修整显示单元的透明基片的侧表面的方法及修整设备的制作方法

修整显示单元的透明基片的侧表面的方法及修整设备的制作方法
【专利摘要】提供了修整用于显示单元的透明基片的方法和使用该方法的修整设备。在该方法中，大尺寸的基片被切割成具有在显示单元中可使用的尺寸的透明基片。通过允许第一激光束的中心沿着该透明基片的切割表面的中心路径移动且将该第一激光束照射在该切割表面上来修整该透明基片的切割表面。通过允许第二激光束的中心从该透明基片的中心线起、沿着该切割表面的偏心路径、单向地朝着该透明基片的一个表面移动，且将该第二激光束照射在该切割表面上，以沿着该透明基片的切割表面的一个边缘形成连续倒角。
【专利说明】修整显示单元的透明基片的侧表面的方法及修整设备

【技术领域】
[0001]本文公开的发明涉及修整(finish)用于显示单元的透明基片(substrate)的侧表面的方法和使用该方法的修整设备(finishing apparatus),且更具体地涉及修整用于显示单元的透明基片的侧表面的方法和使用该方法的修整设备，其在制造用于该显示器单元的具有更高的抵抗震动或外力的能力的透明基片的同时形成在显示单元中可使用的边缘的倒角(chamfer)ο

【背景技术】
[0002]近来，许多信息是通过显示单元被提供给公众的，因此显示单元的使用越来越多。随着移动设备近来的普及，更小尺寸的显示单元正被广泛地使用。透明基片位于显示单元的最外侧，以保护负责显示功能的元件(诸如液晶和有机发光设备)免受外力或震动影响。
[0003]同时，显示单元中使用的透明基片是通过制造大尺寸的透明基片然后将激光束照射在该大尺寸透明基片的表面上或用用于切割基片的锯来切割大尺寸的透明基片而形成的。然而，在将该大尺寸的基片切割成最终在显示单元中可使用的特定尺寸的过程中，如图1中所示出的，在围绕被切割用于显示单元的透明基片S的周界11的切割表面12上形成细微的不平坦度。
[0004]当具有形成细微的不平坦度的切割表面12的透明基片S被直接用在该显示单元中时，由于在该显示单元的使用过程中作用在该透明基片S的表面或边缘上的外力或震动，在具有细微的不平坦度的切割表面12中可能出现和生长裂纹，从而导致透明基片S破
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[0005]因此，为了减小具有细微的不平坦度的透明基片S的破损可能性，通常使用精细抛光研磨机来在透明基片S的切割表面12上执行研磨过程同时供应抛光油。在该侧表面被平滑地修整之后，在该研磨过程中生成的颗粒被完全清除。此后，通过氢氟酸处理来增加由玻璃材料制成的透明基片S的硬度，然后沾染在透明基片S上的氢氟酸液体被完全清除。因此，需要复杂的四个过程。
[0006]然而，用抛光研磨机对透明基片S的切割表面12的研磨过程的执行是机械地去除切割表面12的不平坦度。因此，在该研磨过程期间，在透明基片S的切割表面12上可能出现和生长裂纹，从而导致该透明基片的破损，因此减少该透明基片的良品率(yield)。而且，由于为该研磨过程供应抛光油的过程和清除该研磨颗粒的过程是必需的，所以过程数目增力口，因此生产率减小。此外，因为对人体有害的氢氟酸被用于增加透明基片S的硬度，所以会严重地威胁工人的健康和安全。
[0007]此外，为了将透明基片S容易地安装到显示单元上，有必要允许透明基片S与限定该显示单元的周界的框架更紧密地接合。
[0008]为此，沿着该透明基片的周界边缘执行倒角修整处理。在这个情况下，通常通过研磨过程来执行对该透明基片的周界边缘的倒角修整过程。然而，使用研磨机对该基片的周界边缘进行倒角的过程花费时间因此减小了生产率，且导致了切割表面12上的裂纹，显著地减少了良品率。
[0009]因此，迫切需要沿着由某材料(诸如玻璃)制成的透明基片的边缘精确地形成连续倒角且同时增加所述倒角修整的良品率的方法。


【发明内容】

[0010]本发明提供了修整用于显示单元的透明基片的侧表面的方法和使用该方法的修整设备，它们通过允许用于该显示单元的透明基片具有更高的抵抗震动或外力的能力，增加了该透明基片的耐用度。
[0011]本发明也提供了修整用于显示单元的透明基片的侧表面的方法和使用该方法的修整设备，它们通过简单且有效率地从用于该显示单元的透明基片的切割表面去除细微的不平坦度，缩短了制造所花费的时间同时增加了该透明基片的良品率。
[0012]本发明也提供了修整用于显示单元的透明基片的侧表面的方法和使用该方法的修整设备，它们能够在短时间内以高良品率基于沿着由玻璃材料制成的透明基片的边缘的横截面执行用于形成连续倒角的修整过程。
[0013]本发明的实施方案提供了修整用于显示单元的透明基片的方法，包括:将大尺寸的基片切割成具有在显示单元中可使用的尺寸的透明基片；通过允许第一激光束的中心沿着该透明基片的切割表面的中心路径移动，且将该第一激光束照射在该切割表面上，来修整该透明基片的切割表面；以及通过允许第二激光束的中心从该透明基片的中心线起、沿着该切割表面的偏心路径、单向地朝着该透明基片的表面移动，且将该第二激光束照射在该切割表面上，来沿着该透明基片的切割表面的一个边缘形成连续倒角。
[0014]换言之，本发明被配置以简单地去除在切割表面修整过程中在该透明基片的切割表面上不可避免地生成的细微的不平坦度，其中该激光束被照射在通过使用激光束或锯切割大尺寸的基片形成为在显示单元中可使用的尺寸的透明基片的切割表面上。因此，本发明仅通过短时间的激光照射过程(而不像需要复杂过程的相关技术)就可以简单地且以高良品率去除该切割表面的细微的不平坦度，可以简单地且快速地执行使用该激光束在侧表面边缘上形成该连续倒角的修整过程。
[0015]因为用于该透明基片的切割表面修整过程不需要供应抛光油也不要求分立的清洁过程(不像典型的研磨方法)，所以可以简单地在短时间内完成对该透明基片的修整过程。而且，因为从根本上排除了对人体有害的氢氟酸的使用，所以可以确保工人的健康和安全。与相关技术相比，可以确保大约5倍的高抗弯刚度(bending rigidity)。
[0016]首先，用于透明基片的倒角形成过程不需要供应抛光油或可以不要求分立的清洁过程(不像典型的研磨方法)，且可以在不生成因该激光束的焦点高度和位置的调整而导致的细微不平坦度的情况下以精确且均一的形式形成倒角，从而实现高良品率。
[0017]因此，上述玻璃基片过程可以被用于具有高强度和耐用度的显示单元。
[0018]为此，在该切割表面修整过程中，该第一激光束可以被垂直地照射在该切割表面上。然而，为了使该激光束被充分地照射在该切割表面上，可以将该第一激光束以相对于与该切割表面垂直的方向成大约30度或更小的角度照射在该切割表面上。
[0019]而且，在该倒角形成过程中，当第二激光束被照射在该透明基片的切割表面上时，该第二激光束可以被照射成使得该第二激光束的焦点位于该透明基片内部。换言之，在该倒角形成过程中，该第二激光束可以被照射在该切割表面上，使得在该第二激光束先到达该切割表面再到达该第二激光束的焦点。因此，通过沿着该偏心路径照射的该第二激光束，可以在不传送导致该透明基片的侧表面上的局部破裂的能量的情况下，在该透明基片的侧表面的边缘上形成倒角。
[0020]同时，当该第二激光束的焦点位于该透明基片的侧表面上时，能量可以以极高的能量强度聚集在该透明基片的侧表面的边缘上。因此，局部的细微的不平坦度可以不规则地出现在该透明基片的边缘上。另外，当该第二激光束的焦点位于该透明基片上方时，能量可以以相对低的能量强度分散在该透明基片的侧表面的边缘上。因此，倒角可能不会平滑地形成在该透明基片的侧表面的边缘上。
[0021 ] 为了沿着该透明基片的边缘精确地形成连续倒角，该第二激光束可以被照射在该偏心路径上，使得该第二激光束的焦点位于该透明基片内部，同时与该切割表面(透明基片的侧表面)间隔开大约5mm至大约20mm的距离。
[0022]在这个情况下，该偏心路径可以偏离该中心线，使得该第二激光束的中心与该中心线间隔开该透明基片的厚度(wo)的七分之一或更多。这是因为，当该第二激光束的中心与该中心线间隔开该侧表面的厚度(WO)的七分之一或更少时，可能不会形成该倒角而是会执行该修整过程。然而，对于从该厚度的七分之一到该厚度的六分之一的距离，可以通过将该焦点的位置在该切割表面的向下方向调节来执行该倒角形成过程，且可以通过将该焦点的位置在该切割表面的向上方向调节来执行该修整过程。
[0023]而且，在该倒角形成过程中，该第二激光束可以被配置成以大约lOmm/sec至大约2mm/sec的速度沿着该切割表面相对快速地移动。
