CN107244801A - 刻划装置及刻划方法 - Google Patents

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CN107244801A CN201611137207.9A CN201611137207A CN107244801A CN 107244801 A CN107244801 A CN 107244801A CN 201611137207 A CN201611137207 A CN 201611137207A CN 107244801 A CN107244801 A CN 107244801A
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Abstract

本发明提供一种可抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离的刻划装置及刻划方法。刻划装置具有：刻划头(10)，在其下端安装有用于在基板表面形成刻划线的刻划轮(41)；以及移动机构，其使刻划头与为了形成刻划线而设定的基准直线平行地移动。刻划轮(41)被安装在旋转部(12)，旋转部(12)以可旋转的方式被支承在刻划头(10)的下部。旋转部(12)的旋转轴(Ra)相对于与基板(F)的表面垂直的方向向刻划头(10)的行进方向前侧倾斜。

Description

刻划装置及刻划方法
技术领域
本发明涉及一种用于在基板形成刻划线的刻划装置及刻划方法。
背景技术
在现有技术中，玻璃基板等的脆性材料基板的分割是通过在基板表面形成刻划线的刻划工序和沿形成的刻划线对基板表面施加规定的力的切断工序来进行的。在刻划工序中，刻划轮的刀刃被按压在基板表面并沿规定的线移动。在刻划线的形成中，使用具有刻划头的刻划装置。
在以下的专利文献1中，记载了将辊刀的振动方向相对于与玻璃板的表面垂直的方向向辊刀的行进方向的后侧倾斜的结构的刻划装置。在专利文献1中，记载了该结构对加深刻划槽是有效的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-2675号公报。
发明要解决的课题
在刻划装置中，优选刻划线相对于预先设定的直线(以下称为“基准直线”)不偏离。例如，在液晶面板中要求将残留在对液晶进行密封的密封材料的外侧的所谓边框区域尽量削减。特别是在移动设备用的液晶面板中将边框区域缩窄到极限正在成为主流，例如沿密封材料对密封材料的正上方位置进行刻划。在这种情况下，如果刻划线相对于预先设定的基准直线偏离，则刻划线从密封材料的位置偏离，无法对液晶面板进行恰当切割。
发明内容
鉴于这样的课题，本发明的目的在于提供一种能够抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离的刻划线装置和刻划方法。
用于解决课题的方案
本发明的第1方式涉及一种刻划装置。该方式的刻划装置具有：刻划头，在其下端安装有用于在基板表面形成刻划线的刻划轮；以及移动机构，其使所述刻划头与为了形成所述刻划线而设定的基准直线平行地移动。所述刻划轮被安装在旋转部，所述旋转部以可旋转的方式被支承在所述刻划头的下部，所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜。
根据本方式的刻划装置，像在以下的实施方式中所验证的那样，能够抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离。
在本方式的刻划装置中，例如可以构成为所述刻划头具有驱动部，所述驱动部为了赋予用于将所述刻划轮按压在所述基板表面的负荷而驱动所述旋转部，所述驱动部驱动所述旋转部的方向平行于所述旋转轴。在该情况下，所述刻划头在相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜的状态下被设置在所述移动机构，以使所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜。这样，通过将刻划头倾斜地设置在移动机构，从而对刻划头的结构不进行较大变更就能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
除了该结构之外，所述刻划头例如可以构成为具有驱动部，所述驱动部为了赋予用于将所述刻划轮按压在所述基板表面的负荷而驱动所述旋转部，所述驱动部驱动所述旋转部的方向垂直于所述基板表面。在该情况下，所述旋转部被设置在所述刻划头，以使所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜。通过该结构也能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
