(57)【要約】【課題】Ａｇの拡散による誘電体層やガラス基板の黄変を被膜により抑制することを課題とする。【解決手段】Ａｇと、熱エネルギー付与時の温度下でのＡｇへの固溶度が１原子％以下である他の金属とからなり、他の金属を１原子％より多く含む金属層を、ガラス基板又は誘電体層に接するように形成し、次いで熱エネルギーを付与してＡｇを主成分とする核上に他の金属が析出した構造の電極を自己整合的に形成することを特徴とする電極の形成方法により上記の課題を解決する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｇと、熱エネルギー付与時の温度下でのＡｇへの固溶度が１原子％以下である他の金属とからなり、他の金属を１原子％より多く含む金属層を、ガラス基板又は誘電体層に接するように形成し、次いで熱エネルギーを付与してＡｇを主成分とする核上に他の金属が析出した構造の電極を自己整合的に形成することを特徴とする電極の形成方法。
【請求項２】
他の金属が、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｂ及びＳｉから選択される請求項１に記載の電極の形成方法。
【請求項３】
他の金属が、金属層に１〜５０原子％含まれる請求項１又は２に記載の電極の形成方法。
【請求項４】
金属層が、Ａｇと他の金属とを含む塗液を印刷法により所定パターンに塗布し、得られた塗膜を乾燥させることにより形成される請求項１〜３のいずれかに記載の電極の形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法により形成された電極であって、電極が、Ａｇを主成分とする核上に他の金属が析出した構造を有することを特徴とする電極。
【請求項６】
電極が、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極に使用される請求項５に記載の電極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極及びその形成方法に関する。更に詳しくは、本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のような表示装置の電極に好適に使用することができる電極及びその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置として、ＣＲＴ、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマアドレス液晶表示装置（ＰＡＬＣ）、ＰＤＰ等が知られているが、この内、ＰＤＰは、大型化及び薄型化が容易であるため、壁掛けテレビ、ハイビジョンテレビ、公共表示装置、コンピュータ用モニタとして使用することが期待されている。
【０００３】
ＰＤＰの一例を図１に示す。図１は、ＡＣ型の面放電ＰＤＰの概略斜視図である。図１のＰＤＰは背面基板と前面基板とからなる。背面基板は、背面ガラス基板２上に所定の間隔で形成されたアドレス電極６、アドレス電極６間に形成された隔壁７、隔壁７の側面とアドレス電極６を覆うように形成された蛍光体層８を備えている。一方、前面基板は、前面ガラス基板１上に形成された２本で一対の放電電極、放電電極を覆うように前面ガラス基板１上に形成された誘電体層５を備えている。放電電極は、前面ガラス基板１側から透明電極３とバス電極４との積層体からなる。
【０００４】
ここで、透明電極３はＩＴＯ、ＮＥＳＡ（ＳｎＯ２）等からなり、バス電極４は、透明電極３より幅が狭くかつ低抵抗な、例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒのような金属の積層体、Ａｌ、Ａｇのような金属からなる。また、蛍光体層８はＲＧＢ三原色のストライプ状の蛍光体材料から構成され、三原色一組で一画素を構成している。
【０００５】
上記ＰＤＰにおいてアドレス電極やバス電極のような金属層には、導電性が良好なＣｕが通常使用されている。例えば、Ｔ．Ｉｔｏ等：Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、ｖｏｌ．６（１９８７）ｐ．４１及び特開平８−１３８４６１号公報では、銅にそれと熱力学的に合金及び金属化合物を形成しないＣｒのような金属元素を加えて強制的に合金化させ、それを熱処理することにより、銅の表面に金属元素を析出させて、銅表面を被覆する技術が報告されている。
【０００６】
しかしながら、銅を含む電極は、約４００℃と比較的高い温度で熱処理する必要があり、電極の形成温度を下げることが望まれていた。
【０００７】
電極の形成温度を下げるためには、Ｃｕに代えてＡｇを使用することが提案されている。しかし、Ａｇからなる電極は、その周辺でガラス基板や誘電体層を黄変させるという問題がある。これはＡｇが熱処理等によって拡散し、拡散したＡｇが、ガラス基板表面に存在するＳｎイオンや、誘電体層を構成する低融点ガラスに含まれるＰｂイオン等によって還元されてＡｇコロイドを形成し、このＡｇコロイドが青色を吸収することを原因としている。黄変は、色再現性が重要な表示装置では深刻な問題となる。
【０００８】
黄変を抑える手段としては、Ａｇ電極と誘電体層間に反射防止膜を形成する方法（特開平６−１２９８７号公報、特開２００１−２３６８８５号公報）、低融点ガラス中に過マンガン酸塩、二クロム酸塩等の強力な酸化剤を添加してＡｇイオンの還元を抑制する方法（特開２００２−２５３４１号公報）、Ａｇペースト中に色調を整える無機顔料、有機金属の無機顔料源を含ませる方法（特開平１１−２１３８９３号公報）がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の方法の内、反射防止膜を形成する方法では、工程数が増えるため、より工程数の少ない電極の形成方法が望まれている。また、低融点ガラスや電極中に他の物質を添加する方法では、他の物質の添加により低融点ガラスや電極の性能が低下するという問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、Ａｇと、熱エネルギー付与時の温度下でのＡｇへの固溶度が１原子％以下である他の金属とからなり、他の金属を１原子％より多く含む金属層を、ガラス基板又は誘電体層に接するように形成し、次いで熱エネルギーを付与してＡｇを主成分とする核上に他の金属が析出した構造の電極を自己整合的に形成することを特徴とする電極の形成方法が提供される。
【００１１】
更に、本発明によれば、上記方法により形成された電極であって、電極が、Ａｇを主成分とする核上に他の金属が析出した構造を有することを特徴とする電極が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の金属層は、Ａｇと電極形成のための熱エネルギー付与時の温度下でのＡｇへの固溶度が１原子％以下である他の金属とからなり、他の金属が金属層に１原子％より多く含まれている。
【００１３】
他の金属には、混和性間隙（ｍｉｓｃｉｂｉｌｙｔｙ　ｇａｐ）を有すること、すなわち作製中の最高温度でもＡｇと分離状態が安定な金属が使用される。ここで、分離状態が安定な金属としては、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｒｈ及びＲｕ等が挙げられる。この内、比較的安価な、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｓｉを使用することが好ましい。また、金属層中の他の金属の割合は、１〜５０原子％であることが好ましく、より好ましくは５〜３０原子％、更に好ましくは１０〜２０原子％である。他の金属の割合が、１原子％より少ない場合は、金属層を加熱しても他の金属がＡｇの表面に析出しないので好ましくない。
【００１４】
金属層の厚さは、０．５〜２０μｍであることが好ましい。
金属層の形成方法は、特に限定されず、公知の方法をいずれも使用することができる。例えば、Ａｇと他の金属を含む粒子を、媒体（例えば、トルエン）に分散させて分散液とし、この分散液を印刷法等の方法によりガラス基板又は誘電体層上に塗布し、塗膜を焼成する方法、蒸着、ＣＶＤ法等の気相成長法により形成する方法等が挙げられる。この内、より簡単に所定パターンの金属層を形成することができる印刷法が好ましい。
【００１５】
本発明で使用されるガラス基板及び誘電体層は、特に限定されず、公知のガラス基板及び誘電体層をいずれも使用できる。特に、ＳｎやＰｂを含むガラス基板及び誘電体層を使用した場合、本発明の黄変を防ぐという効果が顕著である。また、電極表面にもＡｇに添加した金属が析出するので、Ａｇで問題になるイオンマイグレーションにも効果的である。
【００１６】
次いで、上記金属層に熱エネルギーが付与される。この熱エネルギーの付与は、金属層を電極に変換することのみのために行ってもよい。更に、電極を含む装置を製造する過程において、電極以外の構成部材を形成するための熱エネルギーの付与と兼ねていてもよい。熱エネルギーの付与の条件は、他の金属の種類や、ガラス基板及び誘電体層の耐熱性等により異なるが、３００〜７００℃の温度範囲で、１０〜６０分間の条件であることが好ましい。より好ましい温度範囲は、３００〜６００℃である。熱エネルギー付与時の雰囲気は、特に限定されない。
【００１７】
上記熱エネルギーの付与により、金属層の中心部にＡｇを主成分とする核が形成され、この核の周りに他の金属が析出した被膜が形成される。このためＡｇの導電性を維持したまま、Ａｇの溶出・コロイド形成によるガラス基板及び誘電体層の黄変を防ぐことができる。また、ガラス基板及び誘電体層との界面に、従来のように別工程で黒色層、金属層や酸化物層を形成する必要がないので、プロセスが簡便である。更に、Ａｇはエレクトロマイグレーションが発生しやすいが、被膜を形成することで発生を抑制することができる。ここで、核中のＡｇの含量は、約７０原子％以上であることが好ましい。一方、被膜中の他の金属の含有量は、約５原子％以上であることが好ましい。
【００１８】
上記方法により得られた本発明の電極は、表示装置の電極として使用することが好ましい。表示装置としては、ガラス基板及び誘電体層上に電極を備えた表示装置であれば特に限定されない。例えば、ＬＣＤ、ＰＡＬＣ、ＰＤＰ等が挙げられる。この内、ＰＤＰに使用することが好ましい。より具体的には、図１のＡＣ型面放電ＰＤＰの場合、アドレス電極やバス電極に好適に使用することができる。以下では、図１について簡単に説明する。
【００１９】
図１のＰＤＰは、前面基板と背面基板とから構成される。
まず、前面基板は、一般的に前面ガラス基板１上に形成された複数本のストライプ状の表示電極、表示電極を覆うように形成された誘電体層５とからなる。
表示電極は、ＩＴＯのような透明電極３からなる。また、表示電極の抵抗を下げるために、透明電極３上にバス電極４を形成してもよい。
【００２０】
誘電体層５は、ＰＤＰに通常使用されている材料から形成される。具体的には、低融点ガラスとバインダとからなるペーストを基板上に塗布し、例えば空気のように酸素を含む雰囲気中で、焼成することにより形成することができる。
誘電体層５上には保護層を設けてもよい。保護層は、表示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から誘電体層５を保護するために設けることができる。保護層は、例えば、ＭｇＯ等からなる。
【００２１】
次に、背面基板は、一般的に、背面ガラス基板２上に形成された複数本のストライプ状のアドレス電極６、隣接するアドレス電極間に形成された複数本のストライプ状の隔壁７、隔壁７間に壁面を含めて形成された蛍光体層８とからなる。
【００２２】
隔壁７は、低融点ガラスとバインダとからなるペーストを背面ガラス基板２上に塗布し、焼成した後、サンドブラスト法で切削することにより形成することができる。また、バインダに感光性の樹脂を使用した場合、所定形状のマスクを使用して露光及び現像した後、焼成することにより形成することも可能である。
蛍光体層８は、バインダが溶解された溶液に粒子状の蛍光体を分散させたペーストを、隔壁７間に塗布し、焼成することにより形成することができる。
なお、アドレス電極６は誘電体層に覆われていてもよい。誘電体層には、上記誘電体層５と同種類のものを使用することができる。
【００２３】
上記前面基板と背面基板とを、表示電極とアドレス電極が直交するように、両電極を内側にして対向させ、隔壁７により囲まれた空間に放電ガスを充填することによりＰＤＰを形成することができる。なお、図１中、Ｒ、Ｇ及びＢは、赤色表示部、緑色表示部及び青色表示部をそれぞれ示している。
なお、本発明の電極の形成方法は、図１のＰＤＰの構成に限らず、ＤＣ型でもよく、反射型及び透過型のいずれのＰＤＰにも使用することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
実施例１
平均粒径４０Å、Ｃｒ含有量が１０原子％のＡｇ粒子をトルエンに分散させたＡｇインクを、インクジェットプリンターを用いてガラス基板上に塗布することで塗布膜を形成し、塗布膜を３００℃で３０分間する乾燥させて、幅５０μｍ及び厚さ２μｍのストライプ状の金属膜を得た。次に、金属膜を覆うように低融点ガラスペーストをスクリーン印刷し、全体を６００℃で６０分間焼成した。この焼成により、低融点ガラスペースト由来の誘電体層と、表面にＣｒ被膜が自己整合的に形成されたＡｇ電極とが得られた。なお、ガラス基板及び誘電体層にＡｇ由来の黄変は生じていなかった。
更に、上記と同様にして図１のバス電極及びアドレス電極を形成したところ、黄変が生じることはなく、表示性能に問題のないＰＤＰを得ることができた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、Ａｇを主成分とする核上に他の金属が析出した構造の電極を形成することができるので、Ａｇの拡散による誘電体層やガラス基板の黄変を被膜により抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＤＰの概略斜視図である。
【符号の説明】
１　前面ガラス基板
２　背面ガラス基板
３　透明電極
４　バス電極
５　誘電体層
６　アドレス電極
７　隔壁
８　蛍光体層
９　ガス放電
Ｒ　赤色表示部
Ｇ　緑色表示部
Ｂ　青色表示部
【図１】
2004047370.tif 000002