JP4909475B2

JP4909475B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4909475B2
Application number: JP2001278506A
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: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: EP1294007A2; KR20030023441A; CN1253914C; JP2003086142A; KR100808226B1; DE60227755D1; EP1294007A3; US6650055B2; US20030048077A1; CN1404091A; EP1294007B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関し、さらに詳しくは、複数の細長いガス放電管を並列に配置して、任意の画像を表示する表示装置に関する。
【０００２】
【関連技術】
本願出願人らは、特願２００１−２７６９４１として、複数の細長いガス放電管を並列に配置して任意の画像を表示する表示装置に関する出願を行った。
【０００３】
図６にこの表示装置を示す。図において、３１は前面側の基板、３２は背面側の基板、１はガス放電管、２は表示電極対、３は信号電極である。
細管状のガス放電管１の内部には、蛍光体層（図示せず）が設けられ、放電ガスが封入されている。信号電極３は、背面側の基板３２に形成され、ガス放電管１の長手方向に沿って設けられている。表示電極対２は、前面側の基板３１に形成され、信号電極３と交差する方向に設けられている。
【０００４】
この表示装置を平面的にみた場合、信号電極３と表示電極対２との交差部が単位発光領域となる。表示は、表示電極対２のいずれか一本を走査電極として用い、走査電極と信号電極３との間で選択放電を発生させて発光領域を選択し、その発光に伴って当該領域の管内面に形成された壁電荷を利用して表示電極対２で表示放電を発生させ、蛍光体層を発光させることで行う。選択放電は、上下方向に対向する走査電極と信号電極３との間のガス放電管１内で発生される対向放電であり、表示放電は、平面上に平行に配置された表示電極対のガス放電管１内で発生される面放電である。
【０００５】
なお、このようなガス放電管を多数配置した表示装置においては、表示電極対２は、図７に示す電極構成のものや、図８に示す電極構成のものがある。
図７の電極構成では、前記図６に示したように、前面側の基板３１の内面に表示電極対２を形成し、組み立ての際にその表示電極対２をガス放電管１の外壁面に接触させるようにしていた。
【０００６】
また、図８の電極構成では、あらかじめガス放電管１の外壁面に表示電極対２を印刷や蒸着等で形成しておき、前面側の基板３１には給電用の電極２ａを形成し、組み立ての際にその給電用の電極２ａをガス放電管１の表示電極対２に接触させるようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７の電極構成の表示装置では、表示電極２とガス放電管１との接触面積が少なく、実効的な電極面積が非常に小さい。そのため、表示電極２間の放電Ｄは小さく、表示輝度が暗いという問題があった。
また、図８の電極構成の表示装置では、ガス放電管１に形成した表示電極２と給電用の電極２ａとの位置合わせ（アライメント）が必要であった。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、ガス放電管に電極を形成することなく、表示電極とガス放電管との接触面積を広げることで、表示装置の表示輝度を向上させ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】
本発明は、内部に放電ガスを封入し、かつ蛍光体層を設けた細長い表示管と、その表示管に当接して表示管を支持する支持体と、支持体の表示管対向面に配置され、表示管に外部から電圧を印加して表示管内で放電を発生させることで表示を行う複数の電極とを備え、支持体が、表示管に沿う形状を有し、それによって電極が表示管の表面形状に沿って表示管に接触してなる表示装置である。
【００１０】
