JP2864122B1

JP2864122B1 - ガス放電表示管

Info

Publication number: JP2864122B1
Application number: JP4625098A
Authority: JP
Inventors: 文男中島; 聰渡辺
Original assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: JPH11233031A

Abstract

【要約】【課題】紫外線放射ガスであるＸｅの吸着率が飛躍的
に低いエミッタ物質を採用し、長時間輝度の低下や発光
色の変化が生じることのないガス放電表示管を実現す
る。【解決手段】一面に透明陽極28を形成した前面基板14
と、一面に畦状陰極20を形成した背面基板12とを、各基
板の電極同士が所定の間隙を隔てて対向配置し、透明陽
極28と畦状陰極20との交差部分毎に放電セル30を形成す
ると共に、両基板周縁を封止して気密容器16と成し、気
密容器16内にＸｅを含有した放電ガスと蛍光体24を封入
すると共に、畦状陰極20をＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄
を混合したエミッタ物質で構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガス放電表示管
に係り、特に、気密容器内に陰極と陽極を放電間隙を隔
てて対向配置すると共に、該気密容器内に紫外線放射ガ
スと蛍光体を封入して成るガス放電表示管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガス放電表示管の一例として、図
１７に示す偏平型ガス放電表示管120がある。このガス
放電表示管120は、一面に複数本の帯状陰極122を並設し
た平板ガラス等の絶縁材からなる背面基板124と、一面
に複数本の帯状透明陽極126を並設した平板ガラス等の
透明絶縁材よりなる前面基板128とを、陰極122と透明陽
極126とが所定の間隙を隔てて交差するよう配置し、両
基板周縁を封着材によって封止して気密容器130とな
し、該気密容器130の内部空間に紫外線放射ガスとして
のＸｅを含む放電ガスを封入してなる。

【０００３】上記内部空間は、前面基板128の対向面に
格子状に形成された前面側バリアリブ132を介して均等
に区切られ、陰極122と透明陽極126との交差部分毎に放
電セル134が形成される。また、前面側バリアリブ132の
端面には、スペーサ136が所定の間隔をおいて形成され
ており、その結果、前面側バリアリブ132と背面基板124
の表面との間には、スペーサ136の高さに相当する高さ
を備えた間隙138が形成される。各放電セル134は、この
間隙138を介して連通される。また、上記背面基板124の
表面や前面側バリアリブ132の側面には、所望の発光色
に対応した蛍光体140が塗布されている。上記陰極122
は、図示は省略したが、Ａｇ・Ｐｄ（銀・パラジウム）
ペースト等よりなる陰極基体の表面に、エミッタ物質を
プラズマ溶射法によって被着させて成る。このエミッタ
物質は、放電開始電圧を低下させると共に、耐スパッタ
性を向上させるために被着されるものである。

【０００４】而して、上記透明陽極126と陰極122間に選
択的に直流電圧を印加することにより、所望の放電セル
134において放電が生成され、該放電によって発生した
紫外線が蛍光体140を励起し、該蛍光体140の種類に応じ
た発光色を備えた光が、透明陽極126及び前面基板128を
透過して外部に放射される。この結果、表示面としての
前面基板128に任意の文字や図形等が表示される。な
お、間隙138を介して、各放電セル134間のイオンの流通
が確保される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記エミッタ物質とし
ては、当初、希土類元素の六硼化物であるＬａＢ₆が、
放電特性や耐スパッタ性等の観点から優れていたことか
ら、ＬａＢ₆を主体として含む物質が採用されていた。

【０００６】ところが、上記ＬａＢ₆は紫外線放射ガス
であるＸｅの吸着率が極めて高いことから、エミッタ物
質としてＬａＢ₆を主体として含む物質を使用した場
合、短時間でＸｅがエミッタ物質を構成するＬａＢ₆に
吸着されてしまう。その結果、Ｘｅの量が減少して紫外
線発生量が低下するため、蛍光体からの発光量自体が減
少し、表示管の輝度低下が生じたり、或いは、Ｘｅの減
少に伴って蛍光体発光が減少した分、封入ガス中の他の
成分（例えばＡｒやＮｅ等）の影響力が強まって、発光
色が変化するという問題が生じる。

【０００７】そこで、出願人は、ＬａＢ₆と同等の優れ
たエミッタ特性を備えると共に、紫外線放射ガスである
Ｘｅの吸着率の低い物質を求めて実験を重ねた結果、Ｇ
ｄＢ₆が上記条件に合致することを見出し、エミッタ物
質を、ＧｄＢ₆を含む物質によって構成した発明につい
ての特許出願（特願平６−４１８９５号）を行った。

