(57)【要約】【課題】レーザを用いて薄いガラスシートを切断できる方法を提供する。【解決手段】方法は、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置するステップと、レーザからのビームを表面に、更にガラスシートを通過するように誘導するステップと、ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で犠牲基板においてパルス化するステップと、ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度でガラスシート全体にわたって移動させるステップと、ビームで犠牲基板をアブレーションするステップと、犠牲基板のアブレーションに応じて過熱蒸気を発生するステップと、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションし、これによりガラスシートを切断するステップと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスを切断するための方法であって、
表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置することと、
ビームを前記表面に、更に前記ガラスシートを通過するように誘導することと、
前記ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で前記犠牲基板においてパルス化することと、
前記ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度で前記ガラスシート全体にわたって移動させることと、
前記ビームで前記犠牲基板をアブレーションすることと、
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて過熱蒸気を発生することと、
前記過熱蒸気で前記ガラスシートの前記裏面をアブレーションし、これにより前記ガラスシートを切断することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記誘導することは、オルトバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ４）レーザからのビームを誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記誘導することは、５マイクロメートル未満のスポットサイズを有する前記表面にレーザからのビームを誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記配置することは、ラバストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記配置することは、ワンダーストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記配置することは、窒化ケイ素の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記配置することは、金属の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて粉末を発生することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラスシートを切断した後に前記ガラスシートを超音波洗浄することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記犠牲基板は、前記アブレーションに基づいて燃焼する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ガラスを切断するためのコードを記憶する非一時的コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記コードは、
表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置し、
レーザからのビームを前記表面に、更に前記ガラスシートを通過するように誘導し、
前記ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で前記犠牲基板においてパルス化し、
前記ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度で前記ガラスシート全体にわたって移動させ、
前記ビームで前記犠牲基板をアブレーションし、
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて過熱蒸気を発生し、
前記過熱蒸気で前記ガラスシートの前記裏面をアブレーションし、これにより前記ガラスシートを切断する、
ための、プロセッサによって実行可能な命令を含む、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１２】
前記誘導することは、５マイクロメートル未満のスポットサイズを有する前記表面にレーザからのビームを誘導することを含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１３】
前記配置することは、ラバストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１４】
前記配置することは、ワンダーストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１５】
前記配置することは窒化ケイ素の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１６】
前記配置することは、金属の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１７】
前記コードは、
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて粉末を発生する
ための、前記プロセッサによって実行可能な命令を更に含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１８】
前記コードは、
前記ガラスシートを切断した後に前記ガラスシートを超音波洗浄する
ための、前記プロセッサによって実行可能な命令を更に含む、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１９】
前記犠牲基板は、前記アブレーションに基づいて燃焼する、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項２０】
ガラスを切断するためのシステムであって、
犠牲基板と、
レーザであって、前記犠牲基板とこのレーザとの間にガラスシートが挿入されている、レーザと、
