JPS606063B2 - セルフシフト形ガス放電パネルとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、放電スポットのシフト機能をそなえたいわ
ゆるセルフシフト形ガス放電パネルの改良に係り、特に
異常電荷の偏在によって引き起こされる偶発的な誤放電
を防止するようにした新しいパネル構造とその製造方法
に関するものである。

一般にセルフシフト形ガス放電パネルは、ＡＣメモリ駆
動形のプラズマディスプレイに分類され、放電スポット
の形で書込まれたす情報をそのままのパターンでシフト
して所定の位置に静止表示する機能をそなえている。

しかして当該パネルの電極はメモリ機能達成のために当
然に誘電体層で被覆された構成を有するのであるが、従
来かかる構成のパネルにおいては動作中に偶発的な異常
放電が発生してパネル内の表示情報が乱されという問題
を生じていた。なお、異常放電の形態は、単位放電スポ
ットの形で表示情報に対応する放電スポット群の周囲に
現れたり、あるいは稲光のように瞬時的に発光した後、
比較的大きい発光パターンとして現れるものである。こ
のような偶発的異常放電は、特関昭５３一８０５８号等
にて周知のシフト動作に空間電荷の結合を積極的に利用
するようにしたいわゆる空間電荷結合方式の駆動法を採
るよりも、特開昭４９−４３５３５号（Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｍ
．３７８１６００）に示された、シフト動作に壁電荷の
結合を積極的に利用するようにしたいわゆる壁電荷転送
方式の駆動法を採用した場合に特に著しいものである。

従って、その原因はシフト動作の繰り返いこ伴ってシフ
トチャンネルの両端の電極対応譲電体層表面に異常電荷
が分極した状態で蓄積されていく点にあるものと考えら
れている。第１図はかかる電荷の偏在態様を模式的に示
した図で、機軸が紙面の右側を書込み端部としたシフト
チャンネルを示し、縦軸が電位を示す。このような壁電
荷の偏在がシフト動作の繰返し‘こよって著しくなって
一定値を越えると、この異常壁電荷に基づく異常電界が
シフト電圧等の外部電界と共同してその近傍に雪崩現象
を誘発し、先に述べたような情報に基づかない異常放電
を生じるわけである。さて上記のよまうな異常放電を避
けるためには、シフトチャンネル両端部の電極に異常蓄
積電荷の排出機能を持たせれば良く、例えば先に引用し
た特関隣４９一４３５３５号に示された形式のガス放電
パネルにおいては、シフトチャンネル両端部の電極をガ
ス放電空間に直接露出させて電荷の蓄積を不能とした構
成が採用されている。

ところが、上述のごとき露出電極を用いると、放電時の
イオン衝撃によって電極材料がスパッ夕したり、また放
電ガス空間を封止する際のシール材の焼成工程時に電極
の酸化が生じ、いずれにしても当該電極近傍の放電特性
が変化して動作寿命が短いという不利がある。加えて、
書込み電圧マージンの上限が低下するという問題もある
。すなわち、露出した書込み電極に書込み電圧を印加し
た際、そこには比較的長い時間にわたって大電流が流れ
るために、書込み電極で定まる書込み放電セルには強い
放電が比較的長い時間持続することになり、この放電は
隣俵するシフト放電セルに不要の放電を引き起こす。従
って、前記書込み電圧の上限は低く抑える必要があるわ
けである。他方、シフトチャンネル両端部の電極対応誘
電体層に電荷排出のためのピンホールや亀裂を与える考
え方も先に特膿昭５４一１６４３１少号等によって提案
されているが、かかる構成では特性の均一なパネルを再
現性良く作るのが困難な状況ある。

この発明は、以上のような従釆の駆動法およびパネル構
造における問題点を解消した新しいセルフシフト形ガス
放電パネルとその製造方法を提供するものである。さら
に詳細には、本発明の目的はシフトチャンネルの少なく
とも一端部における異常電荷の蓄積を避けるための最も
現実的なパネル構造とその製造方法を提供することであ
る。簡単に述べるとこのの発明は、シフトチャンネルの
少なくとも一端部の放電セルを機成する電極を覆う譲電
体層の一部または全体を多孔質性の層とし、この多孔質
内の多数の孔を通して異常電荷をリークして排出させる
ようにしたことを特徴とするものである。以下、この発
明の好ましい実施例につき第２図以下の図面を参照して
さらに詳細に説明する。

