JP3109692B2 - プラズマアドレス電気光学装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はストライプパターン基板
を備えたプラズマアドレス電気光学装置およびその製造
方法に関する。より詳しくは互いに機能の異なるストラ
イプ状のフィルムを整合した状態で重ね合わせ基板上に
形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層ストライプパターン構造を有する基
板は従来から多種多様なデバイスの構成部品として用い
られている。例えば線順次アドレス型の表示装置用基板
に使われている。図５にストライプパターン基板の構造
を示す。基板１０１の表面にストライプ状にパタニング
された第１の層１０２が形成されている。このストライ
プパターンはピッチＰを有するとともに、個々のストラ
イプは幅Ｗ１を有する。この第１の層１０２は例えば導
電体材料からなり電極を構成する。第１の層１０２の上
には第２の層１０３が形成されている。この第２の層１
０３も同一のピッチＰを有するストライプ状にパタニン
グされている。第２の層１０３の個々のストライプは第
１の層１０２のストライプの幅Ｗ１よりも小さな幅Ｗ２
を有するとともに第１の層１０２に対して整合してい
る。第２の層１０３は例えば絶縁物材料からなりスペー
サ等の構造的な機能を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図５に対して、ピッチ
ずれの生じた図６を参照して発明が解決しようとする課
題を説明する。図６に示したストライプパターンは一般
にマスクを用いて形成される。第１の層１０２と第２の
層１０３は本来同一のパターン配列ピッチＰを有するが
異なるパターン幅Ｗ１及びＷ２を有している。従って、
従来第１の層１０２の形成に用いるマスクと第２の層１
０３の形成に用いるマスクは異なるものが用いられてい
た。この場合第１の層１０２及び第２の層１０３を互い
に整合させる為に、両方のマスクは互いに等しいマスク
パターンピッチを有し且つ互いに正確にアライメントさ
れる。

【０００４】電極膜や絶縁膜の形成には通常スクリーン
マスクによる厚膜印刷法が用いられる。スクリーンマス
クはフレームにスクリーンメッシュをテンションをかけ
て貼ったものである。感光材の塗布されたスクリーンメ
ッシュに対してフォトリソグラフィを用い所定のマスク
パターンを形成する。しかしながらテンションがかかっ
ている為、異なるスクリーンマスクの間でストライプパ
ターンのピッチＰを完全に同一に設定する事は困難であ
り、実際には一定のピッチ誤差△Ｐが含まれている。加
えて、厚膜印刷を行なう際にはスキージによりスクリー
ンマスクに圧力が加わり変形する。個々のスクリーンマ
スクにより変形の度合いが微妙に異なり実際に印刷され
たストライプパターンのピッチは目標値から偏る。この
為、下層及び上層のストライプパターンを正確に整合す
る事は実際上困難であり、所謂ピッチずれが生じるとい
う課題があった。

