JP2001113381A - Method for machining transparent material - Google Patents
Method for machining transparent materialInfo
- Publication number
- JP2001113381A JP2001113381A JP2000331458A JP2000331458A JP2001113381A JP 2001113381 A JP2001113381 A JP 2001113381A JP 2000331458 A JP2000331458 A JP 2000331458A JP 2000331458 A JP2000331458 A JP 2000331458A JP 2001113381 A JP2001113381 A JP 2001113381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent material
- energy
- liquid phase
- dye
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 title claims abstract description 298
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 172
- 238000003754 machining Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 194
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 144
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 137
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 51
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 41
- 239000000539 dimer Substances 0.000 claims description 34
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 23
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 21
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 132
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 99
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 82
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 273
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 198
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 186
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 109
- -1 96% Kagurasu Substances 0.000 description 86
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 75
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 74
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 62
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 55
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 55
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 54
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 52
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 51
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 50
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 41
- 239000010408 film Substances 0.000 description 39
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 37
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 37
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 37
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 36
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 32
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 28
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 28
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 25
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 24
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 23
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 23
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 21
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 19
- VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N hexabenzobenzene Natural products C1=C(C2=C34)C=CC3=CC=C(C=C3)C4=C4C3=CC=C(C=C3)C4=C2C3=C1 VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 19
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 19
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 17
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 16
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 14
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 13
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 13
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 13
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 13
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 12
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 12
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 12
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 12
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 11
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 11
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 9
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 9
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 9
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 9
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 9
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 7
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 7
- QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M (4z)-1-(3-methylbutyl)-4-[[1-(3-methylbutyl)quinolin-1-ium-4-yl]methylidene]quinoline;iodide Chemical compound [I-].C12=CC=CC=C2N(CCC(C)C)C=CC1=CC1=CC=[N+](CCC(C)C)C2=CC=CC=C12 QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical class 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 6
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 150000001780 cephalosporins Chemical group 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 5
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 5
- 239000000990 laser dye Substances 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 5
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 5
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YZVWKHVRBDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 1-aminopyrene Chemical compound C1=C2C(N)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 YZVWKHVRBDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930192627 Naphthoquinone Natural products 0.000 description 4
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 4
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 4
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N benzoin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 4
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 4
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 4
- VYXSBFYARXAAKO-WTKGSRSZSA-N chembl402140 Chemical compound Cl.C1=2C=C(C)C(NCC)=CC=2OC2=C\C(=N/CC)C(C)=CC2=C1C1=CC=CC=C1C(=O)OCC VYXSBFYARXAAKO-WTKGSRSZSA-N 0.000 description 4
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N chrysene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=C3C4=CC=CC=C4C=CC3=C21 WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2C3=C[CH]C=CC3=CC2=C1 RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N isoquinoline Chemical compound C1=NC=CC2=CC=CC=C21 AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 4
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 4
- 150000002791 naphthoquinones Chemical class 0.000 description 4
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N o-biphenylenemethane Natural products C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- HSSLDCABUXLXKM-UHFFFAOYSA-N resorufin Chemical compound C1=CC(=O)C=C2OC3=CC(O)=CC=C3N=C21 HSSLDCABUXLXKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 4
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 4
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 4
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 4
- 239000001018 xanthene dye Substances 0.000 description 4
- CNRNYORZJGVOSY-UHFFFAOYSA-N 2,5-diphenyl-1,3-oxazole Chemical compound C=1N=C(C=2C=CC=CC=2)OC=1C1=CC=CC=C1 CNRNYORZJGVOSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000000565 5-membered heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000000644 6-membered heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 description 3
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 3
- XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N benzo[de]isoquinoline-1,3-dione Chemical class C1=CC(C(=O)NC2=O)=C3C2=CC=CC3=C1 XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 3
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 3
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 3
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 3
- 239000001007 phthalocyanine dye Substances 0.000 description 3
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 3
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- CGEIJASJNVVERB-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethyl-4-(2,3,4-trimethylphenyl)benzene Chemical group CC1=C(C)C(C)=CC=C1C1=CC=C(C)C(C)=C1C CGEIJASJNVVERB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HOBYPSNNFBRLIX-UHFFFAOYSA-N 1,8-naphthosultam Chemical compound C1=CC(S(=O)(=O)N2)=C3C2=CC=CC3=C1 HOBYPSNNFBRLIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFOTZLIYHMGVAV-UHFFFAOYSA-N 1-butylpyrene Chemical compound C1=C2C(CCCC)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 UFOTZLIYHMGVAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 1-chloronaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(Cl)=CC=CC2=C1 JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SJQWWHFNDOUAGY-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxypyridin-4-imine Chemical compound ON1C=CC(=N)C=C1 SJQWWHFNDOUAGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GVEDOIATHPCYGS-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-(3-methylphenyl)benzene Chemical group CC1=CC=CC(C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 GVEDOIATHPCYGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZTDESRVPFKCBH-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-(4-methylphenyl)benzene Chemical group C1=CC(C)=CC=C1C1=CC=C(C)C=C1 RZTDESRVPFKCBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ARNKHYQYAZLEEP-UHFFFAOYSA-N 1-naphthalen-1-yloxynaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(OC=3C4=CC=CC=C4C=CC=3)=CC=CC2=C1 ARNKHYQYAZLEEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MZMNEDXVUJLQAF-UHFFFAOYSA-N 1-o-tert-butyl 2-o-methyl 4-hydroxypyrrolidine-1,2-dicarboxylate Chemical compound COC(=O)C1CC(O)CN1C(=O)OC(C)(C)C MZMNEDXVUJLQAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IYDMICQAKLQHLA-UHFFFAOYSA-N 1-phenylnaphthalene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC2=CC=CC=C12 IYDMICQAKLQHLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Natural products C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAFJHDNFUMKVIE-UHFFFAOYSA-N 2,2'-dinitrobiphenyl Chemical group [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O QAFJHDNFUMKVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYRABHFHMLXKBT-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylanthracene Chemical compound C1=C(C)C=CC2=CC3=CC(C)=CC=C3C=C21 AYRABHFHMLXKBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSYFZULSKMFUJJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpyran-4-one Chemical compound CC1=CC(=O)C=C(C)O1 VSYFZULSKMFUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OBYNJKLOYWCXEP-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(dimethylamino)-6-dimethylazaniumylidenexanthen-9-yl]-4-isothiocyanatobenzoate Chemical compound C=12C=CC(=[N+](C)C)C=C2OC2=CC(N(C)C)=CC=C2C=1C1=CC(N=C=S)=CC=C1C([O-])=O OBYNJKLOYWCXEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LISKAOIANGDBTB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxypyridine Chemical compound CCOC1=CC=CC=N1 LISKAOIANGDBTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBIJLHTVPXGSAM-UHFFFAOYSA-N 2-naphthylamine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N)=CC=C21 JBIJLHTVPXGSAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MPAIWVOBMLSHQA-UHFFFAOYSA-N 3,6-dihydroxybenzene-1,2-dicarbonitrile Chemical compound OC1=CC=C(O)C(C#N)=C1C#N MPAIWVOBMLSHQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 3-(1h-benzimidazol-2-yl)-7-(diethylamino)chromen-2-one Chemical compound C1=CC=C2NC(C3=CC4=CC=C(C=C4OC3=O)N(CC)CC)=NC2=C1 GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- USWINTIHFQKJTR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxynaphthalene-2,7-disulfonic acid Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C=C2C=C(S(O)(=O)=O)C(O)=CC2=C1 USWINTIHFQKJTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LHGMHYDJNXEEFG-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(dimethylamino)phenyl]iminocyclohexa-2,5-dien-1-one Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=C1C=CC(=O)C=C1 LHGMHYDJNXEEFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCSXGHIWQVZBJK-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzo[de]isoquinoline-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C3=C2C1=CC=C3N HCSXGHIWQVZBJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HUDPLKWXRLNSPC-UHFFFAOYSA-N 4-aminophthalhydrazide Chemical class O=C1NNC(=O)C=2C1=CC(N)=CC=2 HUDPLKWXRLNSPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PSGQCCSGKGJLRL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-chromen-2-one Chemical compound C1=CC=CC2=C1OC(=O)C=C2C PSGQCCSGKGJLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSHNITRMYYLLCV-UHFFFAOYSA-N 4-methylumbelliferone Chemical compound C1=C(O)C=CC2=C1OC(=O)C=C2C HSHNITRMYYLLCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAHDBVAFJSSPOM-UHFFFAOYSA-N 4-naphthalen-1-yl-2-phenyl-1,3-oxazole Chemical compound N=1C(C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)=COC=1C1=CC=CC=C1 BAHDBVAFJSSPOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RXKNNAKAVAHBNK-UHFFFAOYSA-N 4-nitropyridine-n-oxide Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=[N+]([O-])C=C1 RXKNNAKAVAHBNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXYRRCOJHNZVDJ-UHFFFAOYSA-N 4-pyren-1-ylbutanoic acid Chemical compound C1=C2C(CCCC(=O)O)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 QXYRRCOJHNZVDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVPHSMHEYVOVLH-UHFFFAOYSA-N 6-hydroxynaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C=CC2=CC(O)=CC=C21 VVPHSMHEYVOVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CJIJXIFQYOPWTF-UHFFFAOYSA-N 7-hydroxycoumarin Natural products O1C(=O)C=CC2=CC(O)=CC=C21 CJIJXIFQYOPWTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZFBBPVJBVIJQCE-UHFFFAOYSA-N 9-ethylanthracene Chemical compound C1=CC=C2C(CC)=C(C=CC=C3)C3=CC2=C1 ZFBBPVJBVIJQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LUBXLGUQZVKOFP-UHFFFAOYSA-N 9-phenylanthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=C(C=CC=C2)C2=CC2=CC=CC=C12 LUBXLGUQZVKOFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 2
- DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N Cellulose propionate Chemical compound CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930186147 Cephalosporin Natural products 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 2
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000254158 Lampyridae Species 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MASVCBBIUQRUKL-UHFFFAOYSA-N POPOP Chemical compound C=1N=C(C=2C=CC(=CC=2)C=2OC(=CN=2)C=2C=CC=CC=2)OC=1C1=CC=CC=C1 MASVCBBIUQRUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- WDVSHHCDHLJJJR-UHFFFAOYSA-N Proflavine Chemical compound C1=CC(N)=CC2=NC3=CC(N)=CC=C3C=C21 WDVSHHCDHLJJJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 2
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N Stilbene Natural products C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 2
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 description 2
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 description 2
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 description 2
- 150000001217 Terbium Chemical class 0.000 description 2
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 125000004062 acenaphthenyl group Chemical group C1(CC2=CC=CC3=CC=CC1=C23)* 0.000 description 2
- 125000004054 acenaphthylenyl group Chemical group C1(=CC2=CC=CC3=CC=CC1=C23)* 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- IVHDZUFNZLETBM-IWSIBTJSSA-N acridine red 3B Chemical compound [Cl-].C1=C\C(=[NH+]/C)C=C2OC3=CC(NC)=CC=C3C=C21 IVHDZUFNZLETBM-IWSIBTJSSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005036 alkoxyphenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000005407 aluminoborosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 150000003927 aminopyridines Chemical class 0.000 description 2
- 150000005010 aminoquinolines Chemical class 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000002908 as-indacenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC3=CC=CC3=C12)* 0.000 description 2
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 2
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 2
- CUFNKYGDVFVPHO-UHFFFAOYSA-N azulene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC2=C1 CUFNKYGDVFVPHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003828 azulenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 description 2
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 2
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 2
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 2
- 229950011260 betanaphthol Drugs 0.000 description 2
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 239000005385 borate glass Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000000298 carbocyanine Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920006218 cellulose propionate Polymers 0.000 description 2
- 229940124587 cephalosporin Drugs 0.000 description 2
- 239000005387 chalcogenide glass Substances 0.000 description 2
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 2
- 125000000068 chlorophenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002676 chrysenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=C4C=CC=CC4=C3C=CC12)* 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 125000001295 dansyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(N(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])=C2C([H])=C([H])C([H])=C(C2=C1[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 2
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000005383 fluoride glass Substances 0.000 description 2
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 2
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 2
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 2
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 2
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 2
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 2
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 125000003454 indenyl group Chemical group C1(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 2
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- HWYHZTIRURJOHG-UHFFFAOYSA-N luminol Chemical compound O=C1NNC(=O)C2=C1C(N)=CC=C2 HWYHZTIRURJOHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VWKNUUOGGLNRNZ-UHFFFAOYSA-N methylbimane Chemical compound CC1=C(C)C(=O)N2N1C(C)=C(C)C2=O VWKNUUOGGLNRNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- LWJUQIOWBKYOMO-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylpyren-1-amine Chemical compound C1=C2C(N(C)C)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 LWJUQIOWBKYOMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AKEYUWUEAXIBTF-UHFFFAOYSA-N n-methylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=C2C(NC)=CC=CC2=C1 AKEYUWUEAXIBTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBMXAWJSNIAHFR-UHFFFAOYSA-N n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(NC=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)=CC=C21 SBMXAWJSNIAHFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HVYCQBKSRWZZGX-UHFFFAOYSA-N naphthalen-1-yl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1=CC=C2C(OC(=O)C(=C)C)=CC=CC2=C1 HVYCQBKSRWZZGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YZEMVBNZFGKQIE-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,3,6-triol Chemical compound OC1=CC(O)=CC2=CC(O)=CC=C21 YZEMVBNZFGKQIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N oxadiazole Chemical compound C1=CON=N1 WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWYZFXLSWMXLDM-UHFFFAOYSA-M pinacyanol iodide Chemical compound [I-].C1=CC2=CC=CC=C2N(CC)C1=CC=CC1=CC=C(C=CC=C2)C2=[N+]1CC QWYZFXLSWMXLDM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 2
- 229960000286 proflavine Drugs 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004322 quinolinols Chemical class 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 2
- 239000001022 rhodamine dye Substances 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021286 stilbenes Nutrition 0.000 description 2
- 150000003458 sulfonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- SITVSCPRJNYAGV-UHFFFAOYSA-L tellurite Chemical compound [O-][Te]([O-])=O SITVSCPRJNYAGV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 2
- 125000003960 triphenylenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C12)* 0.000 description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- ORHBXUUXSCNDEV-UHFFFAOYSA-N umbelliferone Chemical compound C1=CC(=O)OC2=CC(O)=CC=C21 ORHBXUUXSCNDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 150000003732 xanthenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVBZQERLGHEHBA-UHFFFAOYSA-N (3-nitro-2-phenylphenyl)-phenyldiazene Chemical compound [N+](=O)([O-])C=1C(=C(C=CC=1)N=NC1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 BVBZQERLGHEHBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- WBODDOZXDKQEFS-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetramethyl-5-phenylbenzene Chemical group CC1=C(C)C(C)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1C WBODDOZXDKQEFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDPJODSYNODADV-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetramethylnaphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=C(C)C(C)=C(C)C(C)=C21 ZDPJODSYNODADV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUVQKFGNPGZBII-UHFFFAOYSA-N 1-anthrol Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(O)=CC=CC3=CC2=C1 MUVQKFGNPGZBII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFZZTHJMXZSGFP-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran-2-amine Chemical compound C1=CC=C2OC(N)=CC2=C1 HFZZTHJMXZSGFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPMHMYHJGDAHKX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpyrene Chemical compound C1=C2C(C=C)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 WPMHMYHJGDAHKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZNJSFHJUQDYHE-UHFFFAOYSA-N 1-methylanthracene Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C)=CC=CC3=CC2=C1 KZNJSFHJUQDYHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYLMBHYYHDDFAT-UHFFFAOYSA-N 1-oxido-1,5-naphthyridin-1-ium Chemical compound C1=CC=C2[N+]([O-])=CC=CC2=N1 AYLMBHYYHDDFAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTAODLNXWYIKSO-UHFFFAOYSA-N 2-fluoropyridine Chemical compound FC1=CC=CC=N1 MTAODLNXWYIKSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WWVFJJKBBZXWFV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthalen-1-yl-5-phenyl-1,3-oxazole Chemical compound C=1N=C(C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)OC=1C1=CC=CC=C1 WWVFJJKBBZXWFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001622 2-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C(*)C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- IRTLROCMFSDSNF-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1h-pyrrole Chemical compound C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=C1 IRTLROCMFSDSNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHMICKWLTGFITH-UHFFFAOYSA-N 2H-isoindole Chemical compound C1=CC=CC2=CNC=C21 VHMICKWLTGFITH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMULKNIDVSBBLE-UHFFFAOYSA-N 3-aminobenzene-1,2-dicarbohydrazide Chemical class NNC(=O)C1=CC=CC(N)=C1C(=O)NN UMULKNIDVSBBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VIIIJFZJKFXOGG-UHFFFAOYSA-N 3-methylchromen-2-one Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C(C)=CC2=C1 VIIIJFZJKFXOGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APRRQJCCBSJQOQ-UHFFFAOYSA-N 4-amino-5-hydroxynaphthalene-2,7-disulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC(O)=C2C(N)=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=C1 APRRQJCCBSJQOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQBONCZDJQXPLV-UHFFFAOYSA-N 4-aminoisoindole-1,3-dione Chemical compound NC1=CC=CC2=C1C(=O)NC2=O GQBONCZDJQXPLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZHXKQKKEBXYRG-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-aminophenyl)benzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1NC1=CC=C(N)C=C1 QZHXKQKKEBXYRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVEOHWRUBFWKJY-UHFFFAOYSA-N 7-hydroxynaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=CC(O)=CC=C21 MVEOHWRUBFWKJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYJJLCDCWVZEDZ-UHFFFAOYSA-N 8-aminonaphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC(S(O)(=O)=O)=C2C(N)=CC=CC2=C1 CYJJLCDCWVZEDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJQCOVBALALRCC-UHFFFAOYSA-N 9-phenyl-9h-fluorene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 ZJQCOVBALALRCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRFVTYWOQMYALW-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthine Chemical compound O=C1NC(=O)NC2=C1NC=N2 LRFVTYWOQMYALW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- KLIHYVJAYWCEDM-UHFFFAOYSA-N Dibenz[a,j]anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=C(C=C3C4=CC=CC=C4C=CC3=C3)C3=CC=C21 KLIHYVJAYWCEDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTAHYROJKCXMOF-UHFFFAOYSA-N Dihydroaceanthrylene Chemical compound C1=CC=C2C(CCC3=CC=C4)=C3C4=CC2=C1 XTAHYROJKCXMOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001364889 Helius Species 0.000 description 1
- 241001024304 Mino Species 0.000 description 1
- VRSLTNZJOUZKLX-UHFFFAOYSA-N Ondansetron hydrochloride Chemical compound O.O.Cl.CC1=NC=CN1CC1C(=O)C(C=2C(=CC=CC=2)N2C)=C2CC1 VRSLTNZJOUZKLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002196 Pyroceram Substances 0.000 description 1
- 108700008625 Reporter Genes Proteins 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N Salicylic acid Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 229910004369 ThO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWRYPZZKDGJXCA-UHFFFAOYSA-N acenaphthene Chemical compound C1=CC(CC2)=C3C2=CC=CC3=C1 CWRYPZZKDGJXCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000641 acridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000007824 aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 1
- CQLZZAVZCKWRPS-UHFFFAOYSA-N benzenethiol;nickel Chemical class [Ni].SC1=CC=CC=C1 CQLZZAVZCKWRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKJWYKGYGWOAHT-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) carbonate Chemical compound C=CCOC(=O)OCC=C JKJWYKGYGWOAHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SYFOAKAXGNMQAX-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) carbonate;2-(2-hydroxyethoxy)ethanol Chemical compound OCCOCCO.C=CCOC(=O)OCC=C SYFOAKAXGNMQAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000009087 cell motility Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- HLVXFWDLRHCZEI-UHFFFAOYSA-N chromotropic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC(O)=C2C(O)=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=C1 HLVXFWDLRHCZEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 150000004775 coumarins Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004891 diazines Chemical class 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- LRMHFDNWKCSEQU-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;phenol Chemical compound CCOCC.OC1=CC=CC=C1 LRMHFDNWKCSEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 125000003914 fluoranthenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC=C4C1=C23)* 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 125000002192 heptalenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007074 heterocyclization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 150000002540 isothiocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- LVWZTYCIRDMTEY-UHFFFAOYSA-N metamizole Chemical compound O=C1C(N(CS(O)(=O)=O)C)=C(C)N(C)N1C1=CC=CC=C1 LVWZTYCIRDMTEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- ZBJVLWIYKOAYQH-UHFFFAOYSA-N naphthalen-2-yl 2-hydroxybenzoate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C(=O)OC1=CC=C(C=CC=C2)C2=C1 ZBJVLWIYKOAYQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N naphthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C(N=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=C2C(C=CC=C2)=C2)C2=C1N=C1C2=CC3=CC=CC=C3C=C2C4=N1 LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000007826 nucleic acid assay Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000004880 oxines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- JQQSUOJIMKJQHS-UHFFFAOYSA-N pentaphene Chemical compound C1=CC=C2C=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=CC3=CC2=C1 JQQSUOJIMKJQHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTDXCHCAMNRNNY-UHFFFAOYSA-N phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1 FTDXCHCAMNRNNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008300 phosphoramidites Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920000874 polytetramethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- ILVXOBCQQYKLDS-UHFFFAOYSA-N pyridine N-oxide Chemical compound [O-][N+]1=CC=CC=C1 ILVXOBCQQYKLDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N quinoxaline Chemical compound N1=CC=NC2=CC=CC=C21 XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002468 redox effect Effects 0.000 description 1
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000003571 reporter gene assay Methods 0.000 description 1
- 238000002165 resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N triphenylmethane Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940072018 zofran Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock
- C03B33/091—Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】 本発明は透明材料の加工、特に
エッチング、スクライビング、ノッチング、溶融接合、
切断又は貫通孔形成の各加工に関する。The present invention relates to processing of transparent materials, in particular, etching, scribing, notching, fusion bonding,
It relates to each processing of cutting or forming a through hole.
【0002】[0002]
【従来の技術】 <切断技術> ガラス、半導体、セラ
ミクス等の脆性材料のうち、石英ガラスは半導体製造用
部品等に、ほうけい酸ガラスは表示器用基板等に主とし
て用いられている。脆性材料を部品材料として用いる場
合、所用の寸法に切断するために、板状材料の表面にス
クライブラインを形成し、更に外力を加えて破断に至ら
せる方法や、レーザ光を照射して割断する方法等が用い
られている(沖山俊裕:レーザ割断,精密工学会誌,6
0,2(1994)196)。 レーザスクライビング
法は、レーザ光を切断予定線に照射し、材料表面を溶
融、蒸発させて凹溝を形成し、更に外力を加えて破断さ
せるものである。レーザスクライビング自体の問題とし
て、溶融、蒸発した材料が材料表面に付着、堆積(リキ
ャスト)して材料を汚染すること等の問題があり、外力
を加えて破断させる場合の問題として、新たにマイクロ
クラックが発生すること、破断時に大量の破片が発生す
ること等の問題がある。 IARC(国際癌研究機関)
による二酸化珪素(シリカ)の粉塵に対する発癌性評価
が、1996年に2A(おそらく発癌性あり)から1
(発癌性あり)に改められたことからも、ガラス材料の
破片の発生は、大きな問題である。 レーザ割断法は、
材料表面にレーザ光を照射したときに発生する熱による
応力場係数が、材料の破壊靭性値を越えるような条件下
でレーザ光の照射位置を移動させ、材料内の亀裂を拡大
させて割断に至るものである。この方法には、初亀裂の
発生制御が困難であること、亀裂の進展方向の制御が難
しく、切断予定線と実際の切断位置とがずれること、加
工速度が遅いこと等に問題がある。 <側圧切断> 側
圧切断法(田中弘義:側圧切断加工技術,精密工学会
誌,60,2(1994)192)は、脆性材料を液圧
によって切断する方法であり、材料に直接液圧を加える
場合と、弾性部材を介して液圧を加える場合とがある。
光学レンズ用ガラスロッド、セラミクス、鋼材等の切断
に用いられている。 側圧切断法においては、切断位置
を制御するために、ダイヤモンドの針又はカッターを材
料に圧接してノッチ(微少な圧痕又は切込み)を形成す
ること、すなわちノッチングが行われているが、脆性材
料にノッチングする場合には、圧接時にノッチ周辺にマ
イクロクラックが形成されるため(坂公恭、安部俊輔:
亀裂および亀裂周辺の欠陥構造の電顕平面観察,まてり
あ,36,3(1997)201)、亀裂の進展方向が
必ずしも所望のものとならす、実際の切断位置が切断予
定線からずれる場合が生じるという問題がある。 <接
合技術> 液晶表示装置においては、現在アクティブマ
トリクス方式が主流となっており、各画素毎にTFT
(ThinFilm Transistor)等の情報
信号保持回路が薄膜形成技術、フォトリソグラフィー技
術、エッチング技術等の半導体製造技術によって形成さ
れている。液晶表示素子の大画面化の方法として、例え
ば、TFT基板同士及びCF(カラーフィルター)基板
同士をレーザ光により溶融接続した接続基板からなる大
型パネルを形成する方法がある。このようにレーザ光を
基板に照射して直接加熱し、溶融接合する方法において
は、TFT基板、CF基板の接合端部に、一定の幅(レ
ーザスポットの直径程度)でレーザ光により加熱、変性
される部分が生じるため、この部分には画素や電極等を
作り込むことができず、各接合端部に沿って格子状に画
素のない領域すなわち非表示領域が存在することとな
り、表示品位を下げる結果を招来している。また、通
常、基板の端部はシール材により封止される構成をとる
ため、レーザの直接照射による接合部近辺の加熱のため
に、シール材が融解又は剥離し、液晶層の密封性が損な
われるという問題もある。また、高精度の接合のために
は、接合端面の平滑化が必要であるため、接合工程の前
に基板端面の研磨工程を必要とし、工程の複雑化、研磨
時の粉塵の発生、騒音の発生等の問題が生じている。更
に、液晶素子全体が若干の反りを有する場合や、比較的
柔軟な材質の基板を用いる場合には、接合の際に、両基
板の表面高さ等を揃えるために、両基板にまたがって挟
持又は押圧する治具等で固定することが望ましいが、従
来のレーザ照射による接合方法ではこのような治具を用
いることができないか、治具のレーザ光照射側につき、
レーザ光透過用の窓を設ける必要がある等の問題があ
る。 <エッチング> 半導体素子の製造工程において
は、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術、製膜
技術等の各種半導体製造技術が用いられているが、ガラ
ス基板の表面に凹部を形成する必要がある場合、通常は
ガラス基板上にパターニングされたレジスト層を形成
し、フッ酸等のエッチャント液により表面をエッチング
した後、レジスト層を除去するという工程を用いる。こ
のような方法では、ガラス基板上に直接レジスト膜を形
成するため、次の工程前にレジスト膜を除去する必要が
あり、また、液相における化学反応に依っているため、
エッチング速度がエッチャントの濃度や温度の変化に敏
感に反応するが、これらの条件の厳密な制御は困難であ
り、あらかじめエッチストップ層を作り込んでおく等の
手段を用いることが必要である。このようなエッチング
条件の制御の困難性の問題は、SF6等を用いて行うド
ライエッチングにおいても同様である。 また、ポリヌ
クレトチドプローブチップ等のDNAチップを作成する
場合、透明基板の一方の表面に、方形状の複数の小孔が
マトリクス状に配置開口する構成において、各小孔の内
面に分子レベルの凹凸形状を設けるために、酸素プラズ
マによるエッチングを用いる場合があるが、環境温度の
厳密な制御が必要とされ、高温ではエッチングが不要な
部分に損傷を与える可能性があり、低温では基板表面に
酸化物膜等の副生成物が形成される等の問題がある。
<レーザアブレーション> これに対し、近年、レーザ
光の照射によるエッチング技術が用いられている。これ
は、基板又は基板表面に形成した薄膜材料にレーザ光を
照射して直接加熱し、アブレーションによって溶融、除
去するものであるが、上述のレーザスクライビング技術
と同様に、アブレーション過程で発生する溶融物が基板
に付着、堆積し、基板表面が汚染されるため、素子の欠
陥を誘発するという問題がある。 <超発熱機構の報告
> 以上説明してきたような、従来の加工技術に対し、
超発熱機構を用いた加工が提案されており(矢部明、新
納弘之、王俊:レーザー励起有機分子による石英ガラス
の微細加工,物質研NEWS,No.39 (199
9))、ピレンのアセトン溶液にエキシマレーザのレー
ザ光を照射した場合に、溶質であるピレン分子が超ヒー
ターとなり、溶媒であるアセトンのアブレーションを誘
発し、アセトン溶液に接している石英ガラスのエッチン
グが可能であると報告されている。2. Description of the Related Art <Cutting Technology> Among brittle materials such as glass, semiconductors, and ceramics, quartz glass is mainly used for parts for manufacturing semiconductors, and borosilicate glass is mainly used for substrates for displays. When a brittle material is used as a component material, a scribe line is formed on the surface of the plate-like material to cut it to the required dimensions, and a method of applying an external force to cause breakage, or irradiating a laser beam to cut the material (Toshihiro Okiyama: Laser cutting, Journal of the Japan Society for Precision Engineering, 6
0, 2 (1994) 196). In the laser scribing method, a laser beam is irradiated on a line to be cut, the surface of the material is melted and evaporated to form a concave groove, and the groove is broken by applying an external force. As a problem of the laser scribing itself, there is a problem that the melted and evaporated material adheres to and deposits (recast) on the material surface, thereby contaminating the material. And there are problems such as generation of a large amount of fragments at the time of breaking. IARC (International Agency for Research on Cancer)
Carcinogenicity assessment of dust of silicon dioxide (silica) by 2A (probably carcinogenic) in 1996
Since it has been changed to (carcinogenic), the generation of broken glass material is a serious problem. Laser cutting method is
The irradiation position of the laser beam is moved under conditions where the stress field coefficient due to heat generated when the material surface is irradiated with the laser beam exceeds the fracture toughness of the material, and the cracks in the material are enlarged and cut. Is everything. This method has problems in that it is difficult to control the generation of the first crack, it is difficult to control the direction in which the crack propagates, the expected cutting line deviates from the actual cutting position, and the processing speed is slow. <Side pressure cutting> The side pressure cutting method (Hiroyoshi Tanaka: side pressure cutting technology, Journal of the Japan Society of Precision Engineering, 60, 2 (1994) 192) is a method of cutting a brittle material by hydraulic pressure, in which a liquid pressure is directly applied to the material. In some cases, hydraulic pressure is applied via an elastic member.
It is used for cutting glass rods for optical lenses, ceramics, steel materials and the like. In the lateral pressure cutting method, in order to control the cutting position, a notch (small indentation or cut) is formed by pressing a diamond needle or cutter against the material, that is, notching is performed. In the case of notching, microcracks are formed around the notch at the time of pressure welding (Sakamitsu Saka, Shunsuke Abe:
Observation of a crack and a defect structure around the crack by electron microscopy, Materia, 36, 3 (1997) 201). The direction of crack propagation is not always desired, and the actual cutting position may deviate from the planned cutting line. There is a problem that arises. <Joining technology> In the liquid crystal display device, an active matrix method is currently mainstream, and a TFT is provided for each pixel.
An information signal holding circuit such as (ThinFilm Transistor) is formed by a semiconductor manufacturing technology such as a thin film forming technology, a photolithography technology, and an etching technology. As a method of increasing the screen size of a liquid crystal display element, for example, there is a method of forming a large panel including a connection substrate obtained by melting and connecting TFT substrates and CF (color filter) substrates with laser light. In such a method in which the substrate is irradiated with the laser beam and directly heated and melt-bonded, the bonding end of the TFT substrate and the CF substrate is heated and denatured by the laser beam with a fixed width (about the diameter of the laser spot). Therefore, a pixel or an electrode cannot be formed in this portion, and a region without pixels, that is, a non-display region exists in a lattice shape along each joint end, and the display quality is reduced. This has resulted in lowering. Further, since the end of the substrate is usually sealed with a sealant, the sealant is melted or peeled off due to heating near the joint by direct irradiation of laser, and the sealing property of the liquid crystal layer is impaired. There is also a problem that it is. In addition, for high-precision bonding, it is necessary to smooth the bonding end face, so a polishing step of the substrate end face is required before the bonding step, which complicates the process, generates dust during polishing, and reduces noise. There are problems such as occurrence. Furthermore, when the entire liquid crystal element has a slight warp or when a substrate made of a relatively flexible material is used, the substrate is sandwiched between the two substrates in order to make the surface heights of the two substrates uniform during bonding. Or it is desirable to fix with a pressing jig or the like, but such a jig can not be used in the conventional joining method by laser irradiation, or the laser beam irradiation side of the jig,
There is a problem that it is necessary to provide a window for transmitting laser light. <Etching> In a semiconductor element manufacturing process, various semiconductor manufacturing technologies such as photolithography technology, etching technology, and film forming technology are used. However, when a concave portion needs to be formed on the surface of a glass substrate, it is usually used. A step of forming a patterned resist layer on a glass substrate, etching the surface with an etchant such as hydrofluoric acid, and then removing the resist layer is used. In such a method, since a resist film is formed directly on a glass substrate, it is necessary to remove the resist film before the next step, and since it depends on a chemical reaction in a liquid phase,
Although the etching rate is sensitive to changes in the concentration or temperature of the etchant, strict control of these conditions is difficult, and it is necessary to use means such as forming an etch stop layer in advance. The problem of difficulty in controlling the etching conditions is the same in dry etching performed using SF 6 or the like. When a DNA chip such as a polynucleotide probe chip is formed, a plurality of square holes are arranged in a matrix on one surface of a transparent substrate. In some cases, etching using oxygen plasma is used to provide the uneven shape, but strict control of the environmental temperature is required, and high temperatures may damage parts that do not require etching. However, there is a problem that a by-product such as an oxide film is formed.
<Laser Ablation> On the other hand, in recent years, an etching technique using laser beam irradiation has been used. In this method, a substrate or a thin film material formed on a substrate surface is directly heated by irradiating a laser beam, and is melted and removed by ablation. However, similar to the laser scribing technique described above, a molten material generated in an ablation process is used. Adheres and accumulates on the substrate and contaminates the surface of the substrate, causing a problem of causing a defect of the device. <Report of super heat generation mechanism> Compared with the conventional processing technology as described above,
Processing using a super heating mechanism has been proposed (Akira Yabe, Hiroyuki Shinno, Shun Wang: Fine processing of quartz glass using laser-excited organic molecules, Materials Research Institute, NEWS, No. 39 (199)
9)) When a laser beam of an excimer laser is irradiated to an acetone solution of pyrene, pyrene molecules as a solute become super heaters to induce ablation of acetone as a solvent, thereby etching quartz glass in contact with the acetone solution. Is reported to be possible.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、以上述べ
てきたような、透明材料乃至脆性材料に対する従来のエ
ッチング技術、スクライビング技術、ノッチング技術、
切断技術又は溶融接合技術が有する問題点を総合的に解
決する透明材料の加工方法を提案しようとするものであ
り、特に上記超発熱機構を利用した、透明材料の各種加
工方法を提案するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a conventional etching technique, scribing technique, notching technique for transparent materials or brittle materials as described above.
It is intended to propose a method of processing a transparent material that comprehensively solves the problems of cutting technology or fusion bonding technology, and in particular, proposes various processing methods of a transparent material using the above-described super-heating mechanism. is there.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】 上述のような課題を解
決するために本発明は、1 二量体乃至暗複合体を形成
している色素を含有する液相物質を流動させながら、こ
れにエネルギービームを照射し、当該液相物質に接して
いる透明材料を加工する透明材料の加工方法、2 超発
熱性色素を溶解、分散又は混合している液相物質中でレ
ーザ照射することにより透明材料にノッチングした後
に、当該液相物質の加圧により側圧切断を行う、透明材
料の加工方法、3 超発熱性液相物質中に透明材料の接
合部を浸漬し、当該透明材料自身を光導波路として当該
接合部にレーザ光を導入し、溶融接合を行う透明材料の
加工方法を採用する。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a liquid phase material containing a dye forming a dimer or a dark complex while flowing the liquid phase material. A method of processing a transparent material that irradiates an energy beam and processes a transparent material that is in contact with the liquid phase substance. After notching the material, a lateral pressure cutting is performed by pressurizing the liquid phase material. A processing method for a transparent material. In this case, a method of processing a transparent material in which a laser beam is introduced into the bonding portion and fusion bonding is performed is adopted.
