CN109553286B - 划片设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种划片设备，其包括隔着基板互相相向设置的划片轮及支撑辊，其特征在于，所述划片轮与所述支撑辊是配置为，通过所述划片轮的中心并垂直于所述基板的中心线、与通过所述支撑辊的中心并垂直于所述基板的中心线，在所述基板形成划线的方向上具有间隔。

Description

划片设备

技术领域

本发明涉及一种划片设备，其用于在基板上形成用于切割基板的划线。

背景技术

通常，用于平板显示器的液晶显示面板、有机电致发光显示器面板、无机电致发光显示器面板、透射投影基板、反射投影基板等使用单元玻璃面板，所述单元玻璃面板是通过将如玻璃等脆性母体玻璃面板切割成预定尺寸而获得。

母体玻璃面板是由第一基板及第二基板贴合形成的贴合基板。第一基板可以具备薄膜晶体管，第二基板可以具备滤色器。第一基板及第二基板将糊剂作为粘着剂贴合。第一基板及第二基板之间具备液晶及/或电子元件等。

将贴合基板切割为单元基板的工序包括：划片工序和裂片工序，所述划片工序是沿着第一基板及第二基板上的虚拟的切割预定线按压并移动由如钻石等材料制成的划片轮来形成划线，而所述裂片工序是通过沿着划线加压贴合基板来切割贴合基板以获得单元基板。

贴合基板包括介质，所述介质如设置于第一基板与第二基板及第二基板之间的保护膜、电极、有机膜、粘着剂、密封剂、糊剂、黑矩阵等。由此，贴合基板的厚度增加，随之需要提出可以轻松切割所述厚度增加的贴合基板的方案。

【现有技术文献】

【专利文献】

韩国公开专利第10-2007-0070824号(2007.07.04)。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，本发明的目的在于提供过一种划片设备，以轻松地切割包括第一基板及第二基板的贴合基板。

为了达到上述目的，本发明提供一种划片设备，其包括隔着基板互相相向设置的划片轮及支撑辊，其特征在于，所述划片轮与所述支撑辊被配置为，通过所述划片轮的中心并垂直于所述基板的中心线、与通过所述支撑辊的中心并垂直于所述基板的中心线，在所述基板形成划线的方向上具有间隔。

在此，间隔是以变量中的至少一个为准设置的，所述变量包括：所述划片轮向所述基板的渗透深度；由所述划片轮形成的中间裂纹(median crack，垂直裂纹)的厚度；作为所述划片轮的渗透厚度相对于所述基板厚度的比例的第一比例；作为中间裂纹的厚度相对于所述基板厚度的比例的第二比例；作为所述划片轮的渗透厚度及中间裂纹的厚度之和相对于所述基板厚度的比例的第三比例；在裂片工序中生成的断裂部的厚度；作为所述断裂部的厚度相对于所述基板厚度的比例的第四比例。

所述间隔在所述变量中的至少一个超出预设定的基准范围的区间内变更。

发明效果

本发明实施例中的划片设备，其通过适当设置在贴合基板形成划线的划片轮与隔着基板与划片轮相向地设置的支撑辊之间的关系，可以轻松地切割贴合基板。

附图说明

图1及图2是概略表示了本发明实施例中的划片设备的示意图。

图3是概略表示了本发明实施例中的划片设备的划片单元的示意图。

图4是图3中的划片单元的放大图。

图5及图6表示了利用本发明实施例中的划片设备在基板上形成划线的过程中在基板上生成中间裂纹的状态的示意图。

图7是概略表示基板切割面的示意图。

其中，附图标记：

40：划片单元

421、422：划线头

431、432：划片轮

441、442：划片轮模块

451、452：支撑辊

461、462：支撑辊模块

G:间隔

S:基板。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施例中的划片设备进行说明。

如图1至图3所示，被本发明实施例中的划片设备所切割的对象是由第一基板S1及第二基板S2贴合而成的贴合基板S(以下简称为“基板”)。例如，第一基板S1可以具备薄膜晶体管，第二基板S2可以具备滤色片。贴合基板S之间以预定图案设置有糊剂、黑色矩阵、保护膜、电极、有机膜、粘着剂、密封剂等多个介质，通过所述介质可以维持第一基板S1及第二基板S2之间的间隔。

并且，将欲形成划线的基板S要被移送的方向称为Y轴方向(平行于基板S的方向)，将与基板S要被移送的方向(Y轴方向)垂直的方向称为X轴方向。并且，将垂直于基板S被放置的X-Y平面的方向(即，垂直于基板S的方向)称为Z轴方向。