【０００５】ピッチずれについて具体的な数値を挙げて
簡潔に説明する。引き続き図６を参照すると、第１の層
１０２のパターン幅Ｗ１は０．３mmに設定され、第２の
層１０３のパターン幅Ｗ２は０．１mmに設定され、パタ
ーンピッチＰは０．６mmに設定され、基板１０１の横方
向スパンＷＳは１５０mmに設定されている。スクリーン
印刷を行なう際、両方のスクリーンマスクは基板１０１
の左端側において互いに位置合わせされている。従っ
て、最左端の積層パターンでは互いに完全な整合がとれ
ている。しかしながら、下層印刷用のスクリーンマスク
と上層印刷用のスクリーンマスクとの間に０．１％のマ
スクピッチ誤差があると、基板１０１の横方向スパンに
沿ってピッチ誤差が累積され、基板の右端側では第１の
層１０２と第２の層１０３との間に０．１５mmのピッチ
ずれが生じる。従って、基板１０１の最右端側では第２
の層１０３は第１の層１０２から外側へ外れてしまい不
具合が生じる。逆に、右端側において上下両層間のアラ
イメントミスを防ぐ為にはピッチずれを例えば０．０５
mm以下に抑制しなければならない。この場合には上下各
層用のスクリーンマスクの間でピッチ誤差を０．０３％
以下に抑えなければならない。しかしながら、現実には
スクリーンマスクはフレームに対してテンションをかけ
た状態で貼り付けられ且つ印刷時のスキージによる圧力
変形のばらつきがあるので、ここまでピッチ精度を上げ
る事は困難である。ストライプパターンが微細化し且つ
基板が大型化するにつれてピッチずれの問題が顕著にな
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題あるいは問題点に鑑み、本発明はプラズマアドレス電
気光学装置に含まれるストライプパターン基板のピッチ
ずれを抑制する事のできる製造方法を提供する事を目的
とする。本プラズマアドレス電気光学装置は基本的な構
造として、所定の主面に沿って互いに平行に配置された
複数の第１電極を有する第１の基板と、前記第１電極と
直交し且つ互いに平行に印刷された複数の第２電極とこ
の第２電極上に重ねて印刷された絶縁層とを有するとと
もに前記第１の基板と対向する様に配置された第２の基
板と、前記第１及び第２の基板間に間挿された電気光学
材料層と、この電気光学材料層と前記第２の基板間に設
けられたイオン化可能なガスを封入する為のプラズマ室
とを備えている。第２の基板がストライプパターン構造
を有しており、前記第２電極を所定のスクリーンマスク
を用いて所望のストライプパターンに印刷した後、前記
絶縁層を同一のスクリーンマスクを用いて前記第２電極
上に積層印刷する。この場合前記絶縁層はプラズマ室を
ストライプパターン方向に沿って区画する隔壁を構成す
る。これに先だち、前記第２電極のリード取り出し部の
パターンを第２電極印刷用とは別のスクリーンマスクを
用いて形成する様にしている。

【０００７】

【作用】本発明によれば、第１の層即ち下側の層を所定
のマスクを用いて所望のストライプパターンに形成した
後、第２の層即ち上側の層を同一のマスクを用いて第１
の層上に形成している。同一のマスクを用いているの
で、原理的に上下両層のストライプパターンピッチは等
しくなる。従って、前後２回の工程でマスクアライメン
トを正確に行なえば、必然的に従来問題となっていたピ
ッチずれを除去する事ができる。スクリーン印刷の場合
であっても上下両層の印刷パターン間に相対的なピッチ
誤差が生じないので２回の印刷工程間でのスクリーンマ
スクの位置合わせを正確に行ない絶対的な誤差をあらか
じめ除去しておけば略完全に整合した重層ストライプパ
ターンを得る事ができる。なお、一般に第１の層のスト
ライプ幅は第２の層のストライプ幅に比べて大きい。こ
の場合、マスクパターン幅は狭い方の第２の層のパター
ン幅に略一致する様に設定される。このマスクを用いて
パターン幅の広い第１の層を形成する時には、例えばス
クリーン印刷の場合、マスクをパターン幅方向に僅かに
オフセットして多重印刷を行なうか、あるいは印刷イン
クの粘度を低めに調節して所謂だれを生じさせる様にす
れば良い。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかるストライプパタ
ーン基板の製造方法の一実施例を示す工程図である。ま
ず工程Ａにおいてパッド電極１を形成する。本実施例で
は所定のスクリーンマスクを用いＮｉペースト等の電極
材料インクを厚膜印刷してパッド電極１を形成した。パ
ッド電極１のパターンは基板０の有効エリヤ外に設けら
れる。この有効エリヤは例えば長手方向スパンＬを有し
ている。個々のパッド電極１は有効エリヤの両側に沿っ
て配列されており、所定の幅Ｗを有するとともに所定の
パターンピッチ２Ｐを有する。個々のパッド電極１の周
辺部は有効エリヤの外端から概ね間隔Ｓ／２だけ離間し
ている。

