刻劃輪、刻劃裝置及刻劃輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在使用借由磨石加工在刀刃前端形成有多個溝槽的刻劃輪時，抑制刀刃前端的缺欠的刻劃輪、刻劃裝置及刻劃輪的制造方法。在刀刃前端43形成有溝槽44的刻劃輪40，其溝槽44是由彎曲的曲線部46、從曲線部46的一端往一方的刀刃前端43延伸的第1直線部47a、及從曲線部46的另一端往另一方的刀刃前端43延伸的第2直線部47b所形成。本發(fā)明的刻劃輪能使刀刃前端端部的角度變大，抑制刀刃前端端部的缺欠，抑制刻劃線線寬的擴(kuò)大?？虅澭b置能減少刻劃輪的更換次數(shù)?？虅澼喌闹圃旆椒芴峁勖^長的刻劃輪。
【專利說明】刻劃輪、刻劃裝置及刻劃輪的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種用于在玻璃基板等的脆性材料基板形成刻劃線的刻劃輪、刻劃裝置及刻劃輪的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]作為分?jǐn)啻嘈圆牧匣宓目虅澼?，已知有在棱線部分的刀刃前端形成有多個溝槽的刻劃輪。作為該溝槽的形成方法，已知有如記載在專利文獻(xiàn)I中，借由激光而形成的方法、或使用磨石而形成的方法。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-234874號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，在借由激光形成溝槽的情形，為了使溝槽較深，必需使激光照射至更深處。因此，在照射激光的方法中，較深的溝槽左右以上)的形成實(shí)際上是有困難的。
[0005]另一方面，在使用磨石形成溝槽的情形，相較于借由激光形成溝槽的情形，能夠容易地使溝槽為較深。但是，一般而言，使用磨石所形成的溝槽，其形狀為呈U字狀彎曲者。因此，溝槽越深，則刀刃前端的端部(棱線與溝槽之間的角)將越銳利。一旦刀刃前端的端部變銳利，將產(chǎn)生在進(jìn)行刻劃時該端部容易缺欠、此外因端部缺欠而導(dǎo)致在進(jìn)行刻劃中垂直裂紋的伸展?fàn)顩r將急遽地改變等的問題。
[0006]另一方面，若欲以在溝槽深度不改變的狀態(tài)下而使刀刃前端的端部不十分銳利的方式形成溝槽，則將擴(kuò)大溝槽寬度。但是，刻劃輪中的溝槽寬度與溝槽深度的關(guān)系是非常重要的。因溝槽寬度與溝槽深度的關(guān)系，將使刻劃輪的刻劃性能大大地改變。尤其是，一旦溝槽寬度相對于溝槽深度過大時，則不僅垂直裂紋伸展，也將導(dǎo)致在水平方向裂紋大大地伸展、刻劃線的線寬變寬。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種在使用借由磨石加工在刀刃前端形成有多個溝槽的刻劃輪時，抑制刀刃前端的缺欠的刻劃輪、刻劃裝置及刻劃輪的制造方法。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種結(jié)構(gòu)的刻劃輪，是交互地具備成為刀刃前端的棱線部與由磨石加工所形成的溝槽，該溝槽是由彎曲的曲線部、從該曲線部的一端往一方的棱線部延伸的第I直線部、及從該曲線部的另一端往另一方的棱線部延伸的第2直線部形成。
[0009]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0010]前述的刻劃輪，其中該溝槽的寬度中的該第I直線部與該曲線部與該第2直線部的比例相等。
[0011]前述的刻劃輪，其中該溝槽的深度為2μπι以上，且在側(cè)視觀察的方向中的該溝槽寬度為35 μ m以下且為該溝槽深度的2.4倍以下。
[0012]前述的刻劃輪，其中該溝槽的寬度為該溝槽的深度的2.0倍以上。
