JP2006001773A - 基板分断方法及び基板分断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクライブラインに沿って不良なく基板を分断できるようにする基板分断方法及び基板分断装置を提供すること。
【解決手段】 スクライブラインＳＬｂの両端と押圧部材先端部１９の両端とを基板１の側面側から撮像する手順と、この撮像によって得られた画像からスクライブラインＳＬｂ及び押圧部材先端部１９の座標データを抽出する手順と、この座標データを基に、スクライブラインＳＬｂ及び押圧部材先端部１９のうちの一方に対する他方の傾き角θと、スクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９との位置ずれ量ΔＸａを算出する手順と、傾き角θと位置ずれ量ΔＸａに応じて、基板１と押圧部材１８とを相対移動させて、スクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とを一致させる手順と、押圧部材先端部１９を基板１に押し当てて基板１を押圧する手順とを有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、押圧部材で基板を押圧して基板表面に形成されたスクライブラインに沿って基板を分断する基板分断方法及び基板分断装置に関し、詳しくは、スクライブラインと押圧部材との位置合わせ精度の向上を図った基板分断方法及び基板分断装置に関する。

例えば液晶ディスプレイ基板を製造する工程の中には、多面取り用の大判基板を所定サイズの個々の基板に分割するための分断や、液晶注入孔出しのための分断、電極部分を取り出すためなどの分断などの基板分断工程がある。

その基板の分断には一般にブレイクバーと呼ばれる押圧部材を用いて行われる。例えば下記特許文献１では、図８に示すように、ガラス材料からなる２枚の基板１ａ及び１ｂを貼り合わせてなる基板１の一方の基板１ｂの表面に断面Ｖ字状のスクライブラインＳＬｂを入れ、他方の基板１ａの表面に押圧部材１８の先端部１９を押し当てて基板１を押圧して、基板１ｂをスクライブラインＳＬｂに沿って分断している。基板１ａの分断には、基板１ｂの分断と同様に、基板１ａの表面にスクライブラインを入れ、基板１ｂの表面に押圧部材１８の先端部１９を押し当てて基板１を押圧して、基板１ａをスクライブラインに沿って分断する。
特開２００３−１３１１８５号公報

従来、押圧部材１８とスクライブラインＳＬｂとの位置合わせは、基板１上の基準位置から所定距離のところに今分断対象となるスクライブラインＳＬｂが形成されている、あるいは基板上に形成されたスクライブライン間のピッチなどの設計情報に基づいて押圧部材１８を移動させることで行われていた。これは、スクライブラインＳＬｂと押圧部材１８との実際の位置を確認しながら両者の位置合わせをするのではないため、従来は、スクライブラインＳＬｂに対して押圧部材の先端部１９が１ｍｍ程度ずれた位置で押圧している場合が多かった。

スクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９との位置がずれ、特にスクライブラインＳＬｂのＶ字の底から外れた位置に衝撃が加わると、スクライブラインＳＬｂを起点としたクラックが基板厚さ方向に平行に進行せず斜めに傾く斜め割れや、欠け、スクライブラインＳＬｂ以外の箇所にひびが入るなどの分断不良が発生しやすい。特に、駆動用回路や周辺回路もガラス基板に搭載したシステム・オン・ガラスを採用した基板においては、各液晶セルの縁部にまでＩＣ（integrated circuit）が作り込まれているので、基板分断位置に発生する不良はそれらＩＣの損傷に結びつきやすい。

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、斜め割れや欠けなどの不良を生じさせることなく、スクライブラインに沿った基板の分断を行える基板分断方法及び基板分断装置を提供することにある。

本発明の基板分断方法は、基板の表面に形成されたスクライブラインの両端と、このスクライブラインに対して仮位置決めされた押圧部材の直線状に延在する先端部の両端とを、基板の側面側から撮像する手順と、
その撮像によって得られた画像からスクライブライン及び押圧部材先端部の座標データを抽出する手順と、
その座標データを基に、スクライブライン及び押圧部材先端部のうちの一方に対する他方の傾き角と、スクライブラインと押圧部材先端部との位置ずれ量を算出する手順と、
算出された傾き角と位置ずれ量に応じて、基板と押圧部材とを相対移動させて、スクライブラインと押圧部材先端部とが基板の厚さ方向に重なるように一致させる手順と、
スクライブラインに一致された押圧部材先端部を基板に押し当てて基板を押圧する手順と、を有することを特徴としている。

