CN103616978B - 一种拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统 - Google Patents
一种拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统，该系统包括承载板、排版系统、视觉识别系统、填充图形设计系统、动态电子掩膜生成系统和无掩膜光刻系统，该系统在曝光刻写前对各个小片玻璃的图形填充位置进行修正，生成动态电子掩膜，以保证光刻位置的准确性，各工序只要读取承载板的身份识别码就可以调取对应的小片玻璃位置信息，有效解决了多层膜图形制作过程中小片坐标被膜层覆盖无法识别的问题，同时也节省了曝光中重复识别小片玻璃定位标记的时间，显著提高了生产效率，可广泛应用于触摸屏、电子产品、光伏产品、PCB线路板中多层复合膜图层制作或图层间穿孔定位套合制作，可有效解决定位问题同时提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种触摸屏生产系统，特别是一种单片集成电容触摸屏生产系统。
背景技术
传统电容式触摸屏是一块多层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电层，最外层是一薄层玻璃保护层，这种触摸屏结构较为复杂，生产成本高。目前基于单片玻璃(OGS，One Glass Solution)触摸屏技术迅速成熟，被认为是手机等消费电子产品触摸屏技术的发展趋势。
现有技术中单片玻璃触摸屏的制作方法是先在一大块玻璃上光刻图案，然后再对大块玻璃进行切割，形成小片玻璃触摸屏，由于在切割及小片玻璃的毛边加工过程中，大片玻璃和小片容易碎裂，导致产品的合理率降低，成产成本增加。
如果先切割成小片玻璃，然后将小片玻璃排列在一承载板上进行光刻，由于小片玻璃和大片玻璃还没有进行光刻，即使小片玻璃和大片玻璃报废，无疑也能极大的降低生产成本。但实际中，在将小片玻璃拼贴在大片承载板上之后，小片玻璃的位置不可避免的与设定的位置有偏差，而平行光曝光采用的阻挡光线的掩膜版为固定图形，曝光后形成在小片玻璃上的图形与小片玻璃定位之间存在角度和位置的偏差，这成为实现上述想法的瓶颈，阻碍了这一技术的发展，因以上定位问题，业界一直在寻求新的设计，以便满足单片式集成触摸屏生产的需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能解决拼贴法制作投射式电容触摸屏过程中小片定位问题，使OGS方案顺利实现高效高良率的规模化生产的制备单片集成触摸屏的小片定位、直接成像系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统，该系统包括：
1、承载板：所述承载板设置有身份识别信息，用于承载小片玻璃；
2、排版系统：用于将小片玻璃排列到承载板上；
3、视觉识别系统：用于抓取承载板的身份识别信息和各小片玻璃位置图像，进行图像识别，获取承载板的身份识别码和各小片玻璃在承载板上的坐标位置；
4、填充图形设计系统：用于设计各小片玻璃所需的填充图形。
5、动态电子掩膜生成系统：用于将填充图形填充至对应小片玻璃曝光位置，生成动态电子掩膜。
6、无掩膜光刻系统：利用激光技术按动态电子掩膜进行光刻图形。
所述承载板设置有用于系统实现准确定位的定位基准原点孔，所述承载承载板上的定位基准原点孔为圆孔或方孔。
所述视觉识别系统主要为CCD摄像系统及图像处理软件系统。
预先制作好承载板定位，各小片玻璃的填充图形后，系统按以下步骤制备单片集成触摸屏：
a、承载板定位。
b、排板，排版系统将多个小片玻璃以整列方式排列在承载板上。
c、读取定位数据，视觉识别系统获取承载板的身份识别码和各小片玻璃在承载板上的坐标位置。
d、存储坐标位置，将上步中获取的承载板身份识别码和小片玻璃在承载板上的坐标位置储存到系统数据库中。
e、读取承载板身份识别信息，视觉识别系统读取承载板上的身份识别码，然后从系统数据库中读取该承载板上各小片玻璃的坐标位置。
