具有多个平行排列发光管的显示设备

摘要

显示设备包含多个平行排列的发光管，所述发光管包括窄管，所述窄管具有多个在其纵向形成的发光点，被提供到各个窄管的内部的荧光层，和密封到各个窄管中的放电气体。根据其预先测量的特性排列多个发光管。

说明书

技术领域

本发明涉及显示设备，其中多个发光管(也被称作＂等离子体发光管＂、＂显像管＂、＂气体放电管＂、＂等离子体放电管＂等等)彼此平行排列。更具体地，本发明涉及通过平行排列多个发光管构造的显示设备，发光管包括直径大约为0.5到5mm的窄管，各个窄管提供有荧光层和内部密封的放电气体，用于显示任意图象。

背景技术

作为上述显示设备，在例如日本待审专利公开说明书2000-315460中描述的显示设备是众所周知的。在显示设备中，为了在发光管的纵向得到若干发光点，多个显示电极对沿着横跨发光管的纵向的方向排列在支承发光管的基板上，基板的电极形成面与发光管接触，并且向多个显示电极对提供电压。

然而在这种显示设备中，难以制造具有相同形状和性能的发光管，并且制造发光管时造成的偏差导致发光管的亮度(发光亮度)不均匀。因而当发光管彼此平行排列时，亮度的不均匀导致显示设备的不规则显示。

此外，由于发光管的直径在显微镜下是不均匀的，基板上形成的显示电极对与各个发光管接触的区域也是不均匀的。因此，上述不均匀会导致驱动电压的偏差，从而导致发光点的发光故障。

发明内容

为了解决上述问题，提出了本发明。为了制造如上所述具有多个彼此平行排列的发光管的显示设备，本发明的一个目的是预先测量发光管的诸如亮度，放电阈值电压，外部直径尺寸等等的特性，并且根据该特性排列发光管，从而防止显示设备的不规则显示和驱动电压的偏差。

本发明提供一种显示设备，包括：多个平行排列的发光管，由窄管构成，所述窄管具有多个在其纵向形成的发光点；提供到各个窄管内部的荧光层；和密封到各个窄管中的放电气体，其中根据其预先测量的特性排列多个发光管。

根据本发明，根据其特性排列多个发光管，其中针对各个发光管预先测量所述特性。因此例如，如果根据亮度排列发光管，则防止不规则显示，如果根据放电阈值电压排列发光管，则实现显示的稳定性，如果根据外部直径尺寸排列发光管，则防止发光管的发光故障。

通过下面的详细描述可以更加容易地理解本申请的这些和其它目的。然而应当理解，虽然说明了本发明的优选实施例，然而这里的详细描述和特定例子只用于图解，因为本领域的技术人员通过这些详细描述可以理解本发明的宗旨和范围内的各种改变和修改。

附图说明

图1是图解本发明的显示设备的一般构造的示例图；

图2是图解实施例1的显示设备的构造的示例图；

图3的图表通过画出的x坐标示出了发光管的位置与其亮度之间的关系；

图4的示例图根据实施例1图解了显示设备整个屏幕的显示例子，该例子被显示成白色；

图5的示例图示出了根据亮度的发光管排列的对比例子；

图6是图解实施例2的显示设备的构造的示例图；

图7的图表通过画出的x坐标示出了发光管的位置与其放电阈值电压之间的关系；

图8的图表图解了根据放电阈值电压的发光管排列的对比例子；

图9是图解实施例3的显示设备的构造的示例图；

图10的示例图示出了不考虑发光管外部直径尺寸的对比例子；

图11是图解实施例4的显示设备的构造的示例图；

图12的示例图图解了不考虑发光管外部直径尺寸的对比例子。

具体实施方式

在本发明中，发光管可以由窄管组成，各个窄管提供有荧光层，内部密封的放电气体，和若干在其纵向形成的发光点。本领域已知的各种发光管可适用于本发明的发光管。具有任意直径的窄管可被用于制造发光管，但是具有大约0.5到5mm直径的窄管是优选的。窄管最好具有圆形截面，但是可以具有平椭圆截面。

