JP3868298B2 - 配線形成方法、配線形成装置および配線基板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に配線を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に微細な導電性の配線を形成する際には、従来より、フォトリソグラフィが利用されている。例えば、平面表示装置に用いられるパネルを製造する際の配線形成では、スパッタ等により基板上に金属膜を形成したり、あるいは、ロールコータ、スクリーン印刷等により基板上に金属ペーストを塗布した後、レジスト塗布、乾燥、露光、現像、エッチング、剥離等の工程を経て配線領域以外の金属の除去が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フォトリソグラフィを利用した微細な配線を形成する手法は、非常に多くの工程を必要とするため、配線形成に要するコストが増大してしまうという問題を有する。
【０００４】
一方、微小なノズルから配線材料を吐出することにより基板上に配線を形成するという手法も提案されている。しかし、ノズルから吐出された配線材料は時間とともに形状が崩れてしまうため、平面表示装置のパネルに求められる数十μｍ程度の幅の配線を形成することは容易ではない。半導体関連技術ではさらに幅の小さい配線が必要とされるが、この場合、ノズルからの配線材料の吐出により配線を形成することはさらに困難となる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、吐出口から配線材料を吐出する技術を利用しつつ、基板上に微細な配線を適切に形成することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成方法であって、基板の主面に沿う所定の方向へと第１吐出部を前記基板に対して相対的に移動させるとともに前記第１吐出部の複数の吐出口から前記基板に向けて隔壁材料の吐出を開始する吐出開始工程と、前記第１吐出部からの吐出を停止する吐出停止工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁を順次硬化させる硬化工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記複数の隔壁の硬化と並行して、前記第１吐出部とともに第２吐出部を移動させつつ、前記第２吐出部から前記基板上の硬化後の前記複数の隔壁の間に向けて配線材料を吐出する配線材料吐出工程とを有する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成方法であって、基板の主面に沿う所定の方向へと第１吐出部を前記基板に対して相対的に移動させるとともに前記第１吐出部の複数の吐出口から前記基板に向けて隔壁材料の吐出を開始する吐出開始工程と、前記第１吐出部からの吐出を停止する吐出停止工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記第１吐出部とともに第２吐出部を移動させつつ、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁の間に向けて前記第２吐出部から配線材料を吐出する配線材料吐出工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、硬化部により前記複数の隔壁を順次硬化させるとともに、前記基板上に吐出された前記配線材料を前記硬化部により前記複数の隔壁と同様に順次硬化させる硬化工程とを有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の配線形成方法であって、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、配線を分岐させるために前記複数の吐出口のいずれかからの吐出を一時的に停止する工程をさらに有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の配線形成方法であって、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記基板上に吐出された前記隔壁材料を順次整形する整形工程をさらに有する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の配線形成方法であって、前記硬化工程において光の照射による硬化が行われ、前記光が硬化の対象となる材料に向けて集光される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成装置であって、基板に向けて複数の吐出口から隔壁材料を吐出する吐出部と、前記基板の主面に沿って前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動させる移動機構と、前記吐出部とともに移動し、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁を順次硬化させる硬化部と、前記吐出部とともに移動し、前記吐出部からの前記隔壁材料の吐出と並行して前記基板上の硬化後の前記複数の隔壁の間に配線材料を吐出するもう１つの吐出部とを備える。
請求項７に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成装置であって、基板に向けて複数の吐出口から隔壁材料を吐出する吐出部と、前記基板の主面に沿って前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動させる移動機構と、前記吐出部とともに移動し、前記吐出部からの前記隔壁材料の吐出と並行して前記隔壁材料により形成された複数の隔壁の間に配線材料を吐出するもう１つの吐出部と、前記吐出部とともに移動し、前記複数の隔壁を順次硬化させるとともに、前記基板上に吐出された前記配線材料を前記複数の隔壁と同様に順次硬化させる硬化部とを備える。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の配線形成装置であって、前記吐出部とともに移動し、基板上に吐出された隔壁材料を整形する整形部材をさらに備える。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれかに記載の配線形成装置であって、前記硬化部が、光の照射による硬化を行い、硬化の対象となる材料に向けて前記光を集光する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項６ないし９のいずれかに記載の配線形成装置であって、前記移動機構による前記吐出部の基板に対する移動方向および向きが変更可能とされる。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、配線基板であって、基板と、請求項１ないし５のいずれかに記載の配線形成方法にて形成された配線とを備える。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に関連する技術に係る配線形成装置１の概略構成を示す図である。配線形成装置１は、プラズマ表示装置のガラス基板（以下、「基板」という。）９上に導電性を有する配線（例えば、データ電極）を形成する装置であり、配線が形成された基板９は他の工程を介してプラズマ表示装置の組立部品であるパネル（通常、リアパネル）となる。
【００２１】
配線形成装置１では、基台１１上にステージ移動機構２が設けられ、ステージ移動機構２により基板９を保持するステージ３が図１中に示すＸ−Ｙ平面内で移動可能とされる。基台１１にはステージ３を跨ぐようにしてフレーム１２が固定され、フレーム１２にはヘッド部５が取り付けられる。
【００２２】
ステージ移動機構２は、下段からステージ３をＸ方向に移動させるＸ方向移動機構２１、Ｙ方向に移動させるＹ方向移動機構２２、および、Ｚ方向を向く軸を中心に回転させるθ回転機構２３を有する。Ｘ方向移動機構２１は、モータ２１１にボールねじ２１２が接続され、さらに、Ｙ方向移動機構２２に固定されたナット２１３がボールねじ２１２に取り付けられた構造となっている。ボールねじ２１２の上方にはガイドレール２１４が固定され、モータ２１１が回転すると、ナット２１３とともにＹ方向移動機構２２がガイドレール２１４に沿ってＸ方向に滑らかに移動する。
