KR20010098946A - 표시 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 표시 장치는 소정의 간극을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 공간에 채워진 이온화 가능의 기체와, 적어도 한쪽의 기판에 형성된 기체를 이온화하여 공간에 방전을 발생하는 방전 전극을 구비한다. 방전 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있다. 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것이다. 전착시, 도전성 분말 및 글래스 분말은 평균 입자 직경이 10μm 이하이고, 도전성 분말 및 글래스 분말의 평균 입자 직경은 모두 1μm 내지 3μm의 범위에 있고, 도전성 분말과 글래스 분말은 9:1 내지 3:7의 범위의 체적비로 혼합하고, 보호피막의 막두께를 1μm 내지 20μm의 범위로 한다. 이로써, 방전 전극의 경시적 열화를 억제하는 것이 가능함과 동시에, 방전 전압의 저감화도 가능하다.

Description

표시 장치 및 그의 제조 방법{Display apparatus and method for producing same}

발명의 분야

본 발명은 플라즈마 방전을 이용한 플랫 패널형의 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 방전 전극의 보호 구조에 관한 것이다.

관련 분야의 설명

플라즈마 방전을 이용한 플랫 패널 구조의 표시 장치는, 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 이 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 이 기체를 이온화하여 한 쌍의 기판 사이의 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비하고 있다. DC형의 가스 방전을 이용한 표시 장치의 경우, 전극은 애노드 및 캐소드로서 기능하고, 경우에 따라서는 한 쌍의 기판의 공간을 구획하기 위해서, 기판에 형성된 복수의 전극을 서로 구획하는 격벽이 설치되어 있는 경우도 있다. DC형의 가스 방전을 이용한 표시 장치의 구체적인 예로서는 PDP(plasma display panel)나 PALC(plasma addressed liquid crystal)를 들 수 있다. 이 디스플레이 디바이스에서는 애노드의 전극 재료로서 주로 인쇄 페이스트의 형태로 공급되는 Ni, Al이 사용되어 왔다.

그러나, 이들의 전극 재료에는 이하의 문제가 있다. 먼저, 내스퍼터성과 방전 전압의 문제가 있다. 종래의 DC형의 캐소드 재료의 경우, 플라즈마 방전에 의한 마모 열화가 극심하고, 디스플레이 디바이스의 수명에 영향을 주었다. 구체적으로는 캐소드 전극이 내(耐)스퍼터성이 부족하므로, 전극 재료가 패널 글래스에 비착하여 투화율이 저하한다. 또한, 전극 구조 자체도 마모 열화하기 때문에 방전 이상이 발생한다. 더불어, Ni나 Al 등과 같은 재료는 비교적 일함수가 높기 때문에, 방전 전압이 쉽게 높아진다. 이것도, 디스플레이 패널의 수명을 짧게하는 원인으로 되어 있다. 이들의 문제에 대처하기 위해, 종래 Ni를 사용하는 경우에는 방전 가스에 Hg를 첨가하였다. 또한, Al을 전극 재료에 사용하는 경우, 과대하게 흐르는 방전 전류를 제한하기 위해, 방전 셀마다 전류 제한용 저항을 입력하는 등으로 대처하고 있었다.

전극의 내스퍼터성의 향상을 위해 저전압 구동을 목적으로, 일함수가 낮은 재료를 인쇄법으로 전극의 표면에 피복하는 것이 시도되어 왔다. 일반적으로 인쇄법에 의한 성막은 저렴하고 양산성이 우수한 등의 이점이 있다. 그러나, 제조 프로세스에서 보면, 공정 중 페이스트에 포함되는 바인더 수지 재료를 태워 날려보낸 후, 페이스트를 소결 응고하는 산화 분위기 중에서의 소성 프로세스가 필요하게 된다. 따라서, 전극 및 전극을 피복하는 저일함수의 재료의 산화를 필할 수 없었다. 예를 들면, 종래로부터 저일함수의 재료로서 LaB₆, GdB₆등의 붕소 화합물이 전극 피복 재료로서 DC형의 PDP 등으로 시도되어 왔다. 그러나, 이들의 붕소 화합물 재료는 소성 프로세스에 의해 표면이 산화되어, 충분한 특성을 인출할 수 없었다.

전극의 내스퍼터성의 향상을 위해 저전압 구동을 목적으로 일함수가 낮은 재료를, 인쇄법을 대신하여 전착법으로 전극의 표면에 피복하는 기술이, 예를 들면, 특개평 9-311647호 공보나 특개평 11-237851호 공보에 개시되어 있다. 그러나,LaB₆, GdB₆등의 붕소 화합물을 방전 전극의 피복 재료로서 전착할 때의 조건 관계로는 반드시 최적의 범위를 구할 수 없어서, 해결해야 할 과제로 되어 있다.

