KR101134937B1 - Laser irradiation apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 조사장치에 관한 것으로서, 레이저빔을 발생시키는 레이저광원과, 레이저광원의 레이저빔을 다수의 경로로 분기시키는 빔디바이더와, 빔디바이더에 의해 분기되는 레이저빔 각각을 전송하도록 다수로 마련되는 광섬유와, 광섬유로부터 레이저빔을 전달받아 가공대상물에 각각 조사하는 레이저헤드를 포함한다. 따라서, 레이저광원으로부터 발생되는 레이저빔을 손실이 최소화되도록 다수로 분기하여 사용할 수 있고, 레이저빔의 분기에 필요한 장치의 규모를 줄일 수 있으며, 분기된 레이저빔들을 원하는 위치에 정확하게 조사하도록 하는 장치의 구성을 용이하도록 하는 효과를 가진다.The present invention relates to a laser irradiation apparatus, comprising a plurality of laser beam sources for generating a laser beam, a beam divider for branching the laser beam of the laser light source in a plurality of paths, and a plurality of laser beams branched by the beam divider And a laser head which receives a laser beam from the optical fiber and irradiates the object to be processed. Therefore, the laser beam generated from the laser light source can be branched to a large number so as to minimize the loss, the size of the device required for the branching of the laser beam can be reduced, and the branched laser beam can be accurately irradiated at a desired position. Has the effect of facilitating configuration.

레이저빔, 레이저광원, 빔디바이더, 레이저헤드, 빔스플리트, Laser beam, laser light source, beam divider, laser head, beam split,

Description

레이저 조사장치{LASER IRRADIATION APPARATUS}Laser Irradiation Device {LASER IRRADIATION APPARATUS}

본 발명은 레이저빔의 분기에 필요한 장치의 규모를 줄일 수 있으며, 분기된 레이저빔들을 원하는 위치에 정확하게 조사하도록 하는 장치의 구성이 용이하도록 하는 레이저 조사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser irradiation apparatus that can reduce the size of the device required for branching the laser beam, and facilitates the configuration of the device for accurately irradiating the branched laser beam to the desired position.

일반적으로, 솔라 셀(solar cell)은 반도체의 성질을 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치이다.In general, a solar cell is a device that converts light energy into electrical energy using properties of a semiconductor.

이러한 솔라 셀 중에서 박막형 솔라 셀의 경우 글래스 등과 같은 기판 상에 전면전극을 형성하고, 전면전극 위에 반도체층을 형성하고, 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조되는데, 첨부된 도면을 참조하여 솔라 셀의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.Among such solar cells, a thin-film solar cell is manufactured by forming a front electrode on a substrate such as glass, a semiconductor layer on the front electrode, and a back electrode on the semiconductor layer, with reference to the accompanying drawings. The manufacturing method is as follows.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 일 실시예에 따른 단위셀이 직렬로 연결된 박막형 솔라 셀의 제조과정을 순차적으로 도시한 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell in which unit cells are connected in series according to an exemplary embodiment.

도 1a에 도시된 바와 같이, 글래스기판(11) 상에 투명도전물을 이용하여 전면전극층(12a)을 형성한 다음, 도 1b에 도시된 바와 같이 레이저 조사장치를 사용 하여 레이저 스크라이빙(laser scribing)에 의해 소정 부위를 제거함으로써 전면전극(12)을 형성한다.As shown in FIG. 1A, the front electrode layer 12a is formed on the glass substrate 11 using the transparent conductive material, and then laser scribing using a laser irradiation apparatus as shown in FIG. 1B. The front electrode 12 is formed by removing a predetermined portion by scribing.

도 1c에 도시된 바와 같이, 글래스기판(11) 전면에 반도체층(13a) 및 투명도전층(14a)을 차례로 형성한 다음, 도 1d에 도시된 바와 같이, 레이저 조사장치를 이용하여 레이저 스크라이빙에 의해 반도체층(13a) 및 투명도전층(14a)의 소정 부위를 제거하여 전극간 연결을 위한 콘택부(15)를 형성한다. 이러한 콘택부(15)에 의해 반도체층 패턴(13) 및 투명도전층 패턴(14)이 형성된다.As shown in FIG. 1C, the semiconductor layer 13a and the transparent conductive layer 14a are sequentially formed on the front surface of the glass substrate 11, and as shown in FIG. 1D, laser scribing using a laser irradiation apparatus. As a result, predetermined portions of the semiconductor layer 13a and the transparent conductive layer 14a are removed to form the contact portion 15 for inter-electrode connection. The contact portion 15 forms the semiconductor layer pattern 13 and the transparent conductive layer pattern 14.

