KR20160126072A - 취성 재료 기판의 분단 방법 - Google Patents

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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

날끝(51)의 돌기부(PP)가 취성 재료 기판(4)의 제1 변(ED1) 및 날끝(51)의 측부(PS)의 사이에 배치되고, 또한 날끝(51)의 측부(PS)가 날끝(51)의 돌기부(PP)와 취성 재료 기판(4)의 제2 변(ED2)의 사이에 배치되도록 날끝(51)이 취성 재료 기판(4)에 가압된다. 취성 재료 기판(4) 상에, 제1 및 제2 변(ED1, ED2) 중 제1 변(ED1)에 가까운 제1 위치와, 제1 및 제2 변(ED1, ED2) 중 제2 변(ED2)에 가까운 제2 위치의 사이에서, 긁힘 손상에 의한 스크라이브 라인이 형성된다. 스크라이브 라인이 형성된 후에, 스크라이브 라인을 따라 제2 위치로부터 제1 위치의 쪽으로, 두께 방향(DT)에 있어서의 크랙을 신전시킴으로써 크랙 라인이 형성된다.

Description

취성 재료 기판의 분단 방법{METHOD FOR CUTTING BRITTLE-MATERIAL SUBSTRATE}
본 발명은 취성 재료 기판의 분단 방법에 관한 것이다.
플랫 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 전기 기기의 제조에 있어서, 유리 기판 등의 취성 재료 기판을 분단하는 것이 자주 필요해진다. 전형적인 분단 방법에 있어서는, 기판의 두께 방향으로 적어도 부분적으로 진행한 크랙이 기판의 표면상에 있어서 라인 형상으로 연장되어 있는 것(이하, 크랙 라인이라고 칭함)이, 스크라이브 장치에 의해서 형성된다.
일본공개특허공보 평9-188534호(특허문헌 1)에 의하면, 유리판의 상면에 있는 패임이 스크라이브시에 발생한 유리의 가공부이며, 이를 스크라이브 라인으로 부르고 있다. 또한, 상기 공보에 의하면, 스크라이브 라인의 형성과 동시에, 스크라이브 라인으로부터 직하(直下) 방향으로 연장되는 크랙이 발생한다. 즉, 스크라이브 라인의 형성과 동시에 크랙 라인이 형성된다.
크랙이 두께 방향으로 완전하게 진행한 경우는, 크랙 라인의 형성만으로 크랙 라인을 따라서 기판이 분단될 수 있다. 한편, 크랙이 두께 방향으로 부분적으로밖에 진행되어 있지 않은 경우는, 크랙 라인의 형성 후에, 브레이크 공정이라고 불리는 응력 부여가 이루어진다. 브레이크 공정에 의해 크랙 라인의 크랙을 두께 방향으로 완전하게 진행시킴으로써, 기판이 분단된다. 이 크랙 라인이 형성되지 않으면, 브레이크 공정에 있어서의 응력 부여가 이루어져도 스크라이브 라인을 따른 기판의 분단을 행할 수는 없다. 따라서, 유리판을 확실하게 분단하기 위해서는, 크랙 라인을 확실하게 형성시키는 것이 필요시되고 있다.
또한, 크랙 라인의 형성에는, 그 기점이 되는 크랙(이하, 기점 크랙이라고 칭함)이 필요하다. 기점 크랙은, 기판의 가장자리로의 날끝의 올라앉음에 의해서 용이하게 형성할 수 있다. 왜냐하면 기판의 가장자리에 있어서 국소적인 파괴가 일어나기 쉽기 때문이다. 이 올라앉은 날끝이 추가로 유리 기판의 표면 상을 슬라이드함으로써, 기점 크랙으로부터 크랙 라인을 신전(伸展)시킬 수 있다. 그러나, 날끝이 기판의 가장자리에 올라앉는 동작은, 날끝의 큰 대미지, 또는 기판의 가장자리의 큰 결함을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 동작을 완전하게 피하는 것, 또는 그 빈도를 억제하는 것이 요망되는 경우도 많다.
기점 크랙을 형성하는 방법으로서, 기판의 가장자리로의 날끝의 올라앉음에 의존하지 않는 방법도 검토되고 있다. 예를 들어 일본공개특허공보 2000-264656호(특허문헌 2)에 의하면, 스크라이브 장치는, 커터와, 커터에 진동을 부여하는 진동 발생 부재를 갖는 스크라이브 본체를 포함한다. 이 방법에 의하면, 스크라이브 본체를, 워크로부터 상방으로 떨어진 상태에서 워크면을 따라서 상대 이동시킴으로써, 커터가 스크라이브 개시점의 바로 위에 위치된다. 다음으로, 스크라이브 본체를 하강시킴으로써, 커터의 선단이 스크라이브 본체의 자중을 갖고 스크라이브 개시점에 닿아진다. 그 후, 스크라이브 본체에 충격을 부여함으로써, 워크면에 있어서 가장자리로부터 떨어진 스크라이브 개시점에 기점 크랙이 형성된다. 워크에 진동을 부여함으로써, 기점 크랙을 계기로 하여 스크라이브 라인이 형성된다.
