KR20090023678A - Cutting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은, 절단 장치에 관한 것이며, 유리, 세라믹 등의 취약(脆弱) 재료로 이루어지는 피절단물, 바람직하게는 박판(薄板)의 피절단물의 절단 등에 적용되고, 특히 예를 들면, 액정이나 플라즈마 디스플레이의 표시 패널의 제조 공정에서의 유리 기판의 절단에 바람직한 절단 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to a cutting device, and is applied to the to-be-cut material which consists of fragile materials, such as glass and a ceramic, Preferably, to cut the to-be-processed material of thin plates, Especially, for example, a liquid crystal or a plasma It is related with the cutting device suitable for cutting of a glass substrate in the manufacturing process of the display panel of a display.
본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에는, 2개의 유리 기판을 접합하여 형성된 접합 유리판에, 초경합금 커터 휠 등의 유리 커터로 형성된 스크라이브 홈의 반대측으로부터 고무판 등을 가압하여, 스크라이브 라인에 따라 가압력을 부여함으로써, 스크라이브 홈의 수직 크랙을 진행시켜 유리 기판의 분단을 행하는 것을 특징으로 하는 접합 유리 기판의 재단 방법이 있었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).In the prior art, which is the background of the present invention, a rubber plate or the like is pressed against a laminated glass plate formed by joining two glass substrates from an opposite side of a scribe groove formed of a glass cutter such as a cemented carbide cutter wheel, and a pressing force is applied along the scribe line. There was a cutting method of a laminated glass substrate characterized by advancing a vertical crack of the scribe groove to divide the glass substrate (see
또한, 본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에는, 유리판의 한쪽 주면(主面) 측에 다이아몬드 디스크 소(disk saw) 즉 디스크식 절단기로 경사진 커팅 스케일(절단선)을 형성하고, 다음에, 커팅 스케일을 넣은 면에서 또한 커팅 스케일에 의해 에워싸인 영역의 외측을 가열함으로써 유리판을 변형시키고, 이 변형에 의해 경사진 커팅 스케일을 가열면과 반대측 면까지 순간적으로 도달시킴으로써, 커팅 스케일로 에워싸인 부분을 분리하도록 한 것을 특징으로 하는 유리의 절단 방법이 있 었다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).Moreover, in the prior art which becomes the background of this invention, the cutting scale (cutting line) inclined by the diamond disk saw, the disk type cutter, is formed in the one main surface side of a glass plate, and then it cuts The glass plate is deformed by heating the outside of the area enclosed by the cutting scale on the side where the scale is placed, and the area enclosed by the cutting scale is instantaneously reached by the deformed cutting scale to the side opposite to the heating surface. There has been a method of cutting glass characterized by being separated (see Patent Document 2, for example).
또한, 본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에는, 유리 시트 표면에, 탄산 가스 레이저, HF 레이저 및 YAG 레이저 등의 레이저광을 조사(照射)하여, 국부적으로 열을 부여하고, 그 후 급냉을 행함으로써, 유리 시트에 휨변형 및 충격을 주지 않고, 유리 시트를 분할하는 것을 특징으로 하는 유리 절단 방법 및 장치가 제안되어 있다(예시, 특허 문헌 3 참조).In addition, in the prior art which is the background of the present invention, the glass sheet surface is irradiated with a laser light such as a carbon dioxide laser, an HF laser, a YAG laser, and the like, and is locally supplied with heat, followed by quenching. The glass cutting method and apparatus which divide | segment a glass sheet without giving curvature deformation and an impact to a glass sheet are proposed (for example, refer patent document 3).
또한, 본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에는, 유리, 알루미나 세라믹 등의 취성 재료로 이루어지는 피가공 재료 W의 끝주위 근방의 적어도 2점, 이 경우, 할단(割斷) 예정선(스크라이브 홈 예정선)의 근방의 2점에, 탄산 가스 레이저 또는 YAG 레이저 등의 레이저빔을 동시에 조사하여 초기 균열의 발생을 행하고, 레이저빔 조사 위치의 사이에 특이한 열응력 분포를 발생시키고, 그 인장 응력을, 1점의 레이저빔의 조사의 경우에 비해 크게 하는 동시에, 응력의 발생 상태를 제어하여 할단 제어를 높이는 것을 특징으로 하는 취성 재료의 할단 방법 등도 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 4 참조).In addition, in the prior art which is the background of the present invention, at least two points in the vicinity of the end of the work material W made of brittle material such as glass and alumina ceramic, in this case, a cut line scheduled line (scribe groove scheduled line) Irradiation of a laser beam, such as a carbon dioxide gas laser or a YAG laser, at the same time to generate two cracks at the same time, generate an unusual thermal stress distribution between the laser beam irradiation positions, and provide one tensile stress. A method of cutting brittle materials and the like is also proposed, which is made larger than in the case of irradiating a laser beam and improves cutting control by controlling the state of stress generation (see Patent Document 4, for example).
또한, 본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에는, 각 부위에 있어서의 에너지 밀도가 균일하며, 절단 방향으로 레이저빔의 스폿이 세로로 긴 형태를 이루는 레이저빔을 조사하여 유리 기판의 절단부를 가열하는 가열 공정과, 레이저빔의 조사에 의해 가열된 절단부를 급냉시켜 마이크로 크랙을 형성하는 냉각 공정을 포함함으로써, 마이크로 크랙의 생성을 활성화할 수 있어 생산성의 향상이 도모되는 유리 기판의 절단 방법 및 그 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 5 참조).Moreover, the prior art which becomes the background of this invention WHEREIN: The heating which irradiates the laser beam in which the energy density in each site | part is uniform, and the spot of a laser beam is long vertically in the cutting direction, and heats the cut part of a glass substrate. And a cooling step of quenching the cut portion heated by irradiation of the laser beam to form microcracks, whereby the production of microcracks can be activated and the productivity of the glass substrate cutting method can be improved. It is proposed (for example, refer patent document 5).
또한, 본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에는, 유리 제품 또는 결정화(結晶化) 유리 제품의 가공 방법에 있어서, 미리 가공 부위를 다른 부위에 비해 얇게 성형하는 공정과, 상기 가공 부위에 대하여 레이저를 조사함으로써 구멍뚫기 또는 절단 가공을 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품 또는 결정화 유리 제품의 가공 방법 및 제조 방법도 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 6 참조).Moreover, the prior art which becomes the background of this invention WHEREIN: The process of shape | molding a process site | part thinly compared with another site | part in the processing method of a glass product or a crystallized glass product, and a laser irradiation with respect to the said process site | part There is also proposed a processing method and a manufacturing method of a glass product or a crystallized glass product, including a step of performing a perforation or a cutting process (see Patent Document 6, for example).
