JP2003197094A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低抵抗、低コストであり、電極の変色やエッ
ジカールのない、ＰＤＰ用電極及びパネルを作成する。 【解決手段】 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。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。また、線幅が、積層膜数が多
くなるほど減少する。

Description

【発明の詳細な説明】 【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３０
７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３
０３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３
００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２０
６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、２
１３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１０
５℃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Ａ
１０３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１
１５μｍ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Ｂ１０
８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１０
６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８５
μｍ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸中 英喜 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 仲川 整 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 住田 圭介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安井 秀明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 杉本 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田中 博由 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C027 AA01 5C040 GC03 GC18 GC19 JA01 JA15 JA21 JA28 KA01 KA16 KB17 LA17 MA23 MA26 5C094 AA31 AA44 BA31 DA13 EA10 FA02 FB12 GB01 JA05 5G435 AA14 AA17 BB06 HH12 KK05 LL04

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項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（Ａ１０
   １）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。