TWI611854B

TWI611854B - 光學處理系統和用於光學處理的方法

Info

Publication number: TWI611854B
Application number: TW103106020A
Authority: TW
Inventors: 羅伯特Ｊ馬汀森; 亞當迪特立; 肯葛羅斯
Original assignee: ｎ萊特股份有限公司
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2018-01-21
Also published as: TW201442813A

Abstract

處理系統導引雷射射束到包括基板、導電層及導電邊界的複合材料。可以控制雷射射束的聚焦位置以使雷射射束聚焦在導電材料的表面上。雷射射束可以藉由轉移調焦光學系統而如此以變化雷射射束徑來用於燒蝕性處理導電邊界和非燒蝕性處理導電層。

Description

光學處理系統和用於光學處理的方法

本揭示大致關於材料的雷射圖案化，尤其關於使用可變雷射射束徑之雷射圖案化的方法、裝置和系統。

對於更小和更可攜帶之計算裝置的強烈需求已經在許多對應的領域導致實質的創新，這些領域包括用於智慧電話和平板電腦的觸控螢幕。然而，在觸控感測器圖案化和印刷電子元件的領域仍有許多改善的空間。由於部分需要的處理步驟數目以及在多樣處理步驟之間切換所消耗的成本和時間，既有的科技(包括光微影術、網版印刷、雷射處理)受困於多樣的缺點。除了關聯於多樣處理步驟的成本，光微影術和網版印刷技術還包括許多缺點，包括關聯於昂貴消耗品和有毒廢棄物所增加的成本。傳統的雷射處理技術也受困於許多缺點。不幸的是此技藝的現況尚須產生更有效率的方法和系統來處理印刷電子元件和觸控感測器。據此，仍然需要改良的方法和系統來處理這些裝置而無伴隨的缺點。

光學處理系統包括座落成導引處理光射束到基板的物鏡以及座落成將處理光射束掃描跨越基板的掃描系統。調焦光學系統包括調焦光學元件和調焦機制，該調焦光學元件座落成導引光射束到物鏡。調焦機制耦合於調焦光學元件，如此以沿著物鏡的軸線來轉移調焦光學元件，如此以隨著處理射束掃描跨越基板而維持處理射束的聚焦。轉移載台係座落成以轉移調焦光學系統，如此以界定在基板的處理射束徑。於某些範例，控制器耦合於調焦機制，如此以於掃描跨越基板期間維持處理射束的聚焦。於其他範例，基板載台包括載台致動器，其座落成沿著物鏡的軸線來定位基板。於進一步範例，控制器耦合於轉移載台和載台致動器，並且控制器基於選擇的射束徑而轉移調焦光學系統和基板載台。於特殊範例，轉移載台產生調焦光學系統的步進式轉移，並且可以轉移到沿著物鏡之軸線的至少二個位置，該至少二個位置關聯於對應的聚焦射束徑，其具有的較大對較小直徑之比例為至少2：1、3：1、4：1、5：1、7.5：1或10：1。典型而言，轉移載台係座落成轉移調焦光學系統，如此以界定至少二個處理射束徑，其對應於銀膠導電邊界和銀奈米線或氧化銦錫導電層的燒蝕性處理和非燒蝕性處理，或反之亦然。於某些範例，雷射產生處理射束，並且雷射控制器基於處理射束徑來選擇光射束功率。

方法包括在以來自物鏡的光射束而處理基板的同時，沿著物鏡的軸線來轉移調焦光學元件，如此以維持在靶的處理射束聚焦。藉由沿著物鏡的軸線來轉移調焦光學元件而選擇處理射束徑。於某些範例，處理射束徑是選自至少二個預定數值，其中預定數值具有的較大對較小直徑之比例為至少1.5：1。於其他範例，靶是具有導電層和導電邊界的複合材料，其中該等至少二個預定數值包括選擇分別用於處理導電層和導電邊界的第一和第二處理射束徑。於額外的範例，選擇第一和第二處理射束徑，如此則導電層做非燒蝕性處理並且導電邊界做燒蝕性處理，或反之亦然。於典型的應用，處理射束徑係選擇成處理銀奈米線或氧化銦錫導電層和銀膠導電邊界當中一或更多者。於某些具體態樣，靶基於選擇的處理射束徑而沿著物鏡的軸線來轉移。於代表性範例，選擇至少二個處理射束徑而用於處理複合基板的導電層和導電邊界，其中處理射束徑是選自至少二個預定數值，其中該等預定數值具有的較大對較小直徑之比例為至少2：1。

