JP2002103063A - Marking method for color filter substrate and color filter substrate marked thereby - Google Patents
Marking method for color filter substrate and color filter substrate marked therebyInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光源から射出したレーザ光をスキャニ
ングしながら、一定のレーザ照射条件でカラーフィルタ
基板に照射し、文字、図形若しくは記号を形成するマー
キング方法において、後工程でパーティクルを発生させ
ないようにする。
【解決手段】 前記マーキング方法において、レーザ照
射条件を、レーザ光を照射したときに加工される加工ス
ポット7の縁部に繊維状の物質が生じない条件とする。
具体的には、レーザ照射条件は、エネルギー密度を10
0J/cm2以下のカラーフィルタ膜が加工可能な範囲
とし、かつ、レーザ光のスポット6の面積と加工スポッ
ト7の面積とを等しくする。他のレーザ照射条件は、レ
ーザ光の照射スポット6の面積を加工スポット7の面積
より大きくし、このときのエネルギー密度を200J/
cm2以下の、カラーフィルタ膜の加工が可能な範囲と
する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a marking method for irradiating a color filter substrate under a constant laser irradiation condition while scanning a laser beam emitted from a laser light source to form a character, a figure or a symbol, in a later step. Not to occur. SOLUTION: In the marking method, a laser irradiation condition is a condition where a fibrous substance is not generated at an edge portion of a processing spot 7 which is processed when a laser beam is irradiated.
Specifically, the laser irradiation condition is such that the energy density is 10
A range in which a color filter film of 0 J / cm 2 or less can be processed is set, and the area of the spot 6 of the laser beam and the area of the processed spot 7 are made equal. Other laser irradiation conditions are such that the area of the laser beam irradiation spot 6 is larger than the area of the processing spot 7 and the energy density at this time is 200 J /
cm 2 or less, in which the color filter film can be processed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶またはPDP
パネル等表示デバイスのカラーフィルタ基板へ日付や製
造番号等の情報を持つ文字、数字、バーコードまたは2
次元コードをレーザを用いてマーキングする方法および
それによりマーキングされたカラーフィルタ基板に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal or PDP.
Characters, numbers, barcodes or 2 with information such as date and serial number on the color filter substrate of display devices such as panels
The present invention relates to a method of marking a dimensional code using a laser and a color filter substrate marked thereby.
【0002】[0002]
【従来の技術】被加工物に日付や製造番号等の情報を持
つ文字、数字、バーコードまたは2次元コードをマーキ
ングするマーキング装置として、レーザ光源に炭酸ガス
レーザまたはNd:YAG、Nd:YVO4等の固体レ
ーザを使用し、このレーザ光源からレーザ光を射出し、
スキャニング手段によりレーザ光をスキャニングながら
被加工物に照射することにより、被加工物表面に物理変
化(例えば、表面あるいは表面層の剥離、気化、焼失、
発泡、隆起、変色・脱色等)を生じさせマーキングを行
うものが一般に知られている。ところが、被加工物が液
晶またはPDPパネル等表示デバイスのカラーフィルタ
基板である場合、レーザ光源に炭酸ガスを使用するとカ
ラーフィルタ基板のガラス基板が損傷を受けるという問
題があった。また、レーザ光源にNd:YAG、Nd:
YVO4等の固体レーザを使用した場合、マーキング時
にカラーフィルタ膜が飛散しパーティクルが発生すると
いう問題があった。BACKGROUND ART characters with information such as the date, serial number, to the workpiece, numbers, as a marking device for marking a bar code or two-dimensional code, a carbon dioxide gas laser or Nd laser light source: YAG, Nd: YVO 4 or the like Using a solid-state laser, emitting laser light from this laser light source,
By irradiating the workpiece with the laser beam while scanning by the scanning means, the surface of the workpiece undergoes a physical change (for example, peeling of the surface or surface layer, vaporization, burning,
It is generally known to perform marking by causing foaming, bulging, discoloration / bleaching, etc.). However, when the workpiece is a color filter substrate of a display device such as a liquid crystal or a PDP panel, there is a problem that when carbon dioxide is used as a laser light source, the glass substrate of the color filter substrate is damaged. In addition, Nd: YAG, Nd:
When using the solid-state laser of YVO 4 or the like, a color filter film has a problem that the scattered particles are generated during marking.
