JPH04269427A

JPH04269427A - ガス放電パネル

Info

Publication number: JPH04269427A
Application number: JP3030491A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Koiwa; 一郎小岩; Yoshitaka Terao; 芳孝寺尾; Hiromi Kobayashi; 広美小林; Nobumasa Higemoto; 信雅髭本
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1992-09-25

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極と陽極との間に封
入したガスの放電による発光を利用して外部に表示等を
行うガス放電パネル、特に陰極を白色化して輝度を高め
たガス放電パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
文献１：テレビジョン学会技術報告、１２［４９］（１
９８８−１１）ｐ．４３−４８、文献２：特願平２−１
６１８９４号公報に記載されるようなものがあった。

【０００３】プラズマディスプレイ装置等のガス放電パ
ネル（以下、ＰＤＰという）は、陰極と陽極との間に希
ガスを封入し、マトリクス状に配列された表示セル毎に
所定の電圧を印加して両極間のガスを選択的に放電させ
て表示を行わせるものである。この種のＰＤＰは、駆動
方式によってＡＣ型ＰＤＰとＤＣ型ＰＤＰとがあり、Ｄ
Ｃ型ＰＤＰは、電極が放電空間に直接露出した構造であ
り、駆動回路が比較的簡単である等の利点を有する。

【０００４】図２は、従来のＤＣ型ＰＤＰの一構成例を
示す概略の切欠き斜視図である。

【０００５】このＰＤＰは、プラズマディスプレイ装置
の情報表示部を構成し、例えばＮｅ（ネオン）の放電色
を利用したオレンジ色ＰＤＰである。ガラス状の前面基
板１１の下面に複数のアノード電極（陽極）１２が配設
された表示面部１０を備え、この表示面部１０に対向す
る位置に基底面部２０を備えている。基底面部２０には
、ガラス状の背面基板２１の表面上にアノード電極１２
と直交するように複数のカソード電極（陰極）２２群が
配設されている。カソード電極２２群は、厚膜印刷等に
よって背面基板２１の表面にＮｉ（ニッケル）を成分と
するペーストをそれぞれ３〜４本／ｍｍの間隔で印刷し
、焼結して形成される。さらに、このカソード電極２２
群を複数の放電セルｃとして分離するため、カソード電
極２２に直交するように放電空間形成用のバリアリブ（
隔壁）２３が配設されている。

【０００６】このような表示面部１０及び基底面部２０
が、アノード電極１２とカソード電極２２とが直交する
ように組合せられ、その組合わせ体は周囲を図示しない
シールガラスによって高真空に封止されている。そして
、その内部にＮｅ（ネオン）の希ガスが封入されて平盤
型のＰＤＰが形成されている。

【０００７】このＰＤＰに、図示しない駆動部が接続さ
れ、アノード電極１２、及びカソード電極２２間に所定
の電圧を印加することにより、放電空間内でＮｅ（ネオ
ン）がイオン化し、オレンジ色を放つ。このような放電
がマトリクス状に配列した放電セル毎に行われ表示が行
われる。

【０００８】ところで、カソード電極２２の材料として
は、Ｎｉ（ニッケル）がすでに実用化され、図２のよう
なＤＣ型ＰＤＰでは、放電時のＮｅイオンのスパッタ等
の問題から希ガスと共にＨｇを添加してスパッタ防止を
図っている。電極が直接放電空間に露出した構造のＤＣ
型ＰＤＰでは、陰極材料のスパッタリング特性が寿命を
大きく左右するからである。このように、陰極材料は放
電特性に大きな影響を及ぼすものとして重要視され、陰
極材料の検討について多くの研究開発が活発に行われて
いる。

【０００９】陰極材料の特性としては、仕事関数が小さ
く、かつスパッタ率が小さい材料を選択することが好ま
しい。このような材料として、希土類化合物や酸化物が
挙げられている。これらの材料を陰極ペーストとし、厚
膜印刷法等を用いて陰極を形成している。例えば、前記
文献１では、希土類化合物の一つである六ホウ化ランタ
ン（ＬａＢ６　）をニッケル層の上に印刷した後、焼結
して陰極を形成している。この六ホウ化ランタン陰極を
用いたＰＤＰでは、二次電子放出比が高いため、ニッケ
ルを陰極としたＰＤＰに比べて低い電圧での駆動が可能
となる。しかし、低い電圧で放電電流を得ることができ
るが、寿命の点で満足できるものではなかった。また、
前記文献２では、カルシウムランタンクロマイト（Ｃａ
ＬａＣｒＯ３　）やランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ３
）等の導電性酸化物で陰極が構成されている。

