JPH0766743B2 - 気体放電表示パネル - Google Patents

気体放電表示パネル

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JPH0766743B2
JPH0766743B2 JP59107687A JP10768784A JPH0766743B2 JP H0766743 B2 JPH0766743 B2 JP H0766743B2 JP 59107687 A JP59107687 A JP 59107687A JP 10768784 A JP10768784 A JP 10768784A JP H0766743 B2 JPH0766743 B2 JP H0766743B2
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徹男 坂井
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/38Cold-cathode tubes
    • H01J17/48Cold-cathode tubes with more than one cathode or anode, e.g. sequence-discharge tube, counting tube, dekatron
    • H01J17/49Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current

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  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、高精細度気体放電型画像表示パネルに関わ
るもので、大型化可能な単純な構造で、かつ比較的高効
率(高い発光効率)が得られるようセル構造を最適化し
たものである。
(従来技術) 気体放電型画像表示パネルには各種の型のものがあり、
大型化、高効率化、高精細度化を目指してそれぞれ開発
がすすめられている。その中で上記目的を達成する良好
な方式としては、前記透明絶縁基板、背面絶縁基板より
なる二枚基板方式がとりあげられてきている。
この種二枚基板方式の代表的従来例の構成を第2図に示
す。第2図(a)は表示パネルの1部分を示す断面図で
あり、第2図(b)は第2図(a)を表示側からみた平
面図である。
第2図の従来例では本出願人が特公昭55-40976“気体放
電表示パネル”の詳細な説明の項でも述べたごとく、透
明なガラスを用いた前面ガラス基板FGと背面絶縁基板RG
の2体から構成され、それぞれの対接する片面には断面
が三角形状のみぞを設け、前面ガラス基板のみぞの底部
には表示陽極DAを、みぞの斜の壁面には図示のように赤
(R)、緑(G)および青(B)の螢光体phを塗り分
け、また背面絶縁基板に対向する前面ガラス基板の板面
には走査陽極SA(後述の補助陽極と同じ働きをする)を
付着している。背面絶縁基板にはたとえばガラス製の絶
縁板を使用し陰極DCを付着している。
動作は前面ガラス基板の斜の壁面に存在する螢光体を表
示陽極と陰極との間における気体放電により発生する紫
外線によって発光させ、前記ガラス基板側へその光を放
出させている。また表示パネルの走査は走査陽極と陰極
との間のたね放電の移行によって行い、たね放電の近傍
にある陰極と表示陽極との間に画像信号振幅に応じた電
圧または電流を加えて紫外線を放出している。
上記パネルの最大の欠点は螢光体の発光を螢光体を通し
て見るため発光効率が著しく低下するということであ
る。また各発光セル間の分離も悪く色のにじみなど問題
点がいくつか指摘されてきた。
次に第2の従来例としてその斜視図を第3図に示す。
この例は前面基板FGと背面基板RGとの間にセルシートを
挿入した三体構成で、セルシートCSに多数の円筒状のセ
ル穴を設け、その内壁に赤(R)、緑(G)および青
(B)の螢光体を所望の配列に従って塗布している。表
示陽極DAは図示されているように円筒状の穴の底部に相
当する背面基板上に、陰極DCは穴の頂部に相当する図示
されない前面基板上にそれぞれ両者が互いに直交するよ
