JP4517570B2 - 電極及び電極の製造方法及びプラズマディスプレイ表示装置及びプラズマディスプレイ表示装置の製造方法 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極及び電極の製造方法及びプラズマディスプレイ表示装置及びプラズマディスプレイ表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄型に適したディスプレイ装置として注目されているプラズマディスプレイパネルは、例えば図６に示す構造を有する。
【０００３】
このプラズマディスプレイパネルは、互いに対向して配置された前面基板３００と背面基板３０１とを備えている。前面基板３００上には表示電極３０２および３０３、誘電体層３０４、およびＭｇＯ誘電体保護膜３０５が形成されている。また、背面基板３０１の上には、アドレス電極３０６および誘電体層３０７が形成されており、その上にはさらに隔壁３０８が形成されている。そして、隔壁３０８の側面および誘電体層３０７上には蛍光体層３０９が塗布されている。
【０００４】
前面基板３００と背面基板３０１との間には、放電ガス３１０（例えばＮｅ−Ｘｅの混合ガス）が、６６５００Ｐａ〜８００００Ｐａの圧力で封入されている。この放電ガス３１０を表示電極３０２および３０３の間で放電させて紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体層３０９に照射することによって、カラー表示を含む画像表示が可能となる。
【０００５】
なお、通常、表示電極３０２および３０３とアドレス電極３０６が直角となるように、前面基板３００と背面基板３０１が配されるが、図６では、説明の都合上、９０度前面板を回転させて表示している。
【０００６】
従来の積層金属膜から構成される電極の製造方法の一例を図４に示す。最初にガラス基板２０２に、感光性ペーストを印刷等で塗膜し感光性金属電極膜Ａ２０１を形成する（図４（ａ））。次に、感光性金属電極膜Ａ２０１を乾燥する（図４（ｂ））。次に、紫外線２０４を露光マスクＡ２０５を通して照射すると、感光性金属電極膜Ａ２０３に露光部２０７と未露光部２０６が形成される（図４（ｃ））。次に、現像を行なうと露光部２０７のみが基板上に残る（図４（ｄ））。次に、焼成を行なうと基板上に残った感光性金属電極膜Ａが焼き縮む（図４（ｅ））。以上の工程を繰り返したのが図中の（ｆ）から（ｊ）であり、この方法で感光性金属膜を積層していく。なお、図中２０８は現像後の感光性金属電極膜Ａを、２０９は焼成後感光性金属電極膜Ａを、２１０は印刷後の感光性金属電極膜Ｂを、２１１は乾燥後の感光性金属電極膜Ｂを、２１２は紫外線を、２１３は露光マスクＢを、２１４は感光性金属電極膜Ｂの未露光部を、２１５は感光性金属電極膜Ｂの露光部を、２１６は現像後の感光性金属電極膜Ｂを、２１７は焼成後の感光性金属電極膜Ｂをそれぞれ示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（第一の課題）感光性ペーストを用いた金属膜から構成される電極においては、従来電極膜の異物、ピンホール等による電極の断線等を防ぎ、電極の信頼性を向上させるため積層構成にて電極を作成していた。前記積層構成の電極を製造する場合、従来図４に示すようにガラス等の基板上に感光性ペーストを用いた金属膜Ａをスクリーン印刷等で形成し、その後、所望の電極パターンに従って紫外線等の光を露光し、アルカリ等を含む現像液により現像することで前記電極パターンのみの金属膜Ａを前記基板上に残し、その後、パターニングした金属膜Ａを焼成する事によりペースト中の有機成分等を気化させ、Ａｇ粒子の結合を促し、導電性の優れた金属電極を形成する。さらに、金属膜Ｂを金属膜Ａを形成した感光性ペーストを用い、前記印刷、前記露光、前記現像、前記焼成を再度行う事で、信頼性のある積層構造の電極を形成する。しかし、これらの製造工程は前記現像工程、前記焼成工程を複数回含むため、製造タクトも長く、製造コストも高くなるという欠点があった。さらに、形成された電極の抵抗値もより低いことが望まれていた。
【０００８】
本発明は、これらの不都合に鑑みて創案されたものであり、信頼性を保ちつつ製造工程を短縮でき、かつ抵抗値の低い電極とその製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
（第二の課題）また、前記積層構成の電極を製造する場合、金属膜Ａの露光部分上に形成した金属膜Ｂが極端に膜厚が厚くなり、結果、図５に示すような形状となる。その結果焼成時に焼き縮みや膜が反ったり、最悪の場合は剥離を起こすという欠点があった。本発明は、これらの不都合に鑑みて創案されたものであり、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明は、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電極は、感光性ペースト材料を用いて、印刷、乾燥、露光を複数回繰り返した後、一括して現像することを特徴とする。
【００１２】
また、感光性ペースト中に、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌのうち少なくとも一つを含んでいる事を特徴とする。
【００１３】
また、線幅が、積層膜数が多くなるほど減少することを特徴とする。
【００１４】
