CN101346793A

CN101346793A - 彩色显示装置

Info

Publication number: CN101346793A
Application number: CNA2005800524010A
Authority: CN
Inventors: 四户耕治; 石本学; 粟本健司; 平川仁; 山崎洋介
Original assignee: SASADA PLASMA CO Ltd
Current assignee: SASADA PLASMA CO Ltd; Shinoda Plasma Corp
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2009-01-14
Also published as: JPWO2007072565A1; WO2007072565A1; US20080258603A1

Abstract

彩色显示装置(10)排列放置有多个气体放电管，该多个气体放电管在内部配置有根据发光颜色而由不同材料形成的荧光体层(4R、4G、4B)并被封入放电气体，且在长度方向上具有多个发光点；在气体放电管的显示面侧配置多个显示电极；在多个气体放电管的背面侧配置多个信号电极(3)。所述多个气体放电管的所述放电气体混合有多种气体，上述的多种气体根据包含不同材料的荧光体层的气体放电管而不同，并具有提高色温的分压比。

Description

彩色显示装置

技术领域

本发明涉及具有彩色荧光体层的彩色显示装置，特别涉及使用具有不同材料的荧光体层的放电发光元件的彩色显示装置。

背景技术

作为使用放电发光元件的薄型彩色显示装置，公知有等离子管阵列以及等离子显示面板(PDP)(专利文献1)。

专利文献1：日本专利文献特开2004-178854号公报。

日本专利文献特开2003-346660号公报(专利文献2)记载了一种等离子显示面板。在该等离子显示面板中，使用了Ne、Xe、He三种成分的气体，其混合比、压力、施加到地址电极上的电压脉冲宽度满足下面的条件。所述条件是放电气体的组成比为Xe 2％～20％、He 15％～50％，He组成比大于Xe组成比，放电气体的总压力为400Torr～550Torr，且施加到地址电极上的电压脉冲宽度为2μs以下。

专利文献2：日本专利文献特开2003-346660号公报。

日本专利文献特开2002-93327号公报(专利文献3)记载了一种等离子显示面板。在该等离子显示面板中，通过将放电气体中的Xe的含量设定为比以往大10体积％以上但小于100体积％的范围内，并将放电气体的压力设定为比以往高500Torr以上的范围内，由此提高紫外线的发光效率以及在荧光体上的转换效率，并提高面板亮度。另外，在介电体玻璃层的表面上设置有沿(100)面或者(110)面进行取向的致密的碱土金属氧化物所形成的保护层。上述保护层可以通过热CVD法、等离子CVD法、以及照射离子束或电子束进行蒸镀的方法来形成，由于耐溅射性高且介电体玻璃层的保护效果好，从而提高了面板寿命。

专利文献3：日本专利文献特开2002-93327号公报。

日本专利文献特开平11-185646号公报(专利文献4)记载了一种气体放电面板。在该气体放电面板中，通过将气体介质的封入压力设置为比以往高800～4000Torr的范围内，与原来相比，可提高发光效率以及面板亮度。另外，改变以往的气体组成，使封入的气体介质为采用含有氦、氖、氙、氩等稀有气体的混合物，优选使Xe的含量为5体积％以下，Ar的含量为0.5体积％以下，He的含量不超过55体积％，由此，能够提高发光效率并降低放电电压。

专利文献4：日本专利文献特开平11-185646号公报。

发明内容

在等离子显示面板(PDP)中，会在微小的密闭空间中产生放电，通过从放电等离子放射出真空紫外光(147nm)激发荧光体使其发光。上述微小的密闭空间是叠放平板玻璃而被形成在其缝隙中的。在以往的PDP中，使用平板的玻璃基板来形成显示面。由于彩色荧光体的特性，与各个颜色的单元相对应的放电特性以及寿命等是不同的。在PDP中，由于面板内只能封入一种气体，因此不能在结构上按照每种发光颜色来改变气体种类。例如，为了取得R、G、B各颜色的亮度的平衡并输出合适色温的白色，而改变各彩色荧光体的厚度。另外，例如，为了使放电开始的延迟以及放电开始电压均衡，需要稍微调整彩色荧光体材料，从而成本高且白色的色温的调整幅度小。

