專利名稱：用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光微加工設(shè)備，尤其涉及一種用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置及其方法。
背景技術(shù)：
由于IT產(chǎn)業(yè)(小型cell)及電視(大型cell)等不同用途的電子產(chǎn)品持續(xù)增長需求，對于玻璃基底或PET基底的不可視區(qū)域上導(dǎo)電薄膜蝕刻有較高刻蝕功能性要求。具體體現(xiàn)在蝕刻導(dǎo)電薄膜厚度在200nm 30um范圍內(nèi)變化時，可以制造出穩(wěn)定的較小線寬、 功能完好的導(dǎo)電膜層線條要求。傳統(tǒng)的導(dǎo)電膜層線條功能的實現(xiàn)是運用絲網(wǎng)印刷方式，不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧嫌∷挾茸罴?xì)只能達(dá)到lOOum，且良品率較低，線性不均勻，更換不同批次產(chǎn)品較為繁瑣，需要用化學(xué)藥水清洗，繃網(wǎng)張力值較小，成本亦較高，產(chǎn)生的廢氣液嚴(yán)重影響環(huán)境，成品材料耐磨性、耐化學(xué)藥品性較差，易老化發(fā)脆。該印刷方式工序復(fù)雜、生產(chǎn)中需要較多耗材，產(chǎn)線需要較多人力維護(hù)，存在較大的局限性，絲網(wǎng)印刷不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧弦_的線性不良成為導(dǎo)致顯示器和觸摸屏失效的重要因素，這些不良品都是對已經(jīng)接近成品的電子材料一種重要浪費。不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧系募す馕g刻方法可以避免這些問題的出現(xiàn)，而且激光具有非接觸、無污染環(huán)境、易控制等特性，使其成為當(dāng)代不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧暇€寬控制的重要應(yīng)用熱點，并且逐漸會在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。首先，不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧舷涤筛呒兌鹊慕饘俚奈⒘?、粘合劑、溶劑、助劑所組成的一種機械混和物的粘稠狀的漿料。不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧蠈ζ浣M成物質(zhì)要求十分嚴(yán)格，其品質(zhì)的高低、含量的多少，以及形狀、 大小對不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧闲阅芏加兄芮嘘P(guān)系。用激光器蝕刻不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧峡梢赃_(dá)到較穩(wěn)定的線寬，使不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧系木€寬最細(xì)可以達(dá)到20um，可以使未來觸摸屏不可視區(qū)域更小，激光刻蝕時可以方便的更換蝕刻圖形，無廢棄物產(chǎn)生，可大量節(jié)省研發(fā)成本及縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置及其方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置，特點是高頻率短脈沖激光器的輸出端布置有光間，光間的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡，擴(kuò)束鏡的輸出端依次布置有45度全反射鏡，45度全反射鏡的輸出端依次布置有動態(tài)聚焦鏡和掃描場鏡，掃描場鏡正對于工作平臺， 所述工作平臺的一側(cè)安裝有吹氣裝置，所述工作平臺的另一側(cè)安裝有集塵裝置。進(jìn)一步地，上述的用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置，其特征在于所述高頻率短脈沖激光器是波長為266nm 1064nm、脈寬在IOOps 50ns、頻率在IOKHz
