JPH09283032A - ガス放電型表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蛍光体の形状を主放電により励起される紫外線
からの距離が一定になるように形成し、最も発光効率の
良いガス放電型表示装置の構造と製造方法を提供する。 【解決手段】蛍光体を形成する主放電空間の形状を主放
電により励起される紫外線からの距離が一定になるよう
に、背面基板用基材または隔壁基板用基材に、内壁がわ
ん曲した凹部を形成し、この凹部を主放電用空間として
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イなどのガス放電型表示装置に用いられるガス放電型表
示パネルとその製造方法とに係り、特に、蛍光体の発光
効率の高い表示セル形状を有し、高輝度、低電力を可能
にするガス放電型表示パネルとその製造方法とに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイなどのガス放電型
表示装置は自己発光により表示を行うため、視野角が広
く、表示が見やすい。また、薄型のものが作製できるこ
とや大画面を実現できるなどの特長を持っており、情報
端末機器の表示装置や高品位テレビジョン受像機への応
用が始まっている。

【０００３】プラズマディスプレイは直流駆動型と交流
駆動型に大別される。このうち、交流駆動型のプラズマ
ディスプレイは、電極を覆っている誘電体層のメモリー
作用によって輝度が高く、保護層の形成などにより実用
に耐える寿命が得られるようになった。その結果、プラ
ズマディスプレイは多用途のビデオ・モニタとして実用
化されている。この例を図７と図８とに示す。

【０００４】図７は実用化されたプラズマディスプレイ
パネルの構造を示す斜視図である。この図では、見易く
するため、前面基板１を背面基板２と放電空間領域３よ
り離して図示した。前面基板１は、前面ガラス基板４上
にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）や酸化
スズ（ＳｎＯ₂）などの透明導電材料からなる表示電極
６と低抵抗材料からなるバス電極７、透明な絶縁材料か
らなる誘電体層８、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの
材料からなる保護層９が形成された構造となっている。
背面基板２は、背面ガラス基板５上にアドレス電極１０
とバリアリブ１１、蛍光体層１２が形成された構造とな
っている。そして、前面基板１と背面基板２を表示電極
６とアドレス電極１０がほぼ直交するように張合わせる
ことにより、放電空間領域３が前面基板１と背面基板２
の間に形成されている。

【０００５】図８は、図７に示したガス放電型表示装置
の断面図である。図８において、（ａ）はアドレス電極
１０に平行な断面を、（ｂ）はアドレス電極１０に垂直
な（ａ）に示した図のＡ−Ｂ断面を、（ｃ）はアドレス
電極１０に垂直な（ａ）に示した図のＣ−Ｄ断面を示し
ている。このガス放電型表示装置では、前面基板１に設
けた１対の表示電極６の間に交流電圧を印加し、背面基
板２に設けたアドレス電極１０と表示電極６の間に電圧
を印加することによってアドレス放電を発生させ、所定
の放電セルに主放電を発生させる。この主放電で発生す
る紫外線により蛍光体１２を発光させ、表示を行ってい
る。

【０００６】図７と図８とに示した従来のガス放電型表
示装置の製造工程の一例を、図９を用いて簡単に説明す
る。

【０００７】まず、前面基板１の製造工程について説明
する。ソーダライムガラス等からなる前面ガラス基板４
を洗浄し、その一方の主表面上に透明電極パターン６を
形成する。ＩＴＯを透明電極材料として用いた場合、透
明電極パターン６の形成は、スパタッタリング法等を用
いてＩＴＯを成膜した後に周知のフォトエッチング法に
よって行われることが多い。それに対し、ＳｎＯ₂を用
いた場合、透明電極パターン６はリフトオフ法を用いた
化学蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ
ｉｔｏｉｎ，ＣＶＤ）によって形成されることが多く、
前面ガラス基板に用いるソーダライムガラスもシリカ等
により被覆されることが多い。

【０００８】バス電極７には銅（Ｃｕ）膜をクロム（Ｃ
ｒ）膜でサンドイッチしたＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層膜が用
いられることが多く、成膜後に周知のフォトエッチング
を行うことによって形成される。透明電極６とバス電極
７を形成した前面ガラス基板４上に、誘電体ペーストを
印刷し、乾燥、焼結を行うことによって透明な誘電体層
８が形成される。誘電体層８が形成された前面ガラス基
板４上に印刷法によって真空封止を行うためのシール層
１７が形成され、さらに、真空蒸着法等によっててＭｇ
Ｏ層が形成される。これで前面基板１が完成する。

【０００９】次に、背面基板２の製造工程について説明
する。ソーダライムガラス等からなる背面ガラス基板５
を洗浄し、その一方の主表面上に銀（Ａｇ）ペーストを
用いた厚膜印刷法により、アドレス電極パターン１０を
形成する。アドレス電極１０を形成した背面ガラス基板
５上に、厚膜印刷と乾燥を繰り返すことによって、バリ
アリブ１１を形成する。次いで、厚膜印刷法によって蛍
光体層１２を形成することによって背面基板２が完成す
る。