[0024]在这个情况下，关于该中心路径，该第一激光束的中心可以位于与该中心线相距该透明基片的厚度(wo)的六分之一之内，且该第一激光束的焦点可以位于该透明基片外部。
[0025]该第一激光束和该第二激光束可以被垂直地照射在该切割表面上。然而，该第二激光束可以被倾斜地照射在该切割表面上，以使得倾斜角朝着该玻璃基片的表面形成大约20度或更小的锐角。
[0026]该切割表面可以被布置在该透明基片的周界周围。
[0027]该透明基片可以由塑料材料制成，或可以由被广泛使用的玻璃材料制成。而且，该透明基片可以是包括具有一厚度的强化层(reinforcing layer)的强化玻璃(reinforcedglass)基片。
[0028]该第一激光束和该第二激光束可以是二氧化碳(CO2)激光束，该二氧化碳激光束具有相对于该玻璃材料的高吸收率。因此，该透明基片的硬度能够被经济地制造，且能够通过有效地去除该透明基片的周界的侧表面上存在的细微的不平坦度而被有效地增强。另夕卜，在沿着该第二透明基片的边缘形成倒角的过程中，能够精确地形成期望类型的倒角，甚至在当该第二激光束的位置和焦点高度的调节中存在微小误差时。
[0029]该第一激光束和该第二激光束可以具有大约8μπι至大约15 μ m的波长段(wavelength band)(高红外线波长段)。可以提供的是,该第一激光束和该第二激光束的波长是低的，诸如大约200nm至大约350nm。然而，如果该波长段低于8 μ m，则在该激光束的位置、高度和输出方面会出现微小误差，因此在该透明基片的侧表面上出现细微的不平坦度，从而使得不可能精确地形成该倒角。
[0030]使用CO2激光束将用于修整该透明基片的侧表面(或切割表面)的该第一激光束以大约30W至大约300W的输出强度照射在该切割表面上可以是最有效的。当将该第一激光束以小于大约30W的低输出照射在该透明基片的切割表面上时，粗糙的切割表面可能未被充分地去除，使得不可能充分地加强该透明基片的侧表面的强度。当将该第一激光束以大约30W或更大的高输出照射在该透明基片的切割表面上时，施加至该切割表面的能量强度可能过高，影响该切割表面的平整度(flatness)或导致细微的不平坦度。
[0031]另外，将用于在该透明基片的边缘上形成连续倒角的第二激光束以大约20W至70W的输出强度照射在该切割表面上是最有效的。当该第二激光束的输出强度小于大约20W时,痕迹(trace)(诸如划痕(scratch))可以保持在该透明基片(主要是玻璃材料)的侧表面上。当该第二激光束的输出强度大于大约70W时，在缺陷(defect)(诸如细微的裂纹)中透明基片的侧表面被挤压(pushed),从而可能导致破碎(broken)。
[0032]在倒角形成过程中，可以仅在该透明基片的切割表面的一个边缘上形成该连续倒角，但可以在该透明基片的切割表面的两个边缘上形成。
[0033]在本发明的其他实施方案中，修整用于显示单元的透明基片的切割表面的设备，包括:激光束生成器，生成激光束；激光束照射器(irradiator)，接收来自该激光束生成器的激光束以照射该激光束；固定支座(fixing support),支撑被切割成可在显示单元中使用的尺寸的透明基片；以及移动部件(moving part)，用于移动该固定支座和该激光束照射器中的至少一个，使得从该激光束照射器发射的激光束沿着该透明基片的切割表面移动且另外在该切割表面的厚度方向上移动该激光束，其中从该激光束照射器照射的第一激光束执行该切割表面的修整，同时沿着该透明基片的切割表面移动，且然后通过允许从该激光束照射器照射的第二激光束的中心从该切割表面的中心线起沿着一条偏心路径单向地移动，使该第二激光束在该切割表面的一侧形成倒角。
[0034]在这种情况下，在将该透明基片切割成可在显示单元中使用的尺寸的过程中，需要能够将该透明基片的切割表面暴露于该激光束的机械配置，以在更短时间内执行去除存在于该透明基片的切割表面上的细微的不平坦度的过程。为此，该固定支座可以包含第一固定构件(first fixing member)和第二固定构件,第一固定构件和第二固定构件中的每个分别接触位于其间的透明基片的表面之一，且该第一固定构件和该第二固定构件的接触表面可以被形成以具有小于该透明基片的尺寸，允许该固定支座固定该透明基片，使得该透明基片的切割表面暴露于该第一固定构件和该第二固定构件的外部。
[0035]因此，当该透明基片被固定地定位在该固定支座上时，通过该固定支座和该激光束照射器中的至少一个的相对移动和旋转，可以立刻用激光来修整该透明基片的切割表面。因此，能够在更短时间内精确地执行用于该透明基片的修整过程。
[0036]在这种情况下，该第一固定构件和该第二固定构件中的至少一个可以包含电磁体(electromagnet),该电磁体吸引该第一固定构件和该第二固定构件中的另一个。因此，因为通过该电磁体的磁力，该第一固定构件和该第二固定构件之间的吸引力起作用，所以该透明基片可以被固定地定位在该第一固定构件和该第二固定构件之间。
[0037]该移动部件可以包含:用于该固定支座的直线移动的平移驱动部件(translat1nal driving part)和用于旋转该平移驱动部件的旋转驱动部件。因此，当该透明基片被固定地定位时，该激光束照射器可以将激光束照射在该透明基片的切割表面上，且可以修整该切割表面，从而在被该平移驱动部件和该旋转驱动部件直线移动和旋转的同时，在该透明基片的边缘上形成倒角。
[0038]可以通过允许该第二激光束的焦点被定位在该透明基片内部且与该切割表面间隔大约5mm至20mm的一段距离来在该透明基片上形成倒角。在此状态下，可以在该透明基片上沿着该偏心路径形成倒角。
[0039]该移动部件可以允许该激光束以关于该透明基片的大约lOmm/sec至大约20mm/sec的相对速度移动，用于对该透明基片的侧表面的处理。
[0040]该第二激光束可以具有大约8 μ m至15 μ m的波长段，以在不导致该透明基片的侧表面上的裂纹的情况下干净地形成该连续倒角。
[0041]同时，可以将该第一激光束以大约30W至大约300W的输出强度照射在该切割表面上，且可以将该第二激光束以大约20W至大约70W的输出强度照射在该切割表面上，防止该透明基片的切割表面上的细微的不平坦度并且干净地形成具有高强度的连续倒角。

【专利附图】

【附图说明】
[0042]附图被包含以提供对本发明的进一步理解，并且附图被包含在且构成本说明书的一部分。图例示了本发明的示例性实施方案，并且和本说明书一起起到解释本发明的原理的作用。在图中:
[0043]图1是例示了由大尺寸的基片切割成的透明基片的形状的视图；
[0044]图2是例示了根据本发明的一个实施方案的修整用于显示单元的透明基片的方法的流程图；
[0045]图3是例示了图2的基片切割过程的配置的视图；
[0046]图4是例示了一个用于显示单元的透明基片的切割表面修整设备的示例性配置的立体视图，其中图2的切割表面修整过程被执行；
[0047]图5是图4的平面视图；
[0048]图6是例示了图4的激光束和基片的布置结构的视图；
[0049]图7是图6的部分’ A’的放大的视图；
[0050]图8是例示了一种处理用于显示单元的透明基片的连续倒角的配置的放大的立体视图，其中图7的切割表面修整过程被执行；
[0051]图9是例示了具有连续倒角的透明基片的横截面视图，该连续倒角通过图8的倒角修整过程形成；
[0052]图10是例示了用于显示单元的透明基片的切割表面修整设备的另一例示性配置的侧视图，其中图2的切割表面修整过程被执行；
[0053]图11是例示了使用照射在透明基片的切割表面上的激光束来去除遗留的细微的不平坦层的原理的视图；
[0054]图12A至12D是例示根据本发明的实施方案的在对用于显示单元的透明基片进行修整之前和之后的切割表面的照片；
[0055]图13是例示了透明基片的抗弯曲刚度测试器的照片；
[0056]图14A是例示了修整之前的透明基片的抗弯曲刚度测试结果的曲线图；
[0057]图14B是例示了修整之后的透明基片的抗弯曲刚度测试结果的曲线图；
[0058]图15是例示了图14A和14B中示出的测试结果的比较的表格；
[0059]图16A和16D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的侧表面的照片；
[0060]图17A至17B示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片；
