JP3979450B2 - 表示パネルの電極形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータの表示端末や表示装置等に用いられるガス放電表示パネル等の表示パネルの電極形成方法に関するものである。
【０００２】
ガス放電を利用した表示パネルとして知られる例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、一般に表示の輝度及びコントラストの点で優れていることから、ＯＡ機器の表示手段として広く用いられ、近年ではテレビジョン表示が可能であることから、大型化が容易な薄型のフルカラーフラットパネルディスプレイとして注目されている。そのため、前記フラットパネルとしては大画面、高精細でコントラストの良い鮮明な高表示品質の画面の実現が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】
従来の例えばＡＣ駆動型のガス放電表示パネルとして、カラー表示用面放電型のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の基本的な構造としては、図５の要部分解斜視図に示すようにマトリクス表示の単位発光領域ＥＵに一対のＸ，Ｙからなる放電電極対（表示電極）12とアドレス電極Ａとが対向する３電極構造を有している。
【０００４】
この表示ラインを形成する面放電のためのＸ，Ｙからなる放電電極対12は、放電空間24に対して表示面Ｈ側のガラス基板11上に設けられており、表示光の遮光を最小限にするためにネサ膜やＩＴＯ（Indium Tin Oxide) 膜などの透明導電膜からなる透明電極12a とその導電性を補う (低抵抗化) ための金属膜からなる金属バス電極12b とを積層した構成からなっている。
【０００５】
またその放電電極対12上は壁電荷を利用してガス放電を維持するＡＣ駆動のための誘電体層13によって放電空間24に対して絶縁状態に被覆されており、該誘電体層13の表面には更に数千Å程度の厚さのMgＯ膜からなる保護膜14が設けられている。
【０００６】
一方、単位発光領域ＥＵを選択的に発光させるためのアドレス電極Ａは、背面側のガラス基板21上に、前記Ｘ，Ｙからなる放電電極対12と直交するように一定のピッチで配列され、各アドレス電極Ａの間には所定高さのストライプ状の隔壁22が設けられ、これによって放電空間24がライン方向 (放電電極対12の長さ方向) に単位発光領域ＥＵ毎に区画され、かつ放電空間24の間隔寸法が規定されている。
【０００７】
更に、前記ガラス基板21には、アドレス電極Ａの上面及び隔壁22の側面を含めた背面側の内面を被覆するように、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色の蛍光体23が設けられている。そしてこのような構成のＰＤＰ１では各色の蛍光体23は面放電時に放電空間24内のガス放電より放射される紫外線により励起されて発光し、Ｒ，Ｇ，Ｂの組合せによるフルカラー表示が可能であり、その表示に際して隔壁22により単位発光領域ＥＵ間のクロストークが防止されている。
【０００８】
以上の構成のＰＤＰ１は、上述のように各ガラス基板11と21に対して個別に所定の構成要素を設けた後、該ガラス基板11と21とを対向配置してその間隙の周囲を気密に封止して内部を一旦真空に排気すると共に、放電ガスを封入する一連の工程によって製造されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のＰＤＰ１におけるＸ，Ｙからなる放電電極対（表示電極）12は、表示面側のガラス基板11の表面に対して透明電極12a と、その透明電極12a 上にその導電性を補う（低抵抗化）ための金属バス電極12b として電気的特性とガラス基板11および誘電体層などとの密着性に優れたクロム(Cr)−銅(Cu)−クロム(Cr)の三層構造の金属膜、または銀(Ag)等の金属膜をスパッタリング工程、または真空蒸着工程とフォトリソグラフィ工程等により重ねて形成していた。
【００１０】
ところが、該ＰＤＰ１の大型化、高精細化に伴って前記放電電極対（表示電極）12の電極長も長く、電極幅も細線化されるので、そのような放電電極対12の電気抵抗が大きくなる傾向にあり、その電気抵抗の低抵抗化のためには積層する厚い金属バス電極が必要となる。
【００１１】
従って、細くて長い放電電極パターンの形成が難しく、また金属バス電極の膜厚増加により放電電極形成後の基板面の凹凸も大きくなる。この基板面の凹凸の大きさは１０μｍ程度の一定レベル以下であれば放電パネルの特性上では特に問題はないが、しかし、その後の基板面に誘電体層13や保護膜14を形成する際に該基板面と段差の大きい放電電極対12に対する誘電体層13や保護膜14の被覆性が悪くなり、それらの工程が煩雑になるという問題が生じる。
【００１２】
そこで上記した問題点を解決するために、例えば図６(a) に示すように、前記表示面側のガラス基板11の内面にフォトエッチング工程により前記各放電電極対の幅狭の金属バス電極のパターンと厚さに対応する凹部31a, 31bを形成する。
【００１３】
次に図６(b) に示すように、該凹部31a, 31b内の内壁面に沿ってスパッタリング法とフォトリソグラフィ工程等により外来光の反射を抑止する暗色遮光膜32を形成し、引き続きその各凹部31a, 31b内にAg等の金属ペーストを用いたスクリーン印刷法やレジストマスク等を用いたスパッタリング法とリフトオフ法等によってCr−Cu−Crの三層構造の金属導電材を埋め込んで金属バス電極33a, 33bを埋設する。
【００１４】