本発明によれば、支持体が、表示管に沿う形状を有し、それによって電極が表示管の表面形状に沿って表示管に接触する構造であるので、電極と表示管との接触面が曲面状になり、電極と表示管とは十分に接触する。これにより、実効的な放電電極の面積を十分確保できるので、表示装置の表示輝度が向上される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置は、複数の細長いガス放電管を並列に配置して、任意の画像を表示する表示装置である。並列に配置する細長いガス放電管は、どのような径のものであってもよいが、画像表示という観点からは、通常、直径０．５〜５ｍｍ程度の細長いガス放電管が適用される。
【００１２】
本発明において、表示管は、内部に放電ガスを封入し、かつ蛍光体層を設けた細長い管であればよく、径や断面形状は特に限定されない。しかし、上記した画像表示という観点からは、通常、直径０．５〜５ｍｍ程度の細長いガス放電管が適用される。本発明の表示管の外壁面に電極は特に形成されている必要はないが、形成されていてもよい。
【００１３】
電極は、支持体の表示管対向面に配置されていればよい。また、表示管に外部から電圧を印加して表示管内で放電を発生させることで表示を行うものであればよい。この電極は、当該分野で公知の印刷法や蒸着法等で形成することができる。電極の材料は、各種のものを適用することができ、例えばＣｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等を適用することができる。
【００１４】
本発明において、支持体は、表示管に当接して表示管を支持する構造であればよい。また、また、電極が表示管の表面形状に沿って表示管に接触するような、表示管に沿う形状を有していればよい。したがって、支持体の形状は特に限定はなく、平板形状であってもよいし、曲面状であってもよい。
【００１５】
また、支持体は、少なくとも片方が透光性を有する一対の基板で構成し、表示管をそれらの一対の基板の間に挟持した構成としてもよい。その場合、それら一対の基板の内の少なくとも透光性を有する一方の基板が、表示管の表面形状に沿う凹部を有していればよい。
【００１６】
また、支持体は、剛性を有する基板と透光性を有するフレキシブルシートとで構成し、表示管をそれらの基板とフレキシブルシートとの間に挟持した構成としてもよい。その場合、フレキシブルシートを表示管の表面形状に沿ってラミネートした構造とする。
【００１７】
また、支持体を、少なくとも片方が透光性を有する一対のフレキシブルシートで構成し、それらの一対のフレキシブルシートを、表示管を挟持するようにラミネートして、表示管の長手方向と垂直な方向に変形できる構成としてもよい。
【００１８】
本発明は、また、内部に放電ガスを封入し、かつ蛍光体層を設けた複数の細長い表示管を並列に複数配置した細管アレイと、その細管アレイに当接して細管アレイを支持する支持体と、支持体の細管アレイ対向面に表示管と交差する方向に配置され、各表示管に外部から電圧を印加して各表示管内で表示用の放電を発生させる複数の表示電極対と、支持体の細管アレイ対向面に表示管に平行に配置され、前記表示電極との間で選択用の放電を発生させる信号電極とを備え、支持体が、各表示管に沿う形状を有し、それによって表示電極対がが各表示管の表面形状に沿って各表示管に接触してなる表示装置である。
【００１９】
この構成においては、支持体を、少なくとも片方が透光性を有する一対の基板で構成し、細管アレイをそれら一対の基板の間に挟持した構成としてもよい。その場合、それら一対の基板の内の少なくとも透光性を有する一方の基板が、各表示管の表面形状に沿う凹部を有していればよい。
【００２０】
また、支持体を、剛性を有する基板と透明なフレキシブルシートとで構成し、細管アレイをそれらの基板とフレキシブルシートとの間に挟持した構成としてもよい。その場合、フレキシブルシートを各表示管の表面形状に沿ってラミネートした構造とする。
【００２１】
また、支持体を、少なくとも片方が透光性を有する一対のフレキシブルシートで構成し、それらの一対のフレキシブルシートを、細管アレイを挟持するようにラミネートして、表示管の長手方向と垂直な方向に変形できる構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成においては、透光性を有するフレキシブルシートは、その内面に表示電極対を設けた構成としてもよい。
また、表示電極は、透明電極と金属電極とで構成することが望ましい。
【００２３】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変更が可能である。
【００２４】
実施形態１
図１は本発明の表示装置の実施形態１の構成を示す説明図である。この図はガス放電管１を表示電極２に沿って切断した状態を示している。