(특허문헌 1) 일본공개특허공보 평9-188534호
(특허문헌 2) 일본공개특허공보 2000-264656호
크랙 라인을 형성하기 위해서는, 유리판의 종류, 두께 등의 여러가지 요인을 고려하여 스크라이브 툴의 형상이나 스크라이브 하중, 속도 등을 조정할 필요가 있다. 최근, 얇고, 강도가 높은 유리의 개발에 수반하여, 크랙 라인을 확실하게 형성하는 것이 점점 더 곤란하게 되었다. 예를 들어, 확실한 크랙 라인의 형성을 위해, 스크라이브 하중을 높게 하면 날끝의 마모가 진행함과 함께, 유리 표면에 생기는 손상이 커져, 분진의 발생이 많아진다. 또한, 스크라이브 속도를 크게 하는 것도 곤란해진다. 이와 같이, 스크라이브나 사용하는 날끝의 조건이 엄격해지고 있다. 또한, 유리판 또는 유리판을 대치하는 받침대의 표면의 물결침 등에 의해서, 크랙 라인이 유리판의 두께 방향으로 기울어 형성되고, 이 결과 분단 후의 유리 단면(端面)이 경사지는 경우가 있었다.
또한, 상기 공보에 기재된 스크라이브 장치에 의하면, 기점 크랙이, 스크라이브 본체에 충격을 부여함으로써 형성된다. 그러나 충격에만 의존하여 스크라이브 라인의 기점을 얻고자 하면, 커터에 대하여 큰 충격력을 더할 필요가 있다. 이 때문에 커터의 날끝으로 큰 대미지가 더해짐과 함께, 스크라이브 개시점의 기판 표면에도 미세한 파괴가 발생한다.
본 발명은 이상과 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은, 스크라이브 라인이 형성된 후에, 스크라이브 라인을 따라서 크랙 라인을 발생시킬 수 있고, 또한 날끝 및 기판 표면으로의 대미지를 억제할 수 있는 취성 재료 기판의 분단 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 취성 재료 기판의 분단 방법은 이하의 공정을 갖는다.
서로 대향하는 제1 및 제2 변을 포함하는 가장자리에 둘러싸인 표면을 갖고, 표면에 수직인 두께 방향을 갖는 취성 재료 기판이 준비된다.
취성 재료 기판의 표면에 날끝이 가압된다. 날끝은, 돌기부와, 돌기부로부터 연장되고 또한 볼록 형상을 갖는 측부를 갖는다. 날끝의 가압은, 취성 재료 기판의 표면 상에서 날끝의 돌기부가 제1 변 및 측부의 사이에 배치되고 또한 날끝의 측부가 돌기부와 제2 변의 사이에 배치되도록 행해진다.
전술한 날끝의 가압에 의해서 가압된 날끝을 취성 재료 기판의 표면상에서 슬라이딩시킴으로써 취성 재료 기판의 표면상에, 제1 및 제2 변 중 제1 변에 가까운 제1 위치와, 제1 및 제2 변 중 제2 변에 가까운 제2 위치의 사이에서, 홈형상의 스크라이브 라인이 형성된다.
스크라이브 라인이 형성된 후에, 스크라이브 라인을 따라서 제2 위치로부터 제1 위치의 쪽으로, 두께 방향에 있어서의 취성 재료 기판의 크랙을 신전시킴으로써 크랙 라인이 형성된다.
크랙 라인을 따라서 취성 재료 기판이 분단된다.
본 발명에 의하면, 스크라이브 라인이 형성된 후, 스크라이브 라인을 따라서 크랙 라인을 형성할 수 있다. 스크라이브와 동시에 크랙 라인을 발생시킬 필요가 없기 때문에, 날끝이나 스크라이브 조건의 선택이 용이해짐과 함께, 스크라이브 속도를 높게 하는 것이 가능해진다. 또한 기판이나 재치대의 표면의 요철의 영향을 받기 어려워, 분단 후의 취성 재료 단면의 품질이 안정, 향상된다. 또한, 날끝 및 기판 표면으로의 대미지를 억제할 수 있기 때문에, 날끝의 장수명화와, 분단 후의 기판의 강도의 향상이 가능해진다.
도 1a는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유리 기판의 분단 방법에 이용되는 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 1b는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유리 기판의 분단 방법에 이용되는 기구가 갖는 날끝의 구성을 도 1a의 화살표 IB의 시점에서 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유리 기판의 분단 방법에 있어서 형성되는 스크라이브 라인의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유리 기판의 분단 방법에 있어서 형성되는 크랙 라인의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 구성을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1의 제1 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1의 제1 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1의 제2 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1의 제3 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제3 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 2의 제1 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 2의 제2 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 15는 본 발명의 실시의 형태 2의 제2 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 2의 제3 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 18은 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 19는 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 21은 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 유리 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 22는 본 발명의 실시의 형태 5의 변형예의 유리 기판의 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 23a는 본 발명의 실시의 형태 6에 있어서의 유리 기판의 분단 방법에 이용되는 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 23b는 본 발명의 실시의 형태 6에 있어서의 유리 기판의 분단 방법에 이용되는 기구가 갖는 날끝의 구성을 도 23a의 화살표 XXIIIB의 시점에서 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.