【００１０】完成した前面基板１と背面基板２を、位置
合わせをしながら組み立てる。排気や封入ガス導入を行
う排気管（図示せず）を取り付け、その後、封着炉で基
板同士のシールと排気管の固定を行う。基板同士のシー
ルは、基板工程で形成したシール層１７（低融点ガラ
ス、フリット）により溶融固着させる。次に、排気装置
にパネルを取り付け、バネルをベーキングしながら排気
管で真空排気する。この後、例えばネオン（Ｎｅ）とキ
セノン（Ｘｅ）の混合ガスを封入し、排気管のチップオ
フとエージングを行うことにより、図８と図９に示した
従来のガス放電型表示装置が完成する。ここで示したガ
ス放電型表示装置の従来例は、たとえば、フラットパネ
ルディスプレ１９９６（日経マイクロデバイス編、１９
９５年）の第２０８頁から２１５頁に記載されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、背
面基板２に設けるバリアリブ１１の形成が最も難しい。
図９を用いて説明した厚膜印刷法によるバリアリブ形成
では、厚膜印刷と乾燥を何度も繰り返すため、厚膜パタ
ーンの寸法精度や欠陥の発生、厚膜パターン相互の位置
合わせ不良、大型スクリーン版の変形などが発生しやす
い。そのため、製造工程が長くなり、製造歩留りも低く
なる。また、厚膜印刷法による０．０５ｍｍ程度の微細
化は困難であり、大型スクリーン版ほど変形が発生しや
すい。これは、表示画面の高精細化や大形化を困難なも
のとしている。

【００１２】また、このようにして作製したバリアリブ
の形状は、矩形に近いものである。このバリアリブの放
電空間側の面に蛍光体を形成すると、バリアリブの形状
に従った構造となるため、主放電により発生した紫外線
からの距離が一定とならず、発光強度に差が生じ、その
ためセル内において輝度むらが生じる原因となる。

【００１３】そこで、本発明は、これらの問題に対応す
るため、製造が容易で、均一な輝度の得られるガス放電
型表示パネルと、その製造方法とを提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ガス放
電型表示装置を放電空間となる複数個の“凹部（溝を含
む）”と表示セルを選択するためのアドレス電極を有す
る背面基板と表示のための主放電を発生させる表示電極
を有する前面基板を張り合わせた構造とし、上記放電空
間を分離するバリアリブを背面ガラス基板材料によって
構成し、上記アドレス電極を上記凹部に埋め込んだ導体
層によって形成し、主放電空間の表示セルの形状を主放
電のプラズマ形状に類似させ、発生する紫外線の強度が
同等な位置に蛍光体を配し、蛍光体の発光効率を高くす
ることによって達成される。

【００１５】かかる構成によれば、放電空間に用いる上
記凹部は背面ガラス基板の表面をサンドブラスト法によ
り掘り込むことにより、アドレス電極をこの凹部に導体
層を埋め込むだけで形成できるようになるので、バリア
リブを設ける背面基板の製造工程の工程短縮と製造歩留
りの向上が達成される。サンドブラスト法により掘り込
む形状が主放電のプラズマ形状に類似している。

【００１６】また、前面基板と接触するバリアリブの上
面が背面ガラス基板自体の表面で構成されるため、バリ
アリブと前面基板の密着性が従来のガス放電型表示装置
に比べて改善される。これにより、放電がバリアリブと
前面基板の間の隙間を通って隣接する放電空間に広がる
ことを防止でき、表示セル選択の信頼性が向上するとと
もに、発生する紫外線の強度が同等な位置に蛍光体を配
すことができるため、蛍光体の発光効率を高くでき、従
来のガス放電型表示装置に比べて高輝度、低電力が達成
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のガス放電型表示パネルの
第１の形態は、主放電用電極を備える前面基板と、補助
放電用電極を備える背面基板とを備え、背面基板は、前
面基板側表面に、内壁に蛍光体層を有する複数の主放電
用凹部を備え、主放電用凹部は、内壁がわん曲している
というものである。また、補助放電用電極は、主放電用
凹部の内壁と、上記蛍光体層との間に設けるようにすれ
ば、さらに製造が容易になる。

【００１８】本発明のガス放電型表示パネルの第２の形
態は、主放電用電極を備える前面基板と、補助放電用電
極を備える背面基板と、記前面基板と背面基板とに挟ま
れた隔壁基板とを備え、隔壁基板は、前面基板側表面
に、内壁に蛍光体層を有する複数の主放電用凹部を備
え、背面基板側表面に、複数の補助放電用凹部を備え、
主放電用凹部は、内壁がわん曲しているというものであ
る。

【００１９】本発明のガス放電型表示パネルの第３の形
態は、主放電用電極を備える前面基板と、補助放電用電
極を備える背面基板と、前面基板と背面基板とに挟まれ
た隔壁基板とを備え、隔壁基板は、前面基板側表面に、
内壁に蛍光体層を有する複数の主放電用凹部を備え、背
面基板は、隔壁基板側表面に、複数の補助放電用凹部を
備え、主放電用凹部は、内壁がわん曲しているというも
のである。

【００２０】なお、第２または第３の形態では、主放電
用凹部と同様、補助放電用凹部も、内壁がわん曲してい
ることが望ましい。また、補助放電用電極は、上記補助
放電用凹部の内壁に設けられているが望ましい。

【００２１】上述した第１〜第３の形態のいずれにおい
ても、凹部を、同一方向に延びた溝により構成すること
ができる。この場合、主放電用凹部の延伸方向と、補助
放電用凹部の延伸方向とは、前面基板上から見たとき直
交するようにすることが望ましい。また、凹部を、縦横
にマトリクス状に配置された凹みにより構成することも
できる。

【００２２】なお、凹部を溝とする倍は、上記表示パネ
ルの、上記溝の延伸方向に直角な断面において、上記溝
の内壁が、円の一部を構成するようにすることが望まし
い。また、凹部の内壁が、球面形状の一部を構成するよ
うにしてもよい。放電の発生源からの距離が均等になる
からである。

