CN110494255A - 使用相移焦线激光加工透明工件的装置和方法 - Google Patents

使用相移焦线激光加工透明工件的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110494255A
CN110494255A CN201880023323.9A CN201880023323A CN110494255A CN 110494255 A CN110494255 A CN 110494255A CN 201880023323 A CN201880023323 A CN 201880023323A CN 110494255 A CN110494255 A CN 110494255A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
transparent workpiece
phase shift
focal line
laser beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880023323.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110494255B (zh
Inventor
A·刘
M·R·罗斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN110494255A publication Critical patent/CN110494255A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110494255B publication Critical patent/CN110494255B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0613—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis
    • B23K26/0617—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis and with spots spaced along the common axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0215—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the ribbon being in a substantially vertical plane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B9/00—Blowing glass; Production of hollow glass articles
    • C03B9/12—Blowing glass; Production of hollow glass articles starting from a ribbon of glass; Ribbon machines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/006—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

一种用于激光加工透明工件的方法包括在透明工件中形成具有缺陷的轮廓线，其包括引导沿着光束路径定向的脉冲激光束通过光束转换元件并通过相位修改光学元件，使得被引导进入透明工件的脉冲激光束的部分包括具有横截面相位轮廓的相移焦线，该横截面相位轮廓包括由相位修改光学元件引起的并沿相位脊线延伸的相位轮廓脊。此外，相移焦线在透明工件内生成诱发吸收以在透明工件内产生缺陷，该缺陷包括中心缺陷区域和从中心缺陷区域在径向缺陷方向上向外延伸的径向臂，该径向缺陷方向定向在相移焦线的相位脊线的20°内。

Description

使用相移焦线激光加工透明工件的装置和方法
本申请根据35 U.S.C.§119要求于2017年2月9号提交的美国临时申请序列第62/456,774号的优先权，本申请基于该临时申请的内容并且该临时申请的内容通过引用整体结合于此。
背景
领域
本说明书总体上涉及用于激光加工透明工件的设备和方法，更具体地，涉及在透明工件中形成轮廓线以用于分离透明工件。
技术背景
材料的激光加工领域包括涉及不同类型材料的切割、钻孔、铣削、焊接、熔化等的各种应用。在这些工艺中，特别感兴趣的是在可用于生产用于薄膜晶体管(TFT)或电子设备的显示材料的材料(诸如玻璃、蓝宝石或熔融石英)的工艺中切割或分离不同类型的透明基板。
从工艺开发和成本角度来看，在切割和分离玻璃基板方面存在许多改进的机会。与目前在市场上实施的方法相比，具有更快、更清洁，更便宜、更可重复且更可靠的分离玻璃基板的方法是非常有意义的。因此，需要用于分离玻璃基板的替代改进方法。
发明内容
根据一个实施例，用于激光加工透明工件的方法包括在透明工件中形成轮廓线，该轮廓线包括透明工件中的缺陷。形成轮廓线包括引导沿着光束路径定向的并且由光束源输出的脉冲激光束通过光束转换元件并将脉冲激光束引导通过相位修改光学元件并进入透明工件，使得被引导进入透明工件的脉冲激光束的部分包括相移焦线，该相移焦线具有横向于脉冲激光束的光束传播方向的横截面相位轮廓。此外，横截面相位轮廓包括由相位修改光学元件引起的一个或多个相位轮廓脊，该一个或多个相位轮廓脊沿着一个或多个相位脊线延伸。此外，相移焦线在透明工件内生成诱发吸收，该诱发吸收在透明工件内产生缺陷，该缺陷包括中心缺陷区域和至少一个从中心缺陷区域沿径向缺陷方向向外延伸的径向臂，该径向缺陷方向定向在相移焦线的该一个或多个相位脊线的20°内。
在另一个实施例中，用于激光加工透明工件的方法包括将脉冲激光束定位在透明工件中，该脉冲激光束在光束传播方向上沿光学路径传播且具有足以超过透明工件的损伤阈值的脉冲能量和脉冲持续时间以及相移焦线，该相移焦线将轴对称光束斑投射到透明工件的成像表面上并且在轴对称光束斑处具有横截面相位轮廓。此外，横截面相位轮廓包括沿着相位脊线，沿着横截面相位轮廓延伸的一个或多个相位轮廓脊。此外，相移焦线在透明工件内生成诱发吸收，该诱发吸收在透明工件内产生缺陷，该缺陷具有中心缺陷区域和至少一个从中心缺陷区域沿径向缺陷方向向外延伸的径向臂，该径向缺陷方向定向在相移焦线的该一个或多个相位脊线的20°内。
在又一个实施例中，用于激光加工透明工件的方法包括在透明工件中形成轮廓线，该轮廓线包括透明工件中的缺陷。形成轮廓线包括引导沿着光束路径定向的并且由光束源输出的脉冲激光束通过非球面光学元件并将脉冲激光束引导通过相位修改光学元件并进入透明工件，使得被引导进入透明工件的脉冲激光束的部分包括相移焦线。该相移焦线包括从拖尾部分相移的前导部分，使得相移焦线的前导部分在相移焦线的拖尾部分照射透明工件之前照射透明工件。此外，相移焦线在透明工件内生成诱发吸收，该诱发吸收在透明工件内产生缺陷，该缺陷包括中心缺陷区域和至少一个从中心缺陷区域沿径向缺陷方向向外延伸的径向臂。此外，相移焦线将轴对称光束斑投射到透明工件的成像表面上。
本文中所描述的过程和系统的附加特征和优点将在以下具体实施方式中阐述，并且将部分地从所述描述中对本领域的技术人员变得显而易见，或可通过实践本文中所描述的实施例(包括下面的具体实施方式、权利要求书以及附图)而被认识。
应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者描述了各个实施例，并且它们旨在提供用于理解所要求保护的主题的本质和特性的概观或框架。附图被包括以提供对各个实施例的进一步的理解，并且附图被结合到本说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本文所述的各个实施例，并与说明书一起用于说明所要求保护的主题的原理和操作。
附图简述
在附图中阐述的实施例在性质上是说明性和示例性的，并不意图限制由权利要求定义的主题。当结合下列附图阅读时，说明性实施例的下列详细描述可以被理解，在附图中使用相同的附图标记来指示相同的结构，其中：
图1A示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的缺陷的轮廓线的形成；
图1B示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的在加工透明工件期间的相移焦线的示例；
图2A示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的光束斑和具有一个或多个相位轮廓脊的横截面相位轮廓，该相位轮廓脊横穿期望的分离线以在透明工件中形成轮廓线；
图2B示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的光束斑和具有一个或多个相位轮廓脊的横截面相位轮廓。
图2C图示描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的光束斑的相对强度作为光束斑内径向位置的函数。
图3示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的用于脉冲激光加工的光学组件的常规实施例；
图4示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的用于脉冲激光加工的光学组件的另一个实施例，该光学组件包括偏移透镜；
图5示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的用于脉冲激光加工的光学组件的另一个实施例，该光学组件包括复合透镜；
图6A图示描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的根据本文描述的一个或多个实施例的示例性脉冲串内激光脉冲的相对强度与时间的关系；
图6B图示描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的另一个示例性脉冲串内激光脉冲的相对强度与时间的关系；
图7A描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图3的光学组件形成的非相移焦线的横截面强度分布；
图7B描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，图7A的非相移焦线的横截面相位轮廓；
图7C描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图7A和7B的非相移焦线在透明工件中形成的缺陷示例；
图8A描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图5的光学组件形成的相移焦线的横截面强度分布；
图8B描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，图8A的相移焦线的横截面相位轮廓；
图8C描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图8A和8B的相移焦线在透明工件中形成的缺陷示例；
图9A描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图5的光学组件形成的另一个相移焦线的横截面强度分布；
图9B描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，图9A的相移焦线的横截面相位轮廓；
图9C描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图9A和9B的相移焦线在透明工件中形成的缺陷示例；
图10A描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图4的光学组件形成的相移焦线的横截面强度分布；
图10B描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，图10A的相移焦线的横截面相位轮廓；
图10C描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图10A和10B的相移焦线在透明工件中形成的缺陷示例；
图11A描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图4的光学组件形成的相移焦线的横截面强度分布；
图11B描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，图11A的相移焦线的横截面相位轮廓；
图11C描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图11A和11B的相移焦线在透明工件中形成的缺陷示例；
图12A描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图4的光学组件形成的相移焦线的横截面强度分布；
图12B描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，图12A的相移焦线的横截面相位轮廓；以及
图12C描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的，使用图12A和12B的相移焦线在透明工件中形成的缺陷示例。
具体实施方式
现在将详细参考用于激光加工透明工件(诸如玻璃工件)的过程的实施例，其示例在附图中图示出。在可能时，将在所有附图中使用相同的附图标号来指示相同或类似的部件。根据本文描述的一个或多个实施例，透明工件可以被激光加工以在透明工件中形成轮廓线，该轮廓线包括一系列缺陷，该一系列缺陷限定了将透明工件分成两个或更多个部分的期望分离。根据一个实施例，脉冲激光器输出脉冲激光束穿过一个或多个光学部件，使得脉冲激光束投射具有横截面相位轮廓的相移焦线，该横截面相位轮廓具有沿相位脊线延伸的一个或多个相位轮廓脊。可以使用相移焦线在透明工件中产生一系列缺陷，从而限定轮廓线。在本文的各实施例中，这些缺陷可以被称为工件中的线缺陷、穿孔或纳米穿孔。此外，这些缺陷可以包括中心缺陷区域和主要形成在与相移焦线的一个或多个相位脊线对应的径向缺陷方向(例如，定向在该一个或多个相位脊线的约30°内，例如，在该一个或多个相位脊线的约20°内，该一个或多个相位脊线的10°内，该一个或多个相位脊线的5°内等，例如，与该一个或多个相位脊线平行)上的径向臂。在一些实施例中，加工可以进一步包括沿着轮廓线分离透明工件，例如使用被配置为加热透明工件的邻近轮廓线的区域的红外激光或其他激光或弯曲、划刻透明工件或以其他方式机械地对透明工件施加应力。在其他实施例中，透明工件可以被机械地施加应力以引起分离，或者可以自发地发生分离。尽管不旨在受理论限制，但是在轮廓线处对透明工件施加应力可沿着轮廓线传播裂缝。通过沿着轮廓线控制每个缺陷的径向臂的方向，裂缝传播可以被更好地控制。这里将具体参考附图描述用于加工透明工件的方法和装置的各个实施例。
本文所用的短语“透明工件”是指由玻璃或玻璃陶瓷形成的工件，其是透明的，其中如本文所用的术语“透明”，表示该材料的光学吸收小于每毫米材料深度约20％，诸如对于指定的脉冲激光波长，小于每毫米材料深度约10％，或者诸如对于指定的脉冲激光波长，小于每毫米材料深度约1％。根据一个或多个实施例，透明工件可以具有厚度从约50微米到约10毫米(诸如从约100微米到约5微米，或从约0.5毫米到约3毫米)。
根据一个或多个实施例，本公开提供了用于加工工件的方法。如本文所用，“激光加工”可以包括在工件中形成轮廓线、分离工件或其组合。透明工件可以包括由玻璃组合物形成的玻璃工件，诸如硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、碱土金属铝硅酸盐玻璃、碱土金属硼铝硅酸盐玻璃、熔融二氧化硅，或结晶材料诸如蓝宝石、硅、砷化镓或其组合。在一些实施例中，玻璃可以是可离子交换的，使得玻璃组合物可以在激光加工透明工件之前或之后进行离子交换以进行机械强化。例如，透明工件可以包括离子交换和可离子交换玻璃，诸如购自纽约州康宁市的康宁公司(Corning Incorporated)的Corning玻璃(例如，代码2318、代码2319和代码2320)。此外，这些离子交换玻璃可以具有约6ppm/℃至约10ppm/℃的热膨胀系数(CTE)。在一些实施例中，透明工件的玻璃组合物可以包括大于约1.0mol.％的硼和/或含硼化合物，包括但不限于B2O3。在另一个实施例中，形成透明工件的玻璃组合物包括小于或等于约1.0mol.％的硼的氧化物和/或含硼化合物。此外，透明工件可以包括其他对激光的波长透明的组分，例如，诸如蓝宝石或硒化锌的晶体。
一些透明工件可以用作显示器和/或TFT(薄膜晶体管)基板。适合于显示器或TFT使用的这种玻璃或玻璃组合物的一些示例是可购自纽约州康宁市的康宁公司(CorningIncorporated)的EAGLECONTEGO和CORNING LOTUSTM。可以将碱土金属硼铝硅酸盐玻璃组合物配制成适合用作用于电子应用的基板，包括但不限于用于TFT的基板。与TFT结合使用的玻璃组合物通常具有与硅相似的热膨胀系数(CTE)(诸如小于5×10-6/K，或甚至小于4×10-6/K，例如，约3×10-6/K，或约2.5×10-6/K到约3.5×10-6/K)，并且在玻璃内具有低含量的碱。低含量的碱(例如，约0重量％到2重量％的痕量，诸如小于1重量％，例如，小于0.5重量％)可用于TFT应用中，因为在某些条件下，碱性掺杂剂从玻璃中浸出并污染或“毒化”TFT，可能导致TFT无法操作。根据实施例，本文所描述的激光切割加工可用于以受控方式分离透明工件，其具有可忽略的碎屑、最小的缺陷和对边缘的低次表面损伤，从而保持工件完整性和强度。
文本使用的短语“轮廓线”表示工件表面上预期分离的线(例如，线、曲线等)，在暴露于适当的加工条件时，透明工件将沿着该线被分成多个部分。轮廓线通常由使用各种技术引入透明工件中的一个或多个缺陷组成。如本文所用，“缺陷”可以包括透明工件中的改性材料(相对于体材料)区域、空隙空间、划痕、瑕疵、孔或其他变形，其能够自发地或通过额外的加工进行分离，诸如通过红外激光加工、机械应力或其他分离加工。此外，每个缺陷可以包括中心缺陷区域和一个或多个从中心缺陷区域沿透明工件的成像表面向外延伸的径向臂。如本文所用，透明工件的“成像表面”是透明工件的表面，在该表面处脉冲激光束最初接触透明工件。
如下文更详细描述的，该一个或多个径向臂的径向定向可以通过照射透明工件的相移焦线的横截面相位轮廓的取向来控制。作为一个示例，包括相移焦线的脉冲激光束可以照射透明工件的成像平面以生成包括中心缺陷区域和一个或多个径向臂的缺陷，该相移焦线包括沿着一个或多个相位脊线延伸的一个或多个相位轮廓脊，该一个或多个径向臂从中心缺陷区域沿与该一个或多个相位脊线对应的径向缺陷方向延伸，例如，该径向缺陷方向定向在该一个或多个相位脊线的约30°内，例如，在该一个或多个相位脊线的约20°内，该一个或多个相位脊线的10°内，该一个或多个相位脊线的5°内等，例如，与该一个或多个相位脊线平行。此外，中心缺陷区域可以与由相移焦线投射到透明工件的成像表面上的光束斑的中心基本上同位。
