JPWO2006035565A1 - プラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法 - Google Patents
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Abstract
プラズマディスプレイパネルの表示電極、バス電極、および場合によりブラックストライプを、同一材料で、同一のドライ工程で形成することにより、環境低負荷で、安価で、低抵抗で、誘電体による侵食がなく、かつＰＤＰ表示装置上に反射防止をした鮮明な画像を表示できるプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法を提供する。透明基板上に形成したマスク層に、レーザ光を照射して、表示電極、バス電極、および、場合によりブラックストライプの各パターンに相当する領域に開口部を形成した後、全面に反射防止の効果をもたらす反射防止層と、電極層を連続形成し、再びレーザ光を照射して前記マスク層を剥離し、不要な薄膜層を同時に除去する、プラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
Description
本発明は、プラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法、およびこれにより製造される、電極および／またはブラックストライプ、が付いたプラズマディスプレイ基板、ならびにこれを用いたプラズマディスプレイパネルに関するものである。
プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」ともいう）は、薄型化が可能で、かつ大型化が容易であり、さらに軽量、高解像度等の特徴を持つため、表示装置としてＣＲＴに替わる有力候補として注目されている。
ＰＤＰはＤＣ型とＡＣ型に大別されるが、その動作原理はガス放電に伴う発光現象を利用したものである。例えばＡＣ型では図１１に示すように対向する透明な前面基板１および背面基板２の間に形成した隔壁３によりセル（空間）を区画し、セル内には可視光発光が少なく紫外線発光効率が高いＨｅ＋Ｘｅ、Ｎｅ＋Ｘｅなどのペニング混合ガスを封入する。そしてセル内でプラズマ放電を発生させ、セル内壁の蛍光体層１１を発光させて表示画面上に画像を形成させる。
ＰＤＰはＤＣ型とＡＣ型に大別されるが、その動作原理はガス放電に伴う発光現象を利用したものである。例えばＡＣ型では図１１に示すように対向する透明な前面基板１および背面基板２の間に形成した隔壁３によりセル（空間）を区画し、セル内には可視光発光が少なく紫外線発光効率が高いＨｅ＋Ｘｅ、Ｎｅ＋Ｘｅなどのペニング混合ガスを封入する。そしてセル内でプラズマ放電を発生させ、セル内壁の蛍光体層１１を発光させて表示画面上に画像を形成させる。
このようなＰＤＰ表示装置においては、画像を形成する画素にプラズマ放電を発生させるための電極として、透明な前面基板１上に透明導電膜からなる表示電極５およびその電極の一部にバス電極６をパターニングし、必要に応じて画素分離用のブラックストライプ４をパターニングして形成する。また、背面基板２にアドレス電極７をパターニングして形成する。そして、表示電極５とアドレス電極７の間の絶縁を確保しプラズマを安定に発生させるために、また、電極がプラズマに侵食されるのを防ぐために、誘電体層８およびＭｇＯ保護層９で表示電極５、バス電極６およびブラックストライプ４を被覆する（特許文献１、非特許文献１、非特許文献２参照）。
尚、ＤＣ型のＰＤＰでは、表示電極を誘電体層および保護層で被覆しない点でＡＣ型と異なる。
尚、ＤＣ型のＰＤＰでは、表示電極を誘電体層および保護層で被覆しない点でＡＣ型と異なる。
ここで、上記表示電極５は低抵抗であることが望まれる。そこで、従来から酸化錫を含有する酸化インジウム（以下、「ＩＴＯ」ともいう）が一般的に使用されている。これは、比較的電気抵抗が低く、透明性、導電性とパターニング性に優れているので多用されている。
しかし、ＩＴＯは高価である。また、ＡＣ型のＰＤＰにおいてＩＴＯを誘電体で被覆すると誘電体がＩＴＯを侵食し、ＩＴＯの比抵抗を増大させる可能性もある。
この誘電体の侵食に対するＩＴＯの耐性を向上させるために、誘電体の成分を調整することで対応も可能である。しかし、この場合、同時に誘電体の本来の目的である絶縁能、プラズマからの侵食防止能が低下する可能性がある。従って、このＩＴＯに代わる材料や方法が強く望まれている。
この誘電体の侵食に対するＩＴＯの耐性を向上させるために、誘電体の成分を調整することで対応も可能である。しかし、この場合、同時に誘電体の本来の目的である絶縁能、プラズマからの侵食防止能が低下する可能性がある。従って、このＩＴＯに代わる材料や方法が強く望まれている。
一方、図１１に示す表示電極５、バス電極６、ブラックストライプ４の各パターンは、通常フォトリソグラフィ・エッチングプロセスにより、順番に別々にパターニングして形成しているため、製造工程が長く、高価であり、かつ強酸や強アルカリ液を用いるため、環境負荷が大きく、これらに代わる方法が望まれている。
また、コントラストをさらに向上させて、画像を鮮明にするためにブラックストライプ４を付けることが提案されているが、表示電極５、バス電極６などとは別工程での製造となるために、その分、工程数が多くなってしまう。
特開平７―６５７２７号公報
内田龍男、内池平樹著、「フラットパネルディスプレイ大辞典」、工業調査会、２００１年１２月２５日、ｐ．５８３−５８５
奥村健史著、「フラットパネル・ディスプレイ２００４実務編」、日経ＢＰ社、ｐ．１７６−１８３
また、コントラストをさらに向上させて、画像を鮮明にするためにブラックストライプ４を付けることが提案されているが、表示電極５、バス電極６などとは別工程での製造となるために、その分、工程数が多くなってしまう。
本発明が解決しようとする課題は、プラズマディスプレイパネルのＩＴＯを用いた表示電極、ＡｇやＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒを用いたバス電極、および場合により黒色誘電体を用いたブラックストライプを、同一材料で、同一のドライ工程で形成することにより、環境低負荷で、安価で、低抵抗で、誘電体による侵食がなく、かつＰＤＰ表示装置上に反射防止をした鮮明な画像を表示できるプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法を提供することにある。また、この製造方法により製造される、電極および／またはブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ基板を提供する点にある。さらに、これを用いたＰＤＰを提供する点にある。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法、およびこれにより製造される、電極および／またはブラックストライプ、が付いたプラズマディスプレイ基板、ならびにこれを用いたＰＤＰを提供するものである。
本発明は、上記課題を解決するために、透明基板上に形成したマスク層に（マスク層形成工程）、第１レーザ光を照射して、表示電極、バス電極、および、場合によりブラックストライプの各パターンに相当する領域に開口部を形成（開口部形成工程）した後、全面に反射防止の効果をもたらす反射防止層と、電極層を連続形成し（反射防止層形成工程および電極層形成工程）、再びレーザ光を照射して前記マスク層を剥離し、不要な層を同時に除去する（剥離工程）、プラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法である。
このようなプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法において、前記剥離工程では、第２レーザ光を照射して前記マスク層を前記透明基板上から剥離することが好ましい。
また、前記反射防止層が、クロム酸化物および／またはチタン酸化物からなる第１反射防止層と、Ｃｒおよび／またはＴｉからなる第２反射防止層とを含むのが好ましい。
また、前記マスク層が、有機材料で構成されているのが好ましい。
また、前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されているのが好ましい。
また、前記第１レーザ光または前記第２レーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2のレーザ光であるのが好ましい。
また、前記マスク層の前記第２レーザ光に対する吸収率が、前記反射防止層の前記第２レーザ光に対する吸収率の２倍以上であるのが好ましい。
また、前記マスク層の前記第１レーザ光に対する吸収率が７０％以上であるのが好ましい。
また、前記開口部が、オーバーハング形状または逆テーパ形状であるのが好ましい。
また、前記電極層が、銅、銀、アルミニウムまたは金からなり、該電極層にＣｒおよび／またはＴｉを含有させるのが好ましい。
また、前記電極層形成工程の後に、Ｃｒおよび／またはＴｉからなる層を形成するＣｒ・Ｔｉ層形成工程を具備するのが好ましい。
また、前記マスク層形成工程の前または前記剥離工程の後に、薄膜層を形成し、該薄膜層に第３レーザ光を照射することによって該薄膜層の一部を除去する工程を具備するのが好ましい。
