TWI326276B - Apparatus for scribing substrate - Google Patents
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Description
九、發明說明： 交互參照之相關申請案 此申請案主張於2006年4月18曰申請之韓國專 利第10-2006-0034973號申請案之優先權，該案所揭 露内容於此一併作為參考。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種劃割基材之裝置，具體言之， 係關於一種劃刻基材之裴置，包含用於劃刻之頭單 元，以使得劃刻力垂直地作用於基材上。 【先前技術】 一般來說，用於顯示器之玻璃基材係以大尺寸製 造’之後切割及處理成適當大小以供使用。 切割脆性材料（如玻璃基材）之程序，係經由劃 刻程序利用包含硬度大於玻璃基材之鑽石材料之工 具’以形成切割線於玻璃基材表面上。且切割玻璃基 材之斷開程序（break process)係集中施加壓力於基材 之切割線上。 在劃刻程序中，利用輪為切割工具於玻璃基材之 切割位置形成裂縫（crack)。在斷開程序中，在斷開 條（break bar)放置於裂縫上後，以適當力量施加瞬
4TOP七N/060I6TW : HP02006-KJ30040TW 間壓力，以使裂縫在玻璃基材之厚度方向傳遞，藉此 切割玻璃基材。斷開條可以由不會造成玻璃刮痕^任 何材料所製成。 用於s彳刻製程之裝置稱為劃刻II。典型的劃刻器 如韓國專利公開第1G廳⑻32824號巾所揭露，其 f 題為「Apparatus for 喊ing substrate and meth〇d 加 —mg the same (用於切割基材之裝置及其驅動方 社則迷么開申請案之技術中，與本發明有關之傳 統劃刻器之結構如圖1所示。傳關刻H包含：與基 材19接觸之輪16以切割玻璃基材19 ;用於固定且^ 承輪16之夾縣置15;以錢狀 16與輪夾持裝置15可被驅動。 ^使輪 用於垂直且水平地移動頭單元10之導桿17連接 2單it H) H導桿17連接於_單元且被其 頭單元 於疋，备^杯17水平或垂直地移動時， 10沿著導桿17移動。 頭單兀10 &含··圓才主18以施加壓力於輪夹持裝
4TOP-HN/060I6TW ： HP02006-K130040TW 量測施加於該圓柱18之壓力; 之力;-轴承二^傳遞施加於㈣ 中心，輪_ f 兀10之下部分。在軸承13 持農置15之夹持軸Η與軸承13連接。 12之與鮮元1G之—端連接，而橫條 13之二=端。橫條12配置於圓柱18與軸承 夾射置ί5 3傳遞施加於圓柱18之壓力到輪 在傳統具有前述結構之用於切割基材裝置中，當 頭單元ω之ϋ㈣之加壓力傳遞顺2H；； 上形成劃騎’因為軸承13與頭單元1() _連接公 差（connection tolerance)，垂直地施加之加壓力被偏 心地（eccentrically)傳遞到基材19。因此，不可能在 準確的位置上形成劃刻線。此外’因為圓柱18傳遞之 加C力會產生失誤，要在基材19上形成準確深度之劃 刻線較為困難。 — 傳統劃刻基材之裝置用於解決前述問題之技術如 圖2所示。 圖2之劃刻裝置包含：輪26以在基材29上形成 劃刻線，轴承23以枢接輪26 ;轴承23安裝於其令之 4TOP-EN/060丨6TW ; ΗΡ02006-Κϋ(Κ)40Τνν 1326276 頭單元27;阻擋裝置25以限制轴承23之拖接轉角； ΐ於之空壓Λ柱28以加壓轴承23 ;導引頭 = 21^ ,動之導杯24，垂直移動頭單元之祠服 馬達21，以及滾珠螺桿22。 Ϊ圖2所示之劃刻裝置中，因為導桿24導引被祠 服馬達21及滾珠螺桿22施加壓力之頭單元27之垂直 運動’頭單元27可避免從垂直位置傾斜。 * 換言之，藉由词服馬達21及滚珠螺桿22,頭單 元27移動於Ζ-轴方向。 再者’施加於輪26以產生劃刻 圓枉28所控制。
