具有精密结构凹槽的划线轮的制作方法

具有精密结构凹槽的划线轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有预定厚度和盘形状的划线轮。所述划线轮包括：轮体，其被设置为所述轮体的至少外周边缘部的厚度从中心至轴向外侧被逐渐减小；以及切割部，其包括沿所述外周边缘部交替设置的凹槽和切割片齿。所述凹槽的每一个通过将形成在所述轮体的所述外周边缘部的相对侧表面中形成的侧凹槽部和形成在所述轮体的所述外周边缘中的边缘凹槽部组合而成。
【专利说明】具有精密结构凹槽的划线轮

【技术领域】
[0001] 本申请总体涉及划线轮，更具体地，涉及具有沿着划线轮外周形成的精密结构凹 槽并且具有适合切割例如通常由薄玻璃板制成的移动设备的板的改进结构的划线轮。

【背景技术】
[0002] 通常来说，在生产例如在诸如IXD、触摸板等FPD (平板显示器）中使用的玻璃板的 平板的过程中，将大的原材料板切割成具有期望尺寸的平板同时考虑生产效率的步骤是必 需的。这样的板切割步骤包括板划线步骤。
[0003] 划线步骤典型地用于使用平板制造多种显示屏、半导体晶片等。具体来说，划线步 骤包括在原材料板上形成对应于要生产的平板的尺寸的划线线条，该线条是要切割的划线 目标。基于划线线条通过将力施加在目标板的相反侧，其上已经形成划线线条的目标板沿 着划线线条被切割。
[0004] 典型地，在显示屏中使用的平板、晶片等由例如玻璃等脆性材料制成。这样的脆性 材料的特征在于当外力施加至其时，裂纹生长很快。因此，在切割这样的脆性材料时划线步 骤非常有用。
[0005] 通常用于这样的划线步骤的划线轮包括切割部，该切割部具有多个精密的凹槽和 沿着轮体外周设置的多个切割片齿。这样的划线轮通常具有与圆锯类似的形状。
[0006] 使用划线轮划线步骤的质量由凹槽结构和在划线轮的外周边上形成的切割部的 切割片齿确定。鉴于此，正在不断进行关于切割部的凹槽和切割片齿的研发。
[0007] 图Ia和Ib是示出传统划线轮的示例的视图。如图所示，传统划线轮101被设置为 使得切割部120的凹槽121和切割片齿127沿着圆形轮体110的外周边缘部形成。通常， 如图Ia所示，每一个凹槽121可以具有V形形状，或如图Ib所示，每一个凹槽121可以具 有U形形状。
[0008] 但是，在传统划线轮中，由于凹槽的结构，当切割部切割到例如玻璃板的原材料板 中时，如在图2的放大图中所示，该原材料板是划线目标130,形成在凹槽和轮体外周边缘 部的相对侧表面的角C与划线目标相接触。因此，聚集压力的划线目标的区域沿X轴方向 和Y轴方向显著增大，由此在X轴方向和Y轴方向之间形成裂纹K。
[0009] 因此，在通过划线步骤获得的平板的有效表面区域中形成裂纹。因此，平板的强 度，具体地，平板的弯曲强度显著减小。
[0010] 另外，如上所述，因为划线轮的凹槽结构造成的划线目标聚集压力部分的区域沿X 轴方向和Y轴方向显著增加，在通过划线步骤生产的平板的侧表面中形成相对大的裂纹。 [0011] 因此，通常用侧表面打磨步骤加工通过划线步骤生产的平板以消除在平板的侧表 面中留下的裂纹。考虑到侧表面打磨步骤，必须在平板的外周侧表面上确保额外的区域之 后进行划线步骤。但是，由于增加侧表面打磨步骤，这产生了材料消耗增加以及生产效率下 降的问题。
[0012] 也就是，包括凹槽和切割片齿的切割部沿着划线轮的切割边缘形成。如果形成在 切割部中的凹槽具有只从轮的切割边缘凹陷的V形或U形的形状，围绕切割片齿的顶点产 生大的裂纹。
