CN109320060A - 划线装置 - Google Patents

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Abstract

技术问题：提供一种能够抑制输送过程中的基板表面的损伤、微小异物的附着并获得高品质产品的划线装置。解决手段：采用如下结构，即具备：气浮单元，其在基板(W)输送时以及划线时从浮台(1、11)表面喷出空气而使基板(W)浮起；夹具(2、12)，其把持浮起的基板(W)的端部并沿着水平方向移动，且在划线时固定保持基板(W)；以及划线机构，其对浮起的基板(W)的表面加工划分线。

Description

划线装置
技术领域
本发明涉及一种用于对玻璃等脆性材料基板加工截断用的划分线(切槽)的划线装置。尤其是本发明涉及一种在柔性OLED(OrganicLight Emitting Diode)显示器的制造过程中，在玻璃基板的上表面层叠有作为柔性基材的树脂膜(聚酰亚胺膜(也称为PI膜))的母基板的有机膜形成前的玻璃基板的划线装置。
背景技术
在截断玻璃基板等脆性材料基板的加工中，以往是通过将刀轮按压在基板表面来形成划分线，之后沿着划分线从划分线形成面的相反侧的面施加外力，使基板弯曲，从而截断为单位基板(参照专利文献1)。
近年来，由于显示器的高清晰化的需求，需要进一步改善基板的表面品质、端面强度。另外，从扩大显示器的用途的观点来看，也需要柔性的显示器，而且制造了使用柔性基板的OLED。就这样的OLED显示器而言，在制造过程中，在玻璃基板上形成树脂膜(PI膜)，并在其上形成具有电极层、有机EL层的有机膜。电极层、有机EL层等的膜厚较薄，而且组成非常纤细，因此即使是极其微小的异物附着于树脂膜表面，也会导致产生缺陷，导致成品率下降。
为了获得高品质且生产性较高的OLED显示器制造技术，必须避免有机膜形成前的形成有树脂膜(PI膜)的玻璃板上的损伤、粉尘等微小异物的附着。即，玻璃板的损伤会导致强度劣化，并且附着的异物被运至有机膜形成工序会导致作业环境劣化。
而且，若玻璃板背面有损伤或微小异物附着，则在进行有机膜形成后的产品的玻璃基板与树脂膜的分离的Lift-Off工序中，很有可能导致剥离不良，因此不仅是玻璃基板的表面侧(有机膜形成侧)，背面侧也需要极力避免损伤、粉尘的附着。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5210356号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
就一般的划线装置而言，在使待加工基板向划线位置移动时，是将待加工基板载于传送带、载台的上表面进行输送，因此基板的背面始终与传送带、载台面接触。另外，在划线时，隔着划线在其左右两侧的背面也被传送带、载台保持，因此基板背面还是与传送带、载台接触。在这样的情况下，接触时间越长，另外，接触状态下的移动距离越长，基板背面的小损伤的发生概率就越大，并且传送带/载台上的粉尘等微小异物附着于基板背面的概率就越大，会导致成品率下降，不利于高精度且品质优异的产品的制造。
因此，本发明的目的在于，解决上述的技术问题，提供一种用于获得成品率高且高品质的产品的划线装置。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出了如下所述的技术手段。即，本发明的划线装置，用于对由脆性材料制成的基板加工截断用的划分线，其构成为具备：气浮单元，其在基板输送时以及划线时从浮台表面喷出空气而使基板浮起；夹具，其把持浮起的基板的端部并沿着水平方向移动，且在划线时固定保持基板；以及划线机构，其对浮起的基板的表面加工划分线。
这里，较佳地，所述气浮单元使压力空气从在浮台的表面开口的许多小孔喷出。
另外，较佳地，所述划线机构由一边按压所述基板的一侧的面一边转动的刀轮、以及与该刀轮相对并承受所述基板的相反侧的面的承受辊形成。
(三)有益效果
本发明的划线装置在使待加工基板向划线位置移动时，是以利用气浮单元使待加工基板浮起的姿势来进行输送，因此基板背面不在载台上接触，另外，在划线时待加工基板也以浮起的水平姿势被夹具保持，因此具有如下效果：能够防止因接触而引起的基板背面的损伤、微小异物的附着，从而获得高精度且品质优异的产品。
在本发明中，较佳地，构成为将所述气浮单元以及所述夹具隔着所述划线机构分别配置于两侧位置，将其一方作为上游输送部，另一方作为下游输送部。
