JP2000045097A

JP2000045097A - コ―ティング形成方法及び電極構体

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Publication number: JP2000045097A
Application number: JP14026399A
Authority: JP
Inventors: Thomas S Buzak; トーマス・エス・ブザック; Kevin J Ilcisin; ケビン・ジェー・イルシシン; Paul C Martin; ポール・シー・マーティン; F G Bongaerutsu Petrus; ペトルス・エフェ・ゲー・ボンガエルツ; L J Burufumans Adrianus; アドリアヌス・エル・イェー・ブルフマンス; G A Den Bigeler Johannes; ヨハネス・ゲー・アー・デン・ビゲラー; Jacob Bruinink; ヤコブ・ブロイニンク; L J L Van Hereputto Henri; ヘンリ・エレ・イェー・エレ・ファン・ヘレプット; A Kaan Babaa; ババー・エー・カーン
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV; Tektronix Inc
Current assignee: Koninklijke Philips NV; Tektronix Inc
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】電気泳動デポジション・セルを用いて、ＰＡ
ＬＣ表示パネル内の陰極電極２６上にコーティングを簡
単に形成する。【解決手段】液体内でガラス・フリット及びダイアモ
ンド粉末が懸濁状態になった薬浴を設け；この薬浴を電
気泳動デポジション・セルに用いて；薬浴内の直流電圧
源の陽極５０と、ＰＡＬＣ表示パネルの陰極２６との間
に直流電圧を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属物をコーティ
ング（被覆）する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アメリカ合衆国特許第５０７７５５３号
（日本特許第２６０１７１３号に対応）は、データ蓄積
要素をアドレス指定する装置を記載している。このアメ
リカ合衆国特許第５０７７５５３号に開示された装置を
実際に実施したプラズマ・アドレス液晶（ＰＡＬＣ）表
示パネルの断面を図２に示す。なお、図を明瞭にするた
め、断面を示す斜線は省略している。

【０００３】図２に示すＰＡＬＣパネルは、下側から順
番に、偏光子２と、チャンネル部材４と、カバー・シー
ト（マイクロシートとして一般的に知られている）６
と、電気光学材料層１０と、平行で透明なデータ駆動電
極の配列（図２の場合、１２で示す１個のみのデータ駆
動電極が見える）と、データ駆動電極を支持する上側基
板１４と、上側偏光子１６とを具えている。カラー表示
パネルの場合、このパネルは、電気光学材料層１０及び
上側基板１４の間にカラー・フィルタ（図示せず）を含
んでいる。このパネルは、視野角度を改善する層や他の
目的の層を含んでもよい。チャンネル部材４は、典型的
には、ガラスで作られており、その上側主面に多数の平
行なチャンネル２０が形成されている。複数のチャンネ
ル２０は、リブ２２で分離されており、ヘリウムなどの
イオン化可能なガスが充填されている。陽極２４及び陰
極２６がチャンネル２０の各々に設けられている。チャ
ンネル２０は、（パネルに対して垂直に見た場合）デー
タ駆動電極１２と直交しており、データ駆動電極１２が
チャンネル２０と交差する領域が、個別のパネル要素２
８を形成する。各パネル要素２８は、電気光学材料層１
０と、上側偏光子１６と、下側偏光子２とを含んでいる
とみなせる。パネル要素２８の境界となる表示パネルの
上側面の領域は、表示パネルの単一ピクセル３０を構成
する。なお、参照番号３２は、観察者の視点を示す。

【０００４】１個のチャンネル２０内の陽極２４が基準
電位に供給され、適切でより負の電圧がこのチャンネル
内の陰極２６に供給されると、そのチャンネル内のガス
がプラズマを生成し、このプラズマがカバー・シート６
の下側面に対して基準電位源への導電路を形成する。デ
ータ駆動電極１２が基準電位ならば、このデータ駆動電
極１２がチャンネル２０と交差する電気光学材料層１０
のボリューム要素（ある量から成る要素）には実質的な
電界が存在せず、パネル要素２８はオフとみなせる。こ
れとは反対に、データ駆動電極１２が基準電位と実質的
に異なる電位ならば、電気光学材料層１０のボリューム
要素内に実質的な電界が生じ、パネル要素２８はオンと
みなせる。