また、本発明は、前記電極および／またはブラックストライプの製造方法により製造される、電極および／またはブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ基板であり、またクロム酸化物および／またはチタン酸化物からなる第１反射防止層と、Ｃｒおよび／またはＴｉからなる第２反射防止層と、Ｃｕからなる電極層と、を透明基板上にこの順序で有するプラズマディスプレイ基板である。
また、本発明は、前記プラズマディスプレイ基板がプラズマディスプレイ前面基板であり、前記電極および／または前記ブラックストライプの基板側からの可視光反射率が５０％以下であるのが好ましい。ここで可視光反射率とは、ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８年）に規定されているものであり、「基板側」とは、透明基板のマスク層を形成していない面の側である。
また、本発明は、前記プラズマディスプレイ基板を用いてなるプラズマディスプレイパネルである。
本発明によれば、従来は各々、別々の材料を用いて製造したプラズマディスプレイ基板用のＩＴＯの表示電極と、ＡｇやＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒを用いたバス電極と、場合によっては黒色誘電体を用いたブラックストライプとを、同一材料で、かつ安価で、低抵抗で、誘電体による侵食等が低い材料で製造でき、さらにＰＤＰ表示装置上に鮮明な画像を表示できる、プラズマディスプレイ基板用電極および／またはブラックストライプの製造方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、従来から利用されているフォトリソグラフィ・エッチングプロセスやウェット・リフトオフ法等の湿式法と比較して、より少ない製造工程数で、より安価にプラズマディスプレイ基板用電極および／またはブラックストライプを製造することができる。さらに、レーザ光を用いた乾式法であるので、湿式法のように多量の現像液やエッチング剤等の薬液を使用することがなく、昨今、重大な関心事となってきた廃液処理等の環境負荷の心配も少ない。
さらに、本発明によれば、従来から利用されているフォトリソグラフィ・エッチングプロセスやウェット・リフトオフ法等の湿式法と比較して、より少ない製造工程数で、より安価にプラズマディスプレイ基板用電極および／またはブラックストライプを製造することができる。さらに、レーザ光を用いた乾式法であるので、湿式法のように多量の現像液やエッチング剤等の薬液を使用することがなく、昨今、重大な関心事となってきた廃液処理等の環境負荷の心配も少ない。
１ 前面基板
２ 背面基板
３ 隔壁
４ ブラックストライプ
５ 表示電極
６ バス電極
７ アドレス電極
８ 誘電体層
９ ＭｇＯ保護層
１１ 蛍光体層
１０ 透明基板
１２ フォトマスク
１４ 第１レーザ光
１５ 第２レーザ光
２０、２０a、２０b マスク層
３０ 第１反射防止層
３２ 第２反射防止層
４０ 電極層
６０ 透明基板
６１ ブラックストライプ
６２ プラズマディスプレイ基板用電極
６３ 第１反射防止層
６４ 第２反射防止層
６６ 電極層
６８ 保護層
７０ ガラス基板
７２ マスクフィルム
７４ フィルムラミネータ
７８ フォトマスク
８０ スパッタ成膜装置
８２ 第１反射防止層
８４ 第２反射防止層
８６ 電極層
８８ 保護層
２ 背面基板
３ 隔壁
４ ブラックストライプ
５ 表示電極
６ バス電極
７ アドレス電極
８ 誘電体層
９ ＭｇＯ保護層
１１ 蛍光体層
１０ 透明基板
１２ フォトマスク
１４ 第１レーザ光
１５ 第２レーザ光
２０、２０a、２０b マスク層
３０ 第１反射防止層
３２ 第２反射防止層
４０ 電極層
６０ 透明基板
６１ ブラックストライプ
６２ プラズマディスプレイ基板用電極
６３ 第１反射防止層
６４ 第２反射防止層
６６ 電極層
６８ 保護層
７０ ガラス基板
７２ マスクフィルム
７４ フィルムラミネータ
７８ フォトマスク
８０ スパッタ成膜装置
８２ 第１反射防止層
８４ 第２反射防止層
８６ 電極層
８８ 保護層
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例を、図１および図２に基づいて詳細に説明する。この好適実施例は一例であり本発明はこれに限定されない。
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例においては、まず、透明基板１０上にマスク層２０を形成する（図１(a)、(b)、マスク層形成工程）。以後、透明基板１０のマスク層２０を形成した面を「上面」、逆の面を「下面」とする。
次に、フォトマスク１２を介してマスク層２０に下面側から第１レーザ光１４を照射して開口部を形成（図１(c)、(d)、開口部形成工程）する。
そして、透明基板１０の上面およびマスク層２０の上面に反射防止層、すなわち、第１反射防止層３０および第２反射防止層３２を形成し（図２(e)、反射防止層形成工程）、第２反射防止層３２の上面側に電極層４０を形成（図２(f)、電極層形成工程）した後、マスク層２０に下面側から第２レーザ光１５を照射して、マスク層２０を透明基板１０から剥離する（図２(g)、(h)、剥離工程）。
このような製造工程により、透明基板１０の上面に、反射防止層３０、その上面に反射防止層３２、さらにその上面に電極層４０を形成することができる。これらの層は、電極および／またはブラックストライプの役割を果たす。
次に、フォトマスク１２を介してマスク層２０に下面側から第１レーザ光１４を照射して開口部を形成（図１(c)、(d)、開口部形成工程）する。
そして、透明基板１０の上面およびマスク層２０の上面に反射防止層、すなわち、第１反射防止層３０および第２反射防止層３２を形成し（図２(e)、反射防止層形成工程）、第２反射防止層３２の上面側に電極層４０を形成（図２(f)、電極層形成工程）した後、マスク層２０に下面側から第２レーザ光１５を照射して、マスク層２０を透明基板１０から剥離する（図２(g)、(h)、剥離工程）。
このような製造工程により、透明基板１０の上面に、反射防止層３０、その上面に反射防止層３２、さらにその上面に電極層４０を形成することができる。これらの層は、電極および／またはブラックストライプの役割を果たす。
＜透明基板＞
前記透明基板１０は、後述する第２レーザ光を透過する材料（本発明においては透過率８０％以上の材料）で構成されていれば特に限定されず、前記剥離工程において、マスク層２０、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０が形成されていない透明基板１０側（下面側）からのレーザ光照射で不要なマスク層２０を剥離することができる。その具体例としては、ガラス基板が好適に挙げられる。特に、ＰＤＰ用のガラス基板として従来から用いられている、厚さ０．７〜３ｍｍ程度のガラス製基板が好ましい。
前記透明基板１０は、後述する第２レーザ光を透過する材料（本発明においては透過率８０％以上の材料）で構成されていれば特に限定されず、前記剥離工程において、マスク層２０、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０が形成されていない透明基板１０側（下面側）からのレーザ光照射で不要なマスク層２０を剥離することができる。その具体例としては、ガラス基板が好適に挙げられる。特に、ＰＤＰ用のガラス基板として従来から用いられている、厚さ０．７〜３ｍｍ程度のガラス製基板が好ましい。
＜マスク層形成工程＞
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、マスク層形成工程では、前記透明基板１０の表面にマスク層２０を形成する。
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、マスク層形成工程では、前記透明基板１０の表面にマスク層２０を形成する。
マスク層２０は、後述する第１レーザ光の照射で除去可能な、いわゆるアブレーションを引き起こす材料（以下、単に「マスク層形成材料」ともいう。）で構成されていれば特に限定されない。
このようなマスク層形成材料としては有機材料が好ましい。エネルギー密度の低い第１レーザ光によっても十分に開口部形成および剥離ができるからである。
このような有機材料として、例えば、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、四フッ化エチレン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
このような有機材料を用いることで、後述する開口部形成工程において波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2である第１レーザ光１４を、１〜５パルス照射するだけで、開口部の透明基板１０の表面にマスク層２０が残存することなく、確実に開口部を形成することができる。
また、後述する剥離工程においても、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2である第２レーザ光１５を１〜５パルス照射するだけで、透明基板１０上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等にダメージを与えることなく、確実にマスク層２０を透明基板１０から剥離することができる。
