JP2002047022A - ガラス板の分断方法及び液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良質のスクライブ溝を形成することのできる
スクライブ方法を用いることによって、ガラス板の破断
不良を低減し、また、分断後のガラス板の曲げ強度を高
めることのできるガラス板の分断方法及びこれを用いた
液晶装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 カッタヘッド１０には、支持体１１に一
対の軸支部１１ａ，１１ａが形成されている。これらの
軸支部１１ａには、回転カッタチップ１２の軸線に沿っ
た軸芯部の両端に設けられた一対の軸端１２ｂ，１２ｂ
が回転自在に係合支持されている。この回転カッタチッ
プ１２は、円周状の刃先１２ａを備えており、軸芯部が
一体に形成されたものである。回転カッタチップ１２
は、一対の軸端１２ｂ間を結ぶ軸線を中心として、軸線
を対角線とする菱形形状を回転させてなる回転体の形状
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガラス板の分断方法
及び液晶装置の製造方法に係り、特に、回転カッタチッ
プを用いて薄いガラス及び薄いガラスを用いた液晶パネ
ルを分断する場合に好適な製造技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガラス板を分断する場合には、
カッタを用いてガラス板の表面にスクライブ溝（傷）を
形成し、このスクライブ溝の近傍に応力を加えることに
よってスクライブ溝に沿ってガラス板を破断させる、ス
クライブ・ブレイク法が用いられている。

【０００３】このスクライブ・ブレイク法においては、
図６に示すように、支持材５１に取り付けられた支持軸
５２に対して円周形状の刃先５３ａを備えた円盤状の回
転カッタチップ５３を回転自在に軸支してなるカッタヘ
ッド５０を用いる場合がある。このカッタヘッド５０に
は下方へ向けて所定の圧力が加えられ、この加圧状態
で、回転カッタチップ５３がガラス板３０の表面上を回
転しながら走行し、刃先５３ａによってスクライブ溝３
２が形成される。なお、このようなガラス板の分断方法
の一例は、特開平１０−２０２９１号公報に記載されて
いる。

【０００４】図７には、上記スクライブ・ブレイク法を
用いた液晶パネルの分断方法を示す。図７（ａ）に示す
ように、ガラス基板６１とガラス基板６２とをシール材
６３によって相互に間隔（セルギャップ）を有するよう
にして貼り合わせ、シール材６３を硬化させることによ
って液晶パネルが構成されている。このような液晶パネ
ルを有する液晶装置の製造においては、必要に応じてガ
ラス基板６１，６２を適宜に分断することによって大判
のパネル体を分割して複数の液晶パネルを形成したり、
液晶パネルの基板形状を整えたりする工程が設けられ
る。

【０００５】この工程では、上記の回転カッタチップ５
３によってガラス基板６１の表面にスクライブ溝６１ａ
を形成し、次に、図７（ｂ）に示すように液晶パネルを
逆さまにして、合成ゴムなどからなる弾性材６５の上に
ガラス基板６１が載置された状態とし、スクライブ溝形
成面と反対側の面から圧力を加える。すると、スクライ
ブ溝６１ａから基板厚さ方向にクラック６１ｂが伸び、
やがて図７（ｃ）に示すようにガラス基板６１が破断さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカッタヘッド５０においては、支持軸５２に回転カ
ッタチップ５３が回転自在に軸支された構造を備えてい
るため、回転カッタチップ５３の微妙な軸振れ、軸倒れ
などが発生しやすく、例えばスクライブ溝からガラス板
の板面方向に伸びる横クラックやスジ入れとびが発生し
やすいなど、良好なスクライブ溝を形成することができ
ないことによって、破断面が荒れたり、破断面の近傍に
欠け等が発生したりするという問題点がある。

【０００７】また、上記のカッタヘッド５０を用いた場
合には、スクライブ溝の延長形状の曲りやうねり或いは
スクライブ溝から板面方向に伸びる横クラック等によっ
て破断面が荒れるため、分断後のガラス板の曲げ強度が
低下し、液晶パネルの耐衝撃性が低下するという問題点
がある。

