基板加工方法、基板加工裝置、基板輸送方法、基板輸送機構的製作方法
2023-07-07 06:30:21 2
專利名稱：基板加工方法、基板加工裝置、基板輸送方法、基板輸送機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於根據其翻轉並輸送基板的基板輸送方法、基板輸送裝置、以及使用該方法和裝置的基板加工方法和基板加工裝置。本發明具體涉及這樣一種加工基板的方法以及加工基板的裝置，根據該方法在母板上繪製劃線，並沿繪製的劃線將該母板分割成單位基板。
背景技術：
近年來，薄型且能以小顯示面積顯示的平板顯示器普及。在這種平板顯示器(FPD)用面板之一的液晶顯示器面板中，將兩片玻璃基板粘結在一起，並且將液晶注入其間隙而形成顯示面板。通常通過基板加工裝置將其中玻璃基板被粘結在一起的粘結母基板分割成預定大小。
「分割」係指在基板上繪製劃線(切割線)，然後施力於繪製有劃線的基板，從而使基板沿著劃線折斷。
另外，術語「分割」亦包含由於使用可形成深又垂直的割痕的刀片繪製劃線而沿劃線形成折斷基板或折斷前的狀態的基板的情況。
專利文獻1(日本未審專利特開平H11(1999)-116260號公報)中公開了一種玻璃加工裝置，使用該方法可以將粘結的母基板劃線並分割成所要大小。
專利文獻1(日本未審專利特開平H11(1999)-116260號公報)同時，電視影像接收機用或計算機監視器用之液晶顯示器面板年年往大型化發展，使用於液晶顯示器面板的生產的母基板亦年年謀求大型化。
分割這種大型母基板，從而製造大量單位基板。在以大型母基板製造大量單位基板的製造過程中，使用了基板輸送裝置，以在各階段之間輸送母基板或單位基板。
基板輸送裝置通常設有真空吸附機構，其可真空吸附上述基板；基板翻轉機構，其用以翻轉由真空吸附機構真空吸附的基板；以及至少一個具有移動機構的輸送機器人，用以支撐並沿X軸及Y軸方向移動這些機構。
在分割母基板時，首先，在施加預定劃線壓力的狀態下對工作檯上的母基板上滾動刀輪片，從而在為基板一側的側面A上繪製劃線。而後，在吸附並翻轉基板後，用折斷杆等向基板的面B(該表面為基板的表面A的背面)施加壓力，從而使基板的面A折斷。其次，以與上述相同的方式在基板的面B上繪製劃線，並在吸附與翻轉基板後，用折斷杆等向基板的面A施加壓力，從而使基板的表面B折斷。
或者，在基板的表面A上繪製劃線，然後，在吸附並翻轉基板後，在基板的面B上繪製劃線，隨後，用折斷杆等向基板的面B施加壓力，從而使基板的面A折斷，並且於吸附翻轉基板後，用折斷杆等向為基板的B面的背面的基板的面A施加壓力，從而使基板的面B折斷。
發明內容
本發明所要解決的問題然而，由於用於液晶顯示器面板的母基板的大型化，用於通過真空吸附母基板的真空吸附機構，以及用以翻轉通過真空吸附機構所真空吸附的基板的基板翻轉機構的大型化，因此基板翻轉所需裝置的尺寸變大。因此，導致裝置的安裝面積增大。
另外，由於用於液晶顯示器面板的母基板的尺寸增大，因此翻轉該基板時在基板中出現的翹曲增大，從而導致在基板內發生翹曲，因此存在於粘結基板中的兩個基板之間發生間隙分隔件分布不均的危險。
鑑於上述現有技術的問題提出了本發明，並且其目的是在包含基板翻轉的基板輸送期間防止基板的損壞，並且通過具有該基板輸送機構的基板加工裝置的小型化來減少安裝面積。
解決問題的手段本發明提供了一種基板加工方法，該方法包含在母基板上繪製劃線並且沿所繪製的劃線分割母基板的步驟，其特徵在於，當輸送母基板或從母基板分割而成的一部分的小母基板時，使用分別設有吸附面的多個吸附件通過吸附上述母基板或上述小母基板的主表面而保持上述母基板或上述小母基板；大致同時轉動所有上述吸附件，從而使上述母基板或上述小母基板的兩個主表面在上下方向上翻轉。
本發明的另一方面提供了一種基板加工裝置，其將母基板或從母甚板分割而成的一部分的小母基板分割成單位基板，包括劃線部，用以在母基板或小母基板上繪製劃線；折斷部，沿所繪製的劃線使上述母基板或小母基板折斷；以及基板輸送部，用於至少在上述各部分之間輸送上述母基板或上述小母基板；其特徵在於，基板輸送部設有多個吸附件，其分別具備吸附面，用於從主表面吸附保持母基板或小母基板，該吸附件具有轉軸；以及基板吸附轉動裝置，在吸附保持上述母基板或所述小母基板的狀態下，以至少使該基板的兩個主表面沿上下方向翻轉的方式，繞各轉軸大致同時轉動該母基板或小母基板。
本發明的另一方面提供了一種輸送機構，其用於在加工母基板或小母基板時輸送上述母基板或上述小母基板，所述小母基板為從母基板分割而成的一部分，該輸送機構包括多個吸附件，其具有吸附面，用於從主表面吸附並保持母基板或小母基板，其中所述吸附件具有轉軸以及基板吸附轉動裝置，該基板吸附轉動裝置在以使各母基板的至少兩個主表面沿著向上和向下方向翻轉的方式吸附母基板或小母基板的狀態下，分別圍繞相應的轉軸大致同時地轉動所述母基板或所述小母基板。
對於應用根據本發明的基板加工方法及基板加工裝置的基板，可列舉如下諸如玻璃、陶瓷、單晶矽、藍寶石、半導體晶片、陶瓷基板的脆性材料基板、以及塑料基板。另外，就此種基板而言，包含單基板、粘結基板以及層疊多個基板而成的層疊基板。另外，還包含附有形成電路圖案或電極的金屬膜或樹脂膜的基板。
