Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein das Abtrennen von

Glasteilen, wie etwa von Glasteilen aus Glasplatten. Im Speziellen betrifft die Erfindung das Abtrennen von

Glasteilen mittels eines lasergestützten Verfahrens.

Aus der WO 2012/006736 A2 ist im Speziellen bekannt, dass mit hochenergetischen Laserpulsen die Bildung von

Filamenten in Glas als irreversible Schädigungen verursacht werden kann. Die Aneinanderreihung solcher Schädigungen in Glas ermöglicht das Trennen von transparenten Substraten. Ein Filament entsteht durch einen ultrakurzen Laserpuls, wobei im Inneren des Glases infolge des Kerr Effektes eine Selbstfokussierung erfolgt, bis die Energiedichte in einem Punkt so hoch wird, dass ein Plasma gezündet wird. Es kommt zu einer Plasmaexplosion, bei der das Glas irreversible Schäden rund um diese Plasmaentstehungsstelle erleidet. Von dort geht weitere Strahlung aus, die der Selbstfokussierung unterliegt und die in einer Plasmaexplosion endet. Dieser Effekt wiederholt sich je nach Intensität mehrfach. Die Energie nimmt über die gesamte Glasdicke ab, so haben die ersten Plasmaspots die größte Energie und erzeugen auch die größten Schädigungen.

Die DE 10 2012 110 971 AI beschreibt ein Verfahren der Trennvorbereitung von transparenten Werkstücken, bei welchem sich quer durch das Werkstück erstreckende, aneinander gereihte Filamentstrukturen durch ultrakurze Laserpulsen entlang einer Sollbruchlinie erzeugt werden. In einem nachfolgenden Schritt wird die Trennung des

Werkstücks ausgeführt. Durch das Verfahren wird eine

Bruchlinie geschaffen, ohne dass ein Trennspalt /Fuge erzeugt wird.

In der US 2015/0034613 AI werden Optiken und Anordnungen zum Einbringen schräger, d.h. nicht senkrecht zur ersten vom Lichtstrahl gekreuzten Substratoberfläche

ausgerichteten Filamente bzw. Vorschädigungen beschrieben. Durch Verwenden von geeigneten optischen Elementen wie x-y- Scannern werden auf diese Weise Filamente eingebracht, die sich auf der Oberfläche eines Kegelstumpfes befinden, was ein erleichtertes Auslösen des derart geometrisch

festgelegten Innenteils aus dem Substrat ermöglicht. Des Weiteren beschreibt dieses Dokument die Anwendung des schräg im Substrat eingebrachten Filaments in der Nähe der Kante des Substrates, um das Substrat mit einer Fase zu versehen. Es sind verschiedene Varianten genannt, ein

Flachglas mit einer Fase zu versehen, wie beispielsweise das Anbringen einer einseitigen oder zweiseitigen Fase an der Kante oder das Erzeugen einer Spitze über der

Kantenmitte .

Um insgesamt eine größere Schnitttiefe zu erreichen, beschreibt die WO 2015/075059 AI eine Anordnung, bei der mehrere im Substrat übereinander angeordnete

Materialmodifikationen erzeugt werden.

Als Weiterentwicklung versucht die WO 2016/010991 AI die Nachteile der Brechung des Laserstrahls an der ersten Substratoberfläche zu umgehen, indem ein Prisma auf das Substrat aufgesetzt wird, dessen Oberflächen

antireflexvergütet für die verwendete Laserwellenlänge ist und dessen Keilwinkel derart gewählt ist, dass die dem Laserstrahl zugewandte Seite senkrecht zur Orientierung des Strahls ausgerichtet ist und so eine Perforierung schräg im Substrat in Kantennähe erzeugt werden kann.

Allen beschriebenen Verfahren aus dem Stand der Technik ist der Nachteil gemein, dass die Länge der erzeugten Filamente bei schräg auftreffendem Laserstrahl mit größer werdendem Einfallswinkel auf der ersten Substratoberfläche und tiefer im Substrat liegendem Startpunkt des Filaments im Substrat abnimmt .

Weitere Nachteile ergeben sich hieraus für das nachfolgende Abtrennen entlang der linienhaft eingebrachten

Modifikationen : Ist die Trennlinie geradlinig, so gestaltet sich das der Laserbearbeitung nachfolgende Abtrennen einfach.

Schwieriger ist das Abtrennen demgegenüber dann, wenn die Trennlinie gebogen ist, mehrere in einem Winkel zueinander stehende Abschnitte aufweist oder sogar eine geschlossene Linie bildet. Letzterer Fall ist unter anderem dann

gegeben, wenn eine Innenkontur, beziehungsweise ein Loch hergestellt werden soll. Beispielsweise tritt dieser Fall ein, wenn in eine Glasplatte ein Fenster geschnitten werden soll. Ebenfalls tritt dieser Fall auf, wenn ein Glasteil hergestellt werden soll, dessen Außenkontur vollständig durch die Trennlinie vorgegeben ist. Das Trennen entlang allgemein gebogener, abschnittweise gewinkelter oder sogar in sich geschlossenen Trennlinien ist deshalb schwierig, weil nicht ohne weiteres ein

hinreichendes Biegemoment auf das Glas an der Trennlinie ausgeübt werden kann und weil sich keine Fuge/Trennspalt ausbildet. Das Problem verschärft sich noch mit steigender Glasdicke .

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein sauberes Abtrennen von Glasteilen entlang einer solchen nicht geradlinigen Trennlinie zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bereits durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen angegeben.

Generell ist die Erfindung sehr gut auf sprödbrüchige, insbesondere glashaltige Werkstoffe anwendbar. Werkstoffe, die für die Erfindung in Frage kommen, sind daher

insbesondere Glas und Glaskeramik. Darüber hinaus ist das Verfahren auch zur Bearbeitung und Trennen in den

jeweiligen Wellenlängenbereichen transparenter Dielektrika geeignet .

Das Präzisionstrennverfahren von Glas durch Erzeugung definierter Schädigungen auf kleinstem Raum durch

Ultrakurzpuls-Laser, welches für die Erfindung eingesetzt wird, basiert auf der lokalen Zerstörung des Glases in der Wechselwirkungszone mit dem Laserlicht durch Erzeugung von dicht beieinander liegenden Submikron-Hohlkanälen, also Hohlkanäle mit einem Durchmesser kleiner als 1 Mikrometer. Im folgenden werden diese Submikron-Hohlkanäle als

filamentartig bzw. filamentförmige (d.h. fadenförmige) Schädigungen bezeichnet, ohne dass notwendigerweise ein echter Filamentations-Prozess gemäß WO 2012/006736 A2 vorliegt. Im Gegenteil, bevorzugt wird die Laserstrahlung mit Hilfe eines Strahlformungssystems so in das Glas bzw. Glaskeramik eingebracht, dass sich diese linienförmige Schädigungszone deterministisch einstellt. Zur Ausbildung der Strahlgeometrie können bekannte optische Systeme wie externally fed beams, z.B. strahlformende Systeme mit starker sphärischer Aberration oder Bessel-Beams verwendet werden .

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen von Teilen aus Glas- oder Glaskeramikelementen basiert im Speziellen darauf, dass nebeneinander entlang einer Trennlinie

filamentförmige, beziehungsweise entlang der

Lichtausbreitungsrichtung langgestreckte Schädigungen im Volumen des Glas- oder Glaskeramikelements erzeugt werden, wobei die Schädigungen durch Laserpulse eines

Ultrakurzpulslasers erzeugt werden, wobei das Material des Glas- oder Glaskeramikelements für die Wellenlänge der Laserpulse transparent ist und wobei die Laserpulse im Volumen des Glas- oder Glaskeramikelements ein Plasma erzeugen, welches die filamentförmigen Schädigungen

hervorruft, und wobei die Auftreffpunkte der Laserpulse auf das Glas- oder Glaskeramikelement über dessen Oberfläche entlang der Trennlinie bewegt werden, wobei die Laserpulse, beziehungsweise der Laserstrahl schräg auf die Oberfläche gerichtet werden, so dass die Lichtausbreitungsrichtung der Laserpulse und damit auch die Längsrichtung der

filamentförmigen Schädigungen schräg zur Oberfläche verlaufen. Außerdem verläuft dabei die Trennlinie schräg, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene. Nach dem Einfügen der schräg zur Oberfläche verlaufenden,

filamentförmigen Schädigungen wird dann ein Teil vom Glas- oder Glaskeramikelement entlang der Trennlinie an den nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen abgetrennt .

Mit anderen Worten werden also die Schädigungskanäle so eingefügt, dass deren Längsrichtung von der

Normalenrichtung der Oberfläche des Glas- oder

Glaskeramikelements abweicht. Es ergibt sich mithin eine schräge Schnitt- oder Trennfläche zwischen den zu

trennenden Teilen.

Auf diese Weise ist es grundsätzlich möglich, Glas- oder Glaskeramikelemente mit zumindest einer schrägen Kante herzustellen, wobei die schräge Kante an der Schnitt- oder Trennfläche direkt durch das Abrennen entlang der

erfindungsgemäß erzeugten Trennlinie erhalten wird, ohne dass ein zusätzlicher nachfolgender Bearbeitungsschritt, etwa ein Polieren, zum Erhalten der schrägen Kantenform erforderlich ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, nach dem Einfügen der nebeneinander entlang der Trennlinie angeordneten filamentförmigen Schädigungen einen

Auftreffpunkt einer Laserstrahlung, vorzugsweise eines Kohlendioxidlasers, auf dem Glaselement über dessen

Oberfläche entlang der Trennlinie zu bewegen, so dass entlang der Trennlinie lokale Zugspannungen im Glas hervorzurufen werden, um eine Rissbildung zwischen benachbarten filamentförmigen Schädigungen zu bewirken. Ein solcher Verfahrensschritt wird auch als Cleaving-Schritt bezeichnet . Ein Cleaving-Schritt dient der Vortrennung. Das Glaselement wird dabei entlang der Trennlinie vorzugsweise mit einem CC>2-Laser bestrahlt, um thermomechanische Spannungen in dem Glaselement an der Trennlinie zu erzeugen. Dadurch kann eine die filamentförmigen Schädigungen verbindende

Rissbildung entlang der Trennlinie erzeugt werden und somit ein zumindest abschnittsweises Auftrennen entlang der Trennlinie bewirkt werden.