【０００９】次に工程Ｂにおいて第１の層即ちストライ
プ電極２を形成する。ストライプ電極２のパターン群は
基板０の有効エリヤ内と左右にＳづつ広がった範囲に設
けられている。ストライプ電極のパターン幅はＷｅに設
定されパッド電極１の幅Ｗより小さい。又ストライプ電
極２のパターンピッチＰはパッド電極１のパターンピッ
チ２Ｐの半分である。ストライプパターンは１本おきに
一方の列側のパッド電極１に重なり電気接続が取られ
る。即ちパッド電極１はストライプ電極２に対してリー
ド取り出し部を構成している。

【００１０】ストライプ電極２もスクリーンマスクを用
いた厚膜印刷により形成される。用いるマスクパターン
を点線で示す。図から明らかな様に、マスクパターン幅
はストライプ電極２のパターン幅に比べて狭い。この様
に小さなマスクパターン幅で大きな幅のストライプ電極
２を印刷する為には、例えばスクリーンマスクをパター
ン幅方向に沿って僅かにオフセットし多重印刷を行な
う。あるいはこれに代えて、電極材料インクの粘度を弛
めに調整しだれを生じさせて印刷膜の端部をマスクパタ
ーンエッジの外側に所定量だけ滲み出させる様にしても
良い。

【００１１】ストライプ電極２のパターンを印刷する際
パッド電極１のパターンに対して整合させる必要があ
る。しかしながら、この場合ストライプ電極２の一端が
単に対応するパッド電極１の周辺部に重なっていれば良
く誤差の許容範囲が広い為何ら問題は生じない。例えば
ストライプ電極２の幅Ｗｅとパッド電極１の幅Ｗとの和
が２Ｐに等しくなる様に設定した場合、ストライプ電極
２のパッド電極１に対する相対的な位置誤差は±Ｐの範
囲に納まれば良い。例えば図５の従来例と対比する意味
で、パターンピッチＰを０．６mmに設定した場合、スト
ライプ電極２の位置誤差許容範囲は±０．６mmとなり従
来例よりも１０倍以上の許容度となる為、十分に通常の
スクリーン厚膜印刷技術の制御可能範囲内である。

【００１２】最後に工程Ｃにおいて第２の層即ちストラ
イプ絶縁層３を形成する。このストライプ絶縁層３もス
クリーンマスクを用いた厚膜印刷により形成される。こ
の際、工程Ｂで用いたスクリーンマスクと同一のスクリ
ーンマスクを用いる。但し、インク材料としてガラスペ
ースト等の絶縁物を印刷する。マスクパターン幅はスト
ライプ絶縁層３の幅と略同一にあらかじめ設定されてい
る。同一のスクリーンマスクを用いる為ストライプ絶縁
層３とストライプ電極２との間の相対的な位置精度が正
確に維持される。あらかじめ工程Ｂと工程Ｃとの間で正
確なスクリーンマスクアライメントをとっておけば、従
来問題となっていたピッチずれが生じない。同一マスク
を用い同一条件で印刷処理を行なう事によりストライプ
電極２とストライプ絶縁層３を完全な整合状態で積層す
る事ができる。なお、図５を参照して設定した寸法関係
によれば、ストライプ絶縁層３はストライプ電極２に対
して例えば±０．０５mmまでの位置誤差が許容される。
この許容範囲０．０５mmはストライプ電極２とパッド電
極１との間の許容範囲０．６mmに比べて１オーダー程厳
しい。この点、本発明では同一のスクリーンマスクを用
いて積層印刷を行なっているのでこの厳しい許容誤差範
囲を十分に満たす事ができる。