【０００８】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、良質のスクライブ溝を形成するこ
とのできるスクライブ方法を用いることによって、ガラ
ス板の破断不良を低減し、また、分断後のガラス板の曲
げ強度を高めることのできるガラス板の分断方法及びこ
れを用いた液晶装置の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のガラス板の分断方法は、ガラス板にカッタを
用いてスクライブ溝を形成し、該スクライブ溝に沿って
破断させるガラス板の分断方法において、円周形状の刃
先を有するとともに、該刃先の円周形状の軸線に合致す
る軸芯部を一体に備えた回転カッタチップと、該回転カ
ッタチップの前記軸芯部を軸線方向両側から回転可能に
係合支持する支持部材とを有する前記カッタを用い、前
記回転カッタチップの刃先を前記ガラス板の表面に切り
込ませることによって前記スクライブ溝を形成すること
を特徴とする。

【００１０】この発明によれば、回転カッタチップの一
体に構成された軸芯部に軸線方向両側から支持部材が回
転可能に係合支持するように構成されたカッタを用いる
ことにより、カッタチップの軸振れや軸倒れが抑制され
るため、良好なスクライブ溝を形成し、破断不良や破断
面の荒れを防止することができる。

【００１１】本発明において、前記回転カッタチップ
は、前記軸芯部を回転中心として前記軸芯部を対角線部
分とする略菱形形状を回転させてなる回転体形状を備え
ていることが好ましい。カッタチップが略菱形形状を回
転させてなる回転体形状を備えていることにより、カッ
タチップの軸支構造も簡単になり、安定した回転動作を
容易に実現できる。

【００１２】本発明において、前記刃先の稜角を１１０
〜１２３度の範囲内とすることが好ましい。カッタチッ
プの刃先の稜角を１１０〜１２３度の範囲内にすること
によって、切り子の発生及びスクライブ不良を低減で
き、小さな押し込み圧でも良好なスクライブ溝を形成で
きる。

【００１３】本発明において、前記ガラス板の厚さは約
０．３〜０．７ｍｍの範囲内であることが好ましい。厚
さが約０．３〜０．７ｍｍの範囲内である薄ガラス板に
対しては、特にガラス板の分断工程における歩留まりや
破断面品位を大幅に向上させることができる。

【００１４】本発明において、前記回転カッタチップの
押し込み圧を０．０５〜０．０９ＭＰａの範囲内とする
ことが好ましい。押し込み圧を０．０５〜０．０９ＭＰ
ａの範囲内とすることにより、スクライブ時のガラス板
の割れを防止することができるとともにブレイク後のガ
ラス板の曲げ強度を高めることができる。

【００１５】また、本発明の液晶装置の製造方法は、少
なくとも一方がガラス基板で構成された２枚の基板をシ
ール材にて貼り合わせてなる液晶パネルを有する液晶装
置の製造方法であって、請求項１乃至請求項６のいずれ
か１項に記載のガラス板の分断方法を用いて、前記ガラ
ス基板を分断することを特徴とする。本発明のガラス板
の分断方法は小さな押し込み圧で良好なスクライブ溝を
形成できるので、液晶パネルのガラス基板の分断に好適
であり、特にガラス基板が厚さ０．７ｍｍ以下の薄ガラ
スである場合に大きな効果をもたらすものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係るガラス板の分断方法及び液晶装置の製造方法の実
施形態について詳細に説明する。

【００１７】図１は、本実施形態の方法及び装置に用い
られるカッタヘッド１０を示す縦断面図である。このカ
ッタヘッド１０には、支持体１１に一対の軸支部１１
ａ，１１ａが形成されている。これらの軸支部１１ａに
は、回転カッタチップ１２の軸線に沿った軸芯部の両端
に設けられた一対の軸端１２ｂ，１２ｂが回転自在に係
合支持されている。この回転カッタチップ１２は、円周
状の刃先１２ａを備えており、軸芯部が一体に形成され
たものである。回転カッタチップ１２は、一対の軸端１
２ｂ間を結ぶ軸芯部の軸線を中心として、この軸線を対
角線とする菱形形状を回転させてなる回転体の形状を備
えている。

