JPH08111180A

JPH08111180A - ガス放電パネルのカラーフィルタ

Info

Publication number: JPH08111180A
Application number: JP6245982A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Kotani; 恭子小谷
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】輝度特性の優れたガス放電パネルのカラーフ
ィルタを提供する。【構成】ガラス基板１０に設けたカラーフィルタ１２
の大きさを、ブラックマスク１４で囲まれた領域の面積
よりも小さく、例えば、２０％〜８０％の範囲内として
ガス放電パネルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス放電パネルのカ
ラーフィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のガス放電パネルの構造について
は、文献（テレビジョン学会年次大会、ＩＴＥＣ’９
１、１９９１年、４−７、ｐｐ７５〜７６）に開示され
たものがある。

【０００３】文献に開示されているガス放電パネルは、
前面基板と背面基板の２枚の基板を張合せてあり、それ
ぞれの基板間に、隔壁で囲まれた複数の表示セルが設け
られている。そして、前面基板上には、複数のストライ
プ状の陰極が設けられ、一方、背面基板上には複数のス
トライプ状の表示陽極及び補助陽極が設けれている。ま
た、陰極と表示陽極及び補助陽極とはそれぞれ対向させ
て設けられ、かつ直交させて設けてある。また、表示セ
ル中には、放電ガスを封入してある。

【０００４】次に、図４を参照にして、従来の前面基板
に形成されているカラーフィルタの構造について説明す
る。図４の（Ａ）は、前面基板を背面基板側から見た平
面図であり、図４の（Ｂ）はそのＹ−Ｙ断面を示す図で
ある。

【０００５】前面基板４０上には、カラーフィルタ４２
と、格子状に形成されているブラックマスク４４と、こ
のブラックマスクの一部分の上に形成された複数のスト
ライプ状の陰極４６とを設けてある。

【０００６】そして、カラーフィルタ４２（図４の
（Ａ）の斜線で示した部分）は、前面基板の面上であっ
て、ブラックマスク４４で囲まれた領域の全面に設けて
ある。すなわち、カラーフィルタ２４は表示セルの発光
領域に対応する位置にそれぞれ設けられている。したが
って、このフィルタ４２は、表示セルの個数だけ前面基
板４０上に設けられている。

【０００７】このカラーフィルタ４２は、実際には３色
のフィルタ、すなわち赤色、青色及び緑色の３色のフィ
ルタから構成されている。尚、図４の（Ａ）では、赤フ
ィルタを記号Ｒで表し、青フィルタ及び緑フィルタを記
号Ｂ及びＧで表している。そして、ある陰極４６に沿っ
た両側に赤と緑のフィルタとが交互に設けられ、また、
隣接する陰極に沿って緑と青のフィルタが交互に設けら
れている。

【０００８】そして、このカラーフィルタ４２は、ガス
放電パネルのコントラスト比を向上させるための役割を
している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カラーフィルタは、陰極を除いた表示セルの発光領域全
体を覆っているため、コントラスト比は良くなるが、パ
ネルの輝度が低下するとともに、これにともない発光効
率も低下するという問題がある。このため、パネルの輝
度特性や発光効率を向上させる方法として、カラーフィ
ルタを前面基板上に設けない方法も考えられる。しか
し、カラーフィルタを設けない場合は、コントラスト比
が低下してしまうので実用上問題がある。

【００１０】このため、コントラスト比をあまり低下さ
せずに、輝度及び発光効率特性の優れたガス放電パネル
のカラーフィルタが望まれていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、この発明のカ
ラーフィルタは、第１基板（例えば前面基板とする）
と、第２基板（例えば背面基板とする）と、これら前面
基板及び背面基板間に形成された複数の表示セルと、こ
の表示セルの発光領域に対応させて、前面基板の表示セ
ル側の面上であってブラックマスクで囲まれた領域に、
設けられたカラーフィルタとを有するガス放電パネルに
おいて、カラーフィルタの大きさを、ブラックマスクで
囲まれた領域の面積よりも小さくしてある。また、この
発明の実施に当たり、好ましくは、カラーフィルタの大
きさを、ブラックマスクで囲まれた領域の面積の２０％
〜８０％の範囲内の割合の面積にするのが良い。

