KR101884966B1 - Device for laser-machining glass substrate - Google Patents

Device for laser-machining glass substrate

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Abstract

고리 형상으로 설치된 실린더리컬 렌즈에 의해, 레이저 광원으로부터 출사된 레이저광을 유리 기판의 절단 예정선에 대응시켜 집광한다. 실린더리컬 렌즈에 대한 레이저광의 조사 위치는, 구동 장치에 의해 제1 방향으로 이동된다. 레이저광은 그 광축에 직교하는 면 내에서, 제1 방향에 수직인 제2 방향의 폭 W5가 실린더리컬 렌즈의 폭 W7보다도 크다. 그리고, 구동 장치에 의해, 레이저광의 조사 위치를 제1 방향으로 이동시키는 과정에서, 레이저 광원으로부터 레이저광을 복수회 출사시킴으로써, 절단 예정선에 대응하는 가공 자국을 형성한다. 이에 의해, 유리 기판에 무단의 폐쇄된 형상의 가공 자국을 용이하게 형성할 수 있어, 유리 기판의 분할을 위한 처리 시간을 단축할 수 있다.The laser light emitted from the laser light source is condensed by the cylindrical lens provided in a ring shape in correspondence with the line to be cut of the glass substrate. The irradiating position of the laser light to the cylindrical lens is moved in the first direction by the driving device. The width W 5 of the laser light in the second direction perpendicular to the first direction is larger than the width W 7 of the cylindrical lens in a plane orthogonal to the optical axis. Then, in the process of moving the irradiation position of the laser light in the first direction by the driving device, the laser light is emitted from the laser light source a plurality of times to form a processing mark corresponding to the line to be cut. As a result, it is possible to easily form a processed mark of an endless closed shape on the glass substrate, thereby shortening the processing time for dividing the glass substrate.

Description

유리 기판의 레이저 가공 장치{DEVICE FOR LASER-MACHINING GLASS SUBSTRATE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a laser processing apparatus for a glass substrate,

본 발명은, 표면 강화 유리 기판을 다이싱하는 유리 기판의 레이저 가공 장치에 관한 것으로, 특히 유리 기판에 고리 형상의 가공 자국을 형성하기에 적합한 유리 기판의 레이저 가공 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser processing apparatus for a glass substrate for dicing a surface-enhanced glass substrate, and more particularly to a laser processing apparatus for a glass substrate suitable for forming an annular processing mark on a glass substrate.

액정 표시 패널의 제조시에, 유리 기판 상에 노광 및 현상을 반복하여, 소정의 화소 및 회로를 포함하는 패턴을 형성한다. 이 경우에, 1매의 유리 기판에 대해 복수매의 패널분의 패턴을 동시에 형성하고, 그 후, 유리 기판을 분할함으로써, 개개의 패널을 제조하고 있다. 종래, 이러한 유리 기판의 분할은, 절단 예정선을 회전날로 선 형상으로 연삭하는 기계적인 다이싱 가공에 의해 행하고 있다(특허문헌 1).In manufacturing a liquid crystal display panel, exposure and development are repeated on a glass substrate to form a pattern including predetermined pixels and circuits. In this case, a plurality of panel patterns are simultaneously formed on one glass substrate, and then the glass substrate is divided into individual panels. Conventionally, such a glass substrate is divided by mechanical dicing, which grinds the line to be cut with a rotary blade in a linear shape (Patent Document 1).

그러나, 이러한 기계적 다이싱 가공에 있어서는, 다이싱 블레이드를 저속도로 절단 예정선을 따라 이동시킬 필요가 있어, 1개의 유리 기판당 처리 시간이 오래 걸려, 제조 택트가 나쁘다고 하는 문제점이 있다. 또한, 다이싱 공정의 도중에 유리 기판이 깨지기 쉬워, 수율이 낮음과 함께, 회전날에 의한 절삭시에, 절삭 칩이 발생한다고 하는 문제점도 있다. 특히, 표면 강화 유리의 경우는, 상기 문제점이 더욱 현저해진다.However, in such a mechanical dicing process, it is necessary to move the dicing blade along the line to be cut at a low speed, so that the processing time per one glass substrate is long and the manufacturing tact is bad. In addition, the glass substrate tends to be broken during the dicing step, and the yield is low, and cutting chips are generated at the time of cutting by the rotary blades. Particularly, in the case of the surface-strengthened glass, the above problem becomes more remarkable.

따라서, 예를 들어 레이저 가공에 의해 유리에 가공 자국을 형성하는 기술이 제안되어 있다. 즉, 유리의 표면 또는 깊이 방향의 내부에 레이저광을 점 형상 또는 선 형상으로 집광함으로써, 에너지 밀도가 높은 레이저광을 유리에 조사하여, 유리의 절단 예정선을 따라 가공 자국을 형성하고, 가공 자국을 따라 기계적으로 힘을 인가함으로써, 유리를 절단 예정선을 따라 용이하게 절단할 수 있다. 레이저광에 의한 유리 기판의 가공은, 기계적 다이싱 가공에 비해 제조 택트를 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 유리 기판이 가공의 도중에 깨지기 어렵고, 절삭 칩도 발생하기 어렵기 때문에, 특히 표면 강화 유리의 가공에 적합하다.Therefore, for example, a technique of forming a processing mark on a glass by laser processing has been proposed. That is, a laser beam having a high energy density is irradiated to the glass by condensing the laser light in a point shape or a linear shape in the surface or the depth direction of the glass to form a processing mark along the line along which the glass is to be cut, The glass can be easily cut along the line to be cut. The processing of the glass substrate by the laser light not only can shorten the production tact as compared with the mechanical dicing but also makes it difficult for the glass substrate to be broken in the middle of the processing and to generate cutting chips. Lt; / RTI >

예를 들어, 특허문헌 2에는, YAG 레이저 발진 장치에 의해 유리 기판에 레이저광을 조사한 후, 유리 기판 표면의 레이저광이 조사된 위치를 휠 커터로 주사함으로써, 예를 들어 접합 유리 등의 표면에 크랙을 발생시키는 기술이 개시되어 있다.For example, in Patent Document 2, a laser beam is irradiated on a glass substrate by a YAG laser oscillator, and then the position irradiated with the laser beam on the surface of the glass substrate is scanned by a wheel cutter, A technique for generating cracks is disclosed.

특허문헌 3에 있어서는, 유리에 조사하는 빔 스폿 형상을 30㎜ 이상의 최대 치수를 갖는 가늘고 긴 것으로 하고, 이것을 유리 상에서 선 형상으로 주사함으로써, 유리에 부분적으로 크랙을 발생시키고 있다.In Patent Document 3, the shape of the beam spot irradiated on the glass is made elongated to have a maximum dimension of 30 mm or more, and is linearly scanned on the glass, whereby cracks are partially generated in the glass.