在具有不同材料的彩色荧光体层的气体放电管中，对于色温而言，彩色荧光体层的厚度越大则亮度越高。因此，通常通过改变R、G、B气体放电管各自的彩色荧光体材料层的厚度，取得R、G、B的亮度的白平衡，产生合适色温的白色光。但是，通过调整彩色荧光体层的厚度在提高亮度方面有限，亮度的调整幅度小，因而不能大幅地调整白色光的色温。

本发明的发明人认识到如果封入根据气体放电管的彩色荧光体的材料进行调整来提高亮度的气体，能够大幅地调整R、G、B各个颜色的亮度的白平衡。

本发明的目的在于，能够在包括多个具有不同的彩色荧光体层的气体放电管的显示装置中，大幅地调整白平衡。

本发明的特征在于，彩色显示装置排列放置有多个气体放电管，该多个气体放电管在内部配置有根据发光颜色而由不同材料形成的荧光体层并被封入放电气体，且在长度方向上具有多个发光点；在上述多个气体放电管的显示面侧配置多个显示电极；在上述多个气体放电管的背面侧配置多个信号电极；上述多个气体放电管的所述放电气体混合有多种气体，所述多种气体根据包含不同材料的荧光体层的气体放电管而不同，并具有提高色温的分压比。

(发明效果)

能够在包括具有不同的多个彩色荧光体层的放电发光元件的显示装置中大幅地调整白平衡，减少色斑并修正放电开始电压特性的偏差，并能够在具有多个不同的彩色荧光体层的显示装置中增大驱动裕量。特别是在将本发明应用在放电空间按照每个发光颜色而完全独立的等离子管阵列型的彩色显示装置时，可以减小每个彩色管的放电开始电压，增大驱动裕量。

附图说明

图1举例示出了本发明的实施方式的等离子管阵列型的彩色显示装置的部分构造；

图2A示出了形成多个透明的显示电极对的前面侧支承基板，图2B示出了形成多个信号电极或信号电极的背面侧支承基板；

图3示出了本发明的实施方式的显示装置的垂直于长度方向的截面的构造；

图4示出了与具有不同材料的彩色荧光体层的气体放电管11R、11G、11B、…中的氖(Ne)和氙(Xe)的混合气体中的Xe气体的分压比相对的白色光的亮度的关系；

图5A、图5B、图5C示出了与具有不同材料的彩色荧光体层的气体放电管11R、11G、11B、…各自的Ne和Xe的混合气体中的Xe气体的分压比相对的亮度关系。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的实施方式。在附图中，对同样的结构元件标记了相同的标号。

图1举例示出本发明的实施方式的等离子管阵列型的彩色显示装置10的简要的部分构造。在图1中，显示装置10包括：多个透明且细长的彩色气体放电管11R、11G、11B、12R、12G、12B，上述彩色气体放电管被彼此平行地进行配置；由透明的前面侧的支承薄板或者薄基板构成的前面侧支承基板31；由透明或者不透明的背面侧的支承薄板或者薄基板构成的背面侧支承基板32；多个显示电极对或者主电极对2；以及多个信号电极或者地址电极3。在图1中，X表示显示电极2中的维持电极或者X电极，Y表示显示电极2中的扫描电极或者Y电极。R、G、B表示作为荧光体的发光颜色的红、绿、蓝。支承基板31、32例如以可挠性的PET薄膜、玻璃等制成。

细长的气体放电管11R、11G、11B、…例如以硼硅酸盐玻璃、高硼硅玻璃(注册商标)、钠钙玻璃、石英玻璃或者微晶玻璃等透明的绝缘体制成，一般管径为2mm以下，尺寸例如为：管的截面的宽度约为1mm、高度约为0.55mm、长度为300mm以上、管壁的厚度为0.1mm。

