基板切割装置及基板切割方法与流程

本发明的实施例涉及一种基板切割装置及基板切割方法。

背景技术：

以智能手机等要求纤薄厚度的移动设备为中心，选用钢化玻璃之类的玻璃材料作为显示窗的素材的情形增多。然而这种玻璃材料的加工性偏弱，因此利用玻璃划线设备、激光设备、水射流设备等而进行加工。

其中，划线方式因加工成本低廉且切割速度快，因此在玻璃切割中广泛利用。利用划线的玻璃切割过程区分为在玻璃的表面形成槽的划线(scribing)过程以及通过将应力施加于玻璃而进行切割的断裂(breaking)过程。

划线过程是一种利用金刚石划线器而在玻璃的一侧表面形成槽的过程。断裂过程是一种通过压制形成有槽的玻璃而使其弯曲或者利用超声波提供振动而切割的过程。

通常，在基板切割过程的断裂过程中被切割的基板不易被割断，或者未切割的未割断基板的一部分被暴露，从而对玻璃切割装置造成损伤。

技术实现要素：

本发明的实施例的目的在于提供一种可提高在断裂过程中被切割的基板的割断力的基板切割装置及基板切割方法。

根据一种实施例的基板切割装置，可包括：划线装置，具有划线轮，该划线轮布置为与基板的一个表面对望；第一断裂装置，具有断裂辊，该断裂辊布置为与所述基板的另一个表面对望；第二断裂装置，具有气体喷射装置，该气体喷射装置布置为与所述基板的一个侧面对望。

第二断裂装置还可以包括气体供应单元，该气体供应单元可具有：压缩空气供应部，用于将气体供应到所述气体喷射装置；电磁开闭单元，用于控制所述压缩空气供应部的开闭。

所述基板可以是以第一基板与第二基板对望的方式布置的接合基板，所述气体喷射装置可用于将压缩空气喷射到所述第一基板与第二基板之间。

所述基板切割装置还可以包括：控制部，用于控制从所述压缩空气供应部排出的压缩空气的空气压力。

所述控制部可控制所述电磁开闭单元的开闭。

所述基板切割装置还可以包括：切割部移送装置，用于将所述基板的被切割的一部分割断而得到移送。

所述切割部移送装置可包括：衬垫，用于吸附所述基板的被切割的一部分；移送部，用于沿一个方向移送所述衬垫。

所述划线装置与所述第一断裂装置可以以所述基板为中心而布置为与所述基板的一个表面和另一表面对望。

所述基板切割装置还可以包括：移送部，用于沿一个方向移送所述划线装置和所述第一断裂装置。

所述基板可以是脆性基板。

根据另一实施例的基板切割方法可包括如下步骤：对基板划线；通过第一断裂工序而切割所述基板的一部分；通过第二断裂工序而切割所述基板的一部分；使所述基板的被切割的一部分割断。

在所述第二断裂工序中，气体喷射装置可布置为与所述基板的一个侧面对望而喷射压缩空气。

由所述气体喷射装置喷射的压缩空气的空气压力可根据所述基板的切割程度而确定。

所述基板是以第一基板与第二基板相互对望的方式布置的接合基板，在所述第二断裂工序中，所述气体喷射装置可将所述压缩空气喷射到所述第一基板与第二基板之间。

在使所述基板的被切割的一部分割断的步骤中，切割移送装置可吸附所述基板的被切割的一部分，并使所述基板的被切割的一部分沿着一个方向而得到移送。

在对所述基板进行划线的步骤中，划线轮可接触于所述基板的一个表面而沿一个方向得到移送。

在对所述基板执行第一断裂的步骤中，断裂辊可接触于所述基板的另一表面而沿一个方向得到移送。

如上所述，根据本发明的实施例的基板切割装置及基板切割方法可提高被切割的基板的割断力，从而使被切割的基板的一部分可从另外的基板中更加可靠地被割断。

而且，可防止由未割断的基板引起的基板切割装置的损坏，并可进一步缩短用于割断被切割的基板的工序的用时。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的基板切割装置的立体图。

