[发明专利]光纤激光装置和用于加工工件的方法

权利要求书

1.一种加工沉积在玻璃面板上的非晶硅a-Si膜的方法，包括：

(a)从至少一个准连续波QCW光纤激光器沿着预扫描路径以期望功率P输出光束，所述准连续波QCW光纤激光器以最多100％的期望占空比工作；

(b)将所述光束轰击在扫描器单元上，从而将所述光束从时间上剪切为多个子光束，所述多个子光束朝向所述a-Si膜在期望角度范围内并以期望角速度偏离所述预扫描路径；

(c)对每个偏离的子光束进行光学成形，以在所述a-Si膜上提供光的斑点，所述斑点具有斑点长度L_s和斑点宽度W_s以及扫描方向上的空间强度光束分布；

(d)以期望的扫描速度V_scan将所述斑点沿扫描方向扫过所述a-Si膜，从而在所述a-Si膜上形成具有预定长度L_scan和宽度W_s的条带，其中，扫描速度和空间强度光束分布在所述条带的每个位置处生成这样的受控曝光持续时间，并在所述条带内的每个位置处在所述扫描方向上提供期望注量分布；以及

(e)在交叉扫描方向上使玻璃面板连续移位，从而依次形成彼此间隔开一距离dy的多个连续扫描条带，所述距离dy最多等于斑点宽度W_s，所述多个连续扫描条带一同定义了一列多晶硅p-Si，所述一列多晶硅p-Si的列宽度对应于所述条带的长度L_scan。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述距离dy在0.025Ws至Ws之间变化，并且随着形成所述多个连续扫描条带的重复率增大，所述距离dy在一范围内趋于增大，以防止p-Si晶粒由于反馈过热而劣化和物理破坏所述a-Si膜。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果这些步骤的先前序列没有导致p-Si的期望晶粒尺寸和取向，则重复步骤(a)至(d)以进一步加工所述p-Si膜的列。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述期望的扫描速度V_scan和空间强度光束分布被控制为使得所述光束上的每个斑点产生完全熔化的三角形成形的膜区域，所述三角形成形的膜区域的顶点在反扫描方向上与所述斑点间隔开长度L_m，所述长度L_m至少是宽度W_s的10倍。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在形成所述p-Si的列期间，以mm/sec的面板速度，使所述玻璃面板在所述交叉扫描方向上连续移位，其中，所述扫描速度保持在km/sec。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述QCW光纤激光器以小于100％的占空比工作，使得以从80Mhz的脉冲重复频率输出所述光束，所述脉冲重复频率足以产生与来自以100％占空比工作的QCW光纤激光器的光束所引起的a-Si的热响应相同的a-Si的热响应。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果列宽度小于所述玻璃面板的宽度，则在所述扫描方向上使所述玻璃面板移位最多等于所述列宽度L_scan的距离dx；以及重复步骤(a)至(e)，从而形成至少一个附加列的p-Si，所述至少一个附加列的p-Si相对先前形成的相邻列的p-Si偏移距离dx，其中，相邻条带之间的距离dy和相邻列之间的距离dx被选择为使得经加工的膜的每个位置被照射10到50次的范围内；以及重复在所述扫描方向上使所述玻璃面板移位并形成列，从而在整个面板上形成p-Si膜。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，使所述玻璃面板在所述扫描方向上移位最多0.5mm的距离dx避免了可见的Mura。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，将所述距离dy和dx选择为彼此相等或彼此不同，但是在每个位置处的乘积dx*dy是恒定的。