JPH0594766A - ガス放電表示素子の製造方法 - Google Patents
ガス放電表示素子の製造方法Info
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- JPH0594766A JPH0594766A JP25327391A JP25327391A JPH0594766A JP H0594766 A JPH0594766 A JP H0594766A JP 25327391 A JP25327391 A JP 25327391A JP 25327391 A JP25327391 A JP 25327391A JP H0594766 A JPH0594766 A JP H0594766A
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Landscapes
- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】誘電体で覆われた電極間でのガス放電を利用し
て画像を得る交流型ガス放電表示素子の、放電空間に接
する電極を覆う誘電体の二次電子放出率を高めて、駆動
電圧を低減し、発光効率，信頼性を含め素子特性を改善
する。 【構成】放電空間に接するアルカリ土類酸化物からなる
表面層を真空蒸着法により成膜形成する際、基板上の薄
膜成長面に蒸着源とは別の供給源からガスまたはイオン
を照射しながら成膜する、酸素雰囲気で成膜する、また
希ガスイオンを基板面に照射しながら成膜する、または
酸素イオンを照射しながら成膜する工程を含むガス放電
表示素子の製造方法。
て画像を得る交流型ガス放電表示素子の、放電空間に接
する電極を覆う誘電体の二次電子放出率を高めて、駆動
電圧を低減し、発光効率，信頼性を含め素子特性を改善
する。 【構成】放電空間に接するアルカリ土類酸化物からなる
表面層を真空蒸着法により成膜形成する際、基板上の薄
膜成長面に蒸着源とは別の供給源からガスまたはイオン
を照射しながら成膜する、酸素雰囲気で成膜する、また
希ガスイオンを基板面に照射しながら成膜する、または
酸素イオンを照射しながら成膜する工程を含むガス放電
表示素子の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表示デバイスなどに用
いるガス放電表示素子に関するものである。更に詳しく
は、表示デバイスに必要な良好な放電特性を有するガス
放電表示素子を得ることを目的とした、ガス放電表示素
子の製造方法に関するものである。
いるガス放電表示素子に関するものである。更に詳しく
は、表示デバイスに必要な良好な放電特性を有するガス
放電表示素子を得ることを目的とした、ガス放電表示素
子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】交流型のガス放電表示素子は電極表面を
数層の誘電体層で覆われている。放電ガスに接する誘電
体層には酸化マグネシウムが主に用いられている。酸化
マグネシウム以外のアルカリ土類酸化物や液晶化したア
ルカリ土類酸化物が用いられることもある（ツタエ シ
ノダ 等；アイ・イー・イー・イー トランザクション
ズ オン エレクトロン デバイシズ，Ｖｏｌ．ＥＤ−
２６ Ｎｏ．８ １９７９ｐ．１１６３）。これらのア
ルカリ土類酸化物の誘電体層は、真空蒸着法，化学気相
輸送法やスプレー法等の成膜方法で形成されている。
数層の誘電体層で覆われている。放電ガスに接する誘電
体層には酸化マグネシウムが主に用いられている。酸化
マグネシウム以外のアルカリ土類酸化物や液晶化したア
ルカリ土類酸化物が用いられることもある（ツタエ シ
ノダ 等；アイ・イー・イー・イー トランザクション
ズ オン エレクトロン デバイシズ，Ｖｏｌ．ＥＤ−
２６ Ｎｏ．８ １９７９ｐ．１１６３）。これらのア
ルカリ土類酸化物の誘電体層は、真空蒸着法，化学気相
輸送法やスプレー法等の成膜方法で形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ガス放電表示素子は、
発光型の平面薄型ディスプレイを実現し得るデバイスと
されている。しかし、比較的高い駆動電圧を必要し、こ
のことが素子の信頼性やパネル化した時の駆動特性に悪
影響を及ぼす。放電空間に接する誘電体層を酸化マグネ
