(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に厚膜状態でパターニングされ基板全体を焼成することによりペースト中の有機分を焼失して形成された厚膜パターンとしての電極における断線部分の補修方法であって、厚膜パターンをパターニングする際に使用した電極ペーストにおける金属成分の含有割合を低くしたものを補修ペーストとして使用し、その補修ペーストを断線部分に適当量だけ塗布した後、塗布した補修ペーストを覆う大きさの照射領域にレーザーを照射して補修ペースト中の有機分を焼失させることを特徴とする厚膜パターンの断線補修方法。
【請求項２】
基板上に厚膜状態でパターニングされ基板全体を焼成することによりペースト中の有機分を焼失して形成された厚膜パターンとしての障壁における断線部分の補修方法であって、厚膜パターンをパターニングする際に使用した障壁ペーストにおける低融点ガラス粉末の含有割合を多くしたものを補修ペーストとして使用し、その補修ペーストを断線部分に適当量だけ塗布した後、塗布した補修ペーストを覆う大きさの照射領域にレーザーを照射して補修ペースト中の有機分を焼失させることを特徴とする厚膜パターンの断線補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス等の基板上に形成された厚膜パターンの断線補修方法に関するものであり、特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）における電極や障壁の断線部分の補修に際して好適に適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラス板等の基板上に厚膜印刷法などによりパターニングされ基板全体を焼成することによりペースト中の有機分を焼失して形成された電極の断線補修方法として、断線部分に電極ペーストと同じ補修ペーストを適当量だけ塗布し、乾燥後に再び基板全体を焼成してこの補修ペースト中の有機分を焼失し非断線部分と同程度の導電性を回復させる方法が一般的に採られていた。ところが、この方法では、断線部分に電極ペーストを塗布した後で基板全体を焼成するために、基板の熱的膨張などに伴って新たな断線を発生したり、基板上の電極パターンの寸法が規定値から大幅に外れたりするという問題点があることから、塗布した補修ペーストを覆う大きさの照射領域に対してレーザーを照射することにより補修ペースト中の有機分を焼失する方法が提案されている（例えば、特開平６−２０６０４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のレーザーを照射する断線補修方法は、方法自体が簡便である上に、新たな断線を発生せずしかも電極のパターンの寸法精度を維持できるという点で優れた方法ではあるが、補修ペーストに電極ペーストと同じものを使用していることから、実際には、レーザーの照射により補修ペーストが溶融状態になって有機分が飛ぶまでに意外と時間がかかり、したがって補修を完了するまでには数十秒を要する。また、ＰＤＰにおける障壁の断線部分を補修する際にも同様な方法が可能であるが、この場合に補修ペーストとして障壁材料ペーストと同じ材料を使用すると、補修した障壁に割れを生じる恐れがある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、新たな断線を発生せず、しかも厚膜パターンの寸法精度を維持できる上に、非常に短い時間での補修を可能にした厚膜パターンの断線補修方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、基板上に厚膜状態でパターニングされ基板全体を焼成することによりペースト中の有機分を焼失して形成された厚膜パターンとしての電極における断線部分の補修方法であって、厚膜パターンをパターニングする際に使用した電極ペーストにおける金属成分の含有割合を低くしたものを補修ペーストとして使用し、その補修ペーストを断線部分に適当量だけ塗布した後、塗布した補修ペーストを覆う大きさの照射領域にレーザーを照射して補修ペースト中の有機分を焼失させることを特徴とするか、或いは、基板上に厚膜状態でパターニングされ基板全体を焼成することによりペースト中の有機分を焼失して形成された厚膜パターンとしての障壁における断線部分の補修方法であって、厚膜パターンをパターニングする際に使用した障壁ペーストにおける低融点ガラス粉末の含有割合を多くしたものを補修ペーストとして使用し、その補修ペーストを断線部分に適当量だけ塗布した後、塗布した補修ペーストを覆う大きさの照射領域にレーザーを照射して補修ペースト中の有機分を焼失させることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明で言う厚膜パターンとしては、ＰＤＰの場合で言えば電極と障壁が代表的である。