在本方式的刻划装置中，优选所述旋转轴相对于所述基板表面的角度为82度以上且小于90度。这样的话，像在以下的实施方式中所验证的那样，能够有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
此外，更优选所述旋转轴相对于所述基板表面的角度为86度以上且89.5度以下。这样的话，像在以下的实施方式中所验证的那样，能够更有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
本发明的第2方式涉及一种刻划方法，使用在以可旋转的方式被支承的旋转部安装有刻划轮的刻划头在基板表面形成刻划线。在该方式的刻划方法中，以所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜的方式使所述刻划头直线行进，在所述基板表面形成所述刻划线。
根据本方式的刻划方法，与第1方式同样地能够抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离。
发明效果
如上所述，根据本发明能够提供一种可抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离的刻划装置及刻划方法。
本发明的效果乃至意义通过以下所示的实施方式的说明就能更加清楚了。但是，以下所示的实施方式只不过是实施本发明时的一个例示，本发明不受以下的实施方式所记载的内容的任何限制。
附图说明
图1(a)是示意性地表示实施方式1的刻划装置的结构的图，图1(b)是表示实施方式1的刻划头的外观结构的立体图。
图2(a)、(b)分别是示意性地表示实施方式1的刻划头的结构的剖视图。
图3(a)、(b)分别是示意性地表示实施方式1的对于旋转部安装支持器的方法的图。
图4(a)、(b)分别是表示比较例及实施方式1的刻划头相对于移动构件的设置状态的侧视图。
图5是说明验证实验中的刻划线的间距的获取方法的图。
图6(a)～(d)分别是表示在使刻划头的倾斜角变化时的刻划线的间距的实验结果的图。
图7(a)～(d)分别是表示在使刻划头的倾斜角变化时的刻划线的间距的实验结果的图。
图8(a)是表示实施方式1的变形例的刻划头相对于移动构件的设置状态的侧视图，图8(b)是示意性地表示该变形例的旋转部的设置状态的图。
图9(a)、(b)分别是表示比较例及实施方式2的刻划头相对于移动构件的设置状态的侧视图。
图10(a)是示意性地表示实施方式2的旋转部的结构的图，图10(b)是示意性地表示实施方式2的变形例的旋转部的设置状态的图。
图11(a)～(f)分别是表示在使刻划头的倾斜角变化时的刻划线的间距的实验结果的图。
图12(a)、(b)分别是表示在使刻划头的倾斜角变化时的刻划线的形成状态的照片。
图13(a)、(b)分别是表示实施方式2及比较例的刻划线的形成状态的实验结果的照片。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，为了方便在各图中附注有彼此正交的X轴、Y轴及Z轴。X-Y平面平行于水平面，Z轴方向是铅直方向。
(1)实施方式1
图1(a)是示意性地表示实施方式1的刻划装置1的结构的图。图1(a)是从Y轴正侧观察刻划装置1的侧视图。
参照图1(a)，刻划装置1具有刻划头10、移动机构20以及支承机构30。刻划头10在被支承机构30支承的基板F形成刻划线。移动机构20使刻划头10在刻划方向(X轴正方向)上移动。支承机构30在其上表面载置基板F并支承基板F。此外，支承机构30将所支承的基板F以刻划线的形成间距在Y轴方向上输送。基板F是例如液晶面板的母基板。
移动机构20具有移动构件21、移送部22、支承部23a、23b以及驱动部24。移动构件21由板状构件构成，支承刻划头10。移送部22具有将移动构件21在X轴方向上引导的轨道等，将移动构件21在X轴方向上移送。支承部23a、23b支承移送部22。驱动部24是移送部22的驱动源，由电机构成。
支承机构30具有工作台31、导轨32a、32b以及驱动轴33。工作台31在其上表面载置基板F并支承基板F。导轨32a、32b将工作台31在Y轴方向上移送。驱动轴33是在外周具有轮齿的轴，与形成于工作台31的孔的齿槽啮合。通过未图示的电机使驱动轴33旋转，从而在Y轴方向上驱动工作台31。
如在图1(a)中示意性所示的那样，刻划头10在相对于与基板F的表面垂直的方向(Z轴方向)向刻划头10的行进方向(X轴正方向)前侧倾斜的状态下被设置在移动机构20的移动构件21。由此，如后述那样，刻划头10的旋转部12的旋转轴Ra(例如，参照图2(a))相对于与基板F的表面垂直的方向(Z轴方向)向刻划头10的行进方向(X轴正方向)前侧倾斜。
图1(b)是表示实施方式1的刻划头10的外观结构的立体图。
