CN101284365A - 基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基板的旋转装置，其包括辅助支撑单元以及旋转支撑单元。辅助支撑单元具有两个支撑元件，支撑元件相对而设，且支撑元件形成第一支撑状态及第二支撑状态。当支撑元件于第一支撑状态时，两个支撑元件相距第一距离，当支撑元件于第二支撑状态时，两个支撑元件相距第二距离；旋转支撑单元具有旋转元件，旋转元件设置于支撑元件之间并用以旋转基板。另外，本发明还披露了一种基板的磨边装置以及一种基板的磨边方法。

Description

基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法

技术领域

本发明涉及一种基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法，特别涉及一种具有可移动的两个支撑元件的基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法。

背景技术

由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有薄形化、轻量化、低耗电量、无辐射污染，且能与半导体工艺技术相容等优点，所以液晶显示器已逐渐成为显示器的主流。

液晶显示器主要包括液晶面板及背光模块。在液晶面板中，玻璃基板(Glass Substrate)为构成液晶面板的重要元件，除了攸关液晶面板的成本外，对于液晶面板的品质优劣更有举足轻重的影响。以使用第3代基板切割产制的15英寸面板为例，玻璃基板虽只占材料成本的4％，但因是液晶显示器的载体，主要工艺都必需在玻璃基板上进行，因此玻璃基板的品质好坏将影响液晶面板的生产成品率甚巨。

在生产玻璃基板的过程中，主要技术包括进料、薄板成型及后段加工三部分。其中，后段加工又包括玻璃的切割、磨削、洗净及热处理等程序。在对玻璃进行切割后，在边缘处会产生尖锐或不规则的部分，容易伤及操作人员或是不利后续的工艺，所以还需要通过磨边装置对玻璃基板边缘进行磨削。

请参照图1所示，已知的磨边装置1包括承载盘(又称定盘)11、旋转支撑轴承12及两个磨削转轮13。承载盘11设置于旋转支撑轴承12上，玻璃基板21放置于承载盘11上，磨削转轮13分别设置于玻璃基板21的两侧边以磨削玻璃基板21。当玻璃基板21的两侧边磨削完毕后，旋转支撑轴承12旋转承载盘11九十度，使磨削转轮13可磨削玻璃基板21的另两侧边，这样就完成一次磨削的工作。

由于当磨削转轮13在对玻璃基板21进行磨削时，玻璃基板21边缘需与承载盘11边缘保持一最适距离d，若距离太近，磨削转轮13容易磨削到承载盘11；若距离太远，则玻璃基板21无法承受磨削转轮13的研磨力道而弯折损坏。故不同尺寸的玻璃基板21无法共用同一承载盘11，意即不同尺寸的玻璃基板21需要更换不同承载盘11以进行磨削，而且承载盘11需通过操作人员更换，如此会造成设备成本及生产时间的增加。

另一种已知的基板磨边设备请参照图2所示，图2为一磨边设备的俯视图。已知技术通过第一磨边装置31、第二磨边装置32以及转向装置33来完成玻璃基板21的磨边工作。第一磨边装置31主要具有两条传送带311以及两个磨削转轮312，传送带311用以支撑玻璃基板21，玻璃基板21放置于传送带311上。磨削转轮312分别邻设于玻璃基板21的两侧边并磨削玻璃基板21。当磨削转轮312对玻璃基板21的两侧边完成磨边工作后，第一磨边装置31通过传送带311将玻璃基板21送至转向装置33。转向装置33可为机械手臂，或如图2所示为支撑臂331及吸盘332。转向装置33抓取玻璃基板21旋转九十度后，送至第二磨边装置32。

第二磨边装置32主要具有两条传送带321以及两个磨削转轮322。由于转向装置33已将玻璃基板21旋转九十度，所以第二磨边装置32的磨削转轮322可对玻璃基板21尚未被第一磨边装置31磨削的两侧边进行磨边工作，如此就可以完成整个基板边缘的磨削工作。由于此种已知技术需要通过两个磨边装置31，32来完成，以致需要额外支出机台设备费用而增加生产成本。

