(57)【要約】      （修正有）【課題】電子デバイスに形成される配線用孔と、この配線用孔に導入される導電性材料との固定を強固にする配線用孔の形成方法を提供する。【解決手段】第一ガラス基板３と、第一ガラス基板３に対向して配置された第二ガラス基板４と、両基板３，４の間に介在させたシール部材５とを備えた液晶パネル１に対し、液晶パネル１に対して第一ガラス基板３側からパルスレーザーを照射することで、第一ガラス基板３及びシール部材５を厚み方向に貫通し、且つ第二ガラス基板４の厚み内に孔底８ａを有する配線用孔８を形成する。【選択図】図４
2017102315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ガラス基板と、該第一ガラス基板に対向して配置された第二ガラス基板と、両基板の間に介在させた樹脂でなる介在部材とを備えた電子デバイスに対し、配線用孔を形成する方法であって、
前記電子デバイスに対して両基板のうちの一方の基板側からパルスレーザーを照射することで、該一方の基板及び前記介在部材を厚み方向に貫通し、且つ他方の基板の厚み内に孔底を有する前記配線用孔を形成することを特徴とする配線用孔の形成方法。
【請求項２】
前記他方の基板に形成する前記配線用孔の深さを、該他方の基板の厚みに対して５０％以下とすることを特徴とする請求項１に記載の配線用孔の形成方法。
【請求項３】
前記パルスレーザーとして、波長８．５μｍ〜１４μｍのレーザーを用いると共に、前記他方の基板として、波長８．５μｍ〜１４μｍの光に対する反射率が５％以上の基板を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線用孔の形成方法。
【請求項４】
前記第一ガラス基板と前記介在部材との界面を、前記配線用孔の内周面に沿って部分的に剥離させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線用孔の形成方法。
【請求項５】
第一ガラス基板と、該第一ガラス基板に対向して配置された第二ガラス基板と、両基板の間に介在させた樹脂でなる介在部材とを備えた電子デバイスであって、
両基板のうちの一方の基板及び前記介在部材を厚み方向に貫通し、且つ他方の基板の厚み内に孔底を有する配線用孔が形成され、
前記配線用孔の径が、前記一方の基板中において前記孔底側に移行するに連れて収縮すると共に、前記介在部材中において前記孔底側に移行するに連れて拡大していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
前記他方の基板に形成された前記配線用孔の深さが、該他方の基板の厚みに対して５０％以下であることを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記配線用孔の内周面が孔の中心線に対して傾斜した傾斜角度が、前記一方の基板中において０．１°〜３０°であり、且つ前記介在部材中において１°〜４５°であることを特徴とする請求項５又は６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記配線用孔の前記介在部材中における内周面に、厚み方向に沿って周期的な凹凸が形成されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記第一ガラス基板と前記介在部材との界面が、前記配線用孔の内周面に沿って部分的に剥離していることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等の電子デバイスに配線用孔を形成するための方法、及び、この配線用孔が形成された電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶パネルは、ＢＭ、ＲＧＢ、フォトスペーサー、透明電極がパターン形成されたカラーフィルター基板と、薄膜トランジスタや透明電極がパターン形成されたアレイ基板との相互に対向する二枚のガラス基板を備えた電子デバイスである。