JP4177917B2 - Method for manufacturing gas discharge display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス放電型表示装置に係り、特に3電極面放電構造のAC型ガス放電型表示装置の構造に関する。
【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徴を持っており、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。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。この結果、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。
【0003】
図4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100を背面基板200と放電空間領域300より離して図示した。
【0004】
前面基板100は、前面ガラス基板400上にITO(Indium Tin Oxide)や酸化スズ(SnO2)などの透明電極材料からなる表示電極600と低抵抗材料からなるバス電極700、透明な絶縁材料からなる誘電体層800、酸化マグネシウム(MgO)などの材料からなる保護層900が形成された構造となっている。
【0005】
背面基板200は、背面ガラス基板500上にアドレス電極1000と隔壁1100、蛍光体層1200が形成された構造となっている。
【0006】
そして、前面基板100と背面基板200を表示電極600とアドレス電極1000がほぼ直交するように張り合わせることにより、放電空間領域300が前面基板100と背面基板200の間に形成されている。
【0007】
このガス放電型表示装置では、前面基板100に設けた1対の表示電極600の間に交流電圧を印加し、背面基板200に設けたアドレス電極1000と表示電極600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各々の放電セルに塗り分けられた赤、緑及び青の蛍光体1200を発光させ、表示を行っている。
【0008】
このような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イ1996(日経マイクロデバイス編、1995年)の第208頁から215頁に記載されている。
【0009】
なお、隔壁1100は、隔壁材を所定の高さまで印刷、焼成した後、サンドブラストなどを用いて所望の形状に形成するため、図5に示すようにアドレス電極1000上に誘電体層1300(図示せず)を形成するのが一般的である。すなわち、この誘電体層1300によりサンドブラスト時のアドレス電極1000の保護をするのが一般的である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この誘電体層1300を形成すると、アドレス電極1000と表示電極600との間の放電現象の中で、リセットしきれないアンバランスな電荷がアドレス電極1000上の誘電体層1300表面に蓄積しやすくなり、その後の放電現象においてラッチアップや偶発的な異常放電を引き起こすといった問題が生ずる。このラッチアップや偶発的な異常放電は、放電セル空間が比較的大きい場合は起こりにくいが、駆動条件や各構成要件の寸法を適正化したとしても完全に防止することは極めて困難であり、特に、25インチのXGAやSXGAなどの高精細パネルではセル空間が狭いので、この現象は大きな問題となる。
【0011】
このため、特開平10−64434号公報では、誘電体層1300内に10μm以下の微粒の金属やその酸化物をごく微量均一に入れて蓄積電荷を逃がすように構成している。
【0012】
ところが、この金属微粒子は粒径を揃えかつ微細にしたものを誘電体層1300内に分散させることが難しい。例えば、金属粒子をあまり微細にしすぎると、それぞれの金属粒子が凝集して巨大粒子となり、隣接するアドレス電極1000間をショートする原因となる。また、金属の種類によっては、大気中でも燃焼してしまうほど反応性が高いため、不活性雰囲気で管理する必要があり、コスト増となってしまう。
【0013】
また、前述の蓄積電荷を逃がすだけならば、誘電体層1300をスパッタ法や蒸着法などにより成膜して誘電体層1300を薄く形成すればよいが、ガラス基板500に対するアドレス電極1000の段差があるために、薄くすればするほどアドレス電極1000に対する誘電体層1300のカバレジ性が悪くなり、誘電体層により覆われない部分が存在してしまう。
【0014】
本発明の目的は、アドレス電極上の誘電体層を蓄積電荷を逃がす程度の薄さとし、かつ少なくとも表示領域に配置されるアドレス電極の全表面を誘電体層で覆うようにしたガス放電型表示装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、複数の第一の電極と該第一の電極間に配置された隔壁とを有する第一の基板と、 該第一の電極と交差するように配置された複数の第二の電極を有する第二の基板とを備えたガス放電型表示装置であって、該第一の電極を沈み込ませて誘電体層内に配置したものである。
【0016】
このように第一の電極を誘電体層内に沈み込ませて形成することで、ガラス基板に対する第一の電極の段差の影響を受けにくくなり第一の電極に対する誘電体層のカバレジ性を向上させることができる。また、第一の電極を誘電体層内に沈み込ませて形成すれば、アドレス電極上の誘電体層を蓄積電荷を逃がす程度の薄さに形成しやすいので、アドレス電極の放電面を蓄積電荷を逃がす程度の薄さとし、かつ少なくとも表示領域に配置される電極全体を誘電体層で覆うことができる。
【0017】
また、第一の電極の表面を誘電体層により被覆することにより、サンドブラスト時のダメージを抑制できかつ蓄積電荷を逃がすことができるので、断線や異常放電を抑制したガス放電型表示装置を提供することが可能となる。また、従来のように誘電体層内に金属粉を混入させて蓄積電荷を逃がすことはないので、隣接する電極間のショート等の問題もない。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明を適用したガス放電型表示装置の断面図である。