第２図は、この発明をミアンダ電極構造のセルフシフト
形ガス放電パネルに適用した場合の１例構成を示す要部
断面図で、パネルの電極配列自体は、例えば前述した特
関昭５３−８０５３号等にて周知のような２×２相の構
成となっている。すなわち、ガス放電空間１をはさんで
対向配置した１方のガラス基板２の上には２相の母線Ｙ
１，Ｙ２に交互に接続された２群のＹ側シフト電極ｙｌ
ｉとｙ２ ｉがあり表面を誘電体層３とＭｇ○の表面層
４で覆われている。また他方のガラス基板５の内側には
別の２相の母線Ｘ１，×２に交互に接続された×側シフ
ト電極ｘｍｉとｘ２ｉがあり、同じく表面を譲露体層６
とＭ釘の表面層７で覆われている。そしてこれら×側シ
フト電極とＹ側シフト電極とは、相互に半ピッチ分オフ
セットした関係で対向し、それらの間に順次一方の電極
を隣接セルに共用した形のシフト放電セル配列ａｌ，ｂ
ｌ，ｃｌ，ｄｌ，ａ２…・・・を画定している。このよ
うなシフト放電セルの規則的配列によってシフトチャン
ネル８が構成され、さらに該シフトチャンネルの右端に
端子Ｗに連なる書込み電極９が設けられて、最初のシフ
ト電極ｙｌｌとの間に書込み放電セルＷを構成している
。さてここまでの構成は上に参照した特関昭５３一８０
５３号公報記載のパネル構成とさして変わらない。

しかしながら、この発明においては、上記書込み放電セ
ルＷを含めたシフトチャンネルの両端部の放電セル、す
なわち書込み放電セルＷと終端シフト放電セルｂｎを画
定する最外端麗極９およびｙ２ｎにそれぞれ対応する誘
電体層（表面層４も含む）３の構造が次のように異なっ
ている。すなわち、それら両誘電体層には、該誘電体の
表層面から電極の端緑部に至る多孔質部１１がそれぞれ
設けられている。かくして、上記のごとくシフトチャン
ネルの両端部電極対応の誘電体層に多孔質部１１を設け
れば、当該譲霞体層上におけるシフト放電に不要の余分
な壁電荷はこの多孔質部１１を通して前記書込み電極９
および終端シフト電極ｙ２ｎに速やかにリークする。

要するに、謀放電を生じるよまうな異常な電荷の蓄積は
起こらなくなる。これを前述した壁電荷転送タイプの駆
動法の面から今少し具体的に説明すると、第３図は書込
み電極端子Ｗと各シフト用母線とに印加する駆動電圧波
形をそれぞれ符号を対応させて示す図で、ＳＰは書込み
およびシフト期間、ＤＰは表示期間である。この第３図
の駆動電圧波形から明らかなように、期間Ｔｏの書込み
時には、書込み電極９に正極性の書込み電圧ＶＷが印加
されて書込み放電が生じるから、当該書込み電極対応の
誘電体表面積７の上にはマイナスの壁電荷が形成され、
対向するシフト電極ｙｌｌ対応の誘電体表面積４の上に
はプラスの壁電荷が形成された状態となる。そして以後
のシフト動作は、引続くシフト電極の電圧をＶｓｈのシ
フト電位から順次接地電位に落してプラスの壁電荷を転
送して行く形となるから、シフト後のセル表面にはマイ
ナス電荷が取り残されることになる。そしてこのような
書込み動作とシフト動作を繰り返して行く内に、中間の
シフト放電セルでは毎回極性反転による壁電荷の中和消
滅がなされので残留電荷の累積作用は前記第１図で示す
ように比較的少ないが、書込み電極対応部ではマイナス
電荷が滞留累積して負に帯電し、シフト終端部では転送
されたプラス電荷が累積して正に帯電して行くわけであ
る。しかるにこの発明のように書込み電極９と終端シフ
ト電極ｙ２ｎ対応の譲露体層に多孔費部１１を設けてお
けば、放電面部の電荷が当該多孔質部を通してそれら電
極にリークして誤放電を生じるような異常な電荷の蓄積
は起こらない。さて次に、上記のような電極対応の誘電
体層に多孔質部１１を形成するための３つの方法につい
て、書込み電極９側に適用した例をとって説明する。

