導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置
【課題】 基板の材料に関する選択の自由度の向上を図る。
【解決手段】 樹脂材料によって形成された基板２と、基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて基板上に形成された導電層３、３、・・・とを設け、導電層が、基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて基板上の位置が検出された導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成された。これにより基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射されるため、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【解決手段】 樹脂材料によって形成された基板２と、基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて基板上に形成された導電層３、３、・・・とを設け、導電層が、基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて基板上の位置が検出された導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成された。これにより基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射されるため、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置についての技術分野に関する。詳しくは、基板上の導電ペーストの位置検出と導電ペーストに対する焼成をともにレーザー光を照射して行うことにより基板の材料に関する選択の自由度の向上を図る技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器には導電層が形成された導電基板が配置されている。
【０００３】
このような導電基板には、例えば、印刷により基板上に導電層を形成することにより製造されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
印刷により導電基板を製造する方法にあっては、基板の所定の位置に導電ペースト、例えば、金属ペーストを印刷した後に、低抵抗化を図るための熱処理が行われる。熱処理を行うことにより導電ペーストが焼成され、導電ペーストに含有される不要な分散剤が除去され金属粒子が結合されて導電層が形成され、良好な導電性を確保することができる。
【０００５】
熱処理は２００°Ｃ以上のオーブンに導電ペーストが印刷された基板を挿入して配置することにより行われる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０５１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記したように、熱処理して導電層を形成するためには、２００°Ｃ以上のオーブンに導電ペーストが印刷された基板を配置する必要があり、基板として耐熱性の高い材料によって形成されたものを用いなければならない。
【０００８】
従って、基板として耐熱性の低いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等の安価な材料を用いることが困難であり、製造コストが高くなると言う問題がある。
【０００９】
そこで、本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置は、上記した問題点を克服し、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
導電基板は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成された基板と、前記基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて前記基板上に形成された導電層とを備え、前記導電層が、前記基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成されたものである。
【００１１】
従って、基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。
【００１２】
上記した導電基板においては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出することが望ましい。
【００１３】
基板へ向けて第３のレーザー光を照射して基板上の導電層の形成状態を検出することにより、導電層の形成状態に応じて第２のレーザー光の光量を変更することが可能である。
【００１４】
上記した導電基板においては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることが望ましい。
【００１５】
第２のレーザー光の導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることにより、レーザー光の照射時間による導電ペーストの熱の吸収量に応じてレーザー光の照射強度を変化させることが可能である。
【００１６】
上記した導電基板においては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成することが望ましい。
【００１７】
第１のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、第２のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストを焼成することにより、導電ペーストに対するレーザー光の照射角度に応じた範囲で導電ペーストの位置検出及び焼成が行われる。
【００１８】
上記した導電基板においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００１９】
第１のレーザー光と第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光として出力される。
【００２０】
上記した導電基板においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００２１】
第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光として出力される。
【００２２】
導電基板の製造方法は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成された基板の所定の位置に導電ペーストを塗布し、前記基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の前記導電ペーストの位置を検出し、前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成して前記基板上に導電層を形成したものである。
【００２３】
従って、基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。
【００２４】
上記した導電基板の製造方法においては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出することが望ましい。
【００２５】
基板へ向けて第３のレーザー光を照射して基板上の導電層の形成状態を検出することにより、導電層の形成状態に応じて第２のレーザー光の光量を変更することが可能である。
【００２６】
上記した導電基板の製造方法においては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることが望ましい。
【００２７】
第２のレーザー光の導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることにより、レーザー光の照射時間による導電ペーストの熱の吸収量に応じてレーザー光の照射強度を変化させることが可能である。
【００２８】
上記した導電基板の製造方法においては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成することが望ましい。
【００２９】
第１のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、第２のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストを焼成することにより、導電ペーストに対するレーザー光の照射角度に応じた範囲で導電ペーストの位置検出及び焼成が行われる。
【００３０】
上記した導電基板の製造方法においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００３１】
第１のレーザー光と第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光として出力される。
【００３２】
上記した導電基板の製造方法においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００３３】
第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光として出力される。
【００３４】
