CN113547205A - 一种激光刻蚀装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光刻蚀装置，包括激光器、扩束镜，分光元件，扫描振镜和聚焦镜，分光元件用于将所述激光束分光为第一激光束、第二激光束和第三激光束；所述装置还包括加工平台，所述加工平台包括承物台和旋转组件；所述承物台用于承载固定刻蚀标的元件，且所述第一激光束、第二激光束和第三激光束分别对应所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面；所述旋转组件用于驱动所述承物台在所述承物台所处平面内旋转；所述装置还包括控制器，所述控制器与所述激光器、所述扫描振镜、所述旋转组件电连接。本申请还相应提供了一种激光刻蚀方法和激光刻蚀系统，能够在mini LED显示面板的正面、侧面和背面上精确地刻蚀线路。

Description

一种激光刻蚀装置、方法及系统

技术领域

本申请涉及激光加工技术领域，具体涉及一种激光刻蚀装置、方法及系统。

背景技术

传统技术中，为了实现大屏显示，通常采用小屏拼接的做法，即将多个较小的miniLED显示面板拼接，形成一个大的显示面板，但拼接处存在缝隙，当缝隙较大时，则会影响观感。

传统技术中，为了减少小屏mini LED拼接时的缝隙宽度，通常采用印刷工艺在小屏mini LED显示面板的基板的侧面形成线路，可使得显示面板正面、背面和侧面的线路导通，将控制电路板放置于显示面板的背面，减小绑定区的宽度，从而减小拼接缝宽，但是，印制工艺在小屏mini LED显示面板的上形成的线路精度不足，使得拼接时会出现线路不均匀或错位而导致产品加工失败的情况，良品率较低。

发明内容

本申请提供了一种能够在mini LED显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路，以减少mini LED显示面板的拼接缝的激光刻蚀装置。

一种激光刻蚀装置，包括激光器，用于出射激光束，所述装置沿所述激光束传播方向依次还包括：

扩束镜，用于对所述激光束扩束和准直；

分光元件，用于将所述激光束分光为第一激光束、第二激光束和第三激光束；

与所述第一激光束、第二激光束和第三激光束分别对应的扫描振镜和聚焦镜，用于根据预设的扫描速率控制所述激光束进行刻蚀；

所述装置还包括加工平台，所述加工平台包括承物台和旋转组件；

所述承物台用于承载固定刻蚀标的元件，且所述第一激光束、第二激光束和第三激光束分别对应所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面；

所述旋转组件用于驱动所述承物台在所述承物台所处平面内旋转；

所述装置还包括控制器，所述控制器与所述激光器、所述扫描振镜、所述旋转组件电连接。

在其中一个实施例中，所述激光器为紫外皮秒激光器或紫外飞秒激光器。

在其中一个实施例中，所述分光元件包括第一分光元件和第二分光元件、所述第一分光元件用于分离出第一激光束，所述第二分光元件用于分离出第二激光束和第三激光束。

在其中一个实施例中，所述第一激光束、第二激光束和第三激光束为均匀能量分布或近似均匀能量分布。

在其中一个实施例中，所述承物台还包括真空吸附装置，所述真空吸附装置用于将所述刻蚀标的元件固定在所述承物台上。

在其中一个实施例中，所述刻蚀标的元件为平板状结构，包括正面、底面和侧面，所述刻蚀标的元件至少一面上至少一区域涂覆或蒸镀有金属材料，所述刻蚀标的元件的底面与所述承物台紧贴，且所述底面覆盖所述承物台的台面。

在其中一个实施例中，所述加工平台还包括平移组件，所述平移组件用于驱动所述承物台平移。

在其中一个实施例中，所述装置还包括与所述控制器连接的图像传感器，所述图像传感器的视场角覆盖所述承物台的台面，用于拍摄所述刻蚀标的元件的图像。

本申请还提供了一种基于前述激光刻蚀装置，在mini LED显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路，以减少mini LED显示面板的拼接缝的激光刻蚀方法。

一种激光刻蚀方法，基于前述的激光刻蚀装置，所述方法包括：

获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像；

对所述图像进行处理获取所述刻蚀标的元件的位置信息，根据所述位置信息控制所述旋转组件对所述刻蚀标的元件的位置进行校准；

根据所述位置信息设定正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹；

按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面进行刻蚀；

所述方法还包括：

控制所述旋转组件旋转所述承物台预设角度，执行所述获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像的步骤。

