(57)【要約】【課題】ガラス両面付着物加工方法の提供。【解決手段】本ガラス両面付着物加工方法は、レーザー加工装置を提供し、それは透過率が５０％より低いレーザー光を発生するものとする。並びに両面に膜状物を付着させたガラス基板を提供する。レーザー加工装置を励起してレーザー光を発生させ、レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射し、膜状物の不必要な部分をエッチング或いは除去し、ガラス基板の両面に必要なパターンの膜状物を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス両面付着物加工方法において、
透過率が５０％以下のレーザー光を発生できるレーザー加工装置を提供するステップ、
両面に膜状物が付着したガラス基板を提供するステップ、
該レーザー加工装置を励起して透過率が５０％以下のレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去するステップ、
を包含したことを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、レーザー加工装置を励起して透過率が２０％より低いレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去することを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項３】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、レーザー加工装置を励起して透過率が５％より低いレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去することを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項４】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、該膜状物は導電薄膜であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項５】
請求項４記載のガラス両面付着物加工方法において、該導電薄膜は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）薄膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ，ＡＺＯ）薄膜のいずれかであることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項６】
請求項４記載のガラス両面付着物加工方法において、該導電薄膜は、モリブデン（Ｍｏ）薄膜、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）薄膜、銅インジウムガリウムセレン（ＣＩＧＳ）薄膜、多結晶シリコン薄膜のいずれかであることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項７】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、該膜状物は光学薄膜であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項８】
請求項７記載のガラス両面付着物加工方法において、該光学薄膜は、偏光膜（Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）薄膜のいずれかであることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項９】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、該膜状物はコーティング方式で形成された絶縁層或いは接着層であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１０】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは５ｍｍ以下であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１１】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは５ｍｍ〜３．２ｍｍの間であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１２】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは１．５ｍｍ〜０．５ｍｍの間であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１３】
請求項１記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは１．１ｍｍ〜０．２ｍｍの間であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１４】
ガラス両面付着物加工方法において、
波長が３５５ｎｍより小さいか或いは２．５μｍより高いレーザー光を発生できるレーザー加工装置を提供するステップ、
両面に膜状物が付着したガラス基板を提供するステップ、
該レーザー加工装置を励起して波長が３５５ｎｍより小さいか或いは２．５μｍより高いレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去するステップ、