【００１３】次に図２を参照して、図１に示したストラ
イプパターン基板を用いて製造されたプラズマアドレス
電気光学装置を示す。本例の電気光学装置は表示装置と
して組み立てられている。本装置は液晶セル４とプラズ
マセル５と両者の間に介在する誘電体シートからなる共
通の中間板６とを積層した構造を有する。液晶セル４は
第１の基板例えばガラス基板７を用いて構成されてお
り、その内側主面には透明導電膜からなる複数本の第１
電極即ち信号電極Ｄが互いに平行に形成されている。基
板７はスペーサ８を用いて所定の間隙を介し中間板６に
接着されている。間隙内には電気光学材料層である液晶
層９が充填されている。

【００１４】一方プラズマセル５は第２の基板即ち図１
に示したストライプパターン基板０を用いて構成されて
いる。基板０の内側主面上には信号電極Ｄに直交する第
２電極即ちストライプ電極２が形成されている。このス
トライプ電極２は交互にアノードＡ及びカソードＫとな
りプラズマ電極として機能する。ストライプ電極２の上
に沿ってストライプ絶縁層３が形成されており隔壁とし
て機能する。ストライプ絶縁層３の上端部は中間板６に
当接しておりスペーサとしての役割も果す。基板０はシ
ール材１０を用いて中間板６に接着されている。両者の
間には気密封止されたプラズマ室１１が形成される。こ
のプラズマ室１１はストライプ絶縁層３からなる隔壁に
よって分割あるいは区画されており個々に走査単位とな
る放電領域を構成する。隔壁の一部に設けられた間隙を
介して各放電領域は連通している。この気密なプラズマ
室１１の内部にはイオン化可能なガスが封入されてい
る。ガス種は例えばヘリウム、ネオン、アルゴンあるい
はこれらの混合気体から選ぶ事ができる。

【００１５】本発明によればストライプ電極２とストラ
イプ絶縁層３は略完全に整合しておりピッチずれがな
い。従ってアノードＡとカソードＫの対に対応した放電
領域を正確に構築する事ができる。各放電領域は露出し
たアノードＡ及びカソードＫ端部を含み隣接する隔壁に
よって囲まれており、安定したプラズマ放電を行なう事
ができる。

【００１６】最後に図３を参照して参考の為プラズマア
ドレス表示装置の動作を簡潔に説明する。本図は表示装
置に用いられる駆動回路の一例を示している。この駆動
回路は信号回路２１と走査回路２２と制御回路２３とか
ら構成されている。信号回路２１には信号電極Ｄ１ない
しＤｍがバッファを介して接続されている。一方、走査
回路２２には同じくバッファを介してカソード電極Ｋ１
ないしＫｎが接続されている。アノード電極Ａ１ないし
Ａｎは共通に接地されている。カソード電極は走査回路
２２により線順次走査されるとともに、信号回路２１は
これに同期して各信号電極にアナログ画像信号を供給す
る。制御回路２３は信号回路２１と走査回路２２の同期
制御を行なうものである。各カソード電極に沿ってプラ
ズマ放電領域が形成され行走査単位となる。一方各信号
電極は列駆動単位となる。両単位の間に画素２４が規定
される。

