JP2018202449A - レーザー加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー加工により、導電処理不良が生じにくい穴を形成する。
【解決手段】ガラス板３，４を含む液晶パネル１にパルスレーザー２を照射することで、液晶パネル１に穴１１を形成するレーザー加工方法であって、穴１１の形成過程において、液晶パネル１の端面を通じて穴１１の形成位置をカメラ１２で撮影しながら、穴１１の壁面における溶融飛散物Ｙからなる付着物Ｘの量を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス板を含む加工基板に穴を形成するレーザー加工方法に関する。

液晶パネルは、ＢＭ（ブラックマトリクス）、ＲＧＢ、フォトスペーサー、透明電極がパターン形成されたカラーフィルター基板と、薄板トランジスタや透明電極がパターン形成されたアレイ基板との相互に対向する二枚のガラス板を備えた電子デバイスである。二枚のガラス板の間には、これらのガラス板の周縁部に沿って樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂等）からなるシール部材が介在しており、シール部材で囲まれたスペースには、液晶が封入されている（特許文献１を参照）。

液晶パネルの各層間の導電又は配線の形態として、ガラス板を含む基板の厚み方向を電気的に接続するスルーホール（ビアホールと称される場合もある）が用いられる場合がある。スルーホールとしては、ガラス板を含む基板の厚み方向に穴を形成し、穴にメッキを施したり、穴を導電性ペーストで充填したりする等、穴に導電性材料を導入する形態が利用される。

特開２０１５−１６１８３７号公報

ところで、スルーホール用の穴は、ドリル加工やパンチ加工等によって形成される場合もあるが、スルーホールの微細化（小径化）等に伴って、レーザー加工によって形成される場合が多くなっている。

レーザー加工の場合、スルーホール用の穴は、ガラス板を含む加工基板に対してパルスレーザーを照射し、その熱によって照射部を溶融除去することで形成される。

しかしながら、レーザー加工によってスルーホール用の穴を形成すると、穴の壁面に対する導電性材料の固定力が弱くなる等の理由により、穴の導電処理不良が生じることがある。

本発明は、レーザー加工により、導電処理不良が生じにくい穴を形成することを課題とする。

本願発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、導電処理不良が、穴の壁面における溶融飛散物からなる付着物を原因として生じ得ることを知見するに至った。詳細には、レーザー加工を行うと、穴の内部で溶融物が飛び散って溶融飛散物（気化したものも含む）が形成され、この溶融飛散物が冷却固化して穴の壁面に付着して付着物を形成する。この付着物の量が多い場合に、付着物が導電処理に悪影響を与え、導電処理不良が生じやすい。

本願発明は、このような知見に基づいて創案されたものである。すなわち、ガラス板を含む加工基板にパルスレーザーを照射することで、加工基板に穴を形成するレーザー加工方法であって、穴の壁面における溶融飛散物からなる付着物の量を制御しながら穴を形成することを特徴とする。このような構成によれば、穴を形成する過程で、穴の壁面における溶融飛散物からなる付着物の量が制御されるため、導電処理不良が生じにくい穴を形成することができる。ここで、「ガラス板を含む加工基板」には、単層のガラス板からなる基板も含まれるものとする。

上記の構成において、加工基板の端面の側方にカメラを配置し、カメラで加工基板の端面を通じて穴の形成位置を撮影しながら、基板に穴を形成することが好ましい。このようにすれば、穴の形成位置を側方（端面方向）からカメラで観察することができるので、穴の壁面における溶融飛散物及び／又は付着部の状態をモニタリングすることができる。溶融飛散物は、付着部の原因となるものであり、その量が多くなれば付着物の量も多くなる傾向にある。従って、穴の壁面における溶融飛散物及び／又は付着部の状態のモニタリング結果に基づいて、付着物の量を制御しやすくなる。

上記の構成において、穴の形成位置が、加工基板の端面から１０ｍｍ以内の領域内にあることが好ましい。このようにすれば、穴の形成位置が加工基板の端面に近接するので、カメラで穴の状態を鮮明に撮影しやすくなる。従って、溶融飛散物及び／又は付着物の状態をモニタリングしやすくなる。

