JP3836025B2 - ガス放電管を用いたカラー表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス放電管を用いたカラー表示装置に関し、さらに詳しくは、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管からなるガス放電管を並置することで画面を構成するガス放電管を用いたカラー表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大型ディスプレイ用として知られているＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）は、電極を形成した一対の基板を対向配置して周辺を封止、内部の放電空間に放電ガスを封入した構成となっている。しかし、これとは別に、複数の細長い発光体を並置した構成の表示装置も知られている。
【０００３】
この表示装置は、直径０．５〜５ｍｍ程度の中空状の細長いガラス管の外部（または内部でも良い）に電極を形成し、管内に放電ガスを封入するとともに管内壁に蛍光体層を形成した発光体（管状発光体：ガス放電管）を、行方向（または列方向）に並べて画面を構成するようにしたものである。このような表示装置としては、特開昭６１−１０３１８７号公報に記載の大型ガス放電表示パネルや、特開平１１−１６２３８５号公報に記載の画像表示装置などが知られている。
【０００４】
このガス放電管を用いた表示装置は、大型ディスプレイ用として、組み立て工数が少ない、軽量で低コスト、画面サイズの変更が容易等のメリットを有している。
【０００５】
【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に用いられるガス放電管は、管内の放電ガスが汚染されやすく、放電特性に影響を与えることがあった。すなわち、このようなガス放電管では、管の内径が小さいため、排気の際の二次電子放出膜や蛍光体層表面に吸着した水や二酸化炭素などを十分に除去することが難しい。このため、放電ガスを封入して放電させた際、管内の二次電子放出膜や蛍光体層から不純物ガスが発生しやすいという問題があり、しかもこのようなガス放電管では、管内の容積が小さいため、不純物ガスの影響が顕著であった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ガス放電管に放電ガスの清浄化部を設けて、放電時に発生した不純物ガスを清浄化することで、不純物ガスによる放電特性の悪化を抑えることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前面側基板および背面側基板と、前面側基板と背面側基板との間に並行に配置され、それにより表示画面を構成する複数本の細長いガス放電管と、前記放電管の三本をもってカラー表示を可能とするようにそれぞれの管の内部に設けられたＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体層と、前記前面側基板の内面にガス放電管を横切る方向に、放電の発生しない非放電領域を隔てて設けられ、電極間の放電によってガス放電管を発光させるように構成された複数本の表示電極対と、前記背面側基板の内面に前記表示電極と交差する方向に設けられ発光画素を選択するための信号電極とを備えたマトリクス形のカラー表示装置であって、各ガス放電管が、隣接する表示電極対と表示電極対との間に位置する非放電領域の同じ部位に１箇所ずつ、放電ガスに混入した不純物ガスを吸着するゲッターが配置されたゲッター部を有してなるガス放電管を用いたカラー表示装置である。
【０００８】
本発明によれば、清浄化部によって放電ガスが清浄に保たれるので、放電特性の悪化が防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、蛍光体層、電極、放電ガスとしては、当該分野で公知のものをいずれも使用することができる。発光部は、細管で構成され、電極間の放電により発光するものであればよい。蛍光体層は細管の内部に形成され、電極は細管の内部または外部のいずれに設けられていてもよい。放電ガスは細管の内部に封入される。
【００１０】
清浄化部は、発光部に封入された放電ガスと同じ放電ガスが充填され、発光部との間で放電ガスが自由に行き来が可能なリザーブタンクで構成することができる。この清浄化部は、発光部に封入された放電ガスに混入した不純物ガスを吸着するゲッターが配置されたゲッター部で構成してもよい。また、このゲッターはリザーブタンク内に配置してもよい。ゲッターに用いるゲッター剤としては、表示装置の発光部を汚染しないように、不揮発性のゲッター剤を用いることが望ましい。不揮発性のゲッター剤としては、ジルコニウム（Zirconium）やバナジウム（Vanadium）を主成分としたものを適用することができる。たとえば、サエス・ゲッターズ（saes getters）製のＳｔ１７２や、Ｓｔ７０７などを適用することができる。Ｓｔ１７２はガス封入後にハロゲンランプや高周波加熱によって活性化するタイプのゲッター剤であり、Ｓｔ７０７は加熱排気中の温度により活性化されるタイプのゲッター剤である。
【００１１】
清浄化部は、発光部の両端に設けてもよい。その場合には、清浄化部の幅は発光部の管径とほぼ等しい寸法とすることが望ましい。また、この清浄化部は、発光部の一方端に設けてもよく、その場合には、清浄化部の幅は発光部の管径の約２倍の寸法とすることが望ましい。
【００１２】
ガス放電管は、細長い管の内部に蛍光体層を設け、管内に放電ガスを封入することで作製することが可能であるが、このようなガス放電管を複数本並置して画面を構成し、表示装置とすることができる。