また、パターン形成した感光性ペーストを一括で焼成することを特徴とする。
【００１５】
また、プラズマディスプレイパネル用の電極であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る電極の製造方法は、感光性ペースト材料を用いて、印刷、乾燥、露光を複数回繰り返した後、一括して現像することを特徴とする。
【００１７】
また、乾燥温度プロファイルが、矩形状であることを特徴とする。
【００１８】
また、露光用マスクの線幅が、積層膜数が多くなるほど減少することを特徴とする。
【００１９】
また、現像液が、アルカリ溶液を含んでいることを特徴とする。
【００２０】
また、パターン形成した感光性ペーストを一括で焼成することを特徴とする。
【００２１】
また、プラズマディスプレイパネル用の電極であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る電極およびその製造方法は、金属膜から構成される電極で、前記金属電極が感光性ペーストを用いて、異なる露光量からなる電極膜が積層形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、積層形成される電極膜のうち、最表面の電極膜露光量が直下の電極膜露光量膜よりも低いことを特徴とする。
【００２４】
また、異なる露光量にて露光した後、一括して現像することを特徴とする。
【００２５】
また、積層形成される電極膜のうち、最表面の電極膜線幅が直下の電極膜線幅より小さいことを特徴とする。
【００２６】
また、積層形成される電極膜のうち、最下の電極膜が感光性を有していない電極膜であることを特徴とする。
【００２７】
また、積層形成される電極膜のうち、最下の電極膜が、最上の電極膜より可視光透過率が低いことを特徴とする。
【００２８】
また、積層形成される電極膜に黒色顔料が含有されていることを特徴とする。
【００２９】
また、積層形成される電極膜が、それぞれ異なる成分で形成されることを特徴とする。
【００３０】
また、感光性電極ペーストをスクリーン印刷にて形成することを特徴とする。
【００３１】
また、電極膜が形成されている基板が、ガラス基板もしくは、シリコン酸化物、もしくはシリコン窒化物からなることを特徴とする。
【００３２】
また、プラズマディスプレイパネル用の電極であることを特徴とする。
【００３３】
本発明の電極およびその製造方法により、製造工程を短縮し、抵抗値が低く、信頼性の高い電極が得られ、本発明を採用した際には、信頼性の高い高品質な電極を用いた表示デバイス等が安定して得られるという利点がある。
【００３４】
上記の手段により、製造工程が短縮できる理由と、抵抗値が低くなる理由について下記に述べる。
【００３５】
まず、製造工程が短縮できる理由について述べる。積層構造の電極を形成する場合、一度の露光によりパターンを形成すると露光マスクに付着するダストにより断線を起こしやすくなる。しかし露光を複数回に増すと、一度目の露光マスクと同じ箇所にダストが付着する可能性は極めて少なく、断線等の無い信頼性の高い電極を形成する事が可能となる。また、金属膜を積層するにあたり、現像、焼成工程を一括して行うため、製造工程を短縮する事が可能となる。特に、タクトが長く、消費電力も高い焼成工程を一括で行う事により製造コストも安価とする事が可能となる。
【００３６】
次に抵抗値を低くできる理由について述べる。感光性ペーストを露光するとペースト中の感光性成分が光照射により架橋反応し重合、高分子化する。架橋により重合した部分は未露光部よりも密度が疎に変化する。その結果露光部は未露光部と比較すると溶剤の吸収性が高まる。前記のような露光部と未露光部が同時に存在する膜状にさらに感光性ペーストを形成すると、前記露光部と未露光部の溶剤吸収性の差により、積層したペーストが乾燥時に露光部に移動集中する。この時の乾燥プロファイルが矩形状の温度勾配が激しい場合、前記露光部上のペーストと未露光部上のペーストの膜厚減少率は、差が大きく異なる。その結果露光部上の膜が極端に厚くなるため、焼成後の膜厚も厚くなり、従来の複数回現像、焼成を行う製造工程で形成した電極より断面積が大きくなる。したがって、抵抗値は断面積と反比例の関係にあるため、形成した電極の抵抗値を低くする事が可能となる。
【００３７】
以上の結果より、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供できる。
【００３８】
本発明の電極およびその製造方法により、製造工程を短縮し、焼き縮みや剥離を生じない信頼性の高い電極が得られ、本発明を採用した際には、信頼性の高い高品質な電極を用いた表示デバイス等が安定して得られるという利点がある。
【００３９】
上記の手段により、露光量が異なる感光性ペーストを積層した金属電極膜が膜厚が制御可能である理由について下記に述べる。
【００４０】
感光性ペーストを露光するとペースト中の感光性成分が光照射により架橋反応し重合、高分子化する。架橋により重合した部分は未露光部よりも密度が疎に変化する。その結果露光部は未露光部と比較すると溶剤の吸収性が高まる。前記のような露光部と未露光部が同時に存在する膜状にさらに感光性ペーストを形成すると、前記露光部と未露光部の溶剤の吸収性の差により積層したペーストが露光部に移動集中する。
【００４１】
その結果露光部上の膜が極端に厚くなる。膜厚が厚くなれば焼成時の焼き縮みが大きくなり、剥離する欠陥となる。
