JPH07312166A - 表示放電管用冷陰極の製造方法 - Google Patents

表示放電管用冷陰極の製造方法

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JPH07312166A
JPH07312166A JP12580394A JP12580394A JPH07312166A JP H07312166 A JPH07312166 A JP H07312166A JP 12580394 A JP12580394 A JP 12580394A JP 12580394 A JP12580394 A JP 12580394A JP H07312166 A JPH07312166 A JP H07312166A
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正光 青木
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聰 渡辺
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 陰極基体の表面を覆うエミッタ物質として、
優れたエミッタ特性を備えたLaB6とBaAl24
の混合物質を用いつつ、これを高温加熱処理やプラズマ
溶射以外の方法によって陰極基体の表面に被着させ得る
技術を実現する。 【構成】 DC−PDP10の冷陰極18の製造方法であっ
て、導電性材料より成る陰極基体18aの表面に、LaB
6(六硼化ランタン)と、BaAl24(アルミン酸バ
リウム)と、焼成により金属酸化物となる有機金属(A
lのアルコキシドまたはカルボン酸塩)と、シンナーを
含む溶剤とを混合して成るペーストを塗布して乾燥さ
せ、これを有機金属の分解温度以上の温度で加熱して焼
成させることにより、エミッタ層18bを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、表示放電管用冷陰極
の製造方法に係り、特に、陰極基体の表面に、放電電圧
の低減及び耐スパッタ性の向上を実現するエミッタ層を
被着形成して成る表示放電管用冷陰極の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】直流駆動型のガス放電表示パネルや、ネ
オン・パイロット・ランプなどの表示放電管には、N
i、Fe等の導電材料よりなる冷陰極が用いられてき
た。また、これらの導電材料は、一般に、仕事関数が
大きく放電電圧が高いものとなる、融点が低くイオン
衝撃に弱いため放電によるスパッタが激しい、といった
問題があるため、従来は、仕事関数が小さくて融点の高
い物質を冷陰極表面に被着させてエミッタ層を形成し、
以って放電電圧の低減及び耐スパッタ性の向上を実現し
ていた。また、このエミッタ層を構成する物質の一つと
して、LaB6(六硼化ランタン)が用いられていた。
【0003】確かに、このLaB6は、融点が約260
0゜Cと比較的高く、イオン衝撃による磨耗が少ないと
いう特性を備えてはいる。ところが、LaB6の仕事関
数は、必ずしも十分に小さいとは言い難く(約2.7e
V)、したがって放電電圧の低減については、なお不満
の残るものであった。また、LaB6は導電性が良好で
あるため、エミッタ層の一部分が通電しただけで放電が
実現されることとなり、放電による負グローを冷陰極上
に広く均一に発生させることができず、これが輝度ムラ
の原因となる点で問題であった。そこで、このLaB6
に、仕事関数がより小さくて放電電圧を低減させる働き
が顕著であり、かつ導電性に欠けるBaAl24を適当
な割合で混合した物質を、冷陰極の表面に被着してエミ
ッタ層と成す技術が実現されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このL
aB6とBaAl24の混合物より成るエミッタ物質
は、その融点が極めて高いため、これを冷陰極の表面に
被着させることは、非常な困難を伴うものであった。例
えば、上記エミッタ物質を適当なビークルを用いてペー
スト状と成し、陰極基体の表面に厚膜印刷等で付着させ
た後に、これを焼成してエミッタ層を形成するには、高
周波加熱等の高温加熱処理を施す必要があり、そのため
の大掛かりな設備が必要となる。また、プラズマディス
プレイパネル用の冷陰極の場合には、予め陰極基体を形
成したガラス基板全体を加熱する必要があり、この結果
ガラス基板が変形する虞れがあった。さらに、上記エミ
