JP2006351263A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分割多重露光を利用して製造する場合においても、外観不良や表示不良の発生を抑制でき、表示品質の優れたプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】前面ガラス基板１上に表示電極４や遮光層等の複数の構造物が所定方向に対して平行に形成されたプラズマディスプレイパネルにおいて、構造物は所定方向に対して垂直な方向に所定の幅を有する複数の領域Ｅ内につなぎ目を備え、つなぎ目が領域Ｅ内にランダムに配置された構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、大画面で薄型のディスプレイ装置に用いられているプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関する。

近年、大型のテレビジョン受像機や公衆表示用モニタとしての社会的要望が増大し、注目を集めているプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも記す）は、希ガス放電による紫外線で蛍光体を励起発光させて画像・映像表示に利用しており、大画面、薄型、軽量であることを特徴とする視認性に優れた平板型の表示デバイスである。最近では表示領域のサイズが５０インチを超えて８０インチもある大画面のＰＤＰを用いた製品が登場し、将来的に表示領域のサイズが１００インチを超えるさらに大画面のＰＤＰも計画されている。ＰＤＰには交流駆動方式（ＡＣ−ＰＤＰ）と直流駆動方式（ＤＣ−ＰＤＰ）の２つのタイプがある。以下、代表的なＡＣ−ＰＤＰとして、従来の交流面放電型ＰＤＰの構造を斜視図で示す図６を参照して、ＡＣ−ＰＤＰの構造を簡単に説明する。

図６において、ＰＤＰ２１は対向配置された前面板２２と背面板２３との間に多数の放電セル２４が形成されている。前面板２２は、走査電極２と維持電極３とからなる表示電極４が前面ガラス基板１上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極４を覆うように誘電体層６および保護層７が形成されている。表示電極４は、例えば印刷・焼成タイプのプロセス、フォトエッチングプロセス、転写プロセス等により形成される。背面板２３は、背面ガラス基板８上に複数の平行なデータ電極１０と、それらを覆うように下地誘電体層９と、さらにその上にデータ電極１０に平行な複数の隔壁１１が、隣接する隔壁１１の中間にデータ電極１０を位置させるようにそれぞれ形成され、下地誘電体層９の表面と隔壁１１の側面に蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが形成されている。そして、表示電極４とデータ電極１０とが立体交差するように前面板２２と背面板２３とが対向配置されるとともに、密封され、内部の放電空間に放電ガスが封入されて放電セル２４が形成されている。このような構成のＰＤＰ２１において、各放電セル２４内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線は赤、緑、青、各色の蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを励起発光させてそれぞれ対応する色の可視光に変換される。そして、前面板２２を通して可視光を外部に取り出すことにより画像表示を行っている。

ところで、前面板２２に形成される走査電極２および維持電極３からなる表示電極４を、フォトエッチングプロセスによりＩＴＯ等で形成した透明電極と、印刷・焼成タイプの低抵抗電極材料を用いて印刷・焼成したり、または感光性材料を前面ガラス基板１上のほぼ全面に塗布して乾燥させた後、所定のパターンの開口部を有するフォトマスクを用いて露光し、現像を行ってパターニングし、その後に焼成したりして形成したバス電極との積層構造の表示電極４を作製する方法が一般的に利用されている（例えば、特許文献１参照）。また、フォトエッチングプロセスによりＩＴＯ等の透明電極を形成した後、アルミニウム（Ａｌ）薄膜あるいはクロム（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ）−クロム（Ｃｒ）等の金属薄膜を成膜してフォトエッチングプロセスによりバス電極を積層して、走査電極２および維持電極３からなる表示電極４を作製する方法も用いられている。
特開２００３−５１２４９号公報

表示領域のサイズが１００インチを超えるようなさらに大画面のＰＤＰを製造しようとする場合、フォトプロセスにフォトマスクが必要であるが、その大きさに対応できるフォトマスクを得ることが極めて困難であるのみならず、仮に大きなサイズのフォトマスクが得られたとしても、フォトマスク自体の作成や露光装置の準備に莫大な費用がかかる。そこで、走査電極２や維持電極３を形成する方法として、それらの電極を形成する領域を複数の領域に分割して、分割したそれぞれの領域（分割領域）で露光を行う分割多重露光を用いることが考えられる。

ここで、電極を形成する領域を２つの領域に分割してそれぞれの分割領域で露光を行って、前面ガラス基板１上に走査電極２と維持電極３からなる表示電極４を形成する方法について、図７を用いて簡単に説明する。図７（ａ）は２枚に分割して分割多重露光に用いるフォトマスクの例を示す平面図、図７（ｂ）は２枚に分割したフォトマスクを基板上に配置した状態を示す平面図、図７（ｃ）は２枚に分割したフォトマスクを用いて分割多重露光により基板上に形成されたパターンの例を示す平面図である。

