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一种激光刻蚀装置、方法及系统与流程

2021-10-27 21:10:00 来源:中国专利 TAG:刻蚀 激光 装置 加工 方法


1.本技术涉及激光加工技术领域,具体涉及一种激光刻蚀装置、方法及系统。


背景技术:

2.传统技术中,为了实现大屏显示,通常采用小屏拼接的做法,即将多个较小的mini led显示面板拼接,形成一个大的显示面板,但拼接处存在缝隙,当缝隙较大时,则会影响观感。
3.传统技术中,为了减少小屏mini led拼接时的缝隙宽度,通常采用印刷工艺在小屏mini led显示面板的基板的侧面形成线路,可使得显示面板正面、背面和侧面的线路导通,将控制电路板放置于显示面板的背面,减小绑定区的宽度,从而减小拼接缝宽,但是,印制工艺在小屏mini led显示面板的上形成的线路精度不足,使得拼接时会出现线路不均匀或错位而导致产品加工失败的情况,良品率较低。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种能够在mini led显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路,以减少mini led显示面板的拼接缝的激光刻蚀装置。
5.一种激光刻蚀装置,包括激光器,用于出射激光束,所述装置沿所述激光束传播方向依次还包括:
6.扩束镜,用于对所述激光束扩束和准直;
7.扫描振镜,用于根据预设的扫描速率控制所述激光束的传播方向;
8.聚焦透镜,用于对所述激光束进行会聚;
9.所述装置还包括加工平台,所述加工平台包括承物台、第一旋转组件和第二旋转组件;
10.所述承物台用于承载固定刻蚀标的元件;
11.所述第一旋转组件和第二旋转组件的旋转轴垂直,所述第一旋转组件用于驱动所述承物台在所述承物台所处平面内旋转,所述第二旋转组件用于驱动所述承物台翻转;
12.所述装置还包括控制器,所述控制器与所述激光器、所述扫描振镜、所述第一旋转组件和所述第二旋转组件电连接。
13.在其中一个实施例中,所述激光器为紫外皮秒激光器或紫外飞秒激光器。
14.在其中一个实施例中,所述承物台还包括真空吸附装置,所述真空吸附装置用于将所述刻蚀标的元件固定在所述承物台上。
15.在其中一个实施例中,所述刻蚀标的元件为平板状结构,包括正面、底面和侧面,所述刻蚀标的元件至少一面上至少一区域涂覆或蒸镀有金属材料,所述刻蚀标的元件的底面与所述承物台紧贴,且所述底面覆盖所述承物台的台面。
16.在其中一个实施例中,所述加工平台还包括平移组件,所述平移组件用于驱动所述承物台平移。
17.在其中一个实施例中,所述装置还包括与所述控制器连接的第一图像传感器和第二图像传感器;
18.在所述承物台处于水平状态时,所述第一图像传感器的视场角覆盖所述承物台的台面;在所述承物台翻转处于竖直状态时,所述第二图像传感器的视场角覆盖所述承物台的台面。
19.此外,本技术还提供了一种基于上述激光刻蚀装置,能够在mini led显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路,以减少mini led显示面板的拼接缝的激光刻蚀方法。
20.一种激光刻蚀方法,基于前述的激光刻蚀装置,所述方法包括:
21.通过所述第一图像传感器采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的正面图像,通过对所述正面图像进行处理确定正面刻蚀轨迹,按照所述正面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面进行刻蚀;
