TWI803578B

TWI803578B - 處理透明母板的方法

Info

Publication number: TWI803578B
Application number: TW108106452A
Authority: TW
Inventors: 阿列真羅安東尼奧貝克
Original assignee: 美商康寧公司
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2023-06-01
Also published as: CN111770901A; TW201943487A; EP3759057A1; JP2021514924A; JP7308216B2; EP3759057B1; KR20200125954A; US20190263709A1; WO2019165354A1

Abstract

一種用於處理透明母板的方法，包含，在該透明母板中形成一個或更多個閉合輪廓，每一個閉合輪廓界定了透明製品的周緣。形成一個或更多個閉合輪廓中的每一個(之動作)包含，將脈衝雷射光束引導到透明母板中以在透明母板內產生缺損，並使透明母板及脈衝雷射光束相對於彼此平移從而沿著一個或更多個閉合輪廓雷射形成缺損。該方法進一步包含，沿著該等閉合輪廓分離一部分該透明母板，從而形成一個或更多個透明製品，其中該等透明製品與該等透明母板的框架部分摩擦接合，將材料施加到該等透明製品的表面，將該等透明製品從與該等框架部分之摩擦接合釋開。

Description

處理透明母板的方法

此申請案依專利法請求於2018年2月26日提交的美國專利臨時申請案第62/635,197號的優先權權利，本文依賴該專利申請案的內容且該專利申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。

本說明書一般涉及用於雷射處理透明工件(如透明製品與透明母板)的設備及方法，更具體地，涉及從透明母板雷射形成透明製品並原位加工透明製品的設備及方法。

材料的雷射處理的領域涵蓋了涉及不同類型材料的切割、鑽孔、研磨、焊接、熔化等的各種應用。在此等處理中，特別感興趣的係在可用於生產如玻璃、藍寶石或熔融石英的材料的處理中，切割或分離不同類型的透明基板，該等玻璃、藍寶石或熔融石英的材料係用於薄膜晶體管(TFT)或用於電子裝置的顯示材料。

從處理開發及成本角度來看，在切割、分離及加工玻璃基板方面存在許多改進的機會。與目前在市場中實施的方法相比，具有更快、更清潔、更便宜、更具可重複性且、更可靠的分離及處理玻璃基板之方法。因此，需要用於分離及處理玻璃基板的替代改進方法。

根據第一實施例，一種用於處理透明母板的方法包括以下步驟：在透明母板中形成一個或更多個閉合輪廓，每一個閉合輪廓包括透明母板中的複數個缺損，使得每一個閉合輪廓界定透明製品的周緣。形成一個或更多個閉合輪廓中的每一個包括以下步驟：引導沿著光束路徑定向的脈衝雷射光束，並且藉由光束源輸出到透明母板中，使得一部分脈衝雷射光束射入透明母板，在透明母板內產生誘導吸收作用，誘導吸收作用在透明母板內產生缺損；並沿著一個或更多個閉合輪廓線相對於彼此平移透明母板及脈衝雷射光束，從而沿著透明母板內的一個或板更多個閉合輪廓線雷射形成缺損。該方法進一步包含以下步驟：沿著一部分閉合輪廓分離透明母板，從而形成一個或更多個透明製品，其中一個或更多個透明製品中的至少一個與透明母板的框架部分摩擦接合，在分離一部分透明母板以形成一個或更多個透明製品之後，將一層或更多層材料施加到一個或更多個透明製品中的至少一個之表面，及在將一層或更多層材料施加到一個或更多個透明製品中的至少一個之表面之後，將一個或更多個透明製品中的至少一個從與透明母板的框架部分之摩擦接合釋開(release)。

第二實施例包含第一實施例的方法，其中沿著閉合輪廓分離透明母板並從而形成一個或更多個透明製品之步驟包括：向一個或更多個閉合輪廓施加應力。

第三實施例包含第二實施例的方法，其中向一個或更多個閉合輪廓施加應力之步驟包括：向一個或更多個閉合輪廓施加機械應力。

第四實施例包含第二實施例的方法，其中向一個或更多個閉合輪廓施加應力之步驟包括：沿著或靠近一個或更多個閉合輪廓，將紅外雷射光束引導到透明母板上。

第五實施例包含第一至第四實施例中任一實施例的方法，其中一層或更多層材料層中的至少一個包括金屬化層。

第六實施例包含第一至第五實施例中任一實施例的方法，其中一層或更多層材料層中的至少一個包括抗反射塗層。

第七實施例包含第一至第六實施例中任一實施例的方法，其中施加一層或更多層材料之步驟包含：氣相沉積一層或更多層材料。

第八實施例包含第一至第七實施例中任一實施例的方法，施加一層或更多層材料之步驟包含：旋轉塗佈一層或更多層材料。

第九實施例包含第一至第八實施例中任一實施例的方法，其中一層或更多層材料中的至少一個包括玻璃、玻璃陶瓷、聚合物或其組合。

第十實施例包含第一至第九實施例中任一實施例的方法，其中施加一層或更多層材料之步驟包括：將一層或更多層材料黏合至一個或更多個透明製品中的至少一個。

第十一實施例包含第一至第十實施例中任一實施例的方法，其中透明母板包括第一透明母板，並且一層或更多層材料中的至少一層包括第二透明母板。

第十二實施例包含第十一實施例中的方法，其中第二透明母板包括：一個或更多個閉合輪廓，每一個輪廓包括複數個缺損。

第十三實施例包含第十二實施例中的方法，其中第二透明母板的一個或更多個閉合輪廓沒有與第一透明母板的一個或更多個閉合輪廓對齊。

第十四實施例包含第十一實施例中的方法，其中第二透明母板包括：一個或更多個透明製品及框架部分，且框架部分圍繞一個或更多個透明製品並且與一個或更多個透明製品摩擦接合。

第十五實施例包含第十四實施例中的方法，其中第二透明母板的一個或更多個透明製品及框架部分不與第一透明母板的一個或更多個透明製品及框架部分對齊。

第十六實施例包含第十一至第十五實施例的方法，其中一層或更多層材料材料中的至少一個包括：設置在第一透明母板與第二透明母板之間的金屬化層。

第十七實施例包含第十一至第十六實施例中任一實施例的方法，其中第一透明母板黏合至第二透明母板。

第十八實施例包含第一至第十七實施例中任一實施例的方法，將一個或更多個透明製品中的至少一個與框架部分之摩擦接合釋開之步驟，消除(remove)一個或更多個透明製品中的每一個與框架部分之間的接觸。

第十九實施例包含第一至第十八實施例中任一實施例的方法，進一步包括以下步驟：在透明母板的框架部分中形成一個或更多個釋開線。

第二十實施例包含第十九實施例的方法，其中一個或更多個釋開線包括：透明母板的框架部分中的釋開周緣，及從釋開周緣朝向框架部分的外表面延伸的一個或更多個釋開突刺。

第二十一實施例包含第十九實施例的方法，其中形成一個或更多個釋開線之步驟，將一個或更多個透明製品中的至少一個從與透明母板的框架部分之摩擦接合釋開。

第二十二實施例包含第十九實施例的方法，其中將一個或更多個透明製品中的每一個釋開之步驟包括以下步驟：向在一個或更多個釋開線中的至少一個與透明母板的框架部分的外表面之間延伸的切口部分施加應力。

第二十三實施例包含第一至第二十二實施例中任一實施例的方法，其中一個或更多個透明製品包括第一透明製品及第二透明製品，第一透明製品與透明母板的框架部分摩擦接合，第二透明製品與第一透明製品摩擦接合。

第二十四實施例包含第一至第二十三實施例中任一實施例的方法，其中一個更多個透明製品包括：透明製品的內部行列及透明製品的外部行列，透明製品的外部行列與透明母板的框架部分摩擦接合；及透明製品的內部行列藉由透明製品的外部行列與框架部分分離，並且透明製品的內部行列中的至少一個與透明製品的外部行列摩擦接合。

第二十五實施例包含第一至第二十四實施例中任一實施例的方法，其中脈衝雷射光束在照射透明母板之前橫穿非球面光學元件。

第二十六實施例包含第二十五實施例的方法，其中非球面光學元件包括：折射軸稜鏡、反射軸稜鏡、負軸稜鏡、空間光調節器、折射光學、或立方形光學元件。

第二十七實施例包含第一至第二十六實施例中任一實施例的方法，其中引導至透明母板內的脈衝雷射光束的部分包括波長l、光點(spot)尺寸

及橫截面，該橫截面包括大於

之瑞利範圍

,其中

為無因次發散因數，該無因次發散因數包括10或更大的值。

在第二十八實施例中，在第二十七實施例中的方法，該無因次發散因數

包括從10到2000的值。

第二十九實施例包含第二十七實施例的方法，其中無因次發散因數

包括從50到1500的值。

在第三十實施例包含在第二十七實施例中的方法，其中無因次發散因數

包括從100到1000的值。

第三十一實施例包含第一至第三十實施例中任一實施例的方法，其中相鄰缺損之間的間隔為50微米或更小。

第三十二實施例包含第一至第三十一實施例中任一實施例的方法，其中相鄰缺損之間的間隔為25微米或更小。

第三十三實施例包含第一至第三十二實施例中任一實施例的方法，其中相鄰缺損之間的間隔為15微米或更小。

第三十四實施例包含第一至第三十三實施例中任一實施例的方法，其中透明母板包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃材料。

第三十五實施例包含第一至第三十四實施例中任一實施例的方法，其中脈衝雷射光束具有波長l，並且其中由於線性吸收作用及散射，透明母板在光束傳播方向上具有小於20％/毫米(mm)的組合損耗。

第三十六實施例包含第一至第三十五實施例中任一實施例的方法，其中光束源包括脈衝雷射光束源，脈衝雷射光束源產生短脈衝，短脈衝具有從每短脈衝1個子脈衝到每一個短脈衝30個子脈衝，短脈衝能量為每短脈衝100μJ到600μJ。

第三十七實施例包含第一至第三十六八實施例中任一實施例的方法，進一步包括以下步驟：在透明母板上形成一個或更多個基準點(fiducial)。

根據三十八實施例，一種處理透明母板的方法包括以下步驟：在透明母板中形成一個或更多個閉合輪廓，每一個閉合輪廓包括透明母板中的複數個缺損，使得每一個閉合輪廓界定透明製品的透明製品周緣。形成一個或更多個閉合輪廓中的每一個之步驟包括以下步驟：引導沿著光束路徑定向的脈衝雷射光束並且藉由光束源輸出到透明母板中，使得一部分脈衝雷射光束射入透明母板，在透明母板內產生誘導吸收作用，誘導吸收作用在透明母板內產生缺損；並沿著一個或更多個閉合輪廓線相對於彼此平移透明母板及脈衝雷射光束，從而沿著透明母板內的一個或板更多個閉合輪廓線雷射形成缺損。該方法進一步包含以下步驟：沿著一部分閉合輪廓分離透明母板，從而形成一個或更多個透明製品，其中一個或更多個透明製品與透明母板的框架部分摩擦接合，在分離一部分透明母板以形成一個或更多個透明製品之後，改變一個或更多個透明製品中的至少一個之表面，及在將一層或更多層材料施加到一個或更多個透明製品中的至少一個之表面之後，將一個或更多個透明製品中的至少一個從與透明母板的框架部分之摩擦接合釋開。

第三十九實施例包含第三十八實施例的方法，其中沿著閉合輪廓分離透明母板從而形成一個或更多個透明製品之步驟包括：藉由沿著或靠近一個或更多個閉合輪廓，將紅外雷射光束引導到透明母板上，而對一個或更多個閉合輪廓施加應力。

