一種采用方光斑刻蝕雙面ito玻璃的刻蝕裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用方光斑刻蝕雙面ITO玻璃的刻蝕裝置，可以將激光束能量分布的模式由高斯模式轉(zhuǎn)換為等功率分布，整形后的光束所照可以將照射部位薄膜均勻去除，即去除薄膜厚度一致。本發(fā)明公開的刻蝕裝置包括支撐機構(gòu)和等功率分布整形光路機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)包括上支撐裝置和下支撐裝置，所述上下支撐裝置各包含一套等功率分布整形光路機構(gòu)，用于提供等功率激光束。高斯模式激光束在使用過程中，由于能量分布中間大四周小，蝕刻過程中往往在雙面ITO玻璃加工邊緣出現(xiàn)殘留，造成產(chǎn)品加工問題，而等功率激光束則可以很好的解決這個問題。
【專利說明】一種采用方光斑刻蝕雙面ιτο玻璃的刻蝕裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光加工領(lǐng)域，特別涉及一種紫外激光刻蝕雙面ιτο玻璃激光刻蝕加工裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]ΙΤ0是銦錫氧化物的英文縮寫，它是一種透明的導電體，通常厚度只有幾千埃，在所有在透明導電體中，其具有優(yōu)良的物理性能:高的可見光透過率，高的紅外反射率，良好的機械強度和化學穩(wěn)定性，用酸溶液等濕法刻蝕工藝能很容易形成一定的電極圖形，制備相對比較容易等，這使它廣泛應(yīng)用于各種電子及光電子器件，如手機和電腦等平板顯示領(lǐng)域。傳統(tǒng)的雙面ΙΤ0玻璃采用濕刻方式制作電極圖形，工序繁多，刻蝕后產(chǎn)生的廢水需要進一步處理。由于ΙΤ0膜的損傷閾值較低，且膜層厚度也很薄，而激光器輸出的光束都是高斯模式，光束中間能量高，邊緣能量低，因此在刻蝕過程中容易出現(xiàn)刻透或損傷閾值較小的缺點，從而造成對ΙΤ0玻璃表面薄膜加工邊緣處理不凈的問題。
[0004]本專利提出一種采用方光斑刻蝕雙面ΙΤ0膜的刻蝕裝置，能夠?qū)⒛芰糠植紴楦咚鼓Ｊ降募す馐D(zhuǎn)變?yōu)槟芰糠植季鶆虻牡裙β史植技す馐?，在加工Ι?玻璃薄膜過程中，加工部位處理效果整齊均勻，很好的解決了能量為高斯模式分布激光束帶來的問題。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，需要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷中的至少一個。本發(fā)明提供了一種采用方光斑刻蝕雙面Ι--膜的刻蝕裝置，所述采用方光斑刻蝕雙面ΙΤ0膜的刻蝕裝置包括等功率分布整形光路機構(gòu)，所述等功率分布整形光路機構(gòu)包括光束整形部件，所述光束整形部件用于將高斯模式激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榈裙β史植技す馐?；和支撐機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)包括上支撐機構(gòu)和下支撐機構(gòu)，所述上下支撐機構(gòu)各包含有所述等功率分布整形光路機構(gòu)；和激光器。所述刻蝕裝置采用能量分布均勻的等功率分布激光束解決了能量分布為高斯模式分布激光束帶來的刻蝕部位不整齊均勻干凈的問題。
[0007]如圖1所示，激光刻蝕單面ΙΤ0膜玻璃時，當紫外激光的功率Pd大于ΙΤ0膜的刻蝕功率閾值Pdmin時，可以將玻璃表面的ΙΤ0膜除掉；而刻蝕雙面鍍有ΙΤ0膜的玻璃時，激光束的功率密度需要大于最小功率閾值Pdmin，且小于最大功率閾值Pdmax時，才能保證去除單面ΙΤ0膜，并可以不損傷及另一面的ΙΤ0膜，如圖2所示。而傳統(tǒng)的能量分布為高斯模式激光束由于能量分布為中間高邊緣低，如圖3左側(cè)圖所示，這就可以造成當雙面ΙΤ0玻璃上表面薄膜加工部位的邊緣被去除的同時，雙面ΙΤ0玻璃下表面薄膜加工部位的中心位置也可能被去除的現(xiàn)象，這不僅造成了激光能量調(diào)節(jié)的困擾，也加大了不良品出現(xiàn)的幾率。根據(jù)本發(fā)明的刻蝕裝置 可以將能量分布不均的激光束轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰糠植季鶆虻募す馐鴦t很好的解決了這個問題。[0008]同時，構(gòu)成所述刻蝕裝置的所述等功率分布整形光路機構(gòu)還可以包括能量調(diào)節(jié)部件、掃描部件和安全部件，所述能量調(diào)節(jié)部件用來根據(jù)不同規(guī)格的加工部件，如ITO玻璃，調(diào)節(jié)激光束的能量，所述掃描部件用來進行掃描操作，所述安全部件起到一定的安全防護作用。所述下支撐機構(gòu)還包括工作臺和基座，所述工作臺可以在Χ、 向運動，便于對加工部件，如ITO玻璃，進行加工。
