JPH04212241A - 放電型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電を利用したプラズ
マディスプレイ等の放電型表示装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】現在、希ガス放電を利用してマルチカラ
ーまたはフルカラーのディスプレイを作成する試みが数
多く行われており、技術的にも可能なものになっている
。図５と図６は例えば照明学会研究会資料（光関連材料
・デバイス研究会資料、ＭＤ−９０−１６，　Ｐ．８３
〜Ｐ．８８，１９９０　）及び特開昭６２−２１１８３
１　号公報に示された従来の放電型表示装置と同様なパ
ネルのセル構造を示す分解斜視図と断面図である。両図
において、従来の放電型表示装置は、例えばソーダガラ
ス等の透光性物質から成る背面基板１と、該背面基板１
に対して所定間隔隔てて対向配置させたソーダガラス等
の透光性物質からなる前面基板２と、該前面基板２と上
記背面基板１との間に後述する如く放電空間を画成する
ように介在させた縦リブ３ａと横リブ３ｂを有する離隔
体としての絶縁体でなる封着壁（以下封着リブと称す）
３とで大略構成されている。

【０００３】上記背面基板１の上記前面基板２に対向す
る内面には、互いに平行かつ等間隔に複数の陰極４が形
成されると共に、これら陰極４に直交するように規則的
に間隔を隔てて形成された縦リブ３ａと、この縦リブ３
ａに直交するように規則的に間隔を隔てて形成された横
リブ３ｂとにより、上記陰極４と後述する前面基板２側
に設けられる表示陽極との交差部分を含む表示放電セル
５を画成すると共に、上記縦リブ３ａによって全ての陰
極４と後述する前面基板２側に設けられる補助陽極との
交差部分を含む種火転送セルとなる補助放電セル６を画
成している。そして、上記縦リブ３ａの補助放電セル６
側外壁には、補助放電セル６での放電によって生じる空
間電荷を表示放電セル５内に引き込むために空隙を設け
てプライミングパス３ｃが形成されており、このプライ
ミングパス３ｃを挟んで補助放電セル６の両側に表示放
電セル５が配置されるようになっている。

【０００４】また、上記背面基板１と対向状態に重ね合
わせて構成する放電容器の表示面にあたる前面基板２の
上記背面基板１と対向する内面には、表示陽極７と、書
き込みに必要な補助陽極８が上記陰極４と直交する方向
に互いに平行にパターニングされ、上記表示放電セル５
の対向面には、紫外線を励起発光する発光物質としての
蛍光体９が塗布されている。なお、背面基板１と前面基
板２が重ね合わせられて構成する放電容器の表示放電セ
ル５及び補助放電セル６内部にはＨｅ−Ｘｅ　またはＮ
ｅ−Ｘｅ　等の放電ガスが例えば１０〜６００　Ｔｏｒ
ｒ密封されている。

【０００５】次に動作について説明する。陰極４と補助
陽極８へのパルス電圧の印加によって各陰極４のライン
順に補助放電が補助陽極８に沿って平行に移動し、該補
助陽極８両側の表示放電セル５にプライミングパス３ｃ
を介して空間電荷を供給して種火形成を行った後、発生
する電荷を表示放電セル５に転送して表示書き込みを行
うべく上記補助放電セル６に隣接した同一行の表示放電
セル５内の陰極４及び表示陽極７に、走査パルス及び書
込パルスを印加して表示放電セル５に電荷を引き込み放
電が開始する。

