專利名稱：用于面板電路制作的雷射直寫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雷射直寫裝置，特別是一種用于面板電路制作的雷射直寫裝置。
背景技術(shù)：
近年來光電產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，觸控面板及電漿面板成為光電產(chǎn)業(yè)主要產(chǎn)品其中之 一。觸控技術(shù)可分為電阻式、電容式等技術(shù)，其中透明導(dǎo)電玻璃及透明導(dǎo)電膜為其關(guān)鍵組 件，因玻璃不具導(dǎo)電性，因此需在玻璃或其它透明絕緣材質(zhì)的基材上鍍一層透明導(dǎo)電薄膜， 并在透明導(dǎo)電薄膜上制作金屬電極以感應(yīng)透明導(dǎo)電薄膜因觸碰產(chǎn)生的電壓變化而得知觸 碰位置。如圖1所示，為一觸控面板aio的示意圖，包含可視區(qū)al2及非視區(qū)al4，非視區(qū) al4為面板外框遮蓋處，金屬電極al6位于非視區(qū)al4中，使得使用者于外觀上看不到金屬 電極al6等電路連接，由于目前產(chǎn)品往窄緣化發(fā)展，因此金屬電極al6電路也被要求愈來愈 精細(xì)化。在電漿面板制程中，于玻璃基材上鍍一層透明導(dǎo)電薄膜，將導(dǎo)電薄膜制成特殊圖 案電路成為透明電極，因面板使用時(shí)產(chǎn)生大量熱能會(huì)使透明電極的阻值上升，因此在透明 電極上制作金屬電極以增加導(dǎo)電度，另為避免金屬電極造成發(fā)光的阻礙，金屬電極導(dǎo)線必 須做得相當(dāng)纖細(xì)。目前金屬電極的制程主要為采用蝕刻制程或網(wǎng)版印刷制程，電漿面板的蝕刻制程 系于透明電極上依序鍍上鉻、銅及鉻三層金屬，再以濕式蝕刻制程將金屬蝕刻成所需圖樣； 觸控面板的網(wǎng)版印刷制程則將銀電極漿料透過具所需圖樣的網(wǎng)版印刷在透明電極上。另外 仍有以網(wǎng)版印刷方式將銀電極漿料制作成感旋光性的漿料，以印刷的方式將此材料整面印 刷至附有透明電極的玻璃基板上面，再以黃光制程將銀電極漿料蝕刻成所需的圖案。然而，不論是蝕刻或網(wǎng)版印刷皆有精度的瓶頸，在電極電路要求愈來愈精細(xì)的情 況下，常會(huì)造成導(dǎo)線間短路、精度不良或粗細(xì)不一致的問題。再者，為管控質(zhì)量，于蝕刻制程 或網(wǎng)版印刷制程后，需以目視或儀器檢測(cè)是否有導(dǎo)線短路，再佐以雷射劃線技術(shù)將溢越線 距的金屬部分移除，以修復(fù)短路導(dǎo)線，勢(shì)必增加人力、物力及制程復(fù)雜度。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本創(chuàng)作提出一種用于面板電路制作的雷射直寫裝置，用以加工包含基 板及位于基板上的至少一金屬薄膜區(qū)域的面板，可直接在具金屬薄膜上以雷射劃線技術(shù)刻 劃出電路，由于雷射劃線的精度高，可解決蝕刻或網(wǎng)版印刷精度不良的問題，亦可免除后續(xù) 檢測(cè)修補(bǔ)的程序。本創(chuàng)作提出的雷射直寫裝置包含雷射模塊、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及加工平臺(tái)。雷射模塊包含雷射光源、監(jiān)控單元及輸出單元。雷射光源用以產(chǎn)生第一激光束，監(jiān) 控單元用以接收并調(diào)校第一激光束而輸出第二激光束，輸出單元連接于監(jiān)控單元，接收并 聚焦第二激光束而后輸出第三激光束。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)承載雷射模塊，用以沿第一方向及垂直于第一方向的第二方向移動(dòng)雷射模塊。加工平臺(tái)位于雷射模塊下方，承載具至少一金屬薄膜區(qū)域的面板，使金屬薄膜區(qū) 域接受第三激光束聚焦照射直接蝕刻金屬部分，加工平臺(tái)漫射通過面板的第三激光束以避 免傷害面板的基板。有關(guān)本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例及其功效，茲配合
如后。
