JPS599835A - 表示放電管用冷陰極及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ァス状の
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
放電管にあっては、第１図に示す如く放電電圧の低減及
びスパッタ防止のために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
エミッタ材料のうち、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６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
くなって、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１０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数ｌ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っ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、
ネオンパイロッ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（ＢａＣＯ５）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
ってバリウム（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っ
ては、スパッタによって表示放電管の寿命が短かいもの
となってしまい、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
ラズマディスプレイパネルでは加熱によってパネル構造
が変形する虞れがある等の問題があった。

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、従って特別な加熱装置が不要で、又扁
平構造のプラズマディ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
研究を行った結果、エミッ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ァ
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
粗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ァス状で層
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。

従っ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
よって構成し、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
モルファ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、パラフィン、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って構成された陰極
基体上に付着させ、加熱することによって上記有機金属
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ァス状のエミ
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ィスプレイパネル（以下
ＤＣＰＤＰ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、６はエミツタ層である。

陰極基体２は、Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｗ、　Ｆｅ−
Ｎｉ　　合金あルイは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
る部分にすり林状の透孔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っている。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をアモルファス状に被着形成し
て陰極１としている。

上記エミツタ層６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＃　ニ
ア−ｐｖ　６５　乃至７７　ＴＬ量％トクリセロールス
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、ディップ、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
解しく一アーモルファス状の酸化バリウム（ＢａＯ）エ
ミツタ層３として陰極基体２０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
。

同、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顕示せば、ＭｇＯＸＢ
ａＯ−８ｒＯ、ＢａＬａ２０ａ、もしくはＢａＡ　１２
０ａ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１６５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（ＢａＳｒ
Ｏ２層形成用）、酪酸バリウム６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（ＢａＬａ２０ａ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ド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
ｍ１ＪＬ％及ヒクリセロールステアレート１重量％とを
混合（ＢａＡｌｚ０４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、アモルファ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の介挿によっ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、　ＡｒＸＨｅ、　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、すり林状の透孔４の内面全域にわたっ
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って陰極１と陽
極７とが反転する。）を組み込んだネオンパイロットラ
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
るアモルファス状のエミツタ層５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′よっ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ァス
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って導伝性が
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、某
ハネル自体を熱変形させる虞れが々いので、扁平構造を
有するプシ×マディ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・・・エミツタ層特許出願人　　　岡
谷電機産業株式会社技研科学株式会社

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って構成し、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
   した材料によってアモルファ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、パラフィン、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
   よりなるアモルファ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。