承上所述，如何提供一种基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法，在不需要随着玻璃基板尺寸的改变而替换承载盘，且仅使用一个磨边装置的情况下，完成基板的磨边工作，以节省生产时间及成本，实属当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种仅需要一个磨边装置且不需要随着基板尺寸不同而替换元件就可完成磨边工作的基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法。

缘是，为达上述目的，依本发明的一种基板的旋转装置包括辅助支撑单元以及旋转支撑单元。辅助支撑单元具有两个支撑元件，支撑元件相对而设，且支撑元件具有第一支撑状态及第二支撑状态，当支撑元件于第一支撑状态时，两个支撑元件相距第一距离，当支撑元件于第二支撑状态时，两个支撑元件相距第二距离；旋转支撑单元具有旋转元件，旋转元件设置于支撑元件之间并用以旋转一基板。

为达上述目的，依本发明的一种基板的磨边装置包括辅助支撑单元、旋转支撑单元及磨边单元。辅助支撑单元具有两个支撑元件，支撑元件相对而设，且支撑元件具有第一支撑状态及第二支撑状态之间，当支撑元件于第一支撑状态时，两个支撑元件相距第一距离，当支撑元件于第二支撑状态时，两个支撑元件相距第二距离；旋转支撑单元具有旋转元件，旋转元件设置于支撑元件之间并用以旋转一基板；磨边单元具有至少一磨削元件，磨削元件邻设于支撑元件其中之一。

为达上述目的，依本发明的一种基板磨边方法包括磨边程序、解负载程序、气体喷射程序、旋转程序、支撑元件定位程序及重新负载程序。磨边程序磨削基板边缘；解负载程序改变旋转支撑单元的旋转元件与辅助支撑单元的两个支撑元件的相对高度；气体喷射程序通过支撑元件喷射气体以提供支撑基板的支撑力；旋转程序通过旋转元件来旋转基板；支撑元件定位程序驱动支撑元件移动，使支撑元件由第一支撑状态改变为第二支撑状态；重新负载程序回复旋转元件及支撑元件的相对高度。

承上所述，因依本发明的一种基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法具有旋转支撑单元及辅助支撑单元。其中，旋转支撑单元不仅可支撑基板，还可旋转基板；辅助支撑单元的两个支撑元件具有多个孔，且可相对移动，在旋转单元旋转基板时，支撑元件移动且靠近基板的两侧边，并喷射气体来支撑基板的两侧边，以避免基板弯折而损坏。与已知技术相比，由于本发明的两个支撑元件可相对移动，并随着基板尺寸的不同而移动至最适距离来支撑基板的两侧边并进行磨边工作。如此一来，在旋转元件经过一次或数次的旋转后，便可完成基板的磨削工作。另外，本发明仅需要一台磨边装置且不需要随着基板尺寸不同而替换承载盘就可完成磨边工作，故能节省生产时间及成本。

附图说明

图1为一种已知磨边装置的示意图；

图2为另一种已知磨边设备的示意图；

图3为依据本发明优选实施例的一种基板旋转装置的示意图；

图4为依据本发明优选实施例的一种基板旋转装置的另一示意图；

图5为依据本发明优选实施例的一种基板旋转装置的另一示意图；

图6为依据本发明优选实施例的另一种支撑元件的示意图；

图7为依据本发明优选实施例的一种磨边装置的示意图；

图8为依据本发明优选实施例的一种基板磨边方法的流程图；

图9为依据本发明优选实施例的一种磨边装置的另一示意图；

图10为依据本发明优选实施例的一种磨边装置的另一示意图；以及

图11为依据本发明优选实施例的一种磨边装置的另一示意图。

附图标记说明

1、5                    磨边装置

11                      承载盘

12                      旋转支撑轴承

13、312、322            磨削转轮

21                      玻璃基板

22                      基板

221                     短边

222                     长边

31                      第一磨边装置

311、321                传送带

32                      第二磨边装置

33                      转向装置

331                     支撑臂

332                     吸盘

4                       基板旋转装置

41、51                  辅助支撑单元

411、511                支撑元件

4111、5111              孔

4112                    爪部

412、422、512、522、532 驱动元件

42、52                  旋转支撑单元

421、521                旋转元件

53            磨边单元

531           磨削元件

d             最适距离

D1            第一距离

D2            第二距离

D3            第三距离

D4            第四距离

H             相对高度

P01～P06      基板磨边方法的程序

具体实施方式

以下将参照相关图示，说明依本发明优选实施例的一种基板的旋转装置、磨边装置及磨边方法。其中，相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

