TW201515773A - 對稱去角基板的方法及設備 - Google Patents

Abstract

一種對稱去角基板之方法包含重複至少複數次以下步驟：使用倒角輪將基板之邊緣去角；測量經去角之基板邊緣之非對稱去角偏差(y)；以及藉由非對稱去角偏差(y)之函數(f(y))值控制倒角輪相對基板之相對位置。可使基板的邊緣通過主動響應於去角環境的變化而持續地對稱去角，而不須先前技術基於硬體的操作。

Description

對稱去角基板的方法及設備

相關申請案之交互參照

本申請案係主張於2013年5月28日提申之韓國專利申請號第10-2013-0060306之優先權，其整體內容係於各方面藉由引用併入本文。

本發明係關於一種對稱去角基板的方法及設備，且更具體地，關於一種通過測量基板的非對稱去角偏差並基於非對稱去角偏差來控制倒角輪的位置之對稱去角基板的方法及設備。

在多個領域中，基板的邊緣需要進行去角。例如，用於平板顯示器，如液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板(PDP)及電致發光(LE)顯示器的玻璃基板，可通過熔化、成型、切割及去角製程來製造。也就是說，能夠通過熔化玻璃原料、藉著將其固化而使熔融玻璃成形為板塊、根據預定尺寸切割玻璃板，並將切割玻璃的邊緣進行去角以製造玻璃基板。

第1圖是表示將基板10的邊緣去角的製程之示意圖，且第2圖是示出非對稱去角之基板10的邊緣的側面剖視圖。

在將基板放置在倒角台30上的狀態下，對基板10的邊緣進行去角。此處，較佳的是，基板的邊緣依上下方向對稱去角。然而，由於使用，例如，用於PDP的玻璃基板是薄的(厚度為大約1mm或更小)，在倒角台不平整或由於倒角台的載運期間依上下方向移動時，基板邊緣的橫截面中心點與倒角輪20中心點之間發生局部錯位。在這種情況下，邊緣的橫截面係在一側被更深入地研磨，使得上表面的倒角寬度不同於下表面的倒角寬度。此因而在基板的邊緣上形成非對稱去角點，亦即，非對稱去角的局部區域。

傳統上，當基板為非對稱去角時，要進行替換固定基板的非對稱去角部份的裝置構件、或使用薄鐵片精確調整倒角台之局部高度的操作。然而，此操作需要停止基板的去角，以及拆卸、重組及精準校正平台之過程，從而造成產率的大量損失。這也具有由於替換構件所造成之成本上升的問題。

在本發明之先前技術部分中所揭露的資訊僅用於更好的理解本發明的背景，且不應被視為承認或任何形式之建議為此資訊形成本領域中具有通常知識者所習知的先前技術。

本發明的各個態樣提供了對稱去角基板的方法及設備，使基板的邊緣通過主動響應於去角環境的變化而持續地對稱去角，而不須先前技術基於硬體的操作。

在本發明的一態樣中，提供一種對稱去角基板之方法。該方法包含重複至少複數次以下步驟：使用倒角輪將基板之邊緣去角；測量經去角之基板之邊緣的非對稱去角偏差(y)；以及藉由非對稱去角偏差(y)之函數(f(y))值相對於基板控制倒角輪之相對位置。

在本發明的另一態樣中，提供一種用於對稱去角基板之設備，設備包含倒角輪，倒角輪將基板之邊緣去角至少複數次；測量部，測量部測量經去角之基板之邊緣之非對稱去角偏差(y)；以及控制器，控制器藉由非對稱去角偏差(y)之函數(f(y))值來控制倒角輪相對於基板之位置之相對位置。

根據本發明的實施例，可以通過自動及持續對準倒角輪的高度與基板邊緣的橫截面之中心點而產生對稱去角橫截面，其係取代其中以校正其上進行去角操作的倒角台而使基板邊緣的橫截面之中心點與倒角輪的中心點對準之先前技術的方法。亦即，本發明具有效果在於，基板邊緣可持續地通過主動響應於去角環境之變化來對稱去角，而無需先前技術基於硬體的操作。特別地，本發明使得有可能及時確定倒角台的劣化程度，其由於重複的去角操作而不斷地劣化，並直接採取必要的措施。

