JPH04220929A - Manufacture of dc type electric discharge display tube - Google Patents

Manufacture of dc type electric discharge display tube

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Publication number
JPH04220929A
JPH04220929A JP41795190A JP41795190A JPH04220929A JP H04220929 A JPH04220929 A JP H04220929A JP 41795190 A JP41795190 A JP 41795190A JP 41795190 A JP41795190 A JP 41795190A JP H04220929 A JPH04220929 A JP H04220929A
Authority
JP
Japan
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cathode
display tube
discharge
aging
anode
Prior art date
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Pending
Application number
JP41795190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kani
可児 章
Sumuto Sago
澄人 左合
Motoi Iijima
基 飯島
Tatsumasa Yokoi
達政 横井
Magonori Kamiya
孫典 神谷
Hideyuki Asai
秀之 浅井
Shinji Senda
仙田 愼嗣
Naoya Kikuchi
直哉 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Noritake Co Ltd filed Critical Noritake Co Ltd
Priority to JP41795190A priority Critical patent/JPH04220929A/en
Publication of JPH04220929A publication Critical patent/JPH04220929A/en
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To reduce the manufacturing cost of a display tube with excellent characteristics by generating electric discharge between an anode and a non- metal electroconductive powder layer which is put as covering the substratum prior to assembly of the display tube. CONSTITUTION:Ag paste is printed in stripes on the surface of a back face substratum 1 and subjected to a baking process to form a wiring 3. Further thereover is formed a pattern of a cathode 2 as covering the wiring 3 by the use of a paste prepared by kneading a powder of a certain cathode material having a small work function. A front plate forms an anode by attaching ITO onto a substratum 4, and this is put mating with the cathode 2 with a spacer 7 interposed, and the periphery is sealed with glass to form an envelope. A discharge gas in encapsulated in this envelope, and a certain voltage is impressed to generate electric discharge. Thereby the initial stage aging is performed, and the material powder layer of the cathode 2 is sintered. This allows reduction of the manufacturing costs for a display tube having excellent characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はDC型放電表示管に関し
、特にその陰極に非金属導電性粉体層を使用するDC型
放電表示管の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC type discharge display tube, and more particularly to a method for manufacturing a DC type discharge display tube using a non-metallic conductive powder layer for its cathode.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、放電表示管(プラズマディスプ
レイパネル:以下、PDPと略記する)を分類すると、
電極を放電空間に露出させ、DC(直流)電圧を印加し
て動作させるDC型PDPと、電極の表面を誘電体で被
覆し、AC(交流)電圧を印加して動作させるAC型電
表示管とに大別される。
[Prior Art] Generally, discharge display tubes (plasma display panels: hereinafter abbreviated as PDP) are classified as follows:
DC-type PDPs whose electrodes are exposed to a discharge space and are operated by applying a DC (direct current) voltage; and AC-type display tubes whose electrode surfaces are covered with a dielectric material and which are operated by applying an AC (alternating current) voltage. It is broadly divided into.

【0003】このうち、DC型PDPは、発光効率が低
く、また他の蛍光表示管、液晶、発光ダイオード等の表
示素子に比べて動作電圧が高い(約150〜200V)
という欠点がある。これは従来使用されている陰極材料
がNiを主体とした金属であって仕事関数が大きいこと
、またこの金属のスパッタ防止にHgを封入するので表
面にできる金属のHgアマルガムの仕事関数が大きいこ
とによる。
Among these, DC type PDPs have low luminous efficiency and have a higher operating voltage (approximately 150 to 200 V) than other display elements such as fluorescent display tubes, liquid crystals, and light emitting diodes.
There is a drawback. This is because the cathode materials conventionally used are metals mainly composed of Ni, which have a large work function, and because Hg is encapsulated to prevent spatter of this metal, the metal Hg amalgam formed on the surface has a large work function. by.

【0004】この陰極材料の仕事関数を小さくして動作
電圧を低減する試みがなされている。例えば希土類のホ
ウ化物(特開昭60−221926〜60−22192
8号公報等)や元素周期律表Ia,IIa,IIIa族
から選ばれる少なくとも1種の元素を含む導電性酸化物
(特願平2−218947号)等を陰極材料として適用
することである。これらにより動作電圧の低減は達成さ
れている。しかるに、これら陰極材料を使用して陰極を
形成するには次のような欠点を有することが判明した。
Attempts have been made to reduce the operating voltage by reducing the work function of this cathode material. For example, rare earth borides (JP-A-60-221926 to 60-22192
8, etc.) or a conductive oxide containing at least one element selected from Groups Ia, IIa, and IIIa of the Periodic Table of Elements (Japanese Patent Application No. 2-218947), etc., as the cathode material. These have achieved a reduction in operating voltage. However, it has been found that forming a cathode using these cathode materials has the following drawbacks.

