JP3221012B2 - ガス放電表示素子の製造方法 - Google Patents
ガス放電表示素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表示デバイスなどに用
いるガス放電表示素子に関するものである。更に詳しく
は、表示デバイスに必要な良好な放電特性を有するガス
放電表示素子を得ることを目的とした、ガス放電表示素
子の製造方法に関するものである。
いるガス放電表示素子に関するものである。更に詳しく
は、表示デバイスに必要な良好な放電特性を有するガス
放電表示素子を得ることを目的とした、ガス放電表示素
子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】交流型のガス放電表示素子は電極表面を
数層の誘電体層で覆われている。放電ガスに接する誘電
体層には酸化マグネシウムが主に用いられている。酸化
マグネシウム以外のアルカリ土類金属酸化物や液晶化し
たアルカリ土類金属酸化物が用いられることもある（ツ
タエ シノダ 等；アイ・イー・イー・イー トランザ
クションズ オン エレクトロン デバイシズ，Ｖｏ
ｌ．ＥＤ−２６ Ｎｏ．８１９７９、ｐ．１１６３）。
これらのアルカリ土類金属酸化物の誘電体層は、真空蒸
着法，化学気相輸送法やスプレー法等の成膜方法で形成
されている。
数層の誘電体層で覆われている。放電ガスに接する誘電
体層には酸化マグネシウムが主に用いられている。酸化
マグネシウム以外のアルカリ土類金属酸化物や液晶化し
たアルカリ土類金属酸化物が用いられることもある（ツ
タエ シノダ 等；アイ・イー・イー・イー トランザ
クションズ オン エレクトロン デバイシズ，Ｖｏ
ｌ．ＥＤ−２６ Ｎｏ．８１９７９、ｐ．１１６３）。
これらのアルカリ土類金属酸化物の誘電体層は、真空蒸
着法，化学気相輸送法やスプレー法等の成膜方法で形成
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ガス放電表示素子は、
発光型の平面薄型ディスプレイを実現し得るデバイスと
されている。しかし、比較的高い駆動電圧を必要し、こ
のことが素子の信頼性やパネル化した時の駆動特性に悪
影響を及ぼす。放電空間に接する誘電体層を酸化マグネ
シウムやアルカリ土類金属酸化物で覆うことにより、比
較的安定で駆動電圧を低く抑えることが可能となる。ア
ルカリ土類金属酸化物を用いれば、酸化マグネシウより
良好な特性が期待できるが、アルカリ土類金属酸化物は
成膜中に蒸着中に水分や二酸化炭素と反応し水酸化物や
炭酸塩となったり、結晶が低く緻密でない薄膜は大気中
で反応・変質し易く実用化が困難であった。
発光型の平面薄型ディスプレイを実現し得るデバイスと
されている。しかし、比較的高い駆動電圧を必要し、こ
のことが素子の信頼性やパネル化した時の駆動特性に悪
影響を及ぼす。放電空間に接する誘電体層を酸化マグネ
シウムやアルカリ土類金属酸化物で覆うことにより、比
較的安定で駆動電圧を低く抑えることが可能となる。ア
ルカリ土類金属酸化物を用いれば、酸化マグネシウより
良好な特性が期待できるが、アルカリ土類金属酸化物は
成膜中に蒸着中に水分や二酸化炭素と反応し水酸化物や
炭酸塩となったり、結晶が低く緻密でない薄膜は大気中
で反応・変質し易く実用化が困難であった。
【０００４】本発明は、交流型ガス放電表示素子の駆動
電圧の低下を容易に可能にする、ひいては良好な特性を
有する交流型ガス放電表示素子の製造方法を提供するこ
とにある。
電圧の低下を容易に可能にする、ひいては良好な特性を
有する交流型ガス放電表示素子の製造方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体に覆わ
れた電極体、放電ガス及び放電空間を有するガス放電表
示素子の製造方法に於いて、放電ガスに接するアルカリ
土類金属酸化物からなる誘電体層を真空蒸着法により形
成する際、薄膜の原料となる蒸発源とは別の供給源から
ガスまたはイオンを薄膜成長面に照射しながら成膜する
ガス放電表示素子の製造方法、及び酸素雰囲気中で成膜
することを特徴とするガス放電表示素子の製造方法、及
び希ガスイオンを基板上に照射しながら成膜することを
特徴とするガス放電表示素子の製造方法、及び酸素イオ
ンを基板上に照射しながら成膜することを特徴とするガ
ス放電表示素子の製造方法である。
れた電極体、放電ガス及び放電空間を有するガス放電表
示素子の製造方法に於いて、放電ガスに接するアルカリ
土類金属酸化物からなる誘電体層を真空蒸着法により形
成する際、薄膜の原料となる蒸発源とは別の供給源から
ガスまたはイオンを薄膜成長面に照射しながら成膜する
