CN102390923A - 面板基板切割方法及基板切割装置 - Google Patents

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佘峰
黄正明
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Abstract

本发明提供一种面板基板切割方法及基板切割装置。面板对位装置包括第一切割单元及第二切割单元。所述方法包括如下步骤：切除在所述面板基板的相对两侧的一第一侧残材及一第二侧残材；切除在所述面板基板的另相对两侧的一第三侧残材及一第四侧残材；将所述面板基板切割成多个长形基板；以及将每一所述长形基板切割成所述面板单元。本发明可减少面板基板的切割制程时间。

Description

面板基板切割方法及基板切割装置
【技术领域】
本发明涉及一种基板切割方法及基板切割装置，特别是涉及一种显示面板的基板切割方法及基板切割装置。
【背景技术】
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块(backlight module)所组成。液晶显示面板是由两片透明基板以及被封于基板之间的液晶所构成。在显示面板的制程中，一大型基板可被切割成具有适当尺寸的多个面板单元。
一般，面板的切割机台可设有第一切割单元和第二切割单元，第一切割单元仅能在单一方向上进行切割，而第二切割单元亦仅能在另一方向上进行切割。在此第一切割单元上，此大型基板可被切割成多个较小的条状基板。接着，在此第二切割单元上，每一条状基板可被切割成多个面板单元。
然而，在此第二切割单元上，通常需对每一条状基板进行多次切割步骤，以切割成多个面板单元。因此，在面板的切割过程中，需花费最多的时间在第二切割单元上进行切割步骤，而影响面板的整体制程时间。
故，有必要提供一种面板基板切割方法及基板切割装置，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明提供一种面板基板切割方法及基板切割装置，以解决现有基板切割机台所存在的问题。
本发明的主要目的在于提供一种面板基板切割方法，用于将一面板基板切割成多个面板单元，所述方法包括如下步骤：
切除在所述面板基板的相对两侧的一第一侧残材及一第二侧残材；
切除在所述面板基板的另相对两侧的一第三侧残材及一第四侧残材；
将所述面板基板切割成多个长形基板；以及
将每一所述长形基板切割成所述面板单元。
本发明的另一目的在于提供一种基板切割装置，用于将一面板基板切割成多个面板单元，所述基板切割装置包括：
转动台，用于转动所述面板基板；
第一切割单元，用于切除所述面板基板的第一侧残材、一第二侧残材、一第三侧残材及一第四侧残材，以及将所述面板基板切割；以及
第二切割单元，用于将每一所述长形基板切割成所述面板单元。
本发明的又一目的在于提供一种基板切割装置，用于将一面板基板切割成多个面板单元，所述基板切割装置包括：
预切割单元，用于预先切除所述面板基板的一第一侧残材及一第二侧残材；
第一切割单元，用于切除所述面板基板的第三侧残材及第四侧残材，以及将所述面板基板切割成多个长形基板；以及
第二切割单元，用于将每一所述长形基板切割成所述面板单元。
在本发明的一实施例中，所述的方法还包括如下步骤：
利用一第一切割单元来切除所述面板基板的所述第一侧残材；
将所述面板基板转动180度；以及
利用所述第一切割单元来切除所述面板基板的所述第二侧残材。
在本发明的一实施例中，所述的方法还包括如下步骤：
当切除所述第三侧残材与所述第四侧残材以及切割所述面板基板成所述长形基板时，将所述面板基板转动90度；以及
利用所述第一切割单元来沿一第一切割方向来切割所述面板基板，以切除所述第三侧残材及所述第四侧残材，并切割所述面板基板成所述长形基板。
在本发明的一实施例中，每一所述长形基板利用第二切割单元来切割成所述面板单元。
在本发明的一实施例中，所述第一侧残材及所述第二侧残材利用一预切割单元来进行切除。
在本发明的一实施例中，：所述转动台包括：
支撑台，用于承载所述面板基板；
驱动马达，用于转动所述支撑台；
升降气缸，用于升降所述支撑台；以及
伺服马达，用于线性地移动所述支撑台。
在本发明的一实施例中，所述预切割单元包括：
切割台面，用于承载所述面板基板；以及
刀座，设有切割刀头，用于切割所述面板基板。
在本发明的一实施例中，所述刀座分别位于所述切割台面的相对两侧，且相对两侧的所述刀座之间具有一预设间距。
