TWI406821B - Cutter wheel and its manufacturing method, manual scribing tool and scribing device - Google Patents

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Description

刀輪及其製造方法、手動劃線工具及劃線裝置
本發明，係關於沿盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部以作為刀刃之脆性材料基板劃線用刀輪及其製造方法、手動劃線工具及劃線裝置。
用於平面顯示器(以下稱FPD)之面板，通常係將母基板割斷成既定尺寸之玻璃基板(單位基板)來形成。母基板之割斷，具體而言，係於一片母基板表面形成劃線，再沿所形成之劃線裂斷前述基板。
於專利文獻1揭示有一種使用刀輪割斷玻璃基板之技術。
第13圖係用於脆性材料基板之劃線步驟之公知劃線裝置的前視圖。
以第13圖說明劃線方法。又，此圖中係以左右方向為X方向、與紙面正交之方向為Y方向，說明如下。
如第13圖所示，劃線裝置100，具備：載台150，係以真空吸附機構固定所裝載之玻璃基板G，且能水平旋轉；彼此平行之一對導軌121,121，係將載台150支撐成能移動於Y方向；螺桿122，係使載台150沿導軌121,121移動；導桿123，係沿X方向架設於載台150上方；劃線頭130，係以能沿X方向滑動之方式設於導桿123，用以對後述刀輪120賦予刀刃負載；馬達124，係使劃線頭130滑動；刀片保持具140，係以可昇降且能擺動自如之方式設於劃線頭130下端；刀輪120，係以能旋轉之方式安裝於刀片保持具140下端；以及一對CCD(電荷耦合裝置)攝影機125，係設置於導桿123上方，用以辨識形成於載台150上之玻璃基板G的對準標記。
第14圖係說明將母基板割斷成單位基板之步驟例的圖。
根據第14圖說明玻璃基板G的割斷方法。
(1)首先，如第14(a)圖所示，將玻璃基板G裝載於劃線裝置的劃線載台上，使用刀輪120對玻璃基板上面(A面)進行劃線，而形成劃線Sa。由劃線Sa形成之垂直裂痕通常係形成為玻璃基板G板厚之10~15%的深度。
(2)其次，上下翻轉上述玻璃基板G並將上述玻璃基板G搬送至裂斷裝置。接著，如第14(b)圖所示，以該裂斷裝置，將裂斷桿3沿與劃線Sa對向之線緊壓於裝載在墊板4上之玻璃基板G上面(B面)。藉此，裂痕即從玻璃基板G下側之A面的劃線Sa向上延伸，使玻璃基板G沿劃線Sa被裂斷。
視玻璃基板G之種類不同來反覆進行(1)~(2)各程序一次或複數次，藉此將玻璃基板G割斷成單位基板。
亦即，當玻璃基板G為單板時，係藉由上述各一次之劃線及裂斷來割斷成單位基板，但在玻璃基板G構成為液晶顯示面板時，由於欲割斷之玻璃基板G為貼合玻璃基板，因此在上述之裂斷後再度藉由進行(1)及(2)的程序割斷成單位基板。
液晶顯示面板，例如係在TFT(薄膜電晶體)液晶顯示面板之製造中，將TFT基板與濾色片彼此貼合，並藉由各二次之劃線及裂斷來割斷成單位基板後，將液晶注入彼此貼合之TFT基板與濾色片基板的間隙。近年來，隨著顯示畫面尺寸之大型化及液晶基板之需求擴大，使母基板亦隨之大型化。因此，難以如上述般，在劃線後上下翻轉上述玻璃基板G、並將上述玻璃基板G搬送至裂斷裝置。再者，第五代以後之母基板(例如1100×1250mm)，係在液晶滴下注入後，藉由各二次之劃線及裂斷來割斷成單位基板。因此，當在液晶滴下注入後、為進行裂斷而例如使用真空吸附機構等上下翻轉上述玻璃基板G時，二片基板間之間隔即會局部擴大，產生於基板間之間隙出現不均的問題。
