專利名稱:具有電路圖案的玻璃基底和用于生產(chǎn)其的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種具有電路圖案的玻璃基底和用于生產(chǎn)其的方法。
背景技術(shù):
在基底上具有薄膜形式的電路圖案的電路板迄今已經(jīng)用于計(jì)算 機(jī)、通信、信息家電和各種顯示器等,所述電路圖案包括金屬或者絕 緣材料。
因此,為了響應(yīng)于迅速地發(fā)展的高層次信息社會(huì),這種電路板需 要實(shí)現(xiàn)較高的集成(較高的精密度)和較大的面積。
為了形成這種電路圖案, 一般采用一種使用光蝕刻處理的方法。 在圖9和10中圖解了這種方法的典型處理。
在此,圖9圖解了用于形成電路圖案的傳統(tǒng)步驟的一部分,其中, (a) - (e)中每個(gè)是用于圖解電路板的概略配置的剖視圖;圖10圖解 了圖9的步驟的延續(xù)部分,其中,(f) - (j)中每個(gè)是圖解電路板的概 略配置的剖視圖。
如圖9和10中所示,在這種方法中,用于形成電路圖案的薄膜形成 在基底的整體或者部分表面上,然后涂敷抗蝕劑,并且使其變干,以 形成抗蝕劑層。然后,所述抗蝕劑層通過(guò)掩模而被曝光,并且被顯影, 由此形成所述電路圖案的反轉(zhuǎn)圖案(反轉(zhuǎn)電路圖案)。其后,通過(guò)蝕 刻和去除抗蝕劑層而形成期望的電路圖案。考慮到批量生產(chǎn),這種方 法非常好,因?yàn)樗鰣D案的形成精度良好,可以再三地再現(xiàn)同一圖案, 并且可以在同一基底上形成多個(gè)電路圖案。
但是,如圖9和10中所示,在使用光蝕刻處理的這種方法中,重復(fù) 多個(gè)步驟以完成所述電路圖案。具體地,在圖9和10中圖解的方法中, 在基底50上形成金屬薄膜51后,形成抗蝕劑層52;執(zhí)行抗蝕劑層52的 曝光、顯影處理、蝕刻和剝離;而且,在形成絕緣層53后,執(zhí)行抗蝕 劑層54的形成、抗蝕劑層54的曝光、顯影、蝕刻和剝離。
如上所述,這種方法需要大量的步驟,在每次形成包括金屬薄膜 和絕緣層的電路圖案時(shí)包括大約22個(gè)步驟,其中包括膜形成、抗蝕劑 涂敷、干燥、曝光、顯影、蝕刻、抗蝕劑層剝離等。由于這個(gè)原因, 造成生產(chǎn)成本很高的問(wèn)題。
而且,在這種方法中,在上述大量步驟的每次使用大量的液體顯 影劑、諸如蝕刻劑和沖洗液體的化學(xué)液體。這造成不僅成品率低,并 且生產(chǎn)成本很高,而且諸如液體廢物處理的環(huán)境負(fù)擔(dān)(其最近已經(jīng)成 為所關(guān)心的事項(xiàng))很高的問(wèn)題。
而且,取決于將用于金屬氧化物膜等的材料的種類,使用蝕刻劑 等的蝕刻很困難。結(jié)果,在光蝕刻處理中僅僅可以應(yīng)用具有良好的蝕 刻屬性的有限的材料。
作為用于處理這各種問(wèn)題的傳統(tǒng)方法,存在例如在下述的專利文 獻(xiàn)1和2中描述的一種使用激光的圖案化方法。
為了使得薄膜電路圖案精細(xì)并且通過(guò)穩(wěn)妥地不使用濕化處理來(lái)形 成圖案而縮短和簡(jiǎn)化處理,專利文獻(xiàn)l描述了一種用于形成薄膜圖案的 方法,該方法有以下特征在基底的表面上圖案形成漏印板,隨后在 漏印板上沉積將要加工的薄膜,從基底的背面?zhèn)日丈淠芰坎ㄊ⑶?剝離所述漏印板,由此實(shí)現(xiàn)薄膜的圖案化。
而且,為了顯影抗蝕劑膜、剝離殘余的抗蝕劑并且在完全干處理 中處理金屬薄膜、半導(dǎo)體膜或者絕緣薄膜的目的,專利文獻(xiàn)2描述了一 種用于生產(chǎn)液晶顯示器的處理,其具有如下的特征在玻璃基底上涂 敷由具有氨酯鍵或者脲鍵的聚合物材料構(gòu)成的抗蝕劑膜,所述玻璃基 底上加工了用于配置液晶顯示器金屬膜薄膜、介電絕緣膜或半導(dǎo)體膜 或者形成在其上的以圖案形式形成薄膜的一部分的多層膜;通過(guò)具有 指定的開(kāi)口圖案的掩模來(lái)照射準(zhǔn)分子激光;通過(guò)燒蝕現(xiàn)象來(lái)去除在被 照射部分內(nèi)的抗蝕劑膜,以形成其中對(duì)應(yīng)于所述掩模的開(kāi)口圖案而曝 光薄膜的抗蝕劑膜圖案;通過(guò)蝕刻處理來(lái)去除按照抗蝕劑圖案而曝光 的薄膜;然后,照射準(zhǔn)分子激光以通過(guò)燒蝕現(xiàn)象來(lái)去除殘余的抗蝕劑 膜。
現(xiàn)在,如專利文獻(xiàn)1和2中使用激光的圖案化方法包括幾種類型。 從環(huán)境和成本等的視角看,下述激光圖案形成方法是優(yōu)選的激光通 過(guò)光掩模直接照射在形成于基底上的薄膜上,并且去除薄膜的一部分 以在基底上形成圖案。這樣的方法也被稱為直接圖案化方法。
而且,在這種直接圖案化方法中,根據(jù)通過(guò)逐步照射的激光圖案 化方法,也可能實(shí)現(xiàn)微圖案化,由此可以形成具有較高的集成度(較 高的精密度)的電路,并且可以使用小掩模。因此,這種方法在成本 上非常好,并且是優(yōu)選的。
所述通過(guò)逐步照射的激光圖案化方法在此被稱為一種直接圖案化 方法,并且是用于在逐步移動(dòng)形成有薄膜的基底的同時(shí)以激光照射的 方法,由此以與在逐步曝光方法內(nèi)相同的方式實(shí)現(xiàn)了激光圖案化,所 述逐步曝光方法迄今已經(jīng)有益地用于在電路圖案化方法中的曝光步驟 中。
如與這樣的通過(guò)逐步照射的激光圖案化方法相關(guān)的傳統(tǒng)方法,例 如,例示了在專利文獻(xiàn)3中描述的等離子體顯示板和用于生產(chǎn)其的方法。
專利文獻(xiàn)3描述了一種等離子體顯示板和用于生產(chǎn)其的方法,所述 等離子體顯示板包括前基底和后基底,所述后基底以指定的間隔與 前基底大致平行地被布置;平行地在第一方向上延伸的多個(gè)第一電極, 其被提供在與后基底相對(duì)的前基底的背表面上;在與第一方向正交的
第二方向上延伸的多個(gè)第二電極,其被提供了在與所述前基底相對(duì)的
后基底的前表面上;在彼此相鄰的第二電極之間的隔開(kāi)物;以及,在 彼此相鄰的第二電極之間的熒光體,其中,通過(guò)下述方式來(lái)形成第一 電極首先在所述基底上提供用于第一電極的薄膜,并且隨后在第一 方向連續(xù)地并且在第二方向上以指定的間隔在所述薄膜上照射周期發(fā) 射的激光,由此在線性激光束照射區(qū)域之間剩下所述薄膜;所述激光 束被照射,以便在將要用激光束照射的薄膜上的任意照射區(qū)域與在將 要用激光束照射的薄膜上的下一個(gè)照射區(qū)域部分地重疊;并且,所述 前基底和所述后基底粘接,以便當(dāng)從其前部觀看所述等離子體顯示板 時(shí),在所述照射區(qū)域之間的這個(gè)重疊部分與所述隔開(kāi)物成一線。
當(dāng)取代上述的光蝕刻處理,通過(guò)如在專利文獻(xiàn)3內(nèi)描述的、經(jīng)由逐 步照射的激光圖案化方法在玻璃基底上形成電路圖案時(shí),可能有這樣 的情況,其中,在玻璃基底上存在并且以逐步照射的激光兩次照射的 重疊部分引起變性而形成缺陷,或者存在下述情況,由于通過(guò)激光照 射光等汽化的物質(zhì)的重新沉積而形成缺陷。這樣的激光照射缺陷降低 了具有電路圖案的玻璃基底的質(zhì)量。例如,當(dāng)其被用作用于等離子體 顯示器的玻璃基底時(shí),激光照射缺陷部分的可見(jiàn)光透射率與在其他部 分的透射率不同,由此不利地影響屏幕的顯示。
專利文獻(xiàn)l: JP-A-6-13356 專利文獻(xiàn)2: JP-A-10-20509 專利文獻(xiàn)3: JP-A-2000-34861
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