[0013]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的刻劃裝置，具備:刻劃輪，是交互地具備成為刀刃前端的棱線部與由磨石加工所形成的溝槽，該溝槽是由彎曲的曲線部、從該曲線部的一端往一方的棱線部延伸的第I直線部、及從該曲線部的另一端往另一方的棱線部延伸的第2直線部形成；銷，是將該刻劃輪保持成旋轉(zhuǎn)自如；以及保持具，是包含形成配置該刻劃輪的保持溝槽的一對支持部，且于該一對支持部設(shè)置有配置該銷的銷孔。
[0014]本發(fā)明的目的目的及解決其技術(shù)問題另外再采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的刻劃輪的制造方法，該刻劃輪是交互地具備成為刀刃前端的棱線部與由使用圓板狀磨石的磨石加工所形成的溝槽，該制造方法是具備使用該磨石，且借由使該磨石的前端部與圓板狀的基材的圓周接觸而形成該溝槽的步驟；該磨石，是該磨石的前端部由彎曲的磨石曲線部、從該磨石曲線部的一端朝向該磨石的一側(cè)面延伸的第I磨石直線部、及從該磨石曲線部的另一端朝向該磨石的另一側(cè)面延伸的第2磨石直線部形成；該溝槽，是由彎曲的溝槽曲線部、從該溝槽曲線部的一端往一方的棱線部延伸的第I溝槽直線部、以及從該溝槽曲線部的另一端往另一方的棱線部延伸的第2溝槽直線部構(gòu)成。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0016]1.借由本發(fā)明的刻劃輪，相較于借由現(xiàn)有習(xí)知的磨石加工而形成有僅呈U字狀彎曲的溝槽的刻劃輪，能夠使刀刃前端的端部的角度變大，且能夠抑制刀刃前端的端部的缺欠。
[0017]2.借由本發(fā)明的刻劃輪，能夠抑制刀刃前端的端部的缺欠，同時在具備有對脆性材料基板的高浸透性的狀態(tài)下抑制刻劃線的線寬的擴(kuò)大。
[0018]3.借由本發(fā)明的刻劃裝置，相較于具備借由現(xiàn)有習(xí)知的磨石加工而形成有僅呈U字狀彎曲的溝槽的刻劃輪的刻劃裝置，能夠減少刻劃輪的更換次數(shù)。
[0019]4.借由本發(fā)明的刻劃輪的制造方法，能夠提供壽命較長的刻劃輪。
[0020]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是實(shí)施例中的刻劃裝置的概略圖。
[0022]圖2是實(shí)施例中的刻劃裝置所具有的保持具接頭的前視圖。
[0023]圖3是實(shí)施例中的保持具單元的立體圖。
[0024]圖4是實(shí)施例中的保持具單元的一部分放大圖。
[0025]圖5 (a)是實(shí)施例中的刻劃輪的側(cè)視圖；圖5 (b)是刻劃輪的前視圖。
[0026]圖6(a)是實(shí)施例中的刻劃輪的一部分放大圖；圖6(b)是用于比較的亥找Ij輪的一部分放大圖。
[0027]圖7是實(shí)施例中的刻劃輪的制造方法的概念圖。
[0028]圖8是實(shí)施例中的刻劃輪的放大顯微照片。
[0029]圖9(a)是母基板的俯視圖與放大圖；圖9(b)是圖9(a)中的IXb-1Xb的剖面圖；圖9(c)是已分?jǐn)鄨D9(b)中的母基板的剖面圖。
[0030]圖10是顯示裝置的剖面圖。
[0031]圖11是借由實(shí)驗例I~實(shí)驗例8的刻劃輪所形成的刻劃線的線寬的圖。
[0032]圖12是使用實(shí)驗例1、實(shí)驗例4、實(shí)驗例6的刻劃輪而形成的刻劃線的顯微照片。
[0033]圖13是借由實(shí)驗例I~實(shí)驗例8的刻劃輪而形成的刻劃線的裂紋長度的圖。
[0034]【主要元件符號說明】
[0035]10:刻劃裝置11:移動臺
[0036]12a、12b:導(dǎo)引軌條13:滾珠螺桿
[0037]14、15:馬達(dá)16:平臺
[0038]17:脆性材料基板18: CCD攝影機(jī)
[0039]19:橋架20a、20b:支柱
[0040]21:刻劃頭22:導(dǎo)引件
[0041]23:保持具接頭23a:旋轉(zhuǎn)軸部
[0042]23b:接頭部24a、24b:軸承
[0043]24c:隔片25:開口
[0044]26:內(nèi)部空間27:磁鐵
[0045]28:平行銷30:保持具單元
[0046]30a:保持具31:安裝部