f、从数据库总读取各小片玻璃对应的填充图形。
g、生成动态电子掩膜，动态电子掩膜生成系统将各小片玻璃对应的填充图形填充至对应的小片玻璃曝光位置，使填充图形与小片玻璃的坐标位置一致，生成动态电子掩膜。
h、光刻图形，按照动态电子掩膜进行光刻，形成一层光刻图形。
i、重复以上e到h步骤，重复制作后续的多层图形，完成触摸屏多层图形的叠加制作。
本发明的有益效果是：本发明的系统可广泛应用于触摸屏、电子产品、光伏产品、PCB线路板中多层复合膜图层制作或图层间穿孔定位套合制作，可有效解决定位问题同时提高生产效率，其优点如下：
1、系统采用承载板身份识别码和数据库技术，各承载板及其上的各小片玻璃信息存储在数据库中，各工序只要读取承载板的身份识别码就可以调取对应的小片玻璃位置信息，做到数据共享、统一管理，有效解决了多层膜图形制作过程中小片坐标被膜层覆盖无法识别的问题，同时也节省了曝光中重复识别小片玻璃定位标记的时间，显著提高了生产效率。
2、由于小片玻璃与承载板在物理上是分离的，小片玻璃在承载板上的位置不可避免会出现轻微的误差(偏差)，本发明的系统在曝光刻写前对各个小片玻璃的实际位置数据进行修正，动态电子掩膜生成系统生成动态电子掩膜，采用无掩膜曝光技术光刻，保证的光刻位置的准确性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的承载板及小片玻璃的排列方式结构示意图；
图2是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
一种拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统，包括：
1、承载板：承载板的结构如图1所示，用于承载小片玻璃2，所述承载板1上设置有身份识别信息4和定位基准原点孔3,该身份识别信息为采用打印、光刻等技术形成的条形码、二维码等机读标识，系统中各承载板的身份识别信息是唯一的。定位基准原点孔为承载板四周的圆孔或方孔，该定位基准原点孔为参考基点，用于承载板定位和确定各小片玻璃相对于定位基准原点孔的坐标位置。
2、排版系统：用于将小片玻璃排列到承载板上，该排版系统主要为机械手等排版设备。
3、视觉识别系统：用于抓取承载板的身份识别信息和各小片玻璃位置图像，进行图像识别，获取承载板的身份识别码和各小片玻璃在承载板上的坐标位置；所述视觉识别系统主要为CCD摄像系统及图像处理软件系统，利用CCD摄像系统（摄像机）拍摄提取承载板上的图案，图像处理软件系统识别定位基准原点孔和各小片玻璃图形边界的灰阶，以承载板上的定位基准原点孔为参照，计算出各个小片玻璃相对于承载板定位基准原点孔的位置和倾斜角度数据坐标，记录小片玻璃的位置和角度定位，生成坐标位置。
4、系统数据库：用于存储承载板的身份识别码及其上的各小片玻璃坐标位置，该数据库在整个系统中共享。
5、填充图形设计系统：用于设计各小片玻璃所需的填充图形，该填充图形设计系统主要为电脑图形制作软件。
6、动态电子掩膜生成系统：用于将填充图形填充至对应小片玻璃曝光位置，即将填充图形填充至小片玻璃实际的坐标位置，使各填充图形的位置与对应小片玻璃的实际位置一致，镜像生成动态电子掩膜。
7、无掩膜光刻系统：利用激光技术按动态电子掩膜进行光刻图形。
预先制作好承载板定位，各小片玻璃的填充图形后，参照图2，系统按以下步骤制备单片集成触摸屏：
a、承载板定位，即将承载固定在排版机器上。
b、排板，排版系统将表面处理好的小片玻璃排列放入承载板中，拼接成一个矩阵型的大板，小片玻璃的固定方式为胶粘等。
c、读取定位数据，视觉识别系统获取承载板的身份识别码和各小片玻璃在承载板上的坐标位置，即利用CCD摄像系统（摄像机）拍摄提取承载板上的图案，图像处理软件系统识别定位基准原点孔和小片玻璃图形边界的灰阶，以承载板上的定位基准原点孔为参照，计算出各个小片玻璃相对于承载板定位基准原点孔的位置和倾斜角度数据坐标，记录小片玻璃的位置和角度定位，生成坐标位置。
