液晶顯示玻璃基板雙刀輪切割機理

摘 要：我國的經濟得到蓬勃發展過程中，科學技術也有了很大程度進步，其中的機械加工制造產業的發展領域表現的尤為突出。液晶顯示玻璃現在已在光電子及信息存儲等諸多領域有了廣泛應用，和傳統的切割方式相比較而言，雙刀輪切割機在自身的發展上有著獨特優勢。基于此該文則主要就液晶顯示玻璃基板的雙刀輪切割機理的相關問題進行詳細分析探究，希望能夠通過此次的理論研究對實際操作起到一定指導作用。

關鍵詞：液晶顯示 玻璃基板 雙刀輪切割

中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0093-01

液晶顯示玻璃基板主要是超薄大幅面的特種玻璃材料，這是構成液晶顯示面板的關鍵元件，其自身質量優劣對應用產品生成成本及市場價有著決定性影響。為能夠將其成品率得到最大化的體現，達到對原材料的節約，對其進行實施切割技術就有著重要作用。雙輪切割的科學應用能夠有效的增加產品的效益，所以對其進行理論性研究就有著實質性意義。

1 液晶顯示玻璃基板的切割現狀及可加工性分析

1.1 液晶顯示玻璃基板的切割現狀分析

近些年隨著現代科學技術飛速發展以及信息技術的進步，顯示技術也向著大幅面以及輕量化的方向發展，針對液晶顯示玻璃基板的切割研究也呈現出多元化的態勢。其中最為主要的就是激光加工技術以及水射流切割技術和機械切割技術。激光切割技術在實際的應用過程中會受到諸多因素的影響，其中最為主要的就是功率密度以及光束的特性和設備操作系統的影響，故此激光切割是高度非線性的過程，對其進行精確預測以及分析有著諸多難度[1]。水射流切割技術在進給速度上較慢，并加工的精度有待提高，影響切割質量的參數相對較多，并在切割方面較為復雜。而機械切割則是傳統的切割技術，在成熟度方面已經具備其切割的主要步驟就是劃線以及裂片。

1.2 液晶顯示玻璃可加工性分析

針對液晶顯示玻璃有著可加工性，主要就是因為玻璃的力學性質和脆性，玻璃作為典型的脆性材料自身有著微塑性，但屈服延伸的階段相對較小，特別是在受到突然施加的載荷過程中。玻璃脆性是在載荷超出玻璃極限強度時立即破裂的特征。所以切割玻璃都選擇硬度高的金剛石進行刻劃，而玻璃的抗壓強度明顯是高于抗拉強度[2]。其次就是玻璃的斷裂性質，針對脆性材料，高度的應力集中效應在材料斷裂后才能夠得到緩解，故此玻璃結構除了要考慮應力集中效應之外，還要考慮材料的斷裂韌性。從葛利菲斯斷裂機理能夠看出，通過對玻璃等脆性的材料斷裂進行分析，這些微裂紋隨機的分布在物體內部，這一斷裂機理指出，發生脆性變形材料，在生產制造過程中會產生一些微型的裂紋，其端部恰好是應力集中區域，在外力作用下進一步導致材料斷裂。根據液晶玻璃基板性質主要有良好的平整度以及電阻小和透光性好，其自身也有著脆性大和薄，對環境適應性要求高的特點，故此采取雙輪切割液晶玻璃基板法效果較好。

2 液晶顯示玻璃基板雙刀輪切割機理分析

2.1 液晶顯示玻璃基板切割機理分析

玻璃切割是在切割當中，把刀輪刃口接觸玻璃表面，對刀輪施加一定壓力，在刀座引導下刀輪沿著玻璃表面進行的切割，然后在玻璃切割方向上產生一條連續切割線。而加上外力的作用，微裂紋就會沿著垂直玻璃表面方向擴展，使得玻璃分離。機械切割工藝在劃線以及裂片兩個部分比較重要，所謂劃線是在壓力和速度下，通過硬度刀輪劃過玻璃面，這樣就能夠在玻璃表面形成垂直微裂紋。接下來就是裂片工藝的實施，要能夠使得垂直微裂紋貫穿整個玻璃，就要在劃線玻璃上施加應力使其分離[3]。雙刀輪切割和普通導論以及高滲透刀輪的不同之處就在于，雙輪切割液晶玻璃基板先利用普通刀輪在液晶玻璃基板上以小壓力留下劃線，再通過另一普通刀輪在劃線處以不同下壓量再次切割玻璃。需要注意的是要在玻璃上找好基準面。

