CN104736489B - 使用激光切割玻璃的方法 - Google Patents

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Abstract

一种切割玻璃制品的方法，该方法包括使激光束相对于玻璃制品的第一表面平移。激光束包括具有中心的束腰。将激光束的束腰中心定位于玻璃制品的第二表面处或该处下方。激光束沿着划线在玻璃制品中形成多个缺陷，所述多个缺陷延伸至玻璃制品中的一定距离，所述多个缺陷中至少有一些单独缺陷非正交于玻璃制品的第一表面，而是偏向激光束的平移方向。还揭示了具有边缘缺陷的玻璃制品。

Description

使用激光切割玻璃的方法
相关申请交叉参考
本申请要求2013年3月15日提交的题为“使用激光切割玻璃的方法(Methods ofCutting Glass Using a Laser)”的美国专利申请序列第13/836717号的优先权，后者要求2012年6月5日提交的题为“使用纳秒激光切割玻璃的方法(Methods of Cutting GlassUsing a Nanosecond Laser)”的美国临时专利申请序列第61/655690号的优先权，这两份在先申请的全部内容都通过完全如下所述的参考结合于此。
发明领域
本发明一般涉及使用激光切割玻璃的方法，更具体涉及使用激光引入从玻璃制品的表面开始延伸的缺陷从而切割玻璃的方法。
技术背景
玻璃制品已用于多种工业中，包括电子工业，其中使用玻璃来覆盖显示器。这些应用的例子包括液晶显示器和发光二极管显示器，例如计算机显示器、电视机和手持设备。传统上以大片形式生产玻璃，并使用机械划线轮或激光来划线。划线之后，向玻璃片施加外力从而沿着划线折断玻璃。将玻璃分成较小尺寸后，对玻璃分片(partition)进行进一步加工，包括例如边缘抛光和/或化学强化加工。
已经证明根据传统方法加工玻璃是繁重的。首先，通过施加力沿着划线折断玻璃时，力的施加倾向于破坏玻璃部分(portion)，可能增大废品率。而且，对于经化学强化的玻璃，在切割工艺之后将较小的经分离的玻璃制品引入化学强化工艺会降低生产量，因为与加工较大的玻璃母片相比，较小的玻璃制品需要增加操作者干预。因此，传统方法不允许在化学强化之后划线并分离玻璃片，尤其是在玻璃片内存在高水平的中心拉伸的情况下，因为会在划线完成之前发生玻璃的自发折断或过早分离。
因此，需要使用激光切割玻璃的方法。
发明概述
根据各种实施方式，对玻璃制品进行划线的方法包括使激光束相对于玻璃制品的第一表面平移，该激光束具有一定的束腰，该束腰具有中心。该激光束的束腰中心定位于玻璃制品的第二表面处或该处下方，使得激光束通过玻璃制品的厚度。激光束沿着划线在玻璃制品中形成多个缺陷，使得所述多个缺陷从第二表面延伸到玻璃制品中的一定距离，所述多个缺陷中至少有一些单独缺陷非正交于玻璃制品的第一和第二表面，而是偏向激光束平移的方向。在所述多个缺陷中并非所有单独缺陷都非正交于玻璃制品的第一和第二表面的情况中，所述多个缺陷中有一些单独缺陷正交于玻璃制品的第一和第二表面。在一些实施方式中，所述多个缺陷中大多数单独缺陷非正交于第二表面。在一些实施方式中，玻璃制品可以是经离子交换的玻璃制品，其第一经强化表面层和第二经强化表面层处于从经离子交换的玻璃制品表面延伸到层深度的压缩应力下，而第一经强化表面层和第二经强化表面层之间的中心区域处于拉伸应力下。多个缺陷可延伸大于层深度的距离。在一些实施方式中，中心区域的拉伸应力约为20-30兆帕(megapascal)，多个缺陷延伸通过经离子交换的玻璃制品的大约一半厚度。在另一些实施方式中，中心区域的拉伸应力大于约40兆帕，多个缺陷的大部分长度在第一或第二经强化层之内。
在一些实施方式中，可使激光束以大于约20毫米/秒的速度S相对于玻璃制品平移。例如，激光束的脉冲频率f可约为10-200千赫兹，波长可约为350-619纳米。在一些实施方式中，激光束的脉冲持续时间还可约为1-50纳秒。激光束可相对于玻璃制品的第一表面正交取向。玻璃制品对于激光束的波长而言是透明的。
在划线时间中，激光束可对玻璃制品进行划线，在划线时间过程中，玻璃制品保持整体相连。在一些实施方式中，多个缺陷形成在玻璃制品内传播的裂缝，从而能沿着划线将玻璃制品分离。可以对一个或多个经分离的玻璃制品的一个或多个边缘进行精整，从而使一个或多个边缘具有预定的表面粗糙度。在一种实施方式中，边缘的表面粗糙度约为100微米均方根。
根据另一些实施方式，使经离子交换的玻璃制品分离的方法包括使激光束相对于经离子交换的玻璃制品的第一表面平移，该激光束包括具有中心的束腰。经离子交换的玻璃制品具有第一经强化表面层和第二经强化表面层，这两个表面层处于压缩应力下并从经离子交换的玻璃制品表面延伸到一定的层深度，经离子交换的玻璃制品还具有位于第一经强化表面层和第二经强化表面层之间的中心区域，该中心区域处于拉伸应力下。激光束正交于经离子交换的玻璃制品的第一表面。激光束的束腰中心定位于经离子交换的玻璃制品的第二表面处或该处下方，使得激光束通过玻璃制品的厚度。激光束会使经离子交换的玻璃制品的第二表面融化从而形成多个缺陷，所述多个缺陷从经离子交换的玻璃制品的第二表面上的已融化区域开始延伸。所述多个缺陷沿着经离子交换的玻璃制品限定了一个或多个划线，所述多个缺陷中至少有一部分缺陷延伸了大于经离子交换的玻璃制品的层深度的距离。
所述多个缺陷形成在经离子交换的玻璃制品内传播的裂缝，从而使经离子交换的玻璃制品沿着划线分离。在一些实施方式中，由多个缺陷形成的裂缝不会在激光束平移方向中传播到激光束之前。在一些实施方式中，在经离子交换的玻璃制品分离之前，多个缺陷中的单独缺陷是彼此分立的。所述多个缺陷可非正交于经离子交换的玻璃制品的第一表面，而是偏向激光束的平移方向。在一些实施方式中，经离子交换的玻璃制品的中心拉伸区域在多个缺陷周围施加自分离力，导致所述多个缺陷中的单独缺陷传播通过经离子交换的玻璃制品的厚度。中心区域可具有约20-30兆帕的拉伸应力，所述多个缺陷可延伸通过经离子交换的玻璃制品的大约一半厚度。在另一些实施方式中，中心区域可具有大于约40兆帕的拉伸应力，所述多个缺陷的大部分长度可位于第一或第二经强化层之内。