[0013] 为了克服上述问题，如图3a和3b所示，提出了包括具有凹槽的切割部的划线轮， 每一个凹槽在划线轮外周各相对倾斜的表面中具有径向形成并且在划线轮的切割边缘相 交的凹陷。在这样的结构中，形成在相对侧倾斜表面中的凹陷便于释放玻璃片。由切割片齿 形成在板上的划线线条的形状改进提高了切割的质量和切割板边缘的质量。但是，由于每 一个凹槽的宽度范围在20 μ m至40 μ m之间，并且每一个凹槽的深度范围在6 μ m至12 μ m 之间，很难使用这样的划线轮来切割移动设备的薄板。
[0014] 另外，最近，由于对具有较大屏幕的移动终端和平板电脑越来越感兴趣，需要改进 移动设备的显示屏的弯曲强度以提高产品的可靠性。但是，如果使用上述传统划线轮来制 造移动终端和平板电脑的显示屏中使用的平板，由于上述问题，产品的弯曲强度难以令人 满意。
[0015] 具体地，在制造移动设备显示屏中使用的平板的过程中，考虑到生产效率的问题， 通常省略划线步骤之后打磨平板的侧表面的步骤。在这种情况下，很难达到期望的弯曲强 度。


【发明内容】

[0016] (一）要解决的技术问题
[0017] 因此，考虑到现有技术中发生的上述问题提出了本发明，本发明的目的是提供一 种划线轮，该划线轮被设置为使得通过划线步骤获得平板的弯曲强度退化最小化，由此能 够改善生产的平板的弯曲强度。
[0018] 本发明的另一个目的是提供一种划线轮，该划线轮能够使保留在通过划线步骤获 得的平板的外周中的裂纹最小。
[0019] 本发明的又一个目的是提供一种划线轮，该划线轮能够省略通过划线步骤获得的 平板的侧表面的加工步骤，由此提高生产效率。
[0020] 本发明的又一个目的是提供一种具有精密凹槽结构的划线轮，该精密凹槽结构被 设置为使得即使在小工作负载的情况下也不需要单独的打断步骤，能够精确地调整切割的 深度，并且提高了生产的平板的弯曲强度，由此，划线轮能够被适当地用于切割薄的平板以 用于例如移动终端、平板电脑等的便携式显示设备。
[0021] 本发明的又一目的是提供划线轮，该划线轮以这样的方式设置，即超快激光束被 应用于多个轮体使得精密的凹槽能够精确地且容易地形成在切割部中，由此能够显著提高 划线轮制造装置的生产效率。
[0022] 本发明的目的不限于上述目的，本发明的其它目的将由本领域技术人员从如下详 细说明中被更清楚地理解。
[0023] (二）技术方案
[0024] 为了完成上述目的，本发明提供了一种具有预定厚度和盘形状的划线轮，该划线 轮包括：轮体，其包括边缘部，该边缘部被设置成所述轮体的至少外周边缘部的厚度从中心 至轴向外侧被逐渐减小，使得所述外周边缘部的第一和第二侧表面会聚在所述边缘部上； 和切割部，其包括沿着所述外周边缘部交替设置的凹槽和切割片齿，其中所述凹槽的每一 个通过将第一和第二侧凹槽部以及边缘凹槽部组合而形成，所述第一和第二侧凹槽部通过 将会聚在所述边缘部上的所述第一和第二侧表面的部分凹陷而分别形成，所述边缘凹槽部 通过将所述边缘部的一部分凹陷而形成。
[0025] 所述第一和第二侧凹槽部可以以这样的方式彼此分开从而具有预定宽度（W)，即 形成所述侧凹槽部的相对侧壁在它们之间具有预定角度，使得所述相对侧壁的下边缘在它 们之间的中心会聚并且形成线性结构。
[0026] 所述第一和第二侧凹槽部可以以这样的方式彼此分开从而具有预定的宽度（W)， 即形成所述侧凹槽部的相对侧壁在它们之间具有预定角度，使得所述相对侧壁的下边缘在 它们之间的中心会聚，其中在所述相对侧壁之间的所述宽度（W)随着距离所述边缘部的距 离增大而减小。
[0027] 所述边缘凹槽部可以包括：通过将在边缘部上通过会聚所述第一和第二侧凹槽部 的两个所述相对侧壁以及所述相对侧壁的会聚的下边缘而形成的边缘凹陷而形成的相对 侧表面；和连接所述相对侧表面的下表面，由此所述凹槽具有马鞍形结构。
[0028] 另外，随着距离所述下表面的距离减小，所述第一和第二侧凹槽部的每一个的下 部可以形成平缓连接至所述下表面的倾斜表面，并且随着距离所述下表面的距离增大形成 线性结构。
