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WO2002074707A1 - Scribing method, cutter wheel, scribing device using the cutter wheel, and cutter wheel manufacturing device for manufacturing the cutter wheel - Google Patents

Scribing method, cutter wheel, scribing device using the cutter wheel, and cutter wheel manufacturing device for manufacturing the cutter wheel Download PDF

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Publication number
WO2002074707A1
WO2002074707A1 PCT/JP2002/002522 JP0202522W WO02074707A1 WO 2002074707 A1 WO2002074707 A1 WO 2002074707A1 JP 0202522 W JP0202522 W JP 0202522W WO 02074707 A1 WO02074707 A1 WO 02074707A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel
cutter wheel
glass substrate
scribing
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2002/002522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kiyoshi Takamatsu
Kazuya Maekawa
Noriyuki Ogasawara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd filed Critical Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
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Priority to JP2002573719A priority patent/JP4038431B2/ja
Priority to US10/468,754 priority patent/US7523846B2/en
Priority to HK04108892.8A priority patent/HK1065995B/xx
Priority to EP02705277A priority patent/EP1378495A4/en
Publication of WO2002074707A1 publication Critical patent/WO2002074707A1/ja
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    • Y10T83/929Tool or tool with support
    • Y10T83/9372Rotatable type

Definitions

  • the present invention relates to a scribing method for forming a scribe line for dividing a brittle material, a cutter wheel that is a scribe cutter used for forming a scribe line in the brittle material, and a cutter wheel equipped with the cutter wheel.
  • the present invention relates to a scribing device and a device for producing a power wheel for producing the power wheel.
  • Brittle materials include glass used for glass substrates, laminated glass substrates, semiconductor wafers, and ceramics.
  • FIGS. 1 (a) to 1 (d) show a first method of cutting a liquid crystal mother substrate as an example of a conventional procedure for cutting a bonded glass substrate such as a liquid crystal mother substrate at a desired cutting position. It is sectional drawing explaining for every process.
  • a glass substrate on one side of a bonded glass substrate formed by bonding a pair of glass substrates as a liquid crystal mother substrate so as to face each other is referred to as an A-side glass substrate and a glass on the other side.
  • the substrate is a B-side glass substrate.
  • the bonded glass substrate 1 is placed on the first scribe device with the A-side glass substrate
  • the substrate is scribed using a glass cutter wheel 2 to form a scribe line Sa.
  • the bonded glass substrate 1 having the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate is turned upside down and transported to the second scribe device.
  • the second scribing apparatus scribes the B-side glass substrate of the bonded glass substrate 1 using the glass cutter wheel 2, and scribes the scribe line Sb. It is formed parallel to the line Sa.
  • a liquid crystal mother substrate has a plurality of liquid crystal panels formed thereon, and terminals need to be formed on the side edges of one of the glass substrates on which each liquid crystal panel is formed.
  • the formed scribe line Sb is often formed such that the scribe line is shifted from the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate in the horizontal direction.
  • the bonded glass substrate 1 having the scribe lines Sa and Sb formed on the A-side glass substrate and the B-side glass substrate, respectively, is turned upside down. Without causing the B-side glass substrate to face up, it is transported to the first breaker.
  • this first breaker as shown in FIG. 1 (c), the bonded glass substrate 1 is placed on a mat 4, and the break glass substrate 1 is placed on the B-side glass substrate of the bonded glass substrate 1. 3 is pressed along the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate.
  • the cracks of the lower A-side glass substrate extend upward from the scribe line Sa, and the A-side glass substrate is broken along the scribe line Sa.
  • the laminated glass substrate 1 on which the A-side glass substrate is broken is turned upside down with the A-side glass substrate and the B-side glass substrate Transfer to the breaker.
  • this second breaker as shown in FIG. 1 (d), the bonded glass substrate 1 is placed on a mat 4, and a breaker 3 is applied to the A-side glass of the bonded glass substrate 1. Press along the scribe line Sb formed on the B-side glass substrate. Thereby, the lower A-side glass substrate is broken along the scribe line Sb.
  • the bonded glass substrate 1 is divided into two at desired positions.
  • the lower glass substrate is broken by pressing the breaker 3 against the upper glass substrate.
  • the break bar 13 when the break bar 13 is pressed against the upper B-side glass substrate, the A-side glass substrate and the B-side glass substrate The force is applied in such a way that the vertical cracks (vertical cracks) in the scribe line Sa on the A-side glass substrate are spread to both sides.
  • the vertical cracks extend upward and reach the upper portion of the A-side glass substrate, thereby dividing the A-side glass substrate.
  • the scribe line S b formed on the upper B-side glass substrate has a force to suppress cracks (vertical cracks) from both sides, as opposed to the lower glass substrate. The substrate is not broken. .
  • the depth of the vertical crack at the scribe line Sa of the A-side glass substrate on the lower side is reduced. If it is shallow, it will be necessary to apply a relatively large pressing force to break the A-side glass substrate. However, if the pressing force of the breaker 13 is too strong, the upper B-side glass substrate may be simultaneously broken. In this case, there is no problem because the vertical cracks extend almost vertically in the lower A-side glass substrate and the break advances, but on the upper B-side glass substrate, the position where the pressing force is applied by the break bar 3 is applied.
  • the applicant of the present application has proposed a method of cutting a brittle substrate that can solve such a problem by using a “cutting method of a laminated glass substrate” in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-48755. Proposed the law.
  • FIGS. 2 (a) to 2 (d) are cross-sectional views for explaining, for each step, a second dividing method for dividing a brittle material described in this publication.
  • the method described in this publication will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (d).
  • the glass substrate in this example is the A-side glass substrate, and the glass substrate on the other side is the B-side glass substrate.
  • the bonded glass substrate 1 having the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate is turned upside down and transported to the first breaker.
  • this first breaker as shown in FIG. 2 (b), the bonded glass substrate 1 is placed on a mat 4, and the bonded glass substrate 1 3 is pressed along the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate.
  • the cracks extend upward from the scribe line Sa, and the A-plane glass substrate is broken along the scribe line Sa.
  • the bonded glass substrate 1 on which the A-side glass substrate has been broken is transported to the second scribe device without turning over the A-side glass substrate and the B-side glass substrate.
  • the second scribing apparatus scribes the B-side glass substrate of the bonded glass substrate 1 using the glass cut-off hole 2 and
  • the scribe line Sb is formed parallel to the scribe line Sa.
  • the scribe line S b formed on the B-side glass substrate is formed so that the scribe line S a formed on the A-side glass substrate and the scribe position in the horizontal direction are shifted from each other. Often.
  • the bonded glass substrate 1 is turned over and transported to the second breaker with the A-side glass substrate facing upward.
  • the bonded glass substrate 1 is placed on the mat 4, and the B-side glass substrate is bonded to the A-side glass substrate of the bonded glass substrate 1.
  • the break bar 13 is pressed along the scribe line Sb on the opposing portion of the scribe line Sb formed on the substrate. As a result, the lower B-side glass substrate is broken along the scribe line S b.
  • the bonded glass substrate 1 is cut at a desired position.
  • a scribe line is formed on the lower glass substrate to be broken during the breaking step. Since there is no scribe line on the upper glass substrate, the upper glass substrate is not broken at the same time as the lower glass substrate. For this reason, the possibility of the occurrence of a diagonal cross section, chipping, or the like, which is a problem in the first dividing method shown in FIGS. 1 (a) to (d) described above, is eliminated.
  • FIG. 3 shows a side view as seen from a direction perpendicular to the rotation axis of the glass force cutter wheel 2 used in the first and second cutting methods.
  • the glass cutter wheel 2 is formed in a disk shape having a wheel diameter and a wheel thickness W, and an edge having an obtuse edge angle ⁇ is formed around the wheel.
  • Fig. 4 is a view from the direction along the rotation axis of the glass power meter wheel described in this publication.
  • the glass power wheel 5 has irregularities at the ridge of the cutting edge formed around the wheel. That is, a U-shaped or V-shaped groove 5b is formed in the ridge 5a of the cutting edge.
  • the groove 5b is formed by notching at a pitch P from the flat ridge 5a to a depth h.
  • a protrusion j having a height h has a shape formed at intervals of the pitch P.
  • the grooves formed on the ridge of the glass cutter wheel are drawn larger to make them easier to understand, but in actuality, these grooves are micron that cannot be seen with the naked eye. The size of the order.
  • Table 1 below shows specific numerical values such as the wheel diameter ⁇ and the wheel thickness W. Two types, Type 1 and Type 2, are shown as examples.
  • the glass cutter wheel 5 having such ridges and projections can dramatically improve the scribe performance, that is, the ability to form vertical cracks, and perform scribing using the glass cutter wheel 5. For example, it is possible to obtain a deep vertical crack that reaches near the lower surface of the glass when scribing.
  • the glass cut Yuichi wheel with irregularities formed on the ridge line described above is a conventional glass
  • the scribing performance can be greatly improved compared to the Katsu Yuichi wheel.However, since the precise unevenness is formed over the entire circumference of the ridge, It takes a long time and has a problem in workability.
  • the upper B-side glass was scribed in the step (3).
  • a scribe line Sb of a deep vertical crack may be formed in the B-side glass substrate, and the bonded glass substrate 1 may be in a substantially divided state.
  • the bonded glass substrate 1 is suctioned by a suction pad or the like and transported to the second breaker, one of the separated bonded glass substrates 1
  • the bonded glass substrate 1 may be left on the scribing device, and one of the separated bonded glass substrates 1 may fall while the bonded glass substrate 1 is being transported. That line device may become unable to operate normally.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and solves the problem of workability of a glass cutter wheel having irregularities formed over the entire circumference of a ridge portion, and further, divides a glass substrate.
  • a glass knives wheel capable of forming scribe lines of desired scribe characteristics, that is, scribe lines of vertical cracks of a desired depth, and a scribe method for forming scribes for cutting brittle materials
  • An object of the present invention is to provide a scribing device equipped with the cutter wheel, and a cutter wheel manufacturing device for manufacturing the cutter wheel. Disclosure of the invention
  • a cutting edge is formed on a ridge portion of a disc-shaped wheel in which a center portion in a thickness direction protrudes in a circumferential direction to form a ridge portion, and a plurality of predetermined shapes are formed on the ridge portion at a predetermined pitch.
  • the ridge portion having a length occupied by the plurality of grooves. Scribing using a wheel having a ratio of less than 1 to the entire circumference of the steel, periodically changing the depth of vertical cracks formed in the brittle material to be scribed. is there.
  • scribing is performed using a wheel having a ratio of the length of the region occupied by the plurality of grooves to the entire circumference of the ridgeline of 3 Z4 or less.
  • scribing is performed using a wheel having a ratio of the length of the region occupied by the plurality of grooves to the entire circumference of the ridge line portion of 14 or less.
  • the cutter wheel of the present invention cuts a brittle material having a cutting edge formed at a ridge of a disc-shaped wheel and a plurality of grooves having a predetermined shape formed at a predetermined pitch on the ridge.
  • the ratio of the length of the region occupied by the plurality of grooves to the entire circumference of the ridge line is less than 1.
  • the ratio of the length of the region occupied by the plurality of grooves to the entire circumference of the ridge is greater than 1/4 and not greater than 3/4.
  • the ratio of the length of the region occupied by the plurality of grooves to the entire circumference of the ridgeline is 1 to 4 or less.
  • the pitch of each of the plurality of grooves is preferably 20 to 200, depending on the wheel diameter of 1 to 2 Omm.
  • the depth of the plurality of grooves is 2 to 200 zm according to the wheel diameter of 1 to 20 mm.
  • the cutting wheel according to the present invention is formed integrally with a shaft passing through the wheel.
