JPS5856455B2 - セルフシフト型ガス放電パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセルフシフト型ガス放電パネルの改良に係り、
特に誤放電を防止した新しいパネル構造に関するもので
ある。

セルフシフト型ガス放電パネルは、放電スポットの形で
書き込１れた情報を、シフトチャンネルの書込み側端部
からシフト用放電セル配列の１周期を１絵素とした態様
で他方の端部に送り、その間特定の放電セル群上でシフ
ト動作を停止すれば静止表示することができるものであ
って、従来既に種々のタイプのものが提案されている。

第１図および第２図は特開昭５８−８０５３号により既
に提案されている２×２相のミアンダ電極構造をそなえ
たこの種のパネルの電極配置を示す平面図および断面図
で、この場合２本のシフトチャンネルＳＣ１とＳＣ２が
代表的に示されている。

これらのシフトチャンネルは、下側の基板１上に交互に
配列され、かつそれぞれ共通の母線ｙ１．ｙ２に導出さ
れたミアンダ型のパターンを有する２つのＹ（行）電極
群ｙｌｉとｙ２ｉ（ｉは正の整数）むよびこれらのＹ電
極群に対向するよう上側の基板２内面に交互に配列され
、かつそれぞれ共通の母線Ｘｉ、Ｘ２に導出された２つ
のＸ（列）電極群ｘ １ ｊとＸ２ｊ（ｊは正の整数）
との間に構成されている。

Ｘ電極群Ｘ１ｊとＸ２ｊの各電極は対向するＹ電極群ｙ
ｌｉとｙ２ｉの隣接する２つの電極にまたかるような関
係位置におかれてむり、かつ各電極の表面はそれぞれの
基板上において誘電体層３で被覆されている。

また一方のＸ電極群に属する最右端の電極Ｘｌ＋に隣接
し、かつ一方のＹ電極群の右端電極ｙｌｌに対向して書
込み電極Ｗ１ 、Ｗ２が各チャンネルごとに設けられて
いる。

しかして放電用のガスで満たされた上記各電極の対向間
隙には、４つの電極群の組合わせに応じて対向する電極
の一方を交互に共通とした４グループ４相の放電セルａ
ｉ、ｂｉ、ｃｉｈよびｄｉが規則的周期的に配列された
形となり、書込み放電セルＷで発生させた放電スポラ下
をこれら放電セルの配列にそって順次シフトさせること
が可能となる。

さて次に、以上のパネル構成において第１のシフトチャ
ンネルＳＣ１に情報が書込１れる場合の動作例を説明す
る。

まず該情報に応答して書込みパルスが書込み電極Ｗ１に
印加されるので、書込み放電セルＷはシフト電極ｙ＋＋
が接地電位となるタイミングに釦いて最初の放電スポッ
トを発生する。

このとき、シフトチャンネルの人相の放電セルａｉには
シフトパルスが印加されているので、前記書込み放電ス
ポットの種火効果により、書込み放電セルＷに隣接した
最初のシフト放電セルａｉにも放電スポットが同時に生
ずる。

放電セルａｉに生じた放電スポットは、Ａ相とＢ相、Ｂ
相とＣ相、Ｃ相とＤ相・・・・・・の隣接放電セルに対
して順次シフトパルスが印加されることにより、隣接放
電セルａ１・ｂｔ、ｂ＋−Ｃ１，Ｃ１・ｄ、・・・・・
・を共有した態様でシフトチャンネルＳＣ１に治って他
端方向に順次シフトされる。

この間、放電スポットをシフトし終わった放電セル群に
は、消去パルスが印加されて当該放電スポットの消去動
作がなされる。

この結果、かかる第１のシフトチャンネルＳＣ１には前
記情報の内容が表示されることになる。

以上のようにこの種のセルフシフト型のパネルは、入力
情報に対応した放電スポットの書込みおよびシフト動作
を行うのであるが、しかしながら、かかるパネルではシ
フト動作を繰返えすにつれて、シフトチャンネルの片端
部あるいは両端部において偶発的な誤放電が生じるとい
う好ｔＬ＜ない問題がある。

