JP3302289B2 - プラズマディスプレイパネルの電極及びその形成方法 - Google Patents
プラズマディスプレイパネルの電極及びその形成方法Info
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Description
ィスプレイパネル(Color Plasma Display Pannel;以
下、カラーPDPという)のガラス基板に高密着力を有
する電極を形成するようにしたPDPの電極及びその形
成方法に関するものである。
図面である。
に、前面ガラス基板1の同一面上に一対の上部電極4を
形成し、前記上部電極4上に誘電層2を印刷技法で形成
し、前記上部電極4上に形成された誘電層2上に保護層
3を蒸着方式で形成した上部構造と、背面ガラス基板1
1上に下部電極12を形成し、前記下部電極12間に隣
接するセルとのクロストーク(crosstalk)現象を防止す
るために隔壁6を形成し、前記隔壁6と下部電極12の
まわりに蛍光体8、9、10を形成した下部構造とで構
成され、前記上部構造と下部構造との間の空間に不活性
ガスを封入して放電領域5を有するように構成される。
DPの動作について説明する。
互間に駆動電圧を印加するようになると、誘電層2と保
護層3の表面の放電領域5から面放電が生じて紫外線7
が発生する。前記発生した紫外線7により蛍光体8、
9、10を励起させ、前記発光された蛍光体8、9、1
0によりカラー表示が成される。即ち、放電セル(cell)
の内部に存する空間電荷(space charge)が、印加された
駆動電圧により、陰極(−)に加速しながら、前記放電
セル内に400〜500Torr程度の圧力に埋められ
た不活性混合ガス、つまりヘリウム(He)を主成分と
してキセノン(Xe)、ネオン(Ne)ガス等を添加し
たペニング(penning)混合ガスと衝突することで、前記
不活性ガスが励起されながら147nmの紫外線7が発
生する。前記紫外線7が下部電極12と隔壁6の周囲を
囲んでいる蛍光体8、9、10と衝突して可視光線領域
に発光される。
Pの電極及びその形成方法について説明する。
下部基板を示す断面図である。
まれた上部基板は、図2(a)に示すように、背面ガラ
ス基板(誘電体)11上に電極用としてニッケル(N
i)又はアルミニウム(Al)30のような金属電導体
を印刷技法で蒸着して形成し、下部基板は、図2(b)
に示すように、前面ガラス基板(誘電体)1の内部に電
極用として銅(Cu)35を形成する。
ミニウム30は、前記ガラスとの界面結合力が非常に弱
いため、これを向上させる目的として、ガラスと銅35
及びニッケルやアルミニウム30の間にクロム(Cr)
40を形成して、結合を保持するようにする。
(b)に示すように、PDPの前面ガラス基板1上に界
面結合力を高めるためにクロム(Cr)薄膜40をスパ
ッタリング(sputtering)技法で形成した後、その上に電
極用銅35を形成する。再度その上に界面結合力を高め
るためにクロム(Cr)薄膜40を同じ技法で形成した
後、再びガラスを熱処理技法で覆うことにより、工程を
終結する。
体の場合も同様である。このような工程により、図2
(a)に示す背面ガラス基板11上の電極も同一に成さ
れる。
技術のPDPの電極及びその形成方法は、次のような問
題点があった。
金属であるため、ガラスと結合力が弱くて、そのガラス
を高温で処理する場合に膨張率が大きく異なるため、ガ
ラスとクロムの接触面で界面クラック(crack)や気泡が
発生される。そのため、PDPの放電が不完全になり、
PDPの寿命が短くなる問題点があった。
剤の結合状態が二重金属を示すため、スパッタリングの
ターゲットを交換しなければならない等、形成工程が複
雑であるという問題点があった。
されたもので、ガラス基板に高密着力を有する電極を形
成してPDPの放電状態と寿命を向上させるPDPの電
極及びその形成方法を提供することにその目的がある。
めの本発明は、誘電体上に金属電極が形成されたPDP