図７において、前面ガラス基板１上の走査電極２と維持電極３からなる表示電極４を形成するのに必要なフォトマスクを、図７（ａ）に示すように２枚のフォトマスク１３ａ、１３ｂに分割している。２枚のフォトマスク１３ａ、１３ｂには表示電極４の形状に対応する開口部１４ａ、開口部１４ｂがそれぞれ重なり部の領域Ｄを有して形成されている。前面ガラス基板１の中心を通る中間線であるＣ−Ｃ線に重なり部の領域Ｄの中心が合うように、左側のＡ領域のマスク１３ａを図７（ｂ）に示すように載置して露光する。続いてＣ−Ｃ線と重なり部の領域Ｄの中心を合わせて、右側のＢ領域のマスク１３ｂを図７（ｂ）に示すように載置して露光する。その後、現像して焼成することにより、図７（ｃ）に示すような走査電極２と維持電極３からなる表示電極４が連続するパターンとして前面ガラス基板１に形成される。このとき、Ｃ−Ｃ線を中心にした所定の幅の領域Ｄにおいてマスク１３ａの開口部１４ａとマスク１３ｂの開口部１４ｂが重なるようになっている。

しかしながら、このような２枚のフォトマスク１３ａ、１３ｂを用いて走査電極２と維持電極３からなる表示電極４等のストライプ状のパターンを分割多重露光により形成すると、使用するレジスト等の感光性を有する材料がネガ型の場合、図８に示すように領域Ｄの部分においてストライプ状に形成された表示電極等の構造物の幅が他の部分よりも太くなる傾向がある。このように、ネガ型のレジスト等の感光性を有する材料を使った場合に、重なり合う領域Ｄにおいて各パターンの幅が他の部分よりも太くなるのは、露光時におけるフォトマスク１３ａ、１３ｂの位置合わせずれや領域Ｄにおいて２重に露光されること等によるものと考えられる。

複数のフォトマスクを使用して、ネガ型レジスト等の感光性を有する材料で分割多重露光により形成した電極の幅が、パターンの重なり合う領域Ｄにおいて、他の部分よりも太くなる現象は、隣り合う電極同士が接触する可能性があるのみならず、このとき前面ガラス基板１には外観的に、重なり合う領域Ｄの部分に周囲よりも暗い筋が入っているように見え、表示むらに代表される外観不良になることになり、解決課題であった。

一方、ポジ型のレジスト等の感光性材料で複数のフォトマスクを使用して、分割多重露光により電極等のストライプ状の構造物を形成する場合は、ネガ型レジスト等の感光性材料の場合とは逆に、重なり合う領域Ｄにおいてストライプ状に形成される構造物の幅が他の部分よりも細くなる場合がある。この場合、形成される構造物間に不接続部分が生じたり、工程途中で断線が発生したりする他に、前面ガラス基板１には外観的に、重なり合う領域Ｄの部分に周囲よりも明るい筋が入っているように見え、外観不良や表示不良になることになり、解決すべき課題となっていた。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、分割多重露光を利用して大型のＰＤＰを製造する場合においても、上記のような外観不良や表示不良の発生を抑制でき、表示品質の優れたＰＤＰおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板上に複数の構造物が所定方向に対して平行に形成されたプラズマディスプレイパネルにおいて、構造物は所定方向において所定の幅を有する少なくとも１つの領域内につなぎ目を備え、つなぎ目が領域内にランダムに配置された構成を有している。また、所定の幅が５ｍｍ以上である構成に加え、つなぎ目における構造物の線幅の差が４μｍ以下である構成、さらに、つなぎ目における構造物の所定方向に対する垂直方向のずれ量が１０μｍ以下である構成を有していてもよい。

これらの構成により、複数のフォトマスクを使用して分割多重露光により製造した大型のプラズマディスプレイパネルにもかかわらず、パネル基板に形成する補助電極、遮光層等の構造物のつなぎ目が所定の幅を有する複数の領域内にランダムに配置されているので、つなぎ目の重なり部に生ずる線幅の変化が目立たなくなり、人間の目では検知できず、外観不良や表示不良の発生を抑制できるプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、基板上に、複数の構造物が所定方向に対して平行に形成されたプラズマディスプレイパネルの製造方法において、基板上に感光性材料層を形成する工程と、形成した感光性材料層を複数の領域に分割し、各領域に対応したそれぞれのフォトマスクを用いて感光性材料層を露光し、その後パターニングすることにより、感光性材料層を形成する工程と、複数の構造物を形成する工程を有し、隣り合う領域の境界線の近傍において、各領域での露光部分が重なるようにし、その重なる部分が境界線を含む所定の幅の領域内にランダムに配置されるようにした方法を有している。また、所定の幅が５ｍｍ以上である方法のみならず、重なる部分において、構造物の線幅の差が４μｍ以下になるようにした方法、また、重なる部分において、構造物の所定方向に対する垂直方向のずれ量が１０μｍ以下になるようにした方法であってもよい。

これらの方法により、複数のフォトマスクを使用して分割多重露光により大型のプラズマディスプレイパネルを製造する場合に、マスクの重なり合う部分で基板上に形成される構造物のつなぎ目で線幅に変化が生じて外観不良の原因となっていたのが、つなぎ目を所定の幅を有する複数の領域内にランダムに配置するようにしているので、つなぎ目での線幅の変化が目立たなくなり、人間の目では検知できず外観むら、表示むらといった不具合の発生を抑制することができる。さらに、サイズが１００インチを超えるような大型のプラズマディスプレイパネルを製造するのに、高価な大型単板マスクや大型単板マスク用の露光装置等を必要とせずパネル製造コストの大幅な上昇を抑えることが可能になる。