上記基板を表面側から撮像しても、押圧部材の先端部及びスクライブラインは押圧部材に隠れて見えない。そこで、本発明の基板分断方法では、基板の側面側からスクライブラインの両端と押圧部材先端部の両端を撮像する。押圧部材をスクライブラインに対して仮位置決めするのは、スクライブラインと押圧部材先端部との位置合わせをするのであるから両者の位置関係がわかるように、スクライブラインを撮像した撮像手段の視野内に押圧部材先端部も一緒に収めるためである。

本発明では、スクライブラインと押圧部材先端部との位置合わせを行うにあたり、これら両者間の傾きの補正を行うようにしている。それらの一方に対して他方が傾いたままの状態で位置ずれ補正を行ってもスクライブラインと押圧部材先端部とが交差するように重なり完全に一致しない。そこで、本発明では位置ずれの補正だけでなく傾きの補正も行うことでスクライブラインと押圧部材先端部とを完全に一致させることができる。例えば押圧部材先端部を基準としてこれに対するスクライブラインの傾き角は、スクライブラインの両端の座標データを基に算出できる。逆にスクライブラインを基準としてこれに対する押圧部材先端部の傾き角は、押圧部材先端部の両端の座標データを基に算出できる。

そして、スクライブラインと押圧部材先端部とを完全に一致させた状態で押圧部材から基板に押圧力を加えれば、押圧部材先端部からの垂直荷重をスクライブラインに集中的に加えることができ、この結果、基板の斜め割れや欠け等の分断不良を防ぐことができる。

また、先に、上記傾き角を補正するべく基板と押圧部材との相対的な回転移動を行ってスクライブラインと押圧部材先端部とを互いに平行にしてから、上記位置ずれ量を補正するべく基板と押圧部材との相対移動を行えば、上記回転移動と、平行にされたスクライブライン及び押圧部材先端部に垂直な方向への直線的な平行移動の２回の移動だけで済む。

本発明の基板分断装置は、基板を支持するステージと、基板を押圧して基板をその表面に形成されたスクライブラインに沿って分断する押圧部材と、基板の側面に光軸を向けて配設されスクライブラインの両端とスクライブラインに対して仮位置決めされた押圧部材の直線状に延在する先端部の両端とを基板の側面側から撮像する撮像手段と、撮像によって得られた画像からスクライブライン及び押圧部材先端部の座標データを抽出する画像処理装置と、座標データを基にスクライブライン及び押圧部材先端部のうちの一方に対する他方の傾き角と、スクライブラインと押圧部材先端部との位置ずれ量を算出する演算装置と、傾き角と位置ずれ量に応じてスクライブラインと押圧部材先端部とが基板の厚さ方向に重なるように一致させるべくステージと押圧部材とを相対移動させる位置合わせ機構とを備えることを特徴としている。

上記撮像手段にて基板の側面側からスクライブラインの両端と押圧部材先端部の両端を撮像することで、スクライブラインと押圧部材先端部との間の傾きも含めた両者の位置関係がわかる。その位置関係に応じてそれら両者を一致させるべく移動を行わせることができる。すなわち、上記撮像によって得られた画像から抽出されたスクライブライン及び押圧部材先端部の座標データを基に演算装置が、スクライブライン及び押圧部材先端部のうちの一方に対する他方の傾き角と、スクライブラインと押圧部材先端部との位置ずれ量を算出し、位置合わせ機構はそれら傾き角と位置ずれ量に応じた制御指令を受けて、ステージと押圧部材とを相対移動させてスクライブラインと押圧部材先端部とを一致させる。

基板はステージ上に支持され、押圧部材からの押圧力を受ける。このときスクライブラインと押圧部材先端部とが一致されているので、押圧部材先端部からの垂直荷重をスクライブラインに集中的に加えることができ、この結果、基板の斜め割れや欠け等の分断不良を防ぐことができる。

本発明の基板分断方法によれば、スクライブラインと押圧部材先端部とを一致させた状態で押圧部材から基板に押圧力を加えることができるので、基板の斜め割れや欠け等の分断不良を防ぐことができる。この結果、製品の品質向上が図れ、さらに生産工程における歩留まりも向上でき生産コストの低減も図れる。

