JP4606325B2 - 基板分断装置および基板分断方法 - Google Patents
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Description
本発明は、基板にスクライブラインを形成し、基板をスクライブラインに沿ってブレイクすることによって基板を分断する基板分断装置および基板分断方法に関する。
液晶表示装置は、相互に貼り合わせられた一対のガラス基板の間に液晶が注入された表示パネルを有している。このような表示パネルに含まれるガラス基板は、マザーガラス基板を所定の大きさに分断し、分断されたガラス基板を貼り合わせることによって製造されている。
また、このような表示パネルは、大判のマザーガラス基板を相互に貼り合わせることによってマザー貼り合わせ基板を作成し、このマザー貼り合わせ基板の各マザーガラス基板をそれぞれ所定の大きさに分断することによっても、製造されている。
図２０は、従来のマザーガラス基板をスクライブ工程において用いられるマザーガラス基板に形成されているスクライブ予定ラインを示す。
マザーガラス基板１は、長方形状であり、例えば、短辺方向である縦方向に沿ったスクライブ予定ラインＬ１〜Ｌ４に沿って、順番にスクライブラインを形成した後に、長辺方向である横方向に沿ったスクライブ予定ラインＬ５〜Ｌ８に沿って順番にスクライブラインを形成する（スクライブ工程）。その後、形成されたスクライブラインに沿ってマザーガラス基板１に曲げ応力を作用させるとマザーガラス基板１がブレイクされる（ブレイク工程）。
スクライブ工程を実施した後、ブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１が分断され、４つの分断基板１ａが作製される。
マザーガラス基板１のスクライブ工程は、例えば、マザーガラス基板１が搭載されて水平方向に回転される回転テーブルと、所定の水平方向に沿って往復移動するスクライブ手段とを有するスクライブ装置によってマザーガラス基板１をスクライブする工程である。
マザーガラス基板１のブレイク工程は、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板１のスクライブラインに沿って曲げモーメントを加えることによって実施される。
スクライブ工程およびブレイク工程をさらに具体的に説明する。
マザーガラス基板１は、水平方向に回転可能になった回転テーブル上に固定される。例えば、カッターホイールチップは、縦方向のスクライブ予定ラインＬ１〜Ｌ４に沿って、順番に４本のスクライブラインを形成する。その後、マザーガラス基板１が搭載された回転テーブルは９０°水平方向に回転させられ、横方向のスクライブ予定ラインＬ５〜Ｌ８に沿って順番に４本のスクライブラインを形成する。なお、横方向のスクライブ予定ラインＬ５〜Ｌ８の各々に沿ってスクライブラインを形成した後に、マザーガラス基板１が搭載されたテーブルを９０°回転させ、次に、縦方向のスクライブ予定ラインＬ１〜Ｌ４の各々に沿ってスクライブラインを形成してもよい。このように、スクライブ工程が実施される。
一般的に、スクライブラインは、マザーガラス基板１の表面にカッターホイールチップを圧接させた状態でカッターホイールチップを転動させることによって形成される。マザーガラス基板１の厚さ方向に沿って垂直クラックがスクライブラインから延びている。
マザーガラス基板１にスクライブラインが形成されると、マザーガラス基板１を折り曲げるように変形させることによって、マザーガラス基板１に形成されたスクライブラインに沿って曲げモーメントを加える。スクライブ工程において、スクライブラインから延びた垂直クラックをマザーガラス基板１のスクライブラインが形成されている側と反対側の表面に達するように伸展させることによって、マザーガラス基板１は、スクライブラインに沿ってブレイクする。このようにブレイク工程が実施される。
スクライブ工程を実施した後、引き続いてブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１が分断され、４つの分断基板１ａが作成される。
特許第２７８５９０６号公報（特許文献１）には、磁気ディスク、光ディスク用の円形状のガラス基板をガラス板から切り抜く方法として、ガラス板の厚み方向に対して傾斜した切筋（スクライブライン）を、閉曲線を描くように形成（スクライブ工程）した後に、ガラス板を加熱（ブレイク工程）する方法が開示されている。
図２０に示すようなマザーガラス基板１に互いに交差するスクライブラインを形成するスクライブ方法（クロススクライブ方法）では、通常、マザーガラス基板１を所定のテーブル上に固定して、テーブル上に固定されたマザーガラス基板１に対して、スクライブカッター等のスクライブライン形成手段を、マザーガラス基板１に対して直線的に移動させることによって、マザーガラス基板１の縦方向または横方向に沿ったスクライブラインを形成した後に、マザーガラス基板１が搭載されたテーブルを９０度回転させて、先にスクライブラインが形成された方向とは直交する方向に沿ってスクライブラインを形成している。
本願出願人は特許第３０７４１４３号に開示されたマザーガラス基板１等の脆性材料基板に対して、その厚さ方向に沿った垂直クラックを形成する能力が非常に高いカッターホイールチップを開発したが、このカッターホイールチップによりクロススクライブした際には、第１の方向にスクライブし、第２の方向へスクライブしたときに形成されたスクライブラインの交点で、マザーカラス基板１に欠けが発生するおそれがある。
このような欠けは、第１の方向へスクライブした時に、既にマザーガラス基板１にほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されているため、第２の方向へのスクライブ中にカッターホイールチップが第１の方向のスクライブライン付近に達すると、マザーガラス基板１が沈みこみ、第１の方向のスクライブラインと第２の方向のスクライブラインの交差部で第１の方向のスクライブライン沿ったガラス基板に乗り上げるときに発生する。
マザーガラス基板１の表裏面を反転させてブレイク工程を実施するブレイク装置のテーブルに載置させ、形成されたスクライブラインに沿って曲げモーメントを加える方法によって垂直クラックを伸展させマザーガラス基板１を分断する方法では、分断された基板同士が競り合うことによって基板に欠けが生じやすい。
さらに、特許文献１に開示されたように、ガラス板に対して厚さ方向に傾斜した切筋（スクライブライン）を形成して、円形状のガラス基板をガラス板から切り抜く方法では、ガラス板の厚さ方向に対して傾斜した切筋（スクライブライン）を形成するために、特殊なスクライブカッター等の特殊なスクライブライン形成手段が必要になる。また、ガラス板から分断した製品としての円形のガラス板の分断面は傾斜しており、その分断面を円形なガラス基板の表面に対して垂直な端面にするための研削工程が必要になる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、分断された基板同士が競り合うことによって生じる基板の欠けをなくすようにスクライブラインに沿って容易に基板をブレイクし、基板表面に対して基板の端面が垂直になるように基板を分断することができる基板分断装置および基板分断方法を提供することを目的とする。
また、このような表示パネルは、大判のマザーガラス基板を相互に貼り合わせることによってマザー貼り合わせ基板を作成し、このマザー貼り合わせ基板の各マザーガラス基板をそれぞれ所定の大きさに分断することによっても、製造されている。
図２０は、従来のマザーガラス基板をスクライブ工程において用いられるマザーガラス基板に形成されているスクライブ予定ラインを示す。
マザーガラス基板１は、長方形状であり、例えば、短辺方向である縦方向に沿ったスクライブ予定ラインＬ１〜Ｌ４に沿って、順番にスクライブラインを形成した後に、長辺方向である横方向に沿ったスクライブ予定ラインＬ５〜Ｌ８に沿って順番にスクライブラインを形成する（スクライブ工程）。その後、形成されたスクライブラインに沿ってマザーガラス基板１に曲げ応力を作用させるとマザーガラス基板１がブレイクされる（ブレイク工程）。
スクライブ工程を実施した後、ブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１が分断され、４つの分断基板１ａが作製される。
マザーガラス基板１のスクライブ工程は、例えば、マザーガラス基板１が搭載されて水平方向に回転される回転テーブルと、所定の水平方向に沿って往復移動するスクライブ手段とを有するスクライブ装置によってマザーガラス基板１をスクライブする工程である。
マザーガラス基板１のブレイク工程は、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板１のスクライブラインに沿って曲げモーメントを加えることによって実施される。
スクライブ工程およびブレイク工程をさらに具体的に説明する。
マザーガラス基板１は、水平方向に回転可能になった回転テーブル上に固定される。例えば、カッターホイールチップは、縦方向のスクライブ予定ラインＬ１〜Ｌ４に沿って、順番に４本のスクライブラインを形成する。その後、マザーガラス基板１が搭載された回転テーブルは９０°水平方向に回転させられ、横方向のスクライブ予定ラインＬ５〜Ｌ８に沿って順番に４本のスクライブラインを形成する。なお、横方向のスクライブ予定ラインＬ５〜Ｌ８の各々に沿ってスクライブラインを形成した後に、マザーガラス基板１が搭載されたテーブルを９０°回転させ、次に、縦方向のスクライブ予定ラインＬ１〜Ｌ４の各々に沿ってスクライブラインを形成してもよい。このように、スクライブ工程が実施される。
一般的に、スクライブラインは、マザーガラス基板１の表面にカッターホイールチップを圧接させた状態でカッターホイールチップを転動させることによって形成される。マザーガラス基板１の厚さ方向に沿って垂直クラックがスクライブラインから延びている。
マザーガラス基板１にスクライブラインが形成されると、マザーガラス基板１を折り曲げるように変形させることによって、マザーガラス基板１に形成されたスクライブラインに沿って曲げモーメントを加える。スクライブ工程において、スクライブラインから延びた垂直クラックをマザーガラス基板１のスクライブラインが形成されている側と反対側の表面に達するように伸展させることによって、マザーガラス基板１は、スクライブラインに沿ってブレイクする。このようにブレイク工程が実施される。
スクライブ工程を実施した後、引き続いてブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１が分断され、４つの分断基板１ａが作成される。
特許第２７８５９０６号公報（特許文献１）には、磁気ディスク、光ディスク用の円形状のガラス基板をガラス板から切り抜く方法として、ガラス板の厚み方向に対して傾斜した切筋（スクライブライン）を、閉曲線を描くように形成（スクライブ工程）した後に、ガラス板を加熱（ブレイク工程）する方法が開示されている。
図２０に示すようなマザーガラス基板１に互いに交差するスクライブラインを形成するスクライブ方法（クロススクライブ方法）では、通常、マザーガラス基板１を所定のテーブル上に固定して、テーブル上に固定されたマザーガラス基板１に対して、スクライブカッター等のスクライブライン形成手段を、マザーガラス基板１に対して直線的に移動させることによって、マザーガラス基板１の縦方向または横方向に沿ったスクライブラインを形成した後に、マザーガラス基板１が搭載されたテーブルを９０度回転させて、先にスクライブラインが形成された方向とは直交する方向に沿ってスクライブラインを形成している。
本願出願人は特許第３０７４１４３号に開示されたマザーガラス基板１等の脆性材料基板に対して、その厚さ方向に沿った垂直クラックを形成する能力が非常に高いカッターホイールチップを開発したが、このカッターホイールチップによりクロススクライブした際には、第１の方向にスクライブし、第２の方向へスクライブしたときに形成されたスクライブラインの交点で、マザーカラス基板１に欠けが発生するおそれがある。
このような欠けは、第１の方向へスクライブした時に、既にマザーガラス基板１にほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されているため、第２の方向へのスクライブ中にカッターホイールチップが第１の方向のスクライブライン付近に達すると、マザーガラス基板１が沈みこみ、第１の方向のスクライブラインと第２の方向のスクライブラインの交差部で第１の方向のスクライブライン沿ったガラス基板に乗り上げるときに発生する。
マザーガラス基板１の表裏面を反転させてブレイク工程を実施するブレイク装置のテーブルに載置させ、形成されたスクライブラインに沿って曲げモーメントを加える方法によって垂直クラックを伸展させマザーガラス基板１を分断する方法では、分断された基板同士が競り合うことによって基板に欠けが生じやすい。
さらに、特許文献１に開示されたように、ガラス板に対して厚さ方向に傾斜した切筋（スクライブライン）を形成して、円形状のガラス基板をガラス板から切り抜く方法では、ガラス板の厚さ方向に対して傾斜した切筋（スクライブライン）を形成するために、特殊なスクライブカッター等の特殊なスクライブライン形成手段が必要になる。また、ガラス板から分断した製品としての円形のガラス板の分断面は傾斜しており、その分断面を円形なガラス基板の表面に対して垂直な端面にするための研削工程が必要になる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、分断された基板同士が競り合うことによって生じる基板の欠けをなくすようにスクライブラインに沿って容易に基板をブレイクし、基板表面に対して基板の端面が垂直になるように基板を分断することができる基板分断装置および基板分断方法を提供することを目的とする。
本発明の基板分断装置は、基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段と、前記基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク手段とを備え、前記ブレイク手段は、前記基板に形成された前記スクライブラインに前記基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、前記スクライブラインから延びた垂直クラックを前記基板の厚さ方向に伸展させる手段を具備し、これにより、上記目的が達成される。
前記スクライブラインは、少なくとも第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成手段は、前記スクライブライン形成手段が前記基板から離間して、前記第１線部分を形成し、前記第２線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成手段は、前記スクライブライン形成手段が前記基板から離間することなく、前記第１線部分を形成し、前記第２線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分をさらに有し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記曲線部分は、前記基板上の所定の領域を定義する境界線に沿って形成され、前記境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記少なくとも一部は前記境界線の他部に滑らかにつながり、前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、第３線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と第３線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、前記基板上の多角形状である第３領域の少なくとも一部を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２直線部分の他端と前記第３直線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とは、互いに重なり合わない異なった領域であり、前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記第１曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成し、前記第２曲線部分を形成し、前記第３線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、第３線部分と、第４線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分と、第３曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と第３線部分と第４線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、前記基板上の長方形状である第５領域を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第３線部分の前記他端は前記第４線部分の前記一端につながっており、前記第４線部分の前記他端は前記第１線部分の前記他端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第３曲線部分は、前記第３線部分の他端と前記第４線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第３曲線部分は、前記基板上の第３領域を定義する第３境界線に沿って形成され、前記第３境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第３境界線の前記少なくとも一部は前記第３境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域と前記第５領域とは、互いに重なり合わない異なった前記基板上の領域であり、前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記第１曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成し、前記第２曲線部分を形成し、前記第３線部分を形成し、前記第３曲線部分を形成し、前記第４線部分を形成してもよい。
前記スクライブライン形成手段は、ディスク状のスクライブカッターであり、前記スクライブカッターの外周面には、前記基板の表面を転接する刃先が形成されてもよい。
前記刃先には、所定のピッチで複数の突起が形成されてもよい。
前記基板分断装置は、前記スクライブラインを加熱する加熱手段をさらに備えてもよい。
前記曲線部分を形成する際に前記スクライブライン形成手段によって前記基板に与えられる圧力は、前記第１線部分および前記第２線部分のうちの少なくとも１つを形成する際に前記スクランブルライン形成手段によって前記基板に与えられる圧力より低くてもよい。
前記基板分断装置は、前記スクライブライン形成手段を鉛直軸回りに回転させる回転駆動手段をさらに備えてもよい。
本発明の基板分断方法は、基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成工程と、前記基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク工程とを包含し、前記ブレイク工程は、前記基板に形成された前記スクライブラインに前記基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、前記スクライブラインから延びた垂直クラックを前記基板の厚さ方向に伸展させる工程を含み、これにより、上記目的が達成される。
