JPH08106852A - ガス放電パネルの陰極およびその形成方法 - Google Patents
ガス放電パネルの陰極およびその形成方法Info
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- JPH08106852A JPH08106852A JP23884194A JP23884194A JPH08106852A JP H08106852 A JPH08106852 A JP H08106852A JP 23884194 A JP23884194 A JP 23884194A JP 23884194 A JP23884194 A JP 23884194A JP H08106852 A JPH08106852 A JP H08106852A
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- gas discharge
- oxide film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低い印加電圧で放電することができる、ガス
放電パネルの陰極およびその形成方法の提供。 【構成】 アルミ電極１２の表面に、陽極酸化法により
アルミの酸化膜１４を形成する。この陽極酸化の結果、
アルミ電極１２に表面に、多数の微小な空孔１６を有す
る多孔質のアルミの酸化膜１４が形成される。次に、ア
ルミの酸化膜１４を形成した陰極母材１２を、焼成によ
りアルカリ土類酸化物となる電子放出物質材料としての
湿潤ゲル溶液（アルコレート溶液）１８に浸漬すること
により、これを空孔１６に含浸させる。次に、湿潤ゲル
溶液１８を焼成してアルカリ土類金属酸化物であるアル
ミン酸バリウム２０に変えて、陰極を形成する。
放電パネルの陰極およびその形成方法の提供。 【構成】 アルミ電極１２の表面に、陽極酸化法により
アルミの酸化膜１４を形成する。この陽極酸化の結果、
アルミ電極１２に表面に、多数の微小な空孔１６を有す
る多孔質のアルミの酸化膜１４が形成される。次に、ア
ルミの酸化膜１４を形成した陰極母材１２を、焼成によ
りアルカリ土類酸化物となる電子放出物質材料としての
湿潤ゲル溶液（アルコレート溶液）１８に浸漬すること
により、これを空孔１６に含浸させる。次に、湿潤ゲル
溶液１８を焼成してアルカリ土類金属酸化物であるアル
ミン酸バリウム２０に変えて、陰極を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガス放電パネルの陰
極の構成およびその形成方法に関する。
極の構成およびその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガス放電パネルでは、長寿命のパ
ネルを得るため、陰極に印加する駆動電圧を低くするこ
とが求められている。そのために、例えば、低仕事関数
材料層を陰極母材上に形成する方法が考えられる。しか
し、ＬａＢ6 といった現在使用できる導電性の低仕事関
数材料は、酸化され易く、結晶温度が高いため、通常の
工程ではパネル化が困難である。また、陰極母材自体を
低仕事関数材料とすると、陰極の電気抵抗が大きくなる
ため実用に供することができない。
ネルを得るため、陰極に印加する駆動電圧を低くするこ
とが求められている。そのために、例えば、低仕事関数
材料層を陰極母材上に形成する方法が考えられる。しか
し、ＬａＢ6 といった現在使用できる導電性の低仕事関
数材料は、酸化され易く、結晶温度が高いため、通常の
工程ではパネル化が困難である。また、陰極母材自体を
低仕事関数材料とすると、陰極の電気抵抗が大きくなる
ため実用に供することができない。
【０００３】ところで、ガス放電パネルではないが、文
献：「特開平４−２８６８２６号公報」に、ＣＲＴ（Ca
thode Ray Tube）の陰極として、含浸形陰極を用いたも
のが開示されている。この文献に開示の含浸形陰極によ
れば、空孔率２０％前後のポーラスタングステンからな
る多孔質基体金属に、低仕事関数材料であるアルカリ土
類金属酸化物からなる電子放出物質を含浸させたペレッ
ト状の陰極としている。このように、低仕事関数材料を