【０００６】書き込み動作を完了した後、選択された同
一表示放電セル５内の表示陽極７と陰極４に一定した速
い周期で繰り返し、それぞれ維持パルス及び表示パルス
（ＤＣ的に印加される負電圧パルス）を印加することに
より１フレーム期間の間放電が持続し、発生した紫外線
が蛍光体９を励起発光させ、消去パルスが印加されるま
で動作を継続する所謂メモリ表示が行われる。このよう
にして、特定の表示放電セル５が選択され表示が行われ
る。なお、表示陽極７に印加される書込パルスがない場
合は表示されない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の放電型表示装置
は以上のように構成されているので、表示放電セル５に
放電を起こす際に、補助放電セル６内を各陰極４のライ
ンを順に種火放電が補助陽極８に沿って平行に移動し、
補助陽極８両側の表示放電セル５にプライミングパス３
ｃを介して空間電荷を供給する必要があり、また、上記
種火放電を行うための補助放電セル６を表示放電セル５
とは別個に表示放電セル５の縦ライン２本に対し１本の
割合で設けなければならず、表示放電セル５の全画面中
に占める面積の割合である開口率が小さくなり、平均の
輝度が小さくなると共に、そのための構造も複雑である
等の問題点があった。

【０００８】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、補助放電セルのような表示発光に
寄与しない領域を画面中に各表示放電セルに対応して持
たずに放電開始を行うことができ、表示放電セルの開口
率を高めることができると共に、構造が簡単であり、メ
モリ表示が可能な放電型表示装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る放電型表
示装置は、透光性材料からなる前面基板及び背面基板と
、両基板間に設けられて外気を遮断すると共に内部にマ
トリックス状に複数の放電セルを画成すべく形成され、
かつ各放電セル内部に放電ガスを密封してなる封着壁を
備え、上記放電セルを個別に選択して放電発光させるこ
とにより表示を行う放電型表示装置において、上記背面
基板の内面上に陰極と表示陽極を交互にそれぞれ所定間
隔離隔して平行に配設すると共に上記前面基板の内面上
に上記背面基板側電極と直交するデータ書き込みに必要
な補助陽極を所定間隔離隔して平行に配設して、各放電
セル内にそれぞれ上記陰極と表示陽極及び補助陽極を配
置し表示放電セルを形成すると共に、上記背面基板側電
極と平行する走査書き込み方向に沿った封着壁の壁部に
空隙を形成して補助陽極に平行な走査書き込み方向の隣
接する表示放電セル内を連通させ、かつ上記補助陽極に
直交する方向の線順次走査書き込みの最上段位置に対応
する背面基板上には陰極のみ配設して表示には用いない
種火作成専用の補助放電セルを形成したものである。

【００１０】また、第２発明に係る放電型表示装置は、
透光性材料からなる前面基板及び背面基板と、両基板間
に設けられて外気を遮断すると共に内部にマトリックス
状に複数の放電セルを画成すべく形成され、かつ各放電
セル内部に放電ガスを密封してなる封着壁を備え、上記
放電セルを個別に選択して放電発光させることにより表
示を行う放電型表示装置において、上記背面基板の内面
上に陰極と誘電体層を被覆した表示陽極を交互にそれぞ
れ所定間隔離隔して平行に配設すると共に上記前面基板
の内面上に上記背面基板側電極と直交するデータ書き込
みに必要な補助陽極を所定間隔離隔して平行に配設して
、各放電セル内にそれぞれ上記陰極と表示陽極及び補助
陽極を配置し表示放電セルを形成すると共に、上記背面
基板側電極と平行する走査書き込み方向に沿った封着壁
の壁部に空隙を形成して補助陽極に平行な走査書き込み
方向の隣接する表示放電セル内を連通させ、かつ上記補
助陽極に直交する方向の線順次走査書き込みの最上段位
置に対応する背面基板上には誘電体層を被覆した陰極の
み配設して表示には用いない種火作成専用の補助放電セ
ルを形成したものである。

【００１１】

【作用】上記構成による第１発明の放電型表示装置にお
いては、各放電セル内に陰極と表示陽極及び補助陽極を
配置し、かつ前面基板側に補助陽極のみを配設するので
、簡単な構造で表示面の開口率を上げることができ、連
通する放電セル及び補助放電セルの構造によって放電開
始時の電荷の作成と転送及び開始後の持続放電（維持放
電）を空間に残存する電荷を利用して行い、周期的に印
加される電圧パルスによってメモリ駆動させマトリック
ス状の表示素子として動作させる。