如第18及19圖所示，專利文獻2之脆性材料基板劃線用刀輪10，係沿盤狀刀輪之圓周部形成V字形稜線部11來作為刀刃，進一步地以細小間距於前述稜線部形成複數個突起10a。當使用刀輪10形成劃線時，藉由突起10a對玻璃基板表面施加用以形成垂直裂痕之劃線壓，使從玻璃基板表面沿垂直方向延伸深達板厚80%以上的垂直裂痕伸展，而能進行省略裂斷步驟的割斷。
如此，專利文獻2之刀輪10，由於對玻璃基板具有高滲透力，即使不設置裂斷步驟亦能使劃線後之玻璃基板成大致割斷狀態，因此能省略為進行此後之裂斷步驟而上下翻轉玻璃基板的步驟。
專利文獻1：特開昭59－8632號公報專利文獻2：日本專利第3,074,143號公報
如前所述，由於近年來用於液晶顯示面板之母基板逐漸大型化，使大型化之母基板的重量及撓曲量亦相對其厚度而增加，因此使包含移動或翻轉等之搬送較為困難。
因此，製造構成母基板材料之原板玻璃的材料製造廠，為解決母基板之上述問題，而進行玻璃材質或表面處理等的改良，開發出較輕且撓曲較少的母基板。以此方式改良之玻璃(以下為方便說明，稱為「改良後之大型玻璃」)，雖改善了搬送等中操作之容易性，但另一方面卻有刀刃之作用不良的缺點。
另一方面，上述習知劃線裝置100(第13圖)，於玻璃基板形成劃線時，例如第15圖所示，係使刀輪120在較玻璃基板G端稍外側之點、降下至刀輪120最下端在玻璃基板G上面的略下方，藉由在使既定劃線壓施加於刀輪120之狀態下進行水平移動，而從玻璃基板G之端面開始進行劃線。此種劃線方法稱為「外切」。
在進行上述外切時，由於刀輪120在置於玻璃基板G上時係碰撞於玻璃基板G端面，因此有可能使玻璃基板G端面出現缺口或使刀輪120損傷。
因此，採用如第16圖所示之方法，首先將刀輪120移動至玻璃基板G上方、較玻璃基板G端部更內側的點，其次，使刀輪120降下，在既定劃線壓作用在抵接於玻璃基板G之刀輪120的狀態下，在玻璃基板G上往圖中右方水平移動，藉此開始進行劃線。此種劃線方法稱為「內切」。
然而，當欲以內切方式開始進行劃線時，刀輪120會在玻璃基板G表面上滑動，而產生刀刃無法從玻璃基板G表面深入內部的現象。當產生此種現象時，稱為「刀刃之作用不良」。由於上述現象在改良後之大型玻璃的劃線動作中較為顯著，因此被要求開發出一種可獲得良好作用之刀刃。
本發明有鑑於此種新需求，其目的，係提供在割斷脆性材料基板時、在脆性材料基板表面可獲得良好作用之脆性材料基板劃線用刀輪及其製造方法、手動劃線工具及劃線裝置。
本案發明人等，在對形成於刀輪之刀刃的切口形狀、數量等精心研究後，其結果，完成了可獲得對基板表面之良好作用、且高生產性之脆性材料基板劃線用刀輪及其製造方法、手動劃線工具及劃線裝置。
亦即，根據本發明，提供一種脆性基板劃線用刀輪，係沿由超硬合金或燒結金鋼石構成之盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，其特徵在於：於該稜線部刻設有至少一切口，該切口係以超過200μm之間距形成於該稜線部全周。
根據本發明之另一觀點，提供一種脆性基板劃線用刀輪之製造方法，係沿由超硬合金或燒結金鋼石構成之盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，其特徵在於：在由較該刀輪稜線部硬之材料構成、且形成有至少一突條之切口刻設用工具上，使該刀輪抵接於突條部分一邊加壓一邊轉動，以將至少一個切口刻設於該稜線部。