在本发明中，以对应于针对各个发光管预先测量的特性的方式排列多个发光管。发光管的特性是指例如亮度、放电阈值电压(放电点火电压或最小持续放电电压)、外部直径尺寸等等。放电点火电压表示在2个处于非残留电荷状态的电极之间产生放电所需的电压。最小持续放电电压表示通过残留电荷状态下的交变电流在2个电极之间交替产生持续放电(被称作＂显示放电＂等等)所需的最小电压。然而由于放电点火电压和最小持续放电电压之间存在关系，可以测量2个电压中的任意一个，并且该电压被视作放电阈值电压。

上述构造最好还提供一对位于显示一侧和显示设备后侧的基板，用于夹持多个平行排列的发光管。例如，玻璃、树脂等等可适用于基板。

在如上所述提供该对基板以夹持多个发光管的情况下，多个电极最好沿着横跨发光管纵向的方向排列在显示设备基板的面对发光管的表面上。

在上述构造中，当根据亮度排列多个发光管时，具有较高亮度的发光管最好排列在显示设备的中央，而具有较低亮度的发光管最好排列在其端部。

并且，当根据放电阈值电压排列多个发光管时，具有较低放电阈值电压的发光管最好排列在显示设备的中央，而具有较高放电阈值电压的发光管最好排列在其端部。

此外，当根据其外部直径尺寸排列多个发光管时，最好按照外部直径尺寸的顺序排列发光管。在这种情况下，可以从显示设备的一端到其另一端按照外部直径尺寸的升序或降序中的一个排列发光管。

可选地，具有较大外部直径尺寸的发光管可以排列在显示设备的中央，而其它发光管可以如此排列，使得外部直径尺寸向其左端和右端对称并且顺序地减小。相反地，具有较小外部直径尺寸的发光管可以排列在显示设备的中央，而其它发光管可以如此排列，使得外部直径尺寸向其左端和右端对称并且顺序地增大。

在根据任意一个上述特性排列发光管的情况下，发光管最好彼此平行地排列，以便平滑地改变其特性。

下面根据附图示出的实施例详细描述本发明。本发明不局限于所述实施例，而是可以进行不同的修改。

图1是图解本发明的显示设备的一般构造的示例图。

通过彼此平行地排列多个发光管来构造本发明的显示设备，所述发光管包括直径大约为0.5到5mm的窄管，各个窄管提供有荧光层和内部密封的放电气体，用于显示光学图象。

在附图中，附图标记31表示前端(显示一侧)基板，32表示后端基板，1表示发光管，2表示显示电极对(主电极对)，3表示数据电极(信号电极)。

前端基板31和后端基板32由丙烯酸树脂组成。发光管1由硼硅酸盐玻璃组成。通过印制或汽相沉积铜、铬、银等等在前端基板31的与发光管相对的表面上形成显示电极对。类似地，通过印制或汽相沉积铜、铬、银等等在后端基板32的与发光管相对的表面上形成数据电极3。

在发光管内部(在放电空间内部)插入荧光层(未示出)，导入放电气体并且密封发光管的两端。如上所述，在后端基板32上形成数据电极3，并且数据电极3被提供成沿着发光管1的纵向与发光管1接触。在前端基板31上形成显示电极对2，并且显示电极对2被提供成沿着横跨数据电极3的方向与发光管1接触。在相邻显示电极对2之间提供非放电区域(非放电间隙)21。

在装配显示设备时，数据电极3和显示电极对2分别在下侧和上侧与发光管1的外围紧密接触。在显示电极2和发光管1的外围之间可以注入粘合剂以改进其间的接触。

当在平面图中观察显示设备时，数据电极3与显示电极对2相交的区域是单元发光区域。通过以下方式进行显示，其中将显示电极对2中的任意一个电极用作扫描电极，在扫描电极与数据电极3相交的区域产生选择放电从而选择发光区域，利用根据选择放电在发光区域中的发光管内提供的侧壁电荷，并且在显示电极对2之间产生显示放电。选择放电是在彼此垂直相对的扫描电极和数据电极3之间的发光管1内部产生的相对(opposite)放电。显示放电是平面上平行配置的显示电极对2之间的发光管1内部产生的表面放电。

由于这些电极排列，在发光管1的纵向形成若干发光点。

在附图示出的电极构造中，3个电极排列在一个发光区域中，并且在显示电极对2之间产生显示放电，但是产生显示放电的方式不限于此，可以在显示电极2和数据电极3之间产生显示放电。

