JP2006315030A - 薄膜パネル加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ加工中における加工クズや加工部周辺のバリ等の発生を防止して、レーザ加工の安定性を飛躍的に向上させることができる、薄膜パネル加工装置を提供する。
【解決手段】移動テーブル１５により薄膜パネル３０がレーザ加工位置Ｐに対して相対的に移動している状態で、レーザ加工装置１０により薄膜パネル３０の上面側（基板３１側）からレーザ光Ｌが照射されると、レーザ光Ｌは、薄膜パネル３０の基板３１を透過して薄膜３２に到達し、薄膜パネル３０の薄膜３２が加工される。薄膜パネル３０の裏面側（薄膜３２側）では、薄膜３２のレーザ加工によって加工クズや加工部周辺でのバリ等が発生するが、これらの加工クズやバリ等は、レーザ加工装置１０により薄膜パネル３０の薄膜３２が加工されているレーザ加工中に洗浄装置２０により洗浄される。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池パネルや液晶パネル、プラズマディスプレイパネル等の薄膜パネルを加工する薄膜パネル加工装置に係り、とりわけ、薄膜パネルの所定の位置をレーザ光を用いて加工する薄膜パネル加工装置に関する。

太陽電池パネルや液晶パネル、プラズマディスプレイパネル等の薄膜パネルは、基板の表面に特定の機能を有する薄膜を蒸着等させることにより作製されるものであり、その作製工程においては、レーザ光を用いて加工するレーザ加工が広く用いられている。例えば、太陽電池パネルでは、トリミング工程やパターニング工程において、このようなレーザ加工が用いられている。

ところで、このような薄膜パネルの作製工程で用いられるレーザ加工は、レーザ光を非常に小さなスポットに集光して照射することにより行われる。このため、薄膜パネル上の所望の加工位置にゴミ等が付着した状態でレーザ光が照射されると、当該部分の加工が不十分となり、所望の加工が行えないこととなる。なお、このような事態を避けるための手法として、レーザ光の出力を増加させることも可能であるが、この場合には、ゴミがない位置でのレーザ光の出力が過剰となり、加工対象となる薄膜にダメージが生じることとなる。

従来においては、このような問題を解消するための手法として、薄膜パネルを薄膜パネル加工装置に投入する前に当該薄膜パネルを洗浄したり、薄膜パネル加工装置に防塵処理を施したりする方法が一般的に用いられている。また、薄膜パネルに対してレーザ加工が行われた後に当該薄膜パネルを洗浄する方法も一般に用いられている（特許文献１及び２参照）。なお、後者の方法が用いられるのは、レーザ加工によって発生した加工クズや加工部周辺のバリ等が後工程で悪影響を及ぼすからである。
特開２００２−１２６６５９号公報 特開平１１−５７６３１号公報

しかしながら、薄膜パネルをレーザ光を用いて加工する際には、レーザ加工自体が加工クズや加工部周辺のバリ等の発生を伴うので、レーザ加工の前後に薄膜パネルの洗浄を行うだけでは上述した問題を解消することは困難であり、レーザ加工の安定性を向上させることができない。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、薄膜パネルに対してレーザ加工を行うのと同時又はほぼ同時に当該薄膜パネルを洗浄することにより、レーザ加工中における加工クズや加工部周辺のバリ等の発生を防止して、レーザ加工の安定性を飛躍的に向上させることができる、薄膜パネル加工装置を提供することを目的とする。

本発明は、薄膜パネルの所定の位置をレーザ光を用いて加工する薄膜パネル加工装置において、基板の片面上に加工対象となる薄膜が形成された薄膜パネルを支持する支持機構と、支持機構により支持された薄膜パネルのうち薄膜が形成されていない面の側に配置されたレーザ加工装置であって、薄膜パネルの薄膜を加工するように薄膜パネルに対してレーザ光を照射するレーザ加工装置と、薄膜パネルのうち薄膜が形成されている面の側に配置された洗浄装置であって、レーザ加工装置により薄膜パネルの薄膜が加工されているレーザ加工中に薄膜を洗浄する洗浄装置とを備えたことを特徴とする薄膜パネル加工装置を提供する。