を包含したことを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１５】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、レーザー加工装置を励起して波長が３００ｎｍ以下のレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去することを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１６】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、レーザー加工装置を励起して波長が２．８μｍより大きいレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去することを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１７】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、レーザー加工装置を励起して波長が２６６ｎｍ以下のレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去することを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１８】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、レーザー加工装置を励起して波長が４．５μｍより大きいレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去することを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項１９】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、レーザー加工装置を励起して波長が２６６〜１８８ｎｍの間のレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去することを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２０】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、該膜状物は導電薄膜であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２１】
請求項２０記載のガラス両面付着物加工方法において、該導電薄膜は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）薄膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ，ＡＺＯ）薄膜のいずれかであることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２２】
請求項２０記載のガラス両面付着物加工方法において、該導電薄膜は、モリブデン（Ｍｏ）薄膜、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）薄膜、銅インジウムガリウムセレン（ＣＩＧＳ）薄膜、多結晶シリコン薄膜のいずれかであることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２３】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、該膜状物は光学薄膜であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２４】
請求項２３記載のガラス両面付着物加工方法において、該光学薄膜は、偏光膜（Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）薄膜のいずれかであることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２５】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、該膜状物はコーティング方式で形成された絶縁層或いは接着層であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２６】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは５ｍｍ以下であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２７】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは５ｍｍ〜３．２ｍｍの間であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２８】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは１．５ｍｍ〜０．５ｍｍの間であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【請求項２９】
請求項１４記載のガラス両面付着物加工方法において、該ガラス基板の厚さは１．１ｍｍ〜０．２ｍｍの間であることを特徴とする、ガラス両面付着物加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス両面付着物加工方法に係り、特に、一種の、低透過率のレーザー光をガラスの両面に付着した膜状物に照射して加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電技術領域では、ガラス基板の両面に各種膜状物を付着させ、これらの膜状物により電気学あるいは光学上の作用効果を達成することがよくある。
【０００３】
例えば、ガラス両面にめっき方式で導電薄膜を形成する。導電薄膜は、大きく透明薄膜と不透明薄膜に分けられ、透明導電薄膜には酸化インジウム錫（ＩＴＯ）薄膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ，ＡＺＯ）薄膜等がある。不透明導電薄膜にはモリブデン（Ｍｏ）薄膜、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）薄膜、銅インジウムガリウムセレン（ＣＩＧＳ）薄膜、多結晶シリコン薄膜等がある。或いは、接着方式でガラス基板の両面に光学薄膜、例えば偏光膜（Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）薄膜等が設けられる。ガラス基板両面にコーティング方式で絶縁層或いは接着層が形成されることもある。
【０００４】
これらのガラス基板両面に付着した膜状物は、通常、機能の要求により、所定の線路或いはパターンに加工される。
【０００５】