において、前記誘電体又はガラス基板と金属電極間に形
成される金属セラミック薄膜を含んで成されるPDPの
電極と、誘電体と金属電極を形成するPDPの電極形成
方法において、前記誘電体上の所定の領域に金属セラミ
ック薄膜を形成する工程と、前記金属セラミック薄膜上
にこのセラミック薄膜と同じ金属の元素を有する電極を
形成する工程とを含んで成されるPDPの電極形成方法
とを提供する特徴がある。
極は、誘電体又はガラス基板上に金属電極が形成された
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体又は
ガラス基板と金属電極間に形成される金属セラミック薄
膜を含んで成されており、そのことにより上記目的が達
成される。
前記金属電極と同じ金属の元素を含む化合物で形成され
る。
膜は、金属電極と酸化反応により形成された金属酸化物
セラミック薄膜、又は金属電極と窒化反応により形成さ
れた金属窒化物セラミック薄膜であるこ。
(Cu)又はアルミニウム(Al)である。
極は、第1誘電体内に第1金属電極が形成され、第2誘
電体上に第2金属電極が形成されたプラズマディスプレ
イパネルにおいて、前記第2誘電体と第2金属電極間に
第2金属と同じ元素のセラミック薄膜が形成された上部
基板と、前記第1誘電体内の第1金属電極の両面に第1
金属と同じ元素のセラミック薄膜が形成された下部基板
とを含んで成され、そのことにより上記目的が達成され
る。
及び第2金属セラミック薄膜は、それぞれ第1、第2金
属電極と同じ金属で酸化又は窒化反応させて形成する。
極は、それぞれ銅(Cu)又はアルミニウム(Al)で
ある。
極形成方法は、誘電体と金属電極を形成するプラズマデ
ィスプレイパネルの電極形成方法において、該誘電体上
の所定の領域に金属セラミック薄膜を形成する工程と、
該金属セラミック薄膜上にこのセラミック薄膜と同じ金
属の元素を有する電極を形成する工程とを含んでおり、
そのことにより上記目的が達成される。
膜は、同じ元素の金属ターゲットにてスパッタリングし
て形成される。
膜は、金属電極と一定の割合で混合されたアルゴンと窒
素又は酸素の反応性スパッタリング技法で形成された金
属窒化セラミック薄膜又は金属酸化セラミック薄膜であ
る。
u)又はアルミニウム(Al)である。
膜は、銅(Cu)又はアルミニウム(Al)にアルゴン
(Ar)と窒素(N2)又はアルゴン(Ar)と酸素
(O2)を選択的に反応させて形成する。
ラミック薄膜、金属電極が順次に形成された工程は、上
部基板を製造する工程である。
極形成方法は、誘電体と金属電極を形成するプラズマデ
ィスプレイパネルの電極形成方法において、該誘電体上
の所定の領域に金属セラミック薄膜を形成する工程と、
該金属セラミック薄膜上にこのセラミック薄膜と同じ金
属の元素を有する電極を形成する工程と、前記電極上に
同じ金属の元素を有するセラミック薄膜を形成し、再び
前記誘電体を電極を含んだ薄膜に覆う工程とを含んで成
され、そのことにより上記目的が達成される。
膜は、同じ元素の金属ターゲットにてスパッタリングし
て形成される。
膜は、金属電極と一定の割合で混合されたアルゴンと窒
素又は酸素の反応性スパッタリング技法で形成された金
属窒化セラミック薄膜又は金属酸化セラミック薄膜であ
る。
u)又はアルミニウム(Al)である。
膜は、銅(Cu)又はアルミニウム(Al)にアルゴン
(Ar)と窒素(N2)又はアルゴン(Ar)と酸素
(O2)を選択的に反応させて形成する。
ラミック薄膜、金属電極、金属セラミック薄膜、誘電体
の順に形成された工程は、下部基板を製造する工程であ
る。
PDPの電極及びその形成方法について詳細に説明す
る。
基板に形成された電極断面を示す断面図である。
板上に金属電極が形成されたPDPにおいて、この誘電
体又はガラス基板と金属電極間に界面接着力を高めるた
めに同一な元素の金属セラミック薄膜を形成するもので
ある。
電極は、図3に示すように、背面ガラス基板(誘電体)
11と下部電極12間又は前面ガラス基板1と上部電極