[0047]31a:傾斜部31b:平坦部
[0048]32:保持溝槽33a、33b:支持部
[0049]34a,34b:支持孔40:刻劃輪
[0050]41:本體部42、142:刀刃
[0051]43、143:刀刃前端44、144:溝槽
[0052]45:貫通孔46:曲線部
[0053]47a、47b:直線部50:銷
[0054]60:顯示用面板61:顯示區(qū)域
[0055]62:框緣區(qū)域70:母基板
[0056]71:刻劃線71a:刻劃痕
[0057]72:垂直裂紋73:外框
[0058]74:顯示裝置80:研削單元
[0059]81:磨石82:前端部
[0060] 83:磨石曲線部84a、84b:磨石直線部

【具體實(shí)施方式】
[0061]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的刻劃輪、刻劃裝置及刻劃輪的制造方法其【具體實(shí)施方式】、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0062]在圖1表示實(shí)施例的刻劃裝置10的概略圖?？虅澭b置10，具備有移動臺11。而且，該移動臺11，與滾珠螺桿13螺合，借由馬達(dá)14的驅(qū)動使該滾珠螺桿13進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而借此能夠沿一對導(dǎo)引軌條12a、12b在y軸方向移動。
[0063]在移動臺11的上面設(shè)置有馬達(dá)15。該馬達(dá)15，是用于使位于上部的平臺16在xy平面旋轉(zhuǎn)而定位于既定角度。脆性材料基板17，載置于該平臺16上，且借由未圖示的真空吸引手段等而保持。另外，成為刻劃對象的脆性材料基板17，是玻璃基板、陶瓷基板、藍(lán)寶石基板、硅基板等的脆性材料基板。
[0064]刻劃裝置10,在脆性材料基板17的上方,具備有對形成于脆性材料基板17表面的對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行拍攝的2臺CXD攝影機(jī)18。而且，在刻劃裝置10，沿X軸方向?qū)蚣?9借由支柱20a、20b而架設(shè)成跨過移動臺11與其上部的平臺16。
[0065]在該橋架19，安裝有導(dǎo)引件22，而將刻劃頭21設(shè)置成可沿導(dǎo)引件22在x軸方向移動。而且，在刻劃頭21，通過保持具接頭23，安裝有保持具單元30。
[0066]圖2是安裝有保持具單元30的保持具接頭23的前視圖。此外，圖3是保持具單元30的立體圖。此外，圖4是放大從圖3的A方向所觀察到的保持具單元30的側(cè)面的一部分的圖。
[0067]保持具接頭23成為大致圓柱狀，具備有旋轉(zhuǎn)軸部23a、接頭部23b。在刻劃頭21裝附有保持具接頭23的狀態(tài)下，在該旋轉(zhuǎn)軸部23a，隔著圓筒形的隔片24c安裝有用于將保持具接頭23保持成旋動自如的兩個軸承24a、24b。另外，在圖2中表示保持具接頭23的前視圖，并且一并表示有已安裝于旋轉(zhuǎn)軸部23a的軸承24a、24b與隔片24c的剖面圖。
[0068]在圓柱形的接頭部23b，設(shè)置有在下端側(cè)具備有圓形的開口 25的內(nèi)部空間26。在該內(nèi)部空間26的上部埋設(shè)有磁鐵27。而且，將借由磁鐵27而裝卸自如的保持具單元30插入于該內(nèi)部空間26而安裝。
[0069]保持具單元30，是保持具30a、刻劃輪40、與銷50成為一體。該保持具30a，如圖3所示成為大致圓柱形，且以磁性體金屬形成。而且，在保持具30a的上部，設(shè)置有定位用的安裝部31。該安裝部31，是切削保持具30a的上部而形成，具備有傾斜部31a與平坦部31b。