關(guān)于專利文獻(xiàn)3的方法,描述了通過(guò)下述方式來(lái)覆蓋激光照射缺陷 的不利影響通過(guò)粘結(jié)前基底和后基底,以便照射區(qū)域與激光束(激 光照射缺陷部分)的重疊部分與所述隔開(kāi)物成一線。但是,涉及一個(gè) 問(wèn)題當(dāng)使得所述激光照射缺陷部分與所述隔開(kāi)物部分成一線時(shí),限 制了設(shè)計(jì)自由度或者用于增強(qiáng)生產(chǎn)率的自由度。例如,有這樣的問(wèn)題 即使當(dāng)意欲處理其中為了增強(qiáng)激光器的處理率而實(shí)現(xiàn)激光處理的大處 理區(qū)域時(shí),也不能實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)。
結(jié)果,考慮到這些問(wèn)題,期望提供一種具有電路圖案的玻璃基底, 其沒(méi)有激光照射的缺陷,或者即使當(dāng)被用于顯示器時(shí),也不在顯示中 形成缺陷。但是,在慣例和原理上不存在無(wú)激光缺陷的玻璃基底。
本發(fā)明的目的是解決在光蝕刻處理中的上述問(wèn)題,并且提供一種 具有電路圖案的玻璃基底和用于生產(chǎn)其的方法,其沒(méi)有激光照射的缺 陷,或者即使當(dāng)用于顯示器時(shí),也不在顯示上形成缺陷。
用于解決所述問(wèn)題的手段
為了實(shí)現(xiàn)前述目的,本發(fā)明人進(jìn)行了廣泛且精深的調(diào)査。結(jié)果, 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)在具有通過(guò)激光照射和將其燒結(jié)而形成的電路圖案的 玻璃基底上沉積某個(gè)指定低熔點(diǎn)玻璃,可以消散由于激光照射在所述 玻璃基底上形成的激光照射缺陷,或者當(dāng)用于顯示器時(shí),所述激光照 射缺陷不在顯示中形成缺陷。
具體地,本發(fā)明提供了下面的(1)至(14)。
(1) 一種用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底的方法,其包括電 路圖案形成步驟在玻璃基底上形成薄膜層,然后使用激光照射所述 薄膜層以在所述玻璃基底上形成電路圖案;低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟在
形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上沉積軟化點(diǎn)在450到630。C之間 的低熔點(diǎn)玻璃;以及,燒結(jié)步驟燒結(jié)所述低熔點(diǎn)玻璃以形成低熔點(diǎn) 玻璃層并且在所述玻璃基底和所述低熔點(diǎn)玻璃層之間形成兼容層,所 述低熔點(diǎn)玻璃層包括燒結(jié)在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上的 所述低熔點(diǎn)玻璃。
(2) 如在上面(1)中給出用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底的 方法,其中,所述兼容層的厚度為照射激光時(shí)在所述玻璃基底上形成 的激光照射缺陷的厚度的0.7到20倍。
(3) 如在上面(1)中給出的用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底 的方法,其中,所述兼容層的厚度等于或者大于照射激光時(shí)在所述玻 璃基底上形成的激光照射缺陷的厚度。
(4) 如在上面(1)至(3)中的任意一項(xiàng)給出的用于產(chǎn)生具有電 路圖案的玻璃基底的方法,其中,所述薄膜層具有包括選自由金屬氧 化物和金屬構(gòu)成的組中的至少一者的層。
(5) 如在上面(4)中給出的用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底 的方法,其中,所述薄膜層包含80%質(zhì)量以上的氧化錫。
(6) 如在上面(1)至(5)中的任意一項(xiàng)給出的用于產(chǎn)生具有電 路圖案的玻璃基底的方法,其中,其不具有在顯示中形成缺陷的激光 照射缺陷。
(7) —種具有電路圖案的玻璃基底,其包括玻璃基底,其上具 有通過(guò)激光照射形成在所述玻璃基底上的薄膜層而獲得的電路圖案; 低熔點(diǎn)玻璃層,通過(guò)在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上沉積軟 化點(diǎn)在450到630°C之間的低熔點(diǎn)玻璃而獲得;以及,兼容層,其位 于所述玻璃基底和所述低熔點(diǎn)玻璃層之間。
(8) 如在上面(7)中給出的具有電路圖案的玻璃基底。其中, 所述低熔點(diǎn)玻璃在50到350°C的溫度范圍內(nèi)具有從60xl(T7到 100xiO力。C的平均線膨脹系數(shù)。
(9) 如在上面(7)或者(8)中給出的具有電路圖案的玻璃基底, 其中,所述兼容層是通過(guò)下述方式獲得的兼容層在所述玻璃基底上 沉積所述低熔點(diǎn)玻璃,然后在從比所述低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)低50°C的 溫度到比所述軟化點(diǎn)高150°C的溫度范圍內(nèi)的溫度下燒結(jié)所述低熔點(diǎn) 玻璃。
(10) 如在上面(7)至(9)中的任意一項(xiàng)給出的具有電路圖案 的玻璃基底,其中,所述兼容層的厚度為照射激光時(shí)在所述玻璃基底 上形成的激光照射缺陷的厚度的0.7到20倍。
(11) 如在上面(7)至(10)中的任意一項(xiàng)給出的具有電路圖案 的玻璃基底,其中,所述薄膜層具有包括選自由金屬氧化物和金屬構(gòu) 成的組中的至少一者的層。
(12) 如在上面(11)中給出的具有電路圖案的玻璃基底,其中, 所述薄膜層包含80質(zhì)量%以上的氧化錫。
(13) 如在上面(7)至(12)中的任意一項(xiàng)給出的具有電路圖案 的玻璃基底,其對(duì)于從具有所述電路圖案的第一主表面?zhèn)热肷涞牟⑶?發(fā)透射到第二主表面?zhèn)?在所述第一主表面的相對(duì)側(cè))的可見(jiàn)光具有 60%或者以上的可見(jiàn)光透光率。
(14) 一種等離子體顯示板,包括如在上面(7)至(13)中的任 意一項(xiàng)給出的具有電路圖案的玻璃基底。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
按照本發(fā)明,可以通過(guò)簡(jiǎn)單方法來(lái)消散通過(guò)諸如逐步照射的激光 圖案形成而形成的激光照射缺陷,并且由此可以提供沒(méi)有激光照射缺 陷的、具有電路圖案的玻璃基底。而且,不產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃 基底的可見(jiàn)光透射的減少或者散射以及應(yīng)變應(yīng)力的提高等。
而且,有可能實(shí)現(xiàn)微圖案化,以便可以形成具有較高的集成度(較 高的精密度)的電路,并且可以使用小的掩模。因此,本發(fā)明從成本 上考慮非常好,并且能夠通過(guò)最少化步驟的數(shù)量來(lái)抑制生產(chǎn)成本。而 且,不使用大量的液體顯影劑、諸如蝕刻劑和沖洗液體的化學(xué)液體; 并且,可以抑制生產(chǎn)成本和環(huán)境負(fù)擔(dān);并且,可以實(shí)現(xiàn)使用下述材料 的圖案化,所述材料迄今幾乎未被應(yīng)用到使用蝕刻劑的蝕刻。而且, 也可能提供一種用于生產(chǎn)具有電路圖案的玻璃基底的方法,所述玻璃 基底不產(chǎn)生激光照射缺陷。