すなわち、第４図は第１の方法を説明するために拡大し
て示した書込み電極の断面図を示す。この図において、
５はガラス基板、９はガラス基板上にクロム（Ｃｒ）９
１と銅（Ｃｕ）９２を蒸着して形成した２層構造の書込
み電極、６はアルミナ（ＡＩ２０３）の材料を蒸着法に
よって形成した誘電体層であ。このような書込み電極９
は、周知の薄膜技法で形成されのであるが、本例では下
地Ｃｒ層９１をｌｏｏＯＡの膜厚で、上層Ｃｕ層９２を
１５００Ａの膜厚でそれぞれガラス基板５の全面に順次
被着し、その後フオトリソグラフィによって所定の電極
パターンを形成するようにしている。この場合、注目す
べきはＣｕ蒸着層９２のエッチングをゆっくり行なって
Ｃｒ蒸着層９１をオーバェッチングし、当該Ｃｕ層の両
端部に０．５ムｍ以上の庇を形成する点である。かかる
電極形状によれば、その後の誘電体層蒸着時に誘電体層
は前記庇部周辺に気泡を内包するような形で異常成長が
起こり、結果として電極９の辺縁部周辺の誘電体層自身
を多孔質な層１１とすることができるのである。なお、
上記Ｃｕ層９２のテーパ状辺綾部の基板５に対する煩斜
角８‘まし被覆誘電体層６に亀裂が生じないように２５
０以下とされている。また、図示しないが終端シフト電
極ｙ２ｎを除く全てのシフト電極は「下地Ｃｒ層がオー
バェッチングされていない点を除いて前記書込み電極９
とほぼ同じＣｒ−Ｃｕの２層構造である。次に第２の多
孔質部形成方法について説明すると、これは電極形状に
は何らの改造を加えずに例えば前述した終端シフト電極
以外のシフト電極と略同一構造を採用するが、誘電体層
の被着に先立って対象電極の辺縁部を酸化させておく点
に特徴を有するものである。

しかる酸化後、誘電体層を蒸着すれば当該電極の辺緑部
周辺（特に上層Ｃｕ層のテーパ状辺緑下部）の誘電体層
にはそれを起点として表層面に至る異常成長が生じ、該
異常成長部は前述したように多孔質層となるのである。
なお、この場合電極形状は辺緑部にテーパを持たない単
層電極構造であっても良い。しかして、次の第３の多孔
質部形成方法は、前記第２の形成方法同様に電極形状に
は変化がなく、誘電体層の蒸着を酸素雰囲気中で行う点
に特徴がある。

すなわち、ガラス基板の基板温度２００℃以上、真空度
３×１０−４Ｔｏｍ以下の酸素雰囲気中で誘電体層を蒸
着処理すれば、前記第２の方法同様に電極の辺縁部周辺
の譲竜体層は多孔質性を持つことになる。この場合、電
極辺緑部のテーパ幅が５仏ｍ以上であっても良好な多孔
質部が形成できる。なお多孔質部を形成しない他の電極
にはあらかじめマスクを施しておけばよい。以上この発
明の一実施例について説明したのであるが、本発明の本
質はかかる実施例に限らず、他に種々の変形と拡張が可
能である。

例えば、異常電荷をリークするための多孔質部１１は、
先の実施例で述べたごとくシフトチャンネル両端部の放
電セルを定める書込み電極および終端シフト電極対応の
誘電体層に対して設けるのが最も望ましいが、前述した
空間電荷結合方式の駆動法を探る場合は異常電荷の蓄積
量が少なく、特に書込み電極側は第１図で明らかなよう
に終端シフト電極側よりも少なくて誤放電の発生確率も
低いので、終端シフト電極側だけに前記電荷リク用多孔
質部を設置しても充分な効果が得られる。しかしながら
「前述した壁電荷転送方式の駆動法を採る際は、異常電
荷が短時間で急激に蓄積するから、シフトチャンネル両
端部の誘電体層において前記多孔質部を設けるのが好適
である。この他、シフトチャンネルの端部セルを含んだ
所定のエリアまたは全面の誘電体層にかかるＩＪーク用
多孔質部を設けても良い。また、適用するパネルは、先
に述べたごと〈ミアンダ電極構造を持つセルフシフト形
ガス放電パネルの他に、ミアンダ形のシフトチャンネル
を持つパネル、電極群数を２群×２群以上に増加した電
極構造を有するパネルや」平行電極構造をそなえたパネ
ル、あらるし、はマトリックス電極構造およびモノリシ
ツク構造を有するパネル等に適用可能である。

さて、以上の説明から明らかなように、要するにこの発
明はＡＣメモリ駆動形式のセルフシフト形ガス放電パネ
ルにおいて「 シフトチャンネルの少なくとも一端部の
放電セルを定める電極対応の誘電体層に異常壁電荷の蓄
積を不能にするための壁電荷リーク用多孔質部を設けて
いるので「セルフシフト形パネル特有の異常電荷の偏在
によって引き起こされる偶発的な誤放電を防止すること
ができる。