【００２３】
Ｙ方向移動機構２２もモータ２２１、ボールねじ機構およびガイドレール２２４を有し、モータ２２１が回転するとボールねじ機構によりθ回転機構２３がガイドレール２２４に沿ってＹ方向に移動する。θ回転機構２３はモータ２３１によりステージ３をＺ方向を向く軸を中心に回転させる。以上の構成により、ヘッド部５の基板９に対する相対的な移動方向および向きが変更可能とされる。
【００２４】
ヘッド部５は、ベース５１の下面に基板９上に配線材料を吐出する吐出部５２、および、基板９に向けて紫外線を照射する光照射部５３を有し、吐出部５２には逆止弁５２１を有する供給管５２２が取り付けられる。供給管５２２は分岐しており、一方がポンプ５２３に接続され、他方が制御弁５２４を介して配線材料を貯留するタンク５２５に接続される。光照射部５３は光ファイバ５３１を介して紫外線を発生する光源ユニット５３２に接続される。
【００２５】
ステージ移動機構２の各モータ、ポンプ５２３、制御弁５２４および光源ユニット５３２は制御部６に接続され、これらの構成が制御部６により制御されることにより、配線形成装置１による基板９上への配線パターンの形成が行われる。
【００２６】
図２は基板９上に配線材料が吐出される様子を（＋Ｙ）側から（−Ｙ）方向を向いて見たときの様子を示す図であり、図３は（−Ｘ）側から（＋Ｘ）方向を向いて見たときの様子を示す図である。以下、図１ないし図３を参照しつつ、配線形成装置１による配線形成の基本動作について説明する。
【００２７】
吐出部５２からの配線材料の吐出は、図１に示す逆止弁５２１、ポンプ５２３および制御弁５２４により行われる。まず、制御部６の制御により制御弁５２４が開放された状態でポンプ５２３が吸引動作を行う。このとき、逆止弁５２１により配線材料の逆流が阻止されるため、タンク５２５からポンプ５２３へと配線材料が引き込まれる。次に、制御部６の制御により制御弁５２４が閉じられ、ポンプ５２３が押出動作を行う。これにより、吐出部５２から連続的に配線材料が吐出される。
【００２８】
配線材料の吐出が行われる際には、制御部６がステージ移動機構２の各モータを駆動制御し、吐出部５２の下方にて基板９の表面が（−Ｘ）方向に移動するように制御を行う。なお、ステージ移動機構２は基板９をＸおよびＹ方向に移動させることが可能であるとともにＺ方向を向く軸を中心に回転させることも可能であることから、基板９上の任意の第１の位置を他の第２の位置に対して（−Ｘ）側に位置させることができ、吐出部５２を第１の位置から第２の位置へと（＋Ｘ）方向へ相対的に移動させることができる。すなわち、吐出部５２は基板９上の主面に沿って自在に相対的移動が可能であり、任意の配線パターンを形成することができる。
【００２９】
一方、図１に示すように吐出部５２の（−Ｘ）側にはへら状の整形部材７２が取り付けられており、整形部材７２が吐出部５２とともに相対的に移動することにより、図２に示すように吐出部５２の吐出口７１から吐出された配線材料９１の上面は整形部材７２の下端により均すように整形される。これにより、吐出部５２の速度、吐出圧、吐出口７１から基板９までの高さ、材料特性等のばらつきにより基板９上の配線材料９１の高さが変化した場合であっても、配線材料９１の基板９上での形状を最終的におよそ一定にすることができ、配線箇所ごとの電気的抵抗のばらつきを抑えることが実現される。
【００３０】
図１および図２に示すように吐出部５２の進行方向（基板９に対する相対的な進行方向）の後方には光照射部５３が配置され、光照射部５３が吐出部５２とともに基板９に対して相対的に移動しつつ光照射部５３から紫外線が出射される。図２および図３に示すように光照射部５３の先端にはレンズ５３３が取り付けられており、紫外線はレンズ５３３により基板９上の配線材料９１に集光される。その結果、基板９上の配線材料９１に効率よく順次紫外線が照射される。
【００３１】
配線材料９１は銀フィラーとビヒクル（樹脂、若干の有機溶剤、増粘材等を混合したもの）を有する導電性ペーストであり、樹脂には紫外線により硬化するものが若干含まれる。したがって、光照射部５３の通過により配線材料９１の硬化が順次行われ、配線材料９１の形状が崩れて（ダレて）広がってしまうことが防止される。
【００３２】
また、配線材料９１の硬化により、配線材料９１の基板９に接する部分の長さ（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｗ）を大きくすることが可能となり、例えば、５０μｍ程度の幅の配線であっても抵抗値を低く抑えつつ（すなわち、断面積を大きく維持して）高密度に形成することが実現される。
【００３３】
図４は、配線形成装置１の動作の流れを示す図である。まず、ステージ３が（配線形成の）初期位置へと移動し、基板９上の配線形成の始点が吐出部５２の真下へと移動する（ステップＳ１１）。次に、光照射部５３から紫外線の出射が開始され（ステップＳ１２）、ステージ移動機構２によるステージ３の移動制御および配線材料の吐出が開始される（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【００３４】
吐出部５２による配線材料の吐出が行われている間は、既述のように、配線が形成される方向が基板９上において常に（＋Ｘ）方向となるように（すなわち、配線が形成される基板９上の領域が（−Ｘ）方向へと移動するように）ステージ移動機構２が基板９の位置および向きを制御する。これにより、基板９上に１つの配線が形成される。
【００３５】
基板９上の配線形成の終点が吐出部５２の真下に達すると、配線材料の吐出が停止される（ステップＳ１５）。その後、終点近傍の配線材料の整形および硬化を行うためにヘッド部５が基板９に対してさらに相対的に移動し、ステージ３の移動制御および紫外線の出射が停止される（ステップＳ１６，Ｓ１７）。次に形成すべき配線が存在する場合には、再度、ステップＳ１１〜Ｓ１７が繰り返され、全ての配線が形成された場合には配線形成装置１の動作が終了する（ステップＳ１８）。
【００３６】
以上のように、各配線を形成する際には、配線材料の吐出が開始されてから吐出が停止されるまでの間において、配線材料の整形および硬化が順次行われる。これにより、従来のようにフォトリソグラフィを利用する場合に比べて簡単に配線を形成することができ、配線基板であるパネルの製造コストを削減することができる。
【００３７】
図５は、配線形成装置１により配線が形成された配線基板９０の一部を示す図である。図５に示す配線基板９０では、例えば、配線９１ａが始点９１１ａから終点９１２ａに向けて形成され、その後、配線９１ｂが始点９１１ｂから終点９１２ｂに向けて形成される。このように、配線形成装置１では基板９に対する吐出部５２の相対的移動方向および向きを変更することができ、配線を分岐させたり、曲線や折線の配線を形成することにより任意の配線パターンを形成することができる。なお、配線形成装置１により形成された配線は別途焼成され、有機物が除去される。
【００３８】
図６は、本発明の一の実施の形態に係る配線形成装置のヘッド部５およびその周辺構成を示す図である。配線形成装置は隔壁を利用して配線を形成する装置となっている。配線形成装置の他の部分の構成は上述の関連技術に係る配線形成装置１と同様であり、以下、同符号を付して説明を行う。
【００３９】
本実施の形態におけるヘッド部５は関連技術におけるヘッド部５に隔壁材料を吐出するもう１つの吐出部５２ａが追加されたものとなっており、隔壁材料を吐出する吐出部５２ａには、配線材料を吐出する吐出部５２と同様に、逆止弁５２１ａを有する供給管５２２ａが取り付けられ、供給管５２２ａが分岐して一方がポンプ５２３ａに接続され、他方が制御弁５２４ａを介して隔壁材料を貯留するタンク５２５ａに接続される。吐出部５２ａからの隔壁材料の吐出は吐出部５２と同様に行われ、制御部６によるポンプ５２３ａの吸引および押出動作、並びに、制御弁５２４ａの開閉動作により行われる。
【００４０】
なお、吐出部５２ａの（−Ｘ）側には隔壁の形状を整える整形部材７２ａが取り付けられており、吐出部５２には整形部材は設けられない。