【0020】
図において、1は背面ガラス基板、2はアドレス電極、3は隔壁、4は蛍光体層、5はMgO等の保護層、6は誘電体層(前面)、7は低抵抗化のためのAgやCr/Cu/Crなどの不透明電極であるバス電極、8はITOなどの表示電極、9は前面ガラス基板、10は誘電体層(背面)である。なお、バス電極7と表示電極8とで構成する電極はほぼ並列に複数個配置されており(図示せず)、隣接する2本の電極(X電極、Y電極)を対とし、かつそれらと交差するアドレス電極2とで1つの放電セルを形成する。この放電セルは縦横方向に複数個配置されており、マトリクス状に配置されている。
【0021】
ところで、本実施の形態では、図から分かるように、アドレス電極2が誘電体層(背面)10内に配置されており、アドレス電極2の表面を誘電体層10により薄くコートされたような状態となっている。
【0022】
隔壁3を形成するときのサンドブラストのダメージを抑制し、かつ誘電体層10表面に蓄積する蓄積電荷をアドレス電極2へ逃がすようにするために、このアドレス電極2の表面を覆う誘電体層10の厚さは10ナ以上、1μm以下としている。
【0023】
これによって、隔壁を形成するときのサンドブラストのダメージを抑制してアドレス電極の断線を抑制することができる。また、誘電体層10表面に蓄積する蓄積電荷はアドレス電極2へリークしやすくなるので、余分な蓄積電荷が原因で生ずる異常放電を抑制することもできる。
【0024】
次に、図7は隔壁3を形成する前のアドレス電極2の有する外部接続端子と誘電体層3との関係を示している。なお外部接続端子とは、外部回路との接続部分である。
【0025】
図から分かるように、誘電体層10は、表示領域だけでなく外部接続端子を覆うような範囲にまで形成する。従って、外部接続端子を含むアドレス電極2の全ての表面が誘電体層10により覆われることとなり、アドレス電極2における酸化反応が抑制され信頼性が向上する。また、この場合の外部回路との接続は、図8に示すように導電粒子21と熱可塑性樹脂22とからなる導電性シート23などを用いて接続すればよい。すなわち、アドレス電極2の外部接続端子表面を覆った誘電体層10を導電性シート23に含まれる導電粒子により破るようにして外部回路20の端子との電気的接続をとればよい。
【0026】
以下、ガラス層(誘電体層10)、電極パターン、隔壁材料等の形成を印刷方法を用いた製造プロセスで説明しているが、各材料をコーターで塗布、またはドライフィルムをラミネータで貼着する方法を用いて形成し、その後、必要があればフォトリソ法を用いて各パターンを形成する製造プロセスでも良い。
【0027】
次に図6は図1に示す構造の製造プロセスを示す。なお、図6は、アドレス電極を薄膜電極と厚膜電極との両方で形成した場合をそれぞれ示している。また、誘電体層上に隔壁を形成するまでを示している。
【0028】
まず誘電体層(背面)10として、例えば軟化点が600℃以下のガラス層を印刷、焼成して形成する(ステップ1)。次に、その焼成したガラス層(誘電体層10)の上にアドレス電極2としてAg電極を所望の電極パターンに印刷して形成する(ステップ2)。
【0029】
次に、その印刷形成したAg電極(アドレス電極2)を焼成することで(ステップ3)、同時に下地ガラス層(誘電体層10)にAg電極(アドレス電極2)を沈み込ませる(ステップ4)。このように下地ガラス層(誘電体層10)にAg電極(アドレス電極2)が沈み込む理由は、印刷形成したAg電極(アドレス電極2)の電極表面や内部は一般的に粗な状態であり、その粗な部分に軟化した下地ガラス層(誘電体層10)が吸収されることで実現したものと考えられる。従って、アドレス電極はAgに限らず、Ni、Cu、Alなどであっても同様の構造にすることも可能である。
【0030】
Ag電極(アドレス電極2)表面を十分に下地ガラス層(誘電体層10)により覆い、下地ガラス層(誘電体層10)内に電極形成が終了すると(ステップ5)、次に隔壁材料を所定の高さに印刷し(ステップ6)、焼成した後(ステップ7)、サンドブラストなどにより所望の形状に加工する(ステップ8)。この際、 Ag電極(アドレス電極2)表面はガラス層(誘電体層10)により覆われているので、サンドブラストにより Ag電極が受けるダメージを抑制することができる。
【0031】
なお、このプロセスでは、下地ガラス層(誘電体層10)にAg電極(アドレス電極2)を沈み込ませるために、その焼成温度はガラス層(誘電体層10)の軟化点温度よりも高い温度とし、下地ガラス層(誘電体層10)が軟化した状態となるようにしている。従って、誘電体層10は、アドレス電極を構成する金属の焼成開始温度以上であって焼成完了温度以下の軟化点温度の範囲である必要がある。また、この誘電体層10上に形成する隔壁3も焼成して形成するので、隔壁3の焼成時に軟化しないような隔壁3の焼成温度以上の軟化点を有する誘電体層10である必要がある。
【0032】
次にアドレス電極2をCr/Cu/Cr、Cr/Al/Cr、Cr/Cu、Cr/Alなどの薄膜電極で形成した場合は以下の通りであり、まず誘電体層(背面)10として、例えば軟化点が600℃以下のガラス層を印刷、焼成して形成し(ステップ1)、その焼成したガラス層(誘電体層10)の上にアドレス電極2となる材料としてCr/Cu/Crを積層するように順に成膜する(ステップ9)。次に、所望の電極パターンを形成するためのマスク等を形成し、そのマスクを用いたエッチングにより所望の電極パターンを形成する(ステップ10)。
【0033】
次に、形成したCr/Cu/Cr電極の表面や内部は前述の厚膜電極に比べて粗な状態ではないが、所望の薄膜電極を形成した後に加温することで(ステップ11)、軟化した誘電体層10が電極表面をぬれ広がっていき(ステップ12)、結果としてアドレス電極2の表面に薄い誘電体層10が形成され、図に示すような構造となる(ステップ13)。以後、隔壁材料を所定の高さに印刷し(ステップ14)、焼成した後(ステップ15)、サンドブラストなどにより所望の形状に加工する(ステップ16)。この際も、 Cr/Cu/Cr電極(アドレス電極2)表面はガラス層(誘電体層10)により覆われているので、サンドブラストにより Cr/Cu/Cr電極が受けるダメージを抑制することができる。