如图1(b)所示，刻划头10具有驱动部11以及旋转部12。驱动部11具有用于供给空气的接头(joint)111，通过经由接头111施加气压而对旋转部12赋予下方向的负荷。旋转部12以可围绕与刻划头10的上下方向平行的轴旋转并且可在与刻划头10的上下方向平行的方向上移动的方式被设置在刻划头10的下部。此外，旋转部12在其下端支承刻划轮41(例如，参照图2(a))。
图2(a)、(b)分别是示意性地表示实施方式1的刻划头10的结构的剖视图。在图2(a)、(b)中示出在图1(b)的A-A’线的位置沿着上下方向切断刻划头10后的剖视图。
刻划头10的驱动部11除了图1(b)所示的接头111之外，还具有气缸112、支承构件113、升降构件114、滑块115、轴承116、中继构件117、活塞118以及按压构件119。
气缸112在其内部具有圆柱状的空间112a，在该空间112a嵌合有活塞118，该活塞118可以在上下方向上移动。经由图1(b)的接头111对活塞118的上侧的空间112a供给空气。由此，活塞118被向下方向压下。气缸112被设置在支承构件113的上表面。
支承构件113的侧面被固定在图1(a)的移动构件21。支承构件113经由滑块115以可在上下方向上移动的方式支承升降构件114。升降构件114通过未图示的施力单元(螺旋弹簧等)而在上方向上被施力。
升降构件114经由轴承116以可旋转的方式支承旋转部12。旋转部12由圆柱形状的构件构成，在其上表面一体地形成有轴部121。旋转部12通过将轴部121安装在轴承116，从而以可围绕与上下方向平行的旋转轴Ra旋转的方式被升降构件114支承。旋转部12具有相对于旋转轴Ra轴对称的形状。
在旋转部12的下表面形成有向上方延伸的圆形的孔122。在该孔122的底部安装有磁铁123。支持器40嵌入在孔122中。支持器40由磁性材料构成，具有嵌入在孔122中的圆柱形状。在支持器40的下端以可旋转的方式设置有刻划轮41。通过将支持器40嵌入在孔122中，从而支持器40被磁铁123吸引而被安装在旋转部12。
图3(a)、(b)是示意性地表示对于旋转部12安装支持器40的方法的图。在图3(a)、(b)中以透视的状态示出旋转部12的内部。
如图3(a)、(b)所示，在孔122的底部设置有磁铁123，进而在孔122的内部设置有销124。此外，支持器40通过切除其外侧面而形成有倾斜面40a。此外，在支持器40的下端通过轴40b以可旋转的方式支承有刻划轮41。在支持器40的下表面形成有平行于前后方向的槽，进而形成有垂直地贯穿该槽的孔。刻划轮41具有被轴40b***的孔。在将刻划轮41***到支持器40下表面的槽的状态下，通过将轴40b***到支持器40的孔中和刻划轮41的孔中，从而以可旋转的方式将刻划轮41安装在支持器40。
在将支持器40安装在旋转部12的情况下，支持器40***到孔122中。如果支持器40的上端接近磁铁123则支持器40被磁铁123吸附。此时，支持器40的倾斜面40a与销124抵接而支持器40被定位在正确的位置。这样，如图3(b)所示，支持器40被安装在旋转部12的下端。
返回到图2(a)、(b)，螺丝状的中继构件117被螺丝固定在升降构件114的上表面。此外，安装于活塞118的下端的按压构件119抵接在中继构件117的上表面。支承构件113被固定在图1(a)的移动构件21。
如上述那样，升降构件114通过未图示的施力单元在上方向上被施力。因此，在图2(a)的状态下，通过该施力，升降构件114的上表面被按压到支承构件113。在图2(a)的状态下，如果经由图1(b)的接头111对气缸112的空间112a施加气压，则根据图2(b)，活塞118被向下方向压下。由此，经由按压构件119和中继构件117，升降构件114被向下方向压下，伴随于此，旋转部12被向下方向压下。这样，刻划轮41被施加向下方向的负荷而刻划轮41被压在基板F的表面。
另外，在图2(a)、(b)中示出了通过气压对刻划轮41赋予负荷的结构的刻划头10，但是不限于此，也可以是由伺服电机对刻划轮41赋予负荷的结构的刻划头10。
另外，在图2(a)、(b)中，像上述那样Ra是旋转部12的旋转轴。Rb是气缸112及活塞118的中心轴。在实施方式1中，旋转轴Ra与中心轴Rb彼此平行且一致。因此，驱动部11驱动旋转部12的方向平行于旋转轴Ra。
图4(a)、(b)分别是表示比较例及实施方式1的刻划头10相对于移动构件21的设置状态的侧视图。
如图4(a)所示，在比较例中，旋转部12的旋转轴Ra和驱动部11的中心轴Rb平行于Z轴。即，在比较例中，以旋转轴Ra和中心轴Rb相对于基板F的表面垂直的方式将刻划头10设置在移动构件21。
如图4(b)所示，在实施方式1中，旋转部12的旋转轴Ra和驱动部11的中心轴Rb从与Z轴平行的方向向靠近X轴的方向倾斜。即，在实施方式1中，旋转轴Ra和中心轴Rb相对于与基板F的表面垂直的方向向刻划头10的行进方向(刻划方向：X轴正方向)前侧倾斜。具体而言，在图4(b)的结构中，旋转轴Ra与基板F的表面所成的角为88°。实施方式1的刻划头10和比较例的刻划头10为相同的结构，仅是相对于移动构件21的设置状态不同。