d、存储坐标位置，将上步中获取的承载板身份识别码和各小片玻璃在承载板上的坐标位置储存到系统数据库中。
e、读取承载板身份识别信息，视觉识别系统读取承载板上的身份识别码，然后从系统数据库中读取该承载板上各小片玻璃的坐标位置。
f、从数据库总读取各小片玻璃对应的填充图形。
g、生成动态电子掩膜，动态电子掩膜生成系统将各小片玻璃对应的填充图形填充至对应的小片玻璃曝光位置，使填充图形与小片玻璃的坐标位置一致，生成动态电子掩膜。
h、光刻图形，无掩膜光刻系统按照动态电子掩膜，对相应小片玻璃位置的图形进行光刻，形成第一层光刻图形，光刻一个小片玻璃图形之后，再光刻下一个小片玻璃图形，直到光刻完所有小片玻璃图形。光刻是通过如DMD、LCOS、LCD等空间光调制器将计算机产生的图案数据，经由掩膜光刻系统，对多基板承载系统中的各个小片玻璃进行扫描投影，实现各个小片玻璃的光刻。
i、重复以上e到h步骤，重复制作后续的多层图形，完成触摸屏多层图形的叠加制作。
本发明的系统可广泛应用于触摸屏、电子产品、光伏产品、PCB线路板中多层复合膜图层制作或图层间穿孔定位套合制作，可有效解决定位问题同时提高生产效率，其优点如下：
1、系统采用承载板上有身份识别码和数据库技术，各承载板及其上的各小片玻璃信息存储在数据库中，各工序只要读取承载板的身份识别码就可以调取对应的信息，做到数据共享、统一管理，有效解决了多层膜图形制作过程中小片坐标被膜层覆盖无法识别的问题，同时也节省了曝光中重复识别小片玻璃定位标记的时间，显著提高生产效率。
2、由于小片玻璃与承载板在物理上是分离的，小片玻璃在承载板上的位置不可避免会出现轻微的误差(偏差)，本发明的系统在曝光刻写前对各个小片玻璃的实际位置数据进行修正，动态电子掩膜生成系统生成按动态数据掩膜，采用无掩膜曝光技术光刻，以保证光刻位置的准确性。
Claims (3)
1.一种拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统，其特征在于该系统包括：
（1）、承载板：所述承载板设置有身份识别信息，用于承载小片玻璃；
（2）、排版系统：用于将小片玻璃排列到承载板上；
（3）、视觉识别系统：用于抓取承载板的身份识别信息和各小片玻璃位置图像，进行图像识别，获取承载板的身份识别码和各小片玻璃在承载板上的坐标位置；
（4）、填充图形设计系统：用于设计各小片玻璃所需的填充图形；
（5）、动态电子掩膜生成系统：用于将填充图形填充至对应小片玻璃曝光位置，生成动态电子掩膜；
（6）、无掩膜光刻系统：利用激光技术按动态电子掩膜对小片玻璃进行光刻图形；
预先制作好承载板定位，各小片玻璃的填充图形后，系统按以下步骤制备单片集成触摸屏：
a、承载板定位；
b、排板，排版系统将多个小片玻璃以整列方式排列在承载板上；
c、读取定位数据，视觉识别系统获取承载板的身份识别码和各小片玻璃在承载板上的坐标位置；
d、存储坐标位置，将上步中获取的承载板身份识别码和小片玻璃在承载板上的坐标位置储存到系统数据库中；
e、读取承载板身份识别信息，视觉识别系统读取承载板上的身份识别码，然后从系统数据库中读取该承载板上各小片玻璃的坐标位置；
f、从数据库总读取各小片玻璃对应的填充图形；
g、生成动态电子掩膜，动态电子掩膜生成系统将各小片玻璃对应的填充图形填充至对应的小片玻璃曝光位置，使填充图形与小片玻璃的坐标位置一致，生成动态电子掩膜；
h、光刻图形，按照动态电子掩膜进行光刻，形成一层光刻图形；
i、重复以上e 到h步骤，重复制作后续的多层图形，完成触摸屏多层图形的叠加制作。
2.根据权利要求1所述的拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统，其特征在于所述承载板设置有用于系统实现准确定位的定位基准原点孔。
3.根据权利要求2所述的拼贴法制备单片集成电容触摸屏的小片定位、直接成像系统，其特征在于所述承载板上的定位基准原点孔为圆孔或方孔。
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