JP2004244229A

JP2004244229A - ガラス加工装置

Info

Publication number: JP2004244229A
Application number: JP2003032527A
Authority: JP
Inventors: Koji Moriya; 幸司森谷
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】ガラス基板を２枚張り合わせて作製したパネルを製品サイズのパネルに分割するためには、スクライバー、ブレイクマシンを各２台、反転機が２台、中間テーブルを設置する必要があり、装置の設置スペースや作業スペースを広い範囲で確保する必要があった。
【解決手段】ブレイク手段を、従来のバー型ガラス基板分断手段からホイール型の、回転押圧型ガラス基板分断手段にすることを特徴とすることにより、ガラス基板をスクライブする手段と分断する手段の２種類を合わせ持つ構造にすることが出来、１台でスクライブ処理、ブレイク処理の両方を行うことが出来、装置の簡略化、少スペース化がはかれ、その上装置そのもののコストダウンも可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネル、無機発光パネル、有機発光パネルなど、２枚のガラス基板を張り合わせて作製されているパネルを分断、加工するためのガラス加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネル、有機発光パネル、無機発光パネルなどは、シール剤を用いて２枚のガラス基板を所定のギャップで貼り合わせて形成されている。これらのパネルを製品サイズに分割するためにはガラススクライバーにてスクライブラインを刻み、上下を反転させてスクライブラインの直上からブレイクマシンにて押圧し、ガラスを僅かながらＶ字形状に湾曲させることにより、スクライブ時に生じた垂直クラックをさらに成長させて分断（ブレイク）する。この処理を表裏に行うことにより、製品サイズに分割することができ、個々の表示装置として提供される。その装置構成と動作を図４〜図８を用いて説明する。なお、同じ装置の同じ部分は図が異なっていても同じ番号を用いることとする。
【０００３】
給材ステージ１０１よりパネルが第１ガラススクライバー１０２のステージＴＳ１上に搬送され、真空吸着によりステージＴＳ１上に吸引固定される。パネルに形成されているアライメントマークを、２台のＣＣＤカメラ２０３で認識して、パネルの位置ずれの検出を行い、ステージＴＳ１の位置、角度の修正が行われる。チップホルダー３０１が取り付けられた、スクライブヘッド２０２が下降してきて、所定圧で押圧したまま、スクライブヘッド２０２をガイドレール２０１に沿って移動させることにより、パネルの第１ガラス基板Ｇ１にＸ方向のスクライブラインＳＸ１が刻まれ、スクライブヘッド２０２が上昇する。その後、第１ガラススクライバー１０２のステージＴＳ１が９０度回転し、ガイドラインの方向がパネルに対し、Ｘ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。スクライブヘッド２０２が下降して、所定圧を押圧したまま、スクライブヘッド２０２をガイドレール２０１に沿って移動させることにより、パネルの第１ガラス基板Ｇ１にＹ方向のスクライブラインＳＹ１が刻まれスクライブヘッド２０２が上昇する。
【０００４】
第１ガラススクライバー１０２により、スクライブラインＳＸ１、ＳＹ１が刻まれたパネルは、反転機１０３により上下が反転され、第１ブレイクマシン１０４のステージＴＢ１上にセットされ、真空吸着によりステージＴＢ１上に吸引固定される。パネルに形成されているアライメントマークを、２台のＣＣＤカメラ４０２で認識して、パネルの位置ずれの検出を行い、テーブルＴＢ１の位置、角度の修正が行われる。そして、ブレイクバー４０３の直下に第１ガラス基板Ｇ１のＸ方向のスクライブラインＳＸ１がくるようにステージＴＢ１を移動して、第２ガラス基板Ｇ２の上方からブレイクバー４０３を下降させることにより、第１ガラス基板Ｇ１がスクライブラインＳＸ１の箇所で分断される。第１ブレイクマシン１０４のステージＴＢ１が９０度回転して、ガイドラインの方向がパネルに対し、Ｘ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。ブレイクバー４０４の直下に第１ガラス基板Ｇ１のＹ方向のスクライブラインＳＹ１がくるようにステージＴＢ１を移動して、第２ガラス基板Ｇ２の上方からブレイクバー４０４を下降させることにより、第１ガラス基板Ｇ１がスクライブラインＳＹ１の箇所で分断される。
