(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルのガラス基板上に形成された銀電極の欠陥部をレーザ光により除去加工するプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法において、
前記レーザ光を絞り込んでスポットビームとなし、このスポットビームを前記ガラス基板上で走査することにより前記欠陥部の除去加工を行い、その後、パワー密度を低くしたレーザ光を前記除去加工を行った領域に照射することによりクリーニングを行うことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法。
【請求項２】
前記欠陥部を矩形形状に近似認識し、この認識された矩形形状を前記スポットビームの走査領域とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法。
【請求項３】
ディスプレイパネルのガラス基板上に形成された電極の欠陥部をレーザ光により除去加工するディスプレイパネルの電極の電極リペア方法において、
前記レーザ光を絞り込んでスポットビームとなし、このスポットビームを前記ガラス基板上で走査することにより前記欠陥部の除去加工を行い、その後、パワー密度を低くしたレーザ光を前記除去加工を行った領域に照射することによりクリーニングを行うことを特徴とするディスプレイパネルの電極リペア方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルのガラス基板上に形成された銀電極のショート欠陥部をレーザ光により除去加工するプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法に利用するのに適したものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという。）とは、プラズマ放電の発光を利用したドットマトリックス方式のディスプレイパネルである。近年、電子部品の高密度化、高精度化が進められるなかで、高精度の修正技術が必要となってきており、特にこのＰＤＰなどのように１つの欠陥も許されない分野においては、レーザ光を利用したリペア方法は、ますますその重要性がましてきている。  一方、レーザ光源自体についても、効率よく、安定したレーザ光を供給できる発信器を備えた小型で高性能なＬＤ励起レーザが開発され、このＬＤ励起レーザが装置の扱い易さから広く普及しつつある。
【０００３】
一般に、リペア加工には、パルス幅が短く、ピーク出力が高いレーザ光が使用される。これは、レーザ照射部周辺への熱影響を殆どなくすためである。ちなみに、ＰＤＰの銀電極の材料であって、リペア対象となる銀は、その光吸収率は遠紫外光に対しては僅かに大きくなるが、可視光、赤外光の領域では小さくなり、しかも、その熱伝導率は高く、融点は他の金属に較べて低めであるという物性を有しているため、特に熱影響を受け易い。
【０００４】
また、ＰＤＰの銀電極の形成方法としては、印刷工法などで銀のペースト状のものをガラス基板状にパターン化し、その後、５００℃で焼成する方法が一般的である。この焼成時に、ペースト状の銀に含まれていた溶剤はすべて蒸発する。
【０００５】
このようにして形成された銀電極の厚みは、約６μｍもあり、レーザ光によるリペア加工は一般に難しい。
【０００６】
以下、図７および図８を参照して、従来の加工方法について説明する。図７（Ａ）には従来のレーザ加工エリアの平面図を示しており、図７（Ｂ）にはその加工断面図を示している。図７（Ａ）において、レーザ光は、斜線部分で示したようなスポットエリア６０を有しており、２つの銀電極６１間のショート欠陥部６２に対して、１ショットで除去加工を行う。このショート欠陥部６２がスポットエリア６０よりも大きい場合は、スポットエリア６０をずらしてショットを重ねることによりショート欠陥部６２の除去加工を行う。また、銀ペーストが厚くて、１ショットで除去できない場合は、再度同じところをレーザ照射し、除去加工を繰り返し行う。
【０００７】
図７（Ｂ）において、符号６３はガラス基板、６５はレーザ光を示している。
【０００８】
図７（Ａ）のショート欠陥部６２は、このレーザ光６５があたることにより、除去加工周辺部６４で銀が盛り上がり、また、縁にダレが生じる。
【０００９】