本発明の基板分断装置によれば、スクライブラインと押圧部材先端部とを一致させた状態で押圧部材から基板に押圧力を加えることができるので、基板の斜め割れや欠け等の分断不良を防ぐことができる。この結果、製品の品質向上が図れ、さらに生産工程における歩留まりも向上でき生産コストの低減も図れる。さらに、装置構成品には特別なものは必要なく、撮像装置や画像処理装置など広く普及している汎用品を既存の基板分断装置に追加することで実現できるので、大幅な改良や大幅なコストアップを回避できる。

図１は本発明の実施形態に係る基板分断装置の構成を示すブロック図である。基板分断装置は、基板を支持するステージ１７と、このステージ１７を駆動させるステージ駆動手段１５と、基板を押圧して分断する押圧部材１８と、この押圧部材１８を駆動させる押圧部材駆動手段１６と、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂと、画像処理装置１２と、演算装置１３と、表示装置２１と、記憶装置２２と、主制御装置１４とを備える。

ステージ１７は、ステージ駆動手段１５によって、基板の平面方向（図５に示すＸ−Ｙ方向）及びその平面内における回転が可能となっている。ステージ駆動手段１５の構成を例示すると、Ｘ方向移動用、Ｙ方向移動用、回転用のそれぞれのモータと、モータ駆動軸の回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構、ステージ１７を回転させるべくモータ駆動軸の回転をステージ１７に伝えるギア、モータの駆動を制御するモータ制御部などを備えている。

押圧部材１８は一般にブレイクバーと呼ばれ、図８に示すように長尺板状部分と、２つの傾斜面が合わさった楔状部分とからなる。楔状部分の先端部１９は押圧部材１８の長手方向に沿って直線状に延在している。先端部１９の長手寸法は、スクライブラインＳＬｂの長さと同じかそれよりも若干長い。押圧部材１８は樹脂や硬質ゴムあるいは金属表面をそれらで被覆してなる。

押圧部材１８は、押圧部材駆動手段１６によって、例えば図５に示す例ではＸ方向及び基板表面に対して垂直に上下動する方向に移動可能となっている。押圧部材駆動手段１６の構成を例示すると、Ｘ方向移動用、上下移動用のそれぞれのモータと、モータ駆動軸の回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構、モータの駆動を制御するモータ制御部などを備えている。

上述したステージ駆動手段１５及び押圧部材駆動手段１６から、本実施形態における位置合わせ機構が構成される。

第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂは本実施形態における撮像手段を構成する。各々の撮像装置１１ａ、１１ｂは、撮像レンズ、光学系、撮像素子、信号処理回路などを備えている。撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型やＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型の固体撮像素子、あるいは撮像管などが用いられる。光学系は、撮像レンズで取り入れた光学像を撮像素子で電気信号に変換しやすいように光学的処理を行う。

図３に示すように、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂはそれぞれ、光軸を基板１の側面に向けて配置されている。第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂはそれぞれの光軸が一直線上にあるように配置され、カメラ座標系の原点を一致させている。第１の撮像装置１１ａは、図３において基板１の左側面側から押圧部材先端部１９の左端及び分断対象のスクライブラインＳＬの左端を撮像する。第２の撮像装置１１ｂは、第１の撮像装置１１ａによって撮像される基板左側面の反対側面である図３における右側面側から押圧部材先端部１９の右端及び分断対象のスクライブラインＳＬの右端を撮像する。図３における基板１の両側面を表す図中、斜線領域は第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂそれぞれの撮像領域を示す。

また、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂそれぞれの鏡筒の上には、ランプや発光素子などの光源からの光を撮像領域に導いて撮像領域を照らす光ファイバが配設されている。これにより、撮像画像のコンストラストを良好にできる。なお、このような照明手段は、室内照明灯などの周囲の明るさの状態によっては必ずしも必要ない。

画像処理装置１２は、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂから受け取った電気信号を処理して画像データにする。さらに、その画像データから必要な情報（本実施形態ではスクライブライン及び押圧部材先端部の座標データ）を抽出する。

表示装置２１は、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂによって撮像された画像を画面上に拡大表示する。

