JP2005285436A - ガス放電管及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 選択電極と管体との間での位置ずれ、接続配線パターンと管体に形成した選択電極との位置ずれ、及び管体の端部での破損が生じないガス放電管及びそのようなガス放電管を用いた表示装置を提供する。
【解決手段】 ガス放電管１は管体１１と、管軸方向に形成された選択電極１２を備える。嵌合具２は嵌合部２１及び引き出し電極２２を有し、嵌合部２１は管体１１の端部に嵌合する形状（キャップ形状）に形成してある。引き出し電極２２は、選択電極１２と導通（圧着）するように嵌合部２１の内部（内表面）に膜状（帯状）に配置形成した圧着部２２ａと、圧着部２２ａから延在して外部へ引き出される導線部２２ｂとで構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、管体の内部に放電ガスを封入したガス放電管及びそのようなガス放電管を用いて構成した表示装置に関する。

図４は表示装置の斜視説明図である。このような表示装置は例えば特許文献１に記載されている。図４において、１はガス放電管であり、ガス放電管１を複数本並行に配置して表示装置４０を構成している。円筒状の管体１１の内部には放電ガス（Ｘｅ、Ｎｅなど）が封入され、しかもカラー表示用には管体１１の内部に三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を発光することができる蛍光体を個別に設けてある。図４は、赤色（Ｒ）のガス放電管１Ｒ、緑色（Ｇ）のガス放電管１Ｇ、青色（Ｂ）のガス放電管１Ｂを背面基板１３の表面に並行に配置した状態を示す。なお、色による区別をする必要がない場合には単にガス放電管１のように記載する。管体１１の直径は０．５〜５ｍｍ程度である。図示するようにガス放電管１を複数本並行に配置することにより、表示装置（カラー表示装置）４０とすることができる。単に並行に配置する本数を増やすことにより大画面の表示が可能な平面型の表示装置を容易に実現することができる。

背面基板１３の表面に載置されたガス放電管１Ｒ、１Ｇ、１Ｂにはそれぞれの選択を行う信号電極１２Ｒ（ガス放電管１Ｒに対応）、信号電極１２Ｇ（ガス放電管１Ｇに対応）、信号電極１２Ｂ（ガス放電管１Ｂに対応）が対応して配置してある。なお、信号電極１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの色による区別をする必要がない場合には単に信号電極１２のように記載する。信号電極１２はガス放電管１の管体１１の管軸方向に直接パターン形成しても良いし、背面基板１３に予めパターン形成し、それに対して管体１１を位置合わせして圧着しても良い。信号電極１２は発生した光を透過する必要がないから金属のみのパターンで形成する。信号電極１２は放電を発生させる管体１１（画素）を選択する作用を行うから、画素選択電極ともいわれる。

ガス放電管１の前面（表示面）側には前面基板（図示省略）が配置され、前面基板にはガス放電管１の管軸方向と交差する方向に表示電極５が形成してある。表示電極５は広幅の透明電極５ｔと、透明電極５ｔに積層した幅狭のバス電極５ｂで構成してある。透明電極５ｔはガス放電管１からの光を透過して表示できるように、例えばＩＴＯ（酸化インジウム錫）などのような透明な材料で構成してある。バス電極５ｂは表示電極５の配線抵抗を低減して透明電極５ｔへ所定の電位を供給し、表示バラツキを改善するためのものであり、例えばＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇなどの金属を用いることができる。放電は信号電極１２、表示電極５へ適宜の電圧を印加することにより発生させることができる。表示電極５を対として放電（平面放電）させるようにしても良いし、また信号電極１２と表示電極５との間で放電（対向放電）させるようにしても良い。表示電極５を対とする場合には、相互に隣接する透明電極５ｔ、５ｔ（表示電極５、５）により表示領域が画定される。

図５は従来例１の表示装置を説明する説明図である。表示装置５０は、放電ガスを封入された管体５１、複数本の管体５１を並行に載置するための背面基板５２、背面基板５２の表面に予めパターン形成された選択電極５３を主要構成としている。選択電極５３は接続手段３を介して駆動回路４と接続されている。接続手段３を介して駆動回路４から適宜の選択電圧を選択電極５３に印加することにより発光すべきガス放電管（管体５１）に選択用放電を発生させる。放電が生じたガス放電管は、一対の表示電極５、５に交互に電圧を印加した場合、表示用放電が発生し、所望の表示を行うことができる。接続手段３は選択電極５３と駆動回路４とを接続するための接続配線パターン３ｐと接続配線パターン３ｐを保持形成するための接続フィルム３ｆで構成されている。管体５１の表面（表示面）には、管軸方向と交差する方向に表示電極（不図示）が形成される。

