CN106458693B - 用于在柔性薄玻璃中切割多个半径的方法和设备 - Google Patents

用于在柔性薄玻璃中切割多个半径的方法和设备 Download PDF

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Abstract

方法和设备提供用于：沿着弯曲的切割线切割薄玻璃片，其中曲线被分成多个线段；施加激光光束并沿着该切割线连续地移动该激光光束；与施加该激光光束同时地施加冷却流体，以便使断裂沿该切割线在该玻璃片中传播；以及在该激光光束从该多个线段中的一个移动至该多个线段中的下一个时，改变一个或多个切割参数，其中该一个或多个切割参数包括以下中的至少一个：(i)该激光光束的功率，(ii)该移动的速度，(iii)该冷却流体的压力，及(iv)该冷却流体的流动速率。

Description

用于在柔性薄玻璃中切割多个半径的方法和设备
本申请要求2014年2月20日提交的美国临时申请系列第61/942309号的优先权权益，本申请基于该临时申请的内容且该临时申请通过引用整体结合于此。
背景技术
本公开涉及用于将多个半径切割到柔性薄玻璃中的方法及设备。
已开发用于切割柔性塑料基板的传统制造技术，其中塑料基板采用层叠有一个或多个聚合物膜的塑料基底材料。这些层叠结构通常用于与光伏(PV)装置、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)及图案化薄膜晶体管(TFT)电子器件相关联的柔性封装中，这主要因为它们的相对低的成本及可论证的性能。
虽然前述柔性塑料基板已进入广泛使用，但是它们展现出与至少提供湿气屏障及提供非常薄的结构(实际上，由于塑料材料的性质，这些结构相对较厚)相关的不良特性。
因此，本领域中需要用于制造柔性基板的新的方法和设备，所述柔性基板用在例如PV装置、OLED装置、LCD、TFT电子器件等中，特别是其中基板将要提供湿气屏障且基板将要被形成为在一角处具有至少一个半径的形状的地方。
发明内容
本公开涉及采用相对薄的柔性玻璃片(小于约0.2mm的量级)及将玻璃片切割成具有至少一个半径的形状(诸如自由形式形状)。
柔性玻璃基板相对如今使用的现有柔性塑料基板，提供若干技术优势。一个技术优势在于玻璃基板充当良好的湿气或气体屏障的能力，而湿气或气体是电子装置的室外应用中的主要劣化机制。另一优势在于柔性玻璃基板通过减少或消除一个或多个封装基板层来减小最终产品的整体封装尺寸(厚度)及重量的潜能。随着电子显示器工业中对更薄的柔性基板(小于约0.2mm厚的量级)的需求增加，制造商在提供合适的柔性基板方面面临诸多挑战。
虽然存在连续切割超薄玻璃腹板(例如，测量小于约0.2mm厚的玻璃腹板)的技术，但此类技术通常针对将玻璃腹板切割成特定宽度的直条。
制造用于PV装置、OLED装置、LCD、TFT电子器件等的柔性玻璃基板中的显著挑战是将相对大的薄玻璃片源切割成具有严格的尺寸公差、良好的边缘质量及高的边缘强度的各种尺寸及形状的较小离散基板。实际上，期望的制造要求是要在切割线不中断的情况下连续地从源玻璃片上切割玻璃部分，其中切割线包括至少一些圆形区段(例如，至少一个圆角)。虽然用于连续切割不规则(自由形式)形状的现有机械技术提供用于划刻(用划刻轮)及机械破坏(或折断(snapping))，但是由此类机械技术所达到的边缘质量及强度对于需要精确度和/或高边缘强度的很多应用而言是不足够的。实际上，机械划刻和破坏方法产生玻璃颗粒及制造故障，这降低了工艺产率并增加了生产周期时间。
根据本文中的一个或多个实施例，采用激光切割技术来将薄玻璃片切割成具有至少一个圆角或圆形部分的自由形式形状。使用激光的玻璃切割技术是已知的，然而，此类技术通常针对切割具有至少0.4mm及更厚的厚度的玻璃片，且该技术涉及在激光划刻后继之以机械破坏(划刻与折断)。切割具有小于约0.2mm(且甚至在卷形式中低至数十微米)的厚度的薄柔性玻璃呈现显著挑战，特别是当制造对象需要严格的尺寸公差及高的边缘强度时。传统的激光划刻与机械破坏工艺几乎不可能可靠地用于小于约0.2mm的玻璃片厚度。实际上，由于小于约0.2mm的玻璃片的相对较薄的轮廓，片的刚度非常低(即，该片为柔性的)，且激光划刻与折断切割工艺容易不利地受到热屈曲、机械变形、气流、内应力、玻璃翘曲及许多其它因素的影响。为了在传统切割工艺之后移除边缘宏观裂缝及改善边缘强度，必须精细抛光切割边缘以避免进一步裂缝及故障。这又增加了生产成本并降低了产率。
相比之下，本文中的实施例呈现经由一步式、连续的、完全分离工艺导致自由形式形状的薄柔性玻璃的激光切割技术，其中从源玻璃片获得自由形式形状。重要地，该切割技术甚至沿多个半径导致高边缘强度(至少大于约150MPa)。
