(57)【要約】【課題】放電特性を維持しながら低コストな表示装置を提供すること。【解決手段】複数の発光管が並列に配置されてなる発光管アレイと、前記発光管アレイの前面側に設けられた当該発光管の長手方向と交差する方向に延びる複数の表示電極と、前記発光管アレイの背面側に各発光管の長手方向に沿って設けられたアドレス電極とを備え、  前記発光管は、管と、該管の内面に設けられた部分的に膜厚の異なる放電補助膜とを有し、  前記放電補助膜は、前記前面側に前記背面側よりも厚い膜厚を有し、前記前面側よりも膜厚が薄い前記背面側の放電補助膜の上に蛍光体膜を備えることを特徴とする表示装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光管が並列に配置されてなる発光管アレイと、前記発光管アレイの前面側に設けられた当該発光管の長手方向と交差する方向に延びる複数の表示電極と、前記発光管アレイの背面側に各発光管の長手方向に沿って設けられたアドレス電極とを備え、
前記発光管は、管と、該管の内面に設けられた部分的に膜厚の異なる放電補助膜とを有し、
前記放電補助膜は、前記前面側に前記背面側よりも厚い膜厚を有し、前記前面側よりも膜厚が薄い前記背面側の放電補助膜の上に蛍光体膜を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記放電補助膜は、当該放電補助膜の表面から一部が露出した酸化マグネシウム結晶微粒子群を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記発光管アレイにおいて、前記管が、長径と短径を有する扁平ガラス管からなり、かつ前記長径側で対向する一対の平坦面の一方を前面側として前記膜厚の厚い放電補助膜が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記管が、長辺と短辺を有する略四辺形の扁平ガラス管からなり、かつ前記短辺側で対向する一対の平坦面の一方を前面側として前記膜厚の厚い放電補助膜が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記発光管アレイにおいて、放電補助膜の表面から露出する酸化マグネシウム結晶微粒子が前記管の前面側のみに存在することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記蛍光体膜が樋状の蛍光体支持体の内面に支持された状態で、前記管の背面側における薄い放電補助膜の上に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の表示装置に用いられる発光管であって、前面側を表示面とし、対向する背面側を非表示面とする管と、該管の内面に設けられた放電補助膜と、該管の内面における非表示面側に設けられた蛍光体膜と、前記管内に封入された放電ガスとを有し、前記放電補助膜の前記表示面側の膜厚が前記非表示面側の膜厚よりも厚い発光管。
【請求項８】
複数のガス放電発光管を平行に配列した発光管アレイ型の構成を有する表示装置の製造方法であって、
前記製造方法は、前記発光管となる管の内周面に部分的に膜厚の異なる放電補助膜を形成する工程を含み、
前記放電補助膜形成工程は、前記管内に放電補助膜形成用の材料液を注入する液注工程と、
前記材料液を注入した管を表示面となる側を下にして水平状態で所定時間静置する静置工程と、
その後前記材料液の溶媒成分を排出する排出工程と、
前記表示面側に厚く沈降した放電補助膜成分を焼成して管の内面上部よりも内面下部に膜厚の厚い前記放電補助膜を固着形成する焼成工程とを含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記製造方法は、横断面が扁平なガラス管を準備する工程を含み、前記静置工程および溶媒の排出工程が前記扁平ガラス管の一つの平坦面を下にした水平状態で実行され、前記一つの平坦面に対向する平坦面よりも厚い膜厚を有する放電補助膜を形成することを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記静置工程が、放電補助膜の材料液を注入した管をスピナの水平な回転テーブル上にセンターから放射方向にセットした状態で行われ、さらに前記溶媒の排出工程が前記回転テーブルを回転して行われることを特徴とする請求項８又は９に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、さらに詳しくは、細管内面に放電補助膜および蛍光体膜が形成され、かつ内部に放電ガスが封入された発光管を複数並置したプラズマチューブアレイ型の表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
「プラズマチューブアレイ（ＰＴＡ）」と呼ばれる大画面化が容易な表示装置として、特許文献１に記載の表示装置が知られている。
この従来の表示装置は、直径０．５〜５ｍｍ程度のガラスの細管を用い、細管内面に放電補助膜および蛍光体膜を形成し、細管内部に放電ガスを封入してガス放電発光管（プラズマチューブ）を作製し、この発光管を画面の行方向（または列方向）に複数本並列に配置して発光管アレイを形成し、発光管アレイの表示面側とその反対の非表示面側に表示電極シートおよびアドレス電極シートを形成することにより構成されている。なお、特許文献１において、前記発光管は「ガス放電管」と呼ばれ、前記放電補助膜は「電子放出膜」と呼ばれている。
【０００３】