附圖說明[0012]圖1為一種公知觸控面板的示意圖O[0013]圖2為本創(chuàng)作的示意圖。[0014]圖3為本創(chuàng)作的雷射模塊的示意圖O[0015]圖4 為本創(chuàng)作的加工面板的示意圖O[0016]圖5為本創(chuàng)作的加工平臺(tái)的示意圖O[0017]符號(hào)說明[0018]alO觸控面板al2 可視區(qū)[0019]al4非視區(qū)al6 金屬電極[0020]20 雷射模塊22 雷射光源[0021]24 監(jiān)控單元241 第一光曲路器[0022]242雷射光閘243 第一分光鏡[0023]244光譜儀245 雷射功率衰減器[0024]246第二分光鏡247 光功率計(jì)[0025]248第二光曲路器249 光束整形器[0026]250準(zhǔn)直擴(kuò)束器251 第三光曲路器[0027]252第三分光鏡253:第四光曲路器[0028]254光束輪廓分析儀26 輸出單元[0029]261第四分光鏡262 伸縮光束管[0030]263校正模塊2632 線性可調(diào)底座[0031]2634 光束質(zhì)量增強(qiáng)器2636 聚焦鏡組[0032]264音圈馬達(dá)265 噴嘴[0033]266對(duì)位視覺模塊2661 第一旁軸攝影機(jī)[0034]2662 濾光片2663 第二旁軸攝影機(jī)[0035]2664 色差校正鏡組2665 同軸攝影機(jī)[0036]30 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)40 加工平臺(tái)[0037]42 透明平板44 金屬平板[0038]50 面板52 基板[0039]54 金屬薄膜區(qū)域60 第一激光束[0040]61 第二激光束62 第三激光束[0041]63 第一反射光束64:第一橫向偏移光束[0042]65第二反射光束66:第二橫向偏移光束[0043]67 第三橫向偏移光束70 主機(jī)[0044]72:顯示器X 第一方向Y:第二方向Z 第三方向
具體實(shí)施方式
以下舉出具體實(shí)施例以詳細(xì)說明本創(chuàng)作的內(nèi)容，并以圖示作為輔助說明。說明中 提及的符號(hào)系參照?qǐng)D標(biāo)符號(hào)。請(qǐng)參照?qǐng)D2及圖3，是本創(chuàng)作的示意圖。本創(chuàng)作提出的雷射直寫裝置包含雷射模塊 20、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)30及加工平臺(tái)40，用以加工包含基板52及位于基板52上的至少一金屬薄膜 區(qū)域54的面板50 (如圖4所示)。雷射模塊20包含雷射光源22、監(jiān)控單元24及輸出單元26。雷射光源22用以產(chǎn) 生第一激光束60，監(jiān)控單元24用以接收、監(jiān)測(cè)第一激光束60的特性，并調(diào)校第一激光束60 而輸出第二激光束61，輸出單元26連接于監(jiān)控單元24，接收并聚焦第二激光束61而后輸 出第三激光束62。于此，雷射光源22產(chǎn)生的第一激光束60實(shí)質(zhì)上為532nm波長(zhǎng)的綠光雷射。監(jiān)控單元24包含第一光曲路器241、雷射光間242、第一分光鏡243、光譜儀244、 雷射功率衰減器245、第二分光鏡246、光功率計(jì)247、第二光曲路器248、光束整形器249、 準(zhǔn)直擴(kuò)束器250、第三光曲路器251、第三分光鏡252、第四光曲路器253及光束輪廓分析儀 254。第一光曲路器241接收第一激光束60，用以將第一激光束60位移90度至雷射光閘 242，雷射光間242于電源開啟時(shí)才使第一激光束60通過雷射光間242至第一分光鏡243， 第一分光鏡243分光第一激光束60為90度角偏移的第一反射光束63及與原行進(jìn)方向相 同的第一橫向偏移光束64。光譜儀244接收第一橫向偏移光束64并分析其光譜，雷射功率 衰減器245接收第一反射光束63并控制其功率后輸出至第二分光鏡246，第二分光鏡246 分光第一反射光束63為90度角偏移的第二反射光束65及與原行進(jìn)方向相同的第二橫向 偏移光束66。光功率計(jì)247接收第二反射光束65并分析其功率，第二光曲路器248接收第 二橫向偏移光束66并將的90度位移至光束整形器249，光束整形器249接收第二橫向偏移 光束66，用以將第二橫向偏移光束66的高斯能量分布轉(zhuǎn)為平頂式(top-flat)能量分布后 輸出，準(zhǔn)直擴(kuò)束器250接收經(jīng)光束整形器249的第二橫向偏移光束66，并校準(zhǔn)其行進(jìn)方向及 直徑后輸出至第三光曲路器251，第三光曲路器251將第二橫向偏移光束66位移90度至第 三分光鏡252，第三分光鏡252分光第二橫向偏移光束66為90度角偏移的第二激光束61 及與原行進(jìn)方向相同的第三橫向偏移光束67。