JPH0472057A - 気体放電型ディスプレイパネル用電極の形成法 - 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１ 本発明はコンピュータ等のデイスプレィ端末として使用
される気体放電型ディスプレイパネル用の電極の形成法
に関する。

［従来の技術及びその問題点］ 一般的な気体放電型（プラズマ）ディスプレイパネルの
構造の概略を第３図に示す。下部基板である背面ガラス
板（１）の上にライン状の陰極（２）のパターンを形成
し、必要な陰極（２）部位のみを残して、その他の部位
及び背面ガラス板（１）の上にガラスペーストの塗布な
どによってオーバーコート（３）を形成する。又、上部
基板である前面ガラス板（４）の上に透明導電材料（例
えば酸化インジウム−酸化錫）によってライン状の陽極
（５）のパターンを形成し、必要な陽極（５）部位のみ
を残して、その他の部位及び前面ガラス板（４）の上に
ガラスのオーバーコート（６）を形成する。

この背面ガラス板（１）上に形成された陰極（２）と前
面ガラス板（４）上に形成された陰極（５）とが直交す
るように向き合わせ、両極を適当な距離に保つためのス
ペーサ（７）を介して貼り合わせる。

陰極（２）及び陽極（５）の露出した部位が互いに対向
するように配置する。スペーサ（７）によって形成され
た空間にはネオンを主体とする放電ガス（８）が封入さ
れ、背面ガラス板ｆｉｌ　と前面ガラス板（４）との周
囲が封止される。

以上の−ように構成される気体放電型ディスプレイパネ
ルにおいて、陰極（２）と陽極（５）との間に電圧を印
加すると、両電極間のガス空間に電界が加わり、放電発
光を生じるのである。

このような気体放電型ディスプレイパネルにおいては、
陰極（２）が、気体放電によってイオン化した放電ガス
によりスパッタリングされて損傷を受けやすいため、耐
スパツタリング性の高いニッケル、アルミニウム、タン
タル、モリブデン、タングステン又はそれらの合金や硼
化ランタン、硼化ジルコニウムなどが主に陰極材料とし
て用いられている。

この陰極（２）の形成方法としては、従来、■真空蒸着
法、スパッタリング法、めっき法、厚膜法等によって基
板上に陰極材料の膜を形成し、これをフォトリソグラフ
ィ法によってパターニングして陰極（２）を形成する方
法と、■厚膜ペーストを用いたスクリーン印刷法により
パターニングして陰極（２）を形成する方法とが知られ
ている。

しかしながら、従来法には以下のような問題点があった
。

前記■の場合、フォトリソグラフィによるエツチングで
形成される微細パターンの精度は高いが、膜を形成する
真空蒸着法やスパッタリング法は量産性に劣り、コスト
が高くなる。又、めっき法は工程数が多い。さらに厚膜
法では、これに用いるペースト中の金属粒子の粒径が１
μｍ以上であるため、膜が厚くなり、従ってエツチング
時間が長くなる上に、微細パターンの精度に限界がある
。又、陰極の表面平滑性が悪くなりやすいため、発光に
むらができやすい。

前記■の場合、厚膜ペーストによるスクリーン印刷は最
もコストが安くつき、量産性にも優れているが、１００
μｍ程度の線巾ではその精度が落ちるため、微細なパタ
ーニングはできない。

又、ペーストを使用する方法においては、ペースト中の
金属粒子は乾燥工程で大気に触れて酸化されるため、放
電特性が低下し、発光にむらが生じる。

さらに、前記■、■のいづれの方法においても、形成さ
れた膜はあまり緻密ではないため、放電の際に表面がス
パッタリングによって損傷を受けやすく、寿命が比較的
短いという問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点］ 本発明は以上のような問題に鑑みてなされ、精度が高く
、均一な発光が得られる微細なパターンを量産でき、し
かも寿命を延ばすことができる気体放電型ディスプレイ
パネル用電極の形成法を提供することを目的としている
。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 以上の目的は、ガス中で生成された金属又は金属化合物
の超微粒子を前記ガスと共に基板上に吹き付けることに
よって前記超微粒子の圧粉体膜を形成して電極とするこ
とを特徴とする、気体放電型ディスプレイパネル用電極
の形成法、あるいは、基板上に形成された金属又は金属
化合物の膜の表面に、ガス中で生成された金属又は金属
化合物の超微粒子を前記ガスと共に吹き付けることによ
って前記超微粒子の圧粉体膜を重ねて形成して電極とす
ることを特徴とする気体放電型ディスプレイパネル用電
極の形成法、によって達成される。