さらに詳しく説明すると、前記発光管アレイにおいて、各発光管の内面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の放電補助膜が均一な膜厚で形成されると共に、各発光管の非表示面側の放電補助膜上に蛍光体膜が形成されている。発光管の内面に放電補助膜を設けることにより、放電開始電圧の低減を図ることができるといった放電特性を向上することができる。酸化マグネシウムの放電補助膜を形成する従来の製法の一つが特許文献２に開示されている。
また、前記表示電極シートは、第１支持体と、前記細管と交差する方向に延びかつ前記細管の長手方向に並列に第１支持体上に複数形成された表示電極対とを有してなる。また、前記アドレス電極シートは、第２支持体と、前記複数の細管にそれぞれ沿うように第２支持体上に複数形成されたアドレス電極とを有してなる。
【０００４】
この従来の表示装置において、発光管の放電補助膜の形成方法は、まず、垂直状に立てた細管内に下端開口部から放電補助膜を形成する材料液を注入した後、下端開口部側を負圧にして細管内の余分な材料液を下端開口部から吸引して排出する。これにより、細管内面に材料液の膜が形成される。この際、材料液としては、カプロン酸マグネシウム溶液や、脂肪酸マグネシウム溶液を用いることができる。また、これらの溶液に含まれる溶媒としては、エタノールやエチレングリコールなどを用いることができる。
【０００５】
次いで、細管の下端開口部側を負圧にした状態を維持しながら、細管の上端外周部に配置した第１ヒータと第２ヒータを下端外周部へ向けてゆっくり下降させていく。この際、第１および第２ヒータによって未乾燥の材料液の膜の粘度が低下し、その部分の材料液が下方に垂れて液溜まりが発生し、それによって細管内の孔が材料液によって塞がれる。細管の下端開口部側は常に負圧となっているため、液溜まり（孔を塞いだ部分）は下方に移動し、液溜まりより上方の材料液の膜は乾燥して放電補助膜（ＭｇＯ膜）となる。この際、液溜まりによって材料液の表面張力が細管の円周方向に均等に作用するため、液溜まりが通過して乾燥した部分の膜（放電補助膜）の膜厚は均一になる。
【０００６】
前記従来の表示装置は、表示電極対とアドレス電極との交差部が単位発光領域となる。表示は、表示電極対のいずれか１本を走査電極として用い、その走査電極とアドレス電極との交差部で選択放電を発生させて発光領域を選択し、その発光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、表示電極対で表示放電を発生させることで行う。この表示放電により、発光管内で紫外線が発生し、紫外線によって蛍光体膜から励起光が発生することにより、単位発光領域が発光する。
【０００７】
前記選択放電は、表示電極とアドレス電極との間の発光管内で発生する対向放電であり、前記表示放電は、平面上に平行に配置される２本の表示電極間の発光管内で発生する面放電である。なお、表示電極を１本とし、この表示電極とアドレス電極との間で選択放電と表示放電の両方を行うことも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８９５２０２号公報
【特許文献２】特許第４３０３９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記表示装置は、細長いガラス管を製造単位としているので、ＰＤＰやＬＣＤのような大型のガラス基板を使用するパネル形式の表示装置に比べて、製造設備などが小規模ですむメリットがある。そこで、このようなメリットを生かし、大画面化に有利なこの表示装置を普及させるためには、更なる構造やプロセスの改善によるコストダウンが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記プラズマチューブアレイ型表示装置の特に放電補助膜のプロセス面に注目して低コスト化の研究を進めたところ、発光管となるガラス管として横断面が扁平または略四辺形の管を使用する場合には、円形断面のガラス管と異なり、表示電極対と接して放電面となる表示面側の位置を予め扁平管の一つの平坦面に定めることができる点に着目し、放電面側の内面のみに必要な膜厚の放電補助膜を選択的に形成する技術手段を見出した。簡単に述べると本発明は、発光管内面の放電補助膜の非表示面側部分の膜厚を表示面側部分の膜厚よりも薄くした構成を特徴とするものである。この構成はいわゆるスピンコートの回転テーブルを利用した新しい放電補助膜の塗布方法を採用することで得ることができ、発光管の製造プロセスを簡素化し、材料コストを大幅に低減することが可能となる。
【００１１】
かくして、本発明によれば、複数の発光管が並列に配置されてなる発光管アレイと、前記発光管アレイの前面側に設けられた当該発光管の長手方向と交差する方向に延びる複数の表示電極と、前記発光管アレイの背面側に各発光管の長手方向に沿って設けられたアドレス電極とを備え、
前記発光管は、管と、該管の内面に設けられた部分的に膜厚の異なる放電補助膜とを有し、
前記放電補助膜は、前記前面側に前記背面側よりも厚い膜厚を有し、前記前面側よりも膜厚が薄い前記背面側の放電補助膜の上に蛍光体膜を備える表示装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の別の観点によれば、前記表示装置に用いられる発光管であって、前面側を表示面とし、対向する背面側を非表示面とする管と、該管の内面に設けられた放電補助膜と、該管の内面における非表示面側に設けられた蛍光体膜と、前記管内に封入された放電ガスとを有し、前記放電補助膜の前記表示面側の膜厚が前記非表示面側の膜厚よりも厚い発光管が提供される。