首先，请参照图3至图5所示，以说明本发明优选实施例的一种基板旋转装置4。

请参照图3所示，基板旋转装置4包括辅助支撑单元41及旋转支撑单元42。其中，基板旋转装置4用以旋转基板22，在本实施例中，基板22可为任意平板或为应用于液晶面板的玻璃基板。

辅助支撑单元41具有两个支撑元件411及驱动元件412，两个支撑元件411相对且平行而设，驱动元件412用以驱动支撑元件411进行相对移动及升降。旋转支撑单元42具有旋转元件421及驱动元件422，旋转元件421设置于两个支撑元件411之间，驱动元件422用以驱动旋转元件421进行旋转及升降。在本实施例中，驱动元件412、422可以液压或气动方式实现。此外，基板22设置于两个支撑元件411及旋转元件422之上，且两个支撑元件411及旋转元件422与基板22接触。

如图3所示，其为基板旋转装置4旋转基板22之前的状态。在本实施例中，基板22呈矩形，具有两条短边221及两条长边222，两个支撑元件411分别平行于两条长边222。在第一支撑状态时，两个支撑元件411相距第一距离D1，且支撑元件411分别与两条长边222具有第三距离D3，在本实施例中，第三距离D3介于4mm至28mm。

请参照图4所示，当基板旋转装置4要开始旋转基板22之前，需先改变两个支撑元件411与旋转元件421对相对高度，使两个支撑元件411不与基板22接触，以利之后的旋转工作。有二种实施方式可改变两个支撑元件411与旋转元件421对的相对高度，一是通过驱动元件412驱动两个支撑元件411下降；另一是通过驱动元件422驱动旋转元件421上升，当然亦可两种方式同时实施以节省时间。

在改变支撑元件411与旋转元件421对相对高度之后，即可开始旋转工作。在本实施例中，旋转工作通过驱动元件422驱动旋转元件421以逆时针方向旋转90度。在旋转过程中，驱动元件412驱动两个支撑元件411进行相对移动，以稳定支撑基板22。在本实施例中，两个支撑元件411往互相远离的方向进行移动，并且通过两个支撑元件411的多个孔4111喷出气体而提供支撑基板22的支撑力，以避免基板22边缘因重力因素而下垂。

在旋转元件421旋转90度之后，需回复两个支撑元件411及旋转元件421的相对高度，使两个支撑元件411再与基板22接触。有二种实施方式可回复支撑元件411与旋转元件421对的相对高度，一是通过驱动元件412驱动两个支撑元件411上升；另一是通过驱动元件422驱动旋转元件421下降，当然亦可两种方式同时实施以节省时间。图5为回复相对高度之后的示意图。此时，两个支撑元件411具有第二支撑状态，两个支撑元件411分别平行于两短边221，两个支撑元件411相距第二距离D2，且分别与两短边221具有第四距离D4。在本实施例中，第二距离D2大于第一距离D1，第四距离D4与第三距离D3同样介于4mm至28mm。另外，若基板22呈正方形，则第一距离D1等于第二距离D2。

在图5中，支撑元件411的孔4111也可吸进气体以提供吸附基板22的吸附力；另外，旋转支撑单元42亦可利用气动方式提供吸附力以使旋转元件421吸附基板22。此外，请参照图6所示，图6为两个支撑元件411及旋转元件421的俯视图。在本实施例中，为增加支撑元件411对基板22的支撑及吸附效果，支撑元件411可具有多个爪部4112，以协助支撑及吸附基板22。

