JP6435698B2 - スクライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板にスクライブラインを形成する際に用いられるスクライブ装置に関する。

従来、ガラス基板等の脆性材料基板の分断は、基板表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、形成されたスクライブラインに沿って基板表面に所定の力を付加するブレイク工程とによって行われる。スクライブ工程では、スクライビングホイールの刃先が、基板表面に押し付けられながら、所定のラインに沿って移動される。スクライブラインの形成には、スクライブヘッドを備えたスクライブ装置が用いられる。

以下の特許文献１には、マザー基板から液晶パネルを切り出すための方法が記載されている。この方法では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成された基板と、カラーフィルタ（ＣＦ）が形成された基板とをシール材を介して貼り合わせることによって、マザー基板が形成される。このマザー基板が分断されることにより個々の液晶パネルが取得される。シール材は、２つの基板が貼り合わされた状態で液晶注入領域となる空間が残るように配置される。

上記構成のマザー基板を分断する場合には、２つのスクライブヘッドを用いて、マザー基板の両面に、同時にスクライブラインを形成する方法が用いられ得る（たとえば、特許文献２参照）。この場合、２つのスクライブヘッドがマザー基板を挟むように配置される。２つのスクライビングホイールは、マザー基板を平面視したときに同じ位置に位置付けられる。この状態で、２つのスクライビングホイールが同じ方向に同時に移動されて、マザー基板の各面にスクライブラインが形成される。

特開２００６−１３７６４１号公報 特開２０１２−２４０９０２号公報

上記特許文献１にも示されるように、従前のマザー基板には、隣り合う液晶注入領域の間に、シール材が介在しない領域が存在していた。したがって、上記のように２つのスクライブヘッドによってマザー基板の両面に同時にスクライブラインを形成する場合には、シール材が介在しない領域に、スクライブラインを形成することができた。このようにスクライブラインを形成してマザー基板を分断すると、液晶パネルには、液晶注入領域の周りに所定幅の額縁領域が残ることとなる。

しかしながら、近年、特にモバイル用の液晶パネルにおいて、上記額縁領域を極限まで狭くすることが主流になりつつある。この要求に応えるためには、マザー基板においてシール材が介在しない領域が省略され、隣り合う液晶注入領域は、シール材のみによって区切られるよう構成される必要がある。この場合、スクライブラインは、シール材の直上および直下に形成されることになる。

ところが、このようにシール材の直上および直下の位置にスクライブラインを形成すると、２つのガラス基板にクラックが十分に入らないといった問題が本願発明者らによって確認された。このようにクラックが不十分な状態でブレイク工程が実行されると、ブレイク後の基板の端縁に細かい亀裂や破損が生じて、ガラス基板の強度が低下する恐れがある。

かかる課題に鑑み、本発明は、シール材の直上および直下の位置にスクライブラインを形成する場合に、十分な深さのクラックを基板に形成することが可能なスクライブ装置を提供することを目的とする。

本願発明者らは、試行錯誤の上、シール材の直上および直下の位置にスクライブラインを形成する場合に、マザー基板の上面および下面の各スクライブ位置をスクライブ方向に所定距離だけずらすことにより、各基板により深いクラックが入ることを発見した。本発明は、マザー基板の上面および下面の各スクライブ位置をスクライブ方向に所定距離だけずらしつつ、スクライビングホイールと反対側の面をローラで押さえることが可能なスクライブ装置に関するものである。

本発明の主たる態様は、第１基板と第２基板をシール材により貼り合わせてなるマザー基板にスクライブラインを形成する際に用いられるスクライブ装置に関する。本態様に係るスクライブ装置は、第１基板と第２基板をシール材により貼り合わせてなるマザー基板の上下面にそれぞれ配置された２つのスクライブヘッドと、前記２つのスクライブヘッドにそれぞれ配置された２つのスクライビングツールと、を備える。前記２つのスクライビングツールのそれぞれは、ホルダと、前記ホルダの下面に形成された第１の溝と、前記第１の溝を挟むように前記ホルダの下面に形成された一対の第２の溝と、前記第１の溝に回転可能に装着されたスクライビングホイールと、前記一対の第２の溝にそれぞれ回転可能に装着された一対のローラと、を備える。前記スクライビングホイールの回転軸と前記ローラの回転軸がスクライブ方向に所定距離だけ互いに離れている。前記２つのスクライビングツールは、一方の前記スクライビングツールの前記ローラが他方の前記スクライビングツールの前記スクライビングホイールに対応する位置に位置付けられるように、前記２つのスクライブヘッドのそれぞれに配置される。