シウムやアルカリ土類酸化物で覆うことにより、比較的
安定で駆動電圧を低く抑えることが可能となる。アルカ
リ土類酸化物を用いれば、酸化マグネシウより良好な特
性が期待できるが、アルカリ土類酸化物は成膜中に蒸着
中に水分や二酸化炭素と反応し水酸化物や炭酸塩となっ
たり、結晶が低く緻密でない薄膜は大気中で反応・変質
し易く実用化が困難であった。
発光型の平面薄型ディスプレイを実現し得るデバイスと
されている。しかし、比較的高い駆動電圧を必要し、こ
のことが素子の信頼性やパネル化した時の駆動特性に悪
影響を及ぼす。放電空間に接する誘電体層を酸化マグネ
シウムやアルカリ土類酸化物で覆うことにより、比較的
安定で駆動電圧を低く抑えることが可能となる。アルカ
リ土類酸化物を用いれば、酸化マグネシウより良好な特
性が期待できるが、アルカリ土類酸化物は成膜中に蒸着
中に水分や二酸化炭素と反応し水酸化物や炭酸塩となっ
たり、結晶が低く緻密でない薄膜は大気中で反応・変質
し易く実用化が困難であった。
【０００４】本発明は、交流型ガス放電表示素子の駆動
電圧の低下を容易に可能にする、ひいては良好な特性を
有する交流型ガス放電表示素子の製造方法を提供するこ
とにある。
電圧の低下を容易に可能にする、ひいては良好な特性を
有する交流型ガス放電表示素子の製造方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体に覆わ
れた電極体、放電ガス及び放電空間を有するガス放電表
示素子の製造方法に於いて、放電ガスに接するアルカリ
土類酸化物からなる誘電体層を真空蒸着法により形成す
る際、薄膜の原料となる蒸発源とは別の供給源からガス
またはイオンを薄膜成長面に照射しながら成膜するガス
放電表示素子の製造方法、及び酸素雰囲気中で成膜する
ことを特徴とするガス放電表示素子の製造方法、及び希
ガスイオンを基板上に照射しながら成膜することを特徴
とするガス放電表示素子の製造方法、及び酸素イオンを
基板上に照射しながら成膜することを特徴とするガス放
電表示素子の製造方法である。
れた電極体、放電ガス及び放電空間を有するガス放電表
示素子の製造方法に於いて、放電ガスに接するアルカリ
土類酸化物からなる誘電体層を真空蒸着法により形成す
る際、薄膜の原料となる蒸発源とは別の供給源からガス
またはイオンを薄膜成長面に照射しながら成膜するガス
放電表示素子の製造方法、及び酸素雰囲気中で成膜する
ことを特徴とするガス放電表示素子の製造方法、及び希
ガスイオンを基板上に照射しながら成膜することを特徴
とするガス放電表示素子の製造方法、及び酸素イオンを
基板上に照射しながら成膜することを特徴とするガス放
電表示素子の製造方法である。
【０００６】
【作用】ガス放電表示素子に於て、低い放電電圧を得る
ために、放電ガスに接する誘電体層（表面層）は、でき
るだけイオンに対する２次電子放出係数の高い物質がよ
い。酸化マグネシウムは、安定で比較的高い２次電子放
出係数を持つが、他のアルカリ土類酸化物やその混晶系
の方がより高い２次電子放出係数を持ち、これらの物質
を用いることで、動作電圧の低下やそれに起因する素子
寿命の改善等ガス放電表示素子の特性を改善することが
可能である。
ために、放電ガスに接する誘電体層（表面層）は、でき
るだけイオンに対する２次電子放出係数の高い物質がよ
い。酸化マグネシウムは、安定で比較的高い２次電子放
出係数を持つが、他のアルカリ土類酸化物やその混晶系
の方がより高い２次電子放出係数を持ち、これらの物質
を用いることで、動作電圧の低下やそれに起因する素子
寿命の改善等ガス放電表示素子の特性を改善することが
可能である。
【０００７】酸化マグネシウムは、水酸化物Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2 や炭酸塩ＭｇＣＯ3 となっても、Ｈ2 ＯやＣＯ2
の解離圧が高いために放電素子製造過程で問題にならな
い温度での熱処理によって、純粋な酸化マグネシウムか
らなる表面層を得ることが出来る。しかし、他のアルカ
リ土類酸化物薄膜を表面層として用いるとき、成膜中や
素子製造プロセス中に形成された水酸化物や炭酸塩は、
Ｈ2 ＯやＣＯ2 の解離圧が低く、現実的に可能な温度で
の熱処理では、良好な２次電子放出特性を有する純粋な
アルカリ土類酸化物の表面層を得るのは困難である。更
