JP2018076225A - 脆性基板 - Google Patents

Abstract

【課題】脆性基板が分断されるべき時点より前に意図せず分断されることを防ぐ。【解決手段】脆性基板（４）は、第１の面（ＳＦ１）上に、脆性基板（４）が分断される位置を規定する、塑性変形による溝形状のトレンチライン（ＴＬ）を有する。トレンチライン（ＴＬ）の直下においては、脆性基板（４）がトレンチライン（ＴＬ）と交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が生じている。この脆性基板（４）においては、クラックレス状態においては容易に分断が生じないが、トレンチライン（ＴＬ）に沿って厚さ方向におけるクラックを伸展させることによって、分断の直接のきっかけとなるクラックライン（ＣＬ）を形成することができる。【選択図】図２

Description

本発明は分断される位置が予め規定された脆性基板に関する。

フラットディスプレイパネルまたは太陽電池パネルなどの電気機器の製造において、ガラス基板などの脆性基板を分断することがしばしば必要となる。まず基板上にスクライブラインが形成され、次にこのスクライブラインに沿って基板が分断される。スクライブラインは、カッタを用いて基板を機械的に加工することによって形成され得る。カッタが基板上を摺動または転動することで、基板上に塑性変形によるトレンチが形成されると同時に、このトレンチの直下には垂直クラックが形成される。その後、ブレーク工程と称される応力付与がなされる。ブレーク工程によりクラックを厚さ方向に完全に進行させることで、基板が分断される。

基板が分断される工程は、基板にスクライブラインを形成する工程の直後に行なわれることが多い。しかしながら、スクライブラインを形成する工程とブレーク工程との間において基板を加工する工程を行なうことも提案されている。基板を加工する工程とは、たとえば、基板上に何らかの部材を設ける工程である。

たとえば国際公開第２００２／１０４０７８号の技術によれば、有機ＥＬディスプレイの製造方法において、封止キャップを装着する前に各有機ＥＬディスプレイとなる領域毎にガラス基板上にスクライブラインが形成される。このため、封止キャップを設けた後にガラス基板上にスクライブラインを形成したときに問題となる封止キャップとガラスカッターとの接触を回避させることができる。

またたとえば国際公開第２００３／００６３９１号の技術によれば、液晶表示パネルの製造方法において、２つのガラス基板が、スクライブラインが形成された後に貼り合わされる。これにより１度のブレーク工程で２枚の脆性基板を同時にブレークすることができる。

国際公開第２００２／１０４０７８号 国際公開第２００３／００６３９１号

上記従来の技術によれば、脆性基板への加工がスクライブラインの形成後に行なわれ、その後応力付与によりブレーク工程が行なわれる。このことは、脆性基板への加工時に垂直クラックが既に存在することを意味する。この垂直クラックの厚さ方向におけるさらなる伸展が加工中に意図せず発生することで、加工中は一体であるべき脆性基板が分離されてしまうことがあり得た。また、スクライブラインの形成工程と基板のブレーク工程との間に基板の加工工程が行なわれない場合においても、通常、スクライブラインの形成工程の後かつ基板のブレーク工程の前に基板の搬送または保管が必要であり、その際に基板が意図せず分断されてしまうことがあり得た。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、脆性基板が分断される位置を予め規定しつつも、分断されるべき時点より前に脆性基板が意図せず分断されることを防ぐことができる、脆性基板を提供することである。

本発明の脆性基板は、第１の面を有し、前記第１の面に垂直な厚さ方向を有する脆性基板であって、前記第１の面上に塑性変形による溝形状を有するトレンチラインを有し、前記トレンチラインによって、分断される位置が規定されている。そして、脆性基板の前記トレンチラインの直下は、前記脆性基板が前記トレンチラインと交差する方向において連続的につながっているクラックレス状態であることを特徴とする。

また、脆性基板の第１の面と反対の第２の面の少なくともいずれかの上に部材が設けられていてもよい。

本発明によれば、脆性基板が分断される位置を規定するラインとして、塑性変形による溝形状のトレンチラインが脆性基板の第１の面に形成される。トレンチラインの直下はクラックを有しないクラックレス状態であるが、塑性変形によりトレンチラインの周辺には内部応力の歪みが生じている。したがって、内部応力の歪みを解放することにより、トレンチラインの形成後にそれに沿ってクラックを伸展させ、クラックラインを形成することができる。これにより、トレンチラインの形成後かつクラックラインの形成前の脆性基板は、分断される位置がトレンチラインによって規定されつつも、クラックラインが未だ形成されていないので容易に分断は生じない状態にある。この状態を用いることで、脆性基板が分断される位置を予め規定しつつも、分断されるべき時点より前に脆性基板が意図せず分断されることを防ぐことができる。