诸如玻璃基板等的透明工件，可以通过首先在工件的表面上形成轮廓线，然后例如使用红外激光在轮廓线上加热工件的表面以在工件内产生应力(诸如热应力)，被分成多个部分。应力最终导致工件沿轮廓线分离。此外，当使用脉冲激光束形成每个缺陷，该脉冲激光束具有相移焦线，该相移焦线定向成使得横截面相位轮廓的一个或多个相位轮廓脊沿着或大致平行于一个或多个相位脊线延伸，该相位脊线基本上沿着或大致平行于期望的分离线延伸时，由透明工件中沿着轮廓线的应力缺陷引起的裂缝传播可以在期望的分离线中延伸。形成具有在期望的分离线方向上延伸的径向臂的缺陷可以允许缺陷以比具有随机延伸的径向臂或没有径向臂的缺陷更大的间隔距离间隔开，而不会损坏分离的透明工件的边缘，轮廓线在分离之前存在于该边缘处。此外，形成具有沿着期望分离线的方向在径向缺陷方向上延伸的径向臂的缺陷允许通过施加到工件上的较小应力(例如，较少的能量，诸如热能)产生裂纹传播，从而限制对分离的透明工件的边缘的损坏，轮廓线在分离之前存在于该边缘处。相反，当缺陷包括随机延伸的径向臂或没有径向臂时，裂缝可以在大致垂直于分离的透明工件的边缘(即，大致垂直于由轮廓线表示的期望的分离线)的方向上从分离的边缘传播，其削弱了分离的透明工件的边缘。
现在参考图1A和1B作为示例，透明工件160，诸如玻璃工件或玻璃陶瓷工件，示意性地描绘为经受根据本文描述的方法的加工。图1A和1B描绘了在透明工件160内形成轮廓线170，轮廓线170可以通过在平移方向101上相对于透明工件平移脉冲激光束112而形成。图1A和1B描绘了脉冲激光束112沿着光束路径111并定向成使得可以使用相位修改光学元件140(例如一个或多个透镜130(例如，如下文所述的第一聚焦透镜132))将脉冲激光束112聚焦成透明工件160内的相移焦线113。此外，如下文更详细定义的，相移焦线113是准非衍射光束的一部分。
图1A和1B描绘了脉冲激光束112形成投射到透明工件160的成像表面162上的光束斑114。如本文中还使用的，“光束斑”是指在与工件(例如，透明工件160)第一次接触的点处的激光束(例如，脉冲激光束112)的强度横截面。在一些实施例中，相移焦线113可以包括在光束路径111的法线方向上的轴对称强度横截面(例如，轴对称光束斑)，并且在其他实施例中，相移焦线113可以包括在光束路径111的法线方向上的非轴对称强度横截面(例如，非轴对称光束斑)。如本文所用的，“轴对称”指的是对于围绕中心轴的任意旋转角度对称或看起来相同的形状，“非轴对称”指的是对于围绕中心轴的任意旋转角度不对称的形状。圆形光束斑是轴对称光束斑的一个示例，椭圆光束斑是非轴对称光束斑的一个示例。旋转轴(例如，中心轴)最常被视为激光束的传播轴(例如，光束路径111)。此外，光束斑114包括横截面中心115，该横截面中心115是光束斑114的峰值强度的位置，并且可以在光束斑的几何中心处或附近。光束斑114的峰值强度可以是高斯-贝塞尔光束的峰值强度，如下图2C图示描绘。包括非轴对称光束横截面的示例性脉冲激光束在题为“使用非轴对称光束斑加工透明工件的装置和方法(Apparatus and Methods for Laser Processing TransparentWorkpieces Using Non-Axisymmetric Beam Spots)”的美国临时专利申请第62/402,337号中有更详细的描述，该文献通过引用整体结合于此。
还参考图2A，轮廓线170沿着期望的分离线165延伸并描绘出预期分离线，透明工件160可以关于该预期分离线分成两个或更多部分。轮廓线170包括多个缺陷172，该多个缺陷172延伸到透明工件160的表面中并且建立用于裂缝传播的路径，以用于沿轮廓线170将透明工件160分离成分离部分。虽然在图1A和2A中描绘了轮廓线170基本上是线性的，但应该理解，可以设想其他配置并且其他配置是可能的，包括但不限于曲线、图案、规则几何形状、不规则形状等。
如图2A所示，每个缺陷172包括中心缺陷区域174和一个或多个在基本垂直于光束路径111的方向上(例如，如图1A、1B和2A所示在X和/或Y方向上)向外延伸的径向臂176。在操作中，在形成轮廓线170的缺陷172之后，例如，使用本文所描述的方法和系统，可以在后续分离步骤中进一步对缺陷172作用以引起透明工件160沿着轮廓线170分离。后续分离步骤可以包括使用机械力、热应力引起的力，或由于透明工件中存在的应力而发生的自发断裂，这取决于透明工件160的类型、厚度和结构。例如，应力可以存在于透明工件160中，其可以引起自发分离而无需进一步加热或机械分离步骤。
参考图1A、1B和2B，在本文所描述的实施例中，脉冲激光束112(具有投射到透明工件160上的光束斑114)可以被引导到透明工件160上(例如，会聚成高纵横比线焦点，其穿透透明工件160的至少一部分厚度)。这形成诸如相移焦线113之类的脉冲激光束焦线。此外，光束斑114是相移焦线113的示例性强度横截面，并且当相移焦线113照射透明工件160且穿透透明工件160的至少一部分厚度时，相移焦线113还包括横截面相位轮廓150。如本文所用的，“横截面相位轮廓”指的是与脉冲激光束112的光束传播方向正交的相移焦线113的横截面相位分布。一个示例性横截面相位轮廓150形成在光束斑114处。此外，尽管光束斑114和横截面相位轮廓150可以在相同位置处形成(例如，在透明工件160的成像平面162上)，应当理解的是，光束斑114是相移焦线113的示例性强度横截面，且横截面相位轮廓150是相移焦线113的示例性横截面相位分布。例如，在图2A和2B描绘的实施例中，横截面相位轮廓150被描绘为覆盖在光束斑114上，因为它们各自是脉冲激光束焦线113的物理横截面的属性并且表示脉冲激光束焦线113的强度和相位分布。
此外，脉冲激光束112可以相对于透明工件160平移(例如，在平移方向101上)以形成轮廓线170的多个缺陷172。将脉冲激光束112引导或定位到透明工件160中引起部分透明工件160断裂，例如，沉积足够的能量以在沿着期望的分离线165的间隔位置处破坏透明工件160中的化学键以形成缺陷172。根据一个或多个实施例，脉冲激光束112可以通过透明工件160的运动(例如，耦合到透明工件160的平移台190的运动)、脉冲激光束112的运动(例如，相移焦线113的运动)，或透明工件160和相移焦线113二者的运动，在透明工件160上平移。通过相对于透明工件160来平移相移焦线113，在透明工件160中可以形成多个缺陷172。
现在参考图2A和2B，相移焦线113的横截面相位轮廓150包括多个径向相位环152，并且可以进一步包括一个或多个相位轮廓脊154。径向相位环152是多个径向对称的同心相位轮廓。此外，径向相位环152包括越来越大的半径。每个相邻的径向相位环152之间的径向间隔距离表示相位的相对斜率。在图2A和2B描绘的实施例中，径向间隔距离是恒定的，这表示恒定的相对相位斜率，然而，在其他实施例中，径向间隔距离可以变化。虽然不旨在受理论限制，但据信通过将脉冲激光束112引导通过光束转换元件120(例如，通过非球面光学元件122，诸如轴棱锥透镜)来引入多个径向相位环152，如图3-5描绘的。
再次参考图2A和2B，该一个或多个相位轮廓脊154包括多个非径向对称的相位轮廓。在图2A和2B描绘的实施例中，相位轮廓脊154与相邻相位轮廓脊154被间隔距离间隔开，该间隔距离大于每个相邻径向相位环152之间的径向间隔距离(即，相位轮廓脊154包括比径向相位环152低的相位频率)，然而，在其他实施例中，相位轮廓脊154可以与相邻相位轮廓脊154被间隔距离间隔开，该间隔距离小于或等于每个相邻径向相位环152之间的径向间隔距离。此外，相位轮廓脊154沿着一个或多个相位脊线151延伸。相位脊线151是相位轮廓脊154的定向的线性近似，因为每个相位轮廓脊154可以包括弯曲形状。例如，每个相位脊线151是单独的相位轮廓脊154的切线，该切线在中心点155处接触相位轮廓脊154，该中心点155是沿着每个单独的相位轮廓脊154最靠近光束斑114的横截面中心115(例如，如图2C描绘的光束斑114的峰值强度的位置)的位置，并且如上所述，光束斑114可以在横截面相位轮廓150附近或与其同位。作为一个示例，每个单独的相位轮廓脊154大致沿着单独的相位脊线151延伸并且在一些实施例中；该一个或多个相位轮廓脊154的相位脊线151基本上平行。虽然不旨在受理论的限制，但是相位轮廓脊154指示相移焦线113的相位修改，并且对光束斑114的光束强度分布和尺寸具有最小影响或没有影响。
仍然参考图2A和2B，横截面相位轮廓150指示脉冲激光束112的相对位置，特别是相移焦线113光束在给定时间的相对位置。虽然不旨在受理论的限制，但通过生成包括一个或多个相位轮廓脊154的横截面相位轮廓150，透明工件160的仅一部分材料在特定时间与相移焦线113相互作用(例如，以足够的非线性强度照射材料的该部分以引起透明工件160的吸收，从而产生缺陷172)。此外，相移焦线113在特定时间与透明工件160相互作用的部分是沿着相位脊线151延伸的相位轮廓脊154。因此，虽然不旨在受理论的限制，但据信取决于相移焦线113的相位在单个2π演变内的特定时间，相位轮廓脊154可以位于横截面相位轮廓150内的不同局部位置，同时在相邻相位轮廓脊154之间保持恒定的相对间隔，并保持沿相位脊线151的定向。虽然不旨在受理论的限制，但据信通过引导脉冲激光束通过相位修改光学元件140来诱导一个或多个相位轮廓脊154，在一些实施例中相位修改光学元件140包括定位成偏离光束路径111的一个或多个透镜130中的至少一个，如图4和5所描绘。
此外，虽然不旨在受理论的限制，但相移焦线113可以包括前导(leading)部分和拖尾(trailing)部分。相移焦线113的前导部分从相移焦线113的拖尾部分相移，使得在相移焦线113的拖尾部分照射透明工件160的成像表面162之前，相移焦线的前导部分照射透明工件160的成像表面162。当相移焦线113首先照射透明工件160的成像表面162时，相移焦线113的前导部分包括横截面相位轮廓150的相位轮廓脊154中的一个或多个，该一个或多个相位轮廓脊154最接近入射到成像表面162上的光束斑114的横截面中心115(并因此在峰值强度附近)，使得相移焦线113的前导部分基本上沿着或大致按相位脊线151定向。结果，透明工件160对相移焦线113的材料响应不是径向对称的，而是基本上沿着相位脊线151延伸，这反过来导致方向性裂缝，而不是随机裂缝。
因此，在操作中，横截面相位轮廓150可以影响由脉冲激光束112在透明工件160中形成的缺陷172的横截面形状。缺陷172的横截面形状指的是缺陷在与脉冲激光束112的传播方向垂直的方向上的形状。例如，如果激光束法向入射到透明工件160的成像表面162，则缺陷172的横截面形状对应于缺陷172在成像表面162的平面中，或在与工件的成像表面162的平面平行的任何平面中的形状。
生成具有一个或多个相位轮廓脊154的横截面相位轮廓150导致分离部分更有效的切割、更少的缺陷和更高的边缘强度。不希望受理论的约束，据信包括横截面相位轮廓150的相移焦线113通过沿着切割轨迹引导裂缝定向改善了切割，横截面相位轮廓150具有沿相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154，相位脊线151沿着或平行于(或大致沿着或平行于)期望的分离线165定向。在横截面相位轮廓150不包括该一个或多个相位轮廓脊154的情况下，据信与损伤区域的形成相关联的应力集中在损伤区域附近，但具有随机定向。据信随机应力定向导致在远离预期切割轨迹的方向上断裂，表现为分离部分中的微裂缝和其他缺陷。据信此类微裂缝和缺陷降低分离部分的主体和/或边缘的机械强度。通过采用具有沿相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154的横截面相位轮廓150，该相位脊线151沿着或平行于(或大致沿着或平行于)期望的分离线165定向，据信与形成损伤区域相关联的缺陷或裂缝可以沿着切口引导以在远离期望的分离线165的方向上形成更少的裂缝或缺陷。与期望的分离线165对齐的裂缝的缺陷优选于远离期望的分离线165定向的缺陷或裂缝。
再次参考图1A-2B，用于形成缺陷172的脉冲激光束112进一步具有强度分布I(X,Y,Z)，其中Z是脉冲激光束112的光束传播方向，且X和Y是与传播方向正交的方向，如图所示。X-方向和Y-方向还可以被称为是横截面方向，且X-Y平面可以被称为横截面平面。脉冲激光束112在横截面平面上的强度分布可以被称为横截面强度分布。此外，本文所讨论的横截面相位轮廓150是X-Y平面中的横截面相位分布。
在光束斑114或其他横截面处的脉冲激光束112可以包括准非衍射光束，例如具有如下数学定义的低光束发散的光束，这是通过使脉冲激光束112(例如，使用光束源110输出脉冲激光束112，诸如高斯光束)传播通过光束转换元件120，诸如非球面光学元件122或环形孔)，如下面关于图3-5中所描绘的光学组件100更详细地描述的。光束发散指的是光束横截面在光束传播方向(即，Z方向)上的放大率。如本文所用，短语“光束横截面”指的是沿着垂直于脉冲激光束112的光束传播方向的平面(例如，沿着X-Y平面)的脉冲激光束112的横截面。本文所讨论的一个示例光束横截面是投射到透明工件160上的脉冲激光束112的光束斑114。示例准非衍射光束包括高斯-贝塞尔光束和贝塞尔光束。
衍射是导致脉冲激光束112发散的一个因素。其他因素包括由光学系统形成脉冲激光束112引起的的聚焦或散焦，或界面处的折射或散射。用于形成轮廓线170的缺陷172的脉冲激光束112可以具有光束斑114，该光束斑114具有低发散和弱衍射。脉冲激光束112的发散以瑞利范围ZR为特征，瑞利范围ZR与脉冲激光束112的强度分布的方差σ2和光束传播因素M2有关。在接下来的讨论中，公式会使用笛卡尔坐标系表示。可以使用本领域技术人员已知的数学技术获得其他坐标系的对应表达式。光束发散的附加信息可以在A.E.Siegman发表在SPIE研讨会系列题为《激光谐振器的新发展》(New Developments in LaserResonators)的第1224卷第二页(1990)，以及R.Borghi和M.Santarsiero发表在光学快报(Optics Letters)的题为《贝塞尔-高斯光束的M2因素》(M2 factor of Bessel-Gaussbeams)第22卷(5)第262页(1997)中找到，这些文献的公开内容通过引用整体并入本文。附加信息还可以在国际标准ISO 11146-1:2005(E)题为《激光器和激光相关设备——激光束宽度、发散角和光束传播比的测试方法——第1部分：散光和简单散光光束》(Lasers andlaser-related equipment—Test methods for laser beam widths,divergence anglesand beam propagation ratios—Part 1:Stigmatic and simple astigmatic beams)、ISO11146-2:2005(E)题为《激光器和激光相关设备——激光束宽度，发散角和光束传播比的测试方法——第2部分：一般像散光束》(Lasers and laser-related equipment—Testmethods for laser beam widths,divergence angles and beam propagation ratios—Part 2:General astigmatic beams)，以及ISO 11146-3:2004(E)题为《激光器和激光相关设备——激光束宽度，发散角和光束传播比的测试方法——第3部分：固有和几何激光束分类、传播和测试方法的细节》(Lasers and laser-related equipment—Test methods forlaser beam widths,divergence angles and beam propagation ratios—Part 3:Intrinsic and geometrical laser beam classification,propagation and detailsof test methods)中找到，这些文献的公开内容通过引用整体并入本文。
具有时间平均强度分布I(x，y，z)的脉冲激光束112的强度分布的质心的空间坐标由以下表达式给出：
这些也被称为维格纳(Wigner)分布的一阶矩，且在ISO 11146-2:2005(E)的第3.5节进行描述。它们的测量在ISO 11146-2:2005(E)的第7节进行描述。
方差是作为光束传播方向上的位置z的函数的脉冲激光束112的强度分布在横截面(X-Y)平面中的宽度的量度。对于任意激光束，X-方向上的方差可能与Y-方向上的方差不同。我们让和分别表示X-方向和Y-方向上的方差。特别感兴趣的是近场限制和远场限制中的方差。我们让和分别表示在近场限制中X-方向和Y-方向上的方差，并且我们让和分别表示在远场限制中X-方向和Y-方向上的方差。对于具有时间平均强度分布I(x，y，z)，有着傅里叶变换(其中vx和vy分别为X-方向和Y-方向上的空间频率)的激光束，x-方向和y-方向上的近场和远场方差由下列表达式给出：
方差量和也被称为维格纳(Wigner)分布的对角元素(见ISO 11146-2:2005(E))。可以使用ISO 11146-2:2005(E)第7节所描述的测量技术对实验激光束的这些方差进行量化。简而言之，该测量使用线性不饱和像素化检测器在有限空间区域上测量I(x，y)，该有限空间区域近似定义方差和质心坐标的积分方程的无限积分区域。测量区域、背景减法和检测器像素分辨率的适当范围从如由ISO 11146-2：2005(E)第7节中描述的迭代测量程序的收敛确定。等式1-6给出的表达式的数值从如由像素化检测器测量的强度值阵列进行数值计算。
通过任意光束的横向振幅分布(其中)和任意光束的空间频率分布(其中)之间的傅里叶变换关系，可以表明：
在等式(7)和(8)中，和分别为和的最小值，其发生在x-方向和y-方向上的腰部位置z0x和z0y处，并且λ为光束的波长。等式(7)和(8)指示和从与光束的腰部位置相关联的最小值在任一方向上随着z平方地增加。此外，在本文描述的包括为轴对称的并且籍此包括轴对称强度分布I(x,y)的光束斑114的实施例中，并且在本文描述的包括为非轴对称的并且籍此包括非轴对称强度分布I(x,y)的光束斑114的实施例中，即，或
等式(7)和(8)还可以根据光束传播因子M2重写，其中x-方向和y-方向的单独的的光束传播因素和被定义为：
等式(9)和(10)重新排列并代入等式(7)和(8)中产生：
其可以被改写为：
其中x-方向和y-方向上的瑞利范围ZRx和ZRy分别为：
瑞利范围对应在其上激光束的方差加倍(相对于束腰位置处方差)的距离(相对于如在ISO 11146-1：2005(E)第3.12节中定义的束腰的位置)，并且是激光束横截面积的发散度的量度。此外，在本文描述的包括为轴对称的并且籍此包括轴对称强度分布I(x,y)的光束斑114的实施例中，ZRx＝ZRy，并且在本文描述的包括为非轴对称的并且籍此包括非轴对称强度分布I(x,y)的光束斑114的实施例中，ZRx≠ZRy，即，ZRx＜ZRy或ZRx＞ZRy。瑞利范围也可以被观察为沿着光束轴的距离，在该距离处光学强度衰减到在束腰位置(最大强度的位置)处观察到的光学强度的值的一半。具有大瑞利范围的激光束具有低发散度，并且与具有小瑞利范围的激光束相比在传播方向上随距离扩张的更加缓慢。
通过使用描述激光束的强度分布I(x，y，z)，以上公式可以应用于任何激光束(不只是高斯光束)。在高斯光束的TEM00模式的情况下，强度分布由下式给出：
其中wo为半径(定义为光束强度减小到束腰位置zo处光束的峰值光束强度的1/e2所处的半径)。从等式(17)和以上公式，对于TEM00高斯光束，我们获取如下结果：
其中ZR＝ZRx＝ZRy。对于高斯光束，进一步指出
光束横截面的特征在于形状和尺寸。光束横截面的尺寸由光束的光斑尺寸表征。对于高斯光束，光斑尺寸通常定义为光束强度减小到其最大值的1/e2处的径向范围，在等式(17)中表示为w0。高斯光束的最大强度发生在强度分布的中心(x＝0且y＝0(笛卡尔)或r＝0(柱面))，并且用于确定光斑尺寸的径向范围是相对于中心测量的。
