TWI620633B - Breaking mechanism - Google Patents

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TWI620633B
TWI620633B TW103113578A TW103113578A TWI620633B TW I620633 B TWI620633 B TW I620633B TW 103113578 A TW103113578 A TW 103113578A TW 103113578 A TW103113578 A TW 103113578A TW I620633 B TWI620633 B TW I620633B
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Yasutomo Okajima
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Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種可良好地將脆性材料基板之側端部分斷之分斷機構。
將預先形成有劃線之基板之端緣部沿上述劃線分斷之機構，包括夾持上述端緣部之一對夾持體、及變更上述一對夾持體之姿勢之姿勢變更機構，藉由上述姿勢變更機構變更夾持著上述端緣部之上述一對夾持體之姿勢而對上述端緣部作用扭矩，藉此可進行上述端緣部之分斷，且上述一對夾持體之一者於沿上述端緣部之長邊方向之中央部分具有突起部，為了上述分斷而由上述一對夾持體夾持上述端緣部時，使上述突起部與上述端緣部接觸。

Description

分斷機構
本發明係關於一種將液晶面板用之貼合玻璃基板及其他脆性材料基板分斷之機構，尤其係關於一種將脆性材料基板之端緣部分斷之機構。
液晶面板大致係藉由將向2塊矩形狀之玻璃基板間封入液晶之構成之大面積之貼合基板(母基板)分斷成特定尺寸而製作。於液晶面板之一玻璃基板上預先形成有分別構成液晶元件之複數個電晶體。然而，上述複數個電晶體係於母基板之階段中，經由自該電晶體引出以用於連接外部之電極端子，利用設置於母基板之側端部(突出部)之短路電極而相互短路，以防止靜電引起之絕緣破壞。於液晶面板之製造製程中將設有短路電極之母基板之側端部分斷去除之技術已眾所周知(例如參照專利文獻1)。
具體而言，於專利文獻1中揭示有如下製程：於矩形狀之母基板之距一邊緣特定距離之分斷位置與該邊緣平行地形成劃線之後，沿所形成之劃線進行分斷，藉此，將設有短路電極之側端部去除，進而對分斷後之母基板之端面進行研磨。
又，藉由使夾持有陶瓷基板之夾持構件繞旋轉軸旋轉而將陶瓷基板分割之裝置亦已眾所周知(例如參照專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平8-197402號公報
[專利文獻2]日本專利特開平9-19918號公報
於專利文獻1揭示之態樣之情形時，藉由對被分斷去除之部分賦予特定之扭矩而實現分斷。然而，因被分斷去除之部分形成為長邊方向為劃線之延伸方向且另一方面短邊方向上之寬度較劃線之長度短之短條狀，即，因劃線與母基板之邊緣之間之距離與劃線之長度相比相對較短，故而於分斷時無法藉由距離獲得扭矩。因此，為了實現分斷，必須作用足以彌補劃線與邊緣之距離之不足之大小之力。然而，有如下問題：作用之力越大，越容易於分斷位置產生母基板之裂紋或缺口(毛邊等)。又，難以將如上述般之力均勻且瞬間賦予至整個分斷位置，因此，亦有可能作用之力之大小存在局部之不均勻而導致於母基板產生裂紋或缺口。
