JPH0644452B2

JPH0644452B2 - 表示装置

Info

Publication number: JPH0644452B2
Application number: JP59144112A
Authority: JP
Inventors: 正敏和田; 徹男坂井
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Okuno Chemical Industries Co Ltd; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Okuno Chemical Industries Co Ltd; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPS6124126A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ガス放電型表示パネルの発光効率の改善お
よびその他の画像表示パネルの構成に関するものであ
る。

（従来の技術）従来、各種ガス放電型表示パネルにおいては、放電セル
空間を作るためにはセルシートが用いられてきた。その
例を第２図(a)に示す。すなわち第２図(a)においては、
前面ガラス板ＦＧと背面ガラス板ＲＧとの間にセルシー
トＣＳを挟持し、このセルシートＣＳには放電セルを構
成する多数の空間をマトリクス配置して形成し、各放電
セル空間の壁面には蛍光体Ｐｈを塗布し、各放電セル空
間の前後には表示陽極ＤＡと陰極Ｃとが設けてあり、そ
の表示陽極ＤＡと陰極Ｃとの間のセル空間にて気体放電
を生起させ、その気体放電により生成した紫外線により
蛍光体Ｐｈを励起して発光を得ていた。このような構成
の一部をなすセルシートは、各種ガラスまたは機械加工
可能なセラミックたとえばマコール（商品名）を用い
て、エッチングなどで穴をあけ加工をしていた。また他
の例ではその放電セル空間を作るために第２図(b)に示
すように黒ガラスペーストを多重に印刷，焼成し黒土手
Ｂを作りこれを用いてきた。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来例のうち前者の方法は加工に費用がかかり大形
化とセルの微細化は困難であった。後者は光の吸収のよ
い黒ペーストを用いているため、励起発光した蛍光体の
光を前面ガラス板方向に反射させる効率が低く、前面ガ
ラス板からみた観視方向への発光効率を悪くさせてい
た。光の反射効率を上げるため、黒ガラスペーストの黒
色顔料を除去する試みもなされたが、効率があまり上昇
しなかった。

（問題を解決するための手段）本発明の目的はガス放電型表示パネルで代表される表示
装置において、前面ガラス板からみた、すなわち表示装
置の観視方向からみた表示装置の発光効率を上昇させる
ため、大形化およびセルの微細化のため表示装置を構成
する発光セルの一部に反射効率の高い白ガラスおよび白
土手材料を適用することにある。

すなわち本発明表示装置は、一平面に配置された複数の
表示画素を備え、当該表示画素の各々が放電ガスを封入
した表示セルを有し、該セルがセル内の発光材料にエネ
ルギを付与してこれを発光せしめる手段を備えた表示装
置において、前記セル内壁の少なくともセルをしきる白
土手が、前記発光材料が発する光を反射させるため、黒
色顔料を含まない少なくとも20重量％から95重量％を越
えない範囲のガラス粉末の材料と、当該ガラス粉末の材
料と異なる屈折率を有する粉末からなる材料の少なくと
も１種類を含み、少なくとも５重量％から80重量％を越
えない範囲の充てん材との混合物を付着焼成してなり、
かつ、その白土手の観視面側に対応する部分を黒色材料
よりなる黒格子でおおったことを特徴とするものであ
る。

（作用）本発明は前述したように表示装置を構成する発光セル
（表示セル）の一部に反射効率の高い白色反射面の障壁
を備え、かつ、その障壁の観視面側に黒色材料を設け、
セルで発光した色光を有効に前面ガラス板に導き、表示
装置の観視方向からみた発光効率を上昇させるととも
に、そのコントラストも改善させるものである。

（実施例）以下本発明を適用した実施例について順次説明する。

第１図は表示装置がガス放電型表示パネルの代表的な本
発明の第１の実施例について図示したもので、第１図
(b)はその平面図，第１図(a)はＸ_１−Ｘ_２での断面図で
ある。

