JP2004354836A - ガラス基板分断方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】欠けを発生させることなくガラス基板を適正且つ容易に分断でき、液晶素子等のガラス基板からなる製品の歩留まり向上に寄与するガラス基板分断方法とその装置を提供するを提供する。
【解決手段】一対のガラス基板Ｓ１ 、Ｓ２ を接合してなるガラス基板接合体Ｗを、その液晶セル毎の分断線に沿って切り欠き溝ｄが形成されたガラス基板Ｓ１ 表面を上にして球面の支持ヘッド１上に載置し、これに充分にフレキシブルな押えシート３を被装し、排気管１ｂを通じて押えシート３と支持ヘッド表面１ａ等で囲まれたガラス基板接合体Ｗを収容する空間内の空気を排出し、ガラス基板接合体Ｗを球面をなす支持ヘッド表面１ａに密着させることにより、ガラス基板Ｓ１ を切り欠き溝ｄに沿って分断する。
【選択図】 図２
【解決手段】一対のガラス基板Ｓ１ 、Ｓ２ を接合してなるガラス基板接合体Ｗを、その液晶セル毎の分断線に沿って切り欠き溝ｄが形成されたガラス基板Ｓ１ 表面を上にして球面の支持ヘッド１上に載置し、これに充分にフレキシブルな押えシート３を被装し、排気管１ｂを通じて押えシート３と支持ヘッド表面１ａ等で囲まれたガラス基板接合体Ｗを収容する空間内の空気を排出し、ガラス基板接合体Ｗを球面をなす支持ヘッド表面１ａに密着させることにより、ガラス基板Ｓ１ を切り欠き溝ｄに沿って分断する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガラス基板の分断方法とその分断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶素子の製造においては、通常、複数個の液晶素子を採取可能な大きさの一対のガラス基板をシール材を介して接合した後、複数個の液晶セル（液晶素子の液晶注入前の状態）に分断する。
【０００３】
この液晶セル分断工程においては、まず、接合された一対のガラス基板対の何れか一方のガラス基板の外面に、予め設定されている分断線に沿ってスクライブカッター等により切り欠き溝を形成する。次に、そのガラス基板対を切り欠き溝を形成した面を表にして支持台に載置し、真空吸着等の方法により支持台表面に保持する。この状態でブレイクスキージにより分断線上を叩き、表側ガラス基板を切り欠き溝に沿って分断する。この後、ガラス基板対を裏返して他方のガラス基板に対しても上述のガラス基板の分断工程を実施する。これにより、ガラス基板対が複数個の液晶セルに分離され、複数個の液晶セルが一括して得られる（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１８１９８号公報（第４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したガラス基板の分断方法による場合、ガラス基板をブレイクスキージで叩くから、その際の衝撃で分断された単位ガラス基板同士が当接し、ガラス基板の一部が欠ける不良品が発生する。
【０００６】
また、ガラス基板を吸着保持して分断する場合、ガラス基板が載置される支持台表面の真空吸引穴が存在する部分と存在しない部分とでは、ブレイクスキージで叩いたときの圧力の加わり方が異なるため、分断された単位ガラス基板の分断面（端面）の状態が不均一になり、製品品質を悪化させるという問題がある。
【０００７】
本発明は、欠けがを発生したり分断面が不均一になることなくガラス基板を適正且つ容易に分断でき、液晶素子等のガラス基板からなる製品の歩留まり向上に寄与するガラス基板の分断方法とその装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス基板分断方法は、請求項１に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板の分断方法であって、一方の主面に予め前記分断線に沿って切り欠き溝が形成されたガラス基板を、該切り欠き溝が形成された主面を上にして所定位置に保持する工程と、前記一方の主面が凸面となり他方の主面が凹面となるように、前記ガラス基板を湾曲させて前記分断線に沿って分断する工程とを、有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のガラス基板分断方法によれば、一方の表面に切り欠き溝を形成したガラス基板を切り欠き溝が開くように湾曲させることにより、ブレイクスキージ等でガラス基板を叩くことなく容易に所定の分断線に沿ってガラス基板を分断することができる。その結果、欠け等の分断不良を発生させず良好にガラス基板を分断することができ、液晶素子等のガラス基板を分断して製造する製品の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００１０】
本発明のガラス基板分断方法は、請求項２に記載のように、ガラス基板間に液晶を封入した液晶セルの製造方法に好適であり、これにより、ガラス基板の適正な分断が厳しく要求される高精細液晶素子も歩留まり良く製造することができる。
【００１１】
また、本発明のガラス基板分断方法においては、請求項３に記載のように、ガラス基板を負圧に基づく大気圧により湾曲させることが好ましく、これにより、機械的衝撃を与えることなく緩やかにガラス基板全体を支持面に沿って均一に湾曲させることができ、その結果、欠けの発生をより確実に防止することが可能となる。
【００１２】
本発明のガラス基板分断装置は、請求項４に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、一方の主面に前記分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板がその一方の主面を上にして載置される表面が、湾曲した凸面をなす支持台と、前記ガラス基板を前記支持台の湾曲した凸面に沿わせて湾曲させると共に保持する強制保持手段とを、有することを特徴とする。
【００１３】
本ガラス基板分断装置によれば、緩やかな湾曲面をなす支持台表面に沿ってガラス基板を強制湾曲させるから、ガラス基板全体に均等に曲げ応力が作用し、欠けの発生が顕著に抑制される。