例如可使激光束以大于200毫米/秒的速度S相对于经离子交换的玻璃制品平移。还可采用其他的平移速度，具体取决于应用。在一些实施方式中，激光束的工作波长为350-619纳米。另外，激光束的脉冲持续时间可约为1-50纳秒。在一些实施方式中，激光束的光子能量可至少为2电子伏特。激光束可相对于经离子交换的玻璃制品的第一表面正交取向。
根据另一些实施方式，玻璃制品包括相隔厚度的第一表面和第二表面，有多个缺陷从第一表面或第二表面开始延伸并通过玻璃制品的一部分厚度。所述多个缺陷形成至少一条划线。所述多个缺陷中的至少一部分缺陷延伸小于玻璃制品厚度的距离，所述多个缺陷非正交于第一表面和第二表面，所述多个缺陷偏向沿着所述至少一条划线的单一方向。在一些实施方式中，玻璃制品包括经离子交换的玻璃制品，该玻璃制品具有第一经强化表面层和第二经强化表面层，这两个表面层处于压缩应力下并从经离子交换的玻璃制品表面延伸到一定的层深度，该玻璃制品还具有位于第一经强化表面层和第二经强化表面层之间的中心区域，该中心区域处于拉伸应力下。所述多个缺陷延伸到玻璃制品中的距离可大于层深度。
中心区域可具有约为20-30兆帕的拉伸应力，多个缺陷可延伸通过经离子交换的玻璃制品的大约一半厚度。在另一些实施方式中，中心区域可具有大于约40兆帕的拉伸应力。在一些实施方式中，当中心区域的拉伸应力大于约40兆帕时，多个缺陷的大部分长度可位于第一或第二经强化层之内。
根据另一些实施方式，玻璃制品包括相隔厚度t的第一表面和第二表面、连接第一表面和第二表面的边缘、以及从玻璃制品的第一表面或第二表面开始延伸通过玻璃制品厚度t的一部分的多个缺陷。所述多个缺陷延伸到玻璃制品的厚度t中，所述多个缺陷中的至少一部分缺陷非正交于第一表面或第二表面，而是偏向沿着边缘的单一方向。所述多个缺陷可延伸到玻璃制品厚度t的大部分之内。在一些实施方式中，所述多个缺陷中的至少部分单独缺陷是通过激光融化形成的。
玻璃制品可包括经离子交换的玻璃制品，该玻璃制品具有第一经强化表面层和第二经强化表面层，这两个表面层处于压缩应力下，并从经离子交换的玻璃制品表面延伸到一定的层深度，该玻璃制品还具有位于第一经强化表面层和第二经强化表面层之间的中心区域，该中心区域处于拉伸应力下。所述多个缺陷延伸到经强化的玻璃制品内的距离可大于层深度。在一些实施方式中，中心区域具有约为20-30兆帕的拉伸应力，所述多个缺陷延伸到经离子交换的玻璃制品厚度的大约一半位置。在另一些实施方式中，当中心区域具有大于约40兆帕的拉伸应力时，所述多个缺陷的大部分长度位于第一或第二经强化层之内。
根据另一些实施方式，经离子交换的玻璃制品包括相隔厚度t的第一表面和第二表面、以及处于压缩应力下并分别从经离子交换的玻璃制品的第一表面和第二表面延伸到层深度的第一经强化表面层和第二经强化表面层、以及位于第一经强化表面层和第二经强化表面层之间并处于大于约40兆帕的拉伸应力下的中心区域。经离子交换的玻璃制品还包括连接第一表面和第二表面的边缘、以及位于边缘处的从经离子交换的玻璃制品的第一表面或第二表面开始延伸通过经离子交换的玻璃制品厚度t的一部分的多个缺陷。所述多个缺陷中的至少部分单独缺陷通过激光融化形成。所述多个缺陷的大部分长度位于第一或第二经强化层之内。
以下详述中将列出本文所述一些实施方式的另一些特性和优点，这些特性和优点中的一部分对于阅读了本说明书的本领域技术人员而言将是显而易见的，或可通过如包括以下详述、权利要求、和附图的本文所述对一些实施方式进行实施而了解。
应理解，以上简述和以下详述都描述了各种实施方式，意在提供用于理解要求权利的主题内容的性质和特征的概览或框架。包括附图以提供对各种实施方式的进一步理解，附图结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图显示了本文所述的各种实施方式，与说明书一起用于解释要求权利的主题内容的原理和操作。
附图简要描述
图1A示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的处于第一方向和第二方向中的对玻璃制品进行激光划线的透视图；
图1B示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的激光束；
图2示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的处于第一方向中的对玻璃制品进行激光划线的顶视图；
图3示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的沿着图2的直线A-A在第一方向中对玻璃制品进行激光划线的右侧截面图；
图4示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的沿着图2的直线B-B在第一方向中对玻璃制品进行激光划线的前侧截面图；
图5示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的对经化学强化的玻璃制品进行激光划线时在划线时间过程中的右侧截面图；
图6示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的对经化学强化的玻璃制品进行激光划线时在划线时间加上间隔时间的右侧截面图；
图7示出根据本文显示或描述的一种或多种实施方式的对经化学强化的玻璃制品进行激光划线时在划线时间之后的右侧截面图；
图8示出根据本文显示或描述的玻璃切割方法从玻璃制品分离出多个经分离的玻璃制品的顶视图；
图9是根据本文显示或描述的玻璃切割方法从玻璃制品分离的示例性未经强化的玻璃制品的边缘图；
图10是根据本文显示或描述的玻璃切割方法从玻璃制品分离的示例性经强化的玻璃制品的边缘图；
图11是根据本文显示或描述的玻璃切割方法从玻璃制品分离的示例性经强化的玻璃制品的边缘图；
