JPH04351279A - 光走査型レーザマーカ - Google Patents
光走査型レーザマーカInfo
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- JPH04351279A JPH04351279A JP3123420A JP12342091A JPH04351279A JP H04351279 A JPH04351279 A JP H04351279A JP 3123420 A JP3123420 A JP 3123420A JP 12342091 A JP12342091 A JP 12342091A JP H04351279 A JPH04351279 A JP H04351279A
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- crystal mask
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を用いたマーキ
ングに係り、特にレーザマーキングパターン形成手段と
して液晶マスクを用い、マスク上にレーザ光を走査する
タイプのレーザマーカに関する。
ングに係り、特にレーザマーキングパターン形成手段と
して液晶マスクを用い、マスク上にレーザ光を走査する
タイプのレーザマーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザマーキング方法は、パルス
励起レーザ装置を用い、一パルス光で一パターンをマー
キングする方式が、主として電子部品産業内で普及して
いる。これに対して、連続励起レーザ装置を用いて、レ
ーザ光を断続させ、一筆書きのように被加工面上に集光
走査して行うスキャンマーキングがある。この方式は、
点状のレーザ光を走査してパターンを書き込むため、前
述したパルス光を用いた方式と比べて、マーキング速度
が遅いという欠点がある。しかし、レーザ光を集光する
のでエネルギ密度が高くなり、樹脂表面ばかりでなく金
属表面などの固い物質にもマーキングできるという利点
がある。また、集光したレーザ光でマーキングするため
に、数ｍｍ以下の微小パターンをマーキングすることも
可能である。このように、レーザ光を走査するタイプの
スキャンマーキングには数々の利点があるため、マーキ
ング速度が遅いという欠点に対して、いくつかの対策が
検討されている。代表的なのが、レーザ光を金属製マス
ク上に走査して、得られる透過光を被加工物面上に結像
するマスクスキャンマーキングである。前述したスキャ
ンマーキングと比べ、レーザ光を断続せず、マスク全面
を連続的に走査するだけなので、マーキング時間は大幅
に短縮される。この種の装置として関連するものには、
例えば、特開昭６３−２９９８７８号，特開平２−１５
８８８号，同平２−１６５８８１ 号公報が挙げられる
。
励起レーザ装置を用い、一パルス光で一パターンをマー
キングする方式が、主として電子部品産業内で普及して
いる。これに対して、連続励起レーザ装置を用いて、レ
ーザ光を断続させ、一筆書きのように被加工面上に集光
走査して行うスキャンマーキングがある。この方式は、
点状のレーザ光を走査してパターンを書き込むため、前
述したパルス光を用いた方式と比べて、マーキング速度
が遅いという欠点がある。しかし、レーザ光を集光する
のでエネルギ密度が高くなり、樹脂表面ばかりでなく金
属表面などの固い物質にもマーキングできるという利点
がある。また、集光したレーザ光でマーキングするため
に、数ｍｍ以下の微小パターンをマーキングすることも
可能である。このように、レーザ光を走査するタイプの
スキャンマーキングには数々の利点があるため、マーキ
ング速度が遅いという欠点に対して、いくつかの対策が
検討されている。代表的なのが、レーザ光を金属製マス
ク上に走査して、得られる透過光を被加工物面上に結像
するマスクスキャンマーキングである。前述したスキャ
ンマーキングと比べ、レーザ光を断続せず、マスク全面
を連続的に走査するだけなので、マーキング時間は大幅
に短縮される。この種の装置として関連するものには、
例えば、特開昭６３−２９９８７８号，特開平２−１５
８８８号，同平２−１６５８８１ 号公報が挙げられる
。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で述べた
マスクスキャンマーキングは、パターン形成用マスクと
して打ち抜き板のような金属マスク、あるいはガラスマ
スクについて考えられたもので、任意パターンを形成で
きる液晶素子を用いた液晶マスクに対して用いた場合、
次のような特有の課題について考慮が必要である。
マスクスキャンマーキングは、パターン形成用マスクと
して打ち抜き板のような金属マスク、あるいはガラスマ
スクについて考えられたもので、任意パターンを形成で
きる液晶素子を用いた液晶マスクに対して用いた場合、
次のような特有の課題について考慮が必要である。
【０００４】第一に、マスクスキャンマーキングでは、
高出力レーザ装置より出射されるビーム径１〜２ｍｍの
レーザ光を直接マスク上に走査するので、ワンショット
のレーザ光で行うマスクマーキング方式に比べて、照射
パワー密度が約二十倍も高く、１００ｋＷ／ｃｍ２ を
越えた値となっている。このようなレーザ光が短時間に
液晶マスクへ入射するため、過渡的な温度上昇は避けら
れない。このため、温度依存性を持つ液晶分子屈折率が
設計点よりずれてしまい、液晶マスクのパターン形成能
力を低下させる恐れがある。
高出力レーザ装置より出射されるビーム径１〜２ｍｍの
レーザ光を直接マスク上に走査するので、ワンショット
のレーザ光で行うマスクマーキング方式に比べて、照射
パワー密度が約二十倍も高く、１００ｋＷ／ｃｍ２ を
越えた値となっている。このようなレーザ光が短時間に
液晶マスクへ入射するため、過渡的な温度上昇は避けら
れない。このため、温度依存性を持つ液晶分子屈折率が
