JP4482328B2 - ブレイク装置及びマザー貼合基板の分断システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス、半導体ウエハ、セラミックス等の脆性材料基板を分断するために用いる脆性材料基板のブレイク装置及びマザー貼合基板の分断システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１はガラス板１に対しガラスカッターホイール２を用いてスクライブするときの状態を示している。このスクライブにより、ガラス板１の表面にスクライブラインＳが形成される。図中、円の領域における拡大断面を下図に示している。Ｂがこのスクライブにより形成された垂直方向のクラックの深さを示している。
【０００３】
図２は一般に用いられている従来のブレイク装置の概略を示している。このブレイク装置では、裏面にスクライブラインＳが形成されたガラス板１をマットＭを挟んでテーブル３上にセットする。ガラス板１の上方には、ブレイクバー４が位置している。このブレイクバー４は棒状の金属材料４ａの下面に断面がＶ字状をなす硬質ゴム４ｂが接合されたものであり、図示しない駆動機構によってガラス板１に対して平行に保持し、且つ上下動自在にされている。そしてブレイクバー４の硬質ゴム４ｂの下端部をガラス板１を介してスクライブラインＳに合致するようにしてガラス板１の上方から押圧する。こうすればガラス板１はマットＭ上でわずかに撓むことにより、垂直方向のクラックがガラス板表面まで到達して、スクライブラインＳに沿ってガラス板１が分断される。
【０００４】
図３は特開平4-280828号に開示された他のブレイク法を示している。２分したテーブル３ａ，３ｂは互いにギャップを隔てて設置される。ガラス板１は、上表面に形成したスクライブラインＳがギャップ部に位置するように両テーブル３ａ，３ｂにまたがって吸引固定されている。そして、一方のテーブル３ａを下方のギャップと平行な回転中心軸Ｏに沿って矢印方向にわずかに回転させることで、ガラス板１を撓ませて分断する。両テーブル３ａ，３ｂを同時に回転させることでガラス板１を分断することもできる。又一方のテーブル３ａを回転させると同時に、テーブル３ｂから離すことにより、切断面に損傷が起こらないように分断することもできる。
【０００５】
しかるに前述の図１の下図に示したように、スクライブラインの深さは一様でなく、Ｄａ，Ｄｂのごとく、深い個所が存在する。このＤａ，Ｄｂに対応するスクライブ個所をＳａ，Ｓｂで示している。このガラス板１を上記の手法で分断するとき、ガラス板１に対して一様な分断力が加わったとしても、ガラス板１の分断が一様に進行するのではなく、Ｓａ，Ｓｂで示した個所で先にガラス板の分断が完了する。即ちこの位置でガラス板１の下面まで垂直クラックが到達し、その後は、Ｓａ，Ｓｂの個所を起点としてスクライブ方向にガラス板１の分断が進行する。
【０００６】
従って従来の分断方法では、スクライブラインの複数の個所が起点となってガラス板１の分断が進行するため、その結果、分断面は屏風状になったり湾曲することがあって、商品価値が低下するという欠点があった。
【０００７】
またスクライブ時の発塵を防止できることから、レーザビームを用いたレーザスクライブも検討されている。レーザスクライブでは、ガラス板にレーザビームを照射しつつ移動し、これに追随して冷媒によるスポット冷却を行う。こうしてガラス板の熱歪みを利用することにより、ガラス板に細いスクライブラインを形成する。このスクライブラインは細く目に見えないため、このスクライブ法はブラインドスクライブとも呼ばれる。しかるにブラインドスクライブされたガラス板に対して、従来のブレイク装置にて分断を行う場合、ブラインドスクライブの結果生じたクラックの深さが浅いため大きな分断力が必要となる。そのため装置が大きくなったり、完全に分断できないといった問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、種々の形状の脆性材料基板に対して基板に加える分断力を小さくでき、一様な分断面が得られる脆性材料基板のブレイク装置及びマザー貼合基板の分断システムを実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のブレイク装置は、互いに間隔を空けて配置され、スクライブラインが形成された脆性材料基板を前記スクライブラインが前記間隔に位置するように載置する第１、第２の製品テーブルと、前記第１の製品テーブルを固定する第１の傾動テーブルと、前記第２の製品テーブルを固定する第２の傾動テーブルと、前記第２の製品テーブルと対向する前記第１の製品テーブルのエッジを第１のエッジとし、前記第１の製品テーブルと対向する前記第２の製品テーブルのエッジを第２のエッジとするとき、前記第１の製品テーブルに取り付けられ、前記脆性材料基板の前記第１のエッジの近傍を押圧し、前記脆性材料基板を前記第１の製品テーブルに固定する第１の製品クランプユニットと、前記第２の製品テーブルに取り付けられ、前記脆性材料基板の前記第２のエッジの近傍を押圧し、前記脆性材料基板を前記第２の製品テーブルに固定する第２の製品クランプユニットと、前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な第１の傾動軸を有し、前記第１の傾動軸を回転軸として前記第１の傾動テーブルを回動可能にする第１の傾動機構と、前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な第２の傾動軸を有し、前記第２の傾動軸を回転軸として前記第２の傾動テーブルを回動可能にする第２の傾動機構と、前記第１及び第２の傾動機構を制御して前記第１及び第２の傾動テーブルを回動させる回動制御部と、を具備し、前記第１の製品クランプユニットは、自身の主軸が、前記スクライブラインに対して平行でない所定の角度をなすように取り付けられ、前記第２の製品クランプユニットは、自身の主軸が、前記スクライブラインに関して前記第１の製品クランプユニットの主軸と対称な位置となるように取り付けられることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで前記第１の傾動軸及び前記第２の傾動軸は、互いに前記脆性材料基板の厚みの中心位置に関して上下に対称な位置にあってもよい。
【００１３】
本発明の請求項３のマザー貼合基板の分断システムは、第１のマザー脆性材料基板の一方の面と所定のスクライブラインが形成された第２のマザー脆性材料基板の面とを対向させて貼り合わせたマザー貼合基板の分断システムであって、前記マザー貼合基板をスクライブ装置に搬送する第１の搬送ロボットと、前記第１の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板の第１のマザー脆性材料基板の上面にスクライブラインを形成するスクライブ装置と、前記スクライブ装置によって、第１のマザー脆性材料基板の上面にスクライブラインが形成されたマザー貼合基板を第１のブレイク装置に搬送する第２の搬送ロボットと、前記第２の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板を短冊状に分断する請求項１又は２記載の第１のブレイク装置と、短冊状に分断された貼合基板を第２のブレイク装置に搬送する第３の搬送ロボットと、前記第３の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板を規定形状の貼合基板に分断する請求項１又は２記載の第２のブレイク装置と、を具備することを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明の請求項４のマザー貼合基板の分断システムは、第１のマザー脆性材料基板と第２のマザー脆性材料基板の面とを対向させて貼り合わせたマザー貼合基板の分断システムであって、前記マザー貼合基板の両面にスクライブを行う両面スクライブ装置に搬送する第４の搬送ロボットと、前記第４の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板の両面にスクライブラインを形成する第１の両面スクライブ装置と、前記第１の両面スクライブ装置によって、マザー脆性材料基板の両面にスクライブラインが形成されたマザー貼合基板を第１のブレイク装置に搬送する第５の搬送ロボットと、前記第５の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板を短冊状に分断する請求項１又は２記載の第１のブレイク装置と、短冊状に分断された貼合基板を第２の両面スクライブ装置に搬送する第６の搬送ロボットと、前記第６の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板の両面にスクライブラインを形成する第２の両面スクライブ装置と、前記第２の両面スクライブ装置によって、短冊状に分断された貼合基板の両面にスクライブラインが形成され短冊状に分断された貼合基板を第２のブレイク装置に搬送する第７の搬送ロボットと、前記第７の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板を規定形状の貼合基板に分断する請求項１又は２記載の第２のブレイク装置と、を具備することを特徴とするものである。
【００１５】
ここで前記第１及び第２の両面スクライブ装置は、前記マザー貼合基板の両面にビームスポットを照射し、この照射部分に追随してスポット冷却を行い、基板の熱歪みを利用してスクライブを行うものであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるブレイク装置について、図面を参照しつつ説明する。図４は実施の形態１におけるブレイク装置１０の全体構成を示す外観斜視図である。このブレイク装置１０は片傾動分断機と呼ぶ。分断の対象となる基板Ｇは、ガラス板等の脆性材料基板である。
【００１７】
ここで説明の都合上、空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、ブレイク装置１０の設置床面と平行なテーブル基準面を（ｘ，ｙ，ｚ０ ）とし、設置床面と鉛直な方向をｚ軸とし、基板Ｇの分断方向（ブレイク方向）をｙ軸とする。ブレイク装置１０は−ｘ軸方向にスライド可能なスライドテーブル１１と、ｙ軸と平行な回転軸を中心に傾動可能であり、且つｘ軸方向にスライド調整可能な傾動テーブル１２を有している。
【００１８】
図５はブレイク装置１０の左側ユニット１０Ａと右側ユニット１０Ｂとが分離された状態を示す斜視図である。ブレイク装置１０全体が図４のベース１７に取り付けられるものとすると、左側ユニット１０Ａは図４に示したような基板Ｇにおいて、スクライブラインＳより左側（−ｘ軸方向）に設置される機構部を指し、右側ユニット１０Ｂは基板ＧのスクライブラインＳより右側（＋ｘ軸方向）に設置される機構部を指す。
【００１９】
また切断すべき基板Ｇを載置して保持するために、第１の製品テーブル１３がスライドテーブル１１に固定され、第２の製品テーブル１４が傾動テーブル１２に固定されている。また第１の製品テーブル１３の上部に第１の製品クランプユニット１５が取り付けられ、第２の製品テーブル１４の上部に第２の製品クランプユニット１６が取り付けられる。基板ＧのスクライブラインＳをｙ軸と平行にし、スクライブラインＳを中心に基板の−ｘ軸側（左側）の領域を基板左部ＧＬと呼び、＋ｘ軸側（右側）の領域を基板右部ＧＲと呼ぶ。第１の製品クランプユニット１５は基板左部ＧＬの右端部を強固に押圧して基板を固定し、第２の製品クランプユニット１６は基板右部ＧＲの左端部を強固に押圧して基板を固定するものである。
【００２０】
左側ユニット１０Ａにはスライド機構１１ａが設けられる。スライド機構１１ａはスライドテーブル１１を−ｘ軸方向に付勢するもので、付勢力を与える弾性部材、例えばエアシリンダ、バネ等が設けられる。これに加えてスライド機構１１ａにはスライド範囲を規制するストッパーや、スライド速度を規制するダンパ等が設けられる（図示せず）。
【００２１】
右側ユニット１０Ｂは支柱である一対の水平保持ブロック上部１８と一対の水平保持ブロック下部１９とにより保持される。水平保持ブロック下部１９はベース１７に固定され、水平保持ブロック上部１８は傾動テーブル１２を回動自在に保持する。水平保持ブロック上部１８と水平保持ブロック下部１９との間に図示しないスライドユニットが設けられ、水平保持ブロック上部１８がｘ軸方向にスライド調整できるようになっている。そして＋ｙ軸側、及び−ｙ軸側の水平保持ブロック上部１８には傾動軸１８ａが設けられ、傾動テーブル１２、第２の製品テーブル１４、及び第２の製品クランプユニット１６が傾動軸１８ａを回動軸として傾斜可能なように保持されている。傾動軸１８ａは例えば水平ブロック上部１８に軸受ハウジングを設け、このハウジングに圧入されたボールベアリングで保持される。ここで水平保持ブロック上部１８及び傾動軸１８ａを傾動機構という。
【００２２】
第１の製品クランプユニット１５は、基板左部ＧＬを固定し、基板のスクライブラインに剪断応力及び曲げ応力を集中させるものである。第１の製品クランプユニット１５には、基板ＧのスクライブラインＳ付近を押圧する第１のクランプバー１５ａが設けられている。この第１のクランプバー１５ａの先端は第１の製品テーブル１３の右側エッジに位置し、ｚ軸方向に微動可能である。同様に第２の製品クランプユニット１６は、基板右部ＧＲを固定し、基板のスクライブラインに剪断応力及び曲げ応力を集中させるものである。第２の製品クランプユニット１６には、基板ＧのスクライブラインＳ付近を押圧する第２のクランプバー１６ａが設けられている。第２のクランプバー１６ａの先端は第２の製品テーブル１４の左側エッジに位置し、ｚ軸方向に微動可能である。
【００２３】
図６は第１，第２の製品テーブル１３，１４との位置関係を示す平面図である。第１のクランプバー１５ａを含む第１の製品クランプユニット１５の主軸は角度−αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられている。また第２のクランプバー１６ａを含む第２の製品クランプユニット１６の主軸も角度＋αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられている。又これらの製品テーブル１３，１４の間にギャップを形成する。
【００２４】
図６に示すように第１の製品テーブル１３は、回動軸１３ａを中心にＣＣＷ方向に微小角だけ（ｘ，ｙ）平面内でスライドテーブル１１上で回動調整できる。第２の製品テーブル１４も、回動軸１４ａを中心にＣＷ方向に微小角だけ（ｘ，ｙ）平面内で傾動テーブル１２上で回動調整できる。第１の製品テーブル１３の４隅には、回動軸１３ａから見て接線方向に長径となるねじ孔１３ｂ〜１３ｅが設けられている。同様に、第２の製品テーブル１４の４隅には、回動軸１４ａから見て接線方向に長径となるねじ孔１４ｂ〜１４ｅが設けられている。従って回動軸１３ａを中心に第１の製品テーブル１３を角度−αだけ回動させ、その位置でねじ孔１３ｂ〜１３ｅのボルトをスライドテーブル１１に締め付ける。こうすれば第１の製品テーブル１３は第１のクランプバー１５ａと共に、図６の２点鎖線で示す位置から実線で示す位置に固定できる。第２の製品テーブル１４についても同様である。このような角度調整により、第１のクランプバー１５ａと第２のクランプバー１６ａの開口角を２αに設定できる。
【００２５】
基板Ｇの保持方法として、真空吸着、その他の手段により製品テーブルに固定することができる。基板がガラスであり、その表面に樹脂が成膜されている場合は、静電吸着によっても固定することができる。
【００２６】
傾動テーブル１２の傾動機構について説明する。図４及び図５に示すように、水平保持ブロック上部１８の傾動軸１８ａは、これを回転軸として水平保持ブロック下部１９を除く右側ユニット１０Ｂ全体をＣＷ方向又はＣＣＷ方向に回動可能にする。図７は傾動軸１８ａの取り付け位置を示すブレイク装置の要部断面図である。傾動機構を介して傾動テーブル１２を回動させるために、回動制御部２０が設けられる。回動制御部２０はモータの回転力又は流体シリンダを用いて傾動テーブル１２を所定角だけ回動するものであってもよく、アームやリンクを介して手動で傾動テーブル１２を回動するものであってもよい。また傾動テーブル１２は回動を開始するのと同時に＋ｘ方向に移動するようになっている。
【００２７】
ブレイク装置の初期設定で、第１の製品テーブル１３と第２の製品テーブル１４とが、１枚の基板Ｇに対して同一の載置面を持つよう位置決めされているとする。傾動軸１８ａは、テーブルに載置された基板Ｇの上面及び下面から見て、中央の位置にくるよう高さが調整される。
【００２８】
基板Ｇの厚みを２ｄ０ とする。第１の製品テーブル１３の載置面は（ｘ，ｙ，−ｄ０ ）となり、傾動軸１８ａの位置は（０，ｙ，０）となる。傾動軸１８ａの位置は基板Ｇの厚みや材料に応じて調整可能である。また第１の製品テーブル１３の右エッジと、第２の製品テーブル１４の左エッジとの間隙を２ｇとすると、第１のクランプバー１５ａの基板Ｇに対する押圧位置と、第２のクランプバー１６ａの基板Ｇに対する押圧位置との間隙は図７に示す程度とし、最も接近する部分の押圧位置の間隔は２ｇと同程度が望ましい。尚、傾動軸１８ａは基板Ｇのスクライブラインと平行で、基板の厚み範囲内に位置することが望ましい。
【００２９】
次にこのような機構を持つブレイク装置の動作について説明する。基板Ｇは液晶パネルに用いられる合わせガラス基板とし、図８（ａ）に示すように各種の電極が内側に形成された上基板Ｇ１（厚み０．７ｍｍ）及び下基板Ｇ２（厚み０．７ｍｍ）と、これらの間隙（０．１ｍｍ）に液晶セルが封入されたものとする。この場合の基板の厚み２ｄ０ は１．５０ｍｍとなる。また図８（ａ）に示すように上基板Ｇ１の上面、及び下基板Ｇ２の下面には夫々スクライブラインＳ１、Ｓ２が（ｘ，ｙ）平面から見て同一位置に予め形成されている。スクライブラインＳ１、Ｓ２の形成方法は従来例と同一であり、剪断応力又は引張応力が高い部分がガラス基板のブレイクポイントとなる。