图12A、12B和12C是根据本文显示或描述的玻璃切割方法通过使激光束分别以875毫米/秒、950毫米/秒和1000毫米/秒相对于玻璃制品平移而从玻璃制品分离的示例性经强化、经分离的玻璃制品的边缘图。
发明详述
现在具体参考通过激光将玻璃制品分离成多个单独的经分离的玻璃制品的方法实施方式，其实施例如附图所示。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。使用激光分离玻璃制品的一种方法实施方式如图1A中所示。使通过激光器产生的激光束相对于玻璃制品在第一方向和垂直于第一方向的第二方向中平移。激光束在玻璃制品的第二表面上形成多个缺陷从而限定划线。这些缺陷允许玻璃制品在进行激光划线的时间过程中保持整体性。但是这些缺陷在划线时间过程中继续生长。这些缺陷的生长速率使得它们传播通过玻璃制品的厚度，因此在划线时间之后，玻璃制品会沿着划线自分离。本文将参考附图具体描述切割玻璃的方法。
现在参考图1A，将玻璃制品90定位于平移台80上。玻璃制品90可基本与平移台80接触。但是，由于玻璃制品90中的变化(variation)，玻璃制品90的一部分可能与平移台80相隔一定距离。将激光器100定位于平移台80的上方，将激光束102引向玻璃制品90。激光束102横跨玻璃制品190的第一表面98并相对于玻璃制品90沿第一方向82移动，从而在第一方向82中形成多个划线92。虽然如图所示的激光束102正交于玻璃制品90的第一表面96，但实施方式不限于此；在一些实施方式中激光束102可非正交于玻璃制品90的第一表面96。可通过相对于玻璃制品90的单独一次激光束102运行来形成每条划线92。激光束102还可相对于玻璃制品90沿第二方向84移动。在一些实施方式中，可将激光器100与龙门架(未显示)连接，从而使激光器100沿第一方向82和第二方向84平移。在另一些实施方式中，激光器100可以是静止的，而支承玻璃制品90的平移台80沿第一方向82和第二方向84移动。
可通过使用机械或真空夹具将玻璃制品90牢固地保持在平移台80上的位置中。可通过真空压板上的一系列间隔一定距离的真空孔来实现真空夹具。但是，由这些孔产生的应力梯度会使应力场发生足够程度的变形从而影响对玻璃制品90进行的激光划线工艺。可通过使用间距紧密的孔或多孔板来最大程度地减小由真空抽吸产生的应力梯度，因为这两种方式都能减小将玻璃制品90压紧于平移台80所需要的真空量。
可操作激光器100发出激光束102，该激光束的波长适合于向玻璃制品90的表面赋予热能。合适的激光器100源包括二极管泵浦q-开关固态Nd：YAG激光器或Nd：YVO4激光器，它们的平均能量约为6-35瓦，脉冲峰值能量至少为2千瓦。由于玻璃制品90对于激光束102的波长是基本透明的，所以能将束腰BW定位于玻璃制品90的第二表面96处或该处下方(外侧)而不会在玻璃制品90的体相内或第一表面98上导致破坏。
激光器100的脉冲持续时间可以在约1-50纳秒的范围内，例如约为15-22纳秒。作为非限制性的例子，束腰BW的直径可约为8微米。脉冲重复率可以在约10-200千赫兹的范围内，例如约为40-100千赫兹。如以下讨论的，用于本文讨论的分离方法中的合适激光器100可产生可见光范围内的激光束102(即，约380-619纳米(380纳米对应于约3.26电子伏特的光子能量；2.00电子伏特对应于约619纳米的波长))。这种激光器100可产生波长约为380-570纳米的激光束102，例如波长约为532纳米。产生这种波长的激光束102的激光器100具有向玻璃制品90传递能量的高效率。这可归因于激光束102与玻璃制品90相互作用以及532纳米波长的激光束102承载高光子能量的组合因素。根据所揭示的方法使用的激光器100可具有至少2电子伏特的光子能量。注意到波长为532纳米时，光子能量为2.32电子伏特；较长的波长具有较低的光子能量，而较短的波长具有较高的光子能量。
当材料对于激光束波长为透明时，可预期该材料不会或几乎不会发生变化，但若激光强度足够高，则可能诱发吸收性非线性光学效应(多光子吸收、雪崩式电离等)。当激光强度超过阈值时，玻璃制品90的材料可能经由被称为多光子吸收的非线性效应在束腰处或该处附近发生改变。多光子吸收基于玻璃材料对由脉冲激光束102产生的高强度电磁场的响应，该激光束使电子电离并导致光学击穿和等离子体形成。通过在第二表面96处或该处下方平移或扫描束腰BW，可通过激光融化使第二表面96的一部分融化从而形成具体如下所述的缺陷。本文使用“融化”和“激光融化”表示通过激光束引入能量而导致蒸发从而从玻璃制品除去玻璃材料。
图1B更详细地示出激光束102。在一种实施方式中，激光束102由上述激光器100产生，然后通过聚焦光学器件例如聚焦透镜101聚焦。应理解聚焦光学器件可包括额外的透镜或其他光学组件来聚焦并调节激光束102。将激光束102聚焦，使其具有聚焦区104，该聚焦区通过经聚焦的激光束102的聚焦深度确定。聚焦透镜101可设置成聚焦脉冲激光束102形成小的束腰BW，其为激光束102中具有减小的直径d的部分。束腰直径d小于未经聚焦部分的直径D。束腰BW具有中心C，其为激光束102中具有最小直径d的区域。如下所述，可将激光束102聚焦，使束腰BW的中心C位于玻璃制品90的第二表面96处或该处下方，而非定位于玻璃制品90的本体之内。应指出，在一些实施方式中，可将束腰BW定位于玻璃制品90中靠近第二表面96的本体之内。作为非限制性的例子，可将束腰BW定位于玻璃制品90内与第二表面96相距约100微米处。
由于多光子吸收是一种非线性过程，所以其效应量级随着所施加的激光脉冲光学强度而快速变化。所述强度提供了由通过束腰BW中心C的光学脉冲递送的瞬间能量通量。