【0005】最近のPDPにおいては、パネルをフラッ
ト型にするため2枚の基板を適当な間隔を設けて重ね、
周囲をシールガラスで封じて外囲器を構成し、ガスを封
入するタイプが主流であるので、以下、この構成のPD
Pに沿って説明する。2枚の基板のうち、前面は表示の
ため透明ガラス板であることが必要であり、背面板も安
価なことから同種のガラス板が使用される。このガラス
基体上へ陰極を形成するには使用できる温度の制限があ
る。通常、使用するガラス板、例えば軟質や硬質のガラ
ス板では熱変形を避けるため使用できる最高温度は60
0℃以下である。また形成する陰極は、微細パターンを
得るため層状あるいは膜状に基体に被着され、耐スパッ
タ性を与えるために融点が高い材料が選定される。60
0℃以下の基体温度で高融点材料を成膜するには、スパ
ッタや蒸着が一般に適用されるが、これらの装置は高価
なものが多く量産性に優れたものとはいい難い。成膜さ
れたものをエッチング等でパターニングする方法も同様
である。抵抗を下げるために膜厚を大きくすれば更に高
コストになる。
[0005] In recent PDPs, in order to make the panel flat, two substrates are stacked with an appropriate distance between them.
The mainstream type is one in which the envelope is sealed with a sealing glass and gas is filled in, so below we will discuss PDs with this configuration.
I will explain along P. Of the two substrates, the front side needs to be a transparent glass plate for display purposes, and the back plate is also made of the same type of glass plate because it is inexpensive. There are limits to the temperature that can be used to form a cathode on this glass substrate. Normally, the maximum temperature that can be used for glass plates, such as soft or hard glass plates, is 60°C to avoid thermal deformation.
The temperature is below 0°C. In addition, the cathode to be formed is adhered to the substrate in a layer or film form to obtain a fine pattern, and a material with a high melting point is selected to provide sputter resistance. 60
Sputtering and vapor deposition are generally used to form a film of a high melting point material at a substrate temperature of 0° C. or lower, but these devices are often expensive and cannot be said to be suitable for mass production. The same applies to the method of patterning the formed film by etching or the like. If the film thickness is increased to lower the resistance, the cost will become even higher.

【0006】そこで、陰極材料を粉体として用い、印刷
ペーストを作成して厚膜技術を利用する方法が提案され
ている。この方法によれば、低コストで基体にパターニ
ングされた陰極材料粉体層を被着することができる。し
かし、この方法で使用する焼成温度は、基体の耐熱性に
制限され、例えば600℃以下の焼成では陰極材料粉体
同志の焼結あるいは融着はほとんど達成されないので、
放電特性の安定化達成も充分でない。従って、従来はP
DP作成後、放電特性を安定化させるエージング工程が
必須であり、またこのエージング条件は金属陰極に比較
して繁雑であった。
[0006] Therefore, a method has been proposed in which a printing paste is created using a cathode material in the form of powder and a thick film technique is utilized. According to this method, a patterned cathode material powder layer can be deposited on the substrate at low cost. However, the firing temperature used in this method is limited by the heat resistance of the substrate; for example, if firing below 600°C, sintering or fusion of the cathode material powders will hardly be achieved.
Achievement of stabilization of discharge characteristics is also not sufficient. Therefore, conventionally P
After creating the DP, an aging process is essential to stabilize the discharge characteristics, and the aging conditions are more complicated than those for metal cathodes.

【0007】すなわち、この方法の不都合な点の第1は
、次の通りである。
The first disadvantage of this method is as follows.

【0008】エージングは通常動作電圧より相当高い電
圧で放電させることで行なわれる。金属陰極においては
エージングの主作用は表面のクリーニングにあり、容易
に達成されるのであるが、非金属導体粉体の場合には事
情が異なる。前述のように、形成された陰極層中の非金
属導電性粉体は通常、焼成温度以上の融点を持つので、
電気的つながりは主として接触のみで保たれている。こ
の状態で放電を起させると、放電エネルギー、すなわち
イオン衝撃や放電電流によるジュール加熱等により、前
記粉体を焼結あるいは融着することが基体を損傷させる
ことなく可能である。しかし、焼結あるいは融着した部
分は電気抵抗が下がり、また確かではないが仕事関数的
にも小さくなるので放電は一部に集中し易くなる。これ
は広い面積を持つ陰極や、−つの陰極が多数の表示セル
を有する場合、均一なエージングができないことを意味
する。この問題の解消には、陰極を微小部分に分割して
各々独立に放電させればよい。しかしこの方法は複雑な
エージング用の駆動回路を必要とし、また放電を時分割
で行ない、回路を簡略化するとエージング時間が長くな
る。また高精細PDPのごとく端子数の多いものでは駆
動回路とパネルの接続だけでも相当の労力を要すること
になる。
Aging is accomplished by discharging at a voltage considerably higher than the normal operating voltage. For metal cathodes, the main effect of aging is surface cleaning, which is easily accomplished, but the situation is different for nonmetallic conductor powders. As mentioned above, the non-metallic conductive powder in the formed cathode layer usually has a melting point higher than the firing temperature.
Electrical connections are maintained mainly by contact only. When a discharge is caused in this state, the powder can be sintered or fused by discharge energy, ie, ion bombardment, Joule heating by discharge current, etc., without damaging the base. However, the electrical resistance of the sintered or fused parts decreases, and although it is not certain, the work function also decreases, making it easier for discharge to concentrate in one part. This means that if the cathode has a large area or if one cathode has a large number of display cells, uniform aging cannot be achieved. To solve this problem, the cathode can be divided into minute parts and each part can be discharged independently. However, this method requires a complicated aging drive circuit, and if the discharge is performed in time division and the circuit is simplified, the aging time becomes longer. Furthermore, in the case of a high-definition PDP that has a large number of terminals, a considerable amount of effort is required just to connect the drive circuit and the panel.

【0009】また、この方法の不都合な点の第2は、エ
ージングを完成パネルで行なうことにより発生する。
The second disadvantage of this method is that aging is performed on finished panels.

