JP3437097B2 - 表示パネルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画面を細分する隔
壁を有した表示パネルの製造に関する。表示パネルの一
種であるＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）は、カ
ラー画面の実用化を機にテレビジョン映像やコンピュー
タのモニタなどの用途で広く用いられるようになってき
た。このようなＰＤＰのいっそうの用途拡大に向けて構
造及び製造技術の開発が進められている。

【０００２】

【従来の技術】カラー表示デバイスとして、３電極面放
電形式のＡＣ型ＰＤＰが商品化されている。ここでいう
面放電形式は、壁電荷を利用して点灯状態を維持するＡ
Ｃ駆動において交番に陽極又は陰極となる第１及び第２
の主電極を基板対の一方の内面に平行に配列する形式で
ある。この形式によれば、カラー表示のための蛍光体層
を主電極対を配置した第１の基板と対向する第２の基板
上に設けることによって、放電時のイオン衝撃による蛍
光体層の劣化を軽減し、長寿命化を図ることができる。

【０００３】面放電形式のＰＤＰでは、マトリクス表示
の列毎に内部の放電空間を仕切る高さ１００〜２００μ
ｍ程度の隔壁が設けられ、隔壁で細分された画面の各区
画（列領域）に蛍光体層が配置される。隔壁は、隣り合
う列どうしの間の放電結合及び色再現のクロストークを
防止するとともに、放電空間の間隙寸法を規定する役割
をもつ。なお、発光面積を大きくする上で、画面と平行
な面だけでなく隔壁の側面（概ね画面と直交する）をも
被覆するように蛍光体層を形成するのが望ましい。ま
た、アドレッシングのための第３の電極は、静電容量を
小さくするために第２の基板上に設けられる。

【０００４】従来においては、隔壁形成後に電極を形成
するのは平坦面上に形成するのと比べて難しいので、表
面の平坦な基板上に第３の電極を配列した後に隔壁を形
成する製造手順が採用されていた。蛍光体層は隔壁形成
後に設けられる。隔壁形成方法としては、近年ではスク
リーン印刷法よりも寸法精度に優れるサンドブラスト法
が用いられている。

【０００５】一方、上述の製造手順ではなく隔壁を電極
形成以前に設けておく製造方法が提案されている。すな
わち、特開平８−２１２９１８号公報には、あらかじめ
基板の表面を部分的にエッチングして隔壁を形成してお
き、電極を形成するために隔壁間のみにメッキで金属層
を設けてパターニングする技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の製造方法は、隔
壁と電極との形成順序に係わらず、画面を構成する個々
のセルの寸法の均一化を主眼とし、隔壁の配置位置を高
精度に制御するものであった。すなわち、電極形成後に
サンドブラスト法で隔壁を形成する場合には、一定の精
度で形成された電極に隔壁を位置合わせするためにフォ
トリソグラフィ技術を用いて切削マスクが形成されてい
た。また、あらかじめ基板をエッチングする場合にも、
フォトリソグラフィ技術を用いてエッチングマスクが形
成されていた。このため、製造工数が多くコストの低減
が困難であった。

【０００７】ところが、画面を構成するセルの寸法精度
は表示を見る人が寸法差を知覚できない程度であれば実
用上は十分である。この観点からすると、従来では過剰
に精度を高めていたことになる。すなわち、個々のセル
において電極と隔壁との位置関係が適切であれば、セル
間での寸法条件のバラツキが多少増大しても支障はな
い。