に、酸化マグネシウム以外のアルカリ土類酸化物の純粋
な原料を入手することは困難であり、この原料から解離
したＨ2 ＯやＣＯ2 が基板に供給され、形成膜の純度を
低下させてしまう。
Ｈ）2 や炭酸塩ＭｇＣＯ3 となっても、Ｈ2 ＯやＣＯ2
の解離圧が高いために放電素子製造過程で問題にならな
い温度での熱処理によって、純粋な酸化マグネシウムか
らなる表面層を得ることが出来る。しかし、他のアルカ
リ土類酸化物薄膜を表面層として用いるとき、成膜中や
素子製造プロセス中に形成された水酸化物や炭酸塩は、
Ｈ2 ＯやＣＯ2 の解離圧が低く、現実的に可能な温度で
の熱処理では、良好な２次電子放出特性を有する純粋な
アルカリ土類酸化物の表面層を得るのは困難である。更
に、酸化マグネシウム以外のアルカリ土類酸化物の純粋
な原料を入手することは困難であり、この原料から解離
したＨ2 ＯやＣＯ2 が基板に供給され、形成膜の純度を
低下させてしまう。
【０００８】表面層に酸化マグネシウムを用いる場合で
も、できるだけ緻密で純度の高い酸化マグネシウム薄膜
の方が、低い温度の短時間の熱処理で良好な２次電子放
出特性を得ることが出来る。放電ガスに接するアルカリ
土類酸化物からなる誘電体層を形成する際、酸素雰囲気
中で成膜することにより成膜面での酸素分圧が上がり、
Ｈ2 ＯやＣＯ2 との反応を抑えることができ、不純物の
混入を抑えることができる。また、希ガスイオンを基板
上に照射しながら成膜することにより、基板温度を著し
く上げなくてもＨ2 ＯやＣＯ2 の解離を促進でき、成長
面でのマイグレーションが活発になり緻密で高い結晶性
を有する表面層を得ることができる。酸素イオンを基板
上に照射すれば、上述した両方の効果を得ることができ
る。こうして作成された薄膜は、緻密で高い結晶性を有
するため、工程の途中で反応・変質することも少なく、
容易に高い２次電子放出係数を有する表面層を得ること
ができ、ひいては良好な特性を持つガス放電表示素子を
得ることが可能になる。
も、できるだけ緻密で純度の高い酸化マグネシウム薄膜
の方が、低い温度の短時間の熱処理で良好な２次電子放
出特性を得ることが出来る。放電ガスに接するアルカリ
土類酸化物からなる誘電体層を形成する際、酸素雰囲気
中で成膜することにより成膜面での酸素分圧が上がり、
Ｈ2 ＯやＣＯ2 との反応を抑えることができ、不純物の
混入を抑えることができる。また、希ガスイオンを基板
上に照射しながら成膜することにより、基板温度を著し
く上げなくてもＨ2 ＯやＣＯ2 の解離を促進でき、成長
面でのマイグレーションが活発になり緻密で高い結晶性
を有する表面層を得ることができる。酸素イオンを基板
上に照射すれば、上述した両方の効果を得ることができ
る。こうして作成された薄膜は、緻密で高い結晶性を有
するため、工程の途中で反応・変質することも少なく、
容易に高い２次電子放出係数を有する表面層を得ること
ができ、ひいては良好な特性を持つガス放電表示素子を
得ることが可能になる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図３は、本発明の一実施例を説明するために用い
た交流面放電型ガス放電表示素子の構造の断面図であ
る。ガラス基板（１）上にＡ１よりなる電極（２）を蒸
着及びフォトリソグラフィにより形成し、その上にＡ１
2 Ｏ3 層（３）を５μｍ成膜した。さらに、図１に示す
真空蒸着装置内部に１×１０-5〜５×１０-4ｔｏｒｒの
酸素を差動排気によって導入し、電子ビーム加熱により
アルカリ土類酸化物からなる表面層（４）を基板温度２
００℃で５００ｎｍ成膜した。このアルカリ土類酸化物
には、酸化マグネシウム及び酸化ストロンチウムを用い
たものをそれぞれ作成した。最後には蛍光体（５）を塗
布した前面ガラス（６）を０．５ｍｍのギャップで貼合
わせ、放電ガス封入の前に放電素子内部を１×１０-6ｔ
ｏｒｒ以下の真空度に排気し、高温熱処理炉中で４００
℃，２時間熱処理した。排気しながら室温まで冷却した
後、放電素子中にＨｅ−Ｘｅ（２％）混合ガスを放電ガ
ス（７）として３００ｔｏｒｒ封入し、交流型面放電型
ガス放電表示素子とした。比較のために、酸素を導入せ
ずにアルカリ土類酸化物層（４）を形成した従来型素子
を作成し素子特性を比較した。
する。図３は、本発明の一実施例を説明するために用い
た交流面放電型ガス放電表示素子の構造の断面図であ
