專利名稱：氣體放電管及顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣體放電管，其中密封有放電氣體作為放電介質，并涉及顯示裝置，其能夠通過平行地排列大量的這種氣體放電管顯示圖象(視頻圖象)，包括動態(tài)圖象。
背景技術：
目前已經提出了大型的顯示裝置，其中構建有氣體放電管，從而將磷光體設置在長而狹窄的透明絕緣管內，并以和PDP(等離子體顯示板)相同的方式使用相同的照明原理(illumination principle)將放電氣體密封在該管內，并且其中大量的這種氣體放電管被平行地加以排列，借此顯示視頻圖象，包括動態(tài)圖象(例如見
公開日本專利申請No.61-103187(1986))。這種顯示裝置為自發(fā)射型顯示裝置，其能夠顯示高亮度的視頻圖象，并能夠實現(xiàn)超過100英寸顯示的大顯示，因此在整個室內墻壁都用作顯示裝置的情況下是優(yōu)選的。
圖1是顯示利用氣體放電管的傳統(tǒng)顯示裝置一個實例的示意性透視圖，而圖2是顯示該顯示裝置結構沿圖1中X-X線的示意性剖面圖。在下文中，參考圖1和圖2說明了傳統(tǒng)的顯示裝置及其中所使用的氣體放電管。這里，在上述
公開日本專利申請No.61-103187(1986)中公開了具有矩形橫截面的氣體放電管，而在圖1和圖2中顯示的傳統(tǒng)情況下使用的是具有圓形橫截面的氣體放電管。
傳統(tǒng)顯示裝置80具有大量的氣體放電管90、90……，其沿著與它們的軸線垂直的方向平行地加以排列，并具有如下的結構，其中這些氣體放電管90、90……夾在后支撐部件(基片)96與前支撐部件(基片)98的中間。地址電極(address electrode)(也稱作選擇電極)97、97……分別沿著氣體放電管90的軸線方向設置在后支撐部件96的氣體放電管90側的表面上。另一方面，維持電極(sustain electrode)(也稱作顯示電極)99、99……以預先確定的間隔設置在前支撐部件98的氣體放電管90側的表面上，其中維持電極的縱向方向是沿著在平面圖上與地址電極97的方向相交的方向。這里，每個維持電極均由一對電極99a和99b構成。
在每個氣體放電管90中，均使用具有透光性能(light transmissionproperties)呈中空圓柱形的玻璃管91，其是一個長而狹窄的透明絕緣管，內徑為例如0.8mm，厚度為0.1mm。形成用于降低發(fā)生放電所需的電平電壓(level voltage)(放電電壓)的二次電子發(fā)射膜(也稱作保護膜)92，從而使玻璃管91的內側具有均勻的膜厚度。此外，在二次電子發(fā)射膜92的內側上設置與軸線相交的橫截面近似為C形的磷光體支持部件94。而且，在磷光體支持部件94內表面的后支撐部件96側的一部分上形成磷光體層93，其激發(fā)通過放電產生的真空紫外光(紫外光)為可見光。此外，在玻璃管91內密封放電氣體95，例如Xe-Ne或Xe-He。
由相互交叉的地址電極97和每對維持電極99a和99b限定的每個區(qū)域形成了單位發(fā)射區(qū)(單元)。一對維持電極99a和99b中的一個用作掃描電極，從而在該掃描電極與地址電極97之間施加電壓，借此選擇發(fā)生用于開啟狀態(tài)(on-state)寫入的地址放電(相對放電)(opposeddischarge)，從而在相應于發(fā)生了地址放電的單元的玻璃管91內壁上出現(xiàn)壁電荷。隨后，在該對維持電極99a和99b之間施加電壓，借此在由于地址放電出現(xiàn)了壁電荷的單元內發(fā)生用于維持開啟狀態(tài)的開啟狀態(tài)放電(表面放電)。該開啟狀態(tài)放電使放電氣體中的Xe與電子碰撞，從而發(fā)射紫外光。該紫外光被磷光體層93裝置激發(fā)為可見光，且該可見光被發(fā)射到外部。以這種方式，每個單元中的電場根據(jù)施加到維持電極99a、99b和地址電極97的電壓加以控制，借此控制紫外光的發(fā)生，從而傳統(tǒng)顯示裝置能夠顯示高亮度的視頻圖象。
然而在圖1和圖2所示的傳統(tǒng)顯示器80中，后支撐部件96和前支撐部件98被布置成如下的狀況，即它們將平行排列的玻璃放電管90、90……夾在中間。結果，在某些情況下，在相鄰氣體放電管90和90之間會產生間隙A。在這種情況下，地址電極97和每個氣體放電管90的中心線B之間的距離X會發(fā)生離差(dispersion)，其中地址電極97通過某種技術，例如光刻，以預先確定的尺寸精度設置在后支撐部件96上，因此出現(xiàn)了一個問題，即相對放電(opposed discharge)的數(shù)量和發(fā)生相對放電的區(qū)域在每個單元均不相同。此外，即使在放電管90以防止間隙A出現(xiàn)的方式加以排列的情況下，與能夠容易地維持相等間隔的地址電極97、97......相比具有圓形橫截面的玻璃管91也會容易出現(xiàn)外徑離差，因此也擔心會出現(xiàn)與上述相同的情況。
特別地，當氣體放電管90具有如圖1和圖2所示的圓形外形時，還會有一個擔心，即在上述距離X變大時，地址電極97和玻璃管91的外表面彼此并不直接接觸。在這種情況下，具有極低介電常數(shù)的空氣介于玻璃管91的外表面和地址電極97之間，從而使必須施加到地址電極97上以產生相對放電(opposed discharge)的電壓變高。在必須施加到地址電極97上以產生相對放電(opposed discharge)的電壓高于能夠施加到地址電極97上的電壓的情況下，會使相對放電不可能發(fā)生，導致出現(xiàn)顯示缺陷的問題。
