CN201686613U - 一种镭射装置 - Google Patents

Abstract

一种镭射装置，用以切割包含导电膜及基板的面板，镭射装置包含预切割镭射模块、加热镭射模块、光形调制镜组及温度梯度控制模块。预切割镭射模块用以产生具平头波的预切割激光束并沿切割方向移动，而切割导电膜及基板；加热镭射模块用以产生加热激光束，于预切割镭射模块后方沿切割方向移动；光形调制镜组设置于加热镭射模块与面板间，用以聚焦加热激光束而产生椭圆状的加热光斑，加热光斑的长轴平行于切割方向，沿切割方向加热面板的表面；温度梯度控制模块于加热镭射模块后方沿切割方向移动，用以喷洒冷却液而降温面板。

Description

一种镭射装置

技术领域

本实用新型是有关一种镭射装置，特别是用于切割具单层或双层导电膜的玻璃面板的镭射装置。

背景技术

目前面板切割工艺是采用钻石刀、钻头刀具或砂轮等工具对玻璃面板表面进行划线切割，再以机械应力将玻璃面板扳开，划线过程中在面板边缘产生的玻璃碎屑及粉尘会沾附在面板上，而使面板产生伤痕。以钻石刀、钻头刀具或砂轮等工具的硬性切割方式难以达到切面精准、整齐及无碎裂等高质量要求，尤其玻璃面板朝薄型化发展，后续工艺愈来愈难以容许此法造成的碎裂程度，又因玻璃面板上镀有导电膜材料，更难达成质量要求与满足后续工艺需求。

目前虽有以激光技术的软性切割方式，但仍需于预定切割线的起始点以刀轮切割形成缺口，镭射光于预定切割线加热玻璃面板产生热应力，于镭射光之后配合冷却系统达到热应力裂片作用，刀轮切割的缺口引导玻璃面板自起始点沿预定切割线产生裂痕，而得以利用机械应力将玻璃面板扳开，完成面板的切割工艺。因方向导引与起始切入角度仍以刀轮为主，切割起始端的精准度也会对导引的质量造成影响，且仍有刀轮造成的玻璃碎屑产生。

再者，上述镭射切割技术中的冷却系统采用传统水冷却系统，其对温度控制稳定度较差，无法实时快速反应达到热冷开裂，影响面板开裂的稳定性。

综上所述，一种无需刀轮切口的面板切割工艺配合精准控温及稳定控温的冷却系统，将可改善现行技术的缺点，提供有效率、高良率的产能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出的镭射装置用以切割具导电膜的玻璃面板，以软性切割方式切割面板，而无切割后产生玻璃碎屑的问题。

本实用新型提出一种镭射装置，用以切割包含一导电膜及一基板的面板，镭射装置包含预切割镭射模块、加热镭射模块、光形调制镜组及温度梯度控制模块。预切割镭射模块用以产生具平头波的预切割激光束并沿切割方向移动而切割导电膜及基板；加热镭射模块用以产生加热激光束，于预切割镭射模块后方沿切割方向移动；光形调制镜组设置于加热镭射模块与面板间，用以聚焦加热激光束而产生椭圆状的加热光斑，加热光斑的长轴平行于切割方向，沿切割方向加热面板的表面；温度梯度控制模块于加热镭射模块后方沿切割方向移动，用以喷洒冷却液而降温面板。

本实用新型还提出一种镭射装置，用以切割包含第一膜、第二膜及介于第一膜与第二膜间的基板的面板，镭射装置包含第一预切割镭射组件、第二预切割镭射组件、加热镭射模块、光形调制镜组及温度梯度控制模块。第一预切割镭射组件用以产生具平头波的第一预切割激光束并沿切割方向移动，而切割第一膜及基板；第二预切割镭射组件用以产生具平头波的第二预切割激光束并沿切割方向移动，与第一预切割激光束同步，而切割第二膜及基板；加热镭射模块用以产生加热激光束，于第一预切割镭射组件后方沿切割方向移动；光形调制镜组设置于加热镭射模块与面板间，用以聚焦加热激光束而产生椭圆状的加热光斑，加热光斑的长轴平行于切割方向，沿切割方向加热面板的表面；温度梯度控制模块于第二预切割镭射组件后方与加热镭射模块的相对侧，沿切割方向移动，用以喷洒冷却液以降温面板。

有关本实用新型的较佳实施例及其功效，兹配合附图说明如后。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的示意图。

