专利名称：显示板排气孔加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示板排气孔加工装置，具体地说，涉及使用激光进行非接 触式加工，以提高排气孔加工的加工效率，改善工作环境，从而实现基板的 有效的传送设计及最小化摩擦系数，并追求基板整列的容易性的显示板排气 孔加工装置。
背景技术：
一般来说，平板显示器件PDP (Plasma Display Panel)是等离子显示装 置的显示部分板，通过在2张薄玻璃基板之间的缝隙中封入氖气等气体，并 在玻璃基板的内表面沿水平方向和垂直方向排列透明电极而成。在上述PDP的制造过程中，在接合2个玻璃基板时，为了向外排出内 部残留的气体，需要事先在其中一个玻璃基板上加工排气孔。以往，大多是通过金刚石进行机械钻孔来加工排气孔，但是这种直接与 玻璃基板接触的加工方法不仅不够精密，而且产生的振动还可能使玻璃基板 破损，并在排气孔的加工部位形成毛边(burr)，而毛边的形成会在PDP制 造过程中在进行热处理时造成裂缝及破损。此外，通过机械钻孔形成排气孔时会产生很多玻璃粉末的粉尘，不仅恶 化工作环境，还需要加入洗涤工序，从而不易实现显示板的大型化及引入多 面取工法。发明内容本发明为解决上述问题而提出。本发明目的是提供使用激光进行非接触 式加工，从而提高排气孔加工的加工效率，改善工作环境，实现基板的有效
的传送设计及最小化摩擦系数，并追求基板整列的容易性的显示板排气孔加 工装置。本发明目的还在于，通过非接触式方法加工基板，以防止基板破损，实 现精密加工，同时避免排气孔加工部位形成毛边，从而解决在后续热处理时 产生裂缝或破损等的以往技术问题。为达到上述目的，本发明涉及的用于在显示板基板上加工排气孔的显示 板基板排气孔加工装置，其特征是，该装置包括基板传送单元、加工台单 元、基板整列单元、以及排气孔加工单元；其中，上述基板传送单元通过磁 性旋转力分3个阶段传送基板；上述加工台单元在整列上述基板时，使基板 的摩擦系数最小化，并牢固固定基板，以确保能够稳定地加工基板；上述基 板整列单元将上述基板在加工台单元上向行进方向的中央整列，并能够调整 基板大小的误差；上述排气孔加工单元使用激光对基板进行非接触式钻孔， 并能在排气孔加工过程中调节激光的加工位置及高度。
图1是本发明的显示板排气孔加工装置的主视图。 图2是图1的平面示意图。 图3是图1的左视图。图4是本发明的基板传送单元的结构示意图。 图5是本发明的加工台单元的结构示意图。 图6是本发明的加工台单元的模块图。图7是用于说明本发明的整列机及制动器的基本结构的示意图。图8是本发明的排气孔加工单元的结构示意图。图9是本发明的排气孔加工单元的激光束控制关系的模块图。
附图标记跳基板传送单元，110:传送装置本体，111:装载部，112:加工部， 113:排出部，120:轴， 121:第1磁体，130:传送装置滚筒，140:动力提供装置， 141:第2磁体，200:加工台单元，210:平台，220:基板吸附部，230:吹气盘， 240:气压供给部，250:吸尘部，300:基板整列单元，310:第1整列机，320:第2整列机，330:制动器， 400:排气孔加工单元，410:激光源，420:调焦器， 431:X反射镜， 432: Y反射镜，441:X检流计， 442: Y检流计， 450:聚焦透镜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方式进行详细说明。