JPH0121581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくともエミツタ層と接する部分
が銅よりなる陰極基体上にアルカリ土類金属元素
の酸化物を少なくとも一種以上包含した材料より
なるアモルフアス状のエミツタ層を被着形成した
表示放電管用冷陰極及びその製造方法に関する。

従来より、冷陰極放電による発光を表示に利用
する表示放電管にあつては、第１図に示す如く放
電電圧の低減及びスパツタ防止のためにNi、Cr、
Fe、Ｗあるいはこれらの合金等よりなる陰極基
体２上に、仕事関数が小さく、且つ耐イオン衝撃
性を有する材料よりなるエミツタ層３を形成させ
た構造の陰極１を使用している。しかし、上述の
仕事関数が小さく、且つ耐イオン衝撃性を有する
エミツタ材料のうち、アルカリ金属元素酸化物、
アルカリ土類金属元素の酸化物あるいは希土類元
素の酸化物等の金属酸化物をエミツタ層３とし所
謂酸化物陰極１を形成した場合には、上記金属酸
化物が電気的に絶縁物であるため、形成されたエ
ミツタ層３の電気抵抗が非常に高くなつて、放電
電流の分布が不均一となり、そのため放電による
負グロー１０は、第２図に示す如く陰極１の表面
の放電が集中している部分にのみ発生し、上記酸
化物陰極１を具備した冷陰極表示放電管は輝度む
らによる表示性能の低下を余儀無くされていた。

この対策としては、エミツタ層を非常に薄く形
成して電気抵抗を低くする方法や、あるいは高温
による金属酸化物の溶融、分解及び活性化によつ
てエミツタ層内に金属元素を遊離させて電気抵抗
を低下させる方法等が提案されており、例えば金
属元素を遊離させる方法としては、ネオンパイロ
ツトランプの製造工程に於いてみられるように、
炭酸バリウム、（BaCO₃）を陰極基体に付着さ
せ、これを真空中で高周波加熱で溶融分解して酸
化バリウム（BaO）とし、更にアーク放電によ
る活性化を行つてバリウム（Ba）を上記BaO層
内に遊離させている。

ところが、上述のエミツタ層を薄く形成する方
法にあつては、スパツタによつて表示放電管の寿
命が短かいものとなつてしまい、又、高温加熱を
必要とする方法では、高周波加熱装置等の加熱装
置が特別に必要になり、特に、冷陰極表示放電管
のうちでも広い平面構造で薄型のプラズマデイス
プレイパネルでは加熱によつてパネル構造が変形
する虞れがある等の問題があつた。

本発明は以上の問題点を解決するためになされ
たもので、仕事関数が小さく、且つイオン衝撃に
よる摩耗が少ないけれども電気的絶縁性を有する
金属酸化物材料を、導電性を良好ならしめた状態
で陰極に導入し、該陰極を具備した表示放電管の
低電圧化及び長寿命化を図り、且つ表示輝度むら
を解消して表示性能を向上させるとともに、上記
表示放電管用冷陰極を製造するに際し、高温加熱
工程が必要なく、従つて特別な加熱装置が不要
で、又扁平構造のプラズマデイスプレイパネルの
製造に適した製造方法を提供することを目的とす
る。

上記目的を達成するために各種金属酸化物材料
及び陰極基体、更にエミツタ層形成条件等を種々
に組み合わせて研究を行つた結果、エミツタ材料
としてアルカリ土類金属元素の酸化物を少なくと
も一種以上包含した金属酸化物を選定し、且つ陰
極基体の少なくともエミツタ層と接する部分を銅
となし、更に上記エミツタ層をアモルフアス状と
した場合に、エミツタ層の導電性が良好となるこ
とを見い出し本発明を完成させたものである。こ
れはアルカリ土類金属元素の酸化物と銅との電離
エネルギーの組み合わせによる銅のアルカリ金属
元素酸化物層への拡散、更に、上記アルカリ土類
金属元素の酸化物を包含した金属酸化物よりなる
エミツタ層がアモルフアス状で層内に粒界が存在
しないため、銅の拡散が防げられることなく均一
に行われるためと考えられる。