レーザー光の照射装置は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成され所定の位置に導電ペーストが塗布された基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記導電ペーストの前記基板上の位置を検出する第１の光学系と、前記第１の光学系によって前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成させて導電層を形成する第２の光学系とを備えたものである。
【００３５】
従って、基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。
【００３６】
上記したレーザー光照射装置においては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けることが望ましい。
【００３７】
基板へ向けて第３のレーザー光を照射して基板上の導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けることにより、導電層の形成状態に応じて第２のレーザー光の光量を変更することが可能である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明導電基板は、樹脂材料によって形成された基板と、前記基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて前記基板上に形成された導電層とを備え、前記導電層が、前記基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成されている。
【００３９】
従って、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【００４０】
請求項２に記載した発明にあっては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにしている。
【００４１】
従って、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板を製造することができる。
【００４２】
請求項３に記載した発明にあっては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにしている。
【００４３】
従って、レーザー光の照射時間により熱の吸収状態が変化する導電ペーストに対し、熱の吸収量を考慮して導電ペーストの最適な焼成状態を確保し良好な導電性を有する導電層を形成することが可能となる。
【００４４】
請求項４に記載した発明にあっては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにしている。
【００４５】
従って、レーザー光の基板に対する照射角度と基板の移動位置とに基づいて導電ペーストの基板に対する位置検出及び導電ペーストに対するレーザー光の照射を簡易かつ確実に行うことができる。
【００４６】
請求項５に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００４７】
従って、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【００４８】
請求項６に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００４９】
従って、一層の部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【００５０】
本発明導電基板の製造方法は、樹脂材料によって形成された基板の所定の位置に導電ペーストを塗布し、前記基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の前記導電ペーストの位置を検出し、前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成して前記基板上に導電層を形成している。
【００５１】
従って、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【００５２】
請求項８に記載した発明にあっては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにしている。
【００５３】
従って、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板を製造することができる。
【００５４】
請求項９に記載した発明にあっては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにしている。
【００５５】
従って、レーザー光の照射時間により熱の吸収状態が変化する導電ペーストに対し、熱の吸収量を考慮して導電ペーストの最適な焼成状態を確保し良好な導電性を有する導電層を形成することが可能となる。
【００５６】
請求項１０に記載した発明にあっては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにしている。
【００５７】
従って、レーザー光の基板に対する照射角度と基板の移動位置とに基づいて導電ペーストの基板に対する位置検出及び導電ペーストに対するレーザー光の照射を簡易かつ確実に行うことができる。
【００５８】
請求項１１に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００５９】
従って、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【００６０】
請求項１２に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００６１】
本発明レーザー光照射装置は、樹脂材料によって形成され所定の位置に導電ペーストが塗布された基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記導電ペーストの前記基板上の位置を検出する第１の光学系と、前記第１の光学系によって前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成させて導電層を形成する第２の光学系とを備えている。
【００６２】
従って、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【００６３】
請求項１４に記載した発明にあっては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けている。
【００６４】
従って、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下に、本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００６６】
以下に示した最良の形態は、本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置を、印刷により微細な導電パターン（導電層）を形成することにより環境負荷の低減や低コスト化等を図ることができるプリンタブルエレクトロニクス技術により製造する導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置に適用したものである。
【００６７】
このようなプリンタブルエレクトロニクス技術により製造した導電基板は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ等に適用される。
【００６８】
以下の説明にあっては、例として、導電層が形成される被印刷物として機能する基板が上下方向を向く向きで配置された状態で方向を示すが、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００６９】
［導電基板の構成］
導電基板１は、図１に示すように、被印刷物として機能する基板２と基板２上に形成された導電層３、３、・・・とを有し、導電層３、３、・・・が導電パターンとして機能する。
【００７０】
基板２は樹脂材料、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリイミド等によって形成されている。
【００７１】
導電層３、３、・・・は基板２上に塗布された導電ペースト、例えば、金属ペーストが後述するレーザー光照射装置から照射されたレーザー光によって焼成されて形成され、例えば、銀ナノインクが用いられている。導電層３、３、・・・の材料としては、例えば、金、銅、ニッケル、すず、鉛等を用いることも可能である。尚、導電ペーストは金属ペーストに限られることはなく、導電ペーストとしては、例えば、有機導電ペーストや導電性ポリマー等を用いることが可能である。
【００７２】
［レーザー光照射装置等の構成及び導電基板の製造方法］
レーザー光照射装置１００はコントローラー１０とレーザー光源２０と第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０を有している（図２参照）。
【００７３】
レーザー光照射装置１００の下方には、所定の位置に導電ペーストが塗布された基板２が配置され、基板２は所定の方向、例えば、左方から右方へ向けて図示しない移動機構によって移動される。
【００７４】
コントローラー１０はレーザー光照射装置１００の全体の制御を司る機能を有し、レーザー光源２０と第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０に対して各種の指令を発する。コントローラー１０は各種の情報を記憶するメモリー１０ａを有している。