第四十實施例包含第三十八或第三十九實施例的方法，其中改變一個或更多個透明製品中的至少一個之表面的步驟包括：研磨一個或更多個透明製品中至少一個之表面。

第四十一實施例包含第三十八至第四十實施例任一實施例的方法，其中改變一個或更多個透明製品中的至少一個之步驟包含：清理一個或更多個透明製品中至少一個之表面。

第四十二實施例包含第三十八至第四十一實施例任一實施例的方法，其中改變一個或更多個透明製品中的至少一個之表面的步驟包括：糙化一個或更多個透明製品中至少一個之表面。

第四十三實施例包含第三十八至第四十一實施例中任一實施例的方法，進一步包括以下步驟：在透明母板的框架部分中形成一個或更多個釋開線。

第四十四實施例包含第四十三實施例的方法，其中一個或更多個釋開線包括：透明母板的框架部分中的釋開周緣，及從釋開周緣朝向框架部分的外表面延伸的一個或更多個釋開突刺。

第四十五實施例包含第四十三實施例的方法，其中形成一個或更多個釋開線之步驟，將一個或更多個透明製品中的至少一個從與透明母板的框架部分之摩擦接合釋開。

第四十六實施例包含第四十三實施例的方法，其中將一個或更多個透明製品中的每一個釋開之步驟包括以下步驟：向在一個或更多個釋開線中的至少一個與透明母板的框架部分的外表面之間延伸的切口部分施加應力。

第四十七實施例包含第三十八至四十六實施例中任一實施例的方法，其中一個或更多個透明製品包括：第一透明製品及第二透明製品，第一透明製品與透明母板的框架部分摩擦接合，第二透明製品與第一透明製品摩擦接合。

第四十八實施例包含第三十八至第四十七實施例中任一實施例的方法，其中一個或更多個透明製品包括：透明製品的內部行列及透明製品的外部行列，透明製品的外部行列與透明母板的框架部分摩擦接合；透明製品的內部行列藉由透明製品的外部行列與框架部分分離，並且透明製品的內部行列中的至少一個與透明製品的外部行列摩擦接合。

第四十九實施例包括第三十八至第四十八實施例中任一實施例的方法，其中脈衝雷射光束在照射透明母板之前橫穿非球面光學元件。

第五十實施例包含第三十八第四十九實施例中任一實施例的方法，其中引導至透明母板內的脈衝雷射光束的部分包括波長l、光點尺寸

及橫截面，該橫截面包括大於

之瑞利範圍

,其中

為無因次發散因數，該無因次發散因數包括10或更大的值。

第五十一實施例包含第三十八至第五十實施例中任一實施例的方法，其中相鄰缺損之間的間隔為30微米或更小。

根據第五十二實施例，透明加工品組件包括：一個或更多個透明製品，透明製品包括第一主表面、第二主表面及一個或更多個側表面、圍繞一個或更多個透明製品並包括第一主表面、第二主表面、一個或更多個內表面及外表面之框架部分，其中一個或更多個透明製品中的至少一個與框架部分的至少一個或一個或更多個內表面摩擦接合，以保持一個或更多個透明製品中的每一個與框架部分摩擦接合、及一層或更多層材料，設置在一個或更多個透明製品中的至少一個的第一主表面上，並且連續地設置在與一個或更多個透明製品中的至少一個相關聯的至少一個分離輪廓上。

第五十三實施例包含第五十二實施例的透明加工品組件，其中一個或更多個透明製品包括：第一透明製品及第二透明製品，第一透明製品與透明母板的框架部分摩擦接合，第二透明製品與第一透明製品摩擦接合。

第五十四實施例包含第五十三實施例的透明加工品組件，其中一層或更多層材料設置在第一透明製品的第一主表面上、第二透明製品的第一主表面上，並且連續地設置在分離輪廓上，該輪廓在第一透明製品與第二透明製品之間形成交界。

第五十五實施例包含第五十三實施例的透明加工品組件，其中一層或更多層材料設置在第一透明製品的第一主表面上、框架部分的第一主表面上，並且連續地設置在分離輪廓上，該輪廓在第一透明製品與框架部分間形成交界。

第五十六實施例包含第五十二至第五十五實施例中任一實施例的方法，其中一個或更多個透明製品包括：透明製品的內部行列及透明製品的外部行列，透明製品的外部行列與框架部分摩擦接合；透明製品的內部行列藉由透明製品的外部行列與框架部分分離，並且透明製品的內部行列中的至少一個與透明製品的外部行列摩擦接合。

第五十七實施例包含第五十二至第五十六實施例中任一實施例的透明加工件組件，其中框架部分進一步包括一個或更多個釋開線。

第五十八實施例包含第五十七實施例的透明加工件組件，其中一個或更多個釋開線包括：框架部分中的釋開周緣，及從釋開周緣朝向框架部分的外表面延伸的一個或更多個釋開突刺。

第五十九實施例包含第五十七實施例的透明加工件組件，進一步包括在一個或更多個釋開線中的至少一個與框架部分的外表面之間延伸的切口部分。

第六十實施例包含五十二至五十九實施例中任一實施例的透明加工件組件，其中一層或更多層材料層中的至少一個包括金屬化層。

第六十一實施例包含五十二至第六十實施例中任一實施例的透明加工件組件，其中一層或更多層材料層中的至少一個包括抗反射塗層。

第六十二實施例包含第五十二至第六十一實施例中任一實施例的透明加工件組件，其中一層或更多層材料中的至少一個包括玻璃、玻璃陶瓷、聚合物、或其組合。

第六十三實施例包含第五十二至第六十二實施例中任一實施例的透明加工件組件，其中一個或更多個透明製品中的至少一個，與圍繞一個或更多個透明製品的框架部分共同包括：第一透明母板，並且一層或更多層材料中的至少一個包括：第二透明母板，第二透明母板包括一個或更多個透明製品與圍繞一個或更多個透明製品的框架部分。

第六十四實施例包含第六十三實施例的透明加工件組件，其中第二透明母板的一個或更多個透明製品中的至少一個與第二透明母板的框架部分摩擦接合，以保持第二透明母板的一個或更多個透明製品的每一個與第二透明母板的框架部分摩擦接合。

第六十五實施例包含第六十三實施例的透明加工件組件，其中一層或更多層材料材料中的至少一個包括：設置在第一透明母板與第二透明母板之間的金屬化層。

第六十六實施例包含第六十三實施例中任一實施例的方法，其中第一透明母板黏合至第二透明母板。

本文中所述製程及系統的其他特徵與優勢將於隨後的詳細敘述中，包含隨後的實施方式、申請專利範圍、以及隨附圖示予以闡述，並且對於熟習該項技術領域者而言可由實施方式之敘述輕易得知部分其他特徵與優勢，或者藉由實踐此揭露書所述而認識到其他特徵與優勢。

應當理解，一般性描述與以下的詳細描述皆描述了各種實施方式，並且旨在提供用於理解所要求保護的標的之性質與特性的概述或框架。此說明書包含隨附圖示以提供對各種實施例的進一步理解，且隨附圖示併入以及構成此說明書的一部分。本文中描述的圖示顯示了此揭露的不同實施例，且與敘述內容共同用於解釋所要求保護的標的之原理與操作。

現將詳細參照用於如玻璃加工件的雷射處理透明加工件(例如，透明母板及藉由透明母板形成的透明製品)之製程的實施例，其示例在附圖中示出。將儘可能地於附圖中使用相同的符號說明來表示相同或相似部分。根據本文描述的一個或更多個實施例，可雷射處理透明母板以在透明母板中形成一個或更多個閉合輪廓，每一個閉合輪廓包括一系列缺損，此等缺損界定了可與透明母板分離的一個或更多個透明製品的周緣。根據一個實施例，光束源輸出脈衝雷射光束，脈衝雷射光束被引導到透明母板中以在透明母板中產生一系列缺損，從而雷射形成一個或更多個閉合輪廓，每一個閉合輪廓界定藉由透明母板形成的透明製品的周緣。在本文的各種實施例中，缺損可稱為加工件中的線缺損、穿孔、或奈米穿孔。下一步，由一個或更多個閉合輪廓界定的周緣的透明製品可藉由對一個或更多個閉合輪廓施加應力，舉例而言，化學應力(例如，通過化學蝕刻)、熱應力(例如，藉由加熱的雷射照射)、機械應力、或類似者，而與透明母板分離。

因為在透明製品的周緣與透明製品分離後留下的透明母板的框架部分之間，存在最小的分離間隙(即最小的切口)，在將透明製品與透明母板分離之後，透明製品保持與透明母板摩擦接合而無需額外的加工步驟。此種摩擦接合容許：當透明製品與透明母板的剩餘部分保持摩擦接合時，對透明製品(以及，可選地，透明母板的剩餘框架部分)的表面進行原位的額外處理。作為一個範例，可將一層或更多層材料施加到一個或更多個透明製品的表面(並且可選地，施加到透明母板的剩餘框架部分的表面)。作為另一個範例，可改變一個或更多個透明製品(並且可任選地，透明母板的剩餘框架部分的表面)的表面(例如，研磨、糙化、清潔、或類似者)。在此等額外的處理步驟之後，一個或更多個透明製品可從與透明母板的框架部分之摩擦接合釋開。因此，本文描述的實施例涉及使用雷射處理技術從透明母板形成透明製品並隨後處理透明製品表面的方法，而此等透明製品與透明母板的剩餘部分保持摩擦接合，從而便於透明製品的集體表面處理，否則由於尺寸限制、製造限制、或類似者，可能難以個別地處理。進一步地，保持透明製品與透明母板的剩餘部分之摩擦接合容許：在隨後的處理及分離之前更容易地運輸此等透明製品。本文將具體參照附圖來描述從透明母板形成及處理透明製品的各種實施例。

本文所用的術語「透明加工件」係指藉由玻璃或玻璃-陶瓷形成的透明加工件，其中術語「透明」，如本文所用，係指材料對於每mm材料深度具有小於約20％的光學吸收作用，如對於指定的脈衝雷射波長，每mm材料深度具有小於約10％的光學吸收作用，或如對於指定的脈衝雷射波長，每mm材料深度具有小於約1％的光學吸收作用。根據一個或更多個實施例，透明加工件可具有以下厚度，約50微米(μm)至約10mm(如從約100μm至約5mm、從約0.5mm至約3mm、或從約100μm至約2mm、舉例而言，100μm、250μm、300μm、500μm、700μm、1mm、1.2mm、1.5mm、2mm、5mm、7mm、或類似者)。本文所述的透明加工件包含「透明母板」、「透明製品」及「框架部分」。如本文所用，「透明母板」係指透明加工件，可從該透明加工件分離額外的(較小的)透明加工件(例如，透明製品)。如本文所用，「透明製品」係指與透明母板分離的透明加工件。進一步地，如本文所用，「框架部分」係指透明母板的剩餘部分中的一些或全部，透明製品從該透明母板分離(例如，圍繞透明製品的鄰接剩餘部分)。

進一步地，本揭露書描述了用於處理透明加工件的方法。如本文所用，「雷射處理」可包含在透明加工件中形成輪廓(例如，閉合輪廓)、分離透明加工件、或其組合。透明加工件可包括藉由玻璃組合物形成的玻璃加工件，如硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、鹼土鋁矽酸鹽玻璃、鹼土金屬硼鋁矽酸鹽玻璃、熔融石英、或結晶材料如藍寶石、矽、砷化鎵、或其組合。在一些實施例中，玻璃可為可離子交換的，使得玻璃組合物可在雷射處理透明加工件之前或之後，及在透明加工件的化學蝕刻之前或之後進行離子交換，以進行機械強化。舉例而言，透明加工件可包括離子交換或可離子交換的玻璃，如可從Corning Incorporated of Corning，NY獲得的Corning Gorilla^® 玻璃(例如，代碼2318、代碼2319及代碼2320)。進一步地，此等離子交換玻璃的熱膨脹係數(CTE)可為約6ppm/℃至約10ppm/℃。在一些實施例中，透明加工件的玻璃組合物可包含大於約1.0莫耳％（mol％）的硼及/或含硼的化合物，包含，但不限於B₂ O₃ 。在另一個實施例中，形成透明加工件的玻璃組合物包含小於或等於約1.0mol％的硼氧化物及/或含硼化合物。此外，透明加工件可包括可穿透（transparent to）雷射波長的其他組件，舉例而言，如藍寶石或硒化鋅的晶體。