【００１３】
また、本発明のさらに別の観点によれば、複数のガス放電発光管を平行に配列した発光管アレイ型の構成を有する表示装置の製造方法であって、
前記製造方法は、前記発光管となるガラス管の内周面に部分的に膜厚の異なる放電補助膜を形成する工程を含み、
前記放電補助膜形成工程は、前記ガラス管内に放電補助膜形成用の材料液を注入する液注工程と、前記材料液を注入したガラス管を表示面となる側を下にして水平状態で所定時間静置する静置工程と、その後前記材料液の溶媒成分を排出する排出工程、および前記表示面側に厚く沈降した放電補助膜成分を焼成してガラス管の内面上部よりも内面下部に膜厚の厚い前記放電補助膜を固着形成する焼成工程とを含む表示装置の製造方法が提供される。ここで前記材料液を注入した管の静置はスピナの水平な回転テーブル上で行われ、引く続く材料液の排出はスピナの回転によって行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、放電補助膜の表示面側(前面)の膜厚を非表示面側(背面)の膜厚よりも厚くする、換言すれば、放電補助膜の非表示面側の膜厚を表示面側の膜厚よりも薄くすることにより、放電特性を維持しながら低コスト化した発光管および表示装置を提供することができる。即ち、本発明における放電補助膜の形成面積が、従来の内周全面に放電補助膜を均一な膜厚で形成する場合に比べて実質的に半分になるため、高価な放電補助膜材料のコストを低減することができる。
また、本発明によれば、この発光管および表示装置を容易に製造できる製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の表示装置の実施形態１を示す構成説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３（Ａ）】実施形態１の表示装置の製造工程においてガラス管内へ放電補助膜形成用の材料液を注入する状態を示す側断面図である。
【図３（Ｂ）】実施形態１の表示装置の製造工程においてガラス管を静置した状態を示す側断面図である。
【図３（Ｃ）】実施形態１の表示装置の製造工程においてガラス管から溶媒を排出する状態を示す側断面図である。
【図３（Ｄ）】実施形態１の表示装置の製造工程において焼成工程によりガラス管の下側の平坦面に選択的に放電補助膜を形成した状態を示す側断面図である。
【図４】図３（Ｂ）と図３（Ｃ）の製造工程で用いられるスピナの回転テーブルを示す概略断面構成図である。
【図５（Ａ）】図３（Ｄ）の工程後のガラス管内面における厚い放電補助膜の反対側の平坦面に蛍光体膜を形成した状態を示す断面図である。
【図５（Ｂ）】図３（Ｄ）の工程後のガラス管内面における厚い放電補助膜の反対側に支持体を介して蛍光体膜を形成した状態を示す断面図である。
【図６】本発明の表示装置の実施形態２を示す断面図である。
【図７】実施形態２の表示装置の発光管の変形例を示す断面図である。
【図８（Ａ）】本発明の表示装置の他の実施形態における放電補助膜中に酸化マグネシウムの結晶微粒子を含んだ構成の第１の発光管を示す断面図である。
【図８（Ｂ）】他の実施形態における放電補助膜中に酸化マグネシウム結晶微粒子を含んだ構成の第２の発光管を示す断面図である。
【図８（Ｃ）】他の実施形態における酸化マグネシウム結晶微粒子を含まない放電補助膜を有する第３の発光管を示す断面図である。
【図８（Ｄ）】他の実施形態における酸化マグネシウム結晶微粒子を含まない放電補助膜を有する第４の発光管を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の表示装置は、複数の発光管が並列に配置されてなる発光管アレイと、前記発光管アレイの前面側に設けられた表示電極シートと、前記発光管アレイの背面側に設けられたアドレス電極シートとを備える。
前記発光管は、ガラス管と、該ガラス管の内面に設けられた放電補助膜と、該ガラス管の内面における前記背面側に設けられた蛍光体膜と、前記ガラス管内に封入された放電ガスとを有する。
前記表示電極シートは、第１支持体と、前記ガラス管と交差する方向に延びかつ前記ガラス管の長手方向に並列に第１支持体上に複数形成された表示電極とを有する。
前記アドレス電極シートは、第２支持体と、前記複数のガラス管にそれぞれ沿うように第２支持体上に複数形成されたアドレス電極とを有する。
そして、本発明の表示装置は、前記放電補助膜の前記前面側の膜厚が前記背面側の前記蛍光体膜の下に位置する部分の膜厚よりも厚くなっている点を特徴としている。
【００１７】
この特徴を有する表示装置の製造方法は、複数本のガス放電発光管を製造する工程と、前記表示電極シートを形成する表示電極シート形成工程と、前記アドレス電極シートを形成するアドレス電極シートと、前記表示電極シートと前記アドレス電極シートとの間に前記複数の発光管を並列に配置させて前記発光管アレイを形成する発光管アレイ形成工程とを含む。そして、これらの工程中、本発明は、前記ガス放電発光管の製造工程によって特徴づけられる。
すなわち、この発光管製造工程は、前記発光管の外囲器となるガラス管内に前記放電補助膜形成用の材料液を注入する液注工程と、前記材料液を注入したガラス管を水平な回転テーブル上にそのセンターから放射方向に取り付けて所定時間静置する静置工程と、その後回転テーブルを回転させて前記ガラス管内の材料液を遠心力で排出する溶媒排出工程（スピナ工程）と、ガラス管内の回転テーブル面側に厚く残った固形成分を乾燥・焼成して放電補助膜を形成する焼成工程を経て作られる。このようにしてガラス管の横断面で見て内周面の一面部に必要な厚みの放電補助膜を形成した後、放電補助膜が殆んどないか、極めて薄く形成された対向面部に直接または支持部材を介して間接的に蛍光体膜を設ける。その後管内に放電ガスを封入して両端を封止することにより発光管を完成する。