图1是本发明的显示板排气孔加工装置的主视图，图2是图1的平面示 意图，图3是图1的左视图，图4是本发明的基板传送单元的结构示意图， 图5是本发明的加工台单元的结构示意图，图6是本发明的加工台单元的模 块图，图7是用于说明本发明的整列机及制动器的基本结构的示意图，图8 是本发明的排气孔加工单元的结构示意图，图9是本发明的排气孔加工单元 的激光束控制关系的模块图。如图1至图9所示，本发明涉及的显示板排气孔加工装置包括基板传 送单元100、加工台单元200、基板整列单元300、以及排气孔加工单元400， 其中，上述基板传送单元100通过磁性旋转力分3个阶段传送用作显示板材 料的基板G;上述加工台单元200在整列上述基板G时，使基板的摩擦系数 最小化，并牢固固定基板，以确保能够稳定地加工基板；上述基板整列单元 300将上述基板G在加工台单元200上向行进方向的中央整列，并能够调整 基板G大小的误差；上述排气孔加工单元400使用激光对上述基板G进行非接触式钻孔，并能在排气孔加工过程中调节激光的加工位置及高度。上述基板传送单元100包括传送装置本体110、多个轴120、传送装 置滚筒130、以及动力提供装置140，其中，上述传送装置本体110包括水 平配置成一列的、由装载部111和加工部112及排出部113分离形成的各框 架，上述加工部112可以沿上/下方向垂直直线移动；上述多个轴120在组成 上述传送装置本体110的各框架上以一定间隔配置成多列并连接，且与提供 旋转动力的第1磁体121结合；上述传送装置滚筒130在每个所述轴120上 相间隔地设置有多个，并且与轴120可旋转地结合；上述动力提供装置140 中，在第1磁体121的下方配置有第2磁体141，上述第2磁体141与电机 连接轴144结合，用于向上述轴120提供由磁体产生的旋转动力，其中，上 述电机连接轴144与通过传送带与电机142结合的滑轮143相连接。上述传送装置本体110的加工部112通过汽缸C的动作可以沿上/下方 向直线移动。上述第1磁体121和第2磁体141分别以射线状配置磁极，并在上/下 位置配置相同磁极，以通过相互之间的斥力实现旋转。上述加工台单元200连接固定在底板上，并配置在传送装置本体110的 加工部112上，上述加工台单元200包括平台210、基板吸附部220、多 个吹气盘230、气压供给部240、以及吸尘部250，其中，上述平台210上形 成有多个滚筒插入口 211、真空吸入口 212及整列引导口 213;上述基板吸 附部220通过上述真空吸入口 212进行真空吸附，以将基板G紧贴固定在平 台210上；上述吹气盘230内置成使其表面从上述平台210的上表面露出， 并且具有吹气用细微通气孔；上述气压供给部240用于向上述吹气盘230提 供气压；上述吸尘部250位于上述平台210上，用于除去加工基板G的排气 孔时产生的粉尘。
此时，上述吹气盘230使用聚乙烯(PE)经注射成型制作而成，并形成 有肉眼无法识别的细微通气孔。上述吸尘部250分别连接配置于平台210的上/下侧，用于在加工基板 时吸入粉尘，吸尘部250的上侧与上述排气孔加工单元400连接。上述基板整列单元300包括第1整列机310、第2整列机320、以及 制动器330，其中，上述第1整列机310配置在上述平台210后方，与汽缸 312结合，能够沿上/下方向垂直移动，并可在伺服电机311的控制下实现X 轴方向的位置移动；上述第2整列机320配置在上述平台210的两侧，可在 伺服电机321的控制下实现Y轴方向的位置移动；上述制动器330配置在上 述平台210前方，与汽缸331结合，能够沿上/下方向垂直移动，还能够限制 传送的基板G相对行进方向的位置偏移。此时，如图7所示，上述第1整列机310和第2整列机320及制动器330 分别位于垂直支撑台S的上部且具有整列滚轴R，整列滚轴R与轴承B结 合，可以旋转，因此在整列基板时，能够最小化摩擦力，从而保护基板。