[0061]图18A至18D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片；
[0062]图19A至19D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片；
[0063]图20A至20C示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片；
[0064]图20D和20F示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220ym”的强化玻璃基片；
[0065]图21A和21B示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片；
[0066]图22A和22B示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片；
[0067]图23A至23D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作6Οι.?11&220μπι的强化玻璃基片的照片；以及
[0068]图24示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片。

【具体实施方式】
[0069]下面将参照附图更详细地描述本发明的优选的实施方案。然而，可以以不同形式实施本发明，且不应被理解为限制于本文所述的实施方案。相反，提供这些实施方案使得本公开内容将是彻底和完整的，并且将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。
[0070]在下文中，将与附图结合来描述本发明的示例性实施方案。
[0071]在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施方案。然而，为了本发明的解释，公知功能或配置的详细描述将被省略，以便阐明本发明的要点。
[0072]—种根据本发明的实施方案的修整用于显示单元的透明基片的方法(S100)可以包含:将大尺寸的基片So切割成具有可在显示单元(诸如液晶显示单元或有机发光二极管(OLED)设备)中使用的尺寸的透明基片S (S110);修整透明基片S的切割表面12同时沿着被切割成可在显示单元中使用的尺寸的透明基片S的切割表面12的中心路径Pc移动和照射第一激光束LI (S120);以及通过沿着透明基片S的切割表面12的偏心路径Pe移动且照射第二激光束L2来形成在透明基片S的切割表面12或侧表面上的连续倒角Cf (S130)。
[0073]在这种情况下，从照射器130照射的激光束L可以在透明基片S的切割表面12的修整过程中照射第一激光束LI (S120)，且在连续倒角Cf的形成过程中可以照射具有不同高度的焦点F的第二激光束L2 (S130)。
[0074]如图3中所示出的，在大尺寸的基片的切割过程中(S110)，当大尺寸的透明基片So被放置时，可以沿预定的虚拟线21将激光束L’照射在大尺寸的透明基片So的表面上，以把大尺寸的透明基片So分成具有可在显示单元中使用的尺寸的透明基片S。
[0075]激光束照射器110可以通过光纤111接收由激光束生成器118生成的激光束，以将该激光束竖直地照射在大尺寸的透明基片So的所述虚拟线上，以切割大尺寸的透明基片So。因此，大尺寸的透明基片So可以被切割成具有适合用于待被使用的显示单元的适当尺寸的多个透明基片S。因此，如图1中示出的，被切割的透明基片S可能具有在其切割表面12上的细微的不平坦度。
[0076]在此，透明基片S可以是由塑料材料制成的，但可以是主要由在该显示单元中使用的玻璃材料制成的。该玻璃基片可以包含:其中未形成强化层的典型的玻璃基片(例如在本领域中被称作苏打石灰玻璃(Soda Lime)、10X-FS)和强化玻璃基片(例如在本领域中被称作 Gorilla220 μ m 和 Dragon20 μ m)。
[0077]—般，本公开内容中使用的术语“透明”将被定义为包含由完全传输光的材料制成的基片，且也包含由部分传输光的半透明材料制成的基片。因此，该透明基片可以包含通过布置在该透明基片之外的液晶元件接收光的所有种类的基片，即使该透明基片自身不传输光。本公开内容中使用的切割表面将被定义为围绕该透明基片的周界的侧表面。
[0078]根据本发明的另一实施方案，可以通过用于切割该透明基片的锯(未示出)代替在大尺寸透明基片So的表面上的激光束L’的照射来执行大尺寸的基片的切割(S110)。
[0079]激光束照射器110可以等同于用于修整透明基片S的侧表面的激光束照射器130。然而，当将透明基片S切割成可在显示单元中使用的尺寸和修整透明基片S的侧表面的切割表面被分立地执行时，可以将用于切割的激光束照射器110和用于修整该侧表面的激光束照射器130彼此不同地配置。
[0080]如图4中所示出的，切割表面的修整(S120)的实施可以通过如下方式执行:允许第一激光束LI沿着位于被切割成或形成可在显示单元中使用的尺寸的透明基片S的边缘处的切割表面12的中心路径Pc照射，且允许第一激光束LI在Y轴方向(99)上移动。在此，中心路径Pc (第一激光束LI的中心在该中心路径Pc上移动)可以沿着切割表面12的中心线12c形成，但中心路径Pc可以在一个范围(图7中的斜线)内形成，该范围具有对应于透明基片S的厚度的Wl的六分之一的偏差。
[0081]可以通过在垂直于切割表面12的方向上照射第一激光束LI的激光束照射器130，来执行去除在透明基片S的切割表面12上遗留有细微的不平坦层的过程。因此，当透明基片S相对于第一激光束LI (12d)移动、同时将第一激光束LI照射在透明基片S的切割表面12上时，照射在透明基片S的切割表面12上的激光束LI的能量被分布，且遗留在切割表面12上的细微的不平坦层12x可以如图11中所示出的被去除。因此，干净的表面12ο可以被暴露，且透明基片S的强度可以增加。
[0082]一般，当使用者长时间使用移动显示单元(诸如智能手机)时，由于掉落或外力造成的震动可以破损移动显示单元。在这种情况下，当震动或外力被施加到该透明基片S时，裂纹可以发生在透明基片S的制造过程中遗留的边缘表面12的细微的不平坦度中，且可以生长而导致透明基片S破裂。然而，如上面所描述的，当已通过将激光束L照射在围绕透明基片S的周界的切割表面12上而将带有细微的不平坦度的细微的不平坦层12χ去除，从而允许暴露干净的表面12ο时，裂纹很难发生在透明基片S的边缘的切割表面12中，即使向其施加外力或震动。因此，透明基片S可以具有高抵抗能力(resistance ability),而不被较大的震动或外力所破损。
[0083]将激光束L照射在透明基片S的切割表面12上的激光束照射器130，可以将激光束L照射在垂直于切割表面12的方向(z轴方向)上。然而，如图6中所示出的，可以将该激光束从激光束照射器130’或130’ ’照射在切割表面12的中心路径Pc上，激光束照射器130’或130’ ’分别关于垂直于切割表面12的方向在y轴方向上倾斜角度Φ或关于垂直于该切割表面的方向在X轴方向上倾斜角度Θ，同时激光束照射器130’或130’’被移动以去除切割表面12的细微的不平坦层12x。然而，当激光束照射器130’或130’ ’关于垂直方向以倾斜角Φ或Θ倾斜时，该倾斜表面可能不会被精确地形成。因此，倾斜角Φ或Θ需要被维持在关于z轴方向成大约20度或更小的角度处。
[0084]未解释的参考数字131、131’和131’ ’可以是将激光束传输到激光束照射器130、130’或130，’的光纤。
[0085]在此，当透明基片S由玻璃材料制成时，从激光束照射器130、130’或130’ ’照射的第一激光束LI可以是CO2激光束，CO2激光束具有关于该玻璃材料的高吸收率。如图7中所示出的，从激光束照射器130、130’或130’’照射的第一激光束LI的焦点F可以被定位在透明基片S外部——在大约5mm至大约20mm (z轴方向)高度Hl处与透明基片S的侧表面(或切割表面12)向上(z轴方向)间隔开。
[0086]这是因为当第一激光束LI的焦点F被定位在切割表面12下方时(S卩，当第一激光束LI被垂直照射时，在透明基片S内部)时，第一激光束LI的能量强度可以被局部地聚集在基片S的侧表面上，导致切割表面12破损同时未去除细微的不平坦层12x。在另一方面，当第一激光束LI的焦点F位于基片S的切割表面12上方时，第一激光束LI通过焦点F的能量分布可以变得平均，便于均一地去除细微的不平坦层12x。