【００４１】
図７は（＋Ｙ）側から（−Ｙ）方向を向いて見たときのヘッド部５からの吐出の様子を示す図であり、図８は（−Ｘ）側から（＋Ｘ）方向を向いて見たときの様子を示す図である。
【００４２】
吐出部５２ａはＹ方向に並ぶ２つの吐出口７１ａを有し、Ｙ方向に関して吐出口７１ａは配線材料９１を吐出する吐出部５２（の先端のノズル５２０）の両側に位置する。吐出部５２ａは、吐出部５２に対して基板９に対する移動方向の前方に位置するとともに、吐出部５２とともに基板９に対して相対的に移動するため、基板９上の同一箇所に対して隔壁材料９２が配線材料９１に先立って吐出されることとなる。
【００４３】
基板９上に吐出された隔壁材料９２の上面は吐出部５２ａに取り付けられて吐出部５２ａとともに相対的に移動するへら状の整形部材７２ａの先端により均すように整形され、これにより、基板９上に２つの隔壁９２１が形成される。さらに、図７および図８に示すように吐出部５２ａの後方において光照射部５３による紫外線の照射が行われる。紫外線は、図８に示すように光照射部５３の先端の２つのレンズ５３３により２つの隔壁９２１上に集光される。隔壁材料９２はセラミックスに紫外線硬化樹脂を混入したものであり、紫外線が集光されつつ照射されることにより隔壁９２１の硬化が効率よく順次行われる。
【００４４】
そして、光照射部５３の後方では吐出部５２が紫外線硬化樹脂を含まない配線材料９１を隔壁９２１の間に吐出する。すなわち、図６に示す配線形成装置では、隔壁間に配線が形成される。
【００４５】
紫外線の照射により、隔壁９２１の形状を安定させることができ、隔壁９２１の基板９に接する部分の長さ（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｗ）を大きくすることが可能になる。また、整形部材７２ａにより隔壁９２１の高さが一定に保たれるため、隔壁９２１に沿って塗布される配線材料９１の断面形状のばらつきを抑えることができる。
【００４６】
さらに、隔壁９２１の間に配線が形成されることから配線材料９１の粘度が低い場合であっても配線を形成することができる。その結果、配線材料９１に含まれる樹脂成分を減らすことができ、導電性に優れた緻密な配線を行うことができる。なお、配線材料９１に紫外線硬化樹脂を若干混入して吐出部５２（ノズル５２０）と光照射部５３との配置を入れ替えることにより、配線材料９１が隔壁９２１と同様に硬化されてもよい。これにより、配線の端部にて配線材料９１が若干流れ出てしまうことが防止される。
【００４７】
図９は配線形成装置の動作の流れを示す図である。配線形成装置の動作は関連技術に係る配線形成装置１の動作に吐出部５２ａの動作が追加されるという点を除いて同様である。
【００４８】
まず、ステージ３が（配線形成の）初期位置へと移動することにより、基板９上の配線形成の始点が吐出部５２ａの真下へと移動する（ステップＳ２１）。次に、光照射部５３から紫外線の出射が開始され（ステップＳ２２）、ステージ移動機構２によるステージ３の移動制御および隔壁材料の吐出制御が開始される（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
【００４９】
その後、吐出部５２が隔壁の端部に差し掛かると（または、差し掛かった後の一定時間経過後に）、吐出部５２から配線材料の吐出が開始される（ステップＳ２５）。
【００５０】
ステージ３の移動制御は、関連技術と同様に、配線が形成される方向が基板９上において常に主面に沿いつつ（＋Ｘ）方向となるようにステージ移動機構２が基板９の位置および向きを制御する。したがって、配線材料を吐出する吐出部５２は隔壁材料を吐出する吐出部５２ａの後を追うように基板９上を相対的に移動することとなる。これにより、隔壁間に配線材料が順次塗布される。
【００５１】
基板９上の配線形成の終点が吐出部５２ａの真下に達すると、隔壁材料の吐出制御が終了し（ステップＳ２６）、光照射部５３が隔壁形成の終点を通過すると紫外線の出射が停止される（ステップＳ２７）。さらに、隔壁形成の終点が吐出部５２の真下に達すると配線材料の吐出も停止される（ステップＳ２８）。その後、ステージ３の移動制御が停止される（ステップＳ２９）。次に形成すべき配線が存在する場合には、再度、ステップＳ２１〜Ｓ２９が繰り返され、全ての配線が形成された場合には配線形成装置１の動作が終了する（ステップＳ３０）。
【００５２】
以上の動作により、各配線を形成する際には、隔壁材料の吐出が開始されてから吐出が停止されるまでの間において、隔壁材料の整形、隔壁材料の硬化および配線材料の吐出が順次行われる。
【００５３】
なお、ステップＳ２４からステップＳ２６までの間に行われる吐出部５２ａからの隔壁材料の吐出制御は、２つの吐出口７１ａに対して互いに独立して行うことが可能とされており、２つの吐出口７１ａの少なくともいずれかからの隔壁材料の吐出が適宜、一時的に停止されつつ隔壁の形成が行われる。すなわち、図９において図示を省略しているが、ステップＳ２４からステップＳ２６までの間において、隔壁材料の吐出を一時的に停止する工程が必要に応じて実行される。
【００５４】
図１０および図１１は、基板９上に配線が形成される様子を説明するための図である。図１０は１つの配線９１ａが始点９１１ａから終点９１２ａに向かって形成された様子を示しており、配線材料９１の両側の隔壁９２１のうち、一方に間隙９２２が設けられる。すなわち、間隙９２２において一方の吐出口７１ａからの隔壁材料の吐出が一時的に停止されて配線９１ａが形成される。
【００５５】
その後、図１１に示すように配線９１ｂが間隙９２２を始点として終点９１２ｂに向けて形成される。その結果、配線９１ａの配線材料９１と配線９１ｂの配線材料９１とが間隙９２２において電気的に接続され、配線の分岐が実現される。また、配線形成装置１では基板９に対する吐出部５２の相対的移動方向および向きを変更することができることから、配線形成装置１により配線を任意に分岐させたり、曲線や折線の配線を形成することができる。なお、隔壁および配線材料が形成された配線基板９０は別途焼成され、隔壁および配線材料から有機物が除去される。
【００５６】
以上のように、配線形成装置では、ヘッド部５の１回の移動（基板９に対する相対的移動）により、隔壁の形成および配線材料の塗布を並行して行うことができ、パターニングに要する時間を削減することができる。その結果、配線基板であるパネルの製造コストおよび製造時間を削減することができる。また、隔壁材料の整形および紫外線の照射により隔壁の形状が崩れてしまうことを防止し、断面形状が一定の微細な配線を形成することができる。
【００５７】
関連技術および上記実施の形態では、ヘッド部５が基板９に対して相対的に１回走査することにより１つの配線が形成されるが、これらのヘッド部５は一度に複数の配線を形成するものであってもよい。特に、平面表示装置に用いられるパネルのように多数の平行な配線を有する配線基板を製造する場合、ヘッド部５の複数の吐出口から配線材料が吐出されることが好ましい。
【００５８】
図１２は吐出部５２においてＹ方向に複数形成された吐出口から配線材料９１が吐出され、これらの配線材料９１が整形部材７２により整形されるとともに光照射部５３により硬化される様子を示す図であり、関連技術における図３に対応する。図１３は図１２に示す吐出部５２の複数の吐出口７１から配線材料９１が吐出される様子を示す平面図である。なお、基板９は（−Ｘ）方向へと一定の速度で直進している。
【００５９】
図１２および図１３に示すように、整形部材７２はＹ方向に長い形状となっており、複数の吐出口７１から吐出された配線材料９１が同時に整形される。また、光照射部５３もＹ方向に長くなっており、整形後の複数の配線材料９１を同時に硬化させる。光照射部５３には図１２に示すように配線材料９１のピッチに合わせて複数のレンズ５３３を有しており、光源ユニット５３２（図１参照）からの紫外線が各配線材料９１に集光されて効率よく照射される。また、光源ユニット５３２の小型化を図りつつ、硬化ムラを抑えることも実現される。
【００６０】
以上のように、図１２および図１３に示すヘッド部５では、複数の配線の形成を短時間で行うことができるとともに整形および硬化も効率よく行うことが実現される。