設計点よりずれてしまい、液晶マスクのパターン形成能
力を低下させる恐れがある。
【０００５】第二に、液晶素子の各画素を直接駆動する
アクティブマトリックス駆動方式を用いた液晶マスクで
は、マスク内に設置された駆動素子である薄膜トランジ
スター部に照射されるレーザパワー密度が上がることに
より、寿命低下を招きかねない。
アクティブマトリックス駆動方式を用いた液晶マスクで
は、マスク内に設置された駆動素子である薄膜トランジ
スター部に照射されるレーザパワー密度が上がることに
より、寿命低下を招きかねない。
【０００６】第三には、液晶マスクは各画素において、
その画素厚さ方向に配置された液晶層をレーザ光が透過
することでパターンを形成している。従来技術で述べた
ようなマスクスキャン方法では、レーザ光がある角度で
マスクに入射しており、このままの構成で液晶マスクを
適応した場合、厚み成分をもつ画素をレーザ光が斜めに
横切ることになり、パターン形成能力が低下しかねない
。
その画素厚さ方向に配置された液晶層をレーザ光が透過
することでパターンを形成している。従来技術で述べた
ようなマスクスキャン方法では、レーザ光がある角度で
マスクに入射しており、このままの構成で液晶マスクを
適応した場合、厚み成分をもつ画素をレーザ光が斜めに
横切ることになり、パターン形成能力が低下しかねない
。
【０００７】本発明の目的は、液晶マスクをマスクスキ
ャンマーキング方式に用いた場合の駆動用薄膜トランジ
スター部寿命向上にある。
ャンマーキング方式に用いた場合の駆動用薄膜トランジ
スター部寿命向上にある。
【０００８】本発明の他の目的は、マスクスキャンマー
キング方式において液晶マスクを用いた場合でも、その
パターン形成能力を維持することにある。
キング方式において液晶マスクを用いた場合でも、その
パターン形成能力を維持することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、連続励起レーザ装置から出力されるレーザ光を拡大
したのち、液晶マスク表面に照射するようにした。
に、連続励起レーザ装置から出力されるレーザ光を拡大
したのち、液晶マスク表面に照射するようにした。
【００１０】また、上記他の目的を達成するために、液
晶マスクに対して、ほぼ入射角０度でレーザ光が照射さ
れるようにした。
晶マスクに対して、ほぼ入射角０度でレーザ光が照射さ
れるようにした。
【００１１】
【作用】連続励起レーザ装置から出力されるビーム径を
４〜５倍に拡大することで、従来、液晶マスクが使用さ
れていたマスクマーキング方式と同一レベルまで、レー
ザパワー密度を低下することができる。
４〜５倍に拡大することで、従来、液晶マスクが使用さ
れていたマスクマーキング方式と同一レベルまで、レー
ザパワー密度を低下することができる。
【００１２】さらに、液晶マスクに対して、ほぼ入射角
０度でレーザ光を照射するため、複数の画素を横切って
レーザ光が進行するようなことは無くなる。
０度でレーザ光を照射するため、複数の画素を横切って
レーザ光が進行するようなことは無くなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１，図２により
説明する。連続励起レーザ装置１より出力されたレーザ
光２は、複数のレンズ群で構成される拡大器３により拡
大レーザ光４に変換され、二台の光走査器５ａ，５ｂで
二次元に走査したのち、偏向レンズ６で液晶マスク７に
ほぼ入射角０度で照射される。ここで、入射角０度とは
、図３，図４に示すように、入射角は入射面の法線とな
す角θをいい、入射角０度とは入射面と垂直に入ること
を意味する。パターン制御部８によりパターンを書き込
まれた液晶マスク７を透過したレーザ光９は、折り返し
鏡１０により結像レンズ系１１に導かれ、被加工物１２
の表面に結像される。本実施例によれば、液晶マスクに
照射されるパワー密度を低下させることができる。
説明する。連続励起レーザ装置１より出力されたレーザ
光２は、複数のレンズ群で構成される拡大器３により拡
大レーザ光４に変換され、二台の光走査器５ａ，５ｂで
二次元に走査したのち、偏向レンズ６で液晶マスク７に
ほぼ入射角０度で照射される。ここで、入射角０度とは
、図３，図４に示すように、入射角は入射面の法線とな
す角θをいい、入射角０度とは入射面と垂直に入ること
を意味する。パターン制御部８によりパターンを書き込
まれた液晶マスク７を透過したレーザ光９は、折り返し
鏡１０により結像レンズ系１１に導かれ、被加工物１２
の表面に結像される。本実施例によれば、液晶マスクに
照射されるパワー密度を低下させることができる。
【００１４】液晶マスク７は、透明電極１３ａ，１３ｂ
が蒸着されたガラス板１４ａ，１４ｂで液晶層１５を挾
み込み、各画素の動作領域１６は液晶マスク厚み方向に
有効長を持つことになる。このような構成で、透明電極
１３ａ，１３ｂ間に電圧が印加された画素の動作領域で
は入射するレーザ光４を透過し、電圧が印加されていな
い画素ではレーザ光４を散乱することで、パターンを形
成している。従って、本実施例によれば、液晶マスク７
に対してほぼ入射角０度でレーザ光４を照射するので、
各画素ごとの動作状態を確実にパターンとして反映する
ことができる。
が蒸着されたガラス板１４ａ，１４ｂで液晶層１５を挾
み込み、各画素の動作領域１６は液晶マスク厚み方向に
有効長を持つことになる。このような構成で、透明電極
１３ａ，１３ｂ間に電圧が印加された画素の動作領域で
は入射するレーザ光４を透過し、電圧が印加されていな
い画素ではレーザ光４を散乱することで、パターンを形
成している。従って、本実施例によれば、液晶マスク７
に対してほぼ入射角０度でレーザ光４を照射するので、
各画素ごとの動作状態を確実にパターンとして反映する
ことができる。
【００１５】実施例では、液晶マスクとして高分子・液
晶複合体からなる液晶素子を用いた場合に、それぞれ基
本的な構成についてのみ記載している。各要素の機能を
