JP2002348146A - Method for removing thin film from sheet glass with thin film - Google Patents
Method for removing thin film from sheet glass with thin filmInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、着色膜または機能
性膜などの薄膜が被覆された薄膜付き板ガラスより薄膜
を除去する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing a thin film from a thin glass sheet coated with a thin film such as a colored film or a functional film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】透明材料にレーザ光を照射してレーザマ
ーキングする方法について、特開平２−２４２２２０号
公報、特開平３−１２４４８６号公報、特開平４−７１
７９２号公報および特開平１１−１５６５６８号公報に
て開示されている。2. Description of the Related Art A method of irradiating a transparent material with a laser beam to perform laser marking is disclosed in JP-A-2-242220, JP-A-3-124486, and JP-A-4-71.
792 and JP-A-11-156568.
【０００３】例えば、特開平２−２４２２２０号公報に
て、レーザ光を吸収する透明なプラスチックを設けてな
る眼鏡枠において、前記プラスチックにレーザ光を照射
して内部に焼け焦げ模様を現出させたことを特徴とする
模様入りメガネ枠部品が開示されている。しかしなが
ら、係る公報に記載の方法においては、対象物がプラス
チックなどのレーザ光照射によって焼け焦げを生じる材
料に制限されるという問題があった。For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-242220, in a spectacle frame provided with a transparent plastic that absorbs a laser beam, the plastic is irradiated with a laser beam to cause a scorched pattern to appear inside. A patterned eyeglass frame component characterized by the following is disclosed. However, the method described in this publication has a problem in that the object is limited to a material such as plastic that is scorched by laser light irradiation.
【０００４】また、特開平３−１２４４８６号公報に
て、対象物の内部にレーザ光を収束させて表面に損傷を
与えることなく内部にマークするレーザマーキング方法
が開示されている。しかしながら、係る公報に記載のレ
ーザマーキング方法においては、対象物がガラスの場
合、レーザ光を内部に集光させるとクラックが発生し表
面まで到達することがあり、対象物が脆くなるという問
題があった。Japanese Patent Laid-Open No. 3-124486 discloses a laser marking method in which a laser beam is converged inside an object to mark the inside without damaging the surface. However, in the laser marking method described in this publication, when the object is glass, when the laser light is focused inside, cracks may occur and reach the surface, and the object becomes brittle. Was.
【０００５】また、特開平４−７１７９２号公報にて、
透明基板内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射して透
明基板内部を選択的に不透明化することによりマーキン
グする方法が開示されている。しかしながら、かかる公
報に記載のマーキング方法においては、レーザ照射によ
ってガラス内部にマーキングすることが可能であるが、
レーザ光の集光位置を材料の深さ方向に厳密に制御でき
ないため、薄い透明材料のマーキングに適さないという
問題があった。[0005] Also, in JP-A-4-71792,
There is disclosed a method of performing marking by selectively opaque the inside of the transparent substrate by irradiating a laser beam so as to focus on the inside of the transparent substrate. However, in the marking method described in this publication, it is possible to mark inside the glass by laser irradiation,
Since the focusing position of the laser beam cannot be strictly controlled in the depth direction of the material, there is a problem that it is not suitable for marking a thin transparent material.
【０００６】また、特開平１１−１５６５６８号公報に
て、マーキング対象物を透過する波長域のレーザ光を、
ｆθレンズを用いて対象物の内部に集光させてマーキン
グする方法が開示されている。しかしながら、係る公報
に記載のマーキング方法においては、マーキングがレー
ザ光を照射したことによる内部のクラックによるので、
マーキング対象は透明材料に制限されるという問題があ
った。In Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-156568, laser light in a wavelength range that transmits a marking object is used.
A method is disclosed in which an fθ lens is used to converge and mark inside an object. However, in the marking method described in the publication, since the marking is caused by internal cracks caused by irradiating the laser beam,
There has been a problem that marking objects are limited to transparent materials.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】特開平２−２４２２２
０号公報、特開平３−１２４４８６号公報、特開平４−
７１７９２号公報、または特開平１１−１５６５６８号
公報に記載の方法は、プラスチック、ガラスなどの透明
材料に文字、図柄などをレーザマーキングする方法であ
るが、レーザ光を透明材料内部で集光させたことによ
る、プラスチック内部の焼け焦げ現象、またはガラス内
部のクラック発生による不透明化によりマーキングする
方法なので、ミクロン（μｍ）単位の極微細なマーキン
グがし辛いという問題があった。Problems to be Solved by the Invention
0, JP-A-3-124486, JP-A-4-124
The method described in Japanese Patent No. 71792 or Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-156568 is a method of laser marking characters, designs, and the like on a transparent material such as plastic or glass, and focuses a laser beam inside the transparent material. Because of this, the marking method is performed by scorching phenomenon inside the plastic or opacity due to generation of cracks inside the glass, so that there has been a problem that it is difficult to perform ultra-fine marking in units of microns (μm).
【０００８】また、金属酸化物または無機顔料を着色源
とする着色膜は、再溶融しても着色成分を有するため、
クリアーガラスにリサイクルすることができない。導電
膜、熱線反射、熱線吸収、光触媒活性による防汚機能な
どの機能を有する金属薄膜付きガラスは、再溶融しても
金属成分が残るという問題があった。Further, since a colored film using a metal oxide or an inorganic pigment as a coloring source has a coloring component even after re-melting,
Cannot be recycled into clear glass. The conductive film, glass with a metal thin film having functions such as heat ray reflection, heat ray absorption, and antifouling function due to photocatalytic activity have a problem that a metal component remains even after remelting.