本発明によれば、分割多重露光により大型のプラズマディスプレイパネルを製造する場合でも、重なり合う部分で基板上に形成される構造物のつなぎ目における線幅の変化に起因する外観不良が抑制されたプラズマディスプレイパネルを得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるＡＣ−ＰＤＰの一部を拡大して構造を示す分解斜視図である。既に、背景技術として図６を用いて従来のＡＣ−ＰＤＰの構造を説明したが、本発明の実施の形態におけるＡＣ−ＰＤＰは、前面ガラス基板、背面ガラス基板にそれぞれ表示電極、データ電極が直交配置され、両基板間にある隔壁により放電空間を形成する構造において基本的に同じであり、図１において同じ構成要素には同一符号を付している。

図１において、前面板２２には、透明な前面ガラス基板１上に放電ギャップをあけて平行に対向する走査電極２と維持電極３とで対をなしてストライプ状にいわゆる行電極にあたる表示電極４が複数対形成されている。この走査電極２および維持電極３は、それぞれＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＳｎＯ_２等からなる透明電極２ａ、３ａと、この透明電極２ａ、３ａに電気的に接続された、例えば、銀等の厚膜や、また、例えばアルミニウム（Ａｌ）薄膜あるいはクロム（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ）−クロム（Ｃｒ）の積層薄膜による補助電極（バス電極ともいう）２ｂ、３ｂとから構成されている。また、隣り合う維持電極３と走査電極２の対間に、表示面のコントラストを高めるため、遮光層（ＢＳ膜ともいう）５を必要に応じて形成することもある。そして、前面ガラス基板１には、複数対の表示電極４群を覆うように低融点ガラスからなる誘電体層６が形成され、その誘電体層６上には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層７が形成され、これらの各要素により前面板２２が構成されている。なお、表示電極４の補助電極２ｂ、３ｂは、前面ガラス基板１上に透明電極２ａ、３ａを形成後、コントラスト向上のため、先に暗色導電層を形成し、次いで所定の導体材料で導体層を形成する２層構造にしてもよい。

上記前面ガラス基板１に対向配置される背面ガラス基板８上には、前面ガラス基板１上の表示電極４と直交する方向に、下地誘電体層９で覆われて複数のいわゆる列電極にあたる表示データ信号を入力するためのデータ電極（アドレス電極ともいう）１０がストライプ状に形成されている。このデータ電極１０上の下地誘電体層９の上には、データ電極１０と並行してストライプ状の複数の隔壁１１が配置され、隔壁１１の側面および下地誘電体層９の表面上にＲ（ｒｅｄ：赤色）、Ｇ（ｇｒｅｅｎ：緑色）、Ｂ（ｂｌｕｅ：青色）の３色を発光する蛍光体を塗布して蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが形成されて、背面板２３が構成されている。

そして、上記構成の前面板２２と背面板２３とは、走査電極２および維持電極３からなる表示電極４とデータ電極１０とが直交するように、微小な放電空間２４を挟んで対向配置されるとともに周囲が封止され、放電空間２４には、放電ガスとして、希ガスであるネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが所定の圧力で充填されている。例えば、放電ガスとして、９０体積％ネオン（Ｎｅ）−１０体積％キセノン（Ｘｅ）の混合ガスを圧力６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）で封入している。また、放電空間２４は、隔壁１１によって複数の区画に仕切られ、表示電極４とデータ電極１０との交点が位置する複数の放電セル２４が設けられ、各放電セル２４には、前述したように青色、緑色および赤色の各蛍光体層１２Ｂ、１２Ｇ、１２Ｒが順次配置されてＰＤＰ２１が構成される。そして、維持電極３および走査電極２、データ電極１０に所定の信号の電圧パルスを印加することにより、封入された希ガスが励起されて紫外線を放出し、その紫外線により下地誘電体層９、および隔壁１１上に設けられた蛍光体層１２Ｂ、１２Ｇ、１２Ｒが可視光を励起発光し、情報を表示することができる。なお、このようなＰＤＰを駆動する場合、任意のタイミングにおいて同じ駆動波形が全ての維持電極３に印加されるので、隣接して配置された維持電極３は前面ガラス基板１上で互いに接続されている。

次に、プラズマディスプレイパネルの製造方法について説明する。

まず、前面ガラス基板１上に走査電極２および維持電極３をそれぞれ構成する透明電極２ａ、３ａを形成した後、走査電極２および維持電極３を透明電極２ａ、３ａとともにそれぞれ構成する補助電極２ｂ、３ｂと遮光層５を形成する。ここで、補助電極２ｂ、３ｂは、透明電極２ａ、３ａ上にコントラスト向上のために暗色導電層と、その上に形成された導電層とで構成する２層構造で形成する方法も可能である。これらの形成方法については後述する。

