CN201689280U - 一种液晶面板掩模修复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液晶面板掩模修复系统，包括激光光源、激光整形器和显微观测器，所述激光整形器包括光能调节模块、光斑调整模块和整形光输出端，激光光源输出激光依次经光能调节模块、光斑调整模块由整形光输出端输入显微观测器，由显微观测器的物镜输出至待修复的液晶面板。光能调节模块通过偏振片选择性透过偏振激光实现了对激光能量的连续调节；光斑调整模块利用扩束镜目镜与物镜间光路距离调节和光阑孔径大小调节结合，实现了输出光斑的大小的连续调节；整形光输出端在显微观测器的目镜和物镜间设置激光转折镜，将激光在物镜处直接引入，指示激光和工作打击激光都不经过目镜，降低显微目镜的透光要求，优化了掩模修复系统结构。

Description

一种液晶面板掩模修复系统

技术领域

本实用新型涉及掩模修复系统，具体涉及一种液晶面板掩模修复系统。

背景技术

液晶面板用的掩模板随着液晶面板急速大型化而迅速扩大。第六代线中液晶面板的尺寸可达850mm×1200mm，第八代线中液晶面板尺寸可达2160mm×2460mm，第十代线中液晶面板尺寸可达2850mm×3050mm。目前SHARP、SAMSUNG和LG等公司已经在进行第十二代线的建设，随着液晶面板的面积不断增大，掩模过程中产生缺陷的可能性也随之大大增加，同时对成品率的影响也明显增大，如果可以在生产过程几乎结束后的检测工序对一些报废品进行修复，使之成为合格品，将提高利润并且降低能耗。

现有激光加工设备输出激光清除光束抗抖动性欠佳，光束能量不均，光束能量和光斑大小固定，无法灵活针对不同尺寸和厚度的障碍进行精密去除。

现有技术的液晶面板掩模修复设备通过显微观测镜与激光光源和图像采集系统对接，显微观测镜的目镜和物镜同时透射从待修复的液晶面板反射回的成像可见光和透射从激光光源输出的障碍物打击激光光束到待修复的液晶面板上；此类同时透射激光和可见光的目镜和物镜加工工艺复杂，成本高。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本实用新型公开了一种液晶面板掩模修复系统，通过引入激光整形器，以及在显微观测器的目镜和物镜间引入含有激光转折镜的整形光输出端，解决了液晶面板掩模修复系统中光束能量不均，光束能量和光斑大小无法根据障碍物大小灵活调节以及显微观测器目镜加工成本高昂的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种液晶面板掩模修复系统，包括激光光源、激光整形器和显微观测器，所述激光整形器包括光能调节模块、光斑调整模块和整形光输出端，激光光源输出激光依次经光能调节模块、光斑调整模块由整形光输出端输入显微观测器，由显微观测器的物镜输出至待修复的液晶面板。

进一步，

所述光能调节模块包括：

垂直于出射激光光束的波片，以及

位于波片后的偏振片；

进一步，

所述光斑调整模块包括：

光轴与激光光束中心轴线重合的扩束目镜，以及

光轴与扩束目镜重合的扩束物镜；

进一步，

所述光斑调整模块还包括：

开孔面与扩束目镜、扩束物镜光轴垂直相交的可调光阑，激光光束依次经扩束目镜、扩束物镜和可调光阑输出至整形光输出端；

进一步，

可调光阑开有矩形孔；

进一步，

所述整形光输出端包括一处位于显微观测器的目镜与物镜间的激光转折镜，激光整形器输出的整形激光通过激光转折镜反射至显微观测器的物镜，经显微观测器的物镜输出至待修复的液晶面板；

进一步，

所述一种液晶面板掩模修复系统还包括在线同步监视器，在线同步监视器包括图像传感器和成像模块，所述显微观测器内设置的冷光源发出光线照射到待修复的液晶面板上，图像传感器设置于显微观测器目镜上方，成像模块通过图像传感器采集到待修复的液晶面板反射回的成像光线；

进一步，

所述激光光源为风冷固体激光器；

进一步，

所述一种液晶面板掩模修复系统的输出激光光斑直径最小可达1至2微米；

进一步，

所述一种液晶面板掩模修复系统输出的激光光束能量为连续可调节光束能量。

本实用新型的有益效果是：激光整形器中采用光能调节模块实现了对激光光束能量的连续调节；激光整形器中的光斑调整模块利用扩束镜目镜与物镜光路距离的调整和光阑结合，实现了输出光斑的大小的连续调节；激光整形器的整形光输出端在显微观测器的目镜和物镜间设置激光转折镜，使得激光直接引入并从物镜处输出，指示激光和工作打击激光都不经过目镜，降低的显微观测器的研发难度和成本。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新形作进一步的详细描述：

图1示出了液晶面板掩模修复系统的结构。

具体实施方式

以下将对本实用新型的优选实施例进行详细地描述。

本实用新型公开的一种液晶面板掩模修复系统，包括激光光源1、激光整形器11和显微观测器12，所述激光整形器11包括光能调节模块、光斑调整模块和整形光输出端，激光光源1输出激光依次经光能调节模块、光斑调整模块由整形光输出端输入显微观测器12，由显微观测器12的物镜9输出至待修复的液晶面板10。

