CN201079891Y - 激光蚀刻装置 - Google Patents

Abstract

本案为一种激光蚀刻装置，用以蚀刻一背光模块元件，该激光蚀刻装置包含用以产生一激光光束的一激光光源，用以接收及传送该激光光束的一导光系统，以及用以承载及移动该背光模块元件的一平台，其中该导光系统包含一振镜式扫描系统，用以调整该激光光束打入该背光模块元件的位置。本案的激光蚀刻装置结合了振镜扫描系统和机械平台来蚀刻背光模块元件，因此可对大尺寸模具或元件作高速精密的干蚀刻。

Description

激光蚀刻装置

技术领域

本案是关于一种激光蚀刻装置，更特别地，本案是关于一种用以蚀刻背光模块元件的激光蚀刻装置。

背景技术

近几年来，以激光加工方式制作高解析度电极图案，相较于传统的光微影湿蚀刻制程，具有步骤简化、省时、降低成本以及减少污染性酸碱溶液的使用、减少蚀刻深度误差等等的优点，特别是在平面显示器背光模块的光学元件制作上，使用激光加工方式作为导光板的制程，可提升导光板的辉光程度与整体亮度的均匀性，并相较于湿蚀刻制程具有较高的重现性。

现有技术使用的激光蚀刻装置，欲生产大尺寸产品时，使用一XY平台放置欲蚀刻样本，将激光光源固定，以移动XY平台的方式来定位和加工；而对于较精密的小尺寸元件雕刻，则使用振镜马达系统来做快速、小范围的加工。

然而，现有技术的激光蚀刻装置具有一些缺点，例如XY平台系统所需加工时间较长，不适用于高密度元件的制作与量产，而使用振镜马达系统则可能会有产品尺寸限制以及位准不够精确的问题，且振镜马达系统加工的产品，会因激光光射入角度偏斜而会产生失真的问题，因此已知激光蚀刻装置难以符合大面积元件且需高密度、高精准度的产品需求。

职是之故，发明人鉴于已知技术的设计缺失，乃经悉心试验与研究，并一本锲而不舍的精神，发明出本案“激光蚀刻装置”，以下为本案的简要说明。

实用新型内容

本案的目的在于提供一种激光蚀刻装置，特别是用以蚀刻一背光模块元件的激光蚀刻装置，其包含用以产生一激光光束的激光光源，用以接收及传送该激光光束的导光系统，以及用以承载及移动该背光模块元件的一平台，其中该导光系统包含一振镜式扫描系统，用以调整该激光光束打入该背光模块元件的位置。

根据上述的构想，本案的激光蚀刻装置结合了振镜扫描系统和机械平台来蚀刻背光模块元件，因此可对大尺寸模具或元件作高速精密的干蚀刻。

本案的另一目的在于提供一种激光蚀刻装置，用以蚀刻一元件，该激光蚀刻装置包含用以产生一激光光束的一激光光源，用以接收及传送该激光光束的一导光系统，以及用以承载及移动该元件的一平台，其中该导光系统包含用以调整该激光光束打入该元件的位置的一振镜式扫描系统，以及一铅直光产生装置，用以使该激光光束以铅直方向打入该元件，且该铅直光产生装置为一远心平场透镜。

于上述的激光蚀刻装置中，该背光模块元件可为一导光板或是一导光板的模仁，且该背光模块元件的尺寸可大于462.25平方公分(215mm×215mm)，而不受到已知振镜系统激光蚀刻装置的元件尺寸限制。

于上述的激光蚀刻装置中，其中该激光光束的模式为TEM₀₀。

于上述的激光蚀刻装置中，其中该平台为一XY轴机械平台。

本案的另一目的在于提供一种激光蚀刻装置的导光系统，用以将一激光光束打入一元件，该导光系统包含一振镜式扫描系统，用以调整该激光光束打入该元件的位置，以及一铅直光产生装置，用以使该激光光束以铅直方向打入该元件，其中该铅直光产生装置为一远心平场透镜。

