(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な第１基板と、その第１基板から所定距離隔てて平行に配置された第２基板と、それら第１基板および第２基板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に形成された複数の放電空間と、それら複数の放電空間の各々でガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の維持電極と、発光区画を選択するためにその維持電極との間でガス放電を発生させられる複数の書込電極とを備え、前記複数対の維持電極間のガス放電で発生した光を前記第１基板を通して観察する形式のＡＣ型ガス放電表示装置であって、
格子状を成した所定厚さ寸法の厚膜誘電体から成るコア誘電体層と、
前記コア誘電体層の格子の一方向に沿って互いに平行に伸びるようにその一面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分が前記維持電極として機能させられる複数本の第１導体から成る第１厚膜導体層と、
前記コア誘電体層の格子の他方向に沿って互いに平行に伸びるようにその他面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分が前記書込電極として機能させられる複数本の第２導体から成る第２厚膜導体層と、
前記第１厚膜導体層を覆う厚膜誘電体から成る被覆誘電体層と
を備えて、前記第１基板および前記第２基板の間にそれらに平行に配置されたシート部材を含むことを特徴とするガス放電表示装置。
【請求項２】
前記第１厚膜導体層は、相互に隣接する前記第１導体の前記交点間に位置する部分に、前記コア誘電体層の格子の内壁面の一部を覆い且つ相互に対向するように固着された対向部を備えたものである請求項１のＡＣ型ガス放電表示装置。
【請求項３】
前記対向部が前記複数本の第１導体の各々の幅方向における両側に備えられたものである請求項２のＡＣ型ガス放電表示装置。
【請求項４】
前記第２厚膜導体層は、前記コア誘電体層の格子のうち前記対向部が備えられた放電空間の内周側に突き出した突出部を備えたものである請求項２または請求項３のＡＣ型ガス放電装置。
【請求項５】
前記複数本の第２導体の長手方向に沿って伸びる複数本の凹溝をそれら複数本の第２導体の相互間の位置において前記第１基板および前記第２基板の対向面の少なくとも一方に備えたものである請求項１乃至請求項４の何れかのＡＣ型ガス放電表示装置。
【請求項６】
透明な第１基板と、その第１基板から所定距離隔てて平行に配置された第２基板と、それら第１基板および第２基板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に形成された複数の放電空間と、それら複数の放電空間の各々でガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の維持電極と、発光区画を選択するためにその維持電極との間でガス放電を発生させられる複数の書込電極とを備え、前記複数対の維持電極間のガス放電で発生した光を前記第１基板を通して観察する形式のＡＣ型ガス放電表示装置を、前記第１基板および前記第２基板を重ね合わせて気密に封着することにより製造する方法であって、
格子状を成した所定厚さ寸法の厚膜誘電体から成るコア誘電体層と、
前記コア誘電体層の格子の一方向に沿って互いに平行に伸びるようにその一面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分を前記維持電極として機能させるための複数本の第１導体から成る第１厚膜導体層と、
前記コア誘電体層の格子の他方向に沿って互いに平行に伸びるようにその他面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分を前記書込電極として機能させるための複数本の第２導体から成る第２厚膜導体層と、
前記第１厚膜導体層を覆う厚膜誘電体から成る被覆誘電体層と
を備えたシート部材を、前記第１基板および前記第２基板の一方の内面上に固着するシート部材固着工程を含むことを特徴とするＡＣ型ガス放電表示装置の製造方法。
【請求項７】
所定の第１温度よりも高い融点を有する粒子が樹脂で結合されて成る高融点粒子層で構成された膜形成面を有する支持体を用意する支持体準備工程と、
前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る下側導体ペースト膜を前記膜形成面に前記第１厚膜導体層および前記第２厚膜導体層の一方に対応する複数に分割された所定パターンで形成する下側導体ペースト膜形成工程と、
前記第１温度で焼結させられる厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜を前記コア誘電体層に対応する格子状パターンで前記下側導体ペースト膜の表面に積層して形成する誘電体ペースト膜形成工程と、
前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る上側導体ペースト膜を前記第１厚膜導体層および前記第２厚膜導体層の他方に対応する複数に分割された所定パターンでその誘電体ペースト膜の表面に積層して形成する上側導体ペースト膜形成工程と、
前記支持体を前記第１温度で加熱処理することにより、前記高融点粒子層を焼結させることなく前記下側導体ペースト膜、前記上側導体ペースト膜、および前記誘電体ペースト膜を焼結させて、それら下側導体ペースト膜、上側導体ペースト膜、および誘電体ペースト膜から前記第１厚膜導体層、前記第２厚膜導体層、および前記コア誘電体層を生成する焼成工程と
を、含む工程により前記シート部材を製造するものである請求項６のＡＣ型ガス放電表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１厚膜導体層は、相互に隣接する前記第１導体の前記交点間に位置する部分に、前記コア誘電体層の格子の内壁面の一部を覆い且つ相互に対向するように固着された対向部を備えたものであり、
前記誘電体ペースト膜の格子の内壁面に前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る壁面導体ペースト膜を前記対向部に対応するパターンで形成する壁面導体ペースト膜形成工程を含むものである請求項７のＡＣ型ガス放電表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記支持体準備工程は、所定の基板の表面に前記高融点粒子層を形成するものである請求項７または請求項８のＡＣ型ガス放電表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記基板は、前記焼成温度で変形しないものである請求項９のＡＣ型ガス放電表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１厚膜導体層および前記第２厚膜導体層が前記一面および他面にそれぞれ設けられた前記コア誘電体層の外周側に厚膜誘電体ペーストを塗布して加熱処理を施すことにより前記被覆誘電体層を設ける被覆工程を含むものである請求項６のＡＣ型ガス放電表示装置の製造方法。
【請求項１２】
厚膜スクリーン印刷法を用いて前記下側導体ペースト膜、前記上側導体ペースト膜、前記被覆導体ペースト膜、および前記誘電体ペースト膜をそれぞれ形成するものである請求項７乃至請求項１１の何れかのＡＣ型ガス放電表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣ(交流放電)型ガス放電表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明な第１基板(前面板)と、その前面板から所定距離隔てて平行に配置された第２基板(背面板)と、それら前面板および背面板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に形成された複数の放電空間と、それら複数の放電空間の各々で選択的にガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の維持電極と、その発光区画を選択するためにその維持電極との間で書込放電を発生させるための書込電極とを備え、その気密空間内のガス放電を利用して発光させることにより、文字、記号、或いは図形等の所望の画像を表示する形式のＡＣ型ガス放電表示装置が知られている。例えば、ガス放電によって生じたプラズマの生成に伴うネオン・オレンジ等の発光を直接利用し、或いは、発光区画(画素或いはセル)内に蛍光体が備えられてプラズマによって生じた紫外線により励起させられたその蛍光体の発光を利用する形式のプラズマ・ディスプレイ・パネル(Plasma Display Panel：ＰＤＰ)等がそれである。このようなガス放電表示装置は、平板型で大画面化、薄型化、および軽量化が容易であると共に、ＣＲＴ並の広い視野角および早い応答速度を有しているため、ＣＲＴに代わる画像表示装置として期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のＡＣ型ガス放電表示装置では、一般に、前面板および背面板の内面に導体材料を塗布して焼成処理等の加熱処理を施す厚膜形成プロセス等を利用することにより、上記の維持電極および書込電極が形成されていた。そのため、その電極形成のための熱処理の際に、前面板および背面板内の温度分布に基づく熱膨張量のばらつきや、電極との熱膨張係数の相違等に起因して、前面板および背面板に歪みが生じると共に、電極にも亀裂や変形等が生じる問題があった。このような歪み等が生じると、前面板および背面板の平坦性や電極等のパターン精度等の確保が困難になる。
