CN101734845A - 脆基板裂片设备和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种脆基板裂片设备和方法。该裂片设备包括：用于加热从外部供应的空气的第一加热器，用于将蒸汽供应到由第一加热器加热的首次加热的空气的蒸汽供应装置，用于加热由首次加热的空气和蒸汽构成的混合物的第二加热器，和用于将由第二加热器加热的再次加热的空气喷射到脆基板上的喷嘴。该裂片方法包括：通过加热从外部供应的空气，形成约80℃到约250℃的范围内的首次加热的空气，将首次加热的空气与蒸汽混合，通过将由空气和蒸汽构成的混合物加热到约80℃到约250℃的范围内，形成其含湿量是按体积计算的1-10％的再次加热的空气，并将再次加热的空气喷射到脆基板的表面上。因此，由于再次加热的空气的温度和包含在再次加热的空气中的湿气的潜热，导致将强热迅速传递到脆基板的刻线。从而，不仅改善了刻线裂缝的扩散效果，而且喷射的再次加热的空气包含按体积计算不超过10％的湿气，使得在裂片过程中在脆基板上不形成水滴，并且由此使得裂缝蔓延是均匀的，并可减少产品缺陷。

Description

脆基板裂片设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年11月24日提交的韩国专利申请No.2008-0116701的权益，其公开内容通过引用的方式特此合并于此。

技术领域

本发明涉及脆基板(fragile substrate)裂片设备和方法，并且更特别地涉及通过将包含湿气的加热空气喷射到脆基板的刻线中，能够加速裂缝蔓延并改善断裂能力的脆基板裂片设备和方法。

背景技术

通常，用于平板显示装置的LCD或有机EL面板，无机EL面板，透射投影机面板，反射投影机面板等利用从脆的母玻璃面板(下文中称为“脆基板”)上切割出的具有预定尺寸的单元玻璃面板。

这里，通过以下过程执行脆基板的切割：通过将压力施加到基板的表面，并沿着基板表面上的切割规划线(plan line)移动由诸如金刚石之类的材料制成的刀轮来形成刻线的划线过程；和通过将压力载荷和弯矩施加到脆基板，或者通过加热或冷却由刻线构成的裂缝(优选地称为“纵向裂纹”)周围的区域进行切割的裂片过程。执行划线过程的设备通常称为划线设备或划线器，并且执行裂片过程的设备被称为裂片设备。可将划线设备和裂片设备组合到一个设备中，或者每一个可以是单独的设备。

同时，韩国专利公开文件No.2005-0095912(下文中称为“常规技术”)公开了一种裂片设备，这种裂片设备将蒸汽喷射到通过划线设备在脆基板上形成的刻线上，以沿着脆基板的厚度方向蔓延由刻线构成的裂缝。

如图1中所示，常规划线设备包括：脆基板1放置在其上的工作台31；平行安装在工作台31的两侧的导轨32和33；以可滑动的方式安装于导轨32和33的滑块34和35；使滑块34和35沿导轨32和33滑动的线性马达37和38；水平安装在滑块34和35的顶端之间的导杆36；和以可滑动的方式安装在导杆36的划线头20。

而且，控制单元包括驱动线性马达37和38的第一驱动器41和第二驱动器42，驱动划线头驱动马达45的第三驱动器47，控制第一到第三驱动器41，42和47的控制器44，和安装在导轨32附近、并探测滑块34的位置的滑块传感器43。

这里，未提及的附图标记46是由划线头驱动马达45旋转的滚珠丝杠，并且划线头20通过滚珠丝杠46的旋转沿导杆36往复移动。

如图2中所示，划线头20包括具有压力装置(未示出)的头主体22，和安装在头主体22的下方、并设置有刀轮21的刀轮架27。

同时，在常规技术中，用于通过蔓延形成在脆基板1上的刻线构成的裂缝来断裂的裂片设备利用蒸汽发生器52，该蒸汽发生器52将具有引起脆基板1膨胀的温度的蒸汽喷射到形成在脆基板1上的刻线上，从而沿脆基板1的厚度方向蔓延由刻线构成的裂缝。

这里，蒸汽发生器52包括：安装在头主体22上的主体52a；柔性软管52b，蒸汽通过该柔性软管52b；一体安装在刀轮架27上的喷嘴头52c；和将蒸汽喷向脆基板1的喷嘴52d。这里，软管52b的一端连接到主体52a，且另一端连接到喷嘴头52c。