그 외에도, 본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에는, 유리판의 절단 개시점에 미세한 크랙을 넣는 분쇄 수단과, 유리판에 흡수되는 적어도 1개의 레이저 빔에 의한 조사 가열 수단과, 적어도 1개의 레이저 빔에 의한 조사 가열 후, 냉각 유체에 의한 유리판의 냉각 수단과, 브레이킹 수단을 포함하는 유리판의 절단 장치에 있어서, 레이저 빔이 제1 탄산 가스 레이저 빔인 조사 수단과, 조사 수단을 소정 범위로 제어하는 제1 제어 수단과, 제1 탄산 가스 레이저 빔 조사 수단의 후부에 설치되는 냉각 유체에 의한 제1 냉각 수단을 설치하여 스크라이브 라인을 생성시킨 후, 유리판의 브레이킹 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 유리판 절단 장치 등이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 7 참조).In addition, in the prior art which is the background of the present invention, grinding means for putting a fine crack at the starting point of cutting the glass plate, irradiation heating means by at least one laser beam absorbed by the glass plate, and at least one laser beam In the cutting apparatus of the glass plate containing cooling means of a glass plate by a cooling fluid, and a braking means after irradiation heating, the irradiation control whose laser beam is a 1st carbon dioxide laser beam, and 1st control which controls an irradiation means to a predetermined range. The glass plate cutting device etc. which carry out the braking process of a glass plate after providing a means and the 1st cooling means by the cooling fluid provided in the back part of a 1st carbon dioxide laser beam irradiation means to generate a scribe line are proposed. (For example, refer patent document 7).
특허 문헌 1: 일본 특허출원 공개번호 1994-48755호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 1994-48755
특허 문헌 2: 일본 특허출원 공개번호 1995-223828호 공보 Patent Document 2: Japanese Patent Application Publication No. 1995-223828
특허 문헌 3: 일본 특허출원 공개번호 1997-12327호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Publication No. 1997-12327
특허 문헌 4: 일본 특허출원 공개번호 1995-328781호 공보 Patent Document 4: Japanese Patent Application Publication No. 1995-328781
특허 문헌 5: 일본 특허출원 공개번호 2005-247603호 공보 Patent Document 5: Japanese Patent Application Publication No. 2005-247603
특허 문헌 6: 일본 특허출원 공개번호 2000-219528호 공보 Patent Document 6: Japanese Patent Application Publication No. 2000-219528
특허 문헌 7: 일본국 특표 2006-513121호 공보 Patent Document 7: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-513121
그러나, 전술한 본원 발명의 배경으로 되는 종래 기술에서는, 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 특허 문헌 1의 기술에서는, 스크라이브 홈의 반대측으로부터 고무를 가압할 때, 유리 기판에 충격을 주게 되므로, 충격의 영향으로부터 유리판에 결함이나 크랙이 생기기 쉽고, 또한 배선이 절단되는 등, 제품으로 되는 유리판의 품질을 저하시킨다는 문제점이 있다.However, in the prior art which is the background of the present invention described above, there are the following problems. That is, in the technique of
특허 문헌 2의 기술에서는, 커팅 스케일이 발생하는 방향의 제어가 곤란해져, 유리판 내부에 크랙이 발생하여, 제품으로서 품질 불량으로 되는 문제점이 있다.In the technique of Patent Literature 2, it is difficult to control the direction in which the cutting scale is generated, so that cracks are generated inside the glass plate, and there is a problem of poor quality as a product.
특허 문헌 3 및 특허 문헌 4의 기술에서는, 레이저광의 조사 출력을 크게 할 필요가 있으므로, 스크라이브 홈에 있는 불균일이 영향을 주어, 유리판의 면 내측 방향에 크랙이 발생하는 경우가 있고, 또한 스크라이브 홈에 따라 유리편이 벗겨지는 등, 제품으로 되는 유리판의 성능을 저하시킨다는 문제점이 있다.In the techniques of
또한, 특허 문헌 3의 기술에서는, 레이저빔의 행로를 따라 크랙을 유도할 때 레이저빔 조사 위치의 이동 경로로부터 크랙이 어긋나 추종하는 경우가 있으므로, 이 때문에 가공 정밀도가 악화될 우려가 있다.In addition, in the technique of
또한, 특허 문헌 4의 기술에서는, 레이저빔을 조사하여, 그 빔 중심과 주변 사이에 발생하는 급준한 온도 구배에 의해 생기는 국부적인 집중 응력으로 발생시키는 것이지만, 가공 주변의 분위기 온도, 재료 표면에서의 산란 상태 및 재료 중 의 광 흡수율 등의 제 조건에 따라 발생하는 열응력(인장 응력)에 불균일이 생기고, 국부적인 집중 응력이 재료의 허용 응력을 넘지 않는 경우도 있고, 그러므로, 초기 균열 발생의 확실성이 낮다는 문제도 있다. 또한, 특허 문헌 3의 기술과 마찬가지로, 균열을 유도할 때 레이저 빔 조사 위치의 이동의 경로로부터 균열이 어긋나 추종하는 경우가 있으므로, 가공 정밀도가 악화되는 문제도 남아 있다.Further, in the technique of Patent Document 4, the laser beam is irradiated and generated by local concentrated stress caused by the steep temperature gradient generated between the beam center and the periphery. Nonuniformity may occur in the thermal stress (tensile stress) generated depending on scattering conditions and light conditions in the material, and local concentrated stress may not exceed the allowable stress of the material. There is also a problem of low. In addition, similarly to the technique of
특허 문헌 5의 기술에서는, 레이저를 조사함으로써 가공 부품에 구멍뚫기 또는 절단 가공을 행하기 전에, 미리, 가공 부위를 다른 부위에 비해 얇게 성형하는 공정이 필요해지므로, 수고를 요하는 데 더하여, 얇게 성형하기 위한 프레스기 등도 필요해 지므로, 제조 비용이 높아지는 등의 문제점이 있다.In the technique of Patent Literature 5, a step of forming a processed portion thinner than other portions is required before performing a punching or cutting process on a machined part by irradiating a laser. Since a press machine and the like are also required, there is a problem such as high manufacturing cost.
특허 문헌 6 및 특허 문헌 7 등의 기술에서는, 레이저 장치 및 그에 필요한 광학적 주변 장치의 구성이 복잡하게 되어 있으므로, 상기 장치의 비용이 매우 높아져, 코스트가 매우 높아지는 문제점이 있다.In the technologies such as Patent Document 6 and Patent Document 7, the configuration of the laser device and the optical peripheral device required therein is complicated, so that the cost of the device is very high and the cost is very high.
그러므로, 본원 발명의 주된 목적은, 크랙의 발생을 방지하고, 피절단물의 품질를 손상시키지 않고, 정확하고 또한 안정적으로 피절단물을 절단할 수 있는 절단 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the main object of the present invention is to provide a cutting device capable of cutting the cutting object accurately and stably without preventing the occurrence of cracks and impairing the quality of the cutting object.
