JPH06342631A

JPH06342631A - ガス放電型表示装置

Info

Publication number: JPH06342631A
Application number: JP12986893A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Noborio; 雅之登尾
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-12-13
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2616538B2

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動に必要なメモリマージンを維持したまま、
駆動電圧を低くし、ガスからの発光が弱く、さらに、従
来以上に発光効率の高いガス放電型表示装置を実現す
る。【構成】放電ガス空間５の内面の一部に塗布された蛍光
体層７を設けたガス放電型表示装置に封入する放電ガス
がヘリウムとネオンの体積比が６対４から９対１の割合
で混合されたヘリウム−ネオン混合ガスと１．５〜１０
体積％のキセノンによって構成された３成分混合ガスで
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス放電型表示装置に関
し、特に情報端末機器やパーソナルコンピュータのディ
スプレイ、あるいはテレビジョンの画像表示装置などに
用いられるガス放電型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紫外線励起により発光する蛍光体層を配
置してカラー表示を行うガス放電型表示装置において、
高発光輝度で高発光効率で、しかも色再現性に優れた画
像を映し出すためには、用いられている放電形式に適合
したガス放電空間に封入されるガス組成の設定が重要と
なる。

【０００３】ところで、紫外線励起により発光する蛍光
体層を配置してカラー表示を実現させるガス放電型表示
装置の構造として、図１に示す面放電型のガス放電型表
示装置が有望である。このガス放電型表示装置は、走査
電極と維持電極よりなる面放電電極３を有する第２絶縁
基板２と、データ電極４を有する第１絶縁基板１とを絶
縁体隔壁６を挟んではりあわせ、この第１，第２基板
１，２間に形成された放電ガス空間５に放電ガスを封入
する。また、面放電電極３は、耐スパッタ性に優れ、高
い２次電子放出係数をもつＭｇＯよりなる保護膜９で覆
われている。このような構造のガス放電型表示装置は、
フラットディスプレイの中でも大容量，応答速度が速
い，また、メモリ特性をもつために駆動回路が簡単にな
る等の特徴から大面積ディスプレイに適している。ま
た、面放電型のガス放電型表示装置では、放電ガス空間
５に封入される放電ガスとして、ヘリウム（以下、Ｈｅ
と記す）−キセノン（以下、Ｘｅと記す）あるいは、ネ
オン（以下、Ｎｅと記す）−Ｘｅの２成分混合ガスが広
く用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、面放電型の放電
型表示装置においては、面放電電極面上を保護している
ＭｇＯよりなる保護膜に、放電ガス空間内の電界によっ
て加速されたＸｅイオンが衝突することで、高い２次電
子放出係数をもつＭｇＯ膜がスパッタされ、その消失に
より駆動電圧が上昇したり、蛍光体層上にスパッタ物が
付着し、輝度が低下したりする。ＭｇＯ膜のスパッタを
防止し、安定した駆動を長期間得るためには、Ｘｅイオ
ンの加速を小さくすることが有効であり、このために放
電ガスの全圧を３５０〜５００Ｔｏｒｒとかなり高い圧
力に設定しなければならない。しかし、カラー表示の放
電型表示装置に一般に広く用いられるＨｅ−Ｘｅ混合ガ
スでは、このような高圧力では駆動電圧が上昇してしま
う。高い発光輝度を得るため、放電ガスに混合するＸｅ
量を増加する方法をとることもあるが、Ｘｅ増加量にと
もない、さらに駆動電圧が高くなるため、高耐圧の駆動
回路が必要となり、駆動が困難となる。

【０００５】これに対して、同量のＸｅを含んだＮｅ−
Ｘｅ混合ガスは、低電圧で駆動でき、さらにＸｅイオン
によるＭｇＯのスパッタも緩和される。しかし、Ｎｅの
可視発光と蛍光体層からの可視発光との混色による色再
現性，画像表示に必要な高速動作に対して劣る問題点が
ある。

【０００６】また、Ｈｅ−Ｘｅ混合ガスの駆動電圧を減
少する方法のひとつとして、Ｎｅを１％以下とごく微量
混合する方法が、１９９０年発行のプロシーディグス・
オブ・ザ・エス・アイ・デー（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆｔｈｅＳＩＤ），Ｖｏｌ．３１／１（ｐ．
ｐ．４１−４５）にジー・アール・ウーラート（Ｊ．
Ｒ．Ｗｕｌｌｅｒｔ）等によりハイ・スピード・メモリ
・アンド・ガスミックスチャー・オプティマイゼーショ
ン・イン・サスペンデッド・エレクロード・カラー・プ
ラズマ・ディスプレイ（Ｈｉｇｈ−ＳｐｅｅｄＭｅｍ
ｏｒｙａｎｄＧａｓ−ＭｉｘｔｕｒｅＯｐｔｉｍ
ｉｚａｔｉｏｎｉｎＳｕｓｐｅｎｄｅｄ−Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｄｅＣｏｌｏｒＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａ
ｙ）と題する論文に記述されているが、やはり、Ｎｅの
混合比を１％以上にするとＮｅの可視発光の影響が著し
く、色純度の低下が報告されており、更に多量のＮｅの
混合に関しては問題がある。