【００１０】図３は、ＣａＬａＣｒＯ３　陰極の放電特
性図である。

【００１１】この図から、ＣａＬａＣｒＯ３　を陰極と
するＰＤＰは、Ｎｉを陰極としたＰＤＰに比べ、同じ放
電電流を得るための印加電圧が低いことがわかる。

【００１２】また、陰極ペーストには、バインダーがそ
の成分として混合されているが、ＣａＬａＣｒＯ３　陰
極では、ペースト中のバインダー（例えば、鉛ガラス）
量を加減してもその特性は変化しないという特性を有す
る。

【００１３】図４は、次の表１に示す成分組成のペース
トＩ　，ＩＩ，ＩＩＩ　における印加電圧と放電電流と
の関係を示す特性図である。表１の鉛ガラス量が放電特
性に与える影響が示されている。

【００１４】

【表１】

【００１５】図４に示されているように、陰極ペースト
中の鉛ガラス量が変化しても、放電特性は変化していな
い。これは、陰極ペーストに占める鉛ガラスの許容範囲
が広く、ＰＤＰを作製する上でペースト管理が緩和され
るという一つの利点となっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成のＰＤＰでは、次のような課題があった。以下、図を
用いて説明する。

【００１７】図５は、放電電流と輝度との関係を示す特
性図であり、９インチマルチカラーパネルに使用された
導電性酸化物ランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ３　）陰
極の特性を示すものである。図５中のそれぞれ３種類の
ペーストＩ　，ＩＩ，ＩＩＩ　の組成は、表１に示した
ものと同一である。

【００１８】図５に示すように、ペースト組成の異なる
いづれのＬａＣｒＯ３　陰極の特性も同一直線上にのり
、放電電流で輝度が決定されていることがわかる。

【００１９】従って、導電性酸化物は、放電電流を得る
ための印加電圧を低くすることはできるが、同じ放電電
流では輝度の向上は得られないという問題があった。

【００２０】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、放電電流当りの輝度を向上することが困難であ
るという点について解決したガス放電パネルを提供する
ものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第１の発明は、表面に陽極が形成された前面基板と
、前記陽極と対向して配置され該陽極と対になってガス
放電するための陰極が形成された背面基板とを、備えた
ガス放電パネルにおいて、前記ガス放電時に生じた放電
光を所定の反射率で反射させるための、例えば白色粉末
等の反射材を前記陰極に混合、或いは表面被着の態様で
設けたものである。

【００２２】第２，第３の発明は、カルシウムランタン
クロマイト（ＣａＬａＣｒＯ３　）やランタンクロマイ
ト（ＬａＣｒＯ３　）等の導電性酸化物で構成した陰極
では、ペースト中に混合されるバインダー量が変化して
もその放電特性が変化しないという点に着目している。これにより、第１の発明において、前記陰極はカルシウ
ムランタンクロマイト（ＣａＬａＣｒＯ３　）等の導電
性酸化物で構成すると共に前記反射材は酸化チタン（Ｔ
ｉＯ２　）等の白色粉末で構成し、該反射材を前記陰極
中に混合した構成としたものである。

【００２３】

【作用】第１の発明によれば、以上のようにガス放電パ
ネルを構成したので、陽極・陰極間に所定の放電電圧が
印加されると、背面基板と前面基板との間に形成された
放電空間で放電光が発生する。放電光は陰極に設けられ
た反射材によって前面基板を通して前面へ向けて反射さ
れる。この放電光は高輝度化されて外部へ表示される。

【００２４】第２の発明によれば、バインダー量の変化
に対し、放電特性が変化しない導電性酸化物で陰極を構
成している。このため、厚膜印刷等による印刷工程で陰
極ペースト中に白色粉末等の反射材を混合することがで
き、陰極の白色化が容易に行える。

