JPH09180639A - 気体放電型表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナトリウムイオンと電極材料との反応を抑制
し、信頼性向上と長寿命化を図る。 【解決手段】 陰極線３３の群を備えた前面板３１と、
陽極母線の群およびその陽極母線にそれぞれ抵抗体を介
して接続された陽極と表示電極体と蛍光体とを備えた背
面板とを隔壁によって対向保持し、その内部に希ガスを
封入してなる気体放電型表示装置において、ガラス基板
の一主面に形成され、その内面がフッ酸を主成分とする
液によって処理された溝３２内に陰極線３３が形成され
ている前面板を用いることにより、ガラス基板中のＮａ
イオンと陰極線３３を構成する材料との反応を防止し、
高信頼性および長寿命化を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体放電を利用し
て文字や画像を表示する気体放電型表示装置およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、気体放電型表示装置（プラズマデ
ィスプレイパネル、以下ＰＤＰという）は平面型の表示
装置として携帯型コンピュータなどの情報端末機に利用
され、その鮮明な表示と液晶パネルに比べて視野角の広
さ等によってその応用分野が拡大してきている。

【０００３】さらにテレビジョン受像機の大型化が進
み、その対応として投射型陰極線管または液晶パネルに
よる投射型テレビジョン受像機等も商品化されている
が、いずれも画面の高輝度化や装置の大型化が困難であ
るという課題が残っている。

【０００４】一方ＰＤＰは、最近そのカラー化技術がい
ちじるしく進歩し、陰極線管に代わって奥行きを大幅に
薄型化できる表示装置として脚光を浴びつつあり、高品
位テレビジョン（ＨＤＴＶ）用の壁掛け受像機の最右翼
として注目され、忠実な色再現と輝度および寿命の向上
が期待されている。

【０００５】次に一般的な気体放電型表示装置につい
て、メモリ駆動方式の直流形ＰＤＰを例として、図面を
参照しながら説明する。

【０００６】図４は一般的な気体放電型表示装置の要部
断面図である。図４に示すように、従来の直流形ＰＤＰ
は、透明な前面板１に形成された陰極線２の群と、背面
板３に形成された陽極母線４ａおよびこれに接続した陽
極４ｂの群とが互いに直交する配置で隔壁５を挟んで対
向し、その交点には多数の放電セル６がマトリックス状
に形成されている。このように組み合わされた前面板１
と背面板３とはその周囲を低融点ガラスなどで封止さ
れ、内部には希ガスを主体とする放電ガスが封入されて
いる。

【０００７】また、それぞれの放電セル６の背面板３側
には表示電極体７が陽極４ｂの上に設置され、この陽極
４ｂは抵抗体８を介して陽極母線４ａに接続されてお
り、陽極母線４ａ、陽極４ｂ、および抵抗体８を覆って
保護膜１０が形成されている。さらに放電セル６の内部
では、保護膜１０の上に蛍光体膜９が形成されており、
表示電極体７と陰極線２の間で発生する放電により放出
される紫外線が蛍光体膜９を励起し、蛍光体膜９に固有
の可視光を発生させる。前面板１において陰極線２以外
の部分は透明であり、この部分を通して蛍光体膜９から
発生した可視光が観察される。

【０００８】一般にこのような図４に示す構造のＰＤＰ
は下記のようにして製造される。前面板１には印刷法な
どにより陰極線２の群を形成する。また背面板３には陽
極母線４ａ、陽極４ｂ、抵抗体８、表示電極体７、蛍光
体膜９、および保護膜１０等を形成する。しかる後、背
面板３に隔壁５を形成し、前面板１を対向させて周辺を
低融点ガラスなどで封止した後、希ガスを封入する。こ
の場合、前面板１の表面に陰極線２の群を直接形成して
いるが、前面板１に形成した溝の内部に陰極線２を形成
して表面をフラットにすることが最近行われるようにな
った。

【０００９】次に気体放電型表示装置で溝の内部に陰極
線を形成した前面板を製造する方法について、図面を参
照しながら説明する。気体放電型表示装置においてガラ
ス基板に溝を設け、その溝内に電極を形成した例は、特
開平４−３６３０９２号公報に記載されたものが知られ
ている。