両基板の間には、これらの基板の周縁部に沿って樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂等）でなるシール部材が介在しており、シール部材で囲まれたスペースには、液晶が封入されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで、近年、省スペース化やワイドバス化の観点から、液晶パネルの配線の形態として、両基板及びシール部材の全てを厚み方向に貫通する配線用孔を形成し、孔にメッキを施したり、孔を導電性ペーストで充填したりする等、孔に導電性材料を導入する形態が利用されている。この孔は、例えば、液晶パネルに対してレーザーを照射し、レーザーの熱によって照射部を溶融させて除去することで形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１６１８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような態様で配線用孔を形成した場合には、孔の内周面が凹凸の少ない平坦な面となることから、例えば、電子デバイスの熱膨張に伴って、孔に導入された導電性材料が抜けやすい等、導電性材料と孔の内周面とが固定され難いという問題があった。なお、このような問題は、液晶パネルを対象として配線用孔を形成する場合にのみ生じているものではない。対向して配置された二枚のガラス基板の相互間に樹脂が介在した構造を有する他の電子デバイスを対象として、両基板及び介在した樹脂を貫通する配線用孔を形成する場合にも同様に生じ得る問題である。
【０００６】
上記の事情に鑑みなされた本発明は、電子デバイスに形成される配線用孔と、この配線用孔に導入される導電性材料との固定を強固にすることを技術的な課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、第一ガラス基板と、第一ガラス基板に対向して配置された第二ガラス基板と、両基板の間に介在させた樹脂でなる介在部材とを備えた電子デバイスに対し、配線用孔を形成する方法であって、電子デバイスに対して両基板のうちの一方の基板側からパルスレーザーを照射することで、一方の基板及び介在部材を厚み方向に貫通し、且つ他方の基板の厚み内に孔底を有する配線用孔を形成することに特徴付けられる。
【０００８】
このような方法によれば、電子デバイスに対して照射したパルスレーザーが、ガラスでなる一方の基板中ではレーザーの入射面側から出射面（介在部材との界面）側に移行するに連れて絞られていく。一方、樹脂でなる介在部材中では、一方の基板中で絞られたパルスレーザーが、レーザーの入射面（一方の基板との界面）側から出射面（他方の基板との界面）側に移行するに連れて反対に広がっていく。これにより、配線用孔は、一方の基板中において孔底側に移行するに連れて径が収縮すると共に、介在部材中において孔底側に移行するに連れて径が拡大するように形成される。換言すれば、配線用孔は、一方の基板と介在部材との界面を境界として、一方の基板側と介在部材側とが相互に逆向きのテーパーとなるように形成される。そのため、この配線用孔に導電性材料を導入すれば、孔の内周面と導電性材料とが引っ掛かりやすくなり、両者を強固に固定することができる。また、本方法においては、他方の基板の厚み内に孔底が位置するように配線用孔を形成している。このようにすれば、配線用孔の形成中に、パルスレーザーの一部のレーザー光が、他方の基板で反射し、この反射光と他方の基板に入射しようとするレーザー光とが干渉した状態となる。このような状態の下で配線用孔が形成されると、配線用孔の介在部材中における内周面に、厚み方向に沿って干渉パターンに従った周期的な凹凸を形成することが可能となる。このため、配線用孔に導電性材料を導入すれば、周期的な凹凸の存在によって孔の内周面と導電性材料とが更に引っ掛かりやすくなるため、両者をより強固に固定することができる。さらに、本方法では、以下のような作用・効果を副次的に得ることが可能である。すなわち、配線用孔として、両基板及び介在部材の全てを貫通した貫通孔を形成する必要がなく、配線用孔の形成に要する時間を短縮することができるため、この配線用孔が形成された電子デバイスの製造効率を向上させることが可能となる。また、配線用孔を両基板及び介在部材の全てを貫通した貫通孔とする場合と比較して、レーザーの照射に伴って両基板に歪が生じる等の不具合の発生を抑制することができる。
【０００９】