在其他实施例中，所述通过对所述图像进行处理获取所述刻蚀标的元件的位置信息包括：

识别所述图像中预先印刷在所述刻蚀标的元件上的标识图案，根据所述标识图案的位置信息获取所述刻蚀标的元件的位置信息。

在其他实施例中，所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹包括至少一个区段，所述按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹进行刻蚀包括：

控制所述激光器发射激光束，在所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹或背面刻蚀轨迹的一区段内刻蚀；

控制所述平移组件将所述承物台平移与所述区段对应距离，在所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹或背面刻蚀轨迹的下一区段内刻蚀。

本申请还提供了一种基于前述激光刻蚀装置，在mini LED显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路，以减少mini LED显示面板的拼接缝的激光刻蚀系统。

一种激光刻蚀系统，包括：

图像传感器，用于采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的图像；

控制器，用于获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像；对所述图像进行处理获取所述刻蚀标的元件的位置信息，根据所述位置信息控制所述旋转组件对所述刻蚀标的元件的位置进行校准；根据所述位置信息设定正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹；按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面进行刻蚀；

所述控制器还用于控制所述旋转组件旋转所述承物台预设角度切换侧面。

采用了上述激光刻蚀装置、方法及系统之后，在传统的激光刻蚀方案的基础上针对mini LED显示面板以及拼接时边缘线路的特性，将激光器发出的刻蚀用激光束分光为三束，分别对应mini LED显示面板的正面、侧面和背面，并添加了能够旋转mini LED显示面板以切换待刻蚀的侧面的旋转组件，使得能够同时对mini LED显示面板的正面、侧面和背面上的线路进行全刻蚀；且由于采用的是激光刻蚀技术，相较于传统的印刷电路的方式，精度更高，良品率更高。

更进一步的，上述激光刻蚀装置、方法及系统还采用了图像传感器对mini LED显示面板的位置进行精确定位，并可根据图像处理结果控制旋转组件对位置进行微调和校准，相较于传统技术中固定加工参数的方式，灵活性更好，适应性更强；设定的刻蚀轨迹更加精确，加工的精确度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为mini LED显示面板正面示意图；

图2为mini LED显示面板分层示意图；

图3为拼接用mini LED显示面板正面刻蚀轨迹示意图；

图4为拼接用mini LED显示面板侧面刻蚀轨迹示意图；

图5为拼接用mini LED显示面板正面(背面)和侧面刻蚀轨迹示意图；

图6为一个实施例中一种激光刻蚀装置示意图；

图7为一个实施例中一种激光刻蚀装置示意图；

图8为一个实施例中激光刻蚀装置的图像传感器视场角覆盖示意图；

图9为另一个实施例中激光刻蚀装置的图像传感器视场角覆盖示意图；

图10为一个实施例中带有平移装置的激光刻蚀装置的示意图；

图11为一个实施例中基于上述激光刻蚀装置的激光刻蚀方法的流程图；

图12为一个实施例中基于上述激光刻蚀装置在显示面板一边进行激光刻蚀的过程示意图；

图13为一个实施例中mini LED显示面板上的标识图案的示意图；

图14为一个实施例中激光刻蚀完成后mini LED显示面板正面、侧面和背面刻蚀形成的线路情况示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

现有的mini LED显示面板结构如图1所示，单片的mini LED显示面板的正面包括显示区域和边缘区域，如图2所示，显示区域由下至上依次包括玻璃基板、线路层、TFT(英文：Thin Film Transistor，中文：薄膜晶体管)层、LED显示层和保护层。线路层为TFT层供电，TFT层则控制LED显示层的mini LED芯片发光。以往常见的显示面板大多将驱动IC或其绑定线路放置在面板的正面，会占据一定的边缘区域，为了能够减少mini LED显示面板拼接时拼接缝的大小，主要手段是减少边缘区域的面积，这就需要将驱动IC放置于显示面板的背面，为了解决此问题，如图3、图4和图5所示，可在mini LED显示面板正面的边缘区域、以及显示面板的侧面和背面均制成线路，通过这些线路实现放置于背面的驱动IC与显示区域的电连接。这样拼接时，相邻的mini LED显示面板间的宽度就只有不到0.5毫米，可以大大提高视觉效果。