【００１０】図５は、従来の気体放電型表示装置の前面
板の製造方法を説明するための工程断面図である。

【００１１】まず図５（ａ）に示すように、通常のホト
リソ技術を用いてガラス基板１１の上にホトレジストパ
ターン１２を形成する。１３はガラス基板１１に溝を形
成する領域に対応している。次に図５（ｂ）に示すよう
に、サンドブラスト法を用いホトレジストパターン１２
をマスクとし研磨材１４を吹き付けて溝１５を形成す
る。次に図５（ｃ）に示すように、ホトレジストパター
ン１２を除去する。次に図５（ｄ）に示すように、印刷
法、蒸着法またはスパッタリング法により溝１５内に陰
極線１６を形成する。

【００１２】このようにして得られたガラス基板１１
（前面板）と、表示電極体、蛍光体膜等が形成された背
面板とを隔壁を介して対向させ、周辺で封止することに
より図４に示す気体放電型表示装置が得られる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】一般にＰＤＰにはソー
ダガラスよりなるガラス基板が使用されるが、このよう
なガラス基板の上面に直接電極線を形成して前面板とし
た場合、前面板上の電極線間の絶縁抵抗が低下し、時に
は短絡に到る。また、誤放電を開始する電圧（以下誤放
電電圧という）が低下し誤放電が発生する。ＰＤＰの信
頼性の向上および長寿命化の点からこれらの抑制が要望
されている。

【００１４】電極線間の絶縁抵抗の低下、短絡の原因
は、ＰＤＰに電圧を印加して画像表示を行うと、ガラス
基板中のナトリウム（Ｎａ）イオンが電極線を構成する
金属と反応して導電性の金属間化合物を生成し、ひげ状
に成長するいわゆるマイグレーション現象が生ずること
によると考えられている。

【００１５】また誤放電電圧の低下の原因は、ガラス基
板中のＮａイオンが電極中に拡散し、仕事関数を下げる
ことによるものと考えられる。

【００１６】このような課題を解決するために、ガラス
基板と電極線群との間にＮａイオンの生成や移動を防止
するための阻止膜を形成することが行われている。一般
的にこのＮａイオンを阻止するための阻止膜として用い
られるものに、Ｎａを含有しないガラスペーストを印刷
法により塗布・焼成して得られる膜があるが、この場合
でも阻止膜形成時のガラスの溶融点を下げるために鉛
（Ｐｂ）を添加することが多く、高温になるとＰｂが電
極線と反応してマイグレーション現象を生じることがあ
る。

【００１７】またＮａ、Ｐｂを含まない二酸化珪素膜を
直接スパッタリング法やＣＶＤ法によりガラス基板上に
形成して阻止膜とするという方法も提案されているが、
電極線形成工程の高温焼成時に阻止膜のクラックを防止
するために、ガラス基板と阻止膜の熱膨張係数を合わせ
ておかなければならず、また大型画面では阻止膜の膜
厚、その均一性が表示品質を左右することにもなる。

【００１８】本発明は上記の従来の課題を解決するもの
で、Ｎａイオンが放電特性に与える影響を抑制し、長寿
命で信頼性に優れた気体放電型表示装置およびその製造
方法を提供することを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、表面がフッ酸を主成分とする液で処理され
た溝内に、第１の電極線（陰極線など）が形成された前
面板を用いて気体放電型表示装置を構成したものであ
る。

【００２０】このように溝の内壁表面をフッ酸を主成分
とするエッチング液を用いて表面処理することにより、
溝の内壁表面のＮａイオンが吸い出され、電極線がＮａ
イオンの少ない層（以下Ｎａフリー層という）と接する
ことになるため、電極線間の短絡および誤放電電圧の低
下を抑制できる。

【００２１】また電極線を前面板の溝中に設けたことに
より前面板の表面がフラットになり、電極線と隔壁先端
部の当接面における電極線の変形・断線、隔壁先端部の
変形などの発生を防止できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、第１の電極線の群を備えた前面板と、第２の電極線
の群および第２の電極線の群にそれぞれ抵抗体を介して
接続された表示電極体と蛍光体とを備えた背面板とを隔
壁によって対向保持し、その内部に希ガスを封入してな
る気体放電型表示装置において、前面板の主面に形成さ
れかつ少なくともその表面がフッ酸を主成分とするエッ
チング液を用いて処理された溝内に前記第１の電極線が
形成されているものであり、第１の電極線間の短絡およ
び誤放電電圧の低下を抑制できる。