ガス放電表示素子の製造方法、及び酸素雰囲気中で成膜
することを特徴とするガス放電表示素子の製造方法、及
び希ガスイオンを基板上に照射しながら成膜することを
特徴とするガス放電表示素子の製造方法、及び酸素イオ
ンを基板上に照射しながら成膜することを特徴とするガ
ス放電表示素子の製造方法である。
【０００６】
【作用】ガス放電表示素子に於て、低い放電電圧を得る
ために、放電ガスに接する誘電体層（表面層）は、でき
るだけイオンに対する２次電子放出係数の高い物質がよ
い。酸化マグネシウムは、安定で比較的高い２次電子放
出係数を持つが、他のアルカリ土類金属酸化物やその混
晶系の方がより高い２次電子放出係数を持ち、これらの
物質を用いることで、動作電圧の低下やそれに起因する
素子寿命の改善等ガス放電表示素子の特性を改善するこ
とが可能である。
ために、放電ガスに接する誘電体層（表面層）は、でき
るだけイオンに対する２次電子放出係数の高い物質がよ
い。酸化マグネシウムは、安定で比較的高い２次電子放
出係数を持つが、他のアルカリ土類金属酸化物やその混
晶系の方がより高い２次電子放出係数を持ち、これらの
物質を用いることで、動作電圧の低下やそれに起因する
素子寿命の改善等ガス放電表示素子の特性を改善するこ
とが可能である。
【０００７】酸化マグネシウムは、水酸化物Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2や炭酸塩ＭｇＣＯ3となっても、Ｈ2ＯやＣＯ2の解
離圧が高いために放電素子製造過程で問題にならない温
度での熱処理によって、純粋な酸化マグネシウムからな
る表面層を得ることが出来る。しかし、他のアルカリ土
類金属酸化物薄膜を表面層として用いるとき、成膜中や
素子製造プロセス中に形成された水酸化物や炭酸塩は、
Ｈ2ＯやＣＯ2の解離圧が低く、現実的に可能な温度での
熱処理では、良好な２次電子放出特性を有する純粋なア
ルカリ土類金属酸化物の表面層を得るのは困難である。
更に、酸化マグネシウム以外のアルカリ土類金属酸化物
の純粋な原料を入手することは困難であり、この原料か
ら解離したＨ2ＯやＣＯ2が基板に供給され、形成膜の純
度を低下させてしまう。
Ｈ）2や炭酸塩ＭｇＣＯ3となっても、Ｈ2ＯやＣＯ2の解
離圧が高いために放電素子製造過程で問題にならない温
度での熱処理によって、純粋な酸化マグネシウムからな
る表面層を得ることが出来る。しかし、他のアルカリ土
類金属酸化物薄膜を表面層として用いるとき、成膜中や
素子製造プロセス中に形成された水酸化物や炭酸塩は、
Ｈ2ＯやＣＯ2の解離圧が低く、現実的に可能な温度での
熱処理では、良好な２次電子放出特性を有する純粋なア
ルカリ土類金属酸化物の表面層を得るのは困難である。
更に、酸化マグネシウム以外のアルカリ土類金属酸化物
の純粋な原料を入手することは困難であり、この原料か
ら解離したＨ2ＯやＣＯ2が基板に供給され、形成膜の純
度を低下させてしまう。
【０００８】表面層に酸化マグネシウムを用いる場合で
も、できるだけ緻密で純度の高い酸化マグネシウム薄膜
の方が、低い温度の短時間の熱処理で良好な２次電子放
出特性を得ることが出来る。放電ガスに接するアルカリ
土類金属酸化物からなる誘電体層を形成する際、酸素雰
囲気中で成膜することにより成膜面での酸素分圧が上が
り、Ｈ2ＯやＣＯ2との反応を抑えることができ、不純物
の混入を抑えることができる。また、希ガスイオンを基
板上に照射しながら成膜することにより、基板温度を著
しく上げなくてもＨ2ＯやＣＯ2の解離を促進でき、成長
面でのマイグレーションが活発になり緻密で高い結晶性
を有する表面層を得ることができる。酸素イオンを基板
上に照射すれば、上述した両方の効果を得ることができ
る。こうして作成された薄膜は、緻密で高い結晶性を有
するため、工程の途中で反応・変質することも少なく、
容易に高い２次電子放出係数を有する表面層を得ること
ができ、ひいては良好な特性を持つガス放電表示素子を
得ることが可能になる。
も、できるだけ緻密で純度の高い酸化マグネシウム薄膜
の方が、低い温度の短時間の熱処理で良好な２次電子放
出特性を得ることが出来る。放電ガスに接するアルカリ
土類金属酸化物からなる誘電体層を形成する際、酸素雰
囲気中で成膜することにより成膜面での酸素分圧が上が
り、Ｈ2ＯやＣＯ2との反応を抑えることができ、不純物
の混入を抑えることができる。また、希ガスイオンを基
板上に照射しながら成膜することにより、基板温度を著
しく上げなくてもＨ2ＯやＣＯ2の解離を促進でき、成長
面でのマイグレーションが活発になり緻密で高い結晶性
を有する表面層を得ることができる。酸素イオンを基板
上に照射すれば、上述した両方の効果を得ることができ