【００６１】
図１４は吐出部５２ａにより隔壁９２１を形成しつつ複数のノズル５２０から配線材料９１が吐出される様子を示す図であり、上記実施の形態における図８に対応する。図１５は図１４に示す吐出部５２ａの複数の吐出口７１ａから隔壁材料が吐出され、吐出部５２の複数のノズル５２０から配線材料９１が吐出される様子を示す平面図である。なお、基板９は（−Ｘ）方向へと一定の速度で直進している。また、図１５では吐出された配線材料９１に平行斜線を付している。
【００６２】
図１４および図１５に示すように、隔壁９２１を整形する整形部材７２ａはＹ方向に長い形状となっており、複数の吐出口７１ａから吐出された隔壁材料が同時に整形される。また、光照射部５３はＹ方向に隔壁９２１と同じピッチにて配列されたレンズ５３３を有し、整形後の複数の隔壁９２１を同時に、かつ、効率よく硬化させる。これにより、隔壁を利用した複数の配線の形成を短時間で行うことができるとともに隔壁の整形および硬化も効率よく行うことが実現される。
【００６３】
なお、多数の配線を一方向のみに形成する場合には、図１に示すステージ移動機構２はＸ方向移動機構２１を有するのみで足りる。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００６５】
配線形成装置は、プラズマ表示装置に用いられるパネルの製造のみならず、有機ＥＬ表示装置のパネルにおいて配線を形成する技術等のように、他の平面表示装置（ＦＰＤ）に用いられるパネルの製造に利用することができる。さらに、通常の電気的配線や半導体装置における微細な配線にも利用することができる。したがって、基板９もガラス基板には限定されず、樹脂基板、半導体基板等であってもよい。特に、配線形成装置は任意に配線パターンを形成することができることから、少量生産の配線基板の製造に適している。
【００６６】
上記実施の形態では、ステージ３が移動することによりヘッド部５が基板９に対して相対的に移動するが、ステージ３が固定され、ヘッド部５が移動してもよく、双方が移動してもよい。
【００６７】
上記実施の形態では、紫外線により吐出直後の配線材料や隔壁材料（隔壁）を硬化させているが、これらの材料の硬化は紫外線や他の種類の光によるものに限定されず、例えば、これらの材料に熱、酸素ガス、多湿ガス等を付与することにより硬化が行われてもよい。
【００６８】
整形部材７２は、吐出後の配線材料や隔壁材料の上面を均すへら状の部材に限定されない。例えば、関連技術において図１６に示すように配線材料９１の上面および両側面を整形するための矩形の切り欠きが形成された整形部材７２が利用されてもよい。さらに、整形部材７２により整形される面（基板上に付与された材料の上面や側面）は平面である必要はなく、意図的に凹凸が形成されてもよい。例えば、上記実施の形態において隔壁９２１と配線材料９１との接する面に凹凸を設けることにより、隔壁９２１が配線材料９１を安定して保持することが実現される。
【００６９】
また、整形部材７２は材料表面をカットするようなブレード状の部材であってもよい。
【００７０】
光照射部５３による光（紫外線）の集光は、レンズ５３３以外のものが利用されてもよく、例えば、凹面鏡により集光が行われてもよいし、レンズとミラーとが組み合わされてもよい。また、光照射部５３による硬化は完全な硬化ではないため、整形部材の前方に光照射部５３が配置されてもよい。
【００７２】
請求項１、２、６および７の発明では、隔壁の形成と配線材料の吐出とを並行して行うことができ、隔壁および配線の形成を短時間に行うことができる。また、請求項３の発明では配線を分岐させることができ、請求項４および８の発明では、隔壁の整形を行うことができる。
【００７３】
また、請求項５および９の発明では、効率よく硬化を行うことができる。
【００７４】
また、請求項１０の発明では、基板上に任意の配線パターンを形成することができる。
【００７５】
請求項１１の発明では、配線基板の製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関連する技術に係る配線形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図３】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図４】 配線形成装置の動作の流れを示す図である。
【図５】 配線基板の一部を示す図である。
【図６】 一の実施の形態に係る配線形成装置のヘッド部およびその周辺構成を示す図である。
【図７】 ヘッド部からの吐出の様子を示す図である。
【図８】 ヘッド部からの吐出の様子を示す図である。
【図９】 配線形成装置の動作の流れを示す図である。
【図１０】 配線形成装置により配線が形成される様子を説明するための図である。
【図１１】 配線形成装置により配線が形成される様子を説明するための図である。
【図１２】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図１３】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す平面図である。
【図１４】 基板上に隔壁材料および配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図１５】 基板上に隔壁材料および配線材料が吐出される様子を示す平面図である。
【図１６】 整形部材の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 配線形成装置
２ ステージ移動機構
９ 基板
２１ Ｘ方向移動機構
２２ Ｙ方向移動機構
２３ θ回転機構
５２，５２ａ 吐出部
５３ 光照射部
７１，７１ａ 吐出口
７２，７２ａ 整形部材
９０ 配線基板
９１ 配線材料
９２ 隔壁材料
５３３ レンズ
９２１ 隔壁
Ｓ１２〜Ｓ１７，Ｓ２２〜Ｓ２９ ステップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に配線を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に微細な導電性の配線を形成する際には、従来より、フォトリソグラフィが利用されている。例えば、平面表示装置に用いられるパネルを製造する際の配線形成では、スパッタ等により基板上に金属膜を形成したり、あるいは、ロールコータ、スクリーン印刷等により基板上に金属ペーストを塗布した後、レジスト塗布、乾燥、露光、現像、エッチング、剥離等の工程を経て配線領域以外の金属の除去が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フォトリソグラフィを利用した微細な配線を形成する手法は、非常に多くの工程を必要とするため、配線形成に要するコストが増大してしまうという問題を有する。
【０００４】
一方、微小なノズルから配線材料を吐出することにより基板上に配線を形成するという手法も提案されている。しかし、ノズルから吐出された配線材料は時間とともに形状が崩れてしまうため、平面表示装置のパネルに求められる数十μｍ程度の幅の配線を形成することは容易ではない。