TWI511939B - A scribing line, a scribing device, a scribing method, a manufacturing method for a display panel, and a display panel - Google Patents

Description

劃線輪、劃線裝置、劃線方法、顯示用面板之製造方法及顯示用面板

本發明係關於一種於脆性材料基板之表面上形成劃線時之劃線輪、劃線裝置、脆性材料基板之劃線方法、顯示用面板之製造方法及顯示用面板，尤其關於一種於劃線輪之稜線部形成有複數個槽之劃線輪、使用形成有如此之槽之劃線輪之劃線裝置、劃線方法、顯示用面板之製造方法及顯示用面板。

於液晶面板等之製造中，當分斷玻璃基板時通常使用劃線裝置，利用該劃線裝置之劃線輪，於相對基板平面為直角之方向上形成裂紋。

作為如此之劃線輪，通常已知有如下之劃線輪：藉由沿著外周面自兩面對超硬合金製或燒結鑽石製圓板進行研磨，而於外周緣形成成為剖面大致V字狀之刃，且形成作為刃尖之稜線。

另一方面，亦已知有如專利文獻1記載，可藉由於作為刃尖之稜線上以固定間隔形成槽，而形成更深裂紋之附槽劃線輪。

該附槽劃線輪係藉由突起狀之刃尖部分與槽部分於基板上交替地接近，而使刃尖部分間歇性觸及基板。其結果，一面對基板賦予打點衝擊，一面於基板表面上形成劃線，因此，沿著劃線伸展之垂直裂紋之深度變得遠遠深於藉由不具有上述槽之劃線輪而形成之裂紋之深度。再者，所謂劃線係指於脆性材料基板之表面上形成之劃線之痕 跡，且包含劃線輪賦予脆性材料基板之塑性變形部分、或於基板表面上朝著水平方向產生之微小裂紋。

又，根據附槽劃線輪，刃尖部分集中地受到壓接之負荷，藉此，垂直裂紋之深度亦變得更深，，因此，具有較不包含槽之劃線輪更高之滲透性。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第3074143號公報

關於如上所述之具有較高滲透性之附槽劃線輪，已判明使用該槽之深度與槽寬(稜線之延伸方向上之長度)各異者，進行玻璃基板之分斷後，於將玻璃基板等脆性材料基板分斷方面，槽之深度與槽寬之關係較為重要。

即，若槽寬相對於槽之深度過大，則導致槽與槽之間之刃尖部分之邊緣角度過度地成為鈍角，使得對於脆性材料基板之嵌入(切入)變差。又，當使用附槽劃線輪進行劃線時，劃線後會因時間經過而使與槽部分之形狀相對應之玻璃片自玻璃基板上剝離，成為相對較大之碎玻璃。因槽之形狀及劃線輪之尺寸，而於脆性材料基板上形成垂直裂紋時玻璃片剝離，容易產生碎玻璃，並且導致產生之碎玻璃變大，於脆性材料基板上產生之較大之碎玻璃於分斷步驟及分斷步驟以後之步驟中將造成不良影響。

又，附槽劃線輪可藉由打點衝擊而形成較深之垂直裂紋，相反地，亦產生朝向水平方向之微小裂紋，因此，存在與不具有槽之劃線輪相比，導致劃線之線寬變寬之傾向。

而且，利用劃線輪形成之劃線通常亦於將脆性材料基板分斷 後，殘留於基板之端部表面，因此，若導致劃線之線寬變寬，則存在產生各種問題之虞。

例如，顯示裝置中使用之液晶面板等顯示用面板為了小型化、提昇設計性、及實現連接複數個面板之超大型面板等目的，而期望窄邊框化。即使劃線殘留於邊框區域，只要邊框區域之寬度具有充分之寬裕，則不存在問題，但若隨著窄邊框化發展，邊框區域之寬度變得不寬裕，則存在使用顯示用面板組裝顯示裝置後，自顯示裝置之外框露出劃線之類之問題。

又，產生玻璃碎片自殘留於基板表面之劃線剝落，該玻璃碎片附著於基板表面上，或劃傷顯示用面板之配線等問題。

而且，關於具有較高滲透性之附槽劃線輪，已判明使用該槽之深度與槽之寬度(稜線之延伸方向上之槽之長度)各異者，進行玻璃基板之分斷後，對於劃線之線寬，槽之深度與槽之寬度之關係較為重要。

即，可知若槽之寬度相對於槽之深度過大，則不僅垂直裂紋伸展，而且導致裂紋亦於水平方向上較大地伸展，使得劃線之線寬變寬。

因此，本發明者為消除該問題而反覆進行各種研究，最終設計出可藉由於稜線上形成有複數個槽之劃線輪中，使槽之寬度相對於槽之深度達到特定之範圍，而消除該問題，從而完成本發明。