可通过各种因素进一步控制激光束102的聚焦深度，所述因素包括激光束102本身的性质，可用激光束102的“M2”值来表示。激光束102的M2值将实际激光束102的束参数乘积与相同工作波长的高斯束相比较，所述束参数乘积是激光束的发散角与最窄点(即束腰BW的中心C)处的束半径的乘积。激光束102的M2值越低，则能被聚焦到束腰BW的激光束102越小。用于本文所述方法中的示例性激光器100可具有小于约1.2的M2值，例如小于约1.05。具有这种M2值的激光束102能以高精确度进行聚焦。这种激光束102可具有约50-1000微米的有效聚焦深度。在一些实施方式中，可使用放置在激光器100和玻璃制品90之间的额外的光学器件来聚焦激光束102。
如以下进一步详细讨论的，可使用本文揭示的方法来分离未经强化的玻璃和经化学强化的玻璃。玻璃的组成和厚度可以变化。可使用本文上述实施方式的激光器100对未经强化的玻璃进行划线和分离；例如所述玻璃的厚度约为0.1-2.0毫米。
虽然图1A示出将玻璃制品90分离成多个矩形的玻璃制品，但应理解，按照本文揭示的方法可根据所需的最终用户应用生产玻璃制品90的任意构造/形状的经分离的玻璃制品。例如，可将玻璃制品90分离成单独的具有任意形状的玻璃制品(例如弯曲的边缘)。而且，可进一步加工经分离的玻璃制品，从而将经分离的玻璃制品精整成所需的最终形状，包括但并不限于进一步切割、边缘抛光和其他边缘处理加工。在一些实施方式中，可将经分离的玻璃制品的边缘精整成预定的表面粗糙度。作为非限制性的例子，可将经分离的玻璃制品的边缘精整成小于约100微米均方根(“RMS”)的表面粗糙度。应理解，在另一些实施方式中，边缘的表面粗糙度大于约100微米RMS。
现在参考图2，示出分离玻璃制品90的方法的中间步骤的顶视图。如以上讨论的，可将激光器100定位使得激光束正交于玻璃制品90的第一表面98。激光器100相对于玻璃制品90以第一方向82平移，从而形成沿着第一方向82定位的多个划线92。现在参考图3，详细示出一条划线92。划线92由多个从玻璃制品90的第二表面96开始延伸的缺陷94组成。缺陷94是位于玻璃制品90上及其内的空隙和裂缝，这些空隙和裂缝是通过随着激光束102相对于玻璃制品90平移而在第二表面上发生激光融化形成的。在所示实施方式中，使激光束102聚焦并定位，使得束腰BW的中心C位于玻璃制品90的第二表面96处或该处下方。束腰BW的位置允许玻璃制品90的定位沿着平移台80发生一定程度的变化，使激光束102仍然能对玻璃制品90的第二表面96进行划线。如图3中所示，至少有一些单独缺陷94可非正交于第二表面96，而是偏向激光束102的方向，相对于第二表面96法线的偏角为θ。如本文所用，对于所述多个缺陷94所用的术语“非正交于”表示，所述多个缺陷中至少有一些单独缺陷相对于玻璃制品表面是以90度以外的任意角度偏向激光束平移方向的。因此，至少一些缺陷94的终点位置相对于起点位置朝着激光行进方向偏移了一定的距离。在一些实施方式中，大多数单独缺陷94非正交于第二表面96。在另一些实施方式中，基本上所有单独缺陷94都非正交于第二表面96。
通过聚焦激光束102使得激光束102的束腰BW的中心C定位于玻璃制品90的第二表面96处或该处下方，激光束102开始形成缺陷94，该缺陷从玻璃制品90的第二表面96开始。激光束102通过向玻璃制品90引入热量而开始形成缺陷94，引入的热量导致玻璃制品90的材料融化并沿着第二表面96断裂。这样开始形成的缺陷会在第二表面96上形成凹坑(crater)(例如图10中的凹坑497)。而且，由于靠近第二表面96的那部分玻璃制品90也定位于激光束102的聚焦区104之内，所以激光束102还会向靠近第二表面96的那部分玻璃制品90中引入一些热能。这种通过位于束腰BW外部的那部分激光束102向玻璃制品90中持续引入热能的情况导致缺陷94从第二表面96生长到玻璃制品90的厚度91中，前提是激光束的强度支持非线性相互作用。缺陷94在玻璃制品90内延伸形成小于玻璃制品90的厚度91的缺陷距离95。当激光束强度支持非线性相互作用/吸收时，缺陷距离95可大致对应于延伸到玻璃制品90的厚度91中的激光束102的聚焦区104。而且，激光束102导致缺陷94延伸到玻璃制品90的厚度91中，但不会改变束腰BW的垂直定位或者改变激光束102的聚焦区104的垂直定位。缺陷94延伸到玻璃制品90的厚度91中的距离还可受到激光器100相对于玻璃制品90的行进速度、玻璃制品90的组成和厚度、激光性质、以及其他因素的影响。
而且，缺陷94的偏角θ可受到激光束102相对于玻璃制品90的平移速度的影响。一般来说，平移速度越快，则偏角θ越大。例如，对于未经强化的玻璃基片，激光器100可沿着玻璃制品90以大于约20毫米/秒的速度平移，从而形成非正交于第一或第二表面的缺陷。例如，当激光束以小于约20毫米/秒的慢速平移时，缺陷几乎沿垂直于玻璃表面的角度生长，不同于高速平移例如1000毫米/秒的情况，形成具有一定角度的缺陷。
由激光束102产生的进一步激光融化、因玻璃制品90中诱发的应力而产生的裂缝生长、由激光束102产生的材料强度弱化、经强化玻璃中的拉伸应力或这些因素的组合可导致缺陷94从位于玻璃制品90的第二表面196上的融化区域(例如凹坑497、597)开始生长。缺陷94可以是不规则形状和锯齿状的；但缺陷94通常非正交于经强化的玻璃制品190的第二表面96和第一表面98，并且偏向激光器100的行进方向。在图3和4所示的实施方式中，缺陷94以偏角θ偏向第一方向82，而从激光器行进方向看时一般呈垂直于第二表面96。图4示出图1A沿直线B-B的玻璃片和划线。
在一些实施方式中，例如当玻璃制品90是未经强化的玻璃基片时，缺陷94在玻璃制品90的厚度91之内终止。因此，缺陷94限定了划线92，该划线宏观地指示了玻璃制品90的弱化区域。这种玻璃制品90可在围绕划线92的位置中保留一定程度的机械强度，使得能够操作经划线的玻璃制品90而不会使该玻璃制品90分离成较小的玻璃部分或制品。而且，在激光器100的划线完成之后，可以在随后的操作中对玻璃制品90进行机械(或热)分离。例如，可通过向玻璃制品90施加弯矩、随后加热玻璃制品90(例如将玻璃制品浸没在加热浴中)、随后加热并冷却玻璃制品、将玻璃制品浸没在室温水浴中等等，来沿着一条或多条划线92分离玻璃制品90。