【０００７】本発明の目的は、駆動に必要なメモリマー
ジンを維持したまま、駆動電圧を低くし、放電ガスから
の発光が弱く、さらに、従来以上に発光効率の高いガス
放電型表示装置を実現することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、ガス放電型
表示装置の発光輝度および発光効率を向上する新しい放
電ガス組成を提供することを目的とし、放電ガス空間の
内面の一部に塗布された蛍光体層を設けたガス放電型表
示装置に封入する放電ガスを１．５〜１０体積％のＸｅ
とＨｅ−Ｎｅ混合ガスによって構成される３成分混合ガ
スとして、このときのＨｅ−Ｎｅ混合ガスのＨｅとＮｅ
との体積比が６対４から９対１の割合で混合された３成
分混合ガスである。

【０００９】

【作用】本発明においては、前述の３成分混合ガスのう
ち、Ｎｅを放電ガスに含まれるＨｅとの体積比で１０％
以上混合することで著しい駆動電圧の低下と発光効率の
改善ができた。さらに、Ｘｅを１．５〜１０体積％混合
することで、Ｎｅからの可視発光を弱め、色再現性に優
れた表示駆動を得ることができた。

【００１０】図２，３は放電ガスの全ガス量に対して４
体積％のＸｅを含む３成分混合ガスのＨｅとＮｅとの混
合比に対する放電開始電圧，最小維持電圧と発光効率の
変化を示す特性図である。図２から、Ｈｅの混合比が高
くなるほど動作電圧は高くなるが、その増加率はＨｅ混
合比が９０％以上で急峻となることがわかる。従って、
Ｈｅ−Ｘｅ混合ガスの動作電圧を著しく低下させるに
は、ＮｅをＨｅに対して１０体積％以上混合すると良い
ことが判った。なお、このときのメモリーマージンは、
図２に示すように十分な値を維持していることがわか
る。また、単純には予想されなかったことであるが、図
３に示すように、発光効率は、それぞれのガスを母体と
した２成分ガスよりも高い値を示し、Ｈｅ−Ｎｅ混合比
７対３で最大になることがわかった。発光効率が高い
と、高い輝度で表示を行っても、ガス放電型表示装置の
発光による発熱を減らすことができる。また、同一輝度
で表示を行った場合は、発光効率が高いほど、少ない電
力で表示を行うことができるので、駆動回路の負担が少
なくなり、高信頼なガス放電型表示装置とすることがで
きる。また、省電力化に貢献できる点でも有利である。

【００１１】この３成分混合ガスを用いる場合、Ｘｅ量
が１．５〜１０体積％と多いため、Ｎｅの可視光は弱く
なる。このとき、Ｘｅ混合比を増加させることで、動作
電圧が上昇するが、この範囲においては、前述の放電ガ
ス中に含まれるＨｅとの体積比でＮｅを１０％以上混入
したことによる動作電圧の低下の効果が大きいため、動
作電圧を低く抑えることができる。この３成分混合ガス
を同じ動作電圧を示すＨｅ−Ｘｅ混合ガスと比較したと
ころ、高い発光効率と発光輝度がえられた。また、同じ
動作電圧を示すＮｅ−Ｘｅよりも良好な色再現性がえら
れるだけでなく、高い発光効率もえられた。

【００１２】図４はＨｅとＮｅの体積比が７対３である
場合における蛍光体層の励起発光輝度に対する放電ガス
からの可視発光輝度成分の割合のＸｅ混合比依存性を示
す特性図である。図４から、Ｘｅ量は、全ガス量に対し
て、１．５体積％未満では、Ｎｅの混合による強い可視
発光を示す為、Ｘｅ量は１．５体積％以上が好ましく、
また、Ｘｅ量が１．５体積％未満では、十分な輝度が得
られないことがわかる。