【0034】
その他、 Cr/Cu/Cr電極パターンを形成した後(ステップ10)、隔壁材料を所定の高さに印刷し(ステップ17)、焼成することで(ステップ18)、軟化した誘電体層10により電極表面をぬれ広がらせても良い(ステップ19)。アドレス電極2の表面に薄い誘電体層10が形成されたら(ステップ20)、サンドブラストなどにより所望の形状に加工する(ステップ21)。この際も、 Cr/Cu/Cr電極(アドレス電極2)表面はガラス層(誘電体層10)により覆われているので、サンドブラストにより Cr/Cu/Cr電極が受けるダメージを抑制することができる。
【0035】
なお、アドレス電極2を薄膜電極とする場合、下地ガラス層(誘電体層10)は、100nm以下の平坦度と、アドレス電極2を酸化させないうちに表面にぬれ広がるだけの低い軟化点のガラス材であり、さらに隔壁3の焼成時にアドレス電極2と反応しないガラス材であることが望ましい。
【0036】
次に、図9は、図6で示した製造プロセス以外の製造プロセスである。図6と同様にアドレス電極を薄膜電極と厚膜電極との両方で形成した場合を示し、誘電体層上に隔壁を形成するまでを示す。
【0037】
初めにアドレス電極2を厚膜電極とした場合の製造プロセスについて説明する。
【0038】
まず、誘電体層(背面)10として、例えば軟化点が600℃以下のガラス層を印刷、焼成して形成する(ステップ101)。
【0039】
次に、その焼成したガラス層(誘電体層10)の上にアドレス電極2としてAg電極を所望の電極パターンに印刷して形成する(ステップ102)。
【0040】
次に、その印刷形成したAg電極(アドレス電極2)を焼成する(ステップ103)。
【0041】
これと同時に下地ガラス層(誘電体層10)にAg電極(アドレス電極2)を沈み込ませる(ステップ104)。
【0042】
このように下地ガラス層(誘電体層10)にAg電極(アドレス電極2)が沈み込む理由は、印刷形成したAg電極(アドレス電極2)の電極表面や内部は一般的に粗な状態であり、その粗な部分に軟化した下地ガラス層(誘電体層10)が吸収されることで実現したものと考えられる。従って、アドレス電極はAgに限らず、Ni、Cu、Alなどであっても同様の構造にすることも可能である。
【0043】
Ag電極(アドレス電極2)の電極表面を十分に下地ガラス層(誘電体層10)により覆い、下地ガラス層(誘電体層10)内に電極形成が終了する(ステップ105)。
【0044】
次に隔壁材料を所定の高さに印刷する(ステップ106)。
【0045】
そして乾燥させる(ステップ107)。
【0046】
サンドブラストなどにより所望の形状に加工する(ステップ108)。
【0047】
この際、 Ag電極(アドレス電極2)の電極表面はガラス層(誘電体層10)により覆われているので、サンドブラストにより Ag電極が受けるダメージを抑制することができる。
【0048】
この後、焼成する(ステップ109)。
【0049】
このプロセスでは、下地ガラス層(誘電体層10)にAg電極(アドレス電極2)を沈み込ませるために、Ag電極の焼成温度はガラス層(誘電体層10)の軟化点温度よりも高い温度とし、下地ガラス層(誘電体層10)が軟化した状態となるようにしている。従って、誘電体層10の軟化点温度の範囲は、アドレス電極を構成する金属の焼成開始温度以上であって焼成完了温度以下である必要がある。
【0050】
また、この誘電体層10上に形成する隔壁3も焼成して形成するので、隔壁3の焼成時に軟化しないような隔壁3の焼成温度以上の軟化点を有する誘電体層10である必要がある。
【0051】
次にアドレス電極2を薄膜電極とした場合の製造プロセスについて説明する。
【0052】
アドレス電極2をCr/Cu/Cr、Cr/Al/Cr、Cr/Cu、Cr/Alなどの薄膜電極で形成した場合は以下の通りである。
【0053】
まず、誘電体層(背面)10として、例えば軟化点が600℃以下のガラス層を印刷、焼成して形成する(ステップ101)。
【0054】
その焼成したガラス層(誘電体層10)の上にアドレス電極2としてCr/Cu/Crを積層するように順次成膜する(ステップ110)。
【0055】
次に、所望の電極パターンを形成するためのマスク等を形成し、そのマスクを用いたエッチングにより所望の電極パターンを形成する(ステップ110)。
【0056】
次に、形成したCr/Cu/Cr電極の表面や内部は前述の厚膜電極に比べて粗な状態ではないが、所望の薄膜電極を形成した後に加温する(ステップ112)。
【0057】
これにより軟化した誘電体層10が電極表面をぬれ広がっていき、電極が誘電体層10内に沈み込んだ形になっていく(ステップ113)。
【0058】
結果としてアドレス電極2の表面に薄い誘電体層10が形成され、図1に示すような構造となる。つまり、Cr/Cu/Cr電極の電極表面を十分に下地ガラス層(誘電体層10)により覆い、下地ガラス層(誘電体層10)内に電極形成が終了する(ステップ114)。
【0059】
次に隔壁材料を所定の高さに印刷する(ステップ115)。
【0060】
そして乾燥させる(ステップ116)。
【0061】
サンドブラストなどにより所望の形状に加工する(ステップ117)。
【0062】
この際、Cr/Cu/Cr電極(アドレス電極2)の電極表面はガラス層(誘電体層10)により覆われているので、サンドブラストにより電極が受けるダメージを抑制することができる。
【0063】
この後、焼成する(ステップ118)。
【0064】
このプロセスでは、下地ガラス層(誘電体層10)にCr/Cu/Cr電極(アドレス電極2)を沈む込ませるために、加える温度はガラス層(誘電体層10)の軟化点温度よりも高い温度とし、下地ガラス層(誘電体層10)が軟化した状態となるようにしている。
【0065】
また、この誘電体層10上に形成する隔壁3も焼成して形成するので、隔壁3の焼成時に軟化しないような隔壁3の焼成温度以上の軟化点を有する誘電体層10である必要がある。
【0066】
その他、下地ガラス層(誘電体層10)にCr/Cu/Cr電極(アドレス電極2)を形成する(ステップ111)。