【００３０】
図９はスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の部分拡大断面図である。また図１０は２点鎖線で示すスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の要部平面図である。ここでは基板Ｇの分断後の位置を実線を用いて示している。傾動軸１８ａの位置（ｘ，ｙ，ｚ）を（０，ｙ，０）とする。図１０に示すように分割後の基板左部ＧＬにおいて、図８のスクライブラインＳ２の＋ｙ軸側の終点をＰＬとし、−ｙ軸側の終点をＱＬとする。また基板左部ＧＬが第１の製品テーブル１３の右エッジと接するラインの＋ｙ軸側の終点をＰＬ’とし、−ｙ軸側の終点をＱＬ’とする。また分割後の基板右部ＧＲにおいて、スクライブラインＳ２の＋ｙ軸側の終点をＰＲとし、−ｙ軸側の終点をＱＲとする。また基板右部ＧＲが第２の製品テーブル１４の左エッジと接するラインの＋ｙ軸側の終点をＰＲ’とし、−ｙ軸側の終点をＱＲ’とする。なお、基板Ｇが分割切断される前では、ＰＲはＰＬと一致し、ＱＲはＱＬと一致する。
【００３１】
図９（ａ）に示すように第２の製品テーブル１４をＣＣＷ方向に角度θだけ傾斜させると、点ＰＲ' の位置は（ｘ１ ，ｙ１ ，ｚ１ ）から（ｘ２ ，ｙ２ ，ｚ２ ）に移動する。ここで各座標値は以下のようになる。
ｘ１ ＝ｇ２
ｙ１ ＝ｙ１
ｚ１ ＝−ｄ０
ｘ２ ＝ｄ０ sin θ＋g２cos θ
ｙ２ ＝ｙ１
ｚ２ ＝ｄ０ （１−cos θ）＋g２sin θ−ｄ０
【００３２】
第２のクランプバー１６ａの押圧力により、基板右部ＧＲの点ＰＲ’（ｘ２ ，ｙ２ ，ｚ２ ）の部分が第２の製品テーブル１４に対する不動点になるとすると、基板右部ＧＲの点ＰＲに位置するブレイク部分に対して前記の不動点ＰＲ’から剪断力と引張力が働く。
【００３３】
このような剪断力と引張力は図９（ｂ）の点ＱＲにも同様に働く。しかし点ＰＲ' から見たスクライブラインＳ２の位置と、点ＱＲ' から見たスクライブラインＳ２の位置とは図９及び図１０に示すように異なり、−ｙ軸の方（手前）が＋ｙ軸の方（向かい側）に比較して剪断応力と引張応力とが大きくなる。これはガラス素材のヤング率が両者の部分で同一であっても、回転移動しない基板左部ＧＬに対する基板右部ＧＲの片端支持の先端部は、図９（ａ）の場合より図９（ｂ）の方が短い。このため、図９（ｂ）に示す片端支持の先端部の方が図９（ａ）の場合より剪断応力が緩和されにくくなる。このため点ＱＲ，ＱＬがブレイクポイントとなり、下基板Ｇ２が分断される。次に第２の製品テーブル１４をＣＷ方向に傾動させると、ＣＣＷ方向の傾動の場合と同様に上基板Ｇ１のスクライブラインＳ１に剪断応力と引張応力が加わり、上基板Ｇ１が分断される。基板Ｇの切断時にはスライド機構１１ａにより基板左部ＧＬに対して−ｘ軸方向の付勢力が作用し、また傾動テーブル１２が回動を開始すると同時に＋ｘ方向に移動すると共に、基板左部ＧＬの切断面である右エッジ部が−ｘ軸方向に後退し、基板右部ＧＲの左エッジ部と接触しなくなる。このためガラス基板の分断面に傷が付かず、滑らかな分断面が得られる。
【００３４】
基板Ｇの分断後、点ＰＲの位置は（ｘ３ ，ｙ３ ，ｚ３ ）から（ｘ４ ，ｙ４ ，ｚ４ ）に移動する。ここで各座標値は次のようになる。
ｘ３ ＝０
ｙ３ ＝ｙ３
ｚ３ ＝−ｄ０
ｘ４ ＝ｄ０ sin θ
ｙ４ ＝ｙ３
ｚ４ ＝ｄ０ （１−cos θ）−ｄ０
この場合の水平移動量ｘ４ −ｘ３ を計算すると、θ＝３°の場合、０．０３９ｍｍとなる。
【００３５】
図８（ｂ）は基板右部ＧＲがＣＣＷ方向に回動し、図８（ｃ）は基板右部ＧＲがＣＷ方向に回動する場合の基板変形のプロフィールと、切断面の後退の様子を示している。
【００３６】
スクライブラインＳで左右に分割された基板は、第１のクランプバー１５ａ、第２のクランプバー１６ａを基板Ｇから解除することにより、基板ＧＲ、ＧＬを製品テーブルから外すことができる。ｘ軸方向に帯状となる１枚の基板を多数個に分割する場合、基板Ｇの所定箇所にスクライブラインを夫々設ける。そして基板Ｇをｘ方向に所定ピッチだけ搬送し、製品クランプユニットをセットし、その都度傾動テーブル１２を傾斜させる。このような操作を繰り返すことにより、１枚のマザー基板から複数枚の基板を製造することができる。
【００３７】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２におけるブレイク装置について、図面を参照しつつ説明する。図１１は実施の形態２におけるブレイク装置３０の全体構成を示す外観斜視図である。このブレイク装置３０は両傾動分断機と呼ぶ。ここでも説明の都合上、ブレイク装置３０の設置床面と平行なテーブル基準面を（ｘ，ｙ）とし、設置床面と垂直な方向をｚ軸とし、基板のブレイク方向をｙ軸とする。このブレイク装置３０はｙ軸と平行な回転軸を持ち、傾動可能な第１，第２の傾動テーブル３１，３２を有している。
【００３８】
図１２はブレイク装置３０の左側ユニット３０Ａと右側ユニット３０Ｂとが分離した状態を示す斜視図である。ブレイク装置３０全体は保持ブロック３８，３９を介して図１１に示すベース３７に取り付けられる。第１の製品テーブル３３は第１の傾動テーブル３１に固定され、第２の製品テーブル３４は第２の傾動テーブル３２に固定される。また実施の形態１と同様に、第１の製品テーブル３３の上部に第１の製品クランプユニット３５が取り付けられ、第２の製品テーブル３４の上部に第２の製品クランプユニット３６が取り付けられる。これらのクランプユニットの機能も実施の形態１と同様であるので、機構の説明を省略する。
【００３９】
第１の傾動テーブル３１、第１の製品テーブル３３、及び第１の製品クランプユニット３５は、支柱である第１の保持ブロック３８に保持される。第２の傾動テーブル３２、第２の製品テーブル３４、及び第２の製品クランプユニット３６は、支柱である第２の保持ブロック３９に保持される。図１１に示すように、第２の保持ブロック３９の支柱間隔は、第１の保持ブロック３８の支柱間隔より広く、正規の位置（動作位置）に左側ユニット３０Ａと右側ユニット３０Ｂとがベース３７に取り付けられたとき、全ての支柱が概ねｙ軸上に揃う位置にある。
【００４０】
第１の保持ブロック３８の傾動軸を３８ａとし、第２の保持ブロック３９の傾動軸３９ａとすると、図１３に示すように傾動軸３８ａと傾動軸３９ａとはブレイク装置の基準位置（ｘ０ ，ｙ，ｚ０ ）から見てｚ軸方向に略対称でスクライブラインＳ１、Ｓ２近傍の位置とする。尚、基準位置（ｘ０ ，ｙ，ｚ０ ）は実施の形態１と同様に、基板ＧのスクライブラインＳ１、Ｓ２の中間位置（０，ｙ，０）とする。基板Ｇの厚みの中心位置をｚ＝０とした場合、傾動軸３８ａのｚ軸上の位置ｄ１ は、０ｍｍ≦ｄ１ ≦２０ｍｍであることが望ましく、傾動軸３９ａの位置−ｄ２ は、−２０ｍｍ≦−ｄ２ ≦０ｍｍであることが望ましい。
【００４１】
第１のクランプバー３５ａと第２のクランプバー３６ａの取り付け位置は実施の形態１の場合と同一である。第１の保持アーム３８ｂは第１の傾動軸３８ａを中心に回動自在となり、第１の傾動テーブル３１を任意の角度で保持する。ここで第１の保持アーム３８ｂ及び第１の傾動軸３８ａを第１の傾動機構という。同様に第２の保持アーム３９ｂは第２の傾動軸３９ａを中心に回動自在となり、第２の傾動テーブル３２を任意の角度で保持する。第２の保持アーム３９ｂ及び第２の傾動軸３９ａを第２の傾動機構という。
【００４２】
回動制御部４０はモータの回転力又は流体シリンダを用いて第１の傾動テーブル３１及び第２の傾動テーブル３２を所定角だけ回動するものであってもよく、アームやリンクを介して手動で傾動テーブル３１，３２を回動するものであってもよい。第１の保持アーム３８ｂ及び第２の保持アーム３９ｂは回動制御部４０の初期設定により、基板Ｇの切断前には第１の傾動テーブル３１と第２の傾動テーブル３２を（ｘ，ｙ）面に平行、即ち水平に保持する。
【００４３】
ここでも第１のクランプバー３５ａを含む第１の製品クランプユニット３５の主軸は角度−αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられ、第２のクランプバー３６ａを含む第２の製品クランプユニット３６の主軸も角度＋αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられる。
【００４４】
基板Ｇの厚みを２ｄ０ とし、ここでも例として液晶パネルに用いられる合わせガラス基板を切断する場合を考える。第１の製品テーブル３３の載置面を（ｘ，ｙ，−ｄ０ ）とすると、傾動軸３８ａの位置は図１３に示すように（０，ｙ，＋ｄ１ ）となる。この位置も基板の厚みや材料に応じて調整可能である。傾動軸３９ａの位置は（０，ｙ，−ｄ２ ）となる。この位置も調整可能である。尚、傾動軸３８ａ，３９ａは基板の中心位置から対称な位置、即ちｄ１ ＝ｄ２ であることが好ましい。
【００４５】
また第１の製品テーブル３３の右エッジと、第２の製品テーブル３４の左エッジとの間隙を２ｇとすると、第１のクランプバー３５ａの基板Ｇに対する押圧位置と、第２のクランプバー３６ａの基板Ｇに対する押圧位置とは図１３に示すように各エッジに近接させ、最も接近する部分の押圧位置の間隔は２ｇと同程度が好ましい。
【００４６】
このような機構を持つブレイク装置３０の動作について説明する。図１４はスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の部分拡大断面図である。またスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の要部平面図として図１０を用いる。前述したように第１の傾動軸３８ａの位置は（０，ｙ，＋ｄ１ ）となり、第２の傾動軸３９ａの位置は（０，ｙ，−ｄ２ ）となる。
【００４７】
図１４（ａ）は図１０のＰＲ点及びＰＬ点付近の断面図である。ここでは第１の製品テーブル３３と第２の製品テーブル３４のエッジ間隔は２ｇ２ である。図１４（ｂ）は図１０のＱＲ点及びＱＬ点付近の断面図である。ここでは第１の製品テーブル３３と第２の製品テーブル３４のエッジ間隔は２ｇ１ （ｇ１ ＜ｇ２ ）である。図１４に示すように最初に第２の製品テーブル３４をＣＷ方向に角度θだけ傾斜させ、次に第１の製品テーブル３３をＣＷ方向に角度θだけ傾斜させるものとする。実施の形態１と同様にして基板右部ＧＲの第２の製品テーブル３４に対する押圧点をＰＲ' とする。この点ＰＲ’は基板ＧをスクライブラインＳに沿って分断するとき、剪断応力を与える力点として考えることができる。
【００４８】
最初に第２の製品テーブル３４をＣＷ方向に角度θだけ回動させた場合を考える。ＰＲ' の位置は、（ｘ５ ，ｙ５ ，ｚ５ ）から（ｘ６ ，ｙ６ ，ｚ６ ）に移動する。ここで各座標値は次のようになる。
ｘ５ ＝ｇ２
ｙ５ ＝ｙ５
ｚ５ ＝−ｄ０
ｘ６ ＝（ｄ２ −ｄ０ ）sin θ＋g２cos θ
ｙ６ ＝ｙ５
ｚ６ ＝−（ｄ２ −ｄ０ ）（１−cos θ）−g２sin θ−ｄ０
【００４９】
このように基板右部ＧＲの（ｘ６ ，ｙ６ ，ｚ６ ）の部分が第２の製品テーブル３４に対する不動点となり、基板右部ＧＲの点ＰＲに位置するブレイク部分に対して前記の不動点から剪断力と引張力が働く。
【００５０】
このような剪断力と引張力は図１４（ｂ）に示す点ＱＲにも働く。しかし点ＰＲ' から見たスクライブラインＳ２までの距離と、点ＱＲ' から見たスクライブラインＳ２までの距離とは図１０に示すように異なり、ＱＲの方がＰＲに比較して剪断応力と引張応力が大きくなる。これはガラス素材のヤング率が両者の部分で同一であっても、基板左部ＧＬに対する基板右部ＧＲの片端支持の先端部の剪断応力、引張応力、曲げ応力がＱＲの値より小さくなる。これは、その片端支持の先端長が図１４（ａ）に示すように長いため、弾性変形によって応力が緩和されるからである。このため応力の高い点ＱＲがブレイクポイントとなり、上基板Ｇ１が分断される。
【００５１】
次に第１の製品テーブル３３をＣＷ方向に角度θだけ傾動させると、スクライブラインＳ２に剪断応力と引張応力が加わり、下基板Ｇ２が分断される。この場合、前記と同様のことが基板左部ＧＬのＰＬ点及びＱＬ点について生じる。このように両製品テーブルの回動により、スクライブラインＳを中心に＋ｘ軸方向と、−ｘ軸方向に引張応力が働き、かつ、＋ｚ軸方向と、−ｚ軸方向に剪断応力が働くので、基板Ｇを容易に分断することができる。分断時には基板左部ＧＬと基板右部ＧＲとが互いに離れる。この場合も分断面である右エッジ部は、基板右部ＧＲの左エッジ部と接触しない。このためガラス基板の分断面に傷が付かず、滑らかな分断面が得られる。
【００５２】
点ＰＲの水平移動量を計算すると（ｄ０ ＋ｄ２ ）sin θとなり、ｄ２ ＝５．０ｍｍ、ｄ０ ＝０．７５ｍｍ、θ＝３°の場合は０．３００ｍｍとなり、実施の形態１における水平移動量０．０３９ｍｍより遥かに大きな値が得られる。また点ＰＲの鉛直方向の移動量を計算すると、（ｄ０ ＋ｄ２ ）( １−cos θ) になり、上記の数値を代入すると、垂直移動量は０．００７９ｍｍとなる。この値はスクライブラインＳにおける剪断力に寄与する。
【００５３】
スクライブラインＳで左右に分割された基板は、第１のクランプバー３５ａ、第２のクランプバー３６ａの押圧を解除することにより、製品テーブルから外すことができる。尚、第１の傾動テーブル３１と第２の傾動テーブル３２を交互に同じ角度θだけ傾斜させるとしたが、傾斜角度は各傾動テーブルで異なってもよく、いずれの傾動テーブルを先に傾動させるかは、基板Ｇの分断特性に影響しない。
【００５４】
以上のようにいずれのブレイク装置によっても、基板Ｇの手前の端面側が分断の開始点となり、手前から奥へと順に分断が進展してゆく。このブレイク装置では、基板の分断の開始点が１点のため、基板に作用させる力の大きさは、従来のブレイク法と比べると格段に低くできる。また分断端面はきれいに仕上がり、従来技術で述べたような分断端面の不具合は発生しない。またレーザスクライブ装置にてスクライブした基板に対しても同じように分断できる。本発明の装置では、各保持ブロックの取付位置や高さ等を容易に変更でき、製品テーブルの回転量や開き角２αを随意に設定できるため、設計の自由度が高くなる。本実施の形態において、液晶パネルに用いられる合わせガラスの基板に形成されているスクライブラインＳ１，Ｓ２が（ｘ，ｙ）平面から見て同一の位置である場合を説明したが、Ｓ１とＳ２の位置は液晶パネルの端子の形成などのために数ｍｍ離れていても、本ブレイク装置を用いて不都合がなく分断できる。
【００５５】
また本実施の形態のブレイク装置は、合わせガラスだけではなく、単板のガラスは勿論のこと、半導体ウェハ、セラミック基板等、脆性材料基板を分断することができる。特に液晶パネルのように合わせガラス基板の場合、交互のブレイク動作で上下のガラス板を交互に分断することができ、しかも基板を反転する工程も不要なため、作業効率を大幅に向上させることができる。本発明のブレイク装置は、レーザなどの加熱手段を用いて脆性材料基板を加熱し、脆性材料基板に発生した熱歪を利用してスクライブラインを形成した脆性材料基板の分断にも適用できる。
【００５６】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３におけるブレイク装置について説明する。図１５は、本実施の形態におけるブレイク装置５０の一部を切欠いて示した斜視図である。本実施の形態では、２分したテーブル５１ａ，５１ｂが互いにギャップＺを隔てて設けられており、一方のテーブル５１ｂは固定されている。テーブル５１ａの裏面には、自在継手５２，５３，５４が固定され、これらを介して３本の支持柱５６，５７，５８が設けられている。支持柱５７，５８はテーブル５１ａのギャップＺの端面に沿うようにして設けられ、支持柱５６は支持柱５７の後方に設けられている。
【００５７】
各々の支持柱５６，５７，５８の下部には夫々自在継手５９，６０，６１が取付けられる。自在継手５９及び６１の他端部には台座６２に固定される。支持柱５７は他の支持柱より短い。自在継手６０の他端部は伸縮アーム６３を介して台座６２に固定される。この伸縮アーム６３はその内部にはリニアモータ等が内蔵され、外部からの制御信号により長手方向に伸縮するアームである。
【００５８】
さて脆性材料基板の１つであるガラス板Ｈを分断する場合には、図１６に上面図を示すようにガラス板Ｈをテーブルに配置する。このとき上表面に形成したスクライブラインＳがギャップ部に位置するように、ガラス板Ｈをテーブル５１ａ，５１ｂにまたがらせて吸着して固定する。こうしてガラス板Ｈを固定した後、伸縮アーム６３を伸長又は圧縮させる。
【００５９】
図１７は伸縮アーム６３を伸長させたときの状態をガラス板Ｈを除いて示した説明図である。テーブル５１ａは自在継手５９及び６１を結ぶ一点鎖線で示すラインを中心軸Ｌ１として回転するが、その回転中心軸の方向がスクライブ方向に対して平行ではなく、ある角度を持っている。即ちガラス板のスクライブラインＳとテーブル５１ａの回転の中心軸Ｌ１とが平行とならないように設定する。そうすればテーブル５１ａのギャップＺの端面での移動量が、図中の各矢印で示したように、図中手前に向かうほど大きくなる。また前記の角度が大きくなるにつれ、その傾向が強まる。
【００６０】
この結果、ガラス板Ｈの手前の端面側がガラス板の分断の開始点となり、手前から奥へと順にガラス板Ｈの分断が進展してゆく。このブレイク法では、分断の開始点が１点のため、ガラス板に作用させる分断力の大きさは、従来のブレイク法と比べると、格段に低くなる。又ブレイク端面、即ち分断面はきれいに仕上がり、従来技術で述べたようなガラス板Ｈの分断端面の不具合は発生しない。又前述のレーザスクライブ装置にてスクライブしたガラス板に対しても同じように分断できる。このようなブレイク方式では、各支持柱５６，５７，５８の取付位置や高さ等を容易に変更して、テーブル５１ａの回転量や回転方向を随意に設定できるため、設計の自由度が高い。
