JP2005129357A - ガス放電管及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガス放電管に対する電極の位置のばらつきをなくすことにより、安定した放電特性を有するガス放電管及びそのガス放電管を多数配置した表示装置を提供する。
【解決手段】 ガス放電管１はガラス管１０を母体とし、ガラス管１０の外面のうちの一面（放電面と対向する面）に、その軸方向に沿った溝１０ａが設けられ、溝１０ａには、アドレス電極１１が溝に沿って配置されている。サステイン電極１２ａ，１２ｂが配置された領域におけるガラス管１０の内面の形状は、微小な凹凸状であって、その内面に二次電子放出膜１３が形成されている。また、ガラス管１０の内部には、軸断面が略三日月状でかつ内側表面に蛍光体層１４が予め形成されている蛍光体支持部材１５が挿入によって配置されている。そして、ガラス管１０の内部には放電ガス１６が封入されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、放電媒体（放電ガス）を封入したガス放電管及びガス放電管を多数並列に配置することにより、動画などの画像（映像）を表示することができる表示装置に関する。

ＰＤＰの発光原理と同様に、細長い透明絶縁性の管状体の内部に蛍光体を設けるとともに、放電ガスを封入したガス放電管を構成し、このガス放電管を多数並列配置することにより、動画などの映像を表示することができる大型の表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この表示装置は、自発光型の表示装置であるため、高輝度な映像を表示できるとともに、１００インチを越えるような大画面を実現できるため、屋内の壁一面を表示装置とするような場合に好適である。

図９は従来のガス放電管を用いた表示装置の一例を示す模式的斜視図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線における構造断面図である。従来の表示装置８０は、ガス放電管９０，９０，…を、その軸方向に直交する方向に多数並列配置するとともに、背面支持体（基板）９６と前面支持体（基板）９８とによって挟持される構成を有する。背面支持体９６のガス放電管側の面には、ガス放電管９０の軸方向に沿ってアドレス電極（選択電極ともいう）９７，９７，…が設けられており、前面支持体９８のガス放電管側の面には、アドレス電極９７と平面的に交差する方向にサステイン電極（表示電極ともいう）９９（９９ａ及び９９ｂで一対），９９，…が所定の間隔で設けられている。

ガス放電管９０は、細長い透明絶縁性の管状体、例えば内径が０．８ｍｍの中空円筒状で、肉厚が０．１ｍｍの光透過性のガラス管９１を使用としている。ガラス管９１の内面には、放電が生じるのに必要な電圧（放電電圧）を下げるための二次電子放出膜（保護膜ともいう）９２が一様に形成されている。その内側には、軸断面が略三日月状の蛍光体支持部材９４が配設されており、蛍光体支持部材９４の内側表面には、放電により発生した真空紫外光（紫外光）を可視光に励起させるための蛍光体層９３が形成されている。また、ガラス管９１の内部には、Ｘｅ−Ｎｅ、Ｘｅ−Ｈｅ等の放電ガス９５が封入されている。

アドレス電極９７とサステイン電極９９ａ，９９ｂとが交差することによって区画される領域が単位発光領域（セル）となり、サステイン電極９９ａ，９９ｂの一方の電極を走査電極として用い、走査電極とアドレス電極９７との間に電圧を印加して表示書き込みのためのアドレス放電（対向放電）を選択的に発生させてその放電セル対応のガラス内壁に壁電荷を生じさせ、引き続いて一対のサステイン電極９９ａ，サステイン電極９９ｂ間に電圧を印加して前記アドレス放電によって壁電荷が生じたセルに表示維持のための表示放電（面放電）を発生させる。この放電によって放電ガス中のＸｅと衝突して紫外光が放出される。紫外光は蛍光体層９３にて可視光に励起され、可視光を外部へ射出させる。よって、サステイン電極９９ａ，９９ｂ及びアドレス電極９７に印加する電圧により各セルにおける電界を制御し、紫外光の発生を制御することにより、高輝度な映像を表示することができる。
特開昭６１−１０３１８７号公報

しかしながら、従来の表示装置８０は、並列に配置したガス放電管９０，９０，…を挟持するように、背面支持体９６と前面支持体９８とを配置するため、図１０に示したように、その配置状況によって隣り合うガス放電管９０，９０の間に間隙Ａが生じる虞がある。従って、背面支持体９６にフォトリソグラフィーなどの方法で所定の寸法精度で設けたアドレス電極９７，９７，…の各ガス放電管９０の中心線Ｂからの離隔距離Ｘにばらつきが生じ、対向放電の大きさ及び発生領域がセル毎に相違するという問題があった。また、間隙Ａを開けないように放電管９０を配置した場合でもガラス管の外径のばらつきにより、同様の事態が生じる。