  • at least one groove region is formed in the ridge line portion, and the depth of the groove is increased from the groove at the end of each groove region to the groove at the center. It is preferable that the depth of each groove is different.
  • a groove is formed over the entire circumference of the ridge, and a region where the depth of the groove is gradually increased and a region where the depth of the groove is gradually reduced are continuous. It is characterized by doing.
  • the scribing device of the present invention is a scribing device including a mechanism in which a cutting head is moved in an X direction and a Z or Y direction relative to a table on which a brittle material is placed. And a cutter wheel provided with the cutter wheel of the present invention.
  • the method for cutting a bonded glass substrate of the present invention includes a first scribing step, a second scribing step, and a breaking step, wherein the glass cutting wheel of the present invention is used in the second scribing step. It is characterized by the following. Further, the method for cutting a bonded glass substrate of the present invention includes a first scribe step, a first break step, a second scribe step, and a second break step. It is characterized by using a glass cutter wheel.
  • the cutter wheel manufacturing apparatus of the present invention is a cutter wheel manufacturing apparatus for manufacturing the cutter wheel of the present invention, comprising: at least one rotatably supported disk-shaped grinding member; A grinding mechanism for supporting at least one cutter wheel of interest and moving the cutter wheel closer to and away from the grinding member, the grinding mechanism comprising: It has a rotating means for moving a grinding portion by a member.
  • the power wheel manufacturing apparatus of the present invention further comprising: an approaching / separating means for approaching and separating the grinding mechanism to and from the grinding member; and a control means for controlling the approaching / separating means and the rotating means. Is preferred.
  • control unit controls the rotating unit based on the number of divisions and the number of areas of the entire circumference of the ridge of the cut wheel, and the groove is formed at a desired position of the ridge. Is preferably formed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a general cutting procedure for laminated glass.
  • FIG. 2 is a diagram showing another conventional cutting procedure for a laminated glass.
  • FIG. 3 is a front view of the glass cutter wheel.
  • FIG. 4 is a side view of a glass cutter wheel in which a groove is formed in a blade edge line.
  • FIG. 5 is a side view of a glass cutter wheel showing one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of a glass wheel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state of a vertical crack when scribing with the glass power cutter wheel of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a cutting procedure by a scribe device provided with the glass cutter wheel of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing another dividing procedure by the scribing device having the glass wheel according to the present invention.
  • FIG. 10 is a side view showing the glass cutter wheel of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a side view showing the glass cutter wheel of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a side view showing the glass cutter wheel of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing the glass cutter wheel of the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a side view showing the glass cutter wheel of the fifth embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view showing a schematic configuration of the glass cutter wheel manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 16 shows the touch panel installed on the operation unit of the glass cutter wheel manufacturing device.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a file.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a patrol light provided in the glass cutter wheel manufacturing apparatus.
  • Fig. 18 is a flowchart for explaining the grinding process of the glass cutting wheel.
  • FIG. 19 is a front view of the scribe device used in the first embodiment.
  • FIG. 20 is a side view of the scribe device used in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a side view showing the glass cutter wheel 6 of the first embodiment. As shown in FIG. 5, the glass cutter wheel 6 has a ridge portion of a cutting edge having a region A where a groove is formed and a region B where a groove is not formed.
  • the ratio of the ridge portion of the region A where such a groove is formed to the entire circumference (A region + B region) (hereinafter referred to as the ratio of the region A to the entire circumference) is defined by the groove on the ridge line of the glass cutter wheel 6. In consideration of the processability of forming, it is preferably 34 or less. With such a ratio, processing for forming the groove does not require a long time, and excellent workability can be obtained.
  • the ratio of the region A to the entire circumference is 3-4 or less and is greater than 1-4, a vertical crack whose depth changes periodically as shown in FIG. 7 described later is obtained.
  • the ratio of the region A to the entire circumference is in such a range, it is necessary to set a limited condition in order to obtain the above-described periodic crack.
  • the ratio of the area A to the entire circumference is 1 Z4 or less, a vertical crack whose depth changes periodically and stably under a wide range of conditions can be obtained.
  • the ratio of the area A to the entire circumference is set in this range, it is suitable to prevent the problem such as dropping during the transfer of the brittle substrate with scribe lines formed during the transfer to prevent problems such as dropping. ing.
  • the grooves 6b formed in the A region of the ridge line are intentionally machined periodically in the order of microns, and are inevitably formed in the submicron order in the grinding process for forming the cutting edge ridge. Is distinguished from the polishing streak.
  • FIG. 6 shows another example of the glass cutter wheel according to the first embodiment.
  • (A) shows a case where the entire periphery of the cutting edge is divided into six regions, and regions A and B are alternately formed. It is set to.
  • (b) the entire circumference of the cutting edge is divided into eight regions, and the region A and the region B are set so as to be formed alternately.
  • the grooved region A is formed over a plurality of regions A1 to A4, and the grooveless region B is formed over a plurality of regions B1 to B4. I have.
  • the length of each area A1 to A4 and B1 to B4 is, for example,
  • A3 and A4 are different from A1 and A2
  • B3 and B4 are different from B1 and B2. Is different.
  • the ratio is 3/1 as a whole, the ratio of the region A to the entire circumference is 34.
  • the glass cutter wheel 6 may be formed integrally with a shaft inserted into the wheel 6.
  • a method of integrally forming a method in which a wheel and a shaft are integrally formed from a material, a method in which a cutting edge and a shaft are bonded and Z or brazed, and the like are used.
  • FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing vertical cracks generated in a glass substrate when scribe lines are formed on the glass substrate by using the above-mentioned glass power wheel 1.
  • the scribe line generated by scribing using the glass cutter wheel 1 is defined by the scribe line S A formed by the grooved A region and the B region not formed by the groove at the ridge of the glass cutter wheel.
  • the formed scribe line S B the depth of the vertical crack is provided shade was confirmed differently. That is, the scribe line S A, is a deep vertical crack D A is formed by irregularities formed on the ridge portion, the scribe line S B, because they are not irregularities formed on the ridge 3 ⁇ 45, formed shallow vertical crack D B was confirmed.
  • the scribing performance of the first embodiment is as shown in FIG. It can be seen that the scribing performance of the conventional glass cutter wheel 1 is between the scribing performance of the glass cutter wheel 5 in FIG. Furthermore, by appropriately changing the ratio of the area A where the groove is formed and the area B where the groove is not formed, with respect to the entire circumference of the glass cutter wheel, A desired scribe characteristic is obtained, that is, a desired vertical crack line (scribe line) for dividing the glass substrate is obtained.
  • FIG. 10 shows the configuration of the glass cutter wheel of the first embodiment
  • Table 2 below shows dimensions of the glass cutter wheel of the first embodiment, such as the wheel diameter.
  • a groove (7 ⁇ m) having the same depth is continuously formed at one position of 10 (8 divisions and 80 divisions) of the entire circumference of the ridge. It is set to be formed.
  • FIG. 11 shows the configuration of the glass cutter wheel 6 of the second embodiment
  • Table 3 below shows the dimensions of the glass cutter wheel, such as the wheel diameter, of FIG. Table: 3
  • the glass cutting wheel 1 of Example 2 has a groove (7 m) of the same depth over two locations, 1Z10 (8 divisions / 80 divisions), which is the entire circumference of the ridge. ) Are provided in regions A1 and A2 formed continuously. The area where each groove is formed is set such that A 1 and A 2 are on opposite sides of the central axis of the glass wheel 6.
  • FIG. 12 shows the form of the glass power wheel 6 of the third embodiment
  • Table 4 below shows the dimensions of the glass cutter wheel 6 of the third embodiment, such as the wheel diameter.
  • the glass cutter wheel 6 of the third embodiment has a 1/10 (8 The area A1, A2, and A3 in which grooves (7 im) of the same depth are continuously formed at three locations are provided at a length of 80 divisions.
  • the areas A1, A2, and A3 are set to be evenly spaced, respectively.
  • FIG. 13 shows the form of the glass cutter wheel 6 of the fourth embodiment
  • Table 5 below shows the dimensions such as the wheel diameter of the glass wheel 6 of the fourth embodiment. .
  • the glass cutter wheel 6 according to the fourth embodiment has an area A 1 in which a groove is continuously formed in one place over the entire circumference of the ridge line, at a length of 1/10 (8 divisions / 80 divisions) of the length. Is provided. In this region A, seven grooves are formed, and the depth of each groove is different, and is set to 3, 5, 7, 7, 7, 5, 5, 3 in order. ing.
  • FIG. 14 shows the form of the glass cutter wheel 6 of the fifth embodiment
  • Table 6 below shows the dimensions of the glass cutter wheel 6 of the fifth embodiment, such as the wheel diameter.
  • the entire circumference of the ridge line is divided into 106, and grooves 3, 5, 7, 7, 7, 5, and 3 m in depth are formed over the entire circumference in this order. It is set to be formed repeatedly.
  • scribing was performed on 0.7 mm thick non-alkali glass with a blade load of 0.16 to 0.40 MPa and a scribe speed of 400 mmZ s.
  • a scribing line in which the depth of the vertical crack changes periodically is formed, and a load of 0.29 MPa is used.
  • the pitch of each of the plurality of grooves is 20 to 200 m according to the wheel diameter of 1 to 20 mm.
  • the depth of each groove is 1 ⁇ 20mm depending on the wheel diameter, It is clear that it is preferably 2 to 200 im.
  • the grooves are drawn large in order to make the grooves formed on the ridge line of the cutter wheel easy to understand. It is a micron-order size that cannot be seen.
  • the scribing device used in the following description has a mechanism in which the table on which the glass plate is placed rotates 0 times and moves in the X and Z or Y directions relative to the cutter head.
  • FIGS. 19 and 20 show a scribing device in which the table rotates 0 times, moves in the Y direction, and the cutter head moves in the X direction.
  • FIG. 19 is a front view of the scribing device.
  • FIG. 20 is a side view thereof.
  • this scribing apparatus has a table 41 on which a glass plate is placed.
  • the table 41 is supported rotatably in the horizontal direction by a rotary table 42, and is moved in the Y direction (left and right directions in FIG. 19) by rotating the ball screw 44. It is possible.
  • the cut head 46 on which the above-mentioned glass cutter wheel 11 of the present invention is rotatably mounted can be moved in the X direction (left and right directions in FIG. 20) along the rail 47. Is supported by
  • the cutting head 46 is moved in the X direction to move the table 41 to the table 41.
  • the placed glass plate is scribed in the X direction. Thereafter, by rotating the table 41 by 90 ° using the rotary table 42 and performing the same scribe, the glass plate can form a scribe orthogonal to the scribe formed earlier. .
  • Table 45 is a rail for supporting the rotary table 42 so that it can move in the Y direction
  • 48 is a glass cutter wheel 11 that is rotatably supported.
  • a cutter axis motor for rotating, 49 and 50 are CCD cameras for monitoring the glass substrate scribed on the table 41, and 51 is a camera supporting the CCD cameras 49 and 50.
  • Each bracket is shown.
  • 8 (a) to 8 (c) are cross-sectional views for explaining a method of cutting the bonded glass substrate 1 using the cutting device having the glass cutter wheel 6 according to the first embodiment for each process. is there.
  • a glass substrate on one side of a bonded glass substrate formed by bonding a pair of glass substrates as a liquid crystal mother substrate so as to face each other is referred to as an A-side glass substrate, and a glass substrate on the other side.
  • the glass substrate is a B-side glass substrate.
  • the bonded glass substrate 1 is placed on the first scribe device with the A-side glass substrate
  • the substrate is scribed using a glass cutting wheel 5 to form a scribe line Sa.
