TW201518021A - 用於精細特徵圖樣標記的高解析數位方式地編碼雷射掃描器之最佳化 - Google Patents

Abstract

本文中揭示雷射掃描系統及其用法。於某些實施例中，雷射掃描系統能夠被用來燒蝕性或非燒蝕性掃描一材料的一表面。某些實施例包含掃描一多層結構的方法。某些實施例包含平移一聚焦調整光學系統，用以改變雷射射束直徑。某些實施例利用一20位元雷射掃描系統。

Description

用於精細特徵圖樣標記的高解析數位方式地編碼雷射掃描器之最佳化

本揭示內容大體上關於雷射圖樣化，且更明確地說，關於用於精細特徵圖樣標記的高解析數位方式地編碼雷射掃描器之最佳化。

相關申請案交叉參考

本申請案為美國專利申請案第14/030,799號以及PCT申請案第PCT/US2013/060470號的部分接續案，此兩案皆於2013年9月18日提申並且主張2013年5月2日提申的美國臨時專利申請案第61/818,881號以及2013年2月21日提申的美國臨時專利申請案第61/767,420號的優先權。

本申請案為2014年2月21日提申的PCT申請案第PCT/US2014/017841號的部分接續案，此案主張2013年5月2日提申的美國臨時專利申請案第61/818,881號以及2013年9月9日提申的美國臨時專利申請案第61/875,679號的優先權。

本申請案為2014年2月21日提申的PCT申請案第PCT/US2014/017836號的部分接續案，此案主張2013年9月18日提申的美國專利申請案第14/030,799號以及2013年5月2日提申的美國臨時專利申請案第61/818,881號以及2013年2月21日提申的美國臨時專利申請案第61/767,420號的權利。

本申請案主張2013年9月9日提申的美國臨時專利申請案第61/875,679號的權利。

本文以引用的方式將先前申請案PCT/US2013/060470、PCT/US2014/017836、PCT/US2014/017841、14/030,799、61/818,881、61/767,420、以及61/875,679完整併入。

對於更小型及攜帶性更大的計算裝置的強烈需求已經在許多對應領域中(其包含用於智慧型手機及平板電腦的觸碰螢幕)造成實質的創新。然而，在觸碰感測器圖樣化與印刷電子的領域中仍有許多改善空間。既有技術(其包含光微影術、網印、以及雷射處理)有各種缺點，其部分肇因於必要處理步驟的數量以及在各種處理步驟之間進行切換所耗用的成本與時間。除了和各種處理步驟相關聯的成本之外，光微影術技術與網印技術還包含許多缺點，其包含和昂貴消耗品及有毒廢料相關聯的高成本。習知的雷射處理技術同樣有許多缺點。不幸的係，目前的技術仍必須生產用於處理印刷電子與觸碰感測器的更有效方法與系統。據此，本領域仍需要用於處理此些裝置之經改善且沒有伴隨缺點的方法與系統。

本揭示內容的目的係藉由提供創新的雷射製程形式來滿足前面提及的需求，其會改變基板表面的導電率，而沒有燒蝕其材料。因此，根據本揭示內容的其中一項觀點提供一種用於處理透明基板的方法，該方法包含下面步驟：產生至少一雷射脈衝，其雷射參數經過選擇用於將被設置在該透明基板上的一導體層非燒蝕性改變成為一非導體特徵圖樣；以及 將該脈衝導向至導體層。

於某些實施例中，該些雷射參數包含小於約200ps的脈衝長度以及小於約1.5J/cm²的脈衝能量密度。於某些實施例中，該脈衝的光點大小會藉由改變該基板相對於入射脈衝的位置而在5至100μm的範圍裡面改變。於某些實施例中，該透明基板包含一被設置在反向於該導體層的該基板的表面上的保護膜，並且該保護膜不會在該導體層的非燒蝕處理期間被移除。於某些實施例中，該透明基板係由撓性的聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)材料製成。於某些實施例中，對觀察者的肉眼來說，相較於相鄰未經處理的導體層，該非導體特徵圖樣難以作視覺辨別或者具有非常低的可見性。於某些實施例中，該脈衝會被引導穿過該透明基板，抵達該導體層。於某些實施例中，該導體層包含銀奈米線。於某些實施例中，該導體層的表面粗糙性在利用該雷射脈衝處理之後實質上不會改變。於某些實施例中，該導體層經由選擇性氧化機制會在該經處理的區域中變成非導體性。

於本揭示內容的另一項觀點中提供一種改變撓性透明基板上銀奈米線導體基質的片阻(sheet resistance)的方法，該方法包含：產生至少一雷射脈衝，其具有在用於提高該導體基質之片阻的範圍所選出而不會燒蝕該些銀奈米線的雷射參數；以及將該脈衝導向至該導體基質，用以提供片阻。於某些實施例中，該撓性透明基板包含一被設置在反向於該銀奈米線導體基質的該基板的表面上的保護膜，並且該保護膜不會在該導體基質的非燒蝕處理期間被雷射脈衝移除。於某些實施例中，對觀察者的肉眼來說，相較於相鄰未經處理的區域，經由複數個雷射脈衝處理過的區域難以 作視覺辨別或者具有非常低的可見性。

於本揭示內容的進一步觀點中提供一種以脈衝式雷射射束來處理透明基板的方法，該基板的特徵為在其一選定表面上設置著一導體材料，該導體材料能夠利用一具有選定參數的脈衝式雷射射束經歷非燒蝕性改變成為非導體材料，該方法包含下面步驟：產生具有該些選定參數的至少一雷射脈衝；以及將該脈衝導向至該基板上的該導體材料，用以產生改變成為非導體材料。

於某些實施例中，該透明基板包含一被設置在反向於該導體材料的該基板的表面上的保護膜，並且該保護膜不會在該導體材料的非燒蝕處理期間被移除。於某些實施例中，對觀察者的肉眼來說，相較於未經處理的導體材料，該非導體材料難以作視覺辨別或者具有非常低的可見性。

於本揭示內容的進一步觀點中提供一種以脈衝式雷射射束來處理撓性透明基板的導體材料層的方法，該導體材料層的特徵為曝光於具有選定雷射脈衝參數的雷射脈衝中會導致該導體材料變成非導體材料而不會燒蝕性移除該材料層，該方法包含下面步驟：產生具有該些選定雷射脈衝參數的至少一雷射脈衝；以及將該脈衝導向至該基板的該導體材料層。於某些實施例中，該導體材料層包含銀奈米線。

於本揭示內容的另一觀點中，目標表面能夠以雷射脈衝來處理，俾使得除非實質放大，否則難以視覺辨別經處理的區域和相鄰未經處理的區域。於本揭示內容的另一觀點中，一通常被設置在要在處理期間被處理及移除的該基板的表面上的保護層會在處理期間保持完整並且不會從該基板處被移除。

根據本揭示內容的其中一項觀點提供一種雷射圖樣化多層結構的方法，該多層結構包含一基板、一被設置在該基板上的第一層、一被設置在該第一層上的第二層、以及一被設置在該第二層上的第三層，該方法包含：產生至少一雷射脈衝，其雷射參數經過選擇用於非燒蝕性改變該第三層的一選定部分的導電率，俾使得該選定部分變成非導體性；以及將該脈衝導向至該多層結構，其中，該第一層的導電率實質上不會因該脈衝而改變。

於某些實施例中，該第一層與該第三層包含銀奈米線。於某些實施例中，該第一層包含ITO。於某些實施例中，該第二層為具有絕緣特性的光阻。於某些實施例中，該第二層被配置成用以保護該第一層，避免受到該脈衝的導電率改變特徵影響。於某些實施例中，該第二層被配置成用以散射或吸收來自該脈衝的能量。於某些實施例中，該第一層的導電率變更臨界值高於該第三層。於某些實施例中，該第一層已經過熱處置，以便提高其導電率變更臨界值。

於本揭示內容的另一項觀點中，一種形成多層堆疊結構的方法包含：提供一基板；沉積一第一層在該基板上，該第一層為導體性；雷射圖樣化該第一層，俾使得該第一層的選定部分變成非導體性；沉積一第二層在該第一層上，該第二層為絕緣性；沉積一第三層在該第二層上，該第三層為導體性；以及非燒蝕性雷射圖樣化該第三層，俾使得該第三層的選定部分變成非導體性，而不會實質改變該第一層的導電率。

於某些實施例中，該第一層與第三層包含銀奈米線。於某些實施例中，該第一層包含ITO。於某些實施例中，該第二層為具有絕緣特性 的光阻。於某些實施例中，該第二層被配置成用以保護該第一層，避免在該第三層的非燒蝕性雷射圖樣化期間改變導電率。於某些實施例中，該第二層被配置成用以在該第三層的非燒蝕性雷射圖樣化期間散射或吸收能量。於某些實施例中，該第一層的導電率變更臨界值高於該第三層。於某些實施例中，該方法進一步包括在該第一層已經被雷射圖樣化之後熱處理置該第一層的步驟。於某些實施例中，該第一層的雷射圖樣化為非燒蝕性。

於某些實施例中，一光學處理系統包括：一物鏡，其被放置成用以將一處理光學射束導向一目標表面；以及一掃描系統其被放置成用以掃描該處理光學射束跨越該目標表面。一聚焦調整光學系統包含：一聚焦調整光學元件與一聚焦致動器，該聚焦調整光學元件被放置成用以將該光學射束導向該物鏡。該聚焦致動器被耦合至該聚焦調整光學元件，以便沿著該物鏡的一軸線來平移該聚焦調整光學元件，用以在該處理射束被掃描跨越該目標表面時保持該處理射束的聚焦。一射束直徑致動器被放置成用以平移該聚焦調整光學元件，以便在該目標表面處定義一處理射束直徑。於某些範例中，一控制器被耦合至該聚焦致動器，用以在掃描跨越該目標表面期間保持該處理射束的聚焦。於其它範例中，一基板平台包含一平台致動器，其被放置成用以沿著該物鏡的該軸線來定位該目標表面。於進一步的範例中，該控制器被耦合至該射束直徑致動器與該平台致動器，並且該控制器會以一選定的射束直徑為基礎來平移該聚焦調整光學系統與該基板平台。於一特殊的範例中，該射束直徑致動器會產生該聚焦調整光學系統的梯階式平移並且可以沿著該物鏡的該軸線平移至至少兩個位置，該至少兩個位置和具有至少下面較大直徑與較小直徑比的對應已聚焦射束 直徑相關聯：2：1、3：1、4：1、5：1、7.5：1、或是10：1。一般來說，該射束直徑致動器被放置成用以平移該聚焦調整光學系統以便定義至少兩個處理射束直徑，該至少兩個處理射束直徑對應於銀漿導體邊界以及銀奈米線或氧化銦錫導體層的燒蝕性處理與非燒蝕性處理，或者反之亦可。於某些範例中，一雷射會產生該處理射束，並且一雷射控制器會以該些處理射束直徑為基礎來選擇光學射束功率。於某些範例中，該聚焦致動器被耦合至該聚焦調整光學元件，用以沿著該物鏡的該軸線來平移該聚焦調整光學元件，以便補償該物鏡的場曲率(field curvature)。

方法包含當利用一來自一物鏡的光學射束處理一基板時沿著該物鏡的一軸線來平移一聚焦調整光學元件，以便保持一處理射束聚焦於一目標處。一處理射束直徑係藉由沿著該物鏡的該軸線來平移該聚焦調整光學元件所選定。於某些範例中，處理射束直徑係在至少兩個預設數值中所選定，其中，該些預設數值具有至少為1.5：1的較大直徑與較小直徑比。於其它範例中，該目標係一複合物，其具有一導體層與一導體邊界，其中，該至少兩個預設數值包含第一處理射束直徑與第二處理射束直徑，它們分別被選擇用以處理該導體層與該導體邊界。於額外的範例中，該些第一處理射束直徑與第二處理射束直徑經過選擇俾使得該導體層被非燒蝕性處理且該導體邊界被燒蝕性處理，或者反之亦可。於典型的應用中，該些處理射束直徑經過選擇用以處理一銀奈米線或氧化銦錫導體層以及一銀漿導體邊界中的一或更多者。於某些實施例中，該目標係以該選定的處理射束直徑為基礎沿著該物鏡的該軸線被平移。於一代表性範例中，至少兩個處理射束直徑被選擇用以處理一複合基板的一導體層與一導體邊界，其中，該 些處理射束直徑係在至少兩個預設數值中所選定，其中，該些預設數值具有至少為2：1的較大直徑與較小直徑比。於某些範例中，該些第一處理射束直徑與第二處理射束直徑經過選擇俾使得該導體層被非燒蝕性處理且該導體邊界被燒蝕性處理，或者反之亦可。於某些範例中，一種方法進一步包括選擇對應於該些第一處理射束直徑與第二處理射束直徑的第一光學射束功率與第二光學射束功率。