就應用根據本發明的基板加工方法及基板加工裝置而製造的基板的具體用途，可列舉如下諸如液晶顯示器面板、等離子顯示器面板、有機EL(電致發光)顯示器面板等用於平板顯示器的面板。
發明效果在根據本發明的基板加工方法及基板加工裝置中，當輸送母基板時，使用每個均具有吸附面的多個吸附件從主表面吸附並保持其上已經繪製有劃線的母基板，然後，大致同時地轉動各個所述吸附件，從而使得該母基板的至少兩個主表面沿著上下方向翻轉，因此使得基板翻轉所需的面積減小，基板翻轉所需時間亦減少。另外，可減小在翻轉基板時在基板中出現翹曲，因此能夠抑制基板內的翹曲，從而，可防止在粘結基板中的兩個基板之間間隙分隔件分布不均。另外，可進一步減小基板翻轉所需裝置的尺寸，從而可減小裝置的安裝面積。
在上述基板加工方法中，在各吸附件圍繞轉軸轉動的情況下，其中該轉軸彼此平行，並沿吸附件的縱向方向延伸，且沿著垂直於所述縱向方向的方向在寬度上穿過吸附件的大致中心部分，則能以最小轉動軌跡轉動基板，並可使轉動時基板中的翹曲最小，從而，可防止基板損壞。
在上述基板加工方法中，在預先將母基板分割成條帶形的小母基板，並且通過任何一個吸附件吸附並保持各個分割成條帶形的小母基板的情況下，可以沿著上下方向翻轉小母基板的兩個表面，而不用分割該基板。另外，可以減少翻轉條帶形的小母基板所需的面積，並且可減少基板翻轉所需的時間。
另外，可以在一個裝置中一貫地進行順續進行的母基板分割和母基板及小母基板的輸送的步驟。
在上述基板加工方法中，以吸附件圍繞轉軸轉動的方式使用分別具備吸附面的多個吸附件，其中所述轉軸彼此平行且沿吸附件的縱向方向延伸並沿著垂直於所述縱向方向的方向貫穿各吸附件寬度上的大致中心部分，從主表面吸附並保持母基板或小母基板，然後，在轉動各吸附件之前或當時，改變相鄰吸附件的各轉軸的軸線間距，在這種情況下，即使在裝載於工作檯上時母基板大小或母基板彼此間距不同的情形下，仍可不彼此接觸地吸附並保持母基板或者使其轉動。
在上述基板加工裝置中，各吸附件的轉軸彼此平行，且沿吸附件的縱向方向延伸並沿著垂直於所述縱向方向的方向貫穿各吸附件寬度上的大致中心部分，在這種情況下，可以以最小轉動軌跡轉動基板，並可使轉動時基板中出現的翹曲最小，從而，可防止基板損壞。
在上述基板加工裝置中，至少一個吸附件具有多孔吸附面，從上述吸附面洩漏的空氣漏洩量相對較小，在這種情況下，即使吸附件的吸附面的面積比與上述吸附面接觸的基板的接觸面積大，也可以進行基板的吸附。因此，可吸附並翻轉尺寸不同的基板。
在上述基板加工裝置中，在設有至少一個具有尺寸不同的吸附面的吸附件的情況下，也可以根據吸附基板的尺寸而改變使用的吸附件的數量，從而可以輸送各種尺寸的基板。
基板吸附轉動裝置具有轉軸驅動部，其用以轉動吸附件的轉軸；以及轉軸移動部，其在轉軸轉動前或轉動時，改變相鄰吸附件的轉軸的軸線之間的距離，在這種情況下，即使在從輸送母基板的工作檯與母基板將要輸送到的工作檯之間母基板之間的間距不同，也可使以等間距設置的母基板不彼此接觸地吸附保持或轉動，在上述基板加工裝置中，所述劃線部還具有定位機構，該定位機構用於將吸附件所轉動的基板排列定位於鄰接的工作檯主表面上，因此，可翻轉通過定位機構而精確定位的基板，並且可將其精確地輸送至工作檯上將安裝基板的位置。
在上述基板加工裝置中，所述折斷部設有第一輸送器，用於輸送其上繪製有劃線的母基板或小母基板；以及基板按壓件，其配置於第一輸送器的輸送方向上的至少一個端部附近，按壓由第一輸送器輸送並沿著輸送方向從輸送器端部突出的母基板或小母基板的端部，從而，使該基板折斷成單位基板，基板折斷機構及折斷基板輸送機構可以由一個機構來實現。
另外，所述基板加工裝置可以是這樣的基板加工裝置，其切割母基板或由母基板分割而成一部分的小母基板，包括劃線部，用以在母基板或小母基板上繪製劃線；以及基板輸送部，其用於輸送母基板或小母基板，並沿所繪製的劃線使上述母基板或上述小母基板折斷，其中所述基板輸送部具有多個吸附件單元，各吸附件單元由單元支撐部(其具有用以調節改變吸附件單元之間距離的單元的間距的調節機構)支撐；各吸附件單元具有多個吸附件，其分別具備吸附面，用以從主表面吸附並保持母基板或小母基板；各吸附件具有轉軸以及基板吸附轉動裝置，該基板吸附轉動裝置在吸附母基板或小母基板的狀態下，以使所述基板的至少兩個主表面沿上下方向翻轉的方式，繞各轉軸大致同時地轉動上述母基板或上述小母基板。
在該基板加工裝置中，多個吸附件從主表面吸附並保持母基板或者小母基板。接著，基板吸附轉動裝置大致同時分別轉動上述吸附件(此時，在母基板較吸附件的吸附面大的情形下，預先將劃線的一部分置於吸附件之間，從而在轉動時，使剪切力作用在該劃線上，並且同時將母基板分割)，從而，使上述母基板的至少兩個主表面沿上下方向翻轉。另外，單元支撐部中的單元間距調節機構使吸附件單元之間的距離變大，從而沿繪製於吸附件單元之間的區域中的母基板上或小母基板上的劃線分割母基板或小母基板。
從而，上述基板輸送部也可用作折斷部，因此，可以減少由基板翻轉所需裝置的佔用面積。
這裡，在上述基板加工裝置中的各吸附件單元的吸附件的轉軸彼此平行且沿吸附件的縱向方向延伸並沿垂直於所述縱向方向的方向貫穿吸各附件寬度上的大致中心部分，在這種情況下，能夠以最小轉動軌跡轉動基板，並且可使轉動時在基板中出現的翹曲最小，從而，可防止基板損壞。