具有轴对称(即，围绕光束传播轴Z旋转对称)横截面的光束可以由在ISO 11146-1：2005(E)第3.12节中规定的束腰位置处测量的单个尺寸或光斑尺寸来表征。对于轴对称高斯光束，等式(17)显示光板尺寸等于wo，从等式(18)，wo与2σ0x或2σ0y对应。对于具有轴对称横截面(诸如圆形横截面)的轴对称光束，σ0x＝σ0y。因此，对于轴对称光束，横截面尺寸可以用单个光斑尺寸参数来表征，其中wo＝2σ0。对于非轴对称光束，可以类似地定义光斑尺寸，其中与轴对称光束不同，σ0x≠σ0y。因此，当光束的光斑尺寸是非轴对称的时，有必要用两个光斑尺寸参数来表征非轴对称光束的横截面尺寸：分别位于x-方向和y-方向上的wox和woy，其中
wox＝2σ0x (25)
woy＝2σ0y (26)
此外，对于非轴对称光束缺少轴向(即任意旋转角度)对称性意味着计算值σ0x和σ0y的结果将取决于x-轴和y-轴的取向的选择。ISO 11146-1：2005(E)将这些参考轴称为功率密度分布的主轴(第3.3-3.5节)，并且在下面的讨论中，我们假设x轴和y轴与这些主轴对齐。此外，x-轴和y-轴可以在横截面中旋转的角度φ(例如，x-轴和y-轴分别相对于x-轴和y-轴的参考位置的角度)可以用于定义非轴对称光束的光斑尺寸参数的最小值(wo，最小)和最大值(wo，最大)：
wo，最小＝2σ0，最小 (27)
wo，最大＝2σ0，最大 (28)
其中2σ0，最小＝2σ0x(φ最小x)＝2σ0y(φ最小，y)且2σ0，最大＝2σ0x(φ最大x)＝2σ0y(φ最大，y)。光束横截面的轴不对称的大小可以通过纵横比来量化，其中纵横比被定义为wo，最大与wo，最小的比率。轴对称光束横截面的纵横比为1.0，而椭圆形和其他非轴对称光束横截面具有大于1.0的纵横比，例如，大于1.1、大于1.2、大于1.3、大于1.4、大于1.5、大于1.6、大于1.7、大于1.8、大于1.9、大于2.0、大于3.0、大于5.0、大于10.0等。
为了促进光束传播方向上的缺陷172的均匀性(例如透明工件160的深度尺寸)，可以使用具有低发散度的脉冲激光束112。在一个或多个实施例中，具有低发散度的脉冲激光束112可以被用于形成缺陷172。如上所述，发散度可以由瑞利范围来表征。对于非轴对称光束，主轴X和Y的瑞利范围分别由x-方向和y-方向的等式(15)和(16)定义，其中可以示出对于任何真实光束，且并且其中和由激光束的强度分布确定。对于对称光束，瑞利范围在X-方向和Y-方向上是相同的，并且可以由等式(22)和等式(23)表达。低发散度与瑞利范围的大值和激光束的弱衍射相关。
具有高斯强度分布的光束可能不太优选用于激光加工以形成缺陷，因为当聚焦成足够小的光斑尺寸时(诸如在微米范围内的光斑尺寸，诸如约1-5微米或约1-10微米)以使得可用的激光脉冲能量能够对诸如玻璃之类的材料改性时，它们在短的传播距离上是高度衍射的并显著地发散。为了获得低发散度，期望控制或优化脉冲激光束的强度分布以减少衍射。脉冲激光束可以是非衍射的或者弱衍射的。弱衍射激光束包括准非衍射激光束。代表性的弱衍射激光束包括贝塞尔光束、高斯-贝塞尔光束、艾里(Airy)光束、韦伯(Weber)光束和马蒂(Mathieu)光束。
对于非轴对称光束，瑞利范围ZRx和ZRy不相等。等式(15)和(16)指示ZRx和ZRy分别取决于σ0x和σ0y，并且以上我们注意到σ0x和σ0y的值取决于X-轴和Y-轴的定向。ZRx和ZRy的值将相应地变化，且每一个都将具有与主轴相对应的最小值和最大值，其中ZRx的最小值表示为ZRx，最小，且ZRy的最小值表示为ZRy，最小，对于任意光束分布，ZRx，最小和ZRy，最小可以显示为由下式示出
并且
因为激光束的发散在具有最小瑞利范围的方向上在较短距离上发生，因此可以控制用于切割的脉冲激光束的强度分布，使得ZRx和ZRy的最小值(或者对于轴对称光束，ZR的值)尽可能大。因为对于非轴对称光束ZRx的最小值ZRx，最小与ZRy的最小值ZRy，最小不同，所以可以使用具有强度分布的激光束，该强度分布使得在形成损伤区域时使ZRx，最小和ZRy，最小中的较小者尽可能的大。
在不同实施例中，ZRx，最小和ZRy，最小中的较小者(或者对于轴对称光束，ZR的值)大于或等于50μm，大于或等于100μm，大于或等于200μm，大于或等于300μm，大于或等于500μm，大于或等于1mm，大于或等于2mm，大于或等于3mm，大于或等于5mm，在50μm到10mm范围内，在100μm到5mm范围内，在200μm到4mm范围内，在300μm到2mm范围内等。
通过调整等式(27)中定义的光斑尺寸参数wo，最小，对于工件对其透明的不同波长，本文指定的ZRx，最小和ZRy，最小中的较小者(或者对于轴对称光束，ZR的值)的值和范围是可实现的。在不同实施例中，光斑尺寸参数wo，最小大于或等于0.25μm，大于或等于0.50μm，大于或等于0.75μm，大于或等于1.0μm，大于或等于2.0μm，大于或等于3.0μm，大于或等于5.0μm，在0.25μm到10μm范围内，在0.25μm到5μm范围内，在0.25μm到2.5μm范围内，在0.50μm到10μm范围内，在0.50μm到5.0μm范围内，在0.50μm到2.5μm范围内，在0.75μm到10μm范围内，在0.75μm到5.0μm范围内，在0.75μm到2.5μm范围内等。
非衍射或准非衍射光束通常具有复杂的强度分布，诸如那些相对于半径非单调地减小的强度分布。通过类比于高斯光束，对于非轴对称光束，可以将有效光斑尺寸wo，eff定义为在任何方向上距最大强度的径向位置(r＝0)的最短半径距离，在其处，强度降低到最大强度的1/e2。此外，对于轴对称光束，wo，eff是距最大强度的径向位置(r＝0)的径向距离，在该距离处，强度降低到最大强度的1/e2。基于非轴对称光束的有效光斑尺寸wo，eff或轴对称光束的光斑尺寸wo的瑞利范围的标准可以使用等式(31)用于非轴对称光束且使用等式(32)用于轴对称光束被指定为用于形成损伤区域的非衍射或准非衍射光束，如下：
其中FD是值至少为10、至少为50、至少为100、至少为250、至少为500、至少为1000、在10到2000范围内、在50到1500范围内、在100到1000范围内的无量纲发散因子。通过将等式(31)与等式(22)或(23)进行比较，可以看出，对于非衍射或准非衍射光束，在等式(31)中的距离“ZRx，最小和ZRy，最小中的较小者”(在该距离上有效光束尺寸(即有效光斑尺寸)加倍)是使用典型高斯光束分布的情况下所预期的距离的FD倍。无量纲发散因子FD为确定激光束是否为准非衍射提供了标准。如本文所用，如果在值FD≥10时激光束的特性满足等式(31)或等式(32)，则这个激光束被认为是准非衍射的。随着值FD的增大，激光束接近更接近完美的非衍射状态。此外，应当理解的是，等式(32)仅仅是等式(31)的简化，并且由此，等式(31)数学地描述了轴对称光束和非轴对称光束的无量纲发散因子FD。
现在参考图3-5，示意性地描绘了用于产生准非衍射(图3-5)的脉冲激光束112的光学组件100，并且在一些实施例中在透明工件160处产生相移焦线113(图4和5)的光学组件100。例如，图3描绘了用于脉冲激光加工的常规光学组件100，例如，用于产生脉冲激光束112，该脉冲激光束112是准非衍射的并形成非相移焦线113'。此外，图4和5都描绘了用于产生脉冲激光束112的光学组件100，该脉冲激光束112是准非衍射的，并使用相位修改光学元件140在透明工件160处形成相移焦线113。在一些实施例中，相位修改光学元件140包括波片、光学楔，或者一个或多个透镜130，它们中的至少一个相对于光束路径111偏移定位。
该一个或多个透镜130可以包括一个或多个聚焦透镜，诸如第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134。该一个或多个透镜130还可以包括准直透镜136和扩展透镜138。在图4的光学组件100中，第一聚焦透镜132相对于光束路径111偏移定位。此外，在图5的光学组件100中，第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134包括复合透镜131，该复合透镜131相对于光束路径111偏移定位。尽管图4描绘了第一聚焦透镜132相对于光束路径111偏移定位，并且图5描绘了第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134两者都相对于光束路径111偏移定位，但应当理解的是，相移焦线113的横截面相位轮廓150可以通过偏移该一个或多个透镜130中的任何透镜来引起。此外，该一个或多个透镜130中的至少一个可以使用一个或多个平移台190从光束路径111偏移定位，该平移台190可以耦合到该一个或多个透镜130。
图3-5中每幅所描绘的光学组件100还包括光束源100、光束转换元件120(例如，诸如轴棱锥透镜或环形孔之类的非球面光学元件122)，以及一个或多个透镜130。此外，透明工件160可以被定位成使得由光束源110输出的脉冲激光束112例如在穿过光束转换元件120之后并且此后穿过该一个或多个透镜130之后照射透明工件160。光轴102在光束源110和透明工件160之间沿着Z-轴延伸，使得当光束源110输出脉冲激光束112时，脉冲激光束112的光束路径111沿着光轴102延伸。如本文所用的“上游”和“下游”指的是沿着光束路径111的两个位置或部件相对于光束源110的相对定位。例如，第一部件在第二部件的上游，如果脉冲激光束112在穿过第二部件之前穿过第一部件的话。此外，如果脉冲激光束112在穿过第一部件之前穿过第二部件，则第一部件在第二部件的下游。
仍然参考图3-5，光束源110可以包括被配置为输出脉冲激光束112的任何已知的或尚待研发的光束源110。在操作中，通过透明工件160与由光束源110输出的脉冲激光束112相互作用，产生轮廓线170的缺陷172。在一些实施例中，光束源110可以输出包括例如1064nm、1030nm、532nm、530nm、355nm、343nm或266nm或215nm的波长的脉冲激光束112。此外，用于在透明工件160中形成缺陷172的脉冲激光束112可以很好地适用于对所选择的脉冲激光波长透明的材料。
用于形成缺陷172的合适激光波长是在其下透明工件160的线性吸收和散射的组合损失足够低的波长。在实施例中，由透明工件160在波长处线性吸收和散射引起的组合损失小于20％/mm，或小于15％/mm，或小于10％/mm，或小于5％/mm，或小于1％/mm，其中尺寸“/mm”指的是在脉冲激光束112的光束传播方向上(例如，Z方向)，透明工件160内每毫米的距离。许多玻璃工件的代表性波长包括Nd3+的基波和谐波波长(例如，Nd3+:YAG或Nd3+:YVO4，其具有接近1064nm的基波波长和接近532nm、355nm和266nm的较高次谐波波长)。还可以使用光谱中紫外、可见和红外部分中的满足给定基板材料的组合线性吸收和散射损失要求的其他波长。
在操作中，由光束源110输出的脉冲激光束112可以在透明工件160中产生多光子吸收(MPA)。MPA是同时吸收两个或更多个相同或不同频率的光子，其将分子从一种状态(通常是基态)激发到更高能量的电子态(即电离)。分子所涉及的较低态与较高态之间的能量差等于所涉及的光子的能量和。MPA，也被称作诱发吸收，可以为二阶或三阶(或更高阶)过程，例如，这比线性吸收弱了数个数量级。它与线性吸收的不同之处在于，例如，二阶诱发吸收的强度可以与光强度的平方成比例，因此它是非线性光学过程。
产生轮廓线170的穿孔步骤可以使用光束源110(例如，超短脉冲激光器)结合下面参考图3-5描绘和描述的光学器件，将光束斑114投射到透明工件160上并生成图1B的相移焦线113。相移焦线113包括具有一个或多个相位轮廓脊154的图2A和2B的横截面相位轮廓150，并且包括如上文定义的准非衍射光束，诸如高斯-贝塞尔光束或贝塞尔光束，以使透明工件160完全穿孔，以在透明工件160中形成一系列缺陷172。在一些实施例中，各个脉冲的脉冲持续时间在约1飞秒到约200皮秒的范围内，诸如约1皮秒到约100皮秒，5皮秒到约20皮秒等，并且各个脉冲的重复率可以在约1kHz到4MHz的范围内，诸如在约10kHz到约3MHz范围内，或约10kHz到约650kHz范围内。
同样参考图6A和6B，除了在上述各个脉冲重复率下的单个脉冲操作之外，可以以两个脉冲500A(例如，子脉冲)或更多个脉冲(诸如，例如，每个脉冲串3个脉冲、4个脉冲、5个脉冲、10个脉冲、15个脉冲、20个脉冲、或者更多个脉冲，诸如每脉冲串500有1个到30个脉冲，或者每脉冲串500有5个到20个脉冲)的脉冲串500产生脉冲。脉冲串500内的脉冲500A可以被持续时间分隔开，该持续时间在约1纳秒到约50纳秒的范围内，例如，约10纳秒到约30纳秒，诸如约20纳秒。在其他实施例中，脉冲串500内的脉冲500A可以被持续时间分隔开，该持续时间高达100皮秒(例如，0.1皮秒、5皮秒、10皮秒、15皮秒、18皮秒、20皮秒、22皮秒、25皮秒、30皮秒、50皮秒、75皮秒或其间的任何范围)。对于给定的激光器，脉冲串500内的相邻脉冲500A之间的时间间隔Tp(图6B)可以是相对均匀的(例如，在彼此的约10％内)。例如，在一些实施例中，脉冲串500内每个脉冲500A与随后脉冲在时间上间隔接近20纳秒(50MHz)。例如，每个脉冲串500之间的时间可以是约0.25微秒到约1000微秒，例如，约1微秒到约10微秒，或约3微秒到约8微秒。
在本文所描述的光束源110的示例性实施例中的一些中，对于光束源110输出包括大约200kHz的串重复率的脉冲激光束112的时间间隔Tb(图6B)为大约5微秒。激光脉冲串重复率与脉冲串中的第一脉冲到后续脉冲串中的第一脉冲之间的时间Tb(激光脉冲串重复率＝1/Tb)有关。在一些实施例中，激光脉冲串重复率可以是在约1kHz到约4MHz的范围内。在实施例中，激光脉冲串重复率可以是例如在约10kHz至650kHz的范围内。每个脉冲串中的第一脉冲与后续脉冲串中的第一脉冲之间的时间Tb可以是0.25微秒(4MHz脉冲串重复率)到约1000微秒(1kHz脉冲串重复率)，例如约0.5微秒(2MHz脉冲串重复率)到约40微秒(25kHz脉冲串重复率)，或约2微秒(500kHz脉冲串重复率)到约20微秒(50kHz脉冲串重复率)。确切时序、脉冲持续时间以及脉冲串重复率可以取决于激光器设计而改变，但高强度的短脉冲(Td<20皮秒并且在一些实施例中Td≤15皮秒)已示出尤其良好地工作。
脉冲串重复率可以在约1kHz到约2MHz的范围内，诸如约1kHz到约200kHz。爆发或产生脉冲串500是激光器操作的类型，其中脉冲500A的发射并非呈均匀且稳定的流，而是呈紧凑的脉冲串500簇。脉冲串激光束可以具有基于被操作的透明工件160的材料选择的波长，使得透明工件160的材料在该波长下基本上是透明的。在材料处测量的每脉冲串的平均激光功率可以是每mm材料厚度至少约40μJ。例如，在实施例中，每脉冲串的平均激光功率可以从约40μJ/mm到约2500μJ/mm，或约500μJ/mm到约2250μJ/mm。在具体示例中，对于0.5mm至0.7mm厚的康宁EAGLE透明工件，约300μJ到约600μJ的脉冲串可以切割和/或分离工件，这对应于约428μJ/mm到约1200μJ/mm的示例性范围(即，对于0.7mm EAGLE玻璃为300μJ/0.7mm，对于0.5mm EAGLE玻璃为600μJ/0.5mm)。
对透明工件160进行改性所需的能量可以根据脉冲串能量(即，脉冲串500内含有的能量，每个脉冲串500含有一系列脉冲500A)来描述，或根据单个激光脉冲(其中许多可包含脉冲串)内含有的能量来描述。每脉冲串的能量可以为约25μJ到约750μJ，例如约50μJ到约500μJ，或约50μJ到约250μJ。对于一些玻璃组合物，每脉冲串的能量可以为约100μJ到约250μJ。然而，对于显示器或TFT玻璃组合物，每脉冲串的能量可以更高(例如，约300μJ到约500μJ、或约400μJ到约600μJ，取决于透明工件160的特定的玻璃组合物)。对能够生成此类脉冲串的脉冲激光束112的使用有利于切割或修改透明材料，例如玻璃。与使用在时间上由单脉冲激光的重复率间隔开的单脉冲相比，使用脉冲串序列(其使激光能量在脉冲串内的快速脉冲序列内散布)允许获得比单脉冲激光与材料高强度相互作用可能的更大时间尺度。
再次参考图3-5，光束转换元件120可以包括位于光束源110和透明工件160之间的光束路径111内的非球面光学元件122。在操作中，使脉冲激光束112(例如，入射高斯光束)传播通过非球面光学元件122可以改变脉冲激光束112，使得脉冲激光束112传播超过非球面光学元件122的部分是准非衍射的，如上文所述。非球面光学元件122可以包括任何包括非球面形状的光学元件。在一些实施例中，非球面光学元件122可以包括锥形波前产生光学元件，诸如轴棱锥透镜，例如，负折射率轴棱锥透镜、正折射率轴棱锥透镜、反射轴棱锥透镜、衍射轴棱锥透镜、可编程空间光调制器轴棱锥透镜(例如，相位轴棱锥)等。
在一些实施例中，非球面光学元件122包括至少一个非球面表面，其形状被数学地描述为：
z′＝(cr2/1)+(1-(1+k)(c2r2))1/2+(a1r+a2r2+a3r3+a4r4+a5r5+a6r6+a7r7+a8r8+a9r9+a10r10+a11r11+a12r12
其中，z’是非球面的表面凹陷，r是在径向方向上(例如，x-方向上或y-方向上)非球面表面与光轴102之间的距离，c是非球面表面的表面曲率(即，ci＝1/Ri，其中R是非球面表面的表面半径)，k是圆锥常数，并且系数ai是描述非球面表面的第一到第十二阶非球面系数或更高阶非球面系数(多项式非球面)。在一个示例性实施例中，非球面光学元件122的至少一个非球面表面分别包括如下系数a1-a7：-0.085274788、0.065748845、0.077574995、-0.054148636、0.022077021、-0.0054987472、0.0006682955，且非球面系数a8-a12为0。在这个实施例中，该至少一个非球面表面具有圆锥常数k＝0。然而，因为系数a1具有非零值，所以这等效于具有非零值的圆锥常数k。因此，可以通过指定非零的圆锥常数k，非零的系数a1或非零k和非零系数a1的组合来描述等效表面。此外，在一些实施例中，通过至少一个具有非零值的更高阶非球面系数a2-a12(即，a2，a3…，a12中的至少一个≠0)来描述或定义该至少一个非球面表面。在一个示例性实施例中，非球面光学元件122包括诸如立方形光学元件之类的三阶非球面光学元件，其包括非零的系数a3。
在一些实施例中，当非球面光学元件122包括轴棱锥时，轴棱锥可以具有激光输出表面126(即，圆锥表面)，该激光输出表面126具有约1.2°的角度，诸如约0.5°到约5°，或约1°到约1.5°，或甚至约0.5°到约20°的角度，该角度是相对于激光输入表面124(即，平坦的表面)测量的，在该激光输入表面124上，脉冲激光束112进入轴棱锥透镜。此外，激光输出表面126终止于圆锥形尖端。此外，非球面光学元件122包括从激光输入表面124延伸到激光输出表面126并终止于圆锥形尖端处的中心线轴125。在其他实施例中，非球面光学元件122可以包括空间相位调制器，诸如空间光调制器，或衍射光学光栅。在操作中，非球面光学元件122将入射脉冲激光束112(例如，入射高斯光束)成形为准非衍射光束，该准非衍射光束又被引导通过该一个或多个透镜130。此外，在一些实施例中，光束转换元件120可以是环形孔。