【０００４】
しかも、上述したような書込電極を備えた３電極構造のガス放電表示装置では、一方向に沿って伸びる互いに平行な維持電極が前面板および背面板の一方に備えられると共に、他方にその維持電極と直交する方向に沿って伸びる書込電極が備えられる。そのため、前面板および背面板を重ね合わせて封着する過程において、それぞれに形成された維持電極と書込電極との相対位置精度を得ることが困難であった。また、発光区画を選択するための書込の速度は、維持電極と書込電極との相互間隔が小さいほど高くなるが、前面板および背面板の相互間隔(基板間隔)で決定されるため小さくすることができなかった。基板間隔は放電空間を区画形成する隔壁の高さ寸法で決定されるが、蛍光体層の塗布面積を確保して高輝度を得るためには隔壁を高くすることが望ましいのである。更に、書込電極の面積が大きくなるほど書込効果が高くなるが、上記のような構造では維持電極との間隔が比較的大きいため、面積を大きくすると誤放電(誤書込)が生じ易くなる問題もあった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、電極形成時の熱処理に起因する歪み等を抑制でき且つ書込電極を適切な位置および大きさで備えることの容易な３電極構造のＡＣ型ガス放電表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】
斯かる目的を達成するため、第１発明のＡＣ型ガス放電表示装置の要旨とするところは、透明な第１基板と、その第１基板から所定距離隔てて平行に配置された第２基板と、それら第１基板および第２基板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に形成された複数の放電空間と、それら複数の放電空間の各々でガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の維持電極と、発光区画を選択するためにその維持電極との間でガス放電を発生させられる複数の書込電極とを備え、前記複数対の維持電極間のガス放電で発生した光を前記第１基板を通して観察する形式のＡＣ型ガス放電表示装置であって、(a)格子状を成した所定厚さ寸法の厚膜誘電体から成るコア誘電体層と、(b)前記コア誘電体層の格子の一方向に沿って互いに平行に伸びるようにその一面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分が前記維持電極として機能させられる複数本の第１導体から成る第１厚膜導体層と、(c)前記コア誘電体層の格子の他方向に沿って互いに平行に伸びるようにその他面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分が前記書込電極として機能させられる複数本の第２導体から成る第２厚膜導体層と、(d)前記第１厚膜導体層を覆う厚膜誘電体から成る被覆誘電体層とを備えて、前記第１基板および前記第２基板の間にそれらに平行に配置されたシート部材を含むことにある。
【０００７】
【第１発明の効果】
このようにすれば、格子状を成すシート部材の一面および他面にそれぞれ設けられた第１厚膜導体層および第２厚膜導体層によって複数対の維持電極および複数個の書込電極が構成される。そのため、シート部材を第１基板および第２基板の間に配置するだけで放電電極が設けられることから、放電電極を内面に形成するための熱処理がそれら第１基板および第２基板に施されない。したがって、熱処理に起因する第１基板、第２基板、および電極等の歪みが抑制された３電極構造のＡＣ型ガス放電表示装置が得られる。しかも、維持電極および書込電極が基板上に設けられていた場合のような書込電極の位置および大きさの制限が無くなるので、これを適切な位置および大きさで備えることが可能となる。すなわち、維持電極および書込電極が共に一枚のシート部材に備えられることから、それらが前面板および背面板に別々に設けられていた従来の３電極構造ＰＤＰのような封着時における電極の相対位置精度の問題が生じない。また、維持電極と書込電極との相互間隔はコア誘電体層の厚さ寸法で決定され、基板間隔とは無関係であることから、その相互間隔を十分に小さくすることができる。更に、それら維持電極と書込電極との間隔を小さくできる結果として、誤放電のおそれなく書込電極面積を大きくして書込効果を高めることができる。
【０００８】
【第１発明の他の態様】
ここで、好適には、前記第１厚膜導体層は、相互に隣接する前記第１導体の前記交点間に位置する部分に、前記コア誘電体層の格子の内壁面の一部を覆い且つ相互に対向するように固着された対向部を備えたものである。このようにすれば、第１厚膜導体層には、シート部材の格子内で互いに対向させられる対向部がその内壁面に設けられるため、その対向部で実質的に放電電極が構成される。そのため、放電面が互いに平行に設けられた対向放電構造であることから、発光区画(画素すなわちセル)相互の放電電圧(開始電圧や維持電圧)のばらつきが小さくなって、動作マージンが広くなる利点がある。特に、放電空間内に蛍光体層が設けられた形式のガス放電表示装置では、放電面が第１基板と第２基板との中間の高さ位置に位置し且つ放電方向がそれらの内面に沿った方向となることから、第１基板内面および第２基板内面上における放電ガス・イオンの影響が少ないので、その広い範囲に蛍光体層を設けて輝度を高め得る利点もある。
【０００９】
因みに、従来のガス放電表示装置における対向放電構造では、前述したように、第１放電電極および第２放電電極が前面板および背面板の内面にそれぞれ設けられていた。蛍光体の発光を利用するカラー表示装置の場合、高い輝度や効率を得るためには好適にはＲＧＢの発光を分離し放電空間を形成する隔壁面と前面板あるいは背面板の誘電体層表面にも塗布されることが望ましい。しかし、この場合、誘電体層の放電領域には蛍光体が塗布されないことが必要であり、かつＭｇＯなどの保護膜でコートされなければならない。このため、蛍光体層の配設位置が限定され延いてはその面積が著しく小さくなって高輝度を得ることが困難であった。また放電の生ずる部分の近傍に蛍光体層が位置するために放電ガス・イオンによる劣化が著しいという問題もある。さらに、隔壁間の誘電体層表面への保護ＭｇＯ膜を均一に塗布すること、また放電域を残して蛍光体を塗布することは、製造プロセスとして実現困難であった。これに対して、面放電型のガス放電表示装置では、前面板および背面板のうち放電電極が設けられていない一方の略全面に、放電領域と空間的に分離された状態で蛍光体層を設けることができるため、蛍光体の劣化を抑制しつつ高輝度を得ることが可能である。しかしながら、一平面上に配置された放電電極の電極表面間距離が一様にはならないことから、その最も小さい部分ほど放電しやすく効率も高くなる。このため、電極を覆う誘電体層や保護膜の劣化は、放電の開始する確率が高いこともあって電極パターンの隣接するエッジ部分で最も進行することになる。また、電極パターンが大きいほど平均的な効率は下がってしまうことになる。すなわち、従来のガス放電表示装置では、動作マージンと輝度との両立が困難となっていたのである。
【００１０】
また、好適には、前記対向部は、前記複数本の第１導体の各々の幅方向における両側に備えられる。このようにすれば、シート部材に備えられる格子の全てに実質的に放電電極として機能させられる対向部の対が設けられることになる。そのため、端部から数えて奇数列の放電空間内で放電させる対の組合せと、偶数列の放電空間内で放電させる対の組合せとを交互に切り替えて、２枚のフィールドで１枚のフレーム(すなわち１画像)を表示する２：１インタレース(飛び越し走査)を採用することにより、第１導体の本数を増加させることなく、従来の３電極構造よりも走査線本数を倍増させて解像度を高めることが可能となる。
【００１１】