【0067】
次に隔壁材料を所定の高さに印刷する(ステップ117)。
【0068】
そして乾燥させる(ステップ118)。
【0069】
サンドブラストなどにより所望の形状に加工する(ステップ119)。
【0070】
この際、Cr/Cu/Cr電極(アドレス電極2)の電極表面はガラス層(誘電体層10)により覆われていないので、サンドブラストにより電極がダメージを受けないうちにサンドブラストを終了する。
【0071】
この後、焼成する(ステップ120)。
【0072】
このステップ120の隔壁の焼成により軟化した誘電体層10が電極表面をぬれ広がっていき、電極が誘電体層10内に沈み込んだ形になってゆく(ステップ121)。
【0073】
結果としてアドレス電極2の表面に薄い誘電体層10が形成され、図1に示すような構造となる。つまり、Cr/Cu/Cr電極の電極表面を十分に下地ガラス層(誘電体層10)により覆い、下地ガラス層(誘電体層10)内に電極形成が終了する(ステップ122)。
【0074】
なお、アドレス電極2を薄膜電極とする場合、下地ガラス層(誘電体層10)は、100nm以下の平坦度と、アドレス電極2を酸化させないうちに表面にぬれ広がるだけの低い軟化点のガラス材であり、さらに隔壁3の焼成時にアドレス電極2と反応しないガラス材であることが望ましい。
【0075】
以上説明したプロセスであれば、アドレス電極2が薄膜電極、厚膜電極のいずれの場合であっても、アドレス電極2の表面を誘電体層10により薄くコートしたような状態を作り込むことができ、ガラス基板1に対するアドレス電極2による段差の有無によらずアドレス電極2に対する誘電体層10のカバレジ性を向上させることができる。従って、アドレス電極2の表面全てを覆うこととなるので、アドレス電極2の酸化を抑制でき、信頼性が向上する。
【0076】
次に、従来のガラス基板上に厚膜Ag電極を形成した場合と、ガラス基板上に形成した誘電体層上に厚膜Ag電極を形成した場合との相違をSEM写真により比較する。
【0077】
図2は下地ガラス層(誘電体層10)がない場合に感光性Agペーストをフォトリソグラフィーでパターン形成し、590℃以上で焼成した厚膜Ag焼結体(アドレス電極2)の表面を観察したSEM像を示す。ここでは、焼結金属特有の結晶粒皆界がみられる。また、この電極は、背面ガラス基板1との密着性も悪くすぐ剥離するうえ、隔壁3をサンドブラストにより形成するときもダメージを受け易く剥離断線を起こしやすかった。
図3は軟化点590℃未満の下地ガラス層(誘電体層10)を印刷焼成して形成したのち同上の厚膜Ag電極(アドレス電極2)を同上の方法でパターン形成し590℃以上で焼成した場合の表面を観察したSEM像を示す。厚膜Ag電極(アドレス電極2)の焼成温度が590℃以上に対して下地ガラス層(誘電体層10)の軟化点が590℃未満なので、厚膜Ag電極(アドレス電極2)の焼成時に下地ガラス層(誘電体層10)は軟化する。従って、アドレス電極2上には薄いガラス層(誘電体層10)が観察され、また下層内にもガラス層(誘電体層1)が完全に沈み込んでいることが観察された。特に厚膜Ag電極(アドレス電極2)表面と誘電体層10との界面では厚膜Ag電極(アドレス電極2)に含まれる金属イオンとの反応によるコロイド状態となっており、これにより誘電体層10表面に蓄積される蓄積電荷はアドレス電極2へリークされ易い構造となっている。但し、そのコロイド状態はアドレス電極表面近傍に限られ、隣接するアドレス電極間には存在しなかったので、隣接するアドレス電極間のショートは確認されなかった。また、この図3の状態に隔壁をサンドブラストで形成してアドレス電極2表面はガラスコートされているのでアドレス電極2にはダメージはなかった。
【0078】
以上説明したように電極パターン形成後の焼成等により、下地ガラス層に電極がわずかに沈み込み、もしくは電極表面にうすいガラス層がぬれ広がり形成されるので、アドレス電極がガラス層で完全に覆われる。これによってアドレス保護層なしでもアドレス電極のサンドブラストからの保護ができ、薄いガラス被膜が大きな容量のコンデンサの役目も果たすことでアドレス電圧も低く駆動でき、アドレス電極へトンネル効果により蓄積された余剰電荷も適度に流れるのでラッチアップや偶発的異常放電も防止できる。
【0079】
また、85%RHの高湿度下で長時間ヒートランを行った場合、従来の電極構造では200h程度でマイグレーションによるショートが発生したのに対し、図1に示す構造では1000hr以上でもマイグレーションは起こらず、マイグレーション寿命が大幅に向上することも確認された。すなわち、アドレス電極としてAg焼結体を用いた場合でも電極がガラスで完全に覆われてしまうので今まで厚膜Ag電極等の課題であったマイグレーション寿命が劇的に長くなり信頼性が大幅に向上した低コストな背面板を供給することができる。なお、このことは、薄膜のCr/Cu/CrやCr/Al/Crなどの配線系でも下地誘電体を適切に選べば同様の効果があることも確認された。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガス放電型表示装置においてアドレス電極上の誘電体層を蓄積電荷を逃がす程度の薄さとし、かつ少なくとも表示領域に配置される電極全体を誘電体層で覆うことが可能となる。従って、ガス放電型表示装置においてサンドブラスト時のダメージと、ラッチアップや異常放電の発生とを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態であるAC型ガス放電型表示装置の断面図
【図2】下地ガラスがない場合の厚膜Ag焼結体のSEM写真
【図3】下地ガラスがある場合の厚膜Ag焼結体のSEM写真
【図4】従来のAC型ガス放電型表示装置の斜視図
【図5】従来のAC型ガス放電型表示装置の断面図
【図6】本発明の実施の形態であるAC型ガス放電型表示装置の製造プロセスを示すフローチャート
【図7】本発明の実施の形態であるAC型ガス放電型表示装置の外部接続端子周辺の構成を示した図
【図8】本発明の実施の形態であるAC型ガス放電型表示装置の外部接続端子の接続を示した図
【図9】本発明の実施の形態であるAC型ガス放電型表示装置の別の製造プロセスを示すフローチャート
