JPH03147227A - ガス放電表示パネルの電極形成方法及び放電電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はガス放電表示パネルの電極形成方法、及びガ
ス放電表示パネルの電極に用いて好適な放電電極に関す
る。

（従来の技術） 従来より、密閉された空間内に封入した放電ガスを発光
させてｔｉ々の情報を表示するガス放電表示パネルが提
案されている。以下、図面を参照し従来のガス放電表示
パネルにつき一例を挙げて説明する。

第７図は、従来のガス放電表示パネルの要部を切り欠い
て示す斜視図である。

同図において１０及び１２は結締牲材料から成る前面板
及び背面板を示す、前面板１０の一方の側に複数の平行
なストライブ状のアノード電極１４及び後面板１２の一
方の側に複数の平行なストライブ状のカソード電極１６
ヲ設けでいる。これら電極１４．１６が相交差するよう
に電極形成面側を対向させて、前面板１０及び背面板１
２を任意好適な一定のＭ間距離に保持するように気密封
着し、これら１ｃ及び１２の間に放電空間を形成しでい
る。この放電空間には放電ガスを封入しでおり、電極１
４及び１６に選択的に電圧を印加することにより、電極
１４及び１６の交差部の放電セルで選択的に放電発光を
形成できる。放電発光は電極１４及び１６のＭ間距離と
放電ガスの封入ガス圧とにより規定される放電開始電圧
よりも大きな電圧が印加された電極間の放電セルで発生
する。この放電発光の外部取り出しのため、通常は、前
面板１０及びアノード電極１６を透光性材料から形成し
ている。

また図（こおいで１８は隔壁を示す。図示例では、ｉｌ
ｌ接する放電セル間での誤発光を防止する目的で複数の
ストライブ状の隔壁１８をＭ間配薗し、隣接する隔壁１
８の間に１個ずつアノード電極１４を配雪し、これと共
に隔壁１８の高さを前面板１０及び背面板１２のＮｉ間
距離と一敗させるようにして隔壁１８にスペーサとして
の機能をももたせでいる。

次に、ガス放電表示パネルの一般的な製造方法につき簡
単に述べる。

まず、前面板１０として例えばガラス基板を用意し、こ
の前面板１０に例えば１丁０　　（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉ
ｎ０ｘｉｄｅ　−酸化インジウム錫）のような透明導電
性材料を被着しこの導電性材料をパターニングして、ア
ノード電極１４を形成する。尚、アノード電極１４を厚
膜印刷技術により形成することもある。

他方、背面板１２として例えばガラス基板を用意し、例
えば二・ンケル（Ｎｉ）その他の金属粒子を含む導体ペ
ーストを厚膜印刷し、このペーストを焼成し、カソード
電極１６を形成する。そしてこの背面板１２に例えばガ
ラスペーストのような結締性ペーストを厚膜印刷し、こ
のペーストを焼成し、隔壁１８を形成する。

次いで電極１４及び１６が直交するように電極形成面を
対向させて前面板１０及び背面板１２を気密封着し、放
電空間に例えばネオン（Ｎｅ）に微量のアルゴン（Ａｒ
）１ｆｒ混入しで成る放電ガスを封入し、所定のガス放
電表示パネルを完成する。

上述のような構成のガス放電パネル（こ占いで、電極１
２及び１４間の印加電圧を増加させると、電圧増加とと
も１こ発光輝度を高めることができる。しかしながら、
係る場合には、印加電圧を大きくすることにより、カソ
ード電極１４に対するスパッタリングか発生し、装置寿
命が短くなったり、スパッタされた電極材料が前面板１
ｏに被着して放電セルが黒化し、視認性の低下を招く場
合も有った。

そこでカソード電極１４のスパッタリングを抑制するた
め、放電空間内に放電ガスと共に水銀（Ｈ９）を封入す
ることも行なわれる。しかし水銀を放電空間内に均一に
分散させた状態を保持することが難しく、これがためス
パッタリングの抑制を充分に行なうことは難しい。これ
ｆこ加えて、水銀の使用はパネルの使用環境を汚染する
可能性も有り、他の技術を要求されているのが現状であ
る。

このような問題を解決し得る技術として、耐スパツタリ
ング性に優れた六ホウ化ランタン（ＬａＢＳ）を電極形
成材料とする技術が注目されている。このしａｈａは仕
事関数が低く放電効率が高い。さらに、放電開始電圧及
び放電維持電圧を低くてき、また融点は約２３０００Ｃ
程度であり物理・化学的に安定な化合物であるという利
点を有する。しかしながらこの材料を用いた電極形成で
は、一般に、薄膜蒸着法、プラズマ溶着法等の被着技術
を用いるが、製造工程が複雑でコスト高となり、特に大
型の表示パネルを作成する場合には均一な形状の電極を
形成することか難しいといった問題点かあつを。