如图1至图3所示，本发明实施例中的划片设备包括：把持基板的后行端而移送基板的基板夹持单元10；支撑基板S并向基板S的移送方向(Y轴方向)移送基板S的传送带单元20、30；在基板S上形成划线的划片单元40。

划片单元40包括：向垂直于基板S的移送方向的方向(X轴方向)延长的框体41；设置于框体41的一个以上划线头421、422。划线头421、422沿着框体41向X轴方向移动。

框体41包括：向X轴方向延长的第一框体411；及，从第一框体411的下方平行于第一框体411向X轴方向延长的第二框体412。

划线头421、422包括：第一划线头421，其可向X轴方向移动地设置于第一框体411；第二划线头422，其可向X轴方向移动地设置于第二框体412。

第一框体411可在X轴方向上设置有多个第一划线头421，第二框体422上在X轴方向上设置有多个第二划线头422。

第一框体411及第二框体412之间可以形成有用以基板S通过的空间。第一框体411及第二框体412相互可以是独立部件，或者第一框体411及第二框体412可以一体形成。

第一划线头及第二划线头421、422在Z轴方向上相互相向地设置。第一划线头及第二划线头421、422可以向Z轴方向移动。为此，第一划线头及第二划线头421、422及第一框体及第二框体411、412之间可以设置有通过气压或油压运行的致动器、根据电磁相互作用运行的直线电机、或球杆装置等直线移动装置。

第一划线头421包括：具备第一划片轮431的第一划片轮模块441；及，具备第一支撑辊451的第一支撑辊模块461。

第二划线头422包括：具备第二划片轮432的第二划片轮模块442；及，具备第二支撑辊452的第二支撑辊模块462。

第一划片轮模块441的第一划片轮431与第二支撑辊模块462的第二支撑辊452相向设置，第二划片轮模块442的第二划片轮432与第一支撑辊模块461的第一支撑辊451相向设置。

第一划片轮模块441的第一划片轮431及第一支撑辊模块461的第一支撑辊451在X轴方向排成一列，第二划片轮模块442的第二划片轮432及第二支撑辊模块462的第二支撑辊452在X轴方向排成一列。

第一划片轮模块441的第一划片轮431及第一支撑辊模块461的第一支撑辊451可以加压第一基板S1，第二划片轮模块442的第二划片轮432及第二支撑辊模块462的第二支撑辊452可以加压第二基板S2。

第一划片轮模块441及第二划片轮模块442可向Z轴方向移动，由此，可以调整第一划片轮431及第二划片轮432加压于基板S时的加压力。并且，通过第一划片轮模块441及第二划片轮模块442向Z轴方向移动，可以调整第一划片轮431及第二划片轮432在基板S的渗透深度(切割深度)。

通过第一划线头421及第二划线头422向Z轴方向移动，第一划片轮模块441及第二划片轮模块442可以向Z轴方向移动。并且，第一划片轮模块441及第二划片轮模块442与第一划线头421及第二划线头422之间可以设置有通过气压或油压运行的致动器、根据电磁相互作用运行的直线电机、或球杆装置等直线移动装置，由此，第一划片轮模块441及第二划片轮模块442相对于第一划线头421及第二划线头422独立地向Z轴方向移动。

多个划片轮431、432加压于第一基板S1及第二基板S2的状态下，第一划线头及第二划线头421、422相对于基板S1向X轴方向移动，从而，第一基板S1及第二基板S2上分别形成划线。

第一支撑辊模块461及第二支撑辊模块462可以向Z轴方向移动，由此，第一支撑辊451及第二支撑辊452可以与基板S接触或远离基板S。

第一支撑辊模块461及第二支撑辊模块462可以通过第一划线头421及第二划线头422向Z轴方向移动而向Z轴方向移动。并且，第一支撑辊模块461及第二支撑辊模块462与第一划线头421及第二划线头422之间设置有通过气压或油压运行的致动器、根据电磁相互作用运行的直线电机、或球杆装置等直线移动装置，由此，第一支撑辊模块461及第二支撑辊模块462可以相对于第一划线头421及第二划线头422独立地向Z轴方向移动。

第一支撑辊451及第二支撑辊452在基板S上形成划线的过程中，第一划片轮431及第二划片轮432起到支撑加压第一基板S1及第二基板S2的加压力的作用。

如图4所示，通过第一划片轮431中心的Z轴方向中心线431a与通过第二支撑辊452的中心的Z轴方向中心线452a具有预定间隔G地在X轴方向上相互隔开设置。同理，通过第二划片轮432的中心的Z轴方向中心线432a与通过第一支撑辊451的中心的Z轴方向中心线451a具有预定间隔G地在X轴方向上相互隔开设置。