第四光曲路器253接收第三橫向偏移光束 67并將的90度位移至光束輪廓分析儀254，光束輪廓分析儀254用以分析第三橫向偏移光 束67，并提供實(shí)時(shí)的光參數(shù)上下限范圍作為質(zhì)量管控，當(dāng)光參數(shù)超出范圍時(shí)發(fā)出警告，使輸 出光的質(zhì)量得到管控并可對(duì)于雷射加工設(shè)定的參數(shù)提出記錄與更正警訊。輸出單元26包含第四分光鏡261、伸縮光束管262、校正模塊263、音圈馬達(dá)264、 噴嘴265及對(duì)位視覺模塊266。第四分光鏡261接收來自監(jiān)控單元24的第二激光束61，并 將第二激光束61偏移90度角，沿垂直于第一方向X與第二方向Y的第三方向Z輸出第二激 光束61。伸縮光束管262的一端連接于第四分光鏡261，使第四分光鏡261輸出的第二激 光束61通過伸縮光束管262至校正模塊263，校正模塊263連接于伸縮光束管262的另一 端，用以接收并聚焦經(jīng)過伸縮光束管262的第二激光束61。音圈馬達(dá)264連接于校正模塊263上，用以微調(diào)校正模塊263沿第三方向Z移動(dòng)，藉以調(diào)整第三激光束62打在面板50的 深度，以準(zhǔn)確蝕刻面板50的金屬薄膜區(qū)域54。噴嘴265連接于校正模塊263，接收經(jīng)校正 模塊263的第二激光束61，輸出第三激光束62。對(duì)位視覺模塊266連接于第四分光鏡261 的與伸縮光束管262相對(duì)側(cè)，用以觀測(cè)并輔助定位第三激光束62輸出的位置。校正模塊263包含線性可調(diào)底座2632、光束質(zhì)量增強(qiáng)器2634及聚焦鏡組2636。線 性可調(diào)底座2632 —端與伸縮光束管262連接，另一端與光束質(zhì)量增強(qiáng)器2634連接，線性可 調(diào)底座2632用以微調(diào)第三激光束62的光斑打在面板50的深度，光束質(zhì)量增強(qiáng)器2634用 以圓極化第二激光束61，以形成均勻的光斑，聚焦鏡組2636與光束質(zhì)量增強(qiáng)器2634連接， 用以聚焦第二激光束61。對(duì)位視覺模塊266包含第一旁軸攝影機(jī)2661、濾光片2662、第二旁軸攝影機(jī)2663、 色差校正鏡組2664及同軸攝影機(jī)2665。第一旁軸攝影機(jī)2661連接于第四分光鏡261，并 與伸縮光束管262相對(duì)，用以輔助精密定位第三激光束62輸出的位置，濾光片2662連接 于第一旁軸攝影機(jī)2661，用以濾除非532nm波長(zhǎng)的光，第二旁軸攝影機(jī)2663連接于濾光片 2662，用以輔助精密定位第三激光束62輸出的位置，色差校正鏡組2664連接于第二旁軸攝 影機(jī)2663，用以修正第二旁軸攝影機(jī)對(duì)第三激光束62感光位置的誤差，同軸攝影機(jī)2665與 色差校正鏡組2664連接，用以觀看第三激光束62。在此，本創(chuàng)作提出的雷射直寫裝置更包含主機(jī)70與顯示器72。主機(jī)70與對(duì)位視 覺模塊266的第一旁軸攝影機(jī)2661與第二旁軸攝影機(jī)663相連接，用以判別第一旁軸攝影 機(jī)2661與第二旁軸攝影機(jī)2663擷取的影像。顯示器72與對(duì)位視覺模塊266的同軸攝影 機(jī)2665連接，用以顯示同軸攝影機(jī)2665擷取到的畫面。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)30承載雷射模塊20，用以沿第一方向X及垂直于第一方向X的第二方 向Y移動(dòng)雷射模塊20，使其可依欲刻劃金屬薄膜區(qū)域54的圖樣移動(dòng)雷射模塊20。以本創(chuàng) 作的較佳實(shí)施例而言，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)30為龍門平臺(tái)。加工平臺(tái)40包含透明平板42與金屬平板44。加工平臺(tái)40位于雷射模塊20之 下，承載具至少一金屬薄膜區(qū)域54的面板50，使金屬薄膜區(qū)域54接受第三激光束62聚焦 照射直接蝕刻部分金屬，加工平臺(tái)40漫射通過面板50的第三激光束62以避免傷害面板50 的基板52 (如圖5所示)。