(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電ガスを封入し、かつ蛍光体層を設け、平坦部を備えた扁平楕円形の断面を有する細長い表示管を、平坦部を表示面側に向けて円形部分どうしが隣接するように並列に複数配置した細管アレイと、
細管アレイの各表示管の平坦部に当接して細管アレイを支持するフレキシブルシートと、
細管アレイの各表示管の平坦部の反対面に当接し、フレキシブルシートとの間で細管アレイを挟持する支持体と、
フレキシブルシートの細管アレイ対向面に表示管と交差する方向に配置され、細管アレイの各表示管に電圧を印加して各表示管内で放電を発生させる複数の表示電極対と、
支持体の細管アレイ対向面に表示管に平行に配置され、前記表示電極との間で選択用の放電を発生させる信号電極と、
フレキシブルシートの細管アレイ対向面に設けられ、フレキシブルシートが細管アレイの各表示管の平坦部に当接した際、フレキシブルシートの表示電極対がその平坦部に対面するように平坦部にフレキシブルシートを接着させる接着層とを備え、
前記フレキシブルシートに配置された複数の表示電極が、前記細管アレイの各細長い表示管の平坦部のみに直接又は前記接着層を介して面接触してなる表示装置。
【請求項２】
接着層が透光性を有する接着剤で形成されてなる請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
フレキシブルシートが、透光性を有するフィルムシートからなるとともに、表示面側に配置されてなる請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
支持体が、剛性を有する基板からなるとともに、表示面と反対面の背面側に配置され、その基板の表示管対向面に接着層が設けられてなる請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
支持体が、フィルムシートからなるとともに、表示面と反対面の背面側に配置され、表示面側のフィルムシートと背面側のフィルムシートが細管アレイを挟持するように細管アレイにラミネートされ、表示管の長手方向と垂直な方向に変形できる構成とした請求項３記載の表示装置。
【請求項６】
前記接着層が、表示電極対と表示電極対との間の非放電スリットに形成されてなる請求項３記載の表示装置。
【請求項７】
前記接着層が黒色である請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
表示電極が、透明電極と金属電極からなる請求項１〜７のいずれか１つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関し、さらに詳しくは、例えば、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管からなる表示管（ガス放電管）を並列に複数本配置して、任意の画像を表示する表示装置として好適に用いられる表示装置に関する。
【０００２】
【関連技術】
本願出願人らは、平成１３年９月１３日付けで特願２００１−２７８５０６として、細管からなる表示管を並列に複数本配置して任意の画像を表示する表示装置に関する出願を行った。
【０００３】
図７にこの表示装置を示す。図において、３１は前面側のフレキシブルシート、３２は背面側の基板、３３は円形断面の細管からなる表示管、３４は表示電極対、３３は信号電極である。
【０００４】
表示管３３の内部には、蛍光体層３６が設けられ、放電ガスが封入されている。信号電極３５は、背面側の基板３２に形成され、表示管３３の長手方向に沿って設けられている。表示電極対３４は、前面側のフレキシブルシート３４に形成され、信号電極３５と交差する方向に設けられている。
【０００５】
この表示装置を平面的にみた場合、信号電極３５と表示電極対３４との交差部が単位発光領域となる。表示は、表示電極対３４のいずれか一本を走査電極として用い、走査電極と信号電極３５との間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３４で表示放電を発生させ、蛍光体層３６を発光させることで行う。選択放電は、上下方向に対向する走査電極と信号電極３５との間の表示管３３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た表示電極対３４の表示管３３内で発生される面放電である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この表示装置では、上述したように、表示管の任意の箇所を発光させるために、表示管の外面に電極を配置している。したがって、この電極の配置を容易にするため、前面側の基板と背面側の基板に電極を形成し、それらの基板で表示管を挟持して、表示管と電極とを接触させるようにしていた。
【０００７】