１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数でビームを発生するパルス化システムと、
レーザ制御装置と、を備え、
前記レーザ制御装置は、
前記レーザからのビームを、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを介して犠牲基板上に誘導し、
前記ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度で前記ガラスシート全体にわたって移動させ、
前記ビームで前記犠牲基板をアブレーションし、
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて過熱蒸気を発生し、
前記過熱蒸気で前記ガラスシートの前記裏面をアブレーションし、これにより前記ガラスシートを切断する、
ように適合されている、システム。
【請求項２１】
前記誘導することは、５マイクロメートル未満のスポットサイズを有する前記表面にレーザからのビームを誘導することを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記配置することは、ラバストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記配置することは、ワンダーストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記配置することは、窒化ケイ素の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
前記配置することは、金属の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて粉末を発生するように更に構成されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２７】
前記ガラスシートを切断した後に前記ガラスシートを超音波洗浄するように更に構成されている、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記犠牲基板は、前記アブレーションに基づいて燃焼する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２９】
ガラスを切断するための装置であって、
表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置するための手段と、
レーザからのビームを前記表面に、更に前記ガラスシートを通過するように誘導するための手段と、
前記ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で前記犠牲基板においてパルス化するための手段と、
前記ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度で前記ガラスシート全体にわたって移動させるための手段と、
前記ビームで前記犠牲基板をアブレーションするための手段と、
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて過熱蒸気を発生するための手段と、
前記過熱蒸気で前記ガラスシートの前記裏面をアブレーションし、これにより前記ガラスシートを切断するための手段と、
を備える、装置。
【請求項３０】
前記誘導することは、５マイクロメートル未満のスポットサイズを有する前記表面にレーザからのビームを誘導することを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記配置することは、ラバストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記配置することは、ワンダーストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
前記配置することは、窒化ケイ素の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
前記配置することは、金属の犠牲基板上にガラスを配置することを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３５】
前記犠牲基板の前記アブレーションに応じて粉末を発生するための手段を更に含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３６】
前記ガラスシートを切断した後に前記ガラスシートを超音波洗浄するための手段を更に含む、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記犠牲基板は、前記アブレーションに基づいて燃焼する、請求項２９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にガラスの切断に関し、更に具体的には、レーザを用いたガラスの切断に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスを切断するための技術において、様々なシステム及びプロセスが既知である。しかしながら、スクライビングホイール又は他のスクライブ方法を用いたガラスの切断は、ガラスを曲げた場合に予想できる位置で破壊するため、ガラスに傷を付けることを含み得る。場合によっては、機械的な方法がガラスを破壊することがある。従って、ガラスの切断はガラスを破壊させるか又は使用できない形状を生じる可能性があり、これが切断プロセスの実効歩留まりを低減させる恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レーザを用いてガラスシートの切断を達成することができる。具体的には、レーザを用いて薄いガラスシート（すなわち３００μｍ厚さ未満）を切断できる。ガラスシートの下で基板を用いて切断を容易にすることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態において、方法は、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置することと、レーザからのビームを表面に、更にガラスシートを通過するように誘導することと、ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で犠牲基板においてパルス化することと、ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度でガラスシート全体にわたって移動させることと、ビームで犠牲基板をアブレーションすることと、犠牲基板のアブレーションに応じて過熱蒸気を発生することと、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションし、これによりガラスシートを切断することと、を含み得る。１つの適切なレーザはオルトバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ４）である。