うに配設されている。また補助陽極SAはセルシートの前
面基板側に縦2列の円筒状のセル穴群の丁度中間に位置
する溝の底部に配設されている。
この第2の従来例は各発光セル間の分離もよく、観視方
法も第1の従来例のごとく透過型でなく、かつ紫外線発
生効率の良い陽光柱を積極的に利用しているので発光効
率もよい。しかしながら螢光体をセルシートの穴の内壁
に塗布するという方法のため、製作が相当に難しく工業
的に量産化するとなるとその方法は未解決である。
さらに、第3の従来例として特開昭59-15986号公報記載
の気体放電表示パネルを挙げることができる。この表示
パネルによれば、二枚基板構成であること、および表示
放電セルに連結し、かつ複数のセル走査方向に溝状に伸
びて連結している補助放電セルを有することから、構造
簡単、たね放電によって表示放電の立ち上げを早くし従
って高速アドレスが可能であるという利点を有してい
る。しかし、この気体放電表示パネルの最大の欠点は、
表示放電セルも走査方向に連結していて表示放電セル単
位の区切りがないこと、および補助放電セルと表示放電
セルAとを連結するスリットの間隙が広く、補助放電セ
ルで発生する紫外線が表示放電セル側に漏れ画像のコン
トラストを低下させるため、本発明の目的である高精細
度画像の表示には全く適さないことである。
また、前述の第2の従来例と同様、表示放電セルがセル
シートにより表示放電セル単位で囲まれ、画素相互間の
発光の混濁が生じない構造の第4の従来例として特開昭
52-142963号公報記載のものがある。しかし、これを用
いて中間調を有するテレビジョン画像を表示させるため
に各表示セルの発光時間の制御、いわゆるメモリ動作を
させようとすると表示放電セルと補助放電セルについ
て、それら両放電セルのいずれかが必ず放電するように
しなければならず、そのため入力画像信号に無関係に電
力消費が行われる。このことは、画素数の多い高精細度
用の画像を表示しなければならない気体放電表示装置に
おいては消費電力が膨大となり、実用的でない。また、
この第4の従来例のものは、セルシートが複雑な形状を
していて大型のパネルを製造するのに適していない。加
えて、第4の従来例において補助放電セルと表示放電セ
ルの陰極が共通となっていることも表示パネルの構造を
複雑にしている。
(発明の要点) 本発明は、上述の諸欠点を解決し、さらに放電の負グロ
ーから発生する紫外線を利用する方式が、放電電流の小
さい領域ではかえって発光効率の良いことに着目してこ
れを積極的に取入れ、大型化可能で、構造が単純で、か
つ比較的高効率が得られ、かつ高精細度な画像表示に適
したセル構造を有する気体放電表示パネルを提供するも
のである。
すなわち本発明気体放電表示パネルは、前面基板には陰
極、背面基板には表示陽極および補助陽極をそなえ表示
放電セルおよび補助放電セルを形成してなる二枚基板構
成の気体放電表示パネルにおいて、陰極母線と表示陽極
母線および補助陽極母線とは互いに直交配設してなり、
前記表示放電セルは、セルシートにより前記表示放電セ
ル単位で周囲が囲まれるようにするとともに、前記表示
陽極の周辺部分には少なくとも平面状に螢光体を付加す
るように形成し、前記補助放電セルは、該気体放電表示
パネルの走査方向に相互に連結するとともに、前記補助
放電セルと前記表示放電セルとは小許の間隙のスリット
によって空間的に連結するように形成したことを特徴と
するものである。
(実施例) 第1図に本発明の1実施例を示す。第1図(a)は、パ
ネル前面から見た図であり、第1図(b)は断面図(切
断面X−X′)である。
前面基板(ガラス)FG側には、銀Agによる陰極母線DCB
とそれから分岐して表面がニッケルで被われた陰極DCが
配設され、薄板ガラス製のセルシートCSをはさんで背面
基板(ガラス)RGの上には任意の導電材料を用いること
のできる表示陽極母線DABと表示陽極DA、補助(走査)
陽極SAが配設され、表示陽極DAと陰極DCとで構成される
表示放電セルAの背面基板RG側には、表示陽極DA以外の
ところを誘電体などの絶縁物でおおって通常の気体放電
表示パネルにおいて使用されるのと同種類(例えば、赤
色R発光用としてY2O3:Eu、緑色G発光用としてZn2Si