【００１８】回転カッタチップ１２は、例えば、ダイヤ
モンド粒と超硬合金粒との焼結体や超硬合金などから構
成することが好ましい。回転カッタチップ１２の軸端１
２ｂは円錐形状であり、支持体１１の軸支部１１ａは、
この軸端１２ｂが嵌合可能な凹形状を備えている。

【００１９】本実施形態は、上記のカッタヘッド１０を
図４に示すスクライブ装置１００の支持アーム１１１に
取り付けて行う。スクライブ装置１００は、カッタヘッ
ド１０を取り付けた支持アーム１１１と、この支持アー
ム１１１を回動可能に取付けた水平軸１１２と、この水
平軸１１２に連結された支持ピン１１３と、支持ピン１
１３を下方から担持する担持部材１１４と、水平軸１１
２に接続された駆動軸１１５と、駆動軸１１５に固定さ
れたスライダ１１６と、スライダ１１６を水平方向（図
示左右方向）に案内する案内部材１１７とを備えてい
る。

【００２０】スライダ１１６には所定圧力のエアが導入
され、このエアによって内部のエアアクチュエータが動
作し、スライダ１１６が案内部材１１７の延長方向に移
動するように構成されている。また、駆動軸１１５は内
蔵されたコイルバネなどの弾性部材、或いは、油圧機構
や空気圧機構などの流体圧アクチュエータ等によって水
平軸１１２を下方へ所定の押圧力（押し込み圧）で加圧
するように構成されている。この押圧力は適宜に調整で
きるようになっている。

【００２１】また、支持アーム１１１は、図示一点鎖線
で示すようにやや上方に持ち上げられている待機姿勢
と、図示実線の動作姿勢とのいずれにもそれぞれ保持す
ることができるとともに、待機姿勢と動作姿勢との間で
水平軸１１２を中心として回動可能に構成されている。

【００２２】上述の機構の下方には台盤１１０が配置さ
れ、この台盤１１０の表面上にガラス板３０が載置され
る。ガラス板３０は台盤１１０上において真空吸着その
他の手段によって水平方向に移動しないように保持され
ている。

【００２３】支持アーム１１１が動作姿勢にある場合、
図５に示すように、支持アーム１１１の先端に装着され
たカッタヘッド１０の回転カッタチップ１２の押し込み
量（ガラス板３０の表面高さから無負荷状態、すなわち
ガラス板３０に当接していない状態の回転カッタチップ
１２の刃先１２ａの高さまでの距離）Ｄは、図４に示す
支持ピン１１３と担持部材１１４との当接によって設定
される。この押し込み量Ｄは支持ピン１１３の突出量等
によって調整することができる。押し込み量Ｄが大きす
ぎると、ガラス板３０の角部３１に回転カッタチップ１
２が乗ったときに角部３１に割れが発生する可能性が高
くなり、また、押し込み量Ｄが小さすぎると、ガラス板
３０の表面に僅かでもうねりなどがある場合に、均一な
深さのスクライブ溝３２を形成することができなくな
る。

【００２４】また、回転カッタチップ１２はスクライブ
方向Ａに向けて走行している間、常に一定の押し込み圧
Ｆでガラス板３０に対して加圧されており、この加圧力
によってスクライブ溝３２が形成される。

【００２５】上記構造のスクライブ装置１００において
は、ガラス板３０に対してその外縁部から所定距離（例
えば数ミリ程度）外れた位置に回転カッタチップ１２が
配置され、この位置からスライダ１１６が案内部材１１
７に沿って移動することにより、回転カッタチップ１２
が角部３１からガラス板３０の表面上に乗り上げ、その
ままスクライブ方向Ａに直線的に走行していくことによ
り、スクライブ溝３２が形成される。ガラス板３０上に
複数のスクライブ溝を形成する場合には、一本のスクラ
イブ溝の形成が終了し、回転カッタチップ１２がガラス
板３０の表面上から外れた後、台盤１１０と上記機構と
を相対的に移動させ、しかる後に、ガラス板３０の異な
る表面部位或いは別のガラス板の表面にさらに別のスク
ライブ溝を形成していく。