従つて本発明の表示放電管用冷陰極は、陰極基
体上にエミツタ層を被着形成させた表示放電管用
冷陰極に於いて、陰極基体の少なくともエミツタ
層と接する部分を銅によつて構成し、且つエミツ
タ層をアルカリ土類金属元素の酸化物を少なくと
も一種以上包含した材料よりなるアモルフアス層
とした構成を取るものであり、更に上記表示放電
管用冷陰極の製造方法として、アルカリ土類金属
元素を少なくとも一種以上包含した金属のアルコ
キシド及びカルボン酸塩群から選定した一種以上
の有機金属１乃至50重量％と、アルコール、エス
テル、アルデヒド、カルボン酸、ケトン類、炭化
水素及びテルペン類群から選定した一種以上の有
機溶媒５乃至95重量％と、高級アルコール系高沸
点物、グリセリド、沸点が150℃以上400℃以下の
多価アルコール、パラフイン、ワセリン、ラノリ
ン、ロジン、セルローズ系高分子化合物、炭素数
８以上のカルボン酸、ポリエステル、ポリアルデ
ヒド、ポリアルコール、ポリアミド系高分子化合
物、アミノ酸及びグリシドール群から選定した一
種以上の物質とを混合して、液状あるいはペース
ト状とし、少なくともエミツタ層と接する部分が
銅によつて構成された陰極基体上に付着させ、加
熱することによつて上記有機金属を分解して、ア
ルカリ土類金属元素の酸化物を少なくとも一種以
上包含した材料よりなるアモルフアス状のエミツ
タ層として上記陰極基体上に被着形成するもので
ある。

以下図面に基づき本発明の一実施例を説明す
る。

第３図は、本発明の一実施例に係る表示放電管
用冷陰極の断面斜視図である。本実施例の場合
は、ドツトマトリクスタイプの直流型プラズマデ
イスプレイパネル（以下DC−PDPという）用冷
陰極を示しており、図に於いて、１は陰極、２は
陰極基体、３はエミツタ層である。陰極基体２
は、Fe、Ni、Cr、Ｗ、Fe−Ni合金あるいは42−
６合金等従来より使用されている陰極材料よりな
る陰極基体下層２ａの放電に供する部分にすり鉢
状の透孔４を穿設し、上記陰極基体下層２ａ上に
銅層２ｂを被覆した構成となつている。更に銅層
２ｂ上にアルカリ土類金属元素の酸化物を包含し
た材料よりなるエミツタ層３をアモルフアス状に
被着形成して陰極１としている。

上記エミツタ層３の形成方法としては、アルカ
リ土類金属元素の酸化物が例えば酸化バリウム
（BaO）の場合には、バリウムオクチラート２乃
至10重量％とテレピン油５重量％及び灯油75乃至
83重量％とセチルアルコール10重量％とを混合し
て液状、あるいはバリウムラウリルオキシド２乃
至10重量％とオクチルアルコール65乃至77重量％
とグリセロールステアレート１乃至５重量％及び
デシルアルコール20重量％とを混合してペースト
状とし、上記陰極基体２上に吹き付け、デイツ
プ、塗布あるいは印刷等の方法で付着させ、これ
を加熱して上記バリウムのアルコキシドを分解
し、アモルフアス状の酸化バリウム（BaO）エ
ミツタ層３として陰極基体２の表面に固着するも
のである。ただし、上述の分解に要する加熱温度
は100℃以上あれば十分であり、DC−PDPの製
造工程に於ける作業温度（400〜600℃）を利用す
ることができる。

尚、更に上記以外のアルカリ土類金属元素の酸
化物あるいはアルカリ土類金属元素の酸化物を少
なくとも一種以上包含した金属酸化物の例を数種
類示せば、MgO、BaO・SrO、BaLa₂O₄、もし
くはBaAl₂O₄等があげられ、これらの金属酸化物
はそれぞれカプリン酸マグネシウム10重量％とブ
チルアルコール81.5重量％と、ステアリルアルコ
ール８重量％及びプロピルセルローズ0.5重量％
とを混合（MgO層形成用）、酪酸バリウム1.65重
量％及びプロピオン酸ストロンチウム1.17重量％
とブチルアルコール94.18重量％とセチルアルコ
ール３重量％とを混合（BaSrO₂層形成用）、酪
酸バリウム３重量％及び酪酸ランタン８重量％
と、ブチルアルコール75重量％と、セチルアルコ
ール10重量％及びステアリン酸４重量％とを混合
（BaLa₂O₄層形成用）もしくは、バリウムオクチ
ラート４重量％及びアルミニウムブチラート５重
量％と、オクチルアルコール60重量％及び灯油20
重量％と、ラウリルアルコール５重量％、セチル
アルコール５重量％及びグリセロールステアレー
ト１重量％とを混合（BaAl₂O₄層形成用）して、
液状あるいはペースト状とし、次いでこの混合物
を陰極基体２上に付着させ、これを100℃以上で
加熱して上記アルカリ土類金属元素あるいはアル
カリ土類元素を少なくとも一種以上包含した金属
のアルコキシドあるいはカルボン酸塩を分解して
得られ、アモルフアス状のエミツタ層として陰極
基体２上に被着形成される。

