JP2968945B2 - ガス放電表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、放電セル内の放
電生成によって生じた紫外線で蛍光体を励起して表示光
を得るよう構成したガス放電表示パネルに係り、特に、
カラーフィルタ周りの構造及びその形成方法に特徴を備
えたガス放電表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すように、従来のガス放電表
示パネル60は、一面に帯状の陰極18を複数本並設した絶
縁材からなる背面基板12と、一面に帯状の透明陽極24を
複数本並設した透明絶縁材よりなる前面基板14とを、陰
極18と透明陽極24とが所定の間隙を隔てて略直交するよ
うに対向配置し、両基板周縁を図示しない封着材によっ
て気密封止して外囲器16となし、該外囲器16の内部空間
にＨｅやＸｅ等の紫外線放射ガスを封入した構造を備え
ている。

【０００３】上記背面基板12の対向面12ａには、各陰極
18間を仕切る第１の隔壁20ａと、各陰極18を所定の長さ
毎に区切る第２の隔壁20ｂとを備えた格子形状の背面側
バリアリブ20が形成されている。また、上記前面基板14
の対向面14ａにも、各透明陽極24間を仕切る第１の隔壁
28ａと、各透明陽極24を所定の長さ毎に区切る第２の隔
壁28ｂとを備えた格子形状の背面側バリアリブ28が形成
されている。この結果、上記外囲器16内においては、透
明陽極24と陰極18との交差部分毎に、両基板のバリアリ
ブ20，28によって囲繞された放電セル42が、ドット・マ
トリクス状に多数形成されることとなる。

【０００４】上記前面基板の対向面14ａ及び透明陽極24
の表面には、カラーフィルタ32が被着されており、この
カラーフィルタ32の表面には蛍光体36が被着されてい
る。ただし、透明陽極24はその表面全域がカラーフィル
タ32及び蛍光体36によって被覆されているものではな
く、その一部24ａは放電用窓部38を通じて放電セル42内
に露出するよう仕組まれている。この放電用窓部38は、
カラーフィルタの開口部32ａ（カラーフィルタの被着さ
れていない領域）及び蛍光体の開口部36ａ（蛍光体の被
着されていない領域）を連通させることで構成される。

【０００５】上記前面側バリアリブ28の端面には、スペ
ーサ30が所定の間隔をおいて形成されており、背面側バ
リアリブ20と前面側バリアリブ28との間には、スペーサ
30の高さに相当する隙間44が形成されている。各放電セ
ル42はこの隙間44を介して相互に連通される。

【０００６】しかして、上記透明陽極24と陰極18間に直
流電圧を印加することにより、所望の放電セル42におい
て放電が生成され、紫外線が発生する。そしてこの紫外
線が蛍光体36を励起することにより、当該蛍光体36の種
類に応じた発光色を備えた表示光が、透明陽極24及び前
面基板14を透過して外部に放射される。上記の電圧印加
を図示しない制御・駆動回路を介して選択的に実行する
ことにより、前面基板14の表示面14ｂに任意の文字や図
形を表示することが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のカラ
ーフィルタ32は、ガス放電表示パネル60のコントラスト
比を向上させるために配置されている。すなわち、前面
基板の表示面14ｂから放電セル42内に進入した外光が蛍
光体36に反射して白っぽく映ってしまい、点灯している
放電セル42と消灯している放電セル42との区別が不明瞭
となることを防止するため、カラーフィルタ32を前面基
板の対向面14ａ側に介在させて外光の進入を抑制する必
要があるのである。このカラーフィルタ32としては、蛍
光体36の発光色と同系の色を備えたものが選定されるの
が一般的であるが、場合によっては外光の進入を抑制可
能な薄い褐色や灰色といった色を備えたものが、発光色
の如何にかかわらず共通的に使用される。