また、好適には、前記第２厚膜導体層は、前記コア誘電体層の格子のうち前記対向部が備えられた放電空間の内周側に突き出した突出部を備えたものである。このようにすれば、この突出部が実質的に書込電極として機能させられるため、これが設けられない場合に比較して書込放電が確実になる利点がある。
【００１２】
また、好適には、前記ガス放電表示装置は、前記複数本の第２導体の長手方向に沿って伸びる複数本の凹溝をそれら複数本の第２導体の相互間の位置において前記第１基板および前記第２基板の対向面の少なくとも一方に備えたものである。このようにすれば、その凹溝およびシート部材の格子内によって放電空間が形成されることから、その凹溝の深さ寸法およびシート部材の厚さ寸法を適宜定めることにより、好適な大きさの放電空間を備えたガス放電表示装置が得られる。すなわち、凹溝間の相対的に凸に成った部分が実質的に隔壁として機能するため、放電空間を形成するための隔壁を第１基板および第２基板の内面に設ける必要が無くなる。特に、放電空間内に蛍光体層を備える形式のカラー表示用表示装置では、その凹溝内に蛍光体層を設けることにより、第１基板および第２基板の内面に隔壁を設けることなく、シート部材と蛍光体層との接触を防止できる利点がある。
【００１３】
また、好適には、上記の凹溝或いは放電空間を形成するために第１基板および第２基板の少なくとも一方に設けられるリブ状壁は、シート部材の格子の一方向に沿って伸びる部分が、第１基板および第２基板の相対的に凸に成った部分上に位置させられる位置関係に設けられる。このようにすれば、放電空間内のうちシート部材を挟んで観視側とは反対側の部分で生じた光、例えばその反対側の部分に備えられている蛍光体層の発光がシート部材によって遮られることが抑制されるので、ガス放電表示装置の輝度が一層高められる。
【００１４】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明の製造方法の要旨とするところは、透明な第１基板と、その第１基板から所定距離隔てて平行に配置された第２基板と、それら第１基板および第２基板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に形成された複数の放電空間と、それら複数の放電空間の各々でガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の維持電極と、発光区画を選択するためにその維持電極との間でガス放電を発生させられる複数の書込電極とを備え、前記複数対の維持電極間のガス放電で発生した光を前記第１基板を通して観察する形式のＡＣ型ガス放電表示装置を、前記第１基板および前記第２基板を重ね合わせて気密に封着することにより製造する方法であって、(a)格子状を成した所定厚さ寸法の厚膜誘電体から成るコア誘電体層と、(b)前記コア誘電体層の格子の一方向に沿って互いに平行に伸びるようにその一面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分を前記維持電極として機能させるための複数本の第１導体から成る第１厚膜導体層と、(c)前記コア誘電体層の格子の他方向に沿って互いに平行に伸びるようにその他面に積層され且つその格子の交点間に位置する部分を前記書込電極として機能させるための複数本の第２導体から成る第２厚膜導体層と、(d)前記第１厚膜導体層を覆う厚膜誘電体から成る被覆誘電体層とを備えたシート部材を、前記第１基板および前記第２基板の一方の内面上に固着するシート部材固着工程を含むことにある。
【００１５】
【第２発明の効果】
このようにすれば、第１基板および第２基板を重ね合わせて固着することによりガス放電表示装置を製造するに際して、第１厚膜導体層および第２厚膜導体層が格子状の厚膜誘電体層の両面に積層されて成るシート部材が第１基板または第２基板に固着されることにより、放電電極および書込電極が放電空間内に備えられる。そのため、シート部材上に放電電極および書込電極を構成するための厚膜導体層が備えられていることから、第１基板および第２基板の間にそのシート部材を配置するだけで放電電極および書込電極を設けることができるため、第１基板および第２基板に放電電極或いは書込電極を設ける場合におけるそれらの形成時の熱処理に起因する第１基板、第２基板、および電極等の歪みが好適に抑制されたガス放電表示装置を製造することができる。
【００１６】
【第２発明の他の態様】
ここで、好適には、前記のガス放電表示装置の製造方法は、(e)所定の第１温度よりも高い融点を有する粒子が樹脂で結合されて成る高融点粒子層で構成された膜形成面を有する支持体を用意する支持体準備工程と、(f)前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る下側導体ペースト膜を前記膜形成面に前記第１厚膜導体層および前記第２厚膜導体層の一方に対応する複数に分割された所定パターンで形成する下側導体ペースト膜形成工程と、(g)前記第１温度で焼結させられる厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜を前記コア誘電体層に対応する格子状パターンで前記下側導体ペースト膜の表面に積層して形成する誘電体ペースト膜形成工程と、(h)前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る上側導体ペースト膜を前記第１厚膜導体層および前記第２厚膜導体層の他方に対応する複数に分割された所定パターンでその誘電体ペースト膜の表面に積層して形成する上側導体ペースト膜形成工程と、(i)前記支持体を前記第１温度で加熱処理することにより、前記高融点粒子層を焼結させることなく前記下側導体ペースト膜、前記上側導体ペースト膜、および前記誘電体ペースト膜を焼結させて、それら下側導体ペースト膜、上側導体ペースト膜、および誘電体ペースト膜から前記第１厚膜導体層、前記第２厚膜導体層、および前記コア誘電体層を生成する焼成工程とを、含む工程により前記シート部材を製造するものである。
【００１７】
このようにすれば、厚膜誘電体材料および厚膜導体材料の焼結温度(第１温度)よりも高い融点を有する高融点粒子層で構成された膜形成面に厚膜誘電体材料および厚膜導体材料のペースト膜がそれぞれ所定パターンで形成された後、それら厚膜誘電体材料および厚膜導体材料の焼結させられる第１温度で加熱処理が施されることにより、厚膜誘電体層の表面に厚膜導体層が形成されたシート部材が生成される。そのため、その加熱処理温度では焼結させられない高融点粒子層は樹脂が焼失させられることにより高融点粒子のみが並ぶ層となることから、生成された厚膜は支持体に固着されないため、その膜形成面から容易に剥離することができる。このとき、厚膜誘電体材料および厚膜導体材料のペースト膜は、材料や用途に応じた適宜の方法を用いることにより、簡便な設備を用いて所望のパターンで膜形成面に形成することが可能である。しかも、加熱処理により焼結させられるまでは膜形成面に塗布されることにより一時的に固着された状態で取り扱われることから、取扱いが容易である。したがって、放電電極および書込電極を設けるためのシート部材を容易に製造し且つガス放電表示装置の製造に用いることができる。
【００１８】
なお、上記のように高融点粒子のみが並ぶ層の上で焼結させられる厚膜は、通常の厚膜形成とは異なり、その収縮時に何ら形成面に拘束されない。そのため、形成面との間の収縮抵抗に起因する反りや変形等が抑制され、延いてはそれら反りや変形に伴う亀裂等の発生も抑制される。したがって、放電電極の歪み等が一層抑制される利点がある。
【００１９】
また、好適には、前記第１厚膜導体層は、相互に隣接する前記第１導体の前記交点間に位置する部分に、前記コア誘電体層の格子の内壁面の一部を覆い且つ相互に対向するように固着された対向部を備えたものであり、前記誘電体ペースト膜の格子の内壁面に前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る壁面導体ペースト膜を前記対向部に対応するパターンで形成する壁面導体ペースト膜形成工程を含むものである。このようにすれば、壁面導体ペースト膜形成工程において、前記対向部を構成するための壁面導体ペースト膜が設けられることから、第１厚膜導体層は対向部を備えて形成されるため、シート部材を第１基板または第２基板上に固着することによって、実質的に放電電極として機能する対向部を備えたガス放電表示装置を製造できる。
【００２０】
また、好適には、前記支持体準備工程は、所定の基板の表面に前記高融点粒子層を形成するものである。このようにすれば、ペースト膜が基板上に形成されることから、加熱処理後にも支持体の形状が維持されるため、高融点粒子層のみで支持体が構成されている場合(例えば、セラミック生シートで支持体が構成されている場合)に比較して放電空間内に放電電極を設けるためのシート部材の取扱いが容易になる利点がある。しかも、このような支持体が用いられる場合には、ペースト膜との間に高融点粒子層が介在させられる基板は加熱処理の際にそのペースト膜を何ら拘束せず、且つそのペースト膜の表面粗度は高融点粒子層の表面粗度のみが反映されることから、基板の平坦度、表面粗度、膨張係数等のシート部材の品質に及ぼす影響が小さくなるため、基板に高い品質は要求されない。