【００１３】
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。
本発明のガス放電管は、ガス放電管を複数本並列に配置することで画面を構成し、任意の画像を表示する表示装置に好適に用いられるガス放電管である。したがって、この表示装置の一例を説明しておく。
【００１４】
図１は本発明のガス放電管を用いた表示装置の一例を示す説明図である。
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（主電極対）、３は信号電極（データ電極ともいう）である。
【００１５】
ガス放電管１の細管を構成するガラス管の内部（放電空間）には、蛍光体層が形成され、放電ガスが導入されて、両端が封止されている。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。表示電極対２と表示電極対２との間には、非放電領域Ａ（非発光領域）が設けられる。
【００１６】
信号電極３と表示電極対２は、組み立て時にガス放電管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、その密着性を良くするために、表示電極とガス放電管面との間に導電性接着剤を介在させて接着してもよい。
【００１７】
また、電極を有する基板３１，３２は、樹脂などのフレキシブルなものを適用することができ、これをガス放電管面に沿って密着させるために、透明な絶縁性接着剤を介在させて接着してもよい。
【００１８】
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、その走査電極と信号電極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、その放電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る２本の表示電極間のガス放電管１内で発生される面放電である。
【００１９】
なお、このようなガス放電管を多数並列配置した表示装置においては、あらかじめガス放電管１の外表面に、表示電極をドット状に、信号電極をストライプ状に、それぞれ印刷や蒸着等で形成しておき、かつ前面側の基板３１と背面側の基板３２には給電用の電極を形成し、組み立ての際にその給電用の電極をガス放電管１の表示電極２と信号電極３にそれぞれ接触させるように構成することも可能である。
【００２０】
図２は本発明のガス放電管を並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。この表示装置では、一対の表示電極２は、それぞれがバス電極２ａと透明電極２ｂで構成されている。信号電極は図示していない。
【００２１】
図３は図２で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
図中、４はガス放電管の内部に形成された蛍光体層である。この図に示すように、ガス放電管の発光部外の一方の端部には、放電ガスの清浄化部としてのリザーブタンク１ａが設けられている。このリザーブタンク１ａは、ガス放電管１の細管端部に接続されて一体となっており、内部に封入された放電ガス（例えば、Ｎｅ：９６％、Ｘｅ：４％）が、ガス放電管１内を自由に行き来できるようになっている。
【００２２】
このリザーブタンク１ａは、金属またはセラミックから製作され、その形状は断面が円形状であり、その円の直径は細管の直径の約２倍となっている。このリザーブタンク１ａの断面形状は矩形であってもよく、その場合には矩形の一辺を細管の直径の約２倍とする。
【００２３】
リザーブタンク１ａの容積は広いほうが望ましく、可能であればガス放電管の発光部の容積の５０〜１００％であることが望ましいが、表示装置として利用する場合の大きさを考慮して適宜設定する。したがって、リザーブタンク１ａの長さもこれに応じて適切に設定する。
【００２４】
このように、ガス放電管１の端部にリザーブタンク１ａを設けて、このリザーブタンク１ａを放電で発生した不純物ガスの緩衝（バッファ）槽として機能させ、不純物ガスの濃度を低減することにより、放電の安定化を図る。
【００２５】
すなわち、ガス放電管では、放電ガス中の不純物が放電特性に影響を与える。特に本発明のような細管を利用したガス放電管では、内部の容積が小さいため、放電により、たとえば細管の内壁面に形成された二次電子放出膜の表面に吸着していた物質が放電空間に放出されると、放電特性を大きく悪化させる。そのため、ガス放電管の端部にリザーブタンクを設け、これを放電で発生した不純物ガスの緩衝槽として用いることで、放電特性の悪化を最小限度に抑えることができる。
【００２６】
ガス放電管１を表示装置として並列に配置する場合には、ガス放電管１を、図に示すように、リザーブタンク１ａが１本おきに同じ方向に位置するように交互に配置する。
【００２７】
なお、リザーブタンク１ａの断面形状は、楕円形かまたは長方形であってもよく、その場合には、楕円の短径または長方形の短辺が、ガス放電管の直径の約２倍になるようにする。楕円の長径または長方形の長辺については特に制限はない。これにより、リザーブタンク１ａの断面形状が楕円形や長方形であっても、断面が円形状または矩形状のリザーブタンクと同様に、ガス放電管を表示装置として並列に隙間なく配置することができる。
【００２８】