【００２６】上記のカッタヘッド１０及びスクライブ装
置１００を用いて、厚さ０．３ｍｍの２枚のガラス基板
をシール材により貼り合わせてなる液晶パネルの分割を
行った。ここで、回転カッタチップ１２の押し込み量Ｄ
（図５参照）を０．１０〜０．１３ｍｍの範囲とした。
押し込み量Ｄが０．１０ｍｍ未満ではガラスの厚みやセ
ル厚のバラツキによりスクライブ溝の深さを均一に形成
することができず、また、押し込み量Ｄが０．１４ｍｍ
以上になると、回転カッタチップ１２の刃先１２ａがガ
ラス基板の角部に乗ったときに角部に割れが発生しやす
くなるからである。

【００２７】上記の厚さ０．３ｍｍのガラス基板は従来
の液晶パネル用の基板の厚さ１．０〜１．２ｍｍと較べ
てきわめて薄いため、横クラックの少ない良好なスクラ
イブ溝を形成しないと、破断不良が発生しやすく、ま
た、押し込み圧を小さくしないとカッタがガラス端面に
のり上がる時に基板の割れが生じ易い。本実施形態で
は、上記のように支持軸を持たず、支持体にその両端が
係合支持される軸芯部を一体に備えた回転カッタチップ
を用いたことによって、回転カッタチップの軸振れや軸
の倒れが低減され、良好なスクライブ溝を低い押し込み
圧で安定して形成することができた。そして、その結
果、平坦な破断面を確実に得ることができたとともに、
破断後のガラス基板の強度低下を抑制することができ
た。

【００２８】図２には、上記厚さ０．３ｍｍのガラス基
板に対して、ダイヤモンド粒と超硬合金粒の焼結体から
なる回転カッタチップの稜角θ（カッタ稜角）を変化さ
せた場合の切り子発生率、すなわちスクライブ溝に沿っ
て繊維状の割れが生ずる確率と、スクライブ不良の発生
率、すなわちリブマークが浅く、ブレイク時において破
断不良が発生しやすくなる確率とを示す。上記の切り子
が生ずるとこれが粉塵となり、液晶装置の不良をもたら
す可能性がある。また、スクライブ不良が生ずると製品
の歩留まりが低下する。このときの押し込み量Ｄは０．
１２ｍｍ、押し込み圧Ｆは０．０７〜０．０８ＭＰａで
ある。

【００２９】図２に示すように、稜角θが１１０度を下
回ると、切り子の発生率が急増し、稜角θが１２３度を
上回ると、スクライブ不良の発生率が急増する。したが
って、稜角θは１１０〜１２３度の範囲内であることが
好ましい。これに加えて、図示しないブレイク後のガラ
ス基板の曲げ強度を勘案すると、特に稜角θが１１５〜
１２０度の範囲内であることが好ましく、稜角θが１１
７度近傍の回転カッタチップを用いると、ブレイク後の
ガラス基板の曲げ強度が最も高くなる。

【００３０】さらに、押し込み量Ｄを０．１２ｍｍと
し、ダイヤモンド粒と超硬合金との焼結体からなり刃先
の稜角が１１７度の回転カッタチップＡと、超硬合金か
らなり刃先の稜角が１２０度の回転カッタチップＢとを
用いて、押し込み圧を０．０３〜０．１０ＭＰａの範囲
で変化させて上記の厚さ０．３ｍｍのガラス基板にスク
ライブ溝を形成し、このスクライブ溝の深さと、スクラ
イブ溝に沿って破断させた後のガラス基板の曲げ強さと
を測定した。曲げ強さの測定には、３点曲げ試験法を用
いた。その結果を図３に示す。

【００３１】図３に示すように、図示一点鎖線で示すリ
ブマークの深さは、押し込み圧Ｆの増大とともにほぼ直
線的に増大する。リブマークの深さは、回転カッタチッ
プＡと回転カッタチップＢのいずれを用いた場合におい
てもほぼ同様の値を示した。