【０００８】本発明は、個々のセルにおける電極と隔壁
との適切な位置関係を確保しつつ、隔壁形成の位置精度
を緩和してコストの低減を図ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、隔壁
を設けた後に、セルフアラメント露光の手法を用いて電
極を形成する。また、分割露光の手法を用いて蛍光体層
を形成する。隔壁を遮光体として利用するセルフアラメ
ント露光によれば、隔壁の配置位置精度に係わらず隔壁
と電極との位置関係を適正化することができる。したが
って、長距離精度の高くない隔壁形成手法の採用が可能
になる。例えば、可撓性のシート（フィルム）上に隔壁
を形成しておき、そのシートを基板に貼り付けるラミネ
ーション手法が有用となる。シートは貼り付けに際して
伸縮し易いが、伸縮によって転写位置が多少ずれても支
障はないからである。フィルムであれば、多数の画面分
の隔壁を連続的に形成することができるので、基板上で
の隔壁形成と比べて１画面当たりのコストが低くなる。
また、分割露光によれば、露光装置の小型化を図ること
ができ、設備費の大幅な低減が可能になる。

【００１０】請求項１の発明の方法は、画面の各列に列
方向に延びる帯状の電極が設けられ、前記画面を列毎に
細分する複数の帯状の隔壁を有した表示パネルの製造方
法であって、前記隔壁を有した基板構体を作製してお
き、その際に当該隔壁を前記画面の外側である前記基板
構体の端縁部まで延長させて設け、当該基板構体上に前
記画面に対応した範囲の全体に拡がりかつ前記端縁部を
覆うように電極材料層を設け、当該隔壁を遮光に利用す
るセルフアライメント露光処理を含むフォトリソグラフ
ィ工程によって当該電極材料層をパターニングして前記
電極を形成するとともに、前記電極の形成と同時に当該
電極を外部導体と接続するためのリード導体パターンを
形成するものである。

【００１１】

【００１２】請求項２の発明の製造方法は、前記端縁部
については、セルフアライメント露光処理とは別に露光
を行うものである。請求項３の発明の製造方法は、前記
セルフアライメント露光処理として、前記隔壁に対して
照射方向を行方向に傾ける斜め露光を行うものである。

【００１３】請求項４の発明の製造方法は、前記電極材
料層を透光性とし、前記セルフアライメント露光処理と
して、前記隔壁に対して前記基板構体における背面側か
ら光を照射するものである。

【００１４】

【００１５】請求項５の発明の製造方法において、前記
基板構体は前記隔壁と基板とが一体成形されたものであ
る。

【００１６】請求項６の発明の製造方法において、前記
基板構体は、基板に前記隔壁に対応した構造体を有した
シートを貼り付けることよって前記隔壁を形成したもの
である。

【００１７】請求項７の発明の製造方法は、前記電極を
形成した後に、前記画面に対応した範囲の全体に拡がる
蛍光体材料層を、照射範囲を行方向に区画するステップ
アンドリピート形式の分割露光を行ってパターニングす
る工程を一回以上行うことによって、前記画面の各列に
蛍光体層を形成するものである。

【００１８】

【００１９】本明細書において、基板構体とは、画面以
上の大きさの板状の支持体と他の少なくとも１種のパネ
ル構成要素とからなる構造体を意味し、支持体と他のパ
ネル構成要素としての隔壁とが一体の場合を含む。支持
体としての基板に複数種のパネル構成要素を順に形成し
ていく製造過程において、最初のパネル構成要素の形成
を終えた後の各段階の基板を主体とする仕掛品は基板構
体である。

【００２０】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１は本発明に
係るＰＤＰ１の電極配列を示す平面図である。

【００２１】例示のＰＤＰ１は、対をなす第１及び第２
の主電極Ｘ，Ｙが平行配置され、各セルＣにおいて主電
極Ｘ，Ｙと第３の電極としてのアドレス電極Ａとが交差
する３電極面放電構造のＡＣ型ＰＤＰである。主電極
Ｘ，Ｙはともに画面ＥＳの行方向（水平方向）に延び、
一方の主電極Ｙはアドレッシングに際して行単位にセル
Ｃを選択するためのスキャン電極として用いられる。ア
ドレス電極Ａは列方向（垂直方向）に延びており、列単
位にセルＣを選択するためのデータ電極として用いられ
る。基板面のうちの主電極群とアドレス電極群とが交差
する範囲が画面（表示領域）ＥＳとなる。

