JP3960064B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄型の表示装置に使用されるプラズマディスプレイパネルは、例えば図３に示すように、間に放電空間１を形成するように対向して配置されたガラス製の前面基板２と背面基板３とを備えている。前面基板２上には２つの表示電極４、５から構成された表示電極対が複数配列されており、表示電極対の間には遮光層（ブラックストライプ）６が形成されている。そして、表示電極４、５および遮光層６を覆って誘電体層７が形成され、誘電体層７上に酸化マグネシウムからなる保護層８が形成されている。表示電極４、５は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などからなる透明電極９とその上に形成された銀などからなるバス電極１０とにより構成されている。
【０００３】
また、背面基板３上には表示電極４、５と直交する方向に複数のアドレス電極１１が形成され、アドレス電極１１を覆って誘電体層１２が形成されている。誘電体層１２上には、アドレス電極１１の間に位置するように隔壁１３が形成され、誘電体層１２の表面および隔壁１３の側面には蛍光体層１４が形成されている。
【０００４】
放電空間１には、例えばネオンとキセノンの混合ガスからなる放電ガスが、５３〜８０ｋＰａ（４００〜６００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されている。表示電極対を構成する表示電極４および表示電極５の間で表示放電を起こさせたときに発生する紫外線によって蛍光体層１４を発光させてカラー画像を表示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのようなプラズマディスプレイパネルにおいて、低抵抗な表示電極を容易に形成できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、基板上に所定のパターン形状の第１導電層を形成し、その第１導電層上に第１導電層よりも幅が狭くかつ比抵抗が低い第２導電層を形成した後、前記第２導電層の幅よりも広い開口を前記第２導電層上に有するレジスト層を前記基板上に形成し、次に前記第１導電層および前記第２導電層をめっき電極として電気めっきを行うことにより前記第１導電層および前記第２導電層上に第３導電層を形成し、その後前記第３導電層上にニッケルまたはクロムからなる被覆層を形成するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図１および図２を用いて説明する。なお、図３に示す部分と同一部分については同一番号を付している。
【０００９】
図１は、本発明の一実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明するための要部を示す断面図であり、表示電極を形成する工程を示している。
【００１０】
まず、前面基板２上に真空蒸着法などによりＩＴＯなどからなる透明導電膜を形成した後、その透明導電膜をエッチングすることにより、図１（ａ）に示すように所定のパターン形状の透明電極（第１導電層）９を形成する。
【００１１】
次に、図１（ｂ）に示すように、透明電極９よりも幅の狭いパターン形状の下地導電層（第２導電層）２０を透明電極９上に積層して形成する。下地導電層２０は、例えば下地導電層材料、感光性樹脂、溶剤およびガラスフリットなどを混合して得られたペーストを印刷し乾燥させた後、露光、現像および焼成を行うことにより形成される。このとき、下地導電層材料として例えば酸化ルテニウムや黒色顔料などの黒色材料と銀や銅などの低比抵抗材料とを混合したものを用いることにより、下地導電層２０が遮光性を有するようにするとともに下地導電層２０の比抵抗が透明電極９の比抵抗よりも小さくなるようにする。なお、下地導電層２０を形成する方法としてスパッタ法、真空蒸着法、無電解めっき法などを用いてもよい。
【００１２】
次に、透明電極９および下地導電層２０を覆って前面基板２上に感光性のレジストを塗工した後、フォトマスクを介してレジストを露光、現像することにより、図１（ｃ）に示すように所定のパターン形状を有するレジスト層２１を前面基板２上に形成する。すなわちレジスト層２１は、下地導電層２０の幅よりも広い開口を下地導電層２０上に有しており、下地導電層２０上を覆わないように形成されている。レジストとしてはエチレン性不飽和化合物およびカルボキシル基含有フィルム性付与ポリマと光重合開始剤などの感光性樹脂成分とを含むものを使用する。そして、このレジストをポリエチレンテレフタレートなどの支持フィルム上に成型したものを用いて、ラミネート法により前面基板２上にレジストを塗工する。なお、スピンコート、ダイコート、ブレードコートなどの方法により液状のレジストを塗工することによりレジスト層２１を形成してもよい。