即，本發明係以消除上述問題為課題，其目的在於提供一種最適合分斷脆性材料基板之具有較高滲透性之附槽劃線輪、劃線裝置、劃線方法、顯示用面板之製造方法及顯示用面板。

為達成上述目的，本發明一態樣之劃線輪之特徵在於：其係沿著圓板之圓周部具有稜線、及包括上述稜線兩側之傾斜面而成之刃， 於上述稜線上形成有複數個槽者，且上述槽係深度為2μm以上，側視方向上之上述槽之寬度為35μm以下、且為上述槽之深度之3.2倍以下。

如此之劃線輪可以較少之切斷負荷於脆性材料基板上形成較深之裂紋，從而抑制劃線輪之槽導致碎玻璃之產生。又，如此之劃線輪可抑制形成於脆性材料基板表面上之劃線之線寬變寬。

本發明另一態樣之劃線裝置之特徵在於：其係沿著圓板之圓周部具有稜線、及包括上述稜線兩側之傾斜面而成之刃，且於上述稜線上形成有複數個槽之劃線輪，且上述槽其深度為2μm以上，側視方向上之上述槽之寬度為35μm以下、且為上述槽之深度之3.2倍以下；且該劃線裝置包含：支架，其旋轉自如地保持劃線輪；及劃線頭，其安裝有上述支架。

如此之劃線裝置可利用較少之切斷負荷於脆性材料基板上形成較深之裂紋，抑制因劃線輪之槽導致碎玻璃之產生，故成為最適合分斷脆性材料基板之具有較高滲透性之劃線裝置。又，如此之劃線裝置可抑制形成於脆性材料基板表面上之劃線之線寬變寬。

本發明另一態樣之劃線方法之特徵在於：其係使用劃線輪於脆性材料基板上形成劃線之脆性材料基板之劃線方法，且作為劃線輪使用如下者：沿著圓板之圓周部具有稜線、及包括上述稜線兩側之傾斜面而成之刃，於上述稜線上形成有複數個槽，上述槽之深度為2μm以上，側視方向上之上述槽之寬度為35μm以下、且為上述槽之深度之3.2倍以下；該劃線方法係對上述劃線輪施加負荷，使其一面於上述脆性材料基板之表面上旋轉，一面形成劃線。

如此之劃線方法可利用較少之切斷負荷於脆性材料基板上形成較深之裂紋，抑制因劃線輪之槽導致碎玻璃之產生。又，如此之脆性材料基板之劃線方法可抑制形成於脆性材料基板表面上之劃線之線寬 變寬。

本發明另一態樣之顯示用面板之製造方法之特徵在於：其係使用劃線輪之顯示用面板之製造方法，且作為劃線輪使用如下者：沿著圓板之圓周部具有稜線、及包括上述稜線兩側之傾斜面而成之刃，於上述稜線上形成有複數個槽，上述槽之深度為2μm以上，側視方向上之上述槽之寬度為35μm以下、且為上述槽之深度之3.2倍以下；該製造方法係對上述劃線輪施加負荷，使其一面於母基板之表面上旋轉，一面形成劃線，並且將上述母基板分斷而獲得上述顯示用面板。

可利用如此之顯示用面板之製造方法，抑制劃線之線寬變寬，使殘留於基板端部之劃線之寬度變小。

本發明之另一態樣之顯示用面板之特徵在於包含：形成有複數個像素之顯示區域、及上述顯示區域之周邊之邊框區域，且於上述邊框區域之端部形成有劃線痕，上述劃線痕之寬度為15μm以下。

