一種激光打標裝置及打標方法、打標系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光打標技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光打標裝置及打標方法、打標系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有TFT-LCD陣列工藝中，金屬電極與金屬電極間需要進行絕緣過孔的曝光工藝，經(jīng)過刻蝕形成接觸孔，再后續(xù)金屬鍍膜時，通過接觸孔將金屬層之間連通，從而實現(xiàn)TFT功能。常見絕緣層接觸孔工藝連接的信號線包括柵極和源極，柵極和像素電極，源極和像素電極以及外圍電路不同金屬的導(dǎo)通等。
[0003]接觸孔的常規(guī)做法是在需要連接的兩層金屬層中間覆蓋一層絕緣膜，然后在絕緣膜表面涂覆感光材料(光致抗蝕劑膜)通過Mask曝光工藝形成接觸孔圖案之后進行顯影，然后通過刻蝕工藝(通常采用干法等離子體刻蝕)對絕緣膜進行刻蝕，然后再將感光材料去除。從圖1所示的制備陣列基板的流程示意圖中可以看出，通常需要2-3張接觸孔掩膜板，而接觸孔掩膜板的制作工藝復(fù)雜，制作周期相對較長，從設(shè)計制圖至到廠上機完成接觸孔掩膜板制作通常需要半個月的時間，并且一張掩膜板需要20-30萬人民幣，成本高而且只能用于特定產(chǎn)品而不能所有產(chǎn)品共用，當該特定產(chǎn)品停產(chǎn)時掩膜板即收起不再使用，造成資產(chǎn)的閑置浪費。
[0004]要實現(xiàn)產(chǎn)品的高像素要求和窄邊框設(shè)計，要求信號線、掃描線、接觸孔的尺寸實際要更精細。雖然現(xiàn)有技術(shù)如wing pattern曝光技術(shù)可以使信號線和掃描線等線寬設(shè)計超越設(shè)備曝光極限而不需改造設(shè)備，但對于接觸孔的曝光在不進行設(shè)備改造的情況下卻很難實現(xiàn)。使接觸孔尺寸設(shè)計因曝光機分辨率原因而受到限制。由于更換曝光機的光學(xué)系統(tǒng)非常繁雜，相當于對設(shè)備進行重新組裝，不僅耗費時間長，而且花費資金不菲。對于正常運行的生產(chǎn)線來說，設(shè)備停機重新進行組裝，無疑會增大生產(chǎn)成本。
[0005]而使用激光打標方式則可以解決上述曝光工藝中所產(chǎn)生的問題，激光打標機在TFT基板制作中，通過激光對涂布感光性薄膜之后的基板特定區(qū)域進行光照，在特定位置形成特定標識(或特定圖案)，出現(xiàn)起初在激光打標機主機內(nèi)設(shè)定的字樣或圖案，不需要掩膜板配合使用。其工作原理是將需要激光打標的信息通過打標軟件輸入計算機，打標軟件按照打標要求將信息通過打標卡轉(zhuǎn)換為信號控制激光器和X-Y掃描系統(tǒng)，使經(jīng)過擴束準直后的激光由F-Theta場鏡(物鏡)聚焦后輸出在被加工表面上掃描運動，形成激光標記。但由于F-Theta場鏡激光存在畸變，不能滿足如接觸孔這樣百納米級的曝光精度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例提供了一種激光打標裝置及打標方法、打標系統(tǒng)，用于改善激光打標過程中的激光畸變，以提高曝光精度。
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種激光打標裝置，包括機身本體和工作頭，所述工作頭包括至少一個掃描結(jié)構(gòu)，所述掃描結(jié)構(gòu)中的物鏡采用遠心鏡頭和/或雙遠心鏡頭。
[0008]本發(fā)明實施例提供的激光打標裝置中，包括機身本體和工作頭，所述工作頭包括至少一個掃描結(jié)構(gòu)，所述掃描結(jié)構(gòu)中的物鏡采用遠心鏡頭和/或雙遠心鏡頭，由于所述遠心鏡頭和雙遠心鏡頭具有高分辨率、超寬景深、超低畸變以及獨有的平行光設(shè)計等優(yōu)點，使得相對現(xiàn)有技術(shù)中的F-Theta場鏡可以很好的改善激光畸變，提高激光打標精度，實現(xiàn)更小尺寸的曝光精度要求。
[0009]較佳的，所述工作頭還包括用于固定所述掃描結(jié)構(gòu)、并改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標元件的相對位置的支撐結(jié)構(gòu)。
[0010]通過所述支撐結(jié)構(gòu)固定并改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標元件的相對位置，可實現(xiàn)對所述待打標元件的不同位置進行標記。
[0011]較佳的，所述支撐結(jié)構(gòu)包括第一支撐架和設(shè)置在所述第一支撐架一側(cè)的第二支撐架，所述第二支撐架在所述第一支撐架上是可滑動的；所述掃描結(jié)構(gòu)連接在所述第二支撐架的下方，并通過所述第二支撐架改變所述掃描結(jié)構(gòu)與所述第一支撐架的相對位置。
[0012]通過所述第一支撐架和第二支撐架，使得所述掃描單元可沿不同的方向改變與所述待打標元件的相對位置，以實現(xiàn)對待打標元件任意位置處進行標記。
[0013]較佳的，所述第一支撐架表面設(shè)置有第一驅(qū)動結(jié)構(gòu)，通過所述第一驅(qū)動結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述第一支撐架沿第一方向移動；以及，
[0014]所述第二支撐架的表面設(shè)置有第二驅(qū)動結(jié)構(gòu)，通過所述第二驅(qū)動結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述第二支撐架沿第二方向移動。
[0015]較佳的，所述工作頭還包括至少一個連接結(jié)構(gòu)，通過每一所述連接結(jié)構(gòu)改變一與之匹配的掃描結(jié)構(gòu)和所述第二支撐架的相對位置。
[0016]較佳的，所述機身本體包括控制結(jié)構(gòu)和激光器，所述激光器包括光源、第一反射鏡、分光器、第二反射鏡和透鏡棱鏡，所述裝置還包括用于增強激光光束的強度的激光中繼器；所述激光中繼器位于所述第二反射鏡和所述透鏡棱鏡之間，或者所述激光中繼器位于所述透鏡棱鏡與所述光纖之間。