22.控制所述第二旋转组件翻转所述承物台90度,通过所述第二图像传感器采集所述刻蚀标的元件的正面图像,通过对所述正面图像进行处理确定侧面刻蚀轨迹,按照所述侧面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的一侧面进行刻蚀;
23.控制所述第一旋转组件依次旋转预设角度,依次按照所述侧面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的至少一侧面进行刻蚀;
24.在所述刻蚀标的元件翻面后,通过所述第一图像传感器采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的背面图像,通过对所述背面图像进行处理确定背面刻蚀轨迹,按照所述背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的背面进行刻蚀。
25.在其中一个实施例中,所述控制所述第二旋转组件翻转所述承物台90度或控制所述第一旋转组件依次旋转预设角度之后还包括:
26.通过第二图像传感器采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的正面图像,识别所述正面图像中的标识图案,根据标志区判断所述刻蚀标的元件的待刻蚀的侧面是否水平,若否,则控制所述第一旋转组件旋转调节所述刻蚀标的元件的待刻蚀的侧面至水平状态。
27.在其中一个实施例中,所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹包括至少一个区段,所述按照所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面或一侧面进行刻蚀包括:
28.控制激光器发射光激光束,驱动所述扫描振镜改变所述激光束方向,按照所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹的一区段刻蚀;
29.控制所述平移组件将所述承物台平移与所述区段对应距离,驱动所述扫描振镜按照所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹的下一区段刻蚀。
30.此外,本技术还提供了一种基于上述激光刻蚀装置,对应上述激光刻蚀方法,能够在mini led显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路,以减少mini led显示面板的拼接缝的激光刻蚀系统。
31.一种激光刻蚀系统,基于前述激光刻蚀装置,包括:
32.第一图像传感器,用于采集水平固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的正面图像和背面图像;
33.第二图像传感器,用于采集所述刻蚀标的元件由水平状态翻转90度变更为竖直状态后的正面图像;
34.控制器,用于获取所述正面图像和背面图像,通过对所述正面图像进行处理确定正面刻蚀轨迹和侧面刻蚀轨迹,通过对所述背面图像进行处理确定背面刻蚀轨迹,按照所述正面刻蚀轨迹、背面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹控制激光器和扫描振镜对所述刻蚀标的元件的正面、背面或侧面进行刻蚀;
35.所述控制器还用于控制所述第二旋转组件翻转所述承物台90度,将所述刻蚀标的元件由水平状态变更为竖直状态,将待刻蚀面由正面切换为一侧面;
36.所述控制器还用于在所述刻蚀标的元件为竖直状态时,控制所述第一旋转组件依次旋转预设角度,切换待刻蚀的侧面。
37.采用了上述激光刻蚀装置、方法及系统之后,在传统的激光刻蚀方案的基础上针对mini led显示面板以及拼接时边缘线路的特性,添加了具有第一旋转组件和第二旋转组件的加工平台,使得可先对mini led显示面板正面的边缘区域进行线路刻蚀,然后激光束不变,通过旋转第二旋转组件将mini led显示面板翻转90度后对其侧面进行刻蚀,同时还可通过旋转第一旋转组件切换侧面进行刻蚀,最终实现mini led显示面板正面、侧面和背面上线路的全刻蚀;且由于采用的是激光刻蚀技术,相较于传统的印刷电路的方式,精度更高,良品率更高。
