JP2003338243A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の発光管対向面およびその面に形成され
た電極を、加熱処理により発光管の外壁曲面に沿って変
形させることで、電極と発光管との接触面積を増大させ
て放電電圧の低下を図る。 【解決手段】 細管からなる複数の発光管と、複数の発
光管を挟持する一対の基板と、その一対の基板の発光管
対向面に形成され電圧の印加により発光管の内部で放電
を発生させる電極とを備えた表示装置において、電極の
形成された基板を、常温で剛性を有するとともに発光管
よりも低い軟化点を有する基板で構成し、その基板の発
光管対向面およびその面に形成された電極を、加熱処理
により発光管の外壁曲面に沿って変形させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置及びその
製造方法に関し、さらに詳しくは、直径０．５〜５ｍｍ
程度の細管の内部に蛍光体層を配置するとともに放電ガ
スを封入した発光管（「表示管」や「ガス放電管」とも
呼ばれる）を並列に複数配置して、任意の画像を表示す
る表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような表示装置として、例えば特
開２０００−３１５４６０号公報に記載のような表示装
置が知られている。このような表示装置では、発光管の
長手方向に複数の発光点を形成する方法として、例え
ば、発光管を支持する基板に複数の電極を形成し、その
基板の電極形成面を発光管に接触させ、その複数の電極
に電圧を印加することで、発光管の長手方向に複数の発
光点を形成するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな表示装置では、発光管を支持する基板に平面状の基
板を用いた場合、電極と発光管との接触面積が狭く、発
光管の発光に高い電圧を必要とするという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、基板の発光管対向面およびその面に形成さ
れた電極を、加熱処理により発光管の外壁曲面に沿って
変形させることで、電極と発光管との接触面積を増大さ
せて、放電電圧の低下を図り、かつ、各発光管間の放電
特性のばらつきを抑えることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に蛍光体
層が配置されるとともに放電ガスが封入され、長手方向
に複数の発光点を有する細管からなる複数の発光管と、
それら複数の発光管を表示面側と背面側から挟持する一
対の基板と、その一対の基板の少なくとも表示面側に位
置する基板の発光管対向面に形成され電圧の印加により
発光管の内部で放電を発生させることが可能な電極とを
備え、前記電極の形成された基板が、常温で剛性を有す
るとともに発光管よりも低い軟化点を有する基板からな
り、その基板の発光管対向面およびその面に形成された
電極が、加熱処理により発光管の外壁曲面に沿って変形
されてなる表示装置である。

【０００６】本発明によれば、電極の形成された基板
が、常温で剛性を有するとともに発光管よりも低い軟化
点を有する基板からなり、その基板の発光管対向面およ
びその面に形成された電極が、加熱処理により発光管の
外壁曲面に沿って変形されているので、電極が直線状で
ある場合よりも、電極と発光管との接触面積が増大し、
発光管を発光させるための印加電圧を低下させることが
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において、発光管は、内部
に蛍光体層が配置されるとともに放電ガスが封入され、
長手方向に複数の発光点を有する細管で構成されていれ
ばよい。この発光管としては、当該分野で公知の各種の
発光管を適用することができる。この発光管は、どのよ
うな径の細管を用いて形成されてもよいが、特に直径
０．５〜５ｍｍ程度のガラス細管を用いて好ましくは形
成される。この細管は、円形の断面を有していることが
好ましいが、扁平楕円状の断面を有していてもよい。

【０００８】一対の基板は、複数の発光管を表示面側と
背面側から挟持することができるものであればよい。一
対の基板の少なくとも表示面側に位置する基板の発光管
対向面には電極が形成されるが、この電極の形成された
基板は、常温で剛性を有するとともに発光管よりも低い
軟化点を有することが必要である。この基板としては、
光透過性の合成樹脂製基板や低融点ガラス製基板を適用
することができる。

【０００９】光透過性の合成樹脂としては、例えば、透
明な熱可塑性樹脂を使用することができる。この熱可塑
性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂やポリスチレン
樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂などが挙げら
れる。