【０００９】薄膜付き板ガラスにレーザ光照射すること
で、薄膜を加熱揮発させて薄膜を除去した部分により、
微細な書き込みが行えるだけでなく、レーザ光を薄膜付
き板ガラスの薄膜全面に当てることにより、薄膜付き板
ガラスの薄膜を除去して、薄膜のない板ガラスとしてリ
サイクル可能な薄膜付き板ガラスより薄膜を除去する方
法を提供することを本発明の課題とする。By irradiating the glass sheet with the thin film with a laser beam, the thin film is heated and volatilized to remove the thin film.
A method that not only enables fine writing, but also removes the thin film of the thin glass sheet by applying a laser beam to the entire thin film of the thin glass sheet, and removes the thin film from the thin glass sheet that can be recycled as a thin glass sheet. It is an object of the present invention to provide the following.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる問題を
解決し、薄膜付き板ガラスより薄膜を除去して、文字、
図柄およびバーコードを精緻描画することを可能とす
る。また、本発明は薄膜付き板ガラスのリサイクルに適
用できる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such a problem and removes a thin film from a thin glass plate with a thin film to form a character,
It is possible to draw patterns and barcodes in detail. Further, the present invention can be applied to recycling of sheet glass with a thin film.
【００１１】本発明は、レーザ発振器、光変調器、ガル
バノメータミラーおよびｆθレンズからなるレーザ照射
装置より、薄膜付き板ガラスにレーザ光を照射して薄膜
を加熱し揮発させることを特徴とする薄膜付き板ガラス
より薄膜を除去する方法である。According to the present invention, there is provided a plate glass with a thin film, wherein the thin film is heated and volatilized by irradiating the plate glass with a thin film with a laser beam from a laser irradiation device comprising a laser oscillator, an optical modulator, a galvanometer mirror and an fθ lens. This is a method of removing a thin film.
【００１２】また、本発明は、レーザ発振器、光変調
器、リニアトランスレータに搭載した集光レンズ、対物
レンズおよびガルバノメータミラーからなるレーザ照射
装置により、薄膜付き板ガラスにレーザ光を照射して薄
膜を加熱し揮発させることを特徴とする薄膜付き板ガラ
スより薄膜を除去する方法である。Further, the present invention provides a laser irradiation apparatus comprising a laser oscillator, an optical modulator, a condenser lens mounted on a linear translator, an objective lens, and a galvanometer mirror, which irradiates a glass sheet with a thin film with a laser beam to heat the thin film. This is a method for removing a thin film from a plate glass with a thin film, which is characterized by being volatilized.
【００１３】また、本発明は、レーザ発振器が連続レー
ザ発振器またはパルスレーザ発振器であり、用いるレー
ザ光の種類が赤外光、近赤外光または紫外光であること
を特徴とする上記の薄膜付き板ガラスより薄膜を除去す
る方法である。Further, the present invention is characterized in that the laser oscillator is a continuous laser oscillator or a pulsed laser oscillator, and the type of laser light used is infrared light, near infrared light or ultraviolet light. This is a method of removing a thin film from a sheet glass.
【００１４】また、本発明は、光変調器が音響光学変調
器または電気光学変調器であることを特徴とする上記の
薄膜付き板ガラスより薄膜を除去する方法である。Further, the present invention is a method for removing a thin film from the above-mentioned thin glass plate with a thin film, wherein the optical modulator is an acousto-optic modulator or an electro-optic modulator.
【００１５】また、本発明は、複数のガルバノメータミ
ラーによって、薄膜付きガラス板へのレーザ光の照射位
置を移動させることを特徴とする上記の薄膜付き板ガラ
スより薄膜を除去する方法である。Further, the present invention is a method for removing a thin film from the above-mentioned thin glass plate, wherein the irradiation position of the laser beam on the thin glass plate is moved by a plurality of galvanometer mirrors.
【００１６】また、本発明は、水平方向および／または
垂直方向に移動可能なステージによって、薄膜付きガラ
ス板を移動させることを特徴とする上記の薄膜付き板ガ
ラスより薄膜を除去する方法である。Further, the present invention is a method for removing a thin film from the above-mentioned thin glass plate with a thin film, wherein the thin glass plate with a thin film is moved by a stage movable in a horizontal direction and / or a vertical direction.
【００１７】また、本発明は、除去する薄膜が、金属酸
化物により着色されたシリカ膜、貴金属微粒子により着
色されたシリカ−チタニア膜、光触媒機能を有する酸化
チタン微粒子含有膜、熱線反射機能および／または熱線
吸収機能を有する金属薄膜であることを特徴とする上記
の薄膜付き板ガラスより薄膜を除去する方法である。Further, according to the present invention, the thin film to be removed is a silica film colored with a metal oxide, a silica-titania film colored with noble metal fine particles, a film containing titanium oxide fine particles having a photocatalytic function, a heat ray reflecting function and / or Alternatively, there is provided a method for removing a thin film from the above-mentioned sheet glass provided with a thin film, which is a metal thin film having a heat ray absorbing function.
【００１８】また、本発明は、上記の記載の薄膜付き板
ガラスより薄膜を除去する方法によって、文字、図柄ま
たはバーコードが描画されていることを特徴とする薄膜
付き板ガラスである。According to the present invention, there is provided a glass sheet with a thin film, wherein characters, patterns or bar codes are drawn by the method for removing a thin film from the glass sheet with a thin film described above.