前記スクライブラインは、少なくとも第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成工程は、前記基板にスクライブラインを形成する手段によって実行され、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１線部分を形成した後、前記手段が前記基板から離間して、前記第２線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成工程は、前記基板にスクライブラインを形成する手段によって実行され、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１線部分を形成した後、前記手段が前記基板から離間することなく、前記第２線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分をさらに有し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記曲線部分は、前記基板上の所定の領域を定義する境界線に沿って形成され、前記境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記少なくとも一部は前記境界線の他部に滑らかにつながり、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記曲線部分を形成する工程と、前記第２線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、第３直線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、前記基板上の多角形状である第３領域の少なくとも一部を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とは、互いに重なり合わない異なった領域であり、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１線部分を形成する工程と、前記第２線部分を形成する工程と、前記第２曲線部分を形成する工程と、前記第３線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、第３線部分と、第４線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分と、第３曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と第３線部分と第４線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、前記基板上の長方形状である第５領域を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第３線部分の前記他端は前記第４線部分の前記一端につながっており、前記第４線部分の前記他端は前記第１線部分の前記他端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第３曲線部分は、前記第３線部分の他端と前記第４線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第３曲線部分は、前記基板上の第３領域を定義する第３境界線に沿って形成され、前記第３境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第３境界線の前記少なくとも一部は前記第３境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域と前記第５領域とは、互いに重なり合わない異なった前記基板上の領域であり、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１曲線部分を形成する工程と、前記第２線部分を形成する工程と、前記第２曲線部分を形成する工程と、前記第３線部分を形成する工程と、前記第３曲線部分を形成する工程と、前記第４線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記基板分断方法は、前記スクライブラインを加熱する加熱工程をさらに包含してもよい。
前記スクライブラインは、少なくとも第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成手段は、前記スクライブライン形成手段が前記基板から離間して、前記第１線部分を形成し、前記第２線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成手段は、前記スクライブライン形成手段が前記基板から離間することなく、前記第１線部分を形成し、前記第２線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分をさらに有し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記曲線部分は、前記基板上の所定の領域を定義する境界線に沿って形成され、前記境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記少なくとも一部は前記境界線の他部に滑らかにつながり、前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、第３線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と第３線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、前記基板上の多角形状である第３領域の少なくとも一部を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２直線部分の他端と前記第３直線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とは、互いに重なり合わない異なった領域であり、前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記第１曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成し、前記第２曲線部分を形成し、前記第３線部分を形成してもよい。
前記スクライブラインは、第３線部分と、第４線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分と、第３曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と第３線部分と第４線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、前記基板上の長方形状である第５領域を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第３線部分の前記他端は前記第４線部分の前記一端につながっており、前記第４線部分の前記他端は前記第１線部分の前記他端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第３曲線部分は、前記第３線部分の他端と前記第４線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第３曲線部分は、前記基板上の第３領域を定義する第３境界線に沿って形成され、前記第３境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第３境界線の前記少なくとも一部は前記第３境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域と前記第５領域とは、互いに重なり合わない異なった前記基板上の領域であり、前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記第１曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成し、前記第２曲線部分を形成し、前記第３線部分を形成し、前記第３曲線部分を形成し、前記第４線部分を形成してもよい。
前記スクライブライン形成手段は、ディスク状のスクライブカッターであり、前記スクライブカッターの外周面には、前記基板の表面を転接する刃先が形成されてもよい。
前記刃先には、所定のピッチで複数の突起が形成されてもよい。
前記基板分断装置は、前記スクライブラインを加熱する加熱手段をさらに備えてもよい。
前記曲線部分を形成する際に前記スクライブライン形成手段によって前記基板に与えられる圧力は、前記第１線部分および前記第２線部分のうちの少なくとも１つを形成する際に前記スクランブルライン形成手段によって前記基板に与えられる圧力より低くてもよい。
前記基板分断装置は、前記スクライブライン形成手段を鉛直軸回りに回転させる回転駆動手段をさらに備えてもよい。
本発明の基板分断方法は、基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成工程と、前記基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク工程とを包含し、前記ブレイク工程は、前記基板に形成された前記スクライブラインに前記基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、前記スクライブラインから延びた垂直クラックを前記基板の厚さ方向に伸展させる工程を含み、これにより、上記目的が達成される。
前記スクライブラインは、少なくとも第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成工程は、前記基板にスクライブラインを形成する手段によって実行され、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１線部分を形成した後、前記手段が前記基板から離間して、前記第２線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記スクライブライン形成工程は、前記基板にスクライブラインを形成する手段によって実行され、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１線部分を形成した後、前記手段が前記基板から離間することなく、前記第２線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分をさらに有し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記曲線部分は、前記基板上の所定の領域を定義する境界線に沿って形成され、前記境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記少なくとも一部は前記境界線の他部に滑らかにつながり、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記曲線部分を形成する工程と、前記第２線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、第３直線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、前記基板上の多角形状である第３領域の少なくとも一部を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とは、互いに重なり合わない異なった領域であり、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１線部分を形成する工程と、前記第２線部分を形成する工程と、前記第２曲線部分を形成する工程と、前記第３線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記スクライブラインは、第３線部分と、第４線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分と、第３曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と第３線部分と第４線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、前記基板上の長方形状である第５領域を定義し、前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、前記第３線部分の前記他端は前記第４線部分の前記一端につながっており、前記第４線部分の前記他端は前記第１線部分の前記他端につながっており、前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第１曲線部分は、前記基板上の第１領域を定義する第１境界線に沿って形成され、前記第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第１境界線の前記少なくとも一部は前記第１境界線の他部に滑らかにつながり、前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第２曲線部分は、前記基板上の第２領域を定義する第２境界線に沿って形成され、前記第２境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第２境界線の前記少なくとも一部は前記第２境界線の他部に滑らかにつながり、前記第３曲線部分は、前記第３線部分の他端と前記第４線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、前記第３曲線部分は、前記基板上の第３領域を定義する第３境界線に沿って形成され、前記第３境界線の少なくとも一部は曲線であり、前記第３境界線の前記少なくとも一部は前記第３境界線の他部に滑らかにつながり、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域と前記第５領域とは、互いに重なり合わない異なった前記基板上の領域であり、前記スクライブライン形成工程は、前記第１線部分を形成する工程と、前記第１曲線部分を形成する工程と、前記第２線部分を形成する工程と、前記第２曲線部分を形成する工程と、前記第３線部分を形成する工程と、前記第３曲線部分を形成する工程と、前記第４線部分を形成する工程とを含んでもよい。
前記基板分断方法は、前記スクライブラインを加熱する加熱工程をさらに包含してもよい。
図１は、本発明の実施の形態の基板分断装置１００の構成を示す図である。
図２Ａは、スクライブヘッド２０の正面図である。
図２Ｂは、スクライブヘッド２０の底面図である。
図３Ａは、カッターホルダ２７の一部を破断した正面図である。
図３Ｂは、カッターホルダ２７の側面図である。
図４Ａは、スクライブカッタ２１の正面図である。
図４Ｂは、スクライブカッタ２１の側面図である。
図４Ｃは、図４Ｂに示されたスクライブカッタ２１の一部（Ａ部分）を拡大した図である。
図５Ａは、スクライブヘッド６５の側面図である。
図５Ｂは、スクライブヘッド６５の主要部の正面図である。
図６は、サーボモータを用いたスクライブヘッドの他の例であるスクライブヘッド６６の正面図である。
図７は、スクライブヘッド２０’に備えられる垂直クラック伸展手段を示す図である。
図８は、垂直クラック伸展手段の別の例を示す図である。
図９は、本発明の実施の形態による基板を分断する手順を示すフローチャートである。
図１０は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインの一例を示す図である。
図１１Ａは、スクライブカッタ２１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックを示す図である。
図１１Ｂは、スクライブカッタ５１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックおよび水平クラックを示す図である。
図１２は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインの他の一例を示す図である。
図１３は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す図である。
図１４は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す図である。
図１５は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す図である。
図１６は、マザーガラス基板１に配置される９枚の分断基板１ａを示す図である。
図１７は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によってマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１８は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によってマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１９は、２枚の基板を貼り合わせることによって作製された貼り合わせ基板を分断することができる基板分断装置の一部を示す図である。
図２０は、従来のマザーガラス基板をスクライブ工程において用いられるマザーガラス基板に設定されているスクライブ予定ラインを示す図である。
図２Ａは、スクライブヘッド２０の正面図である。
図２Ｂは、スクライブヘッド２０の底面図である。
図３Ａは、カッターホルダ２７の一部を破断した正面図である。
図３Ｂは、カッターホルダ２７の側面図である。
図４Ａは、スクライブカッタ２１の正面図である。
図４Ｂは、スクライブカッタ２１の側面図である。
図４Ｃは、図４Ｂに示されたスクライブカッタ２１の一部（Ａ部分）を拡大した図である。
図５Ａは、スクライブヘッド６５の側面図である。
図５Ｂは、スクライブヘッド６５の主要部の正面図である。
図６は、サーボモータを用いたスクライブヘッドの他の例であるスクライブヘッド６６の正面図である。
図７は、スクライブヘッド２０’に備えられる垂直クラック伸展手段を示す図である。
図８は、垂直クラック伸展手段の別の例を示す図である。
図９は、本発明の実施の形態による基板を分断する手順を示すフローチャートである。
図１０は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインの一例を示す図である。
図１１Ａは、スクライブカッタ２１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックを示す図である。
図１１Ｂは、スクライブカッタ５１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックおよび水平クラックを示す図である。
図１２は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインの他の一例を示す図である。
図１３は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す図である。
図１４は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す図である。
図１５は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に設定されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す図である。
図１６は、マザーガラス基板１に配置される９枚の分断基板１ａを示す図である。
図１７は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によってマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１８は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によってマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１９は、２枚の基板を貼り合わせることによって作製された貼り合わせ基板を分断することができる基板分断装置の一部を示す図である。