本態様に係るスクライブ装置を用いることにより、マザー基板の上面および下面の各スクライブ位置をスクライブ方向に所定距離だけずらしつつ、スクライビングホイールと反対側の面をローラで押さえることが可能となる。これにより、クラックの深さを深くしつつ、クラックの形成状況を安定化させることができる。

本態様に係るスクライビングツールは、前記一対のローラの一部が前記スクライビングホイールの一部を挟むように、前記スクライビングホイールと前記一対のローラが配置されるよう構成され得る。この構成によれば、スクライビングホイールとローラとの間の距離をスクライブ方向に縮めることができる。

本態様に係るスクライビングツールにおいて、前記ホルダは、磁性材料からなっており、円柱の側面を斜めに切り欠いて傾斜面が形成された形状とされ得る。こうすると、スクライブヘッドのホルダが装着される穴に磁石を設置することで、スクライビングツールを円滑にスクライブヘッドに装着することができる。また、この穴に前記傾斜面が当接するピンを配置することにより、スクライビングツールを正規の位置に位置決めすることができる。

この場合、前記第１の溝と前記第２の溝は前記ホルダの２つの側面に連通して形成され、前記傾斜面は、前記第１の溝と前記第２の溝が連通する２つの前記側面のうち一方の側面に設けられ、前記スクライビングホイールと前記一対のローラは、前記スクライビングホイールが前記一対のローラよりも前記傾斜面が形成された前記側面に近づくように形成される。

あるいは、前記第１の溝と前記第２の溝が前記ホルダの２つの側面に連通して形成され、前記傾斜面は、前記第１の溝と前記第２の溝が連通する２つの前記側面のうち一方の側面に設けられ、前記スクライビングホイールと前記一対のローラは、前記一対のローラが前記スクライビングホイールよりも前記傾斜面が形成された前記側面に近づくように形成される。

このように、スクライビングホイールと一対のローラの配列順序が傾斜面を基準として互いに異なる２種類のスクライビングツールを予め準備しておくことにより、マザー基板を上下に挟む一対のスクライブヘッドに異なる種類のスクライビングツールをそれぞれ装着するだけで、上側のスクライビングホイールと下側のローラとを互いに対向させ、また、下側のスクライビングホイールと上側のローラとを互いに対向させることが可能となる。

本態様に係るスクライビングツールにおいて、前記所定距離は、０．５ｍｍ以上に設定されることが望ましい。こうすると、クラックの深さを効果的に深くすることができる。

また、本態様に係るスクライビングツールにおいて、前記スクライビングホイールは、円板の外周にＶ字状の刃先が形成されるとともに前記刃先の稜線に所定の間隔で溝を有して形成され得る。以下に示す実施の形態では、この種のスクライビングホイールによって実験が行われ、クラックが深く入ることが確認されている。

以上のとおり、本発明によれば、シール材の直上および直下の位置にスクライブラインを形成する場合に、十分な深さのクラックを基板に形成することが可能なスクライブ装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係るスクライブ装置の構成を模式的に示す図である。 実施の形態に係るスクライブヘッドの構成を示す分解斜視図である。 実施の形態に係るスクライブヘッドの構成を示す斜視図である。 スクライブ方法１を説明する図である。 スクライブ方法１による実験結果を示す図である。 実施の形態に係るスクライブ方法２を説明する図である。 実施の形態に係る他のスクライブ方法２による実験結果を示す図である。 実施の形態に係るスクライブビングツールの構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るスクライブビングツールの構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るスクライブビングツールの構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るスクライブビングツールの装着方法を模式的に示す図である。 変更例に係るスクライブビングツールの構成を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。Ｘ−Ｙ平面は水平面に平行で、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

＜スクライブ装置＞
図１（ａ）、（ｂ）は、スクライブ装置１の構成を模式的に示す図である。図１（ａ）は、Ｙ軸正側からスクライブ装置１を見た図、図１（ｂ）は、Ｘ軸正側からスクライブ装置１を見た図である。

図１（ａ）を参照して、スクライブ装置１は、コンベア１１と、支柱１２ａ、１２ｂと、ガイド１３ａ、１３ｂと、ガイド１４ａ、１４ｂと、摺動ユニット１５、１６と、２つのスクライブヘッド２を備える。

図１（ｂ）に示すように、コンベア１１は、スクライブヘッド２が配置される箇所を除いて、Ｙ軸方向に延びるように設けられている。コンベア１１上には、マザー基板Ｇが載置される。マザー基板Ｇは、一対のガラス基板が相互に貼り合わされた基板構造を有する。マザー基板Ｇは、コンベア１１によりＹ軸方向に送られる。