【０００８】上記ＧｄＢ₆は、確かに、ＬａＢ₆に比較す
ると、Ｘｅの吸着率が低く時間の経過に伴う輝度低下や
発光色の変化が小さいものではあるが、やはり時間の経
過と共にＸｅを徐々に吸着し、輝度低下や発光色の変化
を生じるものであった。

【０００９】この発明は、上記問題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、ＧｄＢ₆よりＸｅ
の吸着率が飛躍的に低いエミッタ物質を採用し、長時間
輝度の低下や発光色の変化が生じることのないガス放電
表示管を実現することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るガス放電表示管は、陽極と、少なくと
も表面にエミッタ物質が露出した陰極とを、放電間隙を
隔てて対向配置し、これを少なくともＸｅを含有した放
電ガスと蛍光体と共に気密容器内に封入して成るガス放
電表示管において、上記エミッタ物質を、ＧｄＭｏＢ₄
を含む物質によって構成したことを特徴とする。

【００１１】本発明は、いわゆる偏平型のガス放電表示
管にも適用できる。すなわち、上記気密容器を、一面に
複数の透明陽極を形成した透明絶縁材よりなる前面基板
と、一面に複数の陰極を形成した絶縁材よりなる背面基
板とを、各基板の電極同士が所定の間隙を隔てて対向す
るよう配置して上記透明陽極と陰極との対向部分毎に放
電セルを形成すると共に、両基板の周縁を封止して形成
し、該気密容器内に少なくともＸｅを含有した放電ガス
と蛍光体を封入すると共に、上記陰極の少なくとも表面
にＧｄＭｏＢ₄を含むエミッタ物質が露出するよう構成
してもよい。

【００１２】上記背面基板の対向面に陰極引出パターン
と、該陰極引出パターンの表面に立設され、先端部が放
電セル内に突出してなる陰極を形成すると共に、該陰極
の少なくとも先端部表面にＧｄＭｏＢ₄を含むエミッタ
物質が露出するよう構成してもよい。

【００１３】而して、本発明のガス放電表示管にあって
は、エミッタ物質を、従来のＧｄＢ₆を主体として含む
物質の代わりに、ＧｄＢ₆よりＸｅの吸着率が飛躍的に
低いＧｄＭｏＢ₄を含む物質によって構成したため、紫
外線放射ガスであるＸｅがエミッタ物質に吸着される単
位時間当たりの量が減少し、ガス放電表示管の輝度及び
発光色は、長時間安定したものとなる。また、ＧｄＭｏ
Ｂ₄は、ＧｄＢ₆と同じ希土類元素の硼化物に属するた
め、ＧｄＭｏＢ₄によってエミッタ物質を形成しても、
表示管としての特性（放電開始電圧や耐スパッタ性等）
に遜色はない。

【００１４】また、本発明を偏平型のガス放電表示管に
適用し、上記の通り陰極の先端部が放電セル内に突出す
るよう形成すれば、放電に寄与する陰極の表面積を拡大
することができる。この結果、広い範囲において放電が
生成され、紫外線の発生量が増加して表示輝度の向上が
図れる。

【００１５】上記エミッタ物質として、例えば、ＧｄＭ
ｏＢ₄にＢａＡｌ₂Ｏ₄を混合した物質を用いるのが望ま
しい。また、ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄とは、２：１
の割合で混合するのが好適である。

【００１６】ＢａＡｌ₂Ｏ₄は、仕事関数が小さく放電開
始電圧を低下させる働きが顕著であるが、それ自体導電
性に欠ける。そこで、導電性を有するＧｄＭｏＢ₄に、
このＢａＡｌ₂Ｏ₄を混ぜてエミッタ物質を構成すること
により、より優れたエミッタ特性を実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下にこの発明に係るガス放電表
示管を、添付図面に基づいて説明する。図１は、偏平型
のガス放電表示管を示す概略断面図である。この第１の
ガス放電表示管10は、平板ガラス等の絶縁材よりなる背
面基板12と、同じく平板ガラス等の透明絶縁材よりなる
前面基板14を、所定の間隙を隔てて対向配置し、両基板
周縁を低融点ガラス等の図示しない封着材によって気密
封止して気密容器16を形成し、該気密容器16の内部空間
に放電ガスを封入することを基本構成とする。この放電
ガスは、紫外線放射ガスとしてのＸｅに、放電開始電圧
の低下を図るためのＡｒ，Ｎｅ、電圧印加時の応答速度
の向上を図るためのＨｅを混合したものよりなる。

【００１８】上記背面基板12の対向面には、Ａｇ・Ｐｄ
系ペースト等よりなる帯状の陰極引出パターン18が複数
列並設されている。各陰極引出パターン18の上面には、
所定の高さを備えた畦状陰極20が立設されている。この
畦状陰極20は、ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄を約２：１
の比率で混合したエミッタ物質よりなる。また、畦状陰
極20は断面略「逆Ｕ字」形状を備えており、背面基板12
の部分斜視図である図２に示すように、陰極引出パター
ン18の長手方向に沿って長く連なるように形成されてい
る。