【００１９】本発明の薄膜付き板ガラスの薄膜を除去す
る方法に使用するレーザ照射装置の構成物であるレーザ
発振器には、連続的にレーザ光を発光する連続レーザ発
振器、パルス状にレーザ光を発光するパルスレーザ発振
器のどちらを用いても構わない。A laser oscillator, which is a component of a laser irradiation apparatus used in the method for removing a thin film of a thin glass plate with a thin film according to the present invention, includes a continuous laser oscillator that emits laser light continuously, and a laser beam that emits pulsed laser light. Either of the pulsed laser oscillators may be used.
【００２０】また、用いるレーザ光の種類は、赤外光、
近赤外光、可視光または紫外光が挙げられ、波長１００
ｎｍ以上、１ｍｍ（１０6ｎｍ）以下の光を使用するこ
とができ、例えばアルゴンイオンレーザ発振器またはＵ
Ｖパルスレーザ発振器を使用することができる。The type of laser light used is infrared light,
Near-infrared light, visible light or ultraviolet light, and a wavelength of 100
A light of not less than 1 nm and not more than 1 mm (10 6 nm) can be used.
A V-pulse laser oscillator can be used.
【００２１】本発明の薄膜付き板ガラスの薄膜を除去す
る方法に使用するレーザ照射装置の構成物である光変調
器は、スイッチング素子としての役割を果たす。すなわ
ち、レーザ光の進行方向を変えるか、遮蔽と透過を切り
替えることで、加工物に対してレーザ光の照射のＯＮ／
ＯＦＦを正確に制御するものである。ＯＮ／ＯＦＦを行
うことで、文字、作画が非連続となり様々な描画に対応
できる。光変調器には、音響光学変調器（以後、ＡＯＭ
と略する）または電気光学変調器（以後、ＥＯＭと略す
る）のいずれを用いても構わない。An optical modulator, which is a component of a laser irradiation apparatus used in the method for removing a thin film of a glass sheet with a thin film according to the present invention, serves as a switching element. That is, by changing the traveling direction of the laser light or switching between shielding and transmission, the laser light irradiation ON / OFF is performed on the workpiece.
OFF is accurately controlled. By performing ON / OFF, characters and drawing become discontinuous, and it is possible to cope with various drawing. The optical modulator includes an acousto-optic modulator (hereinafter AOM)
) Or an electro-optic modulator (hereinafter, abbreviated as EOM).
【００２２】ＡＯＭは、ＯＮの状態では、無線周波数域
のＲＦ波を超音波に変える圧電素子、すなわち、トラン
スデューサにより石英ガラスに超音波を伝搬させ、 石
英ガラスの密度揺らぎにより回折格子を形成してレーザ
光を回折させその光路を変化させる、ＯＦＦの状態で
は、レーザ光を石英ガラス内に直進させるスイッチング
素子である。In the ON state, the AOM is a piezoelectric element that converts RF waves in a radio frequency range into ultrasonic waves, that is, ultrasonic waves are transmitted to quartz glass by a transducer, and a diffraction grating is formed by density fluctuations of the quartz glass. A switching element that diffracts a laser beam to change its optical path and, in an OFF state, directs the laser beam straight into quartz glass.
【００２３】ＥＯＭは、レーザ光に電圧を掛け偏光方向
を変えることで、偏光板により通過または遮蔽させるス
イッチング素子である。The EOM is a switching element that passes or shields a laser beam by applying a voltage to the laser beam to change its polarization direction.
【００２４】本発明の薄膜付き板ガラスの薄膜を除去す
る方法に使用するレーザ照射装置の構成物であるガルバ
ノメータミラーは、可動可能な複数のミラー、通常、Ｘ
ミラー、Ｙミラーからなり、ミラーの角度を変えてレー
ザ光の光軸を振ることが可能である。Ｘミラー、Ｙミラ
ーの角度を制御調整しつつ操作し、光軸を振って対象物
である薄膜付き板ガラスへのレーザ光の照射位置を移動
させて、精度よく薄膜付き板ガラスを除去することがで
き、結果として薄膜付き板ガラスに文字、図柄、または
バーコードなどを描画できる。例えば、薄膜付きガラス
基板に製造番号、製造日、メーカー名などの文字情報、
または１次元および２次元バーコードなどを容易に書き
込むことができるばかりでなく、レーザ光を絞り込むこ
とで、１ｍｍの間隔内に数１０本以上の線を書き込むこ
とのできる分解能を要し、精緻描画が行える。The galvanometer mirror, which is a component of the laser irradiation apparatus used in the method for removing the thin film of the glass sheet with the thin film of the present invention, comprises a plurality of movable mirrors, usually X
It is composed of a mirror and a Y mirror, and can change the angle of the mirror to swing the optical axis of the laser light. By controlling and adjusting the angles of the X mirror and the Y mirror, the optical axis is moved to move the irradiation position of the laser beam to the target thin glass plate with the thin film, and the thin glass plate with high accuracy can be removed. As a result, characters, designs, bar codes, and the like can be drawn on the glass plate with the thin film. For example, on a glass substrate with a thin film, character information such as a production number, a production date, and a manufacturer name,
Alternatively, not only can one-dimensional and two-dimensional barcodes be easily written, but also by narrowing down the laser beam, a resolution that can write several tens or more lines within a 1-mm interval is required. Can be performed.