図８は、従来のＰＤＰの銀電極リペア方法（以下、従来方法という。）に用いられる加工光学系を示す。図８に示すように、従来方法では、ＹＡＧなどの短パルスレーザ光源６６を使用し、結像光学系６７を介して、スリットマスク６８を透過させたレーザ光６５をレンズ６９でガラス基板６３上のショート欠陥部６２に結像させることにより、このショート欠陥部６２の除去加工を行っている。オペレータは、レーザ観察光学系７０により、この除去加工部を観察することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、ショート欠陥部６２の大きさに対して、スリットマスク６８のスリット幅を変えることにより、レーザ光６５のスポットエリア６０の大きさを変えることができるが、大きい欠陥、あるいはその逆に、小さい欠陥に対しては完全には対応できない。
【００１１】
また、レーザ光６５のスポットエリア６０が大きいので、その端部と中央部とではエネルギ密度が異なる。このため１ショットでレーザ加工した場合、スポットエリア６０の端部ではエネルギ密度が低くなり、銀電極の溶融状態を形成し易い。したがって、この場合には、欠陥修正部のまわりに銀の盛り上がりなどが見られ、製品完成後に絶縁不良になるおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的とするところは、様々な大きさのショート欠陥部に対応でき、また、スポットエリア端部での加工状態を改善することのできるプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明は、プラズマディスプレイパネルのガラス基板上に形成された銀電極の欠陥部をレーザ光により除去加工するプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法において、前記レーザ光を絞り込んでスポットビームとなし、このスポットビームを前記ガラス基板上で走査することにより前記欠陥部の除去加工を行い、その後、パワー密度を低くしたレーザ光を前記除去加工を行った領域に照射することによりクリーニングを行うことを特徴とするものである。
【００１４】
このような方法では、レーザ光が絞り込まれてスポットビームにされ、このスポットビームがガラス基板上で２軸方向に走査されることにより欠陥部の除去加工が行われるため、小さい領域から大きな領域まで緻密な領域で除去加工することができる。また、ビームスポットを小さくしているため、スポット内のエネルギ密度が低い部分は殆どない。したがって、銀は溶融することなく蒸発して除去され、しかも、この除去領域の境に銀のダレを生じることなく加工することができる。
【００１５】
具体的には、前記欠陥部を矩形形状に近似認識し、この認識された矩形形状を前記スポットビームの走査領域としたり、前記ガラス基板または／およびスポットビーム自体を移動させることにより、前記スポットビームのガラス基板上での２軸方向の走査を行うこととすればよい。
【００１６】
そして、前記欠陥部の除去加工の後に、この除去加工領域に、エネルギ密度を低くしたレーザ光を照射することによりクリーニングを行っているので、上記欠陥部の除去加工により発生した微小な飛散物を選択的に除去することができるため、加工状態を一層改善できる。
【００１７】
その結果、様々な大きさの欠陥部に対応でき、また、ビームスポット端部での加工状態を改善することのできるプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図を参照して本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１９】
図１は、本実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法の概略手順を示すフロー図である。図１において、本実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法（以下、本方法という。）では、まず、レーザ光を絞り込んでスポットビームとする（ステップＳ１）。ついで、リペア対象となるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという。）の銀電極のショート欠陥部をオペレータが認識する（ステップＳ２）。そして、この認識結果に基づいてオペレータはスポットビームの走査領域を設定する（ステップＳ３）。具体的には、図２（Ａ）に示すように、銀電極１から延びたショート欠陥２をオペレータが認識し、このショート欠陥２をカバーするように走査領域設定用のポイント３、ポイント４の２点を指定し、この２点を対角とする斜線部分で示すような矩形形状に走査領域５を設定する。