而且，喷嘴52d中形成有圆形、椭圆形、矩形或条缝形的蒸汽喷射口，并且将蒸汽喷射到由刀轮21形成的刻线上。

将简要描述利用上述划线设备的常规划线和裂片过程。

首先，在通过沿着脆基板1的切割规划线(划线规划线)移动刀轮21来形成刻线的划线过程中，脆基板1放置在工作台31上，然后第三驱动器47在控制器44的控制下驱动划线头驱动马达45。当划线头驱动马达45驱动划线头20，以从划线起始点沿着切割规划线移动时，安装于划线头20的刀轮21在它移动并形成刻线的同时，将压力载荷施加到脆基板1。

在以这种方式在脆基板1上执行划线过程之后，执行裂片过程。

在常规裂片过程中，首先通过喷嘴52d的蒸汽喷射口将蒸汽喷射到通过上述划线过程形成的刻线上，并且所喷射的蒸汽通过毛细作用渗入到由具有大约几微米的开口的刻线构成的裂缝中。然后，在形成刻线的脆基板1的一部分体积由于高温蒸汽而膨胀时，已经通过毛细作用渗入到具有大约几微米的开口的刻线构成的裂缝中的所喷射的蒸汽同时膨胀体积，使得裂缝向脆基板1的背面蔓延。这样，在没有施加机械弯矩的情况下，脆基板1沿刻线自发断裂。

根据这种常规裂片设备，通常在蒸汽发生器52的主体52a内设置有具有一定尺寸的腔室。这里，在该腔室的一侧上安装有利用压缩空气将水注入该腔室中的喷嘴，并且在包括喷嘴的腔室外围安装有用于将热量施加到通过喷嘴喷射的微小水滴，以将它们转变为蒸汽的加热器。

因此，被压缩空气吹到腔室里的水在通过喷嘴的同时变成细微小滴，这些小滴在由加热器加热的腔室中经相变成为蒸汽，并通过喷嘴52d的蒸汽喷射口将蒸汽喷射到刻线上。

然而，在常规技术中，即使据说是将加热器安装在喷嘴和腔室的外围，也将常温的水和压缩空气连续供应到喷嘴的内部并随后即刻通过。因此，难以充分地提高通过喷嘴喷射的微小水滴的温度。

因此，利用常规裂片设备，微小水滴的蒸发是不完全的，因此留下由于形成在脆基板的表面上的水滴所导致的斑点或导致由刻线组成的裂缝不均匀地蔓延。

明确地说，由形成在脆基板的表面上的水滴的温度低于蒸汽的温度导致这些斑点和不均匀的裂缝蔓延。

发明内容

本发明的目的是提供一种脆基板裂片设备和方法，所述裂片设备和方法迅速传递强热到脆基板的刻线以改善刻线的裂缝扩散效果，并且防止形成水滴以使裂缝扩散不均匀且使诸如瑕疵的产品缺陷能够减少。

根据本发明的一个方面，脆基板裂片设备包括：第一加热器，所述第一加热器用来加热从外部供应的空气；蒸汽供应装置，所述蒸汽供应装置用来供应蒸汽到由第一加热器加热的第一加热的空气；第二加热器，所述第二加热器用来加热第一加热的空气和蒸汽的混合物；和喷嘴，所述喷嘴用来将由第二加热器加热的第二加热的空气喷射到脆基板上。

根据本发明的另一个方面，脆基板裂片方法包括：通过加热从外部供应的空气，形成第一加热的空气；将第一加热的空气与蒸汽混合；通过加热空气和蒸汽的混合物，形成第二加热的空气，所述第二加热的空气的湿气含量是按体积的1-10％；和将第二加热的空气喷射到脆基板的表面上。

这里，第一加热的空气的温度可以在80℃到250℃的范围内。

而且，第二加热的空气的温度可以在80℃到250℃的范围内。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其它目的，特征和优点将更加明显，其中：

图1是常规划线设备的简图；

图2是常规裂片设备的示意图；

图3是示出根据本发明所述的脆基板裂片设备的构造的简图；并且

图4是根据本发明所述的脆基板裂片方法的流程图。

具体实施方式

下文中，将参考附图3和4描述本发明的示例性实施例。

首先，如图3中所示，根据本发明的示例性实施例所述的脆基板裂片设备1000包括：蒸汽供应装置100；第一加热器200，该第一加热器200加热从外部供应的空气50；第二加热器300，该第二加热器300加热由第一加热器200加热的首次加热的空气210和由蒸汽供应装置100供应的蒸汽110的混合物220；和喷嘴500，该喷嘴500将由第二加热器300加热的再次加热的空气310喷射到脆基板400的刻线上。