支柱１２ａ、１２ｂは、スクライブ装置１のベースにコンベア１１を挟んで垂直に設けられている。ガイド１３ａ、１３ｂおよびガイド１４ａ、１４ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向に平行となるように、支柱１２ａ、１２ｂの間に架設されている。摺動ユニット１５、１６は、それぞれ、ガイド１３ａ、１３ｂ、ガイド１４ａ、１４ｂに摺動自在に設けられている。ガイド１３ａ、１３ｂおよびガイド１４ａ、１４には、それぞれ、所定の駆動機構が設けられており、この駆動機構により、摺動ユニット１５、１６がＸ軸方向に移動される。

摺動ユニット１５、１６には、それぞれ、スクライブヘッド２が装着されている。Ｚ軸正側のスクライブヘッド２とＺ軸負側のスクライブヘッド２には、それぞれ、マザー基板Ｇに対向するようにスクライビングツール３０、４０が取り付けられている。スクライビングツール３０、４０に保持されたスクライビングホイールがマザー基板Ｇの表面に押し付けられた状態でスクライブヘッド２がＸ軸方向に移動する。これにより、マザー基板Ｇの表面にスクライブラインが形成される。

＜スクライブヘッド＞
図２は、スクライブヘッド２の構成を示す一部分解斜視図、図３は、スクライブヘッド２の構成を示す斜視図である。

図２を参照して、スクライブヘッド２は、昇降機構２１と、スクライブライン形成機構２２と、ベースプレート２３と、トッププレート２４と、ボトムプレート２５と、ゴム枠２６と、カバー２７と、サーボモータ２８とを備える。

昇降機構２１は、サーボモータ２８の駆動軸に連結された円筒カム２１ａと、昇降部２１ｂの上面に形成されたカムフォロア２１ｃとを備える。昇降部２１ｂは、スライダー（図示せず）を介してベースプレート２３に上下方向に移動可能に支持され、バネ２１ｄによってＺ軸正方向に付勢されている。バネ２１ｄの付勢により、カムフォロア２１ｃは円筒カム２１ａの下面に押し付けられている。昇降部２１ｂはスクライブライン形成機構２２に連結されている。サーボモータ２８により円筒カム２１ａが回動すると、円筒カム２１ａのカム作用によって昇降部２１ｂが昇降し、これに伴い、スクライブライン形成機構２２が昇降する。スクライブライン形成機構２２の下端に、スクライビングツール３０、４０が装着される。

ゴム枠２６は、空気を通さない弾性部材である。ゴム枠２６は、ベースプレート２３の溝２３ａ、トッププレート２４の溝２４ａおよびボトムプレート２５の溝２５ａに嵌まり込む形状を有している。ゴム枠２６が溝２３ａ、２４ａ、２５ａに装着された状態で、ゴム枠２６の表面は、ベースプレート２３、トッププレート２４およびボトムプレート２５の側面よりも僅かに外側に突出する。

カバー２７は、前面部２７ａ、右側面部２７ｂおよび左側面部２７ｃの３つの板部が折り曲げられた形状を有する。前面部２７ａの上下の端縁には、２つの孔２７ｆが形成されている。

ゴム枠２６が溝２３ａ、２４ａ、２５ａに嵌め込まれた状態で、カバー２７の右側面部２７ｂと左側面部２７ｃが外側に撓むように変形されて、カバー２７がベースプレート２３、トッププレート２４およびボトムプレート２５に取り付けられる。この状態で、前面部２７ａの上下の端縁に形成された２つの孔２７ｆを介して、ネジがトッププレート２４およびボトムプレート２５に螺着される。さらに、ベースプレート２３、トッププレート２４およびボトムプレート２５の溝２３ａ、２４ａ、２５ａのやや外側に形成されたネジ穴に、ネジが螺着される。これにより、カバー２７が、ベースプレート２３、トッププレート２４およびボトムプレート２５とネジの頭部とによって挟み込まれ、右側面部２７ｂおよび左側面部２７ｃの周縁部がゴム枠２６に押し付けられる。こうして、図３に示すようにスクライブヘッド２が組み立てられる。

図１（ａ）に示すように、２つのスクライブヘッド２がマザー基板Ｇの上下にそれぞれ配される。２つのスクライブヘッド２は同じ構成となっている。２つのスクライブヘッド２に装着されるスクライビングツール３０、４０は、スクライブ方法に応じて変更される。以下に示す２つのスクライブ方法のうち、スクライブ方法１では、スクライビングホイール３０１、４０１のみを保持するスクライビングツール３０、４０が用いられる。また、スクライブ方法２では、スクライビングホイール３０１、４０１とローラ３０２、４０２を保持するスクライビングツール３０、４０が用いられる。

