JP2003100241A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接する陽極間に電位差が生じる蛍光表示管
において、漏れ発光を防止し高精細かつ高輝度の表示を
可能とする。 【解決手段】 ガラス基板１上に配列され、蛍光体層５
を被着形成した複数の陽極４と、これらの陽極４と対向
して配置したフィラメント陰極７とを有し、フィラメン
ト陰極７から放出された電子を陽極４に印加する電圧に
より選択的に蛍光体層５に衝突させて発光させる蛍光表
示管において、陽極４間に土手状の突起１０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蛍光表示管に関し、
特に陰極から放出された電子を陽極に印加する電圧によ
り選択的に蛍光体層に衝突させて発光させる蛍光表示管
に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示管は、少なくとも一方が透明な
真空容器の中で、陰極から放出される電子を陽極に被着
した蛍光体に衝突発光させ、所望のパターンを表示する
電子管である。図６は、従来の蛍光表示管の一構成例を
示す断面図である。同図において、ガラス基板１上に複
数の陽極配線２とこれらの陽極配線２を覆う絶縁層３と
が形成されており、絶縁層３上には複数の陽極４が形成
されている。これらの陽極４は、絶縁層３に設けられた
スルーホール３ａを介して陽極配線２に接続されてい
る。また、各陽極４上には蛍光体層５が被着形成されて
いる。蛍光体層５の上方には所定距離離間してグリッド
電極６が配置され、グリッド電極６の上方に離間してフ
ィラメント陰極７が配置されている。

【０００３】フィラメント陰極７の上方にはガラス基板
１に対向して透明なフロントガラス８が配置され、ガラ
ス基板１端部に配置された枠状のスペーサガラス９によ
りガラス基板１から所定の間隔に保持されている。ガラ
ス基板１とフロントガラス８とスペーサガラス９とは低