换言之，可以通过这样的方式实现这种构造，其中显示电极对2被用作一个电极，显示电极2被用作在显示电极2和数据电极3之间产生选择放电和显示放电(相对放电)的扫描电极。

图2是图解实施例1的显示设备的构造的示例图。附图示出了显示设备的剖视图。

在本实施例中，具有圆形截面的发光管由Pyrex玻璃(U.S.A的Corning Inc.制造的阻热玻璃)等等组成，具有1mm的外部直径，100μm的壁厚和400mm的长度。

通过使用Danner工艺制造类似并大于发光管1的基材料，并且在加热软化基材料的同时拉伸基材料，得到发光管1。

在本实施例中，根据其亮度排列多个发光管。换言之，具有较高亮度的发光管1a排列在屏幕的中央，具有较低亮度的发光管1b排列在屏幕的左端和右端。发光管具有其自己的在制造时确定的亮度。因此，预先测量亮度并且接着排列发光管。

图3的图表通过画出的x坐标示出了发光管的位置与其亮度之间的关系。

如图表所示，按照这样的亮度顺序排列发光管，其中亮度表现为平缓曲线，即亮度平滑地改变。具体地，具有较高亮度的发光管1a排列在屏幕的中央，具有较低亮度的发光管1b排列在屏幕的左端和右端。具有中间亮度的发光管排列在屏幕的中央及其两端之间。

图4的示例图根据实施例1图解了显示设备整个屏幕的显示例子，该例子被显示成白色。在发光管1的排列如图3的图表所示的情况下，如图4所示，可以提高屏幕中央的亮度，并且降低其两端的亮度。

图5的示例图示出了根据亮度的发光管排列的对比例子。如果不考虑亮度而随机排列发光管1，则在整个屏幕上随机产生亮度不规则性。

通过上述比较可以理解，当根据本实施例将具有较高亮度的发光管排列在显示设备的中央并且将具有较低亮度的发光管排列在显示设备端部时，高亮度区域位于屏幕中央，从而可以更加自然地显示图象。

图6是图解实施例2的显示设备的构造的示例图。根据本实施例，根据放电阈值电压排列多个发光管。也就是说，具有低放电阈值电压的发光管1c排列在屏幕的中央，具有高放电阈值电压的发光管1d排列在屏幕的左端和右端。发光管具有其自己的在制造时确定的放电阈值电压。因此，预先测量放电阈值电压并且接着排列发光管。

放电阈值电压表示当由驱动器D1和D2在显示电极对2之间施加交变电压V时的放电点火电压或最小持续放电电压。如上所述，放电点火电压表示在处于非残留电荷状态的显示电极对2之间产生放电所需的电压。最小持续放电电压表示通过交变电流在处于残留电荷状态的显示电极对2之间产生持续放电所需的最小电压。

在一个发光管中，在放电点火电压和最小持续放电电压之间存在某种关系。也就是说，如果发光管具有高放电点火电压，则最小持续放电电压也较高，如果发光管具有低放电点火电压，则最小持续放电电压也较低。于是在本实施例中，测量放电点火电压，并且放电点火电压被视作放电阈值电压。

图7的图表通过画出的x坐标示出了发光管的位置与其放电阈值电压之间的关系。

在图表中，实线J表示发光管的最小持续放电电压，实线K表示发光管的放电点火电压。如图表所示，按照放电点火电压的顺序排列发光管，使得具有低放电点火电压的发光管排列在屏幕的中央。对于所有发光管而言，从最小持续放电电压到放电点火电压的宽度基本相同。

点线L和M分别示出实际施加的持续放电电压的最小值和最大值。从点线L到M的持续放电电压范围表示电压余量(能够驱动显示设备的电压的范围)N1。在显示电极对远离驱动器的屏幕中央处，出现电压下降。持续放电电压的最大值低于放电点火电压。这是因为，如果持续放电电压超过放电点火电压，则即使在不必产生放电的发光点也会发光。因此，点线L和M之间的持续放电电压的范围表示电压余量N1。

