對高分辨率數(shù)字編碼激光掃描器的優(yōu)化以進行精細特征標記的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及對高分辨率數(shù)字編碼激光掃描器的優(yōu)化以進行精細特征標記。本文公開的是激光掃描系統(tǒng)及其使用方法。在一些實施例中，激光掃描系統(tǒng)可以被用于以燒蝕方式或非燒蝕方式掃描材料的表面。一些實施例包括掃描多層結構的方法。一些實施例包括對聚焦調(diào)節(jié)光學系統(tǒng)進行平移，從而改變激光束直徑。一些實施例利用了20比特的激光掃描系統(tǒng)。
【專利說明】對高分辨率數(shù)字編碼激光掃描器的優(yōu)化以進行精細特征標 記
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請是均在2013年9月18日遞交的美國專利申請No. 14/030, 799和PCT申請 No. PCT/US2013/060470的部分繼續(xù)申請，該美國專利申請和PCT申請二者都要求在2013年 5月2日遞交的美國臨時專利申請No. 61/818,881和在2013年2月21日遞交的美國臨時 專利申請No. 61/767, 420的優(yōu)先權。
[0003] 本申請是在2014年2月21日遞交的PCT申請No. PCT/US2014/017841的部分繼 續(xù)申請，該PCT申請要求在2013年5月2日遞交的美國臨時專利申請No. 61/818, 881、在 2013年2月21日遞交的美國臨時專利申請No. 61/767,420、以及在2013年9月9日遞交 的美國臨時專利申請No. 61/875, 679的優(yōu)先權。
[0004] 本申請是在2014年2月21日遞交的PCT申請No. PCT/US2014/017836的部分繼 續(xù)申請，該PCT申請要求在2013年9月18日遞交的美國專利申請No. 14/030, 799、在2013 年5月2日遞交的美國臨時專利申請No. 61/818, 881、以及在2013年2月21日遞交的美國 臨時專利申請No. 61/767, 420的權益。
[0005] 本申請要求在2013年9月9日遞交的美國臨時專利申請No. 61/875, 679的權益。
[0006] 由此，通過援引將在先申請 PCT/US2013/060470、PCT/US2014/017836、PCT/ US2014/017841、N〇. 14/030, 799、Νο· 61/818, 881、Νο· 61/767, 420 和 No. 61/875, 679 的全文 并入本文中。

【技術領域】
[0007] 本公開內(nèi)容總體上涉及激光構圖，并且更具體地，本公開內(nèi)容涉及對高分辨率數(shù) 字編碼激光掃描器的優(yōu)化以實現(xiàn)精細特征標記（fine feature marking)。

【背景技術】
[0008] 對更小和更便攜的計算設備的強烈需求已經(jīng)促使了在許多對應領域中的實質性 創(chuàng)新，包括用于智能手機和平板計算機的觸摸屏。然而，在接觸式傳感器構圖和印刷電子設 備的領域中，仍然有很大的改進空間。包括光刻、絲網(wǎng)印刷和激光處理在內(nèi)的現(xiàn)有技術具有 各種缺陷，這些缺陷部分地是由于所需要的處理步驟的數(shù)量以及在各種處理步驟之間切換 所消耗的成本和時間所造成的。除了與各種處理步驟相關聯(lián)的成本以外，光刻和絲網(wǎng)印刷 技術含有許多缺陷，包括增加了與昂貴的消耗品和有毒廢物相關聯(lián)的成本。常規(guī)的激光處 理技術也具有許多缺陷。令人遺憾的是，現(xiàn)有技術還沒有提出更加有效的方法和系統(tǒng)來處 理印刷電子設備和接觸式傳感器。相應地，仍然存在對用于處理這些設備而沒有伴隨缺陷 的改進方法和系統(tǒng)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本公開內(nèi)容旨在通過提供改變基板的表面的導電率而不會燒蝕其材料的激光過 程形式的本發(fā)明來滿足上述需求。因此，根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，提供了一種用于處理 透明基板的方法，所述方法包括以下步驟：生成至少一個激光脈沖，所述至少一個激光脈沖 具有為將在所述透明基板上設置的導電層非燒蝕地改變?yōu)榉菍щ娞卣鞫x定的激光參數(shù)； 以及將所述脈沖引導到所述導電層。
[0010] 在一些實施例中，所述激光參數(shù)包括小于大約200ps的脈沖長度和小于大約 1.5J/cm2的脈沖能量密度（pulse fluence)。在一些實施例中，通過改變基板相對于入射 脈沖的位置來使脈沖的光斑尺寸在5到100 μ m的范圍內(nèi)變化。在一些實施例中，所述透明 基板包括在所述基板的與所述導電層相對的表面上設置的保護膜，并且在對所述導電層的 非燒蝕處理期間不去除所述保護膜。在一些實施例中，所述透明基板由柔性聚對苯二甲酸 乙二醇酯材料制成。在一些實施例中，對于觀察者的肉眼而言，與相鄰的未被處理的導電層 相比，非導電特征在視覺上是不可區(qū)分的，或者非導電特征具有非常低的可見度。在一些實 施例中，脈沖經(jīng)過透明基板被引導到導電層。在一些實施例中，導電層包括銀納米線。在一 些實施例中，在利用激光脈沖進行處理之后，所述導電層的表面粗糙度基本不變。在一些實 施例中，通過選擇性氧化機制，在被處理的區(qū)域中，所述導電層變?yōu)椴粚щ姟?br> [0011] 在本公開內(nèi)容的另一方面中，提供了用于改變?nèi)嵝酝该骰迳系你y納米線的導電 矩陣的薄層電阻的方法，所述方法包括：生成至少一個脈沖，所述至少一個脈沖具有為增大 導電矩陣的薄層電阻但不會燒蝕所述銀納米線而在一定范圍內(nèi)選擇的激光參數(shù)；以及將所 述脈沖引導到所述導電矩陣以增大所述薄層電阻。在一些實施例中，所述柔性透明基板包 括在所述基板的與銀納米線的所述導電矩陣相對的表面上設置的保護膜，并且在通過激光 脈沖對所述導電矩陣的非燒蝕處理期間不去除所述保護膜。在一些實施例中，對于觀察者 的肉眼而言，與相鄰的未被處理的區(qū)域相比，多個所述激光脈沖所處理的區(qū)域在視覺上是 不可區(qū)分的或者具有非常低的可見度。
[0012] 在本公開內(nèi)容的進一步方面中，提供了一種利用脈沖激光束來處理透明基板的方 法，所述基板的特征在于使導電材料設置在所述基板的選定表面上，利用具有選定參數(shù)的 脈沖激光束，所述導電材料能夠經(jīng)過非燒蝕改變而變?yōu)榉菍щ姴牧?，所述方法包括以下?驟：生成具有所述選定參數(shù)的至少一個激光脈沖、以及將所述脈沖引導到所述基板上的所 述導電材料以產(chǎn)生到非導電材料的變化。
[0013] 在一些實施例中，所述透明基板包括在所述基板的與所述導電材料相對的表面上 設置的保護膜，并且在對所述導電材料的非燒蝕處理期間不去除所述保護膜。在一些實施 例中，對于觀察者的肉眼而言，與未被處理的導電材料相比，所述非導電材料在視覺上是不 可區(qū)分的或者具有非常低的可見度。
[0014] 在本公開內(nèi)容的進一步方面中，提供了一種利用脈沖激光束來處理柔性透明基板 的導電材料層的方法，所述導電材料層的特征在于：暴露于具有選定的激光脈沖參數(shù)的激 光脈沖會使導電材料變?yōu)榉菍щ姴牧锨覜]有燒蝕去除所述材料層，所述方法包括以下步 驟：生成具有所述選定的激光脈沖參數(shù)的至少一個激光脈沖、以及將所述脈沖引導到所述 基板的所述導電材料層。在一些實施例中，所述導電材料層包括銀納米線。
[0015] 在本公開內(nèi)容的另一方面中，利用激光脈沖來處理目標表面，以使得在視覺上無 法區(qū)分被處理的區(qū)域和相鄰的未被處理的區(qū)域，除非進行實質性放大。在本公開內(nèi)容的另 一方面中，作為代替，使基板的表面上通常設置的、在處理期間待處理和去除的保護膜保持 完整，并且在處理期間不去除所述保護膜。
[0016] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，提供了一種對多層結構進行激光構圖的方法，所述 多層結構包括基板、設置在所述基板上的第一層、設置在所述第一層上的第二層、以及設置 在所述第二層上的第三層，所述方法包括：生成至少一個激光脈沖，其中所述至少一個激光 脈沖具有為非燒蝕改變所述第三層的選定部分的導電率而選定的激光參數(shù)，使得所述選定 部分變?yōu)椴粚щ?；以及將所述脈沖引導到所述多層結構，其中所述脈沖沒有實質地改變所 述第一層的導電率。
[0017] 在一些實施例中，所述第一層和所述第三層包括銀納米線。在一些實施例中，所述 第一層包括ΙΤ0。在一些實施例中，所述第二層是具有絕緣屬性的光致抗蝕劑。在一些實施 例中，所述第二層被配置為保護所述第一層而使所述第一層不受所述脈沖的導電率改變特 性的影響。在一些實施例中，所述第二層被配置為對來自所述脈沖的能量進行散射或吸收。 在一些實施例中，與所述第三層相比，所述第一層具有較高的導電率改變閾值。在一些實施 例中，所述第一層已經(jīng)被熱處理，從而增大所述第一層的所述導電率改變閾值。
[0018] 在本公開內(nèi)容的另一方面中，一種形成多層堆疊結構的方法包括：提供基板；在 所述基板上沉積第一層，所述第一層是導電的；對所述第一層進行激光構圖，使得所述第一 層的選定部分變?yōu)椴粚щ?；在所述第一層上沉積第二層，所述第二層是絕緣的；在所述第 二層上沉積第三層，所述第三層是導電的；以及對所述第三層進行非燒蝕激光構圖，使得所 述第三層的選定部分變?yōu)椴粚щ娗也粫嵸|上改變所述第一層的導電率。
[0019] 在一些實施例中，第一層和第三層包括銀納米線。在一些實施例中，第一層包括 ΙΤ0。在一些實施例中，第二層是具有絕緣特性的光致抗蝕劑。在一些實施例中，第二層被 配置為保護第一層，使其在第三層的非燒蝕激光構圖期間不會改變導電性。在一些實施例 中，第二層被配置為在第三層的非燒蝕激光構圖期間散射或吸收能量。在一些實施例中，第 一層的導電性變化閾值高于第三層。在一些實施例中，所述方法還包括在對第一層進行激 光構圖之后對第一層進行熱處理的步驟。在一些實施例中，對第一層的激光構圖是非燒蝕 性的。
