(57)【要約】エッチング前に、電極アレイの電極パターンに対応するパターンを有し、エッチング後には除去される保護膜（３）が積層され、エッチング中においては、―基板（１）が、形成される電極の全般方向に対応する方向に走行するよう構成され、―電気化学エッチング溶液が、エッチングされる導電層（２）の表面と対極（１０）の表面（６１）とによって形成される剪断帯（７）において循環するように構成され、―導電層の表面上に位置し前記走行方向を横切る接触線に沿って電流を供給することによって、対極（１０）と保護膜（３）によって保護されない領域（４）との間に電流を流通させる。これにより電極アレイを形成する際のエッチングの均一性及び精度が向上する。
2005507560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板（１）に電極アレイを形成するために前記絶縁基板（１）に積層される薄膜導電層（２）をエッチングする方法であって、
―エッチングを行う前に、前記電極アレイの電極パターンに対応するパターンを有する保護膜（３）を前記導電層（２）に積層し、
―エッチングにおいて、前記導電層（２）の表面のうち前記保護膜に保護されない非保護領域（４）を電気化学エッチング溶液と接触させ、対極（１０）が浸されている前記溶液において、前記対極（１０）と前記非保護領域（４）との間に電流を流すことにより前記非保護領域（４）を前記導電層（２）の膜厚分だけエッチングする工程を含む方法において、エッチング中に、
―前記基板（１）は形成される電極の全般方向に対応する方向に走行するよう構成され、
―前記溶液において前記電流が流通するように、前記電流は、前記導電層（２）の表面上に位置し前記走行方向を横切る接触線（１３）に沿って前記非保護領域（４）に供給され、
―前記溶液は、前記エッチングされる導電層（２）の表面及び前記対極（１０）の活性面（６１）によって形成される剪断帯（７）において循環するように構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記接触線（１３）と、前記剪断帯（７）における前記接触線（１３）に最も近接する部分（８）との間の距離が、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって一定であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記接触線（１３）は真直ぐで、前記走行方向に対して垂直であり、
前記剪断帯（７）における前記溶液の循環方向は、前記走行方向と同じ向きあるいは反対向きに設定され、
前記剪断帯（７）は、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって略一定の厚さを有することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記接触線（１３）と、前記剪断帯における前記接触線に最も近接する部分（８）との間の距離が５ｃｍ未満であることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記剪断帯（７）は、前記走行方向において、前記対極（１０）の活性面（６１）の幅と略一致する距離にわたって略一定の厚さを有することを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記剪断帯の厚さは０．１ｍｍから５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記剪断帯（７）において循環する前記溶液の流れは、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって略均一に分布されることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記薄膜導電層（２）は、酸化スズ、酸化クロム、酸化インジウム、あるいはこれら２つ以上の混合物をベースとすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記薄膜伝導層（２）は、熱分解手段によって前記絶縁基板（１）上に積層されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記電気化学エッチング溶液は、塩化水素酸、硫酸、硝酸、クロム酸、酢酸、蟻酸のうちの少なくとも１つから構成されることを特徴とする請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】
