(57)【要約】【課題】放電細管を用いた表示装置全体の共通動作マージンを広くする。【解決手段】背面支持体と前面支持体との間に内部に蛍光体を備えた複数本の放電細管を並設してなる表示装置であって、蛍光体が白色光を発する蛍光体であり、放電細管の外壁に有機材料からなる１色以上の着色層を設ける。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面支持体と前面支持体との間に内部に蛍光体を備えた複数本の放電細管を並設してなる表示装置であって、
前記蛍光体が白色光を発する蛍光体であり、
前記放電細管の外壁に有機材料からなる１色以上の着色層を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記着色層が前記放電細管の外壁全体に設けられたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記着色層が前記放電細管の外壁前面側の一部に設けられたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
背面支持体と前面支持体との間に内部に蛍光体を備えた複数本の放電細管を並設してなる表示装置であって、
前記蛍光体が白色光を発する蛍光体であり、
前記前面支持体の放電細管と接する側の面に有機材料からなる１色以上の着色層を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記放電細管１本に設けられた前記着色層が、放電細管の長手方向に沿って並ぶ少なくとも２色以上の着色層からなることを特徴とする請求項１または請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
背面支持体と前面支持体との間に内部に蛍光体を備えた複数本の放電細管を並設してなる表示装置であって、
前記蛍光体が白色光を発する蛍光体であり、
前記前面支持体の前記放電細管に接する側の面に、前記放電細管を横切る方向に配設された複数の表示電極対と、
該表示電極対間の前記前面支持体内面に遮光層を設け、
有機材料からなる１色以上の着色層を前記放電細管の外壁もしくは前記前面支持体の前記放電細管に接する側の面に設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記放電細管の幅が前記表示電極対間のピッチよりも広いことを特徴とする請求項１、請求項４、請求項６のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部分発光が可能な複数の放電細管を組み合わせて、放電現象を利用した表示を行う表示装置に関し、さらに詳しくは、その表示装置の発光色を放電細管外に設けられた有機材料フィルタを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放電細管内に蛍光体を配置し、外部から放電細管内に電圧を印加して発生した放電による紫外線によって蛍光体を励起して発光させることを応用した大型ディスプレイが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この方式の表示装置は多数の放電細管を並べることで、数メートル×数メートル程度の非常に大きなものを作ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６５２５６号公報（第４から６頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６に従来の放電細管を用いた表示装置の斜視図を示す。ガラスもしくは樹脂製の背面支持体１上に複数の金属製のデータ電極１０を所定の間隔を隔てて設けるとともに、各データ電極１０に接するように複数の放電細管１２を並設する。放電細管アレイは、赤色光を発する放電細管１２Ｒ、緑色光を発する放電細管１２Ｇ、青色光を発する放電細管１２Ｂを１組とし、その組が複数配列された構成で、並設された放電細管１２の前面側には各放電細管１２の外壁に接する接着層と複数対の表示電極１１が配設された透光性フレキシブルシート製の前面支持体１３が圧接されている。前面支持体１３のフレキシブルシートはポリカーボネートフィルムやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等を用いることができる。表示電極１１は通常、ＩＴＯ（酸化錫ドープ酸化インジウム）とＩＴＯの幅よりも狭い銅等の金属電極（バス電極）で構成される。この表示電極１１間に交番電界を印加することにより、放電細管１２内で放電が発生し、任意の蛍光体を発光させることができる。
【０００５】
放電細管の構造は図７の断面図に示すように、直径０．５〜５ｍｍ程度のホウケイ酸ガラス等で製作されたガラス細管２１の内面全体に二次電子放出膜２２が形成され、背面側の内面部分に所定色の蛍光体２４が蛍光体支持体２３を介して設けられている。なお、蛍光体支持体２３を予め蛍光体が形成された状態でガラス細管２１内に挿入される。蛍光体２４は、赤色放電細管１２Ｒでは、紫外線照射により赤色発光する（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３  ：Ｅｕ３＋等を用いる。緑色放電細管１２Ｇでは、緑色発光するＺｎ２  ＳｉＯ４  ：Ｍｎ等の蛍光体材料を用い、青色放電細管１２Ｂでは、青色発光するＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋等の蛍光体材料を用いる。また、ガラス細管の内部にはネオン・キセノン等の放電ガスが所定の割合で所定の圧力で封入されている。なお、図７では断面形状が円形のガラス細管２１を示しているが、楕円、扁平楕円状の断面のガラス細管を用いても構わない。
