JPH0643628A - Method for marking pattern by laser beam - Google Patents
Method for marking pattern by laser beamInfo
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- JPH0643628A JPH0643628A JP5061587A JP6158793A JPH0643628A JP H0643628 A JPH0643628 A JP H0643628A JP 5061587 A JP5061587 A JP 5061587A JP 6158793 A JP6158793 A JP 6158793A JP H0643628 A JPH0643628 A JP H0643628A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】レーザ発振器から出射されるビーム径より大き
な透過形液晶表示装置上の領域に所望の拡大原画像を表
示して、損傷なく、交換しないで、即時新しい拡大原画
に入れかえてタイミングよく透過レーザ光として試料面
上に縮小投影照射して除去加工して転写刻印できるよう
にしたパターン刻印方法を提供する。
【構成】記憶部（信号制御部）１１に記憶させた原画情
報を拡大または縮小させて所望の原画を透過形液晶表示
装置１０に駆動表示し、制御信号によりレーザ発振器１
からレーザ光を照射し、これに表示された所望の原画全
域に亘ってパワー密度が１０4Ｗ／ｃｍ2以下でこの面に
対してほぼ垂直に入射させ、１０に表示された所望の原
画を投影レンズで試料７上に縮小投影して除去加工して
刻印することを特徴とするレーザ光によるパターン刻印
する。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] Immediately display the desired enlarged original image in the area on the transmissive liquid crystal display device that is larger than the beam diameter emitted from the laser oscillator, without damage and without replacement. Provided is a pattern engraving method in which a new enlarged original image is replaced and the transmitted laser light is reduced and projected onto a sample surface in a timely manner for removal processing and transfer engraving. [Structure] The original image information stored in a storage unit (signal control unit) 11 is enlarged or reduced to drive and display a desired original image on a transmissive liquid crystal display device 10, and a laser oscillator 1 is generated by a control signal.
Laser beam is emitted from the laser beam, and the power density is 10 4 W / cm 2 or less over the entire area of the desired original image displayed, and the desired original image displayed at 10 is displayed by making it enter the surface almost vertically. A pattern is marked by a laser beam, which is characterized in that the sample 7 is reduced and projected by a projection lens to be removed and processed for marking.
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて透過
形液晶表示装置により試料上にパターンを転写刻印する
レーザ光によるパターン刻印方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、特開昭５０−３５２７
５号公報に記載されたレーザ加工装置が知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、レーザ発振器から出射されたレーザ光をパターンを
切り抜いたマスク上に照射し、上記パターンを結像レン
ズで被加工物上に結像させて穴あけまたは刻印等の加工
を行うレーザ加工装置であり、パターンを変更する場
合、その都度上記マスクを交換しなければならないとい
う課題を有するものである。また、上記従来技術におい
ては、被加工物上に加工したいと思う拡大パターンをマ
スクに作って、該拡大パターンを大巾に縮小投影して加
工することについても考慮されていないものである。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、レーザ発振器から出射されるビーム径より大
きな透過形液晶表示装置上の領域に所望の大きな原画像
を表示して、該透過形液晶表示装置を損傷させることな
く、しかも原画を交換することなく、即時新しい原画に
入れかえてこの大きな原画をタイミングよく透過レーザ
光として試料面上に縮小投影照射して除去加工して転写
刻印できるようにしたレーザ光によるパターン刻印方法
を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力部に入力
された原画情報に基づいて所望の原画を透過形液晶表示
装置に駆動表示し、制御信号によりレーザ発振器からレ
ーザ光を照射し、該照射されるレーザ光を前記透過形液
晶表示装置に表示された所望の原画全域に亘ってパワー
密度が１０4Ｗ／ｃｍ2以下で前記透過形液晶表示装置の
面に対してほぼ垂直に入射させ、前記透過形液晶表示装
置に表示された所望の原画を投影レンズで試料上に縮小
投影して除去加工して刻印することを特徴とするレーザ
光によるパターン刻印方法である。
【０００６】また、本発明は、原画情報を記憶部に記憶
させ、該記憶部に記憶された原画情報を拡大または縮小
させて所望の原画を透過形液晶表示装置に駆動表示し、
制御信号によりレーザ発振器からレーザ光を照射し、該
照射されるレーザ光を前記透過形液晶表示装置に表示さ
れた所望の原画全域に亘ってパワー密度が１０4Ｗ／ｃ
ｍ2以下で前記透過形液晶表示装置の面に対してほぼ垂
直に入射させ、前記透過形液晶表示装置に表示された所
望の原画を投影レンズで試料上に縮小投影して除去加工
して刻印することを特徴とするレーザ光によるパターン
刻印方法である。
【０００７】
【作用】一方、プリント基板、高密度モジュール用配線
パターン、フォトマスク等の各種パターンの形成におい
て、発明者が試みられていた例を図１に示す。図に於い
て、レーザ発振器１から発生したレーザ光又は凹レンズ