而为了能够在mini LED显示面板的正面、侧面和背面生成线路，以方便将控制IC放置于面板的背面，从而减小拼接缝，本发明特提出了一种激光刻蚀装置以及基于该激光刻蚀装置的激光刻蚀方法与系统。

具体的，在一个实施例中，如图6所示，该激光刻蚀装置包括：

激光器10，用于出射激光束L。本实施例中，激光器优选为紫外皮秒激光器或紫外飞秒激光器。例如，激光束可优选波长为200-400nm的紫外激光束，脉冲宽度可优选为1-50ps的皮秒激光器，或20-200fs的飞秒激光器。采用超短脉冲的皮秒或飞秒激光束进行加工，可以降低激光加工热影响，获得良好的加工效果。

如图6所示，该激光刻蚀装置沿激光束L传播方向依次还包括：

扩束镜20，用于对激光束L扩束和准直。

分光元件30，用于将激光束分光为第一激光束L1、第二激光束L2和第三激光束L3。参考图6所示，图6展示了一种单分光元件的实施例，该实施例中，激光束L经过单分光元件30后，被分为三束激光束L1、L2和L3，分别于用于对刻蚀标的元件的正面、侧面和背面进行刻蚀。优选的，L1、L2和L3的光束强度相同，从而可保证正面、侧面和背面刻蚀的深度一致。优选的，分光元件可以是介质膜反射镜、立方分光棱镜或衍射光学元件中的一种。

扫描振镜和聚焦镜40，与第一激光束L1、第二激光束L2和第三激光束L3分别对应，用于根据预设的扫描速率控制所述激光束进行刻蚀。如图6所示，针对第一激光束L1、第二激光束L2和第三激光束L3分别设置有第一扫描振镜和聚焦镜42、第二扫描振镜和聚焦镜44和第三扫描振镜和聚焦镜46，用于各自对L1、L2或L3进行光束方向控制和光束聚焦。

在本实施例中，如图6所示，该激光刻蚀装置还包括加工平台60(图中未示出)，加工平台60包括承物台62、旋转组件64。

承物台62用于承载固定刻蚀标的元件50。在本实施例中，刻蚀标的元件50(miniLED显示面板)为平板状结构，例如矩形平板结构或六边形平板结构，包括正面、底面和侧面。在激光刻蚀前，先在单片mini LED显示面板正面的边缘区域、侧面以及背面涂覆或蒸镀上金属材料，在聚焦镜对激光束进行聚焦后，可在mini LED显示面板的正面、侧面和背面的金属材料上形成高能量密度的激光光斑，激光光斑扫描处的金属材料吸收激光能量气化，从而完成刻蚀。由于汇聚后激光光斑较小，可刻蚀高精度的线路。

在本实施例中，在对mini LED显示面板的正面、侧面和背面刻蚀线路之前，需要将单片mini LED显示面板放置于承物台62上，刻蚀标的元件的底面与承物台62紧贴，且底面覆盖承物台的台面。也就是说，单片mini LED显示面板的底面面积大于承物台62台面的面积，参考图6所示，使得mini LED显示面板能够覆盖承物台，这样可以使得mini LED显示面板的侧边缘超出承物台从而方便对mini LED显示面板的背面进行加工。

在本实施例中，分光元件30分出的第一激光束L1、第二激光束L2和第三激光束L3分别对应刻蚀标的元件50的正面、侧面和背面。参考图6所示，图6为单一分光元件的激光刻蚀装置的实施例，包括多个平面反射镜：L1直接穿透分光元件30后进入第一扫描振镜和聚焦镜42，用于刻蚀标的元件50的侧面进行刻蚀；L2经分光元件向第一方向反射分光后，经过第一平面反射镜和第二平面反射镜引导后，进入第二扫描振镜和聚焦镜44，用于对刻蚀标的元件50的正面进行刻蚀；L3经分光元件向第二方向反射分光后，经过第三平面反射镜和第四平面反射镜引导后，进入第二扫描振镜和聚焦镜46，用于对刻蚀标的元件50的背面进行刻蚀。