このような有機材料として、例えば、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、四フッ化エチレン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
このような有機材料を用いることで、後述する開口部形成工程において波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2である第１レーザ光１４を、１〜５パルス照射するだけで、開口部の透明基板１０の表面にマスク層２０が残存することなく、確実に開口部を形成することができる。
また、後述する剥離工程においても、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2である第２レーザ光１５を１〜５パルス照射するだけで、透明基板１０上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等にダメージを与えることなく、確実にマスク層２０を透明基板１０から剥離することができる。
また、上記マスク層は、顔料または染料を１０〜９９質量％、好ましくは２０〜９９質量％含有するマスク層形成材料で構成されているのが好ましい。顔料または染料としては黒色顔料もしくは黒色染料であるのが好ましい。
ここで、黒色顔料（染料）は、マスク層の第１レーザ光または第２レーザ光に対する吸収率を上昇させる化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、カーボンブラック、チタンブラック、硫化ビスマス、酸化鉄、アゾ系酸性染料（例えば、C.I.Mordant Black17）、分散系染料、カチオン系染料等が好適に挙げられる。これらのうち、カーボンブラック、チタンブラックであるのが、全てのレーザ光に対して高い吸収率を有する理由から好ましい。
このような黒色顔料（染料）を１０〜９９質量％含有するマスク層形成材料を用いることにより、後述する第１レーザ光または第２レーザ光に対する吸収率が増加することから、エネルギー密度の低い（例えば、０．１〜１Ｊ／ｃｍ2程度）レーザ光によっても十分に開口部形成および剥離させることができる。これにより、基板上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０にダメージを与えずに不要なマスク層２０のみを容易かつ確実に、基板上にマスク層２０が残存することなく剥離することができる。
ここで、黒色顔料（染料）は、マスク層の第１レーザ光または第２レーザ光に対する吸収率を上昇させる化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、カーボンブラック、チタンブラック、硫化ビスマス、酸化鉄、アゾ系酸性染料（例えば、C.I.Mordant Black17）、分散系染料、カチオン系染料等が好適に挙げられる。これらのうち、カーボンブラック、チタンブラックであるのが、全てのレーザ光に対して高い吸収率を有する理由から好ましい。
このような黒色顔料（染料）を１０〜９９質量％含有するマスク層形成材料を用いることにより、後述する第１レーザ光または第２レーザ光に対する吸収率が増加することから、エネルギー密度の低い（例えば、０．１〜１Ｊ／ｃｍ2程度）レーザ光によっても十分に開口部形成および剥離させることができる。これにより、基板上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０にダメージを与えずに不要なマスク層２０のみを容易かつ確実に、基板上にマスク層２０が残存することなく剥離することができる。
従って、このような黒色顔料（染料）を含有する材料をマスク層形成材料として使用することにより、後述する開口部形成工程において波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2である第１レーザ光１４を、１〜５パルス照射するだけで、開口部の透明基板１０の表面にマスク層２０が残存することなく、確実に開口部を形成することができる。また、このような黒色顔料（染料）を含有する前記有機材料をマスク層形成材料として使用すれば、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ2である第１レーザ光１４であっても、１〜５パルス照射するだけで、同様な効果を奏する。
さらに、このような黒色顔料（染料）を含有する材料をマスク層形成材料として使用することにより、後述する剥離工程においても、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2である第２レーザ光１５を１〜５パルス照射するだけで、透明基板１０上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等にダメージを与えることなく、確実にマスク層２０を透明基板１０から剥離することができる。また、このような黒色顔料（染料）を含有する前記有機材料をマスク層形成材料として使用すれば、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ2である第２レーザ光１５であっても、１〜５パルス照射するだけで、同様な効果を奏する。
さらに、このような黒色顔料（染料）を含有する材料をマスク層形成材料として使用することにより、後述する剥離工程においても、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2である第２レーザ光１５を１〜５パルス照射するだけで、透明基板１０上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等にダメージを与えることなく、確実にマスク層２０を透明基板１０から剥離することができる。また、このような黒色顔料（染料）を含有する前記有機材料をマスク層形成材料として使用すれば、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ2である第２レーザ光１５であっても、１〜５パルス照射するだけで、同様な効果を奏する。
また、前記マスク層は、第２レーザ光１５に対する吸収率が、後述する反射防止層の第２レーザ光１５に対する吸収率よりも大きくなるように、好ましくは２倍以上、より好ましくは３倍以上、さらに好ましくは５倍以上大きくなるようにする。これにより、後述する剥離工程において、不要なマスク層のみを、より容易に、かつ、より確実に剥離することができるという効果を奏する。
また、マスク層の第１レーザ光１４に対する吸収率が７０％以上、より好ましくは８５％以上であることが、効率よくレーザ加工できるという理由から好ましい。
また、マスク層の第１レーザ光１４に対する吸収率が７０％以上、より好ましくは８５％以上であることが、効率よくレーザ加工できるという理由から好ましい。
このようなマスク２０層は、通常用いられる方法、例えば、コーター等を用いて透明基板１０の表面に前記マスク層形成材料を塗布する方法や、フィルム状の前記マスク層形成材料をフィルムラミネータ等を用いて透明基板１０の表面に形成する方法が例示される。
このマスク層２０の厚さは５〜２０μｍ程度とすることが好ましく、１０〜２０μｍ程度であればより好ましい。従来の湿式法においては、マスク層２０の厚さは２５〜５０μｍ程度が通常であるが、レーザ光を用いた本発明の場合は上記の厚さが適している。理由は、より微細な電極を、より確実に、より高精度で製造するのに適していることと、より少ないレーザーエネルギーで加工できるため、量産性を大幅に向上させることができるためである。
このマスク層２０の厚さは５〜２０μｍ程度とすることが好ましく、１０〜２０μｍ程度であればより好ましい。従来の湿式法においては、マスク層２０の厚さは２５〜５０μｍ程度が通常であるが、レーザ光を用いた本発明の場合は上記の厚さが適している。理由は、より微細な電極を、より確実に、より高精度で製造するのに適していることと、より少ないレーザーエネルギーで加工できるため、量産性を大幅に向上させることができるためである。
＜開口部形成工程＞
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、開口部形成工程では、例えば第１レーザ光１４としてエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等を用いて、アブレーションと熱エネルギーとの併用によって、上記マスク層形成工程で透明基板１０の表面に形成したマスク層２０を蒸発除去して開口部を形成する。
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、開口部形成工程では、例えば第１レーザ光１４としてエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等を用いて、アブレーションと熱エネルギーとの併用によって、上記マスク層形成工程で透明基板１０の表面に形成したマスク層２０を蒸発除去して開口部を形成する。
本発明では、開口部がオーバーハング形状または逆テーパ形状であることが好ましい。
このような形状であれば、より精密に第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等を容易に形成することができるからである。
このような形状であれば、より精密に第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等を容易に形成することができるからである。
