TWI649279B - 脆性材料基板之刻劃裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠不產生母基板之垂落或高低起伏地以上下之刀輪精度佳地進行刻劃的刻劃裝置。
該刻劃裝置具備有：前部輸送帶1a及後部輸送帶1b，係在同一水平面上隔有既定之間隙P且串聯地配置，以載置成為加工對象之脆性材料基板M並進行搬送；上部刀輪2a及下部刀輪2b，係配置於該等前部輸送帶1a與後部輸送帶1b之間隙P；以及上部空氣噴出構件8a及下部空氣噴出構件8b，係配置於間隙P內、上部刀輪2a及下部刀輪2b之各個的側旁部分，以朝向脆性材料基板M之上下兩面噴出空氣。

Description

脆性材料基板之刻劃裝置
本發明係關於一種玻璃基板、半導體基板等脆性材料基板之刻劃裝置。本發明尤其是關於一種貼合有玻璃基板之液晶顯示面板用母基板之刻劃裝置。
液晶顯示面板用母基板，係使用2片大面積玻璃基板，於一基板上形成彩色濾光片，於另一基板上形成驅動液晶之TFT(Thin Film Transistor)及端子區域，而將該等2片基板貼合而成者。而且，經由刻劃步驟及裂斷步驟，藉此分斷成一個一個的單位顯示面板，切出作為製品之液晶顯示面板。
一般而言，在從母基板切出單位顯示面板之步驟中，進行藉由對母基板表面及背面，沿刻劃預定線使刀輪(亦稱刻劃輪)一邊壓接一邊相對移動，而形成相互正交之X方向及Y方向之刻劃線的刻劃步驟。之後，進行藉由沿該刻劃線施加外力使基板撓曲，而將母基板完全分斷成每一單位顯示面板的裂斷步驟。
例如在專利文獻1及專利文獻2中揭示有以在上下兩面同時進行上述刻劃步驟的方式，而不使大面積的基板反轉、且可效率佳地進行上述刻劃步驟的刻劃裝置。
圖6係概略性地表示在上下兩面同時進行刻劃步驟的習知 刻劃裝置的前視圖。
在該刻劃裝置中，以隔有間隔且串聯地配置有用於載置母基板M並於Y方向進行搬送的前後一對輸送帶21a、21b。在前後之輸送帶21a、21b之間，配置有用以對母基板M之表背兩面加工相互正交之刻劃線的上部刀輪22a及下部刀輪22b。藉由使該等上部刀輪22a及下部刀輪22b一邊同時按壓母基板M之表面及背面一邊於X方向(圖6之前後方向)滾動，而於母基板M之表背兩面加工如圖7(a)所示般之X方向之刻劃線S1。之後，90度旋轉母基板M，與上述同樣地使刀輪22a、22b滾動，而加工如圖7(b)所示般之Y方向之刻劃線S2。Y方向之刻劃線S2之加工，亦可藉由在加工X方向之刻劃線S1後，90度旋轉刀輪22a、22b之朝向並使其滾動而進行加工。此外，在該情形中，亦可在加工Y方向之刻劃線S2後，使刀輪22a、22b之朝向進行90度旋轉，加工X方向之刻劃線S1。
將以如此方式形成有X方向及Y方向之刻劃線S1、S2的母基板M，送入裂斷裝置並從各刻劃線將其分斷，在取出單位製品M1後，將端緣部之端材區域M2廢棄。
專利文獻1：國際公開WO2005/087458號公報
專利文獻2：日本特開2010-052995號公報
在上述之刻劃裝置中，在搬送母基板M之前部輸送帶21a與後部輸送帶21b之間，必需有用於配置上下之刀輪22a、22b之一定的間隔。由於在刻劃時母基板M跨越該間隔並藉由前後之輸送帶21a、21b支持，因此在母基板M之厚度較薄的情形，存在有產生往下方垂落(垂下)的情形。 此外，橋架輸送帶之皮帶的輪體或皮帶之表面難以提高加工精度而殘留有微細的凹凸，因此在跨越輸送帶間之母基板M較薄的情形，存在有受到皮帶之凹凸的影響而產生高低起伏等之情況。
一旦在母基板M產生有垂落或高低起伏之狀態下藉由上下之刀輪22a、22b進行刻劃，則龜裂不規則地產生、缺口等之損傷產生等而成為不良品之原因。尤其在近年來，成為加工對象之液晶顯示面板用母基板，為了低電力、高效能、精巧化，而被要求例如為厚度為0.1~0.15mm之薄板者，從而使該問題之解決成為課題。
因此本發明之目的，在於提供一種即使是例如厚度為0.1mm左右之薄板的母基板，亦能夠不產生如上述般之垂落或高低起伏地以上下之刀輪精度佳地進行刻劃的刻劃裝置。