【００２２】図２は本発明に係るＰＤＰの内部の基本構
造を示す分解斜視図である。ＰＤＰ１は反射型であっ
て、一対の基板構体１０，２０からなる。ＰＤＰ１にお
いて、主電極Ｘ，Ｙは前面側の基板構体１０の基材であ
るガラス基板１１の内面に、行毎に一対ずつ配列されて
いる。行は水平方向のセル列である。主電極Ｘ，Ｙは、
それぞれが透明導電膜４１と金属膜（バス導体）４２と
からなり、厚さ３０μｍ程度の誘電体層１７で被覆され
ている。誘電体層１７の表面にはマグネシア（ＭｇＯ）
からなる厚さ数千オングストロームの保護膜１８が設け
られている。アドレス電極Ａは、背面側の基板構体２０
の基材であるガラス基板２１の内面に配列されており、
誘電体層２４によって被覆されている。誘電体層２４の
上には、高さ１５０μｍの平面視直線帯状の隔壁２９が
各アドレス電極Ａの間に１つずつ設けられている。これ
らの隔壁２９によって放電空間３０が行方向に列毎に区
画され、且つ放電空間３０の間隙寸法が規定されてい
る。そして、アドレス電極Ａの上方及び隔壁２９の側面
を含めて背面側の内面を被覆するように、カラー表示の
ためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２
８Ｂが設けられている。放電空間３０には主成分のネオ
ンにキセノンを混合した放電ガスが充填されており、蛍
光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは放電時にキセノンが放
つ紫外線によって局部的に励起されて発光する。表示の
１ピクセル（画素）は行方向に並ぶ３個のサブピクセル
で構成される。各サブピクセル内の構造体がセル（表示
素子）Ｃである。隔壁２９の配置パターンがストライプ
パターンであることから、放電空間３０のうちの各列に
対応した部分は全ての行に跨がって列方向に連続してい
る。

【００２３】以上の構成のＰＤＰ１は、各ガラス基板１
１，２１について別個に所定の構成要素を設けて前面側
及び背面側の基板構体１０，２０を作製し、両基板構体
１０，２０を重ね合わせて対向間隙の周縁を封止し、内
部の排気及び放電ガスの充填を行う一連の工程によって
製造される。以下、本発明の特徴となる基板構体２０の
作製の要領を説明する。

【００２４】図３は第１実施形態の工程説明図、図４は
露光装置８０の概略図である。 （１）隔壁２９を有した基板構体２０ａを作製する〔図
３（Ａ）〕。隔壁形成手法としては、ガラス基板２１の
表層部分の加工（熱変形、切削）、転写、及びラミネー
ションがある。転写又はラミネーションの場合には必要
に応じて焼成を行う。ガラス基板２１を熱変形させる場
合、表層部分を白色化しておけば、蛍光体層２８Ｒ，２
８Ｇ，２８Ｂの下面の反射率を高めて輝度を向上させる
ことができる。 （２）基板構体２０ａの表面における画面ＥＳに対応し
た範囲の全域を被覆するように、スパッタリングや蒸着
などの真空成膜法又はメッキ法によって金属膜（電極材
料層）Ａａを設け、基板構体２０ｂを得る〔図３
（Ｂ）〕。 （３）電極材料層Ａａに重ねてポジ型のレジストを塗布
する。塗布方法としては、スロットコート法、ディップ
コート法などがある。 （４）レジスト層６１を設けた段階の基板構体２０ｃの
上方に図４のように露光装置８０を配置し、隔壁２９に
対して斜め露光を行う〔図３（Ｃ）〕。行方向の一方側
及び他方側とに照射方向を適度に傾けて露光を行うこと
により、隔壁２９によって陰となる部分は露光されず、
レジスト層６１のうちの隔壁２９の上面及び両側面を覆
う部分が感光して可溶性になる。露光装置８０は、光源
としての高圧水銀ランプに代表される光源８１と、照射
方向を揃えるために平行化レンズ８２とからなる。な
お、画面ＥＳの全体を一括に露光してもよいし、画面Ｅ
Ｓを行方向に区画して複数回に分けて露光してもよい。
後者の場合は露光装置８０を小型化することができる。 （５）部分的に感光したレジスト層をアルカリ溶液など
で現像し、隔壁２９の間を覆うエッチングマスク６１’
を有した基板構体２０ｄを得る〔図３（Ｄ）〕。基板構
体２０ｄにおける電極材料層Ａａの露出部分をエッチン
グすることによりアドレス電極Ａが形成される。 （６）アドレス電極Ａを形成し、残ったエッチングマス
ク６１’を除去した後、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８
Ｂを設け、前面側の基板構体１０と重ね合わせる基板構
体２０を完成させる〔図３（Ｅ）〕。３色の蛍光体層２
８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを感光性蛍光体材料のベタ状塗布
とパターン露光とによって形成する場合には、画面全体
の一括露光ではなく行方向に区画する分割露光を行うこ
とにより、隔壁２９及びアドレス電極Ａの配置位置精度
の問題を避けることができる。

