CN208166851U - 玻璃加工物切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示一种玻璃加工物切割装置，其是利用激光束，所述玻璃加工物切割装置包括第一光源，其通过向所述玻璃加工物照射第一激光束而切割所述玻璃加工物；以及第二光源，其通过向所述玻璃加工物的切割面照射第二激光束而对所述玻璃加工物的所述切割面进行加工。通过本实用新型的玻璃加工物切割装置可使自光源照射的激光束可变为强度分布几乎均匀的线光束而提高激光加工的品质。

Description

玻璃加工物切割装置

技术领域

本实用新型揭示一种玻璃加工物切割装置，且揭示一种利用激光束切割玻璃加工物，强化玻璃加工物的切割面的技术。

背景技术

薄板玻璃的加工及成形自普通制品至保护作为尖端精密制品的显示装置的画面的面板等在整个产业内较为广泛。可在智慧型手机或与其相似的便携设备的罩盖玻璃中常用上述薄板玻璃，需根据应用的制品切割薄板玻璃。

薄板玻璃的切割大致可应用机械方式及激光加工方式。机械方式是利用切割轮切割薄板玻璃，在所述情形时，具有难以将玻璃的切割面形状制成曲面的缺点。并且，若利用激光切割薄板玻璃，则具有切割面的表面粗糙度值较高，切割面易于破损的缺点。

实用新型内容

实用新型欲解决的课题

本实用新型提供一种用以解决上述问题的玻璃加工物切割装置。

解决课题的手段

在一观点中，

提供一种玻璃加工物切割装置，其是利用激光束，上述玻璃加工物切割装置包括：

第一光源，其通过向上述玻璃加工物照射第一激光束而切割玻璃加工物；及

第二光源，其通过向上述玻璃加工物的切割面照射第二激光束而对上述玻璃加工物的切割面进行加工。

上述第一激光束的波长可为1030nm至1080nm。

上述第二激光束的波长可为9.4μm至10.6μm。

上述第二光源可为CO₂激光光源。

上述第一激光束可为具有100ps至1fs的脉宽的脉冲激光束。

实用新型效果

根据例示性的实施例，自光源照射的激光束可变为强度分布几乎均匀的线光束而提高激光加工的品质。

附图说明

图1是例示性的实施例的玻璃加工物切割方法的流程图。

图2是概略性地表示用以实施图1所示的玻璃加工物切割方法的玻璃加工物切割装置的示意图。

图3是例示性地表示在切割玻璃加工物的步骤中切割出的玻璃加工物的切割面的图。

图4是表示在切割玻璃加工物的步骤中切割出的玻璃加工物的切割面的另一例的图。

图5是表示图4所示的玻璃加工物的切割面的表面粗糙度的图。

图6是表示第二激光束照射至图5所示的玻璃加工物的切割面的情形时的切割面形状的变化的图。

图7及图8是表示图6所示的玻璃加工物的切割面因第二激光束而发生变化的例的图。

附图标号说明

10：玻璃加工物

110a：第一光源

110b：第二光源

120a：第1聚光单元

120b：第2聚光单元

S1、S2、S3、S4：切割面

S110、S120：步骤

具体实施方式

在以下附图中，相同的参照符号代表相同的构成要素，在附图中，为了说明的明确性及便利性，可夸张表示各构成要素的尺寸。另一方面，以下所说明的实施例仅为示例，可根据这些实施例实现各种变形。

第1、第2等用语可用于说明各种构成要素，但构成要素不应受用语的限定。用语仅以自其他构成要素区分一个构成要素为目的而使用。

只要未在文中明确地表示其他含义，则单数的表达包括复数的表达。并且，在记载为某个部分“包括”某个构成要素时，只要无特别相反的记载，则意味着可更包括其他构成要素，而并非是指排除其他构成要素。

并且，说明书中所记载的“…部”、“模组”等用语是指对至少一个功能或动作进行处理的单位。

图1是例示性的实施例的玻璃加工物切割方法的流程图。并且，图2是概略性地表示用以实施图1所示的玻璃加工物切割方法的玻璃加工物切割装置的情况的图。

参照图1及图2，例示性的实施例的玻璃加工物切割方法可包括通过向玻璃加工物10照射第一激光束而切割玻璃加工物10的步骤S110。玻璃加工物10可包括薄板玻璃、玻璃板等。玻璃加工物10的切割形状及尺寸可根据使用玻璃加工物10的制品的种类而不同。切割及加工而成的玻璃加工物10可使用于行动电话的罩盖玻璃或显示装置的面板等。