【００２３】第１の形態の表示パネルは、主放電用電極
を備える前面基板を形成する前面基板形成工程と、補助
放電用電極を備える背面基板を形成する背面基板形成工
程と、前面基板および背面基板を対向させて組み立てる
組み立て工程とを備える製造方法により作製される。こ
こで、背面基板形成工程は、基材表面に、内部がわん曲
している主放電用凹部を複数形成する工程を有する。

【００２４】ここで、背面基板形成工程は、記補助放電
用電極を主放電用凹部の内壁に形成する工程と、補助放
電用電極を覆うように、主放電用凹部の内壁に蛍光体層
を形成する工程とを、さらに有することが望ましい。

【００２５】第２の形態の表示パネルは、主放電用電極
を備える前面基板を形成する前面基板形成工程と、補助
放電用電極を備える背面基板を形成する背面基板形成工
程と、前面基板および背面基板との間を離間するための
隔壁基板を形成する隔壁基板形成工程と、背面基板、隔
壁基板、および前面基板を積層して固定する組み立て工
程とを備える製造方法により作製される。ここで、隔壁
基板形成工程は、基材の表裏両面に、内部がわん曲して
いる凹部を、それぞれ複数形成する工程を有する。

【００２６】第３の形態の表示パネルは、主放電用電極
を備える前面基板を形成する前面基板形成工程と、補助
放電用電極を備える背面基板を形成する背面基板形成工
程と、前面基板および背面基板の間を離間するための隔
壁基板を形成する隔壁基板形成工程と、背面基板、隔壁
基板、および前面基板を積層して固定する組み立て工程
とを備える製造方法であって、隔壁基板形成工程が、基
材の表裏一方の面に、内部がわん曲している凹部を複数
形成する工程を有し、背面基板形成工程が、基材の表裏
一方の面に、内部がわん曲している凹部を複数形成する
工程を有し、組み立て工程は、背面基板の凹部を設けた
面と、隔壁基板の凹部を設けていない面とを対向させ、
隔壁基板の凹部を設けた面と、前面基板とを対向させて
組み立てる工程を有する製造方法によって作製される。

【００２７】

【実施例】

＜実施例１＞本発明の第１の実施例を図１により説明す
る。図１は本発明を適用したガス放電型表示装置の一部
を断面図で示したものである。図１（ａ）はアドレス電
極１０に平行な断面を、図１（ｂ）はアドレス電極１０
に垂直である、図１（ａ）に示したＡ−Ｂ断面を、図１
（ｃ）はアドレス電極１０に垂直である、図１（ａ）に
示したＣ−Ｄ断面を示している。

【００２８】図において、１は前面基板を、２は背面基
板を、３は放電空間領域を、４は前面ガラス基板を、５
は背面ガラス基板を、６と６ａは透明導電材料からなる
表示電極を、７と７ａは表示電極の一部と重なるように
設けられたバス電極を、８は誘電体層を、９はＭｇＯか
らなる保護層を、１１は主放電空間を限定するバリアリ
ブを、１２は蛍光体層を、１００は表示のための主放電
が発生する主放電空間を示す。

【００２９】以下、本実施例の製造方法の一例を図２に
より説明する。まず、前面基板１の製造方法について説
明する。 （１）前面ガラス基板４とするソーダライムガラス等の
ガラス板を中性洗剤等により洗浄する。

【００３０】（２）洗浄した前面ガラス基板４上にスパ
ッタリング法や電子線蒸着法などの成膜手法により酸化
スズ（ＳｎＯ₂）膜やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ
Ｏｘｉｄｅ）膜などの透明導電膜を形成する。次いで周
知のフォトエッチング法によって透明導電膜の加工を行
い、表示電極６、６ａとして働く電極パターンを形成す
る。表示電極のパターン寸法は製造する放電セルの大き
さに合わせて定めれば良い。

【００３１】（３）表示電極６、６ａを形成した前面ガ
ラス基板４上に、スパッタリング法や電子線蒸着法等の
成膜手法を用いてクロム（Ｃｒ）膜で銅（Ｃｕ）膜をサ
ンドイッチしたＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層膜を形成する。次
いで、周知のフォトエッチング法を用いてＣｒ／Ｃｕ／
Ｃｒ積層膜の加工を行い、表示電極６、６ａの一部と重
なるように電極パターンを形成し、バス電極７、７ａと
する。Ｃｕ膜の膜厚とバス電極のパターン寸法はバス電
極に要求される抵抗値によって定めれば良い。

【００３２】（４）表示電極６とバス電極７を形成した
前面ガラス基板４の所定の場所にアルミニウム（Ａ
ｌ）、シリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）を主成分とする加
水分解型コーティング剤（アルコキシドなど）をブレー
ド法やスプレー法等の手法を用いて塗布し、１００〜４
００℃の温度で１〜６０分間加熱することにより膜厚が
０．００２〜０．０３ｍｍの誘電体層８を形成する。

【００３３】（５）スパッタリング法や電子線蒸着法等
の成膜手法を用いてＭｇＯ膜を所定の場所に成膜し、保
護層９とする。ＭｇＯ膜の膜厚はガス放電型表示装置に
要求される寿命によって定める必要があるが、その代表
値は０．０００１〜０．００２ｍｍである。

【００３４】以上の工程により、前面基板１が完成し
た。なお、本実施例では、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏを主成分とす
る加水分解型コーティング剤として、トリ（ｎ−ブトキ
シ）アルミニウムと、テトラ（ｎ−ブチル）シリケート
とを、ＡｌおよびＳｉの酸化物に換算したとき３７：６
３の重量比で含むｎ−ブタノール溶液を、常温で加水分
解して得られたゲルを用いた。