【００１４】
また、本発明に係わる他のガラス基板分断装置は、請求項５に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、一方の主面に分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板が載置される弾性支持板を備えた支持台と、前記ガラス基板を前記弾性支持板上に保持する強制保持手段と、前記弾性支持板をガラス基板側に突出させてガラス基板を湾曲させる突き出し手段とを、有することを特徴とする。
【００１５】
本ガラス基板分断装置によれば、突き出し手段を弾性支持板を介してガラス基板に押し当てるから、突き出し手段の衝撃が弾性支持板により和らげられ、欠けを発生させることなくガラス基板を湾曲させて分断することができる。
【００１６】
上述した本発明のガラス基板分断装置においては、請求項６に記載のように、前記強制保持手段を、前記ガラス基板全体からその周囲近傍の前記支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと、この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段とで、構成することが好ましく、これにより、ガラス基板全体を支持台の支持面上に柔軟に保持すると共にその湾曲した支持面に沿って迅速且つ緩やかに湾曲させることができる。その結果、欠けの発生をより確実に防止できると共に短時間で能率良くガラス基板を適正に分断することができる。
【００１７】
更に、本発明に係わる他のガラス基板分断装置は、請求項７に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、一方の主面に分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板が載置される支持台と、前記ガラス基板全体からその周囲近傍の前記支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと、この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段と、前記押えシートを介した大気圧により前記支持台表面に保持されたガラス基板に対し、前記切り欠き溝を拡大させる応力を作用させて前記分断線に沿って破断させる破断手段とを、有することを特徴とするものである。
【００１８】
本ガラス基板分断装置によれば、ガラス基板を保持する支持面に空気吸引用の穴を設ける必要がなくなり、支持面に空気吸引用の穴がある場合に吸引穴の部分とそれ以外の部分とで分断の際の支持状態が相違することによりガラス基板の割れ方が不均一となる不具合が解消される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態としての液晶セル分断装置について、図１に基づき説明する。なお、図１は本例の液晶セル分断装置の全体構成を示す模式的断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本例の液晶セル分断装置は、個々の液晶セルに分断される前のガラス基板接合体Ｗが載置される支持ヘッド１と、この支持ヘッド１が設置された支持台２及びガラス基板接合体Ｗを支持ヘッド１の表面に押え付ける押えシート３とから成る。
【００２１】
ガラス基板接合体Ｗは、一対のガラス基板Ｓ１ 、Ｓ２ が各液晶セル領域毎に配置された枠状シール材（不図示）により所定の間隙を保って接合されて成り、各ガラス基板Ｓ１ 、Ｓ２ の対向面には、各液晶セル領域毎に透明電極や配向膜が積層されている。このガラス基板接合体Ｗにおける一方のガラス基板Ｓ１ の他方のガラス基板Ｓ２ に対向する面とは反対側の外面には、前工程のスクライブ工程で各液晶セル領域を区画する分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されている。
【００２２】
支持ヘッド１は、球の周面部を切り取った欠球状をなしており、そのガラス基板接合体Ｗを支持する表面１ａは球面をなしている。
【００２３】
この支持ヘッド１とこれが設置されている支持台２にわたり、排気路１ｂ、２ａが形成されている。
【００２４】
支持ヘッド１に設けられている複数の排気路１ｂは、支持ヘッド１の周辺部全周にわたり所定の間隔で均等に配設されており、各排気路１ｂの一方の先端は支持ヘッド１の表面１ａにそれぞれ開口している。
【００２５】
支持台２の内部に形成されている排気路２ａは、本管２ａ１ とこれから分岐した複数の支管２ａ２ からなる。本管２ａ１ の支持台２から延出させた端部は、図示しない真空ポンプに接続されている。複数の支管路２ａ２ は、それぞれ、これらに対応させて支持ヘッド１に設けられている複数の排気路１ｂに連通接続されている。
【００２６】
支持ヘッド１に支持されたガラス基板接合体Ｗには、押えシート３が被装される。押えシート３は、支持ヘッド１の表面１ａ全体とその周辺の支持台２表面をカバーできる大きさを備えている。この押えシート３は、フレキシブルなフィルムシート基材の少なくとも一方の表面に微細な凹凸が形成されてなる。この微細な凹凸は、基材シート表面にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の硬めの樹脂材料をコーティングするか、或いは、細かいメッシュを貼り付ける等の方法により、容易に形成可能である。また、この場合の押えシート３のフレキシブル度としては、ガラス基板接合体Ｗの仰向けた表面に負圧としての大気圧で押圧された際にその表面に沿って密着できると共に、ガラス基板接合体Ｗの変形に密着したまま追従して変形する程度にフレキシブルであることが要求される。
【００２７】
上述のようなフレキシブル度を備え一方の表面が微細な凹凸面をなす押えシート３は、その微細な凹凸面の表面をガラス基板接合体Ｗの前記分断線に沿って切り欠き溝が形成されたガラス基板の表面に接するように被装される。これにより、押えシート３とガラス基板接合体Ｗ表面とが密着せず、ガラス基板接合体Ｗを微動可能な状態で押えシート３により保持できる。
【００２８】
次に、本液晶セル分断装置によるガラス基板分断工程について説明する。