청구항 1에 관한 본원 발명은, 유리, 세라믹, 반도체 재료 등의 취성 재료로 형성된 피절단물을 절단하는 절단 장치로서, 피절단물의 원하는 절단 부위에 접촉 가능하게 배치되는 절삭 공구와, 절단 부위에 따라 절삭 공구와 피절단물 사이에 상대적인 움직임을 발생시키기 위한 변위 수단을 포함하고, 절삭 공구는, 피절단물을 절단하는 에지부를 구비한 절단날부와, 절단날부를 피절단물의 연화점(軟化點) 이상의 높은 온도로 가열시키는 발열체를 포함하고, 변위 수단에 의해, 피절단물과 발열체에 의해 가열된 절단날부 사이에, 상대적인 움직임을 발생시킴으로써, 피절단물의 절단 부위가 절삭되어 절단되는 것을 특징으로 하는 절단 장치이다.The present invention according to
청구항 1에 관한 본원 발명에서는, 피절단물의 원하는 절단 부위에 접촉 가능하게 배치된 절삭 공구가 발열체에 의해 가열된다. 이 경우, 절단날부의 에지부는 피절단물의 연화점 이상의 높은 온도로 가열된다. 절삭 공구는 변위 수단에 의해 피절단물 사이에 상대적인 움직임이 발생된다. 즉, 절삭 공구의 절단날부 및/또는 피절단물은 원하는 절단 부위에 따라 상대적으로 변위한다. 그러므로, 피절단물의 원하는 절단 부위에는 절단날부의 에지부에 의해 상기 에지부의 형상에 대응한 홈부가 형성된다. 또한, 그와 동시에, 상기 절단 부위는 가열된 에지부에 의해, 국소적으로, 또한 온도가 급격하게 피절단물의 연화점 이상으로 가열되므로, 상기 에지부가 접촉하는(맞닿는) 부위의 피절단물이 소성(塑性)변형된다. 그리고, 소성변형을 일으킨 부분은, 절삭칩으로 되어, 피절단물로부터 깍아내어져 가고, 마침내는, 원하는 절단 부위에 따라 피절단물이 절단(좁은 의미로는, "절삭")되게 된다.In this invention which concerns on
이와 같이, 피절단물이 연화점 이상의 온도로 되도록, 원하는 절단 부위에 따라 국소적으로 고온의 절삭 공구를 강하게 누른 경우, 열팽창에 의해 상기 절삭 공구가 접촉한(맞닿은) 부위를 중심으로 그 주변을 향해 압축 응력이 발생한다. 이 경우, 절삭 공구의 접촉 및 맞닿은 부위는, 온도가 급격하게 피절단물의 연화점 이상으로 가열되므로, 상기 접촉 부위의 피절단물이 소성변형되고, 그에 따라 압축 응력이 개방된다. 따라서, 상기 접촉 부위의 주변에 발생하는 압축 응력에 의해 피절단물에 크랙 등의 분열이 생기지도 않는다.In this way, when the cutting tool is pressed strongly at a high temperature locally according to a desired cutting site so that the cutting object has a temperature equal to or more than the softening point, the cutting tool is directed toward its periphery around the area where the cutting tool is in contact with (contacted) by thermal expansion. Compressive stress occurs. In this case, the contact and abutment portions of the cutting tool are rapidly heated above the softening point of the cutting object, so that the cutting object at the contact portion is plastically deformed, whereby the compressive stress is opened. Therefore, cracks, such as cracks, do not occur in the cutting object due to the compressive stress generated around the contact portion.
그러므로, 청구항 1에 관한 본원 발명에서는, 피절단물의 연화점 이상으로 가열된 절단날부의 에지부를 상기 피절단물의 원하는 절단 부위에 접촉시키고, 절삭 공구와 피절단물 사이에 상대적인 움직임을 작용시킴으로써, 피절단물을 정확하고 또한 안정적으로 절단 불량이 없이 절단하는 것이 가능해진다.Therefore, in the present invention according to
청구항 2에 관한 본원 발명은, 청구항 1에 관한 발명에 종속되는 발명으로서, 절삭 공구로 피절단물을 절삭하는 도중, 절단날부의 온도가 소정의 온도로 유지되도록, 발열체의 온도를 제어하는 온도 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절단 장치이다.This invention which concerns on Claim 2 is invention which depends on invention which concerns on
청구항 2에 관한 본원 발명에서는, 온도 제어 수단에 의해 절삭 공구로 피절단물을 절삭하는 도중, 절단날부의 온도가 소정의 온도로 유지된다. 그러므로, 홈부 및 홈부 근방에는 안정적으로 열팽장력을 작용시키는 것이 가능해져, 보다 한층 피절단물을 정확하고 또한 안정적으로 절단 불량이 없이 절단하는 것이 가능해진다.In this invention which concerns on Claim 2, the temperature of a cutting blade part is hold | maintained at predetermined temperature, while cutting a to-be-cut object with a cutting tool by a temperature control means. Therefore, it is possible to stably apply the thermal expansion force to the groove portion and the groove portion, and it is possible to cut the cut object more accurately and stably without a defective cutting.
청구항 3에 관한 본원 발명은, 청구항 2에 관한 발명에 종속되는 발명으로서, 온도 제어 수단은, 발열체의 근방에 설치되고, 절단날부의 에지부의 온도를 검출하는 온도 검출 센서를 포함하고, 절삭 공구로 피절단물을 절삭하는 도중, 온도 검출 센서로부터의 검출 신호에 따라 절삭 공구와 피절단물 사이에 발생하는 상대적인 움직임에 관한 속도 및/또는 피절단물에 대한 절단날부의 절삭 깊이를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절단 장치이다.This invention which concerns on
청구항 3에 관한 본원 발명에서는, 제어부에 의해, 온도 검출 센서로부터의 검출 신호에 따라 절삭 공구와 피절단물 사이에 발생하는 상대적인 움직임에 관한 속도 및/또는 피절단물에 대한 절단날부의 절삭 깊이를 적당히 제어할 수 있다. 그러므로, 절삭 공구로 피절단물을 절삭하고 있는 동안에 있어서, 절삭 공구의 절단날부의 온도 조건과 절삭 공구 및 피절단물 사이의 상대적인 움직임에 의한, 피절단물의 절삭 조건이 항상 최적인 것으로 되어, 보다 한층, 피절단물을 정확하고 또한 안정적으로 절단 불량이 없이 절단하는 것이 가능해진다.In the present invention according to
청구항 4에 관한 본원 발명은, 청구항 1~청구항 3중 어느 한 항에 관한 발명에 종속되는 발명으로서, 절삭 공구로 절삭하도록 하는 부위를 미리 예비적으로 가열하는 가열 수단을 더 포함하는 절단 장치이다.This invention which concerns on Claim 4 is invention which is dependent on the invention as described in any one of Claims 1-3, It is a cutting device which further includes heating means which preheats preliminarily the site | part to cut with a cutting tool.
청구항 4에 관한 본원 발명에서는, 가열 수단에 의해, 절삭 공구로 절삭하도록 하는 부위가 미리 예비적으로 가열된다. 그러므로, 보다 한층, 간단하게 절삭 공구에 의해 피절고물을 연화점 이상의 온도로 가열하는 것이 가능해진다. 따라서, 절삭 속도의 새로운 향상과 절삭성의 안정화가 도모되게 되어, 보다 한층 안정된 가공성을 확보하는 것이 가능해진다.In this invention which concerns on Claim 4, the site | part to cut with a cutting tool is preliminarily heated by a heating means. Therefore, it becomes possible to heat a to-be-processed object to the temperature more than a softening point more simply by a cutting tool. Therefore, new improvement of cutting speed and stabilization of machinability are attained, and it becomes possible to ensure more stable workability.
청구항 5에 관한 본원 발명은, 청구항 4에 관한 발명에 종속되는 발명으로서, 가열 수단에 의해 가열되는 가열 부위를 냉각시키는 냉각 수단을 더 포함하고, 절삭 공구로 절삭하도록 하는 부위를, 가열 수단에 의해 가열하면서, 또한 냉각 수단에 의해 냉각하면서 절삭하는 것을 특징으로 하는 절단 장치이다.This invention which concerns on Claim 5 is invention which depends on invention which concerns on Claim 4, Comprising: It further includes cooling means which cools the heating site heated by a heating means, The site | part made to cut | disconnect a site | part made to cut with a cutting tool by a heating means. It is a cutting device characterized by cutting while cooling while cooling by a cooling means.