此外，本發明不需要停止去角操作，且因而具有其中基板邊緣可以簡單方式被對稱去角而不犧牲產率的效果。

此外，本發明排除先前技術中用於校正倒角台所需之人工成本及時間損失，從而改善了去角過程的效率。也就是說，可獲得最大效果並顯著地增加倒角寬度的分佈層級，同時最小化操作的負載。亦可在值勤工人毋需進行操作下，通過操作簡單程序量產去角基板，同時保持基板之上表面與下表面之倒角寬度之間的差異最多為30微米或更小(20μm的平均層級)。去角的對稱性比起先前技術的校正技術而言係大幅地改善，其中先前技術無法獲得具有50微米或更小的倒角寬度之間的差異之對稱性。

先前技術中測量與校正倒角台的平坦度之技術需要停止生產線，並且是必須在設備中進行的危險操作。與此相反的，本發明可從危險環境中保護工人。

本發明的方法及設備具有將自附圖中明瞭或更加詳細地闡釋之其它特徵及優點，附圖係併入本文中，且在本發明之下列詳細描述中共同用於解釋本發明的特定原理。

現將詳細參考本發明的各種實施例，其示例係示於附圖並於下文中闡述，使得本技術領域具有通常知識者可輕易地實行本發明。

在本文中，應參考圖式，其中縱貫不同圖式所使用的相同參考符號及標示係代表相同或相似的構件。在本發明以下敘述中，併入本文的習知功能及構件的詳細敘述在其可能造成本發明主題不明確時將被省略。

第3圖是示出根據本發明實施例的對稱去角基板的方法之流程圖，第4圖是示出基板邊緣的複數個測量點的示意圖，而第5圖是表示基板邊緣的非對稱去角偏差的側面剖視圖。

根據本發明對稱去角基板的方法反覆進行去角步驟、測量步驟及控制步驟至少複數次。

在去角步驟中，基板邊緣係使用倒角輪去角。

基板10被放置在倒角台30上。在本文中，用語「上(向上)」、「下(向下)」、「左」及「右」是用來描述位置關係，而非指出相對於地球表面的絕對位置。因此，基板10位在倒角台30上或之上的敘述僅代表基板10被放置在從倒角台30指定為向上之方向，但向上方向不一定代表其背向地球表面。雖然基板10可以是用於顯示裝置的玻璃基板，但本發明不在此限。只要基板應該被去角，根據本發明的基板10可由任何材料製成。

倒角輪20是由比基板10更硬的材料製成。當要被去角的目標是玻璃基板10時，倒角輪20典型地包含鑽石研磨片。一般而言，倒角輪20設為碟片型(disk type)。凹槽在倒角輪20的外圓周中沿著其圓周方向形成。槽內側抵靠基板10的邊緣，藉此將基板10的邊緣均勻地去角。倒角輪20被專用的研磨機夾持住並藉此高速旋轉。

一般來說，基板10被移動且倒角輪20在定位上轉動。然而，這並非總是一定的。例如，其中基板10固定且倒角輪20是可移動的配置是可能的，或是其中基板10及倒角輪20皆是可移動的配置是可能的。響應於在基板10及倒角輪20之間的相對移動，倒角輪20在沿著邊緣移動時將基板10的邊緣去角。

在測量步驟中，測量基板邊緣的非對稱去角偏差(y)。

根據例示性實施例，非對稱去角偏差是從經去角的基板10的上表面與下表面的寬度之間的差異而測得。然而，本發明不限於此。例如，能夠藉由從側面直接檢測基板10的邊緣的橫截面而測得非對稱去角偏差。各種裝置，如視覺相機及距離感應器，可被用於測量非對稱去角偏差。

較佳的，非對稱去角偏差是從基板邊緣的複數個點之每一個測得。雖然第4圖示出在所有四個邊緣上進行此測量操作，但並非意在限制。可視需求而僅測量有限數目的邊緣。例如，可使用四個視覺相機以測量基板的四個邊緣。