(실시의 형태 1)
본 실시의 형태에 있어서는, 취성 재료 기판으로서 유리 기판을 이용한다. 취성 재료 기판으로서는, 이 외에 예를 들면 저온 소성 세라믹이나 고온 소성 세라믹 등으로 이루어지는 세라믹 기판, 실리콘 기판, 화합물 반도체 기판, 사파이어 기판, 석영 기판 등을 들 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서 보는 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 유리 기판의 분단 방법에는 커팅 기구(50)가 이용된다. 커팅 기구(50)는 날끝(51) 및 생크(shank)(52)를 갖는다. 날끝(51)은, 그 홀더로서의 생크(52)에 보유 지지되어 있다.
날끝(51)에는, 천면(SD1)(제1 면)과, 천면(SD1)을 둘러싸는 복수의 면이 설치되어 있다. 이들 복수의 면은 측면(SD2)(제2 면) 및 측면(SD3)(제3 면)을 포함한다. 천면(SD1), 측면(SD2 및 SD3)(제1∼제3 면)은, 서로 상이한 방향을 향하고 있고, 또한 서로 이웃하고 있다. 날끝(51)은, 천면(SD1), 측면(SD2 및 SD3)이 합류하는 정점(頂点)을 갖고, 이 정점에 의해 날끝(51)의 돌기부(PP)가 구성되어 있다. 또한 측면(SD2 및 SD3)은, 날끝(51)의 측부(PS)를 구성하는 능선을 이루고 있다. 측부(PS)는 돌기부(PP)로부터 선형상으로 연장되어 있다. 또한 측부(PS)는, 전술한 바와 같이 능선이기 때문에, 선형상으로 연장되는 볼록 형상을 갖는다.
날끝(51)은 다이아몬드 포인트인 것이 바람직하다. 즉 날끝(51)은, 경도 및 표면 거칠기를 작게 할 수 있는 점으로부터 다이아몬드로 만들어져 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 날끝(51)은 단결정 다이아몬드로 만들어져 있다. 더욱 바람직하게는 결정학적으로 말해, 천면(SD1)은 ｛001｝면이고, 측면(SD2 및 SD3)의 각각은｛111｝면이다. 이 경우, 측면(SD2 및 SD3)은, 상이한 방향을 갖지만, 결정학상, 서로 등가의 결정면이다.
또한, 단결정이 아닌 다이아몬드가 이용되어도 좋고, 예를 들면, CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 합성된 다결정체 다이아몬드가 이용되어도 좋다. 혹은, 미립의 그래파이트나 비(非)그래파이트 형상 탄소로부터, 철족 원소 등의 결합재를 포함하지 않고 소결된 다결정체 다이아몬드 입자를 철족 원소 등의 결합재에 의해서 결합시킨 소결 다이아몬드가 이용되어도 좋다.
생크(52)는 축방향(AX)을 따라서 연재(延在)하고 있다. 날끝(51)은, 천면(SD1)의 법선 방향이 축방향(AX)을 대체로 따르도록 생크(52)에 부착되는 것이 바람직하다.
또한 도 2a에서 보는 바와 같이, 커팅 기구(50)를 이용하여 스크라이브 라인(SL)을 형성하기 위해서는, 유리 기판(4)의 표면(SF)에, 날끝(51)의 돌기부(PP) 및 측부(PS)가, 유리 기판(4)이 갖는 두께 방향(DT)으로 가압된다. 다음으로 측부(PS)를 표면(SF) 상에 사영(射影)한 방향을 대체로 따라, 날끝(51)이 표면상을 슬라이딩된다. 이에 의해 표면(SF) 상에, 수직 크랙을 수반하지 않는 홈형상의 스크라이브 라인이 형성된다. 이 홈형상의 스크라이브 라인은, 유리 기판(4)의 소성 변형 및 깎임 중 적어도 어느 하나에 의해서 생길 수 있지만, 깎임에 의한 유리의 미세한 파편이 생기지 않도록, 소성 변형에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
또한 도 2b에서 보는 바와 같이, 날끝(51)의 슬라이딩에 의해서, 스크라이브 라인(SL) 및 크랙 라인(CL)이 동시에 형성되는 경우와, 스크라이브 라인(SL)만이 형성되는 경우가 있다. 크랙 라인(CL)은, 스크라이브 라인(SL)의 패임으로부터 두께 방향(DT)으로 신전한 크랙이며, 표면(SF) 상에 있어서는 선형상으로 연장되어 있다. 후술하는 방법에 의하면, 스크라이브 라인(SL)만이 형성된 후, 그에 따라 크랙 라인(CL)을 형성할 수 있다.