특허문헌 4에 있어서는, 레이저 가공 장치에 있어서, 유리 등의 절단 대상물에의 가공 속도를 향상시키기 위해, 절단 대상물의 두께 방향 및 두께 방향에 직교하는 방향으로 연장되도록 한 쌍의 선 형상 초점을 형성하고, 유리 등의 절단 대상물의 내부를 개질하는 기술이 개시되어 있다.In Patent Document 4, a pair of linear focal points are formed in the laser processing apparatus so as to extend in the direction perpendicular to the thickness direction and the thickness direction of the object to be cut, in order to improve the processing speed of the object to be cut such as glass , Glass, or the like, is disclosed.

일본 특허 공개 제2007-229831호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-229831 일본 특허 공개 제2005-104819호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-104819 일본 특허 공개 제2008-273837호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-273837 일본 특허 공개 제2008-36641호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-36641

그러나, 특허문헌 2 내지 4의 기술은, 모두 유리에 연속적인 선 형상의 가공 자국 또는 선 형상의 절단 예정선을 따른 복수개의 점 형상의 가공 자국을 형성하는 것이다. 따라서, 유리 기판에 무단(endless)의 폐쇄된 형상(closed-shape)의 가공 자국을 형성하는 경우에는, 레이저광을 유리 기판의 절단 예정선을 따라 연속적으로 주사하거나, 또는 레이저광의 조사 위치를 절단 예정선을 따라 이동시키면서 레이저광을 복수회 조사 할 필요가 있어, 제조 택트가 장기화된다고 하는 문제점이 있다.However, in the technologies of Patent Documents 2 to 4, a plurality of dot-shaped processing marks are formed along a line-shaped processing mark continuous to the glass or along a line to be divided. Therefore, in the case of forming an endless closed-shape processing mark on the glass substrate, it is necessary to continuously scan the laser light along the line along which the glass substrate is to be cut or to cut the irradiation position of the laser light It is necessary to irradiate the laser beam a plurality of times while moving along the predetermined line, resulting in a problem that the manufacturing tact is prolonged.

본 발명은 이러한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 유리 기판에 무단의 폐쇄된 형상의 가공 자국을 용이하게 형성할 수 있어, 유리 기판의 분할을 위한 처리 시간을 단축할 수 있는 유리 기판의 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus for a glass substrate capable of easily forming a processed mark of an endless closed shape on a glass substrate, .

본 발명에 관한 유리 기판의 레이저 가공 장치는, 유리 기판의 무단의 폐쇄된 형상의 절단 예정선에 레이저광을 집광하여, 상기 유리 기판에 가공 자국을 형성하는 유리 기판의 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저광을 출사하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터의 레이저광을 상기 유리 기판에 대해 상기 절단 예정선에 대응시켜 집광하는 고리 형상의 실린더리컬 렌즈와, 상기 레이저 광원으로부터의 레이저광의 조사 영역을, 상기 실린더리컬 렌즈에 대해 상대적으로 제1 방향으로 이동시키는 구동 장치와, 상기 레이저 광원 및 구동 장치를 제어하는 제어 장치를 갖고, 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광의 조사 영역은, 그 광축에 직교하는 면 내에서, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서의 폭이, 상기 실린더리컬 렌즈의 상기 제2 방향에 있어서의 폭보다 크고, 상기 제어 장치는, 상기 구동 장치에 의해 상기 레이저광의 조사 영역을 상기 실린더리컬 렌즈에 대해 상기 제1 방향으로 이동시키는 과정에서, 상기 레이저 광원으로부터 레이저광을 복수회 출사시키는 것을 특징으로 한다.A laser machining apparatus for a glass substrate according to the present invention is a laser machining apparatus for a glass substrate for collecting a laser beam on a line to be cut of an endless closed shape of the glass substrate to form a machining mark on the glass substrate, An annular cylindrical lens for focusing the laser light from the laser light source on the glass substrate so as to correspond to the line along which the object is intended to be cut, and a laser light source for emitting laser light from the laser light source, And a control device for controlling the laser light source and the driving device, wherein the irradiation area of the laser light emitted from the laser light source is an area in a plane orthogonal to the optical axis The width in the second direction orthogonal to the first direction is smaller than the width in the second direction perpendicular to the first direction, Wherein the control device is configured to move the laser light from the laser light source in the process of moving the irradiation area of the laser light in the first direction with respect to the cylindrical lens by the driving device And the light is emitted a plurality of times.

상술한 유리 기판의 레이저 가공 장치에 있어서, 예를 들어 상기 제어 장치는, 상기 복수회의 레이저광의 조사에 의한 상기 유리 기판 상의 조사 영역이 상기 절단 예정선 상에서 일부가 겹치도록, 상기 조사 영역을 제어한다. 이 경우에, 상기 제어 장치는, 예를 들어 상기 복수회의 레이저광의 조사에 의한 상기 절단 예정선 상의 투입 에너지가 일정해지도록, 상기 조사 영역의 겹침을 제어한다.In the above-described laser processing apparatus for a glass substrate, for example, the control apparatus controls the irradiation region so that the irradiation region on the glass substrate by the irradiation of the laser beam a plurality of times overlaps a part of the intended line to be cut . In this case, the control device controls the overlapping of the irradiation area so that the input energy on the line along which the material is to be cut is constant, for example, by the irradiation of the laser light a plurality of times.

상기 실린더리컬 렌즈는, 상기 레이저광의 초점 위치를, 상기 유리 기판의 두께 방향의 내부로 함과 함께, 초점 심도를 상기 유리 기판의 두께보다도 짧게, 바람직하게는 상기 유리 기판의 두께의 1/100 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 유리 기판의 내부에 레이저광의 조사에 의한 가공 자국을 형성할 수 있다. 이로 인해, 레이저 빔의 조사에 의해 표면에 깨짐이 발생하는 것이 확실하게 방지된다.Wherein the cylindrical lens has a focus position of the laser light inside the thickness direction of the glass substrate and a depth of focus smaller than the thickness of the glass substrate and preferably less than 1/100 of the thickness of the glass substrate . As a result, a processing mark due to irradiation of laser light can be formed inside the glass substrate. As a result, it is surely prevented that the surface is cracked by the irradiation of the laser beam.

또한, 본 발명의 유리 기판의 레이저 가공 장치는, 표면 강화 유리 기판에 적용하면 유익하다. 표면 강화 유리 기판은, 표면의 성질이 단단하기 때문에 다이싱 날을 사용한 기계적 다이싱에 있어서는 더욱 그렇고, 레이저 다이싱에서도 그 초점 위치가 유리 기판의 표면인 경우는, 가공 중에 깨져 버린다. 본 발명은, 레이저광의 파장은 250 내지 400㎚이고, 실린더리컬 렌즈에 의한 레이저광의 초점 위치를, 상기 표면 강화 유리 기판의 두께 방향의 내부이며, 상기 표면 강화 유리 기판의 표면 강화층보다도 깊은 위치에 설정하고 있으므로, 표면 강화 유리 기판에서도, 가공 중에 깨지는 것이 방지된다.Further, the laser processing apparatus for a glass substrate of the present invention is advantageous when applied to a surface-enhanced glass substrate. Since the surface tempered glass substrate has a hard surface property, it is more so in mechanical dicing using a dicing blade, and in laser dicing, if the focal point position is the surface of the glass substrate, it is broken during processing. The present invention is characterized in that the laser light has a wavelength of 250 to 400 nm and the focal point position of the laser light by the cylindrical lens is set at a position deeper than the surface strengthening glass substrate in the thickness direction of the surface strengthening glass substrate It is possible to prevent the surface-strengthened glass substrate from being broken during processing.