[0029] 另外，随着距离所述边缘凹槽部的距离增大，所述第一和第二侧凹槽部的每一个 的深度减小。
[0030] 在所述边缘部上的所述第一和第二侧凹槽部之间的所述宽度（W)的范围可以是 1 μ m 至 10 μ m〇
[0031] 所述凹槽的每一个的深度（H)可以等于所述边缘凹槽部的深度，并且范围是 0· 5 μ m 至 6 μ m〇
[0032] 另外，凹槽的每一个的长度（L)可以等于所述侧凹槽部的长度，并且范围是Ιμπι 至 20 μ m。
[0033] 所述轮体的所述外周边缘部的所述第一和第二侧表面可以在它们之间形成预定 角度（2Θ)。
[0034] 在所述轮体的所述外周边缘部的所述第一和第二侧表面之间的所述预定角度 (2 Θ )范围是80°至120°。
[0035] 在所述凹槽的所述第一和第二侧凹槽部以及所述边缘凹槽部上形成的边缘是圆 状的。
[0036] 通过将超快激光束应用至其，可以同时形成所述凹槽的所述第一和第二侧凹槽部 以及所述边缘凹槽部。
[0037] 所述超快激光束可以具有飞秒或皮秒脉冲宽度。
[0038] (三）有益效果
[0039] 根据本发明的划线轮能够使通过划线步骤获得的平板的弯曲强度的退化最小化。 [0040]另外，根据本发明的划线轮能够将保留在通过划线步骤获得的平板的外周中的裂 纹最小化。
[0041]另外，划线轮能够省略通过划线步骤获得平板的侧表面的加工步骤，由此提高生 产效率。
[0042] 根据本发明的划线轮被设置为使得即使在小工作负载的情况下也不需要单独的 打断步骤，能够精确调整切割的深度，并且提高了生产的平板的弯曲强度。因此，划线轮能 够被适当地用于切割薄的平板以用于例如移动终端、平板电脑等的便携式显示设备。
[0043] 以这样的方式制造划线轮，即将超快激光束应用于多个轮体使得精密的凹槽能够 精确地并且容易地形成在切割部中，由此划线轮制造装置的生产效率能够显著提高。
[0044] 本发明的技术效果不限于上述目的，并且本领域技术人员从下面的详细说明将更 容易地理解本发明的其它效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0045] 图Ia和Ib是示出传统划线轮的侧视图；
[0046] 图2是例示使用图Ia或图Ib的划线轮的划线步骤的问题的视图；
[0047] 图3a和图3b是分别示出其它传统划线轮的切割部的结构的放大图；
[0048] 图4a是根据本发明的实施方式的划线轮的侧视图；
[0049] 图4b是示出图4a的放大部的另一个示例的视图；
[0050] 图5和图6是分别示出凹槽沿图4a的V-V线的截面的示例的视图；
[0051] 图7是示出切割部沿图4a的VII-VII线的截面形状的视图；
[0052] 图8a例示了划线轮的视图和根据本发明另一实施方式的划线轮的切割部部分放 大图；
[0053] 图8b是形成在图8a的划线轮中的凹槽的平面图；
[0054] 图8c是当从侧凹槽部查看时，图8a的划线轮中形成的凹槽的正视图；
[0055] 图9是例示使用根据本发明的划线轮划线步骤的视图；
[0056] 图IOa和IOb是将由根据本发明的划线轮形成的划线线条与由传统划线轮形成的 划线线条进行比较的照片；
[0057] 图11是例示测试由根据本发明的划线轮或传统划线轮获得的平板的弯曲强度的 步骤的视图；
[0058] 图12是示出由根据本发明的划线轮或传统划线轮获得的平板的弯曲强度测试结 果的图表；
[0059] 图13是制造根据本发明的划线轮的装置的示意图；以及
[0060] 图14图13的划线轮制造装置的套筒的是示意图。

【具体实施方式】
[0061] 常用术语用于说明而非限制。另外， 申请人:使用的术语和词语可以用于特定情况。 在这种情况下，术语或词语的意思应被理解为充分考虑在说明书中表达的含义，而非基于 术语和词语的基本含义考虑。