【００１９】上記背面基板12の表面には、ガラス等の絶
縁材より成るバリアリブ22が形成されている（図１）。
このバリアリブ22は、背面基板12の表面と接するベース
部22ａと、各畦状陰極20を長さ方向に所定の間隔で区切
る複数の第１の隔壁22ｂと、各畦状陰極20相互間を仕切
る複数の第２の隔壁22ｃと、第１の隔壁22ｂ及び第２の
隔壁22ｃによって囲繞され、後述する放電セル30を構成
する凹部空間22ｄとを備えている。図３に示すように、
上記畦状陰極20の基端部20ａはバリアリブ22のベース部
22ａ内に埋設されていると共に、先端部20ｂは上記凹部
空間22ｄ内に突出している。バリアリブの第１の隔壁22
ｂ及び第２の隔壁22ｃは、背面基板12の対向面から垂直
に立設されているわけではなく、背面基板12に近づくに
つれて厚さが増すように形成されている。この結果、上
記凹部空間22ｄは、背面基板12側から前面基板14側に向
けて徐々に広がる断面略漏斗形状をなしており、該凹部
空間22ｄの内面は反射面を構成している。上記凹部空間
22ｄの内面には、所望の発光色に対応した蛍光体24が、
略全域にわたって被着されている。また、上記バリアリ
ブ22の上面で、第１の隔壁22ｂ及び第２の隔壁22ｃが交
差する部分には、図２に示すように、所定の高さを備え
たガラス等より成るスペーサ26が配置されている。

【００２０】上記前面基板14の対向面には、ＮＥＳＡ膜
（ＳｎＯ₂）やＩＴＯ膜（Ｉｎ₂Ｏ₃・ＳｎＯ₂）等よりな
る帯状の透明陽極28が形成されている。図１において
は、１本の透明陽極28の断面のみが表れているが、実際
には所定の間隔をおいて複数本の透明陽極28が並設され
ている。この複数本の透明陽極28と上記した各畦状陰極
20とは、それぞれ所定の間隙を隔てて交差するよう位置
決めされており、各交差部分毎にバリアリブ22によって
囲繞された放電セル30が形成されている。そして、図１
に示すように、上記畦状陰極20の先端部20ｂは、放電セ
ル30内に突出するよう配置されている。なお、前面基板
14の対向面にはスペーサ26の端面が当接しているため、
前面基板14とバリアリブ22の上面との間には、スペーサ
26の高さに相応した隙間32が形成されている。

【００２１】而して、図示しない電源より、透明陽極28
及び畦状陰極20間に直流電圧を印加すると、放電セル30
内で放電が生成し、紫外線が発生する。この紫外線が放
電セル30内の蛍光体24を励起し、所定の発光色を有する
光が透明陽極28及び前面基板14を透過して外部に放射さ
れる。この電圧印加を、図示しない制御・駆動回路を介
して選択的に実行することにより、所望の放電セル30に
おいて放電発光を生成させ、前面パネル14上に任意の文
字や図形を表示することができる。

【００２２】この際、畦状陰極20の先端部20ｂは、放電
セル30内に突出しているため、その頂面のみならず側面
部分も放電に寄与することとなる。このため、放電セル
30内の比較的広い範囲で放電生成が実現されることとな
り、放電によって発生した紫外線は凹部空間22ｄの内面
に被着された蛍光体24の略全体に十分照射されるため、
極めて高輝度な表示が可能となる。

【００２３】また、バリアリブの凹部空間22ｄが上記の
ように下方から上方に向かって徐々に広がる断面略漏斗
形状をなしており、その内面が反射面を構成しているた
め、放電によって発生した光はこの内面で反射されて前
面基板14側に集光されることとなり、さらに高輝度な表
示が可能となる。

【００２４】図３に示すように、畦状陰極の下端部20ａ
はバリアリブのベース部22ａに埋没し、該ベース部22ａ
によって確実に保持されている。したがって、単に陰極
引出パターン18の表面に畦状陰極20の下端面を接続する
場合に比べ、陰極引出パターン18への接続強度は格段に
高くなり、容易に抜け難いものとなっている。このた
め、放電セル30の細密化に対応して畦状陰極20を細く形
成しても、十分な接続強度を確保できる。なお、上記の
通り、畦状陰極20は陰極引出パターン18に沿って長く連
なるように形成されているため、柱状陰極それ自体の強
度も高いものとなっている。