【００６１】
尚、本実施の形態では、他方のテーブル５１ｂは固定としたが、このテーブル５１ｂに対しても、同じような回転機構を備えることもできる。この場合、テーブル５１ｂの回転方向を逆向きにする必要がある。
【００６２】
図１８は液晶マザーガラス基板の拡大断面を示している。液晶マザーガラス基板７０は周知のごとく、一方のマザーガラス基板７１の周縁部などに接着剤７２を塗布し、粒状のスペーサ７３を挟むように他のマザーガラス基板７４を重ね合わせてマザーガラス基板相互を固定した構造を有している。そして接着剤７２の層に設けた小孔から両マザーガラス基板間のギャップ部に液晶７５を注入することにより、図示しない液晶パネルを得ることができる。
【００６３】
所定サイズのマザーガラス基板を用いて液晶マザーガラス基板７０を形成し、複数の液晶パネルに分離するため、上側のマザーガラス基板７４に対してはその上面にスクライブラインＳ１を形成し、下側のマザーガラス基板７１には既にスクライブラインＳ２を形成したものを用いていた。従来のブレイク法では液晶マザーガラス基板７０の分断時には一方のマザーガラス基板を分断した後、表裏を反転してから他方のマザーガラス基板を分断していた。
【００６４】
これに対し本実施の形態のブレイク装置を用いる場合には、図１８の液晶マザーガラス基板７０では、組立て前にあらかじめマザーガラス基板７４の上面及びマザーガラス基板７１の上面にスクライブラインを形成し、１回のテーブルの回動動作で上下のマザーガラス基板を同時に分断することができる。そのためマザーガラス基板の反転の工程も不要となり、作業効率を大幅に向上させることができた。
【００６５】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４におけるブレイク装置について説明する。図１９は、本実施の形態におけるブレイク装置８０の要部構成を示す一部切り欠き斜視図である。このブレイク装置８０は、実施の形態３と同様のテーブル８１ａ、８１ｂを有している。テーブル８１ａ、８１ｂが水平、即ち同一の載置面を持つ姿勢におけテーブル間のギャップをＺとすると、ギャップＺの大きさはこの状態では一様である。実施の形態１，２と同様にしてギャップＺの中央線をｙ軸とする。テーブル８１ａの下部に対してｙ軸と非平行となり、テーブル８１ａの下面と直角な軸受板８２を取り付ける。そして軸受板８２の下部に軸穴８３を設け、この軸穴８３に通した軸を回転軸Ｌ２とし、テーブル８１ａを回動自在に保持する。そして軸受板８２を図示しない駆動装置により回動軸させる。こうすれば実施の形態３と同じ作用効果を得ることができる。
【００６６】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５におけるブレイク装置について説明する。図２０及び図２１は本実施の形態におけるブレイク装置９０の要部構成を示す説明図であり、図２０は側面図、図２１は斜視図である。このブレイク装置９０は、パラレルリンク機構の６軸を同時に制御することによって、ガラス板の分断の自由度を拡大するようにしたものである。このブレイク装置９０は、実施の形態３、４と同様のテーブル９２ａ、９２ｂを有している。テーブル９２ａは固定のテーブルとし、テーブル９２ｂは移動自在のテーブルとする。
【００６７】
図２０に示すようにテーブル９２ａは４本の支持柱９３〜９６によって台座９１に固定される。テーブル９２ｂはテーブル９２ａの側方に配置される。テーブル９２ｂはその下面に自在継手９７〜１０２を介して伸縮アーム１０３〜１０８に接続される。これらの伸縮アーム１０３〜１０８は図１５の伸縮アーム６３と同様の機能を有するアームである。伸縮アームの内部にリニアモータ等が内蔵されており、その長手方向の長さが制御信号により伸縮自在に制御される。
【００６８】
各伸縮アーム１０３〜１０８の下部は自在継手１０９〜１１４を介して台座９１に接続されている。そして図２１に示す制御部１１５からの制御信号によってこれらの伸縮アーム１０３〜１０８の長さが独立に制御される。尚図２１に示すようにテーブル９２ｂの下面の自在継手９７〜１０２で形成される６角形と、台座９１上の自在継手１０９〜１１４で形成される６角形とは、互いに異なった形状とする。そして伸縮アームの伸縮制御により、テーブル９２ｂの位置や、水平面に対する載置面の角度を任意に一律に選択することができる。このように並列に伸縮動作する６軸の伸縮アームを用いて制御対象物の回転量を制御したり、位置を制御する機構は、パラレルメカニズムにより実現されている。
【００６９】
さてガラス板を分断する際には、まず図２１に示すようにテーブル９２ｂをテーブル９２ａに対し所定のギャップを隔てて同一平面となるように姿勢を制御する。次いで、スクライブラインＳが上面となり、且つギャップ部の中心に位置するようにガラス板Ｈをテーブル上にまたがって配置する。この状態でガラス板Ｈを例えば真空吸着やその他の方法で夫々のテーブル９２ａ，９２ｂに固定する。ガラス面にシリコンなどの絶縁層が成膜されている場合は、静電吸着による固定であってもよい。
【００７０】
さてテーブル９２ｂは制御部１１５からの制御信号により、夫々の伸縮アームが所定長となるように伸縮することにより、パラレルリンク機構が動作する。実施の形態３と同様に中心軸Ｌ３を仮想軸としてテーブル９２ｂが回転する。尚、中心軸Ｌ３はテーブル９２ｂの下方に位置し、スクライブラインＳと平行でない。即ち中心軸Ｌ３とスクライブラインＳとは空間座標内でねじれの関係にある。
【００７１】
図２２はガラス板Ｈが分断された状態を示すブレイク装置９０の側面図である。実施の形態３と同様に、回転軸の方向がスクライブ方向に対してある角度をもつように、テーブル９２ｂを回転させることができる。従って手前側をガラス板Ｈの分断の開始点として手前から順にガラス板Ｈの分断が進展していく。このためガラス板Ｈに作用させる分断力の大きさは小さくてもよくなり、ガラス板Ｈの分断面をきれいに仕上げることができる。又レーザによるブラインドクラックのラインが形成されたガラス板に対しても従来よりも小さい分断力を加えて分断できる。
【００７２】
この実施の形態では、対象となるガラス板の厚さや形状に合わせてパラレルリンク機構により任意の回転軸を設定することができる。又分断を完了した後に図２３に示すようにテーブル９２ｂを再び分断されたガラス板Ｈの端面同士が再び接触しないようにテーブル９２ａと平行にし、且つ段差を設ける。またこれにより、分断後のガラス板Ｈの処理を容易にすることができる。
【００７３】
更にテーブル９２ｂ内にガラス板を配置する領域の周辺に、図２４に示すように上下動自在の押し上げピン１１６を配置しておく。ガラス板の分断を完了し、テーブル９２ｂを水平に保った後、分断したガラス板の吸着を開放し、押し上げピン１１６を動作させてガラス板をテーブル９２ｂから押し上げることができる。次いで図２４に示すように切断したガラス板Ｈとテーブル９２ｂとの間に除材ハンド１１７を挿入してガラス板Ｈを持ち上げ、分断後のガラス板Ｈを搬送することもできる。従って次の工程へガラス板Ｈを容易に搬送することができるという効果が得られる。
【００７４】
又この実施の形態では一枚のガラス板を分断する場合について説明しているが、図１８に示すように貼り合わせ脆性材料基板の一例である上下のマザーガラス基板にスクライブラインが形成された液晶マザーガラス基板を分断する場合にもこの実施の形態を適用することができる。この場合も液晶マザーガラス基板の表裏を反転させることなく両面のマザーガラス基板を分断することができる。
【００７５】
（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、前述した基板Ｇとして１枚の液晶マザーガラス基板１２０を所定形状に分断し、複数の液晶ガラス基板１２１を得るための製造方法とする。１枚の液晶マザーガラス基板１２０から、駆動信号によって画素単位で画像又は文字を表示する液晶パネルを得るためには、各種の製造工程が必要である。
【００７６】
ＴＦＴ、走査電極、信号電極、画素電極を含む基板をＴＦＴ基板（ＡＭ基板ともいう）と呼び、カラーフィルタを含む基板を対向基板と呼ぶと、液晶パネルは前記のＴＦＴ基板と対向基板とが貼り合わされ、これらの両基板に液晶が充填された段階のものをいう。そして前記の液晶マザーガラス基板１２０とは、分断前のＴＦＴ基板（マザーＴＦＴ基板という）と、分断前の対向基板（マザー対向基板という）とを貼り合わせた段階の基板（マザー貼合基板）をいう。従って分断された貼り合わせ基板が液晶ガラス基板１２１（貼合基板）となる。そして液晶ガラス基板１２１に液晶が充填され、液晶の注入口が封止され、基板エッジの電極にフラットケーブルが接続可能な状態が液晶パネルである。
【００７７】
前記の液晶パネルの製造工程における本実施の形態におけるブレイク方法の位置づけを明確にするために更に説明を加える。１枚の液晶マザーガラス基板１２０から、複数枚の液晶ガラス基板１２１を得るには、複数種類の分断工程が必要である。これは基板のスクライブライン又は分断面が液晶パネルのどの部分に位置するかによって区別される。例えば（Ａ）多面取りの大判貼り合わせ基板である液晶マザーガラス基板１２０を、所定形状の個々の液晶ガラス基板１２１に分割する工程、（Ｂ）多面取りのまま液晶注入口を露出するための分断工程、（Ｃ）電極部分を取り出すための分断工程等がその例である。前記の各工程の順序はここでは予め決めておく必要はないが、少なくとも（Ａ）、（Ｂ）の工程が本実施の形態に組み入れられるものとする。また（Ａ）の工程においても、スクライブラインＳが液晶マザーガラス基板１２０に格子状（クロススクライブともいう）に形成される限り、複数回の分断工程を必要とする。
【００７８】
図２５はこのような分断工程を含む液晶マザーガラス基板１２０のブレイク方法を示している。このブレイク方法は、（１）カセットローダ、（２）第１の基板搬送装置、（３）第１のスクライブ装置、（４）第２のスクライブ装置、（５）第２の基板搬送装置、（６）第１のブレイク装置、（７）第２のブレイク装置を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１２１が製造される。このため、このような分断工程を液晶マザーガラス基板自動分断ラインという。
【００７９】
図２５において、カセットローダ１２２は多数枚の液晶マザーガラス基板１２０をカセットに収納して保持するものである。給材ロボットＲ１はカセットローダ１２２のカセットから液晶マザーガラス基板１２０を取り出し、第１の基板搬送装置１２３に移送するものである。第１の基板搬送装置１２３は給材ロボットＲ１から供給された液晶マザーガラス基板１２０をテーブルの定位置に位置決めするものである。この位置決めは液晶マザーガラス基板１２０の互いに直交する端面を位置決めピンに押圧することにより行われる。
【００８０】
搬送ロボットＲ２はテーブルに載置された液晶マザーガラス基板１２０を第１のスクライブ装置１２４の所定位置に搬送するものである。液晶マザーガラス基板１２０のうちマザーＴＦＴ基板を１２０ａとし、マザー対向基板を１２０ｂとする。また基板の加工面を実施の形態１、２と同様に（ｘ，ｙ）面と平行な面とする。第１のスクライブ装置１２４は例えばマザー対向基板１２０ｂのｘ軸又はｙ軸方向に平行となるよう、スクライブラインＳ１を夫々形成するもので、ここでは従来例で説明したようなスクライブ方法が用いられる。
【００８１】
搬送ロボットＲ３は第１のスクライブ装置１２４からスクライブラインＳ１が形成された液晶マザーガラス基板１２０を取り出し、上面と下面を反転させて搬送ロボットＲ４に与えるものである。搬送ロボットＲ４は反転された液晶マザーガラス基板１２０を第２のスクライブ装置１２５の所定位置に搬送するものである。第２のスクライブ装置１２５はマザーＴＦＴ１２０ａのｘ軸又はｙ軸方向に平行となるよう、スクライブラインＳ２を夫々形成するものである。これらのスクライブラインＳ１、Ｓ２の位置及びその長さ（描画データ）は、図示しない制御用ＣＰＵによって制御される。
【００８２】
両面にスクライブラインが形成された液晶マザーガラス基板１２０は、搬送ロボットＲ５により第２の基板搬送装置１２６まで移送される。第２の基板搬送装置１２６は搬送ロボットＲ５から供給された液晶マザーガラス基板１２０を定位置に位置決めするものである。搬送ロボットＲ６は第２の基板搬送装置１２６に載置された液晶マザーガラス基板１２０を第１のブレイク装置１２７の定位置に移送するものである。
【００８３】
第１のブレイク装置１２７及び第２のブレイク装置１２８は実施の形態１又は２のブレイク装置と同様であるので、構造説明は省略する。第１のブレイク装置１２７は、第１のテーブル１２７ａ及び第２のテーブル１２７ｂに跨がって載置される液晶マザーガラス基板１２０の上面を押圧して固定し、一方のテーブルを図４に示すように＋ｚ方向及び−ｚ方向に回動するか、又は図１１に示すように両方のテーブルを同じ方向に同時に回動することにより、液晶マザーガラス基板１２０を短冊状に分断するものである。
【００８４】
搬送ロボットＲ７は、短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１２０をテーブル１２７ｂから取り出し、第２のブレイク装置１２８の定位置、即ち２つのテーブル１２８ａ、１２８ｂに跨がるように位置決めして載置するものである。第２のブレイク装置１２８は液晶マザーガラス基板１２０を分断する。ここで得られた基板は所定形状の液晶ガラス基板１２１となる。これらの液晶ガラス基板１２１は搬送ロボットＲ８により第３の基板搬送装置１２９により移送され、更に次の液晶パネルの製造工程に持ち込まれる。
【００８５】
以上の工程を有する本実施の形態のブレイク方法について、従来のブレイク方法と比較して説明する。図２６は従来のブレイク装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を分断する場合の工程図である。また図２７は本発明のブレイク装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を分断する場合の工程図である。但し、図２６は分断工程が１つの場合を示しているので、図２５の分断工程数と合致しない。
【００８６】
従来のブレイク装置は、図２に示す方法によれば、ガラス板１の一方の面にスクライブラインＳを形成し、ガラス板１の他方の面にブレイクバー４を押し当て、ガラス板１を撓ませることによりガラス板１を分断させていた。また図３に示す方法によれば、スクライブラインＳが形成された部分に引張応力が働くようにガラス板１を撓ませてガラス板１を分断していた。このようなブレイク装置を用いると、貼り合わせガラス基板の分断では図２６の（ｂ）〜（ｇ）で示す工程が必要となる。
【００８７】
即ち図２６の（ａ）に示す液晶マザーガラス基板１２０のマザーＴＦＴ基板１２０ａを上にし、スクライブ装置を用いて（ｂ）のようにマザーＴＦＴ基板１２０ａにスクライブラインＳ１を入れる。次に（ｃ）のように液晶マザーガラス基板１２０を反転装置を用いて反転させる。そして（ｄ）のようにマザー対向基板１２０ｂにブレイクバーを押圧させて、マザーＴＦＴ基板１２０ａに垂直クラックを進展させてマザーＴＦＴ基板１２０ａを分断する。次に液晶マザーガラス基板１２０を保持し、スクライブ装置を用いて（ｅ）のようにマザー対向基板１２０ｂにスクライブラインＳ２を入れる。そして再度液晶マザーガラス基板１２０を反転装置を用いて（ｆ）のように反転させる。次に（ｇ）のようにマザーＴＦＴ基板１２０ａにブレイクバーを押圧させて、マザー対向基板１２０ｂに垂直クラックを進展させる。次に液晶マザーガラス基板１２０を左右に離すと（ｈ）のように液晶マザーガラス基板１２０を複数の液晶ガラス基板１２１に分断できる。しかしこの方法では、基板の反転工程を２回必要とする。
【００８８】
しかし本実施の形態１又は２のブレイク装置を用いると、液晶マザーガラス基板１２０に対して図２７の（ｂ）〜（ｆ）で示す工程で済む。即ち図２７の（ａ）に示す液晶マザーガラス基板１２０のマザー対向基板１２０ｂを上にし、図２５の第１のスクライブ装置１２４を用いて（ｂ）のようにマザー対向基板１２０ｂにスクライブラインＳ１を入れる。次に（ｃ）のように反転装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を反転させる。そして（ｄ）のように第２のスクライブ装置１２５を用いてマザーＴＦＴ基板１２０ａにスクライブラインＳ２を入れる。
【００８９】
そして両面にスクライブラインが入った液晶マザーガラス基板１２０を図２５の第１のブレイク装置１２７にセットし、一方のテーブルを上側及び下側に回動させると、（ｅ）及び（ｆ）に示すようにマザーＴＦＴ基板１２０ａ及びマザー対向基板１２０ｂには、垂直クラックが夫々基板の厚み方向に進展し、夫々の基板を貫く。このため所謂クラックが生じる。そして液晶マザーガラス基板１２０を左右に分離すると、（ｇ）のように分断された液晶ガラス基板１２１が得られる。この方法によれば、基板の反転工程は１回ですむ。
【００９０】
以上の工程は、液晶マザーガラス基板１２０を例えば短冊状に分断する場合である。図２５で説明したように、液晶マザーガラス基板１２０に対して格子状にスクライブラインを形成し、更に小寸法の形状の液晶ガラス基板１２１に分断する場合、図２６と図２７の工程差は更に大きくなり、本実施の形態によるブレイク方法では、基板の分断面の滑らかさに加えて、基板の反転工程を省くことができるという効果が得られる。
【００９１】