【００４２】
また、光照射されない未露光部分は現像液に可溶性である。露光されても架橋の状態は照射される光の露光量によって変化し、高露光量であるほど架橋は進行する。従って、高露光量であると溶解しにくく、低露光量であると容易に現像液に溶解する。
【００４３】
図３に、本発明において使用している感光性金属ペーストの露光部分の現像液溶解性を示す。露光量の増加により溶解速度は低下し、不溶化が進行することがわかる。図中、３００ｍＪ／ｃｍ2以上ではほぼ一定の溶解速度である。よって、積層する各電極膜の露光量を溶解速度の異なる２点以上の露光量に設定することにより、１回の現像工程で各層異なる膜厚に仕上げることが可能である。
【００４４】
以上の結果より、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図である。
【００４６】
最初にガラス基板１０２上に、Ａｇ粒子を含むネガ型感光性金属ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜Ａ１０１を形成する（図１（ａ））。次に、感光性金属電極膜Ａ１０１を温度が室温から１０５℃まで直線的に上昇する温度プロファイルが矩形状のＩＲ炉により乾燥すると、乾燥後の感光性金属電極膜Ａ１０３は印刷後の感光性金属電極膜Ａ１０１より膜厚が低下する（図１（ｂ））。次に、紫外線１０４を線幅１１５μｍの露光マスクＡ１０５を通して露光すると感光性金属電極膜Ａ１０３に露光部１０７と未露光部１０６が形成される（図１（ｃ））。次に、露光済みの感光性金属電極膜Ａ上に感光性金属電極膜Ａと同一の感光性ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜Ｂ１０８を形成すると、感光性金属電極膜Ａの露光部１０７上の感光性金属電極膜Ｂの膜厚、感光性金属電極膜Ａの未露光部１０６上の感光性金属電極膜Ｂの膜厚より薄くなる（図１（ｄ））。次に、温度プロファイルが矩形状のＩＲ炉により乾燥すると、感光性金属電極膜Ａの露光部１０７上の膜厚が、感光性金属電極膜Ａの未露光部１０６上の膜厚より厚い感光性金属電極膜Ｂ１０９が形成される（図１（ｅ））。次に、紫外線１１０を、線幅８５μｍの露光マスクＢ１１１を通して露光すると、感光性金属電極膜Ａ１０９に露光部１１３と未露光部１１２が形成される（図１（ｆ））。次に、炭酸ナトリウムを０．４ｗｔ％含む現像液にて現像すると図１（ｃ）および図１（ｆ）において未露光の部分が除去され、露光された部分である感光性金属電極膜Ａ１１５と感光性金属電極膜Ｂ１１４のみが残る（図１（ｇ））。次に、焼成を行なうと、現像で残った感光性金属電極膜Ａ１１５と感光性金属電極膜Ｂ１１４が焼き縮み、導電性の良い感光性金属電極膜Ａ１１７と感光性金属電極膜Ｂ１１６が形成される（図１（ｈ））。この製造工程で電極を製造すると、図４に示される従来の電極の製造方法よりも、短縮された製造工程を提供することができる。
【００４７】
また、本実施の形態により形成された電極の膜厚及び抵抗値と、従来の電極の製造方法により形成された電極の膜厚及び抵抗値の一例を（表１）に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（表１）の抵抗値は、長さ９６０ｍｍ、幅１００μｍの電極の抵抗値の一例である。本実施の形態により形成された電極は、従来の電極の製造方法により形成された電極より膜厚が厚いため、抵抗値が小さくなっている。
【００５０】
本実施の形態において、感光性ペーストはネガ型でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストはＡｇを含んでなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストは金属電極膜Ａと金属電極膜Ｂとは同一でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、積層される層数は２層でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストはスクリーン印刷で形成されなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、印刷後の乾燥はＩＲ炉においてなされなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、乾燥温度は１０５℃でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、露光マスクの線幅は１１５μｍ、８５μｍでなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、各層における露光マスクの線幅は、上層になるほど小さくならなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、現像液は炭酸ナトリウムを０．４ｗｔ％含まなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、電極膜が形成される基板はガラス基板でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。またガラス等の基板上に透明電極等があらかじめ形成されていてもよい。また、（表１）の値は単なる一例に過ぎず、比較例と実施例の膜厚と抵抗値の大小関係を満たしていれば、その絶対値は表１の値に限定されるものではない。
