度的影响。进一步地，能够借由吸引空气将刻划时所产生切屑等的微粉末吸引去除，因此亦具有能够提高制品的质量的效果。
图4及图5是表示本发明的其他实施例的刻划装置的图式，图4是要部剖面图，图5是俯视图。
在该实施例中，空气喷出.吸引构件8，设定成仅对下部刀轮2b的周边喷出的长度，且形成为与该刀轮2b一起移动。具体而言，空气喷出.吸引构件8，通过支持臂11而安装于下部刀轮2b的刻划头4b。
借此，使空气喷出.吸引构件8亦与刀轮2b的移动一起地进行移动，而能够不接触地水平保持母基板M的供刀轮2b按压的部分，能够与上述实施例同样地精度佳地进行刻划。尤其是在本实施例的情形，具有能够抑制空气消费量的效果。此外，若成为大面积基板用的装置，虽在图1～图3中所说明的装置中，由于空气喷出.吸引构件的长度较长而使调整作业变困难，但若为安装于刻划头般的本实施例，由于可使空气喷出.吸引构件为较短，因此适合于大面积用。
图6，是表示空气喷出.吸引构件8的其他实施例。此处，形成为在圆形的本体12的水平之面12’以隔有间隔且呈圆形状地配列多个空气喷出孔10a，在其内侧(或外侧)以隔有间隔且呈圆形状地配列多个空气吸引孔10b。另外，亦可交互地配置空气喷出孔与空气吸引孔并呈圆形状配列。
在该实施例中所示的圆形本体的空气喷出.吸引构件8，虽可适用于上述图4、图5所示的与刻划头一起移动的形态的实施例，但亦可借由使用多个该空气喷出.吸引构件8呈直线状地链接而适用于图1～图3所示的固定形态的实施例。
以上，虽已针对本发明的代表性的实施例进行了说明，但本发明并不特定于仅为上述的实施例构造。例如在上述实施例中，空气喷出.吸引构件8虽配置于供加工的母基板M的下方侧，但亦可配置于上方侧。
此外，空气喷出.吸引构件8的空气喷出孔10a及空气吸引孔10b，亦可由具有透气性的多孔质的板材的透气孔形成。
此外在本发明中，可在达成其目的、不脱离申请专利范围的范围内适当地进行修正、变更。
本发明，可应用于对玻璃基板、半导体基板、液晶显示面板用贴合基板等的脆性材料基板的表背两面加工刻划线的刻划装置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种刻划装置，其特征在于具备：
前部输送带及后部输送带，是在同一水平面上隔有既定的间隔且串联地配置，以载置成为加工对象的脆性材料基板并进行搬送；
上部刀轮及下部刀轮，是配置于所述前部输送带与后部输送带之间；以及
空气喷出·吸引构件，是配置于该前部输送带及后部输送带之间、该上部刀轮或下部刀轮的任一侧旁部分；
该空气喷出·吸引构件，具备同时对该脆性材料基板的表面喷出空气的喷出孔及吸引空气的吸引孔；
其中该空气喷出·吸引构件，设定成于该刀轮的周边进行喷出·吸引的长度，且安装于保持刀轮的刻划头，以与该刀轮一起移动。
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