[0020] 在一些實施例中，光學處理系統(tǒng)包括物鏡和掃描系統(tǒng)，所述物鏡被設置為將處理 光束引導到目標表面，所述掃描系統(tǒng)被設置為跨越所述目標表面掃描所述處理光束。聚焦 調(diào)節(jié)光學系統(tǒng)包括聚焦調(diào)節(jié)光學元件和聚焦致動器，所述聚焦調(diào)節(jié)光學元件被設置為將光 束引導到物鏡。聚焦致動器耦合到聚焦調(diào)節(jié)光學元件，以便沿著物鏡的軸平移聚焦調(diào)節(jié)光 學元件，從而在跨越目標表面掃描處理束時保持處理束的聚焦。束直徑致動器被設置為對 聚焦調(diào)節(jié)光學系統(tǒng)進行平移，以便將處理束直徑限定在目標表面上。在一些例子中，控制器 耦合到聚焦致動器，以便在橫跨目標表面掃描期間保持處理束的聚焦。在其他例子中，基板 臺包括臺致動器，臺致動器被設置為沿著物鏡的軸定位目標表面。在進一步的例子，控制器 耦合到束直徑致動器，并且臺致動器和控制器基于所選擇的束直徑來平移聚焦調(diào)節(jié)光學系 統(tǒng)和基板臺。在特定的例子中，束直徑致動器產(chǎn)生聚焦調(diào)節(jié)光學系統(tǒng)的逐步平移，并且能夠 平移到沿著物鏡的軸的至少兩個位置，所述至少兩個位置與至少具有2 :1、3 :1、4 :1、5 :1、 7. 5 :1或10 :1的較大直徑與較小直徑比率的對應的聚焦束直徑相關聯(lián)。通常，束直徑致動 器被設置為對聚焦調(diào)節(jié)光線系統(tǒng)進行平移，以便限定至少兩個處理束直徑，所述至少兩個 處理束直徑對應于對銀膏導電邊界和銀納米線或氧化銦錫導電層的燒蝕處理和非燒蝕處 理，反之亦然。在一些例子中，激光器產(chǎn)生處理束，并且激光控制器基于處理束直徑來選擇 光束功率。在一些例子中，聚焦致動器耦合到聚焦調(diào)節(jié)光學元件，以便沿著物鏡的軸來平移 聚焦調(diào)節(jié)光學元件，以便補償物鏡的場彎曲。
[0021] 方法包括在利用來自物鏡的光束處理基板的同時沿著物鏡的軸平移聚焦調(diào)節(jié)光 學元件，以便將處理束聚焦保持在目標上。通過沿著物鏡的軸平移聚焦調(diào)節(jié)光學元件來選 擇處理束直徑。在一些例子中，從至少兩個預定值中選擇處理束直徑，其中所述預定值具有 至少1. 5 :1的較大直徑與較小直徑比率。在其他例子中，目標是具有導電層和導電邊界的 復合體，其中所述至少兩個預定值包括分別被選擇用于處理導電層和導電邊界的第一和第 二處理束直徑。在另外的例子中，選擇第一和第二處理束直徑，從而非燒蝕地處理導電層并 且燒蝕地處理導電邊界，反之亦然。在典型的應用中，選擇處理束直徑，以處理銀納米線或 氧化銦錫導電層和銀膏導電邊界中的一者或多者。在一些實施例中，基于所選擇的處理束 直徑而沿著物鏡的軸來平移目標。在代表性例子中，選擇至少兩個處理束直徑來處理復合 基板的導電層和導電邊界，其中從至少兩個預定值中選擇處理束直徑，其中所述預定值具 有至少2 :1的較大直徑與較小直徑比率。在一些例子中，選擇第一和第二處理束直徑，從而 非燒蝕地處理導電層并且燒蝕地處理導電邊界，反之亦然。在一些例子中，方法還包括選擇 對應于第一和第二處理束直徑的第一和第二光束功率。
[0022] 在一些實施例中，方法包括：接收存儲在至少一個計算機可讀存儲介質中的圖案 說明，所述圖案說明包括與掃描向量相關聯(lián)的至少一個圖案特征的限定；以及基于所述圖 案說明而將激光束引導到固定掃描區(qū)域之上，其中以小于激光束直徑的1/20的橫向位移 分辨率將激光束引導到掃描區(qū)域之上。
[0023] 在一些實施例中，方法包括：選擇激光束直徑；將待掃描的基板設置在與所選擇 的激光束直徑相關聯(lián)的掃描平面上；以及通過針對基板掃描激光束而將基板暴露于具有所 選擇的激光束直徑的激光束，其中以對應于小于激光束直徑的1/10的角掃描增量在掃描 平面上掃描所述激光束。
[0024] 在一些實施例中，裝置包括：激光器，其被配置為產(chǎn)生處理束；光學系統(tǒng)；以及掃 描控制器，其被配置為接收被限定為多個掃描向量的掃描圖案并且被配置為控制光學系統(tǒng) 以將處理束引導到具有預定束直徑的掃描區(qū)域。在一些情況下，掃描控制器被配置為控制 光學系統(tǒng)以針對掃描區(qū)域來掃描處理束，以便產(chǎn)生暴露的掃描向量，從而使得暴露的掃描 向量與期望的掃描向量之間的橫向偏差小于預定束直徑的1 /1 〇。
[0025] 根據(jù)以下參考附圖所進行的具體描述，本公開內(nèi)容的前述的和其他的對象、特征 和優(yōu)點將變得更為明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的處理基板的激光束的截面圖。
[0027] 圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的方法的流程框圖。
[0028] 圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的經(jīng)激光束構圖的基板的頂視圖。
[0029] 圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的未處理的和經(jīng)處理的區(qū)域的覆有表面光度儀數(shù) 據(jù)的圖像。
[0030] 圖5A和圖5B分別是根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的未處理的和經(jīng)處理的區(qū)域的XPS曲 線圖。
[0031] 圖6是選自圖5B中的曲線圖的種類的XPS曲線圖。
[0032] 圖7A-7C示出根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的在制造的各個步驟時的示例性疊置結構 的截面圖。
[0033] 圖8A-8C示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面的在制造的各個步驟時的示例性疊置 結構的截面圖。
[0034] 圖9A-9C示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面的在制造的各個步驟時的示例性疊置 結構的截面圖。
[0035] 圖10示出示例性的基于激光的處理系統(tǒng)。
[0036] 圖11示出與束直徑調(diào)節(jié)相關聯(lián)的位移。
[0037] 圖12示出正在用例如圖10中所示出的系統(tǒng)進行處理的復合材料。
[0038] 圖13示出與不同的束直徑相關聯(lián)的聚焦區(qū)域。
[0039] 圖14示出處理復合材料的方法。
[0040] 圖15不出包括控制系統(tǒng)和激光掃描系統(tǒng)的不例性處理系統(tǒng)。
[0041] 圖16示出被配置為利用聚焦控制和束直徑調(diào)節(jié)來控制基板處理的示例性計算環(huán) 境。
[0042] 圖17示出用于調(diào)節(jié)束直徑的代表性組件。
[0043] 圖18示出激光掃描系統(tǒng)和三個聚焦平面。
[0044] 圖19A和圖19B均示出輸入圖案和由激光掃描系統(tǒng)實際掃描的圖案。
[0045] 圖20A和圖20B均示出由激光掃描系統(tǒng)掃描的多條線。
[0046] 圖21不出用于激光掃描系統(tǒng)的輸入圖案。
[0047] 圖22示出示例性方法。

【具體實施方式】
[0048] I.總體考慮
[0049] 本申請以及權利要求中所使用的單數(shù)形式的"一"和"所述"包括復數(shù)的形式，除 非上下文中明確指出并非如此。此外，術語"包括"表示"包含"。此外，術語"耦合"并不排 除在耦合的項目之間存在中間元件。
[0050] 無論如何，本文中所描述的系統(tǒng)、裝置、和方法不應當被解釋為進行限制。相反，本 公開內(nèi)容針對各種公開的實施例自身以及彼此的各種組合和子組合的所有新穎的并且非 顯而易見的特征和方面。公開的系統(tǒng)、方法、和裝置不限于任何特定方面或特征或它們的組 合，公開的系統(tǒng)、方法、和裝置也不要求提供任何一個或多個特定優(yōu)勢或解決任何一個或多 個特定問題。任何操作理論都是為了幫助理解，但是公開的系統(tǒng)、方法、和裝置并不限于這 些操作理論。
[0051] 盡管為了方便表示而以特定的、順序的次序描述了公開的方法中的一些方法的操 作，但是應該理解的是，除非此處闡述的特定語言要求特定的次序，否則這種說明方式包括 重新排列。例如，在某些情況下，可以同時重新排列或執(zhí)行順序描述的操作。此外，為簡單 起見，附圖可能未示出可以結合其它系統(tǒng)、方法、和裝置來使用所公開的系統(tǒng)、方法、和裝置 的各種方式。另外，說明書有時使用例如"產(chǎn)生"和"提供"的術語來描述公開的方法。這 些術語是執(zhí)行的實際操作的高度抽象概念。與這些術語相對應的實際操作將根據(jù)特定實施 方式而發(fā)生變化，并且本領域的技術人員容易辨別出與這些術語相對應的實際操作。
[0052] 在一些示例中，值、程序、或裝置被稱為"最低的"、"最好的"、"最小的"等等。應該 理解的是，這種說明旨在表明可以在許多所使用的功能性替換中做出選擇，并且這些選擇 不必比其它選擇更好、更小、或者在其它情況下更可取。
[0053] 為方便說明，諸如"頂部"、"上層"、"下層"、"底部"之類的術語用于描述所公開的 實施例的特定特征。這些術語并不是要指代特定的取向，而是用于表明相對位置。
[0054] 如本文中所使用的，激光束直徑通常基于最低階的TEMotl模式的Ι/e 2強度或相似 的功率分布。術語"軸"或"光軸"指的是耦合光學元件的軸。這些軸不必是單個直線線段， 但是可以包括與由反光鏡、棱鏡、或其它光學元件所產(chǎn)生的彎曲和折疊相對應的多個線段。 如本文中所使用的，透鏡指的是單個透鏡元件或多元件（復合）透鏡。
[0055] II .非燒蝕激光構圖
[0056] 柔性基板具有造價便宜的潛在優(yōu)勢，盡管在傳統(tǒng)工藝下還沒有實現(xiàn)這種性能。因 此，本文中所描述的各種示例是針對用于不同應用的經(jīng)處理的復合膜的制造，所述應用例 如用于觸摸感應顯示器的透明導體。例如，可以對用于處理柔性復合膜的步驟進行配置，以 使觸摸感應區(qū)形成于柔性復合膜中，從而使觸摸感應區(qū)變得適合用于各種顯示設備中。經(jīng) 處理的基板的其它適合的應用可以更普遍地包括顯示設備、以及LED熒光增強、其它商用 和用戶照明應用、可穿戴電子產(chǎn)品、以及光伏電池。然而，柔性基板尤其適用于非常需要較 薄、耐用、并且柔性樣式的移動用戶顯示器。此外，通過利用本文中所描述的進展，可以利用 完整的保護層來實現(xiàn)柔性膜激光構圖，使真正的卷對卷處理能夠實現(xiàn)。在一些示例中，基板 也可以是剛性的。