図において、１はガス放電管、２は表示電極対、３は信号電極、４は蛍光体層、６は蛍光体層用プレート、２１は前面側（視覚側）の基板、２２は背面側の基板、２３はスペーサー、２ｃは接続端子である。前面側の基板２１、背面側の基板２２、スペーサー２３は全てソーダライムガラスで作製されている。前面側の基板２１と背面側の基板２２は、剛性を有しており、アレイ状に配置された複数のガス放電管１の支持体として機能する。表示装置を平面的にみた場合の電極の配置は、図６で示した表示装置と同じである。
【００２５】
接続端子２ｃはスペーサー２３に形成されており、表示電極対２に接続され、表示電極２に外部から給電を行う端子である。
前面側の基板２１には透明なガラス基板が用いられ、その内面には、ガス放電管１を横切る方向に配置された表示電極対２が、ガス放電管１の外壁面に沿ってガス放電管１に接触するように形成され、背面側の基板２２の内面には、ガス放電管１の長手方向に配置された信号電極３が、ガス放電管１の外壁面に沿ってガス放電管１に接触するように形成されている。
【００２６】
表示電極対２は、それぞれＩＴＯなどの透明電極と金属からなるバス電極とで形成されている。信号電極３は、光を透過する必要のない背面側の基板２２上に配置されるため、金属のみで形成されている。これらの電極は、当該分野で公知の印刷法や蒸着法などで形成されている。
各ガス放電管１の内部には、上面に蛍光体層４が形成された蛍光体層用プレート６が配置されている。
【００２７】
本表示装置は、ガス放電管１の外壁面に沿って接触するように配置された複数の表示電極対の放電によって、ガス放電管１内の蛍光体層４を発光させて、一本のガス放電管１内に多数の発光点（表示部）が得られる構造であり、透明な絶縁体（ホウケイ酸ガラス）で作製された、管径が２ｍｍ以下、長さ３００ｍｍ以上のガス放電管１をアレイ状に配置したものである。
【００２８】
蛍光体層用プレート６は、ホウケイ酸ガラスで作製され、ガス放電管１の管状容器（ガラス管）とは独立した構造となっており、この蛍光体層用プレート６上に蛍光体層４が形成されている。したがって、ガラス管の外部で、蛍光体層用プレート６上に蛍光体ペーストを塗布し、それを焼成して蛍光体層用プレート６上に蛍光体層４を形成した後、蛍光体層用プレート６をガラス管内に挿入して配置することができる。蛍光体ペーストは、当該分野で公知の各種の蛍光体ペーストを利用することができる。なお、蛍光体層４は蛍光体層用プレート６上に形成せず、ガラス管の内壁面に直接形成してもよい。
【００２９】
表示電極対２と信号電極３は、電圧を印加することによって管内部の放電ガスに放電を発生させることが可能である。図の電極構造では、一つの発光部位に３つの電極が配置された構成であり、表示電極対によって表示放電が発生される構造であるが、この限りではなく、表示電極２と信号電極３との間で表示放電が発生される構造であってもよい。
【００３０】
すなわち、表示電極対２を一本とし、この表示電極２を走査電極として用いて信号電極３との間に選択放電と表示放電（対向放電）を発生させる形式の電極構造であってもよい。
【００３１】
ガラス管の内壁面には、ある値以上のエネルギを有する放電ガスとの衝突により荷電粒子を発生する電子放出膜を設けていてもよい。
蛍光体層４は、表示電極対２に電圧を印加すると、管内に封入された放電ガスが励起されるが、その励起希ガス原子の脱励起過程で発生する真空紫外光で可視光を発光する。
【００３２】
このように、前面側の基板２１を、ガス放電管１の形状に応じた凹部２４を持つ基板とし、表示電極対２はそれら各凹部２４を横切るように形成する。これらの凹部２４に各ガス放電管１を嵌め合わせるようにして、表示電極対２をガス放電管１の外壁面に接触させ、表示電極対の放電による蛍光体層の発光によって表示を行う。前面側の基板２１の凹部２４の曲面とガス放電管１の曲面が同じであるので、前面側の基板２１の表示電極対２の形成面がガス放電管１の外壁面に密着し、表示電極対２とガス放電管１との接触面積は、図８の表示電極対をガス放電管１に直接形成した構造のものと同等となり、ガス放電管１の外壁面に電極を印刷等で形成しなくとも、形成したものと同じ効果が得られる。なお、アライメントに問題がなければ、ガス放電管１の外壁面に電極を形成していてもよい。
【００３３】
これにより、表示電極対２とガス放電管１との接触面積が広くなり、表示装置の表示輝度が向上する。
【００３４】