【０００５】
つづいてパネルは中間テーブル１０５を経由して第２スクライバー１０６のステージＴＳ２にセットされ、真空吸着によりステージＴＳ２上に吸引固定される。パネルに形成されているアライメントマークを、２台のＣＣＤカメラ２０３で認識して、パネルの位置ずれの検出を行い、テーブルＴＳ２の位置、角度の修正が行われる。チップホルダー３０１が取り付けられた、スクライブヘッド２０２が下降してきて、所定圧で押圧したまま、スクライブヘッド２０２をガイドレール２０１に沿って移動させることにより、パネルの第２ガラス基板Ｇ１にＸ方向のスクライブラインＳＸ２が刻まれスクライブヘッド２０２が上昇する。その後、第２ガラススクライバー１０６のステージＴＳ２が９０度回転し、ガイドラインの方向がパネルに対し、Ｘ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。その後、スクライブヘッドが下降して、所定圧で押圧したまま、スクライブヘッド２０２をガイドレール２０１に沿って移動させることにより、パネルの第２ガラス基板Ｇ２にＹ方向のスクライブラインＳＹ２が刻まれスクライブヘッド２０２が上昇する。
【０００６】
第２ガラススクライバー１０６により、スクライブラインＳＸ２、ＳＹ２が刻まれたパネルは、反転機１０３により上下が反転され、第２ブレイクマシン１０７のステージＴＢ２にセットされ、真空吸着によりステージＴＢ２上に吸引固定される。パネルに形成されているアライメントマークを、２台のＣＣＤカメラ２０３で認識して、パネルの位置ずれの検出を行い、テーブルＴＢ２の位置、角度の修正が行われる。そして、ブレイクバー４０３の直下に第２ガラス基板Ｇ２のＸ方向のスクライブラインＳＸ２がくるようにステージＴＢ２を移動して、第１ガラス基板Ｇ１の上方からブレイクバー４０３を下降させることにより、第２ガラス基板Ｇ２がスクライブラインＳＸ２の箇所で分断される。第２ブレイクマシン１０７のステージＴＢ２が９０度回転して、ガイドラインの方向がパネルに対し、Ｘ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。ブレイクバー４０３の直下に第２ガラス基板Ｇ２のＹ方向のスクライブラインＳＹ２がくるようにステージＴＢ２を移動して、第１ガラス基板Ｇ１の上方からブレイクバー４０３を下降させることにより、第２ガラス基板Ｇ２がスクライブラインＳＹ２の箇所で分断されることにより、製品サイズのパネルに分断され、除材ステージ１０８に搬送される。
【０００７】
以上がガラス基板を２枚張り合わせて作製されるパネルを分断する場合の通常の分断工程となるが、これらの分断工程をより簡便に行うために、様々な装置及び分断方法が提案されてきている。（例えば特許文献１参照）
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２３８５４２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ガラス基板を２枚張り合わせて作製したパネルを製品サイズのパネルに分割するためには、スクライブ、ブレイクの作業を第１ガラス基板、第２ガラス基板それぞれに行う必要があり、スクライバー、ブレイクマシンを各２台、反転機が２台、中間テーブルを設置する必要があり、装置の設置スペースや作業スペースを広い範囲で確保する必要がある。当然、設備コストも高くついてしまう。
【００１０】
また、これら従来のスクライブ、ブレイクを同一の装置にそのまま搭載しようとしても、スクライブとブレイクは各々の動作機構が全く異なるため（横方向への圧力を加えながらの移動（スクライブ）と縦方向への殴打（ブレイク））、結局はスクライバーとブレイクマシン両方の機構を１つの箱の中にいれただけのものとなってしまう。そのため、同一装置にするための意義も希釈されてしまっていた。
【００１１】
さらに、ブレイク時のブレイクバーによる殴打によりガラス表面に傷や汚染が生じ、ゴミなどの影響により配線などのショート、断線、素子の破壊などが考えられる。
【００１２】
従って、本発明は、上述した課題を解決出来るパネルの加工方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、スクライブされたガラス基板に圧力を加え分断する手段を、従来のバー型ガラス基板分断手段からホイール型の、回転押圧型ガラス基板分断手段にすることを特徴とする。