【００１２】

【作用】この発明のガス放電パネルのカラーフィルタに
よれば、カラーフィルタの大きさをブラックマスクで囲
まれた領域の面積よりも小さくしてある。このため、パ
ネル内の表示セルを発光放電させたとき、発光の一部が
ブラックマスクとカラーフィルタとの間隙部分を介して
直接観察できるので、従来に比べて高い輝度が得られ
る。一方、カラーフィルタの大きさを、ブラックマスク
で囲まれた領域より小さく、例えばこの領域の面積の２
０％〜８０％の範囲内の割合の面積に形成してある。こ
のため、カラーフィルタがブラックマスクで囲まれた領
域の面積の全面に形成されている場合に比べると、若干
コントラスト比は低下するが、カラーフィルタのない場
合に比べて外光の反射を抑制するため、コントラスト比
は向上する。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明のガス放電
パネル（以下、パネルと称する）のカラーフィルタの構
造について説明する。なお、図１〜図３は、この発明の
構成が理解できる程度に構成成分の形状、大きさ及び配
置関係を概略的に示してあるにすぎない。したがって、
この発明は以下に述べる実施例にのみに限定されるもの
ではない。

【００１４】この発明のパネルのカラーフィルタの構造
について説明するのに先立ち、図３を参照して、この発
明のパネル構造の全体構造について簡単に説明する。

【００１５】［パネルの全体構造］図３は、この発明の
パネルの全体構造を説明するための、要部の一部切欠斜
視図である。

【００１６】このパネルは、大別すると第１基板１０と
第２基板２０とから構成されている。この実施例では、
第１基板を前面基板と称し、第２基板を背面基板と称す
る。前面基板１０には、従来と同様に、主として、複数
のカラーフィルタ１２と、ブラックマスク１４と、スト
ライプ状の陰極１６を設けてある。

【００１７】そして、個々のカラーフィルタ１２は、ブ
ラックマスク１４で囲まれた各領域よりも小さい面積で
当該領域に形成されている。また、ブラックマスク１４
の所要箇所上には、ストライプ状の陰極１６が設けてあ
る。また、カラーフィルタ部分１２ａ、１２ｂとブラッ
クマスク１４との間の隙間を１７とする。

【００１８】一方、背面基板２０には、従来と同様に、
主として、表示陽極２２と、補助陽極２４と、誘電体層
２６と、蛍光体２８と、隔壁３２とを設けてある。ま
た、図３中で、隔壁３２の一部分を取り表示セル３０を
構成する蛍光体２８をむき出しにして示してある部分も
あるが、隔壁３２で囲まれた領域内が表示セル３０を構
成している。

【００１９】そして、表示陽極２２及び補助陽極２４
は、背面基板２０上に陰極１６と対向させ、かつ交差さ
せて設けてある。また、誘電体層２６は、表示陽極２２
のみを埋め込んで背面基板上に設けてある。更に、蛍光
体２８は、隔壁３２で囲まれた誘電体層２６上に設けて
ある。

【００２０】また、各表示セル３０の底面に設けてある
蛍光体２８及び誘電体層２６の一部に、表示陽極２２の
面を表示セル内に露出する穴３４が設けてある。

【００２１】また、このパネルの表示セル３０及び補助
セル（図示せず）中には放電ガスが封入されている。

【００２２】そして、このパネル構造において、１画素
は四角状に隣り合って並んだ４つの表示セルで形成す
る。

【００２３】［この発明の前面基板の構造］次に、図１
の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、この発明のパネルに用
いる前面基板の構造について説明する。なお、図中、
（Ａ）は、平面図を示し、（Ｂ）は平面図のＸ−Ｘ線に
沿って切断したときの切口断面を示す。

【００２４】前面基板１０上には、カラーフィルタ１２
とブラックマスク１４とストライプ状の陰極１６とが設
けてある。

【００２５】カラーフィルタ１２は、背面基板２０に形
成されている表示セル３０の発光領域に対応する位置に
設けてある（図２参照）。そして、このカラーフィルタ
１２は、赤、青、緑の３色のフィルタから構成されてお
り、１画素中では赤フィルタ及び青フィルタの各領域を
１としたとき、緑フィルタの領域を２とした割合で構成
している。図１中で、１画素領域を１点鎖線で囲んだ領
域１３内の４つの表示セル領域として示してある。この
実施例では、この１画素中では、２つの赤フィルタと、
２つの青フィルタと４つの緑フィルタの領域がある。１
つの表示セル中の、陰極１６を挟んで上及び下側に赤フ
ィルタを設け、この表示セル右側の表示セル中の共通の
陰極１６を挟んだ両側に緑フィルタを設けてある。ま
た、赤フィルタを設けた表示セルの下側の表示セル中に
は、別の陰極１６を挟んでその両側に緑フィルタを設
け、この緑フィルタを設けた表示セルの右側の表示セル
中にこの共通の別の陰極１６の両側に青フィルタを設け
てある。このように、ここでは、１つの表示セルに対す
るカラーフィルタ１２は、１つの陰極を挟んでこの両側
に設けられた同色の２個のカラーフィルタの部分１２ａ
及び１２ｂによって構成されている。