【0003】これらの問題を解決するために、本発明者
らは先に、カラーフィルタ基板へのマーキング装置とし
て図10に示す構成の装置を発明した(特願2000−
8374号)。図10において、1はレーザ光源として
用いている半導体レーザ、2および3はスキャナミラ
ー、4は集光レンズ、5は液晶またはPDPパネル等表
示デバイスのカラーフィルタ基板である。カラーフィル
タ基板5は、通常ガラス基板51または透明樹脂基板の
表面にカラーフィルタ膜52が形成されている。このマ
ーキング装置では、レーザ光源1として半導体レーザを
使用することにより、マーキング時にパーティクルが発
生しないことを特徴としている。In order to solve these problems, the present inventors have previously invented a device having a structure shown in FIG. 10 as a marking device for a color filter substrate (Japanese Patent Application No. 2000-2000).
No. 8374). In FIG. 10, 1 is a semiconductor laser used as a laser light source, 2 and 3 are scanner mirrors, 4 is a condenser lens, and 5 is a liquid crystal or a color filter substrate of a display device such as a PDP panel. The color filter substrate 5 generally has a color filter film 52 formed on the surface of a glass substrate 51 or a transparent resin substrate. This marking device is characterized in that particles are not generated at the time of marking by using a semiconductor laser as the laser light source 1.
【0004】つぎに、図10のマーキング装置を用いて
カラーフィルタ基板5上に2次元コードをマーキングす
るための動作を説明する。まず、スキャナミラー2およ
び3が回転する。スキャナミラー2および3の位置決め
終了後、スキャナミラー2および3が停止する。レーザ
光源1からレーザ光8を照射すると、カラーフィルタ膜
52は照射スポット6の温度が上昇し物理変化を起して
加工スポット7が形成され第1のセグメントとなる。以
降、最終セグメントが形成されるまで上記の操作を繰り
返すことにより、2次元コードを形成していた。従来の
マーキング方法において、レーザ照射条件はカラーフィ
ルタ膜52に加工スポット7が形成できるエネルギー密
度以上であればよく、その上限は特に定めていなかっ
た。また、従来のカラーフィルタ基板は、上記のような
マーキング装置またはマーキング方法によって作られて
いた。Next, an operation for marking a two-dimensional code on the color filter substrate 5 using the marking device of FIG. 10 will be described. First, the scanner mirrors 2 and 3 rotate. After the positioning of the scanner mirrors 2 and 3, the scanner mirrors 2 and 3 stop. When the laser beam 8 is irradiated from the laser light source 1, the temperature of the irradiation spot 6 of the color filter film 52 rises and causes a physical change, so that the processing spot 7 is formed and becomes the first segment. Thereafter, the above operation is repeated until the final segment is formed, thereby forming a two-dimensional code. In the conventional marking method, the laser irradiation condition only needs to be higher than the energy density at which the processing spot 7 can be formed on the color filter film 52, and the upper limit is not particularly defined. Further, the conventional color filter substrate has been manufactured by the above-described marking device or marking method.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のマー
キング方法で液晶ディスプレイまたはプラズマディスプ
レイのカラーフィルタ基板にマーキングを行うと、マー
キング時にパーティクルは発生しないが、マーキング後
の工程でマーキング形成箇所からパーティクルが発生す
るという問題があった。このパーティクルの原因は、加
工部と非加工部の境界部に発生する繊維状の物質である
ことが電子顕微鏡観察することによりわかった。図11
に従来のマーキング方法で液晶ディスプレイ用のカラー
フィルタ基板にマーキングした加工スポットの電子顕微
鏡写真を示す。したがって、従来のマーキング方法でマ
ーキングを行ったカラーフィルタ基板を使用するとこの
繊維状の物質が剥離することによりパーティクルとな
り、液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイの製
品歩留まりが悪くなるといった問題点があった。そこで
本発明は、繊維状の物質が発生しないようにマーキング
することにより、後工程でパーティクルを発生させない
ようにすることを目的とする。However, when marking is performed on a color filter substrate of a liquid crystal display or a plasma display by a conventional marking method, particles are not generated at the time of marking. There was a problem that occurred. Electron microscope observation revealed that the cause of the particles was fibrous substances generated at the boundary between the processed part and the non-processed part. FIG.
