JPH05325797A - 気体放電表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 陰極側パネル基板１のガラス母材上に直に陰
極パターン21a 、ライン状トリガー電極パターン21b 、
トリガー集電極21c 、トリガー電極端子21d を同一材料
で一括して形成する。ここで陰極パターン21a の引出し
側とライン状トリガー電極パターンの引出し側とは互に
反対方向に設定しておく。そして誘電体４で、トリガー
電極端子21d を余してトリガー電極21b 、c を覆い隠す
という構造を発明した。また、薄膜を母材とした時の陰
極パターン21a のパターンエッジを誘電体４で覆い隠す
という構造も提示した。 【効果】 陰極21a とトリガー電極21b 、c との間の層
間絶縁耐圧の問題がなくなり、誘電体４の形成工程が短
縮され、誘電体４の厚みも小さくできるのでトリガー効
果が発揮されやすくなる。また、陰極21a とトリガー電
極21b 、c 、d とをガラス母材上直に同一材料で一括形
成する分の工程短縮がある上、薄膜パターン形成が容易
となる。また薄膜陰極21a のパターンエッジを絶縁材料
で覆い隠した事で、同箇所での集中放電を未然に防ぎ、
高画質と長寿命が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は主として、トリガー電
極を有する直流放電型プラズマディスプレイパネルに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は先の出願特許（特願平４−７８５
号）に記載した、トリガー電極を有する直流放電型プラ
ズマディスプレイパネルの正面図である。図中１は陰極
側パネル基板、10は該陰極側パネル基板１と向い合う陽
極側パネル基板、11は該陽極側パネル基板10の裏面上に
形成された複数の陽極パターン、12は個々の該陽極パタ
ーン11を仕切るバリアリブ、13はバリアリブ12を隔てて
該陰極側パネル基板１と該陽極側パネル基板10とが向い
合う空間に放電用ガスを気密封止するための封着ガラス
である。次の図７は陰極側パネル基板１上に組まれた各
種パターンを示したものである。図中２は該陰極側パネ
ル基板１上に直に形成されたトリガー電極、３は陰極端
子、４はトリガー電極２の端子部を残して該トリガー電
極２を覆い隠す誘電体、６は該誘電体４上に形成された
薄膜陰極パターン、７は該薄膜陰極パターン６を陰極端
子３に連絡する引出し電極である。さらに図８は図７の
薄膜陰極パターン６をｙ方向に切ったときの断面図であ
る。図中９は誘電体４と境界を接する薄膜Alパターン、
８は該薄膜Alパターン９上にある薄膜LaB₆パターンであ
り、下層の薄膜Alパターン９と上層の薄膜LaB₆パターン
８によって上記薄膜陰極パターン６が構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、実際に図６のプ
ラズマディスプレイパネルをディスプレーとして駆動さ
せる時、図８の誘電体４を挟んで陰極パターン６とトリ
ガー電極２との間に最大で100 〜数百ｖの電圧が印加さ
れる。当然誘電体４には該電圧値を上回る層間絶縁耐圧
が必要とされる。ところが誘電体４は一般に厚膜材料で
構成されているため、自身の内に空膀等の欠陥を多く含
んでいる。また、トリガー電極２も一般にAg等の厚膜材
料で構成されているので、誘電体４とトリガー電極２と
の界面には拡散層が形成されている。加えて厚膜のトリ
ガー電極２は表面が粗く随所に突起があり、該突起箇所
にて上層の誘電体４の欠陥を生じやすい。これら誘電体
４中にある上記欠陥の部位や上記拡散層においては絶縁
耐圧能力が著しく損われてしまう。薄膜陰極パターン６
の下にはそのような絶縁耐圧能力の損われているポイン
トが至る所にあるが、それでも薄膜陰極パターン６が占
める面積（→ディスプレー表示域の30〜80％）の全域に
及んで所望の層間絶縁耐圧値を下回ることは許されな
い。そのため、上記層間絶縁耐圧能力を確保するため誘
電体４の厚みを一般に50μｍ以上にするという手段が用
いられている。それには誘電体４の形成過程において３
〜５回の重複印刷を行なっており、さらに誘電体４中に
生じる上記欠陥の寸法を抑えるため、上記誘電体４の印
刷を１回行なう度に該印刷体の焼成を施すという方法が
一般に採用されている。ところが、これには誘電体４を
形成するための総工数が多いという問題がある。また、
誘電体４の厚みを大きく取ることは、陽極パターン11と
誘電体４とで挟まれる放電ガス雰囲気の容量に対して、
該誘電体４が下地のトリガー電極２との間に成す容量の
割合が小さくなることにもつながり、そのためトリガー
の効果が得にくくなる。加えて、誘電体４を厚くする
と、該誘電体４の厚膜焼成後の陰極側パネル基板１の反
りが大きくなり、ために後工程で薄膜パターン形成プロ
セスを通じて薄膜陰極パターン６を形成する時に支障を
きたすという問題、さらには厚膜の誘電体４の表面粗さ
が同じく上記薄膜パターン形成プロセスを困難にすると
いう問題もあった。