如此之顯示用面板可抑制形成於邊框區域之端部之劃線造成之影響。

10‧‧‧劃線裝置

11‧‧‧移動台

12a、12b‧‧‧導軌

13‧‧‧滾珠螺桿

14、15‧‧‧馬達

16‧‧‧載置台

17‧‧‧脆性材料基板

18‧‧‧CCD攝像機

19‧‧‧橋部

20a、20b‧‧‧支柱

21‧‧‧劃線頭

22‧‧‧導件

23‧‧‧支架接頭

23a‧‧‧旋轉軸部

23b‧‧‧接頭部

24a、24b‧‧‧軸承

24c‧‧‧間隔件

25‧‧‧開口

26‧‧‧內部空間

27‧‧‧磁體

28‧‧‧平行銷

30‧‧‧支架

31‧‧‧安裝部

31a‧‧‧傾斜部

31b‧‧‧平坦部

32‧‧‧保持槽

33a、33b‧‧‧支撐部

34a、34b‧‧‧支撐孔

40‧‧‧劃線輪

41、41a‧‧‧基材

41‧‧‧本體部

42‧‧‧刃

43‧‧‧刃尖

44‧‧‧槽

45‧‧‧貫通孔

50‧‧‧銷

60‧‧‧顯示用面板

61‧‧‧顯示區域

62‧‧‧邊框區域

70‧‧‧母基板

71‧‧‧劃線

71a‧‧‧劃線痕

72‧‧‧垂直裂紋

73‧‧‧外框

74‧‧‧顯示裝置

圖1係實施形態中之劃線裝置之概略圖。

圖2係實施形態中之劃線裝置所包含之支架接頭(holder joint)之前視圖。

圖3係實施形態中之支架之立體圖。

圖4係實施形態中之支架之局部放大圖。

圖5(a)係實施形態中之劃線輪之側視圖，圖5(b)係劃線輪之前視圖，圖5(c)係劃線輪之局部放大圖。

圖6(a)係母基板之平面圖與放大圖，圖6(b)係圖6(a)中之C-C之剖面圖，圖6(c)係圖6(b)中之母基板分斷後之剖面圖。

圖7係顯示裝置之剖面圖。

圖8係關於實驗例1~8之劃線輪之表格。

圖9係關於實驗例1~8之劃線輪之劃線結果之表格。

圖10係關於利用實驗例1~8之劃線輪形成之劃線之線寬之圖表。

圖11係使用實驗例1、實驗例4、實驗例6之劃線輪形成之劃線之照片。

圖12係關於利用實驗例1~8之劃線輪形成之劃線之裂紋長度之圖表。

以下，使用圖式說明本發明之實施形態。但，以下所示之實施形態係表示用以將本發明之技術思想具體化之一例，並非意圖將本發明指定於該實施形態。本發明亦可適用於請求項之範圍中所含之其他實施形態。

實施形態之劃線裝置10之概略圖係示於圖1中。劃線裝置10包含移動台11。而且，該移動台11係與滾珠螺桿13螺合，且受到馬達14之驅動，該滾珠螺桿13進行旋轉，藉此，可沿著一對導軌12a、12b於y軸方向上移動。

於移動台11之上表面上，設置有馬達15。該馬達15係用以使位於上部之載置台16於xy平面內旋轉從而定位於特定角度者。脆性材料基板17係載置於該載置台16上，且由未圖示之真空抽吸機構等保持。再者，作為劃線對象之脆性材料基板17係玻璃基板、陶瓷基板、藍寶石基板、矽基板等脆性材料基板。

劃線裝置10係於脆性材料基板17之上方包含2台CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)攝像機18，拍攝形成於脆性材料基板17之表面上之對準標記(alignment mark)。而且，於劃線裝置10，以橫跨移動台11與其上部之載置台16之方式，由支柱20a、20b沿著x軸方向架設有橋部19。

於該橋部19安裝有導件22，且劃線頭21設置為可沿著導件22於x 軸方向上移動。而且，於劃線頭21，介隔支架接頭23安裝著支架30。

圖2係安裝有支架30之支架接頭23之前視圖。又，圖3係支架30之立體圖。又，圖4係將自圖3之A方向觀察之支架30之側面之一部分放大所得之圖。

支架接頭23呈大致圓柱狀，且具備旋轉軸部23a、及接頭部23b。於劃線頭21上安裝有支架接頭23之狀態下，於該旋轉軸部23a中，介隔圓筒形之間隔件24c安裝有用以旋動自如地保持支架接頭23之二個軸承24a、24b。再者，於圖2中，表示有支架接頭23之前視圖，並且一併表示有安裝於旋轉軸部23a之軸承24a、24b與間隔件24c之剖面圖。

於圓柱形之接頭部23b，設置有在下端側具備圓形開口25之內部空間26。於該內部空間26之上部埋設有磁體27。而且，將藉由磁體27自如裝卸之支架30***並安裝於該內部空間26中。

如圖3所示，該支架30呈大致圓柱形，且由磁體金屬形成。而且，於支架30之上部，設置有定位用之安裝部31。該安裝部31係將支架30之上部切取而形成，且包含傾斜部31a與平坦部31b。

而且，將支架30之安裝部31側經由開口25***至內部空間26。此時，支架30之上端側受到磁體27吸引，使安裝部31之傾斜部31a與穿過內部空間26之平行銷28接觸，藉此，進行支架30對支架接頭23之定位與固定。又，當自支架接頭23拆卸支架30時，支架30可藉由向下方牽拉而容易地拆卸。

於支架30之下部，設置有將支架30切取而形成之保持槽32。而且，支撐部33a、33b夾著保持槽31而位於用以設置保持槽32而切取之支架30之下部。於該保持槽32中旋轉自如地配置有劃線輪40。又，於支撐部33a、33b分別形成有支撐孔34a、34b，該支撐孔34a、34b係預先支撐用以旋轉自如地保持劃線輪40之銷50。

繼而，如圖4所示，使銷50貫通至劃線輪40之銷孔45中，並且將銷50之兩端設置於支撐孔34a、34b中，藉此將劃線輪40旋轉自如地對支架30安裝。再者，支撐孔34a於內部具有階部，且保持槽32側之開口孔徑大於另一側之開口孔徑。

繼而，對劃線輪40之詳細情況進行說明。圖5(a)係劃線輪40之側視圖，圖5(b)係劃線輪40之前視圖，圖5(c)係由圖5(a)之圓B表示之部分之放大圖。

劃線輪40主要包含：本體部41、刃42、刃尖43、及槽44。

本體部41呈圓板狀。於本體部41之中心附近，設置有沿著旋轉軸貫通本體部41之貫通孔45。於該貫通孔45中***有銷50，且劃線輪40經由該銷50而由支架30旋轉自如地保持。而且，於該本體部41之外周形成有圓環狀之刃42。