Fig. 1 shows an electron micrograph of a processed spot marked on a color filter substrate for a liquid crystal display by a conventional marking method. Therefore, when a color filter substrate that has been marked by a conventional marking method is used, the fibrous substance peels off to form particles, which causes a problem that the product yield of a liquid crystal display or a plasma display is deteriorated. Therefore, an object of the present invention is to prevent particles from being generated in a subsequent process by marking so that a fibrous substance is not generated.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明はレーザ光源から射出したレーザ光をスキャ
ニングしながら、一定のレーザ照射条件でカラーフィル
タ基板に照射し、文字、図形若しくは記号を形成するマ
ーキング方法において、前記レーザ照射条件は、前記レ
ーザ光を照射したときに加工される加工スポットの縁部
に繊維状の物質が生じない条件としたカラーフィルタ基
板へのマーキング方法である。レーザ照射条件には、レ
ーザ光の照射出力の大きさ、照射時間または照射エネル
ギーおよび照射エネルギー密度などが含まれる。レーザ
照射条件を調整することにより、繊維状の物質が発生し
ない条件が存在し、このレーザ照射条件においてマーキ
ングを行うとマーキング中およびマーキング後の工程に
もパーティクルが発生しないようにできる。具体的なレ
ーザ照射条件として、エネルギー密度を100J/cm
2以下のカラーフィルタ膜が加工可能な範囲とし、か
つ、前記レーザ光のスポット面積と前記加工スポットの
面積とを等しくしマーキングを行うマーキング方法があ
る。また、他のレーザ照射条件として、前記レーザ光の
照射面積を前記加工スポットの面積より大きくしてマー
キングを行うマーキング方法がある。具体的には、エネ
ルギー密度を200J/cm2以下のカラーフィルタ膜
の加工が可能な範囲とする。このように、必要とされる
加工スポットより広い部分にレーザ光を照射することに
より、加工スポットの縁部付近の温度勾配が小さくな
り、加工スポットの縁部に繊維状の物質を発生すること
なくマーキングが行える。また、本発明は上記のマーキ
ング方法により文字、数字、バーコードまたは2次元コ
ードをマーキングしたカラーフィルタ基板である。本発
明のカラーフィルタ基板は、加工スポットの縁部に繊維
状の物質が付着していないので、マーキング後の製造工
程でパーティクルを発生することがない。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention irradiates a color filter substrate with a constant laser irradiation condition while scanning a laser beam emitted from a laser light source, thereby forming a character, figure or symbol. In the marking method for forming a laser beam, the laser irradiation condition is a method for marking a color filter substrate under a condition that a fibrous substance is not generated at an edge of a processing spot processed when the laser light is irradiated. The laser irradiation conditions include the magnitude of the irradiation output of laser light, irradiation time or irradiation energy, irradiation energy density, and the like. By adjusting the laser irradiation conditions, there are conditions under which no fibrous substance is generated, and if marking is performed under these laser irradiation conditions, particles can be prevented from being generated during and after the marking. As specific laser irradiation conditions, an energy density of 100 J / cm
There is a marking method in which marking is performed by setting the color filter film in a range in which two or less color filter films can be processed, and making the spot area of the laser beam equal to the area of the processed spot. Further, as another laser irradiation condition, there is a marking method for performing marking by making the irradiation area of the laser light larger than the area of the processing spot. Specifically, the energy density is set to a range in which a color filter film having a density of 200 J / cm 2 or less can be processed. In this way, by irradiating the laser beam to a portion wider than the required processing spot, the temperature gradient near the edge of the processing spot is reduced, and without generating a fibrous substance at the edge of the processing spot. Marking can be performed. Further, the present invention is a color filter substrate on which a character, a number, a barcode or a two-dimensional code is marked by the above-mentioned marking method. In the color filter substrate of the present invention, since no fibrous substance is attached to the edge of the processing spot, particles are not generated in the manufacturing process after marking.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】従来のマーキング方法でカラーフ
ィルタ基板へマーキングすると加工部と非加工部の境界
部に繊維状の物質が発生していることを電子顕微鏡観察
することにより見つけ出した。その結果が図11の電子
顕微鏡写真である。この繊維状の物質がマーキング後の
工程でマーキング形成箇所からパーティクルが発生する
原因であることがわかった。つぎに、この繊維状の物質
が発生しないレーザ照射条件が存在することを探し出し
た。この繊維状の物質が発生しないレーザ照射条件でカ
ラーフィルタ基板にマーキングを行うマーキング方法に
より、マーキング中およびマーキング後の工程にもパー
ティクルを発生しないようにできる。レーザ照射条件に
は、レーザ光の照射出力の大きさ、照射時間または照射
エネルギーおよび照射エネルギー密度などが含まれる。
また、レーザの照射スポットの大きさや、スキャニング
手段の走査速度を変えることによってもレーザ照射条件
を調整することが可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS It has been found by observing with an electron microscope that fibrous substances are generated at the boundary between a processed portion and a non-processed portion when marking is performed on a color filter substrate by a conventional marking method. The result is an electron micrograph of FIG. It has been found that this fibrous substance is the cause of the generation of particles from the marking formation part in the process after marking. Next, it was found out that laser irradiation conditions that do not generate the fibrous substance exist. By the marking method for marking the color filter substrate under the laser irradiation condition in which the fibrous substance is not generated, it is possible to prevent particles from being generated during and after the marking. The laser irradiation conditions include the magnitude of the irradiation output of laser light, irradiation time or irradiation energy, irradiation energy density, and the like.