【００２５】さらに、畦状陰極の先端部20ｂが断面略半
円状に形成されているため、陰極表面の電界強度が略均
一となり、放電特性の安定化が図れる。もちろん、畦状
陰極の先端部20ｂの形状を断面略半円状に整形すること
なく、単に断面矩形状のまま用いても陰極としての機能
を果たすことは可能である。しかし、陰極先端にエッジ
部分を残しておくと、そこに電界集中が生じるため該エ
ッジ部分と陽極間の電界強度が他の部分よりも高まり、
放電特性が不安定となる虞がある。そこで、畦状陰極先
端部20ｂの表面をエッジを落とした曲面に形成し、電界
強度の均一化を図ることが望ましいのである。なお、放
電セル30内で放電が生成した際には、上記隙間32を介し
て各放電セル30間のイオンの流通が確保される。

【００２６】つぎに、このガス放電表示管10の、特に背
面基板側12の製造方法について説明する。図４に示した
ように、まず背面基板12の一面に、Ａｇ・Ｐｄ系ペース
トを印刷等することにより、帯状の陰極引出パターン18
を被着形成すると共に、ガラスペーストやセラミックペ
ースト等の絶縁材料を厚膜印刷等することにより、バリ
アリブの第１の素地40を所定の厚さで配置しておく。こ
の際、バリアリブの第１の素地40は陰極引出パターン18
が被着された箇所を避けて配置されるため、陰極引出パ
ターン18に沿ってバリアリブの第１の素地40が配置され
ていない溝42が形成され、該溝42の底には陰極引出パタ
ーン18の表面が露出している。そして、上記バリアリブ
の第１の素地40の表面に、ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄
との混合物よりなるエミッタ物質44をプラズマ溶射によ
って吹き付ける（図５）。この結果、上記溝42内に畦状
陰極の素地46が充填される。

【００２７】その後、バリアリブの第１の素地40の表面
に堆積したエミッタ物質44を研磨し、これを削除する
（図６）。この結果、上記溝42内に充填されたエミッタ
物質（畦状陰極の素地46）のみが残されることとなる。

【００２８】つぎに、図７に示すように、バリアリブの
第１の素地40の表面に、ガラス等の絶縁材料を厚膜印刷
することにより、バリアリブの第２の素地48を所定の厚
さで配置させる。また、このバリアリブの第２の素地48
の表面には、感光性樹脂より成るフォトレジストフィル
ム50が一面に被着される。つぎに、上記フォトレジスト
フィルム50の表面に格子状パターンの印刷されたマスク
を密着させて紫外線による露光処理を施し（図示省
略）、当該パターンに対応する硬化部分を形成した後、
これを所定の現像液に漬けて硬化されていない部分を除
去することにより、図８に示すように、略正方形状の貫
通孔52がドット・マトリクス状に多数配置された格子状
のマスク54を形成する。

【００２９】つぎに、図９に示すように、上記マスク54
の上方に配置されたノズル56より研磨材を吹き付ける、
いわゆるサンドブラスト処理を施す。上記バリアリブの
第２の素地48及び第１の素地40は、ガラスペーストを単
に乾燥させただけの状態にあり、未だ焼成による硬化を
行っていないため、上記サンドブラスト処理を施される
と、マスク54で覆われていない露出部分（マスクの貫通
孔52に該当する部分）が掘り下げられていく。これに対
し、畦状陰極の素地46の方はプラズマ溶射を経て堆積さ
れており、バリアリブの素地に比べて高い硬度を備えて
いるため、上記サンドブラスト処理によって大きく損な
われることはない。上記サンドブラスト処理は、微細な
口径のノズルを用いて個々の貫通孔52毎に実施しても勿
論よいが、図示のように比較的口径の大きなノズル56
（例えば20〜30φ）を用い、複数の貫通孔52に対して同
時に研磨材を吹き付ける方が効率的に遂行できる。この
場合、ノズル56は各貫通孔52の上方を何回も往復移動す
ることにより、各貫通孔52に対応したバリアリブの第２
の素地48及び第１の素地40を徐々に掘り下げていく。

【００３０】バリアリブの第１の素地40の掘り下げ量
は、ノズル56の往復回数を加減したり、ノズル56の移動
速度や研磨材の噴射速度を調節することにより、あるい
は研磨材の粒径や材質を適宜選択することにより、自由
に制御することが可能となり、この結果として畦状陰極
の素地46の突出量を柔軟に設定できる。例えば、バリア
リブの第１の素地40及び第２の素地48をそれぞれ約１０
０μｍの高さに積層させた上で、第１の素地40を表面か
ら約６０μｍ程掘り下げることにより、畦状陰極の素地
46の先端部を約６０μｍの高さで突出させる。もちろ
ん、必要であればさらに深く第１の素地40を掘り下げ
て、畦状陰極の素地46の突出度を高めることも可能であ
る。この場合、第１の素地40をより深く掘り下げる分、
畦状陰極の素地46の基端部と陰極引出パターン18との接
続強度が低下することとなるが、初めから第１の素地40
をより厚く堆積させておけば問題ない。

