TWM322096U - Laser etching device - Google Patents

Description

M322096 4 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本案是關於-種雷紐刻裝置，更制地，本案是關於一種 用以蝕刻背光模組元件的雷射餘刻装置。 【先前技術】 近幾年來’以雷射加工方式製作高解析度電極圖案，相較於 傳統的光微影濕侧製程，具有步驟簡化、省時、降低成本以及 減少污染性酸驗溶液之使用、減少钱刻深度誤差等等的優點，特 別是在平面顯示器背光模組的光學元件製作上，使用雷射加工方 式作為導絲H可提料光板之輝絲度與整體亮度之均 勻性，並相較於濕姓刻製程具有較高的重現性。 現有技術使㈣雷祕魏置，欲生產大尺寸產品時，使用 XY平台放置欲韻刻樣本，將雷射光源固定以移動灯平台 的方式來定位和加工；而對於較精密的小尺寸元件雕刻，則使; 振鏡馬達纟絲做快速、顿目的加玉。 /然而’現有技術的雷射钱刻裝置具有一些缺點 ，例如ΧΥ平 台系統所需加工咖較長，不_於高密度元件的製作與量產， 而使用振鏡馬達系統則可能會有產品尺寸限制以及位準不夠精確 的問題’且振鏡馬達系統加工的產品，會因雷射光射入角度偏斜 而曰產生失真的問題’因此習知雷射侧裝置難以符合大面 件且需尚密度、高精準度的產品需求。、 ，疋之故發明人鏗於習知技術之設計缺失，乃經悉心試驗 與研究’並-本錢而不捨之精神，發明出本案「雷射姓刻裝置， M322096 % 4 以下為本案之簡要說明。 【新型内容】 本案之目的在於提供一種雷射蝕刻裝置，特別是用以蝕刻一 背光模組元件的雷射蝕刻裝置，其包含用以產生一雷射光束的雷 射光源’用以接收及傳送該雷射光束的導光系統，以及用以承載 及移動该背光模組元件的一平台，其中該導光系統包含一振鏡式 ^ 掃描系統’用以調整該雷射光束打入該背光模組元件的位置。 根據上述的構想，本案之雷射蝕刻裝置結合了振鏡掃描系統 和機械平台來钕刻背光模組元件，因此可對大尺寸模具或元件作 高速精密的乾蝕刻。 本案之另一目的在於提供一種雷射蝕刻裝置，用以蝕刻一元 件’該雷射爛裝置包含用以產生_雷射光束的_雷射光源，用 以接收及傳送該雷射光束的—導光祕，以及用以承載及移動該 兀件的一平台’其中該導光系統包含用以調整該雷射光束打入該 • 兀件的位置的一振鏡式掃描系統，以及一鉛直光產生裝置，用以 使該雷射錄⑽直方向打入該元件 ，且該鉛直光產生裝置為一 ' 遠心平場透鏡。 ’ ^ 於上述的雷射蝕刻裝置中，該背光模組元件可為一導光板或 導光板之模仁，且該背光模組元件之尺寸可大於462.25平方 △ = Ul5mm X 215mm)，而不受到習知振鏡系統雷射蝕刻裝置 的元件尺寸限制。 於上述的雷射蝕刻裝置中，其中該雷射光束之模式為TEM〇〇。 於上述的雷射蝕刻裝置中，其中該平台為一 XY軸機械平台。 、M322096 » 《 . 本案之另一目的在於提供一種雷射蝕刻裝置之導光系統，用 以將一雷射光束打入一元件，該導光系統包含一振鏡式掃描系 統，用以調整該雷射光束打入該元件的位置，以及一鉛直光產生 裝置，用以使該雷射光束以鉛直方向打入該元件，其中該鉛直光 產生裝置為一遠心平場透鏡。 根據上述的構想，本案於雷射蝕刻裝置之導光系統結合高速 振鏡馬達和遠心平場透鏡，以使雷射光束於元件上的每一打點均 鲁 是以鉛直方向打入，改善了傳統導光系統採用一般透鏡時因雷射 光射入角度偏斜而產生的失真問題。 根據上述的構想，該背光模組元件可為一導光板或是一導光 板之模仁，且該背光模組元件之尺寸可大於462.25平方公分 (215mm X 215mm) 〇 根據上述的構想，其中該雷射光束之模式為TEM〇〇。 本案之功效與目的，可藉由下列實施方式說明，俾有更深入 之了解·· 【實施方式】 以下針對本案較佳實施例的雷射蝕刻裝置進行描述，但實際 之配置及所採行之方法並不必須完全符合所描述之内容，熟習本 技藝者當能在不脫離本發明之實際精神及範圍的情況下，做出種 種變化及修改。 首先請參閱第一圖，其為本案雷射蚀刻裝置之第一實施例的 結構示意圖，該雷射蝕刻裝置〗包含一雷射光源11，例如二極體 激發式雷射模組，用以產生一雷射光束12，在此實施例中所選擇 8 ^ M322096 i =射光束模式為TEMgg，該雷射光束12由—導麵統i3接收 W L之後打入一背光模組元件16,其中該導光系統13更包含一 振鏡式掃描系統17，用以調整該光束12打人該 元 π的位置，此外，該背光模組元件16係放置於—平台15 該平台15可移動並定位該背光模組元件16。 