图2a为图1所示基板切割装置的侧视图。

图2b为根据本发明的一个实施例的基板的立体图。

图3为根据本发明的一个实施例的切割部的概略图。

图4a为根据本发明的一个实施例的划线装置和第一断裂装置的侧视图。

图4b为根据本发明的一个实施例的第二断裂装置和切割部移送装置的概略图。

图5为图示出根据本发明的一个实施例的基板切割方法的流程图。

图6a至图6d为图示出根据本发明的一个实施例的基板切割方法的概略图。

具体实施方式

本发明可施加多样的变换，并可具有多种实施例，将特定实施例示于图中并在说明书中详细说明。本发明的技术效果、特征以及用于实现目的之方法可通过参考结合附图进行详细说明的实施例而明确了解。然而本发明并不局限于以下所公开的实施例，可实现为多样的形态。

以下，参考附图详细说明本发明的实施例。在参考附图进行说明时，对相同或对应的构成要素赋予相同的附图标记并省略对此的重复说明。

在以下的实施例中，第一、第二等术语并非限定性的含义，而是用于将一个构成要素区分于其他构成要素。

在以下的实施例中，单数的表述在并不表示明确相反的含义的情况下也包括复数的表述。

在以下的实施例中，“包括”或“具有”等术语表示说明书中记载的特征或构成要素的存在，而并非排除一个以上的其他特征或构成要素的附加可能性。

在以下的实施例中，当提及膜、区域、构成要素等部分位于其他部分“上方”或“上面”时，不仅包括紧邻而位于上方的情形，而且也包括其中间夹设有其他膜、区域、构成要素等的情形。

附图中为了便于说明而可能将构成要素放大或缩小而示出。例如，为了方便说明而将各个构成要素的大小和厚度任意示出，本发明并不局限于图示情形。

图1为根据本发明的一个实施例的基板切割装置的立体图。图2a为图1所示基板切割装置的侧视图。图2b为根据本发明的一个实施例的基板的立体图。

参考附图而对利用根据本发明的一个实施例的基板切割装置1而切割基板200的过程进行概略说明。根据一个实施例，使用于平板显示器等的面板可利用基板200而制作，例如可利用具有脆性的玻璃基板而制作，包含于面板的基板200可由一张来实现，或者由两张基板接合而成的接合基板来实现。根据本发明的一个实施例的基板切割装置1中，作为切割对象的基板200可以是第一基板210与第二基板220相互对望地布置的接合基板，此时切割区域可以是第一基板210和第二基板220中的一个所包含的终究要除去的无效区域mu。例如，当作为切割对象的第一基板210、第二基板220为平板显示器面板时，为了在包含有平板显示器面板的有机显示装置中暴露出信号输入输出单元(未图示)，可通过切割第一基板210的四个边中的至少一个边的外轮廓而产生出切口。此时，沿着作为切割预定线的划线b而被切割的第一基板210的一部分可以是无效区域mu，其余一部分可以是有效区域r。据此，在根据本实施例的基板切割装置1中完成切割工序的第一基板210可成为将子像素的信号输入输出单元(未图示)暴露于第二基板220的外轮廓的状态，即成为母基板状态。然而本发明并不局限于此，作为切割对象的基板200也可以由一张来实现。

当根据本发明的一个实施例的基板切割装置1的切割对象为接合基板时，切割前的第一基板210和第二基板220可保持相互对望的状态而被安置于第一载物台2的台面9。在第一载物台2的两个边缘处，固定装置3可沿着第三方向z而一列布置多个。第一基板210、第二基板220可借助于固定装置3而沿着第三方向z移动。固定装置3将第一基板210、第二基板220移动至作业位置，并在第一基板210和第二基板220被放置于作业位置的情况下停止而固定第一基板210、第二基板220。作业位置表示借助于划线装置100和第一断裂装置150而切割基板200的位置。

第一基板210、第二基板220被安置在位于第一载物台2与第二载物台6之间的作业位置。第二载物台6可与第一载物台2之间隔置预定间距而相隔布置。第二载物台6中配备有能够设置导轨7的设置部8。设置部8固定于与第一载物台2相邻的第二载物台6的一个表面。导轨7以沿着第一方向x延伸的方式安装于设置部8。