现在参考图5，可采用上述方法对经强化的玻璃制品190进行划线。经强化的玻璃制品190可包含通过目前已知或尚未开发的方法热强化或化学强化的任何玻璃或者由该玻璃组成。在一种实施方式中，经强化的玻璃制品190是例如钠钙玻璃。在另一种实施方式中，经强化的玻璃制品190是碱金属铝硅酸盐玻璃。经强化的玻璃制品190可以是通过离子交换工艺而化学强化的，从而形成了压缩表面层211(即第一和第二经强化层)以及位于经强化的玻璃基片内的内部拉伸层215。
在一种实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含：约64-68摩尔％的SiO2、约12-16摩尔％的Na2O、约8-12摩尔％的Al2O3、约0-3摩尔％的B2O3、约2-5摩尔％的K2O、约4-6摩尔％的MgO、约0-5摩尔％的CaO；其中：66摩尔％≤SiO2+B2O3+CaO≤69摩尔％、Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO＞10摩尔％、5摩尔％≤MgO+CaO+SrO≤8摩尔％、(Na2O+B2O3)－Al2O3≥2摩尔％、2摩尔％≤Na2O－Al2O3≤6摩尔％、且4摩尔％≤(Na2O+K2O)－Al2O3≤10摩尔％。
在另一种实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含：约60-70摩尔％的SiO2、约6-14摩尔％的Al2O3、约0-15摩尔％的B2O3、约0-15摩尔％的Li2O、约0-20摩尔％的Na2O、约0-10摩尔％的K2O、约0-8摩尔％的MgO、约0-10摩尔％的CaO、约0-5摩尔％的ZrO2、约0-1摩尔％的SnO2、约0-1摩尔％的CeO2、小于约50ppm的As2O3、和小于约50ppm的Sb2O3；其中12摩尔％≤Li2O+Na2O+K2O≤20摩尔％且0摩尔％≤MgO+CaO≤10摩尔％。
在另一种实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含SiO2和Na2O，其中该玻璃具有温度T35kp，在该温度下，该玻璃具有35千泊的粘度，其中锆石分解形成ZrO2和SiO2的温度T分解大于T35kp。在一些实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含：约61-75摩尔％的SiO2、约7-15摩尔％的Al2O3、约0-12摩尔％的B2O3、约9-21摩尔％的Na2O、约0-4摩尔％的K2O、约0-7摩尔％的MgO、和约0-3摩尔％的CaO。
在另一种实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含至少50摩尔％的SiO2以及至少一种选自碱金属氧化物和碱土金属氧化物的改性剂，其中[(Al2O3(摩尔％)+B2O3(摩尔％))/(Σ碱金属改性剂(摩尔％))]＞1。在一些实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含：约50-72摩尔％的SiO2、约9-17摩尔％的Al2O3、约2-12摩尔％的B2O3、约8-16摩尔％的Na2O、和约0-4摩尔％的K2O。
在另一种实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含SiO2、Al2O3、P2O5、和至少一种碱金属氧化物(R2O)，其中0.75≤[(P2O5(摩尔％)+R2O(摩尔％))/M2O3(摩尔％)]≤1.2，其中M2O3＝Al2O3+B2O3。在一些实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含：约40-70摩尔％的SiO2、约0-28摩尔％的B2O3、约0-28摩尔％的Al2O3、约1-14摩尔％的P2O5、和约12-16摩尔％的R2O；并且在一些实施方式中，包含约40-64摩尔％的SiO2、约0-8摩尔％的B2O3、约16-28摩尔％的Al2O3、约2-12摩尔％的P2O5、和约12-16摩尔％的R2O。
在另一些实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含至少约4摩尔％的P2O5，其中(M2O3(摩尔％)/RxO(摩尔％))＜1，其中M2O3＝Al2O3+B2O3，并且其中RxO是碱金属铝硅酸盐玻璃中存在的一价和二价阳离子氧化物的总和。在一些实施方式中，一价和二价阳离子氧化物选自Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、和ZnO。在一些实施方式中，玻璃包含0摩尔％的B2O3。
在另一种实施方式中，碱金属铝硅酸盐玻璃包含至少约50摩尔％的SiO2和至少约11摩尔％的Na2O，并且压缩应力至少约为900兆帕。在一些实施方式中，玻璃还包含Al2O3以及B2O3、K2O、MgO和ZnO中的至少一种，其中-340+27.1·Al2O3-28.7·B2O3+15.6·Na2O-61.4·K2O+8.1·(MgO+ZnO)≥0摩尔％。在一些具体的实施方式中，玻璃包含：约7-26摩尔％的Al2O3、约0-9摩尔％的B2O3、约11-25摩尔％的Na2O、约0-2.5摩尔％的K2O、约0-8.5摩尔％的MgO、和约0-1.5摩尔％的CaO。
在一些实施方式中，上述碱金属铝硅酸盐玻璃基本不含(即包含0摩尔％的)锂、硼、钡、锶、铋、锑和砷中的至少一种。
在一些实施方式中，上述碱金属铝硅酸盐玻璃可通过本领域已知的工艺下拉，例如狭缝拉制、熔合拉制、再拉制等，并具有至少130千泊的液相线粘度。
如上所述，在一种实施方式中，经强化的玻璃制品190是通过离子交换工艺化学强化的，其中，用具有相同价态或氧化态的较大离子替换玻璃的表面层中的离子。在一种具体的实施方式中，表面层中的离子和较大的离子是一价碱金属阳离子，例如Li+(当存在于玻璃中时)、Na+、K+、Rb+、和Cs+。或者，可以用除了碱金属阳离子以外的一价阳离子，例如Ag+、Tl+、Cu+等，来替换表面层中的一价阳离子。