なお、本発明において、洗浄装置は、薄膜パネルの薄膜を洗浄剤を利用して洗浄する洗浄器と、洗浄器で利用される洗浄剤を収容する洗浄トレイとを有することが好ましい。ここで、洗浄装置の洗浄トレイは、薄膜パネルの薄膜の全面に対して洗浄剤が接触するように薄膜パネルの全域に対応する開口部を有する他、薄膜パネルの薄膜のうちレーザ加工が行われる部位の近傍の領域に対してのみ洗浄剤が接触するように薄膜パネルの一部の領域に対応する開口部を有していてもよい。また、洗浄装置は、洗浄剤が外部へ漏出しないように洗浄トレイの薄膜パネルに対する当接部分に設けられたシール機構をさらに有することが好ましい。さらに、洗浄装置の洗浄器は、薄膜パネルの薄膜を洗浄剤を利用して超音波により洗浄する超音波洗浄器を有する他、薄膜パネルの薄膜へ向けて洗浄剤を吹き付ける洗浄剤噴射器を有していてもよい。

また、本発明において、薄膜パネルは、太陽電池パネルである他、液晶パネル及びプラズマディスプレイパネルを含む群から選択される少なくとも一つの表示パネルであってもよい。

本発明によれば、レーザ加工装置により基材側から照射されるレーザ光により薄膜パネルの薄膜側をレーザ加工するとともに、このようなレーザ加工によって薄膜パネルの薄膜側で発生した加工クズやバリ等をレーザ加工中に洗浄装置により洗浄するので、レーザ加工中における加工クズや加工部周辺のバリ等の発生を防止して、レーザ加工の安定性を飛躍的に向上させることができる。

発明を実施するための形態

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

まず、図１により、本発明の一実施形態に係る薄膜パネル加工装置の全体構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る薄膜パネル加工装置１は、薄膜パネル３０の所定の位置をレーザ光Ｌを用いて加工（切断や除去等）するものであり、薄膜パネル３０をパネル保持材１６を介して載置（支持）する移動テーブル（支持機構）１５と、移動テーブル１５により支持された薄膜パネル３０の上側に配置されたレーザ加工装置１０と、薄膜パネル３０の下側に配置された洗浄装置２０とを備えている。

このうち、移動テーブル１５は、レーザ加工装置１０によりレーザ光Ｌが照射される位置（レーザ加工位置Ｐ）が薄膜パネル３０上の所定の位置に位置付けられるように当該薄膜パネル３０を移動させるものである。なお、薄膜パネル３０は、ガラスや樹脂等からなる基板３１の片面上に特定の機能を持つ薄膜３２が蒸着等により形成された太陽電池パネルであり、薄膜パネル３０の薄膜３２が下側（移動テーブル１５側）を向くように配置されている。なお、図示はしないが、移動テーブル１５には、テーブル駆動用のモータやドライバ等の所要の装置が含まれている。

レーザ加工装置１０は、薄膜パネル３０の薄膜３２を加工するように薄膜パネル３０に対してレーザ光Ｌを照射するものである。なお、レーザ加工装置１０は、薄膜パネル３０のうち薄膜３２が形成されていない面の側（基板３１側）に配置されているので、レーザ加工装置１０により照射されたレーザ光Ｌは、レーザ加工位置Ｐにて薄膜パネル３０の基板３１を透過した上で加工対象となる薄膜３２に到達する。なお、詳細に図示はしないが、レーザ加工装置１０には、レーザ駆動電源や冷却装置、光学系等の所要の装置が含まれている。

洗浄装置２０は、レーザ加工装置１０により薄膜パネル３０の薄膜３２が加工されているレーザ加工中（すなわち、レーザ加工と同時又はほぼ同時）に薄膜３２を洗浄するものであり、薄膜パネル３０のうち薄膜３２が形成されている面の側に配置されている。ここで、洗浄装置２０は、洗浄トレイ２１及び超音波洗浄器２２を有している。このうち、洗浄トレイ２１は、超音波洗浄器２２で利用される水や有機溶媒等の洗浄剤２３を収容するものであり、薄膜パネル３０の薄膜３２の全面に対して洗浄剤２３が接触するように薄膜パネル３０の全域に対応する開口部２１ａを有している。なお、洗浄トレイ２１の薄膜パネル３０に対する当接部分には、洗浄剤２３が外部へ漏出しないようにシール機構２４が設けられている。また、超音波洗浄器２２は、薄膜パネル３０の薄膜３２を洗浄剤２３を利用して超音波により洗浄するものである。なお、図示はしないが、超音波洗浄器２２には駆動電源等の所要の装置が接続されている。

次に、このような構成からなる本実施形態に係る薄膜パネル加工装置１の作用について説明する。

図１に示す薄膜パネル加工装置１において、移動テーブル１５により支持された薄膜パネル３０は、レーザ加工装置１０によりレーザ光Ｌが照射される位置（レーザ加工位置Ｐ）が薄膜パネル３０上の所定の位置に位置付けられるように移動する。

