JP3353347B2 - 電子放出用電極、それを用いた蛍光パネル及びその蛍光パネルの製造方法 - Google Patents

電子放出用電極、それを用いた蛍光パネル及びその蛍光パネルの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子放出用電極、それ
を用いた蛍光パネル及びその蛍光パネルの製造方法に関
し、詳しくは、駆動電圧の安定化を図った電子放出用電
極、その電極を用いた蛍光パネル及びその蛍光パネルの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から蛍光パネルにおいては、その電
極に平面電極を使用し、この平面電極に駆動電圧を印加
して、電子を放出させている。この放出させた電子によ
り蛍光パネルの内表面に塗布された蛍光物質を発光さ
せ、蛍光パネルを点灯させている。このような従来の蛍
光パネルに使用されている平面電極は、その表面が平坦
であり、電子の放出が起こり難く、電子を放出するのに
かなり高い駆動電圧を必要とする。
【0003】そこで、従来、駆動電力を低くするため
に、平面電極の表面に、さらに平面電極を形成する物質
よりもその仕事関数(金属や半導体の結晶表面から1個
の電子を表面のすぐ外側に取り出すのに必要な最小のエ
ネルギー)の小さい物質を塗布したものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子放出用電極やその電子放出用電極を用い
た蛍光パネルにあっては、電子放出用電極の表面が酸化
されて電子放出用電極の表面に酸化膜が形成されるが、
電子放出用電極の表面に付着する酸化物に対処するため
の方策が取られていなかったため、電子放出用電極から
の電子の放出が一定せず、この電子放出用電極を蛍光パ
ネル等に適用した場合に、駆動電圧、特に、放電開始電
圧が不安定になるという問題があった。特に、電極表面
にその電極を形成する物質よりも仕事関数の小さい物質
を塗布した電子放出用電極にあっては、酸化されやす
く、駆動電圧の安定化が要望されている。
【0005】そこで、本発明は、電子放出用電極の電極
表面に所定の物質で保護膜を形成することにより、ま
た、この電子放出用電極を蛍光パネルに適用することに
より、電極表面に酸化膜が付着することを防止し、該電
子放出用電極を蛍光パネルに使用して、電子放出用電極
に所定の駆動電圧を印加したとき、電子放出用電極の表
面に形成した保護膜を除去できるようにし、安定した駆
動電圧、特に、放電開始電圧の得られる電子放出用電極
及びこの電子放出用電極を用いた蛍光パネルを提供する
ことを目的としている。また、電極表面に酸化膜の付着
していない蛍光パネルを安価に、かつ簡単に製造するこ
とのできる蛍光パネルの製造方法を提供することを目的
としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の所定の電極用物
質で所定形状に形成された電子放出用電極において、
記電極用物質の表面に酸化膜が形成されるのを防止する
ために、前記電極用物質を真空中で形成した後、該真空
状態を維持したまま前記電極用物質の表面に所定の物質
で保護膜を形成してなることにより、上記目的を達成し
ている。
【0007】前記電極用物質は、例えば、請求項2に記
載するように、ランタンヘキサボライトで形成されてい
てもよい。また、例えば、請求項3に記載するように、
前記電極用物質の下面に、該電極用物質よりも仕事関数
の大きい物質で形成された第2の電極用物質が積層され
てもよい。
【0008】また、保護膜は、例えば、請求項4に記載
するように、銀、金、パラジウムのいずれかであっても
よく、また、例えば、請求項5に記載するように、電子
放出用電極に駆動電圧を印加して放電を行うことにより
生じるスパッタにより除去可能な厚さに形成されていて
もよい。
【0009】本発明の所定形状のガラス板により密閉空
間が形成され、その密閉空間内部に不活性ガスの封入さ
れた蛍光パネルにおいて、 前記密閉空間内部に配設され
ている電子放出用電極は電極用物質及び所定の物質で形
成された保護膜を有し、前記保護膜は、該電極用物質の
表面に酸化膜が形成されるのを防止するために、真空中
で形成された前記電極用物質の表面に、該真空状態を維
持したまま形成されてなることにより、達成している。
【0010】本発明の所定形状のガラス板により密閉空
間が形成され、その密閉空間内に不活性ガスの封入され
た蛍光パネルの製造方法において、 電極用物質を真空中
で形成した後、該電極用物質の表面に酸化膜が形成され
るのを防止するために該真空状態を維持したまま前記電
極用物質の表面に所定の物質で保護膜を形成する工程
と、前記電極用物質及び該保護膜からなる電子放出用電
極を前記密閉空間内部に配設する工程と、該電子放出用
電極に所定の駆動電圧を印加して該保護膜をスパッタリ