本発明の実施の形態１における脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 図１（Ａ）の線ＩＩＡ−ＩＩＡに沿う概略端面図（Ａ）、図１（Ｂ）の線ＩＩＢ−ＩＩＢに沿う概略端面図（Ｂ）、図１（Ｃ）の線ＩＩＣ−ＩＩＣに沿う概略端面図（Ｃ）、図１（Ｄ）の線ＩＩＤ−ＩＩＤに沿う概略端面図（Ｄ）、および図１（Ｅ）の線ＩＩＥ−ＩＩＥに沿う概略端面図（Ｅ）である。 本発明の実施の形態１における脆性基板の分断方法において形成されるトレンチラインの構成を概略的に示す端面図（Ａ）、およびクラックラインの構成を概略的に示す端面図（Ｂ）である。 本発明の実施の形態１における脆性基板の分断方法の構成を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態２における脆性基板の分断方法に用いられる器具の構成を概略的に示す側面図（Ａ）、および、上記器具が有する刃先の構成を図５（Ａ）の矢印ＶＢの視点で概略的に示す平面図（Ｂ）である。 本発明の実施の形態２における脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２の第１の変形例の脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２の第２の変形例の脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２の第３の変形例の脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態３における脆性基板の分断方法の第１の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態３における脆性基板の分断方法の第２の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態３における脆性基板の分断方法の第３の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態３の第１の変形例の脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態３の第２の変形例の脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態４における脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態５における脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態５の変形例の脆性基板の分断方法を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態６における脆性基板の分断方法に用いられる器具の構成を概略的に示す側面図（Ａ）、および、上記器具が有する刃先の構成を図１８（Ａ）の矢印ＸＶＩＩＩＢの視点で概略的に示す平面図（Ｂ）である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
本実施の形態の脆性基板の分断方法について、以下に説明する。

図１（Ａ）および図２（Ａ）を参照して、まずガラス基板４（脆性基板）が準備される（図４：ステップＳ１０）。ガラス基板４は、上面ＳＦ１（第１の面）と、その反対の下面ＳＦ２とを有する。ガラス基板４は、上面ＳＦ１に垂直な厚さ方向ＤＴを有する。また刃先５１およびシャンク５２を有するカッティング器具５０が準備される。刃先５１は、そのホルダとしてのシャンク５２に固定されることによって保持されている。

次に、ガラス基板４の上面ＳＦ１に刃先５１が押し付けられる（図４：ステップＳ２０）。次に、押し付けられた刃先５１がガラス基板４の上面ＳＦ１上で摺動させられる（図１（Ａ）中の矢印参照）。

図１（Ｂ）および図２（Ｂ）を参照して、刃先５１の上記摺動によってガラス基板４の上面ＳＦ１上に塑性変形が発生させられる。これにより上面ＳＦ１上に、溝形状を有するトレンチラインＴＬが形成される（図４：ステップＳ３０）。図３（Ａ）を参照して、トレンチラインＴＬを形成する工程は、トレンチラインＴＬの直下においてガラス基板４がトレンチラインＴＬの延在方向（図１（Ｂ）における横方向）と交差する方向ＤＣにおいて連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように行なわれる。クラックレス状態においては、塑性変形によるトレンチラインＴＬは形成されているものの、それに沿ったクラックは形成されていない。よって従来のブレーク工程のようにガラス基板４に単純に曲げモーメントなどを発生させる外力を加えても、トレンチラインＴＬに沿った分断は容易には生じない。このためクラックレス状態においてはトレンチラインＴＬに沿った分断工程は行われない。クラックレス状態を得るために、刃先５１に加えられる荷重は、クラックが発生しない程度に小さく、かつ塑性変形が発生する程度に大きくされる。

クラックレス状態は、必要な時間に渡って維持される（図４：ステップＳ４０）。クラックレス状態の維持のためには、トレンチラインＴＬにおいてガラス基板４に対して過度の応力が加わるような操作、たとえば基板に破損を生じるような大きな外部応力の印加または大きな温度変化を伴う加熱、が避けられればよい。クラックレス状態が維持されつつ、ガラス基板４が次の工程の実施場所へと搬送され得る。またクラックレス状態が維持されつつ、ガラス基板４が次の工程の実施まで保管され得る。