一些透明加工件可用作顯示器及/或TFT(薄膜電晶體管)基板。適用於顯示器或TFT使用的此等玻璃或玻璃組合物的一些實施例為，可從Corning Incorporated of Corning, NY獲得之EAGLE XG^® 及CORNING LOTUS^TM 。鹼土金屬硼鋁矽酸鹽玻璃組合物可配製成適用作電子應用的基材，包含但不限於TFT的基材。與TFT結合使用的玻璃組合物通常具有與矽類似的CTE(如小於5×10^-6 /K，或甚至小於4×10^-6 /K，舉例而言，約3×10^-6 /K，或約2.5×10^-6 /K至約3.5×10^-6 /K)，並且在玻璃中具有低含量的鹼。低含量的鹼(例如，約0重量％至2重量％之微量，如小於1重量％，舉例而言，小於0.5重量％)可用於TFT應用，此乃因鹼性摻雜劑，在某些條件下，從玻璃中浸出並污染或「毒化」TFT，而可能使TFT無法工作。

該術語「輪廓線」表示透明加工件表面上預期分離的線(例如，線、曲線等)，透明加工件在暴露於適當的加工條件時，透明加工件的表面上將沿著此線被分成多個部分。進一步地，該術語「閉合輪廓線」表示沿著透明加工件表面(例如，沿著透明母板的表面)上的閉合路徑延伸的特定輪廓線(例如，線、曲線等)。閉合輪廓線界定期望的透明製品的周長，透明製品可與透明母板分離。進一步地，該術語「輪廓」係指沿著輪廓線使用各種技術引入透明加工件中的複數個缺損，並且如本文所使用的該術語「閉合輪廓」係指沿著閉合的輪廓線形成的輪廓。此外，如本文所用，「缺損」可包含透明加工件中的經改變材料區域(相對於塊狀材料)、空隙空間、刮痕、瑕疵、孔洞或其他變形，使得能促使沿著輪廓線及閉合輪廓線(例如，輪廓與閉合輪廓的分離)分離透明母板的材料，以藉由額外處理，如藉由紅外線雷射處理、機械應力或其他分離過程，從透明母板形成透明製品。缺損可能會穿透玻璃的整個深度。應當理解，雖然有時描述成「孔」或「孔狀」，但本文揭露的缺損通常可並非空隙空間，而是已通過如本文所述的雷射處理進行了改變之透明母板的部分。

在操作中，一個或更多個透明製品可藉由首先在透明母板中形成一個或更多個閉合輪廓、隨後施加應力(例如，加熱，舉例而言，使用如CO₂ 雷射的紅外線雷射、CO雷射、或類似物)而與透明母板分離，閉合輪廓上的透明加工件表面在透明加工件中產生應力，如熱應力。應力最終導致加工件沿閉合輪廓自發性分離。進一步地，在一些實施例中，如其中透明母板被強化(例如，離子交換)的實施例，取決於類型、厚度及透明加工件的結構，隨後的分離步驟可藉著由於透明母板中存在的應力而發生之自發性斷裂而發生。舉例而言，在強化透明母板之後，可能在透明母板中存在應力，此應力可能導致透明母板沿著閉合輪廓自發性分離而無需進一步加熱或機械分離步驟。

現在參照圖1A及1B，舉例來說，示意性地描繪了透明母板160，如玻璃母板或玻璃陶瓷母板，根據本文所述的方法進行處理。透明母板160包括第一主表面162及第二主表面164，第二主表面164可與第一主表面162相對、及一個或更多個周緣表面166。注意具有圓形形狀(如圓形或橢圓形)的透明母板160的實施例，可具有單個連續的周緣表面166，且具有如矩形形狀的多邊形形狀的透明母板160的實施例可包括多個周緣表面166。

圖1A及1B描繪了在透明母板160中形成閉合輪廓170，可藉由相對於彼此平移脈衝雷射光束112及透明母板160而形成閉合輪廓170，使得脈衝雷射光束112在平移方向101上相對於透明母板160平移。圖1A及1B描繪了沿著光束路徑111的脈衝雷射光束112並且定向成，使得脈衝雷射光束112可聚焦到透明母板160內的脈衝雷射光束焦線113中，舉例而言，使用非球面光學元件120(圖3)，舉例而言，軸稜鏡及一個或更多個透鏡(例如，如下所述並在圖3中描繪之第一透鏡130及第二透鏡132)。舉例而言，脈衝雷射光束焦線113的位置可沿Z軸並圍繞Z軸控制。進一步地，脈衝雷射光束焦線113的長度可在約0.1mm至約100mm的範圍內，或在約0.1mm至約10mm的範圍內。各種實施例可配置成具有脈衝雷射光束焦線113，其長度l為約0.1mm、約0.2mm、約0.3mm、約0.4mm、約0.5mm、約0.7mm、約1mm、約2mm、約3mm、約4mm、或約5mm，例如，約0.5mm至約5mm。進一步地，脈衝雷射光束焦線113可為準非折射光束的一部分，如下文更詳細地界定。

圖1A描繪了脈衝雷射光束112形成投射到透明母板160的第一主表面162上的光束點114。雖然脈衝雷射光束112最初被描繪成，在圖1A中的第一主表面162處照射透明母板160，應當理解，在其他實施例中，脈衝雷射光束112可替代地首先在第二主表面164處照射透明母板160。進一步地，本文中使用的「光束點」係指在與透明加工件(例如，透明母板160)首次接觸的點處的雷射光束(例如，脈衝雷射光束112)的橫截面。

現在參照圖2，示意性地描繪了透明製品210與透明母板160的分離。圖2描繪了在雷射處理之前的閉合輪廓線165(圖2的右側)，包括沿閉合輪廓線165(圖2的中心)形成的缺損172之閉合輪廓170，及藉由沿著閉合輪廓170(圖2的左側)分離透明母板160、沿著閉合輪廓170形成之透明製品210。閉合輪廓線165描繪了預定分離線，沿著該線可在透明母板160中形成閉合輪廓170，此後，可從透明母板160形成一個或更多個透明製品210。換言之，每一個閉合輪廓線165及閉合輪廓170界定透明製品210的周緣215，使透明製品210可與透明母板160分離。進一步地，每一個閉合輪廓170包括複數個缺損172，複數個缺損172延伸到透明母板160中並且建立一路徑，此路徑用於將藉由閉合輪廓170(成為透明製品210)包圍的透明母板160的材料，與透明母板160的剩餘部分(例如，透明母板160的框架部分220，如圖5A所示)分離。

在操作中，可藉由使用脈衝雷射光束112(在圖2中描述為光束點114)照射閉合輪廓線165，來形成閉合輪廓170，並在平移方向101上，沿著閉合輪廓線165相對於彼此平移脈衝雷射光束112及透明母板160，以形成閉合輪廓170的缺損172。此後，透明製品210可藉由使用紅外線雷射光束(在圖2中描繪為紅外線雷射光束點116)照射閉合輪廓170，而與透明母板160分離，並且在平移方向101上，沿著閉合輪廓170或靠近閉合輪廓170相對於彼此平移紅外線雷射光束及透明加工件。

儘管閉合輪廓170在圖1A及2中描繪成矩形，應當理解可設想其他閉合配置並且可包含，但不限於圓形、橢圓形、正方形、六邊形、卵形、規則幾何形狀、不規則形狀、多邊形形狀、及任意形狀、或類似者。進一步地，如圖2所示，本文中描述的實施例可用於在單個透明母板160中形成多個閉合輪廓170，從而從透明母板160形成多個透明製品210。

繼續參照圖1A及2，在本文所述的實施例中，(具有投射到透明母板160上的光束點114)的脈衝雷射光束112可被引導到透明母板160上(例如，凝聚成高深寬比線焦點，此線焦點穿透透明母板160的至少一部分厚度)。這形成脈衝雷射光束焦線113。進一步地，光束點114為脈衝雷射光束焦線113的範例性橫截面，並且當脈衝雷射光束焦線113照射透明母板160(形成光束點114)時，脈衝雷射光束焦線113穿透透明母板160的至少一部分。

進一步地，脈衝雷射光束112可(例如，在平移方向101上)相對於透明母板160平移，以形成閉合輪廓170的複數個缺損172。將脈衝雷射光束112引導或定位到透明母板160中以在透明母板160內產生誘導吸收作用，並且在沿著閉合輪廓線165的間隔位置處沉積足夠的能量，以破壞透明母板160中的化學鍵，從而形成缺損172。根據一個或更多個實施例，脈衝雷射光束112可藉由透明母板160的移動(例如，耦合到透明母板160的平移平台190的移動，如圖3中所示)、脈衝雷射光束112的移動(例如，脈衝雷射光束焦線113的移動)、或透明母板160及脈衝雷射光束焦線113的移動，在透明母板160上平移。藉由相對於透明母板160平移脈衝雷射光束焦線113，可在透明母板160中形成複數個缺損172。

在一些實施例中，缺損172通常可沿著閉合輪廓170彼此間隔開約0.1μm至約500μm的距離，舉例而言，約1μm至約200μm、約2μm至約100μm、約5μm至約20μm、或類似者。舉例而言，對於TFT/顯示器玻璃組合物而言，缺損172之間的合適間隔可為約0.1μm至約50μm、如約5μm至約15μm、約5μm至約12μm、約7μm至約15μm、或約7μm至約12μm。在一些實施例中，相鄰缺損172之間的間隔可為約50μm或更小、45μm或更小、40μm或更小、35μm或更小、30μm或更小、25μm或更小、20μm或更小、15μm或更小、10μm或更小等、或類似者。進一步地，透明母板160相對於脈衝雷射光束112的平移，可藉由使用一個或更多個移動平台190(圖3)移動透明母板160及/或光束源110來執行。

再次參照圖1A及2，用於形成缺損172的脈衝雷射光束112進一步具有強度分佈(distribution)I(X,Y,Z)，其中Z為脈衝雷射光束112的光束傳播方向，X與Y為與傳播方向垂直的方向，如圖所示。X方向與Y方向亦可稱為橫截面方向，X-Y平面可稱為橫截面。脈衝雷射光束112在橫截面中的強度分佈可稱為橫截面強度分佈。

在光束點114或其他橫截面處的脈衝雷射光束112可包括準非折射光束，如下文在數學上界定的具有低光束發散度的光束，舉例而言，藉由非球面光學元件120傳播脈衝雷射光束112(例如，使用光束源110輸出脈衝雷射光束112，如高斯光束)，如在下文關於圖3中描繪的光學組件100的更多細節。光束發散度係指光束傳播方向(即Z方向)上光束橫截面的放大率。如本文所用，術語「光束橫截面」係指脈衝雷射光束112沿垂直於脈衝雷射光束112的光束傳播方向的平面之橫截面，舉例而言，沿X-Y平面。本文中討論的一個範例光束橫截面為投射到透明母板160上的脈衝雷射光束112的光束點114。範例性準非折射光束包含高斯-貝塞爾光束及貝塞爾光束。