청구항 5에 관한 본원 발명에서는, 절삭 공구로 절삭하도록 하는 부위가 가열 수단에 의해 가열되는 동시에 냉각 수단에 의해 냉각된다. 그러므로, 절삭 공구로 절삭하도록 하는 부위(절단 부위)에 있어서의 피절단물 내의 열의 퍼짐은, 상기 피절단물의 면방향으로의 확산이 방지되게 된다. 따라서, 피절단물이 예를 들면, 액정 패널의 경우, 구동 전극 등의 각종 전극 패턴, 액정, 시일재, 접착제 등에 악영향을 주는 열의 면방향으로의 확산을 방지할 수 있어, 액정 패널의 성능을 저하시킨다는 문제점을 방지할 수 있다.In the present invention according to claim 5, the portion to be cut by the cutting tool is heated by the heating means and cooled by the cooling means. Therefore, the spread of heat in the cutting object in the portion (cutting portion) to be cut by the cutting tool is prevented from spreading in the plane direction of the cutting object. Therefore, in the case of the liquid crystal panel, for example, in the case of the liquid crystal panel, diffusion in the plane direction of heat that adversely affects various electrode patterns such as driving electrodes, liquid crystal, sealing material, adhesive, and the like can be prevented, thereby improving the performance of the liquid crystal panel. The problem of lowering can be prevented.
본원 발명에 관한 절단 장치에 의하면, 크랙의 발생을 방지하고, 피절단물의 품질을 손상시키지 않고, 정확하고 또한 안정적으로 피절단물을 절단할 수 있다.According to the cutting device according to the present invention, the cutting object can be cut accurately and stably without preventing the occurrence of cracks and impairing the quality of the cutting object.
본원 발명의 전술한 목적, 그 외의 목적, 특징 및 이점은, 도면을 참조하여 행하는 이하의 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 설명으로부터 보다 명백해 질 것이다. The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the following invention which is made with reference to the drawings.
도 1은 본원 발명에 관한 절단 장치의 실시예의 일례를 나타낸 주요부 사시 도해도(圖解圖)이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a principal part perspective view drawing which shows an example of the Example of the cutting device which concerns on this invention.
도 2는 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 일례를 모식적으로 나타낸 평면 도해도이다.FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of a cutting tool applied to the embodiment of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 제조 방법의 일례를 나타낸 것이며, 특히, (A)는 세라믹 기판 상에 온도 검출 센서를 형성한 상태를 나타낸 사시 도해도이며, (B)는, 그 측면 도해도이다.3 shows an example of a manufacturing method of a cutting tool applied to the embodiment of FIG. 1, in particular, (A) is a perspective view showing a state in which a temperature detection sensor is formed on a ceramic substrate, (B) It is a side view.
도 4는 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 제조 방법의 일례를 나타낸 것이며, 특히, (A)는 온도 검출 센서 상에 절연층을 형성한 상태를 나타낸 사시 도 해도이며, (B)는, 그 측면 도해도이다.4 shows an example of a manufacturing method of a cutting tool applied to the embodiment of FIG. 1, in particular, (A) is a perspective view showing a state in which an insulating layer is formed on a temperature detection sensor, (B) It is a side view.
도 5는 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 제조 방법의 일례를 나타낸 것이며, 특히, (A)는 발열체를 형성한 상태를 나타낸 사시 도해도이며, (B)는 그 측면 도해도이다.5 shows an example of a manufacturing method of a cutting tool applied to the embodiment of FIG. 1, in particular, (A) is a perspective view showing a state in which a heating element is formed, and (B) is a side view.
도 6은 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 제조 방법의 일례를 나타낸 것이며, 특히, (A)는 발열체 상에 내마모층을 형성한 상태를 나타낸 사시 도해도이며, (B)는 그 측면 도해도이다.FIG. 6 shows an example of a manufacturing method of a cutting tool applied to the embodiment of FIG. 1, in particular, (A) is a perspective view showing a state where a wear resistant layer is formed on a heating element, and (B) is a side view thereof. It is a diagram.
도 7은 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 제조 방법의 일례를 나타낸 것이며, 특히, (A)는 발열체의 단부에 전극을 형성한 상태를 나타낸 사시 도해도이며, (B)는 그 측면 도해도이다.FIG. 7 shows an example of a manufacturing method of a cutting tool applied to the embodiment of FIG. 1, in particular, (A) is a perspective view showing a state where an electrode is formed at an end portion of a heating element, and (B) is a side view thereof. It is also.
도 8은 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 제조 방법의 일례를 나타낸 것이며, 특히, (A)는 날부착 연마 등에 의해 절단날부를 형성한 상태를 나타낸 사시 도해도이며, (B)는 그 측면 도해도이다.Fig. 8 shows an example of a manufacturing method of a cutting tool applied to the embodiment of Fig. 1, in particular, (A) is a perspective view showing a state where a cutting blade is formed by blade attachment polishing or the like, (B) Side view.
도 9는 본원 발명에 관한 절단 장치의 다른 실시예의 일례를 나타낸 주요부 사시 도해도이다.It is a principal part perspective view which shows an example of another Example of the cutting device which concerns on this invention.
도 10은 본원 발명에 관한 절단 장치의 또다른 실시예의 일례를 나타낸 주요부 사시 도해도이다.Fig. 10 is a perspective view of a main part showing an example of still another embodiment of a cutting device according to the present invention.
도 11은 도 10에 나타낸 실시예의 작용 및 효과를 나타낸 주요부 확대 도해도로서, (A)는 절단 부위가 냉각 수단에 의해 냉각되지 않을 때의 절단 부위에 있어서의 유리판(피절단물) 내의 열의 퍼짐 상태를 나타낸 주요부 확대 도해도이며, (B)는 절단 부위가 냉각 수단에 의해 냉각되었을 때의 절단 부위에 있어서의 유리판(피절단물) 내의 열의 퍼짐 상태를 나타낸 주요부 확대 도해도이다.Fig. 11 is an enlarged schematic view of a main part showing the action and effect of the embodiment shown in Fig. 10, (A) is the spread of heat in the glass plate (cut material) at the cut part when the cut part is not cooled by the cooling means. It is a principal part enlarged diagram which showed the state, (B) is a principal part enlarged diagram which showed the spread state of the heat in the glass plate (cut material) in a cut part when a cut part is cooled by a cooling means.
도 12의 (A)는 도 10의 실시예에 나타낸 절단 장치를 적용하여 유효한 액정 패널의 일례를 나타낸 주요부 확대 단면 도해도이며, (B)는 상기 절단 장치를 사용하여 (A)에 나타낸 액정 패널을 원하는 크기로 절단하는 도중을 나타낸 주요부 확대 단면 도해도이며, (C)는 상기 절단 장치를 사용하여 절단된 상태의 액정 패널의 주요부 확대 단면 도해도이다.FIG. 12 (A) is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing an example of an effective liquid crystal panel by applying the cutting device shown in the embodiment of FIG. 10, and (B) using the cutting device, shown in (A) Is an enlarged cross-sectional schematic view of the main part showing the process of cutting | disconnecting to desired size, (C) is an enlarged cross-sectional schematic drawing of the main part of the liquid crystal panel cut | disconnected using the said cutting device.
