CN201659376U - 用于双层导电膜面板曲线工艺的镭射装置 - Google Patents

Abstract

一种用于双层导电膜面板曲线工艺的镭射装置，用以加工包含第一导电膜、第二导电膜与基板的面板，使第一导电膜形成曲线而不影响第二导电膜，镭射装置包含镭射模块、Y轴运动平台、X轴运动平台与线性马达。面板平行XY平面摆放于X轴运动平台上，镭射模块产生可调波长范围的激光束，用以沿X轴方向加工第一导电膜。Y轴运动平台承载镭射模块，用以沿Y轴方向移动镭射模块，X轴运动平台沿X轴方向移动面板。线性马达连接于镭射模块与Y轴运动平台间，用以沿正交于X轴方向与Y轴方向的Z轴方向调整镭射模块的位置。本实用新型能够提供低污染、有效率的双层导电膜曲线电路工艺。

Description

用于双层导电膜面板曲线工艺的镭射装置 

技术领域

本创作是有关一种镭射装置，特别是用于双层导电膜面板曲线工艺的镭射装置。 

背景技术

ITO(铟锡氧化物)已广泛用于触控面板中导电薄膜的材料，电容式触控面板在玻璃基板二面均镀有ITO导电薄膜，并将的蚀刻为特殊设计的图案，用以形成均匀电场，当手指或触碰笔接触触控面板时，藉由电场强度的改变而推知触碰位置。 

目前具双层ITO导电膜的面板其ITO线路均以黄光工艺(或可称为湿工艺)蚀刻，然其蚀刻液有污染性，工艺中需再处理废液，且工艺设备昂贵，为降低环境污染及生产成本，采用镭射的干工艺是良好的解决之道，镭射干工艺相较于湿工艺具有简易、低污染性及低成本等优点。然而，现有镭射加工工艺于ITO导电薄膜所产生的热效应会影响双层ITO的工艺，无法单纯做好一面ITO导电薄膜的线路而不影响到另一面，因此双层ITO线路工艺仍以黄光工艺为主。 

综上所述，如能提出可直接以镭射加工具双层导电薄膜面板的工艺，并避免破坏两层ITO的线路，将可改善目前湿工艺的污染性、高成本与步骤繁琐等缺点。 

发明内容

有鉴于此，本创作的主要目的在于提出一种用于双层导电膜面板曲线工艺的镭射装置，用以加工具双层导电膜的面板，以等离子体蚀刻方式制作导电膜的线路，可提供低污染、有效率的双层导电膜曲线电路工艺。 

本创作提出的镭射装置包含镭射模块、Y轴运动平台、X轴运动平台及线性马达，用以加工一面板，面板包含第一导电膜、第二导电膜及介于第一导电膜与第二导电膜间的基板，第一导电膜位于镭射装置与基板之间。镭射模块包含镭射光源、监控单元及光束运动单元，镭射光源用以产生可调波长的第一激光束，监控单元用以接收并校正第一激光束后输出第二激光束，光束运动单元接收并偏移第二激光束，用以输出第三激光束，使第三激光束沿 平行于第一导电膜表面的一X轴方向加工第一导电膜。Y轴运动平台承载镭射模块，用以沿正交于X轴方向并平行于导电膜表面的Y轴方向移动镭射模块，第三激光束沿X轴方向运动同时向Y轴方向运动，以等离子体蚀刻方式加工第一导电膜形成曲线而不影响第二导电膜，X轴运动平台承载面板，用以于第一导电膜形成曲线后沿X轴方向移动面板，利于完成其余曲线工艺，线性马达连接于镭射模块，用以调整镭射模块沿垂直于面板表面的Z轴方向调整镭射模块的位置。 

有关本创作的较佳实施例及其功效，兹配合附图说明如后。 

附图说明

图1为本创作的示意图。 

图2本创作镭射模块的方块图。 

图3于面板刻划曲线的示意图。 

符号说明 

10：镭射模块            12：镭射光源 

14：监控单元            141：镭射光闸 

142：第一分光镜         143：光谱仪 

144：镭射功率衰减器     145：第二分光镜 

146：光功率计           147：第一光曲路器 

148：光束整形器         149：准直扩束器 

150：第二光曲路器       151：第三分光镜 

152：第三光曲路器       153：光束轮廓分析仪 

16：光束运动单元        161：对位视觉模块 

162：扫瞄振镜           163：远心镜头 

18：遮蔽护罩            20：Y轴运动平台 

22：X轴运动平台         30：线性马达 

40：面板                42：第一导电膜 

44：基板                46：第二导电膜 

48：曲线图案            50：第一激光束 

51：第二激光束          52：第三激光束 

53：第一反射光束        54：第一横向偏移光束 

55：第二反射光束        56：第二横向偏移光束 

57：第三横向偏移光束    60：主机 

62：显示器              X：X轴方向 

Y：Y轴方向              Z：Z轴方向 

具体实施方式

以下举出具体实施例以详细说明本创作的内容，并以图示作为辅助说明。说明中提及的符号是参照图标符号。 

请参阅图1及图2，是为本创作的示意图。本创作提出的镭射装置包含镭射模块10、Y轴运动平台20、X轴运动平台22及线性马达30，用以加工面板40，面板40包含第一导电膜42、第二导电膜46及介于第一导电膜42与第二导电膜46间的基板44，第一导电膜位42于镭射装置与基板44之间。 