【００３５】次に背面基板２の製造方法について説明す
る。 （１）背面ガラス基板５とするソーダライムガラス等の
ガラス板を中性洗剤等を用いて洗浄する。

【００３６】（２）感光性フィルム１１２０を背面ガラ
ス基板５上にラミネートし，周知の露光、現像、水洗、
乾燥を行うことにより、所定の感光性フィルムパターン
を形成する。

【００３７】（３）サンドブラスト処理を行うことによ
り、背面ガラス基板５の感光性フィルム１１２０によっ
て被覆されていない部分を除去し、主放電空間１００を
となる“溝”を背面ガラス基板５の表面に形成する。こ
の場合、溝の深さが０．０８〜０．３ｍｍになるよう
に、サンドブラスト条件を調整する。

【００３８】（４）主放電空間１００となる“溝”を設
けた背面ガラス基板５上に、スパッタリング法や電子線
蒸着法等の成膜手法を用いてＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層膜を
形成する。この工程により、アドレス電極１０を構成す
るＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層膜が主放電空間１００となる
“溝”の中に埋め込まれる。アドレス電極１０の形成プ
ロセスの例を図３に示すが、これについては、後で説明
する。

【００３９】（５）主放電空間１００となる“溝”の内
壁の表面に、スプレー法やブレード法等の手法を用いて
蛍光体１２を塗布する。カラー表示のガス放電型表示装
置の場合には、緑、青、赤の所定のパターンのマスクを
位置合せし、緑、青、赤の色を発色する蛍光体層１２を
塗布する。次いで、１５０〜４００℃の温度で５〜６０
分の熱処理を行う。

【００４０】（６）厚膜印刷法を用いてフリットガラス
のパターン形成を行い、乾燥を行うことにより、真空封
止を行うためのシール層（図示せず）を形成する。

【００４１】以上の工程により、放電空間を分離するバ
リアリブ１１と蛍光体層１２を有する背面基板２が完成
した。なお、背面基板２には、パネル組み立て後に行う
排気とガス導入のためにチップ管（図示せず）を取り付
ける。

【００４２】以上の各工程で完成した前面基板１と背面
基板２の位置合せを行い、４００〜４５０℃の熱処理を
施すことによってこれらの基板を固定する。この場合、
前面基板１に設けた表示電極６およびバス電極７と背面
基板５に設けたアドレス電極１０をほぼ直交させる。次
に、背面基板に設けたチップ管（図示せず）を通して前
面基板１と背面基板２の間に形成される主放電空間１０
０の真空排気を行い、例えば３％のＸｅを含むＮｅを主
放電空間１００に導入し、主放電空間１００内の圧力を
３５〜７０ｋＰａに調節する。次いで、チップ管（図示
せず）の局部加熱によってチップオフを行うことにより
図１に示したガス放電型表示装置が完成した。

【００４３】次に、上記説明で省略したアドレス電極１
０の形成プロセスを、図３に従って説明する。アドレス
電極１０の代表的な形成プロセスは、図３に示した
（Ａ）と（Ｂ）との２つのプロセスである。

【００４４】まず、（Ａ）のプロセスについて説明す
る。 （１）主放電空間１００となる“溝”を形成した背面ガ
ラス基板５を中性洗剤やアルコールを用いて洗浄する。

【００４５】（２）主放電空間１００となる溝を形成し
た背面ガラス基板５上に、スパッタリング法や電子線蒸
着法等の成膜手法を用いてＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層膜から
なる導体層１１４０を形成する。

【００４６】（３）テープ研磨法やポリッシング法等の
研磨法を用いてＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層膜を形成した背面
ガラス基板５の表面研磨を行う。これにより、感光性フ
ィルム１１２０の上に堆積した導体層１１４０が除去さ
れる。この工程は、感光性フィルム１１２０の除去を容
易にするために行うものである。従って、導体層１１４
０の形成後に行う感光性フィルム１１２０の除去が可能
であれば、省略できる。

【００４７】（４）濃度が１〜４％、温度が４０〜５０
℃の水酸化ナトリウム水溶液を用いたスプレー剥離によ
って、感光性フィルム１１２０を除去する。この場合の
代表的なスプレー圧は、１〜３ｋｇ／ｃｍ２である。

【００４８】次に、（Ｂ）のプロセスについて説明す
る。 （１）濃度が１〜４％、温度が４０〜５０℃の水酸化ナ
トリウム水溶液を用いたスプレー剥離によって、主放電
空間１００となる“溝”を形成した背面ガラス基板５か
ら感光性フィルム１１２０を除去する。この場合の代表
的なスプレー圧は、１〜３ｋｇ／ｃｍ２である。

【００４９】（２）感光性フィルム１１２０を除去した
背面ガラス基板５上に、スパッタリング法や電子線蒸着
法等の成膜手法を用いてＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなる導体
層１１４０を形成する。

【００５０】（３）テープ研磨法やポリッシング法等の
研磨法を用いてＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層膜を形成した背面
ガラス基板５の表面研磨を行う。これにより、バリアリ
ブ１１上に堆積した導体層１１４０が除去される。次い
で、アルコール等を用いて洗浄を行い、砥粒等を除去す
る。

【００５１】以上、本発明の第１の実施例における製造
工程のアドレス電極１０の形成方法の例を示した。図３
に示した（Ａ）、（Ｂ）のいずれの場合にも、アドレス
電極１０を構成する導体層１１４０をバリアリブ１１を
形成してから形成している。この点が、図９に示したバ
リアリブの従来の製造方法とは異なっている。