次に図６(c) に示すように、その各金属バス電極33a, 33bが埋め込まれた基板面に、スパッタリング法等により酸化錫（SnO2）膜、またはＩＴＯ (Indium Tin Oxide) 等の透明導電膜を形成し、該透明導電膜をフォトリソグラフィ工程で前記金属バス電極33a および33b よりも幅広いストライプ状にパターニングして平行に隣接するＸ，Ｙからなる一対の透明電極34a および34b を所定間隔をもって前記金属バス電極33a および33b と積層して形成し、放電電極対 (表示電極)35 を構成する。
【００１５】
その後、前記放電電極対35が配列されたガラス基板11上に図６(d) に示すように、スクリーン印刷法やスパッタリング法等により誘電体層36を形成し、更に該誘電体層36の全表面にMgＯからなる保護膜37を形成することによって、前記放電電極対35を細幅にすることで高められる電気抵抗値を低減するための金属バス電極33a, 33bの膜厚を厚くすることができ、しかも基板表面の凹凸を僅少にした所望の表示面側のガラス基板11を得る方法が提案されている。
【００１６】
しかしながら、上述のような提案において、例えば図７(a) に示すように前記表示面側のガラス基板11の表面に凹部31a を形成したレジストマスク38を介して該凹部31a 内にスパッタリング法等によって金属導電材33を埋め込み、前記レジストマスク38上の金属導電材33をリフトオフ法により除去して図７(b) に示すように金属バス電極33a を形成すると、凹部31a の側壁と金属バス電極33a との間に隙間や段差ができる。
【００１７】
従って、その金属バス電極33a を含むガラス基板11上に透明導電膜34をスパッタリング法により形成しパターニングして図７(c) に示すように透明電極34a を形成した際に、前記凹部31a の側壁と金属バス電極33a との間に生じる隙間とそれによって現れる該凹部31a のエッジ部分での段差で透明電極34a が薄くなり、段差切れができたり、また前記隙間と透明電極34a との間に空洞ができてリークが発生するという恐れがあった。
【００１８】
更に、図８(a) に示すように前記表示面側のガラス基板11の表面に形成した凹部31a 内にスクリーン印刷法により金属導電材33を埋め込み、焼成して図８(b) に示すように金属バス電極33a を形成する場合にも該金属バス電極33a と該凹部31a のエッジ部分で段差が生じる。
【００１９】
従って、該金属バス電極33a を含むガラス基板11上に透明導電膜34をスパッタリング法により形成しパターニングして図８(c) に示すように透明電極34a を形成した際にも、前記凹部31a のエッジ部分で透明電極34a が薄くなった段差部分ができたり、段差切れが生じるという問題があった。
【００２０】
本発明は上記した従来の問題点に鑑み、少なくとも表示面側の透明な絶縁性基板の表面に対する金属電極と透明電極とからなる放電電極（表示電極）の形成方法を改良して、放電電極の低抵抗化のための埋め込み型の金属電極上に形成した透明電極の段差切れを解消し、かつ形成された放電電極による基板面での凹凸を僅少化して表示パネルの大型化、高精細化に対して表示品質の向上が実現できる新規な表示パネルの電極形成方法を提供することを目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、透明な絶縁性基板上に、透明電極とそれよりも幅狭の金属電極とを積層状に形成する表示パネルの電極形成方法としては、前記絶縁性基板の表面に前記金属電極の形状に対応する凹部を形成する工程と、該凹部内に金属導電材を埋め込んで金属電極を形成する工程と、埋設された金属電極上を含む前記絶縁性基板の表面に、低粘性の透明導電塗布液を塗布して当該絶縁性基板の表面を平坦化する透明導電平坦化膜を形成する工程と、該透明導電平坦化膜上に透明導電膜を形成した後、該透明導電膜と透明導電平坦化膜とを前記透明電極の形状にパターニングして前記金属電極上に該金属電極よりも幅広の透明電極を形成する工程を用いる。
【００２２】
また、前記凹部内に金属導電材を埋め込む前に、該凹部の内壁面に沿って該金属導電材よりも低反射率の暗色遮光膜を形成する工程を用いる。
上記した工程によって表示パネルの電極、即ち、表示面側の透明な絶縁性基板の表面に金属電極 (従来の金属バス電極) と透明電極とを積層してなる放電電極（表示電極）を形成する場合、例えば図３(a) に示すように前記表示面側の透明な絶縁性基板、例えばガラス基板11に形成され、かつ内壁面をこれから形成すべき金属電極よりも低反射率の暗色遮光膜32で覆った凹部31内に、レジストマスクを用いたスパッタリング法とリフトオフ法によって金属導電材を埋め込んで金属電極33a を形成すると、該金属電極33a と前記ガラス基板11との間に隙間や段差が生じる。
【００２３】
従って、そのような隙間や段差および金属電極33a を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布液を塗布すると、その低粘性の透明導電塗布液は必然的に前記ガラス基板面の窪んだ部分に流入して埋め込まれ、該金属電極33a とガラス基板11の表面を同一平面状とする透明導電平坦化膜41を形成することができる。
【００２４】
次に、表面が平坦化された透明導電平坦化膜41上に透明導電膜42を形成し、該透明導電平坦化膜41と透明導電膜42とを同時にパターニングして図３(b) に示すように前記金属電極33a 上に、該金属電極33a よりも幅広の透明電極42a を形成することによって、従来、金属電極33a と前記ガラス基板11との間で生じていた隙間による空洞の発生がなく、かつ段差切れのない透明電極42a が形成でき、金属電極33a と透明電極42a からなる放電電極（表示電極）43を前記ガラス基板11の表面に凹凸を小さくして歩留り良く、容易に形成することが可能となる。
【００２５】
