JP3379480B2 - Laser processing equipment for display substrates - Google Patents

Laser processing equipment for display substrates

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JP3379480B2
JP3379480B2 JP17784399A JP17784399A JP3379480B2 JP 3379480 B2 JP3379480 B2 JP 3379480B2 JP 17784399 A JP17784399 A JP 17784399A JP 17784399 A JP17784399 A JP 17784399A JP 3379480 B2 JP3379480 B2 JP 3379480B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表示基板用レーザ加
工装置に関し、特に液晶ディスプレイパネルあるいはプ
ラズマディスプレイパネル基板などの大形なフラットパ
ネル表示基板で電極パターンに斜めパターンを有する電
極パターンの加工に用いるレーザ加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for a display substrate, and in particular, it is used for processing an electrode pattern having an oblique pattern in a large flat panel display substrate such as a liquid crystal display panel or a plasma display panel substrate. The present invention relates to a laser processing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】フラットパネル表示基板の電極パターン
は、液晶ディスプレイなどを駆動するための電極で、2
枚の表示基板を電極パターンが交叉するように重ね合わ
せた時、電極パターンが交叉する点が画素となる。一般
にこの種フラットパネル表示基板は大形で画素数が多く
なる。従って電極パターンは、例えば長さが400〜
1,000mmで1000本程度となり、またパターン
幅は50〜500μmである。
2. Description of the Related Art The electrode pattern of a flat panel display substrate is an electrode for driving a liquid crystal display or the like.
When the display substrates are stacked so that the electrode patterns intersect, the points where the electrode patterns intersect become pixels. Generally, this type of flat panel display substrate is large and has a large number of pixels. Therefore, the electrode pattern has, for example, a length of 400 to
The number of lines is about 1000 at 1,000 mm, and the pattern width is 50 to 500 μm.

【0003】このフラットパネル表示基板のレーザ光を
用いた従来の電極パターニング加工法を説明する。フラ
ットパネル表示基板の最終電極パターンは、図4(a)
平面図、(b)断面図に示すようにガラス基板上に電極
薄膜をストライプ状に形成したもので、加工する前は
(c)平面図、(d)断面図に示すように全面に薄膜を
塗布あるいは蒸着したものである。薄膜材としては、通
常ITO、アルミ、銀等が用いられ、膜厚は0.1〜1
μm程度である。
A conventional electrode patterning method using a laser beam for this flat panel display substrate will be described. The final electrode pattern of the flat panel display substrate is shown in FIG.
As shown in plan views and (b) sectional views, electrode thin films are formed in stripes on a glass substrate. Before processing, thin films are formed on the entire surface as shown in (c) plan views and (d) sectional views. It is applied or vapor-deposited. As the thin film material, ITO, aluminum, silver or the like is usually used, and the film thickness is 0.1 to 1
It is about μm.

【0004】この電極パターンを形成するために、湿式
のフォトリソグラフィ法に代わってより扱い易いドライ
プロセスであるレーザ光による加工法が適用され始めて
いる。図5にそのようなレーザ加工装置の代表的構成例
を示す。レーザ発振器11、固定光学部12、XYステ
ージ14、制御部16とから成り、加工対象のフラット
パネル表示基板はXYステージ14上に載置される。ま
た、固定光学部12はアッテネータ121、ビームエキ
スパンダ122、ミラー123、集光レンズ124から
成り、所望のターン加工幅、つまりレーザ光のスポット
径に応じて、ビームエキスパンダの倍率と集光レンズの
焦点距離が選択される。
In order to form this electrode pattern, a processing method using laser light, which is a dry process that is easier to handle, is beginning to be applied instead of a wet photolithography method. FIG. 5 shows a typical configuration example of such a laser processing apparatus. The flat panel display substrate to be processed is placed on the XY stage 14 and includes a laser oscillator 11, a fixed optical unit 12, an XY stage 14, and a control unit 16. Further, the fixed optical unit 12 is composed of an attenuator 121, a beam expander 122, a mirror 123, and a condenser lens 124, and a magnification of the beam expander and a condenser lens according to a desired turn processing width, that is, a spot diameter of laser light. The focal length of is selected.

【0005】通常パターン幅は、50〜500μmの範
囲である。加工方法はレーザ光を出しながら、たとえば
X方向にステージを走査して1ラインを加工し終えた
ら、レーザ光をOFFにしてY方向に送り、レーザ光を
再度ONして次のラインを順次同様に加工していくとい
うものである。
Usually, the pattern width is in the range of 50 to 500 μm. The processing method is, for example, scanning the stage in the X direction to finish processing one line while emitting laser light, and then turning off the laser light and sending it in the Y direction, turning on the laser light again and turning on the next line in sequence. It is to be processed into.

【0006】また、小型基板のパターン加工用としてガ
ルバノメータスキャン型レーザ加工装置があり、例えば
厚膜ハイブリッドICや抵抗モジュールのパターントリ
ミング、あるいは金属表面などに英数字などを印字する
マーキングに用いられている。このガルバノメータスキ
ャン型レーザ加工装置は、ガルバノメータの回転軸上に
取付けられたX軸用とY軸用との2枚のミラーの回転を
利用しレーザ光を二次元に走査するもので、加工する基
板は固定されミラーの回転により走査するので加工処理
が高速化される特徴がある。
Further, there is a galvanometer scan type laser beam machine for patterning a small substrate, which is used, for example, for pattern trimming of a thick film hybrid IC or a resistor module, or for marking alphanumeric characters on a metal surface. . This galvanometer scan type laser processing apparatus uses a rotation of two mirrors, one for an X axis and the other for a Y axis, which is mounted on the rotation axis of the galvanometer, to two-dimensionally scan a laser beam, and is a substrate to be processed. Is fixed and scanning is performed by rotating the mirror, so that the processing speed is high.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】電極パターンが図4に
示したように単純な平行等間隔のものだけであればよい
が、図2に示すように斜めパターンが存在する場合があ
り、この場合従来のレーザ加工装置では斜めパターンの
部分の処理速度が非常に遅くなるという問題が発生す
る。この電極パターンの平行パターン部は有効画素部と
なり、斜めパターン部は電極パターンを外部回路へ接続
するためのリード線に相当する部分でその長さは平行パ
ターンに比べて極めて短い。通常、平行等間隔パターン
部の長さは400〜1000mmあり、これを400m
m/秒のステージ速度で加工した場合、1〜2.5秒か
かる。そして、ライン数は1000本程度とすると合計
で約17〜42分かかる。一方、斜めパターン部の長さ
は5〜10mm程度しかないが、これを従来のXYステ
ージで加工すると、最大速度は約10mm/秒程度しか
上がらないので、1ライン当たり0.5〜1.0秒かか
り、1000本合計で8〜17分を要し、基板全体の加
工時間の略1/3を占めてしまうことになる。
It suffices that the electrode patterns have only simple parallel equal intervals as shown in FIG. 4, but there may be oblique patterns as shown in FIG. The conventional laser processing apparatus has a problem that the processing speed of the diagonal pattern portion is very slow. The parallel pattern portion of the electrode pattern becomes an effective pixel portion, and the diagonal pattern portion is a portion corresponding to a lead wire for connecting the electrode pattern to an external circuit, and its length is extremely shorter than that of the parallel pattern. Normally, the length of the parallel equidistant pattern part is 400 to 1000 mm.
When processed at a stage speed of m / sec, it takes 1 to 2.5 seconds. If the number of lines is about 1000, it takes about 17 to 42 minutes in total. On the other hand, the length of the diagonal pattern portion is only about 5 to 10 mm, but when this is processed by the conventional XY stage, the maximum speed increases only about 10 mm / sec, so 0.5 to 1.0 per line. It takes a second, and it takes 8 to 17 minutes for 1000 pieces in total, which occupies about 1/3 of the processing time of the whole substrate.

【0008】また、ガルバノメータスキャン型は、処理
速度は極めて速いが、小型基板に適用するものであり、
大形基板のフラットパネル表示基板に適用することは困
難である。
Further, the galvanometer scan type has a very high processing speed, but is applied to a small substrate.
It is difficult to apply it to a large-sized flat panel display substrate.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の表示基板用レー
ザ加工装置は、フラットパネル表示基板(以下表示基板
という)の表面上に複数ラインを平行等間隔で並べた平
行パターン部とこの平行パターン部の各ラインに続く複
数ラインを斜め方向に並べた斜めパターン部とを有する
電極パターンを生成するレーザ加工装置において、レー
ザ光を出射するレーザ発振器と、前記レーザ光を入射し
て前記平行パターン部を生成するための固定光学部と、
前記レーザ光を前記固定光学部を介し入射し前記斜めパ
ターン部を生成するためのガルバノメータスキャン部
と、前記表示基板を載置し二次元移動するXYステージ
と、前記固定光学部と前記ガルバノメータスキャン部と
前記XYステージとを制御する制御部とを備えている。
A laser processing apparatus for a display substrate according to the present invention comprises a parallel pattern portion in which a plurality of lines are arranged at equal intervals in parallel on a surface of a flat panel display substrate (hereinafter referred to as a display substrate) and the parallel pattern portion. In a laser processing apparatus for generating an electrode pattern having an oblique pattern part in which a plurality of lines following each line of the part are arranged in an oblique direction, a laser oscillator for emitting a laser beam and the parallel pattern part for injecting the laser beam Fixed optics for generating
A galvanometer scan unit for entering the laser beam through the fixed optical unit to generate the oblique pattern unit, an XY stage on which the display substrate is placed and two-dimensionally moved, the fixed optical unit and the galvanometer scan unit. And a control unit for controlling the XY stage.

【0010】前記固定光学部は、入射した前記レーザ光
を最適パワーに調整するアッテネータと、前記アッテネ
ータの出力光を拡大し平行ビームにするビームエキスパ
ンダと、前記ビームエキスパンダの出力光即ちレーザ光
を前記表示基板方向に反射させるかあるいは、前記カル
バノメータスキャン部方向に通過させるか切換える角度
可変式の可動ミラーと、前記可動ミラーで反射したレー
ザ光を前記表示基板のパターン面に集光させるレンズと
を備え、前記ガルバノメータスキャン部は、前記固定光
学部からのレーザ光を入射し前記表示基板方向に反射さ
せると同時にXY方向および斜め方向に走査させるX方
向用ミラーとY方向用ミラーとを1組みとしたスキャナ
ミラーと、前記スキャナミラーで反射したレーザ光を前
記表示基板のパターン面に集光する入射光が広角なfθ
レンズとを備え、前記制御部は、前記レーザ発振器のレ
ーザ光をオンとし、前記XYステージを平行パターン部
第1ラインの始点からX方向に走査し第1ライン終点に
達した時に前記レーザ発振器のレーザ光をオフとし同時
に前記可動ミラーを反射方向から通過方向に切換え、X
Yステージを逆のX方向に移動させ前記第1ライン終点
とあらかじめ設定された前記ガルバノメータスキャン部
のレーザスポット位置とが一致した時に前記レーザ発振
器をオンとし前記スキャンミラーを操作してレーザ光を
斜め方向に走査させ前記平行パターン部第1ラインに続
く斜めパターン部第1ラインを生成し、これが終了した
時点で前記レーザ発振器のレーザ光をオフとし前記XY
ステージを第2ライン位置までY方向に移動させ第2ラ
インを第1ラインの走査方向とは逆の走査方向で生成し
て行き、更に第3ライン以降も第1ラインおよび第2ラ
インの生成過程と同様な方法で生成して行う一連の制御
手段を備えてそれぞれ構成しても良い。
The fixed optical section includes an attenuator for adjusting the incident laser light to an optimum power, a beam expander for expanding the output light of the attenuator into a parallel beam, and an output light of the beam expander, that is, laser light. A variable-angle movable mirror that switches between reflecting the light in the direction of the display substrate or passing the light in the direction of the carbanometer scan unit, and condensing the laser light reflected by the movable mirror on the pattern surface of the display substrate. The galvanometer scanning unit includes a lens, and an X-direction mirror and a Y-direction mirror that cause the laser light from the fixed optical unit to enter and reflect the laser light toward the display substrate and at the same time scan in the XY direction and the oblique direction. A set of scanner mirrors and the laser light reflected by the scanner mirrors are used to pattern the display substrate. Incident light is wide angle fθ condensed on down surface
A lens, and the control unit turns on the laser beam of the laser oscillator, scans the XY stage from the starting point of the first line of the parallel pattern portion in the X direction, and when the end point of the first line is reached, the control unit of the laser oscillator The laser light is turned off, and at the same time, the movable mirror is switched from the reflecting direction to the passing direction.
When the Y stage is moved in the opposite X direction and the end point of the first line and the preset laser spot position of the galvanometer scan unit coincide with each other, the laser oscillator is turned on and the scan mirror is operated to make the laser beam oblique. Direction to scan the first line of the parallel pattern portion to generate the first line of the diagonal pattern portion, and when this is finished, the laser light of the laser oscillator is turned off.
The stage is moved to the position of the second line in the Y direction, the second line is generated in the scanning direction opposite to the scanning direction of the first line, and the generation process of the first line and the second line is further performed after the third line. Each may be provided with a series of control means that are generated and performed by the same method.

【0011】また、前記制御部は、前記レーザ発振器の
レーザ光をオンとし、前記XYステージを平行パターン
部第1ラインの始点からX方向に走査し第1ライン終点
に達した時に前記レーザ発振器のレーザ光をオフとし、
次に前記XYステージを第2ラインの位置までY方向に
移動し、移動後前記レーザ発振器のレーザ光をオンとし
前記XYステージを逆方向の左X方向に走査し第2ライ
ンを生成し、続いて第3ラインから最後尾ラインまでを
同様に連続して生成し、前記XYステージが最後尾ライ
ンの終点に達したときに前記レーザ発振器のレーザ光を
オフとし同時に前記可動ミラーを反射方向から通過方向
に切換え、平行パターン部第1ラインに続く斜めパター
ン第1ラインの始点位置とあらかじめ設定された前記ガ
ルバノメータスキャン部のレーザスポット位置とが一致
するように前記XYステージをXY方向に移動させ移動
後前記レーザ発振器のレーザ光をオンとし前記スキャナ
ミラーを操作してレーザ光を斜め方向に走査させ斜めパ
ターン第1ラインを生成し、生成後前記レーザ発振器の
レーザ光をオフとしレーザ光のスポット位置を斜めのパ
ターン第2ラインの位置まで移動し前記レーザー発振器
のレーザ光をオンとして第1ラインとは逆の走査方向で
第2ラインを生成し、第3ライン以降最後尾ラインまで
同様に前記スキャナミラーを操作して連続して生成する
一連の制御手段を備えて構成しても良い。
Further, the control unit turns on the laser beam of the laser oscillator, scans the XY stage from the start point of the first line of the parallel pattern portion in the X direction, and when the end point of the first line is reached, the laser oscillator of the laser oscillator is turned on. Turn off the laser light,
Next, the XY stage is moved to the position of the second line in the Y direction, and after the movement, the laser beam of the laser oscillator is turned on to scan the XY stage in the opposite left X direction to generate the second line. Similarly, the third line to the last line is continuously generated, and when the XY stage reaches the end point of the last line, the laser light of the laser oscillator is turned off and at the same time the movable mirror is passed from the reflection direction. Direction, and the XY stage is moved in the XY directions so that the starting point position of the first line of the oblique pattern following the first line of the parallel pattern part and the preset laser spot position of the galvanometer scanning part coincide with each other. First line of diagonal pattern with the laser beam of the laser oscillator turned on to operate the scanner mirror to scan the laser beam in an oblique direction After the generation, the laser light of the laser oscillator is turned off, the spot position of the laser light is moved to the position of the diagonal pattern second line, the laser light of the laser oscillator is turned on, and the scanning direction is opposite to the first line. It may be configured to include a series of control means for generating the second line and operating the scanner mirror in the same manner from the third line to the last line in the same manner.

【0012】また、前記XYステージは、前記フラット
パネル表示基板を載置するXステージと前記固定光学部
と前記ガルバノメータスキャン部とを搭載するYステー
ジとを備える構成としても良い。
Further, the XY stage may include an X stage on which the flat panel display substrate is mounted, a Y stage on which the fixed optical unit and the galvanometer scanning unit are mounted.

【0013】更に、前記固定光学部は、前記ビームエキ
スパンダの後方にしレーザ光を結像光学系にするスリッ
ト部材を備える構成としても良い。
Further, the fixed optical section may be provided with a slit member which is located behind the beam expander and serves as a focusing optical system for laser light.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態例
を示す構成図、図2は図1のフラットパネル表示基板の
平面図、図3は他の実施の形態例を示す構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the flat panel display substrate of FIG. 1, and FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment.

【0015】図1において、本発明の表示基板用レーザ
加工装置は、レーザ光を出射するレーザ発振器1と、レ
ーザ光を入射して平行パターン部を生成する固定光学部
2と、レーザ光を固定光学部を介し入射し斜めパターン
部を生成するガルバノメータスキャン部5と、フラット
パネル表示基板3を載置し二次元移動するXYステージ
4と、固定光学部1と前記ガルバノメータスキャン部2
とXYステージ4とを電気的信号を介し制御し電極パタ
ーンを生成する制御部6とで構成される。
In FIG. 1, a laser processing apparatus for a display substrate of the present invention fixes a laser oscillator 1 for emitting a laser beam, a fixed optical section 2 for injecting the laser beam to generate a parallel pattern portion, and a laser beam. A galvanometer scanning unit 5 which is incident through the optical unit to generate an oblique pattern unit, an XY stage 4 on which a flat panel display substrate 3 is mounted and which moves two-dimensionally, a fixed optical unit 1, and the galvanometer scanning unit 2
And an XY stage 4 and a controller 6 for controlling the XY stage 4 via an electric signal to generate an electrode pattern.

【0016】レーザ発振器1は、通常はYAGレーザの
基本波や第2高調波が用いられるが、加工対象材料によ
っては第3高調波や第4高調波、あるいはエキシマレー
ザが使用される。レーザ光出射口にはシャッタが設けら
れており制御部6からの制御信号によりレーザ光をオン
オフする。
The laser oscillator 1 normally uses a fundamental wave or a second harmonic of a YAG laser, but a third harmonic, a fourth harmonic, or an excimer laser is used depending on the material to be processed. A shutter is provided at the laser light emission port, and the laser light is turned on / off by a control signal from the control unit 6.

【0017】固定光学部2は、レーザ発振器1から出た
レーザ光を加工対象のフラットパネル表示基板3に集光
する働きを有する。この固定光学部は、入射したレーザ
光を最適パワーに調整するアッテネータ21と、アッテ
ネータ21の出力光を拡大すると共に平行ビームにする
ビームエキスパンダ22と、ビームエキスパンダ22の
出力光即ちレーザ光を表示基板6方向に反射させるかあ
るいはガルバノメータスキャン部5に方向通過させるか
切換える角度可変式の可動ミラー23と、可動ミラー2
3で反射したレーザ光を表示基板6のパターン面に集光
させる集光レンズ24とで構成されている。このレンズ
24の焦点距離と、先のビームエキスパンダ22との組
み合わせで集光ビームの大きさが決まり、パターン幅が
決定される。
The fixed optical section 2 has a function of condensing the laser light emitted from the laser oscillator 1 onto the flat panel display substrate 3 to be processed. This fixed optical unit converts an attenuator 21 that adjusts the incident laser light to an optimum power, a beam expander 22 that expands the output light of the attenuator 21 and forms a parallel beam, and an output light of the beam expander 22, that is, a laser light. A variable mirror type movable mirror 23 that switches between the direction of the display substrate 6 and the direction of passage through the galvanometer scanning unit 5, and the movable mirror 2.
And a condenser lens 24 for condensing the laser light reflected at 3 on the pattern surface of the display substrate 6. The size of the focused beam is determined by the combination of the focal length of the lens 24 and the beam expander 22 and the pattern width is determined.

【0018】ガルバノメータスキャン部5は、固定光学
部1からのレーザ光を入射し表示基板6方向に反射させ
ると同時にXY方向および斜め方向に走査させるXスキ
ャナミラー51とYスキャナミラー52とを1組みとし
たスキャナミラーと、このスキャナミラーで反射したレ
ーザ光を表示基板6のパターン面に集光する入射光が広
角なfθレンズ53とで構成されている。
The galvanometer scanning unit 5 includes a set of an X scanner mirror 51 and a Y scanner mirror 52 for making the laser beam from the fixed optical unit 1 incident and reflecting it in the direction of the display substrate 6 and simultaneously scanning in the XY direction and the oblique direction. And a fθ lens 53 having a wide angle of incident light that focuses the laser light reflected by the scanner mirror on the pattern surface of the display substrate 6.

【0019】制御部6は、操作部、コンピュータ、制御
信号送受部などで構成され(図示せず)、電気的制御信
号を介し各部を制御して自動的に表示基板6に電極パタ
ーンを生成するものである。
The control unit 6 is composed of an operation unit, a computer, a control signal transmission / reception unit and the like (not shown), and controls each unit via an electric control signal to automatically generate an electrode pattern on the display substrate 6. It is a thing.

【0020】次に図2を参照して動作について説明す
る。図2はフラットパネル表示基板の正面図で電極パタ
ーンの一部を示したものである。パネルの有効画素部と
なる平行等間隔の平行パターン部31と、画素に関係し
ない斜めパターン部32とがある。斜めパターン部32
は必ずしも平行等間隔ではない。全面に電極用薄膜が塗
布されたガラス基板から、レーザ光を用いてこのような
電極パターンに加工するために、次のような手順で行
う。
Next, the operation will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a front view of the flat panel display substrate showing a part of the electrode pattern. There are parallel pattern portions 31 that are parallel and evenly spaced and that are effective pixel portions of the panel, and diagonal pattern portions 32 that do not relate to pixels. Diagonal pattern part 32
Are not necessarily parallel and evenly spaced. In order to process such an electrode pattern using a laser beam from a glass substrate coated with an electrode thin film on the entire surface, the following procedure is performed.

【0021】まず、固定光学部1を用いて、ライン1の
AB間をXYステージ4をX方向に走査させて直線加工
する。斜めのBC及びDE間はガルバノメータスキャン
部5を用いて斜め加工する。この時XYステージ4は動
かす必要はない。次に、XYステージ4をY方向にステ
ップ送りし、固定光学部1を用いて、ライン2のEF間
をXステージの走査により直線加工する。このようにし
て次々と全面に渡って同様に加工を繰り返して1枚の基
板を加工する。
First, using the fixed optical unit 1, the XY stage 4 is scanned in the X direction between the lines AB to perform linear processing. Between the diagonal BC and DE, the galvanometer scanning unit 5 is used to perform diagonal processing. At this time, it is not necessary to move the XY stage 4. Next, the XY stage 4 is step-fed in the Y direction, and the fixed optical unit 1 is used to linearly process between the EFs of the line 2 by scanning the X stage. In this way, one substrate is processed by repeating the same processing over the entire surface one after another.

【0022】この一連の加工処理は制御部6が各部を制
御して行うので、制御部6の制御動作について以下説明
する。先ずレーザ発振器1のレーザ光をオンとし、XY
ステージ4を表示基板6の平行パターン部31のライン
1の始点Aから右X方向に走査しライン1終点Bに達し
た時にレーザ発振器1のレーザ光をオフとし、同時に可
動ミラー23を反射方向から通過方向に切換え、続いて
XYステージ4を逆のX方向に移動させて、ライン1終
点Bの位置があらかじめ設定されたガルバノメータスキ
ャン部5のレーザスポット位置と一致した時にレーザ発
振器1をオンとしスキャナミラー51、52を操作して
レーザ光を斜め方向にC点まで走査させてライン1を生
成する。これが終了した時点でレーザ発振器1のレーザ
発振器1のレーザ光を一旦オフとしXYステージ4をラ
イン2の位置D点までY方向に移動させ、ライン2をラ
イン1の走査方向とは逆の走査方向でF点まで走査して
生成し、更にライン3以降もライン1およびライン2の
生成過程と同様な方法で生成する。
Since the control unit 6 controls each unit to perform this series of processing operations, the control operation of the control unit 6 will be described below. First, the laser light of the laser oscillator 1 is turned on, and XY
The stage 4 is scanned in the right X direction from the start point A of the line 1 of the parallel pattern portion 31 of the display substrate 6, and when the end point B of the line 1 is reached, the laser light of the laser oscillator 1 is turned off, and at the same time, the movable mirror 23 is moved from the reflection direction. Switching to the passing direction, and then moving the XY stage 4 in the opposite X direction, and when the position of the end point B of the line 1 coincides with the preset laser spot position of the galvanometer scanning unit 5, the laser oscillator 1 is turned on and the scanner The line 51 is generated by operating the mirrors 51 and 52 to scan the laser beam diagonally up to the point C. When this is finished, the laser beam of the laser oscillator 1 of the laser oscillator 1 is once turned off, and the XY stage 4 is moved in the Y direction to the position D of the line 2 to scan the line 2 in the scanning direction opposite to the scanning direction of the line 1. In the same manner as in the generation process of line 1 and line 2, lines 3 and after are generated by scanning to point F.

【0023】また、制御部6は平行パターン部31の直
線加工をまとめて行い、次に斜めのパターン部32の斜
め線加工をまとめて行うようにしても良い。この場合可
動ミラー23の切換え動作が1回で済み、XYステージ
4の移動量も少なくて済み処理速度が速くなる。この場
合の制御部6の制御動作を以下に説明する。
Further, the control unit 6 may collectively perform the straight line machining of the parallel pattern unit 31 and then perform the diagonal line machining of the diagonal pattern unit 32 collectively. In this case, only one switching operation of the movable mirror 23 is required, the movement amount of the XY stage 4 is small, and the processing speed is high. The control operation of the control unit 6 in this case will be described below.

【0024】先ず前記レーザ発振器1のレーザ光をオン
とし、XYステージ4を右方向に移動を開始させて、平
行パターン部31のライン1のA点からX方向に走査し
B点に達した時にレーザ発振器1のレーザ光をオフとし
XYステージ4をライン2のE点までY方向に移動し、
移動後レーザ発振器1のレーザ光をオンとしXYステー
ジ4を逆方向の左X方向にF点まで走査しライン2を生
成し、続いて第3ラインから最後尾ラインまでを同様に
連続して生成する。
First, when the laser beam of the laser oscillator 1 is turned on and the XY stage 4 is started to move to the right, when the line 1 of the parallel pattern portion 31 is scanned from the point A in the X direction to reach the point B. The laser light of the laser oscillator 1 is turned off, and the XY stage 4 is moved in the Y direction to the point E on the line 2.
After the movement, the laser beam of the laser oscillator 1 is turned on, the XY stage 4 is scanned in the opposite left X direction to the point F, and the line 2 is generated. Then, the third line to the last line are continuously generated in the same manner. To do.

【0025】XYステージ4が最後尾ラインの終点に達
した時にレーザ発振器1のレーザ光をオフとし同時に可
動ミラー23を反射方向から通過方向に切換え、平行パ
ターン部31のライン1のB点とあらかじめ設定された
ガルバノメータスキャン部5のレーザスポット位置とが
一致するようにXYステージ4をXY方向に移動させ
る。そしてレーザ発振器1のレーザ光をオンとしスキャ
ナミラー51、52を操作して、レーザ光を斜め方向に
C点まで走査させ斜めパターン32のライン1を生成
し、生成後レーザ発振器1のレーザ光を一旦オフとしレ
ーザ光のスポット位置を斜めパターンのライン2の位置
まで移動し、レーザ発振器1のレーザ光をオンとして第
1ラインとは逆の走査方向でE点まで走査しライン2を
生成する。ライン3以降最後尾ラインまで同様にスキャ
ナミラー51、52を操作して連続して生成する。
When the XY stage 4 reaches the end point of the last line, the laser light of the laser oscillator 1 is turned off, and at the same time the movable mirror 23 is switched from the reflection direction to the passing direction, and the point B of the line 1 of the parallel pattern portion 31 is preset. The XY stage 4 is moved in the XY directions so that the set laser spot position of the galvanometer scanning unit 5 matches. Then, the laser light of the laser oscillator 1 is turned on and the scanner mirrors 51 and 52 are operated to scan the laser light in the oblique direction up to the point C to generate the line 1 of the oblique pattern 32. After the generation, the laser light of the laser oscillator 1 is generated. Once turned off, the spot position of the laser beam is moved to the position of the line 2 of the oblique pattern, the laser beam of the laser oscillator 1 is turned on, and the line 2 is generated by scanning to the point E in the scanning direction opposite to the first line. Similarly, the scanner mirrors 51 and 52 are operated from line 3 to the last line to generate continuously.

【0026】また、固定光学部2は、ビームエキスパン
ダ22の後方にレーザ光を結像光学系とするスリット部
材を備えるようにしても良く、このようにするとレーザ
光のパワーは減づるがパターン幅のエッジの切れが良く
なり微細パターンの加工が可能となる。
Further, the fixed optical section 2 may be provided with a slit member behind the beam expander 22 which uses a laser beam as an image forming optical system. In this case, the power of the laser beam is reduced but the pattern is formed. The edges of the width are cut well, and fine patterns can be processed.

【0027】また、XYステージ4は、フラットパネル
表示基板3を搭載するXステージと固定光学部2とガル
バノメータスキャン部5とを搭載するYステージとを分
けて備えるようにしても良い。この他の実施例の構成を
図3を示す。図3において、表示基板3を載置するXス
テージ10と固定光学部7とガルバノメータスキャン部
8とを搭載するYステージ9とからXYステージが構成
されている。各部は図1に示した実施例のものと構造に
おいては相違するものもあるが、機能については同様で
ある。このようにすると、基板サイズが大きくなるほど
ステージサイズを小型化できる特徴がある。
The XY stage 4 may be separately provided with an X stage on which the flat panel display substrate 3 is mounted, a Y stage on which the fixed optical unit 2 and the galvanometer scanning unit 5 are mounted. The configuration of another embodiment is shown in FIG. In FIG. 3, an XY stage is configured by an X stage 10 on which the display substrate 3 is mounted, a fixed optical unit 7, and a Y stage 9 on which a galvanometer scanning unit 8 is mounted. Each part has a different structure from that of the embodiment shown in FIG. 1, but has the same function. With this configuration, the stage size can be reduced as the substrate size increases.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示基板
用レーザ加工装置は、平行等間隔パターンを従来の固定
光学系が処理し、処理時間のかかる斜めパターン部を処
理速度の速いガルバノメータスキャン型を用いて処理す
るので全体処理速度を速める効果がある。
As described above, in the laser processing apparatus for a display substrate according to the present invention, a parallel fixed-interval pattern is processed by a conventional fixed optical system, and an oblique pattern portion that requires a long processing time is scanned by a galvanometer scan at a high processing speed. Since processing is performed using a mold, it has the effect of increasing the overall processing speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるフラットパネル表示基板の正面図
である。
FIG. 2 is a front view of the flat panel display substrate in FIG.

【図3】他の実施の形態例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment example.

【図4】一般的表示基板のパターニングを説明する正面
図である。
FIG. 4 is a front view illustrating patterning of a general display substrate.

【図5】従来例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発振器 2、7 固定光学部 3 フラットパネル表示基板 4 XYステージ 5、8 ガルバノメータスキャン部 6 制御部 9 Yステージ 10 Xステージ 21 アッテネータ 22 ビームエキスパンダ 23 可動ミラー 24 集光レンズ 51 Xスキャナミラー 52 Yスキャナミラー 53 fθレンズ 1 Laser oscillator 2, 7 Fixed optics 3 Flat panel display board 4 XY stage 5, 8 Galvanometer scanning section 6 control unit 9 Y stage 10 X stage 21 Attenuator 22 beam expander 23 Movable mirror 24 Condensing lens 51 X Scanner Mirror 52 Y scanner mirror 53 fθ lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B23K 101:36 B23K 101:36 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/42 G02F 1/1343 G09F 9/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI // B23K 101: 36 B23K 101: 36 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26 / 42 G02F 1/1343 G09F 9/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 フラットパネル表示基板(以下表示基板
という)の表面上に複数ラインを平行等間隔で並べた平
行パターン部とこの平行パターン部の各ラインに続く複
数ラインを斜め方向に並べた斜めパターン部とを有する
電極パターンを生成するレーザ加工装置において、レー
ザ光を出射するレーザ発振器と、前記レーザ光を入射し
て前記平行パターン部を生成するための固定光学部と、
前記レーザ光を前記固定光学部を介し入射し前記斜めパ
ターン部を生成するためのガルバノメータスキャン部
と、前記表示基板を載置し二次元移動するXYステージ
と、前記固定光学部と前記ガルバノメータスキャン部と
前記XYステージとを制御する制御部とを備えることを
特徴とする表示基板用レーザ加工装置。
1. A parallel pattern portion in which a plurality of lines are arranged in parallel at equal intervals on a surface of a flat panel display substrate (hereinafter referred to as a display substrate) and a plurality of lines following each line of the parallel pattern portion are obliquely arranged in an oblique direction. In a laser processing apparatus that generates an electrode pattern having a pattern portion, a laser oscillator that emits laser light, and a fixed optical portion for generating the parallel pattern portion by entering the laser light,
A galvanometer scan unit for entering the laser beam through the fixed optical unit to generate the oblique pattern unit, an XY stage on which the display substrate is placed and two-dimensionally moved, the fixed optical unit and the galvanometer scan unit. And a controller for controlling the XY stage and a laser processing apparatus for a display substrate.
【請求項2】 前記固定光学部は、入射した前記レーザ
光を最適パワーに調整するアッテネータと、前記アッテ
ネータの出力光を拡大し平行ビームにするビームエキス
パンダと、前記ビームエキスパンダの出力光即ちレーザ
光を前記表示基板方向に反射させるかあるいは、前記ガ
ルバノメータスキャン部方向に通過させるか切換える角
度可変式の可動ミラーと、前記可動ミラーで反射したレ
ーザ光を前記表示基板のパターン面に集光させるレンズ
とを備えることを特徴とする請求項1記載の表示基板用
レーザ加工装置。
2. The fixed optical section includes an attenuator that adjusts the incident laser light to an optimum power, a beam expander that expands the output light of the attenuator into a parallel beam, and an output light of the beam expander. A variable-angle movable mirror that switches between reflecting the laser light toward the display substrate or passing through the galvanometer scanning unit, and focusing the laser light reflected by the movable mirror on the pattern surface of the display substrate. The laser processing apparatus for a display substrate according to claim 1, further comprising a lens.
【請求項3】 前記ガルバノメータスキャン部は、前記
固定光学部からのレーザ光を入射し前記表示基板方向に
反射させると同時にXY方向および斜め方向に走査させ
るX方向用ミラーとY方向用ミラーとを1組みとしたス
キャナミラーと、前記スキャナミラーで反射したレーザ
光を前記表示基板のパターン面に集光する入射光の広角
なfθレンズとを備えることを特徴とする請求項1ある
いは2記載の表示基板用レーザ加工装置。
3. The galvanometer scanning unit includes an X-direction mirror and a Y-direction mirror that allow the laser beam from the fixed optical unit to enter and reflect in the display substrate direction and at the same time scan in the XY direction and the oblique direction. there claim 1, characterized in that it comprises one pair and the scanner mirrors, and a wide-angle fθ lens of the incident light for condensing the laser light reflected by the scanner mirror the pattern surface of the display substrate
The laser processing apparatus for a display substrate according to item 1 or 2.
【請求項4】 前記制御部は、前記レーザ発振器のレー
ザ光をオンとし、前記XYステージを平行パターン部第
1ラインの始点からX方向に走査し第1ライン終点に達
した時に前記レーザ発振器のレーザ光をオフとし同時に
前記可動ミラーを反射方向から通過方向に切換え、前記
XYステージを逆のX方向に移動させ前記第1ライン終
点とあらかじめ設定された前記ガルバノメータスキャン
部のレーザスポット位置とが一致した時に前記レーザ発
振器をオンとし前記スキャナミラーを操作してレーザ光
を斜め方向に走査させ前記平行パターン部第1ラインに
続く斜めパターン部第1ラインを生成し、これが終了し
た時点で前記レーザ発振器のレーザ光をオフとし前記X
Yステージを第2ライン位置までY方向に移動させ第2
ラインを第1ラインの走査方向とは逆の走査方向で生成
して行き、更に第3ライン以降も第1ラインおよび第2
ラインの生成過程と同様な方法で生成して行う一連の制
御手段を備えることを特徴とする請求項3記載の表示基
板用レーザ加工装置。
