[发明专利]激光切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光切割方法，尤其涉及一种利用激光束切割脆性材料基板的方法。

背景技术

随着显示技术的不断发展，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film TransistorLiquid Crystal Display，TFT-LCD)等液晶显示装置已广泛应用于消费领域，其有望取代传统阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示装置。TFT-LCD等液晶显示装置通常由上下两块玻璃板，收容于该两块玻璃板间的液晶及若干电路组成。所述液晶可以在电场作用下改变排列方式来实现TFT-LCD的显示功能。为了形成不同尺寸的液晶显示面板，通常需要对较大尺寸的玻璃基板进行切割。

对玻璃基板进行切割通常是先用刀轮在玻璃基板表面形成预切割线，随后利用激光束沿该预切割线加热所述玻璃基板，再经由冷却流体冷却玻璃基板表面。该玻璃基板会因急剧产生的温度差而产生应力变化，该应力变化使先前由刀轮在玻璃基板表面形成的预切割线位置产生向下成长的裂纹，进而使整个玻璃基板开裂。所述冷却流体通常为液体或者气体与液体的混合物。

传统的TFT-LCD制程，通常是先对组合好的上下两块玻璃基板进行切割，然后经由液晶注入口在上下两块玻璃板之间的空隙注入液晶，当液晶填满后再对液晶注入口进行封合。由于切割玻璃基板时，液晶注入口尚未封合，上述冷却流体的液滴极易因虹吸现象渗入至上下玻璃板之间的空隙中，在注入液晶之前很难将其排尽，使得两块玻璃板之间的液晶中含有大量的由冷却流体形成的雾气而造成液晶面板显示不良，进而影响液晶显示面板整体的生产良率。

目前，一种新的TFT-LCD制程是先将液晶滴在一块玻璃基板上，然后将上下两块玻璃基板组合，之后再进行切割。采用上述切割方法切割玻璃基板时，所述冷却流体的液滴常会残留在玻璃基板的表面，必须采用后续的清洗程序将其去除，进而使得生产成本较高。

有鉴于此，有必要提供一种激光切割方法，以提高切割良率，降低生产成本。

发明内容

下面将以具体实施例说明一种激光切割方法，其可提高切割良率，降低生产成本。

一种激光切割方法，用于切割脆性材料基板，该方法包括：利用一开裂器具在所述脆性材料基板上形成预切割线；利用激光束沿所述预切割线加热所述脆性材料基板；利用低于零摄氏度的冷却气体冷却所述被加热的脆性材料基板，以使所述脆性材料基板沿所述预切割线开裂。

所述激光切割方法，采用低于零摄氏度的气体冷却所述被激光束加热的脆性材料基板，不会有水汽渗入基板之间而影响基板的正常工作，从而可提高切割良率。另外，由于气体挥发，不会像液体一样常会有液滴残留在基板的表面，因此，采用气体作为冷却流体，切割后无需进行清洗，有利于降低生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的激光切割方法流程图。

具体实施方式

请参见图1，本发明实施例所提供的用于切割脆性材料基板的激光切割方法，其包括以下步骤：

(1)利用一开裂器具在所述脆性材料基板上形成预切割线。该脆性材料基板的材质可为陶瓷、玻璃或石英等脆性材料。该开裂器具可为钻石刀或刀轮等。

(2)利用激光束沿所述预切割线加热所述脆性材料基板。所述激光束的波长与脆性材料基板的材质相关，当该脆性材料基板为陶瓷、玻璃或石英等材质时，所述激光束的波长通常选用10.6微米。优选的，该脆性材料基板被加热到大于100摄氏度，小于该脆性材料基板的汽化温度。

(3)以低于零摄氏度的气体作为冷却流体冷却所述被加热的脆性材料基板，以使所述脆性材料基板沿所述预切割线开裂。所述气体可为空气，氮气，二氧化碳或氦气，本实施例中采用空气。该气体经由一喷嘴喷射于所述被加热的脆性材料基板。

通常，为使脆性材料基板开裂，冷却流体须从脆性材料基板吸收一定的热量，所吸收的热量可由下列公式表示：

Q＝C_p×M×ΔT    (1)

ΔT＝T₂-T₁       (2)

其中，Q为单位时间冷却流体所带走的热量，C_p为冷却流体的定压比热，M为单位时间冷却流体的质量流率，T₂为冷却流体吸收热量后的温度，T₁为冷却流体初始温度。

通常采用30℃的水作为冷却流体，所述脆性材料基板开裂时由红外线热像仪可测得水温约为90℃，则根据式(1)及(2)可得采用水作为冷却流体所带走的热量为：