於某些實施例中，一種方法包括：接收一被儲存在至少一電腦可讀取儲存媒體中的圖樣描述，該圖樣描述包括和一掃描向量相關聯的至少一特徵圖樣的定義；以及以該圖樣描述為基礎在一固定掃描區域上方引導一雷射射束，其中，該雷射射束以小於一雷射射束直徑之1/20的橫向位移解析度在該掃描區域上方被引導。

於某些實施例中，一種方法包括：選擇一雷射射束直徑；放置一基板以便使其在和該選定雷射射束直徑相關聯的一掃描平面處被掃描；以及藉由相對於該基板來掃描一具有該選定雷射射束直徑的雷射射束而將該基板曝光於該雷射射束，其中，該雷射射束係在該掃描平面處以對應於小於該雷射射束直徑之1/10的角掃描遞增額被掃描。

於某些實施例中，一種設備包括：一雷射，其被配置成用以產生一處理射束；一光學系統；以及一掃描控制器，其被配置成用以接收一掃描圖樣，該掃描圖樣被定義為複數個掃描向量並且被配置成用以控制該光學系統，以便引導該處理射束至一具有預設射束直徑的掃描區域。於某些情況中，該掃描控制器被配置成用以控制該光學系統，用以相對於該掃描區域來掃描該處理射束，以便產生一曝光掃描向量，俾使得該曝光掃 描向量與一預期掃描向量之間的橫向偏移小於該預設射束直徑的1/10。

參考隨附的圖式可從下面的詳細說明中更明白本揭示內容的前述與其它目的、特點、以及優點。

100‧‧‧雷射掃描系統

102‧‧‧雷射源

104‧‧‧雷射射束

106‧‧‧光線

108‧‧‧光線

110‧‧‧聚焦控制透鏡

112‧‧‧殼體

114‧‧‧聚焦調整機制

115‧‧‧位置

116‧‧‧物鏡組裝件

117‧‧‧位置

118‧‧‧第一反射表面

119‧‧‧第一電流計

120‧‧‧第二反射表面

121‧‧‧第二電流計

122‧‧‧基板

124‧‧‧光學軸線

126‧‧‧焦點

130‧‧‧平移平台

131‧‧‧平移平台

140‧‧‧控制系統

200‧‧‧物鏡

204‧‧‧平面

206‧‧‧彎曲表面

208‧‧‧軸線

214‧‧‧聚焦表面

216‧‧‧聚焦表面

300‧‧‧複合體

302‧‧‧雷射射束

303‧‧‧雷射射束

304‧‧‧雷射射束

305‧‧‧下方部分

306‧‧‧基板

307‧‧‧周圍唇部

308‧‧‧周圍導體邊界

310‧‧‧導體材料層

312‧‧‧工作台

314‧‧‧螺紋桿

316‧‧‧中空管體

318‧‧‧基底單元

400A‧‧‧第一聚焦平面

400B‧‧‧第一聚焦平面

402A‧‧‧第二聚焦平面

402B‧‧‧第二聚焦平面

404A‧‧‧第三聚焦平面

404B‧‧‧第三聚焦平面

406‧‧‧雷射射束

406A‧‧‧雷射射束配置

406B‧‧‧雷射射束配置

406C‧‧‧雷射射束配置

408‧‧‧雷射射束

408A‧‧‧雷射射束

408B‧‧‧雷射射束

408C‧‧‧雷射射束

410‧‧‧雷射射束

410A‧‧‧雷射射束

410B‧‧‧雷射射束

410C‧‧‧雷射射束

412‧‧‧雷射掃描系統

600‧‧‧控制系統

602‧‧‧雷射射束參數控制介面

603‧‧‧雷射射束傳遞系統

604‧‧‧平台控制介面

605‧‧‧雷射源

606‧‧‧電流計控制介面

607‧‧‧處理器

608‧‧‧電流計控制介面

609‧‧‧記憶體

610‧‧‧第一平台控制介面

612‧‧‧第二平台控制介面

614‧‧‧電流計

615‧‧‧反射表面

616‧‧‧電流計

617‧‧‧反射表面

618‧‧‧基板平台

628‧‧‧聚焦調整組裝件

628A‧‧‧聚焦調整組裝件位置

629‧‧‧運動控制裝置

630‧‧‧運動控制裝置

700‧‧‧計算環境

710‧‧‧處理單元

715‧‧‧圖形或協同處理單元

720‧‧‧記憶體

725‧‧‧記憶體

730‧‧‧基礎配置

740‧‧‧儲存體

750‧‧‧輸入裝置

760‧‧‧輸出裝置

770‧‧‧通信連接

780‧‧‧軟體

782‧‧‧雷射射束軟體模組

784‧‧‧基板平台運動模組

786‧‧‧射束掃描模組

788‧‧‧場聚焦修正模組

790‧‧‧射束直徑模組

802‧‧‧平台

806‧‧‧透鏡

806A‧‧‧透鏡位置

808‧‧‧聚焦組裝件

808A‧‧‧固定位置

810A‧‧‧組裝件止動部

810B‧‧‧組裝件止動部

810C‧‧‧組裝件止動部

812‧‧‧軸線

814‧‧‧物鏡

1010‧‧‧脈衝式雷射射束

1012‧‧‧目標

1014‧‧‧透明基板

1016‧‧‧保護層

1018‧‧‧導體材料層

1020‧‧‧經處理部分

1022‧‧‧經處理銀奈米線水平條紋

1024‧‧‧第一水平線

1026‧‧‧第二水平線

1028‧‧‧區域

1030‧‧‧橫向深度輪廓

1032‧‧‧橫向深度輪廓

2010‧‧‧多層堆疊結構

2012‧‧‧基板層

2014‧‧‧第一層

2016‧‧‧第二層

2018‧‧‧第三層

2020‧‧‧多層堆疊結構

2021‧‧‧脈衝式雷射射束

2022‧‧‧選定部分

2024‧‧‧選定部分

2026‧‧‧第一層

2028‧‧‧第一層

2030‧‧‧多層堆疊結構

3000‧‧‧數位雷射掃描系統

3002‧‧‧聚焦平面

3004‧‧‧聚焦平面

3006‧‧‧聚焦平面

3008‧‧‧雷射射束

3008A‧‧‧雷射射束

3008B‧‧‧雷射射束

3008C‧‧‧雷射射束

3010‧‧‧雷射射束

3010A‧‧‧雷射射束

3010B‧‧‧雷射射束

3010C‧‧‧雷射射束

3012‧‧‧雷射射束

3012A‧‧‧雷射射束

3012B‧‧‧雷射射束

3012C‧‧‧雷射射束

3050‧‧‧軸線

圖1所示的係根據本揭示內容一項觀點之用於處理一基板的雷射射束的剖視圖。

圖2所示的係根據本揭示內容一項觀點的方法的流程方塊圖。

圖3所示的係根據本揭示內容一項觀點之經雷射射束圖樣化基板的俯視圖。

圖4所示的係根據本揭示內容一項觀點之具有未經處理區域及已處理區域的疊置輪廓計資料的影像。

圖5A與5B所示的係根據本揭示內容一項觀點之分別為未經處理區域及經處理區域的XPS關係圖。

圖6所示的係圖5B的關係圖中的選定種類的XPS關係圖。

圖7A至7C所示的係根據本揭示內容一項觀點之各種製作步驟處的一示範性堆疊結構的剖視圖。

圖8A至8C所示的係根據本揭示內容另一項觀點之各種製作步驟處的一示範性堆疊結構的剖視圖。

圖9A至9C所示的係根據本揭示內容另一項觀點之各種製作步驟處的一示範性堆疊結構的剖視圖。

圖10所示的係一示範性以雷射為基礎的處理系統。

圖11所示的係和射束直徑調整相關聯的的位移。

圖12所示的係利用諸如圖10中所示的系統來處理的複合材料。

圖13所示的係和不同射束直徑相關聯的聚焦區域。

圖14所示的係一種處理複合材料的方法。

圖15所示的係一種示範性處理系統，其包含一控制系統與一雷射掃描系統。

圖16所示的係一種示範性計算環境，其被配置成以聚焦控制與射束直徑調整來控制基板處理。

圖17所示的係用於調整射束直徑的一代表性組裝件。

圖18所示的係一雷射掃描系統以及三個聚焦平面。

圖19A與19B各自顯示一輸入圖樣以及一由雷射掃描系統實際掃描的圖樣。

圖20A與20B各自顯示由一雷射掃描系統掃描的數條直線。

圖21所示的係用於一雷射掃描系統的輸入圖樣。

圖22所示的係一示範性方法。

I. 一般性探討

如本申請案及申請專利範圍中的用法，除非內文中另外清楚表示，否則，單數形式的「一」以及「該」亦包含複數形式。除此之外，「包含(include)」的意義為「包括(comprise)」。進一步言之，「被耦合」一詞並不排除在被耦合的項目之間有中間元件存在。

本文中所述的系統、設備、以及方法不應被視為有任何限制 意義。取而代之的係，本揭示內容係關於各種已揭實施例的所有新穎及非顯見特點與觀點以及它們的各種組合以及彼此的子組合。已揭系統、方法、以及設備並不受限於任何特定觀點或特點或是它們的組合，已揭系統、方法、以及設備亦不要求有任何一或更多個特定優點存在或是解決任何一或更多個特定問題。任何操作原理皆係為幫助解釋，已揭系統、方法、以及設備並不受限於此些操作原理。

為方便呈現起見，已揭方法中的一部分的操作雖然以特殊的循序順序來說明；不過，應該瞭解的係，除非本文中提出的特定語言要求特殊的排序方式，否則，此說明方式涵蓋重新排列。舉例來說，本文中依序說明的操作可於某些情況中被重新排列或是同步實施。又，為達簡化起見，隨附的圖式並沒有顯示已揭系統、方法、以及設備能夠配合其它系統、方法、以及設備來使用的各種方式。除此之外，說明有時候會使用類似「產生(produce)」以及「提供(provide)」等用詞來說明已揭的方法。此些用詞為被實施的實際操作的高階抽象概念。對應於此些用詞的實際操作會相依於特殊施行方式而改變並且熟習本技術的人士便可輕易地明瞭。

於某些範例中，數值、程序、或是設備會被稱為「最低」、「最佳」、「最小」、或是類似物；但是，應該明白的係，此些描述的用意係表示能夠在許多被使用的功能性替代例中作選擇，並且此些選擇未必相較於其它選擇為較佳、較小、或是較好。

為達合宜說明之目的，本文中使用「頂端」、「上方」、「下方」、「底部」、以及類似用詞來說明已揭實施例的特定特徵圖樣。此些用詞的用意並非表示某一特殊配向，取而代之的係，用以表示相對位置。

如本文中的用法，雷射射束直徑通常係以最低階TEM₀₀模式或是雷同功率分佈的l/e²強度為基礎。「軸線」或是「光學軸線(optical axis)」係指用於耦合光學元件的軸線。此些軸線未必為單一筆直的線段，相反地，亦能夠包含對應於利用面鏡、稜鏡、或是其它光學元件所產生之彎曲與對摺的複數個線段。如本文中的用法，透鏡係指單一透鏡元件或是多元件式(合成)透鏡。

II. 非燒蝕性雷射圖樣化

撓性基板雖然有製造價格不昂貴的潛在優點；但是，習知的製程並未實現此些效率。據此，本文中所述的各種範例係針對製造用於不同應用的經處理複合膜，例如，用於觸敏式顯示器的透明導體。舉例來說，用於處理該些撓性複合膜的步驟能夠被配置成讓觸敏區域被形成在該撓性複合膜之中，俾使得該些觸敏區域變成適合使用在各種顯示裝置之中。用於經處理基板的其它合宜應用一般會包含顯示裝置，以及LED磷光體強化、其它商用與消費性照明應用、穿戴式電子、以及光伏特電池。然而，撓性基板特別適用於行動消費性顯示器，其中，非常希望有較薄、耐用、以及撓性的外形。又，藉由運用本文中所述的進展，撓性膜雷射圖樣化能夠利用一完整不改變的保護層來達成，從而達成真實的卷對卷(roll to roll)處理。於某些範例中，該基板亦能夠為剛性。