【００１８】
本発明の表示装置は、次のように構成されてもよい。
（１）前記放電補助膜は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯおよびＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物で構成され、もっとも好ましくは酸化マグネシウムで構成される。さらに上記ＭｇＯのようなiia族の酸化物からなる放電補助膜は当該補助膜の表面から一部が露出した酸化マグネシウムの結晶微粒子群とを含んで構成されても良い。
このようにすれば、より放電特性に優れた放電補助膜を得ることができる。
【００１９】
（２）前記発光管となるガラス管が、長径と短径を有し、長径側または短径側の一方または両方において対向する一対または二対の平坦面を有する横長或いは縦長の扁平管からなってもよい。つまり、表示管の横断面形状は、扁平楕円形（長円形）や扁平な四辺形（長方形）でもよい。この場合、前記発光管アレイにおいて、前記扁平管の前記一対の平坦面が、前記表示面側および前記非表示面側に配置されるので好都合である。このようにすれば、各発光管の一対の平坦面のそれぞれに対する表示電極およびアドレス電極の接触面積を増加させることができるため、発光管アレイの組み立て作業が容易になると共に、発光管の長手方向の複数の放電点において安定した均一な放電特性が得られる。
【００２０】
あるいはこの場合、前記発光管アレイにおいて、前記扁平管の前記一対の平坦面が、隣接する他の扁平管の平坦面と対面するように、すなわち発光管の横断面が表示面に対して縦長となるように配置されていてもよい。このようにすれば、蛍光体膜の表面積の減少による輝度の低下を招くことなく複数の発光管の並列方向における単位発光領域の幅が狭くなるため、表示装置の解像度を高めることができる。
なお、発光管の横断面形状については特に限定されず、前記扁平楕円形の他に、円形、角部が丸い正方形および長方形等が挙げられる。発光管の直径および材質等についても特に限定されず、例えば、直径０．５〜５ｍｍ程度のガラス管（例えば、ホウケイ酸ガラス）を用いることができる。
【００２１】
（３）前記発光管内に設けられる蛍光体膜は、ガラス管の背面側の薄い放電補助膜の上に直接形成されても良いが、別の構成として前記蛍光体膜を支持し、かつ前記非表示面側に配置される樋状の支持体を前記ガラス管内に挿入した形で備えてもよい。  このようにすれば、発光管内に蛍光体膜を容易に形成することができる。
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の表示装置およびその製造方法の実施形態について詳説する。
【００２３】
（実施形態１）
＜ＰＴＡの構成＞
実施形態１の表示装置１は、図１と図２に示すように、発光管アレイ１０と、表示電極シート２０と、アドレス電極シート３０とを備える。この表示装置１において、表示電極シート２０側が前面で表示面側Ｐｄであり、アドレス電極シート３０側が背面で表示面側Ｐｄとは反対の非表示面側Ｐｎである。なお、この表示装置１は、プラズマチューブアレイ（ＰＴＡ）型表示装置と呼ばれている。
【００２４】
発光管アレイ１０は、複数の発光管１１が並列に配置されてなる。
発光管１１は、両端が封止された扁平形のガラス管１１ａと、ガラス管１１ａの内面に設けられた放電補助膜１１ｂと、ガラス管１１ａの内面における背面側、すなわち非表示面側に設けられた蛍光体膜１１ｃと、ガラス管１１ａ内に封入された放電ガス１１ｄとを有する。放電ガス１１ｄとしては、例えば、ネオン、キセノン、またはこれらの混合ガスを用いることができる。
発光管アレイ１０において、各発光管１１はその対向する一対の平坦面を表示面側Ｐｄすなわち前面側と非表示面側Ｐｎすなわち背面側に向けて並列している。
【００２５】
発光管１１の内面に形成された放電補助膜１１ｂは、表示面側Ｐｄの膜厚が非表示面側Ｐｎの膜厚よりも厚く形成されている。放電補助膜１１ｂの表示面側Ｐｄの膜厚としては、例えば、５０〜８００ｎｍ程度であり、好ましくは  １００〜５００ｎｍ、特に好ましくは１５０〜３００ｎｍである。また、放電補助膜１１ｂの非表示面側Ｐｎの膜厚としては、例えば、０〜３００ｎｍ程度であり、好ましくは  １０〜１５０ｎｍ、特に好ましくは０〜５０ｎｍである。また、放電補助膜１１ｂの表示面側Ｐｄと非表示面側Ｐｎの膜厚差としては５０〜５００ｎｍ程度であり、好ましくは１００〜４００ｎｍ、特に好ましくは１５０〜２５０ｎｍである。このように、放電補助膜１１ｂの非表示面側Ｐｎの膜厚は非表示面側Ｐｎの膜厚に比べて非常に薄いか、或いは無いに等しいため、図２では非表示面側Ｐｎの放電補助膜１１ｂは図示されていない。
【００２６】
また、別の構成として図８を参照して後述するように、前記放電補助膜１１ｂは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯおよびＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物を含む放電補助膜１１ｂ1と、その表面から一部が露出した酸化マグネシウム微粒子群とで構成することもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子群は、（１００）面、（１１０）面および（１１１）面のうち２つ以上の面で囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム結晶微粒子１１ｂ2を含んでいる。酸化マグネシウム結晶微粒子１１ｂ2の平均粒子径としては、例えば、２０〜２００００ｎｍ程度の範囲の中から選択され。選択される粒径は、その結晶面の一部が放電補助膜の表面から露出するように前面側の放電補助膜の膜厚よりも大きいものが好ましい。