【００２６】そして、カラーフィルタ１２ａ及び１２ｂ
を囲み、これらと離間して格子状のブラックマスク１４
を設けてある。図中、カラーフィルタ部分１２ａ，１２
ｂとブラックマスク１４との間の隙間を１７で示してあ
る。また、ここでは、ブラックマスク１４で囲まれたガ
ラス基板１０の領域を窓１５と称する。そして、既に、
説明したように、陰極１６は、背面基板２０に形成され
ている表示陽極２２と対向して交差しているブラックマ
スク１４上にストライプ状に設けてある。

【００２７】この実施例では、カラーフィルタ部分１２
ａ及び１２ｂの大きさを、パネルの前面基板を上方から
見たときの、ブラックマスクで囲まれた平面的な領域の
面積、すなわち窓１５の面積よりも小さくしてある。

【００２８】この様子を図２を参照して説明する。な
お、図２は、図３の（Ａ）のＺ−Ｚ線に沿ってパネルを
切断したときに現れる複数の表示セルの内、１つの表示
セルに着目した切口断面を示す。

【００２９】ブラックマスクで画成された窓１５は、図
２で現れた部分では隔壁３２の壁面部から陰極１６まで
の部分である。そして、窓１５の部分の中に、この窓１
５よりも小さいカラーフィルタ部分１２ａ，１２ｂが設
けてある。したがって、放電発光に関与する発光領域
は、陰極１６の部分は光が遮蔽されるため、この陰極を
除いた窓１５の部分となる。ここでは、カラーフィルタ
１２ａ及び１２ｂの大きさを、ブラックマスクに囲まれ
た窓１５の面積（発光取出し部分の面積ともいう。）の
２０％〜８０％範囲内の割合の面積とする。なお、この
実施例では、カラーフィルタの形状を長方形にしてある
が、なんらこの形状に限定されるものではなく、丸形、
多角形、台形などの形状であっても良い。

【００３０】［この発明のパネルの製造方法］次に、図
１の（Ａ）及び（Ｂ）、図３を参照して、この発明のパ
ネルの製造方法について簡単に説明する。

【００３１】先ず、前面基板１０として、ガラス基板を
用いる。この前面基板１０上に、スクリーン印刷法を用
いて赤フィルタ用ペーストを印刷した後、赤フィルタ用
ペーストを乾燥（１５０℃、１０分）させる。このと
き、赤フィルタ用ペースト材料として例えば奥野製薬社
製のフィルタ用レッド（商品番号：Ｃ−１６）を用いる
のが良い。

【００３２】次に、前面基板１０上に赤フィルタ用ペー
ストを印刷したときと同様な方法により、青フィルタ用
ペーストを印刷する。このとき、青フィルタ用ペースト
材料として例えば奥野製薬社製のフィルタ用ブルー（商
品番号：ＭＢ−１１）を用いるのが良い。このときの乾
燥条件は、赤フィルタ用ペーストのときと同様にする。

【００３３】更に、スクリーン印刷法を用いて緑フィル
タ用ペーストを前面基板１０上に印刷した後、乾燥させ
る。このとき、緑フィルタ用ペースト材料として例えば
奥野製薬社製のフィルタ用グリーン（商品番号：ＭＧ−
２１）を用いるのが良い。このときの乾燥条件は、赤フ
ィルタ用ペーストと同様にする。

【００３４】続いて、赤フィルタ用ペースト、青フィル
タ用ペースト及び緑フィルタ用ペーストを焼成（５８０
℃、ピーク保持時間１０分）する。このようにして、赤
フィルタ、青フィルタ及び緑フィルタが形成される。
尚、図１の（Ａ）では、赤フィルタを記号Ｒで表し、青
フィルタ及び緑フィルタをそれぞれ記号Ｂ及びＧで表し
ている。このときの青フィルタ及び緑フィルタの膜厚
を、それぞれ約５μｍとする。

【００３５】また、赤フィルタは、イオン交換法により
ガラス基板１０の表面の錫（Ｓｎ）と反応してガラス基
材が直接着色する。このとき、赤フィルタの表面に残渣
が付着するので、水洗する。