（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、図２８に示すような液晶マザーガラス基板１３０を複数の液晶ガラス基板１３１に分断する方法である。ＴＦＴ、走査電極、信号電極、画素電極を含むマザー基板をマザーＴＦＴ基板と呼び、カラーフィルタを含むマザー基板をマザー対向基板と呼ぶ。この液晶マザーガラス基板１３０は、スクライブラインが未形成の第１の脆性材料基板であるマザー対向基板１３０ｂと、スクライブラインＳ２が予め形成された第２の脆性材料基板であるマザーＴＦＴ基板１３０ａとをシール剤１３２で貼り合わせた基板をいう。
【００９２】
図２９はこのような液晶マザーガラス基板１３０のブレイク方法を示した液晶マザーガラス基板自動分断ラインの構成図である。このブレイク方法は、（１）カセットローダ、（２）第１の基板搬送装置、（３）スクライブ装置、（４）第１のブレイク装置、（５）第２の基板搬送装置、（６）第２のブレイク装置、（７）第３の基板搬送装置を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１３１が製造される。
【００９３】
図２９において、（１）のカセットローダ１３３は多数枚の液晶マザーガラス基板１３０をカセットに収納して保持するものである。給材ロボットＲ１はカセットローダ１３３のカセットから液晶マザーガラス基板１３０を取り出し、（２）に示す第１の基板搬送装置１３４に移送するものである。第１の基板搬送装置１３４は移送された液晶マザーガラス基板１３０をテーブルの定位置に位置決めするものである。
【００９４】
搬送ロボットＲ２はテーブルに載置された液晶マザーガラス基板１３０を（３）のスクライブ装置１３５の所定位置に搬送するものである。このスクライブ装置１３５は図２８に示すマザー対向基板１３０ｂの上面にスクライブラインＳ１を形成するものである。
【００９５】
搬送ロボットＲ３はスクライブラインＳ１が形成された液晶マザーガラス基板１３０をスクライブ装置１３５から取り出し、（４）の第１のブレイク装置１３６の定位置に移送するものである。第１のブレイク装置１３６には、実施の形態１〜５で説明したブレイク装置が適用される。図２９は実施の形態１又は２のブレイク装置を適用した場合を示しており、第１のテーブル１３６ａ及び第２のテーブル１３６ｂに跨がって載置される液晶マザーガラス基板１３０の上面を押圧して固定し、一方のテーブルを回動、又は両方のテーブルを同時に回動することにより、液晶マザーガラス基板１３０を短冊状に分断するものである。
【００９６】
搬送ロボットＲ４は、短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１３０を取り出し、（５）の第２の基板搬送装置１３７のテーブルに載置するものである。搬送ロボットＲ５は短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１３０を、（６）の第２のブレイク装置１３８の定位置に移送するものである。第２のブレイク装置１３８は液晶マザーガラス基板１３０を規定形状に分断し、複数の液晶ガラス基板１３１を得るものである。分断された液晶ガラス基板１３１は搬送ロボットＲ６により第３の基板搬送装置１３９により移送され、更に次の液晶パネルの製造工程に持ち込まれる。尚、第２のブレイク装置としては、実施の形態１〜５で説明したブレイク装置が適用される。
【００９７】
このようなブレイク方法では、液晶マザーガラス基板１３０の反転装置も必要とせず、図２９の（３）で示すようにスクライブ装置も１台で済む。
【００９８】
（実施の形態８）
次に本発明の実施の形態８におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、両面スクライブ装置を用いることを特徴とする。また本実施の形態の液晶マザーガラス基板１４０は、実施の形態７のマザーガラス基板１３０と異なり、マザーＴＦＴガラス基板にもマザー対向基板にも、スクライブラインＳが予め形成されていないものとする。
【００９９】
図３０はこのような液晶マザーガラス基板１４０のブレイク方法を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの構成図である。このブレイク方法は、（１）カセットローダ１４２、（２）第１の基板搬送装置１４３、（３）第１の両面スクライブ装置１４４、（４）第２の基板搬送装置１４７、（５）第１のブレイク装置１４８、（６）第３の基板搬送装置１４９、（７）第２の両面スクライブ装置１５０、（８）第４の基板搬送装置１５３、（９）第２のブレイク装置１５４、（１０）第５の基板搬送装置１５５を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１４１が製造される。
【０１００】
給材ロボットＲ１、搬送ロボットＲ２〜Ｒ７、基板搬送装置１４３、１４７、１４９、１５３、１５５については、実施の形態６、７に示すものと機能が同一であるため、説明を省略する。
【０１０１】
第１の両面スクライブ装置１４４は、複数のテーブル１４５ａ及び１４５ｂと、この装置の中央に設けられたスクライブヘッドマウント１４６ａと、スクライブヘッドマウント１４６ａに移動自在に保持された上下のスクライブヘッド１４６ｂとを有している。液晶マザーガラス基板１４０がテーブル１４５ａによりスクライブヘッドマウント１４６ａの部分に移送されたとき、液晶マザーガラス基板１４０の上下両面の一部が加工領域に入るようブリッジ状態に保持される。スクライブヘッド１４６ｂがこのブリッジ部分を走査することにより、上下両面のスクライブを行う。
【０１０２】
スクライブ装置として従来例で説明したように、超硬金属製やダイヤモンド製のホイールカッタを用いたものと、レーザ光によるレーザスクライブを用いたものがある。ホイールカッタ方式のものは、２つのホイールカッタが同期して液晶マザーガラス基板１４０の両面を圧接して回転移動（転動）することにより、スクライブラインＳ１とＳ２とを同時に形成する。またレーザスクライブ方式のものは、２本のビームスポットを液晶マザーガラス基板１４０の両面に照射させながら走査し、この照射部分に追随して冷媒を用いたスポット冷却を行う。こうしてガラス素材の熱歪みを利用したブラインドスクライブを行う。第２の両面スクライブ装置１５０の構造も第１の両面スクライブ装置１４４と同様である。
【０１０３】
第１のブレイク装置１４８及び第２のブレイク装置１５４は、液晶マザーガラス基板１４０の両面に形成されたスクライブラインＳが分断面になるよう基板を分断する装置である。実施の形態１又は２で説明したように、左右のテーブルをそのギャップが非平行となるように保持し、左右のテーブルの少なくとも一方を回動させる方式のものがある。図３０ではこの方式のブレイク装置を用いるものとし、第１のブレイク装置１４８においては、テーブル１４８ａ、１４８ｂのギャップを非平行になるよう図示した。第２のブレイク装置１５４についてもテーブル１５４ａ、１５４ｂのギャップを非平行にしている。
【０１０４】
第１のブレイク装置１４８及び第２のブレイク装置１５４として、他の方式を用いたものがある。これは実施の形態５で説明したように、液晶マザーガラス基板１４０を載置して固定する２つのテーブルの内、一方のテーブルを図２０〜図２３に示すパラレルリンク機構を用いて保持する。そして基板の分断時にスクライブラインから離れた位置の軸を回転軸としてこのテーブルを回動することにより分断する方式のものである。この方式の場合は図３０に示すテーブル１４８ａ、１４８ｂのギャップ、及びテーブル１５４ａ、１５４ｂのギャップは平行になる。
【０１０５】
このように本実施の形態のブレイク方法によれば、液晶マザーガラス基板１４０の上下面を反転させる工程を必要とせず、基板の反転装置を設置する必要が無く、液晶マザーガラス基板分断ラインの設置面積を小さくすることができる。
【０１０６】
【発明の効果】
本願の脆性材料基板のブレイク装置によれば、スクライブ済みの基板に対し、基板の分断時にスクライブ線の一端に分断力が作用する機構としたため、基板の分断はその一端側から他端側へと順に進展してゆくようになり、基板が分断された端面をきれいにできる。又作用させる分断力は、従来のブレイク法に比べて格段に小さくなり、ブレイク装置本体を小型化することができる。
【０１０７】
また本願の脆性材料基板のブレイク方法によれば、１枚の液晶マザーガラス基板から、複数枚の液晶ガラス基板に分断する工程において、基板を反転させることなく一回の工程で液晶マザーガラス基板の両面を分断することができる。このため基板分断のための反転工程が削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はガラス板にスクライブを実施した際の、垂直クラックの状態を示した説明図である。
【図２】 図２はブレイクバーを用いた従来のブレイク装置の要部構成を示した斜視図である。
【図３】 図３はテーブルの回転によりブレイクする従来のブレイク装置の要部構成を示した斜視図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態１におけるブレイク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】 図５は実施の形態１におけるブレイク装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図６】 図６はブレイク装置のテーブルに基板を配置した状態を示す平面図である。
【図７】 図７は実施の形態１におけるブレイク装置のスクライブライン部の要部構成を示す断面図である。
【図８】 図８はブレイク時の基板の変形例を示す説明図である。
【図９】 図９は実施の形態１におけるブレイク装置において、基板の分断状態を示す断面図である。
【図１０】 図１０は実施の形態１におけるブレイク装置において、基板の分断状態を示す平面図である。
【図１１】 図１１は本発明の実施の形態２におけるブレイク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１２】 図１２は実施の形態２におけるブレイク装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図１３】 図１３は実施の形態２におけるブレイク装置のスクライブライン部の要部構成を示す断面図である。
【図１４】 図１４は実施の形態２におけるブレイク装置において、基板の分断状態を示す断面図である。
【図１５】 図１５は本発明の実施の形態３におけるブレイク装置の要部構造を示す一部切欠斜視図である。
【図１６】 図１６は実施の形態３のブレイク装置において、テーブルにガラス板を配置した状態を示す上面図である。
【図１７】 図１７は実施の形態３のブレイク装置において、ブレイク時の動作を示す説明図である。
【図１８】 図１８は液晶パネルの層構造を示す拡大断面図である。
【図１９】 図１９は本発明の実施の形態４におけるブレイク装置の要部構造を示す一部切欠斜視図である。
【図２０】 図２０は本発明の実施の形態５によるブレイク装置の要部構造を示す側面図である。
【図２１】 図２１は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板をテーブルに載置した状態を示す斜視図である。
【図２２】 図２２は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板の分断時の動作を示す側面図である。
【図２３】 図２３は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板の分断後のテーブルの移動を示す側面図である。
【図２４】 図２４は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板の分断後、ガラス板を移動させる際の動作を示す側面図である。
【図２５】 図２５は本発明の実施の形態３における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
【図２６】 図２６は従来の脆性材料基板のブレイク方法を示す工程図である。
【図２７】 図２７は実施の形態６におけるブレイク方法の一例を示す工程図である。
【図２８】 図２８は本発明の実施の形態７のブレイク方法に用いられる液晶マザーガラス基板の断面図である。
【図２９】 図２９は実施の形態７における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
【図３０】 図３０は本発明の実施の形態８における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
本発明の一実施例を示す
【符号の説明】
１０ ブレイク装置
１０Ａ 左側ユニット
１０Ｂ 右側ユニット
１１ スライドテーブル
１２ 傾動テーブル
１３ 第１の製品テーブル
１３ａ 回動軸
１３ｂ〜１３ｅ ねじ孔
１４ 第２の製品テーブル
１４ａ 回動軸
１４ｂ〜１４ｅ ねじ孔
１５ 第１の製品クランプユニット
１５ａ 第１のクランプバー
１６ 第２の製品クランプユニット
１６ａ 第２のクランプバー
１７ ベース
１８ 水平保持ブロック上部
１８ａ 傾動軸
１９ 水平保持ブロック下部
２０ 回動制御部
３０ ブレイク装置
３０Ａ 左側ユニット
３０Ｂ 右側ユニット
３１ 第１の傾動テーブル
３２ 第２の傾動テーブル
３３ 第１の製品テーブル
３４ 第２の製品テーブル
３５ 第１の製品クランプユニット
３５ａ 第１のクランプバー
３６ 第２の製品クランプユニット
３６ａ 第２のクランプバー
３７ ベース
３８ 第１の保持ブロック
３８ａ 第１の傾動軸
３８ｂ 第１の保持アーム
３９ 第２の保持ブロック
３９ａ 第２の傾動軸
３９ｂ 第２の保持アーム
４０ 回動制御部
５０ ブレイク装置
５１ａ，５１ｂ テーブル
５２，５３，５４ 自在継手
５６，５７，５８ 支持柱
５９，６０，６１ 自在継手
６２ 台座
６３ 伸縮アーム
７０ 液晶マザーガラス基板
７１ マザーガラス基板
７２ 接着剤
７３ スペーサ
７４ マザーガラス基板
７５ 液晶
８０ ブレイク装置
８１ａ，８１ｂ テーブル
８２ 軸受板
８３ 軸穴
９０ ブレイク装置
９１ 台座
９２ａ，９２ｂ テーブル
９３〜９６ 支持柱
９７〜１０２ 自在継手
１０３〜１０８ 伸縮アーム
１０９〜１１４ 自在継手
１１５ 制御部
１１６ 押し上げピン
１１７ 除材ハンド
１２０ 液晶マザーガラス基板
１２１ 液晶ガラス基板
１２２ カセットローダ
１２３ 第１の基板搬送装置
１２４ 第１のスクライブ装置
１２５ 第２のスクライブ装置
１２６ 第２の基板搬送装置
１２７ 第１のブレイク装置
１２７ａ 第１のテーブル
１２７ｂ 第２のテーブル
１２８ 第２のブレイク装置
１２９ 第３の基板搬送装置
１３０ 液晶マザーガラス基板
１３０ａ マザーＴＦＴ基板
１３０ｂ マザー対向基板
１３１ 液晶ガラス基板
１３２ シール剤
１３３ カセットローダ
１３４ 第１の基板搬送装置
１３５ スクライブ装置
１３６ 第１のブレイク装置
１３６ａ 第１のテーブル
１３６ｂ 第２のテーブル
１３７ 第２の基板搬送装置
１３８ 第２のブレイク装置
１４０ 液晶マザーガラス基板
１４２ カセットローダ
１４３ 第１の基板搬送装置
１４４ 第１の両面スクライブ装置
１４７ 第２の基板搬送装置
１４８ 第１のブレイク装置
１４８ａ，１４８ｂ テーブル
１４９ 第３の基板搬送装置
１５０ 第２の両面スクライブ装置
１５３ 第４の基板搬送装置
１５４ 第２のブレイク装置
１５４ａ，１５４ｂ ギャップ
１５５ 第５の基板搬送装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス、半導体ウエハ、セラミックス等の脆性材料基板を分断するために用いる脆性材料基板のブレイク装置及びマザー貼合基板の分断システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１はガラス板１に対しガラスカッターホイール２を用いてスクライブするときの状態を示している。このスクライブにより、ガラス板１の表面にスクライブラインＳが形成される。図中、円の領域における拡大断面を下図に示している。Ｂがこのスクライブにより形成された垂直方向のクラックの深さを示している。
【０００３】
図２は一般に用いられている従来のブレイク装置の概略を示している。このブレイク装置では、裏面にスクライブラインＳが形成されたガラス板１をマットＭを挟んでテーブル３上にセットする。ガラス板１の上方には、ブレイクバー４が位置している。このブレイクバー４は棒状の金属材料４ａの下面に断面がＶ字状をなす硬質ゴム４ｂが接合されたものであり、図示しない駆動機構によってガラス板１に対して平行に保持し、且つ上下動自在にされている。そしてブレイクバー４の硬質ゴム４ｂの下端部をガラス板１を介してスクライブラインＳに合致するようにしてガラス板１の上方から押圧する。こうすればガラス板１はマットＭ上でわずかに撓むことにより、垂直方向のクラックがガラス板表面まで到達して、スクライブラインＳに沿ってガラス板１が分断される。
【０００４】
図３は特開平4-280828号に開示された他のブレイク法を示している。２分したテーブル３ａ，３ｂは互いにギャップを隔てて設置される。ガラス板１は、上表面に形成したスクライブラインＳがギャップ部に位置するように両テーブル３ａ，３ｂにまたがって吸引固定されている。そして、一方のテーブル３ａを下方のギャップと平行な回転中心軸Ｏに沿って矢印方向にわずかに回転させることで、ガラス板１を撓ませて分断する。両テーブル３ａ，３ｂを同時に回転させることでガラス板１を分断することもできる。又一方のテーブル３ａを回転させると同時に、テーブル３ｂから離すことにより、切断面に損傷が起こらないように分断することもできる。
【０００５】