次に、透明電極２ａ、３ａ、補助電極２ｂ、３ｂおよび遮光層５を覆うように前面ガラス基板１上にガラスペーストをスクリーン印刷法等を用いて塗布した後、所定温度で所定時間（例えば５６０℃で２０分）焼成することによって所定の厚み（約２０μｍ）となるように誘電体層６を形成する。誘電体層６を形成するときに使用するガラスペーストとしては、例えば、ＰｂＯ（７０ｗｔ％）、Ｂ_２Ｏ_３（１５ｗｔ％）、ＳｉＯ_２（１０ｗｔ％）、およびＡｌ_２Ｏ_３（５ｗｔ％）と有機バインダ（例えば、α−ターピネオールに１０％のエチルセルローズを溶解したもの）との混合物が使用される。ここで、有機バインダとは樹脂を有機溶媒に溶解したものであり、エチルセルローズ以外に樹脂としてアクリル樹脂、有機溶媒としてブチルカービトール等も使用することができる。さらに、こうした有機バインダに分散剤（例えば、グリセルトリオレエート）を混入させてもよい。また、ペーストを用いてスクリーン印刷する代わりに、成型されたフィルム状の誘電体前駆体をラミネートして焼成することによって形成してもよい。

次に、誘電体層６上に保護層７を形成する。保護層７は酸化マグネシウムからなり、真空蒸着法等の成膜プロセスにより、保護層７が所定の厚み（約０．５μｍ）となるように形成する。

このような方法により、前面ガラス基板１上に、構造物である走査電極２、維持電極３、遮光層５、誘電体層６、保護層７を形成して前面板２２が作製される。

また、背面ガラス基板８上にデータ電極１０をストライプ状に形成する。具体的には、背面ガラス基板８上に、データ電極１０の材料、例えば感光性Ａｇペーストを用い、スクリーン印刷法等により膜を形成し、その後、フォトリソグラフィー法等によってパターニングし、焼成することで形成することができる。

次に、以上のようにして形成したデータ電極１０を覆うように下地誘電体層９を形成する。下地誘電体層９は、例えば、鉛系のガラス材料を含むガラスペーストを、例えば、スクリーン印刷で塗布した後、所定温度、所定時間（例えば５６０℃で２０分）焼成することによって、所定の層の厚み（約２０μｍ）となるように形成する。また、ガラスペーストをスクリーン印刷する代わりに、成型されたフィルム状の下地誘電体層前駆体をラミネートして焼成することによって形成してもよい。

次に、隔壁１１を、例えばストライプ状に形成する。隔壁１１は、Ａｌ_２Ｏ_３等の骨材とガラスフリットとを主剤とする感光性ペーストをスクリーン印刷法やダイコート法等により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングし、焼成することで形成することができる。または、例えば、鉛系のガラス材料を含むペーストを、例えば、スクリーン印刷法により所定のピッチで繰り返し塗布した後、焼成することによって形成してもよい。ここで、隔壁１１の間隙の寸法は、例えば３２インチ〜５０インチのＨＤ−ＴＶの場合、１３０μｍ〜２４０μｍ程度である。

そして、隣り合う隔壁１１間の溝には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを形成する。これは、各色の蛍光体粒子と有機バインダとからなるペースト状の蛍光体インキを塗布し、これを４００℃〜５９０℃の温度で焼成して有機バインダを焼失させることによって、各蛍光体粒子を結着させて蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂとして形成する。

このような方法により、背面ガラス基板８上に、構造物であるデータ電極１０、下地誘電体層９、隔壁１１、蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを形成して背面板２３が作製される。

続いて、蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ等の構造物を背面ガラス基板８に形成した背面板２３の周辺部に低融点ガラスフリットを塗布して乾燥させ、この背面板２３と保護層７等を前面ガラス基板１に形成した前面板２２とを対向配置して加熱処理を行うことにより、前面板２２と背面板２３とを低融点ガラスフリットにより封着する。その後、前面板２２と背面板２３との間の放電空間内を高真空（例えば１．１×１０^−４Ｐａ）に排気し、放電空間に放電ガスを封入して封じ切ることにより、ＰＤＰ２１が製造される。

次に、前面ガラス基板１上に補助電極２ｂ、３ｂおよび遮光層５を形成する方法について図２を用いて今一度説明する。図２は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面板２２を製造するときの各工程における前面板２２の状態を示す断面図である。ここでは、透明電極上２ａ、３ａに形成された暗色導電層とその上に形成された導電層とからなる２層構造の補助電極２ｂ、３ｂおよび遮光層５の形成方法について説明する。