[도면의 주요 분분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols for the main parts of the drawing]
(10) 절단 장치 (12) 절삭 공구(10) Cutting Equipment (12) Cutting Tools
(14) 절삭 공구 본체 (16) 세라믹 기판(14) cutting tool body (16) ceramic substrate
(18) 절단날부 (20) 날끝부(18) Cutting edge (20) Blade tip
(22) 온도 검출 센서 (22a, 22b) 전극(22)
(24) 절연층 (26) 발열체(24) Insulation Layer (26) Heating Element
(28) 내마모층 (30a, 30b) 전극(28) Wear Resistant Layers (30a, 30b) Electrodes
(40) 홈부 (50) 레이저기(40) Groove (50) Laser Machine
(52) 레이저 광원 (54) 레이저광(52) Laser Light Source (54) Laser Light
(56) 빔 스폿(레이저 조사상) (60) 냉각 수단(56) Beam spots (laser irradiation) (60) Cooling means
(62) 냉각용 기체 송풍 덕트 (62a) 송풍구(62) Cooling gas blowing duct (62a) blower
(70) 액정 패널 (72) 상측 유리 기판70
(72a) 공통 전극 (74) 하측 유리 기판
(74a) 구동 전극 (76) 액정(74a)
(78) 시일재 (80) 탑재대(78) Sealing Material (80) Mounting Base
(ω) 절단 부위 (W) 유리판(피절단물)(ω) Cut site (W) Glass plate (cut material)
(c) 절삭칩(c) cutting chips
도 1은 본원 발명에 관한 절단 장치의 실시예의 일례를 나타낸 주요부 사시 도해도이며, 도 2는 도 1의 실시예에 적용된 절삭 공구의 일례를 모식적으로 나타낸 평면 도해도이다. 본원 발명에 관한 절단 장치는, 광학 유리, 석영 유리, 그 밖의 유리, 세라믹, 실리콘, 반도체 재료 등의 취성 재료를 절단하는데 적용할 수 있는 것이지만, 본 실시예에서는, 특히, 예를 들면, 액정 및 플라즈마 디스플레이의 패널 제조 공정에서의 유리판의 절단 등에 이용하기에 바람직한 절단 장치(10)에 대하여 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a principal part perspective view drawing which shows an example of the Example of the cutting apparatus concerning this invention, and FIG. 2 is a top view schematic which shows an example of the cutting tool applied to the Example of FIG. The cutting device according to the present invention is applicable to cutting brittle materials such as optical glass, quartz glass, other glass, ceramics, silicon, semiconductor materials and the like, but in the present embodiment, for example, liquid crystals and The cutting
절단 장치(10)는, 절삭 공구(12)를 포함한다. 절삭 공구(12)는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 피절단물(피가공물)로서의 예를 들면, 직사각형의 유리판(W)의 원하는 절단 부위(ω)(협의로는, "절삭 부위(ω)")에 접촉 가능하게 배치되는 것이다. 이 절삭 공구(10)는, 개략적으로 말하면, 유리판(W)을 절단하는 국소 부위(후술하는 절단날부의 날끝부에 상당)를 상기 유리판(W)의 연화점 이상의 높은 온도, 본 실시예에서는, 예를 들면, 약 6O0℃~1000℃ 범위의 고온으로, 정확하게 또한 고속으로 온도 제어가 가능하도록 세라믹 기판 상에 온도 검출 센서와 발열체가 형성된 것으로서, 소정 온도로 가열된 절단날부의 날끝부로 유리판(W)의 소정의 절단 부위(ω)를 절삭하여 절단하도록 구성되어 있다.The cutting
즉, 절삭 공구(12)는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 평면에서 볼 때 5각 형상의 절삭 공구 본체(14)를 포함한다. 절삭 공구 본체(14)는, 예를 들면, 세라믹으로 이루어지는 세라믹 기판(16)을 포함한다. 세라믹 기판(16)은, 그 길이 방향의 일단 측에, 예를 들면, V자형의 절단날부(18)를 포함한다. 절단날부(18)는, 피절단물인 유리판(W)을 절삭하는 부위, 즉 에지부로서의 날끝부(20)를 가진다. 날끝부(20)는, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면(主面) 측에서 절단날부(18)의 정상 단부에 위치하는 것이다.In other words, the cutting
그리고, 절삭 공구 본체(14)로서는, 예를 들면, 산화규소, 산화 알류미늄, 지르코니아, 산화 티탄, 무라이트 등의 절연 재료가 적당히 사용될 수 있다.And as the cutting tool
세라믹 기판(16)의 한쪽 주면에는, 평면에서 볼 때 U자형의 온도 검출 센서(22)가 형성된다. 온도 검출 센서(22)의 일단 및 타단에는, 각각, 전극(22a) 및 전극(22b)이 접속되어 있다. 전극(22a) 및 전극(22b)은, 각각, 금, 금 및 동의 합금 등으로 형성되어 있다. 이 경우, 온도 검출 센서(22)로서는, 예를 들면, 크로멜·알루멜, 백금·로듐 등으로 구성된 열전대(熱電對), 또는 백금, 금-탄탈 등으로 구성된 전기 저항체 등이 적당히 사용될 수 있다.On one main surface of the
또한, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면 측에는, 온도 검출 센서(22)를 덮도록 하여, 예를 들면, 이산화 규소로 이루어지는 절연층(24)이 형성되어 있다. 절연층(24)의 형성 재료로서는, 이산화 규소 이외에도, 예를 들면, 산화규소, 산화 알류미늄, 지르코니아, 산화 티탄, 무라이트 등의 절연 재료가 적당히 사용될 수 있다.Moreover, the insulating
또한, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면 측에는, 절연층(24)의 상면에, 예를 들면, "ㄷ"자형의 발열체(26)가 설치된다. 발열체(26)는, 탄화규소 등의 저항 발열체로 형성되어 있다. 이 경우, 온도 검출 센서(22)는, 발열체(26)의 근방에 설치되어 있다. 그리고, 발열체(26)의 형성 재료로서는, 탄화규소 이외에도, 예를 들면, 지르코니아 등이 사용될 수 있다.In addition, on one main surface side of the
또한, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면 측에는, 발열체(26)의 일단부(26a) 및 타단부(26b)를 제외한 발열체(26)의 상면에, 내마모층(28)이 형성되어 있다. 내마모층(28)은, 산화 티탄, 질화 티탄 등으로 형성되어 있다. 그리고, 내마모층(28)의 형성 재료로서는, 산화 티탄 및 질화 티탄 이외에도, 예를 들면, 탄화 텅스텐, 탄화 티탄, 탄화 붕소 등이 적당히 사용될 수 있다.Moreover, the wear-
또한, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면 측에는, 발열체(26)의 일단부(26a) 및 타단부(26b)의 상면에, 각각, 금, 금 및 동의 합금 등으로 이루어지는 전극(30a) 및 (30b)이 접속되어 있다.Further, on one main surface side of the
다음에, 절삭 공구(12)의 제조 방법의 일례에 대하여, 예를 들면, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면서, 이하에 설명한다.Next, an example of the manufacturing method of the
먼저, 예를 들면, 직육면체 형태의 지르코니아 등으로 이루어지는 세라믹 기 판(16)이 준비되고, 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 세라믹 기판(16)의 상면에, 금-탄탈 등으로 이루어지는 온도 검출 센서(22)가 형성되고, 또한 온도 검출 센서(22)의 일단 및 타단에는, 각각, 예를 들면, 금 및 동의 합금으로 이루어지는 전극(22a) 및 전극(22b)이 접속된다. 온도 검출 센서(22) 및 전극(22a, 22b)은, 스퍼터링 등의 박막 형성 방법에 의해 일체적으로 세라믹 기판(16)의 상면에 형성된다.First, for example, a
다음에, 세라믹 기판(16)의 상면에는, 예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 온도 검출 센서(22) 및 전극(22a, 22b)을 덮도록 하여, 예를 들면, 이산화 규소로 이루어지는 절연층(24)이 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막 형성된다.Next, the upper surface of the
또한, 세라믹 기판(16)의 상면 측에는, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 절연층(24)의 상면에 발열체(26)로서 예를 들면, 탄화규소로 이루어지는 저항 발열체가 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막 형성된다.In addition, on the upper surface side of the
