專利名稱：用于面板導(dǎo)電薄膜的聲光調(diào)制曲線工藝的雷射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本創(chuàng)作是有關(guān)一種雷射裝置，特別是用于面板導(dǎo)電薄膜的聲光調(diào)制曲線工藝的雷 射裝置。
背景技術(shù)：
由于光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，液晶屏幕與觸控面板已廣泛使用于生活中，如提款機(jī)、液晶 電視、PDA、手機(jī)等。其中透明導(dǎo)電薄膜為重要組件，ITO(銦錫氧化物)為目前主要使用為透 明導(dǎo)電薄膜的材質(zhì)，其具有透光性及導(dǎo)電性，因此將ITO鍍于透明玻璃或硬性塑料上可使 不導(dǎo)電的玻璃或硬性塑料具有導(dǎo)電性，因銦含量短缺、價(jià)格昂貴，目前朝向替代材質(zhì)發(fā)展， 如鋁氧化鋅(AZO)與鎵氧化鋅(GZO)等，但其透光性及阻值表現(xiàn)均不如ΙΤ0，因此目前產(chǎn)業(yè) 上仍以ITO做為透明導(dǎo)電材料。請(qǐng)參照?qǐng)D1，為公知電阻式觸控面板的示意圖。上層PET(聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯) 薄膜al2與下層玻璃al4均鍍有ITO al6,分別刻線為X軸與Y軸的導(dǎo)線，使兩者不導(dǎo)電的 材質(zhì)具有導(dǎo)電性，在上下兩層間以均勻分布的點(diǎn)狀間隙子al8分隔，以筆或手指觸壓觸控 面板alO時(shí)，上下兩層的X軸ITO al6與Y軸ITO al6接觸而短路形成電壓變化，藉以得知 觸碰位置。液晶屏幕利用上、下ITO導(dǎo)電玻璃組成液晶盒，ITO導(dǎo)電玻璃的ITO蝕刻為經(jīng)設(shè)計(jì) 的圖案的電極，透過對(duì)電極施以電壓使液晶盒內(nèi)的液晶改變排列方式，使液晶對(duì)光的反射 產(chǎn)生變化而形成相對(duì)應(yīng)圖像。觸控面板及液晶屏幕皆需蝕刻ITO為所需圖案或線路，ITO蝕刻工藝傳統(tǒng)采黃光 濕工藝，但其缺點(diǎn)為設(shè)備昂貴、步驟繁瑣且需處理產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物。因此有以雷射蝕刻的 干工藝方式蝕刻IT0，常見作法有三種第一種作法采用多個(gè)或數(shù)組式掃瞄振鏡模塊，配合 各自的雷射光源同時(shí)對(duì)ITO薄膜進(jìn)行雷射劃線，去除部分ITO而得所需的曲線電路，此法快 速但成本高且振鏡于大面積掃瞄常造成曲線銜接不準(zhǔn)確而造成曲線重疊的問題；第二種作 法為采用單一雷射光源及掃瞄振鏡模塊進(jìn)行矩陣掃瞄劃線，然其速度慢無法滿足量產(chǎn)的需 求；第三種方式采用XY機(jī)臺(tái)配合聚焦頭模塊進(jìn)行曲線劃線，無銜接的誤差，但因刻劃的曲 線變化細(xì)微，在平臺(tái)結(jié)構(gòu)上的運(yùn)動(dòng)控制會(huì)有速度不穩(wěn)定或緩慢的問題。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本創(chuàng)作提出一種用于面板導(dǎo)電薄膜的聲光調(diào)制快速曲線工藝的雷射裝 置，以聲光快速控制雷射光角度，此接近聲速的移動(dòng)速度，可快速加工面板，且所劃線的曲 線無銜接誤差。本創(chuàng)作提出的雷射裝置包含雷射模塊、線性馬達(dá)及線性平臺(tái)。雷射模塊包含雷射 光源、監(jiān)控單元、對(duì)位視覺單元及光束運(yùn)動(dòng)單元，雷射光源用以產(chǎn)生第一激光束，監(jiān)控單元 用以接收并校正第一激光束后輸出第二激光束，對(duì)位視覺單元用以觀測并輔助定位監(jiān)控單 元輸出的第二激光束輸出的位置，光束運(yùn)動(dòng)單元接收第二激光束，并以聲光調(diào)制方式控制第二激光束的角度，用以燒蝕面板的導(dǎo)電膜而形成曲線。線性馬達(dá)連接于雷射模塊，用以調(diào) 整雷射模塊于垂直于面板的Z軸方向的位置，控制第二激光束精準(zhǔn)聚焦于導(dǎo)電膜上。線性 平臺(tái)承載面板，用以沿平行于該面板的X軸方向移動(dòng)面板，使完成其余曲線圖案工藝。有關(guān)本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例及其功效，茲配合附圖說明如后。