【００２０】
ついで、この走査領域５内でスポットビームを２軸方向に走査してショート欠陥部２を除去加工する（ステップＳ４）。図３（Ａ）は、このスポットビームのスポットエリアである一点の微小スポット６によりショート欠陥２を除去するための走査手順の一例を示している。同図においては、微小スポット６は、銀電極１の長手方向（図中の矢印方向）に往復運動を繰り返しながら長手方向と直角方向に所定ピッチづつずらしていき、微小スポット７、微小スポット８へというように微小スポット６を順次移動させる。図３（Ｂ）は、ショート欠陥部２を微小スポット６で走査した後の状態を示している。同図においては、除去領域は、微小スポット６の加工軌跡ですべて埋め尽くされている。図３（Ｃ）は、微小スポットが走査した後のガラス基板９の断面を示している。ここで、図３（Ａ）における、銀電極１から隣の電極に延びているショート欠陥部２は、微小スポット６の走査後、図３（Ｃ）の中央部に見られる、ショート欠陥部のレーザリペア跡１０は、ガラス基板９が僅かながら掘られている。このレーザリペア跡１０は、従来例に比べて、銀電極１のエッジ部分１１のダレが少ない。しかし、レーザによりショート欠陥部を除去後、この除去領域およびそのまわりには、微細な飛散物１２が散乱していることがある。
【００２１】
そのような場合には、引き続いて、前記微細な飛散物を除去するためのクリーニング加工を行う（ステップＳ５、Ｓ６）。図２（Ｂ）は、ショート欠陥を微小スポットで走査して除去した後の状態であり、図中に示すように、飛散物１２が全般に広まっている。この飛散物１２を除去するために、前記走査領域５よりも広い領域を、走査領域設定用のポイント１３、ポイント１４の２点を対角とする矩形形状に近似した走査領域１５を設定する。図２（Ｃ）は、欠陥除去（走査領域５）、レーザクリーニング（走査領域１５）をそれぞれ行った跡を示しており、飛散物がない状態である。
【００２２】
図４は、レーザクリーニングについての説明図である。このうち、図４（Ａ）は、ショート欠陥部２を微小スポットで走査して除去した後の断面図を示している。同図においては、微小スポットの走査による除去で微細な飛散物１２が銀電極１やガラス基板９の上にも見られる。
【００２３】
図４（Ｂ）は、レーザ光１６が、クリーニング走査している状態を示している。同図において、レーザ光１６を往復走査移動させ、レーザ光１６ａの状態に進むと、ショート欠陥除去跡１７や、銀電極１の上の微細な飛散物は除去される。
【００２４】
このとき、図示しないレーザ光源の出力を弱めることにより、単位面積当たりのエネルギ密度を低くして走査加工する（図１、ステップＳ５）。また、図示しない集光レンズのデフォーカス量を大きくとって広い面積を照射することにより、単位面積当たりのエネルギ密度は低くして走査加工することができる。このとき、レーザの加工点でのエネルギ密度は、下に置かれた構造物に対してダメージを与えないような量としている。
【００２５】
図５は、本方法に適用可能な装置のレーザ光学系を示す。図５において、符号１８はＹＡＧなどの短パルスレーザ光源、１９は観察光源、２０は観察光源用ファイバ、２１および２２はダイクロイックミラー、２３は観察光学系用のＣＣＤカメラ、２４は対物レンズ、２５はレボルバ、２６は集光するレーザビームを示している。なお、上記と同様、符号１は銀電極、９はガラス基板、２はショート欠陥部を示している。
【００２６】
このレーザ光学系では、図５に示すように、オペレータはＣＣＤカメラ２３によりショート欠陥部２を観察するが、ここではレーザ光軸と観察光学系の軸が合っているため、ＣＣＤカメラ２３を見ながら各走査領域を決定することができる。各走査領域については、前記図２（Ａ）および（Ｂ）に示した方法によりそれぞれ設定できる。
【００２７】
また、レボルバ２５の回転により、対物レンズ２４の倍率を変えることができる。これにより、リペア時には、アップフォーカスで加工すれば、ガラス基板９に与えるダメージを少なくして加工することができる。
【００２８】
図６は、装置の外観を示す。同図に示すように、加工ヘッド２７は、上記図５に示した短パルスを発生するレーザ光源とレーザ光学系と観察光学系を組み合わせた構成となっている。具体的には、基板設定部２８と、加工ヘッド２７と、この加工ヘッド２７をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動する機構とからなっている。同図において、加工ヘッド２７をＺ軸移動機構２９により移動させ、リペア時のフォーカスを調整することができる。加工ヘッド２７の観察光学系により、基板設定部２８に設定されたガラス基板の銀電極のショート欠陥部を読み取り、そのガラス基板をＸ軸移動機構３０およびＹ軸移動機構３１によりそれぞれ粗動で加工位置まで持ってきて、その後、Ｘ軸移動機構３０およびＹ軸移動機構３１により微細往復運動させてリペア加工を行う。