【０００６】
しかし、図６と図７で示した表示装置では、形成された三色の蛍光体の物理特性の違い、蛍光体表面の帯電特性の違いにより、特に、データ電極と一方の維持電極との間で発生させる選択放電の電圧が蛍光体の種類によって異なり、表示装置全体の共通動作マージンを狭くするという問題点があった。
【０００７】
また、蛍光体を放電細管の長手方向に形成しているため、放電細管の長手方向に各色をストレートに形成したストライプ構造しかとることができないという問題点もあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、多数の放電細管を並設した表示装置の放電細管内の蛍光体を白色光を発する蛍光体を用い、放電細管または前面支持体に有機材料を用いて着色層を設けることで、動作電圧の差の少ない、色配置を自由に設定でき、しかも低温で着色層を形成できる表示装置の発明に至った。
【０００９】
請求項１の発明では、背面支持体と前面支持体との間に内部に蛍光体を備えた複数本の放電細管を並設してなる表示装置であって、蛍光体が白色光を発する蛍光体であり、放電細管の外壁に有機材料からなる１色以上の着色層を設けたことを特徴とする表示装置である。この発明により、従来、蛍光体の種類によって異なっていた動作電圧の差を少なくすることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、着色層が前記放電細管の外壁全体に設けられたことを特徴とする表示装置である。
【００１１】
請求項３の発明では、着色層が前記放電細管の外壁前面側の一部に設けられたことを特徴とする表示装置である。
【００１２】
請求項４の発明では、背面支持体と前面支持体との間に内部に蛍光体を備えた複数本の放電細管を並設してなる表示装置であって、蛍光体が白色光を発する蛍光体であり、前面支持体の放電細管と接する側の面に有機材料からなる１色以上の着色層を設けたことを特徴とする表示装置である。
【００１３】
請求項５の発明では、放電細管１本に設けられた前記着色層が、放電細管の長手方向に沿って並ぶ少なくとも２色以上の着色層からなることを特徴とする表示装置である。
【００１４】
請求項６の発明では、背面支持体と前面支持体との間に内部に蛍光体を備えた複数本の放電細管を並設してなる表示装置であって、蛍光体が白色光を発する蛍光体であり、前面支持体の放電細管に接する側の面に、放電細管を横切る方向に配設された複数の表示電極対と、表示電極対間の前面支持体内面に遮光層を設け、有機材料からなる１色以上の着色層を放電細管の外壁もしくは前面支持体の放電細管に接する側の面に設けたことを特徴とする表示装置である。
【００１５】
請求項７の発明では、放電細管の幅が前記表示電極対間のピッチよりも広いことを特徴とする表示装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔第１実施例〕
図１に本発明の第１実施例に係る表示装置の断面図と図２に本発明の第１実施例に係る放電細管の断面図を示す。表示装置自体は、図６、図７で詳述しているので割愛するが、この実施例では、本発明の特徴に従って図２に示すようにガラス細管３０の外壁に有機材料の着色層３１を設けるとともに、ガラス細管３０内に設けられた蛍光体に白色を発する白色蛍光体３２を設けている。
【００１７】
着色層の有機材料は、カラー液晶で一般的に用いられているものを用いる。例えば、赤色を発する放電細管１２Ｒの外壁にはアントラキノン系ピグメントレッド１７７を用いて着色層を形成する。緑色を発する放電細管１２Ｇの外壁にはコバルトチタン系ピグメントグリーン３６を用いて着色層を形成する。青色を発する放電細管１２Ｂの外壁にはε型銅フタロシアニン系ピグメントブルー１５：６を用いて着色層を形成する。
【００１８】
着色層の形成方法は、特開２００３−２５５４５号公報に記載されたパターン印刷機を用いて、有機材料のインクを転写する方法、スクリーン印刷法、インクジェット法などの方法を用いれば１本の放電細管に複数の色の着色層を形成することができる。
【００１９】
また、１本の放電細管に１色の着色層を形成する方法として、有機材料のインクの中に放電細管を浸漬して形成するディップ法も使用することができる。
【００２０】
白色蛍光体は、真空紫外線の励起によって赤色発光する（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３  ：Ｅｕ３＋、緑色発光するＺｎ２  ＳｉＯ４  ：Ｍｎ、青色発光するＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋等の蛍光体を適宜混合する。例えば、これら３色の蛍光体を同量混合すると色温度約６０００Ｋの白色光を得ることができる。色温度を上げるには、赤色発光の蛍光体の割合を少なくし、青色発光の蛍光体の割合を多くすることで所望の色温度の白色光を得ることができる。
【００２１】
また、白色蛍光体は、ＺｎＯ：Ｚｎのように単体の蛍光体で白色光を発するものを使用しても構わない。