【0010】エージングの初期は動作電圧より相当高い
電圧が必要あり、エージングを充分に、また短時間に行
なうため通常より多量の電流を流すので、当然スパッタ
量も比例して多くなる。このスパッタ物質が前面ガラス
板に付着すれば光の透過率の減少をきたし、蛍光体が塗
布されていれば蛍光体が汚染される。スパッタ物質が導
電性を有すると回路間の短絡も問題となる。
At the initial stage of aging, a voltage considerably higher than the operating voltage is required, and in order to perform aging sufficiently and in a short time, a larger amount of current than usual is passed, so naturally the amount of spatter increases proportionally. If this sputtered material adheres to the front glass plate, it will cause a decrease in light transmittance, and if a phosphor is applied, it will contaminate the phosphor. If the sputtered material is electrically conductive, short circuits between circuits also become a problem.

【0011】従って、従来の非金属導電性粉体層を陰極
とするDC型PDPにおいては煩雑なエージング工程は
避けられず、エージング中に発生するスパッタによる特
性劣化を防ぐことも困難であるのが現状であった。
[0011] Therefore, in the conventional DC type PDP using a non-metal conductive powder layer as a cathode, a complicated aging process is unavoidable, and it is difficult to prevent characteristic deterioration due to spatter generated during aging. It was the current situation.

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の課題に鑑みてなされたもので、煩雑なエージング
工程を省き、しかもエージングに起因する特性劣化を解
消することが可能な簡易で優れたDC型PDPの製造方
法を提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of these problems of the prior art, and is simple and superior in that it eliminates the complicated aging process and eliminates characteristic deterioration caused by aging. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a DC type PDP.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
従来技術の課題を解決すべく鋭意検討した結果、パネル
組立て前に、基体に被着された非金属導電性粉体層と陽
極間で放電を生起させることにより、上記した目的が達
成できることを見出し本発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, the inventors of the present invention have developed a method for combining a non-metallic conductive powder layer adhered to a substrate and an anode before panel assembly. The present inventors have discovered that the above object can be achieved by causing discharge between the two, and have completed the present invention.

【0014】すなわち、本発明のDC型PDPの製造方
法は、基体に被着された非金属導電性粉体層を陰極とし
て使用するDC型PDPにおいて、該表示管の組立て前
に該粉体層と陽極間で放電を生起させて該粉体層の放電
特性を安定化させることを特徴とする。
That is, the method for manufacturing a DC-type PDP of the present invention is such that, in a DC-type PDP that uses a non-metallic conductive powder layer adhered to a substrate as a cathode, the powder layer is removed before the display tube is assembled. The powder layer is characterized in that a discharge is generated between the powder layer and the anode to stabilize the discharge characteristics of the powder layer.

【0015】以下、本発明のDC型PDPの製造方法に
ついてさらに詳しく説明する。
The method for manufacturing a DC type PDP of the present invention will be explained in more detail below.

【0016】本発明で陰極として使用する非金属導体粉
体は、仕事関数が小さく、二次電子放射効率の大きな物
質を選定すると動作電圧が低減でき好ましい。例えば、
希土類のホウ化物や元素周期律表Ia,IIa,III
a族から選ばれる少なくとも1種の元素を含む導電性酸
化物等、多くのものが好適な例として示される。上記酸
化物は、特に動作電圧が低くまた放電ガス吸蔵が少なく
、スパッタにも強い上に、粉体層形成において空気雰囲
気が使用できるといった好ましい特性を示す。
As the non-metallic conductive powder used as the cathode in the present invention, it is preferable to select a material that has a small work function and a high secondary electron emission efficiency because the operating voltage can be reduced. for example,
Rare earth borides and periodic table of elements Ia, IIa, III
Many suitable examples include conductive oxides containing at least one element selected from group a. The above-mentioned oxide exhibits favorable characteristics such as a particularly low operating voltage, little discharge gas occlusion, resistance to sputtering, and the ability to use an air atmosphere in forming the powder layer.

【0017】この陰極は表示パターンに合せてパターン
ニングされるが、粉体を用いて印刷ペーストを作成すれ
ば簡易な厚膜技術が適用でき、陰極粉体層が形成できる
。厚膜技術は公知のものであり、また陰極粉体層中には
非金属導電性粉体の他に粘結成分や導電性を補なう金属
成分を混合することができ、これらも本発明でいう非金
属導体粉末に含まれる。混合する金属成分は、動作電圧
低減や耐スパッタ性の観点から少ないことが望ましい。 陰極粉体層の焼成は基体ガラスの耐熱性のため600℃
以下に制限されるため、非金属導電性粉体は焼結や溶融
しないので陰極膜は高抵抗になりやすい。例えば複数の
放電セルが共通の陰極で連結される場合、陰極の抵抗値
が高いと両端での放電特性やエージング特性に差があっ
て都合が悪い。このような場合、比抵抗の小さな導電性
酸化物を選択するか陰極の厚さを大きくすることが好ま
しい。
This cathode is patterned to match the display pattern, but if a printing paste is prepared using powder, a simple thick film technique can be applied and a cathode powder layer can be formed. Thick film technology is well known, and in addition to non-metallic conductive powder, a tacking component or a metal component that supplements conductivity can be mixed in the cathode powder layer, and these can also be used in the present invention. It is included in non-metallic conductor powder. It is desirable that the amount of metal components to be mixed is small from the viewpoint of reducing operating voltage and sputtering resistance. The cathode powder layer is fired at 600℃ due to the heat resistance of the base glass.
Since the non-metallic conductive powder is not sintered or melted, the cathode film tends to have high resistance. For example, when a plurality of discharge cells are connected by a common cathode, if the resistance value of the cathode is high, there will be a difference in discharge characteristics and aging characteristics at both ends, which is inconvenient. In such a case, it is preferable to select a conductive oxide with low specific resistance or to increase the thickness of the cathode.