4. The control unit turns on the laser beam of the laser oscillator, scans the XY stage from the start point of the first line of the parallel pattern portion in the X direction, and when the end point of the first line is reached, the control unit of the laser oscillator is turned on. off and then the movable mirror switching to the passing direction from the reflection direction at the same time the laser beam, the laser spot position of the said preset to the first line end point to move the XY stage in the opposite direction X galvanometer scanner match Then, the laser oscillator is turned on and the scanner mirror is operated to scan the laser beam in an oblique direction to generate the first line of the diagonal pattern portion following the first line of the parallel pattern portion. And turn off the laser light of
Move the Y stage to the second line position in the Y direction
The lines are generated in the scanning direction opposite to the scanning direction of the first line, and the third line and the subsequent lines are also generated in the first line and the second line.
4. The laser processing apparatus for a display substrate according to claim 3, further comprising a series of control means for generating and performing in the same method as the line generation process.
【請求項5】 前記制御部は、前記レーザ発振器のレー
ザ光をオンとし、前記XYステージを平行パターン部第
1ラインの始点からX方向に走査し第1ライン終点に達
した時に前記レーザ発振器のレーザ光をオフとし、次に
前記XYステージを第2ラインの位置までY方向に移動
し、移動後前記レーザ発振器のレーザ光をオンとし前記
XYステージを逆方向の左X方向に走査し第2ラインを
生成し、続いて第3ラインから最後尾ラインまでを同様
に連続して生成し、前記XYステージが最後尾ラインの
終点に達したときに前記レーザ発振器のレーザ光をオフ
とし同時に前記可動ミラーを反射方向から通過方向に切
換え、平行パターン部第1ラインに続く斜めパターン第
1ラインの始点位置とあらかじめ設定された前記ガルバ
ノメータスキャン部のレーザスポット位置とが一致する
ように前記XYステージをXY方向に移動させ移動後前
記レーザ発振器のレーザ光をオンとし前記スキャナミラ
ーを操作してレーザ光を斜め方向に走査させ斜めパター
ン第1ラインを生成し、生成後前記レーザ発振器のレー
ザ光をオフとしレーザ光のスポット位置を斜めのパター
ン第2ラインの位置まで移動し前記レーザー発振器のレ
ーザ光をオンとして第1ラインとは逆の走査方向で第2
ラインを生成し、第3ライン以降最後尾ラインまで同様
に前記スキャナミラーを操作して連続して生成する一連
の制御手段を備えることを特徴とする請求項3記載の表
示基板用レーザ加工装置。
5. The control unit turns on the laser beam of the laser oscillator, scans the XY stage from the start point of the first line of the parallel pattern portion in the X direction, and when the end point of the first line is reached, the control unit of the laser oscillator is turned on. The laser light is turned off, then the XY stage is moved to the position of the second line in the Y direction, and after the movement, the laser light of the laser oscillator is turned on and the XY stage is scanned in the left X direction which is the reverse direction. A line is generated, and then the third line to the last line is continuously generated in the same manner, and when the XY stage reaches the end point of the last line, the laser light of the laser oscillator is turned off and at the same time the movable line is moved. The mirror is switched from the reflection direction to the passing direction, and the galvanometer scanning unit is preset with the starting point position of the first line of the diagonal pattern following the first line of the parallel pattern unit. The XY stage is moved in the XY directions so that the position of the laser spot coincides with the laser spot position, and after the movement, the laser light of the laser oscillator is turned on and the scanner mirror is operated to scan the laser light in the oblique direction. After the generation, the laser beam of the laser oscillator is turned off, the spot position of the laser beam is moved to the position of the diagonal pattern second line, the laser beam of the laser oscillator is turned on, and the scanning direction opposite to the first line is generated. And second
4. The laser processing apparatus for a display substrate according to claim 3, further comprising a series of control means for generating a line and operating the scanner mirror in a similar manner from the third line to the last line.
【請求項6】 前記XYステージは、前記フラットパネ
ル表示基板を載置するXステージと前記固定光学部と前
記ガルバノメータスキャン部とを搭載するYステージと
を備えることを特徴とする請求項1記載の表示基板用レ
ーザ加工装置。
6. The XY stage according to claim 1, further comprising an X stage on which the flat panel display substrate is mounted, a fixed optical unit, and a Y stage on which the galvanometer scanning unit is mounted. Laser processing equipment for display substrates.
【請求項7】 前記固定光学部は、前記ビームエキスパ
ンダの後方にしレーザ光を結像光学系にするスリット部
材を備えることを特徴とする請求項2,3,4あるいは
5記載の表示基板用レーザ加工装置。
7. The display substrate according to claim 2, wherein the fixed optical section is provided with a slit member which is located behind the beam expander and uses laser light as an imaging optical system. Laser processing equipment.
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