図１（Ｃ）および図２（Ｃ）を参照して、クラックレス状態が維持されつつ、次にガラス基板４が加工される。具体的には、上面ＳＦ１上に部材１１が設けられる。部材１１は、互いに離れた部分１１ａおよび１１ｂ（第１および第２の部分）を有してもよい。部分１１ａおよび１１ｂの各々はトレンチラインＴＬから離れていてもよい。部分１１ａおよび１１ｂはトレンチラインＴＬを挟んでいてもよい。また下面ＳＦ２上に部材１２が設けられる。部材１２は、互いに離れた部分１２ａおよび１２ｂを有してもよい。部材を設ける工程は、たとえば、予め準備された部材を接合することによって、または、原料を堆積することによって行い得る。

さらに図１（Ｄ）および図２（Ｄ）を参照して、上述したようにクラックレス状態が維持された後、言いかえれば、トレンチラインＴＬの形成から時間差を置いて、トレンチラインＴＬに沿って厚さ方向ＤＴにおけるガラス基板４のクラックが伸展させられる。これにより、トレンチラインＴＬに対して自己整合的にクラックラインＣＬが形成される（図４：ステップＳ５０）。図３（Ｂ）を参照して、クラックラインＣＬによってトレンチラインＴＬの直下においてガラス基板４はトレンチラインＴＬの延在方向（図１（Ｂ）における横方向）と交差する方向ＤＣにおいて連続的なつながりが断たれている。ここで「連続的なつながり」とは、言い換えれば、クラックによって遮られていないつながりのことである。なお、上述したように連続的なつながりが断たれている状態において、クラックラインＣＬのクラックを介してガラス基板４の部分同士が接触していてもよい。

クラックラインＣＬの形成は、たとえば、トレンチラインＴＬ上の所定の箇所においてガラス基板４に、トレンチラインＴＬ付近の内部応力の歪みを解放するような応力を印加することによって開始される。応力の印加は、たとえば、形成されたトレンチラインＴＬ上に再度刃先を押し付けることによる外部応力の印加、または、レーザ光の照射などによる加熱によって行ない得る。

さらに図１（Ｅ）および図２（Ｅ）を参照して、次に、クラックラインＣＬに沿ってガラス基板４が基板片４ａおよび４ｂへ分断される（図４：ステップＳ６０）。すなわち、いわゆるブレーク工程が行なわれる。ブレーク工程は、たとえば、ガラス基板４への外力ＦＢ（図２（Ｄ））の印加によって行ない得る。これにより部分１１ａおよび１２ａが設けられた基板片４ａと、部分１１ｂおよび１２ｂが設けられた基板片４ｂとが得られる。

なお図１（Ｃ）および図２（Ｃ）においては上面ＳＦ１および下面ＳＦ２のそれぞれに部材１１および１２が設けられるが、上面ＳＦ１および下面ＳＦ２の一方にのみ部材が設けられてもよい。また部材は必ずしも複数の部分を有する必要はない。またガラス基板４の加工は、部材を設ける工程に限定されるものではない。またクラックレス状態が維持されている間に、ガラス基板４は必ずしも加工されなくてもよく、たとえば、搬送および保管がなされるのみであってもよい。

本実施の形態によれば、ガラス基板４が分断される位置を規定するラインとして、その直下にクラックを有しないトレンチラインＴＬ（図３（Ａ））が形成される。分断の直接のきっかけとして用いられることになるクラックラインＣＬ（図３（Ｂ））は、トレンチラインＴＬの形成後にそれに沿ってクラックを自己整合的に伸展させることで形成される。これにより、トレンチラインＴＬの形成後かつクラックラインＣＬの形成前のガラス基板４（図１（Ｂ）および図２（Ｂ））は、ガラス基板４が分断される位置がトレンチラインＴＬによって規定されつつも、クラックラインＣＬが未だ形成されていないので容易に分断は生じない状態にある。この状態を用いることで、ガラス基板４が分断される位置を予め規定しつつも、分断されるべき時点より前にガラス基板４が意図せず分断されることを防ぐことができる。たとえば、搬送中にガラス基板４が意図せず分断されることを防ぐことができる。また、部材１１および１２を設けるための加工中にガラス基板４が意図せず分断されることを防ぐことができる。