図２０は、従来のマザーガラス基板をスクライブ工程において用いられるマザーガラス基板に設定されているスクライブ予定ラインを示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
１．基板分断装置
図１は、本発明の実施の形態の基板分断装置１００の構成を示す。
基板分断装置１００は、テーブル３１と、ガイドレール３２と、ガイドレール３３と、スライダ３４と、スライダ３５と、ガイドバー３６と、リニアモータ３７と、リニアモータ３８とを含む。
基板分断装置１００は、液晶表示装置用のガラス基板を作製するために、マザーガラス基板１を分断する。
テーブル３１には、マザーガラス基板１が載置される。
ガイドレール３２とガイドレール３３とは、テーブル３１の両側に、互いに平行に設けられている。
スライダ３４は、ガイドレール３２に沿ってスライド可能なようにガイドレール３２に設けられている。
スライダ３５は、ガイドレール３３に沿ってスライド可能なようにガイドレール３３に設けられている。
リニアモータ３７は、ガイドレール３２に沿ってレール状に配置された固定子と、固定子に沿って移動する移動子とが設けられている。リニアモータ３７は、移動子が取り付けられたスライダ３４をガイドレール３２に沿ってスライドさせる。
リニアモータ３８は、ガイドレール３３に沿ってレール状に配置された固定子と、固定子に沿って移動する移動子とが設けられている。リニアモータ３８は、移動子が取り付けられたスライダ３５をガイドレール３３に沿ってスライドさせる。
ガイドバー３６は、スライダ３４の上端部とスライダ３５の上端部との間に、水平に架設されている。
スクライブヘッド２０は、ガイドバー３６に沿ってスライド可能なように、ガイドバー３６に取り付けられている。スクライブヘッド２０の構成の詳細は、後述する。
基板分断装置１００は、制御部をさらに含む。制御部は、第１ドライバ４１と、第２ドライバ４２と、スライダセンサ４３と、コントローラ４４と、スクライブヘッド駆動用モータ４５と、第３ドライバ４７とを含む。
コントローラ４４は、第１ドライバ４１と、第２ドライバ４２と、第３ドライバ４７とを制御する。
第１ドライバ４１は、コントローラ４４の制御に従って、リニアモータ３７を駆動させる。第２ドライバ４２は、コントローラ４４の制御に従って、リニアモータ３８を駆動させる。
スライダセンサ４３は、ガイドレール３２の近傍に設けられている。スライダセンサ４３は、ガイドレール３２上をスライドするスライダ３４の位置を検出し、検出した位置を示すデータをコントローラ４４に出力する。
第３ドライバ４７は、コントローラ４４の制御に従って、スクライブヘッド駆動用モータ４５を駆動させる。
スクライブヘッド駆動用モータ４５は、スライダー３４に設けられている。スクライブヘッド駆動用モータ４５は、ボールネジ４６を回転する。ボールネジ４６の回転に応じて、スクライブヘッド２０は、ガイドバー３６に沿って往復移動する。
図２Ａは、スクライブヘッド２０の正面を示す。図２Ｂは、スクライブヘッド２０の底面を示す。
スクライブヘッド２０は、ヘッド本体部２２と、ベアリングケース２６と、制止軸２５と、カッターホルダ２７と、スクライブカッタ２１と、付勢手段３０と、垂直クラック伸展手段とを含む。なお、垂直クラック伸展手段の詳細は、後述される。
ヘッド本体部２２は、ヘッド本体部２２に水平に挿通されている支軸２３と、ベアリング２４とを備える。ヘッド本体部２２の下部には、切欠部２９が形成されており、切欠部２９には、ベアリングケース２６が格納されている。
制止軸２５は、ヘッド本体部２２内に支軸２３と平行に設けられている。
ベアリングケース２６は、制止軸２５によって制止される範囲内で支軸２３の軸心周りに回動する。ベアリングケース２６の一端部は、支軸２３に連結されており、ベアリングケース２６の他端部は、制止軸２５に当接する。ベアリングケース２６は、カッターホルダ２７を回転自在に保持する。
カッターホルダ２７は、カッターホルダ本体部２７ａと回転軸２７ｃとを有する。カッターホルダ２７は、ベアリングケース２６にベアリング２８を介して取り付けられており、回転軸２７ｃを軸心として回転する。カッターホルダ本体部２７ａは、マザーガラス基板１の表面に直交する軸心を有する回転軸２７ｃと一体に形成されている。カッターホルダ２７の詳細は、後述する。
付勢手段３０は、回転軸２７ｃの上方に設けられている。付勢手段３０は、例えばエアーシリンダである。付勢手段３０が付勢力をベアリングケース２６に付与することによって、回転軸２７ｃおよびカッターホルダ２７を介してスクライブカッタ２１に所定の荷重が加えられる。
スクライブカッタ２１は、マザーガラス基板１にスクライブラインを形成する。スクライブカッタ２１は、例えば、ダイヤモンドポイントカッターやカッターホイールチップである。スクライブカッタ２１は、回転軸１９に回転自在に設けられており、カッターホルダ２７に保持されている。
図３Ａは、カッターホルダ２７の一部を破断した正面図であり、図３Ｂは、カッターホルダ２７の側面図である。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、図２Ａおよび図２Ｂに示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
カッターホルダ２７は、カッターホルダ本体部２７ａと回転軸２７ｃとを有する。カッターホルダ本体部２７ａの下部には、下方に開口した溝部２７ｂが形成されている。カッターホルダ本体部２７ａの上部には、上方に延出する回転軸２７ｃが形成されており、回転軸２７ｃは、ベアリング２８を介してベアリングケース２６に回転自在に保持される。スクライブカッタ２１（例えば、ディスク状のカッターホイールチップ）は溝部２７ｂ内に回転軸１９に回転自在に取り付けられ、マザーガラス基板１に対してスクライブカッタの刃先稜線が垂直になるように保持される。
図４Ａは、スクライブカッタ２１の正面図であり、図４Ｂは、スクライブカッタ２１の側面図であり、図４Ｃは、図４Ｂに示されたスクライブカッタ２１の一部（Ａ部分）を拡大した図である。
スクライブカッタ２１は、例えばカッターホイールチップである。図４Ａ〜図４Ｃに示されたスクライブカッタ２１は、本願出願人による特許第３０７４１４３号に開示されている。
スクライブカッタ２１のディスク状のホイール（直径φ、厚さＷ）の外周面において、Ｖ字形状に外側に突出する刃先稜線２１ａには、刃先２１ｂが設けられている。刃先２１ｂは鈍角αを有する。
刃先２１ｂには、刃先稜線部に溝を形成することによって所定の高さｈで外側に突出する複数の突起ｊが所定のピッチｐで形成されている。複数の突起ｊは、実際には肉眼で識別することができないマイクロメータオーダーのサイズである。
スクライブカッタ２１は、脆性材料基板（例えば、マザーガラス基板１）に、脆性材料基板の厚さ方向に沿った垂直クラックを形成する能力が非常に高い。したがって、深い垂直クラックを形成することが可能であり、しかも、脆性材料基板の表面に沿った水平方向のクラックの発生を抑制することができる。
以上、図２Ａと、図２Ｂと、図３Ａと、図３Ｂと、図４Ａと、図４Ｂと、図４Ｃとを参照して、基板分断装置１００に備えられるスクライブヘッド２０を説明した。
なお、基板分断装置１００に備えられるスクライブヘッドの構成は、スクライブヘッド２０に限らない。
以下、スクライブヘッド２０とは別の構成を有するスクライブヘッド６５の構成を説明する。
図５Ａは、スクライブヘッド６５の側面図であり、図５Ｂは、スクライブヘッド６５の主要部の正面図である。
スクライブヘッド６５は、一対の側壁６５ａと、サーボモータ６５ｂと、ホルダー保持具６５ｃと、支軸６５ｄと、軸６５ｅと、スクライブカッタ６２ａと、カッターホルダ６２ｂと、一対の平傘歯車６５ｆとを備えている。
一対の側壁６５ａの間にサーボモータ６５ｂが倒立状態で保持されている。一対の側壁６５ａの下部には、側方から見てＬ字状のホルダー保持具６５ｃが支軸６５ｄを介して回動自在に設けられている。
カッターホルダ６２ｂは、軸６５ｅを介してスクライブカッタ６２ａを回転自在に支持する。カッターホルダ６２ｂは、ホルダー保持具６５ｃの前方（図５Ｂの右方向）に取り付けられている。
サーボモータ６５ｂは、マザーガラス基板１をスクライブする時に、スクライブカッタ６２ａが受ける抵抗力の変動に基づくスクライブ圧の変化に瞬時に対応し、サーボモータ６５ｂの回転トルクを修正する。
サーボモータ６５ｂの回転軸には、一対の平傘歯車６５ｆのうちの一方が、支軸６５ｄには、一対の平傘歯車６５ｆのうちの他方が、互いにかみ合うように装着されている。したがって、サーボモータ６５ｂが正逆回転することによって、ホルダー保持具６５ｃは支軸６５ｄを支点として俯仰動作することができる。その結果、スクライブカッタ６２ａがマザーガラス基板１の表面に対して上下動する。
図６は、サーボモータを用いたスクライブヘッドの他の例であるスクライブヘッド６６の正面図である。
図６において、図５Ａおよび図５Ｂに示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図６に示すようにスクライブヘッド６６のサーボモータ６５ｂの回転軸は、ホルダー保持具６５ｃに直結されている。
以下、図５Ａと図５Ｂと図６とを参照して、スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６の動作の詳細を説明する。
スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６は、サーボモータ６５ｂを位置制御モードで駆動させることによって、スクライブカッタ６２ａを昇降させ、位置決めする。
スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６がマザーガラス基板１にスクライブラインを形成するスクライブ工程中に、予めサーボモータ６５ｂに設定されたスクライブカッタ６２ａの位置がズレた場合、サーボモータ６５ｂは、スクライブカッタ６２ａをもとの設定位置へ戻そうとする回転トルクを発生させる。この回転トルクはサーボモータ６５ｂの駆動制御部により設定値を越えないように制御される。制御された回転トルクは、マザーガラス基板１に対するスクライブ圧としてカッターホイール６２ａに伝達させる。すなわち、サーボモータ６５ｂはカッターホイール６２ａの鉛直方向の位置を制御するとともに、マザーガラス基板１を押圧する力をスクライブカッタ６２ａに加える。
スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６は、サーボモータ６５ｂを備えている。したがって、マザーガラス基板１をスクライブする時に、スクライブカッタ６２ａが受ける抵抗力の変動に基づくスクライブ圧の変化に瞬時に対応することができ、サーボモータの回転トルクが修正される。その結果、安定したスクライブが実施でき、品質のよいスクライブラインを形成することができる。
図７は、スクライブヘッド２０’に含まれた垂直クラック伸展手段を示す。図７において、図１および図２Ａに示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
スクライブヘッド２０’はガイドバー３６に設けられ、マザーガラス基板１をブレイクするブレイク機構としても機能する。
蒸気発生装置５２は、垂直クラック伸展手段である。蒸気発生装置５２は、マザーガラス基板１のブレイク手段として蒸気を発生する。
蒸気発生装置５２は、マザーガラス基板１に形成されたスクライブラインにマザーガラス基板１を膨張させる温度を有する蒸気を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックをマザーガラス基板１の厚さ方向に伸展させる。
蒸気発生装置５２は、本体部５２ａと、蒸気が通流するフレキシブルなホース５２ｂと、スクライブカッタ２１を保持するカッターホルダ２７に一体的に取り付けられたノズルヘッド５２ｃと、蒸気を下方に向かって噴射するノズル部５２ｄとを含む。
本体部５２ａは、ヘッド本体部２２に取り付けられている。
ホース５２ｂの一方の端部は、本体部５２ａに取り付けられており、ホース５２ｂの他方の端部は、ノズルヘッド５２ｃに接続されている。
ノズルヘッド５２ｃは、カッターホルダ２７と一体となって垂直軸回りに回転する。ノズルヘッド５２ｃには、ホース５２ｂの端部が旋回可能に接続されている。ノズルヘッド５２ｃの下側には、ノズル部５２ｄが設けられている。
ノズル部５２ｄには、例えば、円形状、楕円形状、矩形形状またはスリット状の蒸気噴射口が形成されている。
ノズル部５２ｄは、スクライブカッタ２１によって形成されるスクライブラインに蒸気を吹き付け、スクライブラインを加熱する。
図８は、垂直クラック伸展手段の別の例を示す。
スクライブヘッド２０’に含まれる蒸気発生装置５２が１つのノズル部５２ｄを備えるような構成（図７参照）に換えて、図８に示すような蒸気発生装置５２がスクライブヘッドと別体のノズルユニット５３を備えても良い。ノズルユニット５３は、複数のノズル部５２ｄを含む。ノズルユニット５３は、ガイドバー３６に設けられ、ガイドバー３６をＹ方向へ移動させることによって、スクライブラインの形成が完了したマザーガラス基板１の表面に、蒸気を吹きつける。
なお、上記のノズルユニットに換えて、図８のＹ方向に蒸気噴出口にスリットが形成された部材を取り付けてもよい。
本発明の基板分断装置によれば、基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する蒸気を吹きつけることにより、スクライブ工程において形成されたスクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させる。
マイクロメートルオーダの開口を有する垂直クラックに吹き付けられた蒸気が毛細現象により垂直クラックに浸透し、浸透した液体が膨張（体積膨張）することによって、垂直クラックはマザーガラス基板１の背面側に伸展する。
また、補助分断手段として蒸気の代わりにレーザビームを用いスクライブラインを加熱させるようにスクライブヘッドにレーザ発振器を備えてもよいし、スクライブヘッド２０に水分を乾燥させるためのレーザ発振器を備えてもよい。
したがって、スクライブラインに沿って機械的に曲げモーメントを加えることなく垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させることができる。
その結果、分断された基板同士が競り合うことによって基板に欠けを生じさせることなく、スクライブラインに沿って容易に基板をブレイクし、基板を分断することができる。
図１、図２Ａ，図３Ｂおよび図７に示される例では、スクライブカッタ２１が「基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段」として機能し、蒸気発生装置５２が「基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク手段」として機能し、ノズル部５２ｄが「基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させる手段」として機能する。しかし、本発明の基板分断装置に含まれる各構成要素が図１、図２Ａ，図３Ｂおよび図７に示されるものに限定されるわけではない。
基板分断装置に含まれる各構成要素が、上述した「基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段」、「基板をスクライブラインに沿ってブレイクするブレイク手段」および「基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させる手段」として機能する限り、任意の構成を有し得る。
なお、上記した垂直クラック伸展手段は、蒸気を用いたものに限定されることはない。基板を膨張させる温度を有する限りは、加熱流体でよい。加熱流体とは、例えば、蒸気、熱湯、または蒸気と熱湯とを含む流体である。
２．基板分断方法
図９は、本発明の実施の形態による基板を分断する手順を示す。
以下、基板分断装置１００によってマザーガラス基板１を分断する手順をステップごとに説明する。
基板分断装置１００によってマザーガラス基板１を分断する手順は、スクライブ工程とブレイク工程とを包含する。なお、必要に応じて初期設定工程が実施される。
ステップ５０１：初期設定工程が実施される。初期設定工程は、スクライブ工程を始める前に基板分断装置１００の初期状態を設定する工程である。初期設定工程の詳細は後述される。
初期設定工程が終了すると、処理はステップ５０２に進む。
ステップ５０２：スクライブ工程が実施される。スクライブ工程は、マザーガラス基板１にスクライブラインを形成する工程である。スクライブ工程の詳細は後述される。
スクライブ工程が終了すると、処理はステップ５０３に進む。
ステップ５０３：ブレイク工程が実施される。ブレイク工程は、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板１をスクライブラインに沿ってブレイクする工程である。ブレイク工程の詳細は後述される。
ブレイク工程が終了すると、処理は終了する。
２−１．初期設定工程
以下、ステップ５０１の初期設定工程の詳細を説明する。
マザーガラス基板１をスクライブするための準備作業として、ヘッド本体部２２の内部に設けられたエアーシリンダに投入される圧縮空気の圧力が、マザーガラス基板１をスクライブするための諸条件（マザーガラス基板の板厚、材質等）に基づいて設定される。その結果、スクライブカッタ２１は所定の荷重で、マザーガラス基板１を押圧する。このとき、ベアリングケース２６はエアーシリンダから力を付勢されて支軸２３の軸心として反時計回りに回動して、制止軸２５と当接する。
次に、零点検出工程が実施される。零点検出工程では、スクライブヘッド２０がマザーガラス基板１の垂直方向に沿って移動するために必要となるマザーガラス基板１の表面の位置が検出される。
零点検出工程では、スクライブヘッド２０は、マザーガラス基板１の表面の上方へ移動される。次に、スクライブヘッド２０は、スクライブヘッド昇降手段（図示せず）によって、マザーガラス基板１の表面の垂直方向に沿って、マザーガラス基板１の表面に低速で下降される。その結果、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１に接触して、ベアリングケース２６が制止軸２５から離れたときのスクライブヘッドの位置がスクライブヘッド昇降手段の位置検出機構により検出される。次に、検出されたデータを示す零点検出データがコントローラに含まれる記録手段に書き込まれる。このように、零点検出工程が実施される。
零点検出が完了すると、スクライブヘッド昇降手段は、スクライブヘッド２０を所定の待機位置（マザーガラス基板１の表面の上方の待機位置）に上昇する。
基板分断装置１００では、マザーガラス基板１はテーブル３１上に位置決めされ、テーブル３１に固定される。マザーガラス基板１がテーブル３１上に固定されると、スクライブヘッド２０がマザーガラス基板１の表面の上方の待機位置に移動させられた後、下降させられて零点検出（マザーガラス基板１の表面位置の検出）が行われる。そして、一旦、スクライブヘッド２０は待機位置に上昇され、スクライブカッタ２１がスクライブ予定ラインに沿った、マザーガラス基板１の端面の外側近傍の位置に配置されるように移動させられ、その位置でスクライブカッタ２１の刃先先端が、マザーガラス基板１の上面から０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの位置に下降される。
なお、マザーガラス基板１がテーブル３１上で位置決めされた後からマザーガラス基板１に対するスクライブが開始されるまでの間に、図示しない一対のカメラによって、アライメントマークが撮影される。このアライメントマークは、マザーガラス基板１に少なくとも２個、施されている。
撮影されたアライメントマークの画像に基づいて、画像処理装置（図示せず）は、例えば、マザーガラス基板１に関する情報を示す数値データを生成する。
コントローラ４４は、数値データとマザーガラス基板１のサイズ及びパターニングに関するデータとに基づいて、ガイドレール３６に沿ったスクライブ方向に対するマザーガラス基板１の傾きとスクライブカッタ２１によってスクライブが開始されるＹ方向のマザーガラス基板１の端面の位置とを演算する。
