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극초단 펄스 레이저를 이용한 투명시편 절단방법 및 다이싱 장치

  • 기술번호 : KST2015119326
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 레이저 소스로부터 10 fs ~ 10 ps의 펄스폭을 가지며, 중심 파장이 하기 투명시편의 투과 대역에 해당하는 극초단 펄스 레이저 빔을 생성하여 포커싱함으로써 집속점을 형성하는 단계, 상기 집속점이 투명시편의 양쪽 표면의 안쪽 내부영역에 위치되도록 상기 펄스 레이저 빔의 집속점을 위치시킴으로써, 상기 포커싱된 펄스 레이저 빔에 의해 투명시편 내부로 에너지가 전달되도록 하는 단계 및 원하는 형태의 절단선을 따라 상기 집속점 또는 투명시편을 상대이동시킴으로써, 투명시편상에 크랙이 상기 집속점의 이동 라인과 간격을 두고 이격되어 전파되는 것을 포함하도록, 크랙이 생성되어 전파되는 단계;를 포함하는 투명시편의 가공 방법과 상기 투명시편을 가공하기 위한 다이싱 장치에 관한 것이다.
Int. CL B23K 26/40 (2014.01) B23K 26/00 (2014.01) B23K 26/08 (2014.01) C03B 33/09 (2006.01)
CPC B23K 26/40(2013.01) B23K 26/40(2013.01) B23K 26/40(2013.01)
출원번호/일자 1020130034212 (2013.03.29)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1358672-0000 (2014.01.28)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140211) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020120088392   |   2012.08.13
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.03.29)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김승우 대한민국 대전 유성구
2 김윤석 대한민국 광주 서구
3 박상욱 대한민국 경남 김해시 인제로 ***,
4 유준호 대한민국 대전 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 맹성재 대한민국 대전광역시 서구 청사로 *** (둔산동) 수협빌딩 *층(RnD특허법률사무소)
2 이시근 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***, ***호(역삼동, 평화빌딩)(특허법인공간(서울분사무소))

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.03.29 수리 (Accepted) 1-1-2013-0274297-87
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2013.05.02 수리 (Accepted) 1-1-2013-0387960-67
3 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2013.05.03 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2013.05.10 수리 (Accepted) 9-1-2013-0038681-91
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.07.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0475654-34
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.09.05 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0814962-53
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.09.05 수리 (Accepted) 1-1-2013-0814961-18
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.10.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0731728-53
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.10.28 수리 (Accepted) 1-1-2013-0975020-56
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.10.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0975037-21
11 등록결정서
Decision to grant		 2013.12.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0844327-75
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
레이저 소스로부터 10 fs ~ 10 ps의 펄스폭을 가지며, 중심 파장이 하기 투명시편의 투과 대역에 해당하는 극초단 펄스 레이저 빔을 생성하여 포커싱함으로써 집속점을 형성하는 단계;상기 집속점이 투명시편의 양쪽 표면의 안쪽 내부영역에 위치되도록 상기 펄스 레이저 빔의 집속점을 위치시킴으로써, 상기 포커싱된 펄스 레이저 빔에 의해 투명시편 내부로 에너지가 전달되어 상기 집속점을 중심으로 한 온도 구배가 형성되도록 하는 단계; 및원하는 형태의 절단선을 따라 상기 집속점 또는 투명시편을 상대이동시킴으로써, 상기 집속점을 중심으로 한 온도 구배의 형성으로 인하여, 투명시편상에 크랙이 상기 집속점의 이동 라인과 간격을 두고 이격되어 전파되는 것을 포함하도록, 크랙이 생성되어 전파되는 단계;를 포함하는 투명시편의 가공 방법