根據本發明之另一觀點，係於前述發明中提供一種刀輪，使前述刀輪抵接於，切口為以較前述刀輪之稜線部硬的材料構成、且形成有至少一突條之切口刻設用工具的突條部分，藉一邊加壓一邊轉動來刻設切口。
此等發明之切口，係指在沿盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃時，沿大概與稜線部正交或與稜線部傾斜交會之方向局部性地對該刀刃刻設的槽狀凹部。切口在稜線方向之其至少一端部具有角部。
此等發明中，刀輪轉動於脆性材料基板上時，藉由形成於稜線部之切口的上述角部深入脆性材料基板而產生刀刃的作用，藉此可製作劃線的起點。
由此觀點來看，此等發明之切口的間距，係定義為反映刀刃之稜線方向之切口角部深入脆性材料基板、而形成於脆性材料基板之劃線起點的間隔。據此，此等發明，係包含在輪之圓周部形成有一個或形成有二個以上之切口的刀輪。
此外，此等發明之切口係以人為方式形成於刀刃之稜線者，並不包含例如刀刃缺角等損傷或因隨時間劣化而偶然產生者。
又，此等發明包含手動劃線工具，其係將本發明之脆性材料基板劃線用刀輪以旋轉自如之方式軸支於設在手柄前端的保持具。進一步地包含一種自動劃線裝置，其係在使刀盤相對裝載在載台之脆性材料基板至少往一方向(例如X方向、Y方向之任一方向)移動之機構的自動劃線裝置中，於該刀盤具備本發明之脆性材料基板劃線用刀輪。此外，本發明中，刀盤係由刀輪以及將刀輪軸支成能在基板上轉動之刀片保持具所構成。
本發明之脆性材料基板劃線用刀輪中，係沿盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，於該稜線部刻設有至少一切口，該切口係以超過100μm之間距形成於該稜線部全周，而以超過200μm之間距形成則又更佳。藉此，能在脆性材料基板表面獲得良好作用。
此外，為了獲得良好作用，切口若以3μm以上之深度形成於前述稜線部則又更佳。又，以5μm以下之深度形成的話即相當充分。
本發明之脆性材料基板劃線用刀輪中，前述V字形稜線部由在半徑方向外側會聚之二斜面構成，前述二斜面會聚形成之圓周稜線具有微細凹凸，前述凹凸之中心線平均粗度Ra超過0.40μm。
此外，本發明之「中心線平均粗度Ra」係表示JISB0601所規定之工業產品之表面粗度的參數之一，且係從對象物表面任意擷取的算術平均值。
只要將切口以隨機之間距及/或深度於該稜線部全周形成複數個的話，大致不需在切口刻設時之加工精度管理，即可獲得良好之刀刃作用。
根據本發明之脆性材料基板劃線用刀輪之製造方法，係對刀輪(沿盤狀刀輪之圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃)之該稜線部刻設至少一切口時，在由較該刀輪之稜線部硬的材料構成、且形成有至少一突條之切口刻設用工具上，使該刀輪抵接於突條部分一邊加壓一邊轉動。藉此，可簡化進行切口之刻設所需的設備，且作業時間亦較習知更加縮短。又，由於此種刻設作業與經驗差異及個人差異並無關連，因此可提高生產性。
以下，根據圖式詳細說明本發明的實施形態。
此外，作為本發明之脆性材料基板，並不特別限定形態、材質、用途及大小，可係由單板構成之基板或將二片以上之單板彼此貼合的貼合基板，或亦可係於其表面或內部附著或包含半導體材料者。
作為本發明之脆性材料基板的材質，例如有玻璃、陶瓷、矽、藍寶石等，在用途方面，可作為液晶面板、電漿顯示面板、有機EL顯示面板等平板顯示面板。又，在稱為LCOS之投影機用基板之內反射型基板的情形，係使用貼合有石英基板與半導體晶圓之一對脆性基板，此種脆性材料基板亦包含在內。