このような第１レーザ光１４をマスク層２０に下面側から照射してマスク層２０に開口を形成する場合には、一般的にマスク層に入射した第１レーザ光１４はマスク層２０の内部へ侵入するにつれて、そのエネルギーが減衰していくので、開口部の断面形状は、逆テーパ形状となるように形成される。逆テーパ形状とは、マスク層２０の開口部の大きさが透明基板１０に向かうにつれて大きくなっていく形状である。
また、第１レーザ光１４をマスク層２０に上面側から照射してオーバーハング形状の開口を形成することができる。オーバーハング形状とは、例えばマスク層２０を２層形成して開口部を形成する際に、上層の開口部の大きさが下層の開口部の大きさよりも小さい状態を指す。すなわち、上層の開口部の端部が下層の開口部の端部よりもはみ出している形状のことである。
また、第１レーザ光１４をマスク層２０に上面側から照射してオーバーハング形状の開口を形成することができる。オーバーハング形状とは、例えばマスク層２０を２層形成して開口部を形成する際に、上層の開口部の大きさが下層の開口部の大きさよりも小さい状態を指す。すなわち、上層の開口部の端部が下層の開口部の端部よりもはみ出している形状のことである。
以下に、第１レーザ光１４を用いてマスク層２０を加工し、開口部を形成する方法について具体的に説明する。図３〜図５に、透明基板１０上に形成されたマスク層２０の開口部を、その断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状に加工する工程を示す。
尚、この具体的説明において、用いるマスク層形成材料、マスク層形成方法およびマスク層の厚さ等は、上記のマスク層形成工程で示したものと同様である。
尚、この具体的説明において、用いるマスク層形成材料、マスク層形成方法およびマスク層の厚さ等は、上記のマスク層形成工程で示したものと同様である。
まず、図３に示すオーバーハング形状の開口部を形成する工程について説明する。透明基板１０上に液状のマスク層形成材料を塗布する、またはフィルム状のマスク層形成材料を積層して１層目のマスク層２０ａを形成する（図３(ａ)）。そして、マスク層２０ａ側からフォトマスク１２を介して第１レーザ光１４を照射して（図３（ｂ））、開口部を形成する（図３(ｃ)）。この開口部の断面形状は、透明基板１０の表面に向かうにつれて狭くなっており、いわゆる順テーパ形状を有している。次いで、この１層目のマスク層２０ａの上面に、フィルム状のマスク層形成材料を積層して２層目のマスク層２０ｂを形成する（図３(ｄ)）。そして、マスク層２０ｂ側からフォトマスク１２を介して第１レーザ光１４を照射して（図３（ｅ））、開口部を形成する（図３(ｆ)）。２層目のマスク層２０ｂの開口部の形成は、その開口部の大きさが１層目のマスク層２０ａに形成した開口部の大きさよりも小さくなるように行う。これにより、図３(ｆ)に示すように、開口部における２層目のマスク層２０ｂの端部が１層目のマスク層２０ａの端部よりも突き出た形状となり、オーバーハング形状の開口部を形成することができる。そして、後述する次の反射防止層形成工程で第１反射防止層３０を形成すれば、図３(ｇ)のようになる。
また、マスク層２０を第１レーザ光１４を用いてオーバーハング形状に加工する方法は、上記マスク層２０を２層形成する方法の他に、第１レーザ光１４の焦点を変えて２回照射する方法によって行うこともできる。この工程を図４に示し具体的に説明する。まず、透明基板１０上に液状のマスク層形成材料を塗布する、またはフィルム状のマスク層形成材料を積層してマスク層２０を形成する（図４(ａ)）。そして、マスク層２０の上面側からフォトマスク１２を介して第１レーザ光１４を照射することにより（図４（ｂ））、マスク層２０は順テーパ形状に加工される（図４(ｃ)）。その後、第１レーザ光１４の焦点を移動させて再度フォトマスク１２を介して第１レーザ光１４を照射する（図４(ｄ)）。
これにより、マスク層２０の開口部の断面形状は、順テーパ形状の途中から逆テーパ形状に加工された形状となる（図４（ｅ））。これは、１回目のレーザ光照射にて順テーパ形状に加工されているため、２回目のレーザ光照射の際には第１レーザ光１４のエネルギーを吸収するマスク層形成材料がなく、透明基板１０の上面に近い焦点近傍で横方向のマスク層形成材料にエネルギーが加えられるためである。そして、後述する次の反射防止層形成工程で第１反射防止層３０を形成すれば、図４(ｆ)のようになる。
これにより、マスク層２０の開口部の断面形状は、順テーパ形状の途中から逆テーパ形状に加工された形状となる（図４（ｅ））。これは、１回目のレーザ光照射にて順テーパ形状に加工されているため、２回目のレーザ光照射の際には第１レーザ光１４のエネルギーを吸収するマスク層形成材料がなく、透明基板１０の上面に近い焦点近傍で横方向のマスク層形成材料にエネルギーが加えられるためである。そして、後述する次の反射防止層形成工程で第１反射防止層３０を形成すれば、図４(ｆ)のようになる。
次に、マスク層２０を逆テーパ形状に加工する方法を図５に示し具体的に説明する。
まず、透明基板１０上に液状のマスク層形成材料を塗布する、またはフィルム状のマスク層形成材料を積層してマスク層２０を形成する（図５(ａ)）。そして、透明基板１０の下面側からフォトマスク１２を介して第１レーザ光１４を照射する（図５（ｂ））。これにより、透明基板１０を透過した第１レーザ光１４がマスク層２０を加工して、マスク層２０に断面形状が逆テーパ形状となる開口部を形成することができる（図５(ｃ)）。そして、後述する次の反射防止層形成工程で第１反射防止層３０を形成すれば、図５(ｄ)のようになる。
尚、この方法は、１回のレーザ光照射で確実に逆テーパ形状の開口部を形成することができるので、最も効率よく逆テーパ形状の開口部を形成することができる方法である。
まず、透明基板１０上に液状のマスク層形成材料を塗布する、またはフィルム状のマスク層形成材料を積層してマスク層２０を形成する（図５(ａ)）。そして、透明基板１０の下面側からフォトマスク１２を介して第１レーザ光１４を照射する（図５（ｂ））。これにより、透明基板１０を透過した第１レーザ光１４がマスク層２０を加工して、マスク層２０に断面形状が逆テーパ形状となる開口部を形成することができる（図５(ｃ)）。そして、後述する次の反射防止層形成工程で第１反射防止層３０を形成すれば、図５(ｄ)のようになる。
尚、この方法は、１回のレーザ光照射で確実に逆テーパ形状の開口部を形成することができるので、最も効率よく逆テーパ形状の開口部を形成することができる方法である。
このような方法のいずれか、または各方法を組み合わせて用いれば、断面形状がオーバーハング形状または逆テーパ形状である開口部をマスク層２０に形成することが可能となる。
本発明の開口部形成工程において開口部を形成するにあたり、用いる第１レーザ光１４は、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2、好ましくは、０．５〜３Ｊ／ｃｍ2のレーザ光である。第１レーザ光はパルスであっても、ＣＷ（連続光）であってもよい。
このようなレーザ光として、具体的には、ＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光（波長：５３２ｎｍ）等が挙げられる。
このような第１レーザ光１４を、前述のような材質のマスク層２０に照射すれば、極短時間の照射のみで開口部の透明基板１０の表面にマスク層２０が残存することなく、確実にオーバーハング形状または逆テーパ形状等の開口部を形成することができる。
このようなレーザ光として、具体的には、ＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光（波長：５３２ｎｍ）等が挙げられる。
このような第１レーザ光１４を、前述のような材質のマスク層２０に照射すれば、極短時間の照射のみで開口部の透明基板１０の表面にマスク層２０が残存することなく、確実にオーバーハング形状または逆テーパ形状等の開口部を形成することができる。
＜反射防止層形成工程＞
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、反射防止層形成工程では、透明基板１０上に、所定の膜厚を有するクロム酸化物からなる第１反射防止層３０と、Ｃｒからなる第２反射防止層３２との２層構造からなる反射防止層を製造する。
透明基板１０上に第１反射防止層３０を形成し、その上面に第２反射防止層３２を形成して２層構造とすることで、各層からの反射光が干渉し、反射率が低下し、鮮明な画像が表示できる。
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、反射防止層形成工程では、透明基板１０上に、所定の膜厚を有するクロム酸化物からなる第１反射防止層３０と、Ｃｒからなる第２反射防止層３２との２層構造からなる反射防止層を製造する。
透明基板１０上に第１反射防止層３０を形成し、その上面に第２反射防止層３２を形成して２層構造とすることで、各層からの反射光が干渉し、反射率が低下し、鮮明な画像が表示できる。
＜第１反射防止層＞
本発明の好適実施例において、第１反射防止層３０の材料はクロム酸化物および／またはチタン酸化物からなることが好ましい。第１反射防止層３０を形成する材料の全体に対して、クロム酸化物および／またはチタン酸化物（クロム酸化物およびチタン酸化物の含有量の合計）が９５質量％以上含有されれば、本発明の反射防止層として好ましい。