【０００５】
レーザによって生成される光波長においてガラスが光学的に透明であるならば、オルトバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ４）レーザの代わりに、ガラスシートを介して基板をアブレーションするために適切な周波数を有する他のレーザ、例えば固体レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧ）、ガスレーザ（ＣＯ２）、半導体レーザ（ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮ等）、及びファイバレーザ（Ｎｄ／Ｙｂドープファイバ）等も使用できる。
【０００６】
別の実施形態において、非一時的（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）コンピュータ読み取り可能媒体は、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置すること、レーザからのビームを表面に、更にガラスシートを通過するように誘導することと、ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で犠牲基板においてパルス化することと、ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度でガラスシート全体にわたって移動させることと、ビームで犠牲基板をアブレーションすることと、犠牲基板のアブレーションに応じて過熱蒸気を発生することと、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションし、これによりガラスシートを切断することと、をプロセッサに実行させるように動作可能な命令を含み得る。
【０００７】
更に別の実施形態において、システムは、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置し、レーザからのビームを表面に、更にガラスシートを通過するように誘導し、ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で犠牲基板においてパルス化し、ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度でガラスシート全体にわたって移動させ、ビームで犠牲基板をアブレーションし、犠牲基板のアブレーションに応じて過熱蒸気を発生し、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションし、これによりガラスシートを切断する、ように構成された１つ以上のコンポーネントを含み得る。
【０００８】
追加の実施形態において、装置は、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置するための手段と、レーザからのビームを表面に、更にガラスシートを通過するように誘導するための手段と、ビームを１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で犠牲基板においてパルス化するための手段と、ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度でガラスシート全体にわたって移動させるための手段と、ビームで犠牲基板をアブレーションするための手段と、犠牲基板のアブレーションに応じて過熱蒸気を発生するための手段と、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションし、これによりガラスシートを切断するための手段と、を含み得る。
【０００９】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例において、誘導することは、５マイクロメートル未満のスポットサイズを有する表面にＹＶＯ４レーザからのビームを誘導することを含む。
【００１０】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例において、配置することは、ラバストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む。
【００１１】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例において、配置することは、ワンダーストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む。
【００１２】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例において、配置することは、窒化ケイ素の犠牲基板上にガラスを配置することを含む。
【００１３】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例において、配置することは、金属の犠牲基板上にガラスを配置することを含む。
【００１４】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例において、配置することは、紙の犠牲基板上にガラスを配置することを含む。
【００１５】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例は、犠牲基板の前記アブレーションに応じて粉末を発生するためのプロセス、機構（ｆｅａｔｕｒｅ）、手段、又は命令を更に含み得る。
【００１６】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例は、ガラスシートを切断した後に前記ガラスシートを超音波洗浄するためプロセス、機構、手段、又は命令を更に含み得る。
【００１７】
上述した方法、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体、システム、及び装置のいくつかの例において、犠牲基板はアブレーションに基づいて燃焼し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態の上記及びその他の態様、特徴、及び利点は、以下の図面と共に提示される以下の更に具体的な記載から明らかとなろう。
【００１９】
【図１】本開示の態様に従った、オルトバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ４）レーザを用いたガラスの切断をサポートするガラス切断システムの図を示す。