以下、これら２つのスクライブ方法について説明する。これら２つのスクライブ方法のうちスクライブ方法２が、実施の形態に係るものである。

＜スクライブ方法１＞
図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係るスクライブ方法を説明する図である。図４（ａ）はＹ軸負側からスクライブ位置付近を見たときの模式図、図４（ｂ）はＸ軸正側からスクライブ位置付近を見たときの模式図、図４（ｃ）はＺ軸正側からスクライブ位置付近を見たときの模式図である。

図４（ａ）に示すように、本スクライブ方法では、上側（Ｚ軸正側）のスクライブヘッド２のスクライビングホイール３０１が、下側（Ｚ軸負側）のスクライブヘッド２のスクライビングホイール４０１よりも、スクライブ方向（Ｘ軸正方向）に距離Ｗ１だけ先行するようにして、２つのスクライビングホイール３０１、４０１が移動される。２つのスクライビングホイール３０１、４０１は、それぞれ、軸３０１ａ、４０１ａを回転軸として回転可能にスクライビングツール３０、４０が取り付けられている。

図４（ｂ）を参照して、マザー基板Ｇは、シール材ＳＬを介して２つのガラス基板Ｇ１、Ｇ２を貼り合わせて構成されている。ガラス基板Ｇ１にはカラーフィルタ（ＣＦ）が形成され、ガラス基板Ｇ２には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。シール材ＳＬと２つのガラス基板Ｇ１、Ｇ２によって、液晶注入領域Ｒが形成され、この液晶注入領域Ｒに液晶が注入される。２つのスクライビングホイール３０１、４０１は、Ｙ軸方向に互いにずれることなく位置付けられる。スクライビングホイール３０１は、シール材ＳＬの直上の位置においてガラス基板Ｇ１の表面に押し付けられ、スクライビングホイール４０１は、シール材ＳＬの直下の位置においてガラス基板Ｇ２の表面に押し付けられる。

図４（ｃ）に示すように、シール材ＳＬは格子状に配置されている。２つのスクライビングホイール３０１、４０１は、シール材ＳＬに沿ってＸ軸正方向に移動される。これにより、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２の表面に、それぞれ、スクライブラインＬ１、Ｌ２が形成される。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すスクライブ方法では、スクライビングホイール３０１と反対側（Ｚ軸負側）のマザー基板Ｇの表面を押さえるローラは設けられておらず、また、スクライビングホイール４０１と反対側（Ｚ軸正側）のマザー基板Ｇの表面を押さえるローラも設けられていない。

＜実験１＞
本願発明者らは、図４（ａ）〜（ｃ）に示すスクライブ方法に従ってマザー基板Ｇにスクライブラインを形成する実験を行った。以下、この実験と実験結果について説明する。

実験では、厚みがそれぞれ０．２ｍｍのガラス基板Ｇ１、Ｇ２をシール材ＳＬを介して貼り合わせた基板（マザー基板）を用いた。貼り合わせ基板（マザー基板）のサイズは１１８ｍｍ×５００ｍｍである。スクライビングホイール３０１、４０１は、三星ダイヤモンド工業株式会社製、マイクロぺネット（三星ダイヤモンド工業株式会社の登録商標）を用いた。スクライビングホイール３０１、４０１は、それぞれ、円板の外周にＶ字状の刃先が形成されるとともに刃先の稜線に所定の間隔で溝を有する構造となっている。スクライビングホイール３０１、４０１は、直径３ｍｍ、刃先角度１１０°、溝個数５５０、溝深さ３μｍである。

この構成のスクライビングホイール３０１、４０１を、それぞれ、図４（ａ）〜（ｃ）に示すようにガラス基板Ｇ１、Ｇ２に押し付けつつ移動させてスクライブ動作を行った。スクライブ動作時にスクライビングホイール３０１、４０１に付与される荷重は６．５Ｎに制御した。また、スクライビングホイール３０１、４０１の移動速度は、一定（２００ｍｍ／ｓｅｃ）とした。

以上の条件のもと、２つのスクライビングホイール３０１、４０１間の距離Ｗ１を変化させながら、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２におけるクラックの浸透量を計測した。比較例として、スクライビングホイール３０１、４０１間の距離Ｗ１が０の場合のクラックの浸透量も計測した。各測定では、クラックの浸透量の他、リブマーク量も併せて計測した。

図５（ａ）〜（ｅ）に実験結果を示す。図５（ａ）は、クラックの浸透量とリブマーク量を数値で示す図、図５（ｂ）〜（ｅ）は、スクライブライン上におけるマザー基板Ｇの断面写真であり、それぞれ、距離Ｗ１が０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍの場合のものである。図５（ｂ）〜（ｅ）において、Ｄ１、Ｄ３はリブマーク量、Ｄ２、Ｄ４はクラックの浸透量を示している。