【００２３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明と同一構造の気体放電型表示装置であって、前面
板の主面にサンドブラスト法によって形成され、かつそ
の内面がフッ酸を主成分とする液で処理されてなる溝内
に第１の電極線が形成されているものであり、第１の電
極線間の短絡および誤放電電圧の低下を抑制できる。

【００２４】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２記載の気体放電型表示装置において、第１の電
極線を陰極線とし、第２の電極線を陽極母線としたもの
である。

【００２５】請求項４に記載の発明は、ガラス基板上に
溝を形成するためのホトレジストパターンを形成する工
程と、ホトレジストパターンをマスクとしフッ酸を主成
分とするエッチング液を用いてガラス基板上に溝を形成
する工程と、溝内に導電性ペーストを充填する工程と、
導電性ペーストを焼成し、溝内に第１の電極線の群を形
成する工程とを用いて形成された前面板と、第２の電極
線の群および前記第２の電極線にそれぞれ抵抗体を介し
て接続された表示電極体と蛍光体とを備えた背面板とを
隔壁によって対向保持した後、その内部に希ガスを封入
することを特徴とする気体放電型表示装置の製造方法で
あって、溝内の内壁表面にＮａイオンの少ない層を容易
に形成できる方法である。したがって、本製造方法を用
いて製造された気体放電型表示装置においては、第１の
電極線間の短絡および誤放電電圧の低下を抑制できる。

【００２６】請求項５に記載の発明は、基本的には請求
項４に記載の製造方法と同じであるが、溝の形成をまず
サンドブラスト法によって行い、次にフッ酸を主成分と
する液で溝の内面を処理することを特徴としており、請
求項４に記載の発明と同様の効果を発揮するものであ
る。

【００２７】請求項６に記載の発明は、基本的には請求
項４または請求項５に記載の製造方法と同じであるが、
溝を形成するために用いたホトレジストパターンを除去
することなく、溝内に導電性ペーストを充填することを
特徴としており、溝以外の領域に導電性ペーストが付着
することを防止できる。

【００２８】請求項７に記載の発明は、請求項４、５ま
たは６記載の製造方法において、第１の電極線を陰極と
し、第２の電極線を陽極母線としたものである。

【００２９】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図３を用いて説明する。なお、本発明の気体放電型表
示装置の構造およびその製造方法は、基本的に従来の構
造および製造方法と同じであり、大きく異なる点すなわ
ち前面板の電極線が形成された領域に関してのみ説明す
る。

【００３０】（実施の形態１）図１は気体放電型表示装
置の第１の電極線形成領域の断面を示しており、気体放
電型表示装置の要部断面図は、第１の電極線が形成され
た領域を除いては図４に示す一般的な気体放電型表示装
置と同じであり、図１では省略した。

【００３１】本実施の形態に用いられる前面板は、図１
に示すように、ガラス基板３１の主面に溝３２が形成さ
れており、溝３２の内部に陰極線３３が形成されたもの
である。本実施の形態においては、溝３２がフッ酸を主
成分とするエッチング液を用いてエッチング形成されて
おり、その工程中にガラス基板３１がエッチング液と接
する面からはＮａイオンが吸い出され、Ｎａイオンの極
めて少ないＮａフリー層３４が形成されている。

【００３２】このようにして得られた前面板と、別途表
示電極体等が形成された背面板とを隔壁を介して対向さ
せ、周辺を低融点ガラスなどで封止し、内部に希ガスを
封入することによりＰＤＰが完成する。

【００３３】このように、陰極線３３が接するガラス基
板面にＮａフリー層３４を形成しておくことにより、陰
極線３３とＮａイオンとの接触がほとんどなくなるた
め、電極線間の絶縁抵抗の低下や短絡、あるいは誤放電
電圧の低下が抑制される。したがって、ＰＤＰの信頼性
の向上および長寿命化が実現できる。

