JP3023350B2 - スクリーンとして使用されるプラズマフラットパネル用のゲッタシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーンとして
使用されるプラズマフラットパネル用のゲッタシステム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマフラットパネルは、例えばテレ
ビジョンセットにおいて使用されてきた従来からの陰極
線管に替わりうる代替品として約２０年前から研究され
ておりそしてそのマーケットへの導入は間近であると予
想される。これらパネルは、斯界では、「プラズマ・デ
ィスプレイ・パネル」の英語名でより広く知られてお
り、また短縮して「ＰＤＰ」と呼ばれており、以下ここ
でもそれを使用する。ＰＤＰは、前面と背面との２つの
平坦なガラス部材から形成され、これらは低融点ガラス
ペーストを介してそれらの周辺に沿って接合される。こ
の方式で２つのガラス部材の間には閉鎖されたスペース
が形成され、そこに希ガス混合物が封入されそしてそこ
には以下に記載する機能構造物が存在する。

【０００３】ＰＤＰの作動原理は、希ガス混合物中でそ
こに電荷が発生するとき発生する紫外線の、いわゆる蛍
光体を通しての、可視光への変換である。スクリーンの
場合、映像を形成するためには、多数の小さな寸法の光
源がどうしても必要であり、従って局所的な放電を発生
する多数の電極対が必要とされる。小さな側面寸法を有
する帯域内に放電を封じめることは、所定の単一の電極
対に電位差を印加しうること及びＰＤＰの内部スペース
が一群の微小スペース、可能なら約０．１−０．３mmの
大きさの平行なチャネルの形態で、分割されているとい
う事実両方により可能となる。

【０００４】この形態は図１に概略的に示される。図１
は、破線で示す一連の電極を有する前面ガラス、平行チ
ャネル、及び前記チャネルの底部における第１電極列に
対して直交して配列される第２列の電極を有する背面ガ
ラスを示す。別様には、ＰＤＰ内部スペースは、やはり
約０．１−０．３mmの側面寸法を有しそして結局は前者
のものと同様の平行チャネルに接続される小さなセルに
分割されうる。この構成は図２に概略的に示される。図
２は、前面ガラス（そのＰＤＰ内部スペースに面する表
面は図には示していないが、図１を参照して記載した配
列構成と同様に、一連の電極を坦持する）、列をなす平
行チャネルと連結されるセル構造そして背面ガラス上の
第１の電極列と直交して配列される第２の電極列を示
す。映像は、チャネル構造体に対応して実際のスクリー
ンである前面ガラス上に形成される。チャネル構造体
は、パネル周辺における縁辺を除いてＰＤＰの表面全体
を占める。この周辺縁は、パネル寸法に依存して約２−
１５mmの大きさでありそして高いガスコンダクタンスを
有する帯域を形成し、以下主チャネルと呼ばれる。映像
形成帯域におけるチャネルは代わりに側面区画を有しそ
して主チャネルより格段に小さなガスコンダクタンスを
有し、以下二次チャネルと呼ばれる。

【０００５】これらスクリーンの充填物は、一般にヘリ
ウムおよびネオンである希ガスに少量のキセノン或いは
アルゴンを添加した混合物である。これらデバイスの適
正な動作のためには、プラズマを形成する気体混合物の
化学組成が一定に維持されることが必要である。特に、
気体混合物中の微量の窒素、酸素、水、酸化炭素のよう
な大気気体は、雑誌、「IBM J.RES. DEVELOP.」６２２
−６２５頁、Vol.22,No.6, November (1987) において
発表された、W.E. Ahearn及びO. Sahni著の文献「Effec
t of reactive gas dopants on MgO surface in AC pla
sma display panels」に開示されるように、ＰＤＰの電
気動作パラメータの改変をもたらす。これら不純物は、
製造プロセス後もパネル中に留まっている。事実、これ
らパネルの製造は、２枚のガラス部材の周辺の接合後、
パネルの縁返における、一般にはその角隅における、主
チャネルに相当する位置における小さな穴を介してそこ
に接続されるポンプにより雰囲気気体からの内部スペー
スの排気の段階を含む。内部スペースの排気速度の制限
因子は二次チャネルすべてにおける気体が主チャネルに
流入し、そこに気体の蓄積状況を生みだし、これが迅速
には除去し得ないという事実である。排気中のパネルの
様々の部位での圧力の変動はこれまで深く研究されてお
らず、そしてＰＤＰ製造業者は、このプロセス段階にお
ける時間（従って製造コスト）を最小限とし、そして爾
後のパネルに適合する雰囲気気体の残留圧力を得るとい
う相反する要件の折衷策として経験的に決定された数時
間の排気時間を採用している。プラズマスクリーンにお
けるまた別の不純物源は、例えば蛍光体のようなスクリ
ーンを構成する材料から、スクリーン動作中起こり加熱
や電子衝突の結果として生じる脱ガスである。