前面側の基板２１には、表示電極２を配置する位置に電極形状の凹部を設け、この中に表示電極２を埋め込み、前面側の基板２１の内側面から表示電極２が突出しない形状にしてもよい。この場合、透明電極とバス電極のいずれか一方のみ（望ましくはバス電極）を埋め込むようにしてもよい。
【００３５】
背面側の基板２２も同様に、信号電極３を配置する位置に電極形状の凹部を設け、この中に信号電極３を埋め込み、背面側の基板２２の内側面から信号電極３が突出しない形状にしてもよい。
【００３６】
前面側の基板２１へのガス放電管１の固定は、接着剤や接着テープを用いて行う。接着箇所は、図７で示した表示電極対２と表示電極対２との間（この間は表示電極間で放電が発生しないので、非放電スリットと呼ばれる）に接着剤や両面接着テープを配置する。この位置に接着剤や接着テープを配置する場合、黒色（暗色）のものを用いれば、非放電スリットを暗くすることができ、表示装置のコントラストの向上を図ることができる。なお、この場合接着剤や接着テープとは別の黒色膜を設けてもよい。
【００３７】
前面側の基板２１は、目視の関係上透光性を持つ必要があるが、背面側の基板２２は透光性である必要はなく、むしろ暗色にするのが背景コントラストを高める上で好ましい。また、後工程で熱処理を行わないので、前面側の基板２１と背面側の基板２２は、ガラスのような耐熱性は不要であり、加工が容易で軽量な各種の樹脂（例えばアクリル樹脂）を用いることができる。
【００３８】
前面側の基板２１と背面側の基板２２に樹脂を用いた場合でも、印刷法や低温スパッタ法を用いることにより、電極の形成は可能である。
【００３９】
背面側の基板２２は、前面側の基板２１と同様の凹部を設けた基板としてもよい。このように背面側の基板２２にも凹部を設けた場合には、信号電極３もガス放電管１に密着するので、選択放電の放電特性を向上させることができる。さらに、ガス放電管の固定が強固となり、表示装置の耐衝撃性を向上させることができる。また、ガス放電管１の配置が簡単になるので、製造時の作業性が向上する。
【００４０】
実施形態２
図２は本発明の表示装置の実施形態２の構成を示す説明図である。この図も実施形態１と同様に、ガス放電管１を表示電極対２に沿って切断した状態を示している。
図に示すように、本実施形態では、表示装置の前面側の基板２１に代えて、フレキシブルシートを用いている。それ以外は実施形態１と同じである。
【００４１】
フレキシブルシートとしては、透明なフィルム状のシートを用いる。このフィルムとしては、市販のポリカーボネートフィルムや、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等が利用可能である。このフィルム状のシートを前面側の支持フィルム２１ａとして用い、この前面側の支持フィルム２１ａの内面に、ＩＴＯなどの透明電極と金属のバス電極からなる表示電極２を形成している。これらの電極は、当該分野で公知の印刷法や低温スパッタ法などで形成する。
【００４２】
このように、前面側の支持フィルム２１ａの内面に表示電極対２を形成し、前面側の支持フィルム２１ａをラミネートなどの手法を用い、ガス放電管１に密着させる。この方法により、ガス放電管１の管面に沿った電極を実現し、表示電極対２とガス放電管１との接触面積を広くして、表示装置の表示輝度の向上を図る。
【００４３】
前面側の支持フィルム２１ａの内面には、表示電極２の配置位置に電極の形状に対応する凹部を設け、この中に表示電極２を埋め込み、前面側の支持フィルム２１ａの内側面から表示電極２が突出しない形状にしてもよい。この場合、透明電極とバス電極のいずれか一方のみ（望ましくはバス電極）を埋め込むようにしてもよい。
【００４４】
前面側の支持フィルム２１ａをラミネートする際、接着剤や接着テープを同時に用いてもよい。接着箇所は、実施形態１と同様にする。
背面側の基板２２はガラスを用いているが、これに限らず、加工が容易で軽量な各種の樹脂（例えばアクリル樹脂）を用いることもできる。
【００４５】
背面側の基板２２は、図１の前面側の基板２１と同様の凹部を設けた基板としてもよい。このように背面側の基板２２にも凹部を設けた場合には、信号電極３もガス放電管１に密着するので、選択放電の放電特性を向上させることができる。
【００４６】
図３および図４は前面側の基板と背面側の基板の両方をフレキシブルシートとした場合の表示装置の構成を示す説明図である。
上記では前面側の基板のみをフレキシブルシートとしたが、本例では、前面側の基板と背面側の基板との両方をフレキシブルシートとしている。
背面側のフレキシブルシートとしては、前面側と同じ透明なフィルム状のシートを背面側の支持フィルムとして用いる。
【００４７】