另外，在比较例及实施方式1中，刻划轮41的旋转中心相对于旋转轴Ra及中心轴Rb向刻划方向的反方向即X轴负方向均偏移了偏心量Δd。即，支持器40对于旋转部12的设置位置(孔122的位置)相对于旋转轴Ra向刻划方向的反方向偏移了偏心量Δd。在比较例及实施方式1中，在Y轴方向上，在刻划轮41和旋转轴Ra及中心轴Rb之间均不存在位置偏离。
如图4(b)所示，在实施方式1中，通过将旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向刻划头10的行进方向(刻划方向：X轴正方向)前侧倾斜，从而能够提高刻划工作时的刻划轮41的直线行进性。由此，在实施方式1中，能够抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离。以下对验证该效果的实验结果进行说明。
＜实验＞
本申请的发明人对旋转轴Ra与基板F的表面所成的角进行各种变更来验证了刻划线的形成状态。在实验中，在基板F以50μm间距形成刻划线，如图5(a)所示，测量了实际形成的刻划线的间距P。间距P是在刻划线的测量位置Lo处测量的。
实验是使用在圆板的外周形成有V字状的刀刃并且在刀刃的棱线处以规定的间隔具有槽的结构的刻划轮41、即三星钻石工业株式会社制APIO(三星钻石工业株式会社的注册商标)来进行的。刻划轮41的外径、厚度、内径分别为2mm、0.65mm、0.8mm。此外，刻划轮41的刀刃角度为115°。形成在刀刃的棱线处的槽的间距及深度分别为31.4μm、3μm。图4(a)所示的偏心量Δd为0.5mm。
图6(a)～(d)分别是表示使刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)变化时的刻划线的间距P的测量结果的图(柱状图)。图6(a)～(d)的纵轴的标尺是相同的。
在该实验中，由驱动部11赋予的刻划轮41的负荷设定为2.7N。在图6(a)～(d)中所附注的箭头表示作为标准的间距P的值的50μm。此外，在图6(a)～(d)中虚线表示间距P的分布，点划线表示间距P的平均值。
如图6(c)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为90°的情况下，在形成的刻划线中，存在许多间距P大幅偏离标准值(50μm)的情况。因此，可以设想在该倾斜角的情况下会在大幅偏离基准直线的状态下形成刻划线。如图6(c)所示，在将刻划头10的倾斜角设定为90°的情况下，间距P相对于标准值(50μm)的最大偏离量为20μm左右。因此，至少可以设想在偏离基准直线20μm左右的状态下形成刻划线。在测量到最大偏离量的间距P的相邻的2条刻划线中的一条相对于基准直线偏离的情况下，可能会发生另一条刻划线以超过20μm的量从基准直线偏离的情况。
如图6(d)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为超过90°的92°的情况下，与图6(c)的情况相同，在形成的刻划线中，存在许多间距P大幅偏离标准值(50μm)的情况。因此，与将倾斜角设定为90°的情况同样地，可以设想在将倾斜角设定为92°的情况下，也是会在大幅偏离基准直线的状态下形成刻划线。
相对于此，如图6(a)、(b)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为比90°小的86°及88°的情况下，形成的刻划线的间距P集中在作为标准值的50μm的附近，抑制了间距P大幅偏离标准值的情况。在将倾斜角设定为86°的情况下，间距P相对于标准值的偏离量被抑制到4μm，在将倾斜角设定为88°的情况下，间距P相对于标准值的偏离量也被抑制到5μm。此外，在将倾斜角设定为86°及88°的情况下，比标准值大的间距的次数与比标准值小的间距的次数的差小，间距P的平均值收敛在标准值的附近。特别是在将倾斜角设定为88°的情况下，间距P相对于标准值在增减方向上大致均匀地分布，间距P的平均值与标准值大致匹配。
像这样，在将倾斜角设定为86°及88°的情况下，由于间距P集中在标准值附近，所以形成的刻划线不会大幅偏离基准直线。此外，由于间距P相对于标准值在增减方向上平衡良好地分布，所以难以产生间距P相对于标准值的偏移量累积在邻接的刻划线之间的情况。因此，各个刻划线可形成为与对应的基准直线大致匹配。
根据以上的实验结果能够确认如下情况，即，通过将刻划头10的倾斜角设定为小于90°，即，将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向所述刻划头10的行进方向(刻划方向)前侧倾斜，从而能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。特别是在将倾斜角设定为86°以上且88°以下的情况下，能够确认到可有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
