CN101059615A - 切割方法及切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种切割方法及切割设备。切割方法用以将大尺寸基板直接切割成所需的数个小尺寸基板。切割方法至少包括以下步骤：将大尺寸基板置于切割平台上；以第一压力沿数条第一切割线切割大尺寸基板；以第二压力沿数条第二切割线切割大尺寸基板；切割设备将切割后的大尺寸基板传送至承接治具。其中，第一切割线与第二切割线交错形成此些小尺寸基板及数个额料。第一切割线环绕额料及小尺寸基板的外围，第二切割线位于额料的内侧，且第一压力小于第二压力。

Description

切割方法及切割设备

技术领域

本发明有关于一种切割方法及切割设备，且特别是有关于一种将大尺寸基板直接切割成数个小尺寸基板的切割方法及切割设备。

背景技术

随着平面显示科技的发展，平面显示面板越来越广泛地应用于各式电子产品中。以液晶显示面板为例，为了获得规模生产的利润，在产品量产的过程中，会先制作一大尺寸基板，待大尺寸基板完成后，再切割成数个小尺寸基板。相较直接制作数个小尺寸基板，此种方式可节省相当多的制造成本。

请参照图1，绘示了液晶显示面板的尺寸对照表。G5代表5代厂、G5.5代表5.5代厂、G6代表6代厂，依此类推。6代厂的大尺寸基板达到了150×185厘米，相当于一张双人床大小。一片6代厂的大尺寸基板，可切割出12片26时的小尺寸基板。相较于5代厂的大尺寸基板仅可切割为6片26时的小尺寸基板，6代厂的产能呈倍数成长。也就是说，厂房的级数越高，产能越是呈倍数放大。因此，在液晶显示面板的制造过程中，切割工艺为一不可或缺的程序。

请参照图2，绘示了一种现有大尺寸基板900的示意图。大尺寸基板900可切割为数个小尺寸基板910及数个额料920。小尺寸基板910为最终产品的显示面板，额料920为不需要的废材。小尺寸基板910一般为矩形结构，额料920一般为L形结构并形成于小尺寸基板910的两侧边。以下以图2至图4说明传统的切割工艺。

请参照图2，大尺寸基板900具有两条第三切割线L93。在传统的切割工艺中，先以第三切割线L93切割大尺寸基板900，使得大尺寸基板900分割为四个中尺寸基板930。

请同时参照图2与图3。图3为图2的四个中尺寸基板930的示意图。第一切割线L91环绕于小尺寸基板910及额料920的外围，第二切割线L92位于小尺寸基板910及额料920之间。大尺寸基板900切割为中尺寸基板930后，通常会将该些中尺寸基板930传送至另一小型切割机台，再沿着第一切割线L91及第二切割线L92切割为数个小尺寸基板910。

请同时参照图2与图4。图4为图3的小尺寸基板910的示意图。一般而言，第二切割线L92的切割困难度较第一切割线L91的切割困难度高。在切割过程中，切割刀具是以同一种压力沿第一切割线L91和第二切割线L92切割，因此在传统的切割工艺中，经常发生第二切割线L92未完全切割的现象，使得小尺寸基板910及额料920仍有部分区域连接。此时，工作人员必须逐一进行检片，并小心地将小尺寸基板910及额料920分离。

如图4所示，在工作人员检片的过程中，由于额料与小尺寸基板910没有完全脱离，经常造成小尺寸基板910受到应力不平均的影响，而发生龟裂的现象(如虚线950所示)；或者是在小尺寸基板910的边缘处产生凸角(如虚线940所示)。此外，在工作人员取片时，也容易刮伤小尺寸基板910的线路(如虚线960所示)。

此外，除上述种种质量问题外。传统的切割工艺更需要花费许多的人力进行上述检片的程序，相当地浪费人力。

再者，两阶段切割方式更必须投入多台切割设备，而造成机台成本增加。并且，两阶段切割方式更容易造成机台等待而闲置与庞大半成品的储存空间等问题。

上述仅以液晶显示面板的切割工艺中所遭遇的问题为例做说明，然而在各式其它基板的切割工艺中，也可能遭遇种种上述相同的问题。因此，如何研发一种切割方法及切割设备，以解决上述种种问题，实为目前研发重要方向之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种切割方法及切割设备，利用至少两种不同力量的第一压力及第二压力切割大尺寸基板，使得小尺寸基板及额料可轻易的分离，并使得切割方法及切割设备至少具有减少龟裂、凸角及线路刮伤、减少人力成本、增加机台利用率、增加产能及减少半成品的储存空间等优点。

