(57)【要約】【課題】複数の発光管を並置した表示装置を作製するに際し、各発光管の特性（発光輝度、放電閾値電圧、外径寸法など）を予め測定し、その特性に応じて発光管を配列することで、表示装置の表示ムラや駆動電圧のバラつきを防止する。【解決手段】内部に蛍光体層が配置されるとともに放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点を有する細管からなる発光管を複数並置した表示装置において、複数の発光管を、あらかじめ測定した各発光管の特性に対応して配列する。【選択図】図９
2006310329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に蛍光体層が配置されるとともに放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点を有する細管からなる発光管を複数並置した表示装置であって、複数の発光管が、あらかじめ測定された各発光管の作製時の外径寸法のバラつきに対応して、外径寸法が滑らかに変化するような順序で配列されてなる複数の発光管を並置した表示装置。
【請求項２】
表示装置の中央部に外径寸法の大きい発光管を配置し、両端部に外径寸法の小さい発光管を配置してなる請求項１記載の複数の発光管を並置した表示装置。
【請求項３】
表示装置の一方の端部に外径寸法の大きい発光管を配置し、他方の端部に外径寸法の小さい発光管を配置してなる請求項１記載の複数の発光管を並置した表示装置。
【請求項４】
並置された複数の発光管を表示面側と背面側から挟持する一対の支持体をさらに備えてなる請求項１記載の複数の発光管を並置した表示装置。
【請求項５】
表示面側に位置する支持体の発光管対向面に、発光管の長手方向に交差する方向に配置された複数の電極をさらに備えてなる請求項４記載の複数の発光管を並置した表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光管（「プラズマ発光管」、「表示管」、「ガス放電管」、「プラズマ放電管」などとも呼ばれる）を並置した表示装置に関し、さらに詳しくは、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管の内部に蛍光体層を配置するとともに放電ガスを封入した発光管を並列に複数並置して、任意の画像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような表示装置として、例えば特許文献１に記載のような表示装置が知られている。このような表示装置では、発光管の長手方向に複数の発光点を形成する方法として、例えば、発光管を支持する基板に複数の表示電極対を、発光管の長手方向に交差する方向に配置し、その基板の電極形成面を発光管に接触させ、その複数の表示電極対に電圧を印加することで、発光管の長手方向に複数の発光点を形成するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３１５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような表示装置では、形状や性能面で同じ発光管を作製することが難しく、作製時のバラつきにより、発光管の発光強度が均一にならないため、複数の発光管を並置した場合、発光強度の不均一性が表示装置の表示ムラとなって現れる。
【０００４】
また、発光管の径も、微視的に見た場合不均一であるため、発光管を支持する基板に形成された表示電極対と発光管との接触面積が不均一となって、この不均一性が駆動電圧のバラつきとなり、発光点の発光ミスにつながる。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、上記のような複数の発光管を並置した表示装置を作製するに際し、各発光管の特性（発光輝度、放電閾値電圧、外径寸法など）を予め測定し、その特性に応じて発光管を配列することにより、表示装置の表示ムラや駆動電圧のバラつきを防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内部に蛍光体層が配置されるとともに放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点を有する細管からなる発光管を複数並置した表示装置であって、複数の発光管が、あらかじめ測定された各発光管の作製時の外径寸法のバラつきに対応して、外径寸法が滑らかに変化するような順序で配列されてなる複数の発光管を