[0070]而且，使保持具30a的安裝部31側(cè)通過開口 25往內(nèi)部空間26插入。此時，將保持具30a的上端側(cè)借由磁鐵27吸附，且借由安裝部31的傾斜部31a與通過內(nèi)部空間26的平行銷28接觸，進(jìn)行保持具單元30相對于保持具接頭23的定位與固定。此外，在從保持具接頭23取出保持具單元30時，借由將保持具單元30往下方拉出，而能夠容易地取出。[0071 ] 在保持具30a的下部，設(shè)置有切削保持具30a而形成的保持溝槽32。而且，在為了設(shè)置保持溝槽32而經(jīng)切削的保持具30a的下部，以夾著保持溝槽32的方式安裝有支持部33a、33b。在該保持溝槽32，將刻劃輪40配置成旋轉(zhuǎn)自如。此外，在支持部33a、33b，分別形成有支持用以將刻劃輪40保持成旋轉(zhuǎn)自如的銷50的支持孔34a、34b。
[0072]而且，如圖4所示，使銷50貫通刻劃輪40的銷孔45，并且在支持孔34a、34b設(shè)置銷50的兩端，借此將刻劃輪40安裝成相對于保持具30a旋轉(zhuǎn)自如。另外，支持孔34a，在內(nèi)部具有階部，使保持溝槽32側(cè)的開口的孔徑，大于另一側(cè)的開口的孔徑。
[0073]接著，針對刻劃輪40的細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。圖5(a)是刻劃輪40的側(cè)視圖，圖5 (b)是刻劃輪40的前視圖。圖6(a)是圖5(a)的以圓B所示的部分的放大圖。另外，圖6(b)是用于進(jìn)行比較的刻劃輪的放大圖。
[0074]刻劃輪40，主要具有本體部41、刀刃42、刀刃前端43、及溝槽44。
[0075]本體部41成為圓板狀。在本體部41的中心附近，設(shè)置有沿旋轉(zhuǎn)軸貫通本體部41的貫通孔45。在該貫通孔45插入有銷50，將刻劃輪40通過該銷50保持于保持具30a呈旋轉(zhuǎn)自如。而且，在該本體部41的外周，形成有圓環(huán)狀的刀刃42。
[0076]刀刃42，是借由以旋轉(zhuǎn)軸為中心的同心圓狀的內(nèi)周及外周形成的圓環(huán)狀體。此外，刀刃42在前視觀察下成為大致V字狀，沿旋轉(zhuǎn)軸的刀刃42的厚度隨著朝向成為棱線部的刀刃前端43而緩緩地變小。也就是，刀刃42，是以成為刀刃前端43的棱線的兩側(cè)的傾斜面構(gòu)成。
[0077]刀刃前端43沿刀刃42的最外周部設(shè)置。而且在刀刃42的最外周部，交互地形成有刀刃前端43與溝槽44。另外，在圖6(b)中，揭示有用于比較的刻劃輪的刀刃142、刀刃前端143、及溝槽144。
[0078]如圖6(a)所示，溝槽44，與僅以如圖6(b)的U字狀的彎曲形狀所構(gòu)成的溝槽144不同，是以使溝槽的底即前端呈拋物線狀彎曲的V字形狀構(gòu)成。也就是，溝槽44，是由以溝槽44的深度最深的部分為中心彎曲的曲線部46、從該曲線部46的端朝向一側(cè)的刀刃前端43延伸的第I直線部47a、以及朝向另一側(cè)的刀刃前端43延伸的第2直線部47b構(gòu)成。
[0079]借由以曲線部46、直線部47a、47b構(gòu)成溝槽44，相較于溝槽144的刀刃前端143的端部，能夠使刀刃前端43的端部的角度為較大。因此，在刀刃前端43與脆性材料基板17接觸時，刀刃前端43的端部難以產(chǎn)生缺欠，使刻劃輪40的更換壽命變長。
[0080]此外，刻劃輪40，由于成為溝槽44的底的前端彎曲，因此在如借由激光加工形成有溝槽的情形，與具有前端僅折彎成V字形狀的溝槽的刻劃輪相比，由刻劃所產(chǎn)生的碎屑難以留在溝槽的底。
[0081]此外，在圖6(a)中，以a、b、c所示的直線部47a、曲線部46、直線部47b在溝槽44的寬度L中所占的比例為a:b:c=l:1:1?1:2:1左右。另外，在本實(shí)施例中，從曲線部46的兩端延伸的直線部47a、47b，由曲線部46的端部中的切線構(gòu)成。此外，關(guān)于溝槽44的加工方法或大小，將在以下詳述。
[0082]該刻劃輪40，由超硬合金或燒結(jié)鉆石形成。此外，刻劃輪40，也可使用于超硬合金等的基材鍍敷有鉆石等的硬質(zhì)材料膜。