在此，加工平臺(tái)40的透明平板42材質(zhì)可為硬度較玻璃低的光學(xué) 壓克力或高分子材質(zhì)，用以使透射面板50的第三激光束62經(jīng)金屬平板44漫射于透明平板 42中，使免于傷害面板50的基板52，但本創(chuàng)作非以此為限。本創(chuàng)作以精密的雙軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與可精密調(diào)整聚焦光斑位置的雷射光進(jìn)行三軸精 密定位，用以精確制作面板的電路，并透過漫射的加工平臺(tái)，保護(hù)面板免于雷射光的損害， 可解決蝕刻或網(wǎng)版印刷精度不良的問題，亦可免除后續(xù)檢測(cè)修補(bǔ)的程序。雖然本創(chuàng)作的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本創(chuàng)作， 任何熟悉此技術(shù)人員，在不脫離本創(chuàng)作的精神所作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，皆應(yīng)涵蓋于本創(chuàng)作 的范疇內(nèi)，因此本創(chuàng)作的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種用于面板電路制作的雷射直寫裝置，用以加工一面板，其特征在于，該面板包含一基板及位于該基板上的至少一金屬薄膜區(qū)域，該雷射直寫裝置包含一雷射模塊，包含一雷射光源，用以產(chǎn)生一第一激光束；一監(jiān)控單元，用以接收該第一激光束，調(diào)校該第一激光束而輸出一第二激光束；及一輸出單元，連接于該監(jiān)控單元，接收該第二激光束，聚焦該第二激光束后輸出一第三激光束；一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，承載該雷射模塊，用以沿一第一方向及垂直于該第一方向的一第二方向移動(dòng)該雷射模塊；及一加工平臺(tái)，位于該雷射模塊下方，承載該面板，使該金屬薄膜區(qū)域接受該第三激光束聚焦照射直接蝕刻金屬部分，該加工平臺(tái)漫射通過該面板的該第三激光束以避免傷害該基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的雷射直寫裝置，其特征在于，該雷射光源產(chǎn)生的該第一激光束為 532nm波長(zhǎng)的綠光雷射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的雷射直寫裝置，其特征在于，該監(jiān)控單元包含 一第一光曲路器，接收該第一激光束，用以將該第一激光束90度位移；一雷射光間，接收經(jīng)該第一光曲路器90度位移的該第一激光束，并使該第一激光束于 電源開啟時(shí)通過；一第一分光鏡，分光通過該雷射光間的該第一激光束為90度角偏移的一第一反射光 束及與原行進(jìn)方向相同的一第一橫向偏移光束；一光譜儀，接收該第一橫向偏移光束，用以分析該第一激光束的光譜； 一雷射功率衰減器，接收該第一反射光束，用以控制該第一反射光束的功率； 一第二分光鏡，分光通過該雷射功率衰減器的該第一反射光束為90度角偏移的一第 二反射光束及與原行進(jìn)方向相同的一第二橫向偏移光束；一光功率計(jì)，接收該第二反射光束，用以分析該第二反射光束的功率； 一第二光曲路器，用以將該第二橫向偏移光束90度位移；一光束整形器，接收經(jīng)該第二光曲路器90度位移的該第二橫向偏移光束，用以將該第 二橫向偏移光束的高斯能量分布轉(zhuǎn)為平頂式能量分布；一準(zhǔn)直擴(kuò)束器，接收經(jīng)光束整形器的該第二橫向偏移光束，用以校準(zhǔn)該第二橫向偏移 光束行進(jìn)方向及調(diào)整該第二橫向偏移光束的直徑；一第三光曲路器，用以將經(jīng)該準(zhǔn)直擴(kuò)束器的該第二橫向偏移光束90度位移； 一第三分光鏡，分光通過該第三光曲路器的該第二橫向偏移光束為90度角偏移的該 第二激光束及與原行進(jìn)方向相同的一第三橫向偏移光束；一第四光曲路器，用以將該第三橫向偏移光束90度位移；及一光束輪廓分析儀，接收該第四光曲路器90度位移的該第三橫向偏移光束，用以分析 該第三橫向偏移光束，當(dāng)光參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)發(fā)出警告。