另外，基板吸附轉動裝置可具有轉軸驅動部，用以轉動吸附件的轉軸；以及轉軸移動部，其在轉軸轉動前或轉動時，改變相鄰吸附件的轉軸的軸線間距。
所述轉軸移動部改變軸線間距，從而，即使安裝在工作檯上的母基板或小母基板的尺寸和安裝基板之間的間隔不同，仍可基於多個母基板或小母基板的尺寸進行調節。
另外，將基板及劃線定位成使劃線位於吸附件之間的基板上，從而，轉軸移動部可以沿著所述劃線分割基板。
另外，轉軸移動部改變轉軸的軸間距的方向與單元支撐部的單元間距調節機構改變吸附件單元間的距離的方向可彼此垂直。從而，可沿著轉軸移動部的分割基板的方向、以及單元間距調節機構的分割基板的方向(這兩個方向彼此垂直)分割母基板及小母基板。
另外，在根據本發明另一方面的輸送機構中，可減小基板翻轉所需裝置的佔用面積，並且可減少該輸送機構的安裝面積。另外，可減小在翻轉基板時在基板中出現的翹曲，因此可防止發生非優選的折斷或碎裂。
在上述輸送機構中，各吸附件的轉軸可彼此平行且沿吸附件的縱向方向延伸，並沿著垂直於所述縱向方向的方向貫穿各吸附件的在寬度方向的大致中心部分。
另外，所述輸送機構可以為在加工母基板或由母基板的一部分分割而成的小母基板加工時輸送上述母基板或上述小母基板的輸送機構，其具有多個吸附件單元，各吸附件單元由單元支撐部(其具有用以改變吸附件單元間距的單元間距調節機構)支撐，各吸附件單元具有多個吸附件，其分別具備吸附面，用以從主表面吸附並保持母基板或小母基板；各吸附件具有轉軸以及基板吸附轉動裝置，該基板吸附轉動裝置在吸附保持母基板或小母基板的狀態下，以使該基板的至少的兩個主表面沿上下方向翻轉的方式，繞各轉軸大致同時地轉動上述母基板或上述小母基板。
在上述輸送機構中，各吸附件單元的吸附件的轉軸可彼此平行且沿吸附件的縱向方向延伸，並沿著垂直於所述縱向方向的方向貫穿各吸附件寬度上的大致中心部分。
另外，在上述輸送機構中，基板吸附轉動裝置可具有轉軸驅動部，用以轉動吸附件的轉軸；以及轉軸移動部，其在轉軸轉動前或轉動時，改變相鄰吸附件的轉軸的各軸線間距。
圖1為表示從左側看時根據本發明的基板加工裝置的立體圖。
圖2為表示從右側看時圖1的基板加工裝置的立體圖。
圖3為表示圖1的基板加工裝置的基板翻轉吸附部的俯視圖。
圖4為表示圖3的基板加工裝置的基板翻轉吸附部的側視圖。
圖5為說明基板翻轉吸附部的配置的立體圖。
圖6(a)至圖6(d)為說明基板翻轉吸附部的操作的立體圖。
圖7為說明輸送器的結構的俯視圖。
圖8為表示基板翻轉吸附部的另一例子的立體圖。
圖9為表示圖8的轉軸移動部結構的圖。
圖10為表示圖9的轉軸移動部操作的圖。
圖11為表示根據第三實施例的基板分離裝置的結構的圖。
圖12(A)至圖12(D)為示意性地說明用於液晶面板的母基板M的結構以及將母基板M折斷成單位基板W的步驟的圖。
圖13為逐步說明使用根據第三實施例的基板分離裝置將母基板M分離成單位基板W的操作的圖。
圖14為逐步說明使用根據第三實施例的基板分離裝置將母基板M分離成單位基板W的操作的圖。
附圖標記說明1基板安裝部2基板輸送部3劃線部4折斷部10基板加工裝置22基板輸送機器人23基板翻轉吸附部24基板輸送機器人26基板輸送機器人28基板輸送機器人31劃線臺
35劃線臺41折斷輸送器51旋轉座52轉軸70基板翻轉吸附部72轉軸73旋轉座75缸76齒條齒輪78導軌具體實施方式
以下，參照
本發明實施例。
這裡，在本發明中，根據「基板」尺寸將其分類並定義成分割加工前具有最大尺寸的母基板、由母基板的一部分分割而成的例如條帶形基板所構成的小母基板、以及將小母基板分割成具有最小單位面積的基板所構成的單位基板。
另外，根據本發明，「基板」根據其形式可包含由一片基板製成的單板、粘結一對基板而成的粘結基板、以及層疊多片基板而成的層疊基板。
在以下實施例中，雖然示出了在製造液晶顯示器面板時，將粘結一對玻璃基板而成的母基板或小母基板切成單位基板的例子，不過，根據本發明的基板加工方法及基板加工裝置不限於此，而是適用於需要輸送機構的全部工業機器。
以下參照圖1至圖7詳細說明本發明的第一實施例。
圖1是從左側看時根據本發明的基板加工裝置的立體圖，圖2是從右側看時上述基板加工裝置的立體圖。
在圖1及圖2中，基板加工裝置10主要具有基板安裝部1，在其上安裝脆性基板；具有多個基板輸送機器人的基板輸送部2；對由基板輸送部2輸送的基板進行劃線的劃線部3；以及使劃線的基板折斷的折斷部4。
參照圖1及圖2說明基板加工裝置10的構造及操作的示例。
首先，從圖中箭頭A的方向供應基板輸送用卡匣11，並通過輸送器12運送至吸附手14前。在卡匣11中，多個其中兩片玻璃板粘結在一起的小母基板對準成在短邊大致垂直直立的狀態下，面部彼此平行排列。這裡，在本實施例中，使用從母基板(例如2m×1m)切割而成的條帶形小母基板，其長邊不超過1m，例如使用670mm×100mm×0.7mm的玻璃基板。
接著，吸附手14從輸送至輸送器12的後端部的卡匣11一片一片地吸附基板，並將其轉移到支撐臺15。該操作反覆進行例如5次，從而，將為小母基板的五塊基板平行於支撐件15的主表面與該主表面成一列安裝在支撐件15上。在支撐件15上放置定位件16，從而，將小母基板定位在支撐件15上的預定位置處。這裡，由輸送器13沿著圖中箭頭B的方向輸送騰空的卡匣11。