図５（ａ）を参照すると、距離Ｗ１が０．６ｍｍを超えると、距離Ｗ１が０ｍｍの場合に比べて、ガラス基板Ｇ１のクラックの浸透量が大きくなっている。ガラス基板Ｇ１、Ｇ２のうち何れか一方に大きな浸透量でクラックが入ると、ブレイク工程において、マザー基板Ｇを適正に分断することができる。

たとえば、比較例（Ｗ１＝０ｍｍ）のように、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２におけるクラック量が共にガラス基板Ｇ１、Ｇ２の厚み（０．２ｍｍ）の半分程度であると、ブレイク工程において、マザー基板Ｇの両側からガラス基板Ｇ１、Ｇ２をそれぞれブレイクする必要がある。このようにマザー基板Ｇの両側からガラス基板Ｇ１、Ｇ２をそれぞれブレイクする動作が行われると、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２の端縁に細かい亀裂や破損が生じて、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２の強度が低下する惧れがある。

これに対し、距離Ｗ１が０．６ｍｍ〜１．４ｍｍである場合には、ガラス基板Ｇ２におけるクラックの浸透量は小さいものの、ガラス基板Ｇ１におけるクラックの浸透量が大きい。このようにガラス基板Ｇ１におけるクラックの浸透量が大きい場合、ブレイク工程では、クラックの浸透量が小さいガラス基板Ｇ２をマザー基板Ｇの一方側のみからブレイクする動作が行われればよく、このブレイク動作の際に、深くクラックが入ったガラス基板Ｇ１も同時にクラックに沿って分断される。このようにマザー基板Ｇの一方側のみからガラス基板Ｇ１、Ｇ２をブレイクすると、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２の端縁に細かい亀裂や破損が生じることがなく、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２の強度が高く保たれる。

以上の理由から、マザー基板Ｇの分断においては、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２の何れか一方に大きな浸透量でクラックが入っていることが望ましい。本実験では、図５（ａ）に示すように、２つのスクライビングホイール３０１、４０１間の距離Ｗ１が０．６ｍｍを超えると、比較例（Ｗ１＝０ｍｍ）に比べて、ガラス基板Ｇ１のクラックの浸透量が大きくなっている。このことから、２つのスクライビングホイール３０１、４０１間の距離Ｗ１は、０．６ｍｍ以上であることが望ましいと言える。このように２つのスクライビングホイール３０１、４０１間の距離Ｗ１を設定することにより、マザー基板Ｇのブレイクを適正に行うことができる。

＜スクライブ方法２＞
図４（ａ）〜（ｃ）に示すスクライブ方法（スクライブ方法１）では、スクライビングホイール３０１と反対側（Ｚ軸負側）のマザー基板Ｇの表面がローラで押さえられておらず、また、スクライビングホイール４０１と反対側（Ｚ軸正側）のマザー基板Ｇの表面もローラで押さえられていない。これに対し、本スクライブ方法では、スクライビングホイール３０１と反対側（Ｚ軸負側）のマザー基板Ｇの表面と、スクライビングホイール４０１と反対側（Ｚ軸正側）のマザー基板Ｇの表面が、それぞれ、ローラによって押さえられている。

図６（ａ）、（ｂ）は、スクライブ方法２を説明する図である。図６（ａ）はＹ軸負側からスクライブ位置付近を見たときの模式図、図６（ｂ）はＸ軸正側からスクライブ位置付近を見たときの模式図である。

図６（ａ）に示すように、本スクライブ方法では、スクライビングホイール３０１と反対側（Ｚ軸負側）のマザー基板Ｇの表面が２つのローラ４０２で押さえられ、また、スクライビングホイール４０１と反対側（Ｚ軸正側）のマザー基板Ｇの表面も２つのローラ３０２で押さえられている。２つのローラ３０２は、スクライビングホイール３０１を挟むように配置され、軸３０２ａを回転軸として回転可能となっている。また、２つのローラ４０２は、スクライビングホイール４０１を挟むように配置され、軸４０２ａを回転軸として回転可能となっている。

スクライブ方法１と同様、２つのスクライビングホイール３０１、４０１は、スクライブ方向（Ｘ軸方向）に距離Ｗ１だけずれている。２つのスクライビングホイール３０１、４０１は、それぞれ、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２に押し付けられながら、シール材ＳＬに沿って移動する。スクライビングホイール３０１と２つのローラ３０２との間にはＹ軸方向の隙間があり、スクライビングホイール４０１と２つのローラ４０２との間にもＹ軸方向の隙間がある。このため、ローラ３０２、４０２は、スクライビングホイール３０１、４０１によって形成されるスクライブラインＬ１、Ｌ２を跨ぐようにしてＸ軸正方向に移動する。