【００２５】図５は隔壁パターンの要部の平面図であ
る。隔壁２９とアドレス電極Ａとのセルフアライメント
を、アドレス電極Ａのリード導体パターンの形成に応用
することができる。すなわち、従来のように隔壁２９を
画面ＥＳ内だけに設けるのではなく、図５のように基板
端縁まで延長させて設けておく。この延長された隔壁２
９の全体を被覆するように電極材料層を設けて上述の斜
め露光を行えば、各アドレス電極Ａにおける画面の内側
の部分と外側のリード導体部分Ａａとのセルフアライメ
ントが実現される。リード導体部分Ａａの先端は、外部
との接続のための端子となる。通常、アドレス電極Ａは
２００本程度ずつに分けられ、グループ毎にフレキシブ
ルケーブル９０によって駆動回路と接続される。このた
め、端子の配列ピッチは画面ＥＳのセルピッチ（アドレ
ス電極Ａの配列ピッチ）より狭いので、画面ＥＳの外側
における隔壁パターンは先細りパターンとなる。ただ
し、各隔壁２９の列方向に対する傾きはさほど大きくは
ないので、斜め露光に際して所定の陰が生じ、所望のリ
ード導体パターンを得ることができる。

【００２６】なお、隔壁２９が残存した状態でフレキシ
ブルケーブル９０をリード導体部分Ａａに圧着すること
も可能であるが、接続の信頼性を高めるために隔壁２９
のうちの圧着範囲内の部分を研磨などで取り除いてもよ
い。両基板構体１０，２０を一体化した後に研磨を行え
ば、画面ＥＳ内の隔壁２９の損傷及び削り粕による放電
空間の汚染を避けることができる。

【００２７】図６はリード導体パターンの露光の模式図
である。リード導体パターンを形成するために必ずしも
図５のように隔壁２９を画面ＥＳの外側に延長する必要
はない。図６の例においては、隔壁２９は画面ＥＳの内
部のみに設けられている。この場合、隔壁２９とアドレ
ス電極Ａとのセルフアライメントのための斜め露光の照
射範囲は画面ＥＳに限られ、リード導体パターンの露光
は画面ＥＳの露光とは別に行われる。画面ＥＳの露光に
際しては画面ＥＳの外側を遮光しておく。