引き出すための補助的要素、例えば、液晶マスクとして
ツイスト・ネマティク液晶を用いた場合に、パターン情
報を分離する偏光板が付加されてもその効果は変わらな
い。
晶複合体からなる液晶素子を用いた場合に、それぞれ基
本的な構成についてのみ記載している。各要素の機能を
引き出すための補助的要素、例えば、液晶マスクとして
ツイスト・ネマティク液晶を用いた場合に、パターン情
報を分離する偏光板が付加されてもその効果は変わらな
い。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、連続励起レーザ装置か
らのレーザ光を、パターン形成用マスク表面上に走査さ
せるマスクスキャンマーキング方式でも、レーザパワー
密度を低下させることで、パターン形成用マスクとして
液晶マスクを適応できるばかりでなく、薄膜トランジス
タによって液晶マスクの各画素を、直接、駆動するアク
ティブマトリックス駆動方式を採用した場合でも、安定
したマーキングを実現することができる。
らのレーザ光を、パターン形成用マスク表面上に走査さ
せるマスクスキャンマーキング方式でも、レーザパワー
密度を低下させることで、パターン形成用マスクとして
液晶マスクを適応できるばかりでなく、薄膜トランジス
タによって液晶マスクの各画素を、直接、駆動するアク
ティブマトリックス駆動方式を採用した場合でも、安定
したマーキングを実現することができる。
【００１７】また、液晶マスク各画素ごとのパターン形
成能力が損なわれないため、鮮明なマーキングを実現す
ることができる。
成能力が損なわれないため、鮮明なマーキングを実現す
ることができる。
【００１８】さらに、この効果により、液晶マスクを用
いたレーザマーキング方式の対象材料範囲を、金属など
の硬質材にまで拡大することができる。
いたレーザマーキング方式の対象材料範囲を、金属など
の硬質材にまで拡大することができる。
【図１】光走査型レーザマーカ構成の説明図。
【図２】液晶マスク断面の説明図。
【図３】偏向レンズに入る入射角時の説明図。
【図４】偏向レンズに入る入射角時の説明図。
１…連続励起レーザ装置、３…拡大器、５ａ，５ｂ…光
走査器、６…偏向レンズ、７…液晶マスク、８…パター
ン制御部、１１…結像レンズ系、１２…被加工物。
走査器、６…偏向レンズ、７…液晶マスク、８…パター
ン制御部、１１…結像レンズ系、１２…被加工物。
Claims (2)
- 【請求項１】連続励起レーザ発振器からのレーザ光を、
光走査器によりパターン形成用の液晶マスク上に走査し
、得られる透過光を被加工物表面上に結像することで、
液晶マスクパターンを被加工面上に転写する液晶マスク
式レーザマーキングにおいて、前記連続励起レーザ発振
器から出力される前記レーザ光を拡大して、前記液晶マ
スク上に走査照射することを特徴とする光走査型レーザ
マーカ。 - 【請求項２】連続励起レーザ発振器からのレーザ光を、
光走査器によりパターン形成用の液晶マスク上に走査し
、得られる透過光を被加工物表面上に結像することで、
液晶マスクパターンを被加工面上に転写する液晶マスク
式レーザマーキングにおいて、前記液晶マスクに対して
、ほぼ入射角０度で前記レーザ光が照射されることを特
徴とする光走査型レーザマーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123420A JPH04351279A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 光走査型レーザマーカ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123420A JPH04351279A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 光走査型レーザマーカ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351279A true JPH04351279A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14860116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3123420A Pending JPH04351279A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 光走査型レーザマーカ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04351279A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018144104A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-09-20 | ダイセルポリマー株式会社 | 金属成形体の粗面化方法 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP3123420A patent/JPH04351279A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018144104A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-09-20 | ダイセルポリマー株式会社 | 金属成形体の粗面化方法 |
| US11167376B2 (en) | 2016-09-02 | 2021-11-09 | Daicel Polymer Ltd. | Method for roughening metal molded body surface |
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