專利名稱：用于tol、ogs觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于TOL、OGS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置及其方法，屬于激光微加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
OGS(One glass solution)結(jié)構(gòu)在保護(hù)玻璃上直接形成ITO導(dǎo)電膜及傳感器,一塊玻璃同時(shí)起到保護(hù)玻璃和觸摸傳感器的雙重作用。OGS的優(yōu)點(diǎn)有I)節(jié)省了一層玻璃成本和減少了一次貼合成本；2)減輕了重量；3)增加了透光度。OGS能夠較好的滿足智能終端超薄化需求，并提升顯示效果，是未來(lái)高端品牌終端的必然選擇。TOL (Touch On Lens)的解決方案是OGS具體技術(shù)演進(jìn)方向上一個(gè)解決方案，即觸控模塊向上游強(qiáng)化玻璃CoverLens融合,將觸控模塊做在Cover Lens上。目前主流的TOL方案上的導(dǎo)電膜層線路制作方法為黃光刻蝕工藝方法。但黃光刻蝕工藝需要前期投入較大，成本高昂，對(duì)于材料的選擇性較為狹隘，需配合不同光刻膠，不適合市場(chǎng)上所有導(dǎo)電膜層的制作方法，再加上日常維護(hù)開銷較大，耗材和人力成本帶來(lái)整個(gè)生產(chǎn)成本的增加，應(yīng)用領(lǐng)域限制較為嚴(yán)重。激光刻蝕導(dǎo)電膜層工藝是利用脈沖激光通過光學(xué)聚焦系統(tǒng)將激光束聚焦為20微米到90微米的光斑，聚焦后的光斑，達(dá)到材料的去除能量閾值，通過高速掃描振鏡系統(tǒng)精密快速掃描，從而實(shí)現(xiàn)觸摸屏上導(dǎo)電膜層的線路制作目的，這樣制作的不可視區(qū)域更窄，實(shí)用性更強(qiáng)。

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TOL、OGS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置及其方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
用于T0L、0GS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置，特點(diǎn)是包含有激光器、光閘、擴(kuò)束鏡、全反鏡片組、振鏡系統(tǒng)和遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡，所述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)束鏡的輸出端布置有全反鏡片組，全反鏡片組的輸出端依次布置有振鏡系統(tǒng)和遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡，遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡的輸出端正對(duì)于真空吸附平臺(tái)，所述真空吸附平臺(tái)的上方布置有CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)，所述真空吸附平臺(tái)的一側(cè)布置有吹氣系統(tǒng)，另一側(cè)安裝有集塵系統(tǒng)；所述激光器和振鏡系統(tǒng)均通過通訊系統(tǒng)與工控機(jī)相連。進(jìn)一步地，上述的用于TOL、OGS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置，所述激光器是波長(zhǎng)為199nm 1064nm、脈寬在Ips 500ns、頻率在IKHz 2MKHz的激光器。本發(fā)明用于TOL、OGS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的方法，包含以下步驟
(5101)取得CoverLens玻璃，在玻璃背面印刷油墨，在油墨上面鍍ITO導(dǎo)電膜層；
(5102)激光蝕刻ITO導(dǎo)電膜層，激光器發(fā)出的激光經(jīng)光閘控制開關(guān)光，光閘控制激光光束后進(jìn)入擴(kuò)束鏡，擴(kuò)束鏡對(duì)光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束準(zhǔn)直后光束進(jìn)入全反鏡片組調(diào)整光路，激光全部反射到振鏡系統(tǒng)，并通過遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡準(zhǔn)確控制激光聚焦到玻璃上的導(dǎo)電膜上，聚焦光斑在20um 40um ;激光器和振鏡系統(tǒng)經(jīng)過通訊系統(tǒng)與工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的待加工件上，待加工件由真空吸附平臺(tái)上吸附；由CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)將導(dǎo)入的定位標(biāo)拍攝并抓取靶標(biāo)，控制加工；激光按照設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行蝕刻時(shí)，同時(shí)打開吹氣系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)，使蝕刻產(chǎn)生的粉塵全部吸入集塵系統(tǒng)中；激光蝕刻完成一個(gè)單元后，真空吸附平臺(tái)移動(dòng)下一個(gè)單元，激光再開始加工，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工幅面的刻蝕。更進(jìn)一步地，上述的用于TOL、OGS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的方法，還包括按以下步驟
(5103)油墨上鍍激光反射涂層；
