JPH02230636A - 放電電極及びその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は放電電極、特に直流型プラズマディスプレイ
パネルのカンード電極としで用いて好適な放電電極の構
造と、その製造方法とに閉する。

（従来の技術） プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称ず）は
、動作方法の違いにより直流型と交流型とに大別される
．両者共に一長一短はあるが、直流型ＰＤＰは駆動回路
が交流型ＰＤＰよりも簡素となる点で、交流型ＰＤＰよ
りも優れている。

尚、ＰＤＰの動作原理及び構造についでは例えば文献■
「沖電気研究開発第１３１号、Ｖｏ　１．５３、ＮＯ．
３、Ｐ．３〜８（昭和６１年７月）」及び文献■「電子
通信学会論文誌１０７巻１１号Ｐ．１１２５〜１　１　
２８　（１　９８７年）」を誉照ざれたい． 第４図は従来の直流型ＦＤＰの構造を概略的に示す断面
図である． 同図において１０は絶締基板及び１２は透明な１ｅＪ基
板を示し、これら基板１０、１２として例えば２〜３ｍ
ｍ程度の厚さのソーダライムガラスが用いられる． 絶縁基板１０上には、ストライブ状の複数のカソード電
極（放電電極）　＋４がｇ１ｌ間配直されでおり、これ
ら電極１４が図の紙面｛こ垂直な方向に配列されでいる
．また透明な絶縁基板１２上には、ストライブ状の複数
の、透明なアノード電極（放電電極）１６が離間配３さ
れている．アノード電極１６はカンード電極１４と直交
するよう（こ配列ざれ、これら電極１４、１６の交差す
る領域に発光画素が構成ざれる．カソ一ド電極１４は、
一般（こ、ニッケル系材料から成る導電牲の厚膜ペース
トを用いて厚膜印刷技術によって形成される．またアノ
ード電極１６には、通常、酸化インジウムと錫とから形
成した透明導ｍｓが用いられる。

カソード電極１４は、配線抵抗を下げる目的で比較的膜
厚を厚く（ノで形成される（例えば１０−・３０ｕｍ程
度の膜厚１こ形成される）が薄膜形成技術は膜厚が厚く
なるに従い膜形成に要する時間が増えでゆき量産性が悪
くなること、また膜厚が厚くなると基板１０からはがれ
易くなり寅質的に電極を形成できなくなること等の理由
からカソード電極１４の形成方法としでは不向きてある
．一方、厚膜印刷技術は所望の配線抵抗が得られる膜厚
のカンード電極１４をより短時間のうちに形成できて量
産性がよく、これがため力ソート電極１４の形成には、
通常、厚膜印刷技術が用いられる．また、第４図におい
て１８は隔壁を示す．この隔ｑ１８は、隣接するアノー
ド電極１６の間に配ゴされて、基板１０と１２との間に
設けられ、発光画素を各画素毎に区切ると共に基板１０
、１２の間に放電空間を形成するための適正な間隙を形
成する．＠壁１８は、通常、ガラスペーストを基板１０
及び又はｌ２に厚膜印刷し、この印刷したペーストを焼
成することによって、形成される． また、２０はシール材を示す。基板１０及びｌ２は電極
形成面を対向させてシール材２０を介し封若ざれる。こ
れら封着された基板１０、１２間にプラズマ発光に供す
る放電ガスが封し込められ放電空間が形成ざれる．シー
ル材としでは例えば鉛ガラスが用いられる． 第５図は従来の厚膜カソード電極の構造を概略的に示す
断面図である。

