JPH1165482A - 表示パネルの電極形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は表示パネルの電極形成方法に関し、
少なくとも表示面側のガラス基板面に埋め込み型金属電
極と透明電極からなる放電電極の形成において、該埋め
込み型金属電極上に形成した透明電極の段差切れの解消
と、平坦化を図って形成された放電電極による基板面で
の凹凸を僅少化して表示パネルの大型化、高精細化での
表示品質を向上させることを目的とする。 【解決手段】 ガラス基板11上に透明電極42a とそれよ
り幅狭の金属電極33a とを積層状に形成する際に、該基
板11表面に前記金属電極33a の形成に対応する凹部31の
形成と、該凹部31内に金属電極33a を形成した後、該金
属電極33a を含む基板11面に低粘性の透明導電塗布液を
塗布して基板面を平坦化する透明導電平坦化膜41を形成
し、該平坦化膜41上に透明導電膜42を形成した後、その
両方の膜41, 42を同時にパターニングして幅広の透明電
極42a を形成した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータの表示
端末や表示装置等に用いられるガス放電表示パネル等の
表示パネルの電極形成方法に関するものである。

【０００２】ガス放電を利用した表示パネルとして知ら
れる例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、
一般に表示の輝度及びコントラストの点で優れているこ
とから、ＯＡ機器の表示手段として広く用いられ、近年
ではテレビジョン表示が可能であることから、大型化が
容易な薄型のフルカラーフラットパネルディスプレイと
して注目されている。そのため、前記フラットパネルと
しては大画面、高精細でコントラストの良い鮮明な高表
示品質の画面の実現が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】従来の例えばＡＣ駆動型のガス放電表示
パネルとして、カラー表示用面放電型のプラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ）の基本的な構造としては、図５
の要部分解斜視図に示すようにマトリクス表示の単位発
光領域ＥＵに一対のＸ，Ｙからなる放電電極対（表示電
極）12とアドレス電極Ａとが対向する３電極構造を有し
ている。

【０００４】この表示ラインを形成する面放電のための
Ｘ，Ｙからなる放電電極対12は、放電空間24に対して表
示面Ｈ側のガラス基板11上に設けられており、表示光の
遮光を最小限にするためにネサ膜やＩＴＯ（Indium Tin
Oxide) 膜などの透明導電膜からなる透明電極12a とそ
の導電性を補う (低抵抗化) ための金属膜からなる金属
バス電極12b とを積層した構成からなっている。

【０００５】またその放電電極対12上は壁電荷を利用し
てガス放電を維持するＡＣ駆動のための誘電体層13によ
って放電空間24に対して絶縁状態に被覆されており、該
誘電体層13の表面には更に数千Å程度の厚さのMgＯ膜か
らなる保護膜14が設けられている。

【０００６】一方、単位発光領域ＥＵを選択的に発光さ
せるためのアドレス電極Ａは、背面側のガラス基板21上
に、前記Ｘ，Ｙからなる放電電極対12と直交するように
一定のピッチで配列され、各アドレス電極Ａの間には所
定高さのストライプ状の隔壁22が設けられ、これによっ
て放電空間24がライン方向 (放電電極対12の長さ方向)
に単位発光領域ＥＵ毎に区画され、かつ放電空間24の間
隔寸法が規定されている。

【０００７】更に、前記ガラス基板21には、アドレス電
極Ａの上面及び隔壁22の側面を含めた背面側の内面を被
覆するように、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色
の蛍光体23が設けられている。そしてこのような構成の
ＰＤＰ１では各色の蛍光体23は面放電時に放電空間24内
のガス放電より放射される紫外線により励起されて発光
し、Ｒ，Ｇ，Ｂの組合せによるフルカラー表示が可能で
あり、その表示に際して隔壁22により単位発光領域ＥＵ
間のクロストークが防止されている。