(5104)在激光反射涂層上印刷導(dǎo)電膜層；
(5105)激光二次蝕刻導(dǎo)電膜層，按照工藝步驟(S102)進(jìn)行刻蝕。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在
通過運(yùn)用高頻率的短脈沖激光器作為激光源，對(duì)TOL方案中的導(dǎo)電膜層(如ΙΤ0，銅膜以及銀漿)進(jìn)行激光蝕刻，導(dǎo)電膜層在高頻率的短脈沖固體激光器的作用下氣化而達(dá)到蝕除的目的，通過高精度平臺(tái)的移動(dòng)拼接和小幅面振鏡蝕刻來(lái)完成這些導(dǎo)電薄膜材料的蝕亥IJ，產(chǎn)生的粉塵由吹氣系統(tǒng)和大流量積塵系統(tǒng)集塵，加工出無(wú)污染、線性穩(wěn)定、功能完好的觸摸屏電子產(chǎn)品。加工方式簡(jiǎn)潔，加工效率較高且無(wú)需耗材。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，用于T0L、0GS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置，包含有激光器1、光閘
2、擴(kuò)束鏡3、全反鏡片組4、振鏡系統(tǒng)5和遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡6,激光器I是波長(zhǎng)為199nm 1064nm、脈寬在Ips 500ns、頻率在IKHz 2MKHz的激光器，激光器I的輸出端布置有光閘2，光閘2的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡3，擴(kuò)束鏡3的輸出端布置有全反鏡片組4，全反鏡片組4的輸出端依次布置有振鏡系統(tǒng)5和遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡6，遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡6的輸出端正對(duì)于真空吸附平臺(tái)11，所述真空吸附平臺(tái)11的上方布置有CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)7，所述真空吸附平臺(tái)13的一側(cè)布置有吹氣系統(tǒng)9，另一側(cè)安裝有集塵系統(tǒng)8 ;激光器I和振鏡系統(tǒng)5均通過通訊系統(tǒng)13與工控機(jī)12相連。上述裝置用于T0L、0GS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕時(shí)，工藝步驟為
(5101)取得CoverLens玻璃，在玻璃背面印刷油墨，在油墨上面鍍ITO導(dǎo)電膜層；
(5102)激光蝕刻ITO導(dǎo)電膜層，激光器I發(fā)出的激光經(jīng)光閘2控制開關(guān)光，光閘2控制激光光束后進(jìn)入擴(kuò)束鏡3，擴(kuò)束鏡3對(duì)光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，一方面改善光束傳播的發(fā)散角，從而達(dá)到光路準(zhǔn)直的目的；另外一方面，對(duì)激光光束同軸擴(kuò)束，使得聚焦后光斑和焦深更小，從而實(shí)現(xiàn)激光穩(wěn)定刻蝕的目的；經(jīng)擴(kuò)束鏡3擴(kuò)束準(zhǔn)直后光束進(jìn)入全反鏡片組4調(diào)整光路，激光全部反射到振鏡系統(tǒng)5，并通過遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡6準(zhǔn)確控制激光聚焦到玻璃上的導(dǎo)電膜上，聚焦光斑在20um 40um ;激光器I和振鏡系統(tǒng)5經(jīng)過通訊系統(tǒng)13與工控機(jī)12進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的待加工件10上，待加工件10由真空吸附平臺(tái)11上吸附；由CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)7將導(dǎo)入的定位標(biāo)拍攝并抓取靶標(biāo)，控制加工；激光按照設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行蝕刻時(shí)，同時(shí)打開吹氣系統(tǒng)9和集塵系統(tǒng)8，使蝕刻產(chǎn)生的粉塵全部吸入集塵系統(tǒng)8中；激光蝕刻完成一個(gè)單元后，真空吸附平臺(tái)11移動(dòng)下一個(gè)單元，激光再開始加工，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工幅面的ITO線路蝕刻。(S103)油墨上鍍激光反射涂層；
(5104)在激光反射涂層上印刷銀漿或鍍銅膜等導(dǎo)電膜層；
(5105)激光二次蝕刻導(dǎo)電膜層，按照工藝步驟(S102)蝕刻邊緣線路；
(5106)蝕刻好的導(dǎo)電膜上印刷絕緣保護(hù)層。需說(shuō)明的是，以上步驟(S101)、(S102)、(S106)適用于無(wú)邊框走線方案，步驟(SlOl)、(S102)、(S103)、(S104)、(S105)、(S106)適用于有邊框走線方案。綜上所述，本發(fā)明通過運(yùn)用高頻率的短脈沖激光器作為激光源，對(duì)TOL方案中的導(dǎo)電膜層(如ΙΤ0，銅膜以及銀漿)進(jìn)行激光蝕刻，導(dǎo)電膜層在高頻率的短脈沖固體激光器的作用下氣化而達(dá)到蝕除的目的，通過高精度平臺(tái)的移動(dòng)拼接和小幅面振鏡蝕刻來(lái)完成這些導(dǎo)電薄膜材料的蝕刻，產(chǎn)生的粉塵由吹氣系統(tǒng)和大流量積塵系統(tǒng)集塵，加工出無(wú)污染、線性穩(wěn)定、功能完好的觸摸屏電子產(chǎn)品。加工方式簡(jiǎn)潔，加工效率較高且無(wú)需耗材。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.