  • the first scribing apparatus uses a glass cutter wheel 5 having a groove on the entire circumference shown in FIG. 4, and a scribe line Sa formed by using the glass cutter wheel 5 is V a in the figure. As shown by, deep vertical cracks are formed to reach near the lower surface of the A-side glass.
  • the bonded glass substrate having the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate is turned upside down and transported to the second scribe device.
  • the second scribing device scribes the B-side glass of the bonded glass substrate 1 using the glass cutter wheel 6 to form a scribe line.
  • a scribe line Sb is formed parallel to Sa.
  • the second scribing apparatus uses the glass cutter wheel 6 described in any of Examples 1 to 5, and the scribing line Sb formed using the glass cutter wheel 6 is shallow. The formed part and the deeply formed part change alternately and periodically. Vertical cracks Vb are formed.
  • a single liquid crystal mother substrate has a plurality of liquid crystal panels formed thereon, and since it is necessary to form terminals on the side edges of one of the glass substrates on which each liquid crystal panel is formed, the liquid crystal mother substrate is formed on a B-side glass substrate.
  • the scribe line Sb is often formed such that the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate and the scribe position in the horizontal direction are shifted from each other.
  • the bonded glass substrate 1 having the scribe lines Sa and Sb formed on the A-side glass substrate and the B-side glass substrate, respectively, is turned upside down. Then, it is transported to the breaker with the A-side glass substrate facing upward.
  • the bonded glass substrate 1 is placed on a mat 4, and the breaker 3 is connected to the A-side glass substrate of the bonded glass substrate 1 by a breaker B. Press along the scribe line S b formed on the face glass substrate. As a result, the cracks of the lower B-side glass substrate extend upward from the scribe line Sb, and the B-side glass substrate is broken along the scribe line Sb.
  • the bonded glass substrate 1 is divided.
  • a vertical crack V in which a shallowly formed portion and a deeply formed portion alternately and periodically change is formed, and the vertical crack Vb is formed of glass. It does not completely penetrate in the thickness direction of the substrate. For this reason, in the above step (2), even if the A-side glass substrate is completely separated while the bonded glass substrate 1 is being transported from the second scribing device to the breaking device, Since the A-side glass substrate is bonded to the B-side glass substrate, the bonded glass substrate 1 is not likely to separate.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (d) show the glass cutter wheel of the first embodiment, respectively.
  • the second method of cutting the bonded glass substrate 1 using a cutting device equipped with 6, It is sectional drawing explaining for every process.
  • a glass substrate on one side of a bonded glass substrate formed by bonding a pair of glass substrates The glass substrate is a B-side glass substrate.
  • the bonded glass substrate 1 is placed on the first scribe device with the A-side glass substrate
  • the substrate is scribed using a glass cutting wheel 2 to form a scribe line Sa.
  • the vertical crack Va formed by using the glass cutting wheel does not become a deep vertical crack reaching near the lower surface of the glass substrate.
  • the bonded glass substrate 1 having the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate is turned upside down and transported to the first breaking device.
  • this first breaker as shown in FIG. 9 (b), the bonded glass substrate 1 is placed on the mat 4 and the break glass substrate 1 is placed on the B-side glass substrate of the bonded glass substrate 1. 3 is pressed along the scribe line Sa formed on the A-side glass substrate.
  • the cracks of the lower A-side glass substrate extend upward from the scribe line Sa, and the A-side glass substrate is broken along the scribe line Sa.
  • the bonded glass substrate 1 from which the A-side glass substrate has been divided is transported to the second scribe device without turning over the A-side glass substrate and the B-side glass substrate. Then, as shown in FIG. 9 (c), the second scribing device scribes the B. surface glass substrate of the bonded glass substrate using the glass cutter wheel 6, and the scribe line S b Is formed in parallel with the scribe line Sa.
  • a single liquid crystal mother substrate has a plurality of liquid crystal panels formed thereon, and terminals need to be formed on the side edges of one of the glass substrates on which each liquid crystal panel is formed. Scribe line S b is A-side glass In many cases, the scribe line Sa formed on the substrate and the scribe position in the horizontal direction are shifted from each other.
  • the bonded glass substrate 1 is turned upside down and transported to the second breaker with the A-side glass substrate facing upward.
  • the bonded glass substrate is placed on the mat 4, and the break glass 3 is attached to the A-side glass substrate of the bonded glass substrate 1. Is pressed along the scribe line Sb formed on the B-side glass substrate.
  • the cracks of the lower B-side glass substrate extend upward from the scribe line Sb, and the B-side glass substrate is broken along the scribe line Sb.
  • the vertical crack due to the formation of the scribe line Sb on the B-side glass substrate in step (3) is indicated by Vb in FIG. 9 (d).
  • a vertical crack Vb is formed in which a shallowly formed portion and a deeply formed portion alternately and periodically change, and the vertical crack Vb is formed of glass. It does not completely penetrate in the thickness direction of the substrate. For this reason, in the above step (4), the A-side glass substrate is completely divided while the bonded glass substrate 1 is being transported from the second scribing device to the second breaking device. However, the B-side glass substrate is not divided, and there is no possibility that the bonded glass substrate 1 is divided.
  • the scribing method of the laminated glass substrate has been described.
  • other brittle materials may be scribed by using the scribing method of the present invention.
  • a vertical crack can be formed so that a shallow portion and a deep portion change periodically. By forming such vertical cracks having different depths periodically, it becomes possible to send the brittle material to the next step without completely breaking it during the transportation.
  • FIG. 15 is a plan view showing a schematic configuration of the glass cutting wheel manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • the glass cutter wheel manufacturing apparatus 10 has a configuration for forming irregularities on the cutting edge by grinding the cutting edge of the glass cutter wheel having the cutting edge formed on the cutting edge.
  • the glass cutting wheel manufacturing apparatus 10 has a housing 13 on which a grinding wheel 12 rotatably supported and fixed by a spindle motor 11 is disposed, and a front surface of the housing 13 is provided with a grinding wheel.
  • a door 14 is provided that can be opened to carry in and out the target glass cutter wheel.
  • the door portion 14 is a safety door, and a safety control device (not shown) is provided so that if the door is opened during the grinding of the glass cutter wheel, the grinding process is interrupted.
  • a grinding mechanism 15 is provided inside the housing 13 so as to be able to approach or separate from the grindstone 12.
  • the approach and separation of the grinding mechanism 15 with respect to the stone 12 are operated by a feed motor 18.
  • the feed motor 18 can adjust the feed and return of the grinding mechanism 15 to a predetermined position by rotating a pole screw (not shown).
  • the grinding mechanism 15 has a wheel support 19 that supports the glass cutter wheel during grinding. At the rear of the wheel supporting portion 19, a cutting edge rotating motor 20 for rotating the glass cutting wheel by a predetermined angle is provided. In addition, the grinding mechanism 15 is provided with a handle 21 for horizontal alignment and a handle 22 for vertical alignment, whereby the horizontal and vertical alignment can be controlled manually or by a control (not shown). It is automatically adjusted by the mechanism. Outside the housing 13, a control device 25 for controlling the position and operation of the grinding mechanism 15 is provided. The control device 25 includes a grinding mechanism 15. An operation unit 26 for designating the grinding conditions of the glass cutter wheel is provided. The operation panel 26 is formed with, for example, a touch panel 30 as shown in FIG. The evening switch panel 30 shown as an example in FIG.
  • An emergency stop push switch 35 is provided.
  • the upper part of the housing 13 is a signal light that indicates the status inside the housing, such as abnormal occurrence, automatic operation, and opening / closing of the door. 0 is provided.
  • Fig. 17 shows an example of this signal tower 40.
  • a "red” indicator light 41 indicating that an abnormality has occurred in the housing 13 and an inside of the housing 13 are shown.
  • a “green” indicator light 42 that indicates that the vehicle is in automatic operation, and a “yellow” indicator light 43 that indicates that there is no problem with opening and closing the door.
  • the operating section 26 is operated to make initial settings for the grinding conditions of the glass cutting wheel to be ground.
  • the following conditions are input as the initial settings.
  • FIG. 18 is a flow chart for explaining the grinding process of the glass cutting wheel. Hereinafter, the grinding process of the glass cutter wheel will be described based on this flowchart.
  • step 3 the glass cutter wheel to be ground is attached to the wheel support 19.
  • the operation unit 26 is operated to start the automatic operation of the grinding mechanism 15.
  • the position where the tip of the grindstone 12 contacts the cutting edge of the glass cutter wheel is detected.
  • Optical, mechanical, and electrical means are used to detect this contact position.
  • the detection of the contact of the cutting edge of the glass cutter wheel with the grindstone 12 is detected every time the cutting edge contacts the grindstone.
  • step 6 the grinding mechanism 15 is returned to the standby position by the feed motor 18.
  • step 7 the blade edge rotation motor 20 is rotated to rotate the glass power cutter wheel held by the wheel support portion 19 by a predetermined angle.
  • step 8 1 is added to the number of divisions n and updated to (n + 1).
  • step 9 the grinding mechanism 15 to 17 is moved in the direction of the grindstone 12 so that the cutting edge contacts the grindstone 12, and the n-th groove is processed to the depth Dmn. I do.
  • each groove is set so that the depth of the groove on the n-th surface in the m-th region R is equal to the groove depth D mn of the input value previously set in the above initial setting. It is formed.
  • the rotation angle number of the m-th region R is also set in advance by the rotation angle ratio Fm of the input value set in the above initial setting. It is formed.
  • step 10 the grinding mechanisms 15 to 17 are moved to the standby position.
  • step 11 the number of divisions n and the number of divisions N are compared to determine whether n is equal to N or not. If n ⁇ N, proceed to step 12; if n ⁇ N, proceed to step 13.
  • step 12 the cutting edge rotating motor 20 is rotated by a small angle. Then, returning to step 7, grinding is performed at the position of the blade edge rotated by a small angle.
  • step 11 If it is determined in step 11 that n is not smaller than N, it means that the number of divisions n has reached the preset number of divisions N, and the process proceeds to step 13 and proceeds to step 13. Then, it is determined whether or not r ⁇ R.
  • step 13 If it is determined in step 13 that r ⁇ R, the process proceeds to step 14, in which the cutting edge is rotated by the set angle by the cutting edge rotating motor 20.
  • step 15 the set number r of regions is set.
  • step 13 If it is determined in step 13 that r is not less than R, it indicates that the number of areas r has reached the initially set number of areas R, and the process proceeds to step 16 where the grinding mechanisms 15 to 17 are controlled. Return to the home position.
  • step 17 the glass cutter whose blade edge has been ground is removed, and the grinding process is completed.
  • a grinding wheel may be arranged near the center of the eight housings, and a plurality of grinding mechanisms may be provided so as to surround the periphery of the grinding wheel. In this way, the machining efficiency of the cutter wheel can be greatly improved in proportion to the number of grinding mechanisms installed.
  • a plurality of grindstones may be vertically stacked and installed, and the cutting edges of a plurality of cutter wheels to be processed may be arranged on each grindstone so as to face each grindstone.
  • a configuration may be adopted in which a plurality of cutter wheels can be attached to one cutter wheel support portion of the grinding mechanism, and a plurality of cutter wheels can be simultaneously ground in a single grinding step. By doing so, the processing efficiency of the cutter wheel can be further improved.
  • the present invention relates to a glass cutter wheel in which a cutting edge is formed on a disk-shaped wheel, wherein a groove having a predetermined shape is formed at a predetermined pitch on a cutting edge ridge portion with respect to 3/4 or less of the entire cutting edge.
  • the workability is better than a glass-powered turret wheel with grooves formed all around the cutting edge.