【００１０】電極は、一対の基板の少なくとも表示面側
に位置する基板の発光管対向面に形成され、電圧の印加
により発光管の内部で放電を発生させることが可能なも
のであればよく、この電極は、当該分野で公知の材料と
方法を用いていずれも形成することができる。例えば、
この電極は、基板の発光管対向面にＩＴＯのような酸化
物をスパッタ法や蒸着法で形成することにより設けるこ
とができる。電極は、この他に、ニッケル、銅、アルミ
ニウム、銀などの金属をスパッタ法、蒸着法、印刷法な
どで形成してもよい。また、例えばポリアミド樹脂のよ
うな樹脂中にカーボンブラックなどの導電材料を分散し
たものを印刷することで形成するようにしてもよい。

【００１１】電極は、表示面側に位置する基板の発光管
対向面に形成された、発光管の長手方向に交差する方向
に延びる複数の電極であってもよいし、これら複数の電
極と、背面側に位置する基板の発光管対向面に形成され
た、発光管の長手方向に沿って延びる複数の電極とで構
成された電極であってもよい。

【００１２】上記構成の表示装置においては、一対の基
板の発光管対向面に形成された接着層をさらに備えた構
成であることが望ましい。このように接着層を基板の発
光管対向面に形成した場合には、発光管と基板を接着す
ることができる。この接着層としては、例えば光透過性
のポリアミド樹脂などの熱可塑性粘着樹脂を適用するこ
とができる。

【００１３】本発明は、また、内部に蛍光体層が配置さ
れるとともに放電ガスが封入され、長手方向に複数の発
光点を有する細管からなる複数の発光管を並列に配置
し、常温で剛性を有するとともに発光管よりも低い軟化
点を有しかつ電圧の印加により発光管の内部で放電を発
生させることが可能な電極が形成された平面状の基板の
電極形成面を、それら複数の発光管に対向させ、加熱処
理により、平面状の基板の発光管対向面およびその面に
形成された電極を発光管の外壁曲面に沿って変形させる
ことからなる表示装置の製造方法である。

【００１４】上記製造方法においては、平面状の基板の
電極形成面を複数の発光管に対向させる前に、平面状の
基板の発光管対向面に接着層を形成する工程をさらに備
えていることが望ましい。この接着層としては、例えば
光透過性のアクリル樹脂などを適用することができる。

【００１５】以下、図面に示す実施の形態に基づいてこ
の発明を詳述する。なお、この発明はこれによって限定
されるものではなく、各種の変形が可能である。図１は
本発明の表示装置の全体構成を示す説明図である。本発
明の表示装置は、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管の内部
に蛍光体層を配置するとともに放電ガスを封入した発光
管を並列に複数配置して、任意の画像を表示する表示装
置である。

【００１６】この図において、３１は前面側（表示面
側）の基板、３２は背面側の基板、１は発光管、２は表
示電極対（主電極対）、３はデータ電極（信号電極とも
いう）である。

【００１７】前面側の基板３１と背面側の基板３２は、
透明なポリカーボネート樹脂などで作製されている。ま
た、発光管１はホウケイ酸ガラスなどで作製されてい
る。前面側の基板３１の発光管対向面には表示電極対２
が形成されている。この表示電極対２は、ＩＴＯ、ニッ
ケル、銅、アルミニウム、銀などをスパッタ法、蒸着
法、印刷法などで形成したものである。

【００１８】背面側の基板３２の発光管対向面にはデー
タ電極３が形成されている。このデータ電極３は、不透
明であってもよいため、ＩＴＯを使用せず、ニッケル、
銅、アルミニウム、銀などをスパッタ法、蒸着法、印刷
法などで形成している。

【００１９】発光管１の内部(放電空間)には、三原色
Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体層（図示していない）が一色ごとに
設けられ、放電ガスが導入されて、両端が封止されてい
る。データ電極３は上述したように背面側の基板３２に
形成され、発光管１の長手方向に沿って発光管1と接触
するように設けられている。表示電極対２は前面側の基
板３１に形成され、データ電極３と交差する方向に、発
光管１と接触するように設けられている。表示電極対２
と表示電極対２との間には、非放電領域（非放電ギャッ
プ）２１が設けられている。

【００２０】データ電極３と表示電極対２は、組み立て
時に発光管１の下側の外周面と上側の外周面にそれぞれ
密着するように接触させるが、後述するように、その密
着性を良くするために、表示電極と発光管面との間に接
着剤を介在させて接着してもよい。

【００２１】この表示装置を平面的にみた場合、データ
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、その走査電極とデータ電極３との交差部で選
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データ電極３との
間の発光管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る２本の表示電極間の発光
管１内で発生される面放電である。このような電極配置
により、発光管１には長手方向に複数の発光点が形成さ
れる。