圖1為公知觸控面板的示意圖。圖2為本創(chuàng)作的示意圖。圖3為于面板刻劃曲線的示意圖。符號(hào)說明alO觸控面板al2=PET薄膜[0014]al4玻璃al6JTO[0015]al8間隙子20 雷射模塊[0016]22 雷射光源24 監(jiān)控單元[0017]241雷射光閘242第一分光鏡[0018]243光譜儀244雷射功率衰減器[0019]245第二分光鏡246光功率計(jì)[0020]247第一光曲路器248光束整形器[0021]249準(zhǔn)直擴(kuò)束器250第二光曲路器[0022]251第三分光鏡252第三光曲路器[0023]253光束輪廓分析儀26 對(duì)位視覺單元[0024]28 光束運(yùn)動(dòng)單元282聲光開關(guān)[0025]284線性聚光鏡30 線性馬達(dá)[0026]32 遮蔽護(hù)罩40 線性平臺(tái)[0027]50 面板52 基板[0028]54 導(dǎo)電膜56 轉(zhuǎn)動(dòng)范圍[0029]58 曲線圖案60 第一激光束[0030]61 第二激光束62 第一反射光束[0031]63 第一橫向偏移光束64 第二反射光束[0032]65 第二橫向偏移光束66 第三橫向偏移光束[0033]χ:χ軸方向Y:Y軸方向[0034]Z :Z軸方向
具體實(shí)施方式
以下舉出具體實(shí)施例以詳細(xì)說明本創(chuàng)作的內(nèi)容，并以圖示作為輔助說明。說明中 提及的符號(hào)是參照?qǐng)D標(biāo)符號(hào)。請(qǐng)參照?qǐng)D2，為本創(chuàng)作的示意圖。本創(chuàng)作提出的雷射裝置包含雷射模塊20、線性馬 達(dá)30及線性平臺(tái)40，用以加工包含基板52及導(dǎo)電膜54的面板50。在本實(shí)施例中，基板52 可為玻璃或PET (聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯)等透明材質(zhì)，導(dǎo)電膜54的材質(zhì)可為ITO (銦錫氧化物)，面板50平行于XY平面擺放于雷射模塊20下。雷射模塊20包含雷射光源22、監(jiān)控單元24、對(duì)位視覺單元26及光束運(yùn)動(dòng)單元28， 雷射光源22用以產(chǎn)生第一激光束60，監(jiān)控單元24接收并校正第一激光束60后輸出第二激 光束61，對(duì)位視覺單元26接收第二激光束61，用以觀測并輔助定位第二激光束61輸出的 位置，光束運(yùn)動(dòng)單元28接收經(jīng)對(duì)位視覺單元26的第二激光束61，用以控制第二激光束61 的角度，燒蝕面板50的導(dǎo)電膜54為所欲的圖案。線性馬達(dá)30連接于雷射模塊20，用以沿 垂直于XY平面的Z軸方向調(diào)整雷射模塊20的位置，使可精確控制第二激光束61聚焦于導(dǎo) 電膜54上。于此，監(jiān)控單元24外圍有一遮蔽護(hù)罩32包覆，用以防止雷射或其它輻射線外露傷 害人體。雷射光源22產(chǎn)生的第一激光束60實(shí)質(zhì)上為355nm波長的紫外光雷射。監(jiān)控單元24包含雷射光間241、第一分光鏡242、光譜儀243、雷射功率衰減器 244、第二分光鏡245、光功率計(jì)246、第一光曲路器247、光束整形器248、準(zhǔn)直擴(kuò)束器249、第 二光曲路器250、第三分光鏡251、第三光曲路器252及光束輪廓分析儀253。雷射光閘241 接收第一激光束60，使第一激光束60于電源開啟時(shí)通過雷射光間241至第一分光鏡242， 第一分光鏡242分光第一激光束60為90度角偏移的第一反射光束62及與原行進(jìn)方向相 同的第一橫向偏移光束63。光譜儀243接收第一橫向偏移光束63并分析其光譜，雷射功率 衰減器244接收第一反射光束62并控制其功率后輸出至第二分光鏡245，第二分光鏡245 分光第一反射光束62為90度角偏移的第二反射光束64及與原行進(jìn)方向相同的第二橫向 偏移光束65。