根据上述的构想，本案于激光蚀刻装置的导光系统结合高速振镜马达和远心平场透镜，以使激光光束于元件上的每一打点均是以铅直方向打入，改善了传统导光系统采用一般透镜时因激光光射入角度偏斜而产生的失真问题。

根据上述的构想，该背光模块元件可为一导光板或是一导光板的模仁，且该背光模块元件的尺寸可大于462.25平方公分(215mm×215mm)。

根据上述的构想，其中该激光光束的模式为TEM₀₀。

本案的功效与目的，可藉由下列实施方式说明，以有更深入的了解：

附图说明

图1：本案的激光蚀刻装置的第一实施例的结构示意图；

图2：第一实施例的导光系统及振镜式扫描系统的立体结构示意图；

图3：本案的激光蚀刻装置的第二实施例的结构示意图；

图4：比较一般透镜与远心平场透镜所产生的光束的示意图；以及

图5：本案激光蚀刻装置的导光系统的立体结构示意图。

具体实施方式

以下针对本案较佳实施例的激光蚀刻装置进行描述，但实际的配置及所采行的方法并不必须完全符合所描述的内容，熟习本技艺者当能在不脱离本发明的实际精神及范围的情况下，做出种种变化及修改。

首先请参阅图1，其为本案激光蚀刻装置的第一实施例的结构示意图，该激光蚀刻装置1包含一激光光源11，例如二极管激发式激光模块，用以产生一激光光束12，在此实施例中所选择的激光光束模式为基模(TEM₀₀)，该激光光束12由一导光系统13接收并传送之后打入一背光模块元件16，其中该导光系统13更包含一振镜式扫描系统17，用以调整该激光光束12打入该背光模块元件16的位置，此外，该背光模块元件16是放置于一平台15上，且该平台15可移动并定位该背光模块元件16。

请参阅图2，其为导光系统13及振镜式扫描系统17的立体结构示意图，该振镜式扫描系统17为一XY轴高速扫描振镜系统，包含X轴振镜171和Y轴振镜172，以快速并精确地将激光光束12定位后经过一平场聚焦透镜19于元件上打点。

在前述实施例中，该背光模块元件16可为一导光板，或是一导光板的模仁，而该平台15为一XY轴机械平台(X-Y table)，在驱动器、轴控卡与电脑软件等的控制下，平台15可移动并准确定位该背光模块元件16。

综上所述，本案所提供的激光蚀刻装置结合了可高速精密打点的振镜式扫描系统17以及可放置并移动大尺寸元件的XY平台15，提高已知仅使用XY平台系统来蚀刻导光板或其他背光模块元件的蚀刻效能，同时元件尺寸不再受到仅使用振镜系统来打点时的产品尺寸限制，一般仅使用振镜系统来蚀刻背光模块元件的激光蚀刻装置，扫描范围约为100mm×100mm，最大范围约在215mm×215mm，而本案所提供的激光蚀刻装置1因为结合振镜式扫描系统17以及XY平台15，产品尺寸范围将可达462.25平方公分(215mm×215mm)以上。

请参阅图3，其为本案激光蚀刻装置的第二实施例的结构示意图，该激光蚀刻装置3包含一激光光源31，例如二极管激发式激光模块，用以产生一激光光束32，在此实施例中所选择的激光光束模式为TEM₀₀，该激光光束32由一导光系统33接收并传送之后打入一元件36，其中该导光系统33更包含一振镜式扫描系统37，用以调整该激光光束32打入该元件36的位置，以及一铅直光产生装置39，用以使该激光光束32以铅直方向打入该元件36。此外，该激光蚀刻装置3还包含一平台35用以承载及移动该元件36，在此实施例中，该平台35为一XY轴机械平台(X-Y table)，在驱动器、轴控卡与软件等的控制下，平台35可移动并准确定位该元件36。

