JP2016003146A - 脆性材料基板のブレイク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ガラス基板のブレイク装置において、ブレイクに要する時間を短縮する。【解決手段】この装置は、第1方向に延びる第1スクライブラインと、第1方向と交差する第2方向に延びる第2スクライブラインと、が形成されたガラス基板Gを、第1及び第2スクライブラインに沿って分断するための装置である。このブレイク装置は、搬送ベルト2と、第1ブレイク機構11と、第2ブレイク機構12と、を備えている。搬送ベルト2は、載置面2aを有し、載置面2aに載置されたガラス基板Gを第1方向に沿って搬送する。第1ブレイク機構11は、搬送ベルト2に載置されたガラス基板Gを第1スクライブラインに沿って分断する。第2ブレイク機構12は、搬送ベルト2に載置されたガラス基板Gを第2スクライブラインに沿って分断する。【選択図】図1

Description

本発明は、ブレイク装置、特に、第1方向に延びる第1スクライブラインと、第1方向と交差する第2方向に延びる第2スクライブラインと、が形成された脆性材料基板を、第1及び第2スクライブラインに沿って分断するためのブレイク装置に関するものである。
ガラス基板等の脆性材料基板をブレイクする装置が特許文献1及び特許文献2に示されている。これらの文献に示された装置では、まず、スクライブ装置によって脆性材料基板にスクライブラインが形成される。そして、ブレイク装置によって、脆性材料基板が押圧され、スクライブラインに沿ってブレイクされる。
ブレイク装置は、表面にゴム等のクッションシートを有するテーブルと、テーブルの上方に配置されたブレイクバーと、を有している。脆性材料基板は、スクライブラインが形成された側の面を下向きにしてテーブル上に載置される。そして、ブレイクバーを脆性材料基板の上面から押圧する。これにより、脆性材料基板がクッションシート上で撓み、スクライブラインに沿ってブレイクされる。
特開2002−103295号公報 特開2002−187098号公報
ここで、1枚のマザー基板の表面に、互いに直交する第1方向及び第2方向のスクライブラインを形成し、その後両スクライブラインに沿って複数の単位基板にブレイクすることが広く行われている。
特許文献1及び2の装置によって以上のようなブレイクを行う場合、まず、第1方向のスクライブラインに沿って前述したような方法でブレイクを行う。このとき、テーブルはスクライブラインのピッチ毎に移動し、ブレイクバーは、スクライブラインの数だけ昇降する。その後、テーブルを90°回転させる。そして、第2方向のスクライブラインに沿って、第1方向のブレイクと同様な方法でブレイクを行う。
以上のような従来の装置では、第1方向及び第2方向の両方のスクライブラインの数だけ1つのブレイクバーを昇降させる必要がある。また、テーブルを水平面内で回転させるための機構が必要になる。このため、スクライブラインの数が増加するのに伴ってブレイクに要する時間が長くなり、またブレイクバー及びその昇降機構の摩耗が増えて寿命が短くなる。
本発明の課題は、ブレイクに要する時間を短縮することにある。
本発明の一側面に係る脆性材料基板のブレイク装置は、第1方向に延びる第1スクライブラインと、第1方向と交差する第2方向に延びる第2スクライブラインと、が形成された脆性材料基板を、第1及び第2スクライブラインに沿って分断するための装置である。このブレイク装置は、搬送ベルトと、第1ブレイク機構と、第2ブレイク機構と、を備えている。搬送ベルトは、載置面を有し、載置面に載置された脆性材料基板を第1方向に沿って搬送する。第1ブレイク機構は、搬送ベルトに載置された脆性材料基板を第1スクライブラインに沿って分断する。第2ブレイク機構は、搬送ベルトに載置された脆性材料基板を第2スクライブラインに沿って分断する。
この装置では、第1及び第2スクライブラインが形成された脆性材料基板が、搬送ベルトに載置されて第1方向に搬送される。そして、第1ブレイク機構によって、脆性材料基板は第1スクライブラインに沿ってブレイクされる。また、第2ブレイク機構によって、脆性材料基板は第2スクライブラインに沿ってブレイクされる。