為了解決上述課題而完成之本發明之刻劃裝置，具備有以下之構件：前部輸送帶及後部輸送帶，係在同一水平面上隔有既定之間隔且串聯地配置，以載置成為加工對象之脆性材料基板並進行搬送；上部刀輪及下部刀輪，係配置於該等前部輸送帶與後部輸送帶之間；以及上部空氣噴出構件及下部空氣噴出構件，係配置於該前部輸送帶及後部輸送帶之間、該上部刀輪及下部刀輪之各個的側旁部分，以朝向該脆性材料基板之上下兩面噴出空氣。
由上下之空氣噴出構件所產生之空氣噴出壓，較佳為：以成為加工對象之脆性材料基板在浮起之狀態下穩定之方式，將由該下部空氣噴出構件所產生之空氣噴出壓，設定成較由該上部空氣噴出構件所產生之空氣噴出壓強出相當於對抗基板本身重之壓力量，而能夠不接觸且水平地 保持脆性材料基板。
根據本發明，能夠在藉由上下之刀輪加工刻劃線時，將位於前後之輸送帶間的母基板，以藉由來自上下之空氣噴出構件之噴出空氣夾持之方式不接觸且水平地支持，因此即便是母基板因本身重而垂下般之薄板者，亦能夠保持水平姿勢且精度佳地進行刻劃。此外，能夠緩和因相鄰接之前後之輸送帶之加工或調整之精度而受到的不良影響。進一步地，不以夾器(clamp)夾持基板而使基板浮起，藉此不會有在夾器附近產生不均勻之應力的情況，能夠進行精度高的加工。
在上述發明中，上下之空氣噴出構件，可為沿前部輸送帶與後部輸送帶間的間隙形成，且固定於刻劃裝置之構架，或者亦可為設定成於該刀輪之周邊噴出之長度，且安裝於保持刀輪之刻劃頭，以與該刀輪一起移動之構成。尤其是在後者之情形，亦具有能夠朝向難以進行位置調整之大面積基板，抑制空氣消費量之效果。
A‧‧‧刻劃裝置
M‧‧‧母基板(脆性材料基板)
S1‧‧‧X方向之刻劃線
S2‧‧‧Y方向之刻劃線
P‧‧‧前後之輸送帶之間隙
1a‧‧‧前部輸送帶
1b‧‧‧後部輸送帶
2a‧‧‧上部刀輪
2b‧‧‧下部刀輪
3a、3b‧‧‧保持具
4a、4b‧‧‧刻劃頭
8a‧‧‧上部空氣噴出構件
8b‧‧‧下部空氣噴出構件
9‧‧‧構架
10‧‧‧空氣噴出孔
11a、11b‧‧‧支持臂
圖1，係表示本發明之刻劃裝置之一例的立體圖。
圖2，係圖1所示之刻劃裝置之前視圖。
圖3，係圖1所示之刻劃裝置之俯視圖。
圖4，係表示本發明之刻劃裝置之其他實施例之要部剖面前視圖。
圖5，係圖4所示之刻劃裝置之俯視圖。
圖6，係表示習知的刻劃裝置之一例的前視圖。
圖7，係對脆性材料基板(母基板)加工刻劃線之順序的俯視圖。
以下，根據圖1~3說明本發明之刻劃裝置之細節。
另外，本發明之刻劃裝置只要是對成為加工對象之基板兩面同時進行加工者則並無特別地限定，但此處以貼合有玻璃基板之大面積之液晶顯示面板用母基板為例進行說明。以下，將該液晶顯示面板用貼合母基板簡稱為「母基板M」。
刻劃裝置A，具備有用於載置母基板M並於圖1之Y方向進行搬送的一對前部輸送帶1a及後部輸送帶1b。前部輸送帶1a及後部輸送帶1b，以隔著配置下述之刀輪2a、2b及空氣噴出構件8a、8b的間隙P之方式於同一水平面上且於Y方向串聯地配置。前部輸送帶1a及後部輸送帶1b，可為皮帶在輪體間進行旋動之輸送帶。
在前部輸送帶1a與後部輸送帶1b之間，配置有用於對母基板M之表背兩面加工X方向及Y方向之刻劃線S1、S2(參照圖7)的上部刀輪2a及下部刀輪2b。該等上部刀輪2a及下部刀輪2b，分別透過保持具3a、3b而呈可上下移動地安裝於上下之刻劃頭4a、4b。此外，刻劃頭4a、4b，安裝成可沿形成於門型橋架5之水平之樑(橫樑)6a、6b的導引件7而於X方向往復移動。例如，一旦使刻劃頭4a、4b沿樑6a、6b於X方向移動，則可加工X方向之刻劃線，此外，一旦使母基板M藉由前部輸送帶1a與後部輸送帶1b而於相對於樑6a、6b垂直方向(Y方向)移動，則可加工Y方向之刻劃線。進一步地，在將母基板M配置成相對於樑6a、6b傾斜的情形，藉由組合刻劃頭4a、4b之沿樑6a、6b之方向之移動、與母基板M之相對於樑6a、6b之垂直方向之移動，而可加工X方向及Y方向之刻劃線。
進一步地在本發明中，在前部輸送帶1a與後部輸送帶1b之間隙P內，於上部刀輪2a及下部刀輪2b之兩側旁部分設置有上部空氣噴出構件8a及下部噴出構件8b。