【００５２】本実施例では、バス電極７とアドレス電極
１０の材料としてＣｕとＣｒを用いているが、ＡｌやＴ
ｉ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏの金属やこれらの合金を用いてもさ
しつかえない。また、バス電極７とアドレス電極１０を
構成する材料の形成方法としてスパッタリング法や電子
線蒸着法を用いているが、形成方法に制限はなく、めっ
き法や抵抗加熱蒸着法、厚膜印刷法などを用いても良
い。表示電極６を構成する透明導電材料も酸化すずやＩ
ＴＯに限定されるものではなく、また、その形成方法と
してもスパッタリング法や電子線蒸着法に限定されるも
のではなく、化学気相反応法やソル−ゲル法などを用い
てもさしつかえない。誘電体層８の形成にはアルコキシ
ドを用いているが、この材料に限定されるものではな
い。また、誘電体層８の形成方法としてブレード法やス
プレー法と熱硬化法を組み合わせた方法を用いている
が、形成方法にも制限はなく、スパッタリング法や化学
気相反応法、厚膜印刷法などを用いてもさしつかえな
い。保護層９としてＭｇＯを用いているが、放電ガスに
対するスパッタリング率が低く、２次電子放出係数が高
ければ良く、ＭｇＯのほか、ＣａＯやＳｒＯ、これらの
混合物を用いても差支えない。また、本実施例では放電
ガスとしてＮｅとＸｅの混合気体を用いているが、これ
らに限定されるものではない。

【００５３】本発明を適用した本実施例のガス放電型表
示装置は４５０℃以下の低温プロセスで製造できるた
め、歪点が低いが安価なソーダライムガラス等のガラス
を基板とし使用できる。しかし、製造プロセスの温度を
４５０℃以下にすることを要求している訳ではなく、製
造プロセスの温度を４５０℃より高温にした場合にも本
実施例のガス放電型表示装置は製造できる。

【００５４】本実施例で示したガス放電型表示装置で
は、例えば３％のＸｅを含むＮｅガスを封入することに
より前面基板１と背面基板２の間に主放電空間１００を
形成している。バリアリブ１１は前面基板１の表面にに
接触することによって主放電空間１００を形成してい
る。表示電極６が伸延する方向に配列された表示セルの
主放電空間１００は分離されているが、表示電極６が伸
延する方向と直交する方向に配列された表示セルは主放
電空間１００を共有している。主放電空間を共有するよ
うに配列した表示セル列は、アドレス電極１０の延伸方
向に沿って存在するので、ここでは、“アドレス電極セ
ル列”と呼ぶことにする。また、表示電極６に沿って配
列した表示セル列を、“表示電極セル列”と呼ぶことに
する。蛍光体層１２は、背面ガラス基板５の表面に掘り
込まれた“溝”の内壁、すなわち、背面ガラス基板５に
形成された“溝”の底（アドレス電極１０の上面）とバ
リアリブ１１の側面に形成されている。アドレス電極セ
ル列では主放電空間１００が表示セルによって共有され
ているが、それぞれの表示セルの放電空間は一対の表示
電極６と６ａの間に電圧を印加することによって限定さ
れている。

【００５５】この実施例で示したガス放電型表示装置の
場合にも、図７と図８に示した従来のガス放電型表示装
置と同じ駆動を行うことができる。すなわち、アドレス
電極上に形成された蛍光体層上に壁電荷を形成し、壁電
荷の電圧に外部電圧を印加することによってアドレス放
電を発生させて表示セルを選択する駆動を行うことがで
きる。なお、表示電極６の一方の電極をすべての表示セ
ルに共通な共通電極とすることが多いが、この実施例で
は、表示電極６と表示電極６ａのいずれを共通電極とし
ても差支えない。

【００５６】この発明の実施例において本発明を適用し
た第１点は、主放電空間１００を背面ガラス基板５を掘
り込んで形成し、主放電により励起された紫外線からの
距離が一定の所に蛍光体が形成できた点である。これに
よって、紫外線の発光強度のばらつきが低減でき、輝度
ばらつきが防止でき、最も発光効率が良好である。ま
た、放電空間を形成するバリアリブ１１の形成工程が簡
略化された。ガス放電型表示装置では、前面基板に対し
て背面基板に設けたバリアリブを接触させて放電空間を
形成する。そのため、バリアリブの表面と前面基板の密
着性の確保は、バリアリブと前面基板の間の隙間をなく
し、放電がバリアリブを越えて広がるのを防止するため
に重要である。この点においても、本発明の実施例で
は、バリアリブ１１の表面の平面だしを背面ガラス基板
５自体の表面で行っているので、図９に示した従来の方
法で形成したバリアリブに比べて優れている。すなわ
ち、本発明を適用した本実施例によれば、バリアリブ１
１と前面基板１の密着性を従来のガス放電型表示装置に
比較して良好なものにできる。これは、非選択セルの誤
放電による誤表示を防止できることを示している。

【００５７】この発明の実施例において本発明を適用し
た第２点は、放電空間を構成する凹部（溝）を形成して
から（これによりバリアリブ１１が形成される）、アド
レス電極１０を形成した点にある。この方法により、ア
ドレス電極１０を形成するための導体層の加工プロセス
（例えば、フォトエッチング）を省略でき、背面基板の
製造工程の短縮が達成される。また、本発明を適用した
この実施例では、従来のガス放電型表示装置とその製造
方法に比べて次の効果が得られる。

【００５８】（ａ）バリアリブ１１をソーダライムガラ
スの歪み点より低い温度で形成できるので、ガラス基板
の変形を抑制できる。

【００５９】（ｂ）背面基板２の歩留まりは、バリアリ
ブ形成不良とアドレス電極の形成不良によって低下す
る。特に、バリアリブの形成不良が重大な問題あり、従
来のガス放電型表示装置の製造方法では、アドレス電極
が良品であってもバリアリブ形成不良によって不良とな
る背面基板２が多い。それに対し、本発明の実施例で
は、良品のバリアリブを有する背面基板にのみアドレス
電極を形成することが可能になる。すなわち、背面基板
の製造歩留まりを高くできる。