この偶発的な放電現象は周知のマトリックス型のパネル
には全く見られず、セルフシフト型パネル特有のもので
、パネル内の情報を乱して表示動作を阻害していた。

本発明者らは、このセルフシフト型パネル特有の問題に
ついて種々検討した結果、偶発的な放電の原因が、放電
スポットの順次シフトによるシフトチャンネルの両端部
にかける蓄積壁電荷の偏在にあることを究明した。

すなわち、放電スポットのシフト動作は、前述したよう
に隣接放電セル間の種火効果を利用して行うものであり
、かつその種火効果は空間電荷の結合および壁電荷の結
合に基づくものである。

ここで、この壁電荷の結合は、放電スポットを受渡すセ
ル側では電子が供給されて蓄積し、同スポットを受取る
セル側ではイオンが供給されて蓄積するような形で行わ
れる。

このため、順次シフト動作に伴ないシフトチャンネルの
書込み端部には電子が壁電荷として取残れていくから、
当該端部が電子過剰状態となり、終端部が電子欠乏状態
（イオン過剰状態）となって、分極してしまう。

第３図はかかる電荷の偏在態様を模式的に示した図で、
横軸が紙面の右側を書込み端部としてシフトチャンネル
を示し、縦軸が電位を示す。

従って、このような電荷の偏在がシフト動作の繰返しに
よって著しくなると、この異常電荷に基づく異常電界が
シフト電圧等の外部電界と共同してその近傍に雪崩現象
を誘発し、先に述べてような偶発的な誤放電を生じるわ
けである。

かかる偶発的誤放電を防止する方法として、シフトチャ
ンネルの両端部の放電セルを誘電体層で被覆しない露出
電極によって構成し、壁電荷の蓄積を行わないとする方
法が考えられるが、これは次のような問題があって実用
的でない。

すなわち、露出電極構成によれば、放電によるスパッタ
リングによって当該電極の劣化が激しく、また放電ガス
空間を封止する際のシール材の焼成工程時に電極酸化が
生じ、いずれにしてもパネル寿命の劣化を招くという問
題がある。

本発明は、上記のような状況から、シフトチャンネルの
両端部における壁電荷を中和することにより、偶発的誤
放電の発生を防止した新しいセルフシフト型ガス放電パ
ネルの提供を目的とするものである。

すなわち本発明は前記シフトチャンネルの少なくとも両
端部（書込みセルも含む）に対応する誘電体層内に当該
誘電体層上の偏在した蓄積壁電荷をリークさせる通路を
設けたことを特徴とするものであり、このようなパネル
構造の採用によってパネルが高品質なものとなる。

以下本発明の好ましい実施例につき図面を参照してさら
に詳細に説明する。

第４図は本発明のｌ実施例によるパネルの断面構造を示
し、前記第２図とは誘電体層構造で異なっている。

すなわち第４図においてシフトチャンネルの両端部とな
る入力端の書込み電極Ｗ１と終端部の終端シフト電極ｙ
ｚｎの端部Ａより壁電荷のリーク通路となる亀裂１１を
上記両方の電極に対応する誘電体層内に形成した構造と
なっている。

このように電極の端部より誘電体層内に亀裂が形威され
る状態を書込み電極の近傍の拡大図である第５図を用い
て説明する。

図で２はガラス基板、Ｗ、はガラス基板上にクロム（Ｃ
ｒ）と銅（Ｃｕ）を蒸着して形威した二層構造の書込み
電極で、３はアル□す（Ａｉｔ Ｏｓ ）の誘導体層で
ある。

ここで上記電極の辺縁部ｔのガラス基板に対する傾斜角
θが２５°以上であると上記電極の端部Ａより上方の誘
導体層に向かって亀裂が発生するが、傾斜角θが２５°
以下であると上記した亀裂はほとんど発生しない。