【００１３】
次に、レジスト層２１が形成された前面基板２を水洗などの所定の処理を行った後に電気めっきを行うことにより、図１（ｄ）に示すように主導電層（第３導電層）２２を形成する。すなわち、透明電極９および下地導電層２０をめっき電極として硫酸銅を主成分とするめっき浴に前面基板２を浸漬させて電気めっきを行うことにより銅からなる主導電層２２を形成する。めっき浴の主成分としてはピロ燐酸銅やシアン化銅などを用いてもよい。また、主導電層２２は銅に限らず、例えばシアン化銀などを主成分とするめっき浴を用いることにより主導電層２２を銀により形成してもよい。
【００１４】
このような電気めっきを行う場合、レジスト層２１が形成されておらずかつ電流が流れている部分に金属が電析して形成されるが、流れる電流密度が大きいと単位時間当たりに金属が形成される量も大きくなる。本実施の形態の場合、透明電極９の比抵抗に比べて下地導電層２０の比抵抗が低くなるようにしているので、電気めっきにおいて流れる電流密度は下地導電層２０に比べて透明電極９の方が低くなる。このため主導電層２２は、下地導電層２０上に比べて透明電極９上の方が薄く形成される。すなわち、主導電層２２はその幅方向において中央部で厚く両端部で薄くなるように、下地電極層２０を覆って透明電極９上に形成される。また、電気めっきにより形成された主導電層２２は不純物の少ない導電層となり、その比抵抗を極めて低くすることができるとともに、主導電層２２を比較的速くかつ厚く形成することができるので、低抵抗の主導電層２２を得ることができる。
【００１５】
次に、主導電層２２が形成された前面基板２を水洗などの所定の処理を行った後に電気めっきを行うことにより、図１（ｅ）に示すように主導電層２２上に被覆層２３を形成する。すなわち、主導電層２２をめっき電極として硫化ニッケルを主成分とするめっき浴に前面基板２を浸漬させて電気めっきを行うことによりニッケルからなる被覆層２３を形成する。めっき浴の主成分としては塩化ニッケルやスルファミン酸ニッケルなどを用いてもよい。また、被覆層２３はニッケルに限らず、例えば無水クロム酸を主成分とするめっき浴を用いることにより、被覆層２３をクロムにより形成してもよい。なお、被覆層２３を形成する際にスパッタ法、真空蒸着法、無電解めっき法などを用いてもよい。
【００１６】
次に図１（ｆ）に示すように、レジスト層２１に対応した汎用の剥離液を用いてレジスト層２１を剥離して除去することで、下地導電層２０、主導電層２２および被覆層２３からなるバス電極と透明電極９とにより構成される表示電極を前面基板２上に形成する工程が終了する。隣り合った一対の表示電極は表示放電を行うための表示電極対を構成する。
【００１７】
次に、表示電極を覆って前面基板２上に感光性の遮光材料層を形成し、フォトマスクを用いて露光、現像を行った後に焼成することにより、図２（ａ）に示すように表示電極対の間の前面基板２上に遮光層６を形成する。続いて、表示電極および遮光層６を覆って前面基板２上に低融点ガラスからなる誘電体材料層を形成し焼成することにより、図２（ｂ）に示すように誘電体層７を形成する。その後、真空蒸着法などにより、図２（ｃ）に示すように誘電体層７上に酸化マグネシウムからなる保護層８を形成する。
【００１８】
こうして前面基板２上に表示電極などの形成が終了し、このような所定の部材が形成された前面基板２を、図３に示した前面側の部材（前面基板２、表示電極４、５、遮光層６、誘電体層７および保護層８）に代えて用いることによりプラズマディスプレイパネルが得られる。
【００１９】
次に、以上のような本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法によって得られる効果について説明する。
【００２０】
レジスト層２１を剥離したとき、主導電層２２の側面は被覆層２３で覆われていない部分（以下「露出部」という）となっているが、遮光材料層や誘電体材料層を前面基板２上に形成して焼成を行うときに、主導電層２２の露出部において酸化反応や還元反応が起こることがあり、その露出部が大きくなると激しく酸化反応や還元反応が起こることになる。すなわち、遮光材料層を焼成するときには主導電層２２の露出部が酸化される。また、誘電体材料層を焼成するときには主導電層２２の露出部は誘電体材料層で覆われた状態になっており、主導電層２２の露出部は、焼成時の温度が低いときには酸化され、温度が高くなってくると還元されることになる。主導電層２２の露出部が酸化されると主導電層２２の比抵抗が増加することになり、還元されると内部に気泡が残った状態で誘電体層７が形成されることになり誘電体層７の耐圧特性が悪くなる。したがって、主導電層２２や誘電体層７の信頼性が悪くなる。
【００２１】