【0018】また、陰極の抵抗値が高い場合、本発明に
おいては上記陰極の下に金属膜を形成しても有効である
。放電特性は主に表面で決定されるので下地金属は任意
のものが選択でき、また金属は充分に低抵抗であるので
、その上に設けられる導電性酸化物の抵抗は厚み方向の
みを考えれば良くなる。従って、比抵抗が100Ω・c
m(300゜K)程度の導電性酸化物でも充分使用可能
である。この方法の他の利点としては、陰極を外部回路
と接続する場合、金属膜を用いその一部を露出しておけ
ば、通常のハンダ性、ボンディング性、メッキ性等に問
題がない回路形成が容易になることである。
Furthermore, when the resistance value of the cathode is high, it is also effective in the present invention to form a metal film under the cathode. Since the discharge characteristics are mainly determined by the surface, any underlying metal can be selected, and since the metal has a sufficiently low resistance, the resistance of the conductive oxide placed on top of it can be determined by considering only the thickness direction. Get better. Therefore, the specific resistance is 100Ω・c
Even a conductive oxide having a temperature of about 300°K (300°K) can be used. Another advantage of this method is that when connecting the cathode to an external circuit, if a metal film is used and a part of it is exposed, the circuit can be formed without problems with normal soldering, bonding, plating, etc. It's about becoming easier.

【0019】また、本発明にあっては、陰極がイオン衝
撃に強いことから管内封入ガスに有毒な水銀を含ませる
必要がなく、従って水銀を含有しない封入ガスを使用す
ることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, since the cathode is resistant to ion bombardment, there is no need to include toxic mercury in the gas filled in the tube, and therefore it is preferable to use a gas filled that does not contain mercury.

【0020】本発明においては、基体上に金属層のパタ
ーンを形成しておき、この金属パターン上に前記陰極パ
ターンを形成することが好ましい。さらに、この金属パ
ターン上に陰極パターンを形成する際、放電面に対して
全金属層を陰極材料で覆うと有効である。このようにす
ると金属のスパッタを考慮する必要がなくなり、例えば
Ag、Au、Al、Cu、Ni等の任意の金属を封入ガ
スにHgを添加することなく使用できる。上記金属パタ
ーンの形成については、通常の厚膜、薄膜技術等が適用
できる。上述のごとく構成することによって多数セルの
放電を均一に起こさせることが可能となる。
In the present invention, it is preferable that a pattern of a metal layer is formed on the substrate, and the cathode pattern is formed on this metal pattern. Furthermore, when forming a cathode pattern on this metal pattern, it is effective to cover the entire metal layer with the cathode material on the discharge surface. In this way, there is no need to consider metal sputtering, and any metal such as Ag, Au, Al, Cu, Ni, etc. can be used without adding Hg to the filler gas. For forming the metal pattern, ordinary thick film, thin film technology, etc. can be applied. By configuring as described above, it becomes possible to uniformly cause discharge in a large number of cells.

【0021】本発明においては非金属導電性粉体層の放
電特性安定化のための放電をPDP組立て前に行なう(
以下、これを初期エージングという)。初期エージング
の目的は主として陰極である非金属粉体層の焼結あるい
は融着にある。これに要する放電電圧は通常の金属陰極
におけるエージング電圧より相当高い。従って初期エー
ジングによるスパッタ量も多いので前面板ガラスに付着
して光透過率を減少させたり、スパッタ物質が導電性で
あれば、回路上での短絡の問題を生じ、また蛍光体が被
着されていると蛍光体の汚染が多くなるという懸念が生
じる。これらのことは本発明では何ら問題とならない。 すなわち蛍光体被着は初期エージング後に行なうことが
でき、汚染の心配はない。またスパッタ物質は後工程に
より除去することも可能である。例えば、機械的、化学
的あるいは物理的除去法が適用できる。さらに簡便には
初期エージング用の陽極をDC型PDP用の陽極と別に
用意する方法が良い。かかる方法によれば初期エージン
グ中のスパッタによる悪影響は除くことができる。 この場合、陽極は固定装置として使用できるのため、陰
極が形成される基体が変ってもその都度結線する必要が
ないので、陽極配線数の多いPDPでは特に便利である
。多数の放電セルを有するPDPにおいても陰極のライ
ン毎や全点灯の初期エージングであれば陽極は唯一つで
足りる。
In the present invention, a discharge is performed to stabilize the discharge characteristics of the nonmetallic conductive powder layer before assembling the PDP (
(Hereafter, this is referred to as initial aging). The purpose of the initial aging is primarily to sinter or fuse the nonmetallic powder layer that serves as the cathode. The discharge voltage required for this is considerably higher than the aging voltage for conventional metal cathodes. Therefore, there is a large amount of spatter due to initial aging, which may adhere to the front glass and reduce light transmittance.If the sputtered material is conductive, it may cause short circuit problems on the circuit, and if the phosphor is deposited, There is a concern that contamination of the phosphor will increase if the phosphor is present. These matters do not pose any problems in the present invention. That is, phosphor deposition can be performed after initial aging without worrying about contamination. Further, the sputtered material can also be removed in a post-process. For example, mechanical, chemical or physical removal methods can be applied. A more convenient method is to prepare an anode for initial aging separately from an anode for the DC type PDP. According to this method, the adverse effects of sputtering during initial aging can be eliminated. In this case, since the anode can be used as a fixing device, there is no need to connect the wires each time the substrate on which the cathode is formed changes, which is particularly convenient for PDPs with a large number of anode wires. Even in a PDP having a large number of discharge cells, only one anode is sufficient for each cathode line or for initial aging of all lighting.

