TWI556895B - Laser processing machine - Google Patents

Description

雷射加工機

本發明係關於將雷射光照射在被加工物的任意處來施以加工之雷射加工機。

現今，觸控面板裝置係作為輸入手段被廣泛地採用。觸控面板裝置，係包含觸控面板感測器、得知觸控面板感測器上的接觸位置之控制電路、配線及可撓式印刷基板而成。

觸控面板裝置，係安裝於組裝有液晶顯示器或有機EL顯示器等的顯示裝置之各種機器(行動電話終端(尤其所謂的智慧型手機)或可攜式資訊處理終端、電子遊戲機、ATM裝置、售票機、自動販賣機、家電製品等)，且被用作為可對該機器直接輸入之輸入手段。觸控面板感測器中之與顯示裝置的影像顯示區域重疊之區域為透明，並於該區域構成有可檢測對象物的接觸位置之動作區。

觸控面板裝置，因應檢測出觸控面板感測器上的接觸位置之原理，可區分為各種形式。最近，從光學明亮性、創意性、構造簡易、且功能性優異等理由來看， 電容耦合方式的觸控面板裝置乃受到矚目。電容耦合方式係有表面型與投影型，就適合於對應多點辨識(多點觸控)之方面來看，投影型較為有利。

投影型電容耦合方式的觸控面板感測器，係以電介質、以及於該電介質的兩側以相異圖型所形成之第一感測器電極及第二感測器電極為要素。第一感測器電極及第二感測器電極，係經由被鋪設於用以支撐此等感測器電極之基材上之動作區外的區域之擷取配線(擷取用的導電體)，而連接於外部的控制電路。

鋪設於動作區之第一感測器電極及第二感測器電極，係使用透明導電材料，但鋪設於非動作區之擷取配線並不須為透明。以往，係藉由將由具有高導電率之金屬等的導電性材料所構成之配線圖型網版印刷於基材上而形成擷取配線(以上內容可參考下述專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-033558號公報

至目前為止，以進一步擴大顯示裝置的影像顯示區域，及/或進一步提升創意性者為目的，係要求用 來包圍影像顯示區域的周圍之所謂"邊框"區域的窄化。因此，必須使觸控面板感測器中的非動作區達到小面積化。

若可使鋪設於非動作區之擷取配線充分地達到高精細化，則可縮小非動作區及邊框區域。然而，目前的網版印刷法中，難以形成高精細的配線圖型。

若使由導電性材料所構成之導電層成膜於基材的表面，並採用照射雷射光以切削該導電層而形成擷取配線之雷射加工法，則可實現網版印刷法中所無法形成之高精細的配線圖型。

雷射加工法的缺點，可列舉出步驟所需之作業時間長。雷射加工時，為了將雷射光精確地照射在基材上的要求位置座標，必須進行用以測量被送入於雷射加工機之基材相對於雷射光照射裝置之相對位置關係之對位(或校正)。對位處理中，一般係對藉由印刷等預先形成於基材之對位標記進行攝影。

然而，成為加工對象之基材，為內含複數個觸控面板感測器之大片的薄膜或薄板。以攝影機對該基材的全區進行掃描之作法，會使雷射加工前的對位不得不耗費較長時間，此點較為不利。

再者，若使用網版印刷，則可一次將配線圖型塗布於基材的寬廣面積上。亦即，從每單位時間的量產數量之方面來看，雷射加工法存在著劣於網版印刷法之問題。

本發明之期望目的在於縮短由雷射加工機所 進行之雷射加工步驟的作業時間。

本發明中，係構成下列雷射加工機，其係具備：分別可配置被加工物之複數個配置區域；在執行對位(alignment)，也就是執行包含被配置在某配置區域之被加工物與將雷射光照射在該被加工物之雷射光照射裝置之相對位置關係的測量之對位(或校正)的同一時期，對被配置在其他配置區域且已結束前述對位之被加工物，執行從雷射光照射裝置照射雷射光之加工處理。