圖l是用于說(shuō)明本發(fā)明的生產(chǎn)方法的、具有電路圖案的玻璃基底的 概略剖視圖((a) - (e))。
圖2是用于說(shuō)明按照本發(fā)明的生產(chǎn)方法的、在激光的逐步曝光中的
逐步移動(dòng)的視圖。
圖3是用于說(shuō)明按照本發(fā)明的生產(chǎn)方法的、用于實(shí)現(xiàn)激光的逐步照 射的優(yōu)選實(shí)施方式的概略視圖。
圖4是圖1 (b)的所述概略剖視圖的透視圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的玻璃基底的、具有電路圖案的玻璃基底的 概略剖視圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的玻璃基底的、具有電路圖案的玻璃基底的 上表面像片(顯微像片)。
圖7是圖解在多個(gè)實(shí)施例中使用的掩模圖案的形狀的視圖。
圖8是在實(shí)施例1中獲得的本發(fā)明的玻璃基底的橫截面的說(shuō)明視圖。
圖9是用于說(shuō)明傳統(tǒng)的電路圖案形成方法的、具有電子電路的玻璃
基底的概略剖視圖((a) - (e))。
圖10是用于說(shuō)明傳統(tǒng)電路圖案形成方法的、具有電子電路的玻璃 基底的概略剖視圖((f) - (j))。
附醫(yī)l標(biāo)記的說(shuō)明
10:玻璃基底
12:薄膜層
20:掩模
22:激光
24:激光照射缺陷
26:電路圖案
28:低熔點(diǎn)玻璃
30:有機(jī)溶劑
32:低熔點(diǎn)玻璃層
34:兼容層
40:具有薄膜的基底
41:單元塊
43:縮小投影鏡頭
44:開(kāi)口
45:掩模圖案
47:激光
48:激光光源
49:掩模圖案
50:基底
51:金屬薄膜
52:抗蝕劑層
53:絕緣層
54:抗蝕劑層
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)具有電路圖案的玻璃基底的方法,其包括 電路圖案形成步驟在玻璃基底上形成薄膜層,然后使用激光照射所 述薄膜層以在所述玻璃基底上形成電路圖案;低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟
在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上沉積軟化點(diǎn)在450到630。C之
間的低熔點(diǎn)玻璃;以及,燒結(jié)步驟燒結(jié)所述低熔點(diǎn)玻璃以形成低熔
點(diǎn)玻璃層并且在所述玻璃基底和所述低熔點(diǎn)玻璃層之間形成兼容層,
所述低熔點(diǎn)玻璃層包括燒結(jié)在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上
的所述低熔點(diǎn)玻璃。
這樣的生產(chǎn)方法以下也被稱為"本發(fā)明的生產(chǎn)方法"。
而且,本發(fā)明涉及一種具有電路圖案的玻璃基底,其包括玻璃 基底,其上具有通過(guò)激光照射形成在所述玻璃基底上的薄膜層而獲得
的電路圖案;低熔點(diǎn)玻璃層,通過(guò)在形成有所述電路圖案的所述玻璃 基底上沉積軟化點(diǎn)在450到630°C之間的低熔點(diǎn)玻璃而獲得;以及兼 容層,其位于所述玻璃基底和所述低熔點(diǎn)玻璃層之間。
這樣的具有電路圖案的玻璃基底以下也被稱為"本發(fā)明的玻璃基底"。
首先,參考圖l-7來(lái)描述本發(fā)明的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法包括電路圖案形成步驟、低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟 和燒結(jié)步驟。
<電路圖案形成步驟>
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中包括的電路圖案形成步驟中,首先在玻璃 基底IO上形成薄膜層12 (圖1 (a))。接著,在這個(gè)薄膜層上照射激 光。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中包括的電路圖案形成步驟中,不特別限定
用于在玻璃基底10上形成薄膜層12的方法,而是可以通過(guò)通常的方
法來(lái)執(zhí)行。
例如,可以應(yīng)用濺射或者氣相沉積方法。
在通過(guò)濺射形成包括金屬氧化物的薄膜層12的情況下,可以使用 在下面描述的金屬氧化物作為目標(biāo)來(lái)在氬氣的惰性氣體中執(zhí)行所述濺 射。而且,當(dāng)使用金屬作為目標(biāo)在含氧氣的氣體內(nèi)執(zhí)行濺射時(shí),可以 形成包括主體金屬的氧化物的薄膜層12。而且,在通過(guò)濺射來(lái)形成包 括金屬的薄膜層12的情況下,可以使用金屬作為目標(biāo)來(lái)在氬氣的惰性 氣體中執(zhí)行所述濺射。在此,可以在關(guān)于基底溫度、濺射氣體壓力、 濺射時(shí)間等的反應(yīng)條件的通常范圍內(nèi)執(zhí)行濺射。
在通過(guò)諸如氣相沉積方法的其他方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電路圖案形成的情況 下,其可以在通常的加工條件等下執(zhí)行。
而且,具有在其表面形成的薄膜層的此種玻璃基底在以下也被稱 為"具有薄膜的基底"。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中包括的電路圖案形成步驟中,首先通過(guò)前 述的方法來(lái)在玻璃基底IO上形成薄膜層12;并且,隨后激光22通過(guò) 掩模20照射在這個(gè)薄膜層12上,以形成電路圖案26,其具有圖案化 在玻璃基底IO上的薄膜層(圖1 (b)至圖1 (c)和圖4)。所述激光 照射優(yōu)選地為逐步照射,并且以下將激光照射限定為表示逐步照射。 將要通過(guò)一次逐步照射而照射的激光的范圍在圖1 (b)中被圖解為"一 步"。而且,圖4是圖1 (b)的透視圖。
激光的這種逐步照射是用于在以下述方式逐步移動(dòng)(以相同的間
隔微小地)具有薄膜的基底的同時(shí),以激光照射的方法,其中該方式 為以與迄今已經(jīng)有益地用于在電路圖案形成方法中的曝光步驟內(nèi)的逐 步曝光方法中相同的方式。
例如,在單個(gè)具有薄膜的基底的上表面上在X方向和Y方向上以 矩陣形式存在要以激光照射的多個(gè)位置的情況下,激光通過(guò)掩模圖案 照射在要以激光照射的一個(gè)位置上;然后所述具有薄膜的基底相對(duì)于 激光的照射位置相對(duì)移動(dòng)(逐步移動(dòng));在激光照射方位上對(duì)準(zhǔn)下一 個(gè)激光照射位置;并且,順序地實(shí)現(xiàn)激光照射。
參見(jiàn)圖2的具體示例來(lái)描述這一點(diǎn)。
假定在具有薄膜的基底上存在如圖2 (a)中圖解的 1,500/mixl,200/mi的、使用激光照射的位置。而且,假定其中可以通過(guò) 一次激光照射來(lái)照射激光的區(qū)域是在圖2(c)中圖解的505Mmx205/xm。 其中通過(guò)一次激光照射而照射激光的區(qū)域以下也被稱為"單元塊"。
首先,激光通過(guò)掩模圖案照射在圖2(a)中的第一區(qū)域(被稱為"單 元塊1",以下對(duì)于第2-18區(qū)域相同)上。然后,相對(duì)于激光的照射方 位相對(duì)移動(dòng)(逐步移動(dòng))所述具有薄膜的基底,并且激光照射在單元 塊2上。其后,重復(fù)激光的逐步移動(dòng)和照射,由此以激光照射直到單 元塊18。
