玻璃基板刻划方法

专利名称：玻璃基板刻划方法
技术领域：
本发明涉及玻璃基板刻划方法，尤其涉及在表面具有强化层的玻璃基板上沿着刻划预定线移动刻划轮而进行刻划的玻璃基板刻划方法。
背景技术：
作为使用刻划轮刻划玻璃基板的方法，存在从玻璃基板的外侧开始刻划到外侧结束的外切刻划，以及从玻璃基板的内侧开始刻划到内侧结束的内切刻划。
在外切刻划中，将刻划轮设置在玻璃基板端部的外侧的位置，另外，使刻划轮的最下端下降到略低于玻璃基板的上表面的下方。然后，使刻划轮与玻璃基板压接的同时沿着刻划预定线移动，在移动到玻璃基板的相反侧端部的外侧的时间点结束加工。
此外，在内切刻划中，将刻划轮设置在玻璃基板上方的一个端部的内侧，接下来使刻划轮下降到玻璃基板上。然后，使刻划轮与玻璃基板压接的同时沿着刻划预定线移动，在玻璃基板的相反侧端部的内侧的位置处结束加工。
此外，在专利文献I中，示出了任意选择以上这样的外切刻划以及内切刻划而刻划玻璃基板的方法。
专利文献
专利文献I日本特开2009- 208237号公报
在外切刻划中，由于刻划线到达基板的两端，所以具有在刻划后的分割工序中容易分割的优点。但是，在刻划的开始端一侧，刻划轮在接触玻璃基板时会与玻璃基板的端部发生冲突。因此，可能存在玻璃基板的端部崩缺、刻划轮损伤等问题。
另一方面，在内切刻划中，不会产生外切刻划所产生的那样的问题。但是，在内切刻划中，在刻划开始的一端，会产生刻划轮在玻璃基板的表面打滑、刀尖难以刻入玻璃基板内部的现象。这样的现象在FPD (平板显示器)业界所用的强化玻璃中特别地明显。
另外，此处“强化玻璃”是指表面形成有强化层的化学强化玻璃等。例如化学强化玻璃具有通过离子交换处理而在表面具备压缩应力的层(强化层)，并且在内部存在拉伸应力。发明内容
本发明的课题是能够容易地对强化玻璃进行内切刻划。
第I发明所涉及的玻璃基板刻划方法，使刻划轮沿着表面具有强化层的玻璃基板上的刻划预定线移动而刻划玻璃基板，其包含第I工序、第2工序和第3工序。在第I工序中，将刻划轮压接在玻璃基板上的离开刻划预定线的开始位置处。在第2工序中，使刻划轮与玻璃基板压接的同时从开始位置朝着刻划预定线移动。在第3工序中，在刻划轮到达刻划预定线的时间点，将刻划轮相对于玻璃基板的移动方向变更为沿着刻划预定线的方向， 使刻划轮与玻璃基板压接的同时沿着刻划预定线移动。
此处，将刻划轮设置在离开刻划预定线的位置。然后，使刻划轮与玻璃基板压接的同时从开始位置朝着刻划预定线移动。即，刻划轮从相对于刻划预定线具有规定角度的方向开始移动。然后，在刻划轮到达刻划预定线时，刻划轮的移动方向变为沿着刻划预定线的方向。在该刻划轮的方向转换时，刻划轮的刀尖旋转，刻入玻璃基板。其后，刻划轮沿着刻划预定线，与玻璃基板压接的同时移动。
在该方法中，使刻划轮朝着刻划预定线移动，由于在刻划轮到达刻划预定线时改变刻划轮的移动方向，所以在该方向转换时刻划轮的刀尖容易刻入玻璃基板表面。因此，能够容易地进行内切刻划。
第2发明所涉及的玻璃基板刻划方法是，在第I发明的刻划方法中，第3工序中的刻划轮的移动方向被变更部分的拐点的轨迹的半径小于5mm。
此处，由于刻划轮在到达刻划预定线的时间点急剧地改变方向，刻划轮的刀尖更容易刻入玻璃基板。
第3发明所涉及的玻璃基板刻划方法是，在第I或第2发明的刻划方法中，第I 工序中的开始位置被设定为，在第2工序中到刻划预定线为止的移动轨迹的长度被设定为 I謹以上且在3謹以下。
在从开始位置到刻划预定线的距离超过3_时，由于载置玻璃基板的工作台和刻划轮在移动时的加速/减速，对刻划轮的移动带来的影响变大。在该情况下，在刻划轮的移动方向变更时，刀尖难以刻入玻璃基板。此外，在所述距离不足Imm的情况下，与将开始位置设置在刻划预定线上的情况相同地，在该情况下刀尖也难以刻入玻璃基板。
