TWI709451B - 利用雷射光之多層基板之加工方法及加工裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明可利用簡單之構成且於不使裝置成本變高之情況下對多層基板進行加工。
該加工方法係對多層基板照射雷射光而進行加工之方法，包含準備步驟及加工步驟。於準備步驟中，準備包含經積層之至少第1層及第2層之多層基板。於加工步驟中，自第1層側照射能夠對第1層進行加工且相對於第1層具有能夠透過之特定之吸收率、並且能夠對第2層進行加工之波長之雷射光，而同時加工第1層及第2層。
Description
本發明係關於一種多層基板之加工方法，尤其係關於一種對多層基板照射雷射光而進行加工之加工方法及加工裝置。
作為多層基板之一例之薄膜太陽電池係於玻璃基板上形成有作為下部電極層之Mo層，並且於Mo層之上部形成有CIGS(Copper Indium Gallium Selenide，銅銦鎵硒)層等半導體層。而且進而於半導體層之上部形成有透明之上部電極層。
又，作為另一例之觸控面板係於玻璃基板之上部形成有透明電極膜，進而於該透明電極膜之上部形成有樹脂製保護罩。
於利用雷射光對具有如上所述之多層之基板進行加工之情形時，雷射光被上部層吸收，因此難以加工下部層。因此，若提高雷射光之功率以使雷射光到達下部層，則對上部層造成之損傷變大，此外飛散物變多。
因此，提出有如專利文獻1所示之雷射光加工裝置。於該專利文獻1之裝置中，首先藉由調製器件將自雷射振盪器輸出之雷射光調製為第1雷射光、及波長較第1雷射光短之第2雷射光。該等雷射光藉由聚光透鏡聚光並照射至基板。再者，第1雷射光被導入至與第2雷射光不同之光路，且控制第1雷射光之至到達聚光透鏡為止之光路長。又，第1雷射光與第2雷射光之光量藉由偏光器控制。
[專利文獻1]日本專利特開平5-192779號公報
於專利文獻1之裝置中，可利用1台裝置將不同之2種波長之雷射光選擇性地或者同時照射至基板。但是，有裝置構成複雜且裝置成本變高之問題。
本發明之課題在於可利用簡單之構成且於不使裝置成本變高之情況下對多層基板進行加工。
本發明之一形態之利用雷射光之多層基板之加工方法包含準備步驟及加工步驟。準備步驟係準備包含經積層之至少第1層及第2層之多層基板。加工步驟係自第1層側照射能夠對第1層進行加工且相對於第1層具有能夠透過之特定之吸收率、並且能夠對第2層進行加工之波長之雷射光，從而同時加工第1層及第2層。
此處，對包含第1層及第2層之多層基板自第1層側照射特定波長之雷射光。雷射光一面被第1層吸收，一面一部分透過第1層並到達第2層而被第2層吸收。因此，可利用1種波長之雷射光同時加工第1層及第2層。
於本發明之另一形態之利用雷射光之多層基板之加工方法中，雷射光相對於第1層之吸收率為50%以下且10%以上，且相對於第2層之吸收率為10%以上。
此處，與上述同樣地，雷射光一面被第1層吸收一面一部分透過第1層並到達第2層而被第2層吸收。因此，可利用1種波長之雷射光同時加工第1層及第2層。
於本發明之又一形態之利用雷射光之多層基板之加工方法中，
雷射光係脈衝寬度為10psec以上且200nsec以下之脈衝雷射光。
於本發明之又一形態之利用雷射光之多層基板之加工方法中，雷射光為連續波雷射。
於本發明之又一形態之利用雷射光之多層基板之加工方法中，於加工步驟中，在第1層及第2層形成溝槽。
於本發明之又一形態之利用雷射光之多層基板之加工方法中，於加工步驟中，對第1層及第2層進行改質。
於本發明之又一形態之利用雷射光之多層基板之加工方法中，於加工步驟中，在第1層及第2層形成龜裂。
本發明之利用雷射光之多層基板之加工裝置係用以對多層基板照射雷射光而進行加工之裝置，具備支持器件及加工器件。支持器件支持包含經積層之至少第1層及第2層之多層基板。加工器件係自第1層側照射能夠對第1層進行加工且相對於第1層具有能夠透過之特定之吸收率、並且能夠對第2層進行加工之波長之雷射光，而同時加工第1層及第2層。