도 1e에 도시된 바와 같이, 글래스기판(11) 전면에 후면전극층(16a)을 형성한 다음, 도 1f에 도시된 바와 같이, 레이저 조사장치를 이용하여 레이저 스크라이빙에 의해 후면전극층(16a)의 소정 부위를 제거하여 솔라 셀을 단위셀로 분리하는 분리부(17)를 형성하고, 분리부(17)에 의해 후면전극(16)이 형성된다.As shown in FIG. 1E, the back electrode layer 16a is formed on the front surface of the glass substrate 11, and as shown in FIG. 1F, the back electrode layer 16a is formed by laser scribing using a laser irradiation apparatus. By removing a predetermined portion of the solar cell to form a separator 17 for separating the solar cell into a unit cell, the rear electrode 16 is formed by the separator 17.

이러한 종래의 박막형 솔라 셀은 레이저 조사장치를 이용한 3회의 레이저 스크라이빙 공정에 의해 다수의 단위셀로 나뉘어져서 직렬로 연결되도록 구성된다. Such a conventional thin-film solar cell is configured to be divided into a plurality of unit cells and connected in series by three laser scribing processes using a laser irradiation apparatus.

레이저 조사장치는 상기한 바와 같은 솔라 셀 뿐만 아니라, 액정표시장치(liquid crystal display: LCD)에 사용되는 백라이트 유니트(back light unit)의 도광판에 레이저빔을 조사하여 원하는 패턴을 형성하도록 가공하는데 사용되고, 나아가서, 액정디스플레이나 플라즈마디스플레이(plasma display panel: PDP)와 같은 평면패널디스플레이(flat panel display: FPD)의 전극이나 블랙매트릭스, 컬러필터, 격벽, 박막 트랜지스터 등과 같은 다양한 종류의 패턴을 형성하는 공정에 사용될 수 있다.The laser irradiation apparatus is used to process not only the solar cell as described above, but also to form a desired pattern by irradiating a laser beam to a light guide plate of a back light unit used in a liquid crystal display (LCD), Furthermore, in the process of forming various types of patterns such as electrodes of flat panel displays (FPD), such as liquid crystal displays or plasma display panels (PDP), black matrices, color filters, barrier ribs, and thin film transistors. Can be used.

이와 같은, 레이저 조사장치는 레이저광원으로부터 발생되어 광학계에 의해 전송되는 레이저빔을 레이저헤드에 의해 가공대상물에 조사함으로써 레이저 가공을 실시하게 된다.Such a laser irradiation apparatus performs laser processing by irradiating a laser beam generated from a laser light source and transmitted by an optical system to a workpiece by a laser head.

상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 레이저 조사장치는, 가공대상물에 대한 가공작업의 품질, 효율 또는 경제성을 위하여 레이저광원으로부터 레이저빔을 다수로 분기하여 사용할 필요가 있는데, 이와 같이 레이저빔을 다수로 분기할 경우 레이저빔의 손실로 인한 효율성이 저하되고, 레이저빔의 분기에 필요한 구성요소들로 인하여 장치의 규모가 커지게 되며, 분기된 레이저빔들을 원하는 위치에 정확하게 조사하도록 장치를 구성하기란 쉽지 않다는 문제점을 가지고 있었다.As described above, the laser irradiation apparatus according to the related art needs to diverge the laser beam from the laser light source in order to use the laser beam from a plurality of laser beams for quality, efficiency or economical efficiency of the machining operation on the workpiece. In this case, the efficiency of the loss of the laser beam is decreased, and the size of the device is increased due to the components necessary for branching the laser beam. I had a problem that was not easy.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이저광원으로부터 레이저빔을 다수로 분기하여 사용하더라도 레이저빔의 손실을 최소화하고, 장치의 규모를 줄일 수 있으며, 분기된 레이저빔들을 원하는 위치에 정확하게 조사하도록 장치를 구성하는 것이 용이하도록 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and even when the laser beam is diverged from the laser light source, the laser beam can be minimized and the size of the device can be reduced. Makes it easy to configure the device for accurate irradiation.