此外，二次電子發(fā)射膜(金屬氧化物膜，例如氧化鎂或氧化鋁)92防止離子撞擊起電介質作用的玻璃管91，同時發(fā)揮重要作用，例如發(fā)射用于放電的二次電子。至于形成該二次電子發(fā)射膜92的方法，一種方法(涂層熱分解法)(coating thermal decomposition method)被廣泛而經常的使用，其中含有有機脂肪酸鹽(例如脂肪酸鎂)的溶液(待涂布液體)被引入到玻璃管91的內部，從而涂布在其內表面上，烘烤所涂布的液體從而在玻璃管91的內表面上形成二次電子發(fā)射膜92。
在顯示裝置80中使用的氣體放電管90在地址電極97和維持電極99a(99b)之間優(yōu)選地具有短的相對距離，其在玻璃管91內，以降低發(fā)生相對放電(opposed discharge)所需的電壓，實現(xiàn)降低成本、降低功率消耗及類似的目的。在如圖1和圖2所示的與玻璃管91的軸線相交的橫截面具有圓形內周形狀(下文稱之為圓柱管)的情況下，施加在所涂布液體上的表面張力變得均勻，因而能夠形成具有大致為均勻膜厚度分布的二次電子發(fā)射膜92。然而，在使用上述具有如
公開日本專利申請No.61-103187(1986)中所公開的矩形橫截面的氣體放電管的情況下，施加在所涂布液體上的表面張力由于與玻璃管軸線相交的橫截面的內周形狀為矩形而變得不均勻(包括近似為橢圓的情況)，因此由于毛細作用，所涂布的液體趨向于匯集在具有較小曲率半徑的區(qū)域(彎曲部分)。因此，在使用不是圓柱管的玻璃管的情況下，如
公開日本專利申請No.61-103187(1986)所公開的，二次電子發(fā)射膜92在玻璃管橫截面彎曲部分的膜厚度變大，而二次電子發(fā)射膜92在具有大曲率半徑的區(qū)域內的膜厚度變小。
如上所述，顯示裝置80中使用的氣體放電管優(yōu)選地具有在地址電極97與維持電極99a(99b)之間相對距離短的玻璃管91。結果，在使用不是圓柱管的玻璃管的情況下，形成地址電極和維持電極，使得限定兩者之間相對距離的玻璃表面(側表面)的曲率半徑小于維持電極99a(99b)側上玻璃表面(放電表面)，其是表面放電區(qū)域，的曲率半徑，結果出現(xiàn)了出下問題，即在該構型中，二次電子發(fā)射集中于側表面，同時二次電子發(fā)射效率惡化，導致維持電極側玻璃表面的維持電壓由于二次電子發(fā)射膜92膜厚度的減小而升高。
另一方面，磷光體支持部件94通常通過重拉拔方法(redraw method)制造，其中玻璃管預先處理成具有某種形狀，使得其橫截面具有與期望形狀大致相似的形狀，然后對經處理的玻璃管進行熱伸張(heat stretch)。然而，在磷光體支持部件94的橫截面不是點對稱的情況下，熱伸張時的應力會變得不均勻，容易導致變形。因此，維持電極99a(99b)側的內表面(放電表面)，其是發(fā)生表面放電的區(qū)域，與磷光體支持部件94之間的距離Y，也就是說，磷光體層93變大，其導致當由電荷產生的紫外光激發(fā)磷光體層93時，激發(fā)效率降低的問題，從而亮度降低。

發(fā)明內容
實現(xiàn)本發(fā)明是為了解決上述的問題，且其目的是通過消除電極位置相對于氣體放電管的離差提供具有穩(wěn)定放電特性的氣體放電管，并提供其中布置有大量這種氣體放電管的顯示裝置。
此外，本發(fā)明的另一個目的是通過增加發(fā)生放電區(qū)域附近的二次電子發(fā)射膜的膜厚度提供具有穩(wěn)定放電電壓特性的氣體放電管，從而提高二次電子發(fā)射效率，并提供其中布置有大量這種氣體放電管的顯示裝置。
進一步，本發(fā)明的再一個目的是提供一種氣體放電管，其通過形成均勻膜厚度的二次電子發(fā)射膜，同時增加電極和管體之間的接觸面積以擴大放電區(qū)域而具有優(yōu)異的照明特性，并提供其中布置有大量這種氣體放電管的顯示裝置。
而且，本發(fā)明的另外一個目的是提供一種氣體放電管，其通過將布置有磷光體的部件放置在靠近發(fā)生放電區(qū)域的位置，從而在激發(fā)磷光體時由該放電產生的紫外光能夠增加激發(fā)效率，從而具有優(yōu)異的照明特性，并提供其中布置有大量這種氣體放電管的顯示裝置。
根據(jù)第一發(fā)明的氣體放電管是如下的氣體放電管，其由管體和多個電極構成，管體內密封有放電氣體，通過向該多個電極的每一個施加電壓使放電氣體放電，其中在管體的外表面上形成凹陷部分，且在該凹陷部分內放置該多個電極中的至少一個電極。
在根據(jù)第一發(fā)明的氣體放電管中，電極被放置在形成于管體外表面上的凹陷部分內，借此，放置在凹陷部分內的電極與管體之間不會出現(xiàn)位置移動。
根據(jù)第二發(fā)明的氣體放電管的特點在于，在第一發(fā)明中，該凹陷部分是沿著管體軸線方向延伸的溝槽。
在根據(jù)第二發(fā)明的氣體放電管中，形成于管體外表面上的凹陷部分是沿著管體軸線方向延伸的溝槽，借此，在導電膏(paste)，其是一種流體，內能夠產生沿著溝槽的旋轉運動，促進導電膏沿著旋轉方向，也就是說沿著溝槽的長度方向的流動，從而在導電膏涂布在溝槽內的情況下，根據(jù)分配器方法(dispenser method)，導電膏以穩(wěn)定的方式涂布在溝槽的內側。此外，有可能通過眾所周知的重拉拔方法以穩(wěn)定的方式形成沿管體軸線方向延伸的溝槽。