＜実験２＞
本願発明者らは、図６（ａ）、（ｂ）に示すスクライブ方法に従ってマザー基板Ｇにスクライブラインを形成する実験を行った。以下、この実験と実験結果について説明する。

本実験で用いたマザー基板Ｇとスクライビングホイール３０１、４０１は、上記実験１と同じとした。本実験では、スクライビングホイール３０１、４０１間の距離Ｗ１が２．２ｍｍに設定された。また、スクライビングホイール３０１、４０１の移動速度は、一定（２００ｍｍ／ｓｅｃ）とした。上側のスクライブヘッド２の荷重中心に対するスクライビングホイール３０１の偏心量は１．０ｍｍであり、下側のスクライブヘッド２の荷重中心に対するスクライビングホイール４０１の偏心量は３．２ｍｍであった。

スクライビングホイール３０１、４０１の軸３０１ａ、４０１ａの中心位置は、それぞれ、ローラ３０２、４０２の軸３０２ａ、４０２ａの中心位置と、Ｚ軸方向において一致し、ローラ３０２、４０２の直径は、それぞれ、スクライビングホイール３０１、４０１の直径と同じく３ｍｍに設定した。

以上の条件のもと、スクライビングツール３０、４０に付与される荷重を変化させながら、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２におけるクラックの浸透量を計測した。

図７（ａ）〜（ｅ）に実験結果を示す。図７（ａ）は、クラックの浸透量とリブマーク量を数値で示す図、図７（ｂ）〜（ｅ）は、スクライブライン上におけるマザー基板Ｇの断面写真であり、それぞれ、荷重が６Ｎ、７Ｎ、８Ｎ、９Ｎの場合のものである。図５（ｂ）〜（ｅ）において、Ｄ１、Ｄ３はリブマーク量、Ｄ２、Ｄ４はクラックの浸透量を示している。

図７（ａ）を参照すると、荷重が５Ｎから６Ｎに変化すると、ガラス基板Ｇ１におけるクラックの浸透量が急激に増加することが分かる。また、荷重が６Ｎを超えると、ガラス基板Ｇ１のクラックの浸透量がガラス基板Ｇ１の厚み（０．２ｍｍ）の８０％を超え、ガラス基板Ｇ１に大きな浸透量でクラックが入る。上記のように、ガラス基板Ｇ１、Ｇ２のうち何れか一方に大きな浸透量でクラックが入ると、ブレイク工程において、マザー基板Ｇを適正に分断することができる。したがって、スクライブ方法２においては、スクライビングツール３０、４０に付与される荷重を６Ｎ以上に設定することが望ましいと言える。

なお、本実験では、上記実験１に比べて、ガラス基板Ｇ１に対するクラックの浸透量がさらに大きくなっている。したがって、クラックの浸透量を大きくしつつ安定的にクラックを形成するには、スクライブ方法２のように、マザー基板Ｇのスクライビングホイール３０１、４０１と反対側の面をローラ４０２、３０２で押さえるようにすることが望ましいと言える。

＜スクライビングツール＞
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、スクライビングツール３０、４０の構成を示す斜視図である。図９（ａ）〜（ｃ）は、スクライビングツール３０の構成を示す左側面図、正面図、右側面図である。図１０（ａ）〜（ｃ）は、スクライビングツール３０の構成を示す左側面図、正面図、右側面図である。

スクライビングツール３０、４０は、スクライビングホイール３０１、４０１とローラ３０２、４０２の配列順序を除いて同様の構成を備えている。スクライビングツール３０、４０は、それぞれ、スクライビングホイール３０１、４０１とローラ３０２、４０２を保持するホルダ３０３、４０３を備える。ホルダ３０３、４０３は、強磁性体からなっている。

ホルダ３０３、４０３は、スクライビングホイール３０１、４０１が装着される溝３０３ａ、４０３ａと、ローラ３０２、４０２が装着される溝３０３ｂ、４０３ｂと、傾斜面３０３ｃ、４０３ｃとを備える。溝３０３ａ、４０３ａと溝３０３ｂ、４０３ｂは、ホルダ３０３、４０３の前後の側面に連通している。傾斜面３０３ｃ、４０３ｃは、ホルダ３０３、４０３の円柱状の側面を前側から斜めに切り欠いて形成されている。スクライビングホイール３０１、４０１は、軸３０１ａ、４０１ａをホルダ３０３、４０３の孔に嵌め込むことにより装着される。ローラ３０２、４０２は、軸３０２ａ、４０２ａをホルダ３０３、４０３の孔に嵌め込むことにより装着される。