【００２１】
また、好適には、前記基板は、前記焼成温度で変形しないものである。このようにすれば、厚膜誘電体層および厚膜導体層を生成するための加熱処理が施される際にも膜形成面の形状が初期の形状に保たれるため、高融点粒子層を表面に形成することにより、支持体として繰り返し使用可能となる利点がある。基板は、上記の条件を満たす適宜のものが選ばれるが、例えば、一般ガラス、耐熱ガラス、セラミック板、金属板等を用いることができる。
【００２２】
また、好適には、前記第１厚膜導体層および前記第２厚膜導体層が前記一面および他面にそれぞれ設けられた前記コア誘電体層の外周側に厚膜誘電体ペーストを塗布して加熱処理を施すことにより前記被覆誘電体層を設ける被覆工程を含むものである。このようにすれば、第１厚膜導体層および第２厚膜導体層を覆う被覆誘電体層を容易に設けることができる。一層好適には、上記厚膜誘電体ペーストの塗布は、ディッピング処理によって行われる。
【００２３】
また、好適には、前記ペースト膜形成工程は、厚膜スクリーン印刷法を用いて前記下側導体ペースト膜、前記上側導体ペースト膜、前記被覆導体ペースト膜、および前記誘電体ペースト膜をそれぞれ形成するものである。ペースト膜の形成方法としては、例えば、印刷、サンド・ブラスト、リフトオフ、感光性ペーストを用いたフォト・プロセス等の種々の方法からコスト、必要精度、他の工程との兼ね合い等に応じて選択した適宜の方法を用いることができるが、上記のように印刷法による場合には、膜形成面のうち無用な部分には膜構成材料が塗布されないことから、材料の無駄がない利点がある。すなわち、セラミック生シートのプレス加工、或いはセラミック・シートのレーザ加工や金属材料の化学エッチング等によるもの等に比較して加工時に除去される材料の無駄が極めて少なくなる。
【００２４】
また、好適には、前記高融点粒子は、セラミックス或いはガラス・フリット等の無機材料から成るものである。高融点粒子としては、高融点粒子層を構成する樹脂が焼失した後も何ら軟化等するものでなければ、適宜の無機材料を用いることができる。なお、具体的な材質は、シート部材を構成する厚膜材料の種類やその焼成温度等に応じて適宜選択される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明のガス放電表示装置の一例であるＡＣ型カラーＰＤＰ(以下、単にＰＤＰという)１０の構成を一部を切り欠いて示す斜視図である。図において、ＰＤＰ１０は、それぞれの全体として略平坦な一面１２，１４が対向するように所定間隔を隔てて互いに平行に配置された前面板１６および背面板１８を備えている。それら前面板１６および背面板１８は、格子状のシート部材２０を介してその周縁部において気密に封着されており、これによりＰＤＰ１０の内部に気密空間が形成されている。これら前面板１６および背面板１８は、何れも900×500(mm)程度の大きさと1.1〜3(mm)程度の均一な厚さ寸法とを備えると共に透光性を有し且つ軟化点が700(℃)程度の相互に同様なソーダライム・ガラス等から成るものである。本実施例においては、上記の前面板１６が第１基板に、背面板１８が第２基板にそれぞれ相当する。
【００２７】
上記の前面板１６の内面１２には、一方向に沿って伸び且つ互いに平行な複数本の長手状の凹溝２２が200〜500(μm)程度の一定の中心間隔で備えられており、相互間の凸部(凸条)によって、前面板１６および背面板１８間の気密空間が複数本の放電空間２４に区分されている。この凹溝２２は、内面１２の研磨加工等によって設けられたものであり、100(μm)程度以下の深さ寸法と、150〜400(μm)程度の開口部幅寸法とを備えたものである。このため、凹溝２２間の凸部の幅寸法は、その最上部位置において例えば50〜100(μm)程度になっている。前記のシート部材２０は、その一方向に沿って伸びる部分がこの凹溝２２間の凸部上に重なる位置関係にある。
【００２８】
また、上記の凹溝２２内には、凹溝２２毎すなわち放電空間２４毎に塗り分けられた蛍光体層２６が例えば10〜20(μm)程度の範囲で色毎に定められた厚みで設けられている。蛍光体層２６は、例えば紫外線励起により発光させられるＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)等の発光色に対応する３色の蛍光体の何れかから成るものであり、隣接する放電空間２４相互に異なる発光色となるように設けられている。
【００２９】
一方、前記の背面板１８の内面１４には、一方向に沿って伸び且つ互いに平行な複数本の長手状の凹溝２８が200〜500(μm)程度の一定の中心間隔で、前記凹溝２２に対向する位置に備えられている。この凹溝２８の深さ寸法および開口部幅寸法は凹溝２２と略同様である。この凹溝２８内にも、凹溝２８毎に蛍光体層３０が例えば10〜20(μm)程度の範囲内の厚さ寸法で設けられている。この蛍光体層３０は、放電空間２４毎に単一の発光色が得られるように、前面板１６上の対向する凹溝２２に設けられた蛍光体層２６と同じ発光色のものが設けられている。すなわち、本実施例においては、前面板１４および背面板１６は、略同様に構成されている。
【００３０】
図２は、凹溝２２の長手方向に沿ったその中心を通る断面において、ＰＤＰ１０の断面構造を説明する図である。前記のシート部材２０は、その骨格を構成する格子状(前記図１参照)のコア誘電体層３２と、その一面３４(図における上面)から一方の側面(すなわち格子の内壁面)に亘る範囲に積層して固着された維持配線層３６と、その反対側に位置する他面(図における下面)３８から一方の側面(すなわち格子の内壁面)に亘る範囲に積層して固着された書込配線層４０と、それらを覆って設けられた被覆誘電体層４２と、その被覆誘電体層４２を更に覆って設けられてシート部材２０の表層部を構成する保護膜４４とから構成されている。本実施例においては、上記の維持配線層３６が第１厚膜導体層に、書込配線層４０が第２厚膜導体層にそれぞれ相当する。
【００３１】
上記のコア誘電体層３２は、50〜150(μm)程度、例えば100(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、格子を構成する縦横に沿ってそれぞれ伸びる部分の幅寸法は、例えば凹溝２２間の凸部上面の幅寸法と同程度かアライメント・マージンを考慮してそれよりも若干広く、例えば80〜200(μm)程度である。また、このコア誘電体層３２は、例えばPbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラスおよびアルミナ等のセラミック・フィラー等の厚膜誘電体材料で構成されている。
【００３２】
また、上記の維持配線層３６および書込配線層４０は、例えば銀(Ag)、クロム(Cr)、銅(Cu)等を導電成分として含む厚膜導体であり、例えば5〜10(μm)程度の厚さ寸法で設けられている。前者の維持配線層３６のうちコア誘電体層３２の側面を覆う部分４６は、放電空間２４内でガス放電を発生させるための維持電極として機能させられるものである。図に示されるように、維持電極４６は、シート部材２０を構成する格子の内壁面において互いに平行且つ対向する位置に配置されている。すなわち、ＰＤＰ１０は、その放電空間２４内において互いに対向する維持電極間で放電させられる対向放電構造に構成されている。本実施例においては、
【００３３】
また、後者の書込配線層４０のうち上記の維持電極(対向部)４６、４６間に位置する部分(図において中央に示す部分)４８は、放電空間２４内で上記の維持電極４６，４６のうちの一方、例えば図における左方に位置するものとの間で、発光区画(セル)を選択するための書込放電を発生させるためのものである。
【００３４】
また、前記の被覆誘電体層４２は、例えば10〜30(μm)程度の範囲内、例えば20(μm)程度の厚さ寸法を備え、例えばPbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラス等から成る厚膜である。この被覆誘電体層４２は、表面に電荷を蓄えることにより維持電極４６、４６間で交流放電をさせるために設けられたものであるが、同時に、厚膜材料で構成される維持電極４６および書込電極４８を露出させないことによってこれらからのアウト・ガスによる放電空間２４内の雰囲気変化を抑制する役割も有する。
【００３５】
また、前記の保護膜４４は、例えば0.5(μm)程度の厚さ寸法を備え、MgO等を主成分とする薄膜或いは厚膜である。保護膜４４は、放電ガス・イオンによる被覆誘電体層４２のスパッタリングを防止するものであるが、二次電子放出係数の高い誘電体で構成されていることから、実質的に放電電極として機能する。
