液晶玻璃基板是液晶显示器的关键元件,现已普遍应用于监视器、电视机、笔记本电脑及通讯设备中。原始的液晶玻璃基板尺寸很大,而应用在显示屏的尺寸相对较小,所以在制作液晶显示屏的过程中涉及到对液晶玻璃基板的切割,并对它的切割质量及切割效率要求较高,因为它切割质量的好坏,直接影响到液晶显示器的显示效果及使用寿命。液晶玻璃属于脆性材料的范畴,具有硬度高、易碎等特点,加工比较困难。用传统的机械切割方法获得切割断面质量较差,且加工过程中施加的机械力还会对元器件造成内在的破坏,并在进行曲线切割时,加工工序复杂、成本高。而激光的热裂法切割能避免机械切割方法的不足,利用该方法获得的切割断面平直,并能够通过数控编程实现复杂的曲线切割,无需二次加工,可以大幅度的提高切割质量及切割效率。因此,研究液晶玻璃的热裂法切割技术,具有一定的工程实际意义。在分析总结国内外学者激光热裂法切割技术的基础上,本文利用热权函数技术研究了液晶玻璃的热裂法切割。热权函数法是利用热权函数与温度乘积的积分来求激光热源作用下裂纹尖端应力强度因子变化历程的一种方法。由于热权函数只与物体的几何形状及边界条件有关,与时间和载荷类型无关,因而在对激光切割液晶玻璃这类瞬态问题进行分析时,可以免除求每一瞬时作用下裂尖的应力强度因子所需作的有限元分析或边界元分析,使计算过程大大简化,计算效率得到极大提高。本文的主要内容可以分为如下几个方面:首先,从传热学、热弹性力学和断裂力学的基本理论方面分析了CO2激光切割过程中激光与被切割的液晶玻璃的作用机理、裂纹的扩展机理及扩展条件。其次,对权函数法求裂尖的应力强度因子的基本原理进行了介绍,进而引出热权函数法,并对其进行数值算法的推导及化简,接着对程序开发的步骤及开发过程中权函数及偏导数的有限元计算方法、数值积分计算方法进行了相应的研究,最终利用FORTRAN语言在ABAQUS环境下开发出I、II复合型裂纹热权函数法的程序系统。再次,利用ABAQUS有限元软件对激光的切割过程进行模拟,得到其切割过程中温度场的分布规律,并研究了激光切割参数对温度场的影响,为实际切割过程中激光参数的选取提供参考。运用热权函数技术求出激光切割液晶玻璃过程中裂纹尖端的应力强度因子的变化历程,从应力强度因子的角度研究热裂法的机理,进而利用该技术研究了激光参数、裂纹的长度、基板的尺寸、初始温度及边界条件对切割的影响。最后,通过正交试验法分析了激光功率、光斑半径及扫描速度对切割能力影响的大小,并通过实验验证了在激光热裂法切割液晶玻璃的过程中激光参数的选取对裂纹扩展的影响。