ここでは、第1ブレイク機構と第2ブレイク機構とによって、第1スクライブラインに沿ったブレイクと第2スクライブラインに沿ったブレイクとを並行して行うことができる。このため、ブレイクに要する時間を短縮することができる。
本発明の別の側面に係る脆性材料基板のブレイク装置では、第1及び第2ブレイク機構は、脆性材料基板の搬送姿勢を同じ姿勢に維持した状態で第1及び第2スクライブラインに沿って分断する。
ここでは、従来装置における90°回転機構が不要になる。
本発明のさら別の側面に係る脆性材料基板のブレイク装置では、第1ブレイク機構は第1方向に延び昇降可能な第1ブレイクバーを有している。第2ブレイク機構は第2方向に延び昇降可能な第2ブレイクバーを有している。第1及び第2ブレイクバーは、第1及び第2スクライブラインが形成された脆性材料基板を各スクライブラインが形成された面と逆側の面から押圧力を加えて分断するものである。搬送ベルトは、載置面に載置された脆性材料基板が第1及び第2ブレイクバーにより押圧力を受けたときに弾性変形可能である。
この装置では、脆性材料基板はブレイクバーによって押圧力を受ける。具体的には、脆性材料基板のスクライブラインが形成された面と逆側の面に対して、直接に、あるいは搬送ベルトを介して、各ブレイク機構のブレイクバーが押し付けられる。ブレイクバーの押圧によって、搬送ベルトが撓み、このため脆性材料基板はスライブラインに沿ってブレイクされる。
本発明のさらに別の側面に係る脆性材料基板のブレイク装置では、第1ブレイクバーは第2方向に移動可能である。
ここでは、複数の第1スクライブラインのそれぞれの位置に第2ブレイクバーが移動し、各移動位置においてブレイク処理が実行される。
本発明のさらに別の側面に係る脆性材料基板のブレイク装置では、第1ブレイク機構は、第1上ブレイクバーと第1下ブレイクバーとを有している。第1上ブレイクバーは、搬送ベルトの載置面の上方に配置され第1方向に延びる。第1下ブレイクバーは、載置面の下方に配置され第1方向に延びる。第1上ブレイクバー及び第1下ブレイクバーは、昇降可能かつ第2方向に移動可能である。
そして、第1上ブレイクバーは、載置面と接触する下表面に第1スクライブラインが形成された脆性材料基板を上方から押圧し、搬送ベルトを弾性変形させて脆性材料基板を第1スクライブラインに沿って分断する。また、第1下ブレイクバーは、上表面に第1スクライブラインが形成された脆性材料基板に、搬送ベルトを介して押圧力を加え、搬送ベルトを弾性変形させて脆性材料基板を分断する。
本発明のさらに別の側面に係る脆性材料基板のブレイク装置では、第2ブレイク機構は、第2上ブレイクバーと第2下ブレイクバートを有している。第2上ブレイクバーは、搬送ベルトの載置面の上方に配置され第2方向に延びる。第2下ブレイクバーは、載置面の下方に配置され第2方向に延びる。第2上ブレイクバー及び第2下ブレイクバーは、昇降可能である。
そして、第2上ブレイクバーは、載置面と接触する下表面に第2スクライブラインが形成された脆性材料基板を上方から押圧し、搬送ベルトを弾性変形させて脆性材料基板を分断する。また、第2下ブレイクバーは、上表面に第2スクライブラインが形成された脆性材料基板に、搬送ベルトを介して押圧力を加え、搬送ベルトを弾性変形させて脆性材料基板を分断する。
本発明によれば、第1方向及び第1方向と交差する第2方向にスクライブラインが形成された脆性材料基板を、短い時間でブレイクすることができる。
ブレイク装置の概略平面図 ブレイク装置の概略正面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図 第1ブレイク機構の概略側面図
図1は、本発明の一実施形態によるブレイク装置の概略平面図、図2はその正面図である。これらの図に示すように、ブレイク装置1は、脆性材料基板としてのガラス基板Gをスクライブラインに沿ってブレイクする装置である。
[ガラス基板G]
