JPS6386219A

JPS6386219A - 放電形発光装置

Info

Publication number: JPS6386219A
Application number: JP61228079A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takenouchi; 竹之内　雅典; Naoji Hayakawa; 早川　直司; Fumitaka Kan; 簡　文隆; Toshiaki Majima; 間島　敏彰; Mitsuru Yamamoto; 満山本; Hidetoshi Suzuki; 英俊鱸; Ichiro Nomura; 一郎野村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-09-29
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1988-04-16

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］本発明はプラズマを用いた放電形発光装置に関するもの
である。

［開示の概要］本明細書及び図面は、プラズマを用いた放電形発光装置
において、片方の基板に多数の孔部を設け、この孔部の
内側面と基板上の電極を電気的に接続すると共に、電極
群の形成された基板間に挟持される誘電体層を、シリコ
ンアルコキシドを主成分とする重合膜とすることにより
、クロストークをなくし、メーターサイズで均一な誘゛
１ニ体層を形成する技術を開示するものである。

［従来の技術］従来この種の発光装置としては、例えば特開昭４７−１
２号で開示されたものが知られている。この装置は、第
４図に示す様に、基板２１上に平板形の第１の電極２２
を複数配置し、誘電体層２４を介して同じく複数の平板
形の第２の電極２３を交差する様にマトリックス状に配
置すると共に、基板全体に保護膜２７を形成し、さらに
基板２１の電極側に容器２５を設は放電ガス２６を封入
したものであり、カラー化する場合には、容器２５の内
側に蛍光体を塗布する方法が一般的に用いられる。

この装置は電源２８によって両電極間に電圧をかけ放電
発光させるいわゆる平面形プラズマ表示装置と呼ばれる
もので、電極間の間隔が誘電体層２４によって規定され
るため、大面積の均一な表示装置を得るのに適したもの
であった。

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、上記従来装置においては、上下の直交す
る電極間の静電容量が比較的大きくなるため、非選択電
極間の容量結合によりクロストークが多くなるという問
題点があった。

また、この様な発光装置を大画面化する場合、基板上へ
の電極形成は、薄膜法では蒸着装置の大きさにより、例
えばメートルサイズを作ることが困難であり、厚膜法で
は上下電極間の間隔が広がるために、電極間の交点のみ
が点状に発光し、これより広い面積で十字状に発光する
薄膜法セルに比べ輝度が不足するという欠点（参考文献
；　「プラズマディスプレイ」、大脇健−１吉田良教著
、１９８３年発行、八女出版）があった。

さらには、誘電体層として薄いガラス板を第１基板に接
、ｎしたものは、割れによる異常放電や接着剤からの不
純物ガスの混入等の問題があり、また第１の電極上に５
ｉ０２などを真空蒸着やスパッタ等の方法により形成し
たものは、膜厚のコントロールが容易で、材料の選択性
が広いことから広く用いられているが、蒸着装置やスパ
ッタ装置の大きさに限度があり、例えばメートルサイズ
で均一に形成するのは極めて困難であった。

本発明は、上記従来例の欠点を解消し、クロストークが
少なく、誘電体層の大面積化を容易にすると共に１発光
輝度の↑・分に高いカラー表示の得られる放電形発光装
置を提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するためのｆ段］上記問題点を解決するための手段を、実施例に対応する
第１図〜第３図を用いて説明すると、本発明は、ストラ
イプ状の電ｇ１１（第１電極群）を有する基板１（第１
基板）と、この基板１上に設けられた誘電体層３と、こ
の誘電体層３上に設けられ、かつストライプ状の電極１
２（第２電極群）を有する基板２（第２基板）を、放電
ガスを封入した容器１００中に納めた放電形発光装置で
あって、前記基板２が電極１１と対応する位置において
多数の孔部６を有し、かつ、この孔部６の内側面が側面
導電体５により被覆され、前記電極１２がこの孔部の内
側面と電気的に接続するよう配置されていると共に、さ
らに前記誘電体層３が、シ（１）　コア　フルコキシド
を主成分とし、このシリコンアルコキシドに他の金属ア
ルコレートを加え、水及び有機溶媒の存在下で加水分解
することにより得られた粘調な溶液を、前記基板ｌ上の
電極１１に接触させ、形成された金属アルコレート膜を
加熱により重合させた膜であることを特徴とする放電形
発光装置である。