【００７５】
レーザー光源２０は、例えば、半導体レーザーであり、コントローラー１０の出力指令Ｐに基づいて、例えば、３００ｎｍ乃至６００ｎｍのレーザー光を基板２に対して出射する。
【００７６】
第１の光学系３０は第１の走査光学部３１と第１の光量検出素子３２と第１のＡ／Ｄ変換部３３とを有している。
【００７７】
レーザー光源２０と第１の走査光学部３１の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６１が配置され、第１の走査光学部３１と第１の光量検出素子３２の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６２が配置されている。
【００７８】
第１の走査光学部３１は、例えば、ポリゴンミラーを有しており、コントローラー１０の走査指令Ａに基づいてレーザー光源２０から出射され半透過ミラー６１で反射され半透過ミラー６２を透過される第１のレーザー光を基板２へ向けて照射し所定の角度範囲で走査する。第１の走査光学部３１から照射された第１のレーザー光によって基板２が前後方向において走査され、基板２の走査時に反射された第１のレーザー光の反射光が半透過ミラー６２で反射され第１の光量検出素子３２に入射される。
【００７９】
このとき第１の光量検出素子３２には、第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違によって、基板２に塗布された導電ペーストで反射された光量の大きな反射光と基板２の導電ペーストが存在しない部分で反射された光量の小さな反射光とが入射される。第１の光量検出素子３２においては、入射された反射光の光量が検出され、光量の検出値が第１のＡ／Ｄ変換部３３に送出される。
【００８０】
第１のＡ／Ｄ変換部３３に送出された反射光の光量の検出値は検出信号として第１のＡ／Ｄ変換部３３においてデジタル変換され、変換された検出信号がコントローラー１０に送出される。
【００８１】
コントローラー１０はレーザー光の基板２に対する照射角度（走査角度）と第１のＡ／Ｄ変換部３３から送出された検出信号に基づいて、基板２上の導電ペーストの位置を検出（算出）し、検出された導電ペーストの位置情報がメモリー１０ａに記憶される。
【００８２】
第２の光学系４０は第２の走査光学部４１と第２の光量検出素子４２と第２のＡ／Ｄ変換部４３とを有している。
【００８３】
半透過ミラー６１と第２の走査光学部４１の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６３、６４が順に半透過ミラー６１側から配置されている。
【００８４】
第２の走査光学部４１は、例えば、ポリゴンミラーを有しており、コントローラー１０の走査変調指令Ｂに基づいてレーザー光源２０から出射され半透過ミラー６１、６３、６４を順に透過され変調された第２のレーザー光を基板２へ向けて照射し所定の角度範囲で走査する。第２のレーザー光の基板２に対する照射位置は第１のレーザー光の基板２に対する照射位置より基板２の移動方向側にされている。
【００８５】
このときコントローラー１０においては第１のレーザー光の照射により検出された導電ペーストの位置情報がメモリー１０ａから読み出され、この位置情報に基づいて導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。従って、基板２の導電ペーストが存在しない部分に対しては第２のレーザー光が照射されず、又は、焼成に必要とされる光量よりも小さな光量の第２のレーザー光が照射される。第２のレーザー光が導電ペーストに照射されると、導電ペーストが焼成されて導電層３、３、・・・が形成される。
【００８６】
第２のレーザー光が導電ペーストに照射されるときには、第２のレーザー光の反射光が半透過ミラー６４を透過され半透過ミラー６３で反射され第２の光量検出素子４２に入射される。
【００８７】
第２の光量検出素子４２においては、入射された反射光の光量が検出され、光量の検出値が第２のＡ／Ｄ変換部４３に送出される。
【００８８】
第２のＡ／Ｄ変換部４３に送出された反射光の光量の検出値は検出信号として第２のＡ／Ｄ変換部４３においてデジタル変換され、変換された検出信号がコントローラー１０に送出される。
【００８９】
コントローラー１０は第２のＡ／Ｄ変換部４３から送出された検出信号に基づいてレーザー光源２０から出射されるレーザー光の出力を検出し、検出した出力に基づいて導電ペーストの焼成に必要なレーザー光源２０から出射されるレーザー光の出力を調整する。
【００９０】
第３の光学系５０は第３の走査光学部５１と第３の光量検出素子５２と第３のＡ／Ｄ変換部５３とを有している。
【００９１】
第３の走査光学部５１と第３の光量検出素子５２の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６５が配置されている。
【００９２】
第３の走査光学部５１は、例えば、ポリゴンミラーを有しており、コントローラー１０の走査指令Ｃに基づいてレーザー光源２０から出射され半透過ミラー６１、６３を順に透過され半透過ミラー６４で反射され半透過ミラー６５を透過された第３のレーザー光を所定の角度範囲で基板２へ向けて照射する。第３のレーザー光の基板２に対する照射位置は第２のレーザー光の基板２に対する照射位置より基板２の移動方向側にされている。第３の走査光学部５１から照射された第３のレーザー光によって基板２が前後方向において走査され、基板２の走査時に反射された第３のレーザー光の反射光が半透過ミラー６５で反射され第３の光量検出素子５２に入射される。
【００９３】
このとき第３の光量検出素子５２には、導電ペーストの形成状態に応じて光量が変化される反射光が入射される。第３の光量検出素子５２においては、入射された反射光の光量が検出され、光量の検出値が第３のＡ／Ｄ変換部５３に送出される。
【００９４】
第３のＡ／Ｄ変換部５３に送出された反射光の光量の検出値は検出信号として第３のＡ／Ｄ変換部５３においてデジタル変換され、変換された検出信号がコントローラー１０に送出される。
【００９５】
コントローラー１０は第３のレーザー光の照射角度（走査角度）と第３のＡ／Ｄ変換部５３から送出された検出信号に基づいて、第３のレーザー光が照射されたときの反射光量が導電ペーストの焼成に必要な光量となるように、レーザー光源２０の出力を制御して導電ペーストに照射される第２のレーザー光の光量を調整する。
【００９６】
尚、上記にはレーザー光照射装置１００に第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０が設けられている例を示したが、例えば、レーザー光照射装置は第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０を一つのセットとして複数のセットを有する所謂マルチヘッドであってもよい。
【００９７】
マルチヘッドが設けられていることにより、複数の基板２、２、・・・に対するレーザー光の照射を同時に行うことが可能となり、導電基板１の生産性の向上を図ることができる。
【００９８】
［各レーザー光の照射時における具体例］
以下に、各レーザー光の照射時における具体例を各グラフ図を参照して説明する（図３乃至図６参照）。
【００９９】
先ず、第１のレーザー光が照射されるときの具体例を示す（図３参照）。
【０１００】
図３において、横軸は第１のレーザー光の照射時間を示し、縦軸は第１のレーザー光の基板２に対する走査角度（実線）、第１のレーザー光の出力（一点鎖線）、第１のレーザー光の反射光量（二点鎖線）を示す。
【０１０１】
図３に示す例は、時間０から時間Ｔ３まで第１のレーザー光が走査角度０°から走査角度θまで走査され、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間で導電ペーストＰが検出される状態を示している。第１のレーザー光の出力（光量）は一定値αとされ、反射光量は導電ペーストＰが存在しない位置においては小さな光量Ｆ１とされ導電ペーストＰが存在する位置においては大きな光量Ｆ２とされている。
【０１０２】
このように第１のレーザー光は、基板２を走査して照射位置による反射率の相違に基づいて基板２上の導電ペーストＰの位置を検出するためのレーザー光として機能する。
【０１０３】
次に、第２のレーザー光が照射されるときの具体例を示す（図４参照）。
【０１０４】
図４において、横軸は第２のレーザー光の照射時間を示し、縦軸は第２のレーザー光の基板２に対する走査角度（実線）、第２のレーザー光の出力（一点鎖線）を示す。
【０１０５】
図４に示す例は、時間Ｔ１から時間Ｔ２まで第２のレーザー光によって導電ペーストＰが走査され、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間で導電ペーストＰに対して第２のレーザー光が照射される状態を示している。第２のレーザー光の出力（光量）は導電ペーストＰが存在しない位置においては光量０とされ導電ペーストＰが存在する位置においては大きな光量Ｆとされている。
【０１０６】
このように第２のレーザー光は、第１のレーザー光が照射されて位置検出が行われた導電ペーストＰに対して照射され導電ペーストＰを焼成して導電層３、３、・・・を検出するためのレーザー光として機能する。
【０１０７】
第２のレーザー光は、レーザー光源２０からのレーザー光の出射に伴う温度変化に起因する出力の安定化を図るフィードバック制御に加え、第３のレーザー光の照射による導電ペーストＰの最適な焼成状態を維持する制御により、リアルタイムに光量が調整される。
【０１０８】
尚、上記には、時間０から時間Ｔ１までと時間Ｔ２から時間Ｔ３までの間で光量が０とされた例を示したが、これらの時間帯に基板２にダメージを与えない程度の光量Ｆよりも小さい第２のレーザー光が照射されていてもよい。