ここで、クロム酸化物とは、酸素欠損型のＣｒＯＸ（１．０≦Ｘ＜１．５）、Ｃｒ２Ｏ３などを意味する。クロム酸化物が酸素欠損型のＣｒＯＸ（１≦Ｘ＜１．５）であると、反射特性が良好となり特に好ましい。
また、チタン酸化物とは、酸素欠損型のＴｉＯＸ（１．０≦Ｘ＜２．０）、ＴｉＯ２などを意味する。チタン酸化物が酸素欠損型のＴｉＯＸ（１．０≦Ｘ＜２．０）であると、反射特性が良好となり特に好ましい。
また、クロム酸化物および／またはチタン酸化物は、さらに炭素、窒素等を含有していてもよい。特に炭素および／または窒素を、第１反射防止層３０を形成する材料に含有させることにより、消衰係数、膜の屈折率を微調整できるため、第２反射防止層３２の光学特性と整合させることで可視域から本発明で使用されるレーザ波長範囲において反射防止特性を良好とできる点で好ましい。クロム酸化物に窒素を含有している場合、この酸窒化クロム膜の組成は、Ｃｒ１−Ｙ−ＺＯＹＮＺと表す場合に、０．３≦Ｙ≦０．５５、０．０３≦Ｚ≦０．２であることが好ましい。
本発明の好適実施例において、第１反射防止層３０の材料はクロム酸化物および／またはチタン酸化物からなることが好ましい。第１反射防止層３０を形成する材料の全体に対して、クロム酸化物および／またはチタン酸化物（クロム酸化物およびチタン酸化物の含有量の合計）が９５質量％以上含有されれば、本発明の反射防止層として好ましい。
ここで、クロム酸化物とは、酸素欠損型のＣｒＯＸ（１．０≦Ｘ＜１．５）、Ｃｒ２Ｏ３などを意味する。クロム酸化物が酸素欠損型のＣｒＯＸ（１≦Ｘ＜１．５）であると、反射特性が良好となり特に好ましい。
また、チタン酸化物とは、酸素欠損型のＴｉＯＸ（１．０≦Ｘ＜２．０）、ＴｉＯ２などを意味する。チタン酸化物が酸素欠損型のＴｉＯＸ（１．０≦Ｘ＜２．０）であると、反射特性が良好となり特に好ましい。
また、クロム酸化物および／またはチタン酸化物は、さらに炭素、窒素等を含有していてもよい。特に炭素および／または窒素を、第１反射防止層３０を形成する材料に含有させることにより、消衰係数、膜の屈折率を微調整できるため、第２反射防止層３２の光学特性と整合させることで可視域から本発明で使用されるレーザ波長範囲において反射防止特性を良好とできる点で好ましい。クロム酸化物に窒素を含有している場合、この酸窒化クロム膜の組成は、Ｃｒ１−Ｙ−ＺＯＹＮＺと表す場合に、０．３≦Ｙ≦０．５５、０．０３≦Ｚ≦０．２であることが好ましい。
本発明において第１反射防止層３０の厚さは、３０ｎｍ〜１００ｎｍとすることが好ましい。この範囲からはずれると、反射光の干渉を利用して反射率を低下させることが困難になる。厚さは、該範囲で、膜の屈折率、消衰係数などから、適宜調整されればよい。
また、第１反射防止膜３０は、実質的に透明であり、波長５５０ｎｍでの屈折率が１．９〜２．８であることが好ましく、１．９〜２．４であることがより好ましい。この範囲を外れると、第１反射防止層３０からと第２反射防止層３２からとの反射光を干渉させて、反射光を低減することが困難になる。実質的に透明であるとは、消衰係数が１．５以下、より好ましくは０．７以下であることをいい、これにより、十分な光の干渉を生じさせることができるようになる。
また、第１反射防止膜３０は複数の膜であってもよい。具体的には、基板から酸化クロム、窒化クロムを順に積層したものが例示される。
また、第１反射防止膜３０は複数の膜であってもよい。具体的には、基板から酸化クロム、窒化クロムを順に積層したものが例示される。
＜第２反射防止層＞
本発明の好適実施例において、第２反射防止層３２はＣｒおよび／またはＴｉからなる。第２反射防止層３２を形成する材料の全体に対して、Ｃｒおよび／またはＴｉが９５質量％以上含有されれば、本発明の反射防止層としての機能を果たす。また、第２反射防止層３２をＣｒおよび／またはＴｉとすることで、後述するような薄膜層を保護することができる点で好ましい。
また、Ｃｒおよび／またはＴｉは、さらに炭素、窒素等を含有していてもよい。特に炭素および／または窒素を、第２反射防止層３２を形成する材料に含有させることにより、消衰係数、膜の屈折率を微調整できるため、第１反射防止層３０の光学特性と整合させることで可視光領域から本発明で使用されるレーザ波長範囲において反射防止特性を良好とできる点で好ましい。
本発明の好適実施例において、第２反射防止層３２はＣｒおよび／またはＴｉからなる。第２反射防止層３２を形成する材料の全体に対して、Ｃｒおよび／またはＴｉが９５質量％以上含有されれば、本発明の反射防止層としての機能を果たす。また、第２反射防止層３２をＣｒおよび／またはＴｉとすることで、後述するような薄膜層を保護することができる点で好ましい。
また、Ｃｒおよび／またはＴｉは、さらに炭素、窒素等を含有していてもよい。特に炭素および／または窒素を、第２反射防止層３２を形成する材料に含有させることにより、消衰係数、膜の屈折率を微調整できるため、第１反射防止層３０の光学特性と整合させることで可視光領域から本発明で使用されるレーザ波長範囲において反射防止特性を良好とできる点で好ましい。
本発明の第２反射防止層３２は光透過率を低くして、可視光領域で実質的に不透明とする。実質的に不透明にするためには、通常、可視光透過率で、０．０００１〜０.１％とされれば良い。具体的には、厚さを１０〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜１００ｎｍとする。
本発明の第１反射防止層３０および第２反射防止層３２を形成するためには、通常のスパッタリングや蒸着法によって行なえる。スパッタリングにより、第２反射防止層３２のＣｒ層を形成するためには、クロムターゲットを用い、アルゴン等の不活性雰囲気下で、スパッタリングを行なえばよい。Ｔｉ層を形成する場合も同様である。ここでアルゴン等にＮ２やＣＨ４などを混合させてスパッタリングを行ってもよい。また、第１反射防止層３０のクロム酸化物層を形成するためには、クロムターゲットを用い、酸素を含む雰囲気下でスパッタリングを行なう方法のほか、酸化クロムターゲットを用いることも可能である。チタン酸化物層を形成する場合も同様である。ここでＮ２、ＣＯ２、ＣＨ４などを混合させてスパッタリングを行ってもよい。
透明基板１０上に形成される第１反射防止層３０および第２反射防止層３２が、上記の厚さとなるようにするには、スパッタリングや蒸着法等による反応時間等を制御することで調整可能である。
このような方法でマスク層２０が形成された透明基板１０の上面側に、第１反射防止層３０および第２反射防止層３２を形成する場合、マスク層２０には上記開口部形成工程で形成した開口部の部分の透明基板１０が露出しているので、この開口部では、透明基板１０の表面（上面）に第１反射防止層３０および第２反射防止層３２が形成される。その他の開口部以外の部分では、マスク層２０の上面に第１反射防止層３０および第２反射防止層３２が形成される。
透明基板１０上に形成される第１反射防止層３０および第２反射防止層３２の画素表示領域のパターン幅は、目的のコントラストと輝度とのバランスを考慮して決めることが好ましく、例えば３０μｍ以下である。広すぎるとＰＤＰ表示装置から発する光そのものが遮光されて、十分な輝度を確保できなくなる。
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例の反射防止層形成工程においては、上記の好適実施例に例示した第１反射防止層３０および第２反射防止層３２の２層を形成するものに限定されない。この２層の他に、さらに複数の層を有してもよい。
＜電極層形成工程＞
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、電極層形成工程では、第２反射防止層３２の上面側に電極層４０を形成する。
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、電極層形成工程では、第２反射防止層３２の上面側に電極層４０を形成する。
この電極層４０を形成する電極層形成材料の材質は、電極としての機能を果たすものであれば特に限定されない。例えば、銅、銀、アルミニウム、金等を用いることができる。
これらの中でも銅が好ましい。理由は、導電性が高く、材料として安価であるためである。
これらの中でも銅が好ましい。理由は、導電性が高く、材料として安価であるためである。
このような材質の電極層形成材料を用いて電極層４０を形成する方法は、前記反射防止層形成工程で示した方法と同様である。これらの方法により電極層４０を形成することができる。電極層４０の厚さは通常１〜４μｍ程度とする。この厚さを調製する方法も、前記反射防止層形成工程で示した方法と同様である。
このような電極層４０を上記反射防止層と共に、プラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプとして使用するに当たり、電極および／またはブラックストライプを誘電体により被覆する場合がある。本発明の電極および／またはブラックストライプの誘電体に対する耐性は、ＩＴＯと比較して格段に高く侵食される程度も非常に低いが、以下に例示する２つの方法により、電極は、より侵食されにくくなり好ましい。
第１の方法は、電極層形成工程の後に、Ｃｒおよび／またはＴｉからなる層を形成するＣｒ・Ｔｉ層形成工程を具備するもので、前記電極層４０の上面に、さらに保護層としてＣｒおよび／またはＴｉからなる層を形成する方法である。これにより誘電体が電極層４０に直接接することがなくなるので、電極層４０は侵食されにくい。