因此，在该第3发明中，从开始位置到刻划预定线上的移动轨迹的长度为Imm以上且在3mm以下。
第4发明所涉及的玻璃基板刻划方法是，在第I至第3发明的任意一项刻划方法中，玻璃基板的强化层具有压缩应力，玻璃基板的内部具有拉伸应力。
在本发明的方法中，能够容易对以上这样的强化玻璃实行内切刻划。
在以上这样的本发明中，对于表面强化的强化玻璃，刻划轮的刀尖容易刻入，内切刻划变得容易。



板。 图1是实施本发明一个实施方式的刻划方法的刻划装置的概略结构图。图2是头的外观立体图。图3是头的局部放大截面图。图4是为了说明刻划方法而示出刻划轮的移动的图。图5是为了说明刻划方法而示出刻划轮的另一移动的图。标号说明I刻划装置;24:支承器；32:刻划轮；SL:刻划预定线；S0:开始位置；ff:玻璃基具体实施方式
图1示出用于实施本发明的一个实施方式的刻划方法的刻划装置的外观立体图。
[刻划装置的整体结构]
该装置具备载置有强化玻璃基板W的工作台1、门型框架2、安装有刻划轮的头3、 2个相机4以及2个监视器5。
工作台I在水平面内能以任意的角度旋转。此外，门型框架2在水平面内可在图1的Y方向上移动。另外，在图1中，示出了头3的概略外观，头3的细节将在下面描述。
门型框架2具有移动支撑机构6、一对支撑柱7a、7b、跨一对支撑柱7a、7b之间设置的导轨条8、以及驱动形成在导轨条8上的导轨9的电动机10。通过导轨9的驱动，头3 可沿着导轨条8在水平面内在与Y方向垂直的X方向上移动。
2个相机4分别固定于台座12。各台座12可沿着设置于支撑台13的、在X方向上延伸的导轨14而移动。2个相机4可上下移动，各相机4拍摄的图像在对应的监视器5 中显示。
[头]
头3用于沿着玻璃基板W的刻划预定线形成槽(刻划)。如图2以及图3所示那样， 头3具备内部配置有旋转电动机装配体和滚珠丝杆等机构(未图示)的基座部件21、安装在基座部件21上部的按压用电动机22、支承器保持部件23、以及具有支承器24的中心立轴装配体25 (参照图3)。
如图3所示那样，支承器保持部件23具有圆筒部件28、头盖30和插入圆筒部件 28的内表面的套环29。圆筒部件28支撑在基座部件21的下方。头盖30在中央部具有贯通孔，固定在圆筒部件28的下端。
支承器24作为中心立轴装配体25的结构部件之一而设置。支承器24的下端部设有轮保持部24a。轮保持部24a可自由旋转地支撑于中心立轴装配体25，在从一个侧面观看时，尖端部分形成为三角形状。轮保持部24a的前端部从下方起形成规定长度的切口， 在该切口的下端部安装有刻划轮32。
如图3所示，在从与刻划头的移动方向垂直的方向观察时，刻划轮32的安装中心 Cl和支承器24的中心C2偏离距离δ。由于该偏离δ，在头3的移动方向变更时，轮保持部24a以及刻划轮32随之旋转。
[加工方法]
首先，将玻璃基板W载置在工作台I上。玻璃基板W设定有图4中点划线所示的刻划预定线SL。
接下来，使工作台I以及头3中的任何一方或者双方移动，将刻划轮32的刀尖设置在图4所示的刻划开始位置S0。该开始位置SO是离开刻划预定线SL规定距离d的位置。该距离d优选为Imm以上且3mm以下。在距离d超过3mm时，工作台I和头3在移动时的加速/减速对刻划轮32的刀尖带来的影响变大，在后序工序中刀尖向基板的刻入变弱。 此外，在距离d不足Imm的情况下，与将开始位置设置在刻划预定线上的情况同样地，在该情况下刀尖也难以刻入玻璃基板。
在将刻划轮32的刀尖设置在开始位置SO后，以规定的压接力使刀尖与玻璃基板 W压接。然后，以该状态使刻划轮32朝着刻划预定线SL移动。在本实施方式中，通过使门型框架2移动，而使头3即刻划轮32朝着刻划预定线SL垂直地(在Y方向上)移动。