【００２５】第３の発明によれば、導電性酸化物をカル
シウムランタンクロマイト（Ｃａｘ　Ｌａ１−ｘ　Ｃｒ
Ｏ３　　　但し、０＜ｘ＜１）とし、白色粉末を酸化チ
タン（ＴｉＯ２　）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３　）と
したことにより、低電圧で所定の輝度が得られる。従っ
て、前記課題を解決できるのである。

【００２６】

【実施例】図１は、本発明の実施例を示すＰＤＰの陰極
の拡大断面図であり、図２中の陰極２２に代えて陰極２
５で構成したものである。なお、図２と共通の要素には
、共通の符号が付されている。

【００２７】以下、本実施例におけるＰＤＰの製造工程
を、図１を参照しつつ説明する。

【００２８】（Ａ）第１の工程まず、前面基板１１の表面上に、アノード電極１２とし
てＩＴＯを蒸着あるいはスパッタ法を用いて成膜した後
、フォトリソ法を用いて任意の形状にパターニングを行
う。こうして表示面部１０を形成する。

【００２９】次に、背面基板２１、カソード電極２５、
及びバリアリブ２３からなる基底面部２０を形成する。まず、背面基板２１上に厚膜印刷法を用いてカソード電
極２５を配列形成する。

【００３０】カソード電極２５の材料は、カルシウムラ
ンタンクロマイト（Ｃａｘ　Ｌａ１−ｘ　ＣｒＯ３　　
　但し、０＜ｘ＜１）粉末、酸化チタン粉末（ＴｉＯ２
　　　白色、ルチル型、９９．９％純度、高純度化学研
究所社製）、低融点ガラス、有機バインダー、及び有機
溶剤等で構成されたＣａＬａＣｒＯ３　ペーストである
。

【００３１】このペーストを用いて印刷を行った後、温
度１５０℃で１５〜２０分間、乾燥する。さらに５８０
℃でピーク保持時間１０分間の焼成条件で焼成すると、
カルシウムランタンクロマイト（ＣａＬａＣｒＯ３　）
粒子２５ａ、酸化チタン粉末（ＴｉＯ２　）２５ｂが、
低融点ガラス、有機バインダーによって結合され、所定
の等ピッチのストライプ状のカソード電極２５が背面基
板２１上に形成される。さらに、アノード電極１２とカ
ソード電極２５間に放電空間を得るために、カソード電
極２５が形成された背面基板２１上に、カソード電極２
５と直交するようにバリアリブ２３をガラス厚膜印刷法
により形成する。まず、印刷版とバリアリブ２３との位
置合わせを行った後、ガラスペーストを用いて第１回目
の印刷を行う。その後、乾燥（１５０℃、１０分間）さ
せ、第２回目の印刷を行い、さらに同様に、１０分間、
乾燥する。このように、印刷及び乾燥の工程を多数回繰
り返して、１６０μｍ〜２００μｍ程度に積層する。そ
の後、焼成（５８０℃，ピーク保持時間１０分間）を行
うと、バリアリブ２３が形成される。

【００３２】（Ｂ）第２の工程以上の第１の工程で表示面部１０と基底面部２０を形成
した後、背面基板２１と対向する前面基板１１の表面周
囲全体に溶融性の封止材であるシールガラスペーストを
塗布する。シールガラスペーストは、ニトロセルース等
の溶媒を酢酸イソアミル等の溶剤で溶かしたビークルで
シールガラス粉末を適当な粘度に練って作成する。塗布
後１５０℃程度の乾燥を行い、酢酸イソアミル等の溶剤
を気化させ、さらに４００℃程度の仮焼成処理を行って
ニトロセルロース等の溶媒も気化させる。この仮焼成処
理によって気化に必要な酸素が供給される。その結果、
シールガラスだけが固化して前面基板１１の表面上に残
る。

【００３３】こうして、前面基板１１の表面上にシール
ガラスが形成された後、前面基板１１と背面基板２１を
、アノード電極１２とカソード電極２５が対向し、且つ
互いに直交するように位置合せして組み合わせる。