特に、ガス放電管９０の外形が円形状である場合には、離隔距離Ｘが大きくなってアドレス電極９７がガラス管９１の外面と直接的に接触しない虞があり、その場合には極めて低誘電率の空気がガラス管９１の外面との間に介在されるために、対向放電に要する電圧が高くなって対向放電が生じず、表示欠陥になるという問題があった。

また、二次電子放出膜（例えば、酸化マグネシウム、アルミナ等の金属酸化膜）９２は、誘電体として機能するガラス管９１へのイオン衝撃を防ぐとともに、放電のための二次電子を放出するなど重要な役割を果たしており、その形成方法としては、有機脂肪酸塩（例えば脂肪酸マグネシウム）を含有する溶液（塗布液）をガラス管９１の内部に導入することにより、その内面に塗布し、塗布液を焼成して二次電子放出膜９２をガラス管９１の内面に形成する方法（塗布熱分解法）が一般的に用いられている。

表示装置に用いられるガス放電管９０は、低コスト化や低消費電力化として、対向放電に要する電圧を下げるべくアドレス電極９７，サステイン電極９９ａ（９９ｂ）間の対向距離が短いガラス管９１を使用する。ガラス管の軸断面の内周形状が円形状（以下、円筒管という）である場合は、塗布液に加わる表面張力が均等であるため、ほぼ均一な膜厚分布を有する二次電子放出膜を形成することができるが、ガラス管の軸断面の内周形状が略矩形状（略楕円状を含む）である場合には、表面張力が均等でなくなり、曲率半径の小さな領域（屈曲部）ほど、塗布液が毛細管現象によって屈曲部に集まりやすく、屈曲部における二次電子放出膜の膜厚が厚くなる。換言すれば、曲率半径の大きな領域における二次電子放出膜の膜厚が薄くなる。表示装置に用いられるガス放電管は、前述したように、アドレス電極，サステイン電極間の対向距離が短いガラス管を使用するため、対向距離を規定するガラス面（側面）における曲率半径が、面放電領域であるサステイン電極側のガラス面（放電面）における曲率半径よりも小さく、二次電子放出効率が側面に集中して形成されるので、本来形成すべきサステイン電極側のガラス面における二次電子放出膜の膜厚が薄くなり、二次電子放出効率が悪化してサステイン電圧が上昇するという問題があった。

ところで、蛍光体支持部材９４は、一般的に、その断面が所望する形状とほぼ相似する形状になるようにガラス管を予め成型加工し、加工したガラス管を熱延するリドロー法により製造されるが、蛍光体支持部材９４のように、その断面が点対称でない場合には、熱延の際の張力が均等でないために変形が生じやすい。従って、面放電が生じる領域であるサステイン電極側のガラス面（放電面）と、蛍光体支持部材９４、すなわち蛍光体層９３との離隔距離Ｙが長くなり、放電により発生した紫外光が蛍光体層９３を励起する励起効率が減少して輝度が低下するという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ガス放電管に対する電極の位置のばらつきをなくすことにより、安定した放電特性を有するガス放電管及びそのガス放電管を多数配置した表示装置の提供を目的とする。

また本発明は、放電が生じる領域の近傍における二次電子放出膜を厚くすることにより二次電子放出効率を向上させ、安定した放電電圧特性を有するガス放電管及びそのガス放電管を多数配置した表示装置の提供を目的とする。

更に本発明は、二次電子放出膜の膜厚を均一にするとともに、電極と管状体との接触面積を増加することにより放電領域を広大化させ、優れた輝度特性を有するガス放電管及びそのガス放電管を多数配置した表示装置の提供を目的とする。

更にまた本発明は、蛍光体部を放電が生じる領域に近づけ、放電により発生した紫外光が蛍光体部を励起する励起効率を向上させることにより、優れた輝度特性を有するガス放電管及びそのガス放電管を多数配置した表示装置の提供を目的とする。

第１発明に係るガス放電管は、放電ガスが封入された管状体と複数の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管において、前記管状体は外面に凹部を有し、該凹部に前記複数の電極のうちの少なくとも一つの電極が配置されていることを特徴とする。

第１発明に係るガス放電管にあっては、管状体の外面に設けた凹部に電極を配置することにより、配置した電極と管状体との位置ずれが生じることは全くない。

第２発明に係るガス放電管は、第１発明において、前記凹部は、管状体の軸方向に沿った溝であることを特徴とする。

第２発明に係るガス放電管にあっては、管状体の外面に設けた凹部が、管状体の軸方向に沿った溝を有していることにより、導電ペーストをディスペンサ法により溝に塗布するようにすれば、流体たる導電ペーストに溝に沿った回転運動を生じさせ、回転方向、すなわち溝の長手方向に対する流動を促進し、導電ペーストが安定して溝に塗布される。加えて、管状体の軸方向に沿った溝は、それ自体公知のリドロー法により安定して形成することが可能である。