線之載重係被空壓 w二一1询心这柯判}糸23而被安裝為樞接， 施加圓才主28之力以瞬間力的方式被接受。1 後’因為輪26與頭單元27透過軸承23而連接，輪 26可避免脫出輯裝置25所定之預定範圍，且位= 頭單元27之-端，可允許輪％在預定範圍内樞轉。、 然而’在圖2傳統之架構中，頭單元27與輪26 構過軸承23彼此連接。目此，如圖3所示，當輪％ 行進於不同驅動方向時’例如圖3巾所示的Α方向或
4TOP-EN/060I6TW ： HP〇2〇〇6-K130040TW B方向時’根據加壓力wi與W2，產生排斥力 (repulsive force) XI與X2 ’且產生無預期之瞬間力 Μ ’因此難以形成準確的劃刻線。 此外’在如圖1與圖2所示之傳統裝置中，因為 空氣驅動之圓柱係用於控制加壓力，故不可能在極低 壓（0.02kgf/cm2)或更低壓時控制加壓力。 【發明内容】 本發明之一目的在於提供劃刻基板之裝置，其包 含用於_之頭單元，以料地控制2轴方向之移動 以形成劃刻線於基材上。 本&明之另—目的在於提供網基板之裝置其 ::用割之頭單元，以藉由僅垂直地從輪施加於 基材之加壓力，形成準麵劃刻線。 劃刻5:::示=成Τ劃刻基材之裝置’包含: 以加壓劃線於基材上；加壓部件 部件；抬升導桿用;㈣於上τ移動域 於導引加壓部件。此升部m加壓導桿用 丄丨線$成部件包含輪以及輪失持裝置。
4TOP-EN/06016TW : HP02006-K13〇〇4〇TW 件及装置更包含控制部件，以控制加壓部 升σ卩件包含伺服馬達及滾珠螺桿， 位置。移㈣崎形成料到㈣料所預先決 或線性馬 定之 抬升部件包含被安裝之頭單元。 力厭t導桿包含絲於頭單元中之線性導桿。 加壓。卩件係安裝於頭單元。 加壓導桿包含線性導桿。 【實施方式】 參照相應之圖式說明，將對本 :，其中並有對於本發明較佳實施例之 本發明可Μ同方讀献树财應 ’ 例之限制。所提供實施例僅係本發明之示例=施 標號表示相同之元件。 』同樣的 4TOP-EN/06016TW : HP02006-K130040TW -10 /6 圖4係一前視圖，解釋本發明實施例用於劃刻基 I置之結構。圖5係-示意圖，解釋本發明實施例 用於劃刻基材之裝置之驅動狀態。 如圖4所不，用於劃刻基材之裝置包含：輪46用 乂形成劃刻線於基材50上；音圈馬達(VCM)45作為 二壓裝置以施加一預定之加壓力於輪46;音圈馬達45 f裴於其上之抬升頭單元化伺服馬達41及滾珠 ，42作為抬升裝置以垂直地移動抬升頭單元44(^ = ^方向）；抬升導桿43a’絲於_基材之裝置之頭 =(未圖示）中，以導引抬升頭單元44僅於z轴方 Μ I移動；以及加壓導桿㈣’安裝於抬升頭單元 %。導引音圈馬達產生之加壓力僅垂直地傳遞到基材 代輪持裝置。尖形之切賴置可用於取 41與音圈馬達45被分離的控㈣（未 達45在二50 :之轉’且㈣加壓力音圈馬 達45在基材50上形成劃刻線。 1 cross 抬升導桿43績加壓導桿极包含交叉滾轴( 4TOP-EN/06016TW : HP02006-K130040TW -11 - 眺0或線性導桿’例如線 免在z，上下移動之括升頭=、音圈馬t: 以及輪46偏心於χ-γ方向。 5 換5之’如圖5所示，當於认道2丨士人必乂 例如，圖所示之。… 於導引方向移動時， 二mi 即使因為位於輪46與基材 50間之磨擦力產生磨擦力卩而產生互斥力X，藉由^ ^馬，45產生j_從輪46施加於基材⑽之加墨力 t升導桿43a及加壓導桿视允許輪46僅在垂直方向 (Z軸方向）被施壓。因此，與圖3不同的是沒有瞬 間力]VI產生。 因此’因輪46可用於一致地傳遞準確地加壓力於 基材50之預定位置，故可準確地形成劃刻線。 此外，因為施加於基材5〇之加壓力被音圈馬達 45所控制，其以5公尺/秒或更低之反應速率運轉，壓 力被準確地控制而準確地形成劃刻線。 伺服馬達41與滾珠螺桿42作為抬升裝置之示例 以垂直地（在Z軸方向）方式上下移動抬升頭單元44, 然而，線性馬達亦可作為抬升裝置。 如前所述，於本發明中用於劃刻基材之裝置，包 -12-