[0057] 現(xiàn)在參考圖1，示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面的具有選擇的激光脈沖參數(shù)、對目 標1012進行處理的脈沖激光束1010的橫截面圖。如圖所不，目標1012包括具有設置于一 側上的保護層1016、和設置于與所述一側相對的另一側上的導電性材料的薄層1018的透 明基板1014。在許多示例中，基板1014具有諸如在50μπι到200μπι之間的范圍內(nèi)的恒定 的或固定的厚度，所述厚度取決于基板和材料的應用或所使用的材料。在其它示例中，可以 相對于基板1014和相關聯(lián)的保護層1016和薄層1018來設置附加的層，例如其上沉積有一 種或多種其它材料或層的基板或復合基板。
[0058] 在一些示例中，導電材料層1018包括銀納米線的隨機排列。薄層1018的銀納米 線通常固定在諸如有機覆層之類的聚合物基質中的基板1014。激光束1010向薄層1018傳 送激光脈沖,并且產(chǎn)生經(jīng)處理的部分1020,其中層1018的材料的導電性實質變化。本文中， 術語"導電的"和"非導電的"具有屬于印刷電子、觸摸傳感器構圖、或光電子的領域中所普 遍理解的意義，如以下所更詳細地闡述的。
[0059] 圖2示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面的示例性方法1100的流程框圖。在第一步1102 中，基板設有設置于其上的薄導電層?；鍍?yōu)選為透明并且柔性的，但是在不脫離本公開內(nèi) 容的范圍的情況下可以根據(jù)本文處理其它的基板。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，保護層或 保護膜可以設置于基板的另一表面上，例如，設置于與導電層相對的表面上，并且可以在不 去除保護層或保護膜的情況下對基板進行處理。在第二步1104中，利用被選擇用于實現(xiàn)基 板上的薄導電層的非燒蝕處理的激光脈沖參數(shù)來產(chǎn)生至少一個激光脈沖，從而使薄導電層 的經(jīng)處理的部分變得不導電，并且使經(jīng)處理的部分也具有低可見性。在第二步1106中，至 少一個激光脈沖被導向基板。經(jīng)處理的基板具有與未處理的基板不同的導電性，從而可以 在基板上形成特定的感測區(qū)和電通路。通過小心地選擇激光脈沖的特性，包括諸如脈沖長 度、脈沖能量密度、脈沖能量、光斑尺寸、脈沖重復率、和掃描速度之類的脈沖參數(shù)，可以對 基板進行處理，從而使其電特性以預定的方式發(fā)生改變，而不會實質上損壞基板和相關聯(lián) 的保護層和導電層，或者經(jīng)由燒蝕處理而使它們發(fā)生結構上的改變。因此，在利用這種層的 示例中，在基板的處理期間不必去除保護層（例如，保護層1016)。
[0060] 盡管圖1中的束1010通常被顯示成是集中到其焦點的，但是其它的束幾何結構和 強度分布是可能的，包括非聚集束、線束、方形或矩形束、以及具有跨越一個或多個橫向軸 的均勻的、基本上均勻的或預選的強度截面的束。在一些示例中，提供束1010的束傳送系 統(tǒng)還被配置為關于目標1012來平移束1010,從而使束可以在其上形成線、區(qū)域、和其它幾 何特征。在其它示例中，可以平移目標1012,以形成幾何特征，而束發(fā)射系統(tǒng)和束1010保持 固定在一個或多個軸上。在其它示例中，可以平移目標1012和束1010。此外，在一些示例 中，束1010從反方向撞擊目標1012,從而使束1010傳播通過保護層1016 (如果存在）和基 板1014,以造成對導電層1018的非燒蝕效應。
[0061] 如本文中所使用的,燒蝕處理被理解為由入射光束通過汽化、光化學改變、或其它 方式所導致的將材料從目標基本上移除的手段。類似地，非燒蝕處理被理解為在處理之后， 即使目標的電或其它特性發(fā)生變化，現(xiàn)有的目標表面拓撲結構的結構特征也保持完整的手 段。在一些示例中，非燒蝕處理的表面與相鄰的未處理的區(qū)域在視覺上不可分辨。在一些示 例中，銀納米線的非燒蝕處理不能移除或基本上移除銀納米線。可以在沒有被認為對銀納 米線來說是燒蝕的處理的情況下，經(jīng)由激光處理來從銀納米線去除覆蓋銀納米線的覆層。
[0062] 盡管激光束1010的激光脈沖使經(jīng)處理的部分1020變得不導電，但是經(jīng)處理的部 分1020的可見特性基本上保持不變。因此，在沒有諸如顯微鏡之類的包括跨越多個視角的 圖像增強機制的幫助的情況下，經(jīng)處理的和未經(jīng)處理的部分1020U018之間的區(qū)分是不明 顯的。參考圖3,示出了根據(jù)代表性的公開方法處理的基板（例如基板1014)的頂視圖的 顯微鏡圖像，其在單色光照明下被放大到1500倍。經(jīng)處理的銀納米線的水平線條1022被 示出為大約30 μ m寬，所述水平線條1022即使在實質上放大的情況下依然不易被裸眼觀察 至IJ，如圖3中所表示的。用于提供線條1022中所示的較好的非燒蝕結果的激光脈沖參數(shù)包 括大約50ps的脈沖長度、大約0. 17J/cm2的脈沖能量密度、大約40 μ m Ι/e2的光斑尺寸、具 有大于90%的脈沖與脈沖重疊的約lm/s的掃描速率、大約12 μ J的總脈沖能量、以及大約 IOOkHz的脈沖重復率。
[0063] 前述的激光脈沖參數(shù)值僅是示例，并且可以選擇其它參數(shù)并且針對不同的目標和 系統(tǒng)進行優(yōu)化。另外，可以針對各種處理速度來縮放參數(shù)值，前提是脈沖重疊和脈沖能量 保持在適合于產(chǎn)生非燒蝕、非導電效應的參數(shù)范圍內(nèi)。因此，脈沖重復率可以增加到1MHz、 MHz的10倍、或更多，以增大處理速度，前提是必要的激光和束傳送架構被相應地配置。脈 沖長度可以選擇為更短的或更長的，并且諸如脈沖能量密度之類的其它參數(shù)可以被調(diào)整為 確保目標被非燒蝕地處理為不導電的特征。例如，可能的脈沖長度包括小于約lps、100ps、 200?8、500?8、800?8、或1118。其它參數(shù)可以相應地進行類似的改變和優(yōu)化。
[0064] 在形成之后，由于激光束1010中的脈沖給經(jīng)處理的區(qū)域1020所帶來的薄層電阻 的變化，目標1012的條紋1022以上和以下的兩部分變得彼此電隔離，從而有效地形成對電 力的傳導流動的阻礙。隨著材料規(guī)格的變化，可以利用啟發(fā)式方法或其它優(yōu)化方法來仔細 地選擇其它參數(shù)，以實現(xiàn)本公開內(nèi)容的處理的非燒蝕的導電性改變方面，同時與未處理的 區(qū)域相比，保持經(jīng)處理的區(qū)域的超低可見性。也可以將激光束1010修改為具有除了高斯之 外的形狀，例如平頂、超高斯，等等。能夠操作本公開內(nèi)容的激光參數(shù)方案的激光系統(tǒng)通常 包括脈沖光纖激光器、脈沖光纖放大器、和二極管泵浦的固態(tài)激光器。
[0065] 因此，可以利用本文中公開的方法在基板上形成形狀和圖案，以便實現(xiàn)從一個未 處理的區(qū)域到下一個未處理的區(qū)域的電隔離。除了不需要掩模、光致抗蝕劑、蝕刻槽、替換 或提供附加的保護膜之外，激光器或掃描激光器的使用提供了高度可配置的工藝，從而實 現(xiàn)了薄層對薄層、卷對薄層、卷對卷（R2R)、或卷對完成的傳感器的制造?？梢岳脠D像文件 對掃描激光器進行編程，以針對或在各種圖案幾何形狀與襯底之間容易地調(diào)整工藝。此外， 通過利用本文中所描述的超低可見性處理方案，通過傳統(tǒng)的激光器或化學處理能夠實現(xiàn)更 大幅度地減少循環(huán)時間。例如，在傳統(tǒng)的激光工藝中，為了減少燒蝕處理的區(qū)域的可見性， 為了提供有效地降低燒蝕標記對用戶的裸眼的總可見性的均勻的圖案效果，不一定必須對 附加的區(qū)域進行處理。由于本公開內(nèi)容的處理方案首先產(chǎn)生超低可見性標記，與填充要降 低可見性的區(qū)域相關聯(lián)的附加的處理時間不再必要，從而產(chǎn)生更快的并且因此更成本高效 的工藝。
[0066] 透明基板1014能夠由包括玻璃、塑料或金屬的各種不同材料構成。典型的基板往 往由聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)制成，這是因為聚對苯二甲酸乙二醇酯的低成本及有利 的特點，該有利的特點包括透明性、柔性、彈性、易于制造等。能夠使用透明導電膜處理領域 技術人員已知的一種或多種方式來制造 PET基板，并且PET基板在一些例子中能夠以適于 卷對卷的處理的卷被提供。其它可能的基板材料的非窮舉的列表包括玻璃、聚萘二甲酸乙 二醇酯（polyethylene naphthalate)、聚亞安酯（polyurethane)、以及各種金屬。圖3 中 示出的基板1014具有約0. 13mm的厚度并且由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成。在此厚度范圍 中，PET與其它合適的材料是柔性的并且能夠被存儲、運輸、或配置用于以預定寬度的卷進 行處理?；?014對于視覺顯示應用典型地是透明的，使得當基板1014后來被應用于顯 示設備（未示出）時，來自顯示設備的光可以通過基底1014朝向設備的用戶傳播。
[0067] 在柔性透明導電膜的典型例子中，以卷或以平片配置提供未加工的原料（rough Stock)以用于透明導電膜的激光圖案處理，使得未加工的原料變成適用于諸如光電子設備 的各種應用的已處理的原料。在一些例子中，透明導電膜材料包括沉積至預定厚度或導電 性的銀納米線（也稱為SNW或AgNW)，預定厚度和導電性二者典型地通過在膜生產(chǎn)階段中提 高或降低銀納米線的密度來設定。在其它例子中，透明導電膜能夠包括其它材料或具有多 層。透明導電膜能夠在剛性表面上找到最終用途，例如在剛性玻璃或復合屏幕上找到最終 用途。銀納米線非常適合于柔性基底，因為其諸如導電性和結構整體性的材料性質在各種 類型的彎曲負荷下（例如，固定彎曲、圓柱變形或易曲折的）更一致。