【0022】初期エージングにおける放電ガスは閉鎖空
間中でも開放空間中でもよい。またガス流を発生させ、
スパッタ物質が陰極形成基体上に被着する量を減じるこ
ともできる。放電ガス圧や電極間距離は製造されるPD
Pと同じでも良いし、異なっても良い。つまり初期エー
ジングが容易となるように選択することができる。放電
ガスは完成されたPDPと同一のものでも良いし、異な
るものでも良い。放電により発生するガスイオンの衝撃
はエージング効果に影響を与え、一般にイオン分子量の
大きいもの程効果も大きい。従って完成されたPDP中
のガスがHe主体の軽元素の場合、他の重い元素、例え
ばNe、Ar、Kr、N2ガス等で初期エージングを行
なえばより短時間で大きな効果を得ることができる。
[0022] The discharge gas during initial aging may be in a closed space or an open space. It also generates a gas flow,
The amount of sputtered material deposited on the cathode forming substrate can also be reduced. The discharge gas pressure and distance between electrodes are determined by the manufactured PD.
It may be the same as P, or it may be different. In other words, it can be selected so that initial aging is easy. The discharge gas may be the same as that of the completed PDP, or may be different. The impact of gas ions generated by discharge affects the aging effect, and generally the larger the ion molecular weight, the greater the effect. Therefore, if the gas in the completed PDP is a light element mainly composed of He, a greater effect can be obtained in a shorter time by performing initial aging with other heavy elements such as Ne, Ar, Kr, N2 gas, etc.

【0023】このことから判るように、初期エージング
条件は広汎に定めることができる。最も簡易なガス条件
は大気圧の空気を用いることである。特定のガス組成や
ガス圧力を使用するには特定のガス容器を必要とし、置
換等の操作も必要となる。大気圧空気であればこのよう
な煩雑さがなく便利である。この場合、空気中の酸素成
分によって陰極材料が損傷する危険がある。陰極材料が
金属や非酸化物化合物においては酸化反応が起り好まし
くない。導電性酸化物を陰極材料とすれば全く問題のな
いものが任意に選択できる。導電性酸化物材料は数多く
知られているが、DC型PDPの動作電圧が低くなるこ
とから元素周期律表Ia,IIa,IIIa族から選ば
れる少なくとも1種の元素を含むものが好ましく、これ
らは特願平2−218947号中に詳細に例示されてい
る。
As can be seen from this, the initial aging conditions can be set over a wide range of conditions. The simplest gas condition is to use air at atmospheric pressure. To use a specific gas composition or gas pressure, a specific gas container is required, and operations such as replacement are also required. Atmospheric pressure air is convenient without such complications. In this case, there is a risk that the cathode material will be damaged by oxygen components in the air. When the cathode material is a metal or a non-oxide compound, an oxidation reaction occurs, which is not preferable. If a conductive oxide is used as the cathode material, any material with no problems can be selected arbitrarily. Although many conductive oxide materials are known, those containing at least one element selected from Groups Ia, IIa, and IIIa of the Periodic Table of Elements are preferable because they reduce the operating voltage of DC-type PDPs. A detailed example is given in Japanese Patent Application No. 2-218947.

【0024】このように初期エージングされた陰極が被
着された基体は、もう一方の基体と組合され、周囲をシ
ールガラスで封止して外囲器を構成し、その中へ放電ガ
スを封入して完成したPDPが製造される。これらの工
程は通常のPDPのものと何ら相違がない。これらの工
程では、陰極が非金属材料であって耐スパッタ性が良好
なことから、有毒なHgの封入を省くことができ、更に
導電性酸化物を陰極に選択すればガス吸蔵が少ないので
、放電ガスとしてペニングガスが使用可能である。従来
では、ガス封入後、通常のパネルエージングがなされる
のであるが、本発明によればこの通常のパネルエージン
グを省くことが可能であり、また必要であっても短時間
で終了させることができる。
The base on which the cathode that has been initially aged in this way is assembled with another base, the periphery of which is sealed with a sealing glass to form an envelope, into which a discharge gas is sealed. A completed PDP is then manufactured. These steps are no different from those for ordinary PDPs. In these processes, the cathode is made of a non-metallic material and has good sputtering resistance, so the inclusion of toxic Hg can be omitted, and if a conductive oxide is selected as the cathode, gas occlusion is small. Penning gas can be used as the discharge gas. Conventionally, normal panel aging is performed after gas filling, but according to the present invention, this normal panel aging can be omitted, and even if necessary, it can be completed in a short time. .

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基づい
てさらに詳しく説明する。
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below based on Examples and Comparative Examples.