발명의 요약

본 발명의 표시 장치는 소정의 간극을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 공간에 채워진 이온화 가능의 기체와, 적어도 한쪽의 기판에 형성되는 기체를 이온화하여 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비한다. 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있고, 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 동시에 소성한 것이다. 이러한 표시 장치에 있어서, 보호 피막은 도전성 분말과 글래스 분말을 용매에 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착함과 동시에, 도전성 분말 및 글래스 분말은 평군 입자 직경이 10μm 이하인 것을 특징으로 한다. 또한, 도전성 분말 및 글래스 분말의 평균 입자 직경은 모두 1μm 내지 3μm의 범위에 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 도전성 분말과 글래스 분말은 9:1 내지 3:7의 범위의 체적비로 혼합되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 보호 피막은 그의 막두께가 1μm 내지 20μm의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 플라즈마 방전용 전극에 유효한 오버코팅을 형성하기 위한 전착법(전기 영동법)을 채용하고 있다. 그 때, 전착 조건을 최적화하기 위해, 도전성 분말 및 글래스 분말은 평균 입자 직경이 10μm 이하이고, 도전성 분말 및 글래스 분말의 평균 입자 직경은 모두 1μm 내지 3μm 범위에 있고, 도전성 분말과글래스 분말은 9:1 내지 3:7의 범위의 체적비로 혼합하고, 보호 피막의 막 두께를 1μm 내지 20μm의 범위로 한다. 전착법은 방전 전극이나 격벽을 소성한 후에, 오버코팅을 피복할 수 있기 때문에, 재료의 산화가 극력 회피된다. 전극 재료로서는 일반적인 니켈이나 알루미늄을 인쇄 또는 도금으로 형성한 것을 사용하면서, 오버코팅으로서는 내스퍼터성이 우수하고 일함수가 비교적 낮은 붕소 화합물 또는 탄소를 사용한다. 즉, 오버코팅은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것이다. 상기 보호 피막을 사용함으로써 방전 전극의 경시적 변화를 억제할 수 있음과 동시에, 방전 전압의 저감화가 가능하게 된다. 이로써, 종래 필요했던 방전 가스에 대한 수은 증기의 첨가를 절약하는 것도 가능하다. 또한, 방전 전극을 오버코팅하여도 플라즈마 방전을 가능하게 하기 위해서, 오버코팅 재료는 상기와 같이 높은 2차 전자 방출 특성을 갖는 붕소 화합물 또는 탄소를 사용하고 있다. 2차 전자 방출 특성의 척도가 되는 것이 일함수이고, 이것이 낮을수록 2차 전자 방출 특성이 높아지고, 플라즈마 방전을 안정적으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 표시 장치를 도시하는 모식적인 단면도.

도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d는 본 발명에 따른 표시 장치의 제조 방법을 도시하는 공정도.

도 3은 본 발명에 따른 표시 장치의 제조 방법에 사용되는 전착조를 도시하는 모식도.

도 4는 본 발명에 따른 표시 장치의 동작 설명에 제공하는 모식도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1···표시 셀 2···플라즈마 셀

3···중간 기판 4···상측 기판

5··· 신호 전극 7···전기 광학 물질

8···하측 기판 9···방전 전극

10···격벽 15···전착막

100···전착조 101··· 전착액

102···대향전극 103···전원

본 실시예의 플라즈마 어드레스 표시 장치는 도 1에 도시하는 바와 같이 표시 셀(1)과 플라즈마 셀(2) 양자 사이에 개재하는 공통의 중간 기판(3)으로 이루어지는 플랫 패널 구조를 가지고 있다. 플라즈마 셀(2)은 중간 기판(3)에 접합된 하측 기판(8)으로 구성되어 있고, 양자의 간극에 이온화 가능의 기체가 밀봉되어 있다. 기체 종류로서는 예를 들면 크립트이나 크세논 등의 불활성 가스가 사용된다.하측 기판(8)의 내표면에는 스트라이프 형상의 방전 전극(9)이 형성되어 있다. 방전 전극(9)은 스크린 인쇄법 등에 의해 평탄한 기판(8) 상에 인쇄 소성되어 있으므로, 생산성이나 작업성이 우수함과 동시에 미세화가 가능하다. 또한, 경우에 따라서는 방전 전극(9)은 인쇄법을 대신하여, 니켈 등을 재료로 사용한 도금법에 의해 형성하여도 된다. 도금법의 경우 전해 도금과 무전해 도금의 양쪽이 가능하다. 전해 도금법의 경우에는 예를들면 스퍼터 법으로 미리 알루미늄 또는 니켈을 0.2μm 정도의 두께로 형성하고, 그 위에 예를 들면 니켈을 5μm의 두께로 도금하고, 소망의 두께막 전극을 얻는다. 여기서, 복수의 방전 전극(9)은 2개마다 격벽(10)으로 구획되어 있다. 격벽(10)은 이온화 가능의 기체가 밀봉된 공간을 분할하여 방전 채널(12)을 구성한다. 상기 격벽(10)도 스크린 인쇄법 등에 의해 인쇄 소성할 수 있고, 그의 정상부가 중간 기판(3)의 하면측에 접촉하고 있다. 서로 인접하는 격벽(10)으로 둘러쌓여진 한 쌍의 방전 전극(9)은 아노드(A) 및 캐소드(K)로서 기능하고, 양자의 사이에 플라즈마 방전을 발생시킨다. 또한, 중간 기판(3)과 하측 기판(8)은 글래스 프리트 등의 시일재(11)에 의해 서로 접합하고 있다.