前記対極は、陽極として機能することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記溶液と接触する前記導電層（２）の平均電流密度は、１Ａ／ｄｍ２を上回ることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記溶液の温度は、３０℃以上であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記絶縁基板（１）はガラスからなることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
絶縁基板（１）上に配置される薄膜導電層（２）上の領域をエッチングする装置であって、請求項１乃至１４のいずれかに記載の方法を実行するのに用いられ、
―エッチングされる面が前記エッチング溶液と接触するよう前記基板（１）を走行路面に沿って走行させる手段（５ａ，５ｂ，５ｂ`，５ｃ）、
―前記溶液と接触する前の前記導電層（２）に電流を供給する手段、
―前記溶液に浸されていて、前記電流を返すために設けられる対極（１０）、
―前記溶液において前記電流供給手段と前記電流返還対極（１０）との間に電流を流通させる手段を有する装置において、
―前記電流供給手段は、前記走行路に沿って前記基板（１）上の前記導電層（２）の表面と接触するよう適応されたレール（１１）から構成され、前記レール（１１）は、前記導電層と前記レールとの接触線（１３）が走行路を横切るように配置され、
―さらに前記対極（１０）の活性面（６１）と走行路との間の区域内に前記溶液を循環させるための手段を有し、前記溶液循環区域が前記走行路の上流開口部（８）と下流開口部（９）とを含む剪断帯（７）を形成することを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記レールは（１１）、前記接触線（１３）と、前記剪断帯（７）における前記接触線に最も近接する部分（８）との間の距離が、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって一定であるように構成されることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記レール（１１）は真直ぐで、前記走行方向に対して垂直であり、
―前記対極（１０）の活性面（６１）と走行路との間の距離は、エッチングされる領域の幅全体にわたって略一定であり、
―前記溶液を循環させる手段は、前記溶液を前記剪断帯（７）において前記基板が走行する方向と同じ向き又は反対向きの方向に循環させるように構成されることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記接触線（１３）と、前記剪断帯（７）における前記接触線に最も近接する部分（８）との間の距離が５ｃｍ未満であることを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記対極（１０）の活性面（６１）は、前記走行路と平行な主要面を有することを特徴とする請求項１７又は１８記載の装置。
【請求項２０】
前記対極（１０）の活性面（６１）と前記走行路との間の距離は０．１ｍｍから５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記溶液循環手段は、前記剪断帯（７）の開口部（８，９）の幅全体にわたって一定の溶液流速を得るための溶液流分布手段から構成されることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記溶液循環手段は、少なくともエッチングされる層の幅全体にわたって延びていて、前記剪断帯（７）の開口部（８，９）のいずれかに向けられる射出口を有する射出ノズルから構成されることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記溶液循環手段は、前記ノズルによって射出された溶液を前記剪断帯（７）において循環するように促す構成となることを特徴とする請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記剪断帯の開口部（８，９）のいずれかに存在する前記溶液を回収する手段及び前記回収されたよう液を再度循環させる手段を有することを特徴とする請求項１５乃至２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記導電層がエッチングされ前記溶液を抜け出るときに前記導電層の表面を拭く清掃手段を有することを特徴とする前記請求項１５乃至２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