38.更进一步的,上述激光刻蚀装置、方法及系统还采用了第一图像传感器和第二图像传感器对mini led显示面板上的刻蚀区域和刻蚀轨迹进行精确定位,对于机械操作中的误差可随时进行校正,相较于传统技术中固定加工参数的方式,灵活性更好,适应性更强,精确度更高。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
40.图1为mini led显示面板正面示意图;
41.图2为mini led显示面板分层示意图;
42.图3为拼接用mini led显示面板正面刻蚀轨迹示意图;
43.图4为拼接用mini led显示面板侧面刻蚀轨迹示意图;
44.图5为拼接用mini led显示面板正面(背面)和侧面刻蚀轨迹示意图;
45.图6为一个实施例中一种激光刻蚀装置示意图;
46.图7为一个实施例中一种激光刻蚀装置示意图;
47.图8为一个实施例中激光刻蚀装置的图像传感器视场角覆盖示意图;
48.图9为另一个实施例中激光刻蚀装置的图像传感器视场角覆盖示意图;
49.图10为一个实施例中带有平移装置的激光刻蚀装置的示意图;
50.图11为一个实施例中基于上述激光刻蚀装置的激光刻蚀方法的流程图;
51.图12为一个实施例中基于上述激光刻蚀装置在显示面板正面进行激光刻蚀的过
程示意图;
52.图13为一个实施例中mini led显示面板上的标识图案的示意图;
53.图14为一个实施例中基于上述激光刻蚀装置在显示面板侧面进行激光刻蚀的过程示意图;
54.图15为一个实施例中激光刻蚀完成后mini led显示面板正面、侧面和背面刻蚀形成的线路情况示意图。
具体实施方式
55.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本技术保护的范围。
56.需要说明,若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
57.另外,若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本技术要求的保护范围之内。
58.现有的mini led显示面板结构如图1所示,单片的mini led显示面板的正面包括显示区域和边缘区域,如图2所示,显示区域由下至上依次包括玻璃基板、线路层、tft(英文:thin film transistor,中文:薄膜晶体管)层、led显示层和保护层。线路层为tft层供电,tft层则控制led显示层的mini led芯片发光。以往常见的显示面板大多将驱动ic或其绑定线路放置在面板的正面,会占据一定的边缘区域,为了能够减少mini led显示面板拼接时拼接缝的大小,主要手段是减少边缘区域的面积,这就需要将驱动ic放置于显示面板的背面,为了解决此问题,如图3、图4和图5所示,可在mini led显示面板正面的边缘区域、以及显示面板的侧面和背面均制成线路,通过这些线路实现放置于背面的驱动ic与显示区域的电连接。这样拼接时,相邻的mini led显示面板间的宽度就只有不到0.5毫米,可以大大提高视觉效果。
59.而为了能够在mini led显示面板的正面、侧面和背面生成线路,以方便将控制ic放置于面板的背面,从而减小拼接缝,本发明特提出了一种激光刻蚀装置以及基于该激光刻蚀装置的激光刻蚀方法与系统。
60.具体的,在一个实施例中,如图6所示,该激光刻蚀装置包括:
61.激光器10,用于出射激光束。本实施例中,激光器优选为紫外皮秒激光器或紫外飞秒激光器。例如,激光束可优选波长为200

400nm的紫外激光束,脉冲宽度可优选为1

50ps的皮秒激光器,或20