用于TOL、OGS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置，其特征在于包含有激光器(I)、光閘(2)、擴(kuò)束鏡(3)、全反鏡片組(4)、振鏡系統(tǒng)(5)和遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡(6)，所述激光器(I)的輸出端布置有光閘(2)，光閘(2)的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡(3)，擴(kuò)束鏡(3)的輸出端布置有全反鏡片組(4)，全反鏡片組(4)的輸出端依次布置有振鏡系統(tǒng)(5)和遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡(6)，遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡(6)的輸出端正對(duì)于真空吸附平臺(tái)(11)，所述真空吸附平臺(tái)(11)的上方布置有C⑶對(duì)位觀察系統(tǒng)(7 )，所述真空吸附平臺(tái)(13 )的一側(cè)布置有吹氣系統(tǒng)(9 )，另一側(cè)安裝有集塵系統(tǒng)(8 );所述激光器(I)和振鏡系統(tǒng)(5 )均通過通訊系統(tǒng)(13 )與工控機(jī)(12 )相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于T0L、0GS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置，其特征在于所述激光器(I)是波長(zhǎng)為199nm 1064nm、脈寬在Ips 500ns、頻率在IKHz 2MKHz的激光器。
3.權(quán)利要求1所述裝置用于T0L、0GS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的方法，其特征在于包含以下步驟 (5101)取得CoverLens玻璃，在玻璃背面印刷油墨，在油墨上面鍍ITO導(dǎo)電膜層； (5102)激光蝕刻ITO導(dǎo)電膜層，激光器(I)發(fā)出的激光經(jīng)光閘(2)控制開關(guān)光，光閘(2 )控制激光光束后進(jìn)入擴(kuò)束鏡(3 )，擴(kuò)束鏡(3 )對(duì)光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，經(jīng)擴(kuò)束鏡(3 )擴(kuò)束準(zhǔn)直后光束進(jìn)入全反鏡片組(4)調(diào)整光路，激光全部反射到振鏡系統(tǒng)(5)，并通過遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡(6)準(zhǔn)確控制激光聚焦到玻璃上的導(dǎo)電膜上，聚焦光斑在20um 40um ;激光器(I)和振鏡系統(tǒng)(5)經(jīng)過通訊系統(tǒng)(13)與工控機(jī)(12)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的待加工件(10)上，待加工件(10)由真空吸附平臺(tái)(11)上吸附；由CXD對(duì)位觀察系統(tǒng)(7)將導(dǎo)入的定位標(biāo)拍攝并抓取靶標(biāo)，控制加工；激光按照設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行蝕刻時(shí)，同時(shí)打開吹氣系統(tǒng)(9)和集塵系統(tǒng)(8)，使蝕刻產(chǎn)生的粉塵全部吸入集塵系統(tǒng)(8)中；激光蝕刻完成一個(gè)單元后，真空吸附平臺(tái)(11)移動(dòng)下一個(gè)單元，激光再開始加工，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工幅面的刻蝕。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于T0L、0GS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的方法，其特征在于還包括按以下步驟 (5103)油墨上鍍激光反射涂層； (5104)在激光反射涂層上印刷導(dǎo)電膜層； (5105)激光二次蝕刻導(dǎo)電膜層，按照工藝步驟(S102)進(jìn)行刻蝕。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于TOL、OGS觸控上導(dǎo)電膜層激光刻蝕的裝置及方法，激光器發(fā)出的激光經(jīng)光閘進(jìn)入擴(kuò)束鏡，經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束準(zhǔn)直后光束進(jìn)入全反鏡片組調(diào)整光路，激光全部反射到振鏡系統(tǒng)，并通過遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡準(zhǔn)確控制激光聚焦到玻璃上的導(dǎo)電膜上，聚焦光斑在20um～40um；激光器和振鏡系統(tǒng)經(jīng)過通訊系統(tǒng)與工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的待加工件上，待加工件由真空吸附平臺(tái)上吸附；由CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)將導(dǎo)入的定位標(biāo)拍攝并抓取靶標(biāo)，控制加工；激光蝕刻完成一個(gè)單元后，真空吸附平臺(tái)移動(dòng)下一個(gè)單元，激光再開始加工，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工幅面的刻蝕。加工方式簡(jiǎn)潔，加工效率較高且無(wú)需耗材。
文檔編號(hào)B23K26/42GK103056527SQ201210582290
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者趙裕興, 狄建科, 蔡仲云 申請(qǐng)人:蘇州德龍激光股份有限公司