JPH05128964A - ガス放電型表示パネル - Google Patents

ガス放電型表示パネル

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JPH05128964A
JPH05128964A JP28832991A JP28832991A JPH05128964A JP H05128964 A JPH05128964 A JP H05128964A JP 28832991 A JP28832991 A JP 28832991A JP 28832991 A JP28832991 A JP 28832991A JP H05128964 A JPH05128964 A JP H05128964A
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JP
Japan
Prior art keywords
cathode
substrate
lam1
gas discharge
display panel
Prior art date
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Pending
Application number
JP28832991A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Watanabe
由雄 渡辺
Masaki Hirohashi
正樹 広橋
Hiroki Kono
宏樹 河野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、視野角が広く、コントラスト比が
高く、明るくて見やすく、応答速度が早く、かつ薄型で
大画面の表示が可能なOA機器などの表示装置に使用さ
れるガス放電型表示パネルに関するもので、放電開始電
圧や放電維持電圧が比較的低く、スパッタによる電極間
の絶縁性の低下を大幅に改善するとともに、パネルの寿
命特性のバラツキを最小限にすることを目的とする。 【構成】 背面基板1に、下地電極2と、この上に陰極
3を形成し、前面基板6には、陰極3と直交するよう
に、陽極4を形成し、隔壁5を介して背面基板1と前面
基板2とを気密に封止する。前記陰極の材料として、ペ
ロブスカイト型またはK2NiF4型の結晶構造をもつ酸
化物導電体を用い、かつAサイトに入る元素を化学量論
的な組成よりも過剰な組成になるようにしたものを使用
することにより、放電開始電圧や放電維持電圧を比較的
低く保ちながら、パネルの寿命特性のバラツキを抑える
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス放電を利用して文
字や図形などを表示するガス放電型表示パネルに関す
る。
【0002】
【従来の技術】ガス放電型表示パネルは、対向した2枚
の平板ガラスの内面に陰極と陽極とを設け、周囲を機密
に封止、内部にNeなどのガスを封入し、電極間に所定
の電圧を印加することにより、ガス特有の色をともなっ
て発光する放電現象を利用して、文字や図形などを表示
する装置である。
【0003】このようなガス放電型表示パネルは自己発
光タイプのため、視野角が広くコントラスト比が高いの
で、明るくて見やすく、応答速度が早いなど液晶など他
のフラットディスプレイと比べ優れた特徴を持ってお
り、又薄型で大画面の表示パネルが作成出来ることから
OA機器などの表示装置の他、ハイビジョンテレビ等へ
の応用が期待されている。
【0004】ガス放電型表示パネルとしては、従来から
陰極の材料にはNiが主に使用されていたが、放電を開
始する電圧や、放電を維持する電圧が比較的高く、又放
電中のイオン衝撃により、陰極材料がスパッタされ、光
の透過率や、電極間の絶縁性を低下するなどの理由によ
り、パネルの寿命の点で問題点があった。
【0005】このような問題点を解決するためにNiに
変わり、新しくランタンストロンチウムコバルタイト
{(LaSr)CoO3}などのペロブスカイト型の酸
化物導電体の陰極が開発された(例えば、特願平2ー8791
9号参照)。
【0006】これらの酸化物導電体の陰極はNiに比
べ、放電維持電圧が低く、しかも耐スパッタ性にも優
れ、従来のNiに比べ、パネルの低消費電力を大幅に低
下させ、又パネルの寿命も大幅に向上することが出来
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような優れた特性を示す酸化物導電体を用いたガス放電
型表示パネルではあるが、このパネルを量産するにあた
って、パネルの寿命特性が安定しないという問題が発生
した。特に、通常よりも大きな電流を流して行うライフ
試験において、作成した陰極材料のロット間でのバラツ
キが多く見られた。
【0008】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であり、本発明の目的は、従来よりも低消費電力で駆動
できる陰極材料であるペロブスカイト型や、K2NiF4
型の酸化物導電体材料のスパッタ膜の抵抗値が低下しな
いように改善し、パネルの信頼性を高めることを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するもので、その技術的手段は、陰極材料として用いら
