專利名稱：金屬電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體顯示屏板等中的金屬電極的改進(jìn)的制作方法。
背景技術(shù)：
圖14表示等離子體顯示屏板(以下稱為PDP)的現(xiàn)有例。本圖是AC型PDP的部分剖面的斜視圖。
如圖所示，AC型PDP是重合前面基板15、帶狀的多個(gè)數(shù)據(jù)電極81和背面基板25來形成的，前面基板15在透明的第一玻璃基板70(絕緣基板)上平行配置多對成對組成的帶狀掃描電極71和維持電極72，在其上層積介質(zhì)層13和保護(hù)層14；帶狀的多個(gè)數(shù)據(jù)電極81在第二玻璃基板80(絕緣基板)上與掃描電極71和維持電極72垂直；而背面基板在其上配置介質(zhì)層82，平行排列帶狀的隔壁83，以便在該介質(zhì)層82上夾入數(shù)據(jù)電極81，而且，在隔壁23間沿側(cè)壁設(shè)置各色的熒光層84。
在前面基板75和背面基板85間形成的間隙內(nèi)封入氦、氖、氬、氪、氙中至少一種以上的稀有氣體作為放電氣體，在該氣體封入空間中掃描電極71、維持電極72和數(shù)據(jù)電極81交叉的空間部分成為發(fā)光單元90(也稱為放電空間)。
上述掃描電極71和維持電極72分別由帶狀的導(dǎo)電性的透明電極71a、72a、在其上形成的比透明電極寬度窄的帶狀的包含銀(Ag)的總線電極71b、72b構(gòu)成。數(shù)據(jù)電極81與上述總線電極同樣也包含Ag。
其次，該AC型PDP的動(dòng)作如下在經(jīng)初始化、尋址期間后的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的維持期間，在掃描電極71和維持電極72之間交替施加脈沖電壓，通過在經(jīng)掃描電極71上的介質(zhì)層73的保護(hù)層74的表面和經(jīng)維持電極72上的介質(zhì)層73的保護(hù)層74的表面之間產(chǎn)生的電場，在放電空間90內(nèi)產(chǎn)生維持放電，來自該維持放電的紫外線激勵(lì)熒光層84的熒光體，使來自該熒光層84的可見光用于顯示發(fā)光。
這里，簡要說明在第一玻璃基板上形成的掃描電極71、維持電極72、介質(zhì)層73和保護(hù)層74的形成方法。首先，在第一玻璃基板70上形成氧化錫或氧化銦鈦(ITO)組成的帶狀導(dǎo)電性的透明電極71a、72a，通過在其上使用含有Ag的感光膏來燒制按照光刻法構(gòu)圖的電極，形成含包Ag的帶狀的總線電極71b、72b。而且，在其上印刷電介質(zhì)玻璃膏，通過燒制來形成介質(zhì)層73。然后，通過鍍敷氧化錳(MgO)來形成保護(hù)層74。
下面，簡要說明在第二玻璃基板上形成的數(shù)據(jù)電極81、介質(zhì)層82、隔壁83和熒光層84的形成方法。首先，在第二玻璃基板80上用Ag感光膏通過光刻法和燒制來形成包含Ag的帶狀的數(shù)據(jù)電極81。
而且，在其上通過印刷、燒制介質(zhì)玻璃膏來形成介質(zhì)層82。然后，在使用絲網(wǎng)印刷法、光刻法等方法形成隔壁83后，使用絲網(wǎng)印刷法、噴墨法等方法來形成熒光層84。
然后，在前面基板75和背面基板85彼此的外周部插入密封用玻璃材料的狀態(tài)下，通過使該密封用玻璃熔融冷卻來粘結(jié)(密封)彼此的基板，通過隨后的排氣、封入處理來完成屏板。
下面用附圖更具體說明上述用Ag感光膏按照光刻法來制作上述總線電極71b、72b、數(shù)據(jù)電極81的情況。圖15表示光刻法的流程的工程圖。以前面基板為例來說明。
首先，在第一玻璃基板70上鍍敷ITO，然后，通過印刷等來涂敷Ag感光膏來形成Ag感光膏層100(圖15(a))。接著，從這樣形成的Ag感光膏層100實(shí)施干燥處理，以便使溶劑消失。
接著，通過使紫外線101穿過光掩模102進(jìn)行照射，在Ag感光膏層上形成曝光部103和未曝光部104(圖15(b))。該曝光部103后來成為總線電極的圖形。
接著，通過進(jìn)行顯影處理將所述曝光部固定在第一玻璃基板70上(圖15(c))。將這樣用顯影處理來固定的部分稱為電極燒制前體105。
接著，通過進(jìn)行燒制處理，使所述電極燒制前體105成為總線電極本體(圖15(d))。在該處理中，從圖15(c)和圖15(d)的比較可知，電極燒制前體的其大小縮小(在附圖中有若干夸張)。
這樣，如果用Ag感光膏按照光刻法來進(jìn)行構(gòu)圖，然后則必然實(shí)施燒制處理，以便燒掉膏中的樹脂成分，但此時(shí)發(fā)生的卷邊在以往成為問題。這被認(rèn)為主要因加熱時(shí)應(yīng)力作用引起的顯影。
圖15(d)表示放大總線電極的放大圖，并表示卷邊顯影。如該圖所示，卷邊是在燒制總線電極的電極燒制前體105的短邊方向的兩邊緣部分后，向第一玻璃基板上方彎曲增大的顯影。如果發(fā)生這樣的卷邊，則在其上部難以形成介質(zhì)層，此外，由于燒制后的邊緣部分的角度變尖，在其上形成的介質(zhì)層的絕緣容易被破壞。因此，有通過研磨燒制后的總線電極、數(shù)據(jù)電極的邊緣部，來使卷邊沒有的情況。
但是，如果用包含上述Ag的材料來形成在前面基板上設(shè)置的總線電極，則由于銀材料的光反射率比較大，所以存在入射到前面基板表面的外部光被總線電極反射，使顯示發(fā)光的對比度顯著惡化的問題。因此，作為前面基板上設(shè)置的總線電極，在第一玻璃基板70側(cè)上，形成由層積包含黑色顏料的金屬層和包含銀材料的金屬層組成的復(fù)合層(以下，稱為黑白復(fù)合層)，在其上再形成低電阻的Ag金屬層(以下，稱為白層)這樣的黑白復(fù)合層和白層的光學(xué)的雙層構(gòu)造體被實(shí)用化。
