CN111499172A - 一种双层玻璃的加工方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双层玻璃的加工领域，具体涉及一种双层玻璃的加工方法及装置。所述加工方法的步骤包括：设置CF玻璃为CF玻璃，设置TFT基板玻璃为TFT基板玻璃；通过激光，在双层玻璃端子区内端边的CF玻璃中加工第一切割轨迹；再通过激光，在双层玻璃端子区外端边的TFT基板玻璃中加工第二切割轨迹；通过对双层玻璃施加压力使其折弯或趋向折弯，并使双层玻璃分离成两部分。本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过一种双层玻璃的加工方法，实现CF玻璃半切加工，完成双层玻璃显示屏的端子区玻璃切割，加工效果好，对TFT基板玻璃线路和胶层等无损伤，方法简便，应用范围广。

Description

一种双层玻璃的加工方法及装置

技术领域

本发明涉及双层玻璃的加工领域，具体涉及一种双层玻璃的加工方法及装置。

背景技术

双层玻璃，是指由两个单层玻璃通过光学胶等粘结在一起的双层玻璃，已经广泛应用在平板显示、液晶面板、车载显示和智能穿戴等领域。

参考图1，在制造过程中，存在一步骤，是在将CF玻璃110和TFT基板玻璃120贴合后(中间设有液晶层130，边缘设置框胶140)，再将端子区121的CF玻璃层111剥离切除，从而将端子区121的线路露出，以便于后续进行bonding，其中，CF玻璃(Color Filter)为彩色滤光片玻璃；TFT玻璃(Thin Film Transistor)为薄膜晶体管玻璃。

目前，多数采用刀轮切割。但是，随着用户对窄边框全面屏的要求越来越高，端子区的宽度也越来越小，目前有些生产厂家甚至要求达到0.5mm，对于切除如此小宽度的CF玻璃，刀轮切割难以控制精度，并且容易产生碎屑和划伤显示屏。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双层玻璃的加工方法及装置，解决刀轮切割难以控制精度，并且容易产生碎屑和划伤显示屏的问题，以及解决激光能量容易影响TFT基板玻璃线路和胶层等，甚至造成损伤的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双层玻璃的加工方法，双层玻璃包括相互贴合的CF玻璃和TFT基板玻璃，以及设置在CF玻璃和TFT基板玻璃之间的液晶层，所述加工方法的步骤包括：

通过激光，在双层玻璃端子区内端边的CF玻璃中加工第一切割轨迹，且通过所述第一切割轨迹所形成的裂纹开口朝上及底部与CF玻璃的下表面具有距离D1；

再通过激光，在双层玻璃端子区外端边的TFT基板玻璃中加工第二切割轨迹，且通过所述第二切割轨迹切断TFT基板玻璃；

通过对双层玻璃施加压力使其折弯或趋向折弯，直到CF玻璃由于裂纹延伸而完全裂开，并使双层玻璃分离成两部分；

完成CF玻璃的端子区切割加工。

其中，较佳方案是，所述加工方法的步骤还包括：

还再通过激光，在双层玻璃端子区外端边的CF玻璃中加工第三切割轨迹，且通过所述第三切割轨迹所形成的裂纹的顶部与CF玻璃的上表面具有距离D2；

分离成两部分，，包括具有CF玻璃残料的双层玻璃；

去除所述CF玻璃残料，形成端面平整的双层玻璃。

其中，较佳方案是：通过裂片方式或手动方式去除所述CF玻璃残料。

其中，较佳方案是：所述距离D2为50～150μm。

其中，较佳方案是：所述距离D1为50～150μm。

其中，较佳方案是：所述双层玻璃在其端子区的两侧均设有框胶，所述框胶设置在CF玻璃和TFT基板玻璃之间。

其中，较佳方案是：所述激光为贝塞尔光束。

其中，较佳方案是，所述加工方法的步骤还包括：所述加工方法的步骤还包括：通过调整所述激光的焦点位置，及激光束的焦深范围，以使得所述激光束加工时在所述CF玻璃上预留出所述距离D1和所述距离D2，以及切断所述TFT基板玻璃。

其中，较佳方案是，所述加工方法的步骤还包括：

放置双层玻璃；

从上至下发射激光完成第一切割轨迹；

翻转双层玻璃，再从上至下发射激光完成第二切割轨迹；

或者，从下至上发射激光完成第二切割轨迹。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双层玻璃的加工装置，包括：

激光机构，包括发射激光束的激光器、对激光束进行准直和扩束的扩束镜、用于将激光束整形成贝塞尔光束的光束整形组件、用于改变激光束传输方向的反射镜和用于对激光光束进行聚焦的聚焦组件；