【図２】本開示の態様に従った、オルトバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ４）レーザを用いたガラスの切断をサポートするガラス切断システムの図を示す。
【図３】本開示の態様に従った、ＹＶＯ４レーザを用いてガラスを切断するためのプロセスのフローチャートを示す。
【図４】本開示の態様に従った、ＹＶＯ４レーザを用いてガラスを切断するためのプロセスのフローチャートを示す。
【００２０】
図面のいくつかの図を通して、対応する参照符号は対応する構成要素を示している。図における要素は簡略化及び明確化のために示され、必ずしも一定の縮尺通りに描かれていないことは、当業者には認められよう。例えば、本発明の様々な実施形態の理解の向上に役立てるため、図面における要素のいくつかの寸法は他の要素に比べて誇張され得る。また、商業的に実行可能な実施形態において有用であるか又は必要な、一般的であるが充分に理解されている要素は、本発明のこれらの様々な実施形態の図解を妨げないように、多くの場合は図示されていない。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の記載は、限定の意味で解釈されるのではなく、単に例示的な実施形態の一般的な原理を説明する目的のために行われる。本発明の範囲は特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【００２２】
本明細書全体を通して、「１つの実施形態」、「一実施形態」、又は同様の用語に対する言及は、その実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通して、「１つの実施形態において」、「一実施形態において」というフレーズ、及び同様の用語が出現した場合は全て、同一の実施形態を指し得るが、必ずしもそうではない。
【００２３】
更に、１つ以上の実施形態において、本発明の記載される特徴、構造、又は特性を、任意の適切なやり方で組み合わせることができる。以下の記載では、プログラミング、ソフトウェアモジュール、ユーザ選択、ネットワークトランザクション、データベースクエリ、データベース構造、ハードウェアモジュール、ハードウェア回路、ハードウェアチップ等のような多数の具体的な詳細を与えて、本発明の実施形態の完全な理解に供する。しかしながら、それらの具体的な詳細、又は他の方法、構成要素、材料等のうち１つ以上がなくても本発明を実施できることは、当業者には認められよう。他の例では、本発明の態様を不明瞭にすることを避けるため、周知の構造、材料、又は動作については詳細な図示も記載も行わない。
【００２４】
図１を参照すると、本開示の態様に従った、オルトバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ４）レーザ１０５を用いたガラスの切断をサポートするガラス切断システム１００の図が示されている。システム１００は、レーザ１０５と、ガラスシート１１０と、基板１１５と、過熱蒸気１２０と、を含み得る。いくつかの場合、レーザ１０５はＹＶ０４レーザである。しかしながら、ガラスシート１１０を介して基板１１５をアブレーションするために適切な周波数を有する他のレーザを使用することも可能である。レーザによって生成される光波長においてガラスが光学的に透明であるならば、オルトバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ４）レーザ１０５の代わりに、固体レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧ）、ガスレーザ（ＣＯ２）、半導体レーザ（ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮ等）、及びファイバレーザ（Ｎｄ／Ｙｂドープファイバ）等も使用できる。
【００２５】
レーザ１０５は、電磁放射の誘導放出から光を発するデバイスである。誘導放出は、高いエネルギ状態から低いエネルギ状態へ遷移する電子からの光子放出である。物質に磁場を与えることによって、原子が特定の遷移状態に入る確率が大きく増大し、発する光の周波数に対する制御が可能となる。レーザ１０５からの光はコヒーレントに発する。これは、レーザ１０５からの光が一定の位相差、同一の周波数、及び同一の波形を有することを意味する。
【００２６】
レーザ１０５は、ビームで犠牲基板１１５をアブレーションし、犠牲基板１１５のアブレーションに応じて過熱蒸気１２０を発生し、過熱蒸気１２０でガラスシート１１０の裏面をアブレーションし、これによってガラスシート１１０を切断し、更に、犠牲基板１１５のアブレーションに応じて粉末を発生することができる。場合によっては、犠牲基板１１５はアブレーションに基づいて燃焼する。空間コヒーレンスによってレーザ１０５を小さいエリアに集束することができ、これがレーザ焼成及び切断のような用途を可能とする。レーザ１０５は、図２を参照して記載されるレーザ２１０の態様を組み込むことができる。
【００２７】
基板１１５は、ガラスシート１１０をレーザ切断するために使用できる。例えば、基板１１５の上に切断対象のガラスシート１１０を配置し、ガラスシート１１０を介して基板１１５へレーザ１０５を誘導することができる。いくつかの例では、基板１１５は犠牲的であるか、再使用可能であるか、又はそれら双方であり得る（すなわち、場合によっては犠牲基板１１５は完全に消費される前に有限回数だけ使用され得る）。レーザ１０５はガラスシート１１０を通過し、ガラスシート１１０の下の基板１１５の極めて小さいエリアをアブレーション及び／又は燃焼させることができる。ガラスシート１１０上に残余粉末が存在する場合、残余粉末は超音波洗浄するか、又は布、溶媒、もしくはその双方でガラスシート１１０から拭き取ることができる。
【００２８】
場合によっては、基板１１５は、特に残余粉末を生成するという理由で選択される。これは、残余粉末の生成がガラスシート１１０の切断において効果的である基板１１５に関連するである。基板１１５として様々な材料が使用され得る。任意選択的に、暗い色のセラミック、例えばラバストーン（ｌａｖａｓｔｏｎｅ）、ワンダーストーン（ｗｏｎｄｅｒｓｔｏｎｅ）、及び窒化ケイ素は、他の材料よりも基板１１５として適切である場合がある。いくつかの場合、窒化ホウ素のような明るい色のセラミックは基板１１５としてあまり適切でないことがある。基板１１５として金属及び印刷紙も使用できる。基板１１５からの集束された過熱蒸気１２０は、ガラスシート１１０の裏面をアブレーションすることができる。
【００２９】
図２は、本開示の態様に従った、ＹＶＯ４レーザ２１０を用いたガラスの切断をサポートするレーザ制御装置２０５を含むガラス切断システムの図２００を示す。いくつかの例において、レーザ制御装置２０５は、レーザ２１０と、ガラス配置コンポーネント２１５と、ビーム位置決めコンポーネント２２０と、パルス化システム２２５と、ガラス洗浄コンポーネント２３０と、を含み得る。
【００３０】
