JPS6023457B2 - 表示パネル用電極の製造方法 - Google Patents

表示パネル用電極の製造方法

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JPS6023457B2
JPS6023457B2 JP55025840A JP2584080A JPS6023457B2 JP S6023457 B2 JPS6023457 B2 JP S6023457B2 JP 55025840 A JP55025840 A JP 55025840A JP 2584080 A JP2584080 A JP 2584080A JP S6023457 B2 JPS6023457 B2 JP S6023457B2
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傳 篠田
義己 杉本
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20Constructional details
    • H01J2211/22Electrodes
    • H01J2211/225Material of electrodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス放電パネルのような表示パネルに用いる電
極の材料と、その電極の形成方法に関するものである。
ガラス基板上に放電電極となるべき、たとえば線状の導
体層を一定間隔をへだてて配設し、さらに該導体層表面
を誘電体層で被覆したのち、2枚の基板を、前記線状電
極が互いに直交するように放電ガスを封入した放電空間
を介して対面させ、上記線状電極に対して選択的に電圧
を印加することにより、これら交点に生ずる放電発光を
利用して所望の形像を表示するようにしたガス放電パネ
ルはすでに周知である。このようなガス放電パネルを用
いて高解像度の表示をなす場合には、上記線状電極のパ
ターンを微細にかつ精密に形成しておく必要がある。
また上記線状電極を形成する導体層は、不当な電圧降下
を避け、かつ上記パネルを安価に形成するために、電気
的導電度の良好なかつ安価な金属材料で形成する必要が
ある。また上記線状電極を形成する導体層は、使用中に
基板から剥離しないように基板と密着性の良い金属材料
で形成する必要がある。
更に上記パネルを形成する際、基板上に線状電極を形成
したのち、基板端部に基板間を封止する封止剤を被着し
てから、上記封止剤中の有機溶媒を除去するために大気
中で基板を焼成する工程があるので、上記焼成工程中に
上記電極表面が酸化しない金属材料を用いて電極を形成
する必要がある。
しかるに従来は上記した各条件を単一の電極材料で満た
すのが困難なところから、電極を形成すべきガラス基板
上に順次、クロム(Cr),銅(Cu),クロム(Cr
)の三層の導体層を蒸着またはスパッタリング法で彼着
し、写真蝕刻法を用いて所定のパターンに形成する方法
が多くとられている。
ここで基板上に形成する第1層のCrの導体層は上記基
板上にCuの導体層を直接被着した場合は、基板とCu
との密着性が悪いので、第2層として形成するCuの層
の下敷層としての役目を特つている。
また第2層のCuの導体層は、ガス放電パネルの駆動電
流が流れる導体層で、第3層のCての導体層は〜上記C
u層の表面が酸化され易いので、それを防ぐために形成
した導体層である。上記した従来の3層電極構造を形成
するには、まずガラス基板上に第1層のCrの導体層を
、第2層としてCuの導体層を「第3層としてCrの導
体層を順次被着形成したのち、第3層のCr層上にホト
レジスタ膜を被着形成したのち所定のパターンに成形す
る。その後パターニングしたホトレジスト膜をマスクと
して第3層のCrの導体層を所定のパターンにCrのエ
ッチング液でエッチングする。
その後パターニングしたCrの導体層をマスクとして第
2層のCu層を所定のパターンにCuのエッチング液を
用いてエッチングする。
更に下敷層の薄い第1層のCrの導体層を上記パターニ
ングしたCr8Cuの導体層を用いてtCrのエッチン
グ液でエッチングする。この場合第1層のCrの下敷層
は極めて薄いので素早くエッチングされ「第3層のCr
層はほとんどエッチングされない。上記のようにして形
成した基板の片側の電極の延長方向に対して垂直な平面
で切断した断面構造を第1図に示す。図で川まガラス基
板「 2はパターニングされた下敷層としての第1層の
Cr層ト3は第2層のCu層〜 4は第3層のCr層、
6は上記電極上を被覆するアルミナ(N203)の誘電
体層である。図示するように第2層のCu層3はト第3
層のCr層4をマスクとしてエッチングして成形する際
に、エッチング液か第3層のCr層母の端部より下の部
分へ入り込む形となってサイドエッチされ、第3層のC
r層が第2層のCu層上に屋根のひさしのように張り出