新颖的方法及设备提供经由激光(例如，CO2激光光束)及冷却流体(例如气体，诸如空气)的同时供应的发起(initiation)瑕疵(例如，源玻璃片中的裂缝)的传播。该方法及设备适用于薄及超薄玻璃片，所述玻璃片具有小于约0.2mm的厚度，例如，介于约0.02mm至0.2mm之间、介于约0.05mm至0.2mm之间和/或介于约0.1mm至0.2mm之间的厚度。值得注意的是，切割更薄的玻璃片是可能的，且切割更厚的玻璃片(即，大于约0.2mm)也是可能的。
本文中的实施例的优点包括：(i)减少裂缝传播缺陷(诸如锯齿(hackle)及碎屑(chipping))，并藉此减少颗粒产生；(ii)减少表面划伤，改进边缘强度，及降低表面粗糙度(归因于一步式无触摸工艺)；(iii)增加生产产率(消除了机械折断及所得的不想要的裂缝及破坏)；(iv)最佳化自由形式切割，包括低至约2mm的曲率半径；(v)增加玻璃基板的强度(归因于与具有容易地碎裂的尖锐边缘的经划线(scribed)玻璃相比，向结构添加至少一个圆形边缘)；(vi)消除对修整(研磨及抛光)的需求；(vii)降低生产成本；(viii)增加切割边缘的质量(诸如增加强度)；(ix)增加对切割工艺的控制(归因于与划刻的裂缝(对于薄玻璃非常难以控制)相比，热控制的裂缝传播)；(x)改善工艺能力，诸如对薄玻璃的玻璃厚度差异的调整的改进(归因于使用了激光分离，与此相比划线仅对于大于约0.5mm的厚度调整良好，但对于小于约0.5mm的厚度的玻璃中经历的厚度差未调整良好)；(xi)简化切割装备(因为激光装备可容易购自商业供应商)；(xii)改善切割选项(例如，容许在源玻璃片上的任意处发起切割，而不仅仅从边缘发起)；(xiii)改善切割结果，例如容许在完成激光切割时与源玻璃片的完全分离(这与划刻相反，划刻在从玻璃基板剥脱源玻璃片的废区段时需要一个或多个中间步骤，藉此在玻璃中产生额外应力)；(ixx)减少和/或消除边缘污染(与机械划刻相比，机械划刻可使污染物嵌入玻璃边缘中和/或玻璃表面上)；(xx)改善切割精确度及一致性；及(xxi)消除横向裂缝(归因于激光切割边缘增加了该部分整体部件强度及预期寿命，藉此满足本领域中的需要)。
从这里的描述连同附图，其它方面、特征及优点对本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
为了说明的目的，在附图中显示的是目前优选的形式，然而，要理解，本文中所公开和描述的实施例不限于所显示的精确布置和手段。
图1是使用本文所公开的一种或多种切割方法及设备所产生的薄玻璃基板的俯视图；
图2是源玻璃片的俯视图，可从该源玻璃片产生图1的玻璃基板；
图3是可被用于从玻璃片切割玻璃基板的设备的示意图；
图4A-4B分别是使用传统激光切割方法的给定半径的切割边缘的俯视图及侧视图的数字图像；
图5A-5B分别是使用本文中的一个或多个实施例的切割方法的给定半径的切割边缘的俯视图和侧视图的数字图像；
图6A-6B分别是用于测试玻璃基板的切割边缘(具有半径)的边缘强度的装置的正视图及侧视图的示意图；
图7是玻璃基板的切割边缘的数字图像，其显示了由图6A-6B的测试装置造成的镜面修整(mirror finish)半径的示例；以及
图8是指示使用本文中的一个或多个实施例的方法的非常高的边缘强度的(具有多个半径的边缘的)边缘强度的威布尔(Weibull)图。
具体实施方式
参照诸图，其中相同数字指示相同元件。在图1中示出使用本文中所公开的一种或多种切割方法及设备所产生的薄玻璃基板10的俯视图。当考虑这里的本公开内容时，玻璃基板10的许多特性具有重要性。第一，玻璃基板10(以及从中切割它的源玻璃片)为薄的和/或超薄的，具有小于约0.2mm的厚度，例如介于约0.01mm至0.2mm之间，介于约0.05mm至0.2mm之间，和/或介于约0.1mm至约0.2mm之间。虽然这些厚度被视为优选的，但玻璃基板10可比所提及的范围更薄和/或更厚。第二，玻璃基板10被视为自由形式形状，例如具有至少一个弯曲部分，具有一个或多个曲率半径，从约2mm的最小值直到约20mm中的任何值。举例而言，玻璃基板10被示为具有四个圆角，尽管可采用任何其它形状，例如具有圆角、尖角、直斜角等的混合。第三，弯曲部分的边缘强度非常高，诸如大于约150MPa、大于约200MPa、大于约300MPa和/或大于约400MPa。
现参照图2，该图是源玻璃片20的俯视图，可从该源玻璃片产生图1的玻璃基板10。本文中所公开的新颖的方法及设备提供使用激光(例如，CO2激光光束)及冷却流体(例如，气体，例如空气)的同时供应经由发起瑕疵(flaw)(例如，源玻璃片中的裂缝)的传播，来切割玻璃基板10。大体而言，此布置导致裂缝在源玻璃片20中沿着期望的切割线的受控传播，以便使玻璃基板10与玻璃片20分离。稍后在此描述中提供用于实施裂缝的发起、传播及终止的方法及设备的更详细的讨论。