【0005】[0005]
【作用】 液相物質中の色素がエネルギービームの照射
により発熱し、近接する透明材料の加工が生じる。The dye in the liquid phase material generates heat by the irradiation of the energy beam, and the adjacent transparent material is processed.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】 以下、本願発明における透明材
料の加工方法及び加工装置等について説明する。 <加工> ここで加工とは、エッチング、スクライビン
グ、ノッチング、溶融接合、切断、貫通孔の形成を含
む。エッチングとは、材料の表面に凹構造を形成し、又
は凸構造を平坦化する加工を言う。エッチングのうち、
材料に曲げモーメントや衝撃力を作用させて切断する等
のために線状の凹溝を形成する場合を、特にスクライビ
ングといい、材料を引張り応力により切断するために材
料表面に凹部を形成する場合を、特にノッチングとい
う。また、互いに接する、又は微少間隔を隔てて対向配
置されている二以上の材料のうち、少なくとも一方の材
料を溶融させることにより、他方の材料と接合させる加
工を溶融接合という。 加工に際しては通常、ペリレン
等の色素を溶解させた、二硫化炭素等の液相物質を、反
応漕等に注入して、超発熱性液相物質とする。超発熱性
液相物質は、適宜手段により液面の高さが保持されるよ
うに制御された流動状態としてもよく、エネルギビーム
の照射の前後に交換してもよい。 この液中に透明材料
を固定することとなるが、透明材料の被加工面のうち少
なくとも加工を行う部分が加工工程にわたり液相物質に
触れ又は浸漬されていることが望ましい。通常は被加工
面全体が液面のわずか下方に位置するように固定すれば
足りる。上述のように固定した透明材料に対し、上方か
ら必要に応じて加工形状に対応してパターニングされた
フォトマスクを介し更に集光レンズ等の光学系を介して
入射エネルギビームとしてのレーザ光をレーザ光照射手
段から照射することにより加工が可能となる。 一パル
ス当たりのエッチング量は透明材料の素材や照射条件に
もよるが、ガラス素材の場合、数十nmである。 ま
た、液相物質を上方から滴下供給し、下部又は側部から
レーザ照射を行うことも可能である。例えば、ポリヌク
レオチドプローブチップ等のDNAチップを作成する場
合、透明基板の一方の表面に、方形状の複数の小孔がマ
トリクス状に配置開口する構成において、ポリヌクレオ
チドプローブを保持しているゲルを小孔内に保持するた
めに各小孔の内面に分子レベルの凹凸形状を設ける場合
があるが、この様な場合には、小孔内に流動性の超発熱
性液相物質を滴下した後に、透明基板の下方乃至側方又
は斜め上方から、所望の凹凸パターンに対応した光学系
を介してエネルギビームとしてのレーザ光を入射するこ
とにより、ナノレベルの凹凸形状を形成することができ
る。 透明材料自体を光導波路として透明材料の一端か
ら入射した光を他端から射出させ、超発熱性液相物質乃
至色素に照射してもよい。従って、光ファイバのような
長尺の透明材料の切断面乃至長手方向端部に加工を施す
ことができる。 透明材料のうち、超発熱性液相物質に
接している表面のみに加工を施す。透明材料のうち、加
工が不要な部分からレーザ光を入射し、加工が必要な部
分から射出させることにより、少なくとも入射光が射出
しない部位においては加工を生じさせない。 入射光を
透明材料の加工が不要な部分から透明材料中に入射させ
透明材料を透過させた後に透明材料の被加工部から射出
させて、透明材料に接している超発熱性液相物質、乃至
透明材料の被加工部の近傍に配されている超発熱性色素
を照射する。 本発明の加工においては、透明材料の近
傍に配置された色素分子にエネルギビームを照射するこ
とにより透明材料の加工が実現する。換言すれば、色素
分子にエネルギビームを照射する事により、当該色素分
子に近接している透明材料の加工を行う。 フォトマス
クのかわりに透明材料の被加工面、又はこれとは逆側の
面の表面に不透明部材からなるフォトマスク層を公知の
薄膜形成技術によりパターン形成しておいてもよい。た
だし透明材料上にフォトマスク層を形成する場合にはエ
ッチング工程と次の工程との間に当該フォトマスク層を
除去する工程を設ける必要が生じる場合もある。不透明
部材としてポリシリコン層をパターン形成しておけば、
SOG構造における回路要素とすることもできる。 透
明材料の被加工面のうち加工が不要な部分に透明部材か
らなるエッチング犠牲層を公知の薄膜形成技術によりパ
ターン形成しておき被加工面とは逆側の面から換言すれ
ば加工が不要な部分から、つまり液相物質の供給側とは
反対側からレーザ照射を行ってもよい。エッチング犠牲
層を形成した部分においては透明材料の代わりにエッチ
ング犠牲層がエッチングされ、エッチング犠牲層を形成
していない部分では透明材料が加工されることとなる。
透明なエッチング犠牲層をガラス、樹脂等の絶縁体やI
TO等の透明導電体によりパターン形成すると共に、必
要に応じてレーザ照射によるエッチングを行うことによ
り、容量、抵抗、導電路等のCOG構造における回路要
素を形成することも可能である。 エッチング犠牲層が
次工程以降で不要となる場合には、透明材料に対するエ
ッチングが終了するときに、エッチング犠牲層がすべて
エッチングにより除去されるよう、エッチング犠牲層の
膜厚を設定すれば、エッチング犠牲層の除去工程を設け
る必要がなく好適である。 レーザビームが射出される
透明材料の被加工部のうちその表面に透明部材又は不透
明部材からなる層が形成されている部分では透明材料の
加工を生じさせないことになる。更に、エッチング犠牲
層を設けた部分のうち、レーザビームが射出される部位
のみでエッチング犠牲層のエッチングが生じることとな
る。 必要に応じて、以上のフォトマスクとエッチング
犠牲層の形成とを併用することにより、エッチング深さ
にバリエーションを有する複雑なエッチングパターンを
形成することが可能となる。 フォトマスクを介さず、
レーザ光を掃引し、又は透明材料をX−Y−Zテーブル
等により移動させて、エッチングパターンを形成するこ
ともできる。 本発明のエッチング方法は、半導体加速
度センサのみならず、例えばインクジェット用ノズル
等、広く半導体素子、装置の製造に用いることができ、
特にガラス基板上にポリシリコン層を形成する工程を含
む半導体素子、例えばポリシリコン液晶素子、ポリシリ
コン集積回路等の製造に好適に用いることができる。こ
の場合、素子の回路構成や内部構造の製造工程のみなら
ず、素子の多面取り製造を行う場合の、破断分割のため
のスクライブラインの形成工程にも好適に採用できる。
スクライビング、ノッチングにおいて線状パターンの
エッチングをする場合には、超発熱性溶液を流動させる
方向と当該スクライブライン等の長手方向とを平行乃至
略平行に設定すると、エッチングによって形成される微
細パターンの細部まで均一に超発熱性溶液が供給される
ので好適である。この場合の超発熱性溶液の流速は、少
なくとも被加工物である透明材料の表面近傍において層
流を形成する程度でよいが、勿論乱流となっても構わな
い。一方、スクライブライン等の長手方向と超発熱性溶
液の流動方向が平行でない場合には、被加工物である透
明材料の表面近傍において乱流を形成するように設定す
ることが好適である。更に、可能であれば、被加工物で
ある透明材料の下部に、超発熱性溶液の上昇流を形成し
て供給することも好適である。このように、エッチング
によって形成される微細パターンの細部まで均一に超発
熱性溶液が供給されるように設定することにより、超発
熱性色素が加工部に均一に一定濃度で供給されるので、
エッチング反応を安定して進行させることができ、同時
に加工部周辺を一定温度に保ち、エッチングによって生
成される溶融物等の副生成物を加工部分からの除去する
等の効果が生じる。 このように超発熱性溶液を流動さ
せ、レーザパルスの照射を行う場合には、加工部に均一
に一定濃度で超発熱性色素が供給されるに十分な時間的
余裕を持って照射周期を設定することが望ましい。ま
た、超発熱性溶液を流動させない場合、加工部における
溶液濃度が、エッチング全工程にわたって極端に変動し
ないような時間的余裕を持って照射周期を設定すること
が望ましい。逆に、超発熱性溶液の濃度変化に応じて、
レーザ光照射強度、照射時間、照射回数又は照射周期等
を変化させる光量調整手段により色素濃度の上昇又は低
下に応じて光量を調整しても良い。本発明のエッチング
方法は、その他回折格子、スケール及びホログラム表示
素子等の光学素子、DVD、近接場光ディスク等の記録
媒体の製造に適用することができ、更に、写真立て等の
装飾品、時計の保護カバー等の、ガラスに代表される透
明材料に、文字や模様を形成する際にも好適に用いられ
る。 材料の被加工面に形成される凹部が反対側の面に
至るまで加工を続けることにより透明材料の切断も可能
である。 また、レーザ光の透明材料への入射方向を変
化させ、レーザ光が透明材料から射出する部位、方向を
順次変化させることにより、屈曲した貫通孔を形成する
ことも可能である。 本発明の側圧切断においては、被
加工部材としての透明材料は、透明材料の形状に対応し
た一対のOリングの一側においては超発熱性液相物質に
接するように、また他側においてはレーザ光導入液に接
触するように、圧力容器内に挿入される。この状態で、
圧力容器に設けられたレーザ光導入窓及びレーザ光導入
液を介して、レーザ光照射手段からレーザ光を透明材料
の切断予定線上の一点又は切断予定線に沿った一定長さ
の部分を照射する。レーザ光は透明材料を透過し、超発
熱性液相物質に達するが、レーザ光が透明材料から射出
した位置で、超発熱性液相物質の加熱により透明材料の
表面がノッチングされ、ノッチが形成される。次いで、
ノッチング位置から透明材料を移動することなく、圧力
発生機からの加圧された超発熱性液相物質が圧力導入口
に導入されると同時に、圧力発生機からの加圧されたレ
ーザ光導入液が圧力導入口に導入されると、透明材料の
表面には圧縮応力が、中心部には引張り応力が発生す
る。発生する内部応力は加圧力に比例して大きくなり、
ノッチングした位置の想定断面における、内部に発生し
た引張り応力が、透明材料の引張り強度以上になると、
その時点で透明材料は破断して切断される。そして、透
明材料を前進させて次の切断を行うことができる。 本
発明の側圧切断法においては、円柱状のガラスロッドの
みならず、他の形状の素材への適用も可能であり、カラ
ー及びOリングの形状等を適宜変更することにより、他
の断面形状を有する柱状材、板状材、多面取りされた各
種半導体素子基板等に適用することも可能である。 本
発明の溶融接合では、まず少なくとも一方が透明材料で
ある二つの材料を、互いを接続する端面において突き合
わせて接触させ、又は微少距離を隔てて対向させ、超発
熱性液相物質中に浸漬し固定する。このとき、少なくと
も各端面の接続部が超発熱性液相物質中に浸漬されてい
れば足りる。両材料を固定するにあたり、接合する端面
同士の位置合わせの際に、両基板の表面高さを揃えるた
めに、両基板にまたがって狭持又は押圧する治具等で固
定することが望ましい。この治具の形状、機構、透光性
等は、両端面の接触乃至対向を妨げない限り自由に設定
することができる。また接合部には、レーザ光照射と同
時乃至照射の直後に、適宜押圧手段により圧縮応力を加
えることが望ましい。以上のように両材料の接続する端
部を固定した後、透明材料の接続しない側の端部から、
透明材料内に、レーザ照射手段から照射されたレーザ光
を導入する。透明材料内に導入されたレーザ光は、当該
透明材料自体を導波路として透明材料内を接合する端部
まで進行し、接合する端部から射出される。このとき、
両材料の接合する端部間には、超発熱性液相物質のごく
薄い層が形成されているため、接合する各端部を突き合
わせ接触し、又は微少間隔を隔てて対向配置した部分に
おいて、超発熱性液相物質が発熱し、突き合わせられ、
又は対向配置した端部のうち、少なくとも一方を溶融さ
せる。そして押圧手段による押圧により、又は押圧する
ことなく両材料が接合される。本発明の溶融接合におい
ては、被加工物である透明材料自体を光導波路としてレ
ーザ光を接合部まで導入するので、接合部に到達する前
にレーザ光が透明材料から漏洩しない構成とすることが
望ましい。具体的には、透明材料の屈折率と超発熱性液
相物質の屈折率との関係やレーザ光の入射角度等を、レ
ーザ光が被加工物内部の、接合端面以外の端面では全反
射するように設定することが望ましい。また、レーザ光
を被加工物内部の、接合端面以外の端面で全反射させる
ために、被加工物よりも屈折率が小さい物質により被加
工物をコートして、いわゆるクラッド層を形成すること
も可能である。また、接合端部以外の部分に不透明のフ
ォトマスクを形成すること、透明のエッチング犠牲層を
形成すること等によっても、接合部のみで被加工物の溶
融を発生させることができ、好適に溶融接合加工が実現
する。 また、この溶融接合方法は、液晶表示素子のみ
ならず、透明材料からなる部材に適用でき、表示素子、
半導体素子用透明基板、例えばガラス板の接続、照明用
又は通信用の光ファイバの接続等にも好適に利用可能で
ある。 本発明の加工方法により光ファイバの端面にエ
ッチングを施す場合には、上記の透明部材又は不透明部
材をパターン形成するにあたり、羽根一博(東北大学)
らが提案している、フォトレジスト材料を噴霧して光フ
ァイバ端面に均一な厚さの膜を作成する製膜技術を用い
ることができる。この場合、当該光ファイバ自体を光導
波路としてレーザ光を加工端面まで到達させることがで
きる。光ファイバ端面へのエッチングは、光ファイバ端
面への三次元加工を可能とし、光コネクタの小型化、機
能部品の直接形成が可能になる。 また、光ファイバを
超発熱性液相物質中に浸漬し、一端から光ファイバ中に
レーザ光を導入する場合には、光ファイバ表面の傷があ
る部分でレーザ光が光ファイバから外部に漏洩し、その
部分において超発熱性液相物質の発熱が生じるため、光
ファイバ表面の傷等の欠陥の有無を検査する方法として
用いることもできる。 <エネルギビーム> 本明細書
においてエネルギビームとは、電波、マイクロ波、赤外
線、可視光線、紫外線、エックス線、ガンマ線、シンク
ロトロン放射光又はフラッシュランプ光その他の電磁波
並びに電子線等の荷電粒子流等、色素に吸収されて当該
分子を励起し、及び/又は、会合、二量化を誘起し、更
には二量化した色素が脱二量化するために必要なエネル
ギを供給することができるエネルギ輸送手段を意味し、
特に可視光線又は紫外線波長領域のコヒーレント光、中
でもレーザ光を指す。本発明のエネルギビームは、被加
工物である透明材料には吸収されにくい性質を有するこ
とが望ましい。本発明において用いられるレーザは特に
制限されないが、選択された液相物質又は色素分子の吸
収領域に対応する波長のものであれることが望ましく、
KrF,ArF,XeCl,XeF各エキシマレーザ、
Nd−YAGレーザ、CO2レーザ、COレーザ、窒素
レーザ、固体レーザ、ルビーレーザ、半導体レーザ、チ
ューナブルダイオードレーザ等から適宜選択され得る。
本発明の加工においては、レーザ光源、パルス幅、エ
ネルギ密度又は周波数は選択された被加工物の吸収特
性、加工特性や超発熱性液相物質の発熱特性に応じて適
宜選択することができ、レーザ光の連続照射を行い照射
時間を制御してもよい。 本発明においては、レーザ光
で透明材料を照射して直接加工する場合の、加工が可能
となる光量の閾値よりも小さいエネルギーのレーザ光を
用いて加工することができ、例えば石英ガラスを加工す
る場合には、エキシマレーザのパルス波例えばFWHM
=30〜50ns、エネルギ密度400〜1400mJ
/cm2、2〜10Hzを用いることができる。パルス
幅を大きく変化させることができるルビーレーザの利用
も便利である。 <透明材料> 本明細書において透明とは、エネルギビ
ーム、中でも光線を透過する性質を指し、特にレーザ光
に代表されるコヒーレント光を透過する光学的透明、則
ち透光性を指す。本発明において用いられる透明材料
は、入射光を100%透過する必要はないが選択された
入射光の透過自体によっては破壊、融解、相転移等の変
質をせず、当該入射光を透過する前後において当該入射
光を透過する性質を変化させないことが望ましい。従っ
て「透明材料」とは、エネルギビームを透過する性質を
有する材料であるガラス、樹脂、セラミクス、金属等を
指し、特に光線に対して透過性を有するガラス又は樹脂
を指す。 ここでガラスとして用いられるものとして
は、珪酸ガラス、ホウ酸ガラス、リン酸ガラス、ゲルマ
ン酸ガラス、亜テルル酸塩ガラス、バナジン酸塩ガラ
ス、カルコゲン化物ガラス、フッ化物ガラス、酸窒化物
ガラス等から適宜選択して用いることができ、より具体
的には、溶融シリカガラス(石英ガラス)、96%シリ
カガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリ珪酸塩ガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、アルミノ
ホウケイ酸塩ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラ
スセラミクス、アルミナセラミクス、パイレクス、パイ
ロセラム、コーニング7740、コーニング0211、
コーニング7059、サファイヤ、フッ化カルシウム等
を挙げることができる。 また、セラミクスとしては、
透光性アルミナをはじめ、Y2O2、MgO、Zr
O2、ThO2、(Pd,La)(Zr,Ti)O
3(PLZT)等を用いることができる。 また、樹脂
としては、各種透明ポリマー、具体的にはポリメチルメ
タクリレート、ポリカーボネート、ジエチレングリコー
ルビスアリルカーボネート、メチルメタクリレート・ス
チレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合
体、ポリ(4−メチルペンテン−1)、テトラフルオロ
エチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリ
(−2,2,2−トリフルオロイソプロピルメタクリレ
ート)、ポリシクロヘキシルメチルメタクリレート、ポ
リn−ブチルメタクリレート、ポリビニルナフタレン、
ポリα−ナフチルメタクリレート、セルロースアセトブ
チレート、セルロースプロピオネート、ポリビニルクロ
ライド、スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリス
チレン、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリテト
ラメチレンテレフタレート、ポリメチルイソシアネート
等を用いることができる。 本発明の加工法によって加
工しうる材料形状としては、板材、任意断面の線材、円
断面・矩形断面を含む任意断面の柱状材、外形が円・矩
形である場合を含む中空状筒材、球状材、その他のバル
ク材を挙げることができる。 ここで、板材の利用分野
としては、液晶表示素子、プラズマ表示素子その他の表
示素子用基板、半導体センサ、LSIその他の半導体素
子基板及び半導体集積回路用基板、回折格子、スケー
ル、ホログラム表示素子その他の光学素子、DVD、近
接場光ディスク等の記録媒体、写真立て等の装飾品並び
に時計の保護カバー等を挙げることができる。 円断面
柱状材の利用分野としては、光学レンズを製造するため
のロッド材を、線状材としては照明又は通信用の光ファ
イバを、球状材の利用分野としては、光学レンズを挙げ
ることができる。 <超発熱機構> 「超発熱機構」と
は、エネルギビームの照射に起因して、液相物質中に溶
解、分散又は混合等している色素が、周辺物質に効率よ
くエネルギを与える機構を指し、特に溶液中の蛍光体が
レーザパルスにより励起された後、非放射遷移により熱
エネルギを放出し、及び/又は、レーザパルスの照射に
伴う発熱を起因として会合のエネルギを熱エネルギとし
て放出する機構を指す。本明細書においては、このよう
な性質を「超発熱性」と表現する場合もある。 一般
に、多原子分子特に共役π電子系を有する有機分子等か
らなる色素分子は、光励起(ポンピング)された後、光
子を吸収して基底状態(groundstate)S0
→励起一重項状態(excited singlet
state)S1の遷移を生じるが、フランク−コンド
ン(Frank−Condon)の原理により、その後
ごく短時間で、S1のうちの最低準位まで振動緩和等に
よる非放射遷移を生じる。最低励起一重項状態の色素分
子は、一部が蛍光(fluorescence)の形で
光子を放出して、また、一部は振動緩和による非放射遷
移により、基底状態S0に遷移し、S0に遷移した色素
分子は、短時間でS0のうちの最低準位まで非放射遷移
を生じる。又、最低励起一重項状態の色素分子の他の一
部は項間交差(intersystem crossi
ng)により励起三重項状態(excited tri
plet state)T0に放射遷移を生じ、さらに
その一部は基底状態S0へと遷移するが、T0→S0へ
の遷移は燐光である場合と非放射遷移である場合とがあ
る。また、S1やT1の色素分子は、更に光励起を受け
てよりエネルギ準位が高いSnやTn(n>1)に遷移
し、このSnやTnの色素分子も、放射遷移若しくは内
部転換(internal conversion)又
は振動緩和等による非放射遷移により、低い励起状態に
遷移する場合がある。 すなわち、有機分子は、光励起
によって電子が励起された励起一重項状態となり、励起
一重項状態の分子は、更に光子エネルギを吸収してより
高い励起一重項状態に遷移することが知られており、こ
の遷移に対応する光吸収は、「一重項・一重項吸収」と
称されている。また、励起一重項状態の分子は、外部か
らの摂動をうけて、時間と共にスピン多重度の異なる三
重項状態へと移行する。励起三重項状態の分子は光子エ
ネルギを吸収してより高い励起三重項状態に遷移する
が、これに対応する光吸収が「三重項・三重項吸収」と
称されている。これらの波長領域は、基底状態の分子が
吸収しない領域に存在する場合がある。また、励起一重
項状態又は励起三重項状態にある分子は、例えば分子内
開裂反応などによりラジカル種を生成する。このような
ラジカル種においても、基底状態の分子の吸収のない波
長領域に強い吸収を有する場合がある。これらを総じ
て、中間体分子における中間体吸収と称しているが、こ
のような基底状態の吸収又は中間体吸収に対応するレー
ザ光を分子に照射すると、分子が光子エネルギを吸収し
て励起中間体となり、次に当該中間体分子が、例えば内
部転換による非放射遷移の形で熱エネルギとして放出す
る。 Sn又はTnのようなエネルギ準位の高い状態の
分子が、S0又はT0に至るまで非放射遷移によって脱
励起する場合には、吸収した光子エネルギがほぼすべて
熱エネルギとして放出されることになり、熱エネルギへ
の変換効率が高いものとなる。 また、色素の発光スペ
クトルは、吸収スペクトルに対し長波長側にシフト(ス
トークスシフト)するが、長波長側、特に赤外領域の発
光は、被加工物の加熱に寄与し得る。 <消光> ところで、溶液中の蛍光分子濃度がある閾値
を越えると、急激に蛍光効率が低下する。これは濃度消
光と呼ばれる。このような蛍光消光は、蛍光共鳴エネル
ギ伝達(Fluorescence Resonanc
e Energy Transfer:FRET)、交
差緩和(cross relaxation)、光誘導
電子伝達、促進項間交差、常磁性増強、Dexter交
換カップリング又は暗複合体の形成のような励起子カッ
プリングを含むいくつかのメカニズムのいずれかによっ
て起こる。蛍光エネルギの転移が上記のパラメーターに
依存することが報告されている(例えば、Forste
r,T.(1984)Ann.Physik 2:55
−75; Lakowicz,J.R.,Princi
ples of Fluorescence Spec
troscopy,New York:Plenum
Press,1983;Herman,B.,Reso
nance energy transfer mic
roscopy: Fluorescence Mic
roscopy of LivingCells in
Culture,Part B,Methods i
nCell Biology,Vol 30,編集Ta
ylor,D.L.及びWang,Y.L.,San
Digo:Academic Press,1989,
pp.219−243; Turro,N.J.,Mo
dern Molecular Photochemi
stry,Menlo Park: Benjamin
/Cummings Publishing Co.I
nc.,1978,pp.296−361)。このう
ち、光誘導電子伝達、促進項間交差、常磁性増強、De
xter交換カップリングは、二つの分子が衝突し、又
は1nm以下の距離に近接することにより有効に発生す
る。 <蛍光共鳴エネルギ伝達>蛍光共鳴エネルギ伝達
(FRET)とは、高濃度においては蛍光体の局在中心
間の相互作用により、励起とこれに対応する脱励起の遷
移が同時に起きることにより、励起エネルギが局在中心
間を渡り歩く現象をいう。この場合、どこかの局在中心
の近くに非放射遷移の確率の高い中心があると、励起エ
ネルギが移動しているうちに、その近くに来て非放射遷
移のために励起エネルギが熱エネルギとして放出される
こととなる。FRETの確率は、遷移が共に電気双極子
遷移によるものである場合には、局在中心間の距離の−
6乗に比例し、電気四重子遷移によるものであれば、局
在中心間の距離の−10乗に比例することが示される。
FRETとは異なり、蛍光を放出する放射遷移と、こ
れとほぼ等しいエネルギの励起遷移とが、蛍光の局在中
心間の相互作用により同時に起きるエネルギの遷移を交
差緩和という。交差緩和の確率も、FRETと同様の形
で与えられる。 放射遷移の場合は、実際の蛍光の放出
・吸収過程が介在し、エネルギを受容する局在中心の有
無は、エネルギを供与する局在中心の蛍光の減衰時定数
に影響を与えないが、FRETの場合には、エネルギを
受容する局在中心の濃度と共にエネルギを供与する局在
中心の蛍光の減衰時定数が短くなるため、両者は明確に
区別され得る。 以上のように、FRETと放射遷移と
は、エネルギ転移の形態として競合関係にあるため、F
RETが蛍光よりも効率よく起きるためには、一般にエ
ネルギの供与側と受容側の局在中心間の距離が十分に小
さく設定されることが必要であり、具体的には百乃至数
+Å以下であることが必要となる。 FRETで観察さ
れる非放射性Forster型のエネルギ伝達の典型例
は、供与体の吸収領域内でのある波長の光による該供与
体分子の励起を伴っている。少量の励起エネルギが、分
子の振動エネルギの形で周囲に引き渡され(電子的に励
起された分子の最も低い振動状態への遷移)、残りは、
受容体分子へ主としてエネルギ伝達によって放出され
る。 FRETは、その確率が中心間の距離に強く依存
するから、一般に蛍光分子の濃度が高い場合に顕著にな
る。また、蛍光分子は、液体中で会合体(二量体、積層
体、クラスタ、凝集体を含む。)を形成する場合があ
り、このような場合には、濃度の効果以上に、局在中心
間の距離が小さくなる場合があり、FRETが顕著にな
る。特にH会合型の二量体又は積層体においては、蛍光
分子における局在中心間の距離が極めて小さくなるの
で、FRETの発生が顕著になるものと考えられる。す
なわち、蛍光分子が二量化又は積層化すると共に、分子
内の電子が量子論的効果により、蛍光分子間の空間に閉
じこめられ、ある分子において発生した電子励起が、分
子間を双極子−双極子又は多重極子間相互作用により他
の分子にまで共鳴的に伝播する分子励起子が発生するこ
ととなる。結果として、単量体では蛍光性を有する分子
であっても二量化又は積層化によりその蛍光性を減じ、
または失うことにより、非放射遷移の確率が向上し、吸
収したエネルギを主として熱エネルギとして放出するこ
ととなる。 本明細書において、「供与体(ドナー)」
とは、エネルギを吸収して、そのエネルギを別の蛍光分
子または化合物の一部分に転移させることができる色
素、特に蛍光体を指す。適当なFRET供与体として
は、クマリンおよび関連色素、キサンテン色素、例えば
フルオレセイン(fluorescein)、フルオレ
センイソチオシアネート(fluorescein i
sothiocyanate:FITC)、ロドール
(rhodol)およびローダミン、レゾルフィン、シ
アニン色素、ビマン(bimane)、アクリジン、イ
ソインドール、ダンシル色素、アミノフタルヒドラジ
ド、例えばルミノールおよびイソルミノール誘導体、ア
ミノフタルイミド、アミノナフタルイミド、アミノベン
ゾフラン、アミノキノリン、ジシアノヒドロキノン並び
にユウロピウム及びテルビウム錯体ならびに関連化合物
が挙げられるが、これらに限らない。 ここで、「色
素」とは、紫外線を含むがこれに限らない、特定の周波
数の光を吸収する分子または化合物の一部分を指す。
「蛍光体」とは蛍光を発することができる色素のことで
ある。 また、「受容体(アクセプター)」とは、FR
ET供与体とエネルギ交換距離に位置するときに、該供
与体からエネルギ伝達を受けることができる分子または
化合物の一部分としての色素を指す。例えば、x−ロー
ダミン(x−Rhodamine)、テトラメチルロー
ダミンイソチオシアネート(Tetramethylr
hodamine isothiocyanate)
(TRITC)及びCY3(carbocyanine
3)を挙げることができる。アクセプターはFRETを
経て作動する消光体(quencher)となる場合が
ある。多くのFRET受容体は蛍光として伝達エネルギ
を発光させることができる。例として、クマリンおよび
関連蛍光体、キサンテン、例えばフルオレセイン、ロド
ールおよびローダミン、レゾルフィン、シアニン、ジフ
ルオロボラジアザインダセン、およびフタロシアニンを
挙げることができる。他の化学クラスの受容体は一般に
転移エネルギを発光させない。例を挙げると、インジ
ゴ、ベンゾキノン、アントラキノン、アゾ化合物、ニト
ロ化合物、インドアニリン、ジ−及びトリフェニルメタ
ンなどである。ドナーとアクセプターとがリンカーを介
して共有結合している場合にも、FRETによるエネル
ギ遷移が可能であり、分子内エネルギ伝達と呼ばれる。
この場合には、「ドナー」、「アクセプター」は、それ
ぞれ、FRETにより他の蛍光原分子部分にエネルギを
転移することができる蛍光原分子部分、及びFRETに
よりエネルギを受容することができる蛍光原分子部分を
指す。この場合、リンカーは、ドナーとアクセプターと
のコンジュゲーションを可能にするような多重結合を有
していてはならない。 FRETの利用は、蛍光プロー
ブ技術、ラベル技術として、イムノアッセイまたは核酸
アッセイにおけるアナライトの検出、タンパク質、ポリ
ペプチド、ヌクレオチド、核酸およびこれらの類似物の
結合による、これらの物質の生物流体中における存在の
検出、又はDNAの検出(Kronick et a
l.“Clinical Chemistry”vo1
29,1582−1586(1983))、糖類、DN
A断片、ホルモン、薬物および免疫グロブリンのような
物質の被験者における濃度の決定、リポーター遺伝子ア
ッセイにおける遺伝子のプロモーターの活性の測定(G
orman,C.M.et al.,Mol.Cell
Biol.2:1044−1051(1982);A
lam,J.and Cook,J.L.,Anal.
Biochem.188:245−254(199
0))、タンパク質、RNAおよびペプチド内での関係
を知るための分光学上の基準(annual revi
ew of biochemistory (197
8),47,819−846)、粒子内の幾何学的な詳
細の探索(physical review lett
ers (1988) 61,641−644)、重合
動力学の研究(Paczkowski and Nec
kers”Following Polymeriza
tion Kinetics of Mutifunc
tional Acryltes in Real T
ime by Fluorescence Probe
Methodology”Macromolecul
es,25,548−553(1992))、生体細胞
膜電位の測定等の分野において報告されている。 <伝
達効率>FRETの効率は供与体蛍光体の蛍光量子収量
(quantum yield)、供与体の励起状態の
寿命、供与体の発光スペクトルと受容体の吸収スペクト
ルとの間の重なり積分(overlap integr
al)、供与体と受容体との間の配向及び距離等に依存
する。これは、FRETがForterの式: ET∝
K2ΦDJ/R6τD に従うためである。ただし、式
中、ETはエネルギ伝達係数、K2はドナー及びアクセ
プターの遷移モーメントの相対配向、ΦDはドナー分子
の量子収量、Rはドナー及びアクセプター蛍光体の中心
間距離、Jはドナー蛍光体の発光スペクトルとアクセプ
ター色素の吸収スペクトルとの間の重複、τDはドナー
分子の励起状態の寿命である。 上記の条件の適合度に
依存して、受容体および供与体の距離的接近は、供与体
の蛍光体の蛍光存続時間の短縮をもたらし、場合によっ
ては暗複合体化する。 FRETに用いる蛍光体の選択
は、ドナーの適当な励起波長におけるエネルギ伝達を示
す能力(シングレット−シングレットネルギ伝達:si
nglet−singletenergy trans
fer)に基づいて行うことができる。 高い蛍光量子
収量(好ましくは100%に近い率)をもつ供与体蛍光
体を供与体の発光に合致する波長において大きな吸光数
をもつ受容体とペアにするときにエネルギ転移は最も効
率がよい。 実際には、エネルギ伝達効率は100%に
近いものではなく、エネルギ伝達の後にもドナー色素の
蛍光が観察される場合がある。 一般に、供与体蛍光体
の放射ピークと受容体の吸収ピークとが、約10nmの
範囲内にある場合に、伝達効率が高くなる。スペクトル
の重なり積分の表は当業者であれば容易に入手できる
(例えば、Berlman,I.B.,Energy
transfer parameters of ar
omatic compounds,Academic
Press,New York and Londo
n,1973)。 励起および放射波長の重複を示す色
素の特定の組(例えば、Proceedings of
national academy ofscien
ce USA 1969,63,23−30参照)であ
っても、これらがFRETを示さず、または適当値(8
0%)未満のエネルギ伝達効率しか有さないものかもし
れない。2またはそれ以上の色素が効果的なエネルギ伝
達を示すかどうかは、適当なスペクトルの重複基準が満
たされた後に実験によって判断することとなる。 一般
に基底状態で二量化している二量体の発光スペクトル
は、モノマー(単量体)の発光スペクトルに対して、よ
り長波長側にシフトする。例えば、高分子の側鎖に導入
されているピレニル基においては、モノマーの発光スペ
クトルのピーク380nmに対して、二量体では450
nm、またカルバゾリル基では、345nm(モノマ
ー)に対し、375nm(二量体)となることが知られ
ている。 ある場合には蛍光体は分子間励起子類を形成
する。該分子間励起子は、励起状態にある分子と、基底
状態にある他の分子との拡散−制御によって形成される
と思われる励起二量体である。A*+A→A+A+hν
このような分子間励起子は、モノマーとは異なった発
光スペクトルを有する。 二量体の発光の長波長領域、
特に赤外領域の発光は、被加工物の発熱に寄与し得る。
FRETが50%効率で起きる供与体蛍光体と受容体色
素との間の距離をR0と呼び、スペクトルの重なり積分
値から計算できる。タンパク質における距離の測定によ
く用いられるフルオレセイン−テトラメチルローダミン
の供与体−受容体ペアの場合、この距離R0は約50−
70Åである(dos Remedios,C.G.e
t al.,J.Muscle Research a
nd Cell Motility,8:97−11
7,1987)。このペアのエネルギ伝達が90%を越
える距離は約45Åである。FRETの効率が十分に高
い場合、供与体蛍光体を励起すると、供与体の蛍光に代
えて供与体から受容体へのFRETが観察される。もし
も受容体が非蛍光性色素であるときは、エネルギは溶媒
に放出され、供与体の蛍光は消光する。受容体自身が蛍
光体である場合には、受容体の発光波長で蛍光の発光が
起きる場合がある。 エネルギ交換距離にて存在する少
なくとも二種の蛍光分子は、各分子が互いに非常に近接
しているため、蛍光消光を示す場合がある。換言すれ
ば、各蛍光分子は互いにエネルギ交換距離に保持される
場合にはシングレット−シングレットエネルギ伝達が可
能であると共に、非放射遷移の確率が高まる場合があ
る。 有機蛍光体では一般に、FRETは100Å以下
の領域で効率が良く、望ましくは10−80Åに設定す
ることが好適である。FRETは10−30Åの距離で
極めて効率が良い。ただし、伝達効率が高いことが直ち
に発熱効率が高いことを意味するものではない点に留意
すべきである。 一方、錯体等のような、ランタノイド
等の希土類陽イオン含有物質を蛍光体として選択した場
合には、中心間距離が10Å以下、特に7Å以下におい
て消光が顕著になることが知られている。 電気双極子
又は多重極子に基づく相互作用においては、積層におけ
る配向の方向が、伝達の効率に大きく影響を与える。一
般に、異なる種類の蛍光体を用いる場合には、同一の蛍
光体の場合のように同じ角度に組織された方向に互いに
積層されることはなく、伝達効率は低下する。 以上の
ような事情は、ドナーとアクセプターとがリンカー(l
inker)による共有結合により結合している場合、
すなわち分子内エネルギ伝達の場合にも同様である。例
えば、複数のロッド状蛍光体がリンカーにより結合して
いる場合である。フルオレセインとローダミンがセファ
ロスポリン骨格に結合している場合には、供与体と受容
体の距離は使用するリンカー及び色素のサイズにより1
0Åから20Åである。距離が20Åの場合、供与体の
90%がそのエネルギを受容体に転移して供与体蛍光の
90%が消光する。 <暗複合体> 多くの蛍光体は芳
香族性を有し、4n+2pi電子を有する。この芳香族
性に起因して水溶液中の水不溶性分子もしくは水溶液中
の分子の会合乃至積層(stacking)が促進さ
れ、これによって蛍光消光が促進される。また、水など
の極性溶媒中では、蛍光性の色素が高濃度で存在する場
合や、ロッド(rod)状の疎水性供与体と受容体蛍光
体が短いたわみやすいリンカーで分離されているときに
も積層化が起り得る。基底状態でのこの会合乃至積層化
のために、「暗複合体(dark complex)」
が形成される(Yaron,A.et al.,Ana
l.Biochem.,95:228−235,197
9)。この複合体では、いずれの蛍光体も発光できず、
両方の色素の蛍光が消光される場合がある(Bojar
ski,C.and Sienicki,K.,Ene
rgy tranfer and migration
in fluorescentsolutions:
Photochemistry and Photo
physics,編集Rabek,J.F.Boca
Raton: CRC Press,Inc.,199
0,pp.1−57)。 暗複合体を形成する会合とし
ては、H会合型の二量化、積層化が想定されるが、この
他クラスタ乃至凝集体の形成、J会合型の二量化等が考
えられる。また、鎖状分子、高分子等に側鎖として複数
の蛍光体が導入されて蛍光原分子部分となっている場合
にも、これらの蛍光原分子部分同志が会合乃至は積層化
することにより暗複合体が形成され得る。 例えば、セ
ファロスポリン骨格に結合しているフルオレセインとロ
ーダミンの場合、ph7のリン酸塩緩衝液中では、フル
オレセインもローダミンも各々の最大励起で励起される
と、あまり蛍光を示さない。これは、蛍光体の重なり
(暗複合体)の形成を示す。これは、リンカーの切断乃
至スタッキング構造の崩壊に伴って蛍光特性が著しく増
大することから確認できる。蛍光体としてのフルオレセ
インおよびローダミンを有するセファロスポリンにおい
ては、リンカーとしてのセファロスポリン骨格の切断に
より、蛍光が約70倍増加する。増加前の低い蛍光は蛍
光体の重なりによるもので、非蛍光である基底状態の複
合体の形成を意味する。この蛍光特性は、メタノールを
溶液に添加すると、FRETが著しく増加するので、色
素の二量体生成に起因すると考えられる。換言すれば、
メタノールの添加が、蛍光体の重なりを引き起こす疎水
的相互作用をこわすため、この重なりが破壊され、供与
体の蛍光が観察され、又は受容体に転移した蛍光エネル
ギが、蛍光として放出されているのが観察されるものと
考えられる。 <二量化> 二量化反応は、それ自体で
光エネルギの蓄積過程としても理解される。例えばアン
トラセンは、液相物質中でH会合型の二量体を形成する
が、この二量化反応は、400nm以下の光を吸収する
ことにより進み、逆反応は例えば加熱により進行する。
アントラセンの脱二量化に伴う放出エネルギは65kJ
/molであるから、閾値以上の濃厚溶液中で色素の二
量体が形成されている場合、レーザ光を照射する等によ
り、脱二量化の引き金となるような熱エネルギを系に対
して与えることにより、ある二量体の脱二量化に伴う放
熱が、近傍の二量体の脱二量化を促し、熱エネルギが連
鎖的に放出されることとなる。 色素として例えばレー
ザ用色素のローダミン6Gを用いる場合、液相物質を水
とした場合に10−2 mol/dm3オーダ、有機溶媒
の場合には10−2mol/dm3オーダ以上の濃度で
ある場合にはこのような二量化が発生し、色素の無蛍光
性化が生じる。この場合は吸収したエネルギが光エネル
ギとして放出される確率が極めて小さくなり、発熱効率
が著しく向上する。この場合、当然ながら供与体−受容
体ペアは同一の色素分子(二つのローダミン6G分子)
からなるペアとなっている。 この場合、二量体の形
成、及び発熱は、 A+A+hν→(A+A)…二量
体、(A+A)→A+A+Δ と表されるものと考えら
れる。最初の式は、蛍光体が光エネルギを吸収して二量
化する過程であり、二番目の式は、当該二量体を加熱す
るなどにより進行する、脱二量化反応であり、熱エネル
ギの放出を伴うものである。 一般に、蛍光効率は、環
境温度の上昇と共に低下し、非放射遷移の確率が向上す
る、温度消光と呼ばれる現象が生じる。これは、前述の
非放射遷移の確率が高い中心にFRETによるエネルギ
が転移する確率が、環境温度の上昇と共に増加するため
であると考えられる。従って、環境温度により非放射遷
移を促進された、蛍光体からの熱エネルギの放出が本発
明に寄与することを否定できない。 「超発熱機構」
は、以上説明したような色素の、蛍光共鳴エネルギ伝達
(FRET)、非放射遷移による熱エネルギの放出、及
び/又は、脱二量化による熱エネルギの放出を主たる原
理とするものと考えられる。 <色素> 本発明の色素
としては、エネルギビームから供給されるエネルギ、特
にレーザパルスの光子エネルギを吸収して効率よく熱に
変換し、又はレーザ光の照射に起因して効率よく熱エネ
ルギーを放出し、液相物質、特に溶媒を加熱して、更に
近傍の材料に加工を施し得る物質、すなわち超発熱性色
素が好適に用いられる。このような超発熱性色素を溶
解、分散又は混合している液相物質を超発熱性液相物質
といい、特に超発熱性色素を溶質としている溶液を超発
熱性溶液と表現する場合がある。工業的には、現在実用
化されているレーザ光源の波長域、特に可視光線又は紫
外線領域に前述の二量化反応に伴う吸収、基底状態の吸
収又は中間体吸収に対応する波長領域を有する物質が好
適であり、使用するレーザ光の波長付近に吸収ピークを
有するものがより好適である。ただし、必要に応じてレ
ーザ光の波長をアップコンバージョン等して変化させる
ことにより、レーザ光の波長を選択された色素の吸収ス
ペクトルのピークに近づけても良い。さらに、上述の二
量化反応に伴う吸収、基底状態の吸収又は中間体吸収の
うちの2乃至3吸収領域が重なっていれば、その共通す
る波長のレーザ光を照射することにより、二量化反応に
伴う吸収エネルギ、基底状態から各励起状態への遷移エ
ネルギ又は中間体吸収に対応するエネルギの供給を、一
つのレーザ照射手段によって提供することができる。本
発明の色素としては、二量化乃至積層化し得る色素、特
に多環芳香族炭化水素、5員環又は6員環のヘテロ環化
合物、カルボニル基を有する化合物を最適に用いること
ができ、有機分子の配位基を有する金属錯体を用いるこ
ともできる。中でも二量化し得る蛍光性の有機色素、特
にピレン、ペリレン、コロネン等のペリ(peri)縮
合多環芳香族が最適である。二以上の種類の色素を用い
てもよく、複数の色素がリンカーにより結合されていて
もよい。 より具体的には、ペリ縮合多環芳香族として
は、ピレン、ペリレン、コロネン、ビオラントレン、イ
ソビオラントレンを挙げることができる。多環芳香族炭
化水素としてはナフタレン、アントラセン、ナフタセン
等のポリアセンとその誘導体や、フェナントレン、ペン
タフェン等のポリフェンとその誘導体、ターフェニル、
t−スチルベン等のようにフェニル基が直接あるいは多
重結合を介して連結した多環芳香族を挙げることができ
る。5員環のヘテロ環化合物としてはピロール、オキサ
ゾール、チアゾール、ピラリゾン、オキサジアゾール、
フルオレセイン等が、6員環のヘテロ環化合物としては
ピリジン、キノリン、ピラジン、キノサザリン等を有す
る化合物を用いることができる。カルボニル基を有する
化合物としては7−ヒドロキシクマリン等のクマリン誘
導体、4′−メトキシナフトリレンベンツイミダゾール
に代表されるナフタルイミド類やナフタレン酸無水物等
のナフタレン酸誘導体、有機分子の配位基を有する金属
錯体としてはポルフィリンの金属錯体やキノリノール類
の金属錯体を挙げることができる。 またこれらの色素
の発蛍光性を有する誘導体やその他の蛍光体を用いるこ
ともでき、例えば、1−フェニルナフタレン、1,3,
6−ナフタレントリオール、(5又は8)−アミノ−2
−ナフトール、ジ−1−ナフチルエーテル、サリチル酸
2−ナフチル、2−ナフトール−6−スルホン酸、2−
ナフトール−7−スルホン酸、2−ナフトール−3,6
−ジスルホン酸、4,5−ジヒドロキシ−2,7−ナフ
タレンジスルホン酸、ナフチオン酸、1−ナフチルアミ
ン−8−スルホン酸、2−ナフチルアミン−(5乃至
8)−スルホン酸、(7又は6)−アミノ−4−ヒドロ
キシ−2−ナフタレンスルホン酸、4−アミノ−5−ヒ
ドロキシ−2,7−ナフタレンジスルホン酸、1,8−
ナフトスルタム、2−ナフチルアミン、N−メチル−1
−ナフチルアミン、N,N−ジメチル−(1又は2)−
ナフチルアミン、N−フェニル−(1又は2)−ナフチ
ルアミン、ジ−2−ナフチルアミン、1−メチルアント
ラセン、9−エチルアントラセン、2,6−ジメチルア
ントラセン、9−フェニルアントラセン、1−アントロ
ール、(1又は2)−アントラセンカルボン酸、(1,
2又は9)−アントリルアミン、フルオレン、9−フェ
ニルフルオレン、ジベンゾ[a,j]アントラセン、ベ
ンゾアントレン、アセアントレンを挙げることができ
る。 この他、蛍光性の置換基を有する物質を用いるこ
とができ、発蛍光性の置換基としてはピレニル(ピレニ
ル基を意味する。以下の列挙において同じ。)、フェニ
ル、トリフェニルメチル、ビフェニル、ターフェニル、
アンスリル、フェナンスリル、カルバゾリル、ナフチ
ル、ペンタレニル、インデニル、アズレニル、ヘプタレ
ニル、ビフェニレリル、as−インダセニル、フクオレ
ニル、s−インダセニル、アセナフチレニル、プレイア
デニル、アセナフテニル、フェナレル、フェナントリ
ル、アルキルアミノフェニル、ジアリールアミノフェニ
ル、アルコキシフェニル、メトキシフェニル、メチルフ
ェニル、クロロフェニル、アントリル、フルオランテニ
ル、トリフェニレニル、クリセニル、ピリジル、フリ
ル、チエニル、チノリニル、ベンズピラニル、アクリジ
ニル、チアゾリル、ベンゾチアゾリル、エチルカルバゾ
リル、フェニルカルバゾリル、トリルカルバゾリル等の
各有機置換基を挙げることができる。これらの置換基
は、分子内エネルギ伝達における蛍光原分子部分に相当
する。ここでピレニル基を有する物資とは1−ビニルピ
レン、ピレン酪酸、ピレントリスルホン酸エステル(例
えば商品名”Cascade Blue”)等の他にピ
レン自身を含み、列挙の他の置換基においても同様であ
る。 また、本発明の色素としては各種ポリメチン系色
素、キサンテン系色素、クマリン系色素、シンチレータ
色素、オキサジアゾール誘導体、ローダミン系色素等の
レーザ用色素及び、アゾ色素、シアニン系色素、ベンゼ
ンチオールニッケル錯体、金属フタロシアニン色素、ナ
フタロシアニン系色素、ナフトキノン色素を好適にもち
いることができ、具体的には2,5−ジフェニルオキサ
ゾール(PPO)、α−ナフチルフェニルオキサゾール
(α−NPO)、POPOP、4−メチルアンベリフェ
ロン、4−メチルクマリン、フルオレイセン、ローダミ
ン6G、アクリジンレッド、ローダミンB、3,3′−
ジメチル−2,2′オキサトリカルボシアニンアイオダ
イド、1,1′−ジエチル−4,4′−キノトリカルボ
シアニンアイオダイド等のレーザ用色素及びインジゴ、
フェノールブルー等を挙げることができる。 更に、蛍
光体として希土類錯体を用いることもでき、この場合の
希土類陽イオンの具体例としては、La2+、L
a3+ 、Ce2+、Ce3+、Ce4+、Pr2+、P
r3+、Pr4+、Nd2+、Nd3+、Nd4+、P
m2+、Pm3+、Sm2+、Sm3+、Eu2+、E
u3+、Gd2+、Gd3+、Tb2+、Tb3+、T
b4+、Dy2+、Dy3+、Dy4+、Ho2+、H
o3+、Er2+、Er3+、Tm2+、Tm3 +、Y
b2+、Yb3+、Lu2+、及びLu3+等のランタ
ノイド陽イオン、並びにスカンジウム及びイットリウム
等の周期律表3A族元素の陽イオンが挙げられる。 そ
の他、縮合多環芳香族化合物又はヘテロ環を有する物質
を好適に用いることができ、複数の環構造を有する物質
分子、特に複数の芳香環を有する芳香族等物質分子等分
子内に多重結合乃至環構造を有する物質分子を用いるこ
ともでき、不飽和脂肪族炭水化物、芳香族炭化水素、芳
香族ハロゲン化合物、芳香族ニトロ化合物、芳香族ニト
ロソ化合物、芳香族アミン、芳香族ニトリル、フェノー
ル、フェノールエーテル、芳香族カルボニル化合物、芳
香族カルボン酸及びこれらの誘導体、アゾ化合物及び誘
導体、スルホン酸誘導体、フラン族化合物、チオフェン
族化合物、ピロール化合物、ピラン化合物、ピリジン族
化合物、ジアジン族化合物その他の有機化合物等から適
宜選択して用いることができる。具体的には、トリフェ
ニル、ペンタセン、クリセン、フルオレン、アセナフテ
ン、フルオランテン、3−アミノピレン、1,2,3,
4−テトラメチルナフタレン、1−(ジメチルアミノ)
−ピレン、1−ピレン酪酸、ブチルピレン、4−メチル
−2H−1−ベンゾピレン−2−オン、ベンゾキノン、
ナフトキノン、アントラキノン、ピロール、2−フェニ
ルピロール、インドール、ピリジン、フルオルピリジ
ン、2−エトキシピリジン、アミノピリジン、ピリド
ン、ピリジン−N−オキシド、4−ニトロピリジン−N
−オキシド、4−アミノピリジン−N−オキシド、キノ
リン、イソキノリン、カルバゾール、クマリン、2,6
−ジメチル−4−ピロン、プロフラビン、1,2−ベン
ゾアズレン、ジメチルビフェニル、テトラメチルビフェ
ニル、ヘキサメチルビフェニル、(trans又はci
s)スチルベン、5,5′−ジメチルビフェニル、6,
6′−ジニトロビフェニル、p−ニトロ−(trans
又はcis)−スチルベン、p−メトキシ−p−ニトロ
−trans−スチルベン、フェニルエーテル、(α,
β)−ナフトール、ベンゾフェノン、7−(ジメチルア
ミノ)−4−メチルクマリン、ニトロフェニルアゾベン
ゼン、トリフルオロメチルスルフォニルトラン、アズレ
ン、ベンゾイン、ベンゾトリアゾール及びこれらの誘導
体等を挙げることができる。 更に、これらの色素分子
に助蛍光団と呼ばれる置換基を導入した場合には、蛍光
量子収率を向上させ、又は低下させることができ、ひい
ては、発熱効率を上昇又は低下させることができる。具
体的には、−OH,−CH3,−NH2,−N(C
H3)2等の電子供与基の付加は発光強度を増大させ
る。又、−COOH,−CN等の電子求引基も発光強度
を増大させる効果を有する。一方、−NO2,−NO等
を導入した場合には蛍光が消失し、無放射遷移の確率が
向上する。従って、支配的に寄与する作用によりこれら
の置換基を選択的に色素に導入することにより、より高
効率の加工を実現することができる。 ただし、加工に
よって順次形成される透明材料表面の微細な凹構造の細
部まで効率よく分散するほうが、エッチングの加工効率
がよく、このためには、溶液中での占有体積が小さいも
の、一般に分子量の小さいものほど有利である。この観
点からは、ポリアセンで例示すればナフタレン、アント
ラセン程度の低分子量の色素が例示される。 他方、脱
二量化における放出熱量は、同族であれば分子量が大き
い色素ほど大きくなる傾向があるので、分子量がある程
度大きい物質、例えばペリ縮合多環芳香族で例示すれば
ペリレン、コロネン程度以上の分子量の色素が好適であ
る。 本願発明において超発熱性色素を溶解又は分散し
ている液相物質を用いる場合、色素が基底状態と複数の
励起状態との間の遷移、及び/又は、二量化反応と脱二
量化反応を繰り返し周辺の物質にエネルギ遷移を行うの
みで色素自体は殆ど消費されないのに対し被加工部近傍
の液体分子は激しい蒸発等により次々に消費される場合
があるため、加工の進展につれて液相物質中の色素の濃
度が被加工部表面近傍において局所的に高くなる場合が
ある。これにより同一光量のレーザビーム照射を行って
も加工の進展につれて照射エネルギあたりのエッチング
量が増加するという問題が生じる場合がある。これは従
来の液相におけるエッチングにおいてエッチャント濃度
が加工の進展に従って次第に低下することとは原理的に
全く異なる本願発明の構成に固有の問題点である。 逆
に、強いレーザ光を断続的に長時間照射することによ
り、色素の破壊・損耗が生じる場合がある。この場合に
は、同一光量の入射光照射を行っても加工の進展につれ
て照射エネルギあたりの加工量が減少するという効果を
生じる。 このため加工精度を一定に保つためには、ポ
ンプ等の手段により一定濃度の色素含有液相物質を連続
的に被加工部に供給するか若しくは流動させ又はレーザ
ビームの照射の前後において液相物質を交換することが
望ましい。液相物質を流動させ層流を形成する場合に
は、被加工物表面に直接液相物質が供給されることとな
り好ましい。乱流を形成する場合には、被加工物表面近
傍に形成される粘性層と乱流境界層との境界面が流体の
激しい蒸発等により乱され物質交換が生じるため、液相
物質の濃度上昇を緩和乃至防止することができる。又、
被加工物である透明材料の下部に液相物質の上昇流をノ
ズル等の噴射手段により形成してもよい。更に液相物質
を上方から滴下供給し下部からレーザ照射を行うことも
可能である。本願発明の液相物質としては粘性又は圧縮
性を無視し得る流体のみならず粘性流体、圧縮性流体を
用いることもでき、ゾル、チクソトロピー性物質を用い
ることもできる。この場合、更に選択された色素が二量
化−脱二量化反応を起こし得ることが望ましい。ゾルを
用いる場合には上記溶媒にシリカ、アルミナ等の粘着剤
を添加して用いてもよい。この場合には被加工物の被加
工部を液相物質に接触乃至浸漬するかわりに印刷等の塗
布手段により液相物質を被加工面に均一に又はパターン
状に塗布して用いることができる。 さらに被加工面の
一部しか液相物質に接触しない等の問題が発生する場合
があるので、選択された流体の透明材料に対する「ぬ
れ」の角度をより小さく望ましくは鋭角にするための物
質、例えば界面活性剤等を流体中に添加することもでき
る。ただし、界面活性剤の存在は、色素分子の会合を促
進し、又は阻害する場合があるため留意が必要である。
<液相物質> 本発明における液相物質、特に超発熱
性溶液を構成する溶媒としては、選択された色素分子を
溶解することができ、通常の工業的製造工程において採
用しうる圧力、温度条件において液体であり、超発熱性
色素の放出する熱エネルギを吸収して高温となり、これ
に接している材料の加工が可能となるものなら、広く用
いることができ、単独又は複数の物質により液相、特に
溶媒を構成してもよい。色素の発熱と共に激しい蒸発等
を起こすものであれば、溶融・軟化している透明材料を
ガス圧により加工部分から除去することにより、加工効
率が向上する場合もある。 ただし、液相物質に触れた
透明材料が、その液相物質によって化学的にエッチング
されると不都合であるので、強い酸性又は塩基性溶液、
強い酸化・還元作用を有する物質、溶液等は不適当であ
る。ただし、適当なpH乃至酸化還元性に調整すること
により、エッチング等によって生じた透明材料の分子破
片や破壊・損耗した色素断片を溶解し、超発熱性液相物
質の透明度を保つことも可能である。 具体的には汎用
有機溶媒、無機溶媒等、例えばアセトン、ヘプタン、ヘ
キサン、メチルアルコール、エチルアルコール、クロロ
ホルム、ベンゼン、シクロヘキサン、イソオクタン、イ
ソペンタン、ヘプタン、エーテル、水、四塩化炭素、ア
ニリン、α−クロルナフタレン、トルエン、ブロンベン
ゼン、クロルベンゼン、ニトロベンゼン、二硫化炭素、
エチルエーテル、n−ヘキサン等が好適に用いられる。
ただし、加工によって順次形成される微細な溝構造の
細部まで効率よく浸入し、エッチングを効率よく行うた
めには、一分子の占有体積が小さいもの、一般に分子量
の小さいものほど有利である。更に、このような低分子
物質を液相物質として用い、側圧切断する場合には、同
一材料、同一形状の切断における必要圧力が小さくなる
という効果がある。これらの観点からは、分子量の小さ
い溶媒として、メチルアルコール、エチルアルコール、
水、エーテル等が例示される。 可視光領域に強い吸収
を有さない物質を液相物質又はこれが含有する色素とし
て選択し又は揮発性液相物質と共に蒸発する色素を用い
る場合には、透明材料の視覚的汚染がない。 本発明の
実施にあたっては、色素の吸収スペクトルが、液相物
質、特に溶媒の種類によって変化する場合があることに
留意する必要がある。 本願は、以下の発明を包含す
る。1透明材料に接している超発熱性液相物質に層流、
乱流又は上昇流を形成し、当該透明材料を介して当該液
相物質にレーザ光を入射することにより、当該透明材料
の表面のうち当該液相物質に接している部分にエッチン
グを施す透明材料の加工法。2 透明材料中にエネルギ
ビームを入射する工程の前に、以下のa)乃至e)のう
ち、少なくとも一の加工部分を特定するための工程を有
する透明材料の加工法、a)当該透明材料の被加工面と
は逆側の面に、不透明部材からなる層をパターン形成す
る工程、b)当該透明材料の被加工面に、透明部材から
なる層をパターン形成する工程、c)当該透明材料の被
加工面に、不透明部材からなる層をパターン形成する工
程、d)当該透明材料の加工が不要な部分を、当該透明
材料よりも屈折率が小さい物質によりコートする工程、
e)当該透明材料の当該被加工面以外の端面では、エネ
ルギビームが全反射するように、当該透明材料に接して
いる物質の屈折率及び当該エネルギビームの入射角度を
設定する工程。3 エネルギビームが透明材料の加工が
不要な部分から当該透明材料中に入射し、当該透明材料
を透過した後に当該透明材料の被加工部から射出して超
発熱性液相物質を照射する工程と、当該色素を溶解、分
散又は混合している液相物質が当該照射と同時に層流、
乱流若しくは上昇流を形成し又は当該照射の前若しくは
後に交換される工程の他に、以下のa)乃至f)のう
ち、少なくとも一の加工部分を特定するための工程を有
する透明材料の加工法、a)不透明部材からなる層を、
当該透明材料の被加工面とは逆側の面にパターン形成す
る工程、b)透明部材又は不透明部材からなる層を、当
該透明材料の被加工面にパターン形成する工程、c)当
該エネルギビームが、当該透明材料の加工が不要な部分
から均一に入射する工程、d)当該エネルギビームが射
出される当該透明材料の加工部のうち、その表面に透明
部材又は不透明部材からなる層が形成されている部分
が、当該エネルギビームの照射によっても加工されない
工程、e)当該透明材料の加工が不要な部分を、当該透
明材料よりも屈折率が小さい物質により、コートする工
程、f)当該透明材料の当該被加工面以外の端面では当
該エネルギビームが全反射するように、当該透明材料に
接している物質の屈折率又は当該エネルギビームの入射
角度を設定する工程。4 透明材料の被加工部近傍にあ
り、かつ液相物質中に溶解、分散又は混合されている色
素に、レーザ光を照射する透明材料の加工法であって、
当該色素が以下のa)乃至g)のうち少なくとも一の特
徴を有する透明材料の加工法、a)基底状態にある場合
の吸収領域、中間体吸収に対応する吸収領域又は二量化
に伴う吸収領域のうち、二乃至三者が重なっている、
b)液相物質中で二量体、積層体又は凝集体を形成す
る、c)ナフタレン、アントラセンで例示される程度の
分子量である、d)ペリレン、コロネンで例示される程
度以上の分子量である、e)ペリ縮合多環芳香族化合物
である、f)暗複合体を形成する、g)他の色素との間
でFRETによるエネルギ伝達を行う。5 透明材料の
被加工部近傍の色素にエネルギビームを照射する工程の
前若しくは後又はこれと同時に、以下のa)乃至k)の
うち、少なくとも何れか一の工程を有する透明材料の加
工法、a)当該色素透明材料の端部間に当該色素を溶
解、分散又は混合している物質の層を形成する工程、
b)当該色素を溶解、分散又は混合している物質中で、
当該透明材料の端部を突き合わせ、又は微妙な間隔を隔
てて対向させる工程、c)当該透明材料の溶融面を他の
材料に押圧する工程、d)当該色素を溶解、分散又は混
合している物質に接している当該透明材料を移動させる
工程、e)当該色素を溶解、分散又は混合している物質
を流動させ、層流若しくは乱流又は上昇流を形成する工
程、f)当該色素を溶解、分散又は混合している物質を
交換する工程、g)当該色素を当該被加工部近傍に一定
濃度で供給する工程、h)当該色素を溶解、分散又は混
合している物質を加圧する工程、i)当該色素を溶解、
分散又は混合している物質を、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、水又はエーテルによって例示される程度
以下の低分子量物質から構成する工程、j)当該色素の
濃度変化に応じて、当該エネルギビームの照射強度、照
射時間又は照射回数を変化させる工程、k)当該エネル
ギビームを掃引する工程。6 透明材料の端部と他の材
料の端部を突き合わせ、または微少な間隔を隔てて対向
させ、当該端部間に超発熱性液相物質の薄層を形成し、
当該透明材料を光導波路として当該薄層にレーザ光を導
入し、両材料を接合する透明材料の加工法。7 透明材
料を側圧切断した後に当該切断面において他の材料と溶
融接合する透明材料の加工法。8 以下のA)乃至C)
の構成要素を有すると共に、a)乃至s)のうち、少な
くとも何れか一の構成要素を有する透明材料の加工装
置、A)色素を溶解、分散又は混合している液相物質、
B)エネルギビーム照射手段、C)当該色素の濃度変化
に応じて、当該エネルギビームの照射強度、照射時間又
は照射回数を変化させる手段、a)当該透明材料を圧力
容器中に挿入する手段、b)当該透明材料を移動する手
段、c)当該透明材料の当該被加工面とは逆側の面に、
不透明部材からなる層をパターン形成する手段、d)当
該透明材料の被加工面に、透明部材又は不透明部材から
なる層をパターン形成する手段、e)当該液相物質中
で、当該透明材料の端部を突き合わせる手段、f)当該
透明材料の端部間に、当該液相物質中の薄層を形成する
手段、g)当該液相物質を流動させ、層流若しくは乱流
又は上昇流を形成する手段、g)当該色素を溶解、分散
又は混合している液相物質を交換する手段、i)当該色
素を一定濃度で当該透明材料の被加工部に供給する手
段、j)当該透明材料の非加工部周辺を一定温度に保つ
手段、k)エッチングによって生成される副生成物を加
工部分から除去する手段、l)当該液相物質を加圧する
手段、m)当該透明材料よりも屈折率が小さい物質によ
り、当該透明材料の加工が不要な部分をコートする手
段、n)当該透明材料の被加工部以外の端面では当該エ
ネルギビームが全反射するように、当該透明材料に接し
ている当該液相物質の屈折率又は当該エネルギビームの
入射角度を設定する手段、o)当該透明材料の被加工部
が当該液相物質に接し又は浸漬されるように、当該透明
材料を固定する手段、p)当該透明材料の溶融面を他の
材料に押圧する手段、q)当該エネルギビームを掃引す
る手段、r)当該透明材料の被加工部とは逆側に配置さ
れるフォトマスク、s)光学系。9 超発熱性色素を溶
解している液相物質と、エネルギビーム照射手段と、当
該超発熱性色素を一定濃度で透明材料の被加工部に供給
する手段と、当該透明材料の被加工部周辺を一定濃度に
保つ手段とを有する透明材料の加工装置。10 透明材
料の位置をノッチング工程と側圧切断工程において一致
させ、レーザ光照射によりノッチングする透明材料の加
工装置。11 色素を溶融、分散又は混合している液相
物質の加圧により透明材料を側圧切断する透明材料の加
工装置。12 以下のa)乃至c)のうち少なくとも何
れか一の加工部分を特定するための特徴を有する透明材
料、a)透明部材からなるエッチング犠牲層が、当該透
明材料の表面のうち加工が不要な部分に形成されてい
る、b)クラド層が、当該透明材料の表面のうち加工が
不要な部分に形成されている、c)被加工面とは逆側の
面に、不透明部材からなる層がパターン形成されてい
る、d)被加工面に透明部材からなる層がパターン形成
されている。13レーザ光照射により形成された凹部の
位置において引張り応力により破断している透明材料。
14 光ファイバーの一端の断面に薄膜をパターン形成
し、他端から当該光ファイバ内にレーザ光を入射し、当
該光ファイバを光導波路として薄膜を形成している端面
まで導入して、当該パターンに対応したエッチングを当
該端面に施された光ファイバの端面の加工方法。15
少なくとも二の色素がリンカーにより結合され、又結合
されずに一定の距離及び配向に保持され、光エネルギー
又は熱エネルギーの供給により、当該距離又は配向を変
化させ又は変化させることなく熱エネルギーを放出する
発熱体。16 色素ペアからなる発熱体が、一の発熱体
からの発熱により、近接する他の発熱体からの発熱を誘
発する濃度で含有されている液相物質。 <実施態様例1> 図1は、公知の半導体素子を表して
いる。この半導体素子は半導体加速度センサ110であ
り、ガラス基板120上に固定された固定電極130及
び131の間に可動電極140を有する。固定電極13
0及び131並びに可動電極140は、それぞれポリシ
リコン(多結晶シリコン)からなり、可動電極140と
固定電極130、及び可動電極140と固定電極131
のそれぞれ互いに対向する部分は、図面を参照すれば解
るように櫛状に形成される。可動電極140は、ガラス
基板120上に形成された凹部121の上方に位置し、
ビーム150、151によりその両端が支持され、ガラ
ス基板120に対して浮動状態となっている。両ビーム
150及び151の各基端部150a及び151aは、
ガラス基板120上に固着される。各ビーム基端部15
0a及び151a、並びに固定電極130及び131に
は、それぞれ個別に不図示の電気配線が施される。この
ような半導体慣性センサ110では、可動電極140に
対して、各ビーム基端部150aと151aとを結ぶ線
に直行し、かつ水平面内の成分を有する加速度が作用す
ると、可動電極140は、ビーム150及び151を支
軸として振動する。これにより、可動電極140と各固
定電極130又は131との間隔が変化するため、可動
電極140と固定電極130又は131との間の静電容
量が変化する。この静電容量の変化を検知して、センサ
に作用した加速度を求めるものである。 次に、上記半
導体素子の製造方法について説明する。図2は、図1に
示した半導体慣性センサ110の製造において行われ
る、ガラス基板のエッチング工程を表している。エッチ
ング反応漕210中には、超発熱性溶液としてピレンの
アセトン溶液(濃度:0.6mol/dm3)が注入さ
れて超発熱性液相物質220を形成している。超発熱性
液相物質220は、ポンプ等の適宜手段により連続的に
供給されて流動状態となっていると共に、流入量と排出
量を同一にして、超発熱性液相物質220の液面221
の高さが保持されるように制御されている。この液面2
21に被加工物であるガラス基板120が不図示の固定
手段により固定される。この場合、ガラス基板120の
被加工面122のうち少なくともエッチングを行う部
分、すなわちエッチングにより凹部121が形成される
部分が、エッチング工程にわたり超発熱性溶液に触れ、
又は浸漬されていることが望ましい。通常は、被加工面
122全体が、液面221のわずか下方に位置するよう
に水平に固定すれば、順次形成される被加工部の凹部に
液相物質が侵入してくる。このような状態のガラス基板
120に対し、上方から、すなわちガラス基板120の
被加工面122とは逆側の面123側から、凹部121
の形状に対応してパターニングされたフォトマスク23
0を介し更に集光レンズ等の光学系250を介して、エ
ネルギビームとしてのレーザ光をレーザ光照射手段24
0から照射する。 ここで用いるレーザ光としてはエキ
シマレーザ(KrF,248nm)のパルス波、例えば
FWHM=40ns、最大エネルギ密度1400mJ/
cm2を用いることができ、パルス照射回数を制御する
ことにより、所望の深さまで凹部121を形成する。
図3は、図1に示した半導体慣性センサ110の製造工
程のうち、ガラス基板120に対するエッチング工程以
外の工程を示している。まず、シリコンウエハ310の
両面にシリコンを浸食せずにエッチング可能な膜320
を形成する。この膜320としては、化学気相法(CV
D法)でSiH2Cl2とNH3ガスを用いて形成され
る窒化シリコン膜が例示できる。シリコンウエハ310
の両面に膜320を形成した後、一方の表面の膜320
をフッ酸でエッチング除去する。このシリコンウエハ3
10の両面にCVD法により約5μm厚のポリシリコン
層330、331を形成する。膜320が残存する側の
ポリシリコン層331の表面にスパッタリング等により
Al膜340を形成し、パターニングした後、SF6ガ
スによる低温での異方性ドライエッチングを行う。 こ
れにより、膜320をエッチストップ層としてポリシリ
コン層331がエッチングされ、膜320上にポリシリ
コンからなる可動電極140と、この可動電極140の
両側に僅かに間隔をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極130、131が形成される。Al膜340を
除去した後、可動電極140と一対の固定電極130、
131が形成されたシリコンウエハ310を可動電極1
40が、前述のガラス基板120の凹部121に対向す
るようにガラス基板120に陽極接合する。その後、ガ
ラス基板120と接合したシリコンウエハ310及び残
存するポリシリコン層330を膜320をエッチストッ
プ層としてKOH等のエッチャントによりウエットエッ
チングすることにより除去する。続いて、フッ酸などの
エッチャントにより膜320を除去する。これにより、
可動電極140が一対の固定電極130、131に挟ま
れて凹部121の上方に浮動状態に形成された半導体慣
性センサ110が得られる。 本実施態様例のエッチン
グ法によれば、超発熱性溶液を流動させながらレーザ照
射をするので、超発熱性色素が加工部に均一に一定濃度
で供給され、エッチング反応を安定して進行させること
ができ、被加工部の不要な過熱を防止し被加工部周辺に
発生する色素分子断片又は透明材料分子断片を除去し、
液相物質の透明度を保つことができる。また、透明材料
をレーザ光照射により直接加工する従来法と比較して、
レーザ強度が数桁小さいものでよく、エッチング領域の
周辺に損傷がなく、μmレベルのパターニングが可能で
あり、エッチングの深さを、レーザパルス数等の制御に
よりnmレベルで制御できため、エッチング量の制御が
容易であり、エッチストップ層の形成を必要としない等
のメリットを有する簡便な工程によるエッチングが可能
である。 <実施態様例2> 図4は、本実施態様例に係る側圧切
断装置であり、圧力導入口441及び451を有する圧
力容器420と、圧力導入口441内に満たされている
超発熱性液相物質440と、圧力導入口451内に満た
されている、超発熱性を有さないレーザ光導入液450
と、レーザ光導入液450を封止し、レーザ光を圧力容
器420内に導入するためのレーザ光導入窓460と、
レーザ光照射手段430と、圧力容器420内に設けら
れたカラー421と、カラー421の内周側に設けられ
た一対のOリング422、423と、圧力導入口441
から、一対のOリング422、423間の圧力容器42
0内に加圧された超発熱液相物質を供給する圧力発生機
442と、一対のOリング422、423間の圧力容器
420内に加圧されたレーザ導入液を供給する圧力発生
機452とから構成されている。 以下、本実施態様例
の側圧切断方法を説明する。透明脆性部材からなる被加
工部材としてのガラスロッド410は、一対のOリング
422、423間の一側においては超発熱性液相物質4
40に接するように、また他側においてはレーザ光導入
液450に接触するように、圧力容器内に挿入されてい
る。この状態で、圧力容器420に設けられたレーザ光
導入窓460及びレーザ光導入液450を介して、レー
ザ光照射手段430からレーザ光をガラスロッド410
の切断予定線上の一点又は切断予定線に沿った一定長さ
の部分を照射する。レーザ光はガラスロッド410を透
過し、超発熱性液相物質440に達するが、レーザ光が
ガラスロッド410から射出した位置で、ガラスロッド
410の表面がノッチングされ、ノッチ411が形成さ
れる。次いで、ノッチング位置からガラスロッドを移動
することなく、圧力発生機442からの加圧された超発
熱性液相物質が圧力導入口441に導入されると同時
に、圧力発生機452からの加圧されたレーザ光導入液
が圧力導入口451に導入されると、ガラスロッド41
0の表面には圧縮応力が、中心部には、ガラスロッドの
軸方向に引張り応力が発生する。発生する内部応力は加
圧力に比例して大きくなり、内部に発生した引張り応力
がガラスロッド410の、ノッチに対応した位置におけ
る切断予定面における引張り強度以上になると、その時
点でガラスロッド410は破断して切断される。そし
て、ガラスロッド410を矢印の方向に前進させて次の
切断を行うことができる。 本実施態様例における超発
熱性液相物質については、実施態様例1と同じでも良い
が、ここでは例えばペリレンの二硫化炭素溶液(濃度:
0.8mol/dm3)を用いることができる。利用す
る吸収領域に応じて適宜レーザ光照射手段を選択して用
いる。レーザ光導入窓460は、レーザ光を透過する素
材からなり、高圧荷重下でも破壊しない素材から形成さ
れることが望ましく、例えば強化ガラス等を用いること
ができる。レーザ光導入液450としては、選択された
レーザ光により超発熱性を発揮しない液体であればどの
ようなものでも用いることができるが、レーザ光導入窓
460を腐食させないものであることが望ましい。従っ
て、例えばレーザ導入窓460をガラス素材から形成す
る場合は、強い酸化・還元作用を有するものや、強い酸
・塩基性溶液等は不適である。また、レーザ光導入液4
50は、圧力発生機452による加圧持には、超発熱性
液相物質440と接触し、場合によっては混合し得る構
成であるため、ガラスロッド410のレーザ照射側で加
工を発生させないために、超発熱性液相物質440中の
超発熱性色素を溶解しないものが好適である。ただし、
圧力発生機442及び452による加圧時、及び加圧の
解放時に、圧力発生機442側の圧力を微少量だけ低く
制御すること等により、超発熱性色素がレーザ光導入液
450側に浸入することを防止することが可能である。
この場合は、超発熱性液相物質440中における発熱等
の作用に悪影響を与えないために、液相物質特に溶媒と
レーザ光導入液とが相溶性を有していることが望まし
く、同一の物質であっても構わない。 これらの構成に
ついては、他の実施態様例等において説明した構成上の
バリエーションを採用し得ることはむろんである。 そ
の他の構成、材質等については、公知の側圧切断装置に
おける構成、材質等を採用することが可能であり、特に
限定されるものではない。 本実施態様例の切断方法に
よれば、超発熱性液相物質をそのまま側圧切断工程にお
いて被加工物に圧力を加える媒体とするので、ノッチン
グ工程における位置決め位置と切断工程における位置決
め位置が、一装置内で一致する構成となり、位置決めの
ために被加工物を移動する工程が一度で済み、作業時間
を短縮することができるとともに、切断位置を高精度に
制御することができる。 また、低エネルギのレーザに
よるノッチングが可能であり、ノッチの深さを、レーザ
パルス数等の制御によりnmレベルで制御できる。ま
た、ノッチの周辺に損傷がないため、高精度の切断位置
制御が可能な切断工程を実現できる。更に、破断時に破
片が発生しない、騒音を生じない、材料の断面積に関わ
らず一定圧力により切断できる、きわめて平滑な破断面
(例えば、ガラス材料の場合には、切断圧力80MP
a、外径8mm、厚さ2mmの切断において、面粗さが
0.005μm程度)を得ることができる。 <実施態様例3> 図5は、本実施態様例の加工方法に
よって得られる液晶表示素子の例を示しており、図6、
図7は図5の液晶表示素子の製造工程を表す図である。
図5の液晶表示素子510は、1枚の大型パネル511
を有しており、この大型パネル511は、透明材料から
形成されているTFT基板530、531をその側面で
接続した接続基板520と、同じくCF基板540、5
41をその側面で接続した接続基板521とを対向配置
し、これらの接続基板520と521との間には、TF
T基板530とCF基板540との間に液晶層550
が、また、TFT基板531とCF基板541との間に
液晶層551がそれぞれ独立に形成されている。すなわ
ち、液晶表示素子510は、2枚の小液晶素子610、
611をその側面で接続し、1枚の補強基板620の同
一平面上に互いに隣接して配置してなる大型パネル51
1を備えており、上記小液晶素子610、611の接続
は、TFT基板530と531、CF基板540と54
1とがそれぞれ直接接続されることにより達成されてい
る。また、液晶表示素子510の表裏両面には、クロス
ニコルの位置関係で一対の偏光板560、561が配置
されている。小液晶素子610、611には、前述の通
り、TFT基板530とCF基板540、及びTFT基
板531とCF基板541とがそれぞれ対向配置され、
その間にそれぞれ液晶層550、551が封入されてい
る。大型パネル511は、接着剤層590により、補強
基板620に接着されており、TFT基板530、53
1、CF基板540、541、絶縁膜570、571、
シール材580、581、その他の構成は、公知のアク
ティブマトリクス駆動形式の液晶素子において通常採用
されている構成を用いることができる。 次に本実施態
様例の溶融接合法を含む、液晶表示素子510の製造方
法を説明する。まず小液晶素子610、611を、互い
を接続する端面において突き合わせて接触させ、又は微
少距離を隔てて対向させ、超発熱性液相物質640中に
浸漬し固定する。このとき、少なくとも各端面の接続部
が超発熱性液相物質中に浸漬されていれば足りる。小液
晶素子610、611を固定するにあたり、接合する端
面同士の位置合わせの際に、両基板の表面高さを揃える
ために、両基板にまたがって挟持又は押圧する治具で固
定する。また接合部には、レーザ光照射と同時乃至照射
の直後に、不図示の押圧手段により圧縮応力を加える。
以上のように小液晶素子610、611の接続する端部
を固定した後、一方の小液晶素子610を構成している
TFT基板530及びCF基板540のそれぞれ接続し
ない側の端部から、TFT基板530及びCF基板54
0内に、レーザ照射手段630から照射されたレーザ光
を導入する。TFT基板530及びCF基板540内に
導入されたレーザ光は、これらの基板自体を導波路とし
て基板内を接合する端部まで進行し、接合する端部から
射出される。このとき、小液晶素子610、611の接
続する端部間には、超発熱性液相物質640のごく薄い
層が形成されているため、接合する各端部を突き合わせ
た部分において、超発熱性液相物質640が発熱し、突
き合わせられた端部は何れも溶融する。これにより被加
工物であるTFT基板530と531、及びCF基板5
40と541とがそれぞれ直接接合される。 以上のよ
うに接合された小液晶素子610、611からなる大型
パネル511の、CF基板540、541側の面に、補
強基板620を接着材層590により貼り付け、一対の
偏光板560、561を配置することにより、液晶表示
素子510が製造される。本実施態様例における超発熱
性液相物質としては、実施態様例1と同じでも良いが、
ここでは例えばコロネンの四塩化炭素溶液(濃度:0.