演算装置１３は、画像処理装置１２によって抽出された座標データを基に、図５に示すような、押圧部材先端部１９に対するスクライブラインＳＬｂの傾き角θと、押圧部材先端部１９とスクライブラインＳＬｂ間の位置ずれ量ΔＸａを算出する。

主制御装置１４は、演算装置１３から受け取った算出データを基に、ステージ駆動手段１５や押圧部材駆動手段１６に制御指令を出す。また、基板分断装置全体の制御も行う。

記憶装置２２は、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂが撮像した画像データや演算装置１３が算出した結果を記憶する。

以上のように構成される基板分断装置を用いて基板分断が行われるが、基板分断工程の前には基板貼り合わせが行われる。本実施形態で考える基板１は例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）や画素電極などが形成された第１の基板１ａと、対向電極が形成された第２の基板１ｂとが貼り合わされてなる液晶ディスプレイ用の基板である。第１の基板１ａ、第２の基板１ｂは共にガラス材料からなり、平面形状は四角形である。

基板貼り合わせ工程は以下に挙げる工程を含む。第１の基板１ａ、第２の基板１ｂのうちの一方にシール材を塗布する。シール材は液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンを呈する。他方の基板に所定のセルギャップに相当する直径をもつ球状スペーサを散布し、両基板１ａ、１ｂを貼り合わせる。両基板１ａ、１ｂの間隔を所定のセルギャップになるまで加圧下で締め付けシール材を加熱硬化する。

また、貼り合わされた基板１の両表面には、貼り合わせ前に予めスクライブラインＳＬ（図３参照）が形成される。スクライブラインＳＬは、断面がＶ字の溝として形成される。スクライブラインＳＬは、例えばレーザ照射により形成される。あるいは、ダイヤモンドカッター、水圧、エッチングなどによって形成してもよい。

基板貼り合わせ工程に続いて以下に示す基板分断工程が行われる。図２はそのフローを示す。

（ステップＳ１）
基板１をステージ１７（図６参照）上にセットする。例えば、基板表面に印されたアライメントマークを、上述した第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂとは別にステージ上方に設けられ、光軸を基板表面に向けている基板位置決め用の撮像装置を用いて読み取り、その読み取ったアライメントマークに基づいて基板１をステージ１７上の所定位置に位置決めする。

（ステップＳ２）
押圧部材１８を分断位置へと移動させる。押圧部材１８はその分断位置に形成された分断対象のスクライブラインＳＬに対して仮位置決めされる（図３の状態）。この移動は、基板上の基準位置から所定距離のところに今分断対象となるスクライブラインＳＬが形成されている、あるいはスクライブラインＳＬ間のピッチなど設計情報に基づいて行われる。スクライブラインＳＬと押圧部材１８との実際の位置を確認しながら両者の位置合わせをするのではなく、単に、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂの撮像領域に分断対象のスクライブラインＳＬと押圧部材１８の先端部１９とが収まるようにおおよその位置決めがされるだけである（仮位置決め）。したがって、スクライブライン形成位置の精度や押圧部材１８の移動精度によっては必ずしも押圧部材１８の先端部１９とスクライブラインＳＬとは位置が一致しない。

図３に示す例では、押圧部材１８の先端部１９は、第１の基板１ａの表面に非接触で対向され、分断対象となるスクライブラインＳＬは第２の基板１ｂの表面（ステージ１７に向き合う側の基板表面）に形成されている。

（ステップＳ３）
第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂで、基板１の２側面それぞれの分断位置を撮像する。図３において斜線で示した領域が第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂによってそれぞれ撮像される。

（ステップＳ４）
第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂによって撮像された画像は表示装置２１の画面に拡大表示される。例えば、図４は、第１の撮像装置１１ａによって撮像された図３における基板１の左側面の分断位置の画像を示す。そして、画像処理装置１２は、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂの撮像によって得られた画像から、スクライブラインＳＬｂと押圧部材１８の先端部１９の座標データを抽出する。なお、図４で考える座標系は、第１の撮像装置１１ａの光軸方向を３次元直交座標系の一軸とするカメラ座標系である。そのカメラ座標系において、押圧部材１８の短手方向（図４において横方向）に延びる座標軸をｘ軸とすると、押圧部材１８の図４に示される一端面のｘ軸方向の中心座標ＡＢｃは、押圧部材１８のｘ軸方向の両端の座標ＡＢａ及びＡＢｂから算出される。

