专利名称：等离子体显示面板及其基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子体显示面板，其特征在电极和覆盖该电极的电介质层的结构上。
背景技术：
AC型等离子体显示面板具有覆盖显示电极的电介质层。通常，电介质层由低熔点玻璃构成，是通过涂布低熔点玻璃糊剂后进行烧结的厚膜法而形成的。
近年来，作为电介质层的形成方法，汽相淀积法(也称汽相生长法)受到关注。特开2000-21304号公报中公开了利用作为化学汽相淀积法的一种的等离子CVD(化学汽相淀积)来形成由二氧化硅或有机氧化硅所组成的电介质层的方案。利用汽相淀积法，不仅可以获得厚度均匀且薄的电介质层，而且可以在比对由有利于降低电极间电容的低介电常数的物质所构成的电介质层进行焙烧时的温度低的温度下形成。
另一方面，关于显示电极的结构，一般已知的是铬-铜-铬的3层结构的金属膜。中间层的铜是主要导体，下层的铬用于提高与玻璃衬底或透明导电膜的结合性。上层的铬的作用是防止作为电介质材料的低熔点玻璃与作为电极材料的铜之间发生化学反应。
3层结构的金属膜是在利用以溅射法为代表的成膜技术在整个画面上层积3个层之后，通过将3个层一起形成图形的步骤来形成的。在形成图形时，利用光刻技术形成规定图形的刻蚀掩模，对3个层的刻蚀共用1个掩模。因此，3个层的平面图形和尺寸基本相同。即，3个层通常是完全重合的。
在现有的等离子体显示面板中，在利用汽相淀积法形成电介质层的情况下，有在构成显示电极的多层结构的金属膜附近容易产生空隙的问题。空隙是在使金属膜形成图形时上方的层的图形宽度大于下层的图形宽度时产生。这是因为，在上层的边缘部分突出于下层的突出结构中，电介质材料无法在存在于突出的边缘部分下方的空隙中淀积。
电介质层中的空隙导致绝缘的破坏以及放电控制的紊乱。电介质层越薄，空隙的影响越大。这是由于电介质层越薄，空隙相对于层厚就越大的缘故。另外，画面越大，使电极形成图形的刻蚀量就越难以均匀，局部的侧面刻蚀过度的情况越多。随着侧面刻蚀的推进，上层的突出量增加，使空隙增大。
在电介质层中形成空隙的问题在用厚膜法形成电介质层的情况下也会发生。尤其是，如果采用将薄片状材料粘贴在低熔点玻璃涂层上的薄片层叠法，在粘贴时会有空气残留在金属膜的突出部分，从而易于导致空隙的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不易在电介质层中形成空隙的电极覆盖结构。本发明的目的还在于，提高利用汽相淀积法形成电介质层的实用性。
在本发明中，构成由电介质层覆盖的电极的多个金属层的层积体呈从最下层到最上层依次逐层地宽度减小的台阶状。即，有意地使下层的边缘部分突出于上层。据此，使淀积的阴影消失，从而即使利用化学汽相淀积法或物理汽相淀积法形成电介质层也不会在电介质层中产生空隙。
根据本发明，由于不易在电介质层中形成空隙，所以提高了等离子体显示面板的可靠性。
图1所示是3电极表面放电型等离子体显示面板的单元结构的一个例子。
图2是表示显示电极的平面形状的图。
图3所示是图2的a-a向视剖面结构图。
图4所示是显示电极的层积结构图。
图5是显示电极的金属膜的形成工序的示意图。
具体实施例方式
本发明适用于用作彩色显示装置的3电极表面放电型等离子体显示面板。
图1所示是3电极表面放电型等离子体显示面板的单元结构的一个例子。在图1中，将与等离子体显示面板1上的3×2个单元相对应的部分与前面板10和后面板20分开表示，以便更好地理解其内部结构。
等离子体显示面板1由前面板10和后面板20组成。前面板10和后面板20都是以比画面大的、厚度为约3mm的玻璃板为支持体的结构元件。前面板10相当于本发明的基板。前面板10由玻璃板11、作为行电极的显示电极X和Y、电介质层17、和保护膜18构成。显示电极X和Y由电介质层17和保护膜18所覆盖。后面板20由玻璃板21、作为列电极的地址电极A、绝缘层24、作为呈网状图案的放电阻挡壁的隔断壁29、和用于彩色显示的荧光体层28R、28G、和28B所构成。隔断壁29是由将画面按列划分的多个垂直壁291和按行划分的多个水平壁292整体地形成的结构体。荧光体层28R、28G、和28B由内部填充的放电气体所发出的紫外线所激励而发光。图中括号内的字母R、G、B表示荧光体的发光颜色。