본 발명에 따른 레이저 조사장치는 레이저빔을 가공대상물에 조사하는 레이저 조사장치로서, 레이저빔을 발생시키는 레이저광원과, 레이저광원의 레이저빔을 다수의 경로로 분기시키는 빔디바이더와, 빔디바이더에 의해 분기되는 레이저빔 각각을 전송하도록 다수로 마련되는 광섬유와, 광섬유로부터 레이저빔을 전달받아 가 공대상물에 각각 조사하는 레이저헤드를 포함한다.A laser irradiation apparatus according to the present invention is a laser irradiation apparatus for irradiating a laser beam to a workpiece, comprising: a laser light source for generating a laser beam, a beam divider for branching the laser beam of the laser light source in a plurality of paths, and a beam divider It includes a plurality of optical fibers provided to transmit each of the laser beams for branching, and a laser head for receiving the laser beam from the optical fiber and irradiates the target object.

본 발명은 레이저광원으로부터 발생되는 레이저빔을 손실이 최소화되도록 다수로 분기하여 사용할 수 있고, 레이저빔의 분기에 필요한 장치의 규모를 줄일 수 있으며, 분기된 레이저빔들을 원하는 위치에 정확하게 조사하도록 장치를 구성하는 것이 용이하도록 하는 효과를 가진다.The present invention can be used to branch the laser beam generated from the laser light source in a number of ways to minimize the loss, to reduce the size of the device required for the branching of the laser beam, and to precisely irradiate the branched laser beams to the desired position It has the effect of making it easy to construct.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치(100)는 레이저빔을 발생시키는 레이저광원(110)과, 레이저빔을 다수의 경로로 분기시키는 빔디바이더(beam divider; 120)와, 빔디바이더(120)에 의해 분기되는 레이저빔 각각을 전송하는 광섬유(optical fiber; 130)와, 광섬유(130)로부터 레이저빔을 전달받아 가공대상물에 각각 조사하는 레이저헤드(laser head; 140)를 포함할 수 있다.2 is a perspective view showing a laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown, the laser irradiation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a laser light source 110 for generating a laser beam, a beam divider 120 for branching the laser beam into a plurality of paths; Optical fibers 130 for transmitting each of the laser beams branched by the beam divider 120, and a laser head 140 for receiving the laser beam from the optical fiber 130 and irradiating the object to the object, respectively. It may include.

레이저광원(110)은 가공대상물의 재질이나 가공대상물에 형성시키기 위한 패턴 등에 따라 정해지는 레이저빔을 조사하게 되는데, 가공대상물이 박막형 솔라 셀로서 레이저 스크라이빙에 사용될 경우 1064nm, 532nm, 355nm 등의 파장을 갖는 레 이저가 사용될 수 있다.The laser light source 110 irradiates a laser beam that is determined according to a material or a pattern for forming the object to be processed. Lasers with wavelengths can be used.

빔디바이더(120)는 레이저광원(110)으로부터 발생되는 레이저빔을 다수의 경로로 분기시키는데, 일례로 레이저빔을 다수의 경로로 분기시키도록 배열되는 다수의 빔스플리터(beam splitter: 121)를 포함할 수 있다. 빔스플리터(121)는 일례로 레이저 파워를 50:50으로 분기하기 위한 부품으로 두 채널로 구성될 수 있다.The beam divider 120 branches the laser beam generated from the laser light source 110 into multiple paths, and includes, for example, a plurality of beam splitters 121 arranged to branch the laser beam into multiple paths. can do. The beam splitter 121 is, for example, a component for dividing the laser power at 50:50 and may be composed of two channels.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치(100)는 레이저광원(110)과 빔디바이더(120) 사이에 설치되는 미러모듈(mirror module; 150)을 더 포함할 수 있다.The laser irradiation apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention may further include a mirror module 150 installed between the laser light source 110 and the beam divider 120.

미러모듈(150)은 레이저광원(110)으로부터 발생되어 빔디바이더(120)로 입사되는 레이저빔의 진행방향을 조절한다.The mirror module 150 adjusts the traveling direction of the laser beam generated from the laser light source 110 and incident on the beam divider 120.

