專利名稱：一種鐳射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)一種鐳射裝置，特別是用于切割具單層或雙層導(dǎo)電膜的玻璃面 板的鐳射裝置。
背景技術(shù)：
目前面板切割工藝是采用鉆石刀、鉆頭刀具或砂輪等工具對玻璃面板表面進(jìn)行劃 線切割，再以機(jī)械應(yīng)力將玻璃面板扳開，劃線過程中在面板邊緣產(chǎn)生的玻璃碎屑及粉塵會 沾附在面板上，而使面板產(chǎn)生傷痕。以鉆石刀、鉆頭刀具或砂輪等工具的硬性切割方式難以 達(dá)到切面精準(zhǔn)、整齊及無碎裂等高質(zhì)量要求，尤其玻璃面板朝薄型化發(fā)展，后續(xù)工藝愈來愈 難以容許此法造成的碎裂程度，又因玻璃面板上鍍有導(dǎo)電膜材料，更難達(dá)成質(zhì)量要求與滿 足后續(xù)工藝需求。目前雖有以激光技術(shù)的軟性切割方式，但仍需于預(yù)定切割線的起始點(diǎn)以刀輪切割 形成缺口，鐳射光于預(yù)定切割線加熱玻璃面板產(chǎn)生熱應(yīng)力，于鐳射光之后配合冷卻系統(tǒng)達(dá) 到熱應(yīng)力裂片作用，刀輪切割的缺口引導(dǎo)玻璃面板自起始點(diǎn)沿預(yù)定切割線產(chǎn)生裂痕，而得 以利用機(jī)械應(yīng)力將玻璃面板扳開，完成面板的切割工藝。因方向?qū)бc起始切入角度仍以 刀輪為主，切割起始端的精準(zhǔn)度也會對導(dǎo)引的質(zhì)量造成影響，且仍有刀輪造成的玻璃碎屑 產(chǎn)生。再者，上述鐳射切割技術(shù)中的冷卻系統(tǒng)采用傳統(tǒng)水冷卻系統(tǒng)，其對溫度控制穩(wěn)定 度較差，無法實時快速反應(yīng)達(dá)到熱冷開裂，影響面板開裂的穩(wěn)定性。綜上所述，一種無需刀輪切口的面板切割工藝配合精準(zhǔn)控溫及穩(wěn)定控溫的冷卻系 統(tǒng)，將可改善現(xiàn)行技術(shù)的缺點(diǎn)，提供有效率、高良率的產(chǎn)能。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提出的鐳射裝置用以切割具導(dǎo)電膜的玻璃面板，以軟性切 割方式切割面板，而無切割后產(chǎn)生玻璃碎屑的問題。本實用新型提出一種鐳射裝置，用以切割包含一導(dǎo)電膜及一基板的面板，鐳射裝 置包含預(yù)切割鐳射模塊、加熱鐳射模塊、光形調(diào)制鏡組及溫度梯度控制模塊。預(yù)切割鐳射模 塊用以產(chǎn)生具平頭波的預(yù)切割激光束并沿切割方向移動而切割導(dǎo)電膜及基板；加熱鐳射模 塊用以產(chǎn)生加熱激光束，于預(yù)切割鐳射模塊后方沿切割方向移動；光形調(diào)制鏡組設(shè)置于加 熱鐳射模塊與面板間，用以聚焦加熱激光束而產(chǎn)生橢圓狀的加熱光斑，加熱光斑的長軸平 行于切割方向，沿切割方向加熱面板的表面；溫度梯度控制模塊于加熱鐳射模塊后方沿切 割方向移動，用以噴灑冷卻液而降溫面板。本實用新型還提出一種鐳射裝置，用以切割包含第一膜、第二膜及介于第一膜與 第二膜間的基板的面板，鐳射裝置包含第一預(yù)切割鐳射組件、第二預(yù)切割鐳射組件、加熱鐳 射模塊、光形調(diào)制鏡組及溫度梯度控制模塊。第一預(yù)切割鐳射組件用以產(chǎn)生具平頭波的第 一預(yù)切割激光束并沿切割方向移動，而切割第一膜及基板；第二預(yù)切割鐳射組件用以產(chǎn)生具平頭波的第二預(yù)切割激光束并沿切割方向移動，與第一預(yù)切割激光束同步，而切割第二 膜及基板；加熱鐳射模塊用以產(chǎn)生加熱激光束，于第一預(yù)切割鐳射組件后方沿切割方向移 動；光形調(diào)制鏡組設(shè)置于加熱鐳射模塊與面板間，用以聚焦加熱激光束而產(chǎn)生橢圓狀的加 熱光斑，加熱光斑的長軸平行于切割方向，沿切割方向加熱面板的表面；溫度梯度控制模塊 于第二預(yù)切割鐳射組件后方與加熱鐳射模塊的相對側(cè)，沿切割方向移動，用以噴灑冷卻液 以降溫面板。有關(guān)本實用新型的較佳實施例及其功效，茲配合附圖說明如后。