上記では、ガス放電管の一方の端部のみにリザーブタンクを設けた例を示したが、リザーブタンクは、ガス放電管の両方の端部に設けてもよい。その場合、リザーブタンクの断面形状は楕円形または長方形とし、楕円の短径または長方形の短辺が、ガス放電管の直径と同じ寸法になるようにする。この場合も、楕円の長径または長方形の長辺については特に制限はない。これにより、ガス放電管の両方の端部にリザーブタンクを設けても、一方の端部のみにリザーブタンクを設けたガス放電管と同様に、ガス放電管を表示装置として並列に隙間なく配置することができる。
【００２９】
図４はガス放電管の端部にゲッター部を設けて並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。この表示装置でも、一対の表示電極２は、それぞれがバス電極２ａと透明電極２ｂで構成されており、信号電極は図示していない。
【００３０】
図５は図４で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
本例では、ガス放電管の発光部外の一方の端部に、放電ガスの清浄化部としてのゲッター部１ｂを設けている。ゲッター部１ｂは、ガス放電管１の細管端部に接続されて一体となっており、内部の放電ガスが、ガス放電管１内を自由に行き来できるようになっている。
【００３１】
ゲッター部１ｂ内には、不純物ガスを吸着するゲッター１ｃが配置されている。ゲッター１ｃに用いるゲッター剤としては、ガス放電管の発光面（蛍光体層表面および二次電子放出膜表面）を汚染しないように、不揮発性のゲッター剤を用いる。本例では、この不揮発性のゲッター剤として、サエス・ゲッターズ（saes getters）製のＳｔ７０７を用いている。このＳｔ７０７は加熱排気中の温度により活性化されるタイプのゲッター剤である。
【００３２】
ゲッター部１ｂは、ガス放電管と同じガラス管、もしくは金属管、セラミック管で製作され、かつ形状はガス放電管の形状と同じにしているが、このゲッター部１ｂの断面形状は矩形であってもよく、その場合には矩形の一辺をガス放電管の細管の直径と同じ寸法にする。
このように、ガス放電管１の端部にゲッター部１ｂを設けて、ゲッター１ｃで不純物ガスを吸着することにより、放電の安定化を図る。
【００３３】
上記では、ゲッター部１ｂを設けてその中にゲッター１ｃを配置したが、ゲッター１ｃは、先述したリザーブタンク内に配置してもよい。リザーブタンク内に配置した場合には、ゲッター１ｃが放電ガスに十分に接触するため、不純物ガスの吸着効率が向上する。
【００３４】
また、上記では、ガス放電管の一方の端部のみにゲッター部を設けた例を示したが、不純物ガスの吸着の程度に応じて、ガス放電管の両方の端部にゲッター部を設けてもよい。
【００３５】
図６はガス放電管の中央にゲッター部を設けた表示装置を平面状態で示す説明図である。この表示装置でも、一対の表示電極２は、それぞれがバス電極２ａと透明電極２ｂで構成されおり、信号電極は図示していない。
【００３６】
本例のガス放電管１は、管の中央にゲッター部１ｄを設けた構成となっている。この中央のゲッター部１ｄは、複数本のガス放電管を並列に配置して表示装置を作製した際に非放電領域Ａとなる位置に形成する。非放電領域Ａとは表示電極対２と表示電極対２との間の領域である。
【００３７】
本例では、ゲッター部１ｄをガス放電管内に挿入して設けた（具体的には、ゲッターを蛍光体層と共に支持体上に形成しておき、この支持体を細管内に挿入する）構成であるが、このゲッター部１ｄは、図５の実施形態と同様に、ガス放電管とは別個に製作したガラス管を２本のガス放電管と各端面を突き合わせるように接続することも可能である。その場合のガラス管の形状は、幅がガス放電管の直径と同じ寸法であればよく、表示装置の裏面に突出した形状であってもよい。
【００３８】
図７は短いガス放電管を用いて大型の表示装置を作製する場合の例を示す説明図である。
細管を用いてガス放電管を作製する場合、管の内径が小さいため、長い細管を用いた場合、焼成工程の必要な、たとえばＭｇＯからなる二次電子放出膜や、蛍光体層を、良好な状態で管の内部に形成することが難しい。これは、細管が長くなると、樹脂などの有機分の分解に必要な酸素が管内に不足したり、均一な塗膜が難しいためである。そのため、比較的短い細管を用いて、内部に二次電子放出膜や蛍光体層を形成し、それらの短い細管を接続して一本のガス放電管とし、このガス放電管で表示装置を作製する。
【００３９】
その場合、図に示すように、細管を縦方向に接続して一本のガス放電管とし、ガス放電管を並列に配置して表示装置を作製する。そしてその際には、細管の接続部が非放電領域Ａとなるように配置する。このように、細管の接続部が非放電領域Ａに位置するように配置することで、表示画素の切れ目をなくすことができる。
【００４０】
図８はガス放電管の接続例を示す説明図である。細管の接続については、図に示すように、細管５どうしを直接接続して一本のガス放電管とする。
接続の方法は、図９に示すように、細管５がガラスである場合には、細管５どうしを突き合わせて、ヒータ６で加熱して加熱融着させる。あるいは、図１０に示すように、例えば低融点ガラスのような接着層７を介して２本の細管５を接続してもよい。
【００４１】
細管の長さが長くなると、上述したように、特に二次電子放出膜の形成が難しいが、このように、二次電子放出膜を形成した２つ以上の細管を長手方向に並べて接続することで、長いガス放電管を作製することができる。この場合、各放電管の接続部と反対側の端部には前記したリザーブタンクやゲッター部が接続される。
【００４２】
図１１はガス放電管の他の接続例を示す説明図である。細管の接続については、図に示すように、端部を形成した細管５どうしを突き合わせて一本のガス放電管としてもよい。このような突合せでガス放電管１を接続する場合には、発光領域を確保するために、接続の端部がほぼ平坦となるようにガス放電管どうしを突き合わせる。この場合、放電ガスはあらかじめ封入しておくこともできる。
