切割基板的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種切割基板的方法，并且更具體地，涉及一種切割基板的方法，其中，沿著基板的切割引導(dǎo)線發(fā)射激光束并且水平地移動(dòng)該激光束以切割基板。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來(lái)說(shuō)，用于觸摸屏、便攜式終端(諸如移動(dòng)電話)等等的鋼化玻璃單元對(duì)應(yīng)于平板顯示器的外層，并且用于防止液晶顯示器(IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)等等的平板顯示器被刮花，或者針對(duì)外部沖擊保護(hù)平板顯示器。這樣的鋼化玻璃單元根據(jù)觸摸屏和便攜式終端的形狀而具有各種外觀。為此，切割和類似的加工處理對(duì)于玻璃基板來(lái)說(shuō)是必要的。
[0003]圖1是解釋切割基板的一般方法的示例的視圖，并且圖2是示出切割基板的傳統(tǒng)方法的基本原理以及利用傳統(tǒng)方法切割的玻璃基板的切割表面的視圖。
[0004]參考圖1和圖2，首先，待由切割基板的方法處理的玻璃基板10可以是:在玻璃基板上附有加強(qiáng)層和觸摸層的鋼化玻璃基板；或者僅附有加強(qiáng)層的鋼化玻璃基板。而且，玻璃基板10可以是沒(méi)有加強(qiáng)層或觸摸層的通過(guò)化學(xué)處理或熱處理而得到增強(qiáng)的鋼化玻璃基板。
[0005]鋼化玻璃單元12從玻璃基板10切割而得，并且被成形為類似便攜式終端。此外，在鋼化玻璃單元12和鋼化玻璃單元12之間形成切割引導(dǎo)線11。當(dāng)通過(guò)沿著切割引導(dǎo)線11移動(dòng)激光束L來(lái)切割玻璃基板10時(shí)，提取許多鋼化玻璃單元12。
[0006]然而，如圖2中所示，傳統(tǒng)的切割基板的方法，激光束的焦點(diǎn)f形成在玻璃基板10內(nèi)的某一位置處。如果在該狀態(tài)下切割玻璃基板10，則從玻璃基板10的截面的形成有激光束的焦點(diǎn)f的部分開(kāi)始切割，并且裂紋(crack)傳播到玻璃基板10的截面的其它部分，從而切割玻璃基板10的整個(gè)截面。
[0007]由于在裂紋傳播到玻璃基板10的截面的未形成有焦點(diǎn)f的部分的同時(shí)執(zhí)行切割，因此，玻璃基板10的切割表面的質(zhì)量不均勻。此外，切割表面甚至?xí)捎谀芰窟^(guò)度地集中在形成有激光束的焦點(diǎn)f的部分上而受到損壞。
[0008]因此，由切割基板的傳統(tǒng)方法切割的玻璃基板的切割表面不具有均勻的質(zhì)量，并且因此需要在以后進(jìn)行拋光(polishing)切割表面的處理，從而顯著地降低了鋼化玻璃單元的產(chǎn)率。
[0009]為了解決前述問(wèn)題，可以通過(guò)延長(zhǎng)形成在玻璃基板10內(nèi)的激光束L的焦深(DOF)來(lái)切割玻璃基板10。然而，如果延長(zhǎng)D0F，則焦點(diǎn)f的光斑大小變得較大，并且不能夠進(jìn)行玻璃基板10的微加工，從而降低加工效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，構(gòu)思本發(fā)明來(lái)解決前述問(wèn)題，并且本發(fā)明的方面是提供一種切割基板的方法，其中，在基板的整個(gè)厚度方向上提供均勻的能量的同時(shí)對(duì)基板進(jìn)行切割，從而改進(jìn)基板的切割表面的質(zhì)量，并且顯著地提高用于保護(hù)便攜式終端的觸摸屏或顯示面板的鋼化玻璃單元的產(chǎn)率。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，切割基板的方法包括:將具有高斯能量分布的激光束形成為貝塞爾束B(niǎo)，該貝塞爾束B(niǎo)具有等于或大于待切割基板的厚度的長(zhǎng)度，并且具有等于或小于10 μ m的光斑大??；將貝塞爾束發(fā)射到基板從而基板能夠被放置在貝塞爾束的長(zhǎng)度內(nèi)；以及沿著基板的切割引導(dǎo)線在水平方向上移動(dòng)基板或貝塞爾束，其中，形成貝塞爾束的步驟包括凹軸錐透鏡以及會(huì)聚透鏡，凹軸錐透鏡具有收縮的錐形形狀的出射表面，會(huì)聚透鏡插入在凹軸錐透鏡與基板之間并且對(duì)穿過(guò)凹軸錐透鏡的激光束進(jìn)行會(huì)聚，并且進(jìn)入凹軸錐透鏡的入射表面的激光束從凹軸錐透鏡的出射表面出射，并且因?yàn)楸粫?huì)聚透鏡會(huì)聚而在遠(yuǎn)離會(huì)聚透鏡的位置處形成為貝塞爾束。