また、前記凹部31内の金属電極33a の表示面側が暗色遮光膜32で覆われているので、外来光の反射が効果的に抑制され表示画面のコントラストが改善される。
なお、図４(a) に示すように前記表示面側の透明なガラス基板11に形成され、かつ内壁面をこれから形成すべき金属電極よりも低反射率の暗色遮光膜32で覆った凹部31内に、スクリーン印刷法によって同様に金属導電材を埋め込んで焼成することによっても、該金属導電材の体積が埋め込み時よりも減少した金属電極33a が形成され、該金属電極33a と前記凹部31のエッジ部分との間に段差が生じる。
【００２６】
しかし、そのような段差および金属電極33a を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布液を塗布することにより、その低粘性の透明導電塗布液は必然的に前記ガラス基板面の平らな部分では薄く、窪んだ部分には厚く塗布されて上述したように該金属電極33a とガラス基板11の表面を同一平面状とする透明導電平坦化膜41を形成することができる。
【００２７】
従って、表面が平坦化された透明導電平坦化膜41上に透明導電膜42を形成し、該透明導電平坦化膜41と透明導電膜42とを同時に図４(b) に示すように該金属電極33a よりも幅広の電極形状にパターニングすることによっても、段差切れのない透明電極42a が形成でき、金属電極33a と透明電極42a からなる放電電極（表示電極）43を歩留り良く、かつ前記ガラス基板11の表面に凹凸を小さくして容易に形成することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明する。
図１および図２は本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を工程順に示す要部断面図であり、図６と同等の機能を有する部分には同一符号を付している。
【００２９】
本実施例では先ず図１(a) に示すように、表示面側のガラス基板11の表面に、例えば40％含有の弗化水素酸(HF)：水 (H2O)＝３： 97 のエッチング液を用いたフォトエッチング工程によって、ストライプ状の一対のＸ放電電極とＹ放電電極からなる放電電極対を透明電極とともに構成する該透明電極よりも幅狭の金属電極のパターンと厚さに対応する例えば２μｍ〜１０μｍ程度の深さを有する凹部31a および31b を形成する。
【００３０】
次に、図１(b) に示すように、前記凹部31a および31b の内壁面に沿って、スパッタリング法とフォトリソグラフィ工程等により前記放電電極対を構成する金属電極よりも反射率が低く、外来光の反射を抑止するクロム(Cr)の酸化膜、満貫(Mn)−鉄(Fe)−銅(Cu)系の酸化膜、またはCr−Cu系の酸化膜等を、例えば本実施例では５００〜１０００Åの厚さの酸化クロム(CrO) 膜からなる暗色遮光膜32を形成する。
【００３１】
次に、図１(b) に示すように、それぞれ前記暗色遮光膜32が内設された凹部31a および31b の内部に、Ag, Au, Ni等の金属ペーストを用いたスクリーン印刷法、或いはレジストマスクを用いたスパッタリング法及び真空蒸着法とリフトオフ法等、例えば本実施例ではレジストマスクを用いたスパッタリング法とリフトオフ法により例えば２μｍ〜１０μｍ程度の厚さのクロム(Cr)−銅(Cu)−クロム(Cr)の三層構造の金属膜を充填して金属電極33a および33b を埋め込んだ状態に形成する。
【００３２】
次に、図１(c) に示すように、前記金属電極33a および33b を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布液 (粘度：10 cp ，ＹＮ−４００、触媒化成工業社製、または粘度：2.03 cSt/25 ℃,HＨＮＳ−１０００、日立化成工業社製）、例えばＹＮ−４００の低粘性の透明導電塗布液をスピンナ、またはロールコータ等で塗布することにより、その低粘性の透明導電塗布液は必然的に前記ガラス基板面の平らな部分では薄く、前記金属電極33a および33b 上の窪んだ部分には厚く塗布されることになる。
【００３３】
次に、上記塗布膜を80〜150 ℃で10分間程度乾燥した後、500 〜550 ℃で30〜60分間程度焼成することによって、前記凹部31a および31b 内に埋設された金属電極33a および33b と該凹部31a および31b のエッジ部分との間に生じる段差や隙間が埋められて図示のように該金属電極33a および33b とガラス基板11の表面を同一平面状とする０．２〜０．５μｍの厚さの透明導電平坦化膜41を形成することができる。
【００３４】
引き続き前記透明導電平坦化膜41上にスパッタリング法、真空蒸着法、またはスクリーン印刷法等により２０００〜３０００Åの膜厚の酸化錫（SnO2）膜、またはＩＴＯ (Indium Tin Oxide) 等の透明導電膜42を形成する。
【００３５】
次に、該透明導電膜42と透明導電平坦化膜41とをフォトエッチング工程等によって前記金属電極33a および33b よりも幅広の電極形状に同時にパターニングして図２(a) に示すように前記金属電極33a および33b 上に、該金属電極33a および33b よりも幅広の透明電極42a および42b を形成することによって、従来、金属電極33a および33b と前記凹部31a および31b のエッジ部分との間で生じていた隙間による空洞の発生がなく、かつ段差切れのない透明電極42a および42b が形成でき、金属電極33a および33b と透明電極42a および42b が積層された一対のＸとＹの放電電極からなる放電電極対（表示電極）44を前記ガラス基板11の表面に凹凸を小さくして歩留り良く、容易に形成することが可能となる。
【００３６】