[0017]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種激光打標系統(tǒng)，所述激光打標系統(tǒng)包括如上所述的激光打標裝置。
[0018]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種使用激光打標裝置進行打標的方法，激光打標裝置包括機身本體和工作頭；其中，所述工作頭包括至少一個其物鏡采用遠心鏡頭和/或雙遠心鏡頭的掃描結(jié)構(gòu)，以及用于固定所述掃描結(jié)構(gòu)、并改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標元件的相對位置的支撐結(jié)構(gòu)；所述打標方法包括:
[0019]將待標記對象放置在承載臺上；
[0020]通過移動所述支撐結(jié)構(gòu)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)對準待標記對象需要打標的位置，利用從所述掃描結(jié)構(gòu)中出射的激光對所述待標記對象進行打標，形成標記。
[0021]本發(fā)明實施例所提供的打標方法，通過移動所述支撐結(jié)構(gòu)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)對準待標記對象需要打標的位置，利用從所述掃描結(jié)構(gòu)中出射的激光對所述待標記對象進行打標，形成標記。由于所使用的打標裝置中至少一個掃描結(jié)構(gòu)的物鏡采用遠心鏡頭和/或雙遠心鏡頭，而所述遠心鏡頭和雙遠心鏡頭具有高分辨率、超寬景深、超低畸變以及獨有的平行光設(shè)計等優(yōu)點，使得相對現(xiàn)有技術(shù)中的F-Theta場鏡可以很好的改善激光畸變，提高激光打標精度，實現(xiàn)更小尺寸的曝光精度要求。
[0022]較佳的，所述支撐結(jié)構(gòu)包括第一支撐架和設(shè)置在所述第一支撐架一側(cè)的第二支撐架，所述第二支撐架在所述第一支撐架上是可滑動的；所述掃描結(jié)構(gòu)連接在所述第二支撐架的下方；所述通過移動所述支撐結(jié)構(gòu)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)對準待標記對象需要打標的位置，包括:
[0023]控制所述第一支撐架沿第一方向移動，改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標對象在第一方向上的相對位置，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標對象在第一方向上的坐標相同；
[0024]控制所述第二支撐架沿第二方向移動，改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標對象在第二方向上的相對位置，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標對象在第二方向上的坐標相同。
[0025]較佳的，所述機身本體包括控制結(jié)構(gòu)，所述第一支撐架表面設(shè)置有第一驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述控制所述第一支撐架沿第一方向移動，包括:
[0026]所述控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述掃描結(jié)構(gòu)當前在第一方向上的坐標和待標記對象上需打標位置處在第一方向上的坐標生成第一指令，并發(fā)送給所述第一驅(qū)動結(jié)構(gòu)；其中，所述第一指令包括所述第一支撐架需沿第一方向移動的第一距離，所述第一距離為所述掃描結(jié)構(gòu)當前在第一方向上的坐標與待標記對象上需打標位置在第一方向上的坐標之間的距離；
[0027]所述第一驅(qū)動結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述第一指令驅(qū)動所述第一支撐架沿第一方向移動，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待標記對象上需要打標位置在第一方向上的坐標相同。
[0028]較佳的，所述第二支撐架的表面設(shè)置有第二驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述控制所述第二支撐架沿第二方向移動，包括:
[0029]所述控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述掃描結(jié)構(gòu)當前在第二方向上的坐標和待標記對象需打標位置處在第二方向上的坐標生成第二指令，并發(fā)送給所述第二驅(qū)動結(jié)構(gòu)；其中，所述第二指令包括所述第二支撐架需沿第二方向移動的第二距離，所述第二距離為所述掃描結(jié)構(gòu)當前在第二方向上的坐標與待標記對象需打標位置在第二方向上的坐標之間的距離；
[0030]所述第二驅(qū)動結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述第二指令驅(qū)動所述第二支撐架沿第二方向移動，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待標記對象需要打標位置在第二方向上的坐標相同。
【附圖說明】
[0031]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中陣列基板的制作流程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實施例一提供的激光打標裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為使用現(xiàn)有技術(shù)中的激光打標裝置和利用本發(fā)明實施例提供的激光打標裝置形成的過孔的大小示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明實施例二提供的激光打標裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5a為本發(fā)明實施例提供的一種光路示意圖；
[0036]圖5b為本發(fā)明實施例提供的另一種光路不意圖；
[0037]圖6