本実施の形態におけるクラックラインＣＬの形成工程は、いわゆるブレーク工程と本質的に異なっている。ブレーク工程は、既に形成されているクラックを厚さ方向にさらに伸展させ、基板を完全に分離するものである。一方、クラックラインＣＬの形成工程は、トレンチラインＴＬの形成によって得られたクラックレス状態から、クラックを有する状態への変化をもたらすものである。この変化は、クラックレス状態が有する内部応力の開放によって生じると考えられる。トレンチラインＴＬの形成時の塑性変形、およびトレンチラインＴＬの形成によって生成される内部応力の大きさや方向性などの状態は、回転刃の転動が用いられる場合と、本実施の形態のように刃先の摺動が用いられる場合とでは異なると考えられ、刃先の摺動が用いられる場合には、より広いスクライブ条件においてクラックが発生しやすくなる。また内部応力の開放には何らかのきっかけが必要であり、上述したような外部からの応力印加によるトレンチラインＴＬ上のクラックの発生がそのようなきっかけとして作用すると考えられる。トレンチラインＴＬおよびクラックラインＣＬの好適な形成方法の詳細は、以下の実施の形態２〜６において説明する。

（実施の形態２）
はじめに、本実施の形態における脆性基板の分断方法において用いられる刃先について、以下に説明する。

図５（Ａ）および（Ｂ）を参照して、刃先５１には、天面ＳＤ１（第１の面）と、天面ＳＤ１を取り囲む複数の面とが設けられている。これら複数の面は側面ＳＤ２（第２の面）および側面ＳＤ３（第３の面）を含む。天面ＳＤ１、側面ＳＤ２およびＳＤ３（第１〜第３の面）は、互いに異なる方向を向いており、かつ互いに隣り合っている。刃先５１は、天面ＳＤ１、側面ＳＤ２およびＳＤ３が合流する頂点を有し、この頂点によって刃先５１の突起部ＰＰが構成されている。また側面ＳＤ２およびＳＤ３は、刃先５１の側部ＰＳを構成する稜線をなしている。側部ＰＳは突起部ＰＰから線状に延びている。また側部ＰＳは、上述したように稜線であることから、線状に延びる凸形状を有する。

刃先５１はダイヤモンドポイントであることが好ましい。すなわち刃先５１は、硬度および表面粗さを小さくすることができる点からダイヤモンドから作られていることが好ましい。より好ましくは刃先５１は単結晶ダイヤモンドから作られている。さらに好ましくは結晶学的に言って、天面ＳＤ１は｛００１｝面であり、側面ＳＤ２およびＳＤ３の各々は｛１１１｝面である。この場合、側面ＳＤ２およびＳＤ３は、異なる向きを有するものの、結晶学上、互いに等価な結晶面である。

なお単結晶でないダイヤモンドが用いられてもよく、たとえば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で合成された多結晶体ダイヤモンドが用いられてもよい。あるいは、微粒のグラファイトや非グラファイト状炭素から、鉄族元素などの結合材を含まずに焼結された多結晶体ダイヤモンド粒子を鉄族元素などの結合材によって結合させた焼結ダイヤモンドが用いられてもよい。

シャンク５２は軸方向ＡＸに沿って延在している。刃先５１は、天面ＳＤ１の法線方向が軸方向ＡＸにおおよそ沿うようにシャンク５２に取り付けられることが好ましい。

カッティング器具５０を用いてトレンチラインＴＬ（図３（Ａ））を形成するためには、ガラス基板４の上面ＳＦ１に、刃先５１の突起部ＰＰおよび側部ＰＳが、ガラス基板４が有する厚さ方向ＤＴへ押し付けられる。次に側部ＰＳを上面ＳＦ１上に射影した方向におおよそ沿って、刃先５１が上面ＳＦ１上を摺動させられる。これにより上面ＳＦ１上に、垂直クラックを伴わない溝状のトレンチラインＴＬが形成される。トレンチラインＴＬはガラス基板４の塑性変形によって生じるが、この際にガラス基板４が若干削れてもよい。ただしこのような削れは微細な破片を生じ得ることから、なるべく少ないことが好ましい。

刃先５１の摺動によって、トレンチラインＴＬおよびクラックラインＣＬ（図３（Ｂ））が同時に形成される場合と、トレンチラインＴＬのみが形成される場合とがある。クラックラインＣＬは、トレンチラインＴＬのくぼみから厚さ方向ＤＴに伸展したクラックであり、上面ＳＦ１上においては線状に延びている。後述する方法によれば、トレンチラインＴＬのみが形成された後、それに沿ってクラックラインＣＬを形成することができる。