图7(a)～(d)分别是表示使刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)变化时的刻划线的间距P的测量结果的图(柱状图)。
在该实验中，由驱动部11赋予的刻划轮41的负荷设定为5.5N。即，与图6(a)～(d)所示的上述实验相比将刻划轮41的负荷提高了2倍。图7(a)～(d)中的箭头表示作为标准的间距P的值的50μm。此外，在图7(a)～(d)中虚线表示间距P的分布，点划线表示间距P的平均值。
如图7(c)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为90°的情况下，存在形成的刻划线的间距P大幅偏离标准值(50μm)的情况。因此，可以设想在该倾斜角的条件下，在从要形成刻划线的基准直线大幅偏离的状态下形成刻划线。
此外，如图7(d)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为超过90°的92°的情况下，抑制了形成的刻划线的间距P大幅偏离标准值(50μm)的情况。然而，在该倾斜角的条件下，形成的刻划线的间距P均比标准值大，观察到了间距P的偏向。因此，在刻划线的形成工序中，当每次将刻划线的形成对象切换成相邻的刻划线时，间距P相对于标准值的误差被累积，导致基准直线与刻划线之间的位置偏离越来越大。因此，可以设想根据该倾斜角，也在从要形成刻划线的基准直线大幅偏离的状态下形成刻划线。
相对于此，如图7(a)、(b)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为比90°小的86°及88°的情况下，形成的刻划线的间距P集中在作为标准值的50μm的附近，抑制了间距P大幅偏离标准值的情况。此外，在这些倾斜角的条件下，由于间距P相对于标准值在增减方向上均匀地分布，所以间距P的平均值与标准值大致一致。因此，难以像图7(d)的情况那样，当每次将刻划线的形成对象切换成邻接的刻划线时，产生间距相对于标准值的误差被累积的情况。
根据该实验结果也能够确认如下情况，即，通过将刻划头10的倾斜角设定为小于90°，即，将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向所述刻划头10的行进方向(刻划方向)前侧倾斜，从而能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。特别是根据该实验结果，能够确认到在将倾斜角设定在88°附近的情况下，能够将间距的偏离量抑制在小于2μm，能够显著地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
＜变形例＞
在上述实施方式1中，通过将刻划头10整体倾斜，从而将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向刻划头10的行进方向前侧倾斜，但是如图8(a)所示，也可以采用如下结构，即，以驱动部11的中心轴Rb垂直于基板F的表面的方式将刻划头10设置在移动构件21，以旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向刻划头10的行进方向前侧倾斜的方式将旋转部12设置在刻划头10。
在该情况下，旋转部12例如像图8(b)所示的那样被设置在升降构件114。在该结构中，旋转部12被设置在升降构件114的安装部114a。安装部114a可以由例如轴环状的构件构成，预先以从水平方向倾斜规定的角度的方式形成。安装部114a不一定是轴环状的构件，只要是能够以旋转部12的轴部121从铅直方向倾斜规定角度的方式将旋转部12安装在升降构件114的话，其它的结构也可以。旋转部12经由轴承116被设置在安装部114a。
利用该变形例的结构也可以发挥与上述实施方式1相同的效果。本申请的发明人也对该变形例的结构进行了与上述实施方式1同样的实验。其结果能够确认，利用该结构，与上述实施方式1同样地也能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
(2)实施方式2
在上述实施方式1中，通过将支持器40安装在旋转部12，从而刻划轮41被安装在刻划头10。相对于此，在实施方式2中，在旋转部12直接安装刻划轮41。
图9(a)、(b)分别是表示比较例及实施方式2的刻划头10相对于移动构件21的设置状态的侧视图。
如图9(a)、(b)所示，在刻划头10的旋转部12直接安装刻划轮41。通过将穿过刻划轮41的孔的轴的两端用旋转部12的内壁和支承板125来支承，从而刻划轮41被安装在旋转部12。支承板125通过螺丝126被固定在旋转部12。刻划头10的其它的结构与实施方式1相同。