まず、前工程のスクライブ工程で一方のガラス基板の表面に分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されたガラス基板接合体Ｗを、その切り欠き溝ｄが形成された面を仰向けにして支持ヘッド１上に載置する。このとき、ガラス基板接合体Ｗの位置合せは、支持ヘッド１の表面が球面であるから、その中心部が支持ヘッド１の頂点に位置するように置くだけでよく、極めて簡単である。
【００２９】
次いで、押えシート３をガラス基板接合体Ｗに被装する。この場合も、押えシート３の中心部とガラス基板接合体Ｗの中心部を合せるだけの簡単な位置合せでよい。これにより、図１に示すように、ガラス基板接合体Ｗとこれを支持する支持ヘッド１全体及び支持ヘッド１の周囲近傍の支持台２表面とが押えシート３により覆われた状態となる。
【００３０】
次に、上述の状態下において、図示しない真空ポンプを作動させ、押えシート３で覆われた空間内の空気を、各排気路１ｂから支管路２ａ２ と本管路２ａ１ を通じて排出する
【００３１】
これにより、押えシート３で覆われた空間内が真空化され、ガラス基板接合体Ｗに対して大気圧が押えシート３を介し押圧力として作用し、図２に示されるように、ガラス基板接合体Ｗが支持ヘッド１の球面１ａに均等に押し付けられ、ガラス基板接合体Ｗにその仰向けた表面を凸面とし支持される裏面を凹面とする曲げ応力が作用する。その結果、ガラス基板接合体Ｗの切り欠き溝ｄが拡大され、ガラス基板Ｓ１ がそれら切り欠き溝ｄに沿って分断される。
【００３２】
この分断の際、ガラス基板接合体Ｗ全体に対し、排気と共に徐々に曲げ応力が均等に作用するから、分断面が切り欠き溝ｄに正確に沿って形成され、また、ガラス基板接合体Ｗは押えシート３により微動可能に保持された状態で分断されるから、分断された（割れた）瞬間に分断面同士が衝突して欠ける不具合も解消される。よって、ガラス基板Ｓ１ が欠けを発生させることなく適正に分断される。
【００３３】
この後、ガラス基板接合体Ｗは、図示しない反転装置により表裏反転された後、未だ分断されていないガラス基板Ｓ２ に分断線に沿って切り欠き溝が刻設され、再度、切り欠き溝が形成された面を上にして支持ヘッド１上に載置される。そして、上述の分断プロセスと同様のプロセスを経ることにより、個々の液晶セルに適正に分離され、複数の液晶セルが一括して得られる。
【００３４】
次に、本発明の第２実施形態としての液晶セル分断装置について、図３の模式的断面図に基づき説明する。
【００３５】
本例の液晶セル分断装置は、個々の液晶セルに分断される前のガラス基板接合体Ｗが載置される弾性支持板４と、この弾性支持板４が設置された支持台５、ガラス基板接合体Ｗを弾性支持板４の表面に押え付ける押えシート６、及び前記弾性支持板４にガラス基板接合体Ｗが載置された表面とは反対側の裏面から当接させて弾性支持板４をガラス基板接合体Ｗ側に突出させる突き出し装置７とから成る。
【００３６】
ガラス基板接合体Ｗは、第１実施形態の場合と同様に形成されており、一方のガラス基板Ｓ１ の外面には、前工程のスクライブ工程で各液晶セル領域を区画する分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されている。
【００３７】
弾性支持板４は、硬質ゴム等の可撓性を備えた弾性材からなる。この弾性支持板４が設置される支持台５には、ピット５ａがガラス基板接合体Ｗの平面形状に対応した直方体状に凹設されており、そのピット５ａの開口部全体に弾性支持板４が架設され、ピット５ａが閉じられている。すなわち、弾性支持板４がピット５ａの蓋となっている。
【００３８】
支持台５には、本管５ｂ１ とこれから分岐した複数の支管５ｂ２ とからなる排気管５ｂが内設されている。本管５ｂ１ は、支持台５の底部においてピット５ａを適度な間隔をおいて取り囲む大きさの矩形枠状に配管され、この枠状配管部から外部へ突出させた配管の端部は、図示しない真空ポンプに連通接続されている。複数の支管５ｂ２ は、それぞれ、ピット５ａの周囲近傍に均等に配設され、一端を本管５ｂ１ の枠状配管部に連通接続し、他端を支持台５のピット５ａ周囲近傍表面に開口させてある。なお、各支管５ｂ２ の開口が弾性支持板４で覆われないように、各支管５ｂ２ の配設位置と弾性支持板４の大きさが設定されている。
【００３９】
弾性支持板４に載置されたガラス基板接合体Ｗには、第１実施形態と同様に同じ材質の押えシート６が被装される。すなわち、この押えシート６は、弾性支持板４全体とその周辺近傍の支持台２表面を充分にカバーできる大きさを備え、フレキシブルなフィルムシート基材の少なくとも一方の表面に微細な凹凸が形成されてなる。そして、第１実施形態における押えシート３と同様に、ガラス基板接合体Ｗの仰向けた表面に負圧としての大気圧で押圧された際にその表面に沿って密着できると共に、ガラス基板接合体Ｗの変形に密着したまま追従して変形する程度にフレキシブルであることが要求される。
【００４０】
ピット５ａ内には、弾性支持板４に当接しこの弾性支持板４をこれに密着保持させたガラス基板接合体Ｗと共に湾曲させる突き出し装置７が配設されている。この突き出し装置７は、先端が球面をなす突き当てヘッド７ａを有し、所定のストロークで弾性支持板４に対して垂直方向に往復異動可能に設けられている。また、この突き出し装置７は、ピット５ａ内を底面に沿って所定のコースに沿って走行可能に設けられている。
【００４１】
次に、本液晶セル分断装置によるガラス基板分断工程について説明する。
まず、前工程のスクライブ工程で一方のガラス基板の表面に分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されたガラス基板接合体Ｗを、その切り欠き溝ｄが形成された面を仰向けにして弾性支持板４上に載置する。
【００４２】
次いで、押えシート６をガラス基板接合体Ｗに被装する。このとき、押えシート６の周縁部が排気用支管５ｂ２ の開口を塞がないように被装する。これにより、ガラス基板接合体Ｗ全体とこれを支持する弾性支持板４及び弾性支持板４の周囲近傍の支持台２表面とが押えシート６により覆われた状態となる。
【００４３】