【００３６】次に、厚膜印刷法を用いてブラックマスク
１４を、カラーフィルタ１２を囲んで格子状に形成す
る。このときのブラックマスク１４の材料として、好ま
しくは、黒色ガラスペースト（住友金属鉱山社製、商品
番号：ＧＬＰ１６０７２）を用いるのが良い。

【００３７】次に、ブラックマスク１４上にストライプ
状の陰極１６を形成する。このときの陰極の形成方法は
以下の通りとする。

【００３８】スクリーン印刷法を用いて陰極用ニッケル
（Ｎｉ）ペースト（ＥｌｅｃｔｒｏＳｃｉｅｎｃｅＬ
ａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製：商品番号：＃２５５４）
を印刷した後、Ｎｉペーストを乾燥（例えば１５０℃、
１０分）させ、然る後、Ｎｉペーストを焼成（例えば５
８０℃、ピーク保持時間１０分）する。このような工程
を経て前面基板１０が完成する。

【００３９】次に、背面基板の製造方法について、簡単
に説明する。

【００４０】背面基板２０として、前面基板１０と同様
のガラス基板を用いる。この背面基板２０上にストライ
プ状の表示陽極２２および補助陽極２４を形成する。こ
のとき、表示陽極および補助陽極の材料してエレクトロ
・サイエンス・ラボラトリ（ＥｌｅｃｔｒｏＳｃｉｅ
ｎｃｅＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）社製Ｎｉペースト
（商品番号：＃２５５４）を用いるのが好適である。そ
して、このＮｉペーストを背面基板上に印刷した後、乾
燥（例えば１５０℃、１０分）し、然る後、Ｎｉペース
トを焼成（例えば５８０℃、ピーク保持時間１０分）す
る。

【００４１】次に、任意好適な方法を用いて表示陽極２
２を被覆させて誘電体層２６を形成する。

【００４２】次に、スクリーン印刷法を用いて表示陽極
２２の上側にある誘電体層２６上に蛍光体ペーストを印
刷した後、乾燥、焼成して蛍光体２８を形成する。この
とき、蛍光体ペーストとして、例えば蛍光体粉末と樹脂
ビークルとを混合したものを用いる。また、蛍光体粉末
には、赤色、緑色及び青色を用いる。そして、赤、緑及
び青色粉末の材料として、例えば化成オプトニクス社製
のＫＸ５０４Ａ、Ｐ１Ｇ１及びＫＸ５０１Ａ（商品番
号）をそれぞれ用いるのが好適である。

【００４３】また、樹脂ビークルには、スクリーンオイ
ル（奥野製薬社製、商品番号：＃６００９）を用いるの
が好適である。

【００４４】次に、スクリーン印刷法を用いて蛍光体２
８の周りを囲むように格子状の隔壁３２を形成する。こ
のとき、隔壁の材料として、例えば誘電体ペースト（住
友金属鉱山社製、商品番号：ＧＬＰ１６０６２）を用い
るのが良い。この誘電体ペーストを所望の厚さ（高さ）
になるまで、印刷を繰り返した後、乾燥（１５０℃、１
０分）、焼成（５１０℃、ピーク保持時間１０分）させ
て隔壁３２を形成する。このような工程を経て背面基板
２０が完成する。

【００４５】次に、前面基板１０と背面基板２０とを互
いに張り合せる。このとき、前面基板１０の陰極１６と
背面基板２０の表示陽極２２とを対向させ、互いに交差
するように合わせる。

【００４６】その後、通常の工程によりパネル内に放電
ガスを封入してパネルが完成する。

【００４７】上述した前面基板に形成されたフィルタの
大きさを変化させたときのパネルの輝度及びコントラス
ト比を測定した結果を表１に表す。

【００４８】

【表１】

【００４９】なお、輝度は、１５０ルクスの一定の照度
のもとでパネル表面の輝度を、輝度計（ルミナンスメー
タ：トプコン社製ＢＭー５）を用いて測定した値であ
る。

【００５０】また、コントラスト比の測定では、パネル
に駆動電圧を印加したときのパネル表面の輝度とパネル
に駆動電圧を印加しないときのパネル表面の輝度との比
を取って表わしている。なお、ここで、２０％フィル
タ、８０％フィルタ及び１００％フィルタとは、表示セ
ルの発光を遮断する陰極及びブラックマスクを除いた発
光領域に対してフィルタの大きさを、ブラックマスクで
囲まれた領域の面積の２０％、８０％及び１００％にし
てあることを意味する。

