(57)【要約】【課題】レーザ光を照射することによって気化したり、バーストしたりする有害物質を確実に回収すること。【解決手段】レーザ加工装置は、透明基板６１と当該透明基板６１に設けられた化合物からなる薄膜６３とを有する被加工基板６０を、レーザ加工する。レーザ加工装置は、被加工基板６０の薄膜６３側を保持する保持部１５と、薄膜６３にレーザ光Ｌを照射するレーザ発振器１と、を備えている。保持部１５は、密封部材１１を有するとともに、中空構造からなっている。保持部１５と保持部１５によって保持された被加工基板６０の間は、密封部材１１によって密封可能となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と当該透明基板に設けられた化合物からなる薄膜とを有する被加工基板を、レーザ加工するレーザ加工装置において、
前記被加工基板の薄膜側を保持する保持部と、
前記薄膜にレーザ光を照射するレーザ発振器と、を備え、
前記保持部は、密封部材を有するとともに、中空構造からなり、
前記保持部と該保持部によって保持された前記被加工基板の間は、前記密封部材によって密封可能となっていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
透明基板と当該透明基板に設けられた化合物からなる薄膜とを有する被加工基板を、レーザ加工するレーザ加工装置において、
筐体と、
前記筐体内に配置され、前記被加工基板を保持する保持部と、
前記薄膜にレーザ光を照射するレーザ発振器と、を備え、
前記筐体は、密封可能になっていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
前記保持部に連結され、該保持部内の気体を循環させる循環機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記筐体に連結され、該筐体内の気体を循環させる循環機構をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記循環機構に、循環される気体内の物質を除去する除去機構が設けられていることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記循環機構に、循環される気体内の所定の物質の濃度を測定する濃度測定センサが設けられていることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記レーザ発振器は、前記筐体内に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記レーザ発振器は、前記筐体外に配置され、
前記筐体に、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が透過する透過部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板と当該透明基板に設けられた化合物からなる薄膜とを有する被加工基板を、レーザ加工するレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を透過する透明な基材と該基材の第１表面に形成された蒸着薄膜を有する被加工基板とを保持する保持機構と、前記保持機構により保持された前記被加工基板のうち前記蒸着薄膜が形成されていない前記基材の第２表面の側から前記蒸着薄膜へ向けてレーザ光を照射するレーザ照射機構と、前記保持機構により保持された前記被加工基板のうち前記蒸着薄膜が形成されている側面に設けられ、前記レーザ照射機構により照射されたレーザ光による前記蒸着薄膜に対するレーザ加工によって発生した加工粉塵を吸い込む吸塵機構と、を備えたレーザ加工装置が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−９８４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示されたようなレーザ加工装置は、加工粉塵を吸引するためのものであり、レーザ光を照射することによって気化する物質やバーストする物質を確実に閉じこめることはできない。
【０００４】
近年、セレン（Ｓｅ）を含むＣＩＧＳやＣＩＳなどの化合物からなる薄膜や、カドミウム（Ｃｄ）を含む化合物からなる薄膜が用いられることが検討されている。このように、セレンやカドミウムといった有害物質を用いる場合には、レーザ光を照射することによって気化する有害物質やバーストする有害物質を確実に閉じこめる必要がある。しかしながら、上述のように、特許文献１によるレーザ加工装置では、このような要求に応えることができない。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、レーザ光を照射することによって気化したり、バーストしたりする有害物質を確実に回収するレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるレーザ加工装置の第１の態様は、
透明基板と当該透明基板に設けられた化合物からなる薄膜とを有する被加工基板を、レーザ加工するレーザ加工装置において、
前記被加工基板の薄膜側を保持する保持部と、