离子交换过程在玻璃片的表面上形成压缩应力。这些压缩应力在玻璃片的表面下方延伸到一定的深度，称为层深度。通过拉伸应力(称为中心张力)层来平衡压缩应力，使得玻璃片中的净应力为零。在玻璃片的表面处形成压缩应力的现象使得该玻璃强度变大并能耐受机械破坏，而且使玻璃片的灾难性故障减轻成不会延伸延伸通过层深度的瑕疵(flaw)。
在一种实施方式中，经强化的玻璃制品190是通过离子交换化学强化的，其中，在将玻璃制品90放置在离子交换浴中时，用较大的钾离子交换玻璃表面附近的较小的钠离子。用较大的钾离子替换较小的钠离子导致在经强化的玻璃制品190的表面中形成压缩应力层。该压缩应力在经强化的玻璃制品190的表面下方延伸到规定的层深度(压缩表面层)211，如图5中所示。压缩表面层从第一表面198(即第一压缩表面层)和第二表面196(即第二压缩表面层)延伸到层深度。通过在经强化的玻璃制品190的中心处形成内部拉伸层215来平衡压缩表面层211。
在本文所述的一些实施方式中，通过强化在经强化的玻璃制品190中形成的压缩应力和层深度足以改善该经强化的玻璃制品190的破坏容限，同时还便于进一步加工(例如通过机加工或激光加工)而没有向该玻璃制品中引入瑕疵的风险。在一种实施方式中，压缩应力可约为200-1000兆帕。在另一种实施方式中，压缩应力可约为500-800兆帕。在另一种实施方式中，压缩应力可约为650-900兆帕。在一种实施方式中，层深度可约为10-80微米。在另一种实施方式中，层深度可约为30-60微米。在另一种实施方式中，层深度可约为40-60微米。
类似于上述未经强化的示例性玻璃制品90，如图5中所示，激光束102在经强化的玻璃制品190中开始形成多个缺陷194。束腰BW的中心C位于经强化的玻璃制品190的第二表面196处或该处下方。激光束102使经强化的玻璃制品190的第二表面196融化，形成多个融化区域(分别如图10和11中的凹坑497、597)。随着激光束102相对于经强化的玻璃制品190在第一方向82平移，缺陷194从融化区域延伸离开并延伸到经强化的玻璃制品190的厚度191之内的部分距离。在图5所示的实施方式中，缺陷194延伸的缺陷距离195小于经强化的玻璃制品190的厚度191。至少一些缺陷194延伸的缺陷距离195大于压缩表面层211的深度。重申一下，至少一些缺陷194延伸通过压缩表面层211进入到经强化的玻璃制品190的内部拉伸层215中。一般来说，压缩表面层211的压缩应力越大，则经强化的玻璃制品190之内的缺陷194越短。
现在参考图6，显示了在激光器100从图5和6中所示的经强化的玻璃制品190的区域平移离开之后，经强化的玻璃制品190的截面图。缺陷194继续生长到经强化的玻璃制品190的厚度191中，并且如箭头199所示彼此相对地生长。缺陷194的生长形成裂缝，随着缺陷194生长到经强化的玻璃制品190之内，该裂缝具有裂缝传播前沿197。在一些情况中，可通过彼此相对地生长从而形成使玻璃制品190分离的单一裂缝的若干单独裂缝传播前沿来定义裂缝传播前沿197。在裂缝传播前沿197从经强化的玻璃制品190的第二表面196移动离开之后，缺陷194仍可保持可见。由于压缩表面层211和内部拉伸层215中的应力的作用，裂缝传播前沿197继续向着第一表面198生长。而且，通过经强化的玻璃制品190的厚度191的应力场会对裂缝传播前沿197跨过经强化的玻璃制品190的厚度191的生长作出贡献。
根据划线过程的各种工艺参数以及经强化的玻璃制品190，缺陷194可如图6中所示终止，这时裂缝传播前沿197(或多个前沿)定位于内部拉伸层215中。但是在一些实施方式中，裂缝传播前沿197继续生长通过经强化的玻璃制品190的厚度191。现在参考图7，显示了在如图6所示的时间段之后的经强化的玻璃制品190的截面图。裂缝传播前沿197继续生长通过经强化的玻璃制品190的厚度191。在经强化的玻璃制品190的第二表面196附近，缺陷194可继续保持是可见的。裂缝传播前沿197的生长使得从缺陷194延伸的任何个别、单独的裂缝传播前沿197都以彼此相对的方式生长，形成图7的总体连续的裂缝传播前沿197′。裂缝传播前沿197′继续生长通过经强化的玻璃制品190的整个厚度191，导致经强化的玻璃制品190沿着划线192分离成多个经分离的单独玻璃制品200，如图8中所示。经分离的单独玻璃制品200可具有一个或多个包含非正交缺陷194的边缘。
如以上所讨论，随着激光器100沿第一方向82和第二方向84平移，激光器100在经强化的玻璃制品190中形成多个缺陷194。缺陷194继续延伸到经强化的玻璃制品190的厚度191中，形成一个或多个彼此相对地生长并在激光器100平移离开新近形成的缺陷194之后生长通过经强化的玻璃制品190的厚度191的裂缝传播前沿197。因此，对于经强化的玻璃制品190，经常不需要额外地施加力就能使经强化的玻璃制品190沿着划线192分离。因此，经强化的玻璃制品190是“自分离”的。在一些实施方式中，可通过施加弯矩、将玻璃制品190浸没在浴中、以及类似的分离技术，来促进玻璃制品190的分离。
将激光器100在经强化的玻璃制品190中开始形成所有缺陷194从而形成划线192所需的时间定义为“划线时间”。将激光器100开始形成缺陷194与经强化的玻璃制品190沿着划线192自分离之间的时间定义为“自分离时间”。可通过多种因素来控制经强化的玻璃制品190的自分离时间，这些因素包括但并不限于压缩表面层211的深度、内部拉伸层215的厚度、内部拉伸层215中的张力量级、经强化的玻璃制品190的厚度、初始缺陷194的初始深度195和缺陷194之间的间距。