本發明之前面和其他的目的、特徵、優點將從底下【實施方式】而變得明白，其接著參考所附圖式。

100‧‧‧雷射掃描系統

102‧‧‧雷射射束來源

104‧‧‧雷射射束

106、108‧‧‧光線

110‧‧‧控焦透鏡

112‧‧‧外殼

114‧‧‧檢流計或調焦機制

115‧‧‧控焦透鏡的另一位置

116‧‧‧物鏡組件

118‧‧‧第一反射性表面

119‧‧‧第一檢流計

120‧‧‧第二反射性表面

121‧‧‧第二檢流計

122‧‧‧基板

124‧‧‧光軸

126‧‧‧焦點

130、131‧‧‧轉移載台

140‧‧‧控制系統

200‧‧‧物鏡

204‧‧‧平面

206‧‧‧彎曲的表面

208‧‧‧軸線

214‧‧‧替代的聚焦平面

216‧‧‧彎曲的場聚焦表面

300‧‧‧複合物

302、303、304‧‧‧雷射射束

305‧‧‧下部

306‧‧‧基板

307‧‧‧周圍唇部

308‧‧‧周圍導電邊界

310‧‧‧導電材料層

312‧‧‧平臺

314‧‧‧螺桿

316‧‧‧中空管

318‧‧‧基底單元

400A、400B‧‧‧第一聚焦平面

402A、402B‧‧‧第二聚焦平面

404A、404B‧‧‧第三聚焦平面

406、406A、406B、406C‧‧‧雷射射束

408、408A、408B、408C‧‧‧雷射射束

410、410A、410B、410C‧‧‧雷射射束

412‧‧‧雷射掃描系統

500‧‧‧處理複合物的範例性方法

502~520‧‧‧處理複合物的範例性方法步驟

600‧‧‧控制系統

602‧‧‧雷射射束參數控制介面

603‧‧‧雷射射束遞送系統

604‧‧‧載台控制介面

605‧‧‧雷射射束來源

606‧‧‧檢流計控制介面

607‧‧‧處理器

608‧‧‧檢流計控制介面

609‧‧‧記憶體

610‧‧‧第一載台控制介面

612‧‧‧第二載台控制介面

614‧‧‧檢流計

615‧‧‧反射性表面

616‧‧‧檢流計

617‧‧‧反射性表面

618‧‧‧基板臺座

628‧‧‧調焦組件

628A‧‧‧調焦組件的額外位置

629、630‧‧‧移動控制裝置

700‧‧‧計算環境

710、715‧‧‧處理單元

720、725‧‧‧記憶體

730‧‧‧基本組態

740‧‧‧儲存器

750‧‧‧輸入裝置

760‧‧‧輸出裝置

770‧‧‧通訊連接

780‧‧‧軟體(控焦模組)

782‧‧‧雷射射束軟體模組

784‧‧‧基板載台移動模組

786‧‧‧射束掃描模組

788‧‧‧場聚焦修正模組

790‧‧‧射束徑模組

802‧‧‧載台

806‧‧‧透鏡

806A‧‧‧透鏡的另一位置

808‧‧‧聚焦組件

808A‧‧‧聚焦組件的另一位置

810A、810B、810C‧‧‧組件止擋

812‧‧‧軸線

814‧‧‧物鏡

α2‧‧‧光線方向和軸線之間的角度

x2~x6‧‧‧距離或位移

Z1、Z2、Z3‧‧‧聚焦平面

ZF‧‧‧軸線

圖1顯示基於雷射的範例性處理系統。

圖2示範關聯於射束徑調整的位移。

圖3顯示以例如圖1所示範的系統來處理的複合材料。

圖4示範關聯於不同射束徑的聚焦區域。

圖5顯示處理複合材料的方法。

圖6顯示範例性處理系統，其包括控制系統和雷射掃描系統。

圖7顯示範例性計算環境，其建構成以聚焦控制和射束徑調整來控制基板處理。

圖8示範用於調整射束徑的代表性組件。

如本案和請求項所用的，單數形式「一」、「該」包括複數形式，除非上下文明確另有所指。附帶而言，「包括」(includes)一詞意謂「包含」(comprises)。此外，「耦合」(coupled)一詞不排除耦合項目之間存在了中介元件。

在此所述的系統、設備和方法不應該以任何方式解讀成是限制性的。本揭示反而是針對揭示的多樣具體態樣之所有新穎和非顯而易知的特徵和方面，其係單獨的或彼此成多樣的組合和次組合。揭示的系統、方法和設備不限於任何特定的方面或特徵或其組合，揭示的系統、方法和設備也不要求應存在任何一或更多個特定的優點或應解決任何一或更多個特定的問題。雖然任何的操作理論是要便於解釋，但是揭示的系統、方法和設備不限於此種操作理論。

雖然某些揭示之方法的操作為了方便陳述而以特別的順序來描述，但是應該了解這種敘述方式涵蓋了重新排列，除非以下所列的特定語言要求有特殊的次序。舉例而言，依序描述的操作可以於某些情形下重新排列或同時執行。此外，為了簡單起見，附圖可能沒有顯示揭示之系統、方法和設備可以配合其他系統、方法和設備來使用的多樣方式。附帶而言，本敘述有時使用像是「產生」(produce)和「提供」(provide)的辭彙來描述揭示的方法。這些詞彙是所執行之真實操作的高階抽象化。對應於這些詞彙的真實操作將視特殊的實施例而變化，並且是此技藝中具一般技術者所能輕易領悟的。