上記の構成において、カメラで撮影する際に、パルスレーザーを照射した際に生じるプラズマ発光を光源に含むことが好ましい。プラズマ発光は穴の内部でも生じるため、穴の内部に光源を配置した状態となる。従って、ハロゲンランプ等の通常の光源を配置することができない穴の内部が明るく照らされ、溶融飛散物及び／又は付着物の状態をモニタリングしやすくなる。

上記の構成において、加工基板が、ガラス板のパルスレーザーの出射面側に樹脂層を有していてもよい。このようにすれば、溶融飛散物に樹脂が含まれるため、ガラス板との屈折率や透過率の違いにより、溶融飛散物及び／又は付着物の状態をモニタリングしやすくなる。

上記の構成において、一つの穴の形成位置において、パルスレーザーを第一パルスエネルギーで照射した後、パルスレーザーを第一パルスエネルギーよりも大きい第二パルスエネルギーで照射することが好ましい。このようにすれば、溶融飛散物の量が減少し、付着物の量も減少する。

上記の構成において、一つの穴の形成位置において、パルスレーザーを所定のパルス間隔で繰り返し照射する照射状態と、パルス間隔よりも長い時間間隔の間、パルスレーザーを照射しない未照射状態とを、交互に繰り返すことが好ましい。このようにすれば、溶融飛散物の量が減少し、付着物の量も減少する。

一つの穴の形成位置において照射状態と未照射状態を繰り返す場合において、複数の穴の形成位置があるときは、パルスレーザーを、照射位置を移動させながらそれぞれの穴の形成位置に順に繰り返し照射することが好ましい。このようにすれば、一つの穴の形成位置を照射状態で維持している間に、他の穴の形成位置を未照射状態で維持することができる。すなわち、任意の一つの穴の形成位置を見れば、照射状態と未照射状態とが繰り返されることになるが、その穴の形成位置を未照射状態としている間も、他の穴の形成位置を照射状態として加工を進めることができるので加工効率がよい。

本願発明は、ガラス板を含む加工基板にパルスレーザーを照射することで、加工基板に穴を形成するレーザー加工方法であって、加工基板の端面の側方にカメラを配置し、カメラで加工基板の端面を通じて穴の形成位置をカメラで撮影しながら、加工基板に穴を形成することを特徴とする。

上記の構成において、カメラで撮影する際に、パルスレーザーを照射した際に生じるプラズマ発光を光源に含むことが好ましい。

以上のような本発明によれば、レーザー加工により、導電処理不良が生じにくい穴を形成することができる。

第一実施形態に係るレーザー加工方法を示す縦断側面図である。 第一実施形態に係るレーザー加工方法を示す縦断側面図である。 第一実施形態に係るレーザー加工方法を示す縦断側面図である。 第一実施形態に係るレーザー加工方法を示す縦断側面図である。 図４における第一ガラス板に形成された部分穴の壁面のＳＥＭ画像である。 第二実施形態に係るレーザー加工方法に用いるパルスレーザーの波形を示すグラフである。 第三実施形態に係るレーザー加工方法に用いるパルスレーザーの波形を示すグラフである。 （ａ）は実施例１に係るレーザー加工方法によって形成された穴のＳＥＭ画像であり、（ｂ）は実施例２に係るレーザー加工方法によって形成された穴のＳＥＭ画像であり、（ｃ）は実施例３に係るレーザー加工方法によって形成された穴のＳＥＭ画像である。

以下、本発明の実施形態に係るレーザー加工方法について、図面を参照しながら説明する。

（第一実施形態）
図１〜図４に示すように、第一実施形態に係るレーザー加工方法は、電子デバイスとしての液晶パネル１に対してパルスレーザー２を照射することにより、スルーホール用の穴を形成する方法である。

液晶パネル１は、第一ガラス板３と、第一ガラス板３に対向して配置された第二ガラス板４と、両板３，４の間に介在させた介在部材としてのシール部材（樹脂層）５と、第二ガラス板４上に形成された金属配線（金属層）６とを備えている。