[0062] 下文中，将参照附图和优选实施方式详细描述本发明的技术结构。
[0063] 本发明不限于随附实施方式，而是能被修改为各种形式。参照附图，在不同的附图 中相同的附图标记表示相同或类似的部件。
[0064] 在切割TV或显示器的平板中使用的划线轮的切割部的结构不能用于切割例如平 板电脑或蜂窝电话的移动设备的相对薄的板。本发明特征在于提供能解决上述问题的划线 轮的切割部的改进结构。
[0065] 也就是说，与图Ia和图Ib的结构不同，在图Ia和图Ib的结构中每一个凹槽通过 只凹陷图3a和3b的结构或轮的切割边缘的一部分形成，在图3a和3b中，径向形成在划线 轮的外周相对倾斜表面中的凹槽在切割边缘相交，根据本发明的切割部被设置为通过凹陷 划线轮的切割边缘的一部分形成的边缘凹槽部被一体连接至通过径向凹陷切割部的相对 倾斜侧表面的部分形成的侧凹槽部。因此，根据本发明的划线轮能够解决图Ia和Ib显著恶 化生产的平板的弯曲强度的凹槽结构的问题。另外，不像图3a和3b的结构，根据本发明的 划线轮具有精密的凹槽结构，其中在切割部中形成的凹槽的每一个的宽度和长度是IOym 以下。因此，即使在小工作强度的情况下，不需要单独的打断步骤，能够精确调整切割的深 度。因此，限制了在切割的玻璃板的边缘上产生裂纹，由此提高了切割板的弯曲强度。
[0066] 图4a至图7是例示根据本发明的一个实施方式的划线轮的视图。图8a至图8c 是例示根据本发明另一实施方式的划线轮的视图。
[0067] 参照附图，将详细描述根据本发明的划线轮1的结构，附图示出了本发明划线轮1 结构的实施方式。
[0068] 如图4a所示，根据本发明第一实施方式的划线轮1包括轮体10、围绕轮体10的外 周边缘部设置并且将划线目标30划线的切割部20。
[0069] 在该实施方式中，轮体10是盘形体，其包括通过会聚形成轮体10的外周边缘部的 第一和第二侧表面12和13而形成的边缘部14。
[0070] 具有圆形轮形的轮体10在其中心部具有轴联接孔11，在该孔中安装驱动单元（未 示出）的旋转轴。换句话说，当需要使用划线轮1将脆性材料的表面划线（即，形成划线线 条）时，轴联接孔11形成为用于将划线轮1联接至驱动单元的旋转轴。
[0071] 优选地，轮体10由高强度硬质合金或多晶金刚石（P⑶）制成。当然，根据条件，例 如划线目标30的材料或厚度，轮体10的材料可以被修改为激光加工或离子束加工可用的 其它高强度材料。
[0072] 轮体10的外周边缘部被设置为形成切割部20使得其厚度相对于径向方向从中心 到外周逐渐减小。优选地，如图7所示，轮体10的外周边缘部具有三角形的截面结构。在 轮体10的外周边缘部14的相对侧表面之间形成角度2 Θ。在制造划线轮1的步骤中，考虑 到包括划线目标30的情况的各种划线步骤情况，确定角度2 Θ。在本实施方式中，优选地 是，角度2 Θ的范围在80°至120°之间。
[0073] 如图4a和4b所示，切割部20包括凹槽21和另选地沿着轮体10的外周边缘部设 置的切割片齿27。
[0074] 在制造划线轮1的步骤期间，考虑包括划线目标30的情况的划线步骤情况，优选 适当地确定凹槽21和切割片齿27的节距p。
[0075] 如图4a和4b所示，凹槽21的每一个由侧凹槽部23的组合形成，包括第一和第二 侧凹槽部，所述第一和第二侧凹槽部分别形成在会聚在轮体10的外周边缘部的边缘部14 上的第一和第二侧表面12和13中以及边缘凹槽部25中，该边缘凹槽部25形成在轮体10 的外周边缘部的边缘部14中。
[0076] 具体来说，侧凹槽部23被设置为第一和第二侧凹槽部的相对侧表面和通过会聚 各侧凹槽部的相对侧表面形成的下边缘在边缘部14上会聚。因此，当从边缘部14查看时， 侧凹槽部23可以具有V形边缘结构，该V形边缘结构设置为通过会聚第一和第二侧凹槽部 的相对侧表面形成的两个下边缘在边缘部14上会聚并且从边缘部14沿相反方向向外延 伸。边缘凹槽部25被设置为通过将形成在边缘部14中的V形边缘凹陷将侧表面形成在边 缘部14中。