此外，可以如图3所示，在上述第2整列机320的某一侧设置通过弹簧 322连接的牵引结构，用以调整以多种尺寸提供的基板大小的误差，虽然没 有图示，但还可以在上述第1整列机上也设置通过弹簧连接的牵引结构。上述排气孔加工单元400包括激光源410、调焦器420、 X反射镜431、 Y反射镜432、 X检流计441、 Y检流计442、聚焦透镜450、驱动器460、 控制部470、以及空气供给部480，其中，上述激光源410配置在上述平台 210上，用于产生激光，以在基板上加工排气孔；上述调焦器420用于对上 述激光源410产生的激光进行调焦，以调节Z轴方向的高度；上述X反射 镜431及Y反射镜432用于将经过上述调焦器420进行高度调节的激光反射 到基板G侧；上述X检流计441及Y检流计442分别用于调节X反射镜及 Y反射镜的位置；上述聚焦透镜450用于将X反射镜及Y反射镜反射的激 光聚焦到基板侧；上述驱动器460用于精密驱动X检流计及Y检流计；上 述控制部470用于控制上述驱动器；上述空气供给部480是在使用激光加工 排气孔时起冷却作用，以防止基板G凝固。此时，上述排气孔加工单元400可以排列一个以上的多个单元进行设置， 或设置一个单元，通过伺服电机(没有图示)可实现对X轴和Y轴及Z轴 方向位移的精密控制。上述激光源410优选采用紫外线激光，因为紫外线激光的短波不仅能够 产生不引起热损伤的高能光子，还能实现锐利的焦点，提高空间分解能，特 别是使用能够通过快速最大功率输出和高脉冲能量在355nm波段实现10W 输出的Q开关紫外线激光，不仅能够提高排气孔加工效率，还能保证精度。此外，上述紫外线激光是最佳激光源，但并不局限于此，只要是能够保 证排气孔加工的方便性和精度的激光源都可以使用。上述调焦器(BET: Beam Extender) 420是能够调整激光束在Z轴方向 (高度)的焦点的可变的调焦器(Variable BET)，具有快速移动焦点的优点。而且，本发明还可以除去上述调焦器420，通过电机(没有图示)驱动 来使聚焦透镜450沿Z轴方向上/下移动，从而调节透镜的焦点高度。本发明加工装置适用的基板G主要由玻璃材料制成。下面对具有上述结构的本发明涉及的显示板排气孔加工装置的操作及 作用进行说明。使传送装置本体110的装载部111和加工部112及排出部113保持水平， 启动动力提供装置140，使传送装置滚筒130旋转。此时，加工部112从D0WN状态转变为UP状态，并与装载部lll及 排出部113保持水平，通过连接于电机连接轴144上的第2磁体141的旋转 力，使连接于轴120的第1磁体121形成对应的磁性而旋转，从而使轴120 及传送装置滚筒130旋转。
此外，位于平台210后方的第l整列机310初始处于DOWN状态，不 会卡住基板，从而可以方便地将基板G装载及传送到传送装置本体110 —侧， 而位于平台210前方的制动器330则向上凸出，处于UP状态，从而能够限 制被传送基板的行进。通过传送装置滚筒130的旋转力，使与其接触的基板G经装载部111 传送到加工部112，进入到平台210上，并通过处于UP状态的制动器330 停止。通过制动器330使基板G停止后，将处于UP状态的加工部112改为 DOWN状态，将基板放置于平台210上，同时从气压供给部240向吹气盘 230供给空气，并通过供给到吹气盘230上的气压，使位于平台210上的基板上浮。通过使基板G上浮，在整列基板时可以容易进行位置调整，而且通过基 板的位置调整能够最小化摩擦系数，从而防止刮伤。