上記の方法において、他方の基板に形成する配線用孔の深さを、他方の基板の厚みに対して５０％以下とすることが好ましい。また、パルスレーザーとして、波長８．５μｍ〜１４μｍのレーザーを用いると共に、他方の基板として、波長８．５μｍ〜１４μｍの光に対する反射率が５％以上の基板を用いることが好ましい。
【００１０】
これらのようにすれば、パルスレーザーの一部のレーザー光を、他方の基板でより反射させやすくなる。このため、配線用孔の介在部材中における内周面に周期的な凹凸をより形成しやすくなる。その結果、配線用孔の内周面と導電性材料とを更に強固に固定することができる。
【００１１】
上記の方法において、第一ガラス基板と介在部材との界面を、配線用孔の内周面に沿って部分的に剥離させることが好ましい。
【００１２】
このようにすれば、配線用孔に導電性材料を導入した際に、第一ガラス基板と介在部材との相互間に導電性材料が入り込む。そのため、配線用孔の内周面と導電性材料とがより一層引っ掛かりやすくなり、両者をより強固に固定することが可能となる。
【００１３】
上記の配線用孔の形成方法を実行すれば、第一ガラス基板と、第一ガラス基板に対向して配置された第二ガラス基板と、両基板の間に介在させた樹脂でなる介在部材とを備えた電子デバイスであって、両基板のうちの一方の基板及び介在部材を厚み方向に貫通し、且つ他方の基板の厚み内に孔底を有する配線用孔が形成され、配線用孔の径が、一方の基板中において孔底側に移行するに連れて収縮すると共に、介在部材中において孔底側に移行するに連れて拡大した電子デバイスが得られる。
【００１４】
また、上記の配線用孔の形成方法を実行すれば、他方の基板に形成された配線用孔の深さが、他方の基板の厚みに対して５０％以下である電子デバイスを得ることができる。
【００１５】
また、上記の配線用孔の形成方法を実行すれば、配線用孔の内周面が孔の中心線に対して傾斜した傾斜角度が、一方の基板中において０．１°〜３０°であり、且つ介在部材中において１°〜４５°である電子デバイスを得ることが可能である。
【００１６】
また、上記の配線用孔の形成方法を実行すれば、配線用孔の介在部材中における内周面に、厚み方向に沿って周期的な凹凸が形成された電子デバイスを得ることができる。
【００１７】
また、上記の配線用孔の形成方法を実行すれば、第一ガラス基板と介在部材との界面が、配線用孔の内周面に沿って部分的に剥離した電子デバイスを得ることが可能である。
【００１８】
これらように構成された電子デバイスによれば、上記の配線用孔の形成方法で既に述べた作用・効果と同一の作用・効果を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、配線用孔に導電性材料を導入した際に、孔の内周面と導電性材料とが引っ掛かりやすくなるため、孔の内周面と導電性材料との両者を強固に固定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る配線用孔の形成方法を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る配線用孔の形成方法を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る配線用孔の形成方法を示す縦断側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子デバイスを示す縦断側面図である。
【図５】図４におけるＡ部を拡大して示す拡大図である。
【図６】図４におけるＢ部を拡大して示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係る配線用孔の形成方法、及び、この方法を実行することで得られる電子デバイスについて、添付の図面を参照して説明する。
【００２２】
図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係る配線用孔の形成方法は、電子デバイスとしての液晶パネル１に対してパルスレーザー２を照射することにより、配線用孔を形成する方法である。
【００２３】
液晶パネル１は、主たる構成要素として、第一ガラス基板３と、第一ガラス基板３に対向して配置された第二ガラス基板４と、両基板３，４の間に介在させた介在部材としてのシール部材５と、第二ガラス基板４上に形成された金属配線６とを備えている。