押圧部材先端部１９の図４に示される一端のｘ座標は上記中心座標ＡＢｃに一致する。すなわち、押圧部材１８は先端部１９を通り上下方向に延在する線（図４において１点鎖線）に関して線対称となっている。なお、このような線対称でなくても、押圧部材１８の楔状部分の２つの傾斜部それぞれの端縁である２つの傾斜線１８ａ、１８ｂの交点の座標として先端部１９のｘ座標ＡＢｃを算出できる。

さらに、第２の基板１ｂの表面に形成されたスクライブラインＳＬｂの図４に示す一端のｘ軸方向の中心座標（Ｖ字の底の座標）ＡＳｃを、スクライブラインＳＬｂのｘ軸方向の両端の座標ＡＳａ及びＡＳｂから算出する。同様にして、第２の撮像装置１１ｂが撮像した画像より、スクライブラインＳＬｂの図４に示す一端の反対側の他端のｘ軸方向の中心座標ＢＳｃを、スクライブラインＳＬｂの他端のｘ軸方向の両端座標ＢＳａ、ＢＳｂから算出する。

（ステップＳ５）
図５は基板１及び押圧部材１８の平面図を示す。この図５で考える座標系は、図４におけるカメラ座標系ではなく、基板１を平面方向に見た２次元の機械座標系である。押圧部材１８の短手方向の中心線すなわち先端部１９（１点鎖線で示される）は、その機械座標系のＹ軸に平行となっている。２点鎖線で示されるスクライブライン（厳密にはその中心線）ＳＬｂは、Ｙ軸すなわち押圧部材先端部１９に対して傾いている。ここでの傾きは、基板１を平面方向から見た場合における、押圧部材先端部１９に対するスクライブラインＳＬｂの傾きを意味する。

ステージ１７上にセットされ後述する回転補正が行われる前の基板１の外形線を図５においては実線で示している。スクライブラインＳＬｂの傾きは、基板１がステージ１７上にセットされる際に生じる。あるいはスクライブラインＳＬｂを基板表面に形成する際にスクライブラインＳＬｂが本来形成される位置から傾いて形成されてしまうなどによって生じる。図５ではその傾きをわかりやすくするため誇張して図示しているが実際は傾くとしてもわずかである。

そして、演算装置１３は、上述のように画像処理装置１２にて抽出されたスクライブラインＳＬｂの両端の中心座標ＡＳｃ及びＢＳｃを基に、押圧部材先端部１９に対するスクライブラインＳＬｂの傾き角θ（図５参照）を算出する。

具体的には、スクライブラインＳＬｂの両端のカメラ座標系における中心座標ＡＳｃ、ＢＳｃを、それぞれ機械座標に変換した座標を（Ｘａ、Ｙａ）、（Ｘｂ、Ｙｂ）とすると、スクライブラインＳＬｂの一端の座標ＡＳｃ（Ｘａ、Ｙａ）を通り押圧部材先端部１９（Ｙ軸）に平行な直線ｙに対するスクライブラインＳＬｂの傾き角θ（＝押圧部材先端部１９に対するスクライブラインＳＬｂの傾き角θ）は、ＡＳｃ、ＢＳｃ、Ｃを頂点とする三角形を考えて、
θ＝ｔａｎ^-1［（Ｘａ−Ｘｂ）／基板寸法Ｄ］・・・（１）式
にて算出される。基板寸法Ｄは、スクライブライン延在方向の基板寸法であり、予めわかっている値（例えば７００ｍｍ）である。

なお、基板１は上記ステップＳ１で述べたように基板表面のアライメントマークに基づいてステージ１７上に位置決めされるので傾きが生じるとしてもわずかである。したがって、上記（１）式による傾き角θの算出に際しては、ＢＳｃから直線ｙにおろした垂線の長さ│Ｘａ−Ｘｂ│≒（ＢＳｃとＣ間の長さ）とみなしている。