接着，请参照图7所示，以说明本发明优选实施例的磨边装置5。

磨边装置5包括辅助支撑单元51、旋转支撑单元52及磨边单元53。其中，辅助支撑单元51及旋转支撑单元52与上述实施例的辅助支撑单元41及旋转支撑单元42相同，在此不再赘述。另外，磨边单元53具有至少一磨削元件531，磨削元件531邻设于辅助支撑单元51的两个支撑元件511之一。

当进行磨边工艺时，基板22设置于两个支撑元件511及旋转支撑单元52的旋转元件522之上，且两个支撑元件511及旋转元件522与基板22接触。此外，磨边单元53还包括驱动元件532，驱动元件532驱动磨削元件531磨削基板22边缘。在本实施例中，基板22可为任意平板或应用于液晶面板的玻璃基板；磨削元件531为磨削转轮。

磨边装置5对基板22进行磨边工作，以除去基板22边缘处尖锐及不规则的部分。以下以图8说明本发明优选实施例的基板磨边方法，并搭配图7及图9至图11说明基板磨边方法如何应用于磨边装置5。

请参照图8所示，基板磨边方法包括：磨边程序P01、解负载程序P02、气体喷射程序P03、旋转程序P04、支撑元件定位程序P05及重新负载程序P06。需先说明的是，这些程序可非依序进行或是部分程序可同时进行。

请同时参照图7及图8所示，磨边程序P01通过磨削元件531磨削基板22边缘。在本实施例中，基板22呈长方形，具有两短边221及两长边222，驱动元件532驱动磨削元件531磨削长边222。在进行磨削时，支撑元件511及旋转元件521皆吸附而固定基板22。

请参照图9所示，在磨削元件531磨削完基板22的长边222后，即进入解负载程序P02。解负载程序P02先解除支撑元件511对基板22的吸附，旋转元件521则维持对基板22的吸附，再增加旋转元件521与两个支撑元件511的相对高度，在解负载程序P02中，基板22脱离支撑元件511的负载，即支撑元件511与基板22不接触，以利于之后的旋转程序P04。在本实施例中，有两种方式可使支撑元件511脱离与基板22的接触，一是通过旋转支撑单元52的驱动元件522来驱动旋转元件521上升，以在旋转元件521及支撑元件511之间产生相对高度H，亦使基板22脱离与支撑元件511的接触；或是通过辅助支撑单元51的驱动元件512来驱动支撑元件511下降，以在支撑元件511及旋转元件521之间产生相对高度H，亦使基板22脱离与支撑元件511的接触，当然亦可两种方式同时实施以节省时间。

在开始解负载程序P02之后，即可进入气体喷射程序P03，这两个程序亦可同时进行。气体喷射程序P03通过支撑元件411喷射气体以提供支撑基板22的支撑力。支撑元件511具有多个孔5111，通过孔5111喷射气体以提供支撑基板22的支撑力。由于在解负载程序P02中，基板22已脱离与支撑元件411的接触，此时，通过支撑元件511喷射气体提供支撑力以支撑基板22，且支撑力的大小可随着相对高度H而受调整，使得基板22保持水平状态并避免弯曲过度。

请参照图10所示，在开始气体喷射程序P03之后，即可进行旋转程序P04。当然，旋转程序P04亦可与解负载程序P02与气体喷射程序P03同时进行。旋转程序P04通过旋转元件521旋转基板22一角度，以利之后进行基板22的另一边的磨削工作。在本实施例中，旋转元件521旋转基板22九十度，以进行基板22的短边221的磨削工作。

在旋转程序P04开始的同时或之后，即可进入支撑元件定位程序P05。支撑元件定位程序P05驱动两个支撑元件511移动，使两个支撑元件511由第一支撑状态改变为第二支撑状态。由于在旋转基板22的同时，支撑元件511及基板22的相对位置亦会改变，所以支撑元件511亦需随着移动，以在合适的位置支撑基板22边缘。在支撑元件定位程序P05中，通过驱动元件512驱动两个支撑元件511相对移动，使支撑元件511由第一支撑状态改变为第二支撑状态。