前記薄膜にレーザ光を照射するレーザ発振器と、を備え、
前記保持部が、密封部材を有するとともに、中空構造からなり、
前記保持部と該保持部によって保持された前記被加工基板の間が、前記密封部材によって密封可能となっている。
【０００７】
このような構成により、レーザ光を照射することによって気化したり、バーストしたりする有害物質を確実に回収することができる。
【０００８】
本発明によるレーザ加工装置の第２の態様は、
透明基板と当該透明基板に設けられた化合物からなる薄膜とを有する被加工基板を、レーザ加工するレーザ加工装置において、
筐体と、
前記筐体内に配置され、前記被加工基板を保持する保持部と、
前記薄膜にレーザ光を照射するレーザ発振器と、を備え、
前記筐体が、密封可能になっている。
【０００９】
このような構成により、レーザ光を照射することによって気化したり、バーストしたりする有害物質を確実に回収することができる。
【００１０】
本発明によるレーザ加工装置の第１の態様において、
前記保持部に連結され、該保持部内の気体を循環させる循環機構をさらに備えたことが好ましい。
【００１１】
本発明によるレーザ加工装置の第２の態様において、
前記筐体に連結され、該筐体内の気体を循環させる循環機構をさらに備えたことが好ましい。
【００１２】
本発明によるレーザ加工装置において、
前記循環機構に、循環される気体内の物質を除去する除去機構が設けられていることが好ましい。
【００１３】
このような構成により、中空構造からなる保持部や筐体内と、循環機構内の有害物質を除去することができるので、有害物質の濃度が高くなることを防止することができ、例えば、被加工基板を保持部から取り外すときや筐体を開けるときに、中空構造からなる保持部内の有害物質が飛散することを防止することができる。
【００１４】
本発明によるレーザ加工装置において、
前記循環機構に、循環される気体内の所定の物質の濃度を測定する濃度測定センサが設けられていることが好ましい。
【００１５】
このような構成により、中空構造からなる保持部や筐体内と、循環機構内の有害物質の濃度を把握することができるので、作業者が正常な状態であるかを確認しながらレーザ加工装置を操作することができるようになる。このため、例えば、被加工基板を保持部から取り外すときや筐体を開けるときに、中空構造からなる保持部内の有害物質が飛散することを防止することができ、作業者の安全を確保することができる。
【００１６】
本発明によるレーザ加工装置の第２の態様において、
前記レーザ発振器は、前記筐体内に配置されていることが好ましい。
【００１７】
本発明によるレーザ加工装置の第２の態様において、
前記レーザ発振器は、前記筐体外に配置され、
前記筐体に、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が透過する透過部が設けられていることが好ましい。
【００１８】
このような構成により、筐体の大きさを小さくすることができ、循環機構における気体の循環を容易にすることができる。また、レーザ発振器を筐体外に配置することによって、被加工基板を保持する保持部とレーザ発振器とを相対的に自由に移動させることができるので、ライン化を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、保持部が中空構造からなり、保持部と被加工基板の間が密封部材によって密封可能となっていたり、被加工基板を保持する保持部が密封可能な筐体内に配置されたりしている。このため、被加工基板にレーザ光を照射することによって気化したり、バーストしたりする有害物質を確実に回収することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の実施の形態
以下、本発明に係るレーザ加工装置の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００２１】
本実施の形態のレーザ加工装置は、ガラス基板（透明基板）６１と、ガラス基板６１上に設けられた導電膜６２と、導電膜６２上に設けられた化合物からなる薄膜６３とを有する被加工基板６０を、レーザ加工するものである（図１参照）。なお、この被加工基板６０は、太陽電池や液晶・ＰＤＰなどの表示パネルに用いられる。
【００２２】
図１に示すように、レーザ加工装置は、被加工基板６０を薄膜６３側から保持する保持部１５と、薄膜６３にガラス基板６１側からレーザ光Ｌを照射するレーザ発振器１と、を備えている。なお、保持部１５は、ガラス基板６１が上方に位置し、薄膜６３が下方に位置するようにして、被加工基板６０を保持している。
【００２３】
このうち、保持部１５は、シール部材（密封部材）１１を有するとともに、中空構造からなり中空部１３を有している。また、保持部１５材には溝１１ａが設けられており、この溝１１ａの中に、上述したシール部材１１が配置されている。そして、保持部１５と、この保持部１５によって保持される被加工基板６０との間は、シール部材１１によって密封可能となっている。
【００２４】
また、図１に示すように、保持部１５には、保持部１５内の気体を循環させる循環機構２０が連結されている。この循環機構２０は、保持部１５の中空部１３に連通した循環路２５と、この循環路２５に配置されて中空部１３の気体を循環させる循環ポンプ４０と、からなっている。なお、中空部１３内の気体は流出口２５ａから循環路２５内に流出され、循環路２５内の気体は流入口２５ｂから中空部１３内に流入される。