한편, 표시 셀(1)은 투명의 상측 기판(4)을 사용하여 구성되어 있다. 상기의 상측 기판(4)은 중간 기판(3)에 소정의 간극을 두고 접착제(6) 등에 의해 접착되어 있고, 간극에는 액정 등의 전기 광학 물질(7)이 충전되어 있다. 상측 기판(4)의 내표면에는 신호 전극(5)이 형성되어 있다. 상기 신호 전극(5)은 스트라이프 형상의 방전 전극(9)과 직교하고 있다. 신호 전극(5)과 방전 채널(12)의 교차부분에 매트릭스 형상의 화소가 규정된다.

이러한 플라즈마 표시 장치에서는 플라즈마 방전이 행형상의 방전 채널(12)을 선순차로 전환 주사함과 동시에, 상기 주사에 동기하여 표시 셀(1)측의 열 형상 신호 전극(5)에 화상 신호를 인가함으로써 표시 구동이 행해진다. 방전 채널(12)내에 플라즈마 방전이 발생하면 내부는 거의 일의적으로 애노드 전위로 되어 일행마다의 화소 선택이 행해진다. 즉 방전 채널(12)은 샐플링 스위치로서 기능한다. 플라즈마 샘플링 스위치가 도통한 상태로 각 화소에 화상 신호가 인가되면, 샘플링이 행해지는 화소의 점등 혹은 소등을 제어할 수 있다. 플라즈마 샘플링 스위치가 비도통 상태로 된 후에도 화상 신호는 그대로 화소내에 유지된다.

본 발명의 특징 사항으로서, 방전 전극(9)내의 적어도 캐소드(K)가 되는 쪽은 전착으로 구성된 전착막(15)으로 피복되어 있다. 상기 전착막(15)은 보호피막으로서 기능하고, 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 저융점 글래스 분말의 혼합물을 전착하여 동시에 소성한 것이다. 구체적으로는 전착막(15)은 붕소 화합물 등의 도전성 분말과 글래스 분말을 용매에 분산시키고 동시에 이온을 용해한 서스펜션을 사용하여 전착한 것이다. 그 때, 붕소 화합물 분말 및 글래스 분말은 평균 입자 직경이 10μm 이하로 조제한다. 또한, 붕소 화합물 분말 및 글래스 분말의 평균 입자 직경은 가능한한 가까운 쪽이 좋고, 동시에 1μm 내지 3μm의 범위로 조제한다. 또한, 분소 화합물 분말과 글래스 분말은 9:1 내지 3:7의 범위의 체적비로 혼합되어 있다. 더불어 전착막(15)의 두께는 1μm 내지 20μm의 범위에서 제어한다.