刃42係由以旋轉軸為中心之同心圓狀之內周及外周形成之圓環狀體。又，刃42係於前視圖中成為大致V字狀，且沿著旋轉軸之刃42之厚度隨著朝向作為稜線部之刃尖43而逐漸變小。即，刃42係包括作為刃尖43之稜線之兩側之傾斜面。

刃尖43係沿著刃42之最外周部設置。而且，於刃42之最外周部交替地形成有刃尖43與槽44。再者，關於該槽44將於下文敍述詳細情況。

該劃線輪40係由超硬合金或燒結鑽石形成。又，劃線輪40亦可使用於超硬合金等基材上塗佈有鑽石等硬質材料之膜者。

例如，該燒結鑽石製之劃線輪40係主要由鑽石粒子、與包含剩餘部分之添加劑及結合材料之結合相製作。該鑽石粒子之平均粒徑係採用1.5μm以下者。而且，燒結鑽石中之鑽石之含量為75.0~90.0vol%之範圍。

作為添加劑可較佳地使用例如選自鎢、鈦、鈮、鉭中之至少1種 以上元素之超微粒子碳化物。燒結鑽石中之超微粒子碳化物之含量為3.0~10.0vol%之範圍，且該超微粒子碳化物包含1.0~4.0vol%之碳化鈦、及剩餘部分之碳化鎢。

作為結合材料，通常較佳地使用鐵族元素。作為鐵族元素，例如可列舉鈷、鎳、鐵等，其中，較佳為鈷。又，燒結鑽石中之結合材料之含量較佳為鑽石及超微粒子碳化物之剩餘部分，更佳為3.0~20.5vol%之範圍。

其次，對該劃線輪40之製造方法進行說明。首先，將上述鑽石粒子、添加劑、及結合材料進行混合，且於使鑽石達到熱力學穩定之高溫及超高壓下，使該等混合物燒結。藉此，製造燒結鑽石。於該燒結時，超高壓產生裝置之模具內之壓力為5.0~8.0GPa之範圍，且模具內之溫度為1500~1900℃之範圍。

繼而，自製造之燒結鑽石切取成為所期望之半徑之圓板。繼之，於該圓板之周緣部，藉由分別切削兩面側而形成傾斜面，製成具有剖面V字狀之刃42之劃線輪40。

繼而，對於該劃線輪40之作為稜線之刃尖43，以正交之方式使圓板狀之磨石抵接，藉此，於刃尖43上形成圖5(C)所示之U字狀之槽44。此時，每次形成一個槽44時使磨石後退。繼而，使劃線輪40旋轉相當於特定間距之旋轉角後，藉由再次使磨石抵接，而形成下一個槽44。以此方式於劃線輪40之刃42之前端交替地以等間距設置刃尖43與槽44。

其次，對該劃線輪40之尺寸進行說明。劃線輪40之外徑Dm為1.0~10.0mm，較佳為1.0~7.0mm之範圍，尤佳為1.0~5.0mm之範圍。於劃線輪40之外徑Dm小於1.0mm之情形時，劃線輪40之操作性降低。另一方面，於劃線輪40之外徑Dm大於10.0mm之情形時，存在無法於脆性材料基板17較深地形成劃線時之垂直裂紋之情況。

又，劃線輪40之厚度Th為0.4~1.2mm，較佳為0.4~1.1mm之範圍。於劃線輪40之厚度Th小於0.4mm之情形時，存在加工性及操作性降低之情況。另一方面，於劃線輪40之厚度Th大於1.2mm之情形時，用於劃線輪40之材料及製造之成本變高。

又，刃42之刃尖角θ1通常為鈍角，為90≦θ1≦160(deg)之範圍，較佳為90≦θ1≦140(deg)之範圍。再者，刃尖角θ1之具體角度係根據切斷之脆性材料基板17之材質、厚度等而適當設定。

又，槽44係以槽之寬度L相對於槽之深度H達到2.0~3.2倍之長度之方式形成。再者，於圖5(c)中以虛線表示者係表示於劃線輪40上形成槽44之前之刃尖43之線。而且，槽之深度H係相距該虛擬線最深之距離。又，槽之寬度L係指連接槽之端部之虛擬直線之長度。又，稜線之寬度W係刃尖43之長度。

此處，槽之深度H係根據劃線輪40之外徑及切斷之脆性材料基板17之材質、厚度等而設定。而且，槽之深度H係於2.0~14μm之範圍內設定，且較佳為3.0~11.0μm之範圍，更佳為5.0~11.0μm之範圍。於槽之深度H小於2.0μm之情形時，難以於脆性材料基板上形成較深之垂直裂紋。又，於槽之深度H大於14μm之情形時，槽之體積變大，因此，不僅垂直方向之裂紋，而且裂紋亦向水平方向伸展，從而導致劃線之線寬變寬。又，水平方向之裂紋係因時間之經過而進一步伸展，使得複數個水平裂紋結合，藉此，導致無法避免相對較大之碎玻璃之產生。又，水平方向之裂紋之長度係依存於槽之體積，因此，將槽之寬度L設為相對槽之深度H為2.0~3.2倍之效果於槽之深度H為5.0μm以上時變得尤其大。