【０００８】上記のカラーフィルタ32は、前面基板の対
向面14ａ及び透明陽極24の表面にフィルタペーストを厚
膜印刷した後に、乾燥及び焼成処理を施すことによって
形成されるのであるが、その際には、カラーフィルタの
開口部32ａがそれぞれ十分な面積を備えることはもちろ
んのこと、各カラーフィルタ32間で開口部32ａの面積に
大きな差異が生じないように形成される必要がある。も
し開口部32ａの面積が不十分であると、透明陽極24の表
面が絶縁状態となり、放電生成に支障を来すおそれがあ
り、また各カラーフィルタ32の開口部面積にバラツキが
あると、放電セル42毎に放電特性がまちまちとなってし
まうためである。

【０００９】しかし一方で、フィルタペーストは非常に
粘度の低い状態に調整した上で印刷されるため、これを
意図した通りのパターンで被着させることは極めて困難
であり、図１１に示すように、前面基板の対向面14ａ及
び透明陽極24の表面にフィルタペースト46を印刷する
と、自然に広がって隣接する他のフィルタペースト46と
重なったり、開口部46ａが不規則に縮まったりしてしま
う。このように粘度の低いフィルタペースト46を用いざ
るを得ないのは、粘度の高いフィルタペースト46を用い
ると完成後のカラーフィルタ32が厚くなり、その分透光
性を阻害してガス放電表示パネル60の輝度低下をもたら
すこととなるからである。

【００１０】以上のように粘度の低いフィルタペースト
46を用いたとしても、各放電セル42間のピッチを比較的
広く設定できる場合には、開口部46ａの面積が多少変動
しても誤差の範囲に収まりあまり問題とはならないので
あるが、表示の高解像度化に伴って放電セル42の細密化
を追求して行くと、各フィルタペースト46の塗布領域が
狭小化するため、印刷後の被着領域の変動が無視できな
いものとなる。

【００１１】また、上記のようにカラーフィルタ32は、
粘度の低いフィルタペースト46を用いて非常に薄く形成
されるため剥離し易く、放電時のスパッタリング等によ
って容易に損傷を受けてしまう点でも問題であった。

【００１２】この発明は、上記従来例の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、ガス放
電表示パネルの高精細化に伴って個々のカラーフィルタ
の形成領域が狭小化しても、カラーフィルタの開口部を
必要な面積に正確に形成できるガス放電表示パネルの製
造方法を実現することにある。また、放電時に容易に損
傷を受けることのないカラーフィルタを備えたガス放電
表示パネルを実現することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るガス放電表示パネルは、一面に帯
状の電極を複数本並設した絶縁材よりなる背面基板と、
一面に帯状の透明電極を複数本並設した透明絶縁材より
なる前面基板とを、各基板の電極が所定の間隙を隔てて
交差するように対向配置して各電極の交差部分毎に放電
セルを形成し、両基板の周縁を気密封止して外囲器とな
し、上記前面基板の対向面側にカラーフィルタを配置さ
せると共に、上記放電セル内に蛍光体及び紫外線放射ガ
スを封入してなるガス放電表示パネルであって、上記前
面基板の対向面及び透明電極の表面には、それぞれ開口
部を備えたカラーフィルタ、透明ガラスよりなるマスク
及び蛍光体が順次積層配置され、該カラーフィルタ、マ
スク及び蛍光体の各開口部を連通して形成される放電用
窓部を介して上記透明電極の表面の一部が上記放電セル
内に露出され、また少なくとも上記カラーフィルタ及び
マスクの開口部は略等しい形状、面積を備えると共に、
上記マスクの少なくとも一部は上記前面基板の対向面に
融着しており、上記カラーフィルタの少なくとも一部は
上記マスクと前面基板との融着部内に封入されているこ
とを特徴とする。

【００１４】また、この発明に係るガス放電表示パネル
の製造方法は、前面基板の対向面及び透明電極の表面に
カラーフィルタの素となるフィルタペーストを被着させ
た後に、これを乾燥させる工程と、乾燥された上記フィ
ルタペーストの表面に、マスクの素となるガラスペース
トを、開口部を備えたパターンに被着させた後に、これ
を乾燥させる工程と、上記フィルタペースト及びガラス
ペーストを焼成して、開口部を備えたマスクと開口部を
備えないカラーフィルタとを形成する工程と、上記焼成
を通じてガラスペーストの一部を前面基板の対向面に融
着させると同時に、カラーフィルタの少なくとも一部を
マスクと前面基板との融着部内に封入する工程と、上記
マスクの開口部内に露出したカラーフィルタを除去する
ことにより、マスクの開口部と略等しい形状、面積を備
えた開口部をカラーフィルタに形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。

