3超快激光切割在显示面板行业的应用(教材)
激光切割技术的使用教程
激光切割技术的使用教程激光切割技术作为一种常用的高精度切割方法，被广泛应用于各种领域，如工业制造、材料加工、医疗设备等。
本文将为读者介绍激光切割技术的基本原理、设备使用方法以及注意事项，帮助读者快速掌握激光切割技术的使用。
一、基本原理激光切割技术利用高能量密度的激光束对材料进行切割。
激光束经由透镜聚焦，产生高温区域，使材料受热、熔化或蒸发，然后通过气流将熔化的材料吹走，从而实现切割的目的。
不同的材料需要不同的激光功率和参数进行切割。
二、设备使用方法1. 准备工作在使用激光切割机之前，需要先对设备进行准备工作。
确保设备安装稳固，充分通风，激光管电压正常，冷却水温度适宜。
2. 设定切割参数根据所需要切割的材料不同，需要设定不同的切割参数。
主要包括功率、焦距、切割速度、气压等参数。
通常激光切割机都设有预设的模式，用户可以直接选择适合的切割材料模式，也可以根据需要进行自定义设定。
3. 材料固定将待切割的材料固定在工作台上，通常是通过夹具或吸盘固定。
确保材料稳定的同时，也要注意不要遮挡激光机的工作区域。
4. 开始切割按下启动键，激光切割机开始工作。
在切割过程中，要随时观察切割状况，例如切割线是否顺畅、切割速度是否合适等。
如果需要调整切割参数，可以通过界面上的操作菜单进行调整。
5. 完成切割当切割完成后，将切割好的材料取下。
注意在取下过程中，避免直接接触热的切割表面，以免烫伤。
三、注意事项1. 安全操作使用激光切割机时，要注意安全操作。
避免直接照射激光束或观察激光切割点，以免引起眼睛受伤。
同时，激光切割机具有较高的电压和温度，要避免触碰设备内部部件，以免触电或烫伤。
2. 材料选择激光切割机适用于各种非金属材料，如木材、塑料、织物等。
不同材料的切割效果会有所不同，需要根据实际需要选择合适的材料。
3. 切割质量控制激光切割机的切割质量与切割参数、刀具磨损以及材料质量等因素有关。
在使用过程中，要不断调整切割参数，保证切割质量。
激光切割的原理及应用
激光切割的原理及应用
激光切割是一种利用激光束对材料表面进行烧蚀切割的加工方法，其原理是利用激光器发射的高能量激光束对材料表面进行烧蚀的过程。
激光束通过镜头进行聚焦，以激光束密度的变化来控制切割深度和切割速度。
在激光束的辐射下，材料表面会形成熔融和汽化蒸发的状态，从而实现切割。
激光切割具有高精度、高效率、高品质、非接触性、无污染等优点，广泛应用于工业、医疗、制造业等领域。
激光切割的应用十分广泛。
首先，激光切割可以对金属材料进行高速、高精度的切割，可用于制造汽车、电子产品、航空航天产品等。
其次，激光切割也可以对非金属材料进行切割，如木材、塑料、纸张等。
再者，激光切割还被广泛应用于医疗领域，如激光治疗、激光手术等。
此外，激光切割也应用于文化遗产保护、建筑设计等领域。
关于激光切割的优缺点，切割精度高，精细度尺度小，切割边缘光滑无毛刺，减少二次加工，可以适应各种复杂形状的零件的需求。
但是，激光切割设备和维护成本高，能量消耗大，对于厚度较大的材料，切割质量也会受到影响。
此外，激光切割设备存在一定的安全风险，需要严格遵守相关的安全规定和操作规程。
总之，激光切割作为一种高精度、高效率的加工方法，可以满足工业、医疗、制造业、文化遗产保护等领域的需求。
虽然存在一些局限性，但是随着技术的不断进步，相信激光切割将会有更加广泛的应用前景。
激光切割课程
激光切割课程一、激光切割的基本原理激光切割是一种高效精确的切割技术，利用激光束的能量将材料加热融化或气化，然后通过气流将融化或气化的材料吹走，从而实现切割目的。
激光切割的原理在于激光的强烈能量密度，能够快速将材料加工并实现高精度的切割。
二、激光切割的优势1. 高精度激光切割具有非常高的精度，可以实现微米级的切割精度，适用于需要高精度加工的场合。
2. 高效率激光切割速度快，效率高，能够快速完成加工任务，提高生产效率。
3. 无接触加工激光切割是一种非接触加工技术，可以避免材料表面损坏或变形的问题，适用于对材料表面要求高的加工。
4. 可加工多种材料激光切割适用于各种不同类型的材料，包括金属、非金属、有机材料等，具有广泛的适用性。
三、激光切割的应用领域激光切割广泛应用于工业生产中的各个领域，如汽车制造、航空航天、电子制造、金属加工等。
其高精度、高效率和广泛适用性使激光切割成为现代制造业中不可或缺的重要工艺。