200fs的飞秒激光器。采用超短脉冲的皮秒或飞秒激光束进行加工,可以降低激光加工热影响,获得良好的加工效果。
62.如图6所示,该激光刻蚀装置沿激光束传播方向依次还包括:
63.扩束镜20,用于对激光束扩束和准直。
64.扫描振镜30,用于根据预设的扫描速率控制激光束的传播方向。
65.聚焦透镜40,用于对激光束进行会聚。
66.在本实施例中,刻蚀标的元件50为mini led显示面板,可在mini led显示面板正面的边缘区域、侧面以及背面涂覆或蒸镀上金属材料,聚焦透镜40对激光束进行聚焦后,可在mini led显示面板的表面的金属材料上形成高能量密度的激光光斑,激光光斑扫描处的金属材料吸收激光能量气化,从而完成刻蚀。由于汇聚后激光光斑较小,可刻蚀高精度的线路。
67.本实施例中,该激光刻蚀装置可包含不限于上述光学元器件,还可包括其他光学器件,例如图6中的平面反射镜,可用于改变激光束的方向,使得激光束能够由水平方向变为竖直方向。横向的激光束在控制不当漏光时横向传播可能会对人员产生危害,因此将刻蚀用激光束变更为竖直方向更加安全。
68.在本实施例中,如图6所示,该激光刻蚀装置还包括加工平台60(图中未示出),加工平台60包括承物台62、第一旋转组件64和第二旋转组件66。
69.承物台62用于承载固定刻蚀标的元件。在本实施例中,刻蚀标的元件(mini led显示面板)为平板状结构,例如矩形平板结构或六边形平板结构,包括正面、底面和侧面。在激光刻蚀前,先在单片mini led显示面板正面的边缘区域、侧面以及背面涂覆或蒸镀上金属材料,然后将单片mini led显示面板放置于承物台62上,刻蚀标的元件的底面与承物台62紧贴,且底面覆盖承物台的台面。
70.也就是说,单片mini led显示面板的底面面积大于承物台62台面的面积,使得mini led显示面板能够覆盖承物台,这样可以使得mini led显示面板的侧边缘超出承物台从而方便加工。
71.优选的,承物台62还包括真空吸附装置(图中未示出),真空吸附装置用于将刻蚀标的元件固定在承物台上。具体的,承物台62的台面上可设置多个与空气压缩机或气泵导通的通孔,mini led显示面板放置在承物台62上后,空气压缩机或气泵工作抽出气体,即可将mini led显示面板紧密吸附在承物台62的台面上。相较于吸盘吸附的方案,由于吸盘为柔性材料,较难保证mini led显示面板固定后为水平状态。而采用本方案,吸附前和吸附后承物台62的台面和mini led显示面板的底面之间不存在柔性的填充物,因此能够保证mini led显示面板水平,从而提高加工精度。
72.在本实施例中,第一旋转组件64和第二旋转组件66为旋转电机。第一旋转组件64和第二旋转组件66的旋转轴垂直,第一旋转组件64用于驱动承物台在承物台所处平面内旋转,第二旋转组件66用于驱动承物台翻转。
73.也就是说,如图6和图7所示,当承物台62处于水平状态时,第一旋转组件64旋转使得承物台62在水平面内旋转,第二旋转组件66旋转90度可使得承物台62翻转90度由水平状态变为竖直状态,此时第一旋转组件64旋转则使得承物台62在竖直面内旋转。
74.该激光刻蚀装置还包括控制器70,控制器70与激光器10、扫描振镜30、第一旋转组件64和第二旋转组件66电连接。控制器70的作用在于对整个激光刻蚀装置的刻蚀工序进行控制,通过向激光器10、扫描振镜30、第一旋转组件64和第二旋转组件66发送消息或电信号
传递控制信息和/或电源,从而控制激光器10开关并发射特定频率、波长和功率的激光束,控制扫描振镜30按照预定的扫描路线改变调节激光束的方向,控制第一旋转组件64旋转承物台62特定角度和控制第二旋转组件66翻转承物台62特定角度。
75.进一步的,为了提高控制器70的控制精度,在一个实施例中,激光刻蚀装置还包括与控制器70连接的第一图像传感器82和第二图像传感器84。