従って、前記一対のＸ放電電極とＹ放電電極からなる放電電極対43を設けた表示面側のガラス基板11上に、図２(b) に示すように低融点ガラス等の絶縁ペーストをスクリーン印刷法等によって一様に塗布し、１００〜１５０℃程度の温度で乾燥させた後、その低融点ガラス等からなる絶縁ペースト層を５００〜６００℃程度の温度で焼成処理を行って、１０〜２０μｍ程度の厚さの絶縁膜からなる誘電体層36を形成する。
【００３７】
また、その誘電体層36の全表面に更に数千Å程度の厚さのMgＯからなる保護膜37をスパッタリング法、真空蒸着法等により形成することにより基板表面の凹凸を僅少にした所望の表示面側のガラス基板11を得ることができる。
【００３８】
従って、このような構成の表示面側のガラス基板11をガス放電表示パネルに用いることにより放電表示特性が良好で、前記凹部31a および31b 内の金属電極33a および33b の表示面側が暗色遮光膜32で覆われているので、外来光の反射が効果的に抑制され表示画面のコントラストが改善される。
【００３９】
なお、前記表示面側のガラス基板11の表面への凹部31a および31b の形成および透明導電膜のパターニング等に用いるエッチング法としては必要に応じてウエットエッチングとドライエッチングのどちらかを選択して適宜用いることができる。前記ガラス基板11の表面への凹部31a および31b の形成には、この他にレーザ光の選択的な照射により直接形成することもできる。
【００４０】
また、本実施例ではガス放電表示パネルの表示面側のガラス基板に対する電極形成について説明しているが、本発明はその例に限らず、例えば背面側のガラス基板等に対する電極形成にも同様に用いることができる。
【００４１】
更に、本実施例ではカラー表示用の面放電型のプラズマディスプレイを対象としたガス放電表示パネルに適用した場合の例について説明しているが、本発明はそのようなカラー表示用の面放電型のガス放電表示パネルに限定されるものではなく、例えばモノクロ表示用の面放電型のガス放電表示パネルや金属バス電極と透明電極とを積層した二層構造の放電電極 (表示電極) を採用している各種の表示パネル等にも適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の表示パネルの電極形成方法によれば、透明な絶縁性基板 (ガラス基板) の表面に金属電極のパターンと厚さに対応する凹部を形成し、その凹部の内に金属導電材を埋め込んで金属電極を形成した後、その金属電極上を含む前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上に低粘性の透明導電塗布液を塗布して透明導電平坦化膜を形成することにより、前記凹部内に金属電極を形成した際に生じる該凹部のエッジ部分の露呈が被覆され、該エッジ部分と金属電極との間に生じる段差の解消や隙間も埋め込まれるので、前記金属電極上を含む前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上を平坦化することができる。
【００４３】
従って、その透明導電平坦化膜上に透明導電膜を被着した後、該透明導電膜と透明導電平坦化膜とを同時にパターニングして前記金属電極上に該金属電極よりも幅広の透明電極を形成することにより、前記凹部のエッジ部分での段差切れのない透明電極が簡便に形成でき、金属電極と透明電極とからなる放電電極を歩留り良く、また前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上に凹凸を僅少化して容易に形成することが可能となる。
【００４４】
更に、凹部内に埋設している金属電極の表示面側を暗色遮光層により覆っておくことにより、このような構成の前記絶縁性基板 (ガラス基板) を表示パネルの表示面側の基板として用いた場合に、外来光の反射が防止され、表示画面のコントラストが全面にわたって改善されて見やすくなり、表示パネルの大型化、高精細化に対して表示品質の良好なガス放電表示パネルを容易に得ることが可能となり、実用上優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を工程順に示す要部断面図である。
【図２】 本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を図１に引き続いて工程順に示す要部断面図である。
【図３】 本発明の表示パネルの電極形成方法の原理を説明する要部断面図である。
【図４】 本発明の表示パネルの電極形成方法の他の原理を説明する要部断面図である。
【図５】 ガス放電表示パネルの一例を示す要部分解斜視図である。
【図６】 従来の表示パネルの電極形成方法を工程順に説明する要部断面図である。
【図７】 従来の表示パネルの電極形成方法における問題点を説明する要部断面図である。
【図８】 従来の表示パネルの電極形成方法における他の問題点を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
１１ ガラス基板
３１ａ，３１ｂ 凹部
３２ 暗色遮光膜
３３ａ，３３ｂ 金属電極
３６ 誘電体層
３７ 保護膜
４１ 透明導電平坦化膜
４２ 透明導電膜
４２ａ 透明電極
４３，Ｘ，Ｙ 放電電極
４４ 放電電極対
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータの表示端末や表示装置等に用いられるガス放電表示パネル等の表示パネルの電極形成方法に関するものである。
【０００２】