【０００４】一方、上述の問題点を緩和できる他の手段
として、ライン状のトリガー電極を採用するという方法
もある。その従来例として図９に、特開平3-269934にて
提案されたライン状トリガー電極を有するプラズマディ
スプレイパネルの内部構造の斜視図を示した。図中、14
はトリガー電極パターンで、このトリガー電極14は複数
のライン状トリガー電極パターン14b と個々のライン状
トリガー電極パターン14b を集めたトリガー集電極14c
とによって構成されている。また、15は陰極パターン６
とトリガー集電極14c との層間絶縁を司どる絶縁体であ
る。そして図１０には、ライン状陰極パターン６とライ
ン状トリガー電極パターン14b の周辺のｙ方向に沿った
断面を示したものである。なお図１０では陽極側パネル
基板10、陽極パターン11、バリアリブ12とを省略してい
る。当従来例では、ライン状トリガー電極パターン14b
は陰極パターン６と同一平面上に載っており、該陰極パ
ターン６のギャップ部分に位置している。また、誘電体
４はトリガー電極14を包み込むような恰好で形成されて
おり、ライン状トリガー電極パターン14b の部位では図
１０に示したように陰極パターン６を隠さぬよう、誘電
体４自身ライン状となって上記ライン状トリガー電極パ
ターン14b を覆い隠している。この構造においては、誘
電体４は陰極パターン６と境界を接してないので、先述
の従来例で指摘した誘電体４の層間絶縁耐圧の問題はな
くなる。しかし、かわって陰極パターン６とトリガー集
電極14c との層間絶縁耐圧の問題が生じてくる。そのた
め、一般に厚膜から成る絶縁体15の厚みを大きくとる必
要がある。従って先述の従来例で指摘した工数増大の問
題は基本的な解決を見ない。それどころか当従来例では
絶縁体15と誘電体４とを別個に形成しなければならない
のでかえって工数は増える方向にある。この問題に関し
ては、絶縁体15を挟む陰極パターン６とトリガー電極14
の上下を反転した構造に変更する事によって、誘電体４
と絶縁体15とを一括して形成することが可能になるとい
う改善方法はある。しかしそれでも上述の絶縁体15の層
間絶縁耐圧の問題は相変わらず残るので、結局先述の従
来例と比較して工数が減ることはほとんど期待できな
い。

【０００５】この発明は上記の様な問題点を解決するた
めになされたもので、あらゆる層間絶縁耐圧の問題を解
消し、トリガー効果を高め、工数を大幅に減らし、薄膜
パターン形成プロセスを容易にするような構造のプラズ
マディスプレイパネルを得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、ライン状の
陰極パターンの引出しを全数片側に寄せ、かつライン状
トリガー電極パターンの引出しを全数残ったもう一方の
片側に寄せたものである。また、同一材料で一括して形
成されたトリガー電極と陰極パターンとしている。最後
に陰極パターンを薄膜パターン形成プロセスによって形
成したもので、該薄膜陰極パターンのエッジを絶縁物で
覆い隠した構造も提示している。