优选的，承物台62还包括真空吸附装置(图中未示出)，真空吸附装置用于将刻蚀标的元件固定在承物台上。具体的，承物台62的台面上可设置多个与空气压缩机或气泵导通的通孔，mini LED显示面板放置在承物台62上后，空气压缩机或气泵工作抽出气体，即可将mini LED显示面板紧密吸附在承物台62的台面上。相较于吸盘吸附的方案，由于吸盘为柔性材料，较难保证mini LED显示面板固定后为水平状态。而采用本方案，吸附前和吸附后承物台62的台面和mini LED显示面板的底面之间不存在柔性的填充物，因此能够保证miniLED显示面板水平，从而提高加工精度。

在本实施例中，旋转组件64为旋转电机，用于驱动承物台在承物台所处平面内旋转。一般情况下，承物台为水平放置，即承物台的台面为水平面，而旋转组件64的旋转轴则为垂直水平面的竖直状态设置，旋转组件64旋转时，即可驱动承物台在水平面内旋转，从而带动作为刻蚀标的元件的mini LED显示面板在水平面旋转，从而可切换待刻蚀的侧面。参考图6所示，即用于刻蚀显示面板侧面的L2不变，旋转组件64将方形的显示面板每次旋转90度，即可切换显示面板的待刻蚀的侧面进行刻蚀。

在另一个实施例中，如图7所示，图7展示了一种采用二次分光方案的激光刻蚀装置，本实施例中，分光元件30包括第一分光元件32和第二分光元件34，其中，第一分光元件从激光束中分离出L1，第二分光元件将剩余的激光束分离成L2和L3。优选的，第一分光元件分离出的L1的光束强度为激光器出射的激光束L的1/3，第二分光元件34则将剩余的2/3L的激光束等分为L2和L3，使得L2和L3各自的光束强度也为激光束L的1/3，这样就使得L1、L2和L3的光束强度为一致。

该激光刻蚀装置还包括控制器70，控制器70与激光器10、扫描振镜、旋转组件64电连接。控制器70的作用在于对整个激光刻蚀装置的刻蚀工序进行控制，通过向激光器10、扫描振镜、旋转组件64发送消息或电信号传递控制信息和/或电源，从而控制激光器10开关并发射特定频率、波长和功率的激光束，控制扫描振镜按照预定的扫描路线改变调节激光束的方向，控制旋转组件64旋转承物台62特定角度以带动旋转刻蚀标的元件也相应旋转特定的角度。控制器70既可以按照预设的参数对激光器、扫描振镜和旋转组件进行控制，也可以通过传感器的反馈对激光器、扫描振镜和旋转组件进行控制。

具体的，为了提高控制器70的控制精度，在一个实施例中，如图8所示，激光刻蚀装置还包括与控制器70连接的图像传感器80。

图像传感器80的视场角覆盖承物台的台面，用于拍摄激光束传播方向上的显示面板的图像，并发送给控制器，由控制器根据图像设定刻蚀轨迹进行刻蚀。

如图8所示，在图8的实施例中，以世界坐标系作为参照系，激光器10水平设置，发出的激光束经过分光元件分光为L1、L2和L3后由数个平面反射镜(图8中平面反射镜为示例，实际光路传输方向和平面反射镜的数量可视具体情况而定)分别引导为竖直向下、水平方向和竖直向上的方向，承物台62的台面为水平，矩形mini LED显示面板也水平放置于承物台62的台面上，L1、L2和L3则分别对应mini LED显示面板的正面、侧面和背面。图像传感器80可设置在承物台62上方任意位置，镜头对准承物台62的台面，只需要能够采集到承物台62上的mini LED显示面板的图像即可(即视场角覆盖承物台台面)。

优选的，如图9所示，图像传感器80设置在承物台62的正上方，且镜头正对承物台62上的mini LED显示面板，这样设置可以使得环境光在mini LED显示面板上的反光较少，拍摄的图像更加清晰。

需要说明的是，承物台62的水平状态是指与刻蚀的激光束为垂直平面的状态。本实施例中承物台62的水平状态和竖直状态是相对于世界坐标系的，因此承物台62的水平状态即为在世界坐标系中的水平状态。但本发明并不限于这一种布局方式，例如，在其他实施例中，承物台62也可以是竖直方向设置，只要能固定住mini LED显示面板即可。

进一步的，如图10所示，加工平台60还包括平移组件66，平移组件66用于驱动承物台平移。例如，平移组件66可以是丝杆步进电机驱动的在水平面上的沿X和Y方向的滑轨和滑块，旋转组件64设置在滑块上，从而带动承物台上的mini LED显示面板也能够平移。