根据本发明的第一方面，提出一种切割方法，用以将一大尺寸基板直接切割成所需的数个小尺寸基板。本发明的切割方法至少包括以下步骤：将大尺寸基板置于一切割平台上；以第一压力沿数条第一切割线切割大尺寸基板；以第二压力沿数条第二切割线切割大尺寸基板。其中，第一切割线与第二切割线交错形成此些小尺寸基板及数个额料。第一切割线环绕额料及小尺寸基板的外围，第二切割线位于额料的内侧，且第一压力小于第二压力。

如上所述的本发明的切割方法，还包括：以第一压力沿数条第一切割线从大尺寸基板的背面切割大尺寸基板。

根据本发明的第二方面，提出一种切割设备，用以将一大尺寸基板直接切割成所需的数个小尺寸基板。大尺寸基板具有数条第一切割线及数条第二切割线。第一切割线与第二切割线交错形成此些小尺寸基板及数个额料。第一切割线环绕额料及小尺寸基板的外围，第二切割线位于额料的内侧。切割设备至少包括切割平台及切割刀具。切割平台用以承载大尺寸基板。切割刀具以第一压力沿第一切割线切割大尺寸基板，并以第二压力沿第二切割线切割大尺寸基板，其中第一压力小于第二压力。

如上所述的本发明的切割设备，还包括一翻转机构及一受渡机构。翻转机构用以将第一次切割后的大尺寸基板翻转并通过受渡机构置于该切割平台。切割刀具沿第一切割线从大尺寸基板的背面切割大尺寸基板。

如上所述的本发明的切割设备，还包括一承接治具，该承接治具上包括数个凸块，用以承接该些切割完成的小尺寸基板及额料。

如上所述的本发明的切割设备，还包括一传动机构，用以将切割后的该些小尺寸基板及额料传送至该承接治具。

本发明所揭露的切割方法及切割设备，利用至少两种不同压力切割大尺寸基板，使得小尺寸基板及额料可轻易的分离。使得切割方法及切割设备至少具有下列优点：

第一、减少龟裂、凸角及线路刮伤：通过第二压力大于第一压力的切割方式，使得第二切割线可以完全被切割。并且，通过凸块承接小尺寸基板，使得额料与小尺寸基板可以顺利地分离。因此，切割工艺不再需要以人工操作的方式分离小尺寸基板及额料，使得作业不甚所造成的龟裂现象、凸角或线路刮伤可有效地减少。

第二、降低人力成本：第二切割线完全切割且额料与小尺寸基板完全分离后，不再需要投入大量的人力进行检片。此外，将大尺寸基板直接切割为小尺寸基板的方式也可减少操作人力的投入。

第三、提高机台利用率：如上所述，通过切割机台即可将大尺寸基板直接切割为小尺寸基板，不需要另外购置切割机台将大尺寸基板切割为中尺寸基板。因此，机台的闲置时间可大幅缩短而提高机台的使用率。

第四、增加产能：通过将大尺寸基板直接切割为小尺寸基板的切割方式，能有效地提升工艺速度及/或产品良率。因此，生产线的产能可大幅地提高。

第五、减少半成品的储存空间：大尺寸基板直接切割为小尺寸基板的切割方式，不再需要额外储存中尺寸基板，因此半成品的储存空间可大幅减少。

附图说明

图1为液晶显示面板的尺寸对照表。

图2为一种现有大尺寸基板的示意图。

图3为图2的四个中尺寸基板的示意图。

图4为图3的小尺寸基板的示意图。

图5为依照本发明较佳实施例的大尺寸基板的示意图。

图6为依照本发明较佳实施例的切割方法的流程图。

图7至图17为依照本发明较佳实施例的切割方法的各步骤示意图。

图18为图16的凸块、小尺寸基板及额料的俯视图。

图19为图18的凸块、小尺寸基板及额料的立体图。

具体实施方式

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

请参照图5，绘示了本发明一种实施例的大尺寸基板200的示意图。大尺寸基板200具有数条第一切割线L21及数条第二切割线L22。第一切割线L21与第二切割线L22交错形成数个小尺寸基板210及数个额料220。第一切割线L21环绕额料220及小尺寸基板210的外围。第二切割线L22位于额料220与小尺寸基板210之间。也就是说，额料220的外侧为第一切割线L21，额料220的内侧为第二切割线L22。在本实施例中，小尺寸基板210为矩形结构，额料220为L形结构。各个额料220形成于各个小尺寸基板210的相邻的两侧边。