4mol/dm3)を用いることができる。利用する吸
収領域に応じて適宜レーザ光照射手段を選択して用い
る。また、他の実施態様例において説明した構成のバリ
エーションを適宜組み合わせることもでき、例えば超発
熱性液相物質を連続的に供給、流動させることにより、
被加工物の接合部周辺を一定温度に保つことができ、熱
による不要な変質等を防止することができる。 本実施
態様例の接合方法によれば、被加工物である透明材料自
体を導波路としてレーザ光を接合部に到達させることに
より、レーザ光が射出される被加工物端面であってか
つ、超発熱性液相物質に直接触れている部分のみに局在
して、被加工物の溶融が発生するので、被加工物の接合
部周辺に変質等を及ぼすことが少なく、高精度で接合箇
所が目立たない接合を実現することができる。 また、
側圧切断法によって切断された材料を接合する場合に
は、高度の平滑性が得られているため、必ずしも接合前
に研磨する必要がないので、簡素な工程により、粉塵、
騒音等を発生させない接合工程を達成することができ
る。 <実施態様例4> 図8は、本発明の加工方法を用いて
作成することができるポリヌクレオチドプローブチップ
の一例を示す図である。図9はその一部拡大断面図であ
り、(a)は小穴が有底である場合、(b)は貫通して
いる場合、(c)は貫通していて、側壁面がテーパー状
である場合を示す。ポリヌクレオチドプローブチップ8
10の基板811はプラスチックからなり、表面が疎水
性処理された疎水性部分820に囲まれ平坦な底面を持
つ凹部を有し、この凹部の底面には、例えば図9(b)
のように上部及び下部の端が開口する複数の小穴840
が凹部の底面に格子状に配列して形成される。疎水性部
分820と凹部の底面との間には、表面が親水性処理さ
れた親水性部分830が形成される。小穴840の上部
の開口は0.5mm×0.5mm、上部と下部の開口間
の距離は1mmである。小穴840の開口部の形状は正
方形に限らず、矩形、円形等の任意の形状でも良い。小
穴840は0.5mmの隔壁830を介してx、y方向
に配置され、16×16のマトリクスを構成している。
即ち、各小穴840の中心は、1mmの間隔をおいて2
次元に配置されている。 小穴840が貫通している場
合には、図9(c)のように下部の開口の面積を上部の
開口の面積より小さくして、ポリヌクレオチドプローブ
を保持しているアクリルアミドゲルを保持することが可
能である。即ち、小穴840に、上部の開口から下部の
開口に向けてテーパーをつけ、アクリルアミドゲルを形
成したときのアクリルアミドゲル保持を容易にすること
もできる。疎水性部分820と親水性部分830により
試料溶液を容易に、アクリルアミドゲルが保持される小
穴840を持つ凹部に保持できる。 基板811の側面
には検出用レーザ光導入用の光学研磨した検出用レーザ
光導入部850が形成される。検出用レーザ光は各小穴
840の側壁面841を照射する。プラスチックの材質
として、400nmから650nmのレーザ光をよく透
過し、光学的に透明なポリメタクリル酸メチル(PMM
A)を用いる。なお不図示のレーザ光源(例えば、59
4nm、He−Neレーザ)と、蛍光標識から発せられ
る蛍光を検出する高感度冷却CCDカメラを用いて検体
(例えば蛍光標識DNA断片)の検出を行う。 更に、
基板811上に電気泳動用の電極を形成し、また各小穴
ごとに蛍光検出用フォトダイオード及びその出力用配線
を形成しても良い。 次に各小穴840の側壁面841
の表面処理においては、小穴840の内面は内部にアク
リルアミドゲルを形成した時に、小穴840の内部にア
クリルアミドゲルを確実に保持するために、エッチング
により小穴840の側壁面841に分子レベルの凹凸形
状を形成してある。 本実施例のエッチングにおいて
は、小孔840内に流動性の超発熱性液相物質を滴下
し、又は、ゲル状若しくはチクソトロピー性を有する超
発熱性液相物質を小穴の側壁面に塗布乃至密着させた後
に、透明基板の斜め下方乃至側方又は斜め上方から、所
望の凹凸パターンに対応した、光学系としての回折格子
を介してレーザ光を入射することにより、ナノレベルの
凹凸形状を形成することができる。干渉縞を生じる形態
の回折格子を用いる場合には、アクリルアミドゲルの保
持が確実になるよう、干渉縞が小穴840の深さ方向に
並ぶように配置することが望ましい。 検出用レーザ光
導入部850から、加工のためのレーザ光を導入しても
良い。 側壁841に凹凸形状を形成した後、直鎖脂肪
属化合物の一部にアクリル基を導入した試薬を、各小穴
840の側壁面841に塗布して、各小穴840の側壁
面841に活性アクリル基を導入した状態を得る。各小
穴840にアクリルアミドゲルを保持するが、この時、
各小穴840の側壁面841に活性アクリル基とアクリ
ルアミドゲルとの間が連結される。試薬は、直接プラス
チックの表面と化学結合しないが、試薬の分子内の直鎖
脂肪部分の疎水結合により、試薬はプラスチックの表面
に固定される。ポリヌクレオチドプローブチップにポリ
ヌクレオチドプローブを保持するにあたっては、異なる
256種類のプローブを準備する。5’末端にアミノ残
基を持つ各ポリオリゴヌクレオチドプローブをホスホア
ミダイト法で合成して用いる。各プローブ10μMの水
溶液にアクロレインを2mMの濃度になるように混合す
る。30分間20°Cで反応させた後、セファデックス
によるゲル濾過で未反応のアクロレインを除去する。こ
の操作でポリヌクレオチドプローブのアミノ残とアクロ
レインのアルデヒド基が反応し、5’末端に活性アクリ
ル基が導入されたポリヌクレオチドプローブが得られ
る。真空乾燥した後、5’末端にアクリル基が導入され
たポリヌクレオチドプローブを10μMの濃度の水溶液
の状態で、−20°C、ヘリウム雰囲気下で保存する。
ゲル前駆体にはアクリルアミドモノマーとN、N’−メ
チレンビスアクリルアミドの39:1の混合液を用い
る。0.015%過硫酸アンモニウムを含む1.5Mト
リス塩酸緩衝液(pH8.5)2.5μL(マイクロリ
ットル)、アクリル基を導入したポリヌクレオチドプロ
ーブ(10μM)0.5μL、15%のアクリルアミド
1.5μLの混合液に40nMのN、N、N’、N’−
テトラメチルエチレンヂアミン0.5μLを加えて、直
ちにチップの小穴840に滴下する。重合反応はヘリウ
ム雰囲気下で行なう。ラジカル重合反応は、酸素やプラ
スチック表面そのものが原因で重合阻害を起こす。この
重合阻害を防止し、微細な部位に於ける気泡の発生を防
ぐため、ヘリウム雰囲気で行なう。ヘリウム置換による
重合阻害の完全な防止は不可能であるが、小穴840に
テーパーをつけてある場合には、より一層確実にゲルを
保持できる。ヘリウム置換は、小穴内での気泡の発生を
防止するためである。 反応液は毛管現象で一定量、小
穴840に充填されゲル化する。N、N、N’、N’−
テトラメチルエチレンヂアミン以外の溶液を全てのプロ
ーブについて調製しておき、N、N、N’、N’−テト
ラメチルエチレンヂアミンを加えて直ちに小穴840に
滴下することにより、効率よくポリヌクレオチドプロー
ブチップを得ることができる。あるいは、N、N、
N’、N’−テトラメチルエチレンヂアミン以外の試
薬、即ち、アクリルアミド、N、N’−メチレンビスア
クリルアミド、及び過硫酸アンモニウムを含むトリス緩
衝液と、アクリル基を導入したポリヌクレオチドプロー
ブとを混合した溶液を調製しておき、この溶液をポリヌ
クレオチドプローブチップ表面に滴下して小穴に充填す
る。次いで、ガス化又は霧化(ミスト化)したN、N、
N’、N’−テトラメチルエチレンヂアミンで、ポリヌ
クレオチドプローブチップを暴露して、重合反応を開始
させて、ポリヌクレオチドプローブチップを簡単に作成
できる。以上説明した方法により、ポリヌクレオチドプ
ローブは、ポリアクリルアミドゲル鎖(ゲルマトリック
ス)に固定され、ポリアクリルアミドゲル鎖(ゲルマト
リックス)は、小穴840の側壁面841に固定され
る。 ポリヌクレオチドプローブチップ等のDNAチッ
プ、バイオチップを作成するにあたっては、小穴840
の側壁面841に設ける微細な凹凸パターンのみなら
ず、当該小穴の形成、凹部の形成、その他の凹凸構造を
透明材料の表面に形成する場合にも、本発明のエッチン
グを用いいることができる。また、上述の電極、フォト
ダイオード又は配線等の回路要素の形成にも、公知の薄
膜形成技術を併用することにより、本発明のエッチング
を用いることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a transparent material according to the present invention will be described.
A processing method and a processing apparatus of the material will be described. <Processing> Here, processing refers to etching and scribe-bin
Including notching, notching, fusion bonding, cutting, and through-hole formation
No. Etching is the formation of a concave structure on the surface of a material,
Refers to a process for flattening a convex structure. Out of etching
Cutting by applying bending moment or impact force to the material
When forming a linear groove for
The material is used to cut the material by tensile stress.
The formation of recesses on the surface of the material is called notching.
U. In addition, they are in contact with each other or opposed to each other with a very small space between them.
At least one of the two or more materials
By melting the material, the material that joins the other material
The process is called fusion bonding. For processing, usually perylene
Dissolve liquid dyes such as carbon disulfide
Inject into a reaction tank or the like to make a super-heat-generating liquid phase substance. Super exothermic
The liquid phase material is maintained at the liquid level by appropriate means.
The controlled flow state may be controlled by the energy beam.
May be replaced before and after the irradiation. Transparent material in this liquid
Will be fixed.
At least the part to be processed becomes liquid phase material throughout the processing process
It is desirable to be touched or immersed. Usually processed
If you fix it so that the entire surface is slightly below the liquid level
Is enough. For transparent material fixed as described above,
Is patterned according to the processing shape as needed
Through a photomask and further through an optical system such as a condenser lens
Laser beam irradiating laser beam as incident energy beam
Processing can be performed by irradiating from a step. One pal
The amount of etching per unit depends on the transparent material and irradiation conditions.
However, in the case of a glass material, it is several tens nm. Ma
In addition, the liquid phase material is supplied dropwise from above and
Laser irradiation can also be performed. For example, Polynuk
For making DNA chips such as leotide probe chips
In this case, multiple square holes are masked on one surface of the transparent substrate.
In a configuration in which the openings are arranged in a trix-shape,
To hold the gel holding the peptide probe in the stoma
To provide molecular level irregularities on the inner surface of each small hole
However, in such a case, fluid super heat is generated in the pores.
After dropping the liquid-phase material, the liquid should be placed below or beside the transparent substrate.
Is an optical system corresponding to the desired uneven pattern from diagonally above
Laser beam as an energy beam through the
By this, it is possible to form nano-level uneven shape
You. Is the transparent material itself an optical waveguide, one end of the transparent material?
Light from the other end is emitted from the other end,
Irradiation may be applied to the dye. Therefore, like optical fiber
Work on the cut surface or longitudinal end of long transparent material
be able to. Among transparent materials, super heat-generating liquid phase material
Process only the surface in contact. Of transparent materials,
Laser light is incident from a part that does not require
At least the incident light is emitted
No processing is caused at the part where no processing is performed. Incident light
Make the transparent material incident on the transparent material from unnecessary parts.
Inject from transparent material processing part after transmitting transparent material
The super-heat-generating liquid phase material in contact with the transparent material, or
Super exothermic dye located near the processed part of transparent material
Is irradiated. In the processing of the present invention, the vicinity of the transparent material
Irradiate the energy beam to the dye molecules located next to it.
Thereby, the processing of the transparent material is realized. In other words, the dye
By irradiating the molecule with an energy beam, the pigment
Processing of transparent material close to the child. Photomass
Surface instead of a transparent material, or the opposite side
A photomask layer made of an opaque member is
The pattern may be formed by a thin film forming technique. Was
However, when forming a photomask layer on a transparent material,
Between the etching step and the next step.
In some cases, it is necessary to provide a removing step. Opacity
If a polysilicon layer is patterned as a member,
It can also be a circuit element in the SOG structure. Transparent
Is the transparent member on the part of the surface to be processed of the clear material that does not require processing?
The etching sacrificial layer is formed by a known thin film forming technique.
In other words, turn the surface opposite to the surface to be machined
If processing is unnecessary, that is, the supply side of the liquid phase material
Laser irradiation may be performed from the opposite side. Etching sacrifices
In the part where the layer was formed, etch instead of the transparent material
Etching sacrificial layer is etched to form an etching sacrificial layer
The transparent material will be processed in the portions that have not been processed.
The transparent etching sacrificial layer is formed of an insulating material such as glass or resin or I.
It is necessary to form a pattern with a transparent conductor such as
Etching by laser irradiation as necessary
Circuit, COG structure such as capacitance, resistance, conductive path, etc.
It is also possible to form elements. Etching sacrificial layer
If it becomes unnecessary after the next step,
When the etching is completed,
Etching sacrificial layer to be removed by etching
If the film thickness is set, an etching sacrificial layer removal process is provided.
It is suitable because it is not necessary. Laser beam is emitted
A transparent member or opaque part of the surface
In the part where the layer made of the bright member is formed, the transparent material
No processing will occur. In addition, etching sacrifices
The part of the layer where the laser beam is emitted
Only causes etching of the etching sacrificial layer.
You. If necessary, the above photo mask and etching
The etching depth can be increased by using the sacrificial layer together.
Complex etching patterns with variations
It can be formed. Without going through a photomask
Sweep laser light or use transparent material on XYZ table
To form an etching pattern.
Can also be. The etching method of the present invention can be applied to a semiconductor acceleration
Not only a degree sensor, but also an inkjet nozzle
Etc. can be widely used in the manufacture of semiconductor elements and devices,
In particular, it includes the step of forming a polysilicon layer on a glass substrate.
Semiconductor devices such as polysilicon liquid crystal devices, polysilicon
It can be suitably used for manufacturing a capacitor integrated circuit and the like. This
In the case of, if only the circuit configuration of the element and the manufacturing process of the internal structure
For break splitting when manufacturing multiple devices
Can also be suitably used in the scribe line forming process.
Scribing, notching
When etching, make the super-heat generating solution flow
Direction and the longitudinal direction of the scribe line etc.
If they are set to be approximately parallel, fine particles formed by etching
Ultra-heat-generating solution is supplied evenly to fine pattern details
This is preferable. In this case, the flow rate of the super-pyrogenic solution is low.
At least a layer near the surface of the transparent material to be processed
It is sufficient to form a flow, but of course it may be turbulent
No. On the other hand, the longitudinal direction of the scribe line
If the flow directions of the liquids are not parallel,
Turbulence near the surface of the bright material
Preferably. Furthermore, if possible,
At the bottom of a transparent material, an ascending flow of super-pyrogenic solution is formed.
It is also suitable to supply them. Thus, etching
Super-uniformity even to the details of the fine pattern formed by
By setting the thermal solution to be supplied,
Since the thermal dye is uniformly supplied to the processing section at a constant concentration,
The etching reaction can proceed stably,
Keep the area around the processing area at a constant temperature and
Removal of formed by-products such as melts from processed parts
And the like. The super-pyrogenic solution is thus fluidized
When irradiating the laser pulse,
Time sufficient to provide the superpyrogenic dye at a constant concentration
It is desirable to set the irradiation cycle with a margin. Ma
Also, if the super-heating solution is not allowed to flow,
Solution concentration fluctuates extremely over the entire etching process.
The irradiation cycle should be set with sufficient time
Is desirable. Conversely, according to the concentration change of the super-pyrogenic solution,
Laser light irradiation intensity, irradiation time, irradiation frequency or irradiation cycle, etc.
Increase or decrease the dye concentration by adjusting the light amount
The light amount may be adjusted according to the following. Etching of the present invention
Other methods include diffraction grating, scale and hologram display
For optical devices such as optical devices, DVDs, near-field optical disks, etc.
It can be applied to the production of media,
Transparency represented by glass, such as decorations and watch protective covers
It is also suitable for forming letters and patterns on bright materials.
You. The recess formed on the surface to be processed of the material is on the opposite surface
Cutting of transparent material is possible by continuing processing until
It is. Also, the direction of incidence of the laser beam on the transparent material is changed.
And the part and direction in which the laser light exits from the transparent material.
Forming a bent through hole by changing it sequentially
It is also possible. In the side pressure cutting of the present invention,
The transparent material as the processing member corresponds to the shape of the transparent material.
On one side of a pair of O-rings
In contact with the laser light introduction liquid on the other side.
It is inserted into the pressure vessel to touch. In this state,
Laser light introduction window and laser light introduction provided in pressure vessel
Laser light is applied from a laser light irradiating means through a liquid to a transparent material.
A point on the planned cutting line or a fixed length along the planned cutting line
Is irradiated. Laser light is transmitted through transparent material and
Reaches thermal liquid phase material, but laser light is emitted from transparent material
At the position where the transparent material is heated
The surface is notched and a notch is formed. Then
Pressure without moving the transparent material from the notching position
A superheated liquid phase material pressurized from the generator
At the same time as the pressurized laser from the pressure generator.
When the laser light introduction liquid is introduced into the pressure inlet, the transparent material
Compressive stress on the surface and tensile stress in the center
You. The generated internal stress increases in proportion to the applied pressure,
It is generated inside the notched
When the tensile stress exceeds the tensile strength of the transparent material,
At that point, the transparent material is broken and cut. And
The next cut can be made by advancing the light material. Book
In the lateral pressure cutting method of the present invention, a cylindrical glass rod is used.
Not only can it be applied to materials of other shapes,
By changing the shape of the
Columnar material, plate-like material, and multiple
It is also possible to apply to a seed semiconductor element substrate and the like. Book
In the fusion joining of the invention, at least one is made of a transparent material.
Abut two materials at the end face connecting them
Contact, or facing each other at a small distance,
It is immersed and fixed in a thermal liquid phase material. At this time, at least
Also, the connections at each end face are immersed in
Is enough. When fixing both materials, the end face to be joined
When aligning the substrates, align the surface heights of both substrates.
For this purpose, secure it with a jig or the like
It is desirable to specify. The shape, mechanism and translucency of this jig
Etc. can be set freely as long as they do not prevent contact or opposition of both end faces.
can do. Also, the joints are the same as for laser beam irradiation.
Time or immediately after irradiation, compressive stress is applied by pressing means as appropriate.
Is desirable. As described above, the connecting end of both materials
After fixing the part, from the end on the side where the transparent material does not connect,
Laser light radiated from the laser irradiator in the transparent material
Is introduced. The laser light introduced into the transparent material
Edge where the transparent material itself is used as a waveguide and joined inside the transparent material
Proceed until it is ejected from the joining end. At this time,
Between the joining edges of both materials, very little
Due to the thin layer, butt each end to be joined
In contact with each other, or on a part facing
The super-pyrogenic liquid phase material generates heat,
Alternatively, at least one of the opposed ends is melted.
Let And by pressing by pressing means or pressing
The two materials are joined without any problems. Melt bonding odor of the present invention
In other words, the transparent material itself, which is the workpiece, is used as an optical waveguide.
Before the light reaches the junction
The laser light should not leak from the transparent material
desirable. Specifically, the refractive index of the transparent material and the super-heating liquid
The relationship between the refractive index of the phase material and the incident angle of the laser beam
When the laser light is not reflected on the end face inside the workpiece other than the joint end face,
It is desirable to set it to shoot. In addition, laser light
Is totally reflected at the end face inside the workpiece other than the joint end face
To be processed by a substance having a lower refractive index than the workpiece.
Coating a workpiece to form a so-called cladding layer
Is also possible. In addition, opaque filler
A transparent etching sacrificial layer.
Also, the melting of the workpiece only at the joint
Melt can be generated, and suitable for fusion bonding
I do. In addition, this fusion bonding method applies only to liquid crystal display elements.
Not only can it be applied to members made of transparent materials,
For connecting transparent substrates for semiconductor devices, for example, glass plates, for lighting
It can also be used to connect optical fibers for communication.
is there. With the processing method of the present invention, the end face of the optical fiber is etched.
When performing the etching, the above transparent member or opaque part
Kazuhiro Hane (Tohoku University)
They propose a method of spraying a photoresist
Using film forming technology to create a film of uniform thickness on the fiber end face
Can be In this case, the optical fiber itself is
Laser light can reach the processing end face as a wave path.
Wear. Etching the optical fiber end face
Enables three-dimensional processing on surfaces, miniaturization of optical connectors,
It is possible to form active parts directly. Optical fiber
Immerse in a super-heat-generating liquid phase material, and from one end into the optical fiber
When introducing laser light, scratches on the surface of the optical fiber
Laser light leaks out of the optical fiber
The heat generated by the super-pyrogenic liquid phase material in
As a method to inspect for defects such as scratches on the fiber surface
It can also be used. <Energy beam> This specification
Energy beam means radio wave, microwave, infrared
Ray, visible light, ultraviolet ray, X-ray, gamma ray, sink
Rotron radiation or flash lamp light or other electromagnetic waves
As well as the flow of charged particles such as electron beams
Excite molecules and / or induce association, dimerization and
Energy required for de-dimerization of the dimerized dye
Means energy transportation means that can supply
Coherent light in the visible or ultraviolet wavelength range, especially
But it refers to laser light. The energy beam of the present invention
It must have a property that is hardly absorbed by
Is desirable. The laser used in the present invention is particularly
Without limitation, absorption of selected liquid phase substances or dye molecules
It is desirable that the wavelength should correspond to the collection region,
KrF, ArF, XeCl, XeF excimer lasers,
Nd-YAG laser, CO2Laser, CO laser, nitrogen
Laser, solid-state laser, ruby laser, semiconductor laser,
It can be appropriately selected from a tunable diode laser or the like.
In the processing of the present invention, the laser light source, pulse width,
The energy or frequency is determined by the absorption characteristics of the selected workpiece.
Suitable for heat resistance, processing characteristics and heat generation characteristics of super-heat-generating liquid phase materials.
Laser beam irradiation
Time may be controlled. In the present invention, the laser light
Processing when direct processing by irradiating transparent material with
Laser light with an energy smaller than the light intensity threshold
For example, it is possible to process quartz glass.
In this case, a pulse wave of an excimer laser such as FWHM
= 30-50 ns, energy density 400-1400 mJ
/ Cm22-10 Hz can be used. pulse
Use of ruby laser that can change width greatly
Is also convenient. <Transparent material> In this specification, transparent means energy
Beam, especially the property of transmitting light, especially laser light
Optical transparency that transmits coherent light represented by
It refers to translucency. Transparent material used in the present invention
Does not need to transmit 100% of the incident light, but was selected
Depending on the transmission of the incident light itself, changes such as destruction, melting, and phase transition may occur.
Before and after transmitting the incident light without quality
It is desirable not to change the property of transmitting light. Follow
The term “transparent material” refers to the property of transmitting an energy beam.
Glass, resin, ceramics, metal, etc.
Point, especially glass or resin that is transparent to light
Point to. Here, what is used as glass
Is silicate glass, borate glass, phosphate glass,
Acid glass, tellurite glass, vanadate glass
, Chalcogenide glass, fluoride glass, oxynitride
It can be appropriately selected from glass and the like and used.
Typically, fused silica glass (quartz glass), 96%
Kagurasu, soda-lime glass, lead alkali silicate glass
, Borosilicate glass, aluminosilicate glass, alumino
Borosilicate glass, aluminosilicate glass, glass
Sceramics, alumina ceramics, pyrex, pie
Roseram, Corning 7740, Corning 0211,
Corning 7059, sapphire, calcium fluoride, etc.
Can be mentioned. In addition, as ceramics,
Including translucent alumina, Y2O2, MgO, Zr
O2, ThO2, (Pd, La) (Zr, Ti) O
3(PLZT) or the like can be used. Also, resin
As various transparent polymers, specifically, polymethylmeth
Tacrylate, polycarbonate, diethylene glycol
Rubis allyl carbonate, methyl methacrylate
Tylene copolymer, acrylonitrile / styrene copolymer
Body, poly (4-methylpentene-1), tetrafluoro
Ethylene / hexafluoropropylene copolymer, poly
(-2,2,2-trifluoroisopropyl methacrylate
), Polycyclohexylmethyl methacrylate,
N-butyl methacrylate, polyvinyl naphthalene,
Poly α-naphthyl methacrylate, cellulose acetobu
Tylate, cellulose propionate, polyvinyl chloride
Ride, styrene-acrylonitrile copolymer, police
Tylene, styrene / maleic anhydride copolymer, polyteto
Ramethylene terephthalate, polymethyl isocyanate
Etc. can be used. The processing method of the present invention
Materials that can be processed include plate, wire with arbitrary cross section, and circle
Columnar material of arbitrary cross section including cross section / rectangular cross section, circular / rectangular outer shape
Hollow cylindrical materials, spherical materials, and other
Wood. Here, the field of application of plate materials
As for liquid crystal display devices, plasma display devices and other tables
Indicating element substrate, semiconductor sensor, LSI and other semiconductor elements
Substrate and substrate for semiconductor integrated circuit, diffraction grating, scale
Hologram display element, other optical elements, DVD,
Decorative items such as recording media such as optical discs and photo stands
And a protective cover for a watch. Circular section
The field of application of columnar materials is to manufacture optical lenses
Rod material, and as a linear material, an optical fiber for lighting or communication.
Optical lenses are used as application fields for spherical materials.
Can be <Super heating mechanism> With "super heating mechanism"
Is dissolved in the liquid phase material due to the irradiation of the energy beam.
Dyes that are dissolved, dispersed or mixed can be efficiently used by surrounding substances.
This is a mechanism that gives high energy, especially when the phosphor in the solution
After being excited by a laser pulse, heat
Emits energy and / or emits laser pulses
The energy of the meeting as heat energy due to the accompanying heat generation
Release mechanism. In this specification,
Properties are sometimes referred to as "super-heating". General
Polyatomic molecules, especially organic molecules having a conjugated π-electron system
After being excited (pumped), the dye molecules
The child absorbs the ground state S0
→ Excited singlet state
state) S1, But the Frank-Cond
According to the Frank-Condon principle,
In a very short time, S1To the lowest level of vibration
Non-radiative transition. Lowest excited singlet state dye
The child is partly in the form of fluoresence
Emit photons, and partly due to non-radiative transition due to vibrational relaxation
By the transfer, the ground state S0To S0Dye that has transitioned to
The molecule is S in a short time0Non-radiative transition to the lowest level of
Is generated. In addition, another dye molecule in the lowest excited singlet state
The section is intersystem crossing
ng) to the excited triplet state (excited trit state).
Plet state) T0Produces a radiative transition at
Some of them are ground state S0To T0→ S0What
Transitions can be phosphorescent or non-radiative.
You. Also, S1And T1Dye molecules undergo further photoexcitation
S with higher energy levelnAnd TnTransition to (n> 1)
And this SnAnd TnOf the dye molecule also
Department conversion (internal conversion) or
Is in a low excited state due to non-radiative transition due to vibration relaxation, etc.
May transition. That is, organic molecules are photoexcited
To an excited singlet state in which electrons are excited by
Singlet state molecules absorb more photon energy and
It is known to transition to a highly excited singlet state.
The light absorption corresponding to the transition of is "singlet / singlet absorption".
It is called. In addition, molecules in the excited singlet state are external
Subject to these perturbations, the spin multiplicity varies with time.
Transition to the multiplet state. The excited triplet state molecule is a photon
Absorb energy and transition to higher excited triplet state
However, the corresponding light absorption is called "triplet / triplet absorption".
It is called. In these wavelength regions, molecules in the ground state
It may be in a region that does not absorb. Also, single excitation
A molecule in a singlet state or excited triplet state is, for example, an intramolecular
Radical species are generated by a cleavage reaction or the like. like this
Waves without absorption of ground state molecules even in radical species
It may have strong absorption in the long region. Collectively
Is referred to as intermediate absorption in intermediate molecules.
Rays corresponding to ground state or intermediate absorptions such as
When the light is irradiated on the molecule, the molecule absorbs the photon energy
To become an excited intermediate, and then the intermediate molecule, for example,
Emitting as thermal energy in the form of non-radiative transitions due to partial conversion
You. SnOr TnHigh energy levels like
The molecule is S0Or T0Up to the nonradiative transition
When excited, almost all absorbed photon energy is
Will be released as heat energy,
Is high in conversion efficiency. Also, the emission spectrum of the dye
The vector shifts to a longer wavelength side with respect to the absorption spectrum.
Talks shift), but emission on the long wavelength side, especially in the infrared region
Light can contribute to heating of the workpiece. <Quenching> By the way, a certain threshold value of the concentration of fluorescent molecules in the solution
When the value exceeds, the fluorescence efficiency is rapidly reduced. This is
Called light. Such fluorescence quenching can be attributed to fluorescence resonance energy.
Giu Transmission (Fluorescence Resonance)
e Energy Transfer: FRET)
Cross relaxation, light guidance
Electron transfer, promoting intersystem crossing, paramagnetic enhancement, Dexter crossing
Exciton coupling such as exchange coupling or dark complex formation
By any of several mechanisms, including
Happen. The transfer of fluorescence energy is
Dependencies (eg, Forste
r, T. (1984) Ann. Physik 2:55
-75; Lakowicz, J .; R. , Princi
ples of Fluorescence Spec
troscopy, New York: Plenum
Press, 1983; Herman, B .; , Reso
nonce energy transfer mic
roscopy: Fluorescence Mic
roscopy of LivingCells in
Culture, Part B, Methods i
nCell Biology, Vol 30, Editing Ta
ylor, D.E. L. And Wang, Y .; L. , San
Digo: Academic Press, 1989,
pp. 219-243; Turro, N .; J. , Mo
dern Molecular Photochemi
try, Menlo Park: Benjamin
/ Cummings Publishing Co. I
nc. , 1978, p. 296-361). This
In addition, photoinduced electron transfer, facilitating intersystem crossing, paramagnetic enhancement, De
xter exchange coupling is when two molecules collide and
Is effectively generated by approaching a distance of 1 nm or less.
You. <Fluorescence resonance energy transmission> Fluorescence resonance energy transmission
(FRET) is the localization center of the phosphor at high concentration
Between the excitation and the corresponding de-excitation
The simultaneous transfer causes the excitation energy to be localized
The phenomenon of walking between spaces. In this case, some localization center
Near the center with high probability of nonradiative transition
While the Nergies are moving, they come close to them and make a nonradiative transition
Excitation energy is released as heat energy for transfer
It will be. The probability of FRET is that both transitions are electric dipoles
In the case of the transition, the distance between the localization centers is-
If it is proportional to the sixth power and is due to electric quadruple transition, the station
It is shown that the distance between the centers is proportional to the −10th power.
Unlike FRET, a radiative transition that emits fluorescence
The excitation transition of almost the same energy is
Interaction of simultaneous energy transitions due to interactions between minds
It is called difference mitigation. The probability of cross mitigation is similar to FRET
Given by For radiative transitions, the actual emission of fluorescence
・ Has a localized center that accepts energy through the absorption process
None is the decay time constant of the fluorescence at the localization center that supplies the energy
But does not affect energy in the case of FRET.
Localization donating energy with the concentration of the accepting localization center
Both are distinct because the decay time constant of the central fluorescence is shorter.
Can be distinguished. As described above, FRET and radiation transition
Are competing as a form of energy transfer, so F
For RET to occur more efficiently than fluorescence,
The distance between the localization centers of the donor and recipient of energy is sufficiently small
It is necessary to set it up, specifically, one hundred to several
It is necessary to be less than + Å. Observed on FRET
Of non-radiative Forster-type energy transfer
Is the donor by light of a certain wavelength in the absorption region of the donor.
It is accompanied by the excitation of body molecules. A small amount of excitation energy
Delivered to the surroundings in the form of vibrational energy of the
Transition of the initiated molecule to the lowest vibrational state), the rest
Released primarily by energy transfer to the receptor molecule
You. FRET depends strongly on the distance between centers
In general, this is not so significant when the concentration of fluorescent molecules is high.
You. In addition, fluorescent molecules form aggregates (dimers,
Includes bodies, clusters and aggregates. ) May form
In such cases, the localization
The distance between them may be small, and FRET becomes remarkable.
You. In particular, in the H-association type dimer or laminate, the fluorescence
The distance between localized centers in the molecule is very small
It is considered that the occurrence of FRET becomes remarkable. You
That is, when the fluorescent molecules are dimerized or laminated,
Electrons inside are closed in the space between the fluorescent molecules due to the quantum effect.
The electronic excitation generated in a certain molecule is
Between the dipoles by dipole-dipole or multipole interactions.
Molecular excitons that propagate resonantly to other molecules
And As a result, molecules that are fluorescent in monomers
Even reduce its fluorescence by dimerization or lamination,
Or loss increases the probability of non-radiative transitions and increases
Release the collected energy mainly as heat energy.
And In the present specification, "donor"
Means that energy is absorbed and that energy is
Color that can be transferred to a child or part of a compound
Element, especially phosphor. As a suitable FRET donor
Is a coumarin and related dyes, xanthene dyes, such as
Fluorescein, fluorescein
Senisothiocyanate (fluorescein i
sothiocyanate: FITC), Lodore
(Rhodol) and rhodamine, resorufin,
Anine dye, bimane, acridine, i
Soindole, dansyl dye, aminophthalhydrazi
Such as luminol and isoluminol derivatives,
Minophthalimide, aminonaphthalimide, aminoben
Zofran, aminoquinoline, dicyanohydroquinone and
And terbium complexes and related compounds
But not limited to these. Here, "color
"Element" means a specific frequency, including but not limited to ultraviolet light
Refers to a part of a molecule or compound that absorbs a number of light.
"Fluorescent substance" is a dye that can emit fluorescence.
is there. The term “acceptor” refers to FR
When located at an energy exchange distance with the ET donor,
Molecules capable of receiving energy transfer from a donor or
Refers to a dye as part of a compound. For example, x-low
Damine (x-Rhodamine), Tetramethyl Rho
Damine isothiocyanate (Tetramethylr)
hodamine isothiocyanate)
(TRITC) and CY3 (carbocyanine)
3) can be mentioned. Acceptor FRET
Quencher that operates through
is there. Many FRET receptors transmit energy as fluorescence
Can emit light. Examples are coumarin and
Related fluorophores, xanthenes such as fluorescein, rhodo
And rhodamine, resorufin, cyanine, diph
Ruoloboradiazaindacene and phthalocyanine
Can be mentioned. Other chemical classes of receptors are generally
Does not emit transition energy. For example, Inge
Go, benzoquinone, anthraquinone, azo compounds, nitro
B compound, indoaniline, di- and triphenyl meta
And so on. Donor and acceptor via linker
Even when covalently bonded by
Giant transitions are possible and are called intramolecular energy transfer.
In this case, "donor" and "acceptor"
In each case, energy is applied to other fluorogenic molecules by FRET.
Fluorescent molecules that can be transferred, and FRET
Fluorescent molecules that can accept more energy
Point. In this case, the linker is
Have multiple bonds to allow conjugation of
Don't do it. Use of FRET is a fluorescent probe
Technology, labeling technology, immunoassay or nucleic acid
Analyte detection, protein, poly
Of peptides, nucleotides, nucleic acids and their analogs
By binding, the presence of these substances in biological fluids
Detection or DNA detection (Kronick et a
l. "Clinical Chemistry" vo1
29, 1582-1586 (1983)), saccharides, DN
A fragments, such as hormones, drugs and immunoglobulins
Determination of the concentration of the substance in the subject, reporter gene
Measurement of gene promoter activity in
orman, C.I. M. et al. , Mol. Cell
Biol. 2: 1044-1051 (1982); A
lam, J.M. and Cook, J.M. L. , Anal.
Biochem. 188: 245-254 (199
0)), relationships within proteins, RNA and peptides
Spectroscopic criterion for knowing
ew of biochemistry (197
8), 47, 819-846), geometric details within the particle
Physical review lett
ers (1988) 61, 641-644), polymerization
Kinetic studies (Paczkowski and Nec)
kers "Following Polymeriza
Tion Kinetics of Multifunc
temporal Acrylates in Real T
im by Fluorescence Probe
Methodology "Macromolecule
es, 25, 548-553 (1992)), living cells
It has been reported in fields such as measurement of membrane potential. <Den
Efficiency> FRET efficiency is the fluorescence quantum yield of the donor phosphor
(Quantum yield), the excited state of the donor
Lifetime, donor emission spectrum and acceptor absorption spectrum
Overlap integral (overlap integer)
al), depending on orientation and distance between donor and acceptor
I do. This is the formula of FRET forter: ET∝
K2ΦDJ / R6τD To follow. Where the expression
ET is the energy transfer coefficient, K2Are donors and
Relative orientation of the transition moment of the puter, ΦDIs the donor molecule
Quantum yield, R is the center of the donor and acceptor phosphor
Distance, J is the emission spectrum of donor phosphor and acceptor
Overlap with the absorption spectrum of theDIs a donor
The lifetime of the excited state of the molecule. To the degree of conformity of the above conditions
Depending on the distance approach of the acceptor and the donor, the donor
The fluorescence lifetime of some phosphors, and in some cases
To form a dark complex. Selection of phosphor used for FRET
Indicates energy transfer at the appropriate excitation wavelength of the donor.
