JPH0625876Y2 - ガス放電表示パネル - Google Patents

ガス放電表示パネル

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JPH0625876Y2
JPH0625876Y2 JP1990072125U JP7212590U JPH0625876Y2 JP H0625876 Y2 JPH0625876 Y2 JP H0625876Y2 JP 1990072125 U JP1990072125 U JP 1990072125U JP 7212590 U JP7212590 U JP 7212590U JP H0625876 Y2 JPH0625876 Y2 JP H0625876Y2
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cathode
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gas
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、仕事関数の小さいエミッタ材料からなる陰極
を用いたガス放電表示パネルに係り、特に陰極の近傍
に、エミッタ材料の光電効果を得るために有効な波長の
光を発する光源を配置することにより、暗環境下におい
てもちらつきを生じることなく良好な表示効果を得られ
る技術に関する。
〔従来の技術〕
この種の従来技術におけるガス放電表示パネルは、陰極
材料として、Fe,Ni合金、Fe,Ne,Cr合金、
またはNi等が用いられており、これらの材料からなる
陰極と陽極との間に電界エネルギーを与えて放電発光を
得ていた。
しかし、上記従来技術における陰極材料は、いずれも仕
事関数が4.5eV程度と比較的大きいため、効率的な
放電が難しく、ある程度の放電効果を得るためには、ガ
ス放電表示パネル全体の動作電圧を300V程度にまで
高めなくてはならず、大きな消費電力が問題となってい
た。
このため、比較的仕事関数が低くかつ光電効果のあるエ
ミッタ材料、たとえばLaB等の物質を陰極材料とし
て用いることが考えられていた。
ここで光電効果により放出される電子の運動エネルギー
はE=hr−qφで表される。すなわち、hはプランク
定数、rは振動数、qは正数値、そしてφは仕事関数で
ある。したがって、仕事関数φが小さい程、高い放電エ
ネルギーを得ることができるわけである。
〔考案が解決しようとする課題〕
ところが、上記エミッタ材料の如き光電効果を有する物
質を陰極材料として採用して大形の表示パネルを形成
し、外光が存在しない暗環境下で、たとえば100μse
c程度の電圧印加時間で走査駆動を行った場合、光電効
果が得られないことから、放電遅れが発生し、これによ
って放電時間が電圧印加時間よりも短くなって、いわゆ
るちらつき現象を生じ、良好な表示効果を得られないと
いう問題があった。
本考案は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、エミッタ材料のように仕事関数の小さい物質を陰極
材料として用いた場合に、暗環境下であっても、効率的
に光電効果を生じさせ、ちらつきを生じることなく良好
な表示効果が得られるガス放電表示パネルを実現するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本考案は、絶縁基板上の空間に陽極と陰極とを所定距離
をおいて対向配置し、この空間をバリアによって複数の
放電セルに隔成したガス放電表示パネルであって、 上記陰極をエミッタ材料で形成するとともに、上記陰極
の近傍に、上記エミッタ材料の仕事関数に相当した光電
効果を生じる限界波長よりも短い波長の光を発する光源
手段を備えたことを要旨とするものである。
また、上記バリアに、上記エミッタ材料の仕事関数に相
当した光電効果を生じる限界波長よりも短い波長の光を
発する蛍光物質を設け、さらに放電セル内を、上記蛍光
物質を励起するための紫外線を放射する放電ガスで満た
した構造としてもよい。
〔作用〕
上記した手段によれば、陰極の近傍に設けた光源手段に
よって、陰極を形成しているエミッタ材料から、光電効
果による電子を放出させることができ、この電子の存在
によって放電遅れ時間が短くなる。そのため、走査放電
の際のちらつきを防止でき、高い表示効果を得ることが
できる。
また、バリアに蛍光物質を設け、放電セル内を、この蛍
光物質を励起するための紫外線を放射する放電ガスで満
たした状態とすれば、放電によって放電ガスから紫外線
が放射され、この紫外線によって、バリアに設けた蛍光
物質が励起されて発光し、この光を受けたエミッタ材料
から電子が放出される。この電子は上記蛍光物質による
残光時間が放電後のイオン消失時間よりも長いことか
ら、次の放電開始時にも残存し、放電遅れ時間をさらに
短くする。このため、走査放電の際のちらつきをさらに
確実に防止できる。
〔実施例〕
第1図は、本考案の一実施例であるガス放電表示パネル