在上述实施例中，该铅直光产生装置39为一远心平场透镜(telecentric lens)，相较于第一实施例的导光系统13使用已知的平场聚焦透镜19，即一般振镜扫描系统所采用的f/θ透镜，此实施例所使用的远心平场聚焦透镜39可有效改善因激光光射入角度偏斜而产生的失真问题。请参阅图4，其为比较一般振镜系统所采用的f/θ透镜19与本实施例的远心平场透镜39产生的光束的差别，一般透镜19会因光束投射角度而有视角失真的缺点，而采用远心平场透镜组合的铅直光产生装置39的设计，即可达到低失真率，以符合激光蚀刻精密元件时所需的品质要求。

请参阅图5，其为本案激光蚀刻装置的导光系统53的立体结构示意图，该导光系统53是用以将一激光光束52打入一元件56，其包含一振镜式扫描系统57，用以调整该激光光束52打入该元件56的位置，以及一铅直光产生装置59，用以使该激光光束52以铅直方向打入该元件56。

在此实施例中，该激光光束52的模式为TEM₀₀，该振镜式扫描系统57为一XY轴高速扫描振镜系统，包含X轴振镜571和Y轴振镜572，以快速并精确的将激光光束52定位后经过该铅直光产生装置59于元件56上打点，而该铅直光产生装置59为一远心平场透镜。

在前述实施例中，元件36、56可为一导光板，或是一导光板的模仁，但其并不限制于背光模块元件，任何需要高精密度、高精准度、高效能、高产能及失真率极低的激光打点的产品元件，均可使用本案的激光蚀刻装置或导光系统。

综上所述，本案所提供的激光蚀刻装置3和激光蚀刻装置的导光系统53，除了具有第一实施例的激光蚀刻装置1的高效能，以及产品尺寸可大于462.25平方公分(215mm×215mm)的特征和优点之外，因在导光系统33、53上使用了振镜系统37、57结合远心平场透镜39、59，来取代已知振镜扫描系统采用的一般透镜，有效改善了已知激光蚀刻装置的产品元件图样失真的问题。

以上所述是利用较佳实施例详细说明本创作，而非限制本创作的范围，因此熟知此技艺的人士应能明了，适当而作些微的改变与调整，仍将不失本创作的要义所在，也不脱离本创作的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光蚀刻装置，用以蚀刻一背光模块元件，该激光蚀刻装置包含：产生一激光光束的一激光光源；接收及传送该激光光束的一导光系统；以及承载及移动该背光模块元件的一平台，其中该导光系统包含调整该激光光束打入该背光模块元件的位置的一振镜式扫描系统。

2.如权利要求1所述的激光蚀刻装置，其中该激光光束的模式为TEM₀₀。

3.如权利要求1所述的激光蚀刻装置，其中该背光模块元件为一导光板。

4.如权利要求1所述的激光蚀刻装置，其中该背光模块元件为一导光板的模仁。

5.如权利要求1所述的激光蚀刻装置，其中该背光模块元件的尺寸大于462.25平方公分。

6.如权利要求1所述的激光蚀刻装置，其中该平台为一XY轴机械平台。

7.一种激光蚀刻装置，用以蚀刻一元件，该激光蚀刻装置包含：产生一激光光束的一激光光源；接收及传送该激光光束的一导光系统；以及承载及移动该元件的一平台，其中该导光系统包含：调整该激光光束打入该元件的位置的一振镜式扫描系统；以及使该激光光束以铅直方向打入该元件的一铅直光产生装置。

8.如权利要求7所述的激光蚀刻装置，其中该铅直光产生装置为一远心平场透镜。

9.一种激光蚀刻装置的导光系统，用以将一激光光束打入一元件，该导光系统包含：调整该激光光束打入该元件的位置的一振镜式扫描系统；以及使该激光光束以铅直方向打入该元件的一铅直光产生装置。

10.如权利要求9所述的导光系统，其中：

该激光光束的模式为TEM₀₀；

该元件为一导光板或一导光板的模仁；

该元件的尺寸大于462.25平方公分；及/或

该铅直光产生装置为一远心平场透镜。

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