這樣的雙層構(gòu)造的總線電極也與上述單層情況的制法同樣，如圖16(a)～圖16(f)所示，用光刻法來形成。
即，如圖16(a)所示，通過涂敷包含黑色顏料的感光膏來形成印刷層110。接著，從這樣形成的印刷層110實(shí)施干燥處理，以便使溶劑消失。
接著，如圖16(b)所示，在所述印刷層110的表面上通過涂敷Ag感光膏來形成印刷層111。接著，從這樣形成的印刷層110和印刷層111實(shí)施干燥處理，以便使溶劑消失。
接著，如圖16(c)所示，通過紫外線112穿過光掩模113來進(jìn)行照射，在印刷層110和印刷層111上形成曝光部114和未曝光部115。該曝光部114后來成為所述黑白復(fù)合層的圖形。
以上的圖16(a)～(c)的圖為了容易明白而將膜厚等夸張描繪。
接著，通過進(jìn)行顯影處理，使該曝光部114固定在第一玻璃基板70上(圖16(d))。
接著，通過進(jìn)行燒制處理，使層積黑色顏料的層116a和Ag的層116b的層成為黑白復(fù)合層116(圖16(e))。
接著，如圖16(f)所示，通過涂敷(光刻法或絲網(wǎng)印刷法等)、燒制來形成白層117，完成總線電極。
這里，圖16(e)階段所得的黑白復(fù)合層116因邊緣部向上方彎曲增大(卷邊)而為在其上部形成凹部116c的剖面形狀，所以在該凹部116c上再有選擇地涂敷Ag感光膏(按照光刻法或絲網(wǎng)印刷法等方法)，通過再次燒制它，如圖16(f)所示，在完成的總線電極中，使電極上面部平坦，實(shí)質(zhì)上可避免黑白復(fù)合層中的卷邊的影響。
但是，該方法在實(shí)質(zhì)上避免上述那樣卷邊的影響方面是很好的，但不能滿足可以僅進(jìn)行一次燒制工程來實(shí)現(xiàn)制造工程的簡化這樣的要求。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明是鑒于以上問題的發(fā)明，目的在于提供一種金屬電極的制作方法，在按光刻法來構(gòu)圖構(gòu)成以PDP為代表的顯示板的總線電極和數(shù)據(jù)電極等金屬電極的情況下，可以有效地抑制卷邊的發(fā)生或達(dá)到?jīng)]有卷邊影響的程度而實(shí)質(zhì)上消除卷邊。
卷邊是在上述燒制時(shí)依賴于對電極燒制前體作用的應(yīng)力造成的現(xiàn)象。即，在短邊方向的邊緣部分上隨著所有方向上的熱收縮產(chǎn)生應(yīng)力作用，而沿電極的長邊方向的向中心軸作用的應(yīng)力增大，招致邊緣部分因該力的作用而彎曲增大的結(jié)果。
即，從發(fā)生該邊緣卷邊的機(jī)理來看，如果可以使電極燒制前體的形狀隨著上述熱收縮與應(yīng)力容易達(dá)到平衡，則可以有效地防止邊緣卷邊。
因此，發(fā)明人根據(jù)這樣的見識，通過對電極燒制前體的形狀的獨(dú)特構(gòu)思，完成了防止卷邊的本發(fā)明。
即，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的金屬電極的制作方法包括印刷工序，將混合金屬材料、感光性樹脂和溶劑的感光性材料層狀地印刷；干燥工序，使所述印刷層干燥；曝光工序，在干燥后以規(guī)定的圖形進(jìn)行曝光；顯影工序，在曝光后進(jìn)行顯影，使得顯影電極圖形；以及燒制工序，通過燒制所述顯影過的電極圖形來形成金屬電極；其特征在于，在所述干燥工序中，通過加熱印刷層，使得加熱區(qū)域不均，從而產(chǎn)生從未干燥部向干燥部流動(dòng)溶劑。
根據(jù)這樣的金屬電極的制作方法，由于可以使電極燒制前體的形狀容易與隨著上述熱收縮的應(yīng)力達(dá)到平衡，所以有效地防止卷邊。
其中，在感光性材料中，可以使用至少包含Ag、Cr、Cu、Al、Pt、Ag-Pd中至少一種的金屬材料、感光性樹脂和溶劑的混合物。
此外，本發(fā)明人在所謂的黑白復(fù)合層和白層層積的光學(xué)的雙層構(gòu)造的金屬電極中，摸索使燒制工程數(shù)為1次，實(shí)質(zhì)上也沒有在現(xiàn)有技術(shù)欄中所述的卷邊的金屬電極的制作方法。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)與其盡力防止發(fā)生卷邊，不如積極地利用該顯影。
即，特征在于包括第一印刷工序，將混合第一金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第一感光性材料層狀地印刷；第一干燥工序，使所述印刷層干燥；第一曝光工序，在所述干燥后通過對印刷層進(jìn)行曝光，使得曝光區(qū)域不均，從而以規(guī)定圖形來形成溶劑的吸收率高的溶劑高吸收率區(qū)域、以及溶劑的吸收率比該溶劑高吸收率區(qū)域低的溶劑低吸收率區(qū)域；第二印刷工序，在所述曝光過的印刷層上通過層狀地印刷混合第二金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第二感光性材料，在位于所述溶劑高吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑低含有率區(qū)域，在所述溶劑低吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑含有率比所述溶劑低含有率區(qū)域高的溶劑高含有率區(qū)域；第二干燥工序，進(jìn)行干燥，使得從所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高含有率區(qū)域和第一印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高吸收率區(qū)域向所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑低含有率區(qū)域來產(chǎn)生溶劑的流動(dòng)；第二曝光工序，在所述干燥后進(jìn)行曝光，以便殘留所述溶劑低含有率區(qū)域的相當(dāng)部分；顯影工序，在該曝光后通過集中顯影來使電極圖形顯影；以及燒制工序，通過燒制所述顯影過的電極圖形來形成金屬電極。