並置した表示装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の発光管を、あらかじめ測定した各発光管の特性に対応して配列するので、例えば、発光輝度という特性に対応して発光管を配列した場合には、表示ムラを防止することができ、放電閾値電圧という特性に対応して発光管を配列した場合には、駆動電圧マージンを十分に確保して、安定した表示を行うことができ、外径寸法という特性に対応して発光管を配列した場合には、発光管の発光ミスを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、発光管は、内部に蛍光体層が配置されるとともに放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点を有する細管で構成されていればよい。この発光管としては、当該分野で公知の各種の発光管を適用することができる。この発光管は、どのような径の細管を用いて作製されてもよいが、特に直径０．５〜５ｍｍ程度の細管を用いて好ましくは作製される。この細管は、円形の断面を有していることが好ましいが、扁平楕円状の断面を有していてもよい。
【０００９】
本発明においては、複数の発光管は、あらかじめ測定された各発光管の特性に対応して配列される。あらかじめ測定された各発光管の特性とは、発光管１本ごとの、例えば、発光輝度、放電閾値電圧（放電開始電圧または最小維持放電電圧）、外径寸法などである。なお、放電開始電圧とは、２電極間に残留電荷のない状態で放電を発生させるために必要な電圧を意味し、最小維持放電電圧とは、２電極間に残留電荷のある状態で交流駆動を行って交互に維持放電（「サステイン放電」、「表示放電」などとも称される）を発生させるために必要な最小の電圧を意味するが、両者には一定の関係があるため、いずれか一方を測定し、それを放電閾値電圧とすればよい。
【００１０】
上記構成においては、並置された複数の発光管を表示面側と背面側から挟持する一対の支持体をさらに備えた構成であることが望ましい。この支持体としては、たとえばガラス、樹脂等のものを適用することができる。
【００１１】
このように複数の発光管を挟持する一対の支持体を設けた場合には、表示面側に位置する支持体の発光管対向面に、発光管の長手方向に交差する方向に配置された複数の電極を備えた構成とすることが望ましい。
【００１２】
上記構成において、複数の発光管を発光輝度に対応して配列する場合には、表示装置の中央部に輝度の高い発光管を配置し、端部に輝度の低い発光管を配置することが望ましい。
【００１３】
また、複数の発光管を放電閾値電圧に対応して配列する場合には、表示装置の中央部に放電閾値電圧の低い発光管を配置し、端部に放電閾値電圧の高い発光管を配置することが望ましい。
【００１４】
さらに、複数の発光管をその外径寸法に対応して配列する場合には、外径寸法の順に配置することが望ましい。この場合、表示装置の一方の端部から他方の端部にかけて昇順、降順のいずれの順で配列するようにしてもよい。また、表示装置の中央部に外径寸法の大きい発光管を配置し、表示装置の左右の端部に向けて対称に順次外径寸法が小さくなるように配列するようにしてもよい。あるいは逆に、表示装置の中央部に外径寸法の小さい発光管を配置し、表示装置の左右の端部に向けて対称に順次外径寸法が大きくなるように配列するようにしてもよい。
【００１５】
上記の特性に対応して発光管を配列する場合、それらの特性が滑らかに変化するように並置することが望ましい。
【００１６】
以下、図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳述する。なお、この発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
【００１７】
図１は本発明の表示装置の全体構成を示す説明図である。
本発明の表示装置は、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管の内部に蛍光体層を配置するとともに放電ガスを封入した発光管を並列に複数配列して、任意の画像を表示する表示装置である。
【００１８】
この図において、３１は前面側（表示面側）の基板、３２は背面側の基板、１は発光管、２は表示電極対（主電極対）、３はデータ電極（信号電極ともいう）である。
【００１９】