含浸させた含浸形陰極を用いれば、駆動電圧を低くする
ことができる。
献：「特開平４−２８６８２６号公報」に、ＣＲＴ（Ca
thode Ray Tube）の陰極として、含浸形陰極を用いたも
のが開示されている。この文献に開示の含浸形陰極によ
れば、空孔率２０％前後のポーラスタングステンからな
る多孔質基体金属に、低仕事関数材料であるアルカリ土
類金属酸化物からなる電子放出物質を含浸させたペレッ
ト状の陰極としている。このように、低仕事関数材料を
含浸させた含浸形陰極を用いれば、駆動電圧を低くする
ことができる。
【０００４】そこで、このＣＲＴの含浸形陰極をガス放
電パネルの陰極に用いることが考えられる。
電パネルの陰極に用いることが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＣＲＴに用いられているポーラスタングステンの含浸
形陰極をガス放電パネルの陰極として用いることは、以
下の理由のため困難である。
たＣＲＴに用いられているポーラスタングステンの含浸
形陰極をガス放電パネルの陰極として用いることは、以
下の理由のため困難である。
【０００６】ポーラスタングステンを形成するためには
１０００℃以上の温度を必要とする。この温度では、陰
極母材や、陰極が形成される基板ガラスが変成もしくは
変形してまう。このため、ポーラスタングステンのよう
な高融点の多孔質基体金属を陰極母材状に形成すること
は、困難である。
１０００℃以上の温度を必要とする。この温度では、陰
極母材や、陰極が形成される基板ガラスが変成もしくは
変形してまう。このため、ポーラスタングステンのよう
な高融点の多孔質基体金属を陰極母材状に形成すること
は、困難である。
【０００７】また、ＣＲＴでは、ポーラスタングステン
をプレスして小さなペレット状に形成してカップに格納
して用いてるが、ガス放電パネルでは、陰極面積が広い
ために、陰極母材上にポーラスタングステン層をプレス
して形成すると、層の厚さ、空孔率およびタングステン
の非酸化度を陰極全体に渡って均一に形成することが困
難である。また、陰極母材上に塗布によってポーラスタ
ングステン層を形成する方法も考えれらるが、密着性が
悪いために実用に供することは困難である。
をプレスして小さなペレット状に形成してカップに格納
して用いてるが、ガス放電パネルでは、陰極面積が広い
ために、陰極母材上にポーラスタングステン層をプレス
して形成すると、層の厚さ、空孔率およびタングステン
の非酸化度を陰極全体に渡って均一に形成することが困
難である。また、陰極母材上に塗布によってポーラスタ
ングステン層を形成する方法も考えれらるが、密着性が
悪いために実用に供することは困難である。
【０００８】このため、従来よりも低い印加電圧で放電
することができる、ガス放電パネルの陰極およびその形
成方法の実現が望まれていた。
することができる、ガス放電パネルの陰極およびその形
成方法の実現が望まれていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この出願に係る第１の発
明のガス放電パネルによれば、アルミニウムからなる陰
極母材の表面に陽極酸化法により形成された多孔質の酸
化膜を具え、この酸化膜の空孔に、電子放出物質として
のアルカリ土類金属酸化物が含浸されてなることを特徴
とする。
明のガス放電パネルによれば、アルミニウムからなる陰
極母材の表面に陽極酸化法により形成された多孔質の酸
化膜を具え、この酸化膜の空孔に、電子放出物質として
のアルカリ土類金属酸化物が含浸されてなることを特徴
とする。
【００１０】また、この出願に係る第２の発明のガス放
電パネルの形成方法によれば、アルミニウムからなる陰
極母材の表面に、陽極酸化法を用いて多孔質の酸化膜を
形成する工程と、この酸化膜の空孔に、焼成によりアル
カリ土類金属酸化物となる電子放出物質材料を含浸させ
る工程と、この電子放出物質材料を焼成してアルカリ土
類金属酸化物に変えて、陰極を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。
電パネルの形成方法によれば、アルミニウムからなる陰
極母材の表面に、陽極酸化法を用いて多孔質の酸化膜を