如图9(a)所示，在比较例中，旋转部12的旋转轴Ra和驱动部11的中心轴Rb平行于Z轴。即，在比较例中，以旋转轴Ra和中心轴Rb垂直于基板F的表面的方式将刻划头10设置在移动构件21。
如图9(b)所示，在实施方式2中，旋转部12的旋转轴Ra和驱动部11的中心轴Rb从与Z轴平行的方向向靠近X轴的方向倾斜。即，在实施方式2中，旋转轴Ra和中心轴Rb相对于与基板F的表面垂直的方向向刻划头10的行进方向(刻划方向：X轴正方向)前侧倾斜。具体而言，在图9(b)的结构中，旋转轴Ra和基板F的表面所成的角为88°。实施方式2的刻划头10和比较例的刻划头10为相同结构，仅是相对于移动构件21的设置状态不同。
另外，在比较例和实施方式2中，刻划轮41的旋转中心相对于旋转轴Ra及中心轴Rb向刻划方向的反方向即X轴负方向均偏移了偏心量Δd。在比较例及实施方式2中，在Y轴方向上，在刻划轮41和旋转轴Ra及中心轴Rb之间均不存在位置偏离。
图10(a)是示意性地表示旋转部12的结构的侧视图。在图10(a)中示出如图9(a)所示那样以旋转部12的旋转轴Ra平行于Z轴的方式来配置旋转部12的情况下的状态。
如图10(a)所示，旋转部12的轴部121形成在相对于旋转部12的中心轴Rc向X轴正方向偏移了偏心量Δd的位置。刻划轮41被配置成其旋转中心与旋转部12的中心轴Rc的位置一致。由此，刻划轮41的旋转中心相对于旋转轴Ra及中心轴Rb向刻划方向的反方向即X轴负方向偏移了偏心量Δd。
如图9(b)所示，在实施方式2中，通过将旋转轴Ra相对与基板F表面垂直的方向向刻划头10的行进方向(刻划方向：X轴正方向)前侧倾斜，从而能够提高刻划工作时的刻划轮41的直线行进性。由此，在实施方式2中，能够抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离。以下对验证该效果的实验结果进行说明。
＜实验＞
本申请的发明人对旋转轴Ra与基板F的表面所成的角进行各种变更来验证了刻划线的形成状态。在实验中，在基板F以50μm间距形成刻划线，如图5(a)所示，测量了实际形成的刻划线的间距P。间距P是在刻划线的测量位置Lo处测量的。
实验是使用在圆板的外周同样地形成有V字状的刀刃的结构的刻划轮41来进行的。在本实验中使用了在刀刃的棱线处没有形成槽的结构的刻划轮41。刻划轮41的外径、厚度、内径分别为2.0mm、0.65mm、0.8mm。此外，刻划轮41的刀刃角度为120°。图4(a)所示的偏心量Δd为2.5mm。
图11(a)～(f)分别是表示使刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)变化时的刻划线的间距P的测量结果的图(柱状图)。图11(a)～(f)的纵轴的标尺是相同的。
在该实验中，由驱动部11赋予的刻划轮41的负荷设定为5.5N。在图11(a)～(d)中所附注的箭头表示作为标准的间距P的值的50μm。此外，在图11(a)～(d)中虚线表示间距P的分布，点划线表示间距P的平均值。
如图11(a)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为90°的情况下(比较例)，形成的刻划线的间距P的平均值与标准值(50μm)大致匹配。但是，标准值(50μm)附近的间距P的次数少，而远离标准值的间距P的次数变多。因此，可以设想在该倾斜角的条件下有易于在偏离基准直线的状态下形成刻划线的倾向。
相对于此，如图11(b)～(e)所示，在将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为比90°小的88°、86°、84°及82°的情况下(实施方式2)，形成的刻划线的间距P的平均值与标准值(50μm)大致匹配。此外，形成的刻划线的间距P与倾斜角为90°的情况相比，标准值(50μm)附近的间距的次数显著地提高。因此，可以设想在这些倾斜角的条件下易于几乎不太从基准直线偏离来形成刻划线。
另外，如图11(f)所示，在将倾斜角设定为80°的情况下(实施方式2)，虽然与倾斜角为90°的情况相比能够提高标准值(50μm)附近的间距P的次数，但是标准值(50μm)附近的间距P的次数并未高到倾斜角为88°～82°的情况下的程度。
根据以上的实验结果能够确认如下情况，即，通过将刻划头10的倾斜角设定为小于90°，即，将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向所述刻划头10的行进方向(刻划方向)前侧倾斜，从而能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。在将倾斜角设定为82°以上且89.5°以下的情况下，能够显著地提高标准值(50μm)附近的间距P的次数，能够有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。特别是将倾斜角设定在88°附近的情况下，能够更显著地提高标准值(50μm)附近的间距P的次数，能够更有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