接著，具有吸附小母基板上表面(不接觸支撐件15的一側的主表面)並支撐基板的基板上表面吸附部21的基板輸送機器人22沿著導軌20的上部運動至支撐件15。基板上表面吸附部21同時吸附並支撐成一列的五片小母基板，並將其移動至劃線臺31，且將小母基板安裝在劃線臺31上。在此期間，通過吸附手14將另外一組五片小母基板安裝在支撐件15上從而成一列。在劃線臺31上，在A面上繪製劃線，該面A為小母基板的一個表面。
可採用設有具有劃線用刀輪的單個或多個劃線頭的結構用於劃線臺31。另外，優選的是所述劃線臺為旋轉系統，或劃線頭為旋轉系統，從而可在工作檯上沿彼此垂直的兩個方向繪製劃線。
就劃線用刀輪而言，優選日本專利第3074143號的玻璃刀輪。
接著，基板輸送機器人24沿著導軌20的頂部運動至劃線臺31。
基板輸送機器人24具有基板翻轉吸附部23，其支撐主表面由多個吸附面吸附的、大致同時上下翻轉180度的小母基板。
圖3及圖4為表示基板翻轉吸附部23的俯視圖及側視圖。
參照圖3及圖4說明基板翻轉吸附部23的結構。
基板翻轉吸附部23設有旋轉座51、管狀轉軸52、以及形成吸附面的多個吸附伸縮囊60。
旋轉座51在表面上具有多個孔51a，並且藉助於具有彈性的支撐件54而由轉軸52支撐。旋轉座51中的孔51a與背面上的吸附伸縮囊60相連。
轉軸52具有沿縱向方向分散的孔55，並與配置在軸之一端部處的下述旋轉驅動部相連。轉軸52的兩個端部經由旋轉接頭56連接於未示出的真空源。轉軸52的孔55通過管58及電磁閥57與旋轉座51的孔51a相連。當驅動前述真空源時，切換電磁閥57，從而可使用任意吸附伸縮囊60來吸附基板。也就是說，可按基板的大小切換吸附面的大小。
圖5為表示基板輸送機器人24中的基板翻轉吸附部23的配置的立體圖。如前所述，基板翻轉吸附部23安裝於可在導軌20上運動的基板輸送機器人24上，並具有多個旋轉座51，其具有從主表面吸附並保持各基板的吸附面。
各旋轉座51支撐於轉軸52，該轉軸52的兩端由框架59支撐。轉軸52彼此平行，沿旋轉座51的縱向方向延伸，並沿著垂直於所述縱向方向的方向貫穿旋轉座51在寬度上的大致中心部分。
在框架59上安裝有由缸75及齒條齒輪76組成的旋轉驅動部。轉軸52的一端由框架59支撐從而能夠轉動，另一端經由齒條齒輪76連接於各缸75。缸75連接於未圖示的控制部。該控制部通過前述旋轉驅動部控制轉軸52的旋轉角度及旋轉方向。
圖6(a)至6(d)為說明基板輸送機器人24及基板翻轉吸附部23的操作的立體圖參考圖1、圖2及圖6(a)至6(d)進一步說明基板翻轉吸附部23的操作。
當基板輸送機器人24運動至第一划線臺31時，由基板翻轉吸附部23吸附在為上表面的A面上繪製有劃線的基板(圖6(a))。接著，大致同時翻轉(從而使面A變成下表面)並保持基板(圖6(b)和圖6(c))。這裡，在圖6(b)和圖6(c)中，已經被翻轉的基板吸附於基板翻轉吸附部23的吸附面上。接著，基板輸送機器人24運動至定位臺33上方的位置，而基板輸送機器人26運動至定位臺33上方的位置(圖6(d))。基板輸送機器人26具有基板上表面吸附部25，其吸附基板上表面並保持該基板。基板輸送機器人24及基板輸送機器人26形成為可以在導軌20上交叉。基板輸送機器人26的基板上表面吸附部25接收由基板輸送機器人24的基板翻轉吸附部23吸附並保持的基板，然後，基板輸送機器人24退回，而基板輸送機器人26向下運動至定位臺33的表面上，在這裡釋放基板上表面吸附部25的吸附，從而將基板安裝在定位臺33上。
定位臺33具有作為定位機構的定位件34，用於將所安裝的基板定位於該臺上預定位置處。定位件34將安裝的基板定位於定位臺33上的預定位置處。
接著，基板輸送機器人26通過由基板上表面吸附部25吸附定位於定位臺33表面上的基板上表面來保持基板，並運動到第二劃線臺35，將該基板安裝在劃線臺35上。
可採用具備單個或多個設有劃線用刀輪的劃線頭的結構用於劃線臺35。另外，優選所述臺為旋轉式，或所述劃線頭為旋轉式，從而可以在該臺上沿著兩個垂直方向繪製劃線。
就劃線用刀輪而言，優選日本專利第3074143號的玻璃刀輪。
在劃線臺35上在為基板上表面的B表面上繪製劃線。此時，基板成大致分割狀態。也就是說，因繪製劃線而引起的割痕完全達到基板背面的單位基板，以及前述割痕未完全達到基板背面、而是中止於基板厚度方向的中部的單位基板相混合。
接著，基板輸送機器人28運動至劃線臺35，然後，由基板上表面吸附部27通過上表面的吸附保持繪製有劃線的基板，並且該基板在導軌20上運動至折斷輸送器41。上述基板上表面吸附部27設有由多孔件構成的吸附面。可使用多孔材料或已經為多孔件製成多孔的件，也可以使用具有連續氣泡的泡沫塑料、海綿橡膠、燒結金屬或織物紙及其組合作為多孔件。
當設置這種多孔吸附面時，即使吸附件的吸附面的面積比基板接觸前述吸附面的接觸面積大，從前述吸附面洩漏的空氣漏洩量仍然較小，故可吸附基板。因此，可吸附並翻轉不同大小的基板。
使用由多孔件構成的吸附面，即使基板翻轉吸附部23的吸附面的面積比基板接觸前述吸附面的接觸面積大，仍可吸附基板。因此，即使基板的尺寸改變，仍可靈活處理。