광섬유(130)는 빔디바이더(120)에 의해 분기되는 레이저빔 각각을 전송하도록 다수로 마련되는데, 빔디바이더(120)에 의해 분기되는 레이저빔 각각을 레이저헤드(140)로 전달되도록 한다. 또한, 광섬유(130)는 원형, 사각형 등 여러 가지 형태의 코어를 갖는 광섬유가 적용될 수 있다.The optical fiber 130 is provided in plural to transmit each of the laser beams branched by the beam divider 120, and transmits each of the laser beams branched by the beam divider 120 to the laser head 140. In addition, the optical fiber 130 may be an optical fiber having a core of various forms, such as circular, square.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치(100)는 빔디바이더(120)에 의해 분기되는 레이저빔의 파워를 조절하여 광섬유(130)에 입사되도록 하는 광파워조절부(160)와, 빔디바이더(120)와 광파워조절부(160)가 설치되기 위한 본체(170)를 더 포함할 수 있다. Laser irradiation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the optical power control unit 160 and beam divider to adjust the power of the laser beam branched by the beam divider 120 to be incident on the optical fiber 130 The body 120 may further include a body 170 to which the optical power control unit 160 is installed.

광파워조절부(160)는 레이저빔의 파워를 10 ~ 90% 범위로 조정할 수 있으며, 레이저빔을 편광시키기 위한 편광자(polarizer)와 레이저빔의 편광방향을 변경 시키기 위한 λ/2 웨이브플레이트(waveplate)를 포함할 수 있다.The optical power control unit 160 may adjust the power of the laser beam in a range of 10 to 90%, and a λ / 2 waveplate for changing the polarization direction of the laser beam and a polarizer for polarizing the laser beam. ) May be included.

본체(170)는 빔디바이더(120)가 설치되는 메인챔버(171)의 주위에 빔디바이더(120)로부터 분기되는 레이저빔이 내측으로 조사됨과 아울러 광파워조절부(160)가 설치되는 다수의 조절챔버(172)가 마련될 수 있으며, 조절챔버(172) 각각에 광섬유(130)가 접속됨으로써 레이저빔을 광섬유(130) 내로 집속시키는 접속부(173)가 마련될 수 있다.The main body 170 has a plurality of adjustments in which a laser beam branching from the beam divider 120 is irradiated to the inner side of the main chamber 171 where the beam divider 120 is installed, and an optical power control unit 160 is installed. The chamber 172 may be provided, and a connection 173 for focusing the laser beam into the optical fiber 130 may be provided by connecting the optical fiber 130 to each of the control chambers 172.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치(100)는 광파워조절부(160)와 광섬유(130) 사이에 설치되는 셔터(shutter; 180)를 더 포함할 수 있다. 셔터(180)는 광파워조절부(160)로부터 파워가 조절된 레이저빔이 광섬유(130)로 입사되기 위한 경로를 개폐시키는데, 이를 위해 조절챔버(172)의 내측에 각각 설치될 수 있으며, 일례로 솔레노이드를 이용하여 기구적으로 레이저빔의 경로를 차단 내지 개방시키도록 구성될 수 있다.Laser irradiation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include a shutter (180) installed between the optical power control unit 160 and the optical fiber 130. The shutter 180 opens and closes a path for the laser beam whose power is adjusted from the optical power adjusting unit 160 to be incident on the optical fiber 130. For this, the shutter 180 may be installed inside the control chamber 172, for example. The furnace solenoid may be used to mechanically block or open the path of the laser beam.

레이저헤드(140)는 광섬유(130)에 각각 접속되도록 다수로 이루어져서 광섬유(130)로부터 레이저빔을 각각 전달받으며, 전달받은 레이저빔을 집속시켜서 가공대상물에 스크라이빙(scribing) 등과 같은 가공을 위해 각각 조사하도록 설치된다.The laser head 140 is composed of a plurality of so as to be connected to each of the optical fiber 130, respectively receiving a laser beam from the optical fiber 130, and focusing the received laser beam for processing such as scribing (scribing) to the object to be processed It is installed to investigate each.