【００３１】上記のサンドブラスト処理において、一定
の速度でノズル56を移動させれば、貫通孔52の中心付近
ほど研磨材が多く吹き付けられ、周辺付近ほどマスク54
で邪魔される確率が高くなるため、丁度畦状陰極の素地
46の周辺部分が最も深く掘られることとなる。この結
果、畦状陰極の素地46の先端部を露出させるのと同時
に、自然に断面略漏斗形状の凹部空間22ｄを形成するこ
とができる。また、上記サンドブラスト処理を通じて、
畦状陰極の素地46の先端部分も若干ではあるが研磨され
ることとなり、その角が落ちて自然に断面略半円状の湾
曲面が形成される。

【００３２】つぎに、上記マスク54を剥離した上で背面
基板12全体に加熱処理を施し、バリアリブの第１の素地
40、第２の素地48、及び畦状陰極の素地46をそれぞれ焼
成させてバリアリブ22及び畦状陰極20を完成させた後
に、バリアリブの凹部空間22ｄの内面（反射面）に所定
の蛍光体24を被着させる。この蛍光体24の被着方法とし
ては、従来から厚膜印刷法やフォト法が知られている
が、ここでは図１０に示すように、ノズル58から蛍光体
24を凹部空間22ｄの内面及び畦状陰極先端部20ｂの表面
に向けてプラズマ溶射させ、後で畦状陰極先端部20ｂの
表面を覆っている蛍光体24をサンドブラスト等の手段を
用いて除去する方法を採用している。このプラズマ溶射
法を用いる場合、蛍光体24としては還元雰囲気中でも変
化しないものを用いる必要があり、例えば青色発光用と
してＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺が、緑色発光用として
ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎが、また赤色発光用として（ＹＥ
ｕ）₂Ｏ₃などが該当する。

【００３３】図１１は、本発明に係る第２のガス放電表
示管60を示す概略断面図であり、上記第１のガス放電表
示管10と同一の構成部材については同一の符号を付して
その説明は省略する。この第２のガス放電表示管60にあ
っては、各陰極引出パターン18の上面に、ＧｄＭｏＢ₄
とＢａＡｌ₂Ｏ₄を約２：１の比率で混合したエミッタ物
質よりなる柱状陰極62が、一定の間隔をおいて複数本立
設されている。この柱状陰極62は、円筒状の基端部62ａ
が、背面基板12の対向面上を覆う陰極保持層64内に埋没
していると共に、略半球状の先端部62ｂは、該陰極保持
層64外に露出している。この陰極保持層64は、ガラス等
の絶縁材によって構成されている。

【００３４】また、陰極保持層64の表面には、バリアリ
ブ66が形成されている。このバリアリブ66は、ガラス等
の絶縁材よりなり、各柱状陰極62を取り囲む孔部66ａが
複数形成されている。この孔部66ａは、その下方（陰極
保持層64側）から上方（前面基板14側）に向けて孔径が
徐々に拡大するよう形成された、いわゆる漏斗形状をな
しており、この孔部66ａ内の略中央に柱状陰極の先端部
62ｂが収容されている。バリアリブ66は、陰極保持層64
の表面に密着した第１の層68と、順次積層された第２の
層70及び第３の層72よりなる３層構造を備えており、各
層にはそれぞれ孔径の異なる貫通孔が形成されている。
そして、最も孔径の小さい第１の層の貫通孔68ａ、次に
孔径の小さい第２の層の貫通孔70ａ、最も孔径の大きい
第３の層の貫通孔72ａが、それぞれ同心円状に連続する
よう位置決めされ、以て孔径が下方から上方に向けて徐
々に拡大するバリアリブの孔部66ａが形成される。この
バリアリブの孔部66ａの内面と、陰極保持層64の表面
（柱状陰極62の付根周辺）には、所望の発光色に対応し
た蛍光体24が被着されている。

【００３５】上記した各柱状陰極の先端部62ｂは、所定
の間隙を隔てて透明陽極28と対向しており、この柱状陰
極62と透明陽極28との対向部分毎に、バリアリブの孔部
66ａによって区画された放電セル74が形成される。そし
て、図１１に示すように、柱状陰極62の先端部62ｂは、
放電セル74内に突出するよう配置されている。

【００３６】つぎに、上記第２のガス放電表示管60の、
特に背面基板側の製造方法について説明するが、途中ま
では上記第１のガス放電表示管10の製造方法と略共通す
るものである。すなわち、まず背面基板12の一面に、Ａ
ｇ・Ｐｄ系ペーストを印刷等することにより、帯状の陰
極引出パターン18を被着形成すると共に、ガラスペース
トやセラミックペースト等の絶縁材料を厚膜印刷等する
ことにより、上記柱状陰極62の外形に対応した円筒状の
型孔76を備えた陰極保持層の素地78を予め配置しておく
（図４）。これに、ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄との混
合物よりなるエミッタ物質44を、プラズマ溶射によっ
て吹き付ける（図５）。この結果、上記型孔76内に柱状
陰極の素地80が充填される。