【００３４】次の工程では、まず、前工程で形成された
組合せ体の前面基板１１上に適当な図示しない重りを載
せ、その状態で組合せ体を真空チャンバー内に入れる。そして、真空チャンバーを真空状態にして内部の空気を
除去した後、Ｎｅ等の希ガス（放電ガス）を導入する。この時点では、まだ、シールガラスを介して前面基板１
１と背面基板２１とが固着していないため、組合せ体内
への希ガスの流入が容易であり、真空チャンバー内への
希ガス導入により、その希ガスが組合せ体内にも注入さ
れる。

【００３５】続く工程では、前工程において組合せ体内
に注入された希ガスを封じ込めるため、真空チャンバー
内において加熱処理を行う。加熱温度は、シールガラス
の種類によって選択されねばならないが、本実施例では
、４３０〜４６０℃程度とする。この加熱処理により、
シールガラスが溶融して重りの重量で背面基板２１と前
面基板１１が固着する。その後、背面基板２１及び前面
基板１１の基板ガラスに歪みが生じないように徐々に冷
却すれば、組合せ体の封止処理は完了し、該組合せ体内
に真空チャンバー内と同圧（例えば、３００〜４００Ｔ
ｏｒｒ）の希ガスが封入される。

【００３６】こうして完成したＰＤＰは、図示しない駆
動回路等によって所定のアノード電極１２とカソード電
極２５との交錯点が選択され、その交錯点のガス空間の
放電がプラズマ状態を作り、輝点となってドット表示が
行われる。

【００３７】本実施例によれば、次のような利点を有す
る。

【００３８】（ａ）　　図６は、本実施例のＰＤＰの放
電電流と輝度との関係を示す特性図であり、白色粉末２
５ｂが輝度に及ぼす影響が示されている。図６中のＣａ
ＬａＣｒＯ３　ペーストＩＶ，Ｖ　は、それぞれＴｉＯ
２　粉末をペースト全量の２０ｗｔ％、及び１０ｗｔ％
の割合で混合したものであり、また比較例として前記表
１のペーストＩＩＩ　を用いている。

【００３９】図６に示されるように、酸化チタン粉末（
ＴｉＯ２　）がペースト全量に占める量が多いものほど
輝度の向上がみられた。これは、カソード電極２５が白
色化し、放電時の反射率が向上したためである。これに
より、ガス放電時に生じる放電光は、それぞれのカソー
ド電極２５で反射され、輝度の向上が得られる。

【００４０】（ｂ）　　カソード電極２５をカルシウム
ランタンクロマイト（ＣａＬａＣｒＯ３　）厚膜で構成
したので、低電圧で放電電流が得られる。通常の導体ペ
ーストを焼結した陰極においては、混合されるバインダ
ー成分の量が放電特性に大きく影響する。例えば、バイ
ンダー量の増加に伴い、絶縁物に近くなり、印加電圧が
高くなる。しかし、導電性酸化物であるカルシウムラン
タンクロマイト（ＣａＬａＣｒＯ３　）厚膜においては
、図４に示したように、バインダー量が変化しても放電
特性は変化しない。このため、陰極をＮｉ（ニッケル）
で構成した従来のＰＤＰの放電時の輝度と同程度の輝度
が低電圧で得られることになり、ＰＤＰの省電力化が行
える。

【００４１】（ｃ）　　カソード電極２５を構成するカ
ルシウムランタンクロマイト（ＣａＬａＣｒＯ３　）厚
膜において、混合されるバインダー量が変化しても放電
特性は変化しないことから、ペーストに占めるバインダ
ー量の許容範囲が広く、製造工程でのペースト作製上の
管理が緩和される。また、バインダー量を増減しても放
電特性が変化しないため、ＴｉＯ２　粉末（白色）を混
合することによってカソード電極２５の白色化が容易と
なる。