도 3에서 보는 바와 같이, 유리 기판(4)의 분단 방법은 주로 스텝 S10∼S50을 갖는다. 이하, 그 상세에 대하여 설명한다.
도 4에서 보는 바와 같이, 스텝 S10(도 3)에서, 우선 유리 기판(4)이 준비된다. 유리 기판(4)은, 서로 대향하는 변 ED1(제1 변) 및 변 ED2(제2 변)를 포함하는 가장자리에 둘러싸인, 평탄한 표면(SF)을 갖는다. 유리 기판은, 표면(SF)에 수직인 두께 방향(DT)(도 1a, 도 2a 및 도 2b)을 갖는다. 도 4에서 나타내는 예에 있어서는, 가장자리는 장방 형상이다. 따라서 변 ED1 및 ED2는 서로 평행한 변이다. 또한 도 4에서 나타내는 예에 있어서는 변 ED1 및 ED2는 장방형의 단변이다.
스텝 S20(도 3)에서, 유리 기판(4)의 표면(SF)에 날끝(51)이 위치(N1)에서 가압된다. 위치(N1)의 상세는 후술한다. 날끝(51)의 가압은, 도 1a에서 보는 바와 같이, 유리 기판(4)의 표면(SF) 상에서 날끝(51)의 돌기부(PP)가 변 ED1 및 측부(PS)의 사이에 배치되고 또한 날끝(51)의 측부(PS)가 돌기부(PP)와 변 ED2의 사이에 배치되도록 행해진다.
스텝 S30(도 3)에서, 유리 기판(4)의 표면(SF) 상에 복수의 스크라이브 라인(SL)(도면 중에서는 5개의 라인)이 형성된다. 스크라이브 라인(SL)의 형성은, 위치 N1(제1 위치) 및 위치 N3의 사이에서 행해진다. 위치 N1 및 N2의 사이에는 위치 N2(제2 위치)가 위치한다. 따라서 스크라이브 라인(SL)은, 위치 N1 및 N2의 사이와, 위치 N2 및 N3의 사이에 형성된다. 위치 N1, N2 및 N3은 유리 기판(4)의 표면(SF)의 가장자리로부터 떨어져 있다. 따라서, 형성되는 스크라이브 라인(SL)은, 유리 기판(4)의 가장자리로부터 떨어져 있다. 위치 N1은 변 ED1 및 ED2 중 변 ED1에 가깝다. 위치 N2는 변 ED1 및 ED2 중 변 ED2에 가깝다. 스크라이브 라인(SL)은, 유리 기판(4)의 표면(SF)에 가압된 날끝(51)을 표면(SF) 상에서 슬라이딩시킴에 의한 긁힘 손상에 의해서 형성된다.
스크라이브 라인(SL)이 형성될 때는, 본 실시의 형태에 있어서는, 위치 N1로부터 위치 N2로 날끝(51)이 변위되고, 추가로 위치 N2로부터 위치 N3으로 변위된다. 즉, 도 1a에서 보는 바와 같이, 날끝(51)이, 변 ED1로부터 변 ED2로 향하는 방향인 방향(DA)으로 변위된다. 방향(DA)은, 날끝(51)으로부터 연장되는 축(AX)을 표면(SF) 상으로 사영한 방향에 대응하고 있다. 이 경우, 날끝(51)은 생크(52)에 의해서 표면(SF) 상에 끌린다.
도 5에서 보는 바와 같이, 스텝 S40(도 3)에서, 스크라이브 라인(SL)이 형성된 후에, 스크라이브 라인(SL)을 따라서 위치 N2로부터 위치 N1의 쪽으로(도면 중, 파선 화살표 참조), 두께 방향(DT)(도 2b)에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙을 신전시킴으로써 크랙 라인(CL)이 형성된다. 크랙 라인(CL)의 형성은, 어시스트 라인(AL) 및 스크라이브 라인(SL)이 위치 N2에서 서로 교차함으로써 개시된다. 이 목적으로, 스크라이브 라인(SL)을 형성한 후에 어시스트 라인(AL)이 형성된다. 어시스트 라인(AL)은, 일종의 크랙 라인(도 2b)이고, 두께 방향(DT)에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙에 의해 형성된다.
어시스트 라인(AL)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 도 5에 나타내는 바와 같이, 표면(SF)의 가장자리를 기점으로서 형성되어도 좋다. 이 경우, 날끝(51)이 유리 기판(4)의 표면(SF)의 가장자리에 올라앉는 동작이 어시스트 라인(AL)의 형성 목적에서 필요하지만, 어시스트 라인(AL)의 수는 전형적으로는 1개이고, 스크라이브 라인(SL)의 수보다도 작기 때문에, 이 동작에 기인한 영향은 작다.
