JPH07176294A - 表示装置用極薄基板及び表示装置 - Google Patents

表示装置用極薄基板及び表示装置

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JPH07176294A
JPH07176294A JP11511992A JP11511992A JPH07176294A JP H07176294 A JPH07176294 A JP H07176294A JP 11511992 A JP11511992 A JP 11511992A JP 11511992 A JP11511992 A JP 11511992A JP H07176294 A JPH07176294 A JP H07176294A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 放電表示装置や蛍光表示装置等の真空型の表
示装置を形成するガラス基板を極薄にして,装置の軽量
化をはかると共に,ガラスの極薄化によって光が表示面
まで拡散しないことを利用した新しい表示装置及び発光
管または発光パネルを提供し,また同じくガラスの極薄
化によってはじめて可能となるパネルの内部と外部との
平面的な電気的結合を利用した新しい表示装置を実現す
る。 【構成】 ガラスの線熱膨張係数とほぼ等しい線熱膨張
係数をもつ金属板に化学エッチング等の方法で多数の貫
通孔をあけ,その孔を透明なガラス材で埋める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は表示装置用部材および
表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】板ガラスとしては,細いワイヤーを網状
にしてガラス内に封じた形状の窓用の板ガラスがある。
放電表示装置または蛍光表示装置としては,通常約1
mm以上の厚さの板ガラスを用いる。 また照明用放電
管等では球面状にして耐大気圧強度を増して薄いガラス
を用いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】表示用放電管や表示用
蛍光表示管は真空工程を経るために,それを形成する板
ガラスは大気圧に耐え,また途中の熱処理工程に耐え,
しかも特性上必要な平面度を保つために,ある程度の厚
さ,例えば1mm以上が必要である。
【0004】しかし例えばガス放電を液晶のスイッチと
してつまり表示位置を設定するアドレス装置として使う
ような表示装置が提案されているが,この場合ガス放電
空間と液晶層の間は極薄いガラス,例えば50ミクロン
厚以下のガラスで隔てることが必要で,製法上の大きな
課題であった。
【0005】またその他の真空型表示装置つまり放電管
や蛍光管においても,極薄の板ガラスを用いることがで
きれば,上記のように管の外部との電気的結合を利用す
ることが出来るほかに,例えば管外にカラーフィルター
を設けて簡単にカラー表示ができる。 しかしながら,
途中の熱処理工程に耐え平面性を保ちながら大気圧にも
耐える極薄の板ガラスを得る方法はなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに,本発明では線熱膨張係数が通常の板ガラスと概ね
一致する,例えば40〜100x10−7/℃であるよ
うな金属板に化学エッチング等の方法で沢山の貫通孔を
あけ,その孔を透明なガラス材で埋め,真空に耐えるよ
うな板となして,表示装置に使用するものである。
【0007】
【作用】本発明の請求項1及び2にかかわる表示装置用
極薄基板は,線熱膨張係数が通常の板ガラス例えば表示
管に用いられるれるソーダライムガラスや鉛ガラスに近
似しているから,フリットシール等の方法で板ガラスに
接着し,真空にすることができ,しかも孔部分を埋めた
透明なガラス材を通して光が透過するので表示装置の前
面ガラスとして使える。
【0008】請求項3,4,及び5に関わる表示装置は
極薄のガラス部の静電容量により外部と管内との電気的
結合を利用し,また光の拡散が少ないことを利用した,
上記請求項1および2になる表示装置用極薄基板の応用
として作用する。 これらの詳細な作用は以下に示す実
施例をもって説明する。
【0009】
【実施例】図1は本発明の請求項1になる表示装置用基
板の実施例の一つを示す斜視図である。 説明上、図1
では貫通孔2の一部がガラスで埋められていない状態で
示されている。 金属板部1はFe,Co,Ni,Cr
等を含む合金が用いられ、線熱膨張係数は40〜100
x10−7/℃である。 貫通孔2は化学エッチング等
で容易に形成される。 貫通孔2は透明なガラス窓部3
で埋められる。
【0010】ガラス材は例えば低融点ガラス粉末をペー
スト状にしたもので、そこに金属板1を浸して引き上げ
るか、または金属板1を線熱膨張係数の小さい石英ガラ
スやセラミックスの平板の上に置いて上記ペーストを刷
り込んだ後、550〜600℃で焼成すれば、ガラス材
が金属板に熔着して貫通孔2をふさぐ。 実験によれば
貫通孔2の直径が約300ミクロンの場合、ガラス窓部
3の厚さが約50ミクロンの極薄でも十分に大気圧に耐
え得ることが確認されている。
【0011】図2は図1の断面図で、ガラス窓部3は貫