該等之空氣噴出構件8a、8b，於上下之刀輪2a、2b之行進方向、亦即沿間隙P於X方向延伸設置，且固定於刻劃裝置A之左右之構架9。此外，形成為以朝向成為加工對象之母基板M之方式設置空氣噴出孔10，來自壓縮機等之空氣供給源(省略圖示)的高壓空氣從空氣噴出孔10噴出。
另外，將來自上下之空氣噴出構件8a、8b之空氣噴出孔10的空氣，以成為相對於成為加工對象之母基板M上下均等之噴出壓的方式設定，藉此能夠不接觸且水平地支持位於前後之輸送帶1a、1b間的母基板M。
在上述之構成中，於進行加工時，將母基板M載置於前部輸送帶1a及後部輸送帶1b上，使上部刀輪2a及下部刀輪2b在已按壓於母基板M之表背兩面之狀態下於X方向滾動，藉此加工X方向之刻劃線S1。一旦完成所有之X方向之刻劃線S1之加工，則使母基板M進行90度旋轉並再次載置於輸送帶1a、1b上，與上述同樣地，藉由使上下之刀輪2a、2b一邊按壓於母基板M之表背兩面一邊滾動，以加工Y方向之刻劃線S2。另外，亦可為：不使母基板M旋轉，使刀輪2a、2b之朝向進行90度旋轉，藉由使母基板M往Y方向移動而使刀輪2a、2b滾動。
在該刻劃線S1、S2之加工時，將母基板M以藉由來自上下之空氣噴出構件8a、8b之噴出空氣而夾持之方式不接觸且水平地支持，因此即便母基板係例如厚度為0.1mm之薄板者，亦能夠不垂下地保持水平姿勢而可精度佳地進行刻劃。此外，不會受到相鄰接之輸送帶1a、1b之加工 精度之影響。進一步地，基板本身由於不以夾器夾持而為自由之狀態，亦不會受到局部的應力之影響。
圖4及圖5係表示本發明之其他實施例之刻劃裝置之圖式，圖4係要部剖面圖，圖5係俯視圖。
在該實施例中，上下之空氣噴出構件8a、8b，設定成僅於刀輪2a、2b之周邊噴出之長度，且形成為與該刀輪2a、2b一起移動。具體而言，上下之空氣噴出構件8a、8b，透過支持臂11a、11b而分別安裝於上下之刻劃頭4a、4b。
藉此，使上下之空氣噴出構件8a、8b亦與上下之刀輪2a、2b之移動一起地進行移動，而能夠不接觸地水平保持母基板M之供刀輪2a、2b按壓之部分，能夠與上述實施例同樣地精度佳地進行刻劃。尤其是在本實施例之情形，具有能夠抑制空氣消費量之效果。此外，若成為大面積基板用之裝置，雖在圖1~3中所說明之裝置中，由於空氣噴出構件之長度較長而使調整作業變困難，但若為安裝於刻劃頭般之本實施例，由於可使空氣噴出構件為較短，因此適合於大面積用。
以上，雖已針對本發明之代表性的實施例進行了說明，但本發明並不特定於僅為上述之實施例構造。例如在上述實施例中，空氣噴出構件8a、8b雖分別設於上下之刀輪2a、2b之兩側旁部分，但亦可省略某一側而僅設於單側旁部分。
此外，空氣噴出構件8a、8b之空氣噴出孔10，亦可由具有透氣性之多孔質之板材之透氣孔形成。
此外在本發明中，可在達成其目的、不脫離申請專利範圍之範圍內適 當地進行修正、變更。
本發明，可應用於對玻璃基板、半導體基板、液晶顯示面板用貼合基板等之脆性材料基板之表背兩面加工刻劃線之刻劃裝置。

Claims (2)

  1. 一種刻劃裝置，具備：前部輸送帶及後部輸送帶，係在同一水平面上隔有既定之間隔且串聯地配置，以載置成為加工對象之脆性材料基板並進行搬送；上部刀輪及下部刀輪，係配置於該等前部輸送帶及後部輸送帶之間；以及上部空氣噴出構件及下部空氣噴出構件，係配置於該前部輸送帶與後部輸送帶之間、該上部刀輪及下部刀輪之各個的側旁部分，以朝向該脆性材料基板之上下兩面噴出空氣；該上下之空氣噴出構件之空氣噴出孔，由具有透氣性之多孔質之板材之透氣孔形成；該上下之空氣噴出構件，設定成於該刀輪之周邊噴出之長度，且安裝於保持刀輪之刻劃頭，以與該刀輪一起移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之刻劃裝置，其中，以成為加工對象之脆性材料基板在浮起之狀態下穩定之方式，將由該下部空氣噴出構件所產生之空氣噴出壓，設定成較由該上部空氣噴出構件所產生之空氣噴出壓強出相當於對抗基板本身重之壓力量。
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