〔作　　　用〕

以上のように構成される気体放電型ディスプレイパネル
用電極の形成法においては、ガス中で生成された粒径１
ｕｍ以下の金属又は金属化合物の超微粒子をガスと共に
搬送し、ノズルから高速で噴出させる、いわゆるガスデ
ポジション法によって基板上に直接陰極となる膜のパタ
ーンを形成するか、又は、既に形成されであるパターン
の上に重ねて被覆するようにする。

従って、精度が高く、均一な発光が得られる長寿命の微
細なパターンを量産でき、さらに、他の方法で形成され
たパターンの寿命を延ばすこともできる。

［実　施　例］ 以下、実施例について図面を参照して説明する。先ず、
第１実施例において、背面ガラス板（１）に本発明の方
法によって陰極を形成する方法を説明する。

第１図において、バルブ（１２）を通して排気管（１３
）から真空排気されるスプレー室（９）には、超微粒子
発生室（１０）で発生する超微粒子（１４）をガス（１
５）とともにバルブ（Ｉ６）及び搬送管（１７）を通し
て導入するノズル（１８）と、エアロゾル化装置（１）
）においてガラス微粒子（Ｉ９）をガス（１５）に均一
に分散させたエアロゾル（２１）をバルブ（２２）及び
搬送管（２３）を通して導入するノズル（２４）とが備
えられている。

スプレー室（９）内にはレーザー発生装置（２０）も設
けられている。

超微粒子発生室ｆｌｏ）においては、電源に接続される
可動的な支持棒（２５）　（２５）の先端に消耗電極と
してのモリブデン電極（２６）　（２６）が固定されて
いる。この超微粒子発生室（１０）はバルブ（２７）を
通して排気管（２８）から真空排気され、バルブ（２９
）を通してガス導入管（３０）からガス（１５）が導入
される。

エアロゾル化装置（１））は、バルブ（３１）を通して
排気管（３２）から真空排気される真空槽（３３）と、
中心軸（３４）の周りに回転する、ガラス微粒子（１９
）を収納するためのカセット（３５）とから成り、真空
槽（３３）の土壁部にはバルブ（３６）を通して、カセ
ット（３５）の底壁近傍にガス（１５）を吹き込むガス
導入管（３７）と、カセット（３５）の内壁面に接して
カセット（３５）の内壁面に付着するガラス微粒子（１
９）を掻き落すためのスクレーパ（３８）とが固定され
ている。

（４０１ｆ４１．）　（４２）はそれぞれ、圧力ゲージ
である。

以上のように構成される装置において、スプレー室（９
）内に第３図の背面ガラス板（１）に対応するガラス板
（３９）を基板として配置し、又、エアロゾル化装置（
１））のカセット（３５）内に粒径１０００人のガラス
微粒子（１９）を収納した。

先ず、バルブ（２２）を閉じ、バルブ（１６）を開いた
状態で、排気管（１３）及び（２８）から排気して、ス
プレー室（辿及び超微粒子発生室（１０）の内圧を　１
×１０−　’Ｔｏｒｒとした。その後、バルブ（２９）
を開いてガス導入管（３０）からガス（１５）としてヘ
リウムガスを導入して超微粒子発生室（１０１内の圧力
を３気圧とし、同時に、スプレー室側）のバルブ（１２
）を調節してスプレー室（９）内の圧力を０．　ＩＴｏ
ｒｒに保持した。

モリブデン電極＋２６）　［＋）間にアーク放電を発生
させてヘリウムガス（１５）中でモリブデンの超微粒子
（１４）を生成した（いわゆる、消耗電極式アーク加熱
法）。生成されたモリブデン超微粒子（１４）の粒径は
平均２００人であった。生成したモリブデン超微粒子（
１４）は生成と同時に圧力差によ・って搬送管（１７）
を経て、ノズル（１８）からガラス板（３９）上に約９
７０ｍ／秒の速度で噴射され、膜（４３）を形成した。