【００４３】
細管５の端部を平坦にするには、図１２に示すように、細管５の肉厚と同程度の厚さの薄板ガラス９を用い、その薄板ガラス９の表面に、たとえば低融点ガラスのような接着層７を形成し、その接着層７を介して細管５と薄板ガラス９とを接着する。
【００４４】
この薄板ガラス９の接着の方法は、図１３に示すように、接着層７を形成した薄板ガラス９を細管５に当接させ、ヒータ１０等で加熱することで、細管５の端部に薄板ガラス９を接着させる。
このように、細管の端部をほぼ平坦にして、突き合わせた場合の接続部の面積を小さくすることにより、十分な表示面積を確保することができる。
【００４５】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）はガス放電管のさらに他の接続例を示す説明図である。図１４（ａ）はガス放電管の正面図を示し、図１４（ｂ）は断面図を示している。
【００４６】
細管の接続については、これらの図に示すように、長い細管５の内部に、それよりも細くて短い細管５ａを複数本挿入することで一本のガス放電管としてもよい。細くて短い細管５ａには、あらかじめ内壁面に例えば二次電子放出膜１１などを形成しておく。これにより、短い細管５ａの状態で、例えば二次電子放出膜１１などを形成できるので、焼成時の有機分の分解に必要な酸素が不足することがなく、二次電子放出膜を良好な状態で管の内部に形成することができる。
【００４７】
このように、二次電子放出膜や蛍光体層を形成した細管を長手方向に２つ以上並べて配置し、これらの細管を一回り大きな径の細管に挿入し、内部に放電ガスを封入することで、細管どうしを容易に接続することができる。
【００４８】
図１５は表示装置の非放電領域を遮光する例を示す説明図である。
細管５を接続した場合、その接続部が非放電領域Ａに位置するように配置することは先に説明したが、この非放電領域Ａに遮光膜１２を形成する。これにより細管５の接続部や境界部が隠れるので、表示上不連続に見えることを防止することができる。また、表示装置のコントラストを向上させることができる。
【００４９】
このようにして、ガス放電管に、リザーブタンクやゲッター部のような放電ガス清浄化部を設けて、放電時に発生した不純物ガスを清浄化することにより、不純物ガスによる放電特性の悪化を最小限に抑えることができる。これは、本発明のような内部の容積が小さい細管を利用したガス放電管では特に有用である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス放電管に放電ガスの清浄化部を設けて、放電時に発生した不純物ガスを清浄化するので、放電ガスが清浄に保たれ、不純物ガスによる放電特性の悪化を防止することができる。これにより、安定した表示のカラー表示装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス放電管を用いた表示装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明のガス放電管を並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。
【図３】図２で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
【図４】ガス放電管の端部にゲッター部を設けて並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。
【図５】図４で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
【図６】ガス放電管の中央にゲッター部を設けた表示装置を平面状態で示す説明図である。
【図７】短いガス放電管を用いて大型の表示装置を作製する場合の例を示す説明図である。
【図８】ガス放電管の接続例を示す説明図である。
【図９】細管どうしを加熱融着させる方法を示す説明図である。
【図１０】細管どうしを加熱融着した状態を示す説明図である。
【図１１】ガス放電管の他の接続例を示す説明図である。
【図１２】細管の端部に薄板ガラスを接続する状態を示す説明図である。
【図１３】細管の端部に薄板ガラスを接続する方法を示す説明図である。
【図１４】ガス放電管のさらに他の接続例を示す説明図である。
【図１５】表示装置の非放電領域を遮光する例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ガス放電管
１ａ リザーブタンク
１ｂ，１ｄ ゲッター部
１ｃ ゲッター
２ 表示電極対
２ａ バス電極
２ｂ 透明電極
３ 信号電極
４ 蛍光体層
５ 細管
６ ヒータ
７ 接着層
９ 薄板ガラス
１０ ヒータ
１１ 二次電子放出膜
１２ 遮光膜
３１ 前面側の基板
３２ 背面側の基板
Ａ 非放電領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス放電管を用いたカラー表示装置に関し、さらに詳しくは、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管からなるガス放電管を並置することで画面を構成するガス放電管を用いたカラー表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大型ディスプレイ用として知られているＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）は、電極を形成した一対の基板を対向配置して周辺を封止、内部の放電空間に放電ガスを封入した構成となっている。しかし、これとは別に、複数の細長い発光体を並置した構成の表示装置も知られている。