在此,激光照射在單元塊2上的情況下,激光以單元塊2與單元 塊1略為重疊的方式來(lái)照射。類似地,激光照射在特定單元塊上的情 況下,激光以這個(gè)單元塊與正好在其前被以激光照射的單元塊略為重 疊的方式來(lái)照射。
這被執(zhí)行來(lái)用于補(bǔ)償用于執(zhí)行所述逐步移動(dòng)等的設(shè)備的移動(dòng)精度 誤差的目的,并且一般來(lái)說(shuō),照射激光以便提供大約5Mm的重疊寬度。 結(jié)果,在激光的這樣的逐步照射中,以激光兩次照射對(duì)應(yīng)于在彼
此相鄰的單元塊之間的邊界線的部分(具有大約5pm寬度的重疊部 分)。因此,在玻璃基底上的這個(gè)重疊部分內(nèi),可能形成激光照射缺 陷24 (圖1 (b)禾卩1 (c)與圖4)。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中包括的電路圖案形成步驟中,這些方法可 以被應(yīng)用到所述激光的逐步照射方法中。但是,不應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明受 限于此。
而且,在這個(gè)圖2中圖解的具體示例中將要照射的激光是通過(guò)調(diào) 整諸如準(zhǔn)分子激光和YAG激光而獲得的激光,以便具有像在圖2 (c) 中那樣的矩形,并且通過(guò)均化器等在激光照射表面(單元塊)上具有 均勻的能量分布。但是,可以照射被調(diào)整以便具有除了矩形之外的形 狀的類似激光。
而且,在此稱為一次激光照射表示1個(gè)或者幾個(gè)脈沖的激光的照 射。脈沖數(shù)量可以是l,以便可以從玻璃基底去除所述薄膜層,并且不 引起大的缺陷(具體上說(shuō),損壞缺陷、由于薄膜層的飛散的殘余物導(dǎo) 致的缺陷或者由于在薄膜層的一部分的飛散后的重新沉積而導(dǎo)致的重 新沉積缺陷)。如果所述缺陷很少,則可以通過(guò)在以后的燒結(jié)步驟中 形成低熔點(diǎn)玻璃層(形成兼容層)而去除它。
關(guān)于激光,例如可以使用具有從248到1,600 nm的波長(zhǎng)并且從1 到50 J/cm2的能量密度的激光。這個(gè)波長(zhǎng)優(yōu)選地是從532 nm (YAG激 光的第二諧波)到1,064 nm(YAG激光的基波),并且更優(yōu)選地是1,064 nm(YAG激光的基波)。而且,這個(gè)能量密度優(yōu)選地是從2到30 J/cm2, 并且更優(yōu)選地是從5到30 J/cm2。
落入此范圍內(nèi)的激光的波長(zhǎng)和能量密度是優(yōu)選的,因?yàn)榭梢詮牟?br>
璃基底基本上完全地去除所述薄膜層。
而且,將要使用的掩模圖案具有期望的開(kāi)口,例如,可以使用如
下所述在圖7中圖解的具有開(kāi)口 44的掩模圖案49。
不特別地限制掩模圖案的質(zhì)量、厚度、形狀等,并且可以使用任 何材料,只要其具有使得它不透射要通過(guò)其照射的激光并且不被激光 耗損的質(zhì)量和厚度等。
在本發(fā)明的生成方法中包括的電路圖案形成步驟中,作為用于曝 光逐步激光以在玻璃基底上形成電路圖案的設(shè)備,例如可以應(yīng)用在下 面的圖3中圖解的設(shè)備。
在圖3中,40代表具有薄膜的基底,并且在這個(gè)具有薄膜的基底 40中存在將要用激光照射的多個(gè)位置。所述激光照射位置是單元塊41 的集合體。
所述具有薄膜的基底40被置于配置步進(jìn)系統(tǒng)(用于實(shí)現(xiàn)逐步移動(dòng) 的系統(tǒng))的臺(tái)(未示出)上,并且可以通過(guò)這個(gè)臺(tái)在X方向和Y方向 上逐步移動(dòng)具有薄膜的襯底40。
而且,在所述具有薄膜的基底40上提供了步進(jìn)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng); 并且在圖3中,48代表其激光源。從這個(gè)激光源48出射的激光47通 過(guò)均化器(未示出),然后通過(guò)掩模圖案45,并且隨后通過(guò)縮小投影 鏡頭43被照射在單元塊41上。以這種方式,掩模圖案45的精細(xì)圖案 被重復(fù)地照射在單元塊41上,由此形成電路圖案。
<低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟>
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中包括的低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟中,低熔點(diǎn)玻 璃28被沉積在玻璃基底10上,在所述玻璃基底IO上已經(jīng)以上述的方
法形成了電路圖案26。
下面說(shuō)明低熔點(diǎn)玻璃的屬性等。
在此,這個(gè)低熔點(diǎn)玻璃28被沉積在電路圖案26和在電路圖案之 間曝光的玻璃基底10的基底表面上。在具有通過(guò)本發(fā)明的生產(chǎn)方法獲 得的電路圖案的玻璃基底例如被用作用于等離子顯示板的玻璃基底的 情況下,可以至少在被當(dāng)作玻璃基底10的顯示部分的有效部分中沉積 低熔點(diǎn)玻璃28。而且這種情況也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中包括的低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟中,不特別限 制用于在形成有電路圖案26的玻璃基底10上沉積低熔點(diǎn)玻璃28的方 法,而是可以通過(guò)通常的方法來(lái)執(zhí)行。
例如,例示了一種方法,其中,在包含纖維素等的有機(jī)溶劑30中 包含以粉末形式的低熔點(diǎn)玻璃28 (質(zhì)量平均粒子大小從大約0.5到 4pm)以制備漿狀墨,并且使用其來(lái)執(zhí)行絲網(wǎng)印刷(圖l (d))。
此外,可以例示使用涂布模具(die coater)、棒式涂布器(bar coater) 等的不同涂布方法和用于以片狀形式將其粘結(jié)的方法。
不特別限制這個(gè)低熔點(diǎn)玻璃28的沉積量,而是可以根據(jù)要形成的 低熔點(diǎn)玻璃層的厚度而被適當(dāng)?shù)剡x擇。例如,通過(guò)以相對(duì)于玻璃基底 的單位面積的大約50-200 g/n^的量來(lái)沉積它,可以形成低熔點(diǎn)玻璃層。 所述低熔點(diǎn)玻璃層的厚度優(yōu)選地是從10-60/mi。
<燒結(jié)步驟>
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中包括的燒結(jié)步驟中,優(yōu)選地在空氣中加熱 其上已經(jīng)通過(guò)上述方法而沉積了低熔點(diǎn)玻璃28的玻璃基底10,由此燒 結(jié)所述低熔點(diǎn)玻璃。燒結(jié)溫度優(yōu)選地是從比低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)低50°C的溫度到比所述軟化點(diǎn)高150°C的溫度范圍內(nèi)的溫度。
在此,不特別限制燒結(jié)方式,而是可以是其中可以在指定的燒結(jié) 溫度下在空氣中燒結(jié)其上沉積了低熔點(diǎn)玻璃28的玻璃基底10指定的 燒結(jié)時(shí)間的燒結(jié)方式。例如,可以使用電爐來(lái)執(zhí)行所述燒結(jié)。
而且,不特別限制所述燒結(jié)時(shí)間。例如,可以例示從大約10到60 分鐘的燒結(jié)時(shí)間。
具體上,例示了一種方法,其中,在3-20。C/min的溫升條件下將 溫度升高到上述的燒結(jié)溫度,并且在保持大約10-60分鐘后,通過(guò)使得 產(chǎn)生的玻璃基底在燒結(jié)爐內(nèi)放置而將其逐漸地冷卻。
