印刷电子系统用激光装置及其工作方法与流程

本发明涉及印刷电子系统用激光装置及其工作方法，更详细地，提供可利用印刷电子系统连接打印在显示器等的图案或线或修复、烧结的印刷电子系统用激光装置及其工作方法。

背景技术：

努力使显示设备大面积化已成为决定全世界显示器企业的未来生存可能性的重要技术目标。在这种大面积显示器实现技术中，从增大生产性及确保价格竞争力的观点出发，在3m以上的大面积基板上完美地实现多种材料的图案形状是一个技术上非常困难的问题。在此背景下，尽可能有效地修复(repair)不良的技术可以说是未来实现大面积显示设备的核心技术。

另一方面，即使新一代显示设备的大面积化，但为了实现高分辨率，在形成显示面板电路(tft)及有机发光二极管(oled)显示面板电路(otft)的过程中，需要6μm以下的配线及60μm以下的配线间隔的高集成超微细电路配线。用于改善这种高集成超微细图案产品的不良的通过现有的激光化学气相沉积(lasercvd)维修技术的重新布线桥(re-routingbridge)维修配线形成方法已到达技术极限，因此，迫切需要研发通过新的维修方法的修复技术。

并且，除液晶显示器(lcd)及有机发光二极管显示面板内部电路配线之外，为了实现窄边框(bezel)的显示设备，使边框的内部线宽及配线间隔降低至10μm以下的努力也增大。并且，对于这种高集成超微细边框配线的修复技术的研发需求也增加。

为了这种新一代显示设备的大面积化，提出利用印刷电子系统形成显示面板电路等。但是，在以往的印刷电子系统中，为了维修高集成超微细电路配线，需设置额外的高温真空腔室(vacuumchamber)、高温加热腔室(heaterchamber)、激光设备，因此，具有无法维修作为在一个系统大型化的液晶显示器及有机发光二极管显示面板的内部电路的高集成超微细电路的问题。

因此，可适用于印刷电子系统的激光装置的需求逐渐增大。

作为相关现有技术，具有韩国公开专利公报第10-2008-0015557号(发明名称：平板显示器基板电路的修复装置，公开日：2008年2月20日)。

技术实现要素：

技术问题

本发明为了解决如上所述的问题而提出，提供可搭载或安装于印刷电子系统的印刷电子系统用激光装置及其工作方法。

本发明提供可通过印刷电子系统修复或烧结所形成的印刷图案的印刷电子系统用激光装置及其工作方法。

本发明提供利用激光烧结法(sintering)对导电油墨进行烧结来形成能够通电的维修配线的印刷电子系统用激光装置及其工作方法。

解决问题的手段

用于实现如上所述的目的的本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置包括：激光生成部，用于产生激光束；激光可变部，用于改变在上述激光生成部中产生的激光束的强度或波长；激光控制部，用于控制在上述激光可变部改变的激光束的强度或波长的大小；以及激光转向部，改变激光束的行进方向，使在上述激光可变部释放的激光束朝向目标物，上述激光控制部可根据形成于上述目标物的印刷图案的状态控制激光束的强度或波长的大小。

上述激光可变部可使在上述激光生成部中产生的激光束扩展或可使激光束的强度或波长最优化。

上述激光可变部可包括至少1个或2个准直镜以及配置于上述准直镜的前方的掩膜。

上述激光转向部可包括用于改变在上述激光可变部释放的激光束的行进方向的镜子或扫描振镜。

上述激光转向部可包括用于变更上述镜子或上述扫描振镜的角度或位置的镜子驱动部。

可通过上述激光控制部控制上述镜子驱动部的工作状态。

上述激光控制部可通过调节上述激光可变部的上述准直镜之间的距离或调节上述掩膜与上述准直镜之间的距离来修复形成于上述目标物的印刷图案或烧结印刷油墨。

本发明还可包括视觉感测部，用于感测形成于上述目标物的印刷图案的缺陷与否、图案的断线与否或图案的大小。

上述激光控制部可根据在上述视觉感测部中感测的结果调节上述激光转向部与上述目标物之间的距离或者调节上述激光可变部的上述准直镜之间的距离或上述掩膜与上述准直镜之间的距离。