【0026】実施例1〜7および比較例1〜5背面基体
として、ソーダライムガラス板を使用し、この表面に市
販のAgペースト(デュポン社製、商品No.7713
)をストライプ状に印刷し焼成して配線となし、このう
ち、放電面部分は表1に示されるような陰極材料ペース
トにて同様のストライプ形状でかつAg配線を被覆させ
るべく、焼成後の膜厚が約10μmとなるように印刷し
て陰極パターンを形成し、乾燥後、空気中または窒素中
で580℃で焼成して非金属導電性粉体層からなる陰極
を得た。この部分斜視図を図1に示す。同図において、
1は背面基体、2は陰極、3は陰極下部配線をそれぞれ
示す。ここにおける陰極材料ペーストは、次のように形
成した。すなわち、表1に記載の陰極材料を先ず5μm
以下の粒度に粉砕し、平均粒径1〜3μmとなるように
整粒した。次に、得られた陰極材料粉末100容量部に
対しSiO2−B2O3−PbO系低融点ガラス粉体(
ノリタケカンパニーリミテド社製、商品No.NP−7
903)を6容量部混合し、さらにエチルセルロースを
ブチルカルビトールアセテートに溶解した液体ビヒクル
と共に混練して、粘度が10〜20万センチポイズの陰
極材料ペーストを作成した。
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 A soda lime glass plate was used as the back substrate, and a commercially available Ag paste (manufactured by DuPont, product No. 7713) was applied to the surface of this plate.
) is printed in a stripe shape and fired to form wiring, and the discharge surface portion is coated with cathode material paste as shown in Table 1 in the same stripe shape and after firing, in order to cover the Ag wiring. A cathode pattern was formed by printing to a thickness of about 10 μm, and after drying, it was fired at 580° C. in air or nitrogen to obtain a cathode made of a non-metal conductive powder layer. A partial perspective view of this is shown in FIG. In the same figure,
Reference numeral 1 indicates the rear substrate, 2 indicates the cathode, and 3 indicates the lower wiring of the cathode. The cathode material paste here was formed as follows. That is, the cathode materials listed in Table 1 were first coated with a thickness of 5 μm.
It was ground to the following particle size and sized to have an average particle size of 1 to 3 μm. Next, SiO2-B2O3-PbO based low melting point glass powder (
Manufactured by Noritake Company Limited, product No. NP-7
A cathode material paste having a viscosity of 100,000 to 200,000 centipoise was prepared by mixing 6 parts by volume of ethyl cellulose (903) with a liquid vehicle in which ethyl cellulose was dissolved in butyl carbitol acetate.

【0027】次に、前面板には陽極としてITO(イン
ジウム−錫酸化物)をストライプ形状に被着したものを
用いた。多数の放電セルを構成するため陰極ストライプ
と陽極ストライプを直交して向い合わせ、適切なる放電
ギャップを得るためのスペーサーを介して四周をシール
ガラスで封止し外囲器を形成した。なお、実施例6〜7
および比較例4〜6については緑色の蛍光体をITO上
に被着し、他は蛍光体を被着しなかった。この断面を図
2に示す。符番は、図1と共通のものは同一のものを示
し、4は前面ガラス基体、5は陽極、6は蛍光体、7は
隔壁兼用のスペーサーである。この放電ギャップは0.
15mmに統一した。
Next, ITO (indium-tin oxide) was deposited in a stripe shape as an anode on the front plate. In order to construct a large number of discharge cells, cathode stripes and anode stripes were faced perpendicularly, and an envelope was formed by sealing the four peripheries with sealing glass via a spacer to obtain an appropriate discharge gap. In addition, Examples 6 to 7
In Comparative Examples 4 to 6, a green phosphor was deposited on the ITO, and in the others, no phosphor was deposited. This cross section is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 1 are used, and 4 is a front glass substrate, 5 is an anode, 6 is a phosphor, and 7 is a spacer that also serves as a partition. This discharge gap is 0.
Standardized to 15mm.

【0028】エージングは、PDPの組立前の初期エー
ジングと組立後のパネルエージングについて行ない、実
施例1は初期エージングについてのみ行ない、実施例2
〜7は初期エージングとパネルエージングの双方につい
て行ない、また比較例1〜5はパネルエージングのみを
行なった。これらの条件を表1に示す。
Aging was performed for initial aging before assembly of the PDP and for panel aging after assembly; Example 1 was performed only for initial aging, and Example 2 was performed for initial aging only.
In Comparative Examples 1 to 7, both initial aging and panel aging were performed, and in Comparative Examples 1 to 5, only panel aging was performed. These conditions are shown in Table 1.

【0029】これらエージングは、具体的に次のように
行なった。すなわち、点灯が確かにされるまで電圧を一
旦上昇させ、速かに表1のエージング電圧に設定した。 電圧波形はパルス巾40ミリ秒、周期100ミリ秒の方
形波とし電圧ON状態の合計をエージング時間とした。 電流値は放電面積当り0.1A/cm2程度となるよう
外部抵抗で調整した。
[0029] These aging processes were carried out specifically as follows. That is, the voltage was once increased until lighting was ensured, and then immediately set to the aging voltage shown in Table 1. The voltage waveform was a square wave with a pulse width of 40 milliseconds and a period of 100 milliseconds, and the total voltage ON state was defined as the aging time. The current value was adjusted using an external resistor so that it was approximately 0.1 A/cm2 per discharge area.

【0030】このようにして得られたDC型PDPの放
電維持電圧と輝度を表1に示す。なお、放電維持電圧は
パネルエージング終了後のPDPを直流で点灯させ、電
圧を徐々に降下させて消灯する直前の電圧として測定し
た。また、輝度については放電電流値が同じであればほ
ぼ同一の輝度を示すので、各PDPに同一電流値で測定
し最高輝度が得られたものを100としてその相対値で
評価した。
Table 1 shows the discharge sustaining voltage and luminance of the DC type PDP thus obtained. Note that the discharge sustaining voltage was measured as the voltage immediately before the PDP was turned on with direct current after the panel aging was completed, the voltage was gradually lowered, and the light was turned off. In addition, regarding brightness, since almost the same brightness is shown if the discharge current value is the same, each PDP was measured with the same current value, and the one with the highest brightness was set as 100, and the relative value was evaluated.

【0031】この初期エージングに用いられた装置の模
式断面図を図3に示し、初期エージングの詳細をさらに
詳述する。
A schematic sectional view of the apparatus used for this initial aging is shown in FIG. 3, and the details of the initial aging will be explained in further detail.

