JP3211583B2 - Ｌｃｄ用カラーフィルタのレーザ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＬＣＤ（液晶ディスプ
レイ）用カラーフィルタのレーザ加工方法に関し、１枚
のガラス基板上に形成してなるＬＣＤ用カラーフィルタ
の周縁部に位置する金属膜にレーザ加工を行うための方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からＬＣＤ用カラーフィルタの好ま
しい製造態様として、多面取りＬＣＤ用カラーフィルタ
を作製し、ＴＦＴアレイ基板と貼り合わせた後に１枚ず
つのＬＣＤ用カラーフィルタに切断してＬＣＤを作製す
ることが一般化しつつある。この方法によれば、ＬＣＤ
用カラーフィルタ１枚毎の製造として、収率等を管理す
ることができ、ＬＣＤ用カラーフィルタの収率を高める
ことができる。

【０００３】しかし、この方法を採用した場合には、１
枚のガラス基板上に同時に複数個のＬＣＤ用カラーフィ
ルタを作製するのであるから、各ＬＣＤ用カラーフィル
タの検査を行った場合に、その結果をガラス基板の所定
位置に表示しておくことが好ましく、検査に不合格のＬ
ＣＤ用カラーフィルタを使用してＬＣＤを作製するとい
う不都合を未然に防止することができる。

【０００４】そして、検査結果をガラス基板の所定位置
に表示するための方法として、ＹＡＧレーザなどを用い
てガラス基板の周縁部の金属膜に対してレーザ加工を行
う方法が提案されている。具体的には、ガラス基板をｘ
−ｙステージなどを用いて移動させ、レーザ加工箇所を
レーザ照射可能位置まで移動させ、この状態でレーザビ
ームを照射する。レーザビームが照射された金属膜はレ
ーザビームのエネルギーを吸収して蒸発、四散する。し
たがって、ｘ−ｙステージなどによるガラス基板の移動
およびレーザビームの照射を継続すれば、レーザビーム
照射箇所における金属膜がなくなることにより上記表示
を達成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラス基板上
の金属膜にレーザビームを照射して所望のレーザ加工を
行った場合には、金属膜により吸収されたレーザビーム
のエネルギーがレーザ加工箇所周辺部の金属膜に影響を
与え、レーザ加工端面のクラックを生じさせるという不
都合がある。このクラックはＬＣＤの後処理工程におい
て剥離する可能性があり、また発塵源になるので、汚れ
が直ちに表示品質の低下をもたらすＬＣＤ用カラーフィ
ルタにおいては到底許容することができない。

【０００６】なお、この不都合は、レーザ加工により検
査結果を表示する場合のみならず、他の表示、例えばネ
ーミングなどのマーキングを表示する場合にも同様に発
生する。

【０００７】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、レーザ加工端面のクラック発生を効果的
に防止することができるＬＣＤ用カラーフィルタのレー
ザ加工方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のレーザ加工方
法は、表面に金属膜を形成したガラス基板にＬＣＤ用カ
ラーフィルタを形成するとともに、少なくともガラス基
板の周縁部に位置する金属膜の一部を覆う樹脂膜を形成
し、次いで、スポット径を小さく設定したレーザビーム
を照射して金属膜を除去する方法である。

【０００９】請求項２のレーザ加工方法は、ＬＣＤ用カ
ラーフィルタとして、ガラス基板の中央部に複数を形成
したものを採用する方法である。請求項３のレーザ加工
方法は、スポット径を小さく設定したレーザビームを照
射して第１の該当箇所における金属膜を除去し、第１の
該当箇所から所定距離以上離れた第２の該当箇所にスポ
ット径を小さく設定したレーザビームを照射して金属膜
を除去する方法である。

【００１０】請求項４のレーザ加工方法は、樹脂膜の厚
みを金属膜の厚みよりも大きく設定する方法である。請
求項５のレーザ加工方法は、樹脂膜として熱可塑性樹脂
からなるものを採用する方法である。

【００１１】

【作用】請求項１のレーザ加工方法であれば、表面に金
属膜を形成したガラス基板にＬＣＤ用カラーフィルタを
形成した後、少なくともガラス基板の周縁部に位置する
金属膜の一部を覆う樹脂膜を形成し、次いで、スポット
径を小さく設定したレーザビームを照射して金属膜を除
去するのであるから、レーザビーム照射時にレーザ加工
端面周辺の金属膜上に位置する樹脂膜が溶融してレーザ
加工端面を覆う状態になり、レーザ加工端面が樹脂で覆
われることによりクラックの発生を防止することができ
る。