このうち電極をパターニングするのに使用するペーストとしては、Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ａｌ等の金属粉末を含む導電性ペーストが挙げられる。そして、基板上に電極を形成する方法としては、（１）「電極ペーストを用いてスクリーン印刷法によりパターニングしてから焼成する方法」、（２）「真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、厚膜法等によってガラス基板上に電極材料の膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法によってパターニングしてから焼成する方法」等の公知の方法が利用される。また、障壁をパターニングするのに使用するペーストとしては、焼成工程で軟化しないアルミナ、ジルコニア等のセラミック粉体と、焼成工程で流動して固着するための低融点ガラス粉末を主成分とするガラスペーストが使用される。そして、基板上に障壁を形成する方法としては、（１）「スクリーン印刷により障壁ペーストを塗布するか或いは障壁ペーストを塗布したシートからの転写により基板上に障壁形成層を形成し、その上に耐サンドブラスト性を有するマスクを形成した後、そのマスクを介してサンドブラスト加工を施すことで障壁形成層の不要部分を除去してから焼成する方法」、（２）「レジスト等により形成してなる雌型の空間内に障壁ペーストを充填し、雌型を除去してから焼成する方法」等の公知の方法が利用される。
【０００７】
本発明で使用する補修ペーストは、厚膜パターンをパターニングする際に使用したペーストより溶融温度の低いものである。電極の場合、電極ペーストにおける金属成分の含有割合を低くしたものを補修ペーストとして使用する。また、障壁の場合、障壁ペーストにおける低融点ガラス粉末の含有割合を多くしたものを補修ペーストとして使用する。
【０００８】
本発明で使用するレーザーとしては、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、ＣＯ2 レーザー、Ｎ2 レーザー、化学レーザー、色素レーザー、イオンレーザー等が使用できるが、電極ペーストに対してはＹＡＧレーザーが、障壁ペーストに対しては炭酸ガスレーザーが高出力であって微小なスポットに集光でき、且つ短時間で補修できるので特に好ましい。そして、断線部分に塗布された補修ペーストを覆う大きさの照射領域に対し、最適化されたエネルギー密度、スポット径、加工時間でレーザーを照射することにより、補修ペースト中の有機分を焼失せしめる。レーザーを照射された領域は局所的に加熱され、補修ペーストは融点を越えた状態の液相時にその有機分を飛ばすことにより固まって補修が行われる。
【０００９】
【実施例】
（実施例１）
図１に本発明の断線補修方法を実施するＰＤＰ用基板１上の電極２を示す。この電極２はガラス板からなる基板１上に電極ペーストをスクリーン印刷により厚膜状態でライン状にパターニングした後、基板１全体を焼成することにより形成されたもので、同図に示されるようにその一部に断線部分３を生じている。本実施例では、電極ペーストとしてデュポン社製のＮｉペースト「Ｄｕ−９５３６Ｄ」を用いてスクリーン印刷により幅１００μｍ、ピッチ３００μｍの電極パターンを形成した後、基板１全体を焼成してペースト中の有機分を焼失せしめるとともに基板１に密着させて電極２を形成した。そして、焼成時に電極２の一部に約１００μｍの間隔で断線部分３を発生したものである。
【００１０】
上記の断線部分３を補修するに際して、まず図２に示すように、上記の電極ペーストより低い溶融温度（４６０℃）のペーストを補修ペースト４として使用し、この補修ペースト４を断線部分３を埋めるように塗布してオーブンで乾燥させた。次いで、この補修ペースト４を覆う照射領域に対して最適化されたエネルギー密度、スポット径、加工時間でＹＡＧレーザーを照射し補修ペースト４中の有機分を焼失させた。本実施例では、東芝製「ＬＡＹ−６６４Ｂ」でＣＷ発振のレーザー光を発生させ、これを光ファイバー（０．６ｍｍφのＳ．Ｉ．型）により伝送し、ｆ６０＋ｆ６０の結像光学系を用いて面積約１００μｍ角の補修ペースト４に照射した。その条件は、ランプ電流２５〜３０Ａ、ビーム径０．１〜１ミリ、照射時間０．１〜１秒である。このようにレーザーを照射した結果、図３に示すように断線部分３が補修され、その補修部分５は非断線部分と同等の導電性が得られた。すなわち、非断線部分の抵抗率は２．６Ω／ｃｍであるのに対し、補修部分５の抵抗率は２．６〜２．８Ω／ｃｍであった。なお、補修ペーストとして電極ペースト（溶融温度：５７０℃）を使用した場合、レーザーの照射時間は最大６秒であった。
【００１１】
なお、ＰＤＰのパネル化の際に用いるシール剤の溶融温度は４５０℃程度であり、本実施例では補修ペースト４として溶融温度が４６０℃のペーストを使用しているので、パネル化の際に補修ペースト４が溶融することはない。溶融温度がさらに低いシール剤を用いてのパネル化が可能であれば、電極の補修ペーストとしてもさらに低い溶融温度のものを使用することができる。