在气体放电管11R、11G、11B、…内部的放电空间中，一般分别被插入配置有分别形成了红、绿、蓝(R、G、B)的荧光体层4的支承部件，导入放电气体并密封两端。在气体放电管11R、11G、11B……的内表面形成由MgO构成的电子发射膜5，并插入形成了荧光体层4的支承部件。作为替代结构，也可以不使用支承部件，而在气体放电管11R、11G、11B、…的背面侧内表面部分形成各自的荧光体层4。荧光体层R、G、B一般厚度约在10μm～30μm的范围内。

支承部件例如与气体放电管11R、11G、11B相同，也是以硼硅酸盐玻璃等透明的绝缘体制成，并在该支承部件上形成荧光体层4。支承部件是在玻璃管的外部向支承部件上涂刷荧光体浆料，在将其烧固并在支承部件上形成荧光体层4后，将所述支承部件插入并配置在玻璃管内的。荧光体浆料可以使用本领域公知的各种荧光体浆料。

电子发射膜5通过与放电气体碰撞而发生带电粒子。当向显示电极对2施加电压时，封入管内的放电气体被激发，荧光体层4通过在该激发稀有气体原子的去激发过程中产生的真空紫外光来发出可见光。

图2A示出了形成有多个透明的显示电极对2的前面侧支承基板31。图2B示出了形成有多个信号电极3的背面侧支承基板32。

信号电极3形成在背面侧支承基板32的前表面、即内表面上，并沿着气体放电管11R、11G、11B、…的长度方向设置。相邻的信号电极3之间的间距与气体放电管11R、11G、11B、…各自的宽度相同，例如是1mm。多个显示电极对2以公知的方式形成在前面侧支承基板31的背面、即内表面上，并配置在与信号电极3交叉的方向上。显示电极2的宽度例如为0.75mm，每一对显示电极2的端部边缘间的距离例如为0.4mm。在显示电极对2与相邻的显示电极对2之间，确保作为非放电区域的距离或者确保非放电间隙，该距离例如为1.1mm。

在安装显示装置10时，使信号电极3和显示电极对2分别紧密地接触气体放电管11R、11G、11B……下侧的外周面部分和上侧的外周面部分。为了使其紧密性良好，可以在各电极与放电管表面间通过粘结剂来连接。

在从正面平面地观察该显示装置10的情况下，信号电极3与显示电极对2的交叉部为单位发光区域。显示以如下方式进行：将显示电极对2的某一根用作扫描电极，在该扫描电极与信号电极3的交叉部发生选择放电并选择发光区域，利用由于该放电而在该区域的管内表面上形成的壁电荷，通过显示电极对2来发生显示放电，使荧光体层发光。选择放电是在垂直相对的扫描电极与信号电极3之间的气体放电管11R、11G、11B…内发生的相对放电。显示放电是发生在平行配置于平面上的一对显示电极间的气体放电管11R、11G、11B…内的面放电。

显示电极对2和信号电极3可通过施加电压使管内部的放电气体发生放电。虽然在图1中气体放电管11R、11G、11B、…的电极构造是在一个发光部位上配置了三个电极，并通过显示电极对发生显示放电，但并不仅限于此，也可以是在显示电极2与信号电极3间发生显示放电的构造。即，可以是如下形式的电极构造：使显示电极对2为一根，并将该显示电极2使用为扫描电极，在其与信号电极3间发生选择放电和显示放电(相对放电)。

在现有技术的气体放电管11R、11G、11B中，在气体放电管11R、11G、11B、…内的背面侧的支承部件内表面形成荧光体层4，在管壁的壁厚为100μm、长度方向的垂直截面的宽度为1.0mm、截面高度为0.5mm时，一个显示电极2与信号电极3间的相对放电开始电压显示以下特性。