このようにして薄膜パネル３０がレーザ加工位置Ｐに対して相対的に移動している状態で、レーザ加工装置１０により薄膜パネル３０の上面側（基板３１側）からレーザ光Ｌが照射されると、レーザ光Ｌは、薄膜パネル３０の基板３１を透過した上で加工対象となる薄膜３２に到達し、薄膜パネル３０の薄膜３２が加工される。

このとき、薄膜パネル３０の裏面側（薄膜３２側）では、薄膜３２のレーザ加工によって加工クズや加工部周辺でのバリ等が発生することとなるが、このようにして発生する加工クズやバリ等は、レーザ加工装置１０により薄膜パネル３０の薄膜３２が加工されているレーザ加工中に洗浄装置２０により洗浄される。

すなわち、薄膜パネル３０の裏面側（薄膜３２側）では、洗浄装置２０の洗浄トレイ２１内に収容された洗浄剤２３がその全面に亘って接触しており、超音波洗浄器２２により発生した超音波により洗浄剤２３を利用して洗浄が行われる。これにより、薄膜パネル３０の裏面側（薄膜３２側）で発生した加工クズやバリ等は、空中に飛散することなく洗浄トレイ２１内の洗浄剤２３中に飛散することとなる。この場合、このようにして洗浄剤２３中に加工クズやバリ等が飛散しても、レーザ加工装置１０により照射されたレーザ光Ｌは薄膜パネル３０の上面側（基板３１側）から照射されているので、レーザ加工装置１０により薄膜パネル３０の薄膜３２に対して行われるレーザ加工への影響は最小限に留められる。なお、洗浄トレイ２１内の洗浄剤２３は、ポンプ（図示せず）により外部の通路を通して循環されるようにしてもよい。この場合、外部の通路の途中に濾過器等を設けておけば、洗浄剤２３中に飛散した加工クズやバリ等を当該濾過器等で濾過して効果的に回収することができる。

このように本実施形態によれば、レーザ加工装置１０により上面側（基材３１側）から照射されるレーザ光Ｌにより薄膜パネル３０の裏面側（薄膜３２側）をレーザ加工するとともに、このようなレーザ加工によって薄膜パネル３０の裏面（薄膜３２側）で発生した加工クズやバリ等をレーザ加工中に洗浄装置２０により洗浄するので、レーザ加工中における加工クズや加工部周辺のバリ等の発生を防止して、レーザ加工の安定性を飛躍的に向上させることができる。

なお、上述した実施形態においては、洗浄装置２０の洗浄トレイ２１が、薄膜パネル３０の薄膜３２の全面に対して洗浄剤３２が接触するように薄膜パネル３０の全域に対応する開口部２１ａを有しているが、これに限らず、薄膜パネル３０の薄膜３２のうちレーザ加工が行われる部位の近傍の領域に対してのみ洗浄剤２３が接触するように薄膜パネル３０の一部の領域に対応する開口部を有していてもよい。なお、このような開口部は、レーザ光Ｌが照射される態様に応じて任意の形状をとり得るが、例えば、一方向に沿って延びる線状の形状をとることができる。

また、上述した実施形態においては、洗浄装置２０の洗浄器として、超音波洗浄器２２を用いているが、これに限らず、図２に示す薄膜パネル加工装置１′のように、薄膜パネル３０の薄膜３２（特にレーザ加工位置Ｐの近傍）へ向けて水や有機溶媒等の洗浄剤２６を吹き付ける洗浄剤噴射器２５を用いてもよい。なお、図２に示す薄膜パネル加工装置１′は、図１に示す薄膜パネル加工装置１の洗浄装置２０が、洗浄剤噴射器２５を含む洗浄装置２０′に置き換えられていることを除いて、他は図１に示す薄膜パネル加工装置１と同様である。ここで、図２に示す洗浄装置２０′は、洗浄トレイ２１′と、洗浄トレイ２１′内に配置された洗浄剤噴射器２５とを有している。なお、洗浄トレイ２１′は、薄膜パネル３０の薄膜３２のうちレーザ加工が行われる部位の近傍の領域に対してのみ洗浄剤２６が接触するように薄膜パネル３０の一部の領域に対応する開口部２１ａ′を有している。また、図示はしないが、洗浄剤噴射器２５には、噴射圧を得るために適当なポンプや、噴射された洗浄剤２６を回収する吸引機等の所要の装置が設けられている。ここで、洗浄装置２０の洗浄器として、上述したような洗浄剤噴射器２５が用いられる場合には、洗浄剤２６としては、加工クズやバリ等を効果的に除去することができるものであれば、液体に限らず、気体を用いてもよい。