【０００６】ＰＤＰ製造中の不純物を除去するために、
特開平５−３４２９９１号は、パネル縁に沿って、両端
を直流に接続され電圧を印可されるとき例えば水や二酸
化炭素のような幾種かの不純物を収着することのできる
多孔質の酸化マグネシウムMgOを配列することを提唱し
ている。しかしながら、ひとたび製造プロセスが終了す
ると、MgO付着物との電気的接続は断続され、従ってこ
のシステムはデバイスのその部品の脱ガスによる動作中
に起こる不純物濃度の暫時的な増加の問題を解決できな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、先行
技術の欠点を克服し、特にＰＤＰの排気プロセスを改善
し、その使用寿命中パネル内部で発生する気体不純物を
収着することを可能ならしめるシステムを開発すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】こうした課題は、本発明
に従えば、スクリーンとして使用されるプラズマフラッ
トパネルのためのゲッタシステムにして、二次チャネル
の方向に直交するパネル側辺に隣り合う２つの帯域の少
なくとも一つにおける主チャネルに配列される一つ以上
の非蒸発型ゲッタ装置から形成されるゲッタシステムに
より実現される。好ましくは、本発明のゲッタシステム
は、二次チャネルの方向に直交するパネル側辺に隣り合
う両方の帯域における主チャネル配列される二つ以上の
非蒸発型ゲッタ装置から形成される。非蒸発型ゲッタ材
料あるいは装置は、真空業界ではNEG (Non-Evaporable
Getter)の名前の下で知られており、以後説明する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明についての以下の説明は、
図１に示した形式の単純なチャネルを有する構造体を備
えるプラズマチャネルに言及して行うが、図２に示した
チャネルの連結されたセルを有する構造体も本発明が解
決せんとする課題に関しては実質上均等である。

【００１０】便宜上、図３(a) 及び (b)は、プラズマパ
ネルの主たる構成のみを示し、チャネルにおける電極を
形成する電子電導材料の付着物や蛍光体付着物のような
幾つかの機能部品を示していない。図３(a) 及び (b)を
参照すると、フラットプラズマパネル３０は、前面ガラ
ス部材３１と背面ガラス部材３２から形成され、それら
は周辺帯域３４に置かれた低融点ガラスペースト３３を
溶融することにより互いに封着される。内部スペースに
は、壁３６，３６’・・により構成されるチャネル３
５，３５’・・を備える構造体が存在する。示されるチ
ャネル構造体は、縁辺３７を除いて、パネル表面の大半
にわたって延在し、そして実際のスクリーンを形成する
部材３１の帯域３８に相当する。縁辺３７に相当する位
置には、縁辺３７と同じ幅（既に述べたように２〜１５
mm範囲）及び部材３１と３２との間の間隔に等しい高さ
（０．２〜０．３mm）を有する主チャネル３９が存在す
る。壁３６，３６’・・は上端において部材３１にそし
て下端において部材３２と接触するから、各二次チャネ
ルから構成されるスペースは開口４０，４０’・・を通
してのみ内部ＰＤＰスペースの残余に通じる。

【００１１】本発明のシステムを形成するNEG装置
（体）は、開口４０，４０’・・に対面する帯域４１，
４１’の少なくとも一方、好ましくは両方においてそし
て二次チャネルの方向に直交するパネル側辺に隣り合っ
て配列される。本発明のシステムを実用化するに当たっ
て、NEG装置は部材３１のみ、部材３２のみ或いはこれ
ら部材の両方と物理的に接触するものとすることができ
る。これらすべての場合において、NEG装置及びゲッタ
システム全体の寸法形態は主チャネル３９におけるガス
コンダクタンスを過度に減少しないようにしなければな
らない。この条件は、NEG装置が部材３１，３２の一方
のみと接触する場合、帯域４１，４１’を部分的にのみ
埋める装置を使用することにより満たされうるし、或い
は図３(b)に示すように、装置４２はこれら帯域を完全
に占めるが、例えば主チャネル３９の高さの半分より厚
くないものとされる。逆に、NEG装置が部材３１，３２
の両方と接触する場合、図４が示すように、装置４３，
４３’・・は、互いに接触しないように配列されうる。