[0068] 保護層1016也能夠由適合于提供保護以免受由于顆粒物質、磨損、抓擦引起的損 傷的不同材料制成。典型地將保護層1016的厚度選擇為適合提供對在下基板1014的保護。 一個合適的厚度是大致〇. 〇4_，然而，可以使用其它厚度。因為本公開內(nèi)容的方面能夠消除 在制造期間去除、重新施加、或替換保護層1016的需要，所以包括各種材料的保護層1016 是可能的。由聚乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯制成的保護膜1016適合于提供對基板1014 的表面的必需的保護。常規(guī)工藝中必需在處理基板1014之前去除諸如保護層1016的保護 層并且在處理基板1014之后重新聯(lián)接或重新施加該保護層的以避免處理期間由激光施予 的強熱造成的對保護層的損傷的要求導致實質上額加的處理時間和成本。如于此公開的， 能夠處理基板1014,而無需對保護層1016的去除和重新、聯(lián)接或重新施加，導致透明基板 的處理中革命性的成本降低的可能，該透明基板包括柔性透明基板。
[0069] 圖4是圖3中示出的目標基板1014的頂視圖的類似圖像，其上疊加了額加的表面 粗糙度數(shù)據(jù)。第一水平線1024大致沿已處理的條紋1022的中間延伸。鄰近于第一水平線 1024約30 μ m，第二水平線1026沿未處理的區(qū)域1018與第一水平線1024平行延伸。圖像 的底部的區(qū)域1028包括沿相應平行線1024、1026的橫向深度曲線1030、1032。深度曲線 彼此交疊并且示出了相對于彼此在深度為大致〇. 2 μ m的公共范圍中的最小變化，進一步 示范了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的與處理相關聯(lián)的非燒蝕效果。根據(jù)基板和導電表面層的質 量，其它表面可以具有較大的深度變化范圍，然而，于此已處理和未處理的區(qū)域之間的變化 在非燒蝕工藝下最小。
[0070] 圖5A和5B不出了對于基板1014的未處理（圖5A)和已處理（圖5B)的區(qū)域的 X射線光電子光譜（XPS)結果，指示相對于結合能每秒的計數(shù)。XPS總體上有助于解釋目標 表面的元素含量和得到可以由于各個外部輸入而發(fā)生的材料變化。除一些特定例外，示出 的對于未處理和已處理的區(qū)域的結果在結合能的范圍上基本上相同。在已處理的區(qū)域1020 中出現(xiàn)了對于AgMNN、Ag 3p3/2、Ag 3pl/2以及Ag 3d的結合能峰，總體指示氧化銀的存在。 例如，參照圖6,結合能關于動能和光子能的繪圖以大約368eV為中心并且總體上指示已處 理的區(qū)域中的氧形態(tài)。還有，各種碳核素、氟、氧、以及硅信號數(shù)據(jù)暗示在由激光頭脈沖處理 之前和之后存在其中嵌入了銀納米線的聚合物基質。因此，從銀納米線選擇性地去除有機 涂層是可能的，容許納米線被氧化并且呈現(xiàn)非導電特性，而涂層的其余部分保持基本不變。 總體上，銀納米線能夠呈現(xiàn)比例如氧化銦錫（ITO)的更常規(guī)的透明導電膜更優(yōu)越的屬性。 透明導電層1018典型地在數(shù)十納米厚的量級。銀納米線往往為大致10 μ m長并且直徑在 數(shù)納米至數(shù)十納米的范圍內(nèi)，然而，其它的尺寸是可能的。
[0071] 能夠部分基于選擇的待處理的材料的相關性質來選擇根據(jù)本公開內(nèi)容的方法的 適合于非燒蝕激光處理的激光參數(shù)。例如，在下基板、薄的導電層等的變化的厚度能夠影響 激光脈沖熱可以如何分布或導致需要減輕的其它的時間相關的效果。與鄰近或分開的未處 理的區(qū)域相比，優(yōu)化的工藝參數(shù)將導致具有超低可見性的已處理的區(qū)域或特征。一個優(yōu)化 區(qū)域能夠包括激光脈沖波長。用于在于此的圖像中示出的工藝樣品的光波長為l〇64nm，并 且總體是優(yōu)選的，因為該較長波長光與透明基板、保護膜、或附近的其它材料或材料層的相 互作用比較短波長與它們的相互作用小。諸如光刻的其它技術通常需要生產(chǎn)更困難或昂貴 的波長，例如可見或UV光譜中的波長。
[0072] 通過根據(jù)于此的方法來處理目標基板，能夠實現(xiàn)優(yōu)于處理透明基板的常規(guī)制造技 術的各種優(yōu)點，這基于本公開內(nèi)容將是明顯的。
[0073] III.多層結構的激光構圖
[0074] 觸摸傳感器典型地包括通過一個或多個沉積或層疊工藝層疊在一起的各種材料 的膜復合體。各種層疊配置是可能的，并且能夠在多層的制作期間實施各種中間處理步驟。 例如，于此說明的不同多層結構能夠具有以與附圖中公開的順序不同的順序布置的層。在 一些實施例中，沉積的材料層能夠設置在基板的一或兩側上。在進一步的實施例中，脈沖激 光束能夠從與示出的方向相反的方向入射。能夠使用不同的材料用于不同的層，于此討論 的那些層是一些合適的例子。將理解的是，許多不同的配置和變型是可能的并且在本公開 內(nèi)容的范圍內(nèi)。
[0075] 現(xiàn)在參照描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的對多層材料疊層進行非燒蝕激光處理的 方法的不同階段的圖7A-7C。在圖7A中，提供了多層疊層結構2010，其包括由PET或其它 合適的材料制成的基板2012。結構2010包括設置在基板層2012上的導電第一層2014。 第一層2014包括銀納米線、或另外的合適的絕緣材料?？梢杂晒庵驴刮g劑或其它合適的 絕緣材料制成的第二層2016設置在第一層2014上。在在第一層2014上沉積或形成絕緣 層2016之前，能夠對結構2010非燒蝕地進行激光處理，以形成選擇的非導電區(qū)，包括線、圖 案、或其它幾何結構，以下進一步說明非燒蝕處理。
[0076] 絕緣層2016能夠包括提高層2016散射或吸收入射激光能量的能力的一種或多種 摻雜劑，以減小入射到第一層2014上的殘余通量的量。在圖7B中，在多層結構2010的第二 層2016上沉積或形成第三層2018。第三層將典型地包括銀納米線，然而，如果其它適合的 導電材料能夠進行非燒蝕導電性變更，也能夠使用該其它適合的導電材料。一個優(yōu)選的分 層是第一和第三層2014、2018二者中的銀納米線。相對于其它材料，銀納米線提供數(shù)個優(yōu) 點，包括被非燒蝕地進行激光處理（如于此說明的）的能力以及它們的在變形下保持它們 的特性的能力，諸如彎曲負荷。例如，銀納米線非常適合于柔性觸摸屏的應用。在圖7C中， 生成具有適合于對目標的非燒蝕變更的工藝參數(shù)的脈沖激光束2021。將脈沖激光束2021 引導至結構2010以用于對結構2010的激光處理。脈沖束2021與結構2010的第三層2018 相互作用，而不燒蝕第三層2018的選擇的部分2022。通過與來自脈沖激光束2021的激光 脈沖的相互作用，選擇的部分2022的導電性改變?yōu)榉菍щ姷摹Ｍ瑫r，第三層2018以下的第 一層2014的選擇的部分2024不經(jīng)歷導電性的相同改變。另外，選擇的部分2024不受到束 2021的燒蝕。絕緣層2016能夠有助于減輕由第一層2014接收的脈沖能量以防止導電性變 更材料相互作用。
[0077] 在圖8A-8C中，示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的多層層疊結構2020的激光處理方 法的另外的方面。在圖8A中，層疊結構2020包括基底2012和第一層2026,第一層2026優(yōu) 選地包括銀納米線。第一層2026經(jīng)過熱處理，由向下面向的箭頭表示，以向上變更第一層 2026的導電性改變閾值特性。因此，在熱處理之后，用于第一層2026的導電性變更的閾值 更高。在一些例子中，此導電性變更閾值能夠與材料的燒蝕閾值相關。能夠使用用于熱處 理的各種溫度，并且能夠選擇或調(diào)整該溫度以提供對第一層2026的不同影響。在一些例子 中，利用烤爐、激光器、或其它熱處理機構來執(zhí)行熱處理。第一層2026的熱處理能夠導致覆 蓋第一層2026中的銀納米線的有機涂層的密度的變更，提高其通量閾值。在圖8B中，結構 2020經(jīng)歷了其后的分層步驟，在第一層2026頂上提供第二層2016,在第二層2016頂上提 供第三層2018。在圖8C中，生成具有適合于對目標的非燒蝕變更的工藝參數(shù)的脈沖激光 束2021。將脈沖激光束2021引導至結構2020以用于對結構2020進行激光處理。脈沖束 2021與結構2010的第三層2018進行相互作用，而不燒蝕第三層2018的選擇的部分2022。 通過與來自脈沖激光束2021的激光脈沖的相互作用，選擇的部分2022的導電性改變?yōu)榉?導電的。同時，第三層2018以下的第一層2026的選擇的部分2024不經(jīng)歷導電性的相同改 變。另外，選擇的部分2024不受到束2021的燒蝕。
[0078] 參照圖9A-9C，示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的多層層疊結構2030的激光處理方 法的方面。在圖9A中，層疊結構2030包括基板2012和第一層2028,第一層2028優(yōu)選地包 括氧化銦錫。第一層2028能夠被燒蝕地處理，使得通過燒蝕激光工藝去除第一層2028的 部分。第二層2016沉積在第一層2028上。在圖9B中，第三層2018沉積或形成在第二層 2016上。第三層2018與第一層2028的材料成分不同，其中第三層2018優(yōu)選包括導電銀納 米線。因為材料區(qū)別，第三層2018具有與第一層2028不同的導電率改變閾值特性。在圖 9C中，由脈沖激光束2021來處理結構2030。脈沖激光束2021被生成為具有適于目標的非 燒蝕蝕變的工藝參數(shù)。脈沖激光束2021被引導至結構2030以對結構2030進行激光處理。 脈沖束2021與結構2010的第三層2018相互作用而不燒蝕其選定部分2022。通過與來自 脈沖激光束2021的激光束的相互作用，選定部分2022的導電率被改變?yōu)榉菍щ姷?。與此 同時，第一層2028的位于第三層2018之下的選定部分2024的導電率未經(jīng)歷相同的改變。 另外，束2021未對選定部分2024進行燒蝕。
[0079] 通過對導電區(qū)或導電層的非燒蝕處理，使得它們能夠用于電子設備或與印刷電子 設備或光電子設備相關的其它設備中的觸摸感應屏幕，所述設備包括受益于基板的低損 害、低可見性處理或要求精度的設備。如這里所使用的，"燒蝕"和"非燒蝕"具有上述含義。