[0087]因此，去除透明基片S的细微的不平坦层12x的效率能够被增加，并且用于切割表面修整的设备的成本能够被减小。
[0088]因此，当被照射在透明基片S的切割表面12上的第一激光束LI的焦点F被形成在切割表面12上方时，第一激光束LI可以形成切割表面12上的激光束中心Lc周围的特定区域Lr。
[0089]在本公开内容中使用的描述或与其类似的描述(S卩，“激光束的焦点被形成在切割表面或侧表面上方”)意味着该焦点可以被定位成距激光束照射器比距透明基片S的切割表面更近。因此，该描述或与其类似的描述一“激光束的焦点被形成在切割表面或侧表面上方”，将不限制于下述意义，即，基于竖直方向，该焦点需要被物理地定位在透明基片S的切割表面上方。
[0090]类似地，本公开内容中使用的描述或与其类似的描述，(即，“激光束的焦点被形成在切割表面或侧表面的下方”)意味着该焦点可以被定位成距激光束照射器比距透明基片S的切割表面更远。因此，该描述或与其类似的描述一“激光束的焦点被形成在切割表面或侧表面下方”，将不限制于下述意义，即，基于竖直方向，该焦点需要被物理地定位在透明基片S的切割表面的下方。
[0091]来自激光束照射器130、130’和130’ ’的激光束L可以被以大约30W至大约300W的输出照射在透明基片S的切割表面12上。
[0092]当激光束L的输出小于大约30W时，可能很难将切割表面12的细微的不平坦度从强化玻璃基片完全地去除。另一方面，当激光束L的输出大于大约300W时，生成激光束L的成本可能增加，且可能局部聚集过多的能量，导致切割表面12的破损。因此，优选的是激光束L的输出范围从大约30W至大约300W。然而，根据本发明的另一实施方案，具有大于大约300W的输出的激光束或具有小于大约30W的输出的激光束也可以分别被用来用于强度比现有强化玻璃或由塑料材料制成的透明基片高的透明基片。
[0093]本发明不限制于该激光束的使用，且根据本发明的另一实施方案，除CO2激光束之外的其他种类的公知的激光束也可以被用在修整透明基片S的侧表面的过程中。
[0094]在连续倒角的形成期间，当沿透明基片S的侧表面12的偏心路径Pe移动第二激光束L2时，通过改变从激光束照射器130、130’和130’ ’照射的第一激光束LI的焦点高度和照射位置，可以在透明基片S的侧表面(或切割表面)12上形成该连续倒角Cf。
[0095]为此，可以在指示为130x的方向上移动激光束照射器130、130’和130’ ’的位置，允许从该激光束照射器照射第二激光束L2到达在X轴方向上移动的偏心路径Pe。另外，关于从激光束照射器130、130’和130’’照射的第二激光束L2，焦点F可以被控制以位于侧表面12下方大约5mm至大约20mm的深度H2处。因此，第二激光束L2的光束中心Lc可以被定位在偏心路径Pe上，且在该光束中心Lc周围第二激光束L2可以被照射在透明基片S的侧表面12的特定区域Lr上。在这种情况下，当第二激光束L2在y方向上沿偏心路径Pe (99)移动时，由于在竖直方向上照射的第二激光束12，大约45度的剪切力(shearingforce)可以作用在透明基片S的侧表面12上，且如图9中所示出的，可以将透明基片S的边缘的一部分以特定角度Y倾斜地分离，以形成倒角Cf。
[0096]在此，当第二激光束L2的倾斜角(图6的Θ )在y轴方向上增加时，由第二激光束L2形成的倒角Cf的倾斜角(图9的Y )可以被减小。因此，该倒角的倾斜角度能够被控制。
[0097]另外，因为第二激光束L2的焦点F被定位在透明基片S的侧表面12的下方，如图8中所示出的，当第二激光束L2被垂直地照射在侧表面12上时，第二激光束L2的焦点F可以被定位在透明基片S内部。第二激光束L2的焦点F可以是在侧表面12下方，且第二激光束L2可以被照射在偏心路径Pe上。随着照射区域Lr的半径变得距第二激光束L2的中心Lc更远，越来越小的高斯分布能量强度到达侧表面12的偏心路径Pe。因此，如图9中所示出的，倒角Cf的宽度L可以被确定，与距偏心路径Pe (第二激光束12被照射在其上)的距离成反比例。
[0098]在这种情况下，当第二激光束L2的焦点与侧表面12间隔一段小于大约5mm的距离时，通过控制第二激光束L2的输出强度可以减少侧表面12的破损程度。然而，因为由第二激光束L2传送的能量强度变得非常高，所以对侧表面12造成破损的可能性会变高。因此，不期望第二激光束L2的焦点与侧表面12间隔小于大约5_的一段距离。另外，当第二激光束L2的焦点与侧表面12的间隔大于大约20mm的距离时，在侧表面12上的第二激光束L2的照射区域Lr可以变得过于高且第二激光束L2可以达到侧表面12，在其具有的能量分布中，中心部分处的能量强度高于外围部分处的能量强度。因此，存在侧表面12局部破损可能性增加的限制。
[0099]因此，当第二激光束L2的焦点与侧表面12间隔大约5mm至大约20mm的一段距离时，连续倒角Cf可以被形成在透明基片S的侧表面12上，透明基片S是由普通玻璃材料或涂镀有强化层的强化玻璃材料以低废品率制成的。
[0100]同时，可以在y_轴路径方向上将偏心路径Pe (第二激光束L2被照射在其上)确定在如下位置处，该位置与透明基片S的中心线12c间隔一厚度w2(对应于总厚度wo的七分之一)。偏心路径Pe的外端也可以被定位在透明基片S的边缘处。因此，通过从第二激光束12照射的第二激光束L2，连续倒角Cf可以被形成在侧表面12上。
[0101]另外，将用于形成透明基片S的边缘上的连续倒角Cf的第二激光束L2以大约20W至70W的输出强度照射在透明基片S的侧表面12上时是最有效的。当第二激光束L2的输出强度小于大约20W时，痕迹(诸如划痕)会留在由玻璃材料制成的透明基片S的侧表面12上。在另一方面，当第二激光束L2的输出强度大于大约70W时，在缺陷(诸如细微的裂纹)中透明基片S的侧表面12被挤压，从而可能导致破碎。
[0102]当透明基片S由玻璃材料制成时，第二激光束L2可以被选作具有大约8μπι至大约15 μ m的波长段的激光束(例如，红外线激光和CO2激光)。这是因为激光束在玻璃材料上的能量吸收率等于或大于大约8μπι至大约15 μ m的波长段中的大约70%，所以使用第二激光束L2的能量能够更有效地执行由玻璃材料制成的透明基片S的侧表面12的修整。
[0103]同时，当透明基片S由玻璃材料制成时，第二激光束L2可以被选为具有大约150nm至大约350nm的波长段的激光束(例如，紫外线激光)。由于由玻璃材料制成的激光束的能量吸收率等于或大于该波长段中的大约95%，因此能量效率能够增加。然而，由于具有大约150nm至大约350nm的波长段的激光束的价格非常高，因此可大量生产性被减小。另外，因为能量吸收高，所以在该透明玻璃基片的侧表面的修整期间甚至当轻微误差发生在与激光束的中心线或焦点高度间隔的位置处时，存在具有缺陷的高可能性。
[0104]因此，为了以低成本和高良品率且不依赖于工人的技术水平来修整该透明玻璃基片的侧表面，最期望第二激光束L2具有大约8 μ m至15 μ m的波长段。
[0105]根据本发明的实施方案，在修整该透明基片的侧表面的方法(S100)中，根据显示单元的形状和配置，可以仅在透明基片S的侧表面12的一个边缘处形成连续倒角Cf。然而，如图9中示出的，也可以在透明基片S的侧表面12的两个边缘处形成连续倒角Cf。
[0106]在下文中，将详细描述使用修整方法(S100)来修整用于显示单元的透明基片S的侧表面的设备100的配置。
[0107]根据本发明的实施方案的侧表面修整设备100可以包含:激光束生成器120，生成激光束；激光束照射器130，接收来自激光束生成器120的激光束，以照射激光束L ;固定支座，它固定被切割成可在显示器单元中使用的尺寸的透明基片S以移动透明基片S ;移动部件160和170，它们以平移方向和旋转方向移动用于固定透明基片S的所述固定支座；以及可拆卸的臂180，它附接和拆卸该固定支座的第二固定构件150。
[0108]激光束生成器120可以生成具有大约8 μ m至大约15 μ m的波长段的CO2激光束，以将该激光束通过光纤131传输到激光束照射器130。
[0109]激光束照射器130可以将通过光纤131传输的激光束照射在透明基片S的侧表面12上，以去除在透明基片S的侧表面上遗留的细微的不平坦层(图11的12x)或沿着透明基片S的侧表面的边缘形成倒角Cf。为此，激光束照射器130可以被配置以通过替代光纤系统或控制光纤系统的位置来允许将激光束(L1、L2 ；L)的焦点高度定位在侧表面12的上方或下方。