【００２８】リード導体パターンの露光については、対
象範囲を行方向に分けて行う。図６の例は３つの領域Ｅ
ｅ１，Ｅｅ２，Ｅｅ３に分けるものである。分割露光に
よれば、一括露光と比べて行方向のマスクアライメント
が容易になるので、各領域Ｅｅ１〜３に対して同一の露
光マスクを用いるステップアンドリピート形式の露光が
可能となる。分割数が多いほどアライメント精度は高く
なる。 〔第２実施形態〕図７は第２実施形態の工程説明図であ
る。図７及び後述の工程説明図においては図３に対応す
る構成要素に形状の差異に係わらず図３と同一の符号を
付してある。 （１）隔壁２９を有した基板構体２０ａを作製する〔図
７（Ａ）〕。 （２）基板構体２０ａの表面における画面ＥＳに対応し
た範囲の全域を被覆するように、スパッタリングや蒸着
などの真空成膜法又はゾルゲル法によって透明電極材料
層（例えばＮＥＳＡ層）Ａｂを設け、基板構体２０ｅを
得る〔図７（Ｂ）〕。 （３）電極材料層Ａｂに重ねてネガ型のレジストを塗布
する。 （４）レジスト層６２を設けた段階の基板構体２０ｆの
裏面側に露光装置を配置し、レジスト層６２に対して背
面露光を行う〔図７（Ｃ）〕。照射光を平行光とする必
要はなく、拡散光源を用いてもよい。隔壁２９によって
遮光されるので、レジスト層６２のうちの隔壁２９の上
面及び両側面を覆う部分は可溶性を保ち、隔壁２９の間
の部分が感光して不溶性になる。この場合にも画面ＥＳ
の全体を一括に露光してもよいし、画面ＥＳを行方向に
区画して複数回に分けて露光してもよい。 （５）部分的に感光したレジスト層をアルカリ溶液など
で現像し、隔壁２９の間を覆うエッチングマスク６２’
を有した基板構体２０ｇを得る〔図７（Ｄ）〕。基板構
体２０ｇにおける透明電極材料層Ａｂの露出部分をエッ
チングすることによりアドレス電極Ａが形成される。 （６）アドレス電極Ａを形成し、残ったエッチングマス
ク６２’を除去した後、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８
Ｂを設けて基板構体２０を完成させる〔図７（Ｅ）〕。

【００２９】図８は第２実施形態の変形例の工程説明図
である。本例においては、図７の透明電極材料層Ａｂに
代えて感光性電極材料層（例えば感光性銀ペースト層）
Ａｃを設け、基板構体２０ｈを得る〔図８（Ａ）〕。こ
れによりレジスト層の形成を省略することができる。背
面露光を行って得られた基板構体２０ｉに現像処理を行
うことにより、アドレス電極Ａを有した基板構体２０ｊ
が得られる。その後の工程は上述の例と同様である。

【００３０】図９はセルフアライメントの他の例を示す
工程説明図である。本例は沈降法を用いて所望のエッチ
ングマスク６３’を形成するものである。 （１）隔壁２９を有した基板構体２０ａを作製する〔図
９（Ａ）〕。 （２）基板構体２０ａの表面における画面ＥＳに対応し
た範囲の全域を被覆するように電極材料層Ａａを設け、
基板構体２０ｂを得る〔図９（Ｂ）〕。 （３）電極材料層Ａｂの上に流動性のレジスト６３を塗
布する〔図９（Ｃ）〕。 （４）塗布後の基板構体２０ｍを水平に保ち又は適切に
傾けてレジスト６３を沈降させ、隔壁２９の間にエッチ
ングマクス６３’を有した基板構体２０ｎを得る〔図９
（Ｄ）〕。 （５）電極材料層Ａａの露出部分をエッチングしてアド
レス電極Ａを形成し、エッチングマスク６２’を除去し
た後、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを設ける〔図９
（Ｅ）〕。 〔第３実施形態〕上述の各実施形態はセルフアライメン
ト手法を用いることによって隔壁２９の位置精度の緩和
を図るものであった。第３実施形態は分割露光によって
隔壁２９とアドレス電極Ａとのアライメント精度を確保
するものである。