并且，在本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置的工作方法中，上述印刷电子系统包括：激光生成部，用于产生激光束；激光可变部，用于改变在上述激光生成部中产生的激光束的强度或波长；激光控制部，用于控制在上述激光可变部改变的激光束的强度或波长的大小；激光转向部，改变激光束的行进方向，使在上述激光可变部释放的激光束朝向目标物；以及视觉感测部，用于获取印刷图案的图像，上述印刷图案包括印刷图案的缺陷与否、图案的断线与否或图案的大小，上述印刷电子系统用激光装置的工作方法可包括：通过上述视觉感测部获取形成于目标物的印刷图案的图像的步骤；通过上述激光控制部分析在上述视觉感测部获取的图像，并判断印刷图案的修复或烧结与否的步骤；通过上述激光控制部向上述激光可变部传递印刷图案的修复或烧结与否的步骤；通过上述激光可变部根据印刷图案的修复或烧结与否调节激光束的强度、波长的大小或脉冲宽度的步骤；上述激光转向部从上述激光控制部接收印刷图案的修复或烧结与否并改变激光束的行进方向的步骤；以及上述激光控制部从上述视觉感测部接收图像并调节上述激光转向部与上述目标物之间的距离的步骤。

在通过上述视觉感测部获取形成于目标物的印刷图案的图像的步骤中，上述视觉感测部可获取与上述印刷图案的修复或烧结状态有关的图像并向上述激光控制部传递。

在通过上述激光可变部根据印刷图案的修复或烧结与否调节激光束的强度、波长的大小或脉冲宽度的步骤中，上述激光可变部包括至少1个或2个准直镜以及配置于上述准直镜的前方的掩膜，

上述激光控制部可根据在上述视觉感测部感测到的结果调节上述激光可变部的上述准直镜之间的距离或上述掩膜与上述准直镜之间的距离。

在上述激光转向部从上述激光控制部接收印刷图案的修复或烧结与否并改变激光束的行进方向的步骤中，上述激光转向部包括用于改变从上述激光可变部释放的激光束的行进方向的镜子或用于变更扫描振镜、上述镜子或上述扫描振镜的角度或位置的镜子驱动部，上述激光控制部可通过控制上述镜子驱动部的工作状态来改变激光束的行进方向。

上述激光控制部可用于调节上述镜子或上述扫描振镜的反射角度。

在通过上述激光控制部分析在上述视觉感测部获取的图像，并判断印刷图案的修复或烧结与否的步骤中，上述激光控制部可根据在上述视觉感测部感测到的结果调节上述激光转向部与上述目标物之间的距离或高度。

发明效果

如上所述，在本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置及其工作方法中，为了维修显示设备的高集成超微细图案化引起的不良配线，可通过照射激光来在不良部位直接形成维修配线。

在本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置及其工作方法中，可实时准确地监测配线的维修状态，因此，可提高维修的准确性，并减少需要再次维修断线的麻烦。

在本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置及其工作方法中，利用激光烧结法对修复油墨进行烧结，可迅速形成能够通电的维修配线。

在本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置及其工作方法中，能够以搭载或安装于印刷电子系统的状态使用，因此，可减少维修印刷图案或烧结油墨所需的时间，并可提高维护维修作业的便利性。

附图说明

图1为简要示出本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置的结构的图。

图2为示出设置有本发明一实施例的激光装置的印刷电子系统的主视图。

图3为示出图2所示的印刷电子系统的侧视图。

图4为示出本发明一实施例的激光装置的主视图。

图5为图4的激光装置的侧视图。

图6为图4的激光装置的俯视图。

图7为用于说明本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置的工作方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施例。但是，本发明并不局限或限定于实施例。在各个附图中提出的相同的附图标记表示相同的部件。