图12(a)、(b)分别是对将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为88°的情况和设定为92°的情况的刻划线的形成状态进行摄影的照片。另外，图12(a)、(b)的照片是对刻划线的中央附近的相同位置进行摄影的照片。
如图12(b)所示，在将刻划头10的倾斜角设定为92°的情况下，刻划线的间距的偏差大。相对于此，如图12(a)所示，在将刻划头10的倾斜角设定为88°的情况下，刻划线的间距大致固定。像这样，在将刻划头10的倾斜角设定为88°的情况下，能够抑制刻划线的间距的偏差。其结果是可有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
图13(a)、(b)分别是对将刻划头10的倾斜角(旋转轴Ra与基板F的表面所成的角)设定为88°的情况(实施方式2)和设定为92°的情况(比较例)的刻划线的形成状态进行摄影的照片。另外，图13(a)、(b)的照片是对刻划线的起始端附近进行摄影的照片。
如图13(b)所示，在将刻划头10的倾斜角设定为92°的比较例中，刻划线的间距的偏差大。相对于此，如图13(a)所示，在将刻划头10的倾斜角设定为88°的实施方式2中，刻划线的间距大致固定。像这样，在将刻划头10的倾斜角设定为88°的情况下，即使在刻划线的起始端也能够抑制刻划线的间距的偏差。
另外，根据图13(a)、(b)的实验结果，能够进一步评价刻划工序中的刻划轮41的朝向的稳定性。
在将刻划头10的倾斜角设定为92°的比较例中，在刻划线末端刻划轮41从基板F离开时，通过从基板F受到反作用力，旋转部12旋转而刻划轮41的朝向易改变。因此，在进行接下来的刻划线的切入时，刻划轮41的朝向相对于刻划方向倾斜，其结果是如图13(b)所示，在刻划线的起始端的间距产生偏差。
相对于此，在将刻划头10的在倾斜角设定为88°的实施方式中，在刻划线末端刻划轮41从基板F离开时，旋转部12没有旋转而维持刻划轮41的朝向平行于刻划方向的状态。因此，在进行接下来的刻划线的切入时，刻划轮41的朝向平行于刻划方向，其结果是如图13(a)所示，刻划线的起始端的间距大致固定。
根据该评价可以设想如下情况，即，通过将刻划头10的倾斜角设定为小于90°，即，将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向所述刻划头10的行进方向(刻划方向)前侧倾斜，从而在刻划工序中，刻划轮41的朝向变得难以从刻划方向偏离，可以提高刻划轮41的直线行进性。
即，通过将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向所述刻划头10的行进方向(刻划方向)前侧倾斜，在刻划工作时从基板F向刻划轮41作用的反作用力发挥作用，以使刻划轮41的位置稳定。由此，刻划轮41的朝向变得难以从刻划方向偏离。其结果是如图11(a)～(f)的实验结果及图12(a)、(b)的实验结果所示，刻划线的间距大致固定，能够实现稳定的刻划工作。这一点关于上述实施方式1也是相同的。这样，在实施方式2中，能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
＜变形例＞
在实施方式2中，通过将刻划头10的整体倾斜，从而将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向刻划头10的行进方向前侧倾斜，但是也可以为如下结构，即，以驱动部11的中心轴Rb垂直于基板F的表面的方式将刻划头10设置在移动构件21，以旋转轴Ra相对于与基板F的表面垂直的方向向刻划头10的行进方向前侧倾斜的方式将旋转部12设置在刻划头10。
在该情况下，旋转部12与图8(b)的情况同样，例如像图10(b)所示的那样被设置在升降构件114。安装部114a预先形成为从水平方向倾斜规定的角度，旋转部12经由轴承116被设置在安装部114a。根据该变形例的结构也可以发挥与上述实施方式2相同的效果。
在该变形例中，安装部114a不一定是轴环状的构件，只要是能够以旋转部12的轴部121从铅直方向倾斜规定角度的方式将旋转部12安装在升降构件114的话，其它的结构也可以。
＜实施方式的效果＞
根据本实施的方式，可发挥以下的效果。
通过将旋转部12的旋转轴Ra相对于与基板F表面垂直的方向向刻划头10的行进方向前侧倾斜，从而能够抑制刻划轮41的偏离，能够提高刻划轮41的直线行进性。由此，能够抑制刻划线相对于预先设定的基准直线的偏离。
