CN201666995U - 用于面板导电薄膜的声光调制曲线工艺的雷射装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于面板导电薄膜的声光调制曲线工艺的雷射装置，用以加工具一导电膜的面板，雷射装置包含雷射模块、线性马达及线性平台。雷射模块包含雷射光源、监控单元、对位视觉单元及光束运动单元，雷射光源产生第一激光束，监控单元校正第一激光束后输出第二激光束，对位视觉单元用以观测并辅助定位第二激光束输出的位置，光束运动单元接收并以声光调制方式控制第二激光束的角度，用以烧蚀面板的导电膜而形成曲线。线性马达用以沿垂直于面板表面的Z轴方向调整雷射模块的位置，线性平台用以沿平行于导电膜表面的X轴方向移动面板。
Description
技术领域
本创作是有关一种雷射装置，特别是用于面板导电薄膜的声光调制曲线工艺的雷射装置。
背景技术
由于光电产业的发展，液晶屏幕与触控面板已广泛使用于生活中，如提款机、液晶电视、PDA、手机等。其中透明导电薄膜为重要组件，ITO(铟锡氧化物)为目前主要使用为透明导电薄膜的材质，其具有透光性及导电性，因此将ITO镀于透明玻璃或硬性塑料上可使不导电的玻璃或硬性塑料具有导电性，因铟含量短缺、价格昂贵，目前朝向替代材质发展，如铝氧化锌(AZO)与镓氧化锌(GZO)等，但其透光性及阻值表现均不如ITO，因此目前产业上仍以ITO做为透明导电材料。
请参照图1，为公知电阻式触控面板的示意图。上层PET(聚乙烯对苯二甲酸酯)薄膜a12与下层玻璃a14均镀有ITO a16，分别刻线为X轴与Y轴的导线，使两者不导电的材质具有导电性，在上下两层间以均匀分布的点状间隙子a18分隔，以笔或手指触压触控面板a10时，上下两层的X轴ITO a16与Y轴ITO a16接触而短路形成电压变化，藉以得知触碰位置。
液晶屏幕利用上、下ITO导电玻璃组成液晶盒，ITO导电玻璃的ITO蚀刻为经设计的图案的电极，透过对电极施以电压使液晶盒内的液晶改变排列方式，使液晶对光的反射产生变化而形成相对应图像。
触控面板及液晶屏幕皆需蚀刻ITO为所需图案或线路，ITO蚀刻工艺传统采黄光湿工艺，但其缺点为设备昂贵、步骤繁琐且需处理产生的化学废弃物。因此有以雷射蚀刻的干工艺方式蚀刻ITO，常见作法有三种：第一种作法采用多个或数组式扫瞄振镜模块，配合各自的雷射光源同时对ITO薄膜进行雷射划线，去除部分ITO而得所需的曲线电路，此法快速但成本高且振镜于大面积扫瞄常造成曲线衔接不准确而造成曲线重叠的问题；第二种作法为采用单一雷射光源及扫瞄振镜模块进行矩阵扫瞄划线，然其速度慢无法满足量产的需求；第三种方式采用XY机台配合聚焦头模块进行曲线划线，无衔接的误差，但因刻划的曲线变化细微，在平台结构上的运动控制会有速度不稳定或缓慢的问题。
发明内容
有鉴于此，本创作提出一种用于面板导电薄膜的声光调制快速曲线工艺的雷射装置，以声光快速控制雷射光角度，此接近声速的移动速度，可快速加工面板，且所划线的曲线无衔接误差。
本创作提出的雷射装置包含雷射模块、线性马达及线性平台。雷射模块包含雷射光源、监控单元、对位视觉单元及光束运动单元，雷射光源用以产生第一激光束，监控单元用以接收并校正第一激光束后输出第二激光束，对位视觉单元用以观测并辅助定位监控单元输出的第二激光束输出的位置，光束运动单元接收第二激光束，并以声光调制方式控制第二激光束的角度，用以烧蚀面板的导电膜而形成曲线。线性马达连接于雷射模块，用以调整雷射模块于垂直于面板的Z轴方向的位置，控制第二激光束精准聚焦于导电膜上。线性平台承载面板，用以沿平行于该面板的X轴方向移动面板，使完成其余曲线图案工艺。
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为公知触控面板的示意图。
图2为本创作的示意图。
图3为于面板刻划曲线的示意图。
符号说明
a10：触控面板 a12：PET薄膜
a14：玻璃 a16：ITO
a18：间隙子 20：雷射模块
22：雷射光源 24：监控单元
241：雷射光闸 242：第一分光镜
243：光谱仪 244：雷射功率衰减器
245：第二分光镜 246：光功率计
247：第一光曲路器 248：光束整形器
249：准直扩束器 250：第二光曲路器
251：第三分光镜 252：第三光曲路器
253：光束轮廓分析仪 26：对位视觉单元
28：光束运动单元 282：声光开关
284：线性聚光镜 30：线性马达
32：遮蔽护罩 40：线性平台
50：面板 52：基板
54：导电膜 56：转动范围
58：曲线图案 60：第一激光束
61：第二激光束 62：第一反射光束
63：第一横向偏移光束 64：第二反射光束
65：第二横向偏移光束 66：第三横向偏移光束
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。
请参照图2，为本创作的示意图。本创作提出的雷射装置包含雷射模块20、线性马达30及线性平台40，用以加工包含基板52及导电膜54的面板50。在本实施例中，基板52可为玻璃或PET(聚乙烯对苯二甲酸酯)等透明材质，导电膜54的材质可为ITO(铟锡氧化物)，面板50平行于XY平面摆放于雷射模块20下。
雷射模块20包含雷射光源22、监控单元24、对位视觉单元26及光束运动单元28，雷射光源22用以产生第一激光束60，监控单元24接收并校正第一激光束60后输出第二激光束61，对位视觉单元26接收第二激光束61，用以观测并辅助定位第二激光束61输出的位置，光束运动单元28接收经对位视觉单元26的第二激光束61，用以控制第二激光束61的角度，烧蚀面板50的导电膜54为所欲的图案。线性马达30连接于雷射模块20，用以沿垂直于XY平面的Z轴方向调整雷射模块20的位置，使可精确控制第二激光束61聚焦于导电膜54上。