於某些範例，數值、程序或設備被稱為「最低」(lowest)、「最佳」(best)、「最小」(minimum)或類似者。將體會此種敘述打算是指可以在許多所用的功能性替代者當中做選擇，並且此種選擇不須要優於、小於或較佳於其他選擇。

為了便於描述，例如「頂部」(top)、「上」(upper)、「下」(lower)、「底部」(bottom)和類似的用語係用於描述揭示之具體態樣的特定特徵。此種用語不打算是指特殊的指向，而是用於指出相對位置。

如在此所用的，雷射射束徑一般係基於最低階TEM₀₀模式的1/e²強度或類似的功率分布。「軸線」(axis)或「光軸」(optical axis)等詞是指耦合光學元件的軸線。此種軸線不須是單一直線段，而可以包括對應於反射鏡、稜鏡或其他光學元件所產生之彎折的多條線段。如在此所用的，透鏡是指單一透鏡元件或多重元件(複合)透鏡。

本揭示大致關於使用雷射掃描系統來處理用於電子裝置的印刷電子元件和/或觸控感測器。於某些情形，雷射掃描系統可以用來處理用於如電子裝置之複合膜的材料(譬如用來作為電子裝置的觸控螢幕)。於一範例性處理情況，一或更多種導電材料(譬如銀奈米線層和銀膠邊界)可以沉積到基板上，並且雷射掃描系統可以用於處理導電材料(譬如減少部分導電層的導電度，或者經由材料的燒蝕而形成多樣的特徵)。本揭示提供優於先前的觸控螢幕製程，包括網版印刷和/或微影技術之多樣優點。尤其，本揭示允許觸控螢幕的主體及其積體電路(integrated circuit，IC)路徑都使用單一雷射掃描裝置來處理。

可以建構處理複合膜的步驟，如此則將用於多樣顯示裝置之對觸碰敏感的區域形成於複合膜中。其他處理材料的合適用途可以更一般的包括顯示裝置，以及發光二極體(LED)之磷光體增進、其他商業和消費者照明應用、可穿戴的電子裝置、光伏電池。然而，複合膜尤其很適合行動消費者顯示器，在此高度想要有更薄、更耐用、更可撓的形式。當使用作為行動消費者裝置顯示器時，複合膜(因此和構成複合膜的每層材料)是可撓的和/或透明的可以是有利的。然而，視最終產品的所要用途而定，複合膜是至少部分或高度不透明的和/或至少部分或高度堅硬的可以是有利的。在此所述的系統、裝置和過程可以用於處理複合膜，而不管其透明度和/或剛性。複合膜可以在此簡單稱為複合物。

所用的基板可以由各式各樣的材料所形成。舉例而言，基板可以由聚對苯二甲酸乙酯(PET)所做成，因為它成本低和有利的特徵，包括透明性、可撓性、彈性、容易製造…。其他可能之基板材料的非窮盡列舉包括聚萘酸乙酯(polyethylene naphthalate)、聚胺酯(polyurethane)、多樣的塑膠、多樣的玻璃、多樣的金屬。基板可以具有多樣的厚度。舉例而言，基板可以具有的厚度在約10微米和1毫米之間或約50微米和200微米之間，或者於一特定的範例是約130微米。

於某些情形，可撓和透明的複合材料包括基板(譬如PET)，其上沉積了銀奈米線(也稱為SNW或AgNW)層積到預定的厚度或預定的導電度，此任一者可以於複合物製造期間增加或減少銀奈米線的密度而達成。銀奈米線層可以具有多樣的厚度，例如厚度在約1奈米和100奈米之間、約3奈米和70奈米之間或約30奈米和50奈米之間。銀奈米線很適合可撓性基板，因為它們的材料性質(例如導電度和結構整合性)在多樣類型的彎曲負載(譬如固定的彎曲、循環變形或可曲折性)下是更一致的。於某些情形，可以使用氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或其他適合的材料來代替銀奈米線。

圖1顯示雷射掃描系統100的一具體態樣。系統100包括雷射射束104的來源102，該雷射射射束由一對光線106、108所示範。雷射射束104從來源102沿著虛線所示的光軸124而行進到由外殼112所維持的控焦透鏡110。透鏡110可以是單一光學元件(例如平凹或雙凹透鏡)或是包括二或更多個單一透鏡元件的複合透鏡。於多數情形下，雖然控焦透鏡110產生發散射束，但是於某些範例，控焦透鏡110使射束104起初會聚以聚焦，然後隨著它行進遠離聚焦而擴大。在離開控焦透鏡110時，射射束104沿著光軸124而導引朝向物鏡組件116，其隨著射束104離開物鏡組件116而將它匯聚。會聚射束然後導引朝向第一反射性表面118，其將射束104反射朝向第二反射性表面120，後者再將射束反射朝向基板122，射束104在此則聚焦在焦點126。典型而言，雖然射束104聚焦在基板厚度的某部分，但是射束聚焦可以在基板之前或之後以及在基板122裡。

