JPS6353831A - 陰極の形成方法 - Google Patents

陰極の形成方法

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JPS6353831A
JPS6353831A JP19711886A JP19711886A JPS6353831A JP S6353831 A JPS6353831 A JP S6353831A JP 19711886 A JP19711886 A JP 19711886A JP 19711886 A JP19711886 A JP 19711886A JP S6353831 A JPS6353831 A JP S6353831A
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JP
Japan
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panel
temperature
alkaline earth
cathode
earth metal
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Pending
Application number
JP19711886A
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English (en)
Inventor
Yukio Okamoto
幸雄 岡本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子源としての陰極の形成方法に係り。
特に文字や画像などを表示する直流ガス放電型表示パネ
ルの陰極として好適なアルカリ土類金属酸化物陰極の形
成方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の陰極は、特願昭48−127671号に記載され
ているように、Ba(N3)2のような取扱いが簡単で
活性処理温度の低いアルカリ土類金属のアジ化物を真空
中で熱分解(120〜200C)L13a金属を析出さ
せて、Ba1iとして用いていた。また、このBa陰極
の直流ガス放電型表示パネルへの適用の一例が特開昭5
7−87042号公報に記載されている。すなわち、ガ
ラス基板とに互いに平行な複数の陰極母線上にドツト状
K B a(N 3) 2に5重着チのガラス粉末を混
合し印刷乾燥した陰極と、透明なガラス板から成る面仮
には前記陰極母線と直交するように互いに平行な複数の
1蜜甑をAUペーストを印t’1ill焼成して設け、
これら面板と基板とを前記交点に対応して複数の放電空
間を有するスペーサを介して重ね合わせ、周囲にガラス
フリットを設ける。このように7狙立てたパネルを真空
容器中にセットする。次に、パネル全体を第2図に示す
温1度工程に従いながら、Ba(N3)z の熱分解、
ガラスフリットの溶解と凝固、およびパネル中への所定
ガス(Xe)の封入を経て13a陰極付のパネルを完成
する。
第2図はBa陰画付パネル裏作におけるパネル温度とそ
の時の作業工程を示す。パネルの内外を高真空(’; 
10−”f:orr )に保ちながら、バネル温度を常
温からゆっくり上昇し、1oorの(a)−(b)でN
20などを排気する。さらに温度を上昇し120ic〜
200Cで(C)  (d) Ba(N3 )zを熱分
解し。
Ba金属を陰極表面に析出させる。さらにパネルの内外
を、高A空(≦10−”forr )を保ちながら、フ
リットガラスが溶解する(e)(450C)まで上昇し
、フリットガラスが泡立つようになれば(0パネルの内
外が大気圧程度になるようにArガスなどの希ガスを封
入する。完全に溶解するまで高温に保った後、余々に温
度を下げ(ω→(h)、ガラスフリットが完全に凝固し
た時点(h)(約200c)でパネルの内部を排気する
。次に、パネルの内部が高”N2 (〜10−7Tor
r )になツタ状態(」)テ所定のガス、例えばカラー
表示の場合にはXeやHe 十X e混合ガスなど、ま
たモノクロ表示の場合にばN e +A rベニンガス
などk 10〜600Torrかを選定して封入し、パ
ネルをチップして完成する。
このようなプロセスを用いると、良質のJ3a金属の陰
極が形成でき、Xeガスを封入し之場合の最小放電維持
電圧は約90Vで、Ni陰極の場合の約250Vに比べ
約1/3に低電圧化できた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術のBa陰極の仕事関数は、約2〜2.5e
Vである。ところがt HaCO3などを熱分解(約1
000C)して形成したBaOの仕事関数は約1.1〜
1.6 e VでXe放電の場合の最小放電維持電圧は
47Vと13aの場合の約1/2が得られており、 B
a(N3)2を熱分解して生成したBaをさらに酸化し
てBaOとし、低電圧化を計ることは考慮されていなか
った。