移动平台，用于放置待加工的双层玻璃，并移动配合激光光束进行轨迹加工；

高度调整机构，带动移动平台上下移动，或者设置在移动平台上且可带动可放置待加工双层玻璃的放置区上下移动，或者带动激光机构的出光头上下移动，以调整激光光束的焦点；

控制单元，分别与激光机构、移动平台和高度调整机构连接，以对双层玻璃进行加工方法，完成CF玻璃的端子区切割加工。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明提出了一种双层玻璃的加工方法，通过将加工用的激光束整形成贝塞尔光束对双层玻璃进行切割，精确控制其焦深范围和加工位置，在CF玻璃上形成一定深度范围的改质区域的同时，预留出一定距离，从而避免对TFT基板玻璃线路和胶层的损伤；控制精度高，方法简便，应用范围广。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术双层玻璃的加工原理的结构示意图；

图2是本发明双层玻璃的加工方法的流程示意图；

图3是本发明双层玻璃的加工方法的具体流程示意图；

图4是本发明基于切割轨迹的双层玻璃的结构示意图；

图5是本发明施加压力使双层玻璃折弯或趋向折的结构示意图；

图6是本发明具有CF玻璃残料的分离结构示意图；

图7是本发明去除CF玻璃残料的分离结构示意图；

图8是本发明双层玻璃具体加工的结构示意图；

图9是本发明基于双层玻璃放置操作的加工方法的流程示意图；

图10是本发明双层玻璃的加工装置的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图2至图7所示，本发明提供一种双层玻璃的加工方法的优选实施例。

双层玻璃包括相互贴合的CF玻璃210和TFT基板玻璃220，以及设置在CF玻璃210和TFT基板玻璃220之间的液晶层。其中，TFT基板玻璃220上设有端子区221，本发明加工方法是作用在所述端子区221的内外两端边上，即平行的左右两端边，以将端子区221上的CF玻璃210切除，露出所述端子区221。

所述加工方法的步骤包括：

步骤S11、通过激光，在双层玻璃端子区221内端边的CF玻璃中加工第一切割轨迹2101，且通过所述第一切割轨迹2101所形成的裂纹开口朝上及底部与CF玻璃的下表面具有距离D1；

步骤S12、再通过激光，在双层玻璃端子区221外端边的TFT基板玻璃中加工第二切割轨迹2201，且通过所述第二切割轨迹2201切断TFT基板玻璃；

步骤S14、通过对双层玻璃施加压力使其折弯或趋向折弯，直到CF玻璃由于裂纹延伸而完全裂开，并使双层玻璃分离成两部分；

步骤S15、完成CF玻璃的端子区221切割加工。

具体地，通过激光在双层玻璃上形成两道裂纹，一裂纹根据第一切割轨迹2101形成在双层玻璃端子区221内端边的CF玻璃中，所述裂纹开口朝上且底部与CF玻璃的下表面具有距离D1，保证激光能量不对TFT基板玻璃的线路和胶层等造成影响；另一裂纹根据第二切割轨迹2201形成在双层玻璃端子区221外端边的TFT基板玻璃中，所述裂纹贯穿TFT基板玻璃，实现TFT基板玻璃的切断。

后续，通过施加压力至双层玻璃的两端，使中部位置的CF玻璃裂纹处折弯或趋向折弯，使所述裂纹向下延伸，直至贯穿CF玻璃的下表面，切断CF玻璃，由于TFT基板玻璃也切断，形成两个边缘具有突出部的双层玻璃，其中，具有TFT基板玻璃220突出部，在TFT基板玻璃220突出部上表面露出端子区221的双层玻璃作为切割完成产品。

其中，上述两道裂纹为垂直于上下表面的垂直裂纹。

在本实施例中，为了使另一个双层玻璃端面齐平，便于作为下一加工的主体端面，所述加工方法的步骤还包括：

步骤S13、还再通过激光，在双层玻璃端子区221外端边的CF玻璃中加工第三切割轨迹2102，且通过所述第三切割轨迹2102所形成的裂纹的顶部与CF玻璃的上表面具有距离D2；

步骤S16、分离成两部分，包括具有CF玻璃残料211的双层玻璃；

步骤S17、去除所述CF玻璃残料211，形成端面平整的双层玻璃。

具体的，为了实现双层玻璃的连续加工，先通过第三切割轨迹2102在未加工部分形成裂纹，通过调整激光束的焦深范围和焦点位置，该裂纹的顶部与CF玻璃210的上表面存在距离D2，此时CF玻璃残料211与相邻的另一个双层玻璃仍然连接在一起，且经上述步骤S14之后，两块相邻的双层玻璃已分离。在本实施例中，为追求尽可能大的屏占比，CF玻璃残料211的宽度非常小，甚至达到0.5mm，将这样窄的CF玻璃残料211从加工完成后的双层玻璃上去除较为困难，故本发明提出的加工方法中，在切割时将CF玻璃残料211仍与右侧双层玻璃屏体保持一定的连接，通过步骤S14可将其与左侧双层玻璃屏体分离。后续只需简单的通过机械或手动裂片方式去除所述CF玻璃残料211，使未加工部分的双层玻璃端面形成平整面，便可以直接进行后续加工，重复步骤S11—S16。