如圖1所示，系統100的反射性表面118、120可以是可調整的以便相對於基板122來使射束定向。舉一例來說，表面118、120可以分別是耦合於第一和第二檢流計119、121的反射性表面，因此其指向可以使用提供掃描和聚焦控制的控制系統140來操縱和控制。控制系統140也耦合於一或更多個檢流計或其他的調焦機制114，其使控焦透鏡110沿著軸線124位移。如圖1所示，控焦透鏡110可以移動到各式各樣的位置，例如虛線所示的位置115。以此種移動而言，控焦透鏡110提供輸入射束給物鏡組件116，如此則該射束聚焦在可接受的位置，如此以補償非平坦的聚焦平面或彎曲的和/或非平坦的基板。

雖然控焦透鏡110可以調整射束104在基板的聚焦，不過一般不可用於沿著軸線124之大的射束位移。控焦透鏡110的外殼112反而是穩固於轉移載台130，如此以沿著軸線124來移動控焦透鏡110。外殼112和控焦透鏡110的這些相對比較大的移動允許射束104可以聚焦在擴大的範圍，因此允許射束點尺寸在聚焦位置有對應的變化。基板122以轉移載台131而沿著軸線124來定位，如此則具有多樣之點尺寸的射束可以聚焦在基板122。為了便於描述，控焦透鏡110以轉移載台130所做的此種調整可以稱為射束徑調整。

圖1的系統允許維持即使跨越彎曲的或非平坦的靶表面而仍聚焦。圖2示範以例如系統100的系統來做光射束聚焦。物鏡200係座落成沿著軸線208來聚焦光射束。對於固定的透鏡位置和沿著軸線208的射束聚焦而言，當掃描時該射束一般不在交叉的平面204上聚焦。掃描的射束聚焦反而界定出彎曲的表面206。為了聚焦在平的基板(或其他形狀的基板)上，控焦透鏡係調整成在平面204(或其他表面)上建立射束聚焦。如圖2所示，典型而言，光線方向和軸線208之間的角度愈大(亦即角度α2愈大)，真實聚焦距離平面204的位移就愈大。為了變化射束點尺寸，控焦透鏡舉例而言是以轉移載台130來轉移，如圖1所示。以此種調整而言，射束可以使用調焦透鏡而在替代的聚焦平面214聚焦成不同射束徑以修正彎曲的場聚焦表面216。以此方式，射束聚焦主要是以比較小的(並且典型較快的)調焦所完成，而射束點尺寸是以比較大的(並且典型較慢的)射束點尺寸調整所調整。

於某些系統，伺服馬達或其他的移動控制裝置(或壓電裝置、檢流計、轉移載台……)可以座落成如此移動控焦透鏡以修正像場彎曲和維持在基板的射束聚焦。額外的伺服馬達(或壓電裝置、檢流計、轉移載台……)可以座落成移動控焦透鏡以進一步調整沿著光軸的射束聚焦位置，典型係調整射束徑。

大致參見圖3，顯示的是有三個(典型為脈衝化的)雷射射束302、303、304的截面圖，各者具有選擇的雷射脈波參數、導引到複合材料300並且聚焦在不同的複合材料特徵。如所示，複合物300包括基板306，其具有下部305和周圍唇部307、周圍導電邊界308、沉積在基板306之頂面上的導電材料層310。於某些範例，基板306具有不變或固定的厚度，或者可以具有可變的厚度，此視複合材料所打算的用途而定。於某些範例，周圍導電邊界308包括導電銀膠。

於某些具體態樣，複合物300可以處理成使用作為電子裝置的電容式觸控螢幕。於此種具體態樣，複合物300可以是透明的，使得它可以覆蓋電子裝置的顯示器以提供觸控螢幕的能力，而不阻礙使用者觀看顯示器。薄層310可以包括觸控螢幕的主體(亦即它可以覆蓋顯示器)，並且邊界308可以包括一或更多條積體電路(IC)路徑以將IC耦合於觸控螢幕的主體。IC舉例而言可以基於在觸控螢幕上之多樣位置的(多個)電容改變而用於決定在觸控螢幕上之觸碰事件的(多個)位置。路徑將IC耦合於觸控螢幕本身而能夠做出這些決定。

於多樣的電子裝置，可以想要讓薄層310重疊裝置的整個顯示器以便允許使用者與全部範圍的顯示器做互動。因此，可以須要將IC路徑搭配在電子裝置的框座裡。隨著電子裝置的框座做得更小，類似的減少IC路徑的尺寸(如此它們可以搭配在框座裡)並且能夠更精細控制其性質(譬如其導電度和尺度)則可以是有利的。