これは傾斜角θが大きくなるにつれて端部Ａに堆積すべ
き誘導体材料が辺縁部ｔの連間効果のため堆積できなく
なり電極の端部Ａにおいて誘電体層の堆積状態が不連続
となってこの部分より亀裂が発生するとされている。

したがって本発明のパネル構造を形成するにはシフトチ
ャンネルの入力端の書込電極、および終端のシフト電極
の端縁部のガラス基板に対する傾斜角を２ヂ以上に形成
し、残余のシフト電極の端縁部のガラス基板に対する傾
斜角を２５°以下に形成し、その上に誘電体層を形成す
る必要がある。

上記の傾斜角を所望の値にした電極構造を形成する方法
をのべるとガラス基板２上にガラス基板と密着性の良い
クロム（Ｃｒ）を約５００Ｘの非常に薄い厚さで蒸着し
て形威し、該Ｃｒ蒸着層上に銅（Ｃｕ ）を１μｍの厚
さで蒸着して形成する。

その後全面にホトレジスト膜を被着形成したのち、書込
み電極形成予定領域のホトレジスト膜を所定のパターン
にパターニングスる。

その後硫酸（Ｈ，ＳＯ，）、過酸化水素（ＬＯｚ ）、
水（Ｈ２Ｏ）よりなるＣｕのエツチング液でエツチング
する。

この場合エツチング液中のＨ２Ｏ２の含有量を増大させ
ることで前記した傾斜角が犬となるので、Ｈｚ Ｏｔの
含有量を前記傾斜角が２５°以上となるように調整して
エツチングする。

このようにして書込み電極を構成するＣｕの蒸着層が所
定の２５°以上の傾斜角で形成される。

その後前記ホトレジスト膜を一旦除去したのち再び全面
にホトレジスト膜を形成し、書込み電極形成予定領域以
外のシフト電極形成予定領域上のホトレジスト膜をパタ
ーニングする。

その後前記したＣｕのエツチング液でＬ０２の含有量を
前記傾斜角が２５°以下となるように調整してエツチン
グする。

このようにして書込み電極以外のシフト電極を構成する
Ｃｕの蒸着層が所定の２５°以下の傾斜角で形成される
。

その後ホトレジスト膜を除去したのち上記のようにして
所定の傾斜角に形成されたＣｕの蒸着層をマスクとして
下地のクロム層を塩化第二鉄（Ｆ ｅｃｌｓ ）、とカ
セイソーダ（ＮａＯＨ）と水（Ｈ，０）よりなるクロム
のエツチング液でエツチングして所定の傾斜角を有する
書込み電極および書込み電極以外のシフト電極を形成し
たのち、全面にＡｌ２Ｏ５の誘電体層を形成してパネル
の片側の基板を形成する。

ここでＣｒの蒸着層は非常に薄く形成しているので、上
記した電極の傾斜角度はガラス基板上に形成したＣｒの
蒸着層とＣｕの蒸着層の辺縁部とのなす角度としてよい
。

更に前述した場合と同様にしてガラス基板１にも終端の
シフト電極ｙ２ｎのみ傾斜角を２５°以上とし残余のシ
フト電極の傾斜角を２５°以下とした電極を形成したの
ち全面にＡｔ２０３の誘電体層を形成してから上記ガラ
ス基板１および２を対向配置してガス放電パネルを形成
する。

このようにすればシフトチャンネルの両端部の書込み電
極むよび終端のシフト電極の端部より電極上の誘電体層
に向かって亀裂を生じ、この亀裂を介して誘電体層上の
偏在した蓄積壁電荷がリークし上記書込み電極釦よび終
端のシフト電極に到達して外部回路に導出される。

その他前記したシフトチャンネルの両端部の書込み電極
および終端のシフト電極上の誘電体層中に亀裂を発生さ
せるための電極構造を形成する第２の方法について述べ
る。

１ずガラス基板２上の書込み電極形成予定領域には下地
のＣｒ層を２００ ＯＡと分厚く形成し、該Ｃｒ層上に
Ｃｕの蒸着層を１μｍの厚さで形成し、書込み電極形成
予定領域以外のシフト電極形成予定領域は下地のＣｒ層
を５０ＯＡと薄く形成し、その上にＣｕの蒸着層を１μ
ｍの厚さで形成する。