另外，刻划轮32到刻划预定线SL的移动轨迹，也可以不与刻划预定线SL垂直，而是如图5所示那样，以小于90°的角度Θ倾斜。在该情况下，需要设定开始位置SO以及角度Θ，以使得移动轨迹的长度(距离d)为Imm以上且为3mm以下。此外，在图5的情况下， 需要使门型框架2以及头3的双方移动。
然后，在刻划轮32的刀尖到达刻划预定线SL时，门型框架2的移动停止，通过驱动导轨9，使头3沿着刻划预定线SL在X方向上移动。
此处，由于轮保持部24a可自由旋转，在头3相对于玻璃基板W的移动方向改变时，轮保持部24a如图4所示那样旋转90°。 S卩，刻划轮32旋转90°。通过该旋转，刻划轮32的刀尖刻入玻璃基板W。这样，刻划轮32以刀尖刻入玻璃基板W的状态，沿着刻划预定线SL扫描。
此处，通过改变刻划轮32的方向，拐点的轨迹为曲线或者直线。在轨迹为曲线的情况下，优选轨迹的半径r (参照图4以及图5)小于5mm。在半径为5mm以上时，与将开始点设置在刻划预定线上的情况同样地，刀尖难以刻入玻璃基板。
然后，在刻划轮32扫描到玻璃基板W的端部附近的末端时，头3的移动停止。
经以上这样刻划的玻璃基板W，在后序工序即分割工序中通过按压刻划加工的槽的两侧而分割。
在以上这样的加工方法中，将刻划的开始位置不是设置在刻划预定线上而是设置在离开刻划预定线的位置，由于使刻划轮32的刀尖在刻划预定线上旋转，所以在该旋转时划轮32的刀尖变得容易刻入玻璃基板W。因此，能够对特别是表面具有强化层的强化玻璃进行良好的刻划。
[其他实施方式]
本发明并非限定于以上的这样的实施方式，在不脱离本发明的范围内可以进行各种变形或者修正。
在加工时，关于门型框架以及头的移动，所述实施方式只是一个示例，可以进行各种变形。
权利要求
1.一种玻璃基板刻划方法，使刻划轮沿着表面具有强化层的玻璃基板上的刻划预定线移动而刻划玻璃基板，所述玻璃基板刻划方法包含以下工序 第I工序，将所述刻划轮压接在玻璃基板上的离开所述刻划预定线的开始位置处； 第2工序，使所述刻划轮与所述玻璃基板压接的同时从所述开始位置朝着所述刻划预定线移动；以及 第3工序，在所述刻划轮到达所述刻划预定线的时间点，使所述刻划轮的相对于所述玻璃基板的移动方向变更为沿着所述刻划预定线的方向，使所述刻划轮与玻璃基板压接的同时沿着所述刻划预定线移动。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板刻划方法，其中， 所述第3工序中的所述刻划轮的移动方向经变更部分的拐点的轨迹的半径小于5mm。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板刻划方法，其中， 所述第I工序中的开始位置被设定为，在所述第2工序中到所述刻划预定线为止的移动轨迹的长度为Imm以上且在3mm以下。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃基板刻划方法，其中， 所述玻璃基板的强化层具有压缩应力，所述玻璃基板的内部具有拉伸应力。
全文摘要
一种玻璃基板刻划方法。其课题在于，能够容易地对强化玻璃进行内切刻划。该刻划方法包含第1工序、第2工序和第3工序。在第1工序中将刻划轮(32)压接在玻璃基板(W)上的离开刻划预定线(SL)的开始位置。在第2工序中，使刻划轮(32)与玻璃基板(W)压接的同时从开始位置(S0)朝着刻划预定线(SL)移动。在第3工序中，在刻划轮(32)到达刻划预定线(SL)的时间点，使刻划轮(32)的相对于玻璃基板(W)的移动方向变更为沿着刻划预定线(SL)的方向，使刻划轮(32)与玻璃基板(W)压接的同时沿着刻划预定线(SL)移动。
文档编号C03B33/02GK103030265SQ20121035712
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年10月4日
发明者富永圭介, 森亮 申请人:三星钻石工业股份有限公司