【０００５】以下の説明においては、本発明の要旨を制
限するものではないが、下側偏光子２は、線形偏光子で
あり、その偏光面は、基準面に対して０度の如く任意に
でき、上側偏光子１６は、９０度の偏光面を有する線形
偏光子であると仮定する。また、電気光学材料層１０の
材料は、そこを通過する線形に偏光された光の偏光面
を、電気光学材料の電界の関数である角度だけ回転させ
る。パネル要素がオフのとき、回転角は９０度であり、
パネル要素がオンのとき、回転角はゼロである。

【０００６】偏光されない白色光を放射する幅広な光源
３４により、このパネルを下側から照明する。パネルを
均一に照明するために、散乱面を有する背面ガラス・デ
ィフーザー（すりガラス）１８を光源３４及びパネルの
間に配置してもよい。光源３４から所定のパネル要素２
８に入射する光は、下側偏光子２によりゼロ度に線形偏
光され、チャンネル部材４、チャンネル２０、カバー・
シート６、電気光学材料のボリューム要素を順次通過し
て、上側偏光子１６及び観察者３２に向かう。パネル要
素がオフならば、電気光学材料のボリューム要素を通過
する線形に偏光された光の偏光面は９０度回転するの
で、上側偏光子１６への入射光の偏光面は９０度であ
る。この光は、上側偏光子１６を通過し、ピクセルを照
明する。一方、パネル要素がオンならば、線形に偏光さ
れた光の偏光面は、電気光学材料のボリューム要素を通
過しても変化しない。上側偏光子１６の入射光の偏光面
はゼロ度なので、この光は、上側偏光子１６により阻止
され、ピクセルは暗い。液晶材料内の電界が、パネル要
素２８のオフ及びオンに関連した値の中間ならば、この
光は、上側偏光子１６を通過するが、その輝度は電界に
より決まり、グレー・スケール（中間調）を表示でき
る。

【０００７】ＰＡＬＣ表示パネルの実施においては、チ
ャンネルを形成する領域の付近で、チャンネル部材４を
エッチングして、台部（プラトー）３６を設けて、この
台部内にチャンネル２０を形成する。台部の周辺部付近
に延びるラベット（さねはぎ）４０内のエンドレス・フ
リット・ビーズ３８により、カバー・シート６をチャン
ネル部材に固定する。上側基板１４及びそこに支持され
たデータ駆動電極１２を含む上側基板アセンブリ（組立
体）を、接着用ビーズ４２によりチャンネル部材４に取
り付ける。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】純粋なヘリウムをイオ
ン化可能なガスとして使用することの欠点は、ストロー
ブ・パルスを取り除いた後に、プラズマが迅速に（１〜
２μ秒）減衰しないことである。減衰が遅延すること
は、ＰＡＬＣ表示パネルのアドレス指定特性を制限す
る。

【０００９】充填するガス内にネオンを含ませると、プ
ラズマの減衰を加速できる。しかし、ヘリウムよりも分
子量の大きいネオンや他のガスを付加することは、陰極
に望ましくないスパッタリングが生じて、表示パネルの
有効寿命が短縮する。

【００１０】スパッタリング損傷を軽くするために、陰
極を、金属基部と、希土類ヘキサホウ化物（rare earth
hexaboride）、例えば、ランタン・ヘキサホウ化物（l
antanum hexaboride）の如き無反応性材料のコーティン
グとを有する複合構造にすることが提案されている。