四、激光切割的操作注意事项1. 安全防护激光切割的操作中应严格遵守安全规定，佩戴防护眼镜、手套等防护用具，确保人身安全。
2. 设备维护定期对激光切割设备进行维护保养，保持设备正常运转，确保加工质量和效率。
3. 材料选择根据加工要求和材料特性选用合适的材料进行切割，提高加工效果和成品质量。
五、结语激光切割作为一种高效精确的切割技术，正在被越来越广泛地应用于各个领域。
掌握激光切割的基本原理和操作技巧，将有助于提高生产效率，促进制造业的发展。
希望本文的介绍能对激光切割技术有所了解，并为相关领域的学习和实践提供帮助。
激光切割入门教材
激光切割入门教材激光切割是一种通过激光束对材料进行切割的高精度加工技术。
它已经被广泛应用于许多领域，包括制造业、医疗领域等。
本教材将介绍激光切割的基本原理、设备和应用，并帮助读者快速入门这一领域。
第一部分：激光切割的基本原理1.1 激光的产生激光是指具有一定相干性、方向性和单色性的光束。
它的产生过程是通过激发活性介质（如气体、固体或液体）使其发射光子，形成激光束。
1.2 激光切割的原理激光切割是利用高能密度的激光束对材料进行局部加热，使其瞬间融化或气化，然后通过气流或机械移除材料，实现切割加工。
第二部分：激光切割的设备2.1 激光器激光切割主要使用CO2激光器或纤维激光器。
CO2激光器适用于有机材料和金属材料的切割，而纤维激光器适用于金属材料的高速切割。
2.2 喷嘴和光路系统喷嘴是激光束出口，传递激光束到工件表面。
光路系统包括反射镜、透镜等组件，用于调节和控制激光束的走向和焦距。
2.3 CNC控制系统CNC控制系统负责控制激光切割机器的运动轨迹、切割速度和功率，实现对切割过程的精确控制。
第三部分：激光切割的应用3.1 金属加工激光切割可以高效地对金属材料进行切割，广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
3.2 无机材料加工除了金属材料，激光切割还可以用于陶瓷、玻璃等无机材料的切割和雕刻。
3.3 其他领域应用激光切割还被应用于医疗器械制造、电子产业等领域，具有高精度、无接触、无污染等优点。
结语激光切割作为一种高精度加工技术，已经在多个领域展现出巨大潜力。
本教材希望能让读者快速了解激光切割的基本原理、设备和应用，为进一步深入研究和实践打下基础。
希望读者通过本教材的学习，能对激光切割有一个清晰的认识，进而掌握更多相关知识，开启激光切割的学习之旅。
激光切割技术的原理与应用
激光切割技术的原理与应用激光切割是一种利用激光照射物体，使其发生熔化和蒸发从而实现切割的技术。
相对于传统切割技术，激光切割具有精度高、速度快、加工范围广等优点，因此在各行业的制造过程中都有广泛应用。
一、激光切割的原理激光切割技术的原理类似于激光焊接技术，不同的是，激光切割需要采用高能量密度的激光束，因为切割涉及到材料的熔化和蒸发。
激光束在照射物体时会产生能量，随着能量密度的升高，材料表面温度升高，材料发生熔化和蒸发，同时由于激光束微小的热影响区域，因此能够实现高精度的切割。
一般来说，激光切割技术的原理可以分为四个阶段：1.激光束的照射：激光束在切割头中聚焦，形成一个高能量密度的点。
2.材料的加热：激光束能量被吸收并转换为热能，使材料表面温度升高。
3.材料的蒸发：由于激光束微小的热影响区域，材料表面开始熔化，形成一个熔池，然后随着能量密度的升高，熔池内部发生均匀的蒸发。
4.激光束的穿透：激光束透过物体的开口，形成所需要的片断。
二、激光切割的应用激光切割技术广泛应用于以下领域：1.金属切割：激光切割技术可以对各种类型的金属进行切割，包括不锈钢、钛、铝、铜、钢等材料。
在金属切割领域，激光切割技术具有操作简单、成本低、自动化程度高等优点。
2.汽车制造：激光切割技术可以用于汽车制造中各种复杂形状的零件制造，例如底板、车门、天窗等。
与传统切割技术相比，激光切割能够更有效地减少材料损耗，提高零件的精度，并可以在生产过程中实现自动化。
3.电子制造：在电子制造领域中，激光切割技术可以用于制造各种形状大小的开口，在显示器制造、半导体制造等领域中都具有广泛的应用。
4.建筑业：激光切割技术可以用于建筑业中的各种不同类型的建筑材料切割，例如玻璃、金属板、木板等材料，可以用于实现建筑物中的文化雕刻、装饰、门窗、吊顶等部分的制作。
三、激光切割的未来发展激光切割技术在工业制造领域的应用愈发广泛，随着激光切割技术的不断发展完善，其应用范围也在逐年拓展，成为工业制造的重要环节之一。