【００１２】請求項２のレーザ加工方法であれば、ＬＣ
Ｄ用カラーフィルタとして、ガラス基板の中央部に複数
が形成されたものを採用しているので、収率を著しく向
上させることができる。請求項３のレーザ加工方法であ
れば、スポット径を小さく設定したレーザビームを照射
して第１の該当箇所における金属膜を除去し、第１の該
当箇所から所定距離以上離れた第２の該当箇所にスポッ
ト径を小さく設定したレーザビームを照射して金属膜を
除去するのであるから、レーザ加工に伴ってレーザ加工
端面周辺の金属膜に吸収されるエネルギーが過大になる
ことを防止でき、クラックの発生を一層確実に防止する
ことができる。この場合において、上記スポット径がφ
１５０μｍ以下であり、上記所定距離が５０μｍ以上で
あることが好ましい。

【００１３】請求項４のレーザ加工方法であれば、樹脂
膜の厚みを金属膜の厚みよりも大きく設定するのである
から、樹脂膜が溶融した場合に、レーザ加工端面を覆う
樹脂の厚みを十分に大きくすることができ、クラックの
発生をより確実に防止することができる。請求項５のレ
ーザ加工方法であれば、樹脂膜として熱可塑性樹脂から
なるものを採用するのであるから、レーザビーム照射時
に樹脂膜の溶融が迅速に、かつ確実に行われ、クラック
の発生をより確実に防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図１はこの発明のＬＣＤ用カラー
フィルタのレーザ加工方法の一実施例を説明する概略図
であり、金属膜（例えば、Ｃｒ膜など）２が形成された
ガラス基板１（図１中Ａ参照）に対して、金属膜（例え
ば、Ｃｒ膜など）２を覆うように樹脂膜（例えば、アク
リル膜、ポリイミド膜など）３を形成し（図１中Ｂ参
照）、その後、レーザ発振器（例えば、ＹＡＧレーザな
ど）４から出射されるレーザビームを樹脂膜３の所望位
置に照射することによりレーザ加工を行い、該当箇所に
おける金属膜を除去する（図１中Ｃ、Ｄ参照、なお、図
１中Ｄは図１中Ｃの円ａ内を拡大して示す図である）。
なお、この場合において、レーザ発振器４から出射され
るレーザビームは、図示しない集光光学系により集光さ
れ、樹脂膜３上におけるスポット径が小さく設定されて
いる。

【００１５】以上のように小スポット径のレーザビーム
が照射された箇所においては、金属膜２がレーザビーム
のエネルギーを吸収して蒸発、四散する。そして、レー
ザビーム照射箇所の周辺においては樹脂膜３が溶融して
金属膜２のレーザ加工端面を覆う（図２参照）。したが
って、レーザビーム照射箇所の周辺における金属膜２は
レーザ加工端面を含めて樹脂膜３により覆われた状態に
なり、金属膜２のクラックの発生を防止することができ
る。この結果、後処理工程において金属膜２が剥離する
という不都合、発塵源となるという不都合を未然に防止
することができる。

【００１６】さらに、上記実施例において、図１中Ｄに
示すように、レーザ加工を連続的に行うのではなく、断
続的に行うことが好ましい。具体的には、例えば、スポ
ット径をφ１５０μｍ以下に設定するとともに、第１の
レーザ加工箇所と第２のレーザ加工箇所との間隔を５０
μｍ以上に設定することが好ましい。この場合には、レ
ーザービームのエネルギーがレーザ加工箇所周辺に必要
以上に蓄積されることを防止し、クラックの発生を一層
確実に防止することができる。

【００１７】これらの場合において、樹脂膜３の厚みを
金属膜２の厚みよりも厚く設定しておくことが好まし
く、金属膜２のレーザ加工端面を確実に樹脂膜３で覆う
ことができる。また、樹脂膜３が熱可塑性樹脂からなる
ものであることが好ましく、レーザビームの照射による
熱により樹脂膜が溶融して金属膜２のレーザ加工端面を
確実に覆うことができる。さらに、レーザ発振器４とし
てはシングルモードのレーザビームを出射するものを採
用することが好ましく、収束度が高いことに起因してス
ポット径を簡単に小さくすることができる。