ガス放電を利用した表示パネルとして知られる例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、一般に表示の輝度及びコントラストの点で優れていることから、ＯＡ機器の表示手段として広く用いられ、近年ではテレビジョン表示が可能であることから、大型化が容易な薄型のフルカラーフラットパネルディスプレイとして注目されている。そのため、前記フラットパネルとしては大画面、高精細でコントラストの良い鮮明な高表示品質の画面の実現が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】
従来の例えばＡＣ駆動型のガス放電表示パネルとして、カラー表示用面放電型のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の基本的な構造としては、図５の要部分解斜視図に示すようにマトリクス表示の単位発光領域ＥＵに一対のＸ，Ｙからなる放電電極対（表示電極）12とアドレス電極Ａとが対向する３電極構造を有している。
【０００４】
この表示ラインを形成する面放電のためのＸ，Ｙからなる放電電極対12は、放電空間24に対して表示面Ｈ側のガラス基板11上に設けられており、表示光の遮光を最小限にするためにネサ膜やＩＴＯ（Indium Tin Oxide) 膜などの透明導電膜からなる透明電極12a とその導電性を補う (低抵抗化) ための金属膜からなる金属バス電極12b とを積層した構成からなっている。
【０００５】
またその放電電極対12上は壁電荷を利用してガス放電を維持するＡＣ駆動のための誘電体層13によって放電空間24に対して絶縁状態に被覆されており、該誘電体層13の表面には更に数千Å程度の厚さのMgＯ膜からなる保護膜14が設けられている。
【０００６】
一方、単位発光領域ＥＵを選択的に発光させるためのアドレス電極Ａは、背面側のガラス基板21上に、前記Ｘ，Ｙからなる放電電極対12と直交するように一定のピッチで配列され、各アドレス電極Ａの間には所定高さのストライプ状の隔壁22が設けられ、これによって放電空間24がライン方向 (放電電極対12の長さ方向) に単位発光領域ＥＵ毎に区画され、かつ放電空間24の間隔寸法が規定されている。
【０００７】
更に、前記ガラス基板21には、アドレス電極Ａの上面及び隔壁22の側面を含めた背面側の内面を被覆するように、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色の蛍光体23が設けられている。そしてこのような構成のＰＤＰ１では各色の蛍光体23は面放電時に放電空間24内のガス放電より放射される紫外線により励起されて発光し、Ｒ，Ｇ，Ｂの組合せによるフルカラー表示が可能であり、その表示に際して隔壁22により単位発光領域ＥＵ間のクロストークが防止されている。
【０００８】
以上の構成のＰＤＰ１は、上述のように各ガラス基板11と21に対して個別に所定の構成要素を設けた後、該ガラス基板11と21とを対向配置してその間隙の周囲を気密に封止して内部を一旦真空に排気すると共に、放電ガスを封入する一連の工程によって製造されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のＰＤＰ１におけるＸ，Ｙからなる放電電極対（表示電極）12は、表示面側のガラス基板11の表面に対して透明電極12a と、その透明電極12a 上にその導電性を補う（低抵抗化）ための金属バス電極12b として電気的特性とガラス基板11および誘電体層などとの密着性に優れたクロム(Cr)−銅(Cu)−クロム(Cr)の三層構造の金属膜、または銀(Ag)等の金属膜をスパッタリング工程、または真空蒸着工程とフォトリソグラフィ工程等により重ねて形成していた。
【００１０】
ところが、該ＰＤＰ１の大型化、高精細化に伴って前記放電電極対（表示電極）12の電極長も長く、電極幅も細線化されるので、そのような放電電極対12の電気抵抗が大きくなる傾向にあり、その電気抵抗の低抵抗化のためには積層する厚い金属バス電極が必要となる。
【００１１】
従って、細くて長い放電電極パターンの形成が難しく、また金属バス電極の膜厚増加により放電電極形成後の基板面の凹凸も大きくなる。この基板面の凹凸の大きさは１０μｍ程度の一定レベル以下であれば放電パネルの特性上では特に問題はないが、しかし、その後の基板面に誘電体層13や保護膜14を形成する際に該基板面と段差の大きい放電電極対12に対する誘電体層13や保護膜14の被覆性が悪くなり、それらの工程が煩雑になるという問題が生じる。
【００１２】
そこで上記した問題点を解決するために、例えば図６(a) に示すように、前記表示面側のガラス基板11の内面にフォトエッチング工程により前記各放電電極対の幅狭の金属バス電極のパターンと厚さに対応する凹部31a, 31bを形成する。
【００１３】
次に図６(b) に示すように、該凹部31a, 31b内の内壁面に沿ってスパッタリング法とフォトリソグラフィ工程等により外来光の反射を抑止する暗色遮光膜32を形成し、引き続きその各凹部31a, 31b内にAg等の金属ペーストを用いたスクリーン印刷法やレジストマスク等を用いたスパッタリング法とリフトオフ法等によってCr−Cu−Crの三層構造の金属導電材を埋め込んで金属バス電極33a, 33bを埋設する。
【００１４】
次に図６(c) に示すように、その各金属バス電極33a, 33bが埋め込まれた基板面に、スパッタリング法等により酸化錫（SnO2）膜、またはＩＴＯ (Indium Tin Oxide) 等の透明導電膜を形成し、該透明導電膜をフォトリソグラフィ工程で前記金属バス電極33a および33b よりも幅広いストライプ状にパターニングして平行に隣接するＸ，Ｙからなる一対の透明電極34a および34b を所定間隔をもって前記金属バス電極33a および33b と積層して形成し、放電電極対 (表示電極)35 を構成する。
【００１５】