因為邊界308和薄層310用於不同的目的，所以它們可以採不同方式來處理以達到不同的結果。舉例而言，非燒蝕性處理薄層310而使得它對於使用者維持均勻的厚度和外觀可以是有利的。然而，燒蝕性處理邊界308以便從連續的邊界308來形成IC路徑可以是有利的。此外，上面分別是脈衝化雷射射束302、304、303所聚焦以處理該層310和該邊界308的平面Z1、Z2、Z3係沿著脈衝化雷射射束302、303、304的光軸而彼此分開。因此，在此所述的技術允許以單一系統來處理層310和邊界308二者，而提供了多樣的優點。

如上所解釋，圖3示範由例如系統100的雷射圖案化系統所處理之複合材料的構件。依據前面的敘述，系統100可以用於以各式各樣不同的方式來處理薄層310和邊界308。舉例而言，系統100可以用來非燒蝕性處理薄層310，如底下所更詳細解釋。系統100也可以用來燒蝕性處理邊界308，亦如底下所進一步詳細描述。於此種處理步驟，控焦透鏡110的移動可以自動化以修正像場彎曲。外殼112的移動可以是手動或透過電腦控制的伺服模組來控制在該射束光軸方向上雷射射束焦點的位置。

因此，如圖3所示，脈衝化的雷射射束302可以控制成在聚焦平面Z1上聚焦於薄層310的暴露表面上，以便非燒蝕性處理層310。類似而言，脈衝化的雷射射束304可以控制成在聚焦平面Z2上聚焦於邊界308的暴露表面上以便燒蝕性處理層308。此外，於雷射射束用於燒蝕性處理複合材料300的情形下，雷射射束可以做連續控制，如此則它聚焦在材料的表面(其可以隨著燒蝕發生而移動)。於某些情形，想要使雷射射束正在處理之表面上的點尺寸減到最小。於此種情形，雷射射束的聚焦平面與正被處理之材料的暴露表面重合，如雷射射束302和304所示範。然而，於其他情形，可以使用較大的特徵尺寸，因此有較大的點尺寸。於此種情形，雷射射束的聚焦平面可以沿著雷射射束的光軸而偏移於正被處理之材料的暴露表面，如雷射射束303所示範。因此，在此所述的掃描雷射系統允許調整特徵尺寸。

於某些情形，可以調整雷射掃描系統和要處理的材料表面之間的距離，舉例而言，以增加該距離來提供較大的場尺寸、減少該距離來改善正確度、或變化焦點尺寸。因此，於某些情形，要由雷射掃描系統處理的材料可以座落在可調整的表面上，其可以移動以調整在掃描系統和要處理的表面之間的距離。舉例而言，如圖3所示，複合物300可以座落在平臺312上，其可以沿著軸線ZF來調整。多樣的機制可以用於沿著ZF軸線來調整平臺312。舉一例來說，平臺可以耦合於一或更多根螺桿314，其螺旋進入內表面上具有對應螺紋的個別中空管316。因此，空管316的旋轉造成平臺312的移動，因而複合物300沿著軸線ZF移動。管子316可以支持在基底單元318上。當然，也可以使用於任何其他的轉移機制。

圖4顯示雷射射束406、408、410，各隨著由雷射掃描系統412所導引而沿著不同的軸線來行進，其可以具有類似於系統100的組態。每條雷射射束406、408、410係顯示成三種不同的組態(分別為射束406A、406B、406C或408A、408B、408C或410A、410B、410C)：第一組態聚焦在第一聚焦平面400A或400B上(亦即如在406A、408A、410A所示)、第二組態聚焦第二聚焦平面402A或402B上(亦即如在406B、408B、410B所示)、第三組態聚焦在第三聚焦平面404A或404B上(亦即如在406C、408C、410C所示)。聚焦平面400A要比聚焦平面402A還遠離系統412達距離x2，並且聚焦平面402A要比聚焦平面404A還遠離系統412達距離x3。距離x、x5、x6典型對應於不同的聚焦位置而對應於物鏡中的像場彎曲。因此，物鏡可以形成用於基板座落在物鏡軸線上而在平面400A之靶部分的光射束聚焦；而在沒有調焦下，入射於離軸靶部分的射束便會聚焦在平面400B上。如上所注意，可以提供控焦透鏡來調整聚焦位置以做補償。

一般提供位移x2、x3以對應於控焦透鏡之較大的轉移，如此以產生射射束點尺寸的改變。位移x2、x3一般是不相等的，並且如聚焦在平面400A的射束點尺寸典型大於在平面402A的射束點尺寸，後者轉而大於聚焦在平面404A的射束點尺寸。如圖3所示，處理系統建構成在關聯於不同射束點尺寸的位置(亦即在位移x2、x3)來提供調焦(x4、x5、x6)。