【００５１】
（実施の形態２）
図２は本実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図であり、従来例と同様であり、図２について詳細に説明する。
【００５２】
最初にガラス基板上に、感光性金属ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜１を形成する（図２（ａ））。
【００５３】
次に、該感光性金属電極膜１を所望のパターンおよび露光量１で露光する（図２（ｂ））。
【００５４】
次に露光済みの感光性金属電極膜１上に感光性金属電極膜１と同一の感光性ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜２を形成する（図２（ｃ））。
【００５５】
露光された感光性金属電極膜１上の感光性金属電極膜２は膜厚が未露光部より厚くなる（図２（ｃ））。
【００５６】
次に該感光性金属電極膜２を所望のパターンおよび露光量２で露光する。
【００５７】
ここで露光量１と２は露光量１＞露光量２の関係を有する（図２（ｄ））。
【００５８】
次に感光性金属電極膜１および２が積層された電極膜を現像液で現像しパターン化する（図２（ｅ））。
【００５９】
露光量１と２は露光量１＞露光量２の関係であるから金属電極膜２の溶解性が高く膜厚は金属電極膜１と同程度もしくは薄くなる。これにより、金属電極膜２の膜厚を厚くすることなく積層された金属膜を形成することができる。
【００６０】
なお、このとき、露光量に応じて電極膜線幅は変化し、露光量が高くすれば、線幅は太くなる。このため、本実施の形態では表面の電極膜線幅が直下の電極膜線幅より小さくなる。
【００６１】
（表２）に露光量１と露光量２を様々に変化させた場合の金属電極膜１および金属電極膜２の膜厚を示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
（表２）より異なる露光量で露光することにより良好な膜厚を得ることができることがわかる。また、比較例として同表１中に露光量１と露光量２が同一の場合の膜厚を示した。
【００６４】
なお、感光性ペーストは、金属電極膜１と金属電極膜２とは同一でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、積層される層数は２層でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストはスクリーン印刷で形成されなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、電極膜が形成される基板はガラス基板でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。またガラス等の基板上に透明電極等があらかじめ形成されていてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電極およびその製造方法によれば、低抵抗の積層金属電極膜を短い製造工程で形成する事が出来る。
【００６６】
また、本発明に係る電極およびその製造方法によれば、積層金属電極膜を各層所望の膜厚に制御でき、短い製造工程で焼き縮みや剥離のない良好な電極を形成する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図
【図２】本発明の実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態に係る感光性ペーストの露光部の現像液溶解性を示す概略図
【図４】従来の電極の要部構成とその製造工程を示す概略図
【図５】従来の電極の要部構成を示す概略図
【図６】従来のプラズマディスプレイパネルの構造図
【符号の説明】
１０１ 印刷後の感光性金属電極膜Ａ
１０２ ガラス基板
１０３ 乾燥後の感光性金属電極膜Ａ
１０４ 紫外線
１０５ 露光マスクＡ
１０６ 感光性金属電極膜Ａの未露光部分
１０７ 感光性金属電極膜Ａの露光部分
１０８ 印刷後の感光性金属電極膜Ｂ
１０９ 印刷後の感光性金属電極膜Ｂ
１１０ 紫外線
１１１ 露光マスクＢ
１１２ 感光性金属電極膜Ｂの未露光部分
１１３ 感光性金属電極膜Ｂの露光部分
１１４ 現像後の感光性金属電極膜Ｂ
１１５ 現像後の感光性金属電極膜Ａ
１１６ 焼成後の感光性金属電極膜Ｂ
１１７ 焼成後の感光性金属電極膜Ａ
２０１ 印刷後の感光性金属電極Ａ
２０２ ガラス基板
２０３ 乾燥後の感光性金属電極Ａ
２０４ 紫外線
２０５ 露光マスクＡ
２０６ 感光性金属電極膜Ａの未露光部
２０７ 感光性金属電極膜Ａの露光部
２０８ 現像後の感光性金属電極膜Ａ
２０９ 焼成後の感光性金属電極膜Ａ
２１０ 印刷後の感光性金属電極膜Ｂ
２１１ 乾燥後の感光性金属電極膜Ｂ
２１２ 紫外線
２１３ 露光マスクＢ
２１４ 感光性金属電極膜Ｂの未露光部
２１５ 感光性金属電極膜Ｂの露光部
２１６ 現像後の感光性金属電極膜Ｂ
２１７ 焼成後の感光性金属電極膜Ｂ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極及び電極の製造方法及びプラズマディスプレイ表示装置及びプラズマディスプレイ表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄型に適したディスプレイ装置として注目されているプラズマディスプレイパネルは、例えば図６に示す構造を有する。
