JP3015771B2 - ガス放電表示管 - Google Patents

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ＬａＢ_６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、ＬａＢ_６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ＬａＢ_６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ＬａＢ_６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ＬａＢ_６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、ＬａＢ_６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
ｄＢ_６が上記条件に合致することを見出し、エミッタ物
質を、ＧｄＢ_６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ＧｄＢ_６は、確かに、ＬａＢ_６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、ＧｄＢ_６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、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してなるガス放電表示管であっ
て、上記陰極を、上記背面基板の対向面に並設された複
数の陰極引出パターンの表面に立設され、該陰極引出パ
ターンに沿って連なる畦状陰極で構成し、また、上記背
面基板の表面に、該背面基板の表面と接するベース部、
上記各畦状陰極を長さ方向に所定の間隔で区切る複数の
第１の隔壁、各畦状陰極相互間を仕切る複数の第２の隔
壁、及び上記第１の隔壁及び第２の隔壁によって囲繞さ
れ、上記放電セルを構成する凹部空間を有するバリアリ
ブを形成し、上記畦状陰極の先端部は上記凹部空間内に
突出していると共に、上記畦状陰極の基端部は上記バリ
アリブのベース部内に埋設されており、また、上記畦状
陰極の先端部は断面略半円状を成しており、さらに、上
記バリアリブの凹部空間内面の略全域に上記蛍光体を被
着すると共に、上記畦状陰極の少なくとも先端部表面に
ＹＢ_４ にＢａＡｌ _２ Ｏ _４ を混合した物質より成るエミッ
タ物質が露出するよう構成したことを特徴とする。

【００１１】而して、上記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ＧｄＢ_６を主体として
含む物質の代わりに、ＧｄＢ_６よりＸｅの吸着率が飛躍
的に低いＹＢ_４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、ＹＢ_４は、
ＧｄＢ_６と同じ希土類元素の硼化物に属するため、ＹＢ
_４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。

【００１２】また、導電性を有するＹＢ _４ 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であるＢ
ａＡｌ _２ Ｏ _４ を混合してエミッタ物質を構成したことか
ら、より優れたエミッタ特性を実現できる。

【００１３】尚、上記ＹＢ _４ とＢａＡｌ _２ Ｏ _４ とは、
２：１の割合で混合するのが好適であ る。

【００１４】また、上記畦状陰極の先端部は、放電セル
を構成する凹部空間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
内面の略全域に被着された蛍光体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。

【００１５】さらに、上記畦状陰極の下端部はバリアリ
ブのベース部に埋没し、該ベース部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の表面
に畦状陰極の下端面を接続する場合に比べ、陰極引出パ
ターン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、放電セルの細密化に対応
して畦状陰極を細く形成しても、十分な接続強度を確保
できる。 なお、畦状陰極は陰極引出パターンに沿って長
く連なるように形成されているため、陰極それ自体の強
度も高いものとなっている。

【００１６】さらに、畦状陰極の先端部が断面略半円状
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。

【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、ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４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
（ＳｎＯ_２）やＩＴＯ膜（Ｉｎ_２Ｏ_３ ・ＳｎＯ_２）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、ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４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ＢａＭｇＡｌ_１４Ｏ_２３：Ｅｕ^２＋が、緑色発光用
としてＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎが、また赤色発光用と
して（ＹＥｕ）_２Ｏ_３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、ＹＢ_４とＢａ
Ａｌ_２Ｏ_４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、ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４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、ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４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ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４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ＹＢ_４とＢａＡｌ_２
Ｏ_４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ＧｄＢ_６よりＸ
ｅの吸着率が飛躍的に低いＹＢ_４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、ＹＢ_４は、Ｇ
ｄＢ_６と同じ希土類元素の硼化物に属するため、ＹＢ_４
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ＬａＢ_６、Ｇ
ｄＢ_６、ＹＢ_４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ＬａＢ_６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ＧｄＢ_６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
ＹＢ_４で構成した場合には、１００％に達するまで約２
０００時間もかかり、従来のＬａＢ_６やＧｄＢ_６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ＧｄＢ_６とＢａＡｌ_２Ｏ_４との混
合物よりなるエミッタ物質、ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４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ＧｄＢ_６とＢａＡｌ_２
Ｏ_４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
ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４との混合物よりなるエミッタ物
質で構成した場合には、１２５Ｖ〜１４６Ｖ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ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４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ＹＢ_４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ＢａＡｌ_２Ｏ_４を
混ぜてエミッタ物質を構成したことから、ＹＢ_４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ＹＢ_４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。また、導電性を有するＹＢ _４ 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であ
るＢａＡｌ _２ Ｏ _４ を混合してエミッタ物質を構成したこ
とから、より優れたエミッタ特性を実現できる。

【００４９】また、上記畦状陰極の先端部が、放電セル
を構成する凹部空間内に突出するように成したため、そ
の頂面のみならず側面部分も放電に寄与し、放電セル内
の比較的広い範囲で放電生成を実現できる。従って、放
電によって発生した紫外線は凹部空間内面の略全域に被
着された蛍光体の略全体に十分照射されることとなり、
極めて高輝度な表示が可能となる。

【００５０】さらに、畦状陰極の下端部はバリアリブの
ベース部に埋没し、該ベース部によって確実に保持され
ているので、単に陰極引出パターンの表面に畦状陰極の
下端面を接続する場合に比べ、陰極引出パターンへの接
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、放電セルの細密化に対応して畦状陰極
を細く形成しても、十分な接続強度を確保できる。ま
た、畦状陰極は陰極引出パターン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。

【００５１】さらに、畦状陰極の先端部が断面略半円状
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、放電特性の安定化を図ることができる。

【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
Ｂ_６、ＧｄＢ_６、ＹＢ_４で構成した場合において、Ｘｅ
に対するＮｅの量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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−190768（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−235269（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−230768（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−230769（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−230770（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−106444（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−11381（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 17/06 H01J 17/20 H01J 17/49

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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し
   てなるガス放電表示管であって、上記陰極を、上記背面
   基板の対向面に並設された複数の陰極引出パターンの表
   面に立設され、該陰極引出パターンに沿って連なる畦状
   陰極で構成し、また、上記背面基板の表面に、該背面基
   板の表面と接するベース部、上記各畦状陰極を長さ方向
   に所定の間隔で区切る複数の第１の隔壁、各畦状陰極相
   互間を仕切る複数の第２の隔壁、及び上記第１の隔壁及
   び第２の隔壁によって囲繞され、上記放電セルを構成す
   る凹部空間を有するバリアリブを形成し、上記畦状陰極
   の先端部は上記凹部空間内に突出していると共に、上記
   畦状陰極の基端部は上記バリアリブのベース部内に埋設
   されており、また、上記畦状陰極の先端部は断面略半円
   状を成しており、さらに、上記バリアリブの凹部空間内
   面の略全域に上記蛍光体を被着すると共に、上記畦状陰
   極の少なくとも先端部表面にＹＢ_４ にＢａＡｌ _２ Ｏ _４ を
   混合した物質より成る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ガス放電表示管。
2. 【請求項２】 上記ＹＢ_４とＢａＡｌ_２Ｏ_４とを、２：
   １の割合で混合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。