由此，用于将基板送入划线位置的上游侧输送、以及用于在划分线形成后使基板向下游侧移动并排出到装置外的下游侧输送，均能够以使基板浮起的水平姿势来进行。
附图说明
图1是包括本发明的划线装置的基板加工装置的概略侧视图。
图2是图1中的基板加工装置的概略俯视图。
图3是图1中的基板加工装置的划线/断裂机构部的放大正视图。
图4是与图3同样部位的放大侧视图。
图5是表示本发明的加工对象基板的立体图。
图6是表示本发明中的清洁器的截面图以及仰视图。
图7是表示用上游侧夹具和下游侧夹具把持基板的状态的立体图。
图8是表示划线/断裂机构部的划分线加工时的截面图。
图9是表示划线/断裂机构部的断裂动作时的截面图。
图10是表示清洁器动作时的截面图。
图11是表示基板加工装置的动作的第一步的俯视图。
图12是表示基板加工装置的动作的第二步的俯视图。
图13是表示基板加工装置的动作的第三步的俯视图。
图14是表示基板加工装置的动作的第四步的俯视图。
图15是表示基板加工装置的动作的第五步的俯视图。
图16是表示基板加工装置的动作的第六步的俯视图。
图17是表示基板加工装置的动作的第七步的俯视图。
附图标记说明
A-基板加工装置；B-上游输送部；C-划线/断裂机构部；D-下游输送部；W-基板；1-浮台；2-夹具；5a-上部划线头；5b-下部划线头；6-承受辊；7-刀轮；8-截断用辊；9-清洁器；11-浮台；12-夹具；14-上游输送部的罩；15-划线/断裂机构部的罩；16-下游输送部的罩；17-压力空气流入口；19-抽真空机构(日语：エアバキューム機構)；20-除电装置。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的划线装置的一个实施例进行详细说明。
图1是概略性地表示包括本发明的划线装置的基板加工装置A整体的侧视图，图2是其俯视图。
基板加工装置A具备：将待加工基板W以水平的姿势从上游朝向下游直线输送的上游输送部B；在与输送方向正交的方向上对被输送来的基板W的背面加工划分线，并且沿着该划分线截断基板W的划线/断裂机构部C；以及将截断后的基板W朝向下游输送的下游输送部D。进一步地，基板供给部E配置于上游输送部B的上游侧，该基板供给部E用于将待加工基板W供给至基板加工装置A的上游输送部B。此外，以下将基板W的输送方向作为X方向，并将与其正交的方向作为Y方向。
利用该基板加工装置A进行加工的基板W，在OLED显示器的制造过程中被用作母基板，如图5所示，在玻璃板W2的上表面形成有作为柔性基材的有机膜生成用的较薄的树脂膜W1。此外，未设置树脂膜W1的区域沿着划线预定线L形成为带状。树脂膜W1采用了聚酰亚胺膜(PI膜)。
基板加工装置A的上游输送部B具备：通过喷出空气压使基板W以水平的姿势浮起的浮台1、以及把持浮起的基板W的上游侧端缘部向下游侧输送的夹具2。夹具2被沿Y方向延伸的横梁部件2a支承，横梁部件2a相对于左右的轨道2b、2b以可移动的方式组装，该左右的轨道2b、2b沿着基板W的输送方向(X方向)平行地配置。虽然在本实施例中，作为为了使基板W浮起而从浮台1喷出空气以使基板浮起的浮起机构(气浮单元)，形成了在浮台1的上表面开口的许多小孔1a来作为空气喷出用的喷嘴，但是也可以另外沿着浮台1设置空气喷出嘴。此外，浮台1设置在架台10上。
划线/断裂机构部C具备：以跨越被送来的基板W的方式配置的门型的架桥3。在架桥3上，如图3及图4所示，上下一对导轨4a、4b以从上下隔着被送来的基板W的方式沿着Y方向配置，上部划线头5a和下部划线头5b以能够沿着Y方向移动且能够通过升降机构(未图示)进行上下移动调整的方式分别安装于上部导轨4a和下部导轨4b。
另外，具有平坦的外周面的承受辊6以能够通过升降机构(未图示)进行上下移动调整的方式安装于上部划线头5a，划分线加工用的刀轮7和截断用辊8以能够通过升降机构(未图示)进行上下移动调整的方式安装于下部划线头5b。截断用辊8在外周面具备V字形的槽8a(参照图9)。
进一步地，对划分线形成后的微小异物进行吸引除去的清洁器9通过头9a以能够沿着Y方向移动的方式设置于上部导轨4a。如图6所示，清洁器9具备：以X方向为长度方向的细长的空气吸引口9b、以及在该空气吸引口9b的周边吹出空气的多个空气吹出口9c，通过使清洁器9在基板W的划分线的上方沿着划分线移动，从而利用空气吸引口9b吸引粉尘等微小异物，并且利用从空气吹出口9c吹出的空气防止基板W紧贴于清洁器9的下表面。