3200KHz的激光器。上述裝置用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ姆椒?，高頻率短脈沖激光器發(fā)出的激光經(jīng)光間控制開關(guān)光，光間控制激光光束后經(jīng)過擴(kuò)束鏡對光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，改善光束傳播的發(fā)散角使光路準(zhǔn)直，擴(kuò)束后的光束到達(dá)45度全反射鏡，光路垂直改向，繼而到達(dá)動態(tài)聚焦鏡和振鏡，掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，圖形轉(zhuǎn)化在工作平臺上的加工材料上，蝕刻產(chǎn)生的粉塵由吹氣裝置中吹入集塵裝置中。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明通過不同波長的高頻率的脈沖激光器作為激光源，對不同觸摸屏產(chǎn)品中不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧线M(jìn)行激光蝕刻，使不可視區(qū)域的薄膜材料在高頻率的短脈沖激光器的作用下氣化而達(dá)到蝕除的目的，通過高精度動態(tài)聚焦鏡和振鏡配合，一次性實現(xiàn)蝕刻范圍500mmX500mm，產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過吹氣系統(tǒng)和大流量積塵系統(tǒng)集塵，從而加工出無污染、線性穩(wěn)定、功能完好的觸摸屏電子產(chǎn)品。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖1 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表
附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義1高頻率短脈沖激光器2光閘3擴(kuò)束鏡445度全反射鏡5動態(tài)聚焦鏡6振鏡7吹氣裝置8加工材料9集塵裝置10工作平臺
具體實施例方式本發(fā)明提供一種激光蝕刻觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧系脑O(shè)備和方法，采用高頻率的短脈沖激光器，加工的材料為高導(dǎo)電率的導(dǎo)電薄膜材料，激光經(jīng)過動態(tài)聚焦鏡和振鏡，在整個500mmX 500mm不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧戏秶鷥?nèi)實現(xiàn)聚焦，不可視區(qū)域內(nèi)導(dǎo)電薄膜材料吸收具有高峰值功率的脈沖式激光氣化，從而達(dá)到蝕刻效果。如圖1所示，用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置，高頻率短脈沖激光器1的輸出端布置有光閘2，高頻率短脈沖激光器1是波長為266nm 1064nm、脈寬在 IOOps 50ns、頻率在IOKHz 200KHz的激光器，光閘2的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡3，擴(kuò)束鏡 3的輸出端依次布置有45度全反射鏡4，45度全反射鏡4的輸出端依次布置有動態(tài)聚焦鏡
45和掃描場鏡6，掃描場鏡6正對于工作平臺10，工作平臺10的一側(cè)安裝有吹氣裝置7，工作平臺10的另一側(cè)安裝有集塵裝置9。上述裝置用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧?，加工前激光焦點聚焦位于不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧系纳媳砻?，高頻率短脈沖激光器1發(fā)出的激光經(jīng)光間2控制開關(guān)光，光閘2控制激光光束后經(jīng)過擴(kuò)束鏡3對光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，一方面改善光束傳播的發(fā)散角，達(dá)到光路準(zhǔn)直的目的，另外一方面，對激光光束同軸擴(kuò)束，使得聚焦后光斑更小，從而實現(xiàn)激光穩(wěn)定刻蝕的目的；擴(kuò)束后的光束到達(dá)45度全反射鏡4，光路垂直改向，繼而到達(dá)動態(tài)聚焦鏡5和振鏡6，動態(tài)聚焦鏡可以使焦點都聚焦在同一焦平面上，可以有效避免大幅面掃描時產(chǎn)生的邊緣離焦現(xiàn)象；掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，圖形轉(zhuǎn)化在工作平臺10上的加工材料8 上，蝕刻產(chǎn)生的粉塵由吹氣裝置(7)產(chǎn)生向右的氣流，由集塵裝置(9)吸氣收集粉塵，加工過程穩(wěn)定。控制系統(tǒng)根據(jù)加工圖的識別和導(dǎo)入之后，使用高速振鏡的大幅面掃描，一次性加工產(chǎn)品，大大提高加工效率；在蝕刻的同時吹氣和集塵裝置打開，吹氣角度根據(jù)振鏡掃描角度和激光焦距計算得來，使其在特定的吹氣角度下配合大流量集塵器達(dá)到最佳集塵效果； 吹氣裝置7產(chǎn)生離子風(fēng)，使其產(chǎn)生向右的氣流，通過集塵裝置9將加工產(chǎn)品產(chǎn)生的粉塵帶走。