【００１２】また、第２発明の放電型表示装置は、表示
陽極及び種火用陰極に誘電体層を被覆したことにより表
示放電セル内での放電開始電圧を引き上げると共に、誘
電体層表面に正の電荷を蓄積し、種火放電を確実に起こ
し表示放電セル内に転送させて安定した維持放電を実現
する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１と図２は図５と図６に示す従来例に対応する第
１発明の実施例に係る放電型表示装置の分解斜視図と断
面図である。両図において、従来例と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。本実施例に係る放電型
表示装置の背面基板１の内面には、種火用陰極４Ａと、
互いに平行かつ等間隔に第１電極としての複数の陰極４
がパターニングされると共に、この陰極４間に該陰極４
と対をなすべく平行かつ等間隔に第２電極としての表示
陽極７がパターニングされ（表示陽極７と陰極２は例え
ば５０〜８００　μｍ間隔に設定される）、これら電極
を囲むように後述する前面基板２との間に介在して放電
区間を画成する離隔体としての封着リブ３１が形成され
ている。

【００１４】この封着リブ３１は、ロ字状の外枠封着リ
ブ３１ａと、該外枠封着リブ３１ａの内側において互い
に直交する複数の縦リブ３１ｂ及び横リブ３１ｃとから
成りマトリクス状に形成され、上記縦リブ３１ｂは外枠
封着リブ３１ａと背面基板１面から同一高さを有する一
方、上記横リブ３１ｃは縦リブ３１ｂより低い高さに設
定され、上記種火用陰極４Ａと、上記陰極４及び表示陽
極７とがそれぞれ後述する前面基板２側の補助電極と対
向配置される種火作成用の補助放電セル５Ａとセル５を
画成するようになされ、この補助放電セル５Ａと表示放
電セル５は書き込み走査方向に沿って隣接する表示放電
セル５と横リブ３１ｃ上を電荷転送機能を有するプライ
ミングパス３１ｄを介して連通するようになっている。 なお、陰極４と種火用陰極４Ａのパターニングは、図１
に図示する如く、外枠封着リブ３１ａを越えて背面基板
１の図示手前側端面まで延設されて電圧印加を容易なさ
しめられており、同様に、表示陽極７のパターニングも
陰極４とは逆方向に外枠封着リブ３１ａを越えて背面基
板１の端面まで延設されて電圧印加が容易ならしめられ
ている（図示せず）。

【００１５】一方、上記背面基板１と対向状態に重ね合
わせられる前面基板２の内面には、上記種火用陰極４Ａ
と陰極４及び表示陽極７と直交する方向に平行かつ等間
隔に配設される本幹部と、この本幹部から補助放電セル
５Ａと各表示放電セル５毎に垂直に枝分かれして図２の
断面部に示す如く背面基板１の種火用陰極４Ａ及び陰極
４と対向する面積を増やして放電の安定化を図るために
その対向位置に配設される分枝部（種火用陰極４Ａに対
向する幅広分枝部８Ａを種火用陽極とする）でなり、各
放電セルの全ての補助陽極が同電位に保たれるべく構造
を有する第３電極としての櫛型の補助陽極８がパターニ
ングされると共に、上記背面基板１の封着リブ３１（３
１は封着リブ３１ａ，　３１ｂ，　３１ｃの総称）に対
向する部分に同形状の封着リブ３２が形成され、上記補
助電極８と封着リブ３２を除く内面上には発光物質とし
ての蛍光体９が塗布されている。

【００１６】従って、上記実施例の構造によれば、補助
放電セル５Ａにおいて種火用陽極８Ａと種火用陰極４Ａ
間に電圧を印加して放電させ、作成した種火用電荷が表
示放電セル５に書き込み走査方向に沿ってプライミング
パス３１ｄを介して順次転送される。また、陰極４、表
示陽極７、補助陽極８が同じ表示放電セル５内に存在し
て表示できるために、従来例の補助放電セルを必要とし
なく構造が簡単化でき、表示放電セルの開口率を上げる
ことができる。