Ability (singlet-singlet energy transmission: si
nglet-singleenergency trans
fer). High fluorescence quantum
Donor fluorescence with yield (preferably close to 100%)
Large extinction number at wavelengths matching the emission of the donor to the donor
Energy transfer is most effective when paired with
Good rate. In practice, the energy transfer efficiency is 100%
It is not so close that the donor dye
Fluorescence may be observed. Generally, donor phosphor
And the absorption peak of the receptor are approximately 10 nm
When it is within the range, the transmission efficiency increases. Spectrum
Tables of overlap integrals are readily available to those skilled in the art.
(See, for example, Bellman, IB, Energy
transfer parameters of ar
omatic compounds, Academic
Press, New York and London
n, 1973). Colors that indicate overlapping excitation and emission wavelengths
A specific set of elements (eg, Proceedings of
national academy ofscien
ce USA 1969, 63, 23-30)
However, they do not show FRET, or have an appropriate value (8
0%).
Not. Two or more dyes provide effective energy transfer
The appropriate spectral overlap criteria.
After it is done, it will be judged by experiment. General
Emission spectra of dimers dimerized in the ground state
Is better for the emission spectrum of the monomer.
Shift to longer wavelength side. For example, introduced into the side chain of a polymer
In the pyrenyl group used, the emission spectrum of the monomer
For the peak of 380 nm, the dimer has a peak of 380 nm.
nm or 345 nm for carbazolyl group (monomer
ー) is known to be 375 nm (dimer).
ing. In some cases phosphors form intermolecular excitons
I do. The intermolecular exciton comprises a molecule in an excited state and a ground
Diffusion with other molecules in state-formed by control
It is an excited dimer. A*+ A → A + A + hν
Such an intermolecular exciton has a different emission from the monomer.
It has an optical spectrum. Long wavelength region of dimer emission,
In particular, light emission in the infrared region can contribute to heat generation of the workpiece.
Donor phosphor and acceptor colors where FRET occurs at 50% efficiency
The distance between the element and R0And the overlap integral of the spectrum
Can be calculated from the value. By measuring distance in proteins
Commonly used fluorescein-tetramethylrhodamine
For this donor-acceptor pair, this distance R0Is about 50-
70 ° (dos Remedios, C.G.e.
t al. , J. et al. Muscle Research a
nd Cell Mobility, 8: 97-11
7, 1987). The energy transfer of this pair exceeds 90%
Obtained distance is about 45 °. FRET efficiency is high enough
If the donor phosphor is excited,
Nevertheless, FRET from the donor to the acceptor is observed. if
When the receptor is a non-fluorescent dye, the energy is
And the fluorescence of the donor is quenched. The receptor itself is a firefly
If it is a photoreceptor, the fluorescence emission at the emission wavelength of the receptor
May get up. Energy existing at energy exchange distance
At least two fluorescent molecules, each molecule very close to each other
Therefore, fluorescence quenching may occur. Paraphrase
Each fluorescent molecule is held at an energy exchange distance from each other
Singlet-singlet energy transmission possible
Performance and the probability of non-radiative transitions may increase.
You. For organic phosphors, FRET is generally less than 100 °
It is efficient in the region of
Preferably. FRET at a distance of 10-30−
Extremely efficient. However, high transmission efficiency immediately
Note that this does not mean that the heat generation efficiency is high
Should. On the other hand, lanthanoids such as complexes
If a substance containing a rare earth cation such as
If the distance between centers is less than 10 mm, especially less than 7 mm
It is known that the extinction becomes remarkable. Electric dipole
Or in multipole-based interactions,
The direction of the orientation greatly affects the efficiency of transmission. one
Generally, when different types of phosphors are used, the same phosphor is used.
In the direction organized at the same angle as in the case of light bodies
No stacking occurs and the transmission efficiency is reduced. More than
In such a situation, the donor and the acceptor are linked with a linker (l
linker), a covalent bond by
That is, the same applies to the case of intramolecular energy transmission. An example
For example, a plurality of rod-shaped phosphors
If it is. Fluorescein and Rhodamine are Sepha
When attached to the rosporin backbone, donor and acceptor
The body distance is 1 depending on the size of the linker and dye used.
0 ° to 20 °. If the distance is 20 °, the donor
90% transfer its energy to the acceptor and reduce the donor fluorescence
90% is quenched. <Dark complex> Many phosphors are fine
It has aromaticity and has 4n + 2pi electrons. This aromatic
Water-insoluble molecules in aqueous solution or in aqueous solution due to
Promotes the association or stacking of molecules
This promotes fluorescence quenching. Also, such as water
In polar solvents, where fluorescent dyes are present in high concentrations
Joint and rod-shaped hydrophobic donor and acceptor fluorescence
When the bodies are separated by a short flexible linker
Can also be laminated. This association or lamination in the ground state
For the sake of "dark complex"
Is formed (Yaron, A. et al., Ana).
l. Biochem. , 95: 228-235, 197.
9). In this complex, none of the phosphors can emit light,
The fluorescence of both dyes may be quenched (Bojar
ski, C.I. and Sienikki, K .; , Ene
rgy transfer and migration
in fluorescutions:
Photochemistry and Photo
Physics, edited by Rabek, J. et al. F. Boca
Raton: CRC Press, Inc. , 199
0, pp. 1-57). As an association to form a dark complex
It is assumed that H-association type dimerization and lamination
Consider formation of other clusters or aggregates, dimerization of J-association type, etc.
available. In addition, a chain molecule, a polymer, etc.
When the fluorophore is introduced and becomes a fluorogenic molecule part
In addition, these fluorogenic molecules are associated or layered
By doing so, a dark complex can be formed. For example,
Fluorescein and B attached to the phalosporin skeleton
In the case of -damine, in phosphate buffer at ph7, full
Both olecein and rhodamine are excited at their respective maximum excitations
Does not show much fluorescence. This is the phosphor overlap
(Dark complex) formation. This is the linker cleavage
Fluorescent properties increase significantly with the collapse of the stacking structure
It can be confirmed from the great things. Fluoresce as phosphor
Cephalosporin with in and rhodamine
The cleavage of the cephalosporin skeleton as a linker
Thus, the fluorescence increases about 70 times. Low fluorescence before increase
Non-fluorescent ground state complex due to overlapping light bodies
It means the formation of coalescence. This fluorescent property
When added to a solution, the FRET increases significantly,
It is thought to be due to elementary dimer formation. In other words,
Addition of methanol causes hydrophobic overlap
This overlap is destroyed and the donor
Fluorescence energy observed in the body or transferred to the receptor
Giants are observed to be emitted as fluorescence
Conceivable. <Dimerization> The dimerization reaction itself
It is also understood as the process of storing light energy. For example, Ann
Toracene forms H-associated dimer in liquid phase material
However, this dimerization reaction absorbs light of 400 nm or less.
The reverse reaction proceeds, for example, by heating.
The energy released by the dedimerization of anthracene is 65 kJ.
/ Mol, the concentration of the dye in a concentrated solution above the threshold
When a monomer is formed, it is necessary to
Heat to the system to trigger de-dimerization.
To give a dimer with dedimerization
Heat promotes the de-dimerization of nearby dimers, and thermal energy
It will be released in a chain. For example, as a dye
When the dye for rhodamine 6G is used, the liquid phase substance is water
And 10-2 mol / dm3Order, organic solvent
10 in case of-2mol / dm3At a concentration higher than the order
In some cases, such dimerization occurs and the dye is non-fluorescent.
Sexual transformation occurs. In this case, the absorbed energy is
The probability of release as giant is extremely small, and the heat generation efficiency
Is significantly improved. In this case, of course, the donor-acceptor
Body pairs are identical dye molecules (two rhodamine 6G molecules)
It is a pair consisting of In this case, the dimer form
A + A + hν → (A + A) ... dimer
Body, (A + A) → A + A + Δ
It is. The first equation states that the phosphor absorbs light energy and dimerizes
The second equation is heating the dimer.
Is a de-dimerization reaction that proceeds by
It involves the release of giants. In general, the fluorescence efficiency is
Decreases with increasing ambient temperature, increasing the probability of non-radiative transition
A phenomenon called temperature quenching occurs. This is
FRET energy at the center of the high probability of non-radiative transition
Is likely to increase with increasing environmental temperature
It is considered to be. Therefore, non-radiation
The release of thermal energy from the phosphor, which has been
I cannot deny that it contributes to Ming. "Super heating mechanism"
Is the fluorescence resonance energy transfer of a dye as described above.
(FRET), release of thermal energy by non-radiative transition, and
And / or release of thermal energy by de-dimerization
It is considered reasonable. <Dye> Dye of the present invention
Energy supplied from the energy beam,
Efficiently absorbs the photon energy of the laser pulse into heat
Conversion or efficient heat energy due to laser light irradiation.
Release liquid and heat the liquid phase material, especially the solvent,
A substance that can process nearby materials;
Element is preferably used. Dissolve such super-pyrogenic dyes
Superheated liquid phase material that is dissolved, dispersed or mixed
In particular, a solution containing a super-pyrogenic dye as a solute
Sometimes referred to as a thermal solution. Industrially, now practical
Wavelength range of laser light source, especially visible light or purple
Absorption due to the above-mentioned dimerization reaction, ground state absorption
Substances having a wavelength region corresponding to the absorption or absorption of intermediates are preferred.
It is suitable and has an absorption peak near the wavelength of the laser beam used.
Is more preferred. However, if necessary
Change the wavelength of laser light by up-conversion etc.
In this way, the wavelength of the laser light is
It may be close to the peak of the spectrum. In addition,
Absorption associated with quantification reaction, ground state absorption or intermediate absorption
If two or three of the absorption regions overlap, the common
Irradiation of laser light of different wavelengths
Energy and the transition energy from the ground state to each excited state.
Supply of energy corresponding to energy or intermediate absorption
It can be provided by two laser irradiation means. Book
Dyes of the invention include dyes that can be dimerized or laminated,
To polycyclic aromatic hydrocarbons, 5-membered or 6-membered heterocyclization
Compounds and compounds having carbonyl groups are optimally used
And use a metal complex having a coordination group of an organic molecule.
Can also be. Among them, fluorescent organic dyes that can be dimerized,
Peri such as pyrene, perylene and coronene
Polycyclic aromatics are optimal. Using two or more types of dyes
Multiple dyes are linked by a linker
Is also good. More specifically, as a peri-fused polycyclic aromatic
Are pyrene, perylene, coronene, biolanthrene,
And soviolantrene. Polycyclic aromatic charcoal
Naphthalene, anthracene, naphthacene
Polyacene and its derivatives, phenanthrene, pen
Polyphene such as tufen and its derivatives, terphenyl,
Direct or multiple phenyl groups such as t-stilbene
And polycyclic aromatics linked via a heavy bond.
You. Examples of 5-membered heterocyclic compounds include pyrrole and oxa.
Sol, thiazole, pyrarizone, oxadiazole,
Fluorescein is a 6-membered heterocyclic compound
Has pyridine, quinoline, pyrazine, quinosazarine, etc.
Compounds can be used. Having a carbonyl group
Coumarins such as 7-hydroxycoumarin
Conductor, 4'-methoxynaphthrylenebenzimidazole
Naphthalimides and naphthalene anhydrides represented by
Naphthalene acid derivative, metal having a coordination group of organic molecule
Complexes include porphyrin metal complexes and quinolinols
Can be mentioned. Also these dyes
Derivatives or other phosphors that emit fluorescence
For example, 1-phenylnaphthalene, 1,3,
6-naphthalenetriol, (5 or 8) -amino-2
-Naphthol, di-1-naphthyl ether, salicylic acid
2-naphthyl, 2-naphthol-6-sulfonic acid, 2-naphthyl
Naphthol-7-sulfonic acid, 2-naphthol-3,6
-Disulfonic acid, 4,5-dihydroxy-2,7-naph
Talendisulfonic acid, naphthonic acid, 1-naphthylami
8-sulfonic acid, 2-naphthylamine- (5 to
8) -sulfonic acid, (7 or 6) -amino-4-hydro
Xy-2-naphthalenesulfonic acid, 4-amino-5-h
Droxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid, 1,8-
Naphthosultam, 2-naphthylamine, N-methyl-1
-Naphthylamine, N, N-dimethyl- (1 or 2)-
Naphthylamine, N-phenyl- (1 or 2) -naphthy
Luamine, di-2-naphthylamine, 1-methylantho
Helix, 9-ethylanthracene, 2,6-dimethyla
Anthracene, 9-phenylanthracene, 1-anthro
, (1 or 2) -anthracenecarboxylic acid, (1,
2 or 9) -anthrylamine, fluorene, 9-fe
Nilfluorene, dibenzo [a, j] anthracene,
Nzoanthrene and aceanthrene
You. In addition, use a substance having a fluorescent substituent.
And pyrenyl (pyrenyl) as a fluorescent substituent.
A radical. Same in the following enumeration. ), Pheni
, Triphenylmethyl, biphenyl, terphenyl,
Anthryl, phenanthryl, carbazolyl, nafti
, Pentalenyl, indenyl, azulenyl, heptare
Nil, biphenylyl, as-indacenyl, fukuole
Nil, s-indacenyl, acenaphthylenyl, preia
Denenyl, acenaphthenyl, phenalel, phenantry
, Alkylaminophenyl, diarylaminophenyl
, Alkoxyphenyl, methoxyphenyl, methylphenyl
Phenyl, chlorophenyl, anthryl, fluorantheni
, Triphenylenyl, chrysenyl, pyridyl, free
, Thienyl, tinolinyl, benzpyranyl, acridi
Nil, thiazolyl, benzothiazolyl, ethyl carbazo
Ryl, phenylcarbazolyl, tolylcarbazolyl, etc.
Each organic substituent can be mentioned. These substituents
Is equivalent to the fluorogenic moiety in intramolecular energy transfer
I do. Here, the substance having a pyrenyl group is 1-vinylpi
Len, pyrene butyric acid, pyrene trisulfonic acid ester (eg
For example, besides the product name “Cascade Blue”)
The same applies to other substituents listed, including
You. In addition, the dye of the present invention includes various polymethine-based colors.
Element, xanthene dye, coumarin dye, scintillator
Dyes, oxadiazole derivatives, rhodamine dyes, etc.
Laser dyes, azo dyes, cyanine dyes, benzes
Thiol nickel complex, metal phthalocyanine dye,
Suitable for phthalocyanine dyes and naphthoquinone dyes
And specifically, 2,5-diphenyloxa
Sol (PPO), α-naphthylphenyloxazole
(Α-NPO), POPOP, 4-methylambellife
Ron, 4-methylcoumarin, fluorescein, rhodami
6G, acridine red, rhodamine B, 3,3'-
Dimethyl-2,2'oxatricarbocyanine ioda
Id, 1,1'-diethyl-4,4'-quinotricarbo
Laser dyes such as cyanine iodide and indigo,
Phenol blue and the like can be mentioned. In addition, fireflies
A rare earth complex can also be used as the optical body.
Specific examples of rare earth cations include La2+, L
a3+ , Ce2+, Ce3+, Ce4+, Pr2+, P
r3+, Pr4+, Nd2+, Nd3+, Nd4+, P
m2+, Pm3+, Sm2+, Sm3+, Eu2+, E
u3+, Gd2+, Gd3+, Tb2+, Tb3+, T
b4+, Dy2+, Dy3+, Dy4+, Ho2+, H
o3+, Er2+, Er3+, Tm2+, Tm3 +, Y
b2+, Yb3+, Lu2+, And Lu3+Etc. Lanta
Noid cations, and scandium and yttrium
And other cations of Group 3A elements in the periodic table. So
In addition, a substance having a condensed polycyclic aromatic compound or a hetero ring
Is a substance having a plurality of ring structures.
Equivalent molecules, especially aromatic molecules having multiple aromatic rings
Use of substance molecules having multiple bonds or ring structures in the
, Unsaturated aliphatic carbohydrates, aromatic hydrocarbons, aromatic
Aromatic halogen compounds, aromatic nitro compounds, aromatic nitro
Loxo compound, aromatic amine, aromatic nitrile, phenol
Phenol ether, aromatic carbonyl compound, aromatic
Aromatic carboxylic acids and their derivatives, azo compounds and derivatives
Conductor, sulfonic acid derivative, furan group compound, thiophene
Group compounds, pyrrole compounds, pyran compounds, pyridine groups
Compounds, diazine compounds and other organic compounds
It can be selected as needed. Specifically, Trife
Nil, pentacene, chrysene, fluorene, acenaphte
, Fluoranthene, 3-aminopyrene, 1,2,3
4-tetramethylnaphthalene, 1- (dimethylamino)
-Pyrene, 1-pyrenebutyric acid, butylpyrene, 4-methyl
-2H-1-benzopyren-2-one, benzoquinone,
Naphthoquinone, anthraquinone, pyrrole, 2-phenyi
Lupyrrole, indole, pyridine, fluoropyridi
, 2-ethoxypyridine, aminopyridine, pyrido
Pyridine-N-oxide, 4-nitropyridine-N
-Oxide, 4-aminopyridine-N-oxide, quino
Phosphorus, isoquinoline, carbazole, coumarin, 2,6
-Dimethyl-4-pyrone, proflavine, 1,2-ben
Zoazulene, dimethylbiphenyl, tetramethylbiphe
Nil, hexamethylbiphenyl, (trans or ci
s) stilbene, 5,5'-dimethylbiphenyl, 6,
6'-dinitrobiphenyl, p-nitro- (trans
Or cis) -stilbene, p-methoxy-p-nitro
-Trans-stilbene, phenyl ether, (α,
β) -naphthol, benzophenone, 7- (dimethylamine)
Mino) -4-methylcoumarin, nitrophenylazoben
Zen, trifluoromethylsulfonyl tolan, Azure
, Benzoin, benzotriazole and their derivatives
And the like. In addition, these dye molecules
When a substituent called an auxiliary fluorophore is introduced into
Can increase or decrease the quantum yield,
Thus, the heat generation efficiency can be increased or decreased. Ingredient
Physically, -OH, -CH3, -NH2, -N (C
H3)2Addition of an electron donating group such as
You. In addition, electron-withdrawing groups such as -COOH and -CN also emit light.
Has the effect of increasing the On the other hand, -NO2, -NO, etc.
When fluorescence is introduced, the fluorescence disappears and the probability of non-radiative transition
improves. Therefore, these dominant effects
By selectively introducing the substituent of
Efficient processing can be realized. However, for processing
Therefore, the fine concave structure on the surface of the transparent material formed sequentially
It is more efficient to disperse even the part
For this purpose, the volume occupied by the solution is small.
In general, the smaller the molecular weight, the more advantageous. This view
In terms of polyacene, naphthalene and ant
Examples of dyes having a low molecular weight such as a helix are exemplified. On the other hand,
The amount of heat released in dimerization is large if it is of the same family.
Dyes tend to be larger, so the higher the molecular weight
For example, if a substance having a large degree such as a peri-condensed polycyclic aromatic is used,
Dyes having a molecular weight of at least perylene or coronene are preferred.
You. Dissolve or disperse the super-pyrogenic dye in the present invention
When the liquid phase material is used, the dye
Transition between excited states and / or dimerization and de-dimerization
Energy transfer to surrounding substances by repeating
Only the pigment itself is hardly consumed, but near the processed part
Liquid molecules are consumed one after another by vigorous evaporation
As the processing progresses, the concentration of the pigment in the liquid phase material increases.
May be locally high near the surface of the workpiece
is there. This makes it possible to irradiate the same amount of laser beam.
As the processing progresses, etching per irradiation energy
There may be a problem that the amount increases. This is
Etchant concentration in etching in the next liquid phase
Is that, as the process progresses, it gradually decreases
This is a problem inherent in a completely different configuration of the present invention. Reverse
The laser light intermittently for a long time.
In some cases, the pigment may be destroyed or worn. In this case
With the same amount of incident light,
The amount of processing per irradiation energy is reduced
Occurs. For this reason, in order to maintain a constant machining accuracy,
Liquid-phase substance containing a certain concentration of dye by pump or other means
Supply or flow to the workpiece to be processed or laser
Liquid phase material can be exchanged before and after beam irradiation
desirable. When flowing a liquid phase material to form a laminar flow
Means that the liquid phase material is supplied directly to the workpiece surface.
Is more preferable. When turbulent flow is formed,
The boundary between the viscous layer formed next to the turbulent boundary layer is
The liquid phase is disturbed by violent evaporation, etc., causing mass exchange.
An increase in the concentration of a substance can be reduced or prevented. or,
The upward flow of the liquid phase substance is placed below the transparent material to be processed.
It may be formed by an injection means such as a chisel. Further liquid phase material
Can be supplied from above and laser irradiation can be performed from below.
It is possible. The liquid phase material of the present invention is viscous or compressed
Not only fluids with negligible properties but also viscous fluids and compressible fluids
It can also be used, using sol, thixotropic substance
You can also. In this case, the further selected dye is dimeric
It is desirable to be able to cause a chlorination-dedimerization reaction. Sol
When used, adhesive such as silica or alumina in the above solvent
May be added for use. In this case, the work piece
Instead of contacting or dipping the working part with the liquid phase material,
Liquid material is uniformly or patterned on the surface to be processed by cloth means
It can be used after being applied in a shape. In addition,
When a problem occurs such that only part of the material comes into contact with the liquid phase material
There is a “Nu” for the transparent material of the selected fluid.
To reduce the angle of れ
Quality, such as surfactants, can be added to the fluid.
You. However, the presence of surfactant promotes the association of dye molecules.
Care must be taken because it may progress or hinder it.
<Liquid phase substance> Liquid phase substance in the present invention, especially super heat generation
As a solvent constituting the neutral solution, the selected dye molecule is used.
It can be dissolved and collected in normal industrial manufacturing processes.
Liquid under the applicable pressure and temperature conditions
It absorbs the thermal energy emitted by the dye and becomes hot,
If it is possible to process materials in contact with
Can be in the liquid phase,
A solvent may be constituted. Intense evaporation, etc. with heat generation of dye
If a material that causes
By removing from the processing part by gas pressure, the processing effect
In some cases, the rate may improve. However, touched liquid phase material
Transparent material chemically etched by its liquid phase material
A strong acidic or basic solution,
Substances and solutions with strong oxidation / reduction actions are inappropriate.
You. However, it should be adjusted to an appropriate pH or redox property
Of the transparent material caused by etching, etc.
Dissolves fragments and destructed or worn dye fragments to produce a super-heat-generating liquid phase
It is also possible to keep the quality transparent. Specifically, general purpose
Organic solvents, inorganic solvents and the like, for example, acetone, heptane,
Xan, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloro
Form, benzene, cyclohexane, isooctane, i
Sopentane, heptane, ether, water, carbon tetrachloride,
Niline, α-chloronaphthalene, toluene, bromben
Zen, chlorobenzene, nitrobenzene, carbon disulfide,
Ethyl ether, n-hexane and the like are preferably used.
However, the fine groove structure that is formed sequentially by processing
Efficiently penetrates into details and performs etching efficiently
In order to reduce the volume occupied by one molecule,
The smaller is the more advantageous. Furthermore, such small molecules
If the material is used as a liquid phase material and side pressure cutting is
The required pressure for cutting one material and the same shape is reduced
This has the effect. From these viewpoints, the molecular weight is small.
Solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol,
Examples include water, ether and the like. Strong absorption in the visible light region
Substances that do not have a liquid phase are defined as liquid phase substances or dyes contained in them.
Using a dye that evaporates with the volatile liquid phase material
There is no visual contamination of the transparent material. Of the present invention
In practice, the absorption spectrum of the dye should be
Can vary depending on the quality, especially the type of solvent
It is necessary to keep in mind. This application includes the following inventions.
You. 1 Laminar flow to the super-pyrogenic liquid phase material in contact with the transparent material,
Form a turbulent or updraft flow and pass the liquid through the transparent material.
By injecting laser light into the phase material, the transparent material
Etch on the surface of the surface of the
Processing method of transparent material to be applied. 2 Energy in transparent materials
Before the step of injecting the beam, the following steps a) to e) are performed.
In other words, there is a process for specifying at least one machined part.
Processing method of a transparent material, a) the surface to be processed of the transparent material and
Pattern a layer of opaque material on the opposite side.
B) forming a transparent material on the surface to be processed of the transparent material;
C) forming a pattern of the transparent material.
Process to form a layer of opaque material on the processing surface
D) the part of the transparent material that does not require processing is
Coating with a substance having a smaller refractive index than the material,
e) At the end face of the transparent material other than the work surface, energy
Touch the transparent material so that the lugi beam is totally reflected
The refractive index of the substance and the incident angle of the energy beam.
The process of setting. 3 Energy beam processing of transparent material
Unnecessary parts enter the transparent material and the transparent material
Through the transparent material after processing
Irradiating the exothermic liquid phase substance, dissolving and dissolving the dye;
The liquid phase material being dispersed or mixed is laminar at the same time as the irradiation,
Create turbulence or ascending flow or before the irradiation or
In addition to the steps to be replaced later, the following a) to f)
In other words, there is a process for specifying at least one machined part.
A) a method of processing a transparent material,
A pattern is formed on the surface of the transparent material opposite to the surface to be processed.
B) a layer comprising a transparent member or an opaque member
Forming a pattern on the surface to be processed of the transparent material;
The energy beam is used for processing the transparent material
And d) the energy beam is incident
The surface of the processed part of the transparent material
Part where the layer made of the member or the opaque member is formed
Is not processed by the energy beam irradiation
E) removing the portions of the transparent material that do not require processing
Coating with a substance having a lower refractive index than the bright material
F) on the end surface of the transparent material other than the surface to be processed.
The transparent material is applied so that the energy beam is totally reflected.
Refractive index of the substance in contact with or incident energy beam
The step of setting the angle. 4 In the vicinity of the transparent material
Color that is dissolved, dispersed or mixed in the liquid phase material
A method for processing a transparent material that is irradiated with a laser beam,
The dye is at least one of the following a) to g):
Processing of transparent material with features, a) in ground state
Absorption region, absorption region corresponding to intermediate absorption or dimerization
Of the absorption region accompanying, two or three are overlapping,
b) forming dimers, laminates or aggregates in the liquid phase material
C) to the extent exemplified by naphthalene and anthracene
D) the molecular weight, as exemplified by perylene and coronene
E) Peri-condensed polycyclic aromatic compounds having a molecular weight of at least
F) forms a dark complex, g) between other dyes
Performs energy transmission by FRET. 5 Transparent materials
The process of irradiating the dye near the workpiece with the energy beam
Before or after or simultaneously with the following a) to k)
Of a transparent material having at least one process.
Method a) Dissolve the dye between the edges of the transparent dye material
Forming a layer of dissolved, dispersed or mixed material;
b) in a substance in which the dye is dissolved, dispersed or mixed,
Butt the edges of the transparent material or separate them
C) causing the molten surface of the transparent material to
Pressing the material, d) dissolving, dispersing or mixing the dye.
Move the transparent material in contact with the mating substance
Step, e) a substance dissolving, dispersing, or mixing the dye;
Flow to form laminar, turbulent, or ascending flow
Step f): dissolving, dispersing, or mixing the dye;
Exchanging step, g) keeping the dye constant near the part to be processed
H) dissolving, dispersing or mixing the dye;
Pressing the combined substance, i) dissolving the dye,
Disperse or mix materials with methyl alcohol,
Extent exemplified by alcohol, water or ether
A step consisting of:
Irradiation intensity and irradiation of the energy beam
Changing the irradiation time or the number of irradiations, k) the energy
The step of sweeping the giant beam. 6 Edges of transparent material and other materials
Butts at the ends of the material or facing each other with a small gap
To form a thin layer of super-pyrogenic liquid phase material between the ends,
The transparent material is used as an optical waveguide to guide laser light to the thin layer.
Processing method of transparent material that inserts and joins both materials. 7 Transparent material
After side-cutting the material, melt it with other materials on the cut surface.
A method for processing transparent materials for fusion bonding. 8 The following A) to C)
And the components a) to s)
Processing equipment for transparent material having at least one component
A) a liquid phase substance in which a dye is dissolved, dispersed or mixed,
B) Energy beam irradiation means, C) Density change of the dye
Depending on the irradiation intensity, irradiation time, or
Means for changing the number of irradiations, a) applying pressure to the transparent material
Means for insertion into the container, b) a hand for moving the transparent material
Step, c) on the surface of the transparent material opposite to the surface to be processed,
Means for patterning a layer of opaque material, d)
On the surface to be processed of the transparent material, from a transparent member or an opaque member
Means for patterning a layer comprising: e) in the liquid phase material
Means for abutting the ends of the transparent material, f) the
Form a thin layer in the liquid phase material between the edges of the transparent material
G) laminating or turbulently flowing the liquid phase material
Or means for forming an ascending flow, g) dissolving and dispersing the dye.
Or means for exchanging the liquid phase material being mixed, i) the color
A constant concentration of silicon to the part to be processed of the transparent material.
Step, j) Maintaining a constant temperature around the unprocessed portion of the transparent material
K) adding by-products generated by etching;
Means for removing from the working part, l) pressurizing the liquid phase material
Means, m) a material having a lower refractive index than the transparent material.
To coat portions of the transparent material that do not require processing.
Step, n) At the end face of the transparent material other than the processed part,
Touch the transparent material so that the energy beam is totally reflected.
The refractive index of the liquid phase material or the energy beam
Means for setting the angle of incidence, o) the part to be processed of the transparent material
So that it is in contact with or immersed in the liquid phase material.
Means for fixing the material, p) the molten surface of the transparent material to another
Means for pressing against the material, q) sweeping the energy beam
R) the transparent material is disposed on the side opposite to the processed part.
S) optical system. 9 Dissolve super-pyrogenic dye
The liquid phase material that is
Supplying the super-heat-generating dye at a constant concentration to the processed part of the transparent material
And a constant concentration around the processed part of the transparent material.
Means for processing transparent material having means for maintaining. 10 Transparent material
Material position coincides with notching process and side pressure cutting process
And apply a transparent material that is notched by laser light irradiation.
Engineering equipment. 11 Liquid phase in which dye is melted, dispersed or mixed
Add transparent material that cuts transparent material by pressure
Engineering equipment. 12 At least any of the following a) to c)
Transparent material with features to identify the processed part
A) The sacrificial etching layer made of a transparent member
Is formed on the surface of the material that does not require processing.
B) the clad layer is processed on the surface of the transparent material.
C) formed on an unnecessary part, on the opposite side of the processing surface
The surface is patterned with a layer of opaque material.
D) Pattern formation of a layer made of a transparent member on the surface to be processed
Have been. 13 of recess formed by laser beam irradiation
A transparent material that has broken at a location due to tensile stress.
14 Patterning a thin film on the cross section of one end of optical fiber
Laser light enters the optical fiber from the other end and
End face forming a thin film using the optical fiber as an optical waveguide
And apply etching corresponding to the pattern.
A method for processing an end face of an optical fiber applied to the end face. Fifteen
At least two dyes are linked by a linker and
Light energy is maintained at a certain distance and orientation.
Or, the distance or orientation is changed by the supply of thermal energy.
Releases thermal energy without changing or changing
Heating element. 16 Heating element consisting of a dye pair is one heating element
Heat from other heaters in the vicinity
Liquid phase substance contained at a concentration that emits. Embodiment 1 FIG. 1 shows a known semiconductor device.
I have. This semiconductor element is a semiconductor acceleration sensor 110.
Fixed electrode 130 fixed on glass substrate 120
The movable electrode 140 is provided between the first and second electrodes 131. Fixed electrode 13
0 and 131 and the movable electrode 140 are respectively
It is made of silicon (polycrystalline silicon) and has a movable electrode 140
Fixed electrode 130, movable electrode 140 and fixed electrode 131
The parts facing each other can be understood by referring to the drawings.
It is formed like a comb. The movable electrode 140 is made of glass
It is located above the concave portion 121 formed on the substrate 120,
Both ends are supported by beams 150 and 151,
Floating with respect to the substrate 120. Both beams
The respective base ends 150a and 151a of 150 and 151 are:
It is fixed on the glass substrate 120. Base end 15 of each beam
0a and 151a, and fixed electrodes 130 and 131
Are individually provided with electric wiring (not shown). this
In such a semiconductor inertial sensor 110, the movable electrode 140
On the other hand, a line connecting the base ends 150a and 151a of the beams.
Acceleration that has a component in the horizontal plane
Then, the movable electrode 140 supports the beams 150 and 151.
Vibrates as an axis. As a result, the movable electrode 140 and each fixed
Movable due to the change in the distance from the constant electrode 130 or 131
Electrostatic capacitance between electrode 140 and fixed electrode 130 or 131
The amount changes. By detecting this change in capacitance, the sensor
This is for obtaining the acceleration acting on. Next,
A method for manufacturing a conductor element will be described. FIG. 2 is an illustration of FIG.
Done in the manufacture of the shown semiconductor inertial sensor 110
FIG. 3 illustrates an etching process of a glass substrate. Etch
Of pyrene as a super-exothermic solution
Acetone solution (concentration: 0.6 mol / dm3) Injected
To form a super-pyrogenic liquid phase material 220. Super exothermic
The liquid phase substance 220 is continuously supplied by an appropriate means such as a pump.
It is supplied and in a fluid state, and the inflow and discharge
The liquid level 221 of the super-pyrogenic liquid phase material 220
Is controlled so as to maintain the height. This liquid level 2
A glass substrate 120, which is a workpiece, is fixed at 21 (not shown).
Fixed by means. In this case, the glass substrate 120
At least a portion of the processing surface 122 to be etched
Minute, that is, the concave portion 121 is formed by etching.
Parts touch the hyperpyretic solution over the etching process,
Or it is desirable to be immersed. Usually, the work surface
The whole 122 is located slightly below the liquid level 221.
If it is fixed horizontally,
Liquid phase material enters. Glass substrate in such a state
120, from above, that is, of the glass substrate 120
From the surface 123 side opposite to the processing surface 122, the concave 121
Photomask 23 patterned according to the shape of
0, and further through an optical system 250 such as a condenser lens.
A laser beam irradiating means 24 for applying a laser beam as an energy beam;
Irradiate from 0. The laser light used here is
Pulse wave of Shima laser (KrF, 248 nm), for example,
FWHM = 40 ns, maximum energy density 1400 mJ /
cm2Can be used to control the number of pulse irradiations
Thereby, the concave portion 121 is formed to a desired depth.
FIG. 3 is a view showing a process of manufacturing the semiconductor inertial sensor 110 shown in FIG.
Out of the etching process for the glass substrate 120
The outside process is shown. First, the silicon wafer 310
Film 320 that can be etched without eroding silicon on both sides
To form As the film 320, a chemical vapor deposition method (CV
D method)2Cl2And NH3Formed using gas
Silicon nitride film. Silicon wafer 310
After forming the film 320 on both surfaces of the film 320, the film 320 on one surface is formed.
Is removed by etching with hydrofluoric acid. This silicon wafer 3
Polysilicon of about 5 μm thickness on both sides of CVD by CVD method
The layers 330 and 331 are formed. On the side where the film 320 remains
On the surface of the polysilicon layer 331 by sputtering or the like
After an Al film 340 is formed and patterned, SF6Moth
Anisotropic dry etching at a low temperature is performed by using This
As a result, the polysilicon is used as the film 320 as an etch stop layer.
The silicon layer 331 is etched, and the polysilicon
A movable electrode 140 made of a capacitor,
A pair of polysilicon, spaced slightly on both sides
The fixed electrodes 130 and 131 are formed. Al film 340
After removal, the movable electrode 140 and the pair of fixed electrodes 130,
The movable electrode 1
40 faces the recess 121 of the glass substrate 120 described above.
Bonding to the glass substrate 120 as described above. Then
Silicon wafer 310 bonded to glass substrate 120 and the residue
The existing polysilicon layer 330 to the film 320
Wet layer with an etchant such as KOH
Remove by ching. Then, such as hydrofluoric acid
The film 320 is removed by an etchant. This allows
The movable electrode 140 is sandwiched between a pair of fixed electrodes 130 and 131.
The semiconductor device formed in a floating state above
A sex sensor 110 is obtained. Etchin of this embodiment example
According to the laser method, a laser beam is
As the heat is emitted, the super-heat-generating dye is uniformly
To ensure that the etching reaction proceeds stably
To prevent unnecessary overheating of the workpiece and
Remove the generated dye molecule fragments or transparent material molecule fragments,
The transparency of the liquid phase material can be maintained. Also, transparent material
Compared to the conventional method of directly processing by laser beam irradiation,
The laser intensity may be several orders of magnitude lower, and
There is no damage to the periphery and patterning at the μm level is possible
Yes, for controlling the etching depth, such as the number of laser pulses
Since it can be controlled at the nanometer level, the amount of etching can be controlled.
Easy, does not require the formation of an etch stop layer, etc.
Etching by simple process with the advantage of
It is. <Embodiment 2> FIG. 4 is a side pressure cutoff according to this embodiment.
A pressure cutoff device having pressure inlets 441 and 451.
The power container 420 and the pressure inlet 441 are filled.
Super heat generating liquid phase material 440 and filled in pressure inlet 451
Laser light introducing liquid 450 having no heat generation
And the laser light introduction liquid 450 is sealed, and the laser light is
A laser light introduction window 460 for introduction into the vessel 420;
Laser light irradiation means 430 and a pressure
And a collar 421 provided on the inner peripheral side of the collar 421.
A pair of O-rings 422 and 423, and a pressure inlet 441.
From the pressure vessel 42 between the pair of O-rings 422 and 423
A pressure generator that supplies a superheated liquid phase material pressurized in 0
442 and a pressure vessel between the pair of O-rings 422 and 423
Pressure generation to supply laser pressurized liquid into 420
452. Hereinafter, this embodiment example
Will be described. Addition made of transparent brittle material
The glass rod 410 as a working member is a pair of O-rings.
On one side between 422 and 423, the super-pyrogenic liquid phase material 4
Introduce laser light on the other side so that it touches 40
Inserted into the pressure vessel so as to come into contact with liquid 450
You. In this state, the laser light provided in the pressure vessel 420
The laser beam is introduced through the introduction window 460 and the laser light introduction liquid 450.
The laser beam is applied from the light irradiating means 430 to the glass rod 410.
A point on the planned cutting line or a fixed length along the planned cutting line
Is irradiated. The laser beam passes through the glass rod 410
To reach the super-pyrogenic liquid phase material 440, but the laser light
At the position ejected from the glass rod 410, the glass rod
The surface of 410 is notched to form notch 411
It is. Next, move the glass rod from the notching position
Without the pressurized super-power from the pressure generator 442
Simultaneously when the thermal liquid phase material is introduced into the pressure inlet 441
, The laser light introducing liquid pressurized from the pressure generator 452
Is introduced into the pressure inlet 451, the glass rod 41
0 surface has a compressive stress, and the center has a glass rod
Tensile stress occurs in the axial direction. The internal stress that occurs is
Tensile stress that increases in proportion to pressure and is generated inside
At the position corresponding to the notch on the glass rod 410
If the tensile strength exceeds the
At this point, the glass rod 410 is broken and cut. Soshi
Then, advance the glass rod 410 in the direction of the arrow to
Cutting can be performed. Super power in this embodiment example
The thermal liquid phase substance may be the same as that of the first embodiment.
However, here, for example, a solution of perylene in carbon disulfide (concentration:
0.8mol / dm3) Can be used. Use
Laser light irradiating means is appropriately selected according to the absorption area
I have. The laser light introduction window 460 is provided with a light transmitting element.
Formed from materials that do not break even under high pressure loads
It is desirable to use tempered glass etc.
Can be. As the laser light introduction liquid 450, selected
Any liquid that does not exhibit super-heat generation by laser light
Such a thing can be used, but the laser light introduction window
Desirably, it does not corrode 460. Follow
For example, the laser introduction window 460 is formed from a glass material.
If it has strong oxidizing / reducing action,
・ Basic solutions are not suitable. In addition, the laser light introduction liquid 4
50 is super heat-generating when pressurized by the pressure generator 452
A structure that can contact and possibly mix with the liquid phase material 440
The glass rod 410 on the laser irradiation side.
In order not to cause any processing, the superheatable liquid phase material 440 contains
Those that do not dissolve the superpyrogenic dye are preferred. However,
At the time of pressurization by the pressure generators 442 and 452, and
When releasing, lower the pressure on the pressure generator 442 side by a small amount.
The super-heat-generating dye is controlled by the laser light
It is possible to prevent entry into the 450 side.
In this case, heat generation in the super-heat-generating liquid phase substance 440, etc.
In order not to adversely affect the action of
It is desirable that the laser light
Alternatively, they may be the same substance. In these configurations
About the configuration described in the other embodiments, etc.
It is a matter of course that variations can be adopted. So
For other configurations, materials, etc., use a known side pressure cutting device.
It is possible to adopt the configuration, material, etc.
It is not limited. In the cutting method of this embodiment example
According to the report, the super-heat-generating liquid phase material is directly used in the side pressure cutting process.
Is used as a medium for applying pressure to the workpiece.
Position in the cutting process and positioning in the cutting process
Position is the same in one device,
The process of moving the workpiece only once,
And cutting position with high accuracy
Can be controlled. Also for low energy lasers
Notching is possible, and the notch depth can be
It can be controlled at the nm level by controlling the number of pulses and the like. Ma
In addition, since there is no damage around the notch, high-precision cutting position
A controllable cutting process can be realized. In addition, break at break
No splinters, no noise, no material cross-section
Extremely smooth fracture surface that can be cut with constant pressure
(For example, in the case of a glass material, the cutting pressure is 80MP.
a, When cutting with an outer diameter of 8 mm and a thickness of 2 mm, the surface roughness is
(About 0.005 μm). <Embodiment 3> FIG. 5 shows a processing method according to this embodiment.
FIGS. 6A and 6B show examples of the liquid crystal display element obtained as described above.
FIG. 7 is a diagram illustrating a manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG.
The liquid crystal display element 510 in FIG.
This large panel 511 is made of a transparent material.
The formed TFT substrates 530 and 531 are
The connection substrate 520 connected and the CF substrates 540, 5
41 is connected to a connection substrate 521 having its side surface connected.
TF is provided between these connection substrates 520 and 521.
A liquid crystal layer 550 is provided between the T substrate 530 and the CF substrate 540.
But also between the TFT substrate 531 and the CF substrate 541.
The liquid crystal layers 551 are independently formed. Sand
The liquid crystal display element 510 has two small liquid crystal elements 610,
611 on its side, and the same reinforcing substrate 620
Large panels 51 arranged adjacent to each other on one plane
1 for connecting the small liquid crystal elements 610 and 611.
Are TFT substrates 530 and 531 and CF substrates 540 and 54
Are directly connected to each other.
You. In addition, on both front and back sides of the liquid crystal display element 510,
A pair of polarizing plates 560 and 561 are arranged in a Nicol positional relationship
Have been. The small liquid crystal elements 610 and 611 have the above-described communication.
TFT substrate 530, CF substrate 540, and TFT substrate
The plate 531 and the CF substrate 541 are arranged to face each other,
In the meantime, liquid crystal layers 550 and 551 are respectively sealed.
You. Large panel 511 is reinforced by adhesive layer 590
The TFT substrates 530 and 53 are bonded to the substrate 620.
1, CF substrates 540 and 541, insulating films 570 and 571,
Sealing materials 580, 581 and other components are known in the art.
Normally used in the liquid crystal element of the active matrix drive type
The configuration described can be used. Next, this embodiment
Manufacturing method of liquid crystal display element 510 including various examples of fusion bonding method
Explain the law. First, the small liquid crystal elements 610 and 611 are connected to each other.
Butts or contact at the connecting end faces
Facing each other at a small distance,
Soak and fix. At this time, at least the connection part of each end face
Need only be immersed in the super-pyrogenic liquid phase material. Small liquid
To fix crystal elements 610 and 611
When aligning surfaces, align the surface height of both substrates
For this reason, the jigs that pinch or press
Set. At the same time, the joint is irradiated or irradiated simultaneously with laser beam irradiation.
Immediately after this, a compressive stress is applied by a pressing means (not shown).
As described above, the ends where the small liquid crystal elements 610 and 611 are connected.
Are fixed, one small liquid crystal element 610 is constituted.
Each of the TFT substrate 530 and the CF substrate 540 is connected.
The TFT substrate 530 and the CF substrate 54
The laser light irradiated from the laser irradiation means 630 within 0
Is introduced. In the TFT substrate 530 and the CF substrate 540
The introduced laser light uses these substrates themselves as waveguides.
To the end where the inside of the board is joined.
Be injected. At this time, the contact between the small liquid crystal elements 610 and 611 is made.
Between the edges that follow, a very thin layer of superpyrogenic liquid phase material 640
Butts each end to be joined due to layer formation
The super-heat-generating liquid phase material 640 generates heat in the
Any joined ends will melt. This allows
TFT substrates 530 and 531 and CF substrate 5
40 and 541 are directly joined, respectively. That's all
Large size consisting of small liquid crystal elements 610 and 611 joined together
The panel 511 has a supplementary surface on the side of the CF substrates 540 and 541.
A strong substrate 620 is attached with an adhesive layer 590, and a pair of
By disposing the polarizing plates 560 and 561, a liquid crystal display
The device 510 is manufactured. Super heat generation in this embodiment example
As the liquid phase substance, the same as that of the embodiment 1 may be used.
Here, for example, a solution of coronene in carbon tetrachloride (concentration: 0.1%).
4mol / dm3) Can be used. Sucking to use
Select and use laser light irradiation means appropriately according to the collection area
You. In addition, the burr having the configuration described in the other embodiment example.
Can be appropriately combined, for example,
By continuously supplying and flowing the thermal liquid phase material,
A constant temperature can be maintained around the joint of the workpiece,
Unnecessary alteration or the like due to this can be prevented. This implementation
According to the bonding method of the embodiment, the transparent material, which is the workpiece,
The laser beam to reach the junction using the body as a waveguide
Is the end face of the workpiece from which the laser light is emitted
Localized only in areas that are in direct contact with superheated liquid phase material
And melting of the workpiece occurs,
There is little deterioration around the part,
It is possible to realize a joint that is inconspicuous. Also,
When joining materials cut by the side pressure cutting method
Is not necessarily before joining
It is not necessary to grind,
The joining process that does not generate noise can be achieved.
You. <Embodiment 4> FIG. 8 is a view showing the processing method of the present invention.
Polynucleotide probe chips that can be created
It is a figure showing an example of. FIG. 9 is a partially enlarged sectional view of FIG.
(A) when the small hole has a bottom, (b) penetrates
(C) is penetrated and the side wall surface is tapered
Is shown. Polynucleotide probe chip 8
Ten substrates 811 are made of plastic and have a hydrophobic surface.
With a flat bottom surrounded by hydrophobic parts 820 that have been treated
FIG. 9 (b)
A plurality of small holes 840 opening at the upper and lower ends as in
Are formed in a grid pattern on the bottom surface of the concave portion. Hydrophobic part
The surface is treated with hydrophilic treatment between the bottom of the concave portion and the bottom of the concave portion.
A hydrophilic portion 830 is formed. Top of small hole 840
Opening is 0.5mm x 0.5mm, between upper and lower openings
Is 1 mm. The shape of the opening of the small hole 840 is positive
The shape is not limited to a square, but may be an arbitrary shape such as a rectangle and a circle. small
The holes 840 are in the x and y directions through a 0.5 mm partition wall 830.
To form a 16 × 16 matrix.
That is, the center of each small hole 840 is 2 mm apart from each other by 1 mm.
Are arranged in a dimension. When the small hole 840 is penetrating
In this case, as shown in FIG.
Make the polynucleotide probe smaller than the area of the opening
Acrylamide gel holding
Noh. That is, the small hole 840 is inserted from the upper opening to the lower opening.
Taper toward opening to form acrylamide gel
To facilitate retention of acrylamide gel when formed
Can also. By hydrophobic part 820 and hydrophilic part 830
Easily transfer the sample solution to a small
It can be held in a recess with a hole 840. Side of substrate 811
Has an optically polished detection laser for introducing a detection laser beam
The light introduction part 850 is formed. The laser beam for detection is in each small hole
840 is irradiated on the side wall surface 841. Plastic material
Laser light of 400 nm to 650 nm
Optically transparent polymethyl methacrylate (PMM
A) is used. A laser light source (not shown, for example, 59
4 nm, He-Ne laser) and emitted from a fluorescent label
Samples using a high-sensitivity cooled CCD camera that detects fluorescent light
(Eg, a fluorescence-labeled DNA fragment) is detected. Furthermore,
An electrode for electrophoresis is formed on the substrate 811 and each small hole is formed.
Fluorescence detection photodiode and its output wiring
May be formed. Next, the side wall surface 841 of each small hole 840
In the surface treatment described above, the inner surface of the small hole 840 is
When a lilamide gel is formed,
Etching to ensure retention of the acrylamide gel
As a result, the side wall surface 841 of the small hole 840 has irregularities at the molecular level.
The shape is formed. In the etching of this embodiment
Drops a fluid super-heat-generating liquid phase substance into small holes 840
Or super gel or thixotropic
After applying or sticking the exothermic liquid phase material to the side wall surface of the small hole
From the diagonally lower side or from the side or diagonally above the transparent substrate.
Diffraction grating as an optical system corresponding to the desired uneven pattern
Laser light through the
An uneven shape can be formed. Forms that cause interference fringes
When using a diffraction grating of the type
Interference fringes in the depth direction of small holes 840 to ensure
It is desirable to arrange them side by side. Laser light for detection
Even if a laser beam for processing is introduced from the introduction unit 850
good. After forming irregularities on the side wall 841, straight-chain fat
A reagent in which an acryl group has been introduced into a part of the
840 is applied to the side wall surface 841 of each of the small holes 840.
A state where an active acrylic group is introduced into the surface 841 is obtained. Each small
The acrylamide gel is held in the hole 840. At this time,
An active acrylic group and an acrylic resin are provided on the side wall surface 841 of each small hole 840.
The connection between the gel and the luamide gel is established. Reagents are directly plus
Does not chemically bond to the surface of
Due to the hydrophobic binding of the fat part, the reagent is on the plastic surface
Fixed to Polynucleotide probe tip
Different in holding nucleotide probes
Prepare 256 types of probes. Amino residue at 5 'end
Each polyoligonucleotide probe with a group
It is synthesized and used by the midite method. 10 μM water for each probe
Mix acrolein in solution at 2 mM concentration
You. After reacting at 20 ° C for 30 minutes, Sephadex
Unreacted acrolein is removed by gel filtration according to. This
Of amino acid residue in polynucleotide probe and acro
The aldehyde group of the rhine reacts and the active acrylic
A polynucleotide probe having a
You. After vacuum drying, an acrylic group is introduced at the 5 'end.
Aqueous solution having a concentration of 10 μM
In a helium atmosphere at -20 ° C.
The acrylamide monomer and N, N'-me
Using a 39: 1 mixture of Tylene bisacrylamide
You. 1.5M containing 0.015% ammonium persulfate
2.5 μL of squirrel hydrochloric acid buffer (pH 8.5)
Tolu), Polynucleotide Pro with Acrylic Group
0.5 μL (15 μM), 15% acrylamide
40 nM of N, N, N ', N'-
Add 0.5 μL of tetramethylethylenediamine, and add
Then, the solution is dropped into the small hole 840 of the chip. Heliu polymerization reaction
This is performed under an atmosphere. Radical polymerization reactions involve oxygen or plastic
Polymerization inhibition is caused by the stick surface itself. this
Prevents polymerization inhibition and prevents the generation of bubbles in fine parts
In a helium atmosphere. By helium substitution
Although it is not possible to completely prevent polymerization inhibition,
If the taper is applied, the gel is more reliably
Can hold. Helium replacement reduces the formation of air bubbles in small holes.
