JPS606062B2 - ガス放電パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガス放電を利用した表示パネルの改良に係
り、特に面放電形あるいはモノリシック形ガス放電パネ
ルにおける長寿命化および高動作マージン化のための新
しい電極構造に関するものである。

ＡＣ駆動形式のガス放電パネルの１種に面放電形あらる
いはモノリシツク形と呼ばれるパネルがある。

この形式のガス放電パネルは、例えば特関昭４７一１２
号公報等から周知のように、ガス封入空間を介して対向
配置した１対の基板の内の一方の基板上にのみ×電極と
Ｖ電極の両方を配設し、これら両軍極の交点近傍におい
て基板の面方向に沿った横放電を発生させるようにした
ところに特徴をそなえている。しかしてかかる構成によ
れば１対の基板間の間隙精度に対する要求が著しく緩和
されるほか、カバー用の基板内面に紫外線励起形の蟹光
体を付設して表示色の変換や多色化が容易に行えるとい
う利点が得られる。ところで、このような両放電形式の
ガス放電パネルを作るに当っては、製作の簡便化や解像
度の向上を図る観点から、厚膜技法よりも薄膜技法を用
いるのが有利なのであるが、薄膜技法で作成したパネル
では、動作中ＸＹ電極交点部近傍の誘電体層に熱的に構
造変化を生じて動作電圧が変動するという問題がある。

以下この問題について今少し詳しく説明しよう。第１図
ａおよびｂは、薄膜技法で作成した面放電形ガス放電パ
ネルの一般的構造を示す要部断面図と電極配置の平面図
であって、電極支持基板として機能する下側ガラス基板
１０の上に横方向のＹ電極１１が設けられ、その上に棚
けし、酸ガラス等の蒸着絶縁膜１２を介して縦方向のＸ
電極１３が配設されている。

また該Ｘ電極１３の上にはさらに棚けい酸ガラス等を葵
着して形成した誘電体層１４が被覆され、その表面はＭ
ｇ０の表面積１５で覆われている。このようにして構成
した電極基板総体に対向してカバー用の上側ガラス基板
１６が封着され、それらの間隔１７に所定の放電用ガス
が封入されてパネルが完成している。而して、選択され
たＸ電極１８とＹ電極亀１との間に電圧を印加すると、
それら電極の交点近傍において矢印Ｅで示すような電界
がガス空間中に発生し、それによって放電が発生する。

そして以後はそれらの電極間に加える交番維持電圧によ
って通常のこの種ＡＣ放電形ガス放電パネルと同様の放
電維持動作が可能となる。ところがこの場合の放電は、
Ｘ電極１３とＹ電極１ １とが段差をもって配設されて
いる関係上し上層×電極１ １３のエッジ部に電流集中
を生じ、これに対応した誘電体層１４ならびに表面相１
５が第１図ｂ中斜線を付して示した領域Ｐにおいて局部
的に加熱されることとなる。そしてこのような加熱が進
行すると、Ｍｇ○表面積亀５に部分的な再結晶化が生じ
て表面被覆が不充分となり、２次電子放射係数の小さい
下地の譲露体層富４が露出してその部分の動作電圧が上
昇し「寿命が維持できないことになる。また極端な場合
には棚けし、酸ガラスのような比較的低融点の材料を譲
露体層竃４として採用していると、放電電流の集中によ
って当該誘電体層が軟化し、Ｘ電極のエッジに対応した
領域Ｐの部分に割れを生じて耐圧の低減を招くことにな
る。ここにおいてこの発明は、上述のような両放電形式
のガス放電パネルの長寿命化と高動作マージン化を目的
とするものであり、さらに具体的には、上記短寿命の原
因となる放電電流の局部的集中を避けて誘電体層の熱的
な構造変化を抑制できるようにるとともに、隣接放電点
間の分離性を高めるようにした新しい電極構造を提案し
、もって動作電圧の安定化と高マージン化を図ろうとす
るものである。簡単に述べるとこの発明は、上述のごと
き目的を達成するため、選択書込のためのマトリクス配
列の２層の電極対のほかに、下層の電極に隣接して対と
なる放電維持用の第３の電極を設け、書込みアドレスの
機能と放電維持の機能とを異なる電極対で分担させる一
方、さらに上層の露極配談面の当該電極間に島状電極を
設けてこの電極により、隣接放電点間の放電を分離させ
るという考え方を骨子とするものである。

選択放電点への書込み放電は、従来どおり２層構成の段
差をもった電極間で行われるけれども、時間的に継続し
て誘電体層にダメージを与える維持放電は、同一面上に
位置する電極体間で行われる構成となるので、放亀電流
の集中が緩和されて誘電体層の局部的温度上昇が防止さ
れることになる。しかも、このときの放電は隣接放電点
への異常な伸びが抑止されるので、書込みおよび維持電
圧の上限値を増大することができ、結果としてそれら電
圧のマージンを増大できることになる。以下、この発明
によるガス放電パネルの好ましい実施例につき、第２図
以下の図面を参照してさらに詳細に説明する。