前面側の基板３１と背面側の基板３２は、アクリル系の樹脂で形成されている。また、発光管１はホウケイ酸ガラスで形成されている。表示電極対２は、前面側の基板３１の発光管対向面に、銅、クロム、銀などを蒸着または印刷することで形成されている。データ電極３も同様に、背面側の基板３２の発光管対向面に、銅、クロム、銀などを蒸着または印刷することで形成されている。
【００２０】
発光管１の内部（放電空間）には、蛍光体層（図示していない）が設けられ、放電ガスが導入されて、両端が封止されている。データ電極３は上述したように背面側の基板３２に形成され、発光管１の長手方向に沿って発光管１と接触するように設けられている。表示電極対２は前面側の基板３１に形成され、データ電極３と交差する方向に、発光管１と接触するように設けられている。表示電極対２と表示電極対２との間には、非放電領域（非放電ギャップ）２１が設けられている。
【００２１】
データ電極３と表示電極対２は、組み立て時に発光管１の下側の外周面と上側の外周面にそれぞれ密着するように接触させるが、その密着性を良くするために、表示電極と発光管面との間に接着剤を介在させて接着してもよい。
【００２２】
この表示装置を平面的にみた場合、データ電極３と表示電極対２との交差部が単位発光領域となる。表示は、表示電極対２のいずれか一本を走査電極として用い、その走査電極とデータ電極３との交差部で選択放電を発生させて発光領域を選択し、その放電に伴って当該領域の管内面に形成された壁電荷を利用して、表示電極対２で表示放電を発生させることで行う。選択放電は、上下方向に対向する走査電極とデータ電極３との間の発光管１内で発生される対向放電であり、表示放電は、平面上に平行に配置される２本の表示電極間の発光管１内で発生される面放電である。
このような電極配置により、発光管１には長手方向に複数の発光点が形成される。
【００２３】
図の電極構造では、一つの発光部位に３つの電極が配置された構成であり、表示電極対によって表示放電が発生される構造であるが、この限りではなく、表示電極２とデータ電極３との間で表示放電が発生される構造であってもよい。
【００２４】
すなわち、表示電極対２を一本とし、この表示電極２を走査電極として用いてデータ電極３との間に選択放電と表示放電（対向放電）を発生させる形式の電極構造であってもよい。
【００２５】
図２は表示装置の実施形態１の構成を示す説明図である。この図は表示装置の正面図である。
本実施形態では、発光管１は、円形の断面を有しており、例えばパイレックス（登録商標：米国コーニング社製の耐熱ガラス）を用い、管の外径１ｍｍ、肉厚１００μｍ、長さ４００ｍｍで作製したものである。
【００２６】
発光管１は、発光管１と相似形の大形の母材をダンナー法で作製し、それを加熱して軟化させながら、リドロー（引き伸ばし）することにより作製している。
【００２７】
本実施形態においては、複数の発光管を発光輝度に対応して配列している。すなわち、画面の中央部に発光輝度の高い発光管１ａを配置し、画面の左右の端部に発光輝度の低い発光管１ｂを配置している。各発光管は作製時に決定される固有の発光輝度を有しており、これをあらかじめ測定して配置している。
【００２８】
図３は画面の横方向の座標ｘとその座標の位置にある発光管の発光輝度との関係を示すグラフである。
このグラフに示すように、発光管は、横方向に輝度の順に並べ、その際、発光輝度がなだらかな山形の曲線となるように、つまり輝度の変化が滑らかになるように配列している。具体的には、画面の中央部に発光輝度の高い発光管１ａを配置し、画面の左右の端部に発光輝度の低い発光管１ｂを配置し、その中間には発光輝度が中くらいの発光管を配置している。
【００２９】
図４は表示装置の画面全体を白色表示した場合の画面の表示例を示す説明図である。この図に示すように、発光管１を図３のグラフで示したように配置した場合には、画面の中央部の発光輝度を高く、画面の端部の発光輝度を低くすることができる。
【００３０】
図５は発光輝度による配列の比較例を示す説明図であり、発光輝度を考慮せず、発光管１をランダムに配列した場合には、輝度ムラが画面全体にランダムに存在することになる。
【００３１】
両者の比較から明らかなように、本実施形態のように表示装置の中央部に輝度の高い発光管を配置し、端部に輝度の低い発光管を配置すれば、輝度の高い領域が画面中央部となり、より自然な画像表示が可能となる。
【００３２】
図６は表示装置の実施形態２の構成を示す説明図である。本実施形態においては、複数の発光管を放電閾値電圧に対応して配列している。すなわち、画面の中央部に放電閾値電圧の低い発光管１ｃを配置し、画面の左右の端部に放電閾値電圧の高い発光管１ｄを配置している。各発光管は作製時に決定される固有の放電閾値電圧を有しており、これをあらかじめ測定して配置している。