明i閱第一圖’其為導光系統u及振鏡式掃描系統η的立 體結構示：t®，鎌鏡式掃㈣統η為一 χγ軸高速掃描振鏡系 ^匕έ X軸振鏡171和Υ軸振鏡丨72，以快速並精確地將雷射 光束12定位後經過一平場聚焦透鏡19於元件上打點。 在前述實施例中，該背光模組元件16可為一導光板，或是一 導光板之模仁，而該平台15為一 χγ軸機械平台（χ_γ taWe)， 在驅動器、軸控卡與電腦軟體等的控制下，平台15可移動並準確 定位該背光模組元件16。 知上所述，本案所提供的雷射钱刻裝置結合了可高速精密打 點的振鏡式知描糸統17以及可放置並移動大尺寸元件的χγ平台 15,提高習知僅使用χγ平台系統來蝕刻導光板或其他背光模組 元件的蝕刻效能，同時元件尺寸不再受到僅使用振鏡系統來打點 時的產品尺寸限制，一般僅使用振鏡系統來蝕刻背光模組元件的 雷射姓刻裝置，掃描範圍約為100mm X 100mm，最大範圍約在 215mm X 215mm，而本案所提供的雷射蝕刻裝置i因為結合振鏡 式掃描系統17以及XY平台15，產品尺寸範圍將可達462.25平 方公分（215mm X 215mm)以上。 請參閱第三圖’其為本案雷射姓刻裝置之第二實施例的結構 示意圖，該雷射蝕刻裝置3包含一雷射光源31，例如二極體激發 、M322096 « 式雷射模組，用以產生一雷射光束32，在此實施例中所選擇的雷 射光束模式為TEM〇0，該雷射光束32由一導光系統33接收並傳 送之後打入一元件36，其中該導光系統33更包含一振鏡式掃描系 統37 ’用以調整該雷射光束32打入該元件％的位置，以及一鉛 直光產生裝置39，用以使該雷射光束32以鉛直方向打入該元件 36。此外’該雷射蝕刻裝置3還包含一平台％用以承載及移動該 元件36 ’在此實施例中，該平台35為一灯軸機械平台（χ_γ table) ’在驅動器、軸控卡與軟體等的控制下，平台35可移動並 .準確定位該元件36。 在上述實施例中，該鉛直光產生裝置39為一遠心平場透鏡 (telecentric lens)，相較於第一實施例之導光系統13使用習知的 平％聚焦透鏡19，即一般振鏡掃描系統所採用的f/0透鏡，此實 施例所使用的遠心平場聚焦透鏡39可有效改善因雷射光射入角度 偏斜而產生的失真問題。請參閱第四圖，其為比較一般振鏡系統 所採用的f/0透鏡19與本實施例之遠心平場透鏡39產生之光束 • 的差別，一般透鏡19會因光束投射角度而有視角失真的缺點，而 採用遠心平場透鏡組合的錯直光產生裝置39的設計，即可達到低 失真率，以符合雷射餘刻精密元件時所需的品質要求。 • 請參_五®，其為本翁雜難置之導衫統53的立體 結構示意圖，該導光系統53係用以將-雷射光束52打入一元件 56，其包含-振鏡式掃描系統57，用以調整該雷射光束&打入該 元件56的位置，以及-錯直光產生裝置分，用以使該雷射光束 52以鉛直方向打入該元件56。 在績麵巾，該f縣束％域M tem〇g，練鏡式掃 M322096 描系、、充57為一 χγ軸向速掃描振鏡系統，包含χ軸振鏡"I和γ 轴振鏡572 ’以快速並精確的將雷射光束52定位後該直朵 產生裝置59祕件56上_，而雜絲魅裝置 心平場透鏡。 ^在前述實施例中’元件36、56可為—導光板，或是—導光板 之模仁其並不限制於縣模組元件，任何需要高精密度、高 精準度π效能、南產能及失真率極低之雷射打點的產品元件， 均可使用本案之雷概難置鱗光祕。 綜上所述’本案所提供之雷職職置3和雷植刻裝置之 以及除了具有第—實施例之_佩裝置1的高效能， 以及產口口尺寸可大於蚁25平方公分（215酿χ 2 =伽之外，因在導光系統33、53上使用了振鏡系統3= 場透鏡％％ ’來取代f知振鏡掃描系統採用的一般 透鏡，有效改善了習知雷機刻裝置之產品元件圖樣失真的問題。 作的^^7#彻健實補詳細·補作，_限制本創 此狀士雜3膽，適當而作賴的改 ^圍周整’输失本創作蝴職，亦娜峨之精神 【圖式簡單說明】 2裝置之第一實施例的結構示意圖； 味意圖； 3_之導光錢及振鏡式掃㈣統的立體結 第圖本案之雷射韻刻裝置之第二實施例的結構示意圖； M322096 第四圖：比較一般透鏡與遠心平場透鏡所產生之光束的示意 圖；以及 第五圖：本案雷射蝕刻裝置之導光系統的立體結構示意圖。 【主要元件符號說明】 1、3 雷射蝕刻裝置 η、31 雷射光源 12、32、52 雷射光束 13、33、53 導光糸統 15、35 平台 16 背光模組元件 17、37、57 振鏡式掃描系統 36、56 元件 39、59 錯直光產生裝置 12