【００２９】
なお、上記実施の形態（方法）では、レーザを絞り込んでスポットビームとした（図１のステップＳ１）後、微小スポットの走査領域を設定した（図１のステップＳ２およびＳ３）が、この逆の手順としてもよい。また、これらのステップＳ２およびＳ３においては、オペレータがショート欠陥部を認識し、認識結果に基づいて微小スポットの走査領域を設定するものとしたが、これらの一連の操作のうちの一部または全部を自動化してもよい。
【００３０】
また、上記実施の形態（方法）では、ショート欠陥部の除去加工（図１のステップＳ１〜３）後、クリーニング加工している（ステップＳ５およびＳ６）が、たとえば、ショート欠陥部の除去加工後に飛散物がほとんどない場合など、条件によっては、クリーニング加工を省略してもよい。
【００３１】
また、上記実施の形態（方法）では、各走査領域を矩形形状に設定し、対角のポイントを指示しているが、これ以外の形状、たとえば、円形状に設定し、中心と半径を指示してもよい。また、これとはまったく別の設定方法、たとえば、図示しない制御部に座標入力する方法としてもよい。
【００３２】
また、上記実施の形態（装置）では、ショート欠陥部を２軸方向に微小スポットで走査するために、Ｘ軸移動機構およびＹ軸移動機構の動作によりガラス基板側を移動させたが、この代わりに、光学系の動作により微小スポット自体を移動させてもよい。あるいは、ガラス基板側と微小スポット自体をそれぞれ１軸方向に移動させて両者の組み合わせにより２軸方向の移動をするようにしてもよいのはもちろんである。
【００３３】
さらに、上記実施の形態（装置）では、レーザ光源の出力を変えて、エネルギ密度の高いスポットビームとエネルギ密度の低いレーザ光を出射しているが、出力の異なる別個のレーザ光源を備えてもよい。その場合は、スポットビームの走査によるショート欠陥部の除去加工と、エネルギ密度の低いレーザ光の走査によるクリーニング加工を、両者間のタイミングを若干ずらして並行処理することができるため、全体の加工時間の短縮化を図ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、小さい領域から大きな領域まで緻密な領域で除去加工することができる。また、ビームスポットを小さくしているため、スポット内のエネルギ密度が低い部分は殆どない。したがって、銀は溶融することなく蒸発して除去され、しかも、この除去領域の境に銀のダレを生じることなく加工することができる。
【００３５】
さらに、欠陥部の除去加工により発生した微小な飛散物を選択的に除去することができるため、加工状態を一層改善できる。
【００３６】
その結果、様々な大きさの欠陥部に対応でき、また、ビームスポット端部での加工状態を改善することのできるプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法の概略手順を示すフロー図である。
【図２】ショート欠陥部の除去加工領域とレーザクリーニング領域を示す説明図である。
【図３】本方法によるリペア時のレーザ照射部と加工結果を示す説明図である。
【図４】レーザクリーニング方法を示す説明図である。
【図５】本方法に適用可能な装置の光学系の概略構成を示す模式図である。
【図６】本方法に適用可能な装置の全体構成を示す模式図である。
【図７】従来の一例におけるプラズマディスプレイパネルの銀電極リペア方法によるリペア時のレーザ照射部と加工結果を示す説明図である。
【図８】従来方法に適用可能な装置の光学系の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１  銀電極
２  ショート欠陥部
３、４  走査領域設定用ポイント
５  微小スポットの走査領域
６〜８  スポットビームによる微小スポット
９  ガラス基板
１０  レーザリペア跡
１１  エッジ部分
１２  飛散物
１３、１４  走査領域設定用ポイント
１５  レーザの走査領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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