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的雷射直寫裝置，其中該輸出單元包含一第四分光鏡，接收該監(jiān)控單元中的該第三分光鏡輸出的該第二激光束，用以將該第 二激光束90度角偏移，沿垂直于該第一方向與該第二方向的一第三方向輸出該第二激光束；一伸縮光束管，其一端連接于該第四分光鏡，使由該第四分光鏡90度角偏移的該第二 激光束通過；一校正模塊，連接于該伸縮光束管的另一端，接收經(jīng)過該伸縮光束管的該第二激光束， 用以聚焦該第二激光束；一音圈馬達(dá)，連接于該校正模塊上，用以微調(diào)該校正模塊沿該第三方向移動(dòng)； 一噴嘴，連接于該校正模塊，接收經(jīng)該校正模塊的該第二激光束，輸出該第三激光束；及一對(duì)位視覺模塊，連接于該第四分光鏡的與該伸縮光束管相對(duì)側(cè)，用以觀測(cè)并輔助定 位該第三激光束輸出的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的雷射直寫裝置，其特征在于，該校正模塊包含 一線性可調(diào)底座，與該伸縮光束管連接；一光束質(zhì)量增強(qiáng)器，與該線性可調(diào)底座連接，用以圓極化該第二激光束；及 一聚焦鏡組，用以聚焦該第二激光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的雷射直寫裝置，其特征在于，該對(duì)位視覺模塊包含一第一旁軸攝影機(jī)，連接于該第四分光鏡，并與該伸縮光束管相對(duì)，用以輔助精密定位 該第三激光束輸出的位置；一濾光片，連接于該第一旁軸攝影機(jī)，用以使532nm波長(zhǎng)的光通過該濾光片； 一第二旁軸攝影機(jī)，連接于該濾光片，用以輔助精密定位該第三激光束輸出的位置； 一色差校正鏡組，連接于該第二旁軸攝影機(jī)，用以修正攝影機(jī)對(duì)該第三激光束感光位 置的誤差；及一同軸攝影機(jī)，連接于該色差校正鏡組，用以觀看該第三激光束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的雷射直寫裝置，其特征在于，還包含一主機(jī)，與該對(duì)位視覺模塊的 該第一旁軸攝影機(jī)與該第二旁軸攝影機(jī)相連接，用以判別該第一旁軸攝影機(jī)與該第二旁軸 攝影機(jī)擷取的影像。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的雷射直寫裝置，其特征在于，還包含一顯示器，與該對(duì)位視覺模塊 的該同軸攝影機(jī)連接，用以顯示該同軸攝影機(jī)擷取到的畫面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的雷射直寫裝置，其特征在于，該加工平臺(tái)包含 一光學(xué)壓克力平板，其硬度較玻璃的硬度低；及一金屬平板，用以使透射該面板的該第三激光束漫射于該光學(xué)壓克力平板中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的雷射直寫裝置，其特征在于，該加工平臺(tái)包含 一高分子材質(zhì)平板，其硬度較玻璃的硬度低；及一金屬平板，用以使透射該面板的該第三激光束漫射于該高分子材質(zhì)平板中。
專利摘要一種用于面板電路制作的雷射直寫裝置，用以加工包含基板及位于基板上的至少一金屬薄膜區(qū)域的面板。雷射直寫裝置包含雷射模塊、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及加工平臺(tái)。雷射模塊用以產(chǎn)生均勻且質(zhì)量良好的激光束。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)承載雷射模塊，用以沿第一方向及垂直于第一方向的第二方向移動(dòng)雷射模塊。加工平臺(tái)位于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)之下，承載具至少一金屬薄膜區(qū)域的面板，使金屬薄膜區(qū)域接受激光束聚焦照射直接蝕刻金屬薄膜部分，加工平臺(tái)漫射通過面板的激光束以避免傷害面板的基板。
文檔編號(hào)G03F7/00GK201638003SQ20102000345
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者李俊豪 申請(qǐng)人:合冠科技股份有限公司