【００１７】そして、連通する表示放電セル５及び補助
放電セル５Ａの構造によって放電開始時の電荷の作成と
転送、放電開始後の持続放電（維持放電）を空間に残存
する電荷を利用して行い、周期的に印加される電圧パル
スによってメモリ駆動させマトリックス状の表示素子と
して動作させることができる。

【００１８】なお、上記実施例では、補助陽極８に対向
する位置に表示陽極７を配置したものを示したが、補助
陽極８に対向して陰極４を配置し、表示陽極７を隣り合
わせて並べて、図１と第２図における表示陽極７と陰極
４を入れ替えた配置にしても良い。

【００１９】また、上記実施例においては、図２に示す
ように、補助陽極８は表示放電セル５の端に位置してい
るが、封着リブ３２からわずかに離した位置に形成する
ことにより、封着リブ表面に電荷が生じてもその影響を
軽減することができる。

【００２０】また、上記実施例では、希ガス放電によっ
て生じた紫外線によって前面基板２に設けられた蛍光体
９層を発光させるカラープラズマディスプレイの例を示
したが、蛍光体９を用いずにガス放電によって直接発せ
られる可視光により表示を行う単色表示のプラズマディ
スプレイでも良く、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００２１】さらに、陰極４及び表示陽極７と平行する
走査ラインの方向に沿った封着リブ３２の横リブ３１ｃ
を縦リブ３１ｂの高さより低めてプライミングパス３１
ｄを設けられているが、この空隙の面積が小さいと荷電
粒子の移動量が少なくなって放電開始が不安定になり、
逆に大きくなると隣接する放電セルに放電発光による紫
外線が漏れてクロストークの原因となり良好な表示が得
られない。このようなことから、プライミングパス３１
ｄは放電セルの断面積に占める割合が１０〜６０％の範
囲にあると良好な結果を得られることが確認されている
。

【００２２】次に、第２発明の一実施例を図について説
明する。図２と同一部分は同一符号を付して示す図３お
よび一部を破断して示す平面図である図４において、本
実施例に係る放電型表示装置の背面基板１の内面には、
種火用陰極４Ａ及び互いに平行かつ等間隔に複数の表示
陽極７がパターニングされると共に、この種火用陰極４
Ａと表示陽極７を覆うように誘電体層１０が設けられ、
該誘電体層１０上に、表示陽極７の配設対応位置に高二
次電子放出材料膜１１が被覆され、また、表示陽極７間
に該表示陽極７と対をなすべく平行かつ等間隔に陰極４
がパターニングされ、これら電極を囲むように後述する
前面基板２の間に介在する離隔体としての低融点ガラス
でなる封着リブ３が形成されている。

【００２３】この封着リブ３は、ロ字状の外枠を形成す
る封着層３ａと、該封着層３ａの内側において互いに直
交する複数の縦リブ３ｂ及び横リブ３ｃとから成り背面
基板１上にマトリクス状に形成されている。そして、上
記縦リブ３ｂは行方向のクロストークを防止するように
なっており、他方、縦リブ３ｃは、縦リブ３ｂよりも低
く形成されており、上記種火用陰極４Ａと、上記陰極４
及び表示陽極７とがそれぞれ後述する前面基板２側の補
助陽極と対向配置される種火（初期電荷）作成用の補助
放電セル５Ａと表示放電セル５を画成するようになされ
、この補助放電セル５Ａと表示放電セル５は書き込み走
査方向（列方向）に沿って隣接する表示放電セル５と横
リブ３ｃ上の電荷転送機能を有するプライミングパス３
ｄを介して連通するようになっている。