る。ガラス基板（１）上にＡ１よりなる電極（２）を蒸
着及びフォトリソグラフィにより形成し、その上にＡ１
2 Ｏ3 層（３）を５μｍ成膜した。さらに、図１に示す
真空蒸着装置内部に１×１０-5〜５×１０-4ｔｏｒｒの
酸素を差動排気によって導入し、電子ビーム加熱により
アルカリ土類酸化物からなる表面層（４）を基板温度２
００℃で５００ｎｍ成膜した。このアルカリ土類酸化物
には、酸化マグネシウム及び酸化ストロンチウムを用い
たものをそれぞれ作成した。最後には蛍光体（５）を塗
布した前面ガラス（６）を０．５ｍｍのギャップで貼合
わせ、放電ガス封入の前に放電素子内部を１×１０-6ｔ
ｏｒｒ以下の真空度に排気し、高温熱処理炉中で４００
℃，２時間熱処理した。排気しながら室温まで冷却した
後、放電素子中にＨｅ−Ｘｅ（２％）混合ガスを放電ガ
ス（７）として３００ｔｏｒｒ封入し、交流型面放電型
ガス放電表示素子とした。比較のために、酸素を導入せ
ずにアルカリ土類酸化物層（４）を形成した従来型素子
を作成し素子特性を比較した。
【００１０】これらの方法で作成した表面層に用いたア
ルカリ土類酸化物層をＸ線回折解折により評価したとこ
ろ、本発明の製造方法により作成したアルカリ土類酸化
物薄膜は、初期結晶性も良好で、長時間大気に暴露した
後も良好な結晶性を保っていたのに対し、従来の方法で
作成したアルカリ土類酸化物は、初期結晶性も悪く特に
酸化ストロンチウムは大気暴露後、速やかに結晶性が劣
化した。周波数１０ｋＨｚ，パルス幅１０μｓｅｃの交
流パルス電圧を電極間に印加し放電開始電圧を測定した
ところ、本発明の製造方法により作成した素子は酸化マ
グネシウム表面層のもので１４０Ｖ，酸化ストロンチウ
ム表面層の素子で１２５Ｖであり、従来の製造方法によ
り作成した素子に比べそれぞれ２０Ｖ，７０Ｖ低下し
た。
ルカリ土類酸化物層をＸ線回折解折により評価したとこ
ろ、本発明の製造方法により作成したアルカリ土類酸化
物薄膜は、初期結晶性も良好で、長時間大気に暴露した
後も良好な結晶性を保っていたのに対し、従来の方法で
作成したアルカリ土類酸化物は、初期結晶性も悪く特に
酸化ストロンチウムは大気暴露後、速やかに結晶性が劣
化した。周波数１０ｋＨｚ，パルス幅１０μｓｅｃの交
流パルス電圧を電極間に印加し放電開始電圧を測定した
ところ、本発明の製造方法により作成した素子は酸化マ
グネシウム表面層のもので１４０Ｖ，酸化ストロンチウ
ム表面層の素子で１２５Ｖであり、従来の製造方法によ
り作成した素子に比べそれぞれ２０Ｖ，７０Ｖ低下し
た。
【００１１】図２に示す真空蒸着装置内にイオンガン
（１０）を設置し、真空蒸着中にＡｒイオンを照射しな
がら、上述の構造のアルカリ土類酸化物表面層（４）を
形成した素子では、同様に従来の製造方法により表面層
を形成した素子に比べ放電開始電圧が、酸化マグネシウ
ムで１０Ｖ，酸化ストロンチウムで３５Ｖ低下した。Ａ
ｒイオンの代わりに酸素イオンを照射しながら、上述の
構造のアルカリ土類酸化物表面層（４）を形成した素子
では、同様に従来の製造方法により表面層を形成した素
子に比べ放電開始電圧が、酸化マグネシウムで２５Ｖ，
酸化スロロンチウムで７５Ｖと大幅に低下した。Ｘ線回
折解折による結果も、酸素を導入した場合と同様であっ
た。酸化マグネシウム，酸化ストロンチウムの代わりに
表面層（４）として、酸化バリウム，酸化カルシウム及
びアルカリ土類酸化物の液晶を用いても同様な効果があ
った。更に、同様な実験を対向交流型ガス放電表示素子
に於て行なったところ、上記交流面放電型ガス放電表示
素子の場合と同様な効果がみられた。
（１０）を設置し、真空蒸着中にＡｒイオンを照射しな
がら、上述の構造のアルカリ土類酸化物表面層（４）を
形成した素子では、同様に従来の製造方法により表面層
を形成した素子に比べ放電開始電圧が、酸化マグネシウ
ムで１０Ｖ，酸化ストロンチウムで３５Ｖ低下した。Ａ
ｒイオンの代わりに酸素イオンを照射しながら、上述の
構造のアルカリ土類酸化物表面層（４）を形成した素子
では、同様に従来の製造方法により表面層を形成した素
子に比べ放電開始電圧が、酸化マグネシウムで２５Ｖ，
酸化スロロンチウムで７５Ｖと大幅に低下した。Ｘ線回
折解折による結果も、酸素を導入した場合と同様であっ
た。酸化マグネシウム，酸化ストロンチウムの代わりに
表面層（４）として、酸化バリウム，酸化カルシウム及