その後、前記放電電極対35が配列されたガラス基板11上に図６(d) に示すように、スクリーン印刷法やスパッタリング法等により誘電体層36を形成し、更に該誘電体層36の全表面にMgＯからなる保護膜37を形成することによって、前記放電電極対35を細幅にすることで高められる電気抵抗値を低減するための金属バス電極33a, 33bの膜厚を厚くすることができ、しかも基板表面の凹凸を僅少にした所望の表示面側のガラス基板11を得る方法が提案されている。
【００１６】
しかしながら、上述のような提案において、例えば図７(a) に示すように前記表示面側のガラス基板11の表面に凹部31a を形成したレジストマスク38を介して該凹部31a 内にスパッタリング法等によって金属導電材33を埋め込み、前記レジストマスク38上の金属導電材33をリフトオフ法により除去して図７(b) に示すように金属バス電極33a を形成すると、凹部31a の側壁と金属バス電極33a との間に隙間や段差ができる。
【００１７】
従って、その金属バス電極33a を含むガラス基板11上に透明導電膜34をスパッタリング法により形成しパターニングして図７(c) に示すように透明電極34a を形成した際に、前記凹部31a の側壁と金属バス電極33a との間に生じる隙間とそれによって現れる該凹部31a のエッジ部分での段差で透明電極34a が薄くなり、段差切れができたり、また前記隙間と透明電極34a との間に空洞ができてリークが発生するという恐れがあった。
【００１８】
更に、図８(a) に示すように前記表示面側のガラス基板11の表面に形成した凹部31a 内にスクリーン印刷法により金属導電材33を埋め込み、焼成して図８(b) に示すように金属バス電極33a を形成する場合にも該金属バス電極33a と該凹部31a のエッジ部分で段差が生じる。
【００１９】
従って、該金属バス電極33a を含むガラス基板11上に透明導電膜34をスパッタリング法により形成しパターニングして図８(c) に示すように透明電極34a を形成した際にも、前記凹部31a のエッジ部分で透明電極34a が薄くなった段差部分ができたり、段差切れが生じるという問題があった。
【００２０】
本発明は上記した従来の問題点に鑑み、少なくとも表示面側の透明な絶縁性基板の表面に対する金属電極と透明電極とからなる放電電極（表示電極）の形成方法を改良して、放電電極の低抵抗化のための埋め込み型の金属電極上に形成した透明電極の段差切れを解消し、かつ形成された放電電極による基板面での凹凸を僅少化して表示パネルの大型化、高精細化に対して表示品質の向上が実現できる新規な表示パネルの電極形成方法を提供することを目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、透明な絶縁性基板上に、透明電極とそれよりも幅狭の金属電極とを積層状に形成する表示パネルの電極形成方法としては、前記絶縁性基板の表面に前記金属電極の形状に対応する凹部を形成する工程と、該凹部内に金属導電材を埋め込んで金属電極を形成する工程と、埋設された金属電極上を含む前記絶縁性基板の表面に、低粘性の透明導電塗布液を塗布して当該絶縁性基板の表面を平坦化する透明導電平坦化膜を形成する工程と、該透明導電平坦化膜上に透明導電膜を形成した後、該透明導電膜と透明導電平坦化膜とを前記透明電極の形状にパターニングして前記金属電極上に該金属電極よりも幅広の透明電極を形成する工程を用いる。
【００２２】
また、前記凹部内に金属導電材を埋め込む前に、該凹部の内壁面に沿って該金属導電材よりも低反射率の暗色遮光膜を形成する工程を用いる。
上記した工程によって表示パネルの電極、即ち、表示面側の透明な絶縁性基板の表面に金属電極 (従来の金属バス電極) と透明電極とを積層してなる放電電極（表示電極）を形成する場合、例えば図３(a) に示すように前記表示面側の透明な絶縁性基板、例えばガラス基板11に形成され、かつ内壁面をこれから形成すべき金属電極よりも低反射率の暗色遮光膜32で覆った凹部31内に、レジストマスクを用いたスパッタリング法とリフトオフ法によって金属導電材を埋め込んで金属電極33a を形成すると、該金属電極33a と前記ガラス基板11との間に隙間や段差が生じる。
【００２３】
従って、そのような隙間や段差および金属電極33a を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布液を塗布すると、その低粘性の透明導電塗布液は必然的に前記ガラス基板面の窪んだ部分に流入して埋め込まれ、該金属電極33a とガラス基板11の表面を同一平面状とする透明導電平坦化膜41を形成することができる。
【００２４】
次に、表面が平坦化された透明導電平坦化膜41上に透明導電膜42を形成し、該透明導電平坦化膜41と透明導電膜42とを同時にパターニングして図３(b) に示すように前記金属電極33a 上に、該金属電極33a よりも幅広の透明電極42a を形成することによって、従来、金属電極33a と前記ガラス基板11との間で生じていた隙間による空洞の発生がなく、かつ段差切れのない透明電極42a が形成でき、金属電極33a と透明電極42a からなる放電電極（表示電極）43を前記ガラス基板11の表面に凹凸を小さくして歩留り良く、容易に形成することが可能となる。
【００２５】
また、前記凹部31内の金属電極33a の表示面側が暗色遮光膜32で覆われているので、外来光の反射が効果的に抑制され表示画面のコントラストが改善される。
なお、図４(a) に示すように前記表示面側の透明なガラス基板11に形成され、かつ内壁面をこれから形成すべき金属電極よりも低反射率の暗色遮光膜32で覆った凹部31内に、スクリーン印刷法によって同様に金属導電材を埋め込んで焼成することによっても、該金属導電材の体積が埋め込み時よりも減少した金属電極33a が形成され、該金属電極33a と前記凹部31のエッジ部分との間に段差が生じる。