【００２２】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とデータ電極３との間で表示放電が発生され
る構造であってもよい。

【００２３】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データ電極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。

【００２４】図２は表示装置の断面を示す説明図であ
る。この図は発光管の長手方向に直交する断面（図１の
Ａ−Ａ断面）を示している。図において、１ａは蛍光体
層である。

【００２５】発光管１の管体は、円形の断面を有してお
り、パイレックス（登録商標：米国コーニング社製の耐
熱ガラス）を用い、管の外径１ｍｍ、肉厚１００μｍ、
長さ４００ｍｍで作製したものである。

【００２６】この発光管１の管体を構成するガラス細管
は、発光管１と相似形の大形のガラス母材をダンナー法
で作製し、それを加熱して軟化させながら、リドロー
（引き伸ばし）することにより作製している。発光管１
の内部には蛍光体層１ａが配置されている。

【００２７】前面側の基板３１と背面側の基板３２は、
透明なポリカーボネート樹脂製の基板であり、常温で剛
性を有している。また、発光管１よりも低い軟化点を有
している。すなわち、発光管１の管体を構成するガラス
細管の軟化点は５００〜６００℃であり、ポリカーボネ
ート樹脂の軟化点は１３０℃前後である。

【００２８】前面側の基板３１と背面側の基板３２は、
ポリカーボネート樹脂の他に、ポリスチレン樹脂、ポリ
エチレン樹脂、メタクリル樹脂等を用いてもよい。ま
た、樹脂製の基板に代えて、低融点ガラス製基板を適用
してもよい。低融点ガラスとしては、軟化点が４００℃
以下のものを用いる。

【００２９】表示電極対２は、発光管１の長手方向と垂
直に交差する方向に配置されており、前面側の基板３１
の発光管対向面にＩＴＯをスパッタ法で形成したもので
ある。また、データ電極３は、発光管１に沿って配置さ
れており、背面側の基板３２の発光管対向面に、ポリア
ミド樹脂中にカーボンブラックを分散させたインクを印
刷したものである。電極材料は、この他にニッケル、
銅、アルミニウム等の金属を用いてもよい。

【００３０】なお、これらの電極は、変形量が少ない場
合は、ＩＴＯのような酸化物あるいは金属を用いた電極
でもよいが、例えば表示電極対２のように発光管に垂直
に配置する電極では変形量が大きいため、有機バインダ
ーに導電性フィラーを分散した柔軟性電極とするのが有
利である。

【００３１】前面側の基板３１と背面側の基板３２の発
光管対向面は、加熱処理により発光管１の外壁曲面に沿
って変形されている。そして、それに応じて前面側の基
板３１の表示電極対２も発光管１の外壁曲面に沿って変
形されている。また、背面側の基板３２のデータ電極３
も発光管１の外壁曲面に沿って変形されている。

【００３２】発光管１の外壁を十分に清浄にしておけ
ば、ポリカーボネート樹脂製の基板３１，３２と発光管
１とを接着維持することは可能であるが、さらに接着強
度を増したければ、発光管の表面またはポリカーボネー
ト樹脂製の基板の表面に、ポリアミド樹脂等の熱可塑性
粘着樹脂を塗布してもよい。

【００３３】次に、この表示装置の製造方法を説明す
る。図３（ａ），図３（ｂ），図３（ｃ）および図４
（ａ），図４（ｂ），図４（ｃ）はこの表示装置の製造
方法の一例を示す説明図である。まず、厚さ１ｍｍの背
面側の基板３２上に、あらかじめデータ電極としての銅
電極３をスパッタ法で形成しておく。

【００３４】そして、電極付きの背面側の基板３２上に
位置合わせを行って、発光管１と銅電極３とが１対１で
接触するように、複数本の発光管１を背面側の基板３２
上に配置する（図３（ａ）参照）。図ではＲ，Ｇ，Ｂ用
の発光管１を３本しか示していないが、表示画面全体に
Ｒ，Ｇ，Ｂ用の発光管１をＲ，Ｇ，Ｂの順で繰り返し配
置する。蛍光体層は省略している。