作为工艺的初始阶段，在合适的支撑结构(将稍后在本文中更详细地讨论)上支撑源玻璃片20(具有前面提及的厚度)，并限定建立封闭图案的自由形式切割线(图2中的虚线)，其中该切割线限制玻璃基板10的期望的最终形状。本领域技术人员将理解到，自由形式切割线的特定形状高度取决于玻璃基板10的特定预期应用。举例而言，虽然所图示的切割线为封闭曲线，但情况不需要如此。实际上，替代切割线可包括一个或多个弯曲区段以及包括玻璃片20的原始边缘部分中的一些的一个或多个其它区段。在这种情况下，切割线可与玻璃片20的原始边缘部分中的一个或多个相交，借此玻璃基板10可包括此类边缘部分。
在切割线的圆形部分12中的一个的放大视图中图示与限定切割线相关的重要方面。具体地，非直的圆形部分12具有小于约20mm(诸如介于约1mm与约20mm之间)的半径，且该圆形部分12被分成多个顺序线段14、16、18等。线段14、16、18可具有相同长度或具有不同长度。如本文中稍后将更详细地讨论的，这些线段14、16、18表示切割线的各部分，在这些部分中，在激光光束从线段中的一个移动至线段中的下一个时，改变一个或多个切割参数。
对于切割线的开始和/或结束，存在众多选项。举例而言，一个选项为切割线的开始与结束为一致的，借此切割线与玻璃基板10的期望轮廓完全一致。替代地，与切割线的结束相比，切割线的开始可处于不同点处。举例而言，切割线的开始和/或结束可处于玻璃片20的各自边缘处(所述各自边缘不与切割线一致)。在切割线的开始处，尤其在玻璃片20上的小长度(例如，约5mm至10mm长)上提供初始裂缝(或断裂，或发起瑕疵)。随后，使用前文所提及的激光切割技术使初始裂缝延长及传播。大体而言，使用机械划刻装置(例如，划刻轮)或经由基于激光的裂缝发起技术在初始裂缝处划刻玻璃片20。为了理解裂缝发起及后续传播的重要性，将首先提供对激光切割技术的更详细的讨论。
激光光束被用于在局部区域内加热玻璃片20，且冷却流体源被用于迅速地冷却该区域，以便经由所得的温度梯度产生瞬时拉伸应力。通过在玻璃片20的表面上引入小的初始瑕疵来产生前文所提及的初始裂缝，该初始裂缝随后被转变成通过经由激光加热局部区域以及经由冷却流体所产生的淬火(quenching)动作冷却该区域而传播的释放口(vent)(裂缝)。在工艺期间产生的拉伸应力σ与α*E*△T成比例，其中α为玻璃片20的线性热膨胀系数，E为玻璃片20的弹性模量，且△T为由加热(来自激光)与冷却(来自流体)产生的玻璃片20的表面上的温度差。控制拉伸应力以便比玻璃片20的分子键高。对于给定α*E拉伸应力，可通过经由激光将玻璃片20加热至更高温度来增加σ。然而，过度加热玻璃片20(处于其应变点以上)将引起烧蚀(ablation)及不可逆的高残余应力，从而劣化切割边缘的品质及降低边缘强度。所描述的方法使用完全主体(full body)玻璃分离(切割)，其中释放口深度等于玻璃的厚度。
现参看图2与图3，后者图是可被用于从玻璃片20切割玻璃基板10的设备100的示意图。可使用支撑结构102(稍后在本文中将更详细地描述)支撑玻璃片20。作为示例，可使用激光能量源64、折叠光学器件66及聚焦光学器件68实施激光光束60。本领域技术人员将理解，在光学器件实施的细节中存在许多变化。在初始裂缝处开始的激光光束60对玻璃片20的施加发起裂缝的传播。激光光束60相对于玻璃片20沿切割线的连续移动升高切割线处玻璃片20的温度。同时，相对于激光光束60(经由喷嘴70)施加冷却流体62，使得冷却流体62导致玻璃片20中的温度差，以便引发前文所提及的拉伸应力以及使裂缝(即，断裂或释放口)沿切割线在玻璃片20中传播。可经由任何已知输送机构实现激光光束60及喷嘴70相对于玻璃片20的移动。
已发现，可使用由环形、圆形、环状冷却剂区域(使用冷却剂源喷嘴70实现)围绕的基本上圆形的激光光束60实现弯曲的自由形式的激光切割。圆形激光光束60连同环形冷却剂区域一起并未展现出任何预定义的或固有的取向(如对于显著椭圆激光光束的情况)，且因此可被用于在任何方向上传播裂缝(而不必须使用任何复杂的光束成形技术或提供用于喷嘴70的移动的任何附加运动轴)。虽然已知在激光切割应用中产生环形、环状流体流动的喷嘴，但所述喷嘴迄今为止一直被应用于直的激光切割方法，或经由划刻与破坏方法(其中产生部分释放口，继之以机械破坏)切割较厚的玻璃。相比之下，本文中的实施例采用环喷嘴70用于薄玻璃片20的完全主体分离(或切割)。另外，虽然亦已知小直径激光光束用于自由形式激光切割，但本文中的实施例应用环形流体流动(与激光光束60呈静止关系)的喷嘴70与其它切割变量的组合，以实现优良的边缘特性，包括高边缘强度。对于小的基本上圆形的光束，激光光束60的直径可为约1-5mm，优选介于约2mm至4mm之间。对于小的适度(moderately)非圆形光束，激光光束60的纵横比可小于约2，且激光光束60的直径可小于约5mm。激光光束60可具有高斯、非高斯或平顶光束功率分布。