【００１３】また、ＮｅをＨｅに対する体積比で４０％
以上混合する場合、Ｎｅの可視発光を抑え、良好な色再
現性を得るためには、放電ガス全ガス量に対して１０体
積％以上のＸｅ量を混合する必要があった。しかし、こ
のときの動作電圧は高く、駆動することが困難となっ
た。したがって、Ｘｅ量は全ガス量に対して、１．５〜
１０体積％の範囲に顕著な効果が見いだされ、また、Ｈ
ｅとＮｅの体積比は６対４から９対１の範囲に顕著な効
果が見いだされた。また、この範囲内では、画像を表示
する際に必要となるデータの書き込み、・消去特性に影
響する高速動作特性も良好であった。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１５】図１は本発明の面放電型のガス放電型表示
装置の構成を示す構造断面図である。図１において、１
は２ｍｍ厚のソーダガラスよりなる第１絶縁基板、２は
やはり２ｍｍ厚のソーダガラスよりなる第２絶縁基板、
３は厚さ２μｍのＡｌ薄膜によりなる走査電極と維持電
極でなる面放電電極、４はやはり透明なネサ電極により
なるデータ電極、５は放電ガスが充填される放電ガス空
間、６は第１絶縁基板１と第２絶縁基板２によって挟み
込まれ、各表示セルの間を区切る絶縁体隔壁である。７
は放電ガスの放電により発生した紫外光によって発光す
るＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎよりなる蛍光体層、８は電極を
覆う厚膜の透明グレーズよりなる絶縁体、９はガス放電
より絶縁体を保護する厚さ２μｍのＭｇＯの保護膜であ
る。本実施例に適用する面放電型のガス放電表示装置の
構成は、従来のガス放電表示装置の構成と同じであり放
電ガスの成分のみ異る。

【００１６】図１のガス放電型表示装置にＨｅ−Ｎｅ−
Ｘｅの混合ガス（Ｘｅ４体積％，全圧５００Ｔｏｒｒ）
を封入した。Ｈｅ混合比を７０体積％とした上記３成分
混合ガスを封入したガス放電表示装置と、Ｘｅを同体積
％含む、全圧５００ＴｏｒｒのＨｅ−Ｘｅ混合ガスを封
入したガス放電表示装置では、図２，３にすでに示した
ように、本実施例の３成分混合ガスのガス放電表示装置
が放電開始電圧で３０Ｖ低下し、発光効率も１．２５倍
となり、大きな改善がみられた。赤色青色に発光する他
の蛍光体を塗布したものでも同様であった。

【００１７】以上の実施例では、面放電型のガス放電型
表示装置を例にとり、その有効性について説明したが、
本発明は、高発光効率が得られるという点で、放電ガス
空間内に放電による紫外線励起で発光する蛍光体層を配
置し、カラー表示を行う種々の方式を用いたガス放電型
表示装置についても有効である。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明であきらかなように本発明
は、放電ガスを１．５〜１０体積％のＸｅとＨｅ−Ｎｅ
混合ガスによって構成される３成分混合ガスとして、こ
のときのＨｅ−Ｎｅ混合ガスのＨｅとＮｅとの体積比を
６対４から９対１の割合とすることにより、駆動電圧を
抑えることができ、高耐圧の駆動回路が不用となるた
め、この放電ガスを用いることで駆動が容易であるだけ
でなく、高い発光輝度と発光効率をもち、放電ガスから
の発光輝度が低く、画像を表示する際に必要となるデー
タの書き込み・消去特性に影響する高速動作が可能であ
るため、良好な表示品質を持つカラー表示を行うガス放
電型表示装置を提供することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面放電型のガス放電型表示装置の構成
を示す構造断面図である。

【図２】放電ガス全圧に対して４体積％のＸｅを含む３
成分混合ガスのＨｅとＮｅとの混合比による動作電圧の
変化を示す特性図である。

【図３】放電ガス全圧に対して４体積％のＸｅを含む３
成分混合ガスのＨｅとＮｅとの混合比による発光効率の
変化を示す特性図である。

【図４】ＨｅとＮｅの体積比が７対３である場合におけ
る蛍光体の励起発光輝度に対する放電ガスからの可視発
光輝度成分の割合のＸｅ混合比依存性を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１第１絶縁基板２第２絶縁基板３面放電電極４データ電極５放電ガス空間６絶縁体隔壁７蛍光体層８絶縁体９保護膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス放電空間を構成する一対の基板のう
ちの少くともいずれか一方の基板の内側に放電を形成す
る少くとも一対の電極を有し、前記ガス放電空間の内面
の一部に紫外線励起により発光する蛍光体層を配置しカ
ラー表示を行うガス放電型表示装置において、前記ガス
放電空間にヘリウムとネオンとの体積比が６対４から９
対１の割合で混合されたヘリウム−ネオン混合ガスとキ
セノンによって構成される３成分混合ガスを封入したこ
とを特徴とするガス放電型表示装置。
【請求項２】前記キセノンが全ガス量に対して１．５
〜１０体積％の割合で混合されている３成分混合ガスで
あることを特徴とする請求項１記載のガス放電型表示装
置。