次に、上述の状態下において、図示しない真空ポンプを作動させ、押えシート６で覆われた空間内の空気を、各支管５ｂ２ と本管５ｂ１ を通じて排出する
これにより、図３に示されるように、押えシート６で覆われた空間内が真空化されて押えシート６の内側凹凸面がガラス基板接合体Ｗの仰向け面に均一に接し、ガラス基板接合体Ｗに対して大気圧が押えシート６を介し押圧力として作用する。これにより、ガラス基板接合体Ｗが弾性支持板４上に微動可能に保持された状態となる。
【００４４】
上述の状態下において、突き出し装置７を作動させ、その突き当てヘッド７ａ先端を弾性支持板４の切り欠き溝ｄが形成されている分断線上の位置に当接させ所定量突き出させる。これにより、弾性支持板４と共にこれに保持されたガラス基板接合体Ｗの被突き当て部分が湾曲し、この部分に形成されている切り欠き溝ｄが拡大され、ガラス基板Ｓ１ が切り欠き溝ｄに沿って分断面が欠けることなく適正に分断される。この場合も、ガラス基板接合体Ｗは押えシート６により微動可能に保持された状態で分断されるから、分断された（割れた）際に分断面同士が衝突して欠ける不具合も解消される。
この後、ガラス基板接合体Ｗは、図示しない反転装置により表裏反転された後、未だ分断されていないガラス基板Ｓ２ に分断線に沿って切り欠き溝が刻設され、再度、切り欠き溝が形成された面を仰向けにして弾性支持板４上に載置される。そして、上述の分断プロセスと同様のプロセスを経ることにより、個々の液晶セルに適正に分離され、複数の液晶セルが一括して得られる。
【００４５】
なお、本発明の液晶セル分断装置は、上記実施形態に限定されるものではない例えば、本発明は、液晶セルの製造工程におけるガラス基板接合体のようなガラス基板対を分断するためだけでなく、他のフラット・パネル・ディスプレイ用の単板のガラス基板の分断にも、好適に用いることができる。
【００４６】
更に、第１実施形態における支持ヘッド１の表面の湾曲形状は、球面に限らず、円周面でも楕円周面でもよい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明のガラス基板分断方法によれば、一方の表面に切り欠き溝を形成したガラス基板を切り欠き溝が開くように湾曲させるから、ブレイクスキージ等でガラス基板を叩くことなく容易に所定の分断線に沿ってガラス基板を分断することができる。その結果、欠け等の分断不良を発生させず良好にガラス基板を分断することができ、液晶素子等のガラス基板からなる製品の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００４８】
また、本発明のガラス基板分断方法は、請求項２に記載のように、ガラス基板間に液晶を封入した液晶セルの製造に適用することにより、ガラス基板の適正な分断が厳しく要求される高精細液晶素子も歩留まり良く製造することができる。
【００４９】
さらに、本発明のガラス基板分断方法においては、請求項３に記載のように、ガラス基板を負圧に基づく大気圧により湾曲させることにより、機械的衝撃を与えることなく緩やかにガラス基板全体を支持面に沿って均一に湾曲させることができ、その結果、欠けの発生をより確実に防止することが可能となる。
【００５０】
一方、本発明のガラス基板分断装置によれば、緩やかな湾曲面をなす支持台表面に沿ってガラス基板を強制湾曲させるから、ガラス基板全体に均等に曲げ応力が作用し、欠けの発生が顕著に抑制される。
【００５１】
また、本発明の他のガラス基板分断装置によれば、突き出し手段を弾性支持板を介してガラス基板に押し当てる構成としたから、突き出し手段の衝撃が弾性支持板により和らげられ、ガラス基板を湾曲させて欠けを発生させることなく適正に分断することができる。
【００５２】
上述した本発明の双方のガラス基板分断装置においては、請求項６に記載のように、前記強制保持手段を、分断すべきガラス基板全体からその周囲近傍の支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと、この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段とで、構成することにより、ガラス基板全体を支持台の支持面上に柔軟に保持すると共にその湾曲した支持面に沿って迅速且つ緩やかに湾曲させることができる。その結果、欠けの発生をより確実に防止できると共に短時間で能率良くガラス基板を適正に分断することができる。
【００５３】
さらに、本発明の更に他のガラス基板分断装置によれば、ガラス基板を保持する支持面に空気吸引用の穴を設ける必要がなくなり、支持面に空気吸引用の穴がある場合に吸引穴の部分とそれ以外の部分とで分断の際の支持状態が相違することによりガラス基板の割れ方が不均一となる不具合が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのガラス基板分断装置示す分解斜視図で、分断開始前の状態を示している。
【図２】本発明の第１実施形態としてのガラス基板分断装置示す分解斜視図で、ガラス基板を分断する状態を示している。
【図３】本発明の第２実施形態としてのガラス基板分断装置示す分解斜視図で、ガラス基板を分断する状態を示している。
【符号の説明】
１…支持ヘッド
２、５…支持台
３、６…押えシート
４…弾性支持板
７…突き出し装置
Ｗ…ガラス基板接合体
Ｓ１ 、Ｓ２ …ガラス基板
ｄ…切り欠き溝
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガラス基板の分断方法とその分断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶素子の製造においては、通常、複数個の液晶素子を採取可能な大きさの一対のガラス基板をシール材を介して接合した後、複数個の液晶セル（液晶素子の液晶注入前の状態）に分断する。
【０００３】