第一ガラス板３と第二ガラス板４との各々は、矩形の形状を有すると共に、厚みが１μｍ〜１ｍｍとされている。また、両板３，４の間に形成される隙間（セルギャップ）は０．５μｍ〜１００μｍとされている。第一ガラス板３は、ＢＭ、ＲＧＢ、フォトスペーサー、透明電極（いずれも図示省略）がパターン形成されたカラーフィルター基板である。一方、第二ガラス板４は、薄膜トランジスタや透明電極（いずれも図示省略）がパターン形成されたアレイ基板である。

シール部材５は、第一ガラス板３と第二ガラス板４とを貼り合せると共に、両板３，４の周縁部に沿って配置されている。シール部材５により囲まれたスペースには、液晶７が封入されている。このシール部材５を構成する樹脂は、例えば紫外線硬化樹脂である。金属配線６は、駆動回路（図示省略）に駆動用の信号を送るための配線である。この金属配線６を構成する金属は、例えばアルミニウムであり、バリアメタルとしては、例えばモリブデンが採用される。

本レーザー加工方法では、上記の液晶パネル１に対して第一ガラス板３側からパルスレーザー２を照射する。この際、パルスレーザー２の光軸２ａは、液晶パネル１の厚み方向と平行とする。また、パルスレーザー２の焦点位置は、液晶パネル１の内部（例えば、第二ガラス板４の内部）としている。なお、パルスレーザー２の光軸２ａは、第一ガラス板３及び第二ガラス板４の厚み方向に対して傾斜していてもよい。また、パルスレーザー２の焦点位置は、第一ガラス板３の表面（後述の入射面３ａ）や第一ガラス板３の内部に固定してもよいし、レーザー加工中に液晶パネル１の厚み方向に移動させてもよい。

パルスレーザー２としては、ガスレーザー（例えば、ＣＯ_２レーザー、ＣＯレーザー）や固体レーザー、ファイバーレーザー等を使用することができる。

パルスレーザー２の波長は、２００ｎｍ〜１２μｍであることが好ましい。パルス幅は、１００ｆｓ〜１００ｎｓであることが好ましい。繰り返し周波数は、１００Ｈｚ〜１０ＭＨｚであることが好ましい。パルスエネルギーは、１００ｎＪ〜５０ｍＪであることが好ましい。パルスレーザー２の偏光は、直線偏光、楕円偏光、アジマス偏光、ラジアル偏光等であってもよいが、本実施形態では直線偏光である。パルスレーザー２のショット数は、例えば、１ショット〜３０００ショットであるが、特に限定されるものではない。

図１に示すように、まず、液晶パネル１に対して照射したパルスレーザー２によって、第一ガラス板３に部分穴８が形成される。第一ガラス板３の部分穴８は、パルスレーザー２の入射面３ａ側から出射面３ｂ（シール部材５との界面）側に移行するに連れて穴径が小さくなる。なお、第一ガラス板３に形成された部分穴８は、第一ガラス板３中で穴径が略一定となってもよいし、第一ガラス板３の入射面３ａ側から出射面３ｂ側に移行するに連れて穴径が大きくなってもよい。

次に、図２に示すように、液晶パネル１に対して照射したパルスレーザー２によって、シール部材５までレーザー加工（穴あけ加工）が進行すると、シール部材５に部分穴９が形成される。シール部材５の部分穴９は、第一ガラス板３の部分穴８と連続する。シール部材５の部分穴９は、パルスレーザー２の入射面５ａ（第一ガラス板３との界面）側から出射面５ｂ（第二ガラス板４との界面）側に移行するに連れて穴径が小さくなる。シール部材５の部分穴９の入射面５ａにおける穴径は、第一ガラス板３の部分穴８の出射面３ｂにおける穴径よりも大きくなる。これは、樹脂からなるシール部材５がガラスよりも溶融しやすく、パルスレーザー２による熱の影響をより長く受ける入射面５ａ側で溶融量が多くなったためと考えられる。なお、シール部材５の部分穴９は、レーザーの入射面５ａ側から出射面５ｂ側に移行するに連れて穴径が大きくなってもよい。この場合、シール部材５の部分穴９の入射面５ａにおける穴径は、第一ガラス板３の部分穴８の出射面３ｂにおける穴径と実質的に同じになることが多い。