基板加工装置A的下游输送部D与上述的上游输送部B同样地，具备：通过来自小孔11a的喷出空气压使基板W以水平的姿势浮起的浮台11、以及把持浮起的基板W的下游侧侧端部向下游侧输送的夹具12。夹具12被沿Y方向延伸的横梁部件12a支承，横梁部件12a相对于左右的轨道12b、12b以可移动的方式组装，该左右的轨道12b、12b沿着X方向平行地配置。另外，在浮台11的下游侧设置有排出用传送带13，用于将截断后的基板Wa、Wb送出到基板加工装置A的外部。
进一步地，在该基板加工装置A中，设置有以各自分开的状态分别覆盖上游输送部B、划线/断裂机构部C、以及下游输送部D的罩14、15、16。各罩14、15、16上设置有供基板W出入的出入口14a、15a、16a，各出入口安装有可开闭的遮板14b、15b、16b。
上游输送部B及下游输送部D的罩14、16设置有压力空气流入口17、18，利用来自该压力空气流入口17、18的被加压的压力空气，可使罩14、16的内部始终加压，并且为了能够持续供给空气，在罩14、16的侧壁形成较小的细缝状的开口，可将部分空气排出。由此防止来自划线/断裂机构部C的粉尘的流入，减轻了内部浮游的粉尘等微小异物对基板W的附着。
另外，在划线/断裂机构部C的罩15内部配置有抽真空机构19，通过用该抽真空机构19吸引空气而使罩15内部始终减压。由此，将在划分线加工时以及截断工序中产生的微小异物吸引除去，防止了罩15内部的污染。
进一步地，在上游输送部B以及下游输送部D的罩14、16的内部，设置有防止基板W带电的除电装置(Ionizer)20。除电装置20优选为使用不产生臭氧的软X线的静电去除器(Photo-Ionizer)，在罩14、16的顶板下表面沿着基板W的输送方向设置多个。通过将除电装置20设置在密闭的罩14、16内，能够提高除电的效率，并且防止软X线向外部泄漏。
另外，在上游输送部B以及下游输送部D的基板输送区域，空出一定的间隔设置有多个传感器21，该传感器21检测浮起的基板W与浮台1、11的间隔、即浮起量。若检出浮起量的异常，则调节空气的喷出压力，从而能够始终保持浮起姿势。
此外，若将浮台1、11分割为多个而区块化，并在各区块形成传感器21和许多小孔1a，且能够按区块调整喷出的空气量，则能够更精细地调整浮起姿势。
向上游输送部B的浮台1供给基板W的基板供给部E，在本实施例中，使用具有能够通过驱动机构(未图示)向上下及前后移动且与基板W的接触面较小的叉爪22的升降机。此外，作为替代，也可以通过例如传送带、曲柄爪等来送入基板W。
上述基板加工装置A中的浮台1、11上的空气喷出用的小孔1a、11a、清洁器9的空气吸引口9b和空气吹出口9c、上游输送部B和下游输送部D的罩14、16的压力空气流入口17、18以及罩15的抽真空机构19，分别经由配管与空气源(未图示)连接。
接着，基于图2、图8～图17依次对基板加工装置A的动作进行说明。
图2表示马上就要将基板W送入基板加工装置A之前的状态，并且是以使划线预定线L朝向Y方向的姿势，且以使基板W的玻璃板W2(参照图5)处于下侧的方式，将基板W载于基板供给部E的叉爪22。而且，使上游输送部B的上游侧出入口14a的遮板14b开放并插入叉爪22，将基板W送入到上游输送部B的浮台1上。之后，叉爪22回到原位置并关闭遮板14b，使基板W浮起并利用夹具2保持其上游侧端部(参照图11)。
接着，使上游输送部B的下游侧出入口14a、划线/断裂机构部C的两侧的出入口15a、15a以及下游输送部D的上游侧出入口16a的遮板开放，使夹具2向下游方向移动，从而一边使基板W浮起一边输送至基板W的划线预定线L到达划线/断裂机构部C的刀轮7的正上方的位置。在该位置，利用下游侧的夹具12把持基板W的下游侧的侧端部，将基板W水平地以浮起的姿势在上游侧和下游侧稳定地保持(参照图12及图7)。
接着，如图8所示，使划线/断裂机构部C的刀轮7、承受辊6与浮起状态的基板W的表面接触，并一边按压刀轮7一边使上下的划线头5a、5b沿着导轨4a、4b移动，从而加工沿着Y方向的划分线L1(参照图13)。
接着，如图9所示，使刀轮7后退，并一边将截断用辊8按压于划分线L1，一边使划线头5a、5b与上部的承受辊6一起移动到原位置。由此，可使基板W弯曲并沿着划分线L1截断(参照图14)。