随着第一划片轮431及第二划片轮432向X轴方向移动，在基板S上形成向X轴方向的划线，从而间隔G是在X轴方向上形成。当然，通过基板S在Y轴方向上的移动(或，第一划片轮431及第二划片轮432在Y轴方向上的移动)在Y轴方向上形成划线时，可以在Y轴方向上形成间隔G。即，可以在基板S上形成划线的方向形成间隔G。

因此，在基板S形成划线的过程中，通过沿着第一划片轮431的Z轴方向中心线431a作用的力度和沿着第二支撑辊452的Z轴方向中心线452a作用的力度，基板S会受到平行于基板S的截面的应力。同理，通过沿着第二划片轮432的Z轴方向中心线432a作用的力度和沿着第一支撑辊451的Z轴方向中心线451a作用的力度，基板S会受到平行于基板S的截面的应力。

由此，通过第一划片轮431及第二划片轮432在基板S上形成划线及裂纹时，应力会促进裂纹的成长，由此，基板S变得易于切割。

在这里，间隔G可以基于以下变量来设定。

如图5至图7所示，在划片工序中，划片轮431、432在加压基板S的状态下旋转并经过基板S上方，则基板S上与凹陷部P一同还形成被称为中间裂纹M的垂直龟裂，所述凹陷部是划片轮431、432加压基板S而生成。根据情况，可以不生成凹陷部P，仅生成中间裂纹M。

再者，在裂片工序中，在基板S形成预定的中间裂纹M的状态下，沿着划线L向基板S施加剪切应力，由此，以已生成的中间裂纹M为起点龟裂会扩大并形成断裂部C，从而基板S会瞬间被切断。

另外，施加于基板S的剪切应力大小可以根据间隔G而决定，因此，间隔G会影响凹陷部P和中间裂纹M的大小。并且，因为划片轮431、432及基板S之间的连续性摩擦，划片轮431、432会发生反复性的磨损(机械磨损及热磨损)。这种划片轮431、432的磨损程度会影响凹陷部P和中间裂纹M的大小。并且，基板S的厚度、脆性等特性也会影响凹陷部P和中间裂纹M的大小。并且，划片轮431、432的硬度、刀刃(cutting edge)角度等划片轮431、432的特性也会影响凹陷部P和中间裂纹M的大小。

上述凹陷部P和中间裂纹M的大小与基板S的切割面的表面粗糙度、平滑度等切割面的品质有着密切关系。特别是，根据中间裂纹M的品质，切割面的表面粗糙度被决定，基板S的冲击断裂韧性会不同。凹陷部P和中间裂纹M的大小不规则时，说明基板S的切割面质量差，存在会产生碎片、碎屑等的问题。

由此，间隔G可以对应于基板S的特性或划片轮431、432的特性变化而设定，从而可以使得凹陷部P和中间裂纹M的大小均匀，稳定地维持基板S切割面的品质。

由此，间隔G可以从基板S的切割面特性获得的以下变量为准设置。

(1)由划片轮431、432形成的凹陷部P的深度D，即，划片轮431、432向基板S的渗透深度D；

(2)由划片轮431、432形成的中间裂纹M的厚度T；

(3)作为划片轮431、432的渗透深度D相对于基板S的厚度A的比例的第一比例D/A；

(4)作为中间裂纹M的厚度T相对于基板S的厚度A的比例的第二比例T/A；

(5)作为划片轮431、432的渗透厚度D及中间裂纹M的厚度T之和相对于基板S的厚度A的比例的第三比例(D+T)/A；

(6)在裂片工序生成的断裂部C的厚度B；

(7)作为断裂部C的厚度B相对于基板S的厚度A的比例的第四比例B/A。

首先，划片轮431、432的渗透深度D与划片轮431、432的刀刃的硬度、磨损程度、角度等划片轮431、432的特性及划片轮431、432加压基板S的加压力及间隔G相关。由此，在加压力及间隔G相同的条件下，划片轮431、432的特性受到划片轮431、432的磨损等影响而变化时，划片轮431、432的渗透深度D可能会变化。由此，通过判断划片轮431、432的渗透深度D是否超出预设定的基准范围来判断切割面质量的良好与否。在这里，基准范围可以通过划片轮431、432的渗透深度D以实验求得，所述划片轮的渗透深度是当基板S的切割面质量不良好且凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状不规则时测量获得的。即，分析根据划片轮431、432的渗透深度D的变化的凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状，求出凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C发生缺陷时的划片轮431、432的渗透深度D，从而可以设置与间隔G相关的基准范围。

