CN101295055A - 雷射加工区块边界模糊化的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种雷射加工区块边界模糊化的加工方法，将已知整体面积及微结构分布的被加工对象，划分为复数个加工区块，且相邻的加工区块部分形成一交叠区，并根据各加工区块上的微结构分布进行图案化，以及根据各交叠区上的微结构分布，对各交叠区进行二次以上的图案化，可以改善因硬件精度误差，包含激光束指向、光束扫描机构及加工对象移动平台，而产生各加工区块间拼接的不连续性，将因而达到模糊化及加工微结构分布均匀的加工方法。

Description

雷射加工区块边界模糊化的加工方法

技术领域

本发明有关于一种加工区块边界模糊化的加工方法，尤其是适用于利用雷射成型积分性光学效果的微结构如喷砂分布的加工方法。

背景技术

请参阅图1所示，为一般传统在光学膜片上加工光学微结构的雷射成型装置及制作方法，举例来说，例如对导光板成型模仁的加工，先利用雷射方式于模仁上形成光学微结构后，再利用射出成型方式形成导光板。而一般的雷射成型方式，首先将整个加工区域，依光束扫描机构65的工作范围，先区分成适当的复数加工区块61，根据由CCD62搭配加工区域定位点而建立的定位校正参数，驱动控制装置63将待加工对象或激光束66移至各加工区块61的作动起始点，进而令雷射装置64对各加工区块61进行雷射加工作业，并进一步于各加工区块61上形成复数光学微结构组。但此种方式容易因为硬件精度误差，包含激光束指向、光束扫描机构及加工对象移动平台，而产生各加工区块间拼接的不连续性。

在每一作动起始点所起始的加工区块与相邻的加工区块间会因硬件精度误差而产生一不连续接缝，请参阅图2A、B所示，该各加工区块61的各光学微结构67间有一位置精度误差68，而复数位置精度误差68聚集于各加工区块61之间，而形成肉眼容易看见较大间隙69或较小的间隙69’，亦即光学微结构间的间隙大小会有不同的状况。

故当各光学微结构组间隙具有间隙不同的情形，整体模仁的微结构分布亦会不均，进而会导致所成型的导光板上的光学微结构分布不均，当此导光板应用于背光模块上时，将无法得到较佳的匀光效果，甚至会产生亮暗不均的状况，例如亮暗线的问题。

再者，该雷射装置64于被加工对象上进行雷射加工时，如图3所示，可藉由光束扫描机构65的不同加工角度形成不同倾斜角度的光学微结构67；然而，光束扫描机构65所发出的激光束66具有特定的加工角度，使得各加工区块61间倾斜角度不连续，进而造成光学特性的缺陷。

发明内容

因此本发明的目的就是在提供一种雷射加工区块边界模糊化的加工方法可达到将微结构均匀分布并且无不连续接缝的要求，尤其是适用于利用雷射成型积分性光学效果的微结构分布的加工方法。

为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附的图式，详加说明如后。

附图说明

图1，习用的雷射成型装置用于加工被加工对象的状态示意图；

图2A，习用被加工对象的半成品示意图；

图2B，使用图1的雷射成型装置图案化的被加工对象示意图；

图3，习用对被加工对象进行雷射加工的示意图；

图4，本发明被加工对象加工方法的流程示意图；

图5，本发明对被加工对象上进行设定加工区块微结构密度的简易示意图；

图6，交叠区域各图案化的分布状况示意图；

图7，被加工对象完成图案化后的微结构分布状况示意图；

图8，本发明对被加工对象进行雷射加工的示意图；

图9，本发明交叠区域与各加工区块分布状况的第一实施例；

图10，本发明交叠区域与各加工区块分布状况的第二实施例。

【图号说明】

被加工对象20      第一加工区块21

第一起始点211     第一区块终止点213

第二加工区块22    第二加工区块起始点221

第二区块终止点223    交叠区23

第三加工区块24       第二交叠区25

第三交叠区26         第四交叠区27

微结构40             雷射装置50

光束扫描机构51       加工区块61

CCD62                控制装置63

雷射装置64           光束扫描机构65

激光束66             光学微结构67

位置精度误差68       间隙69、69’