本実施形態では、ガラス基板Gは貼り合わせ基板である。すなわち、ガラス基板Gは、第1基板G1と第2基板G2とによって構成されている。各基板G1,G2には、ブレイク装置1における処理の前工程において、第1方向(ここでは、ブレイク装置1における基板搬送方向)に延びる複数の第1スクライブラインと、第2方向に延びる複数の第2スクライブラインが形成されている。第1方向と第2方向とは直交する方向である。すなわち、第1スクライブラインと第2スクライブラインとは直交している。
ここで、本実施形態におけるガラス基板Gは、第1基板G1が上側、第2基板G2が下側に配置された状態で搬送される。そして、各基板G1,G2のスクライブラインは、貼り合わせ面とは逆側の面に形成されている。すなわち、上方の第1基板G1には上側の面にスクライブラインが形成され、下方の第2基板G2には下側の面にスクライブラインが形成されている。
第1基板G1と第2基板G2との間で例えば液晶層が構成されている。また、ガラス基板Gは、第1基板G1と第2基板G2との間に配置されたシール部材(図示省略)を有している。このシール部材によって液晶層を囲んでいる。
[ブレイク装置1]
ブレイク装置1は、搬送ベルト2と、搬送方向上流側に配置された第1ブレイク機構11と、第1ブレイク機構11の搬送方向下流側に配置された第2ブレイク機構12と、を備えている。
<搬送ベルト2>
搬送ベルト2は、ガラス基板Gが載置される載置面2aを有している。搬送ベルト2は、可撓性を有しており、例えば、天然ゴム、合成ゴム、布、又は合成樹脂などによって形成することができる。搬送ベルト2は、弛まない程度に張力が掛かった状態で、複数の搬送ローラ3の間に架け渡されている。また、搬送ベルト2は、図2において、時計周りに回転している。すなわち、搬送ベルト2は、載置面2aに載置されたガラス基板Gを、図2の左から右方向に搬送する。
<第1ブレイク機構11>
第1ブレイク機構11は、搬送ベルト2に載置されたガラス基板Gを第1スクライブラインに沿って分断する。第1ブレイク機構11は、図1及び図2に示すように、第1上ブレイクバー14と、1対の第1上支持部材15a,15bと、第1下ブレイクバー16と、1対の第1下支持部材17a,17bと、第1上ガントリー18及び第1下ガントリーと、を有している。なお、図では、第1下ガントリーは表れていない。
第1上ブレイクバー14は、搬送ベルト2の載置面2aの上方に配置され、第1方向(搬送方向)に延びている。第1上ブレイクバー14は、載置面2a上に載置されたガラス基板Gを上方から押圧し、ガラス基板Gを第1スクライブラインSに沿ってブレイクするための部材である。詳細には、図3等に示すように、第1上ブレイクバー14の先端部は、先端に向かって徐々に厚さが薄くなるように構成されている。そして、第1上ブレイクバー14は、先端部(下端部)でガラス基板Gを押圧する。また、第1上ブレイクバー14は、例えば、流体シリンダ(図示省略)によって駆動され、昇降可能である。
1対の第1上支持部材15a,15bは、搬送ベルト2の載置面2aの上方に配置されており、第1方向に延びている。また、1対の第1上支持部材15a,15bは、第1上ブレイクバー14を挟むように配置されている。1対の第1上支持部材15a,15bは、載置面2aに載置されたガラス基板Gの表面(上面)に当接して、ガラス基板Gを支持するための部材である。また、1対の第1上支持部材15a,15bは、例えば、流体シリンダ(図示省略)によって駆動され、昇降可能である。
第1上ガントリー18は、第1上ブレイクバー14及び1対の第1上支持部材15a,15bのさらに上方に配置され、これらの部材14,15a,15bを第2方向、すなわち搬送方向と直交する方向に移動自在に支持している。
図2から明らかなように、第1下ブレイクバー16、1対の第1下支持部材17a,17b、及び第1下ガントリー(図示せず)は、循環する搬送ベルト2によって構成された空間R内に配置されている。第1下ブレイクバー16及び1対の第1下支持部材17a,17bは、それぞれ第1上ブレイクバー14及び1対の第1上支持部材15a,15bに対して載置面2aを挟んで上下対称に構成されている。第1下ブレイクバー16、1対の第1下支持部材17a,17b、及び第1下ガントリーは、第1上ブレイクバー14、1対の第1上支持部材15a,15b、及び第1上ガントリー18と基本的に同じ構成である。