O4:Mn、青色B発光用としてY2SiO4:Ce)の螢光体phを付
着させた構造になっている。
上記において、螢光体phにピンホールがなければ、絶縁
物はなくてもよい。また、補助放電セルBを構成する補
助陽極SAと陰極母線DCB間で起きたたね放電を、セルシ
ートCSと背面基板RGとの間に作った間隙、すなわちスリ
ットSLを通して、表示放電セルAに導く。補助陽極SAは
さらにこの下に補助陽極母線SAB(図示されていない)
を重ねてもよい。この気体放電表示パネルの動作は、通
常の1行同時駆動(1ine at a time)の動作を行わせる
ことができる他に、パルスメモリー動作を行わせること
も可能である。
パネルを前面から見た第1図(a)から明らかなよう
に、表示陽極DAと陰極DCとは上方から見て互いに位置を
ずら(オフセット)して配置されているが、これは発光
効率を高めるためによい方法である。誤放電防止のため
前面基板FG側で陰極DC以外の部分を絶縁ガラスIGでオー
バーコートする(第1図(a),(b)には図示されて
いない)ことも有益である。表示陽極DA、陰極DC間の距
離dは、パネルに封入するヘリウム−キセノンHe-Xe等
混合ガスの基準化圧力pにもよるが、負グロー放電を積
極的に利用するということはpd8(Torr・cm)が好適
であるが、pdを大きくして陽光柱を利用してもよい。こ
こで基準化圧力pは次式で定義される。
p=max(0.8PHe,1.5PNe,2PAr,6PKr,9PXe) PHe,PNe,……は封入したガスのそれぞれヘリウムHe,ネ
オンNe,……の分圧である。
第4図に示すように、表示陽極母線DABから例えば2酸
化ルテニウムRuO2などの材料からなる抵抗Rを経て表示
陽極DAに接続すれば、抵抗メモリパネルとなる。この抵
抗値は通常数Ω〜数10MΩであるが、数MΩ以下とした
場合には、パルスメモリー動作としても効果がある。特
に陰極材料として、エミッタ(これについては後述す
る)を用いた場合、放電電流を制限することができて一
層都合がよい。負グロー放電を利用する方式では一般
に、放電電流は小さい方が効率がよいので、その点でも
効果がある。抵抗は、第5図のように陰極母線DCBと陰
極DCの間に入れても同様の効果があることはいうまでも
ない。
次にセルの構成について述べる。
表示陽極DAと陰極DCの配置位置についてこれらを相互に
オフセットさせることはすでに述べたが、さらに具体的
に関してはpdをいくらにするかによっても変ってくる。
これは、パネルの製作技術にも依存するが、メモリーマ
ージンと放電の安定性の兼ね合いで決める必要がある。
負グロー放電方式の場合は、第6図に示すように、陰極
DCは表示セルのほぼ中央部に配置し表示陽極DAをセルの
隅の方においた場合がほぼ最適となる。また陰極DCと表
示陽極DAは、それぞれ前面基板FGと背面基板RGの各面よ
りわずかに突出させることが放電の安定性を確保する点
で重要である。
陽光柱を利用する場合には、第7図に示すように表示陽
極DAと陰極DCは位置的になるべく離した方が有利である
が、放電の安定性を考慮するとあまり離すことができな
い場合もある。
次に、本発明によるパネルに使用する電極材料、とくに
陰極の材料とパネルの製作方法について説明する。
(i)電極材料 (a)ニッケルNi主体の陰極を用いる場合:この場合、
スパッタリング防止のため、水銀Hgを放電空間に導入す
るから、これとアマルガムを作る材料、すなわち銀Ag,
金Au等の露出はなるべく避けるようにする。外部へのリ
ード線の引出しは、シールのため印刷ニッケルの厚膜と
することはできないので、途中で銀Agの細条に接続す
る。また、大面積のパネルでは、陰極母線DCBの抵抗が
大きくなって、動作に影響を与えるので、そのときは、
陰極母線DCBとして銀Agを用い、陰極部だけをニッケルN
iでおおうことも必要である。銀Ag等の露出防止には、
誤放電防止も兼ねて、絶縁ガラスIGでガラスのオーバコ
ートをかける。一例として、パネル内部の電極の下地を
銀Agにして、その上にニッケルNiを付着させてもよい。
ニッケルNiは42−6合金等のリボンでもよいが、通常は