【００２５】また、レーザ光の照射を用いる本発明の方
法は、エネルギーロスが少なく実生産においてタクトタ
イムが短く経済生産に優れる。The method of the present invention using laser light irradiation has a small energy loss, a short tact time in actual production, and is excellent in economic production.
【００２６】本発明の薄膜付き板ガラスの薄膜を除去す
る方法に使用するレーザ照射装置の構成物として、ｆθ
レンズ、または、リニアトランスレータに搭載された集
光レンズ（以後、Ｚレンズと略する）、および対物レン
ズは、ガルバノメータによって円弧状に走査されたレー
ザ光の焦点位置を補正し、平面上に集光させる。As a component of the laser irradiation apparatus used in the method for removing a thin film of a glass sheet with a thin film according to the present invention, fθ
A lens or a condensing lens mounted on a linear translator (hereinafter abbreviated as Z lens) and an objective lens correct the focal position of the laser beam scanned in an arc shape by a galvanometer and condense the light on a plane. Let it.
【００２７】本発明の薄膜付き板ガラスの薄膜を除去す
る方法に使用するレーザ照射装置の構成物として、水平
方向および／または垂直方向に移動可能なステージ、例
えば、照射面に対し水平方向に移動可能なＸ−Ｙ軸ステ
ージと垂直方向に移動可能なＺ軸ステージは、高速でレ
ーザ光を走査する際、薄膜付き板ガラスを移動させるこ
とにより薄膜付き板ガラスよりの薄膜の除去を効率よく
行うことができる。また、移動可能なステージに取り付
けられた薄膜付き板ガラスを一定間隔で移動させた後、
静止させて、前述のガルバノメータミラーによりレーザ
光を走査して、薄膜の除去を行うことで、文字または図
柄を等間隔で複数描画することができる。As a component of the laser irradiation apparatus used in the method for removing a thin film of a sheet glass with a thin film of the present invention, a stage movable in a horizontal direction and / or a vertical direction, for example, movable in a horizontal direction with respect to an irradiation surface. The XY-axis stage, which is movable in the vertical direction with the XY-axis stage, can efficiently remove the thin film from the thin-film plate by moving the thin-film plate when scanning the laser beam at high speed. . Also, after moving the plate glass with thin film attached to the movable stage at regular intervals,
A plurality of characters or designs can be drawn at regular intervals by stopping the apparatus and scanning the laser beam with the galvanometer mirror to remove the thin film.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】図１は、レーザ光の焦点位置の制
御にｆθレンズを用いた本発明に使用するレーザ照射装
置の一例の説明図である。ｆθレンズ５は、ガルバノメ
ータミラーによって走査されるレーザ光をターゲット６
に集光する。FIG. 1 is an explanatory view of an example of a laser irradiation apparatus used in the present invention using an fθ lens for controlling a focal position of a laser beam. lens 5 scans a laser beam scanned by a galvanometer mirror with a target 6
Focus on
【００２９】連続レーザ発振器１であるアルゴンイオン
レーザ発振器１により発光したレーザ光を、スイッチン
グ素子であるＡＯＭ２を通過させ後、ガルバノメータミ
ラーであるＸミラー３およびＹミラー４により反射さ
せ、ｆθレンズ５を透過させた後、ターゲット６である
薄膜付き板ガラス６に照射させて、該板ガラス６より薄
膜を揮発除去する。A laser beam emitted by an argon ion laser oscillator 1 as a continuous laser oscillator 1 passes through an AOM 2 as a switching element, and is reflected by an X mirror 3 and a Y mirror 4 as galvanometer mirrors. After the transmission, the target 6 is irradiated with the thin glass plate 6 with a thin film, and the thin film is volatilized and removed from the flat glass 6.
【００３０】該板ガラス６よりの薄膜の除去は、照射面
に対し水平方向に移動可能なＸ−Ｙ軸ステージと垂直方
向に移動可能なＺ軸ステージからなるＸＹＺ−ステージ
７に載せて、ステージ７を移動させつつ、板ガラス６上
にレーザ光を走査させて行うこともできる。The thin film is removed from the plate glass 6 by placing it on an XYZ-stage 7 composed of an XY-axis stage movable in the horizontal direction with respect to the irradiation surface and a Z-axis stage movable in the vertical direction. The laser beam can be scanned on the plate glass 6 while moving the laser beam.
【００３１】コンピュータ１０に入力されたデジタルコ
マンドデータは、デジタル・アナログ・コンバータ１１
（以後、ＤＡＣと略する）によってアナログ信号に変換
される。ＡＯＭドライバ８は、コンピュータ１０から送
信されＤＡＣ１１によってアナログ信号に変換されたレ
ーザ変調信号を無線周波数の信号、すなわち、ＲＦ信号
に変換し、図示しない圧電素子、すなわち、トランスデ
ューサを介して、ＡＯＭ２の中に超音波を発生させる。
ＡＯＭ２に入射したレーザ光は、超音波が形成する回折
格子によって回折され、その光路が変化する。その結
果、レーザ光はＯＮ／ＯＦＦする。一方、コンピュータ
１０にデジタルコマンドデータとして入力され、ＤＡＣ
１１によってアナログ信号に変換されたコントロール信
号は、サーボドライバ９に受信されて、サ−ボドライバ
９が、ガルバノメータミラーであるＸミラー３およびＹ
ミラー４の動作を制御しつつ駆動させ、板ガラス６上の
レーザ光の照射位置を移動させる。なお、板ガラス６へ
のレーザ光による書き込み内容は、前記デジタルコマン
ドデータを変更することで、容易に変えられる。The digital command data input to the computer 10 is transmitted to a digital / analog converter 11
(Hereinafter abbreviated as DAC) to be converted into an analog signal. The AOM driver 8 converts the laser modulation signal transmitted from the computer 10 and converted into an analog signal by the DAC 11 into a radio frequency signal, that is, an RF signal, and receives a signal from the AOM 2 via a piezoelectric element (not shown), that is, a transducer. To generate ultrasonic waves.