[0083]例如，該燒結(jié)鉆石制的刻劃輪40主要是由鉆石粒子、及由其余的添加劑及結(jié)合材構(gòu)成的結(jié)合相所作成。該鉆石粒子的平均粒子徑是采用1.5μπι以下。而且，燒結(jié)鉆石中的鉆石含有量為75.0vo 1%?90.0vo 1%的范圍。
[0084]作為添加劑，例如可使用從鎢(W)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、鉭(Ta)選擇至少一種以上的元素的超威粒子碳化物。燒結(jié)鉆石中的超威粒子碳化物含有量為3.0vo 1%?10.0vo 1%的范圍，該超威粒子碳化物包含1.0vo 1%?4.0vo 1%的碳化鈦、與其余的碳化鎢。
[0085]作為結(jié)合材，通?？墒褂描F族元素。作為鐵族元素，可例舉如鈷(Co)、鎳(Ni)、鐵(Fe)等，其中又以鈷較佳。此外，燒結(jié)鉆石中的結(jié)合材的含有量，較佳為鉆石及超威粒子碳化物的其余部分，更佳為3.0vo 1%?20.5vol%的范圍。
[0086]接著，針對該刻劃輪40的制造方法進(jìn)行說明。首先，混合上述的鉆石粒子、添加齊U、結(jié)合材，且在鉆石成為熱力學(xué)上安定的高溫及超高壓下，使該等混合物燒結(jié)。借此制造燒結(jié)鉆石。在該燒結(jié)時，超高壓產(chǎn)生裝置的模具內(nèi)的壓力為5.0GPa?8.0GPa的范圍，模具內(nèi)的溫度為1500°C?1900°C的范圍。
[0087]接著，從所制造的燒結(jié)鉆石切取成為所希望的半徑的圓板。然后，在成為該基材的圓板的周圍部，借由分別切削兩面?zhèn)榷纬蓛A斜面，完成具有剖面V字狀的刀刃42的刻劃輪40。
[0088]然后，使相對于由該刻劃輪40的刀刃前端43構(gòu)成的棱線正交的圓板狀磨石，抵接于刀刃前端43，借此形成如圖6(a)所示的由曲線部46、與直線部47a、47b所構(gòu)成的溝槽44。
[0089]在圖7表示有用于設(shè)置如此的溝槽44的具體的制造方法。溝槽44，借由具有圓板狀的磨石81的研削單元80而形成。具體而言，研削單元80，構(gòu)成為借由馬達(dá)M使圓板狀的磨石81往箭頭K的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0090]首先，使刻劃輪40在箭頭J的方向僅旋轉(zhuǎn)一定的角度。接著，將刻劃輪40往箭頭U方向上壓，使刻劃輪40的正上方往進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的磨石81的前端部82抵接，借此形成溝槽44。然后，一旦溝槽44形成，則使刻劃輪40往箭頭D方向退避。接著，再使刻劃輪40僅旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于既定的間距的旋轉(zhuǎn)角后，將刻劃輪40往箭頭U方向上壓，借此形成下一個溝槽44。
[0091]也就是，借由反復(fù)進(jìn)行一邊使刻劃輪40在箭頭J的方向每次僅旋轉(zhuǎn)一定的角度、一邊使刀刃前端43抵接于磨石81的前端部82，而完成如圖6 (a)刀刃前端43與溝槽44交互連續(xù)的刻劃輪40。
[0092]此處，磨石81的前端部82，如在圖7中以放大圖表示，以前端彎曲的V字形狀構(gòu)成。也就是，前端部82，以彎曲的磨石曲線部83、從磨石曲線部83的一端朝向磨石81的一側(cè)面延伸的第I磨石直線部84a、及從磨石曲線部83的另一端朝向磨石81的另一側(cè)面延伸的第2磨石直線部84b構(gòu)成。另外，該前端部82的形狀，是借由對磨石81的兩側(cè)面的修整(dressing)加工等而形成、維持。
[0093]而且，使刀刃前端43僅以與溝槽44的深度H對應(yīng)的距離(圖7中以h表示)抵接于前端部82，借此利用磨石曲線部83形成溝槽44的曲線部46，利用磨石直線部84a的一部分形成溝槽44的直線部47a，利用磨石直線部84b的一部分形成溝槽44的直線部47b，完成如圖6(a)所示的溝槽44。在本實(shí)施例中，由于利用磨石81以一次性的步驟形成溝槽44，因此能夠效率佳地形成多個溝槽44。