この液晶セル分断工程においては、まず、接合された一対のガラス基板対の何れか一方のガラス基板の外面に、予め設定されている分断線に沿ってスクライブカッター等により切り欠き溝を形成する。次に、そのガラス基板対を切り欠き溝を形成した面を表にして支持台に載置し、真空吸着等の方法により支持台表面に保持する。この状態でブレイクスキージにより分断線上を叩き、表側ガラス基板を切り欠き溝に沿って分断する。この後、ガラス基板対を裏返して他方のガラス基板に対しても上述のガラス基板の分断工程を実施する。これにより、ガラス基板対が複数個の液晶セルに分離され、複数個の液晶セルが一括して得られる（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１８１９８号公報（第４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したガラス基板の分断方法による場合、ガラス基板をブレイクスキージで叩くから、その際の衝撃で分断された単位ガラス基板同士が当接し、ガラス基板の一部が欠ける不良品が発生する。
【０００６】
また、ガラス基板を吸着保持して分断する場合、ガラス基板が載置される支持台表面の真空吸引穴が存在する部分と存在しない部分とでは、ブレイクスキージで叩いたときの圧力の加わり方が異なるため、分断された単位ガラス基板の分断面（端面）の状態が不均一になり、製品品質を悪化させるという問題がある。
【０００７】
本発明は、欠けがを発生したり分断面が不均一になることなくガラス基板を適正且つ容易に分断でき、液晶素子等のガラス基板からなる製品の歩留まり向上に寄与するガラス基板の分断方法とその装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス基板分断方法は、請求項１に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板の分断方法であって、一方の主面に予め前記分断線に沿って切り欠き溝が形成されたガラス基板を、該切り欠き溝が形成された主面を上にして所定位置に保持する工程と、前記一方の主面が凸面となり他方の主面が凹面となるように、前記ガラス基板を湾曲させて前記分断線に沿って分断する工程とを、有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のガラス基板分断方法によれば、一方の表面に切り欠き溝を形成したガラス基板を切り欠き溝が開くように湾曲させることにより、ブレイクスキージ等でガラス基板を叩くことなく容易に所定の分断線に沿ってガラス基板を分断することができる。その結果、欠け等の分断不良を発生させず良好にガラス基板を分断することができ、液晶素子等のガラス基板を分断して製造する製品の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００１０】
本発明のガラス基板分断方法は、請求項２に記載のように、ガラス基板間に液晶を封入した液晶セルの製造方法に好適であり、これにより、ガラス基板の適正な分断が厳しく要求される高精細液晶素子も歩留まり良く製造することができる。
【００１１】
また、本発明のガラス基板分断方法においては、請求項３に記載のように、ガラス基板を負圧に基づく大気圧により湾曲させることが好ましく、これにより、機械的衝撃を与えることなく緩やかにガラス基板全体を支持面に沿って均一に湾曲させることができ、その結果、欠けの発生をより確実に防止することが可能となる。
【００１２】
本発明のガラス基板分断装置は、請求項４に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、一方の主面に前記分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板がその一方の主面を上にして載置される表面が、湾曲した凸面をなす支持台と、前記ガラス基板を前記支持台の湾曲した凸面に沿わせて湾曲させると共に保持する強制保持手段とを、有することを特徴とする。
【００１３】
本ガラス基板分断装置によれば、緩やかな湾曲面をなす支持台表面に沿ってガラス基板を強制湾曲させるから、ガラス基板全体に均等に曲げ応力が作用し、欠けの発生が顕著に抑制される。
【００１４】
また、本発明に係わる他のガラス基板分断装置は、請求項５に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、一方の主面に分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板が載置される弾性支持板を備えた支持台と、前記ガラス基板を前記弾性支持板上に保持する強制保持手段と、前記弾性支持板をガラス基板側に突出させてガラス基板を湾曲させる突き出し手段とを、有することを特徴とする。
【００１５】
本ガラス基板分断装置によれば、突き出し手段を弾性支持板を介してガラス基板に押し当てるから、突き出し手段の衝撃が弾性支持板により和らげられ、欠けを発生させることなくガラス基板を湾曲させて分断することができる。
【００１６】
上述した本発明のガラス基板分断装置においては、請求項６に記載のように、前記強制保持手段を、前記ガラス基板全体からその周囲近傍の前記支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと、この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段とで、構成することが好ましく、これにより、ガラス基板全体を支持台の支持面上に柔軟に保持すると共にその湾曲した支持面に沿って迅速且つ緩やかに湾曲させることができる。その結果、欠けの発生をより確実に防止できると共に短時間で能率良くガラス基板を適正に分断することができる。
【００１７】
更に、本発明に係わる他のガラス基板分断装置は、請求項７に記載のように、ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、一方の主面に分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板が載置される支持台と、前記ガラス基板全体からその周囲近傍の前記支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと、この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段と、前記押えシートを介した大気圧により前記支持台表面に保持されたガラス基板に対し、前記切り欠き溝を拡大させる応力を作用させて前記分断線に沿って破断させる破断手段とを、有することを特徴とするものである。