仍然参考图3-5，该一个或多个透镜130可以包括第一聚焦透镜132、第二聚焦透镜134、准直透镜136和扩展透镜138。在一些实施例中，第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134被布置为复合透镜131。如图3-5所描绘的，扩展透镜138和准直透镜136的每一个沿着光束源110与第一和第二聚焦透镜132、134二者之间的光束路径111定位。具体地，扩展透镜138可以位于光束源110和准直透镜136之间，并且准直透镜136可以位于扩展透镜138与第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134之间。在操作中，扩展透镜138可以沿着在扩展透镜138和准直透镜136之间的光束路径111的部分扩展脉冲激光束112，并且准直透镜可以在准直空间135内准直脉冲激光束112，该准直空间135沿着在准直透镜136与第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134中定位最上游的那个(即，图3-5所示实施例中的第二聚焦透镜134)之间的光束路径111的部分定位。此外，第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134可以将脉冲激光束112聚焦到透明工件160中，该透明工件160可以位于成像平面104处。示例性透镜130包括平凸透镜、弯月形透镜、非球面透镜，或高阶校正聚焦透镜等。
现在参考图4，描绘了光学组件100的实施例，其中相位修改光学元件140包括第一聚焦透镜132，该第一聚焦透镜132相对于脉冲激光束112的光束路径111在径向偏移方向(例如，沿着脉冲激光束112的半径的方向，与光束传播方向正交)偏移定位。如图4所描绘的，第一聚焦透镜132可以从光束路径111(例如，在X-Y平面偏移)以偏移距离a偏移定位。具体地，偏移距离a是当脉冲激光束112照射第一聚焦透镜132的表面时，在X-Y平面内在第一聚焦透镜132的中心线轴137与脉冲激光束112的横截面中心之间的距离。
第一聚焦透镜132和光束路径111之间的相对偏移可以通过沿着X-Y平面移位第一聚焦透镜132，沿着X-Y平面移位光束源110，或二者来实现。充分破坏所得横截面相位轮廓150的对称性所需的偏移的量是光学组件100的光学布局和偏移透镜(例如，第一聚焦透镜132)的焦距的函数。尽管不旨在受理论的限制，据信当脉冲激光束112传播通过偏移透镜(例如，第一聚焦透镜132)时，脉冲激光束112沿着X-Y平面的不同横截面部分累积不同的附加相位以生成一个或多个相位轮廓脊154。作为示例，在偏移透镜(例如，第一聚焦透镜132)包括从约30微米到约40微米的焦距的实施例中，偏移距离a可以从约50微米到约500微米。此外，其他一些实施例，偏移距离a可以包括从约10微米到约1毫米，例如20微米、50微米、100微米、250微米、500微米等。在一些实施例中，偏移距离a可以从约20微米到约100微米，或从约50微米到约100微米等。在一些实施例中，偏移距离a可以包括从约10倍到约500倍的脉冲激光束112在脉冲激光束112与第一聚焦透镜132之间的接触位置处的横截面直径的距离。在一些实施例中，偏移距离a可以是脉冲激光束112的波长的函数，例如，偏移距离l可以是约50倍到500倍的脉冲激光束112的波长，例如75倍、100倍、150倍、200倍、250倍、300倍、350倍、400倍、450倍等。
通过相对于光束路径111偏移第一聚焦透镜132，所形成的相移焦线113的横截面相位轮廓150包括沿着或大致平行于相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154(图2A和2B)。此外，相位脊线151的定向可以通过偏移透镜沿着X-Y平面的径向偏移方向来控制。具体地，相位脊线151可以横向于偏移透镜的径向偏移方向延伸。例如，在诸如第一聚焦透镜132之类的偏移透镜在沿着X-轴的径向偏移方向偏移的实施例中，相位脊线151可以基本上沿着Y-轴延伸。此外，在诸如第一聚焦透镜132之类的偏移透镜在沿着Y-轴的径向偏移方向偏移的实施例中，相位脊线151可以基本上沿着X-轴延伸。
此外，通过相对于脉冲激光束112围绕光束路径111平移第一聚焦透镜132(例如，偏移透镜)，例如通过平移第一聚焦透镜132，平移脉冲激光束112，或两者都有，可以旋转脉冲激光束112的横截面。此外，在一些实施例中，当相对于脉冲激光束112围绕光束路径111平移第一聚焦透镜132时，第一聚焦透镜132与光束路径111之间的偏移距离a可以保持恒定。在操作中，相对于脉冲激光束112围绕光束路径111平移第一聚焦透镜132可以改变(例如，旋转)第一聚焦透镜132(例如，偏移透镜)的径向偏移方向，从而改变(例如，旋转)相位轮廓脊154的相位脊线151。此外，旋转该一个或多个相位轮廓脊154的相位脊线151可以改变在透明工件160中形成的缺陷172的径向臂176的方向，使得在透明工件160中形成的轮廓线170可以包括沿着透明工件160的成像表面162的曲率。
此外，在一个实施例中，相位修改光学元件140，例如相对于光束路径111偏移定位的第一聚焦透镜132，不改变所形成的脉冲激光束112和所形成的相移焦线113的强度分布。作为一个示例，在脉冲激光束112在穿过第一聚焦透镜132(例如，偏移透镜)之前包括轴对称强度分布(例如，圆形强度分布)的实施例中，脉冲激光束112将在穿过第一聚焦透镜132(例如，偏移透镜)之后保持该轴对称强度分布。作为另一个示例，在脉冲激光束112在穿过第一聚焦透镜132(例如，偏移透镜)之前包括非轴对称强度分布(例如，椭圆形强度分布)的实施例中，脉冲激光束112将在穿过第一聚焦透镜132(例如，偏移透镜)之后保持该非轴对称强度分布。
现在参考图5，描绘了光学组件100的实施例，其中相位修改光学元件140包括被布置为复合透镜131的第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134，其每一个都相对于脉冲激光束112的光束路径111在径向偏移方向上偏移定位。例如，第一和第二聚焦透镜132、134两者可以在相同方向上径向地偏移或可替换地，在不同方向上径向地偏移。在操作中，可以通过一个或多个平移台190的运动使第一和第二聚焦透镜132、134偏移。
如图5所描绘的，第一聚焦透镜132可以从光束路径111(例如，在X-Y平面上偏移)以偏移距离a偏移定位，该偏移距离a是在X-Y平面内在第一聚焦透镜132的中心线轴137与当脉冲激光束112照射第一聚焦透镜132的表面时的脉冲激光束112的横截面中心之间的距离。此外，第二聚焦透镜134可以从光束路径111(例如，在X-Y平面上偏移)以偏移距离b偏移定位，该偏移距离b是在X-Y平面内在第二聚焦透镜134的中心线轴139与当脉冲激光束112照射第二聚焦透镜134的表面时的脉冲激光束112的横截面中心之间的距离。在一些实施例中，偏移距离a等于偏移距离b。在其他实施例中，偏移距离a不等于偏移距离b，例如，偏移距离a可以大于偏移距离b或小于偏移距离b。此外，偏移距离a和偏移距离b可以是上文关于图4描述的偏移距离中的任何偏移距离，例如，从约10微米到约1毫米，例如，20微米、50微米、100微米、250微米、500微米等。
仍然参考图5，通过相对于光束路径111偏移第一和第二聚焦透镜132、134，所形成的相移焦线113的横截面相位轮廓150包括沿着或大致平行于相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154(图2A和2B)。此外，相位脊线151的定向可以通过偏移透镜沿着X-Y平面的径向偏移方向来控制。具体地，相位脊线151可以横向于第一和第二聚焦透镜132、134(例如，偏移透镜)的径向偏移方向延伸。此外，通过相对于脉冲激光束112围绕光束路径111平移第一和第二聚焦透镜132、134(例如，偏移透镜)，例如通过平移第一和第二聚焦透镜132、134，平移脉冲激光束112，或两者都有，如上文关于图4所描述的，可以旋转脉冲激光束112的横截面。此外，相对于光束路径111偏移第一和第二聚焦透镜132、134不改变所形成的脉冲激光束112和所形成的相移焦线113的强度分布，如上文关于图4所描述的。尽管不旨在受理论的限制，据信多个偏移透镜相对于光束路径111的偏移距离可以小于单个偏移透镜的偏移距离，以引起类似的相位修改，例如，多个偏移透镜可以对所形成的相移焦线113具有累积的相位修改效果。
再次参考图1A-5，用于形成包括沿着期望的分离线165的缺陷172的轮廓线170的方法包括将沿着光束路径111定向的并由光束源110输出的脉冲激光束112引导(例如，定位)到透明工件160中，使得被引导到透明工件160中的脉冲激光束112的部分在透明工件内生成诱发吸收，并且该诱发吸收在透明工件160内产生缺陷172。例如，脉冲激光束112可以包括足以超过透明工件160的损伤阈值的脉冲能量和脉冲持续时间。在一些实施例中，将脉冲激光束112引导到透明工件160中包括将由光束源110输出的脉冲激光束112聚焦成沿着光束传播方向(例如，Z轴)定向的相移焦线113。透明工件160被定位在光束路径111中以至少部分地与脉冲激光束112的相移焦线113重叠。因此，相移焦线113被引导到透明工件160中。脉冲激光束112，例如相移焦线113在透明工件160内生成诱发吸收，以在透明工件160中形成缺陷172。在一些实施例中，可以以几百千赫兹(即，每秒几十万个缺陷)的速率产生各个缺陷172。
在一些实施例中，相位修改光学元件140，例如，一个或多个透镜130(例如，第一聚焦透镜132和/或第二聚焦透镜134)可以将脉冲激光束112聚焦成相移焦线113。此外，相位修改光学元件140，例如，该一个或多个透镜130中的至少一个(即，图4所描绘的示例中的第一聚焦透镜132，与图5所描绘的示例中的第一和第二聚焦透镜132、134两者)沿着光束路径111偏移定位，还可以引起相移焦线113内的相位修改，以形成具有沿着相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154的横截面相位轮廓150。此外，相位脊线151的定向可以通过偏移透镜的径向偏移方向来控制。具体地，相位脊线151可以横向于偏移透镜的径向偏移方向。
在操作中，通过将脉冲激光束112相对于透明工件160适当地定位和/或对齐，以及通过适当地选择光学组件100的参数，可以控制相移焦线113的位置。例如，可以沿着Z-轴并且绕Z-轴控制相移焦线113的位置。此外，相移焦线113可以具有长度在约0.1mm到约100mm的范围内，或者在约0.1mm至约10mm的范围内。各种实施例可以被配置为具有相移焦线113，其长度l为约0.1mm、约0.2mm、约0.3mm、约0.4mm、约0.5mm、约0.7mm，约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、或约5mm，例如，从约0.5mm到约5mm。在一些实施例中，相移焦线可以包括下列直径(例如，光束强度降低到1/e2处的半径的两倍)：约0.1μm到约250μm，例如约0.5μm到约0.25μm，1μm到约10μm等，诸如约0.1μm、0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、20μm、25μm、50μm、100μm、200μm等。此外，相移焦线113可以包括长度与直径的纵横比为约1到约10000，例如，约2、5、10、15、20、25、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、5000等。
仍然参考图1A-5，用于形成包括沿着期望的分离线165的缺陷172的轮廓线170的方法可以包括相对于脉冲激光束112平移透明工件160(或可以相对于透明工件160平移脉冲激光束112，例如，在图1A和2中描绘的平移方向101上)以形成描绘出具有缺陷172的期望部分的形状的轮廓线170。缺陷172可以穿透玻璃的整个深度。应当理解，虽然有时被描述为“孔”或“孔状”，但是本文公开的缺陷172通常可以不是空隙空间，而是工件160的已经通过如本文所描述的激光加工进行了改性的部分。在一些实施例中，缺陷172通常可以彼此分开约0.1微米到约500微米的距离，例如，约1微米到约200微米、约2微米到约100微米、约5微米到约20微米等。例如，缺陷172之间的合适间距可以为约0.1微米到约30微米，诸如对于TFT/显示器玻璃组合物为约5微米到约15微米、约5微米到约12微米、约7微米到约15微米，或约7微米到约12微米。此外，通过使用一个或多个平移台190移动透明工件160和/或光束源110可以执行透明工件160相对于脉冲激光束112的平移。
除了单个透明工件160的穿孔之外，该加工还可以用于穿透透明工件160的堆叠，诸如玻璃片的堆叠，并且可以通过单次激光通过完全穿透总高度达几mm的玻璃堆叠。单个玻璃堆叠可以在堆叠内包括各种玻璃类型，例如一层或多层钠钙玻璃，其层叠有一层或多层康宁(Corning)代码2318玻璃。玻璃堆叠可以额外在各种位置具有空气间隙。根据另一个实施例，诸如粘合剂之类的延性层可以设置在玻璃堆叠之间。然而，本文所描述的脉冲激光加工仍将在单次通过中完全穿透这种堆叠的上玻璃层和下玻璃层两者。
此外，跟随在透明工件160中形成轮廓线170，可以利用诸如机械或热源之类的应力诱发源来沿着轮廓线170分离透明工件160。根据实施例，诸如红外激光束之类的热源可用于产生热应力，从而在轮廓线170处分离透明工件160。在一些实施例中，红外激光可以用于发起自发分离，然后可以机械地完成分离。用于在玻璃中产生热应力的合适的红外激光通常将具有容易被玻璃吸收的波长，通常具有1.2微米到13微米范围内的波长，例如，4微米到12微米范围内。红外激光束，诸如由二氧化碳激光器(“CO2激光器”)、一氧化碳激光器(“CO激光器”)、固态激光器、激光二极管或其组合产生的激光束，是一种受控热源，其在轮廓线170处或附近迅速提高透明工件160的温度。该快速加热可以在透明工件160中在轮廓线170上或附近构建压缩应力。由于加热的玻璃表面的面积与透明工件160的总表面积相比相对较小，因此加热区域相对快速地冷却。所形成的温度梯度在透明工件160中引起足以沿着轮廓线170并穿透透明工件160的厚度传播裂缝的拉伸应力，导致透明工件160沿轮廓线170完全分离。不受理论束缚，据信拉伸应力可以由工件的具有较高局部温度的部分中的玻璃膨胀(即，变化的密度)引起。
鉴于前文的描述，应该理解的是，通过使用由光学组件成形为相移焦线的脉冲激光束使得相移焦线沿着期望的分离线照射透明工件，可以增强包括沿着期望的分离线的缺陷的轮廓线的形成。
示例
示例1
示例1是脉冲激光束112传播通过图3所描绘的光学组件100以生成非相移焦线113'的实验结果。图7A描绘了非相移焦线113'的横截面强度分布，并且图7B描绘了非相移焦线113'的横截面相位轮廓150。如在图7A和7B中描绘的，横截面强度分布和横截面相位轮廓150两者都是轴对称的。此外，横截面相位轮廓150不包括一个或多个相位轮廓脊154。因此，形成在图7C描绘的的透明工件160中的所得缺陷172包括随机定向的径向臂176。
示例2
示例2是脉冲激光束112传播通过图5所描绘的光学组件100以生成相移焦线113的实验结果。在示例2中，第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134各自均在X-方向和Y-方向上偏移约250μm，使得第一聚焦透镜132的偏移距离a和第二聚焦透镜134的偏移距离b各自为约354μm。图8A描绘了相移焦线113的横截面强度分布，并且图8B描绘了相移焦线113的横截面相位轮廓150。如在图8A中所描绘的，横截面强度分布是轴对称的。此外，如在图8B中所描绘的，横截面相位轮廓150包括沿着对角地(例如，在X方向和Y方向两者上)延伸的相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154。因此，形成在图8C描绘的透明工件160中的所得缺陷172包括沿着相位脊线151延伸的径向臂176。
示例3
示例3是脉冲激光束112传播通过图5所描绘的光学组件100以生成相移焦线113的实验结果。在示例3中，第一聚焦透镜132和第二聚焦透镜134各自在X-方向上偏移约250μm，使得第一聚焦透镜132的偏移距离a和第二聚焦透镜134的偏移距离b各自为约250μm。图9A描绘了相移焦线113的横截面强度分布，并且图9B描绘了相移焦线113的横截面相位轮廓150。如在图9A中描绘的，横截面强度分布是轴对称的。此外，如在图9B中所描绘的，横截面相位轮廓150包括沿着基本上沿着Y-方向延伸的相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154。因此，形成在图9C描绘的透明工件160中的所得缺陷172包括在Y-方向上沿着相位脊线151延伸的径向臂176。
示例4
示例4是脉冲激光束112传播通过图4所描绘的光学组件100以生成相移焦线113的实验结果。在示例4中，第一聚焦透镜132在X-方向与Y-方向上均偏移约250μm，使得偏移距离a为约354μm。图10A描绘了相移焦线113的横截面强度分布，并且图10B描绘了相移焦线113的横截面相位轮廓150。如在图10A中描绘的，横截面强度分布是轴对称的。此外，如在图10B中所描绘的，横截面相位轮廓150包括沿着对角地(例如，在X方向和Y方向两者上)延伸的相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154。因此，形成在图10C描绘的透明工件160中的所得缺陷172包括在X-方向与Y-方向上沿着相位脊线151延伸的径向臂176。
示例5
示例5是脉冲激光束112传播通过图4所描绘的光学组件100以生成相移焦线113的实验结果。在示例5中，第一聚焦透镜132在X-方向上偏移约250μm，使得第一聚焦透镜132的偏移距离a为约250μm。图11A描绘了相移焦线113的横截面强度分布，并且图11B描绘了相移焦线113的横截面相位轮廓150。如在图11A中描绘的，横截面强度分布是轴对称的。此外，如在图11B中所描绘的，横截面相位轮廓150包括沿着基本上沿着Y-方向延伸的相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154。因此，形成在图11C描绘的透明工件160中的所得缺陷172包括在Y-方向上沿着相位脊线151延伸的径向臂176。
示例6
示例6是脉冲激光束112传播通过图4所描绘的光学组件100以生成相移焦线113的实验结果。在示例6中，第一聚焦透镜132在X-方向上偏移约500μm，使得第一聚焦透镜132的偏移距离a为约500μm。图12A描绘了相移焦线113的横截面强度分布，并且图12B描绘了相移焦线113的横截面相位轮廓150。如在图12A中描绘的，横截面强度分布是轴对称的。此外，如在图12B中所描绘的，横截面相位轮廓150包括沿着基本上沿着Y-方向延伸的相位脊线151延伸的一个或多个相位轮廓脊154。因此，形成在图12C描绘的透明工件160中的所得缺陷172包括在Y-方向上沿着相位脊线151延伸的径向臂176。此外，如在图12B中所描绘的，通过增加第一聚焦透镜132的偏移距离a，相邻相位轮廓脊154之间的间距减小。
范围在本文中可被表达为从“约”一个特定值和/或到“约”另一特定值。当表达这种范围时，另一实施例包括从该一个特定值和/或到该另一特定值。类似地，当值被表达为近似值时，通过使用先行词“约”，将理解该特定值形成另一实施例。将进一步理解的是，每一个范围的端点在关于另一端点以及独立于另一端点两方面都是显著的。
如本文中所使用的方向性术语(例如，上、下、右、左、前、后、顶部、底部)仅参考如所绘制的附图作出，而不旨在隐含绝对取向。
除非另外明确地指出，此处所阐述的任何方法决不会被解释为要求其步骤以特定的顺序执行，也不要求任何装置特定定向。因此，在方法权利要求实际上未叙述要遵循其步骤的顺序、或者任何装置权利要求实际上未叙述各个部件的顺序或定向、或者在权利要求或描述中没有以其他方式特别说明这些步骤将被限制于特定顺序、或者没有记载对装置的组件的特定顺序或定向的情况下，在任何方面，决不旨在推断顺序或定向。这适用用于解译的任何可能的非明确的基础，包括：相对于步骤排列、操作流程、部件的顺序或部件的定向的逻辑事项；从语法组织或标点推出的普通含义；以及说明书中所描述的实施例的数量或类型。