根據(jù)第三發(fā)明的氣體放電管的特點在于，在第一或第二發(fā)明中，該多個電極中不放置在該凹陷部分內的電極被放置在管體與凹陷部分相對側的外表面上，管體形成了凹陷部分的內表面被成形為具有朝向內側的突起部分，而設置有磷光體的部件放置在形成了朝向內側的突起部分的管體部分內表面上。
在根據(jù)第三發(fā)明的氣體放電管中，管體的內表面被成形為在如下部分處具有朝向內側的突起部分，該處在管體的外表面上設置有凹陷部分，借此，設置有磷光體的部件被提升，從而磷光體與放置有如下電極的區(qū)域更接近，該電極是該多個不放置在上述凹陷部分內的電極之中的一個。結果，在發(fā)生表面放電的情況下，磷光體與放電表面之間的相對距離變得更短。因此，放電在磷光體的附近發(fā)生，從而當通過放電產生的紫外光激發(fā)磷光體時，能夠提高激發(fā)效率，進而能夠實現(xiàn)亮度的提高。此外，經由管體彼此相對放置的電極之間的距離變得更短，借此，能夠降低發(fā)生相對放電所需的電壓。
根據(jù)第四發(fā)明的氣體放電管的特點在于，在第一到第三發(fā)明的任何一個中，管體如下區(qū)域的內表面，該處放置有該多個電極中不被放置在凹陷部分內的電極，被成形為具有微小的不平坦(unevenness)，并在形成了微小不平坦的部分處設置二次電子發(fā)射膜。
在根據(jù)第四發(fā)明的氣體放電管中，管體如下區(qū)域的內表面，該處放置有該多個不被放置在上述凹陷部分內的電極之中的一個電極，被成形為具有不平坦，借此，在上述內表面上通過涂層熱分解方法形成二次電子發(fā)射膜的情況下，待涂布的液體由于毛細作用保留在該凹陷部分內，從而二次電子發(fā)射膜以匯集的方式在該凹陷部分內形成。也就是說，待形成二次電子發(fā)射膜的區(qū)域(期望區(qū)域)被成形為具有微小的不平坦，借此，有可能在該期望區(qū)域上形成二次電子發(fā)射膜。
根據(jù)第五發(fā)明的氣體放電管是如下的氣體放電管，其由管體和多個電極構成，管體內密封有放電氣體，通過向該多個電極中的每一個施加電壓使該放電氣體放電，其中管體的內表面被成形為具有微小的不平坦，并在形成了微小不平坦的部分上設置二次電子發(fā)射膜。
在根據(jù)第五發(fā)明的氣體放電管中，管體的內表面被成形為具有微小的不平坦，借此，在通過涂層熱分解方法在該部分上形成二次電子發(fā)射膜的情況下，待涂布的液體由于毛細作用保留在凹陷部分內，從而二次電子發(fā)射膜以匯集的方式在該凹陷部分內形成。此外，期望形成二次電子發(fā)射膜的區(qū)域(期望區(qū)域)被成形為具有微小的不平坦，借此，有可能在該期望區(qū)域上以匯集的方式形成二次電子發(fā)射膜。
根據(jù)第六發(fā)明的氣體放電管的特點在于，在第五發(fā)明中，該電極包括第一電極，其沿著管體的軸線方向放置，和多個第二電極，其經由管體與第一電極相對并以預先確定的間隔平行于和管體軸線相交方向設置，并在放置了該多個第二電極的區(qū)域上形成微小的不平坦。
在根據(jù)第六發(fā)明的氣體放電管中，放置了第二電極的管體內表面區(qū)域被成形為具有微小的不平坦。也就是說，放置了第二電極的區(qū)域是發(fā)生平面放電的區(qū)域，因此，在根據(jù)涂層熱分解方法形成二次電子發(fā)射膜的情況下，二次電子發(fā)射膜通過允許該區(qū)域具有微小的不平坦以選擇的方式在該區(qū)域內形成。因此，減小了二次電子發(fā)射膜的表面積，從而甚至在所需部分的膜厚度增加時，也能減小二次電子發(fā)射膜的內部應力，消除了發(fā)生破裂的擔心。也就是說，膜厚度的界限增加了，破裂的發(fā)生率減少了。
根據(jù)第七發(fā)明的氣體放電管的特點是，在第五或第六發(fā)明中，沿著管體的軸線方向形成了微小的不平坦。
在根據(jù)第七發(fā)明的氣體放電管中，在管體內表面上形成的微小不平坦沿著管體的軸線方向形成，借此，待涂布的液體，其是一種流體，能夠產生沿著該軸線方向的旋轉運動，從而加速沿著旋轉方向的流動并以穩(wěn)定的方式形成二次電子發(fā)射膜。此外，不平坦內的突起部分起防止待涂布液體橫流的阻止物作用。此外，有可能通過眾所周知的重拉拔方法以穩(wěn)定的方式形成沿著管體軸線方向的形狀。這里，盡管待涂布的液體趨向于沿著凹陷部分的左右邊緣匯集，并在該凹陷部分的中心處二次電子發(fā)射膜變薄的地方令人擔心，但是在形成多個凹陷部分的情況下，消除了二次電子發(fā)射膜變薄的區(qū)域。
根據(jù)第八發(fā)明的氣體放電管是如下的氣體放電管，由管體和多個電極構成，管體內密封有放電氣體，向該多個電極中的每一個施加電壓使該放電氣體放電，其中管體如下區(qū)域的外表面，該處放置有該多個電極中的至少一個電極，被成形為平面形(plane shape)，與管體軸線相交的橫截面的內周被成形為圓形，并在管體的內表面上設置二次電子發(fā)射膜。
在根據(jù)第八發(fā)明的氣體放電管中，與管體軸線相交的橫截面的內周為圓形，從而在根據(jù)涂層熱分解法在管的內表面上形成二次電子發(fā)射膜的情況下，施加在涂布液體上的表面張力變得均勻，因此，形成了具有均勻膜厚度分布的二次電子發(fā)射膜。此外，管體如下區(qū)域的外表面，該處放置了該多個電極中的至少一個電極，是平面，借此，增加了該電極與管體之間的接觸面積，從而增加了發(fā)生放電的區(qū)域，增加了紫外光的發(fā)生量，進而增加了由該放電產生的亮度。