【００３７】その後、陰極保持層の素地78の表面に堆積
したエミッタ物質44を研磨し、これを削除する（図
６）。この結果、上記型孔76内に充填された柱状陰極の
素地80のみが残されることとなる。

【００３８】つぎに、上記陰極保持層の素地78の表面
に、ガラスペーストやセラミックペースト等の絶縁材料
を厚膜印刷等することにより、バリアリブの第１の層の
素地82、第２の層の素地84、及び第３の層の素地86を順
次積層配置させる（図１２）。

【００３９】つぎに、所定の温度で焼成することによ
り、陰極保持層64、柱状陰極62、バリアリブ66の第１の
層68、第２の層70及び第３の層72が形成される（図１
３）。この際、陰極保持層の素地78を構成する材料本来
の焼成温度よりも高めに温度設定することにより、陰極
保持層の素地78が全体的に収縮する。そして、この陰極
保持層の素地78が収縮した分だけ、柱状陰極の先端部62
ｂが陰極保持層64の表面から露出することとなる。最後
に、陰極保持層64の表面から露出した柱状陰極の先端部
62ｂに、ブラスト処理やバフ研磨を施すことによって略
半球状に形成する。

【００４０】この第２のガス放電表示管にあっては、柱
状陰極の先端部62ｂは、陰極保持層64の表面から露出
し、放電セル内に突出しているので、その頂面のみなら
ず側周面も放電に寄与することとなる。したがって、放
電によって発生した紫外線は、バリアリブ66の孔部66ａ
の内面及び陰極保持層64の表面に被着された蛍光体24に
遍く照射されることとなり、高輝度な表示が可能とな
る。また、各放電セル74を区画するバリアリブ66の孔部
66ａが、下方から上方に向かって孔径が徐々に拡大する
漏斗形状をなしており、放電により生じた光はこの孔部
66ａの内面で反射されて前面基板14側に集光されるた
め、さらに高輝度な表示が可能となる。その上、柱状陰
極の先端部62ｂが略半球状に湾曲しているため、表面の
電界強度が均一化し、放電特性が安定化する利点もあ
る。

【００４１】図１４は、本発明に係る第３のガス放電表
示管90を示す概略断面図であり、上記第１のガス放電表
示管10又は第２のガス放電表示管60と同一の構成部材に
ついては同一の符号を付してその説明は省略する。この
第３のガス放電表示管90にあっては、各陰極引出パター
ン18の上面に、ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄を約２：１
の比率で混合したエミッタ物質よりなる柱状陰極62
が、一定の間隔をおいて複数本立設されている。そし
て、この柱状陰極62を除く背面基板12と陰極引出パター
ン18の表面に透明ガラス等より成るバリヤ92が被着形成
され、上記柱状陰極62以外において放電が生じることが
ないようにしている。上記柱状陰極62は、背面基板12に
形成された陰極引出パターン18とバリヤ92の表面に、印
刷等により孔部が縦横に穿設されたマスク（図示せず）
を、上記孔部が陰極引出パターン18上方に位置するよう
に被着し、このマスクの上からＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂
Ｏ₄を混合したエミッタ物質をプラズマ溶射し、その後
マスクを除去することにより形成することができる。

【００４２】この第３のガス放電表示管90にあっても、
上記第２のガス放電表示管60と同じく、柱状陰極62の先
端部62ｂは、放電セル74内に突出しているので、その頂
面のみならず側周面も放電に寄与することとなる。した
がって、放電によって発生した紫外線は、バリアリブ66
の孔部66ａ内面に被着された蛍光体24に遍く照射される
こととなり、高輝度な表示が可能となる。また、各放電
セル74を区画するバリアリブ66の孔部66ａが、下方から
上方に向かって孔径が徐々に拡大する漏斗形状をなして
おり、放電により生じた光はこの孔部66ａの内面で反射
されて前面基板14側に集光されるため、さらに高輝度な
表示が可能となる。

【００４３】上記においては、偏平型のガス放電表示管
を例示したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。すなわち、一対の電極を所定の間隙を隔てて対向配
置し、少なくとも一方の電極表面にエミッタ物質が露出
すると共に、Ｘｅを含む放電ガスと蛍光体を気密容器内
に封入した構造のガス放電表示管に広く応用できるもの
であり、その形状は特に問わないものである。例えば、
図１５に示す第４のガス放電表示管100のように、円筒
状のガラス管の上下両端を融着させて気密容器102と成
し、該気密容器102内に一対の棒状放電電極104とＸｅ含
有ガスを封入し、気密容器102の内壁面に蛍光体24を塗
布すると共に、リード端子106を気密容器102外に導出さ
せ、上記棒状放電電極104の表面にＧｄＭｏＢ₄とＢａＡ
ｌ₂Ｏ₄との混合物よりなるエミッタ物質44を被着させる
よう構成してもよい。