激光切割的原理及应用教案
激光切割的原理及应用教案1. 前言激光切割是一种非常常见的材料加工方法，广泛应用于工业生产中。
本教案将介绍激光切割的基本原理和应用领域。
2. 激光切割的原理激光切割通过将高能量密度的激光束聚焦到一个非常小的区域内来实现材料切割。
以下是激光切割的基本原理：•激光辐射：激光是一种特殊的光线，具有高度的定向性和聚焦能力。
激光器产生的激光束经过调控后，可用于切割材料。
•激光聚焦：激光切割系统中的聚焦器可以将激光束聚焦到非常小的区域内，从而使激光的能量密度大大增加。
•吸收与传导：被切割材料吸收激光能量后，会发生热量传导，使材料局部加热。
•熔化与蒸发：当材料表面吸收的热量超过了其熔点时，材料开始熔化。
继续增加热量，材料将蒸发。
•吹气辅助：在激光切割过程中，通常会使用气体喷射，以将熔化的材料吹离切割区域，达到更好的切割效果。
3. 激光切割的应用领域激光切割技术在许多领域都有广泛的应用。
以下是激光切割的主要应用领域：•金属加工：激光切割技术在金属材料的加工中应用广泛，可以用于切割各种金属板材，如不锈钢、铜、铝等。
•纺织业：激光切割对细纱、织带等纺织物进行切割时，可以实现精细、无毛刺的切割效果，常用于服装制造等行业。
•橡胶和塑料：激光切割技术在橡胶和塑料制造业中也有广泛应用，可以实现高精度的切割和雕刻。
•木工行业：激光切割技术可用于木工行业的切割、雕刻和打孔等工艺，常用于家具制造和装饰等方面。
•电子制造：激光切割可用于电子制造中的精细元件切割，如PCB板、薄膜等材料。
4. 激光切割的优势激光切割具有许多优势，因此在工业生产中得到了广泛应用。
以下是激光切割的主要优势：•高精度：激光切割系统具有很高的定位精度和切割精度，可以实现精细的切割和雕刻效果。
•无接触加工：激光切割是一种非接触式的加工方法，不会对工件造成物理性变形或损伤。
•高效率：激光切割速度快、效率高，适用于大规模生产和批量加工。
•灵活性：激光切割可以切割各种形状的材料，适应性强。
激光切割技术手册
激光切割技术手册激光切割技术是一种利用激光切割机对金属、非金属材料进行切割的方法。
它被广泛应用于工业领域，包括汽车、建筑、电子、航空航天等领域。
在本手册中，我们将介绍激光切割技术的基础知识、使用方法和注意事项。
一、概述激光切割技术是一种利用激光束对材料进行加工的过程。
它通过将许多小的点状能量束汇聚成一个高密度的点，从而加热材料并蒸发或熔化它。
由于激光束的能量密度很高，被切割材料因此被局部加热至其沸点或熔点以上，使得它可以很容易地通过气体或者传导性熔化而从而切割掉。
二、切割原理在激光切割技术中，激光束首先被聚焦到极小的光斑上，然后沿着所需的切割路径移动。
当光束与材料相遇时，它会被材料吸收并转化为热能。
在一些材料的情况下，如金属，激光能量超过材料表面张力时，就会产生一种称为蒸汽爆炸的现象，这将有助于分离材料。
三、使用方法激光切割机通常使用计算机程序进行控制。
操作人员可以使用计算机程序来绘制图形，然后将它们转化为机器可以理解的指令。
一旦指令被送到激光切割机，机器将按照指令路径和速度来执行切割操作。
为了保证机器运行良好，需要定期进行保养和清洁，以确保激光切割机的镜子和物镜保持清洁，以及激光切割机的冷却系统正常运转。
四、注意事项由于激光切割机可以对多种材料进行切割，需要根据你所使用的材料来选择正确的激光切割过程参数。
同时，激光切割过程产生热量，可能会导致切割材料变形或者甚至引起火灾。
因此，使用激光切割技术时需要遵循相应的安全规范和注意事项。
例如，在切割金属时要进行冷却以防止材料变形，并使用相应的个人防护设备来保护自身安全。
结论：激光切割技术是高效、精确和灵活的加工工艺之一。
为了保证安全和高质量的切割，需要根据材料和激光切割机的规格来选择正确的参数，同时需要严格遵守相应的安全规范。
只有这样，我们才能真正实现激光切割技术在工业领域的应用。
激光切割在平板显示行业的应用
2020年3月电子工艺技术Electronics Process Technology第41卷第2期67摘 要：介绍了激光切割在平板显示行业的几种应用，阐述了玻璃盖板和ＯＬＥＤ制造过程中各工序的切割要求，指出了显示行业激光切割的关键技术，对国内设备商面临的困难和要做的工作进行了分析。