【００１８】
本ガラス基板分断装置によれば、ガラス基板を保持する支持面に空気吸引用の穴を設ける必要がなくなり、支持面に空気吸引用の穴がある場合に吸引穴の部分とそれ以外の部分とで分断の際の支持状態が相違することによりガラス基板の割れ方が不均一となる不具合が解消される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態としての液晶セル分断装置について、図１に基づき説明する。なお、図１は本例の液晶セル分断装置の全体構成を示す模式的断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本例の液晶セル分断装置は、個々の液晶セルに分断される前のガラス基板接合体Ｗが載置される支持ヘッド１と、この支持ヘッド１が設置された支持台２及びガラス基板接合体Ｗを支持ヘッド１の表面に押え付ける押えシート３とから成る。
【００２１】
ガラス基板接合体Ｗは、一対のガラス基板Ｓ１ 、Ｓ２ が各液晶セル領域毎に配置された枠状シール材（不図示）により所定の間隙を保って接合されて成り、各ガラス基板Ｓ１ 、Ｓ２ の対向面には、各液晶セル領域毎に透明電極や配向膜が積層されている。このガラス基板接合体Ｗにおける一方のガラス基板Ｓ１ の他方のガラス基板Ｓ２ に対向する面とは反対側の外面には、前工程のスクライブ工程で各液晶セル領域を区画する分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されている。
【００２２】
支持ヘッド１は、球の周面部を切り取った欠球状をなしており、そのガラス基板接合体Ｗを支持する表面１ａは球面をなしている。
【００２３】
この支持ヘッド１とこれが設置されている支持台２にわたり、排気路１ｂ、２ａが形成されている。
【００２４】
支持ヘッド１に設けられている複数の排気路１ｂは、支持ヘッド１の周辺部全周にわたり所定の間隔で均等に配設されており、各排気路１ｂの一方の先端は支持ヘッド１の表面１ａにそれぞれ開口している。
【００２５】
支持台２の内部に形成されている排気路２ａは、本管２ａ１ とこれから分岐した複数の支管２ａ２ からなる。本管２ａ１ の支持台２から延出させた端部は、図示しない真空ポンプに接続されている。複数の支管路２ａ２ は、それぞれ、これらに対応させて支持ヘッド１に設けられている複数の排気路１ｂに連通接続されている。
【００２６】
支持ヘッド１に支持されたガラス基板接合体Ｗには、押えシート３が被装される。押えシート３は、支持ヘッド１の表面１ａ全体とその周辺の支持台２表面をカバーできる大きさを備えている。この押えシート３は、フレキシブルなフィルムシート基材の少なくとも一方の表面に微細な凹凸が形成されてなる。この微細な凹凸は、基材シート表面にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の硬めの樹脂材料をコーティングするか、或いは、細かいメッシュを貼り付ける等の方法により、容易に形成可能である。また、この場合の押えシート３のフレキシブル度としては、ガラス基板接合体Ｗの仰向けた表面に負圧としての大気圧で押圧された際にその表面に沿って密着できると共に、ガラス基板接合体Ｗの変形に密着したまま追従して変形する程度にフレキシブルであることが要求される。
【００２７】
上述のようなフレキシブル度を備え一方の表面が微細な凹凸面をなす押えシート３は、その微細な凹凸面の表面をガラス基板接合体Ｗの前記分断線に沿って切り欠き溝が形成されたガラス基板の表面に接するように被装される。これにより、押えシート３とガラス基板接合体Ｗ表面とが密着せず、ガラス基板接合体Ｗを微動可能な状態で押えシート３により保持できる。
【００２８】
次に、本液晶セル分断装置によるガラス基板分断工程について説明する。
まず、前工程のスクライブ工程で一方のガラス基板の表面に分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されたガラス基板接合体Ｗを、その切り欠き溝ｄが形成された面を仰向けにして支持ヘッド１上に載置する。このとき、ガラス基板接合体Ｗの位置合せは、支持ヘッド１の表面が球面であるから、その中心部が支持ヘッド１の頂点に位置するように置くだけでよく、極めて簡単である。
【００２９】
次いで、押えシート３をガラス基板接合体Ｗに被装する。この場合も、押えシート３の中心部とガラス基板接合体Ｗの中心部を合せるだけの簡単な位置合せでよい。これにより、図１に示すように、ガラス基板接合体Ｗとこれを支持する支持ヘッド１全体及び支持ヘッド１の周囲近傍の支持台２表面とが押えシート３により覆われた状態となる。
【００３０】
次に、上述の状態下において、図示しない真空ポンプを作動させ、押えシート３で覆われた空間内の空気を、各排気路１ｂから支管路２ａ２ と本管路２ａ１ を通じて排出する
【００３１】
これにより、押えシート３で覆われた空間内が真空化され、ガラス基板接合体Ｗに対して大気圧が押えシート３を介し押圧力として作用し、図２に示されるように、ガラス基板接合体Ｗが支持ヘッド１の球面１ａに均等に押し付けられ、ガラス基板接合体Ｗにその仰向けた表面を凸面とし支持される裏面を凹面とする曲げ応力が作用する。その結果、ガラス基板接合体Ｗの切り欠き溝ｄが拡大され、ガラス基板Ｓ１ がそれら切り欠き溝ｄに沿って分断される。
【００３２】
この分断の際、ガラス基板接合体Ｗ全体に対し、排気と共に徐々に曲げ応力が均等に作用するから、分断面が切り欠き溝ｄに正確に沿って形成され、また、ガラス基板接合体Ｗは押えシート３により微動可能に保持された状態で分断されるから、分断された（割れた）瞬間に分断面同士が衝突して欠ける不具合も解消される。よって、ガラス基板Ｓ１ が欠けを発生させることなく適正に分断される。
【００３３】
この後、ガラス基板接合体Ｗは、図示しない反転装置により表裏反転された後、未だ分断されていないガラス基板Ｓ２ に分断線に沿って切り欠き溝が刻設され、再度、切り欠き溝が形成された面を上にして支持ヘッド１上に載置される。そして、上述の分断プロセスと同様のプロセスを経ることにより、個々の液晶セルに適正に分離され、複数の液晶セルが一括して得られる。