또한 위치 N2로부터 위치 N1로의 방향에 비하여, 위치 N2로부터 위치 N3으로의 방향으로는, 크랙 라인(CL)이 형성되기 어렵다. 즉 크랙 라인(CL)의 신전의 용이함에는 방향 의존성이 존재한다. 따라서 크랙 라인(CL)이 위치 N1 및 N2의 사이에는 형성되고 위치 N2 및 N3의 사이에는 형성되지 않는다고 하는 현상이 발생할 수 있다. 본 실시의 형태는 위치 N1 및 N2 사이에 따른 유리 기판(4)의 분단을 목적으로 하고 있고, 위치 N2 및 N3 사이에 따른 유리 기판(4)의 분리는 목적으로 하고 있지 않다. 따라서 위치 N1 및 N2 사이에서 크랙 라인(CL)이 형성되는 것이 필요한 한편으로, 위치 N2 및 N3 사이에서의 크랙 라인(CL)의 형성되기 어려움은 문제가 되지 않는다.
스텝 S50(도 3)에서, 크랙 라인(CL)을 따라서 유리 기판(4)이 분단된다. 구체적으로는 브레이크 공정이 행해진다. 또한 크랙 라인(CL)이 그 형성시에 두께 방향(DT)으로 완전하게 진행한 경우는, 크랙 라인(CL)의 형성과 유리 기판(4)의 분단이 동시에 생길 수 있다. 이 경우, 브레이크 공정을 생략할 수 있다.
이상에 의해 유리 기판(4)의 분단이 행해진다.
도 6에서 보는 바와 같이, 제1 변형예는, 어시스트 라인(AL)과 스크라이브 라인(SL)의 교차가, 크랙 라인(CL)(도 5)의 형성 개시의 계기로서 불충분한 경우에 관한 것이다. 도 7에서 보는 바와 같이, 유리 기판(4)으로 응력을 더함으로써 어시스트 라인(AL)을 따라서 유리 기판(4)이 분리된다. 이에 따라 크랙 라인(CL)의 형성이 개시된다. 또한, 도 6에 있어서는 어시스트 라인(AL)이 유리 기판(4)의 표면(SF) 상에 형성되지만, 유리 기판(4)을 분리하기 위한 어시스트 라인(AL)은 유리 기판(4)의 이면(표면(SF)과 반대의 면) 상에 형성되어도 좋다. 이 경우, 어시스트 라인(AL) 및 스크라이브 라인(SL)은, 평면 레이아웃상, 위치 N2에서 서로 교차하지만, 서로 직접 접촉은 하지 않는다.
도 8에서 보는 바와 같이, 제2 변형예에 있어서는, 스텝 S20(도 3)에서, 유리 기판(4)의 표면(SF)에 날끝(51)이 위치 N3에서 가압된다. 스텝 S30(도 3)에서, 스크라이브 라인(SL)이 형성될 때는, 본 변형예에 있어서는, 위치 N3으로부터 위치 N2로 날끝(51)이 변위되고, 추가로 위치 N2로부터 위치 N1로 변위된다. 즉, 도 1a에서 보는 바와 같이, 날끝(51)이, 변 ED2로부터 변 ED1로 향하는 방향인 방향(DB)으로 변위된다. 방향(DB)은, 날끝(51)으로부터 연장되는 축(AX)을 표면(SF) 상으로 사영한 방향과 반대 방향에 대응하고 있다. 이 경우, 날끝(51)은 생크(52)에 의해서 표면(SF)상을 밀려 나아간다.
도 9에서 보는 바와 같이, 제3 변형예에 있어서는, 스텝 S30(도 3)에서 스크라이브 라인(SL)이 형성될 때에, 날끝(51)은 유리 기판(4)의 표면(SF)에 위치 N1에 비하여 위치 N2에서 보다 큰 힘으로 가압된다. 구체적으로는, 위치 N4를 위치 N1 및 N2의 사이의 위치로서, 스크라이브 라인(SL)의 형성이 위치 N4에 도달한 시점에서, 날끝(51)의 하중이 높아진다. 환언하면, 스크라이브 라인(SL)의 하중이, 위치 N1에 비하여, 스크라이브 라인(SL)의 종단부인 위치 N4 및 N3의 사이에서 높아진다. 이에 따라, 종단부 이외에서의 하중을 경감하면서, 위치 N2로부터의 크랙 라인(CL)의 형성을 야기되기 쉽게 할 수 있다.
(실시의 형태 2)
도 10에서 보는 바와 같이, 어시스트 라인(AL)이 본 실시의 형태에 있어서는 스크라이브 라인(SL)의 형성전에 형성된다. 어시스트 라인(AL)의 형성 방법은, 도 5(실시의 형태 1)와 동일하다.
도 11에서 보는 바와 같이, 다음으로 스텝 S30(도 3)에서, 스크라이브 라인(SL)이 형성된다. 스크라이브 라인(SL)의 형성 방법은, 도 4(실시의 형태 1)와 동일하다. 어시스트 라인(AL) 및 스크라이브 라인(SL)은 위치 N2에서 서로 교차한다.