【００４２】（ｄ）　　カソード電極２５の白色化に伴
い、該カソード電極２５が配設される基底面部２０が白
色化し、ＰＤＰの表示が見易いものとなる。

【００４３】なお、本発明の実施例は、上記実施例に限
らず、種々の変形が可能である。その変形例としては、
例えば次のようなものがある。

【００４４】（１）　　前記実施例では、白色粉末とし
て酸化チタン粉末（ＴｉＯ２　）を用いたが、酸化チタ
ン粉末（ＴｉＯ２　）の他に、アルミナ粉末（Ａｌ２　
Ｏ３　）としても前記実施例と同様の作用・効果が期待
できる。さらに他の白色系粉末を用いたり、混ぜ合わせ
て用いてもよい。

【００４５】（２）　　前記実施例では、導電性酸化物
としてカルシウムランタンクロマイト（ＣａＬａＣｒＯ
３　）を用いたが、その他、ランタンクロマイト（Ｌａ
ＣｒＯ３　）が適する。アルミナ（Ａｌ２　Ｏ３　）ド
ープの酸化亜鉛（ＺｎＯ）やアンチモン（Ｓｂ）ドープ
の酸化スズ（ＳｎＯ２　）でもよい。

【００４６】（３）　　ガス放電パネルは、上記実施例
のＰＤＰのようなマトリクス形ＰＤＰに限らない。固定
形パネルでもよい。

【００４７】（４）　　図１では、反射材を白色粉末と
して陰極に混合したが、図７に示すように、陰極をカル
シウムランタンクロマイト（ＣａＬａＣｒＯ３）やラン
タンクロマイト（ＬａＣｒＯ３　）等の導電性酸化物、
或いは希土類化合物で構成した後、導電性の反射材を陰
極の表面に印刷等して被着するようにしてもよい。この
ようにしても放電光は陰極表面で反射するので、反射率
の向上が期待できる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、反射材を陰極に設けるようにしたため、ガス
放電時に生じた放電光は所定の反射率で反射され、輝度
の向上が期待できる。

【００４９】第２の発明によれば、第１の発明の陰極を
導電性酸化物で構成し、陰極の形成工程で白色粉末を混
合するようにしたので、製造工程が複雑にならず、陰極
に高い反射率を付与することができる。

【００５０】第３の発明によれば、第２の発明の導電性
酸化物をカルシウムランタンクロマイト（ＣａＬａＣｒ
Ｏ３　）で構成し、陰極に白色粉末として酸化チタン（
ＴｉＯ２　）を混合したので、陰極の放電特性が変化せ
ず、低電圧での放電が可能であり、輝度の向上が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すＰＤＰの陰極の拡大断面
図である。

【図２】従来のＤＣ型ＰＤＰの一構成例を示す概略の切
欠き斜視図である。

【図３】ＣａＬａＣｒＯ３　陰極の放電特性図である。

【図４】印加電圧と放電電流との関係を示す特性図であ
る。

【図５】放電電流と輝度との関係を示す特性図である。

【図６】本発明の実施例のＰＤＰの放電電流と輝度との
関係を示す特性図である。

【図７】本発明の変形例を示すＰＤＰの陰極の拡大断面
図である。

【符号の説明】

１２　　　　　　　　　　アノード電極（陽極）１１　
　　　　　　　　　前面基板２２，２５　　　　カソード電極（陰極）２１　　　　
　　　　　　背面基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　表面に陽極が形成された前面基板と、
前記陽極と対向して配置され該陽極と対になってガス放
電するための陰極が形成された背面基板とを、備えたガ
ス放電パネルにおいて、前記ガス放電時に生じた放電光
を所定の反射率で反射させるための反射材を前記陰極に
設けたことを、特徴としたガス放電パネル。
【請求項２】　　請求項１記載のガス放電パネルにおい
て、前記陰極は導電性酸化物で構成すると共に前記反射
材は白色粉末で構成し、該反射材を前記陰極中に混合さ
せる構成としたガス放電パネル。
【請求項３】　　請求項２記載のガス放電パネルにおい
て、前記導電性酸化物はカルシウムランタンクロマイト
（Ｃａｘ　Ｌａ１−ｘ　ＣｒＯ３　但し、０＜ｘ＜１）
とし、前記白色粉末は酸化チタン（ＴｉＯ２　）または
アルミナ（Ａｌ２　Ｏ３　）としたガス放電パネル。