３によって拡大され、コリメートレンズ４によって平行
光にされて拡大原画５に照射される。拡大原画５を通過
したレーザ光は投影レンズ６を経て試料７の表面に集光
照射される。この際、投影レンズ６は拡大原画５の像を
試料７の表面に縮小投影されるように配置されており、
試料面には、拡大原画５の縮少像が瞬時にして焼付けら
れる。しかしながら、試料上に加工したいと思う像の拡
大像を一旦原画に作り、これを光路中にセットしてやる
必要があり、像が変るたびに拡大原画を交換してやらな
ければならないという課題を有するものであった。
【０００８】しかし、本発明によれば、上記構成によ
り、原画を交換することなく、レーザ発振器から出射さ
れるビーム径より大きな透過形液晶表示装置上の領域に
所望の大きな原画像を表示して、該透過形液晶表示装置
を損傷させることなく、所望の大きな原画に対応するパ
ターンを試料上に縮小投影して除去加工を施して鮮明で
正確に転写刻印することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。即ち図２は本発明の実施例を示す図である。図に
於いて新しく設けたものは、透過形液晶表示装置１０、
信号制御部１１、撮像管１２、撮像レンズ１４、原画１
３である。透過形液晶表示装置１０は、信号制御部１１
によって制御を受ける。この際の制御は、透過形液晶表
示装置に対してどの画像パターンを表示させるかという
こと、及びその表示時期の設定である。信号制御部１１
によって制御をうけた表示装置１０に対してコリメータ
レンズ４を介して送出されてきた平行レーザ光から入射
する。この表示装置１０に入射したレーザ光は上記画像
パターンに対応する位置を介して該表示装置１０の投影
レンズ６側に出力する。この出力したレーザ光は投影レ
ンズ６を介して試料７に照射し、試料面上に画像パター
ンを形成する。
【００１０】透過形液晶表示装置１０は、従来からよく
知られているように、レーザ光の入射面に対して、偏向
板−ガラス−透明電極−液晶本体部−透明電極−ガラス
とを一体化させて形成させた構造となっている。上記２
つの透明電極は相互にマトリックスになるように配置さ
れている。このマトリックス構成の電極によって表示位
置の設定が行われる。マトリックス電極の選択制御が信
号制御部１１によってなされる。
【００１１】信号制御部１１への表示画像パターンは撮
像管１２で撮像された原画１３である。信号制御部１１
は、撮像管１２から得られる映像信号を一時的にメモリ
に記憶させ、表示モード時に該メモリから読出し表示装
置１０に表示させている。信号制御部１１の具体的構成
図を図３に示す。先ず、撮像管１２からの映像信号を信
号変換部１１０に入力し、メモリ１１２に記憶可能なデ
ータ、例えば２値信号に変換する。この変換された映像
信号を書込み読出し回路１１１を介してメモリ１１２に
送り、アドレスに従ってメモリ１１２に記憶させる。メ
モリ１１２は、１つの表示パターン分の容量を持つもの
であっても、複数の表示パターン分の容量を持つもので
あってもよい。表示に際しては、書込み読出し回路１１
１を読出しモードとしてメモリ１１２を駆動し信号変換
部１１３に必要なデータを読出す。この信号変換部１１
３は、メモリ１１２から読出された２値信号を液晶表示
装置１０を駆動するに必要な信号、即ちＸ，Ｙ信号に変
換する。このＸ，Ｙ信号を表示装置１０に送り、必要な
表示を行う。信号変換部１１０，１１３、読出し書込み
回路１１１は制御回路１１４の制御をうける。この制御
回路１１４での制御は、第１にモード指定、第２にその
タイミング指定である。制御回路１１４は、更に、レー
ザ発振器１の制御も行っている。図３では図２に示すモ
ニタ用テレビ１５への制御については省略している。
【００１２】次に具体的数値事例に基づく説明を行う。
レーザ光のパワー密度は液晶を損傷しない程度に選ぶ。
例えば、１０4Ｗ／ｃｍ2以下になるようにビーム径を約
３００ｍｍとし、レーザ出力は７ＭＷを用いた。透過形
液晶表示装置１０を通過したレーザ光は約１／１００に
縮少投影するための投影レンズ６に入り、液晶表示され
た平面像を試料７の表面に１／１００の寸法で焼付け
た。この時の試料面上の最大パワー密度は約１０8Ｗ／
ｃｍ2に達した。試料７は、ガラス基板上に約１００Å
の金属膜を蒸着したものを使用し、レーザ光が照射する
と、金属膜が除去され、液晶パターンが１／１００の寸
法でそのまま瞬時に転写刻印できた。
【００１３】以上の実施例に於いて、表示パターンの種
類を光路以外で設定できるため極めて汎用性の高いパタ
ーン形成が可能になった。更に、パターンの拡大、縮少
もメモリのデータそのものを拡大、縮少可能なため、汎
用性が高まった。
【００１４】次に、他の実施例を説明する。上記実施例
では、信号制御部１１への入力情報を撮像管１２から与
えたが、この他に図４、図５の如きやり方もある。図４
は、ビデオ信号記録部１６を設け、該ビデオ信号記録部
１６からの情報を原画情報として与えてなるものであ
る。図５は、ビデオ信号を無線方式によって伝達してな
るものであって、ビデオ信号送信器１８から無線により
ビデオ信号をビデオ信号受信器１７に送り、更に信号制
御部１１に原画情報として入力せしめている。但し、こ
の２つの実施例ではメモリ１１２は必ずしも必要としな
い。前者の実施例によれば、パターン情報をビデオ記録
部にストックしておくことにより、必要なパターンを必
要な時に形成することができる利点を持つ。後者の実施
例によれば、パターン形成を行う部所とそのパターン供
給部所とが離れている場合の遠隔操作に好適である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
気信号として大きな原画（製品名、製造番号、製造年月
日等）を扱うことができ、原画の入れ換えを容易にし、
しかも透過形液晶表示装置を損傷させることなく、透過
形液晶表示装置に表示された大きな原画を縮小投影して
除去加工して鮮明で正確なパターンを試料上に転写刻印
することができる効果を奏する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern marking method using laser light for transferring and marking a pattern on a sample by a transmission type liquid crystal display device using laser light. . As a conventional technique, Japanese Patent Laid-Open No. 50-3527 is known.