【００３３】
放電閾値電圧とは、図に示すように、表示電極対２間にドライバＤ１，Ｄ２で交流電圧Ｖを印加した時の放電開始電圧または最小維持放電電圧である。上述したように、放電開始電圧とは、表示電極対２間に残留電荷のない状態で放電を発生させるために必要な電圧であり、最小維持放電電圧とは、表示電極対２間に残留電荷のある状態で交流駆動を行って交互に維持放電を発生させるために必要な最小の電圧である。
【００３４】
発光管を１本ずつみた場合、放電開始電圧と最小維持放電電圧には一定の関係があり、放電開始電圧の高い発光管は最小維持放電電圧も高く、放電開始電圧の低い発光管は最小維持放電電圧も低い。このように、両者には一定の関係があるため、本実施形態では、放電開始電圧を測定し、それを放電閾値電圧としている。
【００３５】
図７は画面の横方向の座標ｘとその座標の位置にある発光管の放電閾値電圧との関係を示すグラフである。
【００３６】
このグラフにおいて、実線Ｊは発光管の最小維持放電電圧を示し、実線Ｋは発光管の放電開始電圧を示している。このグラフに示すように、発光管は横方向に放電開始電圧の順に並べ、その際、放電開始電圧の低い発光管が画面の中央部に位置するように配列している。上述したように、最小維持放電電圧から放電開始電圧までの電圧幅は、全ての発光管でほぼ同じである。
【００３７】
点線Ｌと点線Ｍは、実際に印加される維持放電電圧の最小値と最大値であり、点線Ｌから点線Ｍまでの電圧範囲が維持放電電圧の電圧マージン（駆動可能電圧範囲）Ｎ１である。画面の中央部では、表示電極対の距離がドライバから遠くなり、電圧降下が生じる。維持放電電圧の最大値を放電開始電圧以下とするのは、放電開始電圧を超えてしまうと、放電を発生させたくない発光点まで発光してしまうからである。このため、点線Ｌから点線Ｍまでの電圧範囲が維持放電電圧の電圧マージンＮ１となる。
【００３８】
図８は放電閾値電圧による配列の比較例を示すグラフである。
実線Ｊは発光管の最小維持放電電圧を示し、実線Ｋは発光管の放電開始電圧を示している。このグラフは、放電閾値電圧を考慮せず、発光管１をランダムに配列した場合の例であり、このように発光管１をランダムに配列した場合には、発光管の放電閾値電圧が画面全体でバラつく。
【００３９】
点線Ｌと点線Ｍは、発光管１をランダムに配列した場合の、実際に印加される維持放電電圧の最小値と最大値である。このグラフで示すように、放電閾値電圧を考慮せずに発光管を配列した場合の維持放電電圧の電圧マージンＮ２は、点線Ｌから点線Ｍまで電圧範囲となり、非常に狭い電圧範囲での駆動を強いられることになり、ドライバコストの上昇や、発光点の発光ミスを招く原因となる。
【００４０】
一方、図６で示したように、画面の中央部に放電閾値電圧の低い発光管１ｃを配置し、画面の端部に放電閾値電圧の高い発光管１ｄを配置した場合には、電圧降下を考慮した場合の維持放電電圧の電圧マージンＮ１を比較例よりも広くすることができるので、広い電圧範囲での駆動が可能となり、ドライバコストの上昇を抑えることができ、発光点の発光ミスを防止することができる。
【００４１】
図９は表示装置の実施形態３の構成を示す説明図である。この図は発光管の長手方向に直交する断面を示している。本実施形態においては、複数の発光管をその外径寸法に対応して配列している。
【００４２】
すなわち、画面の一方の端部（例えば右端）に外径寸法の大きい発光管１ｅを配置し、順次、画面の中央部に外径寸法の中くらいの発光管１ｆを配置し、画面の他方の端部（例えば左端）に外径寸法の小さい発光管１ｇを配置している。各発光管は作製時に決定される固有の外径寸法を有しており、これをあらかじめ測定して、配置している。
【００４３】
このように外径寸法の順に発光管を配置した場合には、前面側の基板３１が、例えばアクリル製の剛性のある基板であっても、前面側の基板３１に形成した表示電極対２と各発光管１ｅ，１ｆ，１ｇとの接触面積を均一にすることができるので、駆動電圧のバラつきを防止することができ、輝度ムラや、発光点の発光ミスを防止することができる。
【００４４】
図１０は発光管の外径寸法を考慮しない場合の比較例を示す説明図であり、発光管の外径寸法を考慮せず、発光管１ｅ，１ｆ，１ｇをランダムに配列した場合には、表示電極対２に接触しない発光管１ｇが発生したりするので、駆動電圧が画面全体でバラつき、輝度ムラや、発光点の発光ミスを招く原因となる。
【００４５】