激光光源1为风冷固体激光器，确保一定环境波动范围内，输出激光光束功率稳定，抗抖动能力强。

激光整形器11主要作用是将风冷固体激光器输出的能量及发散角恒定的线偏振激光变成可用于液晶面板掩模修复的能量及发散角的线偏振激光。

激光整形器11的光能调节模块包括：垂直于出射激光光束的波片2，位于波片2后的偏振片3。由于液晶面板掩模修复要求既要除去ITO短路线路，又不能损伤液晶面板基体及其他材料，所以对激光峰值功率要求特别严格。由公式W(峰值功率)＝J(单脉冲能量)/t(对应单脉冲能量的脉冲宽度)可知，由于对应单脉冲能量的脉冲宽度在成型的激光系统中为定值，所以改变峰值功率的办法就是改变单脉冲能量。通过波片2垂直于激光输出方向旋转，可以将激光光源1输出的线偏振激光的偏振方向从0度到90度旋转，再通过偏振片3进行选择性透过，可以实现激光光源1输出的单脉冲能量在单脉冲固定能量到0的能量范围内的连续调整，从而得到液晶面板掩模修复需要的最佳激光能量，同时在能量调节过程中不对激光发散角造成任何影响。

处于光能调节模块后的光斑调整模块包括：光轴与激光光束中心轴线重合的扩束目镜4，光轴与扩束目镜4重合的扩束物镜5，和开孔面与扩束目镜4、扩束物镜5光轴垂直相交于开孔面中心的可调光阑6。通过调整扩束目镜4沿着激光光束中心轴连续移动，改变与扩束物镜5之间的距离，对激光发散角在一定范围内进行连续调整，使得激光光束输出的最小光斑可以满足液晶面板掩模修复及液晶面板灰尘对光斑尺寸的不同需求。

通过可调光阑6孔径的大小的连续调整，可以对激光加工光斑尺寸进行连续调整，以满足液晶面板修复不同间隙尺寸的要求。

激光整形器11通过整形光输出端与显微观测器12连接，整形光输出端包括一处位于显微观测器12的目镜7与物镜9间的激光转折镜8，激光整形器11输出的整形激光通过激光转折镜8反射至显微观测器12的物镜9，经显微观测器12的物镜9输出至待修复的液晶面板10。区别于其他液晶面板掩模修复设备中激光要经过显微镜目镜7和显微镜物镜9的结构，不要求目镜7可以同时透射激光和可见光，简化了显微镜目镜7的加工工艺，降低了成本。

一种液晶面板掩模修复系统还包括在线同步监视器，在线同步监视器包括图像传感器14和成像模块13，所述显微观测器12上设置的冷光源15发出光线通过显微观测器12的物镜9照射到待修复的液晶面板10上，图像传感器14设置于显微观测器12的目镜7上方，成像模块13通过图像传感器14采集到待修复的液晶面板10反射回的成像光线。一般而言，显微观测器12的目镜7放大倍数固定在10倍左右，物镜9的放大倍数有5倍、10倍、20倍、50倍可选，当调节物镜9为5倍放大倍数时，可实现大面积的缺陷搜索，当调节物镜9的放大倍数为10倍、20倍、50倍则用于激光加工，主要是针对不同的切割线宽选择不同的物镜倍数。所以，在调节物镜9放大倍数变化后，显微观测器12的物镜9除了对激光加工区域内小范围监视外，可实现大范围的器件区域全程监视。

本实用新型公开的一种液晶面板掩模修复系统的最小加工线宽为1至2微米，是现激光加工线宽的1/10；选用输出波长为1064nm的激光光源1，激光整形器11中扩束目镜4和扩束物镜5选用2倍放大倍数，扩束目镜4和扩束物镜5的直径在15mm至20mm之间，通过调节扩束目镜4和扩束物镜5之间的距离，使得进入到可调光阑6的光斑直径在6mm至12mm范围内，调节可调光阑6矩形开孔边长在50至100微米之间，选用的50倍放大倍数的显微观测器12的物镜9，得到最小输出光斑直径为1微米到2微米。

本实用新型在激光器的功率输出范围内，功率密度一致性良好、抗抖动能力强。同时，由于液晶面板10的ITO模层即是集成电路的初级阶段，所以该系统也可用于集成电路的修复。

以上所述仅为本实用新型的优选并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：包括激光光源、激光整形器和显微观测器，所述激光整形器包括光能调节模块、光斑调整模块和整形光输出端，激光光源输出激光依次经光能调节模块、光斑调整模块由整形光输出端输入显微观测器，由显微观测器的物镜输出至待修复的液晶面板。

2.如权利要求1所述的一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：所述光能调节模块包括：

垂直于出射激光光束的波片，以及

位于波片后的偏振片。

3.如权利要求2所述的一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：所述光斑调整模块包括：

光轴与激光光束中心轴线重合的扩束目镜，以及

光轴与扩束目镜重合的扩束物镜。

4.如权利要求3所述的一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：所述光斑调整模块还包括：

开孔面与扩束目镜、扩束物镜光轴垂直相交的可调光阑；激光光束依次经扩束目镜、扩束物镜和可调光阑输出至整形光输出端。

5.如权利要求4所述的一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：可调光阑开有矩形孔。

6.如权利要求1至5所述的任意一项一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：所述整形光输出端包括一处位于显微观测器的目镜与物镜间的激光转折镜，激光整形器输出的整形激光通过激光转折镜反射至显微观测器的物镜，经显微观测器的物镜输出至待修复的液晶面板。

7.如权利要求1至5所述的任意一项一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：所述液晶面板掩模修复系统还包括在线同步监视器，在线同步监视器包括图像传感器和成像模块，所述显微观测器内设置的冷光源发出光线照射到待修复的液晶面板上，图像传感器设置于显微观测器目镜上方，成像模块通过图像传感器采集到待修复的液晶面板反射回的成像光线。

8.如权利要求1至5所述的任意一项一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：所述激光光源为风冷固体激光器。

9.如权利要求1至5所述的任意一项一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：液晶面板掩模修复系统的输出激光光斑直径最小可达1至2微米。

10.如权利要求1至5所述的任意一项一种液晶面板掩模修复系统，其特征在于：液晶面板掩模修复系统输出的激光光束能量为连续可调节光束能量。

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