Laser irradiation conditions can also be adjusted by changing the size of the laser irradiation spot or the scanning speed of the scanning means.
【0008】照射スポットの大きさを変え必要とされる
加工スポットより広い部分にレーザ光を照射するマーキ
ング方法を図1に示す。図1において、1はレーザ光
源、2および3はスキャニング手段として用いたスキャ
ナミラー、4は集光レンズ、5はカラーフィルタ基板で
ある。図10の従来のマーキング方法と異なる点は、必
要とされる加工線幅もしくは加工スポット7よりもレー
ザ光8の照射スポット6が大きくなるように構成してい
る点である。具体的には、図2のようにレーザ光のビー
ムウェスト9の位置からずらしてカラーフィルタ膜52
を配置することにより照射スポット6を大きくすればよ
い。もしくは図3のようにビームウェスト9を照射スポ
ット6と一致するようにカラーフィルタ膜52を配置し
て、必要とされる加工線幅あるいは加工スポット7より
ビームウェスト9が大きくなるように用いる光源の大き
さあるいはレンズ系の横倍率を設計してもよい。通常レ
ーザビームはビーム中心部の強度が強く周辺部は強度が
弱くなる。したがって、図2または図3の状態でレーザ
を照射すると、図4のように照射スポットの中心が最も
温度が高くなり周辺部に行くに従い徐々に温度は低くな
る。照射スポットの中心が物理変化を起すために十分な
温度になるように加熱しても、加工スポットの縁部付近
の温度勾配は小さいままである。したがって、加工スポ
ットの縁部の加工部と被加工部の境界は緩やかに形成さ
れ繊維状の物質を発生させることなくマーキングでき
る。FIG. 1 shows a marking method in which the size of an irradiation spot is changed and a portion wider than a required processing spot is irradiated with a laser beam. In FIG. 1, 1 is a laser light source, 2 and 3 are scanner mirrors used as scanning means, 4 is a condenser lens, and 5 is a color filter substrate. The difference from the conventional marking method of FIG. 10 is that the irradiation spot 6 of the laser beam 8 is configured to be larger than the required processing line width or processing spot 7. Specifically, the color filter film 52 is shifted from the position of the beam waist 9 of the laser light as shown in FIG.
The irradiation spot 6 may be enlarged by arranging. Alternatively, as shown in FIG. 3, a color filter film 52 is arranged so that the beam waist 9 coincides with the irradiation spot 6, and a light source used to make the beam waist 9 larger than the required processing line width or the processing spot 7. The size or the lateral magnification of the lens system may be designed. Normally, the intensity of the laser beam is high at the center of the beam and low at the periphery. Therefore, when laser irradiation is performed in the state shown in FIG. 2 or 3, the temperature of the irradiation spot becomes the highest at the center as shown in FIG. Even if the center of the irradiation spot is heated to a temperature sufficient to cause a physical change, the temperature gradient near the edge of the processing spot remains small. Therefore, the boundary between the processed portion and the processed portion at the edge of the processed spot is formed gently, and marking can be performed without generating a fibrous substance.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の第1の実施例のマーキング方法を図5に示す。図
5において、1はレーザ光源、10はファイバ、2およ
び3はスキャナミラー、4は集光レンズ、5はカラーフ
ィルタ基板、11はコリメータレンズ、12は絞りであ
る。レーザ光源1としては、半導体レーザ、炭酸ガスレ
ーザ、He−Cdレーザ、Arレーザ、若しくはエキシ
マレーザ等の気体レーザ、YAGレーザ、YVO4、Y
LFレーザ、ガラスレーザ、ファイバレーザ等の固体レ
ーザ、色素レーザの液体レーザ、非線形光学結晶と組み
合わせることによって高調波成分の波長のレーザビーム
を発する高調波レーザ光源を用いることができる。一般
に加工用レーザとして使用されるのは炭酸ガスレーザと
Nd:YAGあるいはNd:YVO4である。炭酸ガスレ
ーザの発振波長10μmはカラーフィルタ基板5の吸収
波長から大きくはずれているので、大出力のレーザ光を
照射しなければならずガラスに損傷を与えることにな
る。マーキングに使われているNd:YAGあるいはN
d:YVO4といった固体レーザの発振波長は1.06μ
m付近であり、やはりカラーフィルタ基板5の吸収波長
より長いので、レーザ光をQスイッチ等を用いてパルス
照射する必要がある。そのため、マーキング時にパーテ