The laser processing device described in Japanese Patent No. 5 has been known. In the above prior art, a laser beam emitted from a laser oscillator is irradiated onto a mask having a pattern cut out, and the pattern is formed on an object to be processed by an imaging lens. This is a laser processing apparatus that performs image processing such as drilling or engraving, and has the problem that the mask must be replaced each time the pattern is changed. Further, in the above-mentioned conventional technique, there is no consideration in forming an enlarged pattern which is desired to be processed on a workpiece using a mask, and reducing and projecting the enlarged pattern in a large width. An object of the present invention is to display a desired large original image in a region on a transmissive liquid crystal display device having a beam diameter larger than a beam emitted from a laser oscillator and solve the above-mentioned problems of the prior art. A large original image can be immediately replaced with a new original image without damaging the liquid crystal display device and without exchanging the original image. This large original image can be timely projected onto the sample surface as a transmitted laser beam for reduction processing, removal processing, and transfer engraving. The present invention provides a method for marking a pattern by using the laser light. According to the present invention, a desired original image is driven and displayed on a transmissive liquid crystal display device based on original image information input to an input unit, and a laser beam is emitted from a laser oscillator by a control signal. irradiated substantially to the plane of the transmission type liquid crystal display device with a power density over the desired original entire region of the laser beam is displayed on the transmission type liquid crystal display device which is the illuminated 10 4 W / cm 2 or less It is a pattern marking method using a laser beam, which is characterized in that a desired original image displayed on the transmission type liquid crystal display device is made to enter vertically and reduced-projected on a sample by a projection lens to perform removal processing and marking. According to the present invention, the original image information is stored in the storage unit, and the original image information stored in the storage unit is enlarged or reduced to drive and display a desired original image on the transmissive liquid crystal display device.
A laser beam is emitted from a laser oscillator according to a control signal, and the emitted laser beam has a power density of 10 4 W / c over the entire desired original image displayed on the transmission type liquid crystal display device.
The light beam is made to enter substantially perpendicularly to the surface of the transmissive liquid crystal display device at m 2 or less, and a desired original image displayed on the transmissive liquid crystal display device is reduced and projected on a sample by a projection lens to be removed and engraved. It is a method of marking a pattern with laser light. On the other hand, FIG. 1 shows an example in which the inventor has tried in forming various patterns such as a printed circuit board, a wiring pattern for a high-density module, and a photomask. In the figure, a laser beam generated from a laser oscillator 1 or enlarged by a concave lens 3 is collimated by a collimator lens 4 and irradiated on an enlarged original image 5. The laser light that has passed through the magnified original image 5 passes through the projection lens 6 and is focused and irradiated onto the surface of the sample 7. At this time, the projection lens 6 is arranged so that the image of the enlarged original image 5 is reduced and projected onto the surface of the sample 7.