【００６０】以上述べたように、本発明の第１の実施例
によれば、背面基板の製造工程の工程短縮と歩留り向上
が達成でき、表示セル選択の信頼性を高くできるガス放
電型表示装置を提供できる効果がある。

【００６１】なお、本発明の第１の実施例では、背面ガ
ラス基板５としてソーダライムガラスを用いたが、その
他のガラス板やセラミック基板などの電気的絶縁性板材
を用いても差支えない。また、アドレス電圧の対する耐
圧が確保されれば、一方の主表面に放電空間として働く
“溝”を設けた金属板などの導電性材料を絶縁材料で被
覆して背面ガラス基板５としても差支えない。この場合
には、背面基板２の大きな機械的強度と優れた熱放散性
の効果も得られる。

【００６２】＜実施例２＞本発明の第２の実施例を図４
により説明する。図４は本発明を適用したガス放電型表
示装置の一部を断面図で示したものである。図４の
（ａ）はアドレス電極１０に平行な断面を、図４（ｂ）
はアドレス電極１０に垂直である、図４（ａ）に示した
Ａ−Ｂ断面を、図４（ｃ）はアドレス電極１０に垂直で
ある、図４（ａ）に示したＣ−Ｄ断面を示している。図
４に示したように、本発明の第２の実施例では、格子状
バリアリブ１８を前面基板１と背面基板２の間に挿入し
た以外は上記本発明の第１の実施例と同様の方法でガス
放電型表示装置を作製した。

【００６３】格子状バリアリブ１８は、絶縁材料又は絶
縁処理した金属材料である。上記格子状バリアリブ１８
の絶縁材料は、前面ガラス基板４及び背面ガラス基板５
と同じ材質のソーダライムガラスを使用し、所定の形状
にサンドブラスト処理又は化学エッチング処理により作
製した。また、上記格子状バリアリブ１８に用いる金属
材料の絶縁処理としては、上述の第１の実施例の誘電体
層８に使用した加水分解型コーティング剤を用いて行っ
た。上記金属材料としては、前面ガラス基板４及び背面
ガラス基板５に用いるソーダライムガラスと熱膨張係数
がほぼ一致する４２６合金を用い、所定の形状に化学エ
ッチング処理により作製した。

【００６４】本実施例においても、上述の第１の実施例
と同様の効果が得られた。

【００６５】＜実施例３＞本発明の第３の実施例を図５
により説明する。図５は本発明を適用したガス放電型表
示装置の一部を断面図で示したものである。図５の
（ａ）はアドレス電極１０に平行な断面を、図５（ｂ）
はアドレス電極１０に垂直である、図５（ａ）に示した
Ａ−Ｂ断面を、図５（ｃ）はアドレス電極１０に垂直で
ある、図５（ａ）に示したＣ−Ｄ断面を示している。図
５に示したように、本発明の第３の実施例では、バリア
リブ１１を有する隔壁基板１３を前面基板１と背面基板
２の間に挿入した以外は、第１の実施例と同様の方法で
ガス放電型表示装置を作製した。

【００６６】図５に示したバリアリブ１１を有する隔壁
基板１３を形成する方法を以下に示す。

【００６７】（１）隔壁基板１３用ガラス基材を中性洗
剤やアルコールを用いて洗浄する。

【００６８】（２）隔壁基板１３用ガラス基材に感光性
樹脂を塗布し、各セルにおける前面基板１側と背面基板
２側との放電の導通経路を作成するための所定パターン
を有するポジ（ネガ）フィルムをセットし、３ｋＷ（出
力８ｍＷ）の超高圧水銀灯を用い、露光量を２００ｍＪ
／ｃｍ²〜２５０ｍＪ／ｃｍ²に調節して露光を行う。

【００６９】（３）その後、０．２％〜０．５％の炭酸
ナトリウム水溶液を用いて、現像温度：２５℃、圧力：
１．２ｋｇ／ｃｍ²、時間：１０５秒の条件でスプレー
現像を行う。この現像の後、０．１％程度の希酸で中和
し、水洗、乾燥を行う。

【００７０】（４）次に、サンドブラスト法により、前
面基板側と背面基板側との放電の導通経路を形成する。
導通経路の寸法及び形状は、０．１ｍｍ×０．１５ｍｍ
の貫通孔である。

【００７１】（５）導通経路作成のためのサンドブラス
ト加工後、剥離液により感光膜を剥離し、その後、この
隔壁基板１３用ガラス基材の両面に感光性樹脂を塗布
し、セルを形成するための所定パターンのポジ（ネガ）
フィルムをセットし、３ｋＷ（出力８ｍＷ）の超高圧水
銀灯を用い、露光量を２００ｍＪ／ｃｍ²〜２５０ｍＪ
／ｃｍ²に調節して露光を行う。

【００７２】（６）その後、０．２％〜０．５％の炭酸
ナトリウム水溶液を用いて、現像温度：２５℃、圧力：
１．２ｋｇ／ｃｍ²、時間：１０５秒の条件でスプレー
現像を行う。この現像の後、０．１％程度の希酸で中和
し、水洗、乾燥を行う。

【００７３】（７）両面サンドブラスト法により、セル
の主放電用の空間１００、補助放電用の空間２００を形
成する。これにより、バリアリブ１１と、前面基板１及
び背面基板２の間にこれらの面に平行な隔壁１３とが形
成される。