相较于现有基板切割机台所具有的问题，本发明的面板基板切割方法及基板切割装置可大幅减少面板基板的切割步骤，因而可大幅地减少面板基板的切割制程时间。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1为本发明基板切割装置的第一实施例的示意图；
图2为本发明面板基板的第一实施例的示意图；
图3为本发明转动台的第一实施例的示意图；
图4A至图4D为本发明面板对位装置的第一实施例的切割示意图；
图5为本发明基板切割装置的第二实施例的示意图；
图6为本发明预切割单元的第二实施例的示意图；以及
图7A至图7C为本发明面板对位装置的第二实施例的切割示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用于例示本发明可用于实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用于说明及理解本发明，而非用于限制本发明。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
请参照图1及图2，图1为本发明基板切割装置的第一实施例的示意图，图2为本发明面板基板的第一实施例的示意图。本实施例的基板切割装置100用于将一较大的面板基板101切割成多个较小的面板单元103，其中面板基板101可为玻璃基板或可挠性基板。这些面板单元103可形成显示面板，并可应用于各种不同的显示器上，例如：液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管显示器(Organic Light  Emission DiodeDisplay，OLED)、等离子显示屏(Plasma Display Panel，PDP)或场致电子发射显示器(Field Emission Display)。当此面板单元103例如为液晶显示面板时，此面板基板101可由一具有彩色滤光片(Color Filter，CF)的玻璃基板和一具有薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)矩阵的玻璃基板所组成。
如图1所示，本实施例的基板切割装置100包括输送单元110、转动台120、第一切割单元130、第二切割单元140及检测单元150。输送单元110用于搬运面板基板101，输送单元110可设有夹具、吸盘、滚轮或机械手臂，用于搬运面板基板101。转动台120用于转动面板基板101，以供第一切割单元130对面板基板101的不同侧边进行切割，其中转动台120可将面板基板101转动任意角度，例如90°、180°、270°及360°。第一切割单元130设置于转动台120之后，用于切除面板基板101周围的残材，以及将面板基板101切割成多个长形基板102。第二切割单元140设置于第一切割单元130之后，用于将每一长形基板102切割成多个面板单元103。检测单元150设置于第二切割单元140之后，用以检测切割获得的面板单元103是否符合一预设质量要求。
请参照图3，其为本发明转动台的第一实施例的示意图。在本实施例中，此转动台120包括支撑台121、驱动马达122、升降气缸(Lift cylinder)123、滚珠丝杠(ball screw)124、伺服马达125及吸附固定台126。支撑台121用于承载面板基板101，驱动马达122用于转动支撑台121，以转动面板基板101。升降气缸(Lift cylinder)123用于升降支撑台121，以升降面板基板101。滚珠丝杠124及伺服马达125的搭配用于线性地移动支撑台121，以移动面板基板101。吸附固定台126用于吸附固定住面板基板101。
请参照图2及图4A至图4D，图4A至图4D为本发明面板对位装置的第一实施例的切割示意图。本实施例的面板基板切割方法包括如下步骤：切除在面板基板101的相对两侧的一第一侧残材104及一第二侧残材105；切除在面板基板101的另相对两侧的第三侧残材106及第四侧残材107；将面板基板101切割成多个长形基板102；以及将每一长形基板切割成面板单元103。其中，面板基板101周围的残材104-107为无法作为面板单元103的区域。