如图9所示，在本实施例中，第一支撑状态为两个支撑元件511在支撑元件定位程序P05开始时的状态；如图10所示，第二支撑状态为两个支撑元件511在支撑元件定位程序P05完成时的状态。在图9中，两个支撑元件511分别平行于两长边222，两个支撑元件511相距第一距离D1，且分别与两长边222具有第三距离D3；在图10中，两个支撑元件511分别平行于两短边221，两个支撑元件511相距第二距离D2，且分别与两短边221具有第四距离D4。在本实施例中，第一距离D1小于第二距离D2，第三距离D3与第四距离D4同样介于4mm至28mm。其中，第三距离D3及第四距离D4为本实施例的最适磨边距离的范围，若此距离太长，则基板22无法承受磨削元件531的研磨力道而弯折损坏；若此距离太短，则磨削元件531容易磨削到支撑元件511。另外，若是基板22呈正方形，则第一距离D1等于第二距离D2。

请参照图11所示，在旋转元件521停止旋转之后，即可进入重新负载程序P06。重新负载程序P06回复旋转元件521及两个支撑元件511的相对高度H。在重新负载程序P06中，两个支撑元件511重新负载基板22，亦即支撑元件511与基板22接触。在本实施例中，有两种方式可减少相对高度H，使得支撑元件511与基板22再接触，一是通过旋转支撑单元52的驱动元件522来驱动旋转元件521下降，以减少相对高度H，以致基板22可与支撑元件511接触；或是通过辅助支撑单元51的驱动元件512来驱动支撑元件511上升，以减少相对高度H，以致基板22可与支撑元件511接触，当然亦可两种方式同时实施以节省时间。

在重新负载程序P06结束之后，基板磨边方法还包括通过支撑元件511及旋转元件521吸附基板22。支撑元件511通过孔5111以吸进气体而提供吸附基板22腐乳吸附力，旋转支撑单元52亦通过气动方式提供吸附力使旋转元件521吸附基板22。

然后，可再重复进行磨边程序P01以磨削基板22的短边221。在本实施例中，由于只有一个磨削元件，因此旋转程序P04共需要进行三次，以完成基板22四边的磨削工作；当然，若有二个磨削元件，就可一次同时对两侧边进行磨削，在此情况下，只需要进行一次旋转程序P04就可完成基板22四边的磨削工作。

综上所述，因依本发明的一种基板旋转装置、磨边装置及基板磨边方法具有旋转支撑单元及辅助支撑单元。其中，旋转支撑单元不仅可支撑基板，还可旋转基板；辅助支撑单元的两个支撑元件具有多个孔，且可相对移动，在旋转单元旋转基板时，支撑元件移动且靠近基板的两侧边，并喷射气体来支撑基板的两侧边，以避免基板弯折而损坏。与已知技术相比，由于本发明的两个支撑元件可相对移动，并随着基板尺寸的不同而移动至最适距离来支撑基板的两侧边并进行磨边工作。如此一来，在旋转元件经过一次或数次的旋转后，便可完成基板的磨削工作。另外，本发明仅需要一台磨边装置且不需要随着基板尺寸不同而替换承载盘就可完成磨边工作，故能节省生产时间及成本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等同修改或变更，均应包括于所附的权利要求中。

Claims (24)

1、一种基板的旋转装置，包括：

辅助支撑单元，具有两个支撑元件，这些支撑元件相对而设，且这些支撑元件具有第一支撑状态及第二支撑状态，当这些支撑元件于该第一支撑状态时，这些支撑元件相距第一距离，当这些支撑元件于该第二支撑状态时，这些支撑元件相距第二距离；以及

旋转支撑单元，具有旋转元件，该旋转元件设置于这些支撑元件之间并用以旋转基板。

2、如权利要求1所述的基板的旋转装置，其中该辅助支撑单元具有驱动元件，该驱动元件驱动这些支撑元件移动，以改变这些支撑元件的支撑状态或改变这些支撑元件与该旋转元件的相对高度。