【００２７】
図２に示すように、この表示装置１では、前述したように表示管１１ａ内面の表示面側Ｐｄに膜厚５０〜８００ｎｍ程度の厚い放電補助膜１１ｂが形成されている。一方、発光管１１内面の非表示面側Ｐｎには膜厚０〜５０ｎｍ程度の薄い放電補助膜が形成されている。なお、非表示面側Ｐｎの薄い放電補助膜の膜厚は約５０ｎｍ以下と非常に薄いため、図２では図示されていない。
【００２８】
図１と図２に示すように、発光管アレイ１０において、隣接する３本の発光管１１内の背面側には赤色、緑色、青色の蛍光体膜１１Ｒｃ、１１Ｇｃ、１１Ｂｃが配置されており、この３色の蛍光体膜１１Ｒｃ、１１Ｇｃ、１１Ｂｃが繰り返し配置されている。各蛍光体膜１１ｃの膜厚としては、例えば、１０〜５０μｍである。
【００２９】
表示電極シート２０は、第１支持体２１と、発光管１１と交差する方向に延びかつ発光管１１の長手方向に並列に第１支持体２１上に複数形成された表示電極２２と、第１支持体２１の表示電極２２側の内面に積層された接着層２３とを有する。
第１支持体２１は、透明な可撓性フィルムからなり、例えば、厚さ０．５ｍｍ程度のＰＥＴフィルムまたはポリカーボネートフィルムからなる。
表示電極２２は、第１支持体２１の発光管アレイ１０側の内面に形成されており、走査電極２２ａと維持電極２２ｂとからなる表示電極対であり、発光管１１の長手方向と直角に交差する方向に延びている。
【００３０】
走査電極２２ａは、例えば、第１支持体２１上に形成したＩＴＯといった透明電極と、透明電極上に形成したＣｕ、Ｃｒなどの金属膜からなるバス電極とで構成される。これらの電極は、当該分野で公知の印刷法や低温スパッタ法などで形成することができる。維持電極２２ｂも走査電極２２ａと同様に形成することができる。
走査電極２２ａおよび維持電極２２ｂの幅は例えば０．７５ｍｍであり、各表示電極２２における走査電極２２ａと維持電極２２ｂの間隔は例えば０．４ｍｍである。また、隣接する表示電極２２同士の間には、帯状の非表示領域である非放電ギャップが設けられており、その幅は例えば１．１ｍｍである。
【００３１】
アドレス電極シート３０は、第２支持体３１と、複数の表示管１１ａにそれぞれ沿うように第２支持体３１上に複数形成されたアドレス電極３２と、第２支持体３１のアドレス電極３２側の内面に積層された接着層（図示省略）とを有する。
第２支持体３１は、第１支持体２１と同様の可撓性フィルムにて構成することができるが、透光性を有する必要はなく、むしろ暗色である方が背景コントラストを高める上で好ましい。また、ソーダライムガラスにて第２支持体３１を形成してもよい。
アドレス電極３２は、表示電極２２の走査電極２２ａとの間で選択用の放電を発生させる。アドレス電極３２は、光を透過する必要のない非表示面側Ｐｎの第２支持体３１上に、当該分野で公知の印刷法や低温スパッタ方などにより金属のみで形成されている。
【００３２】
このように構成された表示装置１によれば、表示電極２２の走査電極２２ａとアドレス電極３２との交差部で選択放電を発生させて発光領域を選択し、その発光に伴って当該領域の表示管１１ａ内面の放電補助膜１１ｂの表面層に形成された壁電荷を利用して、走査電極２２ａと維持電極２２ｂ（表示電極対）で表示放電を発生させることができる。この表示放電により、発光管１１内で紫外線が発生し、紫外線によって蛍光体膜１１ｃから励起光が発生することにより、単位発光領域が図２の点線矢印に示す如く発光する。なお、表示電極対を１本とし、この表示電極を走査電極として用いてアドレス電極との間に選択放電と表示放電を発生させる形式の電極構造を採用することも可能である。
【００３３】
＜発光管の製造方法＞
このＰＴＡ型表示装置において、上記のような構成を有する発光管は、液注工程（図３（Ａ））、静置工程（図３（Ｂ））、溶媒排出工程(図３（Ｃ）)および焼成工程（図３（Ｄ））を含んで製造される。以下、本発明の特徴とする発光管の製造工程について説明する。
【００３４】
[液注工程]
図３（Ａ）に示すように、液注工程は、両端開口部を封止する前のガラス管１１ａｘ内に放電補助膜形成用の材料液１１Ｌｂを注入する工程である。このガラス管１１ａｘは、例えば、横断面が扁平楕円形または略四辺形のホウケイ酸ガラスからなり、長さとしては表示画面の一方の長さを規定する１０〜２００ｃｍ程度である。
ガラス管１１ａｘ内に材料液１１Ｌｂを注入する方法は、特に限定されず、どのような方法を用いてもよい。例えば、図３（Ａ）においては、ガラス管１１ａｘの一端開口部に送液パイプを接続し、材料液タンクＦ内の材料液１１Ｌｂを注入機Ｇを用いて送液パイプＰに供給し、送液パイプＰから材料液１１Ｌｂをガラス管１１ａｘ内に他端開口部から溢れるまで注入する。注入された材料液１１Ｌｂはガラス管１１ａｘが細いためそのままでは排出されることは無い。
【００３５】
材料液１１Ｌｂは、放電補助膜として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜を形成する場合、カルボン酸マグネシウム塩、界面活性剤、アルコール混合液および水を所定の割合で混合した混合液を調製することにより得ることができる。