亦即，在對某被加工物執行雷射加工處理之間，完成對下一個施以雷射加工之被加工物的對位。如此可大幅提高雷射加工機的運轉時間中所佔有之雷射加工處理時間的比率。換言之，可縮短雷射光照射裝置未將雷射光照射在被加工物之閒置時間。並且可增加每單位時間施以雷射加工之被加工物的數量。

於前述對位中，例如藉由攝像感測器拍攝被加工物的表面上所標示之對位標記以確認該位置，並經由此動作來進行被加工物與雷射光照射裝置之相對位置關係的測量。

雷射加工機的具體型態，可列舉出以下者，其係具備：用以執行被加工物的送出入及前述對位之第一配置區域、用以執行前述加工處理之第二配置區域、以及將前述第一配置區域中已結束前述對位之被加工物輸送至 前述第二配置區域之輸送機構。

前述雷射光照射裝置，例如使用可改變照射在被加工物之雷射光光軸的朝向之檢波掃描器而成。

根據本發明，可縮短由雷射加工機所進行之雷射加工步驟的作業時間。

1‧‧‧雷射光照射裝置

11、12‧‧‧檢波掃描器

2‧‧‧攝像感測器

3‧‧‧第一配置區域

4‧‧‧第二配置區域

6、7、81、82‧‧‧輸送機構

9‧‧‧被加工物

第1圖係顯示本發明的一實施形態之雷射加工機之側視圖。

第2圖係同一雷射加工機之背視圖。

第3圖係同一雷射加工機之側視圖。

第4圖係顯示同一雷射加工機中之雷射光照射裝置的構成之立體圖。

第5圖係顯示被加工物上所標示之對位標記的一例之圖。

第6圖係示意顯示本發明的變形例之一之側視圖。

以下參考圖面來說明本發明的一實施形態。如第1圖至第3圖所示，本實施形態之雷射加工機，沿著水平的X方向具備分別配置有被加工物9之第一配置區域 3及第二配置區域4，於第一配置區域3執行對位，於第二配置區域4執行雷射加工，藉此可對不同個被加工物9同時進行對位(或校正)與雷射加工。

從從事作業之作業人員來看，面前側為第一配置區域3，縱深側為第二配置區域4。於第一配置區域3，配設有用以進行對位處理所使用之攝像感測器2。攝像感測器2，例如構成為可暫時拍攝沿著與X軸正交之水平的Y軸擴展之區域之線性攝像機，或是構成為可暫時拍攝於X軸、Y軸兩方向擴展之二維區域之區域攝像機。

第一配置區域3，係包含用以將被加工物9，例如觸控面板裝置用的基材薄膜送出入於本雷射加工機之作業的場所22。因此，與第二配置區域4相比，第一配置區域3沿著X軸方向較寬。送出入場所31位於第一配置區域3中的最面前側。攝像感測器2被配置在送出入場所31之最縱深側的端部附近，當被加工物9從送出入場所31往縱深側進入時，以在X軸方向上掃描此(亦即，攝像感測器2相對於被加工物9，相對地在X軸方向上移位)之方式，拍攝該被加工物9表面的大致全區域。

於第二配置區域4，配設有將雷射光L照射在被加工物9之雷射光照射裝置1。雷射光照射裝置1，例如使用可改變照射在被加工物9之雷射光L之光軸的朝向之檢波掃描器而成。

更具體來說，雷射光照射裝置1，如第4圖所示，係以：使從雷射振盪器14所供給之雷射光L反射之 檢波掃描器11、12，以及將經由檢波掃描器11、12之雷射光L聚光並照射在被加工物9之聚光透鏡13為要素。檢波掃描器11、12，為使雷射光L反射之檢波反射鏡112、122藉由馬達(伺服馬達、步進馬達等)111、121而轉動者。藉由改變檢波反射鏡112、122的方向，可使雷射光L的光軸移位。本實施形態中，係同時具備將雷射光L的光軸改變為X軸方向之X軸檢波掃描器11，以及將雷射光L的光軸改變為Y軸方向之Y軸檢波掃描器12，故可在X軸方向及Y軸方向上二維地控制被加工物9表面之雷射光L的照射位置。聚光透鏡13例如可構成為FQ透鏡。