他の金属と同様にガラス基板上に、厚膜印刷、蒸着、ス
パッタ等による薄膜形成、その他メッキ等の方法により
付着させる。
(b)ニッケルNi以外の陰極を用いる場合:この場合は
あまり効果がないから水銀Hgを導入する必要がなく、従
って、導体は適宜選択できる。上述した銀Ag,金Au以外
にも、例えばCu-Al、Cr-Cu-Cr、CuAl合金等を自由に使
用できる。陰極部には、通常エミッタが用いられる。エ
ミッタとしてこれまでにも、BaAl4、バリウムアザイ
ド、BaAl2O4、LaB6、Ag+Mg、BaLa2O4、BaO等仕事関数
の小さいものやそれらの組合せが用いられている。ま
た、ガラス基板への付着法としては、印刷、蒸着、スパ
ッタ電着等の他に、メッキやプラズマ溶射による方法も
用いられる。
第1図(a)に示すように、これらのエミッタで、陰極
が表示セル空間に突出するようにすると、放電が小電流
でも安定化して高効率が得られることは前述した通りで
ある。
(ii)セルシート セルシートは、薄板ガラス(感光性でもよい)をエッチ
ングして形成したが、超厚膜印刷技術によって、印刷焼
成して形成したり、あるいはマコール等の機械加工でき
る材料でこれをつくってもよい。
周囲が囲まれた表示放電セルと補助放電セルとを隔てる
壁の横方向における中央部分においてセルシートCSと背
面基板RG間に形成されるスリットSL部は、セルシートの
その部分の厚さを他の部分の厚さ(パネルに封入する混
合ガスの基準化圧力にもよるが、前面基板FGと背面基板
RG間の間隔である、例えば200μm程度)に対して数10
μm程度凹まして形成する。この凹ました部分がスリッ
トの間隙を形成するが、この厚さ(数10μm)は上例の
間隔200μmに比して極めて薄いことが分かる。なお、
これを印刷で形成する場合には、その部分を除いて、そ
の厚みだけで印刷すればよい。第1図(a)および
(b)に示す例では、セルシートは前面基板FGに付着さ
せたが、これは前面基板FGおよび背面基板RGのどちらか
に付着させて形成する。
(iii)絶縁物、螢光体、抵抗 絶縁物は、ガラスやその他の誘電体を厚膜印刷したが、
その他スパッタ、蒸着等で付着させてもよい。
補助放電セルBのたね放電が前面基板FG側から見えるの
を防止するための光遮蔽層LSは、黒ガラス、酸化ルテニ
ウムRuO、その他黒色絶縁物を上記絶縁物と同様の方法
で付着させた。
螢光体は、印刷により付着させたが、フォトレジストペ
ースト化して付着させフォトエッチする方法や、貼着法
を用いてもよい。
抵抗は、2酸化ルテニウムRuO2の厚膜を形成して使用し
たが、これに代えてタンタルTa、ニッケルクロムNiCr、
2酸化スズSnO2系の薄膜を使用することもできる。
また、セル空間に封入するガスは、ヘリウム−キセノン
He-Xeの混合ガスを主に使用したが、基準化圧力の定義
式のように希ガスの組み合わせを用いることもできる。
(発明の効果) 以上記述してきたように本発明を実施することによる効
果利点を列挙すれば以下のようになる。
(1)前面基板に陰極を配設し、背面板の表示陽極の周
辺部分には少なくとも平面状に螢光体を付加しているの
で、螢光体が反射型になり、透過型構成のパネルに比し
負グローセルにおいても効率が1.3〜3倍高くなる。
(2)補助放電セルによってたね放電を生成し、表示放
電セルの放電をし易くしているので高速アドレスができ
テレビジョンの中間調表示ができる。
(3)構造が比較的単純な二枚基板構成であるため大型
化が可能である。
(4)それぞれ表示放電セルはその表示放電セル単位で
囲まれ、補助放電セルは複数のセルが走査方向に連結し
た構造にしているため、これを用いてメモリ動作を行わ
せる場合に、表示放電セルおよび補助放電セルがともに
セル単位で独立して、それぞれ1:1に対応している構造
(例えば第4の従来例)を用いてメモリ動作を行わせる
場合に比して格段に消費電力を節約し得る。
(5)表示放電セルはセルシートにより表示放電セル単
位で周囲が囲まれているため、放電範囲が明確に特定さ
れ、従って互いに隣接する放電セル間で発光の混濁が生
ずることがないので、表示画像の色純度およびコントラ
ストの低下をきたすことがない(高精細度画像表示のた
めの必須要件)。