又，槽之寬度L係於5.0~35μm之範圍內設定，較佳為7.0~30μm之範圍。於槽之寬度超過35μm之情形時，槽之體積同樣會變大，因此，劃線之寬度變寬，並且無法避免較大之碎玻璃之產生。

又，稜線之寬度W較佳為10~30μm。於稜線之寬度小於10μm之情形時，無法將負荷充分地傳遞至基板，使得垂直裂紋無法充分地滲透。另一方面，於稜線之寬度大於30μm之情形時，容易產生水平裂紋。

進而，較佳為，槽之寬度L相對於稜線之寬度W為1.0~3.2倍之長度，尤佳為1.0~1.8倍。於小於1.0倍之情形時，垂直裂紋無法充分伸展，另一方面，於大於3.2倍之情形時，將導致劃線之寬度較寬，而且碎玻璃變大。

再者，只要滿足上述槽之深度及槽之寬度之大小，則槽之形狀可採用U字狀、V字狀、梯形狀等各種形狀。

又，由圖5(c)之θ2表示之刃尖43之邊緣角度θ2較佳為115≦θ2≦135(deg)之範圍，該邊緣角度係由穿過槽44與刃尖43之交點x之來自槽側之切線與來自刃尖側起之切線之交叉角表示。其原因在於：若邊緣角度變得過大，則將導致對於脆性材料基板之嵌入(切入)變差。又，槽44中之穿過槽44與刃尖43之交點x之兩條切線交叉產生之角(切線交叉角)θ3較佳為60≦θ3≦90(deg)之範圍。

此處，使用具體例，對使用劃線輪將脆性材料基板分斷時形成於脆性材料基板表面上之劃線之線寬LW造成之影響進行說明。圖6(a)係脆性材料基板即母基板之平面圖與放大圖，圖6(b)係圖6(a)中之C-C之剖面圖，圖6(c)係圖6(b)中之母基板分斷後之剖面圖。又，圖7係顯示裝置之剖面圖。

藉由劃線輪而於基板表面上形成劃線之脆性材料基板係用以製造液晶面板等顯示用面板60之大型玻璃基板。該玻璃基板亦稱為母基板70。通常使用該母基板70，一次製造複數個顯示用面板60。再者，圖6之(a)所示之母基板之平面圖並非母基板整體而僅為一部分。

首先，如圖6(a)所示，於母基板70上，在每個顯示用面板60中形 成像素等。具體而言，顯示用面板60包含顯示區域61、與顯示區域61周邊之邊框區域62，於該顯示區域61中形成複數個包含開關元件或彩色濾光片等之像素，且於邊框區域62形成用以對顯示區域61之各像素傳送各種信號之配線或外部連接端子等。

其次，如圖6(a)、(b)所示，於每一顯示用面板60形成有像素等之母基板70中，使施加負荷之劃線輪40沿著顯示用面板60之邊界旋轉移動。藉此，於母基板70之表面上形成劃線71。再者，該劃線71包含母基板70表面上之劃線輪40之負荷產生之塑性變形區域及水平方向之裂紋。

繼而，如圖6(b)所示，因形成該劃線71，故垂直裂紋72沿著劃線71自劃線71之大致中央在母基板70之垂直方向上伸展。

繼而，藉由對形成有劃線71與垂直裂紋72之母基板70施加應力，而如圖6(c)所示，將母基板70分斷為每一個面板，從而完成顯示用面板60。

繼之，如圖7所示，利用邊框狀之外框73覆蓋顯示用面板60之邊框區域62，並將未圖示之控制用基板等連接至顯示用面板60，藉此，製造顯示裝置74。

此處，若形成於母基板70上之劃線71之線寬LW變寬，則存在產生如下問題之虞。

首先，如圖6(c)所示，劃線71亦於分斷為顯示用面板60後，以線寬LW之一半左右之比例作為劃線痕71a殘留於顯示用面板60之基板端部表面。若邊框區域62之邊框寬度a充分寬則不存在問題，但若因窄邊框化，邊框寬度a變窄，則於邊框寬度a中劃線痕71a所佔之比例增加。因此，即使自正面方向由外框73完全地覆蓋劃線痕71a，亦存在產生自斜向觀察顯示裝置74時，劃線痕71a直接露出，或者因劃線痕71a而產生漫反射，導致劃線痕71a變得醒目之類之問題。

又，若為了防止觀察到劃線痕71a而使邊框寬度a變寬，則會產生利用母基板70製造之顯示面板60之數量減少等問題。又，若使外框73之寬度變寬，則會產生成本增加、或外框73與顯示區域61重疊等問題。

又，若亦於成為顯示裝置74後，於顯示用面板60之基板端部表面上殘留著多條包含劃線71之劃線痕71a，則存在最終水平裂紋彼此因振動等而連接，產生小片之碎玻璃，且因該碎玻璃而劃傷配線等之虞。因此，若意圖完全去除殘存在顯示用面板60之劃線痕71a，則需要研磨等另外之步驟，從而導致成本增加。