【００３２】また、ブレイク後のガラス基板の曲げ強度
はスクライブ時の押し込み圧Ｆによって変化するが、回
転カッタチップＡと回転カッタチップＢのいずれを用い
た場合においても０．０５〜０．０９ＭＰａの範囲で高
い強度を示した。この中でも、０．０６〜０．０７ＭＰ
ａの範囲内においてより高い曲げ強度を確保することが
できるとともに、充分なリブマークの深さを得ることが
できる点でより望ましい。なお、ガラス基板の厚さが上
記実施形態の場合よりもさらに厚く０．５〜０．７ｍｍ
程度である場合には、充分なリブマークの深さを確保す
るために、０．０７〜０．０９ＭＰａの範囲内の押し込
み圧であることが好ましい。

【００３３】本実施形態においては、横クラックの発生
や切り子の発生を抑制し、良好なスクライブ溝を形成す
ることができるので、平坦な破断面を形成でき、ブレイ
ク後のガラス板の曲げ強度も向上させることができる。
特に、従来よりも薄いガラス板をスクライブ・ブレイク
法によって分断する場合に、ガラス板の歩留まりや耐衝
撃性を高めるために非常に有効である。また、液晶パネ
ルの分割や基板形状の成形に際して本実施形態の分断方
法を用いることによって、小型化、薄型化の進んだ液晶
装置においても製品の歩留まりや耐衝撃性を向上させる
ことができる。

【００３４】尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
カッタチップの軸振れや軸倒れが抑制されるため、良好
なスクライブ溝を形成し、破断不良や破断面の荒れを防
止することができ、ガラス板の歩留まりや耐衝撃性等を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガラス板の分断方法の実施形態に
用いるカッタヘッドの構造を示す縦断面図である。

【図２】本実施形態における回転カッタチップの刃先の
稜角θと、スクライブ時の切り子発生率及びスクライブ
不良発生率との関係を示すグラフである。

【図３】本実施形態におけるカッタヘッドの押し込み圧
と、リブマークの深さ及びブレイク後の基板の曲げ強さ
との関係を示すグラフである。

【図４】本実施形態のスクライブ装置の概略構成を示す
概略構成図である。

【図５】本実施形態のスクライブ条件と、スクライブ状
態との関係を示す説明図である。

【図６】従来のカッタヘッドの構造を示す縦断面図であ
る。

【図７】液晶パネルの分断工程を示す工程断面図（ａ）
〜（ｃ）である。

【符号の説明】

１０ カッタヘッド １１ 支持体 １２ 回転カッタチップ １２ａ 刃先 １２ｂ 軸端 θ 稜角 Ｄ 押し込み量 Ｆ 押し込み圧 １００ スクライブ装置 １１１ 支持アーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス板にカッタを用いてスクライブ溝
   を形成し、該スクライブ溝に沿って破断させるガラス板
   の分断方法において、 円周形状の刃先を有するとともに、該刃先の円周形状の
   軸線に合致する軸芯部を一体に備えた回転カッタチップ
   と、該回転カッタチップの前記軸芯部を軸線方向両側か
   ら回転可能に係合支持する支持部材とを有する前記カッ
   タを用い、 前記回転カッタチップの刃先を前記ガラス板の表面に切
   り込ませることによって前記スクライブ溝を形成するこ
   とを特徴とするガラス板の分断方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記回転カッタチッ
   プは、前記軸芯部を回転中心として前記軸芯部を対角線
   部分とする略菱形形状を回転させてなる回転体形状を備
   えていることを特徴とするガラス板の分断方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記刃
   先の稜角を１１０〜１２３度の範囲内とすることを特徴
   とするガラス板の分断方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
   おいて、前記ガラス板の厚さは約０．３〜０．７ｍｍの
   範囲内であることを特徴とするガラス板の分断方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記回転カッタチッ
   プの押し込み圧を０．０５〜０．０９ＭＰａの範囲内と
   することを特徴とするガラス板の分断方法。
6. 【請求項６】 少なくとも一方がガラス基板で構成され
   た２枚の基板をシール材にて貼り合わせてなる液晶パネ
   ルを有する液晶装置の製造方法であって、請求項１乃至
   請求項５のいずれか１項に記載のガラス板の分断方法を
   用いて、前記ガラス基板を分断することを特徴とする液
   晶装置の製造方法。