図１１は表示装置の実施形態４の構成を示す説明図である。この図は発光管の長手方向に直交する断面を示している。本実施形態においては、発光管は扁平楕円形の断面を有する複数の発光管をその外径寸法に対応して配列している。
【００４６】
この場合も実施形態３と同様に、画面の一方の端部（例えば右端）に外径寸法の大きい発光管１ｈを配置し、順次、画面の中央部に外径寸法の中くらいの発光管１ｉを配置し、画面の他方の端部（例えば左端）に外径寸法の小さい発光管１ｊを配置している。各発光管は作製時に決定される固有の外径寸法を有しており、これをあらかじめ測定して、配置している。
【００４７】
このように外径寸法の順に発光管を配置した場合には、前面側の基板３１が、例えば柔軟性のあるＰＥＴなどのフィルム基板であっても、前面側の基板３１に形成した表示電極対２と各発光管１ｈ，１ｉ，１ｊとの接触面積を均一にすることができるので、駆動電圧のバラつきを防止することができ、輝度ムラや駆動電圧ムラのない、より均一な画面表示が可能となる。
【００４８】
図１２は発光管の外径寸法を考慮しない場合の比較例を示す説明図であり、扁平楕円形の断面を有する発光管を用いた比較例である。この発光管でも、外径寸法を考慮せず、発光管１ｈ，１ｉ，１ｊをランダムに配列した場合には、フィルム基板３１の引っ張り（テンション）によって、外径寸法の小さい発光管１ｊでは、表示電極対２との接触面積が狭くなるので、駆動電圧が画面全体でバラつき、輝度ムラや駆動電圧ムラの原因となる。
【００４９】
以上説明したように、複数の発光管を並置した表示装置を作製するに際し、各発光管の発光輝度、放電閾値電圧、外径寸法などの特性を予め測定し、その特性に応じて発光管を配列することにより、表示装置の表示ムラや駆動電圧のバラつきを防止することができ、発光管の表示品位を向上させることができる。
【００５０】
本発明によれば、複数の発光管が、あらかじめ測定された各発光管の特性に対応して配列されているので、例えば、発光輝度という特性に対応して発光管が配列されていれば表示ムラが防止され、放電閾値電圧という特性に対応して発光管が配列されていれば表示の安定化が図られ、外径寸法という特性に対応して発光管が配列されていれば発光管の発光ミスが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の表示装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】表示装置の実施形態１の構成を示す説明図である。
【図３】実施形態１の画面の横方向の座標ｘとその座標の位置にある発光管の発光輝度との関係を示すグラフである。
【図４】実施形態１の表示装置の画面全体を白色表示した場合の画面の表示例を示す説明図である。
【図５】発光輝度による配列の比較例を示す説明図である。
【図６】表示装置の実施形態２の構成を示す説明図である。
【図７】実施形態２の画面の横方向の座標ｘとその座標の位置にある発光管の放電閾値電圧との関係を示すグラフである。
【図８】放電閾値電圧による配列の比較例を示すグラフである。
【図９】表示装置の実施形態３の構成を示す説明図である。
【図１０】発光管の外径寸法を考慮しない場合の比較例を示す説明図である。
【図１１】表示装置の実施形態４の構成を示す説明図である。
【図１２】発光管の外径寸法を考慮しない場合の比較例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  発光管
１ａ  発光輝度の高い発光管
１ｂ  発光輝度の低い発光管
１ｃ  放電閾値電圧の低い発光管
１ｄ  放電閾値電圧の高い発光管
１ｅ，１ｈ  外径寸法の大きい発光管
１ｆ，１ｉ  外径寸法の中くらいの発光管
１ｇ，１ｊ  外径寸法の小さい発光管
２  表示電極対
３  データ電極
２１  非放電領域
３１  前面側の基板
３２  背面側の基板
【図１】
2006310329.tif 000003
【図２】
2006310329.tif 000004
【図３】
2006310329.tif 000005
【図４】
2006310329.tif 000006
【図５】
2006310329.tif 000007
【図６】
2006310329.tif 000008
【図７】
2006310329.tif 000009
【図８】
2006310329.tif 000010
【図９】
2006310329.tif 000011
【図１０】
2006310329.tif 000012
【図１１】
2006310329.tif 000013
【図１２】
2006310329.tif 000014