JPH08115656A - 気体放電表示パネルにおける電極の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗付気体放電表示パネルの基板に配置され
た電極の母線と端子を接続する抵抗素子の有効寸法の精
度を向上させるため、位置関係および寸法精度の良い電
極を形成する。 【構成】 基板２上前面に導電性ペーストを厚膜で塗布
して導電性膜２２を形成し、その上に感光性樹脂２３の
層を形成してから、この感光性樹脂２３を電極パターン
を配置した遮光マスク２４を介して露光し、現像した
後、パターニングされた感光性樹脂２３をマスクとして
導電性膜２２を化学的にエッチングし、パターニングさ
れた感光性樹脂２３を剥離する。高精細な電極加工が可
能となる。電極加工の精度は直接抵抗素子の有効寸法に
係わるため、抵抗値のバラツキを抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体放電表示パネルを
構成する２枚の基板上に配置される電極の形成方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】気体放電表示パネルには各種の型があ
り、大型化、高効率化および高精細化を目指して開発が
進められている。その中で最も代表的なものとして、２
枚の透明絶縁性基板の上にそれぞれ陰極群および陽極群
を配置し、これら２枚の基板を一定の間隔をおいてシー
ルし、その間隙内で気体放電を発生させて発光する方式
のパネルが知られている。さらに、放電電流を制御する
ために、各放電セル毎に抵抗素子を設置したパネルが提
案されており、この例として、高野他「抵抗付放電表示
パネルのパルスメモリー駆動」（１９９０年、テレビジ
ョン学会年次大会、ｐ７７〜７８）に示されたものがあ
る。

【０００３】図１はこの文献に示されている気体放電表
示パネルの構造の概略図を表わしており、（ａ）はパネ
ル前面からの透視図、（ｂ）はパネルの横断面図であ
る。

【０００４】この気体放電表示パネルは前面板１と背面
板２の２枚の基板で構成され、前面板１に設置された陰
極３と、背面板２に設置された陽極母線４と補助陽極５
が、互いに直交するように形成されている。放電セル６
は障壁７で規定され、各放電セル６内に陽極端子８を含
み、かつ、陰極３が各放電セル６の中心付近を横切って
いる。さらに陽極端子８は抵抗素子９を介して陽極母線
４と電気的に接続されている。そして、陰極３と陽極母
線４との間に所定の電圧を印加すると、抵抗素子９を介
して陽極端子８に電流が流れ、放電セル６内に放電が発
生し、この放電で発生する紫外線でＲＧＢ三色の蛍光体
１０を発光させるようになっている。この発光は前面板
１を通して外部に放射されフルカラーの画像表示が行わ
れる。この場合、補助陽極５は放電セル６に放電の種火
となる荷電粒子をプライミングスリット１１を通して供
給する役目をもつ。なお、１２は白バック層で、カラー
表示を鮮明にするものである。このタイプの気体放電表
示パネルでは、抵抗素子９の働きで電流制御を行うた
め、電流効率が向上し、さらに陰極３のスパッタリング
による輝度劣化を防ぎパネル寿命を長くできる利点があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大型の気体
放電表示パネルでは、前面板及び背面板上の各構成要素
の形成をスクリーン印刷法に代表される厚膜印刷法で行
っているが、この方法では製造上の精度によって各構成
要素の寸法や厚さにバラツキが発生してしまう欠点があ
った。特に、上記の如き抵抗付表示パネルにおいては、
電極の位置関係および寸法や抵抗素子の寸法および厚さ
の精度不良により、各表示セルの抵抗値は大きくばらつ
いていた。この抵抗値のバラツキは各放電セルの放電電
流のバラツキ、すなわち、発光強度のバラツキに直接つ
ながり、表示画面上に明るさムラを生じるという問題点
があった。

