JP3000970B2

JP3000970B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP3000970B2
Application number: JP22367097A
Authority: JP
Inventors: 義人田中
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: JPH1167073A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示デバイスなど
に用いるプラズマディスプレイパネル、特に表示のコン
トラストを高めるために部分的に形成する反射率の低い
ブラックマスクを、高精度にかつ簡略な工程で形成する
ためのプラズマディスプレイパネルの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネルの構造を図
３を参照して説明する。プラズマディスプレイパネルは
図に示すように、第１の基板１ａに、電極２ａ及び電極
２ｂからなる帯状の透明電極対と、隣接する各透明電極
２ａ，２ｂ間のブラックマスク３と、透明電極２ａ，２
ｂ及びブラックマスク３を電気的に絶縁するように覆う
透明誘電体層４とが形成され、さらに図示しない酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）薄膜からなる保護層が透明誘電体
層４上に形成され、これを前面基板として用いている。

【０００３】また、第２の基板１ｂに、前記透明電極２
ａ，２ｂと直行する方向に伸びた帯状の金属電極５と、
金属電極５を電気的に絶縁するように覆う誘電体層６
と、各発光セルを分離し、かつ放電空間を形成するため
の隔壁７と、所望の発光色を得るために隔壁７の側面、
及び底面に蛍光体層８が形成され、これを背面基板とし
て用いている。

【０００４】前述した前面基板と背面基板は、所定の位
置で重ねて図示しないフリットガラスにより封着され、
内部を加熱排気した後に内部に放電ガスが封入されて、
プラズマディスプレイパネルとして完成される。プラズ
マディスプレイパネルは、各透明電極２ａ，２ｂ間に交
流パルスを印加して放電を起こし、放電により発生した
紫外線により蛍光体を励起して可視発光を得る。このと
き、金属電極５により発光の選択を行うことができる。

【０００５】前記透明電極２ａ，２ｂとの形成方法とし
ては、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる透明
導電膜を基板全面に形成したのち、フォトリソグラフィ
法により所望のレジストパターンを形成し、塩化第２鉄
と硝酸の混合溶液からなるエッチング液で不要部分の透
明導電膜を除去し、レジストを除去するエッチング法
や、また、基板上にフォトリソグラフィ法により所望の
レジストパターンを形成した後、基板全面に透明導電膜
を形成し、レジストとともに不要部分の透明導電膜を除
去するリフトオフ法などが用いられる。

【０００６】一方、蛍光体層８は、そのボディカラーが
白色もしくは淡い灰色を呈するため、外光がパネルにあ
たっている状態では、発光中の表示ドットと発光してい
ない非表示ドットとの明暗が不明瞭になり、表示のコン
トラストが悪くなるという問題点がある。表示のコント
ラストを上げる方法の一つとして、パネルの表面反射率
を低くすることが挙げられる。ブラックマスク３は、発
光への寄与が比較的小さい透明電極２ａ，２ｂ同士の間
隙を黒色にして反射率を低くし、輝度の低下率以上にパ
ネル表面の全体的な反射率を下げることにより、実質的
な表示のコントラストを向上させる効果がある。また、
ブラックマスクの形成方法としては、スクリーン印刷に
よる直接塗布や、感光性材料を用いたフォトリソグラフ
ィ法が用いられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブラックマ
スク３は図３から明らかなように、各透明電極２ａ，２
ｂ間に配置される必要がある。しかしながら、スクリー
ン印刷による塗布法を用いた場合には、印刷に用いるス
クリーン版の伸縮により、高い位置精度での形成は困難
である。また、感光性のブラックマスク材料を用いたフ
ォトリソグラフィ法によれば、高精度にブラックマスク
３を形成することは可能であるが、透明電極２ａ，２ｂ
の形成工程を含めて、フォトリソグラフィを用いる工程
が２回となり、工程が長くなるという問題がある。