又，若顯示用面板60係如液晶面板般，貼合兩片母基板70而製作，則於與形成劃線71之面為同一面之面上形成配線等之情況較少，因此，因形成劃線71而切斷配線等之可能性亦較少。然而，若為使用之母基板70為一片，且於與形成劃線71之母基板70之表面為同一面之面上直接形成配線之類的構成之顯示用面板60，則亦存在因形成劃線71而切斷配線等之虞。

類似以上之問題可藉由抑制形成於母基板70之表面上之劃線71之線寬LW變寬，使線寬LW儘可能變窄而解決。因此，作為抑制劃線之線寬變寬之劃線方法，本實施形態實施如下劃線方法：採用槽44之深度H為2μm以上、槽44之寬度L為35μm以下且深度H之3.2倍以下之劃線輪40，對該劃線輪40施加負荷，使其於脆性材料基板17之表面上進行旋轉來形成劃線。而且，可利用該劃線方法，抑制劃線之線寬變寬，從而可實現線寬較窄之劃線。

對利用本實施形態之劃線方法進行脆性材料基板17之分斷之具體結果進行說明。首先，作為本實施形態之劃線方法中槽44之深度H為2μm以上、槽44之寬度L為35μm以下且達到深度H之3.2倍以下之劃線輪40，採用實施例1、2、3之3個劃線輪。

具體而言，於實施例1之劃線輪中，

又，於實施例2之劃線輪中，

又，於實施例3之劃線輪中，

又，為了與實施例1、2、3之劃線輪進行比較，亦採用比較例1、2之兩個劃線輪，進行脆性材料基板17之分斷。

於比較例1之劃線輪中，

又，於比較例2之劃線輪中，

以此方式，使用5個劃線輪，進行0.7mm厚之玻璃基板之分斷。繼而，觀察形成之劃線之線寬後，與槽之寬度L相對槽之深度H較大之比較例1、2相比，實施例1、2、3之線寬變窄。可認為其原因在於，例如同為槽之深度H之實施例1與比較例1之情況下，槽之寬度較寬之比較例1於劃線時亦於水平方向(平行於玻璃基板面之方向)上產生裂紋，且該裂紋隨著時間經過而伸展。其結果，比較例1之劃線輪1係線寬變寬，相反地，實施例1之劃線輪使線寬變寬受到抑制。進而，伴隨裂紋向水平方向伸展，產生了相當於槽之體積程度之相對較大之玻璃片(碎玻璃)。又，同為槽之深度H之實施例3與比較例2之情形，亦為相同之結果。

又，槽之深度H相同之實施例1與比較例1之情況下，槽之寬度L較寬之比較例1於劃線時，會產生許多與槽相應的形狀之玻璃片(碎玻璃)。即，伴隨裂紋向水平方向伸展，而產生出相當於槽之體積程度之相對較大之碎玻璃。相當於槽之體積程度之相對較大之碎玻璃若附著於玻璃基板上則難以去除，並且於分斷步驟或其後之步驟中造成不良影響(例如對玻璃基板表面形成劃傷)之可能性較高，故如此之碎玻璃之產生欠佳。另一方面，如為槽之寬度L較小之實施例1，即便劃線後玻璃片亦不易剝離。可考量其原因在於，因槽之寬度L較小，與相當於突起之稜線相應地形成於玻璃基板表面且構成劃線之虛線變長，與槽相應之虛線之斷裂部分之比例變小，藉此，可以較小之劃線負荷形成劃線，其結果，可抑制使與槽對應形狀之玻璃片自玻璃表面剝離之應力之產生。又，由於槽之寬度L較小，因此所產生之碎玻璃之大小亦小於比較例1，由碎玻璃造成之影響與比較例1相比極低。如此之結果於槽之深度相同之實施例3與比較例2中亦同。

又，與實施例1、2、3相比，於槽之寬度L相對於槽之深度H較大之比較例1、2之情況下，存在垂直裂紋滲透所需之負荷變大之傾向。例如，於將0.7mm厚之玻璃基板分斷之情形時，若嘗試比較形成垂直裂紋之深度即滲透量為400μm以上之垂直裂紋時之切斷負荷發現，實施例1、2、3在切斷負荷7.5kgf(73.5N)下會產生400μm以上之垂直裂紋，與此相對，比較例1、2在切斷負荷10kgf(98.0N)下會產生400μm以上之垂直裂紋。

其理由可認為，若槽之寬度L相對於槽之深度H過大，會導致以圖5(c)之θ2表示之刃尖43之邊緣角度變大，從而導致對脆性材料基板之咬入(切入)變差。如上述結果所述，藉由以槽之寬度L相對於槽之深度H為3.2倍以下之方式預先形成槽44，於需要對脆性材料基板17形成相同量之垂直裂紋之情形時，可使切斷負荷變小。因此，可以較少 之切斷負荷有效地產生垂直裂紋，因此，可進一步減少碎玻璃之產生。