[0080] 在一些情況下，導電材料層包括銀納米線的隨機排列。這種層的銀納米線可以被 固定至諸如有機外涂層的聚合物基質形式的基板。激光束可以傳送激光脈沖至該層并且生 成經(jīng)處理部分，其中導電層的材料的導電率基本被改變成使得所述經(jīng)處理部分實際為非導 電的。如這里所使用的，術語"導電的"和"非導電的"具有在印刷電子設備、觸摸傳感器構 圖或光電子設備領域通常理解而賦予的含義，如下面將更詳細闡述的。
[0081] 激光脈沖能夠被引導至各種圖案中的復合體，使得在基板上形成特定的區(qū)域和電 氣通路。通過仔細選擇激光脈沖參數(shù)的特性，包括脈沖長度、脈沖能量密度、脈沖能量、光斑 尺寸、脈沖重復率以及掃描速度，基板可以被處理成使得以預定的方式來改變其電氣特性， 而基板、相關的保護和導電層基本未被損害或發(fā)生結構性改變（例如，燒蝕）。
[0082] 適于導電層的非燒蝕處理的示例性激光脈沖參數(shù)包括大約50ps的激光長度、大 約0. 17J/cm2的脈沖能量密度、大約4〇μπι(1/ν)的光斑尺寸、大約lm/s的掃描率（具有 大約90%的脈沖至脈沖重疊）、大約12 μ J的總脈沖能量、以及大約IOOkHz的脈沖重復率， 使用具有l(wèi)〇64nm的波長的光學輻射（已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與更短波長的光相比，該輻射與基板以及其 它材料相互作用程度更?。?。其它各種參數(shù)也是適用的。例如，脈沖重復率可以被增大至 1MHz、至10MHz、或至大于IOMHz以增大處理速度?？梢赃x擇更短或更長的脈沖長度?？梢?調(diào)節(jié)脈沖能量密度以確保目標被非燒蝕處理。可能的脈沖長度包括小于大約lps、lOOps、 200ps、500ps、800ps或Ins?？梢詫ζ渌鼌?shù)進行類似的改變或對其進行相應地優(yōu)化。可 以部分基于被選擇的待處理的材料的相關屬性來選擇適于非燒蝕激光處理的激光參數(shù)。例 如，改變基板、導電層等等的厚度能夠影響激光脈沖熱如何分布，或導致要求減輕的與時間 相關的其它效應。
[0083] 盡管用于處理的束通常引導至結構的焦點，但是其它的束幾何配置和強度分布也 是可能的，包括未聚焦束、線性束、方形或矩形束、以及橫跨一個或多個橫軸具有均勻、基本 均勻或預選強度分布輪廓的束。在一些情況下，復合體可以被平移為有助于實現(xiàn)其表面上 的幾何特征。在一些情況下，一個或多個激光束從頂部或背側方向入射到復合體上，使得束 通過基板傳播至導電層，從而所述束導致導電層的燒蝕或非燒蝕改變。在一些情況下，激光 脈沖在不改變經(jīng)處理部分的可見性的同時導致導電層的經(jīng)處理部分變?yōu)榉菍щ姷?。類?地，激光脈沖能夠燒蝕或非燒蝕地處理導電邊界。能夠通過增大入射到目標表面上的激光 束的能含量來實現(xiàn)導電邊界的激光燒蝕。例如，能夠通過增大脈沖長度、脈沖能量密度、總 脈沖能量，通過使用更短的波長或通過減小光斑尺寸來調(diào)節(jié)激光脈沖參數(shù)。能夠適用的激 光系統(tǒng)通常包括脈沖光纖激光器、脈沖光纖放大器以及二極管泵浦固態(tài)激光器。
[0084] IV使用可變焦平面對導電膜進行構圖，以控制特征尺寸
[0085] 在一些情況下，可以使用激光掃描系統(tǒng)來處理諸如用于電子設備（例如，用作電 子設備中的觸摸屏）中的復合體膜。在一個示例性處理方案中，可以在基板上沉積一種或 多種導電材料（例如，銀納米線層以及銀膏的邊界），并且能夠使用激光掃描系統(tǒng)來處理導 電材料（例如，用于減小導電層的多個部分的導電率、或用于通過材料的燒蝕來形成各種 特征）。相對于包括屏幕印刷和/或光刻技術的現(xiàn)有觸摸屏制造工藝，本公開內(nèi)容提供了各 種優(yōu)點。具體而言，本公開內(nèi)容使用單個激光掃描設備既實現(xiàn)了觸摸屏的主體又實現(xiàn)了其 待處理的IC通道。
[0086] 用于處理復合體膜的步驟被配置為使得在復合體膜中形成用于各種顯示設備中 的觸摸敏感區(qū)。經(jīng)處理材料的其它適用的應用可以包括更一般的顯示設備、LED磷增強、其 它商業(yè)和消費照明應用、可佩戴的電子設備以及光伏電池。然而，復合體膜尤其適用于移動 消費顯示器，其中非常期望更薄、更持久以及更具柔性的設計。當用作移動消費設備顯示器 時，復合體膜（并且因此構成復合體膜的材料的每一層）是柔性和/或透明的可能是有優(yōu) 勢的。然而，根據(jù)最終產(chǎn)品的預期使用，復合體膜至少部分或高度不透明、和/或至少部分 或高度剛性可能是有優(yōu)勢的。這里描述的系統(tǒng)、設備以及處理可以用于處理復合體膜，而與 它們的透明性和/或硬度無關。在這里復合體膜可以被簡稱為復合體。
[0087] 可以由各種材料來形成所使用的基板。例如，基板可以由聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)制成，因為其低成本以及有利特征，包括透明度、柔性、彈性、制造的簡易性等。其它可 能的基板材料的非窮舉清單包括聚萘二甲酸乙二酯、聚亞安酯、各種塑料、各種玻璃以及各 種金屬?；蹇梢跃哂懈鞣N厚度。例如，基板可以具有介于大約IOum和Imm之間的厚度， 或者介于大約50 μ m和200 μ m之間的厚度，或者在一個特定示例中，具有大約130 μ m的厚 度。
[0088] 在一些情況下，柔性和透明復合體材料包括具有銀納米線層（也被稱為SNW或 AgNW)的基板（例如，PET)，所述銀納米線層在復合體材料上被沉積成具有預定的厚度或預 定的導電率，通過在復合體制造期間增大或減小銀納米線的密度來實現(xiàn)預定的厚度或預定 的導電率的任一種。銀納米線層可以具有各種厚度，例如，介于Inm和IOOnm之間的厚度， 或介于3nm和70nm之間的厚度，或介于30nm和50nm之間的厚度。銀納米線尤其適用于柔 性基板，因為在各種類型（例如，固定彎曲、循環(huán)變形、或柔韌的）的彎曲負載下，它們的材 料屬性，例如導電率或結構完整性更相容。在一些情況下，氧化銦錫（ITO)或其它適用材料 可以用來替代銀納米線。
[0089] 圖10示出了激光掃描系統(tǒng)100的一個實施例。系統(tǒng)100包括激光束104的源102， 所述激光束104由一對射線106U08示出。激光束104沿著由虛線示出的光軸124從源 102傳播至由殼體112保持的聚焦控制透鏡110。透鏡110可以是諸如平凹的單個光學元 件、或雙凹透鏡、或包括兩個或更多個單透鏡元件的混合透鏡。在一些情況下，聚焦控制透 鏡110生成發(fā)射束，但是在一些示例中，聚焦控制透鏡110使得束104 -開始會聚至焦點， 然后隨著其傳播遠離所述焦點而擴展。在離開聚焦控制透鏡110時，束104沿著光軸124 而被引導至物鏡組件116,所述物鏡組件116在光束104離開物鏡組件時使光束104會聚。 會聚束然后被引導至第一反射表面118，所述第一反射表面118將束104反射至第二反射表 面120,所述第二反射表面120將束104反射至基板122,在基板122處，束104被聚焦到焦 點126。通常，束104被聚焦在基板厚度的一些部分處，但是束焦點可以在基板的前面或后 面，以及在基板122以內(nèi)。
[0090] 如圖10中所示，可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的反射表面118、120,以便相對于基板122來控 制所述束。作為一個示例，表面118U20可以是分別耦合至第一和第二檢流計119U21的 反射表面，并且因此可以使用提供掃描和聚焦控制的控制系統(tǒng)140來操縱和控制它們的取 向。控制系統(tǒng)140還被耦合至一個或多個檢流計或替代沿著軸124的聚焦控制透鏡110的 其它焦點調(diào)節(jié)結構114。如圖10中所示，聚焦控制透鏡110可以被移動至各個位置，例如以 虛線示出的位置115。利用這種移動，聚焦控制透鏡110向物鏡組件116提供輸入束，使得 所述束被聚焦在可接受的位置，從而補償非平面焦平面或彎曲的/或非平面基板。
[0091] 盡管聚焦控制透鏡110能夠調(diào)節(jié)束104在基板處的聚焦，但是沿著軸124的大束 位移通常是不可用的。實際上，聚焦控制透鏡110的殼體112被固定至移動臺130,以便沿 著軸124將聚焦控制透鏡110移動至各個位置，例如以虛線示出的位置117。聚焦控制透 鏡110和殼體112的這些相對更大的移動允許其間束104能夠聚焦的擴展范圍，并且因此 允許在焦點位置處的束光斑尺寸的相應變化。利用平移臺131沿著軸124定位基板122,使 得各種光斑尺寸的束能夠聚焦在基板122處。出于描述的方便，利用平移臺130的聚焦控 制透鏡110的這種調(diào)節(jié)可以被稱為束直徑調(diào)節(jié)。
[0092] 圖10的系統(tǒng)允許在整個彎曲的或非平面目標表面上保持聚焦。圖11示出了利用 諸如系統(tǒng)100的系統(tǒng)來對光束進行聚焦。目鏡200被定位成沿著軸208對光束進行聚焦。 對于固定的透鏡位置以及沿著軸208的束聚焦，在掃描時束通常未被聚焦在平面204上。實 際上，掃描束聚焦定義了彎曲的表面206。為了聚焦在平的表面（或其它形狀的表面）上， 調(diào)節(jié)聚焦控制透鏡以在平面204(或其它表面）上建立束聚焦。如圖11所示，通常光線方 向和軸208之間的角度越大（S卩，角度α 2越大），則實際焦點與平面204的這種位移越大。 為了改變束光斑尺寸，利用例如如圖10中所示的平移臺130來平移聚焦控制透鏡。利用這 種調(diào)節(jié)，可以使用聚焦控制透鏡將束聚焦成在替代焦平面214處具有不同的束直徑，以便 校正彎曲的場聚焦表面216。通過這種方式，主要利用相對較小的（或通常更快的）聚焦調(diào) 節(jié)來完成束聚焦，同時利用相對大的（或通常更慢的）束光斑尺寸調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)束光斑尺寸。 [0093] 在一些系統(tǒng)中，可設置伺服電動機或其它運動控制設備（或壓電設備，檢流計、平 移臺等），從而移動聚焦控制透鏡，來校正場曲率并保持在基板處的束聚焦。可設置附加的 伺服電動機（或壓電設備，檢流計、平移臺等），來移動聚焦控制透鏡，以進一步沿著光軸來 調(diào)節(jié)束聚焦的位置，典型地，調(diào)節(jié)束直徑。
