JP4617032B2

JP4617032B2 - Ａｃメモリ型ガス放電表示装置

Info

Publication number: JP4617032B2
Application number: JP2001258571A
Authority: JP
Inventors: 学石本; 傳篠田; 章渡海; 斉山田
Original assignee: 篠田プラズマ株式会社
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: US20030042839A1; US6677704B2; KR20030019052A; EP1288993B1; EP1288993A3; KR100722336B1; DE60220126T2; DE60220126D1; EP1288993A2; JP2003068214A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部分発光が可能な複数の放電細管を組み合わせて、放電現象を利用した表示を行う表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放電で発生した紫外線により蛍光体を励起して発光させる形式で画面サイズを自由に設計できる大型ディスプレイが特開２０００−３１５４６０号公報によって開示されている。同公報における図１５および図１７の表示装置は、平行に配列された多数の表示管とそれを支持する基板とからなる。各放電管において、放電ガスを封入するガラス管の外面に長さ方向に沿って短冊上の表示電極が配列され、ガラス管内部に全ての表示電極と対向するように細長いデータ電極が配置されている。所定の間隔を隔てて隣り合う表示電極どうしが面放電のための電極対を構成する。基板にはデータ電極と交差する帯状の金属バス電極対が配列されており、各バス電極に表示電極対のそれぞれの電極が当接するように基板上に表示管が配置される。各金属バス電極は、全ての表示管を横断してそれぞれ同一順位の表示電極同士を共通導電接続する。つまり、表示電極群とデータ電極群とによって電極マトリックスが構成される。一般的なマトリックス駆動の３電極型面放電型表示装置と同じような電極マトリックスの電位制御を行うことで任意の画像を表示することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者たちは、特開２０００−３１５４６０号公報によって開示されている放電管の開発の中で、以下のことを見出した。まず、放電管外壁に表示電極対を形成し、その放電管を並べて金属バス電極で電圧を供給し表示装置を構成した場合、小型の表示装置の場合では表示電極対と金属バス電極の位置合わせの問題は少ないが、大型表示装置を構成する場合、表示電極対と外部電極との相対位置精度は、各電極のピッチ精度が積算されるため、ピッチ１ｍｍ、幅３００μｍの表示電極対を１０００ライン並べた場合には、１表示電極対当たり０．３μｍの相対位置精度がなければ、１０００画素の相対位置が、電極幅よりもずれる可能性があり、この精度を実現するには技術的にも非常に困難であるし、製造コストも非常に高くなるとの試算に至った。
【０００４】
また、放電管の断面形状が円形の場合、放電電極と蛍光体間の距離がほぼ、管の内径と同じになり、放電によって発生した真空紫外線が蛍光体に達するまでに真空紫外線が放電ガスによって吸収され、発光効率が悪くなることを見出した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題に鑑み、本発明者らは、表示装置を構成する放電細管の断面形状を楕円形、好ましくは扁平楕円形とすることにより放電による蛍光体劣化が少なく、位置合わせ精度の要求水準を低くでき、発光効率も高い表示装置の発明に至った。
【０００６】
本発明の請求項１の発明は、支持体と、支持体上に並設され内部に蛍光体をそなえた複数本の放電細管と、各放電細管の外壁面に接してその長手方向に沿うよう設けられたデータ電極と、データ電極と対向する外壁面に接して交互に設けられて各放電細管を横切る方向に接続された表示電極対とからなり、各放電細管が扁平楕円状の断面を有し、一方の扁平面にデータ電極が接するとともに、他方の扁平面に表示電極対が隣接して接し、かつ、一方または他方の扁平面が前記支持体に支持されてなることを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、放電細管が少なくとも他方の扁平部において４００μｍ以下の肉厚を有し、肉厚を通して放電細管内に隣接する表示電極対の放電を発生させることを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、管外部に少なくとも一対以上の表示電極を有し、管内部に放電ガスを封入した放電細管であって、管内壁に蛍光体層が形成され、表示電極間に電圧を印加することにより、管内に放電を発生させて管内を発光させる表示装置において、放電細管の断面形状が楕円形をなし、表示電極が楕円形の長径方向に配置されたことを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【０００９】
請求項４の発明では、放電細管の断面が楕円形で、かつ長径方向の管壁の少なくとも一部に平坦部を形成し、平坦部に表示電極を形成したことを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【００１０】
請求項５の発明では、放電細管の断面が楕円形で、かつ長径方向の断面の対向した管壁にそれぞれ平坦部を形成したことを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【００１１】
請求項６の発明では、放電細管の断面の長径と短径の比が１０：７〜５：１であることを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【００１２】
請求項７の発明では、表示電極の形成された放電細管の平坦部に対向する平坦部とそれに隣接する曲面部に蛍光体層を形成したことを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【００１３】