도 1에 도시한 실시예에서는 하측 기판(8)에 개구된 배기관(25) 및 이것과 연결하는 글래스 칩관(26)을 통해 내부의 공간을 배기한 후 이온화 가능의 기체를 충전하고, 글래스 칩관(26)을 완전히 밀봉한다. 글래스 칩관(26) 내부에는 게터(getter)가 유치되어 있고, 이것을 가열함으로써 이온화 가능의 기체 이외의 불필요한 아웃 가스 등을 흡수하고 있다. 경우에 따라서는 글래스 칩관(26)내부에 게터(27)에 가하여 미량의 수은을 유치하고, 이것을 가열 처리함으로써 수은 증기가 플라즈마 셀(2)의 내부 공간에 채워진다. 일반적으로, 수은 증기는 방전 전극(9)의 스퍼터링에 의한 열화를 방지하기 위해 도입되어 있다. 본 발명의 경우, 방전 전극(9)은 내스퍼터성이 우수한 전착막(15)으로 피복되어 있기 때문에 수은 증기의 도입은 필요하지 않은 경우가 많다. 그러나, 내스퍼터성을 높이기 위해 수은 증기를 도입하는 것은 보다 일층 효과적이다. 단지, 이러한 경우에도 종래에 비해 수은량을 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면, 전착막(15)을 구성하는 물질은 수은의 사용을 불필요로 하거나 혹은 제어하는 데 충분한 내스퍼터성을 구비하고 있다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 표시 장치의 구조 방법을 도시하는 공정도이다. 먼저 도 2a에 도시하는 바와 같이, 세정한 하측 기판(8) 상에 애노드(A) 및 캐소드(K)가 되는 방전 전극(9)을 형성한다. 그 두께나 폭은 디바이스 설계에 따라 다르지만, 본 예의 경우 두께는 40μm이고, 폭은 100 내지 300μm이다. 전극의 형성은 니켈 페이스트를 사용하고, 인쇄법으로 행하였다. 개구율을 높일 목적으로, 샌드블라스트법을 사용하는 경우도 있다. 샌드블라스트법에서는 미리 하측기판(8)에 전면적으로 도전 페이스트를 인쇄 소성한 후, 이것을 정밀의 마스크를 통해 선택적으로 연삭하고, 스트라이프 형상의 방전 전극(9)을 얻는다. 인쇄법의 경우에는 인쇄후 용제를 휘발시키기 위한 건조를 행하고, 또한 불필요한 바인더 수지를 제거하기 위한 예비 소성을 행한다. 이 후, 도전 페이스트 중의 니켈 분말을 고정하기 위해, 글래그 입자를 용해하기 위한 소성이 행해진다. 이 때의 가열 온도는 약 500 내지 600℃에 이른다. 방전 전극(9)이 형성된 후 동일하게 인쇄법으로 글래스 페이스트에 의해 격벽(10)을 형성한다. 또한 인쇄법으로 접속용의 단자 전극(도시하지 않음)을 형성한다. 경우에 따라서는 방전 전극(9)과 함께 격벽(10)이나 단자 전극을 일괄로 소성하는 것도 가능하다.

계속해서 도 2b에 도시하는 바와 같이, 방전 전극(9)의 보호피막으로 이루어지는 전착막(15)을 적어도 캐소드(K)를 완전히 피복하도록 형성한다. 재질로서는 붕소 화합물 및 탄소의 도전성 분말로부터 선택된다. 전착으로 사용하는 전착액은 용매로서 이소프로필 알콜 등을 사용하고, 그 중에 피복하고 싶은 재료 분말이나 바인더로 이루어지는 저융점 글래스 입자를 첨가하고, 이들의 분말에 전하를 부여하기 위해 Mg 이온 등을 혼입한 현탁액으로 되어 있다.

본 실시예에서는 이소프로필 알콜을 용매로서 사용하고, GdB₆분말과 저융점 글래스 분말을 1:1의 비율로 혼합하고, 이것에 옥살산마그네슘 물을 첨가하여, 전착용 현탁액을 조정하였다. 또한, GdB₆분말의 평군 입자 직경은 3.1μm이고, 저융점 글래스 분말의 평군 입자 직경은 1.5μm의 물질을 사용하였다. 저융점 글래스물질로서는 알칼리 글래스나 납 글래스가 사용된다. 이와 같이 조정한 현탁액을 도전성 폴리프로필렌의 용기로 된 전착 장치에 채운다. 여기서, 미리 방전 전극(9)이나 격벽을 형성한 기판(8)을 전착 장치에 침적한다. 이 때, 전착막(15)을 형성하는 전극(본 예의 경우 캐소드 K)에 전원의 음극을 연결하여 스텐레스판 등으로 작성된 양극측의 대향 전극과의 사이에 전압을 인가한다. 인가 전압은 10V 내지 50V 정도이다. 인가 전압에 의해 전착막(15)의 형성 속도나 입자 분포가 다르기 때문에, 적정의 값을 선택할 필요가 있다. 기판(8)과 대향 전극 사이에 전압을 인가하면, 발생하는 전계에 의해 전착액 중의 양이온(마그네슘 이온)이 부여된 붕소 화합물 분말 및 글래스 분말이 방전 전극 상에 끌어당겨지고, 내려 쌓여 간다. 소정의 막 두께를 형성하면, 기판(8) 상에 부착한 불필요한 잔류 분말을 제거하기 위해 린스를 행한다. 린스는 예를 들면 이소프로필 알콜을 사용한다. 린스 후, 기판(8)은 상온 건조하고, 그 후 전극(9)에 퇴적한 막 중의 저융점 글래스를 사용하여 전착막(15)을 고정하기 위해 소성을 행한다. 소성 온도는 저융점 글래스의 특성에 따라서 변화하지만, 통상 400℃ 내지 600℃ 정도가 된다. 소성 분위기는 대기하, 불활성 가스 중, 진공 중 어느 것이라도 가능하다. 전착막(15)의 산화를 피하기 위해서는 불활성 가스 중, 또는 진공 중에서 행하는 편이 좋다. 이와 같이 하여 작성한 플라즈마 어드레스 표시 장치의 내구 시험을 행하고, 플라즈마 방전 특성의 경시적 변화를 관찰하였다. 내구 시험의 결과, 방전 특성은 초기보다 일만 시간 경과까지 안정되어 있고, 일만 시간 경과 후의 패널의 투과율도 80% 이상이었다. 따라서, 방전 전극(9)을 붕소 화합물 분말 및 저융점 글래스 분말을 전착한 보호 피막으로 피복함으로써, 방전 전극(9)의 내구성이 증가하여, 표시 장치의 수명이 길어지는 것이 확인되었다.