現在參考圖1，圖中所示的係根據本揭示內容一項觀點之具有用於處理一目標1012的選定雷射脈衝參數的脈衝式雷射射束1010的剖視圖。如圖所示，目標1012包含一透明基板1014，於該透明基板的其中一側設置一保護層1016並且在反向於該其中一側的另一側設置一薄的導體材料 層1018。於許多範例中，基板1014有恆定或固定的厚度，例如，落在50μm與200μm之間的範圍中，其經常相依於該基板以及所使用的(多種)材料的應用。於進一步範例中，可以配合該基板1014以及相關聯的保護層1016與薄層1018而設置額外層，例如，形成一複合基板或是於其中設置一或更多個其它材料或層的基板。

於某些範例中，導體材料層1018包含隨機排列的多條銀奈米線。薄層1018的該些銀奈米線通常在一聚合物基質(例如，有機的覆蓋塗層)中被固定至基板1014。雷射射束1010傳遞雷射脈衝至該薄層1018並且創造一經處理的部分1020，其中，層1018的材料的導電率會實質地改變。本文中，「導體性」與「非導體性」具有在印刷電子、觸碰感測器圖樣化、或是光電子的技術中一般理解的意義，下面會更詳細提出。

圖2所示的係根據本揭示內容一項觀點的示範性方法1100的流程方塊圖。在第一步驟1102中，一基板會被提供，其上設置著一薄導體層。該基板較佳的係為透明並且撓性，但是，根據本文亦能夠處理其它基板，其並沒有脫離本揭示內容的範疇。根據本揭示內容的另一項觀點，一保護層或膜會被設置在該基板的另一表面，舉例來說，反向於該導體層，並且該基板能夠不移除該保護層或膜而被處理。在第二步驟1104中，至少一雷射脈衝會被產生，其雷射脈衝參數經過選擇用以達成該基板上的該薄導體層的非燒蝕性處理，俾使得該薄導體層的該經處理部分變成非導體性，並且使得該經處理部分同樣為低可見性。在第三步驟1106中，該至少一雷射脈衝會被導向該基板。該經處理的基板具有不同於未經處理基板的導電率，俾使得特殊的感測區與電路徑可以被形成在該基板上。藉由審慎 選擇雷射脈衝的特徵(其包含諸如下面的脈衝參數：脈衝長度、脈衝能量密度、脈衝能量、光點大小、脈衝重複率、以及掃描速度)，該基板可以被處理成使其電氣特徵以預設的方式改變，同時該基板以及相關聯的保護層與導體層不會因燒蝕性製程而被實質性破壞或是結構性改變。據此，在運用一保護層(舉例來說，保護層1016)的範例中，該保護層不需要在該基板的處理期間被移除。

雖然圖1中的射束1010大體上顯示為被送往其聚焦處；不過，亦可採用其它射束幾何配置及強度分佈，其包含：未聚焦的射束；直線射束；正方形或矩形射束；以及跨越一或更多條橫切軸線擁有均勻、實質上均勻、或預選強度輪廓的射束。於某些範例中，提供射束1010的射束傳遞系統亦被配置成用以相對於目標1012來平移該射束1010，俾使得該射束能夠在其上形成直線特徵圖樣、面積特徵圖樣、以及其它幾何特徵圖樣。於其它範例中，目標1012能夠在射束傳遞系統及射束1010保持固定在一或更多條軸線中時被平移用以形成幾何特徵圖樣。於再其它範例中，目標1012及射束1010皆能夠被平移。又，於某些範例中，射束1010係從相反方向照射該目標1012，俾使得射束1010會傳播通過保護層1016(若存在的話)與基板1014，以便對導體層1018造成非燒蝕性效應。

如本文中的用法，燒蝕性處理被理解成意謂著藉由蒸發、光化學改質、或是其它方式經由一入射光學射束所造成之從一目標處大量移除材料。同樣地，非燒蝕性處理被理解成意謂著既有的目標表面拓樸的結構性特徵圖樣在處理之後仍保持完整不改變，即使該目標的電氣特性或其它特性有改變。於某些範例中，一經非燒蝕性處理的表面和相鄰的未經處 理區域難以作視覺辨別。於某些範例中，銀奈米線的非燒蝕性處理不會移除或實質上不會移除該些銀奈米線。一覆蓋該些銀奈米線的覆蓋塗層會經由雷射處理從該些銀奈米線處被移除，該製程不會被視為相對於該些銀奈米線有燒蝕性。

雷射射束1010的雷射脈衝雖然導致經處理部分1020變成非導體性；但是，該經處理部分1020的可見特徵則實質上保持不變。因此，若不借助於包含跨越多個視角的影像強化機制，例如，顯微鏡，經處理部分1020與未經處理部分10185之間的差別並不顯著。參考圖3，圖中所示的係根據一代表性已揭方法所處理的基板(例如，基板1014)在單色照明下放大1500倍的俯視圖的顯微鏡影像。如圖3中所示，圖中所示的經處理銀奈米線水平條紋1022(即使在明顯放大下，對肉眼仍幾乎不顯見)寬約30μm。用於提供條紋1022中所示的卓越非燒蝕性結果的雷射脈衝參數包含：約50ps的脈衝長度、約0.17J/cm²的脈衝能量密度、約40μm l/e²的光點大小、約1m/s的掃描速率、大於90%的脈衝至脈衝重疊、約12μJ的總脈衝能量、以及約100kHz的脈衝重複率。

上面提及的雷射脈衝參數數值僅為範例，針對不同的目標與系統可以選擇與最佳化其它參數。除此之外，參數數值亦能夠針對各式各樣的處理速度而加以縮放，前提係，脈衝重疊與脈衝能量要保持在適合產生非燒蝕性非導體效應的參數範圍之中。因此，脈衝重複率能夠被提高至1MHz、數十個MHz、或是更高，以便提高處理速度，前提係，必要的雷射與射束傳遞架構能夠據以配置。脈衝長度能夠被選擇為較短或較長，並且其它參數(例如，脈衝能量密度)能夠經過調整用以確保目標以非燒蝕性被處 理成非導體性特徵圖樣。舉例來說，可能的脈衝長度包含小於約1ps、100ps、200ps、500ps、800ps、或是1ns。其它參數能夠以雷同的方式據以改變及最佳化。

在構形之後，在條紋1022上面與下面的目標1012的兩個部分會因為來自雷射射束1010的脈衝對該經處理區域1020所造成的片阻變化而彼此電隔離，從而對電力的傳導流動有效地形成屏障。當材料規格改變時，其它參數則能夠利用嘗試性或其它最佳化方式來審慎選擇，以便達成本揭示內容之製程的非燒蝕性導電率改變觀點，同時保持該經處理區域相對於未經處理區域的超低可見性。雷射射束1010亦能夠被修正為具有高斯狀(Gaussian)以外的形狀，例如，平頂狀(flat-top)、高斯狀(super-Gaussian)、…等。能夠操作本揭示內容之雷射參數範圍的雷射系統通常包含脈衝式光纖雷射、脈衝式光纖放大器、以及二極體激昇固態雷射。

據此，利用本文中揭示的方法能夠在基板上形成形狀與圖樣，以便達成與相鄰的未經處理區域電隔離的目的。除了不需要遮罩、光阻、蝕刻槽、置換或提供額外保護膜之外，使用雷射或掃描式雷射還提供一種可配置性極高的製程，從而允許進行片對片(sheet-to-sheet)、卷對片(roll to sheet)、卷對卷(roll to roll，R2R)、或是卷對最終感測器(roll to finished sensor)的製造。掃描式雷射能夠以一影像檔案來程式化，以便針對各種圖樣幾何形狀與基板或是在各種圖樣幾何形狀與基板之間輕易地修改該製程。又，藉由運用本文中所述的超低可見性製程觀點，甚至能夠在習知的雷射或化學製程中達到縮短循環時間的目的。舉例來說，於一習知的雷射製程中，為降低經燒蝕性處理區域的可見性，額外的區域必須經過非必要的處理， 以便提供均勻的圖樣效果，以便有效地降低該些燒蝕性標記對使用者之肉眼的總體可見性。因為本揭示內容的處理觀點造成超低可見性的標記，所以，首先，和在多個區域之中進行填充以便降低可見性相關聯的額外製程時間便不再需要，因此會導致更快速且因而更節省成本的製程。

透明基板1014能夠由各式各樣不同的材料所組成，其包含玻璃、塑膠、或是金屬。典型的基板傾向由聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)製成，因為它的成本低以及許多有利的特點，該些特點包含透明度、撓性、彈性、容易製造、…等。PET基板能夠利用熟習透明導體膜處理技術的人士已知的一或更多種方式來製造，且於某些範例中，其能夠以適合卷對卷處理的卷軸來提供。其它可能基板材料的非竭盡清單包含玻璃、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚胺基甲酸酯(polyurethane)、以及各種金屬。圖3中所示的基板1014具有約0.13mm的厚度並且係由聚乙烯對苯二甲酸酯所製成。於此厚度範圍中，PET以及其它合宜材料為撓性並且能夠以預設寬度的卷軸來儲存、以預設寬度的卷軸來運送、或是配置成以預設寬度的卷軸來處理。基板1014在視覺顯示應用中通常為透明，俾使得當該基板1014於稍後應用至一顯示裝置(圖中並未顯示)時，來自該顯示裝置的光可以傳播通過該基板1014，通往該裝置的使用者。

於撓性透明導體膜的典型範例中，在該透明導體膜的雷射圖樣處理中，未加工的原料(rough stock)係以卷軸或是扁平片狀配置的形式來提供，因此，該未加工的原料會變成適合使用在各種應用(例如，光電子裝置)中的經處理原料。於某些範例中，透明導體膜材料包含銀奈米線(亦稱為SNW或AgNW)，其被沉積至預設厚度或導電率，兩者通常係藉由在膜生產 階段中提高或降低銀奈米線的密度所設定。於其它範例中，透明導體膜會包含其它材料或是具有多層。透明導體膜能夠在剛性表面(舉例來說，在剛性玻璃或複合螢幕)上發現終端用途。銀奈米線非常適用於撓性基板，因為它們的材料特性(例如，導電率與結構完整性)在各種類型的彎折負載下(舉例來說，固定式彎曲、循環式變形、或是柔韌性)非常一致。

保護層1016亦能夠由適合提供保護的不同材料製成，避免因微粒物質、磨損、以及刮擦而造成損壞。保護層1016的厚度通常經過選擇，以便適合為下面的基板1014提供保護。其中一種合宜的厚度為約.04mm；然而，亦可以使用其它厚度。因為本揭示內容的觀點不需要在製造期間移除、重新塗敷、或是置換保護層1016，所以，可以使用包括各種材料的保護層1016。由聚乙烯或是聚乙烯對苯二甲酸酯所製成的保護膜1016適合提供基板1014之表面的必要保護。習知製程中必須在處理基板1014之前先移除保護層(例如，保護層1016)並且在處理基板1014之後重新貼附或是重新塗敷以避免在處理期間因該雷射所提供的強大熱量而破壞該保護層，其會導致龐大的額外處理時間與成本。如本文中的揭示，一基板1014能夠被處理而不必移除以及重新貼附或重新塗敷保護層1016，從而在處理透明基板(包含撓性透明基板)中導致創新成本下降的潛在性。

圖4所示的係如圖3中所示之目標基板1014的俯視圖的雷同影像，其上疊置著額外的表面粗糙性資料。第一水平線1024約略沿著該經處理的條紋1022的中間延伸。第二水平線1026與第一水平線1024相鄰約30μm，其沿著一未經處理區域1018延伸平行於該第一水平線1024。在該影像底部的一區域1028包含沿著個別平行線1024、1026的橫向深度輪廓 (transverse depth profile)1030、1032。該些深度輪廓彼此疊置並且在約0.2μm深度的共同範圍中顯示相對於彼此的最小變異，其進一步證實和根據本揭示內容觀點的製程相關聯的非燒蝕性效應。其它表面雖然可能有較大的深度變異範圍，其相依於該基板與導體表面層的品質；然而，經處理區域與未經處理區域之間的變異在本文中的非燒蝕性製程下則為最小。