圖1為本實用新型第一實施例的示意圖。圖2為本實用新型第一實施例中預(yù)切割鐳射模塊的方塊圖。圖3為激光束平頭化的示意圖。圖4為光形調(diào)制鏡組的示意圖。圖5為本實用新型第二實施例的示意圖。圖6為本實用新型第二實施例中第一預(yù)切割鐳射組件的方塊圖。圖7為本實用新型第二實施例中第二預(yù)切割鐳射組件的方塊圖。符號說明10:預(yù)切割鐳射模塊101 鐳射光源102:監(jiān)控單元103 聚焦單元104 第一鐳射光源105 第一監(jiān)控單元106:第一聚焦單元107 第二鐳射光源108 第二監(jiān)控單元 109 第二聚焦單元12 第一預(yù)切割鐳射組件14 第二預(yù)切割鐳射組件20 加熱鐳射模塊22 光形調(diào)制鏡組222 長寬軸調(diào)制鏡組224 聚焦鏡226 第一柱狀鏡228 第二柱狀鏡30 溫度梯度控制模塊40 面板42 基板44:導(dǎo)電膜46 第一膜48 第二膜50 預(yù)切割激光束52 加熱激光束54:加熱光斑56 第一預(yù)切割激光束58 第二預(yù)切割激光束60 切割方向70 平頭波72 低能量鐳射光74 高能量鐳射光X :Χ方向Y:Y 方向
具體實施方式
以下舉出具體實施例以詳細(xì)說明本實用新型的內(nèi)容，并以附圖作為輔助說明。請參照圖1，為本實用新型第一實施例的示意圖。本實施例的鐳射裝置包含預(yù)切割鐳射模塊10、加熱鐳射模塊20、光形調(diào)制鏡組22及溫度梯度控制模塊30。本實施例的鐳射 裝置用以切割包含導(dǎo)電膜44及基板42的面板40。預(yù)切割鐳射模塊10用以產(chǎn)生預(yù)切割激光束50并沿切割方向60移動，而切割導(dǎo)電 膜44及基板42，做為后續(xù)裂片應(yīng)力的導(dǎo)引溝道。加熱鐳射模塊20用以產(chǎn)生加熱激光束52， 于預(yù)切割鐳射模塊10后方沿切割方向60移動。光形調(diào)制鏡組22設(shè)置于加熱鐳射模塊20 與面板40間，用以聚焦加熱激光束52而產(chǎn)生橢圓狀的加熱光斑54，沿切割方向60加熱面 板40的表面，而產(chǎn)生熱漲應(yīng)力，加熱光斑54的長軸平行于切割方向60，可加強(qiáng)面板40開 裂的方向梯度，提高切割的質(zhì)量。溫度梯度控制模塊30于加熱鐳射模塊20后方沿切割方 向60移動，用以噴灑冷卻液而降溫面板40，加強(qiáng)裂片作用，而后以扳開技術(shù)工藝即可完成 鐳射切割工藝。于此，預(yù)切割激光束50可為532nm波長的綠光鐳射；加熱激光束52可為長脈寬及 對玻璃有高吸收性的鐳射。溫度梯度控制模塊30更包含二極管致冷片，用以有效控溫冷卻 液，以符合所需熱梯度的一致性。請參照圖2，為預(yù)切割鐳射模塊10的方塊圖，預(yù)切割鐳射模塊10包含鐳射光源 101、監(jiān)控單元102及聚焦單元103。鐳射光源101用以產(chǎn)生預(yù)切割激光束50。監(jiān)控單元 102監(jiān)控并回授預(yù)切割激光束50的參數(shù)，并調(diào)整預(yù)切割激光束50的光形為平頭波70 (如圖 3所示)，將低能量鐳射光72去除，避免產(chǎn)生熱效應(yīng)，將過高能量鐳射光74去除，用以穩(wěn)定 加工質(zhì)量。聚焦單元103用以聚焦預(yù)切割激光束50至面板40。請參照圖4，為光形調(diào)制鏡組22的示意圖。光形調(diào)制鏡組22包含長寬軸調(diào)制鏡 組222及聚焦鏡224，長寬軸調(diào)制鏡組222用以調(diào)制加熱激光束52為長寬比例不同，聚焦鏡 224用以聚焦加熱激光束52而產(chǎn)生長寬比例不同的加熱光斑54，且加熱光斑54的長軸平 行于切割方向60，用以加強(qiáng)開裂強(qiáng)度。于此，長寬軸調(diào)制鏡組222可由第一柱狀鏡226及第 二柱狀鏡228組成，第一柱狀鏡226的長軸平行于X方向，用以將加熱激光束52沿X方向 擴(kuò)散，第二柱狀鏡228的長軸平行于與X方向正交的Y方向，用以將加熱激光束52沿Y方 向擴(kuò)散，可將加熱激光束52擴(kuò)散為長寬比例不同，但本實用新型并非以此為限。請參照圖5，為本實用新型第二實施例的示意圖。本實施例的鐳射裝置包含第一預(yù) 切割鐳射組件12、第二預(yù)切割鐳射組件14、加熱鐳射模塊20、光形調(diào)制鏡組22及溫度梯度 控制模塊30。本實施例的鐳射裝置用以切割包含第一膜46、第二膜48及介于第一膜46與 第二膜48間的基板42的面板40。