[0077] 当切割部20与划线目标30在划线步骤中相接触时，包括侧凹槽部23和边缘凹槽 部25的凹槽21的结构形成在切割部20和沿一个方向形成而不是沿X轴和Y轴方向形成 的划线目标30之间的接触表面。该结构防止裂纹形成在划线线条上并且使通过划线步骤 获得的平板的弯曲强度的退化最小化，下文将对此进行解释。
[0078] 这里，每一个凹槽21具有预定的宽度W，并且其截面形状可以是多边形，例如，三 角形，如图5所示。另选地，如图6所示，凹槽21可以具有弧形截面。优选地，具有预定宽 度W，凹槽21被设置为侧凹槽部23的相对侧表面在它们之间具有预定的角度，并且它们之 间的宽度从外边缘朝向轮的中心减小使得相对侧表面的下边缘在它们之间的中心上会聚 并且形成线性结构。尽管在附图中没有示出，侧凹槽部23的下边缘可以平行于连接轮体10 的外周边缘部的相对侧表面的线，或另选地，可以不与其平行。
[0079] 具体地，如图5和6所示，优选地是，在凹槽21和轮体10的外周边缘部的相对侧表 面之间形成的角的每一个被修圆为具有预定的半径R。圆状的角的半径R的范围从0. I ym 至5 μm。由于这样的圆状角结构（R)，在划线步骤期间，在凹槽21和轮体10的外周边缘部 的相对侧表面12和13之间形成的角与划线目标30相接触的区域上能够获得压力分散效 果。由于这个结构，不但使在划线线条上产生的裂纹最小化，而且通过划线步骤获得的平板 的弯曲强度退化被进一步最小化。
[0080] 根据包括划线目标30的条件的划线步骤的各种条件，凹槽21的宽度W在制造划 线轮1的步骤期间被确定为范围在10 ym以下。优选地，由于根据本发明的划线轮必须能 够形成精密的划线，凹槽宽度W的范围在Iym至6 μπι。
[0081] 这里，如图4a所示，凹槽21从边缘凹槽部25至每一个侧凹槽部23的远端的宽度 W可以是常数。在某些情况下，例如，在侧凹槽部23的相对侧表面在它们之间具有预定的角 度并且它们之间的宽度从上至下减小使得其下表面在它们之间的中间会聚的结构中，宽度 W，即在侧凹槽部23的相对侧表面的上端之间的距离可以随着边缘部增加而减少。
[0082] 凹槽21的长度与侧凹槽部23的长度相同，并且是20 μ m以下。凹槽21的长度， 即侧凹槽部23的长度，不影响划线操作。因此，为了提高划线轮的耐用性，优选地是凹槽21 的长度尽可能地短，只要能够确保形成边缘凹槽部25。在该实施方式中，凹槽21的长度范 0Ι€?μπιΜ?〇μπι。
[0083] 凹槽21的深度与边缘凹槽部的深度相同，并且为10 μ m以下。优选地，凹槽21的 深度，即，边缘凹槽部25的深度范围在0. 5 μ m至6 μ m。
[0084] 下文中，将描述根据本发明第二实施方式的划线轮1。如图8a所示，根据本发明第 二实施方式的划线轮1的总体结构与根据第一实施方式的划线轮的结构几乎相同，只是根 据第二实施方式的切割部21的凹槽21的结构与第一实施方式不同。因此，根据第二实施 方式的划线轮1的说明将集中在凹槽21的结构上。
[0085] 以和第一实施方式相同的结构，切割部20的凹槽21的每一个由侧凹槽部23的组 合形成，包括第一和第二侧凹槽部，所述第一和第二侧凹槽部分别形成在会聚在轮体10的 外周边缘部的边缘部14上的第一和第二侧表面12和13中以及边缘凹槽部25中，该边缘 凹槽部25形成在轮体10的外周边缘部的边缘部14中。
[0086] 具体地，如图8a所示，不像第一实施方式，在第一实施方式中，边缘凹槽部25只由 通过将边缘部14的一部分从侧凹槽部23凹陷而形成的侧表面形成，根据第二实施方式的 边缘凹槽部25还形成使侧表面25a彼此连接的下表面25b。