【００３４】
次に、本発明の第２実施形態としての液晶セル分断装置について、図３の模式的断面図に基づき説明する。
【００３５】
本例の液晶セル分断装置は、個々の液晶セルに分断される前のガラス基板接合体Ｗが載置される弾性支持板４と、この弾性支持板４が設置された支持台５、ガラス基板接合体Ｗを弾性支持板４の表面に押え付ける押えシート６、及び前記弾性支持板４にガラス基板接合体Ｗが載置された表面とは反対側の裏面から当接させて弾性支持板４をガラス基板接合体Ｗ側に突出させる突き出し装置７とから成る。
【００３６】
ガラス基板接合体Ｗは、第１実施形態の場合と同様に形成されており、一方のガラス基板Ｓ１ の外面には、前工程のスクライブ工程で各液晶セル領域を区画する分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されている。
【００３７】
弾性支持板４は、硬質ゴム等の可撓性を備えた弾性材からなる。この弾性支持板４が設置される支持台５には、ピット５ａがガラス基板接合体Ｗの平面形状に対応した直方体状に凹設されており、そのピット５ａの開口部全体に弾性支持板４が架設され、ピット５ａが閉じられている。すなわち、弾性支持板４がピット５ａの蓋となっている。
【００３８】
支持台５には、本管５ｂ１ とこれから分岐した複数の支管５ｂ２ とからなる排気管５ｂが内設されている。本管５ｂ１ は、支持台５の底部においてピット５ａを適度な間隔をおいて取り囲む大きさの矩形枠状に配管され、この枠状配管部から外部へ突出させた配管の端部は、図示しない真空ポンプに連通接続されている。複数の支管５ｂ２ は、それぞれ、ピット５ａの周囲近傍に均等に配設され、一端を本管５ｂ１ の枠状配管部に連通接続し、他端を支持台５のピット５ａ周囲近傍表面に開口させてある。なお、各支管５ｂ２ の開口が弾性支持板４で覆われないように、各支管５ｂ２ の配設位置と弾性支持板４の大きさが設定されている。
【００３９】
弾性支持板４に載置されたガラス基板接合体Ｗには、第１実施形態と同様に同じ材質の押えシート６が被装される。すなわち、この押えシート６は、弾性支持板４全体とその周辺近傍の支持台２表面を充分にカバーできる大きさを備え、フレキシブルなフィルムシート基材の少なくとも一方の表面に微細な凹凸が形成されてなる。そして、第１実施形態における押えシート３と同様に、ガラス基板接合体Ｗの仰向けた表面に負圧としての大気圧で押圧された際にその表面に沿って密着できると共に、ガラス基板接合体Ｗの変形に密着したまま追従して変形する程度にフレキシブルであることが要求される。
【００４０】
ピット５ａ内には、弾性支持板４に当接しこの弾性支持板４をこれに密着保持させたガラス基板接合体Ｗと共に湾曲させる突き出し装置７が配設されている。この突き出し装置７は、先端が球面をなす突き当てヘッド７ａを有し、所定のストロークで弾性支持板４に対して垂直方向に往復異動可能に設けられている。また、この突き出し装置７は、ピット５ａ内を底面に沿って所定のコースに沿って走行可能に設けられている。
【００４１】
次に、本液晶セル分断装置によるガラス基板分断工程について説明する。
まず、前工程のスクライブ工程で一方のガラス基板の表面に分断線に沿って切り欠き溝ｄが刻設されたガラス基板接合体Ｗを、その切り欠き溝ｄが形成された面を仰向けにして弾性支持板４上に載置する。
【００４２】
次いで、押えシート６をガラス基板接合体Ｗに被装する。このとき、押えシート６の周縁部が排気用支管５ｂ２ の開口を塞がないように被装する。これにより、ガラス基板接合体Ｗ全体とこれを支持する弾性支持板４及び弾性支持板４の周囲近傍の支持台２表面とが押えシート６により覆われた状態となる。
【００４３】
次に、上述の状態下において、図示しない真空ポンプを作動させ、押えシート６で覆われた空間内の空気を、各支管５ｂ２ と本管５ｂ１ を通じて排出する
これにより、図３に示されるように、押えシート６で覆われた空間内が真空化されて押えシート６の内側凹凸面がガラス基板接合体Ｗの仰向け面に均一に接し、ガラス基板接合体Ｗに対して大気圧が押えシート６を介し押圧力として作用する。これにより、ガラス基板接合体Ｗが弾性支持板４上に微動可能に保持された状態となる。
【００４４】
上述の状態下において、突き出し装置７を作動させ、その突き当てヘッド７ａ先端を弾性支持板４の切り欠き溝ｄが形成されている分断線上の位置に当接させ所定量突き出させる。これにより、弾性支持板４と共にこれに保持されたガラス基板接合体Ｗの被突き当て部分が湾曲し、この部分に形成されている切り欠き溝ｄが拡大され、ガラス基板Ｓ１ が切り欠き溝ｄに沿って分断面が欠けることなく適正に分断される。この場合も、ガラス基板接合体Ｗは押えシート６により微動可能に保持された状態で分断されるから、分断された（割れた）際に分断面同士が衝突して欠ける不具合も解消される。
この後、ガラス基板接合体Ｗは、図示しない反転装置により表裏反転された後、未だ分断されていないガラス基板Ｓ２ に分断線に沿って切り欠き溝が刻設され、再度、切り欠き溝が形成された面を仰向けにして弾性支持板４上に載置される。そして、上述の分断プロセスと同様のプロセスを経ることにより、個々の液晶セルに適正に分離され、複数の液晶セルが一括して得られる。
【００４５】
なお、本発明の液晶セル分断装置は、上記実施形態に限定されるものではない例えば、本発明は、液晶セルの製造工程におけるガラス基板接合体のようなガラス基板対を分断するためだけでなく、他のフラット・パネル・ディスプレイ用の単板のガラス基板の分断にも、好適に用いることができる。
【００４６】
更に、第１実施形態における支持ヘッド１の表面の湾曲形状は、球面に限らず、円周面でも楕円周面でもよい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明のガラス基板分断方法によれば、一方の表面に切り欠き溝を形成したガラス基板を切り欠き溝が開くように湾曲させるから、ブレイクスキージ等でガラス基板を叩くことなく容易に所定の分断線に沿ってガラス基板を分断することができる。その結果、欠け等の分断不良を発生させず良好にガラス基板を分断することができ、液晶素子等のガラス基板からなる製品の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００４８】