本発明は、例えばネオンガス等を用いたガス発行を利用
したモノクロ表示にも十分な効果を有するが、カラー表
示とする場合には孔部６の内側面と誘電体層３で囲まれ
た望域に蛍光体４を塗布する。

本発明に用いられる基板としては、ガラス、アクリル、
ガラスエポキシ、セラミックス等が挙げられる。

本発明において、前記８誘電体層の主成分となるシリコ
ンアルコキシドとしては、シリコンテトラメトキシド、
シリコンテトラエトキシド等を用いることができる。ま
た、シリコンアルコキシド以外の金属アルコレートとし
ては、チタンのアルコレート、ジルコニウムのアルコレ
ート、マグネシウムのアルコレート、アルミニウムのア
ルコレート等が、二次電子放出効率が高く、成膜性が良
いことから好適であり、特に好ましい具体例としては、
テトラプロポキシジルコニウム、テトラプロポキシチタ
ニウム笠を挙げることができる。これらのフルコレート
はいずれも比較的加水分解されやすく、本発明のような
誘電体層を形成するのには特に望ましいものである。

誘電体層の具体的な作成方法としては、まず上記アルコ
レートを水あるいはアルコールなどの溶媒の存在下で加
水分解し、溶媒中で金属酸化物の前駆体である重合物を
生成し、第一基板上の第一電極群表面に接触させ被覆す
る。この重合物を加熱乾燥することによって重合体は焼
成あるいは節水され、金属酸化物膜が第一の電極群上に
生成する。この際、アルコールなどの有機溶媒は、金属
アルコレートの水による加水分解速度を緩和する作用を
もち、急激な反応による不均一なゲル化を防ぐために加
えられる。

木の量は金属アルコレートの種類にもよるが、それ自体
でアルコレートが白濁することのないように加えるのが
好ましく、アルコレートに対してモル比で４倍以下が望
ましい。

このような金属アルコレート溶液は使用時に木、あるい
は水とアルコールの混合溶媒と混合して使用してもよい
が、あらかじめこれら溶媒を混合させておいてもよい。

なお、本発明で用いられる低温被膜生成の行なえる金属
アルコレート溶液の重版のものとしては、株式会社　日
板研究新製の「セラミ力」あるいは「グラス力」　（い
ずれも商品名）等が挙げられる。これらは空気中の水分
により加水分解が進行し、１５０℃付近の極めて低温で
酸化皮膜が形成できるため、特に本発明の構成に好適に
使用することができる。

丈だ、本発明に用いられる電極としては銅、アルミニウ
ム等が挙げられる。これらはエツチング等により容易に
ストライプ状に形成することができる。

［作　用］電極１２は基板２上の誘電体層３と接する面の反対側に
配置されているため、誘電体層を介して直接電極を配置
した場合に比べて上下の電極間における静電容量は小さ
くなり、交流電圧を印加した時に生ずる容量性の無駄な
電流を著しく少なくすることができる。また、それぞれ
の孔部６において独立して放電が起こるため、クロスト
ークを防止することができる。

さらに、蛍光体４が主として孔部６の誘電体層３の部分
に塗布されているため、放電によって発生するイオンは
、電界の集中する側面導電体５の下部に限定され、放電
で発生する紫外線による励起によって孔部６の底面全体
が効率よく発光する。しかも、従来は蛍光体が容器の内
側に設けられ、観察面とは反対の面が発光していたので
、観察者は蛍光体を通過して減衰した光を見なければな
らなかったが、上記構成によれば発光面を直視すること
になり、明るいカラー表示を得ることができる。

