加工ogs觸控螢幕的裝置的製作方法

2023-10-10 05:08:24

專利名稱：加工ogs觸控螢幕的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加工OGS觸控螢幕的裝置，屬於雷射微加工技術領域。
背景技術：
OGS (One Glass Solution，即一體化觸控)的好處有三點:1)節省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，並提升顯示效果，是高端品牌終端的必然選擇。OGS在強化玻璃上鍍膜、蝕刻、CNC切割、二次強化等製程方面存在一些技術難點，OGS玻璃面板的切割成形就是其中難點之一。OGS觸控螢幕玻璃是鋼化鍍膜蝕刻後再進行切割成形加工，主要的加工難點:玻璃鋼化後比玻璃硬度更硬，在分片、裂片加工時難度大，易崩邊，特別是內部的槽、孔的加工，刀具損耗高，良率控制難。隨著手機、平板電腦等觸摸顯示行業的持續增長，傳統OGS加工方式已經無法滿足需求，因此特別需要一種突破傳統的玻璃加工方法和裝置，而雷射作為現代工業中先進的加工手段，越發受到各個行業的重視， 通過雷射實現玻璃切割的可行性和實用性也得到越來越多的驗證，但是目前還尚未有一種高效率、高質量和高精度進行OGS觸控螢幕加工的裝備和工藝方法。

實用新型內容本實用新型的目的是克服傳統OGS觸控螢幕加工存在的效率較低、良率較低等不足，提供一種高效率、高質量和高精度進行OGS觸控螢幕加工的裝備。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:加工OGS觸控螢幕的裝置，特點是:包括綠光超短脈衝雷射器、45度半透半反鏡、45度全反射鏡、第一 3D動態掃描振鏡和第二 3D動態掃描振鏡,所述綠光超短脈衝雷射器脈寬在Ips 15ns、頻率在IKHz 5MHz的雷射器，綠光超短脈衝雷射器的輸出端布置有光閘，光閘的輸出端設置有擴束鏡，擴束鏡的輸出端布置有45度半透半反鏡，45度半透半反鏡的輸出端設有第一同軸CCD和45度全反射鏡,所述第一同軸CCD的輸出端布置有第一 3D動態掃描振鏡，第一 3D動態掃描振鏡的輸出端布置有第一聚焦鏡,第一聚焦鏡正對於工作平臺，所述45度全反射鏡的輸出端設有第二同軸CCD，第二同軸CCD的輸出端布置有第二 3D動態掃描振鏡，第二 3D動態掃描振鏡的輸出端布置有第二聚焦鏡，第二聚焦鏡正對於工作平臺；工作平臺的上方安裝有吹氣裝置，工作平臺的底部安裝有集塵裝置。本實用新型技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在:①兩個光路分別對綠光超短脈衝雷射進行光學聚焦，將雷射透過工件聚焦在工件的下表面，實現最優化的高效運用雷射器的能量，提高效率；加工範圍不受材料物理、機械性能的限制，能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點金屬以及非金屬材料；②易於加工複雜型面、微細表面以及柔性零件；易獲得良好的切割截面質量，切割碎屑汙染，熱應力、殘餘應力、冷作硬化、熱影響區等均比較小；③能夠在封閉區域進行鋼化玻璃的異形切割，並有極高的穩定性；3D動態掃面聚焦鏡和雙光路系統能大幅提升加工效率；易複合形成新工藝方法，便於推廣應用。
以下結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明:


圖1:本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型運用綠光高頻超短脈衝雷射器進行OGS觸控螢幕異型部分的加工，然後用刀輪進行直線部分的切割、裂片，並結合CNC進行後續的精磨，提高效率和良率。如
圖1所示，加工OGS觸控螢幕的裝置，包括綠光超短脈衝雷射器1、45度半透半反鏡4、45度全反射鏡5、第一 3D動態掃描振鏡6和第二 3D動態掃描振鏡13,所述綠光超短脈衝雷射器I脈寬在Ips 15ns、頻率在IKHz 5MHz的雷射器，綠光超短脈衝雷射器I的輸出端布置有光閘2,光閘2的輸出端設置有擴束鏡3,擴束鏡3的輸出端布置有45度半透半反鏡4，45度半透半反鏡4的輸出端設有第一同軸CXDll和45度全反射鏡5，第一同軸CCDll的輸出端布置有第一 3D動態掃描振鏡6,第一 3D動態掃描振鏡6的輸出端布置有第一聚焦鏡7，第一聚焦鏡7正對於工作平臺9，45度全反射鏡5的輸出端設有第二同軸(XD12，第二同軸(XD12的輸出端布置有第二 3D動態掃描振鏡13，第二 3D動態掃描振鏡13的輸出端布置有第二聚焦鏡14，第二聚焦鏡14正對於工作平臺9 ;工作平臺9的上方安裝有吹氣裝置8，工作平臺9的底部安裝有集塵裝置10。其中，第一同軸CXDll和第二同軸CCD12是同軸影象CCD，起到同軸觀測影象作用。上述裝置用於加工OGS觸控螢幕時，加工前雷射焦點聚焦位於工件的下表面，綠光超短脈衝雷射器I發出的雷射經過光閘2控制開關光，光閘2控制雷射開光後經過擴束鏡3對光束進行同軸擴束，經擴束鏡3擴束後光束經45度半透半反鏡4，光路改向；其中，一路光束經第一 3D動態掃描振鏡6以及第一聚焦鏡7聚焦在工件的下表面,另一路光束經45度全反射鏡5進入第二 3D動態掃描振鏡13以及第二聚焦鏡14聚焦在工件的下表面；控制系統將切割圖形轉化為數位訊號，然後驅動3D動態掃描振鏡中的反射鏡片掃描加工圖形，第一同軸CCDll和第二同軸CCD12在加工開始前對工件進行精確定位，利用抓靶程序抓取工件上的定位標誌，計算補償值；加工開始後，吹氣裝置8和集塵裝置10開始工作，將切割殘渣排除，同時吹氣也起冷卻效果，提高切割質量；加工時3D動態掃描振鏡自動將焦點提升，由下往上加工工件；加工完成後工作平臺9自動將工件移出加工位置，便於物料取放；工件的外部直線部分利用刀輪切割，再進行裂片；分片後得到每小片，再用CNC磨棒進行精磨，將邊緣崩邊減小至20um以內，進一步提高邊緣強度。兩個光路分別對綠光超短脈衝雷射進行光學聚焦，將雷射透過工件聚焦在工件的下表面，實現最優化的高效運用雷射器的能量，提高效率；運用光學掃描聚焦系統，使雷射束運動加工出所需要的圖形，並使焦點從下往上移動，將工件完全切穿；加工過程中輔助吹氣、集塵裝置及時將切割殘渣去除，以獲得較為高質量、高效率的加工效果。超短脈衝雷射短於絕大多數化學和物理反應，比如機械和熱力學的特徵時間等，峰值功率極高，由於超短雷射脈衝與物質相互中獨特的多光子吸收過程，其加工精度可突破相干極限的瓶頸，從而使納米加工和相應微/納電子、微/納光學的許多構想成為可能。超快雷射脈衝序列可控制電離過程、選擇性地電離原子、控制分子中基態轉動等。刀輪直線切割然後裂片具有最高的效率和低成本的優勢。分片後再利用CNC進行內部圓、槽和外框的精磨，進一步減小邊緣崩邊，提高玻璃強度。綠光超短脈衝雷射切割與傳統加工方法相比，具有許多特點: ①加工範圍不受材料物理、機械性能的限制，能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點金屬以及非金屬材料；②易於加工複雜型面、微細表面以及柔性零件；③易獲得良好的切割截面質量，切割碎屑汙染，熱應力、殘餘應力、冷作硬化、熱影響區等均比較小；④能夠在封閉區域進行鋼化玻璃的異形切割，並有極高的穩定性；⑤3D動態掃面聚焦鏡和雙光路系統能大幅提升加工效率；易複合形成新工藝方法，便於推廣應用。需要理解到的是:以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.加工OGS觸控螢幕的裝置，其特徵在於:包括綠光超短脈衝雷射器(I)、45度半透半反鏡(4)、45度全反射鏡(5)、第一 3D動態掃描振鏡(6)和第二 3D動態掃描振鏡(13)，所述綠光超短脈衝雷射器(I)脈寬在Ips 15ns、頻率在IKHz 5MHz的雷射器，綠光超短脈衝雷射器(I)的輸出端布置有光閘(2),光閘(2)的輸出端設置有擴束鏡(3),擴束鏡(3)的輸出端布置有45度半透半反鏡(4)，45度半透半反鏡(4)的輸出端設有第一同軸CXD (11)和45度全反射鏡(5),所述第一同軸(XD (11)的輸出端布置有第一 3D動態掃描振鏡(6),第一 3D動態掃描振鏡(6)的輸出端布置有第一聚焦鏡(7),第一聚焦鏡(7)正對於工作平臺(9)，所述45度全反射鏡(5)的輸出端設有第二同軸CXD (12)，第二同軸CXD (12)的輸出端布置有第二 3D動態掃描振鏡(13)，第二 3D動態掃描振鏡(13)的輸出端布置有第二聚焦鏡(14)，第二聚焦鏡(14 )正對於工作平臺(9);工作平臺(9)的上方安裝有吹氣裝置(8)，工作平臺(9)的底部安裝有集塵裝置(10)。
專利摘要本實用新型涉及加工OGS觸控螢幕的裝置，綠光超短脈衝雷射器發出的雷射經過擴束鏡對光束進行同軸擴束，經擴束鏡擴束後光束經45度半透半反鏡，光路改向；一路光束經第一3D動態掃描振鏡以及第一聚焦鏡聚焦在工件的下表面，另一路光束經45度全反射鏡進入第二3D動態掃描振鏡以及第二聚焦鏡聚焦在工件的下表面；第一同軸CCD和第二同軸CCD在加工開始前對工件進行精確定位，利用抓靶程序抓取工件上的定位標誌，計算補償值；加工時3D動態掃描振鏡自動將焦點提升，由下往上加工工件。兩個光路分別對綠光超短脈衝雷射進行光學聚焦，將雷射透過工件聚焦在工件的下表面，實現最優化的高效運用雷射器的能量，提高效率。
文檔編號B23K26/067GK203076792SQ201220737598
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者趙裕興, 狄建科, 張偉, 益凱劼 申請人:蘇州德龍雷射股份有限公司