【００３６】
図３は、シート部材２０の一部を切り欠いて維持配線層３６および書込配線層４０の構成を詳しく説明する図である。図において、維持配線層３６は、シート部材２０を構成する格子の一方向に沿って伸びる複数本の配線部５０を備えており、書込配線層４０は、その一方向に垂直な他方向に沿って伸びる複数本の相互に絶縁させられた配線部５２を備えている。すなわち、配線部５０，５２は、互いに垂直を成す向きに沿って設けられている。これら配線部５０，５２は、何れも50〜80(μm)程度の一定の幅寸法を備えたものである。また、配線部５０，５２は、何れも格子状のコア誘電体層３２の各構成部分の幅方向における中央部に位置する。
【００３７】
また、維持配線層３６の配線部５０には、その長手方向における複数箇所にその側方すなわち配線部５２と略平行な向きに突き出す突出部５４が備えられている。前記の維持電極４６は、この突出部５４の先端部から連続し且つそれと垂直を成すように設けられている。この突出部５４および維持電極４６の幅寸法は、例えば100(μm)程度であり、維持電極４６の高さ寸法はシート部材２０の厚さ寸法に略等しい50〜150(μm)程度、例えば100(μm)程度である。すなわち、維持電極４６はコア誘電体層３２の側面の一部を覆って設けられている。
【００３８】
一方、書込配線層４０の配線部５２には、その長手方向における複数箇所にその側方に向かって突き出す突起部すなわち書込電極４８が備えられている。この突起部すなわち書込電極４８の幅寸法は、例えば50〜150(μm)程度、例えば100(μm)程度であり、配線部５２からの突き出し長さは、例えば30〜100(μm)程度、例えば50(μm)程度である。
【００３９】
図４に維持配線層３６の配線部５０および書込配線層４０の配線部５２と、維持電極４６および書込電極４８との接続関係を模式的に示した。図において左右方向に沿って伸びる複数本の配線部５０は、格子状のコア誘電体層３２のその左右方向に沿って伸びる部分の全てに一本ずつが設けられている。維持電極４６は、図における左右方向に連なったものが共通の配線部５０に接続されている。また、配線部５０は、他の全ての配線部５０と独立させられたものと、共通の配線に接続されたものとが図の上下方向において交互に位置するように設けられている。
【００４０】
一方、図において上下方向に沿って伸びる複数本の配線部５２は、格子状のコア誘電体層３２のその左右方向に沿って伸びる部分の全てに一本ずつが設けられている。また、図に示されるように、書込電極４８の突き出し方向は全て同じ方向すなわち図における左方向であって、格子のうち維持電極４６、４６の対が存在する空間内に設けられている。
【００４１】
なお、図に示されるように、シート部材４２の格子構成部分の相互間隔は一様ではない。すなわち、書込配線層４０の配線部５２に沿って伸びる部分は、例えば200(μm)程度の一定の相互間隔Ｇwで設けられているが、維持配線層３６の配線部５０に沿って伸びる部分は、例えば100(μm)程度の相対的に小さい相互間隔Ｇs1および600(μm)程度の相対的に大きい相互間隔Ｇs2が交互に現れる。維持電極４６，４６は、相対的に小さい相互間隔Ｇs1の部分で対向させられている。図４における左端中央に例示するように、本実施例では、この維持電極４６，４６間で表示のための維持放電をさせるので、放電ギャップは相互間隔Ｇs1に略等しい100(μm)程度である。また、図４を前記の図１と対比すれば明らかなように、シート部材２０は、配線部５２に沿って伸びる格子の構成部分が凹溝２２間の凸部上に位置させられている。なお、前記の図２は、上記の図４におけるＡ−Ａ視断面に対応する図である。
【００４２】
このため、対向させられる維持電極４６のうち個々に独立させられているものが接続されている複数本の配線部５０に所定の交流パルスを印加して順次走査すると共に、その走査のタイミングに同期して書込電極４８のうちのデータに対応する所望のもの(すなわち発光させる区画として選択されたものに対応する書込電極)に配線部５２を介してに所定の交流パルスを印加すると、前記の図４の左端中央のセルについて示すように、それらの間で書込放電が発生させられ、維持電極４６上の保護膜４４上に電荷が蓄積される。このようにして全ての維持電極４６を走査した後、全ての維持電極４６，４６間に配線部５０を介して所定の交流パルスを印加すると、電荷が蓄積された発光区画では印加電圧にその蓄積電荷による電位が重畳されて放電開始電圧を越えるため、維持電極４６，４６間で放電が発生させられ、且つ保護膜４４上に改めて発生させられた壁電荷等により予め定められた所定時間だけ維持される。これにより、ガス放電で発生した紫外線で選択された区画内の蛍光体層２６、３０が励起発光させられ、その光が前面板１６或いは背面板を通して射出されることにより、一画像が表示される。そして、走査側電極(維持電極４６)の１周期毎に、交流パルスを印加されるデータ側電極(書込電極４８)が変化させられることにより、所望の画像が連続的に表示されることとなる。なお、上記の説明から明らかなように、維持電極４６のうち、個々に独立させられている一方は、書込電極４８との間で走査電極として機能させられるが、他方の維持電極４６との間では維持電極(表示放電電極)として機能させられる。また、図示は省略するが、前面板１６および背面板１８の一方のみから画像を観察する場合には、他方の裏面にアルミニウム等で反射膜が設けられる。
【００４３】
このとき、放電は図４に示されるように100(μm)程度の僅かな距離Ｇs1だけ相互に離隔させられた電極４６，４６間で発生させられるが、放電空間２４は図における上下方向に連続しているため、その放電により発生させられた紫外線は、図４に一点鎖線で模式的に示すように、その放電空間２４の長手方向に沿って放電電極４６，４６の外側に広がる。そのため、放電空間２４内に設けられている蛍光体層２６，３０のうち、その一点鎖線で囲まれた範囲内に位置するものが、図の左端中央に示す電極４６，４６間の放電で発生した紫外線で励起発光させられることとなる。
【００４４】
したがって、ＰＤＰ１０における発光単位(セル)の区切りは、凹溝２２に垂直な方向すなわち図における左右方向ではその凹溝２２間の凸部によって区切られ、凹溝２２の長手方向すなわち図における上下方向では実質的にはこの紫外線の及ぶ範囲によって画定される。この結果、発光単位の中心間隔は、図の左右方向においてはＰｃ＝0.3(mm)程度のカラー・セル・ピッチに、図の上下方向においてはＰｄ＝0.9(mm)程度のドット・ピッチになっている。なお、本実施例のようなＲＧＢ３色から成るカラー表示用のＰＤＰ１０においては、図の左右方向において相互に隣接する３つの発光区画で一画素が構成されている。そのため、画素ピッチは、左右方向および上下方向の何れにおいても0.9(mm)程度である。
【００４５】
ここで、本実施例においては、格子状のシート部材２０に維持配線層３６および書込配線層４０が設けられると共に、その維持配線層３６のうちの格子の内壁面の互いに対向する位置に固着された部分によって維持電極４６、４６が構成されると共に、その書込配線層４０のうちその維持電極４６が設けられている格子内の放電空間に凸設された部分により書込電極４８が構成される。そのため、放電面が互いに平行に設けられた対向放電構造であることから、発光区画相互の放電電圧(開始電圧や維持電圧)のばらつきが小さくなって、動作マージンが広くなる利点がある。
【００４６】
しかも、放電電極４６、４６の放電面が前面板１６および背面板１８の何れからも離隔したこれらの中間の高さ位置に位置し且つ放電方向がそれらの内面１２，１４に沿った方向となることから、前面板内面１２および背面板内面１４上における放電ガス・イオンの影響が少ないので、前述したようにそれらの何れにも広い範囲に蛍光体層２６，３０が設けられる。そのため、蛍光体層を放電電極が固着された基板とは反対側の基板上にのみ設けることが可能であった面放電構造の場合に比較して輝度を飛躍的に高め得る利点もある。
【００４７】
また、シート部材２０に維持電極４６および書込電極４８の両者が設けられた結果として、書込電極４８の位置および大きさの制限が無くなるので、これを適切な位置および大きさで備えることが可能となり、放電効率や応答速度、輝度等が飛躍的に高められる。
【００４８】
ところで、上記のようなＰＤＰ１０は、例えば図５に示される工程図に従って別々に処理(或いは製造)されたシート部材２０，前面板１６，および背面板１８を組み立てることで製造される。
【００４９】
背面板１８の処理工程においては、先ず、平坦な背面板１８が用意されてその内面１４に凹溝２８が研削加工等によって形成され、或いは、予め凹溝２８が形成された背面板１８を用意される。次いで、蛍光体層形成工程６２において、ＲＧＢ３色に対応する３種の蛍光体スラリ或いは蛍光体ペーストを凹溝２８内であって色毎に定められた所定位置に流し込みや厚膜スクリーン印刷法等によって塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層３０を設ける。