Claims (1)

1. M322096 九、申請專利範圍： 元件，該雷射蝕刻裝 L 一種雷射蝕刻裝置，用以蝕刻—背光模組 置包含： 一雷射光源，用以產生一雷射光束； 一導光系統，用以接收及傳送該雷射光束；以及 -平台’糾承姐移_背光·元件， 其中料光祕包含-振鏡式掃辦統，肋調整該雷射 光束打入該背光模組元件的位置。 2.如申請專利範圍第i項所述的雷射崎裝置，其中該雷射 之模式為TEMoo。 2申請專利範圍第丄項所述的雷射_裝置，其中該背光模組 兀件為一導光板。 4·=申請細刪！項所述的雷_騎置，其_光模組 70件為一導光板之模仁。 =申請專利範圍第i項所述的雷射餘刻裝置，其中該背光模組 70件之尺寸大於462.25平方公分。 6. 如申請專利範圍第1項所述的訪餘騎置，其中該平台為一 XY軸機械平台。 A ^ 口 _ 7. ―種雷射_裝置，用以侧-树，該雷她刻裝置包含： 一雷射光源，用以產生一雷射光束； 一導光系統，用以接收及傳送該雷射光束；以及 一平台，用以承載及移動該元件， 13 M322096 其中該導光系統包含： 一振鏡式掃描系統，用以調整該雷射光束打入該元件的位 置；以及 一鉛直光產生裝置，用以使該雷射光束以鉛直方向打入該 元件。 8·如申叫專利範圍第7項所述的雷射钮刻裝置，其中該雷射光束 之模式為TEM〇〇。 9·如申請專利範圍第7項所述的雷射蝕刻裝置，其中該元件為一 導光板。 ' 10·如申請專利範圍第7項所述的雷射蝕刻裝置，其中該元件為一 導光板之模仁。 11. 如申請專利範圍第7項所述的雷射餘刻裝置，其中該元件之尺 寸大於462.25平方公分。 12. 如申請專利範圍第7項所述的雷射姓刻裝置，其中該平台為一 XY軸機械平台。 13. 如申4專利犯圍第7項所述的雷射侧裝置，其中該錯直光產 生裝置為一遠心平場透鏡。 14· 一種雷射蝕刻裝置之導本 等先糸統，用以將一雷射光束打入一元 件，該導光系統包含： -振鏡式掃描系統’_調整該雷射光束打人該元件的位 置；以及 -M322096 « -鉛直光產生裝置，用以使該雷射光束_直方向打入該 元件。 15·如申請專利範圍第14項所述的導光系統，其中該雷射光束之 模式為TEMq〇。 16·如申請專利範圍第14項所述的導光系統，其中該元件為一導 光板。 17·如申請專利範圍第14項所述的導光系統，其中該元件為一導 光板之模仁。 18·如申請專利範圍第14項所述的導光系統，其中該元件之尺寸 大於462.25平方公分。 19·如申請專利範圍第14項所述的導光系統’其中該錯直光產生 裝置為一遠心平場透鏡。

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