[发明专利]激光加工具有一个或多个透明工件和黑色基质层的基材堆叠体的方法

说明书

一种用于对基材堆叠体进行激光加工的方法包括：在具有黑色基质层的基材堆叠体的透明工件中形成缺陷。形成缺陷包括：将一部分脉冲激光束引导到透明工件中。脉冲激光束包括波长λ；光斑尺寸w_o；以及瑞利范围Z_R，所述瑞利范围Z_R大于式(I)，其中F_D是无量纲的发散度因子，其包括10或更大的数值。被引导到基材堆叠体的透明工件中的脉冲激光束形成位于透明工件内的脉冲激光束焦线，其中，脉冲激光束焦线的中心与黑色基质层的边缘偏置，偏置的距离是基材堆叠体的总厚度的约20％或更小，并且在透明工件内产生诱导吸收。

本申请要求2018年6月22日提交的系列号为62/688711的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。

背景

技术领域

本说明书一般涉及用于对透明工件进行激光加工的设备和方法，更具体地，涉及对布置在基材堆叠体中并且所述基材堆叠体包括黑色基质层的透明工件进行激光加工的设备和方法。

背景技术

材料的激光加工领域涵盖各种应用，这些应用涉及不同类型的材料的切割、钻孔、研磨、焊接、熔化等。在这些工艺中，特别受关注的是在可以用于生产薄膜晶体管(TFT)的基材(例如玻璃、蓝宝石或熔凝二氧化硅)或电子装置的显示器材料的工艺中切割或分离不同类型的透明材料。

从工艺开发和成本方面看，有许多机会来改进玻璃基材的切割和分离。与目前在市场上实施的方法相比，具有更快、更清洁、更便宜、可重复性更高且更可靠的分离可具有预施涂涂层(例如黑色基质层)的玻璃基材的方法是受到极大关注的。因此，需要用于分离玻璃基材的替代性的改进方法。

发明内容

根据一个实施方式，一种用于对基材堆叠体进行激光加工的方法包括：在基材堆叠体的透明工件中形成缺陷，其中，所述基材堆叠体还包括黑色基质层。形成缺陷包括：将一部分脉冲激光束引导到透明工件中，其中，所述脉冲激光束包括波长λ，光斑尺寸w_o，瑞利范围Z_R，所述瑞利范围Z_R大于其中，F_D是无量纲的发散因子，其包含大于或等于10的值。引导到基材堆叠体的透明工件中的脉冲激光束形成位于透明工件内的脉冲激光束焦线，其中，脉冲激光束焦线的中心与黑色基质层的边缘偏置，偏置的距离是基材堆叠体的总厚度的约20％或更小。脉冲激光束焦线在透明工件内产生诱导吸收。脉冲激光束焦线包括有效线长度，其小于或等于约1.2倍的基材堆叠体总厚度。

在一些实施方式中，一种用于对基材堆叠体进行激光加工的方法包括：在基材堆叠体的透明工件中形成缺陷，其中，所述基材堆叠体还包括黑色基质层。形成缺陷包括：引导沿着光束路径取向并且由光束源输出的脉冲激光束通过非球面光学元件，通过聚焦光学器件，并且引导到基材堆叠体中，以使得被引导到基材堆叠体的透明工件中的脉冲激光束形成位于透明工件内的脉冲激光束焦线，其中，脉冲激光束焦线的中心与黑色基质层的边缘偏置，偏置的距离是基材堆叠体的总厚度的约20％或更小。脉冲激光束焦线在透明工件内产生诱导吸收。被引导到透明工件中的脉冲激光束包括0.05至0.4的数值孔径。

在一些实施方式中，一种玻璃制品包括玻璃基材，其具有限定玻璃基材的周界的边缘；设置在玻璃基材上的黑色基质层；以及在玻璃基材的边缘上形成的多个垂直条纹。所述多个垂直条纹包括小于或等于约50微米的节距，并且延伸通过玻璃基材的至少50％的厚度，并且黑色基质层与玻璃基材的边缘偏置，偏置的距离是玻璃制品总厚度的约20％或更小。

在以下的具体实施方式中提出了本文所述的方法和系统的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的实施方式而被认识。