る。こうして作成された薄膜は、緻密で高い結晶性を有
するため、工程の途中で反応・変質することも少なく、
容易に高い２次電子放出係数を有する表面層を得ること
ができ、ひいては良好な特性を持つガス放電表示素子を
得ることが可能になる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図３は、本発明の一実施例を説明するために用い
た交流面放電型ガス放電表示素子の構造の断面図であ
る。ガラス基板（１）上にＡ１よりなる電極（２）を蒸
着及びフォトリソグラフィにより形成し、その上にＡ１
2Ｏ3層（３）を５μｍ成膜した。さらに、図１に示す真
空蒸着装置内部に１×１０-5〜５×１０-4ｔｏｒｒの酸
素を差動排気によって導入し、電子ビーム加熱によりア
ルカリ土類金属酸化物からなる表面層（４）を基板温度
２００℃で５００ｎｍ成膜した。このアルカリ土類金属
酸化物には、酸化マグネシウム及び酸化ストロンチウム
を用いたものをそれぞれ作成した。最後には蛍光体
（５）を塗布した前面ガラス（６）を０．５ｍｍのギャ
ップで貼合わせ、放電ガス封入の前に放電素子内部を１
×１０-6ｔｏｒｒ以下の真空度に排気し、高温熱処理炉
中で４００℃，２時間熱処理した。排気しながら室温ま
で冷却した後、放電素子中にＨｅ−Ｘｅ（２％）混合ガ
スを放電ガス（７）として３００ｔｏｒｒ封入し、交流
型面放電型ガス放電表示素子とした。比較のために、酸
素を導入せずにアルカリ土類金属酸化物（４）を形成し
た従来型素子を作成し素子特性を比較した。
する。図３は、本発明の一実施例を説明するために用い
た交流面放電型ガス放電表示素子の構造の断面図であ
る。ガラス基板（１）上にＡ１よりなる電極（２）を蒸
着及びフォトリソグラフィにより形成し、その上にＡ１
2Ｏ3層（３）を５μｍ成膜した。さらに、図１に示す真
空蒸着装置内部に１×１０-5〜５×１０-4ｔｏｒｒの酸
素を差動排気によって導入し、電子ビーム加熱によりア
ルカリ土類金属酸化物からなる表面層（４）を基板温度
２００℃で５００ｎｍ成膜した。このアルカリ土類金属
酸化物には、酸化マグネシウム及び酸化ストロンチウム
を用いたものをそれぞれ作成した。最後には蛍光体
（５）を塗布した前面ガラス（６）を０．５ｍｍのギャ
ップで貼合わせ、放電ガス封入の前に放電素子内部を１
×１０-6ｔｏｒｒ以下の真空度に排気し、高温熱処理炉
中で４００℃，２時間熱処理した。排気しながら室温ま
で冷却した後、放電素子中にＨｅ−Ｘｅ（２％）混合ガ
スを放電ガス（７）として３００ｔｏｒｒ封入し、交流
型面放電型ガス放電表示素子とした。比較のために、酸
素を導入せずにアルカリ土類金属酸化物（４）を形成し
た従来型素子を作成し素子特性を比較した。
【００１０】これらの方法で作成した表面層に用いたア
ルカリ土類金属酸化物をＸ線回折解折により評価したと
ころ、本発明の製造方法により作成したアルカリ土類金
属酸化物薄膜は、初期結晶性も良好で、長時間大気に暴
露した後も良好な結晶性を保っていたのに対し、従来の
方法で作成したアルカリ土類金属酸化物は、初期結晶性
も悪く特に酸化ストロンチウムは大気暴露後、速やかに
結晶性が劣化した。周波数１０ｋＨｚ，パルス幅１０μ
ｓｅｃの交流パルス電圧を電極間に印加し放電開始電圧
を測定したところ、本発明の製造方法により作成した素
子は酸化マグネシウム表面層のもので１４０Ｖ，酸化ス
トロンチウム表面層の素子で１２５Ｖであり、従来の製
造方法により作成した素子に比べそれぞれ２０Ｖ，７０
Ｖ低下した。
ルカリ土類金属酸化物をＸ線回折解折により評価したと
ころ、本発明の製造方法により作成したアルカリ土類金
属酸化物薄膜は、初期結晶性も良好で、長時間大気に暴
露した後も良好な結晶性を保っていたのに対し、従来の
方法で作成したアルカリ土類金属酸化物は、初期結晶性
も悪く特に酸化ストロンチウムは大気暴露後、速やかに
結晶性が劣化した。周波数１０ｋＨｚ，パルス幅１０μ
ｓｅｃの交流パルス電圧を電極間に印加し放電開始電圧
を測定したところ、本発明の製造方法により作成した素
子は酸化マグネシウム表面層のもので１４０Ｖ，酸化ス
トロンチウム表面層の素子で１２５Ｖであり、従来の製
造方法により作成した素子に比べそれぞれ２０Ｖ，７０
Ｖ低下した。
【００１１】図２に示す真空蒸着装置内にイオンガン
（１０）を設置し、真空蒸着中にＡｒイオンを照射しな
がら、上述の構造のアルカリ土類金属酸化物表面層
（４）を形成した素子では、同様に従来の製造方法によ
り表面層を形成した素子に比べ放電開始電圧が、酸化マ
グネシウムで１０Ｖ，酸化ストロンチウムで３５Ｖ低下
した。Ａｒイオンの代わりに酸素イオンを照射しなが
ら、上述の構造のアルカリ土類金属酸化物表面層（４）