第３発明に係るガス放電管は、第１発明又は第２発明において、前記複数の電極のうちの他の電極が、前記管状体を介して前記凹部と対向する前記管状体の外面に配置されており、前記凹部における前記管状体の内面の形状が凸状であって、前記内面に蛍光体部を更に備えることを特徴とする。

第３発明に係るガス放電管にあっては、管状体の外面に設けた凹部における管状体の内面の形状が凸状であることにより蛍光体部が嵩上げされて、複数の電極のうちの他の電極が配置されている方向に近づくため、他の電極間で面放電を行なう場合、蛍光体部と放電面との対向距離が短くなる。よって、蛍光体部の近傍で放電が生じるため、放電により発生した紫外光が蛍光体部を励起する励起効率が向上して高輝度化が実現される。また、管状体を介して対向配置された電極間の対向距離が短くなるため、対向放電を生じるのに要する電圧が低減される。

第４発明に係るガス放電管は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、前記管状体は、前記複数の電極のうちの他の電極が配置された領域における管状体の内面の形状が微小な凹凸状であって、前記内面に二次電子放出膜を備えることを特徴とする。

第４発明に係るガス放電管にあっては、複数の電極のうちの他の電極が配置された領域の管状体の内面形状が微小な凹凸状であることにより、その内面に塗布熱分解法により二次電子放出膜を形成する場合、塗布液が毛細管現象によって凹凸部分に保持されるため、二次電子放出膜が凹凸部分に集中して形成される。つまり、二次電子放出膜を形成したい領域（所望領域）を微小な凹凸状にすることにより、二次電子放出膜をその所望領域に集中して形成することが可能である。

第５発明に係るガス放電管は、放電ガスが封入された管状体と複数の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管において、前記管状体の内面の形状が微小な凹凸状であって、前記内面に二次電子放出膜を備えることを特徴とする。

第５発明に係るガス放電管にあっては、管状体の内面形状が微小な凹凸状であることにより、その内面に塗布熱分解法により二次電子放出膜を形成する場合、塗布液が毛細管現象によって凹凸部分に保持されるため、二次電子放出膜が凹凸部分に集中して形成される。また、二次電子放出膜を形成したい領域（所望領域）を微小な凹凸状にすることにより、二次電子放出膜をその所望領域に集中して形成することが可能である。

第６発明に係るガス放電管は、第５発明において、前記電極は、前記管状体の軸方向に沿って配置された第１の電極と、前記管状体を介して前記第１の電極と対向し、前記管状体の軸方向に対して所定の間隔で配置された複数の第２の電極とを有し、前記微小な凹凸状の形状は、前記第２の電極が配置されている領域に形成されていることを特徴とする。

第６発明に係るガス放電管にあっては、管状体の内面のうちの第２の電極が配置された領域の形状を微小な凹凸状にする。すなわち、第２の電極が配置された領域は、面放電が生じる領域であるため、塗布熱分解法により二次電子放出膜を形成する場合、微小な凹凸状の形状にすることにより、その領域に二次電子放出膜が選択的に形成される。従って、二次電子放出膜の表面積が減少することによって二次電子放出膜の内部における応力が低減され、必要とされる部分の膜厚を増大してもクラックが発生する虞がなくなる。つまり、膜厚に対するマージンが広がり、クラック発生率が低減される。

第７発明に係るガス放電管は、第５発明又は第６発明において、前記微小な凹凸状の形状は、管状体の軸方向に沿って形成されていることを特徴とする。

第７発明に係るガス放電管にあっては、管状体の内面に設けた微小な凹凸状の形状が、その管状体の軸方向に沿って形成されていることにより、流体たる塗布液に軸方向に沿った回転運動を生じさせ、回転方向に対する流動を促進し、二次電子放出膜が安定して形成される。また、凹凸のうちの出っ張りは、塗布液が出っ張りを乗り越えるのを防止するストッパとして機能する。加えて、管状体の軸方向に沿った形状は、それ自体公知のリドロー法により安定して形成することが可能である。なお、塗布液は窪みの左右のエッジに集まりやすく、窪みの中央における二次電子放出膜が薄くなる虞があるが、複数の窪みを形成すれば、二次電子放出膜が薄くなる領域が減少する。

第８発明に係るガス放電管は、放電ガスが封入された管状体と複数の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管において、前記複数の電極のうちの少なくとも一つの電極が配置された領域における前記管状体の外面が平面であり、前記管状体の軸断面の内周形状が円形状であって、前記管状体の内面に二次電子放出膜を備えることを特徴とする。

第８発明に係るガス放電管にあっては、管状体の軸断面の内周形状が円形状であることにより、その内面に塗布熱分解法により二次電子放出膜を形成する場合、塗布液に加わる表面張力が均等になるため、均一な膜厚分布を有する二次電子放出膜が形成される。加えて、複数の電極のうちの少なくとも一つの電極が配置された領域における管状体の外面が平面であることにより、その電極と管状体との接触面積が増加するため、放電が生じる領域が大きくなって紫外光の発生量が増加するので、放電による輝度が向上する。

