JPH03233832A - 有孔金属板を共通陰極としたプラズマディスプレイパネル - 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］ 本発明は、３つの電極群から構成されるＡＣ−ＤＣ複合
形のプラズマデイスプレィパネルに関し、さらに詳しく
は、−電極群（第３電極）が有孔金属板の一体電極であ
り、他の二電極群（複数の第１電極および複数の第２電
極）が誘電体層を介してＸ−Ｙマトリックス状に配置さ
れ、かつ−電極群と二電極群の間に隔壁として有孔絶縁
板を介在させたＦＤＰに関するものである。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］一般
に直流放電型表示パネル（以下、ＤＣ−ＦＤＰと略記す
る）の電極材料は、陰極として厚膜Ｎ１．陽極として透
明導電膜ＩＴＯが使用され、商品化されている。しかし
厚膜Ｎ１で形成された陰極表面は緻密性に乏しく寿命の
点で問題があり、またＤＣ−ＰＤＰの陰極としては放電
開始電圧も高く、プラズマ中のイオン衝撃によるスパッ
タリングに対しても十分とは言えない。

このような問題に対処するため、本発明者等は、金属材
料を使用するという考えに至った。金属は厚膜電極に比
べてその緻密性は著しく高く、それ故に金属自身の持っ
ている放電特性、耐スパツタ特性が十分に生かされるこ
とになる。金属薄板をＤＣ−ＦＤＰの陰極として使用し
た例はすでに発表されているが、第４図に示されるよう
にいずれもマトリックス状のセル配列の一方向の列に沿
って、各列に一本ずつリボン状の陰極を並べるという形
を採っている。このような場合、通常複数本のリボン状
陰極がパネルの外部領域にて枠組みと一体となった形状
になるようエツチング加工される。周囲の枠組み部分に
より、一体成形部品の強度は保たれているようであるが
、面積が大きくなるにつれ、自重によるたわみ等が無視
できず、組立加工性が著しく悪くなると共に、組立精度
も悪くなるという欠点がある。

現在までに、金属材料を使用することの利点は上述のよ
うに見い出されているものの、これを好適にパネルに導
入する方法が確立されていないと言える。

本発明は、このような従来技術の課題を解決すべくなさ
れたものであって、組立加工性や組立精度に優れると共
に、耐スパツタ性、放電性能が良好で、しかもセル開口
率を低下させることもなく、長寿命化が図れるＦＤＰを
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］本発明のＦＤ
Ｐは、誘電体層を介してＸ−Ｙマトリックス状に配置さ
れた第１電極群および第２電極群と、有孔金属板からな
る第３電極と、該第２電極群と第３電極の間に介在する
有孔絶縁板隔壁とを具備することを特徴とする。

以下、本発明のＦＤＰを図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明のＦＤＰの各構成部材と組立状態を示
す斜視図であり、また第２図は、本発明のＦＤＰの縦断
面図である。第１〜２図のＦＤＰは、前面ガラス板１、
第３電極（陰極）２、有孔絶縁板隔壁３、第２電極群（
陽極）４、誘電体層５、第１電極群（トリガー電極）６
、背面ガラス板７から構成されている。

第１〜２図に示されるように、第１電極群（トリガー電
極）６および第２１！！！極群（陽極）４は誘電体層５
を介してＸ−Ｙマトリックス状に配・置されている。

この第１電極群６および第２電極群４としては、Ｎｌ　
、Ａｕ、ＡＪ、Ａｇ等の厚膜電極、Ｎ１゜Ａｕ、ＡＪ、
Ａｇ、ＩＴＯ等の薄膜電極あるいはリボン状金属薄板等
が使用できる。第１電極群６と第２１１極群４の間に誘
電体層５を形成するという構造上の制約、電極形成の精
度、コストあるいは、放電空間での耐久性等を考慮して
一番有利な材料を選べば良い。

また、誘電体層５の形成法は厚膜法、薄膜法等が使用で
きる。製造コスト等を考慮して有利な方法を選べば良い
が一般的には厚膜法が使用される。

この誘電体材料としてはＰｂ　０−Ｂ２０３−５ｉ０２
　、Ｚｎ　０−Ｂ２０３−８ｔ　０２等のガラス成分と
、必要ならばＡ４２０３等のセラミックスやＦｅ　０−
Ｃｒ２０３　、Ｃｏ　０−ＡＪ２０３等の顔料を混合粉
砕した粉末１００容量部に対してビヒクルｌＯ〜３０容
量部を混練して調製したペーストを用いる。このペース
トをスクリーン印刷にて、第１電極上６に形成し所定温
度にて焼成することにより誘電体層５を形成する。