このような問題点を解決する技術として文献工：特開昭
６０−２２１９２８号公報の技術が提案されている。こ
の従来技術は、仮乾燥された導電ペースト上にガラスバ
インダを含まないＬａｃｇを形成し、これら導電ペース
ト及びＬａＢｅ％同時焼成するものであり、ＬａＢｅか
ら成る電極を厚膜印刷技術により形成するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この出願の発明者等が文献工の従来技術
により作成されたＬａ８ｇ電極を用いてカス放電を実験
的に行なつ茫所、放電空間内に水銀を封入しない場合は
、放電開始電圧及び放電維持電圧を低くすることができ
るが、放電を続けると放電セルの（１！極上の）発光領
域の大きざが徐々に縮小し放電発光の片寄りを生し始め
る。これはガス放電表示パネル全体の輝度バラツキとし
て現れ、表示品質の低下を招くものである。

又、放電空間内に水銀を封入した場合には、上述したよ
うな放電の片寄りは比較的少なくなるが放電開始及び維
持電圧が水銀を封入しない場合よりも１０〜２０Ｖ上昇
するということが観察された。

この発明の目的は上述した従来の問題点を解決し、耐ス
パツタリング性に優れ、ＬａＢｅより低い仕事関数を持
ち、かつより融点の高い電極を形成できるガス放電表示
パネルの電極形成方法、及び放電電極を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この出願の第一発明のガス
放電表示パネルの電極形成方法は、下地上に順次に積層
した第一電極層と、ハフニウム−カーバイド（Ｈｆ　Ｃ
）　！用いて成る第二電極層とから、ガス放電表示パネ
ルの電極を形成することを特徴とする。

またこの出願の第二発明の放電電極は、ハフラム−カー
バイト（Ｈｆ　Ｃ’）を用いで形成して成ることを特徴
とする。

（作用） これら第−及び第二発明によれば、ハフニウム−カーバ
イド（Ｈｆ　Ｃ）　％用いて電極を形成する。このＨｆ
Ｃは耐スパツタリング性に優れ、ＬａＢｅに比べより低
い仕事置数及びより高い融点（約３９００’　Ｃ）を有
する。従ってＨｆＣを用いて電極を形成することにより
、放電空間内へＨｑｔ封入するかしないかにかかわらず
、ＬａＢ８電極よりも低い放電開始電圧、放電維持電圧
及び高い放電効率が得られるガス放電表示パネルの電極
を形成できる。

（実施例） 以下、図面を参照し、これら第−及び第二の発明の実施
例につき説明する。尚、図面はこれら発明が理解できる
程度に概略的に示しであるにすぎず、従って各構成成分
の形状、寸法及び配設位置を図示例に限定するものでは
ない。

第二Ｊ１汀のＩＬ例 第１図は第一発明の第一実施例の説明に供する断面図で
ある。

同図において２０は下地例えばガラス基板、２２は第一
電極層及び２４はＨｆＣｔ用いて成る第二電極層を示し
、第一実施例ではガス放電表示パネルの電極２６特に好
ましくはカソード電極を、下地２０上に順次に積層した
第一電極層２２と第二電極層２４とから形成する。

以下、より詳細にこの実施例につき説明する。

この実施例では、第一電極層２２を配線抵抗を下げるた
めの電極層とする。第一電極層２２の形成材料として配
線部の抵抗を下げることができる導電性の良い（低抵抗
な）材料例えばアルミニウム（ＡＩ２）、ニッケル（Ｎ
　ｉ）そのほかを用いる。

第一電極層２２の形成は例えば、厚膜印刷法（厚膜形成
技術）又は薄膜技術を用いて行なう。

ざらにこの実施例では第二電極層２４を、ＨｆＣを含有
する合金層とする。この合金層を例えばＨｆＣ及びタン
タル（Ｔａ）の合金層、ＨｆＣ及びタングステン（Ｗ）
の合金層、ＨｆＣ及びチタン（Ｔｉ）の合金層その他と
することができる。

また合金層におけるＨｆＣの含有率（合金層の各成分の
組成比）は特に問わず任意好適な値としてよ＜ＨｆＣか
微量でも含有されていればよい。好ましくは、ＨｆＣと
、スパッタ率の小ざい及び又は導電′けを有する材料と
（こよって合金層の第二電極層２４ヲ形成するのがよい
、第二電極層２４の形成は例えば、厚膜印刷法又は薄膜
形成技術を用いで行なう。

