CN104803592A - 脆性材料基板的刻划装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供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。该刻划装置具备有：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；以及上部空气喷出构件8a及下部空气喷出构件8b，是配置于间隙P内、上部刀轮2a及下部刀轮2b的各个的侧旁部分，以朝向脆性材料基板M的上下两面喷出空气。

Description

脆性材料基板的刻划装置

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玻璃基板的液晶显示面板用母基板的刻划装置。

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，在一基板上形成彩色滤光片，在另一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，藉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，进行藉由对母基板表面及背面，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，进行藉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6是概略性地表示在上下两面同时进行刻划步骤的现有习知刻划装置的主视图。

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并于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。藉由使所述上部刀轮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6的前后方向)滚动，而在母基板M的表背两面加工如图7(a)所示的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7(b)所示的Y方向的刻划线S2。Y方向的刻划线S2的加工，亦可藉由在加工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。

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

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，必需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跨越该间隔并藉由前后的输送带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的情况。

一旦在母基板M产生有垂落或高低起伏的状态下藉由上下的刀轮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0.1mm～0.15mm的薄板，从而使该问题的解决成为课题。

有鉴于上述现有的刻划装置存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的脆性材料基板的刻划装置，能够改进一般现有的刻划装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

因此本发明的目的，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，具备有以下的构件：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；以及上部空气喷出构件及下部空气喷出构件，是配置于该前部输送带及后部输送带之间、该上部刀轮及下部刀轮的各个的侧旁部分，以朝向该脆性材料基板的上下两面喷出空气。

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。

由上下的空气喷出构件所产生的空气喷出压，较佳为：以成为加工对象的脆性材料基板在浮起的状态下稳定的方式，将由该下部空气喷出构件所产生的空气喷出压，设定成较由该上部空气喷出构件所产生的空气喷出压强出相当于对抗基板本身重的压力量，而能够不接触且水平地保持脆性材料基板。

根据本发明，能够在藉由上下的刀轮加工刻划线时，将位于前后的输送带间的母基板，以藉由来自上下的空气喷出构件的喷出空气夹持的方式不接触且水平地支持，因此即便是母基板因本身重而垂下的薄板者，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，藉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。

在上述发明中，上下的空气喷出构件，可为沿前部输送带与后部输送带间的间隙形成，且固定于刻划装置的构架，或者亦可为设定成在该刀轮的周边喷出的长度，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所示的刻划装置的主视图。

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主视图。

图5是图4所示的刻划装置的俯视图。

图6是表示现有习知的刻划装置的一例的主视图。

图7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              8a:上部空气喷出构件

8b:下部空气喷出构件        9:构架

10:空气喷出孔              11a、11b: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脆性材料基板的刻划装置其具体实施方式、方法、步骤、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并于图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及空气喷出构件8a、8b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7)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的水平的梁(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藉由前部输送带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，藉由组合刻划头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，在上部刀轮2a及下部刀轮2b的两侧旁部分设置有上部空气喷出构件8a及下部喷出构件8b。

所述的空气喷出构件8a、8b，在上下的刀轮2a、2b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，形成为以朝向成为加工对象的母基板M的方式设置空气喷出孔10，来自压缩机等的空气供给源(省略图示)的高压空气从空气喷出孔10喷出。

另外，将来自上下的空气喷出构件8a、8b的空气喷出孔10的空气，以成为相对于成为加工对象的母基板M上下均等的喷出压的方式设定，藉此能够不接触且水平地支持位于前后的输送带1a、1b间的母基板M。

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，藉此加工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，藉由使上下的刀轮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，藉由使母基板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以藉由来自上下的空气喷出构件8a、8b的喷出空气而夹持的方式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，基板本身由于不以夹器夹持而为自由的状态，亦不会受到局部的应力的影响。

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，上下的空气喷出构件8a、8b，设定成仅在刀轮2a、2b的周边喷出的长度，且形成为与该刀轮2a、2b一起移动。具体而言，上下的空气喷出构件8a、8b，通过支持臂11a、11b而分别安装于上下的刻划头4a、4b。

藉此，使上下的空气喷出构件8a、8b亦与上下的刀轮2a、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2a、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1～3中所说明的装置中，由于空气喷出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，由于可使空气喷出构件为较短，因此适合于大面积用。

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，空气喷出构件8a、8b虽分别设在上下的刀轮2a、2b的两侧旁部分，但亦可省略某一侧而仅设在单侧旁部分。

此外，空气喷出构件8a、8b的空气喷出孔10，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，并非对本发明作任何形式上的限制，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作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作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种脆性材料基板的刻划装置，其特征在于其具备：

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及后部输送带之间；以及

上部空气喷出构件及下部空气喷出构件，是配置于该前部输送带与后部输送带之间、该上部刀轮及下部刀轮的各个的侧旁部分，以朝向该脆性材料基板的上下两面喷出空气。

2.根据权利要求1所述的脆性材料基板的刻划装置，其特征在于，其中，

以成为加工对象的脆性材料基板在浮起的状态下稳定的方式，将由该下部空气喷出构件所产生的空气喷出压，设定成较由该上部空气喷出构件所产生的空气喷出压强出相当于对抗基板本身重的压力量。

3.根据权利要求1或2所述的脆性材料基板的刻划装置，其特征在于，其中，

该上下的空气喷出构件，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。

4.根据权利要求1或2所述的脆性材料基板的刻划装置，其特征在于，其中，

该上下的空气喷出构件，设定成在该刀轮的周边喷出的长度，且安装于保持刀轮的刻划头，以与该刀轮一起移动。