折射為導致脈衝雷射光束112發散的一個因素。其他因素包含，藉由形成脈衝雷射光束112的光學系統或在交界處的折射及散射引起的聚焦或散焦。用於形成閉合輪廓170的缺損172之脈衝雷射光束112可具有低發散度及弱折射的光束點114。脈衝雷射光束112的發散度是由瑞利範圍Z_R 來表徵，瑞利範圍Z_R 與脈衝雷射光束112的強度分佈及光束傳播因子M² 的變異數s² 有關。在下文的討論中，將使用笛卡爾坐標系來呈現公式。可使用本領域熟習技術者已知的數學技術獲得其他坐標系的對應表達式。關於光束發散度的額外資訊可在A. E. Siegman在SPIE研討會系列Vol.1224，p.2(1990)中標題為「雷射光共振器的新發展」的文章及R. Borghi與M. Santarsiero在光學期刊Vol.22(5)，262(1997)中的「貝塞爾-高斯光束的M² 因子」中找到，其揭露內容藉由引用整體併入本文。其他資訊亦可在標題為「雷射及雷射相關設備-雷射光束寬度、發散角及光束傳播比的測試方法-第1部分：散光及簡單散光光束」的國際標準ISO 11146-1:2005(E)、標題為「雷射及雷射相關設備-雷射光束寬度、發散角及光束傳播比的測試方法-第2部分：一般像散光束」的ISO 11146-2:2005(E)、及標題為「雷射及雷射相關設備-雷射光束寬度、發散角及光束傳播比的測試方法-第3部分：固有及幾何雷射光束分類、傳播及測試方法的細節」的ISO 11146-3:2004(E)中找到，其揭露內容藉由引用以其整體併入本文。

具有時間平均強度分佈(time-averaged intensity profile)

的脈衝雷射光束112的強度分佈之質心(centroid)的空間坐標，藉由以下表達式給定：

此等亦稱作Wigner分佈的第一時刻，並在ISO 11146-2:2005(E)的第3.5節中描述。該等的測量在ISO 11146-2:2005(E)的第7節中描述。

變異數係在橫截面(X-Y)平面中，脈衝雷射光束112的強度分佈的寬度的量度，作為在光束傳播方向上的位置z的函數。對於任意雷射光束而言，X方向上的變異數可能與Y方向上的變異數不同。設定

與

分別表示X方向與Y方向的變異數。特別感興趣的為近場及遠場限值的變異數。設定

與

分別表示近場限值在X方向與Y方向的變異數，並且設定

與

分別表示在遠場限值在X方向與Y方向的變異數。對於具有傅立葉變換

的時間平均強度分佈

的雷射光束(其中

與

分別與為X方向與Y方向上的空間頻率)，X方向與Y方向上的近場與遠場變化由以下表達式給出：

變異量

、

、

、及

亦稱作Wigner分佈的對角元素(見ISO 11146-2:2005(E))。可使用ISO 11146-2:2005(E)第7節中描述的測量技術針對實驗雷射光束量化此等變異數。簡而言之，測量(技術)使用線性不飽和像素化偵測器在有限空間區域上測量

，該有限空間區域近似於界定變異數與質心坐標的積分等式的無限積分區域。測量區域、背景減法、及探測器像素分辨率的適當範圍藉由ISO 11146-2:2005(E)第7節中描述的迭代測量程序的收斂決定。藉由像素化偵測器測量的強度值行列，數值地計算藉由等式1至6給出的表達式的數值。

藉由任意光束(其中

)的橫向振幅分佈

，與任意光束(其中

)的空間頻率分佈

之間的傅里葉變換關係，可被如此表示：

在等式(7)與(8)中，

與

為

與

的最小值，分別出現在x方向及y方向的腰部位置

與

處，l為脈衝雷射光束112的波長。等式(7)與(8)表示

與

在與脈衝雷射光束112的腰部位置(例如，脈衝雷射光束焦線113的腰部)相關聯的最小值的任一方向上，與

成正平方。進一步地，在本文描述包括光束點114的實施例中，該光束點114為軸對稱從而包括軸對稱強度分佈I(x,y),

，並且在本文所述包括光束點114的實施例中，該光束點114為非軸對稱從而包括非軸對稱強度分佈I(x,y),

,即，

或

。

等式(7)與(8)可根據波束傳播因子

來改寫，其中單獨的波束傳播因子

與

及

方向與y方向被界定成：

等式(9)與(10)的重新排列並置換入等式(7)與(8)得到：

其可被改寫為:

其中瑞利範圍

與

及x方向與y方向分別藉由以下式給出：

瑞利範圍對應於(相對於ISO 11146-1:2005(E)第3.12節中界定的束腰位置)一距離，在此距離雷射光束的變異數(相對於束腰位置的變異數)加倍並且為雷射光束的橫截面積的發散度的量度。進一步地，在本文描述包括光束點114的實施例中，光束點114為軸對稱從而包括軸對稱強度分佈I(x,y),

，並且在本文所述包括光束點114的實施例中，光束點114為非軸對稱從而包括非軸對稱強度分佈I(x,y),

，即，

或

。瑞利範圍亦可被觀察成沿著光束軸的距離，在該距離處光學強度衰減到在束腰位置(最大強度的位置)處觀察到的值的一半。與具有小瑞利範圍的雷射光束相比，具有瑞利範圍的雷射光束在光束傳播方向上的距離發散及擴展更慢。

藉由使用描述雷射光束的強度分佈

，上述公式可應用於任何雷射光束(不僅限高斯光束)。在高斯光束的TEM₀₀ 模式的情況下，強度分佈藉由下式給出：

其中

為半徑(被界定為在光束腰部位置

處，光束強度減小到光束的峰值光束強度的1/e² 的半徑)。從等式(17)及上文的公式，得到TEM₀₀ 高斯光束的以下結果：

其中

。對於高斯光速而言，進一步指出

。

光束橫截面係由其形狀及尺度(dimension)表徵。光束橫截面的尺度是由光束的光點尺寸(size)表徵。對於高斯光束而言，光點尺寸通常界定成光束強度減小到其最大值的1/e² 的徑向範圍，在等式(17)中以w₀ 表示。高斯光束的最大強度出現在強度分佈的中心（

=0且

=0(笛卡爾)或

=0(圓柱形)，並且用於決定光點尺寸的徑向範圍係相對於中心測量。

具有軸對稱(即，圍繞光束傳播軸Z旋轉對稱)橫截面的光束可由以下表徵：在ISO 11146-1:2005(E)的第3.12節中規定的光束腰部位置處測量的單個尺度或光點尺寸。對於高斯光束而言，等式(17)示出光點尺寸等於

，其中從等式(18)光點尺寸對應於

或2

。對於具有軸對稱橫截面的軸對稱光束，如圓形橫截面而言，

。因此，對於軸對稱光束而言，橫截面尺度可用單個光點尺寸參數表徵，其中

.。對於非軸對稱光束橫截面而言，可以類似的方式界定光點尺寸，其中與軸對稱光束不同，

。因此，當光束的光點尺寸為非軸對稱時，有必要用兩個光點尺寸參數來表徵非軸對稱光束的橫截面尺度：

與

分別在x方向與y方向上，其中

進一步地，對於非軸對稱光束缺乏軸向對稱性(即任意旋轉角度)，意味著

與

的計算值結果將取決於X軸與Y軸的取向的選擇。ISO 11146-1:2005(E)將此等參考軸稱為功率密度分佈的主軸(第3.3至3.5節)，在下面的討論中，假設X軸及Y軸與此等主軸對齊。進一步地，X軸及Y軸可在橫截面中圍繞其旋轉的角f(例如，X軸及Y軸分別相對於X軸及Y的基準位置的角度)可用於界定非軸對稱光束的光點尺寸參數變數的最小(

)與最大值(

)：

其中

並且

光束橫截面的軸不對稱的大小可藉由深寬比量化，其中深寬比界定成

至

的比例。軸對稱光束橫截面具有1.0的深寬比，而橢圓形與其他非軸對稱光束橫截面具有大於1.0的深寬比，舉例而言，大於1.1、大於1.2、大於1.3、大於1.4、大於1.5、大於1.6、大於1.7、大於1.8、大於1.9、大於2.0、大於3.0、大於5.0、大於10.0、或類似值。

為了促進光束傳播方向上的缺損172之均勻性(例如，透明母板160的深度尺度)，可使用具有低發散度的脈衝雷射光束112。在一個或更多個實施例中，具有低發散度的脈衝雷射光束112可用於形成缺損172。如上文所述，發散度可藉由瑞利範圍來表徵。對於非軸對稱光束而言，主軸X及Y的瑞利範圍分別藉由等式(15)及(16)界定X方向及Y方向，從其中可顯示，對於任何實際光束而言，

並且

，其中

與

藉由雷射光束的強度分佈決定。對於對稱光束而言，瑞利範圍在X方向及Y方向上相同，並且藉由等式(22)或等式(23)表示。低發散度與瑞利範圍的大數值及雷射光束的弱折射相關。

具有高斯強度分佈的光束可能較不適用於形成缺損172之雷射處理，因為當聚焦到足夠小的光點尺寸(如在微米範圍內的光點尺寸，如約1-5μm或約1至10μm)時，為了使可用的雷射脈衝能量能改變如玻璃之類的材料，此等光束在短傳播距離上顯著地折射及發散。為了實現低發散度，期望控制或優化脈衝雷射光束的強度分佈以減少折射。脈衝雷射光束可為非折射性或弱折射性。弱折射雷射光束包含準非折射雷射光束。代表性的弱折射雷射光束包含貝塞爾光束、高斯-貝塞爾光束、艾里光束、韋伯光束及馬蒂厄光束。

對於非軸對稱光束而言，瑞利範圍

與

不相等。等式(15)及(16)分別表示

分別依賴於

，並且在上文注意到

及

的值取決於X軸及Y軸的取向。

及

的值將相應地變化，並且每一個皆有與主軸相對應的最小值及最大值，

的最小值表示成

，

的最小值表示成

，任意光束輪廓

及

可藉由由下式表示：

及

由於雷射光束的發散發生在具有最小瑞利範圍的方向之較短距離上，因此可控制用於形成缺損172的脈衝雷射光束112的強度分佈，使得

及

的最小值(或者對於軸對稱，

的值)儘可能地大。對於非軸對稱光束，由於

的最小值

及

最小值

不同，因此可使用脈衝雷射光束112，其強度分佈使得

及

中的較小者在形成損傷區域時儘可能地大。

在不同的實施例中，

及

中的較小者(或者對於軸對稱光束而言，

的值)大於或等於50m、大於或等於100mm、大於或等於200mm、大於或等於300mm、大於或等於500mm、大於或等於1mm，大於或等於2mm、大於或等於3mm、大於或等於5mm、在50mm至10mm的範圍內等、在100mm至5mm的範圍內、在200mm至4mm的範圍內、在300mm至2mm的範圍內、或類似值。

藉由調整等式(27)中界定的光點尺寸參數

，對於透明的加工件的不同波長而言，可實現本文中指定的較小的

及

(或者對於軸對稱光束而言，

的值)的值及範圍。在不同的實施例中，光點尺寸參數

大於或等於0.25

、大於或等於0.50mm、大於或等於0.75mm、大於或等於1.0mm、大於或等於2.0mm、大於或等於3.0mm、大於或等於5.0mm、在0.25mm至10mm的範圍內、在0.25mm至5.0mm的範圍內、在0.25mm至2.5mm的範圍內、在0.50mm至10mm的範圍內、在0.50mm至5.0mm的範圍內、在0.50mm至2.5mm的範圍內、在0.75mm至10mm的範圍內、在0.75mm至5.0mm的範圍內、在0.75mm至2.5mm的範圍內、或類似值。

非折射或準非折射光束通常具有複雜的強度分佈，如該等相對於半徑減少單調的強度分佈。通過類比於高斯光束，可將非軸對稱光束界定有效光點尺寸

界定為從最大強度(r=0)的徑向位置在任何方向上的最短徑向距離，在此處強度降低到最大強度的1/e² 。進一步地，對於軸對稱光束而言，

係從最大強度(r=0)的徑向位置到最大強度的1/e² 的徑向距離。基於非軸對稱光束的有效光點尺寸

或軸對稱光束的光點尺寸

之瑞利範圍的規範可指定成，用於形成損傷區域的非折射或準非折射光束，使用等式(31)表示非軸對稱光束的等式(32)的軸對稱光束，如下：

其中

為無因次發散因數，具有的值為至少10、至少50、至少100、至少250、至少500、至少1000、在10至2000的範圍內、在50至1500的範圍內、在100到1000的範圍內。藉由比較等式(31)與等式(22)或(23)，可看出對於非折射或準非折射光束而言，若使用典型的高斯光束分佈，等式(31)中的