레이저헤드(140)는 일례로 도 3에 도시된 바와 같이, 광섬유(130)의 끝단에 접속됨과 아울러 광섬유(130)를 통해 전달되는 레이저빔을 평행광으로 변환시키는 콜리메이터(141)와, 콜리메이터(141)가 장착됨과 아울러 콜리메이터(141)로부터 전달되는 레이저빔의 이동 통로(142a)를 제공하는 헤드몸체(142)와, 이동 통로(142a) 상에 각각 설치되는 제 1 및 제 2 하프미러(143,144)와, 헤드몸체(142)의 측부에 설치됨과 아울러 제 1 하프미러(143)에 의해 가공대상물(1)을 모니터링하도록 설치되는 촬영유닛(145)과, 헤드몸체(142)의 측부에 설치됨과 아울러 제 2 하프미러(144)에 의해 가공대상물(1)에 광을 조사하도록 설치되는 조명유닛(146)과, 헤드몸체(142)에서 레이저빔이 출사되는 측에 레이저빔의 집속을 위해 설치되는 포커스렌즈(147)를 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the laser head 140 is connected to an end of the optical fiber 130 and a collimator 141 for converting a laser beam transmitted through the optical fiber 130 into parallel light, and a collimator ( 141 is mounted, the head body 142 for providing the movement path 142a of the laser beam transmitted from the collimator 141, and the first and second half mirrors 143 and 144 respectively installed on the movement path 142a. And a photographing unit 145 installed on the side of the head body 142 and installed to monitor the object 1 by the first half mirror 143, and on the side of the head body 142. In addition, the illumination unit 146 is installed to irradiate light to the object 1 by the second half mirror 144 and the head body 142 is installed for focusing the laser beam on the side from which the laser beam is emitted. It may include a focus lens 147.

레이저헤드(140)는 레이저빔의 크기 조정 및 발산각을 조정하기 위한 빔익스팬더(beam expander; 미도시)와, 가우시안 프로파일(Gaussian profile)을 갖는 원형모양의 레이저 빔을 플랫탑 프로파일(flat-top profile)을 갖는 원형 모양 혹은 사각 형 모양을 갖는 레이저 빔으로 변환시키는 빔변환광학계(beam homonizer or beam shaper; 미도시)와, 레이저빔의 크기를 기구적으로 조정하기 위한 빔슬릿(beam slit; 미도시)과, 끝단에 설치되는 프로젝트윈도우(project window; 148)를 더 포함할 수 있다.The laser head 140 flat-top profile a beam expander (not shown) for adjusting the size and divergence angle of the laser beam, and a circular laser beam having a Gaussian profile. a beam homonizer or beam shaper (not shown) for converting a laser beam having a circular or square shape having a profile, and a beam slit for mechanically adjusting the size of the laser beam. C) and a project window 148 installed at the end.

촬영유닛(145)은 튜브(145a)에 의해 헤드몸체(142)에 연결되며, 튜브(145a)에 컷오프필터(cut-off filter; 145b)와 튜브렌즈(tube lens; 145c)가 설치된다. 또한, 조명유닛(146)은 일례로 할로겐(halogen)이나 LED(light emitting diode) 등이 사용될 수 있다.The photographing unit 145 is connected to the head body 142 by a tube 145a, and a cut-off filter 145b and a tube lens 145c are installed in the tube 145a. In addition, the lighting unit 146 may be used, for example, halogen (LED) or a light emitting diode (LED).

한편, 레이저헤드(140)는 도 3에 도시된 본 실시예에서처럼 가공대상물(1)의 하면을 가공하도록 가공대상물(1)의 하측에 상방으로 레이저빔을 조사하도록 설치되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 가공대상물의 상면을 가공하도록 가공대상물의 상측에 하방으로 레이저빔을 조사하도록 설치될 수 있다.On the other hand, the laser head 140 is installed to irradiate a laser beam upwards to the lower side of the workpiece 1 to process the bottom surface of the workpiece 1 as in the present embodiment shown in FIG. As described above, it may be installed to irradiate a laser beam downward on the upper side of the object to be processed so as to process the upper surface of the object.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치(100)는 레이저헤드(140)가 수평 및 수직 방향으로 이동 가능하게 다수로 설치되는 위치가변스테이지(190)를 더 포함할 수 있다.Laser irradiation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include a variable position stage 190 is installed a plurality of laser head 140 to be movable in the horizontal and vertical direction.