【００３５】次に、厚さ１ｍｍの前面側の基板３１上
に、あらかじめ表示電極対としてのＩＴＯ電極２をスパ
ッタ法で形成しておき、この前面側の基板３１を、電極
形成面が発光管１に対向するように、複数の発光管１上
に配置する（図３（ｂ）参照）。ここで、前面側の基板
３１の発光管対向面と、背面側の基板３２の発光管対向
面に、ポリアミド樹脂等の熱可塑性粘着樹脂を塗布して
おいてもよい。

【００３６】次に、２枚の基板を挟むようにして、加圧
加熱板１１，１２を両側に配置する（図３（ｃ）参
照）。そして、片側（図では上側）の加圧加熱板１１の
みを加熱して、図中矢印で示す方向に加圧し、前面側の
基板３１のみを軟化させる。そして、この軟化の際、前
面側の基板３１が沈み込む量が各発光管１で同じになる
よう調整しながら、前面側の基板３１の発光管対向面お
よびその面に形成されたＩＴＯ電極２を、発光管１の外
壁曲面に沿って変形させる。この変形により、ＩＴＯ電
極２は、発光管１の外壁に沿うので、発光管１に十分に
接触する（図４（ａ）参照）。

【００３７】次に、もう片側（図では下側）の加圧加熱
板１２のみを加熱して、図中矢印で示す方向に加圧し、
背面側の基板３２のみを軟化させる。そして、この軟化
の際、背面側の基板３２が沈み込む量が各発光管１で同
じになるよう調整しながら、背面側の基板３２の発光管
対向面およびその面に形成された銅電極３を、発光管１
の外壁曲面に沿って変形させる。この変形により、銅電
極３は、発光管１の外壁に沿うので、発光管１に十分に
接触する（図４（ｂ）参照）。

【００３８】最後に、加圧加熱板１１，１２を除去する
ことで、表示装置が完成する（図４（ｃ）参照）。

【００３９】図５（ａ），図５（ｂ），図５（ｃ）およ
び図６（ａ），図６（ｂ）はこの表示装置の製造方法の
他の例を示す説明図である。まず、平坦な保持台１３の
上に、複数本の発光管１を並行に配置する（図５（ａ）
参照）。図では前記図３、図４と同様に、発光管１を３
本しか示していないが、表示画面全体に相当する幅で複
数の発光管１を配置する。蛍光体層は省略している。

【００４０】次に、厚さ１ｍｍの前面側の基板３１上
に、あらかじめ表示電極対としてのＩＴＯ電極２をスパ
ッタ法で形成しておき、この前面側の基板３１を、電極
形成面が発光管１に対向するように、複数の発光管１上
に配置する（図５（ｂ）参照）。

【００４１】ここで、前面側の基板３１の発光管対向面
に、ポリアミド樹脂等の熱可塑性粘着樹脂を塗布してお
いてもよい。

【００４２】次に、前面側の基板の背後に加圧加熱板１
１を配置する（図５（ｃ）参照）。そして、加圧加熱板
１１を加熱して、図中矢印で示す方向に加圧し、前面側
の基板３１を軟化させる。そして、この軟化の際、前面
側の基板３１が沈み込む量が各発光管１で同じになるよ
う調整しながら、前面側の基板３１の発光管対向面およ
びその面に形成されたＩＴＯ電極２を、発光管１の外壁
曲面に沿って変形させる。この変形により、ＩＯＴ電極
２は、発光管１の外壁に沿うので、発光管１に十分に接
触する（図６（ａ）参照）。

【００４３】次に、あらかじめ、厚さ１ｍｍの背面側の
基板３にデータ電極としての銅電極３をスパッタ法で形
成したものを用意しておき、保持台１３を除去し、前面
側の基板３１と発光管１を、背面側の基板３２上に配置
する。この際、背面側の基板３２との位置合わせを行っ
て、発光管１と銅電極３とが１対１で接触するように、
前面側の基板３１と発光管１を背面側の基板３２上に配
置する（図６（ｂ）参照）。

【００４４】この場合、背面側の基板３２の発光管対向
面にポリアミド樹脂等の熱可塑性粘着樹脂を塗布してお
いてもよい。銅電極３は、発光管１に沿って形成されて
いるので、加圧加熱処理で変形させなくても、発光管１
の外壁に沿って発光管１に接触する。