显示电极X、Y分别由形成了宽的条形图案的透明导电膜41和形成了窄的条形图案的金属膜42所构成。金属膜42是降低电极的电阻的总线导体。相邻的显示电极X和显示电极Y构成的组构成表面放电所用的电极对(阳极和阴极)。显示电极X、Y的结构相同。
图2所示是显示电极的平面形状。图3所示是图2的a-a向视剖面结构。在这些图中，图示了典型的显示电极X。
显示电极X、Y的透明导电膜41是在与水平壁292相重叠的中央部分的两侧、沿着水平壁292以固定间隔排列着多个四边形孔45的条形。金属膜42是与透明导电膜41的中央部分重叠的宽度一定的笔直的条形。将显示电极X在列方向上分割为两部分的两个梯状部分x1、x2分别与1行的显示有关。
图4所示是显示电极的层积结构。图中的符号X(或Y)表示由该元件所构成的结构在显示电极X和显示电极Y中是相同的。
如上所述，显示电极X、Y由条形的透明导电膜41和比透明导电膜41窄的金属膜42所组成。透明导电膜41是以氧化锡为主要成分、厚度为5000左右的单层膜。金属膜42是主导体层422重叠在衬底层421上的2层结构的叠层体。衬底层421由铬(Cr)构成，其厚度约为500。主导体层422由铜(Cu)构成，其厚度约为3μm。
另外，电极材料并不限于例示的材料。例如适用于主导体层422的导电性优良的材料有银(Ag)和铝(Al)。与主导体层422的结合性高的衬底层421的材料有钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)、钛(Ti)。
显示电极X、Y的层积结构的特征在于，金属膜42形成为呈从下层到上层顺次逐层地宽度减小的台阶状。即，在金属膜42上，与作为叠层的下层的衬底层421的宽度W1相比，作为上层的主导体层422的宽度W2较小，衬底层421的两侧边缘分别比主导体层422突出出来。衬底层421的突出长度优选1～10μm范围内的值，远小于宽度W1、W2的典型值50～80μm。
覆盖显示电极X的电介质层17的材料优选相对介电常数小的物质。尤其优选二氧化硅(SiO2)。由于二氧化硅与铜接触时不会发生明显的化学变化，所以不必在由铜构成的主导体层422上层积抗反应层而使金属膜42为3层结构。层数少可以降低制造成本。
利用等离子CVD形成由二氧化硅组成的电介质层17。由于等离子CVD是在形成面上各向同性地淀积材料的技术，所以电介质层17的表面具有反映形成面的起伏的台阶。在形成时，利用特开2000-21304号公报所公开的产生压缩应力的技术，可以防止裂缝的发生。
图5是显示电极的金属膜的形成工序的示意图。
如图5(A)所示，利用溅射在形成了图案的透明导电膜41上顺次层积衬底层材料铬和主导体层材料铜，形成2个层412a和422a。然后，在层422a上层积用于形成图案的光刻胶膜50a。通过光刻技术使光刻胶膜50a图形化，如图5(B)所示，形成光刻胶掩模50，该光刻胶掩模50具有对在层412a、422a上与金属膜42相对应的部分进行掩蔽的图案。此时，需要根据下面所述的侧面刻蚀量来优化光刻胶掩模50的图案宽度。
利用选择性地溶解铜的第1刻蚀剂将层422a上未被掩蔽的部份去除(图5(C))。可以使用例如氯化亚铁作为第l刻蚀剂。在对层422a进行刻蚀时，通过控制刻蚀时间来进行预先设计的侧面刻蚀，来形成宽度充分小于光刻胶掩模50的图案宽度的主导体层422。然后，在保留光刻胶掩模50的状态下，转移到使层421a图形化的工序。
在层421a的图形化的步骤中，使用选择性地溶解铬的第2刻蚀剂。优选使用例如盐酸作为第2刻蚀剂。在开始进行图形化的时刻，由于已经形成的主导体层422的图案宽度小于上述光刻胶掩模50的图案宽度，所以作为刻蚀对象的层421a与光刻胶50之间存在空隙。然而，实际上由于主导体层422的厚度为数μm，所以该空隙上的刻蚀率远小于未被光刻胶掩模50所覆盖的未掩蔽区域上的刻蚀率。因此，实际上是层421a上的未掩蔽部分被去除，从而形成如图5所示的图案宽度大于主导体层422的衬底层421在使层421a形成图案工序完成后，去除模50，显示电极的形成结束(图5(E))。