并且，中间裂纹M的厚度T也与划片轮431、432的刀刃的硬度、磨损程度、角度等划片轮431、432的特性及划片轮431、432施压于基板S的加压力及间隔G相关。因此，在加压力及间隔G相同的条件下，因划片轮431、432的磨损等划片轮431、432的特性发生变化时，中间裂纹M的厚度T会发生变化。从而可以判断出中间裂纹M的厚度T是否超出预设定的基准范围来判断切割面的质量是否良好。在这里，基准范围可以通过中间裂纹M的厚度T以实验获得，所述中间裂纹的厚度是在基板S的切割面质量较差且凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状不规则的情况下测量的。即，分析根据中间裂纹M的厚度T变化的凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状，求出凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C发生缺陷时的中间裂纹M的厚度T，从而可以设置与间隔G相关的基准范围。

并且，第一比例D/A是用于以基板S的厚度A为准测量划片轮431、432的渗透深度D。如果以第一比例D/A为准判断切割面的质量，则与以划片轮431、432的渗透深度D的定量值为准相比，可以更准确的判断并预测凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状。同理，通过判断第一比例D/A是否超出了预设定的基准范围来判断切割面质量的良好与否。在这里，基准范围可以通过第一比例D/A以实验获得，第一比例D/A是当基板S的切割面质量不良好且凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状不规则时测量获得的。即，分析根据第一比例D/A的变化的凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状，求出凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C发生缺陷时的第一比例D/A，从而可以设置与间隔G相关的基准范围。

并且，第二比例T/A是用于以基板S的厚度A为准测量中间裂纹M的厚度T。如果以第二比例T/A为准判断切割面的质量，则与以中间裂纹M的厚度T的定量值为准相比，可以更准确的判断并预测凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状。同理，通过判断第二比例T/A是否超出了预设定的基准范围来判断切割面质量的良好与否。在这里，基准范围可以通过第二比例T/A以实验获得，第二比例T/A是当基板S的切割面质量不良好且凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状不规则时测量获得的。即，分析根据第二比例T/A的变化的凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状，求出凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C发生缺陷时的第二比例T/A，从而可以设置与间隔G相关的基准范围。

再者，第三比例(D+T)/A是用于以基板S的厚度A为准测量划片轮431、432的渗透深度D及中间裂纹M的厚度T。如果以第三比例(D+T)/A为准判断切割面的质量，则与以中间裂纹M的厚度T的定量值为准相比，可以更准确的判断并预测凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状。同理，通过判断第三比例(D+T)/A是否超出了预设定的基准范围来判断切割面质量的良好与否。在这里，基准范围可以通过第三比例(D+T)/A以实验获得，第三比例(D+T)/A是当基板S的切割面质量不良好且凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状不规则时测量获得的。即，分析根据第三比例(D+T)/A的变化的凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状，求出凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C发生缺陷时的第三比例(D+T)/A，从而可以设置与间隔G相关的基准范围。

再者，断裂部C是通过划片轮431、432形成的凹陷部P及中间裂纹M的生成所带来的结果，断裂部C的厚度B与划片轮431、432的刀刃的硬度、磨损程度、角度等划片轮431、432的特性，划片轮431、432加压基板S的加压力，基板S的脆性等基板S的特性及间隔G相关。因此，在加压力及间隔G相同的条件下，因划片轮431、432的磨损等划片轮431、432的特性发生变化时，断裂部C的厚度B会发生变化。从而可以判断出断裂部C的厚度B是否超出预设定的基准范围来判断切割面的质量是否良好。在这里，基准范围可以通过断裂部C的厚度B以实验获得，所述断裂部的厚度是在基板S的切割面质量较差且凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状不规则的情况下测量的。即，分析根据垂直断裂部C的厚度B变化的凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状，求出凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C发生缺陷时的断裂部C的厚度B，从而可以设置与间隔G相关的基准范围。

并且，第四比例B/A是用于以基板S的厚度A为准测量断裂部C的厚度B。如果以第四比例B/A为准判断切割面的质量，则与以断裂部C的厚度B的定量值为准相比，可以更准确的判断并预测凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状。同理，通过判断第四比例B/A是否超出了预设定的基准范围来判断切割面质量的良好与否。在这里，基准范围可以通过第四比例B/A以实验获得，第四比例B/A是当基板S的切割面质量不良好且凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状不规则时测量获得的。即，分析根据第四比例B/A的变化的凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C的形状，求出凹陷部P、中间裂纹M或断裂部C发生缺陷时的第四比例B/A，从而可以设置与间隔G相关的基准范围。