この時、ガラス板（３９）は図示しない移送手段によっ
て水平方向の縦及び横に移送され、１００μｍ巾のモリ
ブデン超微粒子の圧粉体膜（４３）から成る所望のパタ
ーンを形成した。膜圧は１μｍであった。

次にエアロゾル化装置（１））の真空槽（３３）内を一
旦ＬＸ　１０−’Ｔｏｒｒに排気した後、図示しないモ
ータに接続する中心軸（３４）を回転させることによっ
てカセット（３５）を回転させ、同時にバルブ（３６）
を通してガス導入管（３７）からヘリウムガス（１５）
を導入して１）００５ｅｃの流量でカセット（３５）の
底部へ吹き込み、ガラス微粒子（１９）のエアロゾル（
２１）を生成した。

バルブ（１６）を閉じ、バルブ（２２）を開けることに
よってエアロゾル（２１）を搬送管（２３）を通してノ
ズル（２４）から噴出させた。この時も同様にガラス板
（３９）を移動させることによって、エアロゾル（２１
）を圧粉体膜（４３）のパターンのうち必要な陰極部位
のみを残してその他のパターン上に重ねてガラス微粒子
（１９）の圧粉体膜を形成し、それと同時にレーザー発
生装置（２０）からのレーザービーム（４４）を照射し
てガラス微粒子（１９）の膜を緻密化させた。

その後、従来の方法によって第３図の前面ガラス板（４
）に対応するガラス板上に酸化インジウム−酸化錫の所
定パターンの陽極を形成したものを用意し、先の陰極を
形成したガラス板（３９）とスペーサを介して貼り合わ
せ、第３図に示されるパネルと同じように構成して、放
電ガスとしてネオンとアルゴンの混合ガス　（Ｎｅ＋　
０．１Ａｒ）を封入した。

この気体放電型ディスプレイパネルに通電して、放電発
光を延べ一時間行なったところ、発光は非常に均一で良
好であった。又、放電発光前と後の陰極間の絶縁抵抗性
には変化がなく、耐スパツタ性も良好であった。

次に第２実施例について説明する。

第１図の装置を用い、スプレー室（υ内に第１実施例に
おいて配置したガラス板（３９）の代わりに、予めガラ
ス板上に従来法によるニッケルペーストによって陰極の
パターンを形成したものを配置した。

先ず、ニッケルペーストによって形成された陰極パター
ンの上に第１実施例と同じ方法によってモリブデン超微
粒子の圧粉体膜を重ねて形成し、その他の構成及び操作
は第１実施例と同じに行なった。

得られた放電型ディスプレイパネルに通電し、放電発光
を延べ一時間行なったところ、放電ガスのスパッタリン
グによって陰極のパターンが損傷されることもなく１発
光は非常に均一で良好であった。

なお、従来は背面ガラス基板（１）に陰極（２）を形成
した後のオーバーコート（３）はガラスペーストを塗布
することによって行なわれていたが、ペースト上のガラ
スは少なからず金属性の電極を酸化させることがあった
。これは放電発光がむらになる原因の一つになっていた
のであるが、本実施例において行なったように、ガラス
微粒子（１９）をエアロゾルとして吹きつける乾式法を
採用したところ、電極が酸化することもなく、良好な結
果が得られた。

予め作製されたガラス微粒子（１９）をエアロゾル化す
る代わりに、ガス中において溶融ガラスからガス中蒸発
法によってガラス微粒子を作製しても良い。

以上、本発明の各実施例について説明したが、勿論、本
発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思
想に基き種々の変形が可能である。

例えば、第１実施例において生成したモリブデンの超微
粒子（１４）は粒径２００人であるが、粒子サイズは超
微粒子発生室（１０）の圧力によって制御することがで
き、約１００Ｔｏｒｒ〜５気圧の範囲で１００人〜５０
０人とすることができる。