少なくとも１つの電極アレイを有するディスプレイの前面パネル又はフェースプレートの製造における請求項１乃至１４のいずれかに記載の方法あるいは請求項１５乃至２５のいずれかに記載の装置の適用。
【請求項２７】
前記パネル又はフェースプレートの製造は、前記電極アレイへの誘電エナメル層の積層工程、及び前記エナメル層のベーキング工程を含むことを特徴とする請求項２６に記載の適用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基板上に導電性電極のアレイを形成するために同基板上に積層される酸化スズ、酸化クロム、酸化インジウム、又はこれら２つ以上の酸化物の組み合わせからなる薄膜導電層をエッチングする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばガラス板などの絶縁基板上に電極アレイを形成するに当たって、各電極を直接基板に形成するよりも一体化された導電層を上記基板上に形成してこの導電層から電極をエッチングするほうが効果的で、経済的である場合もある。
【０００３】
プラズマディスプレイの前面パネルを形成するために透明の導電電極をガラス板などに形成する場合などがこれに当てはまる。ここでは熱分解手段によって得られる酸化スズをベースとする透明導電層で覆われたガラス板から電極が形成される。この酸化スズはガラス板製造プラントを出たガラス板にそのまま直接形成され、さらにこの酸化スズは、一般的にフッ素でドーピングされていて、ガラスの温度がまだ６００℃程度であるうちにスズ化合物の熱分解によりこのガラス板に成膜される。このように形成された酸化スズの導電層を用いることには、以下の３つの利点がある。
【０００４】
―この導電層の抵抗率は一般的に１０〜２５Ω／□（ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ）の範囲内にあって、これはプラズマパネルの前面パネルにおける電極アレイの形成においても許容される程度の低い抵抗率である。
【０００５】
―この導電層は化学的に安定しているため、プラズマパネルの動作上必要となる誘電エナメル層がこの導電層の上に積層されベーキングされた場合でもこの導電層が劣化することがない。
【０００６】
―この成膜法は、透明電極のアレイの形成において一般的に用いられる真空スパッタリング成膜法に比べてはるかに安価である。
【０００７】
ところが上記のような透明電極の形成方法では、生産ラインにおいて精密な設計構造を得るためにこの導電層の電気化学エッチングを制御することが非常に困難であるという欠点がある。
【０００８】
電極をエッチングするために用いられる上記方法は具体的には以下の工程からなることが一般的である。
【０００９】
―基板上の導電層に電極アレイのパターンと同様のパターンを有する保護膜が形成され、
―上記保護膜が形成された基板を電気化学エッチング溶液に通され、
―上記基板がエッチング溶液に通される間に、エッチング溶液に浸された領域であって保護膜によって保護されない導電層の領域とエッチング溶液に浸された対極との間に電流が流され、
―上記保護膜が除去される。
【００１０】
このような方法及びこの方法を実行する装置は、例えば以下の文献において開示される。
【非特許文献１】
“Electrochemical  patterning  of  tin  oxide  films”,  B.J.  Baliga,  Journal  of  the  Electrochemical  Society,  1977,  Vol.  124,  No.  7,  pp.  1059-1060
【非特許文献２】
“Micromachining  of  tin  oxide  by  electromechanical  reduction  process”,  Y.  Matsuo  et  al.,  Journal  of  the  Electrochemical  Society,  1998,  Vol.  145,  No.  9,  pp.  3067-3069
【特許文献１】
米国特許３，２０５，１５５号
【特許文献２】
米国特許３，５０７，７５９号
【特許文献３】
米国特許３，６６８，０８９号
【特許文献４】
米国特許４，１６５，９８９号
【特許文献５】
米国特許５，２２７，０３６号
【特許文献６】
特許出願平６−２９３２７８号
【００１１】