通孔2のみをふさいでいる。 図3は他の実施例の断面
図で、ガラス層が金属板部1の全体を覆っている場合で
ある。また図4はさらに別の実施例で、金属板部1の一
部が露出している。 この他にも形状等の異なるものが
多く考えられるが、貫通孔2が透明なガラスで埋まり、
なおかつ真空に耐える気密性を有していることが要件で
ある。
【0012】図5は本発明の請求項2になる基板の実施
例を示す断面図である。 これはガラス窓部3がレンズ
状をしていることを特徴とする。これにより、この基板
を使った表示装置の発光体が発する光を前面に集光させ
ることができる。 レンズ状にするには例えば、前述の
石英ガラス板にレンズ型を形成しておけばよい。
【0013】図6は本発明の請求項3になる放電表示装
置の実施例の一つを断面図で示す。図6は請求項1の基
板を応用した表示装置の基本型として、最も単純な発光
パネルを形成するもので、ガラス窓部3は金属板1より
も薄く、また片側に片寄って形成されているものを2枚
張り合わせ、貫通孔2によって作られる空間を放電空間
4とする。 かくして構成した一対の基板の周囲をフリ
ットシール等により真空に封じた後,内部に放電に適し
たガス例えばNe,Ar,Xe等の希ガスを封入し,両
基板の金属板にそれぞれ極性を異にする交流電圧を印加
すれば,放電空間4に放電発光が生じる。 ガス放電の
発光色以外の発光いわゆるカラー化においては,蛍光体
5をガラス窓部3の内側に塗布するか,または両基板間
にスペーサーを配してその壁面に塗布し放電から発する
紫外線により蛍光体を励起する。
【0014】図7は本発明の請求項3になるXYマトリ
クス表示が可能な放電表示装置即ちプラズマデイスプレ
イパネルの実施例の一つを断面図で示す。 前面ガラス
6には透明電極例えば酸化インジュウム錫や酸化錫等の
ストライプ状のX電極7が配されている。 またスペー
サー9は金属板1と貫通孔2が一致する如くに形成され
た絶縁体で,蛍光体5がその内壁に塗布されている。Y
電極8は基板のガラス窓部3の外側にスクリーン印刷等
で形成する。材料はスクリーン印刷に適した銀等の導電
ペーストを用いる。この場合には金属板1を背面基板と
して用いているが,言うまでもなくY電極8を透明にす
れば前面側に使うこともできる。
【0015】上記放電表示装置は次の如く動作する。
まず通常のXYマトリクス型放電管と同様にXY電極間
に放電に十分な電圧,例えば200〜300vを印加す
ると,選択された画素に放電が発生する。 Y電極側に
おいては,電圧はガラス窓部3を通して印加されるが,
このガラス層は十分に薄いので,放電空間4ヘの電圧は
十分に与えられる
【0016】上記放電はガラス窓部3の上に荷電粒子が
蓄積して直ちに停止するが,上記基板を構成する金属板
1に放電を継続するに十分な交流電圧を印加しておくこ
とにより,Y電極との間で継続的ないわゆるAC型メモ
リー放電が維持される。
【0017】図8は本発明の請求項4になるXYマトリ
クス表示が可能な低速電子線蛍光表示装置即ち蛍光表示
管の実施例の一つを断面図で示す。 ここに示す例では
基板として図4に示すような内側の金属が露出した基板
を用いる。 蛍光体5は通常の蛍光表示管と同じく導電
性を有する例えばZnO:Zn等を用いる。 この場合
のX電極7及びY電極8は有孔の金属リボン状電極でグ
リッドとして動作する。フィラメントカソード10から
出た熱電子はグリッド電極7および8で選択され,金属
板1を通して印加された蛍光体5の電圧によって加速さ
れ,蛍光体5を励起発光せしめる。 通常はガラス窓部
3の内面即ち蛍光体塗布面をITO等の透明導膜を塗布
して電極とするが,蛍光体が導電性を有するので,金属
板部1を電極として加速電位をあたえることでITOは
不要である。 図8に示される如く,蛍光面以外の電極
構成は一般の蛍光表示管と同様であり,この他にもいろ
いろな電極構成が考えられる。
【0018】図7及び図8の実施例は,デイスプレイと
しての用途のほかに,発光点がほぼ完全に前面にあるこ
とを利用して,感光紙に直接接触して画像を転写するこ
とができる。 つまりプリンターヘッドとして使える。
【0019】図9は本発明の請求項5になる液晶表示装
置の一つで,放電パネルと一体をなす構造となってい
る。 この場合には放電部分は発光体としてではなく,
放電による気体の導電機能を利用したアドレス装置とし
て利用している。 このような動作を行う既存の技術と
して図10に示すような構造がある。
【0020】まずこの図10をもって動作を説明する。
この装置はX方向を規定する液晶部分と,Y方向を規
定する放電パネル部分がXYマトリクスを構成するよう
になっている。 ここには省略するが,放電パネルの背
面には照明用の蛍光灯が配されている。 放電パネルの
真空容器を構成する一方の基板は約50ミクロン厚の極
薄な板ガラスである。 この極薄板ガラスは同時に液晶
部分の基板も構成している。 つまり液晶部分と放電パ
ネル部分は互いにこの極薄板ガラスを基板として共有し
ており,電気的にはこの極薄板ガラスの静電容量により
両部分が結合されていることになる。
【0021】放電部分はY方向に伸張した一対の電極8
及び8’により構成される。 この電極に印加される電
圧で放電が発生すると,放電空間4は導通状態となり,
この空間に接する極薄板ガラス12の表面電位はほぼ放