ィクルが生じてしまう。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 5 shows a marking method according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, 1 is a laser light source, 10 is a fiber, 2 and 3 are scanner mirrors, 4 is a condenser lens, 5 is a color filter substrate, 11 is a collimator lens, and 12 is a stop. As the laser light source 1, a gas laser such as a semiconductor laser, a carbon dioxide laser, a He—Cd laser, an Ar laser, or an excimer laser, a YAG laser, YVO 4 , Y
A harmonic laser light source that emits a laser beam having a wavelength of a harmonic component can be used in combination with a solid-state laser such as an LF laser, a glass laser, or a fiber laser, a liquid laser such as a dye laser, or a nonlinear optical crystal. Generally, a carbon dioxide laser and Nd: YAG or Nd: YVO 4 are used as the processing laser. The oscillation wavelength of 10 μm of the carbon dioxide gas laser deviates greatly from the absorption wavelength of the color filter substrate 5, so that high-power laser light must be irradiated, and the glass is damaged. Nd: YAG or N used for marking
The oscillation wavelength of a solid-state laser such as d: YVO 4 is 1.06 μm.
m, which is also longer than the absorption wavelength of the color filter substrate 5, so that it is necessary to irradiate laser light with a pulse using a Q switch or the like. Therefore, particles are generated at the time of marking.
【0010】したがって本発明の実施例においてはレー
ザ光源1として半導体レーザを用いた。カラーフィルタ
基板5の吸収波長が可視域または近赤外域にあるため、
この波長域のレーザ光を出力する半導体レーザを用いる
ことにより低出力のレーザ光で効率的にマーキングがで
き、パーティクルを発生させずにマーキングすることが
できる。また、半導体レーザを用いることで構成が非常
に簡単になりマーキング装置が小形化できる。さらに半
導体レーザは他のレーザ光源に比べ効率が非常に高く、
マーキング装置の低消費電力化も行えるという利点があ
る。スキャニング手段として用いたスキャナミラー2お
よび3は、それぞれ図示しないスキャナモータにより回
転制御可能である。スキャニング手段としては、マーキ
ング装置から照射されるレーザ光とカラーフィルタ基板
5の相対位置が変化するようにX−Yステージを用いる
こともできる。レーザ光源1とスキャナミラー2間に、
コリメータレンズおよびビームエキスパンダ等の任意の
光学部品を配置することが可能である。集光レンズ4と
してはfθレンズを用いた。カラーフィルタ基板5はガ
ラス基板51上にカラーフィルタ膜52が形成されてい
る。Therefore, in the embodiment of the present invention, a semiconductor laser is used as the laser light source 1. Since the absorption wavelength of the color filter substrate 5 is in the visible region or the near infrared region,
By using a semiconductor laser that outputs laser light in this wavelength range, marking can be efficiently performed with low-output laser light, and marking can be performed without generating particles. In addition, the use of a semiconductor laser makes the configuration very simple and the marking device can be downsized. Furthermore, semiconductor lasers are much more efficient than other laser light sources,
There is an advantage that the power consumption of the marking device can be reduced. The rotation of each of the scanner mirrors 2 and 3 used as scanning means can be controlled by a scanner motor (not shown). As the scanning means, an XY stage can be used so that the relative position between the laser light emitted from the marking device and the color filter substrate 5 changes. Between the laser light source 1 and the scanner mirror 2,
Arbitrary optical components such as a collimator lens and a beam expander can be arranged. As the condenser lens 4, an fθ lens was used. The color filter substrate 5 has a color filter film 52 formed on a glass substrate 51.