可使用CO2激光机构实施激光功率源64，然而，其它实施是可能的，例如光纤激光器、Nd：YAG激光器或其它激光系统。二氧化碳激光器在10.6μm的波长处操作。大体而言，使用具有本文中所公开的直径的激光光束60允许某些有利效果：(i)最小化与裂缝发起相关联的边缘缺陷(光束直径越小，不稳定的裂缝传播区域越小)；(ii)使裂缝几乎传播至玻璃片20的边缘的能力(即，容许裂缝接近于玻璃片20的边缘而终止，藉此避免在切割的末端处的钩(hook)；以及(iii)即使利用小直径光束仍维持合理地高的切割速度，从而导致相对短的处理时间及高的产量。
如上文所注意的，对于玻璃基板10的非常期望的边缘特性为在直的部分上以及在弯曲部分上的高边缘强度。对于薄玻璃基板(小于约0.2mm)，大于约150MPa、大于约200MPa、大于约300MPa和/或大于约400MPa的高边缘强度并非为传统可实现的，尤其是在弯曲边缘上。为了实现前文所提及的高边缘强度，在激光光束从多个线段14、16、18等中的一个移动至该多个线段中的下一个时改变切割参数中的一个或多个。这些切割参数可包括以下中的至少一个：(i)激光光束的功率，(ii)移动的速度，以及(iii)冷却流体的压力与流动速率中的至少一个。
可经由控制器80控制这些切割参数，例如使用采用微处理器、存储器及软件代码的计算机系统实施该控制器。控制器控制激光源64、喷嘴70和/或支撑结构102的某些特性。举例而言，控制器80可操作以改变激光光束60的功率，使得线段14、16、18等中的至少一个中的功率级相比于这些线段中的其它线段是不同的。作为示例，关于功率级“不同”的定义可为至少约2％、至少约5％和/或至少约10％。在另一实施例中，控制器80可操作以改变激光光束60的功率，使得所有线段14、16、18等中的功率电平都不同。另外和/或替代地，控制器80可操作以改变激光光束60相对于玻璃片20的移动的速度，使得线段14、16、18等中的至少一个中的速度相比于这些线段中的其它线段是不同的。作为示例，关于速度“不同”的定义可为至少约2％、至少约5％和/或至少约10％。在另一实施例中，控制器80可操作以改变激光光束60相对于玻璃片20的移动的速度，使得所有线段14、16、18等中的速度都不同。另外和/或替代地，控制器80可操作以改变冷却流体62的压力与流动速率中的至少一个，使得线段14、16、18等中的至少一个中的压力与流动速率中的至少一个相比于这些线段中的其它线段是不同的。作为示例，关于流动速率“不同”的定义可为至少约2％、至少约5％和/或至少约10％。在另一实施例中，控制器80可操作以改变冷却流体62的压力与流动速率中的至少一个，使得所有线段14、16、18等中的压力与流动速率中的至少一个都不同。另外和/或替代地，控制器80可操作以在激光光束60移动穿过线段14、16、18等中的至少一个时，相比于这些线段中的其它线段，改变来自支撑结构102的支撑流体的空气压力和/或流量的供应，从而调整支撑结构102上方的玻璃片20的飞行高度。
控制器80操作以改变穿过线段14、16、18的切割参数，以便在裂缝沿切割线传播时控制玻璃片20内的温度及应力。切割参数的可变性导致切割边缘的边缘特性的改善，所述边缘特性包括边缘强度、剪切(shear)、压缩、扭曲锯齿(twist hackle)等。举例而言，参看图4A-4B，图4A-4B分别是薄玻璃基板(约0.2mm)的给定半径(小于约20mm)的切割边缘的俯视图及侧视图的数字图像。值得注意的是，产生该切割边缘，而没有在激光光束60横穿圆形部分时，改变穿过切割线的任何线段的切割参数。因此，众多不期望的边缘特性是明显的，包括大的剪切、大的压缩、大的扭曲锯齿以及阻止(arrest)特征92的迹象，其中所示尺寸为约105μm。比较而言，参看图5A-5B，图5A-5B分别是薄玻璃基板(约0.2mm)的给定半径(小于约20mm)的切割边缘的俯视图及侧视图的数字图像。值得注意的是，通过在激光光束60横穿圆形部分时，改变穿过切割线的线段中的一个或多个的切割参数来产生该切割边缘。因此，众多期望的边缘特性是明显的，包括低的剪切、低的压缩、低的扭曲锯齿以及没有任何阻止特征的迹象，其中所示尺寸为约114.08μm。