さらに、上述した実施形態においては、レーザ加工装置１０側を固定として、移動テーブル１５により薄膜パネル３０側を移動させることにより、レーザ加工位置Ｐを薄膜パネル３０上で相対的に移動させているが、これに限らず、薄膜パネル３０側を固定として、レーザ加工装置１０側を移動させることにより、レーザ加工位置Ｐを薄膜パネル３０上で相対的に移動させるようにしてもよい。ただし、後者の場合には、図２に示す薄膜パネル加工装置１′のように、洗浄装置２０′により洗浄される洗浄位置が局所的である場合には、レーザ加工装置１０の移動に追従して洗浄装置２０′を移動させる必要がある。

なお、上述した実施形態においては、薄膜パネル３０が太陽電池パネルである場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、薄膜パネル３０としては、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル等の表示パネル等を用いることができる。

本発明の一実施形態に係る薄膜パネル加工装置を示す概略断面図。 本発明の他の実施形態に係る薄膜パネル加工装置を示す概略断面図。

符号の説明

１，１′ 薄膜パネル加工装置
１０ レーザ加工装置
１５ 移動テーブル（支持機構）
１６ パネル保持材
２０，２０′ 洗浄装置
２１，２１′ 洗浄トレイ
２１ａ，２１ａ′ 開口部
２２ 超音波洗浄器
２３，２６ 洗浄剤
２４ シール機構
２５ 洗浄剤噴射器
３０ 薄膜パネル
３１ 基板
３２ 薄膜
Ｌ レーザ光
Ｐ レーザ加工位置

Claims (9)

1. 薄膜パネルの所定の位置をレーザ光を用いて加工する薄膜パネル加工装置において、
   基板の片面上に加工対象となる薄膜が形成された薄膜パネルを支持する支持機構と、
   前記支持機構により支持された前記薄膜パネルのうち前記薄膜が形成されていない面の側に配置されたレーザ加工装置であって、前記薄膜パネルの前記薄膜を加工するように前記薄膜パネルに対してレーザ光を照射するレーザ加工装置と、
   前記薄膜パネルのうち前記薄膜が形成されている面の側に配置された洗浄装置であって、前記レーザ加工装置により前記薄膜パネルの前記薄膜が加工されているレーザ加工中に前記薄膜を洗浄する洗浄装置とを備えたことを特徴とする薄膜パネル加工装置。
2. 前記洗浄装置は、前記薄膜パネルの前記薄膜を洗浄剤を利用して洗浄する洗浄器と、前記洗浄器で利用される洗浄剤を収容する洗浄トレイとを有することを特徴とする、請求項１に記載の薄膜パネル加工装置。
3. 前記洗浄装置の前記洗浄トレイは、前記薄膜パネルの前記薄膜の全面に対して前記洗浄剤が接触するように前記薄膜パネルの全域に対応する開口部を有することを特徴とする、請求項２に記載の薄膜パネル加工装置。
4. 前記洗浄装置の前記洗浄トレイは、前記薄膜パネルの前記薄膜のうち前記レーザ加工が行われる部位の近傍の領域に対してのみ前記洗浄剤が接触するように前記薄膜パネルの一部の領域に対応する開口部を有することを特徴とする、請求項２に記載の薄膜パネル加工装置。
5. 前記洗浄装置は、前記洗浄剤が外部へ漏出しないように前記洗浄トレイの前記薄膜パネルに対する当接部分に設けられたシール機構をさらに有することを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の薄膜パネル加工装置。
6. 前記洗浄装置の前記洗浄器は、前記薄膜パネルの前記薄膜を前記洗浄剤を利用して超音波により洗浄する超音波洗浄器を有することを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の薄膜パネル加工装置。
7. 前記洗浄装置の前記洗浄器は、前記薄膜パネルの前記薄膜へ向けて前記洗浄剤を吹き付ける洗浄剤噴射器を有することを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の薄膜パネル加工装置。
8. 前記薄膜パネルは、太陽電池パネルであることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の薄膜パネル加工装置。
9. 前記薄膜パネルは、液晶パネル及びプラズマディスプレイパネルを含む群から選択される少なくとも一つの表示パネルであることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の薄膜パネル加工装置。

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