図２において、まず、スパッタリング法により前面ガラス基板１上のほぼ全面にＩＴＯ膜を形成した後、エッチングによりパターニングすることにより、図２（ａ）に示すように所定のパターン（ストライプ状）の透明電極２ａ、３ａを形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、スクリーン印刷法を利用して補助電極２ｂ、３ｂとなる材料を透明電極２ａ、３ａを覆うように前面ガラス基板１のほぼ全面に塗布することにより、暗色導電層となる第１のペースト層１５および導電層となる第２のペースト層１６を順次積層形成する。第１のペースト層１５および第２のペースト層１６はともに感光性を有している。第１のペースト層１５は黒色顔料、無機バインダおよび感光性樹脂成分を含む感光性ペーストを用いて形成され、第２のペースト層１６はＡｇ等の導電性材料、無機バインダおよび感光性樹脂成分を含む感光性ペーストを用いて形成される。また、黒色顔料として、例えば酸化ルテニウムやルテニウム複合酸化物のような導電性材料を用いることができる。導電性のない黒色顔料を用いる場合には、さらにＡｇ等の導電性材料を含ませればよい。そして、無機バインダとして、例えばガラスフリットを使用することができる。

次に、図２（ｃ）に示すように、補助電極２ｂ、３ｂのパターンに対応した所定の開口部１４を有するフォトマスク１３を用いて第１のペースト層１５および第２のペースト層１６を露光する。続いて、現像することによりパターニングした後、６００℃程度の温度で焼成することにより、図２（ｄ）に示すように透明電極２ａ、３ａ上に補助電極２ｂ、３ｂが形成される。遮光層５についても同様に、黒色顔料、無機バインダおよび感光性樹脂成分を含む感光性ペーストを前面ガラス基板１上に塗布して感光性材料層を形成し、遮光層５のパターンに対応した所定の開口部を有するフォトマスクを用いて感光性材料層を露光して現像し、６００℃で焼成することにより形成される。

なお、上述した方法では、第１のペースト層１５および第２のペースト層１６はともに感光性を有する材料を使用しているが、第１のペースト層１５および第２のペースト層１６用の材料については、ともに非感光性の材料を用いて前面ガラス基板１のほぼ全面に図２（ｂ）に示すように塗布した後、さらに感光性を有するレジスト膜を全面に塗布してから、補助電極２ｂ、３ｂのパターンに対応した所定の開口部１４を有するフォトマスク１３を用いて露光、現像することによりレジスト膜をパターニングした後、第１のペースト層１５および第２のペースト層１６をエッチングしてからレジスト膜を除去し、６００℃程度の温度で焼成することにより補助電極２ｂ、３ｂを形成することも可能である。

また、図示していないが、遮光層５については、図２（ｄ）に示した構成要素、すなわち透明電極２ａ、３ａ、補助電極２ｂ、３ｂの構造物を形成後に、前面ガラス基板１のほぼ全面に感光性を有する遮光層５用材料を塗布するか、または非感光性の遮光層５用材料に続いて感光性を有するレジスト膜を塗布して露光、パターニングすることにより形成することができる。

上記の説明は、複数枚のフォトマスクを使用するような分割多重露光を必要としない通常のサイズのＰＤＰの前面ガラス基板１への補助電極２ｂ、３ｂおよび遮光層５を形成する工程に対するものである。表示領域のサイズが１００インチを超えるような大画面のＰＤＰの前面ガラス基板１に補助電極２ｂ、３ｂおよび遮光層５を形成する場合、複数の領域のフォトマスクに分割して、それぞれの分割領域で露光を行う分割多重露光を用いる方法が必要になる。

引き続き、本発明の実施の形態における表示領域のサイズが１００インチを超えるような大画面のＰＤＰの前面ガラス基板１へ分割多重露光により補助電極２ｂ、３ｂおよび遮光層５を形成する方法について、図３、図４を用いて説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態において２枚に分割して分割多重露光に用いるフォトマスクの例を示す平面図、図３（ｂ）は本発明の実施の形態において２枚に分割したフォトマスクを用いて分割多重露光により前面ガラス基板上に形成されたパターンの例を示す平面図、図４は本発明の実施の形態において分割多重露光により重なり部分に形成された構成要素の形成パターンの例を示す拡大平面図である。

図３において、ＰＤＰの前面ガラス基板１の構成要素、すなわち表示電極４（走査電極２と維持電極３からなる）を構成する補助電極２ｂ、３ｂのようなストライプ状の構造物を形成するのに必要なフォトマスクを、図３（ａ）に示すように２枚のマスク１３ｃ、１３ｄに分割している。ここでは、前面ガラス基板１に形成するストライプ状の構成要素を補助電極２ｂ、３ｂとして説明するが、遮光層５の場合も同様に形成できる。２枚のマスク１３ｃ、１３ｄには補助電極２ｂ、３ｂの形状に対応する開口部１４ｃ、開口部１４ｄがそれぞれ重なり部の領域Ｅを有して形成されている。そして、開口部１４ｃ、開口部１４ｄは各構成要素の重なり部が、Ａ領域とＢ領域の境界線を含む所定幅の領域Ｅにおいてランダムに配置されるように形成されている。すなわち、フォトマスク１３ｃ、１３ｄに形成された開口部１４ｃ、開口部１４ｄは、その端部の位置が領域Ｅにおいて縦方向に一直線上に揃っているのではなく、図３（ａ）に示すように、ランダムに位置するようになっている。この開口部１４ｃ、１４ｄのそれぞれの端部のランダムな配置については、例えば、乱数表を用いて発生させた乱数を用いて配置させればよい。