【００３４】なお、本実施の形態ではフッ酸を主成分と
するエッチング液を用いて形成された溝３２内に陰極線
３３が形成されている例について説明したが、他にサン
ドブラスト法で溝３２を形成した後フッ酸を主成分とす
る液で溝３２の内面を処理し、Ｎａフリー層３４を形成
した溝３２内に陰極線３３が形成された前面板を用いた
場合でも同様に実施可能である。

【００３５】（実施の形態２）次に本発明の一実施の形
態における気体放電型表示装置に用いる前面板の製造方
法について、図２（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。図１に示す部分と同一箇所には同一符号を付してい
る。まず図２（ａ）に示すように、ガラス基板３１の上
にホトレジストパターン３５を形成する。３６は溝を形
成するための開口部である。次に図２（ｂ）に示すよう
に、ホトレジストパターン３５をマスクとしフッ酸を主
成分とするエッチング液を用いて、溝３２を形成する。
このとき、溝３２の内面にはＮａが吸い出されたＮａフ
リー層３４が形成される。

【００３６】以降ホトレジストパターン３５を除去した
後に、印刷法を用いて溝３２に導電性ペーストを充填
し、焼成して図２（ｃ）に示すように陰極線３３を形成
してもよいし、図２（ｂ）に示す工程の次に、ホトレジ
ストパターン３５を除去することなく印刷法を用いて溝
３２に導電性ペーストを充填し、導電性ペーストを仮焼
成するときにホトレジストパターン３５を除去し、その
後本焼成して図２（ｃ）に示すように陰極線３３を形成
してもよい。

【００３７】このように、陰極線３３が接するガラス基
板面にＮａフリー層３４を形成しておくことにより、陰
極線３３とＮａイオンとの接触がほとんどなくなるた
め、電極線間の絶縁抵抗の低下や短絡、あるいは誤放電
電圧の低下が抑制される。したがって、ＰＤＰの信頼性
の向上および長寿命化が実現できる。

【００３８】（実施の形態３）次に本発明の一実施の形
態における気体放電型表示装置に用いる前面板の他の製
造方法について、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説
明する。図１に示す部分と同一箇所には同一符号を付し
ている。

【００３９】まず図３（ａ）に示すように、ガラス基板
３１の上にホトレジストパターン３５を形成する。３６
は溝を形成するための開口部である。次に図３（ｂ）に
示すように、ホトレジストパターン３５をマスクとしサ
ンドブラスト法を用いて研磨材３７をガラス基板３１に
吹き付け、溝３２を形成する。次に図３（ｃ）に示すよ
うに、ホトレジストパターン３５をマスクとしフッ酸を
主成分とする液にガラス基板３１を浸漬する。このとき
ガラス基板３１中からはＮａイオンが吸い出され、溝３
２の面にＮａフリー層３４が形成される。

【００４０】以降ホトレジストパターン３５を除去した
後に、印刷法を用いて溝３２に導電性ペーストを充填
し、焼成して図３（ｄ）に示すように陰極線３３を形成
してもよいし、図３（ｃ）に示す工程の次に、ホトレジ
ストパターン３５を除去することなく印刷法を用いて溝
３２に導電性ペーストを充填し、導電性ペーストを仮焼
成するときにホトレジストパターン３５を除去し、その
後本焼成して図３（ｄ）に示すように陰極線３３を形成
してもよい。

【００４１】このようにまずサンドブラスト法により溝
を形成し、しかる後にフッ酸を主成分とするエッチング
液にガラス基板を浸漬することにより、正確な形状の溝
を形成することができる。すなわち、サンドブラスト法
ではサイドエッチ量が極めて少ないため、溝の形状をサ
ンドブラスト法で決めた後、フッ酸を主成分とする液に
ガラス基板を浸漬することにより、溝の内面にＮａフリ
ー層の形成を行うようにすれば、均一性の高い電極線を
有し、電極線間の絶縁抵抗の低下や短絡、あるいは誤放
電電圧の低下が抑制される。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、電極線間の絶縁抵抗の
低下、電極線間の短絡および誤放電電圧の低下を抑制す
ることができ、高信頼性、長寿命の気体放電型表示装置
を実現できる。このことは、電極線が接する溝の内面を
フッ酸処理することにより、溝の表面にＮａの少ない層
（Ｎａフリー層）が形成され、Ｎａイオンと電極材料と
の反応が抑制されることによると考えられる。