同図において、２２及び２４はガラス成分及び金属成分
である．カソード電極１４は、これら成分２２、２４か
ら成る厚膜ベース１一を印刷した後、この印刷したペー
ストを焼成することによって形成される． 一般に、直流型ＰＤＰに対しでは例えば、発光画素の発
光輝度が高いこと、放電発光のために力ソート及びアノ
ード電極間に印加される電圧（放電電圧）が低いこと、
所定の発光量を得るの｛こ必要な電流電圧が長期間１こ
わたり安定している（放電特性が安定している）こと等
が要求される．カンード電極の特性、特に物理化学的な
特性は、これら発光輝度、７７電電圧及び放電特性に大
きな影響を与え、従ってカソー　ド電極の形成祠料に刻
しでは例えば、放電時の熱によってカソード電極特｛こ
電極表層の物理化学的な特性が変化しにくいこと、放電
により発生するイオンの衝７（スパッタリング）に対し
て耐性を有すること、配線抵抗が低いこと、高い発光輝
度を得られること等が要求ざれている． （発明が解決（ノようとする課題） しか（ノながら、上述ｂた従釆の直流型ＰＤＰにおいで
一般に用いられるニッケル系厚膜のカット電極は、高い
輝度を得るためにカソード及びアノード電極間に印加す
る電圧を高めるとスパッタリングによる損傷が激しくな
る。またＰＤＰの駆動時間が長くなるに従い所定の発光
量を得るのに要する電流及び又は電圧が増加して放電特
性が悪化するという問題点があった．これら問題点の要
因としては以下に述べる■〜■が考えられる．■基板と
しでは、安価なソーダライムガラスが用いられるのが最
も一般的であるが、ソーダライムガラスを用いる場合、
厚膜ペーストの焼成湿度を６００”　Ｃ以下とすること
が望まれる．しか（ノながら、６００’　Ｃ以下では厚
膜ペーストの十分な焼結状態が得られないと考えられる
．■Ｈ膜ペーストは主成分となるニッケルの他に、シリ
コン、マグネシウム、鉛、ビスマス、酸素等の数多〈の
元素を含んでいる。

■プラズマ放電発光による熱によって、カソード電極に
含まれるガラス成分が溶けてカソード電極の物理化学的
特性が変化する． また力ソート電極の形成材籾としでニッケル系厚膜の他
、六ホウ化ランタン（１−ａ８ａ）の検討も進められで
いるか（例えば文献■［テレビジョン学会技術報告Ｖｏ
ｌ．１２、Ｎｏ．４９、Ｐ．４３〜４８、ＥＤ８８−５
６、ＩＤ８８−９２」及び文献■「電子通信学会技術報
告ＥＩＤ８’ｌ−７３、Ｐ．６１〜６６」）、六ホウ化
ランタンを用いたカソード電極の形成は難しいという問
題点があった。

この発明の目的は上述（ノた従来の問題点を解決するた
め、厚膜で形成した第一電極層及び薄膜で形成（ノた第
二電極層から成る二層構造の放ｔ！！１′ＩＩ１極及び
その製造方法を提供することにある．（課題を解決する
ための手段） この目的の達成を図るためこの出穎の放電電極は、厚膜
から成る第一電極層と、薄膜から成り第電極Ｎ１８：被
覆する第二電極層とを偏えて成ることを特徴とする． この発明の実施に当っては第二電極層を、ニッケル、コ
バルト、クロム、亜鉛及び銅のうちいずれかひとつの金
属から成る電極層とするのが好適である．或は第二電極
層を、ニッケルとＭとの合金、コバルトとＭとの合金、
クロムとＭとの合金、亜鉛とＭとの合金及び銅とＭとの
８金のうちいずれかひとつの合金（但ＬノＭはタングス
テン、モリブデン及びレニウムのうちいずれかひとつの
金属）から成る電極層とするのが好適である．またこの
出願の放電電極の製造方法は、下地土１こ第一電極層を
厚膜印刷する工程と、めっき法により、第二電極層を第
一電極層に選択的に被着１ノでこれら第一及び第二電極
層から成る放電電極を形成する工程とを偏えて成ること
を特徴とする． （作用） この出願の放電電極によれば、第一電極層を厚膜で形成
し、第一電極層を被′ＷＢ１′る第二電極層を薄膜で形
成し、よって放＠電極をこれら第一及び第二電極層から
成る二層構造の電極とする。