Sowohl die Filamentstrukturen an sich, als auch durch einen Cleaving-Schritt hervorgerufene zusätzliche Risse im

Material stellen Vorschädigungen im Material dar, die entlang der Trennlinie verlaufen.

Bei der für die Erfindung eingesetzte Mikroperforat ion wird - von winzigen Mengen abgesehen - kein Material aus der

Trennfuge abgetragen. Beide zu trennenden Teile sind nach dem Einfügen der filamentartigen Schädigungen im

Wesentlichen noch miteinander verbunden. Mit zunehmender Glasdicke wird das Risiko der Verkantung zwischen den sich im Kontakt befindlichen Glasteilen aber immer größer, so dass eine sichere Trennung schwierig oder gar unmöglich wird. Durch den Einsatz schräger Schnittlinien, wie sie erfindungsgemäß vorgesehen werden, wird das Herauslösen insbesondere von Innenlochteilen wesentlich erleichtert. Schräge Konturen von einigen Grad bis über 10° und mehr, beziehungsweise entsprechende schräge Bruchkanten

ermöglichen das Herauslösen ohne Verkantungsrisiko. In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren eine spezielle optische Konfiguration, um auch schräge Kanten des Glas- oder Glaskeramikelements mit einem Winkel von wenigstens 12°, wenigstens 15° oder sogar noch darüber hinaus nach der Abtrennung zu erhalten.

Diese optische Konfiguration umfasst dabei ein optisches Element, vorzugsweise zur Lenkung des Laserstrahls. Dieses Element kann in einer bevorzugten Ausführung ein Prisma umfassen. Dieses kann besonders günstig einen

Einfallswinkel, der sich zwischen der Richtung des

Laserstrahls schräg auf die Oberfläche des Glas- oder

Glaskeramikelements und der Oberflächennormalen ergibt, kompensieren. Die Schrägstellung der dem Laserstrahl zugewandten Oberfläche des Glas- oder Glaskeramikelements kann hierdurch im Wesentlichen ausgeglichen werden. Auf diese Weise kann bewirkt werden, dass der Laserstrahl senkrecht auf das Glas- oder Glaskeramikelement auftrifft.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass bei dickeren

Werkstücken der erzeugende Laserstrahl durch Brechung mit steigendem Einfallswinkel und/oder tiefer liegendem

Startpunkt des Filaments verzerrt werden kann. Unter

Startpunkt ist in diesem Zusammenhang derjenige Punkt zu verstehen, von dem aus bei Auftreffen eines Laserpulses das Plasma erzeugt wird. Bei einem Einfallswinkel bereits ab etwa 5° oder mehr kann dies dazu führen, dass sich die laterale Intensitätsverteilung ändert und um das zentrale Intensitätsmaximum herum Nebenmaxima ausbilden, die

letztendlich dazu führen, dass sich die Filamentlänge in Strahlrichtung reduziert. Infolgedessen lassen sich dickere Werkstücke ab einer Dicke von etwa 4 mm mit bekannten Verfahren nur schwer

bearbeiten, wenn eine schräge Schnitt- oder Trennfläche mit einem Winkel von über 5°, über 10°, über 12°, über 15°, oder sogar über 20° erzeugt werden soll.

Durch das optische Element kann auf überraschend einfache Weise diesem Nachteil abgeholfen werden, so dass auch dickere Glas- oder Glaskeramikelemente mit schrägen Kanten erzeugt werden können und wobei der Winkel gegenüber der Oberflächennormalen mehr als 5°, mehr als 10°, mehr als 12°, mehr als 15°, oder sogar mehr als 20° beträgt. Die Erfindung wird nachfolgend genauer anhand der

beigeschlossenen Figuren erläutert. In den Figuren

bezeichnen gleiche Bezugszeichen dabei gleiche oder entsprechende Elemente. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch in Seitenansicht eine

Laserbearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 die Laserbearbeitungsvorrichtung in

perspektivischer Ansicht,

Fig. 3 in schematischer Schnittdarstellung die Brechung von Laserpulsen im Glas- oder Glaskeramikelement, Fig. 4 eine Skizze zur Erläuterung des Einfügens

filamentartiger Schädigungen in verschiedenen Tiefen,

Fig. 5 ein Glas- oder Glaskeramikelement mit einer durch eine umlaufende Kantenfläche begrenzten Öffnung,

Fig. 6 ein Glas- oder Glaskeramikelement mit

abgeschrägten Kantenflächen und eingesetztem

Druckschalter,

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Glas- oder

Glaskeramikelement mit abgestuften Störungen,

Fig. 8 schematisch in Seitenansicht eine Weiterbildung einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung von dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen mit

aufgesetztem Prisma,

Fig. 9a schematisch in Seitenansicht eine weitere

Ausführungsform einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung von dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen mit beabstandetem Prisma,

Fig. 9b schematisch in Seitenansicht eine

Ausführungsform einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung von dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen mit beabstandetem Prisma,

Fig. 10 den funktionalen Zusammenhang zwischen dem Weg des Lichtstrahls im Luftspalt und dem Neigungswinkel der zweiten Prismenoberfläche in Bezug auf die

Substratoberfläche, Fig. 11 skizzenhaft einen Schnitt durch ein Glas- oder Glaskeramikelement mit filamentartigen

Schädigungskanälen, die in unterschiedlichen Tiefen des Substrats eingebracht werden, und

Fig. 12 schematisch eine optische Anordnung, bei der mittels Laserstrahl ein kreisförmiger Kegelschnitt erzeugt werden kann.

Bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung

bevorzugter Ausführungsformen bezeichnen um der Klarheit willen gleiche Bezugszeichen im Wesentlichen gleiche Teile in oder an diesen Ausführungsformen. Zur besseren

Verdeutlichung der Erfindung sind die in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen jedoch nicht immer maßstabsgerecht gezeichnet.

Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen schematisch eine

Laserbearbeitungsvorrichtung 1, mit welcher ein Glas- oder Glaskeramikteil 2 durch Einbringen von filamentförmigen Schädigungen mikroperforiert und damit für eine

nachfolgende Abtrennung eines Teils 3 des Elements 2 vorbereitet werden kann.

Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 umfasst einen

Ultrakurzpulslaser 10, dessen Laserpulse 8 auf das Glas ^¬ oder Glaskeramikteil gerichtet werden. Die Laserpulse 8 werden dazu mittels eines Scanners 11 in die gewünschte Richtung gelenkt und mittels einer Fokussiereinrichtung 13 auf das Glas- oder Glaskeramikteil fokussiert. Die

Wellenlänge des Ultrakurzpulslasers 10 wird so gewählt, dass die Laserpulse 8 in das Glas- oder Glaskeramikelement

2 eindringen können.

Die Laserpulse 8 erzeugen dabei im Volumen des Glas- oder Glaskeramikelements 2 ein Plasma, welches die

filamentförmigen Schädigungen 6 hervorruft. Die

Auftreffpunkte 80 der Laserpulse 8 auf dem Glas- oder

Glaskeramikelement 2 werden sukzessive über die Oberfläche 20 entlang der vorgesehenen Trennlinie 4 bewegt.

Wie anhand der Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Laserpulse insbesondere auch schräg auf die Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 gerichtet, so dass zwischen der Oberflächennormalen 21 und der Richtung der Laserpulse 8 ein Winkel besteht. Damit verläuft auch die Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen 6, wie in Fig. 1 gezeigt, schräg zur Oberfläche 20. Der Einfluss der Brechung des Laserlichts an der Oberfläche 20 des Glas ^¬ oder Glaskeramikelements 2 ist in Fig. 1 vereinfachend nicht dargestellt.

Der Winkel zwischen der Lichteinfallsrichtung und der

Oberflächennormalen 21 kann, um das Abtrennen des Glasteils

3 zu erleichtern, im Bereich wenige Grade bis deutlich über 10° liegen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird dabei zwischen der Lichteinfallsrichtung der Laserpulse und der Oberflächennormalen 21 der Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 ein Winkel im Bereich von 3°, mehr als 5°, mehr als 10°, mehr als 12°, mehr als 15°, oder sogar mehr als 20° bis über 30° eingestellt. Das Abtrennen kann, wie oben erwähnt, weiterhin auch durch einen nach dem Einfügen der filamentförmigen Schädigungen vorgenommenen Cleaving-Schritt , vorzugsweise mittels eines CC>2-Lasers erleichtert werden.

Wie anhand von Fig. 2 zu erkennen ist, werden die

Laserpulse 8 weiterhin schräg so auf die Oberfläche 20 gerichtet, dass die Lichteinfallsebene 82 quer, bevorzugt senkrecht zur Trennlinie 4 liegt. Dementsprechend liegt auch die Fortbewegungsrichtung, entlang welcher der

Auftreffpunkt 80 über die Oberfläche 20 bewegt wird, quer, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene 82. Die Lichteinfallsebene 82 wird durch die Lichteinfallsrichtung und die Oberflächennormale 21 aufgespannt. Ist die

Trennlinie, wie auch im gezeigten Beispiel gekrümmt, beispielsweise kreisförmig, so ist die Orientierung der Trennlinie 4 quer zur Lichteinfallsebene 82 dahingehend zu verstehen, dass die Tangente an die Trennlinie 4 quer, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene 82 steht.