【００４３】また溝内に電極線を形成しているために、
電極線と隔壁先端部の当接面における電極線の変形・断
線、隔壁先端部の変形などの発生を防止でき、均一性の
高い放電セルを持った気体放電型表示装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による気体放電型表示装
置の前面板の要部断面図

【図２】本発明の一実施の形態による気体放電型表示装
置の前面板の製造方法を説明するための工程断面図

【図３】本発明の一実施の形態による気体放電型表示装
置の前面板の他の製造方法を説明するための工程断面図

【図４】一般的な気体放電型表示装置の要部断面図

【図５】従来の気体放電型表示装置の前面板の製造方法
を説明するための工程断面図

【符号の説明】

３１ ガラス基板 ３２ 溝 ３３ 陰極線（第１の電極線） ３４ Ｎａフリー層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電極線の群を備えた前面板と、第
   ２の電極線の群および前記第２の電極線の群にそれぞれ
   抵抗体を介して接続された表示電極体と蛍光体とを備え
   た背面板とを隔壁によって対向保持し、その内部に希ガ
   スを封入してなり、前記前面板の主面に形成されかつ少
   なくともその表面がフッ酸を主成分とするエッチング液
   を用いて処理された溝内に前記第１の電極線が形成され
   ていることを特徴とする気体放電型表示装置。
2. 【請求項２】 第１の電極線の群を備えた前面板と、第
   ２の電極線の群および前記第２の電極線の群にそれぞれ
   抵抗体を介して接続された表示電極体と蛍光体とを備え
   た背面板とを隔壁によって対向保持し、その内部に希ガ
   スを封入してなり、前記前面板にサンドブラスト法で形
   成され、かつその内面がフッ酸を主成分とする液で処理
   されてなる溝内に前記第１の電極線が形成されているこ
   とを特徴とする気体放電型表示装置。
3. 【請求項３】 第１の電極線が陰極線であり、第２の電
   極線が陽極母線である請求項１または２記載の気体放電
   型表示装置。
4. 【請求項４】 ガラス基板上に溝を形成するためのホト
   レジストパターンを形成する工程、前記ホトレジストパ
   ターンをマスクとし、フッ酸を主成分とするエッチング
   液を用いてガラス基板上に溝を形成する工程、前記溝内
   に導電性ペーストを充填する工程、および前記導電性ペ
   ーストを焼成し、溝内に第１の電極線の群を形成する工
   程を用いて形成された前面板と、第２の電極線の群およ
   び前記第２の電極線にそれぞれ抵抗体を介して接続され
   た表示電極体、および蛍光体を備えた背面板とを隔壁に
   よって対向保持した後、その内部に希ガスを封入するこ
   とを特徴とする気体放電型表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 ガラス基板上に溝を形成するためのホト
   レジストパターンを形成する工程、前記ホトレジストパ
   ターンをマスクとし、サンドブラスト法により溝を形成
   する工程、前記ガラス基板をフッ酸を主成分とする液中
   に浸漬して溝の内面をフッ酸処理する工程、前記溝内に
   導電性ペーストを充填する工程、および前記導電性ペー
   ストを焼成し、溝内に第１の電極線の群を形成する工程
   を用いて形成された前面板と、第２の電極線の群および
   前記第２の電極線にそれぞれ抵抗体を介して接続された
   表示電極体、および蛍光体を備えた背面板とを隔壁によ
   って対向保持した後、その内部に希ガスを封入すること
   を特徴とする気体放電型表示装置の製造方法。
6. 【請求項６】 溝を形成する際に用いたホトレジストパ
   ターンを除去することなく前記溝内に導電性ペーストを
   充填することを特徴とする請求項５または６記載の気体
   放電型表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 第１の電極線が陰極線であり、第２の電
   極線が陽極母線である請求項４、５または６記載の気体
   放電型表示装置。