本發明係鑒於上述問題研究而成者，其目的在於提供一種可良好地將脆性材料基板之側端部分斷之分斷機構。
為了解決上述問題，技術方案1之發明係一種分斷機構，其特徵在於：其係將預先形成有劃線之基板之端緣部沿上述劃線分斷之機構，且包括夾持上述端緣部之一對夾持體、及變更上述一對夾持體之姿勢之姿勢變更機構，藉由上述姿勢變更機構變更夾持著上述端緣部之上述一對夾持體之姿勢而可進行上述端緣部之分斷，且上述一對夾持體之一者於沿上述端緣部之長邊方向之中央部分具有突起部，為了上述分斷而由上述一對夾持體夾持上述端緣部時，使上述突起部與上述端緣部接觸。
技術方案2之發明係如技術方案1之分斷機構，其特徵在於：利 用上述一對夾持體夾持上述端緣部時，使上述突起部與上述端緣部中設有上述劃線之一側之面接觸。
技術方案3之發明係如技術方案1或2之分斷機構，其特徵在於：上述突起部設置成於俯視時於越接近上述劃線之位置則前端越細之梯形狀。
技術方案4之發明係如技術方案1至3中任一項之分斷機構，其特徵在於：於上述姿勢變更機構中，保持上述一對夾持體之保持部設為繞特定之轉動軸自由轉動，藉由使特定之升降構件進行升降動作而使上述轉動軸沿圓弧狀之軌跡移動，藉此變更上述一對夾持體之姿勢。
如技術方案1至技術方案4之發明，於設有突起部之一側之夾持體中，藉由使作用於應分斷之基板之端緣部之力集中於該突起部，可穩定且確實地實現不產生裂紋或毛邊等之端緣部之分斷。
1‧‧‧分斷機構
2‧‧‧第1夾持體
3‧‧‧第2夾持體
4‧‧‧姿勢變更機構
4a‧‧‧夾持部
4b‧‧‧轉動軸
4c‧‧‧動作轉換部
4d‧‧‧升降部
5‧‧‧突起部
6、7‧‧‧樹脂片
8‧‧‧導板
9‧‧‧引導體
10‧‧‧基板保持部
11‧‧‧排出路徑
100‧‧‧分斷處理裝置
A1‧‧‧圓弧
A2‧‧‧圓弧
AR1‧‧‧箭頭
AR2‧‧‧箭頭
AR3‧‧‧箭頭
AR4‧‧‧箭頭
AR5‧‧‧箭頭
RE‧‧‧區域
SL‧‧‧劃線
W‧‧‧基板
圖1係表示分斷機構1之概略構成之一側視圖。
圖2係分斷機構1之俯視圖。
圖3係自Y軸方向正側觀察分斷機構1之側視圖。
圖4係自Z軸方向負側觀察第1夾持體2之俯視圖。
圖5係自Y軸方向正側觀察夾持有基板W之狀態之分斷機構1之側視圖。
圖6係表示利用分斷機構1之基板W之分斷開始時之情形之透視俯視圖。
圖7係表示利用分斷機構1之基板W之分斷中途之情形之透視俯視圖。
圖8(a)、(b)係用以對姿勢變更機構4之一例示之態樣與該態樣下之夾持部4a之轉動動作進行說明之概要圖。
圖9(a)、(b)係用以對姿勢變更機構4之一例示之態樣與該態樣下之夾持部4a之轉動動作進行說明之概要圖。
圖10係表示分斷處理裝置100之主要部分之立體圖。
圖11係表示分斷處理裝置100之主要部分之側視圖。
<分斷機構之概要>
圖1係表示本發明之實施形態之分斷機構1之概略構成之一側視圖。圖2係分斷機構1之俯視圖。本發明之實施形態之分斷機構1係將矩形狀之脆性材料基板(以下，僅稱為基板)W之端緣部分斷去除之機構。基板W例如為玻璃基板，亦可係作為液晶面板之母基板之向2塊矩形狀之玻璃基板間封入液晶之構成之大面積之貼合基板等。