請求項８の発明では、蛍光体層が蛍光体支持体上に形成され、放電細管中に配置されたことを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＡＣメモリ型ガス放電表示装置の断面図と単一放電細管の原理説明図の平面図と断面図を図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ示す。支持体１上にデータ電極１３が配され、その上に３原色の放電細管である２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが配設される。データ電極１３とは反対の外壁面にはデータ電極と直交する方向に各放電細管を横切るように表示電極１１の対が配設される。
また、各放電細管は、楕円状の放電細管のガラス管１０の外壁の一方の長径方向に放電電極として、表示電極１１を形成している。表示電極対間には交番電界を印加して放電を発生させる。ガラス管の内部全面に二次電子放出膜１４を形成し、放電電極の形成された外壁の他方の長径方向に蛍光体１６が形成される。蛍光体１６は蛍光体支持体１５上に形成されても良いし、蛍光体支持体１５は無くても構わない。ただし、蛍光体は表示電極の放電に直接さらされないような位置に配置されること、表示電極の放電にさらされる部分には少なくとも二次電子放出膜を形成し、放電電圧を低くすることが肝要である。蛍光体の形成された側のガラス管外壁には、放電電極を選択するためのデータ電極１３が、放電電極と直交する方向に配される。このデータ電極はガラス管の外壁に形成されても良いし、図示していないが、この放電管を並べる支持体上に形成されても構わない。本実施例では、放電細管の長径方向の両方に平坦部を形成したが、この平坦部は形成されなくても構わないし、どちらか一方に形成されても構わない。このような扁平断面の放電細管を得るには、一旦、中空円筒状の細管を作成した後、加熱軟化状態で平行平面間で押圧して形成しても良いし、細管の線引きプロセスにおいて初めから扁平管状の母材を用いるようにしても良い。
【００１５】
図１の放電管構成において、ガラス管の長径方向の内径を０．８ｍｍとし、管壁の厚さを１００μｍとして、ガラス管の短径方向の内径を変えて、輝度と発光効率を測定した結果を図５に示す。本グラフの横軸は短径／長径の比、縦軸は輝度と発光効率を示し、実線は輝度の値、波線は発光効率の値を示す。これより、ガラス管の短径方向の内径が小さくなる方が輝度、発光効率ともに改善されているが、短径／長径比が０．２以下になると輝度、発光効率が飽和していることがわかる。これより、長径と短径の比は１０：７から５：１の範囲が好ましいことがわかる。
【００１６】
なお、本発明の表示装置においては、放電細管の組合せ本数やその長さを調整して全体の画面サイズを決定するのであるが、基本的には個々の放電細管１０において壁電荷の生成を伴うＡＣ面放電形式の動作を行わせるものであるので、放電細管自体の設計を最適化することが重要である。上記のように断面を扁平楕円形状としてその一方の平坦面に設けた隣接電極間で管内に面放電を起こさせるには肉厚を４００μｍ以下にするのが実際上好ましい。
【００１７】
［実施例１］
本発明の第一実施形態に係る放電管による表示装置の斜視図を図２に示す。放電管の構成はそれぞれ青色蛍光体１６Ｂ、緑色蛍光体１６Ｇ、赤色蛍光体１６Ｒであることを除いて図１の構成を３原色並べた構成である。放電電極である一対の表示電極１１とデータ電極１３の交点部分で一つの単位発光領域を構成し青、緑、赤の単位発光領域で一つの画素を構成する。このような画素を複数、縦横にアレイ状に配置し、表示装置を構成する。
【００１８】
［実施例２］
本発明の第二実施形態に係る放電管による表示装置の斜視図を図３に示す。図３（ａ）に示すごとく放電管の配置構成は、実施例１と同じであり説明は省略する。本実施形態の特徴は図３（ｂ）に示すように、透明なフィルム２０上にそれぞれ金属電極２１と透明電極２２からなる表示電極１１をあらかじめ形成したものをガラス管の平坦な外壁に沿わせて配置するものである。図３（ａ）の斜視図においてこの透明フィルム２０は図示省略されているが、フィルム面を上にして接着した形となる。この場合、フィルム２０として近赤外線をカットするいわゆるフィルタ機能を有するものを用いることもできる。またフィルム上には、対となる走査電極と共通電極の各対間に予めブラックストライプ膜を形成しておけば一層都合がよい。透明電極の材質はＺｎＯ、ＩＴＯ等の無機材料でも良いし、有機導電膜を用いても構わない。金属電極の材料は、抵抗率が低い金属材料であれば、Ｃｕ、Ａｇ等の材料が使用できる。本構成の場合、電極形成後、熱処理が不要であるため、材料の選択の幅が非常に広い。
【００１９】
また、この実施例のようにガラス管の外壁に沿うように電極を形成すると放電領域が広くなり、より、輝度、発光効率の改善がなされる。
【００２０】
［実施例３］
本発明の第三実施形態に係る放電管による表示装置の斜視図を図４に示す。放電管の配置構成は、実施例１と同じであり説明は省略する。本実施形態の特徴はガラス管の平坦部だけに補助電極３２を形成した構成であり、表示電極１１対間の静電容量を小さくするのに効果がある。本図では、金属電極３１を直線状にしているが、実施例２のように、補助電極３２と金属電極３１を図示していないシート上に形成後、ガラス管の外壁に沿うように形成しても構わない。補助電極３２の材質は実施例２で開示したような透明導電材料を用いることができる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項８の発明によれば、扁平断面の放電細管を用いるので支持体へ安定して固定することができるほか、放電用の電極を広い面積に正確に配設することができる。また、放電細管の輝度と発光効率も大幅に増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示装置の構造図である。
【図２】本発明の第一実施例に係る放電細管による表示装置の斜視図である。
【図３】本発明の第二実施例に係る放電細管による表示装置の斜視図である。
【図４】本発明の第三実施例に係る放電細管による表示装置の斜視図である。
【図５】本発明に係るガラス管の短径／長径比と輝度、発光効率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１支持体
１０ガラス管
１１表示電極
１３データ電極
１４二次電子放出膜
１５蛍光体支持体
１６蛍光体