【００１１】電気泳動により、ランタン・ヘキサホウ化
物のコーティングを金属物上にデポジションすることが
示唆されている。電気泳動デポジション・セルは、薬浴
（chemical bath）を含む容器と、薬浴内に沈められた
電極に正端子が接続された直流電圧源とから構成され
る。正イオン含んだ液体に、デポジションされる物質を
懸濁状態で、薬浴を含んでいる。コーティングされる金
属物は、直流電圧源の負端子に接続され、薬浴内に浸さ
れる。正イオンが粒子に付着し、電界がこれら粒子を、
デポジション先の金属物に移動させる。次に、電気泳動
によりデポジションされたコーティングを有する金属物
を薬浴から取り出す。ランタン・ヘキサホウ化物のコー
ティングを金属物にデポジションした特別の場合、薬浴
の固体構成物には、ランタン・ヘキサホウ化物及びガラ
ス・フリットの混合物が含まれているので、この混合物
が金属物上にデポジションされる。コーティングされた
金属物を薬浴から取り出すと、この金属物を加熱し、ガ
ラス・フリットを溶融し、ヘキサホウ化物粒子を金属物
にバインド（拘束）する。

【００１２】ＰＡＬＣ表示パネルの陰極を、ダイアモン
ド、又はダイアモンドの包含物を含んだ炭素（いわゆる
ダイアモンド状炭素（diamon-like carbon）、即ち、Ｄ
ＬＣ）のコーティングを有する金属基部で構成すること
も提案されている。ダイアモンド又はＤＬＣのコーティ
ングには、負電子親和力の特性があるので、このコーテ
ィングが比較的低い電界で電子を放射する。よって、ダ
イアモンド又はＤＬＣコーティングを陰極に用いること
により、プラズマが開始するのに用いる点火電圧を下げ
ることができると共に、放射電流を増加できるので、短
時間に、プラズマを均一にできる。これら要因は、プラ
ズマのスイッチング特性に好ましい影響を与える。

【００１３】ダイアモンド又はＤＬＣのコーティングを
有する陰極は、スパッタリング損傷に対しても好まし
い。それは、低下した点火電圧の結果、低い電界により
正イオンが加速されるためである。さらに、ダイアモン
ド又はＤＬＣコーティングは堅いので、スパッタリング
に対して固有の耐性がある。

【００１４】また、ＰＡＬＣ表示パネルの陰極を被覆す
る炭素含有コーティングは、プラズマ内に炭素を導出し
て、プラズマの活動性を改善する点、特に、スパッタリ
ングを取り除いた後のプラズマの減衰を加速する点が示
唆されている。

【００１５】したがって、本発明は、ＰＡＬＣ表示パネ
ルなどに用いる金属電極上にコーティングを簡単に形成
するための方法を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の第１の
観点によれば、本発明は、表示パネル内の金属電極上に
コーティングを形成するコーティング形成方法であっ
て；液体内でガラス・フリット及びダイアモンド粉末が
懸濁状態になった薬浴を設け；この薬浴を電気泳動デポ
ジション・セルに用いて、金属電極を陰極として接続す
ることを特徴としている。

【００１７】本発明の第２の観点によれば、本発明は、
表示パネル内の金属電極上にコーティングを形成するコ
ーティング形成方法であって；液体内で粒状物質が懸濁
状態になった薬浴を設けるステップと；電気泳動デポジ
ション・セルに薬浴を用いて、金属電極を陰極として接
続するステップとを具え；粒状物質がガラス・フリット
及びダイアモンド粉末を含むことを特徴としている。

【００１８】本発明の第３の観点によれば、本発明の電
極構体は、ダイアモンド又はダイアモンド状炭素のコー
ティングを有する金属物を具え、電気泳動デポジション
によりコーティングを金属物に付着させることを特徴と
している。