根據(jù)第九發(fā)明的顯示裝置是如下的顯示裝置，其中多個氣體放電管彼此平行地布置，每個氣體放電管均包括管體，其中密封有放電氣體；第一電極，其沿著管體的軸線方向放置；和多個第二電極，其經由管體與第一電極相對，并以預先確定的間隔平行于和管體軸線方向相交的方向放置，從而通過向每個電極施加電壓使放電氣體放電，并且相鄰氣體放電管的第二電極彼此電連接，其中在管體的外表面上形成凹陷部分，第一電極放置在管體的凹陷部分內，形成了凹陷部分的管體部分內表面被成形為具有朝向內側的突起部分，并且在形成了朝向管體內側的突起的內表面上放置設置有磷光體的部件。
在根據(jù)第九發(fā)明的顯示裝置中，氣體放電管彼此平行地放置，其中在管體內預先放置了第一電極，借此，第一電極相對于氣體放電管的位置在任何一個氣體放電管內均不會發(fā)生離差。因此，相對放電的尺寸或發(fā)生放電的區(qū)域對每個氣體放電管均不會改變，從而限制了色彩不均勻的發(fā)生，進而提高了顯示的品質。此外，形成于每個管體外表面上的凹陷部分的內部具有朝向內側的突起部分，因此，設置有磷光體的部件被提升，從而接近于放置了第二電極的區(qū)域，使得在第二電極之間發(fā)生平面放電的情況下，磷光體與放電表面之間的相對距離變得更短。因此，放電在磷光體的附近發(fā)生，從而在通過放電產生的紫外光激發(fā)磷光體時，增加了激發(fā)效率，提高了亮度。此外，經由管體彼此相對放置的電極之間的相對距離變得更短，從而，降低了發(fā)生相對放電所需的電壓。
根據(jù)第十發(fā)明的顯示裝置的特點是，在第九發(fā)明中，每個管體放置了第二電極的區(qū)域的內表面被成形為具有微小的不平坦，并且在形成了微小不平坦的內表面部分上設置二次電子發(fā)射膜。
在根據(jù)第十發(fā)明的顯示裝置中，管體內表面放置了第二電極的區(qū)域被成形為具有微小的不平坦。也就是說，放置第二電極的區(qū)域是發(fā)生平面放電的區(qū)域，從而在通過涂層熱分解法形成二次電子發(fā)射膜情況下，二次電子發(fā)射膜通過允許該區(qū)域具有微小的不平坦以選擇的方式在該區(qū)域上形成。因此，減小了二次電子發(fā)射膜的表面積，從而即使在所需部分的膜厚度增加的情況下，也能減小二次電子發(fā)射膜的內部應力，減少發(fā)生破裂的擔心。也就是說，膜厚度的界限增加了，破裂的發(fā)生率減小了。
本發(fā)明上述的和進一步的目的和特點從下文參考附圖的詳細說明中將更加完全地顯而易見。


圖1是顯示使用氣體放電管的傳統(tǒng)顯示裝置一個實例概況的示意性透視圖；圖2是顯示沿圖1X-X線結構的示意性剖面圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管概況的示意性透視圖；圖4是顯示沿圖3II-II線結構的示意性剖面圖；圖5A-5D是顯示在玻璃管內表面上設置的不平坦其它實例的結構的示意性剖面圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管另外一個實例的示意性剖面圖；圖7是顯示通過彼此平行地布置大量根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管形成的顯示裝置結構的示意性剖面圖；圖8是顯示制造在根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管內使用的玻璃管的方法程序；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例2的玻璃管結構的示意性剖面圖；和圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例3的氣體放電管結構的示意性剖面圖；具體實施方式
在下文中，本發(fā)明通過參考顯示其實施例的附圖詳細地加以說明。
(實施例1)圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管概況的示意性透視圖而圖4是顯示沿圖3II-II線結構的示意性剖面圖。根據(jù)本實施例1的氣體放電管1使用由透光玻璃(例如，硼硅酸鹽玻璃)制成的玻璃管10作為管體，其與軸線交叉的橫截面的內周和外周均近似為矩形。在玻璃管10內一側的外側上(面對放電表面的一側)沿著玻璃管10的軸線方向設置溝槽10a，并在該溝槽內10a內放置地址電極11。另一方面，多個維持電極12a和12b以預先確定的間隔平行于和玻璃管10的軸線方向相交的方向放置在面對玻璃管10放置了地址電極11一側的外側面上。因此，地址電極11和各自的維持電極12a和12b沿著在平面圖上彼此交叉的方向放置，從而由地址電極11和各自的維持電極12a和12b之間的交叉點限定的每個區(qū)域成為單元發(fā)射區(qū)(單元)。這里，如下所述，在通過排列大量氣體放電管形成顯示裝置的情況下，在玻璃管10上不需要放置維持電極12a和12b。