【００１４】
これにより、ガラス基板をスクライブする手段と分断する手段の２種類を合わせ持つ構造にすることが出来、１台でスクライブ処理、ブレイク処理の両方を行うことが出来る。
【００１５】
さらに、回転押圧型のガラス基板分断手段とすることで、スクライブを行うための機構をそのまま分断に応用することが可能であるので、装置の簡略化、少スペース化がはかれ、その上装置そのもののコストダウンも可能となる。
【００１６】
また、１度に大きな力をかける必要がないためブレイク時に発生していたガラス表面の傷や汚染を低減ことができ、配線のショート、断線、素子の破壊などを防ぐことが出来る。
【００１７】
また、本発明はブレイク時に使用する、ブレイク用シートの供給と回収を行うロボットを備え、パネルを反転させるための反転機構の付いたロボットを備えることを特徴とする。
【００１８】
これにより、１台でパネルの両面に対してスクライブ処理、分断処理の両方を行ことが可能となり、所望のパネルサイズに分断することが出来る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
本発明に係る２枚のガラス基板を貼り合わせて形成されたパネルを分断するためのガラス加工装置の実施形態を基本的な動作の順を追って図面に基づき説明する。（図１〜図３）
【００２０】
給材ステージ６０１より第１ガラス基板と第２ガラス基板の２枚のガラス基板を貼り合わせて形成されたパネルが給材ロボット６１０のアームに真空吸着されてステージ６０５の押し上げピン上に水平状態で供給される。給材ロボット６１０のアームの真空吸着が解除され、パネルが押し上げピン上に設置され、給材ロボット６１０のアームは原点に戻る。続いて、押し上げピンが下降して、パネルがステージ６０５上にセットされ、真空吸着によりステージ６０５上に吸引固定される。
【００２１】
続いて、パネルの第１ガラス基板上に左右対称に形成されているアライメントマークを２台のＣＣＤカメラ６０４で認識してアライメントマークの位置ずれの検出を行い、ステッピングモーターにてステージの位置、角度の修正を行う。
次に、チップホルダー８０３が取り付けられたスクライブヘッド６０２を所望の位置に圧縮空気にて下降させ、設定した圧力で押圧したまま、スクライブヘッド６０２をガイドレール６０８に沿って移動させることにより第１ガラス基板のＸ方向にスクライブラインが刻まれ、その後スクライブヘッド６０２が上昇する。
続いてステージ６０５が９０度回転し、ガイドラインの方向がパネルに対し、Ｘ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。チップホルダー８０３が取り付けられたスクライブヘッド６０２が圧縮空気で下降し、設定した圧力を押圧したまま、スクライブヘッド６０２をガイドレール６０８に沿ってに移動させることにより第１ガラス基板のＹ方向にスクライブラインが刻まれスクライブヘッド６０２が上昇する。ステージ６０５上への真空吸着が解除され、押し上げピンにより、パネルがステージ６０５上から押し上げられる。
【００２２】
次に、装置後方に備えてあるパネル反転用ロボット７０３のアームがステージ６０５とパネルの間に伸びてきて、押し上げピンにより持ち上げられているパネルを持ち上げた時に真空吸着がＯＮになり、パネル反転用ロボット７０３のアーム上でパネルを吸引固定する。そして、パネル反転用ロボット７０３のアームが反転し、パネルの上下を反転させる。
【００２３】
パネルの上下を反転させている間に、装置左側面に備えてあるブレイク用シート置き場７０２から、装置左側面に備えてあるブレイクシート供給、回収用ロボット７０１が、ブレイク用シートをステージ６０５上にセットする。その後、反転されたパネルが押し上げピン上に水平状態で供給され、パネル反転用ロボット７０３のアームの真空吸着が解除され、パネル反転用ロボット７０３のアームは原点に戻る。そして押し上げピンが下降することにより、パネルはステージ６０５上にセットされ、真空吸着によりステージ６０５上に吸引固定される。
【００２４】
パネルの第１ガラス基板上に左右対称に形成されているアライメントマークを２台のＣＣＤカメラ６０４で認識してアライメントマークの位置ずれの検出を行い、ステッピングモーターにてステージ６０５の位置、角度の修正を行う。圧縮空気によりブレイクヘッド６０７を下降させ、第１ガラス基板に刻まれたＸ方向のスクライブラインの真上を第２ガラス基板側から、設定した圧力を押圧したまま、ブレイクヘッド６０７をガイドレール６０８に沿って移動させることにより、第１ガラス基板Ｇ１のＸ方向のスクライブラインのみがスクライブ箇所で分断され、ブレイクヘッド６０７が上昇する。