【0011】上記構成のマーキング装置において、セグ
メント径100μmで20×20マトリックスの2次元
コードを形成するために、レーザ光の照射スポットが必
要とされる加工スポットと同じ大きさ100μmになる
ように、絞り12をファイバ10とコリメータレンズ1
1の間に挿入してマーキングを行った。まずレーザ出力
1.6W、照射時間100msすなわちエネルギー密度
500J/cm2の初期条件でマーキングを行うと、加
工スポットの縁部に繊維状の物質が発生した。レーザ出
力はそのままでレーザ照射時間を短くしていくことによ
り、照射時間10ms以下すなわちエネルギー密度10
0J/cm2以下の加工スポットの縁部に繊維状の物質
が発生しないレーザ照射条件が見つかった。このレーザ
照射条件でマーキングを行うことにより、マーキング中
およびマーキング後の工程にもパーティクルが発生しな
いようにできた。このマーキング方法によってマーキン
グしたカラーフィルタ基板を20枚について液晶ディス
プレイの製造ラインを模擬した搬送装置で試験を行った
がパーティクルは発生しなかった。In the marking device having the above structure, in order to form a 20 × 20 matrix two-dimensional code with a segment diameter of 100 μm, the irradiation spot of the laser beam has the same size as the required processing spot of 100 μm. The aperture 12 is made of the fiber 10 and the collimator lens 1
1 to perform marking. First, when marking was performed under the initial conditions of a laser output of 1.6 W and an irradiation time of 100 ms, that is, an energy density of 500 J / cm 2 , a fibrous substance was generated at the edge of the processing spot. By shortening the laser irradiation time while keeping the laser output unchanged, the irradiation time is 10 ms or less, that is, the energy density
Laser irradiation conditions were found in which no fibrous material was generated at the edge of the processing spot of 0 J / cm 2 or less. By performing marking under these laser irradiation conditions, it was possible to prevent particles from being generated during and after the marking. A test was conducted on 20 color filter substrates marked by this marking method using a transfer device simulating a liquid crystal display production line, but no particles were generated.
【0012】本発明の第2の実施例のマーキング方法を
図6に示す。図6に示す本発明のマーキング装置は必要
とされる加工スポットより広い部分にレーザ光を照射す
るものである。セグメント径100μmで20×20マ
トリックスの2次元コードを形成するために、レーザ光
の照射スポットが必要とされる加工スポット100μm
の2倍の200μmになるように、カラーフィルタ基板
5の位置をビームウェストからずらして配置した。この
状態で条件出しを行うと、レーザ出力1.6W、照射時
間20ms以下、すなわちエネルギー密度200J/c
m2以下で加工スポットの縁部に繊維状の物質が発生し
ない条件が見つかった。以下に、第1の実施例の場合よ
りエネルギー密度を高めても繊維状の物質が発生しなく
なった理由を考察する。図4のように照射スポットの中
心が最も温度が高くなり周辺部に行くに従い徐々に温度
は低くなる。照射スポットの中心が物理変化を起すため
に十分な温度になるように加熱しても、加熱温度は勾配
をもって緩やかに変化する。したがって、加工スポット
の縁部の加工部と被加工部の境界は急激な状態変化を生
じず緩やかに形成され繊維状の物質を発生させることな
くマーキングできる。上記のように繊維状の物質が発生
しない許容エネルギー密度が大きくなるので、図7に示
すように繊維状の物質が発生せずマーキングできる条件
領域が広くなり確実に加工できるレーザ照射条件を選択
できるようになる。したがって、第2の実施例のように
必要とされる加工スポットよりも広範囲にレーザ光を照
射することは、確実なマーキングを行うためには好まし
い方法である。FIG. 6 shows a marking method according to a second embodiment of the present invention. The marking device of the present invention shown in FIG. 6 irradiates a laser beam to a portion wider than a required processing spot. In order to form a 20 × 20 matrix two-dimensional code with a segment diameter of 100 μm, a processing spot of 100 μm where a laser light irradiation spot is required
The position of the color filter substrate 5 was displaced from the beam waist so as to be 200 μm, which is twice as large as that of FIG. When conditions are set in this state, the laser output is 1.6 W, the irradiation time is 20 ms or less, that is, the energy density is 200 J / c.
A condition was found in which no fibrous material was generated at the edge of the processing spot at m 2 or less. The reason why fibrous substances are no longer generated even when the energy density is higher than in the first embodiment will be discussed below. As shown in FIG. 4, the temperature is highest at the center of the irradiation spot, and gradually decreases toward the periphery. Even if the center of the irradiation spot is heated to a temperature sufficient to cause a physical change, the heating temperature changes gradually with a gradient. Therefore, the boundary between the processed portion and the processed portion at the edge of the processed spot is formed gently without abrupt state change, and marking can be performed without generating a fibrous substance. As described above, since the allowable energy density at which no fibrous substance is generated becomes large, as shown in FIG. 7, the condition area where the fibrous substance is not generated and the marking can be performed is widened, so that the laser irradiation condition that can process reliably can be selected. Become like Therefore, irradiating the laser beam over a wider area than the required processing spot as in the second embodiment is a preferable method for performing reliable marking.