上記の文献では、エッチング溶液の特性、温度、走行速度、及び電流の流通条件などの説明が記載される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記文献において開示されるような電気化学エッチング処理実行装置の欠点として、これらの装置は導電層におけるエッチングされるべき箇所に十分均一なエッチングを実行することができず、細い電極を正確なアウトラインで形成することができない。この問題は、導電層が熱分解によって得られる酸化スズからなる場合などにおいて特に顕著である。
【００１３】
これは、電気化学エッチングにおいて、電気侵食電流が薄膜導電層と接触する電流供給電極を介してエッチング溶液に浸された導電層の領域に供給されなければならないためであり、この電流の流路は、薄膜層とこの電極との電気接触領域や、この溶液においてエッチングされる領域によって長さが異なる。また、この薄膜層には抵抗率がある程度見受けられるため、最も短い電流の流路が優先され、これにより優先的にエッチングされる領域が発生する。この作用は導電層がエッチングによって薄くなることによってさらに顕著になる。
【００１４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を解決するために本発明は、絶縁基板に電極アレイを形成するために前記絶縁基板に積層される薄膜導電層をエッチングする方法であって、
―エッチングを行う前に、前記電極アレイの電極パターンに対応するパターンを有する保護膜を前記導電層に積層し、
―エッチングにおいて、前記導電層の表面のうち前記保護膜に保護されない非保護領域を電気化学エッチング溶液と接触させ、対極が浸されている前記溶液において、前記対極と前記非保護領域との間に電流を流すことにより前記非保護領域を前記導電層の膜厚分だけエッチングする工程を含む方法において、エッチング中に、
―前記基板は形成される電極の全般方向に対応する方向に走行するよう構成され、
―前記溶液において前記電流が流通するように、前記電流は、前記導電層の表面上に位置し前記走行方向を横切る接触線に沿って前記非保護領域に供給され、
―前記溶液は、前記エッチングされる導電層の表面及び前記対極の活性面によって形成される剪断帯において循環するように構成されることを特徴とする方法を提案する。
【００１６】
なお、保護膜は、エッチング後には除去されることが一般的である。
【００１７】
また、電極アレイの電極は、直線状に配置されていようが、巡回パターン状に配置されていようが、枝分かれしていようが、共通する全般的な方向を有する。本発明において、絶縁基板は、この全般方向とおおよそ同じ方向に沿って走行させられる。これにより形成される電極などにおいて電気的不連続性が生じることなく電流が接触線から直接溶液に浸された非保護領域に供給されることが可能となる。
【００１８】
また、「対極の活性面」とはエッチング溶液に浸されるこの対極の主要面を指し、電流のほとんどはこの主要面を通過する。
【００１９】
エッチング溶液を高電流密度の領域、すなわち剪断帯において循環させることにより、エッチングの効率性及び均一性が向上される。
【００２０】
すなわち基板が走行する方向、及び電流が供給され溶液が循環される方向の設定が、エッチングの均一性及び精度の向上に貢献する。したがって精密煮にアウトラインされた電極アレイ、及び幅が狭く複雑な形状を有する電極を容易に形成することが可能になる。
【００２１】
さらに好ましくは、前記接触線と、前記剪断帯における前記接触線に最も近接する部分との間の距離が、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって一定である。
【００２２】
これによって電流は溶液と接触する各非保護領域（４）において均一に分布され、エッチングの均一性及び電極アレイにおける電極のアウトラインの精度が向上する。
【００２３】
本発明の方法を実行するための最も平凡で簡素な構成において、
前記接触線は真直ぐで、前記走行方向に対して垂直であり、
前記剪断帯における前記溶液の循環方向は、前記走行方向と同じ向きあるいは反対向きに設定され、
前記剪断帯は、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって略一定の厚さを有する。
【００２４】
ここで「剪断帯の厚さ」とは、エッチングされる層の表面と対極の活性面との間の距離を指す。
【００２５】
また、好ましくは、前記接触線と、前記剪断帯における前記接触線に最も近接する部分との間の距離が５ｃｍ未満である。
【００２６】
これにより溶液に向かって導電層を流れる電流線は、短縮され、導電層におけるオーム損失が低減される。
【００２７】
また、より好ましくは、前記剪断帯は、前記走行方向において、前記対極の活性面の幅と略一致する距離にわたって略一定の厚さを有する。
【００２８】
したがって剪断帯の幅は対極の幅に対応し、これと走行速度とによりエッチングされるべき各表面部位をエッチングするのに要される最長時間が決定される。したがって対極の幅は、所望の走行速度及びエッチング時間に応じて有効的に調整されることが可能である。
【００２９】
さらに好ましくは、前記剪断帯の厚さは０．１ｍｍから５ｍｍの範囲にある。
【００３０】
ここでは溶液の高度の剪断速度と、エッチング効率と、電流がエッチングされる表面と対極との間を流れる際のショートのリスクとの駆け引きが考慮される。
【００３１】
また、好ましくは、前記剪断帯において循環する前記溶液の流れは、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって略均一に分布される。
【００３２】
よってエッチングの均一性がさらに向上する。
【００３３】
本発明はさらに以下の特徴を有することができる。
【００３４】
―前記薄膜導電層は、酸化スズ、酸化クロム、酸化インジウム、あるいはこれら２つ以上の混合物をベースとする。
【００３５】
―前記薄膜伝導層は、熱分解手段によって前記絶縁基板上に積層される。
【００３６】
―前記電気化学エッチング溶液は、塩化水素酸、硫酸、硝酸、クロム酸、酢酸、蟻酸のうちの少なくとも１つから構成される。
【００３７】
―前記対極は、陽極として機能する。
【００３８】
―前記溶液と接触する前記導電層の平均電流密度は、１Ａ／ｄｍ２を上回り、より好ましくは１０Ａ／ｄｍ２を上回る。
【００３９】
―前記溶液の温度は、３０℃以上である。
【００４０】
―前記絶縁基板はガラスからなる。
【００４１】
また、本発明の別の仕様として、絶縁基板上に配置される薄膜導電層上の領域をエッチングする装置であって、上述の方法によるエッチング工程を実行するのに用いられ、
―エッチングされる面が前記エッチング溶液と接触するよう前記基板を走行路面に沿って走行させる手段、
―前記溶液と接触する前の前記導電層に電流を供給する手段、
―前記溶液に浸されていて、前記電流を返すために設けられる対極、
―前記溶液において前記電流供給手段と前記電流返還対極との間に電流を流通させる手段を有する装置において、
―前記電流供給手段は、前記走行路に沿って前記基板上の前記導電層の表面と接触するよう適応されたレールから構成され、前記レールは、前記導電層と前記レールとの接触線が走行路を横切るように配置され、
―さらに前記対極の活性面と走行路との間の区域内に前記溶液を循環させるための手段を有し、前記溶液循環区域が前記走行路の上流開口部と下流開口部とを含む剪断帯を形成することを特徴とする装置が提案される。
【００４２】
好ましくは、前記レールは、前記接触線と、前記剪断帯における前記接触線に最も近接する部分との間の距離が、前記エッチングされる領域の幅全体にわたって一定であるように構成され、この最も近接する部分は、前記溶液の循環方向によって走行路の上流開口部あるいは下流開口部に対応する。
【００４３】
本発明の装置として最も平凡で簡素の構成において、
―前記レールは真直ぐで、前記走行方向に対して垂直であり、
―前記対極の活性面と走行路との間の距離は、エッチングされる領域の幅全体にわたって略一定であり、
―前記溶液を循環させる手段は、前記溶液を前記剪断帯において前記基板が走行する方向と同じ向き又は反対向きの方向に循環させるように構成される。
【００４４】
また、好ましくは、前記接触線と、前記剪断帯における前記接触線に最も近接する部分との間の距離が５ｃｍ未満である。
【００４５】
また、好ましくは、前記対極の活性面は、前記走行路と平行な主要面を有する。
【００４６】
また、好ましくは、前記対極の活性面と前記走行路との間の距離は０．１ｍｍから５ｍｍの範囲にある。
【００４７】
また、好ましくは、前記溶液循環手段は、前記剪断帯の開口部の幅全体にわたって一定の溶液流速を得るための溶液流分布手段から構成される。
【００４８】
また、好ましくは、前記溶液循環手段は、少なくともエッチングされる層の幅全体にわたって延びていて、前記剪断帯の開口部のいずれかに向けられる射出口を有する射出ノズルから構成される。
【００４９】
また、好ましくは、前記溶液循環手段は、前記ノズルによって射出された溶液を前記剪断帯において循環するように促す構成となる。
【００５０】
また、好ましくは、本発明による装置は、前記剪断帯の開口部のいずれかに存在する前記溶液を回収する手段及び前記回収されたよう液を再度循環させる手段を有する。
【００５１】
また、好ましくは、本発明による装置は、前記導電層がエッチングされ前記溶液を抜け出るときに前記導電層の表面を拭く清掃手段を有する。
【００５２】
本発明は、さらに別の仕様において、少なくとも１つの電極アレイを有するディスプレイの前面パネル又はフェースプレートの製造における本発明の方法あるいは装置の適用を提案する。好ましくは、前記パネル又はフェースプレートの製造は、前記電極アレイへの誘電エナメル層の積層工程、及び前記エナメル層のベーキング工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下において添付の図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００５４】
図２に示すように、絶縁ガラス基板１には、その下面に熱分解手段によって形成される酸化スズをベースとする導電層２が積層され、この導電層から電極アレイがエッチングされる。この導電層２の厚さは、４００ｎｍ程度であり、抵抗率は１５Ω／□（ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ）程度である。
【００５５】
この導電層２には、周知の方法によりエッチングされる電極アレイの電極パターンに対応するパターンを有する保護膜３がコーティングされ、この保護膜３のパターンによって、この保護膜３に保護されない導電層２の表面がエッチングの対象となる領域４を形成する。エッチングされる領域４は基板１の幅全体にわたって分布され、よってこの幅がエッチングされる領域全体の幅となる。
【００５６】
このパターンを有する保護膜３は、周知の技術によって形成されるが、特にフォトリソグラフィあるいはスクリーン印刷などによって形成されることが可能である。この保護膜３の厚さは一般的に５〜３０μｍ程度であり、この保護膜３の構成及び密着性は以下に記述されるエッチング処理に耐えられるよう調整される。
【００５７】
図１及び図２に示されるように、本発明の好適な一実施例によるエッチング装置は、以下の構成要素を有する。
【００５８】
―基板１を矢印Ｄによって示される走行方向及びベクトル方向に走行させる手段。この手段は、ここでは走行ローラ５ａ、５ｂ、５ｂ’、５ｃによって構成され、これらのローラは、周知の方法で図中の矢印によって示される回転方向に駆動され、基板１の走行路を構成する。この走行路を形成する平面は、上記導電層、すなわち基板１の下面に対応する。
【００５９】
―少なくともエッチングされる層の幅全体にわたって延びる固定横部材６。走行路に最も近接する横部材６の表面６１はこの走行路とあわせて略一定の厚さＥｃを有する剪断帯７を構成する。ここでは横部材６は真直ぐで、走行方向に対して垂直に配置されていて、また、表面６１は平面をなし、走行路と平行であるため、剪断帯７は走行路にそって一定の厚さＥｃを有するように構成される。よって剪断帯７はエッチング溶液を循環させるための矩形の平行６面体の導管を形成する。この導管は上流開口部８及び下流開口部９を有する。
【００６０】
―上記剪断帯７において上記エッチング溶液を循環させるための手段。ここでは走行方向と同様のベクトル方向にそって、上記エッチング溶液がこの剪断帯７を、入口として機能する上流開口部８から侵入し、出口として機能する下流開口部９を出るようにする。この手段は、ここでは、エッチングされる層の幅全体にわたって延びる射出ノズルであって、射出口が剪断帯７の開口部のうちの一方に向けられる射出ノズルから構成される。ここでは、射出ノズルの射出口は上流開口部８に向けられている。このように好ましくは図１及び図２で示されるように、射出ノズルの射出口は剪断帯７の上流開口部８に向けられ、これによってこの射出ノズルから射出される溶液が剪断帯７において循環するように促される。なお、この溶液の循環を促さない実施例も本発明の範囲を逸脱せずに構想可能である。
【００６１】
―導電層２が剪断帯７において溶液と接触する前に、この導電層に電流を供給する手段。この手段は、走行路における剪断帯７の上流側に配置され、走行路における基板１上の導電層２の非保護領域４と直接接触するコンタクト１２を構成する固定レール１１により実現される。上記レール１１は、コンタクト１２の接触線１３が走行路を横切り、エッチングされる層の幅全体に延びるように配置される。上記コンタクト１２は、導電層２が保護されている箇所においては保護膜３とも接触している。ここではレール１１が真直ぐで、走行路に対して垂直に配置されるため、接触線１３も同様に直線をなし走行路に対して垂直である。また、このレール１１は、固定手段１４により横部材６に固定される。
【００６２】
―電流を返すための対極１０。この対極１０は横部材６に固定され、その活性面は横部材６の走行路に最も近い表面６１の少なくとも一部を構成する。また、この対極１０は導電素材からなる。
【００６３】
―電流供給レール１１と対極１０との間の剪断帯７において循環する溶液に電流を流通させる手段（非図示）。
【００６４】
このエッチング装置では、接触線１３に最も近い溶液剪断帯の部分が剪断帯７の上流開口部８に対応する。
【００６５】
ここで横部材６は電流供給コンタクトレール１１と電流返し対極１０の両方を支持するため、この横部材６は絶縁素材からなる。
【００６６】
図１の実施例によると、横部材６は、剪断帯７内に溶液を射出するためのノズルとしても機能する。このためにこの横部材６は内部空洞１８を有し、この横部材６に固定されるプレート１５によって形成される少なくとも１つの導管において発生する溶液の流れを分布する。この導管は射出ノズルを介して剪断帯７の上流開口部８に連結する。この空洞１８は溶液供給パイプ１６に連結し、このパイプ１６はさらに図示されない溶液循環手段に接続される。この空洞１８により開口部８の幅全体にわたって溶液の流速を一定にすることができる。また、溶液射出ノズルの長さ全体にわたってより均一な溶液の流れの分布を得るためにこの空洞１８には１又は複数のメッシュ１７が配置される。剪断帯で走行方向に垂直な部分において、溶液の単位長さ毎の流速は略一定であって、エッチングされる領域全体にわたって均一な溶液の分布が得られる。なお、本発明の範囲内で他の溶液分布手段を用いることも可能である。
【００６７】
対極１０は、装置の幅全体にわたって延びていて、走行方向においては調節可能な幅を有する活性面から構成される。この活性面の幅は、異なる幅を有する対極を適用することによって調節される。この対極１０は例えばチタンからなり、活性面６１は例えば厚さが約５μｍのプラチナ薄膜からなる。なお、プラチナを用いることによりパッシベーションを防ぐことが可能である。
【００６８】
また、剪断帯７の厚さＥｃは好ましくは０．１〜５ｍｍであって、例えば３ｍｍか４ｍｍでよい。
【００６９】
好適な実施例としては、上流開口部８の接触線１３と溶液剪断帯７との距離は、１〜５ｍｍである（図２参照）。図１を参照すると、この距離は、溶液射出ノズル管を形成するプレート１５の厚さにより左右される。このプレート１５は絶縁素材からなり、電流がコンタクト１２と溶液との間を直接通過することを阻止する。
【００７０】
また、本発明に係る別の実施例において、コンタクト１２は、プレート１５から一定の距離をおいた位置に配置されうる。この場合このプレート１５は非返還ブレードとなる。
【００７１】
レール１１によって支持されるコンタクト１２は、例えばグラファイト繊維あるいは炭素繊維から構成されうる。これらの繊維の径は、好ましくはエッチングされる領域の幅より小さい。
【００７２】
このエッチング装置は、剪断帯７を出ていく溶液を、下流開口部９を介して回収する手段（図示せず）をも有し、これにより溶液が再度循環手段に注入されることが可能になる。
【００７３】
さらに、このエッチング装置は、剪断帯７の出口箇所において清掃手段１９を配置する。この清掃手段１９は走行する基板１に残る溶液やその他の残留物をエッチングされた導電層から除去するのに適した構成を有する。ここでこの手段はブラシローラ２０とバッキングローラ２１からなる。
【００７４】
本発明のまた別の変形例によるエッチング装置は、剪断帯７の出口箇所において、走行する基板の表面から保護膜３を除去する手段をさらに有する。これは例えばアルカリ性の溶液をスプレーすることによって実現されうる。
【００７５】
以下において、本発明による方法のエッチング工程を説明する。
【００７６】
まずエッチングされる導電層の特性に応じて成分調整されたエッチング溶液が準備される。この成分調整は、本発明の背景技術の説明において挙げている文献において記載される技術に従って実施される。例えば厚さ０．４μｍの熱分解酸化スズが用いられた場合、常温の５ｗｔ％塩酸溶液が用いられる。
【００７７】
基板１の走行速度は、この基板１の剪断帯７内の滞在時間が導電層の非保護領域が導電層の厚さ分だけエッチングされるのに十分な時間に設定される。したがってエッチング条件及びエッチングされる導電層の特性と厚さによって最大走行速度が左右される。実際には、この走行速度は０．１〜２ｍ／分の範囲内にあり、例えば約０．２から０．３ｍ／分程度であってよい。
【００７８】
導電層２を下向きにした基板１が走行される間に、エッチング溶液は溶液循環手段によって横部材６及び射出ノズルを介して剪断帯７に注入される。図２における矢印Ｂｅ、Ｂｓはこの剪断帯７での溶液の循環の流れを示す。
【００７９】
基板１の走行中で、エッチング溶液が剪断帯７を循環している間には、レール１１と対極１０との間に電流が流される。レール１１によって保持されるコンタクト１２とエッチングされる非保護領域４との電気接触の連なりは、基板１の走行路を横切る接触線１３を形成する。これらのコンタクト１２から電流は導電層の厚みに対し、エッチングされる領域４のうち溶液と接触する部分まで導電される。その後この電流は剪断帯７の厚さＥｃ、つまり溶液と接触する領域４の表面と対極１０の活性面６１との間を流れる。したがって電流線は短くこれによりオーム損失が低減される。一般的にレール１１と対極１０との間の電流は最大２０Ｖであり、レール１１に供給される電流は、５Ａ／ｄｍを超えうる。したがって対極の幅が２ｃｍである場合、電流密度は２５Ａ／ｄｍ２を超えうる。効果的なエッチングを得るためには、電流密度が１Ａ／ｄｍ２以上であることが好ましく、さらには１０Ａ／ｄｍ２以上であることがより好ましい。
【００８０】
また、図１に示すようにレール１１が陰極として機能し、対極１０が陽極として機能することが好ましい。
【００８１】
なお、０．４μｍの厚さの熱分解酸化スズ層を常温の５ｗｔ％ＨＣｌ溶液を用いて以下のような条件のもとでエッチング処理を行うことにより望ましいエッチング効果が得られた。
・剪断帯の厚さＥｃ＝３ｍｍ
・エッチングされる基板の幅＝６００ｍｍ
・溶液の流速＝約１０  １／分（剪断帯において）
・対極の幅＝２ｃｍ（この対極は陽極とする）
・走行速度＝０．３ｍ／分
・電流＝３５Ａ
・接触線１３と剪断帯の上流開口部８間の距離＝５ｍｍ
なお、接触線１３と剪断帯の上流開口部８間の距離の低減はオーム損失を制御するのに重要となり、この距離は好ましくは５ｃｍ未満であり、可能であれば１ｃｍ未満であることがさらに好ましい。
【００８２】
走行出口では、清掃手段により基板１の下面に残留する溶液が除去される。
【００８３】
これによって保護膜によって覆われる導電電極アレイが搭載される基板が得られる。その後周知の技術に基づいてこの保護膜はエッチングの行われた基板から除去される。
【００８４】
また、この変形例として、特にプラズマパネルへの適用などで、エッチングされる電極が絶縁層によってコーティングされる場合は、保護膜が積層されたままにすることも可能である。ここではこの保護膜が電極に形成される絶縁層と一致するように設定される。なお、プラズマディスプレイの場合は、この絶縁層が誘電性無機物から構成されることが一般的である。この電極アレイの形成されたパネルがベーキング処理を経た後、次にこの電極に誘電層がコーティングされる。
【００８５】
上述の方法によると、基板の幅全体にわたって導電層の均一なエッチングを実現することが可能であるため、狭くて複雑な形状の電極を高度のエッチング速度で得ることが可能となる。よって５０ｃｍ／分を超える速度で電極アレイをエッチングすることが可能となる。この方法はエッチングされる導電層が熱分解酸化スズをベースとしている場合に特に有効である。本発明により、この種の導電層において電極アレイが非常に簡単且つ正確に形成されることが可能である。
【００８６】
また、本発明の範囲内において、上述の装置とは異なりエッチングされる基板１が固定され、横部材６が稼動する構成も実現可能である。
【００８７】
また、本発明による方法は、電気化学方式によりエッチング可能な導電層を有する基板であれば、上述の基板以外の絶縁基板にも適用することが可能であり、例えば、絶縁基板はガラスの代わりにセラミックやガラス・セラミックから構成されることが可能で、この基板はさらに導電層を一面あるいは両面に形成することができる。また、エッチングされる導電層は、熱分解酸化スズではなく、非熱分解酸化スズ、酸化インジウム、あるいはこれらの組み合わせ（ＩＴＯ）などをベースとすることもできる。
【００８８】
本発明の方法によって得られる電極アレイを有する基板は、１以上の電極アレイを有するパネルを構成するあらゆるディスプレイパネルに有効的に適用されることが可能であり、特にプラズマディスプレイや、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイなどの発光ダイオードディスプレイなどに適用することで効果が得られる。さらにエッチングされた電極が透明である場合、この基板はディスプレイの前面を構成することが可能である。
【００８９】
ディスプレイの前面を製造する場合、基板上の電極アレイに誘電性エナメル層が積層され、その後このエナメル層がベーキングされる。ここで導電層として熱分解酸化スズをベースとする膜を用いることにより、誘電性エナメル層をベーキングする際に電極アレイが損傷を受けることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る装置の断面図である。
【図２】図１の装置において走行する基板及び循環する溶液を示す斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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