본 발명의 유리 기판의 레이저 가공 장치는, 레이저 광원으로부터의 레이저광을 유리 기판에 대해 절단 예정선에 대응시켜 집광하는 고리 형상의 실린더리컬 렌즈를 갖고, 이동 장치에 의해, 실린더리컬 렌즈에 대한 레이저광의 조사 영역이 제1 방향으로 이동된다. 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광의 조사 영역은, 그 광축에 직교하는 면 내에서, 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서의 폭이, 실린더리컬 렌즈의 제2 방향에 있어서의 폭보다 크고, 제어 장치는, 구동 장치에 의해, 레이저광의 조사 영역을 실린더리컬 렌즈에 대해 상대적으로 제1 방향으로 이동시키는 과정에서, 레이저 광원으로부터 레이저광을 복수회 출사시킨다. 이에 의해, 실린더리컬 렌즈에 대한 레이저광의 조사 영역에 대응하여, 유리 기판의 무단의 폐쇄된 형상의 절단 예정선에 대응하여 유리 기판에 선 형상의 가공 자국이 형성되어 가, 복수회의 레이저광의 조사에 의해, 이 선 형상의 가공 자국이 접속되어 무단의 폐쇄된 형상으로 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 레이저광을 유리 기판의 고리 형상의 절단 예정선을 따라 조사해 가는 경우에 비해, 가공 자국의 형성 시간이 짧아, 유리 기판의 분할을 위한 처리 시간을 단축할 수 있다.A laser processing apparatus for a glass substrate of the present invention has an annular cylindrical lens for condensing laser light from a laser light source in correspondence with a line to be cut with respect to a glass substrate, The irradiated area of the light is moved in the first direction. The width of the irradiation area of the laser beam emitted from the laser light source in the second direction orthogonal to the first direction is larger than the width of the cylindrical lens in the second direction within a plane perpendicular to the optical axis, The apparatus causes the laser light to be emitted from the laser light source a plurality of times in the process of moving the irradiation area of the laser light relative to the cylindrical lens in the first direction by the driving device. As a result, a linear machining mark is formed on the glass substrate corresponding to the line to be cut of the endless closed shape of the glass substrate corresponding to the region irradiated with the laser beam to the cylindrical lens, The line-shaped workpiece station is connected to form an endless closed shape. Therefore, according to the present invention, the processing time for cutting the glass substrate can be shortened because the formation time of the processing mark is short as compared with the case where the laser beam is irradiated along the line to be cut along the annular shape of the glass substrate.

또한, 본 발명에 있어서는, 제어 장치는, 구동 장치에 의해 레이저광의 조사 영역을 실린더리컬 렌즈에 대해 제1 방향으로 이동시키는 과정에서, 레이저 광원으로부터 레이저광을 복수회 출사시키므로, 실린더리컬 렌즈의 전체에 레이저광을 조사하는 큰 레이저 광원은 불필요하고, 또한 실린더리컬 렌즈를 유리 기판의 절단 예정선의 형상에 대응시켜 다른 실린더리컬 렌즈로 교환한 경우에 있어서도, 레이저 광원을 교환할 필요도 없다.Further, in the present invention, in the process of moving the irradiation area of the laser beam to the cylindrical lens by the driving device in the first direction, the control device emits the laser beam a plurality of times from the laser beam source, It is unnecessary to replace the laser light source even when the cylindrical lens is replaced with another cylindrical lens in correspondence with the shape of the line to be cut of the glass substrate.

도 1의 (a)는 본 발명의 실시 형태에 관한 유리 기판의 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저광의 조사 영역과 유리 기판에 형성되는 가공 자국을 도시하는 평면도, (b)는 동 사시도이며, 실린더리컬 렌즈의 단면 형상을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 유리 기판의 레이저 가공 장치에 있어서, 실린더리컬 렌즈를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 유리 기판의 레이저 가공 장치를 도시하는 사시도이다.
도 4의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 형태에 관한 유리 기판의 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저광의 조사 영역의 이동에 수반하여 유리 기판에 형성되어 가는 가공 자국을 시계열적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 표면 강화 유리 기판의 투과 특성을 나타내는 그래프도이다.Fig. 1 (a) is a plan view showing a region irradiated with laser light and a processing mark formed on a glass substrate in a laser processing apparatus for a glass substrate according to an embodiment of the present invention, and Fig. 1 (b) Fig. 5 is a view showing the cross-sectional shape of the lens. Fig.
2 is a perspective view showing a cylindrical lens of a laser processing apparatus for a glass substrate according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a laser processing apparatus for a glass substrate according to an embodiment of the present invention.
4 (a) to 4 (c) are cross-sectional views of a laser processing apparatus for a glass substrate according to an embodiment of the present invention, in which a processing mark formed on a glass substrate is shown in a time- FIG.
5 is a graph showing transmission characteristics of a surface-enhanced glass substrate.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 첨부의 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1의 (a)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저광의 조사 영역과 유리 기판에 형성되는 가공 자국을 도시하는 평면도, 도 1의 (b)는 동 사시도이며, 실린더리컬 렌즈의 단면 형상을 도시하는 도면, 도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 레이저 가공 장치에 있어서, 실린더리컬 렌즈를 도시하는 사시도, 도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 유리 기판의 레이저 가공 장치를 도시하는 사시도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 스테이지(1) 상에, 피가공물인 노광 현상 처리 후의 표면 강화 유리 기판 등의 유리 기판(2)이 적재된다. 이 스테이지(1)에 대해, 이 스테이지(1)의 폭 방향의 전역에 걸쳐 문형의 이동 부재(3)가 화살표 a방향으로 왕복 이동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 이동 부재(3)에는, 스테이지(1)의 폭 방향(화살표 b방향)으로 왕복 이동 가능하게, 지지부(4)가 설치되어 있고, 이 지지부(4)에 펄스 레이저 발진기(6)가 지지되어 있다. 유리 기판(2)의 상방에는, 고리 형상으로 설치된 실린더리컬 렌즈(7)가 배치되어 있고, 펄스 레이저 발진기(6)로부터의 펄스 레이저광(5)을 유리 기판(2)의 절단 예정선에 대응시켜 집광하도록 되어 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 (a) is a plan view showing a region irradiated with laser light and a processing mark formed on a glass substrate in the laser machining apparatus according to the embodiment of the present invention. Fig. 1 (b) Fig. 2 is a perspective view showing a cylindrical lens in the laser machining apparatus according to the embodiment of the present invention. Fig. 3 is a perspective view showing a laser machining apparatus of a glass substrate according to an embodiment of the present invention. Fig. As shown in Fig. 3, on the stage 1, a glass substrate 2 such as a surface-enhanced glass substrate after exposure and development, which is a workpiece, is mounted. The movable member 3 is supported on the stage 1 so as to reciprocate in the direction of arrow a over the entire widthwise direction of the stage 1. The support member 4 is provided on the movable member 3 so as to be reciprocatable in the width direction of the stage 1 (the direction of the arrow b), and the support member 4 is provided with a pulse laser oscillator 6 . A cylindrical laser lens 7 provided in an annular shape is arranged above the glass substrate 2 so that the pulsed laser light 5 from the pulse laser oscillator 6 corresponds to the line along which the glass substrate 2 is to be cut .