ところで、作製した表示管の径にはバラつきがある。このため、上述した表示装置のように、前面側にフレキシブルシートを採用し、このフレキシブルシートの表示管対向面に電極を形成した構成が考慮された。フレキシブルシートに電極を形成すれば、電極と表示管との接触面積が増大し、表示管内で放電を発生させるための実効電圧のバラつきを抑えることができる。
【０００８】
しかしながら、表示管として円形断面の細管を用いた場合、細管の周りにフレキシブルシートを沿わせるためには、並列に配置した細管と細管との間にフレキシブルシートを押し付ける必要があった。したがって、このような作業が不要で、作製が容易な表示装置の出現が望まれていた。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、表示管に扁平楕円形の断面を有する細管を用い、電極を形成したフレキシブルシートをこの細管の扁平面に接着することで、細管に電極を形成することなく、電極と細管との接触面積の増大を図り、それにより細管内で発生される放電の安定化を図ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部に放電ガスを封入し、かつ蛍光体層を設け、平坦部を備えた扁平楕円形の断面を有する細長い表示管を、平坦部を表示面側に向けて円形部分どうしが隣接するように並列に複数配置した細管アレイと、細管アレイの各表示管の平坦部に当接して細管アレイを支持するフレキシブルシートと、細管アレイの各表示管の平坦部の反対面に当接し、フレキシブルシートとの間で細管アレイを挟持する支持体と、フレキシブルシートの細管アレイ対向面に表示管と交差する方向に配置され、細管アレイの各表示管に電圧を印加して各表示管内で放電を発生させる複数の表示電極対と、支持体の細管アレイ対向面に表示管に平行に配置され、前記表示電極との間で選択用の放電を発生させる信号電極と、フレキシブルシートの細管アレイ対向面に設けられ、フレキシブルシートが細管アレイの各表示管の平坦部に当接した際、フレキシブルシートの表示電極対がその平坦部に対面するように平坦部にフレキシブルシートを接着させる接着層とを備え、前記フレキシブルシートに配置された複数の表示電極が、前記細管アレイの各細長い表示管の平坦部のみに直接又は前記接着層を介して面接触してなる表示装置である。
【００１１】
本発明によれば、フレキシブルシートの電極が表示管の平坦部に対面するように、フレキシブルシートが表示管の平坦部に接着された構成となっている。このため、フレキシブルシートを表示管に沿わせることなく、フレキシブルシートを表示管に単に接着するだけで、電極と表示管との接触面積を十分に確保することができる。これにより、表示管内で放電を発生させるための実効的な放電電圧のバラつきがなくなり、表示管内で発生される放電の安定化を図ることができる。また、電極の接触面積の増大により、表示装置の表示輝度を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置は、直径０．５〜５ｍｍ程度の細長い表示管を並列に複数本配置して、任意の画像を表示する表示装置として好適に用いられるが、表示管の大きさについては、特に限定はなく、内部に放電ガスを封入し、かつ蛍光体層を設け、平坦部を備えた扁平楕円形の断面を有する細長い表示管であればよい。この表示管の材料についても特に限定はない。
【００１３】
フレキシブルシートは、表示管の平坦部に当接して表示管を支持できるものであればよく、このフレキシブルシートとしては、当該分野で公知の各種のものを適用することができる。たとえば樹脂製のフィルムシートなどを適用することができる。樹脂製のフィルムとしては、市販の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）フィルム等が利用可能である。
【００１４】
電極は、フレキシブルシートの表示管対向面に配置されていればよい。また、表示管に外部から電圧を印加して表示管内で放電を発生させることができるものであればよい。この電極は、当該分野で公知の印刷法や蒸着法等でフレキシブルシートに形成することができる。電極の材料は、当該分野で公知の各種のものを適用することができ、例えばＣｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等を適用することができる。
【００１５】
接着層は、フレキシブルシートの表示管対向面に設けられていればよい。また、フレキシブルシートが表示管の平坦部に当接した際、フレキシブルシートの電極がその平坦部に対面するように平坦部にフレキシブルシートを接着することができるものであればよい。この接着層としては、当該分野で公知の各種のものを適用することができる。たとえば、樹脂製の接着剤を層状に形成したものを適用することができる。接着層の厚さは特に限定されず、どのような厚さであってもよい。この接着層は、透光性を有する接着剤で形成されることが望ましい。