於以上所述之本發明中，可利用1種雷射光同時加工多層基板，並且可使用低價之裝置且於短時間內進行加工。
1‧‧‧觸控面板
2‧‧‧太陽電池
10‧‧‧玻璃基板
11‧‧‧聚酯膜(保護罩)
12‧‧‧ITO
20‧‧‧玻璃基板
21‧‧‧ITO
22‧‧‧非晶矽層
23‧‧‧鋁層(背面電極)
25‧‧‧加工裝置
26‧‧‧雷射光線振盪單元
26a‧‧‧雷射光線振盪器
26b‧‧‧雷射光控制部
27‧‧‧傳輸光學系統
28‧‧‧聚光透鏡
29‧‧‧平台
30‧‧‧驅動控制部
31‧‧‧加工控制部
G‧‧‧多層基板
圖1係利用本發明之一實施形態之方法進行加工之觸控面板之剖面局部構成圖。
圖2係表示ITO(Indium Tin Oxides，氧化銦錫)與聚酯層(保護罩)之相對於雷射波長之透過率之圖。
圖3係利用本發明之另一實施形態之方法進行加工之積體型非晶太陽電池之剖面局部構成圖。
圖4係表示ITO、非晶矽層、鋁層(背面電極)之相對於雷射波長之
透過率之圖。
圖5係本發明之一實施形態之加工裝置之概略構成圖。
[第1實施形態]
圖1表示利用本發明之第1實施形態之方法進行加工之觸控面板(多層基板之一例)。該觸控面板1係將作為保護罩之聚酯膜11(第1層)及作為透明電極膜之ITO12(第2層)積層於玻璃基板10而形成。更詳細而言，於玻璃基板10之上表面形成ITO12，進而於該ITO12之上表面形成聚酯膜11。
此處，圖2表示聚酯膜11與ITO12之相對於雷射光之波長(nm)之透過率(%)。圖中，P1表示聚酯膜11之透過率，P2表示ITO12之透過率。
自該圖2明確得知，若自聚酯膜11之上方將波長為1064nm之雷射光照射至觸控面板1，則所照射之雷射光大體透過(透過率為80%以上)聚酯膜11而可對ITO12進行加工。又，可知若照射波長為355nm之雷射光，則相對於聚酯膜11之透過率為0%，因此雷射光不會到達ITO12而僅可對聚酯膜11進行加工。
因此，若自聚酯膜11側照射能夠對聚酯膜11進行加工且相對於聚酯膜11具有能夠透過之透過率(吸收率)、並且能夠對ITO12進行加工之波長之雷射光，則能夠同時加工聚酯膜11及ITO12。
具體而言，若將例如波長為885nm之半導體雷射光照射至觸控面板1，則該雷射光相對於聚酯膜11之透過率為約83%(吸收率13%、反射率4%)。因此，可對聚酯膜11進行加工，並且雷射光透過聚酯膜11而到達ITO12。又，該雷射光相對於ITO12之透過率為約63%(吸收率約37%、界面之反射率為1%以下)，從而亦能夠對ITO12進行加工。即，可同時加工聚酯膜11及ITO12。
[第2實施形態]
圖3表示本發明之第2實施形態。此處，採用積體型非晶太陽電池作為所要加工之多層基板之例。該太陽電池2係將作為透明導電膜之ITO21(第1層)、非晶矽層22(第2層)、及作為背面電極之鋁層積層於玻璃基板20而形成。更詳細而言，於玻璃基板20之上表面形成有ITO21，且於ITO21之上表面形成有非晶矽層22，進而於非晶矽層22之上表面形成有鋁層23。再者，於該例中，自玻璃基板20側照射雷射光。
圖4表示各層21~23之相對於雷射光之波長(nm)之透過率(%)。圖中，Q1表示ITO21之透過率，Q2表示非晶矽層22之透過率，Q3表示鋁層23之透過率。
如自圖4所明確般，若自玻璃基板20側照射波長為885nm之雷射光，則所照射之雷射光被ITO21及非晶矽層22吸收一部分並到達鋁層23。因此，可同時加工ITO21、非晶矽層22及鋁層23。
又，若照射波長為532nm之雷射光，則大體透過ITO21而到達非晶矽層22，但波長為532nm之雷射光相對於非晶矽層22之透過率為大致0%，因此不會到達鋁層23。