圖5顯示處理複合材料(例如要處理以用於電子裝置的觸控螢幕之複合材料)的範例性方法500。在502，選擇的複合物包括基板，其具有導電層和形成其上的導電邊界。在504，得到圖案或處理敘述，其指示複合物的多樣部分要如何處理，並且可以包括圖案佈局、停留時間、特徵尺寸、處理的類型(譬如燒蝕或其他過程)。在506，處理射束參數(例如功率、波長、脈波重複率、脈波能量、射束點尺寸)係關聯於圖案敘述。在508，選擇聚焦平面(或工作距離)以產生選擇的射束點尺寸。在510，定位控焦組件，如此則來自控焦組件的射束在選擇的聚焦平面而聚焦成適合的射束點尺寸。如圖5所示，聚焦平面係選擇用於處理導電層。在512，導電層(或其他基板區域)則以控焦透鏡所提供的聚焦控制所選擇的點尺寸/工作距離來處理。在514，定位控焦組件，如此則來自控焦組件的射束在另一選擇的聚焦平面而聚焦成另一適合的射束點尺寸。如圖5所示，這聚焦平面係選擇用於處理導電邊界。在516，導電邊界(或其他基板區域)則以控焦透鏡所提供的聚焦控制所選擇的點尺寸/工作距離來處理。處理終結於520。基於圖案敘述，可以使用多個不同的工作距離和射束點尺寸。雖然可以使用一範圍的射束點尺寸，例如射束徑在2微米和10毫米之間、4微米和1毫米之間、5微米和0.5毫米之間、或8微米和0.2毫米之間，不過典型的射束點尺寸是在10微米和100微米之間。這些射束一般可以處理包括導電銀膠或銀奈米線的複合材料以具有對應尺寸的特徵。

<導電層和邊界的燒蝕性和非燒蝕性處理>

於某些情形，導電層做非燒蝕性處理，如此則它可以使用作為電子裝置中對觸碰敏感的螢幕；而導電邊界做燒蝕性處理，如此則它形成從對觸碰敏感的螢幕導到積體電路的IC路徑。然而，於替代性具體態樣，導電層或導電邊界任一者可以做燒蝕性或非燒蝕性處理，以便適合特殊的具體態樣。如在此所用的，燒蝕性處理係理解成意謂藉由入射光射束引起氣化、光化學改變或其他現象而從靶實質移除材料。類似而言，非燒蝕性處理係理解成意謂既有靶表面拓樸的結構特徵在處理之後保持原封不動，即使靶的電或其他性質有所改變。

於某些情形，導電材料層包括隨機排列的銀奈米線。此種銀奈米線層可以穩固於基板而於聚合物基質中，例如於有機外覆物中。雷射射束可以將雷射脈波遞送到此種層，並且生成導電層材料的導電度被實質改變的處理部分，使得處理部分是有效的非導電。如在此所用的，「導電的」(conductive)和「非導電的」(nonconductive)等詞具有歸屬於它們的意義，其係一般理解於印刷電子元件、觸控感測器圖案化或光電元件的技藝。舉例而言，適合材料而使得它可以視為導電的片電阻包括每平方30~250歐姆；而適合材料而使得材料可以視為非導電或電隔離的片電阻或電隔離測量包括大於或等於每平方約20百萬歐姆的電阻。然而，這些片電阻僅係範例，並且視特殊用途的需求而定則可以適用其他導電和非導電的範圍。某些處理過的基板具有低於每平方500歐姆、1千歐姆、5千歐姆或10千歐姆的片電阻則可以視為足夠導電的，並且具有大於或等於每平方約100千歐姆、1百萬歐姆或100百萬歐姆的片電阻則可以視為非導電的。

雷射脈波可以採多樣的圖案而導引到複合物，使得特殊區域和電路徑形成在基板上。藉由謹慎選擇雷射脈波參數的特徵，包括脈波長度、脈波通量、脈波能量、點尺寸、脈波重複率、掃描速度，則基板可以處理成使得其電特徵以預定的方式來改變，同時基板和關聯的保護層和導電層並未實質受損或結構變更(譬如燒蝕性變更)。

適合非燒蝕性處理導電層的範例性雷射脈波參數包括脈波長度為約50皮秒、脈波通量為每平方公分約0.17焦耳、點尺寸為約40微米(1/e²)、掃描速率為每秒約1公尺而脈波對脈波重疊大於90%、總脈波能量為約12微焦耳、脈波重複率為約100千赫茲、使用光學輻射所具有的波長為1064奈米(相較於更短波長的光，其已發現與基板和其他材料的交互作用程度較少)。多樣的其他參數也是適合的。舉例而言，脈波重複率可以增加到1百萬赫茲、10百萬赫茲或大於10百萬赫茲以增加處理速度。脈波長度可以選擇為更短或更長。脈波通量可以調整成確保靶做燒蝕性處理。可能的脈波長度包括小於約1皮秒、100皮秒、200皮秒、500皮秒、800皮秒、或1奈秒。其他的參數可以類似的變化並且據此最佳化。適合非燒蝕性雷射處理的雷射參數可以部分基於選擇要處理之材料的相關性質來選擇。舉例而言，改變基板、導電層……的厚度可以影響雷射脈波的熱如何分布或導致須要減緩其他與時間相關的效果。