与在经修整的玻璃基板10上实现满意的切割边缘质量相关的另一重要的参数集合是提供传送玻璃片20(进出设备100的切割区域)，以及在切割工艺期间保持玻璃片20的功能。假定支撑结构102将被用于传送、划刻及激光切割(此为期望的组合)，则支撑结构102(尤其在玻璃片20下面的表面)的表面性质以及有助于在切割期间支撑玻璃片20的机构对于切割具有本文中所设想的厚度的薄柔性玻璃是重要的。为了使用机械划刻机构进行裂缝发起，支撑结构102的表面的硬度应相对较硬以避免挠曲。另外，支撑结构102的表面应能够经受由激光光束60产生的相对较高的温度。为了将玻璃片20移动至划刻、激光切割的位置中，并且随后移动玻璃基板10(在完成切割工艺之后)，在支撑结构102中提供空气轴承机构。可经由支撑结构102的多孔表面实现空气轴承，其中该台提供可变空气轴承模式(轴承流体压力和/或流动速率的可变性)。经由表面的孔隙度以及变化的压力与流量的流体源(未图示)从支撑结构102的表面递送空气轴承的支撑轴承流体。空气轴承模式操作以在激光光束60升高玻璃片20的温度以及以与支撑流体相对的方式引导冷却流体62时，偏置(bias)玻璃片20远离支撑结构102的台表面。
现参看图6A-6B，图6A-6B分别是用于使用新颖的两点弯曲方法测试玻璃基板10的边缘强度的装置的正视图及侧视图的示意图。传统的两点测试方法操作以测试直边缘的边缘强度。然而，图6A-6B中所示的测试装置操作以测试圆形边缘(例如，具有小于约20mm的半径)的边缘强度。测试装置包括上压板202及下压板204，借此在压板202、204之间设置玻璃基板10。在所示示例中，玻璃基板10包括在其横侧上的对称的圆形部分以及基本上直的上边缘与下边缘，所述上边缘与下边缘接合上压板202及下压板204。如图6B中最佳可见，使上压板202与下压板204朝向彼此移动，以便使玻璃基板10挠曲以及向玻璃基板10的圆形部分12的顶点呈现大的应力。使压板202、204前进，直至玻璃基板10破坏。
接下来，通过检查圆形部分12的断裂的边缘来识别破坏点。举例而言，如图7所示，可使用合适的检验设备来检查圆形部分12的镜面修整半径。这需要采用某种用于估算玻璃的断裂应力的方法(传统的或以其它方式)。举例而言，使用显微镜获得图7中的结果，借此在散列标记之间测量到约36μm的长度(即，用于确定样本的断裂应力的镜面半径长度)。本领域技术人员将基于已知技术理解这种工艺中的步骤。
使用上述测试装置，测试众多玻璃基板10样本。通过使用上文所讨论的切割工艺切割130μm厚度的玻璃片来制备玻璃基板样本。在切割线的直区段中，切割参数包括：(i)3.8瓦特的激光功率，(ii)860mm/m的速度，以及(iii)100l/m的喷嘴气流。如上文所讨论的，在切割线的弯曲部分中，在激光光束从多个线段14、16、18中的一个移动至该多个线段中的下一个时改变切割参数中的一个或多个。特别是，在段14中，切割参数包括：(i)3.0瓦特的激光功率，(ii)300mm/m的速度，以及(iii)100l/m的喷嘴气流。在段16中，切割参数包括：(i)3.0瓦特的激光功率，(ii)350mm/m的速度，以及(iii)100l/m的喷嘴气流。在段18中，切割参数包括：(i)3.0瓦特的激光功率，(ii)325mm/m的速度，以及(iii)100l/m的喷嘴气流。
参看图8，在威布尔图上呈现所得的测试数据(具有沿着Y轴的故障概率以及沿着X轴的以MPa为单位的最大弯曲应力)。该图示出了以MPa为单位的断裂应力，且数据点揭示出对于所测试的样本，圆形部分的边缘强度介于100MPa至700MPa之间。进一步，具有大于玻璃厚度的约50％的锯齿的样本被指出为不期望的且指示需要调整切割工艺。
虽然已参照特定实施例描述本公开，但要理解的是，这些实施例仅说明本文中的实施例的原理及应用。因此，要理解的是，可对说明性实施例进行众多修改并且可在不背离本申请的精神及范围的情况下设计其它布置。举例而言，可根据以下方面组合本发明的各种特征。
根据第一方面，提供了一种方法，该方法包括：
支撑约0.2mm或更小的厚度的源玻璃片；
限定具有小于约20mm的半径的至少一个非直部分的切割线，其中所述切割线限定玻璃基板的期望形状；
将所述切割线的非直部分分成多个顺序线段；
在所述玻璃片中发起瑕疵；
将激光光束施加至所述玻璃片，在所述瑕疵处开始并且沿所述切割线使所述激光光束与所述玻璃片相对于彼此连续移动，以升高所述切割线处的所述玻璃片的温度；
与施加所述激光光束的同时地施加冷却流体，使得所述冷却流体至少降低所述玻璃片的温度，以便使断裂沿所述切割线在所述玻璃片中传播；
在所述激光光束从所述多个线段中的一个移动至所述多个线段中的下一个时，改变一个或多个切割参数，其中所述一个或多个切割参数包括以下中的至少一个：(i)所述激光光束的功率，(ii)所述移动的速度，(iii)所述冷却流体的压力，及(iv)所述冷却流体的流动速率；以及
从所述玻璃片分离废玻璃以获得所述期望形状的玻璃基板。
根据第二方面，提供如方面1所述的方法，其中以下中的至少一个：
所述激光光束为基本上圆形的，具有为以下中的一个的所述激光光束的直径：(i)介于约1mm至约5mm之间，及(ii)介于约2mm至约4mm之间；以及
所述激光光束为适度非圆形的，具有小于约2的纵横比及小于约5mm的直径。