在控制步驟中，倒角輪相對基板的相對位置係藉由函數f(y)值來控制，其中變數y是非對稱去角偏差。

一般來說，要被控制之倒角輪的位置是倒角輪相對於基板的相對高度。如上所述，應該被理解的是，用語「高度」係使用以敘述相對位置性關係，而非指出絕對位置。此外，雖然相對位置可藉由將倒角輪向上及/或向下移動而改變，但並非意在限制。例如，能夠在固定倒角輪下將基板依向上及向下方向移動，或同時移動倒角輪及基板。

例如，由於玻璃板是薄的(約1mm或更少的厚度)，玻璃板會因為倒角台的平坦度或玻璃板重量的影響下而沿著倒角台的上表面之形狀彎曲。在這種狀態下，玻璃板緊鄰倒角台的上表面。因此，當倒角台30不平坦時，基板10的邊緣之橫截面的中心點Cs與倒角輪20的中心點Cw是局部錯位的。當倒角台30的局部區域的高度低於參考高度時，基板10的邊緣的中心點Cs係設置低於倒角輪20的中心點Cw，如第5圖中所示。在這種情況下，基板的下表面比基板的上表面更斜切(is more chamfered)，使得下表面的倒角寬度(the chamfered width)Wd變得比上表面的倒角寬度Wu更大。因此，倒角輪相對於基板的相對高度係控制在向上方向上。

相反的，當倒角台30的局部高度大於參考高度，基板10的邊緣的橫截面的局部中心點Cs係設置高於倒角輪20的中心點Cw。在這種情況下，基板的上表面比基板的下表面更斜切，使得上表面的倒角寬度Wu變得比下表面的倒角寬度Wd更大。因此，倒角輪相對於基板的相對高度係控制在向下方向上。

較佳的，控制步驟在將基板邊緣的複數個點去角時個別地控制倒角輪的位置，如同測量步驟一樣。雖然第6圖及第7圖示出控制操作在所有四個邊緣上進行，但不意在限制。控制操作可依需求僅在有限數量的邊緣上進行。例如，四個倒角輪可被使用以將基板的四個邊緣去角。

在倒角輪20相對於基板10的相對位置改變後，之前的步驟，包含去角步驟、測量步驟及控制步驟，係被重複執行。雖然相同基板10的邊緣可被去角並再次測量，較佳的是使用另一個基板10。即是，能夠去角及測量複數個基板10的邊緣同時控制單一倒角輪20相對於各基板10的相對位置。

重複的次數可以預先指定並輸入程式中，或製程可重複進行，直到非對稱去角偏差(y)具有指定範圍內的值。此外，測量及控制步驟可持續地進行，亦即在去角操作期間無限重複。

在去角步驟之後，基板邊緣的橫截面的非對稱程度被測量，非對稱去角偏差被反饋，控制量f(y)(例如f(y)=y*a)係藉由將偏差(y)與預定常數(a)相乘而產生，且倒角輪的高度係藉由控制量被精確地決定。在第一循環後，在同一點的非對稱程度被測量，控制量以同樣的方式產生，且預先設定的倒角輪的位置係藉由累積此控制量而修正。當這一系列過程不斷地重複時，由於去角操作劣化致使之裝載精準度及由於平坦度所導致之不斷改變的倒角寬度偏差可被設定為最小值。

第6圖是示出根據本發明實施例藉由對稱去角基板的方法所進行之每次去角的上表面的倒角寬度與下表面的倒角寬度的視圖，第7圖是根據本發明的實施例示出基板在藉由對稱去角基板的方法對稱去角之前後的上表面的倒角寬度、下表面的倒角寬度及非對稱去角偏差的視圖，且第8圖是示出根據本發明的實施例的對稱去角基板的方法被應用之前後，非對稱去角偏差下降的視圖。

如圖式所示，可理解的是在根據本發明的對稱去角基板的方法被應用時，基板邊緣的對稱去角係僅藉由重複去角、測量及控制步驟複數次來實現。作為進行操作之結果，能夠藉由執行操作五次或更少次而達到所需層級約50µm(平均層級為20µm)。