２−２．スクライブ工程
以下、ステップ５０２のスクライブ工程を説明する。
スクライブヘッド２０は、マザーガラス基板１に予め設定されたスクライブ予定ラインに沿った、マザーガラス基板１の端面の外側近傍の位置に移動する。
次に、スクライブヘッド２０をスクライブ予定ラインに沿って移動させて、マザーガラス基板１にカッターホイールチップ２１を圧接転動させることにより、スクライブラインを形成する。
スクライブカッタ２１の刃先先端が、マザーガラス基板１の上面から０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの位置に下降すると、コントローラ４４は、第３ドライバ４７がスクライブヘッド駆動用モータ４５を駆動するように、第３ドライバ４７に指令を出す。スクライブヘッド駆動用モータ４５の駆動に応じて、スクライブヘッド２０が、ガイドバー３６に沿って移動し、マザーガラス基板１に対してスクライブ工程が開始される。
次に、撮像されたアライメントマークの画像データを上記の画像処理装置によって処理し、その処理された結果を基板分断装置の制御部に送る。制御部がテーブル３１上に位置決めされて固定されたマザーガラス基板１の正規の固定位置からの位置ずれを解消するように、スライダー３４がガイドレール３２に沿って、スライダー３５がガイドレール３３に沿って、それぞれ移動させられるとともに、ガイドバー３６に沿ってスクライブヘッド２０が、スライドさせられる。その結果、スクライブカッタ２１が、所定のＹ方向の直線状のスクライブ予定ラインに沿って圧接転動する。このように、ガイドバー３６をＸ方向に移動させつつ、スクライブヘッド２０をＹ方向に移動させて直線状のスクライブ予定ラインに沿って、スクライブカッタ２１を圧接転動することによって行われるスクライブ方法は、直線補間によるスクライブと呼ばれている。
また、ガイドレール３２及びガイドレール３３に沿ったＸ方向にスクライブする際には、コントローラ４４によって、スクライブ方向とスクライブカッタ２１によってスクライブが開始されるＸ方向のマザーガラス基板１の端面の位置とが演算される。そして、上述した直線補間によって、スクライブカッタ２１が、所定のＸ方向の直線状のスクライブ予定ラインに沿って圧接転動する。
なお、スクライブカッタ２１は、回転軸２７ｃを軸心としてベアリング２８を介してベアリングケース２６に回転自在に保持されている。したがって、マザーガラス基板１上で、スクライブカッタ２１を所定の閉曲線に沿って圧接転動させることによって、マザーガラス基板１をスクライブすることができる。
図１０は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインの一例を示す。
１枚のマザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａを製作することができるように、スクライブ予定ラインがマザーガラス基板１に予め設定されている。
マザーガラス基板１は、長方形状である。４枚の分断基板１ａのうちの２枚の分断基板１ａが、マザーガラス基板１の長手方向に沿って２列に配置されている。４枚の分断基板１ａの各々は、互いに適当な間隔をあけて配置される。さらに、４枚の分断基板１ａの各々は、マザーガラス基板１の長手方向に沿った２つの側縁の各々および幅方向に沿った２つの側縁の各々と適当な間隔をあけて形成される。
本発明の実施の形態による基板分断方法では、４枚の分断基板１ａを１枚ずつ、順番に、分断基板１ａの全周にスクライブラインを形成し、スクライブ工程終了後に実施されるブレイク工程によって４枚の分断基板１ａの各々をブレイクすることによって、マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａを分断する。
例えば、最初に、図１０に示されたマザーガラス基板１の左上の分断基板１ａの全周にわたって、マザーガラス基板１をスクライブする。
本発明の実施の形態によるスクライブ工程では、まず、スクライブの対象となる分断基板１ａに対して、マザーガラス基板１の長手方向と平行な側縁に沿った１本の直線状のスクライブ予定ラインＬ９に沿って、スクライブラインを形成する。すなわち、スクライブカッタ２１はスクライブ予定ラインＬ９に沿ってマザーガラス基板１の表面を圧接転動する。
なお、本発明の実施の形態によるスクライブ工程では、スクライブカッタ２１がスクライブを開始する点は、マザーガラス基板１上の内切りの位置であるが、スクライブ予定ラインＬ９に沿ったマザーガラス基板１の端面の外側近傍の位置（外切りの位置）であってもよい。
図４Ａおよび図４Ｂで示したようにスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）の刃先稜線部の全周には、複数の突起ｊが所定のピッチｐで設けられている。従って、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１の表面を圧接転動することによって、マザーガラス基板１の厚さ方向に沿って、スクライブラインから延びた垂直クラックを生じさせることができる。垂直クラックは、マザーガラス基板１の厚みのほぼ全体にわたって生じる。
スクライブ予定ラインＬ９に沿って、スクライブラインが形成されると、ガイドバー３６をＸ方向へかつスクライブヘッド２０をＹ方向へ移動させることによって、スクライブカッタ２１が半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を有するスクライブラインを形成するように、垂直軸回りに２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回される（図１０のコーナー部Ａ）。図１０のコーナー部Ａのように形成された曲線部分を示すラインは、垂直軸回りに２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回されることによって、形成される。曲線部分を示すラインは、スクライブ予定ラインＬ９に沿って形成されたスクライブラインの一端とスクライブ予定ラインＬ１０に沿って形成されたスクライブラインの一端とに滑らかにつながるように形成される。
このように、この曲線部分は、基板上の第１領域を定義する第１境界線（スクライブ予定ラインのうちの曲線ライン）に沿って形成され、第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、第１境界線の少なくとも一部は第１境界線の他部に滑らかにつながっている。
スクライブカッタ２１が旋回移動中は、マザーガラス基板１に対するスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）の圧接力が低減するために、マザーガラス基板１には深い垂直クラックが形成されない。マザーガラス基板１の板厚が０．７ｍｍである場合には、スクライブカッタ２１が旋回移動中にマザーガラス基板１に形成される垂直クラックの深さは１００μｍ〜２００μｍ程度である。
上述したように、従来技術によって、スクライブカッタ２１によってクロススクライブした場合には、第１の方向に沿ってスクライブすることによって形成されたスクライブラインと第２の方向に沿ってスクライブすることによって形成されたスクライブラインとの交点で、マザーカラス基板１の欠けが発生しやすい。
第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１にほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成される。第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達すると、マザーガラス基板１が沈みこむ。したがって、第１の方向に沿ったスクライブラインと第２の方向に沿ったスクライブラインとが交差する部分で、スクライブカッタ２１は第１の方向の方向に沿ったスクライブラインが形成されているガラス基板に乗り上げる。その結果、マザーカラス基板１の欠けが発生する。
本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、曲線部分を形成する際にスクライブカッタ２１によってマザーガラス基板１に与えられる圧力は、スクライブ予定ラインＬ９に沿って形成されたスクライブラインおよびスクライブ予定ラインＬ１０に沿って形成されたスクライブラインのうちの少なくとも１つを形成する際にスクライブカッタ２１によってマザーガラス基板１に与えられる圧力より低い。すなわち、本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブカッタ２１が旋回されるために、マザーガラス基板１に対する圧接力が低減する。したがって、第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１のコーナー部Ａには、ほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されない。したがって、第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達しても、マザーガラス基板１が沈みこむことがない。その結果、交差部分のマザーガラス基板１の欠けの発生を防ぐことができる。
スクライブカッタ２１の進行方向が２７０度旋回されて、スクライブカッタ２１が、スクライブ予定ラインＬ９とは直交する分断基板１ａの幅方向に沿った直線状のスクライブ予定ラインＬ１０に沿って進行する。スクライブ予定ラインＬ１０に沿ってスクライブカッタ２１が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１０に沿って、厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
その後、同様にして、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１の表面から離間することなく、分断基板１ａのコーナー部Ｂにおいて、半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を形成しつつスクライブ予定ラインＬ１０とは直交する方向に２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回されて、スクライブ予定ラインＬ１１に沿って圧接転動する。スクライブ予定ラインＬ１１に沿ってスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１１に沿って、厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
その後に、さらに同様にして、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１の表面から離間することなく、分断基板１ａのコーナー部Ｃにおいて、半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を形成しつつスクライブ予定ラインＬ１１とは直交する方向に２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回されて、スクライブ予定ラインＬ１２に沿って圧接転動する。スクライブ予定ラインＬ１２に沿ってスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１２に沿って、厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
このように、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２は、マザーガラス基板１上の長方形状である領域を定義し、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、分断基板１ａの周囲には、４本の直線状のスクライブラインと４つの曲線ラインとを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａのうちの他の３枚の各々についても、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、４枚の分断基板１ａのうちの３枚の各々の周囲には、４本の直線状のスクライブラインを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａの各々に対して本発明の実施の形態のスクライブ工程が実施された後、本発明の実施の形態のブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断することができる。
本発明の実施の形態のブレイク工程では、４枚の分断基板１ａの各々の領域または４枚の分断基板１ａの各々の領域以外の領域を加熱または冷却することによって、４枚の分断基板１ａの各々をブレイクすることができる。領域の加熱は、例えば、ヒータやレーザ発振器から照射されたレーザビームによって行われる。領域の冷却は、例えば、冷却ノズルを用いて冷却媒体（ＣＯ２、Ｈｅ、Ｎ２等）を領域に噴射させることによって行われる。
マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断した後、例えば真空吸着手段を備えた搬送機によって４枚の分断基板１ａをマザーガラス基板１から取り出す。そして、４枚の分断基板１ａが取り出されたマザーガラス基板１の残りの部分は、不要部として廃棄される。
なお、本発明の実施の形態のブレイク工程の詳細は、後述される。
なお、初期設定工程を実施することによって、スクライブ工程を実施するために必要な情報（例えば、マザーガラス基板１の形状および寸法に関する情報、スクライブ予定ラインに関する情報）が、スクライブ工程の実施前にコントローラ４４に設定されている。テーブル３１とテーブル３１に載置されるマザーガラス基板１との位置に応じてリニアモータ３７、リニアモータ３８が制御されるとともに、スクライブヘッド駆動用モータ４５が制御される。その結果、スクライブカッタ２１は、マザーガラス基板１に設定されたスクライブ予定ラインに沿って移動し、マザーガラス基板１にスクライブラインを形成する。
尚、図１０を参照して説明された本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブ予定ラインＬ１２がマザーガラス基板１上で終了しているが、スクライブ予定ラインＬ１２に沿ったスクライブ終了位置は図１０に示されるようなマザーガラス基板上の位置、あるいはマザーガラス基板の端面付近の位置のいずれの位置であってもよい。
さらに、図１０を参照して説明された本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２は、直線であったが、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２は直線に限定されない。スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２のうちの少なくとも１つは、直線、曲線または直線と曲線との組み合わせを有してもよい。
図１１Ａは、スクライブカッタ２１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックを示す。
例えば、厚さ１．１ｍｍのガラス基板１０にスクライブカッタ２１を圧接転動させた場合には、スクライブカッタ２１の刃先２１ｂは、ガラス基板１０の表面から６μｍ程度食い込む。その結果、ガラス基板１０からの反力が小さく、深さ０．８ｍｍ〜１．０ｍｍの垂直クラックが生じる。
このように、スクライブカッタ２１の刃先２１ｂに形成された複数の突起ｊがガラス基板１０に打点衝撃を与えるため、スクライブ工程実施時にガラス基板１０の表面に沿った反力によって水平クラックが生じるおそれがなく、形成されるスクライブラインの周辺部に、欠け等が発生するおそれがない。
図１１Ｂは、スクライブカッタ５１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックおよび水平クラックを示す。
スクライブカッタ５１の構成は、スクライブカッタ２１の刃先２１ｂに形成されているような複数の突起ｊがスクライブカッタ５１の刃先に形成されていないことを除いて、スクライブカッタ２１の構成と同一である。
例えば、厚さ１．１ｍｍのガラス基板１０にスクライブカッタ５１を転動させた場合には、スクライブカッタ５１の刃先は、ガラス基板１０の表面から３μｍ程度しか食い込まない。その結果、生じる垂直クラックは、深さ０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと浅く、しかも、ガラス基板１０の表面に沿った水平応力が発生する。このため、ガラス基板１０の表面に沿った水平方向の反力によって水平クラックが発生して、形成されるスクライブラインの周辺部に欠け等が生じる。
このように、スクライブカッタ２１によりスクライブラインを形成しているために、分断基板１ａの表面に、水平応力の発生に基づく欠け等が生じるおそれがない。
さらに、本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブカッタ２１が旋回されるために、マザーガラス基板１に対する圧接力が低減し、第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１のコーナー部Ａには、ほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されない。したがって、第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達しても、マザーガラス基板１が沈みこむことがない。その結果、交差部分のマザーガラス基板１の欠けの発生を防ぐことができる。
さらに、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１をスクライブする時、マザーガラス基板１に対するスクライブカッタ２１の押圧力を低減させることができるので、スクライブカッタ２１自体の摩耗、損傷等を抑制することができ、スクライブカッタ２１を長期にわたって安定的に使用することができる。
図１２は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインの他の一例を示す。
図１２を参照して説明する本発明の実施の形態のスクライブ工程では、スクライブ予定ラインＬ９およびスクライブ予定ラインＬ１０に沿ったスクライブラインを図１０を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程と同様の方法によって形成する。
スクライブ予定ラインＬ９に沿ってスクライブラインを形成する場合には、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１の端面の外側付近に位置させて、そこから連続的にスクライブ予定ラインＬ９に沿ってスクライブラインを形成する。
スクライブラインの形成開始時にスクライブカッタ２１がマザーガラス基板１の表面に乗り上げるときに発生するマザーガラス基板１の欠けは、製品となる分断基板１ａには影響しない。
分断基板１ａのコーナー部Ａにおいて、半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を形成しつつスクライブ予定ラインＬ９とは直交する方向に２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回させられて、スクライブカッタ２１はスクライブ予定ラインＬ１０に沿って圧接転動する。スクライブ予定ラインＬ１０に沿ってスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１０に沿って、基板の厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