【００２４】一方、上記背面基板１と対向状態に重ね合
わせられる前面基板２の内面には、上記種火用陰極４Ａ
と陰極４及び表示陽極７と直交する方向に平行かつ等間
隔に配設される本幹部と、この本幹部から補助放電セル
５Ａと各表示放電セル５毎に垂直に枝分かれして背面基
板１の種火用陰極４Ａ及び陰極４と対向する面積を増や
して放電の安定化を図るためにその対向位置に配設され
る分枝部（種火用陰極４Ａに対向する幅広分枝部８Ａを
種火用陽極とする）でなり、各放電セルの全ての補助陽
極が同電位に保たれるべく構造を有する櫛型の補助陽極
８がパターニングされると共に、表示放電セル５の表示
内面上には発光物質としての蛍光体９が塗布されている
。

【００２５】従って、上記実施例の構造によれば、補助
放電セル５Ａで対向する種火用陽極８Ａと種火用陰極４
Ａ間で放電を起こすと、種火用陰極４Ａを覆う誘電体層
１０表面に正電荷が蓄積される。従って、補助放電セル
５Ａの空間に生成した正電荷及び負電荷に加え、誘電体
層１０上に蓄積された正電荷を表示放電セル５の放電空
間に引き込む際に、表示放電セル５の放電空間内の補助
陽極８及び陰極４の電位をそれぞれ正及び負に設定する
ことにより、セル内に形成された電位分布によって、補
助放電セル５Ａからプライミングパス３ｄを通して電荷
の流入が行われ、表示放電セル５での表示放電の種火と
なる。

【００２６】この種火をもとにして、表示放電セル５内
での放電開始電圧を引き下げるとともに、高速にかつ確
実に放電開始を行うことができる。

【００２７】さらに、陰極４、表示用極７の組である走
査線の本数は数百本〜数千本を数えるため、すべての走
査を終える前に補助放電セル５Ａでの種火作成を行えば
、ブランキングすなわち表示に寄与しない時間を設ける
必要がないことになる。

【００２８】また、表示陽極７と陰極４を用いて維持放
電が行われる際、誘電体層１０表面に負電荷が存在し、
正イオンが表示陽極７に衝突する過程でγ作用と呼ばれ
る二次電子放出作用がより活発に起こり、放電開始を助
ける機能を果たし、放電開始電圧を低減させることがで
きる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、第１発明の放電型
表示装置によれば、各表示放電セル内に、陰極と表示陽
極及び補助陽極の３電極を配置し、補助陽極に直交する
方向の線順次走査書き込みの最上段位置に種火作成専用
の補助放電セルを形成したので、補助放電セルを各表示
放電セル間に設ける必要もなく、簡単な構造で画面に占
める表示放電セルの開口率を上げることができ、解像度
及び平次輝度の各性能も向上するとができるとともに、
連通する表示放電セル及び補助放電セルの構造によって
放電開始時の電荷の作成と転送、放電開始後の持続放電
（維持放電）を空間に残存する電荷を利用して行うので
、低電力化が図られ、周期的に印加される電圧パルスに
よってメモリ駆動させマトリックス状の表示素子として
動作させることができる。

【００３０】また、第２発明によれば、第１発明の効果
に加え、複数の補助陽極（データライン）の種火用陰極
とで表示と並行させて放電開始に必要な所定の電荷量を
形成するように構成したので、フレームの順次走査が終
らないうちにプライミングを行うことにより、１フレー
ム内で初期電荷形成のためのプライミングによるブラン
キングを設ける必要がなくなり、書き込み表示が高速化
すると共に画面の輝度が大きくなる効果がある。

【００３１】さらに、第２発明の上記表示陽極に被覆し
た誘電体の表面に、高二次電子放出材を被覆することに
より、維持放電の際に二次電子放出作用を促進させて放
電開始電圧を低減する効果を有する。

【００３２】また、第１と第２発明において、補助陽極
を櫛型で構成することにより、陰極との対向面積を増加
して放電の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の放電型表示装置の一実施例を示す分
解斜視図である。