ッタ物質をプラズマ溶射によって陰極基体の表面に被着
させる方法もあるが、被着領域を厳密に制御することが
困難であるため、プラズマディスプレイパネル用の冷陰
極の場合には、放電セルのドット・ピッチを高精細化
(0.31mm以下)することができず、表示の細密化に
対応できない憾みがあった。
【0005】本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、エミッタ物
質として、優れたエミッタ特性を備えたLaB6とBa
Al24との混合物質を用いつつ、これを高温加熱処理
やプラズマ溶射以外の方法によって陰極基体の表面に被
着させ得る技術を実現することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る表示放電管用冷陰極の製造方法は、陰
極基体の表面にエミッタ層を形成させて成る表示放電管
用冷陰極の製造方法において、導電性材料よりなる陰極
基体の表面に、LaB6(六硼化ランタン)と、BaA
24(アルミン酸バリウム)と、焼成により金属酸化
物となる有機金属と、溶剤とを混合して成るペーストを
塗布して乾燥させ、これを上記有機金属の分解温度以上
の温度で加熱して焼成させることを特徴とする。上記有
機金属としては、例えば、AlやSiのアルコキシド又
はカルボン酸塩が該当する。あるいは、アルカリ土類金
属元素、アルカリ金属元素、希土類元素のアルコキシド
又はカルボン酸塩など、焼成することによってエミッタ
特性を備えた金属酸化物となる物質を選択してもよい。
【0007】
【作用】上記の如き有機金属(例えばAlのアルコキシ
ド)を所定の温度以上で加熱すると、金属酸化物(Al
23)が生成され、この金属酸化物がLaB6及びBa
Al24を固定するバインダとして機能するため、La
6及びBaAl24の粒子が強固に結合されたエミッ
タ層を陰極基体の表面に形成することができる。しか
も、上記有機金属の分解は、約100゜C程度の比較的
低い温度で加熱処理すれば足りるため、通常の表示放電
管製造過程における作業温度(400゜C〜600゜
C)で十分対応できる。また、エミッタ物質を含んだペ
ーストを陰極基体に塗布して焼成するよう構成したた
め、例えば厚膜印刷技術を用いて、その被着領域を極め
て微細に制御することができる。したがって、直流駆動
型プラズマディスプレイパネルの冷陰極に応用すれば、
放電セルのドット・ピッチの高精細化を実現できる。
【0008】上記BaAl24は、仕事関数が小さく放
電電圧を低下させる働きが顕著であるが、それ自体導電
性に欠ける。したがって、このBaAl24と高い導電
性を備えたLaB6と混合してエミッタ物質を構成する
と、LaB6単体でエミッタ物質を構成した場合に比
べ、エミッタ物質全体の導電性が低下する。このため、
かかるエミッタ物質によってエミッタ層を形成すると、
必要な電流量を確保するためエミッタ層の表面全域が放
電に関与することとなる。したがって、この冷陰極を直
流駆動型プラズマディスプレイパネルに用いた場合に
は、放電セルの広い領域において負グローが発生し、表
示輝度の向上が図れる。
【0009】
【実施例】以下において、この発明に係る表示放電管用
冷陰極の製造方法を、添付図面に基づいて説明する。図
1は、表示放電管としてドット・マトリクスタイプの直
流駆動型プラズマディスプレイパネル(以下「DC−P
DP」と称する)を用いた例を示すものである。このD
C−PDP10は、平板ガラス等の絶縁材よりなる背面基
板12と、同じく平板ガラス等の透明絶縁材よりなる前面
基板14を、所定の間隙を隔てて対向配置し、両基板周縁
を低融点ガラス等の図示しない封着材によって封止して
気密容器16を形成し、該気密容器16の内部空間にHe,
Ar,Ne等の放電ガスを封入して成る。
【0010】上記背面基板12の対向面には、図2に示す
ように、Ag・Pd系ペースト等よりなる帯状の陰極基
体18aが、複数列並設されている。また、各陰極基体18
aの表面には、エミッタ物質としてのLaB6とBaA
24の粒子を、バインダとしての金属酸化物によって
結合した構造を備えたエミッタ層18bが形成されてい
る。この陰極基体18aと、該陰極基体18aの表面を被覆
するエミッタ層18bによって、DC−PDP10の冷陰極
18が構成される。
【0011】上記前面基板14の対向面には、NESA膜
(SnO2)やITO膜(In23・SnO2)等よりな
る帯状の透明陽極20が複数本並設されている。また、各
透明陽極20間を仕切る第1の隔壁22aと、各透明陽極20