【符号の説明】
1…ガラス基板(背面)、2…アドレス電極、3…隔壁、4…蛍光体、5…保護層(MgO)、6…誘電体層(前面)、7…バス電極、8…表示電極(透明電極)、9…ガラス基板(前面)、10…誘電体層(背面)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas discharge display device, and more particularly to the structure of an AC gas discharge display device having a three-electrode surface discharge structure.
[0002]
[Prior art]
A gas discharge display device such as a plasma display performs display by self-emission, and thus has a wide viewing angle and is easy to see. In addition, it has features such as the ability to produce a thin type and a large screen, and its application to display devices for information terminal equipment and high-definition television receivers has begun. Plasma displays are roughly classified into a direct current drive type and an alternating current drive type. Among them, the AC drive type plasma display has a high brightness due to the memory action of the dielectric layer covering the electrodes, and a lifetime that can be practically used can be obtained by forming a protective layer. As a result, the plasma display has been put into practical use as a versatile video monitor.
[0003]
FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a plasma display panel put into practical use. In this figure, the
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
In this gas discharge display device, an alternating voltage is applied between a pair of
[0008]
A conventional example of such a gas discharge display device is described, for example, on pages 208 to 215 of a flat panel display 1996 (edited by Nikkei Microdevice, 1995).
[0009]
The
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the
[0011]
For this reason, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-64434, a very small amount of a fine metal having a particle size of 10 μm or less or its oxide is placed in a
[0012]
However, it is difficult to disperse the fine metal particles having the same particle size and fineness in the
[0013]
Further, in order to release the above-mentioned accumulated charge, the
[0014]
An object of the present invention is to provide a gas discharge display device in which a dielectric layer on an address electrode is thin enough to release accumulated charges, and at least the entire surface of the address electrode arranged in the display area is covered with the dielectric layer. Is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first substrate having a plurality of first electrodes and a partition wall disposed between the first electrodes, and arranged so as to intersect the first electrodes. And a second substrate having a plurality of second electrodes, wherein the first electrode is submerged and disposed in a dielectric layer.