【０１０９】
次いで、第３のレーザー光が照射されるときの具体例を示す（図５の上段参照）。
【０１１０】
図５の上段において、横軸は第３のレーザー光の照射時間を示し、縦軸は第３のレーザー光の基板２に対する走査角度（実線）、第３のレーザー光の出力（一点鎖線）、第３のレーザー光の反射光量（二点鎖線）を示す。
【０１１１】
図５の上段に示す例は、時間０から時間Ｔ３まで第３のレーザー光が走査角度０°から走査角度θまで走査され、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間で導電層３に対して第３のレーザー光が照射される状態を示している。第３のレーザー光の出力（光量）は一定値βとされ、反射光量は導電層３が存在しない位置においては小さな光量Ｆ３とされ導電層３が存在する位置においては大きな光量Ｆ４とされている。このとき導電層３が最適な状態で形成されたときには、反射光の光量が光量Ｆ５であることが予め認識されている。
【０１１２】
導電ペーストＰの焼成によって形成された導電層３、３、・・・に対して第３のレーザー光を照射したときの反射光量は、導電ペーストＰに含有される分散剤の不十分な分解等により最適な焼成状態が確保されたときに得られる反射光量に対して低下する。従って、図５の上段の例は、導電層３が最適な状態では形成されていない場合である。
【０１１３】
そこで、最適な焼成状態が確保されたときに得られる反射光量を予め基準光量として定め、第３のレーザー光が照射されたときに得られる反射光量と基準光量の差分を、以後の焼成時の第２のレーザー光に補正値として加え、第２のレーザー光の光量を調整する。
【０１１４】
このような制御を基板２の全面に対してリアルタイムに行うことにより、基板２の全体において導電ペーストＰ、Ｐ、・・・の焼成状態のバラツキが少ない良好な導電性を有する導電層３、３、・・・を形成することができる。
【０１１５】
図５の下段は、上記のような制御を行ったときの第２のレーザー光の調整後の状態を示す例である。第２のレーザー光は調整後において出力が高められ光量Ｆ６から光量Ｆ７にされている。
【０１１６】
尚、第２のレーザー光は導電ペーストＰに照射されている状態において、図６に示すように、照射時間に応じて照射強度（光量）を変化させるようにすることも可能である。例えば、時間Ｔ１からＴ２において導電ペーストＰに照射される最適な焼成状態が確保される光量と同じ光量を、時間に応じて光量を変化させた状態において導電ペーストＰに照射するようにしてもよい。
【０１１７】
導電ペーストＰにレーザー光を照射したときには、金属粒子や基板２の材質により経過時間によって熱の吸収状態が変化し、通常、レーザー光の照射直後は熱の吸収率が低いことが知られている。
【０１１８】
そこで、上記のような時間に応じた第２のレーザー光の光量を変化させる制御を行うことにより、経過時間によって変化する熱の吸収量を考慮して導電ペーストＰの最適な焼成状態を確保し良好な導電性を有する導電層３、３、・・・を形成することが可能となる。
【０１１９】
［まとめ］
以上に記載した通り、導電基板１にあっては、第１のレーザー光が照射されて照射位置による反射率の相違に基づいて基板２上の位置が検出された導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて導電層３、３、・・・が形成されている。
【０１２０】
従って、基板２上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射されるため、基板２として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板２の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【０１２１】
また、基板２へ向けて第３のレーザー光を照射して基板２上の導電層３、３、・・・の形成状態を検出するようにしているため、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板１を製造することができる。
【０１２２】
さらに、基板２を所定の方向へ移動し、基板２の移動方向に直交する方向において第１のレーザー光と第２のレーザー光の照射角度を変化させて走査するようにしている。従って、レーザー光の基板２に対する照射角度と基板２の移動位置とに基づいて導電ペーストの基板２に対する位置検出及び導電ペーストに対するレーザー光の照射を簡易かつ確実に行うことができる。
【０１２３】
さらにまた、第１のレーザー光と第２のレーザー光のレーザー光源２０を共通の光源としているため、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１２４】
加えて、第３のレーザー光についてもレーザー光源２０が第１のレーザー光と第２のレーザー光と共通化されているため、一層の部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１２５】
［その他］
尚、本発明によって製造された導電基板１は、上記したように、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ等に適用されるが、本発明は、他の分野にも適用することが可能である。
【０１２６】
例えば、印刷により形成される半導体回路を必要とする電子ペーパーの分野、印刷により形成されるキャパシタ構造のメモリーの分野、印刷によって形成されるアンテナの分野、色素増感型太陽電池等の印刷により配線を形成する分野等に適用が可能である。
【０１２７】
また、プラスチック基板上に銀ナノインクによって配線を形成したり、ペンタセンによるゲート絶縁膜や高分子絶縁膜等を形成するフレキシブルディスプレイの分野にも適用することが可能である。
【０１２８】
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図２乃至図６と共に本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置の実施の形態を示すものであり、本図は、導電基板の概略平面図である。
【図２】レーザー光照射装置等を示す概念図である。
【図３】図４乃至図６と共に各レーザー光の照射時における具体例を示すものであり、本図は、第１のレーザー光が照射されるときの具体例を示すグラフ図である。
【図４】第２のレーザー光が照射されるときの具体例を示すグラフ図である。
【図５】第３のレーザー光が照射されるときの具体例を、第３のレーザー光の反射光量に基づいて制御された第２のレーザー光の調整後の状態と共に示すグラフ図である。
【図６】時間に応じて第２のレーザー光の光量を変化させるようにしたときの例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１…導電基板、２…基板、３…導電層、１００…レーザー光照射装置、２０…レーザー光源、３０…第１の光学系、４０…第２の光学系、５０…第３の光学系
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置についての技術分野に関する。詳しくは、基板上の導電ペーストの位置検出と導電ペーストに対する焼成をともにレーザー光を照射して行うことにより基板の材料に関する選択の自由度の向上を図る技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器には導電層が形成された導電基板が配置されている。
【０００３】
このような導電基板には、例えば、印刷により基板上に導電層を形成することにより製造されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
印刷により導電基板を製造する方法にあっては、基板の所定の位置に導電ペースト、例えば、金属ペーストを印刷した後に、低抵抗化を図るための熱処理が行われる。熱処理を行うことにより導電ペーストが焼成され、導電ペーストに含有される不要な分散剤が除去され金属粒子が結合されて導電層が形成され、良好な導電性を確保することができる。
【０００５】
熱処理は２００°Ｃ以上のオーブンに導電ペーストが印刷された基板を挿入して配置することにより行われる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０５１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記したように、熱処理して導電層を形成するためには、２００°Ｃ以上のオーブンに導電ペーストが印刷された基板を配置する必要があり、基板として耐熱性の高い材料によって形成されたものを用いなければならない。
【０００８】
従って、基板として耐熱性の低いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等の安価な材料を用いることが困難であり、製造コストが高くなると言う問題がある。
【０００９】
そこで、本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置は、上記した問題点を克服し、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
導電基板は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成された基板と、前記基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて前記基板上に形成された導電層とを備え、前記導電層が、前記基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成されたものである。