次に、ガラス基板４の分断方法について、以下に説明する。

図６（Ａ）を参照して、ステップＳ１０（図４）にて、まずガラス基板４が準備される。ガラス基板４は平坦な上面ＳＦ１を有する。上面ＳＦ１を囲む縁は、互いに対向する辺ＥＤ１（第１の辺）および辺ＥＤ２（第２の辺）を含む。図６（Ａ）で示す例においては、縁は長方形状である。よって辺ＥＤ１およびＥＤ２は互いに平行な辺である。また図６（Ａ）で示す例においては辺ＥＤ１およびＥＤ２は長方形の短辺である。またガラス基板４は、上面ＳＦ１に垂直な厚さ方向ＤＴ（図５（Ａ））を有する。

次に、ステップＳ２０（図４）にて、上面ＳＦ１に刃先５１が位置Ｎ１で押し付けられる。位置Ｎ１の詳細は後述する。刃先５１の押し付けは、図５（Ａ）を参照して、ガラス基板４の上面ＳＦ１上で刃先５１の突起部ＰＰが辺ＥＤ１および側部ＰＳの間に配置されるように、かつ刃先５１の側部ＰＳが突起部ＰＰと辺ＥＤ２の間に配置されるように行なわれる。

次に、ステップＳ３０（図４）にて、上面ＳＦ１上に複数のトレンチラインＴＬ（図中では５つのライン）が形成される。トレンチラインＴＬの形成は、位置Ｎ１（第１の位置）および位置Ｎ３の間で行なわれる。位置Ｎ１およびＮ３の間には位置Ｎ２（第２の位置）が位置する。よってトレンチラインＴＬは、位置Ｎ１およびＮ２の間と、位置Ｎ２およびＮ３の間とに形成される。

位置Ｎ１およびＮ３は、図６（Ａ）に示すようにガラス基板４の上面ＳＦ１の縁から離れて位置してもよく、あるいは、その一方または両方が上面ＳＦ１の縁に位置してもよい。形成されるトレンチラインＴＬは、前者の場合はガラス基板４の縁から離れており、後者の場合はガラス基板４の縁に接している。

位置Ｎ１およびＮ２のうち位置Ｎ１の方が辺ＥＤ１により近く、また位置Ｎ１およびＮ２のうち位置Ｎ２の方が辺ＥＤ２により近い。なお図６（Ａ）に示す例では、位置Ｎ１は辺ＥＤ１およびＥＤ２のうち辺ＥＤ１に近く、位置Ｎ２は辺ＥＤ１およびＥＤ２のうち辺ＥＤ２に近いが、位置Ｎ１およびＮ２の両方が辺ＥＤ１またはＥＤ２のいずれか一方の近くに位置してもよい。

トレンチラインＴＬが形成される際には、本実施の形態においては、位置Ｎ１から位置Ｎ２へ刃先５１が変位させられ、さらに位置Ｎ２から位置Ｎ３へ変位させられる。すなわち、図５（Ａ）を参照して、刃先５１が、辺ＥＤ１から辺ＥＤ２へ向かう方向である方向ＤＡへ変位させられる。方向ＤＡは、刃先５１から延びる軸ＡＸを上面ＳＦ１上へ射影した方向に対応している。この場合、刃先５１はシャンク５２によって上面ＳＦ１上を引き摺られる。

次に、ステップＳ４０（図４）にて、実施の形態１で説明したクラックレス状態（図３（Ａ））が所望の時間に渡って維持される。その間に、実施の形態１と同様に、ガラス基板４が搬送されてもよく、またガラス基板４が加工されてもよい。ガラス基板４の加工は、たとえば、実施の形態１と同様に、ガラス基板４上に部材を設ける工程であってもよい。

図６（Ｂ）を参照して、ステップＳ５０（図４）にて、トレンチラインＴＬが形成された後に、トレンチラインＴＬに沿って位置Ｎ２から位置Ｎ１の方へ（図中、破線矢印参照）、厚さ方向ＤＴ（図３（Ｂ））におけるガラス基板４のクラックを伸展させることによってクラックラインＣＬが形成される。クラックラインＣＬの形成は、アシストラインＡＬおよびトレンチラインＴＬが位置Ｎ２で互いに交差することによって開始される。この目的で、トレンチラインＴＬを形成した後にアシストラインＡＬが形成される。アシストラインＡＬは、厚さ方向ＤＴにおけるクラックをともなう通常のスクライブラインであり、トレンチラインＴＬ付近の内部応力の歪みを解放するものである。アシストラインＡＬの形成方法は、特に限定されないが、図６（Ｂ）に示すように、上面ＳＦ１の縁を基点として形成されてもよい。