更に、図３に示すように、液晶パネル１に対して照射したパルスレーザー２によって、第二ガラス板４までレーザー加工が進行すると、第二ガラス板４に部分穴１０が形成される。第二ガラス板４の部分穴１０は、シール部材５の部分穴９と連続する。第二ガラス板４の部分穴１０は、パルスレーザー２の入射面４ａ（シール部材５との界面）側から出射面４ｂ側に移行するに連れて穴径が小さくなる。第二ガラス板４の部分穴１０の入射面４ａにおける穴径は、シール部材５の部分穴９の出射面５ｂにおける穴径と実質的に同じになることが多い。なお、第二ガラス板４の部分穴１０は、第二ガラス板４中で穴径が略一定であってもよい。この場合も、第二ガラス板４の部分穴１０の入射面４ａにおける穴径は、シール部材５の部分穴９の出射面５ｂにおける穴径と実質的に同じになることが多い。

パルスレーザー２の照射は、図４に示すように、部分穴８〜１０を備えた穴１１が、第一ガラス板３、シール部材５、及び金属配線６を貫通し、且つ、その穴底１１ａが第二ガラス板４の厚み内に形成されるまで継続する。このとき、第二ガラス板４に形成される部分穴１０の深さＤ２が、第二ガラス板４の厚みに対して５０％以下とすることが好ましい。これにより、スルーホール用の穴１１が形成された液晶パネル１が得られる。ここで、第一ガラス板３とシール部材５の界面や、第二ガラス板４とシール部材５との界面には、穴１１の内周面に沿って部分的に剥離部が形成されていてもよい。

本レーザー加工方法では、図１〜図４に示すように、スルーホール用の穴１１、すなわち、部分穴８，９，１０を形成する過程で、穴壁面における付着物Ｘの量を制御しながら穴１１を形成する。付着物Ｘは、パルスレーザー２の熱によって生じた溶融飛散物Ｙが穴壁面に付着して固化したものである。なお、図２〜図４では、付着物Ｘ及び溶融飛散物Ｙの図示を省略している。

付着物Ｘの量を減少させるためには、主に二つの方法がある。第一の方法は、溶融飛散物Ｙの量を減少させることである。第二の方法は、穴１１の形成途中に、溶融飛散物Ｙを第一ガラス板３の入射面３ａ側の開口端から外部に効率よく抜くことである。

本レーザー加工方法では、図１〜図４に示すように、液晶パネル１の端面の側方に一又は複数のカメラ１２を配置している。このカメラ１２によって、第一ガラス板３の端面３ｃ、シール部材５の端面５ｃ及び第二ガラス板４の端面４ｃを通じて穴１１の形成位置を撮影しながら、穴１１を形成する。これにより、穴１１の形成過程における溶融飛散物Ｙや付着物Ｘの状態をモニタリングすることができる。その結果、例えば、溶融飛散物Ｙの量が多い場合や溶融飛散物Ｙの抜けが悪い場合に、パルスレーザー２の照射条件を調整するなどし、付着物Ｘの量を制御する。

液晶パネル１は、第一ガラス板３の出射面３ｂ側には、樹脂からなるシール部材５が形成されているため、シール部材５までレーザー加工が進行すると（図２の状態）、第一ガラス板３の部分穴８内の溶融飛散物Ｙには、シール部材５から発生した樹脂が含まれた状態となる。従って、溶融飛散物Ｙと部分穴８の壁面との間に屈折率差や透過率差が生じ、部分穴８における溶融飛散物Ｙや付着物Ｘをモニタリングしやすいという利点がある。このような利点は、樹脂に限らず、ガラスと異なる屈折率等を有する異種材料の層を形成した場合には同様に享受し得る。

カメラ１２としては、例えば、Ｖｉｓｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製の高速度カメラ（ハイスピードカメラ）を利用することができる。

穴１１のうち第一ガラス板３の部分穴８が、スルーホールの導電特性上、特に重要な部分となる。従って、カメラ１２による撮影範囲は、第一ガラス板３の部分穴８の形成位置を含んでいればよい。そのため、例えば、カメラ１２を第一ガラス板３の端面３ｃの側方に配置し、第一ガラス板３の端面３ｃを通じて部分穴８の形成位置、又は部分穴８の形成位置とその近傍のみを撮影するようにしてもよい。