위치가변스테이지(190)는 일례로 도 4에 도시된 바와 같이, 수평되게 설치되는 수평가이드(191)와, 수평가이드(191)를 따라 수평 이동 가능하게 고정되는 수직가이드(192)와, 수직가이드(192)를 따라 수직 이동 가능하게 고정됨과 아울러 레이저헤드(140)가 설치되는 고정브라켓(193)을 포함할 수 있으며, 수평가이드(191) 상에서 수직가이드(192)를 고정시키기 위한 볼트나 스크루 등의 체결부재나 수직가이드(192) 상에서 고정브라켓(193)을 고정시키기 위한 볼트나 스크루 등의 체결부재를 더 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4, the variable position stage 190 includes a horizontal guide 191 that is horizontally installed, a vertical guide 192 that is horizontally movable along the horizontal guide 191, and a vertical guide. It may include a fixing bracket 193 that is fixed to the vertical movement along the 192 and the laser head 140 is installed, and bolts or screws for fixing the vertical guide 192 on the horizontal guide 191 It may further include a fastening member, such as a bolt or screw for fixing the fixing bracket 193 on the fastening member or the vertical guide 192.

수평가이드(191)는 수직가이드(192)가 수평방향으로 이동할 수 있도록 슬라이딩 결합되거나, 수직가이드(192)가 수평방향으로 이동할 수 있도록 슬라이딩 결합되기 위한 가이드레일(191a)이 수평되게 형성될 수 있다.The horizontal guide 191 may be slidably coupled to move the vertical guide 192 in the horizontal direction, or the guide rail 191a may be horizontally formed to be slidably coupled to move the vertical guide 192 in the horizontal direction. .

수직가이드(192)는 고정브라켓(193)이 수직방향으로 이동할 수 있도록 슬라이딩 결합되거나, 고정브라켓(193)이 수직방향으로 이동할 수 있도록 슬라이딩 결합되기 위한 가이드레일(192a)이 수직되게 형성될 수 있다.The vertical guide 192 may be slidably coupled so that the fixing bracket 193 may move in the vertical direction, or the guide rail 192a may be formed to be vertically slidably coupled so that the fixing bracket 193 may move in the vertical direction. .

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the laser irradiation apparatus according to the present invention having such a configuration as follows.

레이저광원(110)으로부터 발생되는 레이저빔은 미러모듈(150)에 의해 진행방향이 조절되어 본체(170)의 메인챔버(171)로 조사되고, 메인챔버(171)로 조사된 레 이저빔은 빔디바이더(120)의 빔스플리터(121)에 의해 다수로 분기되어 각각 조절챔버(172)의 내측으로 조사된다.The laser beam generated from the laser light source 110 is controlled by the mirror module 150 to be directed to the main chamber 171 of the main body 170, and the laser beam irradiated to the main chamber 171 is a beam. The beam splitter 121 of the divider 120 is branched into a plurality and irradiated to the inside of the adjustment chamber 172, respectively.

조절챔버(172)로 각각 조사된 레이저빔은 광파워조절부(160)에 파워가 조절되어 셔터(180)의 개방에 의해 접속부(173)를 통해서 광섬유(130)에 집속됨으로써 광섬유(130)를 따라 레이저헤드(140)로 전달된다. The laser beams irradiated to the control chamber 172 are respectively controlled by the optical power control unit 160 to focus the optical fiber 130 through the connection unit 173 by opening the shutter 180. As a result, it is transmitted to the laser head 140.

레이저헤드(140)로 전달된 레이저빔은 솔라 셀 등과 같은 가공대상물(1)에 조사되어 레이저 가공을 수행하게 된다. 이 때, 조명유닛(146)에 의해 조명되는 가공대상물(1)을 촬영유닛(145)을 통해서 모니터링할 수 있다. The laser beam transmitted to the laser head 140 is irradiated to the processing object 1 such as a solar cell to perform laser processing. At this time, the processing object 1 illuminated by the lighting unit 146 can be monitored through the photographing unit 145.