分斷機構1主要包括：第1夾持體2與第2夾持體3，其等構成一對夾持體且均為短條狀；夾持部4a，其實現利用第1夾持體2與第2夾持體3夾持基板W之夾持動作；及夾持部4a進行轉動動作時之轉動軸4b。夾持部4a與轉動軸4b構成姿勢變更機構4，該姿勢變更機構4一體地變更夾持著基板W之狀態之第1夾持體2與第2夾持體3之姿勢。
於分斷機構1中，在利用未圖示之保持構件保持著基板W之狀態下，該基板W之端緣部大致被夾持於均為俯視下為短條狀且為水平姿勢之第1夾持體2與第2夾持體3之間。然後，藉由於上述夾持狀態下驅動姿勢變更機構4而使第1夾持體2與第2夾持體3之姿勢變更，藉此對該端緣部賦予扭矩。上述扭矩發揮作用後，該端緣部自基板W被分斷。
再者，於圖1及圖2中，標註右手系之XYZ座標(之後之圖中亦同樣)，該右手系之XYZ座標中將水平面內之第1夾持體2及第2夾持體3之延伸方向(即，作為去除作為對象之基板W之端緣部之延伸方向)設為X軸方向，將在水平面內與X軸方向正交之方向設為Y軸方向，將垂 直方向設為Z軸方向。而且，圖1係指自X軸方向正側觀察分斷機構1之側視圖。再者，於圖2中，示出姿勢變更機構4於3個部位和第1夾持體2與第2夾持體3連接之態樣，但其只不過為例示，利用姿勢變更機構4之第1夾持體2與第2夾持體3之支持態樣並不限定於此。
<分斷機構之詳細情形及分斷態樣>
繼而，對本實施形態之分斷機構1之詳細構成及利用分斷機構1之基板W之分斷態樣進行說明。
圖3係自Y軸方向正側觀察分斷機構1之側視圖。圖4係自Z軸方向負側觀察第1夾持體2之俯視圖。圖5係自Y軸方向正側觀察夾持有基板W之狀態之分斷機構1之側視圖。圖6係表示利用分斷機構1之基板W之分斷開始時之情形之透視俯視圖。圖7係表示利用分斷機構1之基板W之分斷中途之情形之透視俯視圖。
首先，如圖1及圖6所示，關於基板W之作為去除對象之端緣部，於分斷之前預先在距邊緣特定距離之位置上形成有劃線SL。上述劃線SL之形成係藉由金剛石刻刀(diamond point)或刀輪等眾所周知之劃線形成構件而實現。
已形成上述劃線SL之基板W係於將形成有劃線SL之一側設為上表面側(Z軸方向正側)之狀態下，自與姿勢變更機構4相反之一側(自Y軸方向正側)***至第1夾持體2與第2夾持體3之間。當***基板W時，姿勢變更機構4之夾持部4a係使上述基板W之邊緣與劃線SL之形成位置之間之部分由第1夾持體2與第2夾持體3夾持。於上述夾持狀態下，自第1夾持體2與第2夾持體3分別對基板W作用特定大小之力(按壓力)。
再者，夾持部4a之夾持動作、即第1夾持體2與第2夾持體3之接近及分開，既可藉由兩者同時移位而實現，亦可例如藉由如下構成而實現：只有位於Z軸方向正側之一夾持體(若為圖1之情形則為第1夾持體 2)可進行動作，而另一夾持體(若為圖1之情形則為第2夾持體3)相對於夾持部4a固定地設置。換言之，夾持部4a亦可謂將第1夾持體2與第2夾持體3以能夠開合兩者之間隙部分之方式保持之部位。
其中，如圖3及圖4所示，或者，進而亦如圖1及圖2中虛線所示，於第1夾持體2中，於與第2夾持體3之對向面而且X軸方向(長邊方向)之中央部分且Y軸方向之正側之端緣部設有突起部5。突起部5例如由橡膠等彈性體所形成。而且，其厚度(Z軸方向之尺寸)一樣即可，但其俯視形狀(在水平姿勢下俯視之情形時之形狀)與其為矩形狀，倒不如較佳設置成朝向Y軸方向之正側之前端部在與劃線SL越近之位置前端越細之梯形狀。
另一方面，於第2夾持體3中，如圖1及圖3所示，於與第1夾持體2之對向面之大致整面附設有樹脂片6。