該Ｃｒおよび／またはＴｉからなる層を形成する方法は、前記第１反射防止層および第２反射防止層を形成する方法と同様である。
該Ｃｒおよび／またはＴｉからなる層の厚さは、０．０５〜０．２μｍであればよい。
この厚さであれば、電極層４０が誘電体により侵食されるのを防止、または抑制することができる。この厚さに調整する方法も、前記第１反射防止層および第２反射防止層を形成する方法と同様である。
該Ｃｒおよび／またはＴｉからなる層を形成する方法は、前記第１反射防止層および第２反射防止層を形成する方法と同様である。
該Ｃｒおよび／またはＴｉからなる層の厚さは、０．０５〜０．２μｍであればよい。
この厚さであれば、電極層４０が誘電体により侵食されるのを防止、または抑制することができる。この厚さに調整する方法も、前記第１反射防止層および第２反射防止層を形成する方法と同様である。
第２の方法は、上記電極層４０にＣｒおよび／またはＴｉを含有させる方法である。Ｃｒは誘電体に対する耐性が高いからである。具体的には、電極層４０を、Ｃｒおよび／またはＴｉと、Ｃｕとの合金からなる層とするものが挙げられる。
Ｃｒおよび／またはＴｉが電極層４０を構成する材料の全体に対して５〜１５質量％含有していると、電極層４０は誘電体に対して十分な耐性を有し、かつ導電性が保たれるので好ましい。
該Ｃｒおよび／またはＴｉを含有した電極層を形成するには、Ｃｒおよび／またはＴｉを含有した前記電極層形成材料を用いて、前記反射防止層を形成する方法と同様の方法を適用すればよい。
Ｃｒおよび／またはＴｉが電極層４０を構成する材料の全体に対して５〜１５質量％含有していると、電極層４０は誘電体に対して十分な耐性を有し、かつ導電性が保たれるので好ましい。
該Ｃｒおよび／またはＴｉを含有した電極層を形成するには、Ｃｒおよび／またはＴｉを含有した前記電極層形成材料を用いて、前記反射防止層を形成する方法と同様の方法を適用すればよい。
＜剥離工程＞
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、剥離工程では、前記マスク層２０に第２レーザ光１５を照射して、マスク層２０を透明基板１０から剥離する。マスク層２０に第２レーザ光１５を照射すると、アブレーションと熱エネルギーとの併用によってマスク層２０が蒸発する。この結果、マスク層２０は透明基板１０から剥離する。
ここで第２レーザ光１５の種類は、前述の第１レーザ光１４と同様にエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等を用いることができる。
また第２レーザ光１５の強度は、第１レーザ光１４と同様に、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2とする。第２レーザ光１５の強度がこの範囲であれば、前述のように、透明基板１０上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等にダメージを与えることなく、確実にマスク層２０を透明基板１０から剥離することができる。
尚、第１レーザ光１４と第２レーザ光１５との種類や強度は同じであっても違っていてもよい。装置のコスト等を考慮すれば、同じであることが好ましい。
また、図２(g)では、マスク層２０上に、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０が形成されているが、このような場合は、透明基板１０の下面側から第２レーザ光１５を照射したほうが、より確実に、かつ、残渣が少なくマスク層２０を透明基板１０から剥離することができるので好ましい。
本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法の好適実施例において、剥離工程では、前記マスク層２０に第２レーザ光１５を照射して、マスク層２０を透明基板１０から剥離する。マスク層２０に第２レーザ光１５を照射すると、アブレーションと熱エネルギーとの併用によってマスク層２０が蒸発する。この結果、マスク層２０は透明基板１０から剥離する。
ここで第２レーザ光１５の種類は、前述の第１レーザ光１４と同様にエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等を用いることができる。
また第２レーザ光１５の強度は、第１レーザ光１４と同様に、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2とする。第２レーザ光１５の強度がこの範囲であれば、前述のように、透明基板１０上に残存させる第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０等にダメージを与えることなく、確実にマスク層２０を透明基板１０から剥離することができる。
尚、第１レーザ光１４と第２レーザ光１５との種類や強度は同じであっても違っていてもよい。装置のコスト等を考慮すれば、同じであることが好ましい。
また、図２(g)では、マスク層２０上に、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０が形成されているが、このような場合は、透明基板１０の下面側から第２レーザ光１５を照射したほうが、より確実に、かつ、残渣が少なくマスク層２０を透明基板１０から剥離することができるので好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法において、剥離工程では、粘着剤が付いたフィルムを電極層４０の上に貼り、その後マスク層２０ごと透明基板１０から剥がしてもよい。
＜接着力低下工程＞
尚、剥離工程の直前にマスク層２０と透明基板１０との接着性を低下させる、または無くす（以下、これらをまとめて単に「接着性を低下させる」という）ために、光によってこれらの接着性を低下させる工程（以下、「接着力低下工程」という）を設けてもよい。
マスク層２０上の第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０を成膜した後、透明基板１０側（下面側）から光を照射する。ここで光は紫外光が好ましい。これにより、マスク層形成材料が分解・劣化する。その結果、マスク層２０と透明基板１０との接着性が低下する。従って、この場合、マスク層形成材料としては、光の照射により分解・劣化を起こす成分を含む材料を用いればよい。さらに、マスク層形成材料の種類が異なる場合には、それら各マスク層形成材料に対応した波長の光を用いて照射すればよい。
これにより、マスク層２０を透明基板１０から剥離しやすくするとともに、剥離した後の残渣を減少させることができる。
尚、剥離工程の直前にマスク層２０と透明基板１０との接着性を低下させる、または無くす（以下、これらをまとめて単に「接着性を低下させる」という）ために、光によってこれらの接着性を低下させる工程（以下、「接着力低下工程」という）を設けてもよい。
マスク層２０上の第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０を成膜した後、透明基板１０側（下面側）から光を照射する。ここで光は紫外光が好ましい。これにより、マスク層形成材料が分解・劣化する。その結果、マスク層２０と透明基板１０との接着性が低下する。従って、この場合、マスク層形成材料としては、光の照射により分解・劣化を起こす成分を含む材料を用いればよい。さらに、マスク層形成材料の種類が異なる場合には、それら各マスク層形成材料に対応した波長の光を用いて照射すればよい。
これにより、マスク層２０を透明基板１０から剥離しやすくするとともに、剥離した後の残渣を減少させることができる。
＜薄膜層＞
本発明は、上記の第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０の他に、さらに複数の薄膜層（複数層）を形成することができる。例えば、さらにもう１層の薄膜層を形成する場合、上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、透明基板１０の上面にさらに薄膜層を形成するとともに、該薄膜層に第３レーザ光を照射することによって、薄膜層の一部を直接除去加工（ダイレクトパターニング）する。このようなダイレクトパターニングを利用することにより、薄膜層を容易に形成することができる。
本発明は、上記の第１反射防止層３０、第２反射防止層３２、および電極層４０の他に、さらに複数の薄膜層（複数層）を形成することができる。例えば、さらにもう１層の薄膜層を形成する場合、上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、透明基板１０の上面にさらに薄膜層を形成するとともに、該薄膜層に第３レーザ光を照射することによって、薄膜層の一部を直接除去加工（ダイレクトパターニング）する。このようなダイレクトパターニングを利用することにより、薄膜層を容易に形成することができる。
また、上記剥離工程の後に薄膜層の形成を行った場合には、後述する第３レーザ光の照射による該薄膜層のダイレクトパターニングは、透明基板１０上および電極層４０上に形成された薄膜層に対して、特に、該薄膜層のうち透明基板１０上に直接形成された部分に対して行えばよい。