根据第三方面，提供如方面1或方面2所述的方法，进一步包括改变所述激光光束的功率，使得所述线段中的至少一个中的功率级相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第四方面，提供如方面3所述的方法，进一步包括改变所述激光光束的功率级，使得所有线段中的功率级都不同，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第五方面，提供如方面1至4中任一项所述的方法，进一步包括改变所述激光光束的功率级，使得当所述切割线为直的时的功率级相比于当所述切割线为弯曲时更高，高出以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第六方面，提供如方面1至5中任一项所述的方法，进一步包括改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所述线段中的至少一个中的速度相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第七方面，提供如方面6所述的方法，进一步包括改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所有线段中的速度都不同，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第八方面，提供如方面1至7中任一项所述的方法，进一步包括改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得当所述切割线为直的时的速度相比于当所述切割线为弯曲时更高，高出以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第九方面，提供如方面1至8中任一项所述的方法，进一步包括改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所述线段中的至少一个中的压力与流动速率中的至少一个相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第十方面，提供如方面9所述的方法，进一步包括改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所有线段中的压力与流动速率中的至少一个都不同，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第十一方面，提供如方面1至10中任一项所述的方法，其中围绕所述激光光束朝向所述玻璃片环形地引导所述冷却流体。
根据第十二方面，提供了一种设备，该设备包括：
支撑台，所述支撑台操作以支撑约0.2mm或更小的厚度的玻璃片，所述玻璃片具有限定的切割线，所述切割线包括小于约20mm的半径的至少一个非直部分，其中所述切割线的非直部分被分成多个顺序线段，且其中所述切割线限定玻璃基板的期望形状；
装置，所述装置操作以划刻所述玻璃片来产生初始瑕疵；
激光源，所述激光源操作以将激光光束施加至所述玻璃片，在所述初始瑕疵处开始并且沿所述切割线使所述激光光束与所述玻璃片相对于彼此连续移动，以升高所述切割线处的所述玻璃片的温度；
冷却流体源，所述冷却流体源操作以与施加所述激光光束同时地施加冷却流体，使得所述冷却流体至少降低所述玻璃片的温度，以便使断裂沿所述切割线在所述玻璃片中传播；
控制器，所述控制器操作以在所述激光光束从所述多个线段中的一个移动至所述多个线段中的下一个时改变一个或多个切割参数，其中所述一个或多个切割参数包括以下中的至少一个：(i)所述激光光束的功率，(ii)所述移动的速度，(iii)所述冷却流体的压力，及(iv)所述冷却流体的流动速率。
根据第十三方面，提供如方面12所述的设备，其中以下中的至少一个：
所述激光光束为基本上圆形的，具有为以下中的一个的所述激光光束的直径：(i)介于约1mm至约5mm之间，及(ii)介于约2mm至约4mm之间；以及
所述激光光束为适度非圆形的，具有小于约2的纵横比及小于约5mm的直径。
根据第十四方面，提供如方面12或方面13所述的设备，其中所述控制器操作用以以下中的一个：
改变所述激光光束的功率，使得所述线段中的至少一个中的功率级相比于所述线段中的其它线段为不同的；以及
改变所述激光光束的功率级，使得所有线段中的功率级都不同。
根据第十五方面，提供如方面12至14中任一项所述的设备，其中所述控制器操作用以以下中的一个：
改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所述线段中的至少一个中的速度相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％；以及