を長さ方向に所定の間隔で区切る第2の隔壁22bを備え
た格子状のバリアリブ22が形成されている。このバリア
リブ22は、ガラス等の絶縁材によって構成されている。
さらに、バリアリブ22の第1の隔壁22aと第2の隔壁22
bとの交点部分には、ガラス等の絶縁材よりなるスペー
サ24が形成されている。
【0012】冷陰極18と透明陽極20とは、それぞれ所定
の距離を隔てて交差するよう対向配置されており、各交
差部分毎に、バリアリブ22によって囲繞された放電セル
26がドット・マトリクス状に多数形成されている。ま
た、スペーサ24の端面は背面基板12の対向面に当接して
いるため、第1の隔壁22a及び第2の隔壁22bの各端面
と背面基板12の対向面との間には、スペーサ24の高さに
相当する間隙28が形成される。
【0013】しかして、図示しない電源より、透明陽極
20及び冷陰極18間に直流電圧が印加されると、放電セル
26内で放電が生成し、封入された放電ガスの成分に応じ
た有色光が透明陽極20及び前面基板14を透過して外部に
放射される。この電圧印加を、図示しない制御・駆動回
路を介して選択的に実行することにより、所望の放電セ
ル26において放電発光を生成させ、前面基板14上に任意
の文字や図形を表示することができる。なお、上記間隙
28を介して、各放電セル26間でイオンの流通が確保され
る。
【0014】上記冷陰極18は、以下の手順で形成され
る。まず、背面基板12の対向面に、Ag・Pd系ペース
トを厚膜印刷して陰極基体18aの素地を塗布し、これを
乾燥後に焼結させて陰極基体18aを形成する。つぎに、
この陰極基体18aの表面に、エミッタ物質を含有したペ
ーストを厚膜印刷により、約20μm程度の厚さで被着
させる。このペーストは、希釈用のシンナーを含んだ溶
剤に、LaB6粒子とBaAl24粒子を所定の割合で
混合したエミッタ物質を約50〜54重量%、Alのア
ルコキシドあるいはカルボン酸塩を約2重量%添加させ
たものよりなり、ある程度の粘性を有している。このペ
ーストを印刷した後、150゜Cの温度で約10分間乾
燥させた後、500゜C以上の温度で10分間加熱して
焼成させることにより、冷陰極18は完成する。この焼成
過程で、上記Alのアルコキシドあるいはカルボン酸塩
が分解されてAl23となり、これがエミッタ物質(L
aB6及びBaAl24)の粒子を強固に結合させるバ
インダとして機能することとなる。また、上記焼成過程
において、ペースト中の溶剤は燃焼される。なお、La
6粒子とBaAl24粒子の混合比率は、特に限定さ
れるものではなく、種々の放電条件との兼合いにより適
宜設定可能である。ただし、一般的には、LaB6粒子
の比率をBaAl24粒子の比率よりも高く設定するほ
うが、良好なエミッタ特性を実現できるといえる。
【0015】上記においては、エミッタ物質の粒子を結
合させるバインダ形成用に、Alのアルコキシドあるい
はカルボン酸塩をペーストに混入する例を示したが、本
発明はこれに限定されるものではない。すなわち、焼成
によって金属酸化物となる有機金属であれば、バインダ
形成用の物質として広く採用できるものであり、Si、
アルカリ土類金属元素、アルカリ金属元素又は希土類元
素のアルコキシドあるいはカルボン酸塩等が該当する。
【0016】例えば、Ba(バリウム)のアルコキシド
である酪酸バリウムと、Sr(ストロンチウム)のアル
コキシドであるプロピオン酸ストロンチウムの混合物
を、バインダ形成用物質としてペーストに混入し、これ
らのアルコキシドの分解温度(約100゜C)以上で加
熱すれば、酸化バリウムと酸化ストロンチウムの複合金
属酸化物(BaO・SrO)よりなるバインダが形成さ
れる。他の有機金属としては、バリウムラウリルオキシ
ド(BaO形成用)、バリウムオクチラート(BaO形
成用)、カプリン酸マグネシウム(MgO形成用)、酪
酸バリウムと酢酸ランタンとの混合物(BaO・La2
3形成用)が挙げられる。
【0017】なお、上記金属酸化物(BaO・SrO、
BaO、MgO、BaO・La23)は、自身が優れた
エミッタ特性を備えているため、これらをLaB6及び
BaAl24を結合するバインダとして採用することに
より、冷陰極18における放電電圧の低減や耐スパッタ性
の向上がより効果的に実現できる。
【0018】本発明は、上記のDC−PDP10のみなら
ず、ネオンパイロットランプ、グローランプ、数字表示
放電管等の各種表示放電管に組み込まれる冷陰極の製造
にも応用できるものである。例えば、図3に示すよう