이 레이저 가공 장치에 있어서는, 스테이지(1) 상에 표면 강화 유리 기판 등의 유리 기판(2)이 적재되고, 이동 부재(3)가 화살표 a방향으로 이동함과 함께, 펄스 레이저 발진기(6)로부터 펄스 레이저광(5)이 간헐적으로 출사되어, 실린더리컬 렌즈(7)에 의해 집광된 펄스 레이저광(5)이 유리 기판(2)에 조사된다. 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 이 펄스 레이저광(5)의 조사 영역은, 그 광축에 직교하는 면 내에 있어서의 형상이 예를 들어 직사각형이고, 방향 b에 있어서의 폭 W5가, 동 방향 b에 있어서의 실린더리컬 렌즈(7)의 폭 W7보다도 커지도록 조절되어 있다. 그리고, 레이저광(5)의 조사 영역은, 방향 b에 대해, 실린더리컬 렌즈(7)를 포함하도록 조절되어 있다. 이에 의해, 유리 기판(2)에 대해 절단 예정선 상에서, 레이저광(5)이 선 형상으로 조사된다. 이 경우에, 이동 부재(3)가 이동하고 있는 동안에, 펄스 레이저 발진기(6)로부터 레이저광(5)을 조사해도 되고, 이동 부재(3)를 이동 후 일단 정지시킨 상태에서, 펄스 레이저 발진기(6)로부터 레이저광(5)을 조사해도 된다. 유리 기판(2)의 상방에 배치되는 실린더리컬 렌즈(7)는, 초점 거리가 다른 것을 교환할 수 있도록 할 수 있다. 이에 의해, 실린더리컬 렌즈(7)로부터 가공 대상인 유리 기판(2)의 표면 성상 등에 따라서 초점 심도가 최적인 실린더리컬 렌즈를 선택하여, 레이저 가공을 행할 수 있도록 되어 있다.In this laser processing apparatus, a glass substrate 2 such as a surface-enhanced glass substrate is mounted on a stage 1, the moving member 3 moves in the direction of arrow a, The pulsed laser light 5 is intermittently emitted and the pulsed laser light 5 condensed by the cylindrical lens 7 is irradiated to the glass substrate 2. [ As shown in FIG.'S 1 (a), the radiation area of the pulse laser light (5), and the shape is for example rectangular in the plane perpendicular to the optical axis, and a width W 5 in the direction b , it is adjusted to be larger than the width W 7 of the cylindrical lens 7 in the same direction b. The irradiation area of the laser light 5 is adjusted so as to include the cylindrical lens 7 in the direction b. Thus, the laser beam 5 is linearly irradiated onto the glass substrate 2 along the line to be cut. In this case, the laser beam 5 may be irradiated from the pulse laser oscillator 6 while the moving member 3 is moving, or may be irradiated with a pulse laser oscillator 6 may be irradiated with the laser beam 5. The cylindrical lens 7 disposed above the glass substrate 2 can be changed so that different focal lengths can be exchanged. Thereby, the cylindrical lens having the best focal depth can be selected from the cylindrical lens 7 according to the surface properties of the glass substrate 2 to be processed, and laser processing can be performed.

또는, 실린더리컬 렌즈(7)는, 절단 예정선의 형상에 대응하는 것을 교환할 수도 있다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(2)의 상방에 배치되는 실린더리컬 렌즈(7)는, 상방으로 볼록한 균일한 단면 형상을 갖는 고리 형상의 렌즈이며, 어느 단면에 있어서도 그 하방의 초점 거리가 일정해지도록 구성되어 있다. 따라서, 실린더리컬 렌즈(7)는, 그 초점을 잇는 선이, 고리 형상의 실린더리컬 렌즈(7)와 상사(유사)적으로 고리 형상으로 된다. 본 발명에 있어서는, 절단 예정선의 형상과 실린더리컬 렌즈(7)의 고리 형상의 초점 형상이 동일해지는 실린더리컬 렌즈(7)가 선택되어 사용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 원형의 절단 예정선에 대응시켜, 실린더리컬 렌즈(7)는 그 초점 형상이 원형으로 되는 것이 사용되고 있고, 그 중심축이 펄스 레이저광(5)의 광축에 평행하게 되도록 배치되어 있다. 이 실린더리컬 렌즈(7)는, 펄스 레이저 발진기(6)로부터 출사된 펄스 레이저광(5)을 유리 기판(2)에 집광시킨다. 이 펄스 레이저광(5)은, 예를 들어 파장이 250∼400㎚이고, 실린더리컬 렌즈(7)에 의해, 그 초점 위치가, 유리 기판(2)의 두께 방향의 내부이며, 초점 심도가 상기 유리 기판의 두께보다도 짧게 설정되고, 바람직하게는 유리 기판(2)의 두께의 1/100 이하의 범위로 설정되어 있다.Alternatively, the cylindrical lens 7 may be replaced with one corresponding to the shape of the line to be cut. As shown in Figs. 1 and 2, the cylindrical lens 7 disposed above the glass substrate 2 is an annular lens having an upwardly convex, uniform cross-sectional shape. In any cross section, So that the focal length of the lens is constant. Therefore, the line connecting the focal point of the cylindrical lens 7 becomes annular in shape (similar to) the annular cylindrical lens 7. In the present invention, the cylindrical lens 7 having the same shape of the line along which the object is intended to be cut and the annular focal point of the cylindrical lens 7 is selected and used. In this embodiment, the cylindrical lens 7 has a circular focal point shape corresponding to a circular line to be cut, and the center axis of the cylindrical lens 7 is arranged so as to be parallel to the optical axis of the pulsed laser light 5 . The cylindrical lens 7 condenses the pulse laser light 5 emitted from the pulse laser oscillator 6 onto the glass substrate 2. [ The pulsed laser light 5 has a wavelength of, for example, 250 to 400 nm, and the cylindrical lens 7 has its focal position inside the thickness direction of the glass substrate 2, Is set to be shorter than the thickness of the glass substrate, and is preferably set to a range of 1/100 or less of the thickness of the glass substrate (2).