従って、第一電極層を薄膜とせずに厚膜とずるので、抵
抗を下げるため（こ膜厚を厚くしても電極層が下地から
はがれることはほとんどなく、また電極形成に要する時
間を薄膜の場合よりも短縮できる． しかも、第一電極層を第二＠極層で被覆するので、第二
電極層を物理化学的に特性が安定した薄膜を用いて形成
することによって放電特性を安定させることができる． またこの出願の７７雫電極の製造方法によれば、厚膜印
刷により下地上に第一電極層を形成し、めっき法により
第二電極層を第一電極層上に選択的に被着して第一電極
層を第二電極層で機でする． めっき法を用いるので、ホトリソ及びエッチングによる
バターニング技術を用いることなく或はこのバターニン
グ技術よりも簡単なプロセスで第電極層上にのみ選択的
（こ第二電極層を形成できる， （実施例） 以下、図面ヲ参照し、この発明の実施例につき説明する
．尚、図面はこの発明が理解できる程度に概略的に示さ
れでいるにすぎず、従って各構成成分の形状、寸法及び
配設位Ｍを図示例に限定するものではない． 第１図はこの発明の放１ｌ！電極の寅施例の電極構造を
概略的に示す断面図である． この実施例の放電電極２６は、厚膜から成る第電極層２
８と、薄膜から成り第一電極層２８を被覆する第二電極
層３０とを備えて成る．この実施例では膜厚が例えば数
ｕｍ以上の膜を厚膜及び膜厚が例えば数ｕｍ以下の膜を
薄膜と称す． この実施例では、第一電極層２８を任意好適な厚膜材料
例えばニッケル系厚膜材料を用いで、下地ａ２例えばソ
ーダライムガラス基板に形成しでおり、従って金属成分
２８ａ及びガラス成分２８１）から成る． そして第二電極層３０を例えば、ニッケル、コバルト、
クロム、亜鉛及び銅のうちいずれかひとつの金属から成
る電極層とし、この電極Ｎ３０を第一電極層２６に選択
的に被着して第一電極層２６を第二電極層３０で被覆す
る． 第二電極層３０を上述のものの他例えばニッケルとＭと
を共析させた合金、コバル１へとＭとを共析させた合金
、クロムとＭとを共析させた合金、亜鉛とＭとを共析さ
せた合金及び銅とＭとを共析ざせた合金のうちいずれか
ひとつの合金から成る電極層と（ノても良い。但し、Ｍ
はタングステン、モリブデン及びレニウムのうちいずれ
かひとつの金属である． 第二電極層３０を例えば」二述し１．：金属或は合金か
ら成る電極層とすること１こよって特性が物理化学的に
安定した第二電極層３０が得られ、従って従来のニッケ
ル系厚膜のみから成る放電電極よりも、放電特性を安定
させることができる。しかも第二電極層３０を上述（ノ
た金Ｒ或は合金から成る電極層とすることによって、耐
スパッタリング性に優れ、放電電圧を低くできる１４ｉ
１Ｉ１．電極２６を得ることができる． 特に上述の合金の場合は次に述べる１）〜２）の理由に
より上述の金属の場合よりも耐スバッタ牲に優れた放電
電極２６を得ることができる。

１）Ｍが高融点金属であること ２）上述の合金を加熱することによって高融点金圧の酸
化膜を備えた第二電極層３０を得ることができること 第二電極層３０の形成材料とＬノでは耐スバッタ牲に優
れ、放電電圧を低くできしかも放電特性を長期間にわた
り安定に維持できる材料（例えば上述の金属或は合金）
を選ぶのが好ましい。

第二電極層３０の形成は、従来用いられている任意好適
な薄膜形成技術、例えば電解或は無電解めっき技術や蒸
着その他の真空装＝を用いＬ二薄膜形成技術を用いで行
なって良い。