图1位简要示出本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置的结构的图，图2为示出设置有本发明一实施例的激光装置的印刷电子系统的主视图，图3为示出图2所示的印刷电子系统的侧视图，图4为本发明一实施例的激光装置的主视图，图5为图4的激光装置的侧视图，图6为图4的激光装置的俯视图，图7为用于说明本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置的工作方法的流程图。

参照图1至图6，本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置100可包括：激光生成部130，用于产生激光束(laserbeam)；激光可变部120，用于改变在上述激光生成部130中产生的激光束的强度或波长；激光控制部140，用于控制在上述激光可变部120改变的激光束的强度或波长的大小；以及激光转向部102，改变激光束的行进方向，使在上述激光可变部120释放的激光束朝向目标物w。

其中，上述激光控制部140可根据形成于上述目标物w的印刷图案的状态控制激光束的强度或波长的大小。

上述激光生成部130为产生激光l1的部分，可生成多种形态的激光。例如，可产生红宝石激光、氦氖(he-ne)激光、半导体激光、色素激光等多种形态的激光束。但是，本发明一实施例的激光装置100适用于印刷电子系统，因此，优选地，激光生成部130需生成适合于通过印刷电子系统印刷的图案的修复(repair)或印刷油墨的烧结(sinter)的种类的激光束。

在上述激光生成部130中产生的激光束可向设置于激光束的行进路径删的激光可变部120输入。

上述激光可变部120可使在上述激光生成部130中产生的激光束扩展或使激光束的强度或波长最优化，可在激光生成部130中连续产生或脉冲产生。为此，上述激光可变部120可包括至少1个或2个准直镜(collimationlens)及配置于上述准直镜125的前方的掩膜126。

并且，上述激光可变部120可代替掩膜126来包括聚焦透镜(focusinglens)。即，激光可变部120可通过至少1个或2个准直镜125及配置于准直镜125的前方的聚焦透镜126使激光束的强度或波长的大小最优化。

上述激光可变部120为用于调节通过印刷电子系统印刷于目标物w的图案，如根据高集成超微细电路配线的大小、形态、缺陷与否或断线与否产生的激光束的状态的部分，可称为本发明一实施例的激光装置100的核心结构。

参照图1，上述激光可变部120可包括：至少2个准直镜125，沿着激光束的行进方向以规定间隔隔开配置；以及掩膜126，沿着激光束的行进方向配置于准直镜125的前侧。

其中，上述激光可变部120可通过调节隔开配置的准直镜125之间的距离或调节掩膜126与准直镜125之间的距离来调节或变更激光束的强度或波长的大小、脉冲宽度等。

上述激光可变部120还可包括距离可变部(未图示)，用于调节准直镜125之间的距离或调节掩膜126与准直镜125之间的距离。

另一方面，代替上述准直镜125，还可使用可变聚焦透镜(未图示)。即，并不是使用如上述准直镜125的以规定值设置聚焦距离的透镜，而是可使用聚焦距离可变的可变聚焦透镜。通过使用可变聚焦透镜来改变透镜的聚焦距离，从而可调节从激光可变部120释放的激光束的强度、波长的大小或脉冲宽度等。此时，上述激光可变部120还可包括用于改变可变聚焦透镜的聚焦距离的聚焦可变驱动部(未图示)。其中，上述聚焦可变驱动部能够以驱动马达(未图示)设置。

上述驱动马达或上述聚焦可变驱动部可通过上述激光控制部140进行工作或不进行工作。

上述激光控制部140可通过调节上述激光可变部120的上述准直镜125之间的距离或调节上述掩膜126与上述准直镜125之间的距离来修复或烧结形成于上述目标物w的印刷图案。并且，上述激光控制部140选择性地使上述驱动马达或上述聚焦可变驱动部进行工作，来修复形成于上述目标物w的印刷图案或烧结印刷油墨。