【００１１】
従って、基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。
【００１２】
上記した導電基板においては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出することが望ましい。
【００１３】
基板へ向けて第３のレーザー光を照射して基板上の導電層の形成状態を検出することにより、導電層の形成状態に応じて第２のレーザー光の光量を変更することが可能である。
【００１４】
上記した導電基板においては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることが望ましい。
【００１５】
第２のレーザー光の導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることにより、レーザー光の照射時間による導電ペーストの熱の吸収量に応じてレーザー光の照射強度を変化させることが可能である。
【００１６】
上記した導電基板においては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成することが望ましい。
【００１７】
第１のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、第２のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストを焼成することにより、導電ペーストに対するレーザー光の照射角度に応じた範囲で導電ペーストの位置検出及び焼成が行われる。
【００１８】
上記した導電基板においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００１９】
第１のレーザー光と第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光として出力される。
【００２０】
上記した導電基板においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００２１】
第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光として出力される。
【００２２】
導電基板の製造方法は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成された基板の所定の位置に導電ペーストを塗布し、前記基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の前記導電ペーストの位置を検出し、前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成して前記基板上に導電層を形成したものである。
【００２３】
従って、基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。
【００２４】
上記した導電基板の製造方法においては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出することが望ましい。
【００２５】
基板へ向けて第３のレーザー光を照射して基板上の導電層の形成状態を検出することにより、導電層の形成状態に応じて第２のレーザー光の光量を変更することが可能である。
【００２６】
上記した導電基板の製造方法においては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることが望ましい。
【００２７】
第２のレーザー光の導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させることにより、レーザー光の照射時間による導電ペーストの熱の吸収量に応じてレーザー光の照射強度を変化させることが可能である。
【００２８】
上記した導電基板の製造方法においては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成することが望ましい。
【００２９】
第１のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、第２のレーザー光の基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストを焼成することにより、導電ペーストに対するレーザー光の照射角度に応じた範囲で導電ペーストの位置検出及び焼成が行われる。
【００３０】
上記した導電基板の製造方法においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００３１】
第１のレーザー光と第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光として出力される。
【００３２】
上記した導電基板の製造方法においては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることが望ましい。
【００３３】
第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とすることにより、同一のレーザー光源から出射されたレーザー光が第１のレーザー光と第２のレーザー光と第３のレーザー光として出力される。
【００３４】
レーザー光の照射装置は、上記した課題を解決するために、樹脂材料によって形成され所定の位置に導電ペーストが塗布された基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記導電ペーストの前記基板上の位置を検出する第１の光学系と、前記第１の光学系によって前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成させて導電層を形成する第２の光学系とを備えたものである。
【００３５】
従って、基板上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。
【００３６】
上記したレーザー光照射装置においては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けることが望ましい。
【００３７】
基板へ向けて第３のレーザー光を照射して基板上の導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けることにより、導電層の形成状態に応じて第２のレーザー光の光量を変更することが可能である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明導電基板は、樹脂材料によって形成された基板と、前記基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて前記基板上に形成された導電層とを備え、前記導電層が、前記基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成されている。
【００３９】
従って、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【００４０】
請求項２に記載した発明にあっては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにしている。
【００４１】
従って、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板を製造することができる。
【００４２】
請求項３に記載した発明にあっては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにしている。
【００４３】
従って、レーザー光の照射時間により熱の吸収状態が変化する導電ペーストに対し、熱の吸収量を考慮して導電ペーストの最適な焼成状態を確保し良好な導電性を有する導電層を形成することが可能となる。
【００４４】
請求項４に記載した発明にあっては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにしている。
【００４５】
従って、レーザー光の基板に対する照射角度と基板の移動位置とに基づいて導電ペーストの基板に対する位置検出及び導電ペーストに対するレーザー光の照射を簡易かつ確実に行うことができる。
【００４６】
請求項５に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００４７】
従って、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【００４８】
請求項６に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００４９】
従って、一層の部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【００５０】
本発明導電基板の製造方法は、樹脂材料によって形成された基板の所定の位置に導電ペーストを塗布し、前記基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の前記導電ペーストの位置を検出し、前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成して前記基板上に導電層を形成している。
【００５１】
従って、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【００５２】