を形成した素子では、同様に従来の製造方法により表面
層を形成した素子に比べ放電開始電圧が、酸化マグネシ
ウムで２５Ｖ，酸化スロロンチウムで７５Ｖと大幅に低
下した。Ｘ線回折解折による結果も、酸素を導入した場
合と同様であった。酸化マグネシウム，酸化ストロンチ
ウムの代わりに表面層（４）として、酸化バリウム，酸
化カルシウム及びアルカリ土類金属酸化物の液晶を用い
ても同様な効果があった。更に、同様な実験を対向交流
型ガス放電表示素子に於て行なったところ、上記交流面
放電型ガス放電表示素子の場合と同様な効果がみられ
た。
（１０）を設置し、真空蒸着中にＡｒイオンを照射しな
がら、上述の構造のアルカリ土類金属酸化物表面層
（４）を形成した素子では、同様に従来の製造方法によ
り表面層を形成した素子に比べ放電開始電圧が、酸化マ
グネシウムで１０Ｖ，酸化ストロンチウムで３５Ｖ低下
した。Ａｒイオンの代わりに酸素イオンを照射しなが
ら、上述の構造のアルカリ土類金属酸化物表面層（４）
を形成した素子では、同様に従来の製造方法により表面
層を形成した素子に比べ放電開始電圧が、酸化マグネシ
ウムで２５Ｖ，酸化スロロンチウムで７５Ｖと大幅に低
下した。Ｘ線回折解折による結果も、酸素を導入した場
合と同様であった。酸化マグネシウム，酸化ストロンチ
ウムの代わりに表面層（４）として、酸化バリウム，酸
化カルシウム及びアルカリ土類金属酸化物の液晶を用い
ても同様な効果があった。更に、同様な実験を対向交流
型ガス放電表示素子に於て行なったところ、上記交流面
放電型ガス放電表示素子の場合と同様な効果がみられ
た。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス放電
表示素子の製造方法によれば、ガス放電表示素子の放電
開始電圧を大幅に下げることができ、素子特性を改善
し、また信頼性を向上することができる。
表示素子の製造方法によれば、ガス放電表示素子の放電
開始電圧を大幅に下げることができ、素子特性を改善
し、また信頼性を向上することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すガス放電表示素子の製
造方法を示した図である。
造方法を示した図である。
【図２】本発明の一実施例を示すガス放電表示素子の製
造方法を示した図である。
造方法を示した図である。
【図３】本発明を利用するガス放電表示素子の構造を示
した図である。
した図である。
１ ガラス基板 ２ 電極 ３ Ａｌ2Ｏ3誘電体層 ４ アルカリ土類金属酸化物からなる表面層 ５ 蛍光体 ６ 前面ガラス ７ 放電ガス １０ イオンガン
Claims (4)
- 【請求項１】 誘電体に覆われた電極対が形成された基
板と、蛍光体が形成された基板とを間隙を設けて貼合
せ、前記間隙内に放電ガスを封入してガス放電表示素子
を製造する方法に於いて、放電ガスに接する酸化マグネ
シウムなどアルカリ土類金属酸化物からなる誘電体層を
真空蒸着法で形成する際、酸化マグネシウムなどアルカ
リ土類金属酸化物からなる蒸着源を用い、基板上の薄膜
成長面に蒸発源とは別の供給源から蒸着膜の結晶化を促
進させ、且つ、Ｈ2ＯやＣＯ2の解離を促進するようにイ
オンを照射しながら酸化マグネシウムなどアルカリ土類
金属酸化物層を成膜することを特徴とするガス放電表示
素子の製造方法。 - 【請求項２】 誘電体に覆われた電極対が形成された基
板と、蛍光体が形成された基板とを間隙を設けて貼合
せ、前記間隙内に放電ガスを封入してガス放電表示素子
を製造する方法に於いて、放電ガスに接する酸化マグネ
シウムなどアルカリ土類金属酸化物からなる誘電体層を
真空蒸着法で形成する際、酸化マグネシウムなどアルカ
リ土類金属酸化物からなる蒸着源を用い、基板上の薄膜
成長面に蒸発源とは別の供給源からＨ2ＯやＣＯ2の解離
を促進するように希ガスイオンを照射して結晶化を促進
させながら酸化マグネシウムなどアルカリ土類金属酸化
物層を成膜することを特徴とするガス放電表示素子の製
造方法。 - 【請求項３】 誘電体に覆われた電極対が形成された基
板と、蛍光体が形成された基板とを間隙を設けて貼合
せ、前記間隙内に放電ガスを封入してガス放電表示素子
を製造する方法に於いて、放電ガスに接する酸化マグネ
シウムなどアルカリ土類金属酸化物からなる誘電体層を
真空蒸着法で形成する際、酸化マグネシウムなどアルカ
リ土類金属酸化物からなる蒸着源を用い、基板上の薄膜
成長面に蒸発源とは別の供給源からＨ2ＯやＣＯ2の解離
を促進するように酸素イオンを照射して結晶化を促進さ
せながら酸化マグネシウムなどアルカリ土類金属酸化物
層を成膜することを特徴とするガス放電表示素子の製造