第２図はこの発明の１実施例を説明するための電極配置
図であって、基板上の下層電極として配段されたＹ電極
】軍の上に絶縁膜を介して上層電極としてのＸ電極１８
が交差する方向に配列された点は従来の構成とさして変
らないが〜 この発明においては、Ｙ電極亀竃と同じ下
層電極配設面に当該Ｙ電極竃１の各々と平行に延びる第
３電極としてのＺ電極亀８が設けられている点、および
下層電極１１， 亀８首こ対応する上層×電極亀３の両
側に島状の電極翼９が設けられている点が注目されるべ
きである。

共通の面上にそれぞれ隣接して配置されたＹ電極１亀と
Ｚ電極１８とは「上層×電極の横断位置に隣接して互い
に近接するよう突出した電極部ＹａおよびＺａを有し「
それらが対となって維持用の放電セルＳｃを規定するよ
うになっている。従ってこの第２図の電極構成によれば
〜 Ｙ電極】１とＸ電極１３の各交点に対応して書込み
用の放電セルＷｃが与えられ、さらにＹ電極１ １を兼
用した形でその電極部ＹａとＺ電極の電極部Ｚａの間に
維持用の放電セルＳｃが定められ、これら２つの隣接セ
ルが１絵素に対応した形となる。第３図は動作例を説明
するための電圧波形図であって〜ＶＸｓ，ＶＹｓは選択
ＸＹ電極に印加する電圧の波形「ＶＸｎ，ＶＹｎは非選
択ＸＹ電極に印加する電圧の波形、ＶＺはＺ電極に印加
する電圧の波形であ。

この第３図から明らかなように選択したＸＹ電極間にＶ
ｓと−Ｖｗとの和に相当する書込み電圧を印加すると従
来同様それら電極交点近傍の書込みセルＷｃに書込み放
電が発生する。この書込み放電は同時に書込みセル対応
の誘電体層表面への壁電荷の発生を伴い、該壁電荷は近
接した維持セルＳｃ対応の議電体表面まで延在した形で
蓄積する。従って「引続き全てのＹ電極とＺ電極との間
に維持電圧Ｖｓを印加すれば上記壁電荷の流入を受けた
維持セルＳｃにおいてのみ最初の書込み放電を継続する
形で放電が持続することになる。ここで、上記維持セル
Ｓｃは、同一平面上に設けられたＹ電極１１とＺ電極１
８との各電極部によって構成されるため、それら電極部
間でのガス空間に漏洩する電界は比較的均一に分布し、
放電電流の極端な集中化は起こらない。

一方、書込みセルＷｃについては従来同様２層配置のＸ
Ｙ電極によって構成されるため、その放電時には電流が
局部的に集中するけれども、書込み放電の頻度は維持放
電の頻度に比べて著しく低いので、そのような書込み放
電のみによって当該書込みセル対応の誘電体表面が損傷
を受けるおそれは袷んどない。因みに画像表示に際して
１フレームを４回書替える時間変調方式により１秒間３
０フレームで階調表示をなす場合でも、４皿Ｈｚの維持
周波数に対して書込み周波数は１／３００以下となる。
従って、第１図に示しような従来の構成で、絶縁膜１２
と誘電体層１４を共に棚けし、酸ガラスの蒸着膜として
それぞれ３仏ｍと６〆ｍの厚みに形成するとともにＭｇ
○の表面積”５の厚みを０．５仏ｍに設定し、かつ電極
交点部の放電を４０Ｋ批，１５０Ｖのパネル電圧で維持
した場合、約８畑時間の寿命しか得られなかったが、本
発明に従って書込みセルと維持セルを分離した場合には
約３００倍の寿命が得られることになる。他方、この発
明においては、隣援する上層の×電極１３間にフローテ
ィング構成の島状電極１９を設けたことにより、書込み
放電に伴う電界の内、Ｙ電極１１の伸張方向に不当に拡
散する電界を当該電極１９に吸引し、その結果同伸張方
向への放電の伸びを抑圧できるという効果も得られる。
かかる放電の拡張抑圧動作をいま少し詳しく説明する。
×−×電極間に電圧を印加すると、電界分布が最も高密
度の電極交差部近傍において放電が生じ、この放電は時
間の経過につれて電界分布が粗くなる方向すなわち下層
Ｙ電極１１の伸張方向に延びる。この間、前述したよう
に当該Ｙ電極対応の誘電体層表面には電荷がＹ電極の伸
張方向に沿って伸びるような形で順次蓄積されていき、
遂には前記島状電極１９対応の誘電体層表面にも蓄積さ
れる。すると、当該電極１９はフローティング構造であ
るため、この電荷に引かれて電位状態が下層Ｙ電極側の
電位一辺到から上層Ｘ電極側の電位に近づくよう変化す
る。しかしてこの蟹位変化はガス放電空間に加わる実効
的な電圧を下げる方向であるため、それによって放電電
界が抑圧され、結果として放電は前記島状電極１９より
先には延びなくなるわけである。従って、選択（書込み
）放電則こ隣接する非選択放電点においては、この書込
み放電の影響を受けてその時点に加わる電圧ＶＳで謀放
電が生じるという問題は全くなる。ゆえに、誤放電を避
けるために書込み電圧の上限を低下させる必要はなく、
換言すれば書込みマージンを従前パネルより増大するこ
とができる。また、この島状電極は書込み放電後の維持
放電に際しては、下層のＹ電極１１とＺ電極１８との間
に生じる電界がガス放電空間１７内に現出しないように
その電界をシールドして抑圧する。従って、維持放電も
当該島状電極１９以上に横広がりしなくなり、隣接放電
点での謀放電は皆無となる。ゆえにこの場合は維持電圧
Ｖｓの上限を大きくとることができるので、維持動作マ
ージンが増大できることになる。以上のようにこの発明
によれば、面放電形ガス放電パネルの長寿命化と高動作
マージン化を達成できるのであるが、この場合の電極配
置については、第２図以外に種々の変形や拡張が可能で
ある。