（ステップＳ６）
基板１を、機械座標の原点oを回転中心として図５において時計方向に、上記傾き角θだけ回転させて基板１の回転補正を行う。これは、基板１を支持したステージ１７を回転させることにより行う。具体的には、主制御装置１４が演算装置１３にて算出された傾き角θに応じた制御指令をステージ駆動手段１５に送る。この制御指令にしたがって駆動源であるモータなどが駆動され、ステージ１７の回転が行われる。この回転補正により、基板１は図５において実線から点線で示す位置に移動され、スクライブラインＳＬｂは押圧部材先端部１９（Ｙ軸）に平行になる。なお、回転方向は（１）式で得られるθの正負の符号により判断される。

（ステップＳ７）
上記回転補正により互いに平行にされた押圧部材先端部１９とスクライブラインＳＬｂとの間のＸ軸方向の距離、すなわち押圧部材先端部１９とスクライブラインＳＬｂとの位置ずれ量ΔＸａを演算装置１３が算出する。

具体的には、先ず回転補正後の点線で示すスクライブラインＳＬｂの一端（図５において左端）の座標（Ｘａｃ、Ｙａｃ）を算出した後、そのＸ座標Ｘａｃと、押圧部材先端部１９の一端（図５において左端）のＸ座標ＸＢｃとの間の距離を算出する。この距離が、押圧部材先端部１９とスクライブラインＳＬｂとの（Ｘ軸方向の）位置ずれ量ΔＸａである。なお、座標（ＸＢｃ、ＹＢｃ）は、押圧部材先端部１９の一端のカメラ座標ＡＢｃを機械座標に変換した座標である。

スクライブラインＳＬｂ一端の回転補正後の座標（Ｘａｃ、Ｙａｃ）は、基板１の回転中心の座標（Ｘｃ、Ｙｃ）、スクライブラインＳＬｂ一端の回転補正前の座標ＡＳｃ（Ｘａ、Ｙａ）、傾き角（回転角）θを用いて、下記数１にて算出される。なお、回転中心は原点ｏであるので、Ｘｃ＝０、Ｙｃ＝０である。

そして、スクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９との位置ずれ量ΔＸａは、回転補正後のスクライブラインＳＬｂ一端のＸ座標Ｘａｃと、押圧部材先端部１９一端のＸ座標ＸＢｃとの間の距離として、
ΔＸａ＝Ｘａｃ−ＸＢｃ・・・（２）式
にて算出される。

（ステップＳ８）
上述のようにして求められた位置ずれ量ΔＸａを補正する。これは、基板１を支持したステージ１７を、押圧部材先端部１９とスクライブラインＳＬｂとの平行状態を維持したままＸ軸方向にΔＸａだけ平行移動させることにより行う。具体的には、主制御装置１４が演算装置１３にて算出された位置ずれ量ΔＸａに応じた制御指令をステージ駆動手段１５に送る。この制御指令にしたがって駆動源であるモータなどが駆動され、ステージ１７の平行移動が行われる。これによって、スクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とが、基板１の厚さ方向に重なるように一致される。なお、上記平行移動の方向は（２）式で得られるΔＸａの正負の符号により判断される。

（ステップＳ９）
図６に示すように、押圧部材先端部１９とスクライブラインＳＬｂ（の中心線）とが一致された状態で、押圧部材先端部１９が第１の基板１ａの表面に押し当てられ、押圧部材１８は基板１をステージ側へと押圧する。この押圧により、スクライブラインＳＬｂを起点に第２の基板１ｂの厚さ方向にクラックｃが入り、この結果、スクライブラインＳＬｂの形成位置を境にして第２の基板１ｂが分断される。

そして、本実施形態によれば、スクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とを精度良く位置合わせすることができるので、押圧部材先端部１９からの垂直荷重を線荷重としてスクライブラインＳＬｂに集中的に加えることができる。この結果、基板１の斜め割れや欠け等の分断不良を防ぐことができ、歩留まりや製品の品質向上が図れる。

なお、押圧部材１８の駆動源はモータに限らず、空圧シリンダや油圧シリンダを用いて押圧部材１８から基板１に押圧力を与えるようにしてもよい。

他のスクライブラインについても上述したステップＳ２〜Ｓ９が同様に行われ、そのスクライブラインに沿って第２の基板１ｂは分断される。固定配置された第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂに対して、ステージ１７及び押圧部材１８が移動されることで撮像対象を変化させる。

