隨著LCD液晶顯示屏在手機、平板電腦、電視和汽車等領域的廣泛應用，與其配套的加工設備的切割質量及效率越來越受到人們的重視。在液晶顯示器的生產制造中，為了提高生產效率，降低制造成本，形成規模的批量生產，往往是在一張較大的玻璃上制作多個液晶顯示器，絲印成盒后的玻璃上有多組液晶顯示器的單元，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。

　　刀輪切割原理與發展歷程

　　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，該設備的精度和速度直接影響到產品質量和生產效率。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記。

　　刀輪切割工藝流程如圖1所示，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，設定切割數據（包括切割次數和步進距離等），調切刀的切深和切壓，在玻璃的邊緣無圖形處做試切，調好后可批量切割。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生微小形變，玻璃沿切割線裂開。如圖2所示。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，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。

圖1 刀輪切割工藝流程

　　輪式切割有數十年的歷史，輪式切割技術、設備、刀輪等隨著玻璃技術的發展而發展，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。

圖2 裂片示意圖

　　刀輪切割技術的關鍵在于切割設備、刀輪、刀軸和刀架等。其中刀輪是關鍵中的關鍵，刀輪技術隨著玻璃技術的發展而發展。根據北京沃爾德超硬工具有限公司的劃分，刀輪技術已經發展到第六代，特別是超微齒鉆石刀輪技術已經在蘋果iphone6屏幕切割方面大批量應用。

　　水射流技術發展概述

　　隨著我國經濟的迅猛發展，各行各業對切割技術的需求越來越大，對切割質量的要求也越來越高。水射流是一種冷切割加工技術，水射流不僅可以切割各類金屬、非金屬、塑性或脆性硬材料，而且工藝簡單，工件材料的物理、機械性能不會破壞。

　　水射流切割分為純水射流切割和磨料水射流切割兩種。純水射流切割是以純水作為能量載體，其結構簡單,噴嘴磨損慢，但切割能力差。磨料水射流切割以水和磨料（磨料約占90%）的混合液作為能量載體，切割能力強，能切割幾乎所有的材料，其卓越的應用效果越來越被人們所認識。

　　水射流切割作為一種新興的冷切割工藝技術，與常規的激光和刀輪比較：其非熱源﹑高能量 和切割無橫向微細裂紋產生在復合多層顯示材料﹑強化玻璃等方面顯示它無與倫比的優勢。

　　提高產能﹑改善質量和降低成本是電子制造業的持續追求。在平板顯示器玻璃薄板領域，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。水射流切割技術在切割材料上具有高能量﹑高速度和高精度的特性，在傳統切割技術不能滿足更輕薄新型顯示材料的應用上，亦是一種替換機械加工的可行手段。

　　激光切割工藝技術與發展現狀

　　激光切割是利用經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、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割玻璃基板更是一個復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熱傳導、溫度場梯度變化產生熱應力，利用熱應力誘導裂紋擴展直至斷裂，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切割兩種方法。用裂紋控制法來切割玻璃是玻璃工業上的一種常用即光切割方法，這種切割過程主要內容是：激光束加熱脆性材料小塊區域，引起該區域大的熱梯度和嚴重的機械變形，導致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度，激光束可引導裂縫在任何需要的方向產生。要注意的是，這種控制斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功。控制斷裂切割速度快，不需要太高的功率，否則會引起工件表面熔化，破壞切縫邊緣。其主要控制參數是激光功率和光斑尺寸大小。

　　采用熔蒸切割法主要流程，如圖3所示，當入射的激光束功率密度超過某一值后，光束照射點處材料內部開始蒸發，形成孔洞。一旦這種小孔形成，它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍，然后，與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續沿著這條縫的前沿照射，熔化材料持續或脈動地從縫內被吹走。

圖3 熔融法切割玻璃

　　實際上所有類型生產中的平板顯示器目前在其構造中都用到了玻璃薄板。然而，隨著行業的升度發展，傳統的切割玻璃的機械技術并不具有支持一些新興顯示應用所需的加工質量和產量的能力，對于那些采用超薄基底材料的應用來說尤為顯著。而CO2激光器已經在特種玻璃切割領域應用了多年，近來在激光穩定性、冷卻技術以及玻璃加工方面的進步，使得激光成為一種替代機械加工、用于平板顯示器制造的可行手段。

　　對于各種消費類電子產品，未來趨勢是更小的物理尺寸和更輕的重量，以及更低的成本。而與此同時，消費者追求面積更大、質量更高的顯示屏，比如蘋果iPhone就是一個典型的例子。相似的還有平板電視制造商們正尋找縮減產品重量的方法。解決這兩個問題的關鍵是采用更輕薄的玻璃基底材料。在超薄電話上，其厚度被縮小為0.3毫米。即使在更大的（60英寸）電視機上，厚度僅為2.8毫米的玻璃板已經成為了標準配置。無論怎樣，更薄的玻璃從機械加工角度來說更為精密。這使得玻璃在生產中更難切割和加工，并且使最終產品極易破碎。后一個因素，對于雙層應用，如觸摸屏來說，更是至關重要。

　　未來發展趨勢

　　切割玻璃的傳統技術已經被使用了幾個世紀，包括使用堅硬﹑銳利的工具（常見的是金剛石或硬質合金）劃刻玻璃表面，隨后通過機械力使玻璃沿著劃刻的裂紋完全分開。在自動化系統中，這一分割過程通常采用裂片條作用于玻璃表面而完成。然而，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生的微裂痕以及后續的裂片步驟產生細小的碎渣，且切割面并不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力。實際上，采用機械切割加工厚度小于1毫米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，以清除可能對后續工藝（如電路形成）產生干擾的殘渣。激光切割玻璃解決了這些局限。首先，非接觸工藝完全消除了微裂痕和碎渣的問題。而且，激光切割使玻璃中不再有應力的殘留，帶來更高的邊緣強度。這一點非常重要，因為即使當外力作用于玻璃板的中心，其裂痕也通常開始于邊緣位置�？偟膩碚f，相比機械切割的玻璃，激光切割的玻璃能承受兩倍到三倍的外力。

　　激光切割還能減少工藝步驟，因其不需要任何后續的清潔及磨削步驟。所以雖然激光切割機的投資成本要高于機械系統，但激光切割的總投資成本將因免去了磨削設備而低于機械加工的成本。

　　最后，激光切割使得在玻璃上切割曲線更為簡單。對曲線切割的需求正在增長，尤其是移動智能終端設備領域，許多制造商希望使用玻璃來替代塑料的外殼，從而提高抗磨損能力。