電維持電圧に等しい電位になる。このとき,対向する液
晶側電極であるX電極7に信号に相当する電圧を印加す
ると,交差する液晶層11に電圧が印加されることにな
る。 等価的には液晶と薄板ガラスの直列に接続された
静電容量が瞬時に充電されることになる。 しかるのち
放電が停止すると,液晶層の画素の一端がオープン状態
になるので,つぎの放電がおきるまでこの液晶画素の電
圧が維持されメモリー機能を持つことになる。 この方
式は放電アドレス方式の液晶表示装置である。
【0022】この構造での最大の問題点は上記極薄板ガ
ラスを用いることにある。 つまり,薄く壊れやすいた
めに取扱いが難しいうえに,熱的なストレスにも弱いの
でフリットシールができない。 したがって放電パネル
の気密性を保つシールは例えばエポキシ系の有機接着剤
を使うので熱処理が出来ないことによる寿命の問題が生
じる。
【0023】図9に示す本発明の実施例は,図10の既
存技術による液晶表示装置と同じ動作を行う。 金属板
1はこの場合放電空間を作るためのスペーサーとなる形
状になっている。 またY電極8との間で放電電極とし
ても動作する。 金属板1及びY電極8はともに絶縁層
で被覆されていてもよく,その場合にはいわゆるAC型
放電となるが,液晶層に対するスイッチング機能は同様
である。
【0024】
【発明の効果】本発明の効果は以下の通りである。 ま
ず請求項1及び2になる表示装置用基板は,極薄軽量な
真空部材を実現する。 そしてガラス窓部が極薄である
ことから,表示パネルの内側と外側を電気的及び光学的
に結合できる。 また一方では,上記基板を構成する金
属板に適当なバイアス電圧を加えることにより,逆に電
気的な結合を阻止するシールド効果も可能である。 さ
らに請求項2によればレンズ効果により指向性をもった
明るい表示パネルが可能になる。
【0025】また請求項3および4になる表示装置にお
いては,パネル重量が従来の約3分の2以下の軽量で薄
型になり,例えば液晶表示パネルの背面照明として利用
価値が高い。 またこの表示装置は発光点がほぼガラス
前面にあるから,特別な光学系を用いることなく低価格
なプリンターヘッドが実現する。
【0026】請求項5になる発明においては,放電アド
レス方式の液晶表示装置で従来問題であった耐熱及び耐
大気圧の問題が解決し,通常の放電パネルと同様に真空
排気及びガス導入工程で高温の熱処理ができるので,信
頼性の高い表示装置ができる。
【0027】
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1にかかわる表示装置用基板の実施
例(1)
【図2】 表示装置用基板の実施例(1)の断面図
【図3】 表示装置用基板の実施例(2)を示す断面
【図4】 表示装置用基板の実施例(3)を示す断面
【図5】 請求項2にかかわる表示装置用基板の実施
例を示す断面図
【図6】 請求項3にかかわる放電表示装置の実施例
(1)を示す断面図
【図7】 請求項3にかかわる放電表示装置の実施例
(2)を示す断面図
【図8】 請求項4にかかわる蛍光表示装置の実施例
を示す断面図
【図9】 請求項5にかかわる液晶表示装置の実施例
を示す断面図
【図10】 放電アドレス方式液晶表示装置の従来例
【符号の説明】
1は金属板部 2は貫通孔 3はガラス窓部 4は放電空間 5は蛍光体 6は前面ガラス 7はストライプ状X電極 8はストライプ状Y電極 9はスペーサー 10はフィラメントカソード 11は液晶層 12は極薄板ガラス 13は背面ガラス

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 約500ミクロン以下の厚さをもつ金属
    板にエッチング法等により多数の貫通孔を開け,しかる
    後その孔部分を透明なガラス材で埋め,真空容器の一部
    を形成する部材となすことを特徴とする表示装置用基
    板。
  2. 【請求項2】 上記の各孔のガラス部をレンズ状にした
    ことを特徴とする表示装置用基板。
  3. 【請求項3】 上記基板を用いた放電表示装置。
  4. 【請求項4】 上記基板を用いた蛍光表示装置。
  5. 【請求項5】 上記基板を用い,放電管または真空管と
    一体をなすことを特徴とする液晶表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009524203A (ja) * 2006-01-23 2009-06-25 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ イリノイ セラミック内に埋込電極を備えるアドレス指定可能なマイクロプラズマデバイスおよびアレイ

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JP2009524203A (ja) * 2006-01-23 2009-06-25 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ イリノイ セラミック内に埋込電極を備えるアドレス指定可能なマイクロプラズマデバイスおよびアレイ

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