  • a groove is formed with a predetermined pitch for ⁇ 4 or less of the entire circumference of the cutting edge, preventing the formation of a vertical crack reaching near the bottom surface of the substrate can do.
  • a desired scribe characteristic can be obtained by changing the ratio of the groove to the entire circumference. Therefore, by changing the scribe characteristics, it is possible to prevent the glass substrate from being divided and dropped at the scribe line when transporting the glass substrate.

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Description

明 細 書
スクライブ方法及びカッターホイ—ル並びにそのカッターホイールを用いたスク ライブ装置、 その力ッターホイールを製造するカッターホイ一ル製造装置
技術分野
本発明は、 脆性材料を分断するためのスクライブラインを形成するスクライブ 方法、 及び脆性材料にスクライブラインを形成するために使用されるスクライブ カツ夕—であるカッターホイール、 並びに、 このカッターホイールを装着したス クライブ装置、 この力ッ夕ーホイ一ルを製造するための力ッターホイ一ル製造装 置に関する。
脆性材料にはガラス基板、 貼り合わせガラス基板に使用されるガラス、 半導体 ウェハー、 セラミックス等が含まれる。
背景技術
図 1 ( a ) 〜 (d ) は、 それぞれ、 液晶マザ一基板等の貼り合わせガラス基板 を所望の裁断位置にて裁断する従来の手順の一例として、 液晶マザ一基板の第 1 の分断方法を、工程毎に説明する断面図である。なお、以下の説明では、便宜上、 液晶マザ一基板である一対のガラス基板を互いに対向して貼り合わせて形成され る貼り合わせガラス基板の一方側のガラス基板を A面ガラス基板、 他方側のガラ ス基板を B面ガラス基板とする。
( 1 ) まず、 図 1 ( a ) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1の A面ガラス 基板を上側にして、貼り合わせガラス基板 1を第 1のスクライブ装置上に載置し、 A面ガラス基板に対して、 ガラスカッターホイール 2を用いてスクライブしてス クライブライン S aを形成する。
( 2 ) 次に、 A面ガラス基板にスクライブライン S aを形成した貼り合わせガ ラス基板 1の表裏を反転させて、 第 2のスクライブ装置に搬送する。 そして、 こ の第 2のスクライブ装置にて、 図 1 ( b) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1の B面ガラス基板に対して、 ガラスカッターホイール 2を用いてスクライブし て、 スクライブライン S bをスクライブライン S aに平行に形成する。 なお、 液 晶マザ一基板では、 複数の液晶パネルが形成され、 この各液晶パネルが形成され る一方のガラス基板の側縁部上に端子を形成する必要があるために、 B面ガラス 基板に形成されるスクライブライン S bは、 A面ガラス基板に形成されたスクラ イブライン S aと、 水平方向にスクライブ位置が互いにずれるように形成される ことが多い。
( 3 ) 次に、 A面ガラス基板及び B面ガラス基板のそれぞれにスクライブライ ン S a及び S bが形成された貼り合わせガラス基板 1を、 A面ガラス基板及び B 面ガラス基板の上下を反転させることなく、 B面ガラス基板を上側にして、 第 1 のブレイク装置に搬送する。 この第 1のブレイク装置では、 図 1 ( c ) に示すよ うに、 貼り合わせガラス基板 1は、 マット 4上に載置され、 貼り合わせガラス基 板 1の B面ガラス基板に対して、 ブレイクパー 3を A面ガラス基板に形成された スクライブライン S aに沿って押し付ける。 これにより、 下側の A面ガラス基板 は、 スクライブライン S aから上方に向かってクラックが伸長し、 A面ガラス基 板は、 スクライブライン S aに沿ってプレイクされる。
( 4 ) 次に、 A面ガラス基板がブレイクされた貼り合わせガラス基板 1を、 A 面ガラス基板及び B面ガラス基板の上下を反転させて、 A面ガラス基板を上側に して、 第 2のブレイク装置に搬送する。 この第 2のブレイク装置では、 図 1 ( d ) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1は、 マット 4上に載置され、 貼り合わせ ガラス基板 1の A面ガラスに対して、 ブレイクパ一 3を B面ガラス基板に形成さ れたスクライブライン S bに沿って押し付ける。 これにより、 下側の A面ガラス 基板は、 スクライブライン S bに沿ってブレイクされる。
上記 (1 ) 〜 (4) の各工程を実施することにより、 貼り合わせガラス基板 1 は、 所望の位置にて 2つに分断される。 上記の工程 (3 ) 及び (4 ) で示されているように、 上側に位置するガラス基 板にブレイクパー 3が押し付けられることによって、 下側のガラス基板がブレイ クされる。 例えば、 図 1 ( c ) に示すように、 上側の B面ガラス基板に、 ブレイ クバ一 3を押し付けると、 A面ガラス基板及ぴ B面ガラス基板は、 ブレイクパー 3の押し付けられた部分が下方に撓んだ状態になり、' A面ガラス基板に生じてい たスクライブライン S aの垂直方向の亀裂 (垂直クラック) を両側へ広げる向き に力が加わる。 これにより、 その垂直クラックが上方に伸長して、 A面ガラス基 板の上部に達することにより、 A面ガラス基板が分断される。 一方、 上側の B面 ガラス基板に形成されたスクライブライン S bには、 下側のガラス基板の場合と 反対に、 亀裂 (垂直クラック) を両側から抑え込む力が作用するため、 上側の B 面ガラス基板はブレイクされない。 .
工程(3 )及び(4)にて実施されるブレイク工程において、例えば、 図 1 ( c ) に示すように、 下面側の A面ガラス基板のスクライブライン S aでの垂直クラッ クの深さが浅いと、 A面ガラス基板をブレイクするために比較的大きな押し付け 力を加えることが必要と.なる。 しかしながら、 ブレイクパ一3による押し付け力 が強過ぎる場合には、 上側の B面ガラス基板が同時にブレイクされるおそれがあ る。 この場合、 下側の A面ガラス基板では、 垂直クラックがほぼ垂直方向に延び てブレイクが進むため問題を生じないが、 上側の B面ガラス基板では、 ブレイク バー 3により押し付ける力が加えられる位置と、 B面ガラス基板に形成されたス クライブライン S bの位置とが異なっており、 上側の B面ガラス基板をブレイク するような向きの力が作用しないため、 斜め方向の分断面が形成されるおそれが ある。 また、 亀裂の部分が互いに衝突して、 その箇所に欠け (水平クラック) が 生じるおそれもある。 このような斜め方向の分断面、 欠け等が発生した貼り合わ せガラス基板は、 液晶パネルとしての商品価値が消失する。
そこで、 本願出願人は、 特開平 6— 4 8 7 5 5号公報の 「貼り合わせガラス基 板の裁断方法」 にて、 このような問題を解決することのできる脆性基板の分断方 法を提案した。
図 2 (a) 〜 (d) は、 それぞれ、 この公報に記載された脆性材料を分断する 第 2の分断方法について、 工程毎に説明する断面図である。 以下、 図 2 (a) 〜 (d) に基づいて、 この公報に記載された方法について説明する。 なお、 以下の 説明では、 上記図 1 (a) 〜 (d) と同様、 便宜上、 液晶マザ一基板である一対 のガラス基板を互いに対向して貼り合わせて形成される貼り合わせガラス基板の 一方側のガラス基板を A面ガラス基板、 他方側のガラス基板を B面ガラス基板と する。
(1) まず、 図 2 (a) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1の A面ガラス 基板を上側にして、第 1のスクライブ装置上に載置し、 A面ガラス基板に対して、 ガラスカッターホイール 2を用いてスクライブライン S aを形成する。
(2) 次に、 A面ガラス基板にスクライブライン S aを形成した貼り合わせガ ラス基板 1の表裏を反転させて、 第 1のブレイク装置に搬送する。 この第 1のブ レイク装置では、 図 2 (b) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1は、 マット 4上に載置され、 貼り合わせガラス基板 1の B面ガラス基板に対して、 ブレイク パー 3を A面ガラス基板に形成されたスクライブライン S aに沿って押し付ける。 これにより、 下側の A面ガラス基板では、 スクライブライン S aから上方に向か つてクラックが伸長し、 A面ガラス基板はスクライブライン S aに沿ってブレイ クされる。
(3) 次に、 A面ガラス基板がブレイクされた貼り合わせガラス基板 1を、 A 面ガラス基板及び B面ガラス基板の表裏を反転させることなく、 第 2のスクライ ブ装置に搬送する。 そして、 この第 2のスクライブ装置にて、 図 2 (c) に示す ように、 貼り合わせガラス基板 1の B面ガラス基板に対して、 ガラスカツ夕一ホ ィ一ル 2を用いてスクライブして、 スクライブライン S bをスクライブライン S aに平行に形成する。なお、液晶マザ一基板では、複数の液晶パネルが形成され、 この各液晶パネルが形成される一方のガラス基板の側縁部上に端子を形成する必 要があるために、 B面ガラス基板に形成されるスクライブライン S bは、 A面ガ ラス基板に形成されたスクライブライン S aと、 水平方向にスクライブ位置が互 いにずれるように形成されることが多い。
( 4 ) 次に、 その貼り合わせガラス基板 1の表裏を反転させて、 A面ガラス基 板を上側にして、第 2のブレイク装置へ搬送する。この第 2のブレイク装置では、 図 2 ( d ) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1は、 マット 4上に載置され、 貼り合わせガラス基板 1の A面ガラス基板に対して、 B面ガラス基板に形成され たスクライブライン S bの対向する部分に、 ブレイクバ一 3をスクライブライン S bに沿って押し付ける。 これにより、 下側の B面ガラス基板は、 スクライブラ イン S bに沿ってブレイクされる。
上記 (1 ) 〜 (4 ) の各工程を実施することにより、 貼り合わせガラス基板 1 は、 所望の位置にて分断される。
この脆性材料の第 2の分断方法では、工程(2 )及び(4 )に示されるように、 ブレイク工程時には、 ブレイク対象となる下側のガラス基板にはスクライブライ ンが形成されているが、 上側のガラス基板にはスクライブラインが存在しないた め、下側のガラス基板と同時に、上側のガラス基板がブレイクされることはない。 このため、 前述の図 1 ( a ) 〜 (d ) にて示す第 1の分断方法で問題となってい る斜め方向の分断面、 欠け等が発生するおそれは解消される。
図 3には、 この第 1及び第 2の分断方法に使用されるガラス力ッターホイール 2の回転軸に直交する方向から見た側面図を示している。 このガラスカッターホ ィール 2は、 ホイール径 、 ホイール厚 Wのディスク状とされ、 ホイールの周囲 に鈍角の刃先角 αの刃先が形成されている。