カメラ１２の撮影時に用いる光源としては、パルスレーザー２を照射した際に、穴の内部で生じるプラズマ発光を利用することが好ましい。なお、液晶パネル１の外部に、例えば、ハロゲンランプ、水銀灯やＬＥＤ等の光源を別途配置してもよい。また、別途配置する光源を利用せずに、穴の内部で生じるプラズマ発光のみをカメラ１２の光源として利用してもよい。

穴１１の形成位置は、液晶パネル１の端面（例えば、第一ガラス板３の端面３ｃ）から１０ｍｍ以内の領域内にあることが好ましく、１０μｍ〜１ｍｍの領域内にあることがより好ましい。このようにすれば、穴１１の形成位置が液晶パネル１の端面に近接し、カメラ１２によるモニタリング精度が向上する。

溶融飛散物Ｙの移動速度は、１ｍｍ／ｓ〜５００ｍｍ／ｓとすることが好ましい。このようにすれば、カメラ１２によって溶融飛散物Ｙを正確に撮影することができる。溶融飛散物Ｙの移動速度は、パルスレーザー２の照射条件（例えば、パルスエネルギーや繰り返し周波数等）によって調整することができる。

以上のようなレーザー加工方法によれば、穴１１の壁面における溶融飛散物Ｙからなる付着物Ｘの量が制御される。そのため、穴１１にメッキを施したり、穴１１を導電性ペーストで充填したりする等、穴１１に導電性材料を導入する導電処理の際に、付着物Ｘによる導電処理不良が生じにくくなる。

また、図４に示すように、本レーザー加工方法によって、穴底１１ａ側に大径部となる部分穴９を有する穴１１を形成すれば、穴１１内に導電性材料を導入した際に、穴１１の壁面に導電性材料が引っ掛かりやすくなり、両者を強固に固定することができる。従って、導電処理不良が生じにくくなる。

更に、図５に示すように、穴１１の壁面のうち、第一ガラス板３の部分穴８の壁面には、付着物Ｘによって周期的な凹凸（縞模様）が形成される場合がある。このような周期的な凹凸構造により、穴１１の壁面に導電性材料が引っ掛かりやすくなり、両者を強固に固定することができる。従って、穴１１の壁面に付着物Ｘがある場合であっても、ある程度は導電処理不良を生じにくくすることができる。周期的な凹凸構造は、穴１１内におけるパルスレーザー２の干渉によって生じるものと考えられる。ここで、周期的な凹凸構造の隣接する凸部の間隔は、第一ガラス板３の入射面３ａ側で狭く、第一ガラス板３の出射面３ｂ側で広くなる傾向にある。例えば、パルスレーザー２の入射面３ａ側（第一ガラス板３の厚み方向の上半分）では、隣接する凸部の間隔は０．１μｍ〜５μｍとなり、パルスレーザー２の出射面３ｂ側（第一ガラス板３の厚み方向の下半分）では、隣接する凸部の間隔は０．５μｍ〜２０μｍとなる。

なお、穴１１を複数形成する場合、本レーザー加工方法において、例えば、バースト加工やサイクル加工を利用することができる。

バースト加工は、一つの穴１１の加工が終了するまで、パルスレーザー２の走査手段としてのガルバノミラー（図示省略）を停止させ、その穴１１の形成位置に対してパルスレーザー２を所定のパルス間隔で複数ショット連続照射する方法である。バースト加工の場合、ガルバノミラーは、一つの穴の加工が終了した段階で、次の穴の加工を開始するために移動する。

サイクル加工は、パルスレーザー２を１ショット照射するとガルバノミラーが移動し、次の穴１１の形成位置にパルスレーザー２を１ショット照射するという態様で、パルスレーザー２を全ての穴１１の形成位置に１ショットずつ照射する工程を１サイクルとして、全ての穴１１の加工が終了するまで、このサイクルを繰り返す方法である。

（第二実施形態）
第二実施形態に係るレーザー加工方法が、第一実施形態に係るレーザー加工方法と相違する点は、パルスレーザー２の照射条件である。以下では、相違する構成であるパルスレーザー２の照射条件を中心に説明し、共通する構成については詳しい説明は省略する。なお、第二実施形態では、カメラ１２を配置してもよいし、配置しなくてもよい。