其中，在步骤S16中，分离成两部分，一部分是具有CF玻璃残料211的双层玻璃，另一部分是完成CF玻璃的端子区221切割加工的产品双层玻璃。

例如，参考图8，在双层玻璃A上进行加工方法，切除CF玻璃E，形成完成品双层玻璃B和具有CF玻璃残料211的双层玻璃C，去除CF玻璃残料211后形成可加工的双层玻璃C’；在双层玻璃C’的中间进行加工方法，形成完成品双层玻璃C”和具有CF玻璃残料211的双层玻璃D。

在本实施例中，所述距离D1为50～150μm，一方面通过对双层玻璃施加压力使其折弯或趋向折弯，可以使双层玻璃分离成两部分，且不会损坏双层玻璃，另一方面，形成保护距离，防止激光能量对TFT基板玻璃的线路和胶层等造成影响；所述距离D2为50～150μm，一方面使CF玻璃残料211在对双层玻璃施加压力使其折弯或趋向折弯过程中与右侧的双层玻璃保持连接，易于与左侧的双层玻璃屏体分离，另一方面，裂纹的存在也使得CF玻璃残料211在后续只需要通过简单的机械或手动裂片方式进行去除，大大提高操作便利性。因此，距离的选择非常重要，需要多方面进行考虑和平衡，具体需要根据双层玻璃的厚度决定。

在本实施例中，所述双层玻璃在其端子区221的两侧均设有框胶，所述框胶设置在CF玻璃210和TFT基板玻璃220之间，液晶层设置在框胶之间，防止泄露。因此，加工的位置是在框胶的边缘处，即第一切割轨迹2101在框胶的边缘处，以防液晶层的泄露。

本实施例中，所述激光为可以在预设长度范围内保持较高的能量密度且超出预设长度范围能量密度会迅速下降的贝塞尔光束。其中，通过贝塞尔光束，可以在小范围内进行激光加工，保持较高的能量密度，适合在CF玻璃210的某一厚度范围进行集中激光加工，不会导致能量发散到其他位置。进一步优化加工精确度，防止激光能量对TFT基板玻璃的线路和胶层等造成影响。

本实施例中，通过调整所述激光的焦点位置，及激光束的焦深范围，以使得所述激光束加工时在所述CF玻璃210上预留出所述距离D1和所述距离D2，以及切断所述TFT基板玻璃220。通过调整激光焦点的位置，从而调整所加工出的裂缝位置，如通过所述第一切割轨迹2101所形成的裂纹开口朝上及底部与CF玻璃的下表面具有距离D1，又如通过所述第二切割轨迹2201所形成的的裂纹可以切断TFT玻璃220；以及，通过所述第三切割轨迹2102所形成的裂纹的顶部与CF玻璃的上表面具有距离D2；以及，通过调整激光束的焦深范围，从而配合激光焦点位置获取预设的距离D1和距离D2，从而避免损伤TFT线路，并便于去除窄小的CF玻璃残料211。

如图,9所示，本发明提供基于双层玻璃放置操作的加工方法的流程的较佳实施例。

所述加工方法的步骤包括：

步骤S21、放置双层玻璃；

步骤S22、从上至下发射激光完成第一切割轨迹2101；

步骤S23、翻转双层玻璃，再从上至下发射激光完成第二切割轨迹2201；

当然，也可以是从下至上发射激光完成第二切割轨迹2201。

具体地，放置双层玻璃，也可以是对双层玻璃进行夹紧，实现定位，同时，从上至下发射激光完成第一切割轨迹2101，即进行上述步骤S11，同时，完成步骤S12后还进行第三切割轨迹2102的加工，即进行上述步骤S13；然后，通过翻转机构对双层玻璃进行翻转，使双层玻璃的TFT基板玻璃朝向激光加工头，再从上至下发射激光完成第二切割轨迹2201，即进行上述步骤是S12。