又、第１実施例においてガラス板（３９）の上に直接形
成する圧粉体膜（４３）はモリブデンの代わりにニッケ
ル、アルミニウム、タングステン、タンタルやそれらの
合金、モリブデンの合金、あるいは硼化ランタンも用い
ることができる。金属や合金の場合はその材質を直接電
極に成型して、モリブデン電極（２６）の代わりに用い
るが、硼化ランタンの場合は、ランタンの電極を用い、
導入ガス（１５）として硼素ガスを用いて、超微粒子発
生室（ｌＯ）内で反応させることによって硼化ランタン
（ＬａＢｓｌの超微粒子（１４）を得るようにする。

又、第２実施例においては、従来法によってガラス板の
上に形成した陰極パターンの上にモリブデン超微粒子の
圧粉体膜を重ねたが、モリブデンの代わりにクロム、コ
バルトあるいはタングステンを用いても良い。又、前辺
って形成される陰極パターンはニッケル、ニッケル合金
、アルミニウム、タングステン、タンタル、モリブデン
、硼化ランタンあるいは硼化ジルコニウムのいづれの場
合にも適用できる。

又、各実施例においては超微粒子発生室（ｌＯ）内で超
微粒子（１４）を発生させるのに消耗電極式アーク加熱
法を用いたが、代わりに第２図に示すように水冷ハース
（４５）に収納されたモリブデン（４６）などの金属を
陽極とし、モリブデンの消耗電極（４７）を陰極として
、その極間にアーク放電させることによっても良い。矢
印ａは冷却用の水を示す。その他、上記第１、第２実施
例に対応する部分については同一の符号を付し、その説
明を省略する。

［発明の効果］ 本発明にかかる気体放電型ディスプレイパネル用電極の
形成法によれば、陰極として従来法によるよりも非常に
薄くて緻密な圧粉体膜を得ることができる。従って従来
法によるよりも微細なパターンを形成することができる
上に、耐スパツタリング性の強い膜が得られる。従って
ガラス基板上に直接形成すれば寿命の長い陰極が得られ
、又、従来法によって形成された陰極の上に重ねて形成
すれば、その寿命を延ばすことができる。

又、超微粒子を用いた圧粉体膜であるのでパターン表面
の平滑性が良い。又、ガス中で発生させた超微粒子を、
大気に触れることなく直接ガラス板上に膜化させ、しか
もその後のガラス絶縁膜もエアロゾルによる乾式法で形
成したので、酸化することがなく、均一な発光が得られ
る。

又、従来法よりも量産性に優れるため、コストを安くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる気体放電型ディスプレイパネル
用電極の形成法の第１実施例に用いた装置を模式的に示
す概略断面図、第２図は第１図の超微粒子を発生させる
手段の他の例を模式的に示す概略断面図及び第３図は一
般的な気体放電型ディスプレイパネルの部分破断斜視図
である。 なお図において、 （１４）・・・・・・・・・・・・　・・　　超　　微
　　粒　　子（１５）・・・・・・・・・・・・・・　
　ガ　　　　　　　　　ス（３９）・・・・・・・・・
・・・　・・　　　ガ　　　ラ　　　ス　　　板（４３
）・・・・・・・・・・・・　・・　　圧　　粉　　体
　　膜第２図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス中で生成された金属又は金属化合物の超微粒
   子を前記ガスと共に基板上に吹き付けることによって前
   記超微粒子の圧粉体膜を形成して電極とすることを特徴
   とする、気体放電型ディスプレイパネル用電極の形成法
   。
2. （２）前記超微粒子がニッケル、アルミニウム、タング
   ステン、モリブデン、タンタル又はそれらの合金、ある
   いは硼化ランタンのいずれかである請求項（１）に記載
   の気体放電型ディスプレイパネル用電極の形成法。
3. （３）基板上に形成された金属又は金属化合物の膜の表
   面に、ガス中で生成された金属又は金属化合物の超微粒
   子を前記ガスと共に吹き付けることによって前記超微粒
   子の圧粉体膜を重ねて形成して電極とすることを特徴と
   する気体放電型ディスプレイパネル用電極の形成法。
4. （４）前記超微粒子がクロム、コバルト、タングステン
   又はモリブデンのいずれかである請求項（３）に記載の
   気体放電型ディスプレイパネル用電極の形成法。