根据上述方法加工的经强化的玻璃制品190是经加工使得激光器100沿第一方向82多次并沿第二方向84多次对经强化的玻璃制品190进行划线从而形成划线192，该划线192对应于最终用户应用所需的由经强化的玻璃制品190分离的多个玻璃制品200的所需尺寸。激光器100可在小于自分离时间的划线时间内完成多个划线192。换言之，随着激光束102相对于经强化的玻璃制品190平移，裂缝传播前沿不会传播到激光束102之前。因此，在激光器100完成划线192的时间过程中，经强化的玻璃制品190能保持一定的机械结构。在激光器100完成所有划线192之后，经强化的玻璃制品190可沿着划线192自分离。通过延迟经强化的玻璃制品190自分离的时间，可以在形成划线192的同时保持经强化的玻璃制品190是整体相连的，从而改善由经强化的玻璃制品190分离的玻璃制品200的维度准确性。
实施例
实施例1
参考图9，根据上述方法对未经强化的玻璃制品390进行加工。将厚度为0.63毫米的未经强化的玻璃制品390(没有中心张力)定位并固定于激光器下方，该激光器以30千赫兹的脉冲频率产生532纳米的激光束。将该激光束的束腰BW的中心定位于第二表面396下方且玻璃制品390外部的位置。使激光器以300毫米/秒的划线速度(即激光器的平移速度)相对于玻璃片平移。激光器形成多个缺陷394，这些缺陷从玻璃制品390的第二表面396开始延伸并且非正交于玻璃制品390的第一表面398和第二表面396。如箭头LB所示，缺陷394偏向激光束的平移方向。一般来说，缺陷394延伸通过玻璃片的厚度。但是，由于缺陷394彼此分立定位，所以玻璃制品390保持机械结构完整性以便进行操作。通过施加弯矩来分离未经强化的玻璃制品390。
实施例2
图10示出根据上述方法加工的经强化的玻璃制品490。将经强化的玻璃制品490固定于激光器的下方，该玻璃制品的厚度为0.7毫米且中心张力为45兆帕，该激光器产生532纳米的激光束和80千赫兹的脉冲频率。经强化的玻璃制品490在第一表面498和第二表面496处具有压缩表面层411。将激光束的束腰BW的中心定位于第二表面496下方且经强化的玻璃制品490外部的位置。使激光器以950毫米/秒的划线速度相对于经强化的玻璃制品490平移。激光器形成多个缺陷494，这些缺陷从经强化的玻璃制品490的第二表面496开始延伸并且非正交于经强化的玻璃制品490的第一表面498和第二表面496。如箭头LB所示，缺陷494偏向激光束的平移方向。缺陷494延伸通过经强化的玻璃制品490的第二压缩表面层。缺陷494在经强化的玻璃制品490的中心拉伸区域415之内的深度495处终止。观察到自分离。若在较长时间内没有发生自分离，则通过从划线两侧在垂直于划线的玻璃平面中在不发生弯曲的情况下向经过划线的部分施加牵拉力，从而在随后的非弯曲分离过程中对经强化的玻璃片进行分离。
实施例3
图11示出根据上述方法加工的经强化的玻璃制品590。将经强化的玻璃制品590固定于激光器的下方，该玻璃制品的厚度为1.1毫米，中心张力为29兆帕，该激光器产生532纳米的激光束和80千赫兹的脉冲频率。经强化的玻璃制品590在第一表面598和第二表面596处具有压缩表面层511。将激光束的束腰BW的中心定位于第二表面596下方并且经强化的玻璃制品590外部的位置。将激光器以800毫米/秒的划线速度相对于经强化的玻璃制品590平移。激光器形成多个缺陷594，这些缺陷594从经强化的玻璃制品590的第二表面596开始延伸并且非正交于经强化的玻璃制品590的第一表面598和第二表面596。如箭头LB所示，缺陷594偏向激光束的平移方向。缺陷594延伸通过经强化的玻璃制品590的第二压缩表面层。缺陷594在经强化的玻璃制品590的中心拉伸区域515之内的深度595处终止。由于经强化的玻璃制品590的中心张力小于实施例2中的中心张力，并且由于划线速度小于实施例2中的划线速度(800毫米/秒相对于950毫米/秒)，所以缺陷延伸到中心拉伸区域515之内的更深处。没有观察到自分离。在随后的非弯曲分离过程中使经强化的玻璃片分离。
实施例4
现在参考图12A-12C，根据上述方法对经强化的玻璃片690、690′和690″进行加工。经强化的玻璃片690、690′和690″的厚度为0.55毫米，压缩表面层611的深度约为40微米，中心拉伸区域615具有约55-60兆帕的中心张力。将经强化的玻璃片690、690′和690″固定于激光器的下方，该激光器产生532纳米的激光束、60千赫兹的脉冲频率和6瓦的功率。将激光束的束腰BW的中心定位于第二表面696、696′和696″下方并且经强化的玻璃片690、690′和690″外部的位置。
具体参考图12A，使激光器以875毫米/秒的划线速度相对于经强化的玻璃制品690平移。激光器形成多个缺陷694，这些缺陷从经强化的玻璃制品690的第二表面696开始延伸并且非正交于经强化的玻璃制品690的第一表面698和第二表面696。如箭头LB所示，缺陷694偏向激光束的平移方向。当划线速度为875毫米/秒时，所述多个缺陷694延伸通过经强化的玻璃制品690的第二压缩表面层611达到经强化的玻璃制品690的中心内大约深度695处。
现在参考图12B，使激光器以950毫米/秒的划线速度相对于经强化的玻璃制品690′平移。激光器形成多个缺陷694′，这些缺陷从经强化的玻璃制品690′的第二表面696′开始延伸并且非正交于经强化的玻璃制品690′的第一表面698′和第二表面696′。如箭头LB所示，缺陷694′偏向激光束的平移方向。可以看出，所述多个缺陷694′中的一些缺陷以相对于经强化的玻璃制品690′的第一表面698′和第二表面696′为非正交的方式取向。当划线速度为950毫米/秒时，缺陷694′延伸通过经强化的玻璃制品690′的第二压缩表面层611′到达小于该经强化的玻璃制品690′的中心的深度695′。注意到，由950毫米/秒的划线速度得到的多个缺陷694′的深度695′小于由875毫米/秒的划线速度得到的多个缺陷694的深度695。