第９発明に係る表示装置は、放電ガスが封入された管状体と、該管状体の軸方向に沿って配置された第１の電極と、前記管状体を介して前記第１の電極と対向し、前記管状体の軸方向に対して所定の間隔で配置された複数の第２の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管が並列配置されており、隣り合うガス放電管の前記第２の電極が電気的に接続された表示装置において、各管状体は外面に凹部を有し、該凹部に前記第１の電極が配置されており、前記凹部における前記管状体の内面の形状が凸状であって、前記内面に蛍光体部を備えることを特徴とする。

第９発明に係る表示装置にあっては、管状体に第１の電極が予め配置されたガス放電管を並列配置することにより、いずれのガス放電管においても、ガス放電管に対する第１の電極の位置ばらつきが発生することはない。従って、対向放電の大きさ及び発生領域がガス放電管毎に相違することがなくなり、色むら等の発生が抑制されて表示品質が向上する。また、各管状体の外面に設けた凹部における内面の形状が凸状であることにより蛍光体部が嵩上げされて、第２の電極が配置される方向に近づくため、第２の電極間で面放電を行なう場合、蛍光体部と放電面との対向距離が短くなる。よって、蛍光体部の近傍で放電が生じるため、放電により発生した紫外光が蛍光体部を励起する励起効率が向上して高輝度化が実現される。また、管状体を介して対向配置された電極間の対向距離が短くなるため、対向放電を生じるのに要する電圧が低減される。

第１０発明に係る表示装置は、第９発明において、各管状体は、前記第２の電極が配置される領域における管状体の内面の形状が微小な凹凸状であって、前記内面に二次電子放出膜を更に備えることを特徴とする。

第１０発明に係る表示装置にあっては、管状体の内面のうちの第２の電極が配置される領域の形状を微小な凹凸状にする。すなわち、第２の電極が配置された領域は、面放電が生じる領域であるため、塗布熱分解法により二次電子放出膜を形成する場合、微小な凹凸状の形状にすることにより、その領域に二次電子放出膜が選択的に形成される。従って、二次電子放出膜の表面積が減少することによって二次電子放出膜の内部における応力が低減され、必要とされる部分の膜厚を増大してもクラックが発生する虞がなくなる。つまり、膜厚に対するマージンが広がり、クラック発生率が低減される。

本発明によれば、管状体（ガス放電管）の外面に設けた凹部に電極を配置することにより、ガス放電管に対する電極の位置のばらつきがなくなり、安定した放電特性を実現することができる。

また本発明によれば、所望領域、例えば、放電が生じる領域における管状体の内面を微小な凹凸状にすることにより、その領域に二次電子放出膜を集中して形成することができるため、二次電子放出効率を向上させ、安定した放電特性を実現することができる。

更に本発明によれば、管状体の軸断面の内周形状を円形状にすることにより、二次電子放出膜の膜厚を均一にして二次電子放出効率のばらつきを抑制できるとともに、複数の電極のうちの少なくとも一つの電極が配置される領域における管状体の外面を平面にすることにより、その電極と管状体との接触面積を増加することにより放電領域を広大化できるため、優れた輝度特性を実現することができる。

更にまた本発明によれば、管状体の外面に設けた凹部における管状体の内面の形状が凸状であることにより、蛍光体部が嵩上げされて、放電が生じる領域に近づけられるため、放電により発生した紫外光が蛍光体部を励起する励起効率を向上させ、優れた輝度特性を実現することができる等、優れた効果を奏する。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るガス放電管を示す模式的斜視図であり、図２は図１のII−II線における構造断面図である。本発明の実施の形態１に係るガス放電管１は、軸断面の内周形状及び外周形状がともに略矩形状の管状体、例えば光透過性のガラス管１０（例えばホウケイ酸ガラス）を用いている。ガラス管１０の外面のうちの一面（放電面と対向する面）に、その軸方向に沿った溝１０ａが設けられている。溝１０ａには、アドレス電極１１が溝に沿って配置されており、ガラス管１０を介してアドレス電極１１と対向するガラス管１０の外面には、サステイン電極１２ａ，１２ｂが軸方向に対して所定の間隔で配置される。アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとは、平面的に交差するように配置されており、アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとが交差することによって区画される領域が単位発光領域（セル）となる。なお、ガス放電管を多数配列して表示装置とする場合（後述）には、サステイン電極１２ａ，１２ｂを必ずしもガラス管１０に形成する必要はない。