第一加工区块a        第二加工区块b

第三加工区块c        步骤一101

步骤二102            步骤三103

步骤四104

具体实施方式

请参阅图4所示，是本发明实施方法的流程示意图，并以一般所使用的雷射成型装置为实施装置，以下便以步骤的描述方式，来说明本发明的实施例。

步骤一101，将整体区域的加工资料传送至控制装置。

步骤二102，控制装置计算整张待加工物的加工条件(例如计算面积大小、所划分的加工区块、微结构的分布、起始点位置或交叠区域)。

步骤三103，控制装置将计算的加工区块、交叠区域、起始点位置、微结构的分布传送至雷射装置。

步骤四104，进行雷射加工于待加工物上以形成光学微结构。

为更清楚说明本发明的技术特点，请参阅图5所示，首先提供一已知整体加工区域及微结构分布的被加工对象20；根据光束扫描机构可加工范围，将整体面积划分为复数个加工区块，例如至少划分为第一加工区块21及第二加工区块22，且相邻的第一加工区块21及第二加工区块22部分相互重叠而形成一交叠区23，交叠区上的微结构分布视加工特性，依适当算法(如平均随机数算法)分别编入第一加工区块21或第二加工区块22中；之后再根据第一加工区块21及第二加工区块22上的微结构40分布进行加工，则因硬件精度误差而产生的不连续接缝将均匀散布于重叠区中而达到区块间隙模糊化的目的，使整体被加工对象20上的雷射加工微结构达到均匀性的光学效果。

此外，在本实施例中雷射装置的作动起始点，例如由第一加工区块的第一起始点211开始进行图案化，涵盖重叠区23，至第一区块终止点213结束；而第二加工区块起始点221则自交叠区23上开始图案化，至第二区块终止点223结束；交叠区23中部分(如二分之一)微结构40在第一加工区块21中，即当加工对象20或激光束移至第一加工区块22的作动起始点时，进行雷射加工；交叠区23中剩余部分(如二分之一)微结构40在第二加工区块22中，即当加工对象20或激光束移至第二加工区块22的作动起始点时，进行雷射加工。

当然，各交叠区可以为不同区域大小及形状；而交叠区中微结构分编入各加工区块的方法可以为不同比例的等序或随机数分配，以不同比例的随机数分配为例，如图6所示，于第一区块交叠区中微结构分布比例可以为曲线r1，而第二区块交叠区中微结构分布比例可以为曲线r2，其中曲线r1及曲线r2于各区域的总合为1，则某区域z1上微结构的分编方式为依据不同比例随机数算法，因而有r11的机率被分编在第一加工区块，有r21的机率被分编在第二加工区块，且上述二次图案化所形成的微结构分布等于该交叠区上所欲呈现的微结构分布。

如此一来，藉由此种实施方法可使得第一加工区块及第二加工区块间的误差间隙，将以随机数均匀分布于交叠区中，不会发生有各加工区块间拼接的不连续性，请参阅图7所示，被加工对象20上形成有至少第一加工区块a、第二加工区块b以及两加工区块的重叠区c，其中第一加工区块a与第二加工区块b之间有一位置精度误差41，则经过上述随机数分编后，此位置精度误差41将均匀分布于重叠区c中，因而达到区块边界模糊化的目的，且此被加工对象20可为光学膜片的被加工对象，例如是用于制作导光板的模仁，故当被加工对象20上的微结构分布平均时其所成型的导光板上的光学微结构亦会平均分布，如此一来，当此导光板应用于背光模块上时，将会得到最佳的匀光效果，亦即会消除亮暗不均的状况，当然亦可应用于需利用雷射加工而形成积分性光学效果的微结构或喷砂分布资料；再者，当雷射装置50于被加工对象20上进行雷射加工时，如图8所示，可藉由光束扫描机构51的不同加工角度，或使用绕射光学组件，使被加工对象20上形成的微结构40可形成不同的倾斜角度，以达到需求的光学特性，同样可利用本发明的加工方法，可将不同倾斜角度的微结构的分布均匀化，以避免因加工区块间倾斜角度不连续而造成的光学特性缺陷。