図１１（ａ）、（ｂ）は、スクライブライン形成機構２２に対するスクライビングツール３０の取り付け方法を模式的に示す図である。図１１（ａ）、（ｂ）では、スクライブライン形成機構２２の内部が透視された状態が示されている。

スクライブライン形成機構２２の下端には、スクライビングツール３０を保持する保持部２２１が設けられ、この保持部２２１に、スクライビングツール３０を挿入可能な穴２２２が形成されている。穴２２４の底には磁石２２４が設置され、穴２２４の中間位置にピン２２３が設けられている。上記のように、スクライビングツール３０のホルダ３０３は強磁性体からなっている。

スクライブライン形成機構２２にスクライビングツール３０を取り付ける場合、スクライビングツール３０のホルダ３０３が保持部２２１の穴２２２に挿入される。ホルダ３０３の上端が磁石２２４に接近するとホルダ３０３が磁石２２４に吸着される。このとき、ホルダ３０３の傾斜面３０３ｃがピン２２３に当接し、ホルダ３０３が正規の位置に位置決めされる。こうして、図１１（ｂ）に示すように、スクライビングツール３０がスクライブライン形成機構２２の下端に装着される。

スクライビングツール４０も同様にしてスクライブライン形成機構２２の下端に装着される。こうして、スクライビングツール３０、４０が、それぞれ、対応するスクライブヘッド２のスクライブライン形成機構２２に装着されると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スクライビングホイール３０１に対応する位置にローラ４０２が位置付けられ、スクライビングホイール４０１に対応する位置にローラ３０２が位置付けられる。図８（ａ）、（ｂ）に示す構成のスクライビングツール３０、４０を用いれば、スクライビングツール３０、４０をそれぞれ、対応するスクライブヘッド２のスクライブライン形成機構２２に装着するだけで、スクライビングホイール３０１とスクライビングホイール４０１との距離Ｗ１を所定の距離に保ちつつ、スクライビングホイール３０１、４０１とローラ４０２、３０２とを互いに向き合わせることができる。

なお、上記実験２は、図８（ａ）、（ｂ）に示す構成のスクライビングツール３０、４０を用いて行った。また、上記実験１は、ホルダ３０３、４０３から溝３０３ｂ、４０３ｂが省略され、溝３０３ａ、４０３ａのみを有するホルダ３０３、４０３に、それぞれ、スクライビングホイール３０１、４０１が装着されたスクライビングツール３０、４０を用いて行った。

＜実施形態の効果＞
本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。

図８〜図１０に示すスクライビングツール３０、４０を用いることにより、マザー基板の上面および下面の各スクライブ位置をスクライブ方向に所定距離だけずらしつつ、スクライビングホイールと反対側の面をローラで押さえることが可能となる。これにより、実験２で示したとおり、シール材ＳＬの直上の位置に、深いクラックでスクライブラインＬ１を形成することができる。スクライビングツール３０、４０にローラ３０２、４０２を設けることにより、クラックの浸透量をさらに大きくしつつ安定的にクラックを形成することができる。

図８〜図１０に示すスクライビングツール３０、４０では、一対のローラ３０２、４０２の一部がスクライビングホイール３０１、４０１の一部を挟むように、スクライビングホイール３０１、４０１と一対のローラ３０２、４０２が配置されている。この構成によれば、スクライビングホイール３０１、４０１とローラ３０２、４０２との間の距離をスクライブ方向に縮めることができる。

図８〜図１０に示すスクライビングツール３０、４０は、ホルダ３０３、４０３が磁性材料からなっており、円柱の側面を斜めに切り欠いて傾斜面３０３ｃ、４０３ｃが形成された形状となっている。このため、スクライブヘッド２のホルダ３０３、４０３が装着される穴２２２に磁石２２４を設置することで、スクライビングツール３０、４０を円滑にスクライブヘッド２に装着することができる。また、この穴２２２に傾斜面３０３ｃ、４０３ｃが当接するピン２２３を配置することにより、磁石２２４による吸着力を利用してスクライビングツール３０、４０を正規の位置に位置決めすることができる。

また、図８（ａ）、（ｂ）に示す２種類のスクライビングツール３０、４０を用いることにより、スクライビングツール３０、４０をそれぞれ、対応するスクライブヘッド２のスクライブライン形成機構２２に装着するだけで、スクライビングホイール３０１とスクライビングホイール４０１との距離Ｗ１を所定の距離に保ちつつ、スクライビングホイール３０１、４０１とローラ４０２、３０２とを互いに向き合わせることができる。