请同时参照图5、图6及图7。图6绘示了依照本发明较佳实施例的切割方法的流程图。本实施例所述的切割方法将大尺寸基板200直接切割成所需的数个小尺寸基板210。根据本发明切割方法的实施例，首先在图6的步骤(a)中，将大尺寸基板200置于切割设备100的切割平台111上(切割设备100及切割平台111绘示于图7中)。在图6的步骤(b)中，切割设备100以第一压力F1沿数条第一切割线L21切割大尺寸基板200(第一压力F1绘示于图8中)。在图6的步骤(c)中，切割设备100以第二压力F2沿数条第二切割线L22切割大尺寸基板200(第二压力F2绘示于图9中)。其中，第一压力F1小于第二压力F2。

然而，图6的流程图仅为切割方法的其中一种实施方式。在本实施例中，图6以步骤(b)及步骤(c)同时执行为例做说明。然而上述的步骤(b)及步骤(c)的执行顺序并不在此限制。例如在执行完步骤(a)后，可先执行步骤(b)再执行步骤(c)。或者是在执行完步骤(a)后，可先执行步骤(c)再执行步骤(b)。其它各种实施方式均被本发明技术内容所涵盖。

至于本实施例的切割方法及切割设备的详细运作过程，以下更以侧视图及立体图详细说明如下。

请同时参照图6及图7至图14。图7至图14绘示了依照本发明较佳实施例的切割方法的各步骤示意图。如图7所示，切割设备100至少包括切割平台111及切割刀具112。切割平台111用以承载大尺寸基板200。

首先，在图6的步骤(a)中，将大尺寸基板200置于切割设备100的切割平台111上。在本实施例中，大尺寸基板200包括第一层板230及第二层板240。大尺寸基板200为一液晶显示面板基板，第一层板230为一彩色滤光片基板，第二层板240为一薄膜晶体管基板。小尺寸基板210(绘示于图5)即为最终产品(液晶显示器)所需要的显示单元基板。

然后，在步骤(b)及步骤(c)中，如图8所示，切割设备100的切割刀具112以第一压力F1沿数条第一切割线L21切割大尺寸基板200。如图9所示，切割设备100的切割刀具112以第二压力F2沿数条第二切割线L22切割大尺寸基板200。在本实施例中，步骤(b)及步骤(c)同时进行。

其中，在切割的过程中，当切割刀具112沿第一切割线L21切割时，切割刀具112被控制以第一压力F1下刀。当切割刀具112沿第二切割线L22切割时，切割刀具112被控制以第二压力F2下刀。切割刀具112不一定要切割完所有的第一切割线L21后，才可切割所有的第二切割线L22。切割刀具112可沿着邻近的第一切割线L21或第二切割线L22依序切割。

在步骤(b)及步骤(c)中，第二压力F2大于第一压力F1。因此，即使额料220内侧的第二切割线L22(如图5所示)较不容易切割，通过第二压力F2大于第一压力F1的切割方式，仍可轻易地切割第二切割线L22。

在本实施例的步骤(b)中，如图7所示，切割设备100的切割刀具112沿第一切割线L21切割且贯穿第一层板230，但不切割第二层板240。在本实施例的步骤(c)中，如图8所示，切割设备100的切割刀具112沿第二切割线L22切割且贯穿第一层板230，但不切割第二层板240。

接着，进入图6的步骤(d)。如图10及图11所示，以一翻转机构140吸附起第一次切割后的大尺寸基板200后将其翻转。接着，如图12及图13所示，利用一受渡机构150吸附翻转后的第一次切割后的大尺寸基板200。然后，如图14所示，受渡机构150再将第一次切割后的大尺寸基板200置放于切割平台111上。接着，如图15所示，并利用切割刀具112沿第一切割线L21从该大尺寸基板200的背面切割并贯穿第二层板240。