[0087] 将详细描述第二实施方式的边缘凹槽部25的结构。如上所述，侧凹槽部23被设 置为第一凹槽部23a和第二凹槽部23b的相对侧表面以及通过会聚各侧凹槽部23a和23b 的相对侧表面形成的下边缘在边缘部14上会聚。因此，当从边缘部14查看时，侧凹槽部23 可以具有V形边缘结构，该V形边缘结构设置为通过会聚第一和第二侧凹槽部的相对侧表 面形成的两个下边缘在边缘部14上会聚并且从边缘部14沿相反方向向外延伸。边缘凹槽 部25被设置为通过将形成在边缘部14中的V形凹陷将侧表面25a形成在边缘部14中，并 且将侧表面25a彼此连接的下表面25b被进一步形成在边缘部14中。因此，凹槽21通常 具有马鞍形结构。
[0088] 如图8b所示，下表面25b是形成在凹槽21的中心部中的盆形光滑平面部。优选 地，在下表面25b和各侧表面25a之间形成钝角。第一和第二侧凹槽部23a和23b的每一 个的下部形成斜面，该斜面随着距离下表面25b的距离减小轻轻连接至下表面25b，并且随 着距离下表面25b的距离增大形成线性结构。另外，优选地，边缘凹槽部25的所有边缘和 侧凹槽部23是圆状的以防止在划线目标30的部分中产生裂纹，该划线目标被划线轮的切 割边缘划线。
[0089] 由于凹槽21的马鞍形，根据本发明的划线轮即使在小负载的情况下也不需要单 独的打断步骤，并且能够精确地调整切割的宽度。另外，防止了在切割的玻璃板的边缘上产 生裂纹从而显著提高了切割板的弯曲强度。
[0090] 不像传统划线轮，在传统划线轮中沿着划线轮的外周边缘部另选地设置切割片齿 和凹槽并且形成连续的锋利边，根据本发明的划线轮被设置为使得每一个凹槽具有马鞍形 结构，因此具有下述有益效果。
[0091] 第一，由于凹槽21的侧凹槽部23导致穿透力增大，即使在相同负载下，切割片齿 也能更深地进入玻璃板，由此能够用相对小的力打断玻璃板。此外，由于凹槽21的边缘凹 槽部25的侧表面25a，切割边缘是圆状的而不是锋利的，因此，当切割边缘切割到玻璃板中 时，抑制边缘部的顶部在玻璃板中形成裂纹。因此，提高了切割板的弯曲强度。此外，由于 凹槽21的边缘凹槽部25的下表面25b，尽管在板划线步骤期间按压力变化，切割的深度也 可以是常数，由此能够精确地执行划线操作。
[0092] 同时，根据第一和第二实施方式的凹槽21的每一个侧凹槽部23的长度L和深度 D被设置为使裂纹的发生降为最少并且玻璃板的弯曲强度的退化与边缘凹槽部的深度H形 成几何关系，如图7所示。
[0093] 也就是，凹槽21的边缘凹槽部25从轮体10的外周边缘朝向轮体10的中心具有 预定的深度H。每一个侧凹槽部23从轮体10的外周边缘沿着外周边缘部的倾斜表面延伸 预定长度U μπι)。
[0094] 这里，凹槽21的侧凹槽部23的长度L和边缘凹槽部的深度H满足以下公式1。
[0095] 公式 1
[0096] L 彡 H/cos θ
[0097] 考虑到包括划线目标30的条件的各种划线步骤条件，范围在0. 5 μ m至6 μ m之间 的凹槽21的边缘凹槽部25的深度H和范围在1 μπι至20 μπι之间的每一个侧凹槽部23的 长度L在制造划线轮1的步骤期间被确定。
[0098] 另外，在轮体10的外周边缘部的相对侧表面的每一个中，凹槽21的侧凹槽部23 形成为深度D ( μ m)。
[0099] 凹槽21的侧凹槽部23的深度D和边缘凹槽部的深度H满足以下公式2。
[0100] 公式 2
[0101] D ^ HXsin Θ
[0102] 考虑到包括划线目标30的各种划线步骤条件，在制造划线轮1的步骤期间，凹槽 21的侧凹槽部23的深度D被确定为在0. 3ym至6ym范围内。