3、如权利要求1所述的基板的旋转装置，其中这些支撑元件具有多个孔，以喷出气体而提供支撑该基板的支撑力。

4、如权利要求1所述的基板的旋转装置，其中这些支撑元件具有多个孔，以吸进气体而提供吸附该基板的吸附力。

5、如权利要求1所述的基板的旋转装置，其中这些支撑元件分别平行于该基板的两侧边。

6、如权利要求1所述的基板的旋转装置，其中该旋转支撑单元具有驱动元件，该驱动元件驱动该旋转元件升降，以改变该旋转元件与这些支撑元件的相对高度。

7、如权利要求1所述的基板的旋转装置，其中该旋转支撑单元提供吸附力以使该旋转元件吸附该基板。

8、如权利要求1所述的基板的旋转装置，其中这些支撑元件具有多个爪部，以协助支撑该基板。

9、一种基板的磨边装置，包括：

辅助支撑单元，具有两个支撑元件，这些支撑元件相对而设，且这些支撑元件具有第一支撑状态及第二支撑状态，当这些支撑元件于该第一支撑状态时，这些支撑元件相距第一距离，当这些支撑元件于该第二支撑状态时，这些支撑元件相距第二距离；

旋转支撑单元，具有旋转元件，该旋转元件设置于这些支撑元件之间并用以旋转基板；以及

磨边单元，具有至少一磨削元件，该磨削元件邻设于这些支撑元件其中之一。

10、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中该辅助支撑单元具有驱动元件，该驱动元件驱动这些支撑元件移动，以改变这些支撑元件的支撑状态或改变这些支撑元件与该旋转元件的相对高度。

11、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中这些支撑元件具有多个孔，以喷出气体而提供支撑该基板的支撑力。

12、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中这些支撑元件具有多个孔，以吸进气体而提供吸附该基板的吸附力。

13、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中这些支撑元件分别平行于该基板的两侧边。

14、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中该旋转支撑单元具有驱动元件，该驱动元件驱动该旋转元件升降，以改变该旋转元件与这些支撑元件的相对高度。

15、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中该旋转支撑单元提供吸附力以使该旋转元件吸附该基板。

16、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中该磨边单元还包括驱动元件，该驱动元件驱动该磨削元件磨削该基板边缘。

17、如权利要求9所述的基板的磨边装置，其中这些支撑元件具有多个爪部，以协助支撑该基板。

18、一种基板的磨边方法，包括：

磨边程序，磨削基板的边缘；

解负载程序，改变旋转支撑单元的旋转元件与辅助支撑单元的两个支撑元件的相对高度；

气体喷射程序，通过这些支撑元件喷射气体以提供支撑该基板的支撑力；

旋转程序，通过该旋转元件旋转该基板；

支撑元件定位程序，驱动这些支撑元件移动，使这些支撑元件由第一支撑状态改变为第二支撑状态；以及

重新负载程序，回复该旋转元件及这些支撑元件的相对高度。

19、如权利要求18所述的基板的磨边方法，其中该磨边程序通过磨边单元的磨削元件磨削该基板边缘。

20、如权利要求18所述的基板的磨边方法，其中该辅助支撑单元具有驱动元件，该驱动元件驱动这些支撑元件移动，以改变这些支撑元件的支撑状态或改变这些支撑元件与该旋转元件的相对高度。

21、如权利要求18所述的基板的磨边方法，其中该旋转支撑单元具有驱动元件，该驱动元件驱动该旋转元件升降，以改变该旋转元件与这些支撑元件的相对高度。

22、如权利要求18所述的基板的磨边方法，其中这些支撑元件具有多个孔，以喷出气体而提供支撑该基板的支撑力。

23、如权利要求18所述的基板的磨边方法，其中当这些支撑元件于该第一支撑状态时，这些支撑元件相距第一距离，当这些支撑元件于该第二支撑状态时，这些支撑元件相距第二距离。

24、如权利要求18所述的基板的磨边方法，其中这些支撑元件具有多个孔，以吸进气体而提供吸附该基板的吸附力。

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