請求項８に記載した発明にあっては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにしている。
【００５３】
従って、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板を製造することができる。
【００５４】
請求項９に記載した発明にあっては、前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにしている。
【００５５】
従って、レーザー光の照射時間により熱の吸収状態が変化する導電ペーストに対し、熱の吸収量を考慮して導電ペーストの最適な焼成状態を確保し良好な導電性を有する導電層を形成することが可能となる。
【００５６】
請求項１０に記載した発明にあっては、前記基板を所定の方向へ移動し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにしている。
【００５７】
従って、レーザー光の基板に対する照射角度と基板の移動位置とに基づいて導電ペーストの基板に対する位置検出及び導電ペーストに対するレーザー光の照射を簡易かつ確実に行うことができる。
【００５８】
請求項１１に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００５９】
従って、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【００６０】
請求項１２に記載した発明にあっては、前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源としている。
【００６１】
本発明レーザー光照射装置は、樹脂材料によって形成され所定の位置に導電ペーストが塗布された基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記導電ペーストの前記基板上の位置を検出する第１の光学系と、前記第１の光学系によって前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成させて導電層を形成する第２の光学系とを備えている。
【００６２】
従って、基板として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができる。
【００６３】
請求項１４に記載した発明にあっては、前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けている。
【００６４】
従って、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下に、本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００６６】
以下に示した最良の形態は、本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置を、印刷により微細な導電パターン（導電層）を形成することにより環境負荷の低減や低コスト化等を図ることができるプリンタブルエレクトロニクス技術により製造する導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置に適用したものである。
【００６７】
このようなプリンタブルエレクトロニクス技術により製造した導電基板は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ等に適用される。
【００６８】
以下の説明にあっては、例として、導電層が形成される被印刷物として機能する基板が上下方向を向く向きで配置された状態で方向を示すが、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００６９】
［導電基板の構成］
導電基板１は、図１に示すように、被印刷物として機能する基板２と基板２上に形成された導電層３、３、・・・とを有し、導電層３、３、・・・が導電パターンとして機能する。
【００７０】
基板２は樹脂材料、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリイミド等によって形成されている。
【００７１】
導電層３、３、・・・は基板２上に塗布された導電ペースト、例えば、金属ペーストが後述するレーザー光照射装置から照射されたレーザー光によって焼成されて形成され、例えば、銀ナノインクが用いられている。導電層３、３、・・・の材料としては、例えば、金、銅、ニッケル、すず、鉛等を用いることも可能である。尚、導電ペーストは金属ペーストに限られることはなく、導電ペーストとしては、例えば、有機導電ペーストや導電性ポリマー等を用いることが可能である。
【００７２】
［レーザー光照射装置等の構成及び導電基板の製造方法］
レーザー光照射装置１００はコントローラー１０とレーザー光源２０と第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０を有している（図２参照）。
【００７３】
レーザー光照射装置１００の下方には、所定の位置に導電ペーストが塗布された基板２が配置され、基板２は所定の方向、例えば、左方から右方へ向けて図示しない移動機構によって移動される。
【００７４】
コントローラー１０はレーザー光照射装置１００の全体の制御を司る機能を有し、レーザー光源２０と第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０に対して各種の指令を発する。コントローラー１０は各種の情報を記憶するメモリー１０ａを有している。
【００７５】
レーザー光源２０は、例えば、半導体レーザーであり、コントローラー１０の出力指令Ｐに基づいて、例えば、３００ｎｍ乃至６００ｎｍのレーザー光を基板２に対して出射する。
【００７６】
第１の光学系３０は第１の走査光学部３１と第１の光量検出素子３２と第１のＡ／Ｄ変換部３３とを有している。
【００７７】
レーザー光源２０と第１の走査光学部３１の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６１が配置され、第１の走査光学部３１と第１の光量検出素子３２の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６２が配置されている。
【００７８】
第１の走査光学部３１は、例えば、ポリゴンミラーを有しており、コントローラー１０の走査指令Ａに基づいてレーザー光源２０から出射され半透過ミラー６１で反射され半透過ミラー６２を透過される第１のレーザー光を基板２へ向けて照射し所定の角度範囲で走査する。第１の走査光学部３１から照射された第１のレーザー光によって基板２が前後方向において走査され、基板２の走査時に反射された第１のレーザー光の反射光が半透過ミラー６２で反射され第１の光量検出素子３２に入射される。
【００７９】
このとき第１の光量検出素子３２には、第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違によって、基板２に塗布された導電ペーストで反射された光量の大きな反射光と基板２の導電ペーストが存在しない部分で反射された光量の小さな反射光とが入射される。第１の光量検出素子３２においては、入射された反射光の光量が検出され、光量の検出値が第１のＡ／Ｄ変換部３３に送出される。
【００８０】
第１のＡ／Ｄ変換部３３に送出された反射光の光量の検出値は検出信号として第１のＡ／Ｄ変換部３３においてデジタル変換され、変換された検出信号がコントローラー１０に送出される。
【００８１】
コントローラー１０はレーザー光の基板２に対する照射角度（走査角度）と第１のＡ／Ｄ変換部３３から送出された検出信号に基づいて、基板２上の導電ペーストの位置を検出（算出）し、検出された導電ペーストの位置情報がメモリー１０ａに記憶される。
【００８２】
第２の光学系４０は第２の走査光学部４１と第２の光量検出素子４２と第２のＡ／Ｄ変換部４３とを有している。
【００８３】
半透過ミラー６１と第２の走査光学部４１の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６３、６４が順に半透過ミラー６１側から配置されている。
【００８４】
第２の走査光学部４１は、例えば、ポリゴンミラーを有しており、コントローラー１０の走査変調指令Ｂに基づいてレーザー光源２０から出射され半透過ミラー６１、６３、６４を順に透過され変調された第２のレーザー光を基板２へ向けて照射し所定の角度範囲で走査する。第２のレーザー光の基板２に対する照射位置は第１のレーザー光の基板２に対する照射位置より基板２の移動方向側にされている。
【００８５】
このときコントローラー１０においては第１のレーザー光の照射により検出された導電ペーストの位置情報がメモリー１０ａから読み出され、この位置情報に基づいて導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射される。従って、基板２の導電ペーストが存在しない部分に対しては第２のレーザー光が照射されず、又は、焼成に必要とされる光量よりも小さな光量の第２のレーザー光が照射される。第２のレーザー光が導電ペーストに照射されると、導電ペーストが焼成されて導電層３、３、・・・が形成される。
【００８６】
第２のレーザー光が導電ペーストに照射されるときには、第２のレーザー光の反射光が半透過ミラー６４を透過され半透過ミラー６３で反射され第２の光量検出素子４２に入射される。
【００８７】
第２の光量検出素子４２においては、入射された反射光の光量が検出され、光量の検出値が第２のＡ／Ｄ変換部４３に送出される。