【００１２】本発明のシステムを形成するNEG装置は、
例えばNEG材料粉末の焼結ペレットのような非支持形態
であり得るし或いは金属テープ上に粉末の付着物のよう
な支持形態であり得る。

【００１３】NEG材料ペレットの製造は斯界で周知であ
り、そして一般に適当な寸法の型内での粉末の圧縮と続
いての熱焼結処理によるペレットの凝結段階を含む。

【００１４】ペレットの形態におけるNEG装置を使用す
る場合、例えば図４に示すように、ペレットの正確なそ
して安定した位置決めを好都合ならしめるために、部材
３１，３２の一方乃至両方の表面に溝の形態の座４４を
設けることが好ましい。更に、これはペレットの厚さを
増加し、従ってＰＤＰ内部のNEG材料の量を増加するこ
とを可能ならしめ、或いはその代わりにペレット厚さを
同じとして、主チャネル３９におけるガスコンダクタン
スを増大することを可能ならしめる。

【００１５】支持されたNEG装置は、好ましくはスクリ
ーン印刷により、部材３１，３２の一方に直接粉末を配
列することにより得ることができる。こうした技術にお
いて、付着すべき材料の粉末とペーストの適正な流動性
を維持する懸濁媒体を含む湿潤ペーストが付着される。
一般に合成繊維である、付着物支持体上に置かれるスク
リーンを使用しそしてスクリーンメッシュを選択的に塞
ぐことにより、所望の寸法形状を有する局所的な付着物
を得ることが可能である。ひとたび湿潤付着物が得られ
ると、それはペースト中の揮発性化合物の大半を除去す
るために大気中で若しくはオーブン中でまず乾燥され、
そして後一般に７００〜１０００℃の範囲の高温におい
ての熱処理により凝結される。この技術により、ガラス
を含む実質上任意の材料上にNEG材料付着物を得ること
が可能である。この技術の詳細については、本件出願人
に係わるＰＣＴ公開ＷＯ９８／０３９８７号を参照され
たい。

【００１６】支持されたNEG装置に対して追加的な支持
体が好ましくは使用される。追加的な支持体を含むNEG
装置を製造するためには、例えば常温積層、電気泳動、
スプレイ技術及びスクリーン印刷を含め広く様々の技術
が使用されうる。常温積層は粉末付着物の分野で周知で
あり、この特定の用途に対して約０．１〜０．１５mmの
範囲の粒寸を有するNEG材料粉末が使用されそして好ま
しくはニッケル被覆鉄若しくはコンスタンタンから成る
金属テープの形態の支持体が使用される。電気泳動技術
によるNEG材料付着物の調製のためには例えば金属のよ
うな電導体である材料製の支持体が使用される。この技
術に従うNEG材料付着物の調製の詳細に関しては、本件
出願人に係わる米国特許第５２４２５５９号を参照され
たい。スプレイ技術においては、希釈されたNEG材料の
懸濁液が使用され、これは高温の基材上にスプレイさ
れ、そしてこの場合基材材料に関しては特に制限は存在
しない。この技術に従うNEG材料付着物の製造の詳細に
ついては、本件出願人に係わるＰＣＴ公開ＷＯ９５／２
３４２５号を参照されたい。最後に、スクリーン印刷技
術に関しては既に説明した。とにかく、追加的な支持体
を使用する場合には、付着物は、好ましくは、大きな寸
法の担持体の表面全体をNEG材料でまず被覆しそして後
そこから所望の寸法のストリップを切り出すことにより
製造される。追加的な支持体として好ましい材料は、ニ
ッケル、チタン、ニッケル−クロム、ニッケル−クロム
−鉄合金等である。

【００１７】NEG材料付着物が部材３１乃至３２上に直
接得られる場合及びそれが追加的な支持体上に得られる
場合両方とも、開口４０，４０’のコンダクタンスの減
少を最小限にするために部材３１乃至３２のガラスにお
ける溝の形態で付着物の座が設けられうる。