[0103] 下文将描述使用根据本发明具有上述结构和结构条件的划线轮1将目标划线以 生产平板（图11的40)的步骤。
[0104] 如图9所示，当以预定的压力将划线轮1与划线目标30相接触时，该划线目标是 平面原材料板，切割部20刺入平面原材料板。在该步骤期间，由于凹槽21的侧凹槽部的结 构，由凹槽21形成的边缘和轮体10的外周边缘部的相对侧表面与划线目标30相接触，并 且聚集压力的接触面积只沿一个方向形成，也就是X轴方向或Y轴方向。因此，裂纹k的方 向被最小化为一个方向，或裂纹k形成在划线轮1移动的方向中。因此，裂纹很少形成在通 过划线步骤获得的平板40的侧表面上。
[0105] 具体地，在凹槽21和轮体10的外周边缘部的相对侧表面之间形成的边的圆状结 构R在划线目标30上分散压力，因此使裂纹的发生降为最少。
[0106] 因此，能够最小化通过划线步骤获得的平板（图11的40)的强度退化，具体地，通 过划线步骤获得的平板（图11的40)的弯曲强度的退化。
[0107] 此外，如上所述，因为本发明能够使裂纹发生在通过划线步骤获得的平板的侧表 面中降为最少，可以使在通过划线步骤获得的平板的外周侧表面上必须确保的额外区域最 小。此外，可以省略用于平板的额外加工步骤，例如侧边面加工步骤。因此，能够显著提高 生产效率。
[0108] 最后，使用根据本发明的划线轮1通过划线步骤生产的平板能够可靠地满足在制 造大型显示屏和用于移动终端的显示屏、平板电脑等以及用于生成半导体晶片的平板所需 的强度和弯曲强度。
[0109] 实施方式1
[0110] 制造了具有图4a的结构的划线轮1。具体来说，通过如下步骤制造划线轮1，所 述步骤包括：制备轮体以及将超快激光束发射在轮体的边缘部上以形成凹陷的激光辐射操 作；以预定角度旋转所述轮的轮旋转操作；以及相继重复激光辐射操作和轮旋转操作的操 作。这里，PRR(脉冲重复率，Hz)和光束尺寸W tl分别是IOOkHz和3 μπι。阶段速率V是0.3m/ 秒，激光的辐射脉冲的平均数为1。同时，通过以每一脉冲消融深度为75nm的激光能量密度 重复加工操作40次，具有2 μπι深度的凹痕形成在轮的边缘部中。
[0111] 制造的划线轮1的节距为16.2 μ m，凹痕的平均深度为2. 17 μ m，每一个凹痕的长 度为5. 2 μm，切割边缘的长度为11. 0 μπι。
[0112] 实施方式2
[0113] 在如下与第一实施方式不同的制造条件下，用和第一实施方式中使用的相同方法 制造具有图8a的结构的划线轮2。
[0114] 具体来说，PRR(脉冲重复率，Hz)和光束尺寸Wtl分别是50kHz和3 μ m。阶段速率 V是0. 15m/秒，激光的辐射脉冲的平均数为1。通过以每一脉冲消融深度为50nm的激光能 量密度重复加工操作60次，具有2 μπι深度的凹痕形成在轮的边缘部中。
[0115] 制造的划线轮2的节距为16.2 μ m，凹痕的平均深度为2.25 μ m，每一个凹痕的长 度为5. 0 μ m，切割边缘的长度为11. 2 μ m。
[0116] 比较例
[0117] 制备根据具有和图Ia相同结构的比较例的划线轮。根据该比较例的划线轮的节 距为16. 5 μ m，凹痕的平均深度为2. 8 μ m，每一个凹痕的长度为9. 5 μ m，切割边缘的长度为 7· 0 μ m〇
[0118] 实验例I
[0119] 通过显微镜观察通过使用根据实施方式1的划线轮1的划线步骤形成在划线目标 30上的划线线条A和通过使用传统划线轮的比较例的划线轮的划线步骤形成在划线目标 30上的划线线条B，并且在图IOa和IOb中分别示出显微图像。
[0120] 如图IOa所示的测试结果图像，能够理解，与图IOb的通过根据比较例的划线轮 形成的划线线条相比，在通过根据本发明的划线轮1形成的划线线条上产生的裂纹显著减 轻。
[0121] 实验例2