【０００８】以上の構成のＰＤＰ１は、上述のように各
ガラス基板11と21に対して個別に所定の構成要素を設け
た後、該ガラス基板11と21とを対向配置してその間隙の
周囲を気密に封止して内部を一旦真空に排気すると共
に、放電ガスを封入する一連の工程によって製造されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のＰＤＰ１におけるＸ，Ｙからなる放電電極対（表示
電極）12は、表示面側のガラス基板11の表面に対して透
明電極12a と、その透明電極12a 上にその導電性を補う
（低抵抗化）ための金属バス電極12b として電気的特性
とガラス基板11および誘電体層などとの密着性に優れた
クロム(Cr)−銅(Cu)−クロム(Cr)の三層構造の金属膜、
または銀(Ag)等の金属膜をスパッタリング工程、または
真空蒸着工程とフォトリソグラフィ工程等により重ねて
形成していた。

【００１０】ところが、該ＰＤＰ１の大型化、高精細化
に伴って前記放電電極対（表示電極）12の電極長も長
く、電極幅も細線化されるので、そのような放電電極対
12の電気抵抗が大きくなる傾向にあり、その電気抵抗の
低抵抗化のためには積層する厚い金属バス電極が必要と
なる。

【００１１】従って、細くて長い放電電極パターンの形
成が難しく、また金属バス電極の膜厚増加により放電電
極形成後の基板面の凹凸も大きくなる。この基板面の凹
凸の大きさは１０μｍ程度の一定レベル以下であれば放
電パネルの特性上では特に問題はないが、しかし、その
後の基板面に誘電体層13や保護膜14を形成する際に該基
板面と段差の大きい放電電極対12に対する誘電体層13や
保護膜14の被覆性が悪くなり、それらの工程が煩雑にな
るという問題が生じる。

【００１２】そこで上記した問題点を解決するために、
例えば図６(a) に示すように、前記表示面側のガラス基
板11の内面にフォトエッチング工程により前記各放電電
極対の幅狭の金属バス電極のパターンと厚さに対応する
凹部31a, 31bを形成する。

【００１３】次に図６(b) に示すように、該凹部31a, 3
1b内の内壁面に沿ってスパッタリング法とフォトリソグ
ラフィ工程等により外来光の反射を抑止する暗色遮光膜
32を形成し、引き続きその各凹部31a, 31b内にAg等の金
属ペーストを用いたスクリーン印刷法やレジストマスク
等を用いたスパッタリング法とリフトオフ法等によって
Cr−Cu−Crの三層構造の金属導電材を埋め込んで金属バ
ス電極33a, 33bを埋設する。

【００１４】次に図６(c) に示すように、その各金属バ
ス電極33a, 33bが埋め込まれた基板面に、スパッタリン
グ法等により酸化錫（SnO₂）膜、またはＩＴＯ (Indium
TinOxide) 等の透明導電膜を形成し、該透明導電膜を
フォトリソグラフィ工程で前記金属バス電極33a および
33b よりも幅広いストライプ状にパターニングして平行
に隣接するＸ，Ｙからなる一対の透明電極34a および34
b を所定間隔をもって前記金属バス電極33a および33b
と積層して形成し、放電電極対 (表示電極)35を構成す
る。

【００１５】その後、前記放電電極対35が配列されたガ
ラス基板11上に図６(d) に示すように、スクリーン印刷
法やスパッタリング法等により誘電体層36を形成し、更
に該誘電体層36の全表面にMgＯからなる保護膜37を形成
することによって、前記放電電極対35を細幅にすること
で高められる電気抵抗値を低減するための金属バス電極
33a, 33bの膜厚を厚くすることができ、しかも基板表面
の凹凸を僅少にした所望の表示面側のガラス基板11を得
る方法が提案されている。

【００１６】しかしながら、上述のような提案におい
て、例えば図７(a) に示すように前記表示面側のガラス
基板11の表面に凹部31a を形成したレジストマスク38を
介して該凹部31a 内にスパッタリング法等によって金属
導電材33を埋め込み、前記レジストマスク38上の金属導
電材33をリフトオフ法により除去して図７(b) に示すよ
うに金属バス電極33a を形成すると、凹部31a の側壁と
金属バス電極33a との間に隙間や段差ができる。