如图4A和图4B所示，当切除第一侧残材104及第二侧残材105时，首先，面板基板101被输送单元110来输送至转动台120，并在转动台120与第一切割单元130的固定下被第一切割单元130来切除在面板基板101的第一侧的第一侧残材104。此时，第一切割单元130的吸附固定台(图未示)及转动台120的吸附固定台126固定住面板基板101，以供第一切割单元130的切割刀头131(请参照于图4A和图4B)来进行切割，且第一切割单元130的对位组件(图未示，例如CCD)预先对位面板基板101。接着，在利用第一切割单元130来切除第一侧残材104之后，解除第一切割单元130及转动台120对面板基板101的固定，并利用转动台120来将面板基板101转动180度。接着，利用第一切割单元130来切除在面板基板101的第二侧的第二侧残材105，其中此面板基板101的第二侧平行于第一侧。此时，第一切割单元130及转动台120固定住面板基板101，且第一切割单元130的对位组件预先对位面板基板101。
如图4C所示，当切除第三侧残材106及第四侧残材107以及将面板基板101切割成多个长形基板102时，首先，利用转动台120来将面板基板101转动90度，以进行不同方向的基板切割。接着，输送单元110沿着一进给方向来移动面板基板101，此时，利用第一切割单元130来重复地沿一第一切割方向来切割面板基板101，以切除第三侧残材106及第四侧残材107，并将面板基板101切割成多个长形基板102。
如图4D所示，当将每一长形基板102切割成面板单元103时，输送单元110搬运这些长形基板102至第二切割单元140。接着，第二切割单元140的切割刀头141(请参照于图4D)重复地沿一第二切割方向来切割每一长形基板102，以形成面板单元103，其中第二切割单元140的第二切割方向垂直于第一切割单元130的第一切割方向。接着，输送单元110将面板单元103传输至检测单元150对切割后的面板单元103检测。
在利用第二切割单元140来切割长形基板102之前，长形基板102两侧的残材(第一侧残材104及第二侧残材105)已被第一切割单元130预先且有效率地切除。虽然，相较于现有技术，增加了第一切割单元的切割时间，但整体看来，本实施例的基板切割装置100减少了作为整条切割线瓶颈的第二切割单元对每一长形基板102的两侧残材的切割步骤，因而对整体切割过程进行了优化，大幅地提高切割效率。例如，在三个长形基板102的切割过程中，本实施例的基板切割装置100可省略共6次残材切割步骤。因此，本实施例的基板切割装置100的第一切割单元130可预先有效率地切除面板基板101周围的残材，以大幅地减少面板基板的切割步骤及其所需时间。例如，在本实施例中，基板切割的作业时间(Tact Time)可由16.59秒降至13.73秒，因而切割效率可提升17.2％。
请一并参照图5及图7，其为本发明基板切割装置的第二实施例的示意图。第二实施例的基板切割装置200包括输送单元210、预切割(Pre-cut)单元220、第一切割单元230、第二切割单元240及检测单元250。输送单元210用于搬运面板基板201，输送单元210设有夹具、吸盘、滚轮或机械手臂，用于搬运面板基板201。预切割单元220用于预先切除面板基板201的第一侧残材204及第二侧残材205。第一切割单元230设置于预切割单元220之后，用于切除面板基板201的第三侧残材206及第四侧残材207，以及将面板基板201切割成多个长形基板202。第二切割单元240设置于第一切割单元230之后，用于切割每一长形基板202成面板单元203。检测单元250设置于第二切割单元240之后，用以检测所切割的面板单元203是否符合一预设质量要求。
请参照图6，其为本发明预切割单元的第二实施例的示意图。在第二实施例中，此预切割单元220包括切割台面221、滚珠丝杠(ball screw)222、导轨223、驱动马达224、四个刀座225、四个切割刀头226及对位组件227。切割台面221用于承载面板基板201，刀座225分别设置于滚珠丝杠222及导轨223上，驱动马达224(例如伺服马达)驱动滚珠丝杠222来移动刀座225。切割刀头226设置于刀座225上，用于切割面板基板201。其中，位于切割台面221相对两侧的刀座225之间可具有预设间距，以驱动相对两侧的刀座225来同时切除面板基板201的第一侧残材204及第二侧残材205。多个对位组件227设置于切割台面221的周围，对位组件227例如为电荷耦合组件(CCD)，用于捕捉面板基板201上的对位标记，以进行切割对位。
请参照图7A至图7C，其为本发明面板对位装置的第二实施例的切割示意图。如图7A所示，当切除第一侧残材204及第二侧残材205时，首先，面板基板201被输送单元210来输送至预切割单元220，以预先切除面板基板201的第一侧残材204及第二侧残材205。