れる酸化物導電体として、化学式、(LaM1)M2O
3 (但し、M1はBaまたはSrを示し、M2はCo、
Ni、Fe、Mnのうちのいずれかを少なくとも含む)
で表されるペロブスカイト型結晶構造を用い、(LaM
1)とM2の元素比率をxで表すと(x=(LaM1)
/M2)、xの値が1よりも大きくなるように、酸化物
導電体を仕込むこと、又ペロブスカイト型と同様に良好
な特性を示す酸化物導電体である、化学式、(LaM
1)2M2O4 (但し、M1はBaまたはSrを示し、
M2はCu、Niのうちのいずれかを少なくとも含む)
で表されるK2NiF4型結晶構造を用い、(LaM1)
2とM2の比をyと表し(y=(LaM1)2/M2)、
yの値が1よりも大きくなるように、酸化物導電体を仕
込むようにしたものである。
【0010】
【作用】したがって、本発明によれば、上記酸化物導電
体の組成が、本来の化学量論的な組成にくらべ、ペロブ
スカイト型の結晶構造の場合は(LaM1)元素が、又
2NiF4型の結晶構造の場合は(LaM1)2の元素
が過剰な組成になっている。このため、これらの過剰な
元素は、酸化物導電体の焼成行程中に空気中の酸素で酸
化され、それぞれの元素の酸化物になって、結晶中に混
入する。すなわち、La23、BaO、SrOなどであ
る。これらの酸化物は、もともと電気抵抗が高いので、
ガス放電中にイオン衝撃によりスパッタされても、化学
量論的な組成の材料に比べ、特に低抵抗な膜を作ること
はない。
【0011】これに対して、本発明と逆のM2元素が過
剰な場合は、過剰なM2元素は酸化されると、例えばC
o、Ni、Fe、Mn、Cuなどの酸化物であるが、こ
れらの酸化物は比較的、抵抗は低く、又特に酸素分圧の
低いガス放電パネル内では、還元され易い性質があるの
で、スパッタされた膜は、本来の化学量論的な組成に比
べ、低抵抗な膜になってしまう。
【0012】このように、ガス放電により低抵抗な膜が
スパッタされると、電極間に付着し、絶縁性を損ない、
放電パネルの寿命は急速に低下する。量産工程において
は、酸化物導電体の組成を厳密に化学量論的な組成比に
調整して、合成することは困難であり、わずかながらど
ちらかに組成がシフトしてしまうのが普通である。これ
に対して、本発明のように、化学量論的な組成よりも、
あらかじめ安全側にシフトした組成にしておくことによ
り、ある程度の組成のバラツキに対しても、信頼性の高
いパネルを得ることが出来る。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。は
じめに、ガス放電型表示パネルの基本的な構造と作製方
法及び動作について説明する。
【0014】図1にガス放電型表示パネルの一部を拡大
した断面図を模式的に表す。図1において、ガラスから
なる背面基板1に、陰極の導電性を補うためにNiやA
gなどの良導電体を下地電極2としてあらかじめ形成
し、この下地電極2の上に本発明の陰極3を形成する。
いずれも、量産性が容易なスクリーン印刷法を用いる。
一方、前面基板6には、陰極3と直交するように、IT
OやNi、Agなどからなる陽極4が形成される。ま
た、放電空間部7でのクロストークを防ぐために、隔壁
5が形成される。次に背面基板1と前面基板6を重ね合
わせ、周囲をフリットガラスで気密に封じ、その後、放
電空間部7を真空に排気し、十分脱ガスした後、Ne−
Arなどの放電ガスを数百torr導入し、ガス放電パ
ネルを作製する。このように作製されたパネルの陰極と
陽極の間に、所定の電圧を印加してプラズマ放電を発生
させ、このとき発生するガス固有の発光を利用して、文
字や図形などを表示する。
【0015】プラズマ放電中の陰極表面には、プラスに
帯電したNeなどのイオンが、衝突し、陰極材料をスパ
ッタし、周囲に導電性の皮膜をつくる。放電パネルの寿
命は、このようなスパッタ膜による電極間の絶縁性が低
下することで制限されている。
【0016】本発明に用いられている酸化物導電体のカ
ソードは、Niなどの金属のカソードに比べ、導電率は
2桁から5桁低いので、スパッタされても金属ほどには
問題は少ない。しかしながら、良好な酸化物導電体にお
いても、酸化物導電体の組成が化学量論的な組成比から
わずかにずれると、スパッタ膜の抵抗が変化することが
わかった。
【0017】第1の実施例として、ペロブスカイト型の
酸化物導電体の代表的な組成として、(La0.5
0.5)CoO3 (コバルタイトと呼ぶ)を用いた場合
について説明する。上記組成において、(La0.5Sr
0.5)が位置するところを、Aサイト、Coが位置する
ところをBサイトと呼ぶことにする。AサイトとBサイ
トの比率をA/Bで表し、その値をXとする。化学量論
的な値とはXが1のことである。
【0018】次に、このXの値を0.95から1.05
まで変化させたときの結果について説明する。まず、材
料の作製方法について説明する。作製方法は共沈法を用
いた。出発原料として、La、Sr、Coの各硝酸溶液
を所定の元素比率になるように混合し、それぞれの溶液
を蓚酸とエタノールの混合液に滴下し、それぞれの蓚酸
塩の沈澱物をつくる。この沈澱物を70℃で、乾燥し、
乾燥した固形物を混合し、空気中雰囲気で、500℃
で、3時間加熱し、不要な蓚酸塩を熱分解し、La、S
r、Coの酸化物を作る。そして、この酸化物を500
℃以上の温度で、300cc/分導入した酸素気流中に
