JPS58502076A - 電極アセンブリを製造する方法 - 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】 電極アセンブリを製造する方法 ｌ 相互に間隔を隔てられかつ動作的関係にある２組の電極を含むような、ドツトマ トリックスディスプレイパネルのような多種な形式の電子装置がある。この形式 の成る装置では、電極は、電気的絶縁材料からなるスロット付きのプレートによ って離されており、そのプレートは、製造するのに難しくかつ関連した電極と整 列させるのにも難しい。

他の形式の装置では、絶縁材料からなり電極を支持するための構造は、比較的複 雑であり、かつ製造するのに費用がかかりかつ困難である溝付きのプレートや穴 を含む。一般に、電子装置に用いられる支持構造は、ガラス、ガラスセラミック ス、セラミックス、または有機塑性材料から製造されてきた。

有機プラスチックは、そのような装置を考えるといくつかの利点を有している。

なぜならば、それらは比較的安価であり、かつそれらはかなり容易に製造される ことができ方法で複雑な幾何学模様に形成することができ、ざらにそれらはばと んどの応用例に対して十分な機械的強度を有しているからである。しかしながら 、有機プラスチックは、真空封止された装置において用いられることができない 。

たとえば、酸化アルミニウムのような焼結されたセラミック材料が、電子装置に おける支持物として提案されてきた。これらの材料は、高温度にうまく耐えるが 、しかし製造するのに比較的費用がかかり、機械加工または他の方法で複雑な形 態に形成するのが困難であり、かつ比較的もろいという欠点を持っている。

ガラスやガラスセラミックスは、それらが優れた電気的絶縁特性を有し、比較的 安価であり、高温度にも耐える能力があり、蒸気圧が低く、かつ機械的強度が高 いという理由で、電子装置の支持物として用いられてきた。しかしながら、焼結 されたセラミックスのようなほとんどのガラスやガラスセラミックスは、機械加 工が難しく、かつ穴をそこに容易にドリルであけたりまたはパンチであけたりす ることができない。

５ｔａｎ＋ｅｙ　Ｄ　、５ｔｏｏｔ＋ｅｙの、１９５３年２月１０日付のアメリ カ合衆国特許番号用２，６２８，１６０号および１９５４年７月２７日付のアメ リカ合衆国特許第２，６８４．９１１号は、感光性を示しかつ微細な許容範囲に 化学的に加工することかできる能力を示す熱的に不透明な（ｏｐａｃｉｆｉａｂ ｌｅ　）ガラス組成を開示する。これらの特許に述べられたガラスは、本質的に は、酸化物をベースとした重量パーセントで、９−１５％の１−ｉ２０．全体で Ｏ−８％のＮａ　２０および／またはに２０．９−２３％の１ｉ２０＋Ｎａ　ｚ 　Ｏ＋Ｋｚ　ｏ、７０　８５％（７）Ｓｉ　０２　、Ａ！７　ＣＱ（！：して計 算された０、００１−０．０２０％１７）Ａ！Ｊ　、　０−１０％のＡｕ’ｚ　 Ｏａ　、Ｏ−２，４％（７）Ｆ、　およびｏ−ｏ、。

５％のＣｅＯ２からなる。通常紫外線放射のような化学線放射にこのようなガラ スの本体をさらした部分は、そのガラスにおいて潜像を生じさせる。一般にガラ スの軟化点以下の温度でのこの後の熱処理によって、その本体の予めさらされた 部分において珪酸リチウムおよびアルカリ金属フッ化物の群から選択された晶子 が生ず−る。このような結晶は、まわりのガラスよりも、希釈されたフン化水素 酸に対して何倍も溶解しやすい。結晶と残りのガラスとの間の溶解性におけるこ の差を利用して、非常に複雑なデザインや形状にガラス製品を化学的に加工した りまた彫刻（食刻）したりすることを促し、かつそこに複雑な形状の穴を生じさ せる。