于此，第一导电膜42与第二导电膜46的材质可为ITO(铟锡氧化物)；基板44的材质可为玻璃或PET(聚乙烯对苯二甲酸酯)。 

镭射模块10包含镭射光源12、监控单元14及光束运动单元16，镭射光源12用以产生可调波长的第一激光束50，监控单元14接收第一激光束50，并调整第一激光束50的波长、光形、光斑大小等光参数后输出第二激光束51，使可达到蚀刻第一导电膜42而不伤害第二导电膜46的需求。光束运动单元16接收并偏移第二激光束51，用以输出第三激光束52，使第三激光束52沿平行于第一导电膜42表面的X轴方向加工第一导电膜42。 

Y轴运动平台20承载镭射模块10与线性马达30，用以沿正交于X轴方向并平行于第一导电膜42表面的Y轴方向移动镭射模块10，使第三激光束52沿X轴方向加工第一导电膜42同时向Y轴方向运动，以等离子体蚀刻方式加工位于上方的第一导电膜42形成曲线图案48(如图3所示)。X轴运动平台22承载面板40，用以于第一导电膜42形成一曲线图案48后沿X轴方向移动40面板至另一待刻划图案的位置，使可继续其余曲线工艺。线性马达30连接于镭射模块10与Y轴运动平台20间，用以沿正交于X轴方向与Y轴方向的Z轴方向移动镭射模块10，藉以调整第三激光束52聚焦光斑位置，用以准确调整第三激光束52的聚焦高度。 

于此，镭射光源12产生的第一激光束50实质上为可调波长的二氧化碳镭射，其波长范围为9.2um～10.6um，可选择对面板40的基板44吸收率佳的 波长，使第三激光束52加工面板40的第一导电膜42后进入面板40的基材44而被吸收，免于伤害第二导电膜46。又，镭射光源12产生的第一激光束50的功率可大于1500W，因此可合乎量产的需求。 

监控单元14包含镭射光闸141、第一分光镜142、光谱仪143、镭射功率衰减器144、第二分光镜145、光功率计146、第一光曲路器147、光束整形器148、准直扩束器149、第二光曲路器150、第三分光镜151、第三光曲路器152及光束轮廓分析仪153。镭射光闸141接收第一激光束50，使第一激光束50于电源开启时通过镭射光闸141至第一分光镜142，第一分光镜142分光第一激光束50为90度角偏移的第一反射光束53及与原行进方向相同的第一横向偏移光束54。光谱仪143接收第一横向偏移光束54并分析其光谱，镭射功率衰减器144接收第一反射光束53并控制其功率后输出至第二分光镜145，第二分光镜145分光第一反射光束53为90度角偏移的第二反射光束55及与原行进方向相同的第二横向偏移光束56。光功率计146接收第二反射光束55并分析其功率，第一光曲路器147接收第二横向偏移光束56并将的90度位移至光束整形器148，光束整形器148接收第二横向偏移光束56，用以将第二横向偏移光束56的高斯能量分布转为平顶式(top-flat)能量分布后输出。准直扩束器149接收经光束整形器148的第二横向偏移光束56，并校准其行进方向及直径后输出至第二光曲路器150，第二光曲路器150将第二横向偏移光束56位移90度至第三分光镜151，第三分光镜151分光第二横向偏移光束56为90度角偏移的第二激光束51及与原行进方向相同的第三横向偏移光束57。第三光曲路器152接收第三横向偏移光束57并将的90度位移至光束轮廓分析仪153，光束轮廓分析仪153用以分析第三横向偏移光束57的光形，并提供实时的光参数上下限范围作为质量管控，当光参数超出范围时发出警告，使输出光的质量得到管控并可对于镭射加工设定的参数提出记录与更正警讯。 

于此，监控单元14外围有一遮蔽护罩18包覆，用以防止镭射或其它辐射线外露伤害人体。 

光束运动单元16包含对位视觉模块161、扫瞄振镜162及远心镜头163。对位视觉模块161接收监控单元14输出的第二激光束51，用以观测并辅助定位第三激光束52输出的位置，扫瞄振镜162连接于对位视觉模块161，用以 偏移第二激光束51，输出第三激光束52，使第三镭射光52沿X轴方向加工第一导电膜42。远心镜头163连接于扫瞄振镜162，用以无失真地观看第三激光束52及面板40。 