现在参考图12C，使激光器以1000毫米/秒的划线速度相对于经强化的玻璃制品690″平移。激光器形成比第二压缩表面层611″略深的浅口(shallowvent)693，所述浅口包含多个正交的和非正交的缺陷。如箭头LB所示，浅口693由偏向激光束平移方向的缺陷694″限定。当划线速度为1000毫米/秒时，缺陷694″不会延伸明显超出第二压缩表面层611″进入中心拉伸区域615″之内。第二压缩表面层611″之内的浅口可避免过早地发生自分离，并改善边缘品质。可以对工艺参数进行优化从而得到最小的口深(vent depth)，以尽可能减小边缘缺陷的尺寸，但同时又能在划线之后的合理时间内实现连贯的自分离，或者通过非弯曲方法进行外部诱导的分离。在本实施例中，由于玻璃内的中心张力水平较高，所以观察到了自分离。若在较长时间内未发生自分离，则玻璃制品可在随后的非弯曲分离过程中分离。注意到，在一些实施方式中，可通过将经划线的经强化的玻璃制品放置在水中、或者通过用水喷洒经划线的经强化的玻璃制品，来加快经强化的玻璃制品的分离。
现在应理解，使用具有高激光束质量的纳秒激光器来形成从玻璃制品的第二表面开始延伸的多个缺陷。可将激光束的束腰中心定位于玻璃制品的第二表面处或该处下方。使激光束相对于玻璃制品平移从而导致缺陷生长，使得这些缺陷非正交于玻璃制品的第一和第二表面而是偏向激光器的行进方向。在一些实施方式中，划线过程使得经划线的玻璃制品能保持机械强度以便操作并在随后的操作中发生分离。划线过程使得经划线的玻璃制品能在划线时间之后自分离形成多个玻璃部分。上述过程中使用的激光器可提供可见光谱内的具有至少2电子伏特的光子能量的激光束。
注意到，本文中使用术语“基本上”和“约”来表示任何量化比较、值、测量、或其他表述固有的不确定程度。本文中还使用这些术语来表示量化表述可以在所述参考值附近变化但不会导致所讨论的主题内容的基本功能发生变化的程度。
虽然本文已经图示并描述了一些具体的实施方式，但应理解，可以在不偏离要求权利的主题内容的精神和范围的情况下进行各种其他改变和修改。而且，虽然本文已经描述了要求权利的主题内容的各个方面，但不需要以组合方式利用这些方面。因此，所附权利要求涵盖落在要求权利的主题内容的范围之内的所有这些改变和修改。

Claims (11)

1.一种对玻璃制品进行划线的方法，该方法包括：
使激光束相对于玻璃制品的第一表面平移，该激光束包含具有中心的束腰，其中：
将该激光束的束腰中心定位于该玻璃制品的第二表面处或该处下方，使得该激光束通过该玻璃制品的厚度；
该激光束沿着划线在该玻璃制品中形成多个缺陷，使得所述多个缺陷从该第二表面延伸到该玻璃制品之内的一定距离处；
以及
所述多个缺陷中的至少一些单独缺陷非正交于该玻璃制品的第一表面而是偏向该激光束的平移方向。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃制品是经离子交换的玻璃制品，该玻璃制品具有处于压缩应力下并且从该经离子交换的玻璃制品表面延伸到层深度的第一经强化表面层和第二经强化表面层，以及位于该第一经强化表面层和第二经强化表面层之间的处于拉伸应力下的中心区域，以及延伸距离大于该层深度的多个缺陷。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光束的工作波长为350-619纳米。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述中心区域具有20-30兆帕的拉伸应力，并且所述多个缺陷延伸通过经离子交换的玻璃制品的一半厚度。
5.一种对经离子交换的玻璃制品进行分离的方法，该方法包括：
使激光束相对于经离子交换的玻璃制品的第一表面平移，该激光束包含具有中心的束腰，其中：
该经离子交换的玻璃制品包含处于压缩应力下并且从该经离子交换的玻璃制品表面延伸到层深度的第一经强化表面层和第二经强化表面层，以及位于该第一经强化表面层和第二经强化表面层之间的处于拉伸应力下的中心区域；
将该激光束的束腰中心定位于该经离子交换的玻璃制品的第二表面处或该处下方，使得该激光束通过该经离子交换的玻璃制品的厚度；
该激光束使该经离子交换的玻璃制品的第二表面融化，形成从该经离子交换的玻璃制品的第二表面上的经融化区域开始延伸的多个缺陷；
所述多个缺陷沿着该经离子交换的玻璃制品限定一条或多条划线；
所述多个缺陷中的至少部分缺陷的延伸距离大于该经离子交换的玻璃制品的层深度；并且
所述多个缺陷形成在该经离子交换的玻璃制品内传播的裂缝，使得该经离子交换的玻璃制品能沿着所述一条或多条划线分离。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述裂缝不会在激光束的平移方向上传播到该激光束之前。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在经离子交换的玻璃制品分离之前，所述多个缺陷中的单独缺陷是彼此分立的。
8.如权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，所述多个缺陷中的至少一些单独缺陷非正交于该经离子交换的玻璃制品的第一表面而是偏向该激光束的平移方向。
9.一种玻璃制品，其包含：
间隔厚度t的第一表面和第二表面；
连接该第一表面和第二表面的边缘；以及
位于边缘处的多个缺陷，这些缺陷从该玻璃制品的第一表面或第二表面延伸通过该玻璃制品的一部分厚度t，其中：
所述多个缺陷延伸到该玻璃制品的厚度t中；
所述多个缺陷中的单独缺陷非正交于该第一表面或第二表面；并且
所述多个缺陷中的单独缺陷沿着该边缘偏向一定方向。
10.如权利要求9所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品包括经离子交换的玻璃制品，该玻璃制品具有处于压缩应力下并从该经离子交换的玻璃制品表面延伸到层深度的第一经强化表面层和第二经强化表面层，以及位于该第一经强化表面层和第二经强化表面层之间的处于拉伸应力下的中心区域。
11.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述激光束的脉冲持续时间为1-50纳秒。
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