The laser light incident on the AOM 2 is diffracted by the diffraction grating formed by the ultrasonic waves, and its optical path changes. As a result, the laser light is turned on / off. On the other hand, the digital command data is input to the
The control signal converted into an analog signal by 11 is received by the servo driver 9, and the servo driver 9 converts the control signal into an X mirror 3 and a Y mirror, which are galvanometer mirrors.
The mirror 4 is driven while being controlled, and the irradiation position of the laser beam on the plate glass 6 is moved. Note that the content of writing to the glass sheet 6 by the laser beam can be easily changed by changing the digital command data.
【００３２】図２は、レーザ光の焦点位置の制御にＺレ
ンズおよび対物レンズを用いた本発明で使用するレーザ
照射装置の一例の説明図である。Ｚレンズ１２および対
物レンズ１３のうち、リニアトランスレータに搭載され
たＺレンズ１２を、リニアトランスレータにより光軸上
を動かすことによって、薄膜付き板ガラス６の照射面に
おけるレーザビーム径を制御する。FIG. 2 is an explanatory view of an example of a laser irradiation apparatus used in the present invention, which uses a Z lens and an objective lens for controlling the focal position of a laser beam. Of the Z lens 12 and the objective lens 13, the Z lens 12 mounted on the linear translator is moved on the optical axis by the linear translator, thereby controlling the laser beam diameter on the irradiation surface of the thin glass plate 6 with a thin film.
【００３３】パルスレーザ発振器１であるＵＶパルスレ
ーザ発振器１には、通常、ＡＯＭまたはＥＯＭからなる
光変調器が通称Ｑスイッチとして既に組み込まれてい
る。ＵＶパルスレーザ発振器１より発光させたレーザ光
を、Ｚレンズ１２、次いで対物レンズ１３を通過させた
後、ガルバノメータミラーであるＸミラー３およびＹミ
ラー４により反射させ、その後、ターゲット６である薄
膜付き板ガラス６に照射させて、該ガラス６より薄膜を
揮発除去する。該板ガラス６よりの薄膜の除去は、照射
面に対し水平方向に移動可能なＸ−Ｙ軸ステージと垂直
方向に移動可能なＺ軸ステージからなるＸＹＺ−ステー
ジ７に載せて、ステージ７を移動させつつ板ガラス６上
にレーザ光を走査させて行うこともできる。In the UV pulse laser oscillator 1, which is the pulse laser oscillator 1, usually, an optical modulator composed of AOM or EOM is already incorporated as a so-called Q switch. A laser beam emitted from the UV pulse laser oscillator 1 passes through a Z lens 12 and then an objective lens 13 and is reflected by an X mirror 3 and a Y mirror 4 which are galvanometer mirrors. The glass 6 is irradiated with light to volatilize and remove a thin film from the glass 6. To remove the thin film from the plate glass 6, the stage 7 is moved by placing it on an XYZ-stage 7 composed of an XY-axis stage movable in the horizontal direction and a Z-axis stage movable in the vertical direction with respect to the irradiation surface. The laser beam can be scanned on the plate glass 6 while scanning.
【００３４】コンピュータ１０にデジタルコマンドデー
タとして入力され、ＤＡＣ１１によってアナログ信号に
変換されたコントロール信号は、サーボドライバ９に受
信されて、サ−ボドライバ９が、集光レンズであるＺレ
ンズ１２、ガルバノメータミラーであるＸミラー３およ
びＹミラー４の動作を制御しつつ駆動させ、板ガラス６
上のレーザ光の照射位置を移動させる。なお、板ガラス
６へのレーザ光による書き込み内容は、前記デジタルコ
マンドデータを変更することで、容易に変えられる。A control signal input to the computer 10 as digital command data and converted to an analog signal by the DAC 11 is received by the servo driver 9, and the servo driver 9 is configured to control the Z lens 12, which is a condenser lens, and the galvanometer mirror. Are driven while controlling the operations of the X mirror 3 and the Y mirror 4 which are
The irradiation position of the upper laser beam is moved. Note that the content of writing to the glass sheet 6 by the laser beam can be easily changed by changing the digital command data.
【００３５】本発明の薄膜付き板ガラスより薄膜を除去
する方法により、薄膜が除去される薄膜付き板ガラス６
は、レーザ光の照射によって薄膜の揮発除去が可能な薄
膜付き板ガラスである必要があり、例えば、金属酸化物
により着色されたシリカ膜、貴金属微粒子により着色さ
れたシリカ−チタニア膜、光触媒機能を有する酸化チタ
ン微粒子含有膜、熱線反射機能および／または熱線吸収
機能を有する酸化錫などの金属薄膜、いわゆる熱線反射
膜、熱線遮蔽膜、Ｌｏｗ−Ｅ膜などの薄膜付きガラス６
が挙げられる。The thin glass sheet 6 from which the thin film is removed by the method for removing a thin film from the thin glass sheet of the present invention.