本レーザー加工方法では、図６に示すように、一つの穴１１の形成位置において、パルスレーザー２を第一パルスエネルギーＰ１で１又は複数ショット照射した後、パルスレーザー２を第一パルスエネルギーＰ１よりも大きい第二パルスエネルギーＰ２で１又は複数ショット照射する。なお、図６では、第一パルスエネルギーＰ１と第二パルスエネルギーＰ２のそれぞれで複数ショット照射する場合を例示している。このようにすれば、穴加工当初は比較的小さい径の穴を作製することができ、溶融飛散物Ｙの量が減少し、付着物Ｘの量も減少する。従って、付着物Ｘの量を制御することができる。

第一パルスエネルギーＰ１は、１μＪ〜１ｍＪであることが好ましく、第二パルスエネルギーＰ２は、１００μＪ〜１０ｍＪであることが好ましい。Ｐ２／Ｐ１は、１〜２０であることが好ましい。ここで、パルスエネルギーＰ１，Ｐ２は、図中のハッチングを付した部分の面積である。

第一パルスエネルギーＰ１と第二パルスエネルギーＰ２との切り換えタイミングは、例えば、第一ガラス板３に形成される部分穴８の深さＤ１（図１を参照）が、第一ガラス板３の厚みに対して５０％以上（好ましくは、８０％〜１００％の範囲）になったときとすることが好ましく、シール部材５に到達した前後（シール部材５の入射面５ａを基準として±１０μｍ）で切り換えることが好ましい。

（第三実施形態）
第三実施形態に係るレーザー加工方法が、第一実施形態に係るレーザー加工方法と相違する点は、パルスレーザー２の照射条件である。以下では、相違する構成であるパルスレーザー２の照射条件を中心に説明し、共通する構成については詳しい説明は省略する。なお、第三実施形態では、カメラ１２を配置してもよいし、配置しなくてもよい。

本レーザー加工方法では、図７に示すように、一つの穴１１の形成位置において、パルスレーザー２を所定のパルス間隔Ｔ１で繰り返し照射する照射状態Ｓ１と、照射状態Ｓ１のパルス間隔Ｔ１よりも長い時間間隔Ｔ２の間、パルスレーザー２を照射しない未照射状態Ｓ２とを交互に繰り返す。このようにすれば、溶融飛散物Ｙの量が減少し、溶融飛散物Ｙが第一ガラス板３の入射面３ａ側の開口端から外部に効率よく抜けるため、付着物Ｘの量も減少する。従って、付着物Ｘの量を制御することができる。

照射状態Ｓ１のパルス間隔Ｔ１は、１０ｍｓ以下であることが好ましく、１μｓ〜１ｍｓであることがより好ましい。また、未照射状態Ｓ２の時間間隔Ｔ２は、１ｍｓ以上であることが好ましく、１０ｍｓ〜５ｓであることがより好ましい。

ここで、複数の穴１１を形成する場合、各穴１１の形成位置における照射状態Ｓ１と未照射状態Ｓ２との繰り返し操作は、上記のバースト加工とサイクル加工とを組み合わせることによって効率よく実現することができる。すなわち、完全に一つの穴１１が形成されない程度に、パルスレーザー２を数ショット照射した時点でガラスバノミラーを移動し、そのサイクルを繰り返す。このようにすれば、１サイクルにおいて、各穴の形成位置に対して数ショットずつパルスレーザー２が照射されると共に、任意の一つの穴の形成位置が照射状態Ｓ１とされている間、他の穴の形成位置は未照射状態Ｓ２となる。従って、未照射状態Ｓ２を形成しつつも、全体としてはレーザー加工を進めることができるので、加工効率がよい。なお、サイクル毎にパルスレーザー２のパルスエネルギーの大きさを変更してもよい。この場合、パルスレーザー２のパルスエネルギーは、前サイクルよりも後サイクルが大きくなるようにすることが好ましい。また、上述のバースト加工を所定のショット数行った後に（例えば、部分穴８の深さＤ１がシール部材５に到達した前後）、照射状態Ｓ１と未照射状態Ｓ２とを繰り返す操作を行ってもよい。この場合についても、所定のショット数レーザー照射を行うバースト加工時のパルスレーザー２のパルスエネルギーに比べて、照射状態Ｓ１と未照射状態Ｓ２とを繰り返す操作中のパルスレーザー２のパルスエネルギーを大きくすることが好ましい。

