JPH08129959A - ガス放電パネルの水銀拡散方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パネル内部が大気に曝されない条件の下で、
真空状態で水銀拡散させることができ、かつエージング
時間も短縮できるガス放電パネルの水銀拡散方法を提供
する。 【構成】 初期エージング（工程（ＩＩ））と安定化エ
ージング（工程（ＶＩＩ））との間はガス放電パネル内
を大気に曝さない条件の下で、ガス放電パネル内を真空
状態にして水銀拡散を行うので、水銀拡散時間及び水銀
拡散後のエージング時間を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス放電パネルの水
銀拡散方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のガス放電パネルとして
は、文献（信学技報、ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＰＯＲ
Ｔ ＯＦ ＩＥＩＣＥ、ＥＩＤ９３−１２２（１９９４
−０１）、ｐｐ６１〜６６）に開示されたものがある。

【０００３】従来のパネルでは、パネル内、特に表示セ
ルの部分に設けてある陰極がむき出しになっている。こ
のため、陰極部分の放電を安定化させるためには、放電
ガスとともに水銀をパネル内に導入した後、パネル内を
加熱処理して水銀をパネル内全体に拡散させ、その後パ
ネルのガス供給部分を封入してエージングを行ってい
た。

【０００４】また、従来のパネルの水銀拡散方法は、以
下のような方法により行われていた。まず、ブースタ管
を用いてパネル内のガスを一旦真空排気する。その後、
ガス導入系統から放電ガス（例えばＨｅ−Ｘｅの混合ガ
ス）をパネル内に充填した後、ブースタ管のチップオフ
部を封入して初期エージングを行う。このとき、用いる
ブースタ管は、ガラス管で出来ており、パネルと真空排
気及びガス導入系との間とを結ぶ連結管の役目をしてい
る。一方、ブースタ管とパネル側に設けられたカプセル
管（Ｐ管ともいう）とは接続されている。また、このＰ
管中には予め水銀を封じたカプセルを収納せてあるの
で、このカプセルを例えば加熱して破壊し、水銀を取り
出し、その後、パネルの全体を加熱して水銀をパネル内
に拡散させていた。また、初期エージングは、パネル内
に配設されている電極表面のクリーニングを行うもので
あり、水銀拡散後の安定化エージングは、実駆動での放
電を安定させるために行うものである。

【０００５】上述した文献によれば、ガス放電パネルの
放電を安定化させるための安定化エージングを行い、パ
ネル内の水銀拡散の有無による寿命特性の測定結果につ
いて開示されている。これによると、パネル内に水銀を
拡散させることによりパネルの長寿命化が達成できると
報告されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水銀拡散方法では、水銀拡散処理に要する拡散時間及び
水銀拡散後のエージングに時間がかかり過ぎるという問
題がある。

【０００７】更に、従来の水銀拡散処理では、水銀を拡
散させるための加熱処理時間を長くしてもパネル内に放
電ガスが存在するため、水銀の拡散状態にむらが生じて
しまうという問題があった。このため、パネルの放電特
性（例えば、放電波形や放電電圧）が不安定となり、こ
れを安定させるには長時間のエージングを必要としてい
た。今後、ガス放電パネルがますます大型化に向かうと
予想されので、このエージングに要する時間は、一層、
問題になると考えられる。

【０００８】一方、パネル内を真空状態にして水銀拡散
を行えば、パネル内の拡散抵抗が小さくなるため、水銀
の拡散が容易になることは予想できる。しかし、従来の
水銀拡散方法では、パネル内に、一旦、放電ガスを封入
した後、このパネル内に水銀を拡散させるためにブース
タ管の封じた部分を破壊する。このため、パネル内が大
気に曝されパネル内が汚染されてしまう。このため、パ
ネル内に対し、再度、高温排気処理を行う必要があるの
で、水銀拡散処理後のエージングに時間がかかるという
問題があった。このように、従来はパネル内を大気に曝
さずに真空状態で水銀拡散するための有効な手段がなか
った。

【０００９】そこで、パネル内部が外気に触れずに水銀
拡散させることができ、かつエージング時間も短縮でき
るガス放電パネルの水銀拡散方法が望まれていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、この発明のガ
ス充填方法は、ガス放電パネル内をクリーニングするた
めの初期エージング後にガス放電パネルの放電を安定化
するための安定化エージングを行うためにブースタ管を
用いてガス放電パネル内に水銀を拡散するに当たり、初
期エージングと安定化エージングとの間はガス放電パネ
ル内を大気に曝さない条件のもとで、ガス放電パネル内
を真空状態にして水銀拡散を行うものである。