【0032】ガス置換可能な容器は、金属容器8と点灯
が確認できるガラス板9とシールのためのオーリング1
0とで構成される。金属容器8にはガス置換用の穴11
が設けられ、これは排気バルブ12とガス導入バルブ1
3とを同図のように結合する。この容器内へ背面基体1
が挿着され、この基体上には陰極(配線)2が被着され
ている。陽極14としてステンレス板を用い、点灯確認
ができるよう穴を設置した。このステンレス板を、厚み
0.15mmのスペーサー15を介して背面基体1上に
載置した。陰極、陽極は外部取出し用リード線16,1
7に各々つながれ、オーリング10を介して外部電源と
結線させた。かかる状態で容器内は排気され、ついで表
1に記載のパネル封入ガスの各組成で各圧力が導入され
た。なお、実施例6についてはガス組成をNe−Ar(
0.5%)とし、圧力を250Torrとした。またス
ペーサー15は基体の全周には必要がないので、ガス置
換の障害とはならかった。
The container that can be replaced with gas consists of a metal container 8, a glass plate 9 that can be confirmed to be lit, and an O-ring 1 for sealing.
0. The metal container 8 has a hole 11 for gas replacement.
is provided, which includes an exhaust valve 12 and a gas inlet valve 1.
3 as shown in the figure. Back base 1 into this container
is inserted, and a cathode (wiring) 2 is deposited on this base. A stainless steel plate was used as the anode 14, and a hole was provided so that lighting could be confirmed. This stainless steel plate was placed on the back substrate 1 with a spacer 15 having a thickness of 0.15 mm interposed therebetween. Cathode and anode are external lead wires 16, 1
7 and connected to an external power source via an O-ring 10. In this state, the inside of the container was evacuated, and then various pressures were introduced at each composition of the gas filled in the panel shown in Table 1. In addition, for Example 6, the gas composition was changed to Ne-Ar(
0.5%) and the pressure was 250 Torr. Further, since the spacer 15 is not necessary all around the base, it does not interfere with gas exchange.

【0033】この状態で前記および表1の各初期エージ
ング条件でエージングされた背面基体は容器外部に取出
された。このような初期エージングを行なったものは(
実施例1〜6)、基体上の非金属導電性粉体層(陰極)
は外観上も緻密化が達成されていた。
In this state, the back substrate which had been aged under each of the initial aging conditions described above and shown in Table 1 was taken out of the container. Those that underwent this initial aging (
Examples 1 to 6), non-metal conductive powder layer (cathode) on the substrate
The densification was also achieved in terms of appearance.

【0034】実施例8 初期エージングに用いられる装置として図4に示される
模式断面図のものを用いた以外は、実施例5と同様の方
法、条件で表1に示される特性を有するDC型PDPを
得た。
Example 8 A DC-type PDP having the characteristics shown in Table 1 was produced in the same manner and under the same conditions as in Example 5, except that the device shown in the schematic cross section shown in FIG. 4 was used for initial aging. I got it.

【0035】この図4の装置では、背面基体1にはガス
置換用の穴11が設けられ、オーリング10を介して排
気用バルブ12とガス導入用バルブ13に連結される。 陽極14はガラス板9にITOを被着したものを用いた
。背面基板2と陽極14とは厚み0.2mmのスペーサ
ー15を介して重ねられ、さらに四周をシリコンゴムの
シールリング18が挿入される。この際のガス圧は19
0Torrとした。
In the apparatus shown in FIG. 4, a hole 11 for gas replacement is provided in the rear substrate 1, and is connected to an exhaust valve 12 and a gas introduction valve 13 via an O-ring 10. As the anode 14, a glass plate 9 coated with ITO was used. The back substrate 2 and the anode 14 are overlapped with a spacer 15 having a thickness of 0.2 mm interposed therebetween, and a seal ring 18 made of silicone rubber is further inserted around the four peripheries. The gas pressure at this time is 19
It was set to 0 Torr.

【0036】実施例9 陰極材料として非金属導電性粉体層が被着された背面板
上に放電の点灯が確認できるための穴を設けたステンレ
ス板を陽極とし、厚み10μmのスペーサーを介して載
置した。放電ガス空間としては大気圧の乾燥空気を用い
700Vを印加して初期エージングをおこなった。陰極
層は緻密化が達成されていた。以下、実施例5と同様の
方法、条件で表1に示される特性を有するDC型PDP
を得た。
Example 9 A stainless steel plate with a hole for confirming the lighting of the discharge was used as an anode on the back plate on which a non-metallic conductive powder layer was adhered as a cathode material, and a 10 μm thick spacer was used as the anode. I placed it. Initial aging was performed by applying 700 V using dry air at atmospheric pressure as the discharge gas space. Densification of the cathode layer was achieved. Hereinafter, a DC type PDP having the characteristics shown in Table 1 was manufactured using the same method and conditions as in Example 5.
I got it.

【0037】[0037]

【表1】[Table 1]

【0038】表1に示された実施例と比較例との対比か
ら明らかなように、初期エージングを行なうことによっ
て、放電維持電圧が充分低く、PDPパネルにしても輝
度低下のないDC型PDPを得ることができる。初期エ
ーシングを行なわずに、輝度低下の少ないパネルエージ
ング条件では、低い放電維持電圧が得られず(比較例1
,4)、逆に放電維持電圧の低いパネルエージング条件
ではスパッタ量が多くなり、輝度低下をきたす(比較例
2〜3,5)。
As is clear from the comparison between the example and the comparative example shown in Table 1, by performing the initial aging, a DC type PDP with sufficiently low discharge sustaining voltage and no reduction in brightness can be produced even when used as a PDP panel. Obtainable. A low discharge sustaining voltage cannot be obtained under panel aging conditions with little brightness reduction without initial aging (Comparative Example 1)
, 4) On the other hand, under panel aging conditions with a low discharge sustaining voltage, the amount of spatter increases, resulting in a decrease in brightness (Comparative Examples 2 to 3 and 5).