尚、めっき技術やマスクを用いた蒸着技術等では、ホト
リソ及びエッチング（こよるバターニングを行なわずに
、第一電極層２８上にのみ｛こ第二電極層３０を形成で
きるが蒸着等では薄膜を下填３２及び第一電極層２８上
に形成１ノた債ホ１ヘリソ及びエッチングによる薄膜の
バターニングを行なって薄膜を部分的に除去（ノなけれ
ばならず工程が複雑化する． 第２図（Ａ）及び（Ｂ）はこの発明の放電電極の製造方
法の実施例の説明（こ供する断面図である． まず第２図（Ａ）にも示すよう１こ、下地３２上に第一
電極Ｎ２８を厚膜印刷１こより形成する。例えば、下地
３２としてソーダライムガラス基板を用い厚膜ペースト
としてＦＳＬ社製のＮＯ。２５５６のニッケル系厚膜ペ
ーストを用いてこの厚膜ペーストをスクリーン印刷する
． 次に第２図（Ｂ）にも示すように、めっき法により、第
二電極層３０を第一電極層２８上（こ選択的に被着して
これら電極層２８及び３０から成る放電電極２６を形成
する。めっき法と１ノで例えば電解めっき法を用いる．
１！解めっき法によれば第一電極層２８に通電するだけ
でホト−リソ及びエッチングによるバターニング技術を
用いることなく、第一電極層２８上にのみ１こ第二電極
層３０を被着でき製造プロセスを簡単化できる．尚、め
っき法とじて無電解めっき法を用いてもよい。従来衆知
のように無電解めっき法においてもホトリソ及びエッチ
ングによるパターニング工程よりも簡単なプロセスで第
電極層２８上にのみ選択的に触媒を被暮させて、この触
媒を被着さゼた第一電極層２８土のみに第電極層３０を
形成することができ、従って製造プロセスの簡単化が図
れる． 第二電極層３０としては例えばコバルトータングステン
合金から成る電極層を形成する。電解めっき液としでは
表１に示す組成を有ずるめつき液を用いた． 表１ 次にこの製造方法の実施例１こよって形成した放電電極
２６をカソード電極とした直流型ＰＤＰの場合（以下、
この発明の場合と称ず）と、カソード電極をニッケル厚
膜（ＥＳＬ社製Ｎｏ．２５５４）のみから形成した従来
の直流型ＰＤＰの場合（以下、従来の場合と称す）とに
おいて比較しｌ．：印加電圧一発光出力特性及び印加電
圧一散電電流特性につき説明する。尚、比較したＰＤＰ
の構造はカソード電極の構造を上述し１とように１ノた
他は、この発明及び従来の場合共に第５図に示す構造の
ＰＤＰと同様と【ハｌ４１電ガスをネオン及びアルゴン
の混合ガスとし放電ガスの封入ガス圧を数百Ｔｏｒｒと
した． 第３図（Ａ）はこの発明及び従来の場合における印加電
圧一発光出力特性を示す図であり、横軸は印加電圧Ｖ及
び縦軸は発光出力ｒｎＶを示ず．また第３図（Ｂ）はこ
の発明及び従来の場合における印加電圧一放電電流特性
を示す図であり、横軸は印加電圧Ｖ及び縦軸は放電電流
ｕＡを示す，これら図においでこの発明の場合の特性を
曲線Ｉで及び従来の場合の特性を曲線■で示す。また印
加電圧はアノード及びカソード電極間に印加される電圧
を表わし、発光出力は放電により発光（ノた光をホトダ
イオード｛こより受けた時の光電変換値であって発光輝
度を相対的に表わし、さらに放電電流は放電中にアノー
ド及びカソ一ド電極間に流れる電流を表わす． 第２図（Ａ）及び（Ｂ）からも理解できるよう｛こ、こ
の発明の場合の放電電流及び発光出力｛よ印加電圧を同
一と１ノで従来の場合と比較すると従来の場合よりも大
きいことがわかる。例えば、印加電圧１８０Ｖのときの
この発明の場８の放電電流及び発光出力は従来の場合の
２．５倍程度となっている． また第２図（ハ）からも理解できるように、この発明の
場合の印加電圧は、発光出力を同一として従来ゐ場合と
比較すると従来の場合よりも低いことがわかる。例えば
発光出力２００ｍＶ％得る１とめのこの発明の場合の印
加電圧は従来の場合よりも５０Ｖ程度低くなっている。