(6)補助放電セルと表示放電セルとは、小許の間隙の
スリットで空間的み連結されているため、このスリット
の間隙が広すぎることによって補助放電セルのたね放電
により発生する紫外線が表示放電セル側に漏れ、表示画
像のコントラストが低下してしまうということはない
(高精細度画像表示のための必須要件)。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明気体表示パネルの1実施例の1部分を示
し、(a)は表示側からみた平面図、(b)は(a)図
のX−X′での断面図、 第2図は第1の従来の例の1部分の断面図(a)と平面
図(b)を示す図、 第3図は第2の従来例の1部分の斜視図、 第4図、第5図はそれぞれ本発明の表示陽極、陰極に直
列抵抗を入れる方法を説明するための図、 第6図は本発明負グローセルの場合の最適な陰極の位置
を示す図、 第7図は本発明陽光柱セルの場合の陰極の位置を示す図
である。 FG……前面ガラス基板、RG……背面ガラス(絶縁)基板 DA……表示陽極、DAB……表示陽極母線 SA……走査(補助)陽極、DC……陰極 DCB……陰極母線、ph……螢光体 CS……セルシート、SL……スリット LS……光遮蔽層、IG……絶縁ガラス A……表示放電セル、B……補助放電セル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前面基板FGには陰極DC、背面基板RGには表
    示陽極DAおよび補助陽極SAをそなえた表示放電セルAお
    よび補助放電セルBを形成してなる二枚基板構成の気体
    放電表示パネルにおいて、陰極母線DCBと表示陽極母線D
    ABおよび補助陽極母線SAとは互いに直交配設してなり、 前記表示放電セルAは、セルシートCSにより前記表示放
    電セル単位で周囲が囲まれるようにするとともに、前記
    表示陽極DAの周辺部分には少なくとも平面状に螢光体ph
    を付加するように形成し、 前記補助放電セルBは、該気体放電表示パネルの走査方
    向に相互に連結するとともに、前記補助放電セルBと前
    記表示放電セルAとは小許の間隙のスリットSLによって
    空間的に連結するように形成した ことを特徴とする気体放電表示パネル。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の気体放電表
    示パネルにおいて、該気体放電表示パネルの管内の基準
    化圧力(p)と前記陰極前記表示陽極間距離(d)との
    積(p・d)を8(Torr・cm)以下に設定して、負グロ
    ーを形成するようにしたことを特徴とする気体放電表示
    パネル。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項または第2項に記載
    の気体放電表示パネルにおいて、前記陰極DCと前記陰極
    母線DCB間および前記表示陽極DAと前記表示陽極母線DAB
    間との少なくとも一方に、抵抗素子Rを挿入しことを特
    徴とする気体放電表示パネル。
JP59107687A 1984-02-10 1984-05-28 気体放電表示パネル Expired - Lifetime JPH0766743B2 (ja)

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FR858501670A FR2559602B1 (fr) 1984-02-10 1985-02-06 Panneau d'affichage a decharge de gaz muni d'au moins une enveloppe scellee
DE19853504352 DE3504352A1 (de) 1984-02-10 1985-02-08 Gasentladungs-anzeigetafel
US07/057,749 US4780644A (en) 1984-02-10 1987-06-03 Gas discharge display panel

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