【０００７】

【作用】この発明に於いて、ライン状陰極パターンの引
出し方向とライン状トリガー電極パターンの引出し方向
とを別にしたことにより、従来例で指摘された層間絶縁
耐圧の問題が解消され、工数低減並びにトリガー効果の
改善が見られる。次に、トリガー電極と陰極パターンと
を同一材料で一括して形成する事により、さらなる工数
低減が可能となる。最後に薄膜陰極のパターンエッジを
絶縁物で覆い隠した事によって、プラズマディスプレイ
パネルとして駆動させた時の放電発光のセル形状を整
え、且つ放電寿命を伸す事ができる。

【０００８】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の一実施例に関わるプラズマデ
ィスプレイパネルの内部構造を斜視図で表したものであ
る。なお、図１では陽極側パネル基板、陽極パターン、
バリアリブ、及び封着ガラスを省略してある。図中、21
は陰極側パネル基板１上に直に形成された薄膜パターン
である。該薄膜パターン21は図８に示した従来例同様、
下層の薄膜Alパターン９と上層の薄膜LaB₆パターン８と
の二層構造となっており、総厚みは２〜３μｍである。
また、該薄膜パターン21は図１に示すように複数のライ
ン状陰極パターン21a 、複数のライン状トリガー電極パ
ターン21b 、該複数のライン状トリガー電極パターン21
b を集めたトリガー集電極21c 、及びトリガー電極端子
21d の計４つの部分から構成されている。また図２は、
図１のライン状陰極パターン21a とライン状トリガー電
極パターン21b とをｙ方向に沿って切ったときの断面図
である。当実施例では複数のライン状陰極パターン21a
の引出し方向を全て図１の斜視図の右奥に設定してお
り、一方複数のライン状トリガー電極パターン21b の引
出し方向を該斜視図中の左手前に設定している。そして
誘電体４で、トリガー電極端子21d を除くトリガー電極
21b 、c を全域に渡って覆い隠している。図１を見て明
らかなように陰極パターン21a とトリガー電極パターン
21b 、c 、d との間の層間絶縁の問題は全くなくなる。
従って図９の従来例で必要とされた絶縁体15を別途形成
する必要はない。また層間絶縁の問題がないので誘電体
４には、ライン状トリガー電極パターン21b やトリガー
集電極21c を露出させない程度の欠陥は許される。それ
には、誘電体４の形成に於ける印刷回数は２回程度で済
み、厚みが30μｍもあれば各回の印刷に応じて個別に該
誘電体４の厚膜焼成を施すという必要もない。即ち先述
の従来例で指摘された工数の問題に関して大幅な改善を
達成している。さらに、誘電体４の厚みを30μｍレベル
にまで減らせることで、陽極パターン11と誘電体４とで
挟まれる放電ガス雰囲気の容量に対して、該誘電体４が
下地のトリガー電極２との間に成す容量の割合が増え、
ためにトリガーが効きやすくなるという波及効果もあ
る。

【０００９】実施例２．さらに当実施例では、上記Al／
LaB₆の二層構造のベタ薄膜に１サイクルのフォトリソグ
ラフィーを施すだけで陰極パターン21a とトリガー電極
パターン21b 、c 、d を一括して形成しているので、工
数低減に対してより一層の成果が得られる。また、極め
て表面平滑性に富み且つ反りのほとんど無い陰極側パネ
ル基板１のガラス母材上に、上記薄膜パターン21を形成
しているので、上記フォトリソグラフィーの作業上極め
て有利でもある。なお上記の利点はAl／LaB₆以外の薄膜
陰極材料を使っても変わる事無く生かされることは言う
までもない。また、パターン21を薄膜でなくNi等の厚膜
陰極材料を陰極側パネル基板１上に印刷焼成することに
よって形成しても、上述の工数低減の効果は同様に得ら
れるし、層間絶縁の問題も無い事に変わりはない。