続いて、ステージ６０５が９０度回転してガイドラインの方向がパネルに対し、Ｘ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。その後、ブレイクヘッド６０７が下降して、第１ガラス基板に刻まれたＹ方向のスクライブラインの真上を第２ガラス基板側から、設定した圧力を押圧したまま、ガイドレール６０８に沿って移動し、第１ガラス基板のＹ方向のスクライブラインがスクライブ箇所で分断さる。続いてブレイクヘッド６０７が上昇し、真空吸着が解除され、パネルは押し上げピンにより、ステージ６０５上から押し上げられる。
【００２５】
第１ガラス基板のブレイク終了後、装置後方に備えてあるパネル反転用ロボット７０３のアームがステージ６０５とパネルの間に伸びてきて、押し上げピンにより持ち上げられているパネルを持ち上げる。そして、パネル反転用ロボット７０３のアームの真空吸着がＯＮになり、パネルを吸引固定し、パネルをステージ６０５上から持ち上げる。
【００２６】
パネル反転用ロボット７０３がパネルを持ち上げている間に、装置左側面に備えてあるブレイク用シート供給、回収用ロボット７０１が、ステージ６０５上に伸びてきて、ブレイク時にステージ６０５にセットされていた、ブレイク用シートを回収し、テーブル６０５にブレイク用シートを戻し、原点に戻る。その後、持ち上げられていたパネルが押し上げピン上に水平状態で供給され、パネル反転用ロボット７０３のアームの真空吸着が解除され、パネル反転用ロボット７０３のアームは原点に戻る。続いて押し上げピンが下降して、パネルがステージ６０５上にセットされ、真空吸着によりステージ６０５上に吸引固定される。
【００２７】
パネルの第１ガラス基板上に左右対称に形成されているアライメントマークを２台のＣＣＤカメラ６０４で認識してアライメントマークの位置ずれの検出を行い、ステッピングモーターにてステージ６０５の位置、角度の修正を行う。チップホルダー８０３が取り付けられたスクライブヘッド６０２を所望の位置に圧縮空気にて下降させ、設定した圧力で押圧したまま、スクライブヘッド６０２をガイドレール６０８に沿って移動させることにより第２ガラス基板のＸ方向にスクライブラインが刻まれ、その後スクライブヘッド６０２が上昇する。
続いてステージ６０５が９０度回転して、ガイドラインのパネルに対する方向がＸ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。チップホルダー８０３が取り付けられたスクライブヘッド６０２が圧縮空気で下降し、設定した圧力で押圧したまま、スクライブヘッド６０２をガイドレール６０８に沿って移動させることにより第２ガラス基板のＹ方向にスクライブラインが刻まれ、スクライブヘッド６０２が上昇する。ステージの真空吸着が解除され、押し上げピンにより、パネルがステージ６０５上から押し上げられる。
【００２８】
装置後方に備えてあるパネル反転用ロボット７０３のアームがステージ６０５とパネルの間に伸びてきて、押し上げピンにより持ち上げられているパネルを持ち上げる。そして真空吸着がＯＮになり、パネルを吸引固定し、パネル反転用ロボット７０３のアームが反転することにより、パネルの上下を反転させる。
【００２９】
パネル反転用ロボット７０３がパネルの上下を反転させている間に、装置左側面に備えてあるブレイク用シート供給、回収用ロボット７０１が、装置左側面に備えてあるブレイク用シート置き場７０２から、ブレイク用シートをステージ６０５上にセットする。その後、反転されたパネルがパネル反転用ロボット７０３により押し上げピン上に水平状態で供給され、パネル反転用ロボット７０３のアームの真空吸着が解放され、パネル反転用ロボット７０３のアームは原点に戻る。押し上げピンが下降して、パネルがステージ６０５上にセットされ、真空吸着によりステージ６０５上に吸引固定される。
【００３０】