従来例１の表示装置では、選択電極５３を予め背面基板５２に形成してあることから、正確なピッチで選択電極５３を形成することができる。しかし、管体５１を背面基板５２に載置した場合に、管体５１の外径のばらつきに起因して、選択電極５３のピッチと管体５１の配列ピッチとがずれる。つまり、選択電極５３と管体５１との間で、管体５１の外径のばらつきに起因する位置ずれが生じるという問題がある。

例えば、図上の領域Ａでは、選択電極５３のピッチと管体５１の配列ピッチとの間のピッチずれは小さく、管体５１と選択電極５３との間の相互位置関係は整合しており、選択電極５３から管体５１への電圧印加は正常に行われることから、管体５１での正常な放電（表示）が可能である。

これに対し、領域Ｂでは、選択電極５３のピッチと管体５１の配列ピッチとの間のピッチずれが累積することから、ピッチずれが顕著に表れ、管体５１と選択電極５３との間の相互位置関係は不整合の状態となっている。特に、領域Ｂ′では完全に相互の位置がずれており、選択電極５３に印加された電圧が管体５１に印加されない状態となっていることから、選択電極５３に電圧が印加されても対応する管体５１には電圧が印加されることがなく、放電は生じないので表示されない状態となっている。このような位置ずれは管体５１を例えば数百本以上並行に配置して表示装置を構成する場合、特に顕著な問題となる。

図６は従来例２の表示装置を説明する説明図である。従来例１と同一の部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。従来例２は表示装置５０を構成する管体５１の外部表面（外表面）の管軸方向に選択電極５４を直接形成し、この選択電極５４に対して接続フィルム３ｆを圧接（圧着）して駆動回路４への接続を行うものである。管体５１の表面（表示面）には、管軸方向と交差する方向に表示電極（不図示）が形成される。管体５１に直接選択電極５４を形成することから、従来例１のように管体１と選択電極５４とが位置ずれを生じることはない。しかし、駆動回路４との接続のための接続配線パターン３ｐと選択電極５４との間で、図上の領域Ｃで示すように管体５１の外径のばらつきに起因する位置ずれが生じる。このような位置ずれは管体５１を例えば数百本以上並行に配置して表示装置を構成する場合、従来例１と同様、特に顕著な問題となる。また、管体５１の端部で選択電極５４に対して接続配線パターン３ｐ（接続フィルム３ｆ）を圧着することから、管体５１の端部の破損が生じやすいという問題もある。
特開２００３−８６１４２号公報

上述したように、従来のガス放電管を用いた表示装置では、管体の外径のばらつきに起因して、背面基板に形成した選択電極のピッチと管体の配列ピッチとがずれる。つまり、背面基板に形成した選択電極と管体との間で位置ずれが生じるという問題があった。

また、従来のガス放電管を用いた表示装置では、管体の外径のばらつきに起因して、接続フィルム上に形成した接続配線パターンのピッチと管体の外表面の管軸方向に形成した選択電極のピッチとがずれる。つまり、接続配線パターンと管体に形成した選択電極との間で位置ずれが生じるという問題があった。また、接続配線パターン（接続フィルム）を管体に圧着することから、管体の端部に一方向のみから圧力が加わり、管体の端部の破損が生じやすいという問題があった。

本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、管体の管軸方向に形成された電極に接続される引き出し電極を有する嵌合具を管体の端部に嵌合することにより、電極と管体との間での位置ずれの問題、接続配線パターンと管体に形成した電極との位置ずれの問題が生じないガス放電管及びそのようなガス放電管を用いた表示装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、管体の管軸方向に形成された電極に接続される引き出し電極を有する嵌合具を管体の端部に嵌合することにより、管体の端部での破損の生じないガス放電管及びそのようなガス放電管を用いた表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係るガス放電管は、管体の内部に放電ガスを封入したガス放電管において、前記管体の外表面で管軸方向に形成された電極と、前記管体の端部で管体に嵌合される嵌合部及び前記電極と導通されて外部へ引き出される引き出し電極を有する嵌合具とを備えることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、前記嵌合部はキャップ形状を有し、また、前記引き出し電極は導線で構成してあることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、前記嵌合部はリング形状を有し、また、前記引き出し電極は前記嵌合部から延在した延在部に膜状に構成してあることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、前記嵌合具は複数個連結してあることを特徴とする。