[0012]激光束的脈寬可以等于或長(zhǎng)于I飛秒或等于或短于100皮秒。
[0013]激光束的每脈沖能量可以等于或高于I μ J或者等于或低于10mJ。
[0014]基板可以包括由脆性材料制成的基板。
【附圖說(shuō)明】
[0015]結(jié)合附圖，根據(jù)示例性實(shí)施方式的下述描述，本發(fā)明的上述和/或其它方面將變得明顯并且更容易理解，在附圖中:
[0016]圖1是解釋切割基板的一般方法的示例的視圖；
[0017]圖2是示出切割基板的傳統(tǒng)方法的基本原理以及利用傳統(tǒng)方法切割的玻璃基板的切割表面的視圖；
[0018]圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的切割基板的方法的基本原理的視圖；
[0019]圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的切割基板的方法的視圖；
[0020]圖5是示出利用圖4的方法切割的玻璃基板的切割表面的視圖；以及
[0021]圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的切割基板的方法的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的切割基板的方法的實(shí)施方式。
[0023]圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的切割基板的方法的基本原理的視圖，圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的切割基板的方法的視圖，并且圖5是示出利用圖4的方法切割的玻璃基板的切割表面的視圖。
[0024]參考圖3至圖5，根據(jù)實(shí)施方式的切割基板的方法是，通過(guò)沿著基板的切割引導(dǎo)線發(fā)射激光束并且水平地移動(dòng)該激光束來(lái)切割基板，該方法包括貝塞爾(Bessel)束形成步驟、發(fā)射步驟和移動(dòng)步驟。
[0025]首先，本實(shí)施方式中待利用貝塞爾束切割的基板是玻璃基板10。根據(jù)本發(fā)明的基板不限于玻璃基板，而可以是由脆性材料制成的基板，例如，硅基板、陶瓷基板等等。
[0026]如圖3中所示，切割基板的方法的基本原理是:能夠保持足以用于切割玻璃基板10的均勻能量強(qiáng)度的激光束L的切割區(qū)域CF擴(kuò)展達(dá)到玻璃基板10的厚度，并且然后對(duì)玻璃基板10進(jìn)行切割。在激光束L的切割區(qū)域CF內(nèi)，能量強(qiáng)度基本上是均勻的。因此，如果激光束L的切割區(qū)域CF擴(kuò)展達(dá)到玻璃基板10的厚度，則能夠在玻璃基板10的整個(gè)厚度方向上提供均勻能量的同時(shí)切割玻璃基板10。
[0027]在貝塞爾束形成步驟中，具有高斯能量分布的激光束L被提供為貝塞爾束B(niǎo)，其具有等于或大于待切割的玻璃基板10的厚度，并且具有等于或小于10 μ m的光斑大小。
[0028]參考圖4，該實(shí)施方式中的凸軸錐透鏡110用于形成貝塞爾束B(niǎo)。凸軸錐透鏡110通常成形為類似柱形，并且包括:形成為平坦表面的入射表面111 ;以及在入射表面111的相反側(cè)處突出為錐形形狀的出射表面112。
[0029]具有高斯能量分布并且進(jìn)入凸軸錐透鏡110的入射表面111的激光束L沿著光軸C行進(jìn)，并且其行進(jìn)方向在凸軸錐透鏡110的出射表面112上朝向突出的錐形形狀的頂點(diǎn)產(chǎn)生折射(refract)。由于激光束L的行進(jìn)方向朝向錐形形狀的頂點(diǎn)產(chǎn)生折射，因此貝塞爾束B(niǎo)可以形成在出射表面112的附近。
[0030]能夠通過(guò)改變具有出射表面112的凸軸錐透鏡110的錐形形狀的角度來(lái)改變貝塞爾束B(niǎo)的