【００１１】また、この発明の実施に当たり、ガス放電
パネル内に水銀を拡散させる方法として、（ａ）水銀ゲ
ッターを収納したガラスカプセルと、このガラスカプセ
ルに連結された第１ガラス管と、この第１ガラス管の外
径より大きい内径を有しかつ一端側を第１ガラス管の外
周に気密封着した第２ガラス管からなる２重構造のブー
スタ管を、ガラスカプセルによりガス放電パネルに連通
接続する工程と、（ｂ）第１ガラス管を介して前記ガス
放電パネルに放電ガスを充填した後、第１ガラス管の、
第２ガラス管の開口端側を封じてエージングを行う工程
と、（ｃ）その後、第２ガラス管の前記開口端側からこ
の第２ガラス管内を真空排気した後、第１ガラス管の封
じた部分を破壊してガス放電パネル内を真空排気する工
程と、（ｄ）水銀ゲッターを加熱し、この水銀ゲッター
の水銀を取り出し、真空状態で加熱してガス放電パネル
内に水銀ガスを拡散する工程と、（ｅ）その後、パネル
内に放電ガスを充填する工程と、（ｆ）第１ガラス管及
び第２ガラス管の前記気密封着の部分とガラスカプセル
との間の当該第１ガラス管の領域部分を封じる工程と、
（ｇ）その後、ガス放電パネルのエージングを行う工程
とを含んでいる。

【００１２】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は水銀ゲッターを、高周波加熱によって加熱するのが良
い。

【００１３】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は真空状態での加熱温度を２００℃〜３５０℃の範囲内
の温度で行うのが良い。

【００１４】

【作用】この発明のガス放電パネルの水銀拡散方法によ
れば、初期エージングと安定化エージングの間はガス放
電パネル内を大気に曝さない条件の下で、ガス放電パネ
ル内を真空状態にして水銀の拡散を行っている。このよ
うに、ガス放電パネル内を真空状態にしてあるので、水
銀の拡散抵抗が小さくなりガス放電パネル内を水銀ガス
は短時間で拡散する。しかも、初期エージングと安定化
エージングとの間は大気に曝さない条件で、ガス放電パ
ネル内に水銀及び放電ガスを充填することができるの
で、水銀拡散後のエージング時間が短縮できる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明のガス放電
パネル（以下、パネルと称する。）の水銀拡散方法につ
いて説明する。なお、図２〜図５は、この発明の構成が
理解できる程度に構成成分の形状、大きさ及び配置関係
を概略的に示してあるにすぎない。したがって、この発
明は以下に述べる実施例にのみに限定されるものではな
い。

【００１６】この発明のガス放電パネルの水銀拡散方法
の説明に先立ち、図２及び図３の（Ａ）を参照して、こ
の発明の水銀拡散に用いる装置及びブースタ管の構造に
ついて説明する。

【００１７】図２は、この実施例に用いる装置の概略的
構成を説明するための図である。

【００１８】この実施例の装置は、大別するとパネル１
０を加熱するための加熱装置１６と、パネル１０内を真
空排気するための真空排気装置２６と、パネル１０内に
ガスを導入するためのガス導入装置２８とから構成され
ている。

【００１９】そして、加熱装置１６には、パネル１０を
搭載するための試料台１２が設けてある。更に、パネル
１０に設けられたブースタ管部１４と真空排気装置２６
及びガス導入装置２８とは配管１８によって接続されて
いる。また、配管１８中には、バルブ２０、２２及び２
４が設けてあり、このバルブ２０、２２及び２４によっ
て排気装置２６及びガス導入装置２８の切替えを行って
いる。

【００２０】ブースタ管部１４は、水銀ゲッター３８を
収納したガラスカプセル３０と、このガラスカプセル３
０に連結された第１ガラス管３２と、この第１ガラス管
３２の外径より大きい内径を有しかつ一端側を第１ガラ
ス管３２の外周に気密封着した第２ガラス管４０とから
なっている。したがって、第１ガラス管と第２ガラス管
とで２重構造としてある。そして、ガラスカプセル３０
内には、ゲッター保持金具３６が取りつけてあり、この
金具３６の先端部にリング状の水銀ゲッター３８を設置
させてある。

【００２１】また、第２ガラス管４０と気密封着されて
いる部分の第２ガラス管４０の開口端４０ａ側の領域部
分３３を第１次チップオフ部と称し、気密封着部分とガ
ラスカプセル３０との間の領域部分３４を第２次チップ
オフ部と称する。