本発明に係る表示装置は、管体の内部に放電ガスを封入したガス放電管を複数本並行に配置してある表示装置において、前記ガス放電管は本発明に係るガス放電管であることを特徴とする。

本発明に係る表示装置では、前記嵌合具は前記ガス放電管の管体の端部に交互に配置してあることを特徴とする。

本発明にあっては、管体の外表面で管軸方向に形成された電極と、管体の端部で管体に嵌合される嵌合部及び電極と導通されて外部へ引き出される引き出し電極を有する嵌合具とを備えるガス放電管とした。嵌合部は管体の端部で管体の周囲全体にほぼ均等に嵌合力を及ぼすことから、管体の端部を破損する虞がない。また、引き出し電極を備えることから、管体と配線手段（駆動回路）との間での位置ずれの問題は生じない。

本発明にあっては、嵌合部をキャップ形状とする場合には管体の端部での物理的に弱い部分を外部環境から分離でき、管体の端部をより確実に保護することができる。引き出し電極を導線とする場合には接続手段に対する位置合わせが容易で、接続が自由、正確にできることから位置ずれの問題は生じない。

本発明にあっては、嵌合部はリング形状を有することとしたので、嵌合部は管体の端部で管体の周囲全体にほぼ均等に嵌合力を及ぼすことから、管体の端部での一方向（管体直径方向）での圧着が不要であり、管体の端部を破損する虞がない。リング形状とする場合には嵌合部の構造が簡単となり、製造が容易になる。また、リング形状の嵌合部から延在させた延在部に膜状の引き出し電極を形成することから、引き出し電極から接続手段（駆動回路）への接続が容易、正確にでき、位置ずれの問題は生じない。

本発明にあっては、本発明に係るガス放電管を複数本並行に配置した表示装置とするので、大画面の表示装置を容易に製造できる。また、嵌合具を管体の両側の端部に交互に配置する場合には、嵌合部の肉厚による管体相互間に形成される空間を減少することができる。つまり、管体の配列ピッチの増加を防止でき、より高精細な表示装置とすることができる。

本発明にあっては、管体の外表面で管軸方向に形成された帯状の電極と、管体の端部で管体に嵌合される嵌合部及び電極と導通されて外部へ引き出される引き出し電極を有する嵌合具とを備えるガス放電管とした。嵌合部は管体の端部で管体の周囲全体にほぼ均等に嵌合力を及ぼすことから、管体の端部を破損する虞のないガス放電管を提供できる。また、引き出し電極は、配線手段（駆動回路）に対して自由な接続が可能であり、管体と配線手段との間での位置ずれの問題は生じないガス放電管を提供できる。

本発明にあっては、本発明に係るガス放電管を複数本並行に配置した表示装置とするので、大画面の表示装置を容易に提供できる。また、嵌合具を管体の両側の端部に交互に配置する場合には、嵌合部の肉厚による管体相互間に形成される空間を減少することができ、管体の配列ピッチが小さい、より高精細な表示装置を提供することができる。また、嵌合具を複数連結する場合には、ガス放電管の取り扱いが簡単になり、組み立てが容易な表示装置を提供できる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るガス放電管の要部断面図である。図において、１はガス放電管であり、２は嵌合具である。ガス放電管１の管軸方向と交差する方向での側面図と断面図を概念的に示す。ガス放電管１は円筒状の管体１１を基本構造体とし、外部表面（外表面）の管軸方向に選択電極１２が帯状に形成してある。選択電極１２は画素選択電極とも言い、並行に配置された複数のガス放電管１の中から所望のガス放電管１のみを選択して放電させ、表示を行うことができる。なお、管体１１の外径は１ｍｍ程度（０．５〜５ｍｍ）であり、真円形に限らず扁平な円形としても良い。扁平な円形とした場合には、選択電極１２の形成、選択電極１２への接続が容易になると共に管体１１の背面基板（不図示）に対する固定性が向上し、背面基板に対して、より安定した載置が可能となる。また、他方の端部には嵌合具２を形成する必要はない。