<第2ブレイク機構12>
第2ブレイク機構12は、搬送ベルト2に載置されたガラス基板Gを第2スクライブラインに沿って分断する。第2ブレイク機構12は、第2上ブレイクバー24と、1対の第2上支持部材25a,25bと、第2下ブレイクバー26と、1対の第2下支持部材27a,27bと、第2上ガントリー28及び第2下ガントリーと、を有している。なお、図では、第2下ガントリーは表れていない。
第2上ブレイクバー24は、搬送ベルト2の載置面2aの上方に配置され、第2方向(搬送方向と直交する方向)に延びている。第2上ブレイクバー24は、載置面2a上に載置されたガラス基板Gを上方から押圧し、ガラス基板Gを第2スクライブラインに沿ってブレイクするための部材である。詳細には、図2に示すように、第2上ブレイクバー24の先端部は、先端に向かって徐々に厚さが薄くなるように構成されている。そして、第2上ブレイクバー24は、先端部(下端部)でガラス基板Gを押圧する。また、第2上ブレイクバー24は、例えば、流体シリンダ(図示省略)によって駆動され、昇降可能である。
1対の第2上支持部材25a,25bは、搬送ベルト2の載置面2aの上方に配置されており、第2方向に延びている。また、1対の第2上支持部材25a,25bは、第2上ブレイクバー24を挟むように配置されている。1対の第2上支持部材25a,25bは、載置面2aに載置されたガラス基板Gの表面(上面)に当接して、ガラス基板Gを支持するための部材である。また、1対の第2上支持部材25a,25bは、例えば、流体シリンダ(図示省略)によって駆動され、昇降可能である。
第2上ガントリー28は、第2上ブレイクバー24及び1対の第2上支持部材25a,25bのさらに上方に配置され、これらの部材24,25a,25bを第1方向、すなわち搬送方向に移動自在に支持している。
第2下ブレイクバー26、1対の第2下支持部材27a,27b、及び第2下ガントリー(図示せず)は、第1下ブレイクバー16、1対の第1下支持部材17a,17b、及び第1下ガントリーとともに、循環する搬送ベルト2によって構成された空間R内に配置されている。第2下ブレイクバー26及び1対の第2下支持部材27a,27bは、それぞれ第2上ブレイクバー24及び1対の第2上支持部材25a,25bに対して載置面2aを挟んで上下対称に構成されている。第2下ブレイクバー26、1対の第2下支持部材27a,27b、及び第2下ガントリーは、第2上ブレイクバー24、1対の第2上支持部材25a,25b、及び第2上ガントリー28と基本的に同じ構成である。
[動作:第1ブレイク機構11]
まず、図1に示すように、搬送ベルト2の載置面2aにガラス基板Gを載置し、搬送ベルト2によってガラス基板Gを搬送する。そして、ガラス基板Gが第1上ブレイクバー14の真下の第1ブレイク位置に到達したとき、搬送ベルト2によるガラス基板Gの搬送を停止する。
<端部以外のスクライブラインに沿ったブレイク>
ガラス基板Gが第1ブレイク位置にセットされると、図3(図3以降の図面は、第1ブレイク機構11を搬送方向に沿った方向から視ている)に示すように、1対の第1下支持部材17a,17bを上方に移動させ、第1下支持部材17a,17bによって下方から搬送ベルト2を支持する。ここで、1対の第1下支持部材17a,17bは、搬送ベルト2を介して、ガラス基板Gの下に位置している。
次に、図4に示すように、第1上ブレイクバー14を下方に移動させる。これによって、第1上ブレイクバー14はガラス基板Gを下方に押圧する。なお、第1上ブレイクバー14は、第1スクライブラインS上を押圧する。この押圧力によって、ガラス基板Gは搬送ベルト2とともに撓む。この結果、下方の第2基板G2が第1スクライブラインSに沿ってブレイクされる。
次に、第1上ブレイクバー14及び第1下支持部材17a,17bを元の位置に戻した後、図5に示すように、1対の第1上支持部材15a,15bを下方に移動させ、第1上支持部材15a,15bによって上方から搬送ベルト2を支持する。ここで、1対の第1上支持部材15a,15bはガラス基板Gの上面に当接している。