4間に界面接着剤の金属セラミック薄膜が形成された構
成である。
前記背面ガラス基板11上に電極用としてニッケル(N
i)金属やアルミニウム(Al)金属30のような金属
導電体を印刷技法で蒸着するのに先立って、まず、界面
接着用として上記のような金属の元素を有する金属セラ
ミック薄膜、つまり窒化アルミニウムセラミック薄膜
(AlXN)又は酸化アルミニウムセラミック薄膜(A
lXO)50を、反応性スパッタリング(reactive sputt
ering)技法で形成する。そして、下部基板は、図3
(b)に示すように、前面ガラス基板(誘電体)1の内
部に電極用として銅(Cu)35を形成する。この際、
前記電極用銅(Cu)35を形成する前に、ガラスと接
触する部分に界面結合力の優れる金属セラミック薄膜、
つまり銅と同一な金属の元素を有する窒化セラミック薄
膜(CuXN)又は銅金属の元素を有する酸化物セラミ
ック薄膜(CuXO)60を反応性スパッタリング技法
で数千Å程度形成させる。また、その上に前記銅35電
極を形成した後、再び界面結合力の優れる金属セラミッ
ク薄膜60を形成する。
程をより詳細に説明すれば、まず、電極用として金属を
形成させる場合、例えば、銅(Cu)金属35をガラス
基板1上に形成させるのに先立って、界面結合力を高め
るために、同じ銅金属の窒化物セラミック薄膜(CuX
N)60をその上に反応性スパッタリング技法であらか
じめ形成させる。又は、銅金属の酸化物セラミック薄膜
(CuXO)60を前記ガラス基板上にあらかじめ同様
な技法で形成させてもよい。従って、前記反応性スパッ
タリング工程において、ターゲット(target)として1つ
の金属だけで形成工程を実施する。即ち、ガラス基板の
所定の領域に銅(Cu)金属をターゲットとしてスパッ
タリングを実施した後に、アルゴン(Ar)と窒素
(N)を適当な割合で注入したり酸素(O)を適当に注
入したりして反応性スパッタリングすると、銅金属の窒
化物セラミック薄膜又は銅金属の酸化物セラミック薄膜
60が形成される。この後、その上にアルゴン(Ar)
だけを注入するか、又は銅ターゲット自体だけで反応性
スパッタリングすると、銅(Cu)金属層35が形成さ
れる。
窒素を同時に注入するか、又は酸素(O)を適当に注入
して反応性スパッタリングすると、前記銅金属層上に銅
金属の窒化物セラミック薄膜又は銅金属の酸化物セラミ
ック薄膜60が形成されて、PDPの電極を形成するこ
とができる。
するための条件は、下記の通りである。
る密着力は、図4、図5および図6に示すように、温度
とセラミック薄膜の厚さとバイアス電圧等の状態ですこ
ぶる優秀であることが分かる。そして、このような形成
工程は、前記背面ガラス基板11でも同様に適用され
る。上記の工程で構成された本発明のPDPの動作は、
一般的なPDPの動作の説明と同様である。
びその形成方法は、次の効果を奏する。
金属セラミック薄膜の構造であるため、その金属の界面
結合力が著しく上昇し、熱処理時にも界面剥離、クラッ
ク、界面気泡等が形成されない。よって、放電特性が向
上され、PDPの寿命が向上される効果がある。
をスパッタリング時にそのままに使用するか、又は反応
気体の雰囲気だけを変えるため、金属セラミック薄膜の
形成工程が単純化され、PDPの製造工程が大幅に減少
される効果がある。
された電極断面を示す断面図、(b)は従来の技術のP
DPの下部基板に形成された電極断面を示す断面図。
た電極断面を示す断面図、(b)は本発明のPDPの下
部基板に形成された電極断面を示す断面図。
示すグラフ。
フ。
ニウムセラミック薄膜 60 銅金属の窒化物セラミック薄膜又は銅金属の酸化
物セラミック薄膜
Claims (10)
- 【請求項1】 誘電体又はガラス基板上に金属電極が形
成されたプラズマディスプレイパネルにおいて、 前記誘電体又はガラス基板の上面に、反応性スパッタリ
ングによって、前記金属電極と同じ金属元素を含む金属
酸化物セラミック薄膜または金属窒化物セラミック薄膜
の第1金属セラミック薄膜が形成され、 前記第1金属セラミック薄膜上に前記金属電極が形成さ