关键词：激光；切割；平板显示器；ＯＬＥＤ；热影响区中图分类号：ＴＮ６０５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－３４７４（２０２０）０２－００６７－０４Abstract: Several laser applications of laser cutting in fl at panel display manufacture are introduced, the cutting technology requirements about guard-glass and OLED are expounded, the key technologies of laser cutting are pointed out, and the diffi culties faced by domestic equipment manufacturers and work direction in the future are analyzed.Key Words: Laser; cutting; fl at panel display; OLED; heat affected zone Document Code: A Article ID: 1001-3474 (2020) 02-0067-04激光切割在平板显示行业的应用Application of Laser Cutting in Manufacture of Flat Panel Display朱跃红ZHU Yuehong（中电科风华信息装备股份有限公司，山西 太原 ０３００２４）( CETC FengHua Information Equipment Co., Ltd., Taiyuan 030024, China )平板显示器具有薄而轻巧便携，功耗低，可用电池供电等许多优点，广泛应用于军事、民用领域，特别是在电视机、汽车、手机及其他便携电子设备为代表的民用领域。
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• 超快激光的机遇：
• 适合对玻璃，蓝宝石和陶瓷进行精微加工。
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超快脉冲激光加工原理
• 飞秒激光的特性 • 飞秒激光与物质相互作用 • 飞秒激光的作用 • 加工原理
• 裂片方式：机械裂片、超声波裂片、CO2激光加热裂片；
8
飞秒激光的特性
脉冲短：10－15 s 峰值功率极高：1015W
窄脉冲激光（皮秒、飞秒激光）
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手机全面屏激光切割解决方案
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割方向的切向张力，从而可使玻璃沿着划痕裂开。这种方法切割的结果是：边缘不平滑、有微小裂痕，材 料上残存不对称边缘应力及残留碎屑等。 • 二、火焰切割：利用煤气或其他热源，将玻璃上确定的部位，边进行局部熔融边切断的方法。或用金刚石 或超硬合金在玻璃上造成伤痕，再向受伤部位加热，使裂纹扩展而断裂。 • 三、水刀切割：运用流体力学的原理，以高压的方式，让水从一个小喷头高速射出，利用这种高速射流的 力量来切割。 • 四、激光切割：采用激光加工设备，利用激光的高能量密度，使工件熔化或汽化，同时通过多轴联动的工 作台来完成平面或三维工件的加工。原理上可分两种方法：一种是熔融（蒸发）切割法，另一种是裂纹控 制法。
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TFT（玻璃）
无需背光模组
OLED手机显示屏结构示意图
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手机显示屏幕的更新迭代， 科技发展的直观展示
1990
1995
2000
2005
2010
2015
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全面屏发展趋势
2017以前
2017
2018
2020 ？
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全面屏显示效果比较
中间为全面屏
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> 全面屏玻璃切割技术要求<
U型 R型
全面屏