例えば、第２図の電極配置において、放電維持用のＺ電
極１８は基板の一側において共通に接続しておくのが便
利であり、このようにすれば、パネル外部への接続端子
はわずか１本増えるに過ぎない。また、書込みセルと維
持セルとの結合を利用してパネル内部に選択論理機能を
付与し、外部接続を簡素化することもできる。第４図は
そのような電極配置の構成例を示し、放電維持セルを構
成するＹ電極とＺ電極とをマトリクス接続した形で導出
してある。すなわち４本ずつのＹ電極１１〜Ｙ１４，Ｙ
２１〜Ｙ２４を群としてそれぞれ共通の端子Ｙ，〜Ｙ２
に導出し、また各群の同一順位のＹ電極に付随するＺ電
極同志を共通に接続して端子乙〜乙に導出してある。か
くしてこの第３図の電極配置によれば、×電極Ｘ，〜Ｘ
ｎとＹ電極群Ｙ，〜Ｙ２との選択駆動で書込みセルブロ
ツクを選択し、引続くＺ電極群Ｚ〜Ｚに対しての選択的
維持電圧印加によって所望の単一維持セルを選択するこ
とができる。さらに、前記放電分離用の島状電極の形状
として、第５図ａ〜ｃに示すようなものが考えられる。
さて以上の説明から明らかなように、要するにこの発明
は、段差をもって２層に配設したＸＹ電極間のセルは専
らマトＩＪクスアドレス動作のためにのみ用い、比較的
長時間持続する維持放電は同一面上に位置する隣接電極
間のセルで行わせるようにするとともに、隣接放電セル
間に放電分離手段を設けたことを特徴とするものである
。

従ってこの発明によれば、局部的な放電電流の集中が書
込みアドレス時のみに制限されら結果、誘電体層表面の
温度上昇によるダメージが緩和され、長寿命の面放電形
ガス放電パネルを提供することができる。また、隣接放
電点間の分離性がきわめて良好となるので「比較的大き
な書込み電圧および維持電圧を供給しても非選択放電セ
ルでの不所望な放電が防止でき「結果として書込みおよ
び維持動作マージンを増大することができる。加えて、
シャープな放電が得られので、解像度を向上する上にも
きわめて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびＷま薄膜技法で作成した面放電形ガス放
電パネルの一般的構造を示す要部断面図と電極配置図、
第２図はこの発明による電極配置の１例を示す平面図「
第３図は駆動電圧波形の１例を示す図、第４図および第
５図は電極配置の他の実施例を示す平面図である。 １０；電極支持用下側ガラス基板、亀１：Ｙ電極、１２
：絶縁膜「 亀３：Ｘ電極「 １４：譲雷体層、１５：
表面層、亀６：カバー用ガラス基板、１７；ガス封入間
隙、１８；放電維持用Ｚ電極（第８電極）、１９：放電
分離用電極、Ｗｃ三書込みセルトＳｃ：維持セル。 第１図 第１２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガス封入空間を挾んで対向する１対の基板の一方の
   基板上に、絶縁膜を介して互いに交差する方向に配列さ
   れた２層の電極を有し、これら上層電極と下層電極の交
   点近傍で放電を発生させるよまうにしたガス放電パネル
   において、前記下層電極の配設面に、当該配設面の各電
   極に隣接して対となる放電維持用の第３の電極を設けて
   これら共通面上の隣接電極対間で前記放電を維持せしめ
   るようにし、かつ前記下層電極位置に対応した上層電極
   配設面の当該上層電極間に放電分離用の島状電極を設け
   たことを特徴とするガス放電パネル。