，有效光束尺寸加倍的的距離為預期距離的

倍。無因次發散因數

提供了用於決定雷射光束是否為準非折射的規範。如本文中所用，當值

³10時，若雷射光束的特性滿足等式(31)或等式(32)，則認為脈衝雷射光束112係準非折射性。隨著

的值增加，脈衝雷射光束112更接近完全非折射狀態。此外，應當理解，等式(32)僅為等式(31)的簡化，因此，等式(31)在數學上描述了軸對稱及非軸對稱脈衝雷射光束112的無因次發散因數

。

現在參照圖3，示意性地描繪了用於產生脈衝雷射光束112的光學組件100，該脈衝雷射光束為準非折射性並且使用非球面光學元件120(例如，軸稜鏡122)在透明母板160處形成脈衝雷射光束焦線113。光學組件100包含輸出脈衝雷射光束112的光束源110、及第一與第二透鏡130、132。

進一步地，透明母板160可定位成使得藉由光束源110輸出的脈衝雷射光束112照射透明母板160，舉例而言，在穿過非球面光學元件120之後，以及隨後，穿過第一透鏡130及第二透鏡132。光軸102沿著Z軸在光束源110與透明母板160之間延伸，使得當光束源110輸出脈衝雷射光束112時，脈衝雷射光束112的光束路徑111沿光軸102延伸。如本文中所用，「上游」及「下游」係指沿著光束路徑111的兩個位置或組件相對於光束源110的相對位置。舉例而言，若脈衝雷射光束112在穿過第二組件之前穿過第一組件，則第一部件在第二部件的上游。進一步地，若脈衝雷射光束112在穿過第一組件之前穿過第二組件，則第一部件在第二部件的下游。

繼續參照圖3，光束源110可包括配置成輸出脈衝雷射光束112的任何已知或尚需開發的光束源110。在操作中，閉合輪廓170(圖1A及2)的缺損172藉由透明母板160與光束源110輸出的脈衝雷射光束112的相互作用產生。在一些實施例中，光束源110可輸出包括，舉例而言，1064奈米(nm)、1030nm、532nm、530nm、355nm、343nm、或266nm、或215nm的波長的脈衝雷射光束112。進一步地，用於在透明母板160中形成缺損172的脈衝雷射光束112可非常適合於對所選的脈衝雷射光波長透明的材料。

用於形成缺損172的合適雷射波長為，透明母板160的線性吸收作用及散射的組合損失為足夠低的波長。在實施例中，歸因為透明母板160在波長下的線性吸收作用及散射引起的組合損失，小於20％/mm、或小於15％/mm、或小於10％/mm、或小於5％/mm、或小於1％/mm、其中尺寸「/mm」表示在脈衝雷射光束112的光束傳播方向上(例如，Z方向)透明母板160內每毫米的距離。許多玻璃加工件的代表性波長包含Nd³⁺ 的基波及諧波波長(例如Nd³⁺ ：YAG或Nd³⁺ ：YVO₄ ，具有接近1064nm的基波波長與接近532nm、355nm、及266nm的更高次諧波波長)。亦可使用滿足給定襯底材料的組合線性吸收作用及散射損耗要求的光譜的紫外光、可見光、及紅外光部分中的其他波長。

在操作中，藉由光束源110輸出的脈衝雷射光束112，可在透明加工件160中產生多光子吸收作用(MPA)。MPA為同時吸收兩個或更多個相同或不同頻率的光子，將分子從一種狀態(通常為基態)激發到更高能量的電子態(即，離子化)。所涉及的分子的下部與上部狀態之間的能量差額，等於所涉及的光子的能量之和。MPA，亦稱為誘導吸收作用，可為二階或三階過程(或更高階)，舉例而言，比線性吸收作用弱幾個數量級。與線性吸收作用的不同之處在於，舉例而言，二階誘導吸收作用的強度可與光強度的平方成比例，因此為非線性光學過程。

產生一個或更多個閉合輪廓170(圖1A及2)的穿孔步驟可利用與非球面光學元件120、第一透鏡130、及第二透鏡132結合的光束源110(例如，超短脈衝雷射光器)，將光束點114投射在透明母板160上並產生脈衝雷射光束焦線113。脈衝雷射光束焦線113包括準非折射光束，如上文界定的高斯-貝塞爾光束或貝塞爾光束，並且可完全穿透透明母板160以在透明母板160中形成缺損172，缺損172可形成閉合輪廓170。在一些實施例中，個別脈衝的脈衝持續時間在約1飛秒至約200皮秒的範圍內，如從約1皮秒至約100皮秒、5皮秒至約20皮秒、或類似值，並且個別脈衝的重複速率可在約1kHz至4MHz的範圍內，如在約10kHz至約3MHz的範圍內、或從約10kHz至約650kHz的範圍內。

仍參照圖4A及4B，除了在前述個別脈衝重複率下的單脈衝操作之外，脈衝可以兩個更多個脈衝500A(例如，子脈衝)形式的短脈衝500產生(如，舉例而言，每短脈衝500有3個子脈衝、4個子脈衝、5個子脈衝、10個子脈衝、15個子脈衝、20個或更多個子脈衝，如每短脈衝500有1到30個子脈衝，或每次短脈衝500有5到20個子脈衝)。儘管不欲受理論限制，短脈衝為短且快速分組的子脈衝，在使用單脈衝操作時，不易獲得此等子脈衝在時間尺度上與材料(即，透明母板160的材料中的MPA)產生的光能相互作用。儘管仍不欲受理論限制，但是短脈衝(即一組脈衝)內的能量為守恆的。作為說明性範例，對於具有能量為100μJ/短脈衝及2個子脈衝的短脈衝而言，100μJ/短脈衝能量在2個脈衝之間被均分，每一個子脈衝的平均能量為50μJ，並對於具有能量為100μJ/短脈衝及10個子脈衝的短脈衝而言，100μJ/短脈衝被10個子脈衝均間被均分，每一個子脈衝的平均能量為10μJ。進一步地，短脈衝的子脈衝之間的能量分佈不需要為均勻的。實際上，在某些情況下，短脈衝的子脈衝之間的能量分佈係指數衰減的形式，其中第一個短脈衝的子脈衝含有最多的能量，第二個短脈衝的子脈衝含有的能量略低，第三個短脈衝的子脈衝含有更少的能量，依此類推。然而，個別脈衝之短脈衝內的其他能量分佈亦為可能的，其中每一個子脈衝的精確能量可被客製化，以實現對透明母板160的不同量的改進。

儘管仍不欲受理論限制，與在相同透明母板160中使用單脈衝雷射形成相鄰缺損172之間為相同間隔的閉合輪廓170之最大抗斷裂性相比，當一個或更多個相同形狀的閉合輪廓170的缺損172係藉由具有至少兩個子脈衝的短脈衝形成時，將透明母板160沿著閉合輪廓170分離所需的力(即，最大抗斷裂性)降低。舉例而言，使用單個脈衝形成的閉合輪廓170的最大抗斷裂強度，至少為使用具有2個或更多個子脈衝的短脈衝形成的閉合輪廓170的最大抗斷裂性的兩倍。進一步地，使用單脈衝形成的閉合輪廓170與使用具有2個子脈衝的短脈衝形成的閉合輪廓170之間的最大抗斷裂性的差額，大於使用具有2個子脈衝的短脈衝形成的閉合輪廓170與具有3個子脈衝的短脈衝之間的最大抗斷裂性的差額。因此，短脈衝可用於形成，比使用單脈衝雷射形成的閉合輪廓170更容易分離的閉合輪廓170。

仍參照圖4A及4B，短脈衝500內的子脈衝500A可被一持續時間分開，此持續期間分開範圍為約1奈秒至約50奈秒、如約10奈秒至約30奈秒、如約20奈秒。在其他實施例中，短脈衝500內的子脈衝500A最多可被分開100皮秒的持續時間(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、或其間的任何範圍)。對於給定的雷射而言，短脈衝500內的相鄰子脈衝500A之間的時間間隔T_p (圖4B)可為相對均勻的(例如，在彼此的約10％內)。舉例而言，在一些實施例中，短脈衝500內的每一個子脈衝500A在時間上，與後續子脈衝分開約20奈秒(50MHz)。進一步地，每一個短脈衝500之間的時間可為約0.25微秒至約1000微秒，例如，約1微秒至約10微秒、或約3微秒至約8微秒。

在本文所述的光束源110的一些範例性實施例中，對於輸出包括約200kHz的短脈衝重複率的脈衝雷射光束112的光束源110，時間間隔T_b (圖4B)約為5微秒。雷射短脈衝重複率與脈衝中的第一脈衝及後續短脈衝中的第一脈衝之間的時間T_b 有關(雷射短脈衝重複率=1/T_b )。在一些實施例中，雷射短脈衝重複率可在約1kHz至約4MHz的範圍內。在實施例中，雷射短脈衝重複率可為如約10kHz至650kHz的範圍。每個短脈衝中的第一脈衝與後續短脈衝中的第一脈衝之間的時間T_b 可為從約0.25微秒(4MHz短脈衝重複率)至約1000微秒(1kHz短脈衝重複率)、如從約0.5微秒(2MHz短脈衝重複率)至約40微秒(25kHz短脈衝重複率)、或從約2微秒(500kHz短脈衝重複率)至約20微秒(50kHz短脈衝重複率)。確切的時點、脈衝持續時間及短脈衝重複率可根據雷射設計而變化，但已顯示高強度的短脈衝(T_d ＜20psec，並且在一些實施例中，T_d ≤15psec)特別地適用。

短脈衝重複率可在約1kHz至約2MHz的範圍內，如約1kHz至約200kHz。短脈衝產生或產生短脈衝500為一種雷射的操作，其中子脈衝的放射並非均勻且穩定的流，而是緊密的短脈衝500的叢集。短脈衝雷射光束可具有基於操作透明母板160的材料而選擇的波長，使得透明母板160的材料在該波長下基本上為透明的。在材料處測量的每一個短脈衝的平均雷射功率可為每mm厚度材料至少約40微焦耳(μJ)。舉例而言，在實施例中，每一個脈衝的平均雷射功率可從約40μJ/mm至約2500μJ/mm、或從約500μJ/mm至約2250μJ/mm。在一個具體範例中，對於0.5mm至0.7mm厚的Corning EAGLE XG^® 透明加工件而言，約300μJ至約600μJ的短脈衝可切割及/或分離工作，此等短脈衝對應於約428μJ/mm至約1200μJ/mm的範例性例範(即，對於0.7mm EAGLE XG^® 玻璃而言為300μJ/0.7mm、對於0.5mm EAGLE XG^® 玻璃而言為600μJ/0.5mm)。

改變透明母板160所需的能量為脈衝能量，此能量可用短脈衝能量(即短脈衝500中含有的能量，其中每一個短脈衝500含有一系列子脈衝500A)或對單個短脈衝中含有的能量(其中許多可能包括短脈衝)來描述。脈衝能量(舉例而言，短脈衝能量)可為約25μJ至約750μJ、如約50μJ至約500μJ、或約50μJ至約250μJ。對於一些玻璃組合物，脈衝能量(例如，短脈衝能量)可為約100μJ至約250μJ。然而，對於顯示器或TFT玻璃組合物而言，脈衝能量(例如，短脈衝能量)可更高(例如，取決於透明母板160的具體玻璃組成，從約300μJ至約500μJ、或從約400μJ至約600μJ)。

