JPH05196911A - レーザマーカの液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＹＡＧレーザ光を透過し、かつ電極としてＩＴ
Ｏ導電膜が用いられる液晶素子を構成要素とするレーザ
マーカの品質を向上させる。 【構成】ＹＡＧレーザ光Ｌｂが透過される液晶素子１の
ＩＴＯ導電膜３、３´の合計の膜厚を２００ｎｍ以下に
することで、良好なマーキングが行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＹＡＧレーザ光が使用
されるレーザマーカにおける液晶素子の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる透過型液晶素子では、その背面
から所定の光を入射、透過させることで表示、印字等が
行われる。したがって、かかる用途のため透過型液晶素
子の電極には透明な導電膜を必要とする。この種の透明
な導電膜としては、電気抵抗率が低いこと、可視光領域
で透過率が高い等の理由から、一般的にインジウム酸化
物と錫酸化物との混合物であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）が使用されている。

【０００３】一方、従来よりＹＡＧレーザ光を用いてワ
ーク表面上に印字等のマーキングを行うマーキング装置
として、ＹＡＧレーザマーカが知られており、このＹＡ
Ｇレーザマーカ用のマスクとして透過型液晶素子が用い
られている。

【０００４】そこで、このＹＡＧレーザマーカ用の透過
型液晶の電極に上記ＩＴＯ導電膜を使用することが考え
られ、現在研究が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現在一般に流
通しているＩＴＯ導電膜を有した透過型液晶素子は可視
光領域の透過率が大きくなるように設計されたものとな
っている。したがって、波長１．０６μｍという赤外線
領域にあるＹＡＧレーザ光に対しては設計の際のパラメ
ータをそのまま使用することはできなく、ＹＡＧレーザ
光に対する透過率を最大にするように上記液晶素子のた
とえば屈折率、膜厚等のパラメータを最適に対応させる
必要がある。本発明は、こうした実状に鑑みてなされた
ものであり、ＹＡＧレーザマーカの液晶素子としてＩＴ
Ｏ導電膜を配設した液晶素子を使用した場合に、良好な
マーキングを行うことができる液晶素子の構造を提供す
ることをその目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
液晶の両面にＩＴＯ導電膜を配設した液晶素子の一方の
面にＹＡＧレーザ光を入射させて他方の面からの透過光
によりマーキングを行うレーザマーカ用の液晶素子にお
いて、前記両面に配設されたＩＴＯ導電膜の膜厚の合計
を２００ｎｍ以下にしている。

【０００７】

【作用】すなわち、本発明者等による研究の結果、液晶
素子のパラメータのうちＩＴＯ導電膜の膜厚のみを変化
させることで、マーキングの質が変化することが明らか
になった。そして、ＩＴＯ導電膜の膜厚の合計を２００
ｎｍ以下にすることで、マーキングの質が「良好」とな
ることが明らかになった。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係るレーザマ
ーカにおける液晶素子の実施例について説明する。

【０００９】図１は実施例装置の構成を示す断面図であ
る。同図に示すように液晶素子１は、高分子複合体より
なる液晶２と、この液晶の両面に電極として配設された
ＩＴＯ導電膜３、３´と、さらにこれら液晶２およびＩ
ＴＯ導電膜３、３´を挟持するように配設されたシリカ
系のガラスよりなるガラス基板４、４´とから構成され
ている。なお、電極に電圧を印加する駆動回路等は省略
している。

【００１０】しかして、ガラス基板４に対してＹＡＧレ
ーザ光Ｌｂが入射されると、このガラス基板４、膜厚ｔ
のＩＴＯ導電膜３、液晶２、膜厚ｔ´のＩＴＯ導電膜３
´、ガラス基板４´を介して光が透過して、透過光Ｌ´
ｂによる良好なマーキングが行われる。ここで、上記膜
厚ｔ、ｔ´の合計値は２００ｎｍ以下となっている。以
下、膜厚をこのような値に限定した理由について説明す
る。

【００１１】図１と配置を同じくして、ガラス基板４、
４´のそれぞれの厚さを１．１ｍｍ、ＩＴＯ導電膜３の
膜厚ｔを８０ｎｍ、ＩＴＯ導電膜３´の膜厚ｔ´を１７
０ｎｍという条件下で透過率を測定したところ４３％と
いう結果が得られた。これはマーキング用にコントラス
トを保持できる範囲での最大透過率である。

