玻璃基板的激光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术的玻璃基板的激光加工装置通过设成环状的柱面透镜使从激光光源射出的激光与玻璃基板的预定切断线相对应地聚光。激光相对于柱面透镜的照射位置通过驱动装置而沿第1方向移动。激光是在与其光轴正交的面内与第1方向垂直的第2方向上的宽度（W5）比柱面透镜的宽度）W7）大。并且在通过驱动装置使激光的照射位置沿第1方向移动的过程中，从激光光源多次射出激光，形成与切断预定线相对应的加工痕。这样一来，能够容易地在玻璃基板上形成环形的封闭形状的加工痕，缩短用于玻璃基板的分割的处理时间。

Laser processing device for glass substrate

The laser processing device of the glass substrate of the present invention sets the laser light emitted from the laser light source corresponding to the predetermined cut line of the glass substrate by setting an annular cylindrical lens. The position of the laser relative to the cylindrical lens is moved along the first direction by means of the driving device. The laser is larger than the width of the cylindrical lens in the second direction perpendicular to the first direction and in the plane orthogonal to the optical axis (W5) W7. Moreover, in the process of moving the laser irradiation position in the first direction through the driving device, the laser is repeatedly ejected from the laser light source to form a processing mark corresponding to the cutting off of the predetermined line. As a result, it is possible to form an annular closed shaped machining mark on the glass substrate and shorten the segmentation processing time for the glass substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对表面强化玻璃基板进行切割的玻璃基板的激光加工装置，尤其涉及适于在玻璃基板上形成环状的加工痕的玻璃基板的激光加工装置。
技术介绍
在制造液晶显示面板之际，在玻璃基板上重复进行曝光以及显影，形成由规定的像素以及回路构成的图案。在这种情况下，相对于一张玻璃基板同时形状多张面板量的图案，之后，通过分割玻璃基板，制造出各个面板。以往，该玻璃基板的分割是通过用旋转刀线状地磨削出切断预定线的机械的切割加工进行（专利文献1）。但是，在该机械的切割加工中，必须使切割刀片以低速度沿着切断预定线移动，存在每一个玻璃基板的处理时间长、制造生产节拍差的问题。而且，还存在切割工序的中途玻璃基板容易破裂、成品率低，并且在旋转刀进行切削之际发生切削屑的问题。尤其是在表面强化玻璃的情况下，上述问题更为显著。因此，提出了例如通过激光加工在玻璃上形成加工痕的技术。即、通过将激光点状或线状地聚光在玻璃的表面或者深度方向的内部，对玻璃照射能量密度高的激光，沿着玻璃的切断预定线形成加工痕，通过沿着加工痕机械地加力，能够容易地将玻璃在切断预定线处切断。激光对玻璃基板的加工与机械的切割加工相比，不仅能够缩短制造生产节拍，由于玻璃基板在加工的中途不易破裂，也不易发生切削屑，所以特别适于表面强化玻璃的加工。例如，在专利文献2中公开了如下的技术：在通过YAG激光振荡装置对玻璃基板照射了激光后，用齿轮刀具扫描玻璃基板表面上被激光照射的位置，例如使夹层玻璃等的表面发生裂纹。在专利文献3中，使对玻璃照射的电子束光点形状为具有30mm以上的最大尺寸的细长的形状，通过在玻璃上线状地对其扫描，使玻璃局部产生裂纹。在专利文献4中公开了如下的技术：在激光加工装置中，为了提高对玻璃等切断对象物的加工速度，以在切断对象物的厚度方向以及与厚度方向正交的方向上延伸的方式形成一对线状焦点，对玻璃等切断对象物的内部进行改性。专利文献1：日本国特开2007－229831号公报，专利文献2：日本国特开2005－104819号公报，专利文献3：日本国特开2008－273837号公报，专利文献4：日本国特开2008－36641号公报。但是，专利文献2至4的技术均是在玻璃上形成连续的线状加工痕或者沿着线状的切断预定线的多个点状的加工痕。因此，在玻璃基板上形成环形的封闭形状的加工痕的情况下，必须要沿着玻璃基板的切断预定线连续地扫描激光，或者一边使激光的照射位置沿着切断预定线移动一边多次照射激光，存在制造生产节拍长期化的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种问题而提出的，其目的在于提供一种玻璃基板的激光加工装置，能够容易地在玻璃基板上形成环形的封闭形状的加工痕，并缩短用于玻璃基板的分割的处理时间。