移送装置10被安装于导轨7而可沿第一方向x移动。移送装置10中可布置有用于切割基板200的切割部11，例如可布置有划线装置100和第一断裂装置150、第二断裂装置300以及切割部移送装置350。移送装置10可在导轨7的一侧以待机状态停止。而且，移送装置10可沿着导轨7进行直线往复运动。当移送装置10沿着第一方向x而移动时，固定于移送装置10的划线装置100抵接于第一基板210、第二基板220中的某一个基板的表面。然后，当移送装置10沿着第一方向x而移动时，固定于移送装置10的第一断裂装置150抵接于第一基板210和第二基板220中的其余一个基板的表面。然后，可借助于第二断裂装置300(参考图4b)而割断无效区域mu。然后，可借助于切割部移送装置350(参考图4b)而使被割断的无效区域mu从第一基板210、第二基板220分离并被移送到外部。因此，随着移送装置10进行一次直线往复运动，第一基板210和第二基板220中的某一个基板可被切割。

固定装置3在切割完毕时再次移动，并将位于第一载物台2的第一基板210和第二基板220推动，从而将其他切割部位固定到作业位置。针对固定的第一基板210和第二基板220，移送装置10往复运动并切割第一基板210和第二基板220中的某一个基板。经过这样的过程而可反复切割第一基板210、第二基板220。

以下，以配备于移送装置10的切割部11为中心，对切割基板200的装置及方法进行更加具体的说明。

图3为根据本发明的一个实施例的切割部的概略图。图4a为根据本发明的一个实施例的划线装置和第一断裂装置的侧视图。图4b为根据本发明的一个实施例的第二断裂装置和切割部移送装置的概略图。

参考附图，根据本发明的一个实施例的基板切割装置1的切割部11可包括划线装置100、第一断裂装置150、第二断裂装置300以及切割部移送装置350。

根据一个示例的划线装置100作为可形成槽以将基板200切割为所期望的形状的切割装置，可包括划线轮110、调节杆120以及气缸130。划线轮110可布置于基板200的一个表面，例如可布置成与第一基板210的一个表面对望，并与第一基板210接触，从而可经过第一基板210的表面的同时形成槽。为了在第一基板210中形成槽，划线轮110需要由比第一基板210刚硬的材料构成，作为一例可包含金刚石。并且作为一例，划线轮110可具有锯齿结构，具有锯齿结构的划线轮110可延长寿命，并可光滑地形成基板表面的槽。

调节杆120可布置于划线轮110与气缸130之间。调节杆120可在划线轮110抵接于第一基板210的表面时，施加用于形成槽的压力。作为一例，使用到具有弹性力的调节弹簧121的划线轮110可在第一基板210的表面以预定程度形成槽。

气缸130可以与调节杆120及与之连接的划线轮110、电磁阀连接。气缸130可借助于电磁阀而调节压力，并可沿着第二方向y而移动。随着气缸130沿着第二方向y移动，与之连接的划线轮110也可以沿着第二方向y移动。当利用划线装置100而在第一基板210上形成槽时，气缸130可调节位置以使划线轮110接触于第一基板210的表面。当划线轮110在第一基板210上形成槽之后，气缸130可以使划线轮110沿着第二方向y而下降。据此，划线轮110可从第一基板210隔开而返回到原位置。

第一断裂装置150对借助于划线装置100而形成槽的第一基板210施加压力，沿着所形成的槽而切割包含于第一基板210中的无效区域mu。第一断裂装置150可包括断裂辊160、调节杆170以及气缸180。

断裂辊160可布置为与基板200的一个表面对望，例如与第二基板220的一个表面对望，并与第二基板220接触，从而沿着第一基板210的表面上形成的槽而对第一基板210施加压力。断裂辊160由柔软的材料构成，以防止在第二基板220的表面形成刮痕或者损伤未形成槽的部位。作为一例，断裂辊160可包括柔性聚氨酯。