【００５０】
一方、前面板１６の処理工程においても、同様に、凹溝２２が形成されたガラス基板を用意し、蛍光体層形成工程６６において、ＲＧＢ３色に対応する３種の蛍光体スラリ或いは蛍光体ペーストを凹溝２２内であって色毎に定められた所定位置に、流し込みや凹溝２２上から落とし込み印刷等の手法で塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層２６を設ける。
【００５１】
そして、シート部材作製工程６８において作製された前記のようなシート部材２０を介して上記の前面板１６および背面板１８を重ね合わせ、封着工程７０において加熱処理を施すことにより、それらの界面に予め塗布されたシールガラス等の封着剤でこれらを気密に封着する。なお、封着に先立ち、必要に応じてシート部材２０が前面板１６および背面板１８の何れかにガラスフリット等を用いて固着される。そして、排気・ガス封入工程７２において、形成された気密容器内から排気し且つ所定の放電ガスを封入することにより、前記のＰＤＰ１０が得られる。
【００５２】
上記の製造工程において、シート部材作製工程６８は、よく知られた厚膜印刷技術を応用した例えば図６に示される示す工程に従って実施される。以下、シート部材２０の製造方法を、製造工程の要部段階における状態を表した図７(a)〜(e)および図８(f)〜(h)を参照して説明する。
【００５３】
先ず、基板用意工程７４では、厚膜印刷を施す基板７６(図７参照)を用意し、その表面７８等に適宜の清浄化処理を施す。この基板７６は、後述する加熱処理の際に殆ど変形や変質の生じないものであって、例えば、熱膨張係数が87×10-7(/℃)程度で、740(℃)程度の軟化点および510(℃)程度の歪み点を備えたソーダライム・ガラス等から成るガラス基板が好適に用いられる。なお、基板７６の厚さ寸法は例えば2.8(mm)程度であり、その表面７８の大きさは前記のシート部材４２よりも十分に大きくされている。
【００５４】
次いで、剥離層形成工程８０では、高融点粒子が樹脂で結合させられた剥離層８２を、基板７６の表面７８に例えば5〜50(μm)程度の厚さ寸法で設ける。上記の高融点粒子は、例えば平均粒径が0.5〜3(μm)程度の高軟化点ガラスフリットおよび平均粒径が0.01〜5(μm)程度のアルミナやジルコニア等のセラミック・フィラーを混合したものである。上記の高軟化点ガラスは、例えば550(℃)程度以上の軟化点を備えたものであり、混合物である高融点粒子の軟化点は、例えば550(℃)程度以上になっている。また、樹脂は、例えば350(℃)程度で焼失させられるエチルセルロース系樹脂等である。この剥離層８２は、例えば、上記の高融点粒子および樹脂がブチルカルビトールアセテート(ＢＣＡ)等の有機溶剤中に分散させられた無機材料ペースト８４を、例えば図７(a)に示すようにスクリーン印刷法を用いて基板７６の略全面に塗布し、室温において乾燥させることで設けられるが、コータやフィルム・ラミネートの貼り付け等で設けることもできる。図７(b)は、このようにして剥離層８２を形成した段階を示している。なお、図７(a)において、８６はスクリーン、８８はスキージである。本実施例においては、上記の剥離層８２を備えた基板７６が支持体に、その剥離層８２の表面が膜形成面にそれぞれ相当し、上記の基板用意工程７４および剥離層形成工程８０が支持体準備工程に対応する。
【００５５】
続く厚膜ペースト層形成工程９０では、前記の書込配線層４０，維持配線層３６，および維持電極４６を形成するための厚膜導体ペースト９２と、前記のコア誘電体層３２を形成するための厚膜誘電体ペースト９４(図７(a)参照)を、無機材料ペースト８４と同様にスクリーン印刷法等を利用して剥離層８２上に所定のパターンで順次に塗布・乾燥する。これにより、書込配線層４０を形成するための導体印刷層９６、コア誘電体層３２を形成するための厚膜誘電体層９８、維持配線層３６を形成するための導体印刷層１００、維持電極４６を形成するための導体印刷層１０２が順に形成される。上記の厚膜導体ペースト９２は、例えば、銀粉末等の導体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。また、厚膜誘電体ペースト９４は、例えば、アルミナやジルコニア等の誘電体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。なお、上記のガラスフリットは、例えばPbO-B2O3-SiO2-Al2O3-TiO2系の低軟化点ガラス等が用いられ、樹脂および溶剤は例えば無機材料ペースト８４と同様なものが用いられる。
【００５６】
このとき、配線層３６，４０およびコア誘電体層３２を形成する際には、スクリーン８６は、前記の図１および図３等に示されるコア誘電体層３２および配線層３６、４０の形状にそれぞれ対応する開口パターンを備えたものが用いられ、焼成収縮後にそれぞれ前記の膜厚が得られるように設定された所定の厚さ寸法で厚膜導体ペースト９２および厚膜誘電体ペースト９４が塗布される。一方、維持電極４６を形成する際には、例えばコア誘電体層３２により形成された格子の内壁面よりも僅かに内側にはみ出した形状の開口を備えたスクリーン８６を用いることにより、厚膜導体ペースト９２がコア誘電体層３２の上面からその内壁面に沿って流れ落ちるように塗布される。図７(c)〜(e)は、導体印刷層９６、誘電体印刷層９８、導体印刷層１００、導体印刷層１０２がそれぞれ形成された段階を示している。なお、導体印刷層９６，１００，１０２は、5〜10(μm)程度の厚さ寸法であるため、一回の印刷で形成されるが、誘電体印刷層９８は30(μm)程度の厚さ寸法であることから、適当な厚さ寸法が得られるまで３回程度の印刷および乾燥を繰り返して積層形成される。
【００５７】
上記のようにして厚膜印刷層９６〜１０２を形成し、乾燥して溶剤を除去した後、焼成工程１０４においては、基板７６を所定の焼成装置の炉室１０６内に入れ、厚膜導体ペースト９２および厚膜誘電体ペースト９４の種類に応じた例えば550(℃)程度の焼成温度で加熱処理を施す。図８(f)は加熱処理中の状態を示している。
【００５８】
上記の加熱処理過程において、厚膜印刷層９６〜１０２は、その焼結温度が例えば550(℃)程度であるため、その樹脂成分が焼失させられると共に誘電体材料、導体材料、およびガラスフリットが焼結させられ、コア誘電体層３２および厚膜導体層(維持配線層３６と書込配線層４０)すなわちシート部材２０の基本的部分が生成される。図８(g)は、この状態を示している。このとき、前記の剥離層８２は、前述したようにその無機成分粒子が550(℃)以上の軟化点を備えたものであるため、樹脂成分は焼失させられるが高融点粒子(ガラス粉末およびセラミック・フィラー)は焼結させられない。そのため、加熱処理の進行に伴って樹脂成分が焼失させられると、剥離層８２は高融点粒子１０８(図９参照)のみから成る粒子層１１０となる。
【００５９】
図９は、図８(g)の右端の一部を拡大して、上記の加熱処理における焼結の進行状態を模式的に示した図である。剥離層８２の樹脂成分が焼失させられて生成された粒子層１１０は、単に高融点粒子１０８が積み重なっただけの層であり、その高融点粒子１０８は互いに拘束されていない。そのため、図に一点鎖線で示される焼成前の端部位置から厚膜印刷層９６〜１０２が収縮するときには、その高融点粒子１０８がコロの如き作用をする。これにより、厚膜印刷層９６〜１０２の下面側でも基板７６との間にその収縮を妨げる力が作用しないので、上面側と同様に収縮させられることから、収縮量の相違に起因する密度差や反り等は何ら生じていない。
【００６０】
なお、本実施例においては、基板７６の熱膨張係数は誘電体材料と略同じであり、厚膜印刷層９６〜１０２の焼結が開始するまで、すなわち、樹脂成分は焼失させられたがガラスフリット、誘電体材料粉末や導体粉末の結合力が未だ小さい温度範囲ではこれらの熱膨張量に殆ど差はない。一方、厚膜印刷層９６〜１０２の焼結が開始するときには、上述したように粒子層１１０の作用によって基板７６はその焼成収縮を何ら妨げない。したがって、基板７６の熱膨張は生成される厚膜の品質に実質的に影響しない。なお、基板７６を繰り返し使用する場合や熱処理温度が高くなる場合には、歪み点の一層高い耐熱性ガラス(例えば、熱膨張係数が32×10-7(/℃)程度で軟化点が820(℃)程度の硼珪酸ガラスや、熱膨張係数が5×10-7(/℃)程度で軟化点が1580(℃)程度の石英ガラス等)を用いることができる。この場合にも、誘電体材料粉末等の結合力が小さい温度範囲では基板７６の熱膨張量が極めて小さくなるので、その熱膨張が生成される厚膜の品質に影響することはない。
【００６１】