레이저광(5)은, 도 1의 (a)에 직사각형의 세선으로 나타내는 바와 같이, 방향 b에 대해 실린더리컬 렌즈(7)를 포함하도록 조사한다. 펄스 레이저 발진기(레이저 광원)(6)으로부터의 레이저광(5)의 조사 타이밍 및 이동 부재(3)의 이동 거리 및 이동의 타이밍은, 제어 장치(도시하지 않음)에 의해 제어된다.The laser light 5 is irradiated so as to include the cylindrical lens 7 in the direction b as shown by a rectangular thin line in Fig. 1 (a). The irradiation timing of the laser beam 5 from the pulse laser oscillator (laser light source) 6 and the movement distance and the movement timing of the movable member 3 are controlled by a control device (not shown).

펄스 레이저광(5)의 파장은, 예를 들어 250∼400㎚이다. 도 5는 횡축에 파장을 취하고, 종축에 레이저광의 투과율을 취하여, 표면 강화 유리의 투과 특성을 나타내는 그래프도이다. 파장이 532㎚인 레이저광의 경우, 유리 기판에 대한 투과율이 높아, 즉, 유리 기판에 있어서의 에너지의 흡수율이 나빠, 유리 기판에 가공 자국을 형성하기 어렵다. 이에 반해, 수은 램프에서 말하는 i선(파장 365㎚) 부근에서, 에너지의 흡수가 시작되어, 가공 자국을 형성할 수 있게 된다. 또한, 파장이 266㎚인 레이저광을 사용함으로써, 극히 높은 에너지 흡수율을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 250∼400㎚의 파장 영역에 있어서, 유리 기판에 가공 자국을 형성한다.The wavelength of the pulsed laser light 5 is, for example, 250 to 400 nm. 5 is a graph showing the transmission characteristics of the surface-reinforced glass by taking the wavelength on the abscissa and taking the transmittance of the laser light on the ordinate. In the case of a laser beam having a wavelength of 532 nm, the transmittance to the glass substrate is high, that is, the energy absorption rate of the glass substrate is poor, and it is difficult to form a machining mark on the glass substrate. On the other hand, in the vicinity of the i-line (wavelength 365 nm) as referred to in the mercury lamp, the absorption of energy starts, and a processed mark can be formed. Further, by using laser light having a wavelength of 266 nm, an extremely high energy absorption rate can be obtained. Therefore, in the present invention, a processing mark is formed on a glass substrate in a wavelength range of 250 to 400 nm.

본 실시 형태에 있어서는, 제어 장치는, 복수회의 레이저광(5)의 조사에 의해 유리 기판(2) 상의 조사 영역이 절단 예정선 상에서 일부가 겹치도록, 레이저광(5)의 조사 영역을 제어한다. 예를 들어, 제어 장치는, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역이 종전의 레이저광(5)의 조사 영역의 일부와 겹치도록, 레이저 광원(6)으로부터 레이저광을 출사시키도록 구성되어 있다. 따라서, 레이저광(5)은 실린더리컬 렌즈(7)에의 조사 영역에 대응하여 유리 기판(2)의 원형의 절단 예정선 상에 집광되어 유리 기판(2)에 가공 자국(20(20a, 20b))이 형성되어 가, 복수회의 레이저광(5)의 조사에 의해, 이 선 형상의 가공 자국(20)이 접속되어 원형으로 형성된다.In the present embodiment, the control device controls the irradiation area of the laser beam 5 so that the irradiation area on the glass substrate 2 is partially overlapped on the line to be cut by irradiation of the laser beam 5 a plurality of times . For example, the control device controls the laser light source 6 such that the irradiation area of the laser light 5 to the cylindrical lens 7 overlaps a part of the irradiation area of the conventional laser light 5 And the like. The laser beam 5 is condensed on the circular line to be cut of the glass substrate 2 in correspondence to the irradiation area to the cylindrical lens 7 and the processed marks 20 (20a, 20b) are formed on the glass substrate 2. [ And the linear processed workpiece 20 is connected by irradiation of the laser light 5 a plurality of times to form a circular shape.

본 실시 형태에 있어서는, 광축에 직교하는 면 내에 있어서의 형상이 직사각형인 레이저광(5)을 출사하므로, 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역은, 실린더리컬 렌즈(7)의 중심축에 직교하는 면 내에 있어서, 중심축으로부터 반경 방향으로 보았을 때, 실린더리컬 렌즈(7)의 전체에 조사되어 있는 영역(5a)과 실린더리컬 렌즈(7)의 일부에 조사되어 있는 영역(5b)이 생긴다. 따라서, 유리 기판(2)에 투입되는 레이저광의 에너지는, 영역(5b)보다도 영역(5a)의 쪽이 크고, 따라서, 영역(5a)에 대응하여 유리 기판(2) 상에 형성되는 가공 자국(20a)과 영역(5b)에 대응하여 유리 기판(2) 상에 형성되는 가공 자국(20b)에서는, 유리 기판(2)이 변질되는 정도에 차이가 발생한다. 제어 장치는, 예를 들어 복수회의 레이저광(5)의 조사에 의한 절단 예정선 상의 투입 에너지가 일정해지도록, 유리 기판(2) 상에 있어서의 조사 영역의 겹침을 제어한다. 이에 의해, 상기 유리 기판(2)의 변질 정도의 차이를 해소할 수 있다. 또한, 이 레이저광(5)의 조사에 의한 투입 에너지라 함은, 유리 기판(2) 상에 투입되는 열량을 의미한다.In this embodiment, since the laser light 5 having a rectangular shape in the plane orthogonal to the optical axis is emitted, as shown in Fig. 1 (a), the laser light 5 for the cylindrical lens 7 The irradiation region of the cylindrical lens 7 and the region 5a irradiated to the entire cylindrical lens 7 when viewed in the radial direction from the central axis in the plane orthogonal to the central axis of the cylindrical lens 7, A region 5b irradiated on a part of the recursive lens 7 is generated. Therefore, the energy of the laser beam applied to the glass substrate 2 is larger in the region 5a than in the region 5b, and therefore, the energy of the processing mark formed on the glass substrate 2 There is a difference in the degree of deterioration of the glass substrate 2 in the processing mark 20b formed on the glass substrate 2 corresponding to the areas 20a and 20b. The control device controls the overlapping of the irradiation area on the glass substrate 2 so that, for example, the input energy on the line along which the object is intended to be cut by irradiation of the laser light 5 a plurality of times becomes constant. Thereby, the difference in degree of deterioration of the glass substrate 2 can be eliminated. The energy applied by the irradiation of the laser beam 5 means the amount of heat applied to the glass substrate 2. [