サステイン電極１２ａ，１２ｂが配置される領域におけるガラス管１０の内面の形状は、微小な凹凸状であって、ガラス管１０の軸方向に沿って形成されており、その内面に、放電が生じるのに必要な電圧（放電電圧）を下げるための酸化マグネシウム、アルミナ等の金属酸化物からなる二次電子放出膜１３が形成されている。また、ガラス管１０の内部には、軸断面が略三日月状の蛍光体支持部材１５が配設されており、蛍光体支持部材１５の内側表面には、放電により発生した紫外光を可視光に変換するための蛍光体層１４が形成されている。そして、ガラス管１０の内部にはＸｅ−Ｎｅ、Ｘｅ−Ｈｅ等の放電ガス１６が封入されている。なお、蛍光体層１４は、予め蛍光体支持部材１５上に塗布され焼成することによって形成され、蛍光体支持部材１５をガラス管内に挿入することによってガラス管内に配置される。

このような構成を有するガス放電管１は、サステイン電極１２ａ，１２ｂの一方の電極を走査電極として用い、走査電極とアドレス電極１１との間に電圧を印加して表示書き込みのためのアドレス放電（対向放電）を選択的に発生させ、引き続いて一対のサステイン電極１２ａ，サステイン電極１２ｂ間に電圧を印加して前記アドレス放電の生じたセルに表示維持のための表示放電（面放電）を発生させる。そして、放電ガス１６に含有されるＸｅと電子が衝突して紫外光が放出され、蛍光体層１４にて可視光に変換される。

このような形状を有するガス放電管１は、ガラス管１０の内面が微少な凹凸状であることにより、その内面に塗布熱分解法により二次電子放出膜１３を形成する場合、有機脂肪酸塩を含有する溶液（塗布液）が毛細管現象によって凹凸部分に保持されるため、二次電子放出膜１３を凹凸部分に集中して形成することができる。つまり、二次電子放出膜１３を形成したい領域（所望領域）を微小な凹凸状にすることにより、二次電子放出膜１３をその所望領域に集中して形成することができる。本実施例では、サステイン電極１２ａ，１２ｂを配置した領域、すなわち、面放電が生じる領域（面放電領域）を微小な凹凸状にすることにより、膜厚が厚い二次電子放出膜が面放電領域に形成され、二次電子放出効率が高まって安定した放電特性がえられる。

また、例えば導電ペースト（例えば銀ペースト）をディスペンサ法により溝１０ａに塗布するようにすれば、焼成または熱硬化することにより形成されたアドレス電極１１は溝１０ａに沿って形成されるため、所望する領域に溝１０ａを予め形成すれようにすれば、アドレス電極１１を、その領域に形成することができる。従って、アドレス電極１１とガラス管１０との位置ずれが生じる虞は全くなく、アドレス電極１１，サステイン電極１２ａ（又は１２ｂ）間の対向放電の大きさ及び発生領域が安定化する。更に、アドレス電極１１が溝１０ａに配置されているため、アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとの対向距離が、溝１０ａの深さに相当する距離分、短縮されるため、対向放電が生じるのに要する電圧を下げることができ、この低電圧化によって回路コストと消費電力とを低減することができる。もちろん、導電体を軸１０ａに嵌め込み、アドレス電極１１としてもよいことはいうまでもない。

なお、本実施形態では、ガラス管１０の内面に設けた微小な凹凸の形状が矩形状であり、窪みの長さＡ１が出っ張りの長さＡ２より長い（Ａ１＞Ａ２）場合の形態を示したが、図３の断面図に示すように、窪みの長さＢ１と出っ張りの長さＢ２とが同一長（Ｂ１＝Ｂ２）であってもよく（図３（ａ））、凹凸の形状が矩形状ではなく、テーパを有する形状であってもよく（図３（ｂ））、その凹凸のパターン形状については限定されるものではない。換言すれば、凹凸の形状によって二次電子放出膜の形成領域及び膜厚を制御することができるため、所望の二次電子放出効率を実現するように凹凸の設計を行なえばよい。凹凸形状がテーパを有する場合には、鋳型等を使って内面の形状に加工する際の型ぬき及び成型加工が容易になる。もちろん、窪み及び出っ張りの数についても限定されるものではなく、前述した塗布液が出っ張りを乗り越えるのを防止するためのストッパをガラス管の内面の両側に設けた形態（図３（ｃ））であってもよいし、ストッパとなるように中央を窪ませた形態（図３（ｄ））であってもよい。

また、本実施形態では、ガス放電管の外形が略矩形状である形態を示したが、外形が円形状であるガス放電管であってもよい。図４は本発明の実施の形態１に係るガス放電管の他の一例を示す構造断面図である。ガス放電管２は、軸断面の内周形状及び外周形状がともに円形状のガラス管２０を母体とし、その軸方向に沿って溝２０ａが設けられている。溝２０ａには、アドレス電極１１が溝に沿って配置されており、ガラス管２０を介してアドレス電極１１と対向するガラス管２０の外面には、サステイン電極１２ａ，１２ｂが軸方向に対して所定の間隔で配置されている。アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとは、平面的に交差するように配置されており、アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとが交差することによって区画される領域が単位発光領域（セル）となる。その他の構成は図２と同様であるので、対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