【００２６】
しかし、そのような段差および金属電極33a を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布液を塗布することにより、その低粘性の透明導電塗布液は必然的に前記ガラス基板面の平らな部分では薄く、窪んだ部分には厚く塗布されて上述したように該金属電極33a とガラス基板11の表面を同一平面状とする透明導電平坦化膜41を形成することができる。
【００２７】
従って、表面が平坦化された透明導電平坦化膜41上に透明導電膜42を形成し、該透明導電平坦化膜41と透明導電膜42とを同時に図４(b) に示すように該金属電極33a よりも幅広の電極形状にパターニングすることによっても、段差切れのない透明電極42a が形成でき、金属電極33a と透明電極42a からなる放電電極（表示電極）43を歩留り良く、かつ前記ガラス基板11の表面に凹凸を小さくして容易に形成することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明する。
図１および図２は本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を工程順に示す要部断面図であり、図６と同等の機能を有する部分には同一符号を付している。
【００２９】
本実施例では先ず図１(a) に示すように、表示面側のガラス基板11の表面に、例えば40％含有の弗化水素酸(HF)：水 (H2O)＝３： 97 のエッチング液を用いたフォトエッチング工程によって、ストライプ状の一対のＸ放電電極とＹ放電電極からなる放電電極対を透明電極とともに構成する該透明電極よりも幅狭の金属電極のパターンと厚さに対応する例えば２μｍ〜１０μｍ程度の深さを有する凹部31a および31b を形成する。
【００３０】
次に、図１(b) に示すように、前記凹部31a および31b の内壁面に沿って、スパッタリング法とフォトリソグラフィ工程等により前記放電電極対を構成する金属電極よりも反射率が低く、外来光の反射を抑止するクロム(Cr)の酸化膜、満貫(Mn)−鉄(Fe)−銅(Cu)系の酸化膜、またはCr−Cu系の酸化膜等を、例えば本実施例では５００〜１０００Åの厚さの酸化クロム(CrO) 膜からなる暗色遮光膜32を形成する。
【００３１】
次に、図１(b) に示すように、それぞれ前記暗色遮光膜32が内設された凹部31a および31b の内部に、Ag, Au, Ni等の金属ペーストを用いたスクリーン印刷法、或いはレジストマスクを用いたスパッタリング法及び真空蒸着法とリフトオフ法等、例えば本実施例ではレジストマスクを用いたスパッタリング法とリフトオフ法により例えば２μｍ〜１０μｍ程度の厚さのクロム(Cr)−銅(Cu)−クロム(Cr)の三層構造の金属膜を充填して金属電極33a および33b を埋め込んだ状態に形成する。
【００３２】
次に、図１(c) に示すように、前記金属電極33a および33b を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布液 (粘度：10 cp ，ＹＮ−４００、触媒化成工業社製、または粘度：2.03 cSt/25 ℃,HＨＮＳ−１０００、日立化成工業社製）、例えばＹＮ−４００の低粘性の透明導電塗布液をスピンナ、またはロールコータ等で塗布することにより、その低粘性の透明導電塗布液は必然的に前記ガラス基板面の平らな部分では薄く、前記金属電極33a および33b 上の窪んだ部分には厚く塗布されることになる。
【００３３】
次に、上記塗布膜を80〜150 ℃で10分間程度乾燥した後、500 〜550 ℃で30〜60分間程度焼成することによって、前記凹部31a および31b 内に埋設された金属電極33a および33b と該凹部31a および31b のエッジ部分との間に生じる段差や隙間が埋められて図示のように該金属電極33a および33b とガラス基板11の表面を同一平面状とする０．２〜０．５μｍの厚さの透明導電平坦化膜41を形成することができる。
【００３４】
引き続き前記透明導電平坦化膜41上にスパッタリング法、真空蒸着法、またはスクリーン印刷法等により２０００〜３０００Åの膜厚の酸化錫（SnO2）膜、またはＩＴＯ (Indium Tin Oxide) 等の透明導電膜42を形成する。
【００３５】
次に、該透明導電膜42と透明導電平坦化膜41とをフォトエッチング工程等によって前記金属電極33a および33b よりも幅広の電極形状に同時にパターニングして図２(a) に示すように前記金属電極33a および33b 上に、該金属電極33a および33b よりも幅広の透明電極42a および42b を形成することによって、従来、金属電極33a および33b と前記凹部31a および31b のエッジ部分との間で生じていた隙間による空洞の発生がなく、かつ段差切れのない透明電極42a および42b が形成でき、金属電極33a および33b と透明電極42a および42b が積層された一対のＸとＹの放電電極からなる放電電極対（表示電極）44を前記ガラス基板11の表面に凹凸を小さくして歩留り良く、容易に形成することが可能となる。
【００３６】
従って、前記一対のＸ放電電極とＹ放電電極からなる放電電極対43を設けた表示面側のガラス基板11上に、図２(b) に示すように低融点ガラス等の絶縁ペーストをスクリーン印刷法等によって一様に塗布し、１００〜１５０℃程度の温度で乾燥させた後、その低融点ガラス等からなる絶縁ペースト層を５００〜６００℃程度の温度で焼成処理を行って、１０〜２０μｍ程度の厚さの絶縁膜からなる誘電体層36を形成する。
【００３７】
また、その誘電体層36の全表面に更に数千Å程度の厚さのMgＯからなる保護膜37をスパッタリング法、真空蒸着法等により形成することにより基板表面の凹凸を僅少にした所望の表示面側のガラス基板11を得ることができる。