以下に、タッチパネルの例を挙げて説明する。タッチパネルは、ＩＴＯ塗料を利用して、パネル上でＸ方向とＹ方向の線路或いはパターンを規定し、後工程の後に、タッチパネルへの接触により、ＩＴＯ上の電流変化を形成し、センサの感知により、変化した電気パラメータをデジタル信号に変換し、さらにこれらのデジタル信号をコントローラに送り、コントローラがこれらのデータに基づき、特定の計算方法を運用してタッチポイント、エリア或いは運動軌跡の座標を得て、その後、続けてマンマシンインタフェースの内容を調整して対応する変化を形成させる。
【０００６】
周知の技術は、表面のＩＴＯコーティングの違いにより分類すると、片面コーティングと両面コーティングに大きく分けられる。
【０００７】
片面コーティングは、基板の片面のみにＩＴＯ塗料をコーティングし、その後、エッチング、スクリーン印刷、或いはレーザー等の加工方法により、余分のＩＴＯを除去し、必要な導電線路或いはパターンを形成する。
【０００８】
化学薬剤を利用してＩＴＯをエッチングする加工方法は、大量生産に便利な長所を有するが、厳重な汚染の問題も有している。スクリーン印刷でＩＴＯ塗料で線路とパターンを形成する方法は、一枚の生産速度が速いという長所を有するが、線路或いはパターンを変化させる時にはスクリーンを変更しなければならない煩わしさがあり、また、比較的太い線径のものしか形成できない制限がある。レーザーを利用して余分のＩＴＯコーティングを除去して線路とパターンを形成する加工方法は、線路及びパターンの変更が容易で、１０μｍの線径を形成できる長所があるが、現在のレーザー加工方法の欠点は、生産速度が比較的遅いことである。
【０００９】
両面コーティングは、基板の両面それぞれにＩＴＯ塗料をコーティングし、その後、片面コーティングの場合と同様、エッチング、スクリーン印刷或いはレーザー等の加工法により、余分のＩＴＯを除去し、必要な導電線路或いはパターンを形成する。
【００１０】
エッチング或いはスクリーン印刷の加工方法は、片面コーティングと両面コーティングの間で違いはないが、レーザー加工方法は、両面コーティングＩＴＯにおいては困難がある。
【００１１】
両面ＩＴＯコーティングでは、ガラス基板の両面にＩＴＯがコーティングされ、これら２層のＩＴＯの線路或いはパターンはそれぞれ同じでない。しかし、レーザーを使用してＩＴＯをエッチング或いは除去する時、レーザー光は非常に容易にガラスを透過して反対面のＩＴＯコーティング層を損傷し、これによりガラス基板の両面のＩＴＯがいずれも損傷するおそれがある。
【００１２】
当然、前述のガラス基板の両面に付加される膜状物はＩＴＯに限定されるわけではなく、ガラス基板両面に付加されるその他の各種の膜状物も、同じ問題に直面する。
すなわち、現在のレーザー加工技術は、レーザー光の高透過率の部分の波長により物品に対して加工を行なっており、その技術を用いてガラス表面の膜状物に対してエッチング或いは除去作業を行えるものと期待されている。しかし、高透過率のレーザー光をガラス基板両面の膜状物の加工に運用すると、前述の、ガラス基板の反対面の膜状物を損傷しやすいという問題がある。
【００１３】
特に、近年の電子製品は、いずれも軽量化薄型化の設計が進められ、ガラス基板の厚さが薄くなるほど、レーザー光がガラス基板を透過して反対側の膜状物を損傷する状況がますます厳重となる。
【００１４】
ゆえに、現在の、レーザー光を利用してガラス基板両面の膜状物に対して加工を行う技術は改善の必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
周知の技術の欠点を鑑み、本発明は一種のガラス両面付着物加工方法を提供することを目的とし、それは、透過率が５０％より低いレーザー光でガラス基板の両面に付着した膜状物に対して加工を行ない、両面加工時にガラス基板の両面の膜状物を損傷しない効果を達成する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のガラス両面付着物加工方法は、透過率が５０％以下のレーザー光を発生できるレーザー加工装置を提供し、並びに、両面に膜状物が付着したガラス基板を提供し、その後、該レーザー加工装置を励起して透過率が５０％以下のレーザー光を発生させ、該レーザー光をガラス基板の両面に付着した膜状物に照射して一部の膜状物をエッチング或いは除去する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、透過率が５０％以下のレーザー光を使用して、ガラス基板両面に付着した膜状物をエッチング或いは除去する過程において、ガラス基板とレーザー光は相対移動の状態であり、ゆえに透過率が５０％以下のレーザー光は破壊エネルギーレベルに到達しないかエネルギー累積不足のため、ガラス基板の反対面の膜状物を損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の加工フローチャートである。
【図２】両面に膜状物が付着したガラス基板の断面図である。
【図３】各種ガラスと異なる波長のレーザー光の透過率の関係図である。
【図４】短波長領域の異なる波長のレーザー光とガラス基板に対する透過率の関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に実施方式中で詳細に本発明の詳細な特徴及び長所について説明し、その内容は当業者が本発明の技術内容を理解し並びにそれに基づき実施するのに十分であり、且つ本明細書に記載の内容、特許請求の範囲及び図面に基づき、当業者は容易に本発明に関する目的及び長所を理解することができる。
【００２０】
以下に本発明の好ましい実施例を図面を組み合わせて説明する。
【００２１】
図１から図３を参照されたい。図１は本発明の加工フローチャートである。図２は両面に膜状物が付着したガラス基板の断面図である。図３は各種ガラスと異なる波長のレーザー光の透過率の関係図である。図４は短波長領域の異なる波長のレーザー光とガラス基板に対する透過率の関係図である。
【００２２】
まず、図１を参照されたい。本発明のガラス両面付着物加工方法は少なくとも以下のステップを包含する。
【００２３】
ステップ１０：レーザー加工装置を提供するステップ
このレーザー加工装置は、５０％以下の透過率のレーザー光を発生できるものとし、並びに、付着物の違い及びガラス基板の厚さにより、レーザー光の透過率を調整、選択できるものとする。
【００２４】