[0009]根據(jù)本發(fā)明提供的一種采用方光斑刻蝕雙面ITO膜的刻蝕裝置，包括:等功率分布整形光路機構(gòu)，所述等功率分布整形光路機構(gòu)包括光束整形部件，所述光束整形部件用于將高斯模式激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榈裙β史植技す馐?；和支撐機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)包括上支撐機構(gòu)和下支撐機構(gòu)，所述上下支撐機構(gòu)各包含有一所述等功率分布整形光路機構(gòu)；和激光器。
[0010]進一步地，所述等功率分布整形光路機構(gòu)還包括能量調(diào)節(jié)部件。
[0011]優(yōu)選地,所述能量調(diào)節(jié)部件包括能量衰減器或者布儒斯特鏡。
[0012]進一步地，所述等功率分布整形光路機構(gòu)還包括掃描部件。
[0013]可選地，所述掃描部件包括動態(tài)聚焦鏡或振鏡。
[0014]優(yōu)選地，所述掃描部件為動態(tài)聚焦鏡和振鏡組合。
[0015]進一步地，所述等功率分布整形光路機構(gòu)包括安全部件，如光閘。
[0016]優(yōu)選地，所述等功率分布整形光路機構(gòu)還可以包括分光部件、反射部件，形成共用一臺激光器的兩套光路，所述上支撐機構(gòu)可以通過一臺設(shè)置在所述上支撐機構(gòu)上的所述激光器形成兩個相同或相似的光路，所述下支撐機構(gòu)可以通過一臺設(shè)置在所述下支撐機構(gòu)上的所述激光器形成兩個相同或相似的光路，如此可以提高加工效率和速度。
[0017]可選地，所述上支撐機構(gòu)為龍門結(jié)構(gòu)。
[0018]進一步地，所述下支撐機構(gòu)包括基座和工作臺。
[0019]更進一步地，所述工作臺包括Χ、Υ向運動部件，所述Χ、Υ向運動部件可載所述工作臺作處于工作臺平面上的運動。
[0020]進一步地，所述激光器為紫外激光器，所述激光器頻率為10-300ΚΗζ，功率為
0.2~25W。
[0021]更進一步地，所述激光器為ΙΟΟΚΗζ，功率:0.5W的紫外激光器。
[0022]
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
[0023]【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:`
圖1顯示了單面ITO玻璃刻蝕原理示意圖；
圖2顯示了雙面ITO玻璃刻蝕原理示意圖；
圖3顯示了本發(fā)明的激光能量分布整形前后的波形示意圖；
圖4顯示了本發(fā)明一個實施例的正視示意圖；
圖5顯示了本發(fā)明一個實施例的側(cè)視示意圖；圖6顯示了本發(fā)明一個實施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖1中，4為ITO玻璃，41為ITO玻璃上表面薄膜，6為激光束，Pd為激光的功率，Pdmin為ITO膜的刻蝕最小功率閾值；
圖2中，42為ITO玻璃下表面薄膜，Pdmax為ITO膜的刻蝕最小功率閾值；
圖3中，P為激光能量，r為距離光斑中心位置；
圖4、圖5中，1為下支撐機構(gòu)，11為基座，12位工作臺，121為工作臺支撐部分，122為X、Y向運動部件，2為上支撐機構(gòu)，此實施例中為龍門結(jié)構(gòu)，3為等功率分布整形光路機構(gòu)；圖6中，5為激光器，31為擴束鏡，32、34為反射鏡，33為分光鏡，331、341為光閘，332、342為能量衰減器，333、343為光束整形器，334、344位動態(tài)聚焦鏡，335、345為振鏡；
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0026]在發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”、“X向”、“Υ向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“安置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；可以是兩個元件內(nèi)部的連通；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義
下面將參照附圖來描述本發(fā)明的采用方光斑刻蝕雙面ΙΤ0玻璃的刻蝕裝置，其中圖1、圖2為ΙΤ0玻璃加工原理示意圖，圖3為現(xiàn)有能量為類似高斯分布的激光能量分布波形示意和整形后能量分布較均勻的激光能量分布波形示意圖，圖4、圖5為本發(fā)明一個實施例的刻蝕裝置正視及側(cè)視示意圖，圖6為本發(fā)明一個實施例的光路示意圖。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述采用方光斑刻蝕雙面ΙΤ0玻璃的刻蝕裝置，包括:等功率分布整形光路機構(gòu)3 (如圖4、圖5所示)，所述等功率分布整形光路機構(gòu)3包括光束整形部件333、343 (如圖6所示)，所述光束整形部件333、343用于將高斯模式激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榈裙β史植技す馐?；和支撐機構(gòu)1，所述支撐機構(gòu)1包括上支撐機構(gòu)11和下支撐機構(gòu)12，所述上下支撐機構(gòu)11、12各包含有所述等功率分布整形光路機構(gòu)3 ;和激光器5。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述等功率分布整形光路機構(gòu)3還包括能量調(diào)節(jié)部件332,342,能量調(diào)節(jié)部件332、342可根據(jù)不同規(guī)格的ΙΤ0玻璃4改變激光束5的能量，以獲得合理的加工參數(shù)值。