【０００３】
このプラズマディスプレイパネルは、互いに対向して配置された前面基板３００と背面基板３０１とを備えている。前面基板３００上には表示電極３０２および３０３、誘電体層３０４、およびＭｇＯ誘電体保護膜３０５が形成されている。また、背面基板３０１の上には、アドレス電極３０６および誘電体層３０７が形成されており、その上にはさらに隔壁３０８が形成されている。そして、隔壁３０８の側面および誘電体層３０７上には蛍光体層３０９が塗布されている。
【０００４】
前面基板３００と背面基板３０１との間には、放電ガス３１０（例えばＮｅ−Ｘｅの混合ガス）が、６６５００Ｐａ〜８００００Ｐａの圧力で封入されている。この放電ガス３１０を表示電極３０２および３０３の間で放電させて紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体層３０９に照射することによって、カラー表示を含む画像表示が可能となる。
【０００５】
なお、通常、表示電極３０２および３０３とアドレス電極３０６が直角となるように、前面基板３００と背面基板３０１が配されるが、図６では、説明の都合上、９０度前面板を回転させて表示している。
【０００６】
従来の積層金属膜から構成される電極の製造方法の一例を図４に示す。最初にガラス基板２０２に、感光性ペーストを印刷等で塗膜し感光性金属電極膜Ａ２０１を形成する（図４（ａ））。次に、感光性金属電極膜Ａ２０１を乾燥する（図４（ｂ））。次に、紫外線２０４を露光マスクＡ２０５を通して照射すると、感光性金属電極膜Ａ２０３に露光部２０７と未露光部２０６が形成される（図４（ｃ））。次に、現像を行なうと露光部２０７のみが基板上に残る（図４（ｄ））。次に、焼成を行なうと基板上に残った感光性金属電極膜Ａが焼き縮む（図４（ｅ））。以上の工程を繰り返したのが図中の（ｆ）から（ｊ）であり、この方法で感光性金属膜を積層していく。なお、図中２０８は現像後の感光性金属電極膜Ａを、２０９は焼成後感光性金属電極膜Ａを、２１０は印刷後の感光性金属電極膜Ｂを、２１１は乾燥後の感光性金属電極膜Ｂを、２１２は紫外線を、２１３は露光マスクＢを、２１４は感光性金属電極膜Ｂの未露光部を、２１５は感光性金属電極膜Ｂの露光部を、２１６は現像後の感光性金属電極膜Ｂを、２１７は焼成後の感光性金属電極膜Ｂをそれぞれ示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（第一の課題）感光性ペーストを用いた金属膜から構成される電極においては、従来電極膜の異物、ピンホール等による電極の断線等を防ぎ、電極の信頼性を向上させるため積層構成にて電極を作成していた。前記積層構成の電極を製造する場合、従来図４に示すようにガラス等の基板上に感光性ペーストを用いた金属膜Ａをスクリーン印刷等で形成し、その後、所望の電極パターンに従って紫外線等の光を露光し、アルカリ等を含む現像液により現像することで前記電極パターンのみの金属膜Ａを前記基板上に残し、その後、パターニングした金属膜Ａを焼成する事によりペースト中の有機成分等を気化させ、Ａｇ粒子の結合を促し、導電性の優れた金属電極を形成する。さらに、金属膜Ｂを金属膜Ａを形成した感光性ペーストを用い、前記印刷、前記露光、前記現像、前記焼成を再度行う事で、信頼性のある積層構造の電極を形成する。しかし、これらの製造工程は前記現像工程、前記焼成工程を複数回含むため、製造タクトも長く、製造コストも高くなるという欠点があった。さらに、形成された電極の抵抗値もより低いことが望まれていた。
【０００８】
本発明は、これらの不都合に鑑みて創案されたものであり、信頼性を保ちつつ製造工程を短縮でき、かつ抵抗値の低い電極とその製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
（第二の課題）また、前記積層構成の電極を製造する場合、金属膜Ａの露光部分上に形成した金属膜Ｂが極端に膜厚が厚くなり、結果、図５に示すような形状となる。その結果焼成時に焼き縮みや膜が反ったり、最悪の場合は剥離を起こすという欠点があった。本発明は、これらの不都合に鑑みて創案されたものであり、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明は、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電極は、感光性ペースト材料を用いて、印刷、乾燥、露光を複数回繰り返した後、一括して現像することを特徴とする。
【００１２】
また、感光性ペースト中に、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌのうち少なくとも一つを含んでいる事を特徴とする。
【００１３】
また、線幅が、積層膜数が多くなるほど減少することを特徴とする。
【００１４】
また、パターン形成した感光性ペーストを一括で焼成することを特徴とする。
【００１５】
また、プラズマディスプレイパネル用の電極であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る電極の製造方法は、感光性ペースト材料を用いて、印刷、乾燥、露光を複数回繰り返した後、一括して現像することを特徴とする。
【００１７】