図６に戻って、剥離工程１１２では、生成された厚膜すなわちコア誘電体層３２および配線層３６，４０の積層体を基板７６から剥離する。それらの間に介在させられている粒子層１１０は高融点粒子１０８が単に積み重なっただけであるので、上記剥離処理は何らの薬品や装置を用いることなく容易に行い得る。このとき、積層体の裏面には高融点粒子１０８が一層程度の厚みで付着し得るが、この付着粒子は、必要に応じて粘着テープやエアブロー等を用いて除去する。なお、厚膜が剥離された基板７６は、前述したように前記の焼成温度では変形および変質し難いものであるため、同様な用途に繰り返し用いられる。
【００６２】
次いで、誘電体ペースト塗布工程１１４においては、剥離した積層体をディッピング槽１１６中に蓄えられた誘電体ペースト１１８中にディッピングすることにより、全外周面に誘電体ペースト１１８が塗布される。この誘電体ペースト１１８は、例えば、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等のガラス粉末およびＰＶＡ等の樹脂が水等の溶剤中に分散させられたものであり、前記の厚膜誘電体ペースト９４に比較して低粘度に調製されている。なお、上記のガラス粉末は鉛を含まない軟化点が630(℃)程度以上のものも使用可能である。これは、前記の厚膜誘電体ペースト９４に含まれるものの軟化点と同程度かそれよりも高いものである。また、低粘度に調製されたペーストを用いるのは、塗布の際に気泡が巻き込まれ延いては焼成後に欠陥の残ることを防止するためであり、積層体は、例えば水平な向きで金網１２０等に載せられた状態で誘電体ペースト１１８中に静かに沈められ、且つ取り出される。
【００６３】
続く焼成工程１２２では、ディッピング槽１１６から取り出され且つ十分に乾燥させられた積層体が焼成炉内に投入され、前記誘電体ペースト１１８に含まれるガラス粉末の種類に応じて定められる例えば650(℃)程度の所定温度で加熱処理(焼成処理)を施される。この焼成温度は、例えば、ガラス粉末が十分に軟化して緻密な誘電体層(被覆誘電体層４２)が得られるように、ガラス粉末の軟化点に対して十分に高い温度に設定される。このため、このようにして形成された被覆誘電体層４２は、ガラス粉末相互の粒界に起因する空隙等が殆ど無く、高い耐電圧を有するものとなる。本実施例においては、これら誘電体ペースト塗布工程１１４および焼成工程１２２から被覆工程が構成されている。
【００６４】
このとき、上記の焼成工程１２２が比較的高温に設定される場合には、内側に位置するコア誘電体層３２および維持配線層３６から残留していた有機成分が焼失させられること等によりガスが発生する。このガスは、被覆誘電体層４２内に気泡を生成するものであるが、ガスの移動方向は図１０に矢印で示されるように上方となる。そのため、被覆誘電体層４２内に生成する気泡は、専ら図における上部に形成され、維持配線層３６のうち放電面として機能させられる部分すなわちコア誘電体層３２の側面を覆う部分には発生しない。したがって、焼成工程１２２における処理温度が高温であっても、それに起因して維持電極４６上の被覆誘電体層４２内に気泡が生じることがないので、その焼成温度を高くして緻密化させ、耐電圧等の特性を高めることが可能となる。
【００６５】
そして、保護膜形成工程１２４において、上記の被覆誘電体層４２の表面に例えばディッピング処理および焼成処理により、或いはスパッタ等の薄膜プロセスにより、前記の保護膜４４が所望の厚さ寸法で略全面に設けられることにより、前記のシート部材２０が得られる。なお、保護膜４４は、前述したように薄い膜であるので、ディッピング等の厚膜プロセスでは一様な膜を形成することが比較的困難である。しかしながら、本実施例においてはＸ電極４６およびＹ電極４８間で対向放電させることから電極表面間距離が一様であるため、保護膜４４の表面形状の如何に拘わらず放電集中は生じ難い。したがって、面放電構造を採る場合ほどの一様性は保護膜４４に要求されないのである。
【００６６】
ここで、本実施例においては、前面板１６および背面板１８を重ね合わせて固着することによりＰＤＰ１０を製造するに際して、以上のようにして製造された維持配線層３６および書込配線層４０を備えたシート部材２０が前面板１６または背面板１８に固着されることにより、維持電極４６および書込電極４８が放電空間２４内に設けられる。そのため、シート部材２０上に維持電極４６および書込電極４８を構成するための厚膜導体層すなわち維持配線層３６および書込配線層４０が備えられていることから、前面板１６および背面板１８の間にそのシート部材２０を配置するだけで維持電極４６および書込電極４８を設けることができるため、前面板１６および背面板１８に放電電極を設ける場合におけるそれらの形成時の熱処理に起因する前面板１６、背面板１８、および電極４６，４８等の歪みが好適に抑制されたＰＤＰ１０を製造することができる。
【００６７】
また、本実施例においては、厚膜導体ペースト９２および厚膜誘電体ペースト９４の焼結温度よりも高い融点を有する剥離層８２で構成された膜形成面に誘電体印刷層９８および導体印刷層９６，１００等が所定パターンで形成された後、それらの焼結させられる温度で加熱処理が施されることにより、コア誘電体層３２の両面に維持配線層３６および書込配線層４０を構成する厚膜導体層が形成されたシート部材２０が生成される。そのため、その加熱処理温度では焼結させられない剥離層８２は樹脂が焼失させられることにより高融点粒子１０８のみが並ぶ粒子層１１０となることから、生成された厚膜は基板７６に固着されないため、その表面７８から容易に剥離することができる。したがって、放電電極４６，４８を構成するためのシート部材２０を容易に製造し且つＰＤＰ１０の製造に用いることができる。
【００６８】
また、本実施例においては、厚膜ペースト９２，９４の塗布される支持体は、基板７６の表面に剥離層８２が形成されることにより構成されるため、加熱処理後にも支持体の形状が維持されるため、剥離層８２のみで支持体が構成されている場合に比較してシート部材２０の生成後の取扱いが容易になる利点がある。なお、厚膜印刷層９６〜１０２と基板７６との間には剥離層８２が介在させられていることから、加熱処理の際にその厚膜印刷層９６〜１０２を何ら拘束しないため、基板７６の平坦度や表面粗度等は特に問題にならない。すなわち、基板表面７８が反っている場合には、厚膜印刷層９６〜１０２はその表面７８に倣って反りを有して形成されるが、生成されるシート部材２０は焼成後にも十分な柔軟性があるため、平坦面に置いた場合にその面に倣ってシート部材２０も平坦になるのである。
【００６９】
また、本実施例においては、厚膜印刷層９６〜１０２は、厚膜スクリーン印刷法を用いて形成されることから、装置が簡単且つ材料の無駄が少ないため、低コストとなる利点がある。
【００７０】
また、本実施例によれば、厚膜スクリーン印刷法を用いて膜形成がされることから所謂ウェット・プロセスがないため、排水処理が容易になる利点もある。因みに、ウェット・プロセスでは、溶液が膜内に浸透して残存すると、前面板１６および背面板１８を接着して真空容器を構成した後のアウトガスの原因になり得る。これを避けるためには、構成材料の耐熱温度を高くして気密封着後の排気温度を高め、或いは排気時間を長くする等の工程負荷が重くなるような処置が必要となる。
【００７１】
図１１は、本発明の他の実施例のＰＤＰに用いられるシート部材１３０の構成を説明するための図３に対応する図である。この実施例においては、前記の維持配線層４０に代えて、維持配線層１３２が設けられている。維持配線層１３２は、維持配線層４０と略同様に構成されたものであるが、維持電極４６が各々の配線部５０のその幅方向における両側に設けられている点が相違する。すなわち、このシート部材１３０では、維持電極４６が格子の全ての空間に設けられている。両側に設けられている維持電極４６の寸法および形状は、相互に略同様である。また、シート部材１３０には、前記の書込配線層４０に代えて書込配線層１３４が設けられている。この書込配線層１３４も、書込配線層４０と略同様に構成されたものであるが、維持電極４６が全ての格子空間に設けられていることに対応して、書込電極４８が全ての格子空間に設けられているが、他の部分の構成はシート部材２０の場合と同様である。
【００７２】
なお、前述の実施例では、書込電極４８が格子の空間の内周側に向かって突き出すように設けられていたが、本実施例では、維持電極４６と同様にコア誘電体層１３６の各格子の内壁面に沿って設けられている。すなわち、その内壁面に固着されている。そのため、シート部材１３０を通って出てくる光も観視するように構成されるＰＤＰでは、書込電極４８による遮光が少なくなる(実質的になくなる)ので、一層輝度を高め得る利点がある。また、書込電極４８の大きさがばらついた場合にも、走査側の維持電極４６との電極間隔が変動し難い利点もある。なお、このような書込電極４８は、維持電極４６を形成するための厚膜導体ペースト９２を塗布する際に、書込電極４８に対応する位置にも開口を備えたスクリーン８６を用いればよい。