本発明においては、第３電極（陰極）２は肉厚が０．０
５〜１．（Ｉｓ程度の有孔金属板が用いられる。

抜き穴の形状、配列は使用目的により決定され、例えば
第４〜６図に示される　５×　７ドツトのキャラクタ−
表示、デルタ配列のフルドツト表示、７セグメントの８
の字表示やその他、６４０Ｘ　４８０ドツトのフルドツ
ト表示等がある。なお、第４〜６図の符番は第１〜２図
と同様である。

この第３電極２は、有孔絶縁板隔壁３と共に、前面ガラ
ス板１と背面ガラス板７の２枚のガラス板に挟まれて、
周囲を封止ガラス（図示せず）でシールされる。従って
、第３電極２、有孔絶縁板隔壁３．２枚のガラス板１，
７および封止ガラスの各々の線熱膨張係数は概略同じで
なければならない。さもなければシール以後の冷却過程
においてガラスに応力が過大にかかり破損に至るからで
ある。一般に２枚のガラス板１，７は、ソーダ石灰ガラ
スが汎用されるので第３電極２の線熱膨張係数はこれに
合わせて８０〜１００　（Ｘ　１０−’／　’Ｃ）であ
ることが望ましい。このような金属材料として具体的に
は４２重量％Ｎ１−６重量％Ｃｒ−Ｆｅ合金、５０重量
％Ｎ１−Ｆｅ合金等が挙げられる。

もちろん使用するガラスの線熱膨張係数が前記と異なる
ものを使用する場合には、これに合わせて金属材料を選
択すれば良い。

本発明では、上記した第２電極群４と第３電極２の間に
有孔絶縁板隔壁３を介在させる。

この有孔絶縁板隔壁３は、ガラスペーストの厚膜印刷、
感光性板ガラスのエツチング、板ガラスへの穴あけ加工
等により得られ、加工性、パネル組立加工性、コスト、
高精細度化への適応性等を考慮して選択すればよい。本
発明においては、有孔絶縁板隔壁３として、格子状金属
板の表面に１〜１００μｍの誘電体を被着させた特願平
１−２６９１５３号に記載の格子状誘電体が好ましく用
いられる。

この格子状誘電体複合物の製造方法等は、上記特願平１
−２８９１５３号明細書に詳述されている。

次に本発明のＦＤＰの駆動方法の一例について説明する
。

第１〜２図に示されるように、本発明のＦＤＰのセル構
造は第１ｔ４極群６と第２電極群４の各電極の交点が各
セルに　１つずつ存在するような位置に有孔絶縁板隔壁
３が形成され、第３電極２が有孔絶縁板隔壁３の真上に
配置される。第３電極２である金属電極は、セル空間に
露出している断面が電極として作用する。ここで、一般
的にＤＣ−ＰＤＰで採用されている補助放電機構につい
て触れると、ＤＣ−ＦＤＰでは陽極−陰極間に電圧が印
加された時、直ちに放電せずに放電開始に遅れが生じる
という問題がある。

この問題に対処するために、放電セル空間に予め荷電粒
子を供給して動作を安定化したり、駆動電圧の低下を図
ったりしている（例えば特開昭５８−３００３８号公報
、特開昭５５−１４１１３４８号公報、特開昭Ｈ−１９
３２３５号公報）。

本発明においても、荷電粒子を供給することにより、放
電開始電圧が低下すると言う現象を利用してパネルの駆
動を行なっている。

本発明によるＡＣ−ＤＣ複合形ＦＤＰでは第３図に示す
ような放電電圧とＰｄ積の関係（パッシェンの法則）に
表わされる放電開始電圧ｖｆと最小放電維持電圧Ｖｓ、
ｓｉｎの間の放電維持電圧Ｖｓだけの電圧を陽極・陰極
間に印加しておき、選択セルのみに荷電粒子を供給し、
−時的にそのセルの放電開始電圧がｖｆ′まで下がるこ
とを利用している。即ち選択されたセルのみが放電開始
条件を満たし点灯する。選択セルへの荷電粒子の供給方
法は、第２電極群４を陽極として線順次に走査するタイ
ミングに合わせて誘電体層５を介して直交配置されてい
る第１電極群６（トリガー電極）にデータ書き込みパル
ス電圧を印加する。