Is required to be a sheet glass with a thin film capable of volatilizing and removing a thin film by irradiation with a laser beam, for example, a silica film colored with a metal oxide, a silica-titania film colored with a noble metal fine particle, having a photocatalytic function. Glass 6 with a thin film such as a titanium oxide fine particle-containing film, a metal thin film such as tin oxide having a heat ray reflection function and / or a heat ray absorption function, so-called heat ray reflection film, heat ray shielding film, Low-E film, etc.
Is mentioned.
【００３６】また、レーザ光の照射により揮発除去させ
る薄膜の厚さは、１０００ｎｍ以下、好ましくは、５０
０ｎｍ以下である。１０００ｎｍより厚い膜を除去する
ためには、レーザ光のエネルギーを大きくする必要があ
り、ターゲット６である薄膜付きガラス板６にクラック
が生じるなどの問題が生じやすい。The thickness of the thin film to be volatilized and removed by irradiation with a laser beam is 1000 nm or less, preferably 50 nm or less.
0 nm or less. In order to remove a film thicker than 1000 nm, it is necessary to increase the energy of the laser beam, and problems such as cracks are likely to occur in the glass plate 6 with the thin film as the target 6.
【００３７】用いる薄膜付き板ガラスの薄膜の被覆方法
は問わず、真空蒸着法、スパッタリング法などの乾式
法、熱スプレー法、またはゾルゲル法などの薄膜形成用
塗布液を塗布する湿式法で合っても構わない。該塗布液
を塗布する方法には、ディップ法、スピンコート法、ロ
ールコート法、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビ
ア印刷などの印刷法が挙げられる。Regardless of the method of coating the thin film of the plate glass with the thin film to be used, a dry method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method, a heat spray method, or a wet method of applying a coating liquid for forming a thin film such as a sol-gel method can be used. I do not care. Examples of the method of applying the coating solution include printing methods such as dip method, spin coating method, roll coating method, flexographic printing, screen printing, and gravure printing.
【００３８】また、本発明の薄膜付き板ガラスより薄膜
を除去する方法は、従来のガラスのマーキング方法であ
るレーザ光の集光部にクラックを生じさせることに比
べ、ガラスにダメージを与えない。Further, the method of removing a thin film from a glass sheet with a thin film according to the present invention does not damage the glass as compared with the conventional method of marking glass, in which a crack is formed in a laser beam condensing portion.
【００３９】本発明を以下の実施例によって詳細に説明
するが、本発明は、以下の実施例によって、限定される
ものではない。The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【００４０】[0040]
【実施例】図３は、実施例で使用したレーザ照射装置の
一例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of an example of a laser irradiation apparatus used in the embodiment.
【００４１】図３に示すように、図示しない連続レーザ
発振器であるアルゴンイオンレーザ発振器１およびＡＯ
Ｍ２、ガルバノメータミラーであるＸミラー３、Ｙミラ
ー４、ｆθレンズ５、および図示しない水平方向に移動
可能なＸ−Ｙ軸ステージと垂直方向に移動可能なＺ軸ス
テージからなるＸＹＺ−ステージ７に付設されたホルダ
からなり、ホルダにターゲット６である薄膜付きガラス
基板６が取り付けられる。As shown in FIG. 3, an argon ion laser oscillator 1 which is a continuous laser oscillator (not shown) and an AO
M2, an X-mirror 3, which is a galvanometer mirror, a Y-mirror 4, an fθ lens 5, and an XYZ-stage 7 composed of an XY-axis stage (not shown) movable in the horizontal direction and a Z-axis stage movable in the vertical direction. A glass substrate 6 with a thin film as a target 6 is attached to the holder.
【００４２】アルゴンイオンレーザ発振器１より、出力
２．２ｗで発振されたレーザー光、すなわち、レーザビ
ーム１４は、ＡＯＭ２を通過した後、Ｘミラー３とＹミ
ラー４とで反射され、次いでｆθレンズ５を通過し、サ
ンプルホルダに取り付けられたターゲット６である板厚
２ｍｍ、２００ｍｍ角の以下に示す薄膜付きガラス基板
６の表面に照射された。A laser beam oscillated at an output of 2.2 w from the argon ion laser oscillator 1, that is, a laser beam 14 is reflected by the X mirror 3 and the Y mirror 4 after passing through the AOM 2, and then the fθ lens 5 Then, the surface of a glass substrate 6 with a thin film having a thickness of 2 mm and a square of 200 mm, which was a target 6 attached to the sample holder and shown below, was irradiated.
【００４３】レーザ光の照射により薄膜が除去される薄
膜付きガラス基板６として、着色膜付き板ガラス基板６
としては、ゾルゲル法により着色源である金属酸化物と
してのスピネル微粒子をシリカ中に分散させた膜厚２０
０ｎｍの着色膜が被覆された着色膜付きガラス基板６、
およびカーボン微粒子をシリカ膜中に分散させた膜厚２
００ｎｍの着色膜付きガラス基板６を各々用意した。As the glass substrate 6 with a thin film from which the thin film is removed by laser beam irradiation,
A film thickness of 20 in which spinel fine particles as a metal oxide as a coloring source are dispersed in silica by a sol-gel method.
A glass substrate 6 with a colored film coated with a 0 nm colored film,
And a film thickness 2 in which carbon fine particles are dispersed in a silica film
A glass substrate 6 having a 00 nm colored film was prepared.