本発明における主導電層２２は、その幅方向において中央部で厚く両端部で薄くなるように形成されており、主導電層２２の露出部が小さいので、主導電層２２の露出部において酸化反応や還元反応の発生を抑制することができる。このため、主導電層２２の比抵抗の増加を防止でき、さらに電気めっき法で形成した主導電層２２の比抵抗は極めて低いので低抵抗の表示電極が得られる。また、内部に気泡が残った状態で誘電体層７が形成されるのを防止できる。したがって、表示品位に優れた信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを得ることができる。なお、主導電層２２の露出部が小さくなるように、透明電極９や下地導電層２０の材料を適宜選定して（下地導電層２０の比抵抗）／（透明電極９の比抵抗）で表される比率を１より小さい値に設定すればよい。
【００２２】
また、本発明による製造方法では、主導電層２２および被覆層２３の形成においてエッチング工程が不要でありレジスト層の形成は１回ですむので工程が容易になる。さらに、めっき法を用いることによりめっき浴の中で複数の基板を同時に処理することが可能であり量産性に優れる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プラズマディスプレイパネルにおいて低抵抗の表示電極を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの表示電極を形成する工程を示す要部断面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は同プラズマディスプレイパネルの前面基板上に遮光層などを形成する工程を示す要部断面図
【図３】従来のプラズマディスプレイパネルの要部を示す斜視図
【符号の説明】
２ 前面基板
９ 透明電極
２０ 下地導電層
２１ レジスト層
２２ 主導電層
２３ 被覆層
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄型の表示装置に使用されるプラズマディスプレイパネルは、例えば図３に示すように、間に放電空間１を形成するように対向して配置されたガラス製の前面基板２と背面基板３とを備えている。前面基板２上には２つの表示電極４、５から構成された表示電極対が複数配列されており、表示電極対の間には遮光層（ブラックストライプ）６が形成されている。そして、表示電極４、５および遮光層６を覆って誘電体層７が形成され、誘電体層７上に酸化マグネシウムからなる保護層８が形成されている。表示電極４、５は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などからなる透明電極９とその上に形成された銀などからなるバス電極１０とにより構成されている。
【０００３】
また、背面基板３上には表示電極４、５と直交する方向に複数のアドレス電極１１が形成され、アドレス電極１１を覆って誘電体層１２が形成されている。誘電体層１２上には、アドレス電極１１の間に位置するように隔壁１３が形成され、誘電体層１２の表面および隔壁１３の側面には蛍光体層１４が形成されている。
【０００４】
放電空間１には、例えばネオンとキセノンの混合ガスからなる放電ガスが、５３〜８０ｋＰａ（４００〜６００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されている。表示電極対を構成する表示電極４および表示電極５の間で表示放電を起こさせたときに発生する紫外線によって蛍光体層１４を発光させてカラー画像を表示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのようなプラズマディスプレイパネルにおいて、低抵抗な表示電極を容易に形成できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、基板上に所定のパターン形状の第１導電層を形成し、その第１導電層上に第１導電層よりも幅が狭くかつ比抵抗が低い第２導電層を形成した後、前記第２導電層の幅よりも広い開口を前記第２導電層上に有するレジスト層を前記基板上に形成し、次に前記第１導電層および前記第２導電層をめっき電極として電気めっきを行うことにより前記第１導電層および前記第２導電層上に第３導電層を形成し、その後前記第３導電層上にニッケルまたはクロムからなる被覆層を形成するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図１および図２を用いて説明する。なお、図３に示す部分と同一部分については同一番号を付している。
【０００９】
図１は、本発明の一実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明するための要部を示す断面図であり、表示電極を形成する工程を示している。
【００１０】
まず、前面基板２上に真空蒸着法などによりＩＴＯなどからなる透明導電膜を形成した後、その透明導電膜をエッチングすることにより、図１（ａ）に示すように所定のパターン形状の透明電極（第１導電層）９を形成する。