图2为本实用新型第一实施例中预切割镭射模块的方块图。

图3为激光束平头化的示意图。

图4为光形调制镜组的示意图。

图5为本实用新型第二实施例的示意图。

图6为本实用新型第二实施例中第一预切割镭射组件的方块图。

图7为本实用新型第二实施例中第二预切割镭射组件的方块图。

符号说明

10：预切割镭射模块            101：镭射光源

102：监控单元                 103：聚焦单元

104：第一镭射光源             105：第一监控单元

106：第一聚焦单元             107：第二镭射光源

108：第二监控单元             109：第二聚焦单元

12：第一预切割镭射组件        14：第二预切割镭射组件

20：加热镭射模块              22：光形调制镜组

222：长宽轴调制镜组           224：聚焦镜

226：第一柱状镜               228：第二柱状镜

30：温度梯度控制模块          40：面板

42：基板                      44：导电膜

46：第一膜                    48：第二膜

50：预切割激光束              52：加热激光束

54：加热光斑                  56：第一预切割激光束

58：第二预切割激光束          60：切割方向

70：平头波                    72：低能量镭射光

74：高能量镭射光              X：X方向

Y：Y方向

具体实施方式

以下举出具体实施例以详细说明本实用新型的内容，并以附图作为辅助说明。

请参照图1，为本实用新型第一实施例的示意图。本实施例的镭射装置包含预切割镭射模块10、加热镭射模块20、光形调制镜组22及温度梯度控制模块30。本实施例的镭射装置用以切割包含导电膜44及基板42的面板40。

预切割镭射模块10用以产生预切割激光束50并沿切割方向60移动，而切割导电膜44及基板42，做为后续裂片应力的导引沟道。加热镭射模块20用以产生加热激光束52，于预切割镭射模块10后方沿切割方向60移动。光形调制镜组22设置于加热镭射模块20与面板40间，用以聚焦加热激光束52而产生椭圆状的加热光斑54，沿切割方向60加热面板40的表面，而产生热涨应力，加热光斑54的长轴平行于切割方向60，可加强面板40开裂的方向梯度，提高切割的质量。温度梯度控制模块30于加热镭射模块20后方沿切割方向60移动，用以喷洒冷却液而降温面板40，加强裂片作用，而后以扳开技术工艺即可完成镭射切割工艺。

于此，预切割激光束50可为532nm波长的绿光镭射；加热激光束52可为长脉宽及对玻璃有高吸收性的镭射。温度梯度控制模块30更包含二极管致冷片，用以有效控温冷却液，以符合所需热梯度的一致性。

请参照图2，为预切割镭射模块10的方块图，预切割镭射模块10包含镭射光源101、监控单元102及聚焦单元103。镭射光源101用以产生预切割激光束50。监控单元102监控并回授预切割激光束50的参数，并调整预切割激光束50的光形为平头波70(如图3所示)，将低能量镭射光72去除，避免产生热效应，将过高能量镭射光74去除，用以稳定加工质量。聚焦单元103用以聚焦预切割激光束50至面板40。

请参照图4，为光形调制镜组22的示意图。光形调制镜组22包含长宽轴调制镜组222及聚焦镜224，长宽轴调制镜组222用以调制加热激光束52为长宽比例不同，聚焦镜224用以聚焦加热激光束52而产生长宽比例不同的加热光斑54，且加热光斑54的长轴平行于切割方向60，用以加强开裂强度。于此，长宽轴调制镜组222可由第一柱状镜226及第二柱状镜228组成，第一柱状镜226的长轴平行于X方向，用以将加热激光束52沿X方向扩散，第二柱状镜228的长轴平行于与X方向正交的Y方向，用以将加热激光束52沿Y方向扩散，可将加热激光束52扩散为长宽比例不同，但本实用新型并非以此为限。

请参照图5，为本实用新型第二实施例的示意图。本实施例的镭射装置包含第一预切割镭射组件12、第二预切割镭射组件14、加热镭射模块20、光形调制镜组22及温度梯度控制模块30。本实施例的镭射装置用以切割包含第一膜46、第二膜48及介于第一膜46与第二膜48间的基板42的面板40。

第一预切割镭射组件12用以产生第一预切割激光束56并沿切割方向60移动，而切割第一膜46及基板42，做为后续裂片应力的导引沟道。第二预切割镭射组件14用以产生第二预切割激光束58与第一预切割镭射组件12同步沿切割方向60移动，而切割第二膜48及基板42，做为后续裂片应力的导引沟道。加热镭射模块20用以产生加热激光束52，于第一预切割镭射组件12后方沿切割方向60移动。光形调制镜组22设置于加热镭射模块20与面板40间，用以聚焦加热激光束52而产生椭圆状的加热光斑54，沿切割方向60加热面板40的表面，而产生热涨应力，加热光斑54的长轴平行于切割方向60，可加强面板40开裂的方向梯度，提高切割的质量。温度梯度控制模块30于第二预切割镭射组件58后方沿切割方向60移动，用以喷洒冷却液而降温面板40，加强裂片作用，而后以扳开技术工艺即可完成镭射切割工艺。