【０００３】
この表示装置は、直径０．５〜５ｍｍ程度の中空状の細長いガラス管の外部（または内部でも良い）に電極を形成し、管内に放電ガスを封入するとともに管内壁に蛍光体層を形成した発光体（管状発光体：ガス放電管）を、行方向（または列方向）に並べて画面を構成するようにしたものである。このような表示装置としては、特開昭６１−１０３１８７号公報に記載の大型ガス放電表示パネルや、特開平１１−１６２３８５号公報に記載の画像表示装置などが知られている。
【０００４】
このガス放電管を用いた表示装置は、大型ディスプレイ用として、組み立て工数が少ない、軽量で低コスト、画面サイズの変更が容易等のメリットを有している。
【０００５】
【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に用いられるガス放電管は、管内の放電ガスが汚染されやすく、放電特性に影響を与えることがあった。すなわち、このようなガス放電管では、管の内径が小さいため、排気の際の二次電子放出膜や蛍光体層表面に吸着した水や二酸化炭素などを十分に除去することが難しい。このため、放電ガスを封入して放電させた際、管内の二次電子放出膜や蛍光体層から不純物ガスが発生しやすいという問題があり、しかもこのようなガス放電管では、管内の容積が小さいため、不純物ガスの影響が顕著であった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ガス放電管に放電ガスの清浄化部を設けて、放電時に発生した不純物ガスを清浄化することで、不純物ガスによる放電特性の悪化を抑えることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前面側基板および背面側基板と、前面側基板と背面側基板との間に並行に配置され、それにより表示画面を構成する複数本の細長いガス放電管と、前記放電管の三本をもってカラー表示を可能とするようにそれぞれの管の内部に設けられたＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体層と、前記前面側基板の内面にガス放電管を横切る方向に、放電の発生しない非放電領域を隔てて設けられ、電極間の放電によってガス放電管を発光させるように構成された複数本の表示電極対と、前記背面側基板の内面に前記表示電極と交差する方向に設けられ発光画素を選択するための信号電極とを備えたマトリクス形のカラー表示装置であって、各ガス放電管が、隣接する表示電極対と表示電極対との間に位置する非放電領域の同じ部位に１箇所ずつ、放電ガスに混入した不純物ガスを吸着するゲッターが配置されたゲッター部を有してなるガス放電管を用いたカラー表示装置である。
【０００８】
本発明によれば、清浄化部によって放電ガスが清浄に保たれるので、放電特性の悪化が防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、蛍光体層、電極、放電ガスとしては、当該分野で公知のものをいずれも使用することができる。発光部は、細管で構成され、電極間の放電により発光するものであればよい。蛍光体層は細管の内部に形成され、電極は細管の内部または外部のいずれに設けられていてもよい。放電ガスは細管の内部に封入される。
【００１０】
清浄化部は、発光部に封入された放電ガスと同じ放電ガスが充填され、発光部との間で放電ガスが自由に行き来が可能なリザーブタンクで構成することができる。この清浄化部は、発光部に封入された放電ガスに混入した不純物ガスを吸着するゲッターが配置されたゲッター部で構成してもよい。また、このゲッターはリザーブタンク内に配置してもよい。ゲッターに用いるゲッター剤としては、表示装置の発光部を汚染しないように、不揮発性のゲッター剤を用いることが望ましい。不揮発性のゲッター剤としては、ジルコニウム（Zirconium）やバナジウム（Vanadium）を主成分としたものを適用することができる。たとえば、サエス・ゲッターズ（saes getters）製のＳｔ１７２や、Ｓｔ７０７などを適用することができる。Ｓｔ１７２はガス封入後にハロゲンランプや高周波加熱によって活性化するタイプのゲッター剤であり、Ｓｔ７０７は加熱排気中の温度により活性化されるタイプのゲッター剤である。
【００１１】
清浄化部は、発光部の両端に設けてもよい。その場合には、清浄化部の幅は発光部の管径とほぼ等しい寸法とすることが望ましい。また、この清浄化部は、発光部の一方端に設けてもよく、その場合には、清浄化部の幅は発光部の管径の約２倍の寸法とすることが望ましい。
【００１２】
ガス放電管は、細長い管の内部に蛍光体層を設け、管内に放電ガスを封入することで作製することが可能であるが、このようなガス放電管を複数本並置して画面を構成し、表示装置とすることができる。
【００１３】
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。
本発明のガス放電管は、ガス放電管を複数本並列に配置することで画面を構成し、任意の画像を表示する表示装置に好適に用いられるガス放電管である。したがって、この表示装置の一例を説明しておく。
【００１４】
図１は本発明のガス放電管を用いた表示装置の一例を示す説明図である。
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（主電極対）、３は信号電極（データ電極ともいう）である。