Claims

並列に設けられ内部に蛍光体をそなえた複数本の放電細管と、各放電細管の外壁面に接してその長手方向に沿うよう設けられたデータ電極と、前記データ電極と対向する外壁面に接して各放電細管を横切る方向に設けられた表示電極対とからなり、前記各放電細管が扁平楕円状の断面を有し、一方の扁平面に前記データ電極が接するとともに、他方の扁平面に前記表示電極対が接し、かつ、前記放電細管の断面の長径と短径の比が１０：７〜５：１であることを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置。
前記放電細管が少なくとも一方の扁平部において４００μｍ以下の肉厚を有し、該肉厚を通して放電細管内に隣接する表示電極対間の放電を発生させることを特徴とする請求項１記載のＡＣメモリ型ガス放電表示装置。
管外壁に少なくとも一対以上の表示電極を有し、管内部に放電ガスを封入した放電細管であって、管内部に蛍光体層が形成され、前記表示電極対間に電圧を印加することにより、管内に放電を発生させて管内を発光させる表示装置において、前記放電細管の断面形状が楕円形をなし、前記表示電極が該楕円形の長径方向の管壁に配置され、かつ、前記放電細管の断面の長径と短径の比が１０：７〜５：１であることを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置。
前記放電細管の断面が楕円形で、かつ長径方向の管壁の少なくとも一部に平坦部を形成し、該平坦部に前記表示電極を形成したことを特徴とする請求項３に記載のＡＣメモリ型ガス放電表示装置。
前記放電細管の断面が楕円形で、かつ長径方向の断面の対向した管壁にそれぞれ平坦部を形成したことを特徴とする請求項３及び４のいずれか一方に記載のＡＣメモリ型ガス放電表示装置。
管外壁に少なくとも一対以上の表示電極を有し、管内部に放電ガスを封入した放電細管であって、管内部に蛍光体層が形成され、前記表示電極対間に電圧を印加することにより、管内に放電を発生させて管内を発光させる表示装置において、前記放電細管の断面形状が扁平楕円形をなし、前記表示電極が該扁平楕円形の一方の平坦部の外壁面に接して設けられ、更に前記表示電極の形成された放電細管の平坦部に対向する他方の平坦部とそれに隣接する曲面部の内側に前記蛍光体層を形成したことを特徴とするＡＣメモリ型ガス放電表示装置。
前記蛍光体層が放電細管中に配置された蛍光体支持体上に形成されて前記他方の平坦部とそれに隣接する曲面部の内側に設けられたことを特徴とする請求項６に記載のＡＣメモリ型ガス放電表示装置。