Ohne Beschränkung auf die Ausführungsbeispiele ist gemäß einem Aspekt der Erfindung demgemäß auch eine

Laserbearbeitungsvorrichtung 1 zum Vorbereiten eines

Abtrennens eines Teils 3 aus einem Glas- oder

Glaskeramikelement 2 vorgesehen, welche umfasst:

- einen Ultrakurzpulslaser 10, dessen Pulsleistung

ausreicht, um durch in Glas oder Glaskeramik fokussierte Laserpulse 8 filamentförmige Schädigungen 6 innerhalb des Glases oder der Glaskeramik zu erzeugen,

- eine Halterung für ein Glas- oder Glaskeramikelement 2,

- eine Fokussierungseinrichtung, um vom Ultrakurzpulslaser 10 erzeugte Laserpulse 8 in einem mit der Halterung gehalterten Glas- oder Glaskeramikelement 2 zu fokussieren, sowie

- eine Scan-, beziehungsweise Bewegungs-Einrichtung, um

(i) die Laserpulse schräg auf die Oberfläche 20 eines mit der Halterung gehalterten Glas- oder Glaskeramikelements 2 zu richten, so dass die Lichtausbreitungsrichtung der

Laserpulse und damit auch die Längsrichtung der

filamentförmigen Schädigungen schräg zur Oberfläche 20 verlaufen, sowie, um

(ü) die Auftreffpunkte der vom Ultrakurzpulslaser erzeugbaren Laserpulse über die Oberfläche 20 des Glas ^¬ oder Glaskeramikelements 2 entlang einer Trennlinie 4 zu bewegen, derart, dass die Trennlinie 4 schräg, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene 82 verläuft und die filamentförmigen Schädigungen 6 nebeneinander liegend entlang der Trennlinie 4 erzeugt werden.

Im einfachsten Fall ist die Halterung für das Glas- oder Glaskeramikelement 2 durch eine Auflage gegeben. Eine seitliche Halterung ist nicht zwangsläufig notwendig.

Die Scan-Einrichtung ist bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Scanner 11 gegeben. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, das gehalterte Glas- oder Glaskeramikelement 2 zu bewegen, so dass der Auftreffpunkt 80 entlang der vorgesehenen

Trennlinie 4 über die Oberfläche 20 des Glas- oder

Glaskeramikelements 2 geführt wird. Selbstverständlich kann eine Bewegung des Laserstrahls mittels eines Scanners 11 und eine Bewegung des Glas- oder Glaskeramikelements 2 mittels einer Halterung miteinander kombiniert werden. Nach dem Einfügen der schräg zur Oberfläche 20 verlaufenden, filamentförmigen Schädigungen wird dann ein Teil 3 vom Glas- oder Glaskeramikelement entlang der

Trennlinie an den nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen abgetrennt.

Zur Ausbildung der Strahlgeometrie können bekannte optische Systeme wie externally fed beams, z.B. strahlformende

Systeme mit starker sphärischer Aberration oder Bessel- Beams verwendet werden.

Für schief einfallende Strahlbündel, wie sie

erfindungsgemäß vorgesehen sind, kommt es bei der Brechung an der Oberfläche des Glas- oder Glaskeramikelements 2 zu einer astigmatischen Verformung des Strahlprofils.

Durch eine Zylinderlinse oder auch eine andere optische Vorrichtung kann der Astigmatismus korrigiert werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist daher eine

Fokussiereinrichtung 13 vorgesehen, welche eingerichtet ist, eine astigmatische Verformung des Strahlprofils der Laserpulse 8 beim Eintritt in das Glas- oder

Glaskeramikelement 2 auszugleichen.

Ohne Beschränkung auf die Ausführungsbeispiele werden mit den Laserpulsen 8 gemäß einer bevorzugen Weiterbildung der Erfindung filamentförmige Schädigungen 6 mit einer Länge von mindestens 200 Mikrometern, besonders bevorzugt

mindestens 500 Mikrometern erzeugt. Dazu werden geeignete Pulsenergien und Pulsdauern gewählt.

Besonders vorteilhaft für die Erzeugung langer

filamentförmiger Schädigungen ist ein Betrieb des Lasers 10 im Burst-Mode. Bei diesem Betriebsmodus wird der Laserpuls nicht als Einzelpuls abgegeben, sondern als Folge kurz hintereinander abgegebener Pulse, die gemeinsam ein

Pulspaket, einen sogenannten Burst bilden. Demgemäß ist in Weiterbildung der Erfindung ein Betrieb des Lasers 10 in Form einer zeitlich nacheinander folgenden Abgabe von

Laserpulsen in Form von Bursts, beziehungsweise Pulspaketen vorgesehen, wobei vorzugsweise jeder dieser Bursts jeweils eine der filamentförmigen Schädigungen 6 erzeugt.

Ein solches Pulspaket weist im Allgemeinen eine etwas größere Energie auf, als ein Einzelpuls im üblichen Single- Shot-Betrieb . Die Pulse eines Bursts selbst beinhalten aber deutlich weniger Energie als ein Einzelpuls. Weiterhin ist typisch, dass die Pulsenergien der Pulse innerhalb eines Bursts abnehmen. Bei bestimmten Lasern ist die

Energieverteilung der Pulse innerhalb des Bursts

einstellbar . Eine geeignete Laserquelle gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 Nanometern, vorzugsweise 532 Nanometern, besonders bevorzugt 355 Nanometern. Die

Laserquelle arbeitet insbesondere mit einer

Repetitionsrate, welche zwischen 10 kHz und 120 kHz, bevorzugt zwischen 30 kHz und 110 kHz und ganz besonders bevorzugt zwischen 35 kHz und 105 kHz liegt. Die

Scangeschwindigkeit kann vorzugsweise so gewählt werden, dass abhängig von der Repetitionsrate der Abstand

benachbarter filamentförmiger Schädigungen im Bereich von 4 Mikrometer bis 10 Mikrometer liegt. Dabei liegt die geeignete Pulsdauer eines Laserimpulses in einem Bereich von weniger als 100 Pikosekunden, bevorzugt bei weniger als 10 Pikosekunden. Die Pulsdauer kann auch bei weniger als 1 Pikosekunde liegen. Die typische Leistung der Laserquelle liegt dabei besonders günstig in einem Bereich von 40 bis 100 Watt. Um die filamentförmigen

Schädigungen zu erzielen, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Pulsenergie im Burst von mehr als 200 Mikrojoule eingesetzt, ferner vorteilhaft eine gesamte Burstenergie von mehr als 500 Mikrojoule.

Die Leistung der Laserquelle liegt dabei besonders günstig in einem Bereich von etwa 7 bis 12 Watt. Die im Glas deponierte Laser-Energie beträgt > 80 pJ, bevorzugt > 100 pJ und ganz besonders bevorzugt > 150 pJ.

Im Falle eines Betriebs des Lasers 10 im Burst-Modus ist die Repetitionsrate die Wiederholrate der Abgabe von

Bursts. Die Pulsdauer ist im Wesentlichen unabhängig davon, ob ein Laser im Einzelpulsbetrieb oder im Burst-Mode betrieben wird. Die Pulse innerhalb eines Bursts weisen typischerweise eine ähnliche Pulslänge auf, wie ein Puls im Einzelpulsbetrieb .

Bei dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen 2 ist es in der Regel nicht mehr möglich oder zumindest ungünstig, die Mikroperforation über die gesamte Dicke in einem

Bearbeitungsschritt, beziehungsweise mit einmaligem

Entlangbewegen des Auftreffpunkts 80 entlang der Trennlinie 4 durchzuführen. Um eine einfache und sichere Abtrennung des Glasteils zu ermöglichen, ist es vielmehr günstig, zwei oder mehr Überfahrten in unterschiedlichen Fokustiefen durchzuführen. Für senkrechten Einfall des Laserstrahls stellt dies kein Problem dar. Im Fall der erfindungsgemäß vorgesehenen schrägen Schnittkanten und mehreren

Überfahrten bei veränderter Fokustiefe hingegen liegen die Mikrokanäle nicht mehr kollinear hintereinander, sondern je nach Einfallswinkel und Fokuslage versetzt. Dieser Versatz kann mehrere 10 Mikrometer betragen. Dadurch ist eine Abtrennung erheblich erschwert oder es kommt zu einem unerwünschten Verlauf der Bruchkante.

Es ist daher auch Gegenstand der Erfindung, einen

Algorithmus zur Kompensation des lateralen Versatzes als Funktion des Einfallswinkels, der Fokuslage und des zu bearbeitenden Materials anzugeben.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Versatz also kompensiert, so dass die filamentartigen Schädigungen in verschiedenen Tiefen erzeugt werden und deren

Längsrichtungen in einer gemeinsamen Fläche liegen. Diese zunächst nur gedachte Fläche bildet nach dem Abtrennen die Bruchkante. Die Kompensation bewirkt dabei, dass die

Auftreffpunkte je nach Tiefe der filamentartigen Schädigung 6 einen unterschiedlichen Abstand zur Trennlinie 4

aufweisen.

Startet man den mehrlagigen Trennprozess in der größten Tiefe, können bereits - je nach Eigenschaften des Glases bzgl. der nichtlinearen Wechselwirkung mit der einfallenden ultrakurzen Laserstrahlung - Modifikationen des Materials (z.B. Änderung der Brechzahl) in geringeren Tiefen

auftreten, die zu einer geringfügigen Ablenkung des Laserstrahls führen, so dass keine gemeinsame, verbindende Fläche nach den einzelnen Überfahrten entsteht. Daher ist in der Regel ein geringer, definierter Versatz sogar erstrebenswert. Dieser Versatz liegt bevorzugt im Bereich von einigen Mikrometern bis max . 50 pm.

Dabei werden die Einfallswinkel bezogen auf die

Flächennormale der Oberfläche 20 des Glas- oder

Glaskeramikelements 2, den Brechungsindex des Glas- oder Glaskeramikelements 2, die Fokustiefe und den lateralen Versatz so aufeinander abgestimmt, dass sich eine

kollineare Mikrokanalbildung ergibt, beziehungsweise, dass die in verschiedenen Tiefen erzeugten filamentförmigen Schädigungen auf einer gemeinsamen Trennfläche liegen.