【００３１】図１０は第３実施形態に係る分割露光の一
例を示す図である。隔壁２９の形成されたガラス基板２
１上に、画面ＥＳ及びリード導体形成範囲を覆うように
電極材料層及びレジスト層を順に設けた後、アドレス電
極Ａを形成するための露光対象範囲を行方向に分けて分
割露光を行う。図の例ではＥ１，Ｅ２，Ｅ３の３つの領
域に分けてレジスト層の露光が行われている。画面ＥＳ
の内側の露光と、リード導体形成範囲の露光とを別個に
行ってもよい。

【００３２】

【発明の効果】請求項１乃至請求項７の発明によれば、
個々のセルにおける電極と隔壁との適切な位置関係を確
保しつつ、隔壁形成の位置精度を緩和してコストの低減
を図ることができる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＤＰの電極配列を示す平面図で
ある。

【図２】本発明に係るＰＤＰの内部の基本構造を示す分
解斜視図である。

【図３】第１実施形態の工程説明図である。

【図４】露光装置の概略図である。

【図５】隔壁パターンの要部の平面図である。

【図６】リード導体パターンの露光の模式図である。

【図７】第２実施形態の工程説明図である。

【図８】第２実施形態の変形例の工程説明図である。

【図９】セルフアライメントの他の例を示す工程説明図
である。

【図１０】第３実施形態に係る分割露光の一例を示す図
である。

【符号の説明】

１ ＰＤＰ（表示パネル） ＥＳ 画面 Ａ アドレス電極（電極） ２９ 隔壁 ２０ａ 基板構体 Ａａ，Ａｂ，Ａｃ 電極材料層 ２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ 蛍光体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 晋也 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (72)発明者 笠原 滋雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−212918（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−71530（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−273537（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−231908（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02 H01J 9/227 H01J 11/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画面の各列に列方向に延びる帯状の電極が
   設けられ、前記画面を列毎に細分する複数の帯状の隔壁
   を有した表示パネルの製造方法であって、 前記隔壁を有した基板構体を作製しておき、その際に当
   該隔壁を前記画面の外側である前記基板構体の端縁部ま
   で延長させて設け、当該基板構体上に前記画面に対応し
   た範囲の全体に拡がりかつ前記端縁部を覆うように電極
   材料層を設け、当該隔壁を遮光に利用するセルフアライ
   メント露光処理を含むフォトリソグラフィ工程によって
   当該電極材料層をパターニングして前記電極を形成する
   とともに、前記電極の形成と同時に当該電極を外部導体
   と接続するためのリード導体パターンを形成することを
   特徴とする表示パネルの製造方法。
2. 【請求項２】前記端縁部については、セルフアライメン
   ト露光処理とは別に露光を行う請求項１記載の表示パネ
   ルの製造方法。
3. 【請求項３】前記セルフアライメント露光処理として、
   前記隔壁に対して照射方向を行方向に傾ける斜め露光を
   行う請求項１または請求項２記載の表示パネルの製造方
   法。
4. 【請求項４】前記電極材料層を透光性とし、 前記セルフアライメント露光処理として、前記隔壁に対
   して前記基板構体における背面側から光を照射する請求
   項１乃至請求項３のいずれかに記載の表示パネルの製造
   方法。
5. 【請求項５】前記基板構体は、前記隔壁と基板とが一体
   成形されたものである請求項１乃至請求項４のいずれか
   に記載の表示パネルの製造方法。
6. 【請求項６】前記基板構体は、基板に前記隔壁に対応し
   た構造体を有したシートを貼り付けることよって前記隔
   壁を形成したものである請求項１乃至請求項５のいずれ
   かに記載の表示パネルの製造方法。
7. 【請求項７】前記電極を形成した後に、前記画面に対応
   した範囲の全体に拡がる蛍光体材料層を、照射範囲を行
   方向に区画するステップアンドリピート形式の分割露光
   を行ってパターニングする工程を一回以上行うことによ
   って、前記画面の各列に蛍光体層を形成する請求項１乃
   至請求項６のいずれかに記載の表示パネルの製造方法。