而且,所述燒結(jié)溫度優(yōu)選地是從比低熔點(diǎn)玻璃28的軟化點(diǎn)低50°C 的溫度到比所述軟化點(diǎn)高150°C的溫度范圍內(nèi)的溫度,更優(yōu)選的是比 低熔點(diǎn)玻璃28的軟化點(diǎn)高60-140°C的溫度,更優(yōu)選的是比低熔點(diǎn)玻璃 28的軟化點(diǎn)高90-130。C的溫度。通過(guò)在這樣的溫度下實(shí)現(xiàn)燒結(jié),可以 在玻璃基底10和電路圖案26上形成包括低熔點(diǎn)玻璃28的低熔點(diǎn)玻璃 層32。而且,可以在玻璃基底10和低熔點(diǎn)玻璃層32之間形成兼容層 34 (圖1 (e))。
在此,圖5是剖視圖,其中,在具有電路圖案26的玻璃基底10 的上表面的一部分上形成有低熔點(diǎn)玻璃層32。而且,圖6是從在圖5 中圖解的玻璃基底的上表面拍攝的像片。
以這種方式,在其中玻璃基底10和低熔點(diǎn)玻璃層32彼此接觸的 部分內(nèi)形成兼容層34 (參見(jiàn)圖5和6)。
下面說(shuō)明這個(gè)兼容層的厚度。在圖5和6中,因?yàn)檫@個(gè)兼容層34 的厚度比激光照射缺陷24的厚度更厚,因此激光照射缺陷24被完全
驅(qū)散。而且,在使用這個(gè)玻璃基底來(lái)用于顯示器的情況下,即使在激 光缺陷的厚度比兼容層的厚度更厚的情況下,當(dāng)兼容層的厚度是激光 缺陷的厚度的至少0.7倍時(shí),激光缺陷不被看作顯示缺陷,并且在這種 情況下這也是有效的。
在此,當(dāng)燒結(jié)溫度太低時(shí),也可能兼容層34的厚度很薄,以致不
會(huì)驅(qū)散激光照射缺陷的厚度。相反,當(dāng)燒結(jié)溫度太高時(shí),有可能在薄 膜層內(nèi)出現(xiàn)裂縫。
按照本發(fā)明的這樣的生產(chǎn)方法,可以生產(chǎn)本發(fā)明的玻璃基底。
參考圖1 (e)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的玻璃基底。
本發(fā)明的玻璃基底在玻璃基底10上具有電路圖案26。這個(gè)電路圖 案26是通過(guò)在這個(gè)玻璃基底10上形成的薄膜層12逐步照射激光而獲 得的電路圖案。而且,本發(fā)明的玻璃基底具有位于這個(gè)電路圖案26和 玻璃基底10上低熔點(diǎn)玻璃層32,所述低熔點(diǎn)玻璃層包括軟化點(diǎn)在450 到630。C之間的低熔點(diǎn)玻璃。在此,雖然這個(gè)低瑢點(diǎn)玻璃層32通常存 在于電路圖案26和玻璃基底10上,但是所述低熔點(diǎn)玻璃層32可以至 少與玻璃基底IO的至少一部分接觸。而且,本發(fā)明的玻璃基底具有位 于玻璃基底10和低熔點(diǎn)玻璃層32之間兼容層34。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法和本發(fā)明的玻璃基底(以下也簡(jiǎn)稱為"本發(fā) 明")中,所述玻璃基底不被特別限制,而是在成分、厚度、大小等上 是任意的,只要其軟化點(diǎn)大于如上所述的低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)。例如, 可以優(yōu)選地使用軟化點(diǎn)在700-900。C之間的玻璃基底。而且,例如,可 以優(yōu)選地使用在50到350°C的溫度范圍內(nèi)具有從60xl(T7到 100xlO力。C的平均線膨脹系數(shù)的玻璃基底。而且,例如,可以優(yōu)選地 使用迄今還沒(méi)有用作等離子體顯示板(PDP)的玻璃基底的、具有從大 約1.5到3毫米的厚度的玻璃基底。
而且,在本發(fā)明中,優(yōu)選的是所述薄膜層具有包括選自由金屬氧 化物和金屬組成的組的至少一者的層。
就金屬氧化物而論,例如,優(yōu)選的是包含氧化錫作為主要成分的 金屬氧化物或者包含氧化銦作為主要成分的金屬氧化物。上述的氧化 錫或者氧化銦可以包含其他的金屬。例如,也可能在氧化銦內(nèi)增加總 體的3-15質(zhì)量%的錫。在這些中,在低電阻率的角度看,特別優(yōu)選的 是包含選自由銻、鉭和鈮組成的組的至少一者的氧化錫。
而且,在本發(fā)明中,優(yōu)選的是所述薄膜層包含80質(zhì)量%或者更多
的氧化錫。其原因在于,能夠在這個(gè)薄膜層上形成層的低熔點(diǎn)玻璃的 高阻點(diǎn)和用于實(shí)現(xiàn)激光圖案化的容易性。
在本發(fā)明中,優(yōu)選的是所述薄膜層包含金屬,并且在低電阻率的
角度看,優(yōu)選地使用Cr、 Cu、 Ti、 Ni等。
而且,這個(gè)薄膜層是包含金屬氧化物或者金屬作為主要成分的薄 膜層,并且可以在其中包含除了金屬氧化物或者金屬之外的少量的成 分。在此所稱的"少量"表示達(dá)到不阻礙通過(guò)以激光照射薄膜層而形成的 電路圖案的功能(例如當(dāng)這個(gè)圖案被用作電極時(shí)作為電極的功能)的
而且,雖然這個(gè)薄膜層的厚度(平均厚度)不被特別限制,但是 在薄膜層的材料是金屬氧化膜的情況下,其優(yōu)選的是100-l,000nm,更 優(yōu)選的是從100-400 nm,最為優(yōu)選的是200-350 nm。這樣的范圍是優(yōu) 選的是,因?yàn)橥瑫r(shí)可獲得期望的電阻率值和透射率。在薄膜層的材料 是金屬膜層的情況下,所述厚度優(yōu)選的是500-5,000 nm。可以通過(guò)下述 方式來(lái)調(diào)整這個(gè)厚度通過(guò)在上述的濺射或者氣相沉積方法等中控制 加工時(shí)間等。
在本發(fā)明中所稱的薄膜層的厚度表示由指針型輪廊測(cè)定器測(cè)量的 平均膜厚度。
而且,在本發(fā)明中,所述低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)在450到630。C之間。
優(yōu)選的是,這個(gè)軟化點(diǎn)是在460到540°C之間,并且進(jìn)一步優(yōu)選 的是,所述軟化點(diǎn)是在470到510°C之間。當(dāng)所述軟化點(diǎn)落在從450 到630°C的范圍內(nèi)時(shí),與玻璃基底的軟化點(diǎn)的差寬度大。因此,在燒 結(jié)步驟中,僅僅可以燒結(jié)這個(gè)低熔點(diǎn)玻璃,而不使玻璃基底變形,并 且可以形成與玻璃基底的兼容層。而且,在本發(fā)明的玻璃基底被應(yīng)用 到等離子體顯示板的情況下,本發(fā)明的玻璃基底的周圍被熱封。當(dāng)?shù)?熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)太低時(shí),低熔點(diǎn)玻璃在這個(gè)封口溫度(大約400。C) 軟化。但是,當(dāng)軟化點(diǎn)落入上述范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)玻璃在所述封口溫 度不會(huì)軟化,并且可以實(shí)現(xiàn)封口。
在此,使用玻璃粉末作為樣本并且使用礬土作為標(biāo)準(zhǔn)樣本,通過(guò) 差熱分析,在10。C/分的溫升下在從室溫向800。C的范圍內(nèi)測(cè)量軟化點(diǎn)。 在本發(fā)明中,所有的軟化點(diǎn)是通過(guò)這種方法測(cè)量的值。