次に第２図を参照し、この実施例の電極２６の形成工程
につき一例を挙げで説明する。

第２図（Ａ）〜（Ｅ）はこの実施例の形成工程の一例を
段階的に示す断面図である。

まず、下地２０としてのガラス基板に蒸着法により膜厚
０．５ｕｍ程度となるまでＡＩ２膜を積層しＡβ膜から
成る第一電極層２２を形成しく第２図（Ａ））　、そし
て第一電極層２２ソ所定の電極形状（こバターニングす
る（第２図（Ｂ〕）。

次いで第２図（Ｃ）〜（Ｅ）にも示すようにリフトオフ
法により第一電極層２２上に第二電極層２４を形成する
。

この第二電極層２４の形成では、ます第一電極層２２上
にレジスト２８ヲ塗布しく第２図（Ｃ））、次にレジス
ト２８ヲ現像して所定の電極形状にパターニングし第一
電極層２２を露出させる（菓２図（Ｄ））。

次いて第二電極層２４として膜厚０．３〜０．５ｕｍ程
度のＴａ−Ｈｆ−Ｃ合金層（組成比ＴａＨｆ　：Ｃ＝１
　：　１　：２）をスパッタ法により第一電極層２２上
に積層しく第２図（Ｅ）　）、然る後レジスト２８ヲ除
去し、第１図にも示すように下地２０上に順次に積層し
た第一電極層２２と第二電極層２４とから形成した電極
２６を得る。尚、スパッタ装置としてはＲＦマグネトロ
ンスパッタ装置１ＲＦ１３０４型（日本アルバック社製
）を用いた。

上述のように（）で電極２６を形成した下地２０を例え
ば前面板及び又は後面板として用い放電表示パネルを従
来と同様に組立でで、所定のガス放電表示パネルを得る
。

第３図は第一発明の第二実施例の説明に供する断面図で
ある。尚、上述した実施例の構成成分に対応する構成成
分については同一の符号を付しで示し、その詳細な説明
を省略する。

同図においで３０は第二電極層及び３２はガス放電表示
パネルの電極を示す、この実施例では第二電極層３０を
ＨｆＣ層とし、電極３２を第一電極層２２とこの第二電
極層３０とから形成する。

次に第４図を参照し、この実施例の電極３２の形成工程
につき一例を挙げで説明する。

第４図はこの実施例の形成工程の一例の一段階を示す断
面図である。

まず下地２０としてのガラス基板上に第一電極層２２を
形成する。第一電極層２２を上述の実施例と同様（ζ蒸
着Ａβから形成してもよいが、この例では厚膜印刷法を
用いで形成する。

この第一電極層２２の形成のため、層２２の形成材料と
なるＮ１ペースト（Ｄｕｐｏｎｔ社製９５３５）を所定
の電極形状に厚膜印刷し、その後温度１５０６Ｃで乾燥
させ、次いで温度５８０°Ｃ及びピーク保持時間１０分
間で焼成し、Ｎ１ペーストから形成した第一電極層２２
ヲ得る。

次に、第一電極層２２上に第二電極層３０の形成材料で
あるＨｆＣペーストを所定の電極形状で厚膜印刷し、そ
の後温度１５０°Ｃ及び時間１時間で乾燥させ、次いで
温度４９０’　Ｃ及びピーク保持時間１０分間で焼成し
、ＨｆＣ層から形成した第二電極層３０を得、よって第
一電極層２０と第二電極層３０とから形成した電極３２
を得る。ＨｆＣを包含するＨｆＣペーストの焼成では、
加熱によりＨｆＣか酸化するのを防止するため、例えば
５００１Ｃ以下の加熱温度とするのがよい。

この例で用いたＨｆＣペーストにつき説明する。まずＨ
ｆＣの粒径をボールミルにより１〜３ｕｍ程度にそろえ
る。この粒子にＨｆＣ粒子をつなぎとめる役割をするバ
インダとしての低融点鉛ガラス粉末と、印刷に必要な適
当な粘度をもたせるためのビークルと溶剤とを混合し、
この混合したものをよく練つ合せでＨｆＣ粒子を分散さ
せ、ＨｆＣペーストを得る。従っで厚膜印刷法で形成し
た第二電極層３０はＨｆＣ単体の層ではなくＨｆＣ以外
に鉛ガラス等のフリットガラスを含んだＨｆＣ層である
。薄膜法を用いた場合には第二電極層３０ｔＨｆＣ単体
から成るＨｆＣ層とすることができる。

