WO2006090704A1

WO2006090704A1 - 誘電体バリア放電管を用いた表示装置

Info

Publication number: WO2006090704A1
Application number: PCT/JP2006/303068
Authority: WO
Inventors: Hironori Taguchi; Yasushi Ueno
Original assignee: Lecip Corporation
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2006-08-31
Also published as: JP2006236624A

Description

明細書

誘電体バリア放電管を用いた表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、互いに対向配置された一対の誘電体平板間に、放電性ガスを封入して形成した放電空間を備えた誘電体バリア放電管を用いた表示装置に関する。なお、本明細書において、「パターン」とは、文字、数字、記号、図形、図柄等を含む。背景技術

[0002] 特許文献 1に開示される平面型放電管においては、対向配置された一対のガラス基板間に放電空間が形成されている。両ガラス基板の一方には、その外面に透明放電電極が、その内面に蛍光体膜がそれぞれ形成されている。また、両ガラス基板の他方の内面には透明放電電極が形成され、その上に蛍光体膜が形成されている。各透明放電電極には、その周縁に四角片状の導電体 (通電電極）が取り付けられており、この導電体に給電用の電線が半田付けされている。

特許文献 1：特開 2003— 31182号公報

発明の開示

[0003] ところで、特許文献 1に記載されたような平面型放電管は、放電空間全体を発光させるものであるため、単なる照明装置としての用途し力なぐ文字、数字、記号、図形あるいは図柄と、つたようなパターンの表示装置としての機能は備えて、なかった。

[0004] 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、放電性ガスの発光を利用してパターンの表示を行うことができる誘電体バリア放電管を用いた表示装置を提供することにある。

[0005] 上記の目的を達成するために、本発明は、放電性ガスが封入された放電空間を内部に備えた容器に、同放電空間を挟んで対向配置された一対の放電電極と、両放電電極間に配置された誘電体バリヤとを設けた誘電体バリア放電管を使用し、所望のパターンを表示する表示装置であって、容器の一部に透明絶縁体部を形成するととも〖こ、同容器の外面に表示面を形成し、両放電電極のうちの少なくとも一方を透明放電電極にて構成し、この透明放電電極を透明絶縁体部の外面及び内面のヽずれかに設け、両放電電極のうちの少なくとも一方を表示されるべきパターンとするとともに、放電性ガスとして可視光線を発するものを用いた。

[0006] 本発明の一態様においては、透明放電電極を透明絶縁体部の外面に設け、同透明絶縁体部を誘電体バリアの少なくとも一部とした。

[0007] 本発明の一態様においては、放電空間を挟んで透明絶縁体部と対向する容器の一部を絶縁体部とし、両放電電極のもう一方を同絶縁体部の外面に設け、透明絶縁体部と同絶縁体部とを誘電体バリアの少なくとも一部とした。

[0008] 本発明の一態様においては、絶縁体部を透明とするとともに、放電電極を共に透明とした。

[0009] 本発明の一態様においては、放電空間を挟んで透明絶縁体部と対向する容器の一部を絶縁体部とし、両放電電極のもう一方を同絶縁体部の内面に設けたことを特徴とする。

[0010] 本発明の一態様においては、放電空間を挟んで透明絶縁体部と対向する容器の一部を両放電電極のもう一方としたことを特徴とする。

[0011] 本発明の一態様においては、透明放電電極を透明絶縁体部の内面に設けたことを特徴とする。

[0012] 本発明の一態様においては、透明放電電極上に透明誘電体膜を形成し、同透明誘電体膜を誘電体バリアの少なくとも一部としたことを特徴とする。

[0013] 本発明の一態様においては、放電空間を挟んで透明絶縁体部と対向する容器の一部を絶縁体部とし、両放電電極のもう一方を同絶縁体部の内面に設けたことを特徴とする。