在本实施例中，需要说明的是，图像传感器80覆盖承物台62显示面板正面的方式可以有多种：当图像传感器80视场角较大时，可直接覆盖显示面板正面；当第一图像传感器80的视场角较小时，可将图像传感器80设置在滑轨或其他移动组件上，通过在滑轨移动图像传感器80改变其方位而将其视场角覆盖显示面板正面；当第一图像传感器80的视场角较小时，还可通过平移组件66移动显示面板，使其正面可通过移动处于图像传感器80的视场角之下；或者还可通过添加其他增加视场角的光学器件扩大第一图像传感器80视场角来覆盖显示面板正面。

本发明基于前述的激光刻蚀装置，在一个实施例中，还提出了一种激光刻蚀方法，该方法的执行基于前述激光刻蚀装置中的控制器70，可依赖于消息机制的计算机程序或信号机制的信号控制系统，具体的，如图11所示，包括：

步骤S102：获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像。

为方便描述，仍以世界坐标系为方位描述基准，承物台62的台面为水平状态，分光后用于刻蚀mini LED显示面板正面区域线路的激光束为L1，分光后用于刻蚀mini LED显示面板侧面区域线路的激光束为L2，分光后用于刻蚀mini LED显示面板背面区域线路的激光束为L3。mini LED显示面板水平放置于承物台62的台面上，边缘区域包括A、B、C和D四个区域。本实施例以放置时，mini LED显示面板的C边区域位于L2出射方向的情况进行说明，可以理解的是，对于放置时，A、B和D边区域位于L2出射方向的情况，控制器的处理方式相同。

在本实施例中，开始刻蚀之前，需要将mini LED显示面板固定于承物台62上，并完全覆盖住承物台62，露出需要刻蚀的4个侧面区域和背面的待刻蚀区域。如前所述，可通过真空吸附装置将mini LED显示面板吸附固定在承物台62上。摆放可基于人工摆放，也可以基于自动化的夹具夹持mini LED显示面板放置在承物台62上。

参考图12所示，位于mini LED显示面板正上方的图像传感器80即可拍摄到miniLED显示面板的正面图像。mini LED显示面板的正面可预先设定一个或一个以上的标识图案，例如，参考图13所示，标识图案可以是矩形的、圆点型或其他形状的，优选的，标识图案设置在mini LED显示面板的边缘区域，不会影响显示区域的光显示效果；且由于mini LED显示面板边缘区域为透明基板，因此标识图案设置在mini LED显示面板的正面、背面或透明基板内部均可。

步骤S104：对所述图像进行处理获取所述刻蚀标的元件的位置信息，根据所述位置信息控制所述旋转组件对所述刻蚀标的元件的位置进行校准。

标识图案在mini LED显示面板上的相对位置固定，如图13中，标识图案1的矩形条、标识图案2和3的圆点距离显示面板边缘的距离是预先设置参数固定的，控制器经过图像处理，识别该标识图案的位置即可对mini LED显示面板的摆放位置，以及显示区域和边缘区域进行定位；同时，也能通过标识图案判断mini LED显示面板的侧面是否是正对用于刻蚀的激光束(例如图12中用于刻蚀侧面激光束为L2)，若否，则需要控制旋转组件旋转微调适当角度，使得侧面正对用于刻蚀的激光束。

例如，如图13所示，对于矩形的标识图案1，可获取其中线与参考线的夹角，若夹角为0则判定为侧面正对用于刻蚀侧面的激光束L2，若不为0，则驱动旋转组件旋转校准至正对。参考线基于L2的出光方向，为预先设定的固定的参数。

再例如，如图13所示，对于两个圆点型的标识图案2和3，可计算其中心连线与参考线的夹角，若夹角为90度则判定为侧面正对用于刻蚀侧面的激光束L2，若不为90度，则驱动旋转组件旋转校准至正对。

通过控制旋转组件进行微调和校准，可使得用于刻蚀侧面的激光束垂直于待刻蚀的mini LED显示面板的侧面，从而保证mini LED显示面板的这一侧面上刻蚀的深度是一致的，从而提高了良品率。