光功率計(jì)246接收第二反射光束64并分析其功率，第一光曲路器247接收 第二橫向偏移光束65并將的90度位移至光束整形器248，光束整形器248接收第二橫向 偏移光束65，用以將第二橫向偏移光束65的高斯能量分布轉(zhuǎn)為平頂式(top-flat)能量分 布后輸出。準(zhǔn)直擴(kuò)束器249接收經(jīng)光束整形器248的第二橫向偏移光束65，并校準(zhǔn)其行進(jìn) 方向及直徑后輸出至第二光曲路器250，第二光曲路器250將第二橫向偏移光束65位移90 度至第三分光鏡251，第三分光鏡251分光第二橫向偏移光束65為90度角偏移的第二激光 束61及與原行進(jìn)方向相同的第三橫向偏移光束66。第三光曲路器252接收第三橫向偏移 光束66并將的90度位移至光束輪廓分析儀253，光束輪廓分析儀253用以分析第三橫向偏 移光束66的光形，并提供實(shí)時(shí)的光參數(shù)上下限范圍作為質(zhì)量管控，當(dāng)光參數(shù)超出范圍時(shí)發(fā) 出警告，使輸出光的質(zhì)量得到管控并可對(duì)于雷射加工設(shè)定的參數(shù)提出記錄與更正警訊。請(qǐng)參照?qǐng)D3，光束運(yùn)動(dòng)單元28包含聲光開關(guān)282及線性聚光鏡284，聲光開關(guān)282 以接近聲速的速度快速控制監(jiān)控單元24輸出的第二激光束61于轉(zhuǎn)動(dòng)范圍56內(nèi)的角度，線 性聚光鏡284用以聚光第二激光束61至面板50，提高聚集于導(dǎo)電膜54的能量，因第二激光 束61移動(dòng)而燒蝕導(dǎo)電膜54形成一曲線圖案58，圖中所示的曲線圖案58樣式僅為舉例，并 非以此為限。于此，線性聚光鏡實(shí)質(zhì)上可為平場聚焦透鏡(f-theta lens) 0線性平臺(tái)40承載面板50，用以沿X軸方向移動(dòng)面板50，使可繼續(xù)燒蝕其它曲線， 完成全面板的曲線電路工藝。本創(chuàng)作揭露的實(shí)施例以聲光開關(guān)282實(shí)現(xiàn)雷射光于轉(zhuǎn)動(dòng)范圍56內(nèi)的角度快速運(yùn) 動(dòng)，其速度可接近聲速，配合線性平臺(tái)40沿X軸方向移動(dòng)面板50，完成全面板的曲線電路工 藝，確實(shí)可取代傳統(tǒng)黃光濕工藝及克服目前雷射干工藝的瓶頸，用以制作ITO膜或ITO面板 的曲線電路圖案，適用于產(chǎn)業(yè)工藝。[0043] 雖然本創(chuàng)作的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本創(chuàng)作， 任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)人員，在不脫離本創(chuàng)作的精神所作些許的更動(dòng)與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本創(chuàng) 作的范疇內(nèi)，因此本創(chuàng)作的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種用于面板導(dǎo)電薄膜的聲光調(diào)制曲線工藝的雷射裝置，用以加工一面板，該面板包含一導(dǎo)電膜與一基板，其特征在于，該雷射裝置包含一雷射模塊，該雷射裝置包含一雷射光源，用以產(chǎn)生一第一激光束；一監(jiān)控單元，用以接收并校正該第一激光束后輸出一第二激光束；一對(duì)位視覺單元，用以接收該監(jiān)控單元輸出的該第二激光束，觀測并輔助定位該第二激光束輸出的位置；及一光束運(yùn)動(dòng)單元，接收經(jīng)該對(duì)位視覺單元的第二激光束，以聲光調(diào)制方式控制該第二激光束的角度，用以燒蝕該面板的該導(dǎo)電膜而形成曲線；一線性馬達(dá)，連接于該雷射模塊，用以沿垂直于該面板表面的一Z軸方向調(diào)整該雷射模塊的位置；及一線性平臺(tái)，用以沿平行于該導(dǎo)電膜表面的一X軸方向移動(dòng)該面板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷射裝置，其特征在于，該雷射模塊更包含一屏蔽護(hù)罩，環(huán)繞 