本発明の目的は上記低電圧化を計ることにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
上記目的は、例えば第1図に示すような温度プロセスで
、Ba(N3)zなどアルカリ土類金属のアジ化物全低
温度(120〜20CI’)で熱分解し、析出したアル
カリ土類金属を酸素雰囲気中で酸化することにより、ア
ルカリ土類金属の酸化物(例えばBaOなど)が得られ
、達成される。
〔作用〕
アルカリ土類金属のアジ化物の熱分解によって析出した
アルカリ土類金属は、酸素雰囲気中で化学反応を起こし
、アルカリ土類金属の酸化物全生成する。このときの反
応速度は@度に依存し、高温はどその速度は速くなり、
単位時間当りの酸化層の厚さも厚くなる。このようにし
て形成したアルカリ土類金属の酸化物の仕事関数は、例
えばBaOは約1.5’eVである。その他Ca0JP
SrOも同じような傾向を示すと考えられる。
し友がって、仕事関係ばBaの2〜2.5eVからBa
Oの約1.5eVに低減でき、最小放電維持電圧も、例
えば’f=e放電のとさ、Baの約90VからBaOの
約50’ii’と約1/2に低減できた。さらに、Ne
+Ara合ガスのときも約80Vから約70Yに低減で
きた。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図、第3図および第4図を
用いて説明する。
第1図はBaO陰極付直流ガス放電型表示パネル裏作時
の代表的なパネル温度プログラムを示す。
パネルの構造は1例えば第3図に示すように、ガラスな
どから成る基板20上に互いに平行な複数の陰極母線1
00i1′IJiペーストなどを印刷焼成して形成する
。その上に、アルカリ土類金属のアジ化物1例えばBa
 (N3)2 +Ca(N+) 2なとの単体又はこれ
らの混合物に5〜20重盪チのガラス粉末を混合してペ
ースト状にし、例えば第3図(O)のように陰極として
稼働する部分110金ドツト状に印刷技術などを用いて
形成乾燥する。一方、ガラスなどから成る透明な面板1
0の裏面に、互いに平行な複数のl″JJ極200をN
1ペーストなど全印刷乾燥し、次にガラスペーストなど
金属いて複数の放電空間300を形成するためのバリア
30を印刷乾燥し、前記陽極200と同時焼成する。
なお、バリア30は複数の放電空間300を有するガラ
スなどのスペーサを用いてもよい。また。
カラー表示の場合には、前記放電空間300の側壁など
に蛍光体を設ける。
このようにしてできた面板と基板とを、第3図(イ)に
示すように16合わせて1反り止めし、周囲にガス放出
の少ないガラスフリット40を設置する。
次に、このように組上げたパネルを、第4図に示すよう
に、Cuなどのような熱伝導係数の大きな材料ではさみ
50(パネル取り付は板)、排気装置のある真空容器の
中に固定する。なお、このとき、パネルは独立に排気で
きるよう(排気管60に接続し、パルプB3.B4 、
Bsを用いて、各々独立にArなとの希ガスがボンベG
lから、ま之* 02ガスがボンベG2から、さらにx
e。
)(e+Xe、Ne+Arなどの放電のための所定のガ
スがボンベG3から供給できるようになってイル。一方
、パネル金セットした真空容器70もバルブ)3+t’
通して独立に排気で*、′iた。パルプB2を通して希
ガスG+が導入でさるようになっている。さらに、パネ
ルは1少なくとも上下いずれかのパネル取り付は仮50
に設けたヒータの電流制御により、第1図に示したよう
な温度制御ができるようになっている。なお、前記真空
容器70全体を加熱して第1図のような温度制御を行っ
てももちろんよい。
次に、この装置の動作を第1図の温度プログラムに従っ
て説明する。先ず、パルプB1およびBat開いてパネ
ルの内部および真空容器70の内部を高真空(≦10−
6□l’orr)に排気する。次に、パネルの温度を1
00C立いまで徐々に上げ<a>、この温度で1時間位
い保ちH2Oなどを分解排気する(b)。さらに高真空
(≦10−”porr)を保ちながらゆっくり温度を上
げてゆく(C)。1000位いからアルカリ土類金属の
アジ化物の熱分解が始まり、200C程度で1時間位い
保ち完全にアルカリ土類金属を析出させる(d)。さら
に、特にパネルの内部は高真空(≦10 ”’ Tor
r )を保ちながら温度を上昇し、450C位いてパネ
ル周囲に設けたガラスフリットが溶解し始め、泡立つよ
うになる(e)。しばらくして(〜10分位い)、バル
ブBl と86を閉じるとともに、少しずつバルブ81
、B3を開け、Arなどの希ガスを導入し。
はぼ大気圧になるまで導入する(f)。このようにする
と、ガラスフリットの泡立ちが押えられるとともに、ガ
ラスフリットによる封着が気密になり、高真空に耐えら
れるようになる。この状態を1時間程度保った後(g)
、温度のみを徐々に低下させ。
200C程度になるとガラスフリットは完成に凝固する
(h)。次に、バルブBz 、  83 t”閉じると
ともK、パルプB6を開け(h)、パネルの内部を高真
空(≦10−7Torr )に加熱排気する(乃→附≦