【０００６】そこで、本発明の目的とするところは、上
述した抵抗値のバラツキを抑制することにある。特に、
抵抗素子の有効寸法（陽極母線と陽極端子との距離）の
精度を向上させるために、位置関係および寸法精度の良
い電極の形成方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数の陰極群と複数の陽極群とが互い
に直交するように前面板と背面板の対向する各板面上に
形成され、前記陰極群および前記陽極群、あるいはその
どちらか一方が母線および端子から構成され、この母線
と端子が抵抗素子を介して電気的に接続されたタイプの
気体放電表示パネルにおける前記陽極群および／または
陰極群を形成する方法であって、 （１）基板上に導電性ペーストを厚膜で塗布した後、該
導電性ペーストの乾燥および焼成を行って基板上に導電
性膜を形成する第１工程 （２）前記導電性膜の上に感光性樹脂の層を形成する第
２工程 （３）前記感光性樹脂の層を電極パターンを配置した遮
光マスクを介して露光した後、該感光性樹脂の層のパタ
ーン現像を行う第３工程 （４）パターニングされた前記感光性樹脂をマスクとし
て前記導電性膜を化学的にエッチングする第４工程 （５）パターニングされた前記感光性樹脂を剥離する第
５工程の各工程を少なくとも含むことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上述の構成からなる本発明の電極の形成方法に
よれば、厚膜と感光性樹脂を組み合わせた電極加工方法
の利点を活かし、寸法精度の向上と大面積化および大量
生産化への対応を可能ならしめる。一般に感光性樹脂は
主に薄膜プロセスで使用されており、サブミクロンオー
ダーの高精細加工に適している。しかしながら、これに
よる薄膜形成は装置本体およびその維持が高コストであ
るばかりでなく、大面積化に対応するのが困難である。
そこで、本発明は、薄膜形成工程を大量生産に適する厚
膜形成法で行い、パターン形成は高精細加工に適する感
光性樹脂を使用することで、寸法精度の向上と大面積化
および大量生産を同時に実現するものである。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図２は本発明により形成された電極を有す
る気体放電表示パネルの一構成例を示すもので、（ａ）
はパネル前面からの透視図、（ｂ）はパネルの横断面図
である。

【００１１】同図に示されるように、本実施例の気体放
電表示パネルは前面板１および背面板２の２枚の基板で
構成され、前面板１上に直線状の陰極３が、また背面板
２上に陽極母線４、陽極端子８および補助陽極５が設置
されている。陽極母線４は線状陽極４ａと、この線状陽
極４ａから垂直横方向に伸びた陽極分岐部４ｂで構成さ
れる。補助陽極５は隣接する２本の陽極母線４の間に位
置する。放電セル６は障壁７で規定され、各放電セル６
の中心に陽極端子８が設置されている。この陽極端子８
と前記陽極分岐部４ｂとは抵抗素子９で電気的に接続さ
れている。

【００１２】上記の構成からなる本実施例のパネルと従
来の技術で述べたパネルを比較すると、陽極母線４、陽
極端子８および抵抗素子９の形状は異なるが、各構成要
素は従来の技術のパネルと同一の働きをし、動作も同様
であるので説明を省略し、本発明の係わる電極の形成方
法およびそれに使用する材料に関して、図３に示す工程
図に沿って説明する。

【００１３】図３において、電極を形成する基板は背面
板２となるものである。この背面板２は平面あるいは曲
面で化学的に安定なものであればよく、ガラス基板や樹
脂基板等が考えられるが、本実施例ではガラス基板を使
用し、使用前に洗浄およびアニール処理を施した。ま
た、印刷の載りを良くする目的で、図３（ａ）に示すよ
うにガラス基板上に下地層２１としてガラスペーストを
スクリーン印刷法で塗布し、乾燥させた後に焼成を行っ
たものを背面板２として使用した。

【００１４】まず、背面板２上の全面にスクリーン印刷
法により導電性ペーストを厚膜印刷し、ペーストの乾燥
後、ペーストの焼成を行って図３（ｂ）に示すように導
電性膜２２を形成した（なお、図３（ｂ）以下では前記
下地層２１の図示を省略している）。この導電性膜２２
は後工程のエッチング処理によりパターン化されて、陽
極母線４、陽極端子８および補助陽極５となるものであ
る。導電性ペーストの材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐ
ｄ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属あるいはこれらの合金の
他、ＩＴＯのような導電性酸化物等、厚膜印刷用にペー
スト化が可能な導電体であり、化学的にエッチング処理
できるものであれば何れを使用しても構わない。本実施
例ではＡｕとＡｇが良好であった。

【００１５】Ａｕを例にとれば、エッチング用のＡｕ印
刷ペーストをスクリーン印刷法で厚膜印刷した後、１７
０℃で３０分間乾燥を行い、さらに５８０℃で８分間Ａ
ｕペーストの焼成を行うことにより、膜厚約１μｍの導
電性膜２２を形成できた。場合によっては、上記の導電
性ペーストの厚膜印刷および乾燥の工程を数回繰り返
し、導電性膜２２の膜厚を増加させてもよい。この場
合、膜厚は印刷回数に比例して増加する。

【００１６】導電性ペーストがＡｇの場合は、１回のス
クリーン印刷に続き、１７０℃で３０分間乾燥を行い、
５８０℃で８分間Ａｇペーストの焼成を行うことによ
り、約５μｍ厚の導電性膜２２を形成できた。

【００１７】次に、図３（ｃ）に示すように、導電性膜
２２の上に液体状の感光性樹脂２３を塗布して乾燥させ
た。塗布方法としては、スピンコート、ロールコート、
ブレードコート、リバースコート、スプレー、ディッピ
ング等、液体状の材料をコーティングする方法であれば
何れの方法でも構わない。また、感光性樹脂２３は液体
状である必要はなく、フィルム状レジストも使用可能で
ある。フィルム状レジストを使用する場合は、ラミネー
ターを使用して導電性膜２２上に直接貼り付ければよ
い。

【００１８】その後、図３（ｄ）に示すように、陽極母
線４、陽極端子８および補助陽極５のパターンを配置し
た遮光マスク２４を介して感光性樹脂２３を露光した。
感光性樹脂２３がフィルム状レジストである場合には、
露光後、７０〜９０℃で５〜１５分程度熱処理を行い、
露光部の硬化を促進した方がパターン解像度は良好であ
った。

【００１９】次いで、図３（ｅ）に示すように、感光性
樹脂２３の層のパターン現像を行う。具体的には、感光
性樹脂２３としてポジ型のものを使用した場合には露光
部を、ネガ型のものを使用した場合には未露光部を専用
の現像液で化学的に溶解することで感光性樹脂２３をパ
ターン現像する。そして、現像工程を終了後、感光性樹
脂２３を熱処理により硬化させる。この硬化処理の結
果、導電性膜２２と感光性樹脂２３との間の密着性が増
加し、後工程のエッチング処理の際に発生するエッチン
グ不良を防止できる。この熱処理は感光性樹脂によって
は必ずしも必要ではない。

【００２０】続いて、図３（ｆ）に示すように、パター
ン化された感光性樹脂２３をマスクとして導電性膜２２
を化学的にエッチングし、陽極母線４、陽極端子８およ
び補助陽極５を同時に形成した。エッチング処理を終了
した後、洗浄および乾燥を行った。

【００２１】ここで、導電性膜２２としてＡｕを主成分
とするペースト材料を使用した場合、ヨウ素、ヨウ化カ
リウムおよび水が、それぞれ１：２：５（重量％）の割
合で混合したエッチング液が良好であった。導電性膜２
２の厚さが２μｍの場合、エッチング処理時間が９０〜
１５０秒で所定の電極パターンを作成できた。さらに、
前記の混合液にアルコール、グリコール、グリセリン、
エーテル、ケトン、エステルのうちの少なくとも１つ以
上の有機溶媒を添加した混合液を使用した場合が最も良
好であった。この有機溶媒の添加によって、ヨウ素の析
出を抑制するのが特徴である。すなわち、前記ヨウ素／
ヨウ化カリウムの水溶液ではヨウ素が析出しやすく、導
電性膜２２上にヨウ素が析出すると、その部分でエッチ
ング不良を発生するが、ヨウ素の前記有機溶媒に対する
溶解度は水に対するそれより大きいので、添加量が体積
比で１０％以下であってもヨウ素の析出を著しく抑制す
ることができた。

【００２２】また、導電性膜２２としてＡｇを主成分と
するペースト材料を使用した場合、濃度２５％（重量
％）以上の硝酸あるいは硝酸第二鉄の水溶液のどらちを
使用してもエッチング可能であったが、特に硝酸で第１
段階のエッチング処理を１分間以下行った後、硝酸第二
鉄水溶液で第２段階のエッチングを行った場合に電極加
工精度は最も良好であった。この理由は、硝酸によるＡ
ｇペーストのエッチングでは水素ガスの発生を伴い、発
生したガスが導電性膜２２上に付着した部分ではエッチ
ングが進行せず、エッチング不良が発生しやすく、ま
た、硝酸第二鉄水溶液ではガスの発生を伴わないが、導
電性膜２２上に残った表面汚れがエッチングマスクとし
て作用し、エッチング不良を発生しやすいからである。
したがって、まず、第１段階として硝酸で導電性膜２２
上の表面汚れを洗浄した後、第２段階として硝酸第二鉄
水溶液でエッチングを行った際に最も高精細な加工が可
能であった。

【００２３】導電性膜２２のエッチング処理後、図３
（ｇ）に示すように、感光性樹脂２３を剥離し、基板の
洗浄および乾燥を行うことにより、所定パターンに加工
された陽極母線４、陽極端子８および補助陽極５を形成
した。

【００２４】以下の工程は従来の技術と同様であるので
概略的に説明するが、抵抗素子９、絶縁性を備えた白バ
ック層１２、蛍光体１０をスクリーン印刷法で、また障
壁７をスクリーン印刷法あるいはサンドブラスト法で形
成した。さらに、前面板１上に陰極３をスクリーン印刷
法で形成し、上記の工程で作製を終えた背面板２と合わ
せてガス（Ｎｅ−ＸｅあるいはＨｅ−Ｘｅ）の封止を行
い、目的とする気体放電表示パネルを作製した。

【００２５】以上説明してきた実施例は、放電セル６の
陽極群側に抵抗素子９を形成するタイプで、背面板２の
陽極群のみを本発明の形成方法で加工する工程について
説明したが、抵抗素子は陰極群側に設置してもよく、し
たがって上記の説明の陽極群をすべて陰極群に置き換え
てもよい。あるいは、陽極群および陰極群の両側に抵抗
素子を設置することも可能であり、その場合は陰極群お
よび陽極群の両方を本発明の製造方法で加工すればよ
い。さらに、陽極群が前面板上に、陰極群が背面板上に
ある構造も可能である。

【００２６】また、本発明は図２に示した構造の気体放
電表示パネルだけでなく、例えば、蛍光体発光を利用せ
ずに、Ｎｅ系のガスを放電ガスとした気体放電の発色光
をそのまま外部に取り出すパネルにも応用可能である。

【００２７】さらに、電極の配線パターンに関して言え
ば、図２に示した構造だけでなく、例えば、補助陽極５
のないものや補助陽極５が立体的に配置されたものや、
陽極母線４、陽極端子８および抵抗素子９の位置、形状
および寸法が異なる構造でも応用可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００２９】従来の技術では、気体放電表示パネルの各
放電セルに抵抗素子を設置するにあたり、各セル間の抵
抗値のバラツキを抑制することが製造上非常に困難であ
ったが、本発明により高精細な電極加工が可能となるこ
とから、製造が容易になるとともに、電極加工の精度は
直接抵抗素子の有効寸法に関わるため、抵抗値のバラツ
キを抑えることが可能となった。

【００３０】感光性樹脂をマスクとして導電性膜をエッ
チング加工を行い電極パターンを形成するが、エッチン
グ液を鋭意検討した結果、Ａｕ導電性膜に対してはヨウ
素／ヨウ化カリウムの水溶液に有機溶媒を添加すること
で高精細な電極加工が可能となった。また、Ａｇ導電性
膜に対しては硝酸および硝酸第二鉄水溶液の２液を使用
した２段階エッチングによって高精細な電極加工が可能
となった。

【００３１】また、本発明では厚膜印刷法によって導電
性膜を形成しているため、薄膜プロセスを応用した場合
に比較して、大面積化および大量生産に対応し得るとい
う顕著な利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の気体放電表示パネルの構造の概略図を表
すもので、同図（ａ）はパネル前面からの透視図、同図
（ｂ）はパネルの横断面図である。

【図２】本発明により製造された気体放電表示パネルの
一構成例を示すもので、同図（ａ）はパネル前面からの
透視図、同図（ｂ）はパネルの横断面図である。

【図３】本発明の電極形成方法に係わるパネルの製造工
程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 前面板 ２ 背面板 ３ 陰極 ４ 陽極母線 ５ 補助陽極 ６ 放電セル ７ 障壁 ８ 陽極端子 ９ 抵抗素子 １０ 蛍光体 １１ プライミングスリット １２ 白バック層 ２１ 下地層 ２２ 導電性膜 ２３ 感光性樹脂 ２４ 遮光マスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の陰極群と複数の陽極群とが互いに
   直交するように前面板と背面板の対向する各板面上に形
   成され、前記陰極群および前記陽極群、あるいはそのど
   ちらか一方が母線および端子から構成され、この母線と
   端子が抵抗素子を介して電気的に接続されたタイプの気
   体放電表示パネルにおける前記陽極群および／または陰
   極群を形成する方法であって、 （１）基板上に導電性ペーストを厚膜で塗布した後、該
   導電性ペーストの乾燥および焼成を行って基板上に導電
   性膜を形成する第１工程 （２）前記導電性膜の上に感光性樹脂の層を形成する第
   ２工程 （３）前記感光性樹脂の層を電極パターンを配置した遮
   光マスクを介して露光した後、該感光性樹脂の層のパタ
   ーン現像を行う第３工程 （４）パターニングされた前記感光性樹脂をマスクとし
   て前記導電性膜を化学的にエッチングする第４工程 （５）パターニングされた前記感光性樹脂を剥離する第
   ５工程 の各工程を少なくとも含むことを特徴とする気体放電表
   示パネルにおける電極の形成方法。
2. 【請求項２】 前記導電性ペーストとしてＡｕを主成分
   とするペースト材料を使用し、前記導電性膜のエッチン
   グ液としてヨウ素、ヨウ化カリウムおよび水の混合液、
   あるいは、前記混合液にアルコール、グリコール、グリ
   セリン、エーテル、ケトン、エステルのうちの少なくと
   も１つ以上を添加した混合液を使用することを特徴とす
   る請求項１記載の気体放電パネルにおける電極の形成方
   法。
3. 【請求項３】 前記導電性ペーストとしてＡｇを主成分
   とするペースト材料を使用し、前記導電性膜のエッチン
   グ液として重量比２５％以上の硝酸あるいは硝酸第二鉄
   の水溶液を使用するか、あるいは、前記硝酸で第１段階
   のエッチングを行った後、前記硝酸鉄水溶液で第２段階
   のエッチングを行うことを特徴とする請求項１記載の気
   体放電パネルの製造方法。