付着した膜状物を考慮する時、膜状物が不透明導電膜、例えばモリブデン（Ｍｏ）薄膜、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）薄膜、銅インジウムガリウムセレン（ＣＩＧＳ）薄膜、多結晶シリコン薄膜である時、透過率が５０％以下のレーザー光を使用するか、或いは、波長が３５５ｎｍ以下で２．５μｍ以上のレーザー光を使用する。透明導電膜、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）薄膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ，ＡＺＯ）薄膜或いは光学薄膜である場合は、透過率が２０％以下のレーザー光或いは波長が３００ｎｍ以下で２．８μｍ以上のレーザー光を使用する。絶縁層或いは接着層等の膜状物に対しては、透過率が５％以下のレーザー光或いは波長が２６６ｎｍ以下で４．５μｍ以上のレーザー光を使用する。
【００２５】
ガラス基板の厚さを考慮する時、ガラス基板の厚さが５〜３．２ｍｍの時は、透過率が５０％以下のレーザー光、或いは波長が３５５ｎｍ以下で２．５μｍ以上のレーザー光を使用する。ガラス基板の厚さが３．２〜１ｍｍの時は、透過率が２０％以下のレーザー光、或いは波長が３００ｎｍ以下で２．８μｍ以上のレーザー光を使用する。ガラス基板の厚さが１ｍｍより小さい時は、透過率が５％以下のレーザー光、或いは波長が２６６ｎｍ以下で４．５μｍ以上のレーザー光を使用する。
【００２６】
ステップ２０：両面に膜状物が付着した基板を提供するステップ
提供する基板１はガラス材質の基板とし、且つ該基板１の厚さは５ｍｍから０．２ｍｍの間とする。
【００２７】
該基板１をソーラーエネルギー基板とする時、その厚さは５〜３．２ｍｍとするのがよい。該基板１をＴＦＴ−ＬＣＤ基板とする時、その厚さは１．５〜０．５ｍｍとするのがよい。該基板１をタッチパネルの基板とする時、その厚さは１．１〜０．２ｍｍとするのがよい。
【００２８】
基板１の両面に付着した膜状物２、３は、透明導電薄膜、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）薄膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ，ＡＺＯ）薄膜とする、或いは不透明導電薄膜、例えばモリブデン（Ｍｏ）薄膜、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）薄膜、銅インジウムガリウムセレン（ＣＩＧＳ）薄膜、多結晶シリコン薄膜、或いは、偏光膜（Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）薄膜等の光学薄膜とするか、或いは絶縁層或いは接着層等の膜状物とする。
【００２９】
ステップ３０：レーザーパルスを励起し、膜状物に対する加工を行うステップ。
該レーザー加工装置を励起しレーザー光を発生させ、並びに必要なパターンにより、レーザー光を該ガラス基板１の両面に付着した膜状物２、３に照射し、膜状物２、３の不必要な部分をエッチング或いは除去して、必要な膜状物２、３のパターンを形成する。
【００３０】
従来の技術に関して述べたように、従来のレーザー加工技術はいずれもレーザー光の高透過率の部分を利用して物品に対する加工を行っており、本発明者が研究したところ、レーザー光は異なる波長で異なるガラス基板（図面が示しているのはホウ珪酸ガラス、珪酸ガラス及びナトリウム・カルシウム・ガラス）に対する透過率が同じでないことがわかった。その関係図は図３に示すとおりである。短波長領域中、異なる波長のレーザー光のガラス基板に対する透過率の関係図は図４のとおりである。図３から、レーザー光は短波長領域と長波長領域の透過率は比較的低いことがわかる。波長が３５５ｎｍから２．５μｍの間のレーザー光の透過率はいずれも５０％以上であり、９５％に達することもある。現在、膜状物のエッチング或いは除去に使用されるレーザー光の波長は、ほぼこの範囲にある。これにより、周知のレーザー加工方法は、ガラス基板を透過して反対面の膜状物を損傷する問題を発生し得る。
【００３１】
同様に、図３及び図４からわかるように、波長が３５５ｎｍ以下或いは２．５μｍ以上のレーザー光の透過率は５０％以下まで下がる。本発明者が研究したところ、透過率が５０％以下のレーザー光を使用してガラス基板の両面に付着した膜状物に対して加工を行う時、ガラス基板とレーザー光は相対移動の状態にあるため、低透過率（透過率５０％以下）のレーザー光は、破壊エネルギーレベルに達しないか或いはエネルギー累積が不足し、ガラス基板の反対面の膜状物を損傷することがないことがわかった。
【００３２】
本発明者が実験と研究を行ったところ、透過率が５％以下、波長が２６６ｎｍから１８８ｎｍの間のレーザー光は、０．４ｍｍ厚さのガラス基板の両面に付着したＩＴＯ膜状物のエッチング或いは除去をうまく行うことができ、並びにガラス基板の反対面のＩＴＯ膜状物を損傷することがなく、ガラス基板１の両面の膜状物２、３に必要なパターンを形成させることができる。
【００３３】
以上の実施例を、軽量化薄型化されたタッチパネル用のガラス基板の例で試験した。０．４ｍｍの厚さのガラス基板は現在の量産技術では最も薄いガラス基板であり、透過率が５％以下、波長が２６６ｎｍから１８８ｎｍの間のレーザー光を使用すると、確実に安全且つ有効にガラス基板１の両面の膜状物２、３に対してエッチングと除去が行えた。厚さがそれより厚いガラス基板を使用するならば、透過率が比較的高い（５％より高いが５０％より低い）レーザー光を使用して加工することができる。膜状物の材質特性が変更される時も、異なる透過率（５０％より低くなければならない）のレーザー光を使用して加工を行え、これらはいずれもガラス基板１両面の膜状物２、３を損傷しない効果を達成する。
【００３４】
以上述べたことは、本発明の問題を解決するのに採用する技術手段の好ましい実施方式或いは実施例にすぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。本発明の特許請求の範囲の文義に符合するか、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る均等の変更或いは修飾は、いずれも本発明の特許請求の範囲のカバー範囲内に属する。
【符号の説明】
【００３５】
１  基板
２、３  膜状物
【図１】
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【図２】
2011062747.tif 000004
【図３】
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【図４】
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