【0013】なお、カラーフィルタ基板5の位置を変化
させて試験を行った結果、必要とされる加工スポットの
1.2〜2.5倍にレーザ光を照射すると同様の効果を
確認している。1.2倍より小さい場合は、第1の実施
例と同程度のエネルギー密度から繊維状の物質を発生し
た。2.5倍より大きい場合は、繊維状の物質を発生す
るエネルギー密度の大きさが一定になり、それ以上照射
範囲を広げるメリットがなくなってしまった。第2の実
施例において繊維所の物質が発生しないレーザ照射条件
で形成した加工スポット7の電子顕微鏡写真を図8に示
す。加工スポット7の縁部71に繊維状の物質は発生し
ていない。このレーザ照射条件でセグメント径100μ
mで20×20マトリックスが形成した結果を図9に示
す。図1のマーキング装置で500回以上のマーキング
試験を行っているが、確実にマーキングができた。また
本発明のマーキング装置でマーキングを行ったカラーフ
ィルタ基板500枚について搬送試験を行ったがパーテ
ィクルは発生しなかった。As a result of a test in which the position of the color filter substrate 5 is changed, the same effect is confirmed when laser light is irradiated to 1.2 to 2.5 times the required processing spot. . When it was smaller than 1.2 times, a fibrous substance was generated from the same energy density as in the first embodiment. If it is larger than 2.5 times, the magnitude of the energy density for generating the fibrous substance becomes constant, and there is no merit of further expanding the irradiation range. FIG. 8 shows an electron micrograph of the processed spot 7 formed under the laser irradiation condition in which the substance in the fiber place is not generated in the second embodiment. No fibrous material is generated at the edge 71 of the processing spot 7. Under this laser irradiation condition, the segment diameter is 100μ.
The result of forming a 20 × 20 matrix with m is shown in FIG. A marking test was performed 500 times or more with the marking device of FIG. 1, and the marking was successfully performed. A transport test was performed on 500 color filter substrates that had been marked by the marking apparatus of the present invention, but no particles were generated.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上述べたように、液晶ディスプレイま
たはプラズマディスプレイのカラーフィルタ基板に本発
明のマーキング方法でマーキングすると、加工スポット
の縁部に繊維状の物質が発生しない。したがって、マー
キング時にも後工程時にもパーティクルが発生しない。
さらに、本発明のマーキング方法を用いれば、必要とさ
れる加工スポットより広い部分にレーザ光を照射するこ
とにより、加工スポットの縁部付近の温度勾配が小さい
状態で加工スポットの縁部に繊維状の物質を発生するこ
となくマーキングが行える。したがって、加工スポット
が形成できるように十分にレーザを照射することがで
き、確実にマーキングが行える。本発明のマーキング装
置またはマーキング方法でマーキングを行ったカラーフ
ィルタ基板を使用すると、マーキングに起因するパーテ
ィクルが発生しないので上記カラーフィルタ基板を使用
する液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイの製
品歩留まりが良くなる。As described above, when the color filter substrate of a liquid crystal display or a plasma display is marked by the marking method of the present invention, no fibrous substance is generated at the edge of the processing spot. Therefore, no particles are generated at the time of marking and at the time of a post-process.
Furthermore, by using the marking method of the present invention, by irradiating a laser beam to a portion wider than the required processing spot, a fibrous shape is formed on the edge of the processing spot in a state where the temperature gradient near the edge of the processing spot is small. Marking can be performed without generating any substance. Therefore, it is possible to sufficiently irradiate the laser so that a processing spot can be formed, and marking can be performed reliably. When a color filter substrate that has been marked by the marking apparatus or the marking method of the present invention is used, particles due to the marking are not generated, so that the product yield of a liquid crystal display or a plasma display using the color filter substrate is improved.
【図1】 本発明の実施形態のマーキング方法を示す模
式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a marking method according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施形態における第1のレーザ照射
方法を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a first laser irradiation method according to the embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施形態における第2のレーザ照射
方法を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a second laser irradiation method according to the embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施形態におけるレーザ照射時のカ
ラーフィルタ断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a color filter during laser irradiation according to the embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の第1の実施例のマーキング方法を示
す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a marking method according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第2の実施例のマーキング方法を示
す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a marking method according to a second embodiment of the present invention.