可将锅炉类型、前述喷嘴加热器类型、或某种其它已知类型的常用蒸汽供应装置用作蒸汽供应装置100。

作为第一加热器200和第二加热器300，电加热系统或燃烧加热系统都是可能的。

正如图2中示出的常规技术一样，虽然裂片设备1000可以与划线设备一起移动，以连续执行划线和裂片，但裂片设备也可以与划线设备分离的方式移动。

下面，将参考图4描述根据本发明所述的脆基板裂片方法。

首先，利用第一加热器200，通过将从外部供应的空气加热到约80℃到约250℃，形成首次加热的空气(S10)。如下所述，首次加热的空气的这个温度范围用于容易地获得再次加热的空气的预期温度，且同时防止随后混入的蒸汽冷却并形成水滴。

接下来，首次加热的空气与蒸汽供应装置100供应的蒸汽混合(S20)。

继而，将混合的空气和蒸汽加热到约80℃到约250℃，以形成含湿量是按照体积计算的1-10％的再次加热的空气(S30)。

如果不是对首次加热的空气和蒸汽进行混合和加热，而是直接对初始供应的相对较冷的空气和蒸汽进行混合和加热，则蒸汽可在加热之前的混合中冷却并凝结为水，从而可使水滴形成在脆基板的表面上。

而且，如果再次加热的空气的温度过低，则可在脆基板的表面上形成水滴，而如果温度过高，则可对脆基板产生热损坏。因此，好的办法是，在约80℃到约250℃的温度范围内适当选择空气和蒸汽混合于其中的再次加热的空气的温度。

此外，将含湿量的范围设定为按照体积计算的1-10％，这是因为如果湿度太低，则潜热的加热效果不显著，且如果湿度太高，则可在脆基板的表面上形成水滴。

最后，将包含湿气的再次加热的空气通过喷嘴500喷射到脆基板的刻线上(S40)。

如果完成这个过程，则当加热的蒸汽接触脆基板的相对冷的表面时，就可将由于相变所导致的潜热立即传递到脆基板，并可增加脆基板的表面温度。此时，由于包含在再次加热的空气中的湿气量仅仅在按照体积计算的1-10％的范围内，并且空气如以前一样处于高温状态，因此不形成水滴。

结果，由于因再次加热的空气的温度和包含在再次加热的空气中的湿气的潜热导致将强热迅速传递到脆基板的刻线，因此改善了刻线裂缝的蔓延效果。

同样，由于在裂片过程中在脆基板上不形成水滴，因此裂缝蔓延是均匀的，且可减少诸如斑点之类的产品缺陷。

根据本发明所述的脆基板裂片设备和方法，由于再次加热的空气的温度和包含在再次加热的空气中的湿气的潜热，导致将强热迅速传递到脆基板的刻线，并因此改善了刻线裂缝的蔓延效果。

而且，根据本发明，在裂片过程中喷射的再次加热的空气包含按体积计算不超过10％的湿气，使得在裂片过程中在脆基板上不形成水滴，并且由此使得裂缝蔓延是均匀的且减少了产品缺陷。

虽然已经参考本发明的某些示例性实施例示出并描述了本发明，但本领域技术人员将理解，在形式和细节中可作出各种变化而不会偏离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种脆基板裂片设备，包括：

第一加热器，所述第一加热器用于加热从外部供应的空气；

蒸汽供应装置，所述蒸汽供应装置用于将蒸汽供应到由所述第一加热器加热的首次加热的空气；

第二加热器，所述第二加热器用于加热由所述首次加热的空气和所述蒸汽构成的混合物；和

喷嘴，所述喷嘴用于将由所述第二加热器加热的再次加热的空气喷射到脆基板上。

2.一种脆基板裂片方法，包括：

通过加热从外部供应的空气，形成首次加热的空气；

将所述首次加热的空气与蒸汽混合；

通过加热由空气和蒸汽构成的所述混合物，形成再次加热的空气，所述再次加热的空气的含湿量是按体积计算的1-10％；和

将所述再次加热的空气喷射到脆基板的表面上。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述首次加热的空气的温度在80℃到250℃的范围内。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述再次加热的空气的温度在80℃到250℃的范围内。

Images