しかるに前述の図１の下図に示したように、スクライブラインの深さは一様でなく、Ｄａ，Ｄｂのごとく、深い個所が存在する。このＤａ，Ｄｂに対応するスクライブ個所をＳａ，Ｓｂで示している。このガラス板１を上記の手法で分断するとき、ガラス板１に対して一様な分断力が加わったとしても、ガラス板１の分断が一様に進行するのではなく、Ｓａ，Ｓｂで示した個所で先にガラス板の分断が完了する。即ちこの位置でガラス板１の下面まで垂直クラックが到達し、その後は、Ｓａ，Ｓｂの個所を起点としてスクライブ方向にガラス板１の分断が進行する。
【０００６】
従って従来の分断方法では、スクライブラインの複数の個所が起点となってガラス板１の分断が進行するため、その結果、分断面は屏風状になったり湾曲することがあって、商品価値が低下するという欠点があった。
【０００７】
またスクライブ時の発塵を防止できることから、レーザビームを用いたレーザスクライブも検討されている。レーザスクライブでは、ガラス板にレーザビームを照射しつつ移動し、これに追随して冷媒によるスポット冷却を行う。こうしてガラス板の熱歪みを利用することにより、ガラス板に細いスクライブラインを形成する。このスクライブラインは細く目に見えないため、このスクライブ法はブラインドスクライブとも呼ばれる。しかるにブラインドスクライブされたガラス板に対して、従来のブレイク装置にて分断を行う場合、ブラインドスクライブの結果生じたクラックの深さが浅いため大きな分断力が必要となる。そのため装置が大きくなったり、完全に分断できないといった問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、種々の形状の脆性材料基板に対して基板に加える分断力を小さくでき、一様な分断面が得られる脆性材料基板のブレイク装置及びマザー貼合基板の分断システムを実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のブレイク装置は、互いに間隔を空けて配置され、スクライブラインが形成された脆性材料基板を前記スクライブラインが前記間隔に位置するように載置する第１、第２の製品テーブルと、前記第１の製品テーブルを固定する第１の傾動テーブルと、前記第２の製品テーブルを固定する第２の傾動テーブルと、前記第２の製品テーブルと対向する前記第１の製品テーブルのエッジを第１のエッジとし、前記第１の製品テーブルと対向する前記第２の製品テーブルのエッジを第２のエッジとするとき、前記第１の製品テーブルに取り付けられ、前記脆性材料基板の前記第１のエッジの近傍を押圧し、前記脆性材料基板を前記第１の製品テーブルに固定する第１の製品クランプユニットと、前記第２の製品テーブルに取り付けられ、前記脆性材料基板の前記第２のエッジの近傍を押圧し、前記脆性材料基板を前記第２の製品テーブルに固定する第２の製品クランプユニットと、前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な第１の傾動軸を有し、前記第１の傾動軸を回転軸として前記第１の傾動テーブルを回動可能にする第１の傾動機構と、前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な第２の傾動軸を有し、前記第２の傾動軸を回転軸として前記第２の傾動テーブルを回動可能にする第２の傾動機構と、前記第１及び第２の傾動機構を制御して前記第１及び第２の傾動テーブルを回動させる回動制御部と、を具備し、前記第１の製品クランプユニットは、自身の主軸が、前記スクライブラインに対して平行でない所定の角度をなすように取り付けられ、前記第２の製品クランプユニットは、自身の主軸が、前記スクライブラインに関して前記第１の製品クランプユニットの主軸と対称な位置となるように取り付けられることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで前記第１の傾動軸及び前記第２の傾動軸は、互いに前記脆性材料基板の厚みの中心位置に関して上下に対称な位置にあってもよい。
【００１３】
本発明の請求項３のマザー貼合基板の分断システムは、第１のマザー脆性材料基板の一方の面と所定のスクライブラインが形成された第２のマザー脆性材料基板の面とを対向させて貼り合わせたマザー貼合基板の分断システムであって、前記マザー貼合基板をスクライブ装置に搬送する第１の搬送ロボットと、前記第１の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板の第１のマザー脆性材料基板の上面にスクライブラインを形成するスクライブ装置と、前記スクライブ装置によって、第１のマザー脆性材料基板の上面にスクライブラインが形成されたマザー貼合基板を第１のブレイク装置に搬送する第２の搬送ロボットと、前記第２の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板を短冊状に分断する請求項１又は２記載の第１のブレイク装置と、短冊状に分断された貼合基板を第２のブレイク装置に搬送する第３の搬送ロボットと、前記第３の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板を規定形状の貼合基板に分断する請求項１又は２記載の第２のブレイク装置と、を具備することを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明の請求項４のマザー貼合基板の分断システムは、第１のマザー脆性材料基板と第２のマザー脆性材料基板の面とを対向させて貼り合わせたマザー貼合基板の分断システムであって、前記マザー貼合基板の両面にスクライブを行う両面スクライブ装置に搬送する第４の搬送ロボットと、前記第４の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板の両面にスクライブラインを形成する第１の両面スクライブ装置と、前記第１の両面スクライブ装置によって、マザー脆性材料基板の両面にスクライブラインが形成されたマザー貼合基板を第１のブレイク装置に搬送する第５の搬送ロボットと、前記第５の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板を短冊状に分断する請求項１又は２記載の第１のブレイク装置と、短冊状に分断された貼合基板を第２の両面スクライブ装置に搬送する第６の搬送ロボットと、前記第６の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板の両面にスクライブラインを形成する第２の両面スクライブ装置と、前記第２の両面スクライブ装置によって、短冊状に分断された貼合基板の両面にスクライブラインが形成され短冊状に分断された貼合基板を第２のブレイク装置に搬送する第７の搬送ロボットと、前記第７の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板を規定形状の貼合基板に分断する請求項１又は２記載の第２のブレイク装置と、を具備することを特徴とするものである。
【００１５】
ここで前記第１及び第２の両面スクライブ装置は、前記マザー貼合基板の両面にビームスポットを照射し、この照射部分に追随してスポット冷却を行い、基板の熱歪みを利用してスクライブを行うものであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるブレイク装置について、図面を参照しつつ説明する。図４は実施の形態１におけるブレイク装置１０の全体構成を示す外観斜視図である。このブレイク装置１０は片傾動分断機と呼ぶ。分断の対象となる基板Ｇは、ガラス板等の脆性材料基板である。
【００１７】
ここで説明の都合上、空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、ブレイク装置１０の設置床面と平行なテーブル基準面を（ｘ，ｙ，ｚ０ ）とし、設置床面と鉛直な方向をｚ軸とし、基板Ｇの分断方向（ブレイク方向）をｙ軸とする。ブレイク装置１０は−ｘ軸方向にスライド可能なスライドテーブル１１と、ｙ軸と平行な回転軸を中心に傾動可能であり、且つｘ軸方向にスライド調整可能な傾動テーブル１２を有している。
【００１８】
図５はブレイク装置１０の左側ユニット１０Ａと右側ユニット１０Ｂとが分離された状態を示す斜視図である。ブレイク装置１０全体が図４のベース１７に取り付けられるものとすると、左側ユニット１０Ａは図４に示したような基板Ｇにおいて、スクライブラインＳより左側（−ｘ軸方向）に設置される機構部を指し、右側ユニット１０Ｂは基板ＧのスクライブラインＳより右側（＋ｘ軸方向）に設置される機構部を指す。
【００１９】
また切断すべき基板Ｇを載置して保持するために、第１の製品テーブル１３がスライドテーブル１１に固定され、第２の製品テーブル１４が傾動テーブル１２に固定されている。また第１の製品テーブル１３の上部に第１の製品クランプユニット１５が取り付けられ、第２の製品テーブル１４の上部に第２の製品クランプユニット１６が取り付けられる。基板ＧのスクライブラインＳをｙ軸と平行にし、スクライブラインＳを中心に基板の−ｘ軸側（左側）の領域を基板左部ＧＬと呼び、＋ｘ軸側（右側）の領域を基板右部ＧＲと呼ぶ。第１の製品クランプユニット１５は基板左部ＧＬの右端部を強固に押圧して基板を固定し、第２の製品クランプユニット１６は基板右部ＧＲの左端部を強固に押圧して基板を固定するものである。
【００２０】
左側ユニット１０Ａにはスライド機構１１ａが設けられる。スライド機構１１ａはスライドテーブル１１を−ｘ軸方向に付勢するもので、付勢力を与える弾性部材、例えばエアシリンダ、バネ等が設けられる。これに加えてスライド機構１１ａにはスライド範囲を規制するストッパーや、スライド速度を規制するダンパ等が設けられる（図示せず）。
【００２１】
右側ユニット１０Ｂは支柱である一対の水平保持ブロック上部１８と一対の水平保持ブロック下部１９とにより保持される。水平保持ブロック下部１９はベース１７に固定され、水平保持ブロック上部１８は傾動テーブル１２を回動自在に保持する。水平保持ブロック上部１８と水平保持ブロック下部１９との間に図示しないスライドユニットが設けられ、水平保持ブロック上部１８がｘ軸方向にスライド調整できるようになっている。そして＋ｙ軸側、及び−ｙ軸側の水平保持ブロック上部１８には傾動軸１８ａが設けられ、傾動テーブル１２、第２の製品テーブル１４、及び第２の製品クランプユニット１６が傾動軸１８ａを回動軸として傾斜可能なように保持されている。傾動軸１８ａは例えば水平ブロック上部１８に軸受ハウジングを設け、このハウジングに圧入されたボールベアリングで保持される。ここで水平保持ブロック上部１８及び傾動軸１８ａを傾動機構という。
【００２２】
第１の製品クランプユニット１５は、基板左部ＧＬを固定し、基板のスクライブラインに剪断応力及び曲げ応力を集中させるものである。第１の製品クランプユニット１５には、基板ＧのスクライブラインＳ付近を押圧する第１のクランプバー１５ａが設けられている。この第１のクランプバー１５ａの先端は第１の製品テーブル１３の右側エッジに位置し、ｚ軸方向に微動可能である。同様に第２の製品クランプユニット１６は、基板右部ＧＲを固定し、基板のスクライブラインに剪断応力及び曲げ応力を集中させるものである。第２の製品クランプユニット１６には、基板ＧのスクライブラインＳ付近を押圧する第２のクランプバー１６ａが設けられている。第２のクランプバー１６ａの先端は第２の製品テーブル１４の左側エッジに位置し、ｚ軸方向に微動可能である。
【００２３】
図６は第１，第２の製品テーブル１３，１４との位置関係を示す平面図である。第１のクランプバー１５ａを含む第１の製品クランプユニット１５の主軸は角度−αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられている。また第２のクランプバー１６ａを含む第２の製品クランプユニット１６の主軸も角度＋αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられている。又これらの製品テーブル１３，１４の間にギャップを形成する。
【００２４】
図６に示すように第１の製品テーブル１３は、回動軸１３ａを中心にＣＣＷ方向に微小角だけ（ｘ，ｙ）平面内でスライドテーブル１１上で回動調整できる。第２の製品テーブル１４も、回動軸１４ａを中心にＣＷ方向に微小角だけ（ｘ，ｙ）平面内で傾動テーブル１２上で回動調整できる。第１の製品テーブル１３の４隅には、回動軸１３ａから見て接線方向に長径となるねじ孔１３ｂ〜１３ｅが設けられている。同様に、第２の製品テーブル１４の４隅には、回動軸１４ａから見て接線方向に長径となるねじ孔１４ｂ〜１４ｅが設けられている。従って回動軸１３ａを中心に第１の製品テーブル１３を角度−αだけ回動させ、その位置でねじ孔１３ｂ〜１３ｅのボルトをスライドテーブル１１に締め付ける。こうすれば第１の製品テーブル１３は第１のクランプバー１５ａと共に、図６の２点鎖線で示す位置から実線で示す位置に固定できる。第２の製品テーブル１４についても同様である。このような角度調整により、第１のクランプバー１５ａと第２のクランプバー１６ａの開口角を２αに設定できる。
【００２５】
基板Ｇの保持方法として、真空吸着、その他の手段により製品テーブルに固定することができる。基板がガラスであり、その表面に樹脂が成膜されている場合は、静電吸着によっても固定することができる。
【００２６】
傾動テーブル１２の傾動機構について説明する。図４及び図５に示すように、水平保持ブロック上部１８の傾動軸１８ａは、これを回転軸として水平保持ブロック下部１９を除く右側ユニット１０Ｂ全体をＣＷ方向又はＣＣＷ方向に回動可能にする。図７は傾動軸１８ａの取り付け位置を示すブレイク装置の要部断面図である。傾動機構を介して傾動テーブル１２を回動させるために、回動制御部２０が設けられる。回動制御部２０はモータの回転力又は流体シリンダを用いて傾動テーブル１２を所定角だけ回動するものであってもよく、アームやリンクを介して手動で傾動テーブル１２を回動するものであってもよい。また傾動テーブル１２は回動を開始するのと同時に＋ｘ方向に移動するようになっている。
【００２７】
ブレイク装置の初期設定で、第１の製品テーブル１３と第２の製品テーブル１４とが、１枚の基板Ｇに対して同一の載置面を持つよう位置決めされているとする。傾動軸１８ａは、テーブルに載置された基板Ｇの上面及び下面から見て、中央の位置にくるよう高さが調整される。
【００２８】
基板Ｇの厚みを２ｄ０ とする。第１の製品テーブル１３の載置面は（ｘ，ｙ，−ｄ０ ）となり、傾動軸１８ａの位置は（０，ｙ，０）となる。傾動軸１８ａの位置は基板Ｇの厚みや材料に応じて調整可能である。また第１の製品テーブル１３の右エッジと、第２の製品テーブル１４の左エッジとの間隙を２ｇとすると、第１のクランプバー１５ａの基板Ｇに対する押圧位置と、第２のクランプバー１６ａの基板Ｇに対する押圧位置との間隙は図７に示す程度とし、最も接近する部分の押圧位置の間隔は２ｇと同程度が望ましい。尚、傾動軸１８ａは基板Ｇのスクライブラインと平行で、基板の厚み範囲内に位置することが望ましい。
【００２９】
次にこのような機構を持つブレイク装置の動作について説明する。基板Ｇは液晶パネルに用いられる合わせガラス基板とし、図８（ａ）に示すように各種の電極が内側に形成された上基板Ｇ１（厚み０．７ｍｍ）及び下基板Ｇ２（厚み０．７ｍｍ）と、これらの間隙（０．１ｍｍ）に液晶セルが封入されたものとする。この場合の基板の厚み２ｄ０ は１．５０ｍｍとなる。また図８（ａ）に示すように上基板Ｇ１の上面、及び下基板Ｇ２の下面には夫々スクライブラインＳ１、Ｓ２が（ｘ，ｙ）平面から見て同一位置に予め形成されている。スクライブラインＳ１、Ｓ２の形成方法は従来例と同一であり、剪断応力又は引張応力が高い部分がガラス基板のブレイクポイントとなる。
【００３０】
図９はスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の部分拡大断面図である。また図１０は２点鎖線で示すスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の要部平面図である。ここでは基板Ｇの分断後の位置を実線を用いて示している。傾動軸１８ａの位置（ｘ，ｙ，ｚ）を（０，ｙ，０）とする。図１０に示すように分割後の基板左部ＧＬにおいて、図８のスクライブラインＳ２の＋ｙ軸側の終点をＰＬとし、−ｙ軸側の終点をＱＬとする。また基板左部ＧＬが第１の製品テーブル１３の右エッジと接するラインの＋ｙ軸側の終点をＰＬ’とし、−ｙ軸側の終点をＱＬ’とする。また分割後の基板右部ＧＲにおいて、スクライブラインＳ２の＋ｙ軸側の終点をＰＲとし、−ｙ軸側の終点をＱＲとする。また基板右部ＧＲが第２の製品テーブル１４の左エッジと接するラインの＋ｙ軸側の終点をＰＲ’とし、−ｙ軸側の終点をＱＲ’とする。なお、基板Ｇが分割切断される前では、ＰＲはＰＬと一致し、ＱＲはＱＬと一致する。
【００３１】
図９（ａ）に示すように第２の製品テーブル１４をＣＣＷ方向に角度θだけ傾斜させると、点ＰＲ' の位置は（ｘ１ ，ｙ１ ，ｚ１ ）から（ｘ２ ，ｙ２ ，ｚ２ ）に移動する。ここで各座標値は以下のようになる。
ｘ１ ＝ｇ２
ｙ１ ＝ｙ１
ｚ１ ＝−ｄ０
ｘ２ ＝ｄ０ sin θ＋g２cos θ
ｙ２ ＝ｙ１
ｚ２ ＝ｄ０ （１−cos θ）＋g２sin θ−ｄ０
【００３２】
第２のクランプバー１６ａの押圧力により、基板右部ＧＲの点ＰＲ’（ｘ２ ，ｙ２ ，ｚ２ ）の部分が第２の製品テーブル１４に対する不動点になるとすると、基板右部ＧＲの点ＰＲに位置するブレイク部分に対して前記の不動点ＰＲ’から剪断力と引張力が働く。
【００３３】