以上のようにしてガラス基板Gを支持した状態で、図6に示すように、第1下ブレイクバー16を上方に移動させる。これによって、第1下ブレイクバー16はガラス基板Gを、搬送ベルト2を介して上方に押圧する。この結果、ガラス基板Gは搬送ベルト2とともに撓み、上方の第1基板G1が第1スクライブラインSに沿ってブレイクされる。
以上の処理を、各ブレイクバー14,16及び各支持部材15a,15b,17a,17bを第2方向に移動させながら、すべてのスクライブラインについて実行する。これにより、第1方向の複数の第1スクライブラインに沿ってガラス基板Gをブレイクすることができる。
<端部のスクライブラインに沿ったブレイク>
ここで、ガラス基板Gの端部に形成された第1スクライブラインに沿ってブレイクを行う場合は、前述のような方法でブレイクできない場合がある。すなわち、例えば、1対の第1下支持板17a,17bによって、ガラス基板Gにおける第1スクライブラインの両側を支持できない場合がある。このような端部に形成されたスクライブラインに沿ってブレイクを行う場合は、以下のような方法によって行う。
まず、図7に示すように、1対の第1下支持部材17a,17bを上方に移動させ、第1下支持部材17a,17bによって下方から搬送ベルト2を支持する。なお、一方の(基板内側の)第1下支持部材17aは、搬送ベルト2を介してガラス基板Gの下に位置しているが、他方の(基板外側の)第1下支持部材17bは、搬送ベルト2を介してガラス基板Gの下に位置していない。
次に、図8に示すように、第1上ブレイクバー14を下方に移動させる。これによって、第1上ブレイクバー14はガラス基板Gを下方に押圧し、ガラス基板Gは搬送ベルト2とともに撓む。なお、第1上ブレイクバー14は、第1スクライブラインS上を押圧する。この結果、第2基板G2に形成された第1スクライブラインSに沿って第2基板G2がブレイクされる。
次に、各部材を元の位置に戻した後、上下の各ブレイクバー14,16及び上下の各支持部材15a,15b,17a,17bをガラス基板Gのさらに端部側に移動させる。この状態を図9に示している。そして、図10に示すように、一方の(基板内側の)第1上支持部材15aを下方に移動させるとともに、一方の(基板内側の)第1下支持部材17aを上方に移動させる。この結果、ガラス基板Gの内側部分は、第1上支持部材15aと第1下支持部材17aとによって挟まれて支持される。他方、ガラス基板Gの第1スクライブラインSより外側の端部は、第1上支持部材15bと第1下支持部材17bとによって挟まれていない。なお、第1上支持部材15aと第1下支持部材17aとは、ガラス基板Gのみではなく搬送ベルト2も挟んでいる。
次に、図11に示すように、第1上ブレイクバー14を下方に移動させる。これによって、第1上ブレイクバー14はガラス基板Gの端部を下方に押圧し、端部が下方に撓む。この結果、第1基板G1に形成されたスクライブラインSに沿って第1基板G1がブレイクされる。
以上のようにして、第1ブレイク機構11は、ガラス基板Gを第1スクライブラインSに沿ってブレイクすることができる。
[動作:第2ブレイク機構12]
次に、搬送ベルト2を駆動し、ガラス基板Gを第2ブレイク機構12の第2ブレイク位置に搬送する。このとき、ガラス基板Gは、同じ搬送姿勢のまま搬送される。すなわち、従来装置のように90°反転させる処理は行わない。第2ブレイク機構12におけるブレイク処理は、スクライブラインの方向が異なるのみで、基本的な動作は第1ブレイク機構11における動作と同じである。
なお、第2ブレイク機構12では、ブレイクバー等の各部材を第1方向に移動させてガラス基板Gをブレイクするほか、ブレイクバー等の各部材の第1方向における位置を固定したまま搬送ベルト2を駆動してガラス基板Gを第2スクライブラインのピッチ毎に移動させてブレイク処理を実行することもできる。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