76.在承物台62处于水平状态时,第一图像传感器82的视场角覆盖承物台的台面;在承物台62翻转处于竖直状态时,第二图像传感器84的视场角覆盖承物台62的台面。第一图像传感器82用于拍摄激光束传播方向上的显示面板的正面图像,并发送给控制器,由控制器根据图像设定刻蚀轨迹进行刻蚀。
77.第二图像传感器84用于拍摄翻转后的承物台62上mini led显示面板的正面图像,即从侧面拍摄显示面板的正面图像,并发送给控制器。控制器可根据正面图像确认正面的刻蚀轨迹与侧面的刻蚀轨迹的连接位置,从而设定显示面板一侧面的刻蚀轨迹,然后控制激光器对该侧面进行刻蚀。同时,控制器还可根据该图像判断翻转后待刻蚀的mini led显示面板的侧面是否水平,若不水平,则影响刻蚀精度。
78.如图8所示,在图8的实施例中,以世界坐标系作为参照系,激光器10水平设置,发出的激光束经过光路(图8中平面反射镜为示例,实际光路传输方向和平面反射镜的数量可视具体情况而定)传输后变为竖直向下传播,承物台62的台面为水平,第一图像传感器82可设置在承物台62上方任意位置,镜头对准承物台62的台面,只需要能够采集到承物台62上固定的mini led显示面板的图像即可(即视场角覆盖承物台台面)。优选的,如图9所示,第一图像传感器82设置在承物台62的正上方,且镜头正对承物台62上固定的mini led显示面板,这样设置可以使得环境光在mini led显示面板上的反光较少,拍摄的图像更加清晰。
79.第二图像传感器84可设置在承物台62翻转90度成竖直方向后,承物台的台面一侧的任意位置,只需要能够采集到翻转90度后的承物台62上固定的mini led显示面板的图像即可(即视场角覆盖承物台台面)。优选的,如图9所示,第二图像传感器84设置在镜头正对由水平状态翻转90度后的承物台62的台面的位置。
80.需要说明的是,承物台62的水平状态是指与刻蚀的激光束为垂直平面的状态。本实施例中承物台62的水平状态和竖直状态是相对于世界坐标系的,且在该坐标系中,激光束是竖直向下进行刻蚀的,因此承物台62的水平状态即为在世界坐标系中的水平状态。但本发明并不限于这一种布局方式,例如,在其他实施例中,通过改变激光束的传输方向,使激光束横向地传播进行扫描,此时,承物台62与刻蚀的激光束为垂直平面的状态即为处于世界坐标系下的竖直状态。
81.进一步的,如图10所示,加工平台60还包括平移组件68,平移组件68用于驱动承物台平移。例如,平移组件68可以是丝杆步进电机驱动的在水平面上的沿x和y方向的滑轨和滑块,第一旋转组件64和第二旋转组件66设置在滑块上,从而带动承物台上的mini led显示面板也能够平移。
82.在本实施例中,需要说明的是,第一图像传感器82和第二图像传感器84在承物台62处于不同方位时覆盖承物台62显示面板正面的方式可以有多种:当第一图像传感器82和第二图像传感器84的视场角较大时,可直接覆盖显示面板正面;当第一图像传感器82和第二图像传感器84的视场角较小时,可将第一图像传感器82和第二图像传感器84设置在滑轨
或其他移动组件上,通过在滑轨移动第一图像传感器82和第二图像传感器84改变其方位而将其视场角覆盖显示面板正面;当第一图像传感器82和第二图像传感器84的视场角较小时,还可通过平移组件68移动显示面板,使其正面可通过移动处于第一图像传感器82和第二图像传感器84的视场角之下;或者还可通过添加其他增加视场角的光学器件扩大第一图像传感器82和第二图像传感器84的视场角来覆盖显示面板正面。
83.本发明基于前述的激光刻蚀装置,在一个实施例中,还提出了一种激光刻蚀方法,该方法的执行基于前述激光刻蚀装置中的控制器70,可依赖于消息机制的计算机程序或信号机制的信号控制系统,具体的,如图11所示,包括:
84.步骤s102:通过第一图像传感器采集固定于承物台上的刻蚀标的元件的正面图像,通过对正面图像进行处理确定正面刻蚀轨迹,按照正面刻蚀轨迹对刻蚀标的元件的正面进行刻蚀。
