[发明专利]脆性材料板的边加工装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工脆性材料板的边的装置和方法。更具体地说，本发明 涉及一种将诸如可在平面显示器中使用的玻璃板之类的脆性材料板的边弄圆 的装置和方法。

背景技术

液晶显示器(LCDS)是被动的平面显示器，它依靠外部光源来照明。它们 制造成分段的显示器或制造成两种基本构造之一，并且在某种基本的意义上包 括一种夹在两个基底之间的液晶材料。基底需要(除了透明和能够经受得住在 显示器加工过程中所暴露于的化学条件之外)两种类型的根据寻址矩阵的变 化。第一种类型是内在矩阵寻址的，取决于液晶材料的临界性能。第二种是外 来矩阵或有源矩阵(AM)寻址的，其中一排二极管、金属-绝缘体-金属(MIM) 器件或薄膜晶体管(TFT)给每个像素提供电子开关。在这两种情况下，两个 玻璃板形成显示器的结构，并且关于表面质量的要求是严格的。两个玻璃板之 间的间距是关键间隙尺寸，约在5-10μm。单独的玻璃基底板一般在厚度上小 于大约0.7mm。

加工需要高质量的表面精整的玻璃板，就像在平面显示器中使用的那些玻 璃板，通常包括把玻璃板切成期望的形状并且然后研磨和/或抛光切割下的玻璃 板的边以去除任何尖锐的角。现今研磨和抛光步骤通常在一种称作双修边机或 双边加工机器的装置上完成，该机器的研磨/抛光轮具有围绕其周缘的凹槽。这 些双边加工机器是已知的并且可在市场上购得。卖主包括如半岛纪子有限公司 (Bando Kiko Co.，Ltd.)、三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)、福山有限 公司(Fukuyama Co.，)和玻璃机械工程(Glass Machinery Engineering)之类的 公司。

在使用双边加工机器研磨和抛光玻璃板各边的过程中，一般必须约束玻璃 板以保持玻璃板对于研磨轮施加的摩擦力。通常采用的方法是通过把玻璃板夹 紧或夹入在两个氯丁橡胶或橡胶带之间。当通过一般包括多个成形凹槽的磨轮 来研磨或抛光玻璃板的各边时，带子接触玻璃板的两个表面并且一起将玻璃板 保持在适当的位置。带子还将玻璃板输送通过机器的进料部分、机器的研磨或 抛光部分以及机器的末端部分。

这种使用双边加工机器来夹持、加工和传送玻璃板的方法有几个缺点。第 一，在边加工(例如研磨)过程中产生的颗粒可能是玻璃板表面上的主要污染 源。于是，在精整工艺的结束时玻璃板需要大量的洗涤和烘干以去除产生的颗 粒。当然，在精整工艺的结束时额外的洗涤和烘干步骤会影响精整生产线的原 始成本并且增加制造成本。第二，捕获的带子和玻璃板之间的颗粒和碎屑会严 重损坏玻璃板的各表面。有时，这一损坏在接下来的加工步骤中可能成为破裂 原因并且由于能装货运向客户的可挑选的(好玻璃)的数量降低而导致较低的 加工产量。

此外，如果要使工艺稳定，使用磨轮研磨或抛光边需要频繁维护。第一， 必须频繁地修整磨轮以保持适当的研磨边形状和保持研磨的效率。第二，当工 作凹槽磨坏时应将玻璃板与另一凹槽对准。最后，当用完了所有的凹槽时，必 须更换磨轮。如人们会理解的，尽管采取了这些预防措施，但由于研磨产生的 工艺可变性意味着研磨边的强度会发生变化。此外，与这些维护相关的停机时 间会增加生产成本。

为了解决至少这些所关注问题中的一些，可通过塑料膜保护玻璃板的表面 来帮助阻止损坏和污染。但是，如果能消除或至少把污染源减到最少，那么就 不再需要塑料膜并且这将减少精整工艺的成本和复杂性。

美国专利公报US2005/0090189描述了一种用于研磨和/或抛光玻璃板的边 的工艺和装置，在其中通过对置的多孔板分配压缩空气来防止边加工产生的微 粒污染玻璃板，因此不再需要塑料覆层。尽管采用了这种改进方式，然而，多 孔板经受低空气流，这限制了板防止微粒污染的效果。此外，在低空气流率下， 为得到有效的密封，板必须相对宽，因而增加了悬伸于玻璃支承件并且保持在 各板之间的玻璃量。对于薄的玻璃板，诸如在LCD显示设备上使用的，由于 过度悬伸而产生的振动会导致不可接受地粗糙的加工边。

因此，需要一种装置和方法，它是相对免于维护的，并且可帮助防止在边 精整过程产生的颗粒和其它污染物污染或损坏脆性材料板的两个表面，而提供 清洁的、无屑的加工边。此外，将产生的颗粒水平减到最少将会减少下游洗涤 设备的负担。通过本发明的装置和方法可满足这些和其它需要。

发明内容