如本文中所使用的，单数形式“一/一个(a/an)”、和“该(the)”包括复数指代物，除非上下文明确地另作规定。因此，例如，对“部件”的引用包括具有两个或多个这样的部件的方面，除非上下文明确地另作指示。
对本领域的技术人员显而易见的是，可对本文描述的实施例作出各种修改和变化而不背离要求保护的主题的精神和范围。因此，旨在使说明书覆盖本文描述的各实施例的多种修改和变化，只要这些修改和变化落在所附权利要求书及其等效方案的范围内。

Claims (24)

1.一种用于激光加工透明工件的方法，所述方法包括：
在所述透明工件中形成轮廓线，所述轮廓线包括在所述透明工件中的缺陷，其中，形成所述轮廓线包括：
引导沿着光束路径定向的并且由光束源输出的脉冲激光束通过光束转换元件；以及
引导所述脉冲激光束通过相位修改光学元件并进入所述透明工件，使得所述脉冲激光束的被引导进入所述透明工件的一部分包括相移焦线，所述相移焦线具有横向于所述脉冲激光束的光束传播方向的横截面相位轮廓，其中：
所述横截面相位轮廓包括由所述相位修改光学元件引起的一个或多个相位轮廓脊，所述一个或多个相位轮廓脊沿着一个或多个相位脊线延伸；并且
所述相移焦线在所述透明工件内生成诱发吸收，所述诱发吸收在所述透明工件内产生缺陷，所述缺陷包括中心缺陷区域和至少一个从所述中心缺陷区域在径向缺陷方向上向外延伸的径向臂，所述径向缺陷方向定向在所述相移焦线的所述一个或多个相位脊线的20°内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述径向缺陷方向定向在所述相移焦线的所述一个或多个相位脊线的5°内。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述径向缺陷方向平行于所述相移焦线的所述一个或多个相位脊线。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述相位修改光学元件包括在径向偏移方向上从所述光束路径偏移定位的透镜。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述透镜包括聚焦透镜；
扩展透镜和准直透镜各自沿着所述光束路径定位在所述光束源和所述聚焦透镜之间的；并且
所述扩展透镜定位在所述光束源和所述准直透镜之间，并且所述准直透镜定位在所述扩展透镜和所述聚焦透镜之间。
6.如权利要求4或5所述的方法，所述方法进一步包括：
围绕所述光束路径平移所述透镜；以及
沿着所述轮廓线相对于彼此平移所述透明工件和所述脉冲激光束，从而在所述透明工件内沿着所述轮廓线激光形成多个缺陷，使得所述轮廓线的一部分包括沿着所述透明工件的成像表面的曲率。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，进一步包括沿着所述轮廓线相对于彼此平移所述透明工件和所述脉冲激光束，从而在所述透明工件内沿着所述轮廓线激光形成多个缺陷。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括沿着所述轮廓线或在所述轮廓线附近将红外激光束引导到所述透明工件上，以沿着所述轮廓线分离所述透明工件。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述相移焦线包括从拖尾部分相移的前导部分，使得所述相移焦线的所述前导部分在所述相移焦线的所述拖尾部分照射所述透明工件之前照射所述透明工件。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述相移焦线将非轴对称光束斑投射到所述透明工件的成像表面上。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，被引导进入所述透明工件的所述脉冲激光束的所述部分包括：
波长λ；
有效光斑尺寸wo，eff；以及
横截面，所述横截面包括在横截面x-方向上的最小瑞利范围ZRx，最小和在横截面y-方向上的最小瑞利范围ZRy，最小，其中ZRx，最小和ZRy，最小中的较小者大于其中FD是包括10或更大值的无量纲发散因子。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述无量纲发散因子FD包括从约50到约1500的值。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述光束转换元件包括非球面光学元件、环形孔，或两者。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述非球面光学元件包括折射轴棱锥、反射轴棱锥、负轴棱锥、空间光调制器、衍射光学器件，或立方形光学元件。
15.一种用于激光加工透明工件的方法，所述方法包括：
将脉冲激光束定位在所述透明工件中，所述脉冲激光束在光束传播方向上沿光学路径传播并包括：
足以超过所述透明工件的损伤阈值的脉冲能量和脉冲持续时间；以及
相移焦线，所述相移焦线将轴对称光束斑投射到所述透明工件的成像表面上，并且在所述轴对称光束斑处包括横截面相位轮廓，其中：
所述横截面相位轮廓包括沿着一个或多个相位脊线沿着所述横截面相位轮廓延伸的一个或多个相位轮廓脊；以及
所述相移焦线在所述透明工件内生成诱发吸收，所述诱发吸收在所述透明工件内产生缺陷，所述缺陷包括中心缺陷区域和至少一个从所述中心缺陷区域在径向缺陷方向上向外延伸的径向臂，所述径向缺陷方向定向在所述相移焦线的所述一个或多个相位脊线的20°内。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括引导所述脉冲激光束通过透镜，所述透镜在径向偏移方向上偏移光束路径定位。
17.如权利要求15或16所述的方法，进一步包括引导所述脉冲激光束通过光束转换元件，所述光束转换元件包括非球面光学元件、环形孔，或两者。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，被引导进入所述透明工件的所述脉冲激光束的一部分包括：
波长λ；
光斑尺寸wo；以及
横截面，所述横截面包括大于的瑞利范围ZR，其中FD是包括10或更大值的无量纲发散因子。
19.如权利要求15-18中任一项所述的方法，进一步包括沿着轮廓线相对于彼此平移所述透明工件和所述脉冲激光束，从而在所述透明工件内沿着所述轮廓线激光形成多个缺陷。
20.一种用于激光加工透明工件的方法，所述方法包括：
在所述透明工件中形成轮廓线，所述轮廓线包括在所述透明工件中的缺陷，其中，形成所述轮廓线包括：
引导沿着光束路径定向的并且由光束源输出的脉冲激光束通过非球面光学元件；以及
引导所述脉冲激光束通过相位修改光学元件并进入所述透明工件，使得所述脉冲激光束的被引导进入所述透明工件的一部分包括相移焦线，所述相移焦线具有横截面相位轮廓，其中：
所述相移焦线包括从拖尾部分相移的前导部分，使得所述相移焦线的所述前导部分在所述相移焦线的所述拖尾部分照射所述透明工件之前照射所述透明工件；
所述相移焦线在所述透明工件内生成诱发吸收，所述诱发吸收在所述透明工件内产生缺陷，所述缺陷包括中心缺陷区域和至少一个从所述中心缺陷区域在径向缺陷方向上向外延伸的径向臂；并且
所述相移焦线将轴对称光束斑投射到所述透明工件的成像表面上。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述相位修改光学元件包括在径向偏移方向上从所述光束路径偏移定位的透镜。
22.如权利要求20或21所述的方法，进一步包括沿着所述轮廓线相对于彼此平移所述透明工件和所述脉冲激光束，从而在所述透明工件内沿着所述轮廓线激光形成多个缺陷。
23.如权利要求20-22中任一项所述的方法，其特征在于：
当所述相移焦线的所述前导部分照射所述透明工件时，所述相移焦线的所述前导部分与所述横截面相位轮廓的一个或多个相位轮廓脊对应；
所述一个或多个相位轮廓脊沿着一个或多个相位脊线延伸；以及
所述至少一个径向臂的所述径向缺陷方向定向在所述相移焦线的所述一个或多个相位脊线的20°内。
24.如权利要求20-23中任一项所述的方法，其特征在于，被引导进入所述透明工件的所述脉冲激光束的所述部分包括：
波长λ；
光斑尺寸wo；以及
横截面，所述横截面包括大于的瑞利范围ZR，其中FD是包括10或更大值的无量纲发散因子。
CN201880023323.9A 2017-02-09 2018-02-06 使用相移焦线激光加工透明工件的装置和方法 Expired - Fee Related CN110494255B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762456774P 2017-02-09 2017-02-09
US62/456,774 2017-02-09
PCT/US2018/016941 WO2018148155A1 (en) 2017-02-09 2018-02-06 Apparatus and methods for laser processing transparent workpieces using phase shifted focal lines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110494255A true CN110494255A (zh) 2019-11-22
CN110494255B CN110494255B (zh) 2021-07-30

Family

ID=61244750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880023323.9A Expired - Fee Related CN110494255B (zh) 2017-02-09 2018-02-06 使用相移焦线激光加工透明工件的装置和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10688599B2 (zh)
EP (1) EP3580009A1 (zh)
JP (1) JP2020507476A (zh)
KR (1) KR20190116996A (zh)
CN (1) CN110494255B (zh)
TW (1) TW201832856A (zh)
WO (1) WO2018148155A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115770946A (zh) * 2022-12-09 2023-03-10 苏州龙驰半导体科技有限公司 一种晶圆切割方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10830943B2 (en) 2017-10-31 2020-11-10 Corning Incorporated Optical fibers and optical systems comprising the same
DE102018126381A1 (de) * 2018-02-15 2019-08-22 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen einer Trennlinie in ein transparentes sprödbrüchiges Material, sowie verfahrensgemäß herstellbares, mit einer Trennlinie versehenes Element
CN109676269B (zh) * 2019-01-31 2021-02-23 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种led晶圆片的激光预分割方法及装置
CN114364484A (zh) * 2019-07-01 2022-04-15 康宁股份有限公司 使用弯曲准非衍射激光射束来激光加工透明工件的方法
DE102020105540A1 (de) * 2019-10-11 2021-04-15 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Optisches Stanzen von Mikrolöchern in Dünnglas
KR20210110510A (ko) * 2020-02-28 2021-09-08 쇼오트 아게 유리 부재의 분리 방법 및 유리 서브부재
DE102020123787A1 (de) * 2020-09-11 2022-03-17 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Trennen eines transparenten Materials
CN113226632A (zh) * 2021-03-31 2021-08-06 长江存储科技有限责任公司 用于切割半导体结构的激光系统及其操作方法
CN114145908B (zh) * 2021-11-05 2023-03-24 华中科技大学 一种使用聚焦线光斑产生曲面扫描面的方法和装置
DE102021131811A1 (de) 2021-12-02 2023-06-07 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks
US11959961B2 (en) 2022-04-08 2024-04-16 Orbotech Ltd. Method of determining an X and Y location of a surface particle
US20240010544A1 (en) 2022-07-07 2024-01-11 Corning Incorporated Methods for drilling features in a substrate using laser perforation and laser ablation
CN117655563B (zh) * 2024-01-31 2024-05-28 成都沃特塞恩电子技术有限公司 激光切割路径规划方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001021353A1 (en) * 1999-09-17 2001-03-29 Isis Innovation Limited Laser apparatus for use in material processing
CN102233485A (zh) * 2010-04-30 2011-11-09 Qmc株式会社 目标对象处理方法和目标对象处理装置
CN105102179A (zh) * 2013-03-27 2015-11-25 浜松光子学株式会社 激光加工装置及激光加工方法
DE102014116958A1 (de) * 2014-11-19 2016-05-19 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Diffraktives optisches Strahlformungselement
DE102014116957A1 (de) * 2014-11-19 2016-05-19 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Optisches System zur Strahlformung
CN106029287A (zh) * 2013-12-17 2016-10-12 康宁股份有限公司 用激光来激光切割蓝宝石基材的方法和有系列缺陷边缘的含蓝宝石制品

Family Cites Families (378)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1790397A (en) 1931-01-27 Glass workins machine
US2682134A (en) 1951-08-17 1954-06-29 Corning Glass Works Glass sheet containing translucent linear strips
US2749794A (en) 1953-04-24 1956-06-12 Corning Glass Works Illuminating glassware and method of making it
GB1242172A (en) 1968-02-23 1971-08-11 Ford Motor Co A process for chemically cutting glass
US3647410A (en) 1969-09-09 1972-03-07 Owens Illinois Inc Glass ribbon machine blow head mechanism
US3729302A (en) 1970-01-02 1973-04-24 Owens Illinois Inc Removal of glass article from ribbon forming machine by vibrating force
US3775084A (en) 1970-01-02 1973-11-27 Owens Illinois Inc Pressurizer apparatus for glass ribbon machine
US3695497A (en) 1970-08-26 1972-10-03 Ppg Industries Inc Method of severing glass
US3695498A (en) 1970-08-26 1972-10-03 Ppg Industries Inc Non-contact thermal cutting
DE2231330A1 (de) 1972-06-27 1974-01-10 Agfa Gevaert Ag Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines scharfen fokus
DE2757890C2 (de) 1977-12-24 1981-10-15 Fa. Karl Lutz, 6980 Wertheim Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Behältnissen aus Röhrenglas, insbesondere Ampullen
JPS5713480A (en) 1980-06-26 1982-01-23 Hitachi Ltd Crt display unit
US4441008A (en) 1981-09-14 1984-04-03 Ford Motor Company Method of drilling ultrafine channels through glass
US4546231A (en) 1983-11-14 1985-10-08 Group Ii Manufacturing Ltd. Creation of a parting zone in a crystal structure
US4646308A (en) 1985-09-30 1987-02-24 Spectra-Physics, Inc. Synchronously pumped dye laser using ultrashort pump pulses
US4749400A (en) 1986-12-12 1988-06-07 Ppg Industries, Inc. Discrete glass sheet cutting
DE3789858T2 (de) 1986-12-18 1994-09-01 Sumitomo Chemical Co Platten für Lichtkontrolle.