【図２】図１の放電型表示装置の断面図である。

【図３】第２発明の放電型表示装置の一実施例を示す断
面図である。

【図４】図３の放電型表示装置の一部を破断して示す平
面図である。

【図５】従来の放電型表示装置の一例を示す分解斜視図
である。

【図６】図５の放電型表示装置の断面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　背面基板 ２　　　　　　前面基板 ３　　　　　　封着壁（封着リブ） ４　　　　　　陰極 ４Ａ　　　　種火用陰極 ５　　　　　　表示放電セル ５Ａ　　　　補助放電セル ７　　　　　　表示陽極 ８　　　　　　補助陽極 ８Ａ　　　　種火用陽極（幅広分枝部）９　　　　　　
蛍光体 １０　　　　誘電体層 １１　　　　高二次電子放出材料膜 ３１　　　　封着壁（封着リブ） ３２　　　　封着壁（封着リブ） ３ｄ　　　　プライミングパス ３１ｄ　　プライミングパス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透光性材料からなる前面基板及び背面
   基板と、両基板間に設けられて外気を遮断すると共に内
   部にマトリックス状に複数の放電セルを画成すべく形成
   され、かつ各放電セル内部に放電ガスを密封してなる封
   着壁を備え、上記放電セルを個別に選択して放電発光さ
   せることにより表示を行う放電型表示装置において、上
   記背面基板の内面上に陰極と表示陽極を交互にそれぞれ
   所定間隔離隔して平行に配設すると共に上記前面基板の
   内面上に上記背面基板側電極と直交するデータ書き込み
   に必要な補助陽極を所定間隔離隔して平行に配設して、
   各放電セル内にそれぞれ上記陰極と表示陽極及び補助陽
   極を配置し表示放電セルを形成すると共に、上記背面基
   板側電極と平行する走査書き込み方向に沿った封着壁の
   壁部に空隙を形成して補助陽極に平行な走査書き込み方
   向の隣接する表示放電セル内を連通させ、かつ上記補助
   陽極に直交する方向の線順次走査書き込みの最上段位置
   に対応する背面基板上には陰極のみ配設して表示には用
   いない種火作成専用の補助放電セルを形成したことを特
   徴とする放電型表示装置。
2. 【請求項２】　　透光性材料からなる前面基板及び背面
   基板と、両基板間に設けられて外気を遮断すると共に内
   部にマトリックス状に複数の放電セルを画成すべく形成
   され、かつ各放電セル内部に放電ガスを密封してなる封
   着壁を備え、上記放電セルを個別に選択して放電発光さ
   せることにより表示を行う放電型表示装置において、上
   記背面基板の内面上に陰極と誘電体層を被覆した表示陽
   極を交互にそれぞれ所定間隔離隔して平行に配設すると
   共に上記前面基板の内面上に上記背面基板側電極と直交
   するデータ書き込みに必要な補助陽極を所定間隔離隔し
   て平行に配設して、各放電セル内にそれぞれ上記陰極と
   表示陽極及び補助陽極を配置し表示放電セルを形成する
   と共に、上記背面基板側電極と平行する走査書き込み方
   向に沿った封着壁の壁部に空隙を形成して補助陽極に平
   行な走査書き込み方向の隣接する表示放電セル内を連通
   させ、かつ上記補助陽極に直交する方向の線順次走査書
   き込みの最上段位置に対応する背面基板上には誘電体層
   を被覆した陰極のみ配設して表示には用いない種火作成
   専用の補助放電セルを形成したことを特徴とする放電型
   表示装置。
3. 【請求項３】　　請求項２記載の放電型表示装置におい
   て、上記表示陽極は、被覆している誘電体の表面に二次
   電子放出率の高い材料の被覆を付加してなることを特徴
   とする放電型表示装置。
4. 【請求項４】　　請求項１ないし３のいずれかに記載の
   放電型表示装置において、上記補助陽極は、背面基板側
   電極と直交する本幹部とこの本幹部からそれぞれ背面基
   板側電極のいずれかに平行に対向配置される分枝部を有
   する櫛型でなることを特徴とする放電型表示装置。