JP2009006350A - レーザ加工装置とその加工方法、デブリ回収機構とその回収方法、並びに表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光3を利用して基板4上に形成される樹脂膜又は金属膜26のパターン加工を行なう際、レーザ光3を透過する透過窓19と、樹脂膜又は金属膜26のレーザ光照射部近傍に気体C1,C2,C3,C4を流入させることで渦気流Bを発生させる渦発生機構23aと、入射レーザ光3が通過できる開口部42aを備え加工飛散物の流れを遮る遮蔽手段42とを有するデブリ回収手段22を用いてデブリ回収を行う。まず、デブリ回収手段22を加工対象膜26に近接させ、レーザ光3を照射する。そして、レーザ光3照射により発生した加工対象膜26に堆積する前及び堆積した後の加工飛散物を、上記渦気流に巻き込み、遮蔽手段42の開口部42aを通して外部に排気する。
【選択図】図8
Description
したがって、このデブリ回収機構及びその回収方法を利用したレーザ加工装置及びレーザ加工方法によれば、レーザ光を照射した際に加工対象物から発生する加工飛散物が効率よく除去されるので、加工対象物に付着するデブリを削減することができ、画素電極等のパターン加工の精度、品質が向上する。そしてそれによって、高品質な表示パネルの提供が実現できる。
そのデブリ回収機構を加工対象膜である樹脂膜又は金属膜に極近接して設置し、レーザ光照射面近傍の雰囲気をデブリ回収機構の排気孔より排気し、減圧雰囲気下でレーザ光を照射するようにする。
このような構成により、簡単な構成で樹脂膜又は金属膜のレーザ光照射面が減圧雰囲気になり、レーザ光照射時の樹脂膜又は金属膜がその下層より離脱する際の昇華圧が低くなり、加工に要する照射エネルギーを低減できる。また、レーザ光の照射によって離脱したデブリを含む加工領域近傍の表面に噴出する気体を、デブリ回収機構の排気孔を通して効率よく除去することができる。
図8は、遮蔽手段の一例を説明するためのデブリ回収機構の概略断面図である。図8において、図1〜図7と対応する部分には同一符号を付している。図8に示すように、チャンバー23cの上部(透過孔28)と底面の透過孔21(下部)を繋ぐ部分の内部、即ち、気体導出部23bの内部に、開口部42aが形成された遮蔽板42が設置されている。この遮蔽板42の開口部42は略中央部分に形成され、レーザ光光路上に位置して加工対象膜26に照射されるレーザ光を通過させる。
図10は、遮蔽手段の他の例を説明するためのデブリ回収機構の概略断面図である。図10において、図8と対応する部分には同一符号を付し、説明を省略する。本例の遮蔽手段は、気体導出部内部に遮蔽板を付加するのではなく、気体導出部の円筒面又は内壁を凹凸構造としたものである。気体導出部50の周壁を異なる直径を持つ凹凸構造にして蛇腹部を形成している。この気体導出部50(蛇腹部)の小径部51,51の直径は、上記同様、通過するレーザ光のビームサイズ(対角寸法)と同等か若干大きい程度が望ましい。なお、2つの小径部51,51の径は、異なる大きさでもよいことは勿論である。
図11は、透過窓を保護するための回転機構を示すデブリ回収機構の概略斜視図である。図11において、図2と対応する部分には同一符号を付している。本例において、図2との相違点は、複数の透過窓を持つリボルバー形状の回転式交換機構を備える点である。減圧チャンバー23cの上面に、上部透過窓19aと上部透過窓19bを備える円盤形状の回転機構60を装備する。回転機構60は、モータ等の駆動手段によってレーザ光光軸に平行な回転軸を回転中心として回転するように構成されている。また、図示しないが、気体導出部23b内部には、上記開口部42aが形成された遮蔽板42が設置されている。
したがって、このデブリ回収機構及びその回収方法を利用したレーザ加工装置及びレーザ加工方法によれば、レーザ光を照射した際に発生する加工飛散物が効率よく除去されるので、加工対象物に付着するデブリを削減することができる。それにより、加工エッジ形状を改善したり、残渣をなくしたりすることができるので、多層膜に対して所望の表面微細構造が得られる。
そして、フォトリソグラフィー工程をなくすことにより、投資の軽減、環境負荷低減、製造コスト削減、フットプリント削減を実現する。
Claims (16)
- レーザ光を利用して基板上に形成される樹脂膜又は金属膜のパターン加工を行なうレーザ加工装置において、
前記レーザ光を透過する透過窓と、前記樹脂膜又は前記金属膜のレーザ光照射部近傍に気体を流入させることで渦気流を発生させる渦発生機構と、入射レーザ光が通過できる開口部を備え加工飛散物の流れを遮る遮蔽手段と、を有するデブリ回収手段を備え、
前記デブリ回収手段の渦発生機構が前記基板上の前記樹脂膜又は前記金属膜に近接配置され、レーザ光照射により発生した加工対象膜に堆積する前及び堆積した後の加工飛散物を、前記渦発生機構により発生させた渦気流に巻き込み、前記遮蔽手段を経由して外部に排気する
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記デブリ回収手段は、レーザ光の光路であるとともに排気孔と通じる渦気流の流路である透過孔を備えた渦気流排気部と、前記基板と対向配置される渦形成部からなり、
前記渦形成部は、前記渦気流の回転方向に対応するとともに前記透過孔と連通する放射状の渦形成用溝が、当該渦形成部の基板との対向面に形成された渦形成用プレートを有し、
前記渦形成プレートの渦形成用溝に対し気体を導入して、前記渦形成用溝を流れて渦気流を形成する気体を、前記渦気流排気部の透過孔を介して前記排気孔より外部に排気する
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記遮蔽手段は、前記デブリ回収手段内部の前記渦気流の通り道に設けられ、前記レーザ光光路上に開口部が形成されてなる遮蔽板である