因此，嚴格而言，本實施形態之分斷機構1中之基板W之夾持係如圖5所示，於設置於第1夾持體2之突起部5與設置於第2夾持體3之樹脂片6之間進行。
此時，自第2夾持體3之一側作用於基板W之力，具體而言，自樹脂片6作用於基板W之按壓力因樹脂片6在X軸方向上一樣地設置而在X軸方向上均勻。相對於此，於第1夾持體2之一側，與基板W接觸之部位僅為突起部5，因此，按壓力僅自突起部5作用於基板W。此時，自第1夾持體2之一側作用於基板W之按壓力集中於突起部5之部位，因此，成為如圖6所示應力集中於基板W之與突起部5之前端側接近之區域RE之狀態。
於分斷機構1中，在以上述態樣施加了按壓力之狀態下將基板W分斷。具體而言，於姿勢變更機構4中，夾持部4a設置成可繞轉動軸4b轉動，若為圖1所示之情形，則藉由使轉動軸4b沿箭頭AR1所示之方向移動而使夾持部4a繞轉動軸4b轉動，使第1夾持體2及第2夾持體3 之姿勢自水平姿勢變化為夾持部4a所存在之Y軸方向負側變低之姿勢。藉此，扭矩沿箭頭AR1之方向作用於基板W之端緣部。如此，隨著該轉動動作開始，以存在於應力集中之區域RE之劃線SL之長邊方向中央部分為起點，龜裂開始沿劃線SL伸展。同時，自該起點部分起依序地，龜裂亦於厚度方向上伸展。藉此，如圖7所示，朝向X軸正負兩方向，沿劃線SL進行基板W之分斷。
而且，如上述般突起部5之Y軸方向正側之前端部分較佳為梯形狀係為了使作用於區域RE之應力更強，且使沿劃線SL之龜裂之延展更容易產生。
若厚度方向上之龜裂之延展於劃線SL之長邊方向中央部分至兩端部分之整個範圍內進行，則由第1夾持體2與第2夾持體3夾持之基板W之端緣部完全自基板W被分斷。
於上述態樣之分斷之情形時，施加至基板W之端緣部之扭矩集中地作用於突起部5，藉此自劃線SL起之龜裂伸展自該突起部之附近起依序產生。因此，如同在未設置突起部5而在第1夾持體2之一側亦與第2夾持體3同樣地均勻地附設樹脂片且自第1夾持體2之一側亦遍及端緣部整體均等地作用力之情形時無法實現分斷一樣，即使僅作用較小之扭矩，亦能實現基板W不產生裂紋或毛邊等之確實之分斷。其原因在於：若夾持時賦予之力之大小相同，則設置突起部5之情形時力作用之部位處之壓力會變大，因此，相反而言，若設有突起部5，即使賦予之力較小，亦可作用足以實現分斷之壓力。
而且，只要使龜裂自中央部分起依序伸展即可，因此，無需遍及基板W之端緣部整體一次作用較強之能量，故而即使將使夾持部4a繞轉動軸4b轉動之速度設為慢於上述設置樹脂片之情形，亦實現基板W不產生裂紋或毛邊等之確實之分斷。
再者，至此之說明之前提係以如下態樣夾持基板W，即，將劃線 SL之形成面設為上表面側，第1夾持體2自上方接近於基板W且第2夾持體3自下方接近於基板W，但此並非必需之態樣。於本實施形態中，設有突起部5之第1夾持體2配置於劃線SL之形成面之一側即可。因此，亦可為如下態樣：與圖1等相反地將分斷機構1構成為在下側包含第1夾持體2且在上側包含第2夾持體3，將基板W以使劃線SL之形成面為下表面側之狀態***至第1夾持體2與第2夾持體3之間，而進行分斷。於上述情形時，使轉動軸4b沿圖1中箭頭AR2所示之方向移動即可。
再者，於圖1等中，於第1夾持體2之與第2夾持體3之對向面且突起部5以外之部分亦附設有樹脂片7。此係為了避免第1夾持體2之突起部5以外之部位與基板W接觸等而使基板W受損等，對上述態樣下之分斷而言，並非必需之態樣。其中，以上述態樣設置樹脂片7之情形時，使用較突起部5之構成材料軟之材料，且以小於突起部5之厚度設置。其原因在於：即使為突起部5之厚度因彈性而變小，使得樹脂片7亦與基板W接觸之狀態，亦可使將基板W分斷時針對基板W自第1夾持體2之一側施加至基板W之力集中於突起部5。