【００１５】
ガス放電管１の細管を構成するガラス管の内部（放電空間）には、蛍光体層が形成され、放電ガスが導入されて、両端が封止されている。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。表示電極対２と表示電極対２との間には、非放電領域Ａ（非発光領域）が設けられる。
【００１６】
信号電極３と表示電極対２は、組み立て時にガス放電管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、その密着性を良くするために、表示電極とガス放電管面との間に導電性接着剤を介在させて接着してもよい。
【００１７】
また、電極を有する基板３１，３２は、樹脂などのフレキシブルなものを適用することができ、これをガス放電管面に沿って密着させるために、透明な絶縁性接着剤を介在させて接着してもよい。
【００１８】
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、その走査電極と信号電極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、その放電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る２本の表示電極間のガス放電管１内で発生される面放電である。
【００１９】
なお、このようなガス放電管を多数並列配置した表示装置においては、あらかじめガス放電管１の外表面に、表示電極をドット状に、信号電極をストライプ状に、それぞれ印刷や蒸着等で形成しておき、かつ前面側の基板３１と背面側の基板３２には給電用の電極を形成し、組み立ての際にその給電用の電極をガス放電管１の表示電極２と信号電極３にそれぞれ接触させるように構成することも可能である。
【００２０】
図２は本発明のガス放電管を並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。この表示装置では、一対の表示電極２は、それぞれがバス電極２ａと透明電極２ｂで構成されている。信号電極は図示していない。
【００２１】
図３は図２で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
図中、４はガス放電管の内部に形成された蛍光体層である。この図に示すように、ガス放電管の発光部外の一方の端部には、放電ガスの清浄化部としてのリザーブタンク１ａが設けられている。このリザーブタンク１ａは、ガス放電管１の細管端部に接続されて一体となっており、内部に封入された放電ガス（例えば、Ｎｅ：９６％、Ｘｅ：４％）が、ガス放電管１内を自由に行き来できるようになっている。
【００２２】
このリザーブタンク１ａは、金属またはセラミックから製作され、その形状は断面が円形状であり、その円の直径は細管の直径の約２倍となっている。このリザーブタンク１ａの断面形状は矩形であってもよく、その場合には矩形の一辺を細管の直径の約２倍とする。
【００２３】
リザーブタンク１ａの容積は広いほうが望ましく、可能であればガス放電管の発光部の容積の５０〜１００％であることが望ましいが、表示装置として利用する場合の大きさを考慮して適宜設定する。したがって、リザーブタンク１ａの長さもこれに応じて適切に設定する。
【００２４】
このように、ガス放電管１の端部にリザーブタンク１ａを設けて、このリザーブタンク１ａを放電で発生した不純物ガスの緩衝（バッファ）槽として機能させ、不純物ガスの濃度を低減することにより、放電の安定化を図る。
【００２５】
すなわち、ガス放電管では、放電ガス中の不純物が放電特性に影響を与える。特に本発明のような細管を利用したガス放電管では、内部の容積が小さいため、放電により、たとえば細管の内壁面に形成された二次電子放出膜の表面に吸着していた物質が放電空間に放出されると、放電特性を大きく悪化させる。そのため、ガス放電管の端部にリザーブタンクを設け、これを放電で発生した不純物ガスの緩衝槽として用いることで、放電特性の悪化を最小限度に抑えることができる。
【００２６】
ガス放電管１を表示装置として並列に配置する場合には、ガス放電管１を、図に示すように、リザーブタンク１ａが１本おきに同じ方向に位置するように交互に配置する。
【００２７】
なお、リザーブタンク１ａの断面形状は、楕円形かまたは長方形であってもよく、その場合には、楕円の短径または長方形の短辺が、ガス放電管の直径の約２倍になるようにする。楕円の長径または長方形の長辺については特に制限はない。これにより、リザーブタンク１ａの断面形状が楕円形や長方形であっても、断面が円形状または矩形状のリザーブタンクと同様に、ガス放電管を表示装置として並列に隙間なく配置することができる。
【００２８】
上記では、ガス放電管の一方の端部のみにリザーブタンクを設けた例を示したが、リザーブタンクは、ガス放電管の両方の端部に設けてもよい。その場合、リザーブタンクの断面形状は楕円形または長方形とし、楕円の短径または長方形の短辺が、ガス放電管の直径と同じ寸法になるようにする。この場合も、楕円の長径または長方形の長辺については特に制限はない。これにより、ガス放電管の両方の端部にリザーブタンクを設けても、一方の端部のみにリザーブタンクを設けたガス放電管と同様に、ガス放電管を表示装置として並列に隙間なく配置することができる。
【００２９】
図４はガス放電管の端部にゲッター部を設けて並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。この表示装置でも、一対の表示電極２は、それぞれがバス電極２ａと透明電極２ｂで構成されており、信号電極は図示していない。