形成する工程と、この酸化膜の空孔に、焼成によりアル
カリ土類金属酸化物となる電子放出物質材料を含浸させ
る工程と、この電子放出物質材料を焼成してアルカリ土
類金属酸化物に変えて、陰極を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。
【００１１】
【作用】この出願に係る発明のガス放電パネルの陰極お
よびその形成方法によれば、アルミニウムの陰極母材の
表面を陽極酸化法により酸化している。陽極酸化法によ
りアルミニウムの表面を酸化すると、微細で均一な空孔
を有する酸化膜が容易に得られる。そして、この空孔
に、２次電子放出が大きい低仕事関数の電子放出物質で
あるアルカリ土類金属酸化物を含浸させることにより陰
極を得ている。その結果、陰極の表面にアルカリ土類金
属酸化物が析出しているので、この陰極は従来よりも低
い印加電圧で放電することができる。従って、この陰極
を具えたガス放電パネル（ＰＤＰ）駆動電圧を低くする
ことができる。このため、この陰極を組みこんだＰＤＰ
の寿命が長寿命化することが期待できる。
よびその形成方法によれば、アルミニウムの陰極母材の
表面を陽極酸化法により酸化している。陽極酸化法によ
りアルミニウムの表面を酸化すると、微細で均一な空孔
を有する酸化膜が容易に得られる。そして、この空孔
に、２次電子放出が大きい低仕事関数の電子放出物質で
あるアルカリ土類金属酸化物を含浸させることにより陰
極を得ている。その結果、陰極の表面にアルカリ土類金
属酸化物が析出しているので、この陰極は従来よりも低
い印加電圧で放電することができる。従って、この陰極
を具えたガス放電パネル（ＰＤＰ）駆動電圧を低くする
ことができる。このため、この陰極を組みこんだＰＤＰ
の寿命が長寿命化することが期待できる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明のガス放電
パネルの陰極およびその形成方法の一例について併せて
説明する。尚、図面は、この発明が理解できる程度に各
構成成分の大きさ、形状および配置関係を概略的に示し
てあるにすぎいない。従って、この発明は、この図示例
にのみ限定されるものでないことは明らかである。
パネルの陰極およびその形成方法の一例について併せて
説明する。尚、図面は、この発明が理解できる程度に各
構成成分の大きさ、形状および配置関係を概略的に示し
てあるにすぎいない。従って、この発明は、この図示例
にのみ限定されるものでないことは明らかである。
【００１３】図１の（Ａ）〜（Ｄ）は、この実施例の説
明に供する断面工程図である。尚、図では、断面を示す
ハッチングを一部省略して示す。
明に供する断面工程図である。尚、図では、断面を示す
ハッチングを一部省略して示す。
【００１４】先ず、ガラス基板１０上に、従来周知の厚
膜印刷技術を用いて、陰極母材としてのアルミ電極１２
を形成する。ここでは、アルミ電極用のペーストとし
て、奥野製薬工業（株）製のＤＳ−５００２（商品名）
を用いる。そして、ガラス基板１０上に厚膜ペーストを
スクリーン印刷法により所望のパターンで印刷し、続い
て１５０〜２００度の温度で乾燥し、その後５３０〜６
００度の温度で焼成することにより、厚さ２０μｍのア
ルミ電極１２を形成する（図１の（Ａ））。
膜印刷技術を用いて、陰極母材としてのアルミ電極１２
を形成する。ここでは、アルミ電極用のペーストとし
て、奥野製薬工業（株）製のＤＳ−５００２（商品名）
を用いる。そして、ガラス基板１０上に厚膜ペーストを
スクリーン印刷法により所望のパターンで印刷し、続い
て１５０〜２００度の温度で乾燥し、その後５３０〜６
００度の温度で焼成することにより、厚さ２０μｍのア
ルミ電極１２を形成する（図１の（Ａ））。
【００１５】次に、アルミ電極１２の表面に、陽極酸化
法によりアルミの酸化膜１４を形成する。陽極酸化を行
うにあたっては、電解液として、数重量％程度の濃度の
シュウ酸液、クロム酸液もしくはリン酸液、または、１
０重量％程度の濃度の硫酸液を用いる。また、電解条件
は、０．２〜３Ａ／ｄｍ2 とする。この陽極酸化の結
果、アルミ電極１２に表面に、多数の微小な空孔１６を