步骤S106：根据所述位置信息设定正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹。

步骤S108：按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面进行刻蚀。

在本实施例中，如图12所示，mini LED显示面板为矩形面板，当旋转C边侧面正对用于刻蚀侧面的激光束L2时，由于正面、侧面和背面的线路为连通关系，可同时设定C边正面、C边正面和C边背面(图中未示出)的刻蚀轨迹，C边正面和C边背面的线路为相隔显示面板的基板对称设置，而C边侧面的线路段则用于连接C边正面和C边背面对称设置的线路。

当刻蚀线路规划设定完毕后，控制器可开启激光器发射激光束，如图12所示，控制L1对应的扫描振镜在正面沿着正面刻蚀轨迹进行刻蚀，控制L2对应的扫描振镜在一侧面(图12中该侧面为C边侧面)沿着侧面刻蚀轨迹进行刻蚀，控制L3对应的扫描振镜在背面沿着侧面刻蚀轨迹进行刻蚀。

至此，则完成了对mini LED显示面板的正面、背面和一侧面(C边侧面)的线路刻蚀，还需要对mini LED显示面板的A、B、D边进行刻蚀。

步骤S110：控制所述旋转组件旋转所述承物台预设角度，执行所述步骤S102。当

在本实施例中，mini LED显示面板为矩形面板，因此预设角度为90度。在其他实施例中，例如若mini LED显示面板为六边形面板，则预设角度为60度。

如图12所示，在刻蚀完mini LED显示面板的C边后(包括C边正面、C边侧面和C边背面)，控制旋转组件顺时针旋转90度，则可对mini LED显示面板的B边进行刻蚀，刻蚀的方式与刻蚀C边相同，为依次执行上述步骤S102，步骤S104，步骤S106和步骤S108。反复执行步骤S104的意义在于，能够保证mini LED显示面板精确旋转90度，也就是说，精确地将C边侧面正对L2切换为B边侧面正对L2，从而保证每一个L2在每一个侧面上刻蚀的深度一致，提高良品率。

同理，刻蚀完B边(包括B边正面、B边侧面和B边背面)后，可再顺时针旋转90度，执行上述步骤S102，步骤S104，步骤S106和步骤S108刻蚀A边；A边刻蚀完毕后，再次顺时针旋转90度，执行上述步骤S102，步骤S104，步骤S106和步骤S108刻蚀D边。至此，mini LED显示面板的A、B、C和D四边的正面、侧面和背面均刻蚀完毕。

需要说明的是，控制器70在设定背面的刻蚀轨迹时，可将背面的刻蚀轨迹的区域范围与正面的刻蚀轨迹的区域大致对应，参考图14所示，线路层刻蚀后残留的线路由显示面板的正面向边缘延伸，包围整个边缘侧面之后在背面形成线路引脚，该线路引脚可与显示面板控制电路连接，这就使得显示面板控制电路可设置于mini LED显示面板的正下方，而不用设置引脚穿过拼接缝延伸到mini LED显示面板的正面与线路连接，从而减少了拼接缝的宽度。

进一步的，当扫描振镜的扫描范围过小，甚至无法一次覆盖一条边的一个边缘区域时，控制器可将刻蚀轨迹划分为两个或两个以上区段，然后逐区段进行刻蚀。

对于一个区段，控制器可控制激光器发射光激光束，驱动扫描振镜改变所述激光束方向，在所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹或背面刻蚀轨迹的一区段内刻蚀，然后可控制平移组件将承物台平移与该区段对应距离，然后驱动扫描振镜在所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹或背面刻蚀轨迹的下一区段内刻蚀。

也就是说，如图12所示，若C边较长，扫描振镜在其控制范围内无法一次性刻蚀完成时，控制器在设定刻蚀轨迹时，可将刻蚀轨迹划分成多个区段，然后通过平移组件逐个区段地移动显示面板，使得每个区段可以分时地处于扫描振镜的范围内，从而实现全区段即较长或较宽的刻蚀轨迹的刻蚀。

为能够在mini LED显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路，以减少mini LED显示面板的拼接缝。本发明基于前述的激光刻蚀装置，在一个实施例中，还提出了一种激光刻蚀系统，具体的，如图8和图9所示，包括：

图像传感器80，用于采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的图像；

控制器70，用于获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像；对所述图像进行处理获取所述刻蚀标的元件的位置信息，根据所述位置信息控制所述旋转组件对所述刻蚀标的元件的位置进行校准；根据所述位置信息设定正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹；按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面进行刻蚀；