【００１０】実施例３．ところで、上述の実施例に於い
ては図２に示すように薄膜の陰極パターン21aのパター
ンエッジが露出している。このような構造においては、
先の出願特許（事件番号AP125481）で放電発光のセル形
状に図４のような乱れを生じるという問題点を指摘して
おいた。また上記先願特許ではもう１つ、積算放電時間
に応じた隣接陰極パターン間ショートの発生の問題をも
指摘していたが、この点に関しては当実施例に於いて隣
接する陰極パターン21a の間に誘電体４が配設されたこ
とで、上記先願特許で解説した理屈により一定の改善効
果はある。しかし、誘電体４の高さが30μｍ位しかない
のではその効果は小さいものである。図４に示すように
放電発光のセル形状が乱れてしまうことの原因は、フォ
トリソグラフィーを使って形成された陰極パターン21a
のパターンエッジが、図８の拡大図に示したように切り
立っているのが原因であると推察している。即ち、１本
の陰極パターン21a に付パターンエッジは２つあり、該
２つの切り立ったパターンエッジの一方或いは両方で放
電が集中してしまうことが発光セル形状の乱れとして観
察されるものと思われる。また上述の、積算放電時間に
応じた隣接陰極パターン間ショートの発生原因は主とし
て、LaB₆薄膜パターン８によって被覆されていないAl薄
膜パターン９の両サイドが放電雰囲気中でスパッタを被
り、そのスパッタされたAl原子が陰極パターン21a のギ
ャップ部分に堆積している現象にあると推察している。
なお、先述のパターンエッジでの集中放電は該エッジ部
分における局所的な放電電流密度を高くすることを伴う
ので、上記スパッタ禍を増長させていることは確実であ
る。これらの問題点も同時に大幅に改善するための手段
として、本発明では他の実施例として図３の構造を提示
する。図３は図２と同様、ライン状陰極パターン21a と
ライン状トリガー電極パターン21b をｙ方向に沿って切
った時の断面図を表す。当実施例の特徴は、先の実施例
である図２の構造では剥き出しとなっていた陰極パター
ン21a のパターンエッジを誘電体４で隠していることで
ある。この構造を使えば、陰極パターン21a のパターン
エッジが放電雰囲気に曝されないので、上述の集中放電
並びにスパッタ禍の問題が大幅に改善される。それによ
り、放電発光のセル形状は図５に示すように整列化する
のでより良い画質が得られる上、陰極パターン21a の被
るスパッタ禍が大きく緩和されるので、放電寿命が大幅
に延長されるという効果がある。なお当実施例において
は、誘電体４が陰極パターン21a とライン状トリガー電
極パターン21b の両電極と境界を接しているので、誘電
体４の絶縁耐圧の問題が起こってくる。しかし当実施例
で問題となるのは、同一面内に組まれた薄膜パターン21
a 、b のパターンギャップでの絶縁耐圧性であり、先述
の従来例で問題とした層間絶縁耐圧の問題とは次元が異
なるものである。従って従来例のように誘電体４を高く
積み上げる必要もないので、工数低減の効果には先の実
施例と比較して何の遜色もない。また、当実施例におけ
る絶縁耐圧性はライン状薄膜パターン21a 、b のパター
ン間ギャップ寸法の調整によって確保できるので、引い
ては該薄膜パターン21a 、b のパターン設計に帰するこ
とができる。つまり、該パターン設計で該ギャップ寸法
に充分なマージンを設定しておけば、誘電体４の印刷焼
成プロセス条件が少々変動しても絶縁耐圧で不良を招く
確率は激減するわけである。また、陰極パターンとトリ
ガー電極パターンがNi等の厚膜陰極材料により形成す
る。また、当実施例で得られた上記画質向上及び放電寿
命延長の効果は、誘電体４の下地にライン状トリガー電
極パターン21b が存在するか否かに関わるものではな
い。即ち、一般に薄膜陰極パターンの切り立ったパター
ンエッジを絶縁物で被覆すれば、上記画質向上並びに放
電寿命延長の効果は同様に得られる。