本願出願人は、 特開平 9— 1 8 8 5 3 4号公報の 「ガラスカッターホイール」 にて、 上記図 3に示されるガラスカッターホイール 2を改良して、 さらに、 深い 垂直クラックを形成することのできるガラスカッターホイールを開示している。 図 4は、 この公報に記載のガラス力ッターホイールの回転軸に沿う方向から見 た側面図を示している。
このガラス力ッ夕一ホイール 5は、 ホイールの周囲に形成された刃先の稜線部 に凹凸を形成している。 即ち、 刃先の稜線部 5 aに、 U字状もしくは V字状の溝 5 bが形成されている。 この溝 5 bは、 平坦な稜線部 5 aから深さ hに、 ピッチ P毎に切り欠くことにより形成されている。 このような溝 5 bが形成されている ことにより、高さ hの突起 jがピツチ Pの間隔毎に形成された形状を有している。 また、 図 4では、 ガラスカッターホイールの稜線部に形成される溝を分かり易 くするために、 溝を大きくして描いているが、 実際には、 この溝は、 肉眼で見る ことができないミクロンオーダーのサイズである。
下記の表 1には、ホイール径 φ、ホイール厚 W等の具体的な数値を示しており、 一例として、 タイプ 1とタイプ 2の 2種類を示している。
表 1
Figure imgf000008_0001
このような稜線部に凹凸が形成されたガラスカツタ一ホイール 5は、 スクライ ブ性能、 即ち、 垂直クラックを形成する能力を飛躍的に向上させることができ、 このガラスカッターホイール 5を用いてスクライブを行えば、 スクライブ時にガ ラス下面付近にまで到達するような深い垂直クラックを得ることができる。
上記した稜線部に凹凸が形成されたガラスカツ夕一ホイールは、 従来のガラス カツ夕一ホイールに比較して、 スクライブ性能を大幅に向上させることができる が、 稜線部の全周にわたって、 精密な凹凸を形成したものであるため、 稜線部に 凹凸を加工形成するために、 長時間を要し、 加工性に問題を有している。
また、 上記のような、 稜線部に凹凸が形成されたガラスカッターホイール 5を 用いて、 図 2に示す第 2の分断方法を行うと、 工程 (3 ) において、 上側の B面 ガラスをスクライブした時点で、 この B面ガラス基板に深い垂直クラックのスク ライブライン S bが形成されて、 実質的に、 貼り合わせガラス基板 1が分断され た状態になる場合があり、 そのため、 工程 (3 ) から工程 (4) に移行するため に、 貼り合わせガラス基板 1を、 吸引パッド等で吸引して第 2のブレイク装置に 搬送する際に、 分断された貼り合わせガラス基板 1の一方が、 第 2のスクライブ 装置に残される場合があり、 さらには、 貼り合わせガラス基板 1の搬送中に、 分 断された貼り合わせガラス基板 1の一方が落下する場合があり、 貼り合わせガラ ス基板 1を分断するライン装置が正常に作動しなくなるおそれがある。
本発明は、 上記問題を解決するためになされたものであり、 稜線部の全周にわ たって凹凸が形成されたガラスカッターホイールの加工性の問題を解消し、 さら に、 ガラス基板を分断する際に、 所望のスクライブ特性、 すなわち、 所望深さの 垂直クラックのスクライブラインを形成することができるガラスカツ夕一ホイ一 ル、 及び、 脆性材料を分断するためのスクライブを形成するスクライブ方法、 並 びに、 このカッターホイールを装着したスクライブ装置、 このカッターホイール を製造するためのカッターホイール製造装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明のスクライブ方法は、 厚み方向の中央部が円周方向に突出して稜線部が 形成されるディスク状ホイールの稜線部に刃先が形成されて、 該稜線部に所定の ピッチで所定形状の複数個の溝が形成されている脆性材料切断用ホイールを用い たスクライブ方法において、 前記複数個の溝部が占める領域の長さの前記稜線部 の全周に対する割合が 1未満のホイ一ルを用いてスクライブすることで、 スクラ ィブ対象の脆性材料内部に形成される垂直クラックの深さを周期的に変化させる ことを特徴とするものである。
上記本発明のスクライブ方法において、 前記複数個の溝部が占める領域の長さ の前記稜線部の全周に対する割合が、 3 Z4以下のホイールを用いてスクライブ することが好ましい。
上記本発明のスクライブ方法において、 前記複数個の溝部が占める領域の長さ の前記稜線部の全周に対する割合が、 1 4以下のホイールを用いてスクライブ することが更に好ましい。
また、 本発明のカッターホイールは、 ディスク状ホイールの稜線部に刃先が形 成されて、 その稜線部に所定のピッチで所定形状の複数個の溝が形成された、 脆 性材料を切断するために用いられるカッターホイールであって、 前記複数個の溝 部が占める領域の長さの前記稜線部の全周に対する割合が 1未満であることを特 徴とするものである。
上記本発明のカツ夕一ホイールにおいて、 前記複数個の溝部が占める領域の長 さの前記稜線部の全周に対する割合が、 1ノ 4より大きく 3ノ 4以下であること が好ましい。
上記本発明のカッターホイールにおいて、 前記複数個の溝部が占める領域の長 さの前記稜線部の全周に対する割合が、 1ノ 4以下であることが更に好ましい。 上記本発明のカッターホイールにおいて、 前記複数個にわたって形成されてい る各溝のピッチは、 1〜2 O mmのホイ一ル径に応じて 2 0〜2 0 0 である ことが好ましい。
上記本発明のカッターホイールにおいて、 前記複数個の溝の深さは、 1〜2 0 mmのホイール径に応じて、 2〜2 0 0 z mであることが好ましい。
上記本発明のカツ夕一ホイールにおいて、 上記本発明のカツ夕一ホイ一ルを、 該ホイ一ルに揷通させる軸と一体的に形成することが好ましい。 上記本発明のカッターホイ一ルにおいて、 前記稜線部に少なくとも 1つの溝部 領域が形成され、 各溝部領域の端部の溝から中央部の溝になるに従つて溝の深さ が深くなるように、 各溝の深さがそれぞれ異なっていることが好ましい。
また、 本発明の他のカッターホイールは、 稜線部の全周にわたって溝部が形成 されており、 順次溝の深さが深くなつている領域と順次溝の深さが浅くなつてい る領域とが連続していることを特徴とするものである。
また、 本発明のスクライブ装置は、 カツ夕一ヘッドが脆性材料が載置されてい るテーブルに対して相対的に X方向及び Zまたは Y方向に移動する機構を備える スクライブ装置において、 前記カッターへッドに上記本発明のカッターホイール を具備したことを特徴とするものである。
また、 本発明の貼り合わせガラス基板の分断方法は、 第 1のスクライブ工程、 第 2のスクライプ工程およびブレイク工程からなり、 前記第 2のスクライブ工程 で上記本発明のガラスカツ夕一ホイールを使用することを特徴とするものである。 また、 本発明の貼り合わせガラス基板の分断方法は、 第 1のスクライブ工程、 第 1のブレイク工程、第 2のスクライブ工程および第 2のブレイク工程からなり、 前記第 2のスクライプ工程で上記本発明のガラスカツターホイールを使用するこ とを特徴とするものである。
また、 本発明のカッターホイール製造装置は、 上記本発明のカッターホイール を製造するためのカツ夕一ホイール製造装置であって、 少なくとも 1つの回転可 能に支持されたディスク状の研削部材と、 研削対象となる少なくとも 1つのカツ タ一ホイールを支持して、 該研削部材に対して、 該カツ夕一ホイールを接近及び 離間する研削機構とを有し、 該研削機構は、 該カッターホイールの該研削部材に よる研削部分を、移動させる回転手段を有していることを特徴とするものである。 上記本発明の力ッ夕一ホイール製造装置において、 前記研削機構を前記研削部 材に接近及び離間させる接近 ·離間手段と、 該接近 ·離間手段及び前記回転手段 を制御する制御手段とをさらに有していることが好ましい。 上記本発明のカッターホイール製造装置において、 前記制御手段は、 前記カツ 夕一ホイールの稜線部の全周の分割数及び領域数によって、 前記回転手段を制御 して、 稜線部の所望の位置に溝部を形成することが好ましい。 図面の簡単な説明
図 1は、 貼り合わせガラスに対する一般的な分断手順を示した図である。
図 2は、 貼り合わせガラスに対し、 別の従来の分断手順を示した図である。 図 3は、 ガラスカッターホイ一ルの正面図である。
図 4は、刃先稜線部に溝が形成されたガラスカッターホイールの側面図である。 図 5は、本発明の 1実施形態を示したガラスカッターホイールの側面図である。 図 6は、 本発明の別の実施形態を示したガラス力ッ夕ーホイ一ルの側面図であ る。
図 7は、 本発明のガラス力ッタ一ホイ一ルでスクライブしたときの垂直クラッ クの様子を示した図である。
図 8は、 本発明のガラスカッターホイールを具備したスクライブ装置による分 断手順を示した図である。
図 9は、 本発明のガラス力ッ夕一ホイールを具備したスクライブ装置による別 の分断手順を示した図である。
図 1 0は、 実施例 1のガラスカッターホイールを示す側面図である。
図 1 1は、 実施例 2のガラスカッターホイールを示す側面図である。
図 1 2は、 実施例 3のガラスカッターホイールを示す側面図である。
図 1 3は、 実施例 4のガラスカッターホイールを示す側面図である。
図 1 4は、 実施例 5のガラスカッターホイールを示す側面図である。
図 1 5は、 実施の形態 2のガラスカッターホイール製造装置の概略構成を示す 平面図である。
図 1 6は、 ガラスカッターホイール製造装置の操作部に備えられるタツチパネ ルの一例を示す図である。
図 1 7は、 ガラスカッターホイール製造装置に備えられるパトライトの一例を 示す図である。
図 1 8は、 ガラスカツ夕一ホイールの研削工程を説明するためのフローチヤ一 トである。
図 1 9は、 実施の形態 1に用いられるスクライブ装置の正面図である。
図 2 0は、 実施の形態 1に用いられるスクライブ装置の側面図である。 発明を実施するための最良の形態
図 5は、 本実施の形態 1のガラスカッターホイール 6を示す側面図である。 このガラスカッターホイール 6は、 図 5に示すように、 刃先稜線部を溝が形成 された領域 Aと溝が形成されていない領域 Bとを有するものとしている。
このような溝が形成された領域 Aの稜線部の全周 (A領域 + B領域) に対する 比率 (以下、 全周に対する領域 Aの比率と称する) は、 ガラスカッターホイ一ル 6の稜線に溝を形成する加工性を考慮すると、 3 4以下であることが好ましい。 このような比率であれば、溝を形成するための加工に長時間を要することがなく、 加工性に優れたものとすることができる。
また、 全周に対する領域 Aの比率 3ノ 4以下であって、 1ノ4より大きい範囲 であると、 後述の図 7に示すような、 周期的に深さが変化する垂直クラックが得 られる。 ただし、 全周に対する領域 Aの比率がこのような範囲である場合には、 上記の周期的なクラックを得るためには、限られた条件にすることが必要になる。 これに対して、 全周に対する領域 Aの比率が 1 Z4以下の範囲にすると、 広い 条件で安定して周期的に深さが変化する垂直クラックが得られる。 全周に対する 領域 Aの比率が、 この範囲に設定されていると、 スクライブラインを形成した脆 性基板を搬送する場合に、 搬送途中で分断して落下等の問題が生じることを防ぐ ために適している。 稜線部の A領域に形成される溝 6 bは、 ミクロンオーダーで意図的に周期的に 加工されたものであり、 刃先稜線を形成する研削加工の際に、 必然的に形成され るサブミクロンオーダーの研磨条痕とは区別される。
図 6は、実施の形態 1のガラスカッターホイールの他の例を示しており、 (a) は、 刃先全周を 6領域に区分して、 領域 Aと領域 Bとが交互に形成されるように 設定したものである。 (b) は、 刃先全周を 8領域に区分して、 領域 Aと領域 B とを交互に形成されるように設定したものである。