有する多孔質のアルミの酸化膜１４が形成される（図１
の（Ｂ））。
法によりアルミの酸化膜１４を形成する。陽極酸化を行
うにあたっては、電解液として、数重量％程度の濃度の
シュウ酸液、クロム酸液もしくはリン酸液、または、１
０重量％程度の濃度の硫酸液を用いる。また、電解条件
は、０．２〜３Ａ／ｄｍ2 とする。この陽極酸化の結
果、アルミ電極１２に表面に、多数の微小な空孔１６を
有する多孔質のアルミの酸化膜１４が形成される（図１
の（Ｂ））。
【００１６】次に、アルミの酸化膜１４の空孔１６に、
焼成によりアルカリ土類酸化物となる電子放出物質材料
１８を含浸させる。ここでは、電子放出物質材料１８と
して、いわゆるゾル−ゲル法による作製した湿潤ゲル溶
液（アルコレート溶液）１８を用いる。湿潤ゲル溶液１
８は、バリウムアルコレートおよびアルミアルコレート
の混合ゾル溶液である。そして、この湿潤ゲル溶液１８
に、陰極母材１２を浸漬することにより、空孔１６に湿
潤ゲル溶液１８を含浸させる（図１の（Ｃ））。
焼成によりアルカリ土類酸化物となる電子放出物質材料
１８を含浸させる。ここでは、電子放出物質材料１８と
して、いわゆるゾル−ゲル法による作製した湿潤ゲル溶
液（アルコレート溶液）１８を用いる。湿潤ゲル溶液１
８は、バリウムアルコレートおよびアルミアルコレート
の混合ゾル溶液である。そして、この湿潤ゲル溶液１８
に、陰極母材１２を浸漬することにより、空孔１６に湿
潤ゲル溶液１８を含浸させる（図１の（Ｃ））。
【００１７】ここで、図２に、ゾル−ゲル法によるゲル
溶液の作製手順を示す。この実施例では、バリウムアル
コレートおよびアルミアルコレートを３：７〜７：３の
ｍｏｌ比で混合して、混合ゾル溶液とし、これを加水分
解して湿潤ゲル溶液１８を作製する。
溶液の作製手順を示す。この実施例では、バリウムアル
コレートおよびアルミアルコレートを３：７〜７：３の
ｍｏｌ比で混合して、混合ゾル溶液とし、これを加水分
解して湿潤ゲル溶液１８を作製する。
【００１８】次に、この電子放出物質材料１８を焼成し
てアルカリ土類金属酸化物２０に変えて、陰極を形成す
る。ここでは、先ず、空孔１６に含浸させた湿潤ゲル溶
液１８を６００℃の温度で仮焼成する。６００℃の温度
では、ガラス基板１０や陰極母材１２が熱変成するおそ
れはないが、湿潤ゲル溶液１８の結晶化が不充分となる
ことがある。
てアルカリ土類金属酸化物２０に変えて、陰極を形成す
る。ここでは、先ず、空孔１６に含浸させた湿潤ゲル溶
液１８を６００℃の温度で仮焼成する。６００℃の温度
では、ガラス基板１０や陰極母材１２が熱変成するおそ
れはないが、湿潤ゲル溶液１８の結晶化が不充分となる
ことがある。
【００１９】そこで、充分に結晶化させるために、仮焼
成した電子放出物質材料１８を含浸した陰極母材をガス
放電パネルに組み込み、ガス放電パネルの放電空間にＨ
ｅガスを封入して全ドットを点灯してエージングを行
う。ここでは、６４ライン順次駆動で１０時間エージン
グを行った。このエージングにより、湿潤ゲル溶液１８
を確実にアルカリ土類金属酸化物としてのアルミン酸バ
リウム（ＢａＡｌ2 Ｏ3）に変化させることができる。
成した電子放出物質材料１８を含浸した陰極母材をガス
放電パネルに組み込み、ガス放電パネルの放電空間にＨ
ｅガスを封入して全ドットを点灯してエージングを行
う。ここでは、６４ライン順次駆動で１０時間エージン
グを行った。このエージングにより、湿潤ゲル溶液１８
を確実にアルカリ土類金属酸化物としてのアルミン酸バ
リウム（ＢａＡｌ2 Ｏ3）に変化させることができる。
【００２０】このようにして、低仕事関数材料であるア
ルミン酸バリウム２０を含浸させた陰極を得ることがで
きる（図１の（Ｄ））。
ルミン酸バリウム２０を含浸させた陰極を得ることがで
きる（図１の（Ｄ））。
【００２１】このようにして得られた陰極は、多数の微
細な空孔に含浸したアルミン酸バリウムが陰極表面に析
出しているため、放電の際の２次電子放出が大きく、従
来よりも低い印加電圧で放電を行うことことができる。
細な空孔に含浸したアルミン酸バリウムが陰極表面に析
出しているため、放電の際の２次電子放出が大きく、従
来よりも低い印加電圧で放電を行うことことができる。