の構造を示す断面図、第2図は背面基板と前面基板との
詳細を示す切欠斜視断面図である。
第2図において、1は厚さ2〜3mmの平板ガラス等の絶
縁基板からなる背面基板である。まず、この背面基板1
上に、Ag・Pd系の金属ペーストを等間隔な平行リボ
ン状に印刷して陰極用導体2とする。
次に、上記陰極用導体2の上層に、ホウケイ酸鉛ガラス
系のガラス材料よりなる低融点ガラスペーストを印刷
し、これを400乃至500℃程度の温度で焼成して、
厚さ20μm〜100μm程度のバリア3を形成する。
ここで、このバリア3は、陰極形成予定部を四角形状で
開口させてあり、この段階では当該開口より下層の陰極
用導体2の一部が露出された状態となっている。
次に、上記陰極用導体2の上記開口に対してLaB
らなるエミッタ材料をプラズマ溶射によって吹き付け,
溶融させた状態で,20乃至30μmの厚さに付着させ
て陰極4を形成する。このようなLaBは、本来的に
その融点が2600℃程度の高温であるが、プラズマ溶
射技術を用いることによって、プラズマジェット内の数
千乃至数万度におよぶ高温環境によって完全に溶融させ
ることができ、上記陰極用導体2上において強固に焼結
させることができる。
次に、上記背面基板1の陰極形成面上に前面基板5を載
置する。上記前面基板5の背面基板1側の表面には透明
導電体が平行リボン状に印刷されて陽極用導体6が形成
されている。さらに、この陽極用導体6の陰極4との対
向部分を除いて、黒色系の遮光物質を混入した低融点ガ
ラスペーストが印刷されて遮光マスク7が形成されてい
る。この遮光マスク7で覆われていない上記陽極用導体
6の露出部分が陽極8とされる。
そして、上記前面基板5と背面基板1とを位置決めして
上記陰極4と陽極8との対向部分に放電セル9を形成
し、両基板の周縁部を気密封止して気密容器10を形成
する。さらに、この気密容器10内に放電ガスを封入し
て上記放電セル9内を放電ガスで満たし、ガス放電表示
パネル11を得る。
しかる後、このガス放電表示パネル11を、プリント配
線基板で構成されたドライバユニット12のユニット面
上に実装してガス放電表示装置13を構成する。このド
ライバユニット12上には、駆動用素子14が配置され
ており、上記ガス放電表示パネル11から導出された陰
極用導体2と陽極用導体6とに駆動電圧を供給する構造
となっている。
このように形成されたガス放電表示パネル11とドライ
バユニット12とは金属製の筐体15内に収容されてい
る。この筐体15は、上記前面基板5の表面が外部に露
出するよう表示窓部16を有しており、この表示窓部1
6を通じて放電セル9の発光による文字・図形・記号等
のキャラクタ表示が外部から認識される構造となってい
る。
さらに、本実施例において特徴的な点は、上記表示窓部
16の枠部17の一部に目隠し枠18を設け、この目隠
し枠18の内側に360nmの発光波長を有する紫外線放
射ランプ19を配置し、前面基板5を通じて放電セル9
内を照射可能としてある点にある。この場合、上記前面
基板5は、紫外線透過率の高い材料よりなるものを用い
る必要がある。
本実施例の陰極物質LaBは、その仕事関数が2.7
eVであり、光電効果限界波長、すなわち光電効果によ
って電子を放出することのできる最小エネルギーが得ら
れる光の波長は、459nmである。したがって、発光波
長がこれよりも短波長の360nmである紫外線放射ラン
プ19を用いて上記陰極4に対してその光を照射してや
れば、1サイクルの陰極−陽極間の放電によるイオンが
消失しても、次のサイクルの放電開始時には光電効果に
よって放出された電子が存在することになる。したがっ
て、この電子が放電遅れ時間を短縮して、エミッタ材料
を用いたガス放電表示パネル特有の欠点である、いわゆ
る、ちらつき現象を防止できることになる。
本考案者は、かかる原理を立証するために、上記LaB
を陰極材料として用いた定格250Vのガス放電表示
パネルを200Vの電圧印加で駆動した上で、周囲の明
るさを50ルクス程度に低下させて、強制的にちらつき
現象を発生させた。そして、前述の360nmの発光波長
を有する紫外線放射ランプ19の他に、450nm(青色
蛍光ランプ)の青色蛍光ランプ、および600nmの赤色
蛍光ランプを用意してこれらを光源A,B,Cとして、
これらの光源を上記ガス放電表示パネルから次第に引き
離した位置に移動させて、ちらつき現象の観察を行っ
た。
この結果、最短波長(360nm)である光源Aの場合
は、ガス放電表示パネルの表面から15cm程度引き離し
た位置でもちらつき現象は観察されなかった。
光源B(450nm)では、表面から5cmの位置までちら
つき現象は抑止されていた。
そして、光源C(600nm)の場合は、表面においても
わずかにちらつき現象が観察された。
このように、LaBの光電効果限界波長である459
nm以下の補助光を陰極4に対して照射してやることで、
いわゆるちらつき現象を抑止できるわけであるが、本実
施例では、これを目隠し枠18の内側に配置した紫外線
放射ランプ19で実現している。
〔実施例2〕 本実施例で示すガス放電表示パネルは、上記実施例1で