玻璃管10放置維持電極12a和12b的區(qū)域內表面被成形為具有沿著維持電極12a和12b的長度方向的微小不平坦，且不平坦的每個突起部分和凹陷部分沿著玻璃管10的軸線方向延伸。用金屬氧化物，如氧化鎂或氧化鋁，制成的二次電子發(fā)射膜13在不平坦每個凹陷部分的內部形成，以降低發(fā)生放電所需的電壓(放電電壓)。此外，磷光體支撐部件15，其與玻璃管10軸線相交的橫截面近似為C形，放置在玻璃管10的內部。將通過放電產生的紫外光轉換為可見光的磷光體層14在磷光體支撐部件15的內表面上形成。于是，磷光體支撐部件15和磷光體層14形成設置有磷光體的部件。這樣，放電氣體16，如Xe-Ne或Xe-He，被密封在玻璃管10的內部。這里，磷光體層14，其通過涂布在磷光體支撐部件15上然后加以烘烤而預先形成，通過將磷光體支撐部件15插入到玻璃管10內而放置在玻璃管10內。
具有上述構型的氣體放電管1使用一對維持電極12a和12b中的一個電極作為掃描電極，并通過在掃描電極和地址電極11之間施加電壓選擇發(fā)生用于開啟狀態(tài)寫入的地址放電(相對放電)，隨后在一對維持電極12a和12b之間施加電壓，從而在發(fā)生了上述地址放電的單元內發(fā)生用于開啟狀態(tài)維持的開啟狀態(tài)放電(表面放電)。這樣，放電氣體16內包含的Xe和電子彼此碰狀而發(fā)射紫外光，其通過磷光體層14轉換為可見光。
在具有上述構型的玻璃管10中，在通過涂層熱分解法在玻璃管10的內表面上形成二次電子發(fā)射膜13的情況下，含有有機脂肪酸鹽的溶液(待涂布液體)由于毛細作用保留在凹陷部分內，因為其內表面是微小不平坦的，因此，二次電子發(fā)射膜13能夠形成為單獨地匯集在凹陷部分內。也就是說，期望形成二次電子發(fā)射膜13的區(qū)域(期望區(qū)域)被制成具有微小的不平坦，借此，能夠在期望區(qū)域內以匯集的方式形成二次電子發(fā)射膜13。根據(jù)本發(fā)明，放置了維持電極12a和12b的區(qū)域，也就是說，發(fā)生表面放電的區(qū)域(表面放電區(qū)域)被成形為具有微小的不平坦，借此，在表面放電區(qū)域內形成厚二次電子發(fā)射膜，從而提高了二次電子發(fā)射效率，并獲得穩(wěn)定的放電特性。
此外，導電膏(例如銀膏)用分配器法(dispenser method)涂布于溝槽10a，從而通過烘烤或熱固化(heat curing)在溝槽10a內形成地址電極11，因此，在預先形成溝槽10a的情況下，地址電極11能夠在期望區(qū)域上形成。因此，不必擔心地址電極11相對于玻璃管10位置移動的事故，從而，能夠穩(wěn)定相對放電的尺寸和地址電極11與維持電極12a(12b)之間發(fā)生放電的區(qū)域。而且，地址電極11放置在溝槽10a內，從而地址電極11和維持電極12a、12b之間的相對距離縮短了相應于溝槽10a深度的距離，從而，能夠降低了發(fā)生相對放電所需的電壓。結果，能夠降低電路成本和功率消耗。地址電極11當然也能夠通過將導體鑲嵌在溝槽10a內制成。
這里，在玻璃管10內表面上形成的微小不平坦在本實施例1中為矩形，該實施例顯示了凹陷部分的寬度A1大于突起部分的寬度A2(A1＞A2)的實例，而凹陷部分的寬度B1和突起部分的寬度B2可以相同(B1＝B2)，如圖5A的剖面圖中所示。此外，不平坦可以為鋸齒形，具有如圖5B所示的錐形(taper)而不是如圖5A剖面圖所示的矩形。如上所述，不平坦的圖形并不僅限于特定的形式。換言之，形成二次電子發(fā)射膜13的區(qū)域和膜厚度能夠通過選擇不平坦的圖形加以控制，從而，不平坦可以設計為實現(xiàn)期望的二次電子發(fā)射效率。在不平坦為具有錐形鋸齒的情況下，在利用模(die)等進行內表面處理期間，模的釋放和模制(molding)變得容易。凹陷部分和突起部分的數(shù)目當然不受限制。此外，在如圖5C所示的玻璃管10內表面的兩側上都設置有用于防止待涂布液體橫流過突起部分的阻止物(stopper)的地方，可以使用圖形，或者在如圖5D所示的在中心為凹進構造(form)設置起阻止物作用的部件的地方，可以使用圖形。
此外，盡管本實施例1顯示的氣體放電管1的外部形狀近似為矩形，但是也可以使用外部形狀為圓形的氣體放電管。圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管2另外一個實例的示意性剖面圖。主體為玻璃管20的氣體放電管2具有圓形內周和橫截面與軸線相交的圓形外周，并在其外側上沿軸線方向設置有溝槽20a。地址電極11放置在溝槽20a內。維持電極12a和12b以預先確定的間隔平行于和其軸線方向相交的方向放置在面向地址電極11的玻璃管20的外表面上。地址電極11和維持電極12a、12b放置為在平面圖上彼此相交。由地址電極11和維持電極12a、12b之間的交點限定的每個區(qū)域成為單元發(fā)射區(qū)域(單元)。其它部分的構型與圖4中的相同，因此，相應的部分用相同的參考數(shù)字指代，并省略其詳細說明。
在如上所述的與軸線相交的橫截面的內周為圓形的情況下，施加在用于形成二次電子發(fā)射膜13的涂布液體上的表面張力變得均勻，從而，能夠形成具有基本上均勻膜厚度分布的二次電子發(fā)射膜13。因此，不需要形成不平坦的玻璃管20內表面。這里，作為在上述外部形狀近似為矩形的玻璃管10和外部形狀為圓形的玻璃管20之間比較的結果，前者在維持電極12a、12b和玻璃管10之間具有更大的接觸面積。因此，在外部形狀近似為矩形的玻璃管10中，發(fā)生表面放電的區(qū)域增加，從而紫外光的發(fā)生量增加，由于該放電產生的亮度提高。