根據以上所述，若自ITO21側照射能夠對ITO21及非晶矽層22進行加工且相對於ITO21及非晶矽層22具有能夠透過之透過率(吸收率)、並且能夠對鋁層23進行加工之波長之雷射光，則可同時加工該等層21~23。
[總結]
自以上實施形態得知，藉由於以下之條件下對多層基板進行加工，而可利用1種波長之雷射光同時加工多層基板。再者，此處之「加工」包含在各層形成溝槽、對各層進行改質、及在各層形成龜裂。
(1)若自第1層側照射能夠對第1層(被雷射光照射之側之層)進行加工且相對於第1層能夠透過、並且能夠對積層於第1層之第2層進行加工之波長之雷射光，則能夠利用1種波長之雷射光同時加工多層基板。
(2)作為雷射光之波長，較理想為相對於第1層之吸收率為50%以下且10%以上。雖根據所要加工之材料而不同，但可使用例如300nm以上且1600nm以下之雷射光。
(3)較佳為雷射光之脈衝寬度為10psec以上且200nsec以下之雷射光。又，亦可為連續波雷射。
[加工裝置]
圖5表示用以實施如上所述之加工方法之加工裝置之概略構成。該加工裝置25具有：雷射光線振盪單元26，其包含雷射光線振盪器26a及雷射光控制部26b；傳輸光學系統27，其包含用以將雷射光向特定方向引導之複數個鏡片；及聚光透鏡28，其用以使來自傳輸光學系統27之雷射光聚光。自雷射光線振盪單元26出射光束強度等照射條件經控制之脈衝雷射光。由雷射光線振盪單元26、傳輸光學系統27及聚光透鏡28構成對多層基板照射雷射光之加工器件。
例如，藉由使用具有振盪之雷射光之頻率或脈衝寬度之切換機構之振盪器作為雷射光線振盪器26a，而可變更多層基板之第1層及第2層之吸收率。
多層基板G載置於平台29上。平台29藉由驅動控制部30驅動控制而能夠於水平面內移動。即，載置於平台29上之多層基板G與自聚光透鏡28照射之雷射光線能夠於水平面內相對移動。又，雷射光與載置多層基板G之平台29能夠相對地於上下方向移動。雷射光控制部26b及驅動控制部30藉由加工控制部21控制。
再者，加工控制部31由微電腦構成，控制雷射光控制部26b及驅
動控制部30而執行如上所述之加工。
[其他實施形態]
本發明並不限定於如上所述之實施形態，可於不脫離本發明之範圍之情形時進行各種變化或修正。
Claims (4)
- 一種利用雷射光之多層基板之加工方法，其係對多層基板照射雷射光而進行加工之方法，且包含：準備步驟，其準備包含經積層之至少聚酯材料之第1層及ITO材料之第2層之上述多層基板；及加工步驟，其使用具有振盪之雷射光之頻率之切換機構的振盪器，且自上述聚酯材料之第1層側照射一種對上述聚酯材料之第1層之吸收率為50%以下且10%以上、並且對上述ITO材料之第2層之吸收率為100%以下且10%以上之波長之上述雷射光，而同時對上述聚酯材料之第1層及上述ITO材料之第2層進行改質或同時在上述聚酯材料之第1層及上述ITO材料之第2層形成龜裂；且上述雷射光之波長大於355nm。
- 如請求項1之利用雷射光之多層基板之加工方法，其中上述雷射光係脈衝寬度為10psec以上200nsec以下之脈衝雷射光。
- 如請求項1之利用雷射光之多層基板之加工方法，其中上述雷射光為連續波雷射光。
- 一種利用雷射光之多層基板之加工裝置，其係用以對多層基板照射雷射光而進行加工之裝置，且具有：支持器件，其支持包含經積層之至少聚酯材料之第1層及ITO材料之第2層之上述多層基板；及加工器件，其包含具有振盪之雷射光之頻率之切換機構的振盪器，且自上述聚酯材料之第1層側照射一種對上述聚酯材料之第1層之吸收率為50%以下且10%以上、並且對上述ITO材料之第2層之吸收率為100%以下且10%以上之波長之上述雷射光，而同時對上述聚酯材料之第1層及上述ITO材料之第2層進行改質或同 時在上述聚酯材料之第1層及上述ITO材料之第2層形成龜裂；且上述雷射光之波長大於355nm。
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