【００２４】
第一ガラス基板３と第二ガラス基板４との各々は、矩形の形状を有すると共に、厚みが１μｍ〜４００μｍとされている。また、両基板３，４の間に形成される隙間（セルギャップ）の幅は０．５μｍ〜１００μｍとされている。第一ガラス基板３は、ＢＭ、ＲＧＢ、フォトスペーサー、透明電極（いずれも図示省略）がパターン形成されたカラーフィルター基板である。一方、第二ガラス基板４は、薄膜トランジスタや透明電極（いずれも図示省略）がパターン形成されたアレイ基板である。なお、両基板３，４のうち、第二ガラス基板４としては、波長８．５μｍ〜１４μｍの光に対する反射率が５％以上の基板を用いている。
【００２５】
シール部材５は、第一ガラス基板３と第二ガラス基板４とを貼り合せると共に、両基板３，４の周縁部に沿って配置されている。シール部材５により囲まれたスペースには、液晶７が封入されている。このシール部材５を構成する樹脂は、例えば紫外線硬化樹脂である。金属配線６は、駆動回路（図示省略）に駆動用の信号を送るための配線である。この金属配線６を構成する金属は、例えばアルミニウムであり、バリアメタルとしては、例えばモリブデンが採用される。
【００２６】
この配線用孔の形成方法では、上記の液晶パネル１に対して第一ガラス基板３側からパルスレーザー２を照射する。なお、本実施形態においては、パルスレーザー２の光軸２ａが、第一ガラス基板３及び第二ガラス基板４の厚み方向に延びるように照射を行う。
【００２７】
ここで、パルスレーザー２としては、ＣＯ２レーザー、ＣＯレーザー、ファイバーレーザー等を使用することができる。パルスレーザー２の波長としては、２．５μｍ〜１５μｍとすることが好ましく、本実施形態では、８．５μｍ〜１４μｍとしている。また、パルス幅は、０．０５μｓ〜５０μｓとすることがより好ましい。さらに、周波数としては、１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚとすることが好ましい。加えて、パルスエネルギーとしては、１０μＪ〜１０ｍＪとすることが好ましい。なお、パルスレーザー２の偏光は円偏光であり、パルスレーザー２の焦点の位置は、第一ガラス基板３の表面（後述の入射面３ａ）としている。また、パルスレーザー２のショット数は特に限定されるものではないが、本実施形態では３ショットとしている。
【００２８】
図１に示すように、液晶パネル１に対して照射したパルスレーザー２は、第一ガラス基板３中ではレーザーの入射面３ａ側から出射面３ｂ（シール部材５との界面）側に移行するに連れて絞られていく。一方、図２に示すように、シール部材５中では、第一ガラス基板３中で絞られたパルスレーザー２が、レーザーの入射面５ａ（第一ガラス基板３との界面）側から出射面５ｂ（第二ガラス基板４との界面）側に移行するに連れて反対に広がっていく。さらに、図３に示すように、第二ガラス基板４中では、シール部材５中で広がったパルスレーザー２が、レーザーの入射面４ａ（シール部材５との界面）側から出射面４ｂ側に移行するに連れて再び絞られていく。
【００２９】
両基板３，４及びシール部材５において、パルスレーザー２が照射された領域は、レーザーの熱によって溶融する。これにより、液晶パネル１に、第一ガラス基板３側から第二ガラス基板４側へと漸次に配線用孔が形成されていく。なお、配線用孔の形成中には、パルスレーザー２の一部のレーザー光が、第二ガラス基板４で反射し、この反射光と第二ガラス基板４に入射しようとするレーザー光とが干渉する。
【００３０】
パルスレーザー２の照射は、図４に示すように、配線用孔８が、第一ガラス基板３、シール部材５、及び金属配線６を貫通し、且つ、その孔底８ａが第二ガラス基板４の厚み内に形成されるまで継続する。このとき、第二ガラス基板４に形成される配線用孔８の深さＤが、第二ガラス基板４の厚みに対して５０％以下となるようにする。
【００３１】
以上により、配線用孔８が形成された液晶パネル１が得られる。この液晶パネル１では、配線用孔８が、第一ガラス基板３中において孔底８ａ側に移行するに連れて径が収縮するテーパー状に形成されると共に、シール部材５中において孔底８ａ側に移行するに連れて径が拡大するテーパー状に形成されている。つまり、配線用孔８は、第一ガラス基板３とシール部材５との界面を境界として、第一ガラス基板３側とシール部材５側とが相互に逆向きのテーパーとなるように形成されている。