その時、選択された１本の第２電極（陽極）上のデータ
書き込みパルス電圧が印加されたセルのみに、陽極の走
査電圧とトリガー電極の書き込み電圧の差の分だけ電位
差が発生し、放電開始電圧をＶｒ′まで下げるのに十分
な荷電粒子が供給される。従って、次のステップで第２
電極群４（陽極）と第３電極２（陰極）の間に印加され
る放電維持電圧Ｖｓに対して、データ書き込みされたセ
ルのみが点灯し、データ書き込みされていないセルは、
放電開始条件が満たされていないため点灯しない。

以上の過程を、各陽極１本ずつ線順次に走査してデータ
書き込みを行なえば画像が表示できる。

このように、本発明のＦＤＰでは陰極を全セルに共通な
一体電極としたために、通常のＸ−ＹマトリックスＤＣ
−ＰＤＰのように駆動できないため３電極構造にして陽
極とトリガー電極の間の間接放電によりセル選択を行な
っている。

〔実施例］ 以下、本発明を実施例等によりさらに詳しく説明する。

実施例１ 有孔絶縁板隔壁は、次の方法により作製した。

基本となる格子状金属として、線熱膨張係数が９２　（
Ｘ　１０−”／　”Ｃ）である４２重量％Ｎ１−８重量
％Ｃｒ−Ｆ６合金を使用した。金属板厚みは、０．１調
、形成ドブトピッチは縦横共０．２ａｍ、抜き穴サイズ
は０．１５Ｘ　　Ｏ，Ｌｍとし、エツチング加工により
、多数の抜き穴を形成し、格子状金属板とした。

誘電体材料としては、軟化点８００”Ｃ１平均粒径２〜
３．ｃｚｍのＺｎ　０−Ｂ２０３−３ｌ　０２系ガラス
粉末およびＡｌ１０３　、Ｆｅ　０−Ｃｒ２０３等の無
機フィラーを使用した。

誘電体の被着は電着液中にて、格子状金属板を陽極とし
、これと同じ材質、同程度の面積の金属板を陰極として
、電着をした。使用電圧は、直流２００ｖ一定とした。

この結果、電着状態や電着層強度も極めて良好であった
。

このサンプルを大気中にてガラス粉末の軟化点６００℃
より高い温度で焼成し、誘電体層を緻密な膜に仕立て上
げて、電着層の厚みが、１０μ飄の格子状誘電体複合物
が得られた。

前面ガラス板および背面ガラス板材料はソーダ石灰ガラ
スを使用した。背面ガラス板上には、以下の順に各部材
を形成した。

すなわち、第１電極として薄！ＩＡｊを（１，２ｍピッ
チで、ライン幅０．１ａｍのストライブ形状に形威し、
その上に誘電体層としてＺｎＯ−Ｂ２０３ｓｉｏ２系ガ
ラス粉末にＡｌ２Ｏ２を少量混合した粉末を、ビヒクル
と混練してペースト化し、スクリーン印刷法でベタ印刷
し、５８０℃にて焼成した。次に誘電体層上に第１電極
と直交する向きに、第２電極としてＮ１ペーストを用い
、スクリーン印刷法により　０．２ａａ＋ピツチでライ
ン幅０．１ａｍのストライブ形状に形成し、５８０℃に
て焼成した。さらに、第１電極と第２電極の交点の第２
電極上に螢光体を塗布した。

第３電極となる有孔金属板電極は、有孔絶縁板隔壁の基
体金属と同じ材質、同じ形状の金属板を使用した。

次に背面ガラス板上に、上述のようにして得られた有孔
絶縁板隔壁を置き、さらに有孔金属板電極の配置された
前面ガラス板で挟み、低融点ガラスフリットでシールし
、チップ管を通して真空排気およびガス封入した後、チ
ップ管を封じ切り、ＦＤＰを作成した。なお封入ガスは
Ｈｅ　−Ｘｅ（２％）　　３００Ｔ　ｏｒｒを用いた。

実施例２ 実施例１で示した材料の中で第１電極をスクリーン印刷
によるＡｇに変更した以外はすべて実施例１と同様にし
てＦＤＰを作成した。

比較例１ 陰極材料として極薄のリボン状Ｎｉが等ピッチで複数本
並んでいるものを使用し、陽極材料としては透明導電膜
（ＩＴＯ）を使用し、隔壁は実施例１で用いたものと同
様の有孔絶縁板隔壁を使用してＦＤＰを作製した。この
ＦＤＰの各構成部材と組立状態を示す斜視図を第４図に
示す。同図のＦＤＰは、前面ガラス板１、陰極２１、有
孔絶縁板隔壁３、陽極４１．背面ガラス板７から構成さ
れている。