＜変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、刃先の稜線に一定間隔で溝が形成されたスクライビングホールが用いられたが、稜線に溝が形成されていないスクライビングホイールを用いても同様の効果が奏されることが想定され得る。スクライビングホイール（刃先）の大きさや形状は、上記実施の形態に記載されたものに限定されるものではなく、他の大きさや形状、種類の刃先を適宜用いることができる。

また、上記実施の形態では、マザー基板Ｇの上側のスクライビングホイール３０１を下側のスクライビングホイール４０１に対してスクライブ方向に先行させたが、マザー基板Ｇの下側のスクライビングホイール３０１を上側のスクライビングホイール４０１に対してスクライブ方向に先行させても良い。この場合も、上記と同様の効果が奏され得る。

また、図６（ａ）、（ｂ）および図８（ａ）、（ｂ）の構成では、スクライビングホイール３０１、４０１の軸３０１ａ、４０１ａの中心位置が、それぞれ、ローラ３０２、４０２の軸３０２ａ、４０２ａの中心位置と、Ｚ軸方向において一致し、スクライビングホイール３０１、４０１の直径が、それぞれ、ローラ３０２、４０２の直径と同じとされた。しかしながら、スクライビングホイール３０１、４０１とローラ３０２、４０２の関係は、これに限定されるものではなく、他に種々の変更が可能である。

たとえば、図１２（ａ）に示すように、スクライビングホイール３０１の直径がローラ３０２の直径よりもΔｄ１だけ大きくても良く、あるいは、図１２（ｂ）に示すように、スクライビングホイール３０１の直径がローラ３０２の直径よりもΔｄ２だけ小さくても良い。また、図１２（ｃ）に示すように、スクライビングホイール３０１の軸３０１ａの中心位置がローラ３０２の軸３０２ａの中心位置よりもΔｄ３だけＺ軸負方向にずれていても良く、あるいは、図１２（ｄ）に示すように、スクライビングホイール３０１の軸３０１ａの中心位置がローラ３０２の軸３０２ａの中心位置よりもΔｄ４だけＺ軸正方向にずれていても良い。スクライビングホイール４０１とローラ４０２についても同様に変更され得る。

なお、図１２（ｂ）、（ｄ）の構成例では、ローラ３０２の下端がスクライビングホイール３０１の下端よりも下側にあるため、スクライブ動作時に、ローラ３０２ａがより強くガラス基板Ｇ１に押し付けられる。このようにローラ３０２ａが強く押し付けられると、ガラス基板Ｇ１がＺ軸負方向に撓み、これにより、ガラス基板Ｇ１の裏面にクラックを開く方向の引っ張り力が掛かる。このため、ローラ３０２が押しつけられたガラス基板Ｇ１の部分の裏面に他方のスクライビングホイール４０１の刃先が押しつけられると、この引っ張り力によってクラックが深く入り易くなる。よって、図１２（ｂ）、（ｄ）の構成例では、ローラ３０２ａに対応する裏側のスクライビングホイール４０１によって、より深くクラックが形成されるとの作用が想定され得る。

この他、マザー基板Ｇの構成、厚み、材質等は、上記実施の形態に示すものに限定されるものではなく、他の構成のマザー基板Ｇの切断にも、スクライブツール３０、４０を用いることができる。

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

３０、４０ … スクライビングツール
３０１、４０１ … スクライビングホイール
３０２、４０２ … ローラ
３０３、４０３ … ホルダ
３０３ａ、４０３ａ … 溝（第１の溝）
３０３ｂ、４０３ｂ … 溝（第２の溝）
３０３ｃ、４０３ｃ … 傾斜面

Claims (1)

1. 第１基板と第２基板をシール材により貼り合わせてなるマザー基板の上下面にそれぞれ配置された２つのスクライブヘッドと、
   前記２つのスクライブヘッドにそれぞれ配置された２つのスクライビングツールと、を備え、
   前記２つのスクライビングツールのそれぞれは、
   ホルダと、
   前記ホルダの下面に形成された第１の溝と、
   前記第１の溝を挟むように前記ホルダの下面に形成された一対の第２の溝と、
   前記第１の溝に回転可能に装着されたスクライビングホイールと、
   前記一対の第２の溝にそれぞれ回転可能に装着された一対のローラと、備え、
   前記スクライビングホイールの回転軸と前記ローラの回転軸がスクライブ方向に所定距離だけ互いに離れており、
   前記２つのスクライビングツールは、一方の前記スクライビングツールの前記ローラが他方の前記スクライビングツールの前記スクライビングホイールに対応する位置に位置付けられるように、前記２つのスクライブヘッドのそれぞれに配置される、
   ことを特徴とするスクライブ装置。