カルボン酸マグネシウム塩としては、例えば、二酢酸マグネシウム４水和物、クエン酸マグネシウム、ＤＬ−アスパラギン酸マグネシウム４水和物、カプリル酸マグネシウム等を用いることができるが、これらに限定されない。
界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等を用いることができるが、これらに限定されない。
アルコール混合液としては、エタノール、エチレングリコール、グリセロール等を用いることができるが、これらに限定されない。
表面層１１ｂ1の形成材料液中のカルボン酸マグネシウム塩は５〜１５重量％程度、界面活性剤は１０〜２０重量％程度、アルコール混合液は５５〜７０重量％程度、水は５〜１５重量％程度である。
【００３６】
なお、放電補助膜に酸化マグネシウムの結晶微粒子群を含ませる場合には、上記材料液に酸化マグネシウム微粒子を混入した材料液を調合して注入する。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、高純度のマグネシウム化合物（ＭｇＯ前駆体）を５００℃以上の酸素含有雰囲気で均一に熱処理することにより得ることができる。
ＭｇＯ前駆体として利用できるマグネシウム化合物としては、水酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキシド、マグネシウムアセチルアセトン、硝酸マグネシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等が挙げられ、これらを単体または２種以上を混合して用いることができる。また、これらのマグネシウム化合物の水和物も用いることができる。
また、酸化マグネシウム微粒子は、市販品を用いてもよく、市販品としては、例えば、宇部マテリアル株式会社製の『高純度超微粉マグネシア』（商品名）が挙げられる。
【００３７】
[静置工程]
図３（Ｂ）に示すように、液注工程後の送液パイプを取り外したガラス管１１ａｘをスピナの回転テーブル上に水平にセットして所定時間静置する。
例えば、まず図４に示すように、材料液１１Ｌｂが注入された複数のガラス管１１ａｘ（図３（Ｂ）参照）をホルダＨ内にセットする。この際、複数のガラス管１１ａｘをホルダＨ内で扁平面を揃えて寝かせた状態にセットする。なお、ホルダＨは、ガラス管１１ａｘの両端側に開口を有するケース状のものである。そして、各ガラス管の一対の扁平面が上下で水平となるよう、セット済みの複数個（例えば、４個）のホルダＨをスピナの回転テーブルＴ上に放射状に固定して静置工程に入る。すなわちこの状態で、所定時間静置することにより、材料液中のマグネシウム塩成分および酸化マグネシウム結晶微粒子群を各ガラス管の下に位置する一方の扁平面に沈降させることができる。静置時間としては調合した材料液の粘度にもよるが、1分〜６０分程度が適当である。
【００３８】
［溶媒排出工程］
所定時間の静置の後、図３（Ｃ）に示すように、回転テーブルＴの回転を実行してガラス管内の材料液の溶媒成分を遠心力により排出する。この溶媒排出工程（スピナ工程）は、回転テーブルＴを所定の回転数および回転時間で回転させるものである。回転テーブルＴの回転数としては、例えば、２０〜３０００ｒｐｍ程度であり、回転時間としては１００〜１０００秒間である。
これにより、各ガラス管１１ａｘ内の溶媒成分が回転テーブル外周側の開口部から外部へ排出される。そして、回転テーブルＴの回転を停止することにより、図３（Ｃ）に示すように、ガラス管１１ａｘの下方の平坦内面１１ａｘ2にマグネシウム塩成分と高分子フィラー成分からなる厚い塗布膜１１Ｓｂが形成され、上方の平坦内面１１ａｘ1に薄い塗布膜が形成されるか、もしくは形成されない状態となる。
【００３９】
ここで、図４を参照してスピナの回転テーブルＴについて簡単に説明する。この回転テーブルＴは、基台部ｔ１と、基台部ｔ１上に回転可能に設置された円板ｔ２と、基台部ｔ１内に設けられたモータｔ３と、モータｔ３と円板ｔ２とを連結するシャフトｔ４と、材料液回収部ｔ５とを備える。材料液回収部ｔ５は、基台部ｔ１の上部外周面に沿って設けられて溝ｔ５ａ1を形成するカバー壁部ｔ５ａと、材料液回収ボックスｔ５ｂと、カバー壁部ｔ５ａの底壁に形成された貫通孔と材料液回収ボックスｔ５ｂの上方開口部とを接続する接続パイプｔ５ｃとを具備する。このように構成された回転テーブルＴによれば、遠心力によって各ガラス管１１ａｘから排出された材料液１１Ｌｂがカバー壁部ｔ５ａの周壁内面に当たって溝ｔ５ａ1に集まり、溝ｔ５ａ1内の材料液１１Ｌｂは接続パイプｔ５ｃを通って材料液回収ボックスｔ５ｂ内に回収される。なお、材料液回収ボックスｔ５ｂ内に回収された材料液１１Ｌｂは再利用することができる。
【００４０】
[焼成工程]
焼成工程では、塗布膜を加熱することにより前記放電補助膜を焼成する。図３（Ｄ）はガラス管１１ａｘの内面に焼成して固着した放電補助膜１１ｂを示している。なお、溶媒排出工程と焼成工程との間に、塗布膜を乾燥させる乾燥工程が含まれていてもよい。乾燥および焼成工程は、ガラス管１１ａｘ内にエアーを流しながら加熱して行われる。乾燥温度および時間としては、例えば、８０〜２００℃、１〜２０時間である。焼成温度および時間としては、例えば、４５０〜６５０℃、１〜５０時間である。エアー流量としては２〜２００ｃｃ／ｍである。
【００４１】