圖5A與5B所示的係基板1014的未經處理區域(圖5A)及經處理區域(圖5B)的x射線光電子頻譜圖(X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS)，其表示以鍵結能量(binding energy)為基礎的每秒數量。XPS通常有助於解釋目標表面的元素含量以及可能因各種外在輸入所造成的材料變化。除了某些特殊例外之外，針對未經處理區域及經處理區域所顯示的結果在一鍵結能量範圍中為實質上相同。AgMNN、Ag 3p3/2、Ag 3p1/2、以及Ag 3d的鍵結能量尖峰出現在經處理區域1020中，其大體上表示有已氧化的銀存在。舉例來說，參考圖6，圖中所示的係鍵結能量相對於居中於約368eV處的動能與光子能量的關係圖並且大體上表示在該經處理區域中的氧化物形成。另外，比較各種碳物種、氯、氟、氧、以及矽訊號資料會讓人想到在由該些雷射脈衝進行處理之前及之後有其中埋置著銀奈米線的聚合物基質存在。因此，有機的覆蓋塗層可能會從該些銀奈米線處被選擇性地移除，其會讓該些奈米線變成氧化並且呈現非導體性特徵，而該覆蓋塗層的其餘部分則保持實質上完整沒有改變。一般來說，銀奈米線會呈現優於習知透明導體膜(如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO))的屬性。透明導體層1018通常厚約數十個奈米的大小。銀奈米線傾向於長約10μm並且直徑在數奈米至數十奈米的範圍中；不過，亦可以採用其它維度。

適合根據本揭示內容之方法的非燒蝕性雷射處理的雷射參數會部分以要被處理之選定材料的相關特性為基礎來選擇。舉例來說，改變下方基板、薄導體層、…等的厚度會影響雷射脈衝熱量可能分佈的情況或者導致需要減輕的其它時間相依效應。該些經最佳化的製程參數將會導致相較於相鄰或分離的未經處理區域具有超低可見性的經處理區域或特徵圖樣。其中一個最佳化區域會包含雷射脈衝波長。被用來處理本文中該些影像中所示之取樣的光的波長為1064nm，並且通常為較佳的波長，因為此較長波長的光會與透明基板、保護膜、或是鄰近的其它材料材料層進行反應，其反應程度小於較短的波長。其它技術(例如，光微影術)通常需要更難以生產或生產價格昂貴的波長，例如，可見頻譜或UV頻譜中的波長。

借由根據本文中的方法來處理目標基板能夠實現優於用於處理透明基板的習知製造技術的各項優點，遵照本揭示內容便會明白此些優點。

III. 多層結構的雷射圖樣化

觸碰感測器通常包括一由各種材料組成的膜複合物，該些材料會經由一或更多個沉積或層疊製程而被堆疊在一起。各式各樣的堆疊配置皆可以採用，而且在該些多層的製作期間亦能夠施行各種中間處理步驟。舉例來說，本文中所述的不同的多層結構能夠將層排列成和圖中所揭示不同的順序。於某些實施例中，被沉積的材料層能夠被設置在一基板的一或兩側上。於進一步的實施例中，該脈衝式雷射射束能夠從如圖示相反的方向處入射。不同類型的材料能夠用於本文中所討論的某些合宜範例的該些不同層。應該明白的係，亦可以採用許多不同的配置與變異，它們皆 落在本揭示內容的範疇裡面。

現在參考圖7A至7C，圖中所示的係根據本揭示內容觀點之非燒蝕性雷射處理一多層材料堆疊的方法的不同階段。在圖7A中提供一多層堆疊結構2010，其包含一由PET或是其它合宜材料製成的基板層2012。結構2010包含一被設置在該基板層2012上的一導體性第一層2014。該第一層2014包含銀奈米線或是另一合宜的導體材料。一第二層2016被設置在該第一層2014上，其可以由光阻或其它合宜的絕緣材料製成。在該絕緣層2016被設置在或是被形成在該第一層2014上之前，結構2010會先經過非燒蝕性雷射處理用以形成選定的非導體性區域，其包含直線、圖樣、或是其它幾何形狀，該非燒蝕性處理會在下文中作進一步說明。

絕緣層2016會包含一或更多個摻雜物，其提高層2016散射或吸收入射雷射能量的能力，以便降低入射在第一層2014上的殘餘能量密度數額。在圖7B中，一第三層2018被設置在或是被形成在該多層結構2010的第二層2016上。該第三層通常包含銀奈米線；不過，只要能夠進行非燒蝕性導電率修改，亦能夠使用其它合宜的導體材料。其中一種較佳的堆層方式(layering)係銀奈米線在第一層2014與第三層2018兩者之中。銀奈米線提供優於其它材料的數項優點，其包含能夠被非燒蝕性雷射處理(如本文中所述)以及它們能夠在變形下(例如，彎折負載)保留它們的特徵。舉例來說，銀奈米線非常適合應用在撓性觸碰螢幕中。在圖7C中，一脈衝式雷射射束2021被產生為具有適合非燒蝕性修改該目標的製程參數。該脈衝式雷射射束2021被導向至結構2010，用以對該結構2010進行雷射處理。該脈衝式射束2021會與結構2010的第三層2018進行反應，而不會燒蝕第三層2018的 選定部分2022。經由與來自該脈衝式射束2021的雷射脈衝進行反應，該選定部分2022的導電率會改變成為非導體性。同時，位在第三層2018下方的第一層2014的一選定部分2024則不會經歷相同的導電率變化。除此之外，該選定部分2024亦不會被射束2021燒蝕。絕緣層2016能夠幫助減輕被該第一層2014接收的脈衝能量，以便防止發生導電率修改的材料反應。

在圖8A至8C中顯示根據本揭示內容另一項觀點之多層堆疊結構2020的雷射處理方法。在圖8A中，一堆疊結構2020包含一基板2012與一第一層2026，該第一層2026較佳的係包含銀奈米線。該第一層2026會被熱處置(由向下箭頭所示)，用以向上修改第一層2026的導電率改變臨界值特徵。因此，在熱處置之後，該第一層2026的導電率的修改臨界值會更高。於某些範例中，此導電率修改臨界值會與材料的燒蝕臨界值有關。用於熱處置的各種溫度皆能夠被使用並且該溫度能夠被選擇或調整成用以對該第一層2026提供不同的效應。於某些範例中，熱處置係利用烤箱、雷射、或是其它熱處置機制來實施。該第一層2026的熱處置會造成覆蓋該第一層2026中的銀奈米線的有機覆蓋塗層之密度的改變，從而提高其能量密度臨界值。在圖8B中，結構2020會進行接續的堆層步驟，提供第二層2016於第一層2026的頂端以及提供第三層2018於第二層2016的頂端。在圖8C中，一脈衝式雷射射束2021被產生為具有適合非燒蝕性修改該目標的製程參數。該脈衝式雷射射束2021被導向至結構2020，用以對該結構2020進行雷射處理。該脈衝式射束2021會與結構2020的第三層2018進行反應，而不會燒蝕第三層2018的選定部分2022。經由與來自該脈衝式射束2021的雷射脈衝進行反應，該選定部分2022的導電率會改變成為非導體性。同時， 位在第三層2018下方的第一層2026的一選定部分2024則不會經歷相同的導電率變化。除此之外，該選定部分2024亦不會被射束2021燒蝕。

參考圖9A至9C，圖中所示的係根據本揭示內容一項觀點之多層堆疊結構2030的雷射處理方法。在圖9A中，一堆疊結構2030包含一基板2012與一第一層2028，該第一層2028較佳的係包含氧化銦錫。該第一層2028會被燒蝕性處理，俾使得該第一層2028的多個部分經由一燒蝕性雷射製程而被移除。一第二層2016被設置在該第一層2028上。在圖9B中，一第三層2018被設置在或是被形成在該第二層2016上。第三層2018不同於第一層2028的材料成分，第三層2018較佳的係包含導體性的銀奈米線。因為材料差異的關係，該第三層2018的導電率改變臨界值特徵不同於第一層2028。在圖9C中，結構2030會由一脈衝式雷射射束2021來處理。該脈衝式雷射射束2021被產生為具有適合非燒蝕性修改該目標的製程參數。該脈衝式雷射射束2021被導向至結構2030，用以對該結構2030進行雷射處理。該脈衝式射束2021會與結構2030的第三層2018進行反應，而不會燒蝕第三層2018的選定部分2022。經由與來自該脈衝式射束2021的雷射脈衝進行反應，該選定部分2022的導電率會改變成為非導體性。同時，位在第三層2018下方的第一層2028的一選定部分2024則不會經歷相同的導電率變化。除此之外，該選定部分2024亦不會被射束2021燒蝕。

導體區或導體層經過非燒蝕性處理使得它們能夠被使用在和印刷電子或光電子有關的電子裝置或其它裝置的觸敏式螢幕中，其包含受益於基板之低毀損、低可見性處理或是需要精確性的裝置。如本文中的用法，「燒蝕性」與「非燒蝕性」具有上面提出的意義。

於某些情況中，該些導體材料層包含隨機排列的多條銀奈米線。此些層的銀奈米線通常在一聚合物基質(例如，有機的覆蓋塗層)中被固定至一基板。一雷射射束會傳遞雷射脈衝至此層並且創造一經處理的部分，其中，該導體層材料的導電率會實質地改變，俾使得該經處理部分實際上為非導體。如本文中的用法，「導體性」與「非導體性」具有在印刷電子、觸碰感測器圖樣化、或是光電子的技術中一般理解的意義，下面會更詳細提出。

雷射脈衝會以各種圖樣被導向該複合體，俾使得特殊的區域與電路徑被形成在該基板上。藉由審慎選擇雷射脈衝參數的特徵(其包含：脈衝長度、脈衝能量密度、脈衝能量、光點大小、脈衝重複率、以及掃描速度)，該基板可以被處理成使其電氣特徵以預設的方式改變，同時該基板以及相關聯的保護層與導體層不會被實質性破壞或是結構性改變(舉例來說，燒蝕性)。

適合對一導體層進行非燒蝕性處理的示範性雷射脈衝參數包含：約50ps的脈衝長度、約0.17J/cm²的脈衝能量密度、約40μm(l/e²)的光點大小、約1m/s的掃描速率、大於90%的脈衝至脈衝重疊、約12μJ的總脈衝能量、以及約100kHz的脈衝重複率，其係利用波長1064nm的光學輻射(經發現，其和基板及其它材料進行反應的程度小於較短波長的光)。各種其它參數同樣適合。舉例來說，脈衝重複率能夠提高至1MHz、10MHz、或是大於10MHz，以便提高處理速度。脈衝長度能夠選擇為較短或是較長。脈衝能量密度能夠經過調整以確保該目標被非燒蝕性處理。可能的脈衝長度包含小於約1ps、100ps、200ps、500ps、800ps、或是1ns。其它參數能夠 以雷同的方式據以改變及最佳化。適合非燒蝕性雷射處理的雷射參數會部分以要被處理之選定材料的相關特性為基礎來選擇。舉例來說，改變基板、薄導體層、…等的厚度會影響雷射脈衝熱量可能分佈的情況或者導致需要減輕的其它時間相依效應。

雖然用於處理的射束通常係聚焦在該結構處；不過，亦可以採用其它射束幾何配置及強度分佈，其包含：未聚焦的射束；直線射束；正方形或矩形射束；以及跨越一或更多條橫切軸線擁有均勻、實質上均勻、或預選強度輪廓的射束。於某些情況中，一複合體會被平移，用以幫助在其表面上達成幾何形狀的特徵圖樣。於某些情況中，一或更多道雷射射束會從頂側或背側方向照射在一複合體上，俾使得該射束傳播通過該基板至該導體層，俾便該射束造成一導體層的燒蝕性或非燒蝕性變化。於某些情況中，雷射脈衝會導致一導體層的一經處理部分變成非導體性，但卻不會改變該經處理部分的可見特徵。同樣地，雷射脈衝會以燒蝕性或非燒蝕性方式處理一導體邊界。一導體邊界的雷射燒蝕能夠藉由提高入射在該目標表面的雷射射束的能量含量而達成。舉例來說，該些雷射脈衝參數能夠藉由提高脈衝長度、脈衝能量密度、總脈衝能量、使用較短的波長、或是縮小光點大小來調整。合宜的雷射系統通常包含脈衝式光纖雷射、脈衝式光纖放大器、以及二極體激昇固態雷射。