すなわち、前面ガラス板１の内面には、ＩＴＯ（陽極４
１）が０．２１ｓ＋ピツチでストライプ状に形成され、
背面ガラス板７上には、ＩＴＯと直交する向きに、リボ
ン状Ｎ１　　（陰極２１）が配置されてあり、ＩＴＯと
リボン状Ｎ１の各交点が、放電セル内に入るように隔壁
３を両ガラス板の間に挾み、周囲を低融点ガラスフリッ
トでシールしチップ管を通して真空排気および、ガス封
入した後、チップ管を封じ切りＦＤＰが作製される。

しかるに、このようなＦＤＰではリボン状Ｎ１を高精細
なピッチで配置するのに非常に難があり、量産向きとは
いえなかった。

比較例２ 陰極材料として厚膜Ｎ１、陽極として透明導電膜（ＩＴ
Ｏ）を使用し、隔壁は実施例１で用いたものと同様の有
孔絶縁板隔壁を使用し、セルピッチ封入ガス等の条件も
実施例１と同様としてＦＤＰを作製した。

しかるに、このＦＤＰはスクリーン印刷を用いて陰極を
形成するため、量産向きではあるが、厚膜のＮ１は緻密
性に乏しく、金属電極に比して寿命の点で問題があった
。

実験例 実施例１〜２および比較例１〜２で得られたＰＤＰにつ
いて、陰極の耐スパツタ性、陰極の電流密度、放電維持
電圧、加工性（量産性）を評価し、結果を第１表に示し
た。なお、第１表の評価記号は次の通りである。

◎：非常に優れている ○：やや優れている Δ：やや劣っている Ｘ：劣っている 第 表 この第１表に示されるように、実施例１〜２はすべての
評価項目において良好な結果が得られる。

これに対し、比較例１は陰極の電流密度が高く、また加
工性に劣る。他方、比較例２は陰極の耐スパツタ性が悪
く、しかも電流密度も高い。

［発明の効果］ 以上のごとき本発明においては、次の効果を奏する。

（１〉第３電極（陰極）表面は、厚膜Ｎ１では得られな
い緻密性を有するため、耐スパツタ性、放電特性が向上
する。

（２〉第３電極が有孔金属板であるので、薄板（５０μ
口程度）であっても、組立加工性はリボン状金属板に比
べて格段に優れている。

（３）有孔金属板の断面部分が陰極として作用するため
、セル空間の前面側に陰極を配置しても開口率が下がる
ことはない。

（４）有孔金属板断面は、セルを取り囲む４面がすべて
陰極として作用するため陰極面積が広く取れるため電流
密度を下げることが可能となり、結果として長寿命化に
つながる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦＤＰの構成部材と組立図、 第２図はＦＤＰの陽極方向に添ったセル断面図、第３図
はＦＤＰにおける放電電圧（Ｖ）と、ガス圧力、放電ギ
ャップ量の積（Ｐ　ｘｄ）の関係図（パッシェン・カー
ブ）、 第４図は５×７ドツトのキャラクタ−表示ＦＤＰの一例
、 第５図はデルタ配列フルドツト表示ＦＤＰの一例、 第６図は７セグメント表示ＦＤＰの一例、そして、 第７図は陰極にリボン状金属板を用いた従来のＦＤＰの
構成部材と組立図。 ：前面ガラス板、　　２：第３電極（陰極）：有孔絶縁
板隔壁、 ：第２電極群（陽極）、　５：誘電体層、二第１電極群
（トリガー電極）、 ：背面ガラス板。 ノ 第 図 Ｐｄ　（Ｔｏｒｒ−ｃｒｎ） 第 図 第 ４ 図 第 ７ 図 平成２年３月２３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、誘電体層を介してＸ−Ｙマトリックス状に配置され
   た第１電極群および第２電極群と、有孔金属板からなる
   第３電極と、該第２電極群と第３電極の間に介在する隔
   壁として介在させた有孔絶縁板とを具備することを特徴
   とする気体放電型パネル。 ２、前記有孔金属板の線熱膨張係数が８０〜１００（×
   １０＾−＾７／℃）である請求項１に記載の気体放電型
   パネル。