由于在上述工序中，图案宽度不同的衬底层421和主导体层422是使用1个光刻胶掩模形成的，所以与使用分别对应于衬底层421和主导体层422的光刻胶掩模的情况相比，制造工时较少。另外，如果使用各向异性干法刻蚀技术进行使层421a形成图案的工序，可以更加可靠地形成边缘部分突出于主导体层422的衬底层421。
本发明有利于提高具有由至少两个金属层所构成的电极和覆盖该电极的电介质层的AC型等离子体显示面板的可靠性。
权利要求
1.一种等离子体显示面板，包括多层结构的金属膜和覆盖该金属膜的电介质层，其特征在于，所述金属膜形成为从最下层到最上层依次逐层地宽度减小的台阶状。
2.权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于，所述电介质层是通过汽相淀积法形成的。
3.一种等离子体显示面板，包括由透明导电膜和多层结构的金属膜组成的电极、和覆盖该电极的电介质层，其特征在于，所述金属膜形成为从最下层到最上层依次逐层地宽度减小的台阶状；所述电介质层是通过汽相淀积法形成的。
4.一种等离子体显示面板，包括由透明导电膜和金属膜组成的显示电极、和覆盖该显示电极的电介质层，其特征在于，所述金属膜由与所述透明导电膜相接触的衬底层和电阻小于所述衬底层的主导体层组成，并且形成为所述衬底层的边缘部分突出于所述主导体层的边缘部分的台阶状；所述电介质层是通过汽相淀积法形成的。
5.一种等离子体显示面板，包括由透明导电膜和金属膜组成的显示电极、和覆盖该显示电极的电介质层，其特征在于，所述金属膜由与所述透明导电膜相接触的铬层和层积在所述铬层上的铜层组成，并且形成为使所述铬层的边缘部分突出于所述铜层的边缘部分的台阶状；所述电介质层由二氧化硅构成。
6.一种等离子体显示面板用基板，包括多层结构的金属膜和覆盖该金属膜的电介质层，其特征在于，所述多层金属膜形成为从最下层到最上层依次逐层地宽度减小的台阶状。
7.权利要求6所述的等离子体显示面板用基板，其特征在于，所述电介质层是通过汽相淀积法形成的。
8.一种等离子体显示面板用基板，包括由透明导电膜和多层结构的金属膜组成的电极、和覆盖该电极的电介质层，其特征在于，所述金属膜形成为从最下层到最上层依次逐层地宽度减小的台阶状；所述电介质层是通过汽相淀积法形成的。
9.一种等离子体显示面板用基板，包括由透明导电膜和金属膜组成的显示电极、和覆盖该显示电极的电介质层，其特征在于，所述金属膜由与所述透明导电膜相接触的衬底层和电阻小于所述衬底层的主导体层组成，并且形成为所述衬底层的边缘部分突出于所述主导体层的边缘部分的台阶状；所述电介质层是通过汽相淀积法形成的。
10.一种等离子体显示面板用基板，包括由透明导电膜和金属膜组成的显示电极、和覆盖该显示电极的电介质层，其特征在于，所述金属膜由与所述透明导电膜相接触的铬层和层积在所述铬层上的铜层组成，并且形成为使所述铬层的边缘部分突出于所述铜层的边缘部分的台阶状；所述电介质层由二氧化硅构成。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可利用汽相淀积法来形成内部无空隙的电介质层的面板结构。在该结构中，通过有意地使构成由电介质层覆盖的电极的多个金属层的叠层体的下层的边缘部分突出于上层，使其呈从最下层到最上层顺次逐层地宽度减小的台阶状。本发明有利于提高具有由至少两个金属层所构成的电极和覆盖该电极的电介质层的AC型等离子体显示面板的可靠性。
文档编号H01J11/38GK1783397SQ200510116070
公开日2006年6月7日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年11月5日
发明者荣福秀马, 南都利之, 岩濑信博, 川北哲郎 申请人:富士通日立等离子显示器股份有限公司