ガラスシートの切断は、レーザ２１０を用いて又は機械的な方法によって達成できる。機械的な切断方法は、ダイヤモンド又は焼結炭化物（ｃａｒｂｉｄｅ）のスクライビングホイールのようなツールを用いた直接アブレーションによってガラスシートにクラックを生成することを含み得る。スクライブの結果として、マイクロクラック、チッピング、及び低い切断精度が生じ得る。切断されたガラスシートの後処理は、機械的な切断方法によって生じた損傷を取り除くため時間のかかる方法を伴うことがある。
【００３１】
レーザ２１０を用いてガラスシートを切断することができる。空間コヒーレンスによってレーザ２１０を小さいエリアに集束できる。場合によっては、レーザから発した光がガラスに吸収されて熱応力を生じ、ガラスを切断することがある。場合によっては、レーザがガラスを加熱し、ガラスが溶融して、明確でない丸くなったエッジを生じることがある。このため、炭酸ガス（ＣＯ２）レーザ等のいくつかのレーザは細かく精密な切断には適さない場合がある。例えば、ＣＯ２レーザの回折限界スポットサイズは約５５μｍであり、これよりも小さいフィーチャの切断が可能でないことがある。いくつかのレーザでは切断測度が限定され得る。
【００３２】
例えば、ＣＯ２レーザは３３ｍｍ／ｓの速度でしか切断を行えない可能性がある。従って、ＹＶＯ４レーザ２１０を用いて薄いガラスシート（すなわち３００μｍ厚さ未満）を切断することができる。
【００３３】
いくつかの例では、ＹＶＯ４レーザ２１０はパルス化され、１０６４ｎｍの波長で光を発生できる。例えばレーザ２１０は、高い出力（〜２５Ｗ）及び１０〜３０ｋＨｚでパルス化され得る。ＹＶＯ４  １０６４ｎｍレーザ２１０は、他のガラス切断レーザよりも著しく小さい１μｍ〜５μｍのスポットサイズを有し得る。この方法を用いて、ほとんど完璧な歩留まりで、２５μｍの薄さ、又は２００μｍの厚さのガラスを切断できる。また、この方法は、最大で９０ｍｍ／ｓの速度で複雑な形状を切断できる。従って、ＹＶＯ４レーザ２１０を用いると、多数の用途向けの超薄ガラスの歩留まり向上が可能となり得る。
【００３４】
レーザ２１０は、以下のプロセスに従って薄いガラスシートを切断することができる。すなわち、ビームで犠牲基板をアブレーションし、犠牲基板のアブレーションに応じて過熱蒸気を発生し、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションし、これによってガラスシートを切断する。場合によっては、レーザ２１０は犠牲基板のアブレーションに応じて粉末を発生させ得る。場合によっては、犠牲基板は燃焼する。レーザ２１０は、図１を参照して記載されるレーザ１０５の態様を組み込むことができる。
【００３５】
ガラス配置コンポーネント２１５は、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置することができる。場合によっては、配置することは、ラバストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む。場合によっては、配置することは、ワンダーストーンの犠牲基板上にガラスを配置することを含む。場合によっては、配置することは、窒化ケイ素の犠牲基板上にガラスを配置することを含む。場合によっては、配置することは、金属の犠牲基板上にガラスを配置することを含む。場合によっては、配置することは、紙の犠牲基板上にガラスを配置することを含む。配置コンポーネントは、ガラスがレーザによって切断されている間ガラスを所定位置に保持するよう設計された固定具とすることができる。
【００３６】
ビーム位置決めコンポーネント２２０は、ＹＶＯ４レーザ２１０からのビームをガラスシートの表面へ、更にガラスシートを通過するように誘導することができる。ビーム位置決めコンポーネント２２０は、ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度でガラスシート全体にわたって移動させることができる。場合によっては、この誘導は、ＹＶＯ４レーザ２１０からのビームを、５マイクロメートル未満のスポットサイズを有する表面に誘導することを含む。ビーム位置決めコンポーネント２２０は、インターロックによって保護されたチャンバを含むことができ、この中で切断が行われる。チャンバは上部にレーザのための孔を含む。動作において、レーザはこのチャンバの上に配置され、この穴を覆っている。レーザは穴を介して切断を行う。
【００３７】
パルス化システム２２５は、１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で、犠牲基板において、ビームをパルス化することができる。
【００３８】
ガラス洗浄コンポーネント２３０は、ガラスシートが切断された後、ガラスシートを超音波洗浄することができる。
【００３９】
図３は、本開示の態様に従った、ＹＶＯ４レーザを用いてガラスを切断するためのプロセスのフローチャート３００を示す。
【００４０】
いくつかの例において、ガラス切断システムは、記載される機能を実行するようにガラス切断システムの機能要素を制御するためのコードセットを実行できる。これに加えて又はこの代わりに、ガラス切断システムは専用ハードウェアを用いてこれらを実行することができる。
【００４１】
ブロック３０５において、ガラス切断システムは、表面、裏面、及び厚さを有するガラスシートを、犠牲基板上に配置することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されたガラス配置コンポーネント２１５によって実行できる。
【００４２】
ブロック３１０において、ガラス切断システムは、ＹＶＯ４レーザからのビームを表面へ、更にガラスシートを通過するように誘導することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されたビーム位置決めコンポーネント２２０によって実行できる。
【００４３】
ブロック３１５において、ガラス切断システムは、１０ｋＨｚから３０ｋＨｚの周波数で、犠牲基板において、ビームをパルス化することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されたパルス化システム２２５によって実行できる。
【００４４】
ブロック３２０において、ガラス切断システムは、ビームを毎秒３０ミリメートルから毎秒９０ミリメートルの速度でガラスシート全体にわたって移動させることができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されるビーム位置決めコンポーネント２２０によって実行できる。
【００４５】
ブロック３２５において、ガラス切断システムは、ビームで犠牲基板をアブレーションすることができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図１及び図２を参照して記載されたレーザ１０５、２１０によって実行できる。
【００４６】