한편, 레이저헤드(140)는 위치가변스테이지(190)에 의해 수평방향 및 수직방향의 위치가변이 가능해지며, 이로 인해 가공대상물(1) 또는 가공위치와의 정렬을 용이하도록 한다.On the other hand, the laser head 140 is possible to change the position in the horizontal and vertical direction by the variable position stage 190, thereby facilitating alignment with the object (1) or the processing position.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 레이저광원으로부터 발생되는 레이저빔을 손실이 최소화되도록 다수로 분기하여 사용할 수 있고, 빔디바이더와 광섬유의 사용으로 인해 레이저빔의 분기에 필요한 장치의 규모를 줄일 수 있으며, 분기된 레이저빔들을 원하는 위치에 정확하게 조사하도록 하는 장치의 구성을 용이하도록 한다.According to the embodiment of the present invention as described above, the laser beam generated from the laser light source can be used in a plurality of branches to minimize the loss, and the size of the device required for branching the laser beam due to the use of the beam divider and the optical fiber And facilitates the construction of the device to precisely irradiate the branched laser beams to the desired position.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. And will be included in the described technical idea.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 일 실시예에 따른 단위셀이 직렬로 연결된 박막형 솔라 셀의 제조과정을 순차적으로 도시한 단면도이고,1A to 1F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell in which unit cells are connected in series according to a conventional embodiment;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치를 도시한 사시도이고,2 is a perspective view showing a laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치의 레이저헤드를 도시한 단면도이고,3 is a cross-sectional view showing the laser head of the laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치의 레이저헤드 및 위치가변스테이지를 도시한 사시도이다. 4 is a perspective view showing a laser head and a variable stage of a laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 레이저광원 120 : 빔디바이더110: laser light source 120: beam divider

121 : 빔스플리터 130 : 광섬유121: beam splitter 130: optical fiber

140 : 레이저헤드 141 : 콜리메이터140: laser head 141: collimator

142 : 헤드몸체 142a : 이동 통로142: head body 142a: moving passage

143 : 제 1 하프미러 144 : 제 2 하프미러143: first half mirror 144: second half mirror

145 : 촬영유닛 145a : 튜브145: recording unit 145a: tube

145b : 컷오프필터 145c : 튜브렌즈145b: Cutoff Filter 145c: Tube Lens

146 : 조명유닛 147 : 포커스렌즈146: lighting unit 147: focus lens

148 : 프로젝트윈도우 150 : 미러모듈148 project window 150 mirror module

160 : 광파워조절부 170 : 본체160: optical power control unit 170: main body

171 : 메인챔버 172 : 조절챔버171: main chamber 172: adjustment chamber

173 : 접속부 180 : 셔터173: connection portion 180: shutter

190 : 위치가변스테이지 191 : 수평가이드190: variable position stage 191: horizontal guide

191a : 가이드레일 192 : 수직가이드191a: guide rail 192: vertical guide

192a : 가이드레일 193 : 고정브라켓192a: guide rail 193: fixing bracket

Claims (9)