大型顯示裝置能夠通過將這種氣體放電管1(或2)彼此平行地布置或者布置成矩陣加以實現(xiàn)。這里，在周期性布置玻璃管10(或20)的情況下，能夠實現(xiàn)彩色顯示，其中在玻璃管內部設置有在其上具有三種顏色，紅、綠和藍，的磷光體層的磷光體支撐部件。圖7是顯示通過彼此平行地布置大量根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管形成的顯示裝置結構的示意性剖面圖。該顯示裝置70，根據(jù)本發(fā)明，具有如下構型，其中用透明導電膜如ITO制成的維持電極12a和12b與前支撐部件72上面的總線電極(bus electrode)71a和71b連接，在前支撐部件72上以預先確定的間隔形成了用金屬如Ag制成的總線電極71a和71b，此外，上述的氣體放電管1、1......彼此平行地沿著與其軸線方向垂直的方向布置。在可見光區(qū)具有優(yōu)異透光率的玻璃板、樹脂膜及類似物能夠用作前支撐部件72?？偩€電極71a和71b提供具有降低線電阻(line resistance)和從設置在系統(tǒng)外部的外部電路向維持電極12a和12b提供電壓的功能。另一方面，地址電極11如上所述地粘附于氣體放電管1的外表面，并從未顯示的外部電路直接向該地址電極11提供電壓。這里，在本發(fā)明的這一顯示裝置中，總線電極71a和71b也可以用作維持電極12a和12b。在這種情況下，不需要向氣體放電管1安置維持電極12a和12b。
在本發(fā)明的這種顯示裝置70中，用于確定相對放電(的尺寸和區(qū)域)的地址電極11與維持電極12a(或12b)之間的位置關系對所有氣體放電管1均相同。結果，即使在相鄰氣體放電管1之間形成了間隙的情況下，也不必擔心每個單元相對放電的尺寸和區(qū)域彼此不同，從而能夠獲得穩(wěn)定的放電特性。特別地，地址電極11與玻璃管20的外表面不直接接觸的情況，在彼此平行地布置了大量氣體放電管2，其是如圖6所示的圓柱管，的顯示裝置中永遠不會發(fā)生。
接著，重拉拔法作為用于制造具有上述形狀玻璃管10的方法的一個實例加以說明，其中對玻璃管預先進行處理以具有與期望形狀相似的橫截面形狀，并通過對已被處理為這種形狀的玻璃管加熱使之成形為具有期望的形狀。圖8是用于圖解制造在根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體放電管內使用的玻璃管的方法的程序。在圖中，重拉拔之前的玻璃管(下文稱作主材料)用50表示。主材料50預先具有類似于最終形狀的橫截面。主材料50的一端部分固定(secured)在主材料疊裝機(folder)60上。主材料疊裝機60設定為以饋給速度(feeding speed)V1沿著一個方向(圖8中向下)上的饋給路徑移動。也就是說，主材料50以饋給速度V1由主材料疊裝機60饋出(fed out)。這里，主材料50具有與軸線相交的大橫截面，允許容易地進行處理，并具有類似于玻璃管10的形狀，也就是說，近似為矩形，在其外表面中的一個表面上沿著軸線方向設置有溝槽，且其內表面被處理為具有不平坦。根據(jù)用于處理主材料50的具體方法，通過使用例如沖模(die)、心軸(mandrel)和類似物，能夠容易地將主材料50處理成具有期望橫截面的形狀。
通過放置在饋給路徑中間的加熱裝置61，將主材料50加熱到軟化溫度(例如，對于硼硅酸鹽玻璃為820℃)的工作溫度或者更高，此外，通過設置在饋給路徑(路徑線)下游側的拉輥(drawing roller)63牽拉主材料50，從而形成玻璃管(下文稱作細管)51，其橫截面小于主材料50的橫截面。這里，加熱裝置61安裝有多個電阻加熱器62、62……，且每個電阻加熱器62均安裝有未顯示的溫度傳感器。溫度傳感器探測主材料50受電阻加熱器62加熱的位置的溫度。此外，未顯示的控制單元與加熱裝置61相連。該控制單元根據(jù)由上述溫度傳感器探測的溫度適當?shù)卣{節(jié)每個加熱器62的輸出，從而維持工作溫度。
拉輥(drawing roller)63由一對輥63a和63b構成。經延展的細管51的前導端(leading end)在一對輥63a和63b之間擠壓，并控制牽拉速度V2，從而使利用主材料疊裝機60的主材料50的饋給速度V1與利用拉輥63的細管51的牽拉速度V2具有恒定的速度比(V1＜V2)。
延展開始后經過一個周期的時間以后(大約為幾分鐘)，根據(jù)這一方法形成的細管51被穩(wěn)定為與主材料50的形狀相似的形狀。因此，在本發(fā)明中，細管51相應于玻璃管10，其中玻璃管10在外表面中的一個表面上沿著其軸線方向設置有溝槽，且與軸線相交的橫截面的內周和外周都為矩形。
(實施例2)圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例2的氣體放電管結構的示意性剖面圖。根據(jù)實施例2的氣體放電管3以玻璃管30為主體制成，其中玻璃管30與軸線相交的橫截面的內周和外周都是矩形。溝槽30a沿著玻璃管30的軸線方向設置在玻璃管30多個外表面中的一個表面上(面對放電表面的表面)。玻璃管30的厚度大致為常數(shù)，且玻璃管30在外表面上設置了溝槽30a的部分的內側具有向內突起的形狀。地址電極11放置在溝槽30a內。維持電極12a和12b以預先確定的間隔平行于和玻璃管30軸線方向相交的方向放置在玻璃管30與地址電極11相對側的外表面上。地址電極11和維持電極12a、12b放置為在平面圖上彼此相交，且由地址電極11和維持電極12a、12b之間的交點限定的每個區(qū)域都成為單元發(fā)射區(qū)域(單元)。