接着，进入图6的步骤(e)。如图16及图17所示，切割设备100更包括一承接治具120及一传动机构130。承接治具120包括数个凸块121。各凸块121对应承载各小尺寸基板210。传动机构130将小尺寸基板210及额料220从切割平台111传送至承接治具120。由于承接治具上的此些凸块121之间具有一定宽度的间隙G121，而额料220即对应于间隙G121，故在小尺寸基板210及额料220放至承接治具之后，小尺寸基板210会留在凸块121上，而额料220会落在间隙G121中。

请参照图18及图19。图18绘示图16的凸块121、小尺寸基板210及额料220的俯视图。图19绘示图18的凸块121、小尺寸基板210及额料220的立体图。凸块121具有第一侧边121a、第二侧边121b、第三侧边121c及第四侧边121d。第一侧边121a、第二侧边121b、第三侧边121c及第四侧121d边形成一矩形结构。第一侧边121a相对于第二侧边121b，第三侧边121c相对于第四侧边121d。第一侧边121a及第三侧边121c邻近于额料220，第二侧边121b及第四侧边121d远离于额料220。为了方便作业员在检片时容易取片，避免刮伤等，第一侧边121a的高度D1及第二侧边121b的高度D2不相等，第三侧边121c的高度D3及第四侧边121d的高度D4不相等，使得凸块121具有非水平表面。

在较佳实施例中，第一侧边121a的高度D1高于第二侧边121b的高度D2约0.5毫米(mm)至5毫米(mm)之间，第三侧边121c的高度D3高于第四侧边121d的高度约0.5毫米(mm)至5毫米(mm)之间。也就是说，凸块121的非水平表面朝端点B向下倾斜。

请参照图17，本实施例的传动机构130为一真空吸盘。真空吸盘可将切割后的大尺寸基板200吸起，并将其传送至承接治具120上。传动机构130更包括一传感器131，且承接治具120更包括一垫块122。垫块122的高度D5略高于凸块121的最高点端点A的高度。承接治具120的边缘抵靠于垫块122，以定位承接治具120的位置。

当传动机构130移动至承接治具120的上方时，传动机构130朝下移动，并带动切割后的大尺寸基板200接触到凸块121。当传感器131接触到垫块122时，传动机构130立即停止向下移动，并放下切割后的大尺寸基板200，以避免压坏切割后的基板200。

在较佳实施例中，凸块121为软性材质，因此在大尺寸基板200置放于凸块121上时，可降低大尺寸基板200的冲击，并避免凸块121刮伤大尺寸基板200。

由于凸块121具有非水平表面，因此在切割后的大尺寸基板200置放于承接治具120的过程中，小尺寸基板210很自然地随着凸块121的非水平表面倾斜。借此，在切割后的大尺寸基板200中，通过重力作用或只需轻轻施加一压力即可分离额料220与小尺寸基板210，并使额料220掉落于凸块121之间的间隙G121。

根据本发明的上述实施例，虽然切割方法以图6及图7～17为例做说明。然在图9至图15的步骤中，不仅可通过翻转的方式沿第一切割线分别从大尺寸基板的正面与背面切割大尺寸基板，也可以两组切割刀具沿第一切割线同时从大尺寸基板的正面与背面切割大尺寸基板。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (21)

1.一种切割方法，用以将大尺寸基板切割成多个小尺寸基板，其特征在于，该切割方法至少包括下列步骤：

(a)将该大尺寸基板置于切割平台上；

(b)以第一压力沿多条第一切割线切割该大尺寸基板；以及

(c)以第二压力沿多条第二切割线切割该大尺寸基板；

其中，该些第一切割线与该些第二切割线交错形成该些小尺寸基板及多个额料，该些第一切割线环绕该些额料及该些小尺寸基板的外围，该些第二切割线位于该些额料的内侧，且该第一压力小于该第二压力。