此外，通过具有细微通 气孔的吹气盘230来供给空气，不仅能够消除噪音，而且容易调节气压，从 而能够防止不必要的空气消耗。在基板G上浮的状态下，使第1整列机310处于UP状态，同时启动伺 服电机311，使其沿X轴方向移动，以将基板推向制动器330，并在制动器 330的协调下整列X轴方向的位置。同时，第2整列机320从两侧沿Y轴方向移动，以将基板推向行进方向的中央，从而整列到中央位置。这里，第1整列机310和第2整列机320中的一个具有牵引结构，能够调整基板的大小的误差，从而将基板整列到中央位置。完成基板G的中央整列后，停止向吹气盘230侧供给空气，将基板置于 平台210上面，并启动基板吸附部220，对基板进行真空吸附，使基板紧密 固定于平台210的上表面。此时，启动吸尘部250。通过排气孔加工单元400， 一边调整激光的加工位置及高度， 一边在基板G平面上加工排气孔。这里，激光加工位置调节通过分别连接于X反射镜431及Y反射镜432 的X检流计441及Y检流计442来实现，其中通过驱动器460及控制部470 实现精密控制，而激光高度调节则通过可变BET方式的调焦器420快速进 行，因此能够与加工排气孔时的基板G的加工深度相对应。这里，与激光接触的基板的2维平面的分子结构被破坏，从而打穿接触 部位形成排气孔，加工时产生的细微粉尘通过被基板上/下侧的吸尘部250 吸入而除去。完成基板G排气孔加工后，将整列基板时使用的第1整列机310及第2 整列机320回归原位，关掉基板吸附部220及吸尘部250，并使制动器330 处于DOWN状态，同时使传送装置本体110的加工部112从DOWN状态变 为UP状态，将加工好排气孔的基板通过传送装置本体110的排出部113排 出。这里，当组成传送装置本体110的加工部112处于DOWN状态时，关 闭动力提供装置140，加工部112处于UP状态时，则开启动力提供装置140。另一方面，参照上述具体实施例及附图对本发明涉及的显示板排气孔加 工装置进行了说明，但并不局限于此，在本发明专利要求范围的技术思想范 畴内进行的多种变形及修正也应属于本发明权利要求范围。发明效果如上所述，根据本发明的显示板排气孔加工装置，使用激光进行非接触 式加工，能够大大提高排气孔加工过程中的加工效率，并通过有效的传送设 计及整列结构，使基板的摩擦系数最小化，提高了传送及整列基板时的容易 性和操作性，而且还可以最小化并除去加工时产生的粉尘，从而改善工作环 境，进行精密加工，相比以往的机械接触式钻孔方法，能够防止排气孔加工 部位形成毛边，从而能够在后续热处理时避免裂缝及破损等问题。
权利要求
1、一种用于在显示板基板上加工排气孔的显示板排气孔加工装置，其特征是，该显示板排气孔加工装置包括基板传送单元、加工台单元、基板整列单元、以及排气孔加工单元；其中，所述基板传送单元通过磁性旋转力分3个阶段传送基板；所述加工台单元在整列所述基板时，使基板的摩擦系数最小化，并牢固固定基板，以确保能够稳定地加工基板；所述基板整列单元将所述基板在加工台单元上向行进方向的中央整列，并能够调整基板大小的误差；所述排气孔加工单元使用激光对所述基板进行非接触式钻孔，并能在排气孔加工过程中调节激光的加工位置及高度。
2、 根据权利要求1所述的显示板排气孔加工装置，其特征是，所述基 板传送单元包括传送装置本体、多个轴、传送装置滚筒、以及动力提供装 置；其中，所述传送装置本体包括水平配置成一列的、由装载部和加工部及 排出部分离形成的各框架，所述加工部可以沿上/下方向垂直直线移动；所述 多个轴在组成所述传送装置本体的各框架上以一定间隔配置成多列并连接， 且与提供旋转动力的第1磁体结合；所述传送装置滚筒与所述轴可旋转地结 合，并且每个所述轴上间隔设置有多个传送装置滚筒；所述动力提供装置中， 在所述第1磁体的下方配置有第2磁体，所述第2磁体与电机连接轴结合， 用于向所述轴提供磁体产生的旋转动力，其中，所述电机连接轴与通过传送 带与电机结合的滑轮相连接。