以下實施形態中，雖顯示關於本發明刀輪形狀之例，但本發明之刀輪並不限定於此。
實施形態1
使用第1及2圖說明本發明之刀輪20的實施形態。
第1圖係從與刀輪20之旋轉軸正交的方向觀察的前視圖，第2圖係第1圖的側視圖。
此外，刀輪20，係一可安裝於使用第13圖所說明之習知劃線裝置100之刀片保持具140的刀輪。
如第1圖所示，刀輪20呈一輪外徑為D、輪厚為T之盤狀，於輪外周部形成有刀刃角為V之刀刃2。
再者，如第1及2圖所示，刀輪20，係於形成有刀刃2之稜線部20a形成有凹凸。亦即，如第2圖之部分放大圖所示，此例中，形成有U字形或V字形之切口20b。切口20b，係每隔間隙P、從平坦的稜線部20a切出一深度h的切口而形成。相鄰之切口20b，彼此間殘留有較切口20b之圓周方向的長度更長的稜線部20a。
V字形稜線部20a係由在半徑方向外側會聚之二斜面構成，前述二斜面會聚形成之稜線部20a外周緣部具有微細凹凸，前述凹凸之中心線平均粗度Ra超過0.40μm。
使用第3至6圖說明用以刻設本發明之刀輪20之切口20b之裝置及刻設方法的實施形態。
第3圖係用以刻設刀輪20之切口20b之裝置的前視圖。
如第3圖所示，刻設裝置30，包含：切口刻設用工具31；底座36，係用以固定切口刻設用工具31；導桿33，係架設於底座36上方；刻設頭34，具備使刻設頭沿導桿33移動於圖中X方向之馬達，用以對後述刀輪120賦予刻設負載；以及刀片保持具35，係以能升降之方式設於刻設頭34下端，並安裝有能拆裝之刀輪120。
於刻設頭34連接有未圖示控制器，其用以設定賦予刀輪120之刻設負載及X方向之移動距離等。
第4圖係固定於刻設裝置30之切口刻設用工具31的俯視圖，第5圖係第4圖之前視圖。
如第4及5圖所示，切口刻設用工具31係一板狀構件，其於中央部具有較刀輪120(用以刻設切口20b)之刀刃硬之材質構成的複數突條32。切口刻設用工具31，藉由以線放電方式在例如具有平坦表面之PCD(Poly Crystalline Diamond,多晶金剛石)板狀構件表面刻出條紋，如第5圖所示，在既定角度之稜線部形成具有既定間隔、彼此平行之複數條突條32。突條32之稜線部形成在30~120°的範圍內。
接著，說明使用第3圖之刻設裝置30將切口20b刻設於刀輪120之方法的實施形態。
第6圖係顯示未刻設切口20b之刀輪120(圖中左側)、以及已刻設切口20b之刀輪20(圖中右側)的刀輪前視圖。
此外，係以超硬合金為例來作為刀輪120之材質。
首先，將第6圖左側之刀輪120安裝於第3圖之刻設裝置30的刀片保持具35。
其次，在刻設頭34之控制器設定施加於刀輪120之刻設負載及X方向之刀片保持具35的移動距離。刀片保持具35之移動距離例如為刀輪120的全周長。
其次，使刀片保持具35下降，使刀輪120抵接於一端部之突條32，一邊以設定之刻設負載加壓一邊轉動。當刀片保持具35轉動設定之移動距離後，即使刀片保持具35上升。
藉此，於刀輪120之稜線部20a全周，以對應突條32之間隔的間隔形成切口20b，從刀片保持具35拆下即可得到刀輪20。
如上所述，由於使用刻設裝置30一邊轉動刀輪120一邊於稜線部20a全周刻設切口20b時，即可在短時間內量產刀輪20，因此可簡化設備，此外，由於刻設作業與經驗差異及個人差異並無關連，因此可提高生產性。
又，第17圖係說明用以將切口刻設於刀輪之先前所使用之裝置例的圖。