変形例1
(a)前記実施形態では、第1ブレイク機構11が搬送方向の上流側に位置し、第2ブレイク機構12が搬送方向の下流側に位置しているが、各機構の位置関係は特にこれに限定されない。
(b)前記実施形態では、脆性材料基板として貼り合わせガラス基板を例にとって説明したが、脆性材料基板は特にこれに限定されない。
1 ブレイク装置
2 搬送ベルト
2a 載置面
11 第1ブレイク機構
12 第2ブレイク機構
14 第1上ブレイクバー
16 第1下ブレイクバー
24 第2上ブレイクバー
26 第2下ブレイクバー
G ガラス基板

Claims (6)

  1. 第1方向に延びる第1スクライブラインと、前記第1方向と交差する第2方向に延びる第2スクライブラインと、が形成された脆性材料基板を、前記第1及び第2スクライブラインに沿って分断するためのブレイク装置であって、
    載置面を有し、前記載置面に載置された脆性材料基板を前記第1方向に沿って搬送する搬送ベルトと、
    前記搬送ベルトに載置された脆性材料基板を前記第1スクライブラインに沿って分断する第1ブレイク機構と、
    前記搬送ベルトに載置された脆性材料基板を前記第2スクライブラインに沿って分断する第2ブレイク機構と、
    を備えた脆性材料基板のブレイク装置。
  2. 前記第1及び第2ブレイク機構は、脆性材料基板の搬送姿勢を同じ姿勢に維持した状態で前記第1及び第2スクライブラインに沿って分断する、請求項1に記載の脆性材料基板のブレイク装置。
  3. 前記第1ブレイク機構は前記第1方向に延び昇降可能な第1ブレイクバーを有し、
    前記第2ブレイク機構は前記第2方向に延び昇降可能な第2ブレイクバーを有し、
    前記第1及び第2ブレイクバーは、前記第1及び第2スクライブラインが形成された脆性材料基板を前記各スクライブラインが形成された面と逆側の面から押圧力を加えて分断するものであり、
    前記搬送ベルトは、前記載置面に載置された脆性材料基板が前記第1及び第2ブレイクバーから押圧力を受けたときに弾性変形可能である、
    請求項1又は2に記載の脆性材料基板のブレイク装置。
  4. 前記第1ブレイクバーは前記第2方向に移動可能である、請求項3に記載の脆性材料基板のブレイク装置。
  5. 前記第1ブレイク機構は、前記搬送ベルトの前記載置面の上方に配置され前記第1方向に延びる第1上ブレイクバーと、前記載置面の下方に配置され前記第1方向に延びる第1下ブレイクバーと、を有し、
    前記第1上ブレイクバー及び前記第1下ブレイクバーは、昇降可能かつ前記第2方向に移動可能であり、
    前記第1上ブレイクバーは、前記載置面と接触する下表面に第1スクライブラインが形成された脆性材料基板を上方から押圧し、前記搬送ベルトを弾性変形させて前記脆性材料基板を分断するものであり、
    前記第1下ブレイクバーは、上表面に第1スクライブラインが形成された脆性材料基板に、前記搬送ベルトを介して押圧力を加え、前記搬送ベルトを弾性変形させて前記脆性材料基板を分断するものである、
    請求項1に記載の脆性材料基板のブレイク装置。
  6. 前記第2ブレイク機構は、前記搬送ベルトの前記載置面の上方に配置され前記第2方向に延びる第2上ブレイクバーと、前記載置面の下方に配置され前記第2方向に延びる第2下ブレイクバーと、を有し、
    前記第2上ブレイクバー及び前記第2下ブレイクバーは、昇降可能であり、
    前記第2上ブレイクバーは、前記載置面と接触する下表面に第2スクライブラインが形成された脆性材料基板を上方から押圧し、前記搬送ベルトを弾性変形させて前記脆性材料基板を分断するものであり、
    前記第2下ブレイクバーは、上表面に第2スクライブラインが形成された脆性材料基板に、前記搬送ベルトを介して押圧力を加え、前記搬送ベルトを弾性変形させて前記脆性材料基板を分断するものである、
    請求項1又は5に記載の脆性材料基板のブレイク装置。
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