도 12에서 보는 바와 같이, 유리 기판(4)에 응력을 더함으로써 어시스트 라인(AL)을 따라서 유리 기판(4)이 분리된다. 이에 따라, 실시의 형태 1과 동일한 크랙 라인(CL)의 형성이 개시된다(도면 중, 파선 화살표 참조). 또한, 도 10에 있어서 어시스트 라인(AL)이 유리 기판(4)의 표면(SF) 상에 형성되지만, 유리 기판(4)을 분리하기 위한 어시스트 라인(AL)은 유리 기판(4)의 이면(표면(SF)과 반대의 면) 상에 형성되어도 좋다. 이 경우, 어시스트 라인(AL) 및 스크라이브 라인(SL)은, 평면 레이아웃상, 위치 N2에서 서로 교차하지만, 서로 직접 접촉은 하지 않는다.
또한, 상기 이외의 구성에 대하여는, 전술한 실시의 형태 1의 구성과 거의 같다.
도 13에서 보는 바와 같이, 제1 변형예에 있어서는, 크랙 라인(CL)의 형성이, 어시스트 라인(AL) 및 스크라이브 라인(SL)이 위치 N2에서 서로 교차함으로써 개시된다.
도 14에서 보는 바와 같이, 제2 변형예에 있어서는, 도 8(실시의 형태 1)과 마찬가지로, 스크라이브 라인(SL)의 형성이 위치 N3으로부터 위치 N1로 행해진다. 도 15에서 보는 바와 같이, 유리 기판(4)으로 응력을 더함으로써 어시스트 라인(AL)을 따라서 유리 기판(4)이 분리된다. 이에 따라 크랙 라인(CL)의 형성이 개시된다(도면 중, 파선 화살표 참조).
도 16에서 보는 바와 같이, 제3 변형예에 있어서는, 스텝 S30(도 3)에서 스크라이브 라인(SL)이 형성될 때에, 날끝(51)은 유리 기판(4)의 표면(SF)에 위치 N1에 비해 위치 N2에서 보다 큰 힘으로 가압된다. 구체적으로는, 위치 N4를 위치 N1 및 N2의 사이의 위치로서, 스크라이브 라인(SL)의 형성이 위치 N4에 도달한 시점에서, 날끝(51)의 하중이 높아진다. 환언하면, 스크라이브 라인(SL)의 하중이, 위치 N1에 비하여, 스크라이브 라인(SL)의 종단부인 위치 N4 및 N3의 사이에서 높아진다. 이에 따라, 종단부 이외에서의 하중을 경감하면서, 위치 N2로부터의 크랙 라인(CL)의 형성을 야기되기 쉽게 할 수 있다.
(실시의 형태 3)
도 17에서 보는 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서는, 스텝 S30(도 3)에서, 스크라이브 라인(SL)은, 이하와 같이 형성된다.
위치 N1로부터 날끝(51)이 변 ED2를 넘어 슬라이딩된다. 날끝(51)이 변 ED2를 통과할 때, 스크라이브 라인 직하의 기판 내부에 발생한 응력의 왜곡이 해방되어, 변 ED2 상에 위치하는 스크라이브 라인(SL)의 끝으로부터 위치 N1을 향해 크랙 라인이 신전한다(도 3：스텝 S40).
스크라이브 라인(SL)을 형성할 때에 날끝(51)에 더해지는 하중은 일정해도 좋지만, 위치 N1로부터 위치 N2로 날끝(51)이 변위되었을 때에, 위치 N2에서 날끝(51)에 더하는 하중이 증대되어도 좋다. 예를 들면, 하중이 50％ 정도 증대된다. 증대된 하중이 더해진 날끝(51)이 변 ED2를 넘어 슬라이딩된다. 환언하면, 스크라이브 라인(SL)의 종단부에서 날끝(51)의 하중이 증대된다. 날끝(51)이 변 ED2에 도달하면, 변 ED2 상에 위치하는 스크라이브 라인(SL)의 끝으로부터 위치 N2를 경유하여 위치 N1을 향하여 크랙 라인이 신전한다(도 3：스텝 S40). 이와 같이 하중의 증대가 행해지는 경우, 응력의 왜곡도 증대하고, 날끝(51)이 변 ED2를 통과할 때에 이 응력의 왜곡이 해방되기 쉬워지기 때문에, 크랙 라인을 보다 확실하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 이외의 구성에 대하여는, 전술한 실시의 형태 1의 구성과 거의 같다.
(실시의 형태 4)
도 18에서 보는 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서는, 스텝 S30(도 3)에서, 위치 N1로부터 위치 N2를 경유하여 변 ED2에 도달하는 스크라이브 라인(SL)이 형성된다.