このとき、左側のＡ領域のマスク１３ｃの重なり領域Ｅの中間線Ｃ_１−Ｃ_１線を前面ガラス基板１の中心を通る中間線である一点鎖線で示すＣ−Ｃ線に合わせて載置して露光することにより、開口部１４ｃに対応する構成要素である補助電極２ｂ、３ｂの左側部分のパターンが露光される。さらに、右側のＢ領域のマスク１３ｄの重なり領域Ｅの中間線Ｃ_２−Ｃ_２線をＣ−Ｃ線と合わせて載置して露光することにより、開口部１４ｄに対応する構成要素である補助電極２ｂ、３ｂの右側部分のパターンが露光される。その後、現像して焼成することにより、図３（ｂ）に示すような走査電極２と維持電極３からなる表示電極４を構成する補助電極２ｂ、３ｂが連続するパターンとして前面ガラス基板１に形成される。このとき、Ｃ−Ｃ線を中心にした所定の幅の領域Ｅにおいてマスク１３ｃの開口部１４ｃとマスク１３ｄの開口部１４ｄによりそれぞれ形成される補助電極２ｂ、３ｂが重なるようになっており、その重なった部分は領域Ｅ内においてランダムに配置されている。なお、図３（ａ）に示した２枚のマスク１３ｃ、１３ｄには補助電極２ｂ、３ｂの電極端子部１７ｃ、１７ｄに対応する部分も描いてあるが、遮光層５の形成に用いるマスクの場合にはこの部分は必要ない。

実際の処理工程においては、本発明の実施の形態における表示領域のサイズが１００インチを超えるような大画面のＰＤＰの製造に際して、図２、図３に示したように、あらかじめ感光性を有する材料を用いて前面ガラス基板１上全面に形成された暗色導電層となる第１のペースト層１５および導体層となる第２のペースト層１６を全面にわたって塗布しておき、最初にＡ領域について開口部１４ｃを有するフォトマスク１３ｃで露光した後、Ｂ領域について開口部１４ｄを有するフフォトマスク１３ｄで露光する。このとき、Ｂ領域を先に露光し、次にＡ領域を露光してもよい。また、ともに非感光性の第１のペースト層１５および第２のペースト層１６を塗布した後に、感光性を有するレジスト膜を塗布してから、Ａ領域とＢ領域とで分割露光し、レジスト膜をパターニングした後に、第１のペースト層１５および第２のペースト層１６をエッチングすることによりパターニングすることもできる。

なお、図３では、フォトマスク１３ｃおよびフォトマスク１３ｄにおける、それぞれの開口部１４ｃおよび開口部１４ｄを黒い太線で描いて示しているが、マスクの外観を概略的に理解できるように便宜的に描画したものであり、実際には、ネガ型レジスト等の感光性を有する材料を使用する場合は、開口部１４ｃおよび開口部１４ｄを白抜きパターンにし、開口部以外は黒く描画して示した方が現実のマスクのパターンらしくなる。

そして、このような２枚のフォトマスク１３ｃ、１３ｄをそのまま用いて補助電極２ｂ、３ｂ等のストライプ状の構造物である構成要素を分割多重露光により形成すると、使用するレジスト等の感光性を有する材料がネガ型の場合、領域Ｅにおいてフォトマスク１３ｃによる露光部分とフォトマスク１３ｄによる露光部分とが重なる部分において形成されるストライプ状の構成要素の（図４中にＤで示す）重なり部分の線幅が他の部分よりも太くなる。すなわち、補助電極２ｂ、３ｂは、所定の幅（例えば１００μｍ程度）を有する重なりのない部分１８Ａ、１８Ｂとその所定の幅よりも広くなっているＤで示した重なり部分１９とを有した形状となり、重なり部分１９は重なりのない部分１８Ａ、１８Ｂに比べて１％〜５％程度太くなっている。なお、補助電極２ｂと補助電極３ｂの配列ピッチ（補助電極２ｂと補助電極３ｂの中心間距離）は、例えば３００μｍ〜６００μｍ程度である。そして、重なり部分１９は露光時の重なる部分の位置に形成されるのであるが、重なり部分１９が図８に示したような一直線上に揃って位置するのではなく、図４に示すように重なり部分１９を、補助電極２ｂ、３ｂに平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置しておけば、重なり部分１９が図８に示したような一直線上に形成される場合に比べて明暗が発生しにくくなり、人の目では検知できず外観不良の発生を抑制することができる。一方、ポジ型のレジスト等の感光性を有する材料を使用する場合は、図示していないが、領域Ｅにおいて形成されるストライプ状の構成要素の重なり部分Ｄの所定の線幅が他の部分よりも細くなることを除いてネガ型の感光性材料使用する場合と同様の結果が得られる。

以下に、補助電極２ｂ、３ｂ（あるいは遮光層５）が分割露光を用いて形成された前面ガラス基板１の重なり領域（つながり部、つなぎ目）における外観を目視検査で評価した結果について、図５を参照しながら説明する。図５は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面ガラス基板に分割露光により形成した補助電極のつながり部の外観目視検査の評価結果を示す図である。