方法。 - 【請求項４】 誘電体に覆われた電極対が形成された基
板と、蛍光体が形成された基板とを間隙を設けて貼合
せ、この間隙内に放電ガスを封入してガス放電表示素子
を製造方法において、放電ガスに接する酸化マグネシウ
ムなどアルカリ土類金属酸化物からなる誘電体層を真空
蒸着法で形成する際、酸化マグネシウム などアルカリ土
類金属酸化物から成る蒸着源を用い、ガス導入孔が基板
に面した酸素導入孔から基板上の薄膜成長面に酸素ガス
を照射供給してＨ 2 ＯやＣＯ 2 との反応を抑制しながら、
酸化マグネシウムなどアルカリ土類金属酸化物から成る
誘電体層を真空蒸着法で形成することを特徴とするガス
放電表示素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25327391A JP3221012B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | ガス放電表示素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25327391A JP3221012B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | ガス放電表示素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594766A JPH0594766A (ja) | 1993-04-16 |
| JP3221012B2 true JP3221012B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17248991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25327391A Expired - Fee Related JP3221012B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | ガス放電表示素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221012B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828566B2 (en) | 1997-07-22 | 2004-12-07 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for specimen fabrication |
| KR100459883B1 (ko) * | 1998-07-22 | 2005-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법 |
| DE60234036D1 (de) * | 2001-08-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | Plasmaanzeige und verfahren zu ihrer herstellung |
| KR20040082814A (ko) * | 2003-03-20 | 2004-09-30 | 엘지전자 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널용 산화막 증착 방법 |
| JP4507694B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2010-07-21 | パナソニック株式会社 | プラズマディスプレイパネルの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3015093B2 (ja) * | 1990-10-22 | 2000-02-28 | 富士通株式会社 | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 |
| JP3044072B2 (ja) * | 1991-03-01 | 2000-05-22 | 富士通株式会社 | プラズマディスプレイパネルの製造方法 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP25327391A patent/JP3221012B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0594766A (ja) | 1993-04-16 |
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