びアルカリ土類酸化物の液晶を用いても同様な効果があ
った。更に、同様な実験を対向交流型ガス放電表示素子
に於て行なったところ、上記交流面放電型ガス放電表示
素子の場合と同様な効果がみられた。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス放電
表示素子の製造方法によれば、ガス放電表示素子の放電
開始電圧を大幅に下げることができ、素子特性を改善
し、また信頼性を向上することができる。
表示素子の製造方法によれば、ガス放電表示素子の放電
開始電圧を大幅に下げることができ、素子特性を改善
し、また信頼性を向上することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すガス放電表示素子の製
造方法を示した図である。
造方法を示した図である。
【図２】本発明の一実施例を示すガス放電表示素子の製
造方法を示した図である。
造方法を示した図である。
【図３】本発明を利用するガス放電表示素子の構造を示
した図である。
した図である。
１ ガラス基板 ２ 電極 ３ Ａｌ2 Ｏ3 誘電体層 ４ アルカリ土類酸化物からなる表面層 ５ 蛍光体 ６ 前面ガラス ７ 放電ガス １０ イオンガン
Claims (4)
- 【請求項１】 誘電体に覆われた電極対が形成された基
板と、蛍光体が形成された基板とを間隙を設けて貼合
せ、前記間隙内に放電ガスを封入してガス放電表示素子
を製造する方法に於いて、放電ガスに接するアルカ土類
酸化物からなる誘電体層を真空蒸着法で形成する際、基
板上の薄膜成長面に蒸発源とは別の供給源からガスまた
はイオンを照射しながらアルカリ土類酸化物層を成膜す
ることを特徴とするガス放電表示素子の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のガス放電表示素子の製造
方法において、前記照射イオンを希ガスイオンとしたこ
とを特徴とするガス放電表示素子の設置方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のガス放電表示素子の製造
方法において、前記照射イオンを酸素イオンとしたこと
を特徴とするガス放電表示素子の製造方法。 - 【請求項４】 誘電体に覆われた電極対が形成された基
板と、蛍光体が形成された基板とを間隙を設けて貼合
せ、この間隙内に放電ガスを封入してガス放電表示素子
を製造方法において、放電ガスに接するアルカリ土類酸
化物から成る誘電層を酸素雰囲気中で真空蒸着法で形成
することを特徴とするガス放電表示素子の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25327391A JP3221012B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | ガス放電表示素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25327391A JP3221012B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | ガス放電表示素子の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594766A true JPH0594766A (ja) | 1993-04-16 |
| JP3221012B2 JP3221012B2 (ja) | 2001-10-22 |
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| JP25327391A Expired - Fee Related JP3221012B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | ガス放電表示素子の製造方法 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-10-01 JP JP25327391A patent/JP3221012B2/ja not_active Expired - Fee Related
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