异型切割 高要求：
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超快脉冲激光加工原理——超短脉冲和长脉冲加工对比
短 脉 冲
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超短脉冲与长脉冲比较：热影响极小，几乎不对周边材料造成损害，加工区域极其精确并具有高度 可重复性。飞秒激光加工的边缘极其整齐和精确，并能克服热效应所带来的一切弊端。
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超快脉冲激光加工原理——超短脉冲和长脉冲加工对比
长脉冲激光（纳秒激光）
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机械切割
成本低，易操作，良品率高， 切割厚度大，切口光滑，机 械强度高。
只能切直线，不能切异形，易碎，切口 需要抛光。
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火焰切割
成本低、易操作
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水刀切良品率高，切割厚度 大，切口光滑，无熔渣，无需二次加工
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崩边、挂角、
破损、微裂纹 激光加工 强度高 边缘好 无残渣
C型
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玻璃切割的方法
• 一、机械切割：利用玻璃的抗张应力低的力学性能，采用金刚石或金刚砂在表面施以伤痕，受力部位由于 受到张应力而切断的方法。首先用金刚石刀尖或硬质合金砂轮或高硬度金属轮，在玻璃的表面划出一条刻
痕，再采用机械手段将玻璃沿着刻痕线分割开。用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划的过程中，产生沿着切
自聚焦现象形成高能量密度自传输通道，称之为“成丝”
• 超快激光通过透镜聚焦获得µm级光束，高峰 值功率密度的光束作用在玻璃材料上时，光束 中心光强比边缘低，带来材料中心折射率比边 缘变化大，光束出现非线性光学克尔效应来产 生自聚焦。在实际切割玻璃中，优化聚焦系统 及焦距，可实现重复性聚焦/散焦过程，形成 稳定穿孔。
4
技术背景——主要应用
工业激光 军用激光 医疗激光 娱乐激光 农业激光
5
在硬脆材料中的激光加工应用介绍
• 玻璃加工：仪表面板、显示面板；
• 蓝宝石加工：手表、耐磨屏幕；
• 陶瓷加工：电子零部件和电路基板，半导体行业；
6
玻璃，蓝宝石和陶瓷
• 材料性能优异：
• 材料强度大、硬度高，化学性质稳定。
• 加工难度大：
振线性吸收获得的能量，将材料逐步熔化、蒸发移除。由于激光脉冲持续时间较长，远大于 材料热扩散的时间，电子传递给离子的能量很高，热扩散涉及比焦点更大的区域，激光聚焦 点周围一个较大的体积会被熔化，使得加工区域边缘不清晰，加工精度有限。
超快激光在极短的时间和极小的空间内与物质相互作用，作用区域内的温度在瞬
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激光与材料相互作用过程
光能
不透明材料 透明材料
线性吸收
多光子电离、 雪崩电离
激发态电子 材料性质变化： 折射率、形态变化
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飞秒激光与物质的相互作用
物质在飞秒激光的作用下会产生非常奇特的现象，由于功率密 度极强，气态的物质、液态的物质、固态的物质瞬间都会变成 等离子体; 用飞秒激光进行加工，没有热效应和冲击波，在整个光程中都 不会对基材造成损伤。 由于产生了极强的电场强度（甚至高于氢原子5x109V/cm),可以 对电子加速到极高速度。
• 激光切割能很好地满足切割轻薄、硬化玻璃、异形玻璃的切割要求，具有加 工强度高，精度高，边缘效果好，无残渣，自动化程度高的特点。
34
激光加工玻璃原理
• 玻璃属于宽带隙电介质材料，超快激光具 有极高的峰值功率密度，可诱导其自身进 行多光子吸收的能力。实现高质量的微加
工。
光束克尔效应引起的光束自聚焦示意图
半导体、聚合物以及各种生物材料乃至生物组织。