その後、一旦、スクライブカッタ２１は、マザーガラス基板１の表面から離間した後に、スクライブ予定ラインＬ９とは直交する方向のスクライブ予定ラインＬ１２およびＬ１１に沿ったスクライブラインをスクライブ予定ラインＬ１１、スクライブ予定ラインＬ１２の順番で形成する。スクライブ予定ラインＬ１２およびＬ１１に沿ったスクライブラインを形成する場合も、スクライブライン形成開始時にスクライブカッタ２１がマザーガラス基板１の表面に乗り上げるときに発生するマザーガラス基板１の欠けは、製品となる分断基板１ａには影響しない。
このように、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、分断基板１ａの周囲には、４本の直線状のスクライブラインを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａのうちの他の３枚の各々についても、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、４枚の分断基板１ａのうちの３枚の各々の周囲には、４本の直線状のスクライブラインを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａの各々に対して本発明の実施の形態のスクライブ工程が実施された後、本発明の実施の形態のブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断することができる。
マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断した後、例えば真空吸着手段を備えた搬送機によって４枚の分断基板１ａをマザーガラス基板１から取り出す。そして、４枚の分断基板１ａが取り出されたマザーガラス基板１の残りの部分は、不要部として廃棄される。
本発明の実施の形態のブレイク工程では、４枚の分断基板１ａの各々の領域または４枚の分断基板１ａの各々の領域以外の領域を加熱または冷却することによって、４枚の分断基板１ａの各々をブレイクすることができる。領域の加熱は、例えば、ヒータやレーザ発振器から照射されたレーザビームによって行われる。領域の冷却は、例えば、冷却ノズルを用いて冷却媒体（ＣＯ２、Ｈｅ、Ｎ２等）を領域に噴射させることによって行われる。
なお、本発明の実施の形態のブレイク工程の詳細は、後述される。
図１２を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブカッタ２１が旋回されるために、マザーガラス基板１に対する圧接力が低減し、第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１のコーナー部Ａには、ほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されない。したがって、第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達しても、マザーガラス基板１が沈みこむことがない。その結果、交差部分のマザーガラス基板１の欠けの発生を防ぐことができる。
さらに、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１をスクライブする時に、マザーガラス基板１に対するスクライブカッタ２１の押圧力を低減させることができるため、スクライブカッタ２１自体の摩耗、損傷等を抑制することができ、スクライブカッタ２１を長期にわたって安定的に使用することができる。
図１３は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１３を参照して説明する本発明の実施の形態のスクライブ工程では、まず、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２に沿った４本のスクライブライン（以下、この４本のスクライブラインを主スクライブラインＭＳ１と称する）を図１０を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程と同様の方法によって形成する。主スクライブラインＭＳ１を形成した後に、分断基板１ａの外側に、主スクライブラインＭＳ１と０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の間隔をあけて、４本の直線状のスクライブラインを含むサブスクライブラインＳＳ１を形成する。主スクライブラインＭＳ１に含まれる４本の直線状のスクライブラインの各々とサブスクライブラインＳＳ１に含まれる４本の直線状のスクライブラインの各々とは、平行である。
図１３を参照して説明したように、主スクライブラインＭＳ１から０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の間隔をあけてサブスクライブラインＳＳ１を形成する場合には、サブスクライブラインＳＳ１の形成時に、マザーガラス基板１の表面にスクライブラインの形成方向とは直交する水平方向に応力が加わり、すでに形成されている主スクライブラインＭＳ１を形成する垂直クラックの表面部分に圧縮力が作用する。主スクライブラインＭＳ１を形成する垂直クラックの表面部分に圧縮力が作用すると、垂直クラックの底部には垂直クラックの幅を広げる方向に反力が作用する。したがって、垂直クラックは、マザーガラス基板１の厚さ方向に伸展し、さらに、マザーガラス基板の背面に到達する。
図１４は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１３を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程では、主スクライブラインＭＳ１の形成時とサブスクライブラインＳＳ１の形成時との間で、一旦スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間する。しかし、図１４に示すように、主スクライブラインＭＳ１の形成後、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間することなく、主スクライブラインＭＳ１の形成後連続してサブスクライブラインＳＳ１を形成してもよい。
図１５は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１２を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程のように、主スクライブラインＭＳ１が有する２本の直線状のスクライブラインをスクライブ予定ラインＬ９およびスクライブ予定ラインＬ１０に沿ってスクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間することなく形成した後に、一旦スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間し、主スクライブラインＭＳ１が有する残りの２本の直線状のスクライブラインをスクライブ予定ラインＬ１１およびスクライブ予定ラインＬ１２に沿ってスクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間することなく形成する。サブスクライブラインＳＳ１も、主スクライブラインＭＳ１と同様の工程で形成する。
図１６は、マザーガラス基板１に配置される９枚の分断基板１ａを示す。
例えば、マザーガラス基板１の長手方向の一方の側部において、マザーガラス基板１の幅方向に沿って３枚の分断ガラス基板１ａを形成するように３枚の分断基板１ａの各々にスクライブラインを順番に形成する。
次に、マザーガラス基板１の長手方向の中央部において、マザーガラス基板１の幅方向に沿って３枚の分断基板１ａを形成するように３枚の分断基板１ａの各々にスクライブラインを順番に形成する。
最後に、マザーガラス基板１の長手方向の他方の側部において、マザーガラス基板１の幅方向に沿って３枚の分断基板１ａを形成するように３枚の分断基板１ａの各々にスクライブラインを順番に形成する。
図１７は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によってマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１７は、マザーガラス基板１から異形形状の分断基板１ｂおよび分断基板１ｃを分断するためのスクライブ予定ラインＬ１３およびスクライブ予定ラインＬ１４を示す。
スクライブカッタ２１は、上記の異形形状のスクライブ予定ラインＬ１３およびスクライブ予定ラインＬ１４に沿ってマザーガラス基板１から離間することなく圧接転動し、異形形状のスクライブラインをマザーガラス基板１に形成する。
なお、上記の異形形状とは、矩形以外の形状であって、直線および／または曲線からなる形状である。
図１８は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程に用いられるマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１８は、マザーガラス基板１から異形形状の分断基板１ｄを分断するスクライブ予定ラインＬ１５〜Ｌ１８を示す。
スクライブ予定ラインＬ１５〜Ｌ１８の各々は、分断される異形形状の分断基板１ｄの外形の少なくとも一つの曲線に対応するように設けられる。
スクライブ予定ラインＬ１５〜Ｌ１８は、所定の曲率を有する曲線であり、基板の一方の端面から他方の端面にわたって設けられている。
スクライブカッタ２１は、まずスクライブ予定ラインＬ１５に沿ってマザーガラス基板１の表面を圧接転動してスクライブラインを形成し、その後、スクライブ予定ラインＬ１６〜Ｌ１８に沿ってマザーガラス基板１の表面を圧接転動してスクライブラインを形成する。
なお、上記の異形形状は矩形以外の形状であって、直線および／または曲線からなる形状である。
２−３．ブレイク工程
以下、本発明の実施の形態のブレイク工程の詳細を説明する。
ブレイク工程は、例えば、スクライブ工程によってスクライブラインが形成されたマザーガラス基板１に対して実施される。
スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２に沿ってスクライブラインが形成された後、形成されたスクライブラインにマザーガラス基板１を膨張させる温度を有する蒸気が吹き付けられる。蒸気は、図７に示した蒸気発生装置５２のノズル部５２ｄから吹き付けられる。蒸気を吹き付けることによって、スクライブラインから延びた垂直クラックがマザーガラス基板１の厚さ方向に伸展する。
マイクロメートルオーダの開口を有する垂直クラックに吹き付けられた蒸気が毛細現象により垂直クラックに浸透し、浸透した液体が膨張（体積膨張）することによって、垂直クラックはマザーガラス基板１の背面側に伸展する。
なお、複数のノズル部５２ｄを備えたノズルユニット５３をガイドバー３６に設け、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板１の表面に蒸気を噴射してもよい（図８参照）。
なお、蒸気発生装置５２を設けることなく、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板にスクライブラインが形成された表面とは反対側の表面から圧力を加えることによって、マザーガラス基板に形成されたスクライブラインに沿ってマザーガラス基板１をブレイクしてもよい。
また、補助分断手段として蒸気の代わりにレーザビームを用いスクライブラインを加熱させるようにスクライブヘッドにレーザ発振器を備えてもよし、スクライブヘッド２０に水分を乾燥させるためのレーザ発振器を備えてもよい。
本発明の実施の形態では、スクライブ工程の実行が終了した後にブレイク工程が実行される例を説明したが、スクライブ工程の実行が終了した後にブレイク工程が実行されることには限らない。基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させることができる限り、スクライブ工程とブレイク工程との開始のタイミングは任意である。例えば、直線状のスクライブラインを形成しながらスクライブラインに蒸気を吹き付けるようにブレイク工程を実施することができる。
以上、本発明の実施の形態の基板分断装置および基板分断方法について詳細に説明した。
本発明の実施の形態では、１枚のマザーガラス基板１を分断する例を説明したが、１度に分断される基板は、１枚に限らない。第１の基板と第２の基板とを貼り合わせることによって作成された貼り合わせ基板を分断する場合にも本発明を適用できる。例えば、フラットディスプレイパネルの一種である液晶表示パネル、有機ＥＬパネル、無機ＥＬパネル、透過型プロジェクター基板、反射型プロジェクター基板に分断されるマザー貼り合わせ基板のスクライブに本発明の実施の形態の基板分断方法を適用することも可能である。
図１９は、２枚の基板を貼り合わせることによって作成された貼り合わせ基板を分断することができる基板分断装置の一部を示す。
貼り合わせ基板２００は、上脆性材料基板２００Ａと下脆性材料基板２００Ｂを貼り合わせることによって作成される。貼り合わせ基板２００の上下からスクライブ手段２０１およびスクライブ手段２０２によって貼り合わせ基板２００をスクライブし、スクライブされた貼り合わせ基板２００の上下の基板に対して本発明のブレイク工程を実施することによって貼り合わせ基板２００を分断する。
本発明の実施の形態においては、マザーガラス基板の分断装置および分断方法について説明したが、分断される基板は、マザーガラス基板に限定されない。例えば、石英基板、サファイア基板、半導体ウェハー、セラミック基板を対象として、本発明を適用することが可能である。
さらに、本発明の実施の形態のスクライブ工程において、スクライブカッタ（例えば、カッターホイールチップ２１、カッターホイールチップ５１、ダイヤモンドポイントカッター、カッターホイール、またはそれ以外のスクライブ形成手段）をマザーガラス基板１に当接した後、スクライブカッタを振動することによってマザーガラス基板１に対する押圧力を周期的に変動しながらスクライブラインを形成する場合にも、本発明の実施の形態のブレイク工程を有効に実施することができ、スクライブカッタ２１と同様の効果を得ることができる。
また、マザーガラス基板に４本の直線状のスクライブラインを形成して、長方形の分断基板を分断する例を説明したが、形成される直線状のスクライブラインは４本に限らない。３本以上の直線状のスクライブラインを形成して多角形状の基板を取り出す場合にも、本発明は適用できる。例えば、３本以上のスクライブ予定ラインは、マザーガラス基板１上の多角形状である領域を定義し、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、分断基板の周囲には、３本以上の直線状のスクライブラインと２つ以上の曲線ラインとを含む閉曲線が形成される。
また、３本以上のスクライブラインの各々は、直線には限らない。３本以上のスクライブラインの少なくとも１つは、直線、曲線または直線と曲線との組み合わせでよい。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
１．基板分断装置
図１は、本発明の実施の形態の基板分断装置１００の構成を示す。
基板分断装置１００は、テーブル３１と、ガイドレール３２と、ガイドレール３３と、スライダ３４と、スライダ３５と、ガイドバー３６と、リニアモータ３７と、リニアモータ３８とを含む。
基板分断装置１００は、液晶表示装置用のガラス基板を作製するために、マザーガラス基板１を分断する。
テーブル３１には、マザーガラス基板１が載置される。
ガイドレール３２とガイドレール３３とは、テーブル３１の両側に、互いに平行に設けられている。
スライダ３４は、ガイドレール３２に沿ってスライド可能なようにガイドレール３２に設けられている。
スライダ３５は、ガイドレール３３に沿ってスライド可能なようにガイドレール３３に設けられている。
リニアモータ３７は、ガイドレール３２に沿ってレール状に配置された固定子と、固定子に沿って移動する移動子とが設けられている。リニアモータ３７は、移動子が取り付けられたスライダ３４をガイドレール３２に沿ってスライドさせる。
リニアモータ３８は、ガイドレール３３に沿ってレール状に配置された固定子と、固定子に沿って移動する移動子とが設けられている。リニアモータ３８は、移動子が取り付けられたスライダ３５をガイドレール３３に沿ってスライドさせる。
ガイドバー３６は、スライダ３４の上端部とスライダ３５の上端部との間に、水平に架設されている。
スクライブヘッド２０は、ガイドバー３６に沿ってスライド可能なように、ガイドバー３６に取り付けられている。スクライブヘッド２０の構成の詳細は、後述する。
基板分断装置１００は、制御部をさらに含む。制御部は、第１ドライバ４１と、第２ドライバ４２と、スライダセンサ４３と、コントローラ４４と、スクライブヘッド駆動用モータ４５と、第３ドライバ４７とを含む。
コントローラ４４は、第１ドライバ４１と、第２ドライバ４２と、第３ドライバ４７とを制御する。
第１ドライバ４１は、コントローラ４４の制御に従って、リニアモータ３７を駆動させる。第２ドライバ４２は、コントローラ４４の制御に従って、リニアモータ３８を駆動させる。
スライダセンサ４３は、ガイドレール３２の近傍に設けられている。スライダセンサ４３は、ガイドレール３２上をスライドするスライダ３４の位置を検出し、検出した位置を示すデータをコントローラ４４に出力する。
第３ドライバ４７は、コントローラ４４の制御に従って、スクライブヘッド駆動用モータ４５を駆動させる。
スクライブヘッド駆動用モータ４５は、スライダー３４に設けられている。スクライブヘッド駆動用モータ４５は、ボールネジ４６を回転する。ボールネジ４６の回転に応じて、スクライブヘッド２０は、ガイドバー３６に沿って往復移動する。
図２Ａは、スクライブヘッド２０の正面を示す。図２Ｂは、スクライブヘッド２０の底面を示す。
スクライブヘッド２０は、ヘッド本体部２２と、ベアリングケース２６と、制止軸２５と、カッターホルダ２７と、スクライブカッタ２１と、付勢手段３０と、垂直クラック伸展手段とを含む。なお、垂直クラック伸展手段の詳細は、後述される。
ヘッド本体部２２は、ヘッド本体部２２に水平に挿通されている支軸２３と、ベアリング２４とを備える。ヘッド本体部２２の下部には、切欠部２９が形成されており、切欠部２９には、ベアリングケース２６が格納されている。
制止軸２５は、ヘッド本体部２２内に支軸２３と平行に設けられている。
ベアリングケース２６は、制止軸２５によって制止される範囲内で支軸２３の軸心周りに回動する。ベアリングケース２６の一端部は、支軸２３に連結されており、ベアリングケース２６の他端部は、制止軸２５に当接する。ベアリングケース２６は、カッターホルダ２７を回転自在に保持する。
カッターホルダ２７は、カッターホルダ本体部２７ａと回転軸２７ｃとを有する。カッターホルダ２７は、ベアリングケース２６にベアリング２８を介して取り付けられており、回転軸２７ｃを軸心として回転する。カッターホルダ本体部２７ａは、マザーガラス基板１の表面に直交する軸心を有する回転軸２７ｃと一体に形成されている。カッターホルダ２７の詳細は、後述する。
付勢手段３０は、回転軸２７ｃの上方に設けられている。付勢手段３０は、例えばエアーシリンダである。付勢手段３０が付勢力をベアリングケース２６に付与することによって、回転軸２７ｃおよびカッターホルダ２７を介してスクライブカッタ２１に所定の荷重が加えられる。
スクライブカッタ２１は、マザーガラス基板１にスクライブラインを形成する。スクライブカッタ２１は、例えば、ダイヤモンドポイントカッターやカッターホイールチップである。スクライブカッタ２１は、回転軸１９に回転自在に設けられており、カッターホルダ２７に保持されている。
図３Ａは、カッターホルダ２７の一部を破断した正面図であり、図３Ｂは、カッターホルダ２７の側面図である。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、図２Ａおよび図２Ｂに示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