优选地，上述激光可变部120的掩膜126由图像转录掩模构成。上述准直镜125可调节激光的脉冲宽度。通过上述激光控制部140驱动准直镜125，来可变更向掩膜126透射的激光束直径，利用掩膜126切出的激光束可成为具有高圆度的激光束。

另一方面，上述激光转向部102可包括用于改变从上述激光可变部120释放的激光束的行进方向的镜子102a或扫描振镜(未图示)。激光转向部102的镜子102a或上述扫描振镜通过变更从激光可变部120释放的激光束的行进方向来使其朝向目标物w。

上述激光转向部102可包括用于变更镜子102a或上述扫描振镜的角度或位置的镜子驱动部102b。

并且，激光转向部102还可包括最终朝向目标物w释放行进方向得到变更的激光束的透镜101。优选地，透镜101使用fθ透镜。从透镜101最终释放的激光束l2朝向目标物w。

其中，镜子驱动部102b可从激光控制部140接收控制信号来调节镜子102a或上述扫描振镜的反射角度等。

上述激光转向部102可在高速旋转从激光可变部120释放的激光束的镜子102a或上述扫描振镜和透镜101，在目标物w上的扫描区域高速确定位置。

另一方面，本发明一实施例的激光装置100还可包括视觉感测部400，用于感测形成于上述目标物w的印刷图案的缺陷与否、图案的断线与否或图案的大小。

上述视觉感测部400可由视觉摄像机(visioncamera)等形成，可获取与形成于目标物w的印刷图案的缺陷与否等有关的图像或获取与向目标物w照射的激光束的状态等有关的图像。

上述视觉感测部400向激光控制部140传输所获取的图像等的数据，上述激光控制部140可根据在上述视觉感测部400感测到的结果调节上述激光转向部102与上述目标物w之间的距离或者调节上述激光可变部120的上述准直镜125之间的距离或上述掩膜126与上述准直镜125之间的距离。

参照图1，被激光束l2照射的目标物w位于板p的上侧，板p可在沿着x轴方向及y轴方向移动的同时调节激光束l2的位置。

以下，参照图2至图6，对本发明一实施例的激光装置100设置于印刷电子系统的情况进行说明。

参照图2及图3，本发明一实施例的激光装置100可设置于印刷电子系统的外壳1内。

在外壳1设置有能够开闭的门2，在门2可设置有观测窗3。优选地，门2由无法观察到外壳1的内部的不透明材质形成，观测窗3由透明材质形成，以能够观察外壳1的内部。工作人员可通过观测窗3以肉眼观察设置于外壳1的内部的激光装置100的作业状态。此时，优选地，观测窗3由可保护工作人员的眼的材质形成。

另一方面，在外壳1的左侧下端可设置有用于向印刷电子系统(未图示)或激光装置100供电的电源部300。

本发明一实施例的激光装置100安装于外壳1的内部，可利用安装框架107安装于外壳1的内部。即，安装框架107与激光装置100相结合，安装框架107可与外壳1的主框架(未图示)相结合。

另一方面，激光装置100还可包括垂直引导杆105、旋转支撑垂直引导杆105的轴承106以及高度调节把手104，来调节目标物w与激光转向部102之间的距离，即，激光转向部102的高度。此时，优选地，激光装置100以可在安装框架107沿着上下方向移动的方式设置。

参照图3，安装框架107的上端及侧端可与外壳1相结合。激光装置100的激光可变部120及激光生成部130设置于保护壳200的内部，激光转向部102可设置于保护壳200的外部。

在保护壳200可设置有引导衬套108，上述引导衬套108向垂直引导杆105的外周面插入。优选地，在垂直引导杆105的外周面及引导衬套108的内周面形成相互啮合的螺纹。若工作人员旋转高度调节把手104，则垂直引导杆105进行旋转，引导衬套108在垂直引导杆105上沿着上下方向移动，上述引导衬套108的内周面形成有与在垂直引导杆105的外周面形成的螺纹啮合的螺纹，由此，可调节激光装置100的高度。