また、第１の基板１ａを分断する場合には、基板１を例えば反転させて、押圧部材先端部１９とステージ１７との間に狭圧される第１、第２の基板１ａ、１ｂの上下関係を逆にした状態で、上記第２の基板１ｂの分断と同様な手順にて、スクライブラインＳＬａに沿った第１の基板１ａの分断も行われる。

なお、分断工程には、多面取りの大判基板を所定サイズの個々の基板に分割するための分断工程、液晶注入口を露出するための短冊取り分断工程（液晶注入孔出しのための分断）、電極部分を取り出すための分断工程を含む。

分断工程の後、その分断にて液晶注入口が形成された基板に液晶材料を真空下で注入する工程、注入口の封止工程、封止後洗浄工程、液晶配向乱れや配向不良を除去するアニール工程などが続けられ、液晶ディスプレイ基板が完成する。

また、第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂの撮像によって得られる画像データから、例えば、図７に示すように、スクライブラインＳＬａ、ＳＬｂのスクライブ深さｄ１、ｄ２、上下のスクライブラインＳＬａ、ＳＬｂ間のずれ量ΔＡなどの算出も行うことで前工程の工程管理及びスクライブラインの品質管理に活用できる。

算出されたスクライブ深さｄ１、ｄ２やずれ量ΔＡは記憶装置２２に記憶される。そして、記憶装置２２に蓄積された過去のデータを読み出し、統計的手法などにて分析し、その結果スクライブラインの寸法や形状、上下のスクライブライン間のずれ量に異常が見られる場合には、その情報を前工程（スクライブライン形成工程）に対して警告を発するなどフィードバックさせることができ、スクライブラインの品質向上に役立てることができる。

また、スクライブラインに限らず押圧部材１８の状態管理も行える。例えば押圧部材１８に反りが生じている場合には、押圧部材先端部１９の両端の座標データからそれを認識できる。スクライブラインや押圧部材１８の不具合をなくすことは分断不良の防止につながる。

さらに、基板分断後の分断箇所の形状や、割れ角度（基板表面と分断面との角度）などを第１、第２の撮像装置１１ａ、１１ｂの撮像画像から求めることで、基板自体の品質管理を行え、基板の品質向上を図れる。また、分断している最中の画像を表示装置２１に表示させれば、分断不良が生じる場合にはリアルタイムで斜め割れや、ひび、欠けなどを監視でき、迅速にとるべき対策の検討及びその対策に着手できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

基板の側面側からスクライブラインの両端及び押圧部材先端部の両端を撮像する撮像装置は１つでもよく、この場合には基板１をステージ１７ごと回転させることでその１つの撮像装置によってスクライブラインの両端及び押圧部材先端部の両端を時間をずらして撮像する。しかし、特に量産工程における生産効率を考えると上記実施形態のように、２つの撮像装置１１ａ、１１ｂを用いる方が好ましい。

上記実施形態では、仮位置決め位置で静止した押圧部材１８に対して、基板１を支持したステージ１７を動かすことで、傾き角θ及び位置ずれ量ΔＸａの補正を行ってスクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とを一致させたが、静止したステージ１７に対して押圧部材１８を動かすことでスクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とを一致させてもよい。もちろん、押圧部材１８とステージ１７との双方の移動の組み合わせでスクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とを一致させてもよい。

上記実施形態では、先に傾き角θの回転補正を行ってから、位置ずれ量ΔＸａを補正するべく図５におけるＸ方向にステージ１７を平行移動させたが、回転補正を行う前、すなわち基板の傾きを維持したままの状態で先にスクライブラインＳＬｂの一端（図５において左端）ＡＳｃのみを押圧部材先端部１９に一致させる移動（図５においてＸａｃ＋ΔＸａに位置する座標への移動）を行い、この後でステージ１７を回転させて、スクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とを完全に一致させるようにしてもよい。

しかし、この場合には、ステージ１７は図５に示すＸ方向とＹ方向の２方向にしか直線移動できない構成すなわち図５において斜め方向に直線移動できない構成であるので、スクライブラインＳＬｂの一端ＡＳｃを押圧部材先端部１９に一致する位置（Ｘａｃ＋ΔＸａ）に移動させるためには、Ｘ方向の移動とＹ方向の移動との２回の移動の組み合わせで行う必要がある。結局、回転移動も含めて３回の移動を行わせる必要がある。