【００２５】
また、図１に示すように、循環路２５には、循環される気体内の有害物質（セレンやカドミウムなど）を除去する除去フィルタ（除去機構）３５が設けられている。なお、除去機構としては、除去フィルタ３５以外にも、気体を通過させることによって有害物質を除去する液体系のトラップなどを用いることができる。
【００２６】
また、図１に示すように、循環路２５には、循環される気体内の所定の有害物質（セレンやカドミウムなど）の濃度を測定する濃度測定センサ３０が設けられている。
【００２７】
また、図１に示すように、レーザ発振器１と保持部１５によって保持された被加工基板６０との間（光路上の間）には、レーザ光Ｌを反射する反射ミラー２と、反射ミラー２で反射されたレーザ光Ｌを走査するための走査部５と、走査部５で走査されるレーザ光Ｌを透明膜に集光するための集光レンズ９が設けられている。なお、走査部５は、一対の反射ミラー７，８からなっており、各反射ミラー７，８は、回転軸（図示せず）を中心に揺動自在となっている。ところで、レーザ発振器１と、反射ミラー２と、走査部５と、集光レンズ９とからレーザ照射部１０が構成されている。
【００２８】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００２９】
まず、保持部１５によって被加工基板６０が保持される（図１参照）。このとき、被加工基板６０は、ガラス基板６１が上方に位置し薄膜６３が下方に位置するようにして、保持される。ここで、被加工基板６０の薄膜６３に、保持部１５のシール部材１１が当接することとなり、保持部１５と被加工基板６０の薄膜６３との間が、シール部材１１によって密封されることとなる。
【００３０】
次に、保持された被加工基板６０にレーザ光Ｌが照射されて、被加工基板６０の薄膜６３が加工される（図１参照）。このとき、被加工基板６０の薄膜６３からセレンやカドミウムといった有害物質が、気化したりバーストしたりするが、上述のように、保持部１５と被加工基板６０の薄膜６３との間がシール部材１１によって密封されるので、これらの有害物質が保持部１５の中空部１３から外方に放出されることを防止することができる。
【００３１】
レーザ加工が行われている間に、中空部１３内の気体が循環ポンプ４０によって循環される（図１参照）。そして、この気体は、除去フィルタ３５に到達し、当該気体内の有害物質（セレンやカドミウムなど）が除去される。このように、本実施の形態によれば、循環路２５に除去フィルタ３５が設けられているので、中空部１３内および循環路２５内の有害物質を除去することができる。この結果、中空部１３内の有害物質の濃度が高くなることを防止することができ、例えば、被加工基板６０を保持部１５から取り外すときに、中空部１３内の有害物質が飛散することを防止することができる。なお、中空部１３内および循環路２５内の気体は、減圧状態（１気圧よりも低い気圧の状態）となっていてもよい。
【００３２】
次に、除去フィルタ３５を通過した気体は、濃度測定センサ３０に達し、気体内の所定の有害物質（セレンやカドミウムなど）の濃度が測定される（図１参照）。このように、本実施の形態によれば、循環路２５に濃度測定センサ３０が設けられているので、除去フィルタ３５を通過した後の有害物質の濃度を測定することができる。このため、循環路２５内および中空部１３内の有害物質の濃度を把握することができ、作業者は正常な状態であるかを確認しながらレーザ加工装置を操作することができる。このため、例えば、被加工基板６０を保持部１５から取り外すときに、中空部１３内の有害物質が飛散することを防止することができ、作業者の安全を確保することができる。
【００３３】
第２の実施の形態
次に、図２および図３により、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２および図３に示す第２の実施の形態は、レーザ照射部１０を収容する密封可能な筐体５０を設け、保持部１５の代わりに被処理基板の周縁を支持する保持部１６を用いたものである。また、保持部１５に循環路２５が連結される代わりに、筐体５０に循環路２５が連結されたものである。その他の構成は、図１に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００３４】
図２および図３に示す第２の実施の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３５】
図２に示すように、本実施の形態によれば、密封可能な筐体５０内に、被加工基板６０の周縁を支持する保持部１６と、レーザ光Ｌを照射するレーザ照射部１０が配置されている。このため、レーザ加工される被処理基板が密封可能な筐体５０内に配置されることとなり、レーザ加工される被加工基板６０の薄膜６３から気化されたりバーストしたりする有害物質が、筐体５０の外方に放出されることを防止することができる。
【００３６】