如图4(b)及图9(b)所示，通过将刻划头10的整体倾斜而设置在移动机构20(移动构件21)，从而对刻划头10的结构不进行较大变更就能够抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
通过将旋转轴Ra相对于基板F的表面的角度设定为82度以上且小于90度，从而如通过图11(a)～(f)的实验结果验证的那样，能够有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
通过将旋转轴Ra相对于基板F的表面的角度设定为86度以上且88度以下，从而如通过图7(a)～(d)的实验结果及图11(a)～(f)的实验结果验证的那样，能够进一步有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
另外，如通过图7(a)～(d)的实验结果及图11(a)～(f)的实验结果验证的那样，通过将旋转轴Ra相对于基板F的表面的角度设定在88°附近，从而能够显著地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。例如，通过将旋转轴Ra相对于基板F的表面的角度设定在88°±1°左右，从而能够显著地提高刻划轮41的直线行进性，能够更有效地抑制刻划线相对于基准直线的偏离。
以上对本发明的实施方式及变形例进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施方式及变形例，此外，本发明的实施方式也可以进行上述以外的各种变更。
例如，在上述实施方式1的实验中使用了在刀刃的棱线处以固定间隔形成槽的刻划轮41，但是可以设想即使使用在棱线处没有形成槽的刻划轮也会发挥相同的效果。同样，在上述实施方式2的实验中使用了在刀刃的棱线处没有形成槽的刻划轮41，但是可以设想即使使用在棱线处形成槽的刻划轮也会发挥相同的效果。
此外，刻划轮的外径、内径及厚度不限于上述实施方式1、2的实验中所示出的，能够适当地使用其它的外径、内径及厚度的刻划轮。
此外，也可以对刻划头10的结构、刻划装置1的结构进行适当变更。在图1(a)中示出了仅在基板F的一个面形成刻划线的刻划装置，但本发明也可以应用于在基板F的两面并行地形成刻划线的刻划装置。
除此之外，形成刻划线的基板F不限于液晶面板的母基板，也可以是其它的基板。在上述实验中所示的刻划线的间距是为了评价刻划线相对于基准直线的偏离而设定的，在刻划工作时设定的刻划线的间距可以根据对应的基板的种类进行各种变更。
本发明的实施方式可以在专利所请求的范围所示的技术思想的范围内适当地进行各种变更。
附图标记说明
1：刻划装置；
10：刻划头；
11：驱动部；
12：旋转部；
20：移动机构；
41：刻划轮；
F：基板；
Ra：旋转轴。

Claims (6)

1.一种刻划装置，其特征在于，具有：
刻划头，在其下端安装有用于在基板表面形成刻划线的刻划轮；以及
移动机构，其使所述刻划头与为了形成所述刻划线而设定的基准直线平行地移动，
所述刻划轮被安装在旋转部，所述旋转部以可旋转的方式被支承在所述刻划头的下部，
所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜。
2.如权利要求1所述的刻划装置，其特征在于，
所述刻划头具有驱动部，所述驱动部为了赋予用于将所述刻划轮按压在所述基板表面的负荷而驱动所述旋转部，
所述驱动部驱动所述旋转部的方向平行于所述旋转轴，
所述刻划头在相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜的状态下被设置在所述移动机构，以使所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜。
3.如权利要求1所述的刻划装置，其特征在于，
所述刻划头具有驱动部，所述驱动部为了赋予用于将所述刻划轮按压在所述基板表面的负荷而驱动所述旋转部，
所述驱动部驱动所述旋转部的方向垂直于所述基板表面，
所述旋转部被设置在所述刻划头，以使所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜。
4.如权利要求1至3中任一项所述的刻划装置，其特征在于，
所述旋转轴相对于所述基板表面的角度为82度以上且小于90度。
5.如权利要求4所述的刻划装置，其特征在于，
所述旋转轴相对于所述基板表面的角度为86度以上且89.5度以下。
6.一种刻划方法，使用在以可旋转的方式被支承的旋转部安装有刻划轮的刻划头在基板表面形成刻划线，其中，
以所述旋转部的旋转轴相对于与所述基板表面垂直的方向向所述刻划头的行进方向前侧倾斜的方式使所述刻划头直线行进，在所述基板表面形成所述刻划线。
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