(57)【要約】【課題】Ｃｒを用いずに表示装置を提供する。【解決手段】本発明の表示装置（ＰＤＰ１）は第一、第二のパネル１０、２０を有しており、第一の基板１１にはブラックマトリクス３０が形成されている。ブラックマトリクス３０は、ニッケル酸化物を主成分とする密着層３１と、銅を主成分とする金属層３２を有している。密着層３１は遮光性が高いので、光が遮断され、金属層３２と密着層３１を積層することで反射光が減衰される。金属層３２は電気的な配線膜を兼ねるから、ＰＤＰ１の製造工程が簡易になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ細長に形成され、第一の基板本体上に複数本平行に交互に配置された走査電極用配線膜と維持電極用配線膜と、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜の間に配置され、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜にそれぞれ電気的に接続された透明な走査電極膜と透明な維持電極膜の一対から成る画素電極とが設けられた第一のパネルと、
前記第一のパネルに対して平行にされた第二の基板本体上に、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜とが延びる方向とは交叉する方向に延びる互いに離間した複数の隔壁と、隣接する前記隔壁間に位置する蛍光体とが設けられた第二のパネルと、を有するＰＤＰ表示装置であって、
前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜は、ニッケル又はＦｅのいずれか一方を主成分とする金属酸化物を主成分とし、前記第一の基板本体の表面に接触して配置された密着層と、銅又はアルミニウムのいずれか一方を主成分とし、前記密着層の表面に接触して配置された金属層とを有し、
前記第一、第二のパネル間には放電ガスが配置され、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜との間に生じた放電によって前記放電ガスがプラズマ化され、発生した紫外線で前記蛍光体が発光するＰＤＰ表示装置。
【請求項２】
前記画素電極の片側に位置する前記走査電極用配線膜と、反対側に位置する前記維持電極用配線膜から、前記画素電極と前記画素電極の間に、前記密着層と前記金属層とを有する走査電極用補助配線膜と維持電極用補助配線膜がそれぞれ、互いに非接触の状態で延ばされた請求項１記載のＰＤＰ表示装置。
【請求項３】
前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜はブラックマトリクスを形成する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のＰＤＰ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＤＰの表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＰＤＰやＬＣＤ等のブラックマトリクスには、Ｃｒ酸化物と、金属Ｃｒ膜の積層膜が用いられている。しかし、Ｃｒは環境に悪影響を与える有害物質であるから、Ｃｒ以外の材料の使用が求められている。
表示装置のうち、例えばＰＤＰは放電により発光する際、ブラックマトリクスが高温に加熱される。このような装置では、熱に弱い樹脂材料は使用できない。
Ｃｒ以外の金属材料としては、例えば、銅酸化物（又は銅合金酸化物）の膜の上に銅膜を積層した積層膜でも、ブラックマトリクスの効果は得られる。
しかし、表示装置の製造工程では、ブラックマトリクス形成後、加熱処理を行なう場合があり、その加熱処理で下層の銅酸化物は、酸素が上層の銅膜に拡散し、還元されてしまう。銅酸化物膜が還元されると黒色から銅色（茶色）に変色して遮光性が劣化する上、ガラス基板への密着性が低くなり、ブラックマトリクスが基板から剥がれやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５２３１０号公報
【特許文献２】特開平２０００−２５１７４４号公報
【特許文献３】特開平２００４−３９５７５号公報
【特許文献４】特開平２００４−６３２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は環境に悪影響を与えずに、密着性と遮光性に優れたブラックマトリックスと低抵抗である電極の両方の特性を合わせもつ技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は表示装置であって、それぞれ細長に形成され、第一の基板本体上に複数本平行に交互に配置された走査電極用配線膜と維持電極用配線膜と、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜の間に配置され、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜にそれぞれ電気的に接続された透明な走査電極膜と透明な維持電極膜の一対から成る画素電極とが設けられた第一のパネルと、前記第一のパネルに対して平行にされた第二の基板本体上に、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜とが延びる方向とは交叉する方向に延びる互いに離間した複数の隔壁と、隣接する前記隔壁間に位置する蛍光体とが設けられた第二のパネルと、を有するＰＤＰ表示装置であって、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜は、ニッケル又はＦｅのいずれか一方を主成分とする金属酸化物を主成分とし、前記第一の基板本体の表面に接触して配置された密着層と、銅又はアルミニウムのいずれか一方を主成分とし、前記密着層の表面に接触して配置された金属層とを有し、前記第一、第二のパネル間には放電ガスが配置され、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜との間に生じた放電によって前記放電ガスがプラズマ化され、発生した紫外線で前記蛍光体が発光するＰＤＰ表示装置である。
また、本発明は、前記画素電極の片側に位置する前記走査電極用配線膜と、反対側に位置する前記維持電極用配線膜から、前記画素電極と前記画素電極の間に、前記密着層と前記金属層とを有する走査電極用補助配線膜と維持電極用補助配線膜がそれぞれ、互いに非接触の状態で延ばされたＰＤＰ表示装置である。
また、本発明は、前記走査電極用配線膜と前記維持電極用配線膜はブラックマトリクスを形成するＰＤＰ表示装置である。
【０００６】
本発明は表示装置であって、密着層と金属層の積層膜は、密着層側からも金属層側からも黒色のブラックマトリクスに見える。
ガラス基板の表面にニッケル酸化物膜（膜厚５０ｎｍ）を形成し、ニッケル酸化物膜の透過率を求め、更に、ニッケル酸化物膜の表面に銅膜（膜厚３００ｎｍ）を成膜して、反射率を求めた。
図５の符号Ｌnはニッケル酸化物膜の透過率と波長との関係を示す曲線であり、ニッケル酸化物膜は可視領域の広い範囲で透過率が低く、遮光性が高いことが分かる。従って、密着層は遮光部材として機能する。
図６の符号Ｌcは銅膜単層の場合の反射率を示し、同図の符号Ｌcnは銅膜とニッケル酸化物膜の積層膜の反射率をそれぞれ示す。銅膜単層だと反射率は高いが、銅膜とニッケル酸化物膜を積層すれば、各界面で反射光が減衰され、反射率が低下することが分かる。
本発明の表示装置は、ニッケル酸化物を主成分とする密着層と、銅を主成分とするバス電極が積層され、ブラックマトリックスが形成されているから、ブラックマトリックスは遮光性と反射防止性の両方に優れている。
【発明の効果】
【０００７】
ブラックマトリックスにＣｒを用いないから環境に悪影響を与えない。
密着層は基板本体に対する密着性が高いから、ブラックマトリックスが剥離し難い。走査電極用配線膜と維持電極用配線膜はブラックマトリックスの機能を兼ね備えるから、ブラックマトリックスと配線膜を別々に形成する場合に比べて、製造工程を簡略でき、画素間隔を短縮したＰＤＰを形成できる。
製造工程でブラックマトリックスが加熱されても、金属酸化物は還元されず、遮光性と密着性が劣化しない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＰＤＰの断面図
【図２】第一の基板の模式的な平面図
【図３】ＰＤＰの模式的な斜視図
【図４】（ａ）〜（ｃ）：第一の基板の製造工程図
【図５】ニッケル酸化物膜に対する波長と透過率の関係を示すグラフ
【図６】銅膜及び積層膜に対する波長と反射率の関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１の符号１は本発明の表示装置の一例であるＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）の断面図を示しており、図２は、平面図を示している。図１は図２のＡ−Ａ切断線断面図と、後述する図３のＢ−Ｂ線切断線断面図に相当する。
ＰＤＰ１は第一、第二のパネル１０、２０を有しており、第一、第二のパネル１０、２０は、板状の第一、第二の基板本体１１、２１をそれぞれ有している。
【００１０】
＜平面形状＞
第一、第二の基板本体１１、２１は、互いに対向して配置されており、第一の基板本体１１の両面のうちの第二の基板本体２１に対面する面には、所定形状(ここでは四角形)の走査電極膜１５ａと、走査電極膜１５ａと同形状で走査電極膜１５ａとは絶縁された維持電極膜１５ｂとが複数個ずつ配置されている。
走査電極膜１５ａは、第一の基板本体１１上で複数個が一列に並べられており、その並べられた列は複数本が互いに平行に配置されている。また、維持電極膜１５ｂは、走査電極膜１５ａと同様に、複数個が一列に並べられ、その列が、複数本互いに平行に配置されている。
走査電極膜１５ａが並べられた列と、維持電極膜１５ｂが並べられた列は互いに平行に交互に配置されており、交互に配置された走査電極膜１５ａの列と維持電極膜１５ｂの列の間隔は、長距離と短距離を交互に繰り返すように配置されている。
短距離で隣接する走査電極膜１５ａの列中と維持電極膜１５ｂの列中では、走査電極膜１５ａと維持電極膜１５ｂとが一個ずつ隣接し、一対の走査電極膜１５ａと維持電極膜１５ｂとから成る画素電極３５を構成しており、画素電極３５を構成する走査電極膜１５ａと維持電極膜１５ｂの間に電圧を印加すると、後述するように、その間に放電が発生するようにされている。
長距離で隣接する走査電極膜１５ａの列と維持電極膜１５ｂの列の間には、走査電極膜１５ａの列に隣接して細長の走査電極用配線膜３３ａと、維持電極膜１５ｂの列に隣接して細長の維持電極用配線膜３３ｂとが配置されている。
走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂとは、走査電極膜１５ａと維持電極膜１５ｂの列と平行に配置されている。
走査電極膜１５ａと走査電極用配線膜３３ａの間には、走査電極１５ａの一部から成り、走査電極用配線膜３３ａに接触した走査電極接続部３４ａが設けられており、維持電極膜１５ｂと維持電極用配線膜３３ｂの間には、維持電極膜１５ｂの一部から成り、維持電極用配線膜３３ｂに接触した維持電極接続部３４ｂが設けられている。
【００１１】
走査電極接続部３４ａと維持電極接続部３４ｂは、走査電極接続部３４ａと維持電極接続部３４ｂによって、走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
また、一列中の走査電極膜１５ａと走査電極膜１５ａの間には、その列に隣接する走査電極用配線膜３３ａに接触する走査電極用補助配線膜３６ａが配置されており、同様に、一列中の維持電極膜１５ｂと維持電極膜１５ｂの間には、その列に隣接する維持電極用配線膜３３ｂに接触する維持電極用補助配線膜３６ｂが配置されている。
ここでは、走査電極用補助配線膜３６ａと維持電極用補助配線膜３６ｂは、維持電極用配線膜３３ｂと走査電極用配線膜３３ａとにそれぞれ接続されており、走査電極用補助配線膜３６ａと維持電極用補助配線膜３６ｂは離間し、電気的に絶縁されている。
走査電極用配線膜３３ａと、維持電極用配線膜３３ｂと、走査電極用補助配線膜３６ａと、維持電極用補助配線膜３６ｂとは、後述する様に、黒色に見えるブラックマトリクスとして用いられている。符号３０は、そのブラックマトリクスを示している。
各画素電極３５は、走査電極用補助配線膜３６ａと維持電極用補助配線膜３６ｂとが離間する部分を除いてブラックマトリクス３０によって取り囲まれており、反射光が発生せず、迷光等が隣接する画素間で侵入し合わないようになっている。
【００１２】
＜断面構造＞
次に、各配線膜３３ａ、３３ｂ、３６ａ、３６ｂの断面構造を説明すると、走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂと走査電極用補助配線膜３６ａと維持電極用補助配線膜３６ｂの断面構造は同一であり、第一の基板本体１１表面に密着配置された密着層３１と、密着層３１表面に密着配置された金属層３２とを有している。
密着層３１はニッケル酸化物（ＮｉＯx）を主成分とし、金属層３２は銅を主成分とし、金属層３２が低抵抗になっている。尚、主成分とは含有量が５０質量％以上の成分を指す。
第一の基板本体１１は透明なガラス基板である。銅はガラスに対する密着性が低いが、ニッケル酸化物は銅とガラスの両方に密着性が高く、密着層３１により金属層３２が第一の基板本体１１に固定され、ブラックマトリクス３０が剥がれ難くなっている。
【００１３】
図３はＰＤＰ１の内部を説明するための斜視図である。ここでは走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂは一本ずつだけ図示され、残りは省略されている。
第二のパネル２０では、第二の基板本体２１の面のうちの第一の基板本体１１に対面する面には、直線状に延びる細長のアドレス電極膜(第二の電極)２５が互いに平行に配置されている。
第二のパネル２０のアドレス電極膜２５の伸びる方向が、第一のパネル１０の走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂの伸びる方向に対して直角になるように第一のパネル１０と第二のパネル２０が配置されており、一本のアドレス電極膜２５に対して対向する位置に、列とは直角な行方向に並んだ画素電極３５が位置している。
アドレス電極膜２５上には、ガラス等の誘電体膜から成る絶縁性を有する誘電体層２２が配置されている。誘電体層２２上には、細長の隔壁２７が、アドレス電極膜２５とアドレス電極膜２５の間の位置にアドレス電極膜２５と平行に配置されている。
【００１４】
第一のパネル１０では、各電極膜１５ａ、１５ｂや各配線膜３３ａ、３３ｂ、３６ａ、３６ｂは、誘電体層１２内に埋設されており、誘電体層１２の表面には、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ等のアルカリ土類金属酸化物薄膜から成る保護膜１３が形成されている。
第一のパネル１０は、第二のパネル２０の隔壁２７上に乗せられており、第一、第二のパネル１０、２０の間の空間は、隔壁２７によって複数の領域に区分けされている。
第一、第二のパネル１０、２０の間の空間には、希ガス等の放電ガスが封入されている。また、隔壁２７の側面や、隔壁２７と隔壁２７の間の底面には、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光体２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂが隔壁２７の間ごとに一色配置されている。
【００１５】
各走査電極用配線膜３３ａと、維持電極用配線膜３３ｂと、各アドレス電極膜２５の長手方向の端部は、第一又は第二の基板本体１１、２１の縁付近までそれぞれ導出されており、導出された端部では外部機器の配線にそれぞれ電気的に接続されている。各走査電極用配線膜３３ａと、各維持電極用配線膜３３ｂと、各アドレス電極膜２５には、外部機器からそれぞれ個別に電圧が印加されるようになっており、電圧を印加する走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂとアドレス電極膜２５を選択できるようになっている。
走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂに印加された電圧は、走査電極接続部３４ａと維持電極接続部３４ｂを介して、その走査電極用配線膜３３ａや維持電極用配線膜３３ｂに接続された走査電極膜１５ａと維持電極膜１５ｂにそれぞれ印加される。
走査電極膜１５ａと、維持電極膜１５ｂ、走査電極接続部３４ａと、維持電極接続部３４ｂは、ＩＴＯ等の透明な導電膜によって構成されている。
【００１６】
次に、本発明の表示装置の製造工程について説明する。
先ず、ニッケルターゲットが配置され、真空雰囲気にされたスパッタリング装置内に第一の基板本体１１を搬入し、真空排気しながら化学構造中に酸素原子を含有する酸化ガス（Ｏ2、ＣＯ2等）と、スパッタガス（Ａｒ等の希ガス）をスパッタリング装置内に導入し、酸化ガスを含有するスパッタ雰囲気中で、ニッケルを主成分とするニッケルターゲットをスパッタリングし、第一の基板本体１１の片面にニッケル酸化物膜から成る密着層３１を形成する。
化学構造中に酸素原子を有する酸化ガスの代わりに、化学構造中に窒素原子を有する窒化ガス（例えばＮ2）を希ガスから成るスパッタリングガスに添加してニッケルターゲットをスパッタリングし、ニッケル窒化物膜からなる密着層３１を形成してもよいし、酸化ガスと窒化ガスの両方をスパッタリングガスに添加してニッケルターゲットをスパッタリングし、ニッケル窒化物とニッケル酸化物の混合物から成る密着層３１を形成してもよい。
次に、銅ターゲットが配置され、真空雰囲気にされたスパッタリング装置内に、密着層３１を形成した第一の基板本体１１を搬入し、真空排気しながらスパッタリングガスを導入し、銅ターゲットをスパッタリングし、密着層３１の表面に、銅膜から成る金属層３２を形成する。図４(ａ)はその状態を示している。
次に、密着層３１と金属層３２とが積層された膜の表面に、パターニングされたレジスト膜を形成し、エッチング液によって銅とニッケル酸化物を連続的に溶解させることで、密着層３１と金属層３２を部分的に除去し、パターニングする。
【００１７】
図４(ｂ)は、密着層３１と金属層３２のパターニングによって、走査電極用配線膜３３ａと維持電極用配線膜３３ｂ、及び同図には不図示の走査電極用補助配線膜３６ａと維持電極用補助配線膜３６ｂとが形成され、レジスト膜が除去された状態である。
次に、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料のターゲットが配置され、真空雰囲気にされたスパッタリング装置内に、走査電極用配線膜３３ａや維持電極用配線膜３３ｂ等が形成された第一の基板本体１１を搬入し、真空排気しながらスパッタリングガスを導入し、透明導電材料をスパッタリングし、第一の基板本体１１の走査電極用配線膜３３ａや維持電極用配線膜３３ｂ等が形成された表面に透明導電膜を形成する。
次いで、透明導電膜上に所定形状にパターニングされたレジスト膜を配置し、エッチングによって透明導電膜を部分的に除去してパターニングし、同図(ｃ)に示すように、透明導電膜から成る走査電極膜１５ａ、維持電極膜１５ｂ、走査電極接続部３４ａ、維持電極接続部３４ｂを形成する。
次に、走査電極用配線膜３３ａ、維持電極用配線膜３３ｂや走査電極膜１５ａ、維持電極膜１５ｂ等が形成された第一の基板本体１１上に、図１に示すように、誘電体層１２と保護膜１３を形成し第一のパネル１０を得て、第二のパネル２０と対面させ、ＰＤＰ１を得る。
誘電体層１２の成膜は例えば、ガラスフリット（ガラスペースト）を塗布、焼成して形成される。保護膜１３は、例えば、ＭｇＯと、ＣａＯと、ＳｒＯ等の蒸着材料を蒸発させる蒸着法で形成され、成膜後に保護膜１３を加熱してアニール処理を行なうこともある。
更に、第一、第二のパネル１０、２０を貼り合せる前に、脱ガス等の目的で、第一のパネル１０を加熱することもある。このように、ブラックマトリクス３０は、ＰＤＰ１の製造工程で加熱される。
密着層３１を、例えばＣｕＯのようなニッケル以外の金属酸化物で構成すると、加熱により酸化物中の酸素が上層の金属層３２に移動し、金属層３２の電気抵抗が上がるだけでなく、密着層３１が第一の基板本体１１から剥がれやすくなる。
【００１８】
本発明では、密着層３１がニッケル酸化物を主成分とする。ニッケル酸化物はＣｕＯ等に比べて加熱による還元が起こり難い。従って、本発明の表示装置はブラックマトリクス３０の剥離が起こり難く、金属層３２も低抵抗のままである。
【００１９】
なお、上記実施例では、密着層３１と金属層３２を形成した後、パターニングしたが、密着層３１を形成した後、パターンニングし、次いで、金属層３２を形成し、パターニングして走査電極用配線膜３３ａ、維持電極用配線膜３３ｂ、走査電極用補助配線膜３６ａ、維持電極用補助配線膜３６ｂを形成してもよい。
密着層３１の成膜には、ニッケルを主成分とするニッケルターゲットに替え、ニッケル酸化物を主成分とするニッケル酸化物ターゲットやニッケル窒化物を主成分とするニッケル窒化物ターゲットを用いて、ニッケル酸化膜又はニッケル窒化膜を形成してもよい。更に、ニッケルに代えて鉄を使用することもできる。
また、金属層３２は、銅と、銅以外の添加金属とを含有する銅合金で構成することもできる。また、銅に代えてＡｌを使用することもできる。
【００２０】
本発明の表示装置はＰＤＰ１に限定されず、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイも本発明には含まれるが、本発明のブラックマトリクスは、樹脂材料等からなるブラックマトリクスに比べて耐熱性に優れているので、放電によりブラックマトリクスが高温に加熱されやすいＰＤＰに特に適している。
【符号の説明】
【００２１】
１……ＰＤＰ（表示装置）    １０……第一のパネル    １１……第一の基板本体    １５ａ……走査電極膜    １５ｂ……維持電極膜    ２０……第二のパネル    ２１……第二の基板本体    ２５……アドレス電極膜    ３０……ブラックマトリクス    ３１……密着層    ３２……金属層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010225481.tif 000008