ングして除去する工程と、を有することにより、達成し
ている。
【0011】
【作用】本発明の電子放出用電極、それを用いた蛍光パ
ネル及びその蛍光パネルの製造方法によれば、所定の電
極用物質で所定形状に形成された電子放出用電極の表面
に所定の物質で保護膜を形成しているので、電子放出用
電極の表面に酸化膜が形成されるのを防止することがで
き、電子放出用電極を蛍光パネル等に適用したとき、電
子放出用電極に駆動電圧が印加されると、該電子放出用
電極の表面の保護膜がスパッタリングされ、保護膜を除
去することができる。その結果、表面に酸化膜が形成さ
れない、安定した駆動電圧、特に、安定した放電開始電
圧の得られる電子放出用電極を得ることができる。
【0012】この場合、電極用物質を仕事関数の小さい
物質で形成して、その表面に保護膜を形成したり、電極
用物質の表面に該電極用物質よりも仕事関数の小さい物
質で形成された電極用物質を積層し、該表面に積層され
た電極用物質の表面に保護膜を形成すると、仕事関数が
小さいことから、保護膜を形成していないときには電極
表面に酸化膜が形成され易いが、電極表面を保護膜で覆
っているので、酸化膜は形成されず、駆動電圧を低くす
ることができるとともに、安定した駆動電圧の得られる
電子放出用電極を得ることができる。
【0013】また、保護膜を、スパッタ率の高い物質で
形成したり、また、電子放出用電極に印加される電圧に
よるスパッタにより除去可能な厚さに形成すると、保護
膜を電子放出用電極に印加する駆動電圧により、容易に
除去することができ、簡単、かつ安価に駆動電圧の安定
した電子放出用電極を得ることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0015】図1〜図4は、電子放出用電極、それを用
いた蛍光パネル及びその蛍光パネルの製造方法の一実施
例を示す図である。
【0016】図1において、電子放出用電極1は、金属
基板2と金属基板2上に積層された表面電極3を備えて
おり、表面電極3上には、保護膜4が形成されている。
【0017】上記金属基板2は、所定の電極用物質、例
えば、ステンレス、銅(Cu)、ニッケル(Ni)ある
いはニッケル合金等の比較的仕事関数の小さい物質で略
四角柱型に形成されており、その表面は、平坦に形成さ
れている。
【0018】上記表面電極3は、金属基板2よりも仕事
関数の小さい物質、例えば、チタン酸窒素やランタンヘ
キサボライト(LaB6 )で形成されている。
【0019】保護膜4は、高スパッタ率の物質、すなわ
ち、スパッタリングされ易い物質、例えば、銀(Ag)
で形成されており、また表面電極3への酸化膜の形成を
防止するのに充分で、かつスパッタリングにより、容易
に除去可能な厚さに形成されている。なお、保護膜4
は、スパッタ率の良好な物質であれば、上記銀(Ag)
に限るものではなく、例えば、金(Au)やパラジウム
(Pd)等を用いて形成してもよい。
【0020】次に、この電子放出用電極1の製造方法に
ついて説明する。
【0021】電子放出用電極1を製造するには、まず、
金属基板2を上記物質で形成する。この金属基板2を真
空炉等に入れ、スパッタリングや真空蒸着等の成膜技術
により、金属基板2上に表面電極3を成膜して形成す
る。次に、この真空状態を保ったまま、同様の成膜技術
により、保護膜4を表面電極3の表面に形成し、その
後、真空炉等から電子放出用電極1を取り出して、電子
放出用電極1の製造を完了する。
【0022】このとき、電子放出用電極1を真空状態か
ら取り出して、外気に触れさせた場合、表面電極3の表
面が保護膜4により覆われているので、表面電極3が仕
事関数の小さい物質で形成されていても、表面電極3の
表面には、酸化膜が付着しない。
【0023】上記電子放出用電極1は、図2に示すよう
な蛍光パネル10に適用される。
【0024】蛍光パネル10は、下ガラス板11と上ガ
ラス板12により密閉室13が形成されており、密閉室
13内には、アルゴンガス等の不活性ガスが封入され
る。この密閉室13内の両側部に上記電子放出用電極1
がその表面が相対向する状態で一対配設されており、下
ガラス板11及び上ガラス板12の内面には、蛍光物質
が塗布されている。また、各電子放出用電極1には、そ
れぞれ駆動電圧を供給するための端子14が接続されて
おり、各端子14には、リード線15が接続されてい
る。このリード線15から各電子放出用電極1に駆動電
圧が供給される。
【0025】そして電子放出用電極1は、その表面電極
3の表面に保護膜4が形成された状態で蛍光パネル10
に取り付けられる。
【0026】次に、蛍光パネルの製造方法について説明
する。
【0027】上述のようにして、蛍光パネル10に上記
電子放出用電極1を組み込むと、リード線15を介して
所定の駆動電圧を各電子放出用電極1に供給する。電子
放出用電極1に駆動電圧を供給して放電を行なわせる