This is to prevent it. The reaction solution is a certain amount due to capillary action, small
The holes 840 are filled and gelled. N, N, N ', N'-
Apply a solution other than tetramethylethylenediamine to all
N, N, N ', N'-tetra
Add lamethylethylene diamine and immediately into small hole 840
Efficient polynucleotide probing by dropping
Buchip can be obtained. Or N, N,
Tests other than N ', N'-tetramethylethylenediamine
Drugs, i.e., acrylamide, N, N'-methylenebisurea
Tris buffer containing acrylamide and ammonium persulfate
Impulse solution and polynucleotide probe with acrylic group introduced
And a solution prepared by mixing
Fill the small holes by dripping onto the surface of the probe tip
You. Then, gasified or atomized (misted) N, N,
N ', N'-tetramethylethylenediamine,
Exposure of nucleotide probe tip to initiate polymerization reaction
To easily create a polynucleotide probe tip
it can. By the method described above, the polynucleotide
The lobe is made of polyacrylamide gel chain (gel matrix
Is fixed to a polyacrylamide gel chain (gel
Rix) is fixed to the side wall surface 841 of the small hole 840.
You. DNA chips such as polynucleotide probe chips
In making biochips, small holes 840
Only the fine uneven pattern provided on the side wall surface 841
The formation of the small holes, the formation of the recesses, and other uneven structures
Even when formed on the surface of a transparent material, the etchant of the present invention may be used.
Can be used. In addition, the above-mentioned electrode, photo
A well-known thin film is also used for forming a circuit element such as a diode or a wiring.
By using film forming technology together, the etching of the present invention
Can be used.
【0007】[0007]
【発明の効果】 本発明の加工法によれば、透明材料を
レーザー光照射により直接加工する従来法と比較して、
レーザ出力が数桁小さいものでよく、加工領域の周辺に
損傷や汚染がなく、レーザパルス数等の制御により数n
m〜数百nmレベルで加工量を制御できる。According to the processing method of the present invention, compared with the conventional method of directly processing a transparent material by laser beam irradiation,
The laser output may be several orders of magnitude smaller, there is no damage or contamination around the processing area, and the number of laser pulses is controlled by several n.
The processing amount can be controlled at a level of m to several hundred nm.
【図1】本発明の実施態様例1に係る半導体加速度セン
サを示す図。FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の半導体素子の製造において行われるガラ
ス基板のエッチング工程を示す図。FIG. 2 is a view showing a glass substrate etching step performed in the manufacture of the semiconductor device of FIG. 1;
【図3】図1の半導体素子の製造工程を示す図。FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;
【図4】本発明の実施態様例2に係る切断方法を示す
図。FIG. 4 is a diagram showing a cutting method according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施態様例3に係る液晶表示素子を示
す図。FIG. 5 is a view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】図5の液晶表示素子の製造工程を示す図。FIG. 6 is a view showing a manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG. 5;
【図7】図5の液晶表示素子の製造工程を示す図。FIG. 7 is a view showing a manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG. 5;
【図8】本発明の実施態様例4に係るポリヌクレオチド
プローブチップを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a polynucleotide probe chip according to Embodiment 4 of the present invention.
【図9】図8のポリヌクレオチドプローブチップの一部
拡大断面図。FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of the polynucleotide probe chip of FIG.
110:半導体加速度センサ、120:ガラス基板、1
21:凹部、130,131:固定電極、140:可動
電極、220,440,640:超発熱性液相物質、2
40,430,630:レーザ光照射手段、420:圧
力容器、441:圧力導入口、510:液晶表示素子、
610,611:小液晶素子、810:ポリヌクレオチ
ドプローブチップ、840:小穴110: semiconductor acceleration sensor, 120: glass substrate, 1
21: recess, 130, 131: fixed electrode, 140: movable electrode, 220, 440, 640: super-heat-generating liquid phase substance, 2
40, 430, 630: laser beam irradiation means, 420: pressure vessel, 441: pressure inlet, 510: liquid crystal display element,
610, 611: small liquid crystal element, 810: polynucleotide probe chip, 840: small hole
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成12年10月2日(2000.10.
2)[Submission Date] October 2, 2000 (2000.10.
2)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 透明材料の加工方法[Title of the Invention] Transparent material processing method
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は透明材料の加工、特にエ
ッチング、スクライビング、ノッチング、溶融接合、切
断又は貫通孔形成の各加工に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to processing of a transparent material, and more particularly to processing of etching, scribing, notching, fusion bonding, cutting, or forming a through hole.
【0002】[0002]
【従来の技術】<切断技術> ガラス、半導体、セラミ
クス等の脆性材料のうち、石英ガラスは半導体製造用部
品等に、ほうけい酸ガラスは表示器用基板等に主として
用いられている。脆性材料を部品材料として用いる場
合、所用の寸法に切断するために、板状材料の表面にス
クライブラインを形成し、更に外力を加えて破断に至ら
せる方法や、レーザ光を照射して割断する方法等が用い
られている(沖山俊裕:レーザ割断,精密工学会誌,6
0,2(1994)196)。2. Description of the Related Art <Cutting Technology> Among brittle materials such as glass, semiconductors and ceramics, quartz glass is mainly used for semiconductor manufacturing parts and the like, and borosilicate glass is mainly used for display substrates and the like. When a brittle material is used as a component material, a scribe line is formed on the surface of the plate-shaped material to cut it to the required dimensions, and a method of applying an external force to cause breakage, or irradiating a laser beam to cut the material (Toshihiro Okiyama: Laser Cleaving, Journal of the Japan Society for Precision Engineering, 6
0, 2 (1994) 196).
【0003】レーザスクライビング法は、レーザ光を切
断予定線に照射し、材料表面を溶融、蒸発させて凹溝を
形成し、更に外力を加えて破断させるものである。レー
ザスクライビング自体の問題として、溶融、蒸発した材
料が材料表面に付着、堆積(リキャスト)して材料を汚
染すること等の問題があり、外力を加えて破断させる場
合の問題として、新たにマイクロクラックが発生するこ
と、破断時に大量の破片が発生すること等の問題があ
る。IARC(国際癌研究機関)による二酸化珪素(シリ
カ)の粉塵に対する発癌性評価が、1996年に2A(おそら
く発癌性あり)から1(発癌性あり)に改められたこと
からも、ガラス材料の破片の発生は、大きな問題であ
る。[0003] In the laser scribing method, a laser beam is applied to a line to be cut, the surface of the material is melted and evaporated to form a concave groove, and further, an external force is applied to break the groove. As a problem of the laser scribing itself, there is a problem that the melted and evaporated material adheres to and deposits (recast) on the material surface, thereby contaminating the material. And there are problems such as generation of a large amount of fragments at the time of breaking. The fact that the IARC (International Agency for Research on Cancer) evaluated the carcinogenicity of silicon dioxide (silica) for dust from 2A (probably carcinogenic) to 1 (carcinogenic) in 1996, indicating that glass material fragments Is a major problem.
【0004】レーザ割断法は、材料表面にレーザ光を照
射したときに発生する熱による応力場係数が、材料の破
壊靱性値を越えるような条件下でレーザ光の照射位置を
移動させ、材料内の亀裂を拡大させて割断に至るもので
ある。この方法には、初亀裂の発生制御が困難であるこ
と、亀裂の進展方向の制御が難しく、切断予定線と実際
の切断位置とがずれること、加工速度が遅いこと等に問
題がある。In the laser cutting method, the irradiation position of the laser beam is moved under the condition that the stress field coefficient due to heat generated when the material surface is irradiated with the laser beam exceeds the fracture toughness of the material. The cracks are enlarged to lead to the fracture. This method has problems in that it is difficult to control the generation of the first crack, it is difficult to control the direction in which the crack propagates, the expected cutting line deviates from the actual cutting position, and the processing speed is slow.
【0005】<側圧切断> 側圧切断法(田中弘義:側
圧切断加工技術,精密工学会誌,60,2(1994)192)
は、脆性材料を液圧によって切断する方法であり、材料
に直接液圧を加える場合と、弾性部材を介して液圧を加
える場合とがある。光学レンズ用ガラスロッド、セラミ
クス、鋼材等の切断に用いられている。<Side pressure cutting> Side pressure cutting method (Hiroyoshi Tanaka: side pressure cutting technology, Journal of the Japan Society of Precision Engineering, 60, 2 (1994) 192)
Is a method of cutting a brittle material by hydraulic pressure, and there are a case where hydraulic pressure is directly applied to the material and a case where hydraulic pressure is applied through an elastic member. It is used for cutting glass rods for optical lenses, ceramics, steel materials and the like.
【0006】側圧切断法においては、切断位置を制御す
るために、ダイヤモンドの針又はカッターを材料に圧接
してノッチ(微少な圧痕又は切込み)を形成すること、
すなわちノッチングが行われているが、脆性材料にノッ
チングする場合には、圧接時にノッチ周辺にマイクロク
ラックが形成されるため(坂公恭、安部俊輔:亀裂およ
び亀裂周辺の欠陥構造の電顕平面観察,まてりあ,36,
3(1997)201)、亀裂の進展方向が必ずしも所望のもの
とならす、実際の切断位置が切断予定線からずれる場合
が生じるという問題がある。[0006] In the side pressure cutting method, a notch (small indentation or cut) is formed by pressing a diamond needle or cutter against a material to control a cutting position.
That is, notching is performed. However, when notching is performed on a brittle material, microcracks are formed around the notch at the time of pressure welding. , Materia, 36,
3 (1997) 201), there is a problem that the propagation direction of the crack is not always desired, and the actual cutting position may be shifted from the planned cutting line.
【0007】<接合技術> 液晶表示装置においては、
現在アクティブマトリクス方式が主流となっており、各
画素毎にTFT(Thin Film Transistor)等の情報信号保
持回路が薄膜形成技術、フォトリソグラフィー技術、エ
ッチング技術等の半導体製造技術によって形成されてい
る。液晶表示素子の大画面化の方法として、例えば、TF
T基板同士及びCF(カラーフィルター)基板同士をレー
ザ光により溶融接続した接続基板からなる大型パネルを
形成する方法がある。<Joining technology> In a liquid crystal display device,
At present, the active matrix method is mainly used, and an information signal holding circuit such as a TFT (Thin Film Transistor) is formed for each pixel by a semiconductor manufacturing technique such as a thin film forming technique, a photolithography technique, and an etching technique. As a method for increasing the screen size of a liquid crystal display element, for example, TF
There is a method of forming a large panel including a connection substrate obtained by fusion-connecting T substrates and CF (color filter) substrates by laser light.
【0008】このようにレーザ光を基板に照射して直接
加熱し、溶融接合する方法においては、TFT基板、CF基
板の接合端部に、一定の幅(レーザスポットの直径程
度)でレーザ光により加熱、変性される部分が生じるた
め、この部分には画素や電極等を作り込むことができ
ず、各接合端部に沿って格子状に画素のない領域すなわ
ち非表示領域が存在することとなり、表示品位を下げる
結果を招来している。また、通常、基板の端部はシール
材により封止される構成をとるため、レーザの直接照射
による接合部近辺の加熱のために、シール材が融解又は
剥離し、液晶層の密封性が損なわれるという問題もあ
る。また、高精度の接合のためには、接合端面の平滑化
が必要であるため、接合工程の前に基板端面の研磨工程
を必要とし、工程の複雑化、研磨時の粉塵の発生、騒音
の発生等の問題が生じている。更に、液晶素子全体が若
干の反りを有する場合や、比較的柔軟な材質の基板を用
いる場合には、接合の際に、両基板の表面高さ等を揃え
るために、両基板にまたがって挟持又は押圧する治具等
で固定することが望ましいが、従来のレーザ照射による
接合方法ではこのような治具を用いることができない
か、治具のレーザ光照射側につき、レーザ光透過用の窓
を設ける必要がある等の問題がある。In the method of directly heating the substrate by irradiating the substrate with a laser beam and performing the fusion bonding, the laser beam is applied to the bonding end of the TFT substrate and the CF substrate with a constant width (about the diameter of the laser spot). Since a portion to be heated and denatured occurs, a pixel, an electrode, and the like cannot be formed in this portion, and a region without pixels, that is, a non-display region exists in a lattice shape along each joint end portion, This results in lower display quality. Further, since the end of the substrate is usually sealed with a sealant, the sealant is melted or peeled off due to heating near the joint by direct irradiation of laser, and the sealing property of the liquid crystal layer is impaired. There is also a problem that it is. In addition, for high-precision bonding, it is necessary to smooth the bonding end face, so a polishing step of the substrate end face is required before the bonding step, which complicates the process, generates dust during polishing, and reduces noise. There are problems such as occurrence. Furthermore, when the entire liquid crystal element has a slight warp or when a substrate made of a relatively flexible material is used, the substrate is sandwiched between the two substrates in order to make the surface heights of the two substrates uniform during bonding. Or it is desirable to fix with a pressing jig or the like, but it is not possible to use such a jig in the conventional joining method by laser irradiation, or to provide a laser light transmission window on the laser light irradiation side of the jig. There are problems such as the necessity of installation.
【0009】<エッチング> 半導体素子の製造工程に
おいては、フォトリソグラフィー技術、エッチング技
術、製膜技術等の各種半導体製造技術が用いられている
が、ガラス基板の表面に凹部を形成する必要がある場
合、通常はガラス基板上にパターニングされたレジスト
層を形成し、フッ酸等のエッチャント液により表面をエ
ッチングした後、レジスト層を除去するという工程を用
いる。このような方法では、ガラス基板上に直接レジス
ト膜を形成するため、次の工程前にレジスト膜を除去す
る必要があり、また、液相における化学反応に依ってい
るため、エッチング速度がエッチャントの濃度や温度の
変化に敏感に反応するが、これらの条件の厳密な制御は
困難であり、あらかじめエッチストップ層を作り込んで
おく等の手段を用いることが必要である。このようなエ
ッチング条件の制御の困難性の問題は、SF6等を用いて
行うドライエッチングにおいても同様である。<Etching> Various semiconductor manufacturing techniques such as photolithography, etching, and film forming techniques are used in the manufacturing process of a semiconductor element, but it is necessary to form recesses on the surface of a glass substrate. Usually, a step of forming a patterned resist layer on a glass substrate, etching the surface with an etchant such as hydrofluoric acid, and then removing the resist layer is used. In such a method, since a resist film is formed directly on a glass substrate, it is necessary to remove the resist film before the next step. Further, since the method depends on a chemical reaction in a liquid phase, the etching rate is lower than that of an etchant. It reacts sensitively to changes in concentration and temperature, but strict control of these conditions is difficult, and it is necessary to use means such as forming an etch stop layer in advance. Such difficulty problems controlling the etching conditions are the same in the dry etching carried out using SF 6 or the like.
【0010】また、ポリヌクレトチドプローブチップ等
のDNAチップを作成する場合、透明基板に、方形状の複
数の小孔がマトリクス状に配置開口する構成において、
各小孔の内面に分子レベルの凹凸形状を設けるために、
酸素プラズマによるエッチングを用いる場合があるが、
環境温度の厳密な制御が必要とされ、高温ではエッチン
グが不要な部分に損傷を与える可能性があり、低温では
基板表面に酸化物膜等の副生成物が形成される等の問題
がある。When a DNA chip such as a polynucleotide probe chip is prepared, a plurality of rectangular small holes are arranged and opened in a matrix on a transparent substrate.
In order to provide irregularities at the molecular level on the inner surface of each pore,
Oxygen plasma etching may be used,
Strict control of the environmental temperature is required. At a high temperature, there is a possibility that a portion that does not need to be etched may be damaged.
【0011】<レーザアブレーション> これに対し、
近年、レーザ光の照射によるエッチング技術が用いられ
ている。これは、基板又は基板表面に形成した薄膜材料
にレーザ光を照射して直接加熱し、アブレーションによ
って溶融、除去するものであるが、上述のレーザスクラ
イビング技術と同様に、アブレーション過程で発生する
溶融物が基板に付着、堆積し、基板表面が汚染されるた
め、素子の欠陥を誘発するという問題がある。<Laser ablation> On the other hand,
In recent years, an etching technique using laser light irradiation has been used. In this method, a substrate or a thin film material formed on a substrate surface is directly heated by irradiating a laser beam, and is melted and removed by ablation. However, similar to the laser scribing technique described above, a molten material generated in an ablation process is used. Adheres and accumulates on the substrate and contaminates the surface of the substrate, causing a problem of causing a defect of the device.
【0012】<超発熱機構の報告> 以上説明してきた
ような、従来の加工技術に対し、超発熱機構を用いた加
工が提案されており(矢部明、新納弘之、王俊:レーザ
ー励起有機分子による石英ガラスの微細加工,物質研N
EWS,No.39 (1999))、ピレンのアセトン溶液にエ
キシマレーザのレーザ光を照射した場合に、溶質である
ピレン分子が超ヒーターとなり、溶媒であるアセトンの
アブレーションを誘発し、アセトン溶液に接している石
英ガラスのエッチングが可能であると報告されている。<Report of Super Heating Mechanism> In contrast to the conventional processing techniques described above, processing using a super heating mechanism has been proposed (Akira Yabe, Hiroyuki Shinno, Shun Wang: Laser-excited organic molecules) Processing of Quartz Glass by RIE
EWS, No. 39 (1999)), when an acetone solution of pyrene is irradiated with laser light from an excimer laser, the solute pyrene molecules become superheaters and induce ablation of acetone, a solvent, and come into contact with the acetone solution. It has been reported that the etching of quartz glass is possible.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、以上述べ
てきたような、透明材料乃至脆性材料に対する従来のエ
ッチング技術、スクライビング技術、ノッチング技術、
切断技術又は溶融接合技術が有する問題点を総合的に解
決する透明材料の加工方法を提案しようとするものであ
り、特に上記超発熱機構を利用した、透明材料の各種加
工方法を提案するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a conventional etching technique, scribing technique, notching technique for transparent materials or brittle materials as described above.
It is intended to propose a method of processing a transparent material that comprehensively solves the problems of cutting technology or fusion bonding technology, and in particular, proposes various processing methods of a transparent material using the above-described super-heating mechanism. is there.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】 上述のような課題を解
決するために本発明は、1 二量体乃至暗複合体を形成
している色素を含有する液相物質を流動させながら、こ
れにエネルギービームを照射し、当該液相物質に接して
いる透明材料を加工する透明材料の加工方法、2 超発
熱性色素を溶解、分散又は混合している液相物質中でレ
ーザ照射することにより透明材料にノッチングした後
に、当該液相物質の加圧により側圧切断を行う、透明材
料の加工方法、3 超発熱性液相物質中に透明材料の接
合部を浸漬し、当該透明材料自身を光導波路として当該
接合部にレーザ光を導入し、溶融接合を行う透明材料の
加工方法を採用する。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a liquid phase material containing a dye forming a dimer or a dark complex while flowing the liquid phase material. A method of processing a transparent material that irradiates an energy beam and processes a transparent material that is in contact with the liquid phase substance. After notching the material, a lateral pressure cutting is performed by pressurizing the liquid phase material. A processing method for a transparent material. In this case, a method of processing a transparent material in which a laser beam is introduced into the bonding portion and fusion bonding is performed is adopted.
【0015】[0015]
【作用】 液相物質中の色素がエネルギービームの照射
により発熱し、近接する透明材料の加工が生じる。The dye in the liquid phase material generates heat by the irradiation of the energy beam, and the adjacent transparent material is processed.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】 以下、本願発明における透明材
料の加工方法及び加工装置等について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method and an apparatus for processing a transparent material according to the present invention will be described.
【0017】<加工> ここで加工とは、エッチング、
スクライビング、ノッチング、溶融接合、切断、貫通孔
の形成を含む。エッチングとは、材料の表面に凹構造を
形成し、又は凸構造を平坦化する加工を言う。エッチン
グのうち、材料に曲げモーメントや衝撃力を作用させて
切断する等のために線状の凹溝を形成する場合を、特に
スクライビングといい、材料を引張り応力により切断す
るために材料表面に凹部を形成する場合を、特にノッチ
ングという。また、互いに接する、又は微少間隔を隔て
て対向配置されている二以上の材料のうち、少なくとも
一方の材料を溶融させることにより、他方の材料と接合
させる加工を溶融接合という。<Processing> Here, processing refers to etching,
Including scribing, notching, fusion bonding, cutting, and forming through holes. Etching refers to a process of forming a concave structure on a surface of a material or flattening a convex structure. In etching, the case where a linear concave groove is formed for cutting by applying a bending moment or an impact force to a material is particularly called scribing, and a concave portion is formed on the material surface to cut the material by tensile stress. Is formed, in particular, is referred to as notching. In addition, a process in which at least one of two or more materials that are in contact with each other or that are opposed to each other with a minute space therebetween are melted to be joined to the other material is referred to as fusion joining.
【0018】加工に際しては通常、ペリレン等の色素を
溶解させた、二硫化炭素等の液相物質を、反応槽等に注
入して、超発熱性液相物質とする。超発熱性液相物質
は、適宜手段により液面の高さが保持されるように制御
された流動状態としてもよく、エネルギビームの照射の
前後に交換してもよい。At the time of processing, a liquid phase substance such as carbon disulfide in which a dye such as perylene is dissolved is usually injected into a reaction tank or the like to obtain a super-heat-generating liquid phase substance. The super-heat-generating liquid phase material may be in a fluidized state controlled so that the liquid level is maintained by appropriate means, or may be replaced before and after the irradiation of the energy beam.
【0019】この液中に透明材料を固定することとなる
が、透明材料の被加工面のうち少なくとも加工を行う部
分が加工工程にわたり液相物質に触れ又は浸漬されてい
ることが望ましい。通常は被加工面全体が液面のわずか
下方に位置するように固定すれば足りる。The transparent material is fixed in the liquid, and it is desirable that at least a portion of the surface to be processed of the transparent material to be processed touches or is immersed in the liquid phase material during the processing step. Usually, it suffices to fix the work surface so that it is located slightly below the liquid surface.
【0020】上述のように固定した透明材料に対し、上
方から必要に応じて加工形状に対応してパターニングさ
れたフォトマスクを介し、更に集光レンズ等の光学系を
介して入射エネルギビームとしてのレーザ光をレーザ光
照射手段から照射することにより加工が可能となる。一
パルス当たりのエッチング量は透明材料の素材や照射条
件にもよるが、ガラス素材の場合、数十nmである。The transparent material fixed as described above is applied as an incident energy beam from above through a photomask patterned according to the processing shape as required, and further through an optical system such as a condenser lens. Processing can be performed by irradiating the laser light from the laser light irradiation means. The etching amount per pulse depends on the material of the transparent material and the irradiation conditions, but is several tens nm in the case of a glass material.
【0021】また、液相物質を上方から滴下供給し、下
部又は側部からレーザ照射を行うことも可能である。例
えば、ポリヌクレオチドプローブチップ等のDNAチップ
を作成する場合、透明基板に方形状の複数の小孔がマト
リクス状に配置開口する構成において、ポリヌクレオチ
ドプローブを保持しているゲルを小孔内に保持するため
に各小孔の内面に分子レベルの凹凸形状を設ける場合が
あるが、この様な場合には、小孔内に流動性の超発熱性
液相物質を滴下した後に、透明基板の下方乃至側方又は
斜め上方から、所望の凹凸パターンに対応した光学系を
介してエネルギビームとしてのレーザ光を入射すること
により、ナノレベルの凹凸形状を形成することができ
る。It is also possible to supply the liquid phase substance dropwise from above, and to irradiate the laser from below or from the side. For example, when producing a DNA chip such as a polynucleotide probe chip, a gel holding a polynucleotide probe is held in a small hole in a configuration in which a plurality of rectangular small holes are arranged and opened in a matrix on a transparent substrate. In order to achieve this, there may be a case where a concave / convex shape at the molecular level is provided on the inner surface of each small hole. By inputting laser light as an energy beam from the side or obliquely upward through an optical system corresponding to a desired concavo-convex pattern, a nano-level concavo-convex shape can be formed.
【0022】透明材料自体を光導波路として透明材料の
一端から入射した光を他端から射出させ、超発熱性液相
物質乃至色素に照射してもよい。従って、光ファイバの
ような長尺の透明材料の切断面乃至長手方向端部に加工
を施すことができる。Using the transparent material itself as an optical waveguide, light incident from one end of the transparent material may be emitted from the other end to irradiate the super-heat-generating liquid phase substance or dye. Therefore, it is possible to process a cut surface or an end in the longitudinal direction of a long transparent material such as an optical fiber.
【0023】透明材料のうち、超発熱性液相物質に接し
ている表面のみに加工を施す。透明材料のうち、加工が
不要な部分からレーザ光を入射し、加工が必要な部分か
ら射出させることにより、少なくとも入射光が射出しな
い部位においては加工を生じさせない。Only the surface of the transparent material which is in contact with the super-heat-generating liquid phase material is processed. In the transparent material, laser light enters from a portion that does not require processing and is emitted from a portion that requires processing, so that processing does not occur at least in a portion where the incident light does not exit.
【0024】入射光を透明材料の加工が不要な部分から
透明材料中に入射させ透明材料を透過させた後に透明材
料の被加工部から射出させて、透明材料に接している超
発熱性液相物質、乃至透明材料の被加工部の近傍に配さ
れている超発熱性色素を照射する。The incident light enters the transparent material from a portion where the processing of the transparent material is unnecessary, and is transmitted through the transparent material. Irradiate a substance or a super-heat-generating dye disposed in the vicinity of a processed portion of a transparent material.
【0025】本発明の加工においては、透明材料の近傍
に配置された色素分子にエネルギビームを照射すること
により透明材料の加工が実現する。換言すれば、色素分
子にエネルギビームを照射する事により、当該色素分子
に近接している透明材料の加工を行う。In the processing of the present invention, the processing of the transparent material is realized by irradiating the dye molecules arranged in the vicinity of the transparent material with an energy beam. In other words, by irradiating a dye molecule with an energy beam, a transparent material close to the dye molecule is processed.
【0026】フォトマスクのかわりに透明材料の被加工
面、又はこれとは逆側の面の表面に不透明部材からなる
フォトマスク層を公知の薄膜形成技術によりパターン形
成しておいてもよい。ただし透明材料上にフォトマスク
層を形成する場合にはエッチング工程と次の工程との間
に当該フォトマスク層を除去する工程を設ける必要が生
じる場合もある。不透明部材としてポリシリコン層をパ
ターン形成しておけば、SOG構造における回路要素とす
ることもできる。Instead of a photomask, a photomask layer made of an opaque member may be patterned on a surface to be processed of a transparent material or on a surface opposite to the surface by a known thin film forming technique. However, when a photomask layer is formed over a transparent material, a step of removing the photomask layer may need to be provided between the etching step and the next step in some cases. If a polysilicon layer is patterned as an opaque member, it can be used as a circuit element in the SOG structure.
【0027】透明材料の被加工面のうち加工が不要な部
分に透明部材からなるエッチング犠牲層を公知の薄膜形
成技術によりパターン形成しておき被加工面とは逆側の
面から換言すれば加工が不要な部分から、つまり液相物
質の供給側とは反対側からレーザ照射を行ってもよい。
エッチング犠牲層を形成した部分においては透明材料の
代わりにエッチング犠牲層がエッチングされ、エッチン
グ犠牲層を形成していない部分では透明材料が加工され
ることとなる。透明なエッチング犠牲層をガラス、樹脂
等の絶縁体やITO等の透明導電体によりパターン形成す
ると共に、必要に応じてレーザ照射によるエッチングを
行うことにより、容量、抵抗、導電路等のCOG構造にお
ける回路要素を形成することも可能である。An etching sacrificial layer made of a transparent material is formed on a portion of the surface to be processed of the transparent material that does not require processing by a known thin film forming technique, and the surface opposite to the surface to be processed is processed in other words. May be applied from an unnecessary portion, that is, from the side opposite to the supply side of the liquid phase substance.
In the portion where the etching sacrificial layer is formed, the etching sacrificial layer is etched instead of the transparent material, and in the portion where the etching sacrificial layer is not formed, the transparent material is processed. The transparent etching sacrificial layer is patterned with an insulator such as glass or resin or a transparent conductor such as ITO, and is etched by laser irradiation as necessary, so that the capacitance, resistance, conductive paths, etc. It is also possible to form circuit elements.
【0028】エッチング犠牲層が次工程以降で不要とな
る場合には、透明材料に対するエッチングが終了すると
きに、エッチング犠牲層がすべてエッチングにより除去
されるよう、エッチング犠牲層の膜厚を設定すれば、エ
ッチング犠牲層の除去工程を設ける必要がなく好適であ
る。If the etching sacrificial layer becomes unnecessary in the subsequent steps, the thickness of the etching sacrificing layer is set so that the etching sacrificial layer is completely removed when the etching of the transparent material is completed. This is preferable because there is no need to provide a step of removing the etching sacrificial layer.
【0029】レーザビームが射出される透明材料の被加
工部のうちその表面に透明部材又は不透明部材からなる
層が形成されている部分では透明材料の加工を生じさせ
ないことになる。更に、エッチング犠牲層を設けた部分
のうち、レーザビームが射出される部位のみでエッチン
グ犠牲層のエッチングが生じることとなる。The processing of the transparent material is not performed in the portion of the processed portion of the transparent material from which the laser beam is emitted, where the layer made of the transparent member or the opaque member is formed on the surface. Furthermore, the etching of the etching sacrificial layer occurs only in the portion where the laser beam is emitted among the portions where the etching sacrificial layer is provided.
【0030】必要に応じて、以上のフォトマスクとエッ
チング犠牲層の形成とを併用することにより、エッチン
グ深さにバリエーションを有する複雑なエッチングパタ
ーンを形成することが可能となる。If necessary, a complex etching pattern having a variation in etching depth can be formed by using the above photomask and the formation of the etching sacrificial layer in combination.
【0031】フォトマスクを介さず、レーザ光を掃引
し、又は透明材料をX-Y-Zテーブル等により移動させ
て、エッチングパターンを形成することもできる。An etching pattern can be formed by sweeping a laser beam or moving a transparent material by an XYZ table or the like without using a photomask.
【0032】本発明のエッチング方法は、半導体加速度
センサのみならず、例えばインクジェット用ノズル等、
広く半導体素子、装置の製造に用いることができ、特に
ガラス基板上にポリシリコン層を形成する工程を含む半
導体素子、例えばポリシリコン液晶素子、ポリシリコン
集積回路等の製造に好適に用いることができる。この場
合、素子の回路構成や内部構造の製造工程のみならず、
素子の多面取り製造を行う場合の、破断分割のためのス
クライブラインの形成工程にも好適に採用できる。The etching method of the present invention can be applied not only to a semiconductor acceleration sensor but also to an ink jet nozzle or the like.
It can be widely used in the manufacture of semiconductor elements and devices, and can be particularly suitably used in the manufacture of semiconductor elements including a step of forming a polysilicon layer on a glass substrate, for example, a polysilicon liquid crystal element, a polysilicon integrated circuit, and the like. . In this case, not only the manufacturing process of the circuit configuration and internal structure of the element,
In the case of performing multi-cavity manufacturing of an element, it can be suitably adopted also in a process of forming a scribe line for breaking and splitting.
【0033】スクライビング、ノッチングにおいて線状
パターンのエッチングをする場合には、超発熱性溶液を
流動させる方向と当該スクライブライン等の長手方向と
を平行乃至略平行に設定すると、エッチングによって形
成される微細パターンの細部まで均一に超発熱性溶液が
供給されるので好適である。この場合の超発熱性溶液の
流速は、少なくとも被加工物である透明材料の表面近傍
において層流を形成する程度でよいが、勿論乱流となっ
ても構わない。一方、スクライブライン等の長手方向と
超発熱性溶液の流動方向が平行でない場合には、被加工
物である透明材料の表面近傍において乱流を形成するよ
うに設定することが好適である。更に、可能であれば、
被加工物である透明材料の下部に、超発熱性溶液の上昇
流を形成して供給することも好適である。このように、
エッチングによって形成される微細パターンの細部まで
均一に超発熱性溶液が供給されるように設定することに
より、超発熱性色素が加工部に均一に一定濃度で供給さ
れるので、エッチング反応を安定して進行させることが
でき、同時に加工部周辺を一定温度に保ち、エッチング
によって生成される溶融物等の副生成物を加工部分から
除去する等の効果が生じる。In the case of etching a linear pattern in scribing and notching, if the direction in which the super-heat-generating solution flows and the longitudinal direction of the scribe line or the like are set to be parallel or substantially parallel, the fine pattern formed by etching can be obtained. This is preferable because the super-heat-generating solution is uniformly supplied to the details of the pattern. In this case, the flow rate of the super-heat-generating solution may be such that a laminar flow is formed at least in the vicinity of the surface of the transparent material to be processed, but may be a turbulent flow. On the other hand, when the longitudinal direction of the scribe line or the like and the flow direction of the super-heat-generating solution are not parallel, it is preferable to set so as to form a turbulent flow in the vicinity of the surface of the transparent material to be processed. Furthermore, if possible,
It is also preferable that an ascending flow of the super-heat-generating solution is formed and supplied below the transparent material that is the workpiece. in this way,
By setting the super-heat-generating solution to be supplied uniformly to the details of the fine pattern formed by etching, the super-heat-generating dye is uniformly supplied to the processed part at a constant concentration, so that the etching reaction is stabilized. At the same time, there is an effect that the periphery of the processed portion is maintained at a constant temperature, and by-products such as a melt generated by etching are removed from the processed portion.
【0034】このように超発熱性溶液を流動させ、レー
ザパルスの照射を行う場合には、加工部に均一に一定濃
度で超発熱性色素が供給されるに十分な時間的余裕を持
って照射周期を設定することが望ましい。また、超発熱
性溶液を流動させない場合、加工部における溶液濃度
が、エッチング全工程にわたって極端に変動しないよう
な時間的余裕を持って照射周期を設定することが望まし
い。逆に、超発熱性溶液の濃度変化に応じて、レーザ光
照射強度、照射時間、照射回数又は照射周期等を変化さ
せる光量調整手段により色素濃度の上昇又は低下に応じ
て光量を調整しても良い。When the superheat generation solution is caused to flow and laser pulse irradiation is performed as described above, the irradiation is performed with a sufficient time margin so that the heat generation dye is uniformly supplied to the processing portion at a constant concentration. It is desirable to set the period. When the super-heat-generating solution is not allowed to flow, it is desirable to set the irradiation cycle with a sufficient time so that the solution concentration in the processed portion does not fluctuate extremely over the entire etching process. Conversely, even if the light amount is adjusted in accordance with the increase or decrease in the dye concentration by the light amount adjusting means for changing the laser light irradiation intensity, irradiation time, irradiation frequency or irradiation cycle, etc., according to the change in the concentration of the super-heat-generating solution, good.
【0035】本発明のエッチング方法は、その他回折格
子、スケール及びホログラム表示素子等の光学素子、DV
D、近接場光ディスク等の記録媒体の製造に適用するこ
とができ、更に、写真立て等の装飾品、時計の保護カバ
ー等の、ガラスに代表される透明材料に、文字や模様を
形成する際にも好適に用いられる。The etching method of the present invention can be applied to other optical elements such as diffraction gratings, scales and hologram display elements, DV
D, which can be applied to the production of recording media such as near-field optical discs, and is used for forming characters and patterns on transparent materials such as glass, such as decorative articles such as photo stands, protective covers for watches, etc. It is also preferably used.
【0036】材料の被加工面に形成される凹部が反対側
の面に至るまで加工を続けることにより透明材料の切断
も可能である。The transparent material can be cut by continuing the processing until the concave portion formed on the surface to be processed of the material reaches the opposite surface.
【0037】また、レーザ光の透明材料への入射方向を
変化させ、レーザ光が透明材料から射出する部位、方向
を順次変化させることにより、屈曲した貫通孔を形成す
ることも可能である。It is also possible to form a bent through hole by changing the direction of incidence of the laser beam on the transparent material and sequentially changing the part and direction of the laser beam emitted from the transparent material.
【0038】本発明の側圧切断においては、被加工部材
としての透明材料は、透明材料の形状に対応した一対の
Oリングの一側においては超発熱性液相物質に接するよ
うに、また他側においてはレーザ光導入液に接触するよ
うに、圧力容器内に挿入される。この状態で、圧力容器
に設けられたレーザ光導入窓及びレーザ光導入液を介し
て、レーザ光照射手段からレーザ光を透明材料の切断予
定線上の一点又は切断予定線に沿った一定長さの部分を
照射する。レーザ光は透明材料を透過し、超発熱性液相
物質に達するが、レーザ光が透明材料から射出した位置
で、超発熱性液相物質の加熱により透明材料の表面がノ
ッチングされ、ノッチが形成される。次いで、ノッチン
グ位置から透明材料を移動することなく、圧力発生機か
らの加圧された超発熱性液相物質が圧力導入口に導入さ
れると同時に、圧力発生機からの加圧されたレーザ光導
入液が圧力導入口に導入されると、透明材料の表面には
圧縮応力が、中心部には引張り応力が発生する。発生す
る内部応力は加圧力に比例して大きくなり、ノッチング
した位置の想定断面における、内部に発生した引張り応
力が、透明材料の引張り強度以上になると、その時点で
透明材料は破断して切断される。そして、透明材料を前
進させて次の切断を行うことができる。In the side pressure cutting of the present invention, the transparent material as the workpiece is formed such that one side of the pair of O-rings corresponding to the shape of the transparent material is in contact with the super-heat-generating liquid phase substance, and the other side. Is inserted into the pressure vessel so as to come into contact with the laser light introducing liquid. In this state, the laser beam is irradiated from the laser beam irradiating means through a laser beam introducing window and a laser beam introducing liquid provided in the pressure vessel at a point on the cutting line of the transparent material or at a fixed length along the cutting line. Irradiate the part. The laser beam penetrates the transparent material and reaches the super-heat-generating liquid phase material.At the position where the laser beam is emitted from the transparent material, the surface of the transparent material is notched due to the heating of the super-heat-generating liquid phase material to form a notch. Is done. Then, without moving the transparent material from the notching position, the pressurized super-heat-generating liquid phase substance from the pressure generator is introduced into the pressure inlet, and at the same time, the pressurized laser light from the pressure generator is When the introduction liquid is introduced into the pressure introduction port, a compressive stress is generated on the surface of the transparent material, and a tensile stress is generated at the center. The generated internal stress increases in proportion to the applied pressure, and when the tensile stress generated inside the notched position at the assumed cross section exceeds the tensile strength of the transparent material, the transparent material is broken and cut at that point. You. Then, the next cutting can be performed by advancing the transparent material.
【0039】本発明の側圧切断法においては、円柱状の
ガラスロッドのみならず、他の形状の素材への適用も可
能であり、カラー及びOリングの形状等を適宜変更する
ことにより、他の断面形状を有する柱状材、板状材、多
面取りされた各種半導体素子基板等に適用することも可
能である。The lateral pressure cutting method of the present invention can be applied not only to a cylindrical glass rod but also to a material having another shape. It is also possible to apply the present invention to a columnar material, a plate-like material having a cross-sectional shape, various semiconductor element substrates that have been multi-faced, and the like.
【0040】本発明の溶融接合では、まず少なくとも一
方が透明材料である二つの材料を、互いを接続する端面
において突き合わせて接触させ、又は微少距離を隔てて
対向させ、超発熱性液相物質中に浸漬し固定する。この
とき、少なくとも各端面の接続部が超発熱性液相物質中
に浸漬されていれば足りる。両材料を固定するにあた
り、接合する端面同士の位置合わせの際に、両基板の表
面高さを揃えるために、両基板にまたがって挟持又は押
圧する治具等で固定することが望ましい。この治具の形
状、機構、透光性等は、両端面の接触乃至対向を妨げな
い限り自由に設定することができる。また接合部には、
レーザ光照射と同時乃至照射の直後に、適宜押圧手段に
より圧縮応力を加えることが望ましい。以上のように両
材料の接続する端部を固定した後、透明材料の接続しな
い側の端部から、透明材料内に、レーザ照射手段から照
射されたレーザ光を導入する。透明材料内に導入された
レーザ光は、当該透明材料自体を導波路として透明材料
内を接合する端部まで進行し、接合する端部から射出さ
れる。このとき、両材料の接合する端部間には、超発熱
性液相物質のごく薄い層が形成されているため、接合す
る各端部を突き合わせ接触し、又は微少間隔を隔てて対
向配置した部分において、超発熱性液相物質が発熱し、
突き合わせられ、又は対向配置した端部のうち、少なく
とも一方を溶融させる。そして押圧手段による押圧によ
り、又は押圧することなく両材料が接合される。In the fusion bonding of the present invention, first, two materials, at least one of which is a transparent material, are brought into contact with each other at an end face connecting each other or opposed at a very small distance, so that the super-heat-generating liquid phase material Soak and fix. At this time, it is sufficient that at least the connection portion of each end face is immersed in the super-heat-generating liquid phase substance. In fixing the two materials, it is desirable to fix them with a jig or the like that is sandwiched or pressed over both substrates in order to align the surface heights of the two substrates when aligning the end surfaces to be joined. The shape, mechanism, translucency and the like of this jig can be freely set as long as the contact or opposition of both end surfaces is not hindered. Also, at the joint,
It is desirable to apply a compressive stress by a pressing means as appropriate simultaneously with or immediately after the irradiation with the laser beam. After fixing the connecting end of the two materials as described above, the laser light emitted from the laser irradiation means is introduced into the transparent material from the end on the side where the transparent material is not connected. The laser light introduced into the transparent material travels to the end joining the transparent material using the transparent material itself as a waveguide, and is emitted from the joining end. At this time, since a very thin layer of the super-heat-generating liquid phase material is formed between the joining ends of the two materials, the joining ends are brought into abutting contact with each other, or opposed to each other with a minute interval therebetween. In some parts, the exothermic liquid phase material generates heat,
At least one of the butted or opposed ends is melted. Then, the two materials are joined by or without pressing by the pressing means.
【0041】本発明の溶融接合においては、被加工物で
ある透明材料自体を光導波路としてレーザ光を接合部ま
で導入するので、接合部に到達する前にレーザ光が透明
材料から漏洩しない構成とすることが望ましい。具体的
には、透明材料の屈折率と超発熱性液相物質の屈折率と
の関係やレーザ光の入射角度等を、レーザ光が被加工物
内部の、接合端面以外の端面では全反射するように設定
することが望ましい。また、レーザ光を被加工物内部
の、接合端面以外の端面で全反射させるために、被加工
物よりも屈折率が小さい物質により被加工物をコートし
て、いわゆるクラッド層を形成することも可能である。
また、接合端部以外の部分に不透明のフォトマスクを形
成すること、透明のエッチング犠牲層を形成すること等
によっても、接合部のみで被加工物の溶融を発生させる
ことができ、好適に溶融接合加工が実現する。In the fusion bonding according to the present invention, the laser light is introduced to the joint by using the transparent material itself, which is the workpiece, as an optical waveguide, so that the laser light does not leak from the transparent material before reaching the joint. It is desirable to do. Specifically, the relationship between the refractive index of the transparent material and the refractive index of the super-heat-generating liquid phase substance, the incident angle of the laser light, and the like, the laser light is totally reflected at the end face inside the workpiece, other than the joining end face. It is desirable to set as follows. In addition, in order to totally reflect the laser light at the end face inside the work piece other than the joining end face, the work piece may be coated with a material having a lower refractive index than the work piece to form a so-called clad layer. It is possible.
In addition, by forming an opaque photomask in a portion other than the joint end, forming a transparent etching sacrificial layer, and the like, melting of the workpiece can be generated only at the joint, and the melting is preferably performed. The joining process is realized.
【0042】また、この溶融接合方法は、液晶表示素子
のみならず、透明材料からなる部材に適用でき、表示素
子、半導体素子用透明基板、例えばガラス板の接続、照
明用又は通信用の光ファイバの接続等にも好適に利用可
能である。This fusion bonding method can be applied not only to a liquid crystal display element but also to a member made of a transparent material, such as connection of a display element, a transparent substrate for a semiconductor element, for example, a glass plate, an optical fiber for illumination or communication. It can also be suitably used for connection and the like.
【0043】本発明の加工方法により光ファイバの端面
にエッチングを施す場合には、上記の透明部材又は不透
明部材をパターン形成するにあたり、羽根一博(東北大
学)らが提案している、フォトレジスト材料を噴霧して
光ファイバ端面に均一な厚さの膜を作成する製膜技術を
用いることができる。この場合、当該光ファイバ自体を
光導波路としてレーザ光を加工端面まで到達させること
ができる。光ファイバ端面へのエッチングは、光ファイ
バ端面への三次元加工を可能とし、光コネクタの小型
化、機能部品の直接形成が可能になる。When the end face of the optical fiber is etched by the processing method of the present invention, a photoresist as proposed by Kazuhiro Hane (Tohoku University) et al. A film forming technique of spraying a material to form a film having a uniform thickness on the end face of the optical fiber can be used. In this case, the laser light can reach the processing end face using the optical fiber itself as an optical waveguide. The etching on the end face of the optical fiber enables three-dimensional processing on the end face of the optical fiber, thereby making it possible to reduce the size of the optical connector and directly form functional components.
【0044】また、光ファイバを超発熱性液相物質中に
浸漬し、一端から光ファイバ中にレーザ光を導入する場
合には、光ファイバ表面の傷がある部分でレーザ光が光
ファイバから外部に漏洩し、その部分において超発熱性
液相物質の発熱が生じるため、光ファイバ表面の傷等の
欠陥の有無を検査する方法として用いることもできる。When the optical fiber is immersed in the super-heat-generating liquid phase substance and laser light is introduced into the optical fiber from one end, the laser light is transmitted from the optical fiber to the outside at a portion where the surface of the optical fiber has a flaw. Since the superheated liquid phase material generates heat in the leaked portion, it can be used as a method for inspecting the surface of the optical fiber for defects such as scratches.
【0045】<エネルギビーム> 本明細書においてエ
ネルギビームとは、電波、マイクロ波、赤外線、可視光
線、紫外線、エックス線、ガンマ線、シンクロトロン放
射光又はフラッシュランプ光その他の電磁波並びに電子
線等の荷電粒子流等、色素に吸収されて当該分子を励起
し、及び/又は、会合、二量化を誘起し、更には二量化
した色素が脱二量化するために必要なエネルギを供給す
ることができるエネルギ輸送手段を意味し、特に可視光
線又は紫外線波長領域のコヒーレント光、中でもレーザ
光を指す。本発明のエネルギビームは、被加工物である
透明材料には吸収されにくい性質を有することが望まし
い。<Energy Beam> In this specification, an energy beam is a charged particle such as a radio wave, a microwave, an infrared ray, a visible ray, an ultraviolet ray, an X-ray, a gamma ray, a synchrotron radiation, a flash lamp light, other electromagnetic waves, and an electron beam. Energy transport, such as flow, that is absorbed by the dye to excite the molecule and / or induces association and dimerization, and also provides the energy required for the dimerized dye to de-dimerize Means means, especially coherent light in the visible or ultraviolet wavelength range, especially laser light. It is desirable that the energy beam of the present invention has a property that it is hardly absorbed by a transparent material that is a workpiece.
【0046】本発明において用いられるレーザは特に制
限されないが、選択された液相物質又は色素分子の吸収
領域に対応する波長のものであることが望ましく、Kr
F,ArF,XeCl,XeF各エキシマレーザ、Nd-YAGレーザ、C
O2レーザ、COレーザ、窒素レーザ、固体レーザ、ルビー
レーザ、半導体レーザ、チューナブルダイオードレーザ
等から適宜選択され得る。The laser used in the present invention is not particularly limited, but preferably has a wavelength corresponding to the absorption region of the selected liquid phase substance or dye molecule.
F, ArF, XeCl, XeF excimer laser, Nd-YAG laser, C
It can be appropriately selected from an O 2 laser, a CO laser, a nitrogen laser, a solid-state laser, a ruby laser, a semiconductor laser, a tunable diode laser, and the like.
【0047】本発明の加工においては、レーザ光源、パ
ルス幅、エネルギ密度又は周波数は選択された被加工物
の吸収特性、加工特性や超発熱性液相物質の発熱特性に
応じて適宜選択することができ、レーザ光の連続照射を
行い照射時間を制御してもよい。In the processing of the present invention, the laser light source, the pulse width, the energy density or the frequency are appropriately selected according to the absorption characteristics, processing characteristics and heat generation characteristics of the super-heat-generating liquid phase material. The irradiation time may be controlled by performing continuous irradiation of laser light.
【0048】本発明においては、レーザ光で透明材料を
照射して直接加工する場合の、加工が可能となる光量の
閾値よりも小さいエネルギーのレーザ光を用いて加工す
ることができ、例えば石英ガラスを加工する場合には、
エキシマレーザのパルス波例えばFWHM=30〜50ns、エネ
ルギ密度400〜1400mJ/cm2、2〜10Hzを用いることができ
る。パルス幅を大きく変化させることができるルビーレ
ーザの利用も便利である。In the present invention, when direct processing is performed by irradiating a transparent material with laser light, processing can be performed using laser light having an energy smaller than a threshold value of the amount of light that can be processed. When processing
Excimer laser pulse waves such as FWHM = 30 to 50 ns, energy density of 400 to 1400 mJ / cm 2 , and 2 to 10 Hz can be used. It is also convenient to use a ruby laser capable of greatly changing the pulse width.
【0049】<透明材料> 本明細書において透明と
は、エネルギビーム、中でも光線を透過する性質を指
し、特にレーザ光に代表されるコヒーレント光を透過す
る光学的透明、則ち透光性を指す。本発明において用い
られる透明材料は、入射光を100%透過する必要はない
が選択された入射光の透過自体によっては破壊、融解、
相転移等の変質をせず、当該入射光を透過する前後にお
いて当該入射光を透過する性質を変化させないことが望
ましい。従って「透明材料」とは、エネルギビームを透過
する性質を有する材料であるガラス、樹脂、セラミク
ス、金属等を指し、特に光線に対して透過性を有するガ
ラス又は樹脂を指す。<Transparent Material> In this specification, the term "transparent" refers to a property of transmitting an energy beam, especially a light beam, and particularly refers to an optical transparency that transmits a coherent light represented by a laser beam, that is, a light transmitting property. . The transparent material used in the present invention does not need to transmit 100% of incident light, but may be broken, melted,
It is desirable that the property of transmitting the incident light is not changed before and after the transmission of the incident light without deteriorating such as phase transition. Therefore, the “transparent material” refers to a material having a property of transmitting an energy beam, such as glass, a resin, a ceramic, and a metal, and particularly refers to a glass or a resin having a light-transmitting property.