従来のオパールガラスと同様に、上述した感光性のオパールガラスは、実際の結 晶内容において低い。しかしながら、５ｔａｎｌｅｙ　［）　、５ｔｏｏｋｅｙ への１９６１年２月１４日付のアメリカ合衆国特許番号用２，９７１，８５３号 は、感光性を表わしかつ化学的に彫刻されることができるグラスセラミック製品 の製造を述べている。その製品は、本質的に、酸化物をベースとした重量で、６ ０−８５％の３ｉ０□、５．５−１５％のＬｉｚＯ，および２−２５％のＡＱ、 ２０８からなるガラス本体の部分を普通紫外線放射のような化学線放射にさらし てそのガラスに潜像を生じさせることによって製造され、ＡｕｚＯａ：ＬｉｚＯ の比は、１゜７：１よりも小さく、かつその示された比率の感光性金属は、ＡＵ として計算される０、００１−０．０３％の金とＡ（ＩＣｉとして計算されたＯ 、ＯＯ’ｌ−０，３％の銀とＣｕＱとして計算された０、００１−１％の銅から なる群から選択される。この後の２ステツプの熱処理、すなわちそのガラスの焼 なまし点および軟化点の間の温度を利用する第１のステップと、そのガラスの軟 化点以上の湿度を含む第２のステップとが、その本体の予めざらされた部分に結 晶を発生させる。ガラスセラミック本体のそれらの部分は。

高い結晶性であり、かつ少なくとも１つのリチウムを含んだ結晶相を含み、それ らの部分は、残りのガラスおよび他の結晶相が示すよりも、希釈されたフッ化水 素酸においてはより容易に溶解するであろう。ガラスセラミック製品は、上述し た感光性オパールガラスよりも、機械的により強く、かつ高い温度で用いられる ことができる。

化学的に加工可能なガラスおよびガラスセラミックスは、高い許容誤差の溝、穴 、スロットなどがそこにエツチングされるような電子装置および流体装置を含む 非常に多くの応用例において商業的に用いられてきた。長年の間、ニューヨーク のコーニング（Ｃｏｒｎｉｒ＋ｇ）のコーニンググラスワークス（Ｃｏｒｎｉｎ ｇ　Ｑ　１ａｓｓ　Ｗｏｒｋｓ）が、商標ｒＦＯＴ。

ＦＯＲＭＪで化学的に加工可能なガラス製品を市場に出し、かつ商標ｒＦＯＴＯ ｃＥＲＡＭＪで化学的に加工可能なガラスセラミックを市場に出している。

第１図は、この発明の方法に従ったアセンブリの準備における成るステージの電 気的絶縁材料のプレートの平面図である。

第２図は、第１図のｌ１２−２に沿った第１図のプレートを通った断面図である 。

第３図は、この発明の方法に従ったアセンブリの準備における後のステージの第 ２図のプレートを組入れて形成された複合製品を示す。

第４図は、第３図に示されたステージにおけるアセンブリの平面図である。

第５図は、この発明の方法に従ったアセンブリの準備におけるさらに後のステー ジの第３図の複合製品を示す。

第６図は、この発明の一方法に従った第５図の複合製品から準備された完成した アセンブリを示す。

第７図は、完成したアセンブリの斜視図である。

１１１１ この発明の主な目的は、相互に動作的な関係で間隔を隔てられた２組の電極を備 え、そのＮＷＡのための支持構造が、非常に複雑な幾何学模謙からなっており、 そのためその支持構造からの材料の除去が従来必要とされていた電極アセンブリ を製造するための改良された方法を提供することであって、前記発明的な方法が 、機械加工、ドリル穴あけ、パンチ穴あけ、または他の支持構造から材料を除去 するための機械的な手段の必要性を除去する。

この発明の別の目的は、ガス充填されたディスプレイパネルや、交差した電極お よびセルマトリックスを用いる他の形式の装置において用いられることができる 電型アセンブリを製造することである。

１貝１」ＬＬ この発明の方法は、５つの包括的なステップからなる。

第１に、感光性の電気的に９８縁な材料のプレートが、化学線放射にさらされて 、前記プレートの表面を横切る平行なストリップのパターンで、そこに潜像を生 じさせる。

第２に、前記プレートが、前記プレート材料から選択的に化学的に除去され得る 予めさらされたストリップ部分において相を発達（または現像；　ｄｅｖｅｌｏ ｐ　）させるような態様で熱処理される。

第３に、少なくとも前記ストリップ部分における前記プレートの一方表面が、溶 剤と接触されて、前記ストリップ部分における前記相を前記プレートから選択的 に除去して、そこに平行なスロットを形成する。

第４に、たとえばアノードの電極のアレイが、前記スロットに沿って配置される 。

第５に、たとえば、カソードの電極のアレイが、前記第１の電極の７レイに対し 反対の前記プレートの連続した表面の上に、前記第１の電極のアレイに対して横 切るように方向づけられて設けられる。

第６に、少なくとも前記ストリップ部分における前記ブレートは、溶剤に再び接 触して、前記プレートを完全に通って前記ストリップ部分の相を選択的に除去す る。

１監二Ｌ１ この発明の詳細な説明は、特許番号第２．６２８，１６０号および第２，９７１ ，８５３号において述べられた形式の感光性ガラスおよびガラスセラミックスに 向けられ、なぜならそれらの固有の高い機械的強度および耐火性ならびに低い蒸 気圧のためである。