と、表面電極3の表面に形成されている保護膜4がスパ
ッターされ、図3に示すように、保護膜4は、はじき飛
ばされて表面電極3から除去される。
【0028】この場合、保護膜4は、銀(Ag)等のス
パッタ率の良好な物質で形成されているため、表面電極
3から効率的に除去される。また、保護膜4が、表面電
極3への酸化膜の形成を防止するのに充分で、かつスパ
ッタリングにより、容易に除去可能な厚さに形成されて
いるので、スパッタリングにより保護膜4を表面電極3
から完全に除去することができる。
【0029】したがって、保護膜4により表面電極3の
表面に酸化膜が付着することを防止することができ、そ
の後、蛍光パネル10に適用して駆動電圧を印加するだ
けで、保護膜4を除去することができる。その結果、酸
化膜の付着していない蛍光パネル10を簡単、かつ安価
に製造することができる。
【0030】次に、作用を説明する。
【0031】このような電子放出用電極1及びこの電子
放出用電極1を用いた蛍光パネル10は、図4に示すよ
うな、液晶表示装置20に適用される。
【0032】図4は、アクティブマトリックスカラー液
晶表示装置20の正面断面図であり、上記電子放出用電
極1は、そのアクティブマトリックスカラー液晶表示装
置20の蛍光パネル10の電極として適用されている。
【0033】すなわち、図4において、アクティブマト
リックスカラー液晶表示装置20は、その液晶表示パネ
ル21が、下偏光板22、下ガラス基板23、TFTマ
トリックス24、シール材25、液晶26、カラーフィ
ルタ27、上ガラス基板28及び上偏光板29等を積層
して形成されており、液晶26は、下ガラス基板23、
シール材25及び上ガラス基板28により密閉された室
内に封入されている。また、この密閉室内の下面にTF
Tマトリックス24が設けられ、密閉室内の上面にカラ
ーフィルタ27が設けられている。TFTマトリックス
24は、通常の液晶表示パネル21に使用されているも
ので、信号電極と操作電極の交点にMOS(Metal Oxid
e Semiconductor) トランジスタによるTFT(Thin F
ilm Transistor)をマトリックス状に形成したものであ
る。
【0034】この液晶表示パネル21の下面(裏面)に
蛍光パネル10が配設されている。蛍光パネル10は、
その電極として上記電子放出用電極1が用いられてお
り、上記蛍光パネル10の製造方法により製造されたも
のである。したがって、蛍光パネル10の表面電極3の
表面からは保護膜4が除去されており、また酸化膜は付
着していない。
【0035】各電子放出用電極1は、図1に示したよう
に、その金属基板2の表面に仕事関数の小さい表面電極
3が形成され、また、この表面電極3の表面の保護膜4
が除去されているため、電子を放出し易いだけでなく、
酸化膜が付着していないため、安定した駆動電圧で放電
させることができる。その結果、低電圧駆動が可能であ
るとともに、駆動電圧、特に、駆動開始電圧を安定化さ
せることができる。その結果、電子放出用電極1を使用
した蛍光パネル10の消費電力が少なくなり、アクティ
ブマトリックスカラー液晶表示装置20の消費電力を低
減することができる。したがって、このアクティブマト
リックスカラー液晶表示装置20を適用した電池仕様の
電子機器、例えば、ブック型パーソナルコンピュータや
ワードプロセッサ等の消費電力を低減することができ、
電池仕様の電子機器にも充分適用することができる。
【0036】以上説明したように、表面電極3の表面に
保護膜4を形成しているので、電子放出用電極1の表面
に酸化膜が形成されるのを防止することができ、電子放
出用電極1を蛍光パネル10等に適用したとき、電子放
出用電極1の表面に酸化膜が付着するのを防止すること
ができ、その後、電子放出用電極1に駆動電圧が印加さ
れると、該電子放出用電極1の表面がスパッタリングさ
れ、電子放出用電極1の表面に形成した保護膜4を除去
することができる。その結果、安定した駆動電圧、特
に、安定した放電開始電圧の得られる電子放出用電極を
得ることができる。
【0037】なお、上記各実施例においては、金属基板
2の表面に金属基板2より仕事関数の小さい物質で形成
した表面電極3を積層しているが、これに限るものでは
なく、電子放出用電極1自体の表面に、保護膜4を形成
してもよく、この場合にあっても上記同様に、酸化膜が
付着することを防止することができ、駆動電圧の安定化
を図ることができる。
【0038】また、上記各実施例においては、電子放出
用電極1を平面型のものに適用したが、平面型のものに
限るものでないことはいうまでもない。
【0039】さらに、電子放出用電極1を蛍光パネルに
適用した場合について説明したが、これに限るものでは
なく、電子放出用電極1は、例えば、ガスレーザや電子
顕微鏡の電子銃の電子放出用電極等としても適用するこ
とができる。
【0040】