【００１７】従って、その金属バス電極33a を含むガラ
ス基板11上に透明導電膜34をスパッタリング法により形
成しパターニングして図７(c) に示すように透明電極34
a を形成した際に、前記凹部31a の側壁と金属バス電極
33a との間に生じる隙間とそれによって現れる該凹部31
a のエッジ部分での段差で透明電極34a が薄くなり、段
差切れができたり、また前記隙間と透明電極34a との間
に空洞ができてリークが発生するという恐れがあった。

【００１８】更に、図８(a) に示すように前記表示面側
のガラス基板11の表面に形成した凹部31a 内にスクリー
ン印刷法により金属導電材33を埋め込み、焼成して図８
(b)に示すように金属バス電極33a を形成する場合にも
該金属バス電極33a と該凹部31a のエッジ部分で段差が
生じる。

【００１９】従って、該金属バス電極33a を含むガラス
基板11上に透明導電膜34をスパッタリング法により形成
しパターニングして図８(c) に示すように透明電極34a
を形成した際にも、前記凹部31a のエッジ部分で透明電
極34a が薄くなった段差部分ができたり、段差切れが生
じるという問題があった。

【００２０】本発明は上記した従来の問題点に鑑み、少
なくとも表示面側の透明な絶縁性基板の表面に対する金
属電極と透明電極とからなる放電電極（表示電極）の形
成方法を改良して、放電電極の低抵抗化のための埋め込
み型の金属電極上に形成した透明電極の段差切れを解消
し、かつ形成された放電電極による基板面での凹凸を僅
少化して表示パネルの大型化、高精細化に対して表示品
質の向上が実現できる新規な表示パネルの電極形成方法
を提供することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、透明な絶縁性基板上に、透明電極とそれ
よりも幅狭の金属電極とを積層状に形成する表示パネル
の電極形成方法としては、前記絶縁性基板の表面に前記
金属電極の形状に対応する凹部を形成する工程と、該凹
部内に金属導電材を埋め込んで金属電極を形成する工程
と、埋設された金属電極上を含む前記絶縁性基板の表面
に、低粘性の透明導電塗布液を塗布して当該絶縁性基板
の表面を平坦化する透明導電平坦化膜を形成する工程
と、該透明導電平坦化膜上に透明導電膜を形成した後、
該透明導電膜と透明導電平坦化膜とを前記透明電極の形
状にパターニングして前記金属電極上に該金属電極より
も幅広の透明電極を形成する工程を用いる。

【００２２】また、前記凹部内に金属導電材を埋め込む
前に、該凹部の内壁面に沿って該金属導電材よりも低反
射率の暗色遮光膜を形成する工程を用いる。上記した工
程によって表示パネルの電極、即ち、表示面側の透明な
絶縁性基板の表面に金属電極 (従来の金属バス電極) と
透明電極とを積層してなる放電電極（表示電極）を形成
する場合、例えば図３(a) に示すように前記表示面側の
透明な絶縁性基板、例えばガラス基板11に形成され、か
つ内壁面をこれから形成すべき金属電極よりも低反射率
の暗色遮光膜32で覆った凹部31内に、レジストマスクを
用いたスパッタリング法とリフトオフ法によって金属導
電材を埋め込んで金属電極33a を形成すると、該金属電
極33a と前記ガラス基板11との間に隙間や段差が生じ
る。

【００２３】従って、そのような隙間や段差および金属
電極33a を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布
液を塗布すると、その低粘性の透明導電塗布液は必然的
に前記ガラス基板面の窪んだ部分に流入して埋め込ま
れ、該金属電極33a とガラス基板11の表面を同一平面状
とする透明導電平坦化膜41を形成することができる。

【００２４】次に、表面が平坦化された透明導電平坦化
膜41上に透明導電膜42を形成し、該透明導電平坦化膜41
と透明導電膜42とを同時にパターニングして図３(b) に
示すように前記金属電極33a 上に、該金属電極33a より
も幅広の透明電極42a を形成することによって、従来、
金属電極33a と前記ガラス基板11との間で生じていた隙
間による空洞の発生がなく、かつ段差切れのない透明電
極42a が形成でき、金属電極33a と透明電極42a からな
る放電電極（表示電極）43を前記ガラス基板11の表面に
凹凸を小さくして歩留り良く、容易に形成することが可
能となる。

【００２５】また、前記凹部31内の金属電極33a の表示
面側が暗色遮光膜32で覆われているので、外来光の反射
が効果的に抑制され表示画面のコントラストが改善され
る。なお、図４(a) に示すように前記表示面側の透明な
ガラス基板11に形成され、かつ内壁面をこれから形成す
べき金属電極よりも低反射率の暗色遮光膜32で覆った凹
部31内に、スクリーン印刷法によって同様に金属導電材
を埋め込んで焼成することによっても、該金属導電材の
体積が埋め込み時よりも減少した金属電極33a が形成さ
れ、該金属電極33a と前記凹部31のエッジ部分との間に
段差が生じる。

【００２６】しかし、そのような段差および金属電極33
a を含むガラス基板11上に低粘性の透明導電塗布液を塗
布することにより、その低粘性の透明導電塗布液は必然
的に前記ガラス基板面の平らな部分では薄く、窪んだ部
分には厚く塗布されて上述したように該金属電極33a と
ガラス基板11の表面を同一平面状とする透明導電平坦化
膜41を形成することができる。

【００２７】従って、表面が平坦化された透明導電平坦
化膜41上に透明導電膜42を形成し、該透明導電平坦化膜
41と透明導電膜42とを同時に図４(b) に示すように該金
属電極33a よりも幅広の電極形状にパターニングするこ
とによっても、段差切れのない透明電極42a が形成で
き、金属電極33a と透明電極42a からなる放電電極（表
示電極）43を歩留り良く、かつ前記ガラス基板11の表面
に凹凸を小さくして容易に形成することが可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施例
について詳細に説明する。図１および図２は本発明の表
示パネルの電極形成方法をガス放電表示パネルの電極形
成を対象とした場合の一実施例を工程順に示す要部断面
図であり、図６と同等の機能を有する部分には同一符号
を付している。

【００２９】本実施例では先ず図１(a) に示すように、
表示面側のガラス基板11の表面に、例えば40％含有の弗
化水素酸(HF)：水 (H₂O)＝３： 97 のエッチング液を用
いたフォトエッチング工程によって、ストライプ状の一
対のＸ放電電極とＹ放電電極からなる放電電極対を透明
電極とともに構成する該透明電極よりも幅狭の金属電極
のパターンと厚さに対応する例えば２μｍ〜１０μｍ程
度の深さを有する凹部31a および31b を形成する。

【００３０】次に、図１(b) に示すように、前記凹部31
a および31b の内壁面に沿って、スパッタリング法とフ
ォトリソグラフィ工程等により前記放電電極対を構成す
る金属電極よりも反射率が低く、外来光の反射を抑止す
るクロム(Cr)の酸化膜、満貫(Mn)−鉄(Fe)−銅(Cu)系の
酸化膜、またはCr−Cu系の酸化膜等を、例えば本実施例
では５００〜１０００Åの厚さの酸化クロム(CrO) 膜か
らなる暗色遮光膜32を形成する。

【００３１】次に、図１(b) に示すように、それぞれ前
記暗色遮光膜32が内設された凹部31a および31b の内部
に、Ag, Au, Ni等の金属ペーストを用いたスクリーン印
刷法、或いはレジストマスクを用いたスパッタリング法
及び真空蒸着法とリフトオフ法等、例えば本実施例では
レジストマスクを用いたスパッタリング法とリフトオフ
法により例えば２μｍ〜１０μｍ程度の厚さのクロム(C
r)−銅(Cu)−クロム(Cr)の三層構造の金属膜を充填して
金属電極33a および33b を埋め込んだ状態に形成する。

【００３２】次に、図１(c) に示すように、前記金属電
極33a および33b を含むガラス基板11上に低粘性の透明
導電塗布液 (粘度：10 cp ，ＹＮ−４００、触媒化成工
業社製、または粘度：2.03 cSt/25 ℃,HＨＮＳ−１００
０、日立化成工業社製）、例えばＹＮ−４００の低粘性
の透明導電塗布液をスピンナ、またはロールコータ等で
塗布することにより、その低粘性の透明導電塗布液は必
然的に前記ガラス基板面の平らな部分では薄く、前記金
属電極33a および33b 上の窪んだ部分には厚く塗布され
ることになる。

【００３３】次に、上記塗布膜を80〜150 ℃で10分間程
度乾燥した後、500 〜550 ℃で30〜60分間程度焼成する
ことによって、前記凹部31a および31b 内に埋設された
金属電極33a および33b と該凹部31a および31b のエッ
ジ部分との間に生じる段差や隙間が埋められて図示のよ
うに該金属電極33a および33b とガラス基板11の表面を
同一平面状とする０．２〜０．５μｍの厚さの透明導電
平坦化膜41を形成することができる。

【００３４】引き続き前記透明導電平坦化膜41上にスパ
ッタリング法、真空蒸着法、またはスクリーン印刷法等
により２０００〜３０００Åの膜厚の酸化錫（SnO₂）
膜、またはＩＴＯ (Indium Tin Oxide) 等の透明導電膜
42を形成する。

【００３５】次に、該透明導電膜42と透明導電平坦化膜
41とをフォトエッチング工程等によって前記金属電極33
a および33b よりも幅広の電極形状に同時にパターニン
グして図２(a) に示すように前記金属電極33a および33
b 上に、該金属電極33a および33b よりも幅広の透明電
極42a および42b を形成することによって、従来、金属
電極33a および33b と前記凹部31a および31b のエッジ
部分との間で生じていた隙間による空洞の発生がなく、
かつ段差切れのない透明電極42a および42b が形成で
き、金属電極33a および33b と透明電極42a および42b
が積層された一対のＸとＹの放電電極からなる放電電極
対（表示電極）44を前記ガラス基板11の表面に凹凸を小
さくして歩留り良く、容易に形成することが可能とな
る。

【００３６】従って、前記一対のＸ放電電極とＹ放電電
極からなる放電電極対43を設けた表示面側のガラス基板
11上に、図２(b) に示すように低融点ガラス等の絶縁ペ
ーストをスクリーン印刷法等によって一様に塗布し、１
００〜１５０℃程度の温度で乾燥させた後、その低融点
ガラス等からなる絶縁ペースト層を５００〜６００℃程
度の温度で焼成処理を行って、１０〜２０μｍ程度の厚
さの絶縁膜からなる誘電体層36を形成する。

【００３７】また、その誘電体層36の全表面に更に数千
Å程度の厚さのMgＯからなる保護膜37をスパッタリング
法、真空蒸着法等により形成することにより基板表面の
凹凸を僅少にした所望の表示面側のガラス基板11を得る
ことができる。

【００３８】従って、このような構成の表示面側のガラ
ス基板11をガス放電表示パネルに用いることにより放電
表示特性が良好で、前記凹部31a および31b 内の金属電
極33a および33b の表示面側が暗色遮光膜32で覆われて
いるので、外来光の反射が効果的に抑制され表示画面の
コントラストが改善される。

【００３９】なお、前記表示面側のガラス基板11の表面
への凹部31a および31b の形成および透明導電膜のパタ
ーニング等に用いるエッチング法としては必要に応じて
ウエットエッチングとドライエッチングのどちらかを選
択して適宜用いることができる。前記ガラス基板11の表
面への凹部31a および31b の形成には、この他にレーザ
光の選択的な照射により直接形成することもできる。

【００４０】また、本実施例ではガス放電表示パネルの
表示面側のガラス基板に対する電極形成について説明し
ているが、本発明はその例に限らず、例えば背面側のガ
ラス基板等に対する電極形成にも同様に用いることがで
きる。

【００４１】更に、本実施例ではカラー表示用の面放電
型のプラズマディスプレイを対象としたガス放電表示パ
ネルに適用した場合の例について説明しているが、本発
明はそのようなカラー表示用の面放電型のガス放電表示
パネルに限定されるものではなく、例えばモノクロ表示
用の面放電型のガス放電表示パネルや金属バス電極と透
明電極とを積層した二層構造の放電電極 (表示電極) を
採用している各種の表示パネル等にも適用することがで
きる。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の表示パネルの電極形成方法によれば、透明な絶縁性基
板 (ガラス基板) の表面に金属電極のパターンと厚さに
対応する凹部を形成し、その凹部の内に金属導電材を埋
め込んで金属電極を形成した後、その金属電極上を含む
前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上に低粘性の透明導電塗
布液を塗布して透明導電平坦化膜を形成することによ
り、前記凹部内に金属電極を形成した際に生じる該凹部
のエッジ部分の露呈が被覆され、該エッジ部分と金属電
極との間に生じる段差の解消や隙間も埋め込まれるの
で、前記金属電極上を含む前記絶縁性基板 (ガラス基
板) 上を平坦化することができる。

【００４３】従って、その透明導電平坦化膜上に透明導
電膜を被着した後、該透明導電膜と透明導電平坦化膜と
を同時にパターニングして前記金属電極上に該金属電極
よりも幅広の透明電極を形成することにより、前記凹部
のエッジ部分での段差切れのない透明電極が簡便に形成
でき、金属電極と透明電極とからなる放電電極を歩留り
良く、また前記絶縁性基板 (ガラス基板) 上に凹凸を僅
少化して容易に形成することが可能となる。

【００４４】更に、凹部内に埋設している金属電極の表
示面側を暗色遮光層により覆っておくことにより、この
ような構成の前記絶縁性基板 (ガラス基板) を表示パネ
ルの表示面側の基板として用いた場合に、外来光の反射
が防止され、表示画面のコントラストが全面にわたって
改善されて見やすくなり、表示パネルの大型化、高精細
化に対して表示品質の良好なガス放電表示パネルを容易
に得ることが可能となり、実用上優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放
電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を
工程順に示す要部断面図である。

【図２】 本発明の表示パネルの電極形成方法をガス放
電表示パネルの電極形成を対象とした場合の一実施例を
図１に引き続いて工程順に示す要部断面図である。

【図３】 本発明の表示パネルの電極形成方法の原理を
説明する要部断面図である。

【図４】 本発明の表示パネルの電極形成方法の他の原
理を説明する要部断面図である。

【図５】 ガス放電表示パネルの一例を示す要部分解斜
視図である。

【図６】 従来の表示パネルの電極形成方法を工程順に
説明する要部断面図である。

【図７】 従来の表示パネルの電極形成方法における問
題点を説明する要部断面図である。

【図８】 従来の表示パネルの電極形成方法における他
の問題点を説明する要部断面図である。

【符号の説明】

１１ ガラス基板 ３１ａ，３１ｂ 凹部 ３２ 暗色遮光膜 ３３ａ，３３ｂ 金属電極 ３６ 誘電体層 ３７ 保護膜 ４１ 透明導電平坦化膜 ４２ 透明導電膜 ４２ａ 透明電極 ４３，Ｘ，Ｙ 放電電極 ４４ 放電電極対

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な絶縁性基板上に、透明電極とそれ
   よりも幅狭の金属電極とを積層状に形成する表示パネル
   の電極形成方法であって、 前記絶縁性基板の表面に前記金属電極の形状に対応する
   凹部を形成する工程と、 該凹部内に金属導電材を埋め込んで金属電極を形成する
   工程と、 埋設された金属電極上を含む前記絶縁性基板の表面に、
   低粘性の透明導電塗布液を塗布して当該絶縁性基板の表
   面を平坦化する透明導電平坦化膜を形成する工程と、 該透明導電平坦化膜上に透明導電膜を形成した後、該透
   明導電膜と透明導電平坦化膜とを前記透明電極の形状に
   パターニングして前記金属電極上に該金属電極よりも幅
   広の透明電極を形成する工程とを含むことを特徴とする
   表示パネルの電極形成方法。
2. 【請求項２】 前記凹部内に金属導電材を埋め込む前
   に、該凹部の内壁面に沿って該金属導電材よりも低反射
   率の暗色遮光膜を形成する工程を含むことを特徴とする
   請求項１に記載の表示パネルの電極形成方法。