【００１８】広く様々のNEG材料が本発明の付着物を調
製するのに使用でき、一般にチタン或いはジルコニウム
や、遷移金属及びアルミニウムのうちから選択される１
種以上の元素とのそれらの合金及びこれら合金の１種以
上とチタン及び／或いはジルコニウムとの混合物を含
む。一層一般的に使用されるNEG材料のうち、本件出願
人により「St７０７」の商品名で製造販売ているZr７０
％−V２４．６％−Fe５．４％の重量組成を有する合
金、本件出願人により「St１０１」の商品名で製造販売
ているZr８４％−Al１６％の重量組成を有する合金、本
件出願人により「St１９８」の商品名で製造販売ている
Zr７６．５％−Fe２３．５％の重量組成を有する合金、
本件出願人により「St１９９」の商品名で製造販売てい
るZr７６％−Ni２４％の重量組成を有する合金、そして
本件出願人により「St１７２」の商品名で製造販売てい
る６０重量％「St７０７」合金と４０重量％Zrを含む混
合物を挙げることができる。これら合金は、支持体上に
常温積層により被覆される場合には０．１〜０．１５mm
範囲の粒寸また他の被覆技術を使用した場合には１２８
μｍミクロンより小さな（好ましくは６０μｍより小さ
な）粒寸を有する粉末の形態で使用される。それらの機
能を発揮させるためには、これら合金は約３５０〜４５
０℃の範囲内での温度での熱的な賦活を必要とする。賦
活は部材３１及び３２の結合と同時に行われ、その間斯
界で知られるように、ペースト３３を溶融するのに必要
な或いはその後の熱処理により４００〜５００℃の温度
に達する。

【００１９】

【発明の効果】本発明のゲッタシステムを使用すること
により、ＰＤＰ製造においてまたそれらの使用寿命中両
方において幾つかの利益が得られる。ＰＤＰ製造中、本
発明のゲッタシステムは、主チャネルに直接導入される
追加ポンプとして働き、このチャネルを通しての気体放
出と関連する問題を防止しそしてＰＤＰ内部で一層低い
残留圧力に到達することを可能ならしめ、それによりポ
ンプ排気時間を短縮する。ＰＤＰ使用寿命中、本発明の
ゲッタシステムはパネルを構成する材料の脱ガスにより
発生する不純物を除去する連続的に除去する連続動作ポ
ンプとして機能し、それによりその内部の希ガス混合物
の組成を一定に維持する。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマフラットパネルの可能な形式の一例を
概略的に示す斜視図である。

【図２】プラズマフラットパネルの可能な形式の別の例
を概略的に示す斜視図である。

【図３】(a)は本発明に従うゲッタシステムを備えるプ
ラズマフラットパネルの一部破除した斜視図でありそし
て(b)はその丸印の拡大図である。

【図４】本発明の異なった形式のゲッタシステムを備え
るPDPの図３と同様の斜視図である。

【符号の説明】

３０ フラットプラズマパネル ３１ 前面ガラス部材 ３２ 背面ガラス部材 ３３ 低融点ガラスペースト ３４ 周辺帯域 ３５，３５’ チャネル ３６，３６’ 壁 ３７ 縁辺 ３８ 帯域 ３９ 主チャネル ４０，４０’ 開口 ４１，４１’ 帯域 ４２ NEG装置 ４３，４３’ NEG装置 ４４ 座

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルコ・アミオッティ イタリア国ビゲバーノ、ビア・ルドービ コ・イル・モーロ、２ (56)参考文献 特開 平９−180655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−162447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−124538（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−40818（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 17/24 H01J 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーンとして使用されるプラズマフ
   ラットパネル（３０）のためのゲッタシステムにして、
   二次チャネル（３５，３５’・・）の方向に直交するパ
   ネル側辺に隣り合う帯域（４１，４１’）の少なくとも
   一つにおける主チャネル（３９）に配列される一つ以上
   の非蒸発型ゲッタ装置（４３，４３’・・）であって、
   該非蒸発型ゲッタ装置（４３，４３’・・）が前記パネ
   ルを構成するガラス部材（３１，３２）の両方と接触す
   るゲッタシステム。