【００８８】
第２のＡ／Ｄ変換部４３に送出された反射光の光量の検出値は検出信号として第２のＡ／Ｄ変換部４３においてデジタル変換され、変換された検出信号がコントローラー１０に送出される。
【００８９】
コントローラー１０は第２のＡ／Ｄ変換部４３から送出された検出信号に基づいてレーザー光源２０から出射されるレーザー光の出力を検出し、検出した出力に基づいて導電ペーストの焼成に必要なレーザー光源２０から出射されるレーザー光の出力を調整する。
【００９０】
第３の光学系５０は第３の走査光学部５１と第３の光量検出素子５２と第３のＡ／Ｄ変換部５３とを有している。
【００９１】
第３の走査光学部５１と第３の光量検出素子５２の間にはレーザー光を反射又は透過する半透過ミラー６５が配置されている。
【００９２】
第３の走査光学部５１は、例えば、ポリゴンミラーを有しており、コントローラー１０の走査指令Ｃに基づいてレーザー光源２０から出射され半透過ミラー６１、６３を順に透過され半透過ミラー６４で反射され半透過ミラー６５を透過された第３のレーザー光を所定の角度範囲で基板２へ向けて照射する。第３のレーザー光の基板２に対する照射位置は第２のレーザー光の基板２に対する照射位置より基板２の移動方向側にされている。第３の走査光学部５１から照射された第３のレーザー光によって基板２が前後方向において走査され、基板２の走査時に反射された第３のレーザー光の反射光が半透過ミラー６５で反射され第３の光量検出素子５２に入射される。
【００９３】
このとき第３の光量検出素子５２には、導電ペーストの形成状態に応じて光量が変化される反射光が入射される。第３の光量検出素子５２においては、入射された反射光の光量が検出され、光量の検出値が第３のＡ／Ｄ変換部５３に送出される。
【００９４】
第３のＡ／Ｄ変換部５３に送出された反射光の光量の検出値は検出信号として第３のＡ／Ｄ変換部５３においてデジタル変換され、変換された検出信号がコントローラー１０に送出される。
【００９５】
コントローラー１０は第３のレーザー光の照射角度（走査角度）と第３のＡ／Ｄ変換部５３から送出された検出信号に基づいて、第３のレーザー光が照射されたときの反射光量が導電ペーストの焼成に必要な光量となるように、レーザー光源２０の出力を制御して導電ペーストに照射される第２のレーザー光の光量を調整する。
【００９６】
尚、上記にはレーザー光照射装置１００に第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０が設けられている例を示したが、例えば、レーザー光照射装置は第１の光学系３０と第２の光学系４０と第３の光学系５０を一つのセットとして複数のセットを有する所謂マルチヘッドであってもよい。
【００９７】
マルチヘッドが設けられていることにより、複数の基板２、２、・・・に対するレーザー光の照射を同時に行うことが可能となり、導電基板１の生産性の向上を図ることができる。
【００９８】
［各レーザー光の照射時における具体例］
以下に、各レーザー光の照射時における具体例を各グラフ図を参照して説明する（図３乃至図６参照）。
【００９９】
先ず、第１のレーザー光が照射されるときの具体例を示す（図３参照）。
【０１００】
図３において、横軸は第１のレーザー光の照射時間を示し、縦軸は第１のレーザー光の基板２に対する走査角度（実線）、第１のレーザー光の出力（一点鎖線）、第１のレーザー光の反射光量（二点鎖線）を示す。
【０１０１】
図３に示す例は、時間０から時間Ｔ３まで第１のレーザー光が走査角度０°から走査角度θまで走査され、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間で導電ペーストＰが検出される状態を示している。第１のレーザー光の出力（光量）は一定値αとされ、反射光量は導電ペーストＰが存在しない位置においては小さな光量Ｆ１とされ導電ペーストＰが存在する位置においては大きな光量Ｆ２とされている。
【０１０２】
このように第１のレーザー光は、基板２を走査して照射位置による反射率の相違に基づいて基板２上の導電ペーストＰの位置を検出するためのレーザー光として機能する。
【０１０３】
次に、第２のレーザー光が照射されるときの具体例を示す（図４参照）。
【０１０４】
図４において、横軸は第２のレーザー光の照射時間を示し、縦軸は第２のレーザー光の基板２に対する走査角度（実線）、第２のレーザー光の出力（一点鎖線）を示す。
【０１０５】
図４に示す例は、時間Ｔ１から時間Ｔ２まで第２のレーザー光によって導電ペーストＰが走査され、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間で導電ペーストＰに対して第２のレーザー光が照射される状態を示している。第２のレーザー光の出力（光量）は導電ペーストＰが存在しない位置においては光量０とされ導電ペーストＰが存在する位置においては大きな光量Ｆとされている。
【０１０６】
このように第２のレーザー光は、第１のレーザー光が照射されて位置検出が行われた導電ペーストＰに対して照射され導電ペーストＰを焼成して導電層３、３、・・・を検出するためのレーザー光として機能する。
【０１０７】
第２のレーザー光は、レーザー光源２０からのレーザー光の出射に伴う温度変化に起因する出力の安定化を図るフィードバック制御に加え、第３のレーザー光の照射による導電ペーストＰの最適な焼成状態を維持する制御により、リアルタイムに光量が調整される。
【０１０８】
尚、上記には、時間０から時間Ｔ１までと時間Ｔ２から時間Ｔ３までの間で光量が０とされた例を示したが、これらの時間帯に基板２にダメージを与えない程度の光量Ｆよりも小さい第２のレーザー光が照射されていてもよい。
【０１０９】
次いで、第３のレーザー光が照射されるときの具体例を示す（図５の上段参照）。
【０１１０】
図５の上段において、横軸は第３のレーザー光の照射時間を示し、縦軸は第３のレーザー光の基板２に対する走査角度（実線）、第３のレーザー光の出力（一点鎖線）、第３のレーザー光の反射光量（二点鎖線）を示す。
【０１１１】
図５の上段に示す例は、時間０から時間Ｔ３まで第３のレーザー光が走査角度０°から走査角度θまで走査され、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間で導電層３に対して第３のレーザー光が照射される状態を示している。第３のレーザー光の出力（光量）は一定値βとされ、反射光量は導電層３が存在しない位置においては小さな光量Ｆ３とされ導電層３が存在する位置においては大きな光量Ｆ４とされている。このとき導電層３が最適な状態で形成されたときには、反射光の光量が光量Ｆ５であることが予め認識されている。
【０１１２】
導電ペーストＰの焼成によって形成された導電層３、３、・・・に対して第３のレーザー光を照射したときの反射光量は、導電ペーストＰに含有される分散剤の不十分な分解等により最適な焼成状態が確保されたときに得られる反射光量に対して低下する。従って、図５の上段の例は、導電層３が最適な状態では形成されていない場合である。
【０１１３】
そこで、最適な焼成状態が確保されたときに得られる反射光量を予め基準光量として定め、第３のレーザー光が照射されたときに得られる反射光量と基準光量の差分を、以後の焼成時の第２のレーザー光に補正値として加え、第２のレーザー光の光量を調整する。
【０１１４】
このような制御を基板２の全面に対してリアルタイムに行うことにより、基板２の全体において導電ペーストＰ、Ｐ、・・・の焼成状態のバラツキが少ない良好な導電性を有する導電層３、３、・・・を形成することができる。
【０１１５】
図５の下段は、上記のような制御を行ったときの第２のレーザー光の調整後の状態を示す例である。第２のレーザー光は調整後において出力が高められ光量Ｆ６から光量Ｆ７にされている。
【０１１６】
尚、第２のレーザー光は導電ペーストＰに照射されている状態において、図６に示すように、照射時間に応じて照射強度（光量）を変化させるようにすることも可能である。例えば、時間Ｔ１からＴ２において導電ペーストＰに照射される最適な焼成状態が確保される光量と同じ光量を、時間に応じて光量を変化させた状態において導電ペーストＰに照射するようにしてもよい。
【０１１７】
導電ペーストＰにレーザー光を照射したときには、金属粒子や基板２の材質により経過時間によって熱の吸収状態が変化し、通常、レーザー光の照射直後は熱の吸収率が低いことが知られている。
【０１１８】
そこで、上記のような時間に応じた第２のレーザー光の光量を変化させる制御を行うことにより、経過時間によって変化する熱の吸収量を考慮して導電ペーストＰの最適な焼成状態を確保し良好な導電性を有する導電層３、３、・・・を形成することが可能となる。
【０１１９】
［まとめ］
以上に記載した通り、導電基板１にあっては、第１のレーザー光が照射されて照射位置による反射率の相違に基づいて基板２上の位置が検出された導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて導電層３、３、・・・が形成されている。
【０１２０】
従って、基板２上の導電ペーストのみに対して焼成に必要とされる光量を有する第２のレーザー光が照射されるため、基板２として耐熱性の低い材料を用いることが可能となり、基板２の材料に関する選択の自由度の向上を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【０１２１】
また、基板２へ向けて第３のレーザー光を照射して基板２上の導電層３、３、・・・の形成状態を検出するようにしているため、焼成状態の安定化による動作の信頼性の高い導電基板１を製造することができる。
【０１２２】