【0050】ここでガラスとして用いられるものとして
は、珪酸ガラス、ホウ酸ガラス、リン酸ガラス、ゲルマ
ン酸ガラス、亜テルル酸塩ガラス、バナジン酸塩ガラ
ス、カルコゲン化物ガラス、フッ化物ガラス、酸窒化物
ガラス等から適宜選択して用いることができ、より具体
的には、溶融シリカガラス(石英ガラス)、96%シリカ
ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリ珪酸塩ガラス、
ホウケイ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、アルミノホウ
ケイ酸塩ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラスセ
ラミクス、アルミナセラミクス、パイレクス、パイロセ
ラム、コーニング7740、コーニング0211、コーニング70
59、サファイヤ、フッ化カルシウム等を挙げることがで
きる。The glass used here includes silicate glass, borate glass, phosphate glass, germanate glass, tellurite glass, vanadate glass, chalcogenide glass, fluoride glass, oxynitride It can be appropriately selected from glass and the like, and more specifically, fused silica glass (quartz glass), 96% silica glass, soda-lime glass, lead alkali silicate glass,
Borosilicate glass, aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, aluminosilicate glass, glass ceramics, alumina ceramics, pyrex, pyroceram, Corning 7740, Corning 0211, Corning 70
59, sapphire, calcium fluoride and the like.
【0051】また、セラミクスとしては、透光性アルミ
ナをはじめ、Y2O2、MgO、ZrO2、ThO2、(Pb,La)(Zr,T
i)O3(PLZT)等を用いることができる。The ceramics include translucent alumina, Y 2 O 2 , MgO, ZrO 2 , ThO 2 , (Pb, La) (Zr, T
i) O 3 (PLZT) or the like can be used.
【0052】また、樹脂としては、各種透明ポリマー、
具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリカーボネー
ト、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、メ
チルメタクリレート・スチレン共重合体、アクリロニト
リル・スチレン共重合体、ポリ(4-メチルペンテン-
1)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、ポリ(-2,2,2-トリフルオロイソプロ
ピルメタクリレート)、ポリシクロヘキシルメチルメタ
クリレート、ポリn-ブチルメタクリレート、ポリビニル
ナフタレン、ポリα-ナフチルメタクリレート、セルロ
ースアセトブチレート、セルロースプロピオネート、ポ
リビニルクロライド、スチレン・アクリロニトリル共重
合体、ポリスチレン、スチレン・無水マレイン酸共重合
体、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリメチルイ
ソシアネート等を用いることができる。As the resin, various transparent polymers,
Specifically, polymethyl methacrylate, polycarbonate, diethylene glycol bisallyl carbonate, methyl methacrylate / styrene copolymer, acrylonitrile / styrene copolymer, poly (4-methylpentene-
1), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, poly (-2,2,2-trifluoroisopropyl methacrylate), polycyclohexylmethyl methacrylate, poly n-butyl methacrylate, polyvinyl naphthalene, poly α-naphthyl methacrylate, cellulose Acetobutyrate, cellulose propionate, polyvinyl chloride, styrene / acrylonitrile copolymer, polystyrene, styrene / maleic anhydride copolymer, polytetramethylene terephthalate, polymethyl isocyanate and the like can be used.
【0053】本発明の加工法によって加工し得る材料形
状としては、板材、任意断面の線材、円断面・矩形断面
を含む任意断面の柱状材、外形が円・矩形である場合を
含む中空状筒材、球状材、その他のバルク材を挙げるこ
とができる。The material shapes that can be processed by the processing method of the present invention include a plate material, a wire material having an arbitrary cross section, a columnar material having an arbitrary cross section including a circular cross section and a rectangular cross section, and a hollow cylinder including a case where the outer shape is a circle or a rectangle. Materials, spherical materials, and other bulk materials.
【0054】ここで、板材の利用分野としては、液晶表
示素子、プラズマ表示素子その他の表示素子用基板、半
導体センサ、LSIその他の半導体素子基板及び半導体
集積回路用基板、回折格子、スケール、ホログラム表示
素子その他の光学素子、DVD、近接場光ディスク等の記
録媒体、写真立て等の装飾品並びに時計の保護カバー等
を挙げることができる。Here, the field of application of the plate material includes liquid crystal display elements, plasma display elements and other display element substrates, semiconductor sensors, LSI and other semiconductor element substrates and semiconductor integrated circuit substrates, diffraction gratings, scales, hologram displays. And other optical elements, recording media such as DVDs and near-field optical disks, decorative articles such as photo stands, and protective covers for watches.
【0055】円断面柱状材の利用分野としては、光学レ
ンズを製造するためのロッド材を、線状材としては照明
又は通信用の光ファイバを、球状材の利用分野として
は、光学レンズを挙げることができる。As a field of application of the columnar material having a circular cross section, a rod material for manufacturing an optical lens, an optical fiber for illumination or communication is used as a linear material, and an optical lens is used as a field of application of a spherical material. be able to.
【0056】<超発熱機構> 「超発熱機構」とは、エ
ネルギビームの照射に起因して、液相物質中に溶解、分
散又は混合等している色素が、周辺物質に効率よくエネ
ルギを与える機構を指し、特に溶液中の蛍光体がレーザ
パルスにより励起された後、非放射遷移により熱エネル
ギを放出し、及び/又は、レーザパルスの照射に伴う発
熱を起因として会合のエネルギを熱エネルギとして放出
する機構を指す。本明細書においては、このような性質
を「超発熱性」と表現する場合もある。<Super heat generation mechanism> The "super heat generation mechanism" means that a dye dissolved, dispersed or mixed in a liquid phase substance efficiently gives energy to a peripheral substance due to irradiation with an energy beam. A mechanism that emits thermal energy by non-radiative transition, particularly after a phosphor in a solution is excited by a laser pulse, and / or converts the energy of association into thermal energy due to the heat generated by the irradiation of the laser pulse. Refers to the mechanism of release. In the present specification, such a property is sometimes referred to as “super heat generation”.
【0057】一般に、多原子分子特に共役π電子系を有
する有機分子等からなる色素分子は、光励起(ポンピン
グ)された後、光子を吸収して基底状態(ground stat
e)S0 →励起一重項状態(excited singlet state)S1の
遷移を生じるが、フランク-コンドン(Frank-Condon)
の原理により、その後ごく短時間で、S1のうちの最低準
位まで振動緩和等による非放射遷移を生じる。最低励起
一重項状態の色素分子は、一部が蛍光(fluorescence)
の形で光子を放出して、また、一部は振動緩和による非
放射遷移により、基底状態S0に遷移し、S0に遷移した色
素分子は、短時間でS0のうちの最低準位まで非放射遷移
を生じる。又、最低励起一重項状態の色素分子の他の一
部は項間交差(intersystem crossing)により励起三重
項状態(excited triplet state)T0に非放射遷移を生
じ、さらにその一部は基底状態S0へと遷移するが、T0→
S0への遷移は燐光である場合と非放射遷移である場合と
がある。また、S1やT1の色素分子は、更に光励起を受け
てよりエネルギ準位が高いSn やTn(n>1)に遷移し、こ
のSnやTnの色素分子も、放射遷移若しくは内部転換(in
ternal conversion)又は振動緩和等による非放射遷移
により、低い励起状態に遷移する場合がある。In general, polyatomic molecules, especially conjugated π
Dye molecules consisting of organic molecules that emit light
Is absorbed, photons are absorbed and the ground state (ground stat
e) S0 → excited singlet state S1of
Makes a transition, but Frank-Condon
The principle of1At least
A non-radiative transition occurs due to vibration relaxation and so on. Lowest excitation
Singlet dye molecules are partially fluorescent
Emits photons in the form of
Due to radiative transition, ground state S0To S0Color that has transitioned to
Elementary molecules are S0Non-radiative transition to the lowest level of
Is generated. In addition, another dye molecule in the lowest excited singlet state
Part is triple excited by intersystem crossing
Excited triplet state T0Non-radiative transition
And some of them are ground state S0Transitions to, but T0→
S0The transition to is phosphorescent and non-radiative
There is. Also, S1And T1Dye molecules undergo further photoexcitation
S with higher energy leveln And Tn(N> 1)
SnAnd TnDye molecules also undergo radiative transition or internal conversion (in
non-radiative transition due to internal conversion) or vibration relaxation
May cause a transition to a low excited state.
【0058】すなわち、有機分子は、光励起によって電
子が励起された励起一重項状態となり、励起一重項状態
の分子は、更に光子エネルギを吸収してより高い励起一
重項状態に遷移することが知られており、この遷移に対
応する光吸収は、「一重項・一重項吸収」と称されてい
る。また、励起一重項状態の分子は、外部からの摂動を
うけて、時間と共にスピン多重度の異なる三重項状態へ
と移行する。励起三重項状態の分子は光子エネルギを吸
収してより高い励起三重項状態に遷移するが、これに対
応する光吸収が「三重項・三重項吸収」と称されてい
る。これらの波長領域は、基底状態の分子が吸収しない
領域に存在する場合がある。また、励起一重項状態又は
励起三重項状態にある分子は、例えば分子内開裂反応な
どによりラジカル種を生成する。このようなラジカル種
においても、基底状態の分子の吸収のない波長領域に強
い吸収を有する場合がある。これらを総じて、中間体分
子における中間体吸収と称しているが、このような基底
状態の吸収又は中間体吸収に対応するレーザ光を分子に
照射すると、分子が光子エネルギを吸収して励起中間体
となり、次に当該中間体分子が、例えば内部転換による
非放射遷移の形で熱エネルギとして放出する。That is, it is known that an organic molecule becomes an excited singlet state in which electrons are excited by photoexcitation, and a molecule in the excited singlet state further absorbs photon energy and transits to a higher excited singlet state. The light absorption corresponding to this transition is called “singlet / singlet absorption”. In addition, molecules in the excited singlet state undergo a perturbation from the outside, and transition to a triplet state having a different spin multiplicity with time. Molecules in the excited triplet state absorb photon energy and transition to a higher excited triplet state, and the corresponding light absorption is referred to as "triplet-triplet absorption". These wavelength regions may exist in a region where molecules in the ground state do not absorb. A molecule in an excited singlet state or an excited triplet state generates a radical species by, for example, an intramolecular cleavage reaction. Even such a radical species may have strong absorption in a wavelength region where the ground state molecule does not absorb. These are collectively referred to as intermediate absorption in the intermediate molecule, but when the molecule is irradiated with laser light corresponding to such ground state absorption or intermediate absorption, the molecule absorbs photon energy and the excited intermediate And then the intermediate molecule emits as thermal energy, for example in the form of a non-radiative transition due to internal conversion.
【0059】Sn又はTnのようなエネルギ準位の高い状
態の分子が、S0又はT0に至るまで非放射遷移によって
脱励起する場合には、吸収した光子エネルギがほぼすべ
て熱エネルギとして放出されることになり、熱エネルギ
への変換効率が高いものとなる。When a molecule having a high energy level such as S n or T n is de-excited by non-radiative transition until reaching S 0 or T 0 , almost all of the absorbed photon energy becomes thermal energy. As a result, the conversion efficiency into heat energy becomes high.
【0060】また、色素の発光スペクトルは、吸収スペ
クトルに対し長波長側にシフト(ストークスシフト)す
るが、長波長側、特に赤外領域の発光は、被加工物の加
熱に寄与し得る。The emission spectrum of the dye shifts toward the longer wavelength side (Stokes shift) with respect to the absorption spectrum, but emission at the longer wavelength side, particularly in the infrared region, can contribute to heating of the workpiece.
【0061】<消光> ところで、溶液中の蛍光分子濃
度がある閾値を越えると、急激に蛍光効率が低下する。
これは濃度消光と呼ばれる。このような蛍光消光は、蛍
光共鳴エネルギ伝達(Fluorescence Resonance Energy
Transfer:FRET)、交差緩和(cross relaxation)、光
誘導電子伝達、促進項間交差、常磁性増強、Dexter交換
カップリング又は暗複合体の形成のような励起子カップ
リングを含むいくつかのメカニズムのいずれかによって
起こる。蛍光エネルギの転移が上記のパラメーターに依
存することが報告されている(例えば、Forster, T.(1
984)Ann.Physik 2:55−75; Lakowicz, J.R., Princ
iples of Fluorescence Spectroscopy,New York:Plenu
m Press, 1983; Herman, B., Resonance energy trans
fer microscopy: Fluorescence Microscopy of Living
Cells in Culture, Part B, Methods in Cell Biolog
y, Vol 30, 編集Taylor, D.L.及びWang, Y.L., San Dig
o:Academic Press, 1989, pp.219−243; Turro, N.
J., Modern Molecular Photochemistry, Menlo Park:
Benjamin/Cummings Publishing Co.Inc., 1978, pp.29
6−361)。このうち、光誘導電子伝達、促進項間交差、
常磁性増強、Dexter交換カップリングは、二つの分子が
衝突し、又は1nm以下の距離に近接することにより有効
に発生する。<Quenching> By the way, when the concentration of the fluorescent molecules in the solution exceeds a certain threshold value, the fluorescence efficiency is rapidly reduced.
This is called density quenching. Such fluorescence quenching is caused by fluorescence resonance energy transfer (Fluorescence Resonance Energy Energy).
Transfer (FRET), cross relaxation, photoinduced electron transfer, facilitating intersystem crossing, paramagnetic enhancement, Dexter exchange coupling or exciton coupling such as formation of dark complexes. Cause by either. It has been reported that the transfer of fluorescence energy depends on the above parameters (eg, Forster, T. (1)
984) Ann. Physik 2: 55-75; Lakowicz, JR, Princ
iples of Fluorescence Spectroscopy, New York: Plenu
m Press, 1983; Herman, B., Resonance energy trans
fer microscopy: Fluorescence Microscopy of Living
Cells in Culture, Part B, Methods in Cell Biolog
y, Vol 30, edited by Taylor, DL and Wang, YL, San Dig
o: Academic Press, 1989, pp. 219-243; Turro, N.
J., Modern Molecular Photochemistry, Menlo Park:
Benjamin / Cummings Publishing Co. Inc., 1978, pp.29
6-361). Of these, photoinduced electron transfer, facilitation
Paramagnetic enhancement, Dexter exchange coupling, effectively occurs when two molecules collide or approach a distance of 1 nm or less.
【0062】<蛍光共鳴エネルギ伝達> 蛍光共鳴エネ
ルギ伝達(FRET)とは、高濃度においては蛍光体の局在
中心間の相互作用により、励起とこれに対応する脱励起
の遷移が同時に起きることにより、励起エネルギが局在
中心間を渡り歩く現象をいう。この場合、どこかの局在
中心の近くに非放射遷移の確率の高い中心があると、励
起エネルギが移動しているうちに、その近くに来て非放
射遷移のために励起エネルギが熱エネルギとして放出さ
れることとなる。FRETの確率は、遷移が共に電気双極子
遷移によるものである場合には、局在中心間の距離の−
6乗に比例し、電気四重子遷移によるものであれば、局
在中心間の距離の−10乗に比例することが示される。<Fluorescence Resonance Energy Transfer> Fluorescence resonance energy transfer (FRET) is a phenomenon in which, at a high concentration, an excitation and a corresponding de-excitation transition occur simultaneously due to the interaction between the localized centers of the phosphor. , A phenomenon in which excitation energy walks between localized centers. In this case, if there is a center with a high probability of non-radiative transition near any localized center, the excitation energy comes near while the excitation energy is moving, and the excitation energy becomes thermal energy due to the non-radiative transition. Will be released. The probability of FRET is the negative of the distance between localized centers if both transitions are due to electric dipole transitions.
It is shown that it is proportional to the sixth power, and if it is due to electric quadruple transition, it is proportional to the −10 power of the distance between localized centers.
【0063】FRETとは異なり、蛍光を放出する放射遷移
と、これとほぼ等しいエネルギの励起遷移とが、蛍光の
局在中心間の相互作用により同時に起きるエネルギの遷
移を交差緩和という。交差緩和の確率も、FRETと同様の
形で与えられる。Unlike FRET, a radiative transition that emits fluorescent light and an excited transition having substantially the same energy are energy transitions that occur simultaneously due to the interaction between the localized centers of fluorescent light. This is called cross relaxation. The probability of cross-relaxation is also given in a manner similar to FRET.
【0064】放射遷移を伴う交差緩和の場合は、実際の
蛍光の放出・吸収過程が介在し、エネルギを受容する局
在中心の有無は、エネルギを供与する局在中心の蛍光の
減衰時定数に影響を与えないが、FRETの場合には、エネ
ルギを受容する局在中心の濃度と共にエネルギを供与す
る局在中心の蛍光の減衰時定数が短くなるため、両者は
明確に区別され得る。In the case of cross relaxation accompanied by radiative transition, the actual emission / absorption process of fluorescence is involved, and the presence or absence of a localized center for receiving energy depends on the decay time constant of fluorescence of the localized center for supplying energy. Although having no effect, in the case of FRET, both can be clearly distinguished because the decay time constant of the fluorescence of the localized center that provides the energy is shortened together with the concentration of the localized center that receives the energy.
【0065】以上のように、FRETと放射遷移を伴う交差
緩和とは、エネルギ転移の形態として競合関係にあるた
め、FRETが蛍光よりも効率よく起きるためには、一般に
エネルギの供与側と受容側の局在中心間の距離が十分に
小さく設定されることが必要であり、具体的には百乃至
数十Å以下であることが必要となる。As described above, since FRET and cross relaxation involving radiative transition are in a competitive relationship as a form of energy transfer, in order for FRET to occur more efficiently than fluorescence, generally the energy donor and acceptor must be used. It is necessary that the distance between the localization centers is set sufficiently small, specifically, it is required to be one hundred to several tens of squares or less.
【0066】FRETで観察される非放射性Forster型のエ
ネルギ伝達の典型例は、供与体の吸収領域内でのある波
長の光による該供与体分子の励起を伴っている。少量の
励起エネルギが、分子の振動エネルギの形で周囲に引き
渡され(電子的に励起された分子の最も低い振動状態へ
の遷移)、残りは、受容体分子へ主としてエネルギ伝達
によって放出される。A typical example of non-radiative Forster-type energy transfer observed in FRET involves the excitation of the donor molecule by light of a certain wavelength within the absorption region of the donor. A small amount of excitation energy is passed around in the form of the vibrational energy of the molecule (transition of the electronically excited molecule to the lowest vibrational state) and the rest is released mainly by energy transfer to the acceptor molecule.
【0067】FRETは、その確率が中心間の距離に強く依
存するから、一般に蛍光分子の濃度が高い場合に顕著に
なる。また、蛍光分子は、液体中で会合体(二量体、積
層体、クラスタ、凝集体を含む。)を形成する場合があ
り、このような場合には、濃度の効果以上に、局在中心
間の距離が小さくなる場合があり、FRETが顕著になる。
特にH会合型の二量体又は積層体においては、蛍光分子
における局在中心間の距離が極めて小さくなるので、FR
ETの発生が顕著になるものと考えられる。すなわち、蛍
光分子が二量化又は積層化すると共に、分子内の電子が
量子論的効果により、蛍光分子間の空間に閉じこめら
れ、ある分子において発生した電子励起が、分子間を双
極子−双極子又は多重極子間相互作用により他の分子に
まで共鳴的に伝播する分子励起子が発生することとな
る。結果として、単量体では蛍光性を有する分子であっ
ても二量化又は積層化によりその蛍光性を減じ、または
失うことにより、非放射遷移の確率が向上し、吸収した
エネルギを主として熱エネルギとして放出することとな
る。Since the probability of FRET strongly depends on the distance between the centers, FRET is generally remarkable when the concentration of fluorescent molecules is high. In addition, a fluorescent molecule may form an aggregate (including a dimer, a laminate, a cluster, and an aggregate) in a liquid, and in such a case, the localization center is more than the effect of the concentration. The distance between them may be small, and FRET becomes remarkable.
In particular, in the H-association type dimer or laminate, the distance between the localization centers of the fluorescent molecules is extremely small, so FR
It is considered that the occurrence of ET becomes remarkable. In other words, the fluorescent molecules are dimerized or stacked, and electrons in the molecules are confined in the space between the fluorescent molecules due to the quantum theory effect. Alternatively, molecular excitons that resonately propagate to other molecules due to the multipole interaction are generated. As a result, even if the monomer is a fluorescent molecule, its fluorescence is reduced or lost by dimerization or lamination, thereby increasing the probability of non-radiative transition, and the absorbed energy is mainly used as heat energy. Will be released.
【0068】本明細書において、「供与体(ドナー)」
とは、エネルギを吸収して、そのエネルギを別の蛍光分
子または化合物の一部分に転移させることができる色
素、特に蛍光体を指す。適当なFRET供与体としては、ク
マリンおよび関連色素、キサンテン色素、例えばフルオ
レセイン(fluorescein)、フルオレセンイソチオシア
ネート(fluorescein isothiocyanate:FITC)、ロドー
ル(rhodol)およびローダミン、レゾルフィン、シアニ
ン色素、ビマン(bimane)、アクリジン、イソインドー
ル、ダンシル色素、アミノフタルヒドラジド、例えばル
ミノールおよびイソルミノール誘導体、アミノフタルイ
ミド、アミノナフタルイミド、アミノベンゾフラン、ア
ミノキノリン、ジシアノヒドロキノン並びにユウロピウ
ム及びテルビウム錯体ならびに関連化合物が挙げられる
が、これらに限らない。As used herein, “donor”
Refers to a dye, especially a phosphor, that can absorb energy and transfer that energy to a portion of another fluorescent molecule or compound. Suitable FRET donors include coumarin and related dyes, xanthene dyes such as fluorescein, fluorescein isothiocyanate (FITC), rhodol and rhodamine, resorufin, cyanine dye, bimane , Acridine, isoindole, dansyl dyes, aminophthalhydrazides such as luminol and isoluminol derivatives, aminophthalimide, aminonaphthalimide, aminobenzofuran, aminoquinoline, dicyanohydroquinone, and europium and terbium complexes and related compounds. Not exclusively.
【0069】ここで、「色素」とは、紫外線を含むがこ
れに限らない、特定の周波数の光を吸収する分子または
化合物の一部分を指す。「蛍光体」とは蛍光を発するこ
とができる色素のことである。Here, the “dye” refers to a part of a molecule or a compound that absorbs light of a specific frequency, including but not limited to ultraviolet rays. "Phosphor" is a dye capable of emitting fluorescence.
【0070】また、「受容体(アクセプター)」とは、
FRET供与体とエネルギ交換距離に位置するときに、該供
与体からエネルギ伝達を受けることができる分子または
化合物の一部分としての色素を指す。例えば、x-ロー
ダミン(x-Rhodamine)、テトラメチルローダミンイソ
チオシアネート(Tetramethylrhodamine isothiocyanat
e)(TRITC)及びCY3(carbocyanine3)を挙げること
ができる。アクセプターはFRETを経て作動する消光体
(quencher)となる場合がある。多くのFRET受容体は蛍
光として伝達エネルギを発光させることができる。例と
して、クマリンおよび関連蛍光体、キサンテン、例えば
フルオレセイン、ロドールおよびローダミン、レゾルフ
ィン、シアニン、ジフルオロボラジアザインダセン、お
よびフタロシアニンを挙げることができる。他の化学ク
ラスの受容体は一般に転移エネルギを発光させない。例
を挙げると、インジゴ、ベンゾキノン、アントラキノ
ン、アゾ化合物、ニトロ化合物、インドアニリン、ジ-
及びトリフェニルメタンなどである。Further, “acceptor” is
A dye as part of a molecule or compound capable of receiving energy transfer from an FRET donor when located at an energy exchange distance with the donor. For example, x-Rhodamine, x-Rhodamine, tetramethylrhodamine isothiocyanate
e) (TRITC) and CY3 (carbocyanine 3). The acceptor may be a quencher that operates via FRET. Many FRET receptors can emit transmitted energy as fluorescence. By way of example, mention may be made of coumarin and related phosphors, xanthenes such as fluorescein, lodol and rhodamine, resorufin, cyanine, difluoroboradiazaindacene, and phthalocyanine. Other chemical classes of receptors generally do not emit transfer energy. Examples include indigo, benzoquinone, anthraquinone, azo compounds, nitro compounds, indoanilines, di-
And triphenylmethane.
【0071】ドナーとアクセプターとがリンカーを介し
て共有結合している場合にも、FRETによるエネルギ遷移
が可能であり、分子内エネルギ伝達と呼ばれる。この場
合には、「ドナー」、「アクセプター」は、それぞれ、
FRETにより他の蛍光原分子部分にエネルギを転移するこ
とができる蛍光原分子部分、及びFRETによりエネルギを
受容することができる蛍光原分子部分を指す。この場
合、リンカーは、ドナーとアクセプターとのコンジュゲ
ーションを可能にするような多重結合を有していてはな
らない。Even when a donor and an acceptor are covalently bonded via a linker, energy transfer by FRET is possible, which is called intramolecular energy transfer. In this case, "donor" and "acceptor"
It refers to a fluorogenic molecule portion that can transfer energy to another fluorogenic molecule portion by FRET, and a fluorogenic molecule portion that can receive energy by FRET. In this case, the linker must not have multiple bonds that allow for conjugation of the donor and acceptor.
【0072】FRETの利用は、蛍光プローブ技術、ラベル
技術として、イムノアッセイまたは核酸アッセイにおけ
るアナライトの検出、タンパク質、ポリペプチド、ヌク
レオチド、核酸およびこれらの類似物の結合による、こ
れらの物質の生物流体中における存在の検出、又はDNA
の検出(Kronick et al. "Clinical Chemistry" vol2
9, 1582−1586(1983))、糖類、DNA断片、ホルモン、
薬物および免疫グロブリンのような物質の被験者におけ
る濃度の決定、リポーター遺伝子アッセイにおける遺伝
子のプロモーターの活性の測定(Gorman, C.M. et al.,
Mol.Cell Biol.2:1044−1051(1982); Alam, J.a
nd Cook, J.L., Anal.Biochem.188: 245−254(199
0))、タンパク質、RNAおよびペプチド内での関係
を知るための分光学上の基準(annual review of bioch
emistory (1978), 47, 819−846)、粒子内の幾何学
的な詳細の探索(Physical review letters (1988) 6
1, 641−644)、重合動力学の研究(Paczkowski and Ne
ckers ”Following Polymerization Kinetics of Mutif
unctional Acryltes in Real Time by FluorescencePro
be Methodology”Macromolecules, 25, 548−553(199
2))、生体細胞膜電位の測定等の分野において報告さ
れている。The use of FRET can be used as a fluorescent probe technique, as a labeling technique, in the detection of analytes in immunoassays or nucleic acid assays, in the binding of proteins, polypeptides, nucleotides, nucleic acids and their analogs in biological fluids. Detection of DNA in DNA
Detection (Kronick et al. "Clinical Chemistry" vol2
9, 1582-1586 (1983)), saccharides, DNA fragments, hormones,
Determination of the concentration of drugs and substances such as immunoglobulins in subjects, measurement of the activity of the promoter of the gene in a reporter gene assay (Gorman, CM et al.,
Mol. Cell Biol. 2: 1044-1051 (1982); a
nd Cook, JL, Anal. Biochem. 188: 245-254 (199
0)), an annual review of bioch
emistory (1978), 47, 819-846), Search for geometric details in particles (Physical review letters (1988) 6
1, 641-644), study of polymerization kinetics (Paczkowski and Ne
ckers ”Following Polymerization Kinetics of Mutif
unctional Acryltes in Real Time by FluorescencePro
be Methodology ”Macromolecules, 25, 548-553 (199
2)), it is reported in the field of measurement of biological cell membrane potential.
【0073】<伝達効率> FRETの効率は供与体蛍光体
の蛍光量子収量(quantum yield)、供与体の励起状態
の寿命、供与体の発光スペクトルと受容体の吸収スペク
トルとの間の重なり積分(overlap integral)、供与体
と受容体との間の配向及び距離等に依存する。これは、
FRETがForsterの式: ET∝K2ΦD J/R6τD に従うためである。ただし、式中、ETはエネルギ伝達
係数、K2 はドナー及びアクセプターの遷移モーメント
の相対配向、ΦDはドナー分子の量子収量、Rはドナー
及びアクセプター蛍光体の中心間距離、Jはドナー蛍光
体の発光スペクトルとアクセプター色素の吸収スペクト
ルとの間の重複、τDはドナー分子の励起状態の寿命で
ある。<Transmission Efficiency> The efficiency of FRET is
Fluorescence yield of the donor, excited state of the donor
Lifetime, donor emission spectrum and acceptor absorption spectrum
Overlap integral between Torr and donor
Depending on the orientation, distance, etc., between the target and the receptor. this is,
Formula for FRET is Forster: ET∝KTwoΦD J / R6τD To follow. Where ET is energy transfer
Coefficient, KTwo Is the transition moment of the donor and acceptor
Relative orientation, ΦDIs the quantum yield of the donor molecule, R is the donor
And center-to-center distance between acceptor phosphor and J is donor fluorescence
Emission Spectrum and Absorption Spectra of Acceptor Dyes
Overlap with τDIs the lifetime of the excited state of the donor molecule
is there.
【0074】上記の条件の適合度に依存して、受容体お
よび供与体の距離的接近は、供与体の蛍光体の蛍光存続
時間の短縮をもたらし、場合によっては暗複合体化す
る。FRETに用いる蛍光体の選択は、ドナーの適当な励起
波長におけるエネルギ伝達を示す能力(シングレット−
シングレットエネルギ伝達:singlet-singlet energy t
ransfer)に基づいて行うことができる。Depending on the suitability of the above conditions, the close proximity of the acceptor and the donor results in a reduction in the fluorescence lifetime of the donor fluorophore and in some cases a dark complex. The choice of the fluorophore used for FRET depends on the ability of the donor to show energy transfer at the appropriate excitation wavelength (singlet-
Singlet energy transfer: singlet-singlet energy t
ransfer).
【0075】高い蛍光量子収量(好ましくは100%に近
い率)をもつ供与体蛍光体を、供与体の発光に合致する
波長において大きな吸光係数をもつ受容体とペアにする
ときにエネルギ転移は最も効率がよい。Energy transfer is most pronounced when a donor phosphor with high fluorescence quantum yield (preferably close to 100%) is paired with an acceptor that has a large extinction coefficient at a wavelength consistent with the emission of the donor. Efficient.
【0076】実際には、エネルギ伝達効率は100%に近
いものではなく、エネルギ伝達の後にもドナー色素の蛍
光が観察される場合がある。In practice, the energy transfer efficiency is not close to 100%, and fluorescence of the donor dye may be observed even after the energy transfer.
【0077】一般に、供与体蛍光体の放射ピークと受容
体の吸収ピークとが、約10nmの範囲内にある場合に、
伝達効率が高くなる。スペクトルの重なり積分の表は当
業者であれば容易に入手できる(例えば、Berlman, I.
B., Energy transfer parameters of aromatic compoun
ds, Academic Press, New York and London, 1973)。In general, when the emission peak of the donor phosphor and the absorption peak of the acceptor are within the range of about 10 nm,
Transmission efficiency is increased. Tables of spectral overlap integrals are readily available to those of skill in the art (see, eg, Berlman, I. et al.
B., Energy transfer parameters of aromatic compoun
ds, Academic Press, New York and London, 1973).
【0078】励起および放射波長の重複を示す色素の特
定の組(例えば、Proceedings of national academy of
science USA 1969, 63, 23−30参照)であっても、こ
れらがFRETを示さず、または適当値(80%)未満のエネ
ルギ伝達効率しか有さないものかもしれない。2または
それ以上の色素が効果的なエネルギ伝達を示すかどうか
は、適当なスペクトルの重複基準が満たされた後に実験
によって判断することとなる。A specific set of dyes exhibiting overlapping excitation and emission wavelengths (eg, Proceedings of national academy of
science USA 1969, 63, 23-30), they may not show FRET or have an energy transfer efficiency less than the appropriate value (80%). Whether two or more dyes exhibit effective energy transfer will be determined empirically after appropriate spectral overlap criteria have been met.
【0079】一般に基底状態で二量化している二量体の
発光スペクトルは、モノマー(単量体)の発光スペクト
ルに対して、より長波長側にシフトする。例えば、高分
子の側鎖に導入されているピレニル基においては、モノ
マーの発光スペクトルのピーク380nmに対して、二量体
では450nm、またカルバゾリル基では、345nm(モノマ
ー)に対し、375nm(二量体)となることが知られてい
る。In general, the emission spectrum of a dimer dimerized in the ground state shifts to a longer wavelength than the emission spectrum of a monomer. For example, for a pyrenyl group introduced into the side chain of a polymer, the emission spectrum peak of the monomer is 380 nm, the dimer is 450 nm, and the carbazolyl group is 345 nm (monomer) and 375 nm (dimer). Body).
【0080】ある場合には蛍光体は分子間励起子類を形
成する。該分子間励起子は、励起状態にある分子と、基
底状態にある他の分子との間の拡散−制御によって形成
されると思われる励起二量体である。 A*+A→A+A+hν このような分子間励起子は、モノマーとは異なった発光
スペクトルを有する。In some cases, the phosphor forms intermolecular excitons. The intermolecular exciton is an excited dimer that is likely to be formed by diffusion-control between a molecule in the excited state and another molecule in the ground state. A * + A → A + A + hν Such an intermolecular exciton has an emission spectrum different from that of the monomer.
【0081】二量体の発光の長波長領域、特に赤外領域
の発光は、被加工物の発熱に寄与し得る。The emission of the dimer in the long wavelength region, particularly in the infrared region, can contribute to the heat generation of the workpiece.
【0082】FRETが50%効率で起きる供与体蛍光体と受
容体色素との間の距離をR0と呼び、スペクトルの重な
り積分値から計算できる。タンパク質における距離の測
定によく用いられるフルオレセイン−テトラメチルロー
ダミンの供与体−受容体ペアの場合、この距離R0は約5
0−70Åである(dos Remedios, C.G.et al., J.Muscl
e Research and Cell Motility, 8:97−117, 1987)。
このペアのエネルギ伝達が90%を越える距離は約45Åで
ある。FRETの効率が十分に高い場合、供与体蛍光体を励
起すると、供与体の蛍光に代えて供与体から受容体への
FRETが観察される。もしも受容体が非蛍光性色素である
ときは、エネルギは溶媒に放出され、供与体の蛍光は消
光する。受容体自身が蛍光体である場合には、受容体の
発光波長で蛍光の発光が起きる場合がある。The distance between the donor fluorophore and the acceptor dye at which FRET occurs at 50% efficiency is called R0 and can be calculated from the spectral overlap integral. For a fluorescein-tetramethylrhodamine donor-acceptor pair, which is commonly used to measure distances in proteins, this distance R0 is about 5
0-70 ° (dos Remedios, CG. Et al., J. Muscl
e Research and Cell Motility, 8: 97-117, 1987).
The distance over which the energy transfer of this pair exceeds 90% is about 45 °. If the efficiency of FRET is high enough, excitation of the donor fluorophore will result in the donor's transfer to the acceptor instead of the donor's fluorescence.
FRET is observed. If the acceptor is a non-fluorescent dye, energy is released to the solvent and the donor fluorescence quenches. If the receptor itself is a phosphor, fluorescence emission may occur at the emission wavelength of the receptor.
【0083】エネルギ交換距離にて存在する少なくとも
二種の蛍光分子は、各分子が互いに非常に近接している
ため、蛍光消光を示す場合がある。換言すれば、各蛍光
分子は互いにエネルギ交換距離に保持される場合にはシ
ングレット−シングレットエネルギ伝達が可能であると
共に、非放射遷移の確率が高まる場合がある。At least two types of fluorescent molecules present at the energy exchange distance may exhibit fluorescence quenching because each molecule is very close to each other. In other words, when the fluorescent molecules are held at an energy exchange distance from each other, singletlet-singlett energy transfer is possible and the probability of non-radiative transition may increase.
【0084】有機蛍光体では一般に、FRETは100Å以下
の領域で効率が良く、望ましくは10−80Åに設定するこ
とが好適である。FRETは10−30Åの距離で極めて効率が
良い。ただし、伝達効率が高いことが直ちに発熱効率が
高いことを意味するものではない点に留意すべきであ
る。In general, the FRET of an organic phosphor is efficient in a region of 100 ° or less, and preferably, is set to 10-80 °. FRET is extremely efficient over distances of 10-30 °. However, it should be noted that high transmission efficiency does not immediately mean high heat generation efficiency.
【0085】一方、錯体等のような、ランタノイド等の
希土類陽イオン含有物質を蛍光体として選択した場合に
は、中心間距離が10Å以下、特に7Å以下において消光
が顕著になることが知られている。On the other hand, when a substance containing a rare earth cation such as a lanthanoid, such as a complex, is selected as the phosphor, it is known that quenching becomes remarkable when the center-to-center distance is 10 ° or less, particularly 7 ° or less. I have.
【0086】電気双極子又は多重極子に基づく相互作用
においては、積層における配向の方向が、伝達の効率に
大きく影響を与える。一般に、異なる種類の蛍光体を用
いる場合には、同一の蛍光体の場合のように同じ角度に
組織された方向に互いに積層されることはなく、伝達効
率は低下する。In the interaction based on electric dipoles or multipoles, the direction of orientation in the stack has a great influence on the efficiency of transmission. Generally, when different types of phosphors are used, they are not stacked in the direction organized at the same angle as in the case of the same phosphor, and the transmission efficiency is reduced.
【0087】以上のような事情は、ドナーとアクセプタ
ーとがリンカー(linker)による共有結合により結合し
ている場合、すなわち分子内エネルギ伝達の場合にも同
様である。例えば、複数のロッド状蛍光体がリンカーに
より結合している場合である。フルオレセインとローダ
ミンがセファロスポリン骨格に結合している場合には、
供与体と受容体の距離は使用するリンカー及び色素のサ
イズにより10Åから20Åである。距離が20Åの場合、供
与体の90%がそのエネルギを受容体に転移して供与体蛍
光の90%が消光する。The above situation is the same when the donor and the acceptor are bound by a covalent bond by a linker, that is, in the case of intramolecular energy transfer. For example, this is the case where a plurality of rod-shaped phosphors are linked by a linker. If fluorescein and rhodamine are attached to the cephalosporin skeleton,
The distance between the donor and the acceptor is between 10 ° and 20 ° depending on the size of the linker and dye used. At a distance of 20 °, 90% of the donor transfers its energy to the acceptor and 90% of the donor fluorescence is quenched.
【0088】<暗複合体> 多くの蛍光体は芳香族性を
有し、4n+2pi電子を有する。この芳香族性に起因して
水溶液中の水不溶性分子もしくは水溶液中の分子の会合
乃至積層(stacking)が促進され、これによって蛍光消
光が促進される。また、水などの極性溶媒中では、蛍光
性の色素が高濃度で存在する場合や、ロッド(rod)状
の疎水性供与体と受容体蛍光体が短いたわみやすいリン
カーで分離されているときにも積層化が起こり得る。基
底状態でのこの会合乃至積層化のために、「暗複合体
(dark complex)」が形成される(Yaron, A.et al.,
Anal.Biochem.,95:228−235, 1979)。この複合体で
は、いずれの蛍光体も発光できず、両方の色素の蛍光が
消光される場合がある(Bojarski, C.and Sienicki,
K., Energytranfer and migration in fluorescent sol
utions: Photochemistry and Photophysics, 編集Rabe
k, J.F.Boca Raton: CRC Press, Inc., 1990, pp.1−
57)。<Dark Complex> Many phosphors have aromaticity and have 4n + 2pi electrons. Due to this aromaticity, the association or stacking of water-insoluble molecules in the aqueous solution or the molecules in the aqueous solution is promoted, and thereby the fluorescence quenching is promoted. In addition, in a polar solvent such as water, when a fluorescent dye is present at a high concentration or when a rod-shaped hydrophobic donor and an acceptor phosphor are separated by a short flexible linker. Lamination can also occur. Due to this association or lamination in the ground state, a "dark complex" is formed (Yaron, A. et al.,
Anal. Biochem., 95: 228-235, 1979). In this complex, neither phosphor can emit light and the fluorescence of both dyes may be quenched (Bojarski, C. and Sienicki,
K., Energytranfer and migration in fluorescent sol
utions: Photochemistry and Photophysics, Editing Rabe
k, JF. Boca Raton: CRC Press, Inc., 1990, pp.1−
57).
【0089】暗複合体を形成する会合としては、H会合
型の二量化、積層化が想定されるが、この他クラスタ乃
至凝集体の形成、J会合型の二量化等が考えられる。ま
た、鎖状分子、高分子等に側鎖として複数の蛍光体が導
入されて蛍光原分子部分となっている場合にも、これら
の蛍光原分子部分同志が会合乃至は積層化することによ
り暗複合体が形成され得る。The association for forming the dark complex is assumed to be H-association type dimerization and lamination, but in addition, formation of clusters or aggregates, J-association type dimerization and the like are also conceivable. Also, when a plurality of phosphors are introduced as side chains into a chain molecule, a polymer, or the like to form a fluorescent molecule portion, these fluorescent molecule portions are associated or laminated to darken. A complex may be formed.
【0090】例えば、セファロスポリン骨格に結合して
いるフルオレセインとローダミンの場合、pH7のリン酸
塩緩衝液中では、フルオレセインもローダミンも各々の
最大励起で励起されると、あまり蛍光を示さない。これ
は、蛍光体の重なり(暗複合体)の形成を示す。これ
は、リンカーの切断乃至スタッキング構造の崩壊に伴っ
て蛍光特性が著しく増大することから確認できる。For example, in the case of fluorescein and rhodamine bound to the cephalosporin skeleton, both fluorescein and rhodamine do not show much fluorescence in a phosphate buffer at pH 7 when excited by their respective maximum excitations. This indicates the formation of phosphor overlap (dark complex). This can be confirmed from the fact that the fluorescence characteristics are significantly increased with the cleavage of the linker or the collapse of the stacking structure.
【0091】蛍光体としてのフルオレセインおよびロー
ダミンを有するセファロスポリンにおいては、リンカー
としてのセファロスポリン骨格の切断により、蛍光が約
70倍増加する。増加前の低い蛍光は蛍光体の重なりに
よるもので、非蛍光である基底状態の複合体の形成を意
味する。この蛍光特性は、メタノールを溶液に添加する
と著しく増加するので、色素の二量体生成に起因すると
考えられる。換言すれば、メタノールの添加が、蛍光体
の重なりを引き起こす疎水的相互作用をこわすため、こ
の重なりが破壊され、供与体の蛍光が観察され、又は受
容体に転移した蛍光エネルギが、蛍光として放出されて
いるのが観察されるものと考えられる。In the case of cephalosporin having fluorescein and rhodamine as the fluorescent material, the fluorescence is reduced by the cleavage of the cephalosporin skeleton as the linker.
Increase 70 times. The low fluorescence before the increase is due to phosphor overlap, indicating the formation of a non-fluorescent ground state complex. This fluorescent property is considered to be due to the formation of a dimer of the dye since the addition of methanol to the solution significantly increases the fluorescence properties. In other words, the addition of methanol breaks the hydrophobic interaction that causes the phosphors to overlap, disrupting the overlap and observing the fluorescence of the donor or transferring the fluorescent energy transferred to the acceptor as fluorescence. Is considered to be observed.
【0092】<二量化> 二量化反応は、それ自体で光
エネルギの蓄積過程としても理解される。例えばアント
ラセンは、液相物質中でH会合型の二量体を形成する
が、この二量化反応は、400nm以下の光を吸収すること
により進み、逆反応は例えば加熱により進行する。アン
トラセンの脱二量化に伴う放出エネルギは65kJ/molであ
るから、閾値以上の濃厚溶液中で色素の二量体が形成さ
れている場合、レーザ光を照射する等により、脱二量化
の引き金となるような熱エネルギを系に対して与えるこ
とにより、ある二量体の脱二量化に伴う放熱が、近傍の
二量体の脱二量化を促し、熱エネルギが連鎖的に放出さ
れることとなる。<Dimerization> The dimerization reaction itself is understood as a process of accumulating light energy. For example, anthracene forms an H-associated dimer in a liquid phase substance. The dimerization reaction proceeds by absorbing light of 400 nm or less, and the reverse reaction proceeds by, for example, heating. Since the emission energy associated with the dedimerization of anthracene is 65 kJ / mol, if a dimer of the dye is formed in a concentrated solution at or above the threshold, irradiation with laser light or the like will trigger By applying such heat energy to the system, the heat release accompanying the de-dimerization of a certain dimer promotes the de-dimerization of a nearby dimer, and the heat energy is released in a chain. Become.
【0093】色素として例えばレーザ用色素のローダミ
ン6Gを用いる場合、液相物質を水とした場合に10-4mol/
dm3オーダ、有機溶媒の場合には10-2mol/dm3オーダ以上
の濃度である場合にはこのような二量化が発生し、色素
の無蛍光性化が生じる。この場合は吸収したエネルギが
光エネルギとして放出される確率が極めて小さくなり、
発熱効率が著しく向上する。この場合、当然ながら供与
体−受容体ペアは同一種の色素分子(二つのローダミン
6G分子)からなるペアとなっている。この場合、二量体
の形成、及び発熱は、 A+A+hν→(A+A)…二量体、(A+A)→A+
A+Δ と表されるものと考えられる。最初の式は、蛍光体が光
エネルギを吸収して二量化する過程であり、二番目の式
は、当該二量体を加熱するなどにより進行する、脱二量
化反応であり、熱エネルギの放出を伴うものである。For example, when rhodamine 6G, which is a laser dye, is used as a dye, when water is used as a liquid phase substance, 10 -4 mol / d
dm 3 Order, such dimerization occurs when the concentration of more than 10 -2 mol / dm 3 orders in the case of organic solvents, nonfluorescent of dye occurs. In this case, the probability that the absorbed energy is emitted as light energy is extremely small,
Heat generation efficiency is significantly improved. In this case, of course, the donor-acceptor pair is the same type of dye molecule (two rhodamines).
6G molecules). In this case, the formation of a dimer and the generation of heat are as follows: A + A + hv → (A + A)... Dimer, (A + A) → A +
A + Δ is considered. The first equation is a process in which the phosphor absorbs light energy and dimerizes, and the second equation is a de-dimerization reaction that proceeds by heating the dimer and releasing the heat energy. It is accompanied by.
【0094】一般に、蛍光効率は、環境温度の上昇と共
に低下し、非放射遷移の確率が向上する、温度消光と呼
ばれる現象が生じる。これは、前述の非放射遷移の確率
が高い中心にFRETによるエネルギが転移する確率が、環
境温度の上昇と共に増加するためであると考えられる。
従って、環境温度により非放射遷移を促進された、蛍光
体からの熱エネルギの放出が本発明に寄与することを否
定できない。In general, a phenomenon called temperature quenching occurs in which the fluorescence efficiency decreases as the environmental temperature increases, and the probability of non-radiative transition increases. This is considered to be because the probability that the energy due to FRET is transferred to the center where the probability of the non-radiative transition is high increases as the environmental temperature increases.
Therefore, it cannot be denied that the release of heat energy from the phosphor, whose non-radiative transition is promoted by the environmental temperature, contributes to the present invention.
【0095】「超発熱機構」は、以上説明したような色
素の、蛍光共鳴エネルギ伝達(FRET)、非放射遷移によ
る熱エネルギの放出、及び/又は、脱二量化による熱エ
ネルギの放出を主たる原理とするものと考えられる。The “super heat generation mechanism” is based on the principle of the emission of thermal energy by fluorescence resonance energy transfer (FRET), non-radiative transition, and / or release of thermal energy by de-dimerization of the dye as described above. It is considered to be.
【0096】<色素> 本発明の色素としては、エネル
ギビームから供給されるエネルギ、特にレーザパルスの
光子エネルギを吸収して効率よく熱に変換し、又はレー
ザ光の照射に起因して効率よく熱エネルギーを放出し、
液相物質、特に溶媒を加熱して、更に近傍の材料に加工
を施し得る物質、すなわち超発熱性色素が好適に用いら
れる。このような超発熱性色素を溶解、分散又は混合し
ている液相物質を超発熱性液相物質といい、特に超発熱
性色素を溶質としている溶液を超発熱性溶液と表現する
場合がある。<Dye> As the dye of the present invention, the energy supplied from the energy beam, in particular, the photon energy of the laser pulse is absorbed and efficiently converted to heat, or the heat is efficiently generated due to the irradiation of the laser beam. Release energy,
A liquid phase substance, in particular, a substance which can heat a solvent to further process a nearby material, that is, a super-pyrogenic dye is suitably used. A liquid phase substance in which such a super-pyrogenic dye is dissolved, dispersed or mixed is called a super-pyrogenic liquid-phase substance, and a solution containing a super-pyrogenic dye as a solute is sometimes referred to as a super-pyrogenic solution. .
【0097】工業的には、現在実用化されているレーザ
光源の波長域、特に可視光線又は紫外線領域に前述の二
量化反応に伴う吸収、基底状態の吸収又は中間体吸収に
対応する波長領域を有する物質が好適であり、使用する
レーザ光の波長付近に吸収ピークを有するものがより好
適である。ただし、必要に応じてレーザ光の波長をアッ
プコンバージョン等して変化させることにより、レーザ
光の波長を選択された色素の吸収スペクトルのピークに
近づけても良い。さらに、上述の二量化反応に伴う吸
収、基底状態の吸収又は中間体吸収のうちの2乃至3吸
収領域が重なっていれば、その共通する波長のレーザ光
を照射することにより、二量化反応に伴う吸収エネル
ギ、基底状態から各励起状態への遷移エネルギ又は中間
体吸収に対応するエネルギの供給を、一つのレーザ照射
手段によって提供することができる。Industrially, the wavelength range corresponding to the absorption associated with the above-mentioned dimerization reaction, the absorption in the ground state, or the absorption of the intermediate in the wavelength region of a laser light source currently in practical use, particularly in the visible or ultraviolet region. Are preferable, and those having an absorption peak near the wavelength of the laser beam to be used are more preferable. However, if necessary, the wavelength of the laser light may be changed by up-conversion or the like to make the wavelength of the laser light closer to the peak of the absorption spectrum of the selected dye. Furthermore, if two or three absorption regions of the above-mentioned absorption due to the dimerization reaction, ground state absorption, or intermediate absorption overlap, the laser beam of the common wavelength is irradiated to cause the dimerization reaction. The accompanying absorption energy, transition energy from the ground state to each excited state, or supply of energy corresponding to intermediate absorption can be provided by one laser irradiation means.
【0098】本発明の色素としては、二量化乃至積層化
し得る色素、特に多環芳香族炭化水素、5員環又は6員
環のヘテロ環化合物、カルボニル基を有する化合物を最
適に用いることができ、有機分子の配位基を有する金属
錯体を用いることもできる。中でも二量化し得る蛍光性
の有機色素、特にピレン、ペリレン、コロネン等のペリ
(peri)縮合多環芳香族が最適である。二以上の種類の
色素を用いてもよく、複数の色素がリンカーにより結合
されていても良い。As the dye of the present invention, a dye capable of being dimerized or laminated, particularly a polycyclic aromatic hydrocarbon, a 5- or 6-membered heterocyclic compound, or a compound having a carbonyl group can be optimally used. Alternatively, a metal complex having a coordination group of an organic molecule can be used. Among them, fluorescent organic dyes that can be dimerized, particularly peri-condensed polycyclic aromatics such as pyrene, perylene and coronene are most suitable. Two or more types of dyes may be used, and a plurality of dyes may be linked by a linker.