半導体関連技術ではさらに幅の小さい配線が必要とされるが、この場合、ノズルからの配線材料の吐出により配線を形成することはさらに困難となる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、吐出口から配線材料を吐出する技術を利用しつつ、基板上に微細な配線を適切に形成することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成方法であって、基板の主面に沿う所定の方向へと第１吐出部を前記基板に対して相対的に移動させるとともに前記第１吐出部の複数の吐出口から前記基板に向けて隔壁材料の吐出を開始する吐出開始工程と、前記第１吐出部からの吐出を停止する吐出停止工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁を順次硬化させる硬化工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記複数の隔壁の硬化と並行して、前記第１吐出部とともに第２吐出部を移動させつつ、前記第２吐出部から前記基板上の硬化後の前記複数の隔壁の間に向けて配線材料を吐出する配線材料吐出工程とを有する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成方法であって、基板の主面に沿う所定の方向へと第１吐出部を前記基板に対して相対的に移動させるとともに前記第１吐出部の複数の吐出口から前記基板に向けて隔壁材料の吐出を開始する吐出開始工程と、前記第１吐出部からの吐出を停止する吐出停止工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記第１吐出部とともに第２吐出部を移動させつつ、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁の間に向けて前記第２吐出部から配線材料を吐出する配線材料吐出工程と、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、硬化部により前記複数の隔壁を順次硬化させるとともに、前記基板上に吐出された前記配線材料を前記硬化部により前記複数の隔壁と同様に順次硬化させる硬化工程とを有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の配線形成方法であって、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、配線を分岐させるために前記複数の吐出口のいずれかからの吐出を一時的に停止する工程をさらに有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の配線形成方法であって、前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記基板上に吐出された前記隔壁材料を順次整形する整形工程をさらに有する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の配線形成方法であって、前記硬化工程において光の照射による硬化が行われ、前記光が硬化の対象となる材料に向けて集光される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成装置であって、基板に向けて複数の吐出口から隔壁材料を吐出する吐出部と、前記基板の主面に沿って前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動させる移動機構と、前記吐出部とともに移動し、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁を順次硬化させる硬化部と、前記吐出部とともに移動し、前記吐出部からの前記隔壁材料の吐出と並行して前記基板上の硬化後の前記複数の隔壁の間に配線材料を吐出するもう１つの吐出部とを備える。
請求項７に記載の発明は、基板上に配線を形成する配線形成装置であって、基板に向けて複数の吐出口から隔壁材料を吐出する吐出部と、前記基板の主面に沿って前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動させる移動機構と、前記吐出部とともに移動し、前記吐出部からの前記隔壁材料の吐出と並行して前記隔壁材料により形成された複数の隔壁の間に配線材料を吐出するもう１つの吐出部と、前記吐出部とともに移動し、前記複数の隔壁を順次硬化させるとともに、前記基板上に吐出された前記配線材料を前記複数の隔壁と同様に順次硬化させる硬化部とを備える。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の配線形成装置であって、前記吐出部とともに移動し、基板上に吐出された隔壁材料を整形する整形部材をさらに備える。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれかに記載の配線形成装置であって、前記硬化部が、光の照射による硬化を行い、硬化の対象となる材料に向けて前記光を集光する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項６ないし９のいずれかに記載の配線形成装置であって、前記移動機構による前記吐出部の基板に対する移動方向および向きが変更可能とされる。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、配線基板であって、基板と、請求項１ないし５のいずれかに記載の配線形成方法にて形成された配線とを備える。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に関連する技術に係る配線形成装置１の概略構成を示す図である。配線形成装置１は、プラズマ表示装置のガラス基板（以下、「基板」という。）９上に導電性を有する配線（例えば、データ電極）を形成する装置であり、配線が形成された基板９は他の工程を介してプラズマ表示装置の組立部品であるパネル（通常、リアパネル）となる。
【００２１】
配線形成装置１では、基台１１上にステージ移動機構２が設けられ、ステージ移動機構２により基板９を保持するステージ３が図１中に示すＸ−Ｙ平面内で移動可能とされる。基台１１にはステージ３を跨ぐようにしてフレーム１２が固定され、フレーム１２にはヘッド部５が取り付けられる。
【００２２】
ステージ移動機構２は、下段からステージ３をＸ方向に移動させるＸ方向移動機構２１、Ｙ方向に移動させるＹ方向移動機構２２、および、Ｚ方向を向く軸を中心に回転させるθ回転機構２３を有する。Ｘ方向移動機構２１は、モータ２１１にボールねじ２１２が接続され、さらに、Ｙ方向移動機構２２に固定されたナット２１３がボールねじ２１２に取り付けられた構造となっている。ボールねじ２１２の上方にはガイドレール２１４が固定され、モータ２１１が回転すると、ナット２１３とともにＹ方向移動機構２２がガイドレール２１４に沿ってＸ方向に滑らかに移動する。
【００２３】
Ｙ方向移動機構２２もモータ２２１、ボールねじ機構およびガイドレール２２４を有し、モータ２２１が回転するとボールねじ機構によりθ回転機構２３がガイドレール２２４に沿ってＹ方向に移動する。θ回転機構２３はモータ２３１によりステージ３をＺ方向を向く軸を中心に回転させる。以上の構成により、ヘッド部５の基板９に対する相対的な移動方向および向きが変更可能とされる。
【００２４】
ヘッド部５は、ベース５１の下面に基板９上に配線材料を吐出する吐出部５２、および、基板９に向けて紫外線を照射する光照射部５３を有し、吐出部５２には逆止弁５２１を有する供給管５２２が取り付けられる。供給管５２２は分岐しており、一方がポンプ５２３に接続され、他方が制御弁５２４を介して配線材料を貯留するタンク５２５に接続される。光照射部５３は光ファイバ５３１を介して紫外線を発生する光源ユニット５３２に接続される。
【００２５】
ステージ移動機構２の各モータ、ポンプ５２３、制御弁５２４および光源ユニット５３２は制御部６に接続され、これらの構成が制御部６により制御されることにより、配線形成装置１による基板９上への配線パターンの形成が行われる。
【００２６】
図２は基板９上に配線材料が吐出される様子を（＋Ｙ）側から（−Ｙ）方向を向いて見たときの様子を示す図であり、図３は（−Ｘ）側から（＋Ｘ）方向を向いて見たときの様子を示す図である。以下、図１ないし図３を参照しつつ、配線形成装置１による配線形成の基本動作について説明する。
【００２７】
吐出部５２からの配線材料の吐出は、図１に示す逆止弁５２１、ポンプ５２３および制御弁５２４により行われる。まず、制御部６の制御により制御弁５２４が開放された状態でポンプ５２３が吸引動作を行う。このとき、逆止弁５２１により配線材料の逆流が阻止されるため、タンク５２５からポンプ５２３へと配線材料が引き込まれる。次に、制御部６の制御により制御弁５２４が閉じられ、ポンプ５２３が押出動作を行う。これにより、吐出部５２から連続的に配線材料が吐出される。
【００２８】