另一方面，激光转向部102还可包括于透镜101相连接的垂直镜筒部110。并且，在高度调节把手104可突出形成有把持部104a。

在图4至图6示出安装于印刷电子系统的本发明一实施例的激光装置100的更详细的形态。

参照图4至图6，在安装框架107可形成有为了与外壳1相结合而使螺丝等紧固单元插入的紧固孔170a。并且，优选地，安装框架107的下端可与支撑轴承106的固定杆109相连接，固定杆109的下端可沿着水平方向弯曲而成，来与轴承106相连接。

在上述激光转向部102的一侧可设置用于输入控制信号或电信号的电缆连接端口103。

在上述激光转向部102与激光可变部120之间可设置有水平镜筒部123。即，激光转向部102与激光可变部120可通过水平镜筒部123相连接。

上述激光可变部120可包括支撑部124，上述支撑部124用于向保护壳200的内部固定激光可变部120。支撑部124的下端固定于保护壳200的底面，在上端可固定有激光可变部120的延伸外罩121。

上述激光转向部102与激光可变部120通过水平镜筒部123相连接，相反，激光可变部120与激光生成部130能够以相互未连接并隔开的状态设置于保护壳200的内部。

在上述激光生成部130可形成有用于冷却的多个散热槽135。在激光生成部130的前端形成有激光杆131，在激光杆131的前端可形成有激光产生部132。

从激光产生部132释放的激光束l1可通过延伸外罩121向激光可变部120传递。

另一方面，代替高度调节把手104，还可设置有高度调节马达(未图示)。可通过激光控制部140控制上述高度调节马达的工作。例如，上述激光控制部140通过分析在视觉感测部400获取的目标物w的图像来计算透镜101与目标物w之间的距离，向上述高度调节马达传递根据上述计算结果的驱动信号，来可调节目标物w与透镜101之间的距离或激光装置100的高度。

如上所述的本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置通过向借助印刷电子系统印刷在大面积显示器等目标物的图案释放激光，来修复图案或烧结印刷油墨，可根据作业的种类或图案的缺陷与否、缺陷状态等改变激光的强度、波长的大小或脉冲宽度等，因此，可通过一个印刷电子系统进行多种作业。

以下，对如上所述的本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置100的工作方法进行说明。

图7为用于说明本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置的工作方法的流程图。

参照图1至图7，在本发明一实施例的印刷电子系统用激光装置100的工作方法中，印刷电子系统包括：激光生成部130，用于产生激光束l1；激光可变部120，用于改变在激光生成部130中产生的激光束的强度或波长；激光控制部140，用于控制在激光可变部120改变的激光束的强度或波长的大小；激光转向部102，改变激光束的行进方向，使在激光可变部120释放的激光束朝向目标物；以及视觉感测部400，用于获取印刷图案的图像，上述印刷图案包括印刷图案的缺陷与否、图案的断线与否或图案的大小，上述印刷电子系统用激光装置的工作方法可包括：步骤1100，通过视觉感测部400获取形成于目标物的印刷图案的图像；步骤1200，通过激光控制部140分析在视觉感测部400获取的图像，并判断印刷图案的修复或烧结与否；步骤1300，通过激光控制部140向激光可变部120传递印刷图案的修复或烧结与否；步骤1400，通过激光可变部120根据印刷图案的修复或烧结与否调节激光束的强度、波长的大小或脉冲宽度；步骤1500，从激光控制部140接收印刷图案的修复或烧结与否，并通过激光转向部102改变激光束的行进方向；以及步骤1600，从视觉感测部400接收图像，并通过激光控制部140调节激光转向部102与目标物w之间的距离。

在通过上述视觉感测部400获取形成于目标物的印刷图案的图像的步骤1100中，上述视觉感测部400可通过获取与上述印刷图案的修复或烧结状态有关的图像并向上述激光控制部140传递。