다음으로, 본 실시 형태의 동작에 대해, 제어 장치의 제어 형태와 함께 설명한다. 제어 장치는, 우선, 도 3에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(2)의 절단 예정선 상에 배치된 실린더리컬 렌즈(7)에 대해 이동 부재(3)에 의해, 펄스 레이저 발진기(6)를 실린더리컬 렌즈(7)의 방향 a에 있어서의 일단부측의 상방으로 이동시켜 배치하고, 펄스 레이저 발진기(6)로부터 직사각형 빔 형상으로 출사된 레이저광(5)을 유리 기판(2)에 조사한다. 이에 의해, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 이 레이저광(5)의 조사에 의해, 유리 기판(2)에는, 선 형상의 가공 자국(20(20a, 20b))이 형성된다. 이때, 레이저광 조사 영역(5b)에 대응하여 유리 기판(2)에 투입되는 에너지는, 영역(5a)에 대응하여 유리 기판(2)에 투입되는 에너지보다도 작다. 따라서, 영역(5b)에 대응하여 유리 기판(2)에 형성되는 가공 자국(20b)은 영역(5a)에 대응하여 형성되는 가공 자국(20a)에 비해, 유리 기판(2)의 변질 정도가 작다.Next, the operation of the present embodiment will be described together with the control form of the control apparatus. 3, the control apparatus includes a pulse laser oscillator 6 by a moving member 3 with respect to a cylindrical lens 7 disposed on a line along which the glass substrate 2 is to be cut, And the laser beam 5 emitted from the pulse laser oscillator 6 in the form of a rectangular beam is irradiated onto the glass substrate 2. The laser beam 5 emitted from the pulse laser oscillator 6 is irradiated onto the glass substrate 2, As a result, as shown in Fig. 4 (a), the linear processed workpiece 20 (20a, 20b) is formed on the glass substrate 2 by irradiation of the laser beam 5. [ At this time, the energy applied to the glass substrate 2 corresponding to the laser irradiation area 5b is smaller than the energy applied to the glass substrate 2 corresponding to the area 5a. The processed mark 20b formed on the glass substrate 2 corresponding to the region 5b has a smaller degree of deterioration of the glass substrate 2 than the processed mark 20a formed corresponding to the region 5a .

그 후, 제어 장치는, 펄스 레이저 발진기(6)를 화살표 a방향으로 유리 기판(2) 및 실린더리컬 렌즈(7)에 대해 상대적으로 이동시키고, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역이 1회째의 레이저광(5)의 조사 영역의 일부와 겹치도록, 2회째의 레이저광(5)의 조사를 행한다. 이때, 제어 장치는, 예를 들어 1회째의 레이저광(5)의 조사에서는 최대 에너지가 투입되어 있지 않았던 도 4의 (a)에 있어서의 영역(5b)에 최대 에너지가 투입되도록, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역의 겹침을 제어한다. 따라서, 유리 기판(2) 상의 가공 자국(20b)이 형성되어 있었던 부분에도 도 4의 (a)와 동일한 가공 자국(20a)이 형성된다. 그리고, 2회째의 레이저광(5)의 샷에 의해, 1샷째의 가공 자국(20a)에 대해 연속적으로 선 형상의 가공 자국(20(20a, 20b))이 형성된다. 이와 같이, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역의 겹침을 제어함으로써, 절단 예정선 상의 투입 에너지가 일정해져, 변질 정도가 균일한 가공 자국(20a)을 형성할 수 있다.Thereafter, the control device moves the pulsed laser oscillator 6 relative to the glass substrate 2 and the cylindrical lens 7 in the direction of arrow a, and as shown in Fig. 4 (b) The second laser light 5 is irradiated so that the irradiation area of the laser light 5 to the recursive lens 7 overlaps with a part of the irradiation area of the first laser light 5. [ At this time, the control device controls the amount of energy to be applied to the region 5b in Fig. 4 (a) in which the maximum energy is not applied in the first irradiation of the laser beam 5, Thereby controlling overlapping of the irradiation area of the laser light 5 with respect to the substrate 7. Therefore, the same cutting edge 20a as shown in Fig. 4 (a) is formed at the portion where the cutting edge 20b is formed on the glass substrate 2. [ The linear machining marks 20 (20a, 20b) are continuously formed with respect to the machining marks 20a of the first shot by the shot of the second laser light 5. Thus, by controlling the overlapping of the irradiation area of the laser light 5 with respect to the cylindrical lens 7, the injection energy on the line along which the material is to be cut is uniform, and the processing target station 20a with uniform degree of deterioration can be formed .

그 후, 제어 장치는, 마찬가지로, 펄스 레이저 발진기(6)를 화살표 a방향으로 유리 기판(2) 및 실린더리컬 렌즈(7)에 대해 상대적으로 이동시키고, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역이 2회째의 레이저광(5)의 조사 영역의 일부와 겹치도록, 3회째의 레이저광(5)의 조사를 행한다(도 4의 (c)). 이에 의해, 1샷째 및 2샷째의 가공 자국(20a)에 대해 연속적으로 선 상의 가공 자국(20(20a, 20b))이 형성되고, 4회째의 레이저광(5)의 조사에 의해, 도 4의 (d)에 도시하는 바와 같이, 선 형상의 가공 자국(20(20a, 20b))이 접속되어 무단의 폐쇄된 형상의 원형의 가공 자국(20a)이 형성된다.Thereafter, the control device similarly moves the pulsed laser oscillator 6 relative to the glass substrate 2 and the cylindrical lens 7 in the direction of the arrow a and moves the pulsed laser oscillator 6 relative to the cylindrical lens 7 The irradiation of the third laser light 5 is performed so that the irradiation area of the second laser light 5 overlaps with a part of the irradiation area of the second laser light 5 (Fig. 4 (c)). As a result, the machining marks 20 (20a, 20b) on the line are continuously formed with respect to the machining target station 20a of the first shot and the second shot. By irradiation of the fourth laser beam 5, the linear processed work stations 20 (20a, 20b) are connected to form a circular processed work station 20a having an endless closed shape, as shown in Fig.

