[发明专利]脆性材料开槽方法、带凹槽部件及显示装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对脆性材料进行开槽的方法、制造具有凹槽的部件的方法以及使用具有凹槽的部件制造显示装置的方法。

背景技术

在包括彼此面对的面板和后板的平板显示装置中，在面板和后板之间设置有间隔件。因为玻璃和陶瓷材料的机械强度(硬度)的关系，所以诸如玻璃或陶瓷的脆性物质用作间隔件。日本专利公开No.6-342634和日本专利公开No.2006-120534公开了具有凹槽的间隔件。

然而，因为脆性物质是易碎的，所以当通过执行诸如切削或磨削的接触加工对由脆性物质制造的材料(脆性材料)进行开槽时，脆性材料可能破碎或碎裂，这可能降低产量。此外，当通过磨削执行开槽时会产生粉尘。如果附着有粉尘的间隔件被用于使用电子束的显示装置(例如场致显示器(FED))，那么粉尘可能引起非正常的放电。

日本专利公开No.2003-88989描述了一种通过用激光光束照射脆性材料的表面而在该表面上形成热分布而剥离脆性材料的方法。

发明内容

即使激光光束的光束直径足够小，通过用激光光束照射脆性材料来执行非接触加工也难以在脆性材料中形成具有非常理想形状的凹槽。本发明提供一种开槽方法，其适合于脆性材料，并且通过该开槽方法能够在脆性材料中形成具有非常理想形状的凹槽。

根据本发明的方面，一种对脆性材料进行开槽的方法包括：通过用光束照射所述脆性材料的预定面的区域而在所述预定面上形成光束斑点来加热所述脆性材料；以及通过在加热所述脆性材料之后冷却所述脆性材料的包括所述区域的部分而从所述脆性材料上剥离所述脆性材料的包括所述区域的部段(fraction)来在所述脆性材料中形成凹槽，其中，所述区域沿所述预定面的纵向方向的长度小于所述预定面沿所述纵向方向的总长度，并且所述光束斑点沿所述预定面的横向方向的长度等于所述预定面沿所述横向方向的总长度。

从以下参考附图的示例性实施例说明中，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1A至1D示出了本发明实施例的例子；

图2A至2H示出了本发明实施例的例子；

图3A至3H示出了本发明实施例的例子；

图4A至4F示出了本发明实施例的例子。

具体实施方式

参考图1A至1D将说明本发明实施例的例子。图1A示出了脆性材料101，该脆性材料101是待进行开槽的工件。图1B示出了脆性部件100，该脆性部件100是通过开槽制造的产品。图1C示出了开槽的加热步骤。图1D示出了开槽的冷却步骤。

加热步骤

图1A中示出的脆性材料101被制备为工件。脆性材料101具有沿X方向的总长度L、沿Y方向的总长度W以及沿Z方向的总长度H。在下文中，X方向、Y方向和Z方向分别看作是长度方向、宽度方向和高度方向。因此，L、W和H分别表示脆性材料101的长度、宽度和高度。长度L、宽度W和高度H可以任意设定。在本文所述的例子中，长度L大于宽度W。也就是说，脆性材料101是板形材料，具有沿纵向方向延伸的长度和沿横向方向延伸的宽度。此外，在这个例子中，宽度W小于高度H。

如图1C所示，用光束(光束201)照射脆性材料101，以便在为预定面102一部分的照射区域222中形成光束斑点(斑点202)。在下文中，脆性材料101的沿X和Y方向(平行于XY平面)延伸的两个面之一被假定为预定面102。从图1A中可以清楚地看出，预定面102沿着X方向延伸长度L，沿着Y方向延伸长度W。脆性材料101沿着与预定面102垂直的方向(Z方向)的总长度对应于高度H。

利用为一个或多个通量光的光束201的至少一部分来照射预定面102。斑点202是当用光束201照射为象平面的预定面102时光束201在预定面102上形成的照射部分。

并不是沿X方向在预定面102的整个区域上形成斑点202，而是沿着X方向在部分区域中形成斑点202。照射区域222是预定面102上形成有斑点202的部分，也就是用光束201照射的区域。因此，照射区域222沿X方向的长度Ls小于脆性材料101的预定面102的长度L。非照射区域212是预定面102除照射区域222之外的区域，也就是没有用光束201照射的区域。

斑点202的斑点宽度Ws(沿Y方向的长度)等于预定面102的宽度W。从而，照射区域222沿Y方向的长度等于预定面102的宽度W。这是通过使光束宽度Wb等于或大于预定面102的宽度W而实现的，其中光束宽度Wb是形成斑点202的光束201沿Y方向的长度。