[发明专利]用于切割衬底的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种衬底切割系统及方法，且更确切地说，涉及一种可防止系统的尺寸随着系统高度的增加而增加、可更有效地切割衬底从而使得衬底切割工作以在线方式进行以减少生产时间、并可改进生产率的衬底切割系统，以及一种用于切割衬底方法。

背景技术

衬底包含半导体衬底和用作图像显示装置的平板显示器(flat paneldisplays，FPD)。FPD衬底包括液晶显示器(liquid crystal display，LCD)衬底、等离子显示面板(plasma display panel，PDP)衬底以及有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)衬底。

LCD衬底是通过在两片玻璃之间注入液晶而制造的。LCD衬底存在缺点，例如其响应速度较慢且成本相对较高。然而，LCD衬底在分辨率方面具有有利特征，因为其是以半导体工艺制造的。因此，近年来LCD衬底作为移动电话、计算机监视器以及电视机的下一代显示装置而受到重视。

图1是一般LCD衬底(单位衬底)的透视图。图2和图3是用以形成图1的单位衬底的大面积原始衬底的平面图。参看图1到图3，图1的LCD衬底包括：上面板8a(或彩色滤光片(color filter)CF)以及下面板8b(或薄膜晶体管TFT)，二者均由玻璃形成，且当在其间注入液晶时部分地相互接触，从且组合在一起；上偏光膜(upper polarizer film)及下偏光膜(lower polarizer film)(未图示)，其分别耦合到上面板8a及下面板8b的暴露表面，并且在相应位置提供光学特性。

形成有色图像的上面板8a形成为小于下面板8b。因此，在下面板8b的上表面上存在衬垫部分P，其并不覆盖上面板8a。作为用于控制多个单位衬底8的构件的IC驱动器和将IC驱动器连接到印刷电路板(printedcircuit board，PCB)的柔性印刷电路(flexible printed circuit，FPC)耦合到衬垫部分P。

当上面板1a和下面板1b彼此组合时形成单位衬底8，如图2和图3所示。图1所示的单位衬底8是通过将大面积原始衬底1切割成数个到数十个部分而形成的。单个成品是通过以模块工艺将IC驱动器安装在单位衬底8的衬垫部分P中制造的。因此，制造衬底的工艺包括将大面积原始衬底1切削或切割成数个到数十个部分的切割步骤。

确切地说，当通过切割图2和图3的单个原始衬底1来制造图1的单位衬底8时，由于单位衬底8的上面板8a和下面板8b的面积彼此不同，所以在大面积原始衬底1的上面板1a和下面板1b上形成切割线，沿着所述切割线切削所述上面板1a和下面板1b。因此，切割线需要受到精确控制。为参考起见，大多实线(有些与虚线重叠而未显示)指示大面积原始衬底1的上面板1a被切削的位置，且虚线指示大面积原始衬底1的下面板1b被切削的位置。

大面积原始衬底1的切割步骤是通过单独系统(即，称为切割器或切割设备的切割系统)执行的。根据支撑大面积原始衬底1的类型而定，至今已知的切割系统包括带式传送器型(belt conveyor type)和平台型(stage type)。

带式传送器型具有生产时间较短的优点，但其因结构原因无法直接排出从大面积原始衬底1上切掉的衬底(下文中称为伪衬底(dummysubstrate)3a-3d)。伪衬底3a-3d是指图2和图3中未标阴影的部分。

因此，在带式传送器型切割系统中，大面积原始衬底1是半切割的而不是完全切割的，需执行加热和冷却步骤来形成破裂。接着，大面积原始衬底1被最终切割，从而形成单位衬底8。

相反，根据平台类型，在移动大面积原始衬底1时在所要部分处形成切割线，因为其不存在排出伪衬底3a-3d的问题。大面积原始衬底1沿着切割线被整齐地完全切割，从而形成单位衬底8。

然而如上所述，由于大面积原始衬底1是由彼此组合的上面板1a和下面板1b形成的，且形成在大面积原始衬底1的上面板1a和下面板1b上以通过切割而形成单位衬底8的切割线彼此不同，所以平台型切割系统需要一种构件，其用于将整个大面积原始衬底1转动或翻转180°，以切割大面积原始衬底1的上面板1a和下面板1b中的任何一者，接着切割另外一者。

然而，在平台型切割系统中，如上所述，需要提供与之对应的翻转器或反转结构，以便反转整个大面积原始衬底1，以切割大面积原始衬底1的上面板1a和下面板1b中的每一者。此外，由于需要用于反转大面积原始衬底1的最小空间，所以系统高度会增加，使得系统的尺寸相应增加。