[0016]
By forming the first electrode so as to be submerged in the dielectric layer in this way, it becomes less susceptible to the step difference of the first electrode relative to the glass substrate and improves the coverage of the dielectric layer relative to the first electrode. Can be made. In addition, if the first electrode is formed so as to be submerged in the dielectric layer, the dielectric layer on the address electrode can be formed thin enough to release the stored charge, so that the discharge surface of the address electrode can be stored on the stored charge. And at least the entire electrode disposed in the display region can be covered with a dielectric layer.
[0017]
In addition, by covering the surface of the first electrode with a dielectric layer, damage during sandblasting can be suppressed and accumulated charges can be released, so that a gas discharge display device in which disconnection or abnormal discharge is suppressed is provided. It becomes possible. Further, unlike the prior art, metal powder is not mixed into the dielectric layer and accumulated charges are not released, so there is no problem such as a short circuit between adjacent electrodes.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas discharge display device to which the present invention is applied.
[0020]
In the figure, 1 is a back glass substrate, 2 is an address electrode, 3 is a partition, 4 is a phosphor layer, 5 is a protective layer such as MgO, 6 is a dielectric layer (front surface), and 7 is Ag for lowering resistance. A bus electrode which is an opaque electrode such as Cr / Cu / Cr, 8 is a display electrode such as ITO, 9 is a front glass substrate, and 10 is a dielectric layer (back). Note that a plurality of electrodes composed of the
[0021]
By the way, in this embodiment, as can be seen from the figure, the
[0022]
The
[0023]
As a result, it is possible to suppress the damage of the sandblast when forming the partition wall and to suppress the disconnection of the address electrode. Further, since the accumulated charge accumulated on the surface of the
[0024]
Next, FIG. 7 shows the relationship between the external connection terminal of the
[0025]
As can be seen from the figure, the
[0026]
Hereinafter, the formation of the glass layer (dielectric layer 10), the electrode pattern, the partition material, and the like is described in the manufacturing process using the printing method. Each material is applied by a coater, or a dry film is adhered by a laminator. A manufacturing process may be used in which each pattern is formed using a photolithography method if necessary.
[0027]
Next, FIG. 6 shows a manufacturing process of the structure shown in FIG. FIG. 6 shows a case where the address electrode is formed of both a thin film electrode and a thick film electrode. Further, the process up to the formation of the partition on the dielectric layer is shown.
[0028]
First, as the dielectric layer (back surface) 10, for example, a glass layer having a softening point of 600 ° C. or lower is printed and baked (step 1). Next, an Ag electrode is printed as an
[0029]
Next, the printed Ag electrode (address electrode 2) is fired (step 3), and at the same time, the Ag electrode (address electrode 2) is submerged in the underlying glass layer (dielectric layer 10) (step 4). . The reason why the Ag electrode (address electrode 2) sinks into the underlying glass layer (dielectric layer 10) in this way is that the surface and the inside of the printed and formed Ag electrode (address electrode 2) are generally rough. It is considered that the softening of the underlying glass layer (dielectric layer 10) is absorbed by the rough portion. Therefore, the address electrode is not limited to Ag, and a similar structure can be used even when Ni, Cu, Al, or the like is used.
[0030]
When the surface of the Ag electrode (address electrode 2) is sufficiently covered with the base glass layer (dielectric layer 10) and electrode formation is completed in the base glass layer (dielectric layer 10) (step 5), the partition material is then set to a predetermined value. After printing (step 6) and firing (step 7), it is processed into a desired shape by sandblasting (step 8). At this time, since the surface of the Ag electrode (address electrode 2) is covered with the glass layer (dielectric layer 10), damage to the Ag electrode due to sandblasting can be suppressed.
[0031]
In this process, the firing temperature is higher than the softening point temperature of the glass layer (dielectric layer 10) in order to sink the Ag electrode (address electrode 2) into the underlying glass layer (dielectric layer 10). And the base glass layer (dielectric layer 10) is in a softened state. Therefore, the
[0032]
Next, when the
[0033]
Next, although the surface and the inside of the formed Cr / Cu / Cr electrode are not rough as compared with the above-mentioned thick film electrode, it is softened by heating after forming a desired thin film electrode (step 11). As a result, the
[0034]
In addition, after the Cr / Cu / Cr electrode pattern is formed (step 10), the partition wall material is printed at a predetermined height (step 17) and fired (step 18), and the electrode is formed by the softened
[0035]
When the
[0036]
Next, FIG. 9 shows a manufacturing process other than the manufacturing process shown in FIG. The case where the address electrode is formed by both the thin film electrode and the thick film electrode as in FIG. 6 is shown, and the process until the partition is formed on the dielectric layer is shown.
[0037]
First, a manufacturing process when the
[0038]
First, as the dielectric layer (back surface) 10, for example, a glass layer having a softening point of 600 ° C. or lower is printed and baked (step 101).