説明したものとその構造はほぼ同様であるため、上記第
2図を用いて相違点のみを中心に説明する。
本実施例の特徴は、バリア3内に蛍光物質を混入し、放
電セル9内を紫外線放射ガスで満たした点にある。ここ
で、この蛍光物質についても、上記LaBの光電効果
限界波長である459nm以下の波長の光を発する蛍光体
で構成することが必要である。
上記459nm以下の波長の光を発する蛍光体の例として
は、 (CaZn)(PO:T1、 BaSi:Pb、 (BaSrMg)SiO:Pb、 MgWO、 CaS:Bi、 ZnO:Zn、 ZnSiO:Ti、 Sr(POCaCl:Eu等がある。
これらの蛍光物質を粉粒状にして低融点ガラス粒の中に
混入・溶融させてペースト状にした後、厚膜印刷技術を
用いて背面基板1上に所定段差形状に複数回にわたって
塗布するものである。
また、放電セル9内に充填する放電ガスとしては、上記
蛍光物質を励起するための紫外線放射ガスを含む希ガス
(Ne,He,Ar,Xe等)を主体としたものを用い
る。
本実施例2によれば、上記実施例1で説明した紫外線放
射ランプ19によるエミッタ材料からの電子放出の他
に、放電セル9内の放電ガスからの紫外線及び上記紫外
線放射ランプ19からの紫外線によって、バリア3に混
入した蛍光物質が励起されて発光し、この光を受けたエ
ミッタ材料から電子が放出される。この電子は、上記蛍
光物質による残光時間が放電後のイオン消失時間よりも
長いことから、次の放電開始時にも多量に存在し、放電
遅れ時間をさらに短くする。このため、走査放電の際の
ちらつきを確実に防止でき、高い表示効果を得ることが
できる。
なお、上記バリア3に対して蛍光物質を設ける方法とし
ては、液化状態の蛍光物質を印刷、塗布、吹き付け等の
手段により被着させてもよい。
以上の各実施例の説明では、エミッタ材料としてLaB
を用いた場合で説明したが、エミッタ材料としては、
この他の希土類元素の六硼化物(YB,CeB,G
dB)、あるいは希土類元素の四硼化物(YB,G
dB等)、希土類元素の酸化物(Y,La
,CeO,Gd等)、アルカリ土類金属元素
の酸化物(MgO,SrO等)、アルカリ土類金属元素
の酸化物と該元素のモリブデン酸塩との複合化合物、ア
ルカリ土類金属元素の酸化物と該元素のタングステン酸
塩との複合化合物、アルカリ土類金属元素の酸化物と該
元素のアルミン酸塩との複合化合物(aMgO・bAl
・aBaO・bSrO・cAl等)等でも
よい。
なお、上記各物質はその特性によって限界波長も異なっ
てくるため、これらをエミッタ材料として採用する場合
には、実施例2においては、バリア3に設けられる蛍光
物質は、各々に対応したものを選択する必要がある。
〔考案の効果〕
本考案によれば、陰極の近傍に設けた光源手段によっ
て、陰極を形成しているエミッタ材料から、光電効果に
よる電子を放出させることができ、この電子の存在によ
って放電遅れ時間が短くなる。そのため、走査放電の際
のちらつきを防止でき、高い表示効果を得ることができ
る。
また、バリアに蛍光物質を設け、放電セル内を紫外線放
射ガスで満たしているので、放電で放射された紫外線に
よって蛍光物質が励起発光し、この光を受けたエミッタ
材料から電子が放出される。このため、放電遅れ時間が
さらに短縮されて走査放電の際のちらつきを確実に防止
でき、表示効果をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例であるガス放電表示パネル
の構造を示す断面図、第2図は背面基板と前面基板との
詳細を示す切欠斜視断面図である。 1……背面基板、2……陰極用導体、 3……バリア、4……陰極、 5……前面基板、6……陽極用導体、 7……遮光マスク、8……陽極、 9……放電セル、10……気密容器、 11……ガス放電表示パネル、 12……ドライバユニット、 13……ガス放電表示装置、 14……駆動用素子、15……筐体、 16……表示窓部、17……枠部、 18……目隠し枠、 19……紫外線放射ランプ。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基板上の空間に陽極と陰極とを所定距
    離をおいて対向配置し、この空間をバリアによって複数
    の放電セルに隔成したガス放電表示パネルであって、 上記陰極をエミッタ材料で形成するとともに、上記陰極
    の近傍に、上記エミッタ材料の仕事関数に相当した光電
    効果を生じる限界波長よりも短い波長の光を発する光源
    手段を備えたことを特徴とするガス放電表示パネル。
  2. 【請求項2】上記バリアに、上記エミッタ材料の仕事関
    数に相当した光電効果を生じる限界波長よりも短い波長
    の光を発する蛍光物質を設け、 さらに放電セル内を、上記蛍光物質を励起するための紫
    外線を放射する放電ガスで満たしたことを特徴とする請
    求項1記載のガス放電表示パネル。
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