도 19에서 보는 바와 같이, 다음으로 위치 N2와 변 ED2의 사이에 응력이 더해진다. 이에 의해 스크라이브 라인(SL)을 따른 크랙 라인의 형성이 야기된다(도 3：스텝 S40).
응력의 인가로서 구체적으로는, 표면(SF) 상에 있어서 위치 N2와 변 ED2의 사이(도면 중, 파선 및 변 ED2의 사이의 영역)에서, 가압된 날끝(51)이 슬라이딩된다. 이 슬라이딩은 변 ED2에 도달할 때까지 행해진다. 날끝(51)은 바람직하게는 최초에 형성된 스크라이브 라인(SL)의 궤도에 교차하도록, 보다 바람직하게는 최초에 형성된 스크라이브 라인(SL)의 궤도와 겹쳐지도록 슬라이딩된다. 이 재차의 슬라이딩의 길이는, 예를 들어 0.5mm 정도이다. 또한 이 재차의 슬라이딩은, 복수의 스크라이브 라인(SL)(도 18)이 형성된 후에 각각에 대하여 행해져도 좋고, 혹은, 1개의 스크라이브 라인(SL)의 형성 및 재차의 슬라이딩을 행하는 공정이 스크라이브 라인(SL)마다 순차로 행해져도 좋다.
변형예로서, 위치 N2와 변 ED2의 사이에 응력을 더하기 위해서, 전술한 날끝(51)의 재차의 슬라이딩에 대신하여, 표면(SF) 상에 있어서 위치 N2와 변 ED2의 사이에 레이저광이 조사되어도 좋다. 이에 의해 발생한 열응력에 의해서도, 크랙 라인의 형성 개시를 야기할 수 있다.
또한, 상기 이외의 구성에 대하여는, 전술한 실시의 형태 1의 구성과 거의 동일하다.
(실시의 형태 5)
도 20에서 보는 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서는, 스텝 S30(도 3)에서, 위치 N1로부터 위치 N2로, 그리고 추가로 위치 N3으로 날끝(51)을 변위시킴으로써, 표면(SF)의 가장자리로부터 떨어진 스크라이브 라인(SL)이 형성된다. 스크라이브 라인(SL)의 형성 방법은 도 4(실시의 형태 1)와 거의 동일하다.
도 21에서 보는 바와 같이, 도 19(실시의 형태 4 또는 그 변형예)와 동일한 응력 인가가 행해진다. 이에 따라 스크라이브 라인(SL)을 따른 크랙 라인의 형성이 야기된다(도 3：스텝 S40).
도 22에서 보는 바와 같이, 도 20의 공정의 변형예로서, 스크라이브 라인(SL)의 형성에 있어서, 날끝(51)이 위치 N3으로부터 위치 N2로 그리고 위치 N2로부터 위치 N1로 변위되어도 좋다.
또한, 상기 이외의 구성에 대하여는, 전술한 실시의 형태 1의 구성과 거의 동일하다.
(실시의 형태 6)
도 23a 및 도 23b에서 보는 바와 같이, 상기 각 실시의 형태에 있어서, 날끝(51)(도 1a 및 도 1b)에 대신하여, 날끝(51v)이 이용되어도 좋다. 날끝(51v)은, 정점과, 원추면(SC)을 갖는 원추형상을 갖는다. 날끝(51v)의 돌기부(PPv)는 정점으로 구성되어 있다. 날끝의 측부(PSv)는 정점으로부터 원추면(SC) 상에 연장되는 가상선(도 23b에 있어서의 파선)을 따라서 구성되어 있다. 이에 따라 측부(PSv)는, 선형상으로 연장되는 볼록 형상을 갖는다.
또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서는 유리 기판의 가장자리의 제1 및 제2 변이 장방형의 단변이지만, 제1 및 제2 변은 장방형의 장변이라도 좋다. 또한 가장자리의 형상은 장방형에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 정방형이라도 좋다. 또한 제1 및 제2 변은 직선 형상인 것에 한정되는 것은 아니고 곡선 형상이라도 좋다. 또한 상기 각 실시의 형태에 있어서는 유리 기판의 표면이 평탄하지만, 표면은 만곡해 있어도 좋다.
본 발명은, 그 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시의 형태를 자유롭게 조합하거나, 각 실시의 형태를 적절히, 변형, 생략하는 것이 가능하다.