図 6 (b) では、 溝が形成された領域 Aが A 1〜A4の複数の領域にわたって 形成され、 溝が形成されていない領域 Bが B 1〜B 4の複数の領域にわたって形 成されている。 各領域 A1〜A4及び B 1〜B4の長さは、 例えば、
A 1 =A2=A3=A4 A 1 + A 2 + A 3 + A 4 = A B 1=B 2=B 3=B4 B 1 + B 2 + B 3 + B 4 = B
A/B= 1
となるように設定される。 この場合、 各領域 A 1〜A 4が全て等しく、 また、 B 1〜; B 4が全て等しくなつている。 また、 1となっているので、 領域 A の全周に対する比率は、 2ノ 4となっている。
また、 別の例では、
A 1 =A2≠A3≠A4 A 1 + A 2 + A 3 + A 4 = A B 1=B 2≠B 3≠B4 B 1 +B 2+B 3+B4=B A/B== 1
となるように設定される。 この場合、 各領域 A1〜A4及び B 1~B4で、 A3 及び A 4が、 A 1及び A 2と異なっており、 また、 83及び84が、 B1及び B 2と異なっている。 また、 全体として、 AZB= 1となっているので、 領域 Aの 全周に対する比率は、 2/4となっている。
さらに他の例では、
A 1 =A2≠A3≠A4 A 1 + A 2 + A 3 +A 4 = A B 1 =B 2≠B 3≠B 4 B 1 + B 2 + B 3 + B 4 = B となるように設定される。 この場合、 各領域 A 1〜A 4及び B 1 ~B 4で、 A 3 及び A 4が、 A 1及び A 2と異なっており、 また、 B 3及び B 4が、 B 1及び B 2と異なっている。 また、 全体として、 3 / 1となっているので、 領域 Aの全周に対する比率は、 3 4となっている。
このガラスカツ夕一ホイール 6は、 このホイ一ル 6に挿通される軸と一体的に 形成されてもよい。 一体的に形成する方法としては素材よりホイールと軸とを一 体に研削加工する方法、 刃先と軸とを接着および Zまたはロー付けする方法等が 用いられる。
図 7は、 上記のガラス力ッタ一ホイール 6を用いてガラス基板にスクライブラ ィンを形成した塲合にガラス基板に発生する垂直クラックを概略的に示す模式図 である。
ガラスカツ夕一ホイール 6を用いたスクライブにより生じるスクライブライン は、 ガラスカッターホイールの稜線部において、 溝が形成された A領域により形 成されたスクライプライン S Aと、 溝が形成されていない B領域により形成され たスクライブライン S Bとで、 垂直クラックの深さが異なっており濃淡が確認さ れた。 即ち、 クライブライン S Aでは、 稜線部に形成された凹凸により深い垂直 クラック DAが形成され、 スクライブライン S Bでは、 稜線 ¾5に凹凸が形成されて いないため、 浅い垂直クラック D Bが形成されることが確認された。
このように、 本実施形態 1のガラスカッターホイール 6を用いたスクライブで は、垂直クラックの深さが周期的に変化していることから、本実施の形態 1では、 そのスクライブ性能は、 図 2の従来のガラスカツ夕一ホイール 2におけるスクラ イブ性能と図 4のガラスカッターホイール 5におけるスクライブ性能との中間に なることがわかる。 さらに、 ガラスカッターホイールの全周に対して、 溝が形成 され 領域 Aと溝が形成されていない領域 Bとの比率を適宜変更することにより、 所望のスクライブ特性を得ること、 すなわち、 ガラス基板を分断するための所望 の垂直クラックのライン (スクライブライン) が得られる。
以下、 本実施の形態 1のガラス力ッターホイールの具体例を示す実施例 1〜 5 について説明する。
(実施例 1 )
図 1 0に実施例 1のガラスカツ夕一ホイールの形態を示し、 下記の表 2には、 本実施例 1のガラスカッターホイールのホイール径等の寸法を示している。 表 2
Figure imgf000016_0001
本実施例 1のガラスカッターホイール 6は、 稜線部の全周長さの 1ノ1 0 ( 8 分割 Z 8 0分割) の部分に一箇所、 同じ深さの溝 (7 ^m) が連続して形成され るように設定している。
このガラスカッターホイール 6を用いて、 厚み 0. 7 mmの無アルカリガラス に対して、 刃先荷重 0 . 1 6〜0 . 4 0 M P a、 スクライブ速度 4 0 0 mm, s として、 スクライブを行った。 この実施例 1のガラスカッターホイール 6を用い たスクライブでは、 図 7に示すように、 垂直クラックの深さが周期的に変化する スクライブラインが形成され、 0 . 1 8 MP aの荷重を用いた場合、 図 7の深い 垂直クラック DAは、 約 4 0 0 m、 浅い垂直クラック D Bは、 約 1 0 0 とな つた。
(実施例 2 )
図 1 1に実施例 2のガラスカツ夕一ホイ一ル 6の形態を示し、下記の表 3には、 図 3のガラス力ッターホイールのホイ一ル径等の寸法を示している。 表: 3
ホイール佳 2.0 mm
ホイール厚 w 0.6o mm
刃先角度 135°
溝深さ 7 im 本実施例 2のガラスカツ夕一ホイール 6は、 稜線部の全周長さの 1Z10 (8 分割 /80分割) の長さに、 二箇所にわたって、 同じ深さの溝 (7 m) が連続 して形成された領域 A 1及び A 2を設けている。 各溝が形成された領域は A 1及 び A 2は、 ガラス力ッ夕一ホイール 6の中心軸を挟んで反対側になるように設定 されている。
このガラスカツ夕一ホイ一ル 6を用いて、 厚み 0. 7mmの無アルカリガラス に対して、 刃先荷重 0. 16〜0. 40MPa、 スクライブ速度 400 mm/ s として、 スクライブを行った。 この実施例 2のガラスカッターホイ一ル 6を用い たスクライブでは、 図 7に示すように、 垂直クラックの深さが周期的に変化する スクライブラインが形成され、 0. 20 MP aの荷重を用いた場合、 図 7の深い 垂直クラック DAは、 約 400 m、 浅い垂直クラック DBは、 約 100 mとな つた。
(実施例 3 )
図 12に実施例 3のガラス力ッターホイール 6の形態を示し、下記の表 4には、 本実施例 3のガラスカッターホイール 6のホイール径等の寸法を示している。 表 4
Figure imgf000017_0001
本実施例 3のガラスカッターホイール 6は、 稜線部の全周長さの 1/10 (8 分割 80分割) の長さに、 三箇所にわたって、 同じ深さの溝 (7 im) が連続 して形成された領域 A 1及び A 2及び A 3を設けている。 領域 A 1及び A 2及び A 3は、 それぞれ、 均等な間隔となるように設定されている。
このガラスカッターホイール 6を用いて、 厚み 0. 7 mmの無アルカリガラス に対して、 刃先荷重 0. 16〜0. 40 MP a、 スクライブ速度 400 mmZ s として、 スクライブを行った。 この実施例 3のガラスカッターホイール 6を用い たスクライブでは、 図 7に示すように、 垂直クラックの深さが周期的に変化する スクライブラインが形成され、 0. 20 MP aの荷重を用いた場合、 図 7の深い 垂直クラック DAは、 約 400 fini 浅い垂直クラック DBは、 約 100 mとな つた。
(実施例 4)
図 13に実施例 4のガラスカツターホイール 6の形態を示し、下記の表 5には、 本実施例 4のガラス力ッ夕一ホイ一ル 6のホイ一ル径等の寸法を示している。
表 5
Figure imgf000018_0001
本実施例 4のガラスカッターホイール 6は、 稜線部の全周、長さの 1/10 (8 分割/ 80分割) の長さに、 一箇所にわたって、 連続して溝が形成された領域 A 1を設けている。 この領域 Aには、 7つの溝が形成されており、 各溝の深さはそ れぞれ異なっており、 順に、 3、 5、 7、 7、 7、 5、 3 になるように設定 されている。
このガラスカッターホイール 6を用いて、 厚み 0. 7mmの無アルカリガラス に対して、 刃先荷重 0. 16〜0. 40 MP a、 スクライブ速度 400 mmZ s として、 スクライブを行った。 この実施例 4のガラスカッターホイール 6を用い たスクライブでは、 図 7に示すように、 垂直クラックの深さが周期的に変化する スクライブラインが形成され、 0. 22 MP aの荷重を用いた場合、 図 7の深い 垂直クラック DAは、 約 400 im、 浅い垂直クラック DBは、 約 100 とな つた。
(実施例 5 )
図 14に実施例 5のガラスカッターホイール 6の形態を示し、下記の表 6には、 本実施例 5のガラス力ッターホイ一ル 6のホイール径等の寸法を示している。 表 6
Figure imgf000019_0001
本実施例 5のガラスカツ夕一ホイール 6は、 稜線部の全周を 106分割して、 全周にわたって、 3、 5、 7、 7、 7、 5、 3 mの深さの溝が、 この順に、 繰 り返して形成されるように設定されている。
このガラスカツ夕^ホイール 6を用いて、 厚み 0. 7mmの無アルカリガラス に対して、 刃先荷重 0. 16〜0. 40 MP a、 スクライブ速度 400 mmZ s として、 スクライブを行った。 この実施例 5のガラスカッターホイール 6を用い たスクライブでは、 図 7に示すように、 垂直クラックの深さが周期的に変化する スクライブラインが形成され、 0. 29 MP aの荷重を用いた場合、 図 7の深い 垂直クラック DAは、 約 400 μπι、 浅い垂直クラック DBは、 約 100 /xmとな つた。
さらに、 上記実施例 1〜5の結果により、 複数個にわたって形成されている各 溝のピッチは、 1〜20 mmのホイ一ル径に応じて 20〜200 mであること が好ましく、 また、 複数個の溝の深さは、 1〜20mmのホイール径に応じて、 2 ~ 2 0 0 imであることが好ましいことが明らかになつている。
上記した本発明のカッターホイールの説明に用いた図においては、 カッターホ ィールの稜線に形成される溝を分かり易くするために、溝を大きく描いているが、 実際には、この溝は、肉眼で見ることができないミクロンオーダのサイズである。 次に、 本実施の形態 1のガラスカッターホイール 6を備えた分断装置を用いて 貼り合わせガラス基板 1を分断する方法について説明する。 なお、 以下の説明に て使用されるスクライブ装置は、 ガラス板が載置されるテーブルが 0回転し、 か つカッターへッドに対して相対的に X方向及び Zまたは Y方向に移動する機構を 備えるスクライブ装置を用いている。
図 1 9及び図 2 0に一例として、テーブルが 0回転し、かつ、 Y方向に移動し、 カッターヘッドが X方向に移動するスクライブ装置を示しており、 図 1 9は、 そ の正面図、 図 2 0は、 その側面図である。
図 1 9及び図 2 0に示すように、 このスクライブ装置は、 ガラス板を載置する テーブル 4 1を有している。 このテ一ブル 4 1は、 回転テーブル 4 2により、 水 平方向に回転可能に支持されていると共に、 ボールネジ 4 4を回転させることに より、 Y方向 (図 1 9中、 左右方向) に移動可能になっている。 また、 上記の本 発明のガラスカッターホイール 1 1を回転自在に軸着したカツ夕一へッド 4 6が、 レール 4 7に沿って、 X方向 (図 2 0中、 左右方向) に移動可能に支持されてい る。
このスクライブ装置を用いてスクライブを行う際には、 テーブル 4 1を所定ピ ツチで Y方向に移動させる毎に、 カツ夕一へッド 4 6を X方向に移動させること により、 テーブル 4 1に載置されたガラス板は、 X方向にスクライブされる。 こ の後、 回転テーブル 4 2によりテーブル 4 1を 9 0 ° 回転させて、 同じようにス クライブを行えば、 ガラス板は、 先に形成されたスクライブに直交するスクライ ブを形成することができる。