ブロック３３０において、ガラス切断システムは、犠牲基板のアブレーションに応じて過熱蒸気を発生することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図１及び図２を参照して記載されたレーザ１０５、２１０によって実行できる。
【００４７】
ブロック３３５において、ガラス切断システムは、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションすることができ、これによってガラスシートが切断される。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図１及び図２を参照して記載されたレーザ１０５、２１０によって実行できる。
【００４８】
図４は、本開示の態様に従った、ＹＶＯ４レーザを用いてガラスを切断するためのプロセスのフローチャート４００を示す。いくつかの例において、ガラス切断システムは、記載される機能を実行するようにガラス切断システムの機能要素を制御するためのコードセットを実行できる。これに加えて又はこの代わりに、ガラス切断システムは専用ハードウェアを用いてこれらを実行することができる。
【００４９】
ブロック４０５において、ガラス切断システムはガラスシートを犠牲基板上に配置することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されたガラス配置コンポーネント２１５によって実行できる。
【００５０】
ブロック４１０において、ガラス切断システムは、ＹＶＯ４レーザからのビームを表面へ、更にガラスシートを通過するように誘導することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されたビーム位置決めコンポーネント２２０によって実行できる。
【００５１】
ブロック４１５において、ガラス切断システムは犠牲基板においてビームをパルス化することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されたパルス化システム２２５によって実行できる。
【００５２】
ブロック４２０において、ガラス切断システムはビームをガラスシート全体にわたって移動させることができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されるビーム位置決めコンポーネント２２０によって実行できる。
【００５３】
ブロック４２５において、ガラス切断システムは、ビームで犠牲基板をアブレーションすることができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図１及び図２を参照して記載されたレーザ１０５、２１０によって実行できる。
【００５４】
ブロック４３０において、ガラス切断システムは過熱蒸気を発生することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図１及び図２を参照して記載されたレーザ１０５、２１０によって実行できる。
【００５５】
ブロック４３５において、ガラス切断システムは粉末を発生することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図１及び図２を参照して記載されたレーザ１０５、２１０によって実行できる。
【００５６】
ブロック４４０において、ガラス切断システムは、過熱蒸気でガラスシートの裏面をアブレーションすることができ、これによってガラスシートが切断される。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図１及び図２を参照して記載されたレーザ１０５、２１０によって実行できる。
【００５７】
ブロック４４５において、ガラス切断システムは、ガラスシートを切断した後、ガラスシートを超音波洗浄することができる。これらの動作は、本開示の態様に従って記載される方法及びプロセスに従って実行できる。例えばこれらの動作は、様々なサブステップから構成され得るか、又は本明細書に記載される他の動作と関連付けて実行され得る。いくつかの例において、記載される動作の態様は、図２を参照して記載されたガラス洗浄コンポーネント２３０によって実行できる。
【００５８】
本明細書において記載される機能ユニットのいくつかは、モジュール又はコンポーネントと称して、それらの実施の独立性を特に強調した。例えばモジュールは、カスタムＶＬＳＩ（超大規模集積）回路もしくはゲートアレイを含むハードウェア回路として、又は、論理チップ、トランジスタ、もしくは他のディスクリートコンポーネントのような既製（ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｓｈｅｌｆ）半導体として、実施され得る。また、モジュールは、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイ論理、プログラマブル論理デバイス等のプログラマブルハードウェアデバイスとしても実施され得る。
【００５９】
また、モジュールは、様々なタイプのプロセッサにより実行されるソフトウェアにおいても実施され得る。識別された実行可能コードのモジュールは、例えば、オブジェクト、手順、又は関数として組織化され得るコンピュータ命令の１つ以上の物理ブロック又は論理ブロックを含むことができる。それにもかかわらず、識別されたモジュールの実行ファイルは、物理的に一緒に配置する必要はなく、異なる位置に記憶された異種の命令を含むことができ、これらは論理的に結び付いた場合にモジュールを構成し、モジュールのための上記の目的を達成できる。
【００６０】
実際、実行可能コードのモジュールは、単一の命令又は多くの命令である可能性があり、いくつかの異なるコードセグメント間、異なるプログラム間、及びいくつかのメモリデバイス間に分散させることも可能である。同様に、本明細書においてオペレーショナルデータ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｄａｔａ）をモジュール内で識別及び説明し、任意の適切な形態で具現化すると共に任意の適切なタイプのデータ構造内で組織化することができる。オペレーショナルデータは、単一のデータセットとして収集されるか、又は異なるストレージデバイスを含む異なる位置に分散させることができ、少なくとも部分的に、単にシステム又はネットワーク上の電子信号として存在することができる。
【００６１】
本明細書に開示される本発明について、その具体的な実施形態、例、及び用途によって記載したが、特許請求の範囲に述べられる本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更及び変形を実施することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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