また、乾燥温度プロファイルが、矩形状であることを特徴とする。
【００１８】
また、露光用マスクの線幅が、積層膜数が多くなるほど減少することを特徴とする。
【００１９】
また、現像液が、アルカリ溶液を含んでいることを特徴とする。
【００２０】
また、パターン形成した感光性ペーストを一括で焼成することを特徴とする。
【００２１】
また、プラズマディスプレイパネル用の電極であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る電極およびその製造方法は、金属膜から構成される電極で、前記金属電極が感光性ペーストを用いて、異なる露光量からなる電極膜が積層形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、積層形成される電極膜のうち、最表面の電極膜露光量が直下の電極膜露光量膜よりも低いことを特徴とする。
【００２４】
また、異なる露光量にて露光した後、一括して現像することを特徴とする。
【００２５】
また、積層形成される電極膜のうち、最表面の電極膜線幅が直下の電極膜線幅より小さいことを特徴とする。
【００２６】
また、積層形成される電極膜のうち、最下の電極膜が感光性を有していない電極膜であることを特徴とする。
【００２７】
また、積層形成される電極膜のうち、最下の電極膜が、最上の電極膜より可視光透過率が低いことを特徴とする。
【００２８】
また、積層形成される電極膜に黒色顔料が含有されていることを特徴とする。
【００２９】
また、積層形成される電極膜が、それぞれ異なる成分で形成されることを特徴とする。
【００３０】
また、感光性電極ペーストをスクリーン印刷にて形成することを特徴とする。
【００３１】
また、電極膜が形成されている基板が、ガラス基板もしくは、シリコン酸化物、もしくはシリコン窒化物からなることを特徴とする。
【００３２】
また、プラズマディスプレイパネル用の電極であることを特徴とする。
【００３３】
本発明の電極およびその製造方法により、製造工程を短縮し、抵抗値が低く、信頼性の高い電極が得られ、本発明を採用した際には、信頼性の高い高品質な電極を用いた表示デバイス等が安定して得られるという利点がある。
【００３４】
上記の手段により、製造工程が短縮できる理由と、抵抗値が低くなる理由について下記に述べる。
【００３５】
まず、製造工程が短縮できる理由について述べる。積層構造の電極を形成する場合、一度の露光によりパターンを形成すると露光マスクに付着するダストにより断線を起こしやすくなる。しかし露光を複数回に増すと、一度目の露光マスクと同じ箇所にダストが付着する可能性は極めて少なく、断線等の無い信頼性の高い電極を形成する事が可能となる。また、金属膜を積層するにあたり、現像、焼成工程を一括して行うため、製造工程を短縮する事が可能となる。特に、タクトが長く、消費電力も高い焼成工程を一括で行う事により製造コストも安価とする事が可能となる。
【００３６】
次に抵抗値を低くできる理由について述べる。感光性ペーストを露光するとペースト中の感光性成分が光照射により架橋反応し重合、高分子化する。架橋により重合した部分は未露光部よりも密度が疎に変化する。その結果露光部は未露光部と比較すると溶剤の吸収性が高まる。前記のような露光部と未露光部が同時に存在する膜状にさらに感光性ペーストを形成すると、前記露光部と未露光部の溶剤吸収性の差により、積層したペーストが乾燥時に露光部に移動集中する。この時の乾燥プロファイルが矩形状の温度勾配が激しい場合、前記露光部上のペーストと未露光部上のペーストの膜厚減少率は、差が大きく異なる。その結果露光部上の膜が極端に厚くなるため、焼成後の膜厚も厚くなり、従来の複数回現像、焼成を行う製造工程で形成した電極より断面積が大きくなる。したがって、抵抗値は断面積と反比例の関係にあるため、形成した電極の抵抗値を低くする事が可能となる。
【００３７】
以上の結果より、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供できる。
【００３８】
本発明の電極およびその製造方法により、製造工程を短縮し、焼き縮みや剥離を生じない信頼性の高い電極が得られ、本発明を採用した際には、信頼性の高い高品質な電極を用いた表示デバイス等が安定して得られるという利点がある。
【００３９】
上記の手段により、露光量が異なる感光性ペーストを積層した金属電極膜が膜厚が制御可能である理由について下記に述べる。
【００４０】
感光性ペーストを露光するとペースト中の感光性成分が光照射により架橋反応し重合、高分子化する。架橋により重合した部分は未露光部よりも密度が疎に変化する。その結果露光部は未露光部と比較すると溶剤の吸収性が高まる。前記のような露光部と未露光部が同時に存在する膜状にさらに感光性ペーストを形成すると、前記露光部と未露光部の溶剤の吸収性の差により積層したペーストが露光部に移動集中する。
【００４１】
その結果露光部上の膜が極端に厚くなる。膜厚が厚くなれば焼成時の焼き縮みが大きくなり、剥離する欠陥となる。
【００４２】
また、光照射されない未露光部分は現像液に可溶性である。露光されても架橋の状態は照射される光の露光量によって変化し、高露光量であるほど架橋は進行する。従って、高露光量であると溶解しにくく、低露光量であると容易に現像液に溶解する。
【００４３】