如第2圖所示，本實施形態中，係沿著Y軸方向排列配置複數座(圖示的例子中為兩座)雷射光照射裝置1。藉由各雷射光照射裝置1，可對沿著Y軸方向擴展之被加工物9的寬廣範圍施以雷射加工。此等雷射光照射裝置1，被支撐於以在第二配置區域4內沿著X軸方向延伸之方式橫向架設之邊框5。邊框5，可藉由驅動裝置，例如線性馬達而沿著Y軸方向移動。

被加工物9，藉由輸送機構6、7而在第一配置區域3及第二配置區域4之間移動。輸送機構6、7係以：支撐被加工物9之支撐體61、71，例如可吸附被加工物9之機台(承載台)，以及使該支撐體至少在X軸方向上移動之驅動裝置，例如線性馬達為要素。

尤其，本實施形態中，係配置相互獨立之第 一輸送機構6及第二輸送機構7。第一輸送機構6及第二輸送機構7的支撐體61、71，均具有可載置被加工物9之充分的X軸方向尺寸(寬度尺寸)及Y軸方向尺寸(縱深尺寸)，但第二輸送機構7之支撐體71的寬度尺寸較第一輸送機構6之支撐體61的該尺寸稍小。此外，第二輸送機構7的支撐體71，例如可經由液壓缸或氣壓缸等使該高度位置移位。並且，第一輸送機構6的下方形成空間，第二輸送機構7的支撐體71可通過該空間。亦即，兩支撐體61、71，在分別支撐被加工物9之狀態下，可一邊相互錯開一邊沿著X軸方向獨立地移動。

以下依循步驟來說明使用本雷射加工機之雷射加工步驟。首先，於目前時點中，如第1圖所示，係假定第一輸送機構6的支撐體61位於第一配置區域3中的送出入場所31，第二輸送機構7的支撐體71位於第二配置區域4。作業人員將支撐於支撐體61且已完成雷射加工之被加工物9卸下，並將應進行雷射加工之新的被加工物9載置並吸附於該支撐體。

接著於該第一配置區域3內，使該支撐體61從送出入場所31進入於縱深側。此時該支撐體61通過攝像感測器2的正下方，攝像感測器2拍攝被支撐於支撐體61之被加工物9的表面而執行對位。

於對位中，係拍攝預先藉由印刷等標示於被加工物9的表面之對位標記91、92，檢測該拍攝影像中之對位標記91、92的位置座標，並測量被加工物9在X 軸方向及/或Y軸方向上伸長或縮短何種程度、被加工物9繞著垂直的Z軸方向旋轉何種程度、及/或被加工物9表面上之對位標記92的印刷位置的誤差為何種程度(若考量被加工物9的尺寸為一定，則藉由與被加工物9四方的邊緣之關係，或是與標示於被加工物9角落之對位標記91之關係，可得知對位標記92的印刷位置偏離)等。

第5圖係例示對位標記91、92。對位標記91、92，被標示於被加工物9的角落(尤其是對角)，或是被標示於每個被加工物9所包含之各單元(一個單元對應於一個製品(觸控面板裝置))。

依據攝像感測器2之測量結果，於第二配置區域4中所執行之雷射加工處理中，可使用在由檢波掃描器11、12所決定之雷射光L的照射位置座標之修正。此外，當支撐體61、71可在Y軸方向上移位或是可繞著Z軸水平地旋轉時，亦可因應該測量結果，沿著Y軸方向，修正用來支撐被加工物9之支撐體61、71相對於雷射光照射裝置1之相對位置，或是繞著Z軸旋轉來修正。

在第一配置區域3中之被加工物9的送出入及對位中，於第二配置區域4中，係進行將雷射光L照射在由第二輸送機構7的支撐體71所支撐之被加工物9之雷射加工。雷射加工，例如藉由雷射光L切削被設置在被加工物9之導電層93而形成配線圖型。