또한, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면 측에는, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 발열체(26)의 일단부(26a) 및 타단부(26b)를 제외한 발열체(26)의 상면에, 예를 들면, 질화 티탄으로 이루어지는 내마모층(28)이 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막 형성된다.In addition, on one main surface side of the
또한, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면 측에는, 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 발열체(26)의 일단부(26a) 및 타단부(26b)의 상면에, 각각, 금, 금 및 동의 합금 등으로 이루어지는 전극(30a) 및 (30b)이 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막 형성된다.In addition, on one main surface side of the
그 후, 절삭 공구 본체(14)의 길이 방향의 일단측이, 날부착 연마되는 것에 의해, 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 평면에서 볼 때 V자형의 절단날부(18)가 형성된다. 이 경우, 세라믹 기판(16)의 한쪽 주면 측에서 절단날부(18)의 정상 단부에는, 피절단물인 유리판(W)을 절삭하는 부위로 되는 날끝부(20)가 형성된다.Thereafter, one end side in the longitudinal direction of the cutting tool
본 실시예에 관한 절단 장치(10)에서는, 절삭 공구(12)의 전극(30a, 30b)에, 예를 들면, 직류 전압을 인가하여 통전하면, 발열체(26)로서의 저항 발열체가 발열하여 표면 온도가, 소정의 온도, 이 경우, 예를 들면, 약 600℃~1000℃의 범위의 고온으로 상승시킬 수 있다. 그리고, 직류 전압 인가를 예를 들면, 펄스 전압 인가로 변경하여 인가 전압을 높게 함으로써, 발열체(26)의 상승 온도를 보다 높게 하는 것도 가능하다.In the
본 실시예에 관한 절단 장치(10)에서는, 적당한 변위 수단(도시하지 않음)에 의해, 절삭 공구(12)와 유리판(W)(피절단물) 사이에, 상대적인 움직임이 발생된다. 즉, 변위 수단(도시하지 않음)은, 예를 들면, 모터(도시하지 않음) 및 액츄에이터(도시하지 않음)를 포함하는 구동 기구(도시하지 않음)로 구성되며, 절삭 공구(12)의 절단날부(18) 및/또는 유리판(W)(피절단물)을, 원하는 절단 부위에 따라 상대적으로 변위시키는 것이다. 이 실시예에서는, 예를 들면, 유리판(W)(피절단물)을 탑재 테이블(도시하지 않음) 등에 고정하고, 절삭 공구(12)를 원하는 절단 부위(ω)에 따라 이동시키도록 구성되어 있다.In the
그러므로, 유리판(W)(피절단물)의 원하는 절단 부위(ω)에는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 소정의 온도로 가열된 절단날부(18)의 날끝부(20)에 의해, 상기 날끝부(20)의 형상에 대응한 예를 들면, V자형의 홈부(40)가 형성되는 동시에, 상기 절단 부위(ω)는 가열된 날끝부(20)에 의해, 국소적으로, 또한 온도가 급격하게 유리판(W)(피절단물)의 연화점 이상으로 가열된다. 그러므로, 상기 날끝부(20)가 접촉하는(맞닿는) 부위의 유리판(W)(피절단물)이 소성변형되고, 소성변형을 일으킨 부분은, 절삭칩(c)으로 되어, 유리판(W)(피절단물)으로부터 깍아내어져 가고, 마침내는, 원하는 절단 부위(ω)에 따라 유리판(W)(피절단물)이 절단(협의로는, "절삭")된다.Therefore, in the desired cutting | disconnection site | part (o) of the glass plate W (cut material), for example, as shown in FIG. 1, by the
이 경우, 날끝부(20)가 강하게 가압된 접촉(맞닿음) 부위는, 열팽창에 의해, 상기 날끝부(20)가 접촉된 부위를 중심으로 그 주변을 향해 압축 응력이 발생하지만, 상기 날끝부(20)가 접촉된 부위는, 온도가 급격하게 유리판(W)(피절단물)의 연화점 이상으로 가열되므로, 상기 접촉 부위의 유리판(W)(피절단물)이 소성변형되고, 그에 따라 압축 응력이 개방된다. 또한, 유리판(W)(피절단물) 자체가 압축력에 강한 성질을 가지고 있으므로, 상기 접촉 부위의 주변에 발생하는 압축 응력에 의해 유리판(W)(피절단물)에 크랙 등의 분열이 생기지도 않는다.In this case, the contact (butting) portion where the
따라서, 본 실시예에 관한 절단 장치(10)에 의하면, 크랙의 발생을 방지하고, 유리판(W)(피절단물)의 품질을 손상시키지 않고, 정확하고 또한 안정적으로 유리판(W)(피절단물)을 절단할 수 있다.Therefore, according to the
또한, 본 실시예에 관한 절단 장치(10)에서는, 온도 검출 센서(22)가 온도 제어 수단(도시하지 않음)에 의해 제어되고 있으므로, 이 온도 제어 수단에 의해, 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물)을 절삭하는 도중, 절단날부(18)의 날끝 부(20)의 온도가 소정의 온도로 유지되도록 구성되어 있다. 이 경우, 유리판(W)(피절단물)은, 그 유리 재료의 종류에 따라 물성이 상위하고, 연화점도 다르기 때문에, 절단 대상이 되는 피절단물의 연화점에 따라 적당히 날끝부(20)의 온도 설정이 행해진다.In addition, in the
또한, 본 실시예에 관한 절단 장치(10)에서는, 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물)을 절삭하는 도중, 온도 검출 센서(22)로부터의 검출 신호에 따라 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물) 사이에 발생하는 상대적인 움직임에 관한 속도 및/또는 피절단물에 대한 절단날의 절삭 깊이를 제어하는 제어부(도시하지 않음)가 구성되어 있다. 이 실시예에서는, 제어부에 의해, 절삭 공구(12)의 이동 속도 및 홈부(40)의 깊이가 적당히 제어될 수 있는 것으로 되어 있다.In addition, in the
그러므로, 본 실시예에 관한 절단 장치(10)에서는, 유리판(W)(피절단물)의 연화점 이상으로 가열된 날끝부(20)를 상기 유리판(W)(피절단물)의 원하는 절단 부위(ω)에 접촉시키고, 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물) 사이에 상대적인 움직임을 작용시킴으로써, 원하는 유리판(W)(피절단물)의 절단 부위(ω)에 따라 충격을 가하지 않고, 유리판(W)(피절단물)을 정확하고 또한 안정적으로 절삭하여 절단할 수 있다.Therefore, in the
또한, 온도 제어 수단에 의해, 절단구(12)로 유리판(W)(피절단물)을 절삭하는 도중, 절단날부(18)의 날끝부(20)의 온도가 소정의 온도로 유지되므로, 홈부(40)에 따라 안정적으로 소성변형을 일으키게 할 수 있어 보다 한층 유리판(W)(피절단물)을 정확하고 또한 안정적으로 절단 불량이 없이 절삭하여 절단할 수 있다.In addition, since the temperature of the
또한, 제어부에 의해, 온도 검출 센서(22)로부터의 검출 신호에 따라 절삭 공구(12)와 유리 기판(W)(피절단물) 사이에 발생하는 상대적인 움직임에 관한 속도 및/또는 유리판(W)(피절단물)에 대한 절단날부(18)의 날끝부(20)의 절삭 깊이를 적당히 제어할 수 있으므로, 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물)을 절삭하고 있는 동안, 절단날부(18)의 날끝부(20)의 온도 조건과 절삭 공구(12) 및 유리판(W)(피절단물)의 상대적인 움직임에 의한, 유리판(W)(피절단물)의 절삭 조건이 항상 최적인 상태로 되어, 보다 한층 유리판(W)(피절단물)을 정확하고 또한 안정적으로 절단 불량이 없이 절삭하여 절단할 수 있다.In addition, by the control unit, the speed and / or the glass plate W related to the relative movement occurring between the cutting
그리고, 전술한 실시예에서는, 절삭 공구(12)의 내마모층(28)이 산화 티탄, 질화 티탄 등으로 형성되어 있으므로, 이 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물)을 절단한 경우, 절단 부위의 유리 재료가 날끝부(20)에 부착되는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 그리고, 유리 재료의 날끝부(20)에의 부착을 방지하는 방법으로서는, 예를 들면, 이형(離型) 오일을 날끝부(20)의 부위에 도포하여, 이형층(離型層)을 형성하도록 해도 된다.And in the above-mentioned embodiment, since the abrasion-
또한, 이 절삭 공구(12)에서는, 피절단물을 절삭하는 부위로서의 에지부를 절단날부(18)의 정상 단부에 부분적으로 형성하도록 했지만, 피절단물을 절삭하는 부위(에지부)로서는, 절단날부(18)의 V자형의 능선부 전체에 에지부를 형성하도록 해도 된다.Moreover, in this
도 9는 본원 발명에 관한 절단 장치의 다른 실시예의 일례를 나타낸 주요부 사시 도해도이다.It is a principal part perspective view which shows an example of another Example of the cutting device which concerns on this invention.