【０００８】本発明の目的は、コントラストを向上する
ためのブラックマスクを簡便な工程で高精度に形成する
プラズマディスプレイパネルの製造方法を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方
法は、対をなす絶縁性基板間に隙間を確保して張合わせ
てなるプラズマディスプレイパネルの製造方法におい
て、対をなす一方の絶縁性基板は、可視光透過性を有
し、可視光透過性を有する一対以上の平行に配された透
明電極と、該透明電極と平行に表示絵素を区切るように
形成されたブラックマスクと、可視光透過性を有し透明
電極及びブラックマスクを電気的に絶縁被覆する誘電体
層とを含むものであり、前記透明電極とブラックマスク
を形成する工程は、ブラックマスク形成部を含み、か
つ、各透明電極の中央に形成される放電ギャップ部分に
かからないように感光性ブラックマスク材料を帯状に塗
布形成する工程と、基板全面にフォトレジスト層を形成
する工程と、前記感光性ブラックマスク材料とフォトレ
ジストを同時に透明電極形状のマスクを用いて露光する
工程と、前記感光性ブラックマスク材料とフォトレジス
トを現像する工程と、基板全面に透明導電膜を形成する
工程と、前記フォトレジストを除去する工程と、前記感
光性ブラックマスク材料を焼成してブラックマスクとす
る工程とを含むものである。

【００１０】また、前記感光性ブラックマスク材料とフ
ォトレジストは、ともに感光した部分が現像後に残るネ
ガ型である。

【００１１】また、前記感光性ブラックマスク材料とフ
ォトレジストは、ともに感光していない部分が現像後に
残るポジ型である。

【００１２】また、前記感光性ブラックマスク材料の塗
布方法は、スクリーン印刷法によるものである。

【００１３】また、前記感光性ブラックマスク材料の塗
布方法は、ディスペンサ方式によるものである。

【００１４】また、感光性ブラックマスク材料の焼成時
に、同時にフォトレジストを炭化除去するものである。

【００１５】ブラックマスクと透明電極を同一のマスク
により一度の露光でパターン形成することにより、透明
電極とブラックマスクの位置関係はずれることがなく、
かつ、工程は簡略される。また、感光性ブラックマスク
材料は、部分的に形成されているため、発光の強い放電
ギャップ部分には形成されず、発光輝度が大幅に低下す
ることもない。感光性ブラックマスク材料は、ブラック
マスクを形成する部分を完全に含み、かつ、放電ギャッ
プ部分にかからないように形成すればよく、位置精度の
低いスクリーン印刷やディスペンサによる塗布によって
も形成することが可能である。また、感光性ブラックマ
スク材料とフォトレジストはともにネガ型であるか、ま
たはホジ型であれば、同一のパターンを得ることができ
る。

【００１６】また、特開平７−２６２９２３号公報の技
術では、セル内の一部にレジストを形成し、レジストを
含むセル内に蛍光体層を形成し、その後レジストを除去
することにより蛍光体層のパターン形成を行う方法につ
いて述べているが、特開平７−２６２９２３号公報にお
いて、パターン形成されるものは蛍光体層のみであり、
一方、本発明では透明電極とブラックマスクの２種類の
物質が一度にパターン形成されるものであり、まったく
別の方法であると言える。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。

【００１８】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１における透明電極とブラックマスクのパターン形成方
法を工程に従って示す要部断面図である。

【００１９】図において、１ａは可視光透過性を有する
絶縁性の基板、９ａはネガ型の感光性ブラックマスク材
料、１０ａはネガ型のフォトレジスト（実施形態１で
は、後述するドライフィルムレジスト）、２ｃは透明導
電膜、１１は露光用のガラスマスクである。以下、工程
に従って説明する。

【００２０】まず、図１（ａ）に示すように、基板１ａ
上にスクリーン印刷により感光性ブラックマスク材料９
ａを隣接する透明電極２ａ，２ｂ（図３参照）間に対応
する位置に、図示紙面に垂直な帯状に形成する。このと
き、感光性ブラックマスク材料９ａは、幅及び位置とも
に正確に形成する必要はなく、ブラックマスク３を形成
する部分を含み、かつ、各透明電極２ａ，２ｂの中央に
形成される放電ギャップ部分にかかっていなければよ
い。感光性ブラックマスク材料９ａとしては、低融点ガ
ラス粉末に酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）及び酸化コバルト
（Ｃｏ2Ｏ3）を主成分とする金属酸化物粉末を混合し、
さらに、ネガ型の感光性樹脂、溶剤と混合して、ペース
ト化したものを用いる。次に、感光性ブラックマスク材
料９ａを含む基板全面にネガ型のドライフィルムレジス
ト（以下、ＤＦＲという）１０ａをホットロールラミネ
ート法により貼り付け形成する。

【００２１】続いて、図１（ｂ）に示すように、透明電
極２ａ，２ｂを形成しない部分が開口部となった露光用
マスク（ガラスマスク）１１を用いてＤＦＲ１０ａ及び
感光性ブラックマスク材料９ａを同時に露光する。露光
した基板１ａを炭酸ナトリウム希薄溶液により現像し、
感光していない部分を除去することにより、放電ギャッ
プに相当する部分にＤＦＲ１０ａが、隣接する透明電極
２ａ，２ｂの間に感光性ブラックマスク材料９ａ及びＤ
ＦＲ１０ａが残った状態となる（図１ｃ）。

【００２２】さらに図１（ｄ）に示すように、基板全面
にスパッタリング法により酸化錫−アンチモン（ＳｎＯ
2：Ｓｂ2Ｏ3）からなる透明導電膜２ｃを形成する。最
後に透明導電膜２ｃを形成した基板１ａを６００℃の大
気炉中で焼成する。これにより、ＤＦＲ１０ａは炭化除
去し、ＤＦＲ１０ａ上の透明導電膜２ｃも同時に除去す
ることができる。さらに、感光性ブラックマスク材料９
ａも同時に焼成することによりブラックマスク３を得る
（図１ｅ）。

【００２３】さらに、プラズマディスプレイパネルとす
るには、従来の技術で述べたように、透明誘電体層、保
護層を形成し、別に作製した背面基板との間に間隙を確
保して張り合わせ、その間隙内に放電ガスを封入し、プ
ラズマディスプレイパネルとして完成させる。

【００２４】（実施形態２）次に、本発明の実施形態２
について図２を参照して説明する。図２は、本発明の実
施形態２における透明電極とブラックマスクのパターン
形成方法を工程に従って示す要部断面図である。

【００２５】図２において、１ａは可視光透過性を有す
る絶縁性の基板、９ｂはポジ型の感光性ブラックマスク
材料、１０ｂはポジ型のフォトレジスト、２ｃは透明導
電膜、１１は露光用のガラスマスクである。以下、工程
に従って説明する。

【００２６】まず図２（ａ）に示すように、基板１ａ上
にディスペンサにより感光性ブラックマスク材料９ｂを
隣接する透明電極２ａ，２ｂ（図３参照）の間に対応す
る位置に、図示紙面に垂直な帯状に形成する。このと
き、感光性ブラックマスク材料９ｂは、幅及び位置とも
に正確に形成する必要はなく、ブラックマスク３を形成
する部分を含み、かつ、各透明電極２ａ，２ｂの中央に
形成される放電ギャップ部分にかかっていなければよ
い。感光性ブラックマスク材料９ｂとしては、低融点ガ
ラス粉末に酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）及び酸化コバルト
（Ｃｏ2Ｏ3）を主成分とする金属酸化物粉末を混合し、
さらにポジ型の感光性樹脂、溶剤と混合して、ペースト
化したものを用いる。

【００２７】次に図２（ｂ）に示すように、感光性ブラ
ックマスク材料９ｂを含む基板全面にポジ型のフォトレ
ジスト１０ｂをロールコータにより塗布形成する。続い
て、透明電極２ａ，２ｂを形成する部分が開口部となっ
た露光用マスク（ガラスマスク）１１を用いてフォトレ
ジスト１０ｂ及び感光性ブラックマスク材料９ｂを同時
に露光する。露光した基板１ａを水酸化ナトリウム希薄
溶液により現像し、感光した部分を除去することによ
り、放電ギャップに相当する部分にフォトレジスト１０
ｂが、隣接する透明電極２ａ，２ｂ間に感光性ブラック
マスク材料９ｂ及びフォトレジスト１０ｂが残った状態
となる（図２ｃ）。

【００２８】さらに図２（ｄ）に示すように、基板全面
に蒸着法により酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）からなる
透明導電膜２ｃを形成する。

【００２９】さらに図２（ｅ）に示すように、溶剤中で
フォトレジスト１０ｂを溶解除去し、同時にフォトレジ
スト１０ｂ上の透明導電膜２ｃを除去する。最後に基板
１ａを６００℃の大気炉中で焼成し、感光性ブラックマ
スク材料９ｂを焼成することによりブラックマスク３を
得る。

【００３０】なお、実施形態においては、ポジ型、ネガ
型のフォトレジストについて説明したが、これらのフォ
トレジストは感度が高く、粘度の低い液状であり、非常
に扱いやすい材料であるため、よく利用される。しかし
ながら、現像液として主にアルカリ溶液が用いられるた
め、条件によっては、感光性ブラックマスク材料中に含
まれるガラス分を溶解させるなどの影響が出る場合があ
る。このような場合には、ネガ型のフォトレジストを用
いることにより、その問題を回避することができる。実
際には、現像時のガラス分の溶出量との兼ね合いで、ポ
ジ型、あるいはネガ型のどちらの感光性材料を用いるか
を選択することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ラックマスクの無いプラズマディスプレイパネルの製造
工程に対して、実施形態１ではスクリーン印刷による感
光性ブラックマスク材料の塗布工程、実施形態２ではデ
ィスペンサによる感光性ブラックマスク材料の塗布工程
のみを増やすだけで、位置精度の高いブラックマスクを
形成することができる。これは、スクリーン印刷法のみ
でブラックマスクを形成する場合よりも高精度であり、
かつ、フォトリソグラフィ法によりブラックマスクのみ
を単独で形成する場合よりも簡略な工程となる。

【００３２】さらに本発明では、放電ギャップではない
隣接する透明電極対の間隙部全体にブラックマスクが形
成される。しかしながら、発光に主に寄与する放電を同
一基板上の平行に走る２本の放電電極により形成する面
放電型のプラズマディスプレイパネルでは、発光のほと
んどが放電ギャップ、または放電電極部からのものであ
る。放電電極対どうしの間隙部からの発光は弱く、ブラ
ックストライプの形成による輝度低下への影響は少な
く、本発明によれば、パネル表面反射率の低下によるコ
ントラストの改善効果を有効に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１における透明電極とブラッ
クマスクのパターン形成方法を工程に従って示す要部断
面図である。

【図２】本発明の実施形態２における透明電極とブラッ
クマスクのパターン形成方法を工程に従って示す要部断
面図である。

【図３】プラズマディスプレイパネルの構造を模式的に
示す図である。

【符号の説明】

１ａ基板２ａ，２ｂ透明電極３ブラックマスク４透明誘電体層５金属電極６誘電体層７隔壁８蛍光体層９ａ，９ｂ感光性ブラックマスク材料１０フォトレジスト１１露光用のガラスマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02 H01J 9/227 H01J 11/00 - 11/04 H01J 17/00 - 17/49

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対をなす絶縁性基板間に隙間を確保して
張合わせてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法
において、対をなす一方の絶縁性基板は、可視光透過性を有し、可
視光透過性を有する一対以上の平行に配された透明電極
と、該透明電極と平行に表示絵素を区切るように形成さ
れたブラックマスクと、可視光透過性を有し透明電極及
びブラックマスクを電気的に絶縁被覆する誘電体層とを
含むものであり、前記透明電極とブラックマスクを形成する工程は、ブラックマスク形成部を含み、かつ、各透明電極の中央
に形成される放電ギャップ部分にかからないように感光
性ブラックマスク材料を帯状に塗布形成する工程と、基板全面にフォトレジスト層を形成する工程と、前記感光性ブラックマスク材料とフォトレジストを同時
に透明電極形状のマスクを用いて露光する工程と、前記感光性ブラックマスク材料とフォトレジストを現像
する工程と、基板全面に透明導電膜を形成する工程と、前記フォトレジストを除去する工程と、前記感光性ブラックマスク材料を焼成してブラックマス
クとする工程とを含むことを特徴とするプラズマディス
プレイパネルの製造方法。
【請求項２】前記感光性ブラックマスク材料とフォト
レジストは、ともに感光した部分が現像後に残るネガ型
であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディ
スプレイパネルの製造方法。
【請求項３】前記感光性ブラックマスク材料とフォト
レジストは、ともに感光していない部分が現像後に残る
ポジ型であることを特徴とする請求項１に記載のプラズ
マディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】前記感光性ブラックマスク材料の塗布方
法は、スクリーン印刷法によるものであることを特徴と
する請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製
造方法。
【請求項５】前記感光性ブラックマスク材料の塗布方
法は、ディスペンサ方式によるものであることを特徴と
する請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製
造方法。
【請求項６】感光性ブラックマスク材料の焼成時に、
同時にフォトレジストを炭化除去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パネルの製造方
法。