85.为方便描述,仍以世界坐标系为方位描述基准,且以矩形的mini led显示面板和激光束为竖直向下刻蚀的实例进行描述。
86.开始刻蚀之前,控制器70可控制第二旋转组件将承物台62调节至水平状态,然后需要将mini led显示面板固定于承物台62上,并完全覆盖住承物台62,露出需要刻蚀的边缘的4个侧面区域。如前所述,可通过真空吸附装置将mini led显示面板吸附固定在承物台62上。摆放可基于人工摆放,也可以基于自动化的夹具夹持mini led显示面板放置在承物台62上。
87.优选的,mini led显示面板正面向上摆放在承物台62上,依照正面,侧面和背面的顺序进行刻蚀,参考图12所示,位于mini led显示面板正上方的第一图像传感器即可拍摄到mini led显示面板的正面图像。mini led显示面板的正面可预先设定一个或一个以上的标识图案,例如,参考图13所示,标识图案可以是矩形的、圆点型或其他形状的,优选的,标识图案设置在mini led显示面板的边缘区域,不会影响显示区域的光显示效果;且由于mini led显示面板边缘区域为透明基板,因此标识图案设置在mini led显示面板的正面、背面或透明基板内部均可。
88.标识图案在mini led显示面板上的相对位置固定,如图13中,标识图案1的矩形条、标识图案2和标识图案3的圆点距离显示面板边缘的距离是预先设置参数固定的,控制器经过图像处理,识别该标识图案的位置即可对mini led显示面板的显示区域和边缘区域进行定位,从而确定在边缘区域的哪个位置坐标划定刻蚀轨迹,然后开启激光器发射激光束,控制扫描振镜沿着设定好的刻蚀轨迹在mini led显示面板正面的边缘区域进行刻蚀。
89.图12中,由于mini led显示面板的边缘区域包括a、b、c和d四个区域,而扫描振镜的扫描范围通常较小,无法一次覆盖a、b、c和d四个区域,在本实施例中,可在刻蚀a区域的刻蚀轨迹后,控制器控制第一旋转组件旋转90度,即使得承物台62带动mini led显示面板在水平面旋转了90度,将b区域旋转至旋转前a区域所在的位置,然后再控制扫描振镜在b区域进行刻蚀。
90.当扫描振镜的扫描范围过小,甚至无法一次覆盖一条边的一个边缘区域时,控制器可将刻蚀轨迹划分为两个或两个以上区段,然后逐区段进行刻蚀。
91.对于一个区段,控制器可控制激光器发射光激光束,驱动扫描振镜改变所述激光束方向,按照正面刻蚀轨迹的一区段刻蚀,然后可控制平移组件将承物台平移与区段对应
距离,驱动扫描振镜按照正面刻蚀轨迹的下一区段刻蚀。也就是说,对于较长或较宽的刻蚀轨迹,扫描振镜在其控制范围内无法一次性刻蚀完成时,控制器可将刻蚀轨迹划分成多个区段,然后通过平移组件逐个区段地移动显示面板,使得每个区段可以分时地处于扫描振镜的范围内,从而实现全区段即较长或较宽的刻蚀轨迹的刻蚀。
92.经过第一旋转组件的旋转和/或平移组件的分区段平移,mini led显示面板正面的边缘区域的线路即刻蚀完毕,进而开始mini led显示面板侧面的刻蚀。
93.步骤s104:控制第二旋转组件翻转所述承物台90度,通过第二图像传感器采集刻蚀标的元件的正面图像,通过对正面图像进行处理确定侧面刻蚀轨迹,按照侧面刻蚀轨迹对刻蚀标的元件的一侧面进行刻蚀。
94.参考图14所示,控制器控制第二旋转组件66旋转90度后,承物台62则由水平状态翻转为竖直状态,此时变为显示面板的侧面朝上而正面朝着侧方。激光束形成的光斑则会聚于显示面板的向上的侧面上。此时可通过第二图像传感器采集显示面板的正面图像,即从侧面拍摄显示面板的正面图像。