このような剪断力と引張力は図９（ｂ）の点ＱＲにも同様に働く。しかし点ＰＲ' から見たスクライブラインＳ２の位置と、点ＱＲ' から見たスクライブラインＳ２の位置とは図９及び図１０に示すように異なり、−ｙ軸の方（手前）が＋ｙ軸の方（向かい側）に比較して剪断応力と引張応力とが大きくなる。これはガラス素材のヤング率が両者の部分で同一であっても、回転移動しない基板左部ＧＬに対する基板右部ＧＲの片端支持の先端部は、図９（ａ）の場合より図９（ｂ）の方が短い。このため、図９（ｂ）に示す片端支持の先端部の方が図９（ａ）の場合より剪断応力が緩和されにくくなる。このため点ＱＲ，ＱＬがブレイクポイントとなり、下基板Ｇ２が分断される。次に第２の製品テーブル１４をＣＷ方向に傾動させると、ＣＣＷ方向の傾動の場合と同様に上基板Ｇ１のスクライブラインＳ１に剪断応力と引張応力が加わり、上基板Ｇ１が分断される。基板Ｇの切断時にはスライド機構１１ａにより基板左部ＧＬに対して−ｘ軸方向の付勢力が作用し、また傾動テーブル１２が回動を開始すると同時に＋ｘ方向に移動すると共に、基板左部ＧＬの切断面である右エッジ部が−ｘ軸方向に後退し、基板右部ＧＲの左エッジ部と接触しなくなる。このためガラス基板の分断面に傷が付かず、滑らかな分断面が得られる。
【００３４】
基板Ｇの分断後、点ＰＲの位置は（ｘ３ ，ｙ３ ，ｚ３ ）から（ｘ４ ，ｙ４ ，ｚ４ ）に移動する。ここで各座標値は次のようになる。
ｘ３ ＝０
ｙ３ ＝ｙ３
ｚ３ ＝−ｄ０
ｘ４ ＝ｄ０ sin θ
ｙ４ ＝ｙ３
ｚ４ ＝ｄ０ （１−cos θ）−ｄ０
この場合の水平移動量ｘ４ −ｘ３ を計算すると、θ＝３°の場合、０．０３９ｍｍとなる。
【００３５】
図８（ｂ）は基板右部ＧＲがＣＣＷ方向に回動し、図８（ｃ）は基板右部ＧＲがＣＷ方向に回動する場合の基板変形のプロフィールと、切断面の後退の様子を示している。
【００３６】
スクライブラインＳで左右に分割された基板は、第１のクランプバー１５ａ、第２のクランプバー１６ａを基板Ｇから解除することにより、基板ＧＲ、ＧＬを製品テーブルから外すことができる。ｘ軸方向に帯状となる１枚の基板を多数個に分割する場合、基板Ｇの所定箇所にスクライブラインを夫々設ける。そして基板Ｇをｘ方向に所定ピッチだけ搬送し、製品クランプユニットをセットし、その都度傾動テーブル１２を傾斜させる。このような操作を繰り返すことにより、１枚のマザー基板から複数枚の基板を製造することができる。
【００３７】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２におけるブレイク装置について、図面を参照しつつ説明する。図１１は実施の形態２におけるブレイク装置３０の全体構成を示す外観斜視図である。このブレイク装置３０は両傾動分断機と呼ぶ。ここでも説明の都合上、ブレイク装置３０の設置床面と平行なテーブル基準面を（ｘ，ｙ）とし、設置床面と垂直な方向をｚ軸とし、基板のブレイク方向をｙ軸とする。このブレイク装置３０はｙ軸と平行な回転軸を持ち、傾動可能な第１，第２の傾動テーブル３１，３２を有している。
【００３８】
図１２はブレイク装置３０の左側ユニット３０Ａと右側ユニット３０Ｂとが分離した状態を示す斜視図である。ブレイク装置３０全体は保持ブロック３８，３９を介して図１１に示すベース３７に取り付けられる。第１の製品テーブル３３は第１の傾動テーブル３１に固定され、第２の製品テーブル３４は第２の傾動テーブル３２に固定される。また実施の形態１と同様に、第１の製品テーブル３３の上部に第１の製品クランプユニット３５が取り付けられ、第２の製品テーブル３４の上部に第２の製品クランプユニット３６が取り付けられる。これらのクランプユニットの機能も実施の形態１と同様であるので、機構の説明を省略する。
【００３９】
第１の傾動テーブル３１、第１の製品テーブル３３、及び第１の製品クランプユニット３５は、支柱である第１の保持ブロック３８に保持される。第２の傾動テーブル３２、第２の製品テーブル３４、及び第２の製品クランプユニット３６は、支柱である第２の保持ブロック３９に保持される。図１１に示すように、第２の保持ブロック３９の支柱間隔は、第１の保持ブロック３８の支柱間隔より広く、正規の位置（動作位置）に左側ユニット３０Ａと右側ユニット３０Ｂとがベース３７に取り付けられたとき、全ての支柱が概ねｙ軸上に揃う位置にある。
【００４０】
第１の保持ブロック３８の傾動軸を３８ａとし、第２の保持ブロック３９の傾動軸３９ａとすると、図１３に示すように傾動軸３８ａと傾動軸３９ａとはブレイク装置の基準位置（ｘ０ ，ｙ，ｚ０ ）から見てｚ軸方向に略対称でスクライブラインＳ１、Ｓ２近傍の位置とする。尚、基準位置（ｘ０ ，ｙ，ｚ０ ）は実施の形態１と同様に、基板ＧのスクライブラインＳ１、Ｓ２の中間位置（０，ｙ，０）とする。基板Ｇの厚みの中心位置をｚ＝０とした場合、傾動軸３８ａのｚ軸上の位置ｄ１ は、０ｍｍ≦ｄ１ ≦２０ｍｍであることが望ましく、傾動軸３９ａの位置−ｄ２ は、−２０ｍｍ≦−ｄ２ ≦０ｍｍであることが望ましい。
【００４１】
第１のクランプバー３５ａと第２のクランプバー３６ａの取り付け位置は実施の形態１の場合と同一である。第１の保持アーム３８ｂは第１の傾動軸３８ａを中心に回動自在となり、第１の傾動テーブル３１を任意の角度で保持する。ここで第１の保持アーム３８ｂ及び第１の傾動軸３８ａを第１の傾動機構という。同様に第２の保持アーム３９ｂは第２の傾動軸３９ａを中心に回動自在となり、第２の傾動テーブル３２を任意の角度で保持する。第２の保持アーム３９ｂ及び第２の傾動軸３９ａを第２の傾動機構という。
【００４２】
回動制御部４０はモータの回転力又は流体シリンダを用いて第１の傾動テーブル３１及び第２の傾動テーブル３２を所定角だけ回動するものであってもよく、アームやリンクを介して手動で傾動テーブル３１，３２を回動するものであってもよい。第１の保持アーム３８ｂ及び第２の保持アーム３９ｂは回動制御部４０の初期設定により、基板Ｇの切断前には第１の傾動テーブル３１と第２の傾動テーブル３２を（ｘ，ｙ）面に平行、即ち水平に保持する。
【００４３】
ここでも第１のクランプバー３５ａを含む第１の製品クランプユニット３５の主軸は角度−αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられ、第２のクランプバー３６ａを含む第２の製品クランプユニット３６の主軸も角度＋αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられる。
【００４４】
基板Ｇの厚みを２ｄ０ とし、ここでも例として液晶パネルに用いられる合わせガラス基板を切断する場合を考える。第１の製品テーブル３３の載置面を（ｘ，ｙ，−ｄ０ ）とすると、傾動軸３８ａの位置は図１３に示すように（０，ｙ，＋ｄ１ ）となる。この位置も基板の厚みや材料に応じて調整可能である。傾動軸３９ａの位置は（０，ｙ，−ｄ２ ）となる。この位置も調整可能である。尚、傾動軸３８ａ，３９ａは基板の中心位置から対称な位置、即ちｄ１ ＝ｄ２ であることが好ましい。
【００４５】
また第１の製品テーブル３３の右エッジと、第２の製品テーブル３４の左エッジとの間隙を２ｇとすると、第１のクランプバー３５ａの基板Ｇに対する押圧位置と、第２のクランプバー３６ａの基板Ｇに対する押圧位置とは図１３に示すように各エッジに近接させ、最も接近する部分の押圧位置の間隔は２ｇと同程度が好ましい。
【００４６】
このような機構を持つブレイク装置３０の動作について説明する。図１４はスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の部分拡大断面図である。またスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の要部平面図として図１０を用いる。前述したように第１の傾動軸３８ａの位置は（０，ｙ，＋ｄ１ ）となり、第２の傾動軸３９ａの位置は（０，ｙ，−ｄ２ ）となる。
【００４７】
図１４（ａ）は図１０のＰＲ点及びＰＬ点付近の断面図である。ここでは第１の製品テーブル３３と第２の製品テーブル３４のエッジ間隔は２ｇ２ である。図１４（ｂ）は図１０のＱＲ点及びＱＬ点付近の断面図である。ここでは第１の製品テーブル３３と第２の製品テーブル３４のエッジ間隔は２ｇ１ （ｇ１ ＜ｇ２ ）である。図１４に示すように最初に第２の製品テーブル３４をＣＷ方向に角度θだけ傾斜させ、次に第１の製品テーブル３３をＣＷ方向に角度θだけ傾斜させるものとする。実施の形態１と同様にして基板右部ＧＲの第２の製品テーブル３４に対する押圧点をＰＲ' とする。この点ＰＲ’は基板ＧをスクライブラインＳに沿って分断するとき、剪断応力を与える力点として考えることができる。
【００４８】
最初に第２の製品テーブル３４をＣＷ方向に角度θだけ回動させた場合を考える。ＰＲ' の位置は、（ｘ５ ，ｙ５ ，ｚ５ ）から（ｘ６ ，ｙ６ ，ｚ６ ）に移動する。ここで各座標値は次のようになる。
ｘ５ ＝ｇ２
ｙ５ ＝ｙ５
ｚ５ ＝−ｄ０
ｘ６ ＝（ｄ２ −ｄ０ ）sin θ＋g２cos θ
ｙ６ ＝ｙ５
ｚ６ ＝−（ｄ２ −ｄ０ ）（１−cos θ）−g２sin θ−ｄ０
【００４９】
このように基板右部ＧＲの（ｘ６ ，ｙ６ ，ｚ６ ）の部分が第２の製品テーブル３４に対する不動点となり、基板右部ＧＲの点ＰＲに位置するブレイク部分に対して前記の不動点から剪断力と引張力が働く。
【００５０】
このような剪断力と引張力は図１４（ｂ）に示す点ＱＲにも働く。しかし点ＰＲ' から見たスクライブラインＳ２までの距離と、点ＱＲ' から見たスクライブラインＳ２までの距離とは図１０に示すように異なり、ＱＲの方がＰＲに比較して剪断応力と引張応力が大きくなる。これはガラス素材のヤング率が両者の部分で同一であっても、基板左部ＧＬに対する基板右部ＧＲの片端支持の先端部の剪断応力、引張応力、曲げ応力がＱＲの値より小さくなる。これは、その片端支持の先端長が図１４（ａ）に示すように長いため、弾性変形によって応力が緩和されるからである。このため応力の高い点ＱＲがブレイクポイントとなり、上基板Ｇ１が分断される。
【００５１】
次に第１の製品テーブル３３をＣＷ方向に角度θだけ傾動させると、スクライブラインＳ２に剪断応力と引張応力が加わり、下基板Ｇ２が分断される。この場合、前記と同様のことが基板左部ＧＬのＰＬ点及びＱＬ点について生じる。このように両製品テーブルの回動により、スクライブラインＳを中心に＋ｘ軸方向と、−ｘ軸方向に引張応力が働き、かつ、＋ｚ軸方向と、−ｚ軸方向に剪断応力が働くので、基板Ｇを容易に分断することができる。分断時には基板左部ＧＬと基板右部ＧＲとが互いに離れる。この場合も分断面である右エッジ部は、基板右部ＧＲの左エッジ部と接触しない。このためガラス基板の分断面に傷が付かず、滑らかな分断面が得られる。
【００５２】
点ＰＲの水平移動量を計算すると（ｄ０ ＋ｄ２ ）sin θとなり、ｄ２ ＝５．０ｍｍ、ｄ０ ＝０．７５ｍｍ、θ＝３°の場合は０．３００ｍｍとなり、実施の形態１における水平移動量０．０３９ｍｍより遥かに大きな値が得られる。また点ＰＲの鉛直方向の移動量を計算すると、（ｄ０ ＋ｄ２ ）( １−cos θ) になり、上記の数値を代入すると、垂直移動量は０．００７９ｍｍとなる。この値はスクライブラインＳにおける剪断力に寄与する。
【００５３】
スクライブラインＳで左右に分割された基板は、第１のクランプバー３５ａ、第２のクランプバー３６ａの押圧を解除することにより、製品テーブルから外すことができる。尚、第１の傾動テーブル３１と第２の傾動テーブル３２を交互に同じ角度θだけ傾斜させるとしたが、傾斜角度は各傾動テーブルで異なってもよく、いずれの傾動テーブルを先に傾動させるかは、基板Ｇの分断特性に影響しない。
【００５４】
以上のようにいずれのブレイク装置によっても、基板Ｇの手前の端面側が分断の開始点となり、手前から奥へと順に分断が進展してゆく。このブレイク装置では、基板の分断の開始点が１点のため、基板に作用させる力の大きさは、従来のブレイク法と比べると格段に低くできる。また分断端面はきれいに仕上がり、従来技術で述べたような分断端面の不具合は発生しない。またレーザスクライブ装置にてスクライブした基板に対しても同じように分断できる。本発明の装置では、各保持ブロックの取付位置や高さ等を容易に変更でき、製品テーブルの回転量や開き角２αを随意に設定できるため、設計の自由度が高くなる。本実施の形態において、液晶パネルに用いられる合わせガラスの基板に形成されているスクライブラインＳ１，Ｓ２が（ｘ，ｙ）平面から見て同一の位置である場合を説明したが、Ｓ１とＳ２の位置は液晶パネルの端子の形成などのために数ｍｍ離れていても、本ブレイク装置を用いて不都合がなく分断できる。
【００５５】
また本実施の形態のブレイク装置は、合わせガラスだけではなく、単板のガラスは勿論のこと、半導体ウェハ、セラミック基板等、脆性材料基板を分断することができる。特に液晶パネルのように合わせガラス基板の場合、交互のブレイク動作で上下のガラス板を交互に分断することができ、しかも基板を反転する工程も不要なため、作業効率を大幅に向上させることができる。本発明のブレイク装置は、レーザなどの加熱手段を用いて脆性材料基板を加熱し、脆性材料基板に発生した熱歪を利用してスクライブラインを形成した脆性材料基板の分断にも適用できる。
【００５６】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３におけるブレイク装置について説明する。図１５は、本実施の形態におけるブレイク装置５０の一部を切欠いて示した斜視図である。本実施の形態では、２分したテーブル５１ａ，５１ｂが互いにギャップＺを隔てて設けられており、一方のテーブル５１ｂは固定されている。テーブル５１ａの裏面には、自在継手５２，５３，５４が固定され、これらを介して３本の支持柱５６，５７，５８が設けられている。支持柱５７，５８はテーブル５１ａのギャップＺの端面に沿うようにして設けられ、支持柱５６は支持柱５７の後方に設けられている。
【００５７】
各々の支持柱５６，５７，５８の下部には夫々自在継手５９，６０，６１が取付けられる。自在継手５９及び６１の他端部には台座６２に固定される。支持柱５７は他の支持柱より短い。自在継手６０の他端部は伸縮アーム６３を介して台座６２に固定される。この伸縮アーム６３はその内部にはリニアモータ等が内蔵され、外部からの制御信号により長手方向に伸縮するアームである。
【００５８】
さて脆性材料基板の１つであるガラス板Ｈを分断する場合には、図１６に上面図を示すようにガラス板Ｈをテーブルに配置する。このとき上表面に形成したスクライブラインＳがギャップ部に位置するように、ガラス板Ｈをテーブル５１ａ，５１ｂにまたがらせて吸着して固定する。こうしてガラス板Ｈを固定した後、伸縮アーム６３を伸長又は圧縮させる。
【００５９】
図１７は伸縮アーム６３を伸長させたときの状態をガラス板Ｈを除いて示した説明図である。テーブル５１ａは自在継手５９及び６１を結ぶ一点鎖線で示すラインを中心軸Ｌ１として回転するが、その回転中心軸の方向がスクライブ方向に対して平行ではなく、ある角度を持っている。即ちガラス板のスクライブラインＳとテーブル５１ａの回転の中心軸Ｌ１とが平行とならないように設定する。そうすればテーブル５１ａのギャップＺの端面での移動量が、図中の各矢印で示したように、図中手前に向かうほど大きくなる。また前記の角度が大きくなるにつれ、その傾向が強まる。
【００６０】
この結果、ガラス板Ｈの手前の端面側がガラス板の分断の開始点となり、手前から奥へと順にガラス板Ｈの分断が進展してゆく。このブレイク法では、分断の開始点が１点のため、ガラス板に作用させる分断力の大きさは、従来のブレイク法と比べると、格段に低くなる。又ブレイク端面、即ち分断面はきれいに仕上がり、従来技術で述べたようなガラス板Ｈの分断端面の不具合は発生しない。又前述のレーザスクライブ装置にてスクライブしたガラス板に対しても同じように分断できる。このようなブレイク方式では、各支持柱５６，５７，５８の取付位置や高さ等を容易に変更して、テーブル５１ａの回転量や回転方向を随意に設定できるため、設計の自由度が高い。
【００６１】
尚、本実施の形態では、他方のテーブル５１ｂは固定としたが、このテーブル５１ｂに対しても、同じような回転機構を備えることもできる。この場合、テーブル５１ｂの回転方向を逆向きにする必要がある。
【００６２】
図１８は液晶マザーガラス基板の拡大断面を示している。液晶マザーガラス基板７０は周知のごとく、一方のマザーガラス基板７１の周縁部などに接着剤７２を塗布し、粒状のスペーサ７３を挟むように他のマザーガラス基板７４を重ね合わせてマザーガラス基板相互を固定した構造を有している。そして接着剤７２の層に設けた小孔から両マザーガラス基板間のギャップ部に液晶７５を注入することにより、図示しない液晶パネルを得ることができる。
【００６３】
所定サイズのマザーガラス基板を用いて液晶マザーガラス基板７０を形成し、複数の液晶パネルに分離するため、上側のマザーガラス基板７４に対してはその上面にスクライブラインＳ１を形成し、下側のマザーガラス基板７１には既にスクライブラインＳ２を形成したものを用いていた。従来のブレイク法では液晶マザーガラス基板７０の分断時には一方のマザーガラス基板を分断した後、表裏を反転してから他方のマザーガラス基板を分断していた。
【００６４】
これに対し本実施の形態のブレイク装置を用いる場合には、図１８の液晶マザーガラス基板７０では、組立て前にあらかじめマザーガラス基板７４の上面及びマザーガラス基板７１の上面にスクライブラインを形成し、１回のテーブルの回動動作で上下のマザーガラス基板を同時に分断することができる。そのためマザーガラス基板の反転の工程も不要となり、作業効率を大幅に向上させることができた。
【００６５】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４におけるブレイク装置について説明する。図１９は、本実施の形態におけるブレイク装置８０の要部構成を示す一部切り欠き斜視図である。このブレイク装置８０は、実施の形態３と同様のテーブル８１ａ、８１ｂを有している。テーブル８１ａ、８１ｂが水平、即ち同一の載置面を持つ姿勢におけテーブル間のギャップをＺとすると、ギャップＺの大きさはこの状態では一様である。実施の形態１，２と同様にしてギャップＺの中央線をｙ軸とする。テーブル８１ａの下部に対してｙ軸と非平行となり、テーブル８１ａの下面と直角な軸受板８２を取り付ける。そして軸受板８２の下部に軸穴８３を設け、この軸穴８３に通した軸を回転軸Ｌ２とし、テーブル８１ａを回動自在に保持する。そして軸受板８２を図示しない駆動装置により回動軸させる。こうすれば実施の形態３と同じ作用効果を得ることができる。
