[发明专利]用于激光处理的装置和方法

说明书

可以通过一种方法对工件进行激光处理，该方法可以包括在工件中形成轮廓线、以及沿着轮廓线或在轮廓线附近将红外激光束引导到工件上以沿着轮廓线分离工件。轮廓线可以包括工件中的缺陷。红外激光束可以具有光束轮廓，使得来自红外激光束的累积能量的较大分布位于与轮廓线邻近的区域中而不是直接在轮廓线上。

本申请根据35 U.S.C.§119要求于2016年7月29日提交的美国临时申请序列第62/368,571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。

背景技术

领域

本说明书总体上涉及用于激光处理工件的装置和方法。

技术背景

材料的激光处理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，可以通过一种方法对工件进行激光处理，该方法可以包括在工件中形成轮廓线、以及沿着轮廓线或在轮廓线附近将红外激光束引导到工件上以沿着轮廓线分离工件。轮廓线可包括工件中的缺陷。在一些实施例中，工件可以是透明工件。红外激光束可以具有光束轮廓，使得来自红外激光束的累积能量的较大分布位于与轮廓线邻近的区域中而不是直接在轮廓线上。在一些实施例中，红外激光束可具有环形光束轮廓。

在另一个实施例中，可以通过以下方法对透明工件进行激光处理，该方法可以包括：将脉冲激光束聚焦到被引导到透明工件中的脉冲激光束焦线中；将透明工件和脉冲激光束焦线相对于彼此平移，从而激光沿着轮廓线在透明工件内形成多个线缺陷；以及沿着轮廓线或在轮廓线附近将红外激光束引导到透明工件上，以便沿着轮廓线分离透明工件。脉冲激光束焦线可在透明工件内产生线缺陷。相邻线缺陷之间的间距可以为5微米至15微米。红外激光束可以具有光束轮廓，使得来自红外激光束的累积能量的较大分布位于轮廓线两侧的与轮廓线邻近的区域中，而不是直接在轮廓线上。

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。包括了附图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

图1示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的穿过形成在透明工件中的轮廓线的环形红外激光束斑点；

图2图形地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的环形红外激光束的实施例的横截面功率分布；

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形成环形红外激光束轮廓的光学组件；

图4A图形地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的作为常规高斯红外激光束激光轮廓的合适功率的函数的红外激光束的光束直径；

图4B图形地描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的作为环形红外激光束轮廓的合适功率的函数的红外激光束的光束直径；