계속해서 도 2c에 도시하는 바와 같이, 박판 글래스 등으로 이루어지는 중간 기판(3)을 프리트(11)에 의해 하측 기판(8)에 접합한다. 하측 기판(8)과 중간 기판(3)에 삽입된 공간은 격벽(10)에 의해 구획되어, 방전 채널(12)을 구성한다. 상기 방전 채널(12)에는 이온화 가능의 기체가 밀봉되어 충전된다. 이상에 의해, 플라즈마 셀(2)이 완성한다.

마지막으로 도 2d에 도시하는 바와 같이, 플라즈마 셀(2)을 조립하여 플라즈마 어드레스 표시 장치를 완성한다. 표시 셀(1)은 상측 기판(4)을 사용하여 조립되어 있고, 그 내표면에는 신호 전극(5)이 형성되어 있다. 상측 기판(4)은 실재(6)에 의해 중간 기판(3)에 접합하고 있다. 상측 기판(4)과 중간 기판(3) 사이에는 전기 광학 물질(7)로서 예를 들면 액정이 밀봉 충전된다.

도 3은 전착막의 형성에 사용하는 전착조를 도시하는 모식적인 단면도이다. 도시하는 바와 같이, 전착조(100)에는 전착액(101)이 채워져 있고, 처리 대상이 되는 전극 기판(8)과 대향 전극(102)이 침적되어 있다. 양자의 사이에는 전원(103)이 접속되어 있고, 전극 기판(8)은 음극측이 되고, 대향 전극(102)이 양극측이 된다. 전극 기판(8)측에서는 캐소드(K)가 되는 방전 전극이 공통 접속되고, 전원(103)의 음극으로 도입된다. 전원(103)은 예를 들면, 10 내지 50V 정도의 출력 전압을 가지고, 전극 기판(8)과 대향 전극(102)의 사이는 예를 들면, 10mm 정도로 유지되어 있다. 대향 전극(102)은 예를 들면, 스테인레스판을 사용할 수 있다.전착판(101)은 용매와 피복 재료 분말과 바인더용 저융점 글래스와 이들의 분말에 전하를 인가하기 위한 이온을 혼합한 콜로이드 용액이다. 예를 들면, 용매로서 아이소프로필 알콜을 사용하여, 피복 재료로서 GdB₆을 사용하고, 저융점 글래스로서 납 글래스 또는 알칼리 글래스를 사용하고, 전하를 부여하기 위한 이온으로서 Mg 이온을 사용하였다. 이러한 조성을 갖는 전착판(101)에 전극 기판(8)을 퇴적하여 전원(103)의 음극에 접속하는 한편, 스테인레스 등으로 만들어진 대향 전극(102)을 전원(103)의 양극에 연결하고, 양자의 사이에 전압을 인가한다. 전계에 의해 전착판(101) 중의 양이온이 부여된 재료 분말이 전극상에 내려 쌓여가게 된다. 피복 막 두께는 전극 기판(8)과 대향 전극(102) 사이에 인가하는 전압과 전착 시간에 의해 제어한다. 여기서 피복 재료로 사용한 GdB₆은 내스퍼터성이 우수하며 동시에 일함수도 낮다. 한편 바인더가 되는 저융점 납 글래스는 400℃ 내지 600℃에서 소성 가능하다. 또한, 전착막으로서 적합한 붕소 화합물에서는 상기의 GdB₆외의 NbB₆, LaB₆, Yb₆을 들 수 있다.