す形となる。
このため上記3層構造の電極上に誘電体層5を形成した
場合「上記屋根のひさしのように張り出した第3層のC
r層の端部の下の部分には誘電体層が形成されず〜この
空隙部分Aより上記誘電体層に亀裂を発生するようにな
る。そこで最近は上詮議電体層を形成する必要のあるガ
ス放電パネルの表示部分では最上層のCrを除去した2
層構造の電極構成とし「外部回路へ導出する部分のみC
rの第1層とCuの第2層ならびにCrの第3層とから
なる3層構造としたものが用いられている。
このようにして形成したガス放電パネルの断面図を第2
図に示す。
図でil,貴2はガラス基板「 13は下敷層としての
第1層のCr層、宙4は第2層のCu層、亀5は第3層
のCr層、16は第1の薄いAI203よりなる誘電体
層、17は第2の分厚いAI203よりなる誘電体層、
18は放電開始電圧を低下させるためのMg○よりなる
第3の薄い誘電体層、亀9は基板間を封止するための封
止村である。
ここで上述の第1層のN203の薄い誘電体層を形成す
るのは「上記封止材宵9を基板端部に彼着したのち「上
記封止村中に含有される有機溶媒を除去するための基板
の焼成工程によって「第2層のCu層が酸化されるのを
防止するために形成するものである。
しかしながら以上述べたような従来構造の電極をパター
ニングして形成するには〜パタ山ニングする際のエッチ
ング工程が2〜3回も必要でも工数がかかりすぎて形成
されるパネルが高価になるといった欠点があった。
ここで本発明者らは電極材料としてアルミニウム(AI
)と銅(Cu)との合金材料の使用に着目し「A’の含
有量を変化させた場合の比抵抗〜焼成温度による酸化の
度合い〜基板に対する密着度等を検討した。
まずガラス基板上にNの含有量を変化させたCuと山の
合金を約2ぶれの厚さに蒸着により被看形成したのち、
りん酸(日3P04)と硝酸(HN03)の混合液で所
定のパターンにエッチングしたのち、その被膜の比抵抗
を四探針法を用いて測定し、またその被膜のCuとAI
の組成比を原子吸光度分析法を用いて測定した。
上記のようにして形成した被膜の組成比と比抵抗の関係
図を第3図に示す。
図において横軸刈まCuとAIの合金によって形成され
た被膜中に含有されるAiの含有量を重量%で示し、縦
麹yは上記形成された被膜の比抵抗(Q−鋼)を示す。
ここで曲線2爪こ示すようにNの含有量が3重量%以下
と4の重量%以上であると、Cu単体で形成した被膜の
比抵抗の2〜3倍の範囲に入ることがわかり、この範囲
であるとガス放電パネルの電極材料として実用上差し支
えない。更に本発明者らは、上記被膜を形成した基板を
5℃/分の温度勾配で500℃まで上昇させその後冷却
したのち上記被膜を顕微鏡にて観察したところ、AIの
含有量が3重量%以下の被膜は表面が酸化され、またA
Iの含有量が95重量%以上の被膜は、表面に山の涼子
の熱処理による再配列のためと考えられる凹凸状のヒロ
ックが発生していることが検知された。
このような凹凸状のヒロツクが電極被膜上に形成されて
いるこ、その上に形成される誘電体層も当然凹凸を生じ
、誘電体層に亀裂を生じてパネルの特性が悪くなる。ま
た基板に対する上記被膜の密着度は、AI含有量が95
重量%以下であれば差がなくまた前述のCrの基板に対
する密着度より強いことが判明した。
以上の事情に基づき本発明は表示パネルの電極を形成す
る材料を改良して、少なし、工数で容易に形成でき、ま
た電極表面が焼成工程によって容易に酸化されず、しか
も基板との密着性が良く、不当な電圧降下も生じない表
示パネル用電極製造法を提供しようとするものである。
かかる目的を達成するための本発明による表示パネル用
電極は、AIを40重量%以上95重量%以下の範囲で
含有したCuと山の合金で形成されていることを特徴と
するものである。また本発明は上託した組成のAIとC
uとの合金よりなる電極を形成するに当たり、Nを25
重量%以上80重量%以下の範囲で含有したCuとりの
合金を蒸発源材料として用い、該蒸発源材料を蒸発せし
めることによって基板上に所定組成の電極膜を被着する
方法を特徴とするものである。
以下図面を用いて本発明の実施例につき詳細に説明する
。前述した第3図は本発明によって形成したAIとCu
との合金よりなる表示パネルの電極用被膜におけるNと
Cuとの組成比と上記被膜の比抵抗との関係図で、第4
図は本発明のAIとCuとの組成比を有する電極用被膜
を得る場合の蒸着源におけるAIとCuとの組成比との
関係図で、第5図は本発明のN−Cu合金を用いて電極
を形成したガス放電パネルの断面図である。
第3図において横軸×はAI−Cu合金被膜中の針の含
有量(%)を示し、縦軸yは上記被膜の比抵抗(0一触
)を示す。
ここで本発明の表示パネルの電極材料として、前述した
理由により、上記電極材料をAIとCuの合金で形成し
、その組成比は第3図の矢印22の範囲に示すAIを4