[0039]
Next, an Ag electrode is printed as an
[0040]
Next, the printed Ag electrode (address electrode 2) is fired (step 103).
[0041]
At the same time, the Ag electrode (address electrode 2) is submerged in the underlying glass layer (dielectric layer 10) (step 104).
[0042]
The reason why the Ag electrode (address electrode 2) sinks into the underlying glass layer (dielectric layer 10) in this way is that the surface and the inside of the printed and formed Ag electrode (address electrode 2) are generally rough. It is considered that the softening of the underlying glass layer (dielectric layer 10) is absorbed by the rough portion. Therefore, the address electrode is not limited to Ag, and a similar structure can be used even when Ni, Cu, Al, or the like is used.
[0043]
The electrode surface of the Ag electrode (address electrode 2) is sufficiently covered with the base glass layer (dielectric layer 10), and the electrode formation is completed in the base glass layer (dielectric layer 10) (step 105).
[0044]
Next, the partition wall material is printed at a predetermined height (step 106).
[0045]
Then, it is dried (step 107).
[0046]
Processing into a desired shape by sandblasting or the like (step 108).
[0047]
At this time, since the electrode surface of the Ag electrode (address electrode 2) is covered with the glass layer (dielectric layer 10), damage to the Ag electrode due to sandblasting can be suppressed.
[0048]
Thereafter, firing is performed (step 109).
[0049]
In this process, since the Ag electrode (address electrode 2) is submerged in the underlying glass layer (dielectric layer 10), the firing temperature of the Ag electrode is higher than the softening point temperature of the glass layer (dielectric layer 10). And the base glass layer (dielectric layer 10) is in a softened state. Therefore, the range of the softening point temperature of the
[0050]
Further, since the
[0051]
Next, a manufacturing process when the
[0052]
When the
[0053]
First, as the dielectric layer (back surface) 10, for example, a glass layer having a softening point of 600 ° C. or lower is printed and baked (step 101).
[0054]
On the fired glass layer (dielectric layer 10), a film is sequentially formed so that Cr / Cu / Cr is laminated as the address electrode 2 (step 110).
[0055]
Next, a mask or the like for forming a desired electrode pattern is formed, and a desired electrode pattern is formed by etching using the mask (step 110).
[0056]
Next, although the surface and the inside of the formed Cr / Cu / Cr electrode are not rough as compared with the above-mentioned thick film electrode, they are heated after forming a desired thin film electrode (step 112).
[0057]
As a result, the softened
[0058]
As a result, a
[0059]
Next, the partition wall material is printed at a predetermined height (step 115).
[0060]
Then, it is dried (step 116).
[0061]
Processing into a desired shape by sandblasting or the like (step 117).
[0062]
At this time, since the electrode surface of the Cr / Cu / Cr electrode (address electrode 2) is covered with the glass layer (dielectric layer 10), damage to the electrode due to sandblasting can be suppressed.
[0063]
Thereafter, firing is performed (step 118).
[0064]
In this process, the temperature applied to sink the Cr / Cu / Cr electrode (address electrode 2) into the underlying glass layer (dielectric layer 10) is higher than the softening point temperature of the glass layer (dielectric layer 10). Temperature is set so that the underlying glass layer (dielectric layer 10) is in a softened state.
[0065]
Further, since the
[0066]
In addition, a Cr / Cu / Cr electrode (address electrode 2) is formed on the underlying glass layer (dielectric layer 10) (step 111).
[0067]
Next, the partition wall material is printed at a predetermined height (step 117).
[0068]
Then, it is dried (step 118).
[0069]
It is processed into a desired shape by sandblasting or the like (step 119).
[0070]
At this time, since the electrode surface of the Cr / Cu / Cr electrode (address electrode 2) is not covered with the glass layer (dielectric layer 10), the sandblasting is finished before the electrode is damaged by the sandblasting.
[0071]
Thereafter, firing is performed (step 120).
[0072]
The
[0073]
As a result, a
[0074]
When the
[0075]
The process described above can create a state in which the surface of the
[0076]
Next, the difference between the case where the thick film Ag electrode is formed on the conventional glass substrate and the case where the thick film Ag electrode is formed on the dielectric layer formed on the glass substrate is compared by SEM photographs.
[0077]
FIG. 2 shows the surface of a thick-film Ag sintered body (address electrode 2) obtained by patterning a photosensitive Ag paste by photolithography when there is no underlying glass layer (dielectric layer 10) and firing at 590 ° C. or higher. An SEM image is shown. Here, there are crystal grain boundaries peculiar to sintered metals. In addition, this electrode was poor in adhesion to the
FIG. 3 shows that a base glass layer (dielectric layer 10) having a softening point of less than 590 ° C. is formed by printing and firing, and then the same thick film Ag electrode (address electrode 2) is patterned by the same method and fired at 590 ° C. or more. The SEM image which observed the surface at the time of doing is shown. Since the softening point of the underlying glass layer (dielectric layer 10) is less than 590 ° C. while the firing temperature of the thick film Ag electrode (address electrode 2) is 590 ° C. or higher, the underlying layer is fired when the thick film Ag electrode (address electrode 2) is fired. The glass layer (dielectric layer 10) is softened. Therefore, a thin glass layer (dielectric layer 10) was observed on the
[0078]
As described above, the electrode is slightly submerged in the underlying glass layer by baking after the electrode pattern is formed, or the thin glass layer is wetted and formed on the electrode surface, so that the address electrode is completely covered with the glass layer. . As a result, the address electrode can be protected from sandblasting without the address protection layer, and the thin glass film can also act as a capacitor with a large capacity, so that the address voltage can be driven low, and the surplus charge accumulated by the tunnel effect on the address electrode is also reduced. Since it flows appropriately, latch-up and accidental abnormal discharge can also be prevented.