なお、 上記のスクライブ装置において、 4 3は、 テーブル 4 1を Y方向に移動 させるためのテ一ブル送りモー夕、 4 5は、 回転テ一ブル 4 2を Y方向移動可能 に支持するためのレール、 4 8は、 回転可能に支持されたガラスカッターホイ一 ル 1 1を回転させるためのカッター軸モータ、 4 9及び 5 0は、 テーブル 4 1上 でスクライブされるガラス基板をモニタするための C C Dカメラ、 5 1は、 その C C Dカメラ 4 9及び 5 0を支持するカメラ支持金具を、 それぞれ示している。 図 8 ( a ) 〜 (c ) は、 それぞれ、 本実施の形態 1のガラスカツタ一ホイール 6を備えた分断装置を用いて貼り合わせガラス基板 1を分断する方法を、 工程毎 に説明する断面図である。 なお、 以下の説明では、 便宜上、 液晶マザ一基板であ る一対のガラス基板を互いに対向して貼り合わせて形成される貼り合わせガラス 基板の一方側のガラス基板を A面ガラス基板、 他方側のガラス基板を B面ガラス 基板とする。
( 1 ) まず、 図 8 ( a ) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1の A面ガラス 基板を上側にして、貼り合わせガラス基板 1を第 1のスクライブ装置上に載置し、 A面ガラス基板に対して、 ガラスカツ夕一ホイール 5を用いてスクライブしてス クライブライン S aを形成する。 この第 1のスクライブ装置は、 図 4に示した全 周に溝を有するガラスカッターホイール 5を使用しており、 このガラスカッター ホイール 5を用いて形成されるスクライブライン S aは、図中 V aで示すように、 A面ガラスの下面付近にまで到達するような深い垂直クラックが形成されている。
( 2 ) 次に、 A面ガラス基板にスクライブライン S aを形成した貼り合わせガ ラス基板の表裏を反転させて、 第 2のスクライブ装置に搬送する。 そして、 この 第 2のスクライブ装置にて、 図 8 ( b ) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1 の B面ガラスに対して、 ガラスカッターホイ一ル 6を用いてスクライブして、 ス クライブライン S aに平行に、 スクライブライン S bを形成する。 この第 2のス クライブ装置は、 実施例 1〜 5のいずれかに記載されたガラスカツ夕一ホイール 6を使用しており、 このガラスカッターホイール 6を用いて形成されるスクライ ブライン S bは、 浅く形成された部分と深く形成された部分が交互に周期的に変 化する垂直クラック V bが形成される。 なお、 液晶マザ一基板では、 複数の液晶 パネルが形成され、 この各液晶パネルが形成される一方のガラス基板の側縁部上 に端子を形成する必要があるために、 B面ガラス基板に形成されるスクライブラ イン S bは、 A面ガラス基板に形成されたスクライブライン S aと、 水平方向に スクライブ位置が互いにずれるように形成されることが多い。
( 3 ) 次に、 A面ガラス基板及び B面ガラス基板のそれぞれにスクライブライ ン S a及び S bが形成された貼り合わせガラス基板 1を、 A面ガラス基板及び B 面ガラス基板の上下を反転させて、 A面ガラス基板を上側にして、 プレイク装置 に搬送する。 このブレイク装置では、 図 8 ( c ) に示すように、 貼り合わせガラ ス基板 1は、 マット 4上に載置され、 貼り合わせガラス基板 1の A面ガラス基板 に対して、 ブレイクパ一 3を B面ガラス基板に形成されたスクライブライン S b に沿って押し付ける。 これにより、 下側の B面ガラス基板は、 スクライプライン S bから上方に向かってクラックが伸長し、 B面ガラス基板は、 スクライブライ ン S bに沿ってブレイクされる。
上記(1 )〜(3 )の工程を順次行うことにより、貼り合わせガラス基板 1は、 分断される。
既述したように本発明のガラスカツ夕一ホイール 6によるスクライブでは、 浅 く形成された部分と深く形成された部分が交互に周期的に変化する垂直クラック V が形成され、 垂直クラック V bがガラス基板の厚み方向に完全に貫通した状 態とはならない。 このため、 上記の工程 ( 2 ) において、 第 2のスクライブ装置 からブレイク装置に、 貼り合わせガラス基板 1を搬送する途中で、 A面ガラス基 板が完全に分断された状態になっていても、 A面ガラス基板が、 B面ガラス基板 に貼り合わされた状態になっているため、 貼り合わせガラス基板 1が分離するお それはない。
図 9 ( a ) 〜 (d ) は、 それぞれ、 本実施の形態 1のガラスカッターホイール
6を備えた分断装置を用いて貼り合わせガラス基板 1を分断する第 2の方法を、 工程毎に説明する断面図である。 なお、 以下の説明では、 便宜上、 液晶マザ一基 板である一対のガラス基板を互いに対向して貼り合わせて形成される貼り合わせ ガラス基板の一方側のガラス基板を A面ガラス基板、 他方側のガラス基板を B面 ガラス基板とする。
( 1 ) まず、 図 9 ( a ) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1の A面ガラス 基板を上側にして、貼り合わせガラス基板 1を第 1のスクライブ装置上に載置し、 A面ガラス基板に対して、 ガラスカツ夕一ホイール 2を用いてスクライブしてス クライブライン S aを形成する。 このガラスカツ夕一ホイールを用いて形成され る垂直クラック V aは、 ガラス基板の下面近傍に達するような深い垂直クラック とはならない。
( 2 ) 次に、 A面ガラス基板にスクライブライン S aを形成した貼り合わせガ ラス基板 1の表裏を反転させて、 第 1のブレイク装置に搬送する。 この第 1のブ レイク装置では、 図 9 ( b) に示すように、 貼り合わせガラス基板 1は、 マット 4上に載置され、 貼り合わせガラス基板 1の B面ガラス基板に対して、 ブレイク パー 3を A面ガラス基板に形成されたスクライブライン S aに沿って押し付ける。 これにより、 下側の A面ガラス基板は、 スクライブライン S aから上方に向かつ てクラックが伸長し、 A面ガラス基板は、 スクライブライン S aに沿ってに沿つ てブレイクされる。
( 3 ) 次に、 A面ガラス基板が分断された貼り合わせガラス基板 1を、 A面ガ ラス基板及び B面ガラス基板の表裏を反転させることなく、 第 2のスクライブ装 置に搬送する。 そして、 この第 2のスクライブ装置にて、 図 9 ( c ) に示すよう に、 貼り合わせガラス基板の B.面ガラス基板に対して、 ガラスカッターホイール 6を用いてスクライブして、 スクライブライン S bをスクライブライン S aに平 行に形成する。 なお、 液晶マザ一基板では、 複数の液晶パネルが形成され、 この 各液晶パネルが形成される一方のガラス基板の側縁部上に端子を形成する必要が あるために、 B面ガラス基板に形成されるスクライブライン S bは、 A面ガラス 基板に形成されたスクライプライン S aと、 水平方向にスクライブ位置が互いに ずれるように形成されることが多い。
( 4 ) 次に、 その貼り合わせガラス基板 1の表裏を反転させて、 A面ガラス基 板を上側にして、第 2のブレイク装置に搬送する。この第 2のブレイク装置では、 図 9 ( d ) に示すように、 貼り合わせガラス基板は、 マット 4上に載置され、 貼 り合わせガラス基板 1の A面ガラス基板に対して、 ブレイクパー 3を B面ガラス 基板に形成されたスクライブライン S bに沿って押し付ける。 これにより、 下側 の B面ガラス基板は、 スクライブライン S bから上方に向かってクラックが伸長 し、 B面ガラス基板は、スクライブライン S bに沿ってに沿ってブレイクされる。 工程 (3 ) での B面ガラス基板へのスクライブライン S bの形成による垂直クラ ックを、 図 9 ( d ) において、 V bで示している。
上述のように、 本発明のガラスカッターホイール 6によるスクライブでは、 浅 く形成された部分と深く形成された部分が交互に周期的に変化する垂直クラック V bが形成され、 垂直クラック V bがガラス基板の厚み方向に完全に貫通した状 態とはならない。 このため、 上記の工程 (4 ) において、 第 2のスクライブ装置 から第 2のブレイク装置に、 貼り合わせガラス基板 1を搬送する途中で、 A面ガ ラス基板が完全に分断された状態になっていても、 B面ガラス基板が分断された 状態にはならず、 貼り合わせガラス基板 1が分断するおそれはない。
上記においては、貼り合わせガラス基板のスクライブ方法について説明したが、 特別な場合として、 他の脆性材料を本願発明のスクライブ方法を用いてスクライ ブしてもよく、 この場合においても、 他の脆性材料に浅い形成された部分と深く 形成された部分とが周期的に変化するように垂直クラックを形成することができ る。 そして、 このような周期的に深さが異なる垂直クラックを形成することで、 脆性材料を搬送途中に完全分断が生じることなく、 次工程に送ることが可能にな る。
次に、 図 5に示すような刃先稜線部に凹凸が形成されたガラス力ッターホイ一 ル 6を製造するためのガラスカツ夕一ホイール製造装置について説明する。 図 1 5は、 本実施の形態 2のガラスカツ夕一ホイール製造装置の概略構成を示 す平面図である。
このガラスカッターホイール製造装置 1 0は、 稜線部に刃先が形成されたガラ スカッターホイール 対して、 刃先の稜線部を研削することにより、 刃先に凹凸 を形成するための構成を備えている。
このガラスカツ夕一ホイール製造装置 1 0は、 スピンドルモータ 1 1によって 回転自在に支持されて固定されている砥石 1 2が配置されたハウジング 1 3を有 し、 このハウジング 1 3の前面には、 研削対象となるガラスカッターホイールを 搬出入するために開放可能になっている扉部 1 4が設けられている。 この扉部 1 4は、 安全扉になっており、 ガラスカッターホイールの研削中に、 開放された場 合には、 研削工程が中断するような安全制御装置 (図示しない) が設けられてい る。
このハウジング 1 3の内部には、 砥石 1 2に対して、 接近または離間すること ができるように、 研削機構 1 5が設けられている。 研削機構 1 5の抵石 1 2に対 する接近及び離間は、 送り用モータ 1 8によって操作される。 この送り用モータ 1 8は、 図示しないポールネジを回転させることによって、 研削機構 1 5を所定 の位置に送り及び戻しを調整することができるようになつている。
研削機構 1 5は、 研削時にガラスカツ夕一ホイ一ルを支持するホイール支持部 1 9を有している。 このホイール支持部 1 9の後部には、 ガラスカツ夕一ホイ一 ルを予め設定された角度回転させる刃先回転用モータ 2 0が設けられている。 ま た、 研削機構 1 5には、 水平方向ァライメント用ハンドル 2 1及び垂直方向ァラ ィメント用八ンドル 2 2が設けられており、 これらによって、 水平方向及び垂直 方向のァライメントが手動または図示しない制御機構にて自動で調整される。 ハウジング 1 3の外部には、 研削機構 1 5の位置及び動作を制御するための制 御装置 2 5が設けられている。 また、 この制御装置 2 5には、 研削機構 1 5によ るガラスカツ夕一ホイ一ルの研削条件を指定するための操作部 2 6が設けられる。 この操作部 2 6には、 例えば、 図 1 6に示すような夕ツチパネル 3 0が形成さ れる。 図 1 6に一例として示す夕ツチパネル 3 0では、 装置全体の各種運転モー ド、 設定条件、 警報等の指定条件等が表示される夕ツチパネル操作部 3 1が設け られており、 下部には、 制御電源の投入及び停止を操作する電源スィッチ 3 2、 運転準備に入ることを指定する照光式押しポタンスィッチ 3 3、 警報情報を発す るための警報ブザー 3 4、 非常時に運転を停止指示するための非常停止押しボタ ンスィッチ 3 5が設けられている。