IV. 利用可變聚焦平面圖樣化導體膜以控制特徵圖樣大小

於某些情況中，雷射掃描系統會被用來處理諸如使用在電子裝置中之複合膜的材料(舉例來說，作為電子裝置中的觸碰螢幕)。於其中一種示範性處理情境中，一或更多個導體材料(舉例來說，一層銀奈米線以及 一銀漿邊界)會被沉積在一基板上，並且一雷射掃描系統會被用來處理該些導體材料(舉例來說，用以降低該導體層中多個部分的導電率，或是經由燒蝕該材料而形成各種特徵圖樣)。本揭示內容提供優於先前技術觸碰螢幕製作過程的各種優點，其包含螢幕印刷技術及/或微影技術。明確地說，本揭示內容允許利用單一雷射掃描裝置來處理一觸碰螢幕的主體及其IC通道。

用於處理一複合膜的步驟會被配置成用以讓使用在各種顯示裝置中的多個觸敏區域被形成在該複合膜之中。針對經處理材料的其它合宜應用一般會包含顯示裝置，以及LED磷光體強化、其它商用與消費性照明應用、穿戴式電子、以及光伏特電池。然而，複合膜特別適用於行動消費性顯示器，其中，非常希望有較薄、耐用、以及撓性的外形。當作為行動消費性裝置顯示器時，撓性及/或透明的複合膜(且因此，組成該複合膜的每一材料層為撓性及/或透明)會有好處。然而，端視最終產品的預期用途而定，至少部分或非常不透明及/或至少部分或非常剛性的複合膜亦會有好處。不論複合膜的透明度及/或剛性為何，本文中所述的系統、裝置、以及製程皆能夠被用來處理複合膜。複合膜在本文亦被稱為複合體。

所使用的基板可能由各式各樣的材料所形成。舉例來說，該基板能夠由聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)製成，因為它的成本低以及許多有利的特點，該些特點包含透明度、撓性、彈性、容易製造、…等。其它可能基板材料的非竭盡清單包含聚萘二甲酸乙二酯、聚胺基甲酸酯、各種玻璃、以及各種金屬。該基板會有各種厚度。舉例來說，該基板會有介於約10μm與1mm之間的厚度、或是介於約50μm與200μm之間的厚度，或是於其中一特定範例中，厚度為約130μm。

於某些情況中，一撓性且透明的複合材料包含一基板(舉例來說，PET)，其上沉積一銀奈米線層(亦稱為SNW或AgNW)至預設厚度或是至預設導電率，兩者皆能夠藉由在複合體生產期間提高或降低銀奈米線的密度來達成。該銀奈米線層會有各種厚度，例如，介於約1nm與100nm之間的厚度、或是介於約3nm與70nm之間的厚度、或是介於約30nm與50nm之間的厚度。銀奈米線非常適用於撓性基板，因為它們的材料特性(例如，導電率與結構完整性)在各種類型的彎折負載下(舉例來說，固定式彎曲、循環式變形、或是柔韌性)非常一致。於某些情況中，亦能夠使用氧化銦錫(ITO)或是其它合宜材料來取代銀奈米線。

圖10所示的係一雷射掃描系統100的其中一實施例。該系統100包含一雷射源102，圖中以一對光線106、108來圖解雷射射束104。雷射射束104沿著一以虛線表示的光學軸線124傳播，從該雷射源102處傳播至一由殼體112來固持的聚焦控制透鏡110。透鏡110能夠為單一光學元件，例如，平凹面鏡或雙凹面鏡；或者，能夠為一合成透鏡，其包含二或更多個單一透鏡元件。於大部分情況中，該聚焦控制透鏡110會產生一發散射束；但是，於某些範例中，該聚焦控制透鏡110會導致射束104先聚合至一焦點，接著在傳播遠離該焦點時擴散。當離開該聚焦控制透鏡110時，射束104係沿著光學軸線124被導向一物鏡組裝件116，當射束104離開該物鏡組裝件116時，物鏡組裝件116會聚合該射束104。該聚合射束接著會被導向一第一反射表面118，其將該射束104反射至一第二反射表面120，該第二反射表面120將該射束反射至一基板122，射束104會被聚焦在該基板122中的一焦點126處。一般來說，射束104雖然被聚焦在一基板厚度的 特定部分處；但是，射束聚焦亦能夠在基板122的前面或後面以及在該基板122裡面。

如圖10中所示，系統100的反射表面118、120能夠被調整，以便相對於基板122來操控該射束。於其中一範例中，表面118、120能夠為分別被耦合至第一電流計119與第二電流計121的反射表面，且因此，它們的配向能夠利用一控制系統140來操縱與控制，該控制系統140提供掃描與聚焦控制。該控制系統140還被耦合至一或更多個電流計或是被耦合至沿著軸線124來移位該聚焦控制透鏡110的其它聚焦調整機制114。如圖10中所示，該聚焦控制透鏡110能夠被移動至各種位置，例如，虛線中所示的位置115。該聚焦控制透鏡110藉由此些移動提供一輸入射束至物鏡組裝件116，俾便該射束被聚焦在一可接受的位置處，用以補償非平坦的聚焦平面或是彎曲及/或非平面基板。

聚焦控制透鏡110雖然能夠調整射束104在該基板處的聚焦；但是，通常無法沿著軸線124進行大幅的射束移位。取而代之的係，聚焦控制透鏡110的殼體112被固定至一平移平台130，以便沿著軸線124將該聚焦控制透鏡110移至各種位置，例如，虛線中所示的位置117。殼體112與聚焦控制透鏡110的此些相對較大運動提供射束104能夠被聚焦的一延伸範圍，並且因而允許射束光點大小在一聚焦位置處對應的變異。基板122會由一平移平台131定位在軸線124中，俾便各種光點大小的射束能夠被聚焦在基板122處。為方便說明起見，平移平台130對聚焦控制透鏡110所進行的調整會被稱為射束直徑調整。

圖10的系統允許即使在彎曲或非平面目標表面上仍可維持 聚焦。圖11所示的係利用諸如系統100的系統來聚焦一光學射束。一物鏡200被放置成用以將該光學射束聚焦在一軸線208中。對固定的透鏡位置以及在軸線208中的射束聚焦來說，該射束通常無法在掃描時聚焦在一平面204中。取而代之的係，該被掃描的射束聚焦定義一彎曲表面206。為聚焦在一平坦基板(或是其它形狀的基板)上，一聚焦控制透鏡會被調整用以在平面204(或是其它表面)上建立射束聚焦。如圖11中所示，一般來說，光線方向與軸線208之間的角度越大(也就是，角度α2越大)，實際聚焦偏離平面204的位移便越大。為改變射束光點大小，舉例來說，可以利用如圖10中所示的平移平台130來平移一聚焦控制透鏡。利用此調整，一射束能夠利用一聚焦調整透鏡以不同的射束直徑被聚焦在一交替的聚焦平面214處，用以修正該彎曲的場聚焦表面216。依此方式，射束聚焦主要係以相對較小(並且通常較快)的聚焦調整來完成，而射束光點大小主要係以相對較大(並且通常較慢)的射束光點大小調整來調整。

於某些系統中，伺服馬達或是其它運動控制裝置(或是壓電式裝置、電流計、平移平台、…等)會被放置成用以移動一聚焦控制透鏡，用以修正場曲率並且維持在一基板處的射束聚焦。額外的伺服馬達(或是壓電式裝置、電流計、平移平台、…等)會被放置成用以移動該聚焦控制透鏡，用以進一步調整該光學軸線中的射束聚焦位置，通常係用以調整射束直徑。

大體上參考圖12，圖中顯示被導向一複合體300並且被聚焦在不同複合體特徵圖樣處的三道雷射射束302、303、304(通常為脈衝式)的剖視圖，每一道雷射射束皆有選定的雷射脈衝參數。如圖示，該複合體300包含：一基板306，其具有一下方部分305與一周圍唇部307；一周圍導 體邊界308；以及一導體材料層310，其被設置在基板306的一頂端表面上。於某些範例中，基板306具有恆定或固定的厚度，或者會有變動的厚度，端視該複合體的預期應用而定。於某些範例中，該周圍導體邊界308包括一導體銀漿。

於某些實施例中，複合體300會被處理成作為電子裝置中的一電容式觸碰螢幕。於此些實施例中，該複合體300會為透明，俾使得其能夠疊置在一電子裝置的顯示器上，用以提供觸碰螢幕功能卻不阻礙使用者觀看該顯示器。薄層310會包括該觸碰螢幕的主體(也就是，其會疊置在該顯示器上)，而邊界308會包括一或更多條積體電路(Integrated Circuit，IC)通道，用以將該些IC耦合至該觸碰螢幕的主體。舉例來說，該些IC能夠被用來以一觸碰螢幕上各種位置處的電容變化為基礎而決定該觸碰螢幕上的觸碰事件的位置。該些通道會將該IC耦合至該觸碰螢幕本身，以便致能此些決定作業。

於各種電子裝置中會希望薄層310疊置在該裝置的整個顯示器上，以便讓使用者與該顯示器的全部範圍進行互動。因此，其會必須將該些IC通道配接在該電子裝置的底盤裡面。當電子裝置底盤較小時，有利的作法係以雷同的方式縮減該些IC通道的尺寸(俾便它們能夠配接在該底盤裡面)並且能夠更精細地控制它們的特性(舉例來說，它們的導電率與維度)。

因為邊界308與薄層310有不同的用途，所以，它們能夠以不同的方式被處理而達成不同的結果。舉例來說，有利的作法係非燒蝕性處理該薄層310，俾使得其維持呈現給使用者的均勻厚度與外觀。然而，有 利的作法係燒蝕性處理邊界308，用以從該連續邊界308處形成該些IC通道。進一步言之，平面z1、z2、以及z3(脈衝式雷射射束302、304、以及303分別被聚焦於其上，用以處理層310以及邊界308)沿著該些脈衝式雷射射束302、303、304的光學軸線彼此分開。因此，本文中所述的技術以單一系統來處理層310與邊界308提供各種優點。

如上面的解釋，圖12所示的係由諸如系統100的雷射圖樣化系統來處理的複合體的組件。根據前面說明，系統100能夠以各式各樣不同的方式被用來處理薄層310與邊界308。舉例來說，系統100能夠被用來非燒蝕性處理薄層310，如下面的更詳細解釋。系統100亦能夠被用來燒蝕性處理邊界308，同樣如下面的進一步詳細說明。於此些處理步驟中，聚焦控制透鏡110會自動移動，用以修正場曲率。殼體112的移動能夠由手動控制或是經由一電腦控制的伺服模組來控制，以便在一雷射射束的光學軸線方向中控制該射束的焦點位置。

因此，如圖12中所示，一脈衝式雷射射束302會被控制成在聚焦平面z1處聚焦於薄層310的外露表面，以便非燒蝕性地處理該層310。同樣地，一脈衝式雷射射束304會被控制成在聚焦平面z2處聚焦於邊界308的外露表面，以便燒蝕性地處理該層308。進一步言之，倘若一雷射射束被用來燒蝕性處理複合體300的話，該雷射射束會被連續性地控制，俾便其聚焦在材料(當進行燒蝕時其能夠移動)的表面處。於某些情況中會希望在該雷射射束正在處理的表面上最小化該雷射射束的光點大小。於此些情況中，該雷射射束的聚焦平面會與正在被處理的材料的外露表面一致，如針對雷射射束302與304所示。然而，於其它情況中可能會使用較大的特 徵圖樣尺寸，且因而可能會使用較大的光點大小。於此些情況中，該雷射射束的聚焦平面會沿著該雷射射束的光學軸線偏離正在被處理的材料的外露表面，如針對雷射射束303所示。因此，本文中所述的掃描雷射系統可提供特徵圖樣大小的調整。