一方、上記マスク層形成工程前に薄膜層の形成を行った場合には、後述する第３レーザ光の照射による該薄膜層のダイレクトパターニングは、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０を形成するためのマスク層の形成前に（すなわち、透明基板１０上に薄膜層のみが形成された状態で）行ってもよく、電極層４０の形成後に（すなわち、薄膜層上に第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０が形成された後に）行ってもよい。尚、上記マスク層形成工程前に薄膜層の形成を行う場合において、薄膜層のダイレクトパターニングを第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０の形成後に行う場合は、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０を形成するためのマスク層は、透明基板１０上ではなく、加工する前の薄膜層上のみに形成すればよいため、さらに一層効率的かつ高精度のパターンを形成することが可能となる。
一方、上記マスク層形成工程前に薄膜層の形成を行った場合には、後述する第３レーザ光の照射による該薄膜層のダイレクトパターニングは、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０を形成するためのマスク層の形成前に（すなわち、透明基板１０上に薄膜層のみが形成された状態で）行ってもよく、電極層４０の形成後に（すなわち、薄膜層上に第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０が形成された後に）行ってもよい。尚、上記マスク層形成工程前に薄膜層の形成を行う場合において、薄膜層のダイレクトパターニングを第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０の形成後に行う場合は、第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０を形成するためのマスク層は、透明基板１０上ではなく、加工する前の薄膜層上のみに形成すればよいため、さらに一層効率的かつ高精度のパターンを形成することが可能となる。
薄膜層をダイレクトパターニングするための第３レーザ光は、エキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等であって、上述したマスク層の開口および剥離に用いる第１レーザ光、第２レーザ光（波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2のレーザ光）よりもエネルギー密度が高く、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が６〜４０Ｊ／ｃｍ2のレーザ光を用いることが好ましい。
また、薄膜層に用いることのできる材料は、前記の薄膜層をダイレクトパターニングするための第３レーザ光の照射によって直接除去加工が可能な材料であればよく、具体的には、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の酸化物やＣｒ、Ｔｉ等の金属およびこれらの酸化物が好適に例示される。すなわち、薄膜層の材料および用いる第３レーザ光とはこれらの組合せに応じて適宜選択すればよい。
また、薄膜層に用いることのできる材料は、前記の薄膜層をダイレクトパターニングするための第３レーザ光の照射によって直接除去加工が可能な材料であればよく、具体的には、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の酸化物やＣｒ、Ｔｉ等の金属およびこれらの酸化物が好適に例示される。すなわち、薄膜層の材料および用いる第３レーザ光とはこれらの組合せに応じて適宜選択すればよい。
このような薄膜層は第１反射防止層３０、第２反射防止層３２および電極層４０の形成と同様な方法で形成することができる。薄膜層の厚さは通常０．２μｍ程度とするが、この厚さを調整する方法も第１反射防止層、第２反射防止層および電極層４０と同様である。
また、本発明は、例えば、上記好適実施例における各工程の順番を適宜入れ換えたり、さらに別の薄膜を形成する工程を加えてもよい。
また、本発明は、クロム酸化物および／またはチタン酸化物からなる第１反射防止層と、Ｃｒおよび／またはＴｉからなる第２反射防止層と、Ｃｕからなる電極層と、を有する電極および／またはブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ基板であり、以上に示したプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法により製造することができる。
本発明の電極および／またはブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ基板において、第１反射防止層と、第２反射防止層と、電極層とは、この順に基板上に積層されているが、各層の間に、別の層が形成されていてもよい。
本発明の電極および／またはブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ基板において、第１反射防止層と、第２反射防止層と、電極層とは、この順に基板上に積層されているが、各層の間に、別の層が形成されていてもよい。
次に、以上のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法により製造された、プラズマディスプレイ基板用、電極およびブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ前面基板について、図６および図７を用いて説明する。
図６は、本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法により形成された、プラズマディスプレイ基板用、電極６２およびブラックストライプ６１が付いた透明基板６０の一例を示している。また、図７は図６のＡ−Ａ’線断面図を示している。
図６は、本発明のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法により形成された、プラズマディスプレイ基板用、電極６２およびブラックストライプ６１が付いた透明基板６０の一例を示している。また、図７は図６のＡ−Ａ’線断面図を示している。
図７に示すように、透明基板６０の上面に、第１反射防止層６３、第２反射防止層６４、電極層６６、保護層６８の順に形成している。このような層構造とすることで、ブラックストライプだけではなく、バス電極、表示電極部にも反射防止層が形成されるため、より外光等の反射が抑制され、これを用いてなるＰＤＰ表示装置上に鮮明な画像を形成することができる。
これらの層の全体の、基板側（透明基板６０側）からの可視光反射率は５０％以下、特に４０％以下であることが好ましく、１０％以下であることが更に好ましい。この範囲の可視光反射率となるようにすれば、これを用いてなるＰＤＰ表示装置上により鮮明な画像を形成することができる。
これらの層の全体の、基板側（透明基板６０側）からの可視光反射率は５０％以下、特に４０％以下であることが好ましく、１０％以下であることが更に好ましい。この範囲の可視光反射率となるようにすれば、これを用いてなるＰＤＰ表示装置上により鮮明な画像を形成することができる。
また、本発明のプラズマディルプレイ基板用電極は、従来、バス電極として用いられている電極層を表示電極としても用いているので、従来のプラズマディスプレイ基板用電極のように、まず、透明電極からなる表示電極を形成し、その後、その表示電極の一部にバス電極を形成する必要はない。従って、より短時間、低コストで、より確実にプラズマディスプレイ基板用電極を製造することができる。
また、電極およびブラックストライプを同一の工程で作成することができ、非常に大きなコストダウンが期待できる。
従って、本発明のプラズマディスプレイ基板用電極が付いたプラズマディスプレイ基板を用いてなるＰＤＰも、同様に、より低コストで製造することができる。
また、電極およびブラックストライプを同一の工程で作成することができ、非常に大きなコストダウンが期待できる。
従って、本発明のプラズマディスプレイ基板用電極が付いたプラズマディスプレイ基板を用いてなるＰＤＰも、同様に、より低コストで製造することができる。
尚、本発明のプラズマディスプレイ基板用電極の製造方法により、アドレス電極が付いたプラズマディスプレイ背面基板を製造することもできる。さらに、このプラズマディスプレイ背面基板を用いて、ＰＤＰを製造することもできる。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例に係るプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法を図８〜図１０に基づき説明する。
実施例に係るプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法を図８〜図１０に基づき説明する。
本実施例においては、マスク層として、カーボンブラックを４０質量％含有するアクリル樹脂からなるマスク層形成材料からなるフィルム（以下、単に「マスクフィルム」という。）を用い、第１反射防止層形成材料として金属Ｃｒ（純度：９９．９９％以上）、第２反射防止層形成材料として金属Ｃｒ（純度：９９．９９％以上）、電極層形成材料として金属銅（純度：９９．９９％以上）、保護層形成材料として金属Ｃｒ（純度：９９．９９％以上）を用いる。
マスクフィルムならびに第１反射防止層、第２反射防止層、電極層、保護層は、図８〜図１０に示すプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプを形成する工程により形成する。
図８〜図１０に示すように、実施例に係るプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法は、（１）マスクフィルムの貼り付け工程（図８（ａ）・（ｂ））、（２）レーザ光照射による開口部形成工程（図８（ｃ））、（３）反射防止層形成工程（図９（ｄ）・（ｅ））、（４）電極層および保護層形成工程（図１０（ｆ）・（ｇ））、（５）レーザ光照射によるマスク層の剥離工程（図１０（ｈ））を具備する。
図８〜図１０に示すように、実施例に係るプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法は、（１）マスクフィルムの貼り付け工程（図８（ａ）・（ｂ））、（２）レーザ光照射による開口部形成工程（図８（ｃ））、（３）反射防止層形成工程（図９（ｄ）・（ｅ））、（４）電極層および保護層形成工程（図１０（ｆ）・（ｇ））、（５）レーザ光照射によるマスク層の剥離工程（図１０（ｈ））を具備する。
具体的には、まず、ガラス基板７０（図８（ａ））上に、厚さ１５μｍのマスクフィルム７２をフィルムラミネータ７４で均一に貼り付ける（図８（ｂ））。次に、ガラス基板７０に、第１レーザ光として、波長が１０６４ｎｍ、エネルギー密度が１Ｊ／ｃｍ2のＹＡＧレーザ光を、フォトマスク７８を介して照射する（図８（ｃ））。これにより、マスクフィルム７２の開口部の断面形状が逆テーパ形状となる。その後、このガラス基板７０をスパッタ成膜装置８０に入れ、ガラス基板７０およびマスクフィルム７２上に、第１反射防止層８２であるＣｒＯ１．３層をスパッタ成膜により形成する（図９（ｄ））。この第１反射防止層８２の厚さは０．０５μｍであり、第１反射防止層８２は、マスクフィルム７２上とガラス基板７０上とに完全に分離して成膜される。そしてさらに同じスパッタ成膜装置８０を用いて、第１反射防止層８２上に、第２反射防止層８４であるＣｒ層、電極層８６であるＣｕ層、保護層８８であるＣｒ層の順に各層をスパッタ成膜する（図９（ｅ）〜図１０（ｇ））。各々の層の厚さは、第２反射防止層８４が、約０．０８μｍ、電極層８６が約３μｍ、保護層８８が約０．１μｍである。
各々の層は、マスクフィルム７２上とガラス基板７０上とで完全に分離して成膜される。
そして最後に、第２レーザ光として、波長が１０６４ｎｍ、エネルギー密度が０．２５Ｊ／ｃｍ2のＹＡＧレーザ光を、ガラス基板７０の側からマスクフィルム７２に照射して、マスクフィルム７２をガラス基板７０から剥離する（図１０（ｈ））。
各々の層は、マスクフィルム７２上とガラス基板７０上とで完全に分離して成膜される。
そして最後に、第２レーザ光として、波長が１０６４ｎｍ、エネルギー密度が０．２５Ｊ／ｃｍ2のＹＡＧレーザ光を、ガラス基板７０の側からマスクフィルム７２に照射して、マスクフィルム７２をガラス基板７０から剥離する（図１０（ｈ））。
以上の工程により、図６および図７に示したものと同様なプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプを製造することができる。また、この表示電極は、ＩＴＯと同等以下の抵抗を有し、優れたコントラストを有している。また、誘電体による侵食も認められない。
本発明によれば、電極やブラックストライプを、同一材料で、安価で、低抵抗で、誘電体による侵食等が低い材料で透明基板に形成してプラズマディスプレイ基板を製造でき、さらに該プラズマディスプレイ基板を用いて鮮明な画像を表示できるプラズマディスプレイ装置を製造できる。
なお、２００４年９月２７日に出願された日本特許出願２００４−２７９４９７号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
なお、２００４年９月２７日に出願された日本特許出願２００４−２７９４９７号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (19)
- 透明基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、
第１レーザ光を照射して前記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記透明基板上および前記マスク層上に反射防止層を形成する反射防止層形成工程と、
前記反射防止層の上面側に電極層を形成する電極層形成工程と、
前記マスク層を前記透明基板上から剥離する剥離工程と、
を具備する、プラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。 - 前記剥離工程では、第２レーザ光を照射して前記マスク層を前記透明基板上から剥離することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記反射防止層が、クロム酸化物および／またはチタン酸化物からなる第１反射防止層と、Ｃｒおよび／またはＴｉからなる第２反射防止層とを含む請求項１または２に記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記マスク層が、有機材料で構成されている請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されている請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記マスク層の層厚が、５〜２０μｍである請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記第１レーザ光または前記第２レーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ2のレーザ光である請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記第２レーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ2のレーザ光である請求項５に記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記マスク層の前記第２レーザ光に対する吸収率が、前記反射防止層の前記第２レーザ光に対する吸収率の２倍以上である請求項２〜８のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記マスク層の前記第１レーザ光に対する吸収率が７０％以上である請求項１〜９のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記開口部が、オーバーハング形状または逆テーパ形状である請求項１〜１０のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記電極層が、銅、銀、アルミニウムまたは金からなり、該電極層にＣｒおよび／またはＴｉを含有させてなる請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記電極層形成工程の後に、Ｃｒおよび／またはＴｉからなる層を形成するＣｒ・Ｔｉ層形成工程を具備する請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 前記マスク層形成工程の前または前記剥離工程の後に、薄膜層を形成し、該薄膜層に第３レーザ光を照射することによって該薄膜層の一部を除去する工程を具備する請求項１〜１３のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法。
- 透明基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、
第１レーザ光を照射して前記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記透明基板上および前記マスク層上に反射防止層を形成する反射防止層形成工程と、
前記反射防止層の上面側に電極層を形成する電極層形成工程と、
前記マスク層を前記透明基板上から剥離する剥離工程と、
を具備する、プラズマディスプレイ基板用、電極およびブラックストライプの製造方法。 - 上記請求項１〜１５のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板用、電極および／またはブラックストライプの製造方法により製造される、電極および／またはブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ基板。
- クロム酸化物および／またはチタン酸化物からなる第１反射防止層と、
Ｃｒおよび／またはＴｉからなる第２反射防止層と、
Ｃｕからなる電極層と、
を透明基板上にこの順序で有する、電極および／またはブラックストライプが付いたプラズマディスプレイ基板。 - 前記プラズマディスプレイ基板がプラズマディスプレイ前面基板であり、前記電極および／または前記ブラックストライプの基板側からの可視光反射率が５０％以下であることを特徴とする請求項１６または１７に記載のプラズマディスプレイ用基板。
- 請求項１６〜１８のいずれかに記載のプラズマディスプレイ基板を用いてなるプラズマディスプレイパネル。
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