このように軸断面の内周形状が円形状である場合には、塗布液に加わる表面張力が均等であるため、ほぼ均一な膜厚分布を有する二次電子放出膜１３を形成することができるため、内面を凹凸状にする必要はない。なお、ガラス管の外形が略矩形状である方が、外形が円形状であるものと比較すると、サステイン電極とガラス管との接触面積が大きく、面放電が生じる領域が大きくなって紫外光の発生量が増加するので、放電による輝度を向上することができる。

このようなガス放電管１（２）を並列状又はマトリクス状に配置することにより、大型の表示装置を実現することができる。なお、赤，緑，青の３色の蛍光体層が形成された蛍光体支持部材をガラス管１０（２０）の内部に配設したものを周期的に配列すれば、カラー表示を実現することができる。図５は本発明の実施の形態１に係るガス放電管を多数並列配置した表示装置を示す構造断面図である。本発明に係る表示装置７０は、Ａｇ等の金属からなるバス電極７１ａ，７１ｂが所定の間隔で形成された前面支持体７２上に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなるサステイン電極１２ａ，１２ｂをバス電極７１ａ，７１ｂと接続したうえで、上述したガス放電管１，１，…を、その軸方向に直交する方向に並列配置された構成を有する。前面支持体７２は可視光領域における光透過率が優れたガラス板、樹脂フィルム等からできており、バス電極７１ａ，７１ｂは、ライン抵抗を下げるとともに、外部に設けた外部回路からサステイン電極１２ａ，１２ｂに電圧を供給する機能を与えられている。一方、アドレス電極１１は、前述したようにガス放電管１に付設されており、外部に設けた外部回路からアドレス電極１１に直接的に電圧が供給される。なお、このような表示装置においては、バス電極７１ａ，７１ｂがサステイン電極１２ａ，１２ｂを兼用するようにしてもよく、その場合にはサステイン電極１２ａ，１２ｂをガス放電管１に設ける必要はない。

このような表示装置７０は、対向放電を決定するアドレス電極１１とサステイン電極１２ａ（又は１２ｂ）との位置関係が、いずれのガス放電管でも同一であるため、たとえ隣り合うガス放電管１の間に間隙が生じた場合であっても、対向放電の大きさ及び発生領域がセル毎に相違するという虞は全くなく、安定した放電特性を得ることができる。特に、図４に示した外形が円形状のガス放電管２を多数並列配置した表示装置では、アドレス電極がガラス管の外面と直接的に接触しないことはありえない。

次に、このような形状を有するガラス管１０の製造方法の一例として、その断面が所望する形状と相似する形状にガラス管を予め成型加工し、加工したガラス管を加熱することにより、所望の形状に形成することができるリドロー法について説明する。図６は本発明の実施の形態１に係るガス放電管に用いるガラス管の製造方法を示す説明図である。図中５０はリドロー前のガラス管（以下、母材という）であり、母材５０の断面は、形成したい形状と相似する断面形状を有する。母材５０の一方の端部は母材フォルダ６０に固定され、母材フォルダ６０は一の方向（図６では下方）に送り速度Ｖ１で移動するように設定されている。つまり、母材５０は、母材フォルダ６０により送り速度Ｖ１で送り出される。なお、母材５０は、軸断面が大きいために加工が容易であり、ガラス管１０と相似する形状、すなわち、その外面のうちの一面に、その軸方向に沿った溝が設けられた略矩形状に加工され、その内面は凹凸状に加工されている。母材５０における加工方法としては、例えば、鋳型、マンドレル等を用いて所望の断面形状に加工すればよい。

母材５０は、その経路に配置された加熱装置６１によって、軟化温度（例えばホウケイ酸ガラス：８２０℃）以上の作業温度まで加熱され、更にパスライン下流側に設けた引っ張りローラ６３により引っ張られることにより、断面が母材５０より小さいガラス管（以下、細管という）５１が形成される。なお、加熱装置６１は複数の抵抗加熱ヒータ６２，６２，…を備えており、各抵抗加熱ヒータ６２には図示しない温度センサが設けられている。温度センサは、抵抗加熱ヒータにより加熱される母材５０の当該位置における温度を検出する。また、加熱装置６１には、図示しない制御部が接続されており、制御部は前述した温度センサにて検出した温度に基づいて、各抵抗加熱ヒータ６２の出力を適宜調整して作業温度を維持する。

引っ張りローラ６３は、一対のローラ６３ａ，６３ｂから構成されており、延伸された細管５１の先端をローラに噛ませ、母材フォルダ６０による母材５０の送り速度Ｖ１と引っ張りローラ６３による細管５１の引っ張り速度Ｖ２とが一定の速度比となるように細管５１の引っ張り速度Ｖ２を制御する。