おいて、1300℃で、5時間焼成することにより、完
全なペロブスカイト型結晶構造を得る。焼成後の粉末は
粒子が結合して固まっているので、乳鉢やボールミルな
どにより、数μm以下に粉砕する。
【0019】このようにして作製された粉末試料のスパ
ッタ膜の特性を調べるために、上記粉末試料を強制的に
高周波スパッタ法によりスパッタした。スパッタした膜
の比抵抗は、膜厚を正確に求める必要があるが、薄膜に
なると困難なので相対的な値で評価した。あらかじめガ
ラス基板上に、金の蒸着膜からなる隙間20μm、長さ
10mmの櫛形電極を10対設けた評価用のパターンを
用意し、このパタンー上に同じ時間だけスパッタを行い
膜の抵抗値を求めた。スパッタ装置は、日電アネルバ製
の高周波スパッタ装置SPF−210H、ターゲットサ
イズは90mmφ、雰囲気はAr、ガス圧力は10mt
orr、パワーは100W、スパッタ時間はすべて30
分で行った。
【0020】図2にコバルタイトのAサイトとBサイト
に入る元素の仕込み比率を変化させたときの、スパッタ
膜の抵抗値を化学量論的な組成の場合を1として相対的
に表す。図2から、明かのように、Xが1より大きいと
きは、スパッタ膜の抵抗値は、ほとんど変化しないのに
対し、Xが1より小さいときは、抵抗値が次第に低くな
っていることが分かる。この結果から、ガス放電型表示
パネルに用いるコバルタイトの組成は、AサイトとBサ
イトに入る元素の比率を化学量論的な組成よりも、Aサ
イトをわずかに過剰な組成にしておく方が抵抗値が下が
らないことが分かる。
【0021】次に、K2NiF4型結晶構造を用いた第2
の実施例について説明する。代表的な組成として、(L
0.9Ba0.12CuO4について述べる。上記組成にお
いて、(La0.9Ba0.12 が位置するところを、Aサ
イト、Cuが位置するところをBサイトと呼ぶとする。
AサイトとBサイトの比率をA/Bで表し、その値をX
とする。ここで化学量論的な値とはXが1のことであ
る。実験方法は第1の実施例と同様の方法で、共沈法に
より微粉末を作製し、この微粉末を高周波スパッタ法に
よりスパッタし、上述の評価パターンで抵抗値を求め
た。
【0022】その結果を図2にコバルタイトの場合と重
ねて示した。図2から、明らかなように、Xが1より大
きいときは、スパッタ膜の抵抗値はほとんど変化しない
のに対し、Xが1より小さいときは、抵抗値が次第に低
くなっていることが分かる。
【0023】従って、ガス放電型表示パネルに用いるK
2NiF4の組成においても、AサイトとBサイトに位置
する元素の比率を化学量論的な組成よりも、Aサイトを
わずかに過剰な組成に仕込む方がいずれも抵抗値が下が
らないことが分かる。
【0024】尚、上記に、ペロブスカイト型とK2Ni
4型の代表的な例として、それぞれ、(LaSr)C
oO3と(LaBa)2CuO4 を示したが、このような
効果は、ペロブスカイト型結晶構造をもつ酸化物導電体
では、他に化学式、(LaM1)M2O3(但し、M1
はBaまたはSrを示し、M2はCo、Ni、Fe、M
nのうちいずれかを少なくとも含む)があり、又K2
iF4 では、化学式、(LaM1)2M2O4(但し、
M1はBaまたはSrを示し、M2はCu、Niのうち
のいずれかを少なくとも含む)でも同様の効果がある。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本願発明はガス放電型表
示パネルの陰極材料にペロブスカイト型またはK2Ni
4型の結晶構造をもつ酸化物導電体を用い、かつAサ
イトに入る元素を化学量論的な組成よりも過剰な組成に
なるようにしたものであり、かかる構成により、電極間
の絶縁抵抗が低下する方向にずれる危険性がなく、放電
型表示パネルを量産するときに、信頼性の高い製品を作
ることができ、本発明の効果は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるガス放電型表示パネ
ルの構造を表す断面図
【図2】本発明の実施例におけるスパッタ膜の特性図
【符号の説明】
1 背面基板 2 下地金属 3 陰極 4 陽極 5 隔壁 6 前面基板 7 放電空間部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極と陽極とを備え、陰極の材料として
    化学式、(LaM1)M2O3 (但し、M1はBaまた
    はSrを示し、M2はCo、Ni、Fe、Mnのうちの
    いずれかを少なくとも含む)で表わされるペロブスカイ
    ト型結晶構造を用い、(LaM1)/M2の比率を1よ
    りも大きくしたことを特徴とするガス放電型表示パネ
    ル。
  2. 【請求項2】 陰極と陽極とを備え、陰極材料として化
    学式、 (LaM1)2M2O4 (但し、M1はBaまた
    はSrを示し、M2はCu、Niのうちのいずれかを少
    なくとも含む)で表されるK2NiF4型結晶構造を用
    い、(LaM1) 2/M2 の比率を1よりも大きくした
    ことを特徴とするガス放電型表示パネル。
JP28832991A 1991-11-05 1991-11-05 ガス放電型表示パネル Pending JPH05128964A (ja)

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