US4918751A (en) 1987-10-05 1990-04-17 The University Of Rochester Method for optical pulse transmission through optical fibers which increases the pulse power handling capacity of the fibers
IL84255A (en) 1987-10-23 1993-02-21 Galram Technology Ind Ltd Process for removal of post- baked photoresist layer
JPH01179770A (ja) 1988-01-12 1989-07-17 Hiroshima Denki Gakuen 金属とセラミックスとの接合方法
US4764930A (en) 1988-01-27 1988-08-16 Intelligent Surgical Lasers Multiwavelength laser source
US4907586A (en) 1988-03-31 1990-03-13 Intelligent Surgical Lasers Method for reshaping the eye
US4929065A (en) 1988-11-03 1990-05-29 Isotec Partners, Ltd. Glass plate fusion for macro-gradient refractive index materials
US4891054A (en) 1988-12-30 1990-01-02 Ppg Industries, Inc. Method for cutting hot glass
US5112722A (en) 1989-04-12 1992-05-12 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Method of producing light control plate which induces scattering of light at different angles
US5104210A (en) 1989-04-24 1992-04-14 Monsanto Company Light control films and method of making
US5035918A (en) 1989-04-26 1991-07-30 Amp Incorporated Non-flammable and strippable plating resist and method of using same
US5040182A (en) 1990-04-24 1991-08-13 Coherent, Inc. Mode-locked laser
EP0614388B1 (en) 1991-11-06 2002-06-12 LAI, Shui, T. Corneal surgery device
US5265107A (en) 1992-02-05 1993-11-23 Bell Communications Research, Inc. Broadband absorber having multiple quantum wells of different thicknesses
JPH05323110A (ja) 1992-05-22 1993-12-07 Hitachi Koki Co Ltd 多ビーム発生素子
US6016223A (en) 1992-08-31 2000-01-18 Canon Kabushiki Kaisha Double bessel beam producing method and apparatus
CA2112843A1 (en) 1993-02-04 1994-08-05 Richard C. Ujazdowski Variable repetition rate picosecond laser
US6489589B1 (en) 1994-02-07 2002-12-03 Board Of Regents, University Of Nebraska-Lincoln Femtosecond laser utilization methods and apparatus and method for producing nanoparticles
US5436925A (en) 1994-03-01 1995-07-25 Hewlett-Packard Company Colliding pulse mode-locked fiber ring laser using a semiconductor saturable absorber
US5400350A (en) 1994-03-31 1995-03-21 Imra America, Inc. Method and apparatus for generating high energy ultrashort pulses
US5778016A (en) 1994-04-01 1998-07-07 Imra America, Inc. Scanning temporal ultrafast delay methods and apparatuses therefor
JP2526806B2 (ja) 1994-04-26 1996-08-21 日本電気株式会社 半導体レ―ザおよびその動作方法
WO1995031023A1 (en) 1994-05-09 1995-11-16 Massachusetts Institute Of Technology Dispersion-compensated laser using prismatic end elements
US5434875A (en) 1994-08-24 1995-07-18 Tamar Technology Co. Low cost, high average power, high brightness solid state laser
US5696782A (en) 1995-05-19 1997-12-09 Imra America, Inc. High power fiber chirped pulse amplification systems based on cladding pumped rare-earth doped fibers
JPH09106243A (ja) 1995-10-12 1997-04-22 Dainippon Printing Co Ltd ホログラムの複製方法
US5736709A (en) 1996-08-12 1998-04-07 Armco Inc. Descaling metal with a laser having a very short pulse width and high average power
US7353829B1 (en) 1996-10-30 2008-04-08 Provectus Devicetech, Inc. Methods and apparatus for multi-photon photo-activation of therapeutic agents
KR100490317B1 (ko) 1996-11-13 2005-05-17 코닝 인코포레이티드 내부적으로 채널화된 유리 제품의 제조방법
US6156030A (en) 1997-06-04 2000-12-05 Y-Beam Technologies, Inc. Method and apparatus for high precision variable rate material removal and modification
BE1011208A4 (fr) 1997-06-11 1999-06-01 Cuvelier Georges Procede de decalottage de pieces en verre.
DE19728766C1 (de) 1997-07-07 1998-12-17 Schott Rohrglas Gmbh Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung einer Sollbruchstelle bei einem Glaskörper
US6078599A (en) 1997-07-22 2000-06-20 Cymer, Inc. Wavelength shift correction technique for a laser
JP3264224B2 (ja) 1997-08-04 2002-03-11 キヤノン株式会社 照明装置及びそれを用いた投影露光装置
DE19750320C1 (de) 1997-11-13 1999-04-01 Max Planck Gesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Lichtpulsverstärkung
WO1999029243A1 (en) 1997-12-05 1999-06-17 Thermolase Corporation Skin enhancement using laser light
US6501578B1 (en) 1997-12-19 2002-12-31 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus and method for line of sight laser communications
JPH11197498A (ja) 1998-01-13 1999-07-27 Japan Science & Technology Corp 無機材料内部の選択的改質方法及び内部が選択的に改質された無機材料
US6272156B1 (en) 1998-01-28 2001-08-07 Coherent, Inc. Apparatus for ultrashort pulse transportation and delivery
JPH11240730A (ja) 1998-02-27 1999-09-07 Nec Kansai Ltd 脆性材料の割断方法
JPH11269683A (ja) 1998-03-18 1999-10-05 Armco Inc 金属表面から酸化物を除去する方法及び装置
US6160835A (en) 1998-03-20 2000-12-12 Rocky Mountain Instrument Co. Hand-held marker with dual output laser
DE69931690T2 (de) 1998-04-08 2007-06-14 Asml Netherlands B.V. Lithographischer Apparat
US6256328B1 (en) 1998-05-15 2001-07-03 University Of Central Florida Multiwavelength modelocked semiconductor diode laser
JPH11347758A (ja) 1998-06-10 1999-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超精密加工装置
US6407360B1 (en) 1998-08-26 2002-06-18 Samsung Electronics, Co., Ltd. Laser cutting apparatus and method
DE19851353C1 (de) 1998-11-06 1999-10-07 Schott Glas Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden eines Laminats aus einem sprödbrüchigen Werkstoff und einem Kunststoff
JP3178524B2 (ja) 1998-11-26 2001-06-18 住友重機械工業株式会社 レーザマーキング方法と装置及びマーキングされた部材
US7649153B2 (en) 1998-12-11 2010-01-19 International Business Machines Corporation Method for minimizing sample damage during the ablation of material using a focused ultrashort pulsed laser beam
US6445491B2 (en) 1999-01-29 2002-09-03 Irma America, Inc. Method and apparatus for optical sectioning and imaging using time-gated parametric image amplification
US6381391B1 (en) 1999-02-19 2002-04-30 The Regents Of The University Of Michigan Method and system for generating a broadband spectral continuum and continuous wave-generating system utilizing same
DE19908630A1 (de) 1999-02-27 2000-08-31 Bosch Gmbh Robert Abschirmung gegen Laserstrahlen
WO2000053365A1 (fr) 1999-03-05 2000-09-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Appareil d'usinage au laser
US6327875B1 (en) * 1999-03-09 2001-12-11 Corning Incorporated Control of median crack depth in laser scoring
US6484052B1 (en) 1999-03-30 2002-11-19 The Regents Of The University Of California Optically generated ultrasound for enhanced drug delivery
EP1043110B1 (en) 1999-04-02 2006-08-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Laser method for machining through holes in a ceramic green sheet
US6373565B1 (en) 1999-05-27 2002-04-16 Spectra Physics Lasers, Inc. Method and apparatus to detect a flaw in a surface of an article
CN2388062Y (zh) 1999-06-21 2000-07-19 郭广宗 一层有孔一层无孔双层玻璃车船窗
US6449301B1 (en) 1999-06-22 2002-09-10 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for mode locking of external cavity semiconductor lasers with saturable Bragg reflectors
US6573026B1 (en) 1999-07-29 2003-06-03 Corning Incorporated Femtosecond laser writing of glass, including borosilicate, sulfide, and lead glasses
DE19952331C1 (de) 1999-10-29 2001-08-30 Schott Spezialglas Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Schneiden eines Werkstücks aus sprödbrüchigem Werkstoff mittels Laserstrahlen
JP2001138083A (ja) 1999-11-18 2001-05-22 Seiko Epson Corp レーザー加工装置及びレーザー照射方法
JP4592855B2 (ja) 1999-12-24 2010-12-08 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US6339208B1 (en) 2000-01-19 2002-01-15 General Electric Company Method of forming cooling holes
US6552301B2 (en) 2000-01-25 2003-04-22 Peter R. Herman Burst-ultrafast laser machining method
JP3530114B2 (ja) 2000-07-11 2004-05-24 忠弘 大見 単結晶の切断方法
JP2002040330A (ja) 2000-07-25 2002-02-06 Olympus Optical Co Ltd 光学素子切換え制御装置
JP4659300B2 (ja) 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
KR100673073B1 (ko) 2000-10-21 2007-01-22 삼성전자주식회사 레이저 빔을 이용한 비금속 기판의 절단 방법 및 장치
US20020110639A1 (en) 2000-11-27 2002-08-15 Donald Bruns Epoxy coating for optical surfaces
US20020082466A1 (en) 2000-12-22 2002-06-27 Jeongho Han Laser surgical system with light source and video scope
JP4880820B2 (ja) 2001-01-19 2012-02-22 株式会社レーザーシステム レーザ支援加工方法
JP2002228818A (ja) 2001-02-05 2002-08-14 Taiyo Yuden Co Ltd レーザー加工用回折光学素子、レーザー加工装置及びレーザー加工方法
SG108262A1 (en) 2001-07-06 2005-01-28 Inst Data Storage Method and apparatus for cutting a multi-layer substrate by dual laser irradiation
JP3775250B2 (ja) 2001-07-12 2006-05-17 セイコーエプソン株式会社 レーザー加工方法及びレーザー加工装置
CN1283409C (zh) 2001-08-10 2006-11-08 三星钻石工业股份有限公司 脆性材料基片的倒角方法以及倒角装置
JP3795778B2 (ja) 2001-08-24 2006-07-12 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 水添ビスフェノールａ型エポキシ樹脂を用いたレジノイド研削砥石
JP2003114400A (ja) 2001-10-04 2003-04-18 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザ光学システムおよびレーザ加工方法
JP2003154517A (ja) 2001-11-21 2003-05-27 Seiko Epson Corp 脆性材料の割断加工方法およびその装置、並びに電子部品の製造方法
US6720519B2 (en) 2001-11-30 2004-04-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. System and method of laser drilling
US6973384B2 (en) 2001-12-06 2005-12-06 Bellsouth Intellectual Property Corporation Automated location-intelligent traffic notification service systems and methods
JP2003238178A (ja) 2002-02-21 2003-08-27 Toshiba Ceramics Co Ltd ガス導入用シャワープレート及びその製造方法
EP2272618B1 (en) 2002-03-12 2015-10-07 Hamamatsu Photonics K.K. Method of cutting object to be processed
US6787732B1 (en) 2002-04-02 2004-09-07 Seagate Technology Llc Method for laser-scribing brittle substrates and apparatus therefor
US6744009B1 (en) 2002-04-02 2004-06-01 Seagate Technology Llc Combined laser-scribing and laser-breaking for shaping of brittle substrates
US7116283B2 (en) 2002-07-30 2006-10-03 Ncr Corporation Methods and apparatus for improved display of visual data for point of sale terminals
DE10240033B4 (de) * 2002-08-28 2005-03-10 Jenoptik Automatisierungstech Anordnung zum Einbringen von Strahlungsenergie in ein Werkstück aus einem schwach absorbierenden Material
JP2004209675A (ja) 2002-12-26 2004-07-29 Kashifuji:Kk 押圧切断装置及び押圧切断方法
KR100497820B1 (ko) 2003-01-06 2005-07-01 로체 시스템즈(주) 유리판절단장치
JP3775410B2 (ja) 2003-02-03 2006-05-17 セイコーエプソン株式会社 レーザー加工方法、レーザー溶接方法並びにレーザー加工装置
US8685838B2 (en) 2003-03-12 2014-04-01 Hamamatsu Photonics K.K. Laser beam machining method
US7511886B2 (en) 2003-05-13 2009-03-31 Carl Zeiss Smt Ag Optical beam transformation system and illumination system comprising an optical beam transformation system
JP2005000952A (ja) 2003-06-12 2005-01-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd レーザー加工方法及びレーザー加工装置
EP1642165A1 (en) 2003-06-26 2006-04-05 RIS National Laboratory Generation of a desired wavefront with a plurality of phase contrast filters
CN1826207B (zh) 2003-07-18 2010-06-16 浜松光子学株式会社 激光加工方法、激光加工装置以及加工产品
JP2005104819A (ja) 2003-09-10 2005-04-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 合せガラスの切断方法及び合せガラス切断装置
JP2005138143A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ光線を利用する加工装置
JP2005144487A (ja) 2003-11-13 2005-06-09 Seiko Epson Corp レーザ加工装置及びレーザ加工方法
US7633033B2 (en) 2004-01-09 2009-12-15 General Lasertronics Corporation Color sensing for laser decoating
WO2005068163A1 (ja) 2004-01-16 2005-07-28 Japan Science And Technology Agency 微細加工方法
JP4074589B2 (ja) 2004-01-22 2008-04-09 Ｔｄｋ株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JPWO2005084874A1 (ja) 2004-03-05 2008-01-17 オリンパス株式会社 レーザ加工装置
JP4418282B2 (ja) 2004-03-31 2010-02-17 株式会社レーザーシステム レーザ加工方法
US7804043B2 (en) 2004-06-15 2010-09-28 Laserfacturing Inc. Method and apparatus for dicing of thin and ultra thin semiconductor wafer using ultrafast pulse laser
US7136227B2 (en) * 2004-08-06 2006-11-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fresnel zone plate based on elastic materials
JP4657774B2 (ja) * 2004-09-02 2011-03-23 株式会社 液晶先端技術開発センター 光照射装置、結晶化装置、結晶化方法、半導体デバイス、及び光変調素子
JP3887394B2 (ja) 2004-10-08 2007-02-28 芝浦メカトロニクス株式会社 脆性材料の割断加工システム及びその方法
ATE520495T1 (de) 2004-10-25 2011-09-15 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur bildung von rissen
JP4692717B2 (ja) 2004-11-02 2011-06-01 澁谷工業株式会社 脆性材料の割断装置
JP4222296B2 (ja) 2004-11-22 2009-02-12 住友電気工業株式会社 レーザ加工方法とレーザ加工装置
US7201965B2 (en) 2004-12-13 2007-04-10 Corning Incorporated Glass laminate substrate having enhanced impact and static loading resistance
WO2006073098A1 (ja) 2005-01-05 2006-07-13 Thk Co., Ltd. ワークのブレイク方法及び装置、スクライブ及びブレイク方法、並びにブレイク機能付きスクライブ装置
JPWO2006082738A1 (ja) 2005-02-03 2008-06-26 株式会社ニコン オプティカルインテグレータ、照明光学装置、露光装置、および露光方法
JP2006248885A (ja) 2005-02-08 2006-09-21 Takeji Arai 超短パルスレーザによる石英の切断方法
US20060261118A1 (en) 2005-05-17 2006-11-23 Cox Judy K Method and apparatus for separating a pane of brittle material from a moving ribbon of the material
JP4490883B2 (ja) 2005-07-19 2010-06-30 株式会社レーザーシステム レーザ加工装置およびレーザ加工方法
DE102005039833A1 (de) 2005-08-22 2007-03-01 Rowiak Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Materialtrennung mit Laserpulsen
US7626138B2 (en) * 2005-09-08 2009-12-01 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US9138913B2 (en) 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
JP5308669B2 (ja) 2005-09-12 2013-10-09 日本板硝子株式会社 中間膜分離方法
US20070111480A1 (en) 2005-11-16 2007-05-17 Denso Corporation Wafer product and processing method therefor
JP2007142000A (ja) 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp レーザ加工装置およびレーザ加工方法
US7838331B2 (en) 2005-11-16 2010-11-23 Denso Corporation Method for dicing semiconductor substrate