さらに、基板２を所定の方向へ移動し、基板２の移動方向に直交する方向において第１のレーザー光と第２のレーザー光の照射角度を変化させて走査するようにしている。従って、レーザー光の基板２に対する照射角度と基板２の移動位置とに基づいて導電ペーストの基板２に対する位置検出及び導電ペーストに対するレーザー光の照射を簡易かつ確実に行うことができる。
【０１２３】
さらにまた、第１のレーザー光と第２のレーザー光のレーザー光源２０を共通の光源としているため、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１２４】
加えて、第３のレーザー光についてもレーザー光源２０が第１のレーザー光と第２のレーザー光と共通化されているため、一層の部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１２５】
［その他］
尚、本発明によって製造された導電基板１は、上記したように、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ等に適用されるが、本発明は、他の分野にも適用することが可能である。
【０１２６】
例えば、印刷により形成される半導体回路を必要とする電子ペーパーの分野、印刷により形成されるキャパシタ構造のメモリーの分野、印刷によって形成されるアンテナの分野、色素増感型太陽電池等の印刷により配線を形成する分野等に適用が可能である。
【０１２７】
また、プラスチック基板上に銀ナノインクによって配線を形成したり、ペンタセンによるゲート絶縁膜や高分子絶縁膜等を形成するフレキシブルディスプレイの分野にも適用することが可能である。
【０１２８】
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図２乃至図６と共に本発明導電基板、導電基板の製造方法及びレーザー光照射装置の実施の形態を示すものであり、本図は、導電基板の概略平面図である。
【図２】レーザー光照射装置等を示す概念図である。
【図３】図４乃至図６と共に各レーザー光の照射時における具体例を示すものであり、本図は、第１のレーザー光が照射されるときの具体例を示すグラフ図である。
【図４】第２のレーザー光が照射されるときの具体例を示すグラフ図である。
【図５】第３のレーザー光が照射されるときの具体例を、第３のレーザー光の反射光量に基づいて制御された第２のレーザー光の調整後の状態と共に示すグラフ図である。
【図６】時間に応じて第２のレーザー光の光量を変化させるようにしたときの例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１…導電基板、２…基板、３…導電層、１００…レーザー光照射装置、２０…レーザー光源、３０…第１の光学系、４０…第２の光学系、５０…第３の光学系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料によって形成された基板と、
前記基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて前記基板上に形成された導電層とを備え、
前記導電層が、前記基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成された
導電基板。
【請求項２】
前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項３】
前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項４】
前記基板を所定の方向へ移動し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項５】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項６】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項２に記載の導電基板。
【請求項７】
樹脂材料によって形成された基板の所定の位置に導電ペーストを塗布し、
前記基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の前記導電ペーストの位置を検出し、
前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成して前記基板上に導電層を形成した
導電基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項９】
前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１０】
前記基板を所定の方向へ移動し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項８に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１３】
樹脂材料によって形成され所定の位置に導電ペーストが塗布された基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記導電ペーストの前記基板上の位置を検出する第１の光学系と、
前記第１の光学系によって前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成させて導電層を形成する第２の光学系とを備えた
レーザー光照射装置。
【請求項１４】
前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けた
請求項１３に記載のレーザー光照射装置。
【請求項１】
樹脂材料によって形成された基板と、
前記基板上の所定の位置に塗布された導電ペーストが焼成されて前記基板上に形成された導電層とを備え、
前記導電層が、前記基板へ向けて照射された第１のレーザー光の照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光が照射されることにより焼成されて形成された
導電基板。
【請求項２】
前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項３】
前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項４】
前記基板を所定の方向へ移動し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項５】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項１に記載の導電基板。
【請求項６】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項２に記載の導電基板。
【請求項７】
樹脂材料によって形成された基板の所定の位置に導電ペーストを塗布し、
前記基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記基板上の前記導電ペーストの位置を検出し、
前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成して前記基板上に導電層を形成した
導電基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出するようにした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項９】
前記第２のレーザー光の前記導電ペーストに対する照射強度を照射時間に応じて変化させるようにした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１０】
前記基板を所定の方向へ移動し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第１のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて導電ペーストの位置を検出し、
前記基板の移動方向に直交する方向において前記第２のレーザー光の前記基板に対する照射角度を変化させて前記導電ペーストを焼成するようにした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項７に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のレーザー光と前記第２のレーザー光と前記第３のレーザー光のレーザー光源を共通の光源とした
請求項８に記載の導電基板の製造方法。
【請求項１３】
樹脂材料によって形成され所定の位置に導電ペーストが塗布された基板へ向けて第１のレーザー光を照射して照射位置による反射率の相違に基づいて前記導電ペーストの前記基板上の位置を検出する第１の光学系と、
前記第１の光学系によって前記基板上の位置が検出された前記導電ペーストに対して第２のレーザー光を照射し前記導電ペーストを焼成させて導電層を形成する第２の光学系とを備えた
レーザー光照射装置。
【請求項１４】
前記基板へ向けて第３のレーザー光を照射して前記基板上の前記導電層の形成状態を検出する第３の光学系を設けた
請求項１３に記載のレーザー光照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６４６９５（Ｐ２０１２−１６４６９５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６３４（Ｐ２０１１−２１６３４）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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