第４図及び第５図は、第３図の表示放電管用冷
陰極１を、組み込んだDC−PDPの要部側断面図
及び要部上面図である。図に於いて、５は背面基
板、６は透光性の前面基板であり、両基板間に陰
極１及び陽極７をスペーサ８の介挿によつて形成
した放電空間９を介して交叉させて配設し、更に
両基板５及び６の周囲を封止して気密容器とな
し、内部にNe、Ar、He、Xe等の希ガスを主体
とした放電用ガスを封入している。前面基板６側
から目視した負グロー１０の発生状態は第５図に
示す如く、すり鉢状の透孔４の内面全域にわたつ
て均一に分布し、その発光面積は、従来例（第２
図）にくらべ約５倍程度に拡大している。

第６図は本発明の他の実施例であり、一端にそ
れぞれ導入線１１及び１２を接続した一対の電極
１及び７（直流駆動の場合は一方が陰極１、他方
が陽極７となり、交流駆動の場合には、電源の極
性の変化に伴つて陰極１と陽極７とが反転する。）
を組み込んだネオンパイロツトランプの要部側断
面図を示している。本実施例の電極１及び７は、
銅製の陰極基体２を上述したアルカリ土類金属元
素の酸化物を少なくとも一種以上包含した材料よ
りなるアモルフアス状のエミツタ層３で被覆した
ものであり、ネオンガス封入のガラス管１３内に
平行に対向配置されている。

以上述べた如く本発明によれば、少なくともエ
ミツタ層と接する部分を銅によつて構成した陰極
基体上に仕事関数が小さく、イオン衝撃に強いけ
れども電気的絶縁性を有するアルカリ土類金属元
素の酸化物を少なくとも一種以上包含した材料よ
りなるエミツタ層をアモルフアス状に被着形成し
た表示放電管用冷陰極が得られるので、エミツタ
層を厚く形成しても銅の拡散によつて導伝性が良
好に保たれるため、この陰極を使用した表示放電
管の動作電圧を低減させ、且つ寿命を長くするこ
とができるとともに、放電による負グローを陰極
上に広く、均一に発生させることができるため、
輝度ムラを解消し表示放電管の表示性能を向上さ
せることができる。更に、本発明の方法によれ
ば、アルカリ土類金属元素を少なくとも一種以上
包含した金属のアルコキシドあるいはカルボン酸
塩を表示放電管の製造工程に於ける作業温度によ
る加熱で分解してアルカリ金属元素の酸化物を少
なくとも一種以上包含した金属酸化物とすること
ができるため、何等特別な加熱装置を使用する必
要がなく、又パネル自体を熱変形させる虞れがな
いので、扁平構造を有するプラズマデイスプレイ
パネルの製造方法としても適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の表示放電管用冷陰極
を使用した表示放電管の要部側断面図及び要部上
面図、第３図は本発明の一実施例に係る表示放電
管用冷陰極の断面斜視図、第４図及び第５図は、
第３図の表示放電管用冷陰極を使用した表示放電
管の要部側断面図及び要部上面図、第６図は本発
明の他の実施例に係る表示放電管用冷陰極を使用
した表示放電管の要部側断面図である。 １……表示放電管用冷陰極、２……陰極基体、
２ｂ……銅層、３……エミツタ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陰極基体上にエミツタ層を被着形成させた表
   示放電管用冷陰極に於いて、陰極基体の少なくと
   もエミツタ層と接する部分を銅によつて構成し、
   且つエミツタ層をアルカリ土類金属元素の酸化物
   を少なくとも一種以上包含した材料によつてアモ
   ルフアス状に形成したことを特徴とする表示放電
   管用冷陰極。 ２ 陰極基体上にエミツタ層を被着形成させた表
   示放電管用冷陰極の製造方法に於いて、アルカリ
   土類金属元素を包含した金属のアルコキシド及び
   カルボン酸塩群から選定した一種以上の有機金属
   １乃至50重量％と、アルコール、エステル、アル
   デヒド、カルボン酸、ケトン類、炭化水素及びテ
   ルペン類群から選定した一種以上の有機溶媒５乃
   至95重量％と、高級アルコール系高沸点物、グリ
   セリド、沸点が150℃以上400℃以下の多価アルコ
   ール、パラフイン、ワセリン、ラノリン、ロジ
   ン、セルローズ系高分子化合物、炭素数８以上の
   カルボン酸、ポリエステル、ポリアルデヒド、ポ
   リアルコール、ポリエーテル、ポリアミド系高分
   子化合物、アミノ酸及びグリシドール群から選定
   した一種以上の物質とを混合して、液状あるいは
   ペースト状とし、少なくともエミツタ層と接する
   部分が銅よりなる陰極基体上に付着させ加熱する
   ことにより上記有機金属を分解して、アルカリ土
   類金属元素の酸化物を少なくとも一種以上包含し
   た材料よりなるアモルフアス状のエミツタ層とし
   て上記陰極基体上に被着形成することを特徴とし
   た表示放電管用冷陰極の製造方法。