Insbesondere kann dazu gemäß einer Weiterbildung der

Erfindung die laterale Position des Auftreffpunkts 80 der Laserpulse abhängig von der Fokustiefe korrigiert werden. Die laterale Position ist dabei insbesondere die Position in Richtung des Schnitts der Lichteinfallsebene 82 mit der Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements. Die laterale Position kann weiterhin auch als Abstand zur

Trennlinie 4 ausgedrückt werden.

Allgemein werden gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Auftreffpunkte 80 der Laserpulse 8 auf das Glas- oder Glaskeramikelement 2 über dessen Oberfläche 20 in Richtung entlang der Trennlinie 4 mindestens zweimal, also in mindestens zwei Überfahrten bewegt, wobei bei jeder

Überfahrt die Fokustiefe variiert wird, um in

unterschiedlichen Tiefen im Glas- oder Glaskeramikelement 2 filamentförmige Schädigungen 6 einzufügen. Bei den Überfahrten werden dann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch Neigungswinkel und/oder lateraler

Versatz des Laserstrahls so angepasst, dass die erzeugten Mikrokanäle (Perforationskanäle) , beziehungsweise

filament förmigen Schädigungen 6 in ihrer Längsrichtung ohne seitlichen Versatz in Strahlrichtung kollinear angeordnet sind. Mit der kollinearen, beziehungsweise versatzfreien Anordnung der filament förmigen Schädigungen wird auf diese Weise eine versatzfreie Trennfläche hergestellt.

Fig. 3 zeigt in schemat ischer Schnittdarstellung, wie die Laserpulse 8 im Glas- oder Glaskeramikelement 2 gebrochen werden. Wie anhand der Darstellung ersichtlich, ist bei einem Lichteinfallswinkel CC der Laserpuls 8 in einer Tiefe d gegenüber dem Auftreffpunkt 80 lateral um eine Strecke Δ versetzt. Aufgrund der Brechung gilt für den Winkel ß zur Oberflächennormalen 21 im Inneren des Glas- oder

Glaskeramikartikels 2 die Beziehung sin ß = (1/n) -sin a, wobei n der Brechungsindex des Materials des Glas- oder Glaskeramikelements 2 ist. Für den Versatz Δ in einer Tiefe d folgt: Ä = d-tanß., beziehungsweise

Ä = d- tan(arcsin( (1/n) · sin OC) ).

Wird nun die Fokustiefe um eine Strecke d variiert, und ändert sich durch die geänderte Fokustiefe auch der

Einfallswinkel CC, so kann gemäß der oben angegebenen

Beziehung der gewünschte Versatz Δ durch eine laterale Verschiebung des Auftreffpunkt s 80 hergestellt werden. In Fig. 4 ist zur Erläuterung der Scanner mit

Fokussiereinrichtung zweimal in verschiedenem Abstand zum Glas- oder Glaskeramikelement 2 eingezeichnet. Durch den unterschiedlichen Abstand ergeben sich unterschiedliche Fokustiefen. Wird jeweils eine Überfahrt der Auftreffpunkte entlang der Trennlinie 4 mit den verschiedenen Abständen und damit verschiedenen Fokustiefen vorgenommen, so liegen auch die filamentförmigen Schädigungen 6 entsprechend in unterschiedlichen Tiefen. Wird, wie dargestellt, nur der Abstand geändert, so bleibt der Einfallswinkel CC bei den Überfahrten im Wesentlichen gleich. Wie ersichtlich, verläuft bei der in gestrichelten Linien eingezeichneten, näher zum Glas- oder Glaskeramikelement hin versetzten Position der Fokussierungseinrichtung 13 aber der

Laserstrahl nicht mehr kollinear zu dem Laserstrahl in der höheren, in durchgezogenen Linien gezeichneten Position der Fokussierungseinrichtung 13.

Damit die Laserpulse 8 kollinear im Glas- oder

Glaskeramikelement 2 verlaufen und damit auch die jeweils in verschiedenen Tiefen eingefügten filamentförmigen

Schädigungen 6 hintereinander ohne seitlichen Versatz liegen, wird auch die laterale Position des Auftreffpunkts 80 um eine Strecke V geändert. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird bei gegebenem Einfallswinkel und einer Erhöhung der Fokustiefe um einen Betrag d der Auftreffpunkt 80 des Laserpulses um eine Strecke V verschoben. Zwischen dem

Versatz, beziehungsweise der Verschiebung V, senkrecht zur Trennlinie, der vertikalen Verschiebung d des Fokus und dem Einfallswinkel CC gilt dabei die Beziehung: Δ / d = tan CC. Die Korrektur um den Versatz V führt hier dazu, dass die Auftreffpunkte 80 bei den verschiedenen Überfahrten auf einer Linie liegen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird also die

Trennlinie 4 zumindest zweimal abgefahren und bei einer Überfahrt die Fokustiefe gegenüber einer vorherigen

Überfahrt variiert, wobei die Position des Auftreffpunkts 80 abhängig von der Fokustiefe so verschoben wird, dass die Fokuspunkte bei den Überfahrten auf einer Linie liegen. Insbesondere erfolgt eine Verschiebung des Fokuspunkts in Richtung senkrecht zur Trennlinie gemäß der oben

angegebenen Beziehung um einen Betrag V = d-tan CC.

Bedingt durch die erfindungsgemäße Bearbeitung ergeben sich auch am erfindungsgemäß bearbeiteten Glas- oder

Glaskeramikartikel 2 einige Besonderheiten: Ist das Teil 3 abgetrennt, so weist das Teil 3 eine schräge Randfläche oder Kantenfläche auf, die durch die Bruchfläche beim

Abtrennen entsteht.

Da der Bruch entlang der filamentförmigen Schädigungen 6 erfolgt, sind diese Schädigungen 6 auch in der Oberfläche der abgeschrägten Kantenfläche vorhanden. Das verbleibende Teil, aus welchem das Teil 3 abgetrennt wurde, weist ebenfalls eine solche geneigte oder abgeschrägte

Kantenfläche mit an deren Oberfläche vorhandenen

filamentförmigen Schädigungen auf.

Fig. 5 zeigt dazu ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäß herstellbaren platten- oder scheibenförmigen Glas- oder Glaskeramikelements 2. Die Erfindung ist zwar auch auf geradlinige Trennungslinien anwendbar, aber wie oben erläutert ergeben sich die

besonderen Vorteile insbesondere bei gebogenen oder polygonalen Trennlinien. Für die Kantenfläche des

erfindungsgemäß bearbeiteten Glas- oder Glaskeramikartikels 2 gilt dabei vorzugsweise, dass diese eine geschlossene, umlaufende Fläche ist, oder Anfangs- und Endabschnitt der Kantenfläche einen Winkel von wenigstens 75°, vorzugsweise wenigstens 85° einschließen. Die Kantenfläche 24 grenzt an den Kanten 27, 28 an den Seitenflächen 25, 26 an.

Das in Fig. 5 gezeigte Beispiel stellt einen besonders bevorzugten Anwendungsfall dar, bei welchem durch Abtrennen eines Teils entlang einer geschlossenen Trennlinie ein Fenster, beziehungsweise eine Öffnung 23 im Glas- oder Glaskeramikelement 2 hergestellt wurde. Demgemäß wird die Öffnung durch eine umlaufende Kantenfläche 24 begrenzt.

Die filamentförmigen Schädigungen 6 verlaufen weiterhin in Richtung quer, vorzugsweise senkrecht zu den Kanten

zwischen Kantenfläche 24 und den beiden gegenüberliegenden Seitenflächen 25, 26. Da die Abtrennung der Glasteile ausgehend von den filamentförmigen Schädigungen 6 erfolgt, liegen diese im Idealfall jeweils zur Hälfte in den

jeweiligen Kantenflächen der durch Abtrennen hergestellten Glasteile. Jedenfalls bilden die filamentförmigen

Schädigungen 6 Vertiefungen in der Kantenfläche 24.

Wie anhand von Fig. 5 ersichtlich, müssen bei einem

erfindungsgemäßen Glas- oder Glaskeramikelement 2 nicht alle Kantenflächen wie vorstehend beschrieben ausgebildet sein. Wird beispielsweise eine Innenkontur, beziehungsweise eine Öffnung 23 herausgearbeitet, so weist diese dann eine Kantenfläche 24 zusätzlich zur bereits vorher vorhandenen äußeren Kantenfläche auf. Unabhängig von der speziellen Ausbildung des in Fig. 5 gezeigten Beispiels, auch unabhängig davon, ob die

Kantenfläche 24 eine Außenkante, oder wie dargestellt, eine Innenkante einer Öffnung ist, bleibt die Neigungsrichtung entlang der Kanten gleich. Fährt man also eine der Kanten ab, so ist die Kantenfläche entlang dieser Kante entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn geneigt.