3、 根据权利要求1所述的显示板排气孔加工装置，其特征是，所述加 工台单元包括平台、基板吸附部、多个吹气盘、气压供给部、以及吸尘部；其中，所述平台固定配置于所述基板传送单元的上侧中央，并形成有多个滚筒插入口和真空吸入口及整列引导口 ；所述基板吸附部通过所述真空吸入口 进行真空吸附，以将基板紧贴固定在所述平台上；所述多个吹气盘内置成使吹气盘的表面从所述平台上面露出，并且具有吹气用细微通气孔；所述气压 供给部用于向所述吹气盘提供气压；所述吸尘部位于所述平台上，用于除去 加工基板的排气孔时产生的粉尘。
4、 根据权利要求1所述的显示板排气孔加工装置，其特征是，所述基 板整列单元包括第1整列机、第2整列机、以及制动器；其中，所述第l 整列机配置在所述加工台单元后方，与汽缸结合，能够沿上/下方向垂直移动， 并可在伺服电机的控制下实现X轴方向的位置移动；所述第2整列机配置在 所述加工台单元的两侧，可在伺服电机的控制下实现Y轴方向的位置移动； 所述制动器配置在所述加工台单元前方，与汽缸结合，能够沿上/下方向垂直 移动，还能够限制传送的基板相对行进方向的位置偏移。
5、 根据权利要求1所述的显示板排气孔加工装置，其特征是，所述排 气孔加工单元包括激光源、第1聚焦透镜、X反射镜、Y反射镜、X检流 计、Y检流计、第2聚焦透镜、驱动器、控制部、以及空气供给部；其中， 所述激光源用于产生激光，以在基板上加工排气孔；所述第l聚焦透镜用于 对所述激光源产生的激光进行1次调焦；所述X反射镜及Y反射镜用于将 通过所述第1聚焦透镜进行1次调焦的激光反射到基板侧；所述X检流计及 Y检流计分别用于调节所述X反射镜及Y反射镜的位置；所述第2聚焦透 镜用于对所述X反射镜及Y反射镜反射的激光进行2次调焦；所述驱动器 用于精密驱动所述X检流计及Y检流计；所述控制部用于控制所述驱动器; 所述空气供给部用于在使用所述激光加工基板时起冷却作用，以防止基板凝 固。
6、 根据权利要求4所述的显示板排气孔加工装置，其特征是，所述第1整列机和第2整列机及制动器分别位于垂直支撑台的上部且具有整列滚筒， 所述整列滚筒与轴承结合，可以旋转，因此在整列基板时，能够最小化摩擦 力，从而保护基板。
7、 根据权利要求4所述的显示板排气孔加工装置，其特征是，所述第l 整列机及第2整列机具有通过弹簧连接的牵引结构，能够调整以多种尺寸提 供的基板大小的误差。
8、 根据权利要求5所述的显示板排气孔加工装置，其特征是，所述激 光源为紫外线激光。
全文摘要
本发明涉及显示板排气孔加工装置，其包括基板传送单元、加工台单元、基板整列单元以及排气孔加工单元，基板传送单元通过磁性旋转力分3个阶段传送基板；加工台单元在整列基板时使基板的摩擦系数最小化，并牢固固定基板，以确保能够稳定地加工基板；基板整列单元用于将基板在加工台单元上向行进方向的中央整列，并能调整基板大小的误差；排气孔加工单元使用激光对基板进行非接触式钻孔，并可在排气孔加工过程中调节激光的加工位置及高度。根据本发明，使用激光进行非接触式加工，能够大大提高排气孔加工的加工效率，并使基板的摩擦系数最小化，提高传送及整列基板时的容易性和操作性，而且还可以除去加工时产生的粉尘，从而改善工作环境。
文档编号H01J17/16GK101154543SQ20071014364
公开日2008年4月2日 申请日期2007年8月16日 优先权日2006年9月28日
发明者郑玧秀 申请人:(株)丰山系统