[0014] 本発明の一態様においては、両放電電極のもう一方の上に誘電体膜を形成し、同誘電体膜を誘電体バリアの少なくとも一部としたことを特徴とする。

[0015] 本発明の一態様においては、両放電電極を、共に同一形状及び同一サイズのパターン状とするとともに同じ位置に設けたことを特徴とする。

[0016] 本発明の一態様においては、放電空間に臨む蛍光体膜を設けるとともに、放電性ガスとして同蛍光体膜を発光させる光線を発するものを用いたことを特徴とする。ここで、「光線」とは、蛍光体膜を発光させるものであればよぐ少なくとも可視光線及び紫外線を含むものとする。

[0017] 本発明の一態様においては、放電性ガスの発光色と、蛍光体膜の発光色とを同一又は異ならしめたことを特徴とする。

[0018] 本発明の一態様においては、表示面が平面又は曲面となるように容器を構成したことを特徴とする。

[0019] 本発明の一態様においては、透明絶縁体部を円筒状としたことを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]第 1実施形態の表示装置を示す分解斜視図。

[図 2] (a)は表示装置を示す正面図、（b)は（a)における a— a線断面図。

[図 3]第 2実施形態の表示装置を示す分解斜視図。

[図 4] (a)は表示装置を示す正面図、（b)は（a)における b— b線断面図。

[図 5]透明放電電極の変形例を示す斜視図。

[図 6]透明放電電極の変形例を示す斜視図。

[図 7] (a) , (b)は共に表示装置の変形例を示す縦断面図。

[図 8] (a) , (b)は共に表示装置の変形例を示す縦断面図。

[図 9] (a) , (b)は共に表示装置の変形例を示す縦断面図。

[図 10] (a) , (b)は共に表示装置の変形例を示す縦断面図。

[図 11] (a)は表示装置の変形例を示す正面図、（b)は (a)における c— c線断面図。発明を実施するための最良の形態

[0021] (実施例 1)

次に、本発明を具体ィ匕した第 1実施例を図 1及び図 2に従って説明する。

[0022] 図 1及び図 2 (a) , (b)に示すように、平面型放電管を用いた表示装置 10は、扁平なハウジング (容器） 11からなり、このハウジング 11は、上部が開口した有底の本体 1 2と、この本体 12の開口部を閉塞する四角平板状の蓋 13とを備えている。蓋 13の表面は、表示面 13aとして機能する。本体 12は、平板状の底部 14と、その側縁の枠状の側壁部 15とからなる。本体 12及び蓋 13はともに透明ガラス等の透明誘電体により形成されており、低融点ガラスフリットを用いて互いに接合されている。ハウジング 11 において、蓋 13と、本体 12の底部 14とは互いに平行をなすとともに、側壁部 15により設定される間隔を隔てて対向配置されている。ノ、ウジング 11内において、蓋 13と底部 14との間には、放電性ガスとしての不活性ガスが封入された放電空間 16 (図 2 (b) に図示）が形成されている。この不活性ガスは、紫外線及び可視光線を発生するものである。このような不活性ガスとしては、例えば、 Ne、 Ar、 He、 Krの希ガスや、 N、 O

2 等の分子ガスがある。また、 Kr— F、 Kr— Cl、 Xe— F、 Xe— CIその他上記希ガスや

2

分子ガスの混合ガスや、 Zn、 Cd、 Hg、 Na等の金属を希ガスと混合することで蒸気化させた金属ガス (金属蒸気）がある。本実施形態では、底部 14が絶縁体部であり、蓋 13及び底部 14が誘電体バリアを構成する。

[0023] 蓋 13の外面（図 1における上面）には透明放電電極 19が設けられ、底部 14の外面

(図 1における下面）には、透明放電電極 19に対向する別の透明放電電極 20が設けられている。放電電極としての各透明放電電極 19, 20は、例えば酸化インジウムスズ（ITO : Indium Tin Oxide)、酸化スズ又は酸化亜鉛をスパッタリング、蒸着、 CVD ( Chemical Vapor Deposition：化学気相蒸着法）、又は塗布とすることにより形成されている。すなわち、両透明放電電極 19, 20間には、誘電体バリアとして蓋 13及び底部 14が配置されている。

