[發(fā)明專利]采用彎曲軌跡的激光劃線

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980124672.0
• 申請(qǐng)日: 2009-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN102066034A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·A·阿布拉莫夫;Y·孫;鄔起
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/00
• 分類號(hào): B23K26/00;C03B33/033;C03B33/04
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 樊云飛;周承澤

優(yōu)先權(quán)

本申請(qǐng)要求以下優(yōu)先權(quán)：2008年4月30日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第61/125,956號(hào)，以及2008年11月26日提交的題為“采用彎曲軌跡的激光劃線(Laser?Scoring?With?Curved?Trajectory)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第12/324,541號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及沿著彎曲的軌跡對(duì)玻璃片劃線和分離的系統(tǒng)和方法。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供了一些系統(tǒng)和方法，用來(lái)使用激光器和光學(xué)裝置產(chǎn)生彎曲的激光束輪廓，將其投射在玻璃片上，在玻璃片上形成的彎曲的劃線，沿著所述劃線可以對(duì)該玻璃片進(jìn)行劃線和分離。

背景技術(shù)

在過(guò)去，人們采用一些不同的方法和技術(shù)來(lái)切割玻璃片。最廣泛使用的方法是機(jī)械劃線法，該方法使用硬質(zhì)材料制成的滾輪劃線，并且沿著劃線折斷玻璃。該機(jī)械劃線和折斷工藝會(huì)產(chǎn)生碎屑，碎屑會(huì)聚集在玻璃表面上，需要進(jìn)行充分的清潔。因此，需要高玻璃質(zhì)量的玻璃技術(shù)領(lǐng)域(例如LCD工業(yè))無(wú)法可靠地使用機(jī)械劃線技術(shù)形成玻璃片。

其它的廣泛采用的方法包括用激光對(duì)玻璃片劃線和/或分離。在一種技術(shù)中，使用激光束劃玻璃；然后通過(guò)機(jī)械分離技術(shù)來(lái)分離玻璃。當(dāng)激光束在玻璃片上移動(dòng)時(shí)，它在玻璃片的表面上產(chǎn)生溫度梯度，在激光束之后一段距離處跟隨的冷卻劑(例如氣體或液體)提高了所述溫度梯度。具體來(lái)說(shuō)，激光對(duì)玻璃片的加熱以及冷卻劑對(duì)玻璃片的快速冷卻在玻璃片中產(chǎn)生了拉應(yīng)力。該拉應(yīng)力會(huì)在玻璃表面中形成裂紋(或劃痕裂口)。通過(guò)這種方式，沿著玻璃片產(chǎn)生了劃線。然后可以通過(guò)沿著劃線分離所述玻璃片，將玻璃片分成兩個(gè)較小的片材。另一種技術(shù)使用第一激光束來(lái)劃玻璃。使用具有不同構(gòu)型的第二激光束完成激光分離。

常規(guī)的技術(shù)通常使用細(xì)長(zhǎng)的激光束提供加快的劃線速度。由于需要實(shí)現(xiàn)較快的劃線速度而使得激光束拉長(zhǎng)，這些技術(shù)僅限于劃直線軌跡。

因此，本領(lǐng)域需要用來(lái)沿著彎曲軌跡切割玻璃片的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了用來(lái)沿著彎曲的軌跡對(duì)玻璃片劃線和分離的系統(tǒng)和方法。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供了用來(lái)分離玻璃片的方法，該方法包括提供聚焦透鏡，將所述聚焦透鏡設(shè)置在基本上平行于玻璃片的平面內(nèi)。該方法還可以包括提供錐形透鏡，將所述錐形透鏡設(shè)置在聚焦透鏡和玻璃片之間。可以產(chǎn)生激光束，使其投射通過(guò)所述聚焦透鏡和錐形透鏡，在玻璃片上產(chǎn)生形成的彎曲的激光束輪廓，由此在玻璃片上產(chǎn)生彎曲的劃線。根據(jù)另一個(gè)方面，所述方法可以包括沿著所述彎曲的劃線分離玻璃片。

本發(fā)明還提供了用來(lái)沿著至少部分彎曲的線條分離玻璃片的系統(tǒng)。在一個(gè)方面，一種示例性的系統(tǒng)可以包括構(gòu)造成產(chǎn)生激光束的激光器、聚焦透鏡和錐形透鏡。所述聚焦透鏡可以設(shè)置在激光器和玻璃片之間，位于基本平行于玻璃片的平面之內(nèi)。所述錐形透鏡可以具有平底面，以及相對(duì)的限定頂點(diǎn)的錐形面，可以設(shè)置在所述聚焦透鏡和玻璃片之間。在一個(gè)方面，所述錐形透鏡以其平底面對(duì)著聚焦透鏡，其頂點(diǎn)對(duì)著玻璃的方式設(shè)置。所述激光器可以使激光束投射通過(guò)聚焦透鏡和錐形透鏡，產(chǎn)生形成的彎曲的激光束輪廓。可以將所述彎曲的激光束輪廓投射在玻璃片上，在玻璃片上產(chǎn)生彎曲的劃線。

根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種示例性的系統(tǒng)，其包括構(gòu)造成產(chǎn)生激光束的激光器，聚焦透鏡，以及錐形反射鏡。所述聚焦透鏡可以設(shè)置在激光器和錐形反射鏡之間。所述激光器可以構(gòu)造成使激光束投射通過(guò)聚焦透鏡，射向錐形反射鏡，使得激光束從錐形鏡反射到玻璃片，在玻璃片上形成彎曲的劃線。

在以下詳細(xì)描述、和任一權(quán)利要求中部分地提出了本發(fā)明的另外一些方面，它們部分源自詳細(xì)描述，或可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明來(lái)了解。應(yīng)理解，前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都只是示例和說(shuō)明性的，不構(gòu)成對(duì)所揭示和/或要求保護(hù)的本發(fā)明的限制。

附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

附圖被結(jié)合在本說(shuō)明書中，并構(gòu)成說(shuō)明書的部分，附圖說(shuō)明了本發(fā)明的一些方面，并與描述部分一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。

圖1顯示一種示例性的系統(tǒng)，其使用錐形透鏡，沿著彎曲的軌跡對(duì)玻璃片劃線和分離。

圖2顯示使用圖1的系統(tǒng)在玻璃片上形成的示例性的環(huán)形光束劃線。

圖3顯示另一種示例性的系統(tǒng)，其使用錐形透鏡，沿著彎曲的軌跡對(duì)玻璃片劃線和分離。

圖4顯示使用圖3的系統(tǒng)在玻璃片上形成的示例性的弓形劃線。

圖5顯示另一種示例性的系統(tǒng)，其使用錐形鏡，沿著彎曲的軌跡對(duì)玻璃片劃線和分離。

圖6顯示使用圖5的系統(tǒng)在玻璃片上形成的示例性的弓形劃線。