カッターホルダ２７は、カッターホルダ本体部２７ａと回転軸２７ｃとを有する。カッターホルダ本体部２７ａの下部には、下方に開口した溝部２７ｂが形成されている。カッターホルダ本体部２７ａの上部には、上方に延出する回転軸２７ｃが形成されており、回転軸２７ｃは、ベアリング２８を介してベアリングケース２６に回転自在に保持される。スクライブカッタ２１（例えば、ディスク状のカッターホイールチップ）は溝部２７ｂ内に回転軸１９に回転自在に取り付けられ、マザーガラス基板１に対してスクライブカッタの刃先稜線が垂直になるように保持される。
図４Ａは、スクライブカッタ２１の正面図であり、図４Ｂは、スクライブカッタ２１の側面図であり、図４Ｃは、図４Ｂに示されたスクライブカッタ２１の一部（Ａ部分）を拡大した図である。
スクライブカッタ２１は、例えばカッターホイールチップである。図４Ａ〜図４Ｃに示されたスクライブカッタ２１は、本願出願人による特許第３０７４１４３号に開示されている。
スクライブカッタ２１のディスク状のホイール（直径φ、厚さＷ）の外周面において、Ｖ字形状に外側に突出する刃先稜線２１ａには、刃先２１ｂが設けられている。刃先２１ｂは鈍角αを有する。
刃先２１ｂには、刃先稜線部に溝を形成することによって所定の高さｈで外側に突出する複数の突起ｊが所定のピッチｐで形成されている。複数の突起ｊは、実際には肉眼で識別することができないマイクロメータオーダーのサイズである。
スクライブカッタ２１は、脆性材料基板（例えば、マザーガラス基板１）に、脆性材料基板の厚さ方向に沿った垂直クラックを形成する能力が非常に高い。したがって、深い垂直クラックを形成することが可能であり、しかも、脆性材料基板の表面に沿った水平方向のクラックの発生を抑制することができる。
以上、図２Ａと、図２Ｂと、図３Ａと、図３Ｂと、図４Ａと、図４Ｂと、図４Ｃとを参照して、基板分断装置１００に備えられるスクライブヘッド２０を説明した。
なお、基板分断装置１００に備えられるスクライブヘッドの構成は、スクライブヘッド２０に限らない。
以下、スクライブヘッド２０とは別の構成を有するスクライブヘッド６５の構成を説明する。
図５Ａは、スクライブヘッド６５の側面図であり、図５Ｂは、スクライブヘッド６５の主要部の正面図である。
スクライブヘッド６５は、一対の側壁６５ａと、サーボモータ６５ｂと、ホルダー保持具６５ｃと、支軸６５ｄと、軸６５ｅと、スクライブカッタ６２ａと、カッターホルダ６２ｂと、一対の平傘歯車６５ｆとを備えている。
一対の側壁６５ａの間にサーボモータ６５ｂが倒立状態で保持されている。一対の側壁６５ａの下部には、側方から見てＬ字状のホルダー保持具６５ｃが支軸６５ｄを介して回動自在に設けられている。
カッターホルダ６２ｂは、軸６５ｅを介してスクライブカッタ６２ａを回転自在に支持する。カッターホルダ６２ｂは、ホルダー保持具６５ｃの前方（図５Ｂの右方向）に取り付けられている。
サーボモータ６５ｂは、マザーガラス基板１をスクライブする時に、スクライブカッタ６２ａが受ける抵抗力の変動に基づくスクライブ圧の変化に瞬時に対応し、サーボモータ６５ｂの回転トルクを修正する。
サーボモータ６５ｂの回転軸には、一対の平傘歯車６５ｆのうちの一方が、支軸６５ｄには、一対の平傘歯車６５ｆのうちの他方が、互いにかみ合うように装着されている。したがって、サーボモータ６５ｂが正逆回転することによって、ホルダー保持具６５ｃは支軸６５ｄを支点として俯仰動作することができる。その結果、スクライブカッタ６２ａがマザーガラス基板１の表面に対して上下動する。
図６は、サーボモータを用いたスクライブヘッドの他の例であるスクライブヘッド６６の正面図である。
図６において、図５Ａおよび図５Ｂに示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図６に示すようにスクライブヘッド６６のサーボモータ６５ｂの回転軸は、ホルダー保持具６５ｃに直結されている。
以下、図５Ａと図５Ｂと図６とを参照して、スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６の動作の詳細を説明する。
スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６は、サーボモータ６５ｂを位置制御モードで駆動させることによって、スクライブカッタ６２ａを昇降させ、位置決めする。
スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６がマザーガラス基板１にスクライブラインを形成するスクライブ工程中に、予めサーボモータ６５ｂに設定されたスクライブカッタ６２ａの位置がズレた場合、サーボモータ６５ｂは、スクライブカッタ６２ａをもとの設定位置へ戻そうとする回転トルクを発生させる。この回転トルクはサーボモータ６５ｂの駆動制御部により設定値を越えないように制御される。制御された回転トルクは、マザーガラス基板１に対するスクライブ圧としてカッターホイール６２ａに伝達させる。すなわち、サーボモータ６５ｂはカッターホイール６２ａの鉛直方向の位置を制御するとともに、マザーガラス基板１を押圧する力をスクライブカッタ６２ａに加える。
スクライブヘッド６５およびスクライブヘッド６６は、サーボモータ６５ｂを備えている。したがって、マザーガラス基板１をスクライブする時に、スクライブカッタ６２ａが受ける抵抗力の変動に基づくスクライブ圧の変化に瞬時に対応することができ、サーボモータの回転トルクが修正される。その結果、安定したスクライブが実施でき、品質のよいスクライブラインを形成することができる。
図７は、スクライブヘッド２０’に含まれた垂直クラック伸展手段を示す。図７において、図１および図２Ａに示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
スクライブヘッド２０’はガイドバー３６に設けられ、マザーガラス基板１をブレイクするブレイク機構としても機能する。
蒸気発生装置５２は、垂直クラック伸展手段である。蒸気発生装置５２は、マザーガラス基板１のブレイク手段として蒸気を発生する。
蒸気発生装置５２は、マザーガラス基板１に形成されたスクライブラインにマザーガラス基板１を膨張させる温度を有する蒸気を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックをマザーガラス基板１の厚さ方向に伸展させる。
蒸気発生装置５２は、本体部５２ａと、蒸気が通流するフレキシブルなホース５２ｂと、スクライブカッタ２１を保持するカッターホルダ２７に一体的に取り付けられたノズルヘッド５２ｃと、蒸気を下方に向かって噴射するノズル部５２ｄとを含む。
本体部５２ａは、ヘッド本体部２２に取り付けられている。
ホース５２ｂの一方の端部は、本体部５２ａに取り付けられており、ホース５２ｂの他方の端部は、ノズルヘッド５２ｃに接続されている。
ノズルヘッド５２ｃは、カッターホルダ２７と一体となって垂直軸回りに回転する。ノズルヘッド５２ｃには、ホース５２ｂの端部が旋回可能に接続されている。ノズルヘッド５２ｃの下側には、ノズル部５２ｄが設けられている。
ノズル部５２ｄには、例えば、円形状、楕円形状、矩形形状またはスリット状の蒸気噴射口が形成されている。
ノズル部５２ｄは、スクライブカッタ２１によって形成されるスクライブラインに蒸気を吹き付け、スクライブラインを加熱する。
図８は、垂直クラック伸展手段の別の例を示す。
スクライブヘッド２０’に含まれる蒸気発生装置５２が１つのノズル部５２ｄを備えるような構成（図７参照）に換えて、図８に示すような蒸気発生装置５２がスクライブヘッドと別体のノズルユニット５３を備えても良い。ノズルユニット５３は、複数のノズル部５２ｄを含む。ノズルユニット５３は、ガイドバー３６に設けられ、ガイドバー３６をＹ方向へ移動させることによって、スクライブラインの形成が完了したマザーガラス基板１の表面に、蒸気を吹きつける。
なお、上記のノズルユニットに換えて、図８のＹ方向に蒸気噴出口にスリットが形成された部材を取り付けてもよい。
本発明の基板分断装置によれば、基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する蒸気を吹きつけることにより、スクライブ工程において形成されたスクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させる。
マイクロメートルオーダの開口を有する垂直クラックに吹き付けられた蒸気が毛細現象により垂直クラックに浸透し、浸透した液体が膨張（体積膨張）することによって、垂直クラックはマザーガラス基板１の背面側に伸展する。
また、補助分断手段として蒸気の代わりにレーザビームを用いスクライブラインを加熱させるようにスクライブヘッドにレーザ発振器を備えてもよいし、スクライブヘッド２０に水分を乾燥させるためのレーザ発振器を備えてもよい。
したがって、スクライブラインに沿って機械的に曲げモーメントを加えることなく垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させることができる。
その結果、分断された基板同士が競り合うことによって基板に欠けを生じさせることなく、スクライブラインに沿って容易に基板をブレイクし、基板を分断することができる。
図１、図２Ａ，図３Ｂおよび図７に示される例では、スクライブカッタ２１が「基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段」として機能し、蒸気発生装置５２が「基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク手段」として機能し、ノズル部５２ｄが「基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させる手段」として機能する。しかし、本発明の基板分断装置に含まれる各構成要素が図１、図２Ａ，図３Ｂおよび図７に示されるものに限定されるわけではない。
基板分断装置に含まれる各構成要素が、上述した「基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段」、「基板をスクライブラインに沿ってブレイクするブレイク手段」および「基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させる手段」として機能する限り、任意の構成を有し得る。
なお、上記した垂直クラック伸展手段は、蒸気を用いたものに限定されることはない。基板を膨張させる温度を有する限りは、加熱流体でよい。加熱流体とは、例えば、蒸気、熱湯、または蒸気と熱湯とを含む流体である。
２．基板分断方法
図９は、本発明の実施の形態による基板を分断する手順を示す。
以下、基板分断装置１００によってマザーガラス基板１を分断する手順をステップごとに説明する。
基板分断装置１００によってマザーガラス基板１を分断する手順は、スクライブ工程とブレイク工程とを包含する。なお、必要に応じて初期設定工程が実施される。
ステップ５０１：初期設定工程が実施される。初期設定工程は、スクライブ工程を始める前に基板分断装置１００の初期状態を設定する工程である。初期設定工程の詳細は後述される。
初期設定工程が終了すると、処理はステップ５０２に進む。
ステップ５０２：スクライブ工程が実施される。スクライブ工程は、マザーガラス基板１にスクライブラインを形成する工程である。スクライブ工程の詳細は後述される。
スクライブ工程が終了すると、処理はステップ５０３に進む。
ステップ５０３：ブレイク工程が実施される。ブレイク工程は、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板１をスクライブラインに沿ってブレイクする工程である。ブレイク工程の詳細は後述される。
ブレイク工程が終了すると、処理は終了する。
２−１．初期設定工程
以下、ステップ５０１の初期設定工程の詳細を説明する。
マザーガラス基板１をスクライブするための準備作業として、ヘッド本体部２２の内部に設けられたエアーシリンダに投入される圧縮空気の圧力が、マザーガラス基板１をスクライブするための諸条件（マザーガラス基板の板厚、材質等）に基づいて設定される。その結果、スクライブカッタ２１は所定の荷重で、マザーガラス基板１を押圧する。このとき、ベアリングケース２６はエアーシリンダから力を付勢されて支軸２３の軸心として反時計回りに回動して、制止軸２５と当接する。
次に、零点検出工程が実施される。零点検出工程では、スクライブヘッド２０がマザーガラス基板１の垂直方向に沿って移動するために必要となるマザーガラス基板１の表面の位置が検出される。
零点検出工程では、スクライブヘッド２０は、マザーガラス基板１の表面の上方へ移動される。次に、スクライブヘッド２０は、スクライブヘッド昇降手段（図示せず）によって、マザーガラス基板１の表面の垂直方向に沿って、マザーガラス基板１の表面に低速で下降される。その結果、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１に接触して、ベアリングケース２６が制止軸２５から離れたときのスクライブヘッドの位置がスクライブヘッド昇降手段の位置検出機構により検出される。次に、検出されたデータを示す零点検出データがコントローラに含まれる記録手段に書き込まれる。このように、零点検出工程が実施される。
零点検出が完了すると、スクライブヘッド昇降手段は、スクライブヘッド２０を所定の待機位置（マザーガラス基板１の表面の上方の待機位置）に上昇する。
基板分断装置１００では、マザーガラス基板１はテーブル３１上に位置決めされ、テーブル３１に固定される。マザーガラス基板１がテーブル３１上に固定されると、スクライブヘッド２０がマザーガラス基板１の表面の上方の待機位置に移動させられた後、下降させられて零点検出（マザーガラス基板１の表面位置の検出）が行われる。そして、一旦、スクライブヘッド２０は待機位置に上昇され、スクライブカッタ２１がスクライブ予定ラインに沿った、マザーガラス基板１の端面の外側近傍の位置に配置されるように移動させられ、その位置でスクライブカッタ２１の刃先先端が、マザーガラス基板１の上面から０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの位置に下降される。
なお、マザーガラス基板１がテーブル３１上で位置決めされた後からマザーガラス基板１に対するスクライブが開始されるまでの間に、図示しない一対のカメラによって、アライメントマークが撮影される。このアライメントマークは、マザーガラス基板１に少なくとも２個、施されている。
撮影されたアライメントマークの画像に基づいて、画像処理装置（図示せず）は、例えば、マザーガラス基板１に関する情報を示す数値データを生成する。
コントローラ４４は、数値データとマザーガラス基板１のサイズ及びパターニングに関するデータとに基づいて、ガイドレール３６に沿ったスクライブ方向に対するマザーガラス基板１の傾きとスクライブカッタ２１によってスクライブが開始されるＹ方向のマザーガラス基板１の端面の位置とを演算する。
２−２．スクライブ工程
以下、ステップ５０２のスクライブ工程を説明する。
スクライブヘッド２０は、マザーガラス基板１に予め設定されたスクライブ予定ラインに沿った、マザーガラス基板１の端面の外側近傍の位置に移動する。
次に、スクライブヘッド２０をスクライブ予定ラインに沿って移動させて、マザーガラス基板１にカッターホイールチップ２１を圧接転動させることにより、スクライブラインを形成する。
スクライブカッタ２１の刃先先端が、マザーガラス基板１の上面から０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの位置に下降すると、コントローラ４４は、第３ドライバ４７がスクライブヘッド駆動用モータ４５を駆動するように、第３ドライバ４７に指令を出す。スクライブヘッド駆動用モータ４５の駆動に応じて、スクライブヘッド２０が、ガイドバー３６に沿って移動し、マザーガラス基板１に対してスクライブ工程が開始される。
次に、撮像されたアライメントマークの画像データを上記の画像処理装置によって処理し、その処理された結果を基板分断装置の制御部に送る。制御部がテーブル３１上に位置決めされて固定されたマザーガラス基板１の正規の固定位置からの位置ずれを解消するように、スライダー３４がガイドレール３２に沿って、スライダー３５がガイドレール３３に沿って、それぞれ移動させられるとともに、ガイドバー３６に沿ってスクライブヘッド２０が、スライドさせられる。その結果、スクライブカッタ２１が、所定のＹ方向の直線状のスクライブ予定ラインに沿って圧接転動する。このように、ガイドバー３６をＸ方向に移動させつつ、スクライブヘッド２０をＹ方向に移動させて直線状のスクライブ予定ラインに沿って、スクライブカッタ２１を圧接転動することによって行われるスクライブ方法は、直線補間によるスクライブと呼ばれている。
また、ガイドレール３２及びガイドレール３３に沿ったＸ方向にスクライブする際には、コントローラ４４によって、スクライブ方向とスクライブカッタ２１によってスクライブが開始されるＸ方向のマザーガラス基板１の端面の位置とが演算される。そして、上述した直線補間によって、スクライブカッタ２１が、所定のＸ方向の直線状のスクライブ予定ラインに沿って圧接転動する。
なお、スクライブカッタ２１は、回転軸２７ｃを軸心としてベアリング２８を介してベアリングケース２６に回転自在に保持されている。したがって、マザーガラス基板１上で、スクライブカッタ２１を所定の閉曲線に沿って圧接転動させることによって、マザーガラス基板１をスクライブすることができる。
図１０は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインの一例を示す。
１枚のマザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａを製作することができるように、スクライブ予定ラインがマザーガラス基板１に予め設定されている。
マザーガラス基板１は、長方形状である。４枚の分断基板１ａのうちの２枚の分断基板１ａが、マザーガラス基板１の長手方向に沿って２列に配置されている。４枚の分断基板１ａの各々は、互いに適当な間隔をあけて配置される。さらに、４枚の分断基板１ａの各々は、マザーガラス基板１の長手方向に沿った２つの側縁の各々および幅方向に沿った２つの側縁の各々と適当な間隔をあけて形成される。
本発明の実施の形態による基板分断方法では、４枚の分断基板１ａを１枚ずつ、順番に、分断基板１ａの全周にスクライブラインを形成し、スクライブ工程終了後に実施されるブレイク工程によって４枚の分断基板１ａの各々をブレイクすることによって、マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａを分断する。
例えば、最初に、図１０に示されたマザーガラス基板１の左上の分断基板１ａの全周にわたって、マザーガラス基板１をスクライブする。
本発明の実施の形態によるスクライブ工程では、まず、スクライブの対象となる分断基板１ａに対して、マザーガラス基板１の長手方向と平行な側縁に沿った１本の直線状のスクライブ予定ラインＬ９に沿って、スクライブラインを形成する。すなわち、スクライブカッタ２１はスクライブ予定ラインＬ９に沿ってマザーガラス基板１の表面を圧接転動する。
なお、本発明の実施の形態によるスクライブ工程では、スクライブカッタ２１がスクライブを開始する点は、マザーガラス基板１上の内切りの位置であるが、スクライブ予定ラインＬ９に沿ったマザーガラス基板１の端面の外側近傍の位置（外切りの位置）であってもよい。
図４Ａおよび図４Ｂで示したようにスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）の刃先稜線部の全周には、複数の突起ｊが所定のピッチｐで設けられている。従って、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１の表面を圧接転動することによって、マザーガラス基板１の厚さ方向に沿って、スクライブラインから延びた垂直クラックを生じさせることができる。垂直クラックは、マザーガラス基板１の厚みのほぼ全体にわたって生じる。