A reduced image of the enlarged original image 5 is instantly printed on the sample surface. However, it is necessary to make an enlarged image of the image to be processed on the sample once in the original image and set it in the optical path, and there is a problem that the enlarged original image must be exchanged whenever the image changes. It was According to the present invention, however, with the above-described configuration, a desired large original image can be displayed in a region on the transmissive liquid crystal display device having a diameter larger than the beam diameter emitted from the laser oscillator without exchanging the original image. A pattern corresponding to a desired large original image can be reduced and projected on a sample and subjected to a removal process for clear and accurate transfer marking without damaging the transmissive liquid crystal display device. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. That is, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention. What is newly provided in the figure is a transmission type liquid crystal display device 10,
Signal control unit 11, image pickup tube 12, image pickup lens 14, original image 1
It is 3. The transmissive liquid crystal display device 10 includes a signal control unit 11
Controlled by. The control at this time is to set which image pattern is to be displayed on the transmissive liquid crystal display device and the display timing. Signal controller 11
The parallel laser light emitted from the collimator lens 4 is incident on the display device 10 controlled by. The laser light incident on the display device 10 is output to the projection lens 6 side of the display device 10 via the position corresponding to the image pattern. The output laser light is applied to the sample 7 via the projection lens 6 to form an image pattern on the sample surface. As is well known in the art, the transmission type liquid crystal display device 10 integrates a deflecting plate, glass, a transparent electrode, a liquid crystal body, a transparent electrode and glass with respect to a laser light incident surface. It has a structure that is formed. 2 above
The two transparent electrodes are arranged so as to form a matrix with each other. The display position is set by the electrodes having the matrix structure. The signal control unit 11 controls the selection of the matrix electrodes. The image pattern displayed on the signal control unit 11 is the original image 13 picked up by the pick-up tube 12. Signal controller 11
The image signal obtained from the image pickup tube 12 is temporarily stored in the memory, and is read from the memory in the display mode and displayed on the display device 10. FIG. 3 shows a specific configuration diagram of the signal control unit 11. First, the video signal from the image pickup tube 12 is input to the signal conversion unit 110 and converted into data that can be stored in the memory 112, for example, a binary signal. The converted video signal is sent to the memory 112 via the writing / reading circuit 111 and stored in the memory 112 according to the address. The memory 112 may have a capacity for one display pattern or a capacity for a plurality of display patterns. At the time of display, the writing / reading circuit 11
The memory 112 is driven by setting 1 as a read mode to read necessary data to the signal conversion unit 113. This signal converter 11
Reference numeral 3 converts the binary signal read from the memory 112 into a signal necessary for driving the liquid crystal display device 10, that is, an X, Y signal. The X and Y signals are sent to the display device 10 to perform the necessary display. The signal conversion units 110 and 113 and the read / write circuit 111 are controlled by the control circuit 114. The control by the control circuit 114 is firstly mode designation and secondly its timing designation. The control circuit 114 also controls the laser oscillator 1. In FIG. 3, control of the monitor TV 15 shown in FIG. 2 is omitted. Next, a description will be given based on specific numerical examples.
The power density of the laser light is selected so as not to damage the liquid crystal.
For example, the beam diameter was set to about 300 mm so as to be 10 4 W / cm 2 or less, and the laser output was 7 MW. The laser beam that passed through the transmission type liquid crystal display device 10 entered a projection lens 6 for projecting a reduction of about 1/100, and a plane image displayed on the liquid crystal was printed on the surface of a sample 7 with a size of 1/100. The maximum power density on the sample surface at this time is about 10 8 W /
reached cm 2 . Sample 7 is about 100Å on the glass substrate
The metal film was removed by irradiation with laser light, and the liquid crystal pattern could be instantly imprinted as it was with a dimension of 1/100. In the above embodiment, the type of the display pattern can be set by other than the optical path, so that the pattern can be formed with extremely high versatility. Furthermore, since the data itself in the memory can be expanded or reduced even when the pattern is expanded or reduced, versatility is enhanced. Next, another embodiment will be described. In the above embodiment, the input information to the signal control unit 11 is given from the image pickup tube 12, but other methods such as those shown in FIGS. 4 and 5 are also available. Figure 4
The video signal recording section 16 is provided and the information from the video signal recording section 16 is given as original image information. In FIG. 5, a video signal is transmitted by a wireless system, and the video signal transmitter 18 wirelessly transmits the video signal to the video signal receiver 17 and further inputs it to the signal control unit 11 as original image information. There is. However, the memory 112 is not always necessary in these two embodiments. According to the former embodiment, by storing the pattern information in the video recording portion, it is possible to form a required pattern at a required time. The latter embodiment is suitable for remote operation when the pattern forming part and the pattern supply part are separated. As described above, according to the present invention, a large original picture (product name, serial number, manufacturing date, etc.) can be handled as an electric signal, and the original picture can be easily replaced.