【００１２】一方、このときマーキングされた印字の評
価を行ったところ、「視認性が悪い」という評価となっ
た。この評価の基準としては、単に視認性がよいか悪い
かの官能的な基準ではなく、印字に透過ビームのビーム
径に応じた丸い形状が表れているか否かという客観的な
基準で行った。上記丸い形状が表れていれば「視認性が
悪い」、それが表れておらず、液晶上の画素の形状がそ
のままマーキングされている場合に「視認性がよい」と
いう評価を下した。

【００１３】一方、上記条件下で「視認性が悪い」とい
う評価がなされたので、いずれの要素が視認性が悪いこ
とに寄与しているのかを明らかにするために透過率対透
過率波長特性を解析した。この結果、ＩＴＯ導電膜３、
３´の透過率が低いことが全体の透過率の低下に大きく
寄与していくことが判明した。

【００１４】これより、マーキングを良好に行うために
は液晶素子１のうちＩＴＯ導電膜３、３´のパラメータ
を変化させて透過率を向上させればよいということが明
らかになった。そこで、ＩＴＯ導電膜３、３´の膜厚
ｔ、ｔ´を変化させる実験を行い、上記最大透過率の測
定、マーキング結果の評価を順次行った。

【００１５】この結果、上記膜厚ｔ、ｔ´の合計値が小
さくなると最大透過率が向上し、マーキング結果の評価
も向上することが明らかになった。

【００１６】たとえば、ガラス基板４、４´のそれぞれ
の厚さを同じく１．１ｍｍ、ＩＴＯ導電膜３の膜厚ｔを
８０ｎｍ、ＩＴＯ導電膜３´の膜厚ｔ´を８０ｎｍとい
う条件下、つまり膜厚ｔ、ｔ´の合計値が１６０ｎｍと
いう条件下での最大透過率は５８％と向上した。一方、
このときのマーキングされた印字の評価は「視認性がよ
い」という評価に好転した。念のため、液晶素子１の透
過率特性を解析して、ＩＴＯ導電膜３、３´の透過率を
測定したところ向上していることが明らかになった。

【００１７】なお、ＹＡＧレーザ光の波長１．０６μｍ
に対するＩＴＯ薄膜単体の透過率を示すデータは、たと
えば「薄膜ハンドブック」（オーム社、日本学術振興会
第１３１委員会編）の５００頁、図１・９９に開示され
公知となっているが、液晶素子１の一部としてＩＴＯ薄
膜が用いられた場合には膜厚は公知のデータとは異なっ
たものであるのでその透過率を示すデータは公知とはな
っていない。その点でこの実験は意義がある。さらに、
液晶素子１の各要素のうちＩＴＯ薄膜の厚さが透過率お
よびマーキングの質に影響を与えることを発見して、膜
厚を変化させた実験を行った点にも意義がある。

【００１８】さて、本発明者等は、かかる実験を行うと
ともに、ＩＴＯ導電膜３、３´の各部の膜厚のばらつき
をも測定した。このばらつきの測定結果と最大透過率等
の実験結果とを総合して、最終的にＩＴＯ導電膜３、３
´の膜厚ｔ、ｔ´の合計値が２００ｎｍ以下であるとき
には、「視認性がよい」という評価がなされるとの結論
に達した。

【００１９】なお、これは、ガラス基板４、４´を石英
系に替えても、無アルカリガラスに替えても変化はな
い。また、ガラスをコーティングしても影響はない。

【００２０】さらに液晶をＳＴＮ、ＴＮ液晶に替えた場
合も、ＳＴＮ、ＴＮ液晶素子の透過率が高分子複合体液
晶よりも低いものであるから２００ｎｍ以下にする必要
がある。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｙ
ＡＧレーザマーカの液晶素子としてＩＴＯ導電膜を配設
した液晶素子を使用した場合に、ＩＴＯ導電膜の膜厚の
合計を２００ｎｍ以下にしたので、マーキングに必要な
ＹＡＧレーザの出力値を十分に得ることができ、レーザ
マーカの品質が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るレーザマーカの液晶素子の
実施例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶素子 ２ 液晶 ３ ＩＴＯ導電膜 ３´ ＩＴＯ導電膜 Ｌｂ ＹＡＧレーザ光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶の両面にＩＴＯ導電膜を配設し
   た液晶素子の一方の面にＹＡＧレーザ光を入射させて他
   方の面からの透過光によりマーキングを行うレーザマー
   カ用の液晶素子において、 前記両面に配設されたＩＴＯ導電膜の膜厚の合計を２０
   ０ｎｍ以下にしたレーザマーカの液晶素子。