激光划线设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种能够在激光被用于切割脆性材料基板时容易地改变激光的焦距的激光划线设备。该激光划线设备包括：划线头单元；以及托台，基板被装载在该托台上，其中划线头单元相对于托台移动，并且划线头单元包括透镜组件和距离测量传感器组件，所述透镜组件从激光发生设备接收切割用激光束以改变切割用激光束的焦点，所述距离测量传感器组件包括距离测量传感器并且具有光束通过单元，所述距离测量传感器包括产生测量用激光束的光发射单元和接收测量用激光束的光接收单元，在透镜组件中被控制焦距的切割用激光束经过所述光束通过单元。

【技术实现步骤摘要】
激光划线设备
本技术涉及一种激光划线设备。更具体地，本技术涉及一种激光划线设备，其测量与脆性材料基板的距离并且根据与脆性材料基板的距离来主动调节激光的焦距。
技术介绍
存在激光作为切割待切割的物体的方法而被用于精密切割的情形。使用激光的切割不仅用于切割金属板材，而且用于切割诸如玻璃的脆性材料。例如，利用激光来切割诸如液晶显示设备的平面显示面板。现有技术中的用于切割液晶显示设备的划线设备在对基板表面施加预定压力的同时以可旋转的方式移动由钻石或硬质合金制成的刀轮，以在基板表面上形成刻线并通过断裂过程来切割基板。在这方面，使用激光的划线设备通过向基板照射激光并利用冷却气体等冷却基板来产生热应力，以在基板中形成裂缝。可替代地，提出了通过向基板顺序地照射不同激光来切割基板。同时，在一些情况下，可以利用激光来切割粘接构成液晶显示设备的两块基板的密封剂或者形成在基板中的黑色矩阵等，并且此后可以利用刀轮来切割基板。然而，当待切割的基板不平时或者当需要控制激光照射深度时，存在难以立即调整的问题。例如，韩国专利公开公报No.10-2005-0106156(“用于在平面型显示器的制造过程中切割玻璃基板的装置以及用于控制玻璃基板的切割深度的方法”，公布于2005年11月9日)公开了一种结构，其包括一种提升装置，该提升装置测量离基板的距离并且提升照射激光束的照射孔的高度，以控制激光束的焦距。然而，在现有技术中，机械地控制照射激光束的照射孔的高度在响应方面延迟，结果是难以提高基板切割速度。此外，在现有技术中，测量离基板的距离的距离传感器与照射激光束的照射孔之间的水平距离是隔开的，结果是无法以准确深度来照射激光束。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种激光划线设备，其根据与基板的距离的测量结果来提高激光照射深度控制精度。本技术的目的还在于提供一种激光划线设备，其通过根据与基板的距离的测量位置与用于切割的激光照射位置之间的差而使误差最小化来提高划线精度。本技术的一个示例性实施方式提供了一种激光划线设备，其包括：划线头单元；以及托台，基板被装载在该托台上，划线头单元相对于托台移动，并且划线头单元包括透镜组件和距离测量传感器组件，所述透镜组件从激光发生设备接收切割用激光束以改变切割用激光束的焦点，所述距离测量传感器组件包括距离测量传感器并且具有光束通过单元，所述距离测量传感器包括产生测量用激光束的光发射单元和接收测量用激光束的光接收单元，在透镜组件中被控制焦距的切割用激光束经过所述光束通过单元。在该示例性实施方式中，透镜组件可以包括形成切割用激光束的焦点的聚焦透镜和调整聚焦透镜的位置的透镜驱动单元。光发射单元可以以非直角的角度向基板照射测量用激光束，并且光接收单元可以以非直角的角度接收到达基板的测量用激光束。光束通过单元可以形成在光发射单元与光接收单元之间。向基板照射测量用激光束的点可以在切割用激光束的照射位置之前。激光划线设备还可以包括从距离测量传感器接收距离感测信息并且控制透镜驱动单元的驱动的主控制单元。在该示例性实施方式中，主控制单元可以通过考虑要向距离测量传感器的感测点照射切割用激光束的时间来计算透镜驱动单元的驱动完成时间。主控制单元可以通过考虑距离测量传感器的处理时间Ts、主控制单元的处理时间Tm和时间Td来计算透镜驱动单元的驱动完成时间，时间Td是直到通过从主控制单元输出控制信号而实际地驱动透镜驱动单元所需的时间。主控制单元可以通过考虑距离测量传感器的感测点与切割用激光束的照射点之间的距离来限定划线头单元与基板之间的相对移动速度的上限值。主控制单元可以根据划线头单元与基板之间的相对移动速度来设定距离测量传感器的感测周期。根据本技术的示例性实施方式，能够根据与基板的距离测量结果而快速和精确地控制激光照射深度。根据本技术的示例性实施方式，能够通过集成用于测量与基板的距离的距离测量传感器和用于切割基板的激光照射装置而使取决于距离测量位置与激光照射位置之间的差的误差最小化。根据本技术的示例性实施方式，通过综合地考虑距离测量传感器的感测周期、划线头单元相对于基板的相对移动速度、距离测量传感器的感测点与切割用激光束的照射点之间的距离差等来精确地控制激光束的焦距。