由于不同颜色的荧光体材料的特性不同，红色发光用的气体放电管11R的相对放电的放电开始电压最低，例如约为280V，在施加与其他颜色相同的电压时，其放电开始的延迟时间最短。绿色发光用的气体放电管11G的相对放电的放电开始电压最高，例如约为310V，在施加与其他颜色相同的电压时，放电开始的延迟时间最长。蓝色发光用的气体放电管11B的相对放电的放电开始电压位于两者之间，并接近于红色发光用气体放电管11R的电压，例如约为285V，在施加与其他颜色相同的电压时，放电开始的延迟时间处于两者之间。但是，希望气体放电管11R、11G、11B间的相对放电开始电压的差以及放电开始的延迟时间较小。气体放电管11R、11G、11B间的相对放电的放电开始电压的差通常会大到无法忽视的程度，例如约为30V。由此，与设定施加电压的差较大时，容易发生过大放电，会因此产生消去放电，从而壁电荷减少而不发光。

图3示出了本发明的实施方式涉及的显示装置102的管的垂直于长度方向的截面的构造。在显示装置102中，在气体放电管11R、11G、11B、…的背面侧内表面部分形成荧光体层4R、4G、4B，并包括截面宽度为1.0mm、截面高度为0.55mm、管壁厚度为0.1mm、且长度为1m～3m的细管。作为一个实施例，红色荧光体4R包含氧化钇系((Y.Ga)BO₃:Eu)材料，绿色荧光体4G含有锌硅酸盐系(Zn₂SiO₄:Mn)材料，蓝色荧光体4B含有BAM系(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu)的材料。

在图3中，气体放电管11R、11G、11B、…的底面接合有背面侧支承基板32。在气体放电管11R、11G、11B、…的底面上，在背面侧支承基板32的上表面配置有信号电极3R、3G、3B、…。

气体放电管11R和12R内的放电气体6R、气体放电管11G和12G内的放电气体6G、以及气体放电管11B和12B内的放电气体6B是多种气体的混合物，具有不同的气体组成、即不同的混合气体种类，和/或不同的气体分压比。

图4示出了与具有不同材料的彩色荧光体层的气体放电管11R、11G、11B、…中的氖(Ne)和氙(Xe)的混合气体中的Xe气体的分压比相对的白色光的亮度的关系。可知随着Xe气体的比率变大，气体放电管11R、11G、11B的亮度变高。

图5A、图5B、图5C示出了与具有不同材料的彩色荧光体层的气体放电管11R、11G、11B、…各自的Ne和Xe的混合气体中的Xe气体的分压比相对的亮度的关系。可知对于所有气体放电管11R、11G、11B而言，亮度会随着Xe气体的分压比变大而变高。对于相同的Xe气体的分压比而言，具有蓝色荧光体层的气体放电管11B的亮度最低。具有绿色荧光体层的气体放电管11G的亮度最高。具有红色荧光体层的气体放电管11R的亮度处于中间。

但是，在使气体放电管11R、11G、11B中为相同的气体混合比时，蓝色气体放电管11B亮度具有变得过低的趋势，为了得到较高的色温，希望进一步提高蓝色气体放电管11B的亮度。可以根据需要调整红色气体放电管11R和绿色气体放电管11G的亮度。

因此，在图3中，为了调整白平衡并得到高亮度的白色光，在蓝色气体放电管11B、12B中，较多地封入与生成激发粒子大大相关的Xe气，使得该气体分压比相对较高，例如混合分压比 90％的Ne气以及分压比10％的Xe气体。在红色气体放电管11R、12R以及绿色气体放电管11G、12G中，较多地封入Xe气，使其分压比率相对降低，例如混合分压比96％的Ne气以及分压比4％的Xe气。

作为封入气体放电管11R、11G、11B、…的混合气体，可以使用从氖(Ne)、氙(Xe)、氦(He)、氪(Kr)、氩(Ar)气体中选出的两种到五种气体。混合气体中的Ne气的分压比小于100％，一般是60％到99％。从Xe、He、Kr、Ar气体中选出的一种气体或者两种到四种的合计的气体的分压比大于0％，一般是在1％到40％的范围内。

在气体放电管11R、11G、11B、…中，使用Ne气来作为主要成分的气体。在市面上销售的等离子显示面板(PDP)中，Ne气的分压比一般约为80％～96％。例如，合计压力500Torr的混合气体包含分压比96％的Ne气和分压比4％的Xe气。