【００２２】次に、図１、図２、図３の（Ａ）及び
（Ｂ）、図４の（Ａ）及び（Ｂ）、及び図５を参照し
て、この発明の水銀拡散方法について説明する。

【００２３】図１は、製造工程のフローチャート図であ
る。なお、この実施例に用いたテストパネルの構成は、
以下の通りとする。

【００２４】表示セルの大きさ：０．４２×０．５８ｍ
ｍ／セル 封入ガス：Ｈｅ−Ｘｅガス 陰極面積：０．１×０．４３ｍｍ 陰極材料：ニッケル（Ｎｉ） 走査線数：６４本 まず、既に説明した図３の（Ａ）のブースタ管を用意す
る（図１の（Ｉ）工程）。そして、ガラスカプセル３０
側とパネル１０側とを接続する（図３の（Ｂ））。この
とき、ガラスカプセル４０とパネル１０側に設けてある
ガラス管（図示せず）とを酸素バーナを用いて両者を接
続する。このとき、ガラスカプセル３０中にはゲッター
金具３６を設けて、この金具３６に水銀ゲッター３８を
設置しておくのが良い。なお、この水銀ゲッタ３８は、
例えば、リング状のガラスカプセル管中に水銀を充填さ
せたものであり、例えば、サエス社製（商品番号：Ｓｔ
１０１−５０５／０／１２−１２）を用いるのが好適で
ある。

【００２５】また、第１ガラス管３２の第１次チップオ
フ部３３の開口端側を、配管１８に接続して、ブースタ
管部１４と配管１８との接続を行う。なお、このときの
配管１８としてガラス管を用いるのが良い。その後、バ
ルブ２４は閉じておき、バルブ２０及び２２を開いてパ
ネル１０内を真空排気する。その後、バルブ２２を閉じ
ておき、バルブ２４を開いてガス導入装置２８から放電
ガスをブースタ管部１４を介してパネル１０内に充填す
る。このときの放電ガスをエージング用ガスともいう。
また、このときの放電ガスの充填条件は、以下の通りと
する。

【００２６】ガスの種類：Ｈｅ−５体積％Ｘｅガス ガス圧：２００Ｔｏｒｒ その後、第１ガラス管３２の第１次チップオフ部３３を
例えばガスバーナを用いて封じて配管１８との接続を断
つ（図４の（Ａ）参照）。このとき、封じた部分（チッ
プオフ部分ともいう。）３２ａをチップオフ先端部と称
する。

【００２７】このように第１ガラス管３２の第１次チッ
プオフ部３３を封じた状態で、水銀拡散前のエージング
を行う（図１の（ＩＩ）工程）。このときのエージング
条件を以下の通りとする。

【００２８】陰極と陽極との間に電流を流したときの放
電電流：１００μＡ／セル 表示セルで発光するデューテイ比：１／６４ エージング時間：２０〜３０分 このとき、エージング時間は、放電電圧が一旦高くな
り、その後、電圧変動が少なくなった時点までの期間を
水銀拡散前のエージング時間とする。

【００２９】次に、第２ガラス管４０の開口端４０ａに
第３ガラス管４２を接続して図４の（Ａ）の構造体を得
る。このとき、第２ガラス管４０と第３ガラス管４２と
の接続部分を接続部４４として示す。なお、ここでは、
第３ガラス管中に振動体４６を挿入しておくのが良い。

【００３０】次に、第３ガラス管４２の開口端４２ａ側
を今度は口広の配管１８に接続し、この第２ガラス管４
０及び第３ガラス管４２内を真空排気した後、第１ガラ
ス管３２の封じた部分（チップオフ先端部３２ａ）を破
壊する。この破壊により真空排気系の作用によりパネル
内を真空排気する（図１の（ＩＩＩ）工程）。このとき
の真空排気方法について図２及び図４の（Ｂ）を参照し
て説明する。

【００３１】真空排気装置２６を用いて配管１８内を十
分に排気する。第２ガラス管４０及び第３ガラス管４２
内も真空排気した後、第３ガラス管４２内に挿入されて
いる振動体４６を、例えば電磁石４８を用いて振動させ
る。そのときの振動体４６の移動及び衝突運動によりこ
の振動体４６をチップオフ先端部３２ａにぶつけるか衝
突させて第１ガラス管３２の第１次チップオフ部３３の
封じてあるチップオフ先端部３２ａを破壊する（図４の
（Ｂ））。このようにして、形成された破壊された第１
ガラス管３２の部分を開口部３２ｂと称する。なお、こ
のときの振動体４６は、予め鉄片を含んだガラス塊を用
いるのが良い。