此外，其特征在于包括第一印刷工序，將混合第一金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第一感光性材料層狀地印刷；第一干燥工序，通過加熱所述印刷層，使得加熱區(qū)域不勻，從而以規(guī)定圖形來形成溶劑的吸收率高的溶劑高吸收率區(qū)域、以及溶劑的吸收率比該溶劑高吸收率區(qū)域低的溶劑低吸收率區(qū)域；第二印刷工序，在所述干燥后的所述印刷層上通過層狀地印刷混合第二金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第二感光性材料，在位于所述溶劑高吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑低含有率區(qū)域，在所述溶劑低吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑含有率比所述溶劑低含有率區(qū)域高的溶劑高含有率區(qū)域；第二干燥工序，進(jìn)行干燥，使得從所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高含有率區(qū)域和第一印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高吸收率區(qū)域向所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑低含有率區(qū)域來產(chǎn)生溶劑的流動(dòng)；曝光工序，在所述干燥后進(jìn)行集中曝光，以便殘留所述溶劑高含有率區(qū)域和溶劑低含有率區(qū)域的相當(dāng)部分；顯影工序，在該曝光后通過集中顯影來使電極圖形顯影；以及燒制工序，通過燒制所述顯影過的電極圖形來形成金屬電極。
根據(jù)這樣的金屬電極的制作方法，通過使燒制由第一印刷工序形成的印刷層組成的層的邊緣向上方彎曲增大而在上部形成圓弧狀的凹部，用第二印刷工序形成的印刷層成為僅在下方以圓弧狀膨脹而其上部為平坦的圓頂狀，在燒制后，第二印刷層成為嵌入在所述凹部的狀態(tài)。通過加工成這樣的形狀，在燒制后，在第一印刷層的彎曲增大的邊緣上，成為接觸所述圓頂形狀的曲面部分，而且，作為電極整體，上面部成為大致平坦的部分，所以使彎曲增大的邊緣未露出，實(shí)質(zhì)上沒有卷邊，即使通過一次燒制也可以。
所述第一印刷工序和第二印刷工序中使用的感光膏是含有同種金屬的膏，也可以是含有不同金屬的膏。以后述的實(shí)施例為例，第一印刷工序相當(dāng)于印刷圖5(b)所示的印刷層42的工序，而第二印刷工序相當(dāng)于印刷圖5(d)所示的印刷層46的工序。
這里，在第一感光材料中，可以使用至少含有RuO黑色顏料、包含Ag、Cr、Cu、Al、Pt、Ag-Pd中的至少一種的金屬材料和感光樹脂及溶劑的混合物，在第二感光材料中，可以使用包含Ag、Cr、Cu、Al、Pt、Ag-Pd中的至少一種的金屬材料和感光樹脂及溶劑的混合物。
附圖的簡單說明圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的AC型DPD的結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖2表示圖1中的A-A’線的部分垂直剖面的圖，表示數(shù)據(jù)電極的短邊方向的剖面形狀。
圖3表示圖1中的B-B’線的部分垂直剖面的圖，表示數(shù)據(jù)電極的短邊方向的剖面形狀。
圖4是沿圖1中的掃描電極11的延伸方向的向方向C-C’線(掃描包括透明電極、總線電極雙方區(qū)域的線段)的垂直剖面圖。
圖5表示總線電極制作工序的工程圖，以(a)、(b)、(c)、…的順序進(jìn)行。
圖6表示數(shù)據(jù)電極制作工序的工程圖，以(a)、(b)、(c)、…的順序進(jìn)行。
圖7以時(shí)間來表示在燒制電極燒制前體時(shí)作用的拉張力和邊緣部分的彎曲增大狀況的圖。
圖8表示使白層燒制前體48b的形狀為圓頂形狀的機(jī)構(gòu)模式圖。
圖9表示使電極燒制前體57的形狀為圓頂形狀的機(jī)構(gòu)模式圖。
圖10、圖11、圖12表示總線電極和數(shù)據(jù)電極的制作方法的變形例的圖。
圖13表示曝光量和顯影液與印刷層的溶解性之間關(guān)系的特性圖。
圖14表示現(xiàn)有例的PDP結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖15表示總線電極(單層的電極)和數(shù)據(jù)電極的現(xiàn)有制作方法的工程圖。
圖16表示總線電極(光學(xué)上雙層結(jié)構(gòu)的電極)的現(xiàn)有制作方法的工程圖。
實(shí)施發(fā)明的最好形式<實(shí)施例1> 圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的AC型PDP的結(jié)構(gòu)斜視圖。