嵌合具２は嵌合部２１及び引き出し電極２２を有する。嵌合部２１は管体１１の端部に嵌合する形状（キャップ形状）に形成してあるから、管体１１の端部の周囲全体にわたって均等に嵌合力を及ぼすことになり、管体１１の端部を破損する虞がない。また、嵌合部２１はキャップ形状に形成してあるから、機械的な強度の弱い管体１１の端部を外部環境から分離でき、確実に端部を保護することができる。嵌合部２１は、適度な柔軟性を有する材料（ゴム、合成樹脂など）を管体１１の断面形状に応じた形状に成形することにより容易に製造することができる。

嵌合具２１は複数個連結した形状（不図示）にすることにより、管体１１を嵌合具２１に嵌合する際の作業を効率化することができる。つまり、複数本の管体１１を同時に嵌合具２１に嵌合することができ、また、嵌合した後は、複数本の管体５１を同時に取り扱うことが可能となり表示装置の組み立てが容易になる。

引き出し電極２２は、選択電極１２と導通（圧着）するように嵌合部２１の内部（内表面）に膜状（帯状）に配置形成した圧着部２２ａと、圧着部２２ａから延在して外部へ引き出される導線部２２ｂとで構成される。圧着部２２ａは、膜状（帯状）に形成するので、選択電極１２との接触性を向上することができる。また、導線部２２ｂは、導線状に形成することから可撓性を有し、外部への引き出し端部は自由端となるので、自由な位置に配線することが可能となり接続手段（不図示）、又は駆動回路（不図示）への接続が容易になり、位置ずれの問題は全く生じない。なお、圧着部２２ａと導線部２２ｂは中間で適宜接続するようにしても良いし、また、一体物で形成しても良い。

（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２に係るガス放電管の要部断面図である。図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。同図（ａ）は図１と同様にガス放電管１の管軸方向と交差する方向での側面図と断面図を概念的に示す。同図（ｂ）は同図（ａ）の矢符ＢＢ方向（ガス放電管１の管軸方向）での断面図を示す。本実施の形態では嵌合具２は嵌合部２１と嵌合部２１から延在する帯状の延在部２３を有する。また、延在部２３の表面には選択電極１２と導通（圧着）するように嵌合部２１の内部（内表面）に膜状（帯状）に配置形成され、延在する引き出し電極２２が形成してある。

嵌合部２１は、管体１１の端部に嵌合する形状（リング形状）に形成してあるから、管体１１の端部の周囲全体にわたって均等に嵌合力を及ぼすことになり、管体１１の端部を破損する虞がない。また、嵌合部２１はリング形状に形成してあるから、機械的な強度の弱い管体１１の端部を外部環境から分離でき、確実に端部を保護することができる。嵌合部２１は、適度な柔軟性を有する材料（ゴム、合成樹脂など）を管体１１の断面形状に応じた形状に成形することにより容易に製造することができる。嵌合部２１をリング形状とすることにより、嵌合具２の構造は簡単となり、製造が容易になる。

嵌合具２１は複数個連結した形状（不図示）にすることにより、管体１１を嵌合具２１に嵌合する際の作業を効率化することができ、また、嵌合した後は、複数本の管体１１を同時に取り扱うことが可能となり表示装置の組み立てが容易になる。なお、嵌合部２１はリング形状に限らず、例えばＵ字形状とすることも可能であり、管体１１の管形状に応じて適宜変更すれば良い。Ｕ字形状とすることにより、嵌合具２１の構造が簡単になり、製造が容易になる。

延在部２３は嵌合部２１から適宜の長さで帯状に延在するように形成されている。引き出し電極２２は、選択電極１２と導通（圧着）するように嵌合部２１の内部（内表面）に膜状（帯状）に配置形成してあり、延在部２３に支持されて延在部２３の表面上を膜状に延在している。引き出し電極２２は、膜状（帯状）に形成するので、選択電極１２との接触性を向上することができる。引き出し電極２２は、延在部２３上を膜状に延在して形成されるから、製造が容易である。また、引き出し電極２２は、ワイヤボンド法などを採用することにより、接続手段（不図示）、又は駆動回路（不図示）への接続が容易にできるので、位置ずれの問題は全く生じない。なお、延在部２３と嵌合部２１は一体物に限らず、別の物で形成しても良い。