背面板ＲＧ上に、陰極母線ＣＢを印刷焼成し、その上に
陰極部Ｃを除いて下記材料から成る白ガラスＷＧを印刷
焼成し、その上に蛍光体Ｐｈを塗布する。前面板ＦＧに
は、陽極母線ＤＡＢを印刷し、その上に、同じく下記材
料から成る白土手ＷＢを印刷，焼成する。

白ガラスＷＧおよび白土手ＷＢ材料としては、黒色顔料
を含まない屈折率ｎ_０の透明ガラス粉末20〜95％と、ｎ
_０とは異なる屈折率ｎ_１の透明な材料の粉末を１種類以
上５〜80％含んだガラス材を用いる。

このようにすると、放電で生じた紫外線は蛍光体で可視
光に変換された後、蛍光体の背面へ出た光は、背後の白
ガラスＷＧで反射され前面に放出される。蛍光体の前面
から出た光は、拡散光であるから、前方へ無指向性に発
散する。そのまま前面板をつきぬける光は、有効な成分
となる。白土手ＷＢの壁に当った光は、そこでまた散乱
を起す。この土手が黒いと、そこで光は吸収されてしま
うが、本発明のように反射率が90％近くあると、ほとん
どが散乱して最終的には外部に出て行く。

ただし、この方法では、パネル自身の反射率を上げてし
まう欠点がある。そのために、前面板側の土手の第一層
目として、従来から用いられている、黒ペーストＢＭを
印刷しておくとよい。さらに、本出願人らによる低反射
率化の光学フィルターたとえば（昭和59年６月20日出願
の特願昭59-125016号「赤色色光用無機素材光学フィル
ター」，同特願昭59-125017号「緑色色光用無機素材光
学フィルター」，同特願昭59-125018号「青色色光用無
機素材光学フィルター」）を第３図の第２の実施例のご
とく赤色セルＲＣ，緑色セルＧＣおよび青色セルＢＣの
前面板の背面にそれぞれ設ければ、各色光用光学フィル
ターは各単一色についての透過率と他の色光についての
それとの比が大なるから、上記パネル自身の外来光によ
る反射を効率よく除去し、本発明の効率を著しく助長す
ることができる。

ここで各色光用無機素材光学フィルタについて若干詳細
に述べれば、それらは本件出願時には未公開の本願人ら
により先に出願された前記各特願昭の明細書に記載され
た光学フィルターで、硫酸銅１〜70重量部、アルカリ金
属硫酸塩20〜90重量部、アルカリ土類金属硫酸塩10〜80
重量部を必須成分として含む素材を適用ガラス基板に付
着せしめ焼成したことを特徴とする赤色色光用無機素材
光学フィルター，酸化クロムおよび重クロム酸カリの何
れか１種又は２種のクロム化合物0.5〜６重量％を含む
着色透明ガラス粉末70〜99重量％と、Ｃ_０ＯとＡｌ_２Ｏ
_３とからなるスピネル構造を有する顔料１〜30重量％と
からなる無機混合粉末を適用ガラス基板に塗布または付
着させ450℃〜650℃で焼成して得られたことを特徴とす
る緑色色光用無機素材光学フィルター，Ａ．Ｃ_０Ｏを15
重量％以下を含む透明なガラス素材粉末89〜65重量％
と、Ｂ．酸化コバルト（Ｃ_０Ｏ）と酸化アルミニウム
（Ａｌ_２Ｏ_３）とからなるスピネル構造をもつ青色顔料
粉末11〜35重量％とからなる無機混合粉末を適用ガラス
基板に塗布または付着せしめ焼成して得られたものであ
ることを特徴とする青色色光用無機素材光学フィルター
であることを付記しておく。

単色表示の場合のフィルターは前面ガラスの内側の必要
はなく、外側でもよく、前面ガラス自体にフィルター特
性を持たせてもよい。外側につける場合は、有機のフィ
ルターでも十分使用できる。