[0094]在圖8表示具備以如此方式形成的溝槽44的刻劃輪40的顯微照片。另外，在實(shí)際所制造的刻劃輪40中，由于使用研削單元80形成溝槽44，因此在利用磨石81進(jìn)行研磨時也會有產(chǎn)生鉆石粒子的缺欠等情況。因此，由于在溝槽44的表面產(chǎn)生少許的凹凸，因此在直線部47a、47b存在有少許凹凸。此外，也未必能夠明確地觀察到如圖6(a)所示的直線部47a、47b與刀刃前端43的交點(diǎn)即端部X。
[0095]接著，針對該刻劃輪40的尺寸進(jìn)行說明。刻劃輪40的外徑Dm為1.0mm~10.0mm、較佳為1.0mm~7.0mm、尤其佳為1.0mm~5.0mm的范圍。在刻劃輪40是外徑Dm小于1.0mm的情形，將降低刻劃輪40的可處理性。另一方面，在刻劃輪40的外徑Dm大于10.0mm的情形，存在有刻劃時無法對脆性材料基板17形成較深的垂直裂紋的情況。
[0096]此外，刻劃輪40的厚度Th為0.4mm~1.2mm、較佳為0.4mm~1.1mm的范圍。在刻劃輪40的厚度Th小于0.4mm的情形，將降低加工性及可處理性。另一方面，在刻劃輪40的厚度Th大于1.2mm的情形，將使刻劃輪40的材料及用于制造的成本變高。
[0097]此外，刀刃42的刃前角Θ 1，一般為鈍角，且是90(deg) ^ Θ I ^ 160(deg)、較佳為90(deg) ≤ Θ I≤ 140 (deg)的范圍。另外，刃前角Θ I的具體的角度，是根據(jù)將進(jìn)行切斷的脆性材料基板17的材質(zhì)、厚度等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
[0098]此外，溝槽44，形成為溝槽寬度L相對于溝槽深度H為2.0倍~2.4倍的長度。另外，在圖6(a)中，在刻劃輪40形成溝槽44前的刀刃前端43的狀況以虛線表示。而且，溝槽深度H是從該假想線至最深的距離。此外，溝槽寬度L是連接溝槽的端部X的假想直線的長度。此外，棱線寬度W是刀刃前端43的長度。
[0099]溝槽深度H，是對應(yīng)刻劃輪40的外徑及被切斷的脆性材料基板17的材質(zhì)、厚度等而設(shè)定。而且將溝槽深度H設(shè)定在2.0 μ m~14 μ m的范圍,較佳為3.0 μ m~12.0 μ m的范圍，更佳為5.0 μ m~12.0 μ m的范圍。在溝槽深度H小于2.0 μ m的情形，則難以在脆性材料基板形成較深的垂直裂紋，在溝槽深度H大于14 μ m的情形，則由于溝槽的體積變大，因此不僅垂直方向的裂紋，裂紋也往水平方向伸展，并使刻劃所產(chǎn)生的線寬變寬。而且，往水平方向的裂紋隨時間經(jīng)過而更進(jìn)一步伸展，將無法避免多條水平裂紋結(jié)合而產(chǎn)生較大的裂紋。此外，裂紋的往水平方向的長度是取決于溝槽的體積，因此使溝槽寬度L相對于溝槽深度H為2.0倍~2.4倍的效果，在溝槽深度H為5.0 μ m以上的情形變得特別大。
[0100]將溝槽寬度L設(shè)定在5.0 μ m~35 μ m的范圍，較佳為7.0 μ m~30 μ m的范圍，更佳為10 μ m~25 μ m的范圍。在溝槽寬度L超過35 μ m的情形，由于同樣地使溝槽的體積變大，因此無法避免刻劃線的寬度變寬并且產(chǎn)生較大的裂紋。
[0101]棱線寬度W較佳為10 μ m~30 μ m。在棱線寬度小于10 μ m的情形,負(fù)載將無法充分地往基板傳遞，而使垂直裂紋無法充分地浸透。另一方面，若棱線寬度過寬，則存在有使水平裂紋容易產(chǎn)生的情形。
[0102]此外，溝槽寬度L 較佳為相對于棱線寬度W為1.0倍~3.2倍的長度，尤其佳為1.0倍~1.8倍。在小于I倍的情形，則垂直裂紋無法充分伸展，另一方面，若為3.2倍以上，則刻劃線的寬度將變寬，此外裂紋將變大。
[0103]此外，以圖6 (a)的Θ 2表示的刀刃前端43的邊緣角度Θ 2，較佳為115 (deg) ^ Θ2^ 135 (deg)的范圍。此是由于若邊緣角度Θ 2過大，將導(dǎo)致對脆性材料基板的侵入(刻入)變差之故。相反地，若邊緣角度Θ2過小(接近90° )，則邊緣將非常容易產(chǎn)生缺欠。