在切割玻璃加工物10的步骤S110中，可利用玻璃加工物切割装置的第一光源110a。第一光源110a可射出具有1030nm至 1080nm的波长的第一激光束。此种第一光源110a可例示性地由掺钕钇铝石榴石(neodymium-doped yttrium aluminium garnet， Nd:YAG；Nd:Y3Al5O12)激光实现，但实施例并不限制于此。第一光源110a可通过向玻璃加工物10照射第一激光束而切割玻璃加工物10。如图2所示，可在第一光源110a与玻璃加工物10之间设置第1光束传输光学系统。第1光束传输光学系统可调节自第一光源110a出射的第一激光束的光束尺寸及第一激光束照射至玻璃加工物10的位置。并且，第1光束传输光学系统可包括将第一激光束聚焦至玻璃加工物10上的第1聚光单元120a。图2所示的第1光束传输光学系统的构成仅为示例，可包括于第1光束传输光学系统的光学装置的构成及个数可不同。

并且，自第一光源射出的第一激光束可为超短脉冲激光或极超短脉冲激光。即，脉冲激光的脉宽可为皮秒(ps，pico second， 10-12second，超短)至飞秒(femto second，10-15second，极超短)。并且，可根据作为加工对象的玻璃加工物的厚度及特性，以具有数百皮秒至飞秒的范围的方式选择第一激光束的脉宽。更佳为，也能够以成为1ps至1fs的方式进行选择。在具有超短脉宽或极超短脉宽的脉冲激光的情形时，可传输高效率的能量而光滑地加工切割面。并且，在利用具有超短脉宽或极超短脉宽的激光束对玻璃加工物进行加工的情形时，仅对加工区域及邻接于加工区域的部分产生影响，从而也可对之后可能进行的追加加工提供耐久性。在切割玻璃加工物的步骤S110中，可将玻璃加工物切割成各种形状。在切割玻璃加工物的步骤S110中，利用第一激光束切割玻璃加工物10，因此玻璃加工物10的切割形状可不受限。

图3是例示性地表示在切割玻璃加工物的步骤S110中切割出的玻璃加工物10的切割面S1的图。

参照图3，在切割玻璃加工物的步骤S110中，可使玻璃加工物10的切割面S2成为曲面。为此，第一光源110a可在玻璃加工物10上沿曲线将第一激光束照射至玻璃加工物10。

图4是表示在切割玻璃加工物的步骤S110中切割出的玻璃加工物10的切割面S1的另一例的图。

参照图4，在切割玻璃加工物的步骤S110中，可使玻璃加工物10的切割面S1成为平面。为此，第一光源110a可在玻璃加工物10上沿直线将第一激光束照射至玻璃加工物10。

如图3及图4所示，若利用第一光源110a的第一激光束切割玻璃加工物10，则可使玻璃加工物10的切割面形状实现各种变形。即，与利用切割轮的机械切割方式不同，玻璃加工物10的切割形状的变形可不受限。由此，可容易地根据应用玻璃加工物10的制品而改变玻璃加工物10的加工形状。

在利用第一光源110a切割玻璃加工物10时，玻璃加工物的切割面S1、S2的表面粗糙度值(Roughness Average：Ra)会较高。图5是表示图4所示的玻璃加工物10的切割面S1的表面粗糙度的图。

参照图5，可知在利用第一激光束切割玻璃加工物10时，玻璃加工物10的切割面并不光滑。若玻璃加工物10的切割面的表面粗糙度值较高，则有在其他加工工艺中破损之虞，且会不易与其他零件结合。为此，需对利用第一激光束切割出的玻璃加工物 10的切割面S1、S2进行加工。

作为对玻璃加工物10的切割面S1、S2进行加工的示例，有利用倒角设备对玻璃加工物10的切割面实施倒角工艺的方法。然而，在实施倒角工艺的情形时，会为了设置倒角设备而需要更多的费用、时间及倒角设备的设置空间。并且，有因倒角工艺中产生的粉尘等而污染作业环境之虞，且具有如下缺点：为了去除欲进行倒角工艺而涂布至玻璃加工物10的切削油，需要另外的清洗工艺。另外，在倒角工艺中，玻璃加工物10会破损，从而也会使产率下降。

为了不经由上述倒角工艺而对玻璃加工物10的切割面进行加工，例示性的实施例的玻璃加工物切割方法可利用第二激光束对玻璃加工物10的切割面进行加工。

再次参照图1及图2，例示性的实施例的玻璃加工物切割方法可包括通过向玻璃加工物10的切割面照射第二激光束而对玻璃加工物10的切割面进行加工的步骤S120。在对玻璃加工物10的切割面进行加工的步骤S120中，因第二激光束而在玻璃加工物10 发生热反应，由此玻璃加工物10的切割面的表面会变光滑。并且，可强化玻璃加工物10的切割面的拉伸强度。