第一預(yù)切割鐳射組件12用以產(chǎn)生第一預(yù)切割激光束56并沿切割方向60移動，而 切割第一膜46及基板42，做為后續(xù)裂片應(yīng)力的導(dǎo)引溝道。第二預(yù)切割鐳射組件14用以產(chǎn) 生第二預(yù)切割激光束58與第一預(yù)切割鐳射組件12同步沿切割方向60移動，而切割第二膜 48及基板42，做為后續(xù)裂片應(yīng)力的導(dǎo)引溝道。加熱鐳射模塊20用以產(chǎn)生加熱激光束52，于 第一預(yù)切割鐳射組件12后方沿切割方向60移動。光形調(diào)制鏡組22設(shè)置于加熱鐳射模塊 20與面板40間，用以聚焦加熱激光束52而產(chǎn)生橢圓狀的加熱光斑54，沿切割方向60加熱 面板40的表面，而產(chǎn)生熱漲應(yīng)力，加熱光斑54的長軸平行于切割方向60，可加強(qiáng)面板40開 裂的方向梯度，提高切割的質(zhì)量。溫度梯度控制模塊30于第二預(yù)切割鐳射組件58后方沿 切割方向60移動，用以噴灑冷卻液而降溫面板40，加強(qiáng)裂片作用，而后以扳開技術(shù)工藝即 可完成鐳射切割工藝。
6[0044]于此，第一預(yù)切割激光束56及第二預(yù)切割激光束58可為532nm波長的綠光鐳射； 加熱激光束52可為長脈寬及對玻璃有高吸收性的鐳射。溫度梯度控制模塊30更包含二極 管致冷片，用以有效控溫冷卻液，以符合所需熱梯度的一致性。請參照圖6，為第一預(yù)切割鐳射組件12的方塊圖，第一預(yù)切割鐳射組件12包含第 一鐳射光源104、第一監(jiān)控單元105及第一聚焦單元106。第一鐳射光源104用以產(chǎn)生第一 預(yù)切割激光束56。第一監(jiān)控單元105監(jiān)控并回授第一預(yù)切割激光束56的參數(shù)，并調(diào)整第一 預(yù)切割激光束56的光形為平頭波70(如圖3所示)，將低能量鐳射光72去除，避免產(chǎn)生熱 效應(yīng)，將過高能量鐳射光74去除，用以穩(wěn)定加工質(zhì)量。聚焦單元103用以聚焦第一預(yù)切割 激光束56至面板40。請參照圖7，為第二預(yù)切割鐳射組件14的方塊圖，第二預(yù)切割鐳射組件42包含第 二鐳射光源107、第二監(jiān)控單元108及第二聚焦單元109。第二鐳射光源107用以產(chǎn)生第二 預(yù)切割激光束58。第二監(jiān)控單元108監(jiān)控并回授第二預(yù)切割激光束58的參數(shù)，并調(diào)整第二 預(yù)切割激光束58的光形為平頭波70(如圖3所示)，將低能量鐳射光72去除，避免產(chǎn)生熱 效應(yīng)，將過高能量鐳射光74去除，用以穩(wěn)定加工質(zhì)量。第二聚焦單元109用以聚焦第二預(yù) 切割激光束58至面板40。本實施例的光形調(diào)制鏡組22是與第一實施例相同。綜上所述，本實用新型揭露的第一實施例與第二實施例確實可以鐳射方式軟性切 割具導(dǎo)電膜的玻璃面板，而達(dá)到改善現(xiàn)行技術(shù)的目的，提供有效率、高良率的產(chǎn)能。雖然本實用新型的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實 用新型，任何熟悉此項技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神所作些許的更動與潤 飾，皆應(yīng)涵蓋于本實用新型的范疇內(nèi)，因此本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)本申請權(quán)利要求 所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種鐳射裝置，用以沿一切割方向切割包含一導(dǎo)電膜及一基板的一面板，其特征在于，該鐳射裝置包含一預(yù)切割鐳射模塊，用以產(chǎn)生具平頭波的一預(yù)切割激光束并沿該切割方向移動，而切割該導(dǎo)電膜及該基板；一加熱鐳射模塊，設(shè)置于該預(yù)切割鐳射模塊后方，用以產(chǎn)生一加熱激光束，沿該切割方向移動；一光形調(diào)制鏡組，設(shè)置于該加熱鐳射模塊與該面板之間，用以聚焦該加熱激光束而產(chǎn)生橢圓狀的一加熱光斑，該加熱光斑的長軸平行于該切割方向，沿該切割方向加熱該面板的表面；及一溫度梯度控制模塊，設(shè)置于該加熱鐳射模塊后方，沿該切割方向移動，用以噴灑一冷卻液而降溫該面板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐳射裝置，其特征在于，該預(yù)切割鐳射模塊產(chǎn)生的該預(yù)切割 