【００１１】
次に、図１（ｂ）に示すように、透明電極９よりも幅の狭いパターン形状の下地導電層（第２導電層）２０を透明電極９上に積層して形成する。下地導電層２０は、例えば下地導電層材料、感光性樹脂、溶剤およびガラスフリットなどを混合して得られたペーストを印刷し乾燥させた後、露光、現像および焼成を行うことにより形成される。このとき、下地導電層材料として例えば酸化ルテニウムや黒色顔料などの黒色材料と銀や銅などの低比抵抗材料とを混合したものを用いることにより、下地導電層２０が遮光性を有するようにするとともに下地導電層２０の比抵抗が透明電極９の比抵抗よりも小さくなるようにする。なお、下地導電層２０を形成する方法としてスパッタ法、真空蒸着法、無電解めっき法などを用いてもよい。
【００１２】
次に、透明電極９および下地導電層２０を覆って前面基板２上に感光性のレジストを塗工した後、フォトマスクを介してレジストを露光、現像することにより、図１（ｃ）に示すように所定のパターン形状を有するレジスト層２１を前面基板２上に形成する。すなわちレジスト層２１は、下地導電層２０の幅よりも広い開口を下地導電層２０上に有しており、下地導電層２０上を覆わないように形成されている。レジストとしてはエチレン性不飽和化合物およびカルボキシル基含有フィルム性付与ポリマと光重合開始剤などの感光性樹脂成分とを含むものを使用する。そして、このレジストをポリエチレンテレフタレートなどの支持フィルム上に成型したものを用いて、ラミネート法により前面基板２上にレジストを塗工する。なお、スピンコート、ダイコート、ブレードコートなどの方法により液状のレジストを塗工することによりレジスト層２１を形成してもよい。
【００１３】
次に、レジスト層２１が形成された前面基板２を水洗などの所定の処理を行った後に電気めっきを行うことにより、図１（ｄ）に示すように主導電層（第３導電層）２２を形成する。すなわち、透明電極９および下地導電層２０をめっき電極として硫酸銅を主成分とするめっき浴に前面基板２を浸漬させて電気めっきを行うことにより銅からなる主導電層２２を形成する。めっき浴の主成分としてはピロ燐酸銅やシアン化銅などを用いてもよい。また、主導電層２２は銅に限らず、例えばシアン化銀などを主成分とするめっき浴を用いることにより主導電層２２を銀により形成してもよい。
【００１４】
このような電気めっきを行う場合、レジスト層２１が形成されておらずかつ電流が流れている部分に金属が電析して形成されるが、流れる電流密度が大きいと単位時間当たりに金属が形成される量も大きくなる。本実施の形態の場合、透明電極９の比抵抗に比べて下地導電層２０の比抵抗が低くなるようにしているので、電気めっきにおいて流れる電流密度は下地導電層２０に比べて透明電極９の方が低くなる。このため主導電層２２は、下地導電層２０上に比べて透明電極９上の方が薄く形成される。すなわち、主導電層２２はその幅方向において中央部で厚く両端部で薄くなるように、下地電極層２０を覆って透明電極９上に形成される。また、電気めっきにより形成された主導電層２２は不純物の少ない導電層となり、その比抵抗を極めて低くすることができるとともに、主導電層２２を比較的速くかつ厚く形成することができるので、低抵抗の主導電層２２を得ることができる。
【００１５】
次に、主導電層２２が形成された前面基板２を水洗などの所定の処理を行った後に電気めっきを行うことにより、図１（ｅ）に示すように主導電層２２上に被覆層２３を形成する。すなわち、主導電層２２をめっき電極として硫化ニッケルを主成分とするめっき浴に前面基板２を浸漬させて電気めっきを行うことによりニッケルからなる被覆層２３を形成する。めっき浴の主成分としては塩化ニッケルやスルファミン酸ニッケルなどを用いてもよい。また、被覆層２３はニッケルに限らず、例えば無水クロム酸を主成分とするめっき浴を用いることにより、被覆層２３をクロムにより形成してもよい。なお、被覆層２３を形成する際にスパッタ法、真空蒸着法、無電解めっき法などを用いてもよい。
【００１６】
次に図１（ｆ）に示すように、レジスト層２１に対応した汎用の剥離液を用いてレジスト層２１を剥離して除去することで、下地導電層２０、主導電層２２および被覆層２３からなるバス電極と透明電極９とにより構成される表示電極を前面基板２上に形成する工程が終了する。隣り合った一対の表示電極は表示放電を行うための表示電極対を構成する。
【００１７】
次に、表示電極を覆って前面基板２上に感光性の遮光材料層を形成し、フォトマスクを用いて露光、現像を行った後に焼成することにより、図２（ａ）に示すように表示電極対の間の前面基板２上に遮光層６を形成する。続いて、表示電極および遮光層６を覆って前面基板２上に低融点ガラスからなる誘電体材料層を形成し焼成することにより、図２（ｂ）に示すように誘電体層７を形成する。その後、真空蒸着法などにより、図２（ｃ）に示すように誘電体層７上に酸化マグネシウムからなる保護層８を形成する。