如圖所示，AC型PDP是重合前面基板15、帶狀的多個(gè)數(shù)據(jù)電極81和背面基板25形成的，前面基板15在透明的第一玻璃基板10(絕緣基板)上平行配置多對成對組成的帶狀掃描電極11和維持電極12，在其上層積介質(zhì)層13和保護(hù)層14；帶狀的多個(gè)數(shù)據(jù)電極81在第二玻璃基板20上與掃描電極11和維持電極12垂直；而背面基板25在其上配置介質(zhì)層22，平行排列帶狀的隔壁23，以便在該介質(zhì)層22上夾入數(shù)據(jù)電極21，而且，在隔壁23間沿側(cè)壁設(shè)置各色的熒光層24。本說明書中使用的方向描述，從說明的情況來說，可以將前面基板中第一玻璃基板側(cè)稱為下方，也可以將背面基板中第二玻璃基板側(cè)稱為下方。
在前面基板15和背面基板25間形成的間隙內(nèi)封入氦、氖、氬、氪、氙中至少一種以上的稀有氣體作為放電氣體，在該氣體封入空間掃描電極11、維持電極12和數(shù)據(jù)電極21交叉的空間部分成為發(fā)光單元30。
圖2表示圖1中的A-A’線的部分垂直剖面的圖，表示掃描電極和維持電極的短邊方向的剖面形狀。
首先，上述掃描電極11和維持電極12分別由帶狀的透明電極11a、12a、在其上形成的比透明電極11a、12a寬度窄的帶狀的黑色的第一導(dǎo)電層11b、12b以及在其上形成的低電阻的第二導(dǎo)電層11c、12c(分別合并這些第一導(dǎo)電層11b、第二導(dǎo)電層11c及第一導(dǎo)電層12b、第二導(dǎo)電層12c，稱為黑白復(fù)合層11d、12d)、再在其上的第三導(dǎo)電層11e、12e(以下將其稱為白層11e、12e)構(gòu)成。從這樣的金屬電極吸收外部光這樣的功能方面來看(光學(xué)上看)，直至形成黑白復(fù)合層和白層這樣的光學(xué)上的雙層構(gòu)造都與現(xiàn)有的構(gòu)造相同。以下，將層積黑白復(fù)合層11d和白層11e及黑白復(fù)合層12d和白層12e的電極構(gòu)造體分別稱為總線電極11f和總線電極12f。
然后，黑白復(fù)合層11d、12d是邊緣部11d、12d向上方彎曲增大，在上部形成圓弧狀的凹部11d2、12d2的形狀。白層11e、12e是在下部形成向下方圓弧狀膨脹的膨脹部11e1、12e1，而在上部形成平坦部11e2、12e2的圓頂形狀。然后，構(gòu)成上述這樣特征的剖面形狀的白層11e、12e變?yōu)槠渑蛎洸?1e1、12e1分別嵌入在黑白復(fù)合層11d、12d的凹部11d2、12d2中的狀態(tài)。
圖3表示圖1中的B-B’線的部分垂直剖面的圖，表示數(shù)據(jù)電極的短邊方向的剖面形狀。
如圖所示，數(shù)據(jù)電極21是單層，沿其短邊方向的剖面形狀構(gòu)成中央部分膜厚最厚、沿短邊方向的邊緣部分具有曲率并且厚度逐漸減少的中央部向基板上方膨脹增大(隆起)的圓頂形狀。該數(shù)據(jù)電極的該形狀反映出后述電極的制作方法。
下面，說明上述AC型PDP的屏板端部的結(jié)構(gòu)。圖4表示向圖1中的掃描電極11的延伸方向的C-C’線(通向包括透明電極、總線電極雙方的區(qū)域的線部分)的垂直剖面圖中的屏板周邊部分(圖1中未表示)的圖。由于維持電極12也相同，所以以下的說明不僅適用于掃描電極11，也適用于維持電極12。
如圖所示，帶狀的第三導(dǎo)電層11e(12e)的延伸方向的端部11e3(12e3)延長形成至第一玻璃基板10的周邊部10a，以便與外部電路(未圖示)連接。圖中雖未示出，但數(shù)據(jù)電極21的一端部也延長形成至第二玻璃基板的周邊部，以便與外部電路連接。
基本上可以采用現(xiàn)有例中說明的方法等公知的方法來制作屏板。以下，說明本實(shí)施例特有的各要素的形成方法。
A)總線電極11f、12f的制作方法總線電極11f、12f被如下制作。圖5表示其工序圖。
如圖5(a)所示，在形成透明電極11a、12a的第一玻璃基板10表面上膜狀(層狀)印刷感光膏40a，形成印刷層41，以便覆蓋透明電極11a、12a。該感光膏40a由黑色顏料、光聚合性單體、聚合開始劑、溶劑、玻璃成分等的混合物構(gòu)成，作為黑色顏料，可以使用氧化釕或釕的復(fù)合氧化物等。除此以外，即使將鐵、鎳、鈷等無機(jī)顏料混合到Ag中的顏料，也可以是黑色，但在第一玻璃基板10上使用按一般采用的流動(dòng)法制作的顏料的情況下，由于該玻璃中在其表面上擴(kuò)散注入錫，所以錫材料在后面的燒制工序中被擴(kuò)散到玻璃內(nèi)，存在玻璃變黃的問題，因而期望使用上述的氧化釕。作為光聚合性單體，沒有特別限定種類，例如，可以使用丙烯酸酯等。就溶劑來說，可以使用二甘醇等。
接著，在對該印刷層進(jìn)行干燥使溶劑消失后，如圖5(b)所示，為了覆蓋該印刷層41，膜狀(層狀)地印刷感光膏40b，形成印刷層42。該感光膏40b由電阻低且可確保透明度的Ag、Cr、Cu等金屬材料、聚合開始劑、光聚合性單體、溶劑、玻璃成分等的混合物組成。
接著，在對該印刷層42進(jìn)行干燥使溶劑消失后，如圖5(c)所示，在所述印刷層42上面以100μm的間隙來設(shè)置包括多個(gè)以規(guī)定的圖形開設(shè)的切口窗43a1的光掩模43a，從光掩模43a上方向位于上述曝光照射位置的上方的印刷層部分曝光照射紫外線。由此，從照射紫外線的表面下方的厚度方向的光聚合性單體進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。以下，為了簡明，將對印刷層41和印刷層42實(shí)施了曝光照射處理的膜稱為印刷曝光照射層45。
接著，如圖5(d)所示，為了覆蓋印刷曝光照射層45，膜狀(層狀)地印刷所述感光膏40b，形成印刷層46。在該印刷層46中，印刷曝光照射層45中的曝光部分45a上的層部分46a’如圖5(d)所示成為下方(基板側(cè))凹陷的狀態(tài)。總線電極的最上層的白層被延長至顯示區(qū)域外側(cè)的屏板的周邊部，所以這里感光膏40b以包括該部分來涂敷。
接著，用規(guī)定的溫度分布來干燥該印刷層46，使溶劑消失(圖5(e))。在該干燥工序中，干燥后在所述印刷工序(圖5(d))后在加熱爐內(nèi)以溫度分布來實(shí)施干燥處理，使得中央部分凹陷的部分46a’圓頂狀隆起。具體地說，例如，以10～40℃/min的升溫速度升溫至80℃～100℃，可以形成使該到達(dá)溫度維持一定時(shí)間這樣的溫度分布。由此，通過后述的機(jī)理，可以使干燥前凹陷的部分形成圓頂狀隆起的干燥后的膜形狀。在這樣圓頂狀隆起中，該溫度分布是重要的，在通常的干燥條件中，不能形成這樣的隆起。
接著，如圖5(f)所示，在所述印刷層46上面以100μm的間隙來設(shè)置包括多個(gè)以規(guī)定的圖形開設(shè)的切口窗43b1(切口窗與所述凹陷部分46a’對應(yīng)地形成)的所述光掩模43b，從光掩模上方向上述凹陷部分上曝光照射紫外線44。以下，為了簡明，將對印刷層46實(shí)施了曝光照射處理的膜稱為印刷曝光照射層47。為了容易理解，至此的附圖將膜厚等夸張描繪。
接著，如圖5(g)所示，通過將印刷曝光照射層45和印刷曝光照射層47在規(guī)定的溶液(例如，Na2CO3水溶液等)中成批顯影來使總線電極圖形固定。將這樣顯影后固定的層積體稱為電極燒制前體48。并且，在電極燒制前體48中，將后面成為黑白復(fù)合層的部分稱為黑白復(fù)合層燒制前體48a，將后面成為白層的部分稱為白層燒制前體48b。
然后，通過在規(guī)定溫度600℃下燒制所述電極燒制前體，使通過交聯(lián)反應(yīng)生成的聚合物、未反應(yīng)的殘留單體消失(圖5(h))。由此，完成總線電極11f、12f。這里，總線電極11f、12f的大小與電極燒制前體48相比，當(dāng)然通過燒制而縮小。
對印刷層41和印刷層42的曝光圖形的形成可以如上述那樣成批地進(jìn)行，也可以對各層進(jìn)行。
B)數(shù)據(jù)電極21的制作方法數(shù)據(jù)電極21被如下制作。圖6表示其工序圖。
首先，如圖6(a)所示，在第二玻璃基板20表面上膜狀(層狀)地印刷感光膏50a，形成印刷層51。該感光膏50a由電阻低且可確保透明度的Ag、Cr、Cu等金屬材料、聚合開始劑、光聚合性單體、溶劑、玻璃成分等混合物組成，作為感光性單體，種類上沒有特別限定，例如，與上述同樣可以使用丙烯酸酯，就溶劑來說，可以使用二甘醇。數(shù)據(jù)電極21被延長至顯示區(qū)域外側(cè)的屏板的端部，所以感光膏50a以包括該部分那樣涂敷在第二玻璃基板的大致整個(gè)表面上。
接著，如圖6(b)所示，一邊將激光照射掃描在該印刷層51表面上的規(guī)定的圖形(與數(shù)據(jù)電極21相同的圖形)，一邊有選擇地干燥形成數(shù)據(jù)電極21的地方。由此，通過激光照射形成多條激光照射干燥帶53(圖中僅描繪了一條帶，但實(shí)際上形成與數(shù)據(jù)電極的條數(shù)相等的條數(shù))。該激光照射干燥帶53具有中央部分隆起的圓頂形狀。
接著，如圖6(c)所示，為了保留所述激光照射干燥帶53，從開設(shè)多個(gè)切口窗55a的光掩模55的上方曝光照射紫外線。
然后，用規(guī)定的溶液(例如，Na2CO3水溶液等)通過實(shí)施顯影處理，如圖6(d)所示，僅使上述的剖面圓頂形狀的帶56固定在第二玻璃基板20表面上。將這樣顯影后的帶稱為電極燒制前體57。
接著，通過在規(guī)定溫度(例如，600℃)下燒制，使交聯(lián)反應(yīng)生成的聚合物和顯影中所用的溶劑消失。由此，完成數(shù)據(jù)電極21(圖6(e))。數(shù)據(jù)電極21與電極燒制前體57相比，其大小通過燒制當(dāng)然縮小。
下面，說明通過上述方法制作所獲得的特有的作用、效果。
A)總線電極制作方法的特有的作用、效果通過形成如上所述的總線電極，具有以下的作用、效果。首先，經(jīng)上述工序制作作為總線電極中間體的電極燒制前體48如圖5(g)所示，是在外觀四角剖面形狀的黑白復(fù)合層燒制前體48a上層積剖面圓頂形狀的白層燒制前體48b的電極燒制前體。
接著，圖7以時(shí)間來表示在燒制這樣的電極燒制前體時(shí)作用的應(yīng)力和邊緣部分的彎曲增大的狀況。進(jìn)行圖7(a)、(b)、(c)的燒制工序。
首先，燒制開始當(dāng)初是如圖7(a)所示的形態(tài)，但隨著燒制時(shí)間的推進(jìn)，如圖7(b)所示逐漸彎曲增大，最終如圖7(c)所示，黑白復(fù)合層11d、12d在上方邊緣部彎曲增大、在上部形成圓弧狀的凹部11d2、12d2，白層11e、12e成為在下部向下方圓弧狀膨脹的膨脹部11e1、12e1、在上部具有平坦部11e2、12e2的圓頂形狀，白層11e、12e成為嵌入帶黑白復(fù)合層11d、12d的凹部11d2、12d2內(nèi)的狀態(tài)。通過最終加工成這樣的形狀，在黑白復(fù)合層11d、12d的彎曲增大的邊緣11d1、12d2中，使膨脹部11e1、12e1的曲面部分接觸，而且作為電極整體，由于上面部通過所述白層的平坦部11e2、12e2來形成，所以彎曲增大的邊緣11d1、12d1不突出露出。
燒制開始后，電極燒制前體48中的樹脂成分等開始消失，黑白復(fù)合層燒制前體48a由此沿水平方向(沿基板膜展開方向)和厚度方向收縮。通過這樣的收縮在水平方向和厚度方向上產(chǎn)生拉張力P1、P2。通過該拉張力的作用，從邊緣部48a1沿黑白復(fù)合層燒制前體48a的中心線方向產(chǎn)生使黑白復(fù)合層燒制前體48a的邊緣部48a1在上方彎曲增大的力P3。
其結(jié)果，如圖7(b)所示，黑白復(fù)合層燒制前體49a的邊緣部48a1逐漸彎曲增大。同時(shí)，使黑白復(fù)合層燒制前體48a彎曲增大的力P3使在其上層積的白色燒制前體48b逐漸向下方彎曲，結(jié)果，沿與燒制前體相反方向膨脹，并且通過在厚度方向上縮小而成為上部平坦那樣的圓頂形狀。
這里，詳細(xì)考察為什么可以使白色燒制前體48b的形狀形成圓頂形狀。圖8示意表示其機(jī)構(gòu)。
首先，在印刷曝光照射層45中被曝光照射過的部分45a(以下稱為曝光部45a)通過光聚合性單體的交聯(lián)反應(yīng)來進(jìn)行聚合、高分子化，成為疏密的狀態(tài)，所以溶劑的吸收性比未被曝光照射的部分(以下稱為未曝光部45b)高。這樣，如圖8(a)所示，與曝光部45a相當(dāng)?shù)牡胤匠蔀槿軇┑奈章时容^高的溶劑高吸收率區(qū)域45c，而與未曝光部45b相當(dāng)?shù)牡胤匠蔀槿軇┑奈章时人鋈軇└呶章蕝^(qū)域45c低的溶劑低吸收率區(qū)域45d。
結(jié)果，如圖8(b)所示，在印刷曝光層45上印刷的印刷層46中，位于所述曝光部45a上的部分的溶劑部分地被該曝光部45a吸收，而變?yōu)橄萋錉顟B(tài)。這樣，在印刷層46中，處于曝光部45a上的部分成為溶劑含有率比較低的溶劑低含有率區(qū)域46a，而位于未曝光部45b上的部分成為溶劑含有率比所述溶劑低含有率區(qū)域46a高的溶劑高含有率區(qū)域46b。該溶劑低含有率區(qū)域46a和溶劑高含有率區(qū)域46b與印刷曝光照射層45的曝光圖形對應(yīng)來形成。這里，與后面的金屬電極的形成圖形對應(yīng)來帶狀交替并且平行地形成。
然后，進(jìn)入干燥印刷層46的階段，但此時(shí)，如果是通常情況，則印刷層中包含的溶劑在層內(nèi)部不產(chǎn)生流動(dòng)而在靜的狀態(tài)中消失。但是，根據(jù)本實(shí)施例的方法，如圖8(c)所示，產(chǎn)生沿印刷層46的水平方向的溶劑流F1、F2和向厚度方向的溶劑流F3。溶劑流F1、F2是隨著加熱從溶劑高含有率區(qū)域46b向其之間的溶劑低含有率區(qū)域46a通過該溶劑的含有率匹配產(chǎn)生的流，溶劑流F3是位于溶劑低含有率區(qū)域46a下的印刷曝光照射層46的溶劑高吸收率區(qū)域45c被奪走的溶劑脫離上方時(shí)產(chǎn)生的流。
由于來自F1、F2這樣兩個(gè)方向的溶劑流，所以金屬材料也一起流入溶劑低含有率區(qū)域46a。其結(jié)果，溶劑低含有率區(qū)域46a的金屬材料的密度隨著干燥工序的進(jìn)行而升高，并且通過上述溶劑的流F1、F2、F3的3個(gè)流在溶劑低含有率區(qū)域中央部中使金屬材料堆積到上方而產(chǎn)生流，最終如圖8(c)所示，中央部分成為隆起的形狀。
如上所述，在干燥時(shí)產(chǎn)生溶劑流之后，期望溶劑是在常溫下汽化、沸點(diǎn)比較高的溶劑(這種情況在制作以下的數(shù)據(jù)電極時(shí)同樣如此)。
此外，在上述說明中，雖然僅實(shí)施干燥處理，使得在最上層中形成圓頂狀，但只要實(shí)施干燥處理，使得中間層(印刷層42)中隆起，在其上層積的最上層中印刷時(shí)與中間層的隆起對應(yīng)的部分也可能是自然和隆起的狀態(tài)。
B)數(shù)據(jù)電極制作方法的特有作用效果電極燒制前體57的短邊方向剖面如圖6(d)所示，照射激光地方的中央部分的膜厚最大，從中心部分向邊緣部按照曲率減少膜厚的中央部為隆起的圓頂形狀。
這樣，在數(shù)據(jù)電極的電極燒制前體57的剖面形狀為圓頂形狀之后，在其后的燒制工序中，因熱膨脹在電極燒制前體中作用的拉張力被平衡，卷邊被抑制。
這里，抑制產(chǎn)生這種卷邊的效果還受電極燒制前體57的中央部分的膜厚L1(參照圖6(d))和邊緣部分的膜厚L2(參見圖6(d))的差左右。在發(fā)明人研討的范圍中，在L1比L2至少相差2μm時(shí)，可以獲得顯著的效果。
而且，詳細(xì)考察為什么變?yōu)閳A頂形狀。圖9示意地表示該機(jī)構(gòu)。
首先，如圖9(a)所示，在濕狀態(tài)的印刷層51表面的特定地方照射激光52后，溶劑主要從該照射部分51a消失。與此相伴，產(chǎn)生溶劑從濕狀態(tài)的激光未照射部分51b向激光照射部分51a移動(dòng)的溶劑流動(dòng)F4、F5。這是因?yàn)檎丈浼す獾牟糠?1a的部分溶劑消失，溶劑吸收性比激光未照射部分51b高(如上所述，形成所謂的溶劑含有率不同的兩個(gè)區(qū)域)。此時(shí)，不僅溶劑，而且金屬材料也因溶劑的流動(dòng)而一起移動(dòng)。
其結(jié)果，激光照射部分51a的金屬材料的密度隨著干燥工序的進(jìn)行而升高，并且通過上述溶劑流F4、F5的兩個(gè)流，在激光照射部分51a中央部分使金屬材料堆積在上方而產(chǎn)生流動(dòng)，所以最終如圖9(b)所示成為中央部分隆起的形狀。
如果形成圓頂形狀，則可抑制卷邊，并且可確保比較大的電極截面積，所以期望可進(jìn)一步降低電極本身的電阻。此外，由于通過上述簡便的方法可以進(jìn)行制作，所以實(shí)用性極好。
(變形例)在上述內(nèi)容中，在干燥工序中，從整個(gè)面一樣地加熱印刷層46或通過激光來加熱印刷層51，但除了實(shí)施這樣的處理外，如圖10、和圖11所示，為了從未形成圓頂形狀的印刷層表面不使溶劑消失，將其表面用溶劑非透過性構(gòu)件60來覆蓋，也可以僅從要形成圓頂形狀部分的表面使溶劑消失。這樣，在印刷層內(nèi)部水平方向上產(chǎn)生的所述溶劑的流動(dòng)F1、F2、F4、F5可高效率地產(chǎn)生，所以可更有效地形成圓頂形狀。
*作為將干燥工序后的白層部分形成圓頂形狀的方法，不限于上述方法，即使如下述那樣，同樣也可以形成圓頂形狀。下面說明不同點(diǎn)。
圖12表示該工序的圖。如圖所示，在上述說明中通過曝光照射印刷層45來設(shè)置溶劑的吸收率上有差的兩個(gè)區(qū)域，但這里則通過使印刷層45局部干燥來設(shè)置溶劑的吸收率有差的兩個(gè)區(qū)域。即，如圖12(a)所示，通過對印刷層42的作為電極殘留的部分照射激光來使該部分有選擇地干燥，提高該部分的溶劑的吸收性。
因此，在其上位置的印刷層46的溶劑與上述同樣被對應(yīng)選擇的干燥部分吸收，如圖12(b)所示，成為所述溶劑低含有率區(qū)域46a，在未實(shí)施印刷層42的干燥處理部分上位置的部分成為所述溶劑高含有率區(qū)域46b。
然后，通過與上述方法大致相同的工序來完成金屬電極。這里，使作為黑白復(fù)合層和白層的印刷層同時(shí)曝光、顯影。
下面，說明第二實(shí)施例。
<第二實(shí)施例>
在本實(shí)施例中，在上述圖5(c)和圖5(f)的曝光工序中相互改變曝光量。
即，假設(shè)曝光第一導(dǎo)電層11b、12b和第二導(dǎo)電層11c、12c的印刷層時(shí)的曝光量為D1，假設(shè)曝光第三導(dǎo)電層11e、12e(白層)時(shí)的曝光量為比所述曝光量D1低的D2。即，曝光量D1和D2滿足D1＞D2的關(guān)系。
如上所述，通過將曝光作為白層的印刷層時(shí)的曝光量設(shè)定得比曝光黑白復(fù)合層的印刷層時(shí)的曝光量低，可適當(dāng)?shù)乜刂瓢讓拥哪ず瘢€可適當(dāng)控制整個(gè)金屬電極的膜厚。
其理由在于，曝光量和曝光照射層的對顯影液的溶解性是如下所述的關(guān)系。即，如果將感光膏干燥后曝光，則感光成分經(jīng)光照射而進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，并聚合、高分子化。通過交聯(lián)聚合的部分對顯影液一般比未曝光部的溶解性低。因此，通過在曝光量上產(chǎn)生差，可改變顯影后的膜厚。
圖13是表示曝光量和對顯影液的印刷曝光照射層的溶解性之間的關(guān)系性的特性圖。橫軸表示曝光量(ml/cm2)，縱軸表示溶解速度(μm/sec)。該圖的結(jié)果是使涂敷感光膏的基板浸漬在顯影液中，測定平均單位時(shí)間的殘留膜厚而得到的。
如圖13所示，增加曝光量直至300(mj/cm2)附近，溶解速度逐漸變慢。如果超過300(mj/cm2)，即使增加曝光量，溶解速度也并不變化。由此可知，通過將曝光量設(shè)定為兩個(gè)值，可以改變顯影后的膜厚。具體地說，例如圖13所示的實(shí)例，以300(mj/cm2)為界來設(shè)定兩個(gè)值就可以。
如果通過以上那樣適當(dāng)變更曝光量，可以控制顯影后的膜厚，則例如在以某個(gè)條件制作的屏板特性產(chǎn)生偏差的情況下，通過僅改變曝光量的微調(diào)整，可以容易地消除制品的品質(zhì)偏差。
因此，在下表1中記述了改變曝光量D1和曝光量D2情況下的黑白復(fù)合層和白層的膜厚。從該結(jié)果可知，調(diào)整曝光量在控制膜厚方面是有效的。
上述說明是使白層薄的情況下的實(shí)例，所以D1＞D2，但作為D1＜D2也可以使白層加厚形成。
而且，如果不是集中而個(gè)別地進(jìn)行第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層的曝光，則可以改變第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層各自的曝光量，其結(jié)果，可以最佳地控制各自層的膜厚。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明在生產(chǎn)率高地制作等離子體顯示板等顯示板中的金屬電極方面，產(chǎn)業(yè)上的利用可能性高。
權(quán)利要求
1.一種金屬電極的制作方法，將同種或不同種的金屬層進(jìn)行層積，其特征在于包括第一印刷工序，將混合第一金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第一感光性材料層狀地印刷；第一干燥工序，使所述印刷層干燥；第一曝光工序，在所述干燥后通過對印刷層進(jìn)行曝光，使得曝光區(qū)域不均，從而以規(guī)定圖形來形成溶劑的吸收率高的溶劑高吸收率區(qū)域、以及溶劑的吸收率比該溶劑高吸收率區(qū)域低的溶劑低吸收率區(qū)域；第二印刷工序，在所述曝光過的印刷層上通過層狀地印刷混合第二金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第二感光性材料，在位于所述溶劑高吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑低含有率區(qū)域，在所述溶劑低吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑含有率比所述溶劑低含有率區(qū)域高的溶劑高含有率區(qū)域；第二干燥工序，進(jìn)行干燥，使得從所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高含有率區(qū)域和第一印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高吸收率區(qū)域向所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑低含有率區(qū)域來產(chǎn)生溶劑的流動(dòng)；第二曝光工序，在所述干燥后進(jìn)行曝光，以便殘留所述溶劑低含有率區(qū)域的相當(dāng)部分；顯影工序，在該曝光后通過集中顯影來使電極圖形顯影；以及燒制工序，通過燒制所述顯影過的電極圖形來形成金屬電極。
2.一種金屬電極的制作方法，將同種或不同種的金屬層進(jìn)行層積，其特征在于包括第一印刷工序，將混合第一金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第一感光性材料層狀地印刷；第一干燥工序，通過加熱所述印刷層，使得加熱區(qū)域不勻，從而以規(guī)定圖形來形成溶劑的吸收率高的溶劑高吸收率區(qū)域、以及溶劑的吸收率比該溶劑高吸收率區(qū)域低的溶劑低吸收率區(qū)域；第二印刷工序，在所述干燥后的所述印刷層上通過層狀地印刷混合第二金屬材料、感光性樹脂及溶劑的第二感光性材料，在位于所述溶劑高吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑低含有率區(qū)域，在所述溶劑低吸收率區(qū)域上的部分形成溶劑含有率比所述溶劑低含有率區(qū)域高的溶劑高含有率區(qū)域；第二干燥工序，進(jìn)行干燥，使得從所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高含有率區(qū)域和第一印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑高吸收率區(qū)域向所述第二印刷工序印刷的印刷層的所述溶劑低含有率區(qū)域來產(chǎn)生溶劑的流動(dòng)；曝光工序，在所述干燥后進(jìn)行集中曝光，以便殘留所述溶劑高吸收率區(qū)域和溶劑低含有率區(qū)域的相當(dāng)部分；顯影工序，在該曝光后通過集中顯影來使電極圖形顯影；以及燒制工序，通過燒制所述顯影過的電極圖形來形成金屬電極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的金屬電極的制作方法，其特征在于，在所述第二干燥工序中，通過以10～40℃/min的升溫速度快速加熱來進(jìn)行干燥。
4.如權(quán)利要求3所述的金屬電極的制作方法，其特征在于，在所述第二干燥工序中，在溶劑高含有率區(qū)域表面上，在配置溶劑非透過性構(gòu)件的狀態(tài)下進(jìn)行干燥。
5.如權(quán)利要求1所述的金屬電極的制作方法，其特征在于，通過使所述第一曝光工序和所述第二曝光工序中的曝光量不同來控制顯影工序中溶解膜厚的程度，從而控制膜厚。
6.如權(quán)利要求1或2的金屬電極的制造方法，其特征在于，第一感光性材料由至少RuO黑色顏料、包含Ag、Cr、Cu、Al、Pt、Ag-Pd中的至少一種的金屬材料、感光性樹脂和溶劑的混合物組成，第二感光性材料由至少包含Ag、Cr、Cu、Al、Pt、Ag-Pd中的至少一種的金屬材料、感光性樹脂和溶劑的混合物組成。
7.一種金屬電極的制作方法，包括印刷工序，將混合金屬材料、感光性樹脂和溶劑的感光性材料層狀地印刷；干燥工序，使所述印刷層干燥；曝光工序，在干燥后以規(guī)定的圖形進(jìn)行曝光；顯影工序，在曝光后進(jìn)行顯影，顯影電極圖形；以及燒制工序，通過燒制所述顯影過的電極圖形來形成金屬電極；其特征在于，在所述干燥工序中，通過加熱印刷層，使得加熱區(qū)域不均，從而產(chǎn)生從未干燥部向干燥部流動(dòng)溶劑。
8.如權(quán)利要求7所述的金屬電極的制作方法，其特征在于，所述干燥工序通過對作為電極的部分照射激光來進(jìn)行干燥。
9.一種金屬電極的制作方法，其特征在于，權(quán)利要求7的感光性材料由至少包含Ag、Cr、Cu、Al、Pt、Ag-Pd中的至少一種的金屬材料、感光性樹脂和溶劑的混合物組成。
10.一種等離子體顯示板的制造方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1、2或7所述的金屬電極的制作工序。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供金屬電極的制作方法,在用光刻法構(gòu)圖來構(gòu)成以PDP為代表的顯示板的總線電極和數(shù)據(jù)電極等金屬電極的情況下,可以實(shí)質(zhì)上消除卷邊,直至沒有卷邊影響的程度。因此,本發(fā)明包括干燥工序,使得從溶劑高含有率區(qū)域和溶劑高吸收率區(qū)域向溶劑低含有率區(qū)域產(chǎn)生溶劑的流動(dòng)(F1、F2、F3)。
文檔編號H01J17/49GK1340205SQ00803934
公開日2002年3月13日 申請日期2000年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者蘆田英樹, 藤原伸也, 丸中英喜, 仲川整, 住田圭介, 安井秀明, 杉本和彥, 田中博由 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社