玻璃管30放置了維持電極12a和12b的區(qū)域的內表面被成形為具有沿著維持電極12a和12b長度方向的微小不平坦，且不平坦的每個突起部分和凹陷部分都沿著玻璃管30的軸線方向延伸。二次電子發(fā)射膜13在不平坦的每個凹陷部分的內部形成。而且，放電氣體16被密封在玻璃管30內。具體地說，與磷光體支撐部件15的軸線相交的橫截面近似為C-形，且其中心部分放置在上述玻璃管30突起部分的內表面上，朝向內部。因此，磷光體層14面向維持電極12a和12b。
在具有上述形狀的氣體放電管3中，除了上述實施例1的氣體放電管之外，由于溝槽30a，玻璃管30的內表面被提升作為突起部分，借此，磷光體支撐部件15被提升到放置了維持電極12a和12b的區(qū)域，也就是，表面放電區(qū)域。結果，在磷光體支撐部件15上形成的磷光體層14和放電表面(維持電極12a和12b)之間的相對距離縮短了高度C，其是向玻璃管30內側突起部分的高度。因此，表面放電在磷光體層14的附近發(fā)生，從而，當由表面放電產生的紫外光激發(fā)磷光體層14時，激發(fā)效率提高，從而提高了亮度。這里，可以使用重拉拔法，以允許簡單地制造玻璃管，方式與實施例1用于制造具有上述形狀的玻璃管的方法相同，從而，省略了對它的詳細說明。
(實施例3)圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例3的氣體放電管結構的示意性剖面圖。根據(jù)實施例3的氣體放電管4以玻璃管40為主體制成，玻璃管40與軸線相交的橫截面的內周為圓形，與軸線相交的橫截面的外周近似為矩形。地址電極11沿著玻璃管40的軸線方向放置在玻璃管40的外表面上。維持電極12a和12b平行于和玻璃管40外表面軸線方向相交的方向以預先確定的距離放置在玻璃管40的外表面上，與地址電極11相對。地址電極11和維持電極12a和12b被放置為在平面圖上彼此相交，且由地址電極11和維持電極12a和12b之間的交點限定的每個區(qū)域都成為單元發(fā)射區(qū)(單元)。
具有均勻膜厚度的二次電子發(fā)射膜13在玻璃管40的整個內表面上形成，且與玻璃管軸線方向相交的橫截面近似為C形的磷光體支撐部件15安插并放置在玻璃管40地址電極11側的內部區(qū)域內。在磷光體支撐部件15的內表面上形成磷光體層14。而且，玻璃管40內密封放電氣體16。也就是說，在使用涂層分解法在玻璃管40的內表面上形成二次電子發(fā)射膜13的情況下，因為與玻璃管40軸線相交的橫截面的內周為圓形，使施加在涂層液體上的表面張力變得均勻。因此，能夠在玻璃管40的內表面上形成具有均勻膜厚度分布的二次電子發(fā)射膜13。此外，待涂布液體的量與所形成的膜厚度有唯一的關系，因此，通過控制待涂布液體的濃度能夠在玻璃管40的內表面上形成具有期望膜厚度的二次電子發(fā)射膜13。
此外，與玻璃管40軸線相交的橫截面的外周在具有上述形狀的氣體放電管4內近似為矩形，因此，維持電極12a和12b能夠設置在玻璃管40外表面的平面區(qū)域內。在這種情況下，設置在平面區(qū)域內的維持電極12a、12b與玻璃管40的接觸面積增大，從而比使用圓柱管作為氣體放電管主體的實例增大了表面放電區(qū)域。因此，紫外光的發(fā)生量增加，從而能夠提高由于放電產生的亮度。這里，當然也可以在實施例3中的玻璃管40內設置如實施例1和2所示的溝槽10a(20a、30a)，從而將地址電極11放置在溝槽內。
這里，盡管在上述實施例中說明了將地址電極11放置在溝槽10a(20a、30a)內的結構，但是在玻璃管10(20、30)上也可以設置用于維持電極12a、12b的凹陷部分，從而將維持電極12a、12b放置在那些凹陷部分內。在這種情況下，優(yōu)選地使維持電極12a和12b從凹陷部分部分地突出，從而當布置大量的氣體放電管以形成顯示裝置時，能夠容易地與總線電極71a和71b連接。
此外，盡管在上述實施例中說明了與磷光體支撐部件15軸線相交的橫截面近似為C形的結構，但是與軸線相交的橫截面也可以近似為例如“U管”形，且其形狀不受限制。這里，磷光體支撐部件15優(yōu)選地具有與玻璃管軸線相交的橫截面的內周相吻合的形狀，從而使在磷光體支撐部件15內表面上形成的磷光體層14的表面積增加，進而提高照明效率。
而且，盡管在上述實施例中說明了三電極表面放電類型的氣體放電管，但本發(fā)明也可能應用雙電極表面放電類型的，或者相反放電類型的氣體放電管。此外，在放電氣體直接發(fā)射可見光的例子中，磷光體層是不必需的，且無需在玻璃管內側設置磷光體支撐部件。
根據(jù)本發(fā)明，電極被放置在設置于管體(氣體放電管)外表面上的凹陷部分(溝槽)內，借此，消除電極相對于氣體放電管的位置離差，從而能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的放電特性。
此外，根據(jù)本發(fā)明，期望區(qū)域管體的內表面，其是例如發(fā)生放電的區(qū)域，設置有微小的不平坦，借此能夠在這一區(qū)域內以匯集的方式形成二次電子發(fā)射膜，從而能夠增加二次電子發(fā)射效率，并能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的放電特性。