【００２２】次に、この陰極をガス放電パネルに組み込
んで電気特性を確認した。
んで電気特性を確認した。
【００２３】ガス放電パネルの放電空間にＨｅガスに５
％のＸｅガスを混合したガスを封入して放電させたとこ
ろ、放電電流を１００μＡ／セルを流すために１４０Ｖ
の駆動電圧が必要であった。一方、従来のニッケル（Ｎ
ｉ）厚膜の陰極を用いた場合は、１００μＡ／セルを流
すために２４０Ｖ程度の駆動電圧が必要であった。従っ
て、この実施例で得られた陰極により、駆動電圧を低下
させることができることが確認できた。
％のＸｅガスを混合したガスを封入して放電させたとこ
ろ、放電電流を１００μＡ／セルを流すために１４０Ｖ
の駆動電圧が必要であった。一方、従来のニッケル（Ｎ
ｉ）厚膜の陰極を用いた場合は、１００μＡ／セルを流
すために２４０Ｖ程度の駆動電圧が必要であった。従っ
て、この実施例で得られた陰極により、駆動電圧を低下
させることができることが確認できた。
【００２４】また、駆動電極を低下させることができる
ので、この実施例の陰極を組み込んだガス放電パネルの
長寿命化が期待できる。
ので、この実施例の陰極を組み込んだガス放電パネルの
長寿命化が期待できる。
【００２５】上述した実施例では、この発明を特定の材
料を使用し、特定の条件で形成した例について説明した
が、この発明は多くの変更および変形を行うことができ
る。例えば、上述した実施例では、陰極母材として、厚
膜アルミを用いたが、この発明では、陰極母材は、アル
ミニウムであれば、厚膜に限らず、例えば蒸着、スパッ
タリングによって形成されたアルミニウムを陰極母材と
しても良い。
料を使用し、特定の条件で形成した例について説明した
が、この発明は多くの変更および変形を行うことができ
る。例えば、上述した実施例では、陰極母材として、厚
膜アルミを用いたが、この発明では、陰極母材は、アル
ミニウムであれば、厚膜に限らず、例えば蒸着、スパッ
タリングによって形成されたアルミニウムを陰極母材と
しても良い。
【００２６】また、上述した実施例では、アルカリ土類
金属酸化物としてアルミン酸バリウムを用いた例につい
て説明したが、この発明では、例えば、マグネシウム
（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）またはストロンチウム
（Ｓｒ）といったアルカリ土類金属の酸化物を用いても
良い。
金属酸化物としてアルミン酸バリウムを用いた例につい
て説明したが、この発明では、例えば、マグネシウム
（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）またはストロンチウム
（Ｓｒ）といったアルカリ土類金属の酸化物を用いても
良い。
【００２７】
【発明の効果】この出願に係る発明のガス放電パネルの
陰極およびその形成方法によれば、アルミニウムの陰極
母材の表面を陽極酸化法により酸化している。陽極酸化
法によりアルミニウムの表面を酸化すると、微細で均一
な空孔を有する酸化膜が容易に得られる。そして、この
空孔に、２次電子放出が大きい低仕事関数の電子放出物
質であるアルカリ土類金属酸化物を含浸させることによ
り陰極を得ている。その結果、陰極の表面にアルカリ土
類金属酸化物が析出しているので、この陰極は従来より
も低い印加電圧で放電することができる。従って、この
陰極を具えたガス放電パネル（ＰＤＰ）駆動電圧を低く
することができる。このため、この陰極を組みこんだＰ
ＤＰの寿命が長寿命化することが期待できる。
陰極およびその形成方法によれば、アルミニウムの陰極
母材の表面を陽極酸化法により酸化している。陽極酸化
法によりアルミニウムの表面を酸化すると、微細で均一
な空孔を有する酸化膜が容易に得られる。そして、この
空孔に、２次電子放出が大きい低仕事関数の電子放出物
質であるアルカリ土類金属酸化物を含浸させることによ
り陰極を得ている。その結果、陰極の表面にアルカリ土
類金属酸化物が析出しているので、この陰極は従来より
も低い印加電圧で放電することができる。従って、この
陰極を具えたガス放電パネル（ＰＤＰ）駆動電圧を低く
することができる。このため、この陰極を組みこんだＰ
ＤＰの寿命が長寿命化することが期待できる。