N1 : 위치(제1 위치)
N2 : 위치(제2 위치)
ED1 : 변(제1 변)
ED2 : 변(제2 변)
AL : 어시스트 라인
CL : 크랙 라인
SF : 표면
SL : 스크라이브 라인
PP, PPv : 돌기부
PS, PSv : 측부
4 : 유리 기판
50 : 커팅 기구
51, 51v : 날끝
52 : 생크

Claims (19)

  1. 서로 대향하는 제1 및 제2 변(ED1, ED2)을 포함하는 가장자리에 둘러싸인 표면(SF)을 갖고, 상기 표면에 수직인 두께 방향(DT)을 갖는 취성 재료 기판(4)을 준비하는 공정과,
    상기 취성 재료 기판의 상기 표면에 날끝(51, 51v)을 가압하는 공정을 구비하고, 상기 날끝은, 돌기부(PP, PPv)와, 상기 돌기부로부터 연장되고 또한 볼록 형상을 갖는 측부(PS, PSv)를 갖고, 상기 가압하는 공정은 상기 취성 재료 기판의 상기 표면 상에서 상기 날끝의 상기 돌기부가 상기 제1 변 및 상기 측부의 사이에 배치되고 또한 상기 날끝의 상기 측부가 상기 돌기부와 상기 제2 변의 사이에 배치되도록 행해지고,
    상기 가압하는 공정에 의해서 가압된 상기 날끝을 상기 취성 재료 기판의 상기 표면 상에서 슬라이딩시킴으로써 상기 취성 재료 기판의 상기 표면상에, 상기 제1 및 제2 변 중 상기 제1 변에 가까운 제1 위치(N1)와, 상기 제1 및 제2 변 중 상기 제2 변에 가까운 제2 위치(N2)의 사이에서, 홈형상의 스크라이브 라인(SL)을 형성하는 공정과,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정 후에, 상기 스크라이브 라인을 따라서 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치의 쪽으로, 상기 두께 방향에 있어서의 상기 취성 재료 기판의 크랙을 신전(伸展)시킴으로써 크랙 라인(CL)을 형성하는 공정과,
    상기 크랙 라인을 따라서 상기 취성 재료 기판을 분단하는 공정
    을 구비하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 날끝(51)은, 서로 이웃하는 제1 내지 제3 면(SD1∼SD3)과, 상기 제1 내지 제3 면이 합류하는 정점과, 상기 제2 및 제3 면이 이루는 능선을 갖고,
    상기 날끝의 상기 돌기부는 상기 정점으로 구성되고, 상기 날끝의 상기 측부는 상기 능선으로 구성되는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 날끝(51v)은, 정점 및 원추면(SC)을 갖는 원추 형상을 갖고,
    상기 날끝의 상기 돌기부는 상기 정점으로 구성되고, 상기 날끝의 상기 측부는 상기 정점으로부터 상기 원추면 상에 연장되는 가상선을 따라서 구성되는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정은, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 상기 날끝을 변위시키는 공정을 포함하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정은, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상기 날끝을 변위시키는 공정을 포함하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정은, 상기 가장자리로부터 떨어진 스크라이브 라인을 형성함으로써 행해지고,
    상기 두께 방향에 있어서의 상기 취성 재료 기판의 크랙에 의해 형성된 어시스트 라인(AL)을 형성하는 공정을 추가로 구비하고, 상기 어시스트 라인 및 상기 스크라이브 라인은 상기 제2 위치에서 서로 교차하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 크랙 라인을 형성하는 공정은, 상기 어시스트 라인 및 상기 스크라이브 라인이 상기 제2 위치에서 서로 교차함으로써 개시되는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 크랙 라인을 형성하는 공정은, 상기 취성 재료 기판으로 응력을 더함으로써 상기 어시스트 라인을 따라서 상기 취성 재료 기판을 분리함으로써 개시되는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 어시스트 라인을 형성하는 공정에 있어서, 상기 어시스트 라인은 상기 취성 재료 기판의 상기 표면과 반대의 면 상에 형성되는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어시스트 라인을 형성하는 공정은, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정 후에 행해지는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  11. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어시스트 라인을 형성하는 공정은, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정 전에 행해지는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정에 있어서, 상기 날끝은 상기 취성 재료 기판의 상기 표면에 상기 제1 위치에 비하여 상기 제2 위치에서 보다 큰 힘으로 가압되는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정은, 상기 제1 위치로부터 상기 날끝을 상기 제2 변을 넘어 슬라이딩시키는 공정을 포함하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정은,
    상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 상기 날끝을 변위시키는 공정과,
    상기 제2 위치에서 상기 날끝에 더하는 하중을 증대시키는 공정과,
    증대된 하중이 더해진 상기 날끝을 상기 제2 변을 넘어 슬라이딩시키는 공정을 포함하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  15. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랙 라인을 형성하는 공정은, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정 후에, 상기 제2 위치와 상기 제2 변의 사이에 응력을 더하는 공정을 포함하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정은, 상기 제2 변에 도달하는 스크라이브 라인을 형성함으로써 행해지는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정은, 상기 가장자리로부터 떨어진 스크라이브 라인을 형성함으로써 행해지는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응력을 더하는 공정은, 상기 취성 재료 기판의 상기 표면상에 있어서 상기 제2 위치와 상기 제2 변의 사이에서, 가압된 날끝을 슬라이딩시키는 공정을 포함하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응력을 더하는 공정은, 상기 취성 재료 기판의 상기 표면 상에 있어서 상기 제2 위치와 상기 제2 변의 사이에 레이저광을 조사하는 공정을 포함하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.

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