【００３２】
ここで、上述の条件で照射したパルスレーザー２により配線用孔８を形成した場合には、配線用孔８の第一ガラス基板３中における内周面が、孔の中心線８ｂに対して傾斜した傾斜角度θ１が、０．１°〜３０°となる。一方、配線用孔８のシール部材５中における内周面が、孔の中心線８ｂに対して傾斜した傾斜角度θ２が、１°〜４５°となる。さらに、図５に示すように、配線用孔８のシール部材５中における内周面に、厚み方向に沿って干渉パターンに従った周期的な凹凸が形成される。この凹凸のピッチＰは、０．５μｍ〜２０μｍとなる。また、凹凸において凸となった部位の高さＨは、０．５μｍ〜５μｍとなる。なお、この周期的な凹凸は、配線用孔８のシール部材５中における内周面の全領域に形成される場合もあるし、一部の領域にのみ形成される場合もある。加えて、図６に示すように、第一ガラス基板３とシール部材５との界面が、配線用孔８の内周面に沿って部分的に剥離した状態となる。この剥離した界面の幅Ｙは、０．１μｍ〜５０μｍとなる。また、剥離によって界面が厚み方向に沿って開口した寸法Ｚは、０．１μｍ〜２０μｍとなる。
【００３３】
以下、上記の配線用孔の形成方法による主たる作用・効果について説明する。
【００３４】
上記の配線用孔の形成方法により得られた液晶パネル１では、配線用孔８が、第一ガラス基板３とシール部材５との界面を境界として、第一ガラス基板３側とシール部材５側とが相互に逆向きのテーパーとなるように形成されている。これに加えて、配線用孔８のシール部材５中における内周面に、厚み方向に沿って周期的な凹凸が形成されている。そのため、この配線用孔８にメッキを施す、導電性ペーストを充填する等して、導電性材料を配線用孔８に導入すれば、当該配線用孔８の内周面と導電性材料とが引っ掛かりやすくなり、両者を強固に固定することが可能となる。
【００３５】
ここで、本発明に係る配線用孔の形成方法は、上記の実施形態で説明した態様に限定されるものではない。上記の実施形態の変形例として、パルスレーザーの光軸が、第一ガラス基板及び第二ガラス基板の厚み方向に対して傾斜するようにパルスレーザーの照射を行ってもよい。また、パルスレーザーの偏光は、直線偏光、楕円偏光、アジマス偏光、ラジアル偏光等、円偏光以外の偏光としてもよい。
【００３６】
また、上記の実施形態の変形例として、液晶パネルに対して第一ガラス基板側から照射するパルスレーザーのみでなく、新たに別のパルスレーザーを任意の方向から照射することで、シール部材中において第一ガラス基板側から照射したパルスレーザーと、新たに照射したパルスレーザーとを干渉させてもよい。このようにした場合でも、配線用孔のシール部材中における内周面に、干渉パターンに従った周期的な凹凸を形成することが可能である。
【００３７】
さらに、上記の実施形態においては、液晶パネルに配線用孔を形成する態様となっているが、本発明に係る配線用孔の形成方法を適用することが可能な電子デバイスは、液晶パネルには限定されない。本方法は、対向して配置された二枚のガラス基板の相互間に樹脂でなる介在部材が介在した構造を有する他の電子デバイスを対象として、配線用孔を形成する場合にも同様に適用することができる。本発明を適用することが可能な電子デバイスとしては、例えば、有機ＥＬパネル、タッチパネル等を挙げることが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１          液晶パネル
２          パルスレーザー
３          第一ガラス基板
４          第二ガラス基板
５          シール部材
８          配線用孔
８ａ        孔底
８ｂ        中心線
Ｄ          深さ
θ１        傾斜角度
θ２        傾斜角度
【図１】
2017102315.tif 000003
【図２】
2017102315.tif 000004
【図３】
2017102315.tif 000005
【図４】
2017102315.tif 000006
【図５】
2017102315.tif 000007
【図６】
2017102315.tif 000008