[0094] 總體參照圖12,截面圖示出三個（典型地是脈沖）激光束302、303、304,每個激光 束具有所選的激光脈沖參數(shù)，引導到復合體300,并聚焦在不同的復合特征處。如所示，復合 體300包括具有底部305和外圍凸緣307的基板306、外圍導電邊界308、以及沉積在基板 306的頂表面上的導電材料層310。在一些示例中，基板306具有恒定或固定的厚度，或可 具有可變的厚度，這取決于復合體所要用于的應用。在一些示例中，外圍導電邊界308包括 導電銀膏。
[0095] 在一些實施例中，復合體300可被處理用作電子設備中的電容觸摸屏。在這樣的 實施例中，復合體300可以是透明的，使得其可以覆蓋電子設備的顯示器，以提供觸摸屏性 能，而不阻礙用戶觀看顯示器。薄層310可以包括觸摸屏的主體（S卩，其可以覆蓋顯示器）， 并且邊界308可以包括一個或多個集成電路（IC)電纜溝，以將IC耦合到觸摸屏的主體。IC 可用于例如基于在觸摸屏上各種位置處的電容的變化來確定觸摸事件在觸摸屏上的位置。 電纜溝將IC耦合到觸摸屏自身，以實現(xiàn)這些確定。
[0096] 在各種電子設備中，期望薄層310覆蓋設備顯示器的整體，以便允許用戶與顯示 器的整個范圍進行交互。因此，必需將IC電纜溝安裝在電子設備的聚光圈內(nèi)。由于電子設 備聚光圈被做的較小，所以有利的是，類似地減小IC電纜溝的尺寸（所以它們可安裝在聚 光圈內(nèi)），并能夠更加精密地控制它們的特性（例如，它們的導電性和尺寸）。
[0097] 因為邊界308和薄層310用于不同目的，可以按照不同的方式來對它們進行處理， 以實現(xiàn)不同的結果。例如，有利的是，非燒蝕處理薄層310,使得其為用戶保持均勻厚度和外 觀。然而，有利的是，燒蝕處理邊界308,以便從連續(xù)的邊界308形成IC電纜溝。此外，平面 zl、z2以及z3沿著脈沖激光束302、303、304的光軸彼此分隔開，脈沖激光束302、304以及 303分別聚焦于平面zl、z2以及z3上以處理層310和邊界308。因此，本文所描述的技術 允許利用單個系統(tǒng)來對層310和邊界308這兩者進行處理，該技術提供了各種優(yōu)點。
[0098] 如上所解釋的，圖12圖示了由諸如系統(tǒng)100的激光構圖系統(tǒng)處理的復合體的部 件。根據(jù)先前的說明，系統(tǒng)100可用于以各種不同的方式來處理薄層310和邊界308。例 如，如以下更詳細地解釋的，系統(tǒng)100可被用于非燒蝕處理薄層310。此外，如以下進一步詳 細描述的，系統(tǒng)100也可用于燒蝕處理邊界308。在這樣的處理步驟中，聚焦控制透鏡110 的運動可以是自動的，以校正場曲率。外殼112的運動可以人工控制或通過計算機控制的 伺服馬達模塊來控制，以控制激光束在該束的光軸的方向上的焦點的位置。
[0099] 因此，如圖12所示，脈沖激光束302可被控制以聚焦在焦平面zl處的薄層310的 曝光表面上，以便非燒蝕處理層310。類似地，脈沖激光束304可以被控制以聚焦在焦平面 z2處的邊界308的曝光表面上，以便燒蝕處理層308。另外，在激光束用于燒蝕處理復合 體300的情況下，可連續(xù)控制激光束，使得其聚焦在材料的表面處（其可以在進行燒蝕時移 動）。在一些情況下，期望將激光束在其正處理的表面上的光斑尺寸最小化。在這樣的情 況下，激光束的焦平面與正被處理的材料的曝光表面一致，如針對激光束302和304所圖示 的。然而在其它情況下，可使用較大的特征尺寸和較大的光斑尺寸。在這樣的情況下，激光 束的焦平面可以沿著激光束的光軸，從正被處理的材料的曝光表面發(fā)生偏差，如針對激光 束303所圖示的.因此本文所述的掃描激光系統(tǒng)允許調(diào)節(jié)特征尺寸。
[0100] 在一些情況下，在激光掃描系統(tǒng)與待處理的材料的表面之間的距離可被調(diào)節(jié)，例 如增加距離來提供較大的場尺寸、減小距離來改進精度，或改變聚焦的光斑尺寸。因此，在 一些情況下，將由激光掃描系統(tǒng)處理的材料可設置在可調(diào)節(jié)表面上，其可移動來調(diào)節(jié)掃描 系統(tǒng)與待處理表面之間的距離。例如，如圖12所示，復合體300可設置在平臺312上，平臺 312可沿著軸ZF調(diào)節(jié)?？墒褂酶鞣N機構來沿著ZF軸調(diào)節(jié)平臺312。作為一個示例，平臺可 耦合到一個或多個螺桿314,其被擰入相應的在內(nèi)表面上具有對應的螺紋的中空管316中。 因此，管316的旋轉使得平臺312沿軸ZF運動，并由此使復合體300沿軸ZF運動。管316 可被支撐在基座單元318上。當然，也可使用任何其它平移機構。
[0101] 圖13示出了激光束406、408、410，每個激光束沿著由激光掃描系統(tǒng)412所引導的 不同軸傳播，激光掃描系統(tǒng)412可以具有與系統(tǒng)100類似的配置。激光束406、408、410的每 個以三種不同的配置（分別如束406A、406B、406C或408A、408B、408C或410A、410B、410C) 被示出：以聚焦于第一焦平面400A或400B ( S卩，如在406A、408A和410A示出）上的第一配 置，以聚焦于第二焦平面402A或402B (即，如在406B、408B和410B示出）上的第二配置， 以及以聚焦于第三焦平面404A或404B(即，如在406C、408C和410C示出）上的第三配置。 焦平面400A比焦平面402A距系統(tǒng)412遠距離x2,并且焦平面402A比焦平面404A距系統(tǒng) 412遠距離x3。距離χ4、χ5、χ6典型地對應于不同的聚焦位置，其對應于物鏡中的場曲率。 因此，物鏡可形成束聚焦，用于基板的位于平面400Α處的物鏡軸上的目標部分；沒有聚焦 調(diào)節(jié)，入射至軸外目標部分的束將聚焦在平面400Β上。如上所述，可提供聚焦控制透鏡，來 調(diào)節(jié)聚焦位置進行補償。
[0102] 位移Χ2、χ3通常被提供，以對應于聚焦控制透鏡的較大平移，從而產(chǎn)生束光斑尺 寸變化。位移x2、χ3通常不相等，并且聚焦在平面400Α處的束光斑尺寸通常大于在平面 402Α處的束光斑尺寸，在平面402Α處的束光斑尺寸又大于聚焦在平面404Α處的束光斑尺 寸。如圖12所示，處理系統(tǒng)配置為在與不同束光斑尺寸關聯(lián)的位置處（即，在位移χ2、χ3) 提供聚焦調(diào)節(jié)（χ4、χ5、χ6)。
[0103] 圖14示出了用于處理復合體（例如，待處理用于作為電子設備中的觸摸屏的復合 體）的示例性方法500。在502中，選擇包括具有形成于其上的導電層和導電邊界的基板 的復合體。在504中，實現(xiàn)圖案或過程說明，其表示復合體的各部分如何被處理，并可以包 括圖案布局、駐留時間、特征尺寸、處理類型（例如，燒蝕或其它過程）。在506中，處理光 束參數(shù)（例如，功率、波長、脈沖重復率、脈沖能量以及束光斑尺寸）與圖案說明相關聯(lián)。在 508中，焦平面（或工作距離）被選擇，以產(chǎn)生所選的束光斑尺寸。在510中，聚焦控制組 件被定位，使得來自聚焦控制組件的束在所選焦平面處被焦距到合適的束光斑尺寸。如圖 14所示，選擇焦平面來處理導電層。在512中，利用聚焦控制透鏡提供的聚焦控制對導電層 (或其它基板區(qū)域）進行處理，以具有所選的光斑尺寸/工作距離。在514中，聚焦控制組 件被定位，使得來自聚焦控制組件的束在另一所選焦平面處被聚焦到另一合適的束光斑尺 寸。如圖14所示，選擇該焦平面以處理導電邊界。在516中，利用聚焦控制透鏡提供的聚 焦控制對導電邊界（或其它基板區(qū)域）進行處理，以具有所選的光斑尺寸/工作距離。處 理終止于520中?；趫D案說明，可使用多個不同的工作距離和束光斑尺寸。盡管可使用 一系列的束光斑尺寸，例如在2 μ m和10mm、4 μ m和lmm、5 μ m和0. 5mm、或8 μ m和0. 2mm之 間的束直徑，然而典型的束光斑尺寸在10 μ m和100 μ m之間。這些束通?？商幚戆▽щ?銀膏或銀納米線的復合體，以具有對應尺寸的特征。
[0104] 導電層和邊界的燒蝕或非燒蝕處理
[0105] 在一些情況下，導電層被非燒蝕處理，因此其可用作電子設備的觸敏屏，并且導電 邊界被燒蝕處理，使得其形成IC電纜溝，其從觸敏屏引向集成電路。然而，在可選實施例 中，導電層或導電邊界可燒蝕或非燒蝕處理，這適于特定實施例。如本文使用的，"燒蝕"或 "非燒蝕"具有如上提出的意義。
[0106] 在一些情況下，導電材料層包括銀納米線的隨機布置。這樣的層的銀納米線可緊 固到聚合物基體中的基板，例如有機外套。激光束可將激光脈沖傳輸?shù)竭@樣的層，并產(chǎn)生處 理部分，其中導電層的材料的導電率被基本改變，使得經(jīng)處理的部分有效不導電。如本文使 用的，術語"導電"和"非導電"具有歸因于它們在印刷電子、觸摸傳感器構圖或光電子領域 通常理解的含義。例如，對于材料的使其可被考慮為導電的合適薄層電阻包括30-250 Ω/ sq，并且對于材料的使其可被考慮為非導電或電隔離的合適的薄層電阻或電隔離測量包括 大于或等于大約20MQ/Sq的電阻。然而，這些薄層電阻僅為示例，并且其它導電和非導電 范圍可應用，這取決于特定應用的需要。一些處理襯底在薄層電阻低于500 Ω /sq、Ik Ω /sq、 5k Ω /sq或IOk Ω /sq的情況下可以被視為充分導電的，并且在薄層電阻大于或等于大約 1001^/叫、1]^/8( 1或1001^/叫的情況下可以被視為非導電的。
[0107] 激光脈沖可按各種圖案被引導到復合體，使得特定區(qū)域和電路徑形成在基板上。 通過仔細選擇激光脈沖參數(shù)（包括脈波長、脈沖影響、脈沖能量、光斑尺寸、脈沖重復率以 及掃描速度）的特性，襯底可被處理，使得其電特性以預定方式改變，同時基板和關聯(lián)的保 護及導電層沒有被實質性損害或結構改變（例如，燒蝕）。