本专利技术所涉及的玻璃基板的激光加工装置是在将激光聚光在玻璃基板的环形的封闭形状的切断预定线上，在前述玻璃基板上形成加工痕的玻璃基板的激光加工装置，其特征在于，具有：激光光源，射出激光；环状的柱面透镜，将来自前述激光光源的激光相对于前述玻璃基板与前述切断预定线相对应地聚光；驱动装置，使来自前述激光光源的激光的照射区域相对于前述柱面透镜沿第1方向相对地移动；以及控制装置，控制前述激光光源和驱动装置，从前述激光光源射出的激光的照射区域在与其光轴正交的面内与前述第1方向正交的第2方向上的宽度比前述柱面透镜的前述第2方向上的宽度大，前述控制装置在通过前述驱动装置使前述激光的照射区域相对于前述柱面透镜沿前述第1方向移动的过程中，从前述激光光源多次射出激光。在上述的玻璃基板的激光加工装置中，例如是前述控制装置将前述照射区域控制成前述多次的激光的照射形成的前述玻璃基板上的照射区域在前述切断预定线上局部重合。在这种情况下，前述控制装置例如将前述照射区域的重合控制成前述多次的激光的照射产生的前述切断预定线上的投入能量为一定。前述柱面透镜设定成前述激光的焦点位置在前述玻璃基板的厚度方向的内部，并且焦点深度比前述玻璃基板的厚度短，优选设定在前述玻璃基板的厚度的1/100以下。这样一来，能够在玻璃基板的内部形成激光照射形成的加工痕。因此，可靠地防止了因激光电子束的照射而在表面发生破裂。而且，本专利技术的玻璃基板的激光加工装置若适于表面强化玻璃基板上则更有益。表面强化玻璃基板由于表面的性质硬，所以在使用切割刀的机械的切割中破裂，即使是激光切割，在其焦点位置在玻璃基板的表面的情况下，加工中也破裂。本专利技术是激光的波长为250至400nm，将柱面透镜形成的激光的焦点位置设定在前述表面强化玻璃基板的厚度方向的内部、比前述表面强化玻璃基板的表面强化层更深的位置，所以即使是表面强化玻璃基板，也防止了加工中破裂。本专利技术的玻璃基板的激光加工装置具有使来自激光光源的激光相对于玻璃基板与切断预定线相对应地聚光的环状的柱面透镜，通过移动装置，激光相对于柱面透镜的照射区域沿第1方向移动。从激光光源射出激光的照射区域在与其光轴正交的面内与第1方向正交的第2方向上的宽度比柱面透镜的第2方向上的宽度大，控制装置在通过驱动装置使激光的照射区域相对于柱面透镜沿第1方向相对地移动的过程中，从激光光源多次射出激光。这样一来，与激光相对于柱面透镜的照射区域相对应，在玻璃基板上与玻璃基板的环形的封闭形状的切断预定线相对应地形成线状的加工痕，通过多次的激光的照射，该线状加工痕连续而成为环形的封闭形状。因此，根据本专利技术，与沿着玻璃基板的环状的切断预定线照射激光的情况相比，加工痕的形成时间短，能够缩短用于玻璃基板的分割的处理时间。而且，在本专利技术中，由于控制装置在通过驱动装置使激光的照射区域沿第1方向相对于柱面透镜移动的过程中，从激光光源多次射出激光，所以不需要对柱面透镜整体照射激光那样大的激光光源，而且，即使在将柱面透镜与玻璃基板的切断预定线的形状相对应地更换成其它的柱面透镜的情况下，也无需更换激光光源。附图说明图1（a）是在本专利技术的实施方式所涉及的玻璃基板的激光加工装置中，表示激光的照射区域和形成在玻璃基板上的加工痕的俯视图，图1（b）是同样的立体图、是表示柱面透镜的截面形状的图；图2是在本专利技术的实施方式所涉及的玻璃基板的激光加工装置中，表示柱面透镜的立体图；图3是表示本专利技术的实施方式所涉及的玻璃基板的激光加工装置的立体图；图4（a）至图4（c）是在本专利技术的实施方式所涉及的玻璃基板的激光加工装置中，以时序表示随着激光的照射区域的移动而形成在玻璃基板上的加工痕的图；图5是表示表面强化玻璃基板的透过特性的曲线图。附图标记说明：1：载物台，2：玻璃基板，20、20a、20b：加工痕，3：移动部材，4：支撑部材，5：（脉冲）激光，6：脉冲激光振荡器，7：柱面透镜。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式具体地进行说明。图1（a）是在本专利技术的实施方式所涉及的激光加工装置中，表示激光的照射区域和形成在玻璃基板上的加工痕的俯视图，图1（b）是同样的立体图、是表示柱面透镜的截面形状的图，图2是在本专利技术的实施方式所涉及的激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃基板的激光加工装置，将激光聚光在玻璃基板的环形的封闭形状的切断预定线上，在前述玻璃基板上形成加工痕，其特征在于，具有：激光光源，射出激光；环状的柱面透镜，将来自前述激光光源的激光相对于前述玻璃基板与前述切断预定线相对应地聚光；驱动装置，使来自前述激光光源的激光的照射区域相对于前述柱面透镜沿第1方向相对地移动；以及控制装置，控制前述激光光源和驱动装置，从前述激光光源射出的激光的照射区域在与其光轴正交的面内与前述第1方向正交的第2方向上的宽度比前述柱面透镜的前述第2方向上的宽度大，前述控制装置在通过前述驱动装置使前述激光的照射区域相对于前述柱面透镜沿前述第1方向移动的过程中，从前述激光光源多次射出激光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.07 JP 2011-2234421.一种玻璃基板的激光加工装置，将激光聚光在玻璃基板的环形的封闭形状的切断预定线上，在前述玻璃基板上形成加工痕，其特征在于，
具有：激光光源，射出激光；环状的柱面透镜，将来自前述激光光源的激光相对于前述玻璃基板与前述切断预定线相对应地聚光；驱动装置，使来自前述激光光源的激光的照射区域相对于前述柱面透镜沿第1方向相对地移动；以及控制装置，控制前述激光光源和驱动装置，
从前述激光光源射出的激光的照射区域在与其光轴正交的面内与前述第1方向正交的第2方向上的宽度比前述柱面透镜的前述第2方向上的宽度大，
前述控制装置在通过前述驱动装置使前述激光的照射区域相对于前述柱面透镜沿前述第1方向移动的过程中，从前述激光光源多次射出激光。

【专利技术属性】
技术研发人员：水村通伸，
申请(专利权)人：株式会社V技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP