JPH1147963A - レーザ加工装置及びその制御方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

レーザ加工装置及びその制御方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体

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JPH1147963A
JPH1147963A JP9203679A JP20367997A JPH1147963A JP H1147963 A JPH1147963 A JP H1147963A JP 9203679 A JP9203679 A JP 9203679A JP 20367997 A JP20367997 A JP 20367997A JP H1147963 A JPH1147963 A JP H1147963A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工の再現性を均一に維持し、加工品質の均
質性を保つことが可能なレーザ加工装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光源1から出射されるレーザ光1
00の光路上にλ/2板21を挿入させると、レーザ光
100の偏光方向が2θ分回転する。偏光方向がλ/2
板21で回転したレーザ光100はビームスプリッタ2
2を通過すると、ビームスプリッタ22のP波成分のみ
がレーザ光100の直線偏光成分となって出力される。
このレーザ光100の光路上にλ/4板31を挿入する
と、レーザ光100は円偏光となって出力され、光学系
5を通り、光学スリット4の各々形の異なる横長スリッ
ト41と小円スリット42と縦長スリット43とのうち
のいずれかを通過してテーブル7に搭載された液晶パネ
ル9の配線部に対して偏光板8越しに結像照射される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ加工装置に関
し、特に液晶ディスプレイの製造に用いられる液晶基板
及び液晶パネルの配線切断や配線接合に用いられるレー
ザ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶基板や液晶パネルの配線切断
あるいは配線接合を行うレーザ加工装置においては、レ
ーザ光源と、レーザ照射機能及び顕微鏡機能を備える照
射光学系と、基板を保持するX−Yステージとからなっ
ている。
【0003】この種のレーザ加工装置ではレーザ加工精
度を高め、均質な加工を実現させ、不良の発生を防ぐこ
とが極めて重要である。例えば、その方法としては、液
晶表示素子を透過したレーザ光のうち、偏光ビームスプ
リッタで選択された偏光成分のみ対物レンズを介して加
工対象上に集光照射する際、予め得られている加工対象
の膜厚分布にしたがって膜厚を加工するのに最適なパワ
ー密度が得られるように、液晶表示素子の液晶セル各々
に適正な電圧を印加し、透過率を調整する方法がある。
【0004】この方法については、特開平4−2889
88号公報に開示された技術がある。上記の装置では加
工対象の膜厚が不均一であっても、下地に損傷を生じさ
せることなく、加工対象を完全にレーザ加工除去し得る
ようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレーザ
加工装置では、液晶基板及び液晶パネルの配線切断や配
線接合を行う場合、線幅がサブミクロンで、長さがこれ
の50倍以上もある細長加工や、2μmの正方形加工等
のように縦横比が幅広く異なるため、照射されるレーザ
光の偏光状態で加工の再現性が細線の角度等によって均
一に維持することができないことがある。
【0006】また、液晶パネル内部の配線を加工する場
合、パネル表面に貼られた偏光板によって、特に可視波
長領域のレーザ光が直に吸収減衰される等、加工品質の
均質性に悪影響を及ぼしてしまう。
【0007】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、加工の再現性を均一に維持することができ、加工
品質の均質性を保つことができるレーザ加工装置を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるレーザ加工
装置は、レーザ光源から出射されるレーザ光によってス
テージ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上の所望の
位置を加工するレーザ加工装置であって、前記レーザ光
のエルネギを制御する減衰手段と、前記レーザ光の直線
偏光を回転制御する偏光回転手段と、前記レーザ光の直
線偏光を円偏光に切換える円偏光手段と、前記液晶基板
及び液晶パネルの加工内容に応じて前記減衰手段と前記
偏光回転手段と前記円偏光手段とを制御する制御手段と
を備えている。
【0009】本発明によるレーザ加工装置の制御方法
は、レーザ光源から出射されるレーザ光によってステー
ジ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上の所望の位置
を加工するレーザ加工装置の制御方法であって、前記液
晶基板の加工と判定した時に切断及び接合のうちのいず
れの加工かを判定するステップと、前記切断と判定した
時に前記レーザ光の直線偏光を加工形状の長手方向に合
わせるステップと、前記直線偏光が加工形状の長手方向
に合わせられたレーザ光のエルネギを制御して前記切断
を行うステップと、前記接合と判定した時に前記レーザ
光のエルネギを制御するステップと、前記エルネギが制
御されたレーザ光の直線偏光を円偏光に切換えて前記接
合を行うステップとを備えている。
【0010】本発明による他のレーザ加工装置の制御方
法は、レーザ光源から出射されるレーザ光によってステ
ージ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上の所望の位
置を加工するレーザ加工装置の制御方法であって、前記
液晶パネルの加工と判定した時に前記レーザ光の偏光を
前記液晶パネルの偏光板の偏光方向に合わせるステップ
と、前記偏光が前記偏光板の偏光方向に合わせられたレ
ーザ光のエルネギを制御するステップと、前記液晶パネ
ルの加工が切断及び接合のうちのいずれかを判定するス
テップと、前記切断と判定した時に前記レーザ光で前記
切断を行うステップと、前記接合と判定した時に前記レ
ーザ光で前記接合を行うステップとを備えている。
【0011】本発明によるレーザ加工装置の制御プログ
ラムを記録した記録媒体は、レーザ光源から出射される
レーザ光によってステージ上に載置した液晶基板及び液
晶パネル上の所望の位置を加工するレーザ加工装置の制
御プログラムを記録した記録媒体であって、前記制御プ
ログラムは前記レーザ加工装置の制御部に、前記液晶基
板の加工と判定した時に切断及び接合のうちのいずれの
加工かを判定させ、前記切断と判定した時に前記レーザ
光の直線偏光を加工形状の長手方向に合わせさせ、前記
直線偏光が加工形状の長手方向に合わせられたレーザ光
のエルネギを制御して前記切断を行わせ、前記接合と判
定した時に前記レーザ光のエルネギを制御させ、前記エ
ルネギが制御されたレーザ光の直線偏光を円偏光に切換
えて前記接合を行わせている。
【0012】本発明による他のレーザ加工装置の制御プ
ログラムを記録した記録媒体は、レーザ光源から出射さ
れるレーザ光によってステージ上に載置した液晶基板及
び液晶パネル上の所望の位置を加工するレーザ加工装置
の制御プログラムを記録した記録媒体であって、前記制
御プログラムは前記レーザ加工装置の制御部に、前記液
晶パネルの加工と判定した時に前記レーザ光の偏光を前
記液晶パネルの偏光板の偏光方向に合わせさせ、前記偏
光が前記偏光板の偏光方向に合わせられたレーザ光のエ
ルネギを制御させ、前記液晶パネルの加工が切断及び接
合のうちのいずれかを判定させ、前記切断と判定した時
に前記レーザ光で前記切断を行わせ、前記接合と判定し
た時に前記レーザ光で前記接合を行わせている。
【0013】すなわち、本発明のレーザ加工装置は、レ
ーザ光源と、ステージ上に配置した基板上の所望の位置
にレーザ光を照射するための照射観察ユニットとから構
成されるレーザ加工装置において、レーザ光のエルネギ
を制御するレーザ減衰器と、レーザ光の直線偏光を回転
制御する偏光回転器と、直線偏光を円偏光に切換える円
偏光変換器とを備えている。
【0014】この構成において、液晶基板の配線切断や
配線接合を行う場合には加工形状に対してレーザ偏光を
最適に合わせ込みながらレーザ光のエルネギ制御を行う
ことで、より精度の高い加工を実現することが可能とな
る。
【0015】また、偏光板を通した液晶パネルの切断や
接合においてはレーザ光の偏光をいつも液晶パネルの偏
光板の偏光方向に合わせ込みながらレーザ光のエルネギ
制御を行うことで、より均質な加工を可能にする。これ
ら高精度加工や均質加工によりレーザ加工工程における
不良発生を抑制し、引いては歩留まりを向上させること
が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によ
るレーザ加工装置を示す構成図である。図において、本
発明の一実施例によるレーザ加工装置はレーザ光源1
と、レーザ減衰器2と、円偏光変換器3と、光学スリッ
ト4と、光学系5と、制御装置6と、テーブル7と、制
御メモリ10とから構成されている。
【0017】この構成において、レーザ減衰器2はλ/
2板21とビームスプリッタ22とを備え、円偏光変換
器3はλ/4板31を備え、光学スリット4は横長スリ
ット41と小円スリット42と縦長スリット43とを備
えている。
【0018】レーザ光源1から発せられたレーザ光10
0はQスイッチパルス発振される過程において、レーザ
光100の電界の方向が直線的にある一方向を向いた直
線偏光状態となっている。
【0019】レーザ光源1から出射されるレーザ光10
0の光路上にλ/2板21を挿入させると、レーザ光1
00の偏光方向とλ/2板21の回転角度θとによって
レーザ光100の偏光方向が2θ分回転する。
【0020】偏光方向がλ/2板21で回転したレーザ
光100はビームスプリッタ22を通過すると、ビーム
スプリッタ22のP波成分のみがレーザ光100の直線
偏光成分となって出力される。
【0021】さらに、このレーザ光100の光路上にλ
/4板31を挿入すると、レーザ光100は円偏光とな
って出力される。出力されたレーザ光100は光学系5
を通り、光学スリット4の各々形の異なる横長スリット
41と小円スリット42と縦長スリット43とのうちの
いずれかを通過し、光学系5によってテーブル7に搭載
された液晶パネル9の配線部に対して偏光板8越しに結
像照射される。
【0022】上記のレーザ光源1とレーザ減衰器2と円
偏光変換器3と光学スリット4とテーブル7とは液晶基
板(図示せず)や液晶パネル9に応じて、また配線切断
か配線接合かに応じて制御装置6で夫々組合わせ制御さ
れる。
【0023】図2〜図4は本発明の一実施例によるレー
ザ加工の動作手順を示すフローチャートである。これら
図1〜図4を用いて本発明の一実施例による液晶基板加
工の動作手順について説明する。
【0024】本発明の一実施例によるレーザ加工におい
て、まず制御装置6は外部から指示される情報(以下、
外部指示情報とする)を基にレーザ加工が液晶基板の加
工かどうかを判定する(図2ステップS1)。制御装置
6は液晶基板の加工と判定すると、その加工が切断か接
合かを判定し(図2ステップS2)、その加工が切断で
あると判定すると、その切断加工が横長か縦長かを判定
する(図2ステップS3)。
【0025】制御装置6は切断加工が横長であると判定
すると、横長スリット41を選択し(図2ステップS
4)、ビームスプリッタ22を長手方向に回転し、レー
ザ光100の直線偏光方向をビームスプリッタ22によ
って長手方向に合わせる(図2ステップS5)。
【0026】制御装置6は引き続いてλ/2板21の回
転によってレーザ光100のレーザエルネギを所定出力
に減衰する(図2ステップS6)。しかる後、制御装置
6は液晶基板に対してレーザ切断を施す(図2ステップ
S7)。これによって、一箇所の加工が終了するので、
液晶基板のすべての加工が終了したかを判定し(図2ス
テップS8)、すべての加工の終了であれば加工動作を
終了し、すべての加工の終了でなければステップS2に
戻る。
【0027】これに対し、制御装置6は切断加工が縦長
であると判定すると、縦長スリット43を選択し(図2
ステップS9)、ビームスプリッタ22を長手方向に回
転し、レーザ光100の直線偏光方向をビームスプリッ
タ22によって長手方向に合わせる(図2ステップS
5)。
【0028】制御装置6は引き続いてλ/2板21の回
転によってレーザ光100のレーザエルネギを所定出力
に減衰する(図2ステップS6)。しかる後、制御装置
6は液晶基板に対してレーザ切断を施す(図2ステップ
S7)。
【0029】これによって、一箇所の加工が終了するの
で、液晶基板のすべての加工が終了したかを判定し(図
2ステップS8)、すべての加工の終了であれば加工動
作を終了し、すべての加工の終了でなければステップS
2に戻る。ここで、縦長スリット43は横長スリット4
1を90°回転させたものである。
【0030】一方、制御装置6は接合であると判定する
と、小円スリット42を選択し(図3ステップS1
0)、λ/2板21の回転によってレーザ光100のレ
ーザエルネギを所定出力に減衰する(図3ステップS1
1)。
【0031】その後に、制御装置6はレーザ光100の
光路上にλ/4板31を挿入し、レーザ光100を円偏
光に変換して出力する(図3ステップS12)。しかる
後、制御装置6は液晶基板に対してレーザ接合を施す
(図3ステップS13)。
【0032】これによって、一箇所の加工が終了するの
で、液晶基板のすべての加工が終了したかを判定し(図
2ステップS8)、すべての加工の終了であれば加工動
作を終了し、すべての加工の終了でなければステップS
2に戻る。ここで、小円スリット42の形状は円形(例
えば、直径3μm)となっており、角を無くすことで円
周上のレーザ接合品質が均一になるようにしてある。
【0033】上記のレーザ加工において、制御装置6は
外部指示情報を基に液晶パネル9の加工と判定すると、
まずビームスプリッタ22を回転させ、ビームスプリッ
タ22のP波が液晶パネル9の偏光板8の偏光方向に一
致するよう合わせる(図4ステップS14)。
【0034】次に、制御装置6はλ/2板21を回転さ
せ、レーザ光100のレーザエルネギを減衰制御させる
(図4ステップS15)。しかる後、制御装置6はその
加工が切断か接合かを判断し(図4ステップS16)、
その加工が切断であると判定すると、その切断加工が横
長か縦長かを判定する(図4ステップS17)。
【0035】制御装置6は切断加工が横長であると判定
すると、横長スリット41を選択し(図4ステップS1
8)、液晶パネル9に対してレーザ切断を施す(図4ス
テップS19)。
【0036】これによって、一箇所の加工が終了するの
で、液晶パネル9のすべての加工が終了したかを判定し
(図4ステップS20)、すべての加工の終了であれば
加工動作を終了し、すべての加工の終了でなければステ
ップS14に戻る。
【0037】これに対し、制御装置6は切断加工が縦長
であると判定すると、縦長スリット43を選択し(図4
ステップS21)、液晶パネル9に対してレーザ切断を
施す(図4ステップS19)。これによって、一箇所の
加工が終了するので、液晶パネル9のすべての加工が終
了したかを判定し(図4ステップS20)、すべての加
工の終了であれば加工動作を終了し、すべての加工の終
了でなければステップS14に戻る。
【0038】一方、制御装置6は接合であると判定する
と、小円スリット42を選択し(図4ステップS2
2)、液晶パネル9に対してレーザ接合を施す(図4ス
テップS23)。これによって、一箇所の加工が終了す
るので、液晶パネル9のすべての加工が終了したかを判
定し(図4ステップS20)、すべての加工の終了であ
れば加工動作を終了し、すべての加工の終了でなければ
ステップS14に戻る。
【0039】尚、上記の処理内容は制御プログラムとし
て制御メモリ10に記録されており、制御メモリ10は
ROM(リードオンリメモリ)やフロッピディスク等に
よって実現される。
【0040】このように、液晶基板と液晶パネル9とで
夫々処置手順が異なるが、ビームスプリッタ22による
レーザ光100の偏光制御とλ/2板21によるエルネ
ギ減衰制御とを加工精度及び加工均質性が最適となるよ
うに順番付けているところに特徴がある。
【0041】すなわち、液晶基板の配線切断や配線接合
を行う場合には加工形状に対してレーザ偏光を最適に合
わせ込みながらレーザ光100のエルネギ制御すること
で、より精度の高い加工を実現することができる。
【0042】また、偏光板8を通した液晶パネル9の切
断や接合においてはレーザ光100の偏光をいつも液晶
パネル9の偏光板8の偏光方向に合わせ込みながらレー
ザ光100のエルネギ制御することで、より均質な加工
を可能にする。
【0043】これら高精度加工や均質加工によりレーザ
加工工程における不良発生を抑制し、引いては歩留まり
を向上させることができる。よって、加工の再現性を均
一に維持することができ、加工品質の均質性を保つこと
ができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光源から出射されるレーザ光によってステージ上に
載置した液晶基板及び液晶パネル上の所望の位置を加工
するレーザ加工装置において、レーザ光のエルネギを制
御する減衰手段と、レーザ光の直線偏光を回転制御する
偏光回転手段と、レーザ光の直線偏光を円偏光に切換え
る円偏光手段とを液晶基板及び液晶パネルの加工内容に
応じて制御することによって、加工の再現性を均一に維
持することができ、加工品質の均質性を保つことができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるレーザ加工装置を示す
構成図である。
【図2】本発明の一実施例によるレーザ加工の動作手順
を示すフローチャートである。
【図3】本発明の一実施例によるレーザ加工の動作手順
を示すフローチャートである。
【図4】本発明の一実施例によるレーザ加工の動作手順
を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 レーザ光源 2 レーザ減衰器 3 円偏光変換器 4 光学スリット 5 光学系 6 制御装置 7 テーブル 8 偏光板 9 液晶パネル 10 制御メモリ 21 λ/2板 22 ビームスプリッタ 31 λ/4板 41 横長スリット 42 小円スリット 43 縦長スリット

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源から出射されるレーザ光によ
    ってステージ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上の
    所望の位置を加工するレーザ加工装置であって、前記レ
    ーザ光のエルネギを制御する減衰手段と、前記レーザ光
    の直線偏光を回転制御する偏光回転手段と、前記レーザ
    光の直線偏光を円偏光に切換える円偏光手段と、前記液
    晶基板及び液晶パネルの加工内容に応じて前記減衰手段
    と前記偏光回転手段と前記円偏光手段とを制御する制御
    手段とを有することを特徴とするレーザ加工装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記液晶基板の配線切
    断や配線接合を行う際に加工形状に対してレーザ偏光を
    最適に合わせ込みながら前記レーザ光のエルネギを制御
    するために前記減衰手段と前記偏光回転手段と前記円偏
    光手段とを制御するよう構成したことを特徴する請求項
    1記載のレーザ加工装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記液晶基板を表面加
    工する際に細長加工であれば前記レーザ光の直線偏光方
    向を長手方向に合わせ、小さな正方形加工であれば前記
    レーザ光を円偏光に変換制御するよう構成したことを特
    徴とする請求項2記載のレーザ加工装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、前記液晶パネルの切断
    や接合を行う際に前記レーザ光の偏光を前記液晶パネル
    の偏光板の偏光方向に合わせ込みながら前記レーザ光の
    エルネギを制御するために前記減衰手段と前記偏光回転
    手段と前記円偏光手段とを制御するよう構成したことを
    特徴する請求項1から請求項3のいずれか記載のレーザ
    加工装置。
  5. 【請求項5】 前記制御手段は、前記液晶パネルを偏光
    板越しに加工する際に前記偏光板の偏光方向に前記レー
    ザ光の直線偏光方向が常に一致した状態で前記レーザ光
    のエルネギを制御するよう構成したことを特徴とする請
    求項4記載のレーザ加工装置。
  6. 【請求項6】 レーザ光源から出射されるレーザ光によ
    ってステージ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上の
    所望の位置を加工するレーザ加工装置の制御方法であっ
    て、前記液晶基板の加工と判定した時に切断及び接合の
    うちのいずれの加工かを判定するステップと、前記切断
    と判定した時に前記レーザ光の直線偏光を加工形状の長
    手方向に合わせるステップと、前記直線偏光が加工形状
    の長手方向に合わせられたレーザ光のエルネギを制御し
    て前記切断を行うステップと、前記接合と判定した時に
    前記レーザ光のエルネギを制御するステップと、前記エ
    ルネギが制御されたレーザ光の直線偏光を円偏光に切換
    えて前記接合を行うステップとを有することを特徴とす
    るレーザ加工装置の制御方法。
  7. 【請求項7】 前記液晶パネルの加工と判定した時に前
    記レーザ光の偏光を前記液晶パネルの偏光板の偏光方向
    に合わせるステップと、前記偏光が前記偏光板の偏光方
    向に合わせられたレーザ光のエルネギを制御するステッ
    プと、前記液晶パネルの加工が切断及び接合のうちのい
    ずれかを判定するステップと、前記切断と判定した時に
    前記レーザ光で前記切断を行うステップと、前記接合と
    判定した時に前記レーザ光で前記接合を行うステップと
    を含むことを特徴とする請求項6記載のレーザ加工装置
    の制御方法。
  8. 【請求項8】 レーザ光源から出射されるレーザ光によ
    ってステージ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上の
    所望の位置を加工するレーザ加工装置の制御方法であっ
    て、前記液晶パネルの加工と判定した時に前記レーザ光
    の偏光を前記液晶パネルの偏光板の偏光方向に合わせる
    ステップと、前記偏光が前記偏光板の偏光方向に合わせ
    られたレーザ光のエルネギを制御するステップと、前記
    液晶パネルの加工が切断及び接合のうちのいずれかを判
    定するステップと、前記切断と判定した時に前記レーザ
    光で前記切断を行うステップと、前記接合と判定した時
    に前記レーザ光で前記接合を行うステップとを有するこ
    とを特徴とするレーザ加工装置の制御方法。
  9. 【請求項9】 レーザ光源から出射されるレーザ光によ
    ってステージ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上の
    所望の位置を加工するレーザ加工装置の制御プログラム
    を記録した記録媒体であって、前記制御プログラムは前
    記レーザ加工装置の制御部に、前記液晶基板の加工と判
    定した時に切断及び接合のうちのいずれの加工かを判定
    させ、前記切断と判定した時に前記レーザ光の直線偏光
    を加工形状の長手方向に合わせさせ、前記直線偏光が加
    工形状の長手方向に合わせられたレーザ光のエルネギを
    制御して前記切断を行わせ、前記接合と判定した時に前
    記レーザ光のエルネギを制御させ、前記エルネギが制御
    されたレーザ光の直線偏光を円偏光に切換えて前記接合
    を行わせることを特徴とするレーザ加工装置の制御プロ
    グラムを記録した記録媒体。
  10. 【請求項10】 前記制御プログラムは前記制御部に、
    前記液晶パネルの加工と判定した時に前記レーザ光の偏
    光を前記液晶パネルの偏光板の偏光方向に合わせさせ、
    前記偏光が前記偏光板の偏光方向に合わせられたレーザ
    光のエルネギを制御させ、前記液晶パネルの加工が切断
    及び接合のうちのいずれかを判定させ、前記切断と判定
    した時に前記レーザ光で前記切断を行わせ、前記接合と
    判定した時に前記レーザ光で前記接合を行わせることを
    特徴とする請求項9記載のレーザ加工装置の制御プログ
    ラムを記録した記録媒体。
  11. 【請求項11】 レーザ光源から出射されるレーザ光に
    よってステージ上に載置した液晶基板及び液晶パネル上
    の所望の位置を加工するレーザ加工装置の制御プログラ
    ムを記録した記録媒体であって、前記制御プログラムは
    前記レーザ加工装置の制御部に、前記液晶パネルの加工
    と判定した時に前記レーザ光の偏光を前記液晶パネルの
    偏光板の偏光方向に合わせさせ、前記偏光が前記偏光板
    の偏光方向に合わせられたレーザ光のエルネギを制御さ
    せ、前記液晶パネルの加工が切断及び接合のうちのいず
    れかを判定させ、前記切断と判定した時に前記レーザ光
    で前記切断を行わせ、前記接合と判定した時に前記レー
    ザ光で前記接合を行わせることを特徴とするレーザ加工
    装置の制御プログラムを記録した記録媒体。
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