また、前記最外端電極は誘電体層によって保護している
のでｔ放電時においてスパッタされることがなく、また
ガス空間の封止作業中において酸化されることもない。
従って、特性が安定で長寿命動作を達成することができ
る。加えて、その製造方法も特別な作業を必要とせず容
易である。ゆえに、この発明はＡＣメモリ駆動形式のセ
ルフシフト形ガス放電パネルの性能向上にきわめて有益
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡＣメモリ駆動形式のセルフシフト形ガス放電
パネルにおける偶発的な異常放電の発生を説明するため
の電荷分布図、第２図はこの発明を適用したミアンダ電
極構造のセルフシフト形ガス放電パネルを示す要部断面
図、第３図は動作を説明するための駆動電圧波形図、第
４図は第２図に示すパネルにおける誘電体層構造を実現
するための書込み電極の拡大断面図である。 １：ガス放電空間、２および５：ガラス基板、３および
６：誘電体層、４および７：表面層、８：シフトチャン
ネル、９：書込み電極、１１：異常壁電荷リーク用多孔
質部、９１：クロム（Ｃｒ）層、９２：鋼（Ｃｕ）層。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の母線に順次規則的に接続されたシフト電極を
   誘電体層で被覆してガス放電空間に対面させて複数のシ
   フト電極セルの規則的配列よりなるシフトチヤンネルを
   構成するとともに、該シフトチヤンネルの一端に書込み
   電極を設けて書込み放電セルを構成してなるセルフシフ
   ト形ガス放電パネルにおいて、前記書込み放電セルを含
   んだシフトチヤンネルの少なくとも一端部の放電セルを
   定める電極対応の誘電体層内に当該誘電体層上の蓄積壁
   電荷をリークさせる多孔質部を設けたことを特徴とする
   セルフシフト形ガス放電パネル。 ２ 複数の母線に順次規則的に接続されたシフト電極を
   誘電体層で被覆してガス放電空間に対面させて複数のシ
   フト放電セルの規則的配列よりなるシフトチヤンネルを
   構成するとともに、該シフトチヤンネルの一端に書込み
   電極を設けて書込み放電セルを構成してなるセルフシフ
   ト形ガス放電パネルにおいて、前記書込み放電セルを含
   んだシフトチヤンネルの少なくとも一端部の放電セルを
   定める電極を、その断面が庇を持った形状とし、この電
   極および他の放電セルを定める複数の電極を規則的配置
   した電極支持用絶縁基板の電極配設面上に蒸着によって
   誘電体層を被着形成させることにより、前記庇を持つ電
   極対応の誘電体層に多孔質部を形成するようにしたこと
   を特徴とするセルフシフト形ガス放電パネルの製造方法
   。 ３ 前記多孔質誘電体層対応の電極が、下地層となる第
   １の金属薄膜上に当該金属薄膜の幅よりも広い幅を持つ
   第２の金属薄膜を積層して形成されたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載のセルフシフト形ガス放電
   パネルの製造方法。 ４ 複数の母線に順次規則的に接続されたシフト電極を
   誘電体層で被覆してガス放電空間に対面させて複数のシ
   フト放電セルの規則的配列よりなるシフトチヤンネルを
   構成するとともに、該シフトチヤンネルの一端に書込み
   電極を設けて書込み放電セルを構成しなるセルフシフト
   形ガス放電パネルにおいて、前記書込み放電セルを含ん
   だシフトチヤンネルの少なくとも一端部の放電セルを定
   める電極の表面を酸化させた後、当該酸化電極および他
   の放電セルを定める複数の電極を規則的配置した電極支
   持用絶縁基板の電極配設面上に蒸着により誘電体層を被
   覆形成させることによって、前記酸化電極対応の誘電体
   層内に多孔質部を形成するようにしたことを特徴とする
   セルフシフト形ガス放電パネルの製造方法。 ５ 複数の母線に順次規則的に接続されたシフト電極を
   誘電体層で被覆してガス放電空間に対面させて複数のシ
   フト放電セルの規則的配列よりなるシフトチヤンネルを
   構成するとともに、該シフトチヤンネルの一端に書込み
   電極を設けて書込み放電セルを構成してなるセルフシフ
   ト形ガス放電パネルにおいて、前記書込み放電セルを含
   んだシフトチヤンネルの少なくとも一端部の放電セルを
   定める電極を除く残りの電極対応面をマスクした状態で
   、酸化された蒸着雰囲気中に設置して誘電体層材料を蒸
   着することにより、前記マスクされない電極に対応して
   多孔質部を有する誘電体層を形成させるようにしたこと
   を特徴とするセルフシフト形ガス放電パネルの製造方法
   。