[0110]另外，激光束照射器130可以被配置成是在X轴方向(图4的130x)方向上可移动的，或是基于y轴精细地可旋转的。当在透明基片S的侧表面上执行修整过程(S120)时，激光束照射器130可以被配置以将第一激光束LI沿着透明基片S的中心线12c照射在中心路径Pc上。另外，当在透明基片S上执行倒角形成过程(S130)时，激光束照射器130可以被配置以将第二激光束L2照射在与透明基片S的中心线12c间隔的偏心路径Pe上。
[0111]因此，在通过激光束或锯(仅用一个设备)将大尺寸的基片切割成透明基片S的过程中，可以通过第一激光束去除在透明基片S的侧表面上生成的细微的不平坦层12x，且可以在透明基片S的侧表面上精确地形成连续倒角Cf而不存在裂纹，使得该透明基片S可以被组装到显示单元中。因此，通过去除在侧表面12 (它是该透明基片S的切割表面)上生成的细微的不平坦层能够确保高硬度，并且在形成倒角Cf (不存在裂纹)的同时能够可靠地确保充分的耐用度，以将该透明基片应用于各种显示单元。
[0112]固定支座可以固定透明基片S，且可以和透明基片S—起移动(140d)和旋转(360)。该固定支座可以粘附至透明基片S的两个表面，且可以包含第一固定构件和第二固定构件150，它们的尺寸小于透明基片S的尺寸。电磁体140a可以被设置在第一固定构件140中，且第二固定构件150可以由磁体(magnet)或受磁力影响的金属形成。因此，当将在其上执行侧表面修整过程的透明基片S通过机械臂(robot arm)粘附至第一固定构件140的一个表面140s、并且第二固定构件150被定位以便面对第一固定构件140的所述一个表面140s时，电流可以被施加至第一固定构件140的电磁体140a以生成磁力，该磁力允许透明基片S被固定，同时第一固定构件140和第二固定构件150彼此分开。
[0113]如图4和5中所示出的，构成该固定支座的第一固定构件140和第二固定构件150具有的接触表面小于透明基片S的表面。因此，当透明基片S被固定地定位在第一固定构件140与第二固定构件150之间时，透明基片S的侧表面12可以变得全部暴露至外部。
[0114]移动部件160和170可以包含:平移驱动部件160，它使第一固定构件140在固定支座140和150之间直线地移动，以固定透明基片S ;以及旋转移动部件170，它使该平移驱动部件160和该固定支座一起旋转(360)。
[0115]平移驱动部件160可以包含:平移驱动马达161，其固定地定位在旋转托架(bracket) 168处；螺杆(screw rod) 162，其由平移驱动马达161旋转且具有与该固定支座的第一固定构件140的凹形螺旋部分接合的凸形螺纹(thread);以及支座165，其可旋转地支撑螺杆162的端部。因此，当平移驱动马达161以向前的方向和向后的方向旋转时，第一固定构件140可以移动透明基片S，同时根据螺杆162的向前旋转和向后旋转以平移方向(表示为140d)移动。导轨(guide rail) 168g可以被形成在旋转托架168中，以引导第一固定构件140的直线移动，允许第一固定构件140沿着预定路径精确地且直线地移动。
[0116]根据本发明的另一实施方案，平移驱动部件160还可以被配置以允许第一固定构件140除通过导引螺杆(lead screw)原理之外还通过线性马达(linear motor)原理来直线地移动。
[0117]平移驱动部件160可以沿着旋转托架168中的导轨168g直线地移动。另外，因为旋转移动部件170包括通过旋转驱动马达171旋转的旋转轴172并且旋转托架168被固定在旋转轴172的端部，所以旋转托架168可以被旋转移动部件170旋转。因此，透明基片S可以与旋转托架168 —起被旋转驱动马达171旋转。在图中，尽管被旋转驱动马达171旋转的旋转轴172被固定至旋转托架168，使得旋转托架168被旋转驱动马达171直接旋转，根据本发明的另一实施方案，动力传输单元(power transfer unit)(诸如减速器(decelerator)或带(belt))还可以被设置在旋转托架168与旋转驱动马达171之间。
[0118]可拆卸的臂180可以被设置以向着第一固定构件140往复运动(reciprocate),并且可以包含电磁体150a，电磁体150a被设置在其中以通过当电流被施加至电磁体150a时生成的磁力选择性地抓握第二固定构件或使该第二固定构件分开。换言之，为了将透明基片S固定地定位在固定支座上，当通过机械臂(未示出)抓握的透明基片S的表面被定位成靠近第一固定构件140的一个表面140s时，电流可以被施加至电磁体180a,以允许可拆卸的臂180向着第一固定构件140移动，同时由于磁力该第二固定构件将被粘附至可拆卸的臂180。此后，当电流被施加至第一固定构件140的电磁体140a时，供应至可拆卸的臂180的电磁体180a的电流的强度可以逐渐地减小，允许粘附至可拆卸的臂180的第二固定构件150通过第一固定构件140的磁力粘附至第一固定构件140。因此，透明基片S可以被固定地定位在第一固定构件140和第二固定构件140之间，同时其侧表面12的全部被暴露至外部。
[0119]在这种情况下，第一固定构件140的一个表面140s可以向右突出超过平移驱动马达161和支座165的侧表面161s和165s。因此，尽管第一固定构件140和平移驱动部件160被旋转驱动马达171旋转，但是激光束L可以从激光束照射器130照射至透明基片S的侧表面12。同时地，第一固定构件140的第一个表面140s的位置可以被确定，使得从激光束照射器130照射的激光束L到达透明基片S的侧表面12。
[0120]如图9中的另一实施方案所示出的，为了防止透明基片S的位置被旋转支座140和150的旋转驱动马达171改变，连接至旋转托架168’的旋转轴172’的横截面可以是大的，并且由于位置固定部件190允许端部173a被定位在仅一段小距离中，可以防止偏差发生在以径向方向从旋转轴172’延伸的延伸部件173的端部173a处。因此，即使当透明基片S由于旋转驱动马达171的旋转而旋转或移动时，激光束照射器130的照射位置可以被维持在最初的位置而没有改变。
[0121]在下文中，将详细描述根据本发明的实施方案的修整用于显示器的透明基片S的侧表面的设备100的工作原理。
[0122]步骤1:首先，当透明基片S的表面与第一固定构件140的一个表面140s接触时，第二固定构件150可以粘附至透明基片S的相对的表面。因此，透明基片S可以被固定地定位。
[0123]步骤2:此后，当从激光束照射器130将第一激光束L照射在透明基片S的侧表面12的中心路径Pc上时，平移驱动部件160可以使透明基片S与支座140和150 —起在y轴方向上以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度直线地移动(99)。因此,可以在透明基片S的一个侧表面12上执行去除细微的不平坦度的过程。
[0124]下一步，可以通过将激光束L照射在透明基片S的顶点部分的侧表面12上，同时在不拆掉固定透明基片S的第一固定构件140和第二固定构件150的情况下，使用旋转驱动部件170将旋转托架168旋转90度来去除细微的不平坦层120x。
[0125]下一步，可以通过直线地移动固定支座140和150以允许沿着透明基片的另一侧表面照射透明基片S的该另一侧表面(不被来自激光束照射器130的第一激光束LI照射在其上)来将细微的不平坦度从透明基片S的另一侧表面去除。
[0126]步骤3:此后，当将第二激光束L2 (它是通过降低焦点高度、照射位置，并且将从激光束照射器130照射的激光束L的输出强度降低至大约20W至大约70W而生成的)照射在侦U表面12的偏心路径Pe上时，可以通过平移驱动部件160来使透明基片S与固定支座140和150 —起在y轴方向上以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度直线地移动,在透明基片S的一个表面12的边缘上形成连续倒角Cf，而不存在裂纹。
[0127]下一步，可以通过将激光束L照射在透明基座S的顶点部分的侧表面12上，同时在不拆掉固定透明基片S的第一固定构件140和第二固定构件150的情况下使用旋转驱动部件170将旋转托架168旋转90度来在顶点部分的侧表面12上形成连续倒角Cf。
[0128]下一步，可以通过直线地移动固定支座140和150以允许沿着透明基片的另一侧表面照射透明基片S的该另一侧表面(不被来自激光束照射器130的第一激光束LI照射在其上)来在透明基片S的另一侧表面上形成连续倒角Cf。