[0030]優(yōu)選地，所述能量調(diào)節(jié)部件332、342為能量衰減器或者為布儒斯特鏡。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述等功率分布整形光路機構(gòu)3還包括掃描部件。
[0032]可選地，所述掃描部件包括動態(tài)聚焦鏡334、344或振鏡335、345。
[0033]優(yōu)選地，所述掃描部件可以是334、344和振鏡335、345組合。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述等功率分布整形光路機構(gòu)3包括安全部件331、341。
[0035]優(yōu)選地，其特征在于，所述安全部件331、341為光閘。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述等功率分布整形光路機構(gòu)3可以包括分光部件32,34和反射部件33，形成共用一臺激光器的兩套光路，如圖6所示。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，優(yōu)選地，所述上支撐機構(gòu)2為龍門結(jié)構(gòu)。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步地，所述下支撐機構(gòu)包括基座和工作臺。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，更進一步地，所述工作臺包括X、Y向運動部件，所述X、Y向運動部件可載所述工作臺作處于工作臺平面上的運動。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步地，述激光器為紫外激光器，所述激光器頻率為10~300ΚΗζ，功率為 0.2~25W。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，更進一步地，所述激光器為IOOKHz，功率:0.5W的紫外
激光器。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在加工過程中，附有ITO玻璃上、下表面薄膜41、42的雙面ITO玻璃4放置在下支撐機構(gòu)I中的上，而上下支撐機構(gòu)1、2上安裝的等功率分布整形光路機構(gòu)3對置于工作臺122之上在由X、Y向運動部件122帶動的ITO玻璃上下表面薄膜41、42進行加工處理，激光束6由激光器5發(fā)出可經(jīng)由單一結(jié)構(gòu)的一套等功率分布整形光路機構(gòu)3形成能量分布均勻的激光束,具體過程如下，激光束6從激光器5射出，經(jīng)光閘331或341，再進入能量衰減器332或342進行能量調(diào)節(jié)進而形成所根據(jù)加工不同規(guī)格的ITO玻璃薄膜需要的能量值，再進入光束整形器333或343進行波形整形形成能量分布較均勻的波形，最終進入動態(tài)聚焦鏡334或344，直至進入振鏡335或345，對待加工ITO玻璃4進行加工處理。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，激光束6由激光器5發(fā)出可經(jīng)由擴束鏡31進行擴束，再進入分光鏡33將激光束一分為二，進入兩套等功率分布整形光路機構(gòu)3形成能量分布均勻的激光束，為了更合理的利用空間，光路過程中可以增加反射鏡32，在激光束被擴束之后，對其進行反射進入分光鏡33，當然反射鏡32的作用僅是為了更合理的利用空間，而另一束激光束則經(jīng)反射鏡34進入同樣的等功率分布整形光路機構(gòu)3，如圖6所示，具體過程如下，激光束6從激光器5射出，經(jīng)擴束鏡31經(jīng)反射鏡32，由分光鏡33將激光束一分為二，分別進入兩套等功率分布整形光路機構(gòu)3，一束經(jīng)光閘331，再進入能量衰減器332進行能量調(diào)節(jié)進而形成所根據(jù)加工不同規(guī)格的ITO玻璃薄膜需要的能量值，再進入光束整形器333進行波形整形形成能量分布較均勻的波形，最終進入動態(tài)聚焦鏡334，直至進入振鏡335，對待加工ITO玻璃4進行加工處理；另一束經(jīng)反光鏡34進入同樣的等功率分布整形光路機構(gòu)3，經(jīng)光閘34 1，再進入能量衰減器342進行同樣的能量調(diào)節(jié)，再進入光束整形器343進行同樣的波形整形，最終進入動態(tài)聚焦鏡344，直至進入振鏡345，對待加工ITO玻璃4進行加工處理。