儘管不欲受理論限制，但使用能夠產生短脈衝的脈衝雷射光束112，有利於切割或改變透明材料，舉例而言，玻璃(例如，透明母板160)。與單脈衝雷射和材料間可能獲得的高強度相互作用相較，相對於使用在時間上藉由單脈衝雷射的重複率間隔開的單脈衝，使用將脈衝能量遍佈短脈衝內的快速脈衝序列之短脈衝序列，可獲得和材料間更多時間段的高強度相互作用。短脈衝的使用(與單脈衝操作相反)增加了缺損172的尺寸(例如，橫截面尺寸)，當沿一個或更多個閉合輪廓170分離透明母板160以形成透明製品210(圖5)時，這便於相鄰缺損172的連接，從而將透明製品210(圖5)中的裂縫形成最小化。進一步地，使用短脈衝以形成缺損172增加了從每一個缺損172向外延伸到透明母板160的塊狀材料中的裂縫的取向的隨機性，使得從缺損172向外延伸的個別裂縫不致影響或以其他方式不利於閉合輪廓170的分離以形成相應的透明製品210(圖5A)，使得缺損172的分離跟隨閉合輪廓170，將延伸到透明製品210及剩餘透明母板160(即，透明母板160的框架部分220)中的裂縫的形成最小化。

再次參照圖3，非球面光學元件120位於光束源110與透明母板160之間的光束路徑111內。在操作中，通過非球面光學元件120傳播脈衝雷射光束112(例如，輸入高斯光束)可變更(alter)脈衝雷射光束112，使得脈衝雷射光束112傳播超出非球面光學元件120的部分為準非折射，如上文所述。非球面光學元件120可包括任何包括非球面形狀的光學元件。在一些實施例中，非球面光學元件120可包括產生錐形前導波的光學元件，如軸稜鏡，舉例而言，負折射軸稜鏡(例如，負軸稜鏡)、正折射軸稜鏡、反射軸稜鏡、折射軸稜鏡、可程式化空間光調節器軸稜鏡(例如，相位軸稜鏡)、或類似者。

在一些實施例中，非球面光學元件120包括至少一個非球面表面，形狀在數學上描述成：

，其中

為非球面表面的下垂，

為非球面與光軸102之間在徑向方向上的距離(例如，在X方向或Y方向上)，

為非球面的表面曲率(即，

=1/

，其中

為非球面的表面半徑)，

為圓錐常數，係數

為描述非球面的第一階到第十二階非球面係數或更高階非球面係數(多項式非球面)。在一個範例實施例中，非球面光學元件120的至少一個非球面表面分別包含以下係數

-

,： -0.085274788；0.065748845；0.077574995；-0.054148636；0.022077021；-0.0054987472；0.0006682955；並且非球面係數

-

為0。在此實施例中，至少一個非球面具有圓錐常數

。然而，由於

係數具有非零值，這相當於具有非零值的圓錐常數

。因此，可藉由指定非零的圓錐常數

、非零的

係數、或非零

與非零係數

的組合來描述等同表面。進一步地，在一些實施例中，至少一個非球面表面藉由至少一個更高階、具有非零值的非球面係數

-

描述或界定(即

中至少一者

)。在一個範例實施例中，非球面光學元件120包括地三階非球面光學元件，如立方形光學元件，其包括非零的係數

。

在一些實施例中，當非球面光學元件120包括軸稜鏡122(如圖3中所示)時，相對於雷射輸入表面124(例如，平坦表面)測量的角度，軸稜鏡122可具有雷射輸出表面126(例如，錐形表面)，具有約1.2°的角度，如約0.5°至約5°、或約1°至約1.5°、或甚至約0.5°至約20°，脈衝雷射光束112在該角度上進入軸稜鏡122。進一步地，雷射輸出表面126終止於錐形尖端。此外，非球面光學元件120包含中心軸125，從雷射輸入表面124延伸到雷射輸出表面126並終止於錐形尖。在其他實施例中，非球面光學元件120可包括軸稜鏡、如空間光調節器之空間相位調節器、或折射光柵。在操作中，非球面光學元件120將輸入的脈衝雷射光束112(例如，輸入的高斯光束)塑形為準非折射光束，隨後，被引導通過第一透鏡130及第二透鏡132。

仍參照圖3，第一透鏡130位於第二透鏡132的上游，並且可在第一透鏡130與第二透鏡132之間的準直空間134內準直脈衝雷射光束112。進一步地，第二透鏡132可將脈衝雷射光束112聚焦到透明母板160中，透明母板160可定位於成像平面104處。在一些實施例中，第一透鏡130與第二透鏡132均包括平凸透鏡。當第一透鏡130與第二透鏡132均包括平凸透鏡時，第一透鏡130與第二透鏡132的曲率可各自朝準直空間134定向。在其他實施例中，第一透鏡130可包括其他準直透鏡，且第二透鏡132可包括彎月形透鏡、非球面、或其他更高階校正的聚焦透鏡。

參照圖5A至8E，現將更詳細地描述藉由透明母板形成的透明製品。特別地，圖5A至7B描繪了透明加工件組件，包括透明製品及藉由透明母板形成的框架部分。進一步地，圖8A至8E描繪了雷射處理透明母板，以從透明母板形成一個或更多個透明製品的步驟。

現在參照圖5A，在一個或更多個透明製品210從透明母板(如圖1A至3中所示的透明母板160或圖8A至8C中所示的透明母板360)分離之後，原來為單個的透明母板現在包括透明加工件組件200，加工件組件200包括一個或更多個透明製品210與圍繞一個或更多個透明製品210的框架部分220。在本文所述的各種實施例中，框架部分220亦可稱為透明母板的剩餘部分或透明母板的框架部分。

如圖5B中所描繪，其為圖5A的透明加工件組件200的剖視圖，一個或更多個透明製品210中的每一個包括第一主表面212及第二主表面214，該第二主表面214可與第一主表面212相對。進一步地，一個或更多個透明製品210的每一個包括在第一主表面212與第二主表面214之間延伸的一個或更多個側表面216。進一步地，框架部分220包括第一主表面222及第二主表面224，該第二主表面224可與第一主表面222相對。框架部分220亦包括一個或更多個內表面226及外表面228。特別地，框架部分220的外表面228為與透明母板的周緣表面相同的表面，透明製品210從該透明母板分離。進一步地，一個或更多個透明製品210中的至少一個與框架部分220的一個或更多個內表面226中的至少一個摩擦接合，以保持一個或更多個透明製品210中的每一個與框架部分接合220。舉例而言，一個或更多個透明製品210中的至少一個的一個或多個側表面216中的至少一個，可與框架部分220的內表面226直接摩擦接合。相鄰透明製品及/或透明製品與框架部分間的此等摩擦接合交界在本文中稱為「分離輪廓」。此外，如本文所用，若分離輪廓形成特定透明製品與另一透明製品、框架部分、或兩者之間的摩擦接合交界，則分離輪廓與特定透明製品相關聯。

如圖5A及5B所示，透明加工件組件200可包括多個透明製品210，舉例而言，第一透明製品210a、第二透明製品210b、第三透明製品210c、第四透明製品210d、及第五透明製品210e。在一些實施例中，一個或更多個透明製品210可包括透明製品210的內部行列211與透明製品210的外部行列213。外部行列213的每一個透明製品210與框架部分220摩擦接合，並且內部行列211的每一個透明製品210藉由外部行列213的至少一個透明製品210與框架部分220分離。進一步地，內部行列211的透明製品210中的至少一個與外部行列213的透明製品210摩擦接合。在圖5A及5B所示的實施例中，第一透明製品210a及第五透明製品210e為外部行列213的一部分，並且與框架部分220摩擦接合，並且第二、第三、及第四透明製品220b至220d為內部行列221的一部分。第二透明製品210b位於第一透明製品210a與第三透明製品210c之間，並且與第一透明製品210a及第三透明製品210c摩擦接合，第四透明製品210d位於第三透明製品210c與第五透明製品210e之間，並且與第三透明製品210c及第五透明製品210e摩擦接合。此外，在一些實施例中，內部行列211可包含至少一個透明製品210，該透明製品210僅與內部行列211的其他透明製品210摩擦接合。

現在參照圖6A及6B，描繪了透明加工件組件200'。如圖6A所示，透明加工件組件200'包括多個透明製品210，每一個透明製品210藉由框架部分220的一部分彼此分離。如圖6B所示，其為圖6A的透明加工件組件200'的橫截面圖，一個或更多個透明製品210中的每一個包括第一主表面212及第二主表面214，可與第二主表面214相對。進一步地，一個或更多個透明製品210的每一個包括一個或更多個側表面216，側表面216與框架部分220的內部表面226摩擦接合。儘管未在圖5A至6B的實施例中描繪，在不為框架部分220的一部分(舉例而言，在包括圓角矩形的透明製品210的實施例中)的透明製品210之間，透明製品210可彼此接觸並且與透明加工件組件200的不連續部分接觸。雖然亦未在圖5A至6B中示出，但可想到一些實施例，其中一些透明製品210與其他透明製品210(類似於圖5A及5B)摩擦接合，並且一些透明製品210僅與框架部分220摩擦接合(類似於圖6A及6B)。

現在參照圖5A至6B，透明加工件組件200、200'亦可包括設置在框架部分220內的一個或更多個釋開線230。釋開線230可藉由在框架部分220中首先雷射形成多個缺損(類似於圖1A及圖2的缺損172)來形成，並隨後沿著釋開線230分離框架部分220。在一些實施例中，釋開線230可在透明製品210與框架部分220的外表面228之間延伸，舉例而言，如圖5A及5B所示。進一步地，如圖6A所示，釋開線230亦可在透明製品210之間延伸。在操作中，沿著一個或多個釋開線230分離框架部分220(舉例而言，藉由沿著釋開線230或靠近釋開線230引導紅外光雷射光束、向釋開線230施加機械力等)，可將透明製品210從與框架部分220之摩擦接合釋開，從而消除透明製品210與框架部分220的接觸。

在一些實施例中，至少一個釋開線230可朝向外表面228延伸但不到達外表面228，使得至少一個釋開線230藉由切口部分235與外表面228分離。切口部分235包括位於釋開線230與外表面228之間之框架部分220的實心部分。在一些實施例中，切口部分235從外表面228延伸到至少一個釋開線230，並在一些實施例中，釋開線230可從外表面228延伸到切口部分235，並且另一個釋開線230可從該切口部分235延伸到框架部分220的內表面226。

在操作中，藉由形成一個或更多個釋開線230同時在釋開線230與外表面228之間留下切口部分235，框架部分220可沿著釋開線230分離(舉例而言，藉由引導紅外光雷射光束沿著釋開線230或靠近釋開線230、向釋開線230等施加機械力、或類似者)，但不將透明製品210從與框架部分220之摩擦接合釋開。此舉容許：在將閉合的輪廓170分離的相同的操作步驟期間，(例如，使用相同或類似的製造器材)將釋開線230分離，但不將透明製品210從與框架部分220之摩擦接合釋開。

現在參照圖7A及7B，示意性地描繪了透明加工件組件200''，其包括透明製品210、框架部分220、及釋開線230，釋開線230包括釋開周緣232及一個或更多個釋開突刺234。釋開周緣232設置在框架部分220中並圍繞一個或更多個透明製品210。釋開緣232接觸框架部分220的一個或更多個內表面226中的至少一個並圍繞透明製品210。釋開突刺234從釋開周緣232朝向外表面228延伸。在一些實施例中，一個或更多個釋開突刺234從釋開周緣232朝向外表面228延伸。在其他實施例中，一個或更多個釋開突刺234可從釋開周緣232延伸，並且切口部分235可以定位在釋開周邊232與外表面228之間，使得切口部分235將釋開突刺234與外表面228分開。在一些實施例中，切口部分235可在外表面228與釋開突刺234之間延伸，並在一些實施例中，釋開突刺234可從外表面228延伸到切口部分235，並且另一個釋開線230可從此切口部分235延伸到框架部分220的釋開周邊232。在其他實施例中，釋開線230可包含釋開周緣232並且不包含釋開突刺234。此外，雖未示出，但圖6A及6B中的透明加工件組件200'的一些實施例可包含釋開周緣232，釋開周緣232與透明製品210中的至少一個接觸並圍繞一個或更多個透明製品210。