이하, 전착 조건을 설정하기 위해 여러가지 실험을 행한 것으로, 그의 결과를 설명한다. 먼저, 보호 피막을 구성하는 도전 분말의 재료로서, 하기에 나타내는 8종류의 도전성 무기 물질을 검토하였다. 각종의 재료는 미리 인쇄법으로 형성한 Ni 전극 상에 전착법으로 제조하고, 방전 특성을 측정하였다. 평가 항목은 방전 전압과 방전 안정성이다. 하기의 결과로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 카본(탄소) 및 3종류의 붕소 화합물이 방전 양호하였다. 또한, 균일한 플라즈마 방전을 얻게 되는 균일 방전 전압은 특히 NbB₆, LaB₆, Yb₄의 붕소 화합물이 양호하였다.

전극재료	균일 방전 전압	방전의 상태
HfC	430V	방전 얼룩, 아크가 발생
ZrC	441V	방전 얼룩, 아크가 발생
TaC	382V	방전의 국부적 존재화,균일 방전에 이르지 않음
LaSrCoO3	500V	방전의 국부적 존재화,균일 방전에 이르지 않음
C	411V	방전 양호
GdB6	290V	방전 양호
LaB6	295V	방전 양호
YB4	260V	방전 양호

다음에, 재료 분말의 입자 직경에 부가 적절한 범위를 정하기 위하여 실험을 행하였다. 실험 사실로서, 10μm 이상의 입자에서는 방전 전극 위를 충분히 피복할 수 없는 것이 판명되었다. 전착 입자가 크면 간극이 발생하게 되고, 입자 직경이 큰 셈치고는 입자끼리의 밀착 면적이 작기 때문에, 린스 공정에서 벗겨져 떨어져 버린다. 또한, 전착액으로서도 입자의 질량이 크면 침강 속도가 빠르게 되기 때문에 제어가 곤란하게 된다. 현재까지의 실험의 결과에서는, 평균 입자 직경으로 1 내지 3μm 정도가 전착에 가장 적합하다. 그 때, 붕소 화합물 분말과 저융점 글래스 분말의 평균 입자 직경은 1 내지 3μm의 범위에서 같은 정도로 한 쪽이, 양호한 결과를 얻을 수 있음을 실험적으로 판명하였다. 붕소 화합물 분말과 저융점 글래스 분말로 입자 직경이 크게 다른 경우에는, 전착액의 조성과 전착막 조성에 어긋남이 생길 가능성이 있다.

도전성 분말과 글래스 분말의 혼합비에 관해서는, GdB₆와 글래스 분말의 비를 3:1, 3:2, 1:1의 3 레벨로 나누어 실험을 행하였다. 이 결과, 글래스 비율이큰 쪽이 전착막의 밀착력 및 강도가 높은 것이 확인되었다. 반대로, 막의 도전성에 대해서는 붕소 화합물 분말의 비율이 많은 쪽이 저항치를 낮게 할 수 있다. 이 결과, 도전성, 분말과 글래스 분말은, 9:1 내지 8:7의 범위의 체적비로 혼합하는 것이 바람직한 것이 판명되었다. 도전성 분말이 이 범위를 초과하여 많아지면 전착막 자체의 밀착성이 나쁘게 된다. 또한, 글래스 분말이 이 범위를 초과하여 많아지면 도전성이 손상된다.

전착막의 두께는 방전 특성이나 패널의 수명에 큰 영향을 준다. 초기적으로 필요한 막두께는 전극의 피복성 및 방전 특성에 의해서 결정되는 것이다. 실험적으로는 붕소 화합물의 입자 직경이 큰 경우 필요한 막두께는 커지게 된다. 정상적으로 보면, 큰 입자로 전극을 피복하기 위해서는 간극을 메우기 위해 어느 정도의 두께가 필요하게 되는 것으로 이해할 수 있다. 단지, 두께를 크게하여 행하면 입자끼리의 접점이 증가해가기 때문에, 두께 방향의 저항이 증가하여 갈 가능성이 있다. 현실적인 막두께로서는 1μm 내지 20μm 정도가 된다. 1μm 보다 얇게 되면 피복성에 문제가 생긴다. 또한, 20μm보다 두껍게 되면 전기 저항이 지나치게 높게 된다. 바람직하게는, 전착 막의 두께는 3μm 내지 10μm의 범위로 제어하는 것이 타당하다.

