專利名稱：：脆性材料用劃線輪及其制造方法和采用脆性材料用劃線輪的劃線方法及劃線裝置、劃線工具的制作方法
技術領域：
：本發明涉及脆性材料用劃線輪及其制造方法和采用所述劃線輪的脆性材料基板的劃線方法及劃線裝置，該脆性材料用劃線輪在壓接于脆性材料基板的狀態下滾動以在所述脆性材料基板上刻出劃線，從而形成從10所述劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕。
背景技術：
：平面顯示器(以下稱為FPD)使用由配合畫面尺寸的大小的脆性材料所構成的基板(以下稱為基板)。15例如，作為FPD的一種的液晶顯示器用面板是將兩片玻璃基板貼合并在其間隙注入液晶而構成顯示面板的。此外，在被稱為LCOS的投影儀用基板內的反射型基板的情況下，使用將石英基板與半導體晶片貼合而成的一對基板。此種將基板貼合而成的貼合基板，通常是在大尺寸的貼合基板(母基板)的表面上形成劃線，接下來通過沿所形成的劃線使20基板裂斷來分割成預定尺寸的單位基板。需要說明的是，在母基板上形成劃線的動作稱為"劃線動作"。沿著通過劃線動作而形成的劃線來折斷母基板的動作稱為"裂斷"。通過劃線與裂斷來分割成所期望尺寸的脆性材料基板的動作稱為"割斷"。進一步地，經過割斷步驟后的搬送將已被割斷的脆性材料基板切分成分別獨立25的單位基板的動作稱為"分離"。此外，在本發明中，將通過形成劃線來使垂直裂痕從基板表面朝基板厚度方向伸展的劃線輪性質稱為"滲透效果"。圖7是公知的劃線裝置的主視圖。使用圖7說明以往的劃線方法。此外，以該圖左右方向為X方向、以與紙面正交的方向為Y方向，說明如下。劃線裝置100具備以真空吸附機構固定所載置的玻璃基板G且能水平旋轉的臺28;用以將臺28支撐成可在Y方向上移動且彼此平行的一對導軌21、21;使臺28沿導軌21、21移動的滾珠螺桿22;沿X方向5架設于臺28上方的導桿23;在導桿23上設置成能沿X方向滑動且用以對劃線輪50施加切斷壓力的劃線頭1;使劃線頭1沿導桿23滑動的電動機24;擺動自如地設在劃線頭1的下端且通過劃線頭1進行升降的刀片保持件ll;可旋轉地安裝在刀片保持件11下端的劃線輪50;以及一對CCD攝影機25，所述一對CCD攝影機25設于導桿23上方，用以識別io在臺28上的玻璃基板G上形成的對準標記。圖8及圖9是說明玻璃基板等脆性材料基板的割斷步驟的圖，亦即分別說明在脆性材料基板表面形成劃線的步驟、以及沿所形成的劃線使脆性材料基板裂斷而分割成所期望的尺寸的脆性材料基板的步驟。根據圖8及圖9說明基板的割斷步驟的兩個例子。此外，在以下說15明中，以用于液晶顯示設備用面板的作為貼合玻璃的玻璃基板G為例，為使說明易于理解，將一側的玻璃基板暫稱為A面基板，將另一側的玻璃基板暫稱為B面基板。第一例中，(1)、首先，如圖8(a)所示，以A面基板為上側，將玻璃基板G載置于劃線裝置的劃線臺上，并使用劃線輪50對A面基板20進行劃線動作來形成劃線Sa。(2)、接下來，使玻璃基板G的上下翻轉，將所述玻璃基板G搬送至裂斷裝置。接著如圖8(b)所示，利用該裂斷裝置，使裂斷桿3沿與劃線Sa相對的線對載置于墊板4上的玻璃基板G的B面基板進行按壓。以此，下側的A面基板的裂痕從劃線Sa向上方伸展，從而A面基板沿25劃線Sa被分割。(3)、然后，將玻璃基板G搬送至劃線裝置的劃線臺上。進而，利用該劃線裝置，如圖8(c)所示那樣用劃線輪50對B面基板進行劃線動作來形成劃線Sb。(4)、接下來，使玻璃基板G的上下翻轉并搬送至裂斷裝置。進而，如圖8(d)所示，利用裂斷桿3沿與劃線Sb相對的線對載置于墊板4上的所述玻璃基板G的A面基板進行按壓。以此，下側的B面基板的裂痕從劃線Sb向上方伸展，從而B面基板沿劃線Sb被分割。本發明將上述步驟所構成的割斷方式稱為SBSB方式(S代表劃線，5B代表裂斷)。此外，在第二例中，(1)、首先，如圖9(a)所示，以A面基板為上側，將玻璃基板G載置于劃線裝置的劃線臺上，并使用劃線輪50對A面基板進行劃線動作來形成劃線Sa。(2)、接下來，使玻璃基板G的上下翻轉，將所述玻璃基板G載置io于劃線臺上，并使用劃線輪50對B面玻璃基板進行劃線動作來形成劃線Sb(圖9(b))。(3)、然后，將玻璃基板G搬送至裂斷裝置。接著如圖9(c)所示，利用該裂斷裝置，使裂斷桿3沿與劃線Sa相對的線對載置于墊板4上的玻璃基板G的B面玻璃基板進行按壓。以此，下側的A面基板的裂痕從15劃線Sa向上方伸展，從而A面基板沿劃線Sa被分割。(4)、其次，使玻璃基板G的上下翻轉并如圖9(d)所示那樣載置于裂斷裝置的墊板4上。接著，將裂斷桿3沿與劃線Sb相對的線對玻璃基板G的A面基板進行按壓。以此，下側的B面基板的裂痕從劃線Sb向上方伸展，從而B面基板沿劃線Sb被分割。20本發明將上述步驟所構成的割斷方式稱為SSBB方式。通過實施上述兩個示例的(1)(4)各步驟，玻璃基板G在所期望的位置被沿劃線分割成兩個。接著，以稍微施力使玻璃基板G在所期望的分離位置被分離。此外，在專利文獻l中公開了一種具有高滲透效果的劃線輪。25專利文獻l:日本專利第3,074,143號公報圖11及圖12是說明專利文獻1所示的劃線輪的示意圖(包含局部放大圖)。