【００１６】
接着層は、熱可塑性、熱硬化性、感圧性、紫外線硬化型の接着剤などで形成することができる。たとえば、透明接着剤としては、住友３Ｍ社製のＥＸＰ−９０や、高透明接着剤転写テープ＃８１４１、＃８１４２、＃８１６１などを用いることができる。ＥＸＰ−９０は紫外線硬化型の接着剤で、＃８１４１、＃８１４２、＃８１６１はシート状の接着剤であり、どちらも光透過率７５％以上の高い透過率を有するものである。
【００１７】
本発明においては、表示管の平坦部の反対面に当接し、フレキシブルシートとの間で表示管を挟持する支持体をさらに備えた構成とすることが望ましい。
【００１８】
フレキシブルシートは、透光性を有するフィルムシートからなるとともに、表示面側に配置されていることが望ましい。
支持体は、剛性を有する基板とフィルムシートとのいずれで構成してもよいが、表示面と反対面の背面側に配置され、その基板の表示管対向面に接着層が設けられていることが望ましい。支持体が剛性を有する基板である場合、形状は特に限定されず、平板形状であってもよいし、曲面状であってもよい。
【００１９】
本発明は、また、内部に放電ガスを封入し、かつ蛍光体層を設け、平坦部を備えた扁平楕円形の断面を有する細長い表示管を、平坦部を同一方向に向けて並列に複数配置した細管アレイと、細管アレイの各表示管の平坦部に当接して細管アレイを支持するフレキシブルシートと、細管アレイの各表示管の平坦部の反対面に当接し、フレキシブルシートとの間で細管アレイを挟持する支持体と、フレキシブルシートの細管アレイ対向面に表示管と交差する方向に配置され、細管アレイの各表示管に電圧を印加して各表示管内で放電を発生させる複数の表示電極対と、支持体の細管アレイ対向面に表示管に平行に配置され、前記表示電極との間で選択用の放電を発生させる信号電極と、フレキシブルシートの細管アレイ対向面に設けられ、フレキシブルシートが細管アレイの各表示管の平坦部に当接した際、フレキシブルシートの表示電極対がその平坦部に対面するように平坦部にフレキシブルシートを接着させる接着層とを備えてなる表示装置である。
【００２０】
上記構成において、フレキシブルシートは、透光性を有するフィルムシートからなるとともに、表示面側に配置されていることが望ましい。
また、支持体は、剛性を有する基板とフィルムシートとのいずれで構成してもよいが、表示面と反対面の背面側に配置され、その基板の表示管対向面に接着層が設けられていることが望ましい。支持体がフィルムシートである場合、表示面側のフィルムシートと背面側のフィルムシートを、細管アレイを挟持するように細管アレイにラミネートし、表示管の長手方向と垂直な方向に変形できる構成とすることができる。
上記構成においては、表示電極は、透明電極と金属電極とで構成することが望ましい。
【００２１】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変更が可能である。
【００２２】
図１は本発明の表示装置の構成を示す説明図である。
図において、１は表示管としての細管、２は表示電極対（主電極対）、３は信号電極（データ電極またはアドレス電極ともいう）、４は蛍光体層、５は接着層、２１は前面側（表示面側）のフレキシブルシート、２２は背面側の基板である。
【００２３】
本表示装置は、細管１の平坦部に面接触するように配置された複数の表示電極対２の放電によって、細管１内の蛍光体層４を発光させて、一本の細管１内に多数の発光点（表示部）が得られる構造であり、透明な絶縁体で作製された、長径が５ｍｍ以下、肉厚１００μｍ程度、長さ３００ｍｍ以上の細管１をアレイ状に配置したものである。
【００２４】
細管１はホウケイ酸ガラスで作製されている。細管１の形状は、表示面側と背面側に平坦部を備えた扁平楕円形の断面を有する形状となっており、両方の平坦部が背面側の基板２２と平行になるように並列に配置されている。そして、細管１の内部には、蛍光体層４が形成され、放電ガスが封入されている。
【００２５】
蛍光体層４は、蛍光体ペーストを塗布し、それを焼成して形成している。蛍光体ペーストは、当該分野で公知の各種のものを利用することができる。
【００２６】
細管１の内壁面には、ある値以上のエネルギを有する放電ガスとの衝突により荷電粒子を発生する電子放出膜を設けていてもよい。
蛍光体層４は、表示電極対２に電圧を印加すると、細管１内に封入された放電ガスが励起されるが、その励起希ガス原子の脱励起過程で発生する真空紫外光で可視光を発光する。
【００２７】
前面側のフレキシブルシート２１は、細管１の上側の平坦部に当接して、アレイ状に配置された複数の細管１を支持するようになっている。
この前面側のフレキシブルシート２１は、厚さ１００μｍ程度の透明なフィルムシートであり、このフィルムとしては、市販の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）フィルム等を利用する。
