[发明专利]激光加工装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种激光加工装置，更具体地，涉及一种激光加工装置，其具有经改良的构造，使得可以校准辐照在加工物体上的激光束并且便于补偿激光束的重新校准。

背景技术

一般来说，玻璃衬底被用作有机发光二极管(OLED)和液晶显示器(LCD)的衬底。玻璃衬底在经历由激光退火装置进行的激光退火处理之后，玻璃衬底是结晶的或者其结晶度提高，如图1所示。

参照图1，传统的激光退火装置100’包括：光学系统，所述光学系统包括：发射准分子激光的激光共振腔10’，用于反射激光束的多个反射器，望远镜头(telescopic lens)(未示出)，均束器(homogenizer)(未示出)，场镜(field lens)(未示出)，以及聚光透镜24’；以及腔室30’，所述腔室30’中放置有玻璃衬底33’。均束器被放置在第二反射器43’和第三反射器44’之间。此外，衰减器46’被放置在第一副反射器41’和第一反射器42’之间。第一副反射器41’被构造为可通过致动器(未示出)直线地移动，并且功率计47’可以测量激光共振腔10’所发射的激光束。此外，第二副反射器45’被构造为可通过致动器(未示出)在双侧箭头所描述的方向上直线地移动，并且功率计47’可以测量第二副反射器45’所反射的激光束。一对千分尺611’和621’分别与第一反射器42’和第二反射器43’连结，并且通过操作千分尺可以控制第一反射器42’和第二反射器43’的反射面与激光束之间的角度，从而可以改变激光束的反射方向。图1中的点划线表示激光束的光路。

在上述构造的激光退火装置100’中，需要对光学系统进行校准，以使具有所需形状和光束剖面(beam profile)的激光束辐照到玻璃衬底33’上。这种光学系统校准大体可分为原始光束校准、光学元件校准和细调，其中原始光束校准尤其重要。

对于原始光束校准(即，校准从激光共振腔10’发射的激光束)来说，必须使得激光束在预定高度关于光路水平地或垂直地前进并且最终落在光学系统的中心。通过驱动千分尺以控制第一反射器42’和第二反射器43’来进行所述原始光束校准。尤其重要的是，激光束成一直线地在第二反射器43’和第三反射器44’之间传播，或者在放置有均束器(其将具有高斯剖面的激光束改变成平顶构造)的光路区域传播。

由此校准在第二反射器43’和第三反射器44’之间前进的激光束，控制激光共振腔10’以使所发射的激光束辐照在第一反射器42’的中心，并且操作千分尺以控制第二反射器，从而使得第一反射器所反射的激光束辐照在第二反射器43’的中心。一对叉丝50’被安装在第二反射器43’和第三反射器44’之间。操作每个千分尺611’和621’以控制第一反射器42’和第二反射器43’，从而使得激光束穿过叉丝50’的中心。更详细地，该对叉丝50’中的每一个都以与另一个叉丝分隔预定距离的方式被安装在第二反射器43’和第三反射器44’之间的光轨(未示出)上，并且分别控制和驱动第一反射器的千分尺611’和第二反射器的千分尺621’，使得激光束穿过该对叉丝50’中的每一个的中心，从而使得激光束成一直线地穿过各个叉丝的中心。这里，叉丝50’的中心被放置为相互对准，并且可以通过利用烧纸(burn paper)(未示出)来检查穿过叉丝中心的激光束。在校准激光束之后，必须移去叉丝50’。

然而，在利用上述叉丝50’进行校准的过程中，存在下述不便之处，必须进行多次校准过程，激光束传播方向的每次校准检查都必须使用烧纸，另一不便之处是必须反复地手动控制各个千分尺611’和621’。此外，由于由技术员执行校准过程，因此技术员的身体可能直接地、间接地和/或意外地被激光束伤害。

此外，在使用激光退火装置的过程中，当激光退火装置100’被改变时——例如，如果在清洁或更换激光器腔的窗口期间，在校准激光管期间或者在清洁或更换共振腔期间，激光束的剖面被改变——那么，必须首先检查穿过光学系统的激光束的状态。为此，在光学系统被拆开之后，必须安装上述叉丝，以进行检查和校正，这再次涉及上述限制。

辐照到玻璃衬底33’上的激光束的剖面通常是平顶剖面。然而，优选地，通过对不同类型的光束剖面进行加工测试，以获得用于优化加工的优化的激光束剖面。例如，可以应用倾斜的激光剖面。但是要改变此光束剖面，存在下述不便之处，必须打开激光共振腔10’的门并控制所述共振腔、尤其是设置在输出耦合器上的千分尺611’和621’，或者必须打开光学系统的盖子并控制设置在第一反射器42’和第二反射器43’上的千分尺611’和621’。

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