配線材料の吐出が行われる際には、制御部６がステージ移動機構２の各モータを駆動制御し、吐出部５２の下方にて基板９の表面が（−Ｘ）方向に移動するように制御を行う。なお、ステージ移動機構２は基板９をＸおよびＹ方向に移動させることが可能であるとともにＺ方向を向く軸を中心に回転させることも可能であることから、基板９上の任意の第１の位置を他の第２の位置に対して（−Ｘ）側に位置させることができ、吐出部５２を第１の位置から第２の位置へと（＋Ｘ）方向へ相対的に移動させることができる。すなわち、吐出部５２は基板９上の主面に沿って自在に相対的移動が可能であり、任意の配線パターンを形成することができる。
【００２９】
一方、図１に示すように吐出部５２の（−Ｘ）側にはへら状の整形部材７２が取り付けられており、整形部材７２が吐出部５２とともに相対的に移動することにより、図２に示すように吐出部５２の吐出口７１から吐出された配線材料９１の上面は整形部材７２の下端により均すように整形される。これにより、吐出部５２の速度、吐出圧、吐出口７１から基板９までの高さ、材料特性等のばらつきにより基板９上の配線材料９１の高さが変化した場合であっても、配線材料９１の基板９上での形状を最終的におよそ一定にすることができ、配線箇所ごとの電気的抵抗のばらつきを抑えることが実現される。
【００３０】
図１および図２に示すように吐出部５２の進行方向（基板９に対する相対的な進行方向）の後方には光照射部５３が配置され、光照射部５３が吐出部５２とともに基板９に対して相対的に移動しつつ光照射部５３から紫外線が出射される。図２および図３に示すように光照射部５３の先端にはレンズ５３３が取り付けられており、紫外線はレンズ５３３により基板９上の配線材料９１に集光される。その結果、基板９上の配線材料９１に効率よく順次紫外線が照射される。
【００３１】
配線材料９１は銀フィラーとビヒクル（樹脂、若干の有機溶剤、増粘材等を混合したもの）を有する導電性ペーストであり、樹脂には紫外線により硬化するものが若干含まれる。したがって、光照射部５３の通過により配線材料９１の硬化が順次行われ、配線材料９１の形状が崩れて（ダレて）広がってしまうことが防止される。
【００３２】
また、配線材料９１の硬化により、配線材料９１の基板９に接する部分の長さ（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｗ）を大きくすることが可能となり、例えば、５０μｍ程度の幅の配線であっても抵抗値を低く抑えつつ（すなわち、断面積を大きく維持して）高密度に形成することが実現される。
【００３３】
図４は、配線形成装置１の動作の流れを示す図である。まず、ステージ３が（配線形成の）初期位置へと移動し、基板９上の配線形成の始点が吐出部５２の真下へと移動する（ステップＳ１１）。次に、光照射部５３から紫外線の出射が開始され（ステップＳ１２）、ステージ移動機構２によるステージ３の移動制御および配線材料の吐出が開始される（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【００３４】
吐出部５２による配線材料の吐出が行われている間は、既述のように、配線が形成される方向が基板９上において常に（＋Ｘ）方向となるように（すなわち、配線が形成される基板９上の領域が（−Ｘ）方向へと移動するように）ステージ移動機構２が基板９の位置および向きを制御する。これにより、基板９上に１つの配線が形成される。
【００３５】
基板９上の配線形成の終点が吐出部５２の真下に達すると、配線材料の吐出が停止される（ステップＳ１５）。その後、終点近傍の配線材料の整形および硬化を行うためにヘッド部５が基板９に対してさらに相対的に移動し、ステージ３の移動制御および紫外線の出射が停止される（ステップＳ１６，Ｓ１７）。次に形成すべき配線が存在する場合には、再度、ステップＳ１１〜Ｓ１７が繰り返され、全ての配線が形成された場合には配線形成装置１の動作が終了する（ステップＳ１８）。
【００３６】
以上のように、各配線を形成する際には、配線材料の吐出が開始されてから吐出が停止されるまでの間において、配線材料の整形および硬化が順次行われる。これにより、従来のようにフォトリソグラフィを利用する場合に比べて簡単に配線を形成することができ、配線基板であるパネルの製造コストを削減することができる。
【００３７】
図５は、配線形成装置１により配線が形成された配線基板９０の一部を示す図である。図５に示す配線基板９０では、例えば、配線９１ａが始点９１１ａから終点９１２ａに向けて形成され、その後、配線９１ｂが始点９１１ｂから終点９１２ｂに向けて形成される。このように、配線形成装置１では基板９に対する吐出部５２の相対的移動方向および向きを変更することができ、配線を分岐させたり、曲線や折線の配線を形成することにより任意の配線パターンを形成することができる。なお、配線形成装置１により形成された配線は別途焼成され、有機物が除去される。
【００３８】
図６は、本発明の一の実施の形態に係る配線形成装置のヘッド部５およびその周辺構成を示す図である。配線形成装置は隔壁を利用して配線を形成する装置となっている。配線形成装置の他の部分の構成は上述の関連技術に係る配線形成装置１と同様であり、以下、同符号を付して説明を行う。
【００３９】
本実施の形態におけるヘッド部５は関連技術におけるヘッド部５に隔壁材料を吐出するもう１つの吐出部５２ａが追加されたものとなっており、隔壁材料を吐出する吐出部５２ａには、配線材料を吐出する吐出部５２と同様に、逆止弁５２１ａを有する供給管５２２ａが取り付けられ、供給管５２２ａが分岐して一方がポンプ５２３ａに接続され、他方が制御弁５２４ａを介して隔壁材料を貯留するタンク５２５ａに接続される。吐出部５２ａからの隔壁材料の吐出は吐出部５２と同様に行われ、制御部６によるポンプ５２３ａの吸引および押出動作、並びに、制御弁５２４ａの開閉動作により行われる。
【００４０】
なお、吐出部５２ａの（−Ｘ）側には隔壁の形状を整える整形部材７２ａが取り付けられており、吐出部５２には整形部材は設けられない。
【００４１】
図７は（＋Ｙ）側から（−Ｙ）方向を向いて見たときのヘッド部５からの吐出の様子を示す図であり、図８は（−Ｘ）側から（＋Ｘ）方向を向いて見たときの様子を示す図である。
【００４２】
吐出部５２ａはＹ方向に並ぶ２つの吐出口７１ａを有し、Ｙ方向に関して吐出口７１ａは配線材料９１を吐出する吐出部５２（の先端のノズル５２０）の両側に位置する。吐出部５２ａは、吐出部５２に対して基板９に対する移動方向の前方に位置するとともに、吐出部５２とともに基板９に対して相対的に移動するため、基板９上の同一箇所に対して隔壁材料９２が配線材料９１に先立って吐出されることとなる。
【００４３】
基板９上に吐出された隔壁材料９２の上面は吐出部５２ａに取り付けられて吐出部５２ａとともに相対的に移動するへら状の整形部材７２ａの先端により均すように整形され、これにより、基板９上に２つの隔壁９２１が形成される。さらに、図７および図８に示すように吐出部５２ａの後方において光照射部５３による紫外線の照射が行われる。紫外線は、図８に示すように光照射部５３の先端の２つのレンズ５３３により２つの隔壁９２１上に集光される。隔壁材料９２はセラミックスに紫外線硬化樹脂を混入したものであり、紫外線が集光されつつ照射されることにより隔壁９２１の硬化が効率よく順次行われる。
【００４４】
そして、光照射部５３の後方では吐出部５２が紫外線硬化樹脂を含まない配線材料９１を隔壁９２１の間に吐出する。すなわち、図６に示す配線形成装置では、隔壁間に配線が形成される。
【００４５】
紫外線の照射により、隔壁９２１の形状を安定させることができ、隔壁９２１の基板９に接する部分の長さ（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｗ）を大きくすることが可能になる。また、整形部材７２ａにより隔壁９２１の高さが一定に保たれるため、隔壁９２１に沿って塗布される配線材料９１の断面形状のばらつきを抑えることができる。
【００４６】
さらに、隔壁９２１の間に配線が形成されることから配線材料９１の粘度が低い場合であっても配線を形成することができる。その結果、配線材料９１に含まれる樹脂成分を減らすことができ、導電性に優れた緻密な配線を行うことができる。なお、配線材料９１に紫外線硬化樹脂を若干混入して吐出部５２（ノズル５２０）と光照射部５３との配置を入れ替えることにより、配線材料９１が隔壁９２１と同様に硬化されてもよい。これにより、配線の端部にて配線材料９１が若干流れ出てしまうことが防止される。