레이저광(5)의 1샷에 있어서는, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역은, 실린더리컬 렌즈(7)의 중심축에 직교하는 면 내에 있어서, 중심축으로부터 반경 방향으로 보았을 때, 실린더리컬 렌즈(7)의 전체에 조사되어 있는 영역(5a)과 실린더리컬 렌즈(7)의 일부에 조사되어 있는 영역(5b)이 생기고, 유리 기판(2)에 집광되는 레이저광(5)의 에너지 밀도의 차이에 기인하여 가공 자국(20a)과 가공 자국(20b)에서는, 유리 기판(2)이 변질되는 정도에 차이가 발생한다. 그러나, 제어 장치에 의해, 실린더리컬 렌즈(7)에 대한 레이저광(5)의 조사 영역이 종전의 레이저광(5)의 조사 영역의 일부와 겹치도록, 펄스 레이저 발진기(레이저 광원)(6)로부터 레이저광을 출사시킴으로써, 상기 유리 기판(2)의 변질 정도의 차이를 해소할 수 있다. 이 경우에, 제어 장치가 복수회의 레이저광(5)의 조사에 의한 절단 예정선 상의 투입 에너지가 일정해지도록, 유리 기판(2) 상에 있어서의 조사 영역의 겹침을 제어하는 것이 바람직하고, 유리 기판(2)에 형성되는 가공 자국(20)의 전체 둘레에 걸쳐, 그 변질의 정도가 균일해진다. 가공 자국(20)의 형성 후에는, 예를 들어 손으로 굽힘 응력을 인가함으로써, 유리 기판(2)을 절단 예정선을 따라 원형으로 할단할 수 있다.In one shot of the laser beam 5, the irradiation area of the laser beam 5 with respect to the cylindrical lens 7 is radially outward from the center axis in a plane perpendicular to the central axis of the cylindrical lens 7 The region 5a irradiated to the entire cylindrical lens 7 and the region 5b irradiated to a portion of the cylindrical lens 7 are generated and the laser beam 7 converged on the glass substrate 2 There is a difference in the degree of deterioration of the glass substrate 2 in the processing target station 20a and the processing target station 20b due to the difference in the energy density of the glass substrate 5. However, the pulse laser oscillator (laser light source) 6 is controlled by the control device so that the irradiation area of the laser light 5 to the cylindrical lens 7 overlaps a part of the irradiation area of the conventional laser light 5. [ The difference in degree of deterioration of the glass substrate 2 can be eliminated. In this case, it is preferable that the overlapping of the irradiation area on the glass substrate 2 is controlled so that the control device makes the injection energy on the line to be cut due to the irradiation of the laser beam 5 a plurality of times constant, The degree of degeneration thereof becomes uniform over the entire circumference of the processing target station 20 formed on the substrate 2. [ After the process station 20 is formed, the glass substrate 2 can be rounded along the line to be cut by, for example, applying hand bending stress.

본 실시 형태에 있어서는, 이와 같이, 복수회의 레이저광(5)의 조사에 의해, 절단 예정선의 무단의 폐쇄된 형상과 동일한 가공 자국(20)을 형성할 수 있고, 레이저광(5)을 유리 기판(2)의 고리 형상의 절단 예정선을 따라 조사하여 종래의 레이저 가공 방법에 비해, 고리 형상의 가공 자국(20)의 형성 시간이 짧아, 유리 기판(2)의 분할을 위한 처리 시간을 단축할 수 있다.In this embodiment, by irradiating the laser beam 5 a plurality of times in this embodiment, it is possible to form the machining station 20 which is the same as the endless closed form of the line to be cut, The cutting time of the annular shaped workpiece 20 is shorter than that of the conventional laser processing method and the processing time for splitting the glass substrate 2 is shortened .

또한, 레이저광(5)을 유리 기판에 복수회로 나누어 조사하므로, 실린더리컬 렌즈(7)의 전체에 레이저광(5)을 조사하는 것과 같은 큰 펄스 레이저 발진기(레이저 광원)(6)는 불필요하다.A large pulse laser oscillator (laser light source) 6 such as irradiating the entire cylindrical lens 7 with the laser light 5 is unnecessary since the laser light 5 is irradiated on the glass substrate in a plurality of steps .

예를 들어, 파장이 532㎚인 레이저광(5)을 사용하고, 펄스폭을 약 7nsec로 하고, 조사 에너지 밀도를 25J/㎠로 하여, 표면 강화 유리 기판(2)의 내부에 레이저광(5)을 조사한 경우, 유리 기판(2)에 크랙이 진전되어, 유리 기판 전체가 난잡하게 깨져 버린다. 이에 반해, 파장이 355㎚인 레이저광(5)을 사용하고, 펄스폭을 약 7nsec로 하고, 조사 에너지 밀도를 10J/㎠로 하여, 표면 강화 유리 기판(5)의 내부에 레이저광(5)을 조사한 경우, 유리 기판(2)의 내부에 가공 자국(20)이 형성되어, 유리 기판(2)에 손으로 굽힘 응력을 인가하면, 이 가공 자국(20)을 바탕으로 깔끔하게 원형의 절단선에 의해 할단할 수 있다.For example, a laser beam 5 having a wavelength of 532 nm is used, a pulse width is set to about 7 nsec, an irradiation energy density is set to 25 J / cm 2, ), Cracks develop on the glass substrate 2, and the entire glass substrate is disorderly broken. On the other hand, a laser beam 5 having a wavelength of 355 nm is used, a pulse width is set to about 7 nsec, an irradiation energy density is set to 10 J / cm 2, A processing mark 20 is formed inside the glass substrate 2 so that a hand bending stress is applied to the glass substrate 2 to form a clean cut line on the basis of the processing mark 20 It can be done by.

또한, 레이저광(5)의 초점 위치는, 유리 기판의 표면이어도 되지만, 이 레이저광(5)의 초점 위치를, 유리 기판(2)의 내부로 함으로써, 유리 기판(2)에 깨짐이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 즉, 레이저광(5)의 초점 위치를, 유리 기판(2)의 두께 방향의 내부로 하고, 초점 심도를 유리 기판(2)의 두께보다도 짧게 설정하고, 바람직하게는 유리 기판(2)의 두께의 1/100 이하로 설정함으로써, 표면 강화 유리 기판이라도, 그 표면의 개질부를 피하여, 그 내부에 레이저광(5)의 에너지를 집중시킬 수 있다. 유리 기판(2)이 표면 강화 유리 기판인 경우는, 레이저광(5)의 초점 위치가 유리 기판(2)의 내부가 아닌, 표면 강화 유리 기판의 표면의 개질부에 레이저 에너지가 집중되면, 유리 기판(2)에 난잡한 크랙이 발생하여 난잡하게 깨지기 쉬워진다. 또한, 이 레이저광(5)의 초점 심도가, 유리 기판(2)의 두께 이상이면 레이저광(5)이 유리 기판(2)의 이면에까지 도달하여, 유리 기판(2)이 깨져 버린다. 이로 인해, 레이저광(5)의 초점 심도는, 유리 기판(2)의 두께보다도 짧게 하고, 바람직하게는 유리 기판(2)의 두께의 1/100 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.The focal point position of the laser beam 5 may be the surface of the glass substrate 2. By setting the focal position of the laser beam 5 inside the glass substrate 2, Can be reliably prevented. That is, the focal point position of the laser light 5 is set in the thickness direction of the glass substrate 2, the depth of focus is set to be shorter than the thickness of the glass substrate 2, It is possible to concentrate the energy of the laser beam 5 inside the surface-enhanced glass substrate, avoiding the surface modification portion of the surface. When the glass substrate 2 is a surface-enhanced glass substrate, when the focal point of the laser light 5 is not inside the glass substrate 2 and the laser energy is concentrated on the modified portion of the surface of the surface-enhanced glass substrate, A disordered crack is generated on the substrate 2 and the substrate 2 is easily broken. When the depth of focus of the laser light 5 is not less than the thickness of the glass substrate 2, the laser light 5 reaches the back surface of the glass substrate 2 and the glass substrate 2 is broken. Therefore, it is preferable that the depth of focus of the laser beam 5 be shorter than the thickness of the glass substrate 2, and is preferably within a range of 1/100 or less of the thickness of the glass substrate 2.