劃線輪40由形成有圓周棱線41的外周緣部和沿圓周棱線41在圓周方向交錯形成的多個缺口40b及突起40a構成。突起40a由以預定間距及深度切割圓周棱線41而形成的。通過使用劃線輪40形成劃線，從而能從玻璃基板的表面朝垂直方向形成相對于玻璃基板的板厚為較深的垂直裂痕。當將這種具有高滲透效果的劃線輪40用于割斷步驟時，能簡化或省略圖8(b)及圖8(d)所示的SBSB方式中的裂斷步驟或圖9(c)5及圖9(d)所示的SSBB方式中的裂斷步驟。另外，在玻璃材料制造廠商在基板材料的改良、熱處理加工中進行各種改良的結果是，使用以往的刀具輪(以往的刃尖(普通刃尖)以下稱為N刃尖)進行劃線時，會產生"接觸不良"的狀態、即在滾動刀輪后不能馬上開始形成劃線的情形。亦即，產生刃尖在基板表面"容易滑io動"的傾向。該結果是開始要求"接觸好"的刃尖。然而，在"接觸好"這方面，專利文獻1所述的高滲透刃尖(以下稱為P刃尖)雖能加以對應，但難以確保在FPD面板制造現場所要求的端面強度的質量基準。端面強度這方面，使用N刃尖后的分割面的數據雖然良好，但N刃尖的情形則存在如下問題，使用圖10進行說明。15圖10是表示對單板進行交叉劃線的情形的示意圖。使用N刃尖來進行這種交叉劃線方法時的問題點是，會產生所謂"交點跳越"的問題、即在交點附近劃線不能連續。就上述端面強度的觀點出發，使用N刃尖的分割面數據雖然良好，卻存在如下問題(1)、交叉切割時會產生交點跳越；(2)、對基板表面20的硬度高的基板要求接觸的良好性；(3)、對于厚度為0.4mm以下的玻璃或經化學蝕刻等化學處理而予以薄型化的玻璃，會被要求通過內切進行的劃線方法，但N刃尖卻不能加以對應。另一方面，若欲采用使用P刃尖的劃線方法時，根據FPD面板生產現場有時會要求利用一直以來的裂斷步驟加以對應的情形，因此P刃尖25的導入有時不一定能成為解決對策。此外，還有端面強度方面也對P刃尖的使用造成制約的情況。除基板表面強度的改良外，還增加了對母基板(作為面板基板的材料)進行化學蝕刻來加強基板表面強度的情形，但在該情況下基板外周會隆起，產生了通過"外切"進行的劃線動作(外切劃線動作)不穩定的傾向。此外，代表行動電話的手機終端機中所使用的面板基板，為了實現輕量化而有其厚度越來越薄的傾向，對此種基板采用使用N刃尖的外切劃線方法也會出現問題。其理由在于，若對厚度薄的基板采用外切劃線方法，則當將刀輪置于基板上時，會因帶給基板端面邊緣的沖擊而5在邊緣產生缺口或使基板本身破裂，從而致使產品的合格率降低。因此，對薄基板不能采用由N刃尖進行的外切劃線。然而，由于N刃尖是接觸不良的刃尖，因此不能采用由該刃尖進行的內切劃線方法。如以上的說明，使用刃尖的使用者要求開發出一種對基板表面的接觸好、不容易產生交點跳越且能確保端面強度為與N刃尖相同程度的質io量的刃尖。當使用所述劃線裝置100來割斷玻璃基板G時，通過使載置玻璃基板G的臺28旋轉90°來沿縱向和橫向進行交叉劃線動作，從而不僅在玻璃基板上沿一方向形成劃線，而是使多條劃線交叉而形成有交點。如圖10所示，在劃線輪50通過最初形成的劃線L1L3而形成劃線15L4L6時，有時在這些劃線的交點附近會產生后來所形成的劃線L4L6有一部分在交點附近無法形成的現象(這種現象稱為"交點跳越")。當在玻璃基板上產生這種交點跳越時，玻璃基板大多不能依照劃線而分離，其結果是產生大量不合格品，從而存在生產效率顯著降低的問題。20交點跳越的原因被認為可能如下所述。gp，在最初以N刃尖形成劃線時，會隔著劃線在兩側的玻璃表面附近產生內部應力。接著，在N刃尖的劃線輪通過最初形成的劃線時，會因潛在其附近的內部應力，削弱了自劃線輪朝垂直方向對玻璃基板面施加劃線動作所需的力，其結果是，造成無法在交點附近形成后來應形成的劃線。25另一方面，當使用如專利文獻1所示的高滲透性劃線輪40(P刃尖)形成劃線時，能防止上述劃線的交點跳越，并在玻璃基板表面形成較深的垂直裂痕。然而，使用劃線輪40來形成劃線時，有時會在圖8(c)中對上側的B面基板進行劃線動作的時刻，在該B面基板上形成較深的垂直裂痕，使玻璃基板G在實質上成為分離狀態。因此，為了從圖8(c)移至圖8(d)，當以吸引墊等吸引玻璃基板G并搬送至第二裂斷裝置時，存在已分離的玻璃基板G的一方殘留于第二劃線裝置上，或已分離的玻璃基板G的一方在玻璃基板G的搬送中掉落的情況。此外，與使用以往劃線輪5(N刃尖)的情況相比較，存在脆性材料的分割面的質量(端面強度)降低的情況。