图8的图表图解了根据放电阈值电压的发光管排列的对比例子。

在图表中，实线J表示发光管的最小持续放电电压，实线K表示发光管的放电点火电压。图表示出了不考虑放电阈值电压随机排列发光管1的情况的例子。在这种情况下，发光管1的随机排列导致整个屏幕上发光管1的放电阈值电压的偏差。

点线L和M分别图解在随机排列发光管1时实际施加的持续放电电压的最小值和最大值。如图表所示，电压余量N2表示在不考虑放电阈值电压而排列发光管的情况下，从点线L到M的持续放电电压的范围。因此，被迫在非常窄的电压范围内驱动显示设备，这会导致驱动器成本的提高和发光点的发光故障。

另一方面，如图6所示，具有较低放电阈值电压的发光管1c排列在屏幕的中央，具有较高放电阈值电压的发光管1d排列在屏幕的两端。在这种情况下，考虑到电压下降，允许持续放电电压的电压余量N1宽于对比例子的N2。因此，可以在较宽的持续放电电压范围内驱动显示设备。因此，可以控制驱动器成本的提高并防止发光点的发光故障。

图9是示出实施例3的显示设备的构造的示例图。这个附图图解了与发光管的纵向成直角得到的显示设备的截面。在本实施例中，根据外部直径尺寸排列发光管。

换言之，具有大外部直径尺寸的发光管1e排列在屏幕的一端(例如右端)，具有中间外部直径尺寸的发光管1f接连排列在屏幕的中央，而具有小外部直径尺寸的发光管1g排列在屏幕的另一端(例如左端)。发光管具有其自己的在制造时确定的外部直径尺寸。因此，预先测量外部直径尺寸并且接着排列发光管。

当如上所述按照外部直径尺寸的顺序排列发光管时，即使前端基板31是例如丙烯酸和坚硬基板，前端基板31上形成的显示电极对2和各个发光管1e、1f和1g之间的接触区域也可以是均匀的。因此可以防止驱动电压的偏差，亮度不规则和发光点的发光故障。

图10的示例图图解了不考虑发光管外部直径尺寸的对比例子。在不考虑外部直径尺寸而随机排列发光管1e、1f和1g的情况下，发光管1g不能与显示电极对2接触，这导致驱动电压的偏差，亮度不规则和发光点的发光故障。

图11是图解实施例4的显示设备的构造的示例图。这个附图示出了与发光管的纵向成直角得到的显示设备的截面。在本实施例中，发光管具有扁圆球形截面并且根据外部直径尺寸排列。

按照与实施例3相同的方式，具有大外部直径尺寸的发光管1h排列在屏幕的一端(例如右端)，具有中间外部直径尺寸的发光管1i接连排列在屏幕的中央，而具有小外部直径尺寸的发光管1j排列在屏幕的另一端(例如左端)。发光管具有其自己的在制造时确定的外部直径尺寸。因此，预先测量外部直径尺寸并且接着排列发光管。

当如上所述按照外部直径尺寸的顺序排列发光管时，即使前端基板31是诸如柔性PET基板等等的薄膜基板，前端基板31上形成的显示电极对2和各个发光管1h、1i和1j之间的接触区域也可以是均匀的。于是可以防止驱动电压的偏差，并且在没有亮度不规则和驱动电压偏差的情况下实现屏幕的均匀显示。

图12的示例图图解了不考虑发光管的外部直径尺寸的对比例子，和使用具有扁圆球形截面的发光管的对比例子。在不考虑外部直径尺寸而随机排列发光管1h、1i和1j的情况下，基板31(在这种情况下是薄膜基板)的张力使得具有较小外部直径尺寸的发光管1j和显示电极对2之间的接触区域变窄。因此，导致整个屏幕上的驱动电压偏差，亮度不规则和驱动电压不规则。

如上所述，为了制造多个发光管彼此平行排列的显示设备，根据其诸如亮度、放电阈值电压、外部直径尺寸等等，针对各个发光管预先测量的特性排列发光管，使得可以防止显示设备的显示不规则和驱动电压偏差，并且可以改进发光管的显示质量。

根据本发明，根据其预先确定的特性排列多个发光管。例如在根据亮度排列发光管的情况下，可以防止显示不规则。在根据放电阈值电压排列发光管的情况下，通过保证驱动电压的余量可以实现稳定显示，并且在根据外部直径尺寸排列发光管的情况下，可以防止发光点的发光故障。