また、この材料は、幾分多孔質であるので、印刷乾燥
後、あるいは焼成後、通常の透明ガラスペーストを印刷
焼成すると、絶縁耐力が増し、その上に金属材料を印刷
することができる。

第４図は、蛍光体の発光を蛍光体を通過して見る透過形
の第３の実施例である。従来、蛍光体から背面側に出た
光は、壁部分，電極部分または背面ガラス部分で吸収あ
るいは、背面へ透過して有効な光にならなかった。第４
図は、壁部分と、背面電極（この場合、陰極）以外の底
面は、白い土手ＷＢあるいは、白ガラスＷＧとなるの
で、光をほとんど反射し、前面への光の有効な放出とな
り、発光出力および効率は上昇する。この時勿論、前面
板側の土手の第一層目として、第１，第２の実施例のご
とく黒ペーストＢＭの印刷がおこなわれる。

第５図は、ガスの可視光を直接見る第４の実施例で、た
とえば、ネオンを用いたパネルで利用される。セル内で
発光した可視光は、従来は壁等で吸収されていた部分は
あるが、壁の反射率を上げたので前述と同じ理由で発光
効率が上昇する。この場合、外来光に対する反射率も上
昇してしまうので、前面板に第２の実施例に使用した単
色のフィルターを付加する必要があるし、黒ペーストＢ
Ｍの印刷も必要となる。

第５図の実施例を第６図に示す。放電ガスの直接可視発
光を見る型で、この場合、前面板ＦＧに陰極Ｃ，背面Ｒ
Ｇに陽極ＤＡがついている。白土手ＷＢ，白ガラスＷＧ
を背景にして前記色光用フィルター材料Ｆ（第２の実施
例）を付着させる。セル内部の発光のうち背面と壁面に
向った光はフィルターＦを通過して、白い面で反射さ
れ、再度フィルターＦを通って、外へ出る。外来光の大
部分はフィルターＦで吸収される。

第６の実施例第７図は第６図とほぼ同一であるが、前面
側に透明蛍光膜Ｐｈが付着してある。紫外線で励起され
た蛍光体の発光のうち、内部に向った光は、第６図と同
様になり、外来光に対してもほぼ同様で、反射率は低下
する。蛍光体は、蒸着，スパッタリング，ディッピン
グ，イオン打込み等で形成する。この場合、複数色表示
が可能なことはいうまでもない。単色の場合は前述した
通りである。

本発明は放電型パネルとしては、直流型，交流型は問わ
ない。交流型では各種面放電型に有効である。また、陽
光柱，負グロー型も問わない。

土手の壁ＷＢに、蛍光体を塗布して発光効率を上げるこ
ともできる。

また、種放電を持った各種放電パネルにも適用できるこ
とはいうまでもないが、同一セル内で種放電を主放電に
移行させる型では、主放電部の壁部分にのみ白材料を使
うと有効である。

次に使用する白材料について以下にくわしく説明する。

屈折率ｎ_０の透明ガラス中に、ｎ_０≠ｎ_１となる透明な
粒子が存在すると、その界面では、斜めにはいるほとん
どの光は、法則に従って、全反射あるいは屈折し、散乱
する。この度合は｜ｎ_０−ｎ_１｜と粒子の密度が大きい
ほど、大きくなる。

ガラス粉末としては、700℃望ましくは600℃以下で基板
ガラスに焼きつくガラスであれば任意のガラス素材を用
いることができる。

たとえば、ＰｂＯ−ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系，ＰｂＯ−Ｓ
ｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−ＺｎＯ系，ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−Ｚｎ
Ｏ系，Ｂｉ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系およびこれら
のガラス系にＲ_２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ），ＢａＯ，
ＣａＯ，ＭｇＯ，ＴｉＯ_２，ＺｒＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｎ
ａＦ，Ｐ_２Ｏ_５等の少くとも１つ以上を含むガラスが考
えられる。

透明ガラス以外の充てん材（前記屈折率ｎ_１の粒子も含
めて）をフィラーというが、フィラーとしては700℃程
度までの耐熱性があり、大量に入れる場合熱膨脹率が、
ガラスとあまり変らない物が望ましい。