雖然射束大致描述成被聚焦，不過可能有其他的射束幾何組態和強度分布，包括未聚焦的射束、線射束、方形或矩形射束、以及具有跨越一或更多條橫向軸線之均勻的、實質均勻的或預先選擇強度輪廓的射束。於某些情形，複合物可以轉移以幫助達成在其表面上的幾何特徵。於某些情形，一或更多條雷射射束從頂部或背側方向而打在複合物上，如此則射束行進穿過基板而到導電層，使得該射束對導電層引起燒蝕性或非燒蝕性改變。於某些情形，雷射脈波使導電層的處理部分變成非導電的而不改變處理部分的可見特徵。類似而言，雷射脈波可以燒蝕性或非燒蝕性的處理導電邊界。導電邊界的雷射燒蝕可以藉由增加入射在靶表面上之雷射射束的能量而達成。舉例而言，雷射脈波參數可以藉由增加脈波長度、脈波通量、總脈波能量或藉由使用較短波長、減少點尺寸而調整。適合能用的雷射系統一般包括脈衝化的光纖雷射、脈衝化的光纖放大器、二極體泵注的固態雷射。

<範例性控制系統和計算環境>

圖6顯示範例性雷射處理系統，其包括控制系統600以控制雷射射束遞送系統603。如所示，控制系統600可以包括雷射射束參數控制介面602、載台控制介面604、控制雷射射束掃描的二個檢流計控制介面606 和608、第一和第二載台控制介面610和612。雷射射束參數控制介面602可以耦合於雷射射束來源(例如來源605)，並且可以控制藉此產生之雷射射束的參數(例如脈波長度、脈波通量、脈波能量、脈波光波長……)。典型而言，控制系統600包括一或更多個處理器607和記憶體609，後者保留了圖案資料和用於處理圖案資料的指令以用於決定雷射掃描參數。控制介面典型係基於儲存於一或更多個電腦可讀取之儲存媒體(例如磁碟或記憶體，譬如隨機存取記憶體)中之電腦可執行的指令來實施。

載台控制介面604可以耦合於基板載台618而可以控制所要處理之複合材料的位置。基板載台618可以包括任何各式各樣的移動控制裝置，例如壓電或馬達化的掃描裝置。檢流計控制介面606、608可以分別耦合於檢流計616、614而可以分別控制反射性表面617、615。該第一和第二載台控制介面610、612可以分別耦合於移動控制裝置629、630而可以控制載台沿著光軸的線性移動。移動控制裝置629耦合於調焦組件628，如此則可以於射束掃描期間維持射束聚焦。調焦組件628穩固於移動控制裝置630，如此以選擇適合基板處理的的射束徑。調焦組件628的一個額外位置則顯示在628A。調焦組件628以移動控制裝置630所做的調整一般係伴隨著基板618的對應移動，如此則達成在不同射束徑的射束聚焦，同時可以用移動控制裝置629維持在掃描場上的聚焦。

圖7顯示可以實施所述創新之適合的計算環境700的一般性範例。計算環境700不打算暗示對於用途或功能性的範圍有任何限制，因為本創新可以實施於廣泛之通用或特用的計算系統。舉例而言，計算環境700可以是任何各式各樣的計算裝置(譬如桌上型電腦、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……)。

參考圖7，計算環境700包括基本組態730，其包括一或更多個處理單元710、715和記憶體720、725。處理單元710、715執行電腦可執行的指令。處理單元可以是通用的中央處理單元(central processing unit，CPU)、特用積體電路(application-specific integrated circuit，ASIC)中的處理器或任何其他類型的處理器。於多重處理系統，多重處理單元執行電腦可執行的指令以增加處理能力。舉例而言，圖7顯示中央處理單元710以及圖形處理單元或共同處理單元715。有形的記憶體720、725可以是揮發性記憶體(譬如暫存器、快取、RAM)、非揮發性記憶體(譬如ROM、EEPROM、快閃記憶體……)或此二者的某種組合，其可以由(多個)處理單元所存取。記憶體720、725儲存了實施在此所述之一或更多個創新的軟體780，其形式為電腦可執行的指令而適合由(多個)處理單元所執行。

計算系統可以具有額外的特徵。舉例而言，計算環境700包括儲存器740、一或更多個輸入裝置750、一或更多個輸出裝置760、一或更多個通訊連接770。例如匯流排、控制器或網路的互連機制(未顯示)則將計算環境700的構件加以互連。典型而言，作業系統軟體(未顯示)提供計算環境700中所執行之其他軟體的操作環境，並且協調計算環境700之構件的活動。