于此，监控单元24外围有一遮蔽护罩32包覆，用以防止雷射或其它辐射线外露伤害人体。雷射光源22产生的第一激光束60实质上为355nm波长的紫外光雷射。
监控单元24包含雷射光闸241、第一分光镜242、光谱仪243、雷射功率衰减器244、第二分光镜245、光功率计246、第一光曲路器247、光束整形器248、准直扩束器249、第二光曲路器250、第三分光镜251、第三光曲路器252及光束轮廓分析仪253。雷射光闸241接收第一激光束60，使第一激光束60于电源开启时通过雷射光闸241至第一分光镜242，第一分光镜242分光第一激光束60为90度角偏移的第一反射光束62及与原行进方向相同的第一横向偏移光束63。光谱仪243接收第一横向偏移光束63并分析其光谱，雷射功率衰减器244接收第一反射光束62并控制其功率后输出至第二分光镜245，第二分光镜245分光第一反射光束62为90度角偏移的第二反射光束64及与原行进方向相同的第二横向偏移光束65。光功率计246接收第二反射光束64并分析其功率，第一光曲路器247接收第二横向偏移光束65并将的90度位移至光束整形器248，光束整形器248接收第二横向偏移光束65，用以将第二横向偏移光束65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249接收经光束整形器248的第二横向偏移光束65，并校准其行进方向及直径后输出至第二光曲路器250，第二光曲路器250将第二横向偏移光束65位移90度至第三分光镜251，第三分光镜251分光第二横向偏移光束65为90度角偏移的第二激光束61及与原行进方向相同的第三横向偏移光束66。第三光曲路器252接收第三横向偏移光束66并将的90度位移至光束轮廓分析仪253，光束轮廓分析仪253用以分析第三横向偏移光束66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雷射加工设定的参数提出记录与更正警讯。
请参照图3，光束运动单元28包含声光开关282及线性聚光镜284，声光开关282以接近声速的速度快速控制监控单元24输出的第二激光束61于转动范围56内的角度，线性聚光镜284用以聚光第二激光束61至面板50，提高聚集于导电膜54的能量，因第二激光束61移动而烧蚀导电膜54形成一曲线图案58，图中所示的曲线图案58样式仅为举例，并非以此为限。于此，线性聚光镜实质上可为平场聚焦透镜(f-theta lens)。
线性平台40承载面板50，用以沿X轴方向移动面板50，使可继续烧蚀其它曲线，完成全面板的曲线电路工艺。
本创作揭露的实施例以声光开关282实现雷射光于转动范围56内的角度快速运动，其速度可接近声速，配合线性平台40沿X轴方向移动面板50，完成全面板的曲线电路工艺，确实可取代传统黄光湿工艺及克服目前雷射干工艺的瓶颈，用以制作ITO膜或ITO面板的曲线电路图案，适用于产业工艺。
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 (9)
1.一种用于面板导电薄膜的声光调制曲线工艺的雷射装置，用以加工一面板，该面板包含一导电膜与一基板，其特征在于，该雷射装置包含：
一雷射模块，该雷射装置包含：
一雷射光源，用以产生一第一激光束；
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；
一对位视觉单元，用以接收该监控单元输出的该第二激光束，观测并辅助定位该第二激光束输出的位置；及
一光束运动单元，接收经该对位视觉单元的第二激光束，以声光调制方式控制该第二激光束的角度，用以烧蚀该面板的该导电膜而形成曲线；
一线性马达，连接于该雷射模块，用以沿垂直于该面板表面的一Z轴方向调整该雷射模块的位置；及
一线性平台，用以沿平行于该导电膜表面的一X轴方向移动该面板。
2.根据权利要求1所述的雷射装置，其特征在于，该雷射模块更包含一屏蔽护罩，环绕遮蔽该监控单元。
3.根据权利要求1所述的雷射装置，其特征在于，该雷射光源产生的该第一激光束为355nm波长的紫外光雷射。
4.根据权利要求1所述的雷射装置，其特征在于，该面板的该导电膜材质为ITO。
5.根据权利要求1所述的雷射装置，其特征在于，该面板的该基板材质为玻璃。
6.根据权利要求1所述的雷射装置，其特征在于，该面板的该基板材质为PET。
7.根据权利要求1所述的雷射装置，其特征在于，该监控单元包含：
一雷射光闸，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，分光通过该雷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；
一雷射功率衰减器，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，分光通过该雷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；
一第四光曲路器，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，接收该第四光曲路器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。
8.根据权利要求1所述的雷射装置，其特征在于，该光束运动单元包含：
一声光开关，用以快速控制经该对位视觉单元的该第二激光束的角度；
一线性聚光镜，用以聚光该第二雷射光至该面板。
9.根据权利要求8所述的雷射装置，其特征在于，该线性聚光镜为平场聚焦透镜。
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