なお位置Ｎ２から位置Ｎ１への方向に比して、位置Ｎ２から位置Ｎ３への方向へは、クラックラインＣＬが形成されにくい。つまりクラックラインＣＬの伸展のしやすさには方向依存性が存在する。よってクラックラインＣＬが位置Ｎ１およびＮ２の間には形成され位置Ｎ２およびＮ３の間には形成されないという現象が生じ得る。本実施の形態は位置Ｎ１およびＮ２間に沿ったガラス基板４の分断を目的としており、位置Ｎ２およびＮ３間に沿ったガラス基板４の分離は目的としていない。よって位置Ｎ１およびＮ２間でクラックラインＣＬが形成されることが必要である一方で、位置Ｎ２およびＮ３間でのクラックラインＣＬの形成されにくさは問題とはならない。

次に、ステップＳ６０（図４）にて、クラックラインＣＬに沿ってガラス基板４が分断される。具体的にはブレーク工程が行なわれる。なおクラックラインＣＬがその形成時に厚さ方向ＤＴに完全に進行した場合は、クラックラインＣＬの形成とガラス基板４の分断とが同時に生じ得る。この場合、ブレーク工程を省略し得る。

以上によりガラス基板４の分断が行なわれる。

次に、上記分断方法の第１〜第３の変形例について、以下に説明する。

図７（Ａ）を参照して、第１の変形例は、アシストラインＡＬとトレンチラインＴＬとの交差が、クラックラインＣＬ（図６（Ｂ））の形成開始のきっかけとして不十分な場合に関するものである。図７（Ｂ）を参照して、ガラス基板４へ、曲げモーメントなどを発生させる外力を加えることで、アシストラインＡＬに沿って厚さ方向ＤＴにおけるクラックが伸展し、その結果、ガラス基板４が分離される。これによりクラックラインＣＬの形成が開始される。

なお、図７（Ａ）においてはアシストラインＡＬがガラス基板４の上面ＳＦ１上に形成されるが、ガラス基板４を分離するためのアシストラインＡＬはガラス基板４の下面ＳＦ２上に形成されてもよい。この場合、アシストラインＡＬおよびトレンチラインＴＬは、平面レイアウト上、位置Ｎ２で互いに交差するが、互いに直接接触はしない。

また第１の変形例においては、ガラス基板４の分離によりトレンチラインＴＬ付近の内部応力の歪みが解放され、それによりクラックラインＣＬの形成が開始される。したがってアシストラインＡＬ自身が、トレンチラインＴＬに応力を加えることで形成されたクラックラインＣＬであってもよい。

図８を参照して、第２の変形例においては、ステップＳ２０（図４）にて、ガラス基板４の上面ＳＦ１に刃先５１が位置Ｎ３で押し付けられる。ステップＳ３０（図４）にて、トレンチラインＴＬが形成される際には、本変形例においては、位置Ｎ３から位置Ｎ２へ刃先５１が変位させられ、さらに位置Ｎ２から位置Ｎ１へ変位させられる。すなわち、図５を参照して、刃先５１が、辺ＥＤ２から辺ＥＤ１へ向かう方向である方向ＤＢへ変位させられる。方向ＤＢは、刃先５１から延びる軸ＡＸを上面ＳＦ１上へ射影した方向と反対方向に対応している。この場合、刃先５１はシャンク５２によって上面ＳＦ１上を押し進められる。

図９を参照して、第３の変形例においては、ステップＳ３０（図４）にてトレンチラインＴＬが形成される際に、刃先５１はガラス基板４の上面ＳＦ１に位置Ｎ１に比して位置Ｎ２でより大きな力で押し付けられる。具体的には、位置Ｎ４を位置Ｎ１およびＮ２の間の位置として、トレンチラインＴＬの形成が位置Ｎ４に至った時点で、刃先５１の荷重が高められる。言い換えれば、トレンチラインＴＬの荷重が、位置Ｎ１に比して、トレンチラインＴＬの終端部である位置Ｎ４およびＮ３の間で高められる。これにより、終端部以外での荷重を軽減しつつ、位置Ｎ２からのクラックラインＣＬの形成を誘起されやすくすることができる。