有形的儲存器740可以是可移除的或非可移除的，並且包括磁碟、磁帶或磁匣、CD-ROM、DVD或任何其他的媒體而可以用於以非暫態方式來儲存資訊並且可以在計算環境700裡存取。儲存器740儲存用於軟體780的指令以實施在此所述的一或更多個創新。

(多個)輸入裝置750可以是觸碰輸入裝置(例如鍵盤、滑鼠、觸控筆或軌跡球)、聲音輸入裝置、掃描裝置或別的裝置，其提供對計算環境700的輸入。對於視訊編碼而言，(多個)輸入裝置750可以是相機、視訊卡、電視選台卡或類似的裝置(其接受類比或數位形式的視訊輸入)，或是CD-ROM或CD-RW(其將視訊樣本讀入計算環境700裡)。(多個)輸出裝置760可以是顯示器、印表機、揚聲器、CD寫入機或別的裝置，其提供來自計算環境700的輸出。

(多個)通訊連接770能夠在通訊媒體上對另一計算實體做通訊。通訊媒體以調變過的資料訊號來傳遞資訊，例如電腦可執行的指令、音訊或視訊輸入或輸出、或其他資料。調變過的資料訊號是具有以將資訊編碼於訊號中的方式所設定或改變之一或更多個特徵的訊號。舉一例但不限制的來說，通訊媒體可以使用電、光、射頻(RF)或其他的載體。

軟體780可以包括一或更多個軟體模組。舉例而言，軟體780可以包括雷射射束軟體模組782(其用於設定雷射射束參數和/或控制雷射射束來源)、基板載台移動模組784(其用於設定沿著軸線的基板位置和控制基板載台)、射束掃描模組786(其用於決定射束掃描系統的參數和/或控制此種射束掃描系統)。一種範例性射束掃描系統可以包括一對檢流計。控焦模組780也可以包括場聚焦修正模組788以決定所要採取的行動(例如移動調焦透鏡)來修正像場彎曲。射束徑模組790可以控制移動來使射束聚焦在特殊距離以獲得所選擇的射束徑。

雖然為了方便呈現而以特殊順序來描述了某些揭示之方法的操作，但是應該了解此種描述方式涵蓋了重新排列，除非上文所列的特定語言要求了特殊次序。舉例而言，依序描述的操作在某些情形下可以重新排列或同時進行。此外，為了簡單起見，所附圖式可能沒有顯示揭示之方法可以配合其他方法來使用的多樣方式。

任何揭示的方法可以實施成儲存在一或更多個電腦可讀取的儲存媒體(譬如一或更多種媒體光碟、揮發性記憶體構件(例如DRAM或SRAM)的電腦可執行的指令或非揮發性記憶體構件(例如快閃記憶體或硬碟))且在電腦(譬如任何市售可得的電腦，包括智慧型電話或其他行動裝置，其包括計算硬體)上執行之電腦可執行的指令。電腦可讀取的儲存媒體一詞不包括通訊連接，例如訊號和載波。用於實施揭示的技術之任何電腦可執行的指令以及於實施揭示的具體態樣期間所產生和使用的任何資料可以儲存在一或更多個電腦可讀取的儲存媒體上。電腦可執行的指令舉例而言可以是專屬之軟體應用程式、經由網路瀏覽器所存取或下載的軟體應用程式、或其他軟體應用程式(例如遠程計算應用程式)的一部分。此種軟體舉例而言可以在單一本地電腦(譬如任何適合之市售可得的電腦)上或在使用一或更多個網路電腦的網路環境中(譬如經由網際網路、廣域網路、區域網路、主從式網路(例如雲端計算網路)或其他此種網路)中執行。

此外，任何基於軟體的具體態樣(舉例而言，包括電腦可執行的指令以使電腦進行任何揭示的方法)可以經由適合的通訊手段而上傳、下載或遠端存取。此種適合的通訊手段舉例而言包括網際網路、全球資訊網、網內網路、軟體應用程式、纜線(包括光纖纜線)、磁性通訊、電磁通訊(包括射頻、微波、紅外線通訊)、電子通訊或其他此種通訊手段。

圖8示範聚焦組件808，其基於組件止擋810A~810C而可以轉移到固定的位置(例如808A)。載台802沿著物鏡814的軸線812來轉移聚焦組件808。聚焦組件808包括透鏡806，其可以在聚焦組件808裡轉移以調整物鏡814所建立的射束聚焦位置，如此以補償像場彎曲或非平坦的基板。透鏡806的一個代表性位置則顯示在806A。

鑒於有許多可以應用揭示之發明原理的可能具體態樣，故應該體認示範的具體態樣只是本發明的較佳範例而不應該當成限制本發明的範圍。本發明的範圍反而是由下面的請求項所界定。我們因此請求所有落於這些請求項的範圍和精神裡的當作我們的發明。