如第17圖所示，研磨裝置140，相對支撐於馬達M之旋轉軸的盤狀磨石Z，使刀輪120之稜線部20a與其研磨面正交並加以抵接，藉此於稜線部切出一切口20b。之後，使刀輪120退離至圖中下方，其次使刀輪120僅旋轉相當於間距P之旋轉角度後，再度於稜線部20a切出一切口20b。
藉由以此方式將切口20b形成於刀輪120的稜線部20a，而可得到刀輪20。
又，以下為方便說明，將使用第3圖之刻設裝置30刻設切口於稜線部之方法稱為轉動方式，將使用第17圖之研磨裝置140刻設切口於稜線部的方法稱為研磨方式。
為了在玻璃基板等之表面獲得良好作用，刀輪20至少需要一切口20b。切口20b最好係以超過200μm之間距形成於稜線部全周。切口20b之深度最好係刻設成小於5μm。刀輪20之輪外徑雖未特別限制，但對應基板之厚度，輪外徑最好係1.0~50mm，特別係在2.0~30mm內則又更佳。
此外，當將形成於刀輪20之稜線部全周的切口20b個數設為分割數n、將相鄰之切口20b間的距離設為間距P、將刀輪20外徑設為D時，P/D即以下式表示。亦即：π/n(max)<P/D<π/n(min)………式1藉由n(min)＝1，上述式1可表示成如下：π/n(max)<P/D<π………式2
根據第7至9圖說明為了評估本發明之刀輪的切斷特性所進行的實驗及其結果。
〔實驗1〕實驗1中，係在每次改變刀輪20之切口20b的間距100μm時、以前述改良後之大型玻璃為對象檢驗進行內切時刀刃的作用狀況(滑動困難度)。
實驗1之條件顯示如下。對象玻璃基板G1：無鹼玻璃(厚度0.7mm之玻璃單板)對象玻璃基板G2：改良後之大型玻璃(厚度0.63mm之玻璃單板)
〔刀輪〕材質：超硬合金 外徑D：3.0mm 厚度T：0.65mm 軸孔徑H：0.8mm切口間距P：100~400μm(將圓周均等分割94~23)切口深度h：2~3μm 刀刃角度V：120°切口之刻設方法：使用切口刻設用工具31之前述轉動方式
〔劃線裝置〕三星鑽石株式會社製 MS型
〔設定條件〕玻璃基板切入深度：0.15mm 劃線速度：800mm/s刀刃負載：0.06~0.20MPa
根據所獲得之切斷區域的測定值，來對對象玻璃基板G1及對象玻璃基板G2評估使用刀輪進行玻璃基板之劃線時之刀輪的刀刃2有無滑動。
此外，本發明之切斷區域係定義為刀輪可割斷玻璃基板之刀刃負載區域。又，使用對應錶壓力(MPa)之負載(Kgf)來作為刀刃負載。
實驗1中，在測定切斷區域之下限值(LT H )之同時，亦進行切斷區域之刀刃負載之高負載側0.15MPa及0.20MPa中劃線的良否判定。
於表1顯示用作為樣品之刀輪的刀刃特徵。
第7圖係評估實驗1之刀輪20對各對象玻璃基板之作用狀況(滑動難度)的圖。亦即，係顯示針對對象玻璃基板G1,G2，就低負載區及高負載區之各設定值將有無刀輪20之刀刃滑動就各刀刃種類驗證的結果。
從第7圖可清楚得知，相對於樣品A之無切口刀刃(刀輪120)在刀刃產生滑動，本發明之樣品B~E之有切口刀輪20，在大的切斷區域中未產生刀刃之滑動。
又，刀輪20之切口間距只要大於100μm即可，而更佳者為只要大於200μm即可確實地得到良好的作用。
〔實驗2〕實驗2中，針對具有無切口刀刃之刀輪120以及本發明之有切口的刀輪20，在既定切斷區域對前述改良後之大型玻璃進行內切，來驗證此時之劃線狀況。
實驗2之條件顯示如下。對象玻璃基板：改良後之大型玻璃(厚度0.63mm之玻璃單板)