添付の図面を参照すると、感光性ガラスからなるプレート１０は、コリメート化 されたビームの形式で紫外線放射にさらされ、または紫外線放射に対して不透明 な材料からなるパターン化されたマスクを介してさらされ、または第２図に示さ れるようにプレート１０の本体を通って平行な直線的なさらされた領域２０の形 式で潜像を生じさせるような何らかの他の態様で紫外線放射にさらされる。第１ 図に示されるように、領域２０は、プレート１ｏの！Ｍ緑まで延びておらず、そ のためプレート１０の端縁部分は、さらされた領域２０においてプレートの部分 がこの後除去されてもプレート１０の一体性を推持するようなままである。

その他の構成が、さらされた領域２０が除去された後もプレート１０を一緒に保 持するように工夫されることができるということが理解できよう。

さらされた領１ｉｉ！２０はそれから、一般にガラスの軟化点以下の温度に加熱 されて、珪酸リチウムおよびアルカリ金属フッ化物の群から選択されて晶子をそ こに生じさせ、その結晶化された領域は、プレート１０の表面ゴ２に、づいて希 釈フッ化水素俊と接触されて、第３図に示されるようにプレート１０の断面を通 って結晶化された領域を除去して、スロソ１〜４０を形成する。

その後、第３図および第・４図−二示されるように、田長いカソード電極５０の アレイが、さらされた領Ｍ２０に対１ノで横方向に方向づけられてプレート１０ ０反対表面１４に任意の適当な方法で与えられる。このカソードアレ！は、スロ ット４０が形、戎される前にプレート１０の上に形成されてもよいということは 連写できよう。

この後、プレート１０は、任意の適宜な手段によって、たとえばガラスのような 電気的絶縁材料の支持プレート６０の表面に固定され、支持プレート６０は、適 当な方法で支持プレート６０に与えられた細長い平行なア７・′−ド電極７０を 支持する。第５図に示されるように、プレート６０は、プレート１０に対してこ のように方向づけられるので、アノード７０は、スロット４０と整列しかつその 中に位置決めされる。

最後に、結晶化された領域２０が再び、希釈フッ化和不索ａと接触して、その渋 りのちのを除去して、そのためスロツｉ−４０が、プレート１０の断面を通って 全体的に貫通し、第６図および第７図に示される完成したアセンブリを与える。

この結果のアセンブリが、リードを付けられた後、ガス充填されたディスプレイ パネル内に組入れられ、または交差した電極およびセルマトリックスを用いるあ らゆる他の形式の装置内へ組入れられることができる。

７ノードとカソードは、高い電気的に伝導性でありかつプレート材料のものと相 対的に近い熱膨張係数を有するあらゆる適当な材料から形成されることができる ことが認識できよう。通常は、それらの電極は、金属製であり、ステンレススチ ールや、ニッケルやまたは必要な膨張特性を有する合金から製造される。それら は、シルククリーニング、蒸１ＲＦスパッタリング、エレクトロレス金属めっき 、および真空めっきを含むが、しかしそれらに限定されないあらゆる適当なプロ セスによって与えられてもよい。ガルバニック（電池）めっきが用いられてもよ い。

直線で囲まれた形状のスロット以外の形態、たとえばＶ形状の溝や弓状の溝など も、この最終のアセンブリにおいて同じように動作することが明らかである。

支持プレート６０をプレート１０に固定することは、任意の適当な技術によって 達成され得る。習慣的には、プレート１０および６ｏのものよりも低い溶融温度 を有するシーリングガラスフリットが、支持プレート６０に与えられて、スロッ ト４０の間のプレート１０の領域を接触させてもよい。そのアセンブリはそれか ら、シーリングガラスフリットを溶かすのに十分高い温度に加熱されて、それに よりプレート１０と６０とを一緒に結合する。

さらに、多ユニツトアセンブリが、２つまたはそれ以上の個別のユニットを積み 重ねかつフリットシーリングまたは他の手段によってそれらを固定することによ って製造することができる。