發明內容本發明就是鑒于上述的以往問題而完成的，其目的在于提供能在切io斷脆性材料基板時防止交點跳越且可進行在搬送中不致使端材掉落的穩定搬送的脆性材料用劃線輪及使用該劃線輪的脆性材料基板的劃線方法及劃線裝置、及劃線工具。此外，本發明的目的在于提供可發揮劃線時的接觸好且脆性材料的分割面質量(端面強度)良好的劃線性能的劃線輪及使用該劃線輪的脆15性材料劃線方法及劃線裝置、及劃線工具。根據本發明，提供一種脆性材料用劃線輪，該脆性材料用劃線輪由如下部分構成共有旋轉軸的兩個圓錐的底部相交而形成圓周棱線的外周緣部，以及沿所述圓周棱線在圓周方向上交錯形成的多個缺口及突起，所述突起借助于等間隔殘留所述圓周棱線的缺口而形成，所述突起在其20壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線及從劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕，其特征在于，所述缺口在其圓周方向上的長度是414um、優選是712um的范圍。本發明的突起由在N刀尖(以往刀尖)的圓周棱線形成缺口后殘留的、在圓周方向上具有長度的圓周棱線的部分構成。25為了在切斷脆性材料基板時防止交點跳越、避免分離后的玻璃基板的截面質量下降、在搬送中端材不致掉落而能進行穩定的搬送，并且為了提高脆性材料的分割面質量(端面強度)，優選為如下的結構。艮P，所述缺口在其圓周方向上的長度，是比所述突起的圓周方向的長度短。所述外周緣部，包含兩個所述圓錐斜面而形成，所述斜面的中心線平均粗糙度Ra是0.45txm以下。所述圓周棱線的中心線平均粗糙度Ra是0.40um以下。此外，作為脆性材料用劃線輪，本發明包含的脆性材料用劃線輪是，具有供軸支承所述輪用的銷貫通的軸孔的盤狀輪或者與所述銷一體地形5成的一體型輪。根據本發明的另一觀點，提供一種脆性材料的劃線方法，該脆性材料的劃線方法是使脆性材料用劃線輪在壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線，其特征在于，使用第一劃線輪形成第一劃線，接下來使用第二劃線輪形成與已形成的第一劃線相交的10第二劃線，至少第一劃線輪是本發明的脆性材料用劃線輪。至少第一劃線輪是本發明的脆性材料用劃線輪，而第二劃線輪可是與第一劃線輪同樣不具有高滲透效果的劃線輪，或者也可是所述的具有高滲透效果的劃線輪。根據本發明的另一觀點，提供一種脆性材料的劃線裝置，該脆性材15料的劃線裝置具備可旋轉地載置脆性材料基板的旋轉臺；相對于載置在所述旋轉臺上的脆性材料基板而在X及Y方向上移動的劃線輪安裝部；以及安裝于該劃線輪安裝部的本發明的脆性材料用劃線輪。根據本發明的另一觀點，提供一種脆性材料用手動劃線工具，該脆性材料用手動劃線工具是將本發明的所述的脆性材料用劃線輪旋轉自如20地軸裝于設在柄端的保持件所構成的。根據本發明的又一觀點，提供一種脆性材料用劃線輪的制造方法，該脆性材料用劃線輪由如下部分構成共有旋轉軸的兩個圓錐底部相交而形成圓周棱線的外周緣部，以及沿所述圓周棱線在圓周方向上交錯形成的多個缺口及突起，所述突起借助于等間隔殘留所述圓周棱線的缺口25而被形成，所述突起在其壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線及從劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕，其特征在于，具備通過激光的照射而在外周緣部切成從所述圓錐的軸線方向觀察的形狀為V字形的缺口的步驟，并通過改變所述V字的中心角度來設定所述缺口在圓周方向上的長度。根據本發明的再一觀點，提供一種脆性材料用劃線輪的制造方法，該脆性材料用劃線輪由如下部分構成共有旋轉軸的兩個圓錐底部相交而形成圓周棱線的外周緣部，以及沿所述圓周棱線在圓周方向上交錯形成的多個缺口及突起，所述突起借助于等間隔殘留所述圓周棱線的缺口5而被形成，所述突起在其壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線及從劃線朝該脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕，其特征在于，具備通過激光的照射而在外周緣部切成從所述圓錐的軸線方向觀察的形狀為梯形的缺口的步驟，并通過改變梯形的底邊長度來設定所述缺口在圓周方向上的長度。10本發明的脆性材料用劃線輪中，由于缺口在其圓周方向上的長度比突起的圓周方向的長度短，因此能抑制所述的高滲透效果且使對玻璃表面的咬合(接觸)良好。本發明的脆性材料用劃線輪中，由于缺口在其圓周方向上的長度是在414um的范圍，因此在切斷脆性材料時，可防止交點跳越，避免分15離后的玻璃基板的截面質量下降，在搬送中端材不致掉落而能進行穩定的搬送。由于外周緣部包含兩個圓錐臺斜面而形成，且該斜面的中心線平均粗糙度Ra是0.45ym以下，因此能抑制兩個圓錐臺的斜面上的表面粗糙度。雖會因劃線使圓錐臺斜面的表面粗糙度轉印至玻璃的邊緣部，但由20于已抑制圓錐臺斜面的表面粗糙度，因此可確保玻璃邊緣部的強度(端面強度)，從而能抑制分離后的玻璃基板的截面質量下降。由于圓周棱線在盤的直徑方向具有微細的凹凸，而該凹凸的中心線平均粗糙度Ra是0.40Pm以下，因此可抑制突起前端在圓周棱線上的起伏，從而形成穩定的劃線。25本發明的脆性材料的劃線方法，由于在進行交叉劃線時是使用本發明的脆性材料用劃線輪作為形成最初劃線的第一劃線輪，因此可避免分離后的脆性材料基板的截面質量降低、且可進行在交叉劃線后的脆性材料搬送中不致使端材掉落的穩定搬送。本發明的脆性材料的劃線裝置，安裝有本發明的脆性材料用劃線輪，由此可在切斷脆性材料基板時，防止交點跳越、避免分離后的玻璃基板的截面質量降低、且可進行在搬送中不致使端材掉落的穩定搬送。