（１）加工基板
加工基板として、第一ガラス板３の厚みが２００μｍ、シール部材５の厚みが６０μｍ、第二ガラス板４の厚みが５００μｍの液晶パネル１を用意した。なお、本実施例では、液晶パネル１を、液晶パネルを模擬したサンプルとしている。
（２）パルスレーザーの照射条件
パルスレーザー２として、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザーの第４高調波（波長２６６ｎｍ）を使用した。パルス幅は８ｎｓ、繰り返し周波数は５ｋＨｚ、パルスエネルギーは１４５μＪとした。パルスレーザー２を集光するレンズ（図示省略）として、焦点距離３０ｍｍのレンズを使用した。パルスレーザー２の焦点位置は、液晶パネル１の表面（第一ガラス板３の入射面３ａ）から６００μｍの深さの位置に設定した。すなわち、焦点位置は第二ガラス板４の内部とした。この条件で、液晶パネル１の一つの穴の形成位置に対して、パルスレーザー２を１０００ショット連続照射した。なお、レンズの焦点距離に比べて液晶パネル１の厚みが小さいため、焦点位置を液晶パネル１の表面などの他の位置に変えても同様の結果を得ることができると考えられる（後述する実施例２及び３においても同様）。
（３）レーザー加工の結果
実施例１に係るレーザー加工方法によって形成された穴１１（部分穴８〜１０）の断面を、電子顕微鏡により観察した（実施例２、実施例３についても同様）結果を図８（ａ）に示す。シール部材５の成分が、第一ガラス板３の穴内部に付着していない部分が散見される。

（１）加工基板
加工基板は、実施例１と同様とする。
（２）レーザーの照射条件
パルスレーザー２として、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザーの第４高調波（波長２６６ｎｍ）を使用した。パルス幅は８ｎｓ、繰り返し周波数は５ｋＨｚ、パルスエネルギーは２５μＪ（第一パルスエネルギー）及び１４５μＪ（第二パルスエネルギー）とした。パルスレーザー２の焦点位置は液晶パネル１の表面から６００μｍの深さの位置に設定した。この条件で、液晶パネル１の一つの穴の形成位置に対して、第一パルスエネルギーのパルスレーザー２を６５０ショット連続照射した後、同じ穴の形成位置に対して、第二パルスエネルギーのパルスレーザー２を６５０ショット連続照射した。
（３）レーザー加工の結果
実施例２に係るレーザー加工方法によって形成された穴１１（部分穴８〜１０）の断面を図８（ｂ）に示す。第一ガラス板３の穴内部において、特に上部のシール部材付着量が低減した。

（１）加工基板
加工基板は、実施例１と同様とする。
（２）レーザーの照射条件
パルスレーザー２として、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザーの第４高調波（波長２６６ｎｍ）を使用した。パルス幅は８ｎｓ、繰り返し周波数は５ｋＨｚ、パルスエネルギーは２５μＪ（第一パルスエネルギー）及び１４５μＪ（第二パルスエネルギー）とした。パルスレーザー２の焦点位置は液晶パネル１の表面から６００μｍの深さの位置に設定した。この条件で、まず、液晶パネル１の一つの穴の形成位置に対して、第一パルスエネルギーのパルスレーザー２を６５０ショット連続照射した。次に、同じ穴１１の形成位置に対して、第二パルスエネルギーのパルスレーザー２を２０ショット連続照射した後に、０．５ｓ間未照射状態を維持するというサイクルを４０回繰り返した（２０ショット照射→０．５ｓ間未照射→２０ショット照射→０．５ｓ間未照射→…）。
（３）レーザー加工の結果
実施例３に係るレーザー加工方法によって形成された穴１１（部分穴８〜１０）の断面を図８（ｃ）に示す。第一ガラス板３の穴内部において、上部・下部のシール部材付着量が低減した。また、これらの結果は金属顕微鏡による観察によっても確認されている。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、加工基板が液晶パネルである場合を説明したが、これに限定されるものではない。有機ＥＬパネルやタッチパネル、太陽電池パネル等の他の電子デバイスを加工基板としてもよい。また、単層のガラス板を加工基板としてもよく、シート状ではなくロール状であってもよい。さらに、本技術はマイクロ流路デバイスなどへも応用可能である。