於某些情況中，介於一雷射掃描系統與要被處理的材料的表面之間的距離能夠被調整，舉例來說，增加距離以提供較大的場域大小、縮短距離以改善精確性、或是改變被聚焦的光點大小。因此，於某些情況中，要被一雷射掃描系統處理的材料會被放置在一可調整的表面上，其能夠被移動以調整介於該掃描系統與要被處理的表面之間的距離。舉例來說，如圖12中所示，複合體300會被放置在一工作台312上，其能夠沿著一軸線ZF進行調整。於其中一範例中，該工作台會被耦合至一或更多個螺紋桿314，該些螺紋桿314被旋入在內表面上有對應螺紋的個別中空管體316之中。因此，旋轉該些管體316會造成工作台312沿著軸線ZF運動並且因而造成複合體300沿著軸線ZF運動。管體316會被支撐在一基底單元318上。當然，亦能夠使用任何其它平移機制。

圖13顯示雷射射束406、408、410，當被雷射掃描系統412(其可能具有和系統100的配置雷同的配置)引導時，每一道雷射射束沿著不同的軸線傳播。圖中所示的雷射射束406、408、410中的每一者皆有三種不同的配置(分別為射束406A、406B、406C，或是408A、408B、408C，或是410A、410B、410C)：在第一種配置中被聚焦在一第一聚焦平面400A或400B上(也就是，如在406A、408A、以及410A處所示)，在第二種配置中被聚焦在一第二聚焦平面402A或402B上(也就是，如在406B、408B、以及410B處所 示)，以及在第三種配置中被聚焦在一第三聚焦平面404A或404B上(也就是，如在406C、408C、以及410C處所示)。聚焦平面400A比聚焦平面402A更遠離系統412距離x2，並且聚焦平面402A比聚焦平面404A更遠離系統412距離x3。距離x4、x5、x6通常對應於不同的聚焦位置，該些聚焦位置對應於物鏡中的場曲率。因此，一物鏡可以在平面400A處針對被放置在物鏡軸線上的基板的一目標部分形成一射束聚焦；沒有聚焦調整，入射至一偏軸(off-axis)目標部分的射束會被聚焦在平面400B上。如上面提及，一聚焦控制透鏡會被提供用以調整聚焦位置以便補償。

位移x2、x3通常係被提供用以對應一聚焦控制透鏡的較大平移，以便產生射束光點大小變化。位移x2、x3通常不相等，而且被聚焦在平面400A處的射束光點大小通常會大於在平面402A處的射束光點大小，而在平面402A處的射束光點大小則會大於在平面404A處的聚焦射束光點大小。如圖12中所示，一處理系統被配置成用以在和不同射束光點大小相關聯的位置處(也就是，在位移x2、x3處)提供聚焦調整(x4、x5、x6)。

圖14顯示一種用於處理複合體(例如，要被處理成當作電子裝置中的觸碰螢幕的複合體)的示範性方法500。在502處會選擇一複合體，該複合體包含一基板，其上會形成一導體層與一導體邊界。在504處會取得一圖樣或製程描述，用以表示該複合體的各個部分要如何被處理，並且可能包含圖樣佈局、駐留時間、特徵圖樣大小、處理的類型(舉例來說，燒蝕或是其它製程)。在506處會將處理射束參數(例如，功率、波長、脈衝重複率、脈衝能量、以及射束光點大小)與該圖樣描述相關聯。在508處會選擇聚焦平面(或是工作距離)，用以產生該些選定的射束光點大小。在510處 會定位一聚焦控制組裝件，俾使得來自該聚焦控制組裝件的射束會在該選定的聚焦平面處被聚焦成合宜的射束光點大小。如圖14中所示，該聚焦平面係被選擇用於處理該導體層。在512處會配合一聚焦控制透鏡所提供的聚焦控制以選定的光點大小/工作距離來處理該導體層(或是其它基板區)。在514處會定位一聚焦控制組裝件，俾使得來自該聚焦控制組裝件的射束會在另一選定的聚焦平面處被聚焦成另一合宜的射束光點大小。如圖14中所示，此聚焦平面被選擇用於處理該導體邊界。在516處會配合一聚焦控制透鏡所提供的聚焦控制以選定的光點大小/工作距離來處理該導體邊界(或是其它基板區)。此示範性方法的處理會結束在520處。複數個不同的工作距離與射束光點大小能夠以圖樣描述為基礎而被使用。雖然能夠使用一射束光點大小範圍，例如，介於2μm與10mm之間、介於4μm與1mm之間、介於5μm與0.5mm之間、或是介於8μm與0.2mm之間的射束直徑；不過，典型的射束光點大小則係介於10μm與100μm之間。此些射束通常能夠處理包含導體銀漿或銀奈米線的複合體，使其具有對應大小的特徵圖樣。

導體層與邊界的燒蝕性及非燒蝕性處理

於某些情況中，該導體層係被非燒蝕性處理使其能夠作為電子裝置中的觸敏式螢幕，而該導體邊界係被燒蝕性處理使其形成從該觸敏式螢幕通往一積體電路的IC通道。然而，於替代實施例中，該導體層或是該導體邊界皆能夠被燒蝕性或非燒蝕性處理，只要適合該特殊實施例即可。如本文中的用法「燒蝕性」及「非燒蝕性」具有上面提出的意義。

於某些情況中，該些導體材料層包含隨機排列的多條銀奈米 線。此些層的銀奈米線會在一聚合物基質(例如，有機的覆蓋塗層)中被固定至一基板。一雷射射束會傳遞雷射脈衝至此層並且創造一經處理的部分，其中，該導體層材料的導電率會實質地改變，俾使得該經處理部分實際上為非導體。如本文中的用法，「導體性」與「非導體性」具有在印刷電子、觸碰感測器圖樣化、或是光電子的技術中一般理解的意義。舉例來說，可被視為導體性的材料的合宜片阻包含30至250Ω/sq，而可被視為非導體性或電隔離的材料的合宜片阻或電隔離測量值則包含大於或等於約20MΩ/sq。然而，此些片阻僅為範例，而且其它導體性的範圍及非導體性的範圍可以相依於特殊應用的需求來套用。某些經處理的基板可以在片阻低於500Ω/sq、1kΩ/sq、5kΩ/sq、或是10kΩ/sq被視為有充分的導體性，並且可以在片阻大於或等於約100kΩ/sq、1MΩ/sq、或是100MΩ/sq被視為非導體性。

雷射脈衝會以各種圖樣被導向該複合體，俾使得特殊的區域與電路徑被形成在該基板上。藉由審慎選擇雷射脈衝參數的特徵(其包含：脈衝長度、脈衝能量密度、脈衝能量、光點大小、脈衝重複率、以及掃描速度)，該基板可以被處理成使其電氣特徵以預設的方式改變，同時該基板以及相關聯的保護層與導體層不會被實質性破壞或是結構性改變(舉例來說，燒蝕性)。

適合對一導體層進行非燒蝕性處理的示範性雷射脈衝參數包含：約50ps的脈衝長度、約0.17J/cm²的脈衝能量密度、約40μm(l/e²)的光點大小、約1m/s的掃描速率、大於90%的脈衝至脈衝重疊、約12μJ的總脈衝能量、以及約100kHz的脈衝重複率，其係利用波長1064nm的光學 輻射(經發現，其和基板及其它材料進行反應的程度小於較短波長的光)。各種其它參數同樣適合。舉例來說，脈衝重複率能夠提高至1MHz、10MHz、或是大於10MHz，以便提高處理速度。脈衝長度能夠選擇為較短或是較長。脈衝能量密度能夠經過調整以確保該目標被非燒蝕性處理。可能的脈衝長度包含小於約1ps、100ps、200ps、500ps、800ps、或是1ns。其它參數能夠以雷同的方式據以改變及最佳化。適合非燒蝕性雷射處理的雷射參數會部分以要被處理之選定材料的相關特性為基礎來選擇。舉例來說，改變基板、薄導體層、…等的厚度會影響雷射脈衝熱量可能分佈的情況或者導致需要減輕的其它時間相依效應。

雖然該些射束通常被描述成被送往一焦點處；不過，亦可採用其它射束幾何配置及強度分佈，其包含：未聚焦的射束；直線射束；正方形或矩形射束；以及跨越一或更多條橫切軸線擁有均勻、實質上均勻、或預選強度輪廓的射束。於某些情況中，一複合體會被平移，用以幫助在其表面上達成幾何形狀的特徵圖樣。於某些情況中，一或更多道雷射射束會從頂側或背側方向照射在一複合體上，俾使得該射束傳播通過該基板至該導體層，俾便該射束造成一導體層的燒蝕性或非燒蝕性變化。於某些情況中，雷射脈衝會導致一導體層的一經處理部分變成非導體性，但卻不會改變該經處理部分的可見特徵。同樣地，雷射脈衝會以燒蝕性或非燒蝕性方式處理一導體邊界。一導體邊界的雷射燒蝕能夠藉由提高入射在該目標表面的雷射射束的能量含量而達成。舉例來說，該些雷射脈衝參數能夠藉由提高脈衝長度、脈衝能量密度、總脈衝能量、使用較短的波長、或是縮小光點大小來調整。合宜的雷射系統通常包含脈衝式光纖雷射、脈衝式光 纖放大器、以及二極體激昇固態雷射。

示範性控制系統與計算環境

圖15所示的係一種示範性雷射處理系統，其包含一控制系統600，該控制系統600會控制一雷射射束傳遞系統603。如圖示，控制系統600會包含：一雷射射束參數控制介面602；一平台控制介面604；兩個電流計控制介面606與608，用以控制一雷射射束的掃描；以及第一平台控制介面610與第二平台控制介面612。雷射射束參數控制介面602會被耦合至一雷射射束源，例如，雷射源605，並且能夠控制因而所產生的雷射射束的參數，例如，脈衝長度、脈衝能量密度、脈衝能量、脈衝光波長、…等。一般來說，控制系統600包含一或更多個處理器607以及一記憶體609，該記憶體會保留圖樣資料以及用於處理圖樣資料的指令，以便決定雷射掃描參數。該些控制介面通常係以被儲存在一或更多個電腦可讀取儲存媒體(例如，磁碟或是諸如隨機存取記憶體的記憶體)之中的電腦可執行指令為基礎來施行。

平台控制介面604會被耦合至一基板平台618，該基板平台能夠控制要被處理的複合體的位置。該基板平台618會包括任何各式各樣的運動控制裝置，例如，壓電式或馬達型掃描裝置。該些電流計控制介面606、608會分別被耦合至電流計616、614，電流計616、614能夠分別控制反射表面617、615。第一平台控制介面610與第二平台控制介面612分別被耦合至運動控制裝置629、630並且能夠沿著一光學軸線來控制該些平台的線性運動。運動控制裝置629被耦合至一聚焦調整組裝件628，俾便能夠在 射束掃描期間保持射束聚焦。該聚焦調整組裝件628被固定至運動控制裝置630，以便選擇一合宜的射束直徑來進行基板處理。圖中在628A處顯示聚焦調整組裝件628的其中一個額外位置。利用運動控制裝置630來調整聚焦調整組裝件628通常伴隨基板618的對應移動，因此會達成不同射束直徑的射束聚焦，同時能夠利用運動控制裝置629來保持聚焦在一掃描場域上方。

圖16所示的係可以施行本文所述創新的一種合宜計算環境700的通用範例。計算環境700無意提出用途或功能範疇的任何限制，因為該些創新可以各式各樣的一般用途或特殊用途計算系統來施行。舉例來說，計算環境700能夠為任何各式各樣的計算裝置，舉例來說，桌上型電腦、膝上型電腦、伺服器電腦、平板電腦、媒體播放器、遊戲系統、行動裝置、…等。

參考圖16，計算環境700包含一基礎配置730，其包含一或更多個處理單元710、715以及記憶體720、725。處理單元710、715會執行電腦可執行的指令。一處理單元能夠為一般用途中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、特定應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)的處理器、或是任何其它類型處理器。在一多重處理系統中，多個處理單元會執行電腦可讀取的指令而提高處理能力。舉例來說，圖16顯示一中央處理單元710以及一圖形處理單元或協同處理單元715。有形的記憶體720、725可以為揮發性記憶體(舉例來說，暫存器、快取、RAM)、非揮發性記憶體(舉例來說，ROM、EEPROM、快閃記憶體、…等)、或是可由該(些)處理單元存取的前述兩者的特定組合。記憶體720、725以適合讓 該(些)處理單元來執行的電腦可執行指令的形式儲存施行本文中所述之一或更多種創新的軟體780。