また、本発明で用いる誘電体層は、低温で重合し、酸化
物を形成できる金属アルコレートを主成分としているた
め、大面積の電極表面に対してディッピング〃：やスプ
レー法などにより、均一な誘電体層を容易に形成するこ
とができる。しかも、低温で生成可能なため、ガラスエ
ポキシ製の基板やプラスチック製の基板等、大面積に適
した基板の使用が可能となる。

［実施例］第１図は本発明による放電形発光装置の基板の斜視図、
第２図はこの基板の電極１１と直交する線上における部
分断面図、第３図は放電形発光装置の断面図である。

本実施例において°は、基板１（第１基板）としてサイ
ズ４０６　Ｘ　４０６ｍｍ　、厚さ１．６ｍｍの銅張り
ガラスエポキシ製基板を使用し、この基板上の銅箔を１
７１０インチピッチのストライプ状にエツチングして電
極１１（第１Ｔｔ、極群）とした。誘電体層３としては
、被膜の組成が８ＺｒＯ，＋・９２ＳｉＯ２となるよう
に、室温にてエチルシリケート１９．１ｇとテトラプロ
ポキシジルコニウム（Ｚｒ（ＯＣ３Ｈ７）　ｓ・２Ｃ３
Ｈ７０Ｈ）の９５％プロパツール溶液３．８ｇをよく混
合し、無水エタノール５ｇを加え、攪拌しながら９５％
含水エタノール６ｇ及び９５％含水エタノール１０ｇと
水２．８ｇの混合液を加えた。この溶液に基板１を浸漬
して引き上げ、４０℃にて乾爆した。その後１５０℃に
て加熱し、最終的に基板上に１０．ｗのＺｒＯ２被膜を
形成し、誘電体層３とした。

基板２（第２基板）としては、基板１と同サイズで厚さ
１．０ｍｍの銅張りガラスエポキシ製基板を使用し、こ
の基板にｌ／１０インチピッチで１６０　Ｘ　１６０　
ｆｆｌの孔部６を形成し、さらに孔内部にｊ！！、電解
銅メッキにより、側面導電体５を形成した０本実施例で
は、この孔部６の形状として断面が円形のものを示した
が、同様に機能するものであれば、その断面形状は円形
に限定されることはない。

電極１２としては基板２上の銅箔を１／１０インチピッ
チで前記電極１１と直交する方向にストライプ状にエツ
チングし、側面導電体５と電気的に接続した。次に、こ
の基板２を前記誘電体層３上に貼着し、孔部６の底部に
蛍光体４を形成した。この蛍光体は赤、緑、青の３種類
から成るものであり、具体的には次に挙げる化成オプト
ニクス社製のものを用いた。

赤：　　（Ｙ、Ｇｄ）Ｂｏ３：　　Ｅｕ、Ｑ：　　Ｚｎ
２５ｉＯａ：　　Ｍｎ青：　　ＢａＭｇＡｊ’＋４０２３：　　Ｅｕ？これら
の蛍光体は、ポリイミドテープでマスキングすることに
より沈降法により塗りわけた。

このようにして作製した基板を、第３図に示す様な容器
１００に納め、キャノン−ヘリウム混合ガス（キセノン
２％、他はヘリウム）をガス導入口８から内圧２００Ｔ
ｏｒｒとなるように封入した。容器１００の観察面側の
内面と基板２は、電極１２上の微小な凹凸を介して当接
しているため、前記混合ガスはこの微小な凹凸の隙間を
経て孔部６に導入される。一方、基板１は容器１００の
観察面と対向する内面に接触している。このような基板
構成とすることにより、比較的大きいメートルサイズの
装置とした場合でも、構造カ学玉大気圧による圧力にも
十分に酎えうる構造とすることができる。