図３に、本発明において使用している感光性金属ペーストの露光部分の現像液溶解性を示す。露光量の増加により溶解速度は低下し、不溶化が進行することがわかる。図中、３００ｍＪ／ｃｍ2以上ではほぼ一定の溶解速度である。よって、積層する各電極膜の露光量を溶解速度の異なる２点以上の露光量に設定することにより、１回の現像工程で各層異なる膜厚に仕上げることが可能である。
【００４４】
以上の結果より、積層電極膜を一括形成する際に所望の膜厚に制御が可能で、製造工程を短縮でき、焼き縮みや剥離のない信頼性を有する電極とその製造方法を提供できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図である。
【００４６】
最初にガラス基板１０２上に、Ａｇ粒子を含むネガ型感光性金属ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜Ａ１０１を形成する（図１（ａ））。次に、感光性金属電極膜Ａ１０１を温度が室温から１０５℃まで直線的に上昇する温度プロファイルが矩形状のＩＲ炉により乾燥すると、乾燥後の感光性金属電極膜Ａ１０３は印刷後の感光性金属電極膜Ａ１０１より膜厚が低下する（図１（ｂ））。次に、紫外線１０４を線幅１１５μｍの露光マスクＡ１０５を通して露光すると感光性金属電極膜Ａ１０３に露光部１０７と未露光部１０６が形成される（図１（ｃ））。次に、露光済みの感光性金属電極膜Ａ上に感光性金属電極膜Ａと同一の感光性ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜Ｂ１０８を形成すると、感光性金属電極膜Ａの露光部１０７上の感光性金属電極膜Ｂの膜厚、感光性金属電極膜Ａの未露光部１０６上の感光性金属電極膜Ｂの膜厚より薄くなる（図１（ｄ））。次に、温度プロファイルが矩形状のＩＲ炉により乾燥すると、感光性金属電極膜Ａの露光部１０７上の膜厚が、感光性金属電極膜Ａの未露光部１０６上の膜厚より厚い感光性金属電極膜Ｂ１０９が形成される（図１（ｅ））。次に、紫外線１１０を、線幅８５μｍの露光マスクＢ１１１を通して露光すると、感光性金属電極膜Ａ１０９に露光部１１３と未露光部１１２が形成される（図１（ｆ））。次に、炭酸ナトリウムを０．４ｗｔ％含む現像液にて現像すると図１（ｃ）および図１（ｆ）において未露光の部分が除去され、露光された部分である感光性金属電極膜Ａ１１５と感光性金属電極膜Ｂ１１４のみが残る（図１（ｇ））。次に、焼成を行なうと、現像で残った感光性金属電極膜Ａ１１５と感光性金属電極膜Ｂ１１４が焼き縮み、導電性の良い感光性金属電極膜Ａ１１７と感光性金属電極膜Ｂ１１６が形成される（図１（ｈ））。この製造工程で電極を製造すると、図４に示される従来の電極の製造方法よりも、短縮された製造工程を提供することができる。
【００４７】
また、本実施の形態により形成された電極の膜厚及び抵抗値と、従来の電極の製造方法により形成された電極の膜厚及び抵抗値の一例を（表１）に示す。
【００４８】
【表１】
（表１）の抵抗値は、長さ９６０ｍｍ、幅１００μｍの電極の抵抗値の一例である。本実施の形態により形成された電極は、従来の電極の製造方法により形成された電極より膜厚が厚いため、抵抗値が小さくなっている。
【００５０】
本実施の形態において、感光性ペーストはネガ型でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストはＡｇを含んでなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストは金属電極膜Ａと金属電極膜Ｂとは同一でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、積層される層数は２層でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストはスクリーン印刷で形成されなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、印刷後の乾燥はＩＲ炉においてなされなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、乾燥温度は１０５℃でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、露光マスクの線幅は１１５μｍ、８５μｍでなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、各層における露光マスクの線幅は、上層になるほど小さくならなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、現像液は炭酸ナトリウムを０．４ｗｔ％含まなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、電極膜が形成される基板はガラス基板でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。またガラス等の基板上に透明電極等があらかじめ形成されていてもよい。また、（表１）の値は単なる一例に過ぎず、比較例と実施例の膜厚と抵抗値の大小関係を満たしていれば、その絶対値は表１の値に限定されるものではない。
【００５１】
（実施の形態２）
図２は本実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図であり、従来例と同様であり、図２について詳細に説明する。