【００１９】本発明の第４の観点によれば、本発明は、
液体内でガラス・フリット及びダイアモンド粉末が懸濁
状態になった電気泳動デポジション浴槽である。

【００２０】本発明の第５の観点によれば、本発明は、
絶縁基板と、この絶縁基板上の金属電極とを有する表示
パネルの製造における中間構体を製造する方法であっ
て；液体内でガラス・フリット及びダイアモンド粉末が
懸濁状態になった薬浴を設け；電気泳動デポジション・
セルに薬浴を用いて、金属電極を陰極として接続して、
電極上にコーティングを形成している。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明を更に理解すると共に、本
発明をどの様に実施するかを示すために、以下、添付図
を参照して本発明の好適実施例を説明する。なお、図１
において、図２と同様な素子は同じ参照符号で示す。ま
た、本明細書において、上側及び下側などのように方向
及び位置を表す用語は、図面に対する方向及び位置を示
すが、これらは、絶対的な意味においても、このように
限定するものではない。よって、例えば、本明細書で上
側として説明した表面は、本発明を実際に実施した場合
においては、下面かもしれないし、上側でも下側でもな
く垂直面かもしれない。

【００２２】図１は、本発明を実施する電気泳動デポジ
ション・セル内におけるＰＡＬＣ表示パネルのチャンネ
ル部材の部分的断面図である。本発明では、電気泳動に
より、金属基部にダイアモンド状炭素コーティングをデ
ポジションできる。電気泳動デポジション・セルに用い
る薬浴（浴槽）は、その液体成分として、容積で９９％
のイソプロピル・アルコールと、１％の水との混合物を
有している。この液体成分は、わずかな量の硝酸マグネ
シウムを補助塩として含んでもよい。固体成分は、約２
５重量％のガラス・フリットと、７５重量％の黒鉛（グ
ラファイト）粉末及び工業ダイアモンド粉末の混合物と
を含有し、この固体成分を液体成分に付加して、完全に
混合させて、懸濁液を作る。ＰＡＬＣ表示パネルに用い
るチャンネル部材４を浴槽内に配置して、チャンネル部
材４の陰極２６と、直流電圧源５４の陽極５０との間に
適切な電圧を供給する。ガラス・フリット、ダイアモン
ド粉末、及びグラファイト粉末の混合物を、チャンネル
部材４の陰極２６上にデポジションする。その後、チャ
ンネル部材４を浴槽から取り出して、焼成する。ガラス
・フリットが溶融して、ダイアモンド及びグラファイト
粒子を互いにバインドして、陰極２６上に、ダイアモン
ドの包含物を含む炭素のコーティングを形成する。

【００２３】ダイアモンドは、負の電子親和性を有し
て、プラズマ内に電子を容易に放射するが、ダイアモン
ド自体は、電気的な絶縁物である。このコーティングに
適切な電気的導電性を与えるために、電気泳動デポジシ
ョン浴槽の固体成分内に希土類ヘキサホウ化物の如きド
ーパントを含むことが必要である。電気泳動デポジショ
ン浴槽の固体成分内にて、グラファイトに対するダイア
モンドの比が高くなると、このドーパントの必要な濃度
が一般的には高くなる。

【００２４】ダイアモンド状炭素のコーティング内のグ
ラファイトは、ストローブ・パルスを取り去った後に、
炭素イオンをプラズマに供給して、プラズマの減衰を加
速させる。

【００２５】本発明による第２の方法では、電気泳動デ
ポジション浴槽の固体成分は、約２５重量％のガラス・
フリットと、７５重量％の工業ダイアモンド粉末とから
構成される。よって、陰極上に形成されたコーティング
は、ＤＬＣよりもむしろダイアモンドである。

【００２６】ダイアモンド又はダイアモンド状炭素のコ
ーティングを受けるために、電気泳動デポジション回路
に、チャンネル部材４の陽極２４と共に陽極２６も接続
するか否かは、ＰＡＬＣパネル内に用いるガスの構成に
依存する。ガスが純粋なヘリウムの場合、陽極上にもコ
ーティングを形成してよい。しかし、ガスが水素及びヘ
リウムの混合物の場合、陽極をコーティングしないのが
望ましい。