第３図において、電極１１からの引き出し電極（図示せ
ず）と電極１２からの引き出し電極７との間に２００Ｋ
）Ｉｚ　８００Ｖ　　（尖頭値）の矩形波を印加したと
ころ、クロストークのない明るい赤、緑、青の３色の発
光を得た。この発光は交流電源の印加時間をｌ／６４の
デユーティ比でオンオフして１／６４の期間のみ電圧を
印加するようにしても十分な明るさであった。この時の
発光パターンは、孔部６の形状と同じ円形であった。ま
た、ｌラインの電極当りの、５）主容量は６０ｐＦで、
例えば第４図の従来構成の１７２〜１／ｌＯの静電容量
であった。

また、他の実施例として株式会社日板研究所製の「グラ
ス力ｌ１００Ｊ　　（商品名、主成分：ＴｉＯ２・５ｉ
０２　）の溶液に基板１を浸漬して引き上げ、８０℃に
て屹爆後、２００℃にて加熱硬化させ、均一な膜でピン
ホールのないＴｉＯ２・Ｓｉｇｈ被膜を形成して誘電体
層３とし、これ以外の構成、実験法は上記実施例と全く
同様とした。このような誘電体層とすることによっても
その効果は変わりなく、上記実施例と同様に良好な結果
を得ることができた。

本実施例における放電電圧は、尖頭値で８００ｖと比較
的大きいが、ガラスエポキシ基板の代りに結晶化ガラス
、セラミ・ンクス等の不純物アウトガスが少なく、加工
性の良い基板を用い、誘電体層上にＭｇＯ等の二次電子
放出効率の大きい薄膜を形成すれば、約１７２の電圧で
も放電させることができる。

また、本実施例においては、リフレッシュ駆動法での例
を説明したが、放電維持のためのパルスを加えることに
より、メモリー性を利用した駆動法を用いることもでき
る。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明によれば電極間の静電容量を
小さく設定することができるので余分な充・放電電流が
少なくなるうえ、各放電セルが独立しているためクコス
トークを防止することができる。また、従来の比べ発光
面積が広くとれるので、大画面化した場合でも発光輝度
の十分に高いカラー表示を得ることができる。さらには
１メートルサイズで均一な誘電体層を容易に形成するこ
とができ、特に大画面カラー表示に適した放電形発光装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は基板の斜視図、第２図は基板の部分拡大図、第
３図は装置の断面図、第４図は従来装置の斜視図である
。１．２・・・基板、３・・・誘電体層、４・・・蛍光体
、５・・・側面導電体、６・・・孔部、１１．１２・・
・電極。１００・・・容器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ストライプ状の第１電極群を有する第１基板と、
この第１基板上に設けられた誘電体層と、この誘電体層
上に設けられ、かつストライプ状の第２電極群を有する
第２基板とを放電ガスを封入した容器中に納めた放電形
発光装置において、第２基板が第１電極群と対応する位
置において多数の孔部を有し、かつ、この孔部の内側面
が導電体により被覆され、第２電極群がこの孔部の内側
面と電気的に接続するよう配置されていると共に、前記
誘電体層がシリコンアルコキシドを主成分とし、該シリ
コンアルコキシドに他の金属アルコレートを加え、水及
び有機溶媒の存在下で加水分解することにより得られた
粘調な溶液を、前記第１基板上の第１電極群に接触させ
、形成された金属アルコレート膜を加熱により重合させ
た膜であることを特徴とする放電形発光装置。
（２）前記第２電極群が、第２基板の誘電体層と接する
面の反対側に、第１電極群と略直交するように配置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放
電形発光装置。
（３）前記孔部内側面と、誘電体層で囲まれた領域に、
蛍光体を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の放電形発光装置。
（４）前記放電ガスを封入した容器の観察面側の内面と
、前記第２基板が微小な間隔をもって当接していること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の放電発光装
置。