2.2 液晶顯示玻璃切割裝置及刀輪選擇

在已有的實驗條件基礎上，將液晶玻璃夾具固定在車床主軸上，然后鎖定機床主軸，時期在玻璃切割中能夠得以固定，要防止夾緊用力過程中玻璃破碎，在此之前要對玻璃和刀輪調零處理，將刀架于車床刀座上固定好，調解切割的相關參數啟動車床，隨后可實施切割。實際生產過程中，為能夠實現最優化的切割質量，所以要對不同厚度玻璃采取不同角度刀輪實施切割工藝，這就需要對刀輪結合實際進行選擇。重要的是要對所選的刀輪角度和玻璃的厚度適應性進行充分考慮，通常對切割0.7mm液晶玻璃基板所選取的是115°～125°刀輪，各種刀輪材料硬度從大到小依次為金剛石、金剛石薄膜、超硬合金，要結合實際的情況進行選擇刀輪材料的硬度。

2.3 雙刀輪切割速率及下壓量影響與玻璃斷面質量

對液晶玻璃切割產生影響的因素比較多樣，其中有切割的壓力以及刀輪角度和下壓量等，通過控制變量法在切割過程中對下壓量和切割壓力以及刀輪角度進行保持，然后在對切割速率進行變化的作用下對裂紋情況加以詳細觀察。通過普通刀輪對液晶玻璃基板進行切割，其他的條件不變垂直裂紋會隨著切割速度增加不發生任何變化，通過高滲透刀輪進行切割以及雙刀輪進行實施切割在增加垂直裂紋方面都相對較小，所以由此能夠看出，液晶顯示玻璃基板的垂直裂紋和切割速度的影響不是太大。但隨著下壓量增加，垂直裂紋也隨著增加，并和下壓量與裂紋長度有著一定關系。

普通刀輪的切割邊緣與玻璃接觸面都相對比較光滑，這樣就很難得到深切痕的縱向微裂紋，對普通刀輪的切割應用其裂紋深度為玻璃厚度的65%上下[4]。從這一方面能夠看出，需在切割后進行碎片處理，而在裂片中倘若施壓沒有在玻璃割線背面得到充分體現，這就會造成裂片歪斜情況的發生。而高滲透刀輪實際切割中，在玻璃厚度方向上產生的縱向裂縫相對較深，在壓力達到一定程度形成的縱向裂紋就會延伸到底部從而實現斷裂目標。但是高滲透刀輪在價格上相對較高，所以采取雙刀輪的切割技術應用有著實質性意義。

3 結語

總而言之，通過對液晶顯示玻璃基板雙刀輪切割技術的機理研究分析，能夠對實際的操作有著一定促進和指導作用。由于本文的篇幅限制不能進一步深入的研究，所以對于其中的一些不足還有待相關學者進行深化研究，為這一領域的理論進步作出努力。

參考文獻

[1]喬中蓮，楊東升，劉飛.液晶電視用低功耗LED背光模組設計[J].液晶與顯示，2013（4）：455-459.

[2]Charles Annis，Paul Semenza，尹春健.通過改進TFT-LCD生產工藝提高光透過率降低生產成本和能耗[J].現代顯示，2013（Z1）：5-9.

[3]田英良，張磊，戴琳，等.TFT-LCD基板玻璃化學組成的發展狀況與展望[J].硅酸鹽通報，2014（6）：1348-1352，1362.

[4]徐世穎.淺談TFT-LCD產品用偏光片技術與發展趨勢[J].現代顯示，2013（9）：25-31.