この場合、図３に示すように、アレイ状に配置した複数のガス放電管１に、前面側の支持フィルム２１ａと、背面側の支持フィルム２２ａとをラミネートする。
なお、前面側の支持フィルム２１ａには透光性のものを用いるが、背面側の支持フィルム２２ａには、必ずしも透光性のものを用いる必要はない。
【００４８】
このように、前面側の支持フィルム２１ａと背面側の支持フィルム２２ａとで、ガス放電管１をサンドイッチ状に挟んだ構造にすると、図４の矢印で示すように、ガス放電管の長手方向と垂直な方向に表示装置を折り曲げたり、丸めたりすることが可能となる。これにより、ガス放電管の長手方向と垂直な方向に折り曲げて、画面サイズを変更することができる。また、すだれのように丸めて持ち運ぶことで、表示装置の運搬が容易となる。
【００４９】
図５は実施形態２で示した表示装置の製造方法の一例を示す説明図である。
本製造方法においては、前面側については、前面側の支持フィルム２１ａに対し、まず、前面側の支持フィルム２１ａにフォトリソグラフの手法を用いてＩＴＯからなる透明電極２６を形成し、次に、その上から再度同じ手法で金属からなるバス電極２７を形成する（図５（ａ）参照）。これらは、透明電極２６とバス電極２７とで１本の表示電極２となるものである。
【００５０】
一方、背面側については、背面側のガラス基板２２に、フォトリソグラフの手法を用いて金属からなる信号電極３を形成し、その上にガス放電管１を仮固定しておく（図５（ｃ）参照）。
【００５１】
次に、前面側の支持フィルム２１ａを、ガス放電管１が仮固定された背面側のガラス基板２２に対向させ（図５（ｂ）参照）、前面側の支持フィルム２１ａをラミネート法でガス放電管１に密着させて、表示装置を完成させる。
【００５２】
以上説明したように、基板に凹部を設けるか、あるいはフレキシブルシートを用いることにより、電極とガス放電管との接触面積を広くして、表示装置の表示輝度の向上や、表示選択用の放電の放電特性の向上を図ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、支持体を表示管に沿う形状にし、電極が表示管の表面形状に沿って表示管に接触する構造としたので、電極と表示管とが十分に接触し、これにより、実効的な放電電極の面積を十分確保でき、表示装置の表示輝度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の実施形態１の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の表示装置の実施形態２の構成を示す説明図である。
【図３】前面側の基板と背面側の基板の両方をフレキシブルシートとした場合の表示装置の構成を示す説明図である。
【図４】前面側の基板と背面側の基板の両方をフレキシブルシートとした場合の表示装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態２で示した表示装置の製造方法の一例を示す説明図である。
【図６】先願の複数の細長いガス放電管を並列に配列して任意の画像を表示する表示装置を示す説明図である。
【図７】先願の表示装置の電極とガス放電管との接触状態を示す説明図である。
【図８】先願の表示装置の電極とガス放電管との接触状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ガス放電管
２表示電極
２ｃ接続端子
３信号電極
４蛍光体層
６蛍光体層用プレート
２１前面側の基板
２１ａ前面側の支持フィルム
２２背面側の基板
２２ａ背面側の支持フィルム
２３スペーサー
２４凹部
２６透明電極
２７バス電極

Claims

内部に放電ガスを封入し、かつ内部に蛍光体層を設けた複数の細長い表示管を並列に複数配置した細管アレイと、その細管アレイの前面側に当接して細管アレイを支持する前面支持体と、該前面支持体の細管アレイ対向面に配置されて前記複数の表示管と交差する方向に延びる複数の表示電極対と、前記細管アレイの背面側に当接して配置された背面支持体と、該背面支持体の細管アレイ対向面に各表示管に平行に配置された信号電極とを備え、
前記前面支持体と背面支持体はフレキシブルシートからなり、前記表示電極対を備えた前面側フレキシブルシートと、前記信号電極を備えた背面側フレキシブルシートが前記細管アレイを挟持するようにラミネートされ、当該前面側フレキシブルシートは各表示管に沿う形状を有し、前記表示電極対が表示管の表面形状に沿って表示管に接触し、表示管の長手方向と垂直な方向に変形できる構成を有することを特徴とする表示装置。