95.同样的,由于标识图案在mini led显示面板上的相对位置固定,控制器经过图像处理,识别该标识图案的位置即可对mini led显示面板的显示区域和边缘区域进行定位,而由于显示面板正面的线路需要和侧面的线路保持连通状态,因此控制器只要确定了正面与侧面线路连接的位置即确定了待刻蚀的侧面上刻蚀轨迹的位置坐标,然后开启激光器发射激光束,此时激光束仍然是竖直向下状态,而待刻蚀的侧面为水平状态,即可控制扫描振镜沿着设定好的侧面刻蚀轨迹在该待刻蚀的侧面上进行刻蚀。
96.在对第一侧面完成刻蚀后,则需要继续对其他侧面进行刻蚀。
97.步骤s106:控制第一旋转组件依次旋转预设角度,依次按照侧面刻蚀轨迹对刻蚀标的元件的至少一侧面进行刻蚀。
98.也就是说,在本矩形mini led显示面板的实施例中,控制器在完成了第一侧面线路的刻蚀后,可依次控制第一旋转组件旋转90度,第一旋转组件每次旋转90度则依次将a、b、c和d四个侧边对应的侧面旋转至正面朝上并处于水平状态,与激光束垂直,然后进行刻蚀。
99.优选的,为了提高精度,防止第一旋转组件旋转中产生的机械误差,可在每次旋转第一旋转组件预设角度后,由第二图像传感器从侧面拍摄显示面板的正面图像进行处理,重新定位显示面板上的显示区域和边缘区域,重新设定待刻蚀的侧面刻蚀轨迹,然后开启激光器发射激光束,控制扫描振镜沿着设定好的刻蚀轨迹在该侧面上进行刻蚀,从而可依次完成a、b、c和d四个侧面上的线路的刻蚀。
100.以上便完成了mini led显示面板正面和侧面的刻蚀。
101.步骤s108:在所述刻蚀标的元件翻面后,通过所述第一图像传感器采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的背面图像,通过对所述背面图像进行处理确定背面刻蚀轨迹,按照所述背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的背面进行刻蚀。
102.对于mini led显示面板背面的刻蚀,可将显示面板翻面。通过人工翻面或机器翻面的方式均可,例如,可通过夹具夹持正面和侧面刻蚀完毕的mini led显示面板翻面,然后放置在承物台上,翻面后显示面板的正面紧贴承物台台面。mini led显示面板翻面并固定在承物台上后,可按照前述刻蚀显示面板正面的方法进行刻蚀,且由于显示面板为透明板,
翻面后标识图案仍然能够被第一图像传感器识别,因此定位显示面板和设定背面刻蚀轨迹的方式也与前述刻蚀显示面板正面的方法相同,在此不再赘述。控制器70在设定背面的刻蚀轨迹时,可将背面的刻蚀轨迹的区域范围与正面的刻蚀轨迹的区域大致对应,参考图15所示,线路层刻蚀后残留的线路由显示面板的正面向边缘延伸,包围整个边缘侧面之后在背面形成线路引脚,该线路引脚可与显示面板控制电路连接,这就使得显示面板控制电路可设置于mini led显示面板的正下方,而不用设置引脚穿过拼接缝延伸到mini led显示面板的正面与线路连接,从而减少了拼接缝的宽度。
103.需要说明的是,上述方法中的s102、s104和s106的步骤编号仅用于区分步骤的实质内容,而并不对该方法步骤的执行顺序进行限定,本实施例中s102、s104和s106是按照先正面、再侧面、再背面的顺序描述的整个刻蚀过程,但在其他实施例中,也可按照先刻蚀侧面,再刻蚀正面和背面的顺序执行本方法。
104.另外,本方法也不限于仅对矩形的显示面板进行刻蚀,也可同样适用于六边形平板状的等其他平板状的显示面板,只需要控制第一旋转组件旋转的预设角度即可,例如,若为六边形的显示面板时,预设角度设定为60度即可。
105.进一步的,在本实施例中,在对显示面板的侧面进行刻蚀时,需要严格保证显示面板的侧面处于水平状态,否则会出现刻蚀痕迹深浅不一,甚至漏刻的情况,从而影响良品率。但由于第一旋转组件属于活动件,当旋转预设角度出现误差或者受到扰动时,可能会使得显示面板的侧面变得不水平,若采用传统的水平仪等设备检测则又需要在每一个侧边上都装一个水平仪,明显不合理。