スクライブ予定ラインＬ９に沿って、スクライブラインが形成されると、ガイドバー３６をＸ方向へかつスクライブヘッド２０をＹ方向へ移動させることによって、スクライブカッタ２１が半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を有するスクライブラインを形成するように、垂直軸回りに２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回される（図１０のコーナー部Ａ）。図１０のコーナー部Ａのように形成された曲線部分を示すラインは、垂直軸回りに２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回されることによって、形成される。曲線部分を示すラインは、スクライブ予定ラインＬ９に沿って形成されたスクライブラインの一端とスクライブ予定ラインＬ１０に沿って形成されたスクライブラインの一端とに滑らかにつながるように形成される。
このように、この曲線部分は、基板上の第１領域を定義する第１境界線（スクライブ予定ラインのうちの曲線ライン）に沿って形成され、第１境界線の少なくとも一部は曲線であり、第１境界線の少なくとも一部は第１境界線の他部に滑らかにつながっている。
スクライブカッタ２１が旋回移動中は、マザーガラス基板１に対するスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）の圧接力が低減するために、マザーガラス基板１には深い垂直クラックが形成されない。マザーガラス基板１の板厚が０．７ｍｍである場合には、スクライブカッタ２１が旋回移動中にマザーガラス基板１に形成される垂直クラックの深さは１００μｍ〜２００μｍ程度である。
上述したように、従来技術によって、スクライブカッタ２１によってクロススクライブした場合には、第１の方向に沿ってスクライブすることによって形成されたスクライブラインと第２の方向に沿ってスクライブすることによって形成されたスクライブラインとの交点で、マザーカラス基板１の欠けが発生しやすい。
第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１にほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成される。第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達すると、マザーガラス基板１が沈みこむ。したがって、第１の方向に沿ったスクライブラインと第２の方向に沿ったスクライブラインとが交差する部分で、スクライブカッタ２１は第１の方向の方向に沿ったスクライブラインが形成されているガラス基板に乗り上げる。その結果、マザーカラス基板１の欠けが発生する。
本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、曲線部分を形成する際にスクライブカッタ２１によってマザーガラス基板１に与えられる圧力は、スクライブ予定ラインＬ９に沿って形成されたスクライブラインおよびスクライブ予定ラインＬ１０に沿って形成されたスクライブラインのうちの少なくとも１つを形成する際にスクライブカッタ２１によってマザーガラス基板１に与えられる圧力より低い。すなわち、本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブカッタ２１が旋回されるために、マザーガラス基板１に対する圧接力が低減する。したがって、第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１のコーナー部Ａには、ほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されない。したがって、第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達しても、マザーガラス基板１が沈みこむことがない。その結果、交差部分のマザーガラス基板１の欠けの発生を防ぐことができる。
スクライブカッタ２１の進行方向が２７０度旋回されて、スクライブカッタ２１が、スクライブ予定ラインＬ９とは直交する分断基板１ａの幅方向に沿った直線状のスクライブ予定ラインＬ１０に沿って進行する。スクライブ予定ラインＬ１０に沿ってスクライブカッタ２１が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１０に沿って、厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
その後、同様にして、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１の表面から離間することなく、分断基板１ａのコーナー部Ｂにおいて、半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を形成しつつスクライブ予定ラインＬ１０とは直交する方向に２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回されて、スクライブ予定ラインＬ１１に沿って圧接転動する。スクライブ予定ラインＬ１１に沿ってスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１１に沿って、厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
その後に、さらに同様にして、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１の表面から離間することなく、分断基板１ａのコーナー部Ｃにおいて、半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を形成しつつスクライブ予定ラインＬ１１とは直交する方向に２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回されて、スクライブ予定ラインＬ１２に沿って圧接転動する。スクライブ予定ラインＬ１２に沿ってスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１２に沿って、厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
このように、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２は、マザーガラス基板１上の長方形状である領域を定義し、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、分断基板１ａの周囲には、４本の直線状のスクライブラインと４つの曲線ラインとを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａのうちの他の３枚の各々についても、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、４枚の分断基板１ａのうちの３枚の各々の周囲には、４本の直線状のスクライブラインを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａの各々に対して本発明の実施の形態のスクライブ工程が実施された後、本発明の実施の形態のブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断することができる。
本発明の実施の形態のブレイク工程では、４枚の分断基板１ａの各々の領域または４枚の分断基板１ａの各々の領域以外の領域を加熱または冷却することによって、４枚の分断基板１ａの各々をブレイクすることができる。領域の加熱は、例えば、ヒータやレーザ発振器から照射されたレーザビームによって行われる。領域の冷却は、例えば、冷却ノズルを用いて冷却媒体（ＣＯ２、Ｈｅ、Ｎ２等）を領域に噴射させることによって行われる。
マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断した後、例えば真空吸着手段を備えた搬送機によって４枚の分断基板１ａをマザーガラス基板１から取り出す。そして、４枚の分断基板１ａが取り出されたマザーガラス基板１の残りの部分は、不要部として廃棄される。
なお、本発明の実施の形態のブレイク工程の詳細は、後述される。
なお、初期設定工程を実施することによって、スクライブ工程を実施するために必要な情報（例えば、マザーガラス基板１の形状および寸法に関する情報、スクライブ予定ラインに関する情報）が、スクライブ工程の実施前にコントローラ４４に設定されている。テーブル３１とテーブル３１に載置されるマザーガラス基板１との位置に応じてリニアモータ３７、リニアモータ３８が制御されるとともに、スクライブヘッド駆動用モータ４５が制御される。その結果、スクライブカッタ２１は、マザーガラス基板１に設定されたスクライブ予定ラインに沿って移動し、マザーガラス基板１にスクライブラインを形成する。
尚、図１０を参照して説明された本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブ予定ラインＬ１２がマザーガラス基板１上で終了しているが、スクライブ予定ラインＬ１２に沿ったスクライブ終了位置は図１０に示されるようなマザーガラス基板上の位置、あるいはマザーガラス基板の端面付近の位置のいずれの位置であってもよい。
さらに、図１０を参照して説明された本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２は、直線であったが、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２は直線に限定されない。スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２のうちの少なくとも１つは、直線、曲線または直線と曲線との組み合わせを有してもよい。
図１１Ａは、スクライブカッタ２１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックを示す。
例えば、厚さ１．１ｍｍのガラス基板１０にスクライブカッタ２１を圧接転動させた場合には、スクライブカッタ２１の刃先２１ｂは、ガラス基板１０の表面から６μｍ程度食い込む。その結果、ガラス基板１０からの反力が小さく、深さ０．８ｍｍ〜１．０ｍｍの垂直クラックが生じる。
このように、スクライブカッタ２１の刃先２１ｂに形成された複数の突起ｊがガラス基板１０に打点衝撃を与えるため、スクライブ工程実施時にガラス基板１０の表面に沿った反力によって水平クラックが生じるおそれがなく、形成されるスクライブラインの周辺部に、欠け等が発生するおそれがない。
図１１Ｂは、スクライブカッタ５１によってスクライブラインが形成される際に生じる垂直クラックおよび水平クラックを示す。
スクライブカッタ５１の構成は、スクライブカッタ２１の刃先２１ｂに形成されているような複数の突起ｊがスクライブカッタ５１の刃先に形成されていないことを除いて、スクライブカッタ２１の構成と同一である。
例えば、厚さ１．１ｍｍのガラス基板１０にスクライブカッタ５１を転動させた場合には、スクライブカッタ５１の刃先は、ガラス基板１０の表面から３μｍ程度しか食い込まない。その結果、生じる垂直クラックは、深さ０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと浅く、しかも、ガラス基板１０の表面に沿った水平応力が発生する。このため、ガラス基板１０の表面に沿った水平方向の反力によって水平クラックが発生して、形成されるスクライブラインの周辺部に欠け等が生じる。
このように、スクライブカッタ２１によりスクライブラインを形成しているために、分断基板１ａの表面に、水平応力の発生に基づく欠け等が生じるおそれがない。
さらに、本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブカッタ２１が旋回されるために、マザーガラス基板１に対する圧接力が低減し、第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１のコーナー部Ａには、ほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されない。したがって、第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達しても、マザーガラス基板１が沈みこむことがない。その結果、交差部分のマザーガラス基板１の欠けの発生を防ぐことができる。
さらに、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１をスクライブする時、マザーガラス基板１に対するスクライブカッタ２１の押圧力を低減させることができるので、スクライブカッタ２１自体の摩耗、損傷等を抑制することができ、スクライブカッタ２１を長期にわたって安定的に使用することができる。
図１２は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインの他の一例を示す。
図１２を参照して説明する本発明の実施の形態のスクライブ工程では、スクライブ予定ラインＬ９およびスクライブ予定ラインＬ１０に沿ったスクライブラインを図１０を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程と同様の方法によって形成する。
スクライブ予定ラインＬ９に沿ってスクライブラインを形成する場合には、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１の端面の外側付近に位置させて、そこから連続的にスクライブ予定ラインＬ９に沿ってスクライブラインを形成する。
スクライブラインの形成開始時にスクライブカッタ２１がマザーガラス基板１の表面に乗り上げるときに発生するマザーガラス基板１の欠けは、製品となる分断基板１ａには影響しない。
分断基板１ａのコーナー部Ａにおいて、半径１ｍｍ程度の連続的に曲線でつながる軌跡を形成しつつスクライブ予定ラインＬ９とは直交する方向に２７０度にわたってスクライブカッタ２１が旋回させられて、スクライブカッタ２１はスクライブ予定ラインＬ１０に沿って圧接転動する。スクライブ予定ラインＬ１０に沿ってスクライブカッタ２１（カッターホイールチップ）が圧接転動し、スクライブ予定ラインＬ１０に沿って、基板の厚さ方向の全体にわたる垂直クラックが延びるスクライブラインが形成される。
その後、一旦、スクライブカッタ２１は、マザーガラス基板１の表面から離間した後に、スクライブ予定ラインＬ９とは直交する方向のスクライブ予定ラインＬ１２およびＬ１１に沿ったスクライブラインをスクライブ予定ラインＬ１１、スクライブ予定ラインＬ１２の順番で形成する。スクライブ予定ラインＬ１２およびＬ１１に沿ったスクライブラインを形成する場合も、スクライブライン形成開始時にスクライブカッタ２１がマザーガラス基板１の表面に乗り上げるときに発生するマザーガラス基板１の欠けは、製品となる分断基板１ａには影響しない。
このように、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、分断基板１ａの周囲には、４本の直線状のスクライブラインを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａのうちの他の３枚の各々についても、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、４枚の分断基板１ａのうちの３枚の各々の周囲には、４本の直線状のスクライブラインを含む閉曲線が形成される。
４枚の分断基板１ａの各々に対して本発明の実施の形態のスクライブ工程が実施された後、本発明の実施の形態のブレイク工程を実施することによって、マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断することができる。
マザーガラス基板１から４枚の分断基板１ａの各々を分断した後、例えば真空吸着手段を備えた搬送機によって４枚の分断基板１ａをマザーガラス基板１から取り出す。そして、４枚の分断基板１ａが取り出されたマザーガラス基板１の残りの部分は、不要部として廃棄される。
本発明の実施の形態のブレイク工程では、４枚の分断基板１ａの各々の領域または４枚の分断基板１ａの各々の領域以外の領域を加熱または冷却することによって、４枚の分断基板１ａの各々をブレイクすることができる。領域の加熱は、例えば、ヒータやレーザ発振器から照射されたレーザビームによって行われる。領域の冷却は、例えば、冷却ノズルを用いて冷却媒体（ＣＯ２、Ｈｅ、Ｎ２等）を領域に噴射させることによって行われる。
なお、本発明の実施の形態のブレイク工程の詳細は、後述される。
図１２を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程においては、スクライブカッタ２１が旋回されるために、マザーガラス基板１に対する圧接力が低減し、第１の方向に沿ってスクライブラインが形成された時に、マザーガラス基板１のコーナー部Ａには、ほぼその板厚に達するような垂直クラックが形成されない。したがって、第２の方向に沿ってスクライブラインを形成中にスクライブカッタ２１が第１の方向に沿ったスクライブライン付近に達しても、マザーガラス基板１が沈みこむことがない。その結果、交差部分のマザーガラス基板１の欠けの発生を防ぐことができる。
さらに、スクライブカッタ２１がマザーガラス基板１をスクライブする時に、マザーガラス基板１に対するスクライブカッタ２１の押圧力を低減させることができるため、スクライブカッタ２１自体の摩耗、損傷等を抑制することができ、スクライブカッタ２１を長期にわたって安定的に使用することができる。
図１３は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１３を参照して説明する本発明の実施の形態のスクライブ工程では、まず、スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２に沿った４本のスクライブライン（以下、この４本のスクライブラインを主スクライブラインＭＳ１と称する）を図１０を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程と同様の方法によって形成する。主スクライブラインＭＳ１を形成した後に、分断基板１ａの外側に、主スクライブラインＭＳ１と０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の間隔をあけて、４本の直線状のスクライブラインを含むサブスクライブラインＳＳ１を形成する。主スクライブラインＭＳ１に含まれる４本の直線状のスクライブラインの各々とサブスクライブラインＳＳ１に含まれる４本の直線状のスクライブラインの各々とは、平行である。
図１３を参照して説明したように、主スクライブラインＭＳ１から０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の間隔をあけてサブスクライブラインＳＳ１を形成する場合には、サブスクライブラインＳＳ１の形成時に、マザーガラス基板１の表面にスクライブラインの形成方向とは直交する水平方向に応力が加わり、すでに形成されている主スクライブラインＭＳ１を形成する垂直クラックの表面部分に圧縮力が作用する。主スクライブラインＭＳ１を形成する垂直クラックの表面部分に圧縮力が作用すると、垂直クラックの底部には垂直クラックの幅を広げる方向に反力が作用する。したがって、垂直クラックは、マザーガラス基板１の厚さ方向に伸展し、さらに、マザーガラス基板の背面に到達する。
図１４は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１３を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程では、主スクライブラインＭＳ１の形成時とサブスクライブラインＳＳ１の形成時との間で、一旦スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間する。しかし、図１４に示すように、主スクライブラインＭＳ１の形成後、スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間することなく、主スクライブラインＭＳ１の形成後連続してサブスクライブラインＳＳ１を形成してもよい。