在操作中，將釋開周緣232及釋開突刺234分離(舉例而言，藉由沿著釋開周緣232及釋開突刺234或附近引導紅外光雷射光束、向釋開周緣232及釋開突刺234等施加機械力、或類似者)容許：一個或更多個透明製品210藉由隨後向框架部分220施加的力，如施加到一個或更多個切口部分235，消除與框架部分220的摩擦接合。或者，在沒有切口部分235的透明加工件組件200''的實施例中，將釋開周緣232及釋開突刺234分離，可消除透明製品210與框架部分220的摩擦接合。進一步地，在沒有釋開突刺234的實施例中，藉由向框架部分220施加力以在框架部分220與釋開周界232的外表面228之間傳佈(propagate)裂縫，可消除一個或更多個透明製品210與框架部分220的摩擦接合。

再次參照圖5A至7B，透明加工件組件20、,200'、200''可進一步包括設置在至少一個透明製品210的第一主表面212及第二主表面214中的一個或兩個上的一層或更多層材料240。舉例而言，如圖5B、6B、及7B所示，材料240設置在透明加工件組件200的每一個透明製品210的第一主表面212上。在一些實施例中，材料240可另外設置在框架部分220上，舉例而言，框架部分220的第一主表面222及第二主表面224中的一者或二者。儘管不欲受理論限制，但藉由將透明製品210保持與框架部分220摩擦接合，可在單個製程步驟中將一層或更多層材料240施加到多個透明製品210。在此實施例中，一層或更多層材料240設置在至少一個透明製品210的第一主表面212上，並且連續地設置在與至少一個透明製品210相關聯的至少一個分離輪廓上。作為一個範例，一層或更多層材料240可設置在第一透明製品210a的第一主表面212、第二透明製品210b的第一主表面212上，並且連續地設置在形成第一透明製品210a與第二透明製品物210b之間的交界的分離輪廓上。作為另一個範例，一層或更多層材料240可設置在第一透明製品210a的第一主表面212、框架部分220的第一主表面222上，並且連續地設置在形成第一透明製品210a與框架部分220之間的交界的分離輪廓上。此外，相較於將材料240施加到較小的個別透明物品210上，可更容易地將材料240施加到較大的透明加工件組件200、200'、200''。

在一些實施例中，一層或更多層材料240可包括金屬化層、抗反射塗層、或相似物等。此外，一層或更多層材料240可包括玻璃、玻璃-陶瓷、陶瓷、聚合物、該等組合、或相似物等。舉例而言，一層或更多層材料240可包括黏合至透明加工件組件200的一片或更多片玻璃，舉例而言，黏合至一個或更多個透明製品210中的至少一個。在操作中，釋開線230容許：在透明製品210從與框架部分220之摩擦接合釋開之前，將一層或更多層材料240施加到透明製品210。此外，因為僅需要小的局部力(如機械力)來破壞切口部分235，切口部分235容許：在釋開線230被釋開之後，施加一層或更多層材料240，從而將透明製品210從與框架部分220之摩擦接合釋開。進一步地，因為將釋開線230釋開之後可施加材料240，所以可將材料240施加到透明加工件組件200、200'的整個表面，此舉可比將材料240選擇性地施加到透明製品210上更容易。將材料240施加到透明加工件組件200、200'的整個表面的一個範例方法包含旋轉塗佈。

在一些實施例中，該透明母板160包括第一透明母板，並且該一個或更多層材料240中的至少一層包括第二透明母板。儘管本文所述的雷射處理可用於在透明母板堆疊上穿孔(即，在其內形成缺損)，如玻璃片堆疊，並且可用於通過單次雷射通過使總高度達到數毫米的玻璃疊層完全穿孔，可能存在同時穿孔多個透明母板等不利的情況。作為一個範例，在金屬組件(如電連接器)位於至少一個透明母板上的實施例中，因為雷射光束焦線將被散射、阻擋、或以其他方式破壞，所以不要在相同的操作中(即，在堆疊時)，在透明母板(例如，在第一與第二透明母板中)雷射形成缺損可能為有利的。作為另一個範例，在不同透明母板(例如，第一與第二透明母板)的缺損輪廓及隨後形成的透明製品及框架部分未對準的實施例中，在每一個透明母板中(例如，在第一與第二透明母板中)單獨雷射形成缺損可能為有利的，因而可形成輪廓及隨後的透明製品，與不同形狀及尺寸的框架部分。

在一些實施例中，第二透明母板可包括一個或更多個輪廓，如一個或更多個閉合輪廓，每一個輪廓包括複數個缺損，可包括本文所述的輪廓與缺損的任何實施例，並且第二透明母板可包括本文所述的透明母板160的任何實施例。在該實施例中，第二透明母板的一個或更多個閉合輪廓不與第一透明母板的一個或更多個閉合輪廓對齊，使得在第一與第二透明加工件中同時雷射形成缺損輪廓為不可行的。此外，在一些實施例中，將第二透明母板的閉合輪廓釋開之前，第二透明母板可與(由第一透明母板160形成之)透明製品210及框架部分220堆疊成組件。在其他實施例中，在第二透明母板與(由第一透明母板160形成之)透明製品210及框架部分220組裝成組件之前，可分離第二透明母板的一個或更多個閉合輪廓。在此實施例中，第二透明母板包括一個或更多個透明製品及框架部分，該框架部分圍繞一個或更多個透明製品並與一個或更多個透明製品摩擦接合，該等透明製品和框架部分與由第一透明母板160形成的一個或更多個透明製品210和框架部分220對齊。在此實施例中，第二透明母板(即，由第二透明母板形成)的框架部分可具有切口部分，該切口部分可保持透明製品製品與第二透明母板與板框架部分摩擦接合，並且能以與第一透明母板的切口部分相同的方式釋開。

在一些實施例中，第一透明母板(即，透明製品210與框架部分220)可黏合至第二透明母板，舉例而言，直接黏合。或者，額外的材料層240可設置在第一透明母板(即，透明製品210及框架部分220)與第二透明母板之間，舉例而言，設置在第一透明母板與第二透明母板之間的金屬化層、聚合物層、陶瓷層、玻璃層(例如，不為第二透明母板的玻璃層)、玻璃陶瓷層、及類似物等。因此，本文所述的雷射處理有助於形成良好對準的透明製品及額外材料層的堆疊組件。此外，在將透明製品210從與框架部分220之摩擦接合釋開之前，形成堆疊組件可有助於更快並且更可靠地形成包含至少一個透明製品210的堆疊組件。

現在參照圖8A至8E，示意性地描繪了處理透明母板360的方法，舉例而言，藉由從透明母板360雷射形成透明製品410並原位處理透明製品410。如圖8A及8B所示，該方法包括首先提供透明母板360(圖8A)，並且在一些實施例中，在透明母板360中形成一個或更多個基準點361(圖8B)。基準點361包括形成在透明母板360上或透明母板360中的標記，如在透明母板360的第一主表面362中或之上。基準點361提供參考點，以輔助透明母板360的後續處理步驟，從而便於對準。進一步地，如圖8C至8E所示，在從透明母板360形成一個或更多個透明製品410之後，基準點361可形成在透明母板360中，成為框架部分420的部分中。

現在參照圖1A至3及8A至8E，處理透明母板360的方法包括，在透明母板360中形成包括缺損372(舉例而言，圖1A及2的缺損172)的一個或更多個輪廓370(如閉合輪廓，舉例而言，圖1A及圖2的閉合輪廓170)。舉例而言，一些輪廓370(例如，閉合輪廓)可界定一個或更多個透明製品410的周緣415，並且一些輪廓370可形成釋開線430。在操作中，形成包括缺損372的輪廓370(之動作)包括，引導(例如，定位)脈衝雷射光束112沿著光束路徑111定向並藉由光束源110輸出到透明母板360中，使得射入透明母板360之一部分脈衝雷射光束112，在透明母板360內產生誘導吸收作用，誘導吸收作用在透明母板360內產生缺損372。

脈衝雷射光束112可包括，足以超過透明母板360的損傷臨界值的脈衝能量及脈衝持續時間。在一些實施例中，將脈衝雷射光束112引導到透明母板360中(之動作)包括，將由光束源110輸出的脈衝雷射光束112聚焦到沿著光束傳播方向(例如，Z軸)定向的脈衝雷射光束焦線113中。透明母板360位於光束路徑111中，以至少部分地與脈衝雷射光束112的脈衝雷射光束焦線113重疊。脈衝雷射光束焦線113因此被引導到透明母板360中。脈衝雷射光束112(例如，脈衝雷射光束焦線113)在透明母板360內產生誘導吸收作用，以在透明母板360中產生缺損372。在一些實施例中，能以數百千赫茲的速率(即，每秒數十萬個缺損)產生個別的缺損372。在一些實施例中，非球面光學元件120可將脈衝雷射光束112聚焦到脈衝雷射光束焦線113中。在操作中，脈衝雷射光束焦線113的位置可藉由相對於透明母板360適當地定位及/或對準脈衝雷射光束112，及由適當地選擇光學組件100的參數來控制(圖3)。

仍參照圖1A至3及8A至8E，處理透明母板的方法可儘一步包括，相對於脈衝雷射光束112平移透明母板360(或脈衝雷射光束112可相對於透明母板160平移，舉例而言，在圖1A及2中所示的平移方向101上)，以在透明母板160中形成輪廓370(舉例而言，閉合輪廓)，以在隨後的分離步驟之後，可在透明母板360中描出(trace out)一個或更多個透明製品410的期望周緣415。

現在參照圖8C至8E，該方法包括沿著輪廓370分離透明母板360的一部分(圖8C)，從而形成透加明工件組件400(圖8D及8E)，透加明工件組件400包括一個或更多個透明製品410及圍繞一個或更多個透明製品410的框架部分420，並且與一個或多個透明製品410中的至少一個摩擦接合。特別地，至少一個透明製品410的側表面416與框架部分420的一個或更多個內表面426直接摩擦接合，並且至少一個透明製品410的側表面416與另一個透明製品410的側表面416直接摩擦接合。在操作中，分離透明母板360(之動作)包括，向一個或更多個輪廓370施加應力，舉例而言，藉由向一個或更多個輪廓370施加機械應力，沿著或靠近一個或更多個輪廓370等將紅外光雷光束引導到透明母板360上。

現在參照圖8E，圖8E為圖8D的透明加工件組件400的剖視圖，在一些實施例中，該方法可接下來包括，將一層或更多層材料440施加到一個或更多個透明製品410中的至少一個之表面。在圖8E所示的實施例中，將材料440施加到每個透明製品410的第一主表面412及框架部分420的第一主表面422。在其他實施例中，材料440亦可或替代地應用於一個或更多個透明製品410中的至少一個之第二主表面414，及框架部分420的第二主表面424。進一步地，在一些實施例中，材料440可施加到一個或更多個透明製品410中的至少一個之表面(例如，第一主表面412)並且不施加到框架部分420的表面。在一些實施例中，可使用任何已知的或尚未開發的沉積方法將材料層440施加到透明加工件組件400，舉例而言，氣相沉積(如化學氣相沉積、物理氣相沉積、或類似者)、旋轉塗佈、或類似者。進一步地，將材料層440添加到透明加工件組件400可形成複合多層結構。舉例而言，至少一層材料440可包括如上文所述的第二透明母板，該第二透明母板可與透明製品410及框架部分420堆疊佈置，並且在一些實施例中，與額外的材料層440堆疊佈置。