激光束為532nm波長的綠光鐳射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐳射裝置，其特征在于，該預(yù)切割鐳射模塊包含一鐳射光源，產(chǎn)生該預(yù)切割激光束；一監(jiān)控單元，監(jiān)控并回授該預(yù)切割激光束的參數(shù)；及一聚焦單元，聚焦該預(yù)切割激光束至該面板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐳射裝置，其特征在于，該加熱鐳射模塊產(chǎn)生的該加熱激光 束為長脈寬及對玻璃有高吸收性的鐳射。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐳射裝置，其特征在于，該光形調(diào)制鏡組包含一長寬軸調(diào)制鏡組，包含多個不同方向的柱狀鏡，用以調(diào)制該加熱光斑為長寬比例不 同；及聚焦該加熱光斑的聚焦鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐳射裝置，其特征在于，該溫度梯度控制模塊更包含一二極 管致冷片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的鐳射裝置，其特征在于，該導(dǎo)電膜包含一第一膜及一第二膜，該基 板介于該第一膜與該第二膜之間，該預(yù)切割鐳射模塊包含一第一預(yù)切割鐳射組件，具平頭波的一第一預(yù)切割激光束并沿一切割方向移動，而切 割該第一膜及該基板，該加熱鐳射模塊于該第一預(yù)切割鐳射組件后方沿該切割方向移動； 及一第二預(yù)切割鐳射組件，具平頭波的一第二預(yù)切割激光束并沿該切割方向移動，與該 第一預(yù)切割激光束同步，而切割該第二膜及該基板，該溫度梯度控制模塊于該第二預(yù)切割 鐳射組件后方與該加熱鐳射模塊的相對側(cè)，沿該切割方向移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐳射裝置，其特征在于，該第一預(yù)切割鐳射組件包含一第一鐳射光源，產(chǎn)生該第一預(yù)切割激光束；一第一監(jiān)控單元，監(jiān)控并回授該第一預(yù)切割激光束的參數(shù)；及一第一聚焦單元，聚焦該第一預(yù)切割激光束至該面板。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐳射裝置，其特征在于，該第一預(yù)切割激光束及該第二預(yù)切 割激光束為532nm波長的綠光鐳射。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐳射裝置，其特征在于，該第二預(yù)切割鐳射組件包含 一第二鐳射光源，產(chǎn)生該第二預(yù)切割激光束； 一第二監(jiān)控單元，監(jiān)控并回授該第二預(yù)切割激光束的參數(shù)；及 一第二聚焦單元，聚焦該第二預(yù)切割激光束至該面板。
專利摘要一種鐳射裝置，用以切割包含導(dǎo)電膜及基板的面板，鐳射裝置包含預(yù)切割鐳射模塊、加熱鐳射模塊、光形調(diào)制鏡組及溫度梯度控制模塊。預(yù)切割鐳射模塊用以產(chǎn)生具平頭波的預(yù)切割激光束并沿切割方向移動，而切割導(dǎo)電膜及基板；加熱鐳射模塊用以產(chǎn)生加熱激光束，于預(yù)切割鐳射模塊后方沿切割方向移動；光形調(diào)制鏡組設(shè)置于加熱鐳射模塊與面板間，用以聚焦加熱激光束而產(chǎn)生橢圓狀的加熱光斑，加熱光斑的長軸平行于切割方向，沿切割方向加熱面板的表面；溫度梯度控制模塊于加熱鐳射模塊后方沿切割方向移動，用以噴灑冷卻液而降溫面板。
文檔編號C03B33/09GK201686613SQ20102010967
公開日2010年12月29日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者李俊豪 申請人:合冠科技股份有限公司