圖7是說明折斷部4的結構的俯視圖。
折斷部4設有輸送帶41、42、43以及沿著輸送方向布置在輸送帶41兩端部處的、用於按壓基板的折斷件44及45。
輸送帶41由一條帶形成，輸送帶42由能沿圖中箭頭方向平移的兩條帶形成，而輸送帶43由三條帶構成。
運動至輸送帶41上的基板輸送機器人28釋放基板上表面吸附部27的吸附，從而將基板安裝到輸送帶41上。
輸送帶41將基板向上遊側(圖中左側)輸送，並利用折斷件44從上側推動基板一端側上的邊緣部分(不用部分)而使基板從輸送帶41落下，該折斷件44布置在從劃線開始到折斷來加工基板的基板加工裝置10的線配置的上遊側。
接著，驅動輸送帶41，從而使帶輸送方向指向在前述線配置的下遊側，並將一端側的邊緣部分已經移除的基板向下遊側(圖中右側)輸送。在該輸送操作期間，布置於下遊側的折斷件45從上側推壓基板另一端側的邊緣部分，從而使基板落在成開啟狀態的輸送帶42的兩條帶之間。接著，改變該狀態，從而使輸送帶42的二條帶彼此接近(圖示狀態)，並且折斷件45推壓條帶形基板的一端側部分，從而將該基板完全分割成為單元基板，並且使該單位基板依序落在彼此處於接近狀態的輸送帶42的兩條帶上。分割的單位基板由輸送帶42輸送，然後由輸送帶43輸送，並被輸送到下一工序。
這裡，儘管在上述實施例中，描述了由基板翻轉吸附部23所吸附的基板是從母基板分割而成的條帶形小母基板的示例，然而，在母基板的寬度小於旋轉座51的長度和寬度的情況下，上述操作也可應用於原始母基板。也就是說，不必預先進行將基板切成條帶形的過程就可由基板翻轉吸附部吸附母基板。
另外，由基板翻轉吸附部23吸附的基板可以是處於預先形成部分劃線但未完全折斷狀態的母基板。在這種情況下，也可通過使基板繪製劃線的部分位於與相鄰基板翻轉吸附部23之間的交界部分中，而在基板翻轉吸附部23轉動時同時分割基板。
這裡，在實用中優選的是，由吸附件轉動的基板具有不超過1m的縱向邊和不超過1.5mm的厚度。在尺寸為上述尺寸的情況下，即可減少轉動所需裝置的安裝面積，並且可使得在基板中發生的翹曲最小。
下面，參照圖8至圖10說明根據本發明第二實施例的基板加工裝置。
儘管在第一實施例中，具有吸附件的基板輸送機器人24中的相鄰吸附件的轉軸的軸線間距一定，從而其吸附並翻轉以與各軸線間距一致的間隔預先放置於工作檯上的基板，然而在第二實施例中，描述了具有這樣構造的基板輸送機器人的示例，其中，按照預先安裝於工作檯上的基板的間隔改變相鄰吸附件的轉軸的軸線間距，然後，吸附並翻轉安裝於工作檯上的基板。
如圖8所示，基板翻轉吸附部70具有框架79，其具有側板77a及側板77b；旋轉座73，其軸通過轉軸72而由框架79支撐；由小齒輪及齒條構成的齒條齒輪76及缸75，並且形成轉動旋轉座73的轉軸72的轉軸驅動部；以及轉軸移動部，其在使轉軸72轉動前或轉動時，改變相鄰轉軸72的軸線間的距離。
框架79、旋轉座73及轉軸驅動部的結構與第一實施例的相同，故省略其說明。
下面，參照圖9說明轉軸移動部的結構。
在框架79的側板77a及側板77b的外側面的下部設置有彼此平行的一對上下導軌90。多個底座91安裝在導軌90之間，從而可沿著導軌90在左右方向上滑動。在各底座91上固定有上述齒條76b及缸75，並設有轉軸72能旋轉地貫穿的孔91a。
同時，旋轉座73(73a至73d…73n)的各轉軸72的兩端插入在分別設在框架79兩側上的長孔79a內，從而能夠移動。各轉軸72的一端貫穿設於底座91中的孔91a並且具有安裝與此的小齒輪76a。
小齒輪76a與固定於底座91的上述齒條76b嚙合。
旋轉座(73a至73d…73n)、由小齒輪76a及齒條76b構成的齒條齒輪76、缸75及底座91構成可動單元。然而，在圖中左側通過轉軸72和小齒輪76a與旋轉座73a接合的齒條76b及缸75不固定於底座91而是固定於框架79上。
另外，轉軸移動部還設有沿一個方向伸縮的縮放儀狀的連杆機構98。連杆機構98的沿圖中縱向方向一端的節點94固定於圖中左側的缸75上(也就是說，固定於框架79上)。另外，另一端的節點92固定於缸95(用於連杆機構98的缸)的杆96的一個端部上，該缸95固定於框架79。連杆機構98的其它各節點93連接於固定在底座91頂部上的缸75上(也就是說，固定於底座91上)。缸95可沿圖中箭頭方向移動杆96。
下面，說明轉軸移動部的操作。
當缸95沿一個方向(例如，朝圖9中的右側)移動杆96時，連杆機構98的各節點93能夠通過固定於底座91上的缸75使轉軸72沿長孔79a在相同方向上移動相同距離。換言之，如圖10所示，圖中左側的旋轉座73a的位置不變，而在其右側的各旋轉座73(73a至73d…73n)沿著圖中箭頭方向移動。如上所述，在第二實施例中，在使轉軸72轉動前或轉動時，可改變相鄰轉軸72的軸線間距S1或S2。
在這種轉軸移動部的結構中，即使在放置於工作檯上的基板的大小或基板的間距彼此不同的情況下，仍可確實地吸附、保持並轉動基板。
下面，參照圖11至圖14說明根據本發明第三實施例的基板加工裝置。
在第三實施例中，作為使用在第二實施例中所描述的、具有縮放儀狀連杆機構98的基板輸送機器人70的修改例，來說明沿劃線分離基板的基板分離裝置。