ＰｂＯ系のガラスのｎ_０は1.7程度であるから、反射率
を上げるためには、ｎ_１＝1.5程度か1.9以上のものを必
ず入れる必要がある。ｎ_１＝ｎ_０のものも多少は入れて
もよいが反射率はほとんど増加しない。

材料例を羅列する。括弧内は屈折率である。硫酸ナトリ
ウム，硫酸カリウム，硫酸バリウム（1.63），硫酸亜
鉛，硫酸カルシウム，硫酸マグネシウム，硫酸アルミニ
ウム等の硫酸塩類。

リン酸カルシウム，リン酸マグネシウム，リン酸バリウ
ム、リン酸亜鉛等のリン酸塩類。

アルミナ（1.53），シリカ（1.55），酸化亜鉛，酸化マ
グネシウム，酸化チタン（2.5〜2.9），酸化ジルコニウ
ム（2.4），酸化カルシウム，酸化第１スズ，酸化第２
スズ，酸化バリウム，酸化アンチモン等の酸化物質。

硫化亜鉛等の硫化物。

タルク，コーディエライト，スポジュメン，カオリン，
ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム，ケイ酸亜鉛，
ケイ酸マグネシウム，ケイ酸アルミニウム等ケイ酸塩類
および比較的低屈折率として知られているフッ化カルシ
ウム，フッ化マグネシウム，フッ化バリウム，フッ化ナ
トリウム等のフッ化物類あるいはシリカ成分含有鉱物
類，チッ化アルミニウム，チッ化ホウ素のチッ化物類，
焼付き温度が700℃以上のガラス。

特に、酸化チタンを２〜20％加えることにより反射率は
著しく向上する。

含んでならない黒色材料は、酸化鉄，酸化クロム，酸化
銅，二酸化マンガン，酸化ニッケル，酸化コバルト等で
あって、0.1％以上含んではならない。

実験的には、ａｉをｉ番目のフィラーの混合比として、｜ｎ_０−ｎ_ｉ｜ａｉ≦1.0とすれば、実効的に十分な反
射率が得られる。

（白材料の実施例１）ガラス組成が重量％で、ＰｂＯ：63，ＳｉＯ_２：15，Ｂ
_２Ｏ_３：17，ＺｎＯ：５から成るガラスを1,000℃で溶
融し、平均粒径３〜５μｍになるまでボールミルで粉枠
する。得られたガラス粉末60重量％，ルチル型酸化チタ
ン12重量％，アルミナ粉末28重量％から成る混合粉末を
付着，焼成すればよいのであるが、印刷の場合、ブチル
カルビトール90，エチルセルローズ８，ポリ酢酸ビニー
ルポリブチラール共重合体２からなる有機ビヒクルで混
練りしてペースト化し、ソーダライムガラス基板上に32
5メッシュステンレススクリーンを用いて印刷する。

（白材料実施例２）ガラス組成は実施例１と同じで、ガラス粉末80重量％，
ルチル型酸化チタン20重量％で混合粉末を得た。

実施例１は、厚盛用，実施例２は、背面用に適してい
る。

印刷以外の付着方法としては、（光）粘着法等がある。

（白材料の実施例３）ガラス組成が重量％でＰｂＯ７７，ＳｉＯ_２２，Ｂ_２Ｏ
_３10，ＺｎＯ７，Ｎａ_２Ｏ３，Ａｌ_２Ｏ_３１から成るガ
ラスを1,000℃で溶融し、平均粒径３〜５μｍになるま
でボールミルで粉砕する。得られたガラス粉末30重量
％，硫化亜鉛70重量％から成る混合粉末を実施例１と同
じ有機ビヒクルで混練りしてペースト化し、ソーダライ
ムガラス基板上に325メッシュスクリーンを用いて印刷
する。