また、本発明のガラス基板分断方法は、請求項２に記載のように、ガラス基板間に液晶を封入した液晶セルの製造に適用することにより、ガラス基板の適正な分断が厳しく要求される高精細液晶素子も歩留まり良く製造することができる。
【００４９】
さらに、本発明のガラス基板分断方法においては、請求項３に記載のように、ガラス基板を負圧に基づく大気圧により湾曲させることにより、機械的衝撃を与えることなく緩やかにガラス基板全体を支持面に沿って均一に湾曲させることができ、その結果、欠けの発生をより確実に防止することが可能となる。
【００５０】
一方、本発明のガラス基板分断装置によれば、緩やかな湾曲面をなす支持台表面に沿ってガラス基板を強制湾曲させるから、ガラス基板全体に均等に曲げ応力が作用し、欠けの発生が顕著に抑制される。
【００５１】
また、本発明の他のガラス基板分断装置によれば、突き出し手段を弾性支持板を介してガラス基板に押し当てる構成としたから、突き出し手段の衝撃が弾性支持板により和らげられ、ガラス基板を湾曲させて欠けを発生させることなく適正に分断することができる。
【００５２】
上述した本発明の双方のガラス基板分断装置においては、請求項６に記載のように、前記強制保持手段を、分断すべきガラス基板全体からその周囲近傍の支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと、この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段とで、構成することにより、ガラス基板全体を支持台の支持面上に柔軟に保持すると共にその湾曲した支持面に沿って迅速且つ緩やかに湾曲させることができる。その結果、欠けの発生をより確実に防止できると共に短時間で能率良くガラス基板を適正に分断することができる。
【００５３】
さらに、本発明の更に他のガラス基板分断装置によれば、ガラス基板を保持する支持面に空気吸引用の穴を設ける必要がなくなり、支持面に空気吸引用の穴がある場合に吸引穴の部分とそれ以外の部分とで分断の際の支持状態が相違することによりガラス基板の割れ方が不均一となる不具合が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのガラス基板分断装置示す分解斜視図で、分断開始前の状態を示している。
【図２】本発明の第１実施形態としてのガラス基板分断装置示す分解斜視図で、ガラス基板を分断する状態を示している。
【図３】本発明の第２実施形態としてのガラス基板分断装置示す分解斜視図で、ガラス基板を分断する状態を示している。
【符号の説明】
１…支持ヘッド
２、５…支持台
３、６…押えシート
４…弾性支持板
７…突き出し装置
Ｗ…ガラス基板接合体
Ｓ１ 、Ｓ２ …ガラス基板
ｄ…切り欠き溝
Claims (7)
- ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板の分断方法であって、
一方の主面に予め前記分断線に沿って切り欠き溝が形成されたガラス基板を、該切り欠き溝が形成された主面を上にして所定位置に保持する工程と、
前記一方の主面が凸面となり、他方の主面が凹面となるように、前記ガラス基板を湾曲させて前記分断線に沿って分断する工程とを、
有することを特徴とするガラス基板分断方法。 - 前記ガラス基板は、一対のガラス基板を接合しこれらガラス基板間に液晶を封入する空間を形成した液晶セルの、一方のガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板分断方法。
- 前記ガラス基板は、大気圧により湾曲せしめられることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス基板分断方法。
- ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、
一方の主面に前記分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板がその一方の主面を上にして載置される表面が、湾曲した凸面をなす支持台と、
前記ガラス基板を前記支持台の湾曲した凸面に沿わせて湾曲させると共に保持する強制保持手段とを、
有することを特徴とするガラス基板分断装置。 - ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、
一方の主面に分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板が載置される弾性支持板を備えた支持台と、
前記ガラス基板を前記弾性支持板上に保持する強制保持手段と、
前記弾性支持板を前記ガラス基板側に突出させてガラス基板を湾曲させる突き出し手段とを、
有することを特徴とするガラス基板分断装置。 - 前記強制保持手段は、前記ガラス基板全体からその周囲近傍の前記支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと、この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段とからなることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のガラス基板分断装置。
- ガラス基板を所定の分断線に沿って分断し、複数個の単位ガラス基板を得るガラス基板分断装置であって、
一方の主面に分断線に沿って予め切り欠き溝が形成されたガラス基板が載置される支持台と、
前記ガラス基板全体からその周囲近傍の前記支持台表面にわたる範囲をカバーできる大きさのフレキシブルな押えシートと
この押えシートと前記支持台表面とで囲まれる前記ガラス基板を収容した空間内の空気を排出する排気手段と、
前記押えシートを介した大気圧により前記支持台表面に保持されたガラス基板に対し、前記切り欠き溝を拡大させる応力を作用させて前記分断線に沿って破断させる破断手段とを、
有することを特徴とするガラス基板分断装置。
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