本実施の形態によれば、トレンチラインＴＬからクラックラインＣＬを、より確実に形成することができる。

また、後述する実施の形態３と異なり本実施の形態においては、トレンチラインＴＬが形成された時点（図６（Ａ））ではアシストラインＡＬは未だ形成されていない。よってクラックレス状態を、アシストラインＡＬからの影響なく、より安定的に維持することができる。なお、クラックレス状態の安定性が問題とならない場合は、アシストラインＡＬが形成されていない図６（Ａ）の状態の代わりに、アシストラインＡＬが形成された図７（Ａ）の状態でクラックレス状態が維持されてもよい。

（実施の形態３）
本実施の形態における脆性基板の分断方法について、図１０〜図１２を用いつつ、以下に説明する。

図１０を参照して、本実施の形態においてはアシストラインＡＬがトレンチラインＴＬの形成前に形成される。アシストラインＡＬの形成方法自体は、図６（Ｂ）（実施の形態２）と同様である。

図１１を参照して、次に、ステップＳ２０（図４）にて上面ＳＦ１に刃先５１が押し付けられ、そしてステップＳ３０（図４）にて、トレンチラインＴＬが形成される。トレンチラインＴＬの形成方法自体は、図６（Ａ）（実施の形態２）と同様である。アシストラインＡＬおよびトレンチラインＴＬは位置Ｎ２で互いに交差する。次に、実施の形態２と同様、ステップＳ４０（図４）が行なわれる。

図１２を参照して、次に、ガラス基板４へ曲げモーメントなどを発生させる外力を加える通常のブレーク工程によって、アシストラインＡＬに沿ってガラス基板４が分離される。これにより、ステップＳ５０（図５）として、実施の形態１と同様のクラックラインＣＬの形成が開始される（図中、破線矢印参照）。なお、図１０においてはアシストラインＡＬがガラス基板４の上面ＳＦ１上に形成されるが、ガラス基板４を分離するためのアシストラインＡＬはガラス基板４の下面ＳＦ２上に形成されてもよい。この場合、アシストラインＡＬおよびトレンチラインＴＬは、平面レイアウト上、位置Ｎ２で互いに交差するが、互いに直接接触はしない。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態２の構成とほぼ同じである。

図１３（Ａ）を参照して、第１の変形例においては、アシストラインＡＬはガラス基板４の下面ＳＦ２上に形成される。そして、図８（実施の形態２）と同様に、トレンチラインＴＬの形成が位置Ｎ３から位置Ｎ１へ行なわれる。図１３（Ｂ）を参照して、ガラス基板４へ曲げモーメントなどを発生させる外力を加えることで、アシストラインＡＬに沿ってガラス基板４が分離される。これによりクラックラインＣＬの形成が開始される（図中、破線矢印参照）。

図１４を参照して、第２の変形例においては、ステップＳ３０（図４）にてトレンチラインＴＬが形成される際に、刃先５１はガラス基板４の上面ＳＦ１に位置Ｎ１に比して位置Ｎ２でより大きな力で押し付けられる。具体的には、位置Ｎ４を位置Ｎ１およびＮ２の間の位置として、トレンチラインＴＬの形成が位置Ｎ４に至った時点で、刃先５１の荷重が高められる。言い換えれば、トレンチラインＴＬの荷重が、位置Ｎ１に比して、トレンチラインＴＬの終端部である位置Ｎ４およびＮ３の間で高められる。これにより、終端部以外での荷重を軽減しつつ、位置Ｎ２からのクラックラインＣＬの形成を誘起されやすくすることができる。

（実施の形態４）
図１５（Ａ）を参照して、本実施の形態における脆性基板の分断方法においては、ステップＳ３０（図４）にて、位置Ｎ１から位置Ｎ２を経由して辺ＥＤ２へ達するトレンチラインＴＬが形成される。次に、実施の形態２と同様、ステップＳ４０（図４）が行なわれる。

図１５（Ｂ）を参照して、次に位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間に、トレンチラインＴＬ付近の内部応力の歪みを解放させるような応力が加えられる。これによりトレンチラインＴＬに沿ったクラックラインの形成が誘起される（図４：ステップＳ５０）。