3500)。その後、バルブB6を閉じるとともにバル
ブB4を開けてパネルの内部に酸素ガスを導入しく <
 760 Torr)、アルカリ土類金属元素と酸素に
よる化学反応?発生させてアルカリ土類金属の酸化物を
生成する。このときの反応速度は温度に依存し、高温は
ど促進される。次に、酸化反厄が十分進み酸化物が形成
された後、パルプB4を閉じるとともにパルプB6を開
け、パネルの内部を高真空(≦10−7’l’orr)
に加熱排気する(n)→(0)。その後、高真空を保っ
たままパネル温度を常@まで低下させる(i)。次に、
パルプB6を閉じるとともにバルブBsを開け、ガス放
電に必要なガス、例えばカラー表示のときにばXeかH
e+Xeなどの希ガスを10〜500Torr封入する
。なお、放電の発光そのものを利用するモノクロ表示の
ときにはN e +A rなどを100〜600 To
rr 刺入する。所用のガスをパネルに導入した後、パ
ネルをチップすると、アルカリ土類金属の酸化物から成
る陰極をもつ之パネルが完成する。
なお、第1図における時間軸は一例であって。
パネルの大きさなどによっても変化する。また、第1図
における(h)→(i)までの工程の温度も一例で、温
度は任意に選ぶことができる。すなわち、パネルの場合
はガラスの融点温度で上限が決まるが。
その制限がなければさらに高温でもよい。また。
その他の条件で加熱ができない場合な常温などでもよい
っ さらVζ、酸素ガスをプラズマ化してアルカリ土類金属
の酸化物を作製してもよい。
本説明ではガス放電型表示パネルでの応用についてのみ
述べたが、例えば電子管(CRT、CPTなど)など、
電子源として応用できることは述べるまでもない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、アルカリ土類金属のアジ化物を真空中
で熱分解してアルカリ土類金属元素を析出させた後、酸
素雰囲気中で化学反応させてアルカリ土類金属の酸化物
を生成し、これFK子源とすることにより、仕事関数を
できるので、放電電圧の低電圧化など動作電圧を低減で
きる効果がある。例えばXe放電の場合Ni陰極の25
0v、13a陰極の90Vに比べ1本発明によるBaO
陰極では50Vと大幅に抵電圧化でき高効率化(省電力
化)とともに、駆動回路のIC化や長寿命化を計ること
ができ、さらに1価格の低減の上からもその効果は絶大
なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の陰画形成の温度プログラムと機能の一
%J全示す図、第2図は従来の陰極形成の温度プログラ
ムと機能を示す図、第3図はパネルの#ffiの一例を
示す図5第4図は本発明の陰極形成装置の模式図である
。 10・・・面板120・・・基板、30・・・バリア、
40・・・ガラスフリット、100・・陰極母線、11
0・・・アルカリ土類金属の酸化物(最初はアジ化物)
、200・・・陽極、300・・・放電空間150・・
・パネル取り付は板、60・・・パネル排気管、70・
・・真空容器。 代理人 弁理士 小川勝′負 ゛ ノV−ンルシu(’c) ハ・ネ)見益濱(°6) f 4 図 ハ′lル ZO基耘 3θ  ノぐ り了 40 力゛ラスフリ・シト 50 バ、ネル月ライ寸)1オ及 6I−θ3 か゛又嘩A唸引

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、導体にアルカリ土類金属のアジ化物を付着し、真空
    中で熱分解してアルカリ土類金属を析出させた後、酸素
    雰囲気中で前記アルカリ土類金属を酸化させたことを特
    徴とするアルカリ土類金属酸化物の陰極の形成方法。
JP19711886A 1986-08-25 1986-08-25 陰極の形成方法 Pending JPS6353831A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192239A (en) * 1990-11-27 1993-03-09 Patent Treuhand Gesellschaft Fur Elektrische Gluhlampen M.B.H. Method and apparatus to make a discharge vessel for a sodium high-pressure discharge lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192239A (en) * 1990-11-27 1993-03-09 Patent Treuhand Gesellschaft Fur Elektrische Gluhlampen M.B.H. Method and apparatus to make a discharge vessel for a sodium high-pressure discharge lamp

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