本發明的脆性材料用劃線輪的制造方法，由于具備通過激光的照射來在外周緣部形成從該圓錐軸線方向觀察的形狀為V字形的缺口的步5驟，并可通過改變該V字的中心角度來設定該缺口在圓周方向的長度，因此能將缺口深度維持于一定來改變缺口的長度。本發明的脆性材料用劃線輪的制造方法，由于具備通過激光的照射來在外周緣部形成從該圓錐軸線方向觀察的形狀為梯形的缺口的步驟，并通過改變梯形的底邊長度來設定該缺口在圓周方向的長度，因此能將10缺口深度維持于一定來改變缺口的長度。圖1是對本發明的劃線輪從正交于其旋轉軸的方向觀察到的主視圖。15圖2是圖1的側視圖。圖3是圖2的局部放大圖。圖4是圖3的局部放大圖。圖5是本發明的另一實施方式的劃線輪的主視圖。圖6是將本發明的劃線輪用于以往液晶面板分割作業線的上述作業20線構成例的說明圖。圖7是以往劃線裝置的主視圖。圖8是說明利用以往SBSB方式對玻璃基板表面形成劃線、與沿所形成的劃線分割玻璃基板的步驟的圖。圖9是說明利用以往SSBB方式對玻璃基板表面形成劃線、與沿所25形成的劃線分割玻璃基板的步驟的圖。圖10是說明進行交叉劃線時所產生的交點跳越現象的立體圖。圖11是將以往劃線輪從正交于其旋轉軸的方向觀察的主視圖。圖12是圖11的側視圖。圖13是本發明的手動劃線工具的主視圖。圖14是本發明另一實施方式的劃線輪的圓周棱線部分的放大圖。圖15是顯示關于玻璃基板1的本發明的實施例(A刃尖)及比較例(N刃尖、P刃尖)的結果[彎曲強度的魏普分布(F)]的圖表。圖16是顯示關于玻璃基板2的本發明的實施例(A刃尖)及比較例(N刃尖、P刃尖)的結果[彎曲強度的魏普分布(F)]的圖表。標號說明1:劃線頭10:劃線輪11-圓周棱線lS:缺口16:突起60:劃線輪61:圓周棱線70:劃線輪71:圓周棱線75:缺口76:突起90:手動劃線工具20具體實施方式以下，根據附圖詳細說明本發明的實施方式。此外，本發明中作為加工對象的脆性材料基板，并未特別限定形態、材質、用途及大小，可是由單板構成的基板或貼合兩片以上單板而成的貼合基板，也可使薄膜或半導體材料附著或包含于此等表面或內部。而25且，上述脆性材料基板即使在其表面附著薄膜等，也是本發明劃線輪的劃線對象。本發明的脆性材料基板材質，可列舉玻璃、陶瓷、半導體(硅等)、藍寶石等，本發明的脆性材料基板的用途可列舉液晶顯示器面板、電漿顯示器面板、有機EL顯示器面板、表面傳導電子發射顯示器(SED)用面板等的場發射顯示器(FED)用面板等的平板顯示器用面板。本發明的"中心線平均粗糙度Ra"，表示JISB0601所規定的工業產品表面粗糙度的參數之一，是從對象物表面隨機抽取的算術平均值。以下的實施方式中雖是顯示與本發明劃線輪形狀相關的示例，但本5發明的劃線輪并不限于這些。使用圖1及圖2說明本發明的劃線輪10的實施方式。圖1是從與劃線輪10的旋轉軸正交的方向觀察的主視圖，圖2是圖1的側視圖。此外，本發明的劃線輪IO是脆性材料用劃線輪，該劃線輪10在壓接于玻璃等脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成io劃線，伴隨劃線的形成而形成從劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕。本發明的劃線輪IO，例如可替代以往的劃線輪50安裝于用圖7說明的以往的劃線裝置100的劃線頭1上。如圖1及圖2所示，劃線輪10具有共有旋轉軸12的兩個圓錐臺13底部相交而形成圓周棱線11的外周緣部14;以及沿所述圓周棱線1115在圓周方向形成的多個缺口15及突起16。圓周棱線11通過從軸心向半徑方向外側施加研削加工而形成，在己施加研削加工的外周緣部14的表面殘留有研削條痕。外周緣部14形成為具有交會(収束)角度(oc)。劃線輪IO是具有供軸支承劃線輪IO用的銷(未圖示)貫通的軸孔2017的盤狀輪。劃線輪10的材質優選為超硬合金、燒結鉆石、陶瓷或金屬陶瓷(cermetX外周緣部14是由兩個圓錐臺13的斜面構成的，雖會由于形成圓周棱線ll用的研削加工而殘留研削條痕，但會實施加工以使所述斜面的中25心線平均粗糙度Ra為0.45"m以下。由于施加了使殘留于所述斜面的研削條痕的中心線平均粗糙度Ra為0.45iim以下的研削加工，因此與中心線平均粗糙度Ra更大的以往研削加工相比，可減少被削取的刃尖構成材料的總量，從而可抑制突起16的磨損，大幅延長壽命。圓周棱線11具有由圓錐臺13(構成外周緣部14)斜面的上述研削條痕而形成的微細凹凸，所述凹凸的中心線平均粗糙度Ra是0.40um以下。由于施加了使圓周棱線11的凹凸的中心線平均粗糙度Ra為0.40um5以下的研削加工，因此在圓周棱線11上形成缺口15時，可容易地確定開始加工缺口15的圓周棱線11的高度位置(在半徑方向上的位置)。如圖3及圖4(圖2的局部放大圖)所示，劃線輪10的缺口15是以間距P形成，且其圓周方向的長度a比突起16的圓周方向的長度b短。突起16是由在圓周棱線11形成缺口后所殘留的、在圓周方向具有長度io的圓周棱線ll的部分所構成的。缺口15是通過從平坦的圓周棱線11以每間距P切取出深度h的大致V字形的槽而形成的。通過形成這樣的缺口15，從而在圓周棱線11上以每間距P形成高度h的突起16(相當于棱線部ll)。