に、ジュメット線よりなる一対の導入線30,30の先端
に、Ni等の導電性物質よりなる棒状の電極基体32a,
32aを接続し、該電極基体32a,32aの表面にエミッタ
層32b,32bを形成して放電電極32,32と成し、両放電
電極32,32を所定の放電間隙34を隔てて平行に配置し、
これを円筒状ガラス管の上下両端を融着させて形成した
気密容器36内に所定の放電ガスと共に封入したタイプの
表示放電管38にも適用できる。すなわち、上記放電電極
32は、電極基体32aの表面に、LaB6及びBaAl2
4と、焼成により金属酸化物となる有機金属と、適当な
溶剤とを混合して成るペーストを塗布して乾燥させた
後、上記有機金属の分解温度以上の温度で加熱し、電極
基体32aの表面にエミッタ層32bを焼結させることによ
って形成される。なお、この表示放電管38を直流駆動す
る場合には、一方の放電電極32が冷陰極となり、交流駆
動する場合には、電源の極性変化に伴って交互に冷陰極
32となる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、比較的
低い温度での焼成によって、LaB6とBaAl24
粒子が極めて強固に結合されたエミッタ層を備えた冷陰
極を得ることができる。すなわち、表示放電管製造過程
における通常の作業温度で十分対応できるため、高温加
熱処理のための特別な設備を用意する必要がなく、表示
放電管の形状が熱変形する虞もない。
【0020】また、エミッタ物質を含んだペーストを、
陰極基体に塗布して焼成することでエミッタ層が形成さ
れるため、例えば厚膜印刷技術を用いれば、エミッタ層
の形成領域を極めて微細に制御することができる。した
がって、本発明をプラズマディスプレイパネルにおける
冷陰極の形成に応用すれば、放電セルのドット・ピッチ
を高精細化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法によって形成された冷陰極を
備えた表示放電管の一例を示す概略断面図である。
【図2】上記表示放電管の冷陰極を示す概略斜視図であ
る。
【図3】本発明の製造方法によって形成された冷陰極を
備えた表示放電管の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
10 DC−PDP 12 背面基板 14 前面基板 16 気密容器 18 冷陰極 18a 陰極基体 18b エミッタ層 32 放電電極 32a 電極基体 32b エミッタ層 38 表示放電管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極基体の表面に、エミッタ層を形成し
    て成る表示放電管用冷陰極の製造方法において、導電性
    材料より成る陰極基体の表面に、LaB6(六硼化ラン
    タン)と、BaAl24(アルミン酸バリウム)と、焼
    成により金属酸化物となる有機金属と、溶剤とを混合し
    て成るペーストを塗布して乾燥させ、これを上記有機金
    属の分解温度以上の温度で加熱して焼成させることを特
    徴とする表示放電管用冷陰極の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記有機金属が、Al(アルミニウム)
    又はSi(ケイ素)のアルコキシド又はカルボン酸塩で
    あることを特徴とする請求項1に記載の表示放電管用冷
    陰極の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記有機金属が、焼成によりエミッタ特
    性を備えた金属酸化物となる物質であることを特徴とす
    る請求項1に記載の表示放電管用冷陰極の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記焼成によりエミッタ特性を備えた金
    属酸化物となる物質が、アルカリ土類金属元素、アルカ
    リ金属元素又は希土類元素のアルコキシド又はカルボン
    酸塩であることを特徴とする請求項3に記載の表示放電
    管用冷陰極の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100787467B1 (ko) * 2007-02-16 2007-12-26 삼성에스디아이 주식회사 디스플레이 장치와, 이를 제조하기 위한 방법

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