【発明の効果】本発明の電子放出用電極、蛍光パネル及
びその製造方法によれば、所定の電極用物質で所定形状
に形成された電子放出用電極の表面に所定の物質で保護
膜を形成しているので、電子放出用電極の表面に酸化膜
が形成されるのを防止することができ、電子放出用電極
を蛍光パネル等に適用したとき、電子放出用電極に駆動
電圧が印加されると、該保護膜がスパッタリングされ、
該保護膜を除去することができる。その結果、電極表面
に酸化膜が形成されることのない、安定した駆動電圧、
特に、安定した放電開始電圧の得られる電子放出用電極
を得ることができる。
【0041】この場合、電極用物質を仕事関数の小さい
物質で形成して、その表面に保護膜を形成したり、電極
用物質の表面に該電極用物質よりも仕事関数の小さい物
質で形成された電極用物質を積層し、該表面に積層され
た電極用物質の表面に保護膜を形成すると、仕事関数が
小さいことから保護膜を形成していないときには、電極
表面に酸化膜が形成され易いが、電極表面を保護膜で覆
っているので、酸化膜は形成されず、駆動電圧を低くす
ることができるとともに、安定した駆動電圧の得られる
電子放出用電極を得ることができる。
【0042】また、保護膜を、スパッタ率の高い物質で
形成したり、また、電子放出用電極に印加される電圧に
よるスパッタにより除去可能な厚さに形成すると、保護
膜を電子放出用電極に印加する駆動電圧により、容易に
除去することができ、簡単、かつ安価に駆動電圧の安定
した電子放出用電極を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子放出用電極の一実施例の正面
図。
【図2】図1の電子放出用電極を適用した本発明に係る
蛍光パネルの正面断面図。
【図3】本発明に係る蛍光パネルの製造方法により製造
し保護膜を除去した蛍光パネルの正面断面図。
【図4】本発明に係る蛍光パネルの製造方法により製造
した蛍光パネルを使用したアクティブマトリックスカラ
ー液晶表示装置の正面断面図。
【符号の説明】
1 電子放出用電極 2 金属基板 3 表面電極 4 保護膜 10 蛍光パネル 11 下ガラス板 12 上ガラス板 13 密閉室

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の電極用物質で所定形状に形成され
    た電子放出用電極において、 前記電極用物質の表面に酸化膜が形成されるのを防止す
    るために、前記電極用物質を真空中で形成した後、該真
    空状態を維持したまま前記電極用物質の表面に所定の物
    質で保護膜を形成してなることを特徴とする電子放出用
    電極。
  2. 【請求項2】 前記電極用物質は、ランタンヘキサボラ
    イトで形成されたことを特徴とする請求項1記載の電子
    放出用電極。
  3. 【請求項3】 前記電極用物質の下面に、該電極用物質
    よりも仕事関数の大きい物質で形成された第2の電極用
    物質が積層されることを特徴とする請求項1または請求
    項2記載の電子放出用電極。
  4. 【請求項4】 前記保護膜は、銀、金、パラジウムのい
    ずれかであることを特徴とする請求項1から請求項3の
    いずれかに記載の電子放出用電極。
  5. 【請求項5】 前記保護膜は、電子放出用電極に駆動電
    圧を印加して放電を行うことにより生じるスパッタによ
    り除去可能な厚さに形成されたことを特徴とする請求項
    1から請求項4のいずれかに記載の電子放出用電極。
  6. 【請求項6】 所定形状のガラス板により密閉空間が形
    成され、その密閉空間内部に不活性ガスの封入された蛍
    光パネルにおいて、前記密閉空間内部に配設されている電子放出用電極は電
    極用物質及び所定の物質で形成された保護膜を有し、前
    記保護膜は、該電極用物質の表面に酸化膜が形成される
    のを防止するために、真空中で形成された前記電極用物
    質の表面に、該真空状態を維持したまま形成されてなる
    ことを特徴とする蛍光パネル。
  7. 【請求項7】 所定形状のガラス板により密閉空間が形
    成され、その密閉空間内に不活性ガスの封入された蛍光
    パネルの製造方法において、電極用物質を真空中で形成した後、該電極用物質の表面
    に酸化膜が形成されるのを防止するために該真空状態を
    維持したまま前記電極用物質の表面に所定の物質で保護
    膜を形成する工程と、前記電極用物質及び該保護膜から
    なる電子放出用電極を前記密閉空間内部に配設する工程
    と、該電子放出用電極に所定の駆動電圧を印加して該保
    護膜をスパッタリングして除去する工程と、を有する
    とを特徴とする蛍光パネルの製造方法。
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