【００１５】上記マスクの素となるガラスペーストは、
それ自体高い透光性を備えており、マスクをある程度厚
く形成しても光の透過率をあまり損なうことにはならな
いため、比較的高い粘度に調整することができる。この
ため、ガラスペーストを被着する際には、略意図した通
りの形状や面積の開口部を備えたパターンを形成するこ
とが可能となる。そして、カラーフィルタの開口部は、
マスクの開口部に露出した部分を除去することによって
形成されるため、マスクの開口部が意図した形状・面積
に仕上げられるということは、カラーフィルタの開口部
も意図した形状・面積に形成することができることを意
味する。すなわち、カラーフィルタの素となるフィルタ
ペーストとして、例えどんなに粘度の低いものを使用し
ても、マスクの開口部さえ必要な形状・面積に形成でき
れば、カラーフィルタの開口部もこれと略同じ形状・面
積に仕上げることができるのである。この結果、ガス放
電表示パネルの高精細化に対応して放電セルのピッチが
微細化しても、カラーフィルタに必要な開口部を高い精
度で形成することができ、放電特性の安定化を実現する
ことができる。

【００１６】また、マスクは前面基板の表面と部分的に
融着しており、カラーフィルタの一部がこの融着部分に
封入されると共に、他の部分もマスクと透明電極との間
に挟持されているため、いわばマスクが保護膜として機
能することとなり、カラーフィルタが剥離・損傷するこ
とを有効に防止できる。

【００１７】

【発明の実施の態様】以下に、この発明に係るガス放電
表示パネルを、添付図面に基づいて説明する。図１は、
ガス放電表示パネル10を示す概略断面図である。このガ
ス放電表示パネル10は、平板ガラス等の絶縁材よりなる
背面基板12と、同じく平板ガラス等の透明絶縁材よりな
る前面基板14とを、所定の間隙を隔てて対向配置し、両
基板周縁を低融点ガラス等の図示しない封着材を介して
気密封止して外囲器16を形成し、該外囲器16の内部空間
にＨｅやＸｅ等の紫外線放射成分を含んだ放電ガスを封
入することを基本構成としている。

【００１８】背面基板12の対向面12ａには、帯状の陰極
18が形成されている。この陰極18は、銀・パラジウム
（Ａｇ・Ｐｄ）等よりなり、陰極18の表面にはＧｄＢ₆
とＢａＡｌ₂Ｏ₄との混合物等よりなるエミッタ物質がプ
ラズマ溶射等によって被着されている。なお、図１には
現われていないが、実際には複数本の陰極18が、所定の
間隔をおいて背面基板12の対向面12ａ上に並設されてい
る。背面基板12の対向面12ａには、さらに背面側バリア
リブ20が配置されている。この背面側バリアリブ20は、
低融点ガラスを印刷・焼成等して形成され、各陰極18間
を仕切る複数の第１の隔壁20ａと、各陰極18を所定の長
さ毎に区切る複数の第２の隔壁20ｂとを有する格子形状
を備えている。

【００１９】前面基板14の対向面14ａには、ＮＥＳＡ膜
（ＳｎＯ₂）やＩＴＯ膜（Ｉｎ₂Ｏ₃・ＳｎＯ₂）等の透明
導電膜よりなる帯状の透明陽極24が、所定の間隔をおい
て複数本被着形成されている。また、図２に示すよう
に、前面基板14の対向面14ａには、前面側バリアリブ28
が配置されている。この前面側バリアリブ28は、上記背
面側バリアリブ20と同様に、低融点ガラスを印刷・焼成
等して形成され、各透明陽極24間を仕切る複数の第１の
隔壁28ａと、各透明陽極24を所定の長さ毎に区切る複数
の第２の隔壁28ｂとを有する格子形状を備えている。さ
らに、前面側バリアリブ28の第１の隔壁28ａと第２の隔
壁28ｂとの交点部分の端面には、ガラス等の絶縁材より
なるスペーサ30が突設されている。