改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所有线段中的速度都不同，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第十六方面，提供如方面12至15中任一项所述的设备，其中所述控制器操作用以以下中的一个：
改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所述线段中的至少一个中的压力与流动速率中的至少一个相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％；以及
改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所有线段中的压力与流动速率中的至少一个都不同，不同达以下中的一个：至少约2％、至少约5％及至少约10％。
根据第十七方面，提供如方面12至16中任一项所述的设备，其中所述冷却流体是围绕所述激光光束朝向所述玻璃片环形地引导的。
根据第十八方面，提供了一种设备，该设备包括：
已经从源玻璃片激光切割的约0.2mm或更小的厚度的玻璃基板，
其中所述玻璃基板包括具有小于约20mm的半径的至少一个非直部分，且所述至少一个非直部分的边缘强度大于约150MPa，且所述至少一个非直部分未通过抛光进行强化。
根据第十九方面，提供如方面18所述的设备，其中所述至少一个非直部分的边缘强度大于约300MPa。
根据第二十方面，提供如方面18或方面19所述的设备，其中所述至少一个非直部分的边缘强度大于约400MPa。
根据第二十一方面，提供如方面18至20中任一项所述的设备，其中锯齿尺寸小于玻璃厚度的约50％。

Claims (21)

1.一种切割方法，包括：
支撑0.2mm或更小的厚度的源玻璃片；
限定具有小于20mm的半径的至少一个非直部分的切割线，其中所述切割线限定玻璃基板的期望形状；
将所述切割线的所述非直部分分成多个顺序线段；
在所述玻璃片中发起瑕疵；
将激光光束施加至所述玻璃片，在所述瑕疵处开始并且沿所述切割线使所述激光光束与所述玻璃片相对于彼此连续移动，以升高所述切割线处的所述玻璃片的温度；
与施加所述激光光束同时地施加冷却流体，使得所述冷却流体至少降低所述玻璃片的温度，以便使断裂沿所述切割线在所述玻璃片中传播；
在所述激光光束从所述多个线段中的一个移动至所述多个线段中的下一个时改变一个或多个切割参数，其中所述一个或多个切割参数包括以下中的至少一个：(i)所述激光光束的功率，(ii)所述移动的速度，(iii)所述冷却流体的压力，及(iv)所述冷却流体的流动速率；以及
从所述玻璃片分离废玻璃以获得所述期望形状的玻璃基板。
2.如权利要求1所述的切割方法，其中以下中的至少一个：
所述激光光束为基本上圆形的，具有为以下中的一个的所述激光光束的直径：(i)介于1mm至5mm之间，及(ii)介于2mm至4mm之间；以及
所述激光光束为适度非圆形的，具有小于2的纵横比及小于5mm的直径。
3.如权利要求1所述的切割方法，进一步包括改变所述激光光束的功率，使得所述线段中的至少一个中的功率级相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
4.如权利要求3所述的切割方法，进一步包括改变所述激光光束的功率级，使得所有线段中的功率级是不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
5.如权利要求1所述的切割方法，进一步包括改变所述激光光束的功率级，使得当所述切割线为直的时的功率级相比于当所述切割线为弯曲时更高，高出以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
6.如权利要求1所述的切割方法，进一步包括改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所述线段中的至少一个中的速度相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
7.如权利要求6所述的切割方法，进一步包括改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所有线段中的速度是不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
8.如权利要求1所述的切割方法，进一步包括改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得当所述切割线为直的时的速度相比于当所述切割线为弯曲时更高，高出以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