【００５２】
最初にガラス基板上に、感光性金属ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜１を形成する（図２（ａ））。
【００５３】
次に、該感光性金属電極膜１を所望のパターンおよび露光量１で露光する（図２（ｂ））。
【００５４】
次に露光済みの感光性金属電極膜１上に感光性金属電極膜１と同一の感光性ペーストをスクリーン印刷を用い感光性金属電極膜２を形成する（図２（ｃ））。
【００５５】
露光された感光性金属電極膜１上の感光性金属電極膜２は膜厚が未露光部より厚くなる（図２（ｃ））。
【００５６】
次に該感光性金属電極膜２を所望のパターンおよび露光量２で露光する。
【００５７】
ここで露光量１と２は露光量１＞露光量２の関係を有する（図２（ｄ））。
【００５８】
次に感光性金属電極膜１および２が積層された電極膜を現像液で現像しパターン化する（図２（ｅ））。
【００５９】
露光量１と２は露光量１＞露光量２の関係であるから金属電極膜２の溶解性が高く膜厚は金属電極膜１と同程度もしくは薄くなる。これにより、金属電極膜２の膜厚を厚くすることなく積層された金属膜を形成することができる。
【００６０】
なお、このとき、露光量に応じて電極膜線幅は変化し、露光量が高くすれば、線幅は太くなる。このため、本実施の形態では表面の電極膜線幅が直下の電極膜線幅より小さくなる。
【００６１】
（表２）に露光量１と露光量２を様々に変化させた場合の金属電極膜１および金属電極膜２の膜厚を示す。
【００６２】
【表２】
（表２）より異なる露光量で露光することにより良好な膜厚を得ることができることがわかる。また、比較例として同表１中に露光量１と露光量２が同一の場合の膜厚を示した。
【００６４】
なお、感光性ペーストは、金属電極膜１と金属電極膜２とは同一でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、積層される層数は２層でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、感光性ペーストはスクリーン印刷で形成されなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。また、電極膜が形成される基板はガラス基板でなくてもよく本実施の形態に限定されるものではない。またガラス等の基板上に透明電極等があらかじめ形成されていてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電極およびその製造方法によれば、低抵抗の積層金属電極膜を短い製造工程で形成する事が出来る。
【００６６】
また、本発明に係る電極およびその製造方法によれば、積層金属電極膜を各層所望の膜厚に制御でき、短い製造工程で焼き縮みや剥離のない良好な電極を形成する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図
【図２】本発明の実施の形態に係る電極の要部構成とその製造工程を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態に係る感光性ペーストの露光部の現像液溶解性を示す概略図
【図４】従来の電極の要部構成とその製造工程を示す概略図
【図５】従来の電極の要部構成を示す概略図
【図６】従来のプラズマディスプレイパネルの構造図
【符号の説明】
１０１ 印刷後の感光性金属電極膜Ａ
１０２ ガラス基板
１０３ 乾燥後の感光性金属電極膜Ａ
１０４ 紫外線
１０５ 露光マスクＡ
１０６ 感光性金属電極膜Ａの未露光部分
１０７ 感光性金属電極膜Ａの露光部分
１０８ 印刷後の感光性金属電極膜Ｂ
１０９ 印刷後の感光性金属電極膜Ｂ
１１０ 紫外線
１１１ 露光マスクＢ
１１２ 感光性金属電極膜Ｂの未露光部分
１１３ 感光性金属電極膜Ｂの露光部分
１１４ 現像後の感光性金属電極膜Ｂ
１１５ 現像後の感光性金属電極膜Ａ
１１６ 焼成後の感光性金属電極膜Ｂ
１１７ 焼成後の感光性金属電極膜Ａ
２０１ 印刷後の感光性金属電極Ａ
２０２ ガラス基板
２０３ 乾燥後の感光性金属電極Ａ
２０４ 紫外線
２０５ 露光マスクＡ
２０６ 感光性金属電極膜Ａの未露光部
２０７ 感光性金属電極膜Ａの露光部
２０８ 現像後の感光性金属電極膜Ａ
２０９ 焼成後の感光性金属電極膜Ａ
２１０ 印刷後の感光性金属電極膜Ｂ
２１１ 乾燥後の感光性金属電極膜Ｂ
２１２ 紫外線
２１３ 露光マスクＢ
２１４ 感光性金属電極膜Ｂの未露光部
２１５ 感光性金属電極膜Ｂの露光部
２１６ 現像後の感光性金属電極膜Ｂ
２１７ 焼成後の感光性金属電極膜Ｂ
Claims (1)
- Ａg、Ｃｕ、Ａｌのうち少なくとも一つを含むネガ型感光性ペーストを用いて金属膜Ａ（Ａ１０１）を基板に形成し、
前記金属膜Ａを露光マスク（Ａ１０５）を通して露光し、
前記露光された金属膜Ａ上に、Ａg、Ｃｕ、Ａｌのうち少なくとも一つを含むネガ型感光性ペーストを用いて金属膜Ｂ（Ｂ１０８）を形成して矩形状の温度プロファイルで乾燥し、
前記金属膜Ｂを露光マスク（Ｂ１１１）を通して露光し、
前記露光された金属膜Ａおよび前記露光された金属膜Ｂを一括して現像し、
前記現像された金属膜Ａおよび前記金属膜Ｂを焼成させて積層構造の電極を形成する電極の形成方法。
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