[0104]此處，針對于使用刻劃輪對脆性材料基板進(jìn)行分?jǐn)鄷r，在脆性材料基板所形成的刻劃線的線寬LW的影響，利用具體例進(jìn)行說明。圖9(a)是脆性材料基板即母基板的俯視圖與放大圖，圖9(b)是圖9(a)中的IXb-1Xb的剖面圖，圖9(c)是已分?jǐn)鄨D9(b)中的母基板的剖面圖。此外，圖10是顯示裝置的剖面圖。
[0105]借由刻劃輪在基板表面形成刻劃線的脆性材料基板，是用于制造液晶面板等顯示用面板60的大型的玻璃基板。該玻璃基板也稱為母基板70。一般是使用該母基板70一次制造多個顯示用面板60。另外，圖9(a)所示的母基板的俯視圖，并非母基板整體而是僅為其一部分。
[0106]首先，如圖9(a)所示，在母基板70上，就每一個顯示用面板60形成像素等。具體而言，顯示用面板60，是以顯示區(qū)域61、及顯示區(qū)域61周邊的框緣區(qū)域62構(gòu)成，且在該顯示區(qū)域61形成多個以轉(zhuǎn)換組件(switching device)或濾光組件(color filter)等構(gòu)成的像素，在框緣區(qū)域62形成用以將各種信號送至顯示區(qū)域61的各像素的配線或外部連接端子等。
[0107]接著，如圖9(a)、(b)所示，在就每一個顯示用面板60形成有像素等的母基板70中，沿著顯示用面板60的邊界，使施加有負(fù)載的刻劃輪40旋轉(zhuǎn)移動。借此，在母基板70的表面形成刻劃線71。另外，該刻劃線71，是由母基板70的表面中的由刻劃輪40的負(fù)載所產(chǎn)生的塑性變形區(qū)域及水平方向的裂紋構(gòu)成。
[0108]而且，如圖9(b)所示，借由形成該刻劃線71，垂直裂紋72沿刻劃線71，從刻劃線71的大致中央往母基板70的垂直方向伸展。
[0109]接著，借由對形成有刻劃線71與垂直裂紋72的母基板70施加應(yīng)力，而如圖9(c)所示，將母基板70分?jǐn)喑娠@示用面板60，完成顯示用面板60。
[0110]然后，如圖10所示，以框緣狀的外框73覆蓋顯示用面板60的框緣區(qū)域62，且將未圖示的控制用基板等往顯示用面板60連接，借此制造顯示裝置74。
[0111]此處，若在母基板70所形成的刻劃線71的線寬LW變寬，則恐將產(chǎn)生如以下的問題。
[0112]首先，如圖9(c)所示，也在分?jǐn)喑娠@示用面板60后，刻劃線71以線寬LW的一半左右的比例，作為刻劃痕71a而殘留在顯示用面板60的基板端部表面?？蚓墔^(qū)域62的框緣寬a若十分地寬則不會有問題，但若因窄框緣化而使框緣寬a變窄，則在框緣寬a之中刻劃痕71a所占的比例將增加。因此，產(chǎn)生有如下的問題:從前視方向即使已借由外框73而將刻劃痕71a完全地覆蓋，但當(dāng)從斜方向觀察顯示裝置74時，也可直接看見刻劃痕71a、因刻劃痕71a而產(chǎn)生漫反射(diffuse reflect1n)、刻劃痕71a相當(dāng)顯眼等。
[0113]此外，若為了防止刻劃痕71a被觀察到，而使框緣寬a變寬時，將產(chǎn)生由母基板70制造的顯示用面板60的數(shù)量減少等的問題。此外，若使外框73的寬度變寬時，則將產(chǎn)生成本增加、或外框73重迭于顯示區(qū)域61等的問題。
[0114]此外，若在成為顯示裝置74后，也在顯示用面板60的基板端部表面殘留有許多由刻劃線71構(gòu)成的刻劃痕71a，則恐將馬上因振動等而使水平裂紋彼此連接，產(chǎn)生小片的碎屑，因該碎屑而傷及配線等。因此，若要完全去除殘留于顯示用面板60的刻劃痕71a，則必需進(jìn)行研磨等其他步驟，將導(dǎo)致成本增加。
[0115]此外，若顯示用面板60是如液晶面板使2片母基板70貼合而制作，則由于很少會在與形成刻劃線71的面為同一平面形成配線等，因此也很少會因刻劃線71的形成而切斷配線等。然而，若為使用一片母基板70，并在與母基板70的形成刻劃線71的表面為同一平面直接形成配線等的構(gòu)成的顯示用面板60，則恐有因刻劃線71的形成而切斷配線等的情況。