레이저빔을 가공대상물에 조사하는 레이저 조사장치로서,A laser irradiation apparatus for irradiating a laser beam to a workpiece, 레이저빔을 발생시키는 레이저광원과,A laser light source for generating a laser beam, 상기 레이저광원의 레이저빔을 다수의 경로로 분기시키는 빔디바이더와,A beam divider for branching the laser beam of the laser light source into a plurality of paths; 상기 빔디바이더에 의해 분기되는 레이저빔 각각을 전송하도록 다수로 마련되는 광섬유와,A plurality of optical fibers provided to transmit each of the laser beams branched by the beam divider; 상기 광섬유로부터 레이저빔을 전달받아 가공대상물에 각각 조사하는 레이저헤드를 포함하되,Receiving a laser beam from the optical fiber and includes a laser head for irradiating the object to each, 상기 레이저헤드는,The laser head, 상기 광섬유의 끝단에 접속되며, 상기 광섬유를 통해 전달되는 레이저빔을 평행광으로 변환시키는 콜리메이터와,A collimator connected to an end of the optical fiber and converting a laser beam transmitted through the optical fiber into parallel light; 상기 콜리메이터가 장착되며, 상기 콜리메이터로부터 전달되는 레이저빔의 이동 통로를 제공하는 헤드몸체와,A head body mounted with the collimator and providing a movement path of the laser beam transmitted from the collimator; 상기 이동 통로 상에 각각 설치되는 제 1 및 제 2 하프미러와,First and second half mirrors respectively provided on the moving passages; 상기 헤드몸체의 측부에 설치되며, 상기 제 1 하프미러에 의해 가공대상물을 모니터링하도록 설치되는 촬영유닛과,A photographing unit installed at a side of the head body and installed to monitor a processing object by the first half mirror; 상기 헤드몸체의 측부에 설치되며, 상기 제 2 하프미러에 의해 가공대상물에 광을 조사하도록 설치되는 조명유닛과,Is installed on the side of the head body, the illumination unit is installed to irradiate light to the object to be processed by the second half mirror; 상기 헤드몸체에서 레이저빔이 출사되는 측에 설치되는 포커스렌즈Focus lens installed on the side from which the laser beam is emitted from the head body 를 포함하는 레이저 조사장치.Laser irradiation apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저광원과 상기 빔디바이더 사이에 설치되며, 상기 빔디바이더로 입사되는 레이저빔의 진행방향을 조절하는 미러모듈The mirror module is installed between the laser light source and the beam divider, and adjusts the traveling direction of the laser beam incident to the beam divider. 을 더 포함하는 레이저 조사장치.Laser irradiation apparatus further comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 빔디바이더는,The beam divider, 상기 레이저빔을 다수의 경로로 분기시키도록 배열되는 다수의 빔스플리터Multiple beamsplitters arranged to branch the laser beam into multiple paths 를 포함하는 레이저 조사장치.Laser irradiation apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 빔디바이더에 의해 각각 분기되는 레이저빔의 파워를 조절하여 상기 광섬유에 입사되도록 하는 광파워조절부Optical power control unit for adjusting the power of the laser beam branched by the beam divider to be incident on the optical fiber 를 더 포함하는 레이저 조사장치.Laser irradiation apparatus further comprising a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 빔디바이더가 설치되는 메인챔버의 주위에 상기 빔디바이더로부터 분기되는 레이저빔이 내측으로 조사됨과 아울러 상기 광파워조절부가 설치되는 다수의 조절챔버가 마련되며, 상기 조절챔버 각각에 상기 광섬유가 접속되는 접속부가 마련되는 본체A laser beam branching from the beam divider is irradiated to the inner side of the main chamber in which the beam divider is installed, and a plurality of control chambers in which the optical power control unit is installed are provided, and the optical fiber is connected to each of the control chambers. Body with connection part 를 더 포함하는 레이저 조사장치.Laser irradiation apparatus further comprising a. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 광파워조절부와 상기 광섬유 사이에 설치되며, 레이저빔의 경로를 개폐 시키는 셔터A shutter installed between the optical power control unit and the optical fiber and opening and closing a path of a laser beam 를 더 포함하는 레이저 조사장치.Laser irradiation apparatus further comprising a. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저헤드가 수평 및 수직 방향으로 이동 가능하게 다수로 설치되는 위치가변스테이지를 더 포함하고,It further comprises a variable position stage that the laser head is installed in a plurality of movable in the horizontal and vertical directions, 상기 위치가변스테이지는,The variable position stage, 수평되게 설치되는 수평가이드와,A horizontal guide installed horizontally, 상기 수평가이드를 따라 수평 이동 가능하도록 수직되게 고정되는 수직가이드와,A vertical guide fixed vertically to move horizontally along the horizontal guide; 상기 수직가이드를 따라 수직 이동 가능하게 고정되며, 상기 레이저헤드가 설치되는 고정브라켓을 포함하는 레이저 조사장치.The laser irradiation device is fixed to the vertical movement along the vertical guide, comprising a fixing bracket is installed the laser head. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저헤드는,The laser head, 상기 가공대상물의 하면을 가공하도록 상기 가공대상물의 하측에 상방으로 레이저빔을 조사하도록 설치되거나, 상기 가공대상물의 상면을 가공하도록 상기 가공대상물의 상측에 하방으로 레이저빔을 조사하도록 설치되는 레이저 조사장치.A laser irradiation apparatus installed to irradiate a laser beam upwards to the lower side of the object to be processed so as to process the lower surface of the object, or to irradiate a laser beam downwards to the upper side of the object to be processed the upper surface of the object. .
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