其中，步骤S12和步骤S13没有先后之分，当然，可以先进行步骤S13再进行步骤S12。

如图10所示，本发明提供一种双层玻璃的加工装置的优选实施例。

一种双层玻璃的加工装置，包括激光机构、移动平台330、高度调整机构(附图未显示)和控制单元310，激光机构包括发射激光束的激光器321、对激光束进行准直和扩束的扩束镜322、用于将激光束整形成贝塞尔光束的光束整形组件323、用于改变激光束传输方向的反射镜324、用于对激光光束进行聚焦的聚焦组件325，移动平台330用于放置待加工的双层玻璃，并移动配合激光光束进行轨迹加工，高度调整机构带动移动平台330上下移动，或者设置在移动平台330上且可带动可放置待加工双层玻璃的放置区上下移动，或者带动激光机构的出光头上下移动，以调整激光光束的焦点，控制单元310分别与激光机构、移动平台330和高度调整机构连接，以对双层玻璃进行加工方法，完成CF玻璃的端子区221切割加工。

具体的，通过移动平台330固定待加工的双层玻璃，使待加工的双层玻璃的CF玻璃210朝上设置，优选水平放置；控制单元310控制移动平台330移动至第一预设位置，再控制激光器321产生激光，依次经过扩束镜322、光束整形组件323、反射镜324和聚焦组件325，在双层玻璃端子区221内端边的CF玻璃中聚焦加工第一切割轨迹2101，且通过所述第一切割轨迹2101所形成的裂纹开口朝上及底部与CF玻璃的下表面具有距离D1；停止激光，并且控制移动平台330移动至另一预设位置，再控制激光器321产生激光，在双层玻璃端子区221外端边的CF玻璃中加工第三切割轨迹2102，且通过所述第三切割轨迹2102所形成的裂纹的顶部与CF玻璃的上表面具有距离D2；停止激光，通过手动或翻转机构(附图未显示)翻转双层玻璃，使双层玻璃的TFT基板玻璃220朝上设置，优选水平放置；控制单元310控制控制激光器321产生激光，在双层玻璃端子区221外端边的TFT基板玻璃中加工第二切割轨迹2201，且通过所述第二切割轨迹2201切断TFT基板玻璃。

期间，通过控制高度调整机构，实现激光焦点的高度变化，从而使激光在双层玻璃的不同高度位置进行激光加工。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (9)

1.一种双层玻璃的加工方法，双层玻璃包括相互贴合的CF玻璃和TFT基板玻璃，以及设置在CF玻璃和TFT基板玻璃之间的液晶层，其特征在于，所述加工方法的步骤包括：

通过激光，在双层玻璃端子区内端边的CF玻璃中加工第一切割轨迹，且通过所述第一切割轨迹所形成的裂纹开口朝上及底部与CF玻璃的下表面具有距离D1；

再通过激光，在双层玻璃端子区外端边的TFT基板玻璃中加工第二切割轨迹，且通过所述第二切割轨迹切断TFT基板玻璃；

通过对双层玻璃施加压力使其折弯或趋向折弯，直到CF玻璃由于裂纹延伸而完全裂开，并使双层玻璃分离成两部分；

完成CF玻璃的端子区切割加工。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述距离D1为50～150μm。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法的步骤还包括：

还再通过激光，在双层玻璃端子区外端边的CF玻璃中加工第三切割轨迹，且通过所述第三切割轨迹所形成的裂纹的顶部与CF玻璃的上表面具有距离D2；

分离成两部分，包括具有CF玻璃残料的双层玻璃；

去除所述CF玻璃残料，形成端面平整的双层玻璃。

4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于：通过机械方式或手动方式裂片去除所述CF玻璃残料。

5.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于：所述距离D2为50～150μm。

6.根据权利要求1至5任一所述的加工方法，其特征在于：所述激光为贝塞尔光束。

7.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法的步骤还包括：通过调整所述激光的焦点位置，及激光束的焦深范围，以使得所述激光束加工时在所述CF玻璃上预留出所述距离D1和所述距离D2，以及切断所述TFT基板玻璃。

8.根据权利要求1至5任一所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法的步骤还包括：

放置双层玻璃；

从上至下发射激光完成第一切割轨迹；

翻转双层玻璃，再从上至下发射激光完成第二切割轨迹；

或者，从下至上发射激光完成第二切割轨迹。

9.一种双层玻璃的加工装置，其特征在于，包括：

激光机构，包括发射激光束的激光器、对激光束进行准直和扩束的扩束镜、用于将激光束整形成贝塞尔光束的光束整形组件、用于改变激光束传输方向的反射镜和用于对激光光束进行聚焦的聚焦组件；

移动平台，用于放置待加工的双层玻璃，并移动配合激光光束进行轨迹加工；

高度调整机构，带动移动平台上下移动，或者设置在移动平台上且可带动可放置待加工双层玻璃的放置区上下移动，或者带动激光机构的出光头上下移动，以调整激光光束的焦点；

控制单元，分别与激光机构、移动平台和高度调整机构连接，以对双层玻璃进行如权利要求1-9任一所述的加工方法，完成CF玻璃的端子区切割加工。

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