JP6673689B2 - レーザー加工装置、レーザー加工方法、および、接合体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、２枚の基板を備える照射対象をレーザー光線によって加工するレーザー加工装置、レーザー加工方法、および、レーザー加工方法を用いた接合体の製造方法に関する。

有機ＥＬデバイスなどのデバイスが備える２枚の基板を接合する接合方法には、２枚の基板の間にフリットペーストを配置する工程と、フリットペーストを加熱して溶解する工程とを含む第１の方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、接合方法には、２枚の基板の間に紫外線硬化性樹脂を配置する工程と、紫外線硬化性樹脂に対して、基板を通して紫外線を照射する工程とを含む第２の方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１２６７８２号公報 特開２０１３−１０９８３６号公報

ところで、第１の方法では、フリットペーストが加熱されるとき、基板のうち、フリットペーストに触れている部分も加熱されるため、こうした加熱によって、基板の一部が損傷する場合がある。また、第２の方法では、基板に対して紫外線が照射されるため、紫外線に対する吸収性を有する基板、例えば樹脂製の基板は、紫外線の吸収によって損傷する場合がある。言い換えれば、第２の方法では、デバイスの備える基板として用いることが可能な基板の種類が制約される。そのため、基板に対する損傷がより抑えられた状態で、２枚の基板を接合することが可能な方法が求められている。
本発明は、基板の損傷を抑えることができるレーザー加工装置、レーザー加工方法、および、接合体の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのレーザー加工装置は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線を照射するレーザーと、照射対象は、２枚の基板であって、前記２枚の基板のうち、少なくとも一方が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した光に対して透過性を有する光透過性基板である前記２枚の基板と、前記２枚の基板の間に位置して前記各基板に接し、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する可視光硬化性樹脂製の接合部とを含み、前記光透過性基板である一方の前記基板と前記レーザーとの距離が、他方の前記基板と前記レーザーとの距離よりも小さい状態で、前記照射対象を前記レーザー光線の光軸上の位置を含む載置領域に載置する載置部と、前記載置領域のうち、前記レーザー光線の前記光軸と重なる部位を走査する走査部と、を備える。

上記課題を解決するためのレーザー加工方法は、２枚の基板の間に位置して前記各基板に接し、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する可視光硬化性樹脂製の接合部に、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有する一方の前記基板を通して、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有するレーザー光線を前記接合部に照射して、前記接合部を硬化させることを含む。

上記課題を解決するための接合体の製造方法は、２枚の基板であって、少なくとも一方が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有する光透過性基板である前記２枚の基板の間に、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する可視光硬化性樹脂製の接合部を前記各基板に接した状態で配置して照射対象を形成することと、前記光透過性基板である一方の前記基板を通して、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有するレーザー光線を前記接合部に照射して、前記接合部を硬化させることと、を含む。

上記構成によれば、接合部が硬化することによって、２枚の基板が接合されるため、２枚の基板を接合する上で、２枚の基板の間に介在する物質の溶解を必要としない分、２枚の基板が加熱されにくい。また、接合部に照射される光が、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線、すなわち、可視光領域の波長を有したレーザー光線であるため、光透過性基板による光の吸収が生じにくい。そのため、基板の損傷を抑えることができる。

上記レーザー加工装置において、前記レーザーは、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有した光を照射し、前記照射対象は、前記２枚の基板の間に、前記光透過性基板を通じて前記光透過性基板の外部に可視光を放出する発光部を有し、前記接合部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有した光が照射されることによって硬化することが好ましい。

発光部を有する接合体に用いられる光透過性基板は、一般に、可視光領域の中でも、比視感度の高い光、すなわち、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長の光に対して、より高い透過性を有している。そのため、上記構成によれば、レーザーの照射するレーザー光線の波長も、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長であることから、レーザーの照射するレーザー光線が光透過性基板を透過するときに、レーザー光線の強度が低められにくい。結果として、レーザー光線のうち、接合部の硬化に寄与する割合が低められにくい。

上記レーザー加工装置において、前記レーザーは、第１光軸を有した第１レーザー光線を照射する第１レーザーであり、前記走査部は、第１走査部であり、第２光軸を有し、かつ、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した第２レーザー光線を、前記第１レーザーが前記第１レーザー光線を照射する位置とは異なる位置に照射する第２レーザーを備え、前記載置部は、前記照射対象を前記第１光軸上、かつ、前記第２光軸上に載置し、前記載置部のうち、前記第２光軸と重なる部位を、前記載置部の中で走査する第２走査部を備えてもよい。

上記レーザー加工装置において、第１光軸を有した第１レーザー光線と、前記第１光軸とは異なる第２光軸を有した第２レーザー光線とに前記レーザー光線を分岐する分岐部を備え、前記載置領域は、前記第１光軸上の位置と前記第２光軸上の位置とを含み、前記走査部は、前記載置領域のうち、前記第１光軸と重なる部位を走査する第１走査部であり、前記載置領域のうち、前記第２光軸と重なる部位を走査する第２走査部を備えてもよい。

上記レーザー加工方法において、前記レーザー光線は、第１光軸を有した第１レーザー光線であり、前記第１光軸とは異なる第２光軸を有したレーザー光線が第２レーザー光線であり、前記接合部を硬化させることでは、前記接合部のうち、第１位置に対する前記第１レーザー光線の照射と、前記第１位置とは異なる第２位置に対する前記第２レーザー光線の照射とを同時に行ってもよい。

上記構成によれば、照射対象に対して第１レーザー光線と第２レーザー光線とが照射されることによって、接合部が複数の部位から硬化する。そのため、照射対象に対して１つのレーザー光線が照射される構成と比べて、接合部における硬化時の収縮によって、接合部の形状が変わりにくくなる。

上記レーザー加工方法では、前記接合部において、硬化前の色が第１の色であり、硬化後の色が第１の色とは異なる第２の色であり、前記接合部を硬化させることでは、前記接合部の色が前記第１の色から前記第２の色に変わる光量の前記レーザー光線を前記接合部に対して照射してもよい。
上記構成によれば、接合部の硬化を接合部の色によって判断することができる。

上記レーザー加工方法において、前記接合部を硬化させることでは、前記レーザー光線を集光させる集光部を用い、前記集光部が、前記２枚の基板、および、前記接合部に対して焦点を有しない状態で、前記接合部に対して前記レーザー光線を照射してもよい。

上記構成によれば、集光部が、接合部および光透過性基板の各々に対して焦点を有しないため、接合部および光透過性基板に対してレーザー光線によって与えられるエネルギーが、可視光硬化樹脂および光透過性基板の各々を変性させる程度に大きくなることが抑えられる。

上記レーザー加工方法において、前記接合部は閉環状を有し、前記接合部を硬化させることでは、前記接合部によって区画される領域における中心を挟んで、前記第１位置と前記第２位置とが互い対向するように、前記第１位置と前記第２位置とを走査してもよい。
上記構成によれば、接合部における硬化時の収縮によって、接合部の形状における引きつりがより生じにくくなる。

本発明のレーザー加工装置の１つの実施形態において、レーザー加工装置の全体構成を示すブロック図。 レーザー加工装置が備えるレーザー光学系の構成を示すブロック図。 有機ＥＬデバイスの製造方法において接合部を形成する工程を示す工程図。 第１基板の平面構造を示す平面図。 有機ＥＬデバイスの製造方法において有機層を形成する工程を示す工程図。 有機ＥＬデバイスの製造方法において第１基板と第２基板との位置合わせを行う工程を示す工程図。 デバイス中間体の断面構造を示す断面図。 有機ＥＬデバイスの製造方法においてレーザー光線を照射する工程を示す工程図。 デバイス中間体に対する焦点の位置を説明するためのブロック図。 レーザー光線の照射後における有機ＥＬデバイスの断面構造を示す断面図。 変形例におけるレーザー加工装置の全体構成を示すブロック図。 変形例におけるデバイス中間体へのレーザー光線の照射方法を説明するための図。 変形例におけるレーザー加工装置の全体構成を示すブロック図。

図１から図１０を参照して、レーザー加工装置、レーザー加工方法、および、接合体の製造方法を具体化した１つの実施形態を説明する。本実施形態では、接合体の製造方法の一例として、有機ＥＬデバイスの製造方法を説明する。以下では、レーザー加工装置の構成、レーザー加工方法を含む有機ＥＬデバイスの製造方法を説明する。

［レーザー加工装置の構成］
図１および図２を参照してレーザー加工装置の構成を説明する。
図１が示すように、レーザー加工装置１０は、レーザー光学系１１、および、載置部１２を備えている。レーザー光学系１１は、レーザー２１を備え、レーザー２１は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長、すなわち、可視光領域の波長を有したレーザー光線Ｌを照射する。レーザー２１は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線Ｌを照射することが好ましい。

デバイス中間体３０は、照射対象の一例であり、２枚の基板である第１基板３１と第２基板３２とを含む。第１基板３１と第２基板３２との両方が、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した光に対して透過性を有する光透過性基板の一例である。デバイス中間体３０は、可視光硬化性樹脂製の接合部３３をさらに含み、接合部３３は、第１基板３１と第２基板３２との間に位置して各基板３１，３２に接し、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する。

載置部１２は、デバイス中間体３０のうち、光透過性基板である一方の基板の一例である第１基板３１とレーザー２１との距離が、他方の基板の一例である第２基板３２とレーザー２１との距離よりも小さい状態で、デバイス中間体３０をレーザー光線Ｌの光軸Ａ上の位置を含む載置領域１２Ｒに載置する。
レーザー光学系１１は、走査部２２をさらに備え、走査部２２は、載置領域１２Ｒのうち、レーザー光線Ｌの光軸Ａと重なる部位を載置領域１２Ｒの中で走査する。

レーザー加工装置１０によれば、接合部３３が硬化することによって、２枚の基板３１，３２が接合されるため、２枚の基板３１，３２を接合する上で、２枚の基板３１，３２の間に介在する物質の溶解を必要としない分、２枚の基板３１，３２が加熱されにくい。また、接合部３３に照射される光が、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線Ｌ、すなわち、可視光領域の波長を有したレーザー光線Ｌであるため、第１基板３１による光の吸収が生じにくい。そのため、第１基板３１の損傷を抑えることができる。

なお、デバイス中間体３０のうち、第２基板３２も光透過性基板の一例であるため、載置部１２は、一方の基板の一例である第２基板３２とレーザー２１との距離が、他方の基板の一例である第１基板３１とレーザー２１との距離よりも小さい状態でデバイス中間体３０を載置してもよい。

レーザー加工装置１０は、載置部１２を収容することが可能な空間を有した真空槽１３を備え、載置部１２は真空槽１３の内部に位置する一方で、レーザー光学系１１は、真空槽１３の外部に位置している。真空槽１３は、真空槽１３を構成する壁部の一部にレーザー導入窓１４を有している。レーザー導入窓１４は、壁部に形成された貫通孔に対して埋め込まれた板部材であり、レーザー２１の照射するレーザー光線Ｌに対する透過性を有している。レーザー光学系１１は、真空槽１３の内部であってデバイス中間体３０が位置する載置領域１２Ｒと、レーザー導入窓１４を挟んで対向している。
真空槽１３には排気部１５が接続し、排気部１５は、真空槽１３の内部を排気して所定の圧力まで減圧する。

真空槽１３の内部において、載置部１２の位置、ひいては載置部１２がデバイス中間体３０を載置する載置領域１２Ｒは固定されている。走査部２２は、固定された載置領域１２Ｒのうち、レーザー光線Ｌの光軸Ａと重なる部位を載置領域１２Ｒの中で走査する。これにより、走査部２２は、載置領域１２Ｒに載置されたデバイス中間体３０のうち、レーザー光線Ｌの当たる位置を走査する。
レーザー加工装置１０は、さらに制御部１６を備え、制御部１６は、レーザー光学系１１の駆動、および、排気部１５の駆動をそれぞれ制御する。

図２が示すように、レーザー光学系１１は、レーザー２１の照射したレーザー光線Ｌの光軸Ａ上において、レーザー２１と走査部２２との間に、パワー調節部２３およびトップハット光学系２４を備えている。

レーザー２１は、レーザー光線Ｌのパワーにおける分布がガウシアン分布であるレーザー光線Ｌを出力し、レーザー２１は、連続波レーザーであってもよいし、パルスレーザーであってもよい。パワー調節部２３は、レーザー２１の出力したレーザー光線Ｌのパワーを調節する。トップハット光学系２４は、レーザー光線Ｌのパワーにおける分布をガウシアン分布からトップハット型分布に変える。

走査部２２は、ガルバノスキャナ２５とｆθレンズ２６とを備えている。ガルバノスキャナ２５は、載置領域１２Ｒに設定される二次元平面の中で、レーザー光線Ｌの光軸Ａが重なる位置を走査する。ｆθレンズ２６は、集光部の一例であり、ガルバノスキャナ２５によって走査されるレーザー光線Ｌを二次元平面上で集光させる。

なお、上述した制御部１６は、レーザー光学系１１のうち、ガルバノスキャナ２５の駆動を制御して、ガルバノスキャナ２５にレーザー光線Ｌを二次元平面上にて走査させる。

［有機ＥＬデバイスの製造方法］
図３から図１０を参照して有機ＥＬデバイスの製造方法を説明する。以下では、有機ＥＬデバイスの一例として、第１基板３１と第２基板３２との両方から有機ＥＬデバイスの外部に光を放出する構成を説明する。なお、有機ＥＬデバイスの製造は、デバイス中間体３０が備える接合部３３に対して、レーザー光Ｌ以外の可視光領域の光がほぼ照射されない環境にて行われる。

図３が示すように、有機ＥＬデバイスの製造方法では、まず、第１基板３１を準備し、第１基板３１の１つの面に接合部３３を可視光硬化性樹脂から形成する。接合部３３において、硬化前の色が第１の色である。すなわち、レーザー光線Ｌが照射される前の接合部３３は、第１の色を有している。第１の色は、例えば淡緑色である。

接合部３３の形成材料である可視光硬化性樹脂は、合成樹脂と、光開始剤とを含んでいる。可視光硬化性樹脂は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光によって硬化する樹脂であり、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有する光によって硬化する樹脂であることが好ましい。

第１基板３１は、上述したように３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有した基板である。第１基板３１は、可視光領域の中でも、比視感度の高い光である５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長の光に対して、より高い透過性を有している。なお、第１基板３１は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長において、透過率の極大値を有することが好ましい。第１基板３１は、例えばガラス基板や各種合成樹脂製の樹脂基板であればよい。

有機ＥＬデバイスは、光を発する発光部の一例として有機層を有し、第１基板３１を通じて、有機ＥＬデバイスの外部に光を放出するデバイスである。第１基板３１が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長において、可視光領域の波長に対する透過率の中でも、相対的に高い透過率を有する基板であれば、可視光領域の波長を有した光のうち、比視感度の高い光の透過率が高まる。そのため、有機ＥＬデバイスが放出する光のうち、有機ＥＬデバイスを観察する観察者によって視認されやすい光の透過率が高まるため、有機ＥＬデバイスの表示品質が高まる。

図４が示すように、第１基板３１のうち、接合部３３の位置する面と対向する平面視において、第１基板３１は矩形状を有している。接合部３３は、第１基板３１の１つの面のうち、縁よりも内側に位置し、矩形枠状を有している。

図５が示すように、第２基板３２を準備し、第２基板３２は、素子基板３２ａとＴＦＴ基板３２ｂとから構成されている。素子基板３２ａは、上述した第１基板３１と同様、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有した基板であり、可視光領域の中でも、比視感度の高い光である５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長の光に対して、より高い透過性を有している。なお、素子基板３２ａは、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長において、透過率の極大値を有することが好ましい。素子基板３２ａは、例えばガラス基板や各種合成樹脂製の樹脂基板であればよい。

ＴＦＴ基板３２ｂは、複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含むＴＦＴ層と、ＴＦＴ層を支持する支持層とを含み、支持層は、素子基板３２ａと同様、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有した基板である。支持層は、可視光領域の中でも、比視感度の高い光である５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長の光に対して、より高い透過性を有している。なお、支持層は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長において、透過率の極大値を有することが好ましい。支持層は、例えばガラス基板や各種合成樹脂製の樹脂基板であればよい。
すなわち、第２基板３２は、全体として、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有している。

ＴＦＴ基板３２ｂのうち、素子基板３２ａに接する面とは反対側の面に、アノード３４、有機層３５、および、カソード３６をこの順番に形成する。アノード３４およびカソード３６の各々は、光透過性を有する透明電極であり、例えば、ＩＴＯおよびＩＺＯなどの透明金属酸化物を用いてアノード３４およびカソード３６の各々は形成される。

有機層３５は、第１基板３１と第２基板３２との各々を通じて、光透過性基板の外部に可視光を放出する。有機層３５は、発光層および正孔輸送層などを含み、例えばトリスアルミニウムを用いて発光層は形成され、例えばＮ，Ｎ’‐ジ‐ナフチル‐Ｎ，Ｎ’‐ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を用いて正孔輸送層は形成される。

次いで、アノード３４、有機層３５、および、カソード３６から構成される積層体３７を覆い、可視光に対する透過性を有する被覆層３８を形成する。被覆層３８は、積層体３７の周りを取り囲むことによって、積層体３７を封止する機能と、被覆層３８の周りの水分を吸湿することによって、被覆層３８の外部から積層体３７に向けて水分が透過することを抑える機能とを有している。被覆層３８は、例えば、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、および、シリカなどの吸水性を有する材料を含む乾燥剤を用いて形成される。

図６が示すように、接合部３３が形成された第１基板３１と、上述した積層体３７、および、被覆層３８が形成された第２基板３２との位置合わせを行う。このとき、接合部３３が、被覆層３８の周りを取り囲むように、第１基板３１と第２基板３２との位置合わせを行う。

これにより、図７が示すように、接合部３３が第１基板３１と第２基板３２との両方に接した状態で、第１基板３１と第２基板３２との間に接合部３３を配置し、デバイス中間体３０を形成する。

図８が示すように、第１基板３１を通して、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有するレーザー光線Ｌを接合部３３に照射して、接合部３３を硬化させる。２枚の基板３１，３２を接合する上で、２枚の基板３１，３２の間に介在する物質の溶解を必要としない分、２枚の基板３１，３２が加熱されにくい。また、接合部３３に照射される光が、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線Ｌであるため、第１基板３１による光の吸収が生じにくい。そのため、第１基板３１の損傷を抑えることができる。

さらに、２枚の基板３１、３２が加熱されにくいことから、各基板３１，３２を介して、接合部３３によって囲まれる領域に熱が伝播することが抑えられる。そのため、接合部３３によって囲まれる領域内に位置する被覆層３８や、有機層３５を含む積層体３７が、熱によって損傷することを抑えることが可能となる。

接合部３３を硬化させるときには、接合部３３に対して、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線Ｌを照射することが好ましい。上述したように、第１基板３１は、比視感度の高い光に対してより高い透過性を有している。そのため、レーザー光線Ｌの有する波長が、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であれば、レーザー光線Ｌが第１基板３１を透過するときに、レーザー光線Ｌの強度が低められにくい。結果として、レーザー光線Ｌのうち、接合部３３の硬化に寄与する割合が低められにくい。

第１基板３１に照射するレーザー光線Ｌの波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であれば、可視光領域における他の波長を有する光と比べて、人の目によって視認されやすい。そのため、レーザー光線Ｌの照射位置を人の目で視認しながらアライメントする際に、アライメントが行いやすい。

また、レーザー光線Ｌの有する波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であれば、第１基板３１に照射するレーザー光線Ｌの波長が、可視光領域に含まれる波長の中でもより短波長である場合と比べて、レーザー光線Ｌの有するエネルギーが低いため、第１基板３１に対してより損傷が生じにくくなる。

接合部３３を硬化させるときには、デバイス中間体３０の載置領域１２Ｒの中で、レーザー光線Ｌの光軸Ａと重なる位置を走査することによって、接合部３３の全体にレーザー光線Ｌを照射する。例えば、上述した制御部１６が、接合部３３に沿って矩形枠状にレーザー光線Ｌの光軸Ａが接合部３３を走査するように、走査部２２にレーザー光線Ｌを走査させる。

図９が示すように、接合部３３を硬化させるとき、レーザー光線Ｌを集光させるｆθレンズ２６が、２枚の基板３１，３２、および、接合部３３に焦点Ｆを有しない状態で、接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射する。具体的には、第１基板３１に対して接合部３３とは反対側に焦点Ｆを有する状態で、接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射する。

ｆθレンズ２６が接合部３３に対して焦点Ｆを有する状態で、接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射したときには、接合部３３のうちの一点であって、ｆθレンズ２６の焦点Ｆと重なる部分に対して与えられる光量が、他の部分に与えられる光量よりも大きくなる。

これにより、接合部３３の中で、与えられた光量の分布が形成され、接合部３３の全体を硬化させるためには、接合部３３のうちで、過剰な光量が与えられた部分が形成される場合があり、結果として、過剰な光が与えられた部分が変性する場合がある。

また、ｆθレンズ２６が第１基板３１に対して焦点Ｆを有する状態で、接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射したときには、以下の可能性がある。すなわち、接合部３３に対して接合部３３が硬化するだけの光量を与えるまでに、第１基板３１に与えられる光量が第１基板３１を変性させる程度に大きくなる可能性がある。

なお、ｆθレンズ２６が第１基板３１に対して焦点Ｆを有する状態で、接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射したとしても、レーザーが紫外線領域の波長を有したレーザー光線を照射する場合に比べて、第１基板３１の変性を抑えることが可能ではある。

これに対して、ｆθレンズ２６の焦点が第１基板３１に対して接合部３３とは反対側に位置していれば、接合部３３および第１基板３１に対してレーザー光線Ｌによって与えられるエネルギーが、接合部３３および第１基板３１の各々を変性させる程度に大きくなることが抑えられる。

また、ｆθレンズ２６の焦点が第１基板３１に対して接合部３３とは反対側に位置していれば、接合部３３には、焦点から拡散する光が照射されるため、接合部３３の中で、与えられた光量に分布が形成されにくい。

図１０が示すように、接合部３３を硬化するときには、接合部３３の色が、硬化前の色である第１の色から、硬化後の色である第２の色であって、第１の色とは異なる第２の色に変わる光量のレーザー光線Ｌを接合部３３に対して照射する。第２の色は、例えば淡黄色である。これにより、接合体の一例である有機ＥＬデバイス４０を得ることができる。

接合部３３において、硬化前の色が第１の色である一方で、硬化後の色が第１の色とは異なる第２の色であるため、接合部３３の硬化を接合部３３の色によって判断することができ、ひいては、接合部３３に与える光量が過剰になることが抑えられる。

なお、接合部３３が硬化したか否かの判断は、目視によって判断することも可能であるし、接合部３３における色の情報、例えば、接合部３３を撮像した画像が含む輝度の情報に基づいて、接合部３３の色を判断することが可能な判断部によって判断することも可能である。

接合部３３を硬化させるときには、接合部３３の色が第１の色から第２の色に変わる光量を、連続する１つの期間にわたって与えてもよいし、互いに分断された複数の期間によって与えてもよい。

［実施例］
第１基板として矩形板状を有するガラス基板を準備し、第２基板として矩形板状を有するガラス基板を準備した。第１基板の１つの面に矩形枠状を有するように可視光硬化性樹脂を塗布することによって、接合部を形成した。第２基板が接合部に接する状態で、第２基板を第１基板に重ねることによって、第１基板と第２基板との間に接合部を有する照射対象を得た。

レーザーとして、５３２ｎｍの波長を有するレーザー光線を照射するナノ秒パルスレーザーを用い、ナノ秒パルスレーザーにおいて、レーザー光線のパワーを０．９Ｊ／ｃｍ^２に設定した。走査部によるレーザー光線の走査速度を０．０５ｍ／ｓｅｃに設定して、接合部にレーザー光線を照射した。なお、レーザー光線のパワーとして、ガルバノスキャナに入射する前のパワーを測定した。

硬化前の接合部は、第１の色である淡緑色を有し、接合部の色を目視で確認しながら、接合部の色が、第２の色である淡黄色に変わるまで、接合部に対してレーザー光線を照射した。これにより、実施例の接合体を得た。
実施例の接合体では、接合部が硬化することによって、第１基板と第２基板とが、接合部によって接合されたことが認められた。

以上説明したように、レーザー加工装置、レーザー加工方法、および、接合体の製造方法の１つの実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）接合部３３が硬化することによって、２枚の基板３１，３２が接合されるため、２枚の基板３１，３２を接合する上で、２枚の基板３１，３２の間に介在する物質の溶解を必要としない分、２枚の基板３１，３２が加熱されにくい。また、接合部３３に照射される光が、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線Ｌ、すなわち、可視光領域の波長を有したレーザー光線Ｌであるため、第１基板３１による光の吸収が生じにくい。そのため、第１基板３１の損傷を抑えることができる。

（２）レーザー２１の照射するレーザー光線Ｌの波長が、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長であれば、レーザー２１の照射するレーザー光線Ｌが第１基板３１を透過するときに、レーザー光線Ｌの強度が低められにくい。結果として、レーザー光線Ｌのうち、接合部３３の硬化に寄与する割合が低められにくい。
（３）接合部３３の硬化を接合部３３の色によって判断することができる。

（４）ｆθレンズ２６が、接合部３３および第１基板３１の各々に対して焦点を有しないため、接合部３３および第１基板３１に対してレーザー光線Ｌによって与えられるエネルギーが、接合部３３および第１基板３１の各々を変性させる程度に大きくなることが抑えられる。

（５）２枚の基板３１、３２が加熱されにくいため、各基板３１，３２を介して、接合部３３によって囲まれる領域に熱が伝播することが抑えられる。それゆえに、接合部３３によって囲まれる領域内に位置する被覆層３８や、有機層３５を含む積層体３７が、熱によって損傷することを抑えることが可能となる。

なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・図１１が示すように、レーザー加工装置５０は、第１レーザー光学系５１と、第２レーザー光学系５２とを備える構成であってもよい。第１レーザー光学系５１は、上述したレーザー光学系１１に相当し、レーザー２１に相当する第１レーザー６１と、走査部２２に相当する第１走査部６２とを備えている。第２レーザー光学系５２は、第２レーザー６３と第２走査部６４とを備えている。第１レーザー６１は、第１光軸Ａ１を有し、かつ、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した第１レーザー光線Ｌ１を照射する。

第２レーザー６３は、第２光軸Ａ２を有し、かつ、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した第２レーザー光線Ｌ２を、第１レーザー６１が第１レーザー光線Ｌ１を照射する位置とは異なる位置に照射する。なお、第２レーザー光学系５２は、第２レーザー６３および第２走査部６４以外の構成として、上述したレーザー光学系１１と同等の構成を備えている。

載置部１２がデバイス中間体３０を載置する載置領域１２Ｒは、第１光軸Ａ１上の位置に加えて、第２光軸Ａ２上の位置をさらに含んでいる。第２レーザー光学系５２の第２走査部６４は、載置領域１２Ｒのうち、第２光軸Ａ２と重なる部位を走査する。

レーザー加工装置５０は、制御部５３をさらに備え、制御部５３は、第１レーザー光学系５１の駆動、および、第２レーザー光学系５２の駆動をそれぞれ制御する。

レーザー加工装置５０では、デバイス中間体３０に対して第１レーザー６１と第２レーザー６３との各々からレーザー光線が同時に照射されることによって、接合部３３が複数の部位から硬化する。そのため、１つのレーザーからデバイス中間体３０に対してレーザー光線が照射される構成と比べて、接合部３３における硬化時の収縮によって、接合部３３の形状が変わりにくくなり、ひいては接合部３３の形状に引きつりが生じにくくなる。

・第１レーザー光学系５１および第２レーザー光学系５２を備えるレーザー加工装置５０では、第１レーザー光学系５１および第２レーザー光学系５２の各々は、以下のように接合部３３に対してレーザー光線を照射してもよい。

すなわち、図１２が示すように、接合部３３に対するレーザー光線Ｌの照射を開始するとき、制御部５３は、第１走査部６２に、第１レーザー光線Ｌ１の第１光軸Ａ１が、接合部３３のうち、第１位置である１つの角部に重なるように、第１レーザー光線Ｌ１を走査させる。

これに対して、制御部５３は、第２走査部６４に、第２レーザー光線Ｌ２の第２光軸Ａ２が、接合部３３のうち、第１光軸Ａ１が重なる位置とは異なる第２位置である角部に重なるように、第２レーザー光線Ｌ２を走査させる。接合部３３において、第１光軸Ａ１の重なる位置と、第２光軸Ａ２の重なる位置とは、接合部３３における１つの対角線上に位置している。

そして、制御部５３は、第１走査部６２に、第１光軸Ａ１を接合部３３に沿う第１経路Ｒ１に沿って第１レーザー光線Ｌ１を走査させる。これにより、制御部５３は、接合部３３の中で、第１光軸Ａ１と重なる位置である第１位置を第１走査部６２に走査させる。

一方で、制御部５３は、第２走査部６４に、第２光軸Ａ２を接合部３３に沿う第２経路Ｒ２であって、かつ、接合部３３が構成する閉環の中において、第１光軸Ａ１と第２光軸Ａ２との距離が、一定に保たれる第２経路Ｒ２に沿って第２レーザー光線Ｌ２を走査させる。これにより、制御部５３は、接合部３３の中で、第２光軸Ａ２と重なる位置である第２位置を第２走査部６４に走査させる。

言い換えれば、第１経路Ｒ１と第２経路Ｒ２とは、接合部３３が構成する閉環の中において、接合部３３によって区画される領域の中心を通る中心軸に対する回転方向が同じである。

このように、制御部５３は、閉環状の接合部３３に対して、接合部３３によって区画される領域における中心を挟んで、第１位置と第２位置とが互いに対向するように、第１位置を第１走査部６２に走査させ、第２位置を第２走査部６４に走査させる。

結果として、接合部３３は、接合部３３によって区画される領域における中心を挟んで、互いに対向する位置にて硬化されるため、接合部３３における硬化時の収縮によって、接合部３３の形状に引きつりが生じにくくなる。

なお、接合部３３は円環状を有してもよく、接合部３３が円環状を有する場合にも、接合部３３によって区画される領域における中心を挟んで、互いに対向する位置にて接合部３３を硬化させれば、接合部３３における硬化時の収縮によって、接合部３３の形状に引きつりが生じにくくなる。

・図１３が示すように、レーザー加工装置７０は、１つのレーザー光学系７１を備え、レーザー光学系７１は、レーザー８１、分岐部８２、第１走査部８３、および、第２走査部８４を備える構成であってもよい。分岐部８２は、第１光軸Ａ１を有した第１レーザー光線Ｌ１と、第１光軸Ａ１とは異なる第２光軸Ａ２を有した第２レーザー光線Ｌ２とにレーザー８１の照射するレーザー光線を分岐する。分岐部８２は、例えば、偏光ビームスプリッタ、および、ハーフミラーなどである。

レーザー加工装置７０は、制御部７２をさらに備え、制御部７２は、第１走査部８３の駆動、および、第２走査部８４の駆動をそれぞれ制御する。

載置部１２がデバイス中間体３０を載置する載置領域１２Ｒは、第１光軸Ａ１上の位置と第２光軸Ａ２上の位置とを含む。第１走査部８３は、載置領域１２Ｒのうち、第１光軸Ａ１と重なる部位を走査し、第２走査部８４は、載置領域１２Ｒのうち、第２光軸Ａ２と重なる部位を走査する。

こうした構成によっても、図１１を参照して先に説明した構成と同様、第１走査部８３の走査する第１レーザー光線Ｌ１と、第２走査部８４の走査する第２レーザー光線Ｌ２とを、接合部３３における互いに異なる位置に同時に照射することが可能である。そのため、接合部３３における硬化時の収縮によって、接合部３３の形状に引きつりが生じにくくなる。

・接合部３３にレーザー光線Ｌを照射するとき、ｆθレンズ２６は、他方の基板の一例である第２基板３２に対して接合部３３とは反対側に焦点を有してもよい。こうした構成であっても、ｆθレンズ２６が、第１基板３１、第２基板３２、および、接合部３３のいずれにも焦点Ｆを有しないため、上述した（４）と同等の効果を得ることはできる。

・接合部３３にレーザー光線Ｌを照射するとき、ｆθレンズ２６は、接合部３３に焦点Ｆを有してもよいし、第１基板３１に焦点Ｆを有してもよい。あるいは、ｆθレンズ２６は、第２基板３２に焦点Ｆを有してもよい。こうした構成であっても、接合部３３に対して可視光領域の波長を有したレーザー光線Ｌを照射する以上は、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。ただし、上述したように、接合部３３における変性、および、各基板３１，３２における変性を抑える上では、ｆθレンズ２６は、第１基板３１に対して接合部３３とは反対側に焦点を有することが好ましい。

・接合部３３を硬化させるときには、接合部３３の色が、第１の色から第２の色に変わって以降も接合部３３にレーザー光線Ｌを照射してもよい。こうした構成であっても、接合部３３に対して可視光領域の波長を有したレーザー光線Ｌを照射する以上は、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。

・接合部３３は、硬化前と硬化後とにおいて、同じ色であってもよい。こうした構成であっても、接合部３３が硬化したか否かは、例えば接合部３３における接合強度から判断することが可能である。そのため、レーザー光線Ｌのパワーが所定の値であるときに、接合部３３の硬化に必要な照射時間を、接合部３３における接合強度に基づき予め求め、接合部３３に予め求めた照射時間だけレーザー光線Ｌを照射すればよい。これにより、接合部３３に対して、接合部３３を硬化させるだけの光量を与えることは可能である。

・接合部３３の硬化に用いるレーザー光線Ｌの波長は、照射対象が発光部を備えていなくても、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であってもよい。こうした構成であっても、接合部３３に対して５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線Ｌを照射すれば、上述した（２）と同等の効果を得ることはできる。

・レーザー光線Ｌの照射対象は、上述したデバイス中間体３０に限らず、例えば発光部を有しないデバイスであってもよい。要は、照射対象は、２枚の基板と、２枚の基板の間に位置する可視光硬化性樹脂製の接合部であって、硬化によって２枚の基板を接合する接合部を少なくとも備えていればよい。

・走査部は、ガルバノスキャナに代えてポリゴンスキャナを備える構成であってもよい。要は、走査部は、２次元平面上でレーザー光線Ｌを走査することができ、かつ、走査したレーザー光線Ｌを集光する集光部を有する構成であればよい。

・レーザー光学系１１から出力されたレーザー光線Ｌの照射位置は、レーザー加工装置１０内にて固定である一方で、走査部は、照射位置に対する載置部１２の位置を変える機構であってもよい。こうした構成であっても、接合部３３の全体に対してレーザー光線Ｌを照射することは可能である。また、レーザー加工装置１０は、上述したレーザー光学系１１の備える走査部２２である第１走査部と、レーザー加工装置１０内における載置部１２の位置を変える機構である第２走査部との両方を備える構成であってもよい。第１走査部と第２走査部とを備える構成であっても、接合部３３の全体に対してレーザー光線Ｌを照射することは可能である。

・第１基板３１を通して接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射した後に、第２基板３２を通して接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射してもよい。あるいは、第２基板３２に対して接合部３３を通してレーザー光線Ｌを照射した後に、第１基板３１を通して接合部３３に対してレーザー光線を照射してもよい。

・デバイス中間体３０では、第１基板３１が光透過性基板の一例である一方で、第２基板３２は可視光に対する透過性を有しない基板であってもよく、この場合には、第１基板３１を通して、接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射すればよい。あるいは、第２基板３２が光透過性基板の一例である一方で、第１基板３１は可視光に対する透過性を有しない基板であってもよく、この場合には、第２基板３２を通して、接合部３３に対してレーザー光線Ｌを照射すればよい。これらのいずれの構成であっても、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。

・アノード３４およびカソード３６のいずれか一方は、金属から形成されてもよい。このうち、アノード３４が金属から形成されるときには、有機ＥＬデバイス４０の有機層３５は、カソード３６、被覆層３８、および、第１基板３１を通じて、有機ＥＬデバイス４０の外部に光を放出することができる。これに対して、カソード３６が金属から形成されるときには、有機層３５は、アノード３４、および、第２基板３２を通じて、有機ＥＬデバイス４０の外部に光を放出することができる。

なお、アノード３４が金属から形成されるときには、少なくとも第１基板３１が光透過性基板であればよく、第２基板３２は可視光領域の波長を有する光に対して透過性を有していなくてもよい。また、カソード３６が金属から形成されるときには、少なくとも第２基板３２が光透過性基板であればよく、第１基板３１は可視光領域の波長を有する光に対して透過性を有していなくてもよい。

・第１基板３１および第２基板３２は、上述した矩形状に限らず、例えば円形状を有してもよいし、三角形状および五角形状などの四角形以外の多角形状を有してもよい。そして、第１基板３１と第２基板３２との間に位置する接合部３３は、第１基板３１と第２基板３２とを接合することが可能であれば、上述した矩形枠状のような閉環形状に限らず、直線状、折線状、および、円形状などの他の形状を有していてもよい。

・レーザー加工装置１０，５０，７０は、所定の圧力に減圧された雰囲気にてレーザー光線の照射を行う装置に限らず、例えば、大気圧雰囲気などにてレーザー光線の照射を行う装置であってもよい。

１０，５０，７０…レーザー加工装置、１１，７１…レーザー光学系、１２…載置部、１２Ｒ…載置領域、１３…真空槽、１４…レーザー導入窓、１５…排気部、１６，５３，７２…制御部、２１，８１…レーザー、２２…走査部、２３…パワー調節部、２４…トップハット光学系、２５…ガルバノスキャナ、２６…ｆθレンズ、３０…デバイス中間体、３１…第１基板、３２…第２基板、３２ａ…素子基板、３２ｂ…ＴＦＴ基板、３３…接合部、３４…アノード、３５…有機層、３６…カソード、３７…積層体、３８…被覆層、４０…有機ＥＬデバイス、５１…第１レーザー光学系、５２…第２レーザー光学系、６１…第１レーザー、６２，８３…第１走査部、６３…第２レーザー、６４，８４…第２走査部、８２…分岐部。

Claims (7)

1. 第１光軸を有し、かつ、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した第１レーザー光線を照射する第１レーザーと、
   照射対象は、２枚の基板であって、前記２枚の基板のうち、少なくとも一方が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した光に対して透過性を有する光透過性基板である前記２枚の基板と、前記２枚の基板の間に位置して前記各基板に接し、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する可視光硬化性樹脂製の接合部とを含み、
   前記光透過性基板である一方の前記基板と前記第１レーザーとの距離が、他方の前記基板と前記第１レーザーとの距離よりも小さい状態で、前記照射対象を前記第１レーザー光線の前記第１光軸上の位置を含む載置領域に載置する載置部と、
   前記載置領域のうち、前記第１レーザー光線の前記第１光軸と重なる第１位置を走査する第１走査部と、を備え、
   前記載置領域は、第２光軸上の位置をさらに含み、
   前記第２光軸を有し、かつ、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した第２レーザー光線を、前記第１レーザーが前記第１レーザー光線を照射する位置とは異なる位置に照射する第２レーザーと、
   前記載置領域のうち、前記第２光軸と重なる第２位置であって、前記第１位置とは異なる前記第２位置を走査する第２走査部と、をさらに備え、
   前記接合部は閉環状を有し、
   前記第１レーザーおよび前記第２レーザーは、前記接合部のうち、前記第１位置に対する前記第１レーザー光線の照射と、前記第２位置に対する前記第２レーザー光線の照射とを同時に行い、
   前記第１走査部および前記第２走査部は、前記接合部に対して前記第１レーザー光線および前記第２レーザー光線を照射する期間中にわたって、前記接合部によって区画される領域における中心を挟んで、前記第１位置と前記第２位置とが互いに対向するように、前記第１位置と前記第２位置とを走査させる
   レーザー加工装置。
2. 前記第１レーザーおよび前記第２レーザーは、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を
   有した光を照射し、
   前記照射対象は、前記２枚の基板の間に、前記光透過性基板を通じて前記光透過性基板の外部に可視光を放出する発光部を有し、
   前記接合部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を有した光が照射されることによって硬化する
   請求項１に記載のレーザー加工装置。
3. ３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線を照射するレーザーと、
   照射対象は、２枚の基板であって、前記２枚の基板のうち、少なくとも一方が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した光に対して透過性を有する光透過性基板である前記２枚の基板と、前記２枚の基板の間に位置して前記各基板に接し、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する可視光硬化性樹脂製の接合部とを含み、
   前記光透過性基板である一方の前記基板と前記レーザーとの距離が、他方の前記基板と前記レーザーとの距離よりも小さい状態で、前記照射対象を前記レーザー光線の光軸上の位置を含む載置領域に載置する載置部と、
   第１光軸を有した第１レーザー光線と、前記第１光軸とは異なる第２光軸を有した第２レーザー光線とに前記レーザー光線を分岐する分岐部と、
   前記載置領域のうち、前記第１光軸と重なる第１位置を走査する第１走査部と、
   前記載置領域のうち、前記第２光軸と重なる第２位置を走査する第２走査部と、を備え、
   前記載置領域は、前記第１光軸上の前記第１位置と前記第２光軸上の前記第２位置とを含み、
   前記接合部は閉環状を有し、
   前記レーザーは、前記接合部のうち、前記第１位置に対する前記第１レーザー光線の照射と、前記第２位置に対する前記第２レーザー光線の照射とを同時に行い、
   前記第１走査部および前記第２走査部は、前記接合部に対して前記第１レーザー光線および前記第２レーザー光線を照射する期間中にわたって、前記接合部によって区画される領域における中心を挟んで、前記第１位置と前記第２位置とが互いに対向するように、前記第１位置と前記第２位置とを走査させる
   レーザー加工装置。
4. ２枚の基板の間に位置して前記各基板に接し、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する可視光硬化性樹脂製の接合部に、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有する一方の前記基板を通して、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有するレーザー光線を前記接合部に照射して、前記接合部を硬化させることを含み、
   前記レーザー光線は、第１光軸を有した第１レーザー光線であり、
   前記第１光軸とは異なる第２光軸を有したレーザー光線が第２レーザー光線であり、
   前記接合部は閉環状を有し、
   前記接合部を硬化させることでは、前記接合部のうち、第１位置に対する前記第１レーザー光線の照射と、前記第１位置とは異なる第２位置に対する前記第２レーザー光線の照射とを同時に行い、かつ、前記第１レーザー光線および前記第２レーザー光線を照射する期間中にわたって、前記接合部によって区画される領域における中心を挟んで、前記第１位置と前記第２位置とが互いに対向するように、前記第１位置と前記第２位置とを走査する
   レーザー加工方法。
5. 前記接合部において、硬化前の色が第１の色であり、硬化後の色が第１の色とは異なる第２の色であり、
   前記接合部を硬化させることでは、前記接合部の色が前記第１の色から前記第２の色に変わる光量の前記レーザー光線を前記接合部に対して照射する
   請求項４に記載のレーザー加工方法。
6. 前記接合部を硬化させることでは、前記レーザー光線を集光させる集光部を用い、前記集光部が、前記２枚の基板、および、前記接合部に焦点を有しない状態で、前記接合部に対して前記レーザー光線を照射する
   請求項４または５に記載のレーザー加工方法。
7. ２枚の基板であって、少なくとも一方が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光に対して透過性を有する光透過性基板である前記２枚の基板の間に、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有する光が照射されることによって硬化する接合部を前記各基板に接した状態で配置して照射対象を形成することと、
   前記光透過性基板である一方の前記基板を通して、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有するレーザー光線を前記接合部に照射して、前記接合部を硬化させることと、を含み、
   前記レーザー光線は、第１光軸を有した第１レーザー光線であり、
   前記第１光軸とは異なる第２光軸を有したレーザー光線が第２レーザー光線であり、
   前記接合部は閉環状を有し、
   前記接合部を硬化させることでは、前記接合部のうち、第１位置に対する前記第１レーザー光線の照射と、前記第１位置とは異なる第２位置に対する前記第２レーザー光線の照射とを同時に行い、かつ、前記第１レーザー光線および前記第２レーザー光線を照射する期間中にわたって、前記接合部によって区画される領域における中心を挟んで、前記第１位置と前記第２位置とが互いに対向するように、前記第１位置と前記第２位置とを走査する
   接合体の製造方法。