【００２０】図１に示すように、前面基板の対向面14ａ
及び透明陽極24の表面には、カラーフィルタ32が被着形
成されている。また、このカラーフィルタ32の表面に
は、透明ガラスよりなるマスク34が被着されている。さ
らに、このマスク34の表面には、蛍光体36が被着されて
いる。ただし、透明陽極24の表面全域がカラーフィルタ
32やマスク34、蛍光体36で覆われてしまうと放電生成が
不可能となるので、透明陽極24の一部24ａは略正方形状
の放電用窓部38を介して露出している（図２）。この放
電用窓部38は、カラーフィルタ32の開口部32ａ、マスク
34の開口部34ａ及び蛍光体36の開口部36ａをそれぞれ連
通接続することによって形成されている（図１）。上記
蛍光体36は、所望の発光色に応じて異なった種類のもの
が選定されるものであり、例えば、図２においては、赤
色発光用の蛍光体36Ｒ、緑色発光用の蛍光体36Ｇ1，36
Ｇ2、及び青色発光用の蛍光体36Ｂの計４組の蛍光体36
によって、１つの画素40が構成されている。

【００２１】上記背面基板12と前面基板14とは、各基板
の透明陽極24及び陰極18が所定の間隙を隔てて略直交す
るよう対向配置されており、両電極の交差部分毎に、背
面側バリアリブ20及び前面側バリアリブ28によって囲繞
された放電セル42が、ドット・マトリクス状に多数形成
されている。なお、上記スペーサ30の端面が背面側バリ
アリブ20の端面に当接しているため、両バリアリブ20，
28間にはスペーサ30の高さに相当する隙間44が形成され
ており、各放電セル42はこの隙間44を介して連通されて
いる。

【００２２】しかして、図示しない電源より、上記透明
陽極24−陰極18間に放電開始電圧以上の直流電圧を印加
すると、放電セル42内で放電が生成して紫外線が発生す
る。この紫外線が蛍光体36を励起するため、当該蛍光体
36の種類に応じた色の光が発生し、この有色光は透明陽
極24及び前面基板14を透過して外部に放射される。この
電圧印加を、図示しない制御・駆動回路を介して選択的
に実行することにより、所望の放電セル42において放電
発光を生成させ、前面基板14の表示面14ｂに任意の文字
や図形を表示することができる。なお、放電に際して
は、上記隙間44を通じて、各放電セル42間のイオンの流
通が確保される。また、カラーフィルタ32の表面は、マ
スク34によって略全域が覆われているため、放電生成時
のスパッタリングによってカラーフィルタ32が損傷する
ことを有効に防止できる。

【００２３】図３は、前面基板の対向面14ａ及び透明陽
極24の表面にカラーフィルタ32を配置させた状態を示す
平面図であり、蛍光体36の発光色に対応する３種類のカ
ラーフィルタ32が示されている。すなわち、赤色発光用
のカラーフィルタ32Ｒ、緑色発光用のカラーフィルタ32
Ｇ1，32Ｇ2、及び青色発光用のカラーフィルタ32Ｂであ
る。また、各カラーフィルタ32は、それぞれ略等しい形
状（正方形）及び面積を備えており、かつ略等しい形状
（正方形）及び面積の開口部32ａを備えている。

【００２４】以下、図４〜図９に基づいて、カラーフィ
ルタ32、マスク34及び蛍光体36の形成方法について説明
する。まず、図４に示すように、前面基板の対向面14ａ
及び透明陽極24の表面に、カラーフィルタ32の素となる
フィルタペースト46Ｒ、46Ｇ1、46Ｇ2、46Ｂを厚膜印刷
によって被着させる。各フィルタペースト46は比較的に
粘性が低いため、被着後には意図した形状・面積を越え
て広がっていき、隣接した他のフィルタペースト46と部
分的に重複することとなる。また、この段階では、被着
されたフィルタペースト46に開口部は設けられていな
い。

