[發(fā)明專利]一種飛秒激光并行加工導光板散射網(wǎng)點的裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611228217.3
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106735874A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 孫樹峰;王津;王曉;王玉玲;楊勇;楊發(fā)展;姜京亮;王德祥;莊梅;孫術慧;孫術彬;王萍萍
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B23K26/0622
• 分類號: B23K26/0622;B23K26/70;B23K26/067
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發(fā)明公開一種飛秒激光并行加工導光板散射網(wǎng)點的裝置和方法，包括導光板傳輸定位裝置、導光板加工中心裝置、排熱除塵裝置、飛秒激光全息并行加工系統(tǒng)和控制中心，所述的導光板傳輸定位裝置包括導光板傳輸機構、吸附裝置和光柵定位傳感器，所述的導光板加工中心裝置包括整機橋架、支撐板和X、Y兩個方向的滾珠絲杠進給裝置，所述的飛秒激光并行加工系統(tǒng)是用于飛秒激光器射出激光束的分束和傳導器件，包括飛秒激光器、光路傳輸與控制設備、空間光調制器(SLM)和顯微鏡及監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明利用液晶空間光調制器(LCSLM)加載計算機全息圖(CGH)能夠單次實現(xiàn)多光束并行加工，可以有效提高加工速度和加工效率顯著，縮短加工時間，大大節(jié)省加工成本。

技術領域

本發(fā)明涉及高端激光制造裝備及先進加工技術領域，尤其涉及一種飛秒激光并行加工導光板散射網(wǎng)點的裝置和方法。

背景技術

液晶顯示器(LCD)目前已成為平板顯示中的主流，作為一種綠色照明方式，LED背光源正逐漸成為液晶顯示器的標準配置，隨著向輕薄方向的發(fā)展，如何利用導光板將LED這種點光源轉換成表面的均勻出光以及快速高效的進行導光板的設計制作是十分重要的問題。

背光模組的亮度和均勻性等性能參數(shù)直接影響液晶顯示器(LCD)的顯像質量。液晶顯示器在亮度、色度方面要求越來越苛刻，因此對背光模組的要求也越來越高。發(fā)光二極管(LED)是一種固態(tài)冷光源，是繼白熾燈、熒光燈和高強度放電(LED)燈(如高壓鈉燈和金鹵燈)之后的第四代新光源，有效率高、光色純、功耗低、壽命長、可靠耐用和無污染等優(yōu)點，目前LED作為背光源在市場中扮演著重要的角色。導光板的作用是引導光的散射方向，用來提高亮度和控制亮度的均勻性，因此，導光板的設計與制造是背光模組的關鍵技術之一。導光板中散射網(wǎng)點的大小和密度決定著輸出光的亮度和均勻度。

目前，導光板散射網(wǎng)點的制造方法有模具成型法、油墨印刷法和激光加工法等。激光加工是一種非接觸加工方式，具有能量高、方向性好、高相干性、熱影響區(qū)小等優(yōu)點，在工業(yè)加工領域中備受青睞。傳統(tǒng)的激光加工主要利用單束激光聚焦后進行材料加工，由于激光器出射的光束能量過大，常需要利用衰減器件對激光功率驚醒衰減，因此加工過程中能量利用率并不高。現(xiàn)有的激光加工設備主要是將設計好的網(wǎng)點分布圖轉入導光板激光打點機，按照分布圖控制激光照射位置或單位輸出能量，通過被照射位置的瞬間氣化在雕刻面雕刻出符合設計圖的網(wǎng)點分布，從而完成導光板的制作。這種方法能夠避免加工過程中與材料的接觸，有效減少加工過程對基板的影響，但是加工效率低，激光能量利用率不高，同時在單板的加工加工成本高，因此難以在批量生產(chǎn)中應用。

飛秒激光脈沖作用時間短，具有非常高的瞬時功率，能使不同形態(tài)的物質瞬間變成等離子體，作用在物質上會產(chǎn)生非常奇特的現(xiàn)象，而且其具有熱效應小、加工精度高的優(yōu)點。飛秒激光微加工最大的缺點是加工效率低，為了提高飛秒微加工過程中的加工效率，采用多光束并行加工的方法，并行加工可以大大提高加工效率，因此被廣泛應用在飛秒激光微加工領域。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種飛秒激光并行加工導光板散射網(wǎng)點的裝置和方法，引入一種并行加工的技術和方法，利用液晶空間光調制器(LCSLM)加載計算機全息圖(CGH)能夠單次實現(xiàn)多光束并行加工，本發(fā)明的飛秒激光全息并行加工導光板散射網(wǎng)點的裝置多光束并行加工方法，可以有效提高加工速度和加工效率，能夠將加工效率提高一個數(shù)量級以上，顯著縮短加工時間，大大節(jié)省加工成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種飛秒激光并行加工導光板散射網(wǎng)點的裝置，包括導光板、導光板傳輸定位裝置、導光板加工中心裝置、排熱除塵裝置、飛秒激光全息并行加工系統(tǒng)和控制中心，所述的導光板傳輸定位裝置、導光板加工中心裝置、排熱除塵裝置和控制中心設于機架上；所述的導光板傳輸定位裝置包括導光板傳輸機構、吸附裝置和光柵定位傳感器，所述的導光板傳輸機構由傳送伺服電機驅動，所述的導光板傳輸機構上部設有導光板，所述的導光板的兩側設有吸附裝置，所述的導光板傳輸機構的兩側設有光柵定位傳感器。