〔刀輪〕材質：超硬合金及燒結金剛石 外徑D：3.0mm厚度T：0.65mm 軸孔徑H：0.8mm切口間距P：300μm(將圓周均等分割31)切口深度h：2~3μm 刀刃角度V：120°切口之刻設方法：使用切口刻設用工具31的前述轉動方式
〔劃線裝置〕三星鑽石株式會社製 MS型
〔設定條件〕玻璃基板切入深度：0.10mm 劃線速度：800mm/s刀刃負載：0.03~0.20MPa。
第8圖，係顯示實驗2中，針對材質為超硬合金、具有無切口刀刃之樣品F的刀輪120以及本發明之有切口20b之刀輪20在既定切斷區域對前述改良後之大型玻璃進行內切的結果。
此外，樣品G，係藉由使用材質為超硬合金之切口刻設用工具31的前述轉動方式來刻設切口20b者，樣品H係使用材質為燒結金剛石之習知研磨裝置140來刻設切口20b者。此外，第8圖所記載之「切斷區域」的「<MPa」，係表示即使大於0.20MPa亦能切斷。
從第8圖可清楚得知，相對於樣品F之無切口刀刃(刀輪120)在刀刃產生滑動，本發明之具有切口之刀輪20，在大的切斷區域中未產生刀刃之滑動。又，即使以前述轉動方式來刻設刀輪20之切口20b時，仍可獲得與使用習知研磨裝置140之研磨方式相同的效果。
〔實驗3〕實驗3中，改變刀輪20之切口20b深度，在既定切斷區域對前述改良後之大型玻璃進行內切，來驗証此時之劃線狀況。
實驗3之條件顯示如下。對象玻璃基板：改良後之大型玻璃(厚度0.63mm之玻璃單板)
〔刀輪〕材質：超硬合金 外徑D：3.0mm厚度T：0.65mm 軸孔徑H：0.8mm切口間距P：40~9740μm(將圓周均等分割230~1)切口深度h：1,2,3μm之各深度 刀刃角度V：120°切口之刻設方法：前述轉動方式
〔劃線裝置〕三星鑽石株式會社製 MS型
〔設定條件〕玻璃基板切入深度：0.10mm 劃線速度：800mm/s刀刃負載：0.09~0.24MPa。
第9圖，係顯示實驗3中，分別將刀輪20之切口20b深度設定為1μm、2μm及3μm，對前述改良後之大型玻璃進行內切所得到的切斷區域及評估。此外，第9圖所記載之「切斷區域」的「<MPa」，係表示即使大於0.20MPa亦能切斷。
從第9圖可清楚得知，當切口深度達到3μm時，即大致不易在刀刃產生滑動，可在大的切斷區域進行穩定之內切。
從實驗1~3之結果可清楚得知，將刀輪20之切口間距設成大於100μm時，即可獲得良好之作用，即使以轉動方式來刻設切口20b時，亦可得到與習知研磨方法相同的效果。進一步地，將刀輪20之切口20b深度設成3μm時，即大致不易在刀刃產生滑動，可在大的切斷區域進行穩定之內切。再者，雖未圖示，但即使深度達4μm、5μm在刀刃仍難以產生滑動，可進行穩定之內切。扼要言之，在小於5μm、較佳者大於3μm之範圍內，即可進行穩定之內切。
從上述實施形態可清楚得知，藉由將切口20b於前述稜線部全周形成為大於3μm且小於5μm的深度，即可獲得良好之作用，使切口之刻設較為容易。
又，即使在切口間距較習知高滲透型刀輪10大時，亦即減少圓周之分割數時，亦可獲得良好之作用，使切口之刻設較為容易。
〔其他實施形態〕使用第10及11圖說明本發明之刀輪的其他實施形態。
第10及11圖係從沿刀輪旋轉軸之方向所觀察之本發明刀輪的各側視圖。
如第10圖所示，刀輪50之切口50b於稜線部51全周僅形成一個(亦即，切口間距為稜線部51之全周長)。刀輪50，例如在進行內切時，可在刀輪50至少旋轉一圈之微小移動範圍內獲得刀刃的作用。
如第11圖所示，刀輪60之切口60b係以任意間距及槽深複數個形成於稜線部51全周。刀輪60係可獲得良好之刀刃作用。又，大致不須進行刻設切口60b時之切口60b間距或槽深的精度管理，可提高生產性。