ここでは、比較例として、図７および図８に示す構成で、マスク１３ａによる開口部１４ａで形成された端部とマスク１３ｂによる開口部１４ｂで形成された端部との重なり位置の配置が図７（ａ）に示したように補助電極２ｂ、３ｂ（あるいは、遮光層５）に垂直な方向において一直線上に揃った位置に配置して形成された前面ガラス基板１と、実施例として図３および図４に示す構成で、マスク１３ｃによる開口部１４ｃで形成された端部とマスク１３ｄによる開口部１４ｄで形成された端部との重なり位置の配置が、図３（ａ）に示したように補助電極２ｂ、３ｂ（あるいは、遮光層５）に平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置して形成された前面ガラス基板１とをそれぞれ試作した。始めに、試作した前面ガラス基板１について、比較例、実施例とも分割多重露光により、補助電極（あるいは遮光層）を形成した前面ガラス基板１の重なり領域におけるマスク１３ａ（１３ｃ）による開口部１４ａ（１４ｃ）で形成された端部とマスク１３ｂ（１３ｄ）による開口部１４ｂ（１４ｄ）で形成された端部とのそれぞれの線幅差およびずれ量を測定しておく。ここで線幅差とは、図４に示す補助電極のパターンにおいて、重なりのない部分１８Ａの線幅と重なりのない部分１８Ｂの線幅との差である。また、ずれ量とは、重なりのない部分１８Ａの中心線の位置と重なりのない部分１８Ｂの中心線の位置とのずれの大きさである。なお、図４では、重なりのない部分１８Ａ、１８Ｂのそれぞれの中心線を一点鎖線で表しており、図４ではずれがない場合（ずれ量が０）を示している。

その後、試作した前面ガラス基板１について、比較例、実施例とも分割多重露光により形成した補助電極（あるいは遮光層）のつながり部（つなぎ目）の外観目視検査を実施し、外観目視検査の評価結果を線幅差およびずれ量の測定値に対しプロットする。なお、外観目視検査は評価値を１〜５の５段階のレベルに設定して行った。具体的には、レベル１を明暗の差等による縞あるいは筋状のむらが全く認められない外観状態とし、レベル３を縞あるいは筋状のむらが何とか認められる外観状態とし、レベル５は縞あるいは筋状のむらが目立つあるいはよく認められるレベルとしている。レベル３以下であれば、実用上はほとんど問題のないレベルである。

図５において、比較例の前面ガラス基板１における線幅差およびずれ量の測定値に対する外観目視検査の評価結果を丸印でプロットし、一方、実施例の前面ガラス基板１における線幅差およびずれ量の測定値に対する外観目視検査の評価結果を三角印でプロットしている。

図５（ａ）に示すように、比較例の前面ガラス基板１について縞あるいは筋状のむらの外観目視検査による評価を線幅差に対してプロットした結果（ここでは、ずれ量５μｍ以下のデータをプロット）によれば、線幅差が小さい場合はレベル１であるが、線幅差が１μｍを超えるとレベル２またはレベル３が増え、線幅差が４μｍを超えるとレベル４、レベル５が現れている。これに対して、実施例の前面ガラス基板１について縞あるいは筋状のむらの外観目視検査による評価を線幅差に対してプロットした結果（ここでは、ずれ量５μｍ以下のデータをプロット）によれば、線幅差が４μｍ以下ではレベル１またはレベル２であるが、線幅差が４μｍを超えるとレベル４が現れている。このように、実施例の方が比較例に比べて線幅差が大きくなっても縞あるいは筋状のむらが目立ちにくくなっていることがわかる。また、実施例の場合、線幅差を４μｍ以下に抑えることにより外観としては実用上問題のないレベルを得ることができ、さらに線幅差が３μｍ以下のときにはレベル１が得られるため外観としてはより好ましい。

さらに、図５（ｂ）に示すように、実施例および比較例の前面ガラス基板１について縞あるいは筋状のむらの外観目視検査による評価をずれ量に対してプロットした結果（ここでは、線幅差２μｍ以下のデータをプロット）によれば、実施例と比較例のどちらも、外観目視検査の結果は縞あるいは筋状のむらが目立たないとされるレベル３よりも全て小さい。実施例ではずれ量が１０μｍ以下においてレベル１となっているのに対し、比較例ではレベル２、レベル３が現れており、実施例の方が比較例よりも優れている。

したがって、分割多重露光により前面ガラス基板１に形成した補助電極の場合、ばらつきを考慮しても、それぞれの線幅差が３μｍ以下であれば、重なり部分がほとんど目立たず、この傾向は重なり部分を補助電極に平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置した方が、補助電極に垂直な方向において一直線上に揃った位置に配置した場合より良化している。また、ずれ量に対しては、ずれ量１０μｍ以下の範囲で重なり部分がほとんど目立たず、この傾向は重なり部分を補助電極２ｂ、３ｂに平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置した方が、一直線上に揃った位置に配置した場合よりはるかに優れているといえる。