在对玻璃加工物10的切割面进行加工的步骤S120中，可利用玻璃加工物切割装置的第二光源110b。自第二光源110b出射的第二激光束可具有与自第一光源110a出射的第一激光束不同的波长。第一激光束可具有适于切断玻璃加工物10所包括的化合物的结合关系而切割玻璃加工物10的波长。相反地，第二激光束可具有可在玻璃加工物10的切割面引起热反应的波长。因此，第二激光束可具有与第一激光束不同的波长。

自第二光源110b出射的第二激光束的波长例示性地大致可为 9.4μm至10.6μm。若第二激光束的波长具有上述波长范围内的值，则可通过第二激光束而在玻璃加工物10的切割面的表面引起热反应。另外，会因上述热反应而玻璃加工物的切割面变光滑，切割面的拉伸强度变强。

为了满足上述第二激光束的波长范围，第二光源110b例示性地可为CO₂激光光源。使第二光源110b与第一光源110a通过不同的介质出射激光束，由此第一激光束与第二激光束的波长会不同。

如图2所示，可在第二光源110b与玻璃加工物10之间设置第2光束传输光学系统。第2光束传输光学系统可调节自第二光源110b出射的第二激光束的光束尺寸及第二激光束照射至玻璃加工物10的位置。并且，第2光束传输光学系统可包括将第二激光束聚焦至玻璃加工物10上的第2聚光单元120b。图2所示的第2 光束传输光学系统的构成仅为示例，可包括于第2光束传输光学系统的光学装置的构成及个数可不同。

图6是表示向图5所示的玻璃加工物10的切割面照射第二激光束的情形时的切割面形状的变化的图。

参照图6，自第二光源110b向玻璃加工物10的切割面S1照射第二激光束，由此玻璃加工物10的切割面S1的表面会发生变化。玻璃加工物10的切割面S1的表面会根据照射第二激光束的方向及照射时间而发生变化。然而，若过长时间地向玻璃加工物10照射第二激光束，则会使玻璃加工物的物性发生变化或玻璃加工物10的切割面形状变得不可控制。因此，向玻璃加工物10的切割面照射第二激光束的时间可调节为大致2秒至3秒左右。并且，第二激光束的输出功率可保持为大致500W以上。

如图6所示，根据第二激光束的照射量及照射方向，玻璃加工物10的切割面S1可如第1切割面S3变成曲面，也可如第2切割面S4变成平面。图6所示的切割面形状的变化例仅为示例，实施例并不限制于此。

图7及图8是表示图6所示的玻璃加工物10的切割面因第二激光束而发生变化的例的图。

参照图7，玻璃加工物10的切割面S3可成为曲面。并且，玻璃加工物10的切割面S3的表面粗糙度值会变小。另外，参照图8，玻璃加工物10的切割面S4可成为平面。并且，玻璃加工物10的切割面S4的表面粗糙度值会变小。如图7及图8所示，若自包括 CO₂激光的第二光源110b向玻璃加工物10的切割面照射第二激光束，则玻璃加工物10的切割面S3、S4的表面粗糙度值会变小。不仅如此，玻璃加工物10的切割面S3、S4的拉伸强度会变强。

以上，参照图1至图8，对例示性的实施例的玻璃加工物切割方法及装置进行了说明。根据实施例，在利用第一激光束切割玻璃加工物10后，可利用波长不同在第一激光束的第二激光束对玻璃加工物10的切割面进行加工。由此，可改善玻璃加工物10的切割面的表面粗糙度值及拉伸强度。

在以上说明中，具体地记载有多个事项，但这些事项并不限定实用新型的范围，而应解释为优选的实施例的示例。因此，本实用新型的范围不应由所说明的实施例界定，而应由申请专利范围中所记载的技术思想界定。

Claims (5)

1.一种玻璃加工物切割装置，其是利用激光束，所述玻璃加工物切割装置包括：

第一光源，其通过向所述玻璃加工物照射第一激光束而切割所述玻璃加工物；以及

第二光源，其通过向所述玻璃加工物的切割面照射第二激光束而对所述玻璃加工物的所述切割面进行加工。

2.根据权利要求1所述的玻璃加工物切割装置，其特征在于，所述第一激光束的波长为1030nm至1080nm。

3.根据权利要求1所述的玻璃加工物切割装置，其特征在于，所述第二激光束的波长为9.4μm至10.6μm。

4.根据权利要求1所述的玻璃加工物切割装置，其特征在于，所述第二光源为CO₂激光光源。

5.根据权利要求1所述的玻璃加工物切割装置，其特征在于，所述第一激光束为具有100ps至1fs的脉宽的脉冲激光束。