電極を形成した下地２０ヲ用いで、従来と同様にガス放
電表示パネルを組立で、所定のガス放電表示パネルを完
成する。パネルの完成ののち、電極３２（第二電極層３
０）の表面を活性化する目的で約１〜２Ａ／ｃｍ２程度
の高電流をカソード及びアノード電極間に流しでガス放
電を行なう。これによりＨｆＣの酸化物等が除去され、
安定した放電電流が得られる活性化された電極３２を得
ることかできる６ 第；」１ｎｍ例 第６図は第二発明の第−実施例の説明に供する断面図で
ある。尚、上述した実施例の構成成分に対応する構成成
分についでは同一の符号を付して示し、その詳細な説明
を省略する。

同図においで３４は）（ｆｃｕ用いて形成して成る放電
電極を示し、第−実施例の放電電極３４は、下地２０上
に順次に設けた第一電極層２２及び第二電極層２４から
成り、第一電極層２２を配線抵抗を下げるための電極層
とし、第二電極層２４をＨｆ０％含有する合金層としで
いる。

第７図は第二発明の第二実施例の説明に供する断面図で
ある。尚、上述した実施例の構成成分と対応する構成成
分については同一の符号を付して示し、その詳細な説明
を省略する。

同図において３６はＨｆＣａ用いて形成して成る放電電
極を示し、第二実施例の放電電極３６は、下地２０上に
順次に設けた第一電極層２２及び第二電極層３０から成
り、第二電極層３０をＨｆＣ層としている。

この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、従って各構成成分の形状、寸法、配設位置、形成方
法、形成材料、形成工程及び数値的条件を任意好適に変
更することができる。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この出願の第−及
び第二発明によれば、ＨｆＣを用いて電極を形成する。

このＨｆＣは耐スパツタリング性に優れ、Ｌ　ａ　Ｂ　
ｅに比べより低い仕事関数及びより高い融点を有する。

従ってＨｆＣを用いて、例えばガス放電表示パネル（プ
ラズマデイスプレィパネル）の電極特にカソード電極を
形成した場合に、ＬａＢｅ電極よりも低い放電開始及び
維持電圧、ざらにより高い放電効率が得られる電極を形
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一発明の第一実施例の説明に供する要部断面
図、 第２図（Ａ）〜（Ｅ）は第一発明の第一実施例の形成工
程の一例を段階的に示す要部断面図、第３図は第一発明
の第二実施例の説明に供する要部断面図、 第４図は第一発明の第二実施例の形成工程の一例の一工
程段階を示す要部断面図、 第５図は第二発明の第−実施例の説明に供する要部断面
図、 第６図は第二発明の第二実施例の説明に供する要部断面
図、 第７図は従来のガス放電表示パネルの要部構成を部分的
に切り欠いて示す斜視図である。 ２０・・・下地、　　　　　２２・・・第一電極層２４
．３０・・・第二電極層 ２６．３２・・・ガス放電表示パネルの電極３４．３６
・・・放電電極。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス放電表示パネルの電極を、 下地上に順次に積層した第一電極層と、ハフニウム−カ
   ーバイド（ＨｆＣ）を用いて成る第二電極層とから形成
   することを特徴とするガス放電表示パネルの電極形成方
   法。
2. （２）前記第二電極層を、ハフニウム−カーバイド（Ｈ
   ｆＣ）を含有する合金層とした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電極形成方法。
3. （３）前記第二電極層を、ハフニウム−カーバイド（Ｈ
   ｆＣ）層としたことを特徴とする請求項１に記載のガス
   放電表示パネルの電極形成方法。
4. （４）前記第二電極層を薄膜技術法或は厚膜印刷法を用
   いて積層することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   一項に記載のガス放電表示パネルの電極形成方法。
5. （５）前記第一電極層を配線抵抗を下げるための電極層
   としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に
   記載のガス放電表示パネルの電極形成方法。
6. （６）ハフニウム−カーバイド（ＨｆＣ）を用いて形成
   して成ることを特徴とする放電電極。
7. （７）下地上に順次に設けた第一電極層及び第二電極層
   から成り、前記第二電極層をハフニウム−カーバイド（
   ＨｆＣ）を含有する合金層としたことを特徴とする請求
   項６に記載の放電電極。
8. （８）下地上に順次に設けた第一電極層及び第二電極層
   から成り、前記第二電極層をハフニウム−カーバイド（
   ＨｆＣ）層としたことを特徴とする請求項６に記載の放
   電電極。
9. （９）前記第一電極を配線抵抗を下げるための電極層と
   したことを特徴とする請求項７又は８に記載の放電電極
   。