마지막으로 도 4를 참조하여, 참고를 위해 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 표시 장치의 동작을 간결하게 설명한다. 도면에 있어서는, 이해를 쉽게 하기 위하여 2개의 신호 전극(51, 52)과 1개의 캐소드(K)와 1개의 애노드(A)만이 도시되어 있다. 개개의 화소 PXL은, 신호 전극(51, 52)과, 전기 광학 물질(7)과, 중간 기판(3)과, 방전 채널로 이루어지는 적층 구조를 갖고 있다. 방전 채널은 플라즈마 방전 중에는 거의 실질적으로 애노드 전위에 접속된다. 이 상태에서 화소에 화상 신호를 인가하면 전기 광학 물질(7) 및 중간 기판(3)에 전하가 주입된다. 한편, 플라즈마 방전이 종료하면 방전 채널이 절연 상태로 되돌아가기 때문에 부유 전위가 되고, 주입된 전하는 각 화소 PXL에 유지된다. 소위 샘플링 홀드 동작이 행하여지고 있다. 방전 채널은 개개의 화소 PXL에 설치된 개개의 샘플링 스위치 소자로서 기능하는 것으로 모식적으로 스위치 심볼 SW를 사용하여 나타내고 있다. 한편, 신호 전극(51, 52)과 방전 채널 사이에 삽입된 전기 광학 물질(7) 및 중간 기판(3)은, 샘플링 캐패시터로서 기능한다. 선순차 주사에 의해 샘플링 스위치 SW가 도통 상태가 되면 화상 신호가 샘플링 캐패시터에 홀드되고, 신호 전압 레벨에 따라서 각 화소의 점등 또는 소등 동작이 행하여진다. 샘플링 스위치 SW가 비도통 상태가 된 후도 신호 전압은 샘플링 캐패시터에 유지되어 표시 장치의 액티브 매트릭스 동작이 행하여진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 인쇄법 또는 도금법으로 형성된 방전 전극의 간편함 및 저비용성을 유지하면서, 최적으로 조건 설정된 전착법에 의해 내스퍼터성 및 저일함수의 붕소 화합물을 전극 표면에 피복하고 있다. 전착법은 전극이나 격벽의 소성 공정 후에 피막을 형성할 수 있기 때문에, 재료의 산화를 극력 피할 수 있다. 전극 재료로서는 일반적인 니켈이나 알루미늄을 사용하는 한편, 전착막으로서는 내스퍼터성이 우수하며 또한 저일함수의 붕소 화합물 또는 탄소를 사용한다. 이로써, 방전 전극이 경시적 열화를 억제하는 것이 가능하게 됨 과 동시에, 방전 전압의 저감화도 가능하다.

Claims (12)

1. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비하고, 상기 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 상기 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것인 표시 장치로서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액(suspension)을 사용하여 전착된 것이며,

   상기 도전성 분말 및 글래스 분말은 평균 입자 직경이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
2. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비하고, 상기 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 상기 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것인 표시 장치로서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착된 것이며,

   상기 도전성 분말 및 글래스 분말의 평균 입자 직경은 모두 1㎛ 내지 3㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
3. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비하고, 상기 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 상기 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것인 표신 장치로서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착된 것이며,

   상기 도전성 분말과 글래스 분말은 9:1 내지 3:7 범위의 체적비로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
4. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비하고, 상기 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 상기 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한것인 표시 장치로서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착된 것이며,

   상기 보호 피막은 그 막 두께가 1㎛ 내지 20㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
5. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비한 표시 장치의 제조 방법으로서,

   그 기판상에 전극을 형성한 후, 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성하여 그 전극을 보호 피막으로 피복하고, 이온화된 기체의 충격으로부터 전극을 보호하기 위해서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착하고,

   상기 도전성 분말 및 글래스 분말은 평균 직경이 10㎛ 이하인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.
6. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비한 표시 장치의 제조 방법으로서,

   그 기판상에 전극을 형성한 후, 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성하여 그 전극을 보호 피막으로 피복하고, 이온화된 기체의 충격으로부터 전극을 보호하기 위해서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착하고,

   상기 도전성 분말 및 글래스 분말의 평균 직경이 모두 1㎛ 내지 3㎛의 범위에 있는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는. 표시 장치의 제조 방법.
7. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비한 표시 장치의 제조 방법으로서,

   그 기판상에 전극을 형성한 후, 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성하여 그 전극을 보호 피막으로 피복하고, 이온화된 기체의 충격으로부터 전극을 보호하기 위해서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착하고,

   상기 도전성 분말 및 글래스 분말은 9:1 내지 3:7 범위의 체적비로 혼합하는것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.
8. 소정의 간격을 두고 서로 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 적어도 한 쪽의 기판에 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 전극을 구비한 표시 장치의 제조 방법으로서,

   그 기판상에 전극을 형성한 후, 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성하여 그 전극을 보호 피막으로 피복하고, 이온화된 기체의 충격으로부터 전극을 보호하기 위해서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착하고,