【００５１】表１の測定結果では、カラーフィルタがな
い場合の輝度（ｃｄ／ｍ² ）の値は５０ｃｄ／ｍ² であ
り、また、コントラスト比は２．５：１であった。

【００５２】２０％フィルタの大きさにすると、輝度
（ｃｄ／ｍ² ）の値は４６ｃｄ／ｍ^２であり、コントラ
スト比は６．６：１になる。また、８０％フィルタの大
きさにすると、輝度の値は３４ｃｄ／ｍ^２であり、コ
ントラスト比は２４．３：１になる。更に、１００％フ
ィルタの大きさにすると、輝度の値は３０ｃｄ／ｍ² で
あり、コントラスト比は３０：１になる。尚、表中のフ
ィルタなし及び１００％フィルタの大きさのものを従来
は使用していた。

【００５３】表１から理解できるように、カラーフィル
タを設けないと輝度の値は高くなるが、コントラスト比
は低下する。一方、１００％フィルタ、すなわちフィル
タを発光面積の全面に設けることによってコントラスト
比は高くなるが輝度は低下する。したがって、この発明
では、２０％フィルタから８０％フィルタの大きさの範
囲の面積にすることによって従来に比べコントラスト比
は若干は低下するが輝度を高くすることができ、実用上
障害はないが、この範囲を越えると実用上障害が生じ
る。したがって、輝度を高くすることにより発光効率も
改善されることが期待できる。

【００５４】また、従来は蛍光体の発光のすべてがカラ
ーフィルタを通して観測されていたが、この発明では発
光の一部がブラックマスクの窓を通して直接観測できる
ので、従来に比べて高い輝度が得られる。また、カラー
フィルタなしのパネルに比べて外光の反射を制御するこ
とができるので、コントラスト比も十分確保できる。ま
た、カラーフィルタの大きさを変化させることによっ
て、輝度とコントラスト比を自由に調節することもでき
る。

【００５５】上述した実施例は、フィルタの形状、大き
さは、一例にすぎず、なんらこの形状、大きさに限定さ
れるものではなく、形状はどんな形状でも良く、しか
も、カラーフィルタの大きさは、２０％〜８０％の範囲
であればどのような大きさでも良い。

【００５６】また、この発明の実施例では、１つの表示
セル中に２個のカラーフィルタを設けた例について説明
したが、カラーフィルタの面積を小さくして３個以上の
カラーフィルタにしても良い。

【００５７】また、この実施例では、前面基板上にカラ
ーフィルタ、ブラックマスク及び陰極を設けた例につい
て説明したが、なんらこの構造に限定させるものではな
く、カラーフィルタ、ブラックマスク及び陰極を背面基
板側に設けてあっても良い。

【００５８】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明のカラーフィルタは、カラーフィルタの大きさを、
ブラックマスクの領域の面積よりも小さくしてあるの
で、従来に比べてパネルの輝度特性を高くすることがで
きる。したがって、発光効率が高くなることが期待でき
る。

【００５９】また、カラーフィルタを設けた分、従来の
カラーフィルタなしのパネルに比べて外光の反射を抑制
することができるので、コントラスト比も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の前面基板の構造
を説明するための平面図および切口断面図である。

【図２】この発明のガス放電パネルの内部構造を説明す
るための断面図である。

【図３】この発明のガス放電パネルの全体構造を説明す
るための斜視図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｂ）は、従来の前面基板の構造を説
明するための平面図およびＹ−Ｙ断面を示す図である。

【符号の説明】

１０：前面基板１２、１２ａ，１２ｂ：カラーフィルタ１３：画素１４：ブラックマスク１５：窓１６：陰極１７：隙間２０：背面基板２２：表示陽極２４：補助陽極２６：誘電体層２８：蛍光体３０：表示セル３２：隔壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１基板と、第２基板と、これら第１及
び第２基板間に形成された複数の表示セルと、該表示セ
ルの発光領域に対応させて、前記第１基板の表示セル側
の面上であってブラックマスクで囲まれた領域に、設け
られたカラーフィルタとを有するガス放電パネルにおい
て、前記カラーフィルタの大きさを、前記ブラックマスクで
囲まれた領域の面積よりも小さくしたことを特徴とする
ガス放電パネルのカラーフィルタ。
【請求項２】請求項１に記載のガス放電パネルのカラ
ーフィルタにおいて、前記フィルタの大きさを、前記ブラックマスクで囲まれ
た領域の面積の２０％〜８０％の範囲内の割合の面積と
することを特徴とするカラーガス放電パネルのカラーフ
ィルタ。