[0079]
In addition, when a heat run is performed for a long time at a high humidity of 85% RH, a short-circuit due to migration occurs in the conventional electrode structure in about 200 hours, whereas in the structure shown in FIG. 1, migration does not occur even after 1000 hours. It was also confirmed that the migration life was greatly improved. In other words, even when an Ag sintered body is used as the address electrode, the electrode is completely covered with glass, so the migration life, which has been a problem with thick film Ag electrodes and the like, has been drastically increased and the reliability has been greatly improved. An improved low cost back plate can be supplied. It has also been confirmed that the same effect can be obtained in a thin-film wiring system such as Cr / Cu / Cr or Cr / Al / Cr if a base dielectric is appropriately selected.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the gas discharge display device, the dielectric layer on the address electrode is made thin enough to release accumulated charges, and at least the entire electrode arranged in the display area is made of the dielectric layer. It becomes possible to cover. Therefore, it is possible to suppress damage during sandblasting and occurrence of latch-up and abnormal discharge in the gas discharge display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an AC type gas discharge display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an SEM photograph of a thick film Ag sintered body without a base glass. FIG. 4 is a perspective view of a conventional AC gas discharge display device. FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional AC gas discharge display device. FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing process of an AC type gas discharge display device according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a configuration around an external connection terminal of the AC type gas discharge display device according to the embodiment of the invention. FIG. 9 is a diagram showing connections of external connection terminals of an AC type gas discharge display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 shows another manufacturing process of an AC type gas discharge display device according to an embodiment of the present invention. Flowchart showing explanation
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第一基板の前記第一面に誘電体層を成膜する誘電体層成膜工程、
前記誘電体層上に前記第一の電極のパターンを形成する電極パターン形成工程、及び
前記誘電体層を軟化させて前記第一の電極の上面にぬれ広がらせ、該第一の電極を該誘電体層内に沈み込ませる誘電体層軟化工程をこの順に行い、
前記誘電体層軟化工程により、前記第一の電極を前記第一基板の前記第一面から該誘電体層で隔てながら、前記第一の電極の前記上面を該誘電体層で薄く覆うことを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法。A first substrate having a first surface in which a plurality of first electrodes are arranged in parallel and a partition wall is arranged between the first electrodes, and a plurality of substrates arranged so as to intersect the first electrodes A second substrate having a second surface on which the second electrodes are arranged in parallel, the second surface facing the first surface such that the second electrode intersects the first electrode, respectively. A method of manufacturing a gas discharge display device that is bonded together,
A dielectric layer forming step of forming a dielectric layer on the first surface of the first substrate;
An electrode pattern forming step of forming a pattern of the first electrode on the dielectric layer; and the dielectric layer is softened and wetted on the upper surface of the first electrode, and the first electrode is Perform the dielectric layer softening process to sink into the body layer in this order,
The dielectric layer softening step includes thinly covering the upper surface of the first electrode with the dielectric layer while separating the first electrode from the first surface of the first substrate with the dielectric layer. A method for manufacturing a gas discharge display device.
前記誘電体層軟化工程において、前記第一の電極の焼成により前記誘電体層を軟化させて該第一の電極を該誘電体層内に沈み込ませることを特徴とする請求項1または2記載のガス放電型表示装置の製造方法。The pattern of the first electrode is made of any metal of Ag, Ni, Cu, and Al, and the dielectric layer has a softening point temperature lower than the firing temperature of the first electrode made of the metal. By forming with the material that has
3. The dielectric layer softening step includes softening the dielectric layer by firing the first electrode to sink the first electrode into the dielectric layer. 4. Of manufacturing a gas discharge display device.
前記誘電体層軟化工程において、加温により前記誘電体層を軟化させることを特徴とする請求項1または2記載のガス放電型表示装置の製造方法。In the electrode pattern forming step, the pattern of the first electrode is formed in a laminated structure of any one of Cr / Cu / Cr, Cr / Al / Cr, Cr / Cu, and Cr / Al,
3. The method of manufacturing a gas discharge display device according to claim 1, wherein in the dielectric layer softening step, the dielectric layer is softened by heating.
前記誘電体層を前記隔壁の焼成温度以上の軟化点温度を有する材料で形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のガス放電型表示装置の製造方法。After the dielectric layer softening step, the step of forming the partition on the dielectric layer and the step of firing the partition are performed in this order,
5. The method of manufacturing a gas discharge display device according to claim 1, wherein the dielectric layer is formed of a material having a softening point temperature equal to or higher than a firing temperature of the partition wall.
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