于此，第一预切割激光束56及第二预切割激光束58可为532nm波长的绿光镭射；加热激光束52可为长脉宽及对玻璃有高吸收性的镭射。温度梯度控制模块30更包含二极管致冷片，用以有效控温冷却液，以符合所需热梯度的一致性。

请参照图6，为第一预切割镭射组件12的方块图，第一预切割镭射组件12包含第一镭射光源104、第一监控单元105及第一聚焦单元106。第一镭射光源104用以产生第一预切割激光束56。第一监控单元105监控并回授第一预切割激光束56的参数，并调整第一预切割激光束56的光形为平头波70(如图3所示)，将低能量镭射光72去除，避免产生热效应，将过高能量镭射光74去除，用以稳定加工质量。聚焦单元103用以聚焦第一预切割激光束56至面板40。

请参照图7，为第二预切割镭射组件14的方块图，第二预切割镭射组件42包含第二镭射光源107、第二监控单元108及第二聚焦单元109。第二镭射光源107用以产生第二预切割激光束58。第二监控单元108监控并回授第二预切割激光束58的参数，并调整第二预切割激光束58的光形为平头波70(如图3所示)，将低能量镭射光72去除，避免产生热效应，将过高能量镭射光74去除，用以稳定加工质量。第二聚焦单元109用以聚焦第二预切割激光束58至面板40。

本实施例的光形调制镜组22是与第一实施例相同。

综上所述，本实用新型揭露的第一实施例与第二实施例确实可以镭射方式软性切割具导电膜的玻璃面板，而达到改善现行技术的目的，提供有效率、高良率的产能。

虽然本实用新型的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本实用新型的范畴内，因此本实用新型的保护范围当根据本申请权利要求所界定的内容为准。

Claims (10)

1.一种镭射装置，用以沿一切割方向切割包含一导电膜及一基板的一面板，其特征在于，该镭射装置包含：

一预切割镭射模块，用以产生具平头波的一预切割激光束并沿该切割方向移动，而切割该导电膜及该基板；

一加热镭射模块，设置于该预切割镭射模块后方，用以产生一加热激光束，沿该切割方向移动；

一光形调制镜组，设置于该加热镭射模块与该面板之间，用以聚焦该加热激光束而产生椭圆状的一加热光斑，该加热光斑的长轴平行于该切割方向，沿该切割方向加热该面板的表面；及

一温度梯度控制模块，设置于该加热镭射模块后方，沿该切割方向移动，用以喷洒一冷却液而降温该面板。

2.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该预切割镭射模块产生的该预切割激光束为532nm波长的绿光镭射。

3.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该预切割镭射模块包含：

一镭射光源，产生该预切割激光束；

一监控单元，监控并回授该预切割激光束的参数；及

一聚焦单元，聚焦该预切割激光束至该面板。

4.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该加热镭射模块产生的该加热激光束为长脉宽及对玻璃有高吸收性的镭射。

5.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该光形调制镜组包含：

一长宽轴调制镜组，包含多个不同方向的柱状镜，用以调制该加热光斑为长宽比例不同；及

聚焦该加热光斑的聚焦镜。

6.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该温度梯度控制模块更包含一二极管致冷片。

7.根据权利要求1的镭射装置，其特征在于，该导电膜包含一第一膜及一第二膜，该基板介于该第一膜与该第二膜之间，该预切割镭射模块包含：

一第一预切割镭射组件，具平头波的一第一预切割激光束并沿一切割方向移动，而切割该第一膜及该基板，该加热镭射模块于该第一预切割镭射组件后方沿该切割方向移动；及

一第二预切割镭射组件，具平头波的一第二预切割激光束并沿该切割方向移动，与该第一预切割激光束同步，而切割该第二膜及该基板，该温度梯度控制模块于该第二预切割镭射组件后方与该加热镭射模块的相对侧，沿该切割方向移动。

8.根据权利要求7所述的镭射装置，其特征在于，该第一预切割镭射组件包含：

一第一镭射光源，产生该第一预切割激光束；

一第一监控单元，监控并回授该第一预切割激光束的参数；及

一第一聚焦单元，聚焦该第一预切割激光束至该面板。

9.根据权利要求7所述的镭射装置，其特征在于，该第一预切割激光束及该第二预切割激光束为532nm波长的绿光镭射。

10.根据权利要求7所述的镭射装置，其特征在于，该第二预切割镭射组件包含：

一第二镭射光源，产生该第二预切割激光束；

一第二监控单元，监控并回授该第二预切割激光束的参数；及

一第二聚焦单元，聚焦该第二预切割激光束至该面板。

Images