上述激光控制部140接收从视觉感测部400获取的印刷图案的图像(包括影像)，可通过分析上述图像来判断是否需要修复(维修)或烧结印刷图案。

并且，使用人员还可直接向激光控制部140输入与印刷图案的修复或烧结作业有关的命令。优选地，在使用人员输入命令的情况下，激光控制部140需根据在视觉感测部400中获取的图像分析结果执行使用人员的命令。

在印刷于目标物w的印刷图案具有断线等缺陷的情况下，为了修复上述缺陷，上述激光控制部140可控制所需的激光地强度、宽度或波长等。并且，能够以激光具有适合烧结印刷在目标物w的印刷图案的强度、宽度或波长等的方式进行控制。

上述激光控制部140可向激光可变部120传输根据修复或烧结作业的激光的强度、宽度或波长等的信息或命令。

在通过上述激光可变部120根据印刷图案的修复或烧结与否调节激光束的强度、波长的大小或脉冲宽度的步骤1400中，激光可变部120包括至少1个或2个准直镜125以及配置于准直镜125的前方的掩膜126，激光控制部140可根据在视觉感测部400感测到的结果调节激光可变部120的准直镜125之间的距离或掩膜126与上述准直镜125之间的距离。

即，上述激光可变部120可根据从激光控制部140接收的信息或命令，如以适合印刷图案的修复位置、大小、烧结程度等的方式改变激光的状态。激光可变部120的工作与在激光装置100的相关部分说明的内容相同，因此，将省略重复说明。

在上述激光转向部102从上述激光控制部140接收印刷图案的修复或烧结与否并改变激光束的行进方向的步骤1500中，上述激光转向部102包括：镜子102a或上述扫描振镜，用于改变从上述激光可变部120释放的激光束的行进方向；以及镜子驱动部102b，用于变更上述镜子102a或上述扫描振镜的角度或位置，上述激光控制部140可通过控制上述镜子驱动部102b的工作状态来改变激光束的行进方向。

即，上述激光控制部140向镜子驱动部102b传递控制信号，接收控制信号的镜子驱动部102b可调节上述镜子102a或上述扫描振镜的反射角度。

另一方面，在通过上述激光控制部140分析在上述视觉感测部400获取的图像并判断印刷图案的修复或烧结与否的步骤1200中，上述激光控制部140可根据在上述视觉感测部400感测到的结果调节上述上述激光转向部102与上述目标物w之间的距离或高度。

如上所述，激光转向部102可在朝向目标物w下降或上升的同时调节与目标物w的距离或高度。

本发明一实施例的激光装置100还可包括垂直引导杆105、旋转支撑垂直引导杆105的轴承106以及高度调节把手104，来调节目标物w与激光转向部102之间的距离，即，激光转向部102的高度，代替高度调节把手104，可设置有高度调节马达(未图示)。此时，上述高度调节马达可从激光控制部140接收控制信号。若以如上所述的方式构成，则激光控制部140能够以控制信号的形态向上述高度调节马达传递印刷图案的修复或烧结作业所需的信息，上述高度调节马达可根据所接收的控制信号自动调节激光转向部102的高度。

另一方面，激光控制部140可通过驱动准直镜125来变更向掩膜126透射的激光束直径。即，可通过激光控制部140驱动准直镜125来变更向掩膜126透射的激光束直径，利用掩膜126切出的激光束可成为具有高圆度的激光束。

上述激光可变部120可根据印刷于上述目标物w的印刷图案的大小、形态、缺陷与否或断线与否调节在上述激光生成部130中产生的激光束的状态。

如上所述，通过如具体结构要素等的特定事项和限定实施例及附图说明了本发明的一实施例，这仅用于帮助整体上理解本发明，本发明并不限定于如上所述的实施例，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，可从上述记载进行多种修改及变形。因此，本发明的思想并不局限于所说明的实施例，包括发明要求保护范围在内的与发明要求保护范围等同或等价变形均属于本发明思想的范畴。

产业上的可利用性

本发明可用于显示器等的所制造的印刷电子领域。