如图7B所示，当切除第三侧残材206及第四侧残材207以及将面板基板201切割成多个长形基板202时，首先，利用输送单元210来搬运面板基板201至第一切割单元230。接着，输送单元210沿着一进给方向来移动面板基板201，此时，利用第一切割单元230的切割刀头231来重复地沿第一切割方向来切割面板基板201，以切除第三侧残材206及第四侧残材207，并将面板基板201切割成多个长形基板202。
如图7C所示，当将每一长形基板202切割成面板单元203时，输送单元210搬运这些长形基板202至第二切割单元240。接着，第二切割单元240的切割刀头241重复地沿一第二切割方向来切割每一长形基板202，以形成面板单元203，其中第二切割单元240的第二切割方向垂直于第一切割单元230的第一切割方向。接着，利用检测单元250来检测切割后的面板单元203。
由于长形基板102两侧的残材204、205被预切割单元220预先且有效率地切除，因而可省略每一长形基板102的两侧残材的切割步骤。因此，本实施例的基板切割装置200可预先有效率地切除面板基板201周围的残材，以大幅地减少面板基板的切割步骤及其所需时间。例如，在第二实施例中，基板切割的TactTime可由18.12秒降至14秒，因而切割效率可提升22.7％。
由上述可知，本发明的面板基板切割方法及基板切割装置可预先有效率地切除面板基板周围的残材，以简化面板基板在后续的切割步骤，因而可大幅地减少面板基板的切割制程时间。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用于限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种面板基板切割方法，用于将一面板基板切割成多个面板单元，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
切除在所述面板基板的相对两侧的第一侧残材及第二侧残材；
切除在所述面板基板的另相对两侧的第三侧残材及第四侧残材；
将所述面板基板切割成多个长形基板；以及
将每一所述长形基板切割成所述面板单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：
利用第一切割单元来切除所述面板基板的所述第一侧残材；
将所述面板基板转动180度；以及
利用所述第一切割单元来切除所述面板基板的所述第二侧残材。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：
当切除所述第三侧残材与所述第四侧残材以及切割所述面板基板成所述长形基板时，将所述面板基板转动90度；以及
利用所述第一切割单元来切割所述面板基板，以切除所述第三侧残材及所述第四侧残材，并切割所述面板基板成所述长形基板。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：每一所述长形基板利用第二切割单元来切割成所述面板单元。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一侧残材及所述第二侧残材利用一预切割单元来进行切除。
6.一种基板切割装置，用于将一面板基板切割成多个面板单元，其特征在于：所述基板切割装置包括：
转动台，用于转动所述面板基板；
第一切割单元，用于切除所述面板基板的第一侧残材、第二侧残材、第三侧残材及第四侧残材，以及将所述面板基板切割；以及
第二切割单元，用于将每一所述长形基板切割成所述面板单元。
7.根据权利要求6所述的基板切割装置，其特征在于：所述转动台包括：
支撑台，用于承载所述面板基板；
驱动马达，用于转动所述支撑台；
升降气缸，用于升降所述支撑台；以及
伺服马达，用于线性地移动所述支撑台。
8.一种基板切割装置，用于将一面板基板切割成多个面板单元，其特征在于：所述基板切割装置包括：
预切割单元，用于预先切除所述面板基板的一第一侧残材及一第二侧残材；
第一切割单元，用于切除所述面板基板的一第三侧残材及一第四侧残材，以及将所述面板基板切割成多个长形基板；以及
第二切割单元，用于将每一所述长形基板切割成所述面板单元。
9.根据权利要求8所述的基板切割装置，其特征在于：所述预切割单元包括：
切割台面，用于承载所述面板基板；以及
刀座，设有切割刀头，用于切割所述面板基板。
10.根据权利要求9所述的基板切割装置，其特征在于：所述刀座分别位于所述切割台面的相对两侧，且相对两侧的所述刀座之间具有一预设间距。
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