【００２２】
上述した表示装置では、赤、緑、青の発色を着色層で行い、放電細管内の蛍光体は白色光を発光する蛍光体の１種類で構成されているために、色の違いによる放電特性に差がないというメリットがあり、特に、大型の表示装置を製作した場合の電気特性のばらつきが少なくなり、良好な表示特性を得ることができる。
【００２３】
なお、着色層は放電細管の外壁全面に形成しても良いし、放電細管の前面支持体側のみに形成しても構わない。さらには、１本の放電細管に複数の着色層を形成しても良い。
【００２４】
図３は本発明の第１実施例の応用例を示す平面図である。図３（ａ）に示す表示装置は、２対の表示電極４４と２本の放電細管１２との交差部で構成される図中で点線で囲った４つの領域で１つの画素を構成するものである。緑色発光領域４１、赤色発光領域４２、青色発光領域４３は、  ２本の放電細管１２の外壁面に形成された緑、赤、青の着色層で構成されるが、この応用例では１本の放電細管にその長手方向に沿って表示電極対毎に対応する緑と赤の着色層を、他の１本に表示電極対毎に対応する緑と青の着色層を形成することによって、２つの緑色発光領域４１を画素の対角に配置し、残りの対角の交点に青色発光領域４３と赤色発光領域４２を配置する。このように４点１画素の配置にすると、緑色発光領域４１の数が増えるために、輝度が高くなる、高輝度の緑色発光領域の間隔が狭くなるため空間分解能があがるというメリットがある。
【００２５】
一方、図３（ｂ）に示す表示装置は、１本の放電細管４８の外壁面にその長手方向に沿って表示電極対毎に対応する青、緑、赤の着色層を順に形成することにより、同図（ｂ）中で点線で囲んだ赤色発光領域４５、緑色発光領域４６、青色発光領域４７の３つの領域で１画素を構成している。この構成を採用すると１本の放電細管４８の管の長径が大きく取れるため、１本の放電細管を横切る表示電極４９対の長さが長くなり、放電の効率が高くなるというメリットがある。
【００２６】
〔第２実施例〕
図４は本発明の第２実施例を示す断面図である。この実施例の特徴は、着色層６１を前面支持体６０の放電細管６３側の内面に有機材料で形成した点である。ポリカーボネート等のフィルム製の前面支持体６０の表面に、第１実施例で説明した有機材料を用いて着色層６１を形成する。形成された着色層６１と位置合わせして表示電極６２を形成し、図示していない粘着層をその表面に形成して、放電細管６３と着色層６１と表示電極６２を形成した面を放電細管６３側にして前面支持体６０とを圧接する。
【００２７】
第２実施例の着色層のパターンは、同一色が放電細管の長手方向に沿って連続したストライプパターン構造でも良いし、図３に示した色分けされた短冊状パターンでも構わない。本実施例を用いると図３に示したパターンの場合、着色層と表示電極が予め前面支持体に形成されているために、第１実施例のように着色層と表示電極との位置合わせが不要であり、製造工程が容易になるというメリットがある。
【００２８】
〔第３実施例〕
図５に本発明の第３実施例に係る表示装置の平面図を示す。本実施例の特徴は表示電極４４、４９対間の領域に遮光層５０、５１を設けた点である。この遮光層を設けることで、表示装置のコントラストをさらに向上させることができる。
【００２９】
遮光層は黒色顔料を含む材料で形成され、第２実施例で詳説した前面支持体への着色層の形成と同様にして、前面支持体の表面に形成する。
【００３０】
なお、図５で示した緑色発光領域４１、４６、赤色発光領域４２、４５、青色発光領域４３、４７は、第１実施例で示したように、放電細管１２、４８の外壁面に形成しても良いし、第２実施例で示したように前面支持体の内面に形成しても構わないが、放電細管との位置合わせを考慮すると第２実施例と組み合わせた方がより効果的である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、放電細管を用いた表示装置の蛍光体を白色発光する蛍光体を用い、有機材料で着色層を設けることにより、表示装置の電圧特性を安定にし、さまざまな画素の配列を取ることができ、表示装置の表示特性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る表示装置の断面図。
【図２】本発明の第１実施例に係る放電細管の断面図。
【図３】本発明の第１実施例の応用例を示す平面図。
【図４】本発明の第２実施例を示す断面図。
【図５】本発明の第３実施例に係る表示装置の平面図。
【図６】従来の放電細管を用いた表示装置の斜視図。
【図７】従来の放電細管の断面図。
【符号の説明】
１  背面支持体
１０  データ電極
１１  表示電極
１２  放電細管
１３  前面支持体
２１  ガラス細管
２２  二次電子放出膜
２３  蛍光体支持体
２４  蛍光体
２５  白色蛍光体
３０  ガラス細管
３１  着色層
３２  白色蛍光体
３３  蛍光体支持体
３４  二次電子放出膜
４１、４６  緑色発光領域
４２、４５  赤色発光領域
４３、４７  青色発光領域
４４、４９  表示電極
５０、５１  遮光層
６０  前面支持体
６１  着色層
６２  表示電極
６３  放電細管
６４  データ電極
６５  背面支持体
６６  白色蛍光体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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