如前述實施形態所示，刀輪20,60，可在脆性材料基板表面獲得刀刃之作用。
亦即，藉由以超過200μm之間距將各切口形成一個以上，即能獲得良好的作用。
再者，藉由使用前述刻設裝置30之轉動方式來製造刀輪的話，可簡化進行切口刻設所需的設備，且作業時間亦較過去更加縮短。又，由於此種刻設作業與經驗差異及個人差異並無關連，因此可提高生產性。
又，刀輪20,60之各切口的形成並不限定於使用前述刻設裝置30的轉動方式，亦可係習知之研磨方式，或亦可係放電加工或雷射加工。
又，本發明包含手動劃線工具，其係將本發明之脆性材料基板劃線用刀輪20,60以旋轉自如之方式軸支於設在手柄前端的保持具。
第12圖係上述手動劃線工具之前視圖。
手動劃線工具90，主要係由在一端安裝有可更換之刀輪20,60的保持具91、以及能拆裝保持具91之棒狀握把92構成。
握把92，於內部形成有油室93，一端形成與保持具91結合之結合部，另一端則具備能拆裝之用以將潤滑油供至油室93的蓋94。
本發明進一步包含劃線裝置，其係將本發明之脆性材料基板劃線用刀輪20,60以旋轉自如之方式安裝於公知劃線裝置，而可對脆性材料基板進行劃線。
作為此種劃線裝置，例如有第13圖所示之前述劃線裝置。
本發明之刀輪對無鹼玻璃或合成石英玻璃的玻璃基板特別有效，在用途上適用於以TFT液晶面板為代表例之各種平面顯示面板用的各種脆性材料基板。
本發明之脆性材料基板劃線用刀輪，係沿盤狀刀輪之圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，並於前述稜線部刻設至少一切口，藉此可在脆性材料基板表面獲得良好作用。
即使在於前述稜線部全周僅形成一個切口時，仍可使刀刃之作用良好，縮短刻設切口所需之時間。
若以隨機間距及/或深度在前述稜線部全周形成複數個切口的話，即大致無需製造時之精度管理，可獲得良好的刀刃作用。
本發明之脆性材料基板劃線用刀輪的製造方法中，由於在對刀輪(沿盤狀刀輪之圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃)之該稜線部刻設至少一切口時，在由較該刀輪之稜線部硬的材料構成、且形成有至少一突條之切口刻設用工具上，使該刀輪抵接於突條部分一邊加壓一邊轉動，因此可簡化進行切口之刻設所需的設備，且作業時間亦較習知更加縮短。又，由於此種刻設作業與經驗差異及個人差異並無關連，因此可提高生產性。
本發明，係可利用於分割脆性材料基板時所使用之刀輪的製造。
2．．．刀刃
10,120．．．刀輪(習知品)
10a．．．突起
20,50,60．．．刀輪
20a．．．稜線部
20b,50b,60b．．．切口
30．．．刻設裝置
31．．．切口刻設用工具
32．．．突條
90．．．手動劃線工具
100．．．劃線裝置
第1圖係從與其旋轉軸正交之方向觀看本發明一實施形態之刀輪的前視圖。
第2圖係第1圖的側視圖。
第3圖係用以刻設第1圖之刀輪之切口之裝置的前視圖。
第4圖係固定於第3圖之刻設裝置之切口刻設用工具的俯視圖。
第5圖係第4圖的前視圖。
第6圖係顯示刻設切口前之刀輪(圖中左側)、以及刻設有切口之刀輪(圖中右側)的刀輪前視圖。
第7圖係實驗1之刀輪對玻璃基板之作用狀況的評估表。
第8圖係實驗2之刀輪對玻璃基板之作用狀況的評估表。
第9圖係實驗3之刀輪對玻璃基板之作用狀況的評估表。
第10圖係從沿其旋轉軸之方向觀看本發明另一實施形態之刀輪的前視圖。