Moreover, without damaging the transmissive liquid crystal display device, a large original image displayed on the transmissive liquid crystal display device can be reduced and projected to be removed, and a clear and accurate pattern can be transferred and imprinted on a sample. .
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１…レーザ発振器、 ７…試料、 １０…透過形液晶表
示装置
１１…信号制御部、 １２…撮像管。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a conventional example. FIG. 2 is a diagram showing an example of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention. [Explanation of Codes] 1 ... Laser oscillator, 7 ... Sample, 10 ... Transmission type liquid crystal display device 11 ... Signal control unit, 12 ... Image pickup tube.
Claims (1)
を透過形液晶表示装置に駆動表示し、制御信号によりレ
ーザ発振器からレーザ光を照射し、該照射されるレーザ
光を前記透過形液晶表示装置に表示された所望の原画全
域に亘ってパワー密度が１０4Ｗ／ｃｍ2以下で前記透過
形液晶表示装置の面に対してほぼ垂直に入射させ、前記
透過形液晶表示装置に表示された所望の原画を投影レン
ズで試料上に縮小投影して除去加工して刻印することを
特徴とするレーザ光によるパターン刻印方法。 ２．原画情報を記憶部に記憶させ、該記憶部に記憶され
た原画情報を拡大または縮小させて所望の原画を透過形
液晶表示装置に駆動表示し、制御信号によりレーザ発振
器からレーザ光を照射し、該照射されるレーザ光を前記
透過形液晶表示装置に表示された所望の原画全域に亘っ
てパワー密度が１０4Ｗ／ｃｍ2以下で前記透過形液晶表
示装置の面に対してほぼ垂直に入射させ、前記透過形液
晶表示装置に表示された所望の原画を投影レンズで試料
上に縮小投影して除去加工して刻印することを特徴とす
るレーザ光によるパターン刻印方法。[Claims] 1. A desired original image is driven and displayed on a transmissive liquid crystal display device based on the original image information input to an input unit, laser light is emitted from a laser oscillator according to a control signal, and the emitted laser light is transmitted to the transmissive liquid crystal display device. The power density is 10 4 W / cm 2 or less over the entire desired original image displayed on the screen, and the light is incident on the surface of the transmissive liquid crystal display device substantially perpendicularly to the desired image displayed on the transmissive liquid crystal display device. A method for marking a pattern with a laser beam, which comprises reducing and projecting the original image on a sample with a projection lens to perform removal processing and marking. 2. The original image information is stored in the storage unit, the original image information stored in the storage unit is enlarged or reduced to drive and display a desired original image on the transmissive liquid crystal display device, and a laser beam is emitted from a laser oscillator according to a control signal. The irradiated laser light is made incident on the surface of the transmission type liquid crystal display device at a power density of 10 4 W / cm 2 or less over the entire desired original image displayed on the transmission type liquid crystal display device. Then, the desired original image displayed on the transmissive liquid crystal display device is reduced and projected on a sample by a projection lens to be removed and processed for marking, and a pattern marking method using a laser beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6158793A JP2531921B2 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Laser marking pattern marking method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6158793A JP2531921B2 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Laser marking pattern marking method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1086803A Division JPH02307A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Pattern forming equipment and its method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643628A true JPH0643628A (en) | 1994-02-18 |
| JP2531921B2 JP2531921B2 (en) | 1996-09-04 |
Family
ID=13175435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6158793A Expired - Lifetime JP2531921B2 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Laser marking pattern marking method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531921B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09108881A (en) * | 1995-10-12 | 1997-04-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Laser beam processing method |
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| JPS5035275A (en) * | 1973-02-14 | 1975-04-03 | ||
| JPS5187970A (en) * | 1975-01-31 | 1976-07-31 | Hitachi Ltd |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP6158793A patent/JP2531921B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2531921B2 (en) | 1996-09-04 |
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