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。 - 前記遮蔽手段は、前記デブリ回収手段内部の前記渦気流の通り道に形成された凹凸の蛇腹構造よりなる
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。 - 前記遮蔽手段の渦気流の通り道における開口の大きさは、前記レーザ光のビームサイズと同等、若しくは、若干大きい
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のレーザ加工装置。 - 前記渦形成用溝は、該渦形成用溝が前記透過孔と同心円の接線に対してなす角度のうち前記渦気流の風下側にあたる角度が鋭角となるよう形成される
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。 - 前記渦形成用プレートの前記基板との対向面の外周側に前記渦形成用溝と連通する環状の溝を設け、
該環状の溝に形成した気体供給孔から気体を導入して前記渦形成用溝に該気体を供給し、前記環状の溝内に前記渦気流の回転方向と同じ気流を発生させる
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。 - 前記環状の溝に形成された気体供給孔に気体を導入する気体導入部を備え、
前記気体導入部は、前記渦形成用溝の配置と対応付けられ、前記透過孔の中心と前記環状の溝の気体供給孔を結ぶ直線に対し発生すべき渦気流の回転方向の風上側に傾斜して設置される
ことを特徴とする請求項7に記載のレーザ加工装置。 - 前記渦形成用プレートに形成された前記渦形成用溝における前記環状の溝側の溝幅を同透過孔側の溝幅に対して所定の比で大きくする
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。 - 前記渦形成用プレートに形成された前記渦形成用溝における前記環状の溝側の溝幅をW1、同透過孔側の溝幅をW2と定義するとき、
W1:W2=1:1.5〜2.5
の関係式を満たす
ことを特徴とする請求項9に記載のレーザ加工装置。 - 前記渦気流排気部の前記透過孔と前記渦形成用プレートの渦形成用溝との間に環状気流を生成する空間が設けられてなる
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。 - 前記環状気流を形成する空間と繋がる前記透過孔の開口部付近の壁面に曲面形状又はテーパー形状が形成されてなる
ことを特徴とする請求項11に記載のレーザ加工装置。 - レーザ光を利用して基板上に形成される樹脂膜又は金属膜のパターン加工を行なうレーザ加工方法において、
前記レーザ光を透過する透過窓と、前記樹脂膜又は前記金属膜のレーザ光照射部近傍に気体を流入させることで渦気流を発生させる渦発生機構と、入射レーザ光が通過できる開口部を備え加工飛散物の流れを遮る遮蔽手段と、を有するデブリ回収手段を前記基板に近接させ、
レーザ光照射により発生した加工対象膜に堆積する前及び堆積した後の加工飛散物を、前記渦発生機構で発生させた渦気流に巻き込み、前記遮蔽手段を経由して外部に排気する
ことを特徴とするレーザ加工方法。 - レーザ光を利用して基板上に形成される樹脂膜又は金属膜のパターン加工時に、レーザ光照射で発生する加工飛散物を除去するデブリ回収機構において、
前記レーザ光を透過する透過窓と、前記樹脂膜又は前記金属膜のレーザ光照射部近傍に気体を流入させることで渦気流を発生させる渦発生部と、入射レーザ光が通過できる開口部を備え加工飛散物の流れを遮る遮蔽手段とを備え、
前記基板上の前記樹脂膜又は前記金属膜に近接配置された前記渦発生部により渦気流を発生させ、レーザ光照射で発生した加工対象膜に堆積する前及び堆積した後の加工飛散物を、前記渦発生部で発生させた渦気流に巻き込み、前記遮蔽手段を経由して外部に排気する
ことを特徴とするデブリ回収機構。 - レーザ光を利用して基板上に形成される樹脂膜又は金属膜のパターン加工時に、レーザ光照射で発生する加工飛散物を除去するデブリ回収方法において、
前記入射レーザ光を透過する透過窓と、前記樹脂膜又は前記金属膜のレーザ光照射部近傍に気体を流入させることで渦気流を発生させる渦発生部と、入射レーザ光が通過できる開口部を備え加工飛散物の流れを遮る遮蔽手段と、を有するデブリ回収手段を前記基板に近接させ、
レーザ光照射により発生した加工対象膜に堆積する前及び堆積した後の加工飛散物を、前記渦発生部で発生させた渦気流に巻き込み、前記遮蔽手段を経由して外部に排気する
ことを特徴とするデブリ回収方法。 - 画素に対応する多数個の配線パターンによって構成される基板を備える表示パネルの製造方法であって、
前記基板に形成された樹脂膜上に樹脂膜又は金属膜を成膜する工程と、
前記樹脂膜又は前記金属膜に対し、レーザ光を照射してパターン加工を行う工程と、を含み、
前記レーザ光を用いて前記樹脂膜又は前記金属膜のパターン加工を行う工程は、前記レーザ光を透過する透過窓と、前記樹脂膜又は前記金属膜のレーザ光照射部近傍に気体を流入させることで渦気流を発生させる渦発生機構と、入射レーザ光が通過できる開口部を備え加工飛散物の流れを遮る遮蔽手段と、を有するデブリ回収手段を前記基板に近接させる工程と、
前記レーザ光照射により発生した加工対象膜に堆積する前及び堆積した後の加工飛散物を、前記渦発生機構で発生させた渦気流に巻き込み、前記遮蔽手段を経由して外部に排気する工程と、
を有することを特徴とする表示パネルの製造方法。
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