【００２５】つぎに、各フィルタペースト46を乾燥させ
た後に、図５及び図６に示すように、各フィルタペース
ト46の表面に、マスク34の素となるガラスペースト48を
厚膜印刷によって被着させる。このガラスペースト48
は、それ自体高い透光性を備えており、ある程度厚く形
成しても光の透過率を損なうことにはならないので、比
較的高い粘度に調整されている。このため、ガラスペー
スト48は、意図した通りの形状・面積に形成することが
できる。具体的には、正方形を基調としつつ、中心部分
に正方形状の開口部48ａを備えたパターンにガラスペー
スト48は被着される。また、上記のフィルタペースト46
が１μｍ程度と非常に薄く被着されているのに対し、こ
のガラスペースト46は10μｍ程度と比較的厚く被着され
ている。各フィルタペースト46の表面を覆うガラスペー
スト48の形状及び面積は、それぞれ等しく統一されてい
る。また、ガラスペーストの開口部48ａからは、フィル
タペースト46の一部が露出している。

【００２６】つぎに、ガラスペースト48の乾燥が完了し
た後に、フィルタペースト46及びガラスペースト48を焼
成させ、カラーフィルタ32及びマスク34を形成する。こ
の後、前面基板の対向面14ａに洗浄あるいは拭き取り処
理を施すことにより、図７に示すように、マスク34の周
縁からはみ出たり、マスク34の開口部34ａに露出してい
た余分なカラーフィルタ32を除去する。カラーフィルタ
32は非常に薄く被着されているため、上記の洗浄・拭き
取り処理によって簡単に除去することができる。以上の
結果、カラーフィルタ32は、開口部32ａを含めてマスク
34と同じ形状及び表面積を備えたものに整形される。

【００２７】なお、図８に示すように、上記焼成工程を
通じてカラーフィルタ32を構成する顔料粒子がマスク34
を構成するガラス内部に封入され、しかもマスク34を構
成しているガラスと前面基板14を構成しているガラスと
が部分的に融着するため、単にカラーフィルタ32の表面
に透明ガラス板を貼り付けた場合に比べ、カラーフィル
タ32の前面基板14に対する接続強度は格段に向上するこ
ととなる。

【００２８】つぎに、図９に示すように、マスク34の表
面に蛍光体36を厚膜印刷等によって被着させる。この場
合、蛍光体36はマスク34と略等しい形状及び面積で、し
かもマスクの開口部34ａと対応した位置に、同じ形状及
び面積の開口部36ａを備えるようなパターンで被着され
る。蛍光体36は、ある程度高い粘性を備えるよう調整し
てもあまり問題が生じないため、比較的容易に意図した
通りの形状及び面積に被着させることができる。以上の
結果、透明陽極24の一部24ａは、カラーフィルタ32、マ
スク34及び蛍光体36の開口部32ａ，34ａ，36ａによって
構成される放電用窓部38を通じて、確実に露出すること
となる。また、各放電用窓部38の形状・面積が略等しい
ものに統一されるため、透明陽極の露出部24ａの形状・
面積も均一化され、各放電セル42毎にまちまちとなるこ
とはない。

【００２９】最後に、前面基板の対向面14ａにおける残
余の領域に、ガラスペーストを格子状に厚膜印刷するこ
とにより、前面側バリアリブ28が形成される。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係るガス放電表示パネルの製造
方法にあっては、カラーフィルタの素となるフィルタペ
ーストを前面基板の対向面及び透明電極の表面に被着し
た後に、該フィルタペーストの表面に必要な開口部を備
えたマスクを形成し、該マスクの開口部に露出している
余分なカラーフィルタを除去することによってカラーフ
ィルタの開口部を形成するものであるため、カラーフィ
ルタを最初から開口部を備えたパターンに形成する場合
に比べて、カラーフィルタの開口部をより正確な形状・
面積に形成することができる。この結果、透明電極の表
面を各放電セル内に必要な面積で確実に露出させること
が可能となり、ガス放電表示パネルの放電特性をより安
定化させることができる。

【００３０】また、本発明に係るガス放電表示パネルに
あっては、カラーフィルタの表面がマスクによって被覆
されており、しかもこのマスクの少なくとも一部は前面
基板に融着しているため、カラーフィルタが容易に剥離
したり損傷を受けることを有効に防止できる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス放電表示パネルの実施の形態
を示す概略断面図である。