【００４７】
図９は配線形成装置の動作の流れを示す図である。配線形成装置の動作は関連技術に係る配線形成装置１の動作に吐出部５２ａの動作が追加されるという点を除いて同様である。
【００４８】
まず、ステージ３が（配線形成の）初期位置へと移動することにより、基板９上の配線形成の始点が吐出部５２ａの真下へと移動する（ステップＳ２１）。次に、光照射部５３から紫外線の出射が開始され（ステップＳ２２）、ステージ移動機構２によるステージ３の移動制御および隔壁材料の吐出制御が開始される（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
【００４９】
その後、吐出部５２が隔壁の端部に差し掛かると（または、差し掛かった後の一定時間経過後に）、吐出部５２から配線材料の吐出が開始される（ステップＳ２５）。
【００５０】
ステージ３の移動制御は、関連技術と同様に、配線が形成される方向が基板９上において常に主面に沿いつつ（＋Ｘ）方向となるようにステージ移動機構２が基板９の位置および向きを制御する。したがって、配線材料を吐出する吐出部５２は隔壁材料を吐出する吐出部５２ａの後を追うように基板９上を相対的に移動することとなる。これにより、隔壁間に配線材料が順次塗布される。
【００５１】
基板９上の配線形成の終点が吐出部５２ａの真下に達すると、隔壁材料の吐出制御が終了し（ステップＳ２６）、光照射部５３が隔壁形成の終点を通過すると紫外線の出射が停止される（ステップＳ２７）。さらに、隔壁形成の終点が吐出部５２の真下に達すると配線材料の吐出も停止される（ステップＳ２８）。その後、ステージ３の移動制御が停止される（ステップＳ２９）。次に形成すべき配線が存在する場合には、再度、ステップＳ２１〜Ｓ２９が繰り返され、全ての配線が形成された場合には配線形成装置１の動作が終了する（ステップＳ３０）。
【００５２】
以上の動作により、各配線を形成する際には、隔壁材料の吐出が開始されてから吐出が停止されるまでの間において、隔壁材料の整形、隔壁材料の硬化および配線材料の吐出が順次行われる。
【００５３】
なお、ステップＳ２４からステップＳ２６までの間に行われる吐出部５２ａからの隔壁材料の吐出制御は、２つの吐出口７１ａに対して互いに独立して行うことが可能とされており、２つの吐出口７１ａの少なくともいずれかからの隔壁材料の吐出が適宜、一時的に停止されつつ隔壁の形成が行われる。すなわち、図９において図示を省略しているが、ステップＳ２４からステップＳ２６までの間において、隔壁材料の吐出を一時的に停止する工程が必要に応じて実行される。
【００５４】
図１０および図１１は、基板９上に配線が形成される様子を説明するための図である。図１０は１つの配線９１ａが始点９１１ａから終点９１２ａに向かって形成された様子を示しており、配線材料９１の両側の隔壁９２１のうち、一方に間隙９２２が設けられる。すなわち、間隙９２２において一方の吐出口７１ａからの隔壁材料の吐出が一時的に停止されて配線９１ａが形成される。
【００５５】
その後、図１１に示すように配線９１ｂが間隙９２２を始点として終点９１２ｂに向けて形成される。その結果、配線９１ａの配線材料９１と配線９１ｂの配線材料９１とが間隙９２２において電気的に接続され、配線の分岐が実現される。また、配線形成装置１では基板９に対する吐出部５２の相対的移動方向および向きを変更することができることから、配線形成装置１により配線を任意に分岐させたり、曲線や折線の配線を形成することができる。なお、隔壁および配線材料が形成された配線基板９０は別途焼成され、隔壁および配線材料から有機物が除去される。
【００５６】
以上のように、配線形成装置では、ヘッド部５の１回の移動（基板９に対する相対的移動）により、隔壁の形成および配線材料の塗布を並行して行うことができ、パターニングに要する時間を削減することができる。その結果、配線基板であるパネルの製造コストおよび製造時間を削減することができる。また、隔壁材料の整形および紫外線の照射により隔壁の形状が崩れてしまうことを防止し、断面形状が一定の微細な配線を形成することができる。
【００５７】
関連技術および上記実施の形態では、ヘッド部５が基板９に対して相対的に１回走査することにより１つの配線が形成されるが、これらのヘッド部５は一度に複数の配線を形成するものであってもよい。特に、平面表示装置に用いられるパネルのように多数の平行な配線を有する配線基板を製造する場合、ヘッド部５の複数の吐出口から配線材料が吐出されることが好ましい。
【００５８】
図１２は吐出部５２においてＹ方向に複数形成された吐出口から配線材料９１が吐出され、これらの配線材料９１が整形部材７２により整形されるとともに光照射部５３により硬化される様子を示す図であり、関連技術における図３に対応する。図１３は図１２に示す吐出部５２の複数の吐出口７１から配線材料９１が吐出される様子を示す平面図である。なお、基板９は（−Ｘ）方向へと一定の速度で直進している。
【００５９】
図１２および図１３に示すように、整形部材７２はＹ方向に長い形状となっており、複数の吐出口７１から吐出された配線材料９１が同時に整形される。また、光照射部５３もＹ方向に長くなっており、整形後の複数の配線材料９１を同時に硬化させる。光照射部５３には図１２に示すように配線材料９１のピッチに合わせて複数のレンズ５３３を有しており、光源ユニット５３２（図１参照）からの紫外線が各配線材料９１に集光されて効率よく照射される。また、光源ユニット５３２の小型化を図りつつ、硬化ムラを抑えることも実現される。
【００６０】
以上のように、図１２および図１３に示すヘッド部５では、複数の配線の形成を短時間で行うことができるとともに整形および硬化も効率よく行うことが実現される。
【００６１】
図１４は吐出部５２ａにより隔壁９２１を形成しつつ複数のノズル５２０から配線材料９１が吐出される様子を示す図であり、上記実施の形態における図８に対応する。図１５は図１４に示す吐出部５２ａの複数の吐出口７１ａから隔壁材料が吐出され、吐出部５２の複数のノズル５２０から配線材料９１が吐出される様子を示す平面図である。なお、基板９は（−Ｘ）方向へと一定の速度で直進している。また、図１５では吐出された配線材料９１に平行斜線を付している。
【００６２】
図１４および図１５に示すように、隔壁９２１を整形する整形部材７２ａはＹ方向に長い形状となっており、複数の吐出口７１ａから吐出された隔壁材料が同時に整形される。また、光照射部５３はＹ方向に隔壁９２１と同じピッチにて配列されたレンズ５３３を有し、整形後の複数の隔壁９２１を同時に、かつ、効率よく硬化させる。これにより、隔壁を利用した複数の配線の形成を短時間で行うことができるとともに隔壁の整形および硬化も効率よく行うことが実現される。
【００６３】
なお、多数の配線を一方向のみに形成する場合には、図１に示すステージ移動機構２はＸ方向移動機構２１を有するのみで足りる。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００６５】
配線形成装置は、プラズマ表示装置に用いられるパネルの製造のみならず、有機ＥＬ表示装置のパネルにおいて配線を形成する技術等のように、他の平面表示装置（ＦＰＤ）に用いられるパネルの製造に利用することができる。さらに、通常の電気的配線や半導体装置における微細な配線にも利用することができる。したがって、基板９もガラス基板には限定されず、樹脂基板、半導体基板等であってもよい。特に、配線形成装置は任意に配線パターンを形成することができることから、少量生産の配線基板の製造に適している。
【００６６】
上記実施の形態では、ステージ３が移動することによりヘッド部５が基板９に対して相対的に移動するが、ステージ３が固定され、ヘッド部５が移動してもよく、双方が移動してもよい。
【００６７】
上記実施の形態では、紫外線により吐出直後の配線材料や隔壁材料（隔壁）を硬化させているが、これらの材料の硬化は紫外線や他の種類の光によるものに限定されず、例えば、これらの材料に熱、酸素ガス、多湿ガス等を付与することにより硬化が行われてもよい。
【００６８】