또한, 레이저광(5)의 빔 형상은, 상기 실시 형태와 같이, 직사각형에 한정되지 않고, 예를 들어 원형 및 타원형 등, 다양한 형상을 사용할 수 있다.The beam shape of the laser beam 5 is not limited to a rectangular shape as in the above-described embodiment, and various shapes such as a circular shape and an elliptical shape can be used.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 원형의 절단 예정선에 대응시켜, 실린더리컬 렌즈(7)는 그 초점 형상이 원형으로 되는 것을 사용한 경우에 대해 설명하였지만, 실린더리컬 렌즈(7)로서는, 고리 형상이면 그 밖의 형상의 것도 사용할 수 있다. 예를 들어, 평면 형상이 타원형 또는 직사각형인 실린더리컬 렌즈를 사용할 수 있다.In the present embodiment, the cylindrical lens 7 has been described so as to have a circular focal point in correspondence with the circularly scheduled line to be cut. However, as the cylindrical lens 7, Other shapes can also be used. For example, a cylindrical lens having an elliptical or rectangular planar shape may be used.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 레이저광(5)을 4회 샷함으로써, 무단의 폐쇄된 형상의 가공 자국(20a)을 형성하는 경우에 대해 설명하였지만, 레이저광(5)의 샷수는, 예를 들어 2회 또는 3회여도 되고, 5회 이상이어도 된다.In the present embodiment, a description has been given of the case where the machining target station 20a having an endless closed shape is formed by four shots of the laser beam 5. However, the number of shots of the laser beam 5 may be, It may be two or three times, or five times or more.

본 발명은, 유리 기판에 무단의 폐쇄된 형상의 가공 자국을 용이하게 형성할 수 있어, 유리 기판의 분할을 위한 처리 시간을 단축할 수 있으므로, 액정 표시 패널의 제조 공정 등에 있어서, 유리 기판의 분할 기술에 막대한 공헌을 한다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can easily form a processed mark of an endless closed shape on a glass substrate and can shorten the processing time for dividing the glass substrate. Therefore, in a manufacturing process of a liquid crystal display panel, Make a huge contribution to technology.

1 : 스테이지
2 : 유리 기판
20, 20a, 20b : 가공 자국
3 : 이동 부재
4 : 지지 부재
5 : (펄스)레이저광
6 : 펄스 레이저 발진기
7 : 실린더리컬 렌즈1: stage
2: glass substrate
20, 20a, 20b:
3: moving member
4: Support member
5: (pulse) laser light
6: Pulsed laser oscillator
7: Cylindrical lens

Claims (5)

유리 기판의 무단(無端)의 폐쇄된 형상의 절단 예정선에 레이저광을 집광하여, 상기 유리 기판에 가공 자국을 형성하는 유리 기판의 레이저 가공 장치에 있어서,
레이저광을 출사하는 레이저 광원과,
상기 레이저 광원으로부터의 레이저광을 상기 유리 기판에 대해 상기 절단 예정선에 대응시켜 집광하는 고리 형상의 실린더리컬 렌즈와,
상기 레이저 광원으로부터의 레이저광의 조사 영역을, 상기 실린더리컬 렌즈에 대해 상대적으로 제1 방향으로 이동시키는 구동 장치와,
상기 레이저 광원 및 구동 장치를 제어하는 제어 장치
를 갖고,
상기 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광의 조사 영역은, 그 광축에 직교하는 면 내에서, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서의 폭이, 상기 실린더리컬 렌즈의 상기 제2 방향에 있어서의 폭보다 크고,
상기 제어 장치는, 상기 구동 장치에 의해 상기 레이저광의 조사 영역을 상기 실린더리컬 렌즈에 대해 상기 제1 방향으로 이동시키는 과정에서, 상기 레이저 광원으로부터 레이저광을 복수회 출사시켜, 상기 유리 기판에 선 형상의 가공 자국을 형성해 감으로써, 이 복수회의 레이저광의 조사에 의해, 상기 선 형상의 가공 자국이 접속되어 무단의 폐쇄된 형상으로 되는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 레이저 가공 장치.CLAIMS 1. A laser processing apparatus for a glass substrate for collecting laser light on a line to be cut of an endless closed shape of a glass substrate and forming a processing mark on the glass substrate,
A laser light source for emitting laser light;
An annular cylindrical lens for condensing the laser light from the laser light source in association with the line along which the object is intended to be cut with respect to the glass substrate,
A driving device for moving an irradiation area of the laser light from the laser light source in a first direction relative to the cylindrical lens;
A control device for controlling the laser light source and the driving device
Lt; / RTI &
Wherein a width in a second direction orthogonal to the first direction and a width in the second direction of the cylindrical lens within a plane orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the laser light source Larger,
Wherein the control device is configured to cause the laser light to be emitted from the laser light source a plurality of times in the process of moving the irradiation area of the laser light to the cylindrical lens in the first direction by the driving device, And the linear machining station is connected by irradiation of the laser beam a plurality of times to form an endless closed shape. 제1항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 복수회의 레이저광의 조사에 의한 상기 유리 기판 상의 조사 영역이 상기 절단 예정선 상에서 일부가 겹치도록, 상기 조사 영역을 제어하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 레이저 가공 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control device controls the irradiation area so that the irradiation area on the glass substrate by the irradiation of the laser beam a plurality of times overlaps partly on the line to be cut. 제2항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 복수회의 레이저광의 조사에 의한 상기 절단 예정선 상의 투입 에너지가 일정해지도록, 상기 조사 영역의 겹침을 제어하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 레이저 가공 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the control device controls overlapping of the irradiation area so that the input energy on the line along which the object is intended to be cut by irradiation of the laser beam is made constant. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린더리컬 렌즈는, 상기 레이저광의 초점 위치를, 상기 유리 기판의 두께 방향의 내부로 함과 함께, 초점 심도를 상기 유리 기판의 두께보다도 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 레이저 가공 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the cylindrical lens sets the focal point position of the laser light inside the thickness direction of the glass substrate and sets the depth of focus to be shorter than the thickness of the glass substrate. 제4항에 있어서,
상기 유리 기판은, 표면 강화 유리 기판이고, 상기 실린더리컬 렌즈는, 상기 레이저광의 초점 위치를, 상기 표면 강화 유리 기판의 두께 방향의 내부이며, 상기 표면 강화 유리 기판의 표면 강화층보다도 깊은 위치에 설정하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 레이저 가공 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the glass substrate is a surface reinforced glass substrate and the focal point position of the laser light is set at a position deeper inside the thickness direction of the surface-enhanced glass substrate than in the surface-enhanced layer of the surface-enhanced glass substrate Wherein the laser processing apparatus is a laser processing apparatus.
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