焼成工程により、図３（Ｄ）に示すように、ガラス管１１ａｘの下方の平坦内面１１ａｘ2に膜厚５０〜８００ｎｍ程度の厚い放電補助膜１１ｂが形成され、上方の平坦内面１１ａｘ1に膜厚５０ｎｍ以下の薄い放電補助膜１１ｂが形成される。前記のように、材料液に酸化マグネシウム結晶微粒子群を混合しておいた場合には、回転テーブルＴ上で下側に置かれた平坦面内側の厚い放電補助膜の表面から酸化マグネシウム結晶微粒子の一部が露出した形となる。一方、回転テーブル上で上側にあった平坦面内側の薄い放電補助膜は酸化マグネシウム微粒子を実質的に含んでいない。なお、上方の平坦内面１１ａｘ1には放電補助膜１１ｂが形成されなくてもよい。
【００４２】
[その他の工程]
次いで、ガラス管１１ａｘの一端開口部を封止した後、図５（Ａ）に示すように、厚い放電補助膜１１ｂが上になるようにガラス管１１ａｘを上下反転させ、薄い放電補助膜上に蛍光体膜１１ｃを形成する。この際、当該分野で公知の各種蛍光体ペーストを薄い放電補助膜上に塗布し焼成することにより蛍光体膜１１ｃを形成する。あるいは、図５（Ｂ）に示すように、ガラス管１１ａｘの内面形状に沿った樋状の支持体１１ｅ上に蛍光体ペーストを塗布し焼成することにより蛍光体膜１１ｃを形成した蛍光体支持ボートを作成し、蛍光体膜１１ｃを有する支持体１１ｅをガラス管１１ａｘ内に挿入し、蛍光体膜１１ｃを厚い放電補助膜１１ｂと反対側に対面させるように配置する。支持体１１ｅとしては、ガラス管１１ａｘの材料と同じホウケイ酸ガラスにて作製したものを用いることができる。
その後、ガラス管１１ａｘ内に放電ガス１１ｄを導入し、ガラス管１１ａｘの他端開口部を封止することにより、発光管１１を得ることができる。ガラス管１１ａｘ内に蛍光体支持ボート１１ｅを挿入する場合、支持ボートの底面が接するガラス管の内面に酸化マグネシウムの結晶微粒子が分散して存在すると、ボート底面とガラス管内面との隙間が部分的に異なって静電容量に差が生じ、放電特性が部分的に異なる恐れがある。従って本発明の構成のように蛍光体支持ボートを設けるガラス管の背面側内面にはむしろ放電補助膜およびそれに混在した結晶微粒子は無いほうが好ましい。
【００４３】
（実施形態２）
図６は本発明の表示装置の実施形態２を示す断面図であり、図７は実施形態２の表示装置の発光管の変形例を示す断面図である。なお、図６および図７において、図１〜図５中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
実施形態２の表示装置１０１の発光管アレイ１１０において、ガラス管１１ａ（扁平管）の長径側の（短径方向に対向する面）一対の平坦面が、隣接する他のガラス管１１ａ（扁平管）の長径側平坦面と対面するように断面が縦長になるよう配置されている。この場合、発光管アレイ１１０の表示面側Ｐｄと非表示面側Ｐｎに各ガラス管１１ａの短径側の（長径方向に対向する面）一対の湾曲外面が配置されており、各ガラス管１１ａの表示面側Ｐｄの湾曲内面に厚い放電補助膜１１ｂが形成され、各ガラス管１１ａの非表示面側Ｐｎの湾曲内面に薄い放電補助膜が形成され、薄い放電補助膜上に蛍光体膜１１ｃが形成されている。なお、図６及び図７における縦長扁平管の表示面側と非表示面側となる短径側湾曲面は、実際には長径軸の上下で対向する平坦面部を含み管の横断面形状は角部の湾曲した縦長の略四辺形となる。
【００４４】
この表示装置１０１は、図７に示す発光管２１１を用いてもよい。すなわち、蛍光体膜１１ｃを支持する樋状の支持体１１ｅを有する発光管２１１を図６の発光管１１１の代わりに用いてもよい。
実施形態２における発光管１１１、２１１は、実施形態１における発光管１１の製造方法に準じて製造することができる。
実施形態２の表示装置１０１によれば、複数の発光管１１１が縦長扁平断面を有するので配列方向における単位発光領域の幅が狭くなるため、表示装置１０１の解像度を高めることができる。因みに図２に示した横長断面の扁平管で長径側（長径方向）の幅寸法を狭めて解像度を上げようとするとガラス管の内容積に併せて蛍光体塗布面積が減少し十分な輝度が得難くなる。この点、縦長扁平断面の発光管を配列した実施形態２の構成によれば十分な輝度を持った高精細の表示装置を得ることができる。
【００４５】
（他の実施形態）
図８（Ａ）は本発明の表示装置の他の実施形態における酸化マグネシウム結晶微粒子を含んだ放電補助膜を有する第１の発光管を示す断面図であり、図８（Ｂ）は他の実施形態における酸化マグネシウム結晶微粒子を含んだ放電補助膜を有する第２の発光管を示す断面図であり、図８（Ｃ）は他の実施形態における酸化マグネシウム結晶微粒子を含んだ放電補助膜を有する第３の発光管を示す断面図であり、図８（Ｄ）は他の実施形態におけるマグネシウム微粒子を含んだ放電補助膜を有する第４の発光管を示す断面図である。なお、図８（Ａ）〜（Ｄ）において、図１〜図８中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
【００４６】
本発明の表示装置は、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、酸化マグネシウム結晶微粒子を１１ｂ2含んだ放電補助膜１１ｂ1を有する発光管３１１、４１１、５１１、６１１を備えた表示装置も包含する。ガラス管１１ａの前面側に形成された酸化マグネシウムの放電補助膜１１ｂ1の表面から酸化マグネシウムの結晶微粒子１１ｂ2の一部が露出した構成によれば、その結晶表面の高い二次電子放出効率が寄与して発光管の長手方向における複数の放電点間での統計的放電遅れが改善する効果が得られる。このような構成は先に述べたように放電補助膜形成用の溶液に対し重量比で酸化マグネシウム結晶微粒子を０．５〜１０重量％の割合で混合して成膜工程を実行することで製造できる。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