また、 ハウジング 1 3の上部には、 異常発生中であること、 自動運転中である こと、 扉開閉しても問題がないこと等のハウジング内の状態を示す表示灯である シグナル夕ヮ一 4 0が設けられている。 図 1 7には、 このシグナルタワー 4 0の 一例を示しており、 この例では、 ハウジング 1 3内が異常発生中であることを表 示する 「赤色」 表示灯 4 1、 Λウジング 1 3内が自動運転中であることを表示す る「緑色」表示灯 4 2、扉を開閉しても問題がない状態であることを表示する「黄 色」 表示灯 4 3が設けられている。
次に、 上記構成のガラスカッターホイール製造装置 1 0の動作について説明す る。
まず、 操作部 2 6を操作して、 研削対象となるガラスカツ夕一ホイールの研削 条件についての初期設定を行う。
この初期設定としては、 例えば、 次の条件が入力される。
•第 1番目の領域の回転角度数割合 ;溝の深さ、 D u、 ···、 D l n
'第 2番目の領域の回転角度数割合 F 2;溝の深さ、 D 2 1、 ···、 D 2 n 第 m番目の領域の回転角度数割合 Fm ;溝の深さ、 Dm l
ループ回数: L
1領域当たりの分割数 N •溝の深さ: D 1、 D 2、 ···、 D n
•領域数 R
初期設定の入力が終了すると、 ガラス力ッ夕ーホイールの研削工程が開始され る。 図 1 8は、 このガラスカツ夕一ホイールの研削工程を説明するためのフロー チャートである。 以下、 このフローチャートに基づいてガラスカッターホイ一ル の研削工程について説明する。
まず、 ステップ 1によって、 分割数 n = 0を設定し、 続いて、 ステップ 2によ つて、 領域数 r = lを設定する。
次に、 ステップ 3によって、 研削対象となるガラスカツ夕一ホイールをホイ一 ル支持部 1 9に取り付ける。
次に、 操作部 2 6を操作して、 研削機構 1 5の自動運転を開始させる。
次に、 砥石 1 2の先端がガラスカッターホイールの刃先に接触する位置を検出 する。 この接触位置の検出には、 光学的手段、 機械的手段、 電気的手段が用いら れる。 このガラスカッターホイールの刃先の砥石 1 2に対する接触の検出は、 刃 先が砥石に接触する毎に検出される。
砥石 1 2の先端が刃先に接触する位置が検出されると、 ステップ 6において、 送り用モータ 1 8によって、 研削機構 1 5を待機位置に戻す。
次に、 ステップ 7によって、 刃先回転用モ一夕 2 0を回転させて、 ホイ一ル支 持部 1 9に保持されたガラス力ッタ一ホイ一ルを所定の角度回転させる。
次に、 ステップ 8にて、 分割数 nに 1を加えて (n + 1 ) に更新する。
次に、 ステップ 9にて、 研削機構 1 5〜1 7を刃先が砥石 1 2に接触するよう に砥石 1 2の方向に移動させて、 第 n番目の溝を深さ Dmnの深さに加工する。 このステップ 9では、第 m番目の領域 Rにおける第 n番面の溝の深さについて、 予め、 上記初期設定にて設定された入力値の溝の深さ Dmnになるように、 各溝が 形成される。 また、 同様に、 第 m番目の領域 Rの回転角度数についても、 上記初 期設定にて設定された入力値の回転角度数割合 Fmによって、 予め、 設定されて 形成される。
次に、 ステップ 10にて、 研削機構 15〜17を待機位置に移動させる。 次に、 ステップ 11にて、 分割数 nと分割数 Nとを比較して、 nく Nであるか 否かを判定する。 n<Nである場合には、 ステップ 12に進み、 n<Nでない場 合にはステップ 13に進む。
n<Nであると判定されてステップ 12に進むと、 ステップ 12にて、 刃先回 転用モータ 20を微小角度だけ回転させる。 続いて、 ステップ 7に戻り、 微小角 度回転させた刃先の位置にて、 研削加工を行う。
ステップ 11にて、 n<Nでないと判断された場合には、 分割数 nが予め設定 されている分割数 Nに達していることを意味しており、 ステップ 13に進み、 こ のステップ 13にて、 rく Rであるか否かを判定する。
ステップ 13にて、 r<Rであると判定された場合には、ステップ 14に進み、 このステップ 14にて、 刃先回転用モータ 20によって設定角度だけ刃先が回転 される。
続いて、 ステップ 15に進み、 このステップ 15にて、 設定された領域数 rに
1を加えて、領域数(r + 1)に更新する。ステップ 15による領域数の更新後、 ステップ 7に戻り、 研削加工を引き続いて行う。
ステップ 13にて、 r<Rでないことが判定されると、 領域数 rが初期設定さ れた領域数 Rに達していることを示しており、 ステップ 16に進み、 研削機構 1 5〜17を原点位置に戻す。
次に、 ステップ 17により、 刃先が研削されたガラスカツ夕一を取り出し、 研 削加工が終了する。
以上に説明した本実施の形態 2のガラス力ッ夕一ホイ一ル製造装置 10を用い れば、 刃先全周の所望の位置に、 所望の深さの溝を、 良好な精度に形成すること が可能である。
なお、 図 15に示すカッターホイール製造装置では、 砥石 12に対して、 一つ の研削機構 1 5を設けているが、 八ウジングの中央付近に砥石を配置して、 その 砥石の周辺を取り囲むように複数の研削機構を設ける構成にしてもよい。 このよ うにすれば、 設置される研削機構の数に比例して、 カッターホイールの加工効率 を大幅に向上することができる。
さらに、 複数の砥石を縦に積み重ねて設置し、 それぞれの砥石に加工対象とな る複数のカッターホイールの刃先が各砥石に対向して配置するようにしてもよい。 また、 研削機構における一つのカッターホイール支持部に、 複数のカツ夕一ホイ ールを取り付け可能として、 一回の研削工程で、 複数個のカッターホイールを同 時に研削できる構成にしてもよい。 このようにすれば、 さらに、 カッターホイ一 ルの加工効率を向上することができる。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明は、 ディスク状ホイールに刃先を形成してなるガ ラスカッターホイールにおいて、 刃先全周の 3 / 4以下に対し、 刃先稜線部に所 定のピッチで所定形状の溝を形成しており、 刃先全周に溝部を形成したガラス力 ッターホイールに比較して、 加工性は良好である。
また、 ガラスカッターホイールにおいて、 刃先全周の ΓΖ 4以下に対して、 所 定のピツチで溝部を形成しており、 基板の下面近傍にまで達するような垂直クラ ックが形成されることを防止することができる。 全周長さに対する溝部の割合を 変化させることにより、 所望のスクライブ特性を得ることができる。 そのため、 スクライブ特性を変化させることにより、 ガラス基板の搬送時に、 スクライブラ ィンの箇所で分断して落下するといったようなことを未然に防止することが可能 になる。

Claims

請求の範囲
1 . 厚み方向の中央部が円周方向に突出して稜線部が形成されるディスク状ホイ ールの稜線部に刃先が形成されて、 該稜線部に所定のピッチで所定形状の複数個 の溝が形成されている脆性材料切断用ホイールを用いたスクライブ方法において、 前記複数個の溝部が占める領域の長さの前記稜線部の全周に対する割合が 1未 満のホイールを用いてスクライブすることで、 スクライブ対象の脆性材料内部に 形成される垂直クラックの深さを周期的に変化させることを特徴とするスクライ ブ方法。
2 . 前記複数個の溝部が占める領域の長さの前記稜線部の全周に対する割合が、 3 Z 4以下のホイ—ルを用いてスクライブすることを特徴とする請求の範囲第 1 項記載のスクライブ方法。
3 . 前記複数個の溝部が占める領域の長さの前記稜線部の全周に対する割合が、 1 4以下のホイールを用いてスクライブすることを特徴とする請求の範囲第 1 項記載のスクライブ方法。
4. ディスク状ホイールの稜線部に刃先が形成されて、 その稜線部に所定のピッ チで所定形状の複数個の溝が形成された、 脆性材料を切断するために用いられる カッターホイールであって、
前記複数個の溝部が占める領域の長さの前記稜線部の全周に対する割合が 1未 満であることを特徴とするカッターホイール。
5 . 前記複数個の溝部が占める領域の長さの前記稜線部の全周に対する割合が、 1 4より大きく 3 4以下であることを特徴とする請求の範囲第 4項記載の力 ッ夕ーホイ一 Jレ。
6 . 前記複数個の溝部が占める領域の長さの前記稜線部の全周に対する割合が、 1 / 4以下であることを特徴とする請求の範囲第 4項記載の力ッターホイール。
7 . 前記複数個にわたって形成されている各溝のピッチは、 l〜2 0 mmのホイ —ル径に応じて 2 0〜2 0 0 i mである請求の範囲第 4〜6項のいずれかに記載 のカッターホイール。
8 . 前記複数 の溝の深さは、 1〜2 0 mmのホイール径に応じて、 2〜2 0 0 mである請求の範囲第 4から 6項のいずれかに記載のカッターホイール。
9 . 請求の範囲第 4〜8項のいずれかに記載のカッターホイールを、 該ホイール に挿通させる軸と一体的に形成したことを特徴とするカツ夕一ホイ一ル。
1 0 . 前記稜線部に少なくとも 1つの溝部領域が形成され、 各溝部領域の端部の 溝から中央部の溝になるに従って溝の深さが深くなるように、 各溝の深さがそれ ぞれ異なっていることを特徴とする請求の範囲第 4〜 6項のいずれかに記載の力 ッターホイ一 _レ。
1 1 . 稜線部の全周にわたって溝部が形成されており、 順次溝の深さが深くなつ ている領域と順次溝の深さが浅くなつている領域とが連続していることを特徴と するカッターホイール。
1 2 . カツ夕一ヘッドが脆性材料が載置されているテ一ブルに対して相対的に X 方向及び Zまたは Y方向に移動する機構を備えるスクライブ装置において、 前記カツ夕一ヘッドに請求の範囲第 4〜1 1項のいずれかに記載のカッターホ ィ一ルを具備したことを特徴とするスクライブ装置。
1 3 . 第 1のスクライブ工程、 第 2のスクライブ工程およびブレイク工程からな り、 前記第 2のスクライブ工程で請求の範囲第 4〜1 1項のいずれかに記載のガ ラスカッターホイールを使用することを特徴とする貼り合わせガラス基板の分断 方法。
1 4. 第 1のスクライブ工程、 第 1のブレイク工程、 第 2のスクライブ工程およ び第 2のブレイク工程からなり、 前記第 2のスクライブ工程で請求の範囲第 4〜 1 1項のいずれかに記載のガラス力ッターホイールを使用することを特徴とする 貼り合わせガラス基板の分断方法。
1 5 . 請求の範囲第 4〜1 1項のいずれかに記載のカッターホイールを製造する ためのカッターホイール製造装置であって、 少なくとも 1つの回転可能に支持されたディスク状の研削部材と、 研削対象と なる少なくとも 1つのカツ夕一ホイールを支持して、 該研削部材に対して、 該カ ッターホイ一ルを接近及び離間する研削機構とを有し、
該研削機構は、 該カッターホイ一ルの該研削部材による研削部分を、 移動させ る回転手段を有していることを特徴とするカッターホイール製造装置。
1 6 . 前記研削機構を前記研削部材に接近及び離間させる接近 ·離間手段と、 該 接近 ·離間手段及び前記回転手段を制御する制御手段とをさらに有している、 請 求項 1 5に記載のカッターホイール製造装置。
1 7 . 前記制御手段は、 前記カツ夕一ホイ一ルの稜線部の全周の分割数及び領域 数によって、 前記回転手段を制御して、 稜線部の所望の位置に溝部を形成する、 請求の範囲第 1 6項に記載のカッターホイール製造装置。
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