與突起16的圓周棱線11相當的部分，具有通過圓錐臺13的斜面的15上述研削條痕而形成的微細凹凸，所述凹凸的中心線平均粗糙度Ra是0.40um以下。如圖4所示，缺口15具有向劃線輪10底部的半徑方向內側切取的缺口面18，突起16的端部lla上的切線C與缺口面18以3060。的角度(e)相交。20即，若突起16的端部lla上的切線C與缺口面18以直角或接近直角的角度相交，則可改善突起16的端部lla對基板表面的咬合，但突起16的端部lla的磨損卻會加快，而若突起16的端部lla上的切線C與缺口面18以30。以下的角度相交的話，則突起16的端部lla對基板表面的咬合則會變差。25通過將角度(e)的范圍設在3060°，能謀求劃線輪10的壽命增長，又能維持劃線輪對基板表面的咬合良好。缺口15由于從圓錐臺13的軸線方向觀察到的形狀是大致V字形，因此在此種形狀中通過改變V字的中心角度，就能確保缺口15的深度(突起16的高度)h，還可容易地調整缺口15的圓周方向的長度a和突起16的圓周方向的長度b。說明劃線輪10的制造方法的一個例子。準備作為劃線輪IO母體的圓柱盤狀物，通過對該圓柱盤狀物研削加工兩側的外周緣部14，使兩個圓錐臺13的斜面交叉而形成圓周棱線11。5在上述研削加工中，優選使圓錐臺13斜面的表面粗糙度及源于表面粗糙度的圓周棱線11在軸方向上的起伏較小。圓錐臺13的斜面的中心線平均粗糙度Ra為0.45um以下，圓周棱線11具有由圓錐臺13斜面的研削條痕形成的微細凹凸，但選定所使用的磨石粒度以使所述凹凸的中心線平均粗糙度Ra為0.40iim以下。這樣，io通過抑制圓錐臺13的斜面及圓周棱線11的表面粗糙度，從而使所形成的劃線寬度較細且保持一定，而能抑制由劃線輪IO進行的劃線所得的分離后的玻璃基板G的分割面產生碎屑(chipping)等。接下來，在圓周棱線ll上形成缺口15。作為形成缺口15的一個例子，通過激光的照射而在外周緣部形成從15圓錐13的軸線方向觀察到的形狀為V字形的缺口15。根據此方法，通過改變V字的中心角度，能將突起16的高度h保持一定，且可容易地調整缺口15的圓周方向的長度a和突起16的圓周方向的長度b。劃線輪10的外徑、缺口15的間距P、缺口15的圓周方向的長度a20以及突起16的圓周方向的長度b、缺口15的深度以及外周緣部14的交會角度(a)等劃線輪的規格，是根據切斷對象的脆性材料的種類、厚度、熱經歷以及所期望的脆性材料分割面質量等來適當設定的。作為劃線輪10條件的一個例子，劃線輪的外徑是120mm、缺口15的間距是205000um、缺口15的深度是0.55ixm、圓周棱線1125的交會角度是85140。。作為優選的劃線輪的條件為，劃線輪的外徑是15mm、缺口15的間距是2050um、缺口15的深度是13um、圓周棱線11的交會角度是100130。。一般而言，通過使用缺口深度較深的劃線輪，從而具有與脆性材料相接觸(特別在交叉劃線時的交點跳越較少)良好的傾向，例如，從與脆性材料接觸的觀點出發，缺口的深度優選是例如23tim。另一方面，通過使用缺口的深度較淺的劃線輪，從而具有脆性材料的分割面質量(端面強度)得以提高的傾向，從端面強度的觀點出發，缺口的深度優選是例如12lim。5—般而言，通過使用缺口的間距短(分割數多)的劃線輪，從而具有脆性材料的接觸得以提高的傾向，從與脆性材料相接觸的觀點出發，缺口的間距優選是例如201000ym，在分割貼合玻璃基板時特別合適。另一方面，通過使用缺口的間距長(分割數少)的劃線輪，從而具有脆性材料的質量(端面強度)得以提高的傾向，從制造劃線輪的容易性的io觀點出發也是優選的，例如優選是10005000um，在分割原料單板(材料板)時特別合適。一般而言，在分割貼合玻璃基板時優選使用外徑小的劃線輪，例如外徑是14mm的劃線輪非常適合。另一方面，在分割原料單板時優選使用外徑大的劃線輪，例如外徑是420mm的劃線輪是適合的。15—般而言，圓周棱線的交會角度大的劃線輪，具有壽命長的傾向，從壽命的觀點出發，圓周棱線的交會角度優選是例如90140。，特別優選100135°。一般而言，通過使用缺口的圓周方向的長度較長的劃線輪，從而具有與脆性材料相接觸得以改善的傾向，從與脆性材料相接觸的觀點出發，20缺口15的圓周方向的長度為414um的范圍，優選為712ym的范圍。另一方面，通過使用缺口的圓周方向的長度較短的劃線輪，從而具有脆性材料的分割面質量(端面強度)得以提高的傾向，從脆性材料的分割面質量的觀點出發，缺口的圓周方向的長度為16Pm的范圍，優選為15um的范圍。25本發明的劃線輪(A刃尖)具有如下的優異特征。劃線輪(A刃尖)的特征在于接觸性好，因此不會在交叉劃線時產生交點跳越，且對無法采用N刃尖進行的外切劃線動作的厚度較薄的基板，也能以內切劃線動作加以對應。以下說明將具有如上述優異特征的A刃尖應用于單板的交叉劃線動作的情形。以下述情形為例進行說明使用第一刀輪(第一刃尖)形成第一方向的單一或多條劃線，然后使用第二刀輪(第二刃尖)朝與這些劃線交叉的第二方向形成單一或多條劃線。在上述情形下，雖然也會受到基板的材質、厚度等對加工對象的基5板的影響，但第一與第二刃尖的選擇可有如下的組合。上述的a)、b)、C)情形的特征如下。