第9圖是示出根據本發明的實施例的對稱去角基板之設備的示意圖。

如第9圖所示，根據本發明的實施例的對稱去角基板之設備包含倒角輪、測量單元及控制器。

測量單元測量經去角的基板的邊緣之非對稱去角偏差(y)。控制器藉由函數f(y)控制倒角輪的位置，其中變數y是非對稱去角偏差。

本發明前述的特定例示性實施例已經相對於圖式而呈現。其並非意在詳盡或限制本發明於所揭露的精確形式，且顯而易見的是，對於本技術領域具有通常知識者而言，各種修改及變更在依照上述教示下是可能的。

因此，本發明的範疇意在不限於前述實施例，而是藉由所附之申請專利範圍及其等效物所定義。

10‧‧‧基板
20‧‧‧倒角輪
30‧‧‧倒角台
Cw、Cs‧‧‧中心點
Wu、Wd‧‧‧倒角寬度

第1圖是表示將基板邊緣去角的製程的示意圖；

第2圖是示出非對稱去角之基板邊緣的側面剖視圖；

第3圖是示出根據本發明實施例之對稱去角基板的方法之流程圖；

第4圖是示出基板邊緣的複數個測量點的示意圖；

第5圖是表示在基板一邊緣上之非對稱去角偏差的側面剖視圖；

第6圖是示出根據本發明的實施例藉由對稱去角基板的方法所執行之每次去角之上表面的倒角寬度及下表面的倒角寬度的視圖；

第7圖是根據本發明的實施例示出基板在藉由對稱去角基板的方法對稱去角之前後上表面的倒角寬度、下表面的倒角寬度及非對稱去角偏差的視圖；

第8圖是示出在根據本發明實施例之對稱去角基板的方法被應用之前後，非對稱去角偏差之減少的視圖；及

第9圖是示出根據本發明實施例之對稱去角基板之設備的示意圖。

Claims (12)

1. 一種對稱去角基板之方法，包含重複複數次循環，各循環包含： 使用一倒角輪將該基板之一邊緣去角； 測量經去角之該基板之該邊緣之一非對稱去角偏差(y)；以及 藉由該非對稱去角偏差(y)之一預定函數(f(y))之值來控制該倒角輪相對該基板之位置的一相對位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該非對稱去角偏差為該基板之一上表面之一倒角寬度與該基板之一下表面之一倒角寬度之間之差異。
3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中 該倒角輪之該相對位置被控制以在該基板之該上表面之該倒角寬度大於該基板之該下表面之該倒角寬度時向上移動，以及 該倒角輪之該相對位置被控制以在該基板之該上表面之該倒角寬度小於該基板之該下表面之該倒角寬度時向下移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該倒角輪之該相對位置為該倒角輪相對於該基板之高度之一相對高度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該預定函數(f(y))之值係藉由以一預定控制常數與該非對稱去角偏差(y)相乘而得到。
6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中不同基板在各該循環中被去角。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在各該循環中， 在分別位於該基板之該邊緣上之複數個點上測量複數個該非對稱去角偏差；以及 在該基板之該邊緣上的該複數個點被去角時控制該倒角輪之複數個該相對位置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基板包含用於一顯示器之一玻璃基板。
9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該倒角輪具有在該倒角輪之外表面中沿著一圓周方向之一凹槽。
10. 一種用於對稱去角基板之設備，該設備包含： 一倒角輪，將該基板之一邊緣去角複數次； 一測量部，測量經去角之該基板之該邊緣之一非對稱去角偏差(y)；以及 一控制器，藉由該非對稱去角偏差(y)之一函數(f(y))之值來控制該倒角輪相對於該基板之位置之一相對位置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中該測量部包含一視覺相機，該視覺相機偵測該基板之一上表面之一倒角寬度及該基板之一下表面之一倒角寬度。
12. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中該控制器控制該倒角輪相對於該基板之高度之一相對高度。