[0024] 透明放電電極 19は、蓋 13外面の周縁に沿って延びる基部 19aと、パターンとしての文字列を構成する放電部 19bと、基部 19aと放電部 19bとを繋ぐ接続部 19cとから構成されている。詳述すると、放電部 19bは複数の部分力なり、各部分によりバターンとしての文字列を構成する各文字が表されている。基部 19aの端部には、透明放電電極 19に給電するための通電電極 21aが接合され、この通電電極 21aには給電用の電線（図 2 (a) , (b)に図示） 22aが半田付けされている。すなわち、基部 19a は、電線 22aを透明放電電極 19に接続するために設けられ、放電部 19bは、放電空間 16の全領域のうち放電部 19bと対面する領域を文字列状に放電させるために設けられている。また、接続部 19cは、基部 19aから放電部 19bに給電するために設けられている。

[0025] また、前記透明放電電極 20は、透明放電電極 19と同様に、底部 14外面の周縁に沿って延びる基部 20aと、前記放電部 19bと同一の文字列を構成する放電部 20bと、基部 20aと放電部 20bとを繋ぐ接続部 20cとから構成されている。詳述すると、放電部 20bは、放電部 19bと同様に複数の部分力もなり、各部分によりパターンとしての文字列を構成する各文字が表されて、る。放電部 20bが表す文字列の各文字は、放電部 19bが表す文字列の各文字と同一形状及び同一サイズとされている。また、放電部 20bが表す文字列の各文字と、放電部 19bが表す文字列の各文字とは同じ位置に設けられている。一方、基部 20a及び接続部 20cは、前記基部 19a及び接続部 19cとは異なる位置に設けられている。基部 20aの端部には、透明放電電極 20に給電するための通電電極 21bが接合され、通電電極 21bには給電用の電線 22bが半田付けされている。そして、基部 20a、放電部 20b及び接続部 20cは、それぞれ基部 19a、放電部 19b及び接続部 19cと同じ機能を有する。

[0026] さて、上記のように構成された表示装置 10において、両通電電極 21a, 21bを介して両透明放電電極 19, 20間に駆動電圧を印可すると、両放電部 19b, 20b間において放電空間 16が文字列状に放電する。そして、放電部 19b, 20bにより表された文字列が、透明な蓋 13及び透明放電電極 19を通じて表示面 13aに発光表示される

[0027] 本発明では文字列のパターンを表した両放電部 19b, 20bにより、その文字列が発光表示される。従って、平面型放電管を、単なる照明装置としてのみならず、文字列の表示装置 10として用いることができる。

[0028] また、透明放電電極 19の放電部 19bと、透明放電電極 20の放電部 20bとを同一形状及び同一サイズの文字列とするとともに同じ位置に設けたので、放電空間 16にお、て文字列状の両放電部 19b, 20b間の領域以外の領域では放電が発生しな、。このため、文字列を表示するために無用な放電を抑制し、無駄な電力消費を低減することができる。

[0029] さらに、一対の透明放電電極 19, 20の両放電部 19b, 20bを共に文字列としたので、消灯時には文字列が殆ど見えない状態となる。このため、消灯時にはただの透明ガラスに見えるハウジング 11に、点灯時にのみ文字列を浮かび上がらせることができる。

[0030] (実施例 2)

次に、本発明を具体ィ匕した第 2実施形態を図 3及び図 4 (a) , (b)に従って説明する。本実施例は、前記第 1実施形態の構成に蛍光体膜 23, 24を加えたことのみが第 1 実施例と異なる。従って、第 1実施例と同じ構成については、符号を同じにしてその説明を省略する。