在雷射加工及對位均完成時，將對位完畢的被加工物9從第一配置區域3輸送至第二配置區域4，並 且將雷射加工完畢的被加工物9從第二配置區域4輸送至第一配置區域3。亦即，第一輸送機構6的支撐體61從第一配置區域3移動至第二配置區域4，第二輸送機構7的支撐體71從第二配置區域4移動至第一配置區域3。此時，由於需將兩者的支撐體61、71相互錯開，所以將第二輸送機構7之支撐體71的高度位置，從第1圖的實線所示之雷射光L之焦點附近的高度位置，降低至第1圖的虛線所示之可潛入於第一輸送機構6的支撐體61下方之高度位置。然後一邊將該支撐體71從第二配置區域4移動至第一配置區域3，一邊將另一方的支撐體71從第一配置區域3移動至第二配置區域4。

如第3圖所示，當第一輸送機構6的支撐體61移動至第二配置區域4，且該支撐體61以及由其所支撐之被加工物9位於雷射光照射裝置1的下方時，係開始進行從雷射光照射裝置1將雷射光照射在該被加工物9之雷射加工。如先前所說明般，於雷射加工時，係反映對該被加工物9所執行之對位的測量結果，來修正檢波掃描器11、12所指向之雷射光L的照射位置座標。以及/或者修正用來支撐被加工物9之支撐體61相對於雷射光照射裝置1之相對位置(沿著Y軸方向或是繞著Z軸旋轉)。

相對的，當第二輸送機構7的支撐體移動至第一配置區域3，且該支撐體71以及由其所支撐之被加工物9到達送出入場所31時，作業人員將完成雷射加工之該被加工物9卸下，並將應進行雷射加工之新的被加工 物9載置並吸附於該支撐體。於送出入場所31中，如第3圖的虛線所示，並不會阻礙作業人員將支撐體71的高度位置上升至用以進行被加工物9的送出入之適當的高度。

接著於該第一配置區域3內，使該支撐體71從送出入場所31進入於縱深側。此時該支撐體71通過攝像感測器2的正下方，攝像感測器2拍攝被支撐於支撐體71之被加工物9的表面而執行對位。

在第一配置區域3中之被加工物9的送出入及對位中，於第二配置區域4中，係進行將雷射光L照射在由第一輸送機構6的支撐體61所支撐之被加工物9之雷射加工。

在雷射加工及對位均完成時，將對位完畢的被加工物9從第一配置區域3輸送至第二配置區域4，並且將雷射加工完畢的被加工物9從第二配置區域4輸送至第一配置區域3。亦即，第二輸送機構7的支撐體71從第一配置區域3移動至第二配置區域4，第一輸送機構6的支撐體61從第二配置區域4移動至第一配置區域3。此時，由於需將兩者的支撐體61、71相互錯開，所以在第一配置區域3中若使第二輸送機構7的支撐體71上升，則可將此降低至可潛入於第一輸送機構6的支撐體61下方之高度位置。然後一邊將該支撐體71從第一配置區域3移動至第二配置區域4，一邊將另一方的支撐體61從第二配置區域4移動至第一配置區域3。

如第1圖所示，當第二輸送機構7的支撐體71移動至第二配置區域4，且該支撐體71以及由其所支撐之被加工物9位於雷射光照射裝置1的下方時，係將該支撐體71的高度位置上升至雷射光L之焦點附近的高度位置，並開始進行從雷射光照射裝置1將雷射光照射在該被加工物9之雷射加工。如先前所說明般，於雷射加工時，係反映對該被加工物9所執行之對位的測量結果，來修正檢波掃描器11、12所指向之雷射光L的照射位置座標。以及/或者修正用來支撐被加工物9之支撐體71相對於雷射光照射裝置1之相對位置(沿著Y軸方向或是繞著Z軸旋轉)。

相對的，當第一輸送機構6的支撐體61移動至第一配置區域3，且該支撐體61以及由其所支撐之被加工物9到達送出入場所31時，作業人員將完成雷射加工之該被加工物9卸下，並將應進行雷射加工之新的被加工物9載置並吸附於該支撐體61。