而且優(yōu)選地,這種低熔點(diǎn)玻璃在50到350°C的溫度范圍內(nèi)具有從 60xl0々到100xlO力。C的平均線膨脹系數(shù),更優(yōu)選地具有從65x10-7到 90xiO力。C的平均線膨脹系數(shù),最為優(yōu)選地具有從70xl0—7到85xlO力。C 的平均線膨脹系數(shù)。當(dāng)平均線膨脹系數(shù)落入此范圍內(nèi)時(shí),這個(gè)平均線 膨脹系數(shù)與通常使用的玻璃基底的平均線膨脹系數(shù)具有相同的等級(jí)。 因此,帶來(lái)這樣的效果在包括這個(gè)低熔點(diǎn)玻璃的低熔點(diǎn)玻璃層中難 于產(chǎn)生裂縫等,并且可以防止發(fā)生玻璃基底的彎曲或者強(qiáng)度的減小。
在此,平均線膨脹系數(shù)是通過(guò)測(cè)量通過(guò)下述方式制備的樣本而獲得的值首先向不銹鋼制成的板上流出熔化的玻璃,在玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn) 附近的溫度下將其逐漸冷卻,然后在使用石英玻璃作為標(biāo)準(zhǔn)樣本的同
時(shí),通過(guò)示差熱膨脹計(jì)在10°C/min的溫升速率下在50-350/°C的范圍 上將所述逐漸冷卻的玻璃處理為具有2毫米直徑和20毫米長(zhǎng)度的柱 狀。在本發(fā)明中,所有的平均線膨脹系數(shù)是由這種方法測(cè)量的值。
作為可以在本發(fā)明中使用的低熔點(diǎn)玻璃,可以例示為基于氧化物 的摩爾百分比大致由1-55摩爾%的Si02、 5-60摩爾%的B203、 0-70摩 爾%的(PbO+Bi203) 、 0-30摩爾。/。的ZnO、 0-10摩爾%的A1203、 0-15 摩爾%的(MgO+CaO) 、 0-15摩爾%的(SrO+BaO) 、 0-15摩爾%的 (Li20+Na20+K20)和0-2摩爾%的(CuO+Ce02+Sn02)組成的組合物。
更優(yōu)選的是,可以例示為基于氧化物的摩爾百分比大致由2-15摩 爾%的Si02、 35-45摩爾%的B203、 25-45摩爾%的(PbO+Bi203) 、 5-15 摩爾。/。的ZnO、 0.1-1摩爾%的(CuO+Ce02+Sn02)組成的組合物。
而且,在本發(fā)明中,在玻璃基底和低熔點(diǎn)玻璃之間存在兼容層。 可以通過(guò)下述方式來(lái)獲得這個(gè)兼容層將低熔點(diǎn)玻璃沉積在玻璃基底 上,然后燒結(jié)這個(gè)低熔點(diǎn)玻璃。這個(gè)兼容層是玻璃基底的材料和低熔 點(diǎn)玻璃的材料相互擴(kuò)散的層。
優(yōu)選的是,通過(guò)下述方式來(lái)獲得在本發(fā)明中的兼容層在玻璃基 底上沉積低熔點(diǎn)玻璃,然后通過(guò)在從比所述低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)低 50°C的溫度到比所述軟化點(diǎn)高150°C的溫度范圍內(nèi)的溫度加熱來(lái)燒結(jié) 所述低熔點(diǎn)玻璃。其原因在于通過(guò)在足夠高的溫度下熔化低熔點(diǎn)玻璃, 可以增強(qiáng)低熔點(diǎn)玻璃的相熔型;并且通過(guò)調(diào)整燒結(jié)溫度,可以任意地 調(diào)整兼容層的厚度,并且可以根據(jù)形成的激光照射缺陷的厚度來(lái)將兼 容層的厚度調(diào)整在優(yōu)選的值。
而且,所述兼容層的厚度優(yōu)選地為基于激光的逐步照射形成在所
述玻璃基底上的激光照射缺陷的厚度的0.7到20倍。這個(gè)兼容層的厚 度更優(yōu)選地比所述激光照射缺陷的厚度更厚,即至少1.0倍,進(jìn)一步優(yōu) 選的是從1.5到3倍,最為優(yōu)選的是激光照射缺陷的厚度的大約2倍。 在這種情況下,可以驅(qū)散在玻璃基底的表面上的激光照射缺陷。在兼 容層的厚度是大于等于0.7倍并且小于1.0倍時(shí),雖然激光照射缺陷還 存在,但是其殘余量低。因此,在使用所生產(chǎn)的具有電路圖案的玻璃 基底時(shí),基本上不引起諸如可見(jiàn)光透射減少或者散射的問(wèn)題,由此其 不被看作顯示缺陷。
這種激光照射缺陷就像激光的逐步照射中(在玻璃基底上)重疊 部分中產(chǎn)生的劃痕(參見(jiàn)圖6)。
雖然這種激光照射缺陷的深度不固定,但是其一般是從大約0.1 到l.Opm。
因此,兼容層的厚度優(yōu)選的是從0.07/im到10/mi,更優(yōu)選的是從 0.1到5/mi,最優(yōu)選的是從0.1到4Mm。當(dāng)兼容層的厚度與這樣的范圍 相比太薄時(shí),激光照射缺陷不被驅(qū)散,而當(dāng)其與這樣的范圍相比太厚 時(shí),可能在玻璃料的性能等上引起問(wèn)題。因此,所述兼容層優(yōu)選地是 具有落入此范圍內(nèi)的厚度的兼容層。
而且,通過(guò)形成這樣的兼容層,有可能顯示下述效果可以消除 通過(guò)激光的汽化脫離或者由于汽化的材料的重新沉積而導(dǎo)致的缺陷。
激光照射缺陷的這個(gè)厚度是通過(guò)兼容層的橫截面的電子顯微觀察 測(cè)量的厚度。雖然兼容層的厚度不總是均勻的,但是在本發(fā)明中所稱 的兼容層的厚度表示平均厚度。
可以通過(guò)改變?cè)跓Y(jié)步驟中的某些參數(shù)來(lái)調(diào)整這樣的兼容層的厚 度。但是,主要參數(shù)是低熔點(diǎn)玻璃的燒結(jié)溫度和軟化點(diǎn)這兩個(gè)。通過(guò)
調(diào)整這兩個(gè)參數(shù),能夠調(diào)整兼容層的厚度。
例如,當(dāng)軟化點(diǎn)為480°C的低烙點(diǎn)玻璃沉積在玻璃基底上并且在 600。C燒結(jié)時(shí),可以形成具有大約3.5jam厚度的兼容層。
而且,例如,當(dāng)軟化點(diǎn)為620°C的低熔點(diǎn)玻璃沉積在玻璃基底上 并且在600°C被燒結(jié)時(shí),可以形成具有大約0.15/mi厚度的兼容層。
在具有通過(guò)本發(fā)明的生產(chǎn)方法獲得的具有電路圖案的玻璃基底和 本發(fā)明的玻璃基底中,從具有電路圖案的第一主表面入射并且透射到 第二主表面內(nèi)的可見(jiàn)光的透射率(JIS R3106 (1998))優(yōu)選地是60% 或者更多,更優(yōu)選地是70%或者更多。在此所稱的上述"第二主表面" 表示在與"第一主表面"相對(duì)側(cè)上的表面。
關(guān)于可見(jiàn)光透射率,使用由日立公司制造的自動(dòng)記錄分光光度計(jì) U-3500 (集成球形類型)來(lái)測(cè)量在波長(zhǎng)550 nm的透射率。無(wú)玻璃基底 狀態(tài)被定義為100%。在本發(fā)明中,所有的可見(jiàn)光透射率是通過(guò)這種方 法測(cè)量的值。
通過(guò)本發(fā)明的生產(chǎn)方法獲得的具有電路圖案的玻璃基底和本發(fā)明 的玻璃基底可以有益地被用作平板顯示器的基底,特別是等離子體顯 示板(PDP)。
艮P,在通過(guò)本發(fā)明的生產(chǎn)方法獲得的具有電路圖案的玻璃基底和 本發(fā)明的玻璃基底中,在玻璃基底上的包括Sn02或者ITO的薄膜層用 作顯示電極,低熔點(diǎn)玻璃層用作介電層,并且整體可以用作PDP的前 基底。如上所述,與傳統(tǒng)的PDP相比較,這個(gè)PDP具有高的可見(jiàn)光透 射率,因此是有益的。
而且,可以認(rèn)為本發(fā)明的生產(chǎn)方法是用于通過(guò)下述方式生產(chǎn)具有
電路圖案的玻璃基底的方法通過(guò)應(yīng)用下面的圖案形成方法以在玻璃 基底上形成電路圖案。
艮P,本發(fā)明的生產(chǎn)方法是一種圖案形成方法,其中,在玻璃基底 上形成薄膜層,逐步照射激光,以在玻璃基底上形成電路圖案,并且