[0031] 図 3及び図 4 (a) , (b)に示すように、蓋 13の内面には、透明放電電極 19の放電部 19bと対向するように蛍光体膜 23が設けられている。同蛍光体膜 23は、放電部 19b と同じ文字列をなすように形成されている。また、底部 14の内面には、透明放電電極 20の放電部 20bと対向するように蛍光体膜 24が設けられて、る。同蛍光体膜 24は、放電部 20bと同じ文字列をなすように構成されている。すなわち、両蛍光体膜 23, 2 4は、両放電部 19b, 20bと同一形状及び同一サイズとされるとともに同じ位置に設けられている。また、この両蛍光体膜 23, 24としては、放電性ガスが発する紫外線又は可視光線により発光するものや、紫外線及び可視光線の両方により発光するものを用いることができる。また、両蛍光体膜 23, 24の発光色は、放電性ガスの発光色とほぼ同じ色でもよぐまた、異なる色であってもよい。なお、両蛍光体膜 23, 24の発光色は、放電性ガスの発光色とを異ならせるときには、放電性ガスとして例えばキセノンとアルゴンの混合ガス、あるいはアルゴンと水銀の混合ガスを用いればよ、。

[0032] さて、以上のように構成された表示装置 10において、両放電部 19b, 20b間に文字列状の放電状態が発生すると、両放電部 19b, 20b間の放電性ガスから紫外線及び可視光線が発生する。そして、この紫外線により各蛍光体膜 23, 24も文字列状に発光する。この結果、両放電部 19b, 20b及び両蛍光体膜 23, 24により表された各文字列が、透明な蓋 13及び透明放電電極 19を通じて表示面 13aに発光表示される。

[0033] さて、以上のように構成された表示装置 10においては、蓋 13及び底部 14の内面に、両放電部 19b, 20bの間に位置する蛍光体膜 23, 24を設けた。このため、両放電部 19b, 20b間において放電空間 16を文字列状に発光させるとともに両蛍光体膜 23, 24をも文字列状に発光させることができる。従って、放電空間 16における発光色と、両蛍光体膜 23, 24の発光色とを適宜組み合わせることにより、より多色あるいはより多彩に文字列を表示することができる。また、放電電極 19, 20の放電部 19b, 20bと両蛍光体膜 23, 24とを同一形状及び同一サイズとするとともに同じ位置に設けたので、放電性ガスと異なり境界の明確な両蛍光体膜 23, 24により文字列をよりくつきりと表示することができる。

[0034] (変形例）

なお、前記各実施形態は、次のように変更して実施してもよい。

[0035] 前記各実施形態及び各変形例において、「文字列」なる記載は全てパターンとしての文字列であって、数字、記号、図形又は図柄であってもよい。

[0036] 図 3に二点鎖線で示すように、各放電部 19b, 20bのサイズを、蛍光体膜 23, 24のサイズよりも大きくしてもよい。また、図示はしないが、逆に、各放電部 19b, 20bのサィズを、蛍光体膜 23, 24のサイズよりも小さくしてもよい。

[0037] 図 5に示すように、第 1又は第 2実施例において、透明放電電極 20の放電部 20bを、透明放電電極 19の放電部 19bを含む蓋 13の領域に対応する範囲に形成してもよい。この構成においても、放電空間 16において放電部 19bに対面する領域により、文字列が発光表示される。この場合にも、放電空間 16において、文字列の表示に寄与しな、領域での放電を極力なくすことができる。

[0038] 図 6に示すように、両放電電極の一方を、例えば第 1実施例における蓋 13の外面のほぼ全面に形成される透明放電電極 25とし、他方を、同じく本体 12における底部 14の外面のほぼ全面に形成される透明放電電極 26とする。透明放電電極 25の中央部には、透明放電電極 25の一部を文字列状に切り抜いた切抜部 27を形成する。透明放電電極 26の中央部には、切抜部 27と同様に形成されるとともに切抜部 27に対面する切抜部 28を形成する。但し、文字「P」のように、各透明放電電極 25, 26から切り離されてしまう部分が存在する場合には、このような部分を各透明放電電極 25 , 26に接続するための接続部を設ける。この実施形態では、各透明放電電極 25, 2 6において切抜部 27, 28を除く部分がパターン状をなしている。このような構成では、透明放電電極 25, 26の放電空間 16において両切抜部 27, 28間の領域を除く範囲が発光し、両切抜部 27, 28により表される文字列が表示される。

[0039] 図 7 (a)に示すように、透明絶縁体部としての蓋 13の内面に前記透明放電電極 19 を設けるとともに、この透明放電電極 19を放電空間 16内において MgO、 SiO 、 Zn