[0122] 使用根据实施方式1和2的划线轮1以及根据比较例的划线轮进行将250 μπι的 有机板划线的步骤，测量根据工作负载的划线深度。测量结果在表1中示出。
[0123] 表 1
[0124]

【权利要求】
1. 一种具有预定厚度和盘形状的划线轮，所述划线轮包括： 轮体，其包括边缘部，所述边缘部被设置成所述轮体的至少外周边缘部的厚度从中心 至轴向外侧被逐渐减小使得所述外周边缘部的第一和第二侧表面会聚在所述边缘部上，和 切割部，其包括沿着所述外周边缘部交替设置的凹槽和切割片齿， 其中所述凹槽的每一个通过将第一和第二侧凹槽部以及边缘凹槽部组合而形成，所述 第一和第二侧凹槽部通过将会聚在所述边缘部上的所述第一和第二侧表面的部分凹陷而 分别形成，所述边缘凹槽部通过将所述边缘部的一部分凹陷而形成。
2. 根据权利要求1所述的划线轮，其中所述第一和第二侧凹槽部以这样的方式彼此分 开从而具有预定宽度（W)，即形成所述侧凹槽部的相对侧壁在它们之间具有预定角度使得 所述相对侧壁的下边缘在它们之间的中心会聚并且形成线性结构。
3. 根据权利要求1所述的划线轮，其中所述第一和第二侧凹槽部以这样的方式彼此 分开从而具有预定的宽度（W)，即形成所述侧凹槽部的相对侧壁在它们之间具有预定角度 使得所述相对侧壁的下边缘在它们之间的中心会聚，其中在所述相对侧壁之间的所述宽度 (W)随着距离所述边缘部的距离增大而减小。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的划线轮，其中所述边缘凹槽部包括：通过将在 边缘部上通过会聚所述第一和第二侧凹槽部的两个所述相对侧壁以及所述相对侧壁的会 聚的下边缘而形成的边缘凹陷而形成的相对侧表面；和连接所述相对侧表面的下表面，由 此所述凹槽具有马鞍形结构。
5. 根据权利要求4所述的划线轮，其中随着距离所述下表面的距离减小，所述第一和 第二侧凹槽部的每一个的下部形成平缓连接至所述下表面的倾斜表面，并且随着距离所述 下表面的距离增大形成线性结构。
6. 根据权利要求4所述的划线轮，其中随着距离所述边缘凹槽部的距离增大，所述第 一和第二侧凹槽部的每一个的深度减小。
7. 根据权利要求1至3中任一项所述的划线轮，其中在所述边缘部上的所述第一和第 二侧凹槽部之间的所述宽度（W)的范围是1 ym至10 ym。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的划线轮，其中所述凹槽的每一个的深度（H)等 于所述边缘凹槽部的深度，并且范围是0. 5 y m至6 y m。
9. 根据权利要求1至3中任一项所述的划线轮，其中凹槽的每一个的长度（L)等于所 述侧凹槽部的长度，并且范围是1 y m至20 y m。
10. 根据权利要求1至3中任一项所述的划线轮，其中所述轮体的所述外周边缘部的所 述第一和第二侧表面在它们之间形成预定角度（2 0 )。
11. 根据权利要求10所述的划线轮，其中在所述轮体的所述外周边缘部的所述第一和 第二侧表面之间的所述预定角度（2 0)范围是80°至120°。
12. 根据权利要求4所述的划线轮，其中在所述凹槽的所述第一和第二侧凹槽部以及 所述边缘凹槽部上形成的边缘是圆状的。
13. 根据权利要求1至3中任一项所述的划线轮，其中通过将超快激光束应用至其，同 时形成所述凹槽的所述第一和第二侧凹槽部以及所述边缘凹槽部。
14. 根据权利要求13所述的划线轮，其中所述超快激光束具有飞秒或皮秒脉冲宽度。
【文档编号】C03B33/033GK104507884SQ201380040032
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】田昌昊, 李姓熙, 金相范, 慎泽重, 李世珖, 金仁燮 申请人:二和钻石工业股份有限公司