도 9에 나타낸 실시예에서는, 도 1~도 8에 나타낸 전술한 실시예와 비교하여, 특히, 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물)을 절삭하여 절단할 때, 절삭 공구(12)의 절삭 경로에 앞서, 절삭 공구(12)로 절삭하도록 하는 부위를 레이저 등의 가열 수단에 의해 미리 예비적으로 가열하도록 구성되어 있는 점에서 상위한 것이다. 그리고, 도 9에 나타낸 실시예에 관한 절단 장치(10)에 사용되는 절삭 공구(12)는, 전술한 실시예에서 나타낸 절삭 공구(12)와 동일한 구조를 가지고, 마찬가지의 작용 및 효과를 얻을 수 있는 것이다.In the embodiment shown in FIG. 9, compared with the above-mentioned embodiment shown in FIGS. 1-8, in particular, when cutting and cutting the glass plate W (cut material) with the cutting
즉, 도 9에 나타낸 본 실시예에 관한 절단 장치(10)는, 전술한 실시예에 관한 절단 장치(10)의 구성에 대하여, 가열 수단으로서, 탄산 가스 레이저 등의 레이저기(50)를 더 포함한다. 이 레이저기(50)는, 레이저광의 출력을 예를 들면, 원통 렌즈(도시하지 않음) 내지 원통 거울(도시하지 않음)에 의해, 유리판(W)(피절단물) 상에서의 레이저 조사상(照射像)(빔 스폿)이 예를 들면, 긴 타원형로 되는 레이저 광원(52)을 가진다. 이 경우, 레이저 광원(52)으로부터 조사된 레이저광(54)은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 절삭 공구(12)의 전방에 긴 타원형의 빔 스폿(56)을 형성하고, 상기 빔 스폿(56)이 예비적으로 가열되는 영역으로 된다.That is, the cutting
따라서, 도 9에 나타낸 실시예에서는, 절삭 공구(12)가 절삭하도록 하는 부위가 빔 스폿(56)에 의해 예비적으로 가열되고, 전술한 실시예에 비하여, 보다 한층 간단하게 절삭 공구(12)에 의해 유리판(W)(피절단물)을 연화점 이상의 온도로 가열하는 것이 가능해진다. 그러므로, 도 9에 나타낸 본 실시예에 관한 절단 장 치(10)에서는, 도 1~도 8에 나타낸 실시예에 비해 보다 절삭 속도의 향상과 절삭성의 안정화가 도모되게 되어, 보다 한층 안정된 가공성을 확보할 수 있다.Therefore, in the embodiment shown in FIG. 9, the portion where the
도 10은 본원 발명에 관한 절단 장치의 다른 실시예의 일례를 나타낸 주요부 사시 도해도이다.It is a principal part perspective view which shows an example of another Example of the cutting device which concerns on this invention.
도 10에 나타낸 실시예에서는, 도 1~도 8 및 도 9에 나타낸 전술한 각 실시예와 비교하여, 특히, 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물)을 절삭하여 절단할 때, 절삭 공구(12)의 절삭 경로에 앞서, 절삭 공구(12)로 절삭하도록 하는 절단 부위(협의로는, "절삭 부위")를, 레이저 등의 가열 수단에 의해 가열하면서, 그와 동시에, 냉각 수단에 의해 냉각시키도록 구성되어 있는 점에서 상위한 것이다.In the embodiment shown in FIG. 10, compared with the above-mentioned respective embodiments shown in FIGS. 1 to 8 and 9, in particular, when the glass plate W (cut material) is cut and cut by the cutting
그리고, 도 10에 나타낸 실시예에 관한 절단 장치(10)에 사용되는 절삭 공구(12)는, 전술한 각 실시예에서 나타낸 절삭 공구(12)와 동일한 구조를 가지고, 마찬가지의 작용 및 효과를 얻을 수 있는 것이다.And the cutting
즉, 도 10에 나타낸 본 실시예에 관한 절단 장치(10)는, 전술한 도 9에 나타낸 실시예에 관한 절단 장치(10)의 구성에 더하여, 또한 냉각 수단(60)이 구성되어 있다. 냉각 수단(60)은, 예를 들면, 송풍구(62a)를 가지는 냉각용 기체 송풍 덕트(62)를 포함한다. 이 냉각용 기체 송풍 덕트(62)는, 냉각용 기체를 이송하는 파이프, 튜브 등의 이송관(도시하지 않음)을 가지는 관로(도시하지 않음)를 통하여, 냉각용 기체로 되는 예를 들면, 압축 공기를 공급하는 압축기나 블로어 등의 압축 공기 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 도 10의 실시예에서는, 냉각용 기체 송풍 덕트(62)의 송풍로(62a)가, 절삭 공구(12)로 절삭되는 유리판(W)(피절단 물)의 절삭 부위의 길이로 대응하도록, 그 길이 방향으로 뻗어 설치된 일련의 송풍로로서 형성되어 있다.That is, in addition to the structure of the cutting
그리고, 냉각용 기체로서는, 전술한 압축 공기 이외에도, 예를 들면, 질소 가스도 적당히 사용될 수 있는 것이다. 또한, 냉각용 기체 송풍 덕트(62)의 송풍로(62a)로서는, 도 10에 나타낸 일련의 송풍로에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 그 송풍구의 길이 방향으로 일렬로 배열된 다수의 송풍 노즐(도시하지 않음)로 형성된 것으로 해도 된다.In addition to the compressed air described above, for example, nitrogen gas may be suitably used as the gas for cooling. In addition, as the
도 10에 나타낸 실시예에서는, 절삭 공구(12)가 절삭하도록 하는 부위(절단 부위(ω))가 빔 스폿(56)에 의해 예비적으로 가열되는 것에 의해, 그 가열된 부위(절단 부위(ω))를 절삭 공구(12)에 의해 절삭하면서 보다 한층 효율적으로 절삭칩(c)으로서 제거할 수 있는 동시에, 그에 더하여, 본 실시예에서는, 냉각 수단(60)을 작동시킴으로써, 냉각용 기체 송풍 덕트(62)의 송풍구(62a)로부터 냉각용 압축 공기가, 레이저광(54)에 의해 가열된 부위(절단 부위(ω))에 불어넣어진다. 그러므로, 도 10에 나타낸 실시예에서는, 절삭 공구(12)로 유리판(W)(피절단물)의 소정의 절삭 부위(ω)를 절삭한 경우, 상기 절삭 부위(ω)로부터 유리판(W)(피절단물)의 면방향으로의 열의 확산을 방지할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 10, the site | part (cutting part (ω)) which the