而且，根據(jù)本發(fā)明，與管體軸線相交的橫截面具有圓形內周形狀，借此，使二次電子發(fā)射膜的膜厚度變得均勻，從而能夠抑制二次電子發(fā)射效率的離差，同時，使管體上放置了多個電極中的至少一個電極的區(qū)域的外表面變?yōu)槠矫?，借此，能夠增加該電極與管體之間的接觸面積，擴展了放電區(qū)域，從而能夠實現(xiàn)優(yōu)異的亮度特性。
而且，根據(jù)本發(fā)明，管體的內表面在如下部分內具有突起部分，該處凹陷部分(溝槽)被設置在管體的外表面上，借此，設置有磷光體的部件被提升，從而接近于發(fā)生放電的區(qū)域，進而當通過放電產生的紫外光激發(fā)磷光體部分時，激發(fā)效率增加，并能夠實現(xiàn)優(yōu)異的亮度特性，為本發(fā)明提供優(yōu)異的效果。
因為本發(fā)明可以以多種形式實現(xiàn)而不背離本發(fā)明的精神和基本特征，因此實施例是例證且無限制性，因為本發(fā)明的范圍是由附加權利要求而不是由其前面的說明限定的，因此處于權利要求的界限和范圍內的，或者其界限和范圍的等價物內的所有變化都確定為是權利要求所包含的。
權利要求
1.一種氣體放電管，包括密封放電氣體的管體和多個電極，用于通過向所述多個電極中的每一個施加電壓使所述放電氣體放電，其中凹陷部分形成在所述管體的外表面上，并且所述多個電極中的至少一個電極放置在所述凹陷部分內。
2.權利要求1的氣體放電管，其中所述多個電極中未放置在所述凹陷部分內的電極被放置在所述管體所述凹陷部分相對側的外表面上，形成了所述凹陷部分的所述管體部分的內表面被成形為具有朝向內側的突起部分，以及一個設置有磷光體的部件位于形成了朝向內側的所述突起部分的所述管體所述部分的內表面上。
3.權利要求1的氣體放電管，其中所述凹陷部分是沿著所述管體的軸線方向延伸的溝槽。
4.權利要求3的氣體放電管，其中所述多個電極中未放置在所述凹陷部分內的電極被放置在所述管體所述凹陷部分相對側的外表面上，形成了所述凹陷部分的所述管體部分的內表面被成形為具有朝向內側的突起部分，以及一個設置有磷光體的部件位于形成了朝向內側的所述突起部分的所述管體所述部分的內表面上。
5.權利要求1-4中任何一個的氣體放電管，其中其上放置了所述多個電極中未放置在所述凹陷部分內的電極的、所述管體區(qū)域的內表面被成形為具有微小的不平坦，以及在形成了所述微小不平坦的部分上設置二次電子發(fā)射膜。
6.一種氣體放電管，包括密封放電氣體的管體和多個電極，用于通過向所述多個電極中的每一個施加電壓使所述放電氣體放電，其中所述管體的內表面被成形為具有微小的不平坦，以及在形成了所述微小不平坦的部分上設置二次電子發(fā)射膜。
7.權利要求6的氣體放電管，其中所述電極包括第一電極，其沿所述管體軸線方向放置，和多個第二電極，其經由所述管體與所述第一電極相對并且平行于和所述管體軸線相交的方向以預先確定的間隔放置，以及在放置所述多個第二電極的區(qū)域上形成所述微小不平坦。
8.權利要求6或7的氣體放電管，其中所述微小不平坦沿著所述管體的軸線方向形成。
9.一種氣體放電管，包括密封放電氣體的管體和多個電極，用于通過向所述多個電極中的每一個施加電壓使所述放電氣體放電，其中其上放置有所述多個電極中的至少一個電極的、所述管體區(qū)域的外表面被成形為平面狀，與所述管體軸線相交的橫截面的內周被成形為圓形，以及二次電子發(fā)射膜被設置在所述管體的內表面上。
10.一種顯示裝置，其中多個氣體放電管彼此平行地布置，每一個氣體放電管包括管體，其中密封了放電氣體；第一電極，其沿所述管體的軸線方向放置；和多個第二電極，其經由所述管體與所述第一電極相對并且平行于和所述管體軸線方向相交的方向以預先確定的間隔放置，從而通過向每個電極施加電壓使所述放電氣體放電，并且相鄰氣體放電管的所述第二電極彼此電連接，其中在所述管體的外表面上形成凹陷部分，在所述管體所述凹陷部分內放置所述第一電極，其上形成了所述凹陷部分的、所述管體部分的內表面被成形為具有朝向內側的突起部分，以及設置有磷光體的部件位于所述突起朝向所述管體內側形成的部分的內表面上。
11.權利要求10的顯示裝置，其中所述管體每個區(qū)域的內表面，該處放置有所述第二電極，被成形為具有微小的不平坦，以及在形成了所述微小不平坦的所述內表面部分上設置二次電子發(fā)射膜。
全文摘要
一種氣體放電管1具有作為主體的玻璃管10，并且沿著玻璃管10的軸線方向在玻璃管10多個外表面中的一個表面上(與放電表面相對的表面)設置溝槽10a。在溝槽10a內放置地址電極11。玻璃管10放置了維持電極12a、12b的區(qū)域的內表面被成形為具有微小的不平坦。在形成了微小不平坦的內表面上形成二次電子發(fā)射膜13。此外，磷光體支撐部件15，其與軸線相交的橫截面近似為C形且在內表面上預先形成了磷光體層14，通過將該部件插入到玻璃管10內而放置在玻璃管10的內部。而且，放電氣體16被密封在玻璃管10內。具有穩(wěn)定放電特性的氣體放電管1以如下的方式實現(xiàn)，其中消除了電極相對于氣體放電管的位置離差，并實現(xiàn)了排列有大量這種氣體放電管的顯示裝置。
文檔編號H01J11/24GK1610042SQ200410007270
公開日2005年4月27日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權日2003年10月23日
發(fā)明者渡海章, 山田齊, 石本學, 粟本健司, 山崎洋介, 平川仁, 中澤明, 四戶耕治 申請人:富士通株式會社