【００７３】
また、コア誘電体層１３６も、前記のコア誘電体層３２と略同様に構成されているが、その格子の構成部分は、維持配線層１３２の配線部５０の長手方向に沿った方向においては、例えば0.3(mm)程度の一定の中心間隔で設けられており、書込配線層１３４の配線部５２の長手方向に沿った方向においては、例えば0.7(mm)程度の一定の中心間隔で設けられている。すなわち、このシート部材１３０では、シート部材２０の場合と相違し、格子の構成部分の相互間隔は上記の２方向において何れも一定の値に成っている。
【００７４】
なお、他の部分の寸法は例えば前記のシート部材２０と同様でもよいが、例えば、コア誘電体層１３６の高さ寸法が100(μm)程度、幅寸法が100(μm)程度、配線部５０、５２の幅寸法が60(μm)程度、維持電極４６の大きさが幅寸法150(μm)程度、高さ寸法100(μm)程度、書込電極４８の大きさが幅寸法100(μm)程度、高さ寸法100(μm)程度である。
【００７５】
このように構成されたシート部材１３０をシート部材２０に代えて用いたＰＤＰにおいては、維持配線層１３２の全ての配線部５０に順次に放電電圧を印加して走査すると共に、その走査のタイミングに同期して書込配線層１３４の配線部５２のうち表示データに応じた所望のものに放電電圧を印加することにより、それらの間でガス放電を発生させて保護膜４４上に壁電荷を蓄積する。このようにして発光区画の選択を終了した後、表示期間では、維持配線層１３２の配線部５０を飛び越し(インタレース)走査して、それぞれの一方側(例えば走査方向の前方或いは後方)との間で維持放電を発生させ、２周期から成る表示期間によりデータに応じた全ての発光区画(すなわち格子空間)内で放電を発生させる。本発明は、このような２：１インタレースを駆動するＰＤＰにも好適に適用される。
【００７６】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施できる。
【００７７】
例えば、実施例においては、カラー表示用のＡＣ型ＰＤＰ１０およびその製造方法に本発明が適用された場合について説明したが、本発明は、モノクロ表示用のＡＣ型ＰＤＰおよびその製造方法にも同様に適用される。
【００７８】
また、実施例のＰＤＰ１０は、３色の蛍光体層２６、３０を備えてフルカラー表示をさせる形式のものであったが、本発明は、１色或いは２色の蛍光体層を備えたＰＤＰにも同様に適用される。
【００７９】
また、シート部材２０、１３０の厚さ寸法およびそれを構成するコア誘電体層３２、１３６や配線層３６、４０、１３２，１３４等の厚さ寸法等は、シート部材２０に取扱い上で要求される機械的強度や、導体に求められる導電性等に応じて定められるものであり、実施例に示した数値に限られずガス放電表示装置の大きさや構造等に応じて適宜定められる。
【００８０】
また、実施例においては、シート部材２０、１３０に設けられた配線層３６，４０、１３２，１３４が被覆誘電体層４２で完全に覆われていたが、これらは表示のための放電や気密容器内の雰囲気等に影響を及ぼさない範囲で部分的に露出させられていても差し支えない。
【００８１】
また、実施例においては、シート部材２０が厚膜スクリーン印刷法を利用してコア誘電体層３２や配線層３６，４０等を設けられていたが、コータやフィルム・ラミネート等を用いて膜形成面に「ベタ」に厚膜ペースト層を設け、フォト・プロセスを用いてパターニングすることもできる。
【００８２】
また、実施例においては、シート部材２０を製造するための支持体を、基板７６の表面７８に剥離槽８２を設けることで構成していたが、セラミック生シート(未焼成のシート状セラミックス)を支持体として用いることもできる。この場合には、焼成工程１０４における熱処理温度が、このセラミック生シートは焼結しないがそれに含まれている樹脂成分は十分に燃え抜けるような温度となるように生シートの構成を定めればよい。
【００８３】
また、実施例においては、シート部材２０の内壁面を覆う維持電極４６、４６間で放電させられる対向放電構造に構成されていたが、この内壁面を覆う部分が設けられていないような面放電構造に構成することもできる。
【００８４】
また、実施例においては、書込配線層４０、１３４の配線部５２に設けられた突出部或いはコア誘電体層１３６の内壁面に沿った部分により書込電極４８が構成されていたが、走査側維持電極４６との組合せにより確実な書込が可能であれば、このような突出部等を設ける必要はない。
【００８５】
また、実施例においては、凹溝２２がストライプ状に設けられていたが、封着後の排気・ガス封入に問題が無ければ格子状の溝で放電空間を区画形成してもよい。また、実施例においては、前面板１６および背面板１８の両方に凹溝２２，２８が形成されていたが、一方だけに設けても差し支えない。その場合、シート部材２０と蛍光体との接触を避けるためには、凹溝を設けない側には蛍光体層を設けないことが好ましい。
【００８６】
また、実施例においては、前面板１６および背面板１８が何れも透明なガラス基板で構成されることにより何れからも発光を観察できるように構成されていたが、一方を不透明な材料で構成して他方を透過した光のみを観察するように構成してもよい。
【００８７】
また、実施例では内面１２，１４の何れにも蛍光体層２６，３０が設けられていたが、何れか一方のみとすることもできる。
【００８８】
また、前面板１６および背面板１８には、放電空間２４を形成するために凹溝２２，２８が設けられていたが、これに代えて、凹溝２２，２８の相互間となる凸部の存在する位置に厚膜絶縁体等から成る隔壁を設けてもよい。
【００８９】
また、放電空間２４の相互の区切りと成る部分、すなわち、実施例においては凹溝２２間の凸部または前面板１６の裏面、隔壁が設けられる場合にはその頂部或いは基部には、黒色顔料を含むガラス・ペースト(厚膜絶縁体)等によってブラック・ストライプ(ブラック・マスク)を設けてもよい。
【００９０】
また、実施例においては、シート部材２０を製造するに際して、剥離層８２の上に直ちに書込配線層４０を設けるための厚膜導体ペーストを印刷していたが、焼成時の熱容量の相違等に起因して書込電極４８が上方に向かって湾曲するおそれのある場合には、上記の厚膜導体ペーストに先立って、同一のパターンで誘電体ペーストを塗布して、書込配線層４０のベースと成る厚膜誘電体層を設けてもよい。なお、シート部材１３０のように書込電極４８がコア誘電体層１３６の内壁面上に設けられる場合には、このような措置は無用である。
【００９１】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス放電表示装置の一例であるカラーＰＤＰを一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】凹溝の長手方向に沿った断面において、図１のＰＤＰの断面構造を説明する図である。
【図３】図１のＰＤＰに備えられたシート部材の構成を説明する図である。
【図４】図３のシート部材内における配線層の形成状態を説明する図である。
【図５】図１のＰＤＰの製造方法を説明する工程図である。
【図６】シート部材の製造方法を説明する工程図である。
【図７】  (a)〜(e)は、図６の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示す図である。
【図８】  (f)〜(h)は、図６の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示すための図７(e)に続く図である。
【図９】図６の焼成工程における収縮挙動を説明するための図である。
【図１０】被覆誘電体層の焼成工程におけるガスの抜ける方向を説明する図である。
【図１１】本発明の他の実施例のＰＤＰに用いられるシート部材を説明する図である。
【符号の説明】
１０：ＰＤＰ
１６：前面板
１８：背面板
２０：シート部材
２４：放電空間
３２：コア誘電体層
３６：維持配線層
４０：書込配線層
４２：シート部材
４６：維持電極
４８：書込電極
【図１】
0003891811.tif 000002
【図２】
0003891811.tif 000003
【図３】
0003891811.tif 000004
【図４】
0003891811.tif 000005
【図５】
0003891811.tif 000006
【図６】
0003891811.tif 000007
【図７】
0003891811.tif 000008
【図８】
0003891811.tif 000009
【図９】
0003891811.tif 000010
【図１０】
0003891811.tif 000011
【図１１】
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