【0099】より具体的には、ペリ縮合多環芳香族とし
ては、ピレン、ペリレン、コロネン、ビオラントレン、
イソビオラントレンを挙げることができる。多環芳香族
炭化水素としてはナフタレン、アントラセン、ナフタセ
ン等のポリアセンとその誘導体や、フェナントレン、ペ
ンタフェン等のポリフェンとその誘導体、ターフェニ
ル、t-スチルベン等のようにフェニル基が直接あるいは
多重結合を介して連結した多環芳香族を挙げることがで
きる。5員環のヘテロ環化合物としてはピロール、オキ
サゾール、チアゾール、ピラリゾン、オキサジアゾー
ル、フルオレセイン等が、6員環のヘテロ環化合物とし
てはピリジン、キノリン、ピラジン、キノキザリン等を
有する化合物を用いることができる。カルボニル基を有
する化合物としては7-ヒドロキシクマリン等のクマリン
誘導体、4'-メトキシナフトリレンベンツイミダゾール
に代表されるナフタルイミド類やナフタレン酸無水物等
のナフタレン酸誘導体、有機分子の配位基を有する金属
錯体としてはポルフィリンの金属錯体やキノリノール類
の金属錯体を挙げることができる。More specifically, the peri-fused polycyclic aromatics include pyrene, perylene, coronene, biolanthrene,
Isobiolanthrene can be mentioned. Polycyclic aromatic hydrocarbons include polyacenes and derivatives thereof such as naphthalene, anthracene, and naphthacene; polyphenes and derivatives thereof such as phenanthrene and pentaphene; and phenyl groups such as terphenyl and t-stilbene, which are directly or through multiple bonds. And linked polycyclic aromatic. As the 5-membered heterocyclic compound, pyrrole, oxazole, thiazole, pyrarizone, oxadiazole, fluorescein and the like can be used, and as the 6-membered heterocyclic compound, a compound having pyridine, quinoline, pyrazine, quinoxalin and the like can be used. . Examples of the compound having a carbonyl group include coumarin derivatives such as 7-hydroxycoumarin, naphthalimides such as naphthalimides and naphthalene anhydride represented by 4′-methoxynaphthylenebenzimidazole, and coordination groups of organic molecules. Examples of the metal complex include a metal complex of porphyrin and a metal complex of quinolinols.
【0100】またこれらの色素の発蛍光性を有する誘導
体やその他の蛍光体を用いることもでき、例えば、1-フ
ェニルナフタレン、1,3,6-ナフタレントリオール、(5
又は8)-アミノ-2-ナフトール、ジ-1-ナフチルエーテ
ル、サリチル酸2-ナフチル、2-ナフトール-6-スルホン
酸、2-ナフトール-7-スルホン酸、2-ナフトール-3,6-ジ
スルホン酸、4,5-ジヒドロキシ-2,7-ナフタレンジスル
ホン酸、ナフチオン酸、1-ナフチルアミン-8-スルホン
酸、2-ナフチルアミン-(5乃至8)-スルホン酸、(7又
は6)-アミノ-4-ヒドロキシ-2-ナフタレンスルホン
酸、4-アミノ-5-ヒドロキシ-2,7-ナフタレンジスルホン
酸、1,8-ナフトスルタム、2-ナフチルアミン、N-メチ
ル-1-ナフチルアミン、N,N-ジメチル-(1又は2)-ナフ
チルアミン、N-フェニル-(1又は2)-ナフチルアミン、
ジ-2-ナフチルアミン、1-メチルアントラセン、9-エチ
ルアントラセン、2,6-ジメチルアントラセン、9-フェニ
ルアントラセン、1-アントロール、(1又は2)-アント
ラセンカルボン酸、(1,2又は9)-アントリルアミン、
フルオレン、9-フェニルフルオレン、ジベンゾ[a,j]
アントラセン、ベンゾアントレン、アセアントレンを挙
げることができる。[0100] Derivatives of these dyes having a fluorescent property and other phosphors can also be used. For example, 1-phenylnaphthalene, 1,3,6-naphthalenetriol, (5
Or 8) -amino-2-naphthol, di-1-naphthyl ether, 2-naphthyl salicylate, 2-naphthol-6-sulfonic acid, 2-naphthol-7-sulfonic acid, 2-naphthol-3,6-disulfonic acid , 4,5-dihydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid, naphthonic acid, 1-naphthylamine-8-sulfonic acid, 2-naphthylamine- (5-8) -sulfonic acid, (7 or 6) -amino-4- Hydroxy-2-naphthalenesulfonic acid, 4-amino-5-hydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid, 1,8-naphthosultam, 2-naphthylamine, N-methyl-1-naphthylamine, N, N-dimethyl- (1 Or 2) -naphthylamine, N-phenyl- (1 or 2) -naphthylamine,
Di-2-naphthylamine, 1-methylanthracene, 9-ethylanthracene, 2,6-dimethylanthracene, 9-phenylanthracene, 1-anthrol, (1 or 2) -anthracenecarboxylic acid, (1,2 or 9) -Anthrylamine,
Fluorene, 9-phenylfluorene, dibenzo [a, j]
Examples include anthracene, benzoanthrene, and aceantrene.
【0101】この他、蛍光性の置換基を有する物質を用
いることができ、発蛍光性の置換基としてはピレニル
(ピレニル基を意味する。以下の列挙において同
じ。)、フェニル、トリフェニルメチル、ビフェニル、
ターフェニル、アンスリル、フェナンスリル、カルバゾ
リル、ナフチル、ペンタレニル、インデニル、アズレニ
ル、ヘプタレニル、ビフェニレリル、as-インダセニ
ル、フクオレニル、s-インダセニル、アセナフチレニ
ル、プレイアデニル、アセナフテニル、フェナレル、フ
ェナントリル、アルキルアミノフェニル、ジアリールア
ミノフェニル、アルコキシフェニル、メトキシフェニ
ル、メチルフェニル、クロロフェニル、アントリル、フ
ルオランテニル、トリフェニレニル、クリセニル、ピリ
ジル、フリル、チエニル、チノリニル、ベンズピラニ
ル、アクリジニル、チアゾリル、ベンゾチアゾリル、エ
チルカルバゾリル、フェニルカルバゾリル、トリルカル
バゾリル等の各有機置換基を挙げることができる。これ
らの置換基は、分子内エネルギ伝達における蛍光原分子
部分に相当する。ここでピレニル基を有する物質とは1-
ビニルピレン、ピレン酪酸、ピレントリスルホン酸エス
テル(例えば商品名" Cascade Blue ")等の他にピレン
自身を含み、列挙の他の置換基においても同様である。In addition, a substance having a fluorescent substituent can be used. Examples of the fluorescent substituent include pyrenyl (which means a pyrenyl group; the same applies to the following list), phenyl, triphenylmethyl, and the like. Biphenyl,
Terphenyl, anthryl, phenanthryl, carbazolyl, naphthyl, pentalenyl, indenyl, azulenyl, heptalenyl, biphenylyl, as-indacenyl, fuquenyl, s-indacenyl, acenaphthylenyl, preadenyl, acenaphthenyl, phenalel, phenanthryl, aminophenylphenyl, alkylaminophenyl, alkylaminophenyl Alkoxyphenyl, methoxyphenyl, methylphenyl, chlorophenyl, anthryl, fluoranthenyl, triphenylenyl, chrysenyl, pyridyl, furyl, thienyl, tinolinyl, benzpyranyl, acridinyl, thiazolyl, benzothiazolyl, ethylcarbazolyl, phenylcarbazolyl, tolylcarbazolyl And each organic substituent such as These substituents correspond to the fluorogenic moiety in intramolecular energy transfer. Here, the substance having a pyrenyl group is 1-
The same applies to other substituents listed, including pyrene itself, in addition to vinylpyrene, pyrenebutyric acid, pyrenetrisulfonic acid ester (for example, trade name "Cascade Blue") and the like.
【0102】また、本発明の色素としては各種ポリメチ
ン系色素、キサンテン系色素、クマリン系色素、シンチ
レータ色素、オキサジアゾール誘導体、ローダミン系色
素等のレーザ用色素及び、アゾ色素、シアニン系色素、
ベンゼンチオールニッケル錯体、金属フタロシアニン色
素、ナフタロシアニン系色素、ナフトキノン色素を好適
に用いることができ、具体的には2,5-ジフェニルオキサ
ゾール(PPO)、α-ナフチルフェニルオキサゾール(α
-NPO)、POPOP、4-メチルアンベリフェロン、4-メチル
クマリン、フルオレイセン、ローダミン6G、アクリジン
レッド、ローダミンB、3,3'-ジメチル-2,2'オキサトリ
カルボシアニンアイオダイド、1,1'-ジエチル-4,4'-キ
ノトリカルボシアニンアイオダイド等のレーザ用色素及
びインジゴ、フェノールブルー等を挙げることができ
る。The dyes of the present invention include laser dyes such as various polymethine dyes, xanthene dyes, coumarin dyes, scintillator dyes, oxadiazole derivatives and rhodamine dyes, azo dyes, cyanine dyes, and the like.
Benzenethiol nickel complexes, metal phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, and naphthoquinone dyes can be suitably used. Specifically, 2,5-diphenyloxazole (PPO), α-naphthylphenyloxazole (α
-NPO), POPOP, 4-methylumbelliferone, 4-methylcoumarin, fluorescein, rhodamine 6G, acridine red, rhodamine B, 3,3'-dimethyl-2,2'oxatricarbocyanine iodide, 1, Laser dyes such as 1'-diethyl-4,4'-quinotricarbocyanine iodide and indigo, phenol blue and the like can be mentioned.
【0103】更に、蛍光体として希土類錯体を用いるこ
ともでき、この場合の希土類陽イオンの具体例として
は、La2+、La3+、Ce2+、Ce3+、Ce4+、Pr2+、Pr3+、P
r4+、Nd2+ 、Nd3+、Nd4+、Pm2+、Pm3+、Sm2+、Sm3+、Eu
2+、Eu3+、Gd2+、Gd3+、Tb2+、Tb3+ 、Tb4+、Dy2+、D
y3+、Dy4+、Ho2+、Ho3+、Er2+、Er3+、Tm2+、Tm3+、Yb
2+、Yb3+ 、Lu2+及びLu3+等のランタノイド陽イオン、並
びにスカンジウム及びイットリウム等の周期律表3A族
元素の陽イオンが挙げられる。Further, the use of a rare-earth complex as a fluorescent material is not recommended.
As a specific example of the rare earth cation in this case,
Is La2+, La3+, Ce2+, Ce3+, Ce4+, Pr2+, Pr3+, P
r4+, Nd2+ , Nd3+, Nd4+, Pm2+, Pm3+, Sm2+, Sm3+,EU
2+,EU3+, Gd2+, Gd3+, Tb2+, Tb3+ , Tb4+, Dy2+, D
y3+, Dy4+, Ho2+, Ho3+, Er2+, Er3+, Tm2+, Tm3+, Yb
2+, Yb3+ , Lu2+And Lu3+Lanthanoid cations, such as
Group 3A of the periodic table such as scandium and yttrium
Elemental cations.
【0104】その他、縮合多環芳香族化合物又はヘテロ
環を有する物質を好適に用いることができ、複数の環構
造を有する物質分子、特に複数の芳香環を有する芳香族
等物質分子等分子内に多重結合乃至環構造を有する物質
分子を用いることもでき、不飽和脂肪族炭化水素、芳香
族炭化水素、芳香族ハロゲン化合物、芳香族ニトロ化合
物、芳香族ニトロソ化合物、芳香族アミン、芳香族ニト
リル、フェノール、フェノールエーテル、芳香族カルボ
ニル化合物、芳香族カルボン酸及びこれらの誘導体、ア
ゾ化合物及び誘導体、スルホン酸誘導体、フラン族化合
物、チオフェン族化合物、ピロール化合物、ピラン化合
物、ピリジン族化合物、ジアジン族化合物その他の有機
化合物等から適宜選択して用いることができる。具体的
には、トリフェニル、ペンタセン、クリセン、フルオレ
ン、アセナフテン、フルオランテン、3-アミノピレン、
1,2,3,4-テトラメチルナフタレン、1-(ジメチルアミ
ノ)-ピレン、1-ピレン酪酸、ブチルピレン、4-メチル-
2H-1-ベンゾピレン-2-オン、ベンゾキノン、ナフトキノ
ン、アントラキノン、ピロール、2-フェニルピロール、
インドール、ピリジン、フルオルピリジン、2-エトキシ
ピリジン、アミノピリジン、ピリドン、ピリジン-N-オ
キシド、4-ニトロピリジン-N-オキシド、4-アミノピリ
ジン-N-オキシド、キノリン、イソキノリン、カルバゾ
ール、クマリン、2,6-ジメチル-4-ピロン、プロフラビ
ン、1,2-ベンゾアズレン、ジメチルビフェニル、テトラ
メチルビフェニル、ヘキサメチルビフェニル、(trans
又はcis)スチルベン、5,5'-ジメチルビフェニル、6,6'
-ジニトロビフェニル、p-ニトロ-(trans又はcis)-ス
チルベン、p-メトキシ-p-ニトロ-trans-スチルベン、フ
ェニルエーテル、(α,β)-ナフトール、ベンゾフェノ
ン、7-(ジメチルアミノ)-4-メチルクマリン、ニトロ
フェニルアゾベンゼン、トリフルオロメチルスルフォニ
ルトラン、アズレン、ベンゾイン、ベンゾトリアゾール
及びこれらの誘導体等を挙げることができる。In addition, a condensed polycyclic aromatic compound or a substance having a hetero ring can be suitably used, and a substance molecule having a plurality of ring structures, in particular, a molecule such as an aromatic substance having a plurality of aromatic rings in a molecule. Substance molecules having a multiple bond or a ring structure can also be used, and unsaturated aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, aromatic halogen compounds, aromatic nitro compounds, aromatic nitroso compounds, aromatic amines, aromatic nitriles, Phenol, phenol ether, aromatic carbonyl compound, aromatic carboxylic acid and derivatives thereof, azo compound and derivative, sulfonic acid derivative, furan group compound, thiophene group compound, pyrrole compound, pyran compound, pyridine group compound, diazine group compound and others Can be appropriately selected from organic compounds and the like. Specifically, triphenyl, pentacene, chrysene, fluorene, acenaphthene, fluoranthene, 3-aminopyrene,
1,2,3,4-tetramethylnaphthalene, 1- (dimethylamino) -pyrene, 1-pyrenebutyric acid, butylpyrene, 4-methyl-
2H-1-benzopyren-2-one, benzoquinone, naphthoquinone, anthraquinone, pyrrole, 2-phenylpyrrole,
Indole, pyridine, fluoropyridine, 2-ethoxypyridine, aminopyridine, pyridone, pyridine-N-oxide, 4-nitropyridine-N-oxide, 4-aminopyridine-N-oxide, quinoline, isoquinoline, carbazole, coumarin, 2,6-dimethyl-4-pyrone, proflavine, 1,2-benzoazulene, dimethylbiphenyl, tetramethylbiphenyl, hexamethylbiphenyl, (trans
Or cis) stilbene, 5,5'-dimethylbiphenyl, 6,6 '
-Dinitrobiphenyl, p-nitro- (trans or cis) -stilbene, p-methoxy-p-nitro-trans-stilbene, phenyl ether, (α, β) -naphthol, benzophenone, 7- (dimethylamino) -4- Examples include methyl coumarin, nitrophenylazobenzene, trifluoromethylsulfonyl tolan, azulene, benzoin, benzotriazole, and derivatives thereof.
【0105】更に、これらの色素分子に助蛍光団と呼ば
れる置換基を導入した場合には、蛍光量子収率を向上さ
せ、又は低下させることができ、ひいては、発熱効率を
上昇又は低下させることができる。具体的には、-OH,-
CH3,-NH2,-N(CH3)2等の電子供与基の付加は発光強
度を増大させる。又、-COOH,-CN等の電子求引基も発光
強度を増大させる効果を有する。一方、-NO2,-NO等を
導入した場合には蛍光が消失し、無放射遷移の確率が向
上する。従って、支配的に寄与する作用によりこれらの
置換基を選択的に色素に導入することにより、より高効
率の加工を実現することができる。Further, when a substituent called an auxiliary fluorophore is introduced into these dye molecules, the fluorescence quantum yield can be improved or lowered, and the heat generation efficiency can be raised or lowered. it can. Specifically, -OH,-
Addition of electron donating groups such as CH 3 , —NH 2 , and —N (CH 3 ) 2 increase the emission intensity. In addition, electron withdrawing groups such as -COOH and -CN also have the effect of increasing the emission intensity. On the other hand, when -NO 2 , -NO, etc. are introduced, the fluorescence disappears and the probability of non-radiative transition is improved. Therefore, by introducing these substituents selectively into the dye by a dominantly contributing action, more efficient processing can be realized.
【0106】ただし、加工によって順次形成される透明
材料表面の微細な凹構造の細部まで効率よく分散するほ
うが、エッチングの加工効率がよく、このためには、溶
液中での占有体積が小さいもの、一般に分子量の小さい
ものほど有利である。この観点からは、ポリアセンで例
示すればナフタレン、アントラセン程度の低分子量の色
素が例示される。However, it is more efficient to disperse the details of the fine concave structure on the surface of the transparent material formed sequentially by the processing, so that the etching efficiency is higher. Generally, the smaller the molecular weight, the more advantageous. From this viewpoint, low molecular weight dyes such as naphthalene and anthracene are exemplified by polyacene.
【0107】他方、脱二量化における放出熱量は、同族
であれば分子量が大きい色素ほど大きくなる傾向がある
ので、分子量がある程度大きい物質、例えばペリ縮合多
環芳香族で例示すればペリレン、コロネン程度以上の分
子量の色素が好適である。On the other hand, the amount of heat released in the dedimerization tends to be larger for dyes having a higher molecular weight if they are of the same family. Therefore, a substance having a relatively high molecular weight, for example, a perylene-condensed polycyclic aromatic, such as perylene or coronene, is used. Dyes having the above molecular weights are preferred.
【0108】本願発明において超発熱性色素を溶解又は
分散している液相物質を用いる場合、色素が基底状態と
複数の励起状態との間の遷移、及び/又は、二量化反応
と脱二量化反応を繰り返し、周辺の物質にエネルギ遷移
を行うのみで色素自体は殆ど消費されないのに対し、被
加工部近傍の液体分子は激しい蒸発等により次々に消費
される場合があるため、加工の進展につれて液相物質中
の色素の濃度が被加工部表面近傍において局所的に高く
なる場合がある。これにより同一光量のレーザビーム照
射を行っても加工の進展につれて照射エネルギあたりの
エッチング量が増加するという問題が生じる場合があ
る。これは従来の液相におけるエッチングにおいてエッ
チャント濃度が加工の進展に従って次第に低下すること
とは原理的に全く異なる本願発明の構成に固有の問題点
である。In the present invention, when a liquid phase substance in which a super-pyrogenic dye is dissolved or dispersed is used, the dye transitions between a ground state and a plurality of excited states, and / or a dimerization reaction and a de-dimerization. By repeating the reaction and only performing energy transition to the surrounding substances, the dye itself is hardly consumed, whereas the liquid molecules in the vicinity of the processed part may be consumed one after another due to intense evaporation or the like. The concentration of the dye in the liquid phase material may locally increase near the surface of the processed part. This may cause a problem that the amount of etching per irradiation energy increases as the processing progresses even if the same amount of laser beam irradiation is performed. This is a problem inherent in the configuration of the present invention, which is completely different in principle from the fact that the etchant concentration gradually decreases with the progress of processing in the conventional etching in the liquid phase.
【0109】逆に、強いレーザ光を断続的に長時間照射
することにより、色素の破壊・損耗が生じる場合があ
る。この場合には、同一光量の入射光照射を行っても加
工の進展につれて照射エネルギあたりの加工量が減少す
るという効果を生じる。 このため加工精度を一定に保
つためには、ポンプ等の手段により一定濃度の色素含有
液相物質を連続的に被加工部に供給するか若しくは流動
させ又はレーザビームの照射の前後において液相物質を
交換することが望ましい。液相物質を流動させ層流を形
成する場合には、被加工物表面に直接液相物質が供給さ
れることとなり好ましい。乱流を形成する場合には、被
加工物表面近傍に形成される粘性層と乱流境界層との境
界面が流体の激しい蒸発等により乱され物質交換が生じ
るため、液相物質の濃度上昇を緩和乃至防止することが
できる。又、被加工物である透明材料の下部に液相物質
の上昇流をノズル等の噴射手段により形成してもよい。
更に液相物質を上方から滴下供給し下部からレーザ照射
を行うことも可能である。Conversely, if the intense laser light is intermittently applied for a long period of time, the dye may be destroyed or worn. In this case, even if the same amount of incident light is irradiated, an effect is produced in that the processing amount per irradiation energy decreases as the processing progresses. For this reason, in order to keep the processing accuracy constant, a dye-containing liquid phase material having a constant concentration is continuously supplied or flown to the portion to be processed by means such as a pump or the liquid phase material before and after laser beam irradiation. It is desirable to replace. When the liquid phase material is caused to flow to form a laminar flow, the liquid phase material is preferably supplied directly to the surface of the workpiece. When a turbulent flow is formed, the interface between the viscous layer formed near the surface of the workpiece and the turbulent boundary layer is disturbed by vigorous evaporation of the fluid and the like, and mass exchange occurs. Can be reduced or prevented. Further, an upward flow of the liquid phase substance may be formed below the transparent material, which is a workpiece, by an injection means such as a nozzle.
Further, it is also possible to supply the liquid phase substance dropwise from above and to perform laser irradiation from below.
【0110】本願発明の液相物質としては粘性又は圧縮
性を無視し得る流体のみならず粘性流体、圧縮性流体を
用いることもでき、ゾル、チクソトロピー性物質を用い
ることもできる。この場合、更に選択された色素が二量
化−脱二量化反応を起こし得ることが望ましい。ゾルを
用いる場合には上記溶媒にシリカ、アルミナ等の粘着剤
を添加して用いてもよい。この場合には被加工物の被加
工部を液相物質に接触乃至浸漬するかわりに印刷等の塗
布手段により液相物質を被加工面に均一に又はパターン
状に塗布して用いることができる。As the liquid phase substance of the present invention, not only a fluid whose viscosity or compressibility can be neglected, but also a viscous fluid or a compressible fluid can be used, and a sol or a thixotropic substance can also be used. In this case, it is desirable that the further selected dye can undergo a dimerization-dedimerization reaction. When a sol is used, an adhesive such as silica or alumina may be added to the above solvent. In this case, instead of contacting or dipping the processed portion of the workpiece with the liquid phase substance, the liquid phase substance can be applied to the surface to be processed uniformly or in a pattern by using an application means such as printing.
【0111】さらに選択した液相物質特に溶媒と被加工
物である透明物質との親和性が低い場合には、「ぬれ」の
状態が不十分で被加工面の一部しか液相物質に接触しな
い等の問題が発生する場合があるので、選択された流体
の透明材料に対する「ぬれ」の角度をより小さく望ましく
は鋭角にするための物質、例えば界面活性剤等を流体中
に添加することもできる。ただし、界面活性剤の存在
は、色素分子の会合を促進し、又は阻害する場合がある
ため留意が必要である。Further, when the affinity of the selected liquid phase substance, especially the solvent, and the transparent substance to be processed is low, the state of "wetting" is insufficient and only a part of the processed surface comes into contact with the liquid phase substance. In some cases, a material such as a surfactant may be added to the fluid to reduce the angle of `` wetting '' of the selected fluid with respect to the transparent material, preferably to make it sharper, since such a problem may occur. it can. However, care must be taken because the presence of the surfactant may promote or inhibit the association of the dye molecules.
【0112】<液相物質> 本発明における液相物質、
特に超発熱性溶液を構成する溶媒としては、選択された
色素分子を溶解することができ、通常の工業的製造工程
において採用しうる圧力、温度条件において液体であ
り、超発熱性色素の放出する熱エネルギを吸収して高温
となり、これに接している材料の加工が可能となるもの
なら、広く用いることができ、単独又は複数の物質によ
り液相、特に溶媒を構成してもよい。色素の発熱と共に
激しい蒸発等を起こすものであれば、溶融・軟化してい
る透明材料をガス圧により加工部分から除去することに
より、加工効率が向上する場合もある。<Liquid phase substance> The liquid phase substance in the present invention,
In particular, as the solvent constituting the super-pyrogenic solution, it is capable of dissolving the selected dye molecules, is liquid at the pressure and temperature conditions that can be employed in ordinary industrial manufacturing processes, and releases the super-pyrogenic dye. As long as it absorbs heat energy and becomes high temperature and can process a material in contact with the material, it can be widely used, and a liquid phase, particularly a solvent, may be constituted by one or a plurality of substances. If the dye generates heat and violent evaporation occurs in some cases, the processing efficiency may be improved by removing the melted / softened transparent material from the processed part by gas pressure.
【0113】ただし、液相物質に触れた透明材料が、そ
の液相物質によって化学的にエッチングされると不都合
であるので、強い酸性又は塩基性溶液、強い酸化・還元
作用を有する物質、溶液等は不適当である。ただし、適
当なpH乃至酸化還元性に調整することにより、エッチ
ング等によって生じた透明材料の分子破片や破壊・損耗
した色素断片を溶解し、超発熱性液相物質の透明度を保
つことも可能である。However, since it is inconvenient if the transparent material touching the liquid phase substance is chemically etched by the liquid phase substance, a strongly acidic or basic solution, a substance having a strong oxidation / reduction action, a solution, etc. Is inappropriate. However, by adjusting the pH to a suitable value from pH to redox, it is possible to dissolve molecular fragments of the transparent material generated by etching or the like and destroyed / damaged dye fragments, thereby maintaining the transparency of the super-heat-generating liquid phase substance. is there.
【0114】具体的には汎用有機溶媒、無機溶媒等、例
えばアセトン、ヘプタン、ヘキサン、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、クロロホルム、ベンゼン、シク
ロヘキサン、イソオクタン、イソペンタン、ヘプタン、
エーテル、水、四塩化炭素、アニリン、α-クロルナフ
タレン、トルエン、ブロンベンゼン、クロルベンゼン、
ニトロベンゼン、二硫化炭素、エチルエーテル、n-ヘキ
サン等が好適に用いられる。Specifically, general-purpose organic solvents and inorganic solvents such as acetone, heptane, hexane, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroform, benzene, cyclohexane, isooctane, isopentane, heptane,
Ether, water, carbon tetrachloride, aniline, α-chloronaphthalene, toluene, bronbenzene, chlorobenzene,
Nitrobenzene, carbon disulfide, ethyl ether, n-hexane and the like are preferably used.
【0115】ただし、加工によって順次形成される微細
な溝構造の細部まで効率よく浸入し、エッチングを効率
よく行うためには、一分子の占有体積が小さいもの、一
般に分子量の小さいものほど有利である。更に、このよ
うな低分子物質を液相物質として用い、側圧切断する場
合には、同一材料、同一形状の切断における必要圧力が
小さくなるという効果がある。これらの観点からは、分
子量の小さい溶媒として、メチルアルコール、エチルア
ルコール、水、エーテル等が例示される。However, in order to efficiently penetrate into the details of the fine groove structure formed sequentially by processing and to perform etching efficiently, it is more advantageous that the volume occupied by one molecule is small and that the molecular weight is generally small. . Further, when such a low-molecular substance is used as a liquid phase substance and side pressure cutting is performed, there is an effect that the required pressure for cutting the same material and the same shape is reduced. From these viewpoints, examples of the solvent having a small molecular weight include methyl alcohol, ethyl alcohol, water, and ether.
【0116】可視光領域に強い吸収を有さない物質を液
相物質又はこれが含有する色素として選択し若しくは揮
発性液相物質と共に蒸発する色素を用いる場合には、透
明材料の視覚的汚染がない。When a substance having no strong absorption in the visible light region is selected as a liquid phase substance or a dye contained therein, or a dye which evaporates together with a volatile liquid phase substance is used, there is no visual contamination of the transparent material. .
【0117】本発明の実施にあたっては、色素の吸収ス
ペクトルが、液相物質、特に溶媒の種類によって変化す
る場合があることに留意する必要がある。In practicing the present invention, it should be noted that the absorption spectrum of the dye may vary depending on the type of liquid phase substance, particularly the type of solvent.
【0118】本願は、以下の発明を包含する。This application includes the following inventions.
【0119】1 透明材料に接している超発熱性液相物
質に層流、乱流又は上昇流を形成し、当該透明材料を介
して当該液相物質にレーザ光を入射することにより、当
該透明材料の表面のうち当該液相物質に接している部分
にエッチングを施す透明材料の加工法。1 A laminar flow, a turbulent flow, or an upward flow is formed in a super-heat-generating liquid phase material in contact with a transparent material, and a laser beam is incident on the liquid phase material via the transparent material to thereby form the transparent material. A method of processing a transparent material in which a portion of the surface of the material that is in contact with the liquid phase substance is etched.
【0120】2 透明材料中にエネルギビームを入射す
る工程の前に、以下のa)乃至e)のうち、少なくとも一
の加工部分を特定するための工程を有する透明材料の加
工法。 当該透明材料の被加工面とは逆側の面に、不透明部材か
らなる層をパターン形成する工程 当該透明材料の被加工面に、透明部材からなる層をパタ
ーン形成する工程 当該透明材料の被加工面に、不透明部材からなる層をパ
ターン形成する工程 当該透明材料の加工が不要な部分を、当該透明材料より
も屈折率が小さい物質によりコートする工程 当該透明材料の当該被加工面以外の端面では、エネルギ
ビームが全反射するように、当該透明材料に接している
物質の屈折率及び当該エネルギビームの入射角度を設定
する工程(2) A method of processing a transparent material, which comprises a step of specifying at least one processed portion among the following a) to e) before the step of irradiating the energy beam into the transparent material. A step of patterning a layer made of an opaque member on the surface of the transparent material opposite to the surface to be processed; a step of patterning a layer made of a transparent member on the surface of the transparent material to be processed A step of patterning a layer made of an opaque member on the surface, a step of coating a portion of the transparent material that does not require processing with a substance having a smaller refractive index than the transparent material. Setting the refractive index of a substance in contact with the transparent material and the angle of incidence of the energy beam so that the energy beam is totally reflected
【0121】3 エネルギビームが透明材料の加工が不
要な部分から当該透明材料中に入射し、当該透明材料を
透過した後に当該透明材料の被加工部から射出して超発
熱性液相物質を照射する工程と、当該色素を溶解、分散
又は混合している液相物質が当該照射と同時に層流、乱
流若しくは上昇流を形成し又は当該照射の前若しくは後
に交換される工程の他に、以下のa)乃至f)のうち、少
なくとも一の加工部分を特定するための工程を有する透
明材料の加工法。 不透明部材からなる層を、当該透明材料の被加工面とは
逆側の面にパターン形成する工程 透明部材又は不透明部材からなる層を、当該透明材料の
被加工面にパターン形成する工程 当該エネルギビームが、当該透明材料の加工が不要な部
分から均一に入射する工程 当該エネルギビームが射出される当該透明材料の加工部
のうち、その表面に透明部材又は不透明部材からなる層
が形成されている部分が、当該エネルギビームの照射に
よっても加工されない工程 当該透明材料の加工が不要な部分を、当該透明材料より
も屈折率が小さい物質により、コートする工程 当該透明材料の当該被加工面以外の端面では当該エネル
ギビームが全反射するように、当該透明材料に接してい
る物質の屈折率又は当該エネルギビームの入射角度を設
定する工程(3) The energy beam enters the transparent material from a portion where the processing of the transparent material is unnecessary, and after passing through the transparent material, is emitted from the processed portion of the transparent material to irradiate the super-heat-generating liquid phase substance. In addition to the step of dissolving, dispersing or mixing the dye, the liquid phase substance forms a laminar flow, a turbulent flow or an upflow simultaneously with the irradiation, or is replaced before or after the irradiation, A) to f), a method for processing a transparent material, the method including a step of specifying at least one processed portion. A step of patterning a layer made of an opaque member on a surface of the transparent material opposite to the surface to be processed a step of patterning a layer made of a transparent member or an opaque member on the surface of the transparent material to be processed Is a step of uniformly entering from a portion where the processing of the transparent material is unnecessary A portion of the processed portion of the transparent material from which the energy beam is emitted, in which a layer made of a transparent member or an opaque member is formed on the surface However, the step of not being processed even by the irradiation of the energy beam is a step of coating the unnecessary portion of the transparent material with a substance having a smaller refractive index than the transparent material. Setting a refractive index of a substance in contact with the transparent material or an incident angle of the energy beam so that the energy beam is totally reflected;
【0122】4 透明材料の被加工部近傍にあり、かつ
液相物質中に溶解、分散又は混合されている色素に、レ
ーザ光を照射する透明材料の加工法であって、当該色素
が以下のa)乃至g)のうち少なくとも一の特徴を有する
透明材料の加工法。基底状態にある場合の吸収領域、中
間体吸収に対応する吸収領域又は二量化に伴う吸収領域
のうち、二乃至三者が重なっている b)液相物質中で二量体、積層体又は凝集体を形成する c)ナフタレン、アントラセンで例示される程度の分子量
である d)ペリレン、コロネンで例示される程度以上の分子量で
ある e)ペリ縮合多環芳香族化合物である f)暗複合体を形成する g)他の色素との間でFRETによるエネルギ伝達を行う4 A method of processing a transparent material in which laser light is applied to a dye which is in the vicinity of a portion to be processed of a transparent material and which is dissolved, dispersed or mixed in a liquid phase substance, wherein the dye is as follows: A method for processing a transparent material having at least one of a) to g). In the absorption region in the ground state, the absorption region corresponding to the intermediate absorption, or the absorption region accompanying dimerization, two or three overlap.b) Dimer, laminate or coagulation in the liquid phase material A) forming an aggregate c) naphthalene, d) having a molecular weight of the degree exemplified by anthracene d) perylene, having a molecular weight of at least the degree exemplified by coronene e) a peri-condensed polycyclic aromatic compound f) a dark complex Form g) Perform energy transfer by FRET with other dyes
【0123】5 透明材料の被加工部近傍の色素にエネ
ルギビームを照射する工程の前若しくは後又はこれと同
時に、以下のa)乃至k)のうち、少なくとも何れか一の
工程を有する透明材料の加工法。 a)当該透明材料の端部間に当該色素を溶解、分散又は混
合している物質の層を形成する工程 b)当該色素を溶解、分散又は混合している物質中で、当
該透明材料の端部を突き合わせ、又は微少な間隔を隔て
て対向させる工程 c)当該透明材料の溶融面を他の材料に押圧する工程 d)当該色素を溶解、分散又は混合している物質に接して
いる当該透明材料を移動させる工程 e)当該色素を溶解、分散又は混合している物質を流動さ
せ、層流若しくは乱流又は上昇流を形成する工程 f)当該色素を溶解、分散又は混合している物質を交換す
る工程 g)当該色素を当該被加工部近傍に一定濃度で供給する工
程 h)当該色素を溶解、分散又は混合している物質を加圧す
る工程 i)当該色素を溶解、分散又は混合している物質を、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、水又はエーテルによ
って例示される程度以下の低分子量物質から構成する工
程 j)当該色素の濃度変化に応じて、当該エネルギビームの
照射強度、照射時間又は照射回数を変化させる工程 k)当該エネルギビームを掃引する工程5. Before or after or simultaneously with the step of irradiating the energy beam to the dye near the processed portion of the transparent material, a transparent material having at least one of the following steps a) to k): Processing method. a) forming a layer of a substance that dissolves, disperses, or mixes the dye between the ends of the transparent material; b) ends the transparent material in a substance that dissolves, disperses, or mixes the dye. C) pressing the molten surface of the transparent material against another material d) pressing the molten surface of the transparent material against another material d) touching the transparent material in contact with the substance in which the dye is dissolved, dispersed or mixed Moving the material e) flowing the substance in which the dye is dissolved, dispersed or mixed to form a laminar, turbulent or upflow f) removing the substance in which the dye is dissolved, dispersed or mixed Exchanging step g) supplying the dye at a constant concentration in the vicinity of the processed part h) pressing the substance in which the dye is dissolved, dispersed or mixed i) dissolving, dispersing or mixing the dye Substances, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, Or a step consisting of a low molecular weight substance less than or equal to that exemplified by ether j) a step of changing the irradiation intensity, irradiation time or number of irradiations of the energy beam according to a change in the concentration of the dye k) sweeping the energy beam Process
【0124】6 透明材料の端部と他の材料の端部を突
き合わせ、又は微少な間隔を隔てて対向させ、当該端部
間に超発熱性液相物質の薄層を形成し、当該透明材料を
光導波路として当該薄層にレーザ光を導入し、両材料を
接合する透明材料の加工法。6. The end of the transparent material and the end of the other material are abutted or opposed to each other at a small interval, and a thin layer of the super-heat-generating liquid phase substance is formed between the ends to form the transparent material. A method of processing a transparent material in which laser light is introduced into the thin layer using an optical waveguide as a light guide and the two materials are joined.
【0125】7 透明材料を側圧切断した後に当該切断
面において他の材料と溶融接合する透明材料の加工法。7 A method of processing a transparent material that is side-cut with a transparent material and then melt-bonded to another material on the cut surface.
【0126】8 以下のA)乃至C)の構成要素を有する
と共に、a)乃至s)のうち、少なくとも何れか一の構成
要素を有する透明材料の加工装置。 A)色素を溶解、分散又は混合している液相物質 B)エネルギビーム照射手段 C)当該色素の濃度変化に応じて、当該エネルギビーム
の照射強度、照射時間又は照射回数を変化させる手段 a)当該透明材料を圧力容器中に挿入する手段 b)当該透明材料を移動する手段 c)当該透明材料の当該被加工面とは逆側の面に、不透明
部材からなる層をパターン形成する手段 d)当該透明材料の被加工面に、透明部材又は不透明部材
からなる層をパターン形成する手段 e)当該液相物質中で、当該透明材料の端部を突き合わせ
る手段 f)当該透明材料の端部間に、当該液相物質の薄層を形成
する手段 g)当該液相物質を流動させ、層流若しくは乱流又は上昇
流を形成する手段 h)当該色素を溶解、分散又は混合している液相物質を交
換する手段 i)当該色素を一定濃度で当該透明材料の被加工部に供給
する手段 j)当該透明材料の非加工部周辺を一定温度に保つ手段 k)エッチングによって生成される副生成物を加工部分か
ら除去する手段 l)当該液相物質を加圧する手段 m)当該透明材料よりも屈折率が小さい物質により、当該
透明材料の加工が不要な部分をコートする手段 n)当該透明材料の被加工部以外の端面では当該エネルギ
ビームが全反射するように、当該透明材料に接している
当該液相物質の屈折率又は当該エネルギビームの入射角
度を設定する手段 o)当該透明材料の被加工部が当該液相物質に接し又は浸
漬されるように、当該透明材料を固定する手段 p)当該透明材料の溶融面を他の材料に押圧する手段 q)当該エネルギビームを掃引する手段 r)当該透明材料の被加工部とは逆側に配置されるフォト
マスク s)光学系8. An apparatus for processing a transparent material having the following components A) to C) and at least one of the components a) to s). A) Liquid phase substance that dissolves, disperses or mixes the dye B) Energy beam irradiation means C) Means for changing the irradiation intensity, irradiation time or number of irradiation of the energy beam according to the change in the concentration of the dye a) Means for inserting the transparent material into the pressure vessel b) Means for moving the transparent material c) Means for patterning a layer of an opaque member on the surface of the transparent material opposite to the surface to be processed d) Means for patterning a layer made of a transparent or opaque member on the surface of the transparent material to be processed e) means for abutting the edges of the transparent material in the liquid phase material f) between the edges of the transparent material G) means for forming a thin layer of the liquid phase substance, g) means for flowing the liquid phase substance, and forming a laminar, turbulent or upward flow.h) a liquid phase in which the dye is dissolved, dispersed or mixed. Means for exchanging substances i) Apply the dye at a constant concentration. Means for supplying the transparent material to the workpiece; j) means for maintaining a constant temperature around the non-processed part of the transparent material; k) means for removing by-products generated by etching from the processed part; Means for applying pressure m) means for coating a portion of the transparent material that does not require processing with a substance having a lower refractive index than the transparent material n) the energy beam is totally reflected on the end face other than the processed portion of the transparent material Means for setting the refractive index of the liquid phase material in contact with the transparent material or the angle of incidence of the energy beam.o) so that the processed part of the transparent material is in contact with or immersed in the liquid phase material. Means for fixing the transparent material p) means for pressing the molten surface of the transparent material against another material q) means for sweeping the energy beam r) disposed on the side opposite to the processed part of the transparent material Photomask s) Optical system
【0127】9 超発熱性色素を溶解している液相物質
と、エネルギビーム照射手段と、当該超発熱性色素を一
定濃度で透明材料の被加工部に供給する手段と、当該透
明材料の被加工部周辺を一定温度に保つ手段とを有する
透明材料の加工装置。9. A liquid phase substance in which the super-pyrogenic dye is dissolved, an energy beam irradiating means, a means for supplying the super-pyrogenic dye at a constant concentration to a portion to be processed of the transparent material, A transparent material processing apparatus having means for maintaining a constant temperature around the processing portion.
【0128】10 透明材料の位置をノッチング工程と
側圧切断工程において一致させ、レーザ光照射によりノ
ッチングする透明材料の加工装置。10. An apparatus for processing a transparent material in which the position of the transparent material is matched in the notching step and the side pressure cutting step, and the notching is performed by laser beam irradiation.
【0129】11 色素を溶解、分散又は混合している
液相物質の加圧により透明材料を側圧切断する透明材料
の加工装置。11 A transparent material processing apparatus for laterally cutting a transparent material by pressurizing a liquid phase substance in which a dye is dissolved, dispersed or mixed.
【0130】12 以下のa)乃至c)のうち少なくとも
何れか一の加工部分を特定するための特徴を有する透明
材料。 a)透明部材からなるエッチング犠牲層が、当該透明材料
の表面のうち加工が不要な部分に形成されている b)クラッド層が、当該透明材料の表面のうち加工が不要
な部分に形成されている c)被加工面とは逆側の面に、不透明部材からなる層がパ
ターン形成されている d)被加工面に透明部材からなる層がパターン形成されて
いる12. A transparent material having features for specifying at least one of the following processed parts a) to c). a) An etching sacrificial layer made of a transparent member is formed on a portion of the surface of the transparent material that does not require processing.b) A clad layer is formed on a portion of the surface of the transparent material that does not require processing. C) A layer made of an opaque member is patterned on the surface opposite to the surface to be processed d) A layer made of a transparent member is patterned on the surface to be processed
【0131】13 レーザ光照射により形成された凹部
の位置において引張り応力により破断している透明材
料。13. Transparent material broken by tensile stress at the position of the recess formed by laser light irradiation.
【0132】14 光ファイバの一端の端面に薄膜をパ
ターン形成し、他端から当該光ファイバ内にレーザ光を
入射し、当該光ファイバを光導波路として薄膜を形成し
ている端面まで導入して、当該パターンに対応したエッ
チングを当該端面に施された光ファイバの端面の加工方
法。14. A thin film is patterned on one end face of the optical fiber, a laser beam enters the optical fiber from the other end, and is guided to the end face forming the thin film using the optical fiber as an optical waveguide. A method for processing an end face of an optical fiber in which etching corresponding to the pattern is applied to the end face.
【0133】15 少なくとも二の色素がリンカーによ
り結合され、又は結合されずに一定の距離及び配向に保
持され、光エネルギー又は熱エネルギーの供給により、
当該距離又は配向を変化させ若しくは変化させることな
く熱エネルギーを放出する発熱体。15. At least two dyes are linked or unlinked by a linker and held at a certain distance and orientation, and by supplying light energy or heat energy,
A heating element that emits thermal energy without changing or changing the distance or the orientation.
【0134】16 色素ペアからなる発熱体が、一の発
熱体からの発熱により、近接する他の発熱体からの発熱
を誘発する濃度で含有されている液相物質。16. A liquid phase substance in which a heating element composed of a dye pair is contained at a concentration such that heat generation from one heating element induces heat generation from another adjacent heating element.
【0135】<実施態様例1>図1は、公知の半導体素
子を表している。この半導体素子は半導体加速度センサ
110であり、ガラス基板120上に固定された固定電極130
及び131の間に可動電極140を有する。固定電極130及び1
31並びに可動電極140は、それぞれポリシリコン(多結
晶シリコン)からなり、可動電極140と固定電極130、及
び可動電極140と固定電極131のそれぞれ互いに対向する
部分は、図面を参照すれば解るように櫛状に形成され
る。可動電極140は、ガラス基板120上に形成された凹部
121の上方に位置し、ビーム150、151によりその両端が
支持され、ガラス基板120に対して浮動状態となってい
る。両ビーム150及び151の各基端部150a及び151aは、ガ
ラス基板120上に固着される。各ビーム基端部150a及び1
51a、並びに固定電極130及び131には、それぞれ個別に
不図示の電気配線が施される。<First Embodiment> FIG. 1 shows a known semiconductor device. This semiconductor element is a semiconductor acceleration sensor
110, a fixed electrode 130 fixed on a glass substrate 120
And a movable electrode 140 between the two. Fixed electrodes 130 and 1
The opposing parts of the movable electrode 140 and the fixed electrode 130, and the movable electrode 140 and the fixed electrode 131, respectively, can be understood by referring to the drawings. It is formed in a comb shape. The movable electrode 140 has a concave portion formed on the glass substrate 120.
It is located above 121, its both ends are supported by beams 150 and 151, and is floating with respect to the glass substrate 120. The base portions 150a and 151a of both beams 150 and 151 are fixed on the glass substrate 120. Each beam base end 150a and 1
Electrical wiring (not shown) is individually applied to the 51a and the fixed electrodes 130 and 131, respectively.
【0136】このような半導体慣性センサ110では、可
動電極140に対して、各ビーム基端部150aと151aとを結
ぶ線に直行し、かつ水平面内の成分を有する加速度が作
用すると、可動電極140は、ビーム150及び151を支軸と
して振動する。これにより、可動電極140と各固定電極1
30又は131との間隔が変化するため、可動電極140と固定
電極130又は131との間の静電容量が変化する。この静電
容量の変化を検知して、センサに作用した加速度を求め
るものである。In such a semiconductor inertial sensor 110, when an acceleration that is perpendicular to the line connecting the base ends 150a and 151a of the beams and has a component in the horizontal plane acts on the movable electrode 140, the movable electrode 140 Vibrates with the beams 150 and 151 as pivots. Thereby, the movable electrode 140 and each fixed electrode 1
Since the distance between the movable electrode 140 and the fixed electrode 130 changes, the capacitance between the movable electrode 140 and the fixed electrode 130 or 131 changes. The change in the capacitance is detected, and the acceleration acting on the sensor is obtained.
【0137】次に、上記半導体素子の製造方法について
説明する。Next, a method of manufacturing the above semiconductor device will be described.
【0138】図2は、図1に示した半導体慣性センサ11
0の製造において行われる、ガラス基板のエッチング工
程を表している。エッチング反応槽210中には、超発熱
性溶液としてピレンのアセトン溶液(濃度:0.6mol/d
m3)が注入されて超発熱性液相物質220を形成してい
る。超発熱性液相物質220は、ポンプ等の適宜手段によ
り連続的に供給されて流動状態となっていると共に、流
入量と排出量を同一にして、超発熱性液相物質220の液
面221の高さが保持されるように制御されている。この
液面221に被加工物であるガラス基板120が不図示の固定
手段により固定される。この場合、ガラス基板120の被
加工面122のうち少なくともエッチングを行う部分、す
なわちエッチングにより凹部121が形成される部分が、
エッチング工程にわたり超発熱性溶液に触れ、又は浸漬
されていることが望ましい。通常は、被加工面122全体
が、液面221のわずか下方に位置するように水平に固定
すれば、順次形成される被加工部の凹部に液相物質が侵
入してくる。FIG. 2 shows the semiconductor inertial sensor 11 shown in FIG.
10 illustrates an etching process of a glass substrate performed in the manufacture of No. 0. In the etching reaction vessel 210, an acetone solution of pyrene (concentration: 0.6 mol / d)
m 3 ) has been injected to form the superpyrogenic liquid phase material 220. The super-heat-generating liquid phase material 220 is continuously supplied by a suitable means such as a pump and is in a fluid state, and the inflow amount and the discharge amount are the same, and the liquid surface 221 of the super-heat-generation liquid phase material 220 is Is controlled so as to maintain the height. The glass substrate 120 as a workpiece is fixed to the liquid surface 221 by fixing means (not shown). In this case, at least a portion to be etched of the processed surface 122 of the glass substrate 120, that is, a portion where the concave portion 121 is formed by etching,
It is desirable that the heat generating solution is touched or immersed in the etching process. Normally, if the entire surface to be processed 122 is fixed horizontally so as to be located slightly below the liquid surface 221, the liquid phase substance enters into the sequentially formed concave portions of the processed portion.
【0139】このような状態のガラス基板120に対し、
上方から、すなわちガラス基板120の被加工面122とは逆
側の面123側から、凹部121の形状に対応してパターニン
グされたフォトマスク230を介し更に集光レンズ等の光
学系250を介して、エネルギビームとしてのレーザ光を
レーザ光照射手段240から照射する。With respect to the glass substrate 120 in such a state,
From above, that is, from the surface 123 side opposite to the processing surface 122 of the glass substrate 120, through a photomask 230 patterned corresponding to the shape of the concave portion 121, and further through an optical system 250 such as a condenser lens. Then, laser light as an energy beam is irradiated from the laser light irradiation means 240.
【0140】ここで用いるレーザ光としてはエキシマレ
ーザ(KrF,248nm)のパルス波、例えばFWHM=40ns、最
大エネルギ密度1400mJ/cm2を用いることができ、パルス
照射回数を制御することにより、所望の深さまで凹部12
1を形成する。As the laser light used here, a pulse wave of an excimer laser (KrF, 248 nm), for example, FWHM = 40 ns and a maximum energy density of 1400 mJ / cm 2 can be used. Recess 12 to depth
Form one.
【0141】図3は、図1に示した半導体慣性センサ11
0の製造工程のうち、ガラス基板120に対するエッチング
工程以外の工程を示している。まず、シリコンウエハ31
0の両面にシリコンを浸食せずにエッチング可能な膜320
を形成する。この膜320としては、化学気相法(CVD法)
でSiH2Cl2とNH3ガスを用いて形成される窒化シリコン膜
が例示できる。シリコンウエハ310の両面に膜320を形成
した後、一方の表面の膜320をフッ酸でエッチング除去
する。このシリコンウエハ310の両面にCVD法により
約5μm厚のポリシリコン層330、331を形成する。膜320
が残存する側のポリシリコン層331の表面にスパッタリ
ング等によりAl膜340を形成し、パターニングした後、S
F6ガスによる低温での異方性ドライエッチングを行う。FIG. 3 shows the semiconductor inertial sensor 11 shown in FIG.
0 shows steps other than the etching step for the glass substrate 120 among the manufacturing steps of FIG. First, silicon wafer 31
Film 320 that can be etched without eroding silicon on both sides of 0
To form As the film 320, a chemical vapor deposition (CVD) method
And a silicon nitride film formed using SiH 2 Cl 2 and NH 3 gas. After the films 320 are formed on both surfaces of the silicon wafer 310, the films 320 on one surface are removed by etching with hydrofluoric acid. Polysilicon layers 330 and 331 having a thickness of about 5 μm are formed on both surfaces of the silicon wafer 310 by a CVD method. Membrane 320
After forming an Al film 340 by sputtering or the like on the surface of the polysilicon layer 331 on the side where
Perform low-temperature anisotropic dry etching with F 6 gas.