【００３０】
図５は図４で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
本例では、ガス放電管の発光部外の一方の端部に、放電ガスの清浄化部としてのゲッター部１ｂを設けている。ゲッター部１ｂは、ガス放電管１の細管端部に接続されて一体となっており、内部の放電ガスが、ガス放電管１内を自由に行き来できるようになっている。
【００３１】
ゲッター部１ｂ内には、不純物ガスを吸着するゲッター１ｃが配置されている。ゲッター１ｃに用いるゲッター剤としては、ガス放電管の発光面（蛍光体層表面および二次電子放出膜表面）を汚染しないように、不揮発性のゲッター剤を用いる。本例では、この不揮発性のゲッター剤として、サエス・ゲッターズ（saes getters）製のＳｔ７０７を用いている。このＳｔ７０７は加熱排気中の温度により活性化されるタイプのゲッター剤である。
【００３２】
ゲッター部１ｂは、ガス放電管と同じガラス管、もしくは金属管、セラミック管で製作され、かつ形状はガス放電管の形状と同じにしているが、このゲッター部１ｂの断面形状は矩形であってもよく、その場合には矩形の一辺をガス放電管の細管の直径と同じ寸法にする。
このように、ガス放電管１の端部にゲッター部１ｂを設けて、ゲッター１ｃで不純物ガスを吸着することにより、放電の安定化を図る。
【００３３】
上記では、ゲッター部１ｂを設けてその中にゲッター１ｃを配置したが、ゲッター１ｃは、先述したリザーブタンク内に配置してもよい。リザーブタンク内に配置した場合には、ゲッター１ｃが放電ガスに十分に接触するため、不純物ガスの吸着効率が向上する。
【００３４】
また、上記では、ガス放電管の一方の端部のみにゲッター部を設けた例を示したが、不純物ガスの吸着の程度に応じて、ガス放電管の両方の端部にゲッター部を設けてもよい。
【００３５】
図６はガス放電管の中央にゲッター部を設けた表示装置を平面状態で示す説明図である。この表示装置でも、一対の表示電極２は、それぞれがバス電極２ａと透明電極２ｂで構成されおり、信号電極は図示していない。
【００３６】
本例のガス放電管１は、管の中央にゲッター部１ｄを設けた構成となっている。この中央のゲッター部１ｄは、複数本のガス放電管を並列に配置して表示装置を作製した際に非放電領域Ａとなる位置に形成する。非放電領域Ａとは表示電極対２と表示電極対２との間の領域である。
【００３７】
本例では、ゲッター部１ｄをガス放電管内に挿入して設けた（具体的には、ゲッターを蛍光体層と共に支持体上に形成しておき、この支持体を細管内に挿入する）構成であるが、このゲッター部１ｄは、図５の実施形態と同様に、ガス放電管とは別個に製作したガラス管を２本のガス放電管と各端面を突き合わせるように接続することも可能である。その場合のガラス管の形状は、幅がガス放電管の直径と同じ寸法であればよく、表示装置の裏面に突出した形状であってもよい。
【００３８】
図７は短いガス放電管を用いて大型の表示装置を作製する場合の例を示す説明図である。
細管を用いてガス放電管を作製する場合、管の内径が小さいため、長い細管を用いた場合、焼成工程の必要な、たとえばＭｇＯからなる二次電子放出膜や、蛍光体層を、良好な状態で管の内部に形成することが難しい。これは、細管が長くなると、樹脂などの有機分の分解に必要な酸素が管内に不足したり、均一な塗膜が難しいためである。そのため、比較的短い細管を用いて、内部に二次電子放出膜や蛍光体層を形成し、それらの短い細管を接続して一本のガス放電管とし、このガス放電管で表示装置を作製する。
【００３９】
その場合、図に示すように、細管を縦方向に接続して一本のガス放電管とし、ガス放電管を並列に配置して表示装置を作製する。そしてその際には、細管の接続部が非放電領域Ａとなるように配置する。このように、細管の接続部が非放電領域Ａに位置するように配置することで、表示画素の切れ目をなくすことができる。
【００４０】
図８はガス放電管の接続例を示す説明図である。細管の接続については、図に示すように、細管５どうしを直接接続して一本のガス放電管とする。
接続の方法は、図９に示すように、細管５がガラスである場合には、細管５どうしを突き合わせて、ヒータ６で加熱して加熱融着させる。あるいは、図１０に示すように、例えば低融点ガラスのような接着層７を介して２本の細管５を接続してもよい。
【００４１】
細管の長さが長くなると、上述したように、特に二次電子放出膜の形成が難しいが、このように、二次電子放出膜を形成した２つ以上の細管を長手方向に並べて接続することで、長いガス放電管を作製することができる。この場合、各放電管の接続部と反対側の端部には前記したリザーブタンクやゲッター部が接続される。
【００４２】
図１１はガス放電管の他の接続例を示す説明図である。細管の接続については、図に示すように、端部を形成した細管５どうしを突き合わせて一本のガス放電管としてもよい。このような突合せでガス放電管１を接続する場合には、発光領域を確保するために、接続の端部がほぼ平坦となるようにガス放電管どうしを突き合わせる。この場合、放電ガスはあらかじめ封入しておくこともできる。
【００４３】
細管５の端部を平坦にするには、図１２に示すように、細管５の肉厚と同程度の厚さの薄板ガラス９を用い、その薄板ガラス９の表面に、たとえば低融点ガラスのような接着層７を形成し、その接着層７を介して細管５と薄板ガラス９とを接着する。
【００４４】
この薄板ガラス９の接着の方法は、図１３に示すように、接着層７を形成した薄板ガラス９を細管５に当接させ、ヒータ１０等で加熱することで、細管５の端部に薄板ガラス９を接着させる。