なお、図２に示すように、筐体５０は、下部筐体５２と、この下部筐体５２上に配置された上部筐体５１とからなっている。また、保持部１６は、下部筐体５２の内壁に設けられている。また、上部筐体５１と下部筐体５２との間にはシール部材１１が配置され、このシール部材１１によって、上部筐体５１と下部筐体５２との間が密封されることとなる。
【００３７】
また、図１に示した第１の実施の形態では、被加工基板６０の薄膜６３のみが循環される気体に接触していたのに対して、図２に示す本実施の形態では、ガラス基板６１と薄膜６３の両面が、循環される気体に接触している。
【００３８】
このため、第１の実施の形態によれば、減圧状態で気体を循環させる場合には、被加工基板６０が変形する可能性があったのに対して、本実施の形態では、たとえ減圧状態で気体を循環させたとしても、被加工基板６０が変形することはない。
【００３９】
また、下部筐体５２の底面に循環路２５の流出口２５ａが設けられ、下部筐体５２の側面であって保持部１６より上方の位置に流入口２５ｂが設けられている。このため、保持部１６で支持された薄膜６３側から筐体５０内の気体を流出し、ガラス基板６１側から気体を筐体５０内に流入することができ、筐体５０内の気体の循環を満遍なく行うことができる。
【００４０】
また、図２に示すように、第１の実施の形態と同様、循環路２５に除去フィルタ３５が設けられているので、筐体５０内および循環路２５内の有害物質を除去することができ、筐体５０内の有害物質の濃度が高くなることを防止することがでる。また、循環路２５に濃度測定センサ３０が設けられているので、除去フィルタ３５を通過した後の有害物質の濃度を測定することができ、作業者は正常な状態であるかを確認しながらレーザ加工装置を操作することができる。
【００４１】
ところで、上記（図２に示した態様）では、レーザ照射部１０が筐体５０内に配置されている態様を用いて説明したが、これに限られることなく、図３に示すように、レーザ照射部１０が筐体５０外に配置される態様を用いてもよい。
【００４２】
図３に示すようなレーザ照射部１０が筐体５０外に配置される態様では、筐体５０に、レーザ発振器１から照射されるレーザ光Ｌが透過するガラス板などの透過部５５が設けられることとなる。なお、図３においては、下部筐体５２の底面に循環路２５の流出口２５ａが設けられ、上部筐体５１の側面に循環路２５の流入口２５ｂが設けられている。
【００４３】
図３に示すような態様においても、図２に示した態様と同様の効果を奏することができる。なお、レーザ照射部１０が筐体５０外に配置されているので、筐体５０の大きさを小さくすることもできる。
【００４４】
また、このように筐体５０の大きさを小さくすることができるので、循環機構２０における気体の循環を容易にすることができ、例えば、循環ポンプ４０を小さなものにすることができる。また、レーザ照射部１０を筐体５０外に配置することで、被加工基板６０を保持する保持部１６とレーザ照射部１０とを相対的に自由に移動させることができるので、ライン化が容易になる。
【００４５】
また、上述のように、ガラス基板６１と薄膜６３の両面が、循環される気体に接触しているので、たとえ減圧状態で気体を循環させたとしても、被加工基板６０が変形することはない。また、保持部１６は、筐体５０からその内面側へと突出し、筐体５０の内壁に沿って延在している構造となっているので、長手方向に被加工基板６０の大きさが変わったとしても、保持部１６の大きさを変更する必要がない。
【００４６】
なお、図２では、下部筐体５２の底面に循環路２５の流出口２５ａが設けられ、下部筐体５２の側面であって保持部１６より上方の位置に流入口２５ｂが設けられている態様を用いて説明した。しかしながら、これに限られることなく、例えば、下部筐体５２の底面に循環路２５の流出口２５ａが設けられ、下部筐体５２の側面であって保持部１６より下方の位置に流入口２５ｂが設けられていてもよい。
【００４７】
また、図３では、下部筐体５２の底面に循環路２５の流出口２５ａが設けられ、上部筐体５１の側面に循環路２５の流入口２５ｂが設けられている態様を用いて説明した。しかしながら、これに限られることなく、例えば、下部筐体５２の底面に循環路２５の流出口２５ａが設けられ、下部筐体５２の側面に循環路２５の流入口２５ｂが設けられているようにしてもよく、このときには、流入口２５ｂは保持部１６の下方に位置していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態によるレーザ加工装置を示す構成図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の変形例によるレーザ加工装置を示す構成図。
【符号の説明】
【００４９】
１      レーザ発振器
１０    レーザ照射部
１１    シール部材（密封部材）
１３    中空部
１５，１６  保持部
２０    循環機構
２５    循環路
３０    濃度測定センサ
３５    除去機構
４０    循環ポンプ
５０    筐体
５１    上部筐体
５２    下部筐体
５５    透過部
６０    被加工基板
６１    ガラス基板（透明基板）
６２    導電膜
６３    薄膜
Ｌ      レーザ光
【図１】
2009241127.tif 000003
【図２】
2009241127.tif 000004
【図３】
2009241127.tif 000005