その後上記ガラス基板の全面にホトレジスト膜を被着し
たのち、該ホトレジスト膜の全面を所定のパターンにパ
ターニングしてから前記した２５゜以下の傾斜角を得る
ようなＣｕのエツチング液で所定の２５°以下の傾斜の
辺縁を有するようにＣｕの蒸着層をエツチングする。

その後Ｃｒのエツチング液で前記エツチングされたＣｕ
の蒸着層をマスクとして下地のＣｒ層をエツチングして
所定のパターンの電極を形成する。

このようにすれば第６図に示すように書込み電極のみガ
ラス基板上に分厚い傾斜した辺縁のない下地のＣｒの蒸
着層１２が形成され、該Ｃｒ層上に傾斜した辺縁を有す
るＣｕの蒸着層１３が形成された電極構造となり、この
ようにして形成された電極およびガラス基板上に誘電体
層３を形成すれば、Ｃｒの蒸着層１２と傾斜した辺縁を
有するＣｕの蒸着層１３が接している端部Ｂで誘電体層
が不連続となり、この点より上方に向って誘電体層中に
亀裂１１が発生する。

一方書込み電極以外のシフト電極は基板上に薄く形成し
たＣｒ層上に所定の傾斜角の辺縁を有するＣｕの蒸着層
が形成された形となり当該電極上に形成された誘電体層
中には亀裂は生じない。

同様な方法でもう一方のガラス基板１の終端のシフト電
極も書込み電極と同じような形状となし、他のシフト電
極は前述した基板上に薄く形成したＣｒ層上に所定の２
５°以下の傾斜角の辺縁を有するＣｕの蒸着層が形成さ
れた形として上記終端のシフト電極および他のシフト電
極上に誘電体層を形成することで、終端のシフト電極に
対応する誘電体層に亀裂を生じる。

このようにして両方のガラス基板１，２を対向配置する
ことで第４図に示したのと同様の誘電体層構造を有する
ガス放電パネルを形成することができる。

更にシフトチャンネルの両端部の書込み電極および終端
のシフト電極上の誘電体層中に亀裂を発生させるための
電極構造を形成する第３の方法について述べる。

まずガラス基板２上に書込み電極形成予定領域には下地
のＣｒの蒸着層を５０ＯＡと薄く形成し、該Ｃｒ層上に
Ｃｕの蒸着層を１μｍの厚さで形成し、該Ｃｕ層上にＣ
ｒの蒸着層を２００ＯＡと分厚く形成した三層構造とす
る。

また書込み電極形成予定領域外のシフト電極形成予定領
域には、下地のｃｒ層を約５０ＯＡの厚さで形成し、該
Ｃｒ層上にＣｕの蒸着層を１μｍの厚さで形成した二重
構造とする。

その後全面にホトレジスト膜を被着したのち、該ホトレ
ジスト膜を全面所定のパターンにパターニングしてから
Ｃｒのエツチング液を用いてエツチングする。

この場合書込み電極形成予定領域以外のシフト電極形成
予定領域を形成するＣｕの蒸着層はエツチングされない
。

その後傾斜角が２ヂ以下となるようなＣｕのエツチング
液を用いてエツチングすれば書込み電極形成予定領域の
最上層のｃｒの蒸着層の部分は侵されず、上記Ｃｒの蒸
着層がマスクとなって下層のＣｕの蒸着層のみがエツチ
ングされＣｒ層の部分が張り出したような形状となる。