a)情形在能采用外切劃線動作、即基板厚度例如為0.6mm以上、對能利用N刃尖加以對應的基板形成劃線的情況下，以N刃尖形成第一方向的劃線，并以A刃尖形成其后的第二方向的劃線。iob)情形在基板較薄例如在0.4mm以下的情況下，或者在注重接觸好且確保端面強度的情況下，以A刃尖形成第一方向的劃線，并以相同或不同的A刃尖形成其后的第二方向的劃線。c)情形同樣地在基板較薄例如在0.4mm以下的情況下，或者在注重接觸好且確保端面強度的情況下，以A刃尖形成第一方向的劃線，15并以另外的P刃尖形成其后的第二方向的劃線。此情形下，可在第二方向的劃線下形成深垂直裂痕，其結果是具有防止在交點附近產生"削角"和"缺口"的效果。下述表1是顯示以往的劃線輪(普通刃尖無缺口的刃尖)、本發明的劃線輪、高滲透刃尖(在圓周棱線上形成的槽的圓周方向的長度比突20起的圓周方向的長度要長的刃尖)的特征。a)N刃尖b)A刃尖c)A刃尖第一刃尖第二刃尖A刃尖A刃尖P刃尖[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>*1:從基板的端部(邊緣)劃線至另一端部的切斷方法。*2:從基板表面上的端部以外的任意位置，劃線至另一任意位置(端部以外)的切斷方法。*3:外-外切斷時的接觸不良(未形成肋紋(RibMark))。*4:交叉切斷時的交點跳越(未形成肋紋)。*5:削角、缺口、翹曲等的不易產生程度。缺口15形成為V字形底部表面與劃線輪軸線平行，且形成為連接V字最深部的線與劃線輪軸線平行。構成缺口15的V字形底部的形狀，當從劃線輪軸線方向觀察時相對于圓周方向可對稱也可不對稱。使用這種劃線輪時，能防止劃線動作時的交點跳越，并且在搬送中不會致使端材掉落而可進行穩定搬送。如圖14所示，缺口還可是從旋轉軸的軸線方向觀察到的形狀為大致梯形。如圖14所示，若缺口75是梯形的劃線輪70，則可以通過改變梯形底邊72的長度a'，從而在不改變突起76的端部71a的切線與缺口面78相交的角度的狀態下，將缺口75的深度h保持一定，容易地調整缺口75的圓周方向的長度a和突起76的圓周方向的長度b。此外，圖14中，為了便于理解而使缺口75的梯形底邊72形成為直線，但也可為圓弧。作為缺口75的例示，雖示出了從旋轉軸的軸線方向觀察到的形狀為大致V字形或梯形，但本發明并不特別限定于這些形狀，還可為圓弧形、大致U字形。5上述實施方式中，雖例示了具有軸孔(供軸支承劃線輪用的銷貫通)的盤狀劃線輪10，但如圖5所示，一體地形成有銷的一體型劃線輪60也包含于本發明中。劃線輪60與劃線輪10同樣地，具有沿圓周棱線61在圓周方向上交錯形成的多個缺口15及突起16。io由于劃線輪60不像劃線輪10那樣需要銷，因此劃線輪60的旋轉精度高且滑動阻力也小，從而能進行穩定的旋轉，刃尖的壽命長。圖6是說明包含安裝有本發明的劃線輪10的劃線裝置的液晶面板分割作業線30A,30B的圖。圖6(a)是實施圖8所示的SBSB方式的液晶面板分割作業線30A，15由液晶面板分割裝置32、倒角裝置36以及設于所述各裝置間的各搬送機器人31、33、35構成。液晶面板分割裝置32由如下部分構成劃線裝置S(SI,S2)及裂斷裝置B(B1，B2);使玻璃基板G的上下各面反轉來搬送的反轉搬送機器人Rl及R2;以及不使玻璃基板G反轉來搬送的搬送機器人M。20圖6(b)是實施圖9所示的SSBB方式的作業線30B，由液晶面板分割裝置34、倒角裝置36以及設于所述各裝置間的各搬送機器人31、33、35構成。液晶面板分割裝置34由如下部分構成劃線裝置S(Sl，S2)及裂斷裝置B(B1,B2);以及用以搬送玻璃基板G的反轉搬送機器人R1及25R2與搬送機器人M。各劃線裝置S1,S2具備(1)、第一劃線頭，其組裝有能安裝劃線輪的刀片保持件(劃線輪安裝部)，能朝X軸方向移動；以及(2)、第二劃線頭，其組裝有能安裝劃線輪的刀片保持件，能朝Y軸方向移動。在第一劃線頭上經由刀片保持件安裝有本發明的劃線輪IO，在第二劃線頭上經由刀片保持件安裝有本發明的劃線輪10或具有高滲透效果的劃線輪40。分別使用上述的劃線裝置S1，S2來切斷貼合基板時，首先，使用第一劃線頭的本發明的劃線輪IO來形成沿X軸方向延伸的第一劃線，接下5來，使用第二劃線頭的劃線輪將沿Y軸方向延伸的第二劃線以與第一劃線正交的方式形成。若在第二劃線頭上安裝了具有高滲透效果的劃線輪40的情況下，通過活用劃線輪40的高滲透效果就能夠防止交點跳越，而不受玻璃種類、厚度及熱經歷等影響。并且，當在第一劃線頭及第二劃線頭兩者上安裝有本發明的劃線輪io10的情況下，抑制本發明的劃線輪10在玻璃基板G的表面的滑動而形成精確的劃線，從而能在確保搬送的穩定性的同時以大幅高于以往技術的程度防止交點跳越，且在交叉劃線的交點部也能獲得質量良好的分割面。再者，當在第一劃線頭及第二劃線頭兩者上使用本發明的劃線輪1015試驗性地在玻璃基板G上形成彼此正交的劃線后，當發現玻璃基板G在裂斷步驟中的分割局部性地不充分而造成玻璃基板G無法沿劃線良好分離時，可將具有高滲透性的劃線輪40用于交叉方向的劃線動作來形成劃線。易產生玻璃基板G的割斷不充分的部分，例如是存在密封材料的部20分。