调节杆170可布置于断裂辊160与气缸180之间。断裂辊160可借助于将弹性力施加到调节杆170的调节弹簧171而将适当的压力施加于第一基板210。

气缸180与调节杆170和断裂辊160相连接，据此，断裂辊160可沿着第二方向y而移动。气缸180可在第一断裂装置150切割第一基板210时调节位置以使断裂辊160抵接于第二基板220的表面，并在其余的情况下抬升断裂辊160以免与第二基板220抵接。

第二断裂装置300是一种如下的压力施加装置：对借助于划线装置100而形成槽的第一基板210施加压力，从而沿着所形成的槽而切割包含于第一基板210中的无效区域mu。作为一例，第二断裂装置可包括：气体喷射装置310，用于将预定的气压施加于第一基板210与第二基板220之间；气体供应单元320，用于将气体供应到气体喷射装置310；控制部330。

作为一例，气体喷射装置310是一种可将气体喷射到第一基板210和第二基板220的接合部230的气体喷射装置。例如，气体喷射装置310可包括喷嘴部。气体喷射装置310可布置为与基板200的一个侧面对望，例如可布置为与第一基板210和第二基板220的接合部230对望。作为一例，气体喷射装置310可在通过断裂辊160而沿着借助于划线装置100形成的槽而对第一基板210施加压力时，沿着第一基板210和第二基板220的接合部230而喷射气体，例如沿着第三方向z而喷射气体，据此可施加断裂力，该断裂力可以使包含于第一基板210中的无效区域mu沿着借助于划线装置100形成的槽而从第二基板220分离断裂力。

气体供应单元320是一种连接于气体喷射装置310而可将气体供应到气体喷射单元的气体供应装置。作为一例，气体供应单元320可包括：压缩空气供应部321；压缩空气供应管322，用于连接压缩空气供应部321与气体喷射装置310；电磁开闭阀323，设置于压缩空气供应管322而用于控制压缩空气供应部321的开闭。作为一例，气体供应单元320可通过开放电磁开闭阀323而从压缩空气供应部321向气体喷射装置310供应压缩空气a。

控制部330是一种可控制气体喷射装置310和气体供应单元320的控制装置。作为一例，控制部330可通过调节包含于气体供应单元320的电磁开闭阀323的开闭时间点而控制由气体喷射装置310供应气体的时间点。而且，控制部330可通过控制从压缩空气供应部321排出的压缩空气的空气压力而控制流向第一基板210与第二基板220之间的空气压力。随着流向第一基板210和第二基板220之间的空气压力得到控制，布置于第一基板210与第二基板220之间的空气压力也可以得到控制，据此，沿着借助于划线装置100而形成的槽而形成于一侧的无效区域mu和形成于其余一侧的第一基板210的其余区域之间的割断力可得到调节。

切割部移送装置350通过将形成于第一基板210的一侧的无效区域mu吸附而从第一基板210割断。根据一个实施例的切割部移送装置350可包括衬垫360、交接部件370以及杆件380。衬垫360可根据沿着划线而形成的无效区域mu的大小而形成至少一个。作为一例，当衬垫360形成为多个时，衬垫360可沿着无效区域mu的长度方向而以等间距布置，从而将均匀的吸附力和割断力施加于无效区域mu。

交接部件370使衬垫360的安装得以实现，并可向多个衬垫360中的各个衬垫供应均匀的真空压。

杆件380可在一侧连接于交接部件370，并在另一侧通过夹设弹性部件385而可动地连接于气缸390。于是，杆件380可被弹性部件385支撑并从气缸390朝第二方向y移动。作为一例，当衬垫360对无效区域mu加压时，杆件380可相对于气缸390而沿着第二方向y移动，当衬垫360解除对无效区域mu的压力或者从第一基板210分离无效区域mu时，杆件380可相对于气缸390而沿着第二方向y移动。

图5为图示出根据本发明的一个实施例而切割所述基板的方法的流程图。图6a至图6d为概略地图示出利用根据本发明的一个实施例的基板切割装置而切割所述基板的过程的概略图。