한편, 절단 부위(ω)가 냉각 수단(60)에 의해 냉각되지 않는 경우에는, 레이저광(54)에 의해 가열된 부위(절단 부위(ω))에 있어서의 유리판(W)(피절단물) 내의 열의 퍼짐은, 예를 들면, 도 11의 (A)에 나타낸 바와 같이, 유리판(W)(피절단물)의 면방향으로 확산되어 가는 분포 상태로 된다.On the other hand, in the case where the cut portion ω is not cooled by the cooling means 60, the glass plate W (cut material) in the portion (cut portion ω) heated by the
그에 대하여, 도 10의 절단 장치(10)에 나타낸 바와 같이, 절삭 공구(12)로 절삭하도록 하는 부위(절단 부위(ω))가 가열 수단에 의해 가열되는 동시에, 냉각 수단(60)에 의해 냉각되는 경우에는, 상기 절단 부위(ω)에 있어서의 피절단물 내의 열의 퍼짐은, 상기 피절단물의 면방향으로의 확산이 방지되게 된다. 이 경우, 절단 부위(ω)가 냉각 수단(60)에 의해 냉각되므로, 예를 들면, 도 11의 (B)에 나타낸 바와 같이, 상기 열의 퍼짐은, 유리판(W)(피절단물)의 두께 방향으로 연장되는 분포 상태로 된다.On the other hand, as shown to the
그러므로, 도 10에 나타낸 실시예에 관한 절단 장치(10)에서는, 도 1~도 8 및 도 9에 나타낸 실시예에서 달성되는 효과에 더하여, 상기 절단 장치(10)를, 액정(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 유기 EL, 필드 이미션 디스플레이(FED) 등의 플랫 패널 디스플레이 장치, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD), 전기 영동(泳動) 표시 장치 등의 전기 광학 표시 장치의 대형 기판의 절단에 적용한 경우, 유리 기판, 세라믹스 기판 등의 마더 기판에 형성된 구동 전극, 공통 전극 등의 각종 전극, 액정, 시일재, 접착제 등에 악영향을 주는 열의 기판의 면방향으로의 확산을 방지할 수 있다.Therefore, in the
도 12의 (A)는 도 10의 실시예에 나타낸 절단 장치를 적용하기에 유효한 액정 패널의 일례를 나타낸 주요부 확대 단면 도해도이며, 도 12의 (B)는 상기 절단 장치를 사용하여 (A)에 나타낸 액정 패널을 절단하는 도중을 나타낸 주요부 확대 단면 도해도이며, 도 12의 (C)는 상기 절단 장치를 사용하여 절단된 상태의 액정 패널의 주요부 확대 단면 도해도이다.FIG. 12A is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing an example of a liquid crystal panel which is effective for applying the cutting device shown in the embodiment of FIG. 10, and FIG. 12B is a (A) using the cutting device. It is a principal part enlarged cross-sectional diagram which shows the process of cutting the liquid crystal panel shown in FIG. 12 (C) is a principal part enlarged cross-sectional diagram of the liquid crystal panel cut | disconnected using the said cutting device.
이 액정 패널(70)은, 개략적으로 말하면, 공통 전극(72a)을 가지는 상측 유리 기판(72)과 구동 전극(74a)을 가지는 하측 유리 기판(74) 사이에, 액정(76)이 수지 등의 시일재(78)로 밀봉되어 구성되어 있다. 단품 사이즈의 1개의 액정 패널(70)은, 상기 단품 사이즈의 액정 패널(70)을 각각 다수개 취할 수 있는 대형 기판에, 공통 전극(72a), 구동 전극(74a), 그 외의 전극(도시하지 않음)을 포함하는 각종 전극 패턴의 형성 공정을 행하고, 전극 패턴이 형성된 복수개의 대형 기판을 접착시킨 후, 도 10에 나타낸 절단 장치(10)에 의해, 원하는 크기로 절단하여 단품의 액정 패널(70)이 다수개 제조되는 것이다.In general, the
이 액정 패널(70)에서는, 상측 유리 기판(72) 및 하측 유리 기판(74)의 원하는 절단 부위(ω)가 도 10에 나타낸 절단 장치(10)에 의해 절단된다. 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이, 먼저, 하측 유리 기판(74)의 절단 부위(ω)가 절삭 공구(12)의 날끝부(20)에 대향하여 면하도록, 예를 들면, 탑재대(80)에 탑재 및 고정된 후, 절삭 공구(12)에 의해 절단된다. 그리고, 하측 유리 기판(74)의 절단이 종료되면, 상측 유리 기판(72)의 절단 부위(ω)가 절삭 공구(12)의 날끝부(20)에 대향하여 면하도록 탑재대(80)에 탑재 및 고정되고, 절단 부위(ω)에 따라 마찬가지의 방법으로 절단되는 것이다.In this
이 경우, 도 10에 나타낸 절단 장치(10)에서는, 이미 설명한 바와 같이, 상기 절삭 공구(12)로 절삭한 부위 및 상기 절삭 공구(12)로 절삭하도록 하는 부위가 냉각 수단(60)에 의해 냉각되므로, 공통 전극(72a), 구동 전극(74a), 액정(76), 시일재(78) 및 접착제(도시하지 않음) 등에 악영향을 주는 열의 상측 유리 기판(72) 및 하측 유리 기판(7)의 면방향으로의 확산을 방지할 수 있다.In this case, in the
그러므로, 상측 유리 기판(72) 및 하측 유리 기판(74)의 면방향으로 확산시키는 열의 악영향에 의해 상기 유리판(W)(피절단물)의 면 내측 방향에 크랙이 생기거나, 홈부(40)에 따라 상기 유리판(W)(피절단물)이 부분적으로 벗겨지는, 이른바, 유리편이 벗겨지는 등, 제품으로 되는 액정 패널의 성능을 저하시킨다는 문제점을 방지할 수 있다. 따라서, 도 10에 나타낸 절단 장치(10)가 적용된 액정 패널의 제조 공정에 있어서는, 제품으로 되는 액정 패널의 유리 기판의 성능을 저하시키지 않는, 효율이 양호한 절단 방법을 얻을 수 있게 된다.Therefore, due to the adverse effect of heat diffused in the plane direction of the
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