密封材料配置成用于貼合兩片玻璃且用于密封在所貼合的玻璃板間注入的液晶。接著，對上下同時分割貼合基板的兩面的"上下分割裝置"進行說明。下面所述的裝置已開始導入FPD面板的生產線，即該裝置通過在上下劃線頭的刀片保持件上分別安裝單個或多個刃尖并使上下的基板表面25移動，從而實現貼合基板的分割步驟簡單化。當使用高滲透刃尖(P刃尖)來作為安裝于上述上下刀片保持件的刃尖時，能獲得下列優點。當以P刃尖對上下基板進行劃線時，可簡化或省略劃線后的裂斷步驟。已進行完劃線動作的上下基板，例如能以如下3種方法分離。1)、以P刃尖對上下基板進行劃線后，通過將上下基板向左右輕輕地拉開，從而使上下貼合基板向左右分離。2)、以P刃尖對上下基板進行劃線后，通過將上下基板輕輕地彎折且同時向左右拉開，來使上下貼合基板向左右分離。或者，3)、以P刃尖對上下基板進行劃線時，通過使按壓用的彈性材料制5滾輪在具有劃線剛形成的部位的基板表面上滾動，在結束劃線動作的時刻上下基板成為被左右分離的狀態。上述的上下分割裝置也是以P刃尖對上側基板進行劃線，另一方面以A刃尖(非P刃尖)對下側基板進行劃線，以此能防止端材在基板的搬送時脫落。10并且，雖與貼合基板的用途也有關聯，但在上述的上下分割裝置方面，有時也有須對上下基板分別執行交叉劃線動作的情形。在此種情形下，也在以第一刃尖執行對第一方向的劃線動作后，再以第二刃尖執行對第二方向的劃線動作。此種情形下，既能使用第一與第二刃尖為相同種類的刃尖，或與此相反地使用不同種類的刃尖。15例如，當以同一種類的A刃尖執行第一與第二兩方向的劃線動作時，有時具有通過一般的裂斷操作難以切離寬度狹窄處(相當于端子部)的端材的情形。此種情形下，通過以A刃尖執行第一方向的劃線動作，以p刃尖執行與第一方向交叉的第二方向的劃線動作，從而端材的取出、即使是寬度狹窄的端子部的取出(抽空)操作也可由簡單的裂斷操作來實20現。并且，本發明包含手動劃線工具，該手動劃線工具是將本發明的脆性材料用劃線輪10以旋轉自如的方式軸裝于設在其柄端的保持件上。圖13是上述手動劃線工具的主視圖。手動劃線工具90主要由在一端安裝有可拆裝的劃線輪10的保持件2591、以及可拆裝保持件91的棒狀手柄92構成。手柄92在內部形成有油室93，該手柄92的一端形成與保持件91相結合的結合部，另一端則具備用以向油室93供應潤滑油的可拆裝的蓋94。雖然在上述的實施方式中使用激光照射來形成缺口15，但考慮劃線輪的材質和加工效率而使用研削加工或放電加工來進行的制造也包含于本發明中。再者，本發明的劃線裝置還包含如下所述的多頭劃線裝置，該多頭劃線裝置的各劃線裝置S1、S2具備:能朝X軸方向移動的第一劃線頭組，5其組裝有能安裝多個劃線輪且與所述劃線輪相同數目的刀片保持件；以及能朝Y軸方向移動的第二劃線頭組，其組裝有能安裝多個劃線輪且與所述劃線輪相同數目的刀片保持件，當使各劃線頭朝各軸方向移動時，就能在脆性材料基板上形成多條劃線。此外，本發明的劃線裝置還包含如下所述的多頭劃線裝置將上述10多個刀片保持件安裝在一個劃線頭上，具備由此種劃線頭所構成的第一及第二劃線頭，當朝X及Y各軸方向移動各劃線頭時，就能在脆性材料基板上形成多個劃線。在用以實施上述發明的最佳方式中，雖說明了液晶顯示面板用貼合玻璃基板的劃線，但本發明的劃線對象并不限于貼合玻璃基板，關于玻15璃方面，一片玻璃也是本發明的劃線對象。此外，玻璃以外的脆性材料(例如，硅等半導體材料、藍寶石等)也是本發明的劃線對象。此外，在本發明的脆性材料用劃線輪10中形成的各缺口15的深度h也可不是一定的，例如，缺口的深度h還可朝圓周方向變化為3、1、1，3、1、l-.。20實施例使用本發明的劃線輪(A刃尖(A-輪))、以往的普通刃尖(N刃尖(N-輪))及以往的高滲透刃尖(P刃尖(P-輪))，以100mm的間隔分別在玻璃基板1(無堿玻璃基板；厚度為0.7mm)及玻璃基板2(LCD用高硬度玻璃基板；厚度為0.63mm)縱橫分別形成三條劃線(交叉劃線)，25沿劃線裂斷而獲得試驗片(lOOmmxlOOmm)(SSBB方式)。對各試驗片測定彎曲強度。彎曲強度是從各試驗片的一方的面(表面)上的中心線(分割成100mmx50mm大小的兩部分的線)向兩側各離開50mm的兩條直線上、以及從相反側的面(背面)上的中心線(與表面的中心線相對的線)向兩側各離開10mm的兩條直線上，從垂直方向對玻璃基板施加壓力，并測定破壞時的壓力(應力)。對所述三種劃線輪和所述兩種玻璃基板的各組合進行50100次的測定，根據威布爾(Weibull)分布對測定結果進行統計處理。圖15示出關于玻璃基板1的結果，圖16示出關于玻璃基板2的結果。5從圖15及圖16所示的結果可知，使用本發明劃線輪(A刃尖)來分割的試驗片，示出了與利用以往的普通刃尖(N刃尖)分割的試驗片同等的彎曲強度特性，且示出了比以往的高滲透刃尖(P刃尖)良好的彎曲強度。這是因為使用本發明的劃線輪(A刃尖)分割的試驗片，端面的質量會相當良好。10產業上的可利用性本發明可提供一種在切斷脆性材料基板時，在進行交叉劃線的情況下能防止交點跳越、且可進行在搬送中不會致使端材掉落的穩定搬送的脆性材料用劃線輪。此外，本發明，能提供脆性材料基板的分割面質量(端面強度)良好的脆性材料用劃線輪。