<姿勢變更機構>
負責上述第1夾持體2與第2夾持體3之姿勢變更之姿勢變更機構4之具體構成考慮有多種構成。圖8及圖9係用以對姿勢變更機構4之一例示之態樣與該態樣下之夾持部4a之轉動動作進行說明之概要圖。再者，於圖8及圖9中，雖將第1夾持體2與第2夾持體3、夾持部4a等之形狀相對於圖1等適當進行變更，但上述複數個部位之功能全部與到至此所說明之部位相同。又，關於突起部5或樹脂片6、7，因與姿勢變更機構4之動作本身沒有關係，故而省略圖示。
圖8(a)所示之姿勢變更機構4除包含上述夾持部4a與轉動軸4b以外，還包含動作轉換部4c與升降部4d。升降部4d係例如氣缸等於鉛垂 方向(Z軸方向)自由升降之構成要素，動作轉換部4c係將轉動軸4b與升降部4d之間連結之構成要素，設置成可相對於轉動軸4b與設在升降部4d之未圖示之轉動軸之各者轉動。
於具有上述構成之姿勢變更機構4中，伴隨升降部4d之鉛垂方向之移動，動作轉換部4c之姿勢發生變化，藉此轉動軸4b在圖8(b)所示之圓弧A1上移動。即，動作轉換部4c發揮將升降部4d之升降動作轉換為轉動軸4b之圓弧上之移動動作之作用。如上述般，轉動軸4b之移動直接導致夾持部4a與第1夾持體2及第2夾持體3之姿勢變化。
而且，姿勢變更機構4中之基板W之分斷係藉由使姿勢變更機構4自圖8(a)及圖8(b)中實線所示之狀態變化為圖8(b)中一點鏈線所示之狀態而實現。即，若於由第1夾持體2與第2夾持體3夾持有基板W之狀態下使升降部4d如箭頭AR3所示般下降，則產生動作轉換部4c之姿勢變化與伴隨該姿勢變化之轉動軸4b在圓弧A1上之移動，第1夾持體2與第2夾持體3自水平姿勢變化為夾持部4a所在之一側變低之姿勢。藉此將由第1夾持體2與第2夾持體3夾持之部分分斷。
再者，姿勢變更機構4之各部之配置關係並不限於圖8所示之關係。例如，於圖8(b)中，動作轉換部4c成為水平姿勢，但此並非必需之態樣，只要係轉動軸4b在特定之圓弧A1上移動之構成，則在第1夾持體2與第2夾持體3之姿勢變化之範圍內，動作轉換部4c亦可不採取水平姿勢。
而且，圖9示出第1夾持體2與第2夾持體3之配置位置與圖8所示之情形顛倒之情形。上述情形亦於藉由升降部4d進行升降、轉動軸4b亦可於圓弧A2上移動之方面相同。而且，姿勢變更機構4中之基板W之分斷係藉由使姿勢變更機構4自圖9(a)及圖9(b)中實線所示之狀態變化為圖9(b)中一點鏈線所示之狀態而實現。即，若在由第1夾持體2與第2夾持體3夾持有基板W之狀態下使升降部4d如箭頭AR4所示般上 升，則產生動作轉換部4c之姿勢變化與伴隨該姿勢變化之轉動軸4b在圓弧A2上之移動，第1夾持體2與第2夾持體3自水平姿勢變化為夾持部4a所存在之一側變高之姿勢。藉此，將由第1夾持體2與第2夾持體3夾持之部分分斷。
<分斷處理裝置之構成例>
圖10及圖11分別係表示具備以如上述般之原理進行基板W之端緣部之分斷之分斷機構1之分斷處理裝置100之主要部分之立體圖與側視圖。於圖10及圖11中，例示出包含構成為在下側設有第1夾持體2且在上側設有第2夾持體3之分斷機構1之分斷處理裝置100。尤其，圖11例示出姿勢變更機構4處於執行分斷時之狀態時之情形(其中，省略基板W)。