并且，包括以下变量中的至少一个超出相应的基准范围时，可以调整间隔G。所述变量是，(1)由划片轮431、432形成的凹陷部P的深度D，即，划片轮431、432向基板S的渗透深度D；(2)由划片轮431、432形成的中间裂纹M的厚度T；(3)作为划片轮431、432的渗透深度D相对于基板S的厚度A的比例的第一比例D/A；(4)作为中间裂纹M的厚度T相对于基板S的厚度A的比例的第二比例T/A；(5)作为划片轮431、432的渗透厚度D及中间裂纹M的厚度T之和相对于基板S的厚度A的比例的第三比例(D+T)/A；(6)在裂片工序生成的断裂部C的厚度B；(7)作为断裂部C的厚度B相对于基板S的厚度A的比例的第四比例B/A。

由此，如划片轮431、432的磨损程度等划片轮431、432的特性变化，或基板S的特性变化时，也可以通过变更间隔G来将(1)划片轮431、432的渗透深度D；(2)由划片轮431、432形成的中间裂纹M的厚度T；(3)第一比例D/A；(4)第二比例T/A；(5)第三比例(D+T)/A；(6)断裂部C的厚度B；(7)第四比例B/A稳定地维持。因此，即使在划片轮431、432的特性变化，也可以通过变更间隔G来均匀稳定地维持切割面的质量。

并且，变量中的至少一个仅在基板S的切割面中的部分区间超出相应的基准范围时，将被测量变量中的至少一个超出预设定基准范围的区间设置为对象区间，在对象区间间隔G会被变更。

由此，变量中的至少一个仅在基板S的切割面中的部分区间超出相应的基准范围时，仅对该区间变更间隔G，将(1)划片轮431、432的渗透深度D；(2)由划片轮431、432形成的中间裂纹M的厚度T；(3)第一比例D/A；(4)第二比例T/A；(5)第三比例(D+T)/A；(6)断裂部C的厚度B；(7)第四比例B/A稳定地维持。从而，在划片轮431、432的特性变化或基板S的特性变化时，也可以均匀稳定地维持切割面的质量。

根据本发明实施例中的划片设备，在基板S上形成划线的划片轮431、432和划片轮431、432相向设置的支撑辊451、452之间，向形成划线的方向形成间隔G，以各种变量为准设置间隔G，从而可易于切割基板S并且可以均匀稳定地维持基板S的切割面的质量。

虽然示例说明了本发明的优选实施例，然而本发明的范围并不限于这样的特定实施例，可在权利要求书所记载的范围内进行适当变更。

Claims (3)

1.一种划片设备，其包括隔着基板互相相向设置的划片轮及支撑辊，其特征在于，所述划片轮与所述支撑辊被配置为，通过所述划片轮的中心并垂直于所述基板的中心线、与通过所述支撑辊的中心并垂直于所述基板的中心线，在所述基板形成划线的方向上具有间隔G；

其中，所述划片轮包括第一划片轮和第二划片轮，所述支撑辊包括第一支撑辊和第二支撑辊；

所述第一划片轮设置在所述第二支撑辊在X轴方向上的前方间隔G处，所述第二划片轮设置在所述第一支撑辊在X轴方向上的前方间隔G处，所述第一划片轮和所述第二支撑辊彼此相向设置，且所述第二划片轮和第一支撑辊彼此相向设置；并且

所述第一划片轮和所述第一支撑辊在X轴方向上排成一列，所述第二划片轮和所述第二支撑辊在X轴方向上排成一列。

2.根据权利要求1所述的划片设备，其特征在于，

所述间隔G是以变量中的至少一个为准设置的，所述变量包括：所述划片轮向所述基板的渗透深度；由所述划片轮形成的中间裂纹的厚度；作为所述划片轮的渗透厚度相对于所述基板厚度的比例的第一比例；作为中间裂纹的厚度相对于所述基板厚度的比例的第二比例；作为所述划片轮的渗透厚度及中间裂纹的厚度之和相对于所述基板厚度的比例的第三比例；在裂片工序中生成的断裂部的厚度；作为所述断裂部的厚度相对于所述基板厚度的比例的第四比例。

3.根据权利要求2所述的划片设备，其特征在于，所述间隔G在所述变量中的至少一个超出预设定的基准范围的区间内变更。

Images