控制器70还用于控制所述旋转组件旋转所述承物台预设角度切换侧面。

采用了上述激光刻蚀装置、方法及系统之后，在传统的激光刻蚀方案的基础上针对mini LED显示面板以及拼接时边缘线路的特性，将激光器发出的刻蚀用激光束分光为三束，分别对应mini LED显示面板的正面、侧面和背面，并添加了能够旋转mini LED显示面板以切换待刻蚀的侧面的旋转组件，使得能够同时对mini LED显示面板的正面、侧面和背面上的线路进行全刻蚀；且由于采用的是激光刻蚀技术，相较于传统的印刷电路的方式，精度更高，良品率更高。

更进一步的，上述激光刻蚀装置、方法及系统还采用了图像传感器对mini LED显示面板的位置进行精确定位，并可根据图像处理结果控制旋转组件对位置进行微调和校准，相较于传统技术中固定加工参数的方式，灵活性更好，适应性更强；设定的刻蚀轨迹更加精确，加工的精确度更高。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光刻蚀装置，其特征在于，包括激光器，用于出射激光束，所述装置沿所述激光束传播方向依次还包括：

扩束镜，用于对所述激光束扩束和准直；

分光元件，用于将所述激光束分光为第一激光束、第二激光束和第三激光束；

与所述第一激光束、第二激光束和第三激光束分别对应的扫描振镜和聚焦镜，用于根据预设的扫描速率控制所述激光束进行刻蚀；

所述装置还包括加工平台，所述加工平台包括承物台和旋转组件；

所述承物台用于承载固定刻蚀标的元件，且所述第一激光束、第二激光束和第三激光束分别对应所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面；

所述旋转组件用于驱动所述承物台在所述承物台所处平面内旋转；

所述装置还包括控制器，所述控制器与所述激光器、所述扫描振镜、所述旋转组件电连接。

2.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述激光器为紫外皮秒激光器或紫外飞秒激光器。

3.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述分光元件包括第一分光元件和第二分光元件、所述第一分光元件用于分离出第一激光束，所述第二分光元件用于分离出第二激光束和第三激光束。

4.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述第一激光束、第二激光束和第三激光束的光束强度相同。

5.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述承物台还包括真空吸附装置，所述真空吸附装置用于将所述刻蚀标的元件固定在所述承物台上。

6.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述刻蚀标的元件为平板状结构，包括正面、底面和侧面，所述刻蚀标的元件至少一面上至少一区域涂覆或蒸镀有金属材料，所述刻蚀标的元件的底面与所述承物台紧贴，且所述底面覆盖所述承物台的台面。

7.根据权利要求1至6任一项所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述装置还包括与所述控制器连接的图像传感器，所述图像传感器的视场角覆盖所述承物台的台面，用于拍摄所述刻蚀标的元件的图像。

8.一种激光刻蚀方法，基于权利要求7所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述方法包括：

获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像；

对所述图像进行处理获取所述刻蚀标的元件的位置信息，根据所述位置信息控制所述旋转组件对所述刻蚀标的元件的位置进行校准；

根据所述位置信息设定正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹；

按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面进行刻蚀；

所述方法还包括：

控制所述旋转组件旋转所述承物台预设角度，执行所述获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像的步骤。

9.根据权利要求8所述的激光刻蚀方法，其特征在于，所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹包括至少一个区段，所述按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹进行刻蚀包括：

控制所述激光器发射激光束，在所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹或背面刻蚀轨迹的一区段内刻蚀；

控制所述平移组件将所述承物台平移与所述区段对应距离，在所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹或背面刻蚀轨迹的下一区段内刻蚀。

10.一种激光刻蚀系统，基于权利要求7所述的激光刻蚀装置，包括：

图像传感器，用于采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的图像；

控制器，用于获取所述图像传感器采集的所述刻蚀标的元件的图像；对所述图像进行处理获取所述刻蚀标的元件的位置信息，根据所述位置信息控制所述旋转组件对所述刻蚀标的元件的位置进行校准；根据所述位置信息设定正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹；按照所述正面刻蚀轨迹、侧面刻蚀轨迹和背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面、侧面和背面进行刻蚀；

所述控制器还用于控制所述旋转组件旋转所述承物台预设角度切换侧面。

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