この出願の発明は上述シノ１と実施例｛このみ限定され
るものではなく、従って各構成成分の形成材料、形成方
法、形状、配設位荀、組成、数忙的条件を任意好適に変
更できる． この出顧の発明の放電電極及びその製造方法は、特に直
流型ＰＤＰのカソード電極に適用（ノて好適である． （発明の効果） 上述（ノた説明からも明らかなよう｛ここの発明の放電
電極１こよれば、第一電極層を薄膜とせずに厚膜とし１
．：ので抵抗を下げるために膜厚を厚くしても電極層が
下地からはがれることはほとんどなく、また電極形成に
要する時間を薄膜の場合よりも短縮できる．しかも、第
一電極層を第二電極層で被覆するので、第二電極層を物
埋的化学的｛ｃ：特′ｉが安定【ノた薄膜から形成する
ことによって放電特性を長期間１こりたり安定させるこ
とかできる。

従って安定した放電特性が得られ抵抗が小さく、量産に
適した放電電極を捉供できる。

またこの発明の放電電極の製造方法によれば、厚膜印刷
により下地上に第一電極層を形成１ノ、めっき法により
第二電極層を第一電極層上に選択的に被着して第一電極
層を第二電極層で被覆する。

めっき法を用いるので、ホトリソ及びエッチシグによる
バターニング技術を用いることなく或はこのバターニン
グ技術よりも簡単なプロセスで第一電極層上にのみ選択
的｛こ第二電極層を形成でき従って、製造プロセスを簡
単化できる。（ノかも、めっき法を用いているので第二
電極層の膜厚を均一化できる． 第二電極層の製造プロセスを簡単化でき、しかも第一電
極層を厚膜印刷により形成するので、放電電極の量産が
行なえる． ２６・・・放電電極、 ３０・・・第二電極層． ２　８−・・第一電極層

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の放電電極の実施例の構造を概略的に
示す断面図、 第２図（Ａ）及び（Ｂ）はこの発明の放電電極の製造方
法の実施例の説明に供する断面図、第３図（Ａ）及び（
８）はこの発明及び従来の場合における印加電圧一発光
出力特性及び印加電圧一故電電流特性の説明に供する図
、 第４図は従来の直流型ＰＤＰの構成を概略的に示す断面
図、 第５図は従来の直流型ＰＤＰにおけるカソード電極（放
電電極）の構造を概略的に示ず図であ沖電気工業株式会
社 この発明の実施例の電極構造 第ｌ図 従来の厚膜カソート電極 第５図 第２ 放電電流（μ八） 発光出力（　ｍ　Ｖ　）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚膜から成る第一電極層と、 薄膜から成り前記第一電極層を被覆する第二電極層とを
   備えて成ることを特徴とする放電電極。
2. （２）前記第二電極層を、ニッケル、コバルト、クロム
   、亜鉛及び銅のうちいずれかひとつの金属から成る電極
   層としたことを特徴とする請求項１に記載の放電電極。
3. （３）前記第二電極層を、ニッケルとＭとの合金、コバ
   ルトとＭとの合金、クロムとＭとの合金、亜鉛とＭとの
   合金及び銅とＭとの合金のうちいずれかひとつの合金（
   但し、Ｍはタングステン、モリブデン及びレニウムのう
   ちいずれかひとつの金属）から成る電極層としたことを
   特徴とする請求項１に記載の放電電極。
4. （４）下地上に第一電極層を厚膜印刷により形成する工
   程と、めっき法により、第二電極層を前記第一電極層上
   に選択的に被着してこれら第一及び第二電極層から成る
   放電電極を形成する工程とを偏えて成ることを特徴とす
   る放電電極の製造方法。