上記の実施形態では、レーザー加工方法によって形成する穴が、スルーホール用の穴（配線又は導通用の穴）である場合を説明したが、これに限定されない。例えば、部品の位置決めや取り付け用の穴であってもよい。

上記の実施形態では、レーザー加工方法によって形成する穴が、加工基板の内部に穴底を有する場合を説明したが、レーザー加工方法によって形成する穴は、加工基板の厚み方向に貫通した貫通孔であってもよい。

上記の実施形態では、レーザーのビーム形状を円形としたが、その他、多角形、リング形のものを用いてもよい。

上記の実施形態では、付着物の量を制御するために、加工基板の端面の側方にカメラを配置し、そのカメラによって加工基板の端面を介して穴の形成位置を撮影する場合を説明したが、カメラの配置目的はこれに限定されない。例えば、形成途中の穴の径や形状をモニタリングする等の目的でカメラを配置してもよい。

１ 液晶パネル
２ パルスレーザー
２ａ 光軸
３ 第一ガラス板
４ 第二ガラス板
５ シール部材
６ 金属配線
７ 液晶
８〜１０ 部分穴
１１ スルーホール用の穴
１２ カメラ
Ｐ１ 第一パルスエネルギー
Ｐ２ 第二パルスエネルギー
Ｓ１ 照射状態
Ｓ２ 未照射状態
Ｔ１ パルス間隔
Ｔ２ 時間間隔
Ｘ 付着物
Ｙ 溶融飛散物

Claims (10)

1. ガラス板を含む加工基板にパルスレーザーを照射することで、前記加工基板に穴を形成するレーザー加工方法であって、
   前記穴の壁面における溶融飛散物からなる付着物の量を制御しながら前記穴を形成することを特徴とするレーザー加工方法。
2. 前記加工基板の端面の側方にカメラを配置し、前記カメラで前記加工基板の前記端面を通じて前記穴の形成位置を撮影しながら、前記加工基板に前記穴を形成することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工方法。
3. 前記穴の形成位置が、前記加工基板の前記端面から１０ｍｍ以内の領域内にあることを特徴とする請求項２に記載のレーザー加工方法。
4. 前記カメラで撮影する際に、前記パルスレーザーを照射した際に生じるプラズマ発光を光源に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のレーザー加工方法。
5. 前記加工基板が、前記ガラス板の前記パルスレーザーの出射面側に樹脂層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザー加工方法。
6. 一つの前記穴の形成位置において、前記パルスレーザーを第一パルスエネルギーで照射した後、前記パルスレーザーを前記第一パルスエネルギーよりも大きい第二パルスエネルギーで照射することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザー加工方法。
7. 一つの前記穴の形成位置において、前記パルスレーザーを所定のパルス間隔で繰り返し照射する照射状態と、前記パルス間隔よりも長い時間間隔の間、前記パルスレーザーを照射しない未照射状態とを、交互に繰り返すことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザー加工方法。
8. 複数の前記穴の形成位置を有すると共に、前記パルスレーザーを、照射位置を移動させながらそれぞれの前記穴の形成位置に順に繰り返し照射することを特徴とする請求項７に記載のレーザー加工方法。
9. ガラス板を含む加工基板にパルスレーザーを照射することで、前記加工基板に穴を形成するレーザー加工方法であって、
   前記加工基板の端面の側方にカメラを配置し、前記カメラで前記加工基板の前記端面を通じて前記穴の形成位置をカメラで撮影しながら、前記加工基板に前記穴を形成することを特徴とするレーザー加工方法。
10. 前記カメラで撮影する際に、前記パルスレーザーを照射した際に生じるプラズマ発光を光源に含むことを特徴とする請求項９に記載のレーザー加工方法。