于此，本创作提出的镭射装置更包含主机60与显示器62。主机60及显示器62连结于对位视觉模块161，用以判别及显示对位视觉模块161撷取到的画面。 

综上所述，本创作将可调波长的二氧化碳镭射调整至适于面板40的玻璃或PET材质的基板44吸收的波长，配合调配M2、光形、极化性、光斑大小等光参数，并配合适宜的聚焦高度与能量，而产生等离子体去除能力以完成第一导电膜42的曲线工艺，并可实时监控光参数与质量，免于伤害第二导电膜46，确实可对具双层导电膜的面板制作所欲蚀刻的曲线，而取代传统湿工艺。 

虽然本创作的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本创作，任何熟悉此项技术人员，在不脱离本创作的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本创作的范畴内，因此本创作的保护范围当根据权利要求所界定的内容为准。 

Claims (10)

1.一种用于双层导电膜面板曲线工艺的镭射装置，用以加工一面板，该面板包含一第一导电膜、一第二导电膜及介于该第一导电膜与该第二导电膜间的一基板，该第一导电膜位于该镭射装置与该基板之间，其特征在于，该镭射装置包含：

一镭射模块，包含：

一镭射光源，用以产生可调波长范围的一第一激光束；

一监控单元，用以接收并校正该第一激光束后输出一第二激光束；及

一光束运动单元，接收并偏移该第二激光束，用以输出一第三激光束，使该第三激光束沿平行于该第一导电膜表面的一X轴方向加工该第一导电膜；

一Y轴运动平台，承载该镭射模块，用以沿正交于该X轴方向并平行于该第一导电膜表面的一Y轴方向移动该镭射模块，使该第三激光束沿该X轴方向加工该第一导电膜同时向该Y轴方向运动，以等离子体蚀刻方式加工该第一导电膜形成曲线；

一X轴运动平台，承载该面板，用以于该第一导电膜形成曲线后沿该X轴方向移动该面板；及

一线性马达，连接于该镭射模块与该Y轴运动平台间，用以沿正交于该X轴方向与该Y轴方向的一Z轴方向调整该镭射模块的位置。

2.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该镭射模块还包含一屏蔽护罩，环绕遮蔽该监控单元。

3.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该镭射光源产生的该第一激光束为二氧化碳镭射。

4.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该镭射光源产生的该第一激光束的波长调整范围为9.2um～10.6um。

5.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该镭射光源产生的该第一激光束的功率大于1500W。

6.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该面板的该第一导电膜与该第二导电膜的材质为ITO。

7.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该面板的该基板材质为玻璃。

8.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该面板的该基板材质为 PET。

9.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该监控单元包含：

一镭射光闸，接收该第一激光束，并使该第一激光束于电源开启时通过；

一第一分光镜，分光通过该镭射光闸的该第一激光束为90度角偏移的一第一反射光束及与原行进方向相同的一第一横向偏移光束；

一光谱仪，接收该第一横向偏移光束，用以分析该第一激光束的光谱；

一镭射功率衰减器，接收该第一反射光束，用以控制该第一反射光束的功率；

一第二分光镜，分光通过该镭射功率衰减器的该第一反射光束为90度角偏移的一第二反射光束及与原行进方向相同的一第二横向偏移光束；

一光功率计，接收该第二反射光束，用以分析该第二反射光束的功率；

一第一光曲路器，用以将该第二横向偏移光束90度位移；

一光束整形器，接收经该第一光曲路器90度位移的该第二横向偏移光束，用以将该第二横向偏移光束的高斯能量分布转为平顶式能量分布；

一准直扩束器，接收经光束整形器的该第二横向偏移光束，用以校准该第二横向偏移光束行进方向及调整该第二横向偏移光束的直径；

一第二光曲路器，用以将经该准直扩束器的该第二横向偏移光束90度位移；

一第三分光镜，分光通过该第二光曲路器的该第二横向偏移光束为90度角偏移的该第二激光束及与原行进方向相同的一第三横向偏移光束；

一第三光曲路器，用以将该第三横向偏移光束90度位移；及

一光束轮廓分析仪，接收该第三光曲路器90度位移的该第三横向偏移光束，用以分析该第三横向偏移光束，当光参数超出预设范围时发出警告。

10.根据权利要求1所述的镭射装置，其特征在于，该光束运动单元以扫瞄振镜运动方式使该第三镭射光沿该X轴方向加工该第一导电膜，该光束运动单元包含：

一对位视觉模块，接收该第二激光束，用以观测并辅助定位该第三激光束输出的位置；

一扫瞄振镜，连接于该对位视觉模块，用以偏移该第二激光束，输出该第三激光束，使该第三镭射光沿该X轴方向加工该第一导电膜；及 

一远心镜头，连接于该扫瞄振镜，用以无失真地观看该第三激光束及该面板。 

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