15本發明，對無堿玻璃或石英玻璃的玻璃基板特別有效果，其用途可列舉以TFT液晶面板、TN液晶面板、STN液晶面板為代表的各種平面顯示面板用的各種脆性材料基板。權利要求1.一種脆性材料用劃線輪，該脆性材料用劃線輪由如下部分構成共有旋轉軸的兩個圓錐臺的底部相交而形成圓周棱線的外周緣部，以及沿所述圓周棱線在圓周方向上交錯形成的多個缺口及突起，所述突起由所述圓周棱線形成缺口后殘留的、在圓周方向上具有長度的所述圓周棱線的部分構成，所述突起在壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線及從劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕，其特征在于，所述缺口在其圓周方向上的長度，比所述突起的圓周方向的長度短。2.根據權利要求1所述的脆性材料用劃線輪，其特征在于，所述缺口在其圓周方向上的長度是414pm的范圍。3.根據權利要求1所述的脆性材料用劃線輪，其特征在于，所述外周緣部包含兩個所述圓錐的斜面而形成，所述斜面的中心線15平均粗糙度Ra是0.45pm以下。4.根據權利要求3所述的脆性材料用劃線輪，其特征在于，所述圓周棱線的中心線平均粗糙度Ra是0.40pm以下。5.根據權利要求1所述的脆性材料用劃線輪，其特征在于，脆性材料用劃線輪是，具有供軸支承所述輪用的銷貫通的軸孔的輪20或者與所述銷一體地形成的一體型輪。6.根據權利要求1所述的脆性材料用劃線輪，其特征在于，所述缺口在所述圓周棱線的整周上以不同深度沿圓周方向形成多個。7.根據權利要求1所述的脆性材料用劃線輪，其特征在于，25所述缺口在所述圓周棱線的整周上以205000,的間距形成，所述缺口的深度是0.53.0pm。8.—種脆性材料的劃線方法，該脆性材料的劃線方法是使脆性材料用劃線輪在壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線，其特征在于，使用第一脆性材料用劃線輪形成第一劃線，接下來使用第二脆性材料用劃線輪形成與已形成的第一劃線相交的第二劃線，至少第一脆性材料用劃線輪是權利要求1至5中任一項所述的脆性材料用劃線輪。9.一種脆性材料的劃線裝置，該脆性材料的劃線裝置具備5可旋轉地載置脆性材料基板的臺；相對于載置在所述臺上的脆性材料基板而在X及Y方向上相對移動的劃線輪安裝部；以及安裝于所述劃線輪安裝部的權利要求1至5中任一項所述的脆性材料用劃線輪。10IO.—種脆性材料用手動劃線工具，該脆性材料用手動劃線工具是將權利要求1至7中任一項所述的脆性材料用劃線輪旋轉自如地軸裝于設在柄端的保持件所構成的。11.一種脆性材料用劃線輪的制造方法，該脆性材料用劃線輪由如下部分構成共有旋轉軸的兩個圓錐臺底部相交而形成圓周棱線的外周緣15部，以及沿所述圓周棱線在圓周方向上交錯形成的多個缺口及突起，所述突起由在所述圓周棱線形成缺口后殘留的、在圓周方向上具有長度的所述圓周棱線的部分構成，所述突起在壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線及從劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕，其特征在于，20所述脆性材料用劃線輪的制造方法具備通過激光的照射而在外周緣部切成從所述圓錐的軸線方向觀察的形狀為V字形的缺口的步驟，并通過改變所述V字的中心角度來設定所述缺口在圓周方向上的長度。12.—種脆性材料用劃線輪的制造方法，該脆性材料用劃線輪由如下部分構成共有旋轉軸的兩個圓錐底部相交而形成圓周棱線的外周緣部，25以及沿所述圓周棱線在圓周方向上交錯形成的多個缺口及突起，所述突起由在所述圓周棱線形成缺口后殘留的、在圓周方向上具有長度的所述圓周棱線部分構成，所述突起在壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線及從劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕，其特征在于，所述脆性材料用劃線輪的制造方法具備通過激光的照射而在外周緣部切成從所述圓錐的軸線方向觀察的形狀為梯形的缺口的步驟，并通過改變梯形的底邊長度來設定所述缺口在圓周方向上的長度。全文摘要本發明提供一種脆性材料用劃線輪，該脆性材料用劃線輪由共有旋轉軸的兩個圓錐臺底部相交而形成圓周棱線的外周緣部、以及沿所述圓周棱線在圓周方向上交錯形成的多個缺口及突起構成；所述突起由在所述圓周棱線形成缺口后殘留的、在圓周方向上具有長度的所述圓周棱線的部分構成，所述突起在壓接于脆性材料基板的狀態下滾動，以在所述脆性材料基板上形成劃線及從劃線朝所述脆性材料基板的厚度方向伸展的垂直裂痕，在該脆性材料用劃線輪中，缺口在其圓周方向上的長度比所述突起的圓周方向的長度短，從而可抑制高滲透效果且使對玻璃表面的咬合(接觸)良好。文檔編號B28D5/00GK101218078SQ200680024779公開日2008年7月9日申請日期2006年7月6日優先權日2005年7月6日發明者前川和哉,若山治雄申請人:三星鉆石工業股份有限公司