在其他實施例中，該方法可進一步地或可選地包括改變一個或更多個透明製品410中的至少一個之表面，舉例而言，第一主表面412及/或第二主表面414。舉例而言，改進一個或更多個透明製品410中的至少一個的表面包括研磨表面、清理表面、使表面粗糙、蝕刻表面、圖案化表面(例如，藉由形成凹痕、標記、或其他圖案)在表面中的局部損壞或其組合。

接下來，在將材料440施加到透明製品410的表面及/或改變透明製品410的表面之後，該方法可進一步包括，將一個或更多個透明製品410中的至少一個從與框架部分420之摩擦接合釋開，從而消除一個或更多個透明製品410中的每一個與框架部分420之間的接觸。在操作中，藉由破壞框架部分420舉例而言，使用機械破碎製程，如刻痕及斷裂製程、雷射分離製程、或類似者，從而將透明製品410從與框架部分420之摩擦接合釋開。在至少一層材料440包括第二透明母板的實施例中，可在將透明製品410從與框架部分420之摩擦接合釋開的相同步驟中、或在額外步驟中，將此第二透明母板的透明製品從與第二透明加工件的框架部分之摩擦接合(例如，藉由破壞框架部分)釋開。

在一些實施例中，釋開透明製品410(之動作)可包括，在框架部分420中形成一個或更多個釋開線430(如釋開周緣432及釋開突刺434)。在一些實施例中，形成一個或更多個釋開線430(之動作)將一個或更多個透明製品410中的至少一個從與框架部分420之摩擦接合釋開，並在其他實施例中，將一個或更多個透明製品410中的至少一個從與框架部分420之摩擦接合釋開(之動作)包括，向框架部分420，舉例而言，向在一個或更多個釋開線430中的至少一個與框架部分420的外表面428之間延伸的切口部分435施加應力。

鑑於前文的描述，應當理解，藉由沿著與每一個透明製品的所需周緣相對應的閉合輪廓線形成及分離包括缺損的閉合輪廓，可改進從透明母板形成及加工透明製品(的程序)，使得透明製品保持與透明母板的剩餘部分之摩擦接合。此種摩擦接合容許：當透明製品與透明母板的剩餘部分保持原位時，執行如將材料層施加到透明製品的表面及/或對透明製品的表面進行改變等額外處理步驟。在此等額外的處理步驟之後，可將一個或更多個透明製品釋開。因此，本文描述的實施例促進透明製品的集體表面處理，由於尺寸限制、製造限制、或類似者，其可比個處理透明製品更快、更便宜、及更一致。

如本文所用，術語「約」係指數量、尺寸、配方、參數、及其他數量與特性並非且不必為精確的，但可根據需要為近似及/或更大或更小，反應公差、轉換因數、四捨五入、測量誤差等，及本領域熟習技術者已知的其他因素。當術語「約」用於描述範圍的值或端點時，包含所涉及的特定值或端點。無論說明書中的範圍的數值或端點標明「約」與否，描述了兩個實施例：一個由「約」修飾，一個未由「約」修飾。將進一步理解，每一個範圍的端點相對於另一個端點皆為重要的，並且獨立於另一個端點。

在本文中使用的方向術語—、下、右、左、前、後、頂部、底部-僅係參考所繪製的附圖，並不意圖暗示絕對方向。

除非另作明確說明，絕非意圖將本文中闡述的任何方法解讀為要求按特定順序執行步驟，設備亦不需要任何特定定向。因此，若方法申請專利範圍未實際上記述步驟所遵循的順序，或任何設備申請專利範圍未實際上記述個別組件的順序或定向，或在申請專利範圍或說明說中未另外明確說明步驟僅限於特定順序，或未記述設備的組件的特定順序或定向，絕非意圖在任何方面推斷順序或方向。此主張適用於任何非表達基礎的解讀，包含:關於與步驟的安排相關的邏輯問題、操作流程、組件的順序、或組件的定向；從文法組織或標點符號導出簡單明瞭的含義，以及說明書中敘述的實施例的數字或類型。

如本文中所用，除非上下文另外明確指定，否則單數形式「一」(a)、「一」(an)、以及「該」(the)包含複數所指物。因此，舉例而言，除非上下文另外明確說明，否則引用「一」組件時包含兩個或更多如此組件。

對於本領域熟習技術者顯而易見的是，在不脫離本發明申請專利範圍的精神及範圍的情況下，可對這裡描述的實施例進行各種改進及變化。因此，只要此等改進及變化落入所附申請專利範圍及其均等的範圍內，本說明書旨在涵蓋本文描述的各種實施例的改進及變化。

100‧‧‧光學組件 101‧‧‧平移方向 102‧‧‧光軸 104‧‧‧成像平面 110‧‧‧光束源 111‧‧‧光束路徑 112‧‧‧脈衝雷射光束 113‧‧‧脈衝雷射光束焦線 114‧‧‧光束點 120‧‧‧非球面光學元件 122‧‧‧軸稜鏡 124‧‧‧雷射輸入表面 125‧‧‧中心軸 126‧‧‧雷射輸出表面 130‧‧‧第一透鏡 132‧‧‧第二透鏡 134‧‧‧準直空間 160/360‧‧‧透明母板 162/362‧‧‧第一主表面 164‧‧‧第二主表面 165‧‧‧閉合輪廓線 166‧‧‧周緣表面 170/370‧‧‧閉合輪廓 172/372‧‧‧缺損 190‧‧‧平移平台 200/200'/200''/400‧‧‧透明加工件組件 210/410‧‧‧透明製品 212/222‧‧‧第一主表面 210a‧‧‧第一透明製品 210b/220b‧‧‧第二透明製品 210c‧‧‧第三透明製品 210d/220d‧‧‧第四透明製品 210e‧‧‧第五透明製品 211/221‧‧‧內部行列 212/412‧‧‧第一主表面 213‧‧‧外部行列 214/414‧‧‧第二主表面 215/415‧‧‧周緣 216/416‧‧‧側表面 220/420‧‧‧框架部分 222/422‧‧‧框架部分的第一主表面 224/424‧‧‧框架部分的第二主表面 226/426‧‧‧內表面 228/428‧‧‧外表面 230/430‧‧‧釋開線 232/432‧‧‧釋開周緣 234/434‧‧‧釋開突刺 235/435‧‧‧切口部分 240/440‧‧‧材料 361‧‧‧基準點 500‧‧‧短脈衝 500A‧‧‧子脈衝

附圖中圖示的實施例實質上為說明性及範例性的，並非意圖限制由申請專利範圍所界定之標的。當結合以下附圖閱讀時，可理解以下對說明性實施例的詳細描述，其中相同的結構用相同的附圖標記表示，並且其中：圖1A示意性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例的閉合缺損輪廓的形成；圖1B示意性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例的處理透明母板期間的範例性脈衝雷射光束焦線；圖2示意性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例，穿過閉合缺損輪廓的脈衝雷射光束的光束點(beam spot)，以在透明母板中形成閉合的缺損輪廓、以及穿過閉合缺損輪廓之紅外雷射光束的光束點，以從透明母板上形成透明製品；圖3示意性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例，用於脈衝雷射製程的光學組件；圖4A圖示性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例之範例性短脈衝內的雷射脈衝相對於時間的相對強度；

圖4B圖示性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例之雷射脈衝相對於另一範例性短脈衝內的時間的相對強度。

圖5A示意性地描繪了根據本文所述的一個或更多個實施例的透明加工件組件，其包括與其他透明製品直接摩擦接合的透明製品及圍繞透明製品的框架部分；

圖5B為根據本文描述的一個或更多個實施例的圖5A的透明加工件組件的剖面圖；

圖6A示意性地描繪了根據本文所述的一個或更多個實施例的透明加工件組件，其包括透明製品及與每一個透明製品直接摩擦接合的框架部分；

圖6B為根據本文描述的一個或更多個實施例的圖6A的透明加工件組件的剖面圖；

圖7A示意性地描繪了根據本文所述的一個或更多個實施例的透明加工件組件，其包括透明製品、圍繞透明製品的框架部分、及在框架部分中形成的釋開周緣；

圖7B為根據本文描述的一個或更多個實施例的圖7A的透明加工件組件的剖面圖；

圖8A示意性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例的透明母板；

圖8B示意性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例的圖8A的透明母板，具有在其上形成的基準點；

圖8C示意性地描繪了根據本文描述的一個或更多個實施例的圖8B的透明母板，具有在其中形成的缺損輪廓；

圖8D示意性地描繪了根據本文所述的一個或更多個實施例的透明加工件組件，其包括透明製品及藉由圖8C的透明母板形成的框架部分；及

圖8E為根據本文描述的一個或更多個實施例的圖8D的透明加工件組件的剖面圖。

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國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

101:平移方向

110:光束源

111:光束路徑

112:脈衝雷射光束

113:脈衝雷射光束焦線

114:光束點

130:第一透鏡

132:第二透鏡

134:準直空間

160:透明母板

162:第一主表面

164:第二主表面

165:閉合輪廓線

170:閉合輪廓

172:缺損

Claims

一種處理透明母板的方法，該方法包括以下步驟：在透明母板中形成一個或更多個閉合輪廓，每一個閉合輪廓包括該透明母板中的複數個缺損，以使得每一個閉合輪廓界定一透明製品的一周緣，其中該形成一個或更多個閉合輪廓之每一個輪廓之步驟包括以下步驟：引導一脈衝雷射光束，該脈衝雷射光束係沿著一光束路徑定向並藉由一光束源輸出到該透明母板中，使得射入該透明母板之一部分該脈衝雷射光束，在該透明母板內產生一誘導吸收作用，該誘導吸收作用在該透明母板內產生一缺損；及沿一個或更多個閉合輪廓線，相互平移該透明母板及該脈衝雷射光束，從而沿著該透明母板內的該一個或更多個閉合輪廓線雷射形成缺損；沿著該等閉合輪廓，分離一部分該透明母板，從而形成一個或更多個透明製品，其中該一個或更多個透明製品中的至少一個與該透明母板的一框架部分摩擦接合；在分離該一部分該透明母板以形成一個或更多個透明製品之後，將一層或更多層材料施加到該一個或更多個透明製品中的至少一個之一表面；及在將該一層或更多層材料施加到該一個或更多個透明製品中的至少一個之該表面之後，將該一個或更多個透明製品中的至少一個，從與該透明母板的該框架部分之摩擦接合釋開。
根據請求項1所述之方法，其中該透明母板包括一第一透明母板，並且該一層或更多層材料中的至少一層包括一第二透明母板；該第二透明母板包括一個或更多個透明製品及一框架部分，且該框架部分圍繞該一個或更多個透明製品並且與該一個或更多個透明製品摩擦接合；及該第二透明母板的該一個或更多個透明製品及該框架部分不與該第一透明母板的該一個或更多個透明製品及該框架部分對齊。
根據請求項1或2所述之方法，進一步包括以下步驟：在該透明母板的該框架部分中形成一個或更多個釋開線，其中將該一個或更多個透明製品中的每一個釋開之步驟包括以下步驟：施加應力至一切口部分，該切口部分在該一個或更多個釋開線中的至少一個釋開線、與該透明母板的該框架部分的一外表面之間延伸。
根據請求項1或2所述之方法，其中：該一個或更多個透明製品包括一第一透明製品及一第二透明製品；該第一透明製品與該透明母板的該框架部分摩擦接合；及該第二透明製品與該第一透明製品摩擦接合。
根據請求項1或2所述之方法，其中射入該透明母板之該脈衝雷射光束的一部分包括：一波長λ；一光點尺寸w _o；及一橫截面，該橫截面包括大於
之一瑞利範圍Z _R，其中F _D為無因次發散因數，該無因次發散因數包括10或更大的一值。