【００１２】
（実施例２）
本実施例では、障壁の一部に断線のあるＰＤＰ用基板を用意した。この障壁は電極を形成したガラス基板上にサンドブラスト法により形成したものである。具体的な手順は次のようである。まず最初に、障壁ペーストをブレードコーターにより厚さ４２０μｍで塗布した後、１５０℃にて５０分間乾燥させて障壁材料層を形成した。乾燥後の障壁材料層の膜厚は１８０μｍである。次いで、基板を８０℃に加熱し、ドライフィルムレジスト（日本合成化学工業製「ＮＣＰ２２５」）をラミネートしてマスク層を形成した後、線幅５０μｍ、ピッチ３００μｍのラインパターンマスクを介して紫外線により露光を行った。露光条件は３６４ｎｍで測定した時に強度２００μＷ／ｃｍ2 、照射量１２０ｍＪ／ｃｍ2 である。照射後、炭酸ナトリウム１ｗｔ％水溶液により液温３０℃でスプレー現像を行った。以上の工程により線幅５０μｍ、ピッチ３００μｍのサンドブラスト用マスクが得られた。
【００１３】
続いて、このマスクを介してサンドブラスト加工を行うことにより障壁材料層の不要部分を除去した。具体的には、研磨材としてアルミナ＃８００を用い、研磨材噴射量１００ｇ／ｍｉｎ、噴射圧力３ｋｇｆ／ｃｍ2 、基板とノズルの距離１００ｍｍ、スキャン速度１０ｍｍ／ｓｅｃの条件でサンドブラスト加工を行った。サンドブラスト処理を終了後、剥離液によりレジスト剥離を行った。具体的には、剥離液に水酸化ナトリウム２ｗｔ％水溶液を使用し、３０℃にてスプレー剥離した。その後、ピーク温度５７０℃、保持時間２０分の条件で焼成を行って障壁を形成した。そして、焼成時に障壁の一部に約１００μｍの間隔の断線部分を発生したものである。
【００１４】
上記の断線部分を補修するに際して、障壁ペーストより低い溶融温度のペーストを補修ペーストとして使用し、この補修ペーストを断線部分を埋めるように塗布した。次いで、補修ペーストが乾燥しないうちに、この補修ペーストを覆う照射領域に対しＣＯ2 レーザーを照射し、補修ペースト中の有機分を焼失させた。本実施例では、鬼塚硝子製作所製「ＯＮ−１０Ｗ−ＩＳＳ」でＣＷ発振のレーザー光を発生させ、これをＳｉミラーで伝送し、スリットでスポットサイズを調整し、ｆ＝５０の結像光学系を用いて面積約１００×３００μｍ角の補修ペーストに照射した。その条件は、放電電流２７ｍＡ、スリット幅０．１〜１ミリ角、照射時間５〜３０秒である。このようにレーザーを照射した結果、補修ペースト中の有機分が焼失し、補修ペーストが固まって断線部分が補修され、連続した障壁が形成された。なお、補修ペーストとして障壁ペーストを使用した場合、レーザーの照射時間は最大１４０秒であった。この実施例のように補修ペーストが乾燥しないうちにレーザーを照射することにより、補修箇所周辺の熱勾配の急変による基板の破壊を招くことがなく、補修加工を行うことができるレーザー照射条件を広くとることができ、加工対象の多様な形状に対応することが可能であった。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の厚膜パターンの断線補修方法は、基板上に厚膜状態でパターニングされ基板全体を焼成することによりペースト中の有機分を焼失して形成された厚膜パターンとしての電極における断線部分の補修方法であって、厚膜パターンをパターニングする際に使用した電極ペーストにおける金属成分の含有割合を低くしたものを補修ペーストとして使用し、その補修ペーストを断線部分に適当量だけ塗布した後、塗布した補修ペーストを覆う大きさの照射領域にレーザーを照射して補修ペースト中の有機分を焼失させるようにするか、或いは、基板上に厚膜状態でパターニングされ基板全体を焼成することによりペースト中の有機分を焼失して形成された厚膜パターンとしての障壁における断線部分の補修方法であって、厚膜パターンをパターニングする際に使用した障壁ペーストにおける低融点ガラス粉末の含有割合を多くしたものを補修ペーストとして使用し、その補修ペーストを断線部分に適当量だけ塗布した後、塗布した補修ペーストを覆う大きさの照射領域にレーザーを照射して補修ペースト中の有機分を焼失させるようにしたので、新たな断線を発生させることなく、厚膜パターンの寸法精度を維持できる上に、非常に短い時間で断線部分の補修を行うことができることから、補修工程に要する時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の断線補修方法を実施する基板上の電極の一例を示す斜視図である。
【図２】断線部分に補修ペーストを塗布した状態を示す斜視図である。
【図３】補修後の電極をを示す斜視図である。
【符号の説明】
１  基板
２  電極
３  断線部分
４  補修ペースト
５  補修部分
【図１】
0004233064.tif 000002
【図２】
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【図３】
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