【００１８】図３は多面取りＬＣＤ用カラーフィルタの
周縁部にレーザ加工を施した状態の一例を示す平面図で
あり、４枚のＬＣＤ用カラーフィルタ５が作製されたガ
ラス基板１の周縁部に、各ＬＣＤ用カラーフィルタに対
応する検査結果がレーザ加工により表示されている。な
お、図３に丸印で示された領域が検査結果表示領域であ
り、例えば、検査にパスしたＬＣＤ用カラーフィルタに
対応する検査結果表示領域にはレーザ加工が行われず、
検査にパスしなかったＬＣＤ用カラーフィルタに対応す
る検査結果表示領域にはレーザ加工が行われている。

【００１９】

【具体例】具体的に、以下の条件でレーザ加工を行い、
レーザ加工端面におけるクラックの発生の有無を確認し
たところ、１００サンプル中においてレーザ加工端面に
おけるクラックの発生は皆無であった。 条件 ガラス基板１の厚みが１．１±０．２ｍｍ、Ｃｒ膜２の
厚みが０．１〜０．２μｍ、樹脂膜３の厚みが１．０μ
ｍ、レーザ発振器４としてＹＡＧレーザを用い、Ｑスイ
ッチ周波数０．１〜５０ｋＨｚのＱスイッチパルス発振
を行わせた。そして、波長が１．０８μｍであり、尖頭
出力が４０ｋＷ（１ｋＨｚ）、平均出力が１１ｋＷ（１
ｋＨｚ）、出力変動が±３％以下であり、スポット径を
１００μｍに設定した。

【００２０】なお、以上にはＬＣＤ用カラーフィルタを
作製するタイミングについて記載していないが、樹脂膜
３を作製する前または後の任意のタイミングでＬＣＤ用
カラーフィルタを作製することができる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明は、レーザビーム照射時
にレーザ加工端面周辺の金属膜上に位置する樹脂膜が溶
融してレーザ加工端面を覆う状態になり、レーザ加工端
路面が樹脂で覆われることによりクラックの発生を防止
することができるという特有の効果を奏する。

【００２２】請求項２の発明は、ＬＣＤ用カラーフィル
タをガラス基板上で多面取りに形成したので、カラーフ
ィルタ収率を向上することができるという特有の効果を
奏する。請求項３の発明は、レーザ加工に伴ってレーザ
加工端面周辺の金属膜に吸収されるエネルギーが過大に
なることを防止でき、クラックの発生を一層確実に防止
することができるという特有の効果を奏する。

【００２３】請求項４の発明は、樹脂膜が溶融した場合
に、レーザ加工端面を覆う樹脂の厚みを十分に大きくす
ることができ、クラックの発生をより確実に防止するこ
とができるという特有の効果を奏する。請求項５の発明
は、レーザビーム照射時に樹脂膜の溶融が迅速に、かつ
確実に行われ、クラックの発生をより確実に防止するこ
とができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＬＣＤ用カラーフィルタのレーザ加
工方法の一実施例を説明する概略図である。

【図２】レーザ加工端面の状態を拡大して示す縦断面図
である。

【図３】多面取りに形成されたＬＣＤ用カラーフィルタ
にレーザ加工が行われた状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 金属膜 ３ 樹脂膜 ５ ＬＣＤ用カラーフィルタ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に金属膜（２）を形成したガラス基
   板（１）にＬＣＤ用カラーフィルタ（５）を形成すると
   ともに、少なくともガラス基板（１）の周縁部に位置す
   る金属膜（２）の一部を覆う樹脂膜（３）を形成し、次
   いで、スポット径を小さく設定したレーザビームを照射
   して金属膜（２）を除去することを特徴とするＬＣＤ用
   カラーフィルタのレーザ加工方法。
2. 【請求項２】 ＬＣＤ用カラーフィルタ（５）は、ガラ
   ス基板（１）の中央部に複数が形成された多面取りＬＣ
   Ｄ用カラーフィルタである請求項１に記載のＬＣＤ用カ
   ラーフィルタのレーザ加工方法。
3. 【請求項３】 スポット径を小さく設定したレーザビー
   ムを照射して第１の該当箇所における金属膜（２）を除
   去し、第１の該当箇所から所定距離以上離れた第２の該
   当箇所にスポット径を小さく設定したレーザビームを照
   射して金属膜（２）を除去する請求項２に記載のＬＣＤ
   用カラーフィルタのレーザ加工方法。
4. 【請求項４】 樹脂膜（３）の厚みが金属膜（２）の厚
   みよりも大きく設定されている請求項２に記載のＬＣＤ
   用カラーフィルタのレーザ加工方法。
5. 【請求項５】 樹脂膜（３）が熱可塑性樹脂からなるも
   のである請求項２に記載のＬＣＤ用カラーフィルタのレ
   ーザ加工方法。