このような方法で形成された細管５１は、延伸開始後しばらく（数分程度）して、その形状が安定し、母材５０と相似する形状に形成される。つまり、本例では、細管５１が、その外面のうちの一面に、その軸方向に沿った溝が設けられ、軸断面の内周形状及び外周形状がともに略矩形状のガラス管１０に相当する。

（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２に係るガス放電管を示す構造断面図である。本発明の実施の形態２に係るガス放電管３は軸断面の内周形状及び外周形状がともに略矩形状のガラス管３０を母体としており、ガラス管３０の外面のうちの一面（放電面と対向する面）には、その軸方向に沿った溝３０ａが設けられている。ガラス管３０の肉厚は略一定であり、外面に設けた溝３０ａにおけるガラス管３０の内面は凸状に盛り上がった形状を有する。溝３０ａには、アドレス電極１１が溝に沿って配置されており、ガラス管３０を介してアドレス電極１１と対向するガラス管３０の外面には、サステイン電極１２ａ，１２ｂが軸方向に対して所定の間隔で配置されている。アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとは、平面的に交差するように配置され、アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとが交差することによって区画される領域が単位発光領域（セル）となる。

サステイン電極１２ａ，１２ｂが配置された領域におけるガラス管３０の内面の形状は、微小な凹凸状であって、その内面に二次電子放出膜１３が形成されている。また、ガラス管１０の内部には、蛍光体層１４が形成された蛍光体支持部材１５がガラス管内に挿入することによって配置されており、さらに放電ガス１６が封入されている。より具体的には、蛍光体支持部材１５は、その軸断面が略三日月状の形状を有しており、蛍光体支持部材１５の中央部が、凸状に盛り上がった内面上に配置されて、蛍光体層１４がサステイン電極１２ａ，１２ｂの方向に対向している。

このような形状を有するガス放電管３は、前述した実施の形態１に加えて、溝３０ａによってガラス管３０の内面が凸状に盛り上がっているため、蛍光体支持部材１５が、サステイン電極１２ａ，１２ｂを配置した領域、すなわち、面放電領域へ嵩上げられ、蛍光体支持部材１５に形成された蛍光体層１４と放電面（サステイン電極１２ａ，１２ｂ）との対向距離が、凸状の高さ分（符号Ｃ）、短縮される。従って、蛍光体層１４の近傍で面放電が生じるため、面放電により発生した紫外光が蛍光体層１４を励起する励起効率が向上して高輝度化を実現することができる。なお、このような形状を有するガラス管の製造方法としては、実施の形態１と同様のリドロー法を用いればよく、その詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３に係るガス放電管を示す構造断面図である。本発明の実施の形態３に係るガス放電管４は、軸断面の内周形状が円形状であり、かつ外周形状が略矩形状であるガラス管４０を母体としている。ガラス管４０の外面には、アドレス電極１１がガラス管４０の軸方向に沿って配置されており、ガラス管４０を介してアドレス電極１１と対向するガラス管４０の外面には、サステイン電極１２ａ，１２ｂが軸方向に対して所定の間隔で配置されている。アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとは、平面的に交差するように配置されており、アドレス電極１１とサステイン電極１２ａ，１２ｂとが交差することによって区画される領域が単位発光領域（セル）となる。

ガラス管４０の内面には、膜厚が均一な二次電子放出膜１３が内面一面に形成され、その内側には、軸断面が略三日月状の蛍光体支持部材１５がガラス管内に挿入することによって配置されている。蛍光体支持部材１５の内側表面には蛍光体層１４が形成され、さらに放電ガス１６が封入されている。つまり、ガラス管４０の軸断面の内周形状が円形状であることにより、ガラス管４０の内面に塗布熱分解法により二次電子放出膜１３を形成する場合、塗布液に印加される表面張力が均等になるため、均一な膜厚分布を有する二次電子放出膜１３をガラス管４０の内面に形成することができる。また、塗布液の液量と形成される膜厚とが一意の関係となるため、塗布液の濃度などを制御すれば、所望の膜厚を有する一様な二次電子放出膜１３をガラス管４０の内面に形成することができる。

また、このような形状を有するガス放電管４は、ガラス管４０の軸断面の外周形状が略矩形状であるため、従来の円筒管と比較すると、平面の領域に設けたサステイン電極１２ａ，１２ｂとガラス管４０との接触面積が増加し、面放電が生じる領域が大きくなって紫外光の発生量が増加するので、放電による輝度を向上することができる。なお、本実施形態のガラス管４０に、実施の形態１及び実施の形態２で示した溝１０ａ（２０ａ，３０ａ）を設けて、その溝にアドレス電極１１を配置してもよいことはいうまでもない。