2.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，步骤(b)与步骤(c)同时进行。

3.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，另包括步骤：

(d)将该大尺寸基板翻转后，沿该些第一切割线从该大尺寸基板的背面切割该大尺寸基板。

4.根据权利要求3所述的切割方法，其特征在于，该大尺寸基板包括第一层板及第二层板，该步骤(d)包含沿该些第一切割线从该大尺寸基板的背面切割该第二层板。

5.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，步骤(b)包含：

以该第一压力沿该些第一切割线同时从该大尺寸基板的正面与背面切割该大尺寸基板。

6.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，另包括步骤：

(e)将该些小尺寸基板及该些额料传送至承接治具。

7.根据权利要求6所述的切割方法，其特征在于，该承接治具上设置有多个凸块，各该凸块对应于各该小尺寸基板，用以承载各该小尺寸基板。

8.根据权利要求7所述的切割方法，其特征在于，各该凸块具有相对的第一侧边及第二侧边，该第一侧边邻近于该额料，该第二侧边远离于该额料，该第一侧边及该第二侧边的高度不相等。

9.根据权利要求8所述的切割方法，其特征在于，各该凸块具有相对的第三侧边及第四侧边，该第三侧边邻近于该额料，该第四侧边远离于该额料，该第一侧边、该第二侧边、该第三侧边及该第四侧边形成一矩形结构，该第三侧边及该第四侧边的高度不相等。

10.根据权利要求9所述的切割方法，其特征在于，该第一侧边的高度高于该第二侧边的高度约0.5mm至5mm，该第三侧边的高度高于该第四侧边的高度约0.5mm至5mm。

11.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，该大尺寸基板包括第一层板及第二层板；

该步骤(b)包含沿该些第一切割线切割该第一层板；以及

该步骤(c)包含沿该些第二切割线切割该第一层板，但不切割该第二层板。

12.根据权利要求11所述的切割方法，其特征在于，该大尺寸基板为液晶显示面板，该第一层板为彩色滤光片基板，该第二层板为薄膜电晶体基板。

13.一种切割设备，用以将大尺寸基板切割成多个小尺寸基板，其特征在于，该大尺寸基板具有多条第一切割线及多条第二切割线，该些第一切割线与该些第二切割线交错形成该些小尺寸基板及多个额料，该些第一切割线环绕该些额料及该些小尺寸基板的外围，该些第二切割线位于该些额料的内侧，该切割设备至少包括：

切割平台，用以承载该大尺寸基板；以及

切割刀具，以第一压力沿该些第一切割线切割该大尺寸基板，并以第二压力沿该些第二切割线切割该大尺寸基板，其中该第一压力小于该第二压力。

14.根据权利要求13所述的切割设备，其特征在于，另包括：

翻转机构，用以将切割后的该大尺寸基板翻转；以及

受渡机构，用以将翻转后的该大尺寸基板放置于该切割平台。

15.根据权利要求13所述的切割设备，其特征在于，另包括：

承接治具，包括多个凸块，各该凸块对应承载各该小尺寸基板；以及

传动机构，用以将该些小尺寸基板及该些额料传送至该承接治具。

16.根据权利要求15所述的切割设备，其特征在于，各该凸块具有相对的第一侧边及第二侧边，该第一侧边邻近于该额料，该第二侧边远离于该额料，该第一侧边及该第二侧边的高度不相等。

17.根据权利要求16所述的切割设备，其特征在于，各该凸块具有相对的第三侧边及第四侧边，该第三侧边邻近于该额料，该第四侧边远离于该额料，该第一侧边、该第二侧边、该第三侧边及该第四侧边形成矩形结构，该第三侧边及该第四侧边的高度不相等。

18.根据权利要求17所述的切割设备，其特征在于，该第一侧边的高度高于该第二侧边的高度约0.5mm至5mm，该第三侧边的高度高于该第四侧边的高度约0.5mm至5mm。

19.根据权利要求13所述的切割设备，其特征在于，该大尺寸基板包第一层板及第二层板，该切割刀具沿该些第一切割线切割该第一层板，并沿该些第二切割线切割该第一层板。

20.根据权利要求19所述的切割设备，其特征在于，该切割刀具沿该些第一切割线从该大尺寸基板的背面切割该第二层板。

21.根据权利要求19所述的切割设备，其特征在于，该大尺寸基板为液晶显示面板，该第一层板为彩色滤光片基板，该第二层板为薄膜电晶体基板。

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