【００３２】また、このとき、破壊したガラス破片など
が真空排気装置２６に混入するのを防止するためにバル
ブ２０を閉じておくのが望ましい。

【００３３】その後、バルブ２０を徐々に開いてパネル
内の放電ガスを排気する。

【００３４】次に、ガラスカプセル３０内に収納されて
いる水銀ゲッター３８を局所加熱し、水銀ゲッターの水
銀をガラスカプセル内に取り出し、真空状態で加熱処理
してパネル１０内に水銀を拡散する（図１の（ＩＶ）工
程）。このときの水銀を拡散する方法は、以下のように
して行う。

【００３５】まず、バルブ２４は、閉じておき、バルブ
２０及び２２を開いてパネル１０内を例えば１×１０^-6
Ｔｏｒｒに真空排気する。その後、高周波加熱により水
銀ゲッター領域を選択的に加熱する。このときの加熱温
度を８５０℃程度とする。このような加熱処理により水
銀ゲッター３６から水銀を取り出すことができる。な
お、パネルが大型化した場合、水銀ゲッターの個数を増
やす必要があるときは、水銀を入れたガラスカプセル３
０をゲッター金具３６に取りつけるか、あるいは水銀ゲ
ッター３８の個数を増やすことにより多量の水銀をパネ
ル内に導入することができる。このような状態にして水
銀ゲッター３８を有するカプセル部３０及びパネル１０
とを加熱装置１６内に設置して装置１６内を加熱する。

【００３６】また、このときのカプセル部及びパネル部
の加熱条件は以下の通りとする。なお、このときの加熱
温度は、加熱装置のほぼ中央に設置した熱電対（図示せ
ず）を設けて測定した。

【００３７】加熱温度：２００℃〜３５０℃ 保持時間：約５分 また、この実施例では、加熱温度を２００℃とし、保持
時間を５分とするのが最適である。このような加熱によ
り、パネル１０中に水銀ガスを拡散することができる。

【００３８】次に、加熱装置１６の温度を、室温（約２
５℃）まで一旦下げた後、バルブ２２を閉じておき、バ
ルブ２０を開いてガス導入装置２８から放電ガス（Ｈｅ
−１０体積％Ｘｅ）を流した状態で、バルブ２０を徐々
に開いてパネル１０内に放電ガスを充填する（図１の
（Ｖ）工程）。このとき、放電ガスのガス圧を例えば３
５０Ｔｏｒｒとする。

【００３９】次に、バルブ２０を閉じた後、第１ガラス
管３２及び第２ガラス管４０の気密封着した部分とガラ
スカプセル３０との間の第１ガラス管３２の第２次チッ
プオフ部３４を封じる（図１の（ＶＩ）工程）。このと
きの第１ガラス管３２を封じる方法は、既に述べたガス
バーナによる方法を用いれば良い。

【００４０】次に、水銀拡散した後のパネルをエージン
グする（図１の（ＶＩＩ）工程）。このときのエージン
グ条件は、以下の通りとする。

【００４１】陰極と陽極との間に電流を流したときの放
電電流：１００μＡ／セル 表示セルを発光するデューテイ比：１／６４ このようなエージング条件で放電波形及び放電電圧を測
定した結果、エージング時間は１０分で放電が安定し
た。

【００４２】また、この発明の実施例で作製されたパネ
ル内には、水銀が全域に渡って均一に拡散されるので、
良好な放電特性が得られる。また、真空状態で水銀を拡
散するため、水銀の拡散速度も速くなるので、水銀拡散
に要する時間も短縮できる。したがって、水銀拡散に要
する時間と水銀拡散後のエージングに要する時間とを合
わせた前処理工程時間が大幅に短縮できる。

【００４３】また、この実施例では、水銀拡散前のエー
ジングを行った後の水銀拡散工程を大気に曝すことなく
行うことができるので、水銀拡散前のエージング後に従
来のような高温排気をする必要がなくなり、その分、工
程時間も短縮される。

【００４４】また、パネル内に水銀を充填してあるの
で、パネルの長寿命化が期待できる。

【００４５】また、この発明の実施例では、水銀拡散時
の真空度を１×１０^-6Ｔｏｒｒとしたが、この真空度に
なんら限定されるものではなく、例えば１Ｔｏｒｒであ
っても何ら支障はない。