在形成有電路圖案的玻璃基底上沉積軟化點(diǎn)在450-630°C之間的低熔 點(diǎn)玻璃,隨后燒結(jié),優(yōu)選地是,在從比所述低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)低50°C 的溫度到比所述軟化點(diǎn)高150°C的溫度范圍內(nèi)的溫度下燒結(jié)。
實(shí)施例
下面參考下面的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)圖解本發(fā)明的實(shí)施方式,但是本發(fā) 明不應(yīng)當(dāng)被理解為受限于此。
<實(shí)施例1>
制備40毫米見(jiàn)方并且厚度為2.8毫米的玻璃基底(由Asahi玻璃 有限公司制造的PD200),這個(gè)玻璃基底在50-350°C(JIS-R3102(1995)) 下具有83xlO力。C的平均線膨脹系數(shù)、570°C的應(yīng)變點(diǎn)(JIS-R3104 (1995))和830°C的軟化點(diǎn)(JIS-R3103 (1995))。
這個(gè)玻璃基底在以下也被稱為"玻璃基底A"。
使用濺射加工設(shè)備在這個(gè)玻璃基底A的一個(gè)主表面上形成摻雜銻 的氧化錫膜。
具體地,在1.3x10—4 Pa的初始真空度、250°C的玻璃片溫度和在 引入氬/氧氣時(shí)6.7x10—1 Pa的真空度(此時(shí)氧氣部分壓力是5%)下, 使用作為目標(biāo)的燒結(jié)體來(lái)執(zhí)行所述濺射加工,所述燒結(jié)體包含95質(zhì)量 %的氧化錫和5質(zhì)量%的氧化銻。
結(jié)果,可以在玻璃基底A上均勻地形成300 nm薄膜層(摻雜銻的
氧化錫膜)。被形成的膜具有與在所述目標(biāo)中相同的成分。
以下,在玻璃基底A上具有薄膜層的玻璃基底也被稱為"玻璃基
底Al"。
接著,使用激光照射設(shè)備(由Spectron制造)在玻璃基底Al上 逐步照射激光,由此形成電路圖案。
這個(gè)設(shè)備的激光是YAG激光(50Hz),并且在1,064nm波長(zhǎng)和 11 J/cn^能量密度下被建立。這個(gè)激光通過(guò)均質(zhì)器,并且被調(diào)整以便具 有如圖2 (c)中圖解的矩形形狀。然后,激光通過(guò)在圖7中圖解的具 有圖案(開(kāi)口)的掩模圖案照射在玻璃基底Al上。然后,玻璃基底的 激光照射部分(對(duì)應(yīng)于上述的單元塊)在長(zhǎng)邊505pm和短邊205Mm上 調(diào)整。
而且,重疊寬度被設(shè)置在5/mi,并且所述臺(tái)被移動(dòng)以使得與逐步 照射同步,并且執(zhí)行所述逐步照射。
然后,在執(zhí)行所述逐步照射后,通過(guò)電子顯微鏡來(lái)觀察已經(jīng)逐步 被照射的玻璃基底Al的表面。結(jié)果,確認(rèn)在重疊部分中存在具有大約 0.2pm深度的激光照射缺陷。
以下,如此獲得的玻璃基底也被稱為"玻璃基底A2"。
接著,100克的低熔點(diǎn)玻璃粉末與25克的有機(jī)媒介物混合以制備 玻璃漿。所述有機(jī)媒介物是通過(guò)下述方式制備的通過(guò)在a-松油醇或 者乙二醇一丁醚醋酸酯中溶解10質(zhì)量%的乙基纖維素。
而且,這個(gè)低熔點(diǎn)玻璃粉末具有質(zhì)量平均的粒子大小lMm。
而且,這個(gè)低熔點(diǎn)玻璃粉末具有478°C的軟化點(diǎn)、418°C的玻璃 化轉(zhuǎn)變點(diǎn)和在50-350。C下84xlO力。C的平均線膨脹系數(shù)。而且,這個(gè) 低熔點(diǎn)玻璃包含12摩爾%的SiO2、40摩爾%的B203、42摩爾%的PbO、 6摩爾%的ZnO和0.5摩爾%的Sn02,其被簡(jiǎn)稱為氧化物。
低熔點(diǎn)玻璃的特性的測(cè)量方法如下。
<質(zhì)量平均粒子大小>
首先,將熔化的玻璃灌注到不銹鋼制造的輥內(nèi),并且形成為薄片。 接著,所獲得的玻璃薄片在礬土制成的球磨機(jī)內(nèi)被干研磨粉碎16個(gè)小 時(shí),并且進(jìn)行氣流分粒以制備具有質(zhì)量平均粒子大小2-4Mm的玻璃粉 末。
然后,這個(gè)玻璃粉末被散布在水中,并且使用激光衍射類型的粒 子大小分布分析器(由Shimadzu公司制造的SALD2100)來(lái)測(cè)量其質(zhì) 量平均粒子大小(單位/mi)。
<平均線膨脹系數(shù)>
首先,將所獲得的熔化玻璃的一部分灌注到不銹鋼制成的模子內(nèi) 并且逐漸冷卻。
接著,逐漸冷卻的玻璃被處理為具有20nm長(zhǎng)度和5nm直徑的柱, 并且這被用作樣本,并且使用水平差檢測(cè)模式膨脹計(jì)(由Bruker AXS K.K.制造的膨脹計(jì)TD 5000SA-N)在50-350°C測(cè)量平均線膨脹系數(shù)(單 位10力。C)。
<軟化點(diǎn)和玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)>
在上述的質(zhì)量平均的粒子大小的測(cè)量中制備的玻璃粉末被用作樣 本,并且在高達(dá)800。C的范圍內(nèi)使用差熱分析儀(由Rigaku公司制造 的THERMO PLUS TG8110 )測(cè)量軟化點(diǎn)和玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)。
接著,這個(gè)漿狀墨被絲網(wǎng)印刷在玻璃基底A2上。然后,在120。C 下干燥IO分鐘后,通過(guò)指針型表面粗糙度表來(lái)測(cè)量印刷的干燥膜的厚 度。結(jié)果,確認(rèn)所述漿狀墨以45/mi的厚度涂敷在玻璃基底上。
下面,如此被涂敷漿狀墨的玻璃基底也被稱為"玻璃基底A3"。
接著,這個(gè)玻璃基底A3裝入在電爐內(nèi)并且被加熱。關(guān)于加熱條件, 溫度以10°C/min的速率從室溫上升到600°C,并且被保持在600°C 30 分鐘。其后,結(jié)果產(chǎn)生的玻璃基底在電爐內(nèi)逐漸被冷卻。
以下,如此獲得的玻璃基底也被稱為"玻璃基底A4"。
通過(guò)光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡觀察這個(gè)玻璃基底A4的橫截面。然 后,測(cè)量低熔點(diǎn)玻璃層的厚度。結(jié)果,這個(gè)厚度被認(rèn)定為30/mi。而且, 兼容層具有大約3.5pm的厚度,并且確認(rèn)激光照射缺陷被驅(qū)散(參見(jiàn) 圖8 (a)和8 (b))。
而且,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的C光源對(duì)于這個(gè)玻璃基底A4測(cè)量可見(jiàn)光透射 率。結(jié)果,可見(jiàn)光透射率是84%。而且,不能夠確定激光照射缺陷的 存在。
而且,使用偏振光橢圓率測(cè)量?jī)x對(duì)于玻璃基底A4測(cè)量應(yīng)變應(yīng)力。 關(guān)于測(cè)量方法,以15毫米的寬度來(lái)切割出由低熔點(diǎn)玻璃覆蓋的玻璃基 底A4的區(qū)域。所述橫截面部分被光學(xué)拋光,然后通過(guò)偏光顯微鏡(干 涉計(jì))在橫截面方向上觀察,并且通過(guò)光測(cè)彈性學(xué)方法來(lái)計(jì)算玻璃基 底表面部分的應(yīng)變應(yīng)力(kg/cm2)。
然后,確認(rèn)所述應(yīng)變落入可以忽略的范圍(±12kg/cm2)內(nèi)。因此, 確認(rèn)所述玻璃基底沒(méi)有異常彎曲,并且在強(qiáng)度上不降低。而且,當(dāng)使
得PDP使用上述的玻璃基底發(fā)光時(shí),看不到顯示缺陷。
<實(shí)施例2>