根据本发明的一个实施例的基板切割装置1中，切割部11沿着第一方向x移动，并再次沿着第一方向x返回，基于这种往复运动可执行基板200的切割。作为一例，当切割部11沿着第一方向x移动时，划线装置100抵接于第一基板210的表面，且当进行沿着第一方向x返回的往复运动时，第一断裂装置150抵接于第二基板220的表面，从而可以切割第一基板210的无效区域mu与第一基板210的其余部分。参考图5以及图6a至图6d而对根据本发明的一个实施例的基板切割装置1的基板切割过程进行说明。

首先，将基板200对准于基板切割装置1。作为一例，第一基板210与第二基板220可在第一载物台2上相互对望地布置。并且，第一基板210和第二基板220可被移送到用于切割的作业位置，即划线装置100与第一断裂装置150之间。此时，划线装置100与第一断裂装置150可被对准为与用于区分包含于第一基板210的无效区域mu和其余的有效区域r的划线b对望。

在步骤210中，可借助于划线装置100而对基板200划线。根据一个实施例，当针对第一基板210的划线工序开始时，划线装置100沿着第二方向y移动。随着划线装置100沿着第二方向y移动，划线轮110可接触于第一基板210的表面。然后，划线装置100借助于移送装置10而沿着第一方向x移动，从而可在第一基板210的一个表面上沿着划线b而形成槽。在划线工序完毕之后，划线装置100可沿着第二方向y移动，从而可以解除划线轮110与第一基板210的表面的接触。

在步骤220中，可借助于第一断裂装置150而切割所述基板200的一部分。作为一例，当针对第一基板210的第一断裂工序开始时，第一断裂装置150沿着第二方向y移动。随着第一断裂装置150沿着第二方向y移动，断裂辊160可接触于第二基板220的表面。然后，第一断裂装置150借助于移送装置10而沿着第一方向x移动，从而可对第二基板220的一个表面施加压力，并可通过将压力施加于沿着第一基板210的划线b形成的槽而切割第一基板210的无效区域mu与其余的有效区域r。在断裂工序完毕之后，第一断裂装置150沿着第二方向y移动，且断裂辊160与第二基板220的表面的接触可得到解除。

在步骤230中，基板200的一部分可借助于第二断裂装置300而额外地被切割。根据一个实施例，当针对第一基板210的第二断裂工序开始时，电磁开闭阀323借助于控制部330而开放。据此，可从压缩空气供应部321将压缩空气a供应到气体喷射装置310。在气体喷射装置310中可以使由压缩空气供应部321提供的压缩空气a流动到第一基板210与第二基板220之间。据此，布置于第一基板210与第二基板220之间的空气压力可得到增加，并可切割第一基板210的无效区域mu与其余的有效区域r。此时，控制部330可根据针对第一基板210的无效区域mu和其余的有效区域r的切割程度而调节压缩空气a的空气压力。在本实施例中，虽然说明为第一断裂工序执行之后执行第二断裂工序，然而本发明并不局限于此，也可以同时执行第一断裂工序与第二断裂工序。在第二断裂工序完毕之后，可通过控制部330而封闭电磁开闭阀323，据此，压缩空气a不会从气体喷射装置310排出。

在步骤240中，被切割的基板200的一部分可被割断。根据一个实施例，切割部移送装置350的衬垫360可被吸附于形成在第一基板210的一侧的无效区域mu。此时，衬垫360可根据沿着划线b而形成的无效区域mu的大小而形成至少一个。作为一例，当衬垫360形成多个时，衬垫360可根据无效区域mu的长度方向而以等间距布置，从而将均匀的吸附力和割断力施加于无效区域mu。然后，杆件380可相对于气缸390而沿着第二方向y移动，且吸附有第一基板210的无效区域mu的衬垫360亦沿着第二方向y而移动，从而可将第一基板210的无效区域mu从第一基板210的无效区域r中割断。

根据本发明的实施例的基板切割装置及基板切割方法为了便于理解而已参考附图中所示的实施例进行了说明，然而这只是示例性的，本领域中具有基本知识的人员想必理解可由此实现多样的变形及等同的其他实施例。