（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３に係る表示装置の配置説明図である。図１、図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。ガス放電管１を複数本並行に配置して表示装置１０を構成している。ガス放電管１は管体１１、選択電極１２を備える。管体１１の端部には嵌合具２が嵌合してある。嵌合具２は嵌合部２１、引き出し電極２２を有する。引き出し電極２２は接続手段３を介して駆動回路４へ接続される。引き出し電極２２を用いて接続手段３に接続することから、位置ずれの問題は生じない。なお、管体１１の管軸方向と交差する方向に延在して配置される表示電極（５。図４参照）は記載を省略する。接続手段３は従来例１、従来例２で示した接続配線パターン３ｐを有する接続フィルム３ｆのようなものでも良い。従来例１、従来例２で示した接続手段の場合には引き出し電極２２を適宜の手段で接続配線パターン３ｐに接続する。例えば実施の形態１の嵌合具２の場合には導線部２２ｂを接続配線パターン３ｐに接続すれば良く、実施の形態２の嵌合具２の場合には引き出し電極２２と接続配線パターン３ｐとをワイヤボンドなどで接続すれば良い。

嵌合具２は複数個連結しても良い。例えばカラー表示をする表示装置の場合にはＲＧＢ３色をユニットとして構成しても良い。つまり、嵌合具２を３の倍数個で連結するように構成することもできる。複数個連結することにより、嵌合作業を複数の管体でまとめて行うことができ、嵌合した後は複数本の管体をまとめて処理することができる。つまり、表示装置の製造が容易になる。

嵌合具２は、ガス放電管１の一方の端部にのみ嵌合した例を示すが、両方の端部に交互に嵌合配置する構成としても良い。嵌合具２を交互に配置することにより、嵌合具２（嵌合部２１）の肉厚による管体相互間に形成される空間を減少し、管体の配列ピッチの増加を防止することができるので、高精細な表示装置を実現できる。なお、例えばＲＧＢ３色に対応する３本の管体をユニットとして、ユニット単位で交互に嵌合具を配置することも可能である。つまり、第１グループの３本の管体については嵌合具を一方の端部に配置し、第１グループに隣接する第２グループの３本の管体については嵌合具を他方の端部に配置するようにすれば、カラー表示装置の場合には特に有効である。

本発明の実施の形態１に係るガス放電管の要部断面図である。 本発明の実施の形態２に係るガス放電管の要部断面図である。 本発明の実施の形態３に係る表示装置の配置説明図である。 表示装置の斜視説明図である。 従来例１の表示装置を説明する説明図である。 従来例２の表示装置を説明する説明図である。

符号の説明

１ ガス放電管
２ 嵌合具
３ 接続手段
４ 駆動回路
１０ 表示装置
１１ 管体
１２ 選択電極
２１ 嵌合部
２２ 引き出し電極
２２ａ 圧着部
２２ｂ 導線部
２３ 延在部

Claims (8)

1. 管体の内部に放電ガスを封入したガス放電管において、
   前記管体の外表面で管軸方向に形成された電極と、
   前記管体の端部で管体に嵌合される嵌合部及び前記電極と導通されて外部へ引き出される引き出し電極を有する嵌合具と
   を備えることを特徴とするガス放電管。
2. 前記嵌合部はキャップ形状を有することを特徴とする請求項１記載のガス放電管。
3. 前記引き出し電極は導線で構成してあることを特徴とする請求項１又は２記載のガス放電管。
4. 前記嵌合部はリング形状を有することを特徴とする請求項１記載のガス放電管。
5. 前記引き出し電極は前記嵌合部から延在した延在部に膜状に構成してあることを特徴とする請求項１又は４記載のガス放電管。
6. 前記嵌合具は複数個連結してあることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のガス放電管。
7. 管体の内部に放電ガスを封入したガス放電管を複数本並行に配置してある表示装置において、
   前記ガス放電管は請求項１ないし６のいずれかに記載のガス放電管であることを特徴とする表示装置。
8. 前記嵌合具は前記ガス放電管の管体の端部に交互に配置してあることを特徴とする請求項７記載の表示装置。

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