US7977601B2 (en) 2005-11-28 2011-07-12 Electro Scientific Industries, Inc. X and Y orthogonal cut direction processing with set beam separation using 45 degree beam split orientation apparatus and method
WO2007069516A1 (en) 2005-12-16 2007-06-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and manufacturing method of semiconductor device
JP4483793B2 (ja) 2006-01-27 2010-06-16 セイコーエプソン株式会社 微細構造体の製造方法及び製造装置
US7418181B2 (en) 2006-02-13 2008-08-26 Adc Telecommunications, Inc. Fiber optic splitter module
WO2007094160A1 (ja) 2006-02-15 2007-08-23 Asahi Glass Company, Limited ガラス基板の面取り方法および装置
US7535634B1 (en) 2006-02-16 2009-05-19 The United States Of America As Represented By The National Aeronautics And Space Administration Optical device, system, and method of generating high angular momentum beams
JP4672689B2 (ja) 2006-02-22 2011-04-20 日本板硝子株式会社 レーザを用いたガラスの加工方法および加工装置
US20090013724A1 (en) 2006-02-22 2009-01-15 Nippon Sheet Glass Company, Limited Glass Processing Method Using Laser and Processing Device
US20090176034A1 (en) 2006-02-23 2009-07-09 Picodeon Ltd. Oy Surface Treatment Technique and Surface Treatment Apparatus Associated With Ablation Technology
JP2007253203A (ja) 2006-03-24 2007-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザ加工用光学装置
US20070298529A1 (en) 2006-05-31 2007-12-27 Toyoda Gosei, Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device and method for separating semiconductor light-emitting devices
US7897487B2 (en) 2006-07-03 2011-03-01 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and chip
DE102006035555A1 (de) 2006-07-27 2008-01-31 Eliog-Kelvitherm Industrieofenbau Gmbh Anordnung und Verfahren zur Verformung von Glasscheiben
US8168514B2 (en) 2006-08-24 2012-05-01 Corning Incorporated Laser separation of thin laminated glass substrates for flexible display applications
KR101428823B1 (ko) 2006-09-19 2014-08-11 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치
AT504726A1 (de) 2007-01-05 2008-07-15 Lisec Maschb Gmbh Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines trennspalts in einer glasscheibe
WO2008102848A1 (ja) 2007-02-22 2008-08-28 Nippon Sheet Glass Company, Limited 陽極接合用ガラス
JP5784273B2 (ja) 2007-04-05 2015-09-24 チャーム エンジニアリング株式会社 レーザ加工方法及び切断方法並びに多層基板を有する構造体の分割方法
DE102007018674A1 (de) 2007-04-18 2008-10-23 Lzh Laserzentrum Hannover E.V. Verfahren zum Bilden von Durchgangslöchern in Bauteilen aus Glas
US8236116B2 (en) 2007-06-06 2012-08-07 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et Al Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Method of making coated glass article, and intermediate product used in same
US8169587B2 (en) 2007-08-16 2012-05-01 Apple Inc. Methods and systems for strengthening LCD modules
JP5113462B2 (ja) 2007-09-12 2013-01-09 三星ダイヤモンド工業株式会社 脆性材料基板の面取り方法
US20100276505A1 (en) 2007-09-26 2010-11-04 Roger Earl Smith Drilling in stretched substrates
WO2009050938A1 (ja) 2007-10-16 2009-04-23 Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. 脆性材料基板のｕ字状溝加工方法およびこれを用いた除去加工方法およびくり抜き加工方法および面取り方法
KR20090057161A (ko) 2007-12-01 2009-06-04 주식회사 이엔팩 초발수성 좌변기 시트
CN101462822B (zh) 2007-12-21 2012-08-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具有通孔的脆性非金属工件及其加工方法
US20090183764A1 (en) 2008-01-18 2009-07-23 Tenksolar, Inc Detachable Louver System
JP5345334B2 (ja) 2008-04-08 2013-11-20 株式会社レミ 脆性材料の熱応力割断方法
JP5274085B2 (ja) 2008-04-09 2013-08-28 株式会社アルバック レーザー加工装置、レーザービームのピッチ可変方法、及びレーザー加工方法
US8358888B2 (en) 2008-04-10 2013-01-22 Ofs Fitel, Llc Systems and techniques for generating Bessel beams
EP2119512B1 (en) 2008-05-14 2017-08-09 Gerresheimer Glas GmbH Method and device for removing contaminating particles from containers on automatic production system
US8053704B2 (en) 2008-05-27 2011-11-08 Corning Incorporated Scoring of non-flat materials
JP2009297734A (ja) 2008-06-11 2009-12-24 Nitto Denko Corp レーザー加工用粘着シート及びレーザー加工方法
US8514476B2 (en) 2008-06-25 2013-08-20 View, Inc. Multi-pane dynamic window and method for making same
US7810355B2 (en) 2008-06-30 2010-10-12 Apple Inc. Full perimeter chemical strengthening of substrates
JP5155774B2 (ja) 2008-08-21 2013-03-06 株式会社ノリタケカンパニーリミテド プラトー面加工用レジノイド超砥粒砥石ホイール
JP2010075991A (ja) 2008-09-29 2010-04-08 Fujifilm Corp レーザ加工装置
JP5297139B2 (ja) 2008-10-09 2013-09-25 新光電気工業株式会社 配線基板及びその製造方法
US8895892B2 (en) 2008-10-23 2014-11-25 Corning Incorporated Non-contact glass shearing device and method for scribing or cutting a moving glass sheet
US8092739B2 (en) 2008-11-25 2012-01-10 Wisconsin Alumni Research Foundation Retro-percussive technique for creating nanoscale holes
US9346130B2 (en) 2008-12-17 2016-05-24 Electro Scientific Industries, Inc. Method for laser processing glass with a chamfered edge
EP2202545A1 (en) 2008-12-23 2010-06-30 Karlsruher Institut für Technologie Beam transformation module with an axicon in a double-pass mode
KR101020621B1 (ko) 2009-01-15 2011-03-09 연세대학교 산학협력단 광섬유를 이용하는 광소자 제조 방법, 광섬유를 이용하는 광소자 및 이를 이용한 광 트위저
US8341976B2 (en) 2009-02-19 2013-01-01 Corning Incorporated Method of separating strengthened glass
US8347651B2 (en) 2009-02-19 2013-01-08 Corning Incorporated Method of separating strengthened glass
US8327666B2 (en) 2009-02-19 2012-12-11 Corning Incorporated Method of separating strengthened glass
US8245540B2 (en) 2009-02-24 2012-08-21 Corning Incorporated Method for scoring a sheet of brittle material
KR101697383B1 (ko) 2009-02-25 2017-01-17 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 반도체 소자의 제조 방법
CN101502914A (zh) 2009-03-06 2009-08-12 苏州德龙激光有限公司 用于喷油嘴微孔加工的皮秒激光加工装置
CN201357287Y (zh) 2009-03-06 2009-12-09 苏州德龙激光有限公司 新型皮秒激光加工装置
JP5300544B2 (ja) 2009-03-17 2013-09-25 株式会社ディスコ 光学系及びレーザ加工装置
KR101041140B1 (ko) 2009-03-25 2011-06-13 삼성모바일디스플레이주식회사 기판 절단 방법
US20100252959A1 (en) 2009-03-27 2010-10-07 Electro Scientific Industries, Inc. Method for improved brittle materials processing
US20100279067A1 (en) 2009-04-30 2010-11-04 Robert Sabia Glass sheet having enhanced edge strength
WO2010129459A2 (en) 2009-05-06 2010-11-11 Corning Incorporated Carrier for glass substrates
ATE551304T1 (de) 2009-05-13 2012-04-15 Corning Inc Verfahren und anlagen zum formen von endlosen glasscheiben
US8132427B2 (en) 2009-05-15 2012-03-13 Corning Incorporated Preventing gas from occupying a spray nozzle used in a process of scoring a hot glass sheet
US8269138B2 (en) 2009-05-21 2012-09-18 Corning Incorporated Method for separating a sheet of brittle material
DE102009023602B4 (de) 2009-06-02 2012-08-16 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zum industriellen Herstellen elastisch verformbarer großflächiger Glasplatten in hoher Stückzahl
WO2010139841A1 (en) 2009-06-04 2010-12-09 Corelase Oy Method and apparatus for processing substrates
TWI395630B (zh) 2009-06-30 2013-05-11 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd 使用雷射光之玻璃基板加工裝置
US8592716B2 (en) 2009-07-22 2013-11-26 Corning Incorporated Methods and apparatus for initiating scoring
CN101637849B (zh) 2009-08-07 2011-12-07 苏州德龙激光有限公司 皮秒激光加工设备的高精度z轴载物平台
CN201471092U (zh) 2009-08-07 2010-05-19 苏州德龙激光有限公司 皮秒激光加工设备的高精度z轴载物平台
JP5500914B2 (ja) 2009-08-27 2014-05-21 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置
EP2480507A1 (en) 2009-08-28 2012-08-01 Corning Incorporated Methods for laser cutting articles from chemically strengthened glass substrates
US8932510B2 (en) 2009-08-28 2015-01-13 Corning Incorporated Methods for laser cutting glass substrates
JP2011079690A (ja) 2009-10-06 2011-04-21 Leo:Kk 回折格子を用いた厚板ガラスのレーザ熱応力割断
US20110088324A1 (en) 2009-10-20 2011-04-21 Wessel Robert B Apparatus and method for solar heat gain reduction in a window assembly
TWI472494B (zh) 2009-11-03 2015-02-11 Corning Inc 對以非固定速度移動的玻璃帶進行雷射刻痕
US20120234807A1 (en) 2009-12-07 2012-09-20 J.P. Sercel Associates Inc. Laser scribing with extended depth affectation into a workplace
US8338745B2 (en) 2009-12-07 2012-12-25 Panasonic Corporation Apparatus and methods for drilling holes with no taper or reverse taper
TWI438162B (zh) 2010-01-27 2014-05-21 Wintek Corp 強化玻璃切割方法及強化玻璃切割預置結構
US8743165B2 (en) 2010-03-05 2014-06-03 Micronic Laser Systems Ab Methods and device for laser processing
US8654538B2 (en) 2010-03-30 2014-02-18 Ibiden Co., Ltd. Wiring board and method for manufacturing the same
US8951889B2 (en) 2010-04-16 2015-02-10 Qmc Co., Ltd. Laser processing method and laser processing apparatus
CN102844857A (zh) 2010-04-20 2012-12-26 旭硝子株式会社 半导体器件贯通电极用的玻璃基板
WO2011132929A2 (ko) 2010-04-21 2011-10-27 주식회사 엘지화학 유리시트 커팅 장치
DE202010006047U1 (de) 2010-04-22 2010-07-22 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Strahlformungseinheit zur Fokussierung eines Laserstrahls
US8245539B2 (en) 2010-05-13 2012-08-21 Corning Incorporated Methods of producing glass sheets
CN102892833B (zh) 2010-05-19 2016-01-06 三菱化学株式会社 卡用片及卡
EP2571520B1 (en) 2010-05-21 2018-04-04 Seqirus UK Limited Influenza virus reassortment method
GB2481190B (en) 2010-06-04 2015-01-14 Plastic Logic Ltd Laser ablation
TWI519414B (zh) 2010-06-29 2016-02-01 康寧公司 具有提高機械強度之玻璃片
DE102010025967B4 (de) 2010-07-02 2015-12-10 Schott Ag Verfahren zur Erzeugung einer Vielzahl von Löchern, Vorrichtung hierzu und Glas-Interposer
DE102010025965A1 (de) 2010-07-02 2012-01-05 Schott Ag Verfahren zur spannungsarmen Herstellung von gelochten Werkstücken
DE202010013161U1 (de) 2010-07-08 2011-03-31 Oerlikon Solar Ag, Trübbach Laserbearbeitung mit mehreren Strahlen und dafür geeigneter Laseroptikkopf
WO2012008343A1 (ja) 2010-07-12 2012-01-19 旭硝子株式会社 インプリントモールド用ＴｉＯ２含有石英ガラス基材およびその製造方法
MY184075A (en) 2010-07-12 2021-03-17 Rofin Sinar Tech Inc Method of material processing by laser filamentation
KR20120015366A (ko) 2010-07-19 2012-02-21 엘지디스플레이 주식회사 강화유리 절단방법 및 절단장치
JP5580129B2 (ja) 2010-07-20 2014-08-27 株式会社アマダ 固体レーザ加工装置
JP2012024983A (ja) 2010-07-21 2012-02-09 Shibuya Kogyo Co Ltd 脆性材料の面取り方法とその装置
JP5669001B2 (ja) 2010-07-22 2015-02-12 日本電気硝子株式会社 ガラスフィルムの割断方法、ガラスロールの製造方法、及びガラスフィルムの割断装置
US8828260B2 (en) 2010-07-26 2014-09-09 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate processing method
CN103025478B (zh) 2010-07-26 2015-09-30 浜松光子学株式会社 基板加工方法
JP2012031018A (ja) 2010-07-30 2012-02-16 Asahi Glass Co Ltd 強化ガラス基板及び強化ガラス基板の溝加工方法と強化ガラス基板の切断方法
US8604380B2 (en) 2010-08-19 2013-12-10 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for optimally laser marking articles
US8584354B2 (en) 2010-08-26 2013-11-19 Corning Incorporated Method for making glass interposer panels
TWI513670B (zh) 2010-08-31 2015-12-21 Corning Inc 分離強化玻璃基板之方法
TWI402228B (zh) 2010-09-15 2013-07-21 Wintek Corp 強化玻璃切割方法、強化玻璃薄膜製程、強化玻璃切割預置結構及強化玻璃切割件
TWI576320B (zh) 2010-10-29 2017-04-01 康寧公司 用於裁切玻璃帶之方法與設備
JP5617556B2 (ja) 2010-11-22 2014-11-05 日本電気硝子株式会社 帯状ガラスフィルム割断装置及び帯状ガラスフィルム割断方法
US9278886B2 (en) 2010-11-30 2016-03-08 Corning Incorporated Methods of forming high-density arrays of holes in glass
US8616024B2 (en) 2010-11-30 2013-12-31 Corning Incorporated Methods for forming grooves and separating strengthened glass substrate sheets
US8607590B2 (en) 2010-11-30 2013-12-17 Corning Incorporated Methods for separating glass articles from strengthened glass substrate sheets
TW201226345A (en) 2010-12-27 2012-07-01 Liefco Optical Inc Method of cutting tempered glass
KR101298019B1 (ko) 2010-12-28 2013-08-26 (주)큐엠씨 레이저 가공 장치
WO2012093471A1 (ja) 2011-01-05 2012-07-12 Kondo Kiyoyuki ビーム加工装置
WO2012096053A1 (ja) 2011-01-11 2012-07-19 旭硝子株式会社 強化ガラス板の切断方法
CN102248302A (zh) 2011-01-13 2011-11-23 苏州德龙激光有限公司 超短脉冲激光异形切割钢化玻璃的装置及其方法
US8539794B2 (en) 2011-02-01 2013-09-24 Corning Incorporated Strengthened glass substrate sheets and methods for fabricating glass panels from glass substrate sheets
JP2012159749A (ja) 2011-02-01 2012-08-23 Nichia Chem Ind Ltd ベッセルビーム発生装置
US8933367B2 (en) 2011-02-09 2015-01-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Laser processing method
WO2012108052A1 (ja) 2011-02-10 2012-08-16 信越ポリマー株式会社 単結晶基板製造方法および内部改質層形成単結晶部材
WO2012108054A1 (ja) 2011-02-10 2012-08-16 信越ポリマー株式会社 単結晶基板の製造方法および内部改質層形成単結晶部材の製造方法
DE102011000768B4 (de) 2011-02-16 2016-08-18 Ewag Ag Laserbearbeitungsverfahren und Laserbearbeitungsvorrichtung mit umschaltbarer Laseranordnung
US8584490B2 (en) 2011-02-18 2013-11-19 Corning Incorporated Laser cutting method
JP5193326B2 (ja) 2011-02-25 2013-05-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 基板加工装置および基板加工方法
JP2012187618A (ja) 2011-03-11 2012-10-04 V Technology Co Ltd ガラス基板のレーザ加工装置
WO2012133843A1 (ja) 2011-03-31 2012-10-04 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 ガラス板の製造方法
CN103548038B (zh) 2011-04-07 2017-02-15 能通 无线识别标签、具有该标签的电子产品pcb、以及电子产品管理系统
US8986072B2 (en) 2011-05-26 2015-03-24 Corning Incorporated Methods of finishing an edge of a glass sheet
WO2012164649A1 (ja) 2011-05-27 2012-12-06 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
TWI547454B (zh) 2011-05-31 2016-09-01 康寧公司 於玻璃中高速製造微孔洞的方法
KR20140024919A (ko) 2011-06-15 2014-03-03 아사히 가라스 가부시키가이샤 유리판의 절단 방법
JP2013007842A (ja) 2011-06-23 2013-01-10 Toyo Seikan Kaisha Ltd 構造体形成装置、構造体形成方法及び構造体
JP5765421B2 (ja) 2011-06-28 2015-08-19 株式会社Ihi 脆性的な部材を切断する装置、方法、および切断された脆性的な部材
TWI572480B (zh) 2011-07-25 2017-03-01 康寧公司 經層壓及離子交換之強化玻璃疊層
US9527158B2 (en) 2011-07-29 2016-12-27 Ats Automation Tooling Systems Inc. Systems and methods for producing silicon slim rods
KR101120471B1 (ko) 2011-08-05 2012-03-05 (주)지엘코어 다중 초점 방식의 펄스 레이저를 이용한 취성 재료 절단 장치