パネルの第１ガラス基板上に左右対称に形成されているアライメントマークを２台のＣＣＤカメラ６０４で認識してアライメントマークの位置ずれの検出を行い、ステッピングモーターにてステージ６０５の位置、角度の修正を行う。圧縮空気によりブレイクヘッド６０７を下降させ、第２ガラス基板に刻まれたＸ方向のスクライブラインの真上を第１ガラス基板側から、設定した圧力を押圧したまま、ブレイクヘッド６０７をガイドレール６０８に沿って移動させることにより、第２ガラス基板のＸ方向のスクライブラインがスクライブ箇所で分断され、ブレイクヘッド６０７が上昇する。ステージ６０５が９０度回転して、パネルに対するガイドラインの方向がＸ軸方向からＹ軸方向に入れ替わる。その後ブレイクヘッド６０７を下降させて、第２ガラス基板に刻まれたＹ方向のスクライブラインの真上を第１ガラス基板側から、設定した圧力を押圧したまま、ガイドレール６０８に沿って移動させることにより、第２ガラス基板のＹ方向のスクライブラインＳがスクライブ箇所で分断され、ブレイクヘッド６０７が上昇する。ステージ６０５の真空吸着が解除され、除材ロボット６０９のアームがステージ６０５とパネルの間に伸びてきて、パネルに接したところで真空吸着がＯＮになり，除材ロボット６０９のアーム上で吸引固定されたまま、除材ステージ６０６に搬送され、除材ステージ６０６上で除材ロボット６０９のアームの真空吸着が解除され、パネルが所望のサイズに分断される。
【００３１】
前記工程フローでは、Ａ面スクライブ→Ａ面ブレイク→Ｂ面スクライブ→Ｂ面ブレイクの基本的な処理の順番で説明を行ったが、この工程フローにかかわらず、Ａ面スクライブ→Ｂ面スクライブ→Ａ面ブレイク→Ｂ面ブレイク、Ａ面スクライブ→Ｂ面スクライブ→Ｂ面ブレイク→Ａ面ブレイクなど、スクライブ処理、ブレイク処理の順番を任意に設定することが出来る。
【００３２】
【発明の効果】
以上のことから、スクライブされたガラス基板に圧力を加え分断する手段を、従来のバー型ガラス基板分断手段からホイール型の、回転押圧型ガラス基板分断手段にすることで、ガラス基板をスクライブする手段と分断する手段の２種類を合わせ持つ構造にすることが出来、１台でスクライブ処理、ブレイク処理の両方を行うことが出来るため、機械の設置面積を小さくすることが可能となり、設備コストの削減となる。さらに、回転押圧型のガラス基板分断手段とすることで、スクライブを行うための機構をそのまま分断に応用することが可能であるので、装置の簡略化、しいては装置そのもののコストダウンも可能となる。また、１度に大きな力をかける必要がないためブレイク時に発生していたガラス表面の傷や汚染を低減ことができ、配線のショート、断線、素子の破壊などを防ぐことが出来る。
【００３３】
さらに、本発明はブレイク時に使用する、ブレイク用シートの供給と回収を行うロボットを備え、パネルを反転させるための反転機構の付いたロボットを備えることで、１台でパネルの両面に対してスクライブ処理、分断処理の両方を行ことが可能となり、機械の設置面積を小さくすることができ、設備コストの削減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶パネル、有機発光パネル、無機発光パネルを加工する本発明のワーク加工装置を示した正面図
【図２】液晶パネル、有機発光パネル、無機発光パネルを加工する本発明のワーク加工装置を示した上面図
【図３】液晶パネル、有機発光パネル、無機発光パネルを加工する本発明のワーク加工装置を示した詳細図
【図４】従来の液晶パネル、有機発光パネル、無機発光パネルに対する従来の加工装置及び加工状況を示した図
【図５】図４のワーク加工装置に用いたスクライバーの全体を示した斜視図
【図６】図４のワーク加工装置に用いたスクライバーを示した詳細図
【図７】図４のワーク加工装置に用いたブレイクマシンの全体を示した斜視図
【図８】図４のワーク加工装置に用いたブレイクマシンを示した正面図

Claims

スクライブ手段と、
分断手段を有し、
前記分断手段は回転押圧式の分断手段であることを特徴とするガラス加工装置。
ガラス基板により形成されたパネルを分割するためのガラス加工装置であって、スクライブ手段と、
分断手段と、
前記パネルの裏表を反転させる手段を有し、
前記分断手段は回転押圧式の分断手段であることを特徴とするガラス加工装置。
ガラス基板により形成されたパネルを分割するためのガラス加工装置であって、スクライブ手段と、
分断手段と、
前記パネルの裏表を反転させる機構と、
ブレイク用のシートを供給する機構を有し、
前記分断手段は回転押圧式の分断手段であることを特徴とするガラス加工装置。
ガラス基板により形成されたパネルを分割するためのガラス加工装置であって、スクライブ手段と、
分断手段と、
前記パネルを反転させる機構と、
ブレイク用のシートを供給するための機構と、
前記ブレイク用のシートを回収するための機構を有し、
前記分断手段は回転押圧式の分断手段であることを特徴とするガラス加工装置。