【００７４】（８）さらに、この隔壁１３の前面基板側
に、スプレー法により白色蛍光体を塗布する。１５０℃
〜３００℃の温度で５分〜６０分間の乾燥を行う。

【００７５】前述した工程により作成したガス放電型表
示パネルは、各セル間を隔離するバリアリブ１１により
画素となるセルが形成され、各セル内に前面基板１及び
背面基板２の面に平行に補助放電を隠すための隔壁１３
が形成されて構成される。そして、背面基板２上に形成
された電極１０に交流電圧を印加することにより、セル
の補助放電用の空間内に補助放電を発生させる。この補
助放電は、導通経路を通して前面基板１に形成された平
行した２つの電極６及び６ａ間に印加した交流電圧によ
る主放電を発生させる。この主放電により生じる紫外線
は、蛍光体を発光させ、その光が前面基板を透過して、
表示面全体で画像を形成する。その際、補助放電による
発光は、隔壁で遮光され、主放電による発光のみが観察
されることになる。従って、本実施例により得られた表
示パネルでは、第１の実施例と同様の効果に加えて、表
示される画像に充分なコントラストを得ることができる
という効果もあった。

【００７６】＜実施例４＞本発明の第４の実施例を図６
により説明する。図６は本発明を適用したガス放電型表
示装置の一部を断面図で示したものである。図６の
（ａ）はアドレス電極１０に平行な断面を、図６（ｂ）
はアドレス電極１０に垂直である、図６（ａ）に示した
Ａ−Ｂ断面を、図６（ｃ）はアドレス電極１０に垂直で
ある、図６（ａ）に示したＣ−Ｄ断面を示している。図
６に示したように、本発明の第４の実施例では、本発明
の第３の実施例と同様に、バリアリブ１１を有する隔壁
基板１３を前面基板１と背面基板２の間に挿入した以外
は上記本発明の第１の実施例と同様の方法でガス放電型
表示装置を作製した。

【００７７】図６に示したバリアリブ１１を有する隔壁
基板１３を形成する方法は、上記本発明の第３の実施例
における（２）〜（４）の工程を除いた以外は、上記本
発明の第３の実施例と同様である。但し、主放電用の空
間１００の長手方向と、補助放電用の空間２００の長手
方向とがほぼ直交する用に形成する。

【００７８】前述した工程により作成したガス放電型表
示パネルは、各セル間を隔離するバリアリブ１１により
画素となるセルが形成され、各セル内に前面基板１及び
背面基板２の面に平行に補助放電を隠すための隔壁１３
が形成されて構成される。そして、背面基板２上に形成
された電極１０に交流電圧を印加することにより、セル
の補助放電用の空間内に補助放電を発生させる。この補
助放電は、導通経路を通して前面基板１に形成された平
行した２つの電極６及び６ａ間に印加した交流電圧によ
る主放電を発生させる。この主放電により生じる紫外線
は、蛍光体を発光させ、その光が前面基板を透過して、
表示面全体で画像を形成する。その際、補助放電による
発光は、隔壁で遮光され、主放電による発光のみが観察
されることになるため、表示される画像に充分なコント
ラストを得ることができる。従って、本実施例では、上
述の第１および第３の実施例と同様の効果が得られた。

【００７９】＜実施例５＞誘電体層８の形成に使用する
材料を表１及び２に示す材料にした以外は、上記本発明
の第１〜４の実施例と同様の方法でガス放電型表示装置
を作製した。表１には加水分解型コーティング剤を、表
２には水ガラス系材料を、それぞれ示す。表中の組成
は、無機酸化物に換算した時の重量％である。いずれの
組成においても、良好な誘電体層８を得ることができ、
第１〜４の実施例と同様の効果が得られた。

【００８０】

【表１】

【００８１】

【表２】

【００８２】＜実施例６＞本実施例においても、第１の
実施例と同様にしてガス放電型表示パネルを作製した。
ただし、背面基板に”溝”を形成する際、図１０（ａ）
に示したように、アドレス電極の延伸方向に平行な方向
にもわん曲させた。なお、図１０（ａ）はアドレス電極
１０に平行な断面を、図１０（ｂ）はアドレス電極１０
に垂直である、図１０（ａ）に示したＡ−Ｂ断面を、図
１０（ｃ）はアドレス電極１０に垂直である、図１０
（ａ）に示したＣ−Ｄ断面を示している。

【００８３】本実施例により得られた表示パネルは、実
施例１の表示パネルに比べて、さらに均一な輝度が得ら
れた。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、主放電空間に形成する
蛍光体の形状を主放電により励起される紫外線からの距
離が一定となるように形成できるため、発光強度のばら
つきがないため輝度ばらつきがなく、最も発光効率の良
いガス放電型表示装置の構造と製造方法を提供できる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の表示パネルの構成を示す部分断面
図である。