最後に、ガラスセラミック本体が望まれる場合には、熱処理は、まずそのガラス の焼なまし点以上であるが、しかしその軟化点以下である温度にそのガラスをさ らし、かつその後そのガラスの軟化点以上の濃度にそのガラスをさらして、特許 第２．９７１．８５３号において述べらた態様でそこに結晶を生じさせるように するという各ステップからなる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　化学的にエツチングすることができる形式の絶縁材料のプレートに部分的 に延びる複数の平行なスロットを形成するステップを備え、 前記プレートは、頂部および底部表面を有し、前記スロットに沿って配置された 電極のアレイを設けるステップと、 前記スロットをエツチングして、前記頂部表面から前記底部表面へ前記プレート を完全に通って延びる貫通スロットを形成するステップとをさらに備える、電極 アセンブリを製造する方法。 ２、　前記電極に対して横切るように方向づけられてかつ前記貫通スロットを介 して動作的関係になるように前記プ請求の範囲第１項記載の方法。 ３、　前記電極は、前記プレートの前記底部表面に隣接して形成され、かつ前記 ばかの電極は、前記プレートの前記頂部表面の上にある、請求の範囲第１項記載 の方法。 ４、　前記電極は、前記絶縁プレートの底部表面に結合された支持プレートの上 に支持される、請求の範囲第１項記載の方法。 ５、　感光性材料からなりかつ頂部表面および底部表面を有する第１の絶縁プレ ートを設けるステップと、前記頂部表面から前記底部表面へ前記第１のプレート を通って複数のストリップのパターンを露光しかつ現像させ切るように方向づけ で第１の電極のアレイを設けるステップと、 前記ストリップの材料の一部を除去して前記第１のプレートに前記底部表面から 内方向に延びるような部分的なスロットを形成するステップと、 前記第１のプレートの前記部分的なスロットと整列しかつそこに配置され、前記 第１の電極に対して一般に横切るように方向づけられた第２の電極を設けるステ ップと、前記ストリップの残りのものをエツチングして、前記頂部表面から前記 底部表面へ前記プレートを完全に通って延びる貫通スロットを形成するステップ とを備え、前記第１および第２の電極は、前記貫通スロットを介して動作的関係 にある、電極アセンブリを製造する方法。 ６、　前記第２の電極は、前記絶縁プレートの底部表面に結合された支持プレー トの上に支持される、請求の範囲第５項記載の方法。 ７、　感光性で電気的絶縁材料のプレートを化学線放射にさらし、前記プレート の表面を横切る平行なストリップのパターンでそこに潜像を生じさせるステップ と、前記プレート材料から選択的に化学的に除去され得る予めさらされたストリ ップ部分において相を発達させるような態様で前記プレートを熱処理するステッ プと、少な（とも前記ストリップ部分における前記プレートの一方表面を溶剤と 接触させて、前記ストリップ部分における前記相を部分的に前記プレート内へ選 択的に除去してそこに平行なスロットを形成するステップと、前記スロットに沿 って第７のＮ極のアレイを形成するステップと、 前記第１の電極のアレイに対して反対側の前記プレートの他方、表面の上に、前 記第１の電極のアレイに対して槓切るように方向づけで第２の電極のアレイを与 えるステップと、 少なくとも前記ストリップ部分における前記プレートと溶剤とを再び接触させて 、前記ストリップ部分における前記相を選択的に除去して完全に前記プレートを 貫通させるステップとを備える、電極アセンブリを製造する方法。 ８、　前記感光性の電気的に絶縁な材料は、ガラスである、請求の範囲第７項記 載の方法。 ９、　前記化学線放射は、紫外線放射である、請求の範囲第７項記載の方法。 １０、前記第１の電極のアレイは、感光性の電気的に絶縁材料からなる館記プレ ートの表面に固定される支持プレートの上に支持される、請求の範囲第７墳記載 の方法。 １１、　前記スロットは、直線で囲まれた形、■形状、または弓状の形１ボを有 する、請求の範囲第７項記載の方法。 １２、リードが、前記電極に取付けられ、かつ前記り一ドは、グラスフリットで 覆われる、請求の範囲第７項記載の方法。 １３、　ｙＪ記電極は、シルクスクリーニング、蒸着、ＲＦスパッタリング、エ レクトロレス金属めっき、または真空めっきによって与えられる、請求の範囲第 ７項記載の方法。 １４、　前記重重は、ニッケル、ステンレススチール、または前記ガラスプレー トのものと近い熱膨張係数を有する余興合金からなる、請求の範囲第８項記載の 方法。 １５、　前記熱処理は、前記ガラスの焼なまし点よりも高いがしかしその軟化点 よりも低い温度にさらされて、そこに結晶の発生を生じさせる、請求の範囲第９ 項記載の方法。 １６、　前記溶剤は、希釈フッ化水素酸である、請求の範囲第９項記載の方法。