【００６６】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５におけるブレイク装置について説明する。図２０及び図２１は本実施の形態におけるブレイク装置９０の要部構成を示す説明図であり、図２０は側面図、図２１は斜視図である。このブレイク装置９０は、パラレルリンク機構の６軸を同時に制御することによって、ガラス板の分断の自由度を拡大するようにしたものである。このブレイク装置９０は、実施の形態３、４と同様のテーブル９２ａ、９２ｂを有している。テーブル９２ａは固定のテーブルとし、テーブル９２ｂは移動自在のテーブルとする。
【００６７】
図２０に示すようにテーブル９２ａは４本の支持柱９３〜９６によって台座９１に固定される。テーブル９２ｂはテーブル９２ａの側方に配置される。テーブル９２ｂはその下面に自在継手９７〜１０２を介して伸縮アーム１０３〜１０８に接続される。これらの伸縮アーム１０３〜１０８は図１５の伸縮アーム６３と同様の機能を有するアームである。伸縮アームの内部にリニアモータ等が内蔵されており、その長手方向の長さが制御信号により伸縮自在に制御される。
【００６８】
各伸縮アーム１０３〜１０８の下部は自在継手１０９〜１１４を介して台座９１に接続されている。そして図２１に示す制御部１１５からの制御信号によってこれらの伸縮アーム１０３〜１０８の長さが独立に制御される。尚図２１に示すようにテーブル９２ｂの下面の自在継手９７〜１０２で形成される６角形と、台座９１上の自在継手１０９〜１１４で形成される６角形とは、互いに異なった形状とする。そして伸縮アームの伸縮制御により、テーブル９２ｂの位置や、水平面に対する載置面の角度を任意に一律に選択することができる。このように並列に伸縮動作する６軸の伸縮アームを用いて制御対象物の回転量を制御したり、位置を制御する機構は、パラレルメカニズムにより実現されている。
【００６９】
さてガラス板を分断する際には、まず図２１に示すようにテーブル９２ｂをテーブル９２ａに対し所定のギャップを隔てて同一平面となるように姿勢を制御する。次いで、スクライブラインＳが上面となり、且つギャップ部の中心に位置するようにガラス板Ｈをテーブル上にまたがって配置する。この状態でガラス板Ｈを例えば真空吸着やその他の方法で夫々のテーブル９２ａ，９２ｂに固定する。ガラス面にシリコンなどの絶縁層が成膜されている場合は、静電吸着による固定であってもよい。
【００７０】
さてテーブル９２ｂは制御部１１５からの制御信号により、夫々の伸縮アームが所定長となるように伸縮することにより、パラレルリンク機構が動作する。実施の形態３と同様に中心軸Ｌ３を仮想軸としてテーブル９２ｂが回転する。尚、中心軸Ｌ３はテーブル９２ｂの下方に位置し、スクライブラインＳと平行でない。即ち中心軸Ｌ３とスクライブラインＳとは空間座標内でねじれの関係にある。
【００７１】
図２２はガラス板Ｈが分断された状態を示すブレイク装置９０の側面図である。実施の形態３と同様に、回転軸の方向がスクライブ方向に対してある角度をもつように、テーブル９２ｂを回転させることができる。従って手前側をガラス板Ｈの分断の開始点として手前から順にガラス板Ｈの分断が進展していく。このためガラス板Ｈに作用させる分断力の大きさは小さくてもよくなり、ガラス板Ｈの分断面をきれいに仕上げることができる。又レーザによるブラインドクラックのラインが形成されたガラス板に対しても従来よりも小さい分断力を加えて分断できる。
【００７２】
この実施の形態では、対象となるガラス板の厚さや形状に合わせてパラレルリンク機構により任意の回転軸を設定することができる。又分断を完了した後に図２３に示すようにテーブル９２ｂを再び分断されたガラス板Ｈの端面同士が再び接触しないようにテーブル９２ａと平行にし、且つ段差を設ける。またこれにより、分断後のガラス板Ｈの処理を容易にすることができる。
【００７３】
更にテーブル９２ｂ内にガラス板を配置する領域の周辺に、図２４に示すように上下動自在の押し上げピン１１６を配置しておく。ガラス板の分断を完了し、テーブル９２ｂを水平に保った後、分断したガラス板の吸着を開放し、押し上げピン１１６を動作させてガラス板をテーブル９２ｂから押し上げることができる。次いで図２４に示すように切断したガラス板Ｈとテーブル９２ｂとの間に除材ハンド１１７を挿入してガラス板Ｈを持ち上げ、分断後のガラス板Ｈを搬送することもできる。従って次の工程へガラス板Ｈを容易に搬送することができるという効果が得られる。
【００７４】
又この実施の形態では一枚のガラス板を分断する場合について説明しているが、図１８に示すように貼り合わせ脆性材料基板の一例である上下のマザーガラス基板にスクライブラインが形成された液晶マザーガラス基板を分断する場合にもこの実施の形態を適用することができる。この場合も液晶マザーガラス基板の表裏を反転させることなく両面のマザーガラス基板を分断することができる。
【００７５】
（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、前述した基板Ｇとして１枚の液晶マザーガラス基板１２０を所定形状に分断し、複数の液晶ガラス基板１２１を得るための製造方法とする。１枚の液晶マザーガラス基板１２０から、駆動信号によって画素単位で画像又は文字を表示する液晶パネルを得るためには、各種の製造工程が必要である。
【００７６】
ＴＦＴ、走査電極、信号電極、画素電極を含む基板をＴＦＴ基板（ＡＭ基板ともいう）と呼び、カラーフィルタを含む基板を対向基板と呼ぶと、液晶パネルは前記のＴＦＴ基板と対向基板とが貼り合わされ、これらの両基板に液晶が充填された段階のものをいう。そして前記の液晶マザーガラス基板１２０とは、分断前のＴＦＴ基板（マザーＴＦＴ基板という）と、分断前の対向基板（マザー対向基板という）とを貼り合わせた段階の基板（マザー貼合基板）をいう。従って分断された貼り合わせ基板が液晶ガラス基板１２１（貼合基板）となる。そして液晶ガラス基板１２１に液晶が充填され、液晶の注入口が封止され、基板エッジの電極にフラットケーブルが接続可能な状態が液晶パネルである。
【００７７】
前記の液晶パネルの製造工程における本実施の形態におけるブレイク方法の位置づけを明確にするために更に説明を加える。１枚の液晶マザーガラス基板１２０から、複数枚の液晶ガラス基板１２１を得るには、複数種類の分断工程が必要である。これは基板のスクライブライン又は分断面が液晶パネルのどの部分に位置するかによって区別される。例えば（Ａ）多面取りの大判貼り合わせ基板である液晶マザーガラス基板１２０を、所定形状の個々の液晶ガラス基板１２１に分割する工程、（Ｂ）多面取りのまま液晶注入口を露出するための分断工程、（Ｃ）電極部分を取り出すための分断工程等がその例である。前記の各工程の順序はここでは予め決めておく必要はないが、少なくとも（Ａ）、（Ｂ）の工程が本実施の形態に組み入れられるものとする。また（Ａ）の工程においても、スクライブラインＳが液晶マザーガラス基板１２０に格子状（クロススクライブともいう）に形成される限り、複数回の分断工程を必要とする。
【００７８】
図２５はこのような分断工程を含む液晶マザーガラス基板１２０のブレイク方法を示している。このブレイク方法は、（１）カセットローダ、（２）第１の基板搬送装置、（３）第１のスクライブ装置、（４）第２のスクライブ装置、（５）第２の基板搬送装置、（６）第１のブレイク装置、（７）第２のブレイク装置を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１２１が製造される。このため、このような分断工程を液晶マザーガラス基板自動分断ラインという。
【００７９】
図２５において、カセットローダ１２２は多数枚の液晶マザーガラス基板１２０をカセットに収納して保持するものである。給材ロボットＲ１はカセットローダ１２２のカセットから液晶マザーガラス基板１２０を取り出し、第１の基板搬送装置１２３に移送するものである。第１の基板搬送装置１２３は給材ロボットＲ１から供給された液晶マザーガラス基板１２０をテーブルの定位置に位置決めするものである。この位置決めは液晶マザーガラス基板１２０の互いに直交する端面を位置決めピンに押圧することにより行われる。
【００８０】
搬送ロボットＲ２はテーブルに載置された液晶マザーガラス基板１２０を第１のスクライブ装置１２４の所定位置に搬送するものである。液晶マザーガラス基板１２０のうちマザーＴＦＴ基板を１２０ａとし、マザー対向基板を１２０ｂとする。また基板の加工面を実施の形態１、２と同様に（ｘ，ｙ）面と平行な面とする。第１のスクライブ装置１２４は例えばマザー対向基板１２０ｂのｘ軸又はｙ軸方向に平行となるよう、スクライブラインＳ１を夫々形成するもので、ここでは従来例で説明したようなスクライブ方法が用いられる。
【００８１】
搬送ロボットＲ３は第１のスクライブ装置１２４からスクライブラインＳ１が形成された液晶マザーガラス基板１２０を取り出し、上面と下面を反転させて搬送ロボットＲ４に与えるものである。搬送ロボットＲ４は反転された液晶マザーガラス基板１２０を第２のスクライブ装置１２５の所定位置に搬送するものである。第２のスクライブ装置１２５はマザーＴＦＴ１２０ａのｘ軸又はｙ軸方向に平行となるよう、スクライブラインＳ２を夫々形成するものである。これらのスクライブラインＳ１、Ｓ２の位置及びその長さ（描画データ）は、図示しない制御用ＣＰＵによって制御される。
【００８２】
両面にスクライブラインが形成された液晶マザーガラス基板１２０は、搬送ロボットＲ５により第２の基板搬送装置１２６まで移送される。第２の基板搬送装置１２６は搬送ロボットＲ５から供給された液晶マザーガラス基板１２０を定位置に位置決めするものである。搬送ロボットＲ６は第２の基板搬送装置１２６に載置された液晶マザーガラス基板１２０を第１のブレイク装置１２７の定位置に移送するものである。
【００８３】
第１のブレイク装置１２７及び第２のブレイク装置１２８は実施の形態１又は２のブレイク装置と同様であるので、構造説明は省略する。第１のブレイク装置１２７は、第１のテーブル１２７ａ及び第２のテーブル１２７ｂに跨がって載置される液晶マザーガラス基板１２０の上面を押圧して固定し、一方のテーブルを図４に示すように＋ｚ方向及び−ｚ方向に回動するか、又は図１１に示すように両方のテーブルを同じ方向に同時に回動することにより、液晶マザーガラス基板１２０を短冊状に分断するものである。
【００８４】
搬送ロボットＲ７は、短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１２０をテーブル１２７ｂから取り出し、第２のブレイク装置１２８の定位置、即ち２つのテーブル１２８ａ、１２８ｂに跨がるように位置決めして載置するものである。第２のブレイク装置１２８は液晶マザーガラス基板１２０を分断する。ここで得られた基板は所定形状の液晶ガラス基板１２１となる。これらの液晶ガラス基板１２１は搬送ロボットＲ８により第３の基板搬送装置１２９により移送され、更に次の液晶パネルの製造工程に持ち込まれる。
【００８５】
以上の工程を有する本実施の形態のブレイク方法について、従来のブレイク方法と比較して説明する。図２６は従来のブレイク装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を分断する場合の工程図である。また図２７は本発明のブレイク装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を分断する場合の工程図である。但し、図２６は分断工程が１つの場合を示しているので、図２５の分断工程数と合致しない。
【００８６】
従来のブレイク装置は、図２に示す方法によれば、ガラス板１の一方の面にスクライブラインＳを形成し、ガラス板１の他方の面にブレイクバー４を押し当て、ガラス板１を撓ませることによりガラス板１を分断させていた。また図３に示す方法によれば、スクライブラインＳが形成された部分に引張応力が働くようにガラス板１を撓ませてガラス板１を分断していた。このようなブレイク装置を用いると、貼り合わせガラス基板の分断では図２６の（ｂ）〜（ｇ）で示す工程が必要となる。
【００８７】
即ち図２６の（ａ）に示す液晶マザーガラス基板１２０のマザーＴＦＴ基板１２０ａを上にし、スクライブ装置を用いて（ｂ）のようにマザーＴＦＴ基板１２０ａにスクライブラインＳ１を入れる。次に（ｃ）のように液晶マザーガラス基板１２０を反転装置を用いて反転させる。そして（ｄ）のようにマザー対向基板１２０ｂにブレイクバーを押圧させて、マザーＴＦＴ基板１２０ａに垂直クラックを進展させてマザーＴＦＴ基板１２０ａを分断する。次に液晶マザーガラス基板１２０を保持し、スクライブ装置を用いて（ｅ）のようにマザー対向基板１２０ｂにスクライブラインＳ２を入れる。そして再度液晶マザーガラス基板１２０を反転装置を用いて（ｆ）のように反転させる。次に（ｇ）のようにマザーＴＦＴ基板１２０ａにブレイクバーを押圧させて、マザー対向基板１２０ｂに垂直クラックを進展させる。次に液晶マザーガラス基板１２０を左右に離すと（ｈ）のように液晶マザーガラス基板１２０を複数の液晶ガラス基板１２１に分断できる。しかしこの方法では、基板の反転工程を２回必要とする。
【００８８】
しかし本実施の形態１又は２のブレイク装置を用いると、液晶マザーガラス基板１２０に対して図２７の（ｂ）〜（ｆ）で示す工程で済む。即ち図２７の（ａ）に示す液晶マザーガラス基板１２０のマザー対向基板１２０ｂを上にし、図２５の第１のスクライブ装置１２４を用いて（ｂ）のようにマザー対向基板１２０ｂにスクライブラインＳ１を入れる。次に（ｃ）のように反転装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を反転させる。そして（ｄ）のように第２のスクライブ装置１２５を用いてマザーＴＦＴ基板１２０ａにスクライブラインＳ２を入れる。
【００８９】
そして両面にスクライブラインが入った液晶マザーガラス基板１２０を図２５の第１のブレイク装置１２７にセットし、一方のテーブルを上側及び下側に回動させると、（ｅ）及び（ｆ）に示すようにマザーＴＦＴ基板１２０ａ及びマザー対向基板１２０ｂには、垂直クラックが夫々基板の厚み方向に進展し、夫々の基板を貫く。このため所謂クラックが生じる。そして液晶マザーガラス基板１２０を左右に分離すると、（ｇ）のように分断された液晶ガラス基板１２１が得られる。この方法によれば、基板の反転工程は１回ですむ。
【００９０】
以上の工程は、液晶マザーガラス基板１２０を例えば短冊状に分断する場合である。図２５で説明したように、液晶マザーガラス基板１２０に対して格子状にスクライブラインを形成し、更に小寸法の形状の液晶ガラス基板１２１に分断する場合、図２６と図２７の工程差は更に大きくなり、本実施の形態によるブレイク方法では、基板の分断面の滑らかさに加えて、基板の反転工程を省くことができるという効果が得られる。
【００９１】
（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、図２８に示すような液晶マザーガラス基板１３０を複数の液晶ガラス基板１３１に分断する方法である。ＴＦＴ、走査電極、信号電極、画素電極を含むマザー基板をマザーＴＦＴ基板と呼び、カラーフィルタを含むマザー基板をマザー対向基板と呼ぶ。この液晶マザーガラス基板１３０は、スクライブラインが未形成の第１の脆性材料基板であるマザー対向基板１３０ｂと、スクライブラインＳ２が予め形成された第２の脆性材料基板であるマザーＴＦＴ基板１３０ａとをシール剤１３２で貼り合わせた基板をいう。
【００９２】
図２９はこのような液晶マザーガラス基板１３０のブレイク方法を示した液晶マザーガラス基板自動分断ラインの構成図である。このブレイク方法は、（１）カセットローダ、（２）第１の基板搬送装置、（３）スクライブ装置、（４）第１のブレイク装置、（５）第２の基板搬送装置、（６）第２のブレイク装置、（７）第３の基板搬送装置を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１３１が製造される。
【００９３】
図２９において、（１）のカセットローダ１３３は多数枚の液晶マザーガラス基板１３０をカセットに収納して保持するものである。給材ロボットＲ１はカセットローダ１３３のカセットから液晶マザーガラス基板１３０を取り出し、（２）に示す第１の基板搬送装置１３４に移送するものである。第１の基板搬送装置１３４は移送された液晶マザーガラス基板１３０をテーブルの定位置に位置決めするものである。
【００９４】
搬送ロボットＲ２はテーブルに載置された液晶マザーガラス基板１３０を（３）のスクライブ装置１３５の所定位置に搬送するものである。このスクライブ装置１３５は図２８に示すマザー対向基板１３０ｂの上面にスクライブラインＳ１を形成するものである。
【００９５】
搬送ロボットＲ３はスクライブラインＳ１が形成された液晶マザーガラス基板１３０をスクライブ装置１３５から取り出し、（４）の第１のブレイク装置１３６の定位置に移送するものである。第１のブレイク装置１３６には、実施の形態１〜５で説明したブレイク装置が適用される。図２９は実施の形態１又は２のブレイク装置を適用した場合を示しており、第１のテーブル１３６ａ及び第２のテーブル１３６ｂに跨がって載置される液晶マザーガラス基板１３０の上面を押圧して固定し、一方のテーブルを回動、又は両方のテーブルを同時に回動することにより、液晶マザーガラス基板１３０を短冊状に分断するものである。
【００９６】