このように、細管の端部をほぼ平坦にして、突き合わせた場合の接続部の面積を小さくすることにより、十分な表示面積を確保することができる。
【００４５】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）はガス放電管のさらに他の接続例を示す説明図である。図１４（ａ）はガス放電管の正面図を示し、図１４（ｂ）は断面図を示している。
【００４６】
細管の接続については、これらの図に示すように、長い細管５の内部に、それよりも細くて短い細管５ａを複数本挿入することで一本のガス放電管としてもよい。細くて短い細管５ａには、あらかじめ内壁面に例えば二次電子放出膜１１などを形成しておく。これにより、短い細管５ａの状態で、例えば二次電子放出膜１１などを形成できるので、焼成時の有機分の分解に必要な酸素が不足することがなく、二次電子放出膜を良好な状態で管の内部に形成することができる。
【００４７】
このように、二次電子放出膜や蛍光体層を形成した細管を長手方向に２つ以上並べて配置し、これらの細管を一回り大きな径の細管に挿入し、内部に放電ガスを封入することで、細管どうしを容易に接続することができる。
【００４８】
図１５は表示装置の非放電領域を遮光する例を示す説明図である。
細管５を接続した場合、その接続部が非放電領域Ａに位置するように配置することは先に説明したが、この非放電領域Ａに遮光膜１２を形成する。これにより細管５の接続部や境界部が隠れるので、表示上不連続に見えることを防止することができる。また、表示装置のコントラストを向上させることができる。
【００４９】
このようにして、ガス放電管に、リザーブタンクやゲッター部のような放電ガス清浄化部を設けて、放電時に発生した不純物ガスを清浄化することにより、不純物ガスによる放電特性の悪化を最小限に抑えることができる。これは、本発明のような内部の容積が小さい細管を利用したガス放電管では特に有用である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス放電管に放電ガスの清浄化部を設けて、放電時に発生した不純物ガスを清浄化するので、放電ガスが清浄に保たれ、不純物ガスによる放電特性の悪化を防止することができる。これにより、安定した表示のカラー表示装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス放電管を用いた表示装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明のガス放電管を並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。
【図３】図２で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
【図４】ガス放電管の端部にゲッター部を設けて並列に配置した表示装置を平面状態で示す説明図である。
【図５】図４で示したガス放電管の発光部外の端部を示す説明図である。
【図６】ガス放電管の中央にゲッター部を設けた表示装置を平面状態で示す説明図である。
【図７】短いガス放電管を用いて大型の表示装置を作製する場合の例を示す説明図である。
【図８】ガス放電管の接続例を示す説明図である。
【図９】細管どうしを加熱融着させる方法を示す説明図である。
【図１０】細管どうしを加熱融着した状態を示す説明図である。
【図１１】ガス放電管の他の接続例を示す説明図である。
【図１２】細管の端部に薄板ガラスを接続する状態を示す説明図である。
【図１３】細管の端部に薄板ガラスを接続する方法を示す説明図である。
【図１４】ガス放電管のさらに他の接続例を示す説明図である。
【図１５】表示装置の非放電領域を遮光する例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ガス放電管
１ａ リザーブタンク
１ｂ，１ｄ ゲッター部
１ｃ ゲッター
２ 表示電極対
２ａ バス電極
２ｂ 透明電極
３ 信号電極
４ 蛍光体層
５ 細管
６ ヒータ
７ 接着層
９ 薄板ガラス
１０ ヒータ
１１ 二次電子放出膜
１２ 遮光膜
３１ 前面側の基板
３２ 背面側の基板
Ａ 非放電領域
Claims (2)
- 前面側基板および背面側基板と、
前面側基板と背面側基板との間に並行に配置され、それにより表示画面を構成する複数本の細長いガス放電管と、
前記放電管の三本をもってカラー表示を可能とするようにそれぞれの管の内部に設けられたＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体層と、
前記前面側基板の内面にガス放電管を横切る方向に、放電の発生しない非放電領域を隔てて設けられ、電極間の放電によってガス放電管を発光させるように構成された複数本の表示電極対と、
前記背面側基板の内面に前記表示電極と交差する方向に設けられ発光画素を選択するための信号電極とを備えたマトリクス形のカラー表示装置であって、
各ガス放電管が、隣接する表示電極対と表示電極対との間に位置する非放電領域の同じ部位に１箇所ずつ、放電ガスに混入した不純物ガスを吸着するゲッターが配置されたゲッター部を有してなるガス放電管を用いたカラー表示装置。 - 前記ガス放電管中にゲッター部が配置された非放電領域に隣接する表示電極対は、そのゲッター部の配置された非放電領域が他の非放電領域よりも広くなるように、表示電極対の一方の電極の幅が他方の電極の幅よりも狭く形成されてなる請求項１記載のガス放電管を用いたカラー表示装置。
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