れ、 前記金属電極の上面に、反応性スパッタリングによっ
て、前記金属電極と同じ金属元素を含む金属酸化物セラ
ミック薄膜または金属窒化物セラミック薄膜の第2金属
セラミック薄膜が形成されていることを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネルの電極。 - 【請求項2】 前記金属電極は、銅(Cu)又はアルミ
ニウム(Al)であることを特徴とする請求項1に記載
のプラズマディスプレイパネルの電極。 - 【請求項3】 第1誘電体内に第1金属電極が設けられ
た下部基板と、第2誘電体上に第2金属電極が形成され
た上部基板とを有するプラズマディスプレイパネルにお
いて、 前記第2誘電体の上面に前記第2金属電極と同じ金属元
素を含む第2金属セラミック薄膜が形成され、前記第2
金属セラミック薄膜上に前記第2金属電極が形成され、 前記第1誘電体内の第1金属電極の下面と上面とに、反
応性スパッタリングによって、前記第1金属電極と同じ
金属元素を含む金属酸化物セラミック薄膜または金属窒
化物セラミック薄膜の第1金属セラミック薄膜が形成さ
れていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル
の電極。 - 【請求項4】 前記第2金属セラミック薄膜は、反応性
スパッタリングによって、該第2金属電極と同じ金属の
酸化反応により形成された金属酸化物セラミック薄膜又
は該第2金属電極の窒化反応により形成された金属窒化
物セラミック薄膜であることを特徴とする請求項3に記
載のプラズマディスプレイパネルの電極。 - 【請求項5】 前記第1、第2金属電極は、それぞれ銅
(Cu)又はアルミニウム(Al)であることを特徴と
する請求項3に記載のプラズマディスプレイパネルの電
極。 - 【請求項6】 誘電体又はガラス基板上に金属電極を形
成するプラズマディスプレイパネルの電極形成方法にお
いて、 前記誘電体又はガラス基板の所定の領域に前記金属電極
と同じ金属をターゲットにしてスパッタリングした後、
一定の比率で混合されたアルゴンと窒素又はアルゴンと
酸素の反応性スパッタリングで金属窒化物セラミック薄
膜又は金属酸化物セラミック薄膜の第1金属セラミック
薄膜を形成する段階と、 前記第1金属セラミック薄膜上にアルゴンを注入してス
パッタリングするか、または、前記金属ターゲットのみ
で反応性スパッタリングして前記金属電極を形成する段
階と、 前記金属電極上に一定の比率で混合されたアルゴンと窒
素又はアルゴンと酸素の反応性スパッタリングで金属窒
化物セラミック薄膜又は金属酸化物セラミック薄膜の第
2金属セラミック薄膜を形成する段階と、 前記第2金属セラミック薄膜を覆うように誘電体層を塗
布する段階と、を含んで成されることを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネルの電極形成方法。 - 【請求項7】 前記金属電極は、銅(Cu)又はアルミ
ニウム(Al)であることを特徴とする請求項6に記載
のプラズマディスプレイパネルの電極形成方法。 - 【請求項8】 前記第1及び第2金属セラミック薄膜
は、銅(Cu)又はアルミニウム(Al)にアルゴン
(Ar)と窒素(N2)又はアルゴン(Ar)と酸素
(O2)を選択的に反応させて形成することを特徴とす
る請求項6に記載のプラズマディスプレイパネルの電極
形成方法。 - 【請求項9】 誘電体、金属セラミック薄膜、金属電極
が順次に形成された工程は、上部基板を製造する工程で
あることを特徴とする請求項6に記載のプラズマディス
プレイパネルの電極形成方法。 - 【請求項10】 誘電体、金属セラミック薄膜、金属電
極、金属セラミック薄膜、誘電体の順に形成された工程
は、下部基板を製造する工程であることを特徴とする請
求項6に記載のプラズマディスプレイパネルの電極形成
方法。
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