[0129]如图9中所示出的，当倒角Cf需要被形成在待要被修整的透明基片S的两个边缘上时，从激光束照射器130照射的激光束L的照射位置可以被改变到偏心路径Pe，与侧表面12的中心线相对，且然后可以通过运行平移驱动部件160和旋转驱动部件170来在透明基片S的另一侧表面12上形成连续倒角Cf。
[0130]步骤4:因此,通过重复步骤3和4,可以在不拆掉固定诱明基片S的第一固定构件140和第二固定构件150的情况下通过激光束L来在透明基片S的整个周界的侧表面12上执行去除细微的不平坦层120x的过程。
[0131]前述过程可以被配置成使得沿着透明基片S的侧表面12照射激光束L，同时固定激光束照射器130的位置且通过移动部件160和170来直线地移动和旋转固定透明基片S的固定支座140和150。因此,尽管透明基片S的位置固定工作(locat1n fixing work)被执行一次，但遗留在透明基片S的整个周界的侧表面12上的细微的不平坦度可以被完全去除，且可以在透明基片S的侧表面12上形成连续倒角Cf，在更短的时间内有效率地执行透明基片S的侧表面修整过程S120和倒角形成过程S130。
[0132]实施例1:修糖讨稈
[0133]图12A至12D示出了通过将大约120W的激光束以大约130W的输出照射在由玻璃材料制成的透明基片S上来执行侧表面修整过程之前和之后的切割表面(侧表面)照片。图12A例示了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃(Soda Lime)”的普通玻璃基片，且图12B例示了在移动显示单元中使用的被称作“10X-FS”的普通玻璃基片。图12C例示了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220ym”的强化玻璃基片，且图12D例示了在移动显示单元中使用的被称作“Dragon20ym”的强化玻璃基片。在它们之中，在图12C和12D中示出的Gorilla220ym和Dragon20 μ m可以具有大约20 μ m厚度的强化层。
[0134]能够被证实的是，在应用侧表面修整过程之前，细微的不平坦度可以被形成在图12A至12D中所示出的所有透明基片S的侧表面上。然而，能够被证实的是，在侧表面修整过程之后，所有的粗糙的细微的不平坦层已被去除。
[0135]另外，如图13中所示出的，在应用根据本发明的实施方案的侧表面修整过程之前和之后，在透明基片上执行了硬度测试。换言之，透明基片S被放置在彼此间隔开的机架(stands )上，且将力F渐增地施加至透明基片S直到透明基片S破碎。在玻璃基片“ 1X-FS ”上执行该测试。作为该测试的结果，在根据本发明的实施方案的侧表面修整过程之前，该玻璃基片在大约7.53kgf的力F和大约0.8mm的弯曲位移(bending displacement)(中心部分)处破碎(参见图14A)，但是在该侧表面修整过程之后，该玻璃基片承受住了大约36.92kgf的力F和大约3.496mm的弯曲位移(中心部分)(参见图14B)。
[0136]换言之，如图14C的表格中所示出的，当执行根据本发明的实施方案的侧表面修整过程时，能够被证实的是，用于显示单元的透明基片S的硬度增加了大约5倍。
[0137]实施例2:倒角形成过程
[0138]关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图16A和16D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作6Οι.?11&220μπι的强化玻璃基片的侧表面的照片，在它们上通过以大约26.4W和58W的输出分别照射具有大约9.4 μ m的波长和大约40kHz的频率的CO2第二激光束L2，同时在第二激光束L2的焦点F被维持在侧表面12下方大约5mm至大约20mm的距离处的状态中以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度移动,来形成连续倒角。(图16A示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，且图16D示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220 μ m”的强化玻璃基片。
[0139]根据前述的条件，能够被证实的是能够在玻璃基片S的侧表面上干净地形成倒角Cf，而不存在裂纹。在强化玻璃基片的情况中，能够被证实的是当以比该普通玻璃基片更高的输出强度照射第二激光束L2时，形成具有更干净的修整表面的倒角Cf。
[0140]同时，如图13中所示出的，在已倒角的玻璃基片上执行硬度测试。作为本测试的结果，关于被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，在根据本发明的实施方案的侧表面修整过程和倒角形成过程之前，该玻璃基片在大约7.53kgf的力F和大约0.8mm的弯曲位移(中心部分)处破碎(参见图14A)，但是在该侧表面修整过程和该倒角形成过程之后，该玻璃基片承受大约64kgf的力F和大约2.757mm的弯曲位移(中心部分)(参见图16B和16C)。
[0141]换言之，当执行根据本发明的实施方案的侧表面修整过程和倒角形成过程时，由于在边缘上形成的倒角，硬度可以被减小。然而，在该测试中能够被证实的是，用于显示单元的透明基片S的硬度可以被维持在大约4.5倍至大约5倍的增长状态处。
[0142]对比实施例1:改变焦点高度
[0143]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图17A至17B示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片，通过以大约26.4W和58W的输出分别照射具有大约9.4 μ m的波长和大约40kHz的频率的CO2第二激光束L2，同时在第二激光束L2的焦点F被维持在侧表面12下方大约18mm和大约25mm的距离处的状态中以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度移动，来在它们上形成连续倒角Cf。
[0144]可以看到细微的裂纹(诸如划痕或破裂)发生在以下位置处:第二激光束L2的焦点F与侧表面12分别间隔大约18mm和大约25mm处,超过大约15mm。因此，当在透明基片S的侧表面上形成细微的裂纹时，即使小的震动也可以使裂纹生长，从而在该透明基片S被安装在显示单元中之后导致整个破裂。
[0145]实施例3:改变频率
[0146]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图18A至18D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片，在它们上通过将具有大约9.4 μ m的波长和大约50kHz和33kHz的频率的CO2第二激光束L2分别以大约26.4W和58W的输出照射在普通玻璃基片和强化玻璃基片上，同时在第二激光束L2的焦点F被维持在侧表面12下方大约5mm至大约15mm的距离处的状态中以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度移动,来形成连续倒角Cf。(图18A和18B示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，且图18C和18D示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220ym”的强化玻璃基片。)
[0147]因此，关于普通玻璃基片“苏打石灰玻璃”，如图18A (50kHz)和18B (33kHz)中所示出的，无论频率是否变化，细微的裂纹(诸如划痕)不会发生在侧表面上。另外，关于强化玻璃基片“Gorilla220ym”，如图18C (50kHz)和18D (33kHz)中所示出的，无论频率是否变化，细微的裂纹(诸如划痕)不会发生在侧表面上。
[0148]对比实施例2:改变输出强度