US8635887B2 (en) 2011-08-10 2014-01-28 Corning Incorporated Methods for separating glass substrate sheets by laser-formed grooves
JP2013043808A (ja) 2011-08-25 2013-03-04 Asahi Glass Co Ltd 強化ガラス板切断用保持具及び強化ガラス板の切断方法
CN103781734A (zh) 2011-08-29 2014-05-07 旭硝子株式会社 强化玻璃板的切断方法及强化玻璃板切断装置
DE112012003627T5 (de) 2011-08-31 2014-05-15 Asahi Glass Co., Ltd. Verfahren zum Schneiden einer Glasplatte mit erhöhter Festigkeit und Vorrichtung zum Schneiden einer Glasplatte mit erhöhter Festigkeit
CN105366929A (zh) 2011-09-15 2016-03-02 日本电气硝子株式会社 玻璃板切断方法及玻璃板切断装置
US9010151B2 (en) 2011-09-15 2015-04-21 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Glass sheet cutting method
JP2014534939A (ja) 2011-09-21 2014-12-25 レイディアンス，インコーポレイテッド 材料を切断するシステム及び工程
US10239160B2 (en) 2011-09-21 2019-03-26 Coherent, Inc. Systems and processes that singulate materials
JP5864988B2 (ja) 2011-09-30 2016-02-17 浜松ホトニクス株式会社 強化ガラス板切断方法
FR2980859B1 (fr) 2011-09-30 2013-10-11 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de lithographie
DE102011084128A1 (de) 2011-10-07 2013-04-11 Schott Ag Verfahren zum Schneiden eines Dünnglases mit spezieller Ausbildung der Kante
JP2013091578A (ja) 2011-10-25 2013-05-16 Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd ガラス基板のスクライブ方法
KR101269474B1 (ko) 2011-11-09 2013-05-30 주식회사 모린스 강화글라스 절단 방법
US20130129947A1 (en) 2011-11-18 2013-05-23 Daniel Ralph Harvey Glass article having high damage resistance
US8677783B2 (en) 2011-11-28 2014-03-25 Corning Incorporated Method for low energy separation of a glass ribbon
KR20130065051A (ko) 2011-12-09 2013-06-19 삼성코닝정밀소재 주식회사 강화 글라스의 절단 방법 및 이를 이용한 터치스크린패널의 제조방법
US9021837B2 (en) 2011-12-12 2015-05-05 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Method of cleaving and separating a glass sheet and apparatus for cleaving and separating a glass sheet
WO2013089124A1 (ja) 2011-12-12 2013-06-20 日本電気硝子株式会社 板ガラスの割断離反方法
JP2013152986A (ja) 2012-01-24 2013-08-08 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
US9895771B2 (en) 2012-02-28 2018-02-20 General Lasertronics Corporation Laser ablation for the environmentally beneficial removal of surface coatings
US20130221053A1 (en) 2012-02-28 2013-08-29 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for separation of strengthened glass and articles produced thereby
CN104136967B (zh) 2012-02-28 2018-02-16 伊雷克托科学工业股份有限公司 用于分离增强玻璃的方法及装置及由该增强玻璃生产的物品
CN104114506B (zh) 2012-02-29 2017-05-24 伊雷克托科学工业股份有限公司 加工强化玻璃的方法和装置及藉此制造的物品
US9082764B2 (en) 2012-03-05 2015-07-14 Corning Incorporated Three-dimensional integrated circuit which incorporates a glass interposer and method for fabricating the same
JP2013187247A (ja) 2012-03-06 2013-09-19 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> インターポーザおよびその製造方法
TW201343296A (zh) 2012-03-16 2013-11-01 Ipg Microsystems Llc 使一工件中具有延伸深度虛飾之雷射切割系統及方法
TW201339111A (zh) 2012-03-29 2013-10-01 Global Display Co Ltd 強化玻璃的切割方法
JP2013203631A (ja) 2012-03-29 2013-10-07 Asahi Glass Co Ltd 強化ガラス板の切断方法、及び強化ガラス板切断装置
JP2013203630A (ja) 2012-03-29 2013-10-07 Asahi Glass Co Ltd 強化ガラス板の切断方法
CN104661787A (zh) 2012-04-05 2015-05-27 Sage电致变色显示有限公司 用于电变色装置制造的热激光划线切割方法和设备及相应的切割玻璃面板
JP2013216513A (ja) 2012-04-05 2013-10-24 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラスフィルムの切断方法及びガラスフィルム積層体
JP2015120604A (ja) 2012-04-06 2015-07-02 旭硝子株式会社 強化ガラス板の切断方法、及び強化ガラス板切断システム
FR2989294B1 (fr) 2012-04-13 2022-10-14 Centre Nat Rech Scient Dispositif et methode de nano-usinage par laser
US20130288010A1 (en) 2012-04-27 2013-10-31 Ravindra Kumar Akarapu Strengthened glass article having shaped edge and method of making
KR20130124646A (ko) 2012-05-07 2013-11-15 주식회사 엠엠테크 강화 유리 절단 방법
US9365446B2 (en) 2012-05-14 2016-06-14 Richard Green Systems and methods for altering stress profiles of glass
DE102012010635B4 (de) 2012-05-18 2022-04-07 Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. Verfahren zur 3D-Strukturierung und Formgebung von Oberflächen aus harten, spröden und optischen Materialien
CN102672355B (zh) 2012-05-18 2015-05-13 杭州士兰明芯科技有限公司 Led衬底的划片方法
JP6009225B2 (ja) 2012-05-29 2016-10-19 浜松ホトニクス株式会社 強化ガラス板の切断方法
US9938180B2 (en) * 2012-06-05 2018-04-10 Corning Incorporated Methods of cutting glass using a laser
JP6022223B2 (ja) 2012-06-14 2016-11-09 株式会社ディスコ レーザー加工装置
CN104428264A (zh) 2012-07-09 2015-03-18 旭硝子株式会社 强化玻璃板的切割方法
AT13206U1 (de) 2012-07-17 2013-08-15 Lisec Maschb Gmbh Verfahren und Anordnung zum Teilen von Flachglas
TW201417928A (zh) 2012-07-30 2014-05-16 Raydiance Inc 具訂製邊形及粗糙度之脆性材料切割
KR101395054B1 (ko) 2012-08-08 2014-05-14 삼성코닝정밀소재 주식회사 강화유리 커팅 방법 및 강화유리 커팅용 스테이지
KR20140022980A (ko) 2012-08-14 2014-02-26 (주)하드램 강화유리 레이저 절단 장치 및 방법
KR20140022981A (ko) 2012-08-14 2014-02-26 (주)하드램 기판 에지 보호유닛을 포함한 강화유리 레이저 절단 장치 및 방법
US9446590B2 (en) 2012-08-16 2016-09-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Diagonal openings in photodefinable glass
US20140047957A1 (en) 2012-08-17 2014-02-20 Jih Chun Wu Robust Torque-Indicating Wrench
JP5727433B2 (ja) 2012-09-04 2015-06-03 イムラ アメリカ インコーポレイテッド 超短パルスレーザでの透明材料処理
CN102923939B (zh) 2012-09-17 2015-03-25 江西沃格光电股份有限公司 强化玻璃的切割方法
CN102898014A (zh) 2012-09-29 2013-01-30 江苏太平洋石英股份有限公司 无接触激光切割石英玻璃制品的方法及其装置
CN102916081B (zh) 2012-10-19 2015-07-08 张立国 一种薄膜太阳能电池的清边方法
LT6046B (lt) 2012-10-22 2014-06-25 Uab "Lidaris" Justiruojamų optinių laikiklių pakeitimo įrenginys ir sistema, turinti tokių įrenginių
US20140110040A1 (en) 2012-10-23 2014-04-24 Ronald Steven Cok Imprinted micro-louver structure method
DE102012110971A1 (de) 2012-11-14 2014-05-15 Schott Ag Trennen von transparenten Werkstücken
WO2014079478A1 (en) 2012-11-20 2014-05-30 Light In Light Srl High speed laser processing of transparent materials
KR20140064220A (ko) 2012-11-20 2014-05-28 에스케이씨 주식회사 보안필름의 제조방법
US9346706B2 (en) 2012-11-29 2016-05-24 Corning Incorporated Methods of fabricating glass articles by laser damage and etching
KR20150120939A (ko) 2012-11-29 2015-10-28 코닝 인코포레이티드 레이저 드릴링 기판용 희생 커버 층 및 그에 대한 방법
CN203021443U (zh) 2012-12-24 2013-06-26 深圳大宇精雕科技有限公司 玻璃板水射流切割机
CN103013374B (zh) 2012-12-28 2014-03-26 吉林大学 仿生防粘疏水疏油贴膜
CN104823239B (zh) 2012-12-29 2018-04-03 Hoya株式会社 磁盘用玻璃基板和磁盘
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
US10179374B2 (en) 2013-02-04 2019-01-15 Newport Corporation Method and apparatus for laser cutting transparent and semitransparent substrates
WO2014124057A1 (en) 2013-02-05 2014-08-14 Massachusetts Institute Of Technology 3-d holographic imaging flow cytometry
US9498920B2 (en) 2013-02-12 2016-11-22 Carbon3D, Inc. Method and apparatus for three-dimensional fabrication
CN103143841B (zh) 2013-03-08 2014-11-26 西北工业大学 一种利用皮秒激光加工孔的方法
KR102209964B1 (ko) 2013-03-13 2021-02-02 삼성디스플레이 주식회사 피코초 레이저 가공 장치
JP2016520501A (ja) 2013-03-15 2016-07-14 キネストラル テクノロジーズ，インク． レーザ切断強化ガラス
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
KR102219653B1 (ko) * 2013-03-27 2021-02-25 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법
EP2964416B1 (de) 2013-04-04 2023-07-19 LPKF Laser & Electronics SE Verfahren zum trennen eines substrates
CN103273195B (zh) 2013-05-28 2015-03-04 江苏大学 激光间接冲击下金属薄板的微冲裁自动化装置及其方法
CN103316990B (zh) 2013-05-28 2015-06-10 江苏大学 脉冲激光驱动飞片加载薄板的微冲裁自动化装置及其方法
US9776891B2 (en) 2013-06-26 2017-10-03 Corning Incorporated Filter and methods for heavy metal remediation of water
KR101344368B1 (ko) 2013-07-08 2013-12-24 정우라이팅 주식회사 수직형 유리관 레이저 절단장치
CN103359948A (zh) 2013-07-12 2013-10-23 深圳南玻伟光导电膜有限公司 钢化玻璃的切割方法
US9102007B2 (en) 2013-08-02 2015-08-11 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for performing laser filamentation within transparent materials
US9102011B2 (en) 2013-08-02 2015-08-11 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for non-ablative, photoacoustic compression machining in transparent materials using filamentation by burst ultrafast laser pulses
CA2920077C (en) 2013-09-04 2018-04-24 Saint-Gobain Glass France Method for producing a pane with an electrically conductive coating with electrically isolated defects
CN203509350U (zh) 2013-09-27 2014-04-02 东莞市盛雄激光设备有限公司 皮秒激光加工装置
CN103531414B (zh) 2013-10-14 2016-03-02 南京三乐电子信息产业集团有限公司 一种栅控行波管栅网的皮秒脉冲激光切割制备方法
US10017410B2 (en) 2013-10-25 2018-07-10 Rofin-Sinar Technologies Llc Method of fabricating a glass magnetic hard drive disk platter using filamentation by burst ultrafast laser pulses
US10005152B2 (en) 2013-11-19 2018-06-26 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for spiral cutting a glass tube using filamentation by burst ultrafast laser pulses
US9517929B2 (en) 2013-11-19 2016-12-13 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method of fabricating electromechanical microchips with a burst ultrafast laser pulses
US11053156B2 (en) 2013-11-19 2021-07-06 Rofin-Sinar Technologies Llc Method of closed form release for brittle materials using burst ultrafast laser pulses
DE102013223637B4 (de) 2013-11-20 2018-02-01 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Behandeln eines lasertransparenten Substrats zum anschließenden Trennen des Substrats
WO2015077113A1 (en) 2013-11-25 2015-05-28 Corning Incorporated Methods for determining a shape of a substantially cylindrical specular reflective surface
US10144088B2 (en) 2013-12-03 2018-12-04 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for laser processing of silicon by filamentation of burst ultrafast laser pulses
CN103746027B (zh) 2013-12-11 2015-12-09 西安交通大学 一种在ito导电薄膜表面刻蚀极细电隔离槽的方法
US10442719B2 (en) * 2013-12-17 2019-10-15 Corning Incorporated Edge chamfering methods
US20150165563A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Stacked transparent material cutting with ultrafast laser beam optics, disruptive layers and other layers
US9815730B2 (en) * 2013-12-17 2017-11-14 Corning Incorporated Processing 3D shaped transparent brittle substrate
US9850160B2 (en) 2013-12-17 2017-12-26 Corning Incorporated Laser cutting of display glass compositions
US9687936B2 (en) 2013-12-17 2017-06-27 Corning Incorporated Transparent material cutting with ultrafast laser and beam optics
US20150165560A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes
US20150166393A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser cutting of ion-exchangeable glass substrates
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US9701563B2 (en) 2013-12-17 2017-07-11 Corning Incorporated Laser cut composite glass article and method of cutting
WO2015127583A1 (en) 2014-02-25 2015-09-03 Schott Ag Chemically toughened glass article with low coefficient of thermal expansion
JP6318756B2 (ja) 2014-03-24 2018-05-09 東レ株式会社 ポリエステルフィルム
JP2017521259A (ja) 2014-07-08 2017-08-03 コーニング インコーポレイテッド 材料をレーザ加工するための方法および装置
EP2965853B2 (en) 2014-07-09 2020-03-25 High Q Laser GmbH Processing of material using elongated laser beams
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US20160009066A1 (en) 2014-07-14 2016-01-14 Corning Incorporated System and method for cutting laminated structures
CN104344202A (zh) 2014-09-26 2015-02-11 张玉芬 一种有孔玻璃
EP3848334A1 (en) 2015-03-24 2021-07-14 Corning Incorporated Alkaline earth boro-aluminosilicate glass article with laser cut edge
US10752534B2 (en) * 2016-11-01 2020-08-25 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing laminate workpiece stacks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001021353A1 (en) * 1999-09-17 2001-03-29 Isis Innovation Limited Laser apparatus for use in material processing
CN102233485A (zh) * 2010-04-30 2011-11-09 Qmc株式会社 目标对象处理方法和目标对象处理装置
CN105102179A (zh) * 2013-03-27 2015-11-25 浜松光子学株式会社 激光加工装置及激光加工方法
CN106029287A (zh) * 2013-12-17 2016-10-12 康宁股份有限公司 用激光来激光切割蓝宝石基材的方法和有系列缺陷边缘的含蓝宝石制品
DE102014116958A1 (de) * 2014-11-19 2016-05-19 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Diffraktives optisches Strahlformungselement
DE102014116957A1 (de) * 2014-11-19 2016-05-19 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Optisches System zur Strahlformung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115770946A (zh) * 2022-12-09 2023-03-10 苏州龙驰半导体科技有限公司 一种晶圆切割方法
CN115770946B (zh) * 2022-12-09 2024-01-23 苏州龙驰半导体科技有限公司 一种晶圆切割方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018148155A1 (en) 2018-08-16
US20180221988A1 (en) 2018-08-09
TW201832856A (zh) 2018-09-16
JP2020507476A (ja) 2020-03-12
CN110494255B (zh) 2021-07-30
KR20190116996A (ko) 2019-10-15
US10688599B2 (en) 2020-06-23
EP3580009A1 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110494255A (zh) 使用相移焦线激光加工透明工件的装置和方法
US10377658B2 (en) Apparatuses and methods for laser processing
US9850160B2 (en) Laser cutting of display glass compositions
KR102078294B1 (ko) 비-축대칭 빔 스폿을 이용하여 투명 워크피스를 레이저 가공하기 위한 기기 및 방법
US10233112B2 (en) Laser processing of slots and holes
CN114096371B (zh) 用于透明工件的大角度激光加工的相位修改准非衍射激光射束
JP6703482B2 (ja) レーザカット複合ガラス物品及び切断方法
US10597321B2 (en) Edge chamfering methods
US20180105451A1 (en) Creation of holes and slots in glass substrates
CN111936434B (zh) 透明工件堆叠体的选择性激光加工
JP2020531392A (ja) アフォーカルビーム調整アセンブリを用いて透明被加工物をレーザ加工するための装置及び方法
JP2019535523A (ja) 第１の透明ワークの輪郭線を形成し、樹脂層を第１の透明ワークから分離する積層ワークスタックをレーザー加工する方法
CN113056345B (zh) 用于对透明基板改性的系统和方法
TW202106431A (zh) 用於透明工件的雷射處理的彎曲的準非繞射雷射束
US20240116140A1 (en) Low numerical aperture optics to enable laser cutting of textured substrates
CN116457136A (zh) 用于透明工件的高角度激光加工的方法和光学组件
CN117043117A (zh) 使用脉冲激光束焦线来激光处理透明材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210730

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee