(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽内で、基板表面と電極膜を構成する銅箔表面に接着用金属膜を同時又は別々に形成する工程と、次いで基板と銅箔を接着用金属膜が対面するように圧着させる工程とを行うことを特徴とするＰＤＰ用電極膜の形成方法。
【請求項２】
銅箔が２〜２０μｍの厚さを有し、接着用金属膜が０．１〜０．２μｍのクロム膜である請求項１に記載のＰＤＰ用電極膜の形成方法。
【請求項３】
真空槽内で、基板表面に接着用金属膜を形成する工程と、次いで電極膜を構成する銅箔表面をスパッタ法に付して表面に形成されている自然酸化膜を除去することで表面を活性化する工程と、次いで基板と銅箔を接着用金属膜と活性化した表面が対面するように圧着させる工程とを行うことを特徴とするＰＤＰ用電極膜の形成方法。
【請求項４】
銅箔が２〜２０μｍの厚さを有し、接着用金属膜が０．２〜０．４μｍのクロム膜である請求項３に記載のＰＤＰ用電極膜の形成方法。
【請求項５】
接着用金属膜が、銅に対して相溶性のない金属からなる請求項１〜４のいずれかに記載のＰＤＰ用電極膜の形成方法。
【請求項６】
接着用金属膜が形成された基板を移動させつつ該基板に、接着用金属膜が形成されるか又は表面をスパッタ法に付すことで活性化された銅箔を圧着ロールで圧着する請求項１〜５のいずれかに記載のＰＤＰ用電極膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用電極膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰは、背面基板と前面基板間に位置する放電空間により発生する光を表示に利用した装置である。放電空間は、基板間に形成された隔壁により区画され、例えば、３電極ＡＣ型面放電ＰＤＰの場合、前面基板側に一対の表示電極を、背面基板側にアドレス電極及びその上に蛍光体層を備えている。表示電極及びアドレス電極として、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層体からなる電極膜が使用されている。
従来、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層体は、スパッタリング法により基板上に直接形成されている。なお、下層のクロム膜は銅膜と基板との密着性を向上させるため、上層のクロム膜は銅膜の酸化防止のため設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＰＤＰでは消費電力を下げるために、電極膜の電気抵抗を下げることが要求されている。この要求を満たすには銅膜の厚さを大きくすることが望まれている。具体的には、４μｍ以上の厚さとすることが望まれている。
しかしながら、従来のスパッタリング法では、成膜レートが遅く、せいぜい２〜３μｍ程度が、実際の工業的には限界であった。また、厚さを大きくすると装置のメンテナンスを頻繁に行なう必要があり、コストアップにつながるため現実的ではなかった。
他の銅膜の成膜法として、何らかの接着剤により基板に直接貼り合せる方法がある。しかし、ＰＤＰでは、後の工程での処理温度が高温であるため、そのような高温に耐える有機接着材料はなく、また無機接着材料も知られていないため、この方法を使用することはできなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かくして請求項１記載の本発明によれば、真空槽内で、基板表面と電極膜を構成する銅箔表面に接着用金属膜を同時又は別々に形成する工程と、次いで基板と銅箔を接着用金属膜が対面するように圧着させる工程とを行うことを特徴とするＰＤＰ用電極膜の形成方法が提供される。
更に、請求項３記載の本発明によれば、真空槽内で、基板表面に接着用金属膜を形成する工程と、次いで電極膜を構成する銅箔表面をスパッタ法に付して表面に形成されている自然酸化膜を除去することで表面を活性化する工程と、次いで基板と銅箔を接着用金属膜と活性化した表面が対面するように圧着させる工程とを行うことを特徴とするＰＤＰ用電極膜の形成方法が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に使用される基板は、特に限定されず、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、樹脂基板等が挙げられる。
本発明に使用される接着用金属膜は、ＰＤＰの製造工程の処理温度に耐えうる金属からなり、銅膜と基板とを接着できる膜であれば特に限定されない。具体的には、クロム、ニッケル等が挙げられる。更に、電極膜として使用することを考慮すると、接着用金属膜を構成する金属は、銅と相溶性を有さない金属であることが好ましい。そのような金属としてクロムがある。
請求項１の方法では、基板と銅箔表面の接着用金属膜は、０．１〜０．２μｍの厚さを有することが好ましい。請求項３の方法では、０．２〜０．４μｍの厚さを有することが好ましい。
【０００６】
銅箔の厚さは、抵抗を下げることを考慮するとできるだけ厚いことが好ましいが、あまり厚いと表面に凹凸が生じるため、２〜２０μｍの範囲であることが好ましい。
接着用金属膜の成膜方法は、特に限定されず、真空蒸着法、スパッタリング法又はイオンプレーティング法等の公知の方法が挙げられる。なお、第１の方法において、基板と銅箔上の接着用金属膜は、２台の装置を用いて別々に成膜してもよく、１台の装置を用いて同時に成膜してもよい。
請求項３の方法では、圧着前に銅箔の接着面がスパッタ法に付される。これにより銅箔の接着面に存在する自然酸化膜を除去することができ、接着面を活性化することができる。スパッタ法の条件は、銅箔の接着面を活性化することができさえすれば特に限定されず、例えば、Ａｒをスパッタガスとして用いて、加速電圧０．５〜３ｋｅＶ、スパッタ時間１〜５分の条件が挙げられる。
【０００７】
次に、基板と銅箔が圧着される。具体的には、請求項１の方法では、基板と銅箔を接着用金属膜が対面するように圧着され、請求項３の方法では、基板と銅箔を接着用金属膜と活性化した表面が対面するように圧着される。
圧着は、基板と銅箔がＰＤＰとしての実用に耐えうる接着強度を有する限りは、その条件は特に限定されない。基板と銅箔の接着強度は、２ｋｇ／ｍｍ2以上であることが好ましい。具体的には、必要に応じて加熱しながら、２ｋｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えることで接着することができる。
【０００８】
本発明の方法おいては、接着用金属膜の成膜、銅箔接着面のスパッタ及び圧着が真空下で行われる。ここで、真空下とは、酸素等の異種元素による膜が基板、銅箔及び接着用金属膜に形成されない程度の減圧下を意味する。
基板上に圧着された銅箔上には、所望に応じて保護膜が形成される。保護膜としては、クロム膜、コバルト膜等が挙げられる。
本発明の方法は、ＰＤＰの電極膜の形成に使用される。以下では、図４のＰＤＰに本発明の方法を適用した例について述べる。
【０００９】
図４のＰＤＰは、３電極ＡＣ型面放電ＰＤＰである。なお、本発明は、このＰＤＰに限らず、蛍光体を含むＰＤＰであればどのような構成にも適用することができる。例えば、ＡＣ型に限らず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。
図４のＰＤＰ１００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、基板１１上に形成された複数本の表示電極、表示電極を覆うように形成された誘電体層１７、誘電体層１７上に形成され放電空間に露出する保護層１８とからなる。
【００１０】
表示電極は、ＩＴＯのような透明電極４１からなる。また、表示電極の抵抗を下げるために、透明電極４１上にバス電極（例えば、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造）４２を形成してもよい。本発明は、このバス電極の形成に使用できる。
誘電体層１７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、焼成することにより形成することができる。
保護層１８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１７を保護するために設けられる。保護層１８は、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等からなる。
【００１１】
次に、背面基板は、一般的に、基板２１上に前記表示電極と交差する方向に形成された複数本のアドレス電極Ａ、アドレス電極Ａを覆う誘電体層２７、隣接するアドレス電極Ａ間で誘電体層２７上に形成された複数のストライプ状の隔壁２９、隔壁２９間に壁面を含めて形成された蛍光体層２８とからなる。
基板２１及び誘電体層２７には、前記前面基板を構成する基板１１及び誘電体層１７と同種類のものを使用することができる。
アドレス電極Ａは、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ等の金属層や、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造からなる。本発明はこのアドレス電極の形成にも使用できる。
隔壁２９は、低融点ガラスとバインダとからなるペーストを誘電体層２７上に塗布し、乾燥した後、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。
【００１２】
図４では、隔壁２９間に蛍光体層２８が形成されている。蛍光体層２８の形成方法は、特に限定されず、公知の方法が挙げられる。例えば、溶媒中にバインダが溶解された溶液に蛍光体を分散させたペーストを、隔壁２９間に塗布し、不活性雰囲気下で焼成することにより蛍光体層２８を形成することができる。
次に、上記前面基板と背面基板を、表示電極（４１、４２）とアドレス電極Ａが直交するように、両電極を内側にして対向させ、隔壁２９により囲まれた空間に放電ガスを充填することによりＰＤＰ１００を形成することができる。
なお、上記ＰＤＰでは放電空間を規定する隔壁、誘電体層及び保護膜の内、隔壁と誘電体層上に蛍光体層を形成しているが、同様の方法により保護膜上にも蛍光体層を形成してもよい。
【００１３】
【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、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
図１に示す装置を用いて、ガラス基板と銅箔とを以下のように圧着した。
１×１０-2Ｐａの真空槽１内の基板ホルダー（図示せず）上にガラス基板２（旭ガラス社製ＰＤ−２００）を載置し、ロール状に巻回された厚さ１０μｍの銅箔３を入れた。基板ホルダーは、図１において、左から右へ基板を移動させる移動手段として役割も有する。ガラス基板２上に厚さ０．１μｍのクロムからなる接着用金属膜をスパッタ法により形成した。スパッタ法の条件として、スパッタ用のガスとしてＡｒを用い、加速電圧を１ｋＶとした。また、同一真空槽１内で、銅箔送り出しリール４より引き出された銅箔３上に厚さ０．１μｍのクロムからなる接着用金属膜を上記と同じ条件でスパッタ法により形成した。基板と銅箔への接着用金属膜の形成は別々に行った。接着用金属膜側が対面するようにガラス基板２と銅箔３を接触させ、圧着ロール５により１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加えてガラス基板２と銅箔３とを圧着させた。圧着後のガラス基板と銅箔を引き剥がすのに要する力は２ｋｇ／ｍｍ2であり、両者の接合が極めて強固であることが確認できた。
図１中、６は圧着ロール、７はスパッタ装置、矢印は基板の移動方向を意味する。
【００１４】
実施例２
図２に示すように、同一のスパッタ装置８を用いて、ガラス基板と銅箔に接着用金属膜を形成すること以外は、実施例１と同様にしてガラス基板と銅箔とを圧着した。圧着後のガラス基板と銅箔を引き剥がすのに要する力は５ｋｇ／ｍｍ2であり、両者の接合が極めて強固であることが確認できた。また、接着用金属膜の形成及び圧着用の装置を、実施例１より小さくすることができた。
図２中の８以外の参照番号は図１と同じであり、矢印は基板の移動方向を意味する。
【００１５】
実施例３
図３に示す装置を用いて、ガラス基板と銅箔とを以下のように圧着した。
１×１０-2Ｐａの真空槽１内の基板ホルダー（図示せず）上にガラス基板２（旭ガラス社製ＰＤ−２００）を載置し、ロール状に巻回された厚さ１０μｍの銅箔３を入れた。基板ホルダーは、図３において、左から右へ基板を移動させる移動手段として役割も有する。ガラス基板２上に厚さ０．１μｍのクロムからなる接着用金属膜をスパッタ法により形成した。スパッタ法の条件として、スパッタ用のガスとしてＡｒを用い、加速電圧を１ｋＶとした。また、同一真空槽１内で、銅箔送り出しリール４より引き出された銅箔３を、Ａｒのイオンビーム（加速電圧１ｋＶ）をイオン銃９から照射することでエッチングを行ない、表面上の自然酸化膜を除去し、活性な表面を露出させた。接着用金属膜と活性な表面が対面するようにガラス基板２と銅箔３を接触させ、圧着ロール５により１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加えてガラス基板２と銅箔３とを圧着させた。圧着後のガラス基板と銅箔を引き剥がすのに要する力は２ｋｇ／ｍｍ2であり、両者の接合が極めて強固であることが確認できた。
図３中、６は圧着ロール、１０はスパッタ装置、矢印は基板の移動方向を意味する。
【００１６】
実施例４
ガラス基板上に、ＩＴＯからなる透明膜を形成した。次に、裏面に０．２μｍ厚のクロム膜を有する銅箔を使用すること以外は、実施例１と同様にして透明電極上にＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ膜を形成した。次いで、公知の方法でパターニングすることで、透明電極（ＩＴＯ）上にバス電極（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）を形成した。この後、所定の方法で、以下に示すスペックの３電極面放電ＰＤＰを作製した。ＰＤＰの構成：
表示電極    透明電極幅：２８０μｍ、バス電極幅１００μｍ
表示電極間の放電ギャップ  １００μｍ
誘電体層の厚み  ３０μｍ
隔壁の高さ  １００μｍ
隔壁の配列ピッチ  ３６０μｍ
Ｎｅ−Ｘｅ（５％）の放電ガス
ガス圧  ５００Ｔｏｒｒ
得られたＰＤＰは、バス電極の剥離もなく、かつ銅箔の厚さが大きいため、バス電極の抵抗が抑えられ、消費電力が少なかった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＰＤＰ用電極膜のとして厚い銅箔を使用できるため、電極膜の抵抗を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の電極膜の製造装置の概略図である。
【図２】実施例２の電極膜の製造装置の概略図である。
【図３】実施例３の電極膜の製造装置の概略図である。
【図４】ＰＤＰの概略斜視図である。
【符号の説明】
１  真空槽
２  ガラス基板
３  銅箔
４  銅箔送り出しリール
５  圧着ロール
６  ロール
７、８、１０  スパッタ装置
９  イオン銃
１１、２１  基板
１７、２７  誘電体層
１８  保護層
２８  蛍光体層
２９  隔壁
４１  透明電極
４２  バス電極
１００  ＰＤＰ
Ａ  アドレス電極
【図１】
0003938318.tif 000002
【図２】
0003938318.tif 000003
【図３】
0003938318.tif 000004
【図４】
0003938318.tif 000005