整形部材７２は、吐出後の配線材料や隔壁材料の上面を均すへら状の部材に限定されない。例えば、関連技術において図１６に示すように配線材料９１の上面および両側面を整形するための矩形の切り欠きが形成された整形部材７２が利用されてもよい。さらに、整形部材７２により整形される面（基板上に付与された材料の上面や側面）は平面である必要はなく、意図的に凹凸が形成されてもよい。例えば、上記実施の形態において隔壁９２１と配線材料９１との接する面に凹凸を設けることにより、隔壁９２１が配線材料９１を安定して保持することが実現される。
【００６９】
また、整形部材７２は材料表面をカットするようなブレード状の部材であってもよい。
【００７０】
光照射部５３による光（紫外線）の集光は、レンズ５３３以外のものが利用されてもよく、例えば、凹面鏡により集光が行われてもよいし、レンズとミラーとが組み合わされてもよい。また、光照射部５３による硬化は完全な硬化ではないため、整形部材の前方に光照射部５３が配置されてもよい。
【００７２】
請求項１、２、６および７の発明では、隔壁の形成と配線材料の吐出とを並行して行うことができ、隔壁および配線の形成を短時間に行うことができる。また、請求項３の発明では配線を分岐させることができ、請求項４および８の発明では、隔壁の整形を行うことができる。
【００７３】
また、請求項５および９の発明では、効率よく硬化を行うことができる。
【００７４】
また、請求項１０の発明では、基板上に任意の配線パターンを形成することができる。
【００７５】
請求項１１の発明では、配線基板の製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関連する技術に係る配線形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図３】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図４】 配線形成装置の動作の流れを示す図である。
【図５】 配線基板の一部を示す図である。
【図６】 一の実施の形態に係る配線形成装置のヘッド部およびその周辺構成を示す図である。
【図７】 ヘッド部からの吐出の様子を示す図である。
【図８】 ヘッド部からの吐出の様子を示す図である。
【図９】 配線形成装置の動作の流れを示す図である。
【図１０】 配線形成装置により配線が形成される様子を説明するための図である。
【図１１】 配線形成装置により配線が形成される様子を説明するための図である。
【図１２】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図１３】 基板上に配線材料が吐出される様子を示す平面図である。
【図１４】 基板上に隔壁材料および配線材料が吐出される様子を示す図である。
【図１５】 基板上に隔壁材料および配線材料が吐出される様子を示す平面図である。
【図１６】 整形部材の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 配線形成装置
２ ステージ移動機構
９ 基板
２１ Ｘ方向移動機構
２２ Ｙ方向移動機構
２３ θ回転機構
５２，５２ａ 吐出部
５３ 光照射部
７１，７１ａ 吐出口
７２，７２ａ 整形部材
９０ 配線基板
９１ 配線材料
９２ 隔壁材料
５３３ レンズ
９２１ 隔壁
Ｓ１２〜Ｓ１７，Ｓ２２〜Ｓ２９ ステップ
Claims (11)
- 基板上に配線を形成する配線形成方法であって、
基板の主面に沿う所定の方向へと第１吐出部を前記基板に対して相対的に移動させるとともに前記第１吐出部の複数の吐出口から前記基板に向けて隔壁材料の吐出を開始する吐出開始工程と、
前記第１吐出部からの吐出を停止する吐出停止工程と、
前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁を順次硬化させる硬化工程と、
前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記複数の隔壁の硬化と並行して、前記第１吐出部とともに第２吐出部を移動させつつ、前記第２吐出部から前記基板上の硬化後の前記複数の隔壁の間に向けて配線材料を吐出する配線材料吐出工程と、
を有することを特徴とする配線形成方法。 - 基板上に配線を形成する配線形成方法であって、
基板の主面に沿う所定の方向へと第１吐出部を前記基板に対して相対的に移動させるとともに前記第１吐出部の複数の吐出口から前記基板に向けて隔壁材料の吐出を開始する吐出開始工程と、
前記第１吐出部からの吐出を停止する吐出停止工程と、
前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記第１吐出部とともに第２吐出部を移動させつつ、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁の間に向けて前記第２吐出部から配線材料を吐出する配線材料吐出工程と、
前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、硬化部により前記複数の隔壁を順次硬化させるとともに、前記基板上に吐出された前記配線材料を前記硬化部により前記複数の隔壁と同様に順次硬化させる硬化工程と、
を有することを特徴とする配線形成方法。 - 請求項１または２に記載の配線形成方法であって、
前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、配線を分岐させるために前記複数の吐出口のいずれかからの吐出を一時的に停止する工程をさらに有することを特徴とする配線形成方法。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載の配線形成方法であって、
前記吐出開始工程から前記吐出停止工程までの間において、前記基板上に吐出された前記隔壁材料を順次整形する整形工程をさらに有することを特徴とする配線形成方法。 - 請求項１ないし４のいずれかに記載の配線形成方法であって、
前記硬化工程において光の照射による硬化が行われ、前記光が硬化の対象となる材料に向けて集光されることを特徴とする配線形成方法。 - 基板上に配線を形成する配線形成装置であって、
基板に向けて複数の吐出口から隔壁材料を吐出する吐出部と、
前記基板の主面に沿って前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記吐出部とともに移動し、前記基板上に吐出された前記隔壁材料により形成された複数の隔壁を順次硬化させる硬化部と、
前記吐出部とともに移動し、前記吐出部からの前記隔壁材料の吐出と並行して前記基板上の硬化後の前記複数の隔壁の間に配線材料を吐出するもう１つの吐出部と、
を備えることを特徴とする配線形成装置。 - 基板上に配線を形成する配線形成装置であって、
基板に向けて複数の吐出口から隔壁材料を吐出する吐出部と、
前記基板の主面に沿って前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記吐出部とともに移動し、前記吐出部からの前記隔壁材料の吐出と並行して前記隔壁材料により形成された複数の隔壁の間に配線材料を吐出するもう１つの吐出部と、
前記吐出部とともに移動し、前記複数の隔壁を順次硬化させるとともに、前記基板上に吐出された前記配線材料を前記複数の隔壁と同様に順次硬化させる硬化部と、
を備えることを特徴とする配線形成装置。 - 請求項６または７に記載の配線形成装置であって、
前記吐出部とともに移動し、基板上に吐出された隔壁材料を整形する整形部材をさらに備えることを特徴とする配線形成装置。 - 請求項６ないし８のいずれかに記載の配線形成装置であって、
前記硬化部が、光の照射による硬化を行い、硬化の対象となる材料に向けて前記光を集光することを特徴とする配線形成装置。 - 請求項６ないし９のいずれかに記載の配線形成装置であって、
前記移動機構による前記吐出部の基板に対する移動方向および向きが変更可能とされることを特徴とする配線形成装置。 - 配線基板であって、
基板と、
請求項１ないし５のいずれかに記載の配線形成方法にて形成された配線と、
を備えることを特徴とする配線基板。
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