2

S、 MgF 等やその他の誘電体薄膜による透明保護膜 30により被覆した構成として

2

いる。一方、本体 12の底部 14の外面には、第 1実施形態と同様の透明放電電極 20 を設けている。なお、透明放電電極 19は、本体 12と蓋 13との間から外部に引き出されている。この場合は、透明保護膜 30及び底部 14が誘電体バリアを構成する。このような構成によれば、透明放電電極 19を放電空間 16内に設け得るとともに、透明放電電極 19から生ずるスパッタリングの悪影響を防止し、これに起因するガス圧の低下等の支障を防止することができる。

[0040] 図 7 (b)に示すように、容器としてのハウジング 11を、いずれも透明ガラス力もなる前面誘電体平板 31と背面誘電体平板 32とを枠部材 33を挟んで接合することで構成している。透明絶縁体部としての前面誘電体平板 31の内面には、図 7 (a)と同様の透明放電電極 19及び透明保護膜 30を設けている。また、絶縁体部としての背面誘電体平板 32の内面にも同様な構成の透明放電電極 20及び透明保護膜 30を設けている。すなわち、この場合は、透明放電電極 19上の透明保護膜 30と、透明放電電極 2 0上の透明保護膜 30とが誘電体バリアを構成する。そして、両放電部 19b, 20b間の放電が、前面誘電体平板 31の表示面 31aにおいて文字列状に表示される。なお、透明放電電極 19, 20はそれぞれ各誘電体平板 31, 32と枠部材 33との間からそれぞれ外部に引き出されている。

[0041] 図 8 (a)に示すように、前記第 1実施例の構成に加えて、底部 14の内面全体に、放電空間 16に臨む蛍光体膜 34を設けてもょ、。

[0042] 図 8 (b)に示すように、第 1実施形態の構成において、透明放電電極 20に代えて、底部 14の外面全体に透明放電電極 35を設けてもよい。また、透明放電電極 20に代えて、底部 14の外面全体に不透明な金属電極 (放電電極） 36を設けてもよい。この場合は、蓋 13及び底部 14が誘電体バリアを構成する。

[0043] 図 9 (a)に示すように、放電空間 16が内部に設けられた容器としてのハウジング 11 を、透明絶縁体部及び誘電体バリアとしての前面誘電体平板 31、放電電極としての金属平板 37及び枠部材 33により構成している。前面誘電体平板 31の外面には、第 1実施例と同様の透明放電電極 19を形成する。この場合、金属平板 37は、ハウジング 11の一部であるとともに放電電極となる。

[0044] 図 9 (b)に示すように、容器としてのハウジング 11を、透明絶縁体部及び誘電体バリァとしての前面誘電体平板 31と、絶縁体部としての絶縁体平板 38と、枠部材 33とにより構成している。前面誘電体平板 31の外面には、第 1実施形態と同様の透明放電電極 19を形成する。一方、絶縁体平板 38の内面には、例えば図 5に示すような透明放電電極 20を形成している。この絶縁体平板 38としては、例えばセラミック、陶磁器材、コンクリート、木材等を用いることができる。

[0045] 図 10 (a)に示すように、透明絶縁体部としての前面誘電体平板 31の内面に、図 7 ( a)と同様に透明放電電極 19及び透明保護膜 30をそれぞれ形成する。一方、背面誘電体平板 32の内面に形成した透明放電電極 20には透明保護膜 30を形成しない。この場合には、透明放電電極 19上の透明保護膜 30が誘電体バリアとなる。

[0046] 図 10 (b)に示すように、前面誘電体平板 31の表示面 31aが凸面（曲面）となるようにハウジング 11全体を構成している。逆に、表示面 31aが凹面（曲面）となるように構成してちょい。