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超快激光精微加工系统结构原理简图
监视器 CCD摄像头
超快激光器 扩束准直
反射镜 切 割 头
（带吸盘）工作台
工
件
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控制系统
手机显示面板的激光加工
• • • • • TP玻璃基板硬屏切割； 偏光片切割； 盖板玻璃切割； 电路蚀刻； OLED柔性屏的切割、剥离、修复；
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贝塞尔光束与高斯光束的区别
输入高斯光束 输出零阶贝塞尔光束
高斯光束通过轴锥（棱）镜产生贝塞尔光束
高斯光束（虚线）与贝塞尔光束（实线）的光强分布
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应用实例
全面屏切 割样品
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应用实例
手表面板切割
手机面板全面屏
手机面板倒角
手机盖板切割
高硼硅玻璃切割
载玻片切割
41
感谢
THANKS
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1
目录
• 技术背景 • 在硬脆材料中的激光加工应用介绍 • 手机显示面板的激光加工
• 多种加工方法对比 • 超快脉冲激光加工原理
• 手机全面屏激光切割解决方案
• 应用实例
2
技术背景
中国古代四大发明与二十世纪四大发明
造纸 术
指南 针 中国古代四 大发明 火 药
半导 体
VS
印刷 术
原 子 能
二十世纪 四大发明
间内急剧上升，并以等离子体向外喷发的形式得到去除。极大地避免了热融化的存在，大大 减弱和消除了传统加工中热效应带来的诸多负面影响，超快激光微加工和材料相互作用的时 间很短，使得能量以等离子体的形式被迅速带走，热量来不及在材料内部扩散，热影响区非 常小，不会产生重铸层，属于冷加工，呈现锐利的加工边缘，加工精度高。
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手机显示面板的激光加工
手机触摸显示屏
• 手机采用触摸屏作为用户操作界面 • 触摸屏使用多块玻璃来分别实现显 示、触控、保护盖板等功能
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手机显示屏结构简介
偏光片 C/F玻璃（彩色滤光板） L/C液晶 TFT（玻璃） 偏光片 背光源
LED手机显示屏结构示意图
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手机显示屏结构简介
偏光片
Encap(玻璃) 有机自发光屏
激光切割 ----加工强度高，精度高，边缘效果好，无残渣，自动化程度高
熔融（蒸发）切割法
裂纹控制法
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激光切割替代传统玻璃切割技术
• 传统玻璃切割技术采用金刚石或合金在玻璃上划出微槽，在微槽两侧施加外 力使玻璃向厚度方向延展，形成纵向裂缝来实现切断，能满足传统玻璃的加 工要求。 • 随着信息显示行业推动新型玻璃的进步，向轻薄化和优秀抗损性能的方向发 展。特别是硬化玻璃的广泛应用，传统切割技术的优化空间开始趋窄，为达 到高精度切割，通常需增加研磨和抛光的额外工作量，降低了生产效率，因 此显示行业对玻璃切割精度、效率和内损伤的综合性能提出更高要求。
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飞秒激光的作用
飞秒激光已成为科学探索的最有力的工具；
科学家预测飞秒激光将为下世纪新能源的产生发挥重要作用；
飞秒激光微加工技术将在超高速光通讯、强场科学、纳米科
学、生物医学等领域具有广泛的应用和潜在的市场前景。
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超快脉冲激光加工原理
通常的长脉冲激光，如脉宽为微秒、纳秒的激光微加工，其原理是基于材料中的电子共
目前获得最短脉冲的技术手段 光也只能走0.3微米 比全世界发电总功率还大