【0039】すなわち、初期エージングにおいて、放電
維持電圧を充分低くなるよう条件を設定すれば、これに
よるスパッタ量が多くても前面基体を汚すことがなく、
あるいは汚しても除去できるので輝度の高いPDPが得
られるのである。このように、本発明では、初期エージ
ングという余分の工程が増えるものの通常のパネルエー
ジングと同様の操作で行なうことができ、しかも通常の
パネルエージングを省いたり、簡略化できるので、トー
タルの工程が煩雑になることも少ない。
That is, if conditions are set so that the discharge sustaining voltage is sufficiently low during initial aging, even if the amount of spatter caused by this is large, the front substrate will not be contaminated.
Or even if it gets dirty, it can be removed, so a PDP with high brightness can be obtained. As described above, in the present invention, although the extra step of initial aging is added, it can be performed in the same manner as normal panel aging, and furthermore, normal panel aging can be omitted or simplified, making the total process less complicated. It rarely happens.

【0040】また、初期エージングのガス組成や条件を
変えることもできるので、通常のパネルエージングより
も短時間のエージングも可能である。
Furthermore, since the gas composition and conditions for initial aging can be changed, aging can be performed for a shorter time than normal panel aging.

【0041】これら初期エージングにおける電圧、時間
、ガス組成および圧力、電極間距離等は、放電維持電圧
の充分な低下を確認することによって、実験的に定めら
れるものである。
The voltage, time, gas composition and pressure, inter-electrode distance, etc. in the initial aging are determined experimentally by confirming that the discharge sustaining voltage has decreased sufficiently.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明のDC型表示
放電管の製造方法によれば、特性の良好なPDPを安価
に得ることができ、さらに次のごとき効果を奏する。
As explained above, according to the method of manufacturing a DC type display discharge tube of the present invention, a PDP with good characteristics can be obtained at a low cost, and furthermore, the following effects are achieved.

【0043】(1)  仕事関数の低い非金属導電性粉
体を陰極として使用するので動作電圧が低く、また陰極
のパターニングに厚膜技術が適用できるので量産性に優
れる。
(1) Since a non-metal conductive powder with a low work function is used as the cathode, the operating voltage is low, and thick film technology can be applied to patterning the cathode, so mass production is excellent.

【0044】(2)  初期エージングを行なうことに
より、動作電圧を充分低下させてもエージング中のスパ
ッタによる悪影響を除くことができ、また作業工程や作
業時間も従来のものと同様以下で済ませることが可能で
ある。
(2) By performing initial aging, even if the operating voltage is sufficiently lowered, the adverse effects of spatter during aging can be removed, and the work process and work time can be reduced to the same or less than conventional methods. It is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明により基体に陰極層が被着されたことを
示す部分斜視図。
FIG. 1 is a partial perspective view showing a cathode layer deposited on a substrate according to the present invention.

【図2】本発明により製造されたDC型PDPの一例を
示す模式部分断面図。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of a DC type PDP manufactured according to the present invention.

【図3】本発明に用いられる初期エージング装置の一例
を示す模式断面図。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of an initial aging device used in the present invention.

【図4】本発明に用いられる初期エージング装置の別の
例を示す模式断面図。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the initial aging device used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  背面基体 2  陰極 3  陰極下部配線基体 5,14  陽極 1 Back base 2 Cathode 3 Cathode lower wiring base 5,14 Anode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  基体に被着された非金属導電性粉体層
を陰極として使用するDC型放電表示管において、該表
示管の組立て前に該粉体層と陽極間で放電を生起させて
該粉体層の放電特性を安定化させることを特徴とするD
C型放電表示管の製造方法。
Claim 1: In a DC type discharge display tube that uses a non-metallic conductive powder layer adhered to a substrate as a cathode, a discharge is caused between the powder layer and the anode before the display tube is assembled. D characterized in that the discharge characteristics of the powder layer are stabilized.
A method for manufacturing a C-type discharge display tube.
【請求項2】  前記表示管組立て前の放電に使用する
陽極が、該表示管に使用する陽極とは異なる請求項1に
記載のDC型放電表示管の製造方法。
2. The method for manufacturing a DC type discharge display tube according to claim 1, wherein the anode used for discharge before assembling the display tube is different from the anode used for the display tube.
【請求項3】  前記表示管組立て前の放電ガス空間が
大気圧の空気からなる請求項1または2に記載のDC型
放電表示管の製造方法。
3. The method for manufacturing a DC type discharge display tube according to claim 1, wherein the discharge gas space before the display tube is assembled is made of air at atmospheric pressure.
【請求項4】  前記非金属導電性粉体が導電性酸化物
を含む請求項1,2または3に記載のDC型放電表示管
の製造方法。
4. The method for manufacturing a DC type discharge display tube according to claim 1, wherein the non-metallic conductive powder contains a conductive oxide.
【請求項5】  前記導電性酸化物が元素周期律表Ia
,IIa,IIIa族から選ばれる少なくとも1種の元
素を含む請求項4に記載のDC型放電表示管の製造方法
5. The conductive oxide is a member of the periodic table of elements Ia.
5. The method for manufacturing a DC-type discharge display tube according to claim 4, further comprising at least one element selected from Groups , IIa, and IIIa.
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