【００２７】本発明は、上述の特定実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく種々の
変形変更が可能なことが理解できよう。例えば、本発明
は、ＰＡＬＣ表示パネルの陰極を形成することに限定さ
れるものではなく、他の形式の冷陰極装置で電極をコー
ティングするために使用することもできる。

【００２８】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、電気泳動デ
ポジション・セルを用いて、表示パネル内の金属電極上
にコーティングを簡単に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する電気泳動デポジション・セル
内におけるＰＡＬＣ表示パネルのチャンネル部材の部分
的断面図である。

【図２】従来のプラズマ・アドレス液晶表示パネルの部
分的断面図である。

【符号の説明】

２下側偏光子４チャンネル部材６カバー・シート１０電気光学材料層１２データ駆動電極１４上側基板１６上側偏光子１８背面ガラス・ディフーザー２０チャンネル２２リブ２４陽極２６陰極２８パネル要素３０ピクセル３２観察者の視点３４光源３８フリット・シール５０陽極５４直流電圧源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 17/06 Ｈ０１Ｊ 17/06 (71)出願人 598172620 コーニンクレッカ・フィリップス・エレクトロニクス・エヌ・ヴィオランダアイントフォーフェンプロフェッサー・ホルストラーン６ (72)発明者トーマス・エス・ブザックアメリカ合衆国オレゴン州 97007 ビーバートンサウス・ウェストストーンクリーク・ドライブ 9755 (72)発明者ケビン・ジェー・イルシシンアメリカ合衆国オレゴン州 97007 ビーバートンサウス・ウェストハーギス・ロード 16728 (72)発明者ポール・シー・マーティンアメリカ合衆国オレゴン州 97707 サンリバーピー・オー・ボックス 4141 (72)発明者ペトルス・エフェ・ゲー・ボンガエルツオランダ 5581 セーエスワーレベルテリンディスラーン 15 (72)発明者アドリアヌス・エル・イェー・ブルフマンスオランダ 5655 カーアーアイントフォーフェンフィフェルホーフ３ (72)発明者ヨハネス・ゲー・アー・デン・ビゲラーオランダ 5614 セーエーアイントフォーフェンセント・ニカシウスストラート 27 (72)発明者ヤコブ・ブロイニンクオランダ 5644 デーセーアイントフォーフェントレブラーン 23 (72)発明者ヘンリ・エレ・イェー・エレ・ファン・ヘレプットオランダ 5626 ベーヴェーアイントフォーフェンアハトセロープ 21 (72)発明者ババー・エー・カーンアメリカ合衆国ニューヨーク州 10562 オシニングブラッケン・ロード 15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示パネル内の金属電極上にコーティン
グを形成する方法であって、液体内でガラス・フリット及びダイアモンド粉末が懸濁
状態になった薬浴を設け、電気泳動デポジション・セルに上記薬浴を用いて、上記
金属電極を陰極として接続することを特徴とするコーテ
ィング形成方法。
【請求項２】表示パネル内の金属電極上にコーティン
グを形成する方法であって、液体内で粒状物質が懸濁状態になった薬浴を設けるステ
ップと、電気泳動デポジション・セルに上記薬浴を用いて、上記
金属電極を陰極として接続するステップとを具え、上記粒状物質がガラス・フリット及びダイアモンド粉末
を含むことを特徴とするコーティング形成方法。
【請求項３】ダイアモンド又はダイアモンド状炭素の
コーティングを有する金属物を具え、電気泳動デポジションにより上記コーティングを上記金
属物に付着させることを特徴とする電極構体。
【請求項４】液体内でガラス・フリット及びダイアモ
ンド粉末が懸濁状態になった電気泳動デポジション浴
槽。
【請求項５】絶縁基板と、該絶縁基板上の金属電極と
を有する表示パネルの製造における中間構体を製造する
方法であって、液体内でガラス・フリット及びダイアモンド粉末が懸濁
状態になった薬浴を設け、電気泳動デポジション・セルに上記薬浴を用いて、上記
金属電極を陰極として接続して、上記電極上にコーティングを形成する方法。