搬送ロボットＲ４は、短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１３０を取り出し、（５）の第２の基板搬送装置１３７のテーブルに載置するものである。搬送ロボットＲ５は短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１３０を、（６）の第２のブレイク装置１３８の定位置に移送するものである。第２のブレイク装置１３８は液晶マザーガラス基板１３０を規定形状に分断し、複数の液晶ガラス基板１３１を得るものである。分断された液晶ガラス基板１３１は搬送ロボットＲ６により第３の基板搬送装置１３９により移送され、更に次の液晶パネルの製造工程に持ち込まれる。尚、第２のブレイク装置としては、実施の形態１〜５で説明したブレイク装置が適用される。
【００９７】
このようなブレイク方法では、液晶マザーガラス基板１３０の反転装置も必要とせず、図２９の（３）で示すようにスクライブ装置も１台で済む。
【００９８】
（実施の形態８）
次に本発明の実施の形態８におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、両面スクライブ装置を用いることを特徴とする。また本実施の形態の液晶マザーガラス基板１４０は、実施の形態７のマザーガラス基板１３０と異なり、マザーＴＦＴガラス基板にもマザー対向基板にも、スクライブラインＳが予め形成されていないものとする。
【００９９】
図３０はこのような液晶マザーガラス基板１４０のブレイク方法を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの構成図である。このブレイク方法は、（１）カセットローダ１４２、（２）第１の基板搬送装置１４３、（３）第１の両面スクライブ装置１４４、（４）第２の基板搬送装置１４７、（５）第１のブレイク装置１４８、（６）第３の基板搬送装置１４９、（７）第２の両面スクライブ装置１５０、（８）第４の基板搬送装置１５３、（９）第２のブレイク装置１５４、（１０）第５の基板搬送装置１５５を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１４１が製造される。
【０１００】
給材ロボットＲ１、搬送ロボットＲ２〜Ｒ７、基板搬送装置１４３、１４７、１４９、１５３、１５５については、実施の形態６、７に示すものと機能が同一であるため、説明を省略する。
【０１０１】
第１の両面スクライブ装置１４４は、複数のテーブル１４５ａ及び１４５ｂと、この装置の中央に設けられたスクライブヘッドマウント１４６ａと、スクライブヘッドマウント１４６ａに移動自在に保持された上下のスクライブヘッド１４６ｂとを有している。液晶マザーガラス基板１４０がテーブル１４５ａによりスクライブヘッドマウント１４６ａの部分に移送されたとき、液晶マザーガラス基板１４０の上下両面の一部が加工領域に入るようブリッジ状態に保持される。スクライブヘッド１４６ｂがこのブリッジ部分を走査することにより、上下両面のスクライブを行う。
【０１０２】
スクライブ装置として従来例で説明したように、超硬金属製やダイヤモンド製のホイールカッタを用いたものと、レーザ光によるレーザスクライブを用いたものがある。ホイールカッタ方式のものは、２つのホイールカッタが同期して液晶マザーガラス基板１４０の両面を圧接して回転移動（転動）することにより、スクライブラインＳ１とＳ２とを同時に形成する。またレーザスクライブ方式のものは、２本のビームスポットを液晶マザーガラス基板１４０の両面に照射させながら走査し、この照射部分に追随して冷媒を用いたスポット冷却を行う。こうしてガラス素材の熱歪みを利用したブラインドスクライブを行う。第２の両面スクライブ装置１５０の構造も第１の両面スクライブ装置１４４と同様である。
【０１０３】
第１のブレイク装置１４８及び第２のブレイク装置１５４は、液晶マザーガラス基板１４０の両面に形成されたスクライブラインＳが分断面になるよう基板を分断する装置である。実施の形態１又は２で説明したように、左右のテーブルをそのギャップが非平行となるように保持し、左右のテーブルの少なくとも一方を回動させる方式のものがある。図３０ではこの方式のブレイク装置を用いるものとし、第１のブレイク装置１４８においては、テーブル１４８ａ、１４８ｂのギャップを非平行になるよう図示した。第２のブレイク装置１５４についてもテーブル１５４ａ、１５４ｂのギャップを非平行にしている。
【０１０４】
第１のブレイク装置１４８及び第２のブレイク装置１５４として、他の方式を用いたものがある。これは実施の形態５で説明したように、液晶マザーガラス基板１４０を載置して固定する２つのテーブルの内、一方のテーブルを図２０〜図２３に示すパラレルリンク機構を用いて保持する。そして基板の分断時にスクライブラインから離れた位置の軸を回転軸としてこのテーブルを回動することにより分断する方式のものである。この方式の場合は図３０に示すテーブル１４８ａ、１４８ｂのギャップ、及びテーブル１５４ａ、１５４ｂのギャップは平行になる。
【０１０５】
このように本実施の形態のブレイク方法によれば、液晶マザーガラス基板１４０の上下面を反転させる工程を必要とせず、基板の反転装置を設置する必要が無く、液晶マザーガラス基板分断ラインの設置面積を小さくすることができる。
【０１０６】
【発明の効果】
本願の脆性材料基板のブレイク装置によれば、スクライブ済みの基板に対し、基板の分断時にスクライブ線の一端に分断力が作用する機構としたため、基板の分断はその一端側から他端側へと順に進展してゆくようになり、基板が分断された端面をきれいにできる。又作用させる分断力は、従来のブレイク法に比べて格段に小さくなり、ブレイク装置本体を小型化することができる。
【０１０７】
また本願の脆性材料基板のブレイク方法によれば、１枚の液晶マザーガラス基板から、複数枚の液晶ガラス基板に分断する工程において、基板を反転させることなく一回の工程で液晶マザーガラス基板の両面を分断することができる。このため基板分断のための反転工程が削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はガラス板にスクライブを実施した際の、垂直クラックの状態を示した説明図である。
【図２】 図２はブレイクバーを用いた従来のブレイク装置の要部構成を示した斜視図である。
【図３】 図３はテーブルの回転によりブレイクする従来のブレイク装置の要部構成を示した斜視図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態１におけるブレイク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】 図５は実施の形態１におけるブレイク装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図６】 図６はブレイク装置のテーブルに基板を配置した状態を示す平面図である。
【図７】 図７は実施の形態１におけるブレイク装置のスクライブライン部の要部構成を示す断面図である。
【図８】 図８はブレイク時の基板の変形例を示す説明図である。
【図９】 図９は実施の形態１におけるブレイク装置において、基板の分断状態を示す断面図である。
【図１０】 図１０は実施の形態１におけるブレイク装置において、基板の分断状態を示す平面図である。
【図１１】 図１１は本発明の実施の形態２におけるブレイク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１２】 図１２は実施の形態２におけるブレイク装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図１３】 図１３は実施の形態２におけるブレイク装置のスクライブライン部の要部構成を示す断面図である。
【図１４】 図１４は実施の形態２におけるブレイク装置において、基板の分断状態を示す断面図である。
【図１５】 図１５は本発明の実施の形態３におけるブレイク装置の要部構造を示す一部切欠斜視図である。
【図１６】 図１６は実施の形態３のブレイク装置において、テーブルにガラス板を配置した状態を示す上面図である。
【図１７】 図１７は実施の形態３のブレイク装置において、ブレイク時の動作を示す説明図である。
【図１８】 図１８は液晶パネルの層構造を示す拡大断面図である。
【図１９】 図１９は本発明の実施の形態４におけるブレイク装置の要部構造を示す一部切欠斜視図である。
【図２０】 図２０は本発明の実施の形態５によるブレイク装置の要部構造を示す側面図である。
【図２１】 図２１は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板をテーブルに載置した状態を示す斜視図である。
【図２２】 図２２は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板の分断時の動作を示す側面図である。
【図２３】 図２３は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板の分断後のテーブルの移動を示す側面図である。
【図２４】 図２４は実施の形態５のブレイク装置において、ガラス板の分断後、ガラス板を移動させる際の動作を示す側面図である。
【図２５】 図２５は本発明の実施の形態３における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
【図２６】 図２６は従来の脆性材料基板のブレイク方法を示す工程図である。
【図２７】 図２７は実施の形態６におけるブレイク方法の一例を示す工程図である。
【図２８】 図２８は本発明の実施の形態７のブレイク方法に用いられる液晶マザーガラス基板の断面図である。
【図２９】 図２９は実施の形態７における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
【図３０】 図３０は本発明の実施の形態８における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
本発明の一実施例を示す
【符号の説明】
１０ ブレイク装置
１０Ａ 左側ユニット
１０Ｂ 右側ユニット
１１ スライドテーブル
１２ 傾動テーブル
１３ 第１の製品テーブル
１３ａ 回動軸
１３ｂ〜１３ｅ ねじ孔
１４ 第２の製品テーブル
１４ａ 回動軸
１４ｂ〜１４ｅ ねじ孔
１５ 第１の製品クランプユニット
１５ａ 第１のクランプバー
１６ 第２の製品クランプユニット
１６ａ 第２のクランプバー
１７ ベース
１８ 水平保持ブロック上部
１８ａ 傾動軸
１９ 水平保持ブロック下部
２０ 回動制御部
３０ ブレイク装置
３０Ａ 左側ユニット
３０Ｂ 右側ユニット
３１ 第１の傾動テーブル
３２ 第２の傾動テーブル
３３ 第１の製品テーブル
３４ 第２の製品テーブル
３５ 第１の製品クランプユニット
３５ａ 第１のクランプバー
３６ 第２の製品クランプユニット
３６ａ 第２のクランプバー
３７ ベース
３８ 第１の保持ブロック
３８ａ 第１の傾動軸
３８ｂ 第１の保持アーム
３９ 第２の保持ブロック
３９ａ 第２の傾動軸
３９ｂ 第２の保持アーム
４０ 回動制御部
５０ ブレイク装置
５１ａ，５１ｂ テーブル
５２，５３，５４ 自在継手
５６，５７，５８ 支持柱
５９，６０，６１ 自在継手
６２ 台座
６３ 伸縮アーム
７０ 液晶マザーガラス基板
７１ マザーガラス基板
７２ 接着剤
７３ スペーサ
７４ マザーガラス基板
７５ 液晶
８０ ブレイク装置
８１ａ，８１ｂ テーブル
８２ 軸受板
８３ 軸穴
９０ ブレイク装置
９１ 台座
９２ａ，９２ｂ テーブル
９３〜９６ 支持柱
９７〜１０２ 自在継手
１０３〜１０８ 伸縮アーム
１０９〜１１４ 自在継手
１１５ 制御部
１１６ 押し上げピン
１１７ 除材ハンド
１２０ 液晶マザーガラス基板
１２１ 液晶ガラス基板
１２２ カセットローダ
１２３ 第１の基板搬送装置
１２４ 第１のスクライブ装置
１２５ 第２のスクライブ装置
１２６ 第２の基板搬送装置
１２７ 第１のブレイク装置
１２７ａ 第１のテーブル
１２７ｂ 第２のテーブル
１２８ 第２のブレイク装置
１２９ 第３の基板搬送装置
１３０ 液晶マザーガラス基板
１３０ａ マザーＴＦＴ基板
１３０ｂ マザー対向基板
１３１ 液晶ガラス基板
１３２ シール剤
１３３ カセットローダ
１３４ 第１の基板搬送装置
１３５ スクライブ装置
１３６ 第１のブレイク装置
１３６ａ 第１のテーブル
１３６ｂ 第２のテーブル
１３７ 第２の基板搬送装置
１３８ 第２のブレイク装置
１４０ 液晶マザーガラス基板
１４２ カセットローダ
１４３ 第１の基板搬送装置
１４４ 第１の両面スクライブ装置
１４７ 第２の基板搬送装置
１４８ 第１のブレイク装置
１４８ａ，１４８ｂ テーブル
１４９ 第３の基板搬送装置
１５０ 第２の両面スクライブ装置
１５３ 第４の基板搬送装置
１５４ 第２のブレイク装置
１５４ａ，１５４ｂ ギャップ
１５５ 第５の基板搬送装置
Claims (5)
- 互いに間隔を空けて配置され、スクライブラインが形成された脆性材料基板を前記スクライブラインが前記間隔に位置するように載置する第１、第２の製品テーブルと、
前記第１の製品テーブルを固定する第１の傾動テーブルと、
前記第２の製品テーブルを固定する第２の傾動テーブルと、
前記第２の製品テーブルと対向する前記第１の製品テーブルのエッジを第１のエッジとし、前記第１の製品テーブルと対向する前記第２の製品テーブルのエッジを第２のエッジとするとき、前記第１の製品テーブルに取り付けられ、前記脆性材料基板の前記第１のエッジの近傍を押圧し、前記脆性材料基板を前記第１の製品テーブルに固定する第１の製品クランプユニットと、
前記第２の製品テーブルに取り付けられ、前記脆性材料基板の前記第２のエッジの近傍を押圧し、前記脆性材料基板を前記第２の製品テーブルに固定する第２の製品クランプユニットと、
前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な第１の傾動軸を有し、前記第１の傾動軸を回転軸として前記第１の傾動テーブルを回動可能にする第１の傾動機構と、
前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な第２の傾動軸を有し、前記第２の傾動軸を回転軸として前記第２の傾動テーブルを回動可能にする第２の傾動機構と、
前記第１及び第２の傾動機構を制御して前記第１及び第２の傾動テーブルを回動させる回動制御部と、を具備し、
前記第１の製品クランプユニットは、自身の主軸が、前記スクライブラインに対して平行でない所定の角度をなすように取り付けられ、
前記第２の製品クランプユニットは、自身の主軸が、前記スクライブラインに関して前記第１の製品クランプユニットの主軸と対称な位置となるように取り付けられるブレイク装置。 - 前記第１の傾動軸及び前記第２の傾動軸は、互いに前記脆性材料基板の厚みの中心位置に関して上下に対称な位置にある請求項１記載のブレイク装置。
- 第１のマザー脆性材料基板の一方の面と所定のスクライブラインが形成された第２のマザー脆性材料基板の面とを対向させて貼り合わせたマザー貼合基板の分断システムであって、
前記マザー貼合基板をスクライブ装置に搬送する第１の搬送ロボットと、
前記第１の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板の第１のマザー脆性材料基板の上面にスクライブラインを形成するスクライブ装置と、
前記スクライブ装置によって、第１のマザー脆性材料基板の上面にスクライブラインが形成されたマザー貼合基板を第１のブレイク装置に搬送する第２の搬送ロボットと、
前記第２の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板を短冊状に分断する請求項１又は２記載の第１のブレイク装置と、
短冊状に分断された貼合基板を第２のブレイク装置に搬送する第３の搬送ロボットと、
前記第３の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板を規定形状の貼合基板に分断する請求項１又は２記載の第２のブレイク装置と、を具備することを特徴とするマザー貼合基板の分断システム。 - 第１のマザー脆性材料基板と第２のマザー脆性材料基板の面とを対向させて貼り合わせたマザー貼合基板の分断システムであって、
前記マザー貼合基板の両面にスクライブを行う両面スクライブ装置に搬送する第４の搬送ロボットと、
前記第４の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板の両面にスクライブラインを形成する第１の両面スクライブ装置と、
前記第１の両面スクライブ装置によって、マザー脆性材料基板の両面にスクライブラインが形成されたマザー貼合基板を第１のブレイク装置に搬送する第５の搬送ロボットと、
前記第５の搬送ロボットにより搬送されたマザー貼合基板を短冊状に分断する請求項１又は２記載の第１のブレイク装置と、
短冊状に分断された貼合基板を第２の両面スクライブ装置に搬送する第６の搬送ロボットと、
前記第６の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板の両面にスクライブラインを形成する第２の両面スクライブ装置と、
前記第２の両面スクライブ装置によって、短冊状に分断された貼合基板の両面にスクライブラインが形成され短冊状に分断された貼合基板を第２のブレイク装置に搬送する第７の搬送ロボットと、
前記第７の搬送ロボットにより搬送された短冊状に分断された貼合基板を規定形状の貼合基板に分断する請求項１又は２記載の第２のブレイク装置と、を具備することを特徴とするマザー貼合基板の分断システム。 - 前記第１及び第２の両面スクライブ装置は、
前記マザー貼合基板の両面にビームスポットを照射し、この照射部分に追随してスポット冷却を行い、基板の熱歪みを利用してスクライブを行うスクライブ装置である請求項４記載のマザー貼合基板の分断システム。
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