【図２】 実施例１の製造工程の一例を示す工程フロー
図である。

【図３】 実施例１の製造工程におけるアドレス電極形
成プロセスの例を示す工程フロー図である。

【図４】 実施例２の表示パネルの構成を示す部分断面
図である。

【図５】 実施例３の表示パネルの構成を示す部分断面
図である。

【図６】 実施例４の表示パネルの構成を示す部分断面
図である。

【図７】 ガス放電型表示パネルの従来例を示す斜視図
である。

【図８】 ガス放電型表示パネルの従来例を示す断面図
である。

【図９】 従来のガス放電型表示装置の製造方法の一例
を示す工程フロー図である。

【図１０】 実施例６の表示パネルの構成を示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１…前面基板、２…背面基板、３…放電空間領域、４…
前面ガラス基板、５…背面ガラス基板、６・６ａ…表示
電極（透明電極）、７・７ａ…バス電極、８…誘電体
層、９…保護層（ＭｇＯ）、１０…アドレス電極、１０
ａ…補助放電用共通電極、１１…バリアリブ、１２…蛍
光体層、１３…隔壁、１７…シール層、１８…ブラック
格子、１００…主放電空間、２００…補助放電空間、１
１２０…感光性フィルム、１１４０…導体層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 和雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 高井 輝男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 雨宮 恭子 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 坂上 志之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 庄子 房次 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主放電用電極を備える前面基板と、 補助放電用電極を備える背面基板とを備え、 上記背面基板は、 前面基板側表面に、内壁に蛍光体層を有する複数の主放
   電用凹部を備え、 上記主放電用凹部は、内壁がわん曲していることを特徴
   とするガス放電型表示パネル。
2. 【請求項２】請求項１において、 上記補助放電用電極は、上記主放電用凹部の内壁と、上
   記蛍光体層との間に設けられていることを特徴とするガ
   ス放電型表示パネル。
3. 【請求項３】主放電用電極を備える前面基板と、 補助放電用電極を備える背面基板と、 上記前面基板と上記背面基板とに挟まれた隔壁基板とを
   備え、 上記隔壁基板は、 前面基板側表面に、内壁に蛍光体層を有する複数の主放
   電用凹部を備え、 背面基板側表面に、複数の補助放電用凹部を備え、 上記主放電用凹部は、内壁がわん曲していることを特徴
   とするガス放電型表示パネル。
4. 【請求項４】主放電用電極を備える前面基板と、 補助放電用電極を備える背面基板と、 上記前面基板と上記背面基板とに挟まれた隔壁基板とを
   備え、 上記隔壁基板は、 前面基板側表面に、内壁に蛍光体層を有する複数の主放
   電用凹部を備え、 上記背面基板は、 隔壁基板側表面に、複数の補助放電用凹部を備え、 上記主放電用凹部は、内壁がわん曲していることを特徴
   とするガス放電型表示パネル。
5. 【請求項５】請求項３または４において、 上記補助放電用凹部は、内壁がわん曲していることを特
   徴とするガス放電型表示パネル。
6. 【請求項６】請求項４において、 上記補助放電用電極は、上記補助放電用凹部の内壁に設
   けられていることを特徴とするガス放電型表示パネル。
7. 【請求項７】請求項１，３または４において、 上記主放電用凹部は、同一方向に延びた溝であることを
   特徴とするガス放電型表示パネル。
8. 【請求項８】請求項３または４において、 上記補助放電用凹部は、同一方向に延びた溝であること
   を特徴とするガス放電型表示パネル。
9. 【請求項９】請求項７または８において、 上記表示パネルの、上記溝の延伸方向に直角な断面にお
   いて、上記溝の内壁は、円の一部を構成することを特徴
   とするガス放電型表示パネル。
10. 【請求項１０】請求項１，３，４において、 上記主放電用凹部の内壁は、球面形状の一部を構成する
    ことを特徴とするガス放電型表示パネル。
11. 【請求項１１】請求項３または４において、 上記補助放電用凹部の内壁は、球面形状の一部を構成す
    ることを特徴とするガス放電型表示パネル。
12. 【請求項１２】主放電用電極を備える前面基板を形成す
    る前面基板形成工程と、 補助放電用電極を備える背面基板を形成する背面基板形
    成工程と、 上記前面基板と、上記背面基板とを対向させて組み立て
    る組み立て工程とを備え、 上記背面基板形成工程は、 基材表面に、内部がわん曲している主放電用凹部を複数
    形成する工程を有することを特徴とするガス放電型表示
    パネルの製造方法。
13. 【請求項１３】請求項１２において、 上記背面基板形成工程は、 上記補助放電用電極を、上記主放電用凹部の内壁に形成
    する工程と、 上記補助放電用電極を覆うように、上記主放電用凹部の
    内壁に蛍光体層を形成する工程とを、さらに有すること
    を特徴とするガス放電型表示パネル。
14. 【請求項１４】主放電用電極を備える前面基板を形成す
    る前面基板形成工程と、 補助放電用電極を備える背面基板を形成する背面基板形
    成工程と、 上記前面基板と上記背面基板との間を離間するための隔
    壁基板を形成する隔壁基板形成工程と、 上記背面基板と、上記隔壁基板と、上記前面基板とを積
    層して固定する組み立て工程とを備え、 上記隔壁基板形成工程は、 基材の表裏両面に、内部がわん曲している凹部を、それ
    ぞれ複数形成する工程を有することを特徴とするガス放
    電型表示パネルの製造方法。
15. 【請求項１５】主放電用電極を備える前面基板を形成す
    る前面基板形成工程と、 補助放電用電極を備える背面基板を形成する背面基板形
    成工程と、 上記前面基板と上記背面基板との間を離間するための隔
    壁基板を形成する隔壁基板形成工程と、 上記背面基板と、上記隔壁基板と、上記前面基板とを積
    層して固定する組み立て工程とを備え、 上記隔壁基板形成工程は、 基材の表裏一方の面に、内部がわん曲している凹部を複
    数形成する工程を有し、 上記背面基板形成工程は、 基材の表裏一方の面に、内部がわん曲している凹部を複
    数形成する工程を有し、 上記組み立て工程は、 上記背面基板の上記凹部を設けた面と、上記隔壁基板の
    上記凹部を設けていない面とを対向させ、上記隔壁基板
    の上記凹部を設けた面と、上記前面基板とを対向させて
    組み立てる工程を有することを特徴とするガス放電型表
    示パネルの製造方法。