【００４４】機能性薄膜付きガラス基板６としては、熱
線反射機能を有する酸化錫がスパッタリング法で被覆さ
れた膜厚、２００ｎｍの熱線反射膜付きガラス基板６、
熱線反射機能を有する窒化チタンがスパッタリング法で
被覆された膜厚、２００ｎｍの熱線反射膜付きガラス基
板６、熱線反射機能を有するステンレスおよび窒化チタ
ンがスパッタリング法で被覆された膜厚、２００ｎｍの
熱線反射膜付きガラス基板６を各々用意した。As the glass substrate 6 with a functional thin film, a 200 nm-thick glass substrate 6 with a heat ray reflecting film coated with a tin oxide having a heat ray reflecting function by a sputtering method,
200 nm thick glass substrate 6 with a heat-reflective film coated with titanium nitride having a heat ray-reflecting function, and 200 nm thick heat-reflective film with stainless steel and titanium nitride having a heat ray-reflecting function. A glass substrate 6 with a film was prepared.
【００４５】レーザ出力を２Ｗとし、ＡＯＭ２によるレ
ーザ光のＯＮ／ＯＦＦと、Ｘミラー３およびＹミラー４
の角度を操作することで、レーザビーム１４の光軸を振
って、各々の前記薄膜付きガラス基板の被覆面に、幅５
０μｍで薄膜を除去したことによる透明なラインで、絵
柄を自在に描画する事ができた。その際、レーザビーム
１４のビーム径は５０μｍに調整した。次いで、ＸＹＺ
−ステージ７を操作して等間隔に水平移動させること
で、図柄を等間隔で複数、描画することができた。The laser output is set to 2 W, the ON / OFF of the laser beam by the AOM 2 and the X mirror 3 and the Y mirror 4
By manipulating the angle of the laser beam 14, the optical axis of the laser beam 14 is swung so that the width 5 mm
The pattern could be freely drawn with a transparent line due to the removal of the thin film at 0 μm. At that time, the beam diameter of the laser beam 14 was adjusted to 50 μm. Then, XYZ
-By moving the stage 7 horizontally at equal intervals, a plurality of symbols could be drawn at equal intervals.
【００４６】また、ビーム系を絞らないでレーザ出力を
上げて、ビーム径２ｍｍで照射し、ＸＹＺ−ステージ７
を１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で水平に動かし、レーザ光
を薄膜付き板ガラス６上に走査させたところ、短時間で
各々の薄膜付き板ガラス６全面を除去する事ができた。Further, the laser output is increased without narrowing the beam system, and irradiation is performed with a beam diameter of 2 mm.
Was moved horizontally at a speed of 100 mm / sec, and a laser beam was scanned over the glass sheet 6 with a thin film. As a result, the entire surface of the glass sheet 6 with a thin film could be removed in a short time.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明の薄膜付き板ガラスの薄膜を除去
する方法は、レーザ光照射によって除去可能な薄膜付き
板ガラスの表面に精度よくレーザビームを照射して除去
する方法であり、該薄膜付き板ガラスの薄膜を部分的に
除去することによって、薄膜付き板ガラスに文字及び図
柄またはバーコードを精度よく描画することができる。
また、移動可能なステージを等間隔に移動させることに
より、文字または図柄を等間隔に複数描画することがで
きる。The method for removing a thin film of a glass sheet with a thin film according to the present invention is a method of precisely irradiating a laser beam onto the surface of the glass sheet with a thin film that can be removed by laser light irradiation. By partially removing the thin film, characters, designs, or bar codes can be accurately drawn on the glass plate with the thin film.
By moving the movable stage at equal intervals, a plurality of characters or designs can be drawn at equal intervals.
【００４８】本発明に用いたレーザ装置は、前記薄膜付
き板ガラス全面にレーザビームを高速スキャンニングし
つつ照射することで薄膜付き板ガラス全面の除去ができ
るので、本発明の薄膜付き板ガラスの薄膜を除去する方
法は、薄膜付き板ガラスのリサイクルに適用が可能であ
る。In the laser apparatus used in the present invention, the entire surface of the glass sheet with the thin film can be removed by irradiating the entire surface of the glass sheet with the thin film with high-speed scanning while irradiating the laser beam. This method can be applied to the recycling of sheet glass with a thin film.
【図１】レーザ光の焦点位置の制御にｆθレンズを用い
た本発明で使用するレーザ照射装置の一例の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of a laser irradiation apparatus used in the present invention using an fθ lens for controlling a focal position of a laser beam.
【図２】レーザ光の焦点位置の制御にＺレンズおよび対
物レンズを用いた本発明で使用するレーザ照射装置の一
例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of a laser irradiation apparatus used in the present invention, which uses a Z lens and an objective lens for controlling a focal position of a laser beam.
【図３】実施例で使用したレーザ照射装置の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of a laser irradiation device used in the example.