放電補助膜および支持体にて支持された蛍光体膜を内部に有し、かつ放電ガスが封入された発光管（図９（Ｂ）参照）を次のように作製した。
まず、エタノール２５重量％、エチレングリコール１０重量％およびグリセロール２０重量％のアルコール混合液と、二酢酸マグネシウム４水和物１５重量％と、純水１０重量％と、ポリオキシエチレンアルキルエーテル２０重量％とを混合して、放電補助膜形成用（表面層形成用）の材料液を調製した。
【００４８】
次に、長径１ｍｍ、短径０．５ｍｍの扁平楕円形断面を有する長さ１ｍのガラス管の孔内に上記放電補助膜形成用の材料液を充填し、材料液が充填された各ガラス管２００本を１セットとしてホルダ内に寝かせた状態で並べ、４個のホルダをスピナの回転テーブル上に放射状にセットした。セット後、各表示管を２０分間静置し、その後２６０秒間回転テーブルを回転し、各ガラス管内の余分な材料液を排出した。回転テーブルは回転数０〜５００ｒｐｍの範囲で回転と停止を調整した。
【００４９】
次に、回転テーブルから取り外した各ガラス管を焼成炉内に設置し、エアー流量１．５ｃｃ／ｍを維持しながら１１時間（６６０分間）で乾燥処理を行った。このときの乾燥温度は２５〜１２０℃の範囲で調整した。その後、２７時間（１６２０分間）で焼成処理を行うことにより、ガラス管の内面に酸化マグネシウムからなる放電補助膜を形成した。このときのエアー流量は０〜２９ｃｃ／ｍの範囲で調整し、焼成温度は２５〜５００℃の範囲で調整した。
形成された放電補助膜は、表示管内の下方の平坦面側の膜厚は３００ｎｍであり、上方の平坦面側の膜厚は３０ｎｍであった。
【００５０】
続いて、ガラス管の一端開口部を低融点ガラスで平坦に封止した後、予め一面に蛍光体膜を形成した支持体（Ｕ字状の蛍光体支持ボート）をガラス管内に挿入し、厚い放電補助膜と反対側に蛍光体膜が支持された支持体を配置した。次いで、ガラス管内の空気をネオンとキセノンの混合ガスで置換した後、ガラス管の他端開口部を低融点ガラスにて平坦に封止することにより発光管を得た。発光管の長手方向の放電点ごとに測定した放電電圧のばらつきは最小維持電圧（電極対間の面放電電圧）、アドレス電圧（走査電極とアドレス電極間の放電開始電圧）ともに実用上問題のない範囲内であった。
【００５１】
（実施例２）
放電補助膜形成用（表面層形成用）の材料液および材料液除去前のガラス管の静置時間を次のように変更したこと以外は、実施例１と同様にして発光管を作製した。
使用した放電補助膜形成用（表面層形成用）の材料液は、エタノール３０重量％、エチレングリコール２０重量％およびグリセロール１５重量％のアルコール混合液と、クエン酸マグネシウム１０重量％と、純水１０重量％と、ポリオキシエチレンラウリルエーテル１５重量％とを混合して調製した。また、静置時間は３０分間に変更した。
実施例２の放電補助膜において、ガラス管内の下方の平坦面側にできた酸化マグネシウム膜の膜厚は２００ｎｍであり、上方の平坦面側にできた酸化マグネシウム膜の膜厚は２０ｎｍであった。また、完成した発光管の放電特性は実施例１と同様に良好であった。
【００５２】
（実施例３）
実施例１で用いた放電補助膜形成用（表面層形成用）の材料液１００重量部に対して、平均粒子径１μｍの酸化マグネシウム微粒子を５重量部混合分散して実施例３の放電補助膜形成用の材料液を調製した。この材料液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例３の発光管を作製した。
実施例３では、ガラス管内の下方の平坦面に膜厚３００ｎｍの酸化マグネシウムの放電補助膜が形成され、かつその表面から酸化マグネシウム結晶微粒子の一部が露出すると共に、上方の平坦面には膜厚３０ｎｍの薄い放電補助膜のみが形成された。放電補助膜が得られた。この構成により１ｍの長さの発光管に７２０対の表示電極を配列して定めた７２０点放電点間での統計的放電遅れをほぼゼロにすることができた。
【００５３】
なお、以上の実施例では放電補助膜を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）で構成する場合について説明したが、放電補助膜は放電空間となる発光管内に放電電圧を低減するための電子を供給する役目をするものであるので、二次電子放出効率γの高いその他のIIａ族元素の酸化物であるＣａＯ、ＢａＯまたはＳｒＯを単独または複合させた膜として構成することができる。このような放電補助膜の形成には材料液として上記カルボン酸マグネシュウム塩と同様にIIａ族元素の有機金属化合物を適宜調合して溶媒に溶解した溶液を用いればよい。
【符号の説明】
【００５４】
１、１０１  表示装置
１０、１１０  発光管アレイ
１１、１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１  発光管
１１ａ  表示管（ガラス管）
１１ａｘ  ガラス管
１１ｂ、１１ｂ1  放電補助膜
１１ｂ2  酸化マグネシウム結晶微粒子
１１ｃ  蛍光体膜
１１ｄ  放電ガス
１１ｅ  支持体
１１Ｌｂ  材料液
２２  表示電極
３２  アドレス電極
Ｐｄ  表示面側
Ｐｎ  非表示面側
Ｔ  回転テーブル
【図１】
2013134949.tif 000003
【図２】
2013134949.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013134949.tif 000008
【図７】
2013134949.tif 000009
【図８】
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