也就是說，在第三實施例中，描述了這樣結構的示例，其具有多個轉軸，吸附件安裝在這些轉軸上；轉軸驅動部，其與在上述第一和第二實施例中使用的相同；框架，所述轉軸驅動部和多個轉軸安裝在該框架上，從而使所述轉軸可通過轉軸驅動部轉動；至少一個吸附件單元，其由轉軸移動部形成，該轉軸移動部改變安裝在框架上的多個轉軸的軸線之間的距離；以及單元支撐部，其以能彼此接近及離開的方式支撐與上述吸附件單元相同的多個吸附件單元；並且通過轉軸移動部的操作，由吸附件將母基板分離成單元基板。
如圖11所示，基板分離裝置100具有安裝吸附件103a至103f的多個轉軸101、轉軸驅動部102以及安裝多個轉軸101和轉軸驅動部102從而可由轉軸驅動部102使轉軸101轉動的框架110和120。
如前述實施例1和2所述，轉軸驅動部102具有由小齒輪及齒條構成的齒條齒輪76及缸75，作為使轉軸101轉動的轉軸驅動部。
在框架110中彼此面對的側板110a、側板110b以及在框架120中彼此面對的側板120a和側板120b上安裝有改變多個轉軸101的各軸線間距的轉軸移動部104(然而，圖11並未示出安裝於側板110a、110b、120b的轉軸移動部)，從而，構成吸附件單元130及140。
吸附件單元130及140分別由設於吸附件單元130及140的彼此不相對的側板110c、120c外側上的一對單元支撐部150支撐。
單元支撐部150由安裝於吸附件單元130及140的側板110c、120c外側上的球面螺母部151、驅動部152及球面螺釘153製成，並且以能沿圖中的箭頭方向彼此接近及離開的方式支撐吸附件單元130及140。
下面，描述使用基板分離裝置100將母基板分離成單位基板的操作示例。
圖12(A)～12(D)是示意性地說明用於由粘結TFT基板與CF(濾色片)基板兩片玻璃基板所構成的液晶面板的母基板M的構造以及將母基板M分離成單位基板的步驟的圖。
圖12(A)是表示用於液晶面板的母基板M的俯視圖。母基板M具有位於兩片玻璃基板之間用於將它們粘結在一起的密封劑Z，並且其中設有注射孔P，通過該注射孔P可以將液晶注射到由密封劑Z所包圍的間隙中。
圖12(B)是表示為從母基板M獲得6個單位基板W而在兩片玻璃基板的表面上繪製劃線狀態的側視圖。在兩片玻璃基板粘結在一起所構成的用於液晶面板的母基板M上繪製劃線的方法雖可為諸如利用刀輪的方法、利用雷射劃線的方法，然而，優選使用例如日本專利第3042192號所公開的方法。
圖12(C)顯示使用折斷裝置沿如圖12(B)所示繪製的劃線使基板折斷的情形。在折斷過程後，如下所述，母基板M被分離成單位基板W。
圖12(D)是示意性地表示將母基板M分離成單位基板W的過程的圖。液晶面板的母基板M被安裝成使得TFT基板接觸工作檯，並且使具有顯示面的CF(濾色片)基板朝上。
圖13及圖14是表示使用基板分離裝置100將母基板M分離成單位基板W的操作步驟的圖。
在如圖12(C)所示的折斷步驟後，將母基板M分離成單位基板W。下面，參照圖11至圖14具體說明在此步驟中的基板分離裝置100的操作。
首先，如圖13所示，將基板分離裝置100的吸附件103a至103f分別調整至已經安裝到工作檯上的母基板M中單位基板W的位置。也就是說，使轉軸移動部104(其與圖9的轉軸移動部相同)操作，從而使得w1與w3之間、w3與w5之間、w2與w4之間以及w2與w6之間的各間隔與轉軸101的軸線之間的距離一致。另外，使所述對單元支特部150操作，從而使w1與w2之間、w3與w4之間以及w5與w6之間的各間隔與吸附件單元130與140之間的間隙一致。
接著，使基板分離裝置100的各吸附件103a至103f從安裝在工作檯上的母基板M上方的位置下降，從而在單位基板W的位置中吸附並固定母基板M。
接著，使已經吸附母基板M的基板分離裝置100的各吸附件103a-103f從工作檯上升並停止。
接著，使轉軸移動部104操作，以改變吸附件103a至103f的轉軸101的軸線之間的距離。此時，吸附件103a及吸附件103d保持固定，各轉軸101的軸線不變，而吸附件103b與吸附件103c以及吸附件103e與吸附件103f沿圖13中的箭頭方向等距離移動。結果，母基板M分離成由w1和w2、w3和w4、以及w5和w6所構成的三塊板片。
此時，如圖12(D)所示，W1與W3之間、W3與W5之間、W2與W4之間以及W4與W6之間的無用件Q2(稱其為「中間餘量」)被從母基板M分割，並由於其自重而落下。這裡，雖然在圖12(D)中僅示出了從母基板M一側的截面圖，然而，在與母基板M的上述側截面圖垂直的另一側截面看時在另一截面圖中亦同樣存在無用件Q2(中間餘量)。
接著，如圖14所示，使所述對單元支撐部150操作，以改變吸附件單元130與吸附件單元140之間的間隙。也就是說，吸附件103a至130c與吸附件103d至130f沿圖中箭頭所示方向遠離彼此運動。結果，分別分離由w1和w2所構成的板片、由w3和w4所構成的板片、由w5和w6所構成的板片，從而使之成為包括w1至w6的六個單位基板W。
此時，如圖12(D)所示，在W1與W2之間、W3與W4之間、W5與W6之間的無用件Q2(稱其為「中間餘量」)被從母基板M分割，從而由於其重而落下。