Damit geht einher, dass auch die Gefällerichtung der

Kantenfläche 24 immer auf die gleiche Kante 27 oder 28 weist. Im Falle einer durch die Kantenfläche 24 begrenzten Öffnung 23 im Glas- oder Glaskeramikelement führt dies dazu, dass eine der Kanten 27, 28 (im dargestellten

Beispiel die Kante 28) weiter als die andere Kante in die Öffnung hineinragt. Bildet die Kantenfläche 24 einen äußeren Rand des Glas- oder Glaskeramikelements 2, so ragt dementsprechend umgekehrt eine der Kanten 27, 28 weiter heraus . Ohne Beschränkung auf das spezielle in Fig. 5 dargestellte Beispiel ist also mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein scheibenförmiges Glas- oder Glaskeramikelement 2

herstellbar, umfassend zwei gegenüberliegende Seitenflächen 25, 26, sowie eine diese beiden Seitenflächen 25, 26 verbindende, besonders bevorzugt umlaufende Kantenfläche

24, wobei in der Kantenfläche 24 nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen 6 vorhanden sind, die

Vertiefungen in der Kantenfläche 24 bilden, wobei die

Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen 6 in

Richtung von einer zur anderen Kante 27, 28, welche den

Übergang zwischen der Kantenfläche 24 und den Seitenflächen

25, 26 bilden, vorzugsweise senkrecht zu den Kanten 27, 28, verläuft, und wobei die Kantenfläche 24 schräg zu den

Seitenflächen 25, 26 liegt, und wobei die Richtung der Neigung der Kantenfläche 24 gegenüber den Seitenflächen 25, 26 in Richtung entlang einer Kante 27, 28 gleich bleibt. Zwar bleibt die Richtung der Neigung gleich, nicht aber notwendigerweise der Neigungswinkel. Vorzugsweise weist das Glas- oder Glaskeramikelement 2 eine Öffnung 23 auf, welche die umlaufende Kantenfläche 24 begrenzt ist. Im Falle einer Öffnung 23 führt diese Abschrägung dazu, dass sich die Öffnung 23 allgemein zu einer der

Seitenflächen 25, 26 hin verjüngt. Auch im umgekehrten Fall, dass die Kantenfläche 24 eine Außenkante bildet, führt die Neigung, beziehungsweise Abschrägung dazu, dass sich das Glas- oder Glaskeramikelement von einer zur anderen Seitenfläche hin verjüngt.

Wie bereits oben ausgeführt, liegt der Lichteinfallswinkel vorzugsweise im Bereich von 3° bis 30°, besonders bevorzugt im Bereich von 3°, mehr als 5°, mehr als 10°, mehr als 12°, mehr als 15°, oder sogar mehr als 20° bis über 30°.

Vorzugsweise ist der Lichteinfallswinkel auch mindestens 5°, um eine hinreichend schräge Kantenfläche 24 zu

erhalten. Durch die Brechung an der Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 zum Lot hin wird dieser Winkel, welcher dann die Neigung der Kantenfläche 24 bestimmt, etwas kleiner. Vorzugsweise wird aber auch für die

Kantenfläche 24 eine Neigung gegenüber dem Lot,

beziehungsweise der Normalen 21 der Oberfläche 20 oder einer der Seitenflächen 25, 26 von mindestens 3°, besonders vorzugsweise von mindestens 5° vorgesehen. Der Neigungswinkel beträgt weiterhin vorzugsweise maximal 55°, besonders bevorzugt maximal 50°.

Die Breite der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren

erzeugten filamentförmigen Schädigungen beträgt

typischerweise weniger als 20 pm. Vorzugsweise ist die Breite sogar kleiner als 10 pm. Damit geht einher, dass typischerweise auch die Tiefe der durch die

filamentförmigen Schädigungen 6 in der Kantenfläche

gebildeten Vertiefungen kleiner als 20 pm, vorzugsweise kleiner als 10 pm ist. Die Länge der filamentförmigen

Schädigungen beträgt dabei wie bereits oben ausgeführt im Allgemeinen mindestens 200 Mikrometer, vorzugsweise

mindestens 500 Mikrometer.

Die spezielle Ausbildung der Kantenfläche 24 ist nicht nur für das Abtrennen des zu entfernenden Teils vom Glas- oder Glaskeramikelement 2 entlang einer gewinkelt oder gebogen verlaufenden Trennlinie günstig. Vielmehr ergeben sich auch besondere Vorteile für die Weiterverarbeitung des Glas ^¬ oder Glaskeramikelements 2. Die allseits schräg

verlaufende, beziehungsweise geneigte Kantenfläche 24 erleichtert im Falle einer Öffnung das genaue Einpassen von Teilen, wie etwa von elektrischen oder elektronischen

Bauelementen. Die als Vertiefungen in der Kantenfläche 24 vorhandenen filamentförmigen Schädigungen 6 ermöglichen dann außerdem eine gute Verankerung des Teils,

beispielsweise durch Kleben. Fig. 6 zeigt dazu ein Beispiel eines im Querschnitt dargestellten Glas- oder

Glaskeramikelements 2 mit einem in eine erfindungsgemäß hergestellte Öffnung 23 eingesetzten Druckschalter 15. Durch die allseits abgeschrägte Kantenfläche 24 der Öffnung 23 verjüngt sich wie auch bei dem in Fig. 5 gezeigten

Beispiel die Öffnung 23 zur Seitenfläche 26 hin.

Bildet die Seitenfläche 25 die Bedienseite, von welcher aus der Schalter 15 für einen Benutzer zugänglich ist, so führt die sich verjüngende Form der Öffnung 23 dazu, dass der Schalter 15 fest in der Öffnung verankert ist und auch bei hohem Druck auf den Schalter 15 dieser nicht durch die Öffnung 24 gedrückt werden kann. Wird der Schalter 15 eingeklebt, so kann der Klebstoff in die in Fig. 6 der Einfachheit halber nicht dargestellten Vertiefungen 6 eindringen und so die Verankerung des in die Öffnung 23 eingesetzten Teils, also beispielsweise eines Schalters 15 oder auch eines elektrischen Anzeigeelements verbessern.

Allgemein ist gemäß einer Weiterbildung daher vorgesehen, dass zumindest eine Öffnung 23 vorgesehen ist, welche durch die Kantenfläche 24 begrenzt wird, wobei in der Öffnung 23 zumindest ein elektrisches oder elektronisches Element, vorzugsweise ein Bedienelement, wie etwa der Schalter 15 und/oder ein elektrisches Anzeigeelement verankert ist. Die Verankerung kann wie gesagt beispielsweise durch eine

Verklebung erreicht werden. Ein Schalter 15 und ein

Anzeigeelement können selbstverständlich auch miteinander kombiniert werden, beispielsweise in Form eines

beleuchteten Druckschalters 15.

Darüber hinaus ist es möglich, das Verfahren so zu

modifizieren, dass durch den Versatz von Überfahrt zu

Überfahrt eine gestufte, gewissermassen „tortenartige" Schichtung auftritt, die ebenfalls dazu beiträgt, das Auslösen des innenliegenden, allseitig umrandeten Glasteils zu erleichtern. Eine derartige tortenartige oder gestufte Schichtung ist in Fig. 7 gezeigt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist dazu vorgesehen, nebeneinander entlang einer von der Trennlinie um

mindestens 5 und höchstens 50, vorzugsweise höchstens 40, besonders bevorzugt höchstens 30 Mikrometer beabstandeten Versatzlinie filamentförmige Schädigungen im Volumen des Glaselements zu erzeugen, deren Projektion auf die

Längsrichtung der entlang der Trennlinie erzeugten

filamentförmigen Schädigungen eine Überlappung mit den entlang der Trennlinie erzeugten filamentförmigen

Schädigungen von weniger als 200, vorzugsweise weniger als 100, vorzugsweise weniger als 50 Mikrometer aufweisen.

Ferner können in analoger Weise entlang einer zweiten

Versatzlinie, welche von der ersten Versatzlinie

beabstandet ist, filamentförmige Schädigungen im Volumen des Glaselements erzeugt werden.

Fig. 7 zeigt ein Glas- oder Glaskeramikelement 2 mit einer Oberfläche 20. Schräg zur Oberfläche 20 wurde ein

Laserstrahl eingestrahlt, der im Inneren des Glas- oder Glaskeramikelementes 2 filamentartige Störungen 6, 6', 6'' erzeugt hat. Dabei wird die Kontur des herauszulösenden

Teils mehrfach mit dem Laserstrahl abgefahren, wobei dieser jeweils in verschiedenen Tiefen fokussiert wird.

Gleichzeitig wird der Laserstrahl lateral versetzt. Die dabei entlang der jeweiligen Pfade erzeugten Störungen 6, 6', 6'' sind dadurch stufenartig angeordnet. Die Störungen 6'' entsprechen der am tiefsten liegenden Stufe. Die

Störungen 6' befinden sich auf der nächst höheren Stufe, der wiederum die Stufe folgt, auf der die Störungen 6 liegen. Die einzelnen durch die schräge Einstrahlung schräg zu den Seitenflächen 25, 26 verlaufenden Stufen 6, 6', 6' 'werden bevorzugt von unten nach oben eingebracht, d.h. dass der Laserstrahl während der Durchführung des

erfindungsgemäßen Verfahrens bezüglich des Glaselementes 2 von innen nach außen geführt wird. Die Stufen 6, 6' , 6' ' gehen durch Absätze 60, 61 ineinander über. Die Steigung an diesen Stufen ist außerdem, wie auch in Fig. 7 zu erkennen ist, gemäß einer bevorzugten

Ausgestaltung des Verfahrens höher als die mittlere

Steigung der Kantenfläche 24. Die Stufen ragen von einer Seitenfläche zur gegenüberliegenden Seitenfläche sukzessive weiter heraus oder herein, je nachdem, von welcher der Seitenflächen man ausgeht.

Diese gestufte Einfügung von filamentförmigen Störungen ist besonders für dickere Glas- oder Glaskeramikelemente geeignet. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass eine solche gestufte Kantenfläche in einem Glas- oder Glaskeramikelement mit einer Dicke von

mindestens 10 Millimetern vorhanden ist, beziehungsweise in ein solches Element eingefügt wird.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schematisch anhand einer Laserbearbeitungsvorrichtung 100 in Fig. 8 gezeigt, bei welcher ein dickeres Glas- oder Glaskeramikelement 2 durch Einbringen von schrägen

filamentförmigen Schädigungen 6 mikroperforiert wird. Neben einem Ultrakurzpulslaser 10 und einem Scanner 11 umfasst die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 ein optisches Element 99 zur Lenkung des Laserstrahls. Das optische

Element zeichnet sich durch zumindest zwei plane Flächen aus, wobei durch eine erste plane Fläche der Laserstrahl in das optische Element eintritt und durch die zweite plane Fläche wieder aus dem optischen Element austritt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um ein optisches Prisma bzw. ein Dispersionsprisma. Das optische Element hat damit im Wesentlichen die Funktion der Lenkung des

Laserstrahls infolge Brechung an den jeweiligen

Grenzflächen des optischen Elements, im Beispiel also an der ersten und zweiten planen Fläche des optischen

Elements. Das optische Element 99 ist daher im Strahlengang der Laserstrahlung 8 angeordnet.

