常見液晶屏切割技術(shù)特點及優(yōu)缺點

發(fā)布時間：2018-06-25

      在液晶顯示器和觸摸屏的生產(chǎn)制造中，為了提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，形成規(guī)模的批量生產(chǎn)，往往是在一張較大的玻璃上制作多個液晶顯示器或觸摸屏，絲印成盒后的玻璃上有多組液晶顯示器或觸摸屏的單元，要把這些小單元分割開才能進行液晶灌注，切割工序就是把整盒的玻璃分裂成液晶顯示器或觸摸屏的單體。目前，比較常見的切割工藝有刀輪切割、激光切割及水射流切割幾種工藝技術(shù)。它們各自都有自己的優(yōu)勢，同時也存在一定的缺點或局限。所以每個公司要根據(jù)自身和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點來選擇適合自己的切割工藝技術(shù)。

刀輪切割：刀輪切割又稱機械切割

      刀輪切割又稱機械切割示意圖

     首先，將前道工序制備的液晶空盒，固定在切割機工作臺上，通過刀輪沿玻璃上的切割標(biāo)記在一定壓力下劃動，在玻璃上形成一條深度和寬度一致的切口，該設(shè)備的精度和速度直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

       刀輪運動的軌跡稱為切割線。切割過程中每組液晶顯示屏的四個角都有一個切割標(biāo)記。由于液晶顯示器的引出電極面要露出，因此顯示器有上下玻璃大小之分。確認好上下片之后，將玻璃放在切割機平臺上固定，設(shè)定切割數(shù)據(jù)（包括切割次數(shù)和步進距離等），調(diào)切刀的切深和切壓，在玻璃的邊緣無圖形處做試切，調(diào)好后可批量切割。切割后的玻璃要進行裂斷，裂斷是用裂片機完成，裂片的原理是在有切割刀痕的玻璃背面施加一定壓力使玻璃發(fā)生微小形變，玻璃沿切割線裂開。裂開后的液晶盒為方便灌注液晶，要把空盒放入一專用的籃具內(nèi)，灌注液晶之后，還要用切割機把液晶盒條切割成液晶盒單元。

　　它具有成本優(yōu)勢，應(yīng)用也很廣泛，其技術(shù)成熟穩(wěn)定、工藝簡單、效率高；玻璃切割的良率主要取決于刀輪的品質(zhì)（表現(xiàn)方面：穩(wěn)定性、刃口的鋒利度、加工的精準(zhǔn)性、刀輪與切割機的適配性等高精密特性。）。刀輪從切割普通平板玻璃和浮法玻璃的合金刀輪（俗稱鎢鋼刀輪）發(fā)展升級到切割TFT-LCD面板、基板玻璃、觸摸屏的普通鉆石刀輪、高滲透和微齒鉆石刀輪；

　　機械切割這一方法對于超薄基底材料來說有一定的缺陷。特別是刀具在材料中產(chǎn)生細小的碎碴，且切割面并一定和玻璃表面垂直；此外，機械切割在加工后的邊緣部分留下了顯著的機械應(yīng)力。實際上機械切割加工厚度小于1mm的基底材料是非常困難的，因為這個厚度的玻璃非常易碎。為了防止玻璃在初次切割后發(fā)生進一步的破碎，它可能因此需要在切割面進行磨削或拋光。而且，后道清理工序也是必需的，以清理可能對后續(xù)工藝（如電路形成）產(chǎn)生干擾的殘碴。激光切割玻璃解決了這些局限。

激光切割

       激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、氣化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的主，高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實現(xiàn)將工件割開，激光切割屬于熱切割方法之一。

　　

                         激光切割示意圖

       激光切割玻璃基板更是一個復(fù)雜的光致熱過程及激光與材料相互作用的過程，該過程包括激光移動熱源對材料進行加熱的瞬態(tài)熱傳導(dǎo)、溫度場梯度變化產(chǎn)生熱應(yīng)力，利用熱應(yīng)力誘導(dǎo)裂紋擴展直至斷裂，從而分割玻璃基板；  

 

　　使用激光切割玻璃基板，比較常見的又分控制裂紋切割法和熔融蒸發(fā)切割兩種方法。  

 

　　在超薄手機上，其厚度被縮小為0.3mm，即使在更大的（60英寸）電視機上，厚度僅為2.8mm的玻璃板已成為了標(biāo)準(zhǔn)配置。無論怎樣，更薄的玻璃從機械加工角度來說更為精密。這使得玻璃在生產(chǎn)中更難切割和加工，并且使最終產(chǎn)品極易破碎。這就要求切割工藝技術(shù)必須使用激光切割來實現(xiàn)。  

 

　　激光切割具備高精度、高效率、自動化程度高等優(yōu)勢特點；因激光切割采用的非接觸工藝完全消除了微裂痕及殘碴的問題。而且，激光切割使玻璃中不再有應(yīng)力的殘留，帶來了更高的邊緣強度。激光切割減少了工藝步驟，因其不需要任何后續(xù)的清潔及磨削步驟。雖然激光切割的投資成本要高于機械切割系統(tǒng)，但激光切割的總投資成本將因免去了磨削設(shè)備而低于機械加工的成本。  

 

水射流切割   

　　水射流切割是一種冷切割加工技術(shù)。又分為純水射流切割（以純水作為能量載 體，其結(jié)構(gòu)簡單，噴嘴磨損慢，但切割能力差）、磨料水射流切割（以水和90%磨料作為能量載體，切割能力強）。  

     水流切割示意圖

      與常規(guī)的激光和刀輪切割比較：其非熱源、高能量和切割無橫向微細裂紋產(chǎn)生在復(fù)合多層顯示材料、強化玻璃等方面顯示它無與倫比的優(yōu)勢；水射流切割的優(yōu)點：切割時不會產(chǎn)生裂痕，它可以切割間隙很窄的材料、可作全方位的切割，包括各種形狀、角度或斜度、不需要進行磨邊等二次加工，在切割過程中還可以減少飛塵，改善工作環(huán)境。  　　

       提高產(chǎn)能﹑改善質(zhì)量和降低成本是電子制造業(yè)的持續(xù)追求。在平板顯示器玻璃薄板領(lǐng)域，由于不是簡單的切割直線，所以更需要一種能夠靈活切割曲線的新方法。水射流切割技術(shù)在切割材料上具有高能量﹑高速度和高精度的特性，在傳統(tǒng)切割技術(shù)不能滿足更輕薄新型顯示材料的應(yīng)用上，亦是一種替換機械加工的可行手段。