また書込み電極形成予定領域以外のシフト電極形成予定
領域のＣｕの蒸着層は、エツチングされて所定の２５°
以下の傾斜角の辺縁を有する構造となる。

その後Ｃｒのエツチング液を用いて下地のｃｒをエツチ
ングして所定のパターンの書込み電極および書込み電極
以外のシフト電極を形成する。

このようにして形成した書き込み電極の部分の構造を第
７図に示す。

図で２１は下地のＣｒ層、２２は傾斜した辺縁を有する
Ｃｕの蒸着層、２３はＣｕの蒸着層より張り出したＣｒ
の蒸着層である。

このようにして形成した電極上およびガラス基板上に誘
電体層３を形成すれば、上記張り出したｃｒの蒸着層と
傾斜した辺縁を有するＣｕの蒸着層の間に形成される間
隙Ｃより誘電体層３の上方に向かって亀裂１１が形成さ
れる。

同様な方法でもう一方のガラス基板１の終端のシフト電
極も書込み電極と同じような構造となし当該電極上の誘
電体層中にも亀裂を発生させ、両方の基板を対向配置す
ることで第４図に示したのと同様な誘電体構造を有する
ガス放電パネルを形成することができる。

以上述べたような誘電体層構造を有するセルフシフト型
ガス放電パネルを形成すれば、誘電体層上に偏在する異
常な蓄積壁電荷は、上記誘電体層中に形成された亀裂を
通過して、該当電極中にリークして外部回路へ導出され
るので、異常な蓄積壁電荷による偶発的誤放電が防止さ
れ、信頼度の高いガス放電パネルが得られる。

また従来のシフトチャンネルの両端部の電極を露出した
構造と異なり、上記電極が誘電体層で覆われているので
、放電時のスパッタリングによる電極の劣化といった現
象も除去されパネルが高寿命となる。

また本実施例の他にシフトチャンネルの書込み端部もし
くは終端部に対応する誘電体層中にのみ亀裂を設けたり
、さらにはシフトチャンネルを形成するすべての電極に
対応する誘電体層中に亀裂を設けても良い。

また上記した□アンダ型電極構造の他に特公昭５１−２
５２９６号公報に示されたような交差型電極構造のガス
放電パネルにも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセルフシフト型ガス放電パネルの電極配
置の１例を示す平面図、第２図は第１図の■−「線断面
図、第３図は上記パネルにむける偶発的な誤放電発生を
説明するための図、第４図は本発明の１実施例を示す断
面図、第５〜７図は本発明の誘電体層構造を形成するた
めの電極の断面図である。 ＸＩ 、Ｙｌ 、Ｘ２およびＹ２・・・母線、ｘ、 ｉ
。 Ｘ２１ ｓ ｙｌ Ｊおよびｙ２ｊ・・・シフト電極、
ａｉ〜ｄｉ・・・シフト放電セル群、Ｗｌ・・・書込
み電極、Ｗ・・・書込み放電セル １むよび２・・・基
板、３・・・誘電体層、１１・・・亀裂、１２・・・Ｃ
ｒ蒸着層、１３・・・Ｃｕ蒸着層、２１・・・Ｃｒ蒸着
層、２２・・・Ｃｕ蒸着層、２３・・・Ｃｒ蒸着層、Ａ
およびＢ・・・電極端部、Ｃ・・・間隙、θ・・・傾斜
角、ｔ・・・辺縁部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の母線に順次規則的に接続されたシフト電極を
   誘電体層で被覆してガス放電空間に対面させて、複数の
   シフト放電セルの規則的配列を構成するとともに、該シ
   フト放電セル配列の一端に書込み電極を設けて書込み放
   電セルを構成してなるセルシフト型ガス放電パネルにお
   いて、前記書込み放電セルを含んだシフトチャンネルの
   少なくとも端部の放電セルを定める最外端電極対応の誘
   電体層内に当該誘電体層上の蓄積壁電荷をリークさせる
   ための通路を設けたことを特徴とするセルフシフト型ガ
   ス放電パネル。 ２ 前記蓄積壁電荷のリーク用通路が、誘電体層の表面
   から最外端電極の表面に通ずるような亀裂からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセルフシフト
   型ガス放電パネル。