在母基板M的周邊部分的切除部Q1(Q1已經處於幾乎被分割的狀態)在上述吸附件103a至103f沿縱向和橫向兩個方向運動時自動分離而落下。僅單位基板W以被吸附的狀態保留在吸附件單元130及吸附件單元140的各吸附件103a至130f上。在使這些單位基板W在已經通過轉軸驅動部102的操作而翻轉各吸附件103a至103f的狀態下被輸送，從而使單位基板W為下一工序適當地定位。
在第三實施例中，當上述吸附件103a至103f沿縱向和橫向兩個方向運動時，單位基板W之間的無用件Q2等從母基板M分離，從而由於其自重而落下(如必要，可以通過推壓裝置使不能被分離的無用件落下)，因此，僅使得單位基板W在被吸附的狀態保留在吸附件單元130和140的各吸附件103a至130f上。
在傳統的情況下，其中基板被安裝在具有CF基板的工作檯上，該基板具有處於上側的用於液晶面板的顯示側，如圖12(D)所示，由於TFT基板的端子部U突出，因此移除諸如中間餘量的無用件Q2很麻煩。也就是說，由於諸如中間餘量的無用件Q2的尺寸很小，因此難以通過吸附而使其被向上拉。而在向下推時，容易損壞從TFT基板的端部露出的端子部。
然而，根據第三實施例的方法，能使吸附母基板M的單位基板W區域的各吸附件103a至103f沿兩個實際方向移動任意距離，因此可移除無用件Q2並使其落下。
另外，在該系統中，在將具有用於液晶面板的顯示側的CF基板放置在上側上的狀態下除去諸如中間餘量的無用件Q2，從而不與工作檯接觸，因此可防止CF基板損壞。
這裡，在前述各實施例中，儘管使用小齒輪及齒條所構成的齒條齒輪76及缸75作為使旋轉座73的轉軸72轉動的轉軸驅動部，然而，也可以用其中具有齒輪頭的伺服電機與轉軸72連接的結構來代替上述轉軸驅動部。
另外，在上述第二和第三實施例中，儘管在轉軸移動部中採用了縮放儀式連杆機構98，從而提供一種其中能夠使由旋轉座(73b、73c、73d、…73n)、小齒輪76a及齒條76b所構成的齒條齒輪76、缸75及底座91構成的多個可動單元同時運動的結構，然而，這些可動單元中的每一個都可單個地與該結構中的伺服電機同步並通過其運動。
另外，在前述各實施例中，雖然描述了本發明應用於粘結基板，然而，本發明也可應用於單個基板。
作為應用示例，可描述這樣一個實施例，其中，在為基板的一個表面的A表面上實施第一加工步驟，然後，使用分別設有吸附面的多個吸附件從主表面吸附並保持在主表面上已經進行預定加工的基板，依序或大致同時轉動上述吸附件，從而，沿上下方向翻轉前述基板的兩個主表面，然後，在為基板的另一表面的B表面上實施第二加工步驟。
另外，本領域的技術人員容易理解，在上述第二實施例中所描述的基板輸送機器人70及在上述第三實施例中所描述的基板分離裝置100可在不悖離發明的要旨的情況下進行適當地修改，以應用於在上述第一實施例中所描述的基板加工裝置100。
產業實用性本發明可應用於例如用於液晶顯示器面板的基板等的加工。
權利要求
1.一種基板加工方法，其包括在母基板上繪製劃線和沿所繪製的劃線分割該母基板的步驟，其特徵在於當輸送母基板或由母基板的一部分分割而成的小母基板時，通過使用多個均設有吸附面的吸附件吸附所述母基板或所述小母基板的主表面保持所述母基板或小母基板；然後，大致同時轉動所有吸附件，從而，使得所述母基板或所述小母基板的兩個主表面沿上下方向翻轉。
2.根據權利要求1所述的基板加工方法，其特徵在於，使所述所有吸附件圍繞轉軸轉動，這些轉軸沿著所述吸附件的縱向方向彼此平行延伸並沿著垂直於各吸附件的縱向方向的方向貫穿在寬度上的大致中心部分。
3.根據權利要求1所述的基板加工方法，其特徵在於，預先將母基板分割成條帶形的小母基板，並且通過任何一個吸附件吸附並保持分割成的各條帶形小母基板。
4.根據權利要求2所述的基板加工方法，其特徵在於，在所述多個吸附件轉動前或轉動時改變各吸附件的轉軸的軸線間距。
5.根據權利要求4所述的基板加工方法，其特徵在於，在所述多個吸附件轉動前或轉動時改變各吸附件的轉軸的軸線間距，從而，沿所述劃線的一部分分割其上至少部分繪製有劃線的母基板或小母基板。
6.一種基板加工裝置，其將母基板或由母基板的一部分分割而成的小母基板切割成單位基板，包括劃線部，用於在母基板或小母基板上繪製劃線；折斷部，用於沿所繪製的劃線折斷所述母基板或所述小母基板；以及基板輸送部，用於至少在所述各部之間輸送所述母基板或小母基板；其特徵在於，所述基板輸送部具有多個吸附件，其設有吸附面，用於從主表面吸附並保持母基板或小母基板，並且該吸附件具有轉軸以及基板吸附轉動裝置，該裝置在吸附母基板或小母基板的狀態下，以使所述基板的至少兩個主表面沿上下方向翻轉的方式，繞所述各轉軸大致同時地使所述母基板或所述小母基板轉動。
7.根據權利要求6所述的基板加工裝置，其特徵在於，所述各吸附件的轉軸彼此平行且沿該吸附件的縱向方向延伸，並沿著垂直於各吸附件的縱向方向的方向貫穿寬度上的大致中心部分。
8.根據權利要求6所述的基板加工裝置，其特徵在於，至少一個吸附件具有多孔吸附面。
9.根據權利要求6所述的基板加工裝置，其特徵在於，具有至少一個其吸附面大小不同的吸附件。