一計算系統還可以有額外的特點。舉例來說，計算環境700包含儲存體740、一或更多個輸入裝置750、一或更多個輸出裝置760、以及一或更多個通信連接770。一互連機制(圖中並未顯示)(例如，匯流排、控制器、或是網路)會互連該計算環境700的該些器件。一般來說，作業系統軟體(圖中並未顯示)會為在該計算環境700中執行的其它軟體提供作業環境，並且協調該計算環境700的該些器件的活動。

有形儲存體740可以為抽取式或非抽取式，並且包含磁碟、磁帶或卡帶、CD-ROM、DVD、或是能夠被用來以非暫時的方式儲存資訊並且能夠在該計算環境700裡面被存取的任何其它媒體。儲存體740儲存用以施行本文中所述之一或更多種創新的軟體780的指令。

該(些)輸入裝置750可以為觸碰輸入裝置(例如，鍵盤、滑鼠、筆、或是軌跡球)、語音輸入裝置、掃描裝置、或是提供輸入至該計算環境700的其它裝置。對視訊編碼來說，該(些)輸入裝置750可以為相機、視訊卡、TV調諧器或是以類比或數位形式接受視訊輸入的雷同裝置、或是將視訊取樣讀入至該計算環境700之中的CD-ROM或CD-RW。該(些)輸出裝置760可以為顯示器、印表機、揚聲器、CD覆寫機、或是從該計算環境700處提供輸出的其它裝置。

該(些)通信連接770會在一通信媒體上致能與另一計算實體的通信。該通信媒體會傳達下面資訊，例如：電腦可執行的指令、音頻或視訊輸入或輸出、或是經調變資料信號中的其它資料。經調變的資料信號 為其特徵集中的一或更多者在該信號中編碼資訊或是其特徵集中的一或更多者已經以用以在該信號中編碼資訊的方式改變的信號。舉例來說，且沒有限制意義，通信媒體能夠使用電載體、光學載體、RF載體、或是其它載體。

軟體780會包含一或更多個軟體模組。舉例來說，軟體780能夠包含：一雷射射束軟體模組782，用以設定雷射射束參數及/或控制一雷射射束源；一基板平台運動模組784，用以設定沿著一軸線的基板位置並且控制一基板平台；以及一射束掃描模組786，用以決定一射束掃描系統的參數及/或控制此射束掃描系統。其中一種示範性射束掃描系統會包含一對電流計。一聚焦控制模組780還會包含一場聚焦修正模組788，用以決定為修正場曲率而要採取的動作，例如，移動一聚焦調整透鏡。一射束直徑模組790會控制移動，以便聚焦一射束於一特殊距離處，用以取得一選定的射束直徑。

為方便呈現起見，已揭方法中的一部分的操作雖然以特殊的循序順序來說明；不過，應該瞭解的係，除非本文中提出的特定語言要求特殊的排序方式，否則，此說明方式涵蓋重新排列。舉例來說，本文中依序說明的操作可於某些情況中被重新排列或是同步實施。又，為達簡化起見，隨附的圖式並沒有顯示已揭方法能夠配合其它方法來使用的各種方式。

任何已揭方法皆能夠施行為被儲存在一或更多個電腦可讀取儲存媒體(舉例來說，一或更多個光學媒體碟片、揮發性記憶體器件(例如，DRAM或SRAM)、或是非揮發性記憶體器件(例如，快閃記憶體或是硬碟機))中並且在一電腦(舉例來說，任何市售電腦，其包含智慧型手機或是 包含計算硬體的其它行動裝置)中被執行的電腦可執行指令。電腦可讀取儲存媒體一詞並不包含通信連接，例如，信號與載波。用於施行已揭技術的任何電腦可執行指令以及在施行已揭實施例期間所創造及使用的任何資料會被儲存在一或更多個電腦可讀取儲存媒體中。舉例來說，該些電腦可執行指令會是一專屬軟體應用程式或是透過一網路瀏覽器或其它軟體應用程式(例如，遠端計算應用程式)來存取或下載的軟體應用程式的一部分。舉例來說，此軟體能夠在單一區域電腦上執行(舉例來說，任何合宜的市售電腦)或是在利用一或更多部網路電腦的網路環境中(透過網際網路、廣域網路、區域網路、客端-伺服器網路(例如，雲端計算網路)、或是其它此類網路)執行。

再者，任何該些以軟體為基礎的實施例(舉例來說，其包括用以讓一電腦實施任何已揭方法的電腦可執行指令)皆能夠經由一合宜的通信手段被上傳、下載、或是遠端存取。舉例來說，此合宜的通信手段包含網際網路、全球資訊網(World Wide Web)、企業內部網路、軟體應用程式、纜線(其包含光纖纜線)、磁通信、電磁通信(其包含RF、微波、以及紅外線通信)、電子通信、或是其它此類通信手段。

圖17顯示一聚焦組裝件808，其可以組裝件止動部810A至810C為基礎平移至多個固定位置(例如，808A)。平台802沿著一物鏡814的軸線812來平移該聚焦組裝件808。該聚焦組裝件808包含一透鏡806，其可在該聚焦組裝件808裡面平移，用以調整由物鏡814所建立的射束聚焦位置，以便補償場曲率或非平面基板。透鏡806的其中一代表性為至顯示在806A處。

V. 用於精細特徵圖樣標記的高解析數位方式地編碼雷射掃描器之最佳化

雷射掃描系統的一種重要特徵為它們能夠達到的解析度(本文中用來表示兩個可區分點之間的最小距離)。習知的雷射掃描系統已經試圖藉由縮小該雷射掃描器與被掃描表面之間的工作距離而改善解析度，從而導致在一較小的掃描場域上有較小解析度的掃描。為保持大場域掃描能力，該些習知系統已經運用昂貴的可平移平台來平移正在被掃描的表面，俾使得複數個小型場域能夠在一表面上彼此相鄰地被掃描而形成一大型場域。此些習知系統有數項缺點。

先前的雷射掃描系統通常使用16位元的雷射掃描器，縮減工作距離直到達到所希望的解析度為止，並且接著掃描複數個小型場域，其仰賴於一可平移的平台以該掃描器為基準移動正在被掃描的表面。經發現，藉由使用20位元的掃描器能夠利用雷同的技術來達成改善的解析度(舉例來說，改善6倍)。或者，另外發現到，藉由使用20位元的掃描器，能夠在較大的工作距離處達到雷同的解析度，從而減少或消弭掃描複數個場域的需求且因而減少或消弭以該掃描器為基準平移正在被掃描的表面的需求。這提供數項不同且明顯優於習知系統的優點。舉例來說，其能夠達到明顯較小解析度的掃描。進一步言之，藉由減少或消弭將許多小型掃描場域拼接在一起的需求，其會減少或消弭在編結過程中所產生的錯誤。

圖18所示的係一數位雷射掃描系統3000(例如，20位元雷射掃描系統)以及雷射射束3008、3010、以及3012，每一道射束皆沿著如系 統3000所指示的不同軸線傳播。圖中所示的雷射射束3008、3010、以及3012中的每一者皆有三種不同的配置(分別為射束3008A、3008B、3008C，或是3010A、3010B、3010C，或是3012A、3012B、3012C)：在第一種配置中被聚焦在一第一聚焦平面3002上(也就是，如在3008A、3010A、以及3012A處所示)，在第二種配置中被聚焦在一第二聚焦平面3004上(也就是，如在3008B、3010B、以及3012B處所示)，以及在第三種配置中被聚焦在一第三聚焦平面3006上(也就是，如在3008C、3010C、以及3012C處所示)。聚焦平面3002比聚焦平面3004更遠離系統3000，並且聚焦平面3004比聚焦平面3006更遠離系統3000。

數位雷射掃描系統3000通常會產生由預設數量位元以數位方式指定的偏斜角度α。舉例來說，數位雷射掃描系統3000能夠以n位位元來指定偏斜角度，其中，n為諸如8、16、18、20、或更多位位元的整數。一n位元的數位雷射掃描系統能夠辨識2ⁿ個不同的偏斜角度。在一選定聚焦平面上的橫向位移通常正比於該偏斜角度α和軸線3050中的聚焦平面距離的乘積。橫向位移解析度(針對一固定的偏斜角度差異)的定義為相關聯的橫向位移差異。

如圖18中所示，在聚焦平面3006處的橫向位移解析度小於在聚焦平面3004處的橫向位移解析度，在聚焦平面3004處的橫向位移解析度小於在聚焦平面3002處的橫向位移解析度。也就是，當和系統3000的相隔工作距離增加時，橫向位移解析度便會提高。因為聚焦平面3002比聚焦平面3004更遠離系統3000，而聚焦平面3004比聚焦平面3006更遠離系統3000，所以，橫向位移解析度x10>x11>x12。利用20位元掃描系統而非16 位元掃描系統，便能夠在足夠大的工作距離處達成所希望的解析度，從而允許掃描一平方公尺大的掃描場域，而不需要以該掃描系統為基準來平移被掃描的表面且不需要將複數個較小的掃描場域拼接在一起以形成一較大的掃描場域。更明確地說，20位元掃描系統能夠以小於一微米的解析度來掃描一平方公尺的掃描場域。

系統3000會包含：一雷射，其被配置成用以產生一處理射束；一光學系統；以及一掃描控制器，其被配置成用以接收一掃描圖樣並且將掃描控制信號耦合至該光學系統。於某些情況中，該掃描圖樣會被定義為複數個掃描向量。於某些情況中，該些掃描控制信號會控制該光學系統，用以將該處理射束導向一具有預設射束直徑的掃描區域。於某些情況中，該掃描控制器被配置成用以耦合掃描控制信號至該光學系統，以便控制該光學系統跨越該掃描區域，或是相對於該掃描區域，來掃描該處理射束，藉以產生至少一曝光掃描向量。於某些情況中，介於該曝光掃描向量與一預期掃描向量之間的橫向偏移小於該預設射束直徑的1/10，或是小於該預設射束直徑的1/20。於某些情況中，該些掃描控制信號對應於該些掃描向量的精確性落在至少1/2¹⁶(0.0015%)裡面，例如，約1/2¹⁷(0.00076%)、或是約1/2¹⁸(0.00038%)、或是約1/2¹⁹(0.00019%)、或是約約1/2²⁰(0.000095%)。

表1更明確顯示利用各種掃描系統針對數種場域尺寸可達成的解析度，以μm/bit為單位。明確地說，表1針對具有不同長度側邊的正方形場域顯示20位元掃描系統優於16位元掃描系統的特定優點。

圖19A與19B分別顯示利用16位元掃描系統及利用20位元掃描系統可達成的解析度。圖19A與19B的左邊影像顯示一由多個同心圓組成的輸入圖樣，最大圓的直徑為1mm。圖19A與19B的右邊影像顯示分別由16位元掃描系統及20位元掃描系統響應於由多個同心圓組成的輸入圖樣實際掃描到的圖樣。此些圖樣利用相同的光學系統、雷射、以及掃描器(其操作在16位元模式與20位元模式之中)被掃描在光敏紙張上。基於此些範例中所使用的場域大小，16位元掃描系統的橫向位移解析度為9.2μm而20位元掃描系統的橫向位移解析度為0.6μm。此些實驗結果清楚顯示20位元掃描系統之經改善的掃描解析度。利用較高的橫向位移解析度，形狀能夠更精確地被轉印至基板。

因此，20位元掃描系統能夠提供具有小於已知掃描系統之掃描間距(本文中用來表示特徵圖樣之間的最小可達成中心至中心距離)的較小雷射刻劃線(scribe line)，並且能夠減少因單一位元精確性限制所造成的和射束位移相關聯的量化誤差。明確地說，為在0.5mx0.5m的場域上掃描具有40μm間距的20μm刻劃線，16位元掃描系統在刻劃線之間僅提供5至6位位元(在7.6μm/位元處)。將刻劃寬度縮減至10μm並且將間距縮小至20μm，16位元系統能夠在刻劃之間僅提供2至3位位元，從而導致明顯的射束位移量化以及相關的誤差(舉例來說，特徵圖樣之間的間隔比較不一致)。相反地，為在0.5mx0.5m的場域上掃描具有20μm間距的10μm刻劃線，20位元掃描系統會在刻劃線之間提供41與42位位元。圖20A與20B顯示此改善結果。圖20A顯示由16位元掃描系統在100μm間距處所掃描的數條直線而圖20B顯示由20位元掃描系統所掃描的相同輸入圖樣。間隔一致性的改善結果可以視覺看出。