【図7】 本発明のマーキング装置を用いて、繊維状の
物質が発生しないようにレーザ照射したときの模式図本
発明の実施形態における加工スポットの形成過程を示す
模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a process of forming a processing spot in the embodiment of the present invention when laser irradiation is performed using the marking device of the present invention so as not to generate a fibrous substance.
【図8】 本発明のマーキング装置で形成した加工スポ
ットの電子顕微鏡写真である。FIG. 8 is an electron micrograph of a processing spot formed by the marking device of the present invention.
【図9】 本発明の実施例のマーキング装置において、
液晶用カラーフィルタ基板にマーキングした2次元コー
ドである。FIG. 9 shows a marking device according to an embodiment of the present invention.
This is a two-dimensional code marked on the liquid crystal color filter substrate.
【図10】 従来のマーキング装置を示す模式図であ
る。FIG. 10 is a schematic diagram showing a conventional marking device.
【図11】 従来のマーキング装置で形成した加工スポ
ットの電子顕微鏡写真である。FIG. 11 is an electron micrograph of a processing spot formed by a conventional marking device.
1 レーザ光源、2 スキャナミラー、3 スキャナミ
ラー、4 集光レンズ、5 カラーフィルタ基板、51
ガラス基板、52 カラーフィルタ膜、6 照射スポ
ット、7 加工スポット、71 加工スポットの縁部、
8 レーザ光、9ビームウェスト、10 ファイバ、1
1 コリメータレンズ、12 絞りReference Signs List 1 laser light source, 2 scanner mirror, 3 scanner mirror, 4 condenser lens, 5 color filter substrate, 51
Glass substrate, 52 color filter film, 6 irradiation spot, 7 processing spot, 71 edge of processing spot,
8 laser beam, 9 beam waist, 10 fiber, 1
1 collimator lens, 12 aperture
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 博敏 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内 (72)発明者 脇迫 仁 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内 Fターム(参考) 4E068 AB00 CA02 CA11 DA11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hirotoshi Hayakawa 2-1 Kurosaki Castle Stone, Yawatanishi-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Jin Wakisako 2-1 Kurosaki Castle Stone, Yawatanishi-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture No. F-term in Yaskawa Electric Corporation (reference) 4E068 AB00 CA02 CA11 DA11
Claims (5)
ャニングしながら、一定のレーザ照射条件でカラーフィ
ルタ基板に照射し、文字、図形若しくは記号を形成する
マーキング方法において、 前記レーザ照射条件は、前記レーザ光を照射したときに
加工される加工スポットの縁部に繊維状の物質が生じな
い条件としたことを特徴とするカラーフィルタ基板への
マーキング方法。1. A marking method for irradiating a color filter substrate with a constant laser irradiation condition while scanning a laser beam emitted from a laser light source to form a character, a figure, or a symbol. A method for marking on a color filter substrate, characterized in that the condition is such that no fibrous substance is generated at the edge of a processing spot processed when light is irradiated.
を100J/cm2以下のカラーフィルタ膜が加工可能
な範囲とし、かつ、前記レーザ光のスポット面積と前記
加工スポットの面積とを等しくしたことを特徴とする請
求項1記載のカラーフィルタ基板へのマーキング方法。2. The laser irradiation condition is such that an energy density is in a range in which a color filter film having a density of 100 J / cm 2 or less can be processed, and a spot area of the laser beam is made equal to an area of the processed spot. The method for marking on a color filter substrate according to claim 1, wherein:
照射面積を前記加工スポットの面積より大きくしたこと
を特徴とする請求項1記載のカラーフィルタ基板へのマ
ーキング方法。3. The method for marking on a color filter substrate according to claim 1, wherein the laser irradiation condition is such that an irradiation area of the laser beam is larger than an area of the processing spot.
密度を200J/cm2以下のカラーフィルタ膜の加工
が可能な範囲としたことを特徴とする請求項3記載のカ
ラーフィルタ基板へのマーキング方法。4. The method for marking on a color filter substrate according to claim 3, wherein the laser irradiation conditions are such that the energy density is within a range in which a color filter film having a density of 200 J / cm 2 or less can be processed.
キング方法により文字、数字、バーコードまたは2次元
コードをマーキングしたカラーフィルタ基板。5. A color filter substrate on which a character, a numeral, a barcode or a two-dimensional code is marked by the marking method according to claim 1.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000300213A JP2002103063A (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Marking method for color filter substrate and color filter substrate marked thereby |
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