なお、各実施の形態では、アドレス電極１１を溝１０ａ（２０ａ，３０ａ）に配置する形態について説明したが、サステイン電極１２ａ，１２ｂ用の凹部をガラス管１０（２０，３０）に設けて、その凹部にサステイン電極１２ａ，１２ｂを配置してもよい。その場合には、サステイン電極１２ａ，１２ｂは、凹部の窪みから一部が突出しているようにすれば、ガス放電管を多数配置して表示装置とするとき、バス電極７１ａ，７１ｂとの接続が容易となるため好ましい。

また、各実施の形態では、蛍光体支持部材１５の軸断面が略三日月状の形態について説明したが、軸断面が略”コ”の字状の蛍光体支持部材であってもよく、その形状について限定されるものではない。蛍光体支持部材１５は、ガラス管の軸断面の内周形状に沿った形状であるほうが、蛍光体支持部材１５の内側表面に形成された蛍光体層１４の表面積が増加し、発光効率が高まるため好ましい。

更に、各実施の形態では、３電極面放電型のガス放電管について説明したが、２電極面放電型又は対向放電型のガス放電管であってもよく、また放電ガスによって直接的に可視光が放出されるような形態である場合には、蛍光体層は不要であるため、蛍光体支持部材をガラス管の内部に設ける必要はない。

本発明の実施の形態１に係るガス放電管を示す模式的斜視図である。 図１のII−II線における構造断面図である。 ガラス管の内面に設けた凹凸形状の他の例を示す構造断面図である。 本発明の実施の形態１に係るガス放電管の他の一例を示す構造断面図である。 本発明の実施の形態１に係るガス放電管を多数並列配置した表示装置を示す構造断面図である。 本発明の実施の形態１に係るガス放電管に用いるガラス管の製造方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係るガス放電管を示す構造断面図である。 本発明の実施の形態３に係るガス放電管を示す構造断面図である。 従来のガス放電管を用いた表示装置の一例を示す模式的斜視図である。 図９のＸ−Ｘ線における構造断面図である。

符号の説明

１，２，３，４ ガス放電管
１０，２０，３０，４０ ガラス管
１０ａ，２０ａ，３０ａ 溝
１１ アドレス電極
１２ａ，１２ｂ サステイン電極
１３ 二次電子放出膜
１４ 蛍光体層
１５ 蛍光体支持部材
１６ 放電ガス
７０ 表示装置
７１ａ，７１ｂ バス電極

Claims (10)

1. 放電ガスが封入された管状体と複数の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管において、
   前記管状体は外面に凹部を有し、
   該凹部に前記複数の電極のうちの少なくとも一つの電極が配置されていることを特徴とするガス放電管。
2. 前記凹部は、管状体の軸方向に沿った溝であることを特徴とする請求項１に記載のガス放電管。
3. 前記複数の電極のうちの他の電極が、前記管状体を介して前記凹部と対向する前記管状体の外面に配置されており、
   前記凹部における前記管状体の内面の形状が凸状であって、
   前記内面に蛍光体部を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス放電管。
4. 前記管状体は、前記複数の電極のうちの他の電極が配置された領域における管状体の内面の形状が微小な凹凸状であって、前記内面に二次電子放出膜を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のガス放電管。
5. 放電ガスが封入された管状体と複数の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管において、
   前記管状体の内面の形状が微小な凹凸状であって、前記内面に二次電子放出膜を備えることを特徴とするガス放電管。
6. 前記電極は、前記管状体の軸方向に沿って配置された第１の電極と、前記管状体を介して前記第１の電極と対向し、前記管状体の軸方向に対して所定の間隔で配置された複数の第２の電極とを有し、
   前記微小な凹凸状の形状は、前記第２の電極が配置されている領域に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のガス放電管。
7. 前記微小な凹凸状の形状は、管状体の軸方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のガス放電管。
8. 放電ガスが封入された管状体と複数の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管において、
   前記複数の電極のうちの少なくとも一つの電極が配置された領域における前記管状体の外面が平面であり、
   前記管状体の軸断面の内周形状が円形状であって、前記管状体の内面に二次電子放出膜を備えることを特徴とするガス放電管。
9. 放電ガスが封入された管状体と、該管状体の軸方向に沿って配置された第１の電極と、前記管状体を介して前記第１の電極と対向し、前記管状体の軸方向に対して所定の間隔で配置された複数の第２の電極とを備え、各電極に電圧を印加することにより、前記放電ガスを放電させるガス放電管が並列配置されており、隣り合うガス放電管の前記第２の電極が電気的に接続された表示装置において、
   各管状体は外面に凹部を有し、該凹部に前記第１の電極が配置されており、
   前記凹部における前記管状体の内面の形状が凸状であって、前記内面に蛍光体部を備えることを特徴とする表示装置。
10. 各管状体は、前記第２の電極が配置された領域における管状体の内面の形状が微小な凹凸状であって、前記内面に二次電子放出膜を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。

Images