【００２８】
前面側のフレキシブルシート２１の細管１の対向面には、複数の表示電極対２が、細管１の長手方向と交差する方向に形成されている。この表示電極対２は、細管１に外部から電圧を印加して、各細管１内で放電を発生させて表示を行うものである。表示電極対２の長手方向に直交する断面を図２に示す。表示電極対２は、この図に示すように、それぞれＩＴＯなどの透明電極２ａと、Ｃｕ、Ｃｒなどの金属からなるバス電極２ｂとで形成されている。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。
【００２９】
前面側のフレキシブルシート２１の細管１の対向面には、表示電極対２を形成した後で接着層５が形成されている。この接着層５は、前面側のフレキシブルシート２１が細管１の平坦部に当接した際、前面側のフレキシブルシート２１の表示電極対２がその平坦部に対面するように、前面側のフレキシブルシート２１を細管１の平坦部に接着させるようになっている。
【００３０】
この接着層５は、接着剤や接着テープを利用することができる。接着箇所は、前面側のフレキシブルシート２１の全面に接着剤を塗布する。この場合、前面側のフレキシブルシート２１の全面に接着剤を塗布するのではなく、前面側のフレキシブルシート２１の表示電極対２と表示電極対２との間（この間は表示電極間で放電が発生しないので、非放電スリットと呼ばれる）に接着剤や両面接着テープを配置してもよい。この非放電スリットに接着剤や接着テープを配置する場合、黒色（暗色）のものを用いれば、非放電スリットを暗くすることができ、表示装置のコントラストの向上を図ることができる。なお、この場合接着剤や接着テープとは別の黒色膜を設けてもよい。
【００３１】
このように、前面側のフレキシブルシート２１の内面に表示電極対２を形成し、前面側のフレキシブルシート２１を、ラミネートなどの手法を用いて細管１に接着させて、表示電極対２を細管１の平坦部に面接触させる。
【００３２】
背面側の基板２２は、ソーダライムガラスで作製され、各細管１の背面側の平坦部に当接しており、この背面側の基板２２と前面側のフレキシブルシート２１との間で複数の細管１を挟持する構造となっている。
【００３３】
前面側のフレキシブルシート２１は、目視の関係上透光性を持つ必要があるが、背面側の基板２２は透光性である必要はなく、むしろ暗色にするのが背景コントラストを高める上で好ましい。また、後工程で熱処理を行わないので、背面側の基板２２は、ガラスのような耐熱性は不要であり、加工が容易で軽量な各種の樹脂（例えばアクリル樹脂）を用いることができる。
【００３４】
背面側の基板２２の細管１の対向面には、複数の信号電極３が、細管１に平行に形成されている。この信号電極３は、表示電極対２の一方の電極との間で選択用の放電を発生させものである。信号電極３は、光を透過する必要のない背面側の基板２２上に配置されるため、金属のみで形成されている。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されている。
【００３５】
この電極の形成後、表示装置としてアセンブリを行う際に、背面側の基板２２の細管１の対向面には、接着層が設けられる。この接着層には前面側のフレキシブルシート２１と同じ接着剤を用いることができる。
【００３６】
表示電極対２と信号電極３は、電圧を印加することによって細管１内部の放電ガスに放電を発生させることが可能である。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と信号電極３との間で表示放電が発生される構造であってもよい。
【００３７】
すなわち、表示電極対２を一本とし、この表示電極を走査電極として用いて信号電極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。
【００３８】
上記においては、表示装置の背面側を基板で構成したが、背面側もフレキシブルシートで構成してもよい。背面側のフレキシブルシートには透光性のものを用いる必要はない。背面側のフレキシブルシートとしては、前面側と同じ透明なフィルムシートを適用することができる。
【００３９】
このように、前面側のフレキシブルシートと背面側のフレキシブルシートとで、細管１をサンドイッチ状に挟んだ構造にすると、細管１の長手方向と垂直な方向に表示装置を折り曲げたり、丸めたりすることが可能となる。これにより、細管１の長手方向と垂直な方向に折り曲げて、表示装置の画面サイズを変更することができる。また、すだれのように丸めて持ち運ぶことで、表示装置の運搬が容易となる。
【００４０】
図３は前面側のフレキシブルシートを細管に接着する工程の一例を示す説明図である。図中２３はスペーサーである。
前面側のフレキシブルシート２１を細管１に接着するには、背面側の基板２２に複数の細管１を並列に配置した状態で、ラミネータを用いて、前面側のフレキシブルシート２１を細管１にラミネートする。