   상기 보호 피막의 막 두께가, 1㎛ 내지 20㎛의 범위가 될 때까지 전착하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.
9. 중간 기판을 개재하여 서로 겹친 표시 셀과 플라즈마 셀로 이루어지는 플랫 패널 구조를 갖고,

   그 표시 셀은 소정의 간격을 통해 그 중간 기판에 접합한 상측 기판과, 그 간격에 보유된 전기 광학 물질과, 그 상측 기판에 열(列) 형상으로 형성되어 화상 신호가 인가되는 신호 전극을 갖고,

   그 플라즈마 셀은 소정의 간격을 두고 그 중간 기판에 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 하측 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 그 하측 기판에 행(行) 형상으로 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 주사 전극을 구비하고,

   그 주사 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 그 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것이며,

   그 주사 전극을 순차 주사하고 그 신호 전극에 인가된 화상 신호를 그 전기 광학 물질에 기입하는 표시 장치로서,

   상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착된 것이며,

   상기 도전성 분말 및 글래스 분말은 평균 입자 직경이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
10. 중간 기판을 개재하여 서로 겹친 표시 셀과 플라즈마 셀로 이루어지는 플랫 패널 구조를 갖고,

    그 표시 셀은 소정의 간격을 두고 그 중간 기판에 접합한 상측 기판과, 그 간격에 보유된 전기 광학 물질과, 그 상측 기판에 열 형상으로 형성되어 화상 신호가 인가되는 신호 전극을 갖고,

    그 플라즈마 셀은 소정의 간격을 두고 그 중간 기판에 접합하고 밀폐된 공간을 형성하는 하측 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 그 하측 기판에 행 형상으로 형성되고 그 기체를 이온화하여 그 공간에 방전을 발생하는 주사 전극을 구비하고,

    그 주사 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 그 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것이며,

    그 주사 전극을 순차 주사하고 그 신호 전극에 인가된 화상 신호를 그 전기 광학 물질에 기입하는 표시 장치이며,

    상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착된 것이며,

    상기 도전성 분말 및 글래스 분말의 평균 입자 직경은 모두 1㎛ 내지 3㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
11. 중간 기판을 개재하여 서로 겹친 표시 셀과 플라즈마 셀로 이루어지는 플랫 패널 구조를 갖고,

    그 표시 셀은 소정의 간격을 두고 그 중간 기판에 접합한 상측 기판과, 그 간격에 보유된 전기 광학 물질과, 그 상측 기판에 열 형상으로 형성되고 화상 신호가 인가되는 신호 전극을 갖고,

    그 플라즈마 셀은 소정의 간격을 두고 그 중간 기판에 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 하측 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 그 하측 기판에 행 형상으로 형성되고 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 주사전극을 구비하고,

    그 주사 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 그 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것이며,

    그 주사 전극을 순차 주사하여 그 신호 전극에 인가된 화상 신호를 그 전기 광학 물질에 기입하는 표시 장치로서,

    상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착된 것이며,

    상기 도전성 분말과 글래스 분말은 9:1 내지 3:7 범위의 체적비로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
12. 중간 기판을 개재하여 서로 겹친 표시 셀과 플라즈마 셀로 이루어지는 플랫 패널 구조를 갖고,

    그 표시 셀은 소정의 간격을 두고 그 중간 기판에 접합한 상측 기판과, 그 간격에 보유된 전기 광학 물질과, 그 상측 기판에 열 형상으로 형성되고 화상 신호가 인가되는 신호 전극을 갖고,

    그 플라즈마 셀은 소정의 간격을 두고 그 중간 기판에 접합하여 밀폐된 공간을 형성하는 하측 기판과, 그 공간에 채워진 이온화 가능한 기체와, 그 하측 기판에 행 형상으로 형성되어서 그 기체를 이온화하고 그 공간에 방전을 발생하는 주사 전극을 구비하고,

    그 주사 전극은 전착법으로 성막된 보호 피막에 의해 피복되어 있으며, 그 보호 피막은 붕소 화합물 또는 탄소를 포함하는 도전성 분말과 글래스 분말의 혼합물을 전착하고 또한 소성한 것이며,

    그 주사 전극을 순차 주사하여 그 신호 전극에 인가된 화상 신호를 그 전기 광학 물질에 기입하는 표시 장치로서,

    상기 보호 피막은 그 도전성 분말과 글래스 분말을 용매로 분산시키고 또한 이온성 물질을 용해한 현탁액을 사용하여 전착된 것이며,

    상기 보호 피막은 그 막 두께가 1㎛ 내지 20㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.