4TOP-EN/060I6TW : HP〇2〇〇6-K，3〇〇4〇TW 含用於劃刻之頭單元，且藉由解決X-Y方向之偏心力 的問題（而非ζ方向的問題），其提供於基材上準確位 置形成劃刻線之效果。 此外’包含用於劃刻基材之頭單元之劃刻基材之 裝置’藉由控制具有高反應速度之音圈馬達之加壓 力’提供形成均勻劃刻線之效果。 本發明係利用較佳實施例加以說明。然而，應瞭 解的是本發明之範圍不受實施例之限制。反之，本發 明之範圍係應包含’熟此技藝者利用現有或未來之技 術及其均等物，所進行之多種修正及可替代之安排。 因此，申請專利之範圍應作最寬廣之解釋以涵蓋所有 此類修正及相似的安排。 【圖式簡單說明】 本發明前述特徵藉由伴隨圖式之較佳實施例詳細 說明，將使熟此技藝者有進一步的瞭解說明本發明。 其中： 圖1係前視圖’用於解釋傳統劃刻基材裝置之結 構， 圖2係前視圖，用於解釋另一種傳統劃刻基材裝 置之結構； 圖3係示意圖，用於解釋傳統劃刻基材裝置之驅 -13-
4TOP-EN/06016TW ； HP02006-K130040TW 1.326276 動狀態； 圖4係前視圖，用於解釋本發明之劃刻基材裝 置；以及 圖5係示意圖，用於解釋本發明實施例之劃刻基 材裝置之驅動狀態。 【主要元件符號說明】
10頭單元 11載重單元 12橫條 13轴承 14夾持轴 15輪夾持裝置 16輪 17導桿 18圓柱 19基材 21伺服馬達 22滚珠螺桿 23軸承 24導桿 25阻擋裝置 26輪 27頭單元 -14 -
4TOP-EN/06016TW ； HP02006-K130040TW 1326276 28空壓圓柱 29基材 41伺服馬達 42滾珠螺桿 43a抬升導桿 43b加壓導桿 44抬升頭單元 45音圈馬達 46輪 50基材
4TOP-EN/06016TW : HP02006-KI30040TW -15
Claims (1)
- 十、申請專利範圍： 1. -種劃刻-基材之裝置，包含： 刻線，]_成部件，用於在該基材上形成—劃 件；-加壓部件’用於施加壓力於該劃刻線形成部 &升部件’用於上下移動該加壓部件； —抬升導桿，用於導引該抬升部件；以及 一加壓導桿，用以導引該加壓部件。 2. 3. 成部件包= = ==一控制部件用於控 一音 力σ壓 4.如請求項3所述之裝置，其中該加壓部件係由 圈馬達且產生由該控制部件所預先決定之一 力。 5.如=求項3所述之裝置’其中該抬升部件選擇性地 包含一伺服馬達、一滾珠螺桿且一線性馬達，且 動該劃刻線形成部件至該控制部件所預 一位置。 、，、疋之 4TOP-EN/06016TW ： HPO2006-K»30040TW •16- 1,326276 6. 如請求項1所述之裝置，其中該抬升部件包含一頭 〇〇 —· 早兀。 7. 如請求項6所述之裝置，其中該抬升導桿包含安裝 於該頭單元之一線性導桿。 8. 如請求項6所述之裝置，其中該加壓部件係安裝於 該頭單元。 9. 如請求項8所述之裝置，其中該加壓導桿包含一線 性導桿。 -17- 4TOP-EN/06016TW ； HP02006-K130040TW
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