再请参阅图9及图10所示，是本发明其它较佳的实施方式，在图9及图10中其仅仅是加工区块形状的不同，故请一并参阅，在图9及图10中，其加工区块的划分除具有上述的第一加工区块21、第二加工区块22以及交叠区23(为方便说明，于本实施例中将交叠区23称的为第一交叠区23)外，更包括有第三加工区块24，且第三加工区块24分别与该第一加工区块21及该第二加工区块22部分相互重叠，并形成有第二交叠区25以及第三交叠区26，此外，第一交叠区23、第二交叠区25以及第三交叠区26间部分相互重叠，而形成有第四交叠区27。

同样的，上述第二交叠区25上的微结构分布，视加工特性，依适当算法(如平均随机数算法)分别编入第一加工区块21或第三加工区块24中；第三交叠区26上的微结构分布，依适当算法分别编入第二加工区块22或第三加工区块24中；第四交叠区27上的微结构分布，依适当算法分别编入第一加工区块21、该第二加工区块22与第三加工区块24中；藉由此种实施方法同样可使得被加工对象20上的微结构40分布均匀，避免各加工区块间拼接的不连续性。

是以，本发明所提供的雷射加工区块边界模糊化的加工方法，最重要的是均匀化基板上的微结构分布，藉由本发明的设计，可使基板上的微结构分布连续，不会发生区块间隙大小不一的状况。因此本发明极具新颖性及进步性并符合申请发明专利的要件，于是依法提出申请，祈钧局早日赐准专利，实感德便。

以上已将本发明作一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (10)

1、一种雷射加工区块边界模糊化的加工方法，包括：

提供一已知整体加工区域及微结构分布的被加工对象；

根据整体加工区域将该被加工对象划分为复数个加工区块，且相邻的加工区块部分相互重叠，而形成一交叠区；

根据算法将交叠区上的微结构，非别编入相邻的加工区块中。

根据各加工区块上的微结构分布进行图案化。

2、如权利要求1所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中各交叠区上进行图案化的微结构分布由相邻加工区块所分别进行加工的微结构组合而成。

3、如权利要求1所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中可将整体区域划分至少包括一第一加工区块以及一第二加工区块，其中该第一加工区块与该第二加工区块部分相互重叠，并形成一第一交叠区，并根据算法将交叠区上的微结构，非别编入相邻的加工区块中，再根据第一加工区块上的微结构分布进行加工后，而根据第二加工区块上的微结构分布进行图案化。

4、如权利要求1或3所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中各交叠区可以为不同区域大小及形状；而交叠区中微结构分编入各加工区块的方法可以为不同比例的等序或随机数分配。

5、如权利要求3所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中该第一交叠区上的微结构分布由第一加工区块与第二工作区块所分别进行加工的微结构组合而成。

6、如权利要求3所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中划分加工区块更包括一第三加工区块，且该第三加工区块分别与该第一加工区块及该第二加工区块部分相互重叠，且形成有一第二交叠区以及一第三交叠区。

7、如权利要求6所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中该第二交叠区上的微结构分布由该第一加工区块与第三加工区块所分别进行加工的微结构组合而成。

8、如权利要求6所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中该第三交叠区上的微结构分布由该第二加工区块与第三加工区块所分别进行加工的微结构组合而成。

9、如权利要求6所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中该第一交叠区、该第二交叠区以及该第三交叠区部分相互重叠，而形成有一第四交叠区。

10、如权利要求9所述雷射加工区块边界模糊化的加工方法，其中该第四交叠区上的微结构分布由该第一加工区块、该第二加工区块与第三加工区块所分别进行加工的微结构组合而成。

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