図１５は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によって用いられるマザーガラス基板１に形成されているスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１２を参照して説明した本発明の実施の形態のスクライブ工程のように、主スクライブラインＭＳ１が有する２本の直線状のスクライブラインをスクライブ予定ラインＬ９およびスクライブ予定ラインＬ１０に沿ってスクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間することなく形成した後に、一旦スクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間し、主スクライブラインＭＳ１が有する残りの２本の直線状のスクライブラインをスクライブ予定ラインＬ１１およびスクライブ予定ラインＬ１２に沿ってスクライブカッタ２１をマザーガラス基板１から離間することなく形成する。サブスクライブラインＳＳ１も、主スクライブラインＭＳ１と同様の工程で形成する。
図１６は、マザーガラス基板１に配置される９枚の分断基板１ａを示す。
例えば、マザーガラス基板１の長手方向の一方の側部において、マザーガラス基板１の幅方向に沿って３枚の分断ガラス基板１ａを形成するように３枚の分断基板１ａの各々にスクライブラインを順番に形成する。
次に、マザーガラス基板１の長手方向の中央部において、マザーガラス基板１の幅方向に沿って３枚の分断基板１ａを形成するように３枚の分断基板１ａの各々にスクライブラインを順番に形成する。
最後に、マザーガラス基板１の長手方向の他方の側部において、マザーガラス基板１の幅方向に沿って３枚の分断基板１ａを形成するように３枚の分断基板１ａの各々にスクライブラインを順番に形成する。
図１７は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程によってマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１７は、マザーガラス基板１から異形形状の分断基板１ｂおよび分断基板１ｃを分断するためのスクライブ予定ラインＬ１３およびスクライブ予定ラインＬ１４を示す。
スクライブカッタ２１は、上記の異形形状のスクライブ予定ラインＬ１３およびスクライブ予定ラインＬ１４に沿ってマザーガラス基板１から離間することなく圧接転動し、異形形状のスクライブラインをマザーガラス基板１に形成する。
なお、上記の異形形状とは、矩形以外の形状であって、直線および／または曲線からなる形状である。
図１８は、本発明の実施の形態によるスクライブ工程に用いられるマザーガラス基板１に形成されるスクライブ予定ラインのさらに他の一例を示す。
図１８は、マザーガラス基板１から異形形状の分断基板１ｄを分断するスクライブ予定ラインＬ１５〜Ｌ１８を示す。
スクライブ予定ラインＬ１５〜Ｌ１８の各々は、分断される異形形状の分断基板１ｄの外形の少なくとも一つの曲線に対応するように設けられる。
スクライブ予定ラインＬ１５〜Ｌ１８は、所定の曲率を有する曲線であり、基板の一方の端面から他方の端面にわたって設けられている。
スクライブカッタ２１は、まずスクライブ予定ラインＬ１５に沿ってマザーガラス基板１の表面を圧接転動してスクライブラインを形成し、その後、スクライブ予定ラインＬ１６〜Ｌ１８に沿ってマザーガラス基板１の表面を圧接転動してスクライブラインを形成する。
なお、上記の異形形状は矩形以外の形状であって、直線および／または曲線からなる形状である。
２−３．ブレイク工程
以下、本発明の実施の形態のブレイク工程の詳細を説明する。
ブレイク工程は、例えば、スクライブ工程によってスクライブラインが形成されたマザーガラス基板１に対して実施される。
スクライブ予定ラインＬ９〜Ｌ１２に沿ってスクライブラインが形成された後、形成されたスクライブラインにマザーガラス基板１を膨張させる温度を有する蒸気が吹き付けられる。蒸気は、図７に示した蒸気発生装置５２のノズル部５２ｄから吹き付けられる。蒸気を吹き付けることによって、スクライブラインから延びた垂直クラックがマザーガラス基板１の厚さ方向に伸展する。
マイクロメートルオーダの開口を有する垂直クラックに吹き付けられた蒸気が毛細現象により垂直クラックに浸透し、浸透した液体が膨張（体積膨張）することによって、垂直クラックはマザーガラス基板１の背面側に伸展する。
なお、複数のノズル部５２ｄを備えたノズルユニット５３をガイドバー３６に設け、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板１の表面に蒸気を噴射してもよい（図８参照）。
なお、蒸気発生装置５２を設けることなく、スクライブラインが形成されたマザーガラス基板にスクライブラインが形成された表面とは反対側の表面から圧力を加えることによって、マザーガラス基板に形成されたスクライブラインに沿ってマザーガラス基板１をブレイクしてもよい。
また、補助分断手段として蒸気の代わりにレーザビームを用いスクライブラインを加熱させるようにスクライブヘッドにレーザ発振器を備えてもよし、スクライブヘッド２０に水分を乾燥させるためのレーザ発振器を備えてもよい。
本発明の実施の形態では、スクライブ工程の実行が終了した後にブレイク工程が実行される例を説明したが、スクライブ工程の実行が終了した後にブレイク工程が実行されることには限らない。基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させることができる限り、スクライブ工程とブレイク工程との開始のタイミングは任意である。例えば、直線状のスクライブラインを形成しながらスクライブラインに蒸気を吹き付けるようにブレイク工程を実施することができる。
以上、本発明の実施の形態の基板分断装置および基板分断方法について詳細に説明した。
本発明の実施の形態では、１枚のマザーガラス基板１を分断する例を説明したが、１度に分断される基板は、１枚に限らない。第１の基板と第２の基板とを貼り合わせることによって作成された貼り合わせ基板を分断する場合にも本発明を適用できる。例えば、フラットディスプレイパネルの一種である液晶表示パネル、有機ＥＬパネル、無機ＥＬパネル、透過型プロジェクター基板、反射型プロジェクター基板に分断されるマザー貼り合わせ基板のスクライブに本発明の実施の形態の基板分断方法を適用することも可能である。
図１９は、２枚の基板を貼り合わせることによって作成された貼り合わせ基板を分断することができる基板分断装置の一部を示す。
貼り合わせ基板２００は、上脆性材料基板２００Ａと下脆性材料基板２００Ｂを貼り合わせることによって作成される。貼り合わせ基板２００の上下からスクライブ手段２０１およびスクライブ手段２０２によって貼り合わせ基板２００をスクライブし、スクライブされた貼り合わせ基板２００の上下の基板に対して本発明のブレイク工程を実施することによって貼り合わせ基板２００を分断する。
本発明の実施の形態においては、マザーガラス基板の分断装置および分断方法について説明したが、分断される基板は、マザーガラス基板に限定されない。例えば、石英基板、サファイア基板、半導体ウェハー、セラミック基板を対象として、本発明を適用することが可能である。
さらに、本発明の実施の形態のスクライブ工程において、スクライブカッタ（例えば、カッターホイールチップ２１、カッターホイールチップ５１、ダイヤモンドポイントカッター、カッターホイール、またはそれ以外のスクライブ形成手段）をマザーガラス基板１に当接した後、スクライブカッタを振動することによってマザーガラス基板１に対する押圧力を周期的に変動しながらスクライブラインを形成する場合にも、本発明の実施の形態のブレイク工程を有効に実施することができ、スクライブカッタ２１と同様の効果を得ることができる。
また、マザーガラス基板に４本の直線状のスクライブラインを形成して、長方形の分断基板を分断する例を説明したが、形成される直線状のスクライブラインは４本に限らない。３本以上の直線状のスクライブラインを形成して多角形状の基板を取り出す場合にも、本発明は適用できる。例えば、３本以上のスクライブ予定ラインは、マザーガラス基板１上の多角形状である領域を定義し、本発明の実施の形態のスクライブ工程を実施することによって、分断基板の周囲には、３本以上の直線状のスクライブラインと２つ以上の曲線ラインとを含む閉曲線が形成される。
また、３本以上のスクライブラインの各々は、直線には限らない。３本以上のスクライブラインの少なくとも１つは、直線、曲線または直線と曲線との組み合わせでよい。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明の基板分断装置によれば、基板に形成されたスクライブラインに基板を膨張させる温度を有する加熱流体を吹きつけることにより、スクライブラインから延びた垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させることができる。
したがって、スクライブラインに沿って曲げモーメントを加えることなく垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させることができる。
その結果、分断された基板同士が競り合うことによって基板に欠けを生じさせることなく、スクライブラインに沿って容易に基板を分断することができる。
したがって、スクライブラインに沿って曲げモーメントを加えることなく垂直クラックを基板の厚さ方向に伸展させることができる。
その結果、分断された基板同士が競り合うことによって基板に欠けを生じさせることなく、スクライブラインに沿って容易に基板を分断することができる。
Claims (19)
- マザー基板から複数の単位基板を分断する基板分断装置であって、
前記マザー基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段と、
前記マザー基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク手段と
を備え、
前記ブレイク手段は、前記マザー基板に形成された前記スクライブラインに前記マザー基板を膨張させる温度を有する水蒸気を吹きつけることにより、前記マザー基板に曲げモーメントを加えることなく前記垂直クラックを前記マザー基板の厚さ方向に伸展させる手段を具備する、基板分断装置。 - 前記スクライブラインは、少なくとも第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記スクライブライン形成手段は、前記スクライブライン形成手段が、前記第１線部分を形成し、前記第２線部分を形成する際に、前記第１線部分を形成した後、前記第２線部分を形成する前は、前記マザー基板から一旦離間する、請求項１に記載の基板分断装置。 - 前記スクライブラインは、第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記スクライブライン形成手段は、前記スクライブライン形成手段が前記マザー基板から離間することなく、前記第１線部分を形成し、前記第２線部分を形成する、請求項１に記載の基板分断装置。 - 前記スクライブラインは、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分をさらに有し、
前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、
前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成する、請求項３に記載の基板分断装置。 - 前記スクライブラインは、第３線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、前記マザー基板上の多角形状である領域の少なくとも一部を定義し、
前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、
前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、
前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記第２曲線部分は、前記第２直線部分の他端と前記第３直線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記第１曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成し、前記第２曲線部分を形成し、前記第３線部分を形成する、請求項３に記載の基板分断装置。 - 前記スクライブラインは、第３線部分と、第４線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分と、第３曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、前記マザー基板上の長方形状である領域を定義し、
前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、
前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、
前記第３線部分の前記他端は前記第４線部分の前記一端につながっており、
前記第４線部分の前記他端は前記第１線部分の前記他端につながっており、
前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記第３曲線部分は、前記第３線部分の他端と前記第４線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記スクライブライン形成手段は、前記第１線部分を形成し、前記第１曲線部分を形成し、前記第２線部分を形成し、前記第２曲線部分を形成し、前記第３線部分を形成し、前記第３曲線部分を形成し、前記第４線部分を形成する、請求項３に記載の基板分断装置。 - 前記スクライブライン形成手段は、ディスク状のスクライブカッターであり、
前記スクライブカッターの外周面には、前記マザー基板の表面を転接する刃先が形成された、請求項１に記載の基板分断装置。 - 前記刃先には、所定のピッチで複数の突起が形成されている、請求項７に記載の基板分断装置。
- 前記基板分断装置は、前記スクライブラインを加熱する加熱手段をさらに備えた、請求項１に記載の基板分断装置。
- 前記曲線部分を形成する際に前記スクライブライン形成手段によって前記マザー基板に与えられる圧力は、前記第１線部分および前記第２線部分のうちの少なくとも１つを形成する際に前記スクライブライン形成手段によって前記マザー基板に与えられる圧力より低い、請求項４に記載の基板分断装置。
- 前記基板分断装置は、前記スクライブライン形成手段を鉛直軸回りに回転させる回転駆動手段をさらに備えた、請求項１に記載の基板分断装置。
- マザー基板から複数の単位基板を分断する基板分断方法であって、
前記マザー基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成工程と、
前記マザー基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク工程と
を包含し、
前記ブレイク工程は、前記マザー基板に形成された前記スクライブラインに前記マザー基板を膨張させる温度を有する水蒸気を吹きつけることにより、前記マザー基板に曲げモーメントを加えることなく前記垂直クラックを前記マザー基板の厚さ方向に伸展させる工程を含む、基板分断方法。 - 前記スクライブラインは、少なくとも第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記スクライブライン形成工程は、前記マザー基板にスクライブラインを形成する手段によって実行され、
前記スクライブライン形成工程は、
前記第１線部分を形成する工程と、
前記手段が前記第１線部分を形成した後、前記手段が一旦前記マザー基板から離間し、その後、前記手段が前記第２線部分を形成する工程と
を含む、請求項１２に記載の基板分断方法。 - 前記スクライブラインは、第１線部分と第２線部分とを有し、前記第１線部分と前記第２線部分とは、互いに交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記スクライブライン形成工程は、前記マザー基板にスクライブラインを形成する手段によって実行され、
前記スクライブライン形成工程は、
前記第１線部分を形成する工程と、
前記第１線部分を形成した後、前記手段が前記マザー基板から離間することなく、前記第２線部分を形成する工程と
を含む、請求項１２に記載の基板分断方法。 - 前記スクライブラインは、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分をさらに有し、
前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、
前記スクライブライン形成工程は、
前記第１線部分を形成する工程と、
前記曲線部分を形成する工程と、
前記第２線部分を形成する工程と
を含む、請求項１４に記載の基板分断方法。 - 前記スクライブラインは、第３直線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分とは、前記マザー基板上の多角形状である領域の少なくとも一部を定義し、
前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、
前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、
前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記スクライブライン形成工程は、
前記第１線部分を形成する工程と、
前記第１曲線部分を形成する工程と、
前記第２線部分を形成する工程と、
前記第２曲線部分を形成する工程と、
前記第３線部分を形成する工程と
を含む、請求項１４に記載の基板分断方法。 - 前記スクライブラインは、第３線部分と、第４線部分と、第１曲線部分と、第２曲線部分と、第３曲線部分とをさらに有し、前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、交差し、かつ、それぞれが直線または曲線あるいはこれらの組み合わせからなり、
前記第１線部分と前記第２線部分と前記第３線部分と前記第４線部分とは、前記マザー基板上の長方形状である領域を定義し、
前記第１線部分の前記一端は前記第２線部分の前記一端につながっており、
前記第２線部分の前記他端は前記第３線部分の前記一端につながっており、
前記第３線部分の前記他端は前記第４線部分の前記一端につながっており、
前記第４線部分の前記他端は前記第１線部分の前記他端につながっており、
前記第１曲線部分は、前記第１線部分の一端と前記第２線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記第２曲線部分は、前記第２線部分の他端と前記第３線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記第３曲線部分は、前記第３線部分の他端と前記第４線部分の一端とに滑らかにつながる曲線部分であり、
前記スクライブライン形成工程は、
前記第１線部分を形成する工程と、
前記第１曲線部分を形成する工程と、
前記第２線部分を形成する工程と、
前記第２曲線部分を形成する工程と、
前記第３線部分を形成する工程と、
前記第３曲線部分を形成する工程と、
前記第４線部分を形成する工程と、
を含む、請求項１４に記載の基板分断方法。 - 前記基板分断方法は、前記スクライブラインを加熱する加熱工程をさらに包含する、請求項１２に記載の基板分断方法。
- 前記曲線部分を形成する際に前記手段によって前記マザー基板に与えられる圧力は、前記第１線部分および前記第２線部分のうちの少なくとも１つを形成する際に前記手段によって前記マザー基板に与えられる圧力より低い、請求項１５に記載の基板分断方法。
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