结果，根据本技术的示例性实施方式，通过根据离诸如基板的被处理对象的距离改变切割用激光束的焦距而能够在被处理对象中形成具有均匀深度的刻线。以上概述仅仅是说明性的，并且并非旨在以任何方式加以限制。除上述说明性的方面、实施方式和特征以外，通过参考附图和以下详细描述，进一步的方面、实施方式和特征将变得显而易见。附图说明图1是示出了根据本技术的示例性实施方式的激光划线设备的配置的示图。图2是示出了设置在根据本技术的示例性实施方式的激光划线设备中的距离测量传感器组件的配置的示图。图3是示出了根据本技术的示例性实施方式的激光划线设备的控制配置的框图。图4是示出了根据本技术的示例性实施方式的激光划线设备的距离测量传感器与激光照射位置之间的关系的示图。图5是示出了根据本技术的另一个示例性实施方式的激光划线设备的控制方法的流程图。应当理解的是，附图不一定按比例绘制，从而呈现说明本技术的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文中公开的本技术的特定设计特征(例如包括特定尺寸、取向、位置和形状)将部分地由具体的预期应用和使用环境来决定。在图中，全部附图的多个图中的附图标记表示本技术的相同或相当的部件。具体实施方式以下将参照附图详细描述本技术的示例性实施方式。首先，当附图标记表示每一个图的组件时，应指出的是，尽管相同的组件在不同的图中被示出，但是尽可能由相同的附图标记表示相同的组件。此外，在以下描述中，可以省略已知的相关配置和功能的详细说明，以避免不必要地掩盖本技术的主题。此外，以下将描述本技术的示例性实施方式，但本技术的技术精神不限于此或由其限制，并且本领域的技术人员可以修改和以各种方式实施示例性实施方式。图1是示出了根据本技术的示例性实施方式的激光划线设备的配置的示图，而图2是示出了设置在根据本技术的示例性实施方式的激光划线设备中的距离测量传感器组件的配置的示图。根据本技术的示例性实施方式的激光划线设备包括：基板1被装载到其上的托台2和设置成相对于托台2移动的划线头单元10。托台2是固定的且划线头单元10是可移动的，划线头单元10是固定的且托台2是可移动的，或者托台2和划线头单元10两者都是可移动的。划线头单元10可以设置在台架(未示出)中，台架设置成跨越托台2的上侧。激光划线设备的基本配置可以遵循被描述为现有技术的韩国专利公开公报No.10-2005-0106156的图1中所示的配置。在理想情况下，装载到托台2的顶部的基板1是共平面的，但在实际情况下，基板1与水平面有微小的高度差。根据本技术的激光划线设备根据与基板1的距离来调整切割用激光束的焦距，即切割用激光束的照射深度。这里，切割用激光束的照射深度可以是基板的表面上或基板中的一个点，并且在一些情况下，切割用激光束的照射深度可以是用于将接合基板接合的密封剂的一个点或者是与基板中存在的黑色矩阵对应的位置。划线头单元10包括距离测量传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光划线设备，包括：划线头单元，其设置在台架中；以及托台，基板被装载在托台上，其中，划线头单元相对于托台移动，并且其中，划线头单元包括透镜组件，其从激光发生设备接收切割用激光束，以改变切割用激光束的焦点，和距离测量传感器组件，其包括距离测量传感器并且具有切割用激光束经过其中的光束通过单元，距离测量传感器包括产生测量用激光束的光发射单元和接收测量用激光束的光接收单元，切割用激光束的焦距在透镜组件中被控制。

【技术特征摘要】
2017.03.31 KR 10-2017-00415211.一种激光划线设备，包括：划线头单元，其设置在台架中；以及托台，基板被装载在托台上，其中，划线头单元相对于托台移动，并且其中，划线头单元包括透镜组件，其从激光发生设备接收切割用激光束，以改变切割用激光束的焦点，和距离测量传感器组件，其包括距离测量传感器并且具有切割用激光束经过其中的光束通过单元，距离测量传感器包括产生测量用激光束的光发射单元和接收测量用激光束的光接收单元，切割用激光束的焦距在透镜组件中被控制。2.根据权利要求1所述的激光划线设备，其中，透镜组件包括形成切割用激光束的焦点的聚焦透镜和调整聚焦透镜的位置的透镜驱动单元。3.根据权利要求2所述的激光划线设备，其中，光发射单元以非直角的角度向基板照射测量用激光束，并且光接收单元以非直角的角度接收到达基板的测量用激光束。4.根据权利要求2所述的激光划线设备，其中，光束通过单元形成在光发射单元与光接收单元之间。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐容珪，
申请(专利权)人：塔工程有限公司，
类型：新型
国别省市：韩国,KR