また、分割多重露光により前面ガラス基板１に形成した遮光層５についても、上述した補助電極の場合と同等の結果が得られている。

なお、上記外観目視検査において、前面ガラス基板１の補助電極の重なり部分１９が形成される領域Ｅの幅（補助電極に平行な方向の長さ）については、２０ｍｍと１００ｍｍの２種類を試作したが、外観目視検査の評価結果に大きな差は認められなかった。しかしながら、領域Ｅの幅が狭すぎると、その領域Ｅ内で重なり部分１９がランダムに配置されるようにしたとしても、明暗が発生しやすくなり外観不良となるおそれがある。このため、領域Ｅの幅は５ｍｍ以上であることが好ましく、この場合には外観不良の発生を抑制することができる。また、領域Ｅの幅が大きくなると、それに応じて大きなフォトマスクが必要になるので、領域Ｅの幅の最大値については使用可能なフォトマスクの大きさによって決めればよく、例えば領域Ｅの幅を前面ガラス基板１の長さ（補助電極に平行な方向の長さ）の１／２にすればよい。

また、上述した説明では、前面ガラス基板１に形成される構造物のつなぎ目、すなわち分割多重露光に用いるマスクの開口部１４ｃ、開口部１４ｄの重なり部分１９のランダムな配置については、乱数表を用いて発生させた乱数を用いて配置させる方法を例に挙げて説明したが、本発明の実施の形態におけるＰＤＰではこの例に限定されるものではない。例えば、１／ｆゆらぎをもたせて重なり部分１９を配置させる等、他の配置方法であってもよい。さらに、図３において重なり領域Ｅは前面ガラス基板１について１箇所の例で説明したが、重なり領域Ｅは複数あってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、複数のフォトマスクを使用して分割多重露光により大型のＰＤＰを製造する場合でも、外観不良や表示不良の発生を抑制できるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供することができる。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、補助電極等を分割多重露光で形成する際につなぎ目が目立たないようにすることができ、大型のプラズマディスプレイパネルの製造に用いることができる。

本発明の実施の形態におけるＡＣ−ＰＤＰの一部を拡大して構造を示す分解斜視図 （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面板を製造するときの各工程における前面板の状態を示す断面図 （ａ）は本発明の実施の形態において２枚に分割して分割多重露光に用いるフォトマスクの例を示す平面図（ｂ）は本発明の実施の形態において２枚に分割したフォトマスクを用いて分割多重露光により基板上に形成されたパターンの例を示す平面図 本発明の実施の形態において分割多重露光により形成された重なり部分の構成要素の形成パターンの例を示す拡大平面図 （ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面ガラス基板に分割露光により形成した補助電極のつながり部の外観目視検査の評価結果を示す図 従来の交流面放電型ＰＤＰの構造を示す斜視図 （ａ）は２枚に分割して分割多重露光に用いるフォトマスクの例を示す平面図（ｂ）は２枚に分割したフォトマスクを基板上に配置した状態を示す平面図（ｃ）は２枚に分割したフォトマスクを用いて分割多重露光により基板上に形成されたパターンの例を示す平面図 分割多重露光により生じた形成パターンが太くなる例を示す図

符号の説明

１ 前面ガラス基板
２ 走査電極
２ａ，３ａ 透明電極
２ｂ，３ｂ 補助電極
３ 維持電極
４ 表示電極
５ 遮光層
６ 誘電体層
７ 保護層
８ 背面ガラス基板
９ 下地誘電体層
１０ データ電極
１１ 隔壁
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ 蛍光体層
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ フォトマスク（マスク）
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 開口部
１５ 第１のペースト層（導電層）
１６ 第２のペースト層（暗色導電層）
１７ｃ，１７ｄ 電極端子部
１８Ａ，１８Ｂ 重なりのない部分
１９ 重なり部分
２１ プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
２２ 前面板
２３ 背面板
２４ 放電セル（放電空間）

Claims (8)

1. 基板上に複数の構造物が所定方向に対して平行に形成されたプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記構造物は前記所定方向において所定の幅を有する少なくとも１つの領域内につなぎ目を備え、
   前記つなぎ目が前記領域内にランダムに配置されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記所定の幅は５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記つなぎ目における前記構造物の線幅の差が４μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記つなぎ目における前記構造物の前記所定方向に対する垂直方向のずれ量が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 基板上に、複数の構造物が所定方向に対して平行に形成されたプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   前記基板上に感光性材料層を形成する工程と、形成した前記感光性材料層を複数の領域に分割し、各領域に対応したそれぞれのフォトマスクを用いて前記感光性材料層を露光し、その後パターニングすることにより、前記感光性材料層を形成する工程と、複数の前記構造物を形成する工程を有し、
   隣り合う前記領域の境界線の近傍において、各領域での露光部分が重なるようにし、その重なる部分が境界線を含む所定の幅の領域内にランダムに配置されるようにしたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. 前記所定の幅は５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
7. 前記重なる部分において、前記構造物の線幅の差が４μｍ以下になるようにしたことを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
8. 前記重なる部分において、前記構造物の前記所定方向に対する垂直方向のずれ量が１０μｍ以下になるようにしたことを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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