【００１７】図４は図３に示す２個の画素２４を切り取
って模式的に示したものである。各画素２４は信号電極
Ｄ１，Ｄ２及び中間板６によって挟持された液晶層９か
らなるサンプリングキャパシタと、プラズマサンプリン
グスイッチＳ１との直列接続からなる。プラズマサンプ
リングスイッチＳ１は放電領域の機能を等価的に表わし
たものである。即ち、放電領域が活性化するとその内部
は略全体的にアノード電位に接続される。一方、プラズ
マ放電が終了すると放電領域は浮遊電位となる。サンプ
リングスイッチＳ１を介して個々の画素２４のサンプリ
ングキャパシタにアナログ画像信号を書き込み所謂サン
プリングホールドを行なうものである。アナログ画素信
号のレベルによって画素２４の階調的な点灯あるいは消
灯が制御できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、第
１の層例えば電極をスクリーンマスクを用いて所定のス
トライプパターンに印刷した後、この電極上に第２の層
例えば絶縁層を同一スクリーンマスクを用いて積層印刷
している。かかる方法によりストライプパターンのピッ
チずれが除去でき電極と絶縁層の相対的な重ね合わせ精
度が改善できるという効果がある。絶対的なマスクパタ
ーンピッチ精度を厳しく設定する必要がない為、スクリ
ーン印刷時のスキージ押し込み量や雰囲気温度等の管理
が容易になるという効果がある。さらに、スクリーンマ
スクパターンに要求される精度が大幅に緩和される為、
スクリーンマスクの製造コストを低減化する事ができる
という効果がある。この様な方法により製造されたスト
ライプパターン基板を例えばプラズマアドレス表示装置
に適用した場合、精密且つ高精細な画像表示を得る事が
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるストライプパターン基板の製造
方法を示す工程図である。

【図２】本発明により製造されたストライプパターン基
板を用いて組み立てられたプラズマアドレス電気光学装
置の一例を示す模式的な断面図である。

【図３】図２に示すプラズマアドレス電気光学装置の駆
動回路を示すブロック図である。

【図４】図３に示す画素を切り取って示した模式図であ
る。

【図５】従来のストライプパターン基板を示す斜視図で
ある。

【図６】従来のストライプパターン基板の製造方法の課
題あるいは問題点を説明する為の模式的な斜視図であ
る。

【符号の説明】

０ 基板 １ パッド電極 ２ ストライプ電極 ３ ストライプ絶縁層 ４ 液晶セル ５ プラズマセル ６ 中間板 ７ ガラス基板 ９ 液晶層 １１ プラズマ室 Ａ アノード Ｋ カソード Ｄ 信号電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−217396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−150248（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−54534（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−220330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1333

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面に沿って互いに平行に配置された複
   数の第１電極を有する第１の基板と、 前記第１電極と直交し且つ互いに平行に配置された複数
   の第２電極とこの第２電極上に重ねて印刷された絶縁層
   とを有する第２の基板と、 前記第１の基板の第１電極と接する様に間挿された電気
   光学材料層と、 前記電気光学材料層と前記第２の基板の間に設けられた
   イオン化可能なガスを封入する為のプラズマ室とを備え
   たプラズマアドレス電気光学装置の製造方法において、 前記第２の基板上に所定のスクリーンマスクを用いてパ
   ッド電極を形成し、 前記第２電極を、前記パッド電極と重なり電気接続が取
   れるように前記スクリーンマスクとは別のスクリーンマ
   スクを用いて印刷し、 前記絶縁層を、前記第２電極と同一のスクリーンマスク
   を用いて前記第２電極上に積層印刷することを特徴とす
   るプラズマアドレス電気光学装置の製造方法。
2. 【請求項２】 主面に沿って互いに平行に配置された複
   数の第１電極を有する第１の基板と、 前記第１電極と直交し且つ互いに平行に配置された複数
   の第２電極とこの第２電極上に重ねて印刷された絶縁層
   とを有する第２の基板と、 前記第１の基板の第１電極と接する様に間挿された電気
   光学材料層と、 前記電気光学材料層と前記第２の基板の間に設けられた
   イオン化可能なガスを封入する為のプラズマ室とを備え
   たプラズマアドレス電気光学装置において、 前記第２の基板上に所定のスクリーンマスクを用いてパ
   ッド電極を形成し、 前記第２電極を、前記パッド電極と重なり電気接続が取
   れるように前記スクリーンマスクとは別のスクリーンマ
   スクを用いて形成し、 前記絶縁層を、前記第２電極と同一のスクリーンマスク
   を用いて前記第２電極上に積層印刷することを特徴とす
   るプラズマアドレス電気光学装置。