１．レーザ発振器 ２．音響光学変調器（ＡＯＭ） ３．Ｘミラー ４．Ｙミラー ５．ｆθレンズ ６．ターゲット（薄膜付き板ガラス） ７．ＸＹＺ−ステージ 1. 1. Laser oscillator Acousto-optic modulator (AOM) X mirror 4. Y mirror 5. fθ lens 6. 6. Target (sheet glass with thin film) XYZ-stage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/10 Ａ 3/10 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｓ (72)発明者 西川 晋司 三重県松阪市大口町1510番地 セントラル 硝子株式会社硝子研究所内 (72)発明者 多門 宏幸 三重県松阪市大口町1510番地 セントラル 硝子株式会社硝子研究所内 (72)発明者 上村 宏 三重県松阪市大口町1510番地 セントラル 硝子株式会社硝子研究所内 (72)発明者 角野 広平 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 独立行 政法人産業技術総合研究所 関西センター 内 (72)発明者 赤井 智子 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 独立行 政法人産業技術総合研究所 関西センター 内 (72)発明者 山下 勝 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 独立行 政法人産業技術総合研究所 関西センター 内 (72)発明者 矢澤 哲夫 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 独立行 政法人産業技術総合研究所 関西センター 内 Ｆターム(参考） 2H048 CA05 CA09 CA12 CA29 2H111 HA07 HA14 HA21 HA35 4E068 AB01 CE03 DB11 DB13 4G059 AA01 AB19 AC30 5F072 AA07 JJ08 KK15 KK30 MM03 MM09 MM12 RR01 RR03 RR05 SS06 YY06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01S 3/00 H01S 3/10 A 3/10 B41M 5/26 S (72) Inventor Shinji Nishikawa Matsusaka, Mie Prefecture 1510 Oguchi-cho, Central Central Glass Research Institute, Glass Co., Ltd. Inside the Glass Research Laboratory of Glass Co., Ltd. No.8-31 Independent Administrative Institution AIST Kansai Center (72) Inventor Masaru Yamashita Ike, Osaka Prefecture 1-81-31 Midorioka, Taichi Independent Administrative Institution AIST Kansai Center (72) Inventor Tetsuo Yazawa 1-81-31 Midorigaoka, Ikeda-shi, Osaka Independent Administrative Institution Kansai Center F term (reference) 2H048 CA05 CA09 CA12 CA29 2H111 HA07 HA14 HA21 HA35 4E068 AB01 CE03 DB11 DB13 4G059 AA01 AB19 AC30 5F072 AA07 JJ08 KK15 KK30 MM03 MM09 MM12 RR01 RR03 RR05 SS06 YY06
Claims (8)
ミラーおよびｆθレンズからなるレーザ照射装置より、
薄膜付き板ガラスにレーザ光を照射して薄膜を加熱し揮
発させることを特徴とする薄膜付き板ガラスより薄膜を
除去する方法。1. A laser irradiation apparatus comprising a laser oscillator, an optical modulator, a galvanometer mirror, and an fθ lens,
A method for removing a thin film from a thin glass plate with a thin film, wherein the thin glass plate with a thin film is irradiated with a laser beam to heat and thin the thin film.
レータに搭載した集光レンズ、対物レンズおよびガルバ
ノメータミラーからなるレーザ照射装置により、薄膜付
き板ガラスにレーザ光を照射して薄膜を加熱し揮発させ
ることを特徴とする薄膜付き板ガラスより薄膜を除去す
る方法。2. A method of irradiating a glass plate with a thin film with a laser beam by using a laser irradiator comprising a laser oscillator, an optical modulator, a condenser lens mounted on a linear translator, an objective lens and a galvanometer mirror, thereby heating and volatilizing the thin film. A method of removing a thin film from a sheet glass with a thin film, characterized by the following.
ルスレーザ発振器であり、用いるレーザ光の種類が赤外
光、近赤外光または紫外光であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の薄膜付き板ガラスより薄膜
を除去する方法。3. The method according to claim 1, wherein the laser oscillator is a continuous laser oscillator or a pulse laser oscillator, and the type of laser light used is infrared light, near infrared light, or ultraviolet light. A method for removing a thin film from the plate glass with the thin film described above.
変調器であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれかに記載の薄膜付き板ガラスより薄膜を除去する
方法。4. The method for removing a thin film from a glass sheet with a thin film according to claim 1, wherein the optical modulator is an acousto-optic modulator or an electro-optic modulator.
膜付きガラス板へのレーザ光の照射位置を移動させるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の薄膜付き板ガラスより薄膜を除去する方法。5. The thin film is removed from the glass sheet with a thin film according to claim 1, wherein the irradiation position of the laser beam on the glass sheet with the thin film is moved by a plurality of galvanometer mirrors. how to.
能なステージによって、薄膜付きガラス板を移動させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記
載の薄膜付き板ガラスより薄膜を除去する方法。6. A thin film from a glass sheet with a thin film according to claim 1, wherein the glass sheet with a thin film is moved by a stage movable in a horizontal direction and / or a vertical direction. How to remove.
れたシリカ膜、貴金属微粒子により着色されたシリカ−
チタニア膜、光触媒機能を有する酸化チタン微粒子含有
膜、熱線反射機能および／または熱線吸収機能を有する
金属薄膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項６
のいずれかに記載の薄膜付き板ガラスより薄膜を除去す
る方法。7. A thin film to be removed is a silica film colored with a metal oxide or a silica film colored with noble metal fine particles.
7. A titania film, a film containing titanium oxide fine particles having a photocatalytic function, and a metal thin film having a heat ray reflecting function and / or a heat ray absorbing function.
The method for removing a thin film from the glass sheet with a thin film according to any one of the above.
薄膜付き板ガラスより薄膜を除去する方法によって、文
字、図柄またはバーコードが描画されていることを特徴
とする薄膜付き板ガラス。8. A sheet glass with a thin film, wherein characters, designs or bar codes are drawn by the method for removing a thin film from the sheet glass with a thin film according to any one of claims 1 to 7.
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