分斷處理裝置100除包含分斷機構1以外，還包含保持基板W之基板保持部10、及用以將已被分斷之基板W之端緣部排出之排出路徑11。基板保持部10與排出路徑11均沿分斷機構1之延伸方向設置。而且，排出路徑11係於以下情形時使用之路徑：分斷後，將仍然夾持於第1夾持體2與第2夾持體3之間之基板W之端緣部解除上述夾持狀態而予以排出。
而且，於圖10中，為了便於圖示，對分斷機構1與作為其附隨物之基板保持部10及排出路徑11僅示出1組，但在實際之分斷處理裝置100中，2組(一對)分斷機構1以特定之間隔對向配置。即，於分斷處理裝置100中，能夠於在相互分開之2個基板保持部10中以2個部位支持有基板W之狀態下，將基板W之對向之2個部位之端緣部同時並行地分斷。或者，分斷處理裝置100亦可設為如下態樣：包含使基板W在水平面內旋轉90°之機構，對矩形狀之基板W中存在2組之對向之端緣部之組依序分斷。
於分斷處理裝置100、進而於姿勢變更機構4之長邊方向之端部 附近設有用以在分斷動作時導引姿勢變更機構4之導板8(其中，於圖11中省略圖示)。更詳細而言，於導板8設有圓弧狀之貫通孔，另一方面，於姿勢變更機構4之長邊方向端部，2個引導體9以自該貫通孔突出之態樣設置。引導體9係於姿勢變更機構4進行分斷動作時，描繪圖11中箭頭AR5所示之圓弧狀之軌跡而移動。導板8之貫通孔形成為與上述引導體9之軌跡一致。因此，分斷時之姿勢變更機構4之動作範圍被限制為貫通孔中之引導體9能夠移動之範圍。藉此，於分斷處理裝置100中，實現穩定且具有再現性之分斷動作。
如以上所說明般，根據本實施形態，於夾持有預先形成有劃線之基板之較劃線更靠邊緣側之端緣部之狀態下藉由對該端緣部作用扭矩而將該端緣部沿劃線自基板分斷之機構中，於一對夾持體中之一個夾持體之與基板之接觸部分設置俯視梯形狀之突起部，使自該夾持體之一側作用於基板之力集中於該突起部，藉此，可穩定且確實地實現不產生裂紋或毛邊等之分斷。

Claims (5)

  1. 一種分斷機構，其特徵在於：其係將預先形成有劃線之基板之端緣部沿上述劃線分斷之機構，且包括：一對夾持體，其等夾持上述端緣部；及姿勢變更機構，其變更上述一對夾持體之姿勢；藉由上述姿勢變更機構變更夾持著上述端緣部之上述一對夾持體之姿勢而對上述端緣部作用扭矩，藉此可進行上述端緣部之分斷，且上述一對夾持體之一者於沿上述端緣部之長邊方向之中央部分具有突起部，為了上述分斷而由上述一對夾持體夾持上述端緣部時，使上述突起部與上述端緣部接觸。
  2. 如請求項1之分斷機構，其中利用上述一對夾持體夾持上述端緣部時，使上述突起部與上述端緣部中設有上述劃線之一側之面接觸。
  3. 如請求項1或2之分斷機構，其中上述突起部設置成俯視時於越接近上述劃線之位置則前端越細之梯形狀。
  4. 如請求項1或2之分斷機構，其中於上述姿勢變更機構中，保持上述一對夾持體之保持部設為繞特定之轉動軸自由轉動，藉由使特定之升降構件進行升降動作而使上述轉動軸沿圓弧狀之軌跡移動，藉此變更上述一對夾持體之姿勢。
  5. 如請求項3之分斷機構，其中於上述姿勢變更機構中，保持上述一對夾持體之保持部設為 繞特定之轉動軸自由轉動，藉由使特定之升降構件進行升降動作而使上述轉動軸沿圓弧狀之軌跡移動，藉此變更上述一對夾持體之姿勢。
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