[0108] 適于導電層的非燒蝕處理的示例性激光脈沖參數(shù)包括大約50ps的脈波長、大約 0. 17J/cm2的脈沖影響、大約40 μ m的光斑尺寸（Ι/e2)、具有大于90%的脈沖到脈沖重疊的 大約lm/s的掃描率、大約12 μ J的總脈沖能量、以及使用具有1064nm波長的光學照射（其 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與較短波長的光相比，與襯底和其它材料更少程度的交互）的大約IOOkHz的脈沖 重復率。各種其它參數(shù)也適合。例如，脈沖重復率可被增加到1MHz、增加到10MHz、或增加 到大于10MHz，從而增加處理速度。脈沖長度能夠被選擇得更短或更長。脈沖影響能夠被調(diào) 節(jié)以確保目標被非燒蝕地處理?？赡艿拿}沖長度包括小于大約lps、100ps、200ps、500ps、 800ps或者Ins。其它參數(shù)能夠類似地相應地被改變并被優(yōu)化。能夠部分基于選擇的待處 理的材料的相關特性來選擇適于非燒蝕激光處理的激光參數(shù)。例如，改變基板的厚度、導電 層等能夠影響激光脈沖加熱怎樣分布或者導致其它時間相關效應需要減輕。
[0109] 盡管束總體上被描述為被帶入聚焦，但是其它束的幾何配置和強度分布式也是可 行的，包括未聚焦的束、線束、方形或矩形束、以及具有跨越一個或多個橫軸的均勻的、基本 上均勻的或者預選強度曲線的束。在一些情況下，復合體能夠被平移，以幫助實現(xiàn)其表面上 的幾何特征。在一些情況下，一個或多個激光束從正面或背面方向沖擊復合體，使得束通過 基板傳播到導電層，使得束引起對導電層的燒蝕或非燒蝕的變化。在一些情況下，激光脈沖 在不改變處理部分的可見特性的情況下使導電層的處理部分變得不導電。類似地，激光脈 沖能夠燒蝕地或非燒蝕地處理導電邊界。導電邊界的激光燒蝕能夠通過增加在目標表面上 入射的激光束的能量含量來實現(xiàn)。例如，激光脈沖參數(shù)能夠通過增加脈沖長度、脈沖影響、 總脈沖能量，通過使用較短波長或者通過減小光斑大小來調(diào)節(jié)。適當?shù)募す庀到y(tǒng)總體上能 夠包括脈沖光纖激光器、脈沖光纖放大器以及二極管泵浦固態(tài)激光器。
[0110] 示例性控制系統(tǒng)和計算環(huán)境
[0111] 圖15示出了示例性激光處理系統(tǒng)，其包括用于控制激光束傳遞系統(tǒng)603的控制 系統(tǒng)600。如所示的，控制系統(tǒng)600能夠包括激光束參數(shù)控制接口 602、臺控制接口 604、用 于控制激光束的掃描的兩個檢流計控制接口 606和608、以及第一和第二臺控制接口 610、 612。激光束參數(shù)控制接口 602能夠被耦合到諸如源605的激光束的源，并且能夠控制由此 生成的激光束的參數(shù)，例如脈沖長度、脈沖影響、脈沖光波長等。通常，控制系統(tǒng)600包括一 個或多個處理器607和保存圖案數(shù)據(jù)和用于處理圖案數(shù)據(jù)以用于確定激光掃描參數(shù)的指 令的存儲器609?？刂平涌谕ǔ；诖鎯υ谥T如磁盤或諸如隨機訪問存儲器的存儲器中的 一個或多個計算機可讀存儲介質中的計算機可執(zhí)行指令被實施。
[0112] 臺控制接口 604能夠被耦合到基板臺618,該臺控制接口 604能夠控制待處理的復 合體的位置?；迮_618能夠包括各種運動控制設備中的任一種，諸如壓電的或機動化的 掃描設備。檢流計控制接口 606、608能夠分別被耦合到檢流計616、614,檢流計控制接口 606、608能夠分別控制反射表面617、615。第一和第二臺控制接口 610、612能夠分別被耦 合到運動控制設備629、630,并且第一和第二臺控制接口 610、612能夠控制臺沿著光軸的 線性運動。運動控制設備629被耦合到聚焦調(diào)節(jié)組件628,使得束聚焦能夠在束掃描期間被 保持。聚焦調(diào)節(jié)組件628被固定到運動控制設備630,從而選擇用于基板處理的適當?shù)氖?徑。在628A處示出了聚焦調(diào)節(jié)組件628的一個額外的位置。聚焦調(diào)節(jié)組件628與運動控 制設備630 -起的調(diào)節(jié)總體上伴隨著基板618的對應移動，使得實現(xiàn)不同束直徑的束聚焦， 同時在掃描場上的聚焦能夠與運動控制設備629 -起被保持。
[0113] 圖16描繪了適當?shù)挠嬎悱h(huán)境700的一般示例，在計算環(huán)境700中所描述的創(chuàng)新可 以被實施。計算環(huán)境700不旨在建議關于使用或功能的范圍的任何限制，因為創(chuàng)新可以被 實施在各種各樣的通用目的或專用目的計算系統(tǒng)中。例如，計算環(huán)境700可以是各種計算 設備中的任何一種（例如，臺式計算機、便攜式計算機、服務器計算機、平板計算機、媒體播 放器、游戲系統(tǒng)、移動設備等）。
[0114] 參考圖16,計算環(huán)境700包括基本配置730,該基本配置730包括一個或多個處理 單元710、715和存儲器720、725。處理單元710、715執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令。處理單元能 夠是通用目的中央處理單元（CPU)、專用集成電路（ASIC)中的處理器或者任何其它類型的 處理器。在多處理系統(tǒng)中，多個處理單元執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令，以提高處理能力。例如， 圖16示出了中央處理單元710以及圖形處理單元或協(xié)同處理單元715。有形存儲器720、 725可以是由（一個或多個）處理單元可訪問的易失性存儲器（例如，寄存器、緩存、RAM)、 非易失性存儲器（例如，R0M、EEPR0M、閃存等）、或者這兩種的某種組合。存儲器 720、725 將以適于由（一個或多個）處理單元執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的形式存儲實施本文描述的 一個或多個創(chuàng)新的軟件780。
[0115] 計算系統(tǒng)可以具有額外的特征。例如，計算環(huán)境700包括存儲器740、一個或多個 輸入設備750、一個或多個輸出設備760以及一個或多個通信連接770。諸如總線、控制器 的互連機構（未示出）或者網(wǎng)絡與計算環(huán)境700的部件互連。通常，操作系統(tǒng)軟件（未示 出）為在計算環(huán)境700中執(zhí)行的其它軟件提供操作環(huán)境，并且協(xié)調(diào)計算環(huán)境700的各部件 的活動。
[0116] 有形存儲器740可以是可移除的或不可移除的，并且包括磁盤、磁帶或卡帶、 CD-ROM、DVD或能夠被用來以非暫態(tài)方式存儲信息并且能在計算環(huán)境700內(nèi)被訪問的任何 其它介質。存儲器740存儲用于實施本文描述的一個或多個創(chuàng)新的軟件780的指令。
[0117] (一個或多個）輸入設備750可以是諸如鍵盤、鼠標、筆或者追蹤球的觸摸輸入設 備、聲音輸入設備、掃描設備、或者將輸入提供給計算環(huán)境700的另外設備。對于視頻編碼， (一個或多個）輸入設備750可以是相機、視頻卡、TV調(diào)諧卡或者接受以模擬或數(shù)字形式的 視頻輸入的類似設備或者將視頻樣本讀入到計算環(huán)境700中的CD-ROM或CD-RW。（ 一個或 多個）輸出設備760可以是顯示器、打印機、揚聲器、CD刻錄機或者提供來自計算環(huán)境700 的輸出的另外設備。
[0118] (一個或多個）通信連接770能夠實現(xiàn)在通信介質到另一計算實體上的通信。通 信介質傳送信息，例如計算機可執(zhí)行指令、音頻或視頻輸入或輸出、或經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)信號中 的其它數(shù)據(jù)。經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)信號是以下這樣的信號，該信號具有信號特性集合中的一個或 多個或者以在信號中對信息進行編碼的方式變化。通過示例而非限制的方式，通信介質能 夠使用電的、光學的、RF或其它載體。
[0119] 軟件780能夠包括一個或多個軟件模塊。例如，軟件780能夠包括用于設置激光 束參數(shù)和/或控制激光束的源的激光束軟件模塊782、用于沿著軸設置基板位置并且控制 基板臺的基板臺運動模塊784、以及用于確定束掃描系統(tǒng)的參數(shù)和/或控制這樣的束掃描 系統(tǒng)的束掃描模塊786。一個示例性束掃描系統(tǒng)能夠包括一對檢流計。聚焦控制模塊780 還能夠包括用于確定諸如由聚焦調(diào)節(jié)透鏡的運動采取的動作以校正場曲率的場聚焦校正 模塊788。束直徑模塊790能夠控制移動，以將束聚焦在特定距離處，從而獲得選擇的束直 徑。
[0120] 盡管所公開的方法中的一些的操作為了方便表述，而以特定的、相繼的次序被描 述，但是應當理解這種說明方式包括重新排列，除非由本文闡述的特定語言要求了特定次 序。例如，相繼描述的操作可以在一些情況下被重新排列或被同時地執(zhí)行。此外，為簡單起 見，附圖可能未顯示所公開的方法能夠被與其它方法結合使用的各種方式。
[0121] 所公開的方法中的任何一種能夠被實施為存儲在一個或多個計算機可讀存儲介 質上的計算機可執(zhí)行指令（例如，一個或多個光學介質盤、易失存儲器部件（例如，DRAM或 SRAM)、或者非易失存儲器部件（例如，閃存或硬盤驅動器））并且被執(zhí)行在計算機上（例 如，任何市場上可買到的計算機，包括智能手機或者包括計算硬件的其它移動設備）。術語 計算機可讀存儲介質不包括通信連接，例如信號和載波。用于實施所公開的技術的計算機 可執(zhí)行指令的任一個以及在所公開的實施例的實施期間創(chuàng)建和使用的任何數(shù)據(jù)能夠被存 儲在一個或多個計算機可讀存儲介質上。計算機可執(zhí)行指令能夠例如是經(jīng)由網(wǎng)絡瀏覽器或 者其它軟件應用程序（例如，遠程計算應用程序）訪問或下載的專門的軟件應用程序或者 軟件應用程序的部分。這樣的軟件能夠例如被執(zhí)行在單個本地計算機（例如，任何合適的 市場上可買到的計算機）上或者在使用一個或多個網(wǎng)絡計算機的網(wǎng)絡環(huán)境（例如，經(jīng)由因 特網(wǎng)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、主從式網(wǎng)絡（例如，云計算網(wǎng)絡）或者其它這樣的網(wǎng)絡）中。