【００４４】上記本発明の第１〜第４のガス放電表示管
にあっては、エミッタ物質として従来のＧｄＢ₆よりＸ
ｅの吸着率が飛躍的に低いＧｄＭｏＢ₄を含む物質を採
用したことから、紫外線放射ガスであるＸｅがエミッタ
物質に吸着される単位時間当たりの量が著しく減少す
る。このため、ガス放電表示管の輝度及び発光色は、長
時間にわたって極めて安定したものとなる。また、Ｇｄ
ＭｏＢ₄は、ＧｄＢ₆と同じ希土類元素の硼化物に属する
ため、ＧｄＭｏＢ₄によってエミッタ物質を形成して
も、表示管としての特性（放電開始電圧や耐スパッタ性
等）に遜色はない。

【００４５】出願人は、放電セル30が３２０×１６８
個、ドット・マトリクス状に配されて成る上記第１のガ
ス放電表示管10を用い、その畦状陰極20をＬａＢ₆、Ｇ
ｄＢ₆、ＧｄＭｏＢ₄のそれぞれで構成した場合におけ
る、紫外線放射ガスであるＸｅに対するＮｅの発光強度
の割合の変化を測定するための加速度試験（加速倍率５
倍）を行った。図１６は、その結果を示したＸｅに対す
るＮｅの発光強度の割合の変化を時間の経過と共に百分
率で示したグラフである。すなわち、当初は、紫外線放
射ガスであるＸｅの量がＮｅの量より圧倒的に多いた
め、Ｘｅに対するＮｅの発光強度の割合は約１８％であ
るが、時間が経過するにつれてＸｅが吸着されてその量
が減少していくため、Ｘｅに対するＮｅの発光強度の割
合が上昇していくこととなる。而して、畦状陰極20をＬ
ａＢ₆で構成した場合には、約８０時間でＸｅとＮｅの
発光強度が同じとなったことを示す１００％に達した。
これに対し、畦状陰極20をＧｄＢ₆で構成した場合に
は、１００％に達するまで約５６０時間かかり、ＬａＢ
₆に比較すれば単位時間当たりのＸｅの吸着量が大幅に
減少するものであった。しかしながら、畦状陰極20を本
発明に係るＧｄＭｏＢ₄で構成した場合には、１００％
に達するまで約２０００時間もかかり、従来のＬａＢ₆
やＧｄＢ₆に比べて、Ｘｅの吸着率が飛躍的に低く、こ
のため、単位時間当たりのＸｅの吸着量が著しく減少
し、第１のガス放電表示管10の輝度及び発光色が長時間
にわたって極めて安定したものとなった。

【００４６】また、出願人は、上記加速度試験と同じ
く、放電セル30が３２０×１６８個、ドット・マトリク
ス状に配されて成る上記第１のガス放電表示管10を用
い、その畦状陰極20をＧｄＢ₆とＢａＡｌ₂Ｏ₄との混合
物よりなるエミッタ物質、ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄
との混合物よりなるエミッタ物質のそれぞれで構成した
場合における、各放電セル30の放電開始電圧の測定実験
を行った。その結果、畦状陰極20をＧｄＢ₆とＢａＡｌ₂
Ｏ₄との混合物よりなるエミッタ物質で構成した場合に
は、１１６Ｖ〜１６４Ｖの範囲で全ての放電セル30が放
電を開始した。これに対し、畦状陰極20を本発明に係る
ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄との混合物よりなるエミッ
タ物質で構成した場合には、１３４Ｖ〜１５１Ｖの範囲
で全ての放電セル30が放電を開始した。従って、畦状陰
極20を本発明に係るＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄との混
合物よりなるエミッタ物質で構成した場合の方が、放電
セル30相互間における放電開始電圧のバラツキが小さ
く、放電特性が安定している。

【００４７】尚、上記第１〜第４のガス放電表示管にあ
っては、導電性を有するＧｄＭｏＢ₄に、仕事関数が小
さく放電開始電圧を低下させる働きが顕著なＢａＡｌ₂
Ｏ₄を混ぜてエミッタ物質を構成したことから、ＧｄＭ
ｏＢ₄単独でエミッタ物質を構成した場合に比べ、より
一層優れたエミッタ特性を実現することができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明に係るガス放電表示管は、陰極側
のエミッタ物質を、紫外線放射ガスであるＸｅの吸着率
が低いＧｄＭｏＢ₄を含む物質によって構成したため、
単位時間当たりのＸｅの吸着量が飛躍的に減少する。こ
のため、長時間にわたってガス放電表示管の輝度の低下
や発光色の変化が生じることがなく、極めて安定した表
示特性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１のガス放電表示管を示す概略
断面図である。