106.为此,控制器在控制第二旋转组件翻转承物台90度或控制第一旋转组件依次旋转预设角度之后可通过第二图像传感器采集固定于承物台上的刻蚀标的元件的正面图像,识别正面图像中的标识图案,根据标志区判断刻蚀标的元件的待刻蚀的侧面是否水平,若否,则控制第一旋转组件旋转调节刻蚀标的元件的待刻蚀的侧面至水平状态。
107.如图14所示,为方便描述,仍以世界坐标系为方位描述基准,且以矩形的mini led显示面板和激光束为竖直向下刻蚀的实例进行描述。控制器在控制第二旋转组件翻转承物台90度或控制第一旋转组件依次旋转预设角度之后,mini led显示面板处于竖直状态,第二图像传感器则可从侧面采集固定于承物台上的显示面板的正面图像。显示面板正面可预先设定一个或一个以上的标识图案,例如矩形的、圆点型。标识图案mini led显示面板上的相对位置是固定,控制器经过图像处理,识别该标识图案的图像是否为显示面板当前需要刻蚀的侧面处于水平状态是应采集到的图像。
108.例如,如图13所示,对于矩形的标识图案1,可获取其中线与参考水平线的夹角,若夹角为0则判定为水平,若不为0,则驱动第一旋转组件旋转至水平。再例如,对于两个圆点型的标识图案2和标识图案3,可计算其中心连线与参考水平线的夹角,若夹角为0则判定为水平,若不为0,则驱动第一旋转组件旋转至水平。通过第二图像传感器判定显示面板待刻蚀的侧面是否水平,首先能够保证刻蚀痕迹深浅一致,提高良品率,且相对于传统的水平仪,结构上实现简单,不占用加工平台更多位置。
109.为能够在mini led显示面板的正面的边缘区域、侧面和背面精确刻蚀线路,以减少mini led显示面板的拼接缝。本发明基于前述的激光刻蚀装置,在一个实施例中,还提出了一种激光刻蚀系统,具体的,如图8和图9所示,包括:
110.第一图像传感器82,用于采集水平固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的正面图像和背面图像。
111.第二图像传感器84,用于采集所述刻蚀标的元件由水平状态翻转90度变更为竖直状态后的正面图像。
112.控制器70,用于获取正面图像和背面图像,通过对正面图像进行处理确定正面刻蚀轨迹和侧面刻蚀轨迹,通过对背面图像进行处理确定背面刻蚀轨迹,按照正面刻蚀轨迹、背面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹控制激光器和扫描振镜对所述刻蚀标的元件的正面、背面或侧面进行刻蚀。
113.控制器70还用于控制所述第二旋转组件翻转所述承物台90度,将所述刻蚀标的元件由水平状态变更为竖直状态,将待刻蚀面由正面切换为一侧面。
114.控制器70还用于在刻蚀标的元件为竖直状态时,控制所述第一旋转组件依次旋转预设角度,切换待刻蚀的侧面。
115.采用了上述激光刻蚀装置、方法及系统之后,在传统的激光刻蚀方案的基础上针对mini led显示面板以及拼接时边缘线路的特性,添加了具有第一旋转组件和第二旋转组件的加工平台,使得可先对mini led显示面板正面的边缘区域进行线路刻蚀,然后激光束不变,通过旋转第二旋转组件将mini led显示面板翻转90度后对其侧面进行刻蚀,同时还可通过旋转第一旋转组件切换侧面进行刻蚀,最终实现mini led显示面板正面、侧面和背面上线路的全刻蚀;且由于采用的是激光刻蚀技术,相较于传统的印刷电路的方式,精度更高,良品率更高。
116.更进一步的,上述激光刻蚀装置、方法及系统还采用了第一图像传感器和第二图像传感器对mini led显示面板上的刻蚀区域和刻蚀轨迹进行精确定位,对于机械操作中的误差可随时进行校正,相较于传统技术中固定加工参数的方式,灵活性更好,适应性更强,精确度更高。
117.以上仅为本技术的实施例,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
再多了解一些

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