In der abgebildeten Ausführungsform ist ein Keilprisma 90 vorgesehen mit einer ersten Prismenoberfläche 91, durch welche die Laserstrahlung 8 eintritt, sowie eine zweite Prismenoberfläche 98, durch die die Laserstrahlung

austritt. Die Prismenoberflächen 91, 98 stellen demnach die brechenden Flächen dar. Die Wellenlänge des

Ultrakurzpulslasers 10 wird dabei wieder so gewählt, dass die Laserpulse 8 in das Glas- oder Glaskeramikelement 2 eindringen und es durchqueren können.

Dieses optische System der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 mit dem optischen Element 99 dient dazu, den

Einfallswinkel, der sich zwischen der Richtung des

Laserstrahls 8 schräg auf die Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements und der Oberflächennormalen ergibt, zu kompensieren. Die Schrägstellung der dem Laserstrahl zugewandten Oberfläche 20 kann hierdurch ausgeglichen werden .

Der Keilwinkel des Prismas ist dabei so gewählt, dass keine Totalreflexion der Laserstrahlung auftritt. Das Prisma ist aus einem optischen Glas gefertigt, im Beispiel aus dem optischen Glas „N-BK7 " , erhältlich bei der Firma SCHOTT, Mainz. Es kann auch aus Quarzglas hergestellt sein. Um unerwünschte Reflektionen der Laserstrahlung 8 zu

vermeiden, ist günstigerweise eine Antireflexbeschichtung auf die brechenden Prismenoberflächen 91, 98 aufgebracht. Die Antireflexbeschichtung ist dabei vorteilhaft auf die Wellenlänge der Laserstrahlung 8 abgestimmt, um

unerwünschte Reflektionen der Laserstrahlung 8 an den brechenden Flächen des Prismas zu unterbinden. Eine

günstige Beschichtung kann beispielsweise eine breite Antireflexbeschichtung für eine Wellenlänge von 1.050 bis 1.700 nm sein . Der große Vorteil einer derartigen Anordnung ist darin zu sehen, dass einer Verzerrung des Laserstrahls 8 infolge einer Brechung an der Grenzfläche des Glas- oder

Glaskeramikelements bei dickeren Werkstücken und

Startpunkten für die filamentartigen Schädigungen 6 innerhalb des Glas- oder Glaskeramikelements 2

entgegengewirkt werden kann. Diese Verzerrung kommt

insbesondere dann zum Tragen, wenn bei dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen Einfallswinkel von mehr als 5°, insbesondere mehr als 10°, mehr als 12°, mehr als 15° oder mehr als 20° angestrebt werden. Unter dickeren Werkstücken sind in diesem Fall Werkstücke zu verstehen, die eine Dicke von mehr als 2 mm, mehr als 4 mm, mehr als 6 mm oder sogar mehr als 8 mm aufweisen. Eine Verzerrung kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn bei derartigen dickeren Werkstücken in einer Tiefe von mehr als 1,5 mm, mehr als 2 mm, mehr als 3 mm oder sogar mehr als 4 mm, ausgehend von der Oberfläche 20 des Glas- oder

Glaskeramikelements 2, durch die die Laserstrahlung 8 eintritt, filamentförmige Schädigungen erzeugt werden sollen.

Derartige Verzerrungen können zu Intensitätsverlusten bei der Plasmaerzeugung führen und damit zu einer Verkürzung der Länge der filamentartigen Schädigungskanäle 6 in

Richtung der Laserstrahlung. Dieser Effekt tritt besonders bei Glas- oder Glaskeramikelementen 2 mit einer Dicke ab etwa 4 mm auf. Infolge der Reduzierung der Länge der filamentartigen Schädigungskanäle 6 ist demzufolge ein deutlich häufigeres Überfahren der zu perforierenden

Stellen entlang der Trennlinie in verschiedenen Tiefen im Volumen des Glas- oder Glaskeramikelements 2 erforderlich, was zu einer geringeren Effizienz führt.

Durch das Prisma 90 der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 können somit auch Glas- oder Glaskeramikelemente, die 4 mm oder dicker sind, bearbeitet werden, auch bei einer

Schrägstellung der Laserstrahlung 8 gegenüber der

Oberflächennormalen von mehr als 5°, mehr als 10°, mehr als 12°, mehr als 15°, oder sogar mehr als 20°. Derartige schräg gestellte Filamente können damit auch in einer Tiefe von mehr als 1,5 mm, mehr als 2 mm, mehr als 3 mm oder sogar mehr als 4 mm, ausgehend von der Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2, erzeugt werden.

Das optische Element 99, im Beispiel also das Keilprisma 90, wird in den Strahlengang der Laserstrahlung 8 gebracht, wobei der Keilwinkel des Keilprismas 90 derart ausgewählt wird, dass die Schrägstellung der dem Laserstrahl 8

zugewandten Oberfläche 20 des Glas- oder

Glaskeramikelements 2 gerade ausgeglichen wird.

Um den Einfluss der Brechung beim Austritt aus dem

Keilprisma 90 und nachfolgendem Eintritt in das Glas- oder Glaskeramikelement zu minimieren, stehen das Keilprisma 90 und das Glas- oder Glaskeramikelement 2 in vollflächigen Kontakt zueinander, wobei die zweite Prismenoberfläche 98 auf der Oberfläche 20 aufliegt.

Der weitere Einfluss der Brechung an dieser Mediengrenze wird nun durch die verbleibende Differenz bzw. dem

Quotienten der Brechungsindizes der Materialien von Prisma und Substrat bestimmt. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass die Differenz der Brechungsindizes zwischen den für die optischen Elemente verwendeten optischen

Gläsern und den zu bearbeitenden Glas- oder

Glaskerami < 0,1,

bevorzugt 0,01 ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element 99, im Beispiel also das Prisma 90, aus demselben Material wie das Glas- oder Glaskeramikelement 2 gefertigt, so dass der Laserstrahl 8 ohne Brechung und damit ohne weitere Verzerrung der Wellenfronten an der Mediengrenze in das Glas- oder Glaskeramikelement 2 eintritt. Mithin kann sich die zur Einbringung des Filaments in das Glas- oder

Glaskeramikelement 2 notwendige und charakteristische

Intensitätsverteilung des Besselstrahls einstellen.

In einer nochmals weiteren Ausführungsform wird anstatt des aufgesetzten Prismas ein Kegelstumpf-Prisma verwendet, dessen Flanken derart ausgerichtet sind, dass beim Eintritt des Laserstrahls 8 in den Kegelstumpf keine Brechung auftritt, also senkrechte Inzidenz vorliegt. Durch

Verwenden geeigneter optischer Anordnungen, beispielsweise eines x-y-Scanners und eines Kreisringspiegels oder eines um den Kegelstumpf rotierenden Spiegels, kann der

Laserstrahl 8 entlang eines kreisförmigen Kegelschnitts unter senkrechter Inzidenz über die Oberfläche des

Kegelstumpfes unter Vermeidung von Brechung beim Eintritt in den Kegelstumpf geführt werden. Fig. 12 zeigt eine

Anordnung für eine derartige Ausführungsform. Im Glas- oder Glaskeramikelement 2 entsteht mithin eine kreisförmige filamentartige Vorschädigung mit schräg zu den Substratoberflächen verlaufenden Flankenwinkeln, deren Länge auf Grund des geringen Einflusses der Brechung an den Materialgrenzen auf die Wellenfronten des erzeugenden

Laserstrahls größer ist als 200 pm, bevorzugt größer als 500 pm und besonders bevorzugt größer als 1000 pm, und deren Neigung gegen die Substratoberflächennormale mehr als 5°, mehr als 10°, mehr als 12°, mehr als 15°, oder sogar mehr als 20° beträgt. Dabei liegt die filamentartige

Schädigung in einer Tiefe des Glas- oder Glaskeramikelement 2, ausgehend von der Oberfläche 20, von mehr als 1,5 mm, mehr als 2 mm, mehr als 3 mm oder sogar mehr als 4 mm, im Fall von Glas- oder Glaskeramikelementen mit mehr als 4 mm, mehr als 6 oder sogar mehr als 8 mm Dicke.

Generelle Nachteile von Vorrichtungen zum Erzeugen von Filamenten in Glas- oder Glaskeramikelementen 2, bei denen die einkoppelnden optischen Elemente in vollflächigem

Kontakt zur Oberfläche des Elements stehen, sind einerseits die sich aus dem berührenden Kontakt der Oberflächen ergebenden Probleme hinsichtlich einer Reibung der

Oberflächen gegeneinander und dem hiermit verbundenen

Abrieb von diesen Flächen, also allgemein eine Beschädigung oder Veränderung der Oberflächen oder ihrer Beschichtungen infolge des Kontakts oder eventuell vorhandener

Relativbewegungen. Andererseits besteht die Gefahr, das einkoppelnde Bauteil selbst durch das Verfahren selbst zu beschädigen, beispielsweise wenn der Startpunkt des zu erzeugenden Filaments nahe der Oberfläche bzw. in oder über der Oberfläche liegt. In einer Weiterbildung der Erfindung wird daher zwischen der Oberfläche 20 und der dieser Oberfläche 20 zugewandten Fläche des einkoppelnden optischen Elements 99 ein Spalt vorbestimmter Dicke s gelassen, um die Unversehrtheit der Oberflächen zu gewährleisten. Überraschenderweise wurde hierbei festgestellt, dass der bereits oben geschilderte Einfluss der Refraktion auf die Wellenfronten des

kollimierten oder fokussierten Laserstrahls 8 hinsichtlich der Erzeugung von astigmatischen Fehlern und der damit verbundene Einfluss auf die Intensitätsverteilung des

Strahls, also das Entstehen von Nebenmaxima neben dem

Hauptmaximum des Besselstrahls , durch eine zusätzliche geringfügige Verkippung der zweiten Prismenoberfläche durch geeignete Auswahl des Keilwinkels des Prismas minimiert werden kann.