【図２】上記第１のガス放電表示管の背面基板側を示す
部分斜視図である。

【図３】上記第１のガス放電表示管の畦状陰極周辺を示
す拡大断面図である。

【図４】上記第１のガス放電表示管及び第２のガス放電
表示管の背面基板側の製造工程を示す概略断面図であ
る。

【図５】上記第１のガス放電表示管及び第２のガス放電
表示管の背面基板側の製造工程を示す概略断面図であ
る。

【図６】上記第１のガス放電表示管及び第２のガス放電
表示管の背面基板側の製造工程を示す概略断面図であ
る。

【図７】上記第１のガス放電表示管の背面基板側の製造
工程を示す概略断面図である。

【図８】上記第１のガス放電表示管の背面基板側の製造
工程を示す概略断面図である。

【図９】上記第１のガス放電表示管の背面基板側の製造
工程を示す概略断面図である。

【図１０】上記第１のガス放電表示管の背面基板側の製
造工程を示す概略断面図である。

【図１１】本発明に係る第２のガス放電表示管を示す概
略断面図である。

【図１２】上記第２のガス放電表示管の背面基板側の製
造工程を示す概略断面図である。

【図１３】上記第２のガス放電表示管の背面基板側の製
造工程を示す概略断面図である。

【図１４】本発明に係る第３のガス放電表示管を示す概
略断面図である。

【図１５】本発明に係る第４のガス放電表示管を示す概
略断面図である。

【図１６】第１のガス放電表示管の畦状陰極をＬａ
Ｂ₆、ＧｄＢ₆、ＧｄＭｏＢ₄で構成した場合において、
Ｘｅに対するＮｅの発光強度の割合の変化を時間の経過
と共に百分率で示したグラフである。

【図１７】従来のガス放電表示管を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

10 ガス放電表示パネル 12 背面基板 14 前面基板 16 気密容器 18 陰極引出パターン 20 畦状陰極 20ａ畦状陰極の基端部 20ｂ畦状陰極の先端部 22 バリアリブ 22ａベース部 22ｂ第１の隔壁 22ｃ第２の隔壁 22ｄ凹部空間 24 蛍光体 28 透明陽極 30 放電セル 40 バリアリブの第１の素地 42 溝 44 エミッタ物質 46 畦状陰極の素地 48 バリアリブの第１の素地 52 貫通孔 54 マスク 60 第２のガス放電表示管 62 柱状陰極 62ａ柱状陰極の基端部 62ｂ柱状陰極の先端部 64 陰極保持層 66 バリアリブ 66ａ孔部 74 放電セル 90 第３のガス放電表示管 100 第４のガス放電表示管 102 気密容器 104 棒状放電電極

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極と、少なくとも表面にエミッタ物質
が露出した陰極とを、放電間隙を隔てて対向配置し、こ
れを少なくともＸｅを含有した放電ガスと蛍光体と共に
気密容器内に封入して成るガス放電表示管において、上
記エミッタ物質を、ＧｄＭｏＢ₄を含む物質によって構
成したことを特徴とするガス放電表示管。
【請求項２】一面に複数の透明陽極を形成した透明絶
縁材よりなる前面基板と、一面に複数の陰極を形成した
絶縁材よりなる背面基板とを、各基板の電極同士が所定
の間隙を隔てて対向するよう配置して上記透明陽極と陰
極との対向部分毎に放電セルを形成すると共に、両基板
の周縁を封止して気密容器と成し、また、該気密容器内
に少なくともＸｅを含有した放電ガスと蛍光体を封入す
ると共に、上記陰極の少なくとも表面にＧｄＭｏＢ₄を
含むエミッタ物質が露出するよう構成したことを特徴と
する請求項１に記載のガス放電表示管。
【請求項３】上記背面基板の対向面に陰極引出パター
ンと、該陰極引出パターンの表面に立設され、先端部が
放電セル内に突出してなる陰極を形成すると共に、該陰
極の少なくとも先端部表面にＧｄＭｏＢ₄を含むエミッ
タ物質が露出するよう構成したことを特徴とする請求項
２に記載のガス放電表示管。
【請求項４】上記エミッタ物質を、ＧｄＭｏＢ₄にＢ
ａＡｌ₂Ｏ₄を混合した物質によって構成したことを特徴
とする請求項１乃至３の何れかに記載のガス放電表示
管。
【請求項５】ＧｄＭｏＢ₄とＢａＡｌ₂Ｏ₄とを、２：
１の割合で混合したことを特徴とする請求項４に記載の
ガス放電表示管。