[0047] また、表示面が球面状の凸面（曲面)又は凹面（曲面）となるように構成してもよい。

[0048] 図 11 (a) , (b)に示すように、表示装置 40を、同軸線上に配置された大小 2つの有底円筒状のガラス体 41, 42からなり、両ガラス体 41 , 42間に円筒状の放電空間 43 が形成された円筒型の誘電体バリア放電管とする。この表示装置 40において、外側に配置される透明絶縁体部としてのガラス体 41の外面 (表示面 41a)には透明放電電極 44を形成し、この透明放電電極 44には文字列状の放電部 44aを設ける。また、ガラス体 41の内側に配置される絶縁体部としてのガラス体 42の外面 (表示装置 40の内面）には、透明放電電極 45を形成している。そして、この透明放電電極 45は、透明放電電極 44の放電部 44aを含む領域に対応する範囲に形成されてヽる。この表示装置 40によれば、放電空間 43において放電部 44aと透明放電電極 45との間の領域が放電することにより、ガラス体 41の表示面 41aに文字列が表示される。

Claims

請求の範囲

[1] 放電性ガスが封入された放電空間を内部に備えた容器に、同放電空間を挟んで対向配置された一対の放電電極と、両放電電極間に配置された誘電体バリヤとを設けた誘電体バリア放電管を使用し、所望のパターンを表示する表示装置であって、前記容器の一部に透明絶縁体部を形成するとともに、同容器の外面に表示面を形成し、両放電電極のうちの少なくとも一方を透明放電電極にて構成し、この透明放電電極を前記透明絶縁体部の外面及び内面のいずれかに設け、両放電電極のうちの少なくとも一方を表示されるべきパターンにて形成するとともに、前記放電性ガスとして可視光線を発するものを用いたことを特徴とする誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[2] 前記透明放電電極を前記透明絶縁体部の外面に設け、同透明絶縁体部は前記誘電体バリアの少なくとも一部としたことを特徴とする請求項 1に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[3] 前記放電空間を挟んで前記透明絶縁体部と対向する容器の一部を絶縁体部とし、前記両放電電極のもう一方を同絶縁体部の外面に設け、前記透明絶縁体部と同絶縁体部とを前記誘電体バリアの少なくとも一部としたことを特徴とする請求項 2に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[4] 前記絶縁体部を透明とするとともに、前記放電電極を共に透明としたことを特徴とする請求項 3に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[5] 前記放電空間を挟んで前記透明絶縁体部と対向する容器の一部を絶縁体部とし、前記両放電電極のもう一方を同絶縁体部の内面に設けたことを特徴とする請求項 2 に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[6] 前記放電空間を挟んで前記透明絶縁体部と対向する容器の一部を前記両放電電極のもう一方としたことを特徴とする請求項 2に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[7] 前記透明放電電極を前記透明絶縁体部の内面に設けたことを特徴とする請求項 1 に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[8] 前記透明放電電極上に透明誘電体膜を形成し、同透明誘電体膜を前記誘電体バリアの少なくとも一部としたことを特徴とする請求項 7に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[9] 前記放電空間を挟んで前記透明絶縁体部と対向する容器の一部を絶縁体部とし、前記両放電電極のもう一方を同絶縁体部の内面に設けたことを特徴とする請求項 7 又は請求項 8に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[10] 前記両放電電極のもう一方の上に誘電体膜を形成し、同誘電体膜を前記誘電体ノリアの少なくとも一部としたことを特徴とする請求項 9に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[11] 前記両放電電極を、共に同一形状及び同一サイズの模様状とするとともに同じ位置に設けたことを特徴とする請求項 1〜請求項 10のいずれか一項に記載の誘電体ノリア放電管を用いた表示装置。

[12] 前記放電空間に臨む蛍光体膜を設けるとともに、前記放電性ガスとして同蛍光体膜を発光させる光線を発するものを用いたことを特徴とする請求項 1〜請求項 11の

V、ずれか一項に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[13] 前記放電性ガスの発光色と、前記蛍光体膜の発光色とを同一又は異ならしめたことを特徴とする請求項 12に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[14] 前記表示面が平面又は曲面となるように前記容器を構成したことを特徴とする請求項 1〜請求項 13のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電管を用いた表示装置。

[15] 前記透明絶縁体部を円筒状としたことを特徴とする請求項 14に記載の誘電体バリァ放電管を用いた表示装置。