これに対して、上記実施形態では、先にステージ１７を回転させてスクライブラインＳＬｂと押圧部材先端部１９とを平行にしてから、これらに垂直な方向（図５においてＸ方向）に移動させるというように、回転移動とＸ方向への直線移動との２回の移動で済む。その分、分断工程に要する時間を短くできる。

押圧部材１８の先端部１９はエッジ状に限らず多少の丸みをもっていてもよい。

本発明で分断対象とする基板は、液晶ディスプレイに使われる基板に限らず、例えば、プラズマディスプレイ、ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）に使われる基板、あるいは半導体基板などにも適用できる。また、基板は２枚の貼り合わせ基板に限らず、１枚の基板であってもよい。

本発明の実施形態に係る基板分断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る基板分断方法のフローチャートである。 基板、押圧部材、第１及び第２の撮像装置の配置関係を示す平面図及び側面図である。 第１の撮像装置によって撮像された基板側面の拡大画像を示す図である。 ステージ上に設定されたＸ−Ｙ座標系における回転補正前後の基板、スクライブライン、押圧部材を示す模式図である。 スクライブラインと押圧部材先端部とが一致された状態での基板分断の作用を示す要部拡大側面図である。 スクライブライン形成位置における基板側面の拡大側面図である。 押圧部材による基板のスクライブラインに沿った分断を説明するための斜視図である。

符号の説明

１…基板、１１ａ…第１の撮像装置、１１ｂ…第２の撮像装置、１２…画像処理装置、１３…演算装置、１４…主制御装置、１５…ステージ駆動手段、１６…押圧部材駆動手段、１７…ステージ、１８…押圧部材、１９…押圧部材の先端部、２１…表示装置、２２…記憶装置。

Claims (4)

1. 押圧部材で基板を押圧して、前記基板の表面に形成されたスクライブラインに沿って前記基板を分断する基板分断方法であって、
   前記スクライブラインの両端と、前記スクライブラインに対して仮位置決めされた前記押圧部材の直線状に延在する先端部の両端とを、前記基板の側面側から撮像する手順と、
   前記撮像によって得られた画像から前記スクライブライン及び前記先端部の座標データを抽出する手順と、
   前記座標データを基に、前記スクライブライン及び前記先端部のうちの一方に対する他方の傾き角と、前記スクライブラインと前記先端部との位置ずれ量を算出する手順と、
   前記傾き角と前記位置ずれ量に応じて、前記基板と前記押圧部材とを相対移動させて、前記スクライブラインと前記先端部とが前記基板の厚さ方向に重なるように一致させる手順と、
   前記スクライブラインに一致された前記押圧部材の前記先端部を前記基板に押し当てて前記基板を押圧する手順と、
   を有することを特徴とする基板分断方法。
2. 前記基板と前記押圧部材とを前記傾き角の分だけ相対的に回転移動させて前記スクライブラインと前記先端部とを平行にしてから、前記基板と前記押圧部材とを前記位置ずれ量の分だけ相対的に平行移動させることで前記スクライブラインと前記先端部とを一致させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板分断方法。
3. 基板を支持するステージと、
   前記基板を押圧して前記基板をその表面に形成されたスクライブラインに沿って分断する押圧部材と、
   前記基板の側面に光軸を向けて配設され、前記スクライブラインの両端と、前記スクライブラインに対して仮位置決めされた前記押圧部材の直線状に延在する先端部の両端とを、前記基板の前記側面側から撮像する撮像手段と、
   前記撮像によって得られた画像から前記スクライブライン及び前記先端部の座標データを抽出する画像処理装置と、
   前記座標データを基に、前記スクライブライン及び前記先端部のうちの一方に対する他方の傾き角と、前記スクライブラインと前記先端部との位置ずれ量を算出する演算装置と、
   前記傾き角と前記位置ずれ量に応じて、前記スクライブラインと前記先端部とが前記基板の厚さ方向に重なるように一致させるべく前記ステージと前記押圧部材とを相対移動させる位置合わせ機構と、
   を備えることを特徴とする基板分断装置。
4. 前記撮像手段は、
   前記スクライブラインの一端と前記先端部の一端とを同一視野内に収めて撮像する第１の撮像装置と、
   前記スクライブラインの他端と前記先端部の他端とを同一視野内に収めて撮像する第２の撮像装置と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の基板分断装置。

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