脈沖激光經(jīng)過擴(kuò)束鏡準(zhǔn)直擴(kuò)束后，通過動態(tài)聚焦鏡聚焦，再經(jīng)過振鏡，實現(xiàn)一次性加工范圍為500mmX500mm以內(nèi)高精度、高速掃描。將蝕刻圖形導(dǎo)入加工軟件中，將圖形分為對位圖層和加工圖層；將PET基底或者玻璃基底的不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧戏胖闷矫娑染容^高吸附平臺上，放置產(chǎn)品后真空吸附打開，確保產(chǎn)品在加工過程中不移位；激光按照設(shè)計圖形進(jìn)行蝕刻，在蝕刻的同時打開吹氣和積塵系統(tǒng)，確保蝕刻產(chǎn)生的粉塵全部吸入集塵系統(tǒng)中，以提高高頻率脈沖激光器蝕刻不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧系墓に囍貜?fù)性和穩(wěn)定性。其中，蝕刻材料為不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧?，蝕刻基底為玻璃基底或者PET基底，也可以是雙面強化玻璃和單面強化玻璃。本發(fā)明通過不同波長的高頻率的脈沖激光器作為激光源，對不同觸摸屏產(chǎn)品中不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧线M(jìn)行激光蝕刻，使不可視區(qū)域的薄膜材料在高頻率的短脈沖激光器的作用下氣化而達(dá)到蝕除的目的，通過高精度動態(tài)聚焦鏡和振鏡配合，一次性實現(xiàn)蝕刻范圍500mmX500mm，產(chǎn)生的粉塵由吹氣裝置產(chǎn)生向右的氣流，由集塵裝置吸氣收集粉塵，從而加工出無污染、線性穩(wěn)定、功能完好的觸摸屏電子產(chǎn)品。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置，其特征在于高頻率短脈沖激光器 (1)的輸出端布置有光閘O)，光閘( 的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡(3)，擴(kuò)束鏡C3)的輸出端依次布置有45度全反射鏡0)，45度全反射鏡(4)的輸出端依次布置有動態(tài)聚焦鏡( 和掃描場鏡(6)，掃描場鏡(6)正對于工作平臺(10)，所述工作平臺(10)的一側(cè)安裝有吹氣裝置(7)，所述工作平臺(10)的另一側(cè)安裝有集塵裝置(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置，其特征在于所述高頻率短脈沖激光器(1)是波長為 1064nm、脈寬在IOOps 50ns、頻率在 IOKHz 200KHz的激光器。
3.利用權(quán)利要求1所述裝置用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ姆椒?，其特征在于高頻率短脈沖激光器(1)發(fā)出的激光經(jīng)光間( 控制開關(guān)光，光間( 控制激光光束后經(jīng)過擴(kuò)束鏡C3)對光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，改善光束傳播的發(fā)散角使光路準(zhǔn)直，擴(kuò)束后的光束到達(dá)45度全反射鏡G)，光路垂直改向，繼而到達(dá)動態(tài)聚焦鏡( 和振鏡(6)，掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，圖形轉(zhuǎn)化在工作平臺(10)上的加工材料(8)上，蝕刻產(chǎn)生的粉塵由吹氣裝置(7)產(chǎn)生氣流，由集塵裝置(9)吸氣收集粉塵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于刻蝕觸摸屏上不可視區(qū)域?qū)щ姳∧さ难b置及方法，高頻率短脈沖激光器的輸出端布置有光閘，光閘的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡，擴(kuò)束鏡的輸出端依次布置有45度全反射鏡，45度全反射鏡的輸出端依次布置有動態(tài)聚焦鏡和掃描場鏡，掃描場鏡正對于工作平臺，工作平臺的一側(cè)安裝有吹氣裝置，工作平臺的另一側(cè)安裝有集塵裝置。采用優(yōu)化的光路聚焦系統(tǒng)和高頻率的脈沖激光器，對不可視區(qū)域?qū)щ姳∧げ牧线M(jìn)行蝕刻，得到較細(xì)較穩(wěn)定的線寬，且不損傷基底。
文檔編號B23K26/40GK102218608SQ20111012855
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者張偉, 狄建科, 趙裕興 申請人:江陰德力激光設(shè)備有限公司, 蘇州德龍激光有限公司