10.根據權利要求7所述的基板加工裝置，其特徵在於，所述基板吸附轉動裝置具有轉軸驅動部，其用於轉動吸附件的轉軸；以及轉軸移動部，其在轉軸轉動前或轉動時改變相鄰吸附件的各轉軸的軸線間距。
11.根據權利要求6所述的基板加工裝置，其特徵在於，所述劃線部還具有定位機構，用於在鄰近工作檯的主表面上定位並排列由吸附件所轉動的基板。
12.根據權利要求6所述的基板加工裝置，其特徵在於，所述折斷部包括第一輸送器，用於輸送繪製有劃線的母基板或小母基板以及基板按壓件，其沿著輸送方向布置於所述第一輸送器的至少一個端部附近，並按壓由該第一輸送器輸送的母基板或小母基板的一端，以使該基板沿輸送方向從輸送器端部突出，從而將該基板折斷成單位基板。
13.一種基板加工裝置，其切割母基板或由母基板的一部分分割而成的小母基板，包括劃線部，用於在母基板或小母基板上繪製劃線；以及基板輸送部，其輸送母基板或小母基板，並沿所繪製的劃線折斷所述母基板或所述小母基板；其中該基板輸送部具有多個吸附件單元，各吸附件單元以單元支撐部支撐，該單元支撐部具有改變吸附件單元之間距離的單元間距調節機構；各吸附件單元具有多個吸附件，這些吸附件具有吸附面，用於從主表面吸附並保持母基板或小母基板；並且各吸附件具有轉軸以及基板吸附轉動裝置，該基板吸附轉動裝置在吸附母基板或小母基板的狀態下，以使各所述基板的至少兩個主表面沿上下方向翻轉的方式，繞各轉軸大致同時轉動所述母基板或所述小母基板。
14.根據權利要求13所述的基板加工裝置，其特徵在於，所述各吸附件單元的各吸附件的轉軸彼此平行且沿該吸附件的縱向方向延伸，並沿著垂直於各吸附件的縱向方向的方向貫穿寬度上的大致中心部分。
15.根據權利要求14所述的基板加工裝置，其特徵在於，所述基板吸附轉動裝置具有轉軸驅動部，用以轉動吸附件的轉軸；以及轉軸移動部，其在轉軸轉動前或轉動時改變相鄰吸附件的各轉軸的軸線間距。
16.根據權利要求15所述的基板加工裝置，其特徵在於，所述轉軸移動部改變轉軸的軸間距的方向與所述單元支撐部的單元間距調節機構改變吸附件單元間的距離的方向彼此垂直。
17.一種輸送機構，在加工母基板或由母基板的一部分分割而成的小母基板時，該輸送機構輸送所述母基板或所述小母基板，包括多個吸附件，其具有吸附面，用於從主表面吸附並保持母基板或小母基板，其中所述吸附件具有轉軸以及基板吸附轉動裝置，該基板吸附轉動裝置在吸附母基板或小母基板的狀態下，以使各基板的至少兩個主表面沿上下方向翻轉的方式，繞各轉軸大致同時轉動所述母基板或所述小母基板。
18.根據權利要求17所述的輸送機構，其特徵在於，所述吸附件的轉軸彼此平行且沿吸附件的縱向方向延伸，並沿著垂直於各吸附件的縱向方向的方向貫穿寬度上的大致中心部分。
19.一種輸送機構，當加工其上繪製有劃線的母基板或由母基板的一部分分割而成的小母基板時，該輸送機構輸送所述母基板或所述小母基板，包括多個吸附件單元，各吸附件單元以單元支撐部支撐，該單元支撐部具有用於改變吸附件單元之間距離的單元間距調節機構，其中，各吸附件單元具有多個吸附件，其分別具有吸附面，用以從主表面吸附並保持母基板或小母基板，該吸附件具有轉軸以及基板吸附轉動裝置，該基板吸附轉動裝置在吸附母基板或小母基板的狀態下，以使各基板的至少兩個主表面沿上下方向翻轉的方式，繞各轉軸大致同時轉動所述母基板或所述小母基板，同時如果必要，則沿著所述劃線的一部分分割所述母基板或小母基板。
20.根據權利要求19所述的輸送機構，其特徵在於，所述各吸附件單元的吸附件的轉軸彼此平行且沿所述吸附件的縱向方向延伸，並沿著垂直於所述各吸附件的縱向方向的方向貫穿寬度上的大致中心部分。
21.根據權利要求19所述的輸送機構，其特徵在於，所述基板吸附轉動裝置具有轉軸驅動部，用以轉動吸附件的轉軸；以及轉軸移動部，其在轉軸轉動前或轉動時，改變相鄰吸附件的各轉軸的軸線間距。
22.一種基板輸送方法，其特徵在於使用多個每個均設有吸附面的吸附件從主表面吸附並保持基板，然後，依序或大致同時轉動所述吸附件，從而使得所述基板的至少兩個主表面沿上下方向翻轉。
23.根據權利要求22所述的基板輸送方法，其特徵在於，包含以下步驟對加工前的基板、或對在基板的至少一個主表面上進行預定加工後的基板，使用多個吸附件從主表面吸附並保持基板，並使該基板的至少兩個主表面沿著上下方向翻轉。
全文摘要
提供了一基板加工方法及基板加工裝置，其中可防止基板在包括基板翻轉的基板輸送期間損壞，並使得具有該基板輸送機構的基板加工裝置小型化，從而可減少安裝面積。將母基板切割成單位基板的基板加工裝置設有劃線部，用於在母基板上繪製劃線；折斷部，用於沿所形成的劃線折斷母基板；以及基板輸送部，用於至少在上述各部之間輸送母基板或單位基板，其中基板輸送部具有多個旋轉座(51)，其具有吸附面，用於從主表面吸附並保持各基板；旋轉座(51)分別具有轉軸(52)以及基板吸附轉動裝置，該基板吸附轉動裝置在吸附並保持該基板的狀態下，以使各基板的至少兩個主表面沿著上下方向翻轉的方式，繞各轉軸(52)大致同時轉動基板。
文檔編號C03B33/03GK1890074SQ20048003565
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月3日 優先權日2003年12月4日
發明者岡島康智, 中田勝喜 申請人:三星鑽石工業股份有限公司