【図２】上記ガス放電表示パネルに係る前面基板の対向
面を示す部分平面図である。

【図３】上記前面基板の対向面及び透明陽極の表面に形
成されたカラーフィルタを示す部分平面図である。

【図４】上記前面基板の対向面及び透明陽極の表面にカ
ラーフィルタの素となるフィルタペーストを被着した状
態を示す概略平面図である。

【図５】上記フィルタペーストの表面にマスクの素とな
るガラスペーストを被着した状態を示す概略平面図であ
る。

【図６】上記フィルタペーストの表面にマスクの素とな
るガラスペーストを被着した状態を示す概略断面図であ
る。

【図７】マスクからはみ出た余分なカラーフィルタを除
去した状態を示す概略平面図である。

【図８】マスクと前面基板とが融着した状態を示す拡大
断面図である。

【図９】マスクの表面に蛍光体を被着した状態を示す概
略断面図である。

【図１０】従来のガス放電表示パネルを示す概略断面図
である。

【図１１】従来のガス放電表示パネルに係る前面基板の
対向面及び透明陽極の表面にカラーフィルタの素となる
フィルタペーストを被着した状態を示す概略平面図であ
る。

【符号の説明】

10 ガス放電表示パネル 12 背面基板 12ａ 背面基板の対向面 14 前面基板 14ａ 前面基板の対向面 16 外囲器 18 陰極 24 透明陽極 24ａ 透明陽極の露出部 32 カラーフィルタ 32ａ カラーフィルタの開口部 34 マスク 34ａ マスクの開口部 36 蛍光体 36ａ 蛍光体の開口部 38 放電用窓部 42 放電セル 46 フィルタペースト 48 ガラスペースト 48ａ ガラスペーストの開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 17/49 H01J 9/02 H01J 9/20 H01J 9/227 H01J 17/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一面に帯状の電極を複数本並設した絶縁
   材よりなる背面基板と、一面に帯状の透明電極を複数本
   並設した透明絶縁材よりなる前面基板とを、各基板の電
   極が所定の間隙を隔てて交差するように対向配置して各
   電極の交差部分毎に放電セルを形成し、両基板の周縁を
   気密封止して外囲器となし、上記前面基板の対向面側に
   カラーフィルタを配置させると共に、上記放電セル内に
   蛍光体及び紫外線放射ガスを封入してなるガス放電表示
   パネルであって、上記前面基板の対向面及び透明電極の
   表面には、それぞれ開口部を備えたカラーフィルタ、透
   明ガラスよりなるマスク及び蛍光体が順次積層配置さ
   れ、該カラーフィルタ、マスク及び蛍光体の各開口部を
   連通して形成される放電用窓部を介して上記透明電極の
   表面の一部が上記放電セル内に露出され、また少なくと
   も上記カラーフィルタ及びマスクの開口部は略等しい形
   状、面積を備えると共に、上記マスクの少なくとも一部
   は上記前面基板の対向面に融着しており、上記カラーフ
   ィルタの少なくとも一部は上記マスクと前面基板との融
   着部内に封入されていることを特徴とするガス放電表示
   パネル。
2. 【請求項２】 前面基板の対向面及び透明電極の表面に
   カラーフィルタの素となるフィルタペーストを被着させ
   た後に、これを乾燥させる工程と、乾燥された上記フィ
   ルタペーストの表面に、マスクの素となるガラスペース
   トを、開口部を備えたパターンに被着させた後に、これ
   を乾燥させる工程と、上記フィルタペースト及びガラス
   ペーストを焼成して、開口部を備えたマスクと開口部を
   備えないカラーフィルタとを形成する工程と、上記焼成
   を通じてガラスペーストの一部を前面基板の対向面に融
   着させると同時に、カラーフィルタの少なくとも一部を
   マスクと前面基板との融着部内に封入する工程と、上記
   マスクの開口部内に露出したカラーフィルタを除去する
   ことにより、マスクの開口部と略等しい形状、面積を備
   えた開口部をカラーフィルタに形成する工程とを含むこ
   とを特徴とする請求項１に記載のガス放電表示パネルの
   製造方法。