切割基板的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种切割基板的方法，并且更具体地，涉及一种切割基板的方法，其中，沿着基板的切割引导线发射激光束并且水平地移动该激光束以切割基板。
【背景技术】
[0002]一般来说，用于触摸屏、便携式终端(诸如移动电话)等等的钢化玻璃单元对应于平板显示器的外层，并且用于防止液晶显示器(IXD)、有机发光二极管(OLED)等等的平板显示器被刮花，或者针对外部冲击保护平板显示器。这样的钢化玻璃单元根据触摸屏和便携式终端的形状而具有各种外观。为此，切割和类似的加工处理对于玻璃基板来说是必要的。
[0003]图1是解释切割基板的一般方法的示例的视图，并且图2是示出切割基板的传统方法的基本原理以及利用传统方法切割的玻璃基板的切割表面的视图。
[0004]参考图1和图2，首先，待由切割基板的方法处理的玻璃基板10可以是:在玻璃基板上附有加强层和触摸层的钢化玻璃基板；或者仅附有加强层的钢化玻璃基板。而且，玻璃基板10可以是没有加强层或触摸层的通过化学处理或热处理而得到增强的钢化玻璃基板。
[0005]钢化玻璃单元12从玻璃基板10切割而得，并且被成形为类似便携式终端。此外，在钢化玻璃单元12和钢化玻璃单元12之间形成切割引导线11。当通过沿着切割引导线11移动激光束L来切割玻璃基板10时，提取许多钢化玻璃单元12。
[0006]然而，如图2中所示，传统的切割基板的方法，激光束的焦点f形成在玻璃基板10内的某一位置处。如果在该状态下切割玻璃基板10，则从玻璃基板10的截面的形成有激光束的焦点f的部分开始切割，并且裂纹(crack)传播到玻璃基板10的截面的其它部分，从而切割玻璃基板10的整个截面。
[0007]由于在裂纹传播到玻璃基板10的截面的未形成有焦点f的部分的同时执行切割，因此，玻璃基板10的切割表面的质量不均匀。此外，切割表面甚至会由于能量过度地集中在形成有激光束的焦点f的部分上而受到损坏。
[0008]因此，由切割基板的传统方法切割的玻璃基板的切割表面不具有均匀的质量，并且因此需要在以后进行抛光(polishing)切割表面的处理，从而显著地降低了钢化玻璃单元的产率。
[0009]为了解决前述问题，可以通过延长形成在玻璃基板10内的激光束L的焦深(DOF)来切割玻璃基板10。然而，如果延长D0F，则焦点f的光斑大小变得较大，并且不能够进行玻璃基板10的微加工，从而降低加工效率。
【发明内容】
[0010]因此，构思本发明来解决前述问题，并且本发明的方面是提供一种切割基板的方法，其中，在基板的整个厚度方向上提供均匀的能量的同时对基板进行切割，从而改进基板的切割表面的质量，并且显著地提高用于保护便携式终端的触摸屏或显示面板的钢化玻璃单元的产率。
[0011]根据本发明的实施方式，切割基板的方法包括:将具有高斯能量分布的激光束形成为贝塞尔束B，该贝塞尔束B具有等于或大于待切割基板的厚度的长度，并且具有等于或小于10 μ m的光斑大小；将贝塞尔束发射到基板从而基板能够被放置在贝塞尔束的长度内；以及沿着基板的切割引导线在水平方向上移动基板或贝塞尔束，其中，形成贝塞尔束的步骤包括凹轴锥透镜以及会聚透镜，凹轴锥透镜具有收缩的锥形形状的出射表面，会聚透镜插入在凹轴锥透镜与基板之间并且对穿过凹轴锥透镜的激光束进行会聚，并且进入凹轴锥透镜的入射表面的激光束从凹轴锥透镜的出射表面出射，并且因为被会聚透镜会聚而在远离会聚透镜的位置处形成为贝塞尔束。
[0012]激光束的脉宽可以等于或长于I飞秒或等于或短于100皮秒。
[0013]激光束的每脉冲能量可以等于或高于I μ J或者等于或低于10mJ。
[0014]基板可以包括由脆性材料制成的基板。
【附图说明】
[0015]结合附图，根据示例性实施方式的下述描述，本发明的上述和/或其它方面将变得明显并且更容易理解，在附图中:
[0016]图1是解释切割基板的一般方法的示例的视图；
[0017]图2是示出切割基板的传统方法的基本原理以及利用传统方法切割的玻璃基板的切割表面的视图；
[0018]图3是示意性地示出根据本发明的切割基板的方法的基本原理的视图；
[0019]图4是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的切割基板的方法的视图；
[0020]图5是示出利用图4的方法切割的玻璃基板的切割表面的视图；以及
[0021]图6是示意性地示出根据本发明的第二实施方式的切割基板的方法的视图。
【具体实施方式】
[0022]下面，将参考附图来描述本发明的切割基板的方法的实施方式。
[0023]图3是示意性地示出根据本发明的切割基板的方法的基本原理的视图，图4是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的切割基板的方法的视图，并且图5是示出利用图4的方法切割的玻璃基板的切割表面的视图。
[0024]参考图3至图5，根据实施方式的切割基板的方法是，通过沿着基板的切割引导线发射激光束并且水平地移动该激光束来切割基板，该方法包括贝塞尔(Bessel)束形成步骤、发射步骤和移动步骤。
[0025]首先，本实施方式中待利用贝塞尔束切割的基板是玻璃基板10。根据本发明的基板不限于玻璃基板，而可以是由脆性材料制成的基板，例如，硅基板、陶瓷基板等等。
[0026]如图3中所示，切割基板的方法的基本原理是:能够保持足以用于切割玻璃基板10的均匀能量强度的激光束L的切割区域CF扩展达到玻璃基板10的厚度，并且然后对玻璃基板10进行切割。在激光束L的切割区域CF内，能量强度基本上是均匀的。因此，如果激光束L的切割区域CF扩展达到玻璃基板10的厚度，则能够在玻璃基板10的整个厚度方向上提供均匀能量的同时切割玻璃基板10。
[0027]在贝塞尔束形成步骤中，具有高斯能量分布的激光束L被提供为贝塞尔束B，其具有等于或大于待切割的玻璃基板10的厚度，并且具有等于或小于10 μ m的光斑大小。
[0028]参考图4，该实施方式中的凸轴锥透镜110用于形成贝塞尔束B。凸轴锥透镜110通常成形为类似柱形，并且包括:形成为平坦表面的入射表面111 ;以及在入射表面111的相反侧处突出为锥形形状的出射表面112。
[0029]具有高斯能量分布并且进入凸轴锥透镜110的入射表面111的激光束L沿着光轴C行进，并且其行进方向在凸轴锥透镜110的出射表面112上朝向突出的锥形形状的顶点产生折射(refract)。由于激光束L的行进方向朝向锥形形状的顶点产生折射，因此贝塞尔束B可以形成在出射表面112的附近。
[0030]能够通过改变具有出射表面112的凸轴锥透镜110的锥形形状的角度来改变贝塞尔束B的