9.如权利要求1所述的切割方法，进一步包括改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所述线段中的至少一个中的压力与流动速率中的至少一个相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
10.如权利要求9所述的切割方法，进一步包括改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所有线段中的压力与流动速率中的至少一个为不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
11.如权利要求1所述的切割方法，其中围绕所述激光光束朝向所述玻璃片环形地引导所述冷却流体。
12.一种切割设备，包括：
支撑台，所述支撑台操作以支撑0.2mm或更小的厚度的玻璃片，所述玻璃片具有限定的切割线，所述切割线包括小于20mm的半径的至少一个非直部分，其中所述切割线的所述非直部分被分成多个顺序线段，且其中所述切割线限定玻璃基板的期望形状；
装置，所述装置操作以划刻所述玻璃片来产生初始瑕疵；
激光源，所述激光源操作以将激光光束施加至所述玻璃片，在所述初始瑕疵处开始并且沿所述切割线使所述激光光束与所述玻璃片相对于彼此连续移动，以升高所述切割线处的所述玻璃片的温度；
冷却流体源，所述冷却流体源操作以与施加所述激光光束同时地施加冷却流体，使得所述冷却流体至少降低所述玻璃片的温度，以便使断裂沿所述切割线在所述玻璃片中传播；
控制器，所述控制器操作以在所述激光光束从所述多个线段中的一个移动至所述多个线段中的下一个时改变一个或多个切割参数，其中所述一个或多个切割参数包括以下中的至少一个：(i)所述激光光束的功率，(ii)所述移动的速度，(iii)所述冷却流体的压力，及(iv)所述冷却流体的流动速率。
13.如权利要求12所述的切割设备，其中：
所述激光光束为基本上圆形的，具有为以下中的一个的所述激光光束的直径：(i)介于1mm至5mm之间，及(ii)介于2mm至4mm之间；或者
所述激光光束为适度非圆形的，具有小于2的纵横比及小于5mm的直径。
14.如权利要求12所述的切割设备，其中所述控制器操作用以以下中的一个：
改变所述激光光束的功率，使得所述线段中的至少一个中的功率级相比于所述线段中的其它线段为不同的；以及
改变所述激光光束的功率级，使得所有线段中的功率级是不同的。
15.如权利要求12所述的切割设备，其中所述控制器操作用以以下中的一个：
改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所述线段中的至少一个中的速度相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％；以及
改变所述激光光束相对于所述玻璃片的移动速度，使得所有线段中的速度是不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
16.如权利要求12所述的切割设备，其中所述控制器操作用以以下中的一个：
改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所述线段中的至少一个中的压力与流动速率中的至少一个相比于所述线段中的其它线段为不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％；以及
改变所述冷却流体的压力与流动速率中的至少一个，使得所有线段中的压力与流动速率中的至少一个是不同的，不同达以下中的一个：至少2％、至少5％及至少10％。
17.如权利要求12所述的切割设备，其中所述冷却流体是围绕所述激光光束朝向所述玻璃片环形地引导的。
18.一种包括玻璃基板的设备，包括：
已经从源玻璃片激光切割的0.2mm或更小的厚度的所述玻璃基板，
其中所述玻璃基板包括具有小于20mm的半径的至少一个非直部分，所述玻璃基板的形状由位于所述玻璃基板的表面上的切割线限定，所述切割线具有小于20mm的半径的所述至少一个非直部分，且所述至少一个非直部分的边缘强度大于150MPa，且所述至少一个非直部分未通过抛光进行强化。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述至少一个非直部分的边缘强度大于300MPa。
20.如权利要求18所述的设备，其中所述至少一个非直部分的边缘强度大于400MPa。
21.如权利要求18所述的设备，其中锯齿尺寸小于玻璃厚度的50％。
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