第11圖係從與其旋轉軸之方向觀看本發明再一實施形態之刀輪的前視圖。
第12圖係本發明實施形態之手動劃線工具的前視圖。
第13圖係用於劃線作業之公知劃線裝置的前視圖。
第14(a)、(b)圖係說明習知之將母基板割斷成單位基板之步驟例的圖。
第15圖係說明使用刀輪進行外切劃線之公知方法的圖。
第16圖係說明使用刀輪進行內切劃線之公知方法的圖。
第17圖係說明於刀輪之圓周形成切口之習知方法的圖。
第18圖係從與其旋轉軸正交之方向觀看習知之刀輪例的前視圖。
第19圖係第18圖的側視圖。
2．．．刀刃
20．．．刀輪
20a．．．稜線部
20b．．．切口

Claims (9)

  1. 一種刀輪，係脆性基板劃線用刀輪，在沿由超硬合金或燒結金鋼石構成之盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，其特徵在於：於該稜線部刻設有切口，該切口係以超過200μm之間距及以1~5μm之深度形成於該稜線部全周，於相鄰之切口彼此間殘留有較切口之圓周方向的長度更長的稜線部。
  2. 一種刀輪，係脆性基板劃線用刀輪，在沿由超硬合金或燒結金鋼石構成之盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，其特徵在於：於該稜線部刻設有至少一切口，該切口係以超過200μm之間距及以1~5μm之深度形成於該稜線部全周，該切口在稜線方向之其至少一端部具有角部。
  3. 一種刀輪，係脆性基板劃線用刀輪，在沿由超硬合金或燒結金鋼石構成之盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，其特徵在於：於該稜線部刻設有至少一切口，該切口係以超過200μm之間距形成於該稜線部全周，該稜線部係由在半徑方向外側會聚之二斜面構成，該二斜面會聚形成之圓周稜線具有微細的凹凸，該凹凸之中心線平均粗度Ra超過0.40μm。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之刀輪，其中，該切口係以隨機之間距及/或深度於該稜線部全周形成複數個。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之刀輪，其中， 係將該刀輪抵接於由較該刀輪稜線部硬之材料構成、且形成有至少一突條之切口刻設用工具的突條部分，藉一邊加壓一邊轉動來刻設該切口。
  6. 如申請專利範圍第4項之刀輪，其中，係將該刀輪抵接於由較該刀輪稜線部硬之材料構成、且形成有至少一突條之切口刻設用工具的突條部分，藉一邊加壓一邊轉動來刻設該切口。
  7. 一種刀輪之製造方法，係用來製造脆性基板劃線用刀輪，該刀輪係沿由超硬合金或燒結金鋼石構成之盤狀刀輪圓周部形成V字形稜線部來作為刀刃，其特徵在於：在由較該刀輪稜線部硬之材料構成、且形成有至少一突條之切口刻設用工具上，使該刀輪抵接於突條部分，並一邊加壓一邊轉動，以將至少一個深度為1~5μm之切口以超過200μm之間距刻設於該稜線部全周。
  8. 一種手動劃線工具，係將申請專利範圍第1至6項中任一項之刀輪，以旋轉自如之方式軸支於設在手柄前端的保持具。
  9. 一種自動劃線裝置，係具備使刀盤相對裝載在載台之脆性材料基板至少往一方向移動的機構，其特徵在於：於該刀盤具備申請專利範圍第1至6項中任一項之刀輪。
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