本發明有進行進一步的測試來評估由20位元掃描所提供的改善結果。圖21顯示由16位元掃描系統與20位元掃描系統所掃描的輸入圖樣，圖21中所顯示的數字表示相關聯圖樣的間距，以nm為單位。該些被掃描特徵圖樣的間距係在高放大倍數下所測得，在表2中呈現該些圖樣中每一者的結果(直線或角邊皆有給定的間隔)。

表2針對由16位元掃描及20位元掃描兩者所圖樣化的六個不同圖樣提出被掃描的特徵圖樣的間距的測量值，其包含最大間隔、最小間隔、最小間隔與最大間隔之間的差異、平均間隔、以及間隔的標準差。角邊特徵圖樣的間隔係在角邊之間的對角線中所測得，且因此，具有50μm間距的特徵圖樣的標稱距離為70.7μm而具有100μm間距的特徵圖樣的標稱距離為141.4μm。如表2中所示，20位元掃描的效能一致且顯著地優於16位元掃描。明確地說，20位元測量值的所有標準差皆落在兩倍單一位元解析度極限內。

圖22所示的係能夠藉以處理材料的示範性方法2200。在2202處，要由一雷射掃描系統來處理的材料會被接收。在2204處，要被掃描至該材料上的圖樣的描述會被接收。在2206處，該材料會根據該圖樣描述利用該雷射掃描系統被處理，並且該雷射掃描系統會被操作成具有20位元的角解析度。在2208處，處理結束。於某些情況中，該方法被用來利用單一雷射掃描器處理至少一平方公尺的掃描場域，而不需要以該掃描器件為基準來平移該材料。

另一種示範性方法會包含接收一圖樣描述，用以定義一或更多個圖樣特徵，該些圖樣特徵會和個別的掃描向量相關聯。該方法會進一步包含選擇一雷射射束直徑並且以該圖樣描述為基礎在一基板的掃描區域上方引導一具有該選定射束直徑或其它預設射束直徑的雷射射束。於某些情況中，該雷射射束會以小於該射束直徑之1/10的橫向位移解析度在該掃描區域上方被引導。於某些情況中，該雷射射束會以小於該射束直徑之1/20 的橫向位移解析度在該掃描區域上方被引導。該掃描區域能夠為正方形、矩形、圓形、或者能夠具有任何其它合宜的形狀。

另一示範性方法會包含選擇一雷射射束直徑(舉例來說，介於約10μm與100μm之間)；以及在和一雷射射束源相隔所希望工作距離處放置一基板於一掃描平面上，俾使得該雷射射束在該掃描平面處具有選定的直徑。於某些情況中，該掃描平面會與該選定的雷射射束直徑相關聯，舉例來說，該工作距離會以該選定的直徑為基礎來決定。該方法會進一步包含藉由跨越，或是相對於，該基板來掃描該雷射射束而將該基板曝光於該雷射射束。於某些情況中，該雷射射束會以對應於小於該選定的雷射射束直徑之1/10、或是小於該選定的雷射射束直徑之1/20、或是小於該選定的雷射射束直徑之1/100、或是小於該選定的雷射射束直徑之1/1000的角掃描遞增額被掃描。

一20位元掃描系統會改善解析度至使得該掃描系統不再是可達成解析度之限制因素的程度。舉例來說，用以修正該掃描系統的設備可能無法修正至落在藉由該掃描系統可達成的解析度裡面。於另一範例中，熱及/或振動效應以及射束操控及/或材料限制可能會造成大於藉由該掃描系統可達成之解析度的誤差。一20位元(或是其它)雷射掃描系統會使用多點外插與均化來放置一射束跨越一掃描場域，用以實現優於16位元編碼的進一步改善。任何合宜波長或波長範圍的光學輻射(例如，紫外光、可見光、紅外光、或是其它波長)皆能夠被使用。於某些實施例中，一雷射掃描系統會被用來掃描一二維表面，俾使得該掃描圖樣在第一軸線中的解析度和該掃描圖樣在第二軸線中的解析度相同。於替代的實施例中，一雷射掃 描系統會被用來掃描一二維表面，俾使得該掃描圖樣在第一軸線中的解析度大於該掃描圖樣在第二軸線中的解析度。

本文中所述的系統與方法提供大量的優點。舉例來說，本文中所述的系統與方法能夠達成一材料之更精確雷射圖樣化的目的。本文中所述的系統與方法能夠允許以小於或優於先前系統與方法的解析度來進行一實質上較大掃描場域的雷射圖樣化。明確地說，本文中所述的系統與方法允許以小於1μm的解析度來進行大於1平方公尺的掃描場域的雷射掃描，而不需要平移該材料且不需要拼接複數個掃描場域以形成一較大的複合掃描場域。這會減少或消弭因可平移平台及拼接過程所造成的誤差。這還會縮短掃描大型場域所需要的時間，從而縮短總生產時間，並且不需要昂貴的可平移平台，從而降低總生產成本。

於某些實施例中，多個20位元雷射掃描器能夠被使用在一陣列中用以同步掃描一表面而達成比單一20位元掃描器更大掃描場域及/或更小解析度的目的。此技術能夠藉由平行處理多個區域而非序列處理(其需要額外的時間來進行平移)多個區域來進一步縮短必要的處理時間。於某些實施例中，一或更多個20位元雷射掃描系統能夠被用來掃描一材料的一表面中的多個部分，而後，該材料會以該一或更多個掃描系統為基準被平移(舉例來說，一或更多個可平移的平台)，俾便該些掃描系統能夠掃描該材料之該表面的不同部分。此技術亦能夠被用來達成更大掃描場域及/或更小解析度的目的。

於多個20位元掃描系統被用來掃描一表面之多個掃描場域的實施例中，以及於一20位元掃描系統結合一可平移平台被用來掃描一表 面之多個掃描場域的實施例中，多個掃描掃域會被拼接在一起用以形成一較大的複合掃描場域。舉例來說，倘若使用多個20位元掃描系統的話，該些掃描系統中的每一者皆會配備一視覺系統，並且該表面會配備被放置在該視覺系統的視場之中的數個基準標記。該視覺系統會使用該些基準標記來辨識該些掃描系統被指派要掃描的表面中的區域並且於必要時對齊排列不同掃描系統的掃描。於另一範例中，倘若一20位元掃描系統結合一可平移平台被用來掃描多個掃描場域的話，該視覺系統則會使用該些基準標記來辨識該些多個掃描場域中的每一個場域，用以對齊排列該些多個掃描場域而形成一較大的複合掃描場域。因為一20位元掃描系統提供大幅改善的解析度，所以，多個場域能夠以更大精確性的方式被對齊排列(「拼接」在一起)。

於某些情況中，電腦系統會被提供儲存在一或更多個電腦可讀取儲存媒體之中的電腦可執行指令，其施行最佳化或排列被一雷射掃描系統掃描的一掃描圖樣之多個向量的順序的電腦可執行方法。此些方法與系統能夠縮短用以掃描一表面所需要的時間並且因而縮短總處理時間。當一掃描圖樣中的向量數量增加時，此些方法所使用的最佳化演算法會提供更大的效率。因此，經發現，此些方法對大型的掃描場域特別有價值，因為較大的掃描場域通常包含較大數量要被描繪的向量。

如上面提及，20位元掃描系統會被用來處理要作為電子裝置(例如，蜂巢式電話或平板)中的電容式觸碰螢幕的材料。於此些實施例中，一大型掃描場域會被用來在單一掃描作業期間從一共用基板中製作多個觸碰螢幕。一大型掃描場域亦能夠被用來製作大型的觸碰螢幕。

VI. 結論

綜觀可套用本揭示內容之原理的許多可能實施例，應該明瞭的係，本發明所圖解的實施例僅為較佳實施例且不應該被視為限制本揭示內容的範疇。本發明主張落在隨附申請專利範圍的範疇與精神裡面的所有實施例。

1010‧‧‧脈衝式雷射射束

1012‧‧‧目標

1014‧‧‧透明基板

1016‧‧‧保護層

1018‧‧‧導體材料層

1020‧‧‧經處理部分

Claims (20)

1. 一種方法，其包括：接收一被儲存在至少一電腦可讀取儲存媒體中的圖樣描述，該圖樣描述包括和一掃描向量相關聯的至少一特徵圖樣的定義；以及以該圖樣描述為基礎在一固定掃描區域上方引導一雷射射束，其中，該雷射射束以小於一雷射射束直徑之1/20的橫向位移解析度在該掃描區域上方被引導。
2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，該固定掃描區域的面積為至少一平方公尺。
3. 根據申請專利範圍第2項的方法，其中，該橫向位移解析度小於1μm。
4. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，該固定掃描區域為正方形或圓形。
5. 根據申請專利範圍第4項的方法，其進一步包括於被放置在該固定掃描區域中的基板上方引導該雷射射束，其中，雷射射束功率、脈衝能量、脈衝重複率、以及雷射射束直徑中的至少其中一者被選擇，以便處理該基板。
6. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，該橫向位移解析度小於0.5μm。
7. 根據申請專利範圍第6項的方法，其中，該固定掃描區域為正方形並且面積為至少一平方公尺。
8. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，引導該雷射射束包含利用多 點外插與均化來引導該雷射射束。
9. 一種方法，其包括：選擇一雷射射束直徑；放置一基板以便使其在和該選定雷射射束直徑相關聯的一掃描平面處被掃描；藉由相對於該基板來掃描一具有該選定雷射射束直徑的雷射射束而將該基板曝光於該雷射射束，其中，該雷射射束係在該掃描平面處以對應於小於該雷射射束直徑之1/10的角掃描遞增額被掃描。
10. 根據申請專利範圍第9項的方法，其中，該雷射射束係在該掃描平面處以對應於小於該雷射射束直徑之1/100的角掃描遞增額被掃描。
11. 根據申請專利範圍第9項的方法，其中，該雷射射束係在該掃描平面處以對應於小於該雷射射束直徑之1/1000的角掃描遞增額被掃描。
12. 根據申請專利範圍第9項的方法，其中，該選定雷射射束直徑介於10μm與100μm之間。
13. 根據申請專利範圍第9項的方法，其中，相對於該基板來掃描該雷射射束包括在該基板的一固定掃描區域上方掃描該雷射射束，其中，該固定掃描區域為至少一平方公尺。
14. 一種設備，其包括：一雷射，其被配置成用以產生一處理射束；一光學系統；以及一掃描控制器，其被配置成用以接收一掃描圖樣，該掃描圖樣被定義為複數個掃描向量並且被配置成用以控制該光學系統，以便引導該處理射 束至一具有預設射束直徑的掃描區域；其中，該掃描控制器被配置成用以控制該光學系統，用以相對於該掃描區域來掃描該處理射束，以便產生一曝光掃描向量，俾使得該曝光掃描向量與一預期掃描向量之間的橫向偏移小於該預設射束直徑的1/10。
15. 根據申請專利範圍第14項的設備，其中，該掃描區域為矩形並且該橫向偏移小於一掃描區域長度的1/10⁵。
16. 根據申請專利範圍第14項的設備，其中，該掃描區域為矩形並且該橫向偏移小於一掃描區域長度的1/10⁶。
17. 根據申請專利範圍第14項的設備，其中，該掃描控制器將多個掃描控制信號耦合至該光學系統，俾使得該些掃描控制信號對應於該些掃描向量至至少0.0015%裡面。
18. 根據申請專利範圍第14項的設備，其中，該掃描控制器將多個掃描控制信號耦合至該光學系統，俾使得該些掃描控制信號對應於該些掃描向量至至少0.0008%裡面。
19. 根據申請專利範圍第14項的設備，其中，該掃描控制器將多個掃描控制信號耦合至該光學系統，俾使得該些掃描控制信號對應於該些掃描向量至至少0.0004%裡面。
20. 根據申請專利範圍第14項的設備，其中，該掃描控制器將多個掃描控制信號耦合至該光學系統，俾使得該些掃描控制信號對應於該些掃描向量至至少0.0001%裡面。