【００１１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ライン
状の陰極パターンの引出しを全数片側に寄せ、かつライ
ン状トリガー電極パターンの引出しを全数残ったもう一
方の片側に寄せたことにより層間絶縁耐圧の問題が解消
され、工数低減並びにトリガー効果の改善が見られる。
また、同一材料で一括して形成されたトリガー電極と陰
極パターンとすることにより、さらなる工数低減が可能
となる。特に該両電極パターンを薄膜のフォトリソグラ
フィーにより形成する場合には、下地ガラス基板の反り
が小さく表面が平滑なままで該薄膜パターン形成工程に
入る事ができるので、パターン欠陥を生ずる確率が激減
する。最後に陰極パターンに薄膜を用いた時には、該薄
膜陰極パターンエッジを絶縁物で覆い隠す事によって、
プラズマディスプレイパネルとして駆動させる時に該薄
膜陰極パターンエッジで放電が集中するのを未然に防ぐ
ので、放電発光のセル形状を整え、且つ放電寿命を伸ば
す事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に関わる一実施例のプラズマディスプ
レイパネルの内部構造を斜視図で表したものである。図
中、陽極側パネル基板、陽極パターン、バリアリブ、封
着ガラスは省略している。

【図２】図１をｙ方向に沿って切った時の、ライン状ト
リガー電極パターン及びライン状陰極パターン周辺の断
面図である。

【図３】この発明に関わる他の実施例のプラズマディス
プレイパネルの、図２と同等箇所の断面図を表したもの
である。

【図４】プラズマディスプレイパネルとして駆動させた
時の放電発光セル形状で、該セル形状が乱れている状態
を表したものである。

【図５】プラズマディスプレイパネルとして駆動させた
時の放電発光セル形状で、該セル形状が整列している状
態を表したものである。

【図６】従来の、薄膜陰極パターンを有する、トリガー
電極付プラズマディスプレイパネルの一例の全体図であ
る。

【図７】図６の全体図から陽極側パネル基板、陽極パタ
ーン、バリアリブ、封着ガラスを省略したものの正面図
である。

【図８】図６の薄膜陰極パターン周辺のｙ方向に沿った
断面図である。

【図９】従来のライン状トリガー電極パターンを有する
プラズマディスプレイパネルの一例の内部構造を斜視図
で表したものである。

【図１０】図９をｙ方向に沿って切った時の、ライン状
トリガー電極パターン及びライン状陰極パターン周辺の
断面図である。

【符号の説明】

１ 陰極側パネル基板 ４ 誘電体もしくは絶縁材料 21a ライン状陰極パターン 21b ライン状トリガー電極パターン

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】実施例３．ところで、上述の実施例に於い
ては図２に示すように薄膜の陰極パターン21aのパター
ンエッジが露出している。このような構造においては、
先の出願特許平04−000905号公報で放電発光のセル形状
に図４のような乱れを生じるという問題点を指摘してお
いた。また上記先願特許ではもう１つ、積算放電時間に
応じた隣接陰極パターン間ショートの発生の問題をも指
摘していたが、この点に関しては当実施例に於いて隣接
する陰極パターン21a の間に誘電体４が配設されたこと
で、上記先願特許で解説した理屈により一定の改善効果
はある。しかし、誘電体４の高さが30μｍ位しかないの
ではその効果は小さいものである。図４に示すように放
電発光のセル形状が乱れてしまうことの原因は、フォト
リソグラフィーを使って形成された陰極パターン21a の
パターンエッジが、図８の拡大図に示したように切り立
っているのが原因であると推察している。即ち、１本の
陰極パターン21a に付パターンエッジは２つあり、該２
つの切り立ったパターンエッジの一方或いは両方で放電
が集中してしまうことが発光セル形状の乱れとして観察
されるものと思われる。また上述の、積算放電時間に応
じた隣接陰極パターン間ショートの発生原因は主とし
て、LaB₆薄膜パターン８によって被覆されていないAl薄
膜パターン９の両サイドが放電雰囲気中でスパッタを被