の重量%より95重量%の範囲に含有した電極材料で形
成している。
このような組成の電極用被膜を形成するには、Mを25
〜80重量(%)含有したCuとの合金材料を蒸着源と
して用い電子ビーム蒸着法等によって「基板温度を30
0ooとし、蒸着速度を1000A/分として基板上に
形成すれば良い。
上託した蒸着源の組成比と蒸着によって形成された電極
用被膜中のCuとAIの組成比とを実験的に求めた結果
を第4図に示す。図で機軸xは蒸着源としてのCuとA
Iの合金において、AIの含有量を重量%で示したもの
で、縦藤yは形成されたCuと山の合金の電極用後膜中
のNの含有量を重量%で示したものである。
曲線31で示すように蒸着源のAIとCuの組成比と形
成される電極用被膜の組成比とは一致しておらず、本発
明のAIの有量が40〜95重量%のCuとの電極用被
膜を形成するには、ソース材料として矢印32に示すA
Iの含有量が25〜80重量%の範囲のCuとの合金を
用いればよいことがわかる。以上述べたような電極用材
料および電極用被膜の形成法を用いてガス放電パネルを
形成するには、ガラス基板上に基板温度を30000と
し、Nの含有量が50重量%のCuとの合金を蒸着源と
して、蒸着速度を1000A/分としてCuとAIの電
極用被膜を形成する。その後上記被膜上にホトレジスト
膜を塗布したのち、上記しジスト膜を所定のパターンに
成形する。その後上記被膜をりん酸(日3P04)と硝
酸(HN03)の混合液でエッチングし所定のパターン
に成形する。その後上記パターニングされた電極の所定
箇所にAI203の第1誘電体層を被着したのち更にM
g○の第2の誘電体層を波着してから基板端部に封止剤
を被着し、上記基板を焼成後、上記のようにして形成し
た他の基板と対向配置して封止してガス放電パネルを形
成する。上記のようにして形成したガス放電パネルの一
方の電極基板の断面図を第5図に示す。
図で41,42はガラス基板、43は本発明によるCu
とAIの合金よりなる電極、44はN203の誘電体層
、45はMg○の表面層、46は封止剤である。
第5図に示すように本発明によって形成した電極構造は
CuとAIの合金よりなる一層穣造を呈しており、従来
の3層構造の電極構造に比し、1回のエッチングで所定
のパターンに電極を形成し得るので、工数が少なくてす
み低価格のパネルが形成される。
また基板の焼成等の熱処理工程によって電極表面が酸化
されることがないので特別に酸化防止膜を形成する必要
がない。また基板との密着性の良いので使用中に基板か
ら電極被膜が剥離するといった不都合も生じない。以上
は本発明の電極用被膜を蒸着方法を用いて形成したが、
上記した蒸着方法のみならず、上記ソース材料をスパッ
タリング法のような他の物理的な方法によって電極用被
膜として形成しても、前述したのと同様な利点がある。
以上述べたように本発明の電極形成材料を用いて〜本発
明の方法によって電極形成用被膜を形成してパネルを製
造すれば、形成されるパネルの工数が低下してコストの
低い安価なパネルが得られ、上記電極材料が基板と密着
性が良いので信頼度の高い表示パネルが形成される。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図は従来の電極形成用材料を用いてガス放
電パネルを形成した場合の断面図で、第3図は本発明の
電極材料の組成と比抵抗の関係を示す図、第4図は本発
明の電極材料の組成と形成される電極被膜の組成との関
係を示す図、第5図は本発明の電極材料を用いて形成し
たガス放電パネルの断面図である。 亀・・・ガラス基板、2…Cr層、3…Cu層、4…C
r層、5…誘電体層、11,12…ガラス基板〜 13
・・・Cr層、14・・・Cu層、15・・・Cr層、
16…薄い誘電体層、17・・・分厚い誘電体層、08
…M奴誘電体層、21…曲線、22……矢印、31…曲
線、32…矢印、41,42州ガラス基板、43…電極
、44…厚い誘電体層、45…薄い誘電体層、46…封
止剤。 第Z図 第3図 第ム図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 絶縁性基板の表面にAlとCuとの合金よりなる電
    極を形成するに当たり、Alを25重量%以上80重量
    %以下の範囲で含有した、CuとAlの合金を蒸発源材
    料として用い、該蒸発源材料を蒸発せしめることによつ
    て上記基板にAlを40重量%から95重量%までの範
    囲で含有した、CuとAlの合金よりなる電極膜を形成
    するようにしたことを特徴とする表示パネル用電極の製
    造方法。
JP55025840A 1980-02-29 1980-02-29 表示パネル用電極の製造方法 Expired JPS6023457B2 (ja)

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