遮蔽該監(jiān)控單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷射裝置，其特征在于，該雷射光源產(chǎn)生的該第一激光束為 355nm波長的紫外光雷射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷射裝置，其特征在于，該面板的該導(dǎo)電膜材質(zhì)為ΙΤ0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷射裝置，其特征在于，該面板的該基板材質(zhì)為玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷射裝置，其特征在于，該面板的該基板材質(zhì)為PET。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷射裝置，其特征在于，該監(jiān)控單元包含 一雷射光閘，接收該第一激光束，并使該第一激光束于電源開啟時(shí)通過；一第一分光鏡，分光通過該雷射光間的該第一激光束為90度角偏移的一第一反射光 束及與原行進(jìn)方向相同的一第一橫向偏移光束；一光譜儀，接收該第一橫向偏移光束，用以分析該第一激光束的光譜； 一雷射功率衰減器，接收該第一反射光束，用以控制該第一反射光束的功率； 一第二分光鏡，分光通過該雷射功率衰減器的該第一反射光束為90度角偏移的一第 二反射光束及與原行進(jìn)方向相同的一第二橫向偏移光束；一光功率計(jì)，接收該第二反射光束，用以分析該第二反射光束的功率； 一第一光曲路器，用以將該第二橫向偏移光束90度位移；一光束整形器，接收經(jīng)該第一光曲路器90度位移的該第二橫向偏移光束，用以將該第 二橫向偏移光束的高斯能量分布轉(zhuǎn)為平頂式能量分布；一準(zhǔn)直擴(kuò)束器，接收經(jīng)光束整形器的該第二橫向偏移光束，用以校準(zhǔn)該第二橫向偏移 光束行進(jìn)方向及調(diào)整該第二橫向偏移光束的直徑；一第二光曲路器，用以將經(jīng)該準(zhǔn)直擴(kuò)束器的該第二橫向偏移光束90度位移； 一第三分光鏡，分光通過該第二光曲路器的該第二橫向偏移光束為90度角偏移的該 第二激光束及與原行進(jìn)方向相同的一第三橫向偏移光束；一第四光曲路器，用以將該第三橫向偏移光束90度位移；及一光束輪廓分析儀，接收該第四光曲路器90度位移的該第三橫向偏移光束，用以分析 該第三橫向偏移光束，當(dāng)光參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)發(fā)出警告。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷射裝置，其特征在于，該光束運(yùn)動(dòng)單元包含 一聲光開關(guān)，用以快速控制經(jīng)該對(duì)位視覺單元的該第二激光束的角度； 一線性聚光鏡，用以聚光該第二雷射光至該面板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雷射裝置，其特征在于，該線性聚光鏡為平場聚焦透鏡。
專利摘要一種用于面板導(dǎo)電薄膜的聲光調(diào)制曲線工藝的雷射裝置，用以加工具一導(dǎo)電膜的面板，雷射裝置包含雷射模塊、線性馬達(dá)及線性平臺(tái)。雷射模塊包含雷射光源、監(jiān)控單元、對(duì)位視覺單元及光束運(yùn)動(dòng)單元，雷射光源產(chǎn)生第一激光束，監(jiān)控單元校正第一激光束后輸出第二激光束，對(duì)位視覺單元用以觀測并輔助定位第二激光束輸出的位置，光束運(yùn)動(dòng)單元接收并以聲光調(diào)制方式控制第二激光束的角度，用以燒蝕面板的導(dǎo)電膜而形成曲線。線性馬達(dá)用以沿垂直于面板表面的Z軸方向調(diào)整雷射模塊的位置，線性平臺(tái)用以沿平行于導(dǎo)電膜表面的X軸方向移動(dòng)面板。
文檔編號(hào)G02F1/33GK201666995SQ201020104829
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者李俊豪 申請(qǐng)人:合冠科技股份有限公司