り、そのスパッタされたAl原子が陰極パターン21a のギ
ャップ部分に堆積している現象にあると推察している。
なお、先述のパターンエッジでの集中放電は該エッジ部
分における局所的な放電電流密度を高くすることを伴う
ので、上記スパッタ禍を増長させていることは確実であ
る。これらの問題点も同時に大幅に改善するための手段
として、本発明では他の実施例として図３の構造を提示
する。図３は図２と同様、ライン状陰極パターン21a と
ライン状トリガー電極パターン21b をｙ方向に沿って切
った時の断面図を表す。当実施例の特徴は、先の実施例
である図２の構造では剥き出しとなっていた陰極パター
ン21a のパターンエッジを誘電体４で隠していることで
ある。この構造を使えば、陰極パターン21a のパターン
エッジが放電雰囲気に曝されないので、上述の集中放電
並びにスパッタ禍の問題が大幅に改善される。それによ
り、放電発光のセル形状は図５に示すように整列化する
のでより良い画質が得られる上、陰極パターン21a の被
るスパッタ禍が大きく緩和されるので、放電寿命が大幅
に延長されるという効果がある。なお当実施例において
は、誘電体４が陰極パターン21a とライン状トリガー電
極パターン21b の両電極と境界を接しているので、誘電
体４の絶縁耐圧の問題が起こってくる。しかし当実施例
で問題となるのは、同一面内に組まれた薄膜パターン21
a 、b のパターンギャップでの絶縁耐圧性であり、先述
の従来例で問題とした層間絶縁耐圧の問題とは次元が異
なるものである。従って従来例のように誘電体４を高く
積み上げる必要もないので、工数低減の効果には先の実
施例と比較して何の遜色もない。また、当実施例におけ
る絶縁耐圧性はライン状薄膜パターン21a 、b のパター
ン間ギャップ寸法の調整によって確保できるので、引い
ては該薄膜パターン21a 、b のパターン設計に帰するこ
とができる。つまり、該パターン設計で該ギャップ寸法
に充分なマージンを設定しておけば、誘電体４の印刷焼
成プロセス条件が少々変動しても絶縁耐圧で不良を招く
確率は激減するわけである。また、陰極パターンとトリ
ガー電極パターンが、Ni等の厚膜陰極材料から成るベタ
厚膜をフォトリソグラフィーを使ってパターン化するこ
とによって形成された様な場合でも上述と同様の効果が
得られる。また、当実施例で得られた上記画質向上及び
放電寿命延長の効果は、誘電体４の下地にライン状トリ
ガー電極パターン21b が存在するか否かに関わるもので
はない。即ち、一般に陰極パターンの切り立ったパター
ンエッジを絶縁物で被覆すれば、上記画質向上並びに放
電寿命延長の効果は同様に得られる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のライン状の陰極パターンと、該陰
   極パターンのギャップ部分に配設されたライン状のトリ
   ガー電極パターンと、該ライン状トリガー電極パターン
   を被覆する誘電体とを併せ持つ陰極側基板を一部に含む
   気体放電表示素子において、上記ライン状陰極パターン
   を上記陰極側基板の片側に引出し、該側と反対側に上記
   ライン状トリガー電極パターンを引出したことを特徴と
   する気体放電表示素子。
2. 【請求項２】 複数のライン状の陰極パターンと、該陰
   極パターンのギャップ部分に配設されたライン状のトリ
   ガー電極パターンと、該ライン状トリガー電極パターン
   を被覆する誘電体とを併せ持つ陰極側基板を一部に含む
   気体放電表示素子において、上記ライン状陰極パターン
   と上記ライン状トリガー電極パターンとを同一材料で一
   括して形成したことを特徴とする気体放電表示素子。
3. 【請求項３】 複数のライン状の陰極パターンと、該陰
   極パターンのギャップ部分に配設されたライン状のトリ
   ガー電極パターンを有する気体放電表示素子において、
   該陰極パターンのパターンエッジを絶縁材料で被覆した
   ことを特徴とする気体放電表示素子。
4. 【請求項４】 陰極パターンと、トリガー電極パターン
   が薄膜LaB₆を含む材料により、単層もしくは多層構造で
   形成されたことを特長とする気体放電表示素子。