【００１８】
こうして前面基板２上に表示電極などの形成が終了し、このような所定の部材が形成された前面基板２を、図３に示した前面側の部材（前面基板２、表示電極４、５、遮光層６、誘電体層７および保護層８）に代えて用いることによりプラズマディスプレイパネルが得られる。
【００１９】
次に、以上のような本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法によって得られる効果について説明する。
【００２０】
レジスト層２１を剥離したとき、主導電層２２の側面は被覆層２３で覆われていない部分（以下「露出部」という）となっているが、遮光材料層や誘電体材料層を前面基板２上に形成して焼成を行うときに、主導電層２２の露出部において酸化反応や還元反応が起こることがあり、その露出部が大きくなると激しく酸化反応や還元反応が起こることになる。すなわち、遮光材料層を焼成するときには主導電層２２の露出部が酸化される。また、誘電体材料層を焼成するときには主導電層２２の露出部は誘電体材料層で覆われた状態になっており、主導電層２２の露出部は、焼成時の温度が低いときには酸化され、温度が高くなってくると還元されることになる。主導電層２２の露出部が酸化されると主導電層２２の比抵抗が増加することになり、還元されると内部に気泡が残った状態で誘電体層７が形成されることになり誘電体層７の耐圧特性が悪くなる。したがって、主導電層２２や誘電体層７の信頼性が悪くなる。
【００２１】
本発明における主導電層２２は、その幅方向において中央部で厚く両端部で薄くなるように形成されており、主導電層２２の露出部が小さいので、主導電層２２の露出部において酸化反応や還元反応の発生を抑制することができる。このため、主導電層２２の比抵抗の増加を防止でき、さらに電気めっき法で形成した主導電層２２の比抵抗は極めて低いので低抵抗の表示電極が得られる。また、内部に気泡が残った状態で誘電体層７が形成されるのを防止できる。したがって、表示品位に優れた信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを得ることができる。なお、主導電層２２の露出部が小さくなるように、透明電極９や下地導電層２０の材料を適宜選定して（下地導電層２０の比抵抗）／（透明電極９の比抵抗）で表される比率を１より小さい値に設定すればよい。
【００２２】
また、本発明による製造方法では、主導電層２２および被覆層２３の形成においてエッチング工程が不要でありレジスト層の形成は１回ですむので工程が容易になる。さらに、めっき法を用いることによりめっき浴の中で複数の基板を同時に処理することが可能であり量産性に優れる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プラズマディスプレイパネルにおいて低抵抗の表示電極を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの表示電極を形成する工程を示す要部断面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は同プラズマディスプレイパネルの前面基板上に遮光層などを形成する工程を示す要部断面図
【図３】従来のプラズマディスプレイパネルの要部を示す斜視図
【符号の説明】
２ 前面基板
９ 透明電極
２０ 下地導電層
２１ レジスト層
２２ 主導電層
２３ 被覆層
Claims (1)
- 基板上に所定のパターン形状の第１導電層を形成し、その第１導電層上に第１導電層よりも幅が狭くかつ比抵抗が低い第２導電層を形成した後、前記第２導電層の幅よりも広い開口を前記第２導電層上に有するレジスト層を前記基板上に形成し、次に前記第１導電層および前記第２導電層をめっき電極として電気めっきを行うことにより前記第１導電層および前記第２導電層上に第３導電層を形成し、その後前記第３導電層上にニッケルまたはクロムからなる被覆層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
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| JP2003229049A JP2003229049A (ja) | 2003-08-15 |
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| JP2002027856A Expired - Fee Related JP3960064B2 (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | プラズマディスプレイパネルの製造方法 |
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