[0149]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图19A至19D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片，通过将具有大约9.4 μ m的CO2第二激光束L2分别以大约17W和58W的输出照射在普通玻璃基片上和分别以35W和75W的输出照射在强化玻璃基片上，同时在第二激光束L2的焦点F被维持在侧表面12下方大约5mm至大约15mm的距离处的状态中以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度移动,来在其上形成连续倒角Cf。(图19A和19B示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，且图19C和19D示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220ym”的强化玻璃基片。)
[0150]因此，关于普通玻璃基片“苏打石灰玻璃”，如图19A (17W)和19B (58W)中所示出的，在大约20W至大约50W的范围之外，细微的裂纹(诸如划痕或断纹(crease ))会发生在侧表面12上。另一方面，关于强化玻璃基片“Gorilla220ym”，如图19C (35W)和19D (75W)中所示出的，在大约40W至大约70W的范围之外，断纹或细微的裂纹发生在侧表面12上。
[0151]对比实施例3:改变照射位置
[0152]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图20A至20D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片，通过将具有大约9.4 μ m波长和大约50kHz和33kHz频率的CO2第二激光束L2分别以大约26.4W和58W的输出照射在普通玻璃基片上和强化玻璃基片上，使得激光束的中心Lc位于偏心路径(它与玻璃基片的中心线12c间隔大约300 μ m的距离w2)处和位于距中心线12c大约600 μ m和大约1000 μ m的距离处，同时在第二激光束L2的焦点F被维持在侧表面12下方大约5mm至大约15mm的距离处的状态中以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度移动,来在它们上面形成倒角Cf。(图20A至20C示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，且图20D和20F示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220ym”的强化玻璃基片。)
[0153]因此，关于普通玻璃基片“苏打石灰玻璃”，当将第二激光束L2照射在与中心线12c间隔大约300 μ m的距离(基片厚度wo的0.42)的偏心路径Pe上时，会形成干净的倒角Cf。然而，当将第二激光束L2照射在与中心线12c间隔大约600 μ m (基片厚度的0.85)和大约1000 μ m (基片厚度的1.42)的距离的位置上时，会发生严重的裂纹。
[0154]另外，关于强化玻璃基片“Gorilla220”，当将第二激光束L2照射在与中心线12c间隔大约300 μ m (基片厚度wo的0.42)的偏心路径Pe上时，会形成干净的倒角Cf。然而，当将第二激光束L2照射在与中心线12c间隔大约600 μ m (基片厚度的0.85)和大约1000 μ m (基片厚度的1.42)的距离的位置时，会发生严重的裂纹。
[0155]实施例4:改变波长段
[0156]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图21A和21B示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作Gorilla220 μ m的强化玻璃基片的照片，通过将具有大约10.4 μ m波长的CO2第二激光束L2分别以37.1W和54W的输出照射在普通玻璃基片上和强化玻璃基片上，同时在第二激光束L2的焦点F被维持在侧表面12下方大约5_至大约15_的距离处的状态中以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度移动,来在它们上形成连续倒角Cf。(图21A示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，且在图21B中示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220ym”的强化玻璃基片。)
[0157]因此，尽管第二激光束L2的波长段被转换成大约10.6 μ m，但是细微的裂纹(诸如划痕)不会发生在透明基片S的侧表面12上。
[0158]实施例5:改变波长段
[0159]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图22A和22B示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作6Οι.Π1&220μπι的强化玻璃基片的照片，通过将具有大约355nm波长的紫外光第二激光束L2以13W的输出分别照射在普通玻璃基片和强化玻璃基片上，同时在第二激光束L2的焦点F被维持在侧表面12下方大约5mm至大约15mm的距离处的状态中以大约2.8mm/sec的速度移动，来在它们上面形成连续倒角Cf。(图22A示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，且图22B示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220 μ m”的强化玻璃基片。)
[0160]因此，尽管该第二激光束L2的波长段被转换成大约350nm，但是当输出强度被显著地减小至大约13W且同时该第二激光束L2和该基片的侧表面的移动速度被显著地减小至1/5到1/10时，可形成干净的倒角，而不存在细微的裂纹。然而，因为移动速度被显著地减小，所以生产率的减小会是不可避免的。
[0161]对比实施例4:改变波长段和移动速度
[0162]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图23A至23D示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作GoriIla220 μ m的强化玻璃基片的照片，通过将具有大约355nm的波长的紫外光第二激光束L2以13W的输出分别照射在普通玻璃基片和强化玻璃基片上，同时在该第二激光束L2的焦点F被维持在与侧表面12距大约5mm至大约15mm的距离处的状态中分别以大约2.0mm/sec和大约4.0mm/sec的速度移动，来在它们上面形成连续倒角Cf。(图23A和23B示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片，且图23C和23D示出了在移动显示单元中使用的被称作“Gorilla220ym”的强化玻璃基片。)
[0163]因此，当具有大约355nm波长的紫外光激光束被用作第二激光束L2时，许多裂纹会发生在普通玻璃基片“苏打石灰玻璃”和强化玻璃基片“Gorilla220 μ m”上，尽管大约0.8mm/sec的速度偏差与大约2.8mm/sec的移动速度(通常以该移动速度执行倒角修整)相比是微小的。因此，对于工人根据他的/她的技术水平在透明基片S的侧表面上形成倒角可能是非常困难的。这可能是因为激光束的能量吸收率关于玻璃基片是非常敏感的，即，在大约355nm的波长段中等于或大于大约90%。
[0164]对比实施例5:改变波长段
[0165]同时，关于在其上执行侧表面修整过程S120的由玻璃材料制成的具有大约0.7mm厚度的透明基片S，图24示出了例示了被称作苏打石灰玻璃的普通玻璃基片和被称作6Οι.Π1&220μπι的强化玻璃基片的照片，通过将具有大约532nm的波长的绿的第二激光束L2以20.6W的输出照射在普通玻璃基片和强化玻璃基片上，同时在该第二激光束L2的焦点F被维持在与侧表面12距大约5mm至大约15mm的距离处的状态中以多种速度移动，来在它们上形成连续倒角Cf。(图24示出了在移动显示单元中使用的被称作“苏打石灰玻璃”的普通玻璃基片。)
[0166]因此，当具有大约532nm波长的绿色的激光束被用作第二激光束L2时，可以在所有普通玻璃基片和强化玻璃基片上执行不存在裂纹的倒角修整，即使移动速度被各种改变。这可能是因为激光束的能量吸收率关于玻璃基片非常低，即，在大约532nm的波长段中等于或小于大约15%。