在與在實(shí)施例1中相同的操作和條件等下執(zhí)行測(cè)試,除了使用軟 化點(diǎn)為620°C的低熔點(diǎn)玻璃來(lái)取代在實(shí)施例1中使用的軟化點(diǎn)為478°C 的低熔點(diǎn)玻璃。
然后,通過(guò)光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡來(lái)觀察形成有低熔點(diǎn)玻璃的 玻璃基底的橫截面。結(jié)果,所述低熔點(diǎn)玻璃具有20/mi的厚度。而且, 兼容層具有0.15Mm的厚度,并且確認(rèn)激光照射缺陷被驅(qū)散。
雖然已經(jīng)參考其具體實(shí)施方式
而詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明,但是對(duì)于本 領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員顯然,在不脫離其精神和范圍的情況下,可以在其 中進(jìn)行各種改變和修改。
本申請(qǐng)基于2005年12月20日提交的日本專利申請(qǐng)第2005-366410
號(hào),并且其內(nèi)容通過(guò)引用被并入在此。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用
根據(jù)上述內(nèi)容,按照本發(fā)明的用于生產(chǎn)具有電路圖案的玻璃基底 的方法,可以通過(guò)簡(jiǎn)單方法來(lái)驅(qū)散通過(guò)諸如逐步照射的激光圖案形成 而形成的激光照射缺陷,結(jié)果,可以提供沒(méi)有激光照射缺陷的具有電 路圖案的玻璃基底。這樣的玻璃基底有益于作為將要用于計(jì)算機(jī)、通 信、信息家電、各種顯示器等的電路板。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底的方法,其包括電路圖案形成步驟在玻璃基底上形成薄膜層,然后使用激光照射所述薄膜層以在所述玻璃基底上形成電路圖案;低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上沉積軟化點(diǎn)在450到630℃之間的低熔點(diǎn)玻璃;以及燒結(jié)步驟燒結(jié)所述低熔點(diǎn)玻璃以形成低熔點(diǎn)玻璃層并且在所述玻璃基底和所述低熔點(diǎn)玻璃層之間形成兼容層,所述低熔點(diǎn)玻璃層包括燒結(jié)在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上的低熔點(diǎn)玻璃。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底的方法,其中,所述兼容層的厚度為照射激光時(shí)在所述玻璃基底上形成的激光照射缺陷的厚度的0.7到20倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底的方 法,其中,所述兼容層的厚度等于或者大于照射激光時(shí)在所述玻璃基 底上形成的激光照射缺陷的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的用于產(chǎn)生具有電路圖案的 玻璃基底的方法,其中,所述薄膜層具有包括選自由金屬氧化物和金 屬構(gòu)成的組中的至少一者的層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于產(chǎn)生具有電路圖案的玻璃基底的方 法,其中,所述薄膜層包含80質(zhì)量%以上的氧化錫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的用于產(chǎn)生具有電路圖案的 玻璃基底的方法,其不具有在顯示中形成缺陷的激光照射缺陷。
7. —種具有電路圖案的玻璃基底,其包括玻璃基底,其上具有通過(guò)激光照射形成在所述玻璃基底上的薄膜 層而獲得的電路圖案;低熔點(diǎn)玻璃層,通過(guò)在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上沉 積軟化點(diǎn)在450到630°C之間的低熔點(diǎn)玻璃而獲得;以及兼容層,其位于所述玻璃基底和所述低熔點(diǎn)玻璃層之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有電路圖案的玻璃基底,其中,所述 低熔點(diǎn)玻璃在50到350°C的溫度范圍內(nèi)具有從60xl0^到100xlO力。C 的平均線膨脹系數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的具有電路圖案的玻璃基底,其中, 所述兼容層是通過(guò)下述方式獲得的兼容層在所述玻璃基底上沉積所 述低熔點(diǎn)玻璃,然后在從比所述低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)低50°C的溫度到 比所述軟化點(diǎn)高150°C的溫度范圍內(nèi)的溫度下燒結(jié)所述低熔點(diǎn)玻璃。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9中任意一項(xiàng)所述的具有電路圖案的玻璃基 底,其中,所述兼容層的厚度為照射激光時(shí)在所述玻璃基底上形成的 激光照射缺陷的厚度的0.7到20倍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7-10中任意一項(xiàng)所述的具有電路圖案的玻璃基 底,其中,所述薄膜層具有包括選自由金屬氧化物和金屬構(gòu)成的組中 的至少一者的層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的具有電路圖案的玻璃基底,其中,所 述薄膜層包含80質(zhì)量%以上的氧化錫。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7-12中任意一項(xiàng)所述的具有電路圖案的玻璃基 底,其對(duì)于從具有所述電路圖案的第一主表面?zhèn)热肷涞牟⑶彝干涞降?二主表面?zhèn)鹊目梢?jiàn)光具有60%或者以上的可見(jiàn)光透光率。
14. 一種等離子顯示板,包括根據(jù)權(quán)利要求7-13中任意一項(xiàng)所述 的具有電路圖案的玻璃基底。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)生具有電路圖案(26)的玻璃基底(10)的方法,其包括電路圖案形成步驟在玻璃基底上形成薄膜層(12),然后使用激光(22)照射所述薄膜層以在所述玻璃基底上形成電路圖案;低熔點(diǎn)玻璃沉積步驟在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上沉積軟化點(diǎn)在450到630℃之間的低熔點(diǎn)玻璃(28);以及,燒結(jié)步驟燒結(jié)所述低熔點(diǎn)玻璃以形成低熔點(diǎn)玻璃層(32)并且在所述玻璃基底和所述低熔點(diǎn)玻璃層之間形成兼容層(34),所述低熔點(diǎn)玻璃層包括燒結(jié)在形成有所述電路圖案的所述玻璃基底上的所述低熔點(diǎn)玻璃。
文檔編號(hào)H01J11/22GK101347054SQ20068004855
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者中川浩司, 佐藤了平, 江畑研一, 田中健治, 臼井玲大, 青木由美子, 高木悟 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社