（白材料の実施例４）ガラス組成が重量％でＢｉ_２Ｏ_３７４，Ｂ_２Ｏ_３９，Ｚ
ｎＯ８，ＳｉＯ_２６，Ａｌ_２Ｏ_３２，ＮａＯ２から成る
ガラスを1,000℃で溶融し、平均粒径３〜５μｍになる
までボールミルで粉砕する。得られたガラス粉末82重量
％，アナターゼ型酸化チタン８重量％，酸化亜鉛10重量
％から成る混合粉末を、実施例１と同じ有機ビヒクルで
混練りしてペースト化し、ソーダライムガラス基板上に
325メッシュスクリーンを用いて印刷する。

以上述べてきた白材料の実施例は本願人らが実験的にも
とめたほんの一例で、さらに本願人らによる詳細な実験
の結果によれば、透明ガラス粉末とそれ以外の充てん材
フィラーの混合比において、透明ガラス粉末の混合比を
20重量％以下にすると、フィラー同志の接着力が弱くな
り、壁などに使用するとひび割れが生じたり、ガラス板
への接着力が弱くなることがたしかめられており、また
95重量％以上では全体の白色性が失なわれ透明になるこ
とが明らかにされている。

（発明の効果）本発明表示装置は従来のものに比べて発光効率は約50％
程度改善されるし、前述のブラックマトリクスや色光用
無機素材光学フィルターと組合わせる場合は、周囲光の
反射が逆に著しく押えられて画像観視のコントラストは
大幅に改善される。

また蛍光体からの背面光を有効に反射できるので、同じ
発光輝度を得るにしても塗布蛍光体の量を削減できるの
でコストをさげることができる。

またさらにネオンのような直接可視発光を用いる単色の
ものに適用して好適である。この際は勿論前面板に適当
な色光用光学フィルターを用いる必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス放電型表示パネルの代表的な本発明の第１
の実施例について(b)はその平面図、(a)はＸ_１−Ｘ_２で
の断面図を示し、第２図(a)は従来例の断面図、第２図(b)は他の従来例の
断面図を示し、第３，４，５，６，７図は夫々本発明の第２，３，４，
５，６実施例の夫々の断面図を示す図である。ＦＧ……前面板、ＲＧ……背面板ＤＡ……表示陽極、ＤＡＢ……表示陽極母線Ｃ……陰極、ＣＢ……陰極母線Ｐｈ……蛍光体、ＢＭ……黒格子ＣＳ……セルシート、ＷＢ……白土手ＷＧ……白ガラス、ＲＣ……赤用セルＧＣ……緑用セル、ＢＣ……青用セルＲＦ……赤用フィルターＧＦ……緑用フィルターＢＦ……青用フィルターＦ……色光用フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂井徹男東京都世田谷区砧１丁目10番11号日本放送協会総合技術研究所内 (56)参考文献特開昭58−12240（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−100965（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−26155（ＪＰ，Ｕ) 実開昭49−109458（ＪＰ，Ｕ) 特公昭56−47663（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一平面に配置された複数の表示画素を備
え、当該表示画素の各々が放電ガスを封入した表示セル
を有し、該セルがセル内の発光材料にエネルギを付与し
てこれを発光せしめる手段を備えた表示装置において、前記セル内壁の少なくともセルをしきる白土手が、前記
発光材料が発する光を反射させるため、黒色顔料を含ま
ない少なくとも20重量％から95重量％を越えない範囲の
ガラス粉末の材料と、当該ガラス粉末の材料と異なる屈
折率を有する粉末からなる材料の少なくとも１種類を含
み、少なくとも５重量％から80重量％を越えない範囲の
充てん材との混合物を付着焼成してなり、かつ、その白
土手の観視面側に対応する部分を、黒色材料よりなる黒
格子でおおったことを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記表示装置各画素の観視方向側に、すく
なくとも赤色色光用無機素材光学フィルター，緑色色光
用無機素材光学フィルターおよび青色色光用無機素材光
学フィルターのうちの一種類の単色色光用無機素材光学
フィルターを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の表示装置。