[0122] 另外，基于軟件的實施例中的任一個（包括，例如，用于使計算機執(zhí)行所公開的方 法中的任一個的計算機可執(zhí)行指令）能夠通過適當?shù)耐ㄐ拍K被上傳、下載或者遠程訪 問。這樣的適當?shù)耐ㄐ拍K包括例如因特網(wǎng)、萬維網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、軟件應用程序、緩存（包括光 纖光纜）、磁通信、電磁通信（包括RF、微波以及紅外通信）、電子通信或者其它這樣的通信 模塊。
[0123] 圖17示出了基于組件站點810A-810C可平移以固定位置（例如，808A)的聚焦組 件808。臺802將聚焦組件808沿著物鏡814的軸812平移。聚焦組件808包括透鏡806， 該透鏡806在聚焦組件808內(nèi)可平移以調(diào)節(jié)由物鏡814確立的束聚焦位置，從而補償場曲 率或非平面基板。在806A處示出了透鏡806的一個代表性位置。
[0124] V.對高分辨率數(shù)字編碼激光掃描器的優(yōu)化以進行精細特征標記
[0125] 激光掃描系統(tǒng)的一個重要特性是它們能夠實現(xiàn)的分辨率（本文被用來指代兩個 可區(qū)分的點之間的最小距離）。常規(guī)的激光掃描系統(tǒng)已經(jīng)試圖通過減小激光掃描器和被掃 描表面之間的工作距離來改進分辨率，從而產(chǎn)生在較小掃描場上掃描的較小分辨率。為了 保持大的場掃描能力，常規(guī)系統(tǒng)已經(jīng)采用昂貴的可平移臺來平移被掃描的表面，使得多個 小場能夠在表面上彼此相鄰地掃描以形成大場。這些常規(guī)系統(tǒng)具有一些缺陷。
[0126] 以前的激光掃描系統(tǒng)通常已經(jīng)使用16比特激光掃描器，從而減小工作距離，直到 實現(xiàn)期望的分辨率，并且之后掃描多個小場，依賴于可平移臺來將被掃描表面相對于掃描 器移動。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用20比特掃描器，能夠使用類似的技術實現(xiàn)改進的分辨率（例 如，16倍）。可選地，還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用20比特掃描器，能夠在更大的工作距離處實現(xiàn) 類似的分辨率，由此減小或消除掃描多個場的需要并因此減小或消除相對于掃描器平移被 掃描表面的需要。相比于常規(guī)系統(tǒng)，這提供了若干區(qū)別且重要的優(yōu)勢。例如可以實現(xiàn)顯著 較小分辨率的掃描。進一步地，通過減小或消除對將許多小掃描場縫合在一起的需要，減小 或消除了在縫合工藝中引入的誤差。
[0127] 圖18示出了數(shù)字激光掃描系統(tǒng)3000(例如20比特激光掃描系統(tǒng)）和激光束3008、 3010和3012,每個激光束在系統(tǒng)3000的引導下沿不同的軸傳播。以三種不同的配置示出 了激光束 3008、3010、3012 中的每個（分別如束 3008A、3008B、3008C 或 3010A、3010B、3010C 或3012A、3012B、3012C):以聚焦在第一焦平面3002上的第一配置（即如3008A、3010A和 3012A所示）、以聚焦在第二焦平面3004上的第二配置（即如3008B、3010B和3012B所示） 和以聚焦在第三焦平面3006上的第三配置（即如3008C、3010C和3012C所示）。焦平面 3002比焦平面3004距系統(tǒng)3000更遠，并且焦平面3004比焦平面3006距系統(tǒng)3000更遠。
[0128] 數(shù)字激光掃描系統(tǒng)3000 -般地產(chǎn)生以預定的比特數(shù)數(shù)字化地規(guī)定的角度偏轉 α。例如數(shù)字激光掃描系統(tǒng)3000可以基于η比特來規(guī)定偏轉角度，其中η是諸如8、16、18、 20或更大的整數(shù)。η比特數(shù)字激光掃描系統(tǒng)可以識別2 η種區(qū)別的偏轉角度。選定的焦平 面上的橫向位移d-般地與角度偏轉α和沿軸3050的焦平面距離的積成比例。（對于固 定的角度偏轉差的）橫向位移分辨率定義為橫向位移中的相關聯(lián)的差。
[0129] 如圖18所示，在焦平面3006處的橫向位移分辨率小于在焦平面3004處的橫向位 移分辨率，在焦平面3004處的橫向位移分辨率小于在焦平面3002處的橫向位移分辨率。即 隨著距系統(tǒng)3000的工作距離增加，橫向位移分辨率增高。因為焦平面3002比焦平面3004 距系統(tǒng)3000更遠并且焦平面3004比焦平面3006距系統(tǒng)3000更遠，所以橫向位移分辨率 xl0>xll>xl2?？梢允褂?0比特掃描系統(tǒng)而不是16比特掃描系統(tǒng)來在足夠大的工作距離 上實現(xiàn)期望的分辨率，從而容許對一平方米大的掃描場的掃描，而無需將掃描的表面相對 于掃描系統(tǒng)平移或將多個較小掃描場縫合一起以形成較大的掃描場。更具體地，20比特掃 描系統(tǒng)能夠以小于一微米的分辨率來掃描一平方米掃描場。
[0130] 系統(tǒng)3000可以包括被配置為產(chǎn)生處理束的激光器、光學系統(tǒng)和被配置為接收掃 描圖案并且將掃描控制信號耦合到光學系統(tǒng)的掃描控制器。在一些情況下，可以將掃描圖 案定義為多個掃描向量。在一些情況下，掃描控制信號可以控制光學系統(tǒng)來以預定的束直 徑將處理束引導到掃描區(qū)域。在一些情況下，掃描控制器被配置為將掃描控制信號耦合到 光學系統(tǒng)以控制光學系統(tǒng)在掃描區(qū)域上或針對掃描區(qū)域掃描處理束，從而產(chǎn)生至少一個暴 露的掃描向量。在一些情況下，暴露的掃描向量與預期的掃描向量之間的橫向偏差小于預 定的束直徑的1/10或小于1/20。在一些情況下，掃描控制信號在至少1/2 16(0.0015% )， 例如大約 1/217(0· 00076% )或大約 1/218(0· 00038% )或大約 1/219(0· 00019% )或大約 1/22° (0. 000095% )，的準確度內(nèi)與掃描向量相對應。
[0131] 表1更具體地以μ m/比特示出了能對于若干場尺寸利用各種掃描系統(tǒng)實現(xiàn)的分 辨率。具體而言，表1示出了對于具有不同長度的邊的正方形場，20比特掃描系統(tǒng)相比于 16比特掃描系統(tǒng)的具體優(yōu)勢。
[0132]

【權利要求】
1. 一種方法，包括： 接收在至少一個計算機可讀存儲介質中存儲的圖案說明，所述圖案說明包括對與掃描 向量相關聯(lián)的至少一個圖案特征的限定；并且 基于所述圖案說明將激光束引導在固定掃描區(qū)域之上，其中以小于激光束直徑的1/20 的橫向位移分辨率將所述激光束引導在所述掃描區(qū)域之上。
2. 如權利要求1所述的方法，其中所述固定掃描區(qū)域的面積至少是一平方米。
3. 如權利要求2所述的方法，其中所述橫向位移分辨率小于1 ii m。
4. 如權利要求1所述的方法，其中所述固定掃描區(qū)域為方形或圓形。
5. 如權利要求4所述的方法，進一步包括：將所述激光束引導在位于所述固定掃描區(qū) 域中的基板之上，其中選擇激光束功率、脈沖能量、脈沖重復率和激光束直徑中的至少一個 以便處理所述基板。
6. 如權利要求1所述的方法，其中所述橫向位移分辨率小于0. 5 y m。
7. 如權利要求6所述的方法，其中所述固定掃描區(qū)域為方形并且具有至少四分之一平 方米的面積。
8. 如權利要求1所述的方法，其中引導所述激光束包括：使用多點外推并且取平均以 引導所述激光束。
9. 一種方法，包括： 選擇激光束直徑； 將待掃描的基板置于與所選擇的激光束直徑相關聯(lián)的掃描平面處； 通過相對于所述基板掃描具有所選擇的激光束直徑的激光束將所述基板暴露于所述 激光束，其中以對應于小于所述激光束直徑的1/10的角掃描增量在所述掃描平面上掃描 所述激光束。
10. 如權利要求9所述的方法，其中以對應于小于所述激光束直徑的1/100的角掃描增 量在所述掃描平面上掃描所述激光束。
11. 如權利要求9所述的方法，其中以對應于小于所述激光束直徑的1/1000的角掃描 增量在所述掃描平面上掃描所述激光束。
12. 如權利要求9所述的方法，其中所選擇的激光束直徑在10 ii m與100 ii m之間。
13. 如權利要求9所述的方法，其中相對于所述基板掃描所述激光束包括：在所述基板 的固定掃描區(qū)域之上掃描所述激光束，其中所述固定掃描區(qū)域至少為1平方米。
14. 一種裝置，包括： 激光器，其被配置為產(chǎn)生處理束； 光學系統(tǒng)；以及 掃描控制器，其被配置為接收被限定為多個掃描向量的掃描圖案并且被配置為控制所 述光學系統(tǒng)來以預定束直徑將所述處理束引導到掃描區(qū)域； 其中所述掃描控制器被配置為控制所述光學系統(tǒng)以相對于所述掃描區(qū)域掃描所述處 理束以便產(chǎn)生暴露的掃描向量，使得所述暴露的掃描向量和期望的掃描向量之間的橫向偏 差小于所述預定束直徑的1/10。
15. 如權利要求14所述的裝置，其中所述掃描區(qū)域為矩形并且所述橫向偏差小于掃描 區(qū)域長度的1/105。
16. 如權利要求14所述的裝置，其中所述掃描區(qū)域為矩形并且所述橫向偏差小于掃描 區(qū)域長度的1/106。
17. 如權利要求14所述的裝置，其中所述掃描控制器將掃描控制信號耦合到所述光學 系統(tǒng)，使得所述掃描控制信號在至少〇. 0015%之內(nèi)對應于所述掃描向量。
18. 如權利要求14所述的裝置，其中所述掃描控制器將掃描控制信號耦合到所述光學 系統(tǒng)，使得所述掃描控制信號在至少〇. 0008%之內(nèi)對應于所述掃描向量。
19. 如權利要求14所述的裝置，其中所述掃描控制器將掃描控制信號耦合到所述光學 系統(tǒng)，使得所述掃描控制信號在至少〇. 0004%之內(nèi)對應于所述掃描向量。
20. 如權利要求14所述的裝置，其中所述掃描控制器將掃描控制信號耦合到所述光學 系統(tǒng)，使得所述掃描控制信號在至少〇. 0001 %之內(nèi)對應于所述掃描向量。
【文檔編號】B23K26/046GK104416289SQ201410455972
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】K·格羅斯 申請人:恩耐激光技術有限公司