[0116]如以上的問題，可借由抑制于母基板70的表面所形成的刻劃線71的線寬LW的擴(kuò)大、使線寬LW盡可能變窄而解決。
[0117]因此，作為抑制刻劃線的線寬擴(kuò)大的刻劃方法，在本實(shí)施例中，進(jìn)行了使用如以下的刻劃輪40，對該刻劃輪40施加負(fù)載并使其在脆性材料基板17的表面上旋轉(zhuǎn)而形成刻劃線的刻劃方法，該刻劃輪40是溝槽44成為以曲線部46、從該曲線部46的一端朝向一個刀刃前端43延伸的直線部47a、及從曲線部46的另一端朝向另一個刀刃前端43延伸的直線部47b構(gòu)成的形狀，此外，溝槽44的深度H是2 μ m以上，溝槽44的寬度L是35 μ m以下且為深度H的2.4倍以下。而且，借由該刻劃方法，能夠防止刀刃前端43的缺欠，并且抑制刻劃線的線寬擴(kuò)大，且能夠?qū)崿F(xiàn)線寬狹窄的刻劃線。
[0118]針對借由本實(shí)施例的刻劃方法進(jìn)行脆性材料基板17的分?jǐn)嗟木唧w的結(jié)果進(jìn)行說明。所使用的刻劃輪，是實(shí)驗例I~實(shí)驗例8。實(shí)驗例I~實(shí)驗例8的刻劃輪，均為外徑Dm為2.0mm、厚度Th為0.65mm、刃前角Θ I為100°。表1，是記載了關(guān)于實(shí)驗例I~實(shí)驗例8的其他要素的表。在表1中，表示有實(shí)驗例I~實(shí)驗例8的溝槽深度H、溝槽寬度L、棱線寬度W、突起數(shù)、L/H、L/W。
[0119]

【權(quán)利要求】
1.一種刻劃輪，是交互地具備成為刀刃前端的棱線部與由磨石加工所形成的溝槽，其特征在于: 該溝槽是由彎曲的曲線部、從該曲線部的一端往一方的棱線部延伸的第I直線部、及從該曲線部的另一端往另一方的棱線部延伸的第2直線部形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻劃輪，其特征在于其中， 該溝槽的寬度中的該第I直線部與該曲線部與該第2直線部的比例相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刻劃輪，其特征在于其中， 該溝槽的深度為2 μ m以上,且在側(cè)視觀察的方向中的該溝槽的寬度為35 μ m以下且為該溝槽的深度的2.4倍以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刻劃輪，其特征在于其中，該溝槽的寬度為該溝槽的深度的2.0倍以上。
5.一種刻劃裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1至4中任一項的刻劃輪； 銷，是將該刻劃輪保持成旋轉(zhuǎn)自如；以及 保持具，是包含形成配置該刻劃輪的保持溝槽的一對支持部，且在該一對支持部設(shè)置有配置該銷的銷孔。
6.一種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪是交互地具備成為刀刃前端的棱線部與由使用圓板狀磨石的磨石加工所形成的溝槽，其特征在于，具備使用該磨石，且借由使該磨石的前端部與圓板狀的基材的圓周接觸而形成該溝槽的步驟； 該磨石，是該磨石的前端部由彎曲的磨石曲線部、從該磨石曲線部的一端朝向該磨石的一側(cè)面延伸的第I磨石直線部、及從該磨石曲線部的另一端朝向該磨石的另一側(cè)面延伸的第2磨石直線部所形成； 該溝槽，是由彎曲的溝槽曲線部、從該溝槽曲線部的一端往一方的棱線部延伸的第I溝槽直線部、及從該溝槽曲線部的另一端往另一方的棱線部延伸的第2溝槽直線部構(gòu)成。
【文檔編號】C03B33/02GK104070612SQ201410106664
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月26日
【發(fā)明者】中垣智貴, 阿部浩 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司