Xe气会生成受激态物质(Xe^*、Xe^**、Xe₂ ^*)，所述受激态物质产生用于使荧光体发光的紫外线。在气体放电管11R、11G、11B、…中，主要利用该紫外线使荧光体发光，因此Xe气一般是必要成分。当提高Xe气的分压比时，具有发光效率上升且亮度变高的倾向。

He气在混合气体中的分压比上升时，亮度会稍微提高。另外，He气在与其他气体混合时，可以降低放电开始电压。例如，与混合了分压比96％的Ne气、分压比4％的Xe气的气体的放电开始电压相比，混合了分压比86％的Ne气、分压比4％的Xe气、以及分压比10％的He气的气体的放电开始电压较低。另外，当提高He气的分压比时，能够缩短从施加脉冲波形电压到开始放电的时间延迟，并缩短地址电压施加动作所需要的时间。

气体放电管11R和12R的放电开始电压最低，其放电开始的时间延迟最短，接下来气体放电管11B和12B的放电开始电压第二低，其放电开始的时间延迟第二短，气体放电管11G和12G的放电开始电压最高，其放电开始的时间延迟最长。因此，可以使气体放电管11G和12G中的He气体较多，例如导入10％，使气体放电管11B和12B中的He气体较少，例如导入5％，气体放电管11R和12R根本不导入He气体或者仅导入微量的He气体，例如导入0.5％。

在Kr气体和Ar气体与其他气体混合时，可以降低放电开始电压。例如，与混合了分压比96％的Ne气、分压比4％的Xe气的气体的放电开始电压相比，混合了分压比91％的Ne气、分压比4％的Xe气、以及分压比5％的Ar气的气体的放电开始电压较低。

例如，可以使红色气体放电管11R和12R中的Ne气、Xe气、He气、以及Kr或者Ar气体的分压比分别为95％、4％、1％、以及0％。例如，可以使绿色气体放电管11G和12G中的Ne气、Xe气、He气、以及Kr或者Ar气体的分压比分别为90％、4％、1％、以及5％。例如，可以使蓝色气体放电管11B和12B中的Ne气、Xe气、He气、以及Kr或者Ar气体的分压比分别为92％、4％、1％、以及3％。

以上所说明的实施方式只不过是作为典型方式而进行了举例，本领域人员应能理解通过组合所述各实施方式的结构元件得出的其变形及变化，只要是本领域的技术人员，在不脱离本发明的原理及权利要求书所记载的发明的范围，还可以对实施方式进行各种变形。

Claims

1.一种彩色显示装置，排列放置有多个气体放电管，所述多个气体放电管在内部配置有根据发光颜色而由不同材料形成的荧光体层并被封入放电气体，且在长度方向上具有多个发光点，在所述多个气体放电管的显示面侧配置多个显示电极，在所述多个气体放电管的背面侧配置多个信号电极，所述彩色显示装置的特征在于，

所述多个气体放电管的所述放电气体混合有多种气体，所述多种气体根据包含不同材料的所述荧光体层的气体放电管是不同的，并具有提高色温的分压比。

2.根据权利要求1所述的彩色显示装置，其特征在于，所述多个气体放电管包括发红色光、绿色光、蓝色光的气体放电管，所述发蓝色光的气体放电管的放电气体的种类与所述发红色光、绿色光的气体放电管的放电气体的种类不同。

3.根据权利要求1所述的彩色显示装置，其特征在于，所述多个气体放电管包括发红色光、绿色光、蓝色光的气体放电管，所述发蓝色光的气体放电管的放电气体的分压比与所述发绿色光、红色光的气体放电管的放电气体的分压比不同。

4.根据权利要求1所述的彩色显示装置，其特征在于，所述放电气体包括从氖气、氙气、氦气、氪气、氩气的气体中选出的一种以上的气体的混合物。

5.根据权利要求1所述的彩色显示装置，其特征在于，所述多个气体放电管包括发红色光、绿色光、蓝色光的气体放电管，所述发蓝色光的气体放电管的放电气体中的氙气体的分压比高于所述发红色光、绿色光的气体放光管的放电气体中的氙气体的分压比。