【0142】これにより、膜320をエッチストップ層と
してポリシリコン層331がエッチングされ、膜320上にポ
リシリコンからなる可動電極140と、この可動電極140の
両側に僅かに間隔をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極130、131が形成される。Al膜340を除去した
後、可動電極140と一対の固定電極130、131が形成され
たシリコンウエハ310を可動電極140が、前述のガラス基
板120の凹部121に対向するようにガラス基板120に陽極
接合する。その後、ガラス基板120と接合したシリコン
ウエハ310及び残存するポリシリコン層330を膜320をエ
ッチストップ層としてKOH等のエッチャントによりウエ
ットエッチングすることにより除去する。続いて、フッ
酸などのエッチャントにより膜320を除去する。これに
より、可動電極140が一対の固定電極130、131に挟まれ
て凹部121の上方に浮動状態に形成された半導体慣性セ
ンサ110が得られる。As a result, the polysilicon layer 331 is etched using the film 320 as an etch stop layer. The movable electrode 140 made of polysilicon is formed on the film 320, and the polysilicon is formed on both sides of the movable electrode 140 with a slight space therebetween. Thus, a pair of fixed electrodes 130 and 131 are formed. After removing the Al film 340, the silicon electrode 310 on which the movable electrode 140 and the pair of fixed electrodes 130 and 131 are formed is placed on the glass substrate 120 such that the movable electrode 140 faces the recess 121 of the glass substrate 120 described above. Join. Thereafter, the silicon wafer 310 bonded to the glass substrate 120 and the remaining polysilicon layer 330 are removed by wet etching with an etchant such as KOH using the film 320 as an etch stop layer. Subsequently, the film 320 is removed with an etchant such as hydrofluoric acid. Thereby, the semiconductor inertial sensor 110 in which the movable electrode 140 is sandwiched between the pair of fixed electrodes 130 and 131 and formed in a floating state above the concave portion 121 is obtained.
【0143】本実施態様例のエッチング法によれば、超
発熱性溶液を流動させながらレーザ照射をするので、超
発熱性色素が加工部に均一に一定濃度で供給され、エッ
チング反応を安定して進行させることができ、被加工部
の不要な過熱を防止し被加工部周辺に発生する色素分子
断片又は透明材料分子断片を除去し、液相物質の透明度
を保つことができる。また、透明材料をレーザ光照射に
より直接加工する従来法と比較して、レーザ強度が数桁
小さいものでよく、エッチング領域の周辺に損傷がな
く、μmレベルのパターニングが可能であり、エッチン
グの深さを、レーザパルス数等の制御によりnmレベルで
制御できため、エッチング量の制御が容易であり、エッ
チストップ層の形成を必要としない等のメリットを有す
る簡便な工程によるエッチングが可能である。According to the etching method of this embodiment, laser irradiation is performed while the super-heat-generating solution is flowing, so that the super-heat-generating dye is uniformly supplied to the processing portion at a constant concentration, and the etching reaction is stably performed. It is possible to prevent unnecessary overheating of the processed portion, remove the dye molecule fragments or the transparent material molecule fragments generated around the processed portion, and maintain the transparency of the liquid phase substance. Also, compared to the conventional method of directly processing a transparent material by laser beam irradiation, the laser intensity may be several orders of magnitude lower, there is no damage around the etched area, patterning on the order of μm is possible, and the etching depth is low. Since the amount can be controlled at the nm level by controlling the number of laser pulses, the amount of etching can be easily controlled, and etching can be performed by a simple process having advantages such as not requiring the formation of an etch stop layer.
【0144】<実施態様例2>図4は、本実施態様例に
係る側圧切断装置であり、圧力導入口441及び451を有す
る圧力容器420と、圧力導入口441内に満たされている超
発熱性液相物質440と、圧力導入口451内に満たされてい
る、超発熱性を有さないレーザ光導入液450と、レーザ
光導入液450を封止し、レーザ光を圧力容器420内に導入
するためのレーザ光導入窓460と、レーザ光照射手段430
と、圧力容器420内に設けられたカラー421と、カラー42
1の内周側に設けられた一対のOリング422、423と、圧
力導入口441から、一対のOリング422、423間の圧力容
器420内に加圧された超発熱液相物質を供給する圧力発
生機442と、一対のOリング422、423間の圧力容器420内
に加圧されたレーザ導入液を供給する圧力発生機452と
から構成されている。<Embodiment 2> FIG. 4 shows a lateral pressure cutting device according to this embodiment, which includes a pressure vessel 420 having pressure inlets 441 and 451, and a superheater filled in the pressure inlet 441. The liquid phase material 440, the laser light introducing liquid 450 having no super-heating property filled in the pressure inlet 451, and the laser light introducing liquid 450 are sealed, and the laser light is put into the pressure vessel 420. A laser light introduction window 460 for introduction and a laser light irradiation unit 430
And a collar 421 provided in the pressure vessel 420 and a collar 42
From the pair of O-rings 422 and 423 provided on the inner peripheral side of 1 and the pressure introduction port 441, a super-heated liquid phase material pressurized is supplied into the pressure vessel 420 between the pair of O-rings 422 and 423. The pressure generator 442 includes a pressure generator 442 and a pressure generator 452 that supplies a pressurized laser introducing liquid into the pressure vessel 420 between the pair of O-rings 422 and 423.
【0145】以下、本実施態様例の側圧切断方法を説明
する。透明脆性部材からなる被加工部材としてのガラス
ロッド410は、一対のOリング422、423間の一側におい
ては超発熱性液相物質440に接するように、また他側に
おいてはレーザ光導入液450に接触するように、圧力容
器内に挿入されている。この状態で、圧力容器420に設
けられたレーザ光導入窓460及びレーザ光導入液450を介
して、レーザ光照射手段430からレーザ光をガラスロッ
ド410の切断予定線上の一点又は切断予定線に沿った一
定長さの部分を照射する。レーザ光はガラスロッド410
を透過し、超発熱性液相物質440に達するが、レーザ光
がガラスロッド410から射出した位置で、ガラスロッド4
10の表面がノッチングされ、ノッチ411が形成される。
次いで、ノッチング位置からガラスロッドを移動するこ
となく、圧力発生機442からの加圧された超発熱性液相
物質が圧力導入口441に導入されると同時に、圧力発生
機452からの加圧されたレーザ光導入液が圧力導入口451
に導入されると、ガラスロッド410の表面には圧縮応力
が、中心部には、ガラスロッドの軸方向に引張り応力が
発生する。発生する内部応力は加圧力に比例して大きく
なり、内部に発生した引張り応力がガラスロッド410
の、ノッチに対応した位置における切断予定面における
引張り強度以上になると、その時点でガラスロッド410
は破断して切断される。そして、ガラスロッド410を矢
印の方向に前進させて次の切断を行うことができる。The lateral pressure cutting method of this embodiment will be described below. A glass rod 410 as a member to be processed made of a transparent brittle member is in contact with the super-heat-generating liquid phase substance 440 on one side between a pair of O-rings 422 and 423, and on the other side, a laser light introducing liquid 450. Is inserted into the pressure vessel so as to contact the pressure vessel. In this state, the laser beam is emitted from the laser beam irradiation means 430 through a laser beam introduction window 460 and a laser beam introduction liquid 450 provided in the pressure vessel 420 along one point on the cut line of the glass rod 410 or along the cut line. Irradiate the fixed length part. Laser light is glass rod 410
At the position where the laser beam is emitted from the glass rod 410,
The surface of 10 is notched, forming a notch 411.
Then, without moving the glass rod from the notching position, the pressurized super-heat-generating liquid phase material from the pressure generator 442 is introduced into the pressure inlet 441, and at the same time, the pressurized Laser light introduction liquid
, A compressive stress is generated on the surface of the glass rod 410, and a tensile stress is generated at the center in the axial direction of the glass rod. The generated internal stress increases in proportion to the applied pressure, and the tensile stress generated inside the glass rod 410
When the tensile strength is equal to or higher than the tensile strength at the cut plane at the position corresponding to the notch,
Is broken and cut. Then, the next cutting can be performed by advancing the glass rod 410 in the direction of the arrow.
【0146】本実施態様例における超発熱性液相物質に
ついては、実施態様例1と同じでも良いが、ここでは例
えばペリレンの二硫化炭素溶液(濃度:0.8mol/dm3)を
用いることができる。利用する吸収領域に応じて適宜レ
ーザ光照射手段を選択して用いる。レーザ光導入窓460
は、レーザ光を透過する素材からなり、高圧荷重下でも
破壊しない素材から形成されることが望ましく、例えば
強化ガラス等を用いることができる。レーザ光導入液45
0としては、選択されたレーザ光により超発熱性を発揮
しない液体であればどのようなものでも用いることがで
きるが、レーザ光導入窓460を腐食させないものである
ことが望ましい。従って、例えばレーザ導入窓460をガ
ラス素材から形成する場合は、強い酸化・還元作用を有
するものや、強い酸・塩基性溶液等は不適である。The super-heat-generating liquid phase substance in this embodiment may be the same as that in Embodiment 1, but here a perylene carbon disulfide solution (concentration: 0.8 mol / dm 3 ) can be used. . Laser beam irradiation means is appropriately selected and used according to the absorption region to be used. Laser light introduction window 460
Is preferably made of a material that transmits laser light and does not break even under a high pressure load. For example, tempered glass or the like can be used. Laser light introduction liquid 45
As 0, any liquid can be used as long as it does not exhibit super-heat generation by the selected laser light, but it is preferable that the liquid does not corrode the laser light introduction window 460. Therefore, for example, when the laser introduction window 460 is formed of a glass material, a material having a strong oxidation / reduction action, a strong acid / basic solution, or the like is not suitable.
【0147】また、レーザ光導入液450は、圧力発生機4
52による加圧持には、超発熱性液相物質440と接触し、
場合によっては混合し得る構成であるため、ガラスロッ
ド410のレーザ照射側で加工を発生させないために、超
発熱性液相物質440中の超発熱性色素を溶解しないもの
が好適である。ただし、圧力発生機442及び452による加
圧時、及び加圧の解放時に、圧力発生機442側の圧力を
微少量だけ低く制御すること等により、超発熱性色素が
レーザ光導入液450側に浸入することを防止することが
可能である。この場合は、超発熱性液相物質440中にお
ける発熱等の作用に悪影響を与えないために、液相物質
特に溶媒とレーザ光導入液とが相溶性を有していること
が望ましく、同一の物質であっても構わない。The laser light introduction liquid 450 is supplied to the pressure generator 4
In pressurization by 52, it comes into contact with the super-pyrogenic liquid phase material 440,
In some cases, it is possible to mix them. Therefore, in order to prevent processing on the laser irradiation side of the glass rod 410, a material that does not dissolve the superpyrogenic dye in the superpyrogenic liquid phase substance 440 is preferable. However, at the time of pressurization by the pressure generators 442 and 452, and at the time of release of the pressurization, by controlling the pressure on the pressure generator 442 side by a very small amount, the super-heat-generating dye is brought to the laser light introduction liquid 450 side. It is possible to prevent intrusion. In this case, it is desirable that the liquid phase material, particularly the solvent, and the laser light introduction liquid have compatibility, so that the action of heat generation or the like in the super-heat-generating liquid phase material 440 is not adversely affected. It may be a substance.
【0148】これらの構成については、他の実施態様例
等において説明した構成上のバリエーションを採用し得
ることはむろんである。As for these structures, it is a matter of course that the structural variations described in the other embodiments can be adopted.
【0149】その他の構成、材質等については、公知の
側圧切断装置における構成、材質等を採用することが可
能であり、特に限定されるものではない。[0149] Other configurations, materials, and the like can be the same as the configurations, materials, and the like of the known side pressure cutting device, and are not particularly limited.
【0150】本実施態様例の切断方法によれば、超発熱
性液相物質をそのまま側圧切断工程において被加工物に
圧力を加える媒体とするので、ノッチング工程における
位置決め位置と切断工程における位置決め位置が、一装
置内で一致する構成となり、位置決めのために被加工物
を移動する工程が一度で済み、作業時間を短縮すること
ができるとともに、切断位置を高精度に制御することが
できる。According to the cutting method of this embodiment, since the super-heat-generating liquid phase material is used as a medium for applying pressure to the workpiece in the side pressure cutting step, the positioning position in the notching step and the positioning position in the cutting step are different. Thus, the configuration is the same in one apparatus, and only one process of moving the workpiece for positioning is required, so that the working time can be reduced and the cutting position can be controlled with high precision.
【0151】また、低エネルギのレーザによるノッチン
グが可能であり、ノッチの深さを、レーザパルス数等の
制御によりnmレベルで制御できる。また、ノッチの周辺
に損傷がないため、高精度の切断位置制御が可能な切断
工程を実現できる。Further, notching with a low-energy laser is possible, and the depth of the notch can be controlled at the nm level by controlling the number of laser pulses and the like. Further, since there is no damage around the notch, it is possible to realize a cutting step capable of controlling the cutting position with high accuracy.
【0152】更に、破断時に破片が発生しない、騒音を
生じない、材料の断面積に関わらず一定圧力により切断
できる、きわめて平滑な破断面(例えば、ガラス材料の
場合には、切断圧力80MPa、外径8mm、厚さ2mmの切断に
おいて、面粗さが0.005μm程度)を得ることができる。Further, no broken pieces are generated at the time of breaking, no noise is generated, the cut can be cut at a constant pressure irrespective of the cross-sectional area of the material, an extremely smooth cut surface (for example, in the case of a glass material, the cutting pressure is 80 MPa, In cutting with a diameter of 8 mm and a thickness of 2 mm, a surface roughness of about 0.005 μm can be obtained.
【0153】<実施態様例3>図5は、本実施態様例の
加工方法によって得られる液晶表示素子の例を示してお
り、図6、図7は図5の液晶表示素子の製造工程を表す
図である。図5の液晶表示素子510は、1枚の大型パネ
ル511を有しており、この大型パネル511は、透明材料か
ら形成されているTFT基板530、531をその側面で接続し
た接続基板520と、同じくCF基板540、541をその側面で
接続した接続基板521とを対向配置し、これらの接続基
板520と521との間には、TFT基板530とCF基板540との間
に液晶層550が、また、TFT基板531とCF基板541との間に
液晶層551がそれぞれ独立に形成されている。すなわ
ち、液晶表示素子510は、2枚の小液晶素子610、611を
その側面で接続し、1枚の補強基板620の同一平面上に
互いに隣接して配置してなる大型パネル511を備えてお
り、上記小液晶素子610、611の接続は、TFT基板530と53
1、CF基板540と541とがそれぞれ直接接続されることに
より達成されている。また、液晶表示素子510の表裏両
面には、クロスニコルの位置関係で一対の偏光板560、5
61が配置されている。小液晶素子610、611には、前述の
通り、TFT基板530とCF基板540、及びTFT基板531とCF基
板541とがそれぞれ対向配置され、その間にそれぞれ液
晶層550、551が封入されている。大型パネル511は、接
着剤層590により、補強基板620に接着されており、TFT
基板530、531、CF基板540、541、絶縁膜570、571、シー
ル材580、581、その他の構成は、公知のアクティブマト
リクス駆動形式の液晶素子において通常採用されている
構成を用いることができる。<Embodiment 3> FIG. 5 shows an example of a liquid crystal display device obtained by the processing method of this embodiment, and FIGS. 6 and 7 show the steps of manufacturing the liquid crystal display device of FIG. FIG. The liquid crystal display element 510 in FIG. 5 has one large panel 511, and the large panel 511 includes a connection substrate 520 formed by connecting TFT substrates 530 and 531 formed of a transparent material on their side surfaces. Similarly, a connection substrate 521 having the CF substrates 540 and 541 connected on its side faces is arranged oppositely.A liquid crystal layer 550 is provided between the TFT substrate 530 and the CF substrate 540 between these connection substrates 520 and 521. Further, a liquid crystal layer 551 is independently formed between the TFT substrate 531 and the CF substrate 541. That is, the liquid crystal display element 510 includes a large panel 511 in which two small liquid crystal elements 610 and 611 are connected at their side surfaces and are arranged adjacent to each other on the same plane of one reinforcing substrate 620. The connection between the small liquid crystal elements 610 and 611 is made by connecting the TFT substrates 530 and 53
1. This is achieved by directly connecting the CF substrates 540 and 541, respectively. In addition, a pair of polarizing plates 560, 5
61 are arranged. As described above, the TFT substrates 530 and CF substrate 540, and the TFT substrates 531 and CF substrate 541 are disposed to face the small liquid crystal elements 610 and 611, respectively, and liquid crystal layers 550 and 551 are sealed therebetween. The large panel 511 is bonded to the reinforcing substrate 620 by an adhesive layer 590, and the TFT
As the substrates 530 and 531, the CF substrates 540 and 541, the insulating films 570 and 571, the sealants 580 and 581, and other structures, a structure usually employed in a known active matrix driving type liquid crystal element can be used.
【0154】次に本実施態様例の溶融接合法を含む、液
晶表示素子510の製造方法を説明する。まず小液晶素子6
10、611を、互いを接続する端面において突き合わせて
接触させ、又は微少距離を隔てて対向させ、超発熱性液
相物質640中に浸漬し固定する。このとき、少なくとも
各端面の接続部が超発熱性液相物質中に浸漬されていれ
ば足りる。小液晶素子610、611を固定するにあたり、接
合する端面同士の位置合わせの際に、両基板の表面高さ
を揃えるために、両基板にまたがって挟持又は押圧する
治具で固定する。また接合部には、レーザ光照射と同時
乃至照射の直後に、不図示の押圧手段により圧縮応力を
加える。Next, a method of manufacturing the liquid crystal display element 510 including the fusion bonding method of the present embodiment will be described. First, the small liquid crystal element 6
10, 611 are immersed and fixed in the super-pyrogenic liquid phase material 640 by abutting or contacting at end faces connecting each other or facing each other at a small distance. At this time, it is sufficient that at least the connection portion of each end face is immersed in the super-heat-generating liquid phase substance. In fixing the small liquid crystal elements 610 and 611, when aligning the end faces to be joined, in order to make the surface heights of the two substrates uniform, they are fixed by a jig that is sandwiched or pressed across the two substrates. A compressive stress is applied to the joint by pressing means (not shown) at the same time as or immediately after the irradiation with the laser beam.
【0155】以上のように小液晶素子610、611の接続す
る端部を固定した後、一方の小液晶素子610を構成して
いるTFT基板530及びCF基板540のそれぞれ接続しない側
の端部から、TFT基板530及びCF基板540内に、レーザ照
射手段630から照射されたレーザ光を導入する。TFT基板
530及びCF基板540内に導入されたレーザ光は、これらの
基板自体を導波路として基板内を接合する端部まで進行
し、接合する端部から射出される。このとき、小液晶素
子610、611の接続する端部間には、超発熱性液相物質64
0のごく薄い層が形成されているため、接合する各端部
を突き合わせた部分において、超発熱性液相物質640が
発熱し、突き合わせられた端部は何れも溶融する。これ
により被加工物であるTFT基板530と531、及びCF基板540
と541とがそれぞれ直接接合される。After fixing the ends to which the small liquid crystal elements 610 and 611 are connected as described above, the TFT substrate 530 and the CF substrate 540 which constitute one of the small liquid crystal elements 610 start from the end on the side to which they are not connected. Then, the laser light irradiated from the laser irradiation means 630 is introduced into the TFT substrate 530 and the CF substrate 540. TFT substrate
The laser light introduced into the 530 and the CF substrate 540 travels to the end where the inside of the substrate is joined using these substrates themselves as a waveguide, and is emitted from the end where the joining is performed. At this time, between the connecting ends of the small liquid crystal elements 610 and 611, the super-heat-generating liquid phase substance 64
Since the very thin layer of 0 is formed, the super-heat-generating liquid phase material 640 generates heat at the portion where the ends to be joined are abutted, and all the abutted ends are melted. As a result, the TFT substrates 530 and 531 to be processed and the CF substrate 540
And 541 are directly joined.
【0156】以上のように接合された小液晶素子610、6
11からなる大型パネル511の、CF基板540、541側の面
に、補強基板620を接着材層590により貼り付け、一対の
偏光板560、561を配置することにより、液晶表示素子51
0が製造される。The small liquid crystal elements 610 and 6 joined as described above
By attaching a reinforcing substrate 620 to the CF substrate 540, 541 side of the large panel 511 made of 11 with an adhesive layer 590 and disposing a pair of polarizing plates 560, 561, the liquid crystal display element 51
0 is manufactured.
【0157】本実施態様例における超発熱性液相物質と
しては、実施態様例1と同じでも良いが、ここでは例え
ばコロネンの四塩化炭素溶液(濃度:0.4mol/dm3)を用
いることができる。利用する吸収領域に応じて適宜レー
ザ光照射手段を選択して用いる。また、他の実施態様例
において説明した構成のバリエーションを適宜組み合わ
せることもでき、例えば超発熱性液相物質を連続的に供
給、流動させることにより、被加工物の接合部周辺を一
定温度に保つことができ、熱による不要な変質等を防止
することができる。The super-heat-generating liquid phase substance in this embodiment may be the same as that in Embodiment 1, but here, for example, a coronene in carbon tetrachloride solution (concentration: 0.4 mol / dm 3 ) can be used. . Laser beam irradiation means is appropriately selected and used according to the absorption region to be used. In addition, it is also possible to appropriately combine the variations of the configuration described in the other embodiment examples. For example, by continuously supplying and flowing a super-heat-generating liquid phase substance, the vicinity of the joint of the workpiece is maintained at a constant temperature. It is possible to prevent unnecessary deterioration due to heat and the like.
【0158】本実施態様例の接合方法によれば、被加工
物である透明材料自体を導波路としてレーザ光を接合部
に到達させることにより、レーザ光が射出される被加工
物端面であってかつ、超発熱性液相物質に直接触れてい
る部分のみに局在して、被加工物の溶融が発生するの
で、被加工物の接合部周辺に変質等を及ぼすことが少な
く、高精度で接合箇所が目立たない接合を実現すること
ができる。According to the bonding method of this embodiment, the laser light is allowed to reach the bonding portion by using the transparent material itself, which is the workpiece, as a waveguide, thereby forming the end face of the workpiece from which the laser light is emitted. In addition, the workpiece is locally melted only at the part that is in direct contact with the super-heat-generating liquid phase substance, and the workpiece is melted. It is possible to realize a joint in which joint portions are inconspicuous.
【0159】また、側圧切断法によって切断された材料
を接合する場合には、高度の平滑性が得られているた
め、必ずしも接合前に研磨する必要がないので、簡素な
工程により、粉塵、騒音等を発生させない接合工程を達
成することができる。Further, when joining materials cut by the lateral pressure cutting method, a high degree of smoothness is obtained, so that it is not always necessary to grind before joining. It is possible to achieve a bonding step that does not cause any problems.
【0160】<実施態様例4>図8は、本発明の加工方
法を用いて作成することができるポリヌクレオチドプロ
ーブチップの一例を示す図である。図9はその一部拡大
断面図であり、(a)は小穴が有底である場合、(b)は
貫通している場合、(c)は貫通していて、側壁面がテ
ーパー状である場合を示す。ポリヌクレオチドプローブ
チップ810の基板811はプラスチックからなり、表面が疎
水性処理された疎水性部分820に囲まれ平坦な底面を持
つ凹部を有し、この凹部の底面には、例えば図9(b)
のように上部及び下部の端が開口する複数の小穴840が
凹部の底面に格子状に配列して形成される。疎水性部分
820と凹部の底面との間には、表面が親水性処理された
親水性部分830が形成される。小穴840の上部の開口は0.
5mm×0.5mm、上部と下部の開口間の距離は1mmである。
小穴840の開口部の形状は正方形に限らず、矩形、円形
等の任意の形状でも良い。小穴840は0.5mmの隔壁830を
介してx、y方向に配置され、16×16のマトリクスを構
成している。即ち、各小穴840の中心は、1mmの間隔を
おいて2次元に配置されている。<Embodiment 4> FIG. 8 is a view showing an example of a polynucleotide probe chip which can be prepared by using the processing method of the present invention. FIG. 9 is a partially enlarged sectional view of FIG. 9 (a), where the small hole has a bottom, (b) penetrates, (c) penetrates, and the side wall surface is tapered. Show the case. The substrate 811 of the polynucleotide probe chip 810 is made of plastic and has a concave portion having a flat bottom surrounded by a hydrophobic portion 820 whose surface has been subjected to the hydrophobic treatment.
A plurality of small holes 840 whose upper and lower ends are opened as shown in FIG. Hydrophobic part
A hydrophilic portion 830 whose surface is subjected to hydrophilic treatment is formed between 820 and the bottom surface of the concave portion. The opening at the top of the small hole 840 is 0.
5 mm x 0.5 mm, the distance between the upper and lower openings is 1 mm.
The shape of the opening of the small hole 840 is not limited to a square, but may be any shape such as a rectangle and a circle. The small holes 840 are arranged in the x and y directions via a 0.5 mm partition 830 to form a 16 × 16 matrix. That is, the centers of the small holes 840 are two-dimensionally arranged at an interval of 1 mm.
【0161】小穴840が貫通している場合には、図9
(c)のように下部の開口の面積を上部の開口の面積よ
り小さくして、ポリヌクレオチドプローブを保持してい
るアクリルアミドゲルを保持することが可能である。即
ち、小穴840に、上部の開口から下部の開口に向けてテ
ーパーをつけ、アクリルアミドゲルを形成したときのア
クリルアミドゲル保持を容易にすることもできる。疎水
性部分820と親水性部分830により試料溶液を容易に、ア
クリルアミドゲルが保持される小穴840を持つ凹部に保
持できる。When the small hole 840 penetrates,
By setting the area of the lower opening smaller than the area of the upper opening as shown in (c), it is possible to hold the acrylamide gel holding the polynucleotide probe. That is, the small holes 840 can be tapered from the upper opening to the lower opening to facilitate holding the acrylamide gel when the acrylamide gel is formed. The hydrophobic portion 820 and the hydrophilic portion 830 allow the sample solution to be easily held in the concave portion having the small hole 840 in which the acrylamide gel is held.
【0162】基板811の側面には検出用レーザ光導入用
の光学研磨した検出用レーザ光導入部850が形成され
る。検出用レーザ光は各小穴840の側壁面841を照射す
る。プラスチックの材質として、400nmから650nmのレー
ザ光をよく透過し、光学的に透明なポリメタクリル酸メ
チル(PMMA)を用いる。なお不図示のレーザ光源(例え
ば、594nm、He-Neレーザ)と、蛍光標識から発せられる
蛍光を検出する高感度冷却CCDカメラを用いて検体(例
えば蛍光標識DNA断片)の検出を行う。更に、基板811上
に電気泳動用の電極を形成し、また各小穴ごとに蛍光検
出用フォトダイオード及びその出力用配線を形成しても
良い。On the side surface of the substrate 811 is formed a detection laser beam introducing portion 850 which is optically polished for introducing the detection laser beam. The detection laser beam irradiates the side wall surface 841 of each small hole 840. As the material of the plastic, optically transparent polymethyl methacrylate (PMMA) that transmits laser light of 400 nm to 650 nm well is used. The sample (for example, a fluorescence-labeled DNA fragment) is detected using a laser light source (not shown) (for example, 594 nm, He-Ne laser) and a high-sensitivity cooled CCD camera that detects the fluorescence emitted from the fluorescent label. Further, an electrode for electrophoresis may be formed on the substrate 811 and a photodiode for fluorescence detection and an output wiring thereof may be formed for each small hole.
【0163】次に各小穴840の側壁面841の表面処理にお
いては、小穴840の内面は内部にアクリルアミドゲルを
形成した時に、小穴840の内部にアクリルアミドゲルを
確実に保持するために、エッチングにより小穴840の側
壁面841に分子レベルの凹凸形状を形成してある。Next, in the surface treatment of the side wall surface 841 of each small hole 840, when the acrylamide gel is formed inside the small hole 840, the small hole 840 is etched by small holes to surely hold the acrylamide gel inside the small hole 840. The 840 has a side wall surface 841 with an irregular shape at the molecular level.
【0164】本実施例のエッチングにおいては、小孔84
0内に流動性の超発熱性液相物質を滴下し、又は、ゲル
状若しくはチクソトロピー性を有する超発熱性液相物質
を小穴の側壁面に塗布乃至密着させた後に、透明基板の
斜め下方乃至側方又は斜め上方から、所望の凹凸パター
ンに対応した、光学系としての回折格子を介してレーザ
光を入射することにより、ナノレベルの凹凸形状を形成
することができる。干渉縞を生じる形態の回折格子を用
いる場合には、アクリルアミドゲルの保持が確実になる
よう、干渉縞が小穴840の深さ方向に並ぶように配置す
ることが望ましい。In the etching of this embodiment, the small holes 84
After dripping a fluid super-heat-generating liquid phase substance into 0, or applying or sticking a gel-like or thixotropic super-heat-generating liquid phase substance to the side wall surface of the small hole, obliquely below the transparent substrate to By injecting a laser beam from the side or obliquely upward through a diffraction grating as an optical system corresponding to a desired concavo-convex pattern, a nano-level concavo-convex shape can be formed. When using a diffraction grating that generates interference fringes, it is desirable that the interference fringes be arranged in the depth direction of the small holes 840 so that the acrylamide gel is reliably held.
【0165】検出用レーザ光導入部850から、加工のた
めのレーザ光を導入しても良い。側壁841に凹凸形状を
形成した後、直鎖脂肪属化合物の一部にアクリル基を導
入した試薬を、各小穴840の側壁面841に塗布して、各小
穴840の側壁面841に活性アクリル基を導入した状態を得
る。各小穴840にアクリルアミドゲルを保持するが、こ
の時、各小穴840の側壁面841に活性アクリル基とアクリ
ルアミドゲルとの間が連結される。試薬は、直接プラス
チックの表面と化学結合しないが、試薬の分子内の直鎖
脂肪部分の疎水結合により、試薬はプラスチックの表面
に固定される。A laser beam for processing may be introduced from the detection laser beam introducing unit 850. After forming the uneven shape on the side wall 841, a reagent in which an acrylic group is introduced into a part of the linear aliphatic compound is applied to the side wall surface 841 of each small hole 840, and the activated acrylic group is applied to the side wall surface 841 of each small hole 840. Is obtained. The acrylamide gel is held in each of the small holes 840. At this time, the connection between the active acryl group and the acrylamide gel is connected to the side wall surface 841 of each of the small holes 840. Although the reagent does not chemically bond directly to the surface of the plastic, the reagent is immobilized on the surface of the plastic by the hydrophobic bond of the linear fatty moiety in the molecule of the reagent.
【0166】ポリヌクレオチドプローブチップにポリヌ
クレオチドプローブを保持するにあたっては、異なる2
56種類のプローブを準備する。5’末端にアミノ残基
を持つ各ポリオリゴヌクレオチドプローブをホスホアミ
ダイト法で合成して用いる。各プローブ10μMの水溶
液にアクロレインを2mMの濃度になるように混合す
る。30分間20°Cで反応させた後、セファデックス
によるゲル濾過で未反応のアクロレインを除去する。こ
の操作でポリヌクレオチドプローブのアミノ残とアクロ
レインのアルデヒド基が反応し、5’末端に活性アクリ
ル基が導入されたポリヌクレオチドプローブが得られ
る。真空乾燥した後、5’末端にアクリル基が導入され
たポリヌクレオチドプローブを10μMの濃度の水溶液
の状態で、-20°C、ヘリウム雰囲気下で保存する。In holding a polynucleotide probe on a polynucleotide probe chip, two different
Prepare 56 types of probes. Each polyoligonucleotide probe having an amino residue at the 5 'end is synthesized and used by a phosphoramidite method. Acrolein is mixed with a 10 μM aqueous solution of each probe to a concentration of 2 mM. After reacting at 20 ° C. for 30 minutes, unreacted acrolein is removed by gel filtration using Sephadex. By this operation, the amino residue of the polynucleotide probe reacts with the aldehyde group of acrolein to obtain a polynucleotide probe having an active acryl group introduced at the 5 'end. After vacuum drying, the polynucleotide probe having an acrylic group introduced at the 5 ′ end is stored in a 10 μM aqueous solution at −20 ° C. in a helium atmosphere.
【0167】ゲル前駆体にはアクリルアミドモノマーと
N、N’-メチレンビスアクリルアミドの39:1の混
合液を用いる。0.015%過硫酸アンモニウムを含む
1.5Mトリス塩酸緩衝液(pH8.5)2.5μL
(マイクロリットル)、アクリル基を導入したポリヌク
レオチドプローブ(10μM)0.5μL、15%のア
クリルアミド1.5μLの混合液に40nMのN、N、
N’、N’-テトラメチルエチレンヂアミン0.5μL
を加えて、直ちにチップの小穴840に滴下する。重合反
応はヘリウム雰囲気下で行なう。As the gel precursor, a 39: 1 mixture of acrylamide monomer and N, N'-methylenebisacrylamide is used. 2.5 μL of 1.5 M Tris-HCl buffer (pH 8.5) containing 0.015% ammonium persulfate
(Microliter), a mixture of 0.5 μL of an acrylic group-introduced polynucleotide probe (10 μM) and 1.5 μL of 15% acrylamide in a mixture of 40 nM N, N,
N ', N'-tetramethylethylenediamine 0.5 μL
And immediately drop it into the small hole 840 of the chip. The polymerization reaction is performed in a helium atmosphere.
【0168】ラジカル重合反応は、酸素やプラスチック
表面そのものが原因で重合阻害を起こす。この重合阻害
を防止し、微細な部位に於ける気泡の発生を防ぐため、
ヘリウム雰囲気で行なう。ヘリウム置換による重合阻害
の完全な防止は不可能であるが、小穴840にテーパーを
つけてある場合には、より一層確実にゲルを保持でき
る。ヘリウム置換は、小穴内での気泡の発生を防止する
ためである。In the radical polymerization reaction, polymerization is inhibited due to oxygen or the plastic surface itself. In order to prevent this polymerization inhibition and to prevent the generation of bubbles in fine parts,
Perform in a helium atmosphere. Although it is impossible to completely prevent polymerization inhibition by helium substitution, the gel can be held more reliably when the small holes 840 are tapered. Helium substitution is for preventing the generation of air bubbles in the small holes.
【0169】反応液は毛管現象で一定量、小穴840に充
填されゲル化する。N、N、N’、N’-テトラメチル
エチレンヂアミン以外の溶液を全てのプローブについて
調製しておき、N、N、N’、N’-テトラメチルエチ
レンヂアミンを加えて直ちに小穴840に滴下することに
より、効率よくポリヌクレオチドプローブチップを得る
ことができる。あるいは、N、N、N’、N’-テトラ
メチルエチレンヂアミン以外の試薬、即ち、アクリルア
ミド、N、N’-メチレンビスアクリルアミド、及び過
硫酸アンモニウムを含むトリス緩衝液と、アクリル基を
導入したポリヌクレオチドプローブとを混合した溶液を
調製しておき、この溶液をポリヌクレオチドプローブチ
ップ表面に滴下して小穴に充填する。次いで、ガス化又
は霧化(ミスト化)したN、N、N’、N’-テトラメ
チルエチレンヂアミンで、ポリヌクレオチドプローブチ
ップを暴露して、重合反応を開始させて、ポリヌクレオ
チドプローブチップを簡単に作成できる。A certain amount of the reaction solution is filled in the small hole 840 by capillary action and gels. A solution other than N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine was prepared for all the probes, and N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine was added and immediately added to the small hole 840. By dropping, a polynucleotide probe chip can be obtained efficiently. Alternatively, a reagent other than N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, that is, a tris buffer solution containing acrylamide, N, N′-methylenebisacrylamide, and ammonium persulfate, and a polystyrene into which an acryl group is introduced A solution in which a nucleotide probe and a nucleotide probe are mixed is prepared, and this solution is dropped on the surface of the polynucleotide probe chip and filled into small holes. Next, the polynucleotide probe tip is exposed to gasified or atomized (misted) N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine to initiate a polymerization reaction, and the polynucleotide probe tip is Easy to create.
【0170】以上説明した方法により、ポリヌクレオチ
ドプローブは、ポリアクリルアミドゲル鎖(ゲルマトリ
ックス)に固定され、ポリアクリルアミドゲル鎖(ゲル
マトリックス)は、小穴840の側壁面841に固定される。According to the method described above, the polynucleotide probe is fixed to the polyacrylamide gel chain (gel matrix), and the polyacrylamide gel chain (gel matrix) is fixed to the side wall surface 841 of the small hole 840.
【0171】ポリヌクレオチドプローブチップ等のDNA
チップ、バイオチップを作成するにあたっては、小穴84
0の側壁面841に設ける微細な凹凸パターンのみならず、
当該小穴の形成、凹部の形成、その他の凹凸構造を透明
材料の表面に形成する場合にも、本発明のエッチングを
用いることができる。また、上述の電極、フォトダイオ
ード又は配線等の回路要素の形成にも、公知の薄膜形成
技術を併用することにより、本発明のエッチングを用い
ることができる。DNA such as a polynucleotide probe chip
When creating chips and biochips, use small holes 84
Not only the fine uneven pattern provided on the side wall surface 841 of 0,
The etching of the present invention can also be used when forming the small holes, forming the concave portions, and forming other uneven structures on the surface of the transparent material. The etching of the present invention can also be used for the formation of circuit elements such as the above-described electrodes, photodiodes, and wirings by using a known thin film forming technique.
【0172】[0172]
【発明の効果】 本発明の加工法によれば、透明材料を
レーザ光照射により直接加工する従来法と比較して、レ
ーザ出力が数桁小さいものでよく、加工領域の周辺に損
傷や汚染がなく、レーザパルス数等の制御により数nm〜
数百nmレベルで加工量を制御できる。According to the processing method of the present invention, the laser output may be several orders of magnitude smaller than the conventional method of directly processing a transparent material by laser beam irradiation, and damage and contamination around the processing area may be prevented. No, several nm or more by controlling the number of laser pulses
The processing amount can be controlled at the level of several hundred nm.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の実施態様例1に係る半導体加速度セン
サを示す図。FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の半導体素子の製造において行われるガラ
ス基板のエッチング工程を示す図。FIG. 2 is a view showing a glass substrate etching step performed in the manufacture of the semiconductor device of FIG. 1;
【図3】図1の半導体素子の製造工程を示す図。FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;
【図4】本発明の実施態様例2に係る切断方法を示す
図。FIG. 4 is a diagram showing a cutting method according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施態様例3に係る液晶表示素子を示
す図。FIG. 5 is a view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】図5の液晶表示素子の製造工程を示す図。FIG. 6 is a view showing a manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG. 5;
【図7】図5の液晶表示素子の製造工程を示す図。FIG. 7 is a view showing a manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG. 5;
【図8】本発明の実施態様例4に係るポリヌクレオチド
プローブチップを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a polynucleotide probe chip according to Embodiment 4 of the present invention.
【図9】図8のポリヌクレオチドプローブチップの一部
拡大断面図。FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of the polynucleotide probe chip of FIG.
【符号の説明】 110:半導体加速度センサ、 120:ガラス基板、 121:凹部、 130, 131:固定電極、 140:可動電極、 220, 440, 640:超発熱性液相物質、 240, 430, 630:レーザ光照射手段、 420:圧力容器、 441:圧力導入口、 510:液晶表示素子、 610, 611:小液晶素子、 810:ポリヌクレオチドプローブチップ、 840:小穴 ─────────────────────────────────────────────────────
[Description of Signs] 110: semiconductor acceleration sensor, 120: glass substrate, 121: recess, 130, 131: fixed electrode, 140: movable electrode, 220, 440, 640: super-heat-generating liquid phase substance, 240, 430, 630 : Laser beam irradiation means, 420: pressure vessel, 441: pressure inlet, 510: liquid crystal display element, 610, 611: small liquid crystal element, 810: polynucleotide probe chip, 840: small hole ────────────────────────────────────────────
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成13年1月11日(2001.1.1
1)[Submission date] January 11, 2001 (2001.1.1)
1)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0135[Correction target item name]
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0135】<実施態様例1>図1は、公知の半導体素
子(特開平10−163505号公報)を表している。
この半導体素子は半導体加速度センサ110であり、ガラ
ス基板120上に固定された固定電極130及び131の間に可
動電極140を有する。固定電極130及び131並びに可動電
極140は、それぞれポリシリコン(多結晶シリコン)か
らなり、可動電極140と固定電極130、及び可動電極140
と固定電極131のそれぞれ互いに対向する部分は、図面
を参照すれば解るように櫛状に形成される。可動電極14
0は、ガラス基板120上に形成された凹部121の上方に位
置し、ビーム150、151によりその両端が支持され、ガラ
ス基板120に対して浮動状態となっている。両ビーム150
及び151の各基端部150a及び151aは、ガラス基板120上に
固着される。各ビーム基端部150a及び151a、並びに固定
電極130及び131には、それぞれ個別に不図示の電気配線
が施される。<Embodiment 1> FIG. 1 shows a known semiconductor device (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163505).
This semiconductor element is a semiconductor acceleration sensor 110, and has a movable electrode 140 between fixed electrodes 130 and 131 fixed on a glass substrate 120. The fixed electrodes 130 and 131 and the movable electrode 140 are each made of polysilicon (polycrystalline silicon), and the movable electrode 140 and the fixed electrode 130 and the movable electrode 140 are formed.
The opposing portions of the fixed electrode 131 and the fixed electrode 131 are formed in a comb shape as can be understood with reference to the drawings. Movable electrode 14
Numeral 0 is located above the concave portion 121 formed on the glass substrate 120, both ends thereof are supported by the beams 150 and 151, and is floating with respect to the glass substrate 120. Both beams 150
And 151 are fixed on glass substrate 120. Electric wires (not shown) are individually applied to the beam base ends 150a and 151a and the fixed electrodes 130 and 131, respectively.
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0153[Correction target item name] 0153
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0153】<実施態様例3>図5は、本実施態様例の
加工方法によって得られる液晶表示素子の例(特開平1
1−14975号)を示しており、図6、図7は図5の
液晶表示素子の製造工程を表す図である。図5の液晶表
示素子510は、1枚の大型パネル511を有しており、この
大型パネル511は、透明材料から形成されているTFT基板
530、531をその側面で接続した接続基板520と、同じくC
F基板540、541をその側面で接続した接続基板521とを対
向配置し、これらの接続基板520と521との間には、TFT
基板530とCF基板540との間に液晶層550が、また、TFT基
板531とCF基板541との間に液晶層551がそれぞれ独立に
形成されている。すなわち、液晶表示素子510は、2枚
の小液晶素子610、611をその側面で接続し、1枚の補強
基板620の同一平面上に互いに隣接して配置してなる大
型パネル511を備えており、上記小液晶素子610、611の
接続は、TFT基板530と531、CF基板540と541とがそれぞ
れ直接接続されることにより達成されている。また、液
晶表示素子510の表裏両面には、クロスニコルの位置関
係で一対の偏光板560、561が配置されている。小液晶素
子610、611には、前述の通り、TFT基板530とCF基板54
0、及びTFT基板531とCF基板541とがそれぞれ対向配置さ
れ、その間にそれぞれ液晶層550、551が封入されてい
る。大型パネル511は、接着剤層590により、補強基板62
0に接着されており、TFT基板530、531、CF基板540、54
1、絶縁膜570、571、シール材580、581、その他の構成
は、公知のアクティブマトリクス駆動形式の液晶素子に
おいて通常採用されている構成を用いることができる。<Embodiment 3> FIG. 5 shows an example of a liquid crystal display element obtained by the processing method of this embodiment (Japanese Unexamined Patent Publication No.
FIGS. 6 and 7 are views showing a manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG. The liquid crystal display element 510 in FIG. 5 has one large panel 511, and the large panel 511 is a TFT substrate formed of a transparent material.
Connection board 520 connecting 530, 531 on its side, and C
A connection substrate 521 having F substrates 540 and 541 connected on the side thereof is disposed to face each other, and a TFT is provided between these connection substrates 520 and 521.
A liquid crystal layer 550 is formed between the substrate 530 and the CF substrate 540, and a liquid crystal layer 551 is formed independently between the TFT substrate 531 and the CF substrate 541. That is, the liquid crystal display element 510 includes a large panel 511 in which two small liquid crystal elements 610 and 611 are connected at their side surfaces and are arranged adjacent to each other on the same plane of one reinforcing substrate 620. The connection between the small liquid crystal elements 610 and 611 is achieved by directly connecting the TFT substrates 530 and 531 and the CF substrates 540 and 541, respectively. Further, a pair of polarizing plates 560 and 561 are arranged on both front and back surfaces of the liquid crystal display element 510 in a cross Nicol positional relationship. As described above, the small liquid crystal elements 610 and 611 have a TFT substrate 530 and a CF substrate 54.
The TFT substrate 531 and the CF substrate 541 are opposed to each other, and liquid crystal layers 550 and 551 are sealed between them. The large panel 511 is attached to the reinforcing substrate 62 by the adhesive layer 590.
0, TFT substrates 530 and 531 and CF substrates 540 and 54
1. For the insulating films 570 and 571, the sealing materials 580 and 581, and other components, a configuration usually adopted in a known active matrix driving type liquid crystal element can be used.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C03C 15/00 H01L 21/306 D ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C03C 15/00 H01L 21/306 D
Claims (3)
を含有する液相物質を流動させながら、これにエネルギ
ービームを照射し、当該液相物質に接している透明材料
を加工する透明材料の加工方法1. An energy beam is irradiated to a liquid material containing a dye forming a dimer or a dark complex while flowing the liquid material to process a transparent material in contact with the liquid material. Processing method of transparent material
いる液相物質中でレーザ照射することにより透明材料に
ノッチングした後に、当該液相物質の加圧により側圧切
断を行う、透明材料の加工方法2. A transparent material in which a transparent material is notched by irradiating a laser in a liquid phase substance in which a super-pyrogenic dye is dissolved, dispersed or mixed, and then the liquid phase substance is pressurized. Processing method
を浸漬し、当該透明材料自身を光導波路として当該接合
部にレーザ光を導入し、溶融接合を行う透明材料の加工
方法3. A method of processing a transparent material by immersing a joint of a transparent material in a super-heat-generating liquid phase substance, introducing laser light into the joint using the transparent material itself as an optical waveguide, and performing fusion joining.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000331458A JP2001113381A (en) | 1999-10-21 | 2000-08-28 | Method for machining transparent material |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11375905A JP2000353687A (en) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | Method for processing transparent and brittle material |
| JP11-375905 | 1999-10-21 | ||
| JP2000331458A JP2001113381A (en) | 1999-10-21 | 2000-08-28 | Method for machining transparent material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001113381A true JP2001113381A (en) | 2001-04-24 |
Family
ID=26582748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000331458A Pending JP2001113381A (en) | 1999-10-21 | 2000-08-28 | Method for machining transparent material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001113381A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003045617A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-05 | Tetsuya Makimura | Device and method for optical processing for processing inorganic transparent material by optical patterning |
| JP2006257322A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Jsr Corp | Styrene polymer, method for producing the same, refractive index conversion material and light-heat energy conversion storage material |
| JP2006297478A (en) * | 2005-03-23 | 2006-11-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Laser fine processing method and apparatus for transparent material |
| JP2007253156A (en) * | 2004-05-26 | 2007-10-04 | Hokkaido Univ | Laser processing method and apparatus |
| JP2014160753A (en) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Nippon Steel Sumikin Materials Co Ltd | Etching device and etching method |
| JP2016124764A (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-11 | 日本電気硝子株式会社 | Microhole array and manufacturing method thereof |
| JP2016521452A (en) * | 2013-03-15 | 2016-07-21 | ブリット,エドワード,ジェー. | Energy conversion device and method of making and using the same |
| JP2020107721A (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社サイオクス | Structure manufacturing method and structure manufacturing apparatus |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000331458A patent/JP2001113381A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003045617A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-05 | Tetsuya Makimura | Device and method for optical processing for processing inorganic transparent material by optical patterning |
| JP2007253156A (en) * | 2004-05-26 | 2007-10-04 | Hokkaido Univ | Laser processing method and apparatus |
| JP2006257322A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Jsr Corp | Styrene polymer, method for producing the same, refractive index conversion material and light-heat energy conversion storage material |
| JP2006297478A (en) * | 2005-03-23 | 2006-11-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Laser fine processing method and apparatus for transparent material |
| JP2014160753A (en) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Nippon Steel Sumikin Materials Co Ltd | Etching device and etching method |
| JP2016521452A (en) * | 2013-03-15 | 2016-07-21 | ブリット,エドワード,ジェー. | Energy conversion device and method of making and using the same |
| JP2016124764A (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-11 | 日本電気硝子株式会社 | Microhole array and manufacturing method thereof |
| WO2016111076A1 (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | 日本電気硝子株式会社 | Micro-hole array and method for manufacturing same |
| JP2020107721A (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社サイオクス | Structure manufacturing method and structure manufacturing apparatus |
| JP7176944B2 (en) | 2018-12-27 | 2022-11-22 | 株式会社サイオクス | Structure manufacturing method and structure manufacturing apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Samanta et al. | Xanthene, cyanine, oxazine and BODIPY: the four pillars of the fluorophore empire for super-resolution bioimaging | |
| Liu et al. | Aziridinyl fluorophores demonstrate bright fluorescence and superior photostability by effectively inhibiting twisted intramolecular charge transfer | |
| Shi et al. | Self-assembly solid-state enhanced red emission of quinolinemalononitrile: optical waveguides and stimuli response | |
| US9556474B2 (en) | Multicolor microwave-accelerated metal-enhanced fluorescence (M-MAMEF) | |
| US8890323B2 (en) | Sub-micrometer fluidic channel for measuring photon emitting entities | |
| EA007653B1 (en) | Methods and compositions for detection and analysis of polynucleotides using light harvesting multichromophores | |
| Saini et al. | Spectroscopic studies of rhodamine 6G dispersed in polymethylcyanoacrylate | |
| JPH10505820A (en) | Luminescent lanthanide chelates and uses thereof | |
| JP2001113381A (en) | Method for machining transparent material | |
| EA007652B1 (en) | Methods for detection and analysis of polynucleotides using light harvesting multichromophores | |
| US20120190098A1 (en) | Fluorogenic compounds converted to fluorophores by photochemical or chemical means and their use in biological systems | |
| US8486866B2 (en) | Method for the quantitative measurement of biomolecular targets deposited on a biochip, and device for implementing it | |
| Gao et al. | Xanthamide fluorescent dyes | |
| Chiba et al. | Artificial DNAs based on alkynyl C‐nucleosides as a superior scaffold for homo‐and heteroexcimer emissions | |
| US8057743B2 (en) | Micro-passage chip | |
| Guo et al. | Solvation Controlled Excited-State Planarization in a Push–Pull Pyrene Dye | |
| Cesaretti et al. | The role of twisting in driving excited-state symmetry breaking and enhanced two-photon absorption in quadrupolar cationic pyridinium derivatives | |
| Zhang et al. | Soft Lithography to Fabricate 3D Patterning Organic Microrings towards High‐Performance Near‐Infrared Laser Arrays | |
| Chen et al. | Combination of two colorless fluorophores for full-color red-green-blue luminescence | |
| Erdemir et al. | Tetracyanoethylene as a Building Block in the π-Expansion of 1, 4-Dihydropyrrolo [3, 2-b] pyrroles | |
| Tamai et al. | Femtosecond transient absorption spectroscopy of a single perylene microcrystal under a microscope | |
| WO2005009952A2 (en) | Photoluminescent heterodiamondoids as biological labels | |
| CN102185252B (en) | Single NV color center packaging method | |
| CA2324261A1 (en) | Method and device for identifying a tag | |
| JP2001259868A (en) | Method of microscopic machining in nano-order for transparent material by backward induced scatter beam and machining device |