2 2
레이저 소스로부터 10 fs ~ 10 ps의 펄스폭을 가지며, 중심 파장이 하기 투명시편의 투과 대역에 해당하는 극초단 펄스 레이저 빔을 생성하여 포커싱함으로써 집속점을 형성하는 단계;상기 집속점이 투명시편의 양쪽 표면의 안쪽 내부영역에 위치되도록 상기 펄스 레이저 빔의 집속점을 위치시킴으로써, 상기 포커싱된 펄스 레이저 빔에 의해 투명시편 내부로 에너지가 전달되어 상기 집속점을 중심으로 한 온도 구배가 형성되도록 하는 단계; 및 원하는 형태의 절단선을 따라 상기 집속점 또는 투명시편을 상대이동시킴으로써, 상기 집속점을 중심으로 한 온도 구배의 형성으로 인하여, 투명시편상에 크랙이 상기 집속점의 이동 라인을 기준으로 투명시편의 일측면방향인 양의 오프셋 간격을 유지하며 전파되거나 또는 상기 집속점의 이동라인을 기준으로 투명시편의 타측면방향인 음의 오프셋 간격을 유지하며 전파되는 것을 포함하도록, 크랙이 생성되어 전파되는 단계;를 포함하는 투명시편의 가공 방법
3 3
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전파되는 크랙은 집속점의 이동라인을 따라서, 상기 집속점의 이동라인을 기준으로 투명시편의 일측면방향으로 간격을 두고 이격되어 전파되다가, 상기 집속점의 이동라인을 통과하여 투명시편의 타측면방향으로 간격을 두고 이격되어 전파되는 과정을 적어도 1회이상 포함하는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공방법
4 4
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전파되는 크랙은 집속점의 이동라인을 따라서, 상기 집속점의 이동라인을 기준으로 투명시편의 일측면 방향으로만 간격을 두고 이격되어 전파됨으로써, 상기 크랙의 전파방향은 상기 투명시편의 타측면 방향으로 간격을 두고 이격되어 전파되는 과정을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공방법
5 5
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명시편은 유리, 실리콘, 표면강화 유리, 사파이어, SiC 기판, GaN 기판, 투명 세라믹 기판, OLED용 투명기판, 또는 플렉시블 디스플레이(flexible display)에 사용되는 투명 고분자 기판 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 투명시편의 가공 방법
6 6
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 집속점의 주변지역중 상기 집속점의 이동라인을 기준으로 투명시편의 일측면 방향 또는 타측면 방향에 냉각공정, 또는 가열공정, 또는 냉각공정과 가열공정의 혼합공정을 수행함으로써, 집속점 주변의 온도 분포를 제어하여 크랙의 전파시 상기 집속점의 이동 라인과의 간격 또는 크랙의 전파방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공방법
7 7
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레이저집속점과 시편간의 상대운동속도, 시편 내 집속점의 깊이, 레이저의 첨두출력, 평균출력, 반복률, 레이저와 시편간의 입사각으로부터 선택되는 어느 하나이상을 조절하여 크랙의 전파시 상기 집속점의 이동 라인과의 간격 또는 크랙의 전파방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공방법
8 8
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가공된 투명시편은 크랙의 전파로 인한 투명시편의 가공된 단면이 경면을 이루는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공방법
9 9
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 크랙은 직선, 곡선 또는 직선과 곡선이 혼합형태로 전파되는 것을 특징으로 하는, 투명시편의 가공 방법
10 10
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 크랙은 폐곡면을 형성하도록 전파되되, 크랙의 전파 라인을 상기 집속점의 이동라인의 내부에 위치시키는 것을 특징으로 하는, 투명시편의 가공 방법
11 11
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명시편의 가공 방법은 상기 집속점의 이동의 시작이 투명시편의 에지가 아닌 내부에서 시작됨으로서, 투명시편의 가공을 위한 크랙의 형성이 내부에서 시작되는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공 방법
12 12
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명시편은 강화유리이며, 상기 강화유리의 내부에 집속되는 펄스 레이저 빔은 1011 W/cm2이상의 피크 파워 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는, 투명시편의 가공 방법
13 13
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펄스 레이저 빔의 평균 출력은 0
14 14
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이동되는 집속점 또는 투명시편의 속도는 초당 0
15 15
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명시편의 가공 방법은 상기 투명시편내 집속점의 이동라인을 따라 레이저 빔이 1회 이동함으로써, 상기 투명시편이 절단되거나 또는 투명시편의 일부영역이 다른영역과 분리되어 가공이 완료되는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공 방법