[0167]如上文所描述的，在短时间内在切割表面修整过程中，本发明可以实现去除在透明基片的切割表面上不可避免地生成的细微的不平坦度的有利效果，在该切割表面修整过程中，激光束被照射在透明基片的切割表面上，通过使用激光束或锯切割大尺寸的基片来将该透明基片形成可在显示单元中使用的尺寸。
[0168]另外，因为连续倒角能够被形成精确的形状，同时接受激光束的焦点高度和路径误差，从而抗弯曲刚度可以被进一步提高，而不存在细微的裂纹，具有高硬度和耐用度的透明基片能够被用于显示单元。
[0169]如上面所描述的，在短时间内仅通过激光束照射过程，本发明能够实现去除在透明基片的切割表面上不可避免地生成的细微的不平坦度的有利效果，在激光照射过程中，以垂直的或高的照射角度将该激光束照射在该透明基片的切割表面上，通过使用激光束或锯切割大尺寸的基片来将该透明基片形成可在显示单元中使用的尺寸。
[0170]换言之，因为可以在短时间内执行透明基片的修整过程，所以不像典型的研磨方法那样需要抛光油。因此，透明基片的周围能够被维持干净，且不需要在研磨过程中供应抛光油的设备。另外，可以省略清理被研磨颗粒和抛光油沾污的透明基片的过程。
[0171]另外，本发明能够实现根据透明基片的侧表面的边缘来将连续的倒角精确地形成特定形式而不生成细微的裂纹的有利效果，通过沿着与透明基片的侧表面的中心线间隔开的偏心路径移动激光束，且控制该激光束的焦点高度以使得该激光束位于该透明基片的内部。
[0172]因此，因为能够在更短的时间内以更高的良品率执行透明基片的侧表面修整，所以能够更经济地处理透明基片(诸如在显示单元中使用的玻璃)。
[0173]同时，在显示单元中使用的透明基片通常被安装为玻璃基片。特别地，在本发明的实施方案中，因为使用具有大约8 μ m至15 μ m的波长段的CO2激光束来修整透明基片的侧表面以形成倒角，所以可以稍微接受该激光束的焦点高度和路径误差以执行期望的修整。
[0174]此外，因为透明基片彼此分开，使得其周界的切割表面被全部暴露，且被固定地定位在第一固定构件和第二固定构件之间，同时该透明基片的切割表面被暴露至该第一固定构件和该第二固定构件的外部，可以仅在一次设定中通过一个激光束来修整该透明基片的切割表面，使该修整过程能够在更短时间内执行。
[0175]上文所公开的主题应被认为是例示性的，而非限制性的，且所附权利要求旨在覆盖所有这样的改型、增强和其他实施方案，它们落入本发明的真实精神和范围内。因此，为了达到法律允许的最大限度，本发明的范围将由下面的权利要求及其等效物的最广泛的可允许解释来确定，并且不应被前述的详细的描述所约束或限制。
【权利要求】
1.一种修整用于显示单元的透明基片的方法，包括: 将大尺寸的基片切割成具有在显示单元中可使用的尺寸的透明基片； 通过照射第一激光束以沿着该透明基片的切割表面上的中心路径移动，来修整该透明基片的该切割表面；以及 通过照射第二激光束以沿着在横向方向上与在该透明基片的所述切割表面上的所述中心路径间隔开的偏心路径移动，来沿着该透明基片的该切割表面的一个边缘形成连续倒角。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该连续倒角的形成包括:将第二激光束照射在该切割表面上，使得该第二激光束先到达该切割表面再到达该第二激光束的焦点。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该第二激光束的焦点位于该透明基片的内部，以与该切割表面间隔开大约5mm至大约20_的距离。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述偏心路径被配置成使得该第二激光束的中心与该切割表面的中心线间隔开该透明基片的厚度的七分之一或更多。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该中心路径落入与该切割表面的该中心线间隔开该透明基片的厚度的六分之一或更少的范围内。
6.根据权利要求1所述的方法，其中该连续倒角的形成包括:允许该第二激光束以大约10mm/sec至大约20mm/sec的速度沿着该切割表面移动。
7.根据权利要求1所述的方法，其中该第二激光束被垂直地照射在该切割表面上。
8.根据权利要求1所述的方法，其中该透明基片由玻璃材料制成。
9.根据权利要求1所述的方法，其中该透明基片是强化玻璃基片，包括具有一厚度的强化层。
10.根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的方法，其中该激光束是CO2激光束。
11.根据权利要求1至9中的任一项权利要求所述的方法，其中该激光束具有大约8 μ m至大约15 μ m的波长段。
12.根据权利要求1至9中的任一项权利要求所述的方法，其中该第一激光束以大约30W至大约300W的输出强度照射在该切割表面上。
13.根据权利要求1至9中的任一项权利要求所述的方法，其中该第二激光束以大约20W至大约70W的输出强度照射在该切割表面上。
14.一种修整用于显示单元的透明基片的切割表面的设备，该设备包括: 激光束生成器，生成激光束； 激光束照射器，接收来自该激光束生成器的激光束以照射该激光束； 固定支座，支撑被切割成在该显示单元中可使用的尺寸的透明基片；以及 移动部件，用于移动该固定支座和该激光束照射器中的至少一个，使得从该激光束照射器发射的该激光束沿着该透明基片的切割表面移动，且该移动部件还在该切割表面的横向方向上移动该激光束， 其中从该激光束照射器照射的第一激光束在沿着该透明基片的该切割表面移动的同时执行该切割表面的修整，然后从该激光束照射器照射的第二激光束通过允许该第二激光束的中心沿着在该横向方向上与该切割表面的中心线间隔开的偏心路径移动来在该切割表面的一侧形成倒角。
15.根据权利要求14所述的设备，其中该固定支座包括第一固定构件和第二固定构件，该第一固定构件和第二固定构件中的每个分别接触位于其间的该透明基片的表面之一，且该第一固定构件和该第二固定构件的接触表面被形成为具有比该透明基片小的尺寸，从而允许该透明基片被该固定支座固定，使得该透明基片的该切割表面暴露至该第一固定构件和该第二固定构件的外部。
16.根据权利要求14所述的设备，其中该第一固定构件和该第二固定构件中的至少一个包括电磁体，该电磁体吸引该第一固定构件和该第二固定构件中的另一个。
17.根据权利要求14所述的设备，其中通过允许将该第二激光束的焦点定位在该透明基片的内部且与该切割表面间隔开大约5mm至大约20mm的距离以及允许该第二激光束沿着该偏心路径移动来在该透明基片上形成倒角。
18.根据权利要求17所述的设备，其中该偏心路径被配置成使得该第二激光束的中心与该切割表面的中心线间隔开该透明基片的厚度的七分之一或更多。
19.根据权利要求14所述的设备，其中该中心路径落入与该切割表面的中心线间隔开该透明基片的厚度的六分之一或更少的范围内。
20.根据权利要求14所述的设备，其中该移动部件允许该激光束关于该透明基片以大约10mm/sec至大约20mm/sec的相对速度移动。
21.根据权利要求14至20中的任一项权利要求所述的设备，其中该第一激光束和该第二激光束中的至少一个是CO2激光束。
22.根据权利要求14至20中的任一项权利要求所述的设备，其中该第二激光束具有大约8 μ m至15 μ m的波长段。
23.根据权利要求14至20中的任一项权利要求所述的设备，其中该第一激光束以大约30W至大约300W的输出强度照射在该切割表面上。
24.根据权利要求14至20中的任一项权利要求所述的设备，其中该第二激光束以大约20W至大约70W的输出强度照射在该切割表面上。
25.根据权利要求14至20中的任一项权利要求所述的设备，其中该移动部件包括:平移驱动部件，用于直线地移动该固定支座；以及旋转驱动部件，用于旋转该平移驱动部件；以及 其中修整该切割表面的边缘以形成倒角通过如下方式进行:将该激光束的定位固定在一个位置，同时将固定在该固定支座处的该透明基片通过该平移驱动部件和该旋转驱动部件来移动和旋转。
【文档编号】B23K26/08GK104439713SQ201410083407
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】朴炳成, 李柄宪, 朴炳芢, 李炫澈 申请人:高丽半导体组织株式会社