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、この発明の実施例の説明に
供する断面工程図である。
供する断面工程図である。
【図２】この発明の実施例に用いる湿潤ゲル溶液の作製
手順を示す流れ図である。
手順を示す流れ図である。
１０：ガラス基板 １２：陰極母材（アルミニウム） １４：アルミの酸化膜 １６：空孔 １８：電子放出物質材料（湿潤ゲル溶液） ２０：アルカリ土類金属酸化物（アルミン酸バリウム）
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウムからなる陰極母材の表面に
陽極酸化法により形成された多孔質の酸化膜を具え、 該酸化膜の空孔に、電子放出物質としてのアルカリ土類
金属酸化物が含浸されてなることを特徴とするガス放電
パネルの陰極。 - 【請求項２】 アルミニウムからなる陰極母材の表面
に、陽極酸化法を用いて多孔質の酸化膜を形成する工程
と、 該酸化膜の空孔に、焼成によりアルカリ土類金属酸化物
となる電子放出物質材料を含浸させる工程と、 該電子放出物質材料を焼成してアルカリ土類金属酸化物
に変えて、陰極を形成する工程とを含むことを特徴とす
るガス放電パネルの陰極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23884194A JPH08106852A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | ガス放電パネルの陰極およびその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23884194A JPH08106852A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | ガス放電パネルの陰極およびその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08106852A true JPH08106852A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17036074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23884194A Withdrawn JPH08106852A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | ガス放電パネルの陰極およびその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08106852A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2406435A (en) * | 2000-03-24 | 2005-03-30 | Toshiba Kk | A method of manufacturing a field-emissive electron source device |
| KR100766897B1 (ko) * | 2006-05-12 | 2007-10-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법 |
| US7642720B2 (en) | 2006-01-23 | 2010-01-05 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Addressable microplasma devices and arrays with buried electrodes in ceramic |
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-
1994
- 1994-10-03 JP JP23884194A patent/JPH08106852A/ja not_active Withdrawn
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