Eine derartige, ebenfalls bevorzugte Ausführungsform einer Laserbearbeitungsvorrichtung 101 zum Bearbeiten von dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen 2 mit Dicken von mehr als 4 mm, mehr als 6 mm oder sogar mehr als 8 mm, zeigen schematisch in einer Seitenansicht die Figuren 9a und 9b. Der Übersichtlichkeit halber ist in den Figuren 9a und 9b auf die Darstellung des Ultrakurzpulslasers und des Laserscanners verzichtet worden. Die Wellenlänge des Ultrakurzpulslasers 10 zur Erzeugung der Laserstrahlung 8 wird dabei wieder so gewählt, dass die Laserpulse 8 in das Glas- oder Glaskeramikelement 2 eindringen können.

Die schematisch abgebildete Laserbearbeitungsvorrichtung 101 umfasst ein optisches Element in Form eines optischen Prismas 92. Es ist derart in den Strahlengang der

Laserstrahlung 8 gebracht, dass die Laserstrahlung

senkrecht auf die der Laserstrahlung 8 zugewandte erste Prismenoberfläche 91 des Prismas 92 auftrifft.

Günstigerweise ist das Prisma 92 mit einer

Antireflexbeschichtung wie vorstehend erläutert

ausgebildet .

Um dem Nachteil zu begegnen, das Prisma 92 vollflächig mit der Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 in Kontakt zu bringen, wie in dem Ausführungsbeispiel der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 gezeigt, wird bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 ein Spalt s vorbestimmter Größe zwischen der der Oberfläche 20 des Glas- oder

Glaskeramikelements zugewandten zweiten Prismenoberfläche 98 des Prismas 92 und dieser Oberfläche 20 geschaffen.

Demnach berühren sich bei dieser Ausführungsform das Prisma 92 und die Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 nicht.

Der experimentell oder durch Simulation ermittelte

funktionale Zusammenhang zwischen der lokalen Dicke des Spalts s und dem optimalen Winkel des von der

Substratoberfläche 20 und der Unterseite des vom

einkoppelnden Prismas erzeugten Luftkeils ist in Fig. 10 - ohne generelle Beschränkung auf ein bestimmtes Material - exemplarisch für ein BK-7-Prisma gezeigt.

Es ist dem Fachmann unmittelbar einsichtig, dass der reale Zusammenhang beeinflusst wird durch die konkreten

Brechungsindizes der gepaarten Materialien, beispielsweise können anstatt von Luft in dem Spalt auch andere Medien, beispielsweise Flüssigkeiten, zum Abgleich der

Brechungsindizes ( Indexmatching) verwendet werden. Eine wesentliche Änderung der Verhältnisse ergibt sich hierbei nicht .

Das optische System der abgebildeten

Laserbearbeitungsvorrichtung 101 umfasst ferner zwei

Umlenkspiegel 94, 95 sowie ein Fokussierelement 93.

Die zwei Umlenkspiegel 94, 95 des optischen Systems machen die Laserbearbeitungsvorrichtung 101 besonders flexibel im Einsatz, etwa in Bezug auf das Erzeugen von schrägen filamentartigen Schädigungskanälen entlang einer Trennlinie zur Vorbereitung des Abtrennens von kreisförmigen oder rotationssymmetrischen Innenausschnitten aus einem

umgebenden Hauptteil. Hierzu sind die beiden Umlenkspiegel 94, 95 sowohl jeweils um die Querachse kippbar als auch in Bezug auf ihren relativen Abstand zueinander beweglich angeordnet. Das optische System kann auch rotierbar um seine vertikale und/oder horizontale Achse angeordnet sein. Durch den relativen Abstand der beiden Umlenkspiegel 94, 95

zueinander kann dann beispielsweise ein Radius eingestellt werden, um entlang einer kreisförmigen Trennlinie die

Mikroperforierungen anzubringen für die Erzeugung eines kreisförmigen Innenausschnittes mit schrägen Kanten. Hierzu lenkt der im Strahlengang zuerst liegende Umlenkspiegel 94 die Laserstrahlung 8 auf den im Strahlengang nachfolgenden Umlenkspiegel 95. Der Neigungswinkel dieses Umlenkspiegels 95 ist abgestimmt auf den Keilwinkel des Prismas 92 und derart eingerichtet, dass die Laserstrahlung 8 vorzugsweise senkrecht auf die der Laserstrahlung zugewandten Fläche 91 auftrifft . Aufgrund der Beabstandung von optischem Element 99 und

Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 kommt es zu einer weiteren Brechung der Laserstrahlung 2 an den entsprechenden brechenden Flächen bei Durchgang der

Laserstrahlung durch das optische Element 99 und Eintritt in das Glas- oder Glaskeramikelement 2.

Die Winkeleinstellung der Umlenkspiegel kann sehr

vorteilhaft dazu genutzt werden, die durch die Brechung erfolgte Strahllenkung derart einzustellen, dass ein vorbestimmter Neigungswinkel der Schädigungskanäle in dem Glas- oder Glaskeramikelement 2 erreicht wird. Das Fokussierelement 93, das beispielsweise eine

Sammellinse sein kann, dient dem Festlegen des Startpunkts 97 des filamentartigen Schädigungskanals 6 in dem Glas ^¬ oder Glaskeramikelement 2. Es ist im Strahlengang der

Laserstrahlung vor dem Passieren des Prismas 92 angeordnet. Günstigerweise ist das Fokussierelement 93 hierzu entlang der Strahlrichtung beweglich angeordnet, in dem Beispiel ist die Bewegungsrichtung mit A gekennzeichnet. Dies erlaubt es, auf einfache Weise den Startpunkt 97 des

Schädigungskanals in dem Glas- oder Glaskeramikelement 2 entsprechend für jeden Bearbeitungsschritt festzulegen.

Ein rotationssymmetrischer Innenausschnitt in einem Glas ^¬ oder Glaskeramikelement kann durch Rotation des optischen Systems, umfassend Umlenkspiegel 94, 95, Fokussierelement 93 und Dispersionsprisma 92, um die Oberflächennormale 21 erzeugt werden.

Die in Fig. 9b schematisch gezeigte Seitenansicht auf eine Laserbearbeitungsvorrichtung 101 zeigt einen

Betriebszustand, bei dem durch die Verkippung des

Umlenkspiegels 95 die Laserstrahlung in eine andere

Richtung gelenkt wird, um beispielsweise einen

rotationssymmetrischen Innenausschnitt zu erzeugen. Das Fokussierelement 93 sowie das Prisma 92 werden dabei synchron mitbewegt, so dass die Laserstrahlung 8 jederzeit durch diese Elemente verläuft.

Bei der in Fig. 9b gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung 101 ist zusätzlich die zweite Prismenoberfläche 98

gegenüber der Oberfläche 20 des Glas- oder

Glaskeramikelements 2 um einen Neigungswinkel δ gekippt. Dieses dient der weiteren Beeinflussung der Richtung der LaserStrahlung .

Der funktionale Zusammenhang zwischen dem Weg des

Laserstrahls 8 im Luftspalt s und dem Neigungswinkel δ der zweiten Prismenoberfläche 98 in Bezug auf die Oberfläche 20 bedeutet außerdem, dass eine Abhängigkeit vom Auftreffort des Laserstrahls auf der ersten Prismenoberfläche 91 besteht, denn bei Änderung der lateralen Position des

Strahls auf der Prismenoberfläche 91 ändert sich

entsprechend die geometrische und optische Weglänge des Strahls im Luftkeil zwischen Prisma 92 und dem Glas- oder Glaskeramikelement 2, so dass eine Änderung des

Neigungswinkels δ des Prismas und somit auch der

vorgeordneten Spiegelausrichtungen vorzunehmen ist.

Fig. 10 zeigt den funktionalen Zusammenhang zwischen dem Weg des Laserstrahls 8 im Luftspalt und dem Neigungswinkel δ der zweiten Prismenoberfläche in Bezug auf die

Substratoberfläche. So ergibt sich aus der Darstellung beispielsweise für einen Spalt s von 2 mm ein günstiger Neigungswinkel δ in einem Bereich von 1,6° bis etwa 3,3°.

In einer Weiterführung der Erfindung wird daher der

funktionale Zusammenhang zwischen optimiertem

Neigungswinkel δ und optischer Weglänge verwendet, um durch Integration die Form der idealen rückwärtigen

Austrittsfläche derart einzustellen, dass die geforderte Abstands- und Winkelbeziehung automatisch erfüllt ist. Die Realisierung der Oberflächenform geschieht durch geeignete Polierverfahren . Um möglichst lange filamentartige Schädigungskanäle 6 in dem Glas- oder Glaskeramikelement 2 zu erzeugen,

insbesondere auch in größeren Tiefen des Glas- oder

Glaskeramikelements 2, ist es wichtig, dass die

Laserstrahlung 8 ein Intensitätsmaximum ausbildet, ohne dass es zur Ausbildung von größeren Nebenmaxima kommt. Dies wird beeinflusst durch den Abstand s des Prismas 92 und der Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2, dem Keilwinkel des Prismas sowie dem Neigungswinkel δ des

Prismas.