【００４１】
このラミネートの際には、柔軟性のあるローラー１０を用い、前面側のフレキシブルシート２１に、図中矢印Ｂで示す方向にテンションをかけ、ローラー１０で、前面側のフレキシブルシート２１を細管１側に加圧しながら、細管１の長手方向と直交する方向に移動させる。そして、ローラー１０を矢印Ａで示す方向に回転させながら最終端の細管１の位置まで移動させる。
【００４２】
接着層５に感圧性の接着剤を用いている場合には、常温によるローラー１０の加圧だけで前面側のフレキシブルシート２１を貼り付けることができる。熱可塑性の接着剤を用いている場合には、加熱ローラーを用いることで、前面側のフレキシブルシート２１を貼り付けることができる。
【００４３】
図４は前面側のフレキシブルシートを細管に接着する工程の他の例を示す説明図である。
前面側のフレキシブルシート２１を細管１にラミネートする際には、ローラー１０を細管１の長手方向と平行に移動させるようにしてもよい。ローラー１０には柔軟性があるので、細管１の大きさに多少バラつきがあっても、前面側のフレキシブルシート２１を細管１の平坦部に貼り付けることができる。
【００４４】
この場合、前面側のフレキシブルシート２１に、図中矢印Ｄで示す方向にテンションをかけ、ローラー１０で、前面側のフレキシブルシート２１を細管１側に加圧しながら、細管１の長手方向と平行に移動させる。そして、ローラー１０を矢印Ｃで示す方向に回転させながら細管１の端部まで移動させる。
【００４５】
図５は前面側のフレキシブルシートと細管との接着状態を示す説明図である。この図は細管１の断面状態を示している。
この図に示すように、細管１の大きさにバラつきがあっても、上記のラミネートにより、前面側のフレキシブルシート２１を細管１に貼り付けることができる。
【００４６】
図６は細管の駆動可能電圧範囲を示すグラフである。
このグラブでは、１本の扁平楕円形の細管に電極を形成した場合（図中、単管として示す）と、電極を形成したガラス製の前面側基板を扁平楕円形の細管アレイに接着した場合と（図中、ガラス基板を用いた細管アレイとして示す）、電極を形成したフレキシブルシート製の前面側基板を扁平楕円形の細管アレイに接着した場合と（図中、フレキシブルシートを用いた細管アレイとして示す）を示した。
【００４７】
単管の場合、駆動可能電圧範囲（駆動可能電圧マージン）は、約２４０〜３１０Ｖの範囲であった。ガラス基板を用いた細管アレイの場合は、約２８０〜３１０Ｖの範囲であった。フレキシブルシートを用いた細管アレイの場合は、約２５５〜３１０Ｖの範囲であった。
このように、フレキシブルシートを用いた細管アレイの場合、単管とほぼ同じ駆動可能電圧マージンを得ることができる。
【００４８】
以上説明したように、本構成の表示装置においては、前面側のフレキシブルシート２１を細管１に沿わせることなく、細管１の平坦部に表示電極対２を単に接着するだけで、表示電極対２１と細管１との接触面積を十分に確保することができる。これにより、細管１内で放電を発生させるための実効的な放電電圧のバラつきがなくなり、細管１内で発生される放電の安定化を図ることができる。また、表示電極対２の接触面積の増大により、表示装置の表示輝度を向上させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、フレキシブルシートの電極が表示管の平坦部に対面する構成であるので、電極と表示管とが十分に接触し、これにより、表示管内で放電を発生させるための実効的な放電電圧のバラつきをなくし、表示管内で発生される放電の安定化を図ることができる。また、電極の接触面積の増大により、表示装置の表示輝度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の構成を示す説明図である。
【図２】実施形態の表示電極対の断面を示す説明図である。
【図３】実施形態の前面側のフレキシブルシートを細管に接着する工程の一例を示す説明図である。
【図４】実施形態の前面側のフレキシブルシートを細管に接着する工程の他の例を示す説明図である。
【図５】実施形態の前面側のフレキシブルシートと細管との接着状態を示す説明図である。
【図６】細管の駆動可能電圧範囲を示すグラフである。
【図７】本願の先願の表示装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１  細管
２  表示電極対
２ａ  透明電極
２ｂ  バス電極
３  信号電極
４  蛍光体層
５  接着層
１０  ローラー
２１  前面側のフレキシブルシート
２２  背面側の基板
２３  スペーサー
【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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