其次，對使用與實施例1、2、3不同之劃線輪進行本實施形態之劃線方法之脆性材料基板17之分斷之結果進行說明。所用之劃線輪為實驗例1~8者。實驗例1~8之劃線輪均為外徑Dm為2.0mm、厚度Th為0.65mm、刃尖角θ1為100°。又，圖8係記載實驗例1~8之其他要素之表格。於圖8中，表示有實驗例1~8之槽之深度H、槽之寬度L、稜線之寬度W、突起數、L/H、及L/W。

如圖8所示，槽之寬度L相對於槽之深度H為2.0~3.2倍之長度之劃線輪係實驗例2~8之劃線輪，而實驗例1之劃線輪其L/H為3.8。

繼而，使用實驗例1~8之劃線輪，以對該等劃線輪施加負荷，使其等一面於脆性材料基板之表面上旋轉，一面形成劃線之方式進行劃線。圖9係使用實驗例1~8之劃線輪之劃線結果之表格。於圖9中，表示有實驗例1~8之劃線輪之切斷區域、於脆性材料基板上形成之劃線之線寬LW、及裂紋之長度。

該切斷區域係指於切斷脆性材料基板之方面可形成良好之劃線之負荷區域。該負荷區域係以稱為肋狀紋(rib mark)之肋骨狀之紋路之產生為基準測定最低負荷，且測定自該最低負荷至因水平裂紋之增加或基板之破裂等而無法形成良好劃線之最大負荷為止之值。如圖9所示，切斷區域因實驗例1~8之劃線輪而不同，又，實驗例2~8之劃線輪與實驗例1相比，切斷區域中之最低負荷較低。

再者，如圖9所示，為了測定線寬LW而形成劃線之負荷為3種模式：切斷區域之最低負荷(Min)加上1N所得之負荷(因此，每個劃線輪中負荷不同)、10N之負荷、及15N之負荷。

線寬LW係脆性材料基板表面上出現之水平方向之裂紋之最大值。又，分別以3個負荷測定線寬LW。再者，圖10係將測定所得之線 寬LW繪製曲線所得者。又，圖11係使用實驗例1、實驗例4、實驗例6之劃線輪形成之劃線之實際照片。

裂紋之長度係脆性材料基板上出現之垂直方向之裂紋之最大值。裂紋之長度亦分別以3個負荷進行測定。再者，圖12係將測定所得之裂紋之長度繪製曲線所得者。

再者，使用實驗例1~8之劃線輪進行劃線時之其他條件如下所述。

脆性材料基板：0.7mm之玻璃基板(單板、胚料玻璃)

劃線裝置：三星鑽石工業股份有限公司製造之劃線裝置(MS類型)

劃線速度：300mm/sec

如圖8~圖12所示，於使用L/H並非為3.2以下之實驗例1之劃線輪(L/H為3.8)進行劃線之情形時，與L/H為3.2以下之實驗例2~8之劃線輪相比，線寬變寬。

尤其於分斷面板用玻璃基板之情形時，劃線之線寬LW較佳為約30μm為止。其原因在於，若線寬LW為30μm，則圖7所示之劃線71之劃線痕71a成為15μm左右，若為該程度之劃線痕71a，則即使窄邊框化，亦不易產生可辨認劃線痕71a等之問題。而且，實驗例2~8之劃線輪係於即便切斷區域中亦大多設定為實際切斷負荷之低負荷(圖9之Min+1N之負荷、或10N之負荷)下，線寬LW為約30μm，或比30μm大幅度地變窄。

又，如圖12所示，關於實驗例2~8之劃線輪，相對於基板之厚度為70~80%左右之滲透量，尤其於10N之負荷下均產生600μm以上之裂紋，故可知亦具有較高之滲透性。又，關於實驗例2、3，於抑制線寬變寬之同時，具備與實驗例1相同之滲透性。

又，如圖8所示，關於槽之寬度L與稜線之寬度W之關係，實驗例 1之劃線輪之L/W為3.3，與此相對，實驗例2~8之劃線輪均為L/W為3.2以下。又，如圖8及圖10所示，劃線輪之L/W於抑制線寬變寬方面，更佳為1.8以下。

如此般，使用槽之深度H為2μm以上、槽之寬度L為35μm以下且L/H成為3.2以下之實驗例2~8之劃線輪，且對該劃線輪施加負荷，使其於脆性材料基板之表面上旋轉，形成劃線，藉此，可與實施例1、2、3之劃線輪同樣地以較少之切斷負荷有效地產生垂直裂紋，因此，可進一步減少碎玻璃之產生。又，使用槽之深度H為2μm以上、槽之寬度L為35μm以下且L/H成為3.2以下之實驗例2~8之劃線輪，且對該劃線輪施加負荷，使其於脆性材料基板之表面上旋轉，形成劃線，藉此，可與實施例1、2、3之劃線輪同樣地保持著具有較高之滲透性，抑制劃線之線寬LW變寬，從而可實現線寬較窄之劃線。