16 16
펄스 레이저 빔의 중심 파장이 투명시편의 투과 대역에 해당하고, 최종 출력단의 펄스폭이 10 fs ~ 10 ps 사이의 값을 가지는 펄스 레이저를 투명시편의 양쪽 표면의 안쪽 내부영역에 포커싱되도록 집속점을 형성하여 상기 집속점을 중심으로 한 온도 구배를 형성시키고, 상기 집속점을 원하는 형태의 절단선을 따라 이동시킴으로써, 상기 집속점을 중심으로 한 온도 구배의 형성으로 인하여 상기 투명시편내 집속점 인근에서의 온도구배에 기인하는 스트레스가 최대가 되는 점들을 연결한 라인을 따라 크랙이 전파되어, 상기 크랙이 집속점의 이동 라인과 간격을 두고 이격되어 전파되도록 하는 것을 특징으로 하는 투명시편의 가공 방법
17 17
최종 출력단의 펄스폭이 10 fs ~ 10 ps 사이의 값을 갖는 펄스 레이저 빔을 생성하며, 상기 펄스 레이저 빔은 중심 파장이 하기 투명시편의 투과 대역에 해당하는 레이저 공진기를 포함하는 레이저 소스;상기 레이저 소스에서 조사된 빔을 집속하기 위한 다수의 거울과 집속 렌즈를 포함하는 집광 시스템; 상기 집속된 레이저 빔의 이동에 의해 투명시편에 크랙이 형성되어 전파됨으로써 투명시편이 가공될 수 있도록, 투명시편을 각각 수직인 x, y 및 z축 방향으로 이동시킬 수 있는 3축이동 스테이지 시스템; 상기 투명시편내 집속되는 집속점의 주변지역중 상기 집속점의 이동라인을 기준으로 투명시편의 일측면 또는 타측면의 온도 분포를 제어하여 크랙의 전파방향을 조절하는 크랙방향 조정부; 및 상기 레이저 소스, 집광 시스템, 3축이동 스테이지 시스템 및 크랙방향 조정부를 각각 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 집속점은 투명시편의 양쪽표면의 안쪽 내부영역에 위치하며 상기 집속점을 중심으로 한 온도구배가 형성되고, 상기 크랙은 상기 집속점을 중심으로 한 온도 구배의 형성으로 인하여, 상기 집속점의 이동 라인과 간격을 두고 이격되어 전파되는 것을 포함하도록 크랙이 생성되어 전파되는 것을 특징으로 하는 투명시편 다이싱 장치
18 18
제17항에 있어서,상기 크랙방향 조정부는 상기 투명시편내 집광되는 집속점의 주변지역중 집속점의 이동라인을 기준으로 투명시편의 일측면부 또는 타측면부를 냉각시키거나, 또는 가열하거나, 또는 상기 냉각과 가열을 병행함으로써, 상기 집속점 주변의 온도 분포를 제어하여 상기 크랙의 전파시 상기 집속점의 이동 라인과의 간격 또는 크랙의 전파방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 투명시편 다이싱 장치
19 19
제17항에 있어서,상기 레이저 소스는 레이저 공진기에 상기 펄스를 펼쳐서 확장시켜주는 펄스 확장기, 상기 확장된 펄스를 증폭시키는 펄스 증폭기, 상기 증폭된 펄스를 압축하여 주는 펄스 압축기 및 상기 압축된 펄스의 특성을 조절하는 펄스 컨트롤러가 순차적으로 조합되어 구성된 극초단 레이저 시스템인 것을 특징으로 하는 투명시편 다이싱 장치
20 20
제17항에 있어서,상기 레이저 소스의 펄스 레이저 빔은 압축강화유리를 투명시편의 재료로서 사용하는 경우, 1011 W/cm2이상의 피크 파워 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는, 투명시편 다이싱 장치
21 21
제17항에 있어서, 상기 레이저 소스의 레이저 빔의 평균 출력은 0
22 22
제17항에 있어서, 상기 투명시편 다이싱 장치는 투명시편을 이동시키는 대신에, 상기 집속된 레이저 빔을 각각 수직인 x, y 및 z축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 투명시편 다이싱 장치
23 23
제17항에 있어서, 상기 투명시편 다이싱 장치는 상기 집속된 레이저빔을 투명시편내 양쪽 표면의 안쪽 내부영역의 원하는 곳에 위치시키고 실시간으로 위치를 제어하기 위한 자동초점제어(auto-focusing) 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명시편 다이싱 장치
24 24
제18항에 있어서,상기 크랙방향 조정부는 투명시편내 집광되는 집속점의 주변지역중 집속점의 이동라인을 기준으로 투명시편의 일측면 또는 타측면을 가열되거나 냉각된 기체를 분사하거나 복사열을 제공함으로써 투명시편의 일부를 가열 또는 냉각하거나, 또는 가열되거나 냉각된 플레이트(plate)를 상기 투명시편의 일측면 또는 타측면에 접촉함으로써 투명시편의 일부를 가열 또는 냉각하거나, 또는 열에너지(thermal energy) 공급을 위한 추가적인 레이저를 포함함으로써 상기 집속점 주변의 온도 분포를 제어하는 것을 특징으로 하는 투명시편 다이싱 장치
25 25
제17항에 있어서,상기 크랙은 상기 투명시편내 집속점 인근에서의 온도구배에 기인하는 스트레스가 최대가 되는 점들을 연결한 라인을 따라 크랙이 전파됨으로써, 상기 크랙이 상기 집속점의 이동 라인과 간격을 두고 이격되어전파되는 것을 포함하도록, 크랙이 생성되어 전파되는 것을 특징으로 하는 투명시편 다이싱 장치
지정국 정보가 없습니다
순번, 패밀리번호, 국가코드, 국가명, 종류의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 패밀리정보 - 패밀리정보 표입니다.
순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US20150209898 US 미국 FAMILY
2 WO2014027738 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US2015209898 US 미국 DOCDBFAMILY
2 WO2014027738 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
국가 R&D 정보가 없습니다.