[0044]由本發(fā)明公開的采用方光斑刻蝕雙面ITO玻璃的刻蝕裝置，可以形成能量分布較均勻的激光束，對雙面ITO玻璃的加工品質(zhì)和加工效率有著非常的效果。
[0045]任何提及“ 一個實施例”、“實施例”、“示意性實施例”等意指結(jié)合該實施例描述的具體構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例中。在本說明書各處的該示意性表述不一定指的是相同的實施例。而且，當結(jié)合任何實施例描述具體構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點時，所主張的是，結(jié)合其他的實施例實現(xiàn)這樣的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點均落在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍之內(nèi)。
[0046]盡管參照本發(fā)明的多個示意性實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了詳細的描述，但是必須理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出多種其他的改進和實施例，這些改進和實施例將落在本發(fā)明原理的精神和范圍之內(nèi)。具體而言，在前述公開、附圖以及權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進，而不會脫離本發(fā)明的精神。除了零部件和/或布局方面的變型和改進，其范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種采用方光斑刻蝕雙面ITO玻璃的刻蝕裝置，包括:等功率分布整形光路機構(gòu)，所述等功率分布整形光路機構(gòu)包括光束整形部件，所述光束整形部件用于將高斯模式激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榈裙β史植技す馐缓椭螜C構(gòu)，所述支撐機構(gòu)包括上支撐機構(gòu)和下支撐機構(gòu)，所述上下支撐機構(gòu)各包含有所述等功率分布整形光路機構(gòu)；和激光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述等功率分布整形光路機構(gòu)還包括能量調(diào)節(jié)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述能量調(diào)節(jié)部件包括能量衰減器或者包括布儒斯特鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述等功率分布整形光路機構(gòu)還包括掃描部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述掃描部件包括動態(tài)聚焦鏡或振鏡，或動態(tài)聚焦鏡和振鏡組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述等功率分布整形光路機構(gòu)包括安全部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述安全部件為光閘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻 蝕裝置，其特征在于，所述等功率分布整形光路機構(gòu)可以包括分光部件、反射部件，形成共用一臺激光器的兩套光路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述上支撐機構(gòu)為龍門結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述下支撐機構(gòu)包括基座和工作臺。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述工作臺包括X、Y向運動部件，所述X、Υ向運動部件可載所述工作臺作處于工作臺平面上的運動。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述激光器為紫外激光器，所述激光器頻率為10-300ΚΗζ，功率為0.2~25W。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的刻蝕裝置，其特征在于，所述激光器為ΙΟΟΚΗζ，功率:0.5W的紫外激光器。
【文檔編號】B23K26/362GK103658977SQ201210351729
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】魏志凌, 寧軍, 高永強 申請人:昆山思拓機器有限公司