応力の印加として具体的には、上面ＳＦ１上において位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間（図中、破線および辺ＥＤ２の間の領域）で、押し付けられた刃先５１が摺動させられる。この摺動は辺ＥＤ２に達するまで行なわれる。刃先５１は好ましくは最初に形成されたトレンチラインＴＬの軌道に交差するように、より好ましくは最初に形成されたトレンチラインＴＬの軌道に重なるように摺動される。この再度の摺動の長さは、たとえば０．５ｍｍ程度である。またこの再度の摺動は、複数のトレンチラインＴＬ（図１５（Ａ））が形成された後にそれぞれに対して行なわれてもよく、あるいは、１つのトレンチラインＴＬの形成および再度の摺動を行なう工程がトレンチラインＴＬごとに順次行なわれてもよい。

変形例として、位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間に応力を加えるために、上述した刃先５１の再度の摺動に代えて、上面ＳＦ１上において位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間にレーザ光が照射されてもよい。これにより生じた熱応力によっても、トレンチラインＴＬ付近の内部応力の歪みが解放され、それによりクラックラインの形成開始を誘起することができる。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態２の構成とほぼ同じである。

（実施の形態５）
図１６（Ａ）を参照して、本実施の形態における脆性基板の分断方法においては、ステップＳ３０（図４）にて、位置Ｎ１から位置Ｎ２へ、そしてさらに位置Ｎ３へ刃先５１を変位させることによって、上面ＳＦ１の縁から離れたトレンチラインＴＬが形成される。トレンチラインＴＬの形成方法自体は図６（Ａ）（実施の形態２）とほぼ同様である。次に、実施の形態２と同様、ステップＳ４０（図４）が行なわれる。

図１６（Ｂ）を参照して、図１５（Ｂ）（実施の形態４またはその変形例）と同様の応力印加が行なわれる。これによりトレンチラインＴＬに沿ったクラックラインの形成が誘起される（図４：ステップＳ５０）。

図１７を参照して、図１６（Ａ）の工程の変形例として、トレンチラインＴＬの形成において、刃先５１が位置Ｎ３から位置Ｎ２へそして位置Ｎ２から位置Ｎ１へ変位させられてもよい。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態２の構成とほぼ同じである。

（実施の形態６）
図１８（Ａ）および（Ｂ）を参照して、上記各実施の形態において、刃先５１（図５（Ａ）および（Ｂ））に代わり、刃先５１ｖが用いられてもよい。刃先５１ｖは、頂点と、円錐面ＳＣとを有する円錐形状を有する。刃先５１ｖの突起部ＰＰｖは頂点で構成されている。刃先の側部ＰＳｖは頂点から円錐面ＳＣ上に延びる仮想線（図１８（Ｂ）における破線）に沿って構成されている。これにより側部ＰＳｖは、線状に延びる凸形状を有する。

上記各実施の形態においてはガラス基板の縁の第１および第２の辺が長方形の短辺であるが、第１および第２の辺は長方形の長辺であってもよい。また縁の形状は長方形に限定されるものではなく、たとえば正方形であってもよい。また第１および第２の辺は直線状のものに限定されるものではなく曲線状であってもよい。また上記各実施の形態においてはガラス基板の面が平坦であるが、ガラス基板の面は湾曲していてもよい。

上述した分断方法に特に適した脆性基板としてガラス基板が用いられるが、脆性基板はガラス基板に限定されるものではない。脆性基板は、ガラス以外に、たとえば、セラミックス、シリコン、化合物半導体、サファイア、または石英から作られ得る。

本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

４ ガラス基板（脆性基板）
１１，１２ 部材
５１，５１ｖ 刃先
ＡＬ アシストライン
ＣＬ クラックライン
ＥＤ１ 辺（第１の辺）
ＥＤ２ 辺（第２の辺）
Ｎ１ 位置（第１の位置）
Ｎ２ 位置（第２の位置）
ＳＦ１ 上面（第１の面）
ＳＦ２ 下面（第２の面）
ＴＬ トレンチライン
ＰＰ，ＰＰｖ 突起部
ＰＳ，ＰＳｖ 側部

Claims (2)

1. 第１の面を有し、前記第１の面に垂直な厚さ方向を有する脆性基板であって、
   前記脆性基板は、
   前記第１の面上に塑性変形による溝形状を有するトレンチラインを有し、
   前記トレンチラインによって、分断される位置が規定されており、
   前記脆性基板の前記トレンチラインの直下は、前記脆性基板が前記トレンチラインと交差する方向において連続的につながっているクラックレス状態である、
   脆性基板。
2. 前記第１の面と反対の第２の面を有し、
   前記第１および第２の面の少なくともいずれかの上に部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の脆性基板。
   

Images