【００３８】
従って、このような構成の表示面側のガラス基板11をガス放電表示パネルに用いることにより放電表示特性が良好で、前記凹部31a および31b 内の金属電極33a および33b の表示面側が暗色遮光膜32で覆われているので、外来光の反射が効果的に抑制され表示画面のコントラストが改善される。
【００３９】
なお、前記表示面側のガラス基板11の表面への凹部31a および31b の形成および透明導電膜のパターニング等に用いるエッチング法としては必要に応じてウエットエッチングとドライエッチングのどちらかを選択して適宜用いることができる。前記ガラス基板11の表面への凹部31a および31b の形成には、この他にレーザ光の選択的な照射により直接形成することもできる。
【００４０】
また、本実施例ではガス放電表示パネルの表示面側のガラス基板に対する電極形成について説明しているが、本発明はその例に限らず、例えば背面側のガラス基板等に対する電極形成にも同様に用いることができる。
【００４１】
更に、本実施例ではカラー表示用の面放電型のプラズマディスプレイを対象としたガス放電表示パネルに適用した場合の例について説明しているが、本発明はそのようなカラー表示用の面放電型のガス放電表示パネルに限定されるものではなく、例えばモノクロ表示用の面放電型のガス放電表示パネルや金属バス電極と透明電極とを積層した二層構造の放電電極 (表示電極) を採用している各種の表示パネル等にも適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の表示パネルの電極形成方法によれば、透明な絶縁性基板 (ガラス基板) の表面に金属電極のパターンと厚さに対応する凹部を形成し、その凹部の内に金属導電材を埋め込んで金属電極を形成した後、その金属電極上を含む前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上に低粘性の透明導電塗布液を塗布して透明導電平坦化膜を形成することにより、前記凹部内に金属電極を形成した際に生じる該凹部のエッジ部分の露呈が被覆され、該エッジ部分と金属電極との間に生じる段差の解消や隙間も埋め込まれるので、前記金属電極上を含む前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上を平坦化することができる。
【００４３】
従って、その透明導電平坦化膜上に透明導電膜を被着した後、該透明導電膜と透明導電平坦化膜とを同時にパターニングして前記金属電極上に該金属電極よりも幅広の透明電極を形成することにより、前記凹部のエッジ部分での段差切れのない透明電極が簡便に形成でき、金属電極と透明電極とからなる放電電極を歩留り良く、また前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上に凹凸を僅少化して容易に形成することが可能となる。
【００４４】
更に、凹部内に埋設している金属電極の表示面側を暗色遮光層により覆っておくことにより、このような構成の前記絶縁性基板 (ガラス基板) を表示パネルの表示面側の基板として用いた場合に、外来光の反射が防止され、表示画面のコントラストが全面にわたって改善されて見やすくなり、表示パネルの大型化、高精細化に対して表示品質の良好なガス放電表示パネルを容易に得ることが可能となり、実用上優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を工程順に示す要部断面図である。
【図２】 本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を図１に引き続いて工程順に示す要部断面図である。
【図３】 本発明の表示パネルの電極形成方法の原理を説明する要部断面図である。
【図４】 本発明の表示パネルの電極形成方法の他の原理を説明する要部断面図である。
【図５】 ガス放電表示パネルの一例を示す要部分解斜視図である。
【図６】 従来の表示パネルの電極形成方法を工程順に説明する要部断面図である。
【図７】 従来の表示パネルの電極形成方法における問題点を説明する要部断面図である。
【図８】 従来の表示パネルの電極形成方法における他の問題点を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
１１ ガラス基板
３１ａ，３１ｂ 凹部
３２ 暗色遮光膜
３３ａ，３３ｂ 金属電極
３６ 誘電体層
３７ 保護膜
４１ 透明導電平坦化膜
４２ 透明導電膜
４２ａ 透明電極
４３，Ｘ，Ｙ 放電電極
４４ 放電電極対
Claims (2)
- 透明な絶縁性基板上に、透明電極とそれよりも幅狭の金属電極とを積層状に形成する表示パネルの電極形成方法であって、
前記絶縁性基板の表面に前記金属電極の形状に対応する凹部を形成する工程と、
該凹部内に金属導電材を埋め込んで金属電極を形成する工程と、
埋設された金属電極上を含む前記絶縁性基板の表面に、低粘性の透明導電塗布液を塗布して当該絶縁性基板の表面を平坦化する透明導電平坦化膜を形成する工程と、
該透明導電平坦化膜上に透明導電膜を形成した後、該透明導電膜と透明導電平坦化膜とを前記透明電極の形状にパターニングして前記金属電極上に該金属電極よりも幅広の透明電極を形成する工程とを含むことを特徴とする表示パネルの電極形成方法。 - 前記凹部内に金属導電材を埋め込む前に、該凹部の内壁面に沿って該金属導電材よりも低反射率の暗色遮光膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの電極形成方法。
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