【００４５】前面側の基板３１と背面側の基板３２は、
加圧加熱処理の際、基板の背面側から発光管１に押し当
てることで変形させたが、発光管１の代わりに金属等の
型に押し当てるようにしてもよい。このようにした場
合、発光管の径にバラつきがあると、ＩＴＯ電極２およ
び銅電極３は、必ずしも発光管の外壁形状に完全には沿
わないが、基板に形成された電極は発光管に必ずしも密
着させる必要はなく、発光管と接触させるのみでも使用
可能である。

【００４６】このように、前面側の基板と背面側の基板
に、常温で剛性を有するとともに発光管よりも低い軟化
点を有する基板を用い、その基板の発光管対向面および
その面に形成された電極を、加熱処理により発光管の外
壁曲面に沿って変形させることにより、電極と発光管と
の接触面積を増大させることができるので、放電電圧を
従来よりも下げることができ（１〜２０V程度）、これ
により発光効率を改善することができ。さらに、各発光
管の放電特性を揃えることが可能になる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、電極が発光管外壁曲面
に沿って変形されているので、電界が発光管内に有効に
作用し、放電電圧を下げることができ、かつ、各発光管
間の放電特性のばらつきを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の全体構成を示す説明図であ
る。

【図２】実施形態の表示装置の断面を示す説明図であ
る。

【図３】実施形態の表示装置の製造方法の一例を示す説
明図である。

【図４】実施形態の表示装置の製造方法の一例を示す説
明図である。

【図５】実施形態の表示装置の製造方法の他の例を示す
説明図である。

【図６】実施形態の表示装置の製造方法の他の例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ 発光管 １ａ 蛍光体層 ２ 表示電極対 ３ データ電極 １１，１２ 加圧加熱板 １３ 保持台 ３１ 前面側の基板 ３２ 背面側の基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粟本 健司 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 石本 学 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 山田 斉 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 渡海 章 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5C027 AA01 AA09 AA10 5C040 FA01 FA04 GA09 GB02 GC19 GC20 JA21 MA12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に蛍光体層が配置されるとともに放
   電ガスが封入され、 長手方向に複数の発光点を有する細管からなる複数の発
   光管と、 それら複数の発光管を表示面側と背面側から挟持する一
   対の基板と、 その一対の基板の少なくとも表示面側に位置する基板の
   発光管対向面に形成され電圧の印加により発光管の内部
   で放電を発生させることが可能な電極とを備え、 前記電極の形成された基板が、常温で剛性を有するとと
   もに発光管よりも低い軟化点を有する基板からなり、そ
   の基板の発光管対向面およびその面に形成された電極
   が、加熱処理により発光管の外壁曲面に沿って変形され
   てなる表示装置。
2. 【請求項２】 前記電極の形成された基板が光透過性の
   合成樹脂製基板である請求項１記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記電極の形成された基板が光透過性の
   低融点ガラス製基板である請求項１記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記電極が、表示面側に位置する基板の
   発光管対向面に形成され、発光管の長手方向に交差する
   方向に延びる複数の電極からなる請求項１記載の表示装
   置。
5. 【請求項５】 前記電極が、表示面側に位置する基板の
   発光管対向面に形成され、発光管の長手方向に交差する
   方向に延びる複数の電極と、背面側に位置する基板の発
   光管対向面に形成され、発光管の長手方向に沿って延び
   る複数の電極とからなる請求項１記載の表示装置。
6. 【請求項６】 一対の基板の発光管対向面に形成された
   接着層をさらに備えてなる請求項１記載の表示装置。
7. 【請求項７】 接着層が光透過性のアクリル樹脂からな
   る請求項６記載の表示装置。
8. 【請求項８】 内部に蛍光体層が配置されるとともに放
   電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点を有する細
   管からなる複数の発光管を並列に配置し、 常温で剛性を有するとともに発光管よりも低い軟化点を
   有しかつ電圧の印加により発光管の内部で放電を発生さ
   せることが可能な電極が形成された平面状の基板の電極
   形成面を、それら複数の発光管に対向させ、 加熱処理により、平面状の基板の発光管対向面およびそ
   の面に形成された電極を発光管の外壁曲面に沿って変形
   させることからなる表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 平面状の基板の電極形成面を複数の発光
   管に対向させる前に、平面状の基板の発光管対向面に接
   着層を形成する工程をさらに備えてなる請求項８記載の
   表示装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 接着層が光透過性のアクリル樹脂から
    なる請求項９記載の表示装置の製造方法。