【００４６】また、この実施例では、水銀拡散前のエー
ジングを行った後のパネル内のガス排気を行うとき、一
旦、第１ガラス管の第１次チップオフ部を封じ、その
後、この封じた部分を破壊してガス排気した。しかし、
この方法に何ら限定されるものではなく、例えばブース
タ管を加熱装置の中に設置しておき、排気系及びガス充
填系につながった状態で、まず、パネルに放電ガスを充
填してエージングを行い、その後パネル内部の排気を行
って水銀拡散を行っても良い。

【００４７】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明では、水銀の拡散を行う際に、パネル内部を大気に
さらさない条件の下で、真空状態でパネル内を加熱して
水銀を拡散させることができるので、従来に比べ水銀拡
散時間及び水銀拡散後にエージング時間が大幅に短縮で
きる。また、ガス放電パネル内に水銀を充填してあるの
で、ガス放電パネルの長寿命化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による水銀拡散方法を説明す
るために供する工程フローチャート図である。

【図２】この発明のガス導入、排気及び水銀拡散に用い
る装置構成を概略的に説明するために供する装置図であ
る。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明のブースタ管構
造及び水銀拡散方法を説明するために供する工程図であ
る。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、図３の（Ｂ）に続く、こ
の発明の工程図である。

【図５】図４の（Ｂ）に続く、この発明の工程図であ
る。

【符号の説明】

１０：ガス放電パネル １２：試料台 １４：ブースタ管部 １６：加熱装置 １８：配管 ２０、２２、２４：バルブ ２６：真空排気装置 ２８：ガス導入装置 ３０：ガラスカプセル ３２：第１ガラス管 ３２ａ、３２ｃ：チップオフ先端部 ３２ｂ：開口部 ３３：第１次チップオフ部 ３４：第２次チップオフ部 ３６：ゲッター保持金具 ３８：水銀ゲッター ４０：第２ガラス管 ４０ａ：開口端 ４２：第３ガラス管 ４２ａ：開口端 ４４：接続部 ４６：振動体 ４８：電磁石

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス放電パネル内をクリーニングするた
   めの初期エージング後に前記ガス放電パネルの放電を安
   定化するための安定化エージングを行うためにブースタ
   管を用いて前記ガス放電パネル内に水銀を拡散するに当
   たり、 前記初期エージングと前記安定化エージングとの間は前
   記ガス放電パネル内を大気に曝さない条件の下で、前記
   ガス放電パネル内を真空状態にして前記水銀拡散を行う
   ことを特徴とするガス放電パネルの水銀拡散方法。
2. 【請求項２】 ガス放電パネル内に水銀を拡散させるに
   当たり、 （ａ）水銀ゲッターを収納したガラスカプセルと、該カ
   プセルに連結された第１ガラス管と、該第１ガラス管の
   外径より大きい内径を有しかつ一端側を該第１ガラス管
   の外周に気密封着した第２ガラス管とからなる２重構造
   のブースタ管を、前記パネル内により前記ガス放電パネ
   ルに連通接続する工程と、 （ｂ）前記第１ガラス管を介して前記ガス放電パネルに
   放電ガスを充填した後、前記第１ガラス管の、前記第２
   ガラス管の開口端側を封じてエージングを行う工程と、 （ｃ）その後、前記第２ガラス管の前記開口端側から該
   第２ガラス管内を真空排気した後、前記第１ガラス管の
   封じた部分を破壊して前記ガス放電パネル内を真空排気
   する工程と、 （ｄ）前記水銀ゲッターを加熱し、該水銀ゲッターの水
   銀を取り出し、真空状態で加熱処理して前記ガス放電パ
   ネル内に水銀を拡散する工程と、 （ｅ）その後、前記ガス放電パネル内に放電ガスを充填
   する工程と、 （ｆ）前記第１ガラス管及び前記第２ガラス管の前記気
   密封着した部分と前記ガラスカプセルとの間の当該第１
   ガラス管の領域部分を封じる工程と、 （ｇ）その後、前記ガス放電パネルのエージングを行う
   工程とを含むことを特徴とするガス放電パネルの水銀拡
   散方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のガス放電パネルの水銀
   拡散方法において、 前記（ｄ）工程の前記水銀ゲッターを、高周波加熱によ
   って加熱することを特徴とするガス放電パネルの水銀拡
   散方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のガス放電パネルの水銀
   拡散方法において、 前記（ｄ）工程の前記加熱温度を、２００℃〜３５０℃
   の範囲内の温度とすることを特徴とするガス放電パネル
   の水銀拡散方法。