这样，通过划线头5a、5b的一次往复移动，能够进行划分线L1的加工、以及沿着该划分线L1的截断。
之后，如图10及图15所示，使清洁器9沿着基板W的划分线L1在Y方向上不与基板W接触地行进，从而利用空气吸引口9b将在划分线加工时、截断时产生的粉尘等微小异物吸引除去。这时，利用从空气吹出口9c吹出的空气防止基板W紧贴于清洁器9的下表面。
截断的下游侧的基板Wa以保持浮起的姿势的状态被夹具12输送至下游方向，并被排出用传送带13从下游侧出入口16b排出(参照图16)。截断的上游侧的基板Wb也被返回的下游侧夹具12接住，并与先行的下游侧基板Wa同样地被排出用传送带13排出(参照图17)。
如上所述，在上游输送部B以及下游输送部D，利用从浮起机构(气浮单元)即许多小孔1a喷出的压力空气使被输送的基板浮起，因此能够将有机膜形成前的玻璃板背面的因接触而引起的损伤、微小异物的附着抑制在最小限度。
另外，覆盖上游输送部B和下游输送部D的罩14、16的内部始终被压力空气加压，因此能够防止来自划线/断裂机构部C的浮游粉尘的流入，并且能够防止微小异物附着于输送过程中的基板表面。
进一步地，覆盖划线/断裂机构部C的罩15的内部通过抽真空机构19始终减压，因此内部浮游的粉尘等微小异物被抽真空机构19吸引除去，能够保持罩15内部的洁净。由此，与上述通过清洁器9进行的对划分线L1上的尘垢直接的吸引除去动作互相配合，能够防止微小异物附着于基板表面。
以上，对本发明的代表性的实施例进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。例如，虽然在上述实施例中是清洁器9配置在基板W的上侧，但是也可以配置在下侧。另外，对于划线/断裂机构部C，也可以与上述实施例相反地将刀轮7和截断用辊8配置于基板W的上侧，并将承受辊6配置于下侧来进行划线以及截断。
另外，虽然在上述实施例中，是利用划线/断裂机构部C来进行划分线L1的加工以及沿着该划分线L1的截断，但也可以是，仅进行划分线的加工并送出基板，之后利用另外的断裂装置沿着划分线截断基板。
另外，虽然在上述实施例中，是对在玻璃基板W2的上表面形成有作为柔性基材的树脂膜(PI膜)W1的OLED用的母基板的加工例进行了说明，但是也可以作为用于其它用途的玻璃基板的划线装置使用。
另外，本发明能够在实现其目的且不脱离权利要求书的范围内适宜地进行修改、变更。
工业实用性
本发明适用于对玻璃等脆性材料基板的表面加工截断用的划分线的划线装置。

Claims (9)

1.一种划线装置，其用于对由脆性材料制成的基板加工截断用的划分线，其中，所述划线装置具备：
气浮单元，其在基板输送时以及划线时从浮台表面喷出空气而使基板浮起；
夹具，其把持浮起的基板的端部并沿着水平方向移动，且在划线时固定保持基板；以及
划线机构，其对浮起的基板的表面加工划分线。
2.根据权利要求1所述的划线装置，其特征在于，所述气浮单元使压力空气从在浮台的表面开口的许多小孔喷出。
3.根据权利要求1所述的划线装置，其特征在于，所述气浮单元以及所述夹具隔着所述划线机构分别配置于两侧位置，将其一方作为上游输送部，另一方作为下游输送部。
4.根据权利要求2所述的划线装置，其特征在于，所述气浮单元以及所述夹具隔着所述划线机构分别配置于两侧位置，将其一方作为上游输送部，另一方作为下游输送部。
5.根据权利要求1所述的划线装置，其特征在于，所述划线机构由一边按压所述基板的一侧的面一边转动的刀轮、以及与该刀轮相对并承受所述基板的相反侧的面的承受辊构成。
6.根据权利要求2所述的划线装置，其特征在于，所述划线机构由一边按压所述基板的一侧的面一边转动的刀轮、以及与该刀轮相对并承受所述基板的相反侧的面的承受辊构成。
7.根据权利要求3所述的划线装置，其特征在于，所述划线机构由一边按压所述基板的一侧的面一边转动的刀轮、以及与该刀轮相对并承受所述基板的相反侧的面的承受辊构成。
8.根据权利要求4所述的划线装置，其特征在于，所述划线机构由一边按压所述基板的一侧的面一边转动的刀轮、以及与该刀轮相对并承受所述基板的相反侧的面的承受辊构成。
9.根据权利要求1至8中任一所述的划线装置，其特征在于，所述基板是在玻璃板的上表面层叠有用于生成有机膜的树脂膜的OLED显示器用的母基板，在输送时以及划线时使玻璃板处于下侧来对玻璃板背面加工划分线。
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