其原因在於：若槽之寬度L相對於槽之深度H變得過大，則導致由圖5(c)之θ2表示之刃尖43之邊緣角度變大，從而導致對於脆性材料基板之嵌入(切入)變差。因此，如上所述，藉由使槽之寬度L相對於槽之深度H成為3.2倍以下，而使對於脆性材料基板之切入變得良好，抑制裂紋向水平方向伸展，從而使裂紋效率良好地向垂直方向伸展。

又，若槽之寬度L變得過大，則首先嵌入至基板之刃尖43與其次嵌入至基板之刃尖43之間隔變寬，因打點衝擊而導致於槽之位置上產生較大之碎玻璃。因此，此時導致水平方向之裂紋較大地伸展。另一方面，如上所述，藉由使槽之寬度L相對於槽之深度H成為3.2倍以下，而使刃尖43與刃尖43之間隔亦變窄，此處產生之碎玻璃亦變小，從而可一面抑制裂紋向水平方向伸展，一面使垂直方向之裂紋伸展。

另一方面，於與實施例1、2、3或實驗例2~8相比，使槽之寬度L相對於槽之深度H進一步變小之情形時，雖未特別記載具體比較例，但例如當L/H成為1.9時，將導致包含劃線時產生之更細微之玻璃 粒子之碎玻璃進入槽中，從而導致每次分斷時碎玻璃積存於槽內，因此，滲透量將逐漸降低，故而欠佳。

因此，如本實施形態所述，可藉由以使槽44之寬度相對於槽44之深度成為2.0~3.2倍之範圍之方式形成劃線輪40之槽44，而實現最適合分斷脆性材料基板17且滲透性較高之可抑制劃線之線寬變寬之劃線輪40。又，可藉由將如此之劃線輪40用於劃線裝置10中，而成為發揮上述效果之劃線裝置10。

再者，於本實施形態中，作為於劃線輪40之刃42上形成槽44之方法，對使用圓板狀之磨石進行研磨之方法進行了說明，但亦可為例如利用雷射加工之方法等其他方法形成槽之劃線輪。

又，於本實施形態中，劃線裝置10構成為當將保持劃線輪40之支架30安裝於劃線頭21時，經由支架接頭23來進行安裝。然而，劃線裝置10亦可構成為於劃線頭21上直接安裝支架30。

又，於本實施形態中，作為劃線裝置10，表示有如下劃線裝置：設置有用以使劃線頭21移動之導件22及橋部19，或配備使載置脆性材料基板17之載置台16旋轉之移動台11，但並不限定於如此之劃線裝置10。例如，亦可應用為了令使用者握持安裝有支架30之劃線頭21，而使劃線頭21之一部分形狀呈手柄形狀，藉由使用者手持該手柄使其移動來進行脆性材料基板17分斷之所謂手動式劃線裝置。

Claims (8)

1. 一種劃線輪，其特徵在於，其係沿著圓板之圓周部具有稜線、及包括上述稜線兩側之傾斜面而成之刃，且於上述稜線上形成有複數個槽者，且上述槽之深度為2μm以上，側視方向上之上述槽之寬度為35μm以下、且為上述槽之深度之3.2倍以下。
2. 如請求項1之劃線輪，其中上述槽係上述槽之寬度為上述槽之深度之2.0倍以上。
3. 一種劃線裝置，其特徵在於包含：支架，其旋轉自如地保持如請求項1或2之劃線輪；及劃線頭，其安裝有上述支架。
4. 一種脆性材料基板之劃線方法，其特徵在於，其係使用劃線輪於脆性材料基板上形成劃線者，且作為劃線輪使用如下者：沿著圓板之圓周部具有稜線、及包括上述稜線兩側之傾斜面而成之刃，於上述稜線上形成有複數個槽，上述槽其深度為2μm以上，側視方向上之上述槽之寬度為35μm以下、且為上述槽之深度之3.2倍以下；對上述劃線輪施加負荷，使其一面於上述脆性材料基板之表面上旋轉，一面形成劃線。
5. 如請求項4之脆性材料基板之劃線方法，其中作為上述劃線輪，使用上述槽之寬度為上述槽之深度之2.0倍以上者。
6. 如請求項4或5之脆性材料基板之劃線方法，其係於使用上述脆性材料基板之顯示用面板之製造中進行者。
7. 一種顯示用面板之製造方法，其特徵在於，其係使用劃線輪 者，且作為劃線輪使用如下者：沿著圓板之圓周部具有稜線、及包括上述稜線兩側之傾斜面而成之刃，於上述稜線上形成有複數個槽，上述槽其深度為2μm以上，側視方向上之上述槽之寬度為35μm以下、且為上述槽之深度之3.2倍以下；對上述劃線輪施加負荷，使其一面於母基板之表面上旋轉，一面形成劃線，且將上述母基板分斷而獲得上述顯示用面板。
8. 一種顯示用面板，其特徵在於，其藉由如請求項7之顯示用面板之製造方法所製造之顯示用面板，該顯示用面板具有形成有複數個像素之顯示區域、及上述顯示區域之周邊之邊框區域，且於上述邊框區域之端部形成有劃線痕，上述劃線痕之寬度為15μm以下。