In Abhängigkeit von dem Material des Prismas, dem

Keilwinkel des Prismas, dem Abstand s zwischen Prisma und Oberfläche des Glas- oder Glaskeramikelements und/oder der Wellenlänge der Ultrakurzpulslaserstrahlung kann dann derjenige Neigungswinkel δ ermittelt werden, welcher zu einem Intensitätsmaximum der Laserstrahlung führt.

Bei einer derartigen Konfiguration ist mit dem Abstand s diejenige Distanz gemeint, die sich zwischen dem

Austrittspunkt der Laserstrahlung 8 aus dem Prisma 92 und dem Eintrittspunkt der Laserstrahlung 8 in die Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 bemisst. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist zur automatischen Bestimmung des Abstands s zwischen Prisma 92 und Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 ein Abstandssensor 96 vorgesehen, etwa ein konfokaler

Abstandssensor. Bei dieser Ausführungsform einer

Laserbearbeitungsvorrichtung 101 kann beispielsweise der

Neigungswinkel δ zwischen Prisma 92 und Oberfläche 20 fest vorgegeben sein und der Abstand s zwischen Prisma 92 und Oberfläche 20 mittels des Abstandssensors 96 auf einen optimalen Wert geregelt werden.

Demgemäß ist in einem weiteren Aspekt der Erfindung

vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem optischen System, umfassend die Umlenkspiegeln 94, 95, das Fokussierelement 93 und das Prisma 92, sowie dem Glas- oder

Glaskeramikelement 2 veränderbar ist. Mittels einer

geeigneten Regelungseinrichtung der

Laserbearbeitungsvorrichtung können auf diese Weise sehr einfach komplexe filamentartige Strukturen in

unterschiedlichen Tiefen des Glas- oder Glaskeramikelements 2 erzeugt werden. Die Fig. 11 zeigt skizzenhaft eine Seitenansicht eines

Glas- oder Glaskeramikelements 2 im Schnitt. Die Abbildung zeigt insgesamt drei kollinear zueinander angeordnete filamentartige Schädigungskanäle 7, 7 ^' , 7 ^{' '} , die sich jeweils ausgehend von einem Startpunkt 97, 97 ^' und 97 ^{' '} in die Tiefe des Elements hin erstrecken und in Längsrichtung entlang der Strahlrichtung des Laserpulses 8 verlaufen. Diese drei Schädigungskanäle wurden bei insgesamt drei Überfahrten erzeugt. Die Länge eines derartigen

Schädigungskanals ist mit B gekennzeichnet. Insgesamt konnten drei jeweils etwa 500 bis 600 Mikrometer lange filamentartige Schädigungskanäle 7, 7 ^' , 7 ^{' '} in einem 8 mm dicken Glaselement 2 erzeugt werden, wobei der Startpunkt der Schädigungskanäle 97 ^' und 97 ^' in der unteren Hälfte des Glaselements 2 liegen und damit in einer Tiefe von mehr als 4 mm, ausgehend von der Oberfläche 20, auf der die

Laserstrahlung 8 in das Glaselement 2 eintritt. Auf diese Weise können mit konstanter

Ultrakurzpulslaserstrahlung in verschiedenen Tiefen des Glas- oder Glaskeramikelements 2 gleich lange

filamentartige Schädigungskanäle erzeugt werden.

Es können mit den Laserpulsen 8 gemäß der Weiterbildung der Erfindung schräge filamentförmige Schädigungen 6, 7 mit einer Länge von mindestens 200 Mikrometern, bevorzugt mindestens 500 Mikrometern erzeugt werden, wobei der Winkel zwischen der Lichteinfallsrichtung der Laserpulse und der Oberflächennormalen, also die Schrägheit der Längsachse der Schädigungskanäle gegenüber der Oberflächennormalen , mehr als 5°, mehr als 12°, mehr als 15° oder sogar mehr als 20° beträgt .

Fig. 12 schließlich zeigt schematisch eine optische

Anordnung, bei der mit dem Laserstrahl 8 ein kreisförmiger Kegelschnitt erzeugt werden kann. Bei dieser

Ausführungsform wird ein aufgesetztes Kegelstumpf-Prisma 89 verwendet, dessen Flanke 88 derart ausgerichtet ist, dass beim Eintritt des Laserstrahls 8 in den Kegelstumpf keine Brechung auftritt. Es liegt also senkrechte Inzidenz vor. Die Grundfläche des Kegelstumpf-Prismas 89 ist plan

ausgebildet und liegt vollflächig auf der Oberfläche 20 des Glas- oder Glaskeramikelements 2 auf.

Die in Fig. 12 gezeigte optische Anordnung zeigt dabei lediglich einen Ausschnitt einer

Laserbearbeitungsvorrichtung. Mit der schematisch

abgebildeten Anordnung gelingt es, ein kegelstumpfförmiges Teil 3 aus einem dicken Glas- oder Glaskeramikelement 2 herauszutrennen . Zur Strahllenkung ist ein Spiegel 95 vorgesehen, der den Laserstrahl 8 derart auf die Flanke 88 des Kegelstumpf- Prismas leitet, so dass diese senkrecht auf die Flanke 88 auftrifft. Dabei rotiert der Umlenkspiegel 95 um eine

Rotationsachse 87 in einer mit „R" gekennzeichneten

Richtung, welche mit der Kegelachse des Kegelstumpf-Prismas 89 übereinstimmt. Ein x-y-Scanner (nicht abgebildet) ist dazu vorgesehen und ausgebildet, während der Rotation die Laserstrahlen 8 auf den Umlenkspiegel 95 zu richten, wobei die Laserstrahlung 8 stets unter dem gleichen Winkel auf die Flanke 88 auftrifft.

Der Anschaulichkeit halber ist in der Fig. 12 in

gestrichelter Form eine weitere Position des Umlenkspiegels 95a gezeigt, bei der der Spiegel im Vergleich zu der

Position des Umlenkspiegels 95 um 180° um die

Rotationsachse 87 gedreht ist. Bei dieser Position trifft auch der Laserstrahl 8a auf einer um 180° gedrehten

Position auf die Flanke 88 auf und erzeugt, ausgehend von dem Startpunkt der filamentartigen Schädigung 97a die filamentförmige Schädigung 6a.

Bei dieser Anordnung kann der Laserstrahl 8, 8a entlang des kreisförmigen Kegelschnitts unter senkrechter Inzidenz über die Mantelfläche des Kegelstumpfes unter Vermeidung von Brechung beim Eintritt in das Kegelstumpf-Prisma 89 geführt werden. Bei mehrfacher Rotation um die Rotationsachse 87 lassen sich auf diese Weise auch bei dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen 2 in verschiedenen Tiefen die

filamentartigen Schädigungen 6 erzeugen. Mit einer Laserbearbeitungsvorrichtung 100, 101 lassen sich sowohl kollinear als auch versetzte Mikroperforationen in Glas- oder Glaskeramikelementen erzeugen, welche eine Dicke von 1 mm oder mehr aufweisen. Es konnte auch ein Glas- und Glaskeramikelement mit einer Dicke von mehr als 4 mm oder sogar bis hin zu 8 mm oder noch darüber hinaus bearbeitet werden . Ohne Beschränkung auf die Ausführungsbeispiele ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auch eine

Laserbearbeitungsvorrichtung 100, 101 zum Vorbereiten eines Abtrennens eines Teils 3 aus einem dicken Glas- oder

Glaskeramikelement 2 vorgesehen, welche zusätzlich zu den Elementen der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ein Prisma 90, 92 umfasst.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten Beispiele beschränkt ist, sondern die einzelnen Ausführungsformen der Erfindung auch miteinander kombiniert werden können. So kann

beispielsweise eine Öffnung 23 hergestellt werden, welche nicht durch eine vollständig umlaufende Kantenfläche 24 begrenzt wird. Ebenso kann eine solche Öffnung auch am Rand des Glas- oder Glaskeramikelements 2 vorhanden sein, so dass die abgeschrägte Kantenfläche 24 in den Rand des

Elements übergeht, beziehungsweise die Öffnung 23 seitlich offen ist und damit die Gestalt einer Einbuchtung am Rand des Glas- oder Glaskeramikelements aufweist. Weiterhin ist das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 mit nur einer sich entlang der Kantenfläche 24 erstreckenden Reihe von

filamentförmigen Schädigungen 6 dargestellt. Wie oben erläutert, können aber insbesondere bei dickeren Glas- oder Glaskeramikelementen 2 die Schädigungen in verschiedenen Tiefen durch entsprechende Fokussierung hergestellt werden. Damit ergeben sich zwei oder mehr solcher Reihen

nebeneinander liegender filamentförmiger Schädigungen 6, 7, wobei die Reihen übereinander auf der Kantenfläche 24, also in jeweils unterschiedlichem Abstand zu einer der Kanten 27, 28 liegen.

Bezugszeichenliste

1 Laserbearbeitungsvorrichtung

2 Glas- oder Glaskeramikelement

3 von 2 abzutrennendes oder abgetrenntes Teil

4 Trennlinie

6, 6a, 7 filamentförmige Schädigung

8, 8a Laserpuls

10 Ultrakurzpulslaser

11 Scanner

13 Fokussiereinrichtung

15 Druckschalter

20 Oberfläche von 2

21 Normale zu 20

23 Öffnung

24 Kantenfläche

25, 26 Seitenflächen

27, 28 Kante

60, 61 Absätze

80 Auftreffpunkt eines Laserpulses 8 auf Oberfläche

20

82 Lichteinfallsebene

87 Rotationsachse

88 erste Prismenoberfläche

89 Kegelstumpf-Prisma

90 Keilprisma

91 erste Prismenoberfläche

92 Prisma

93 Fokussierelement

94 Umlenkspiegel

95, 95a Umlenkspiegel

96 Abstandssensor 97 Startpunkt einer filamentartigen Schädigung 97a Startpunkt einer filamentartigen Schädigung

98 zweite Prismenoberfläche

99 optisches Element

100, 101 Laserbearbeitungsvorrichtung