以下重複進行上述步驟，依序對多數個被加工物9依序施以雷射加工。

本實施形態中，係構成下列雷射加工機，亦即，具備分別可配置被加工物9之複數個配置區域3、4，在執行對位，也就是執行包含被配置在某配置區域3、4之被加工物9與將雷射光照射在該被加工物9之雷射光照射裝置1之相對位置關係的測量之對位的同一時期，對被配置在其他配置區域4、3且已結束前述對位之 被加工物9，執行從雷射光照射裝置1照射雷射光之加工處理。

根據本實施形態，在對某被加工物9執行雷射加工處理之間，完成對下一個施以雷射加工之被加工物9的對位，如此可大幅提高雷射加工機的運轉時間中所佔有之雷射加工處理時間的比率。換言之，可縮短雷射光照射裝置1未將雷射光照射在被加工物9之閒置時間。並且可縮短雷射加工步驟的作業時間，增加每單位時間施以雷射加工之被加工物9的數量。

本發明並不限定於以上詳細說明之實施形態。尤其在第一配置區域3與第二配置區域4之間輸送被加工物9之輸送機構，並不限定於上述實施形態。例如，如第6圖所示，當被加工物9形成為可被多重地捲繞於輥(或捲軸)81之薄膜狀時，亦可採用下列型態，亦即藉由其他輥82來捲取從該輥81所拉出之被加工物9以使被加工物9移位，並且將該被加工物9的各部分依序送入於第一配置區域3及第二配置區域4，並在第一配置區域3進行對位，在第二配置區域4進行雷射之型態。

本變形例中，與上述實施形態相同，在與位於第一配置區域3之被加工物9的部分成為對位的對象之同一時期，位於第二配置區域4之被加工物9的部分係接受雷射加工。被送入於第二配置區域4之被加工物9的部分，為在第一配置區域3中已完成對位處理之部分。

本變形例中，拉出輥81及捲取輥82係成為 輸送機構的構成主體。此等輥81、82，係發揮沿著行進方向使作為被加工物9之薄膜一次以既定尺寸進行間距傳送而移動之功能。

其他各部的具體構成，在不脫離本發明之主旨的範圍內，可進行種種的變形。

[產業上之可應用性]

本發明可適用在將雷射光照射在被加工物的任意處來施以加工之雷射加工機。

1‧‧‧雷射光照射裝置

2‧‧‧攝像感測器

3‧‧‧第一配置區域

4‧‧‧第二配置區域

5‧‧‧框架

6、7‧‧‧輸送機構

9‧‧‧被加工物

31‧‧‧送出入場所

61、71‧‧‧支撐體

Claims (3)

1. 一種雷射加工機，其係具備：分別可配置被加工物之複數個配置區域；在執行對位(alignment)，也就是執行包含被配置在某配置區域之被加工物與將雷射光照射在該被加工物之雷射光照射裝置之相對位置關係的測量之對位的同一時期，對被配置在其他配置區域且已結束前述對位之被加工物，執行從雷射光照射裝置照射雷射光之加工處理，前述某配置區域之被加工物的送出入場所、用以進行前述對位所使用之攝像感測器的設置場所、以及前述其他配置區域係排列成一直線狀，具備有：一組支撐體，其在支撐被加工物之狀態下，於前述某配置區域和前述其他配置區域之間移動，其中一方的支撐體能夠使其高度位置移位，於前述送出入場所中，作業人員能夠將該支撐體的高度位置成為用以進行被加工物的送出入之適當的高度，並且兩支撐體在分別支撐被加工物之狀態下，可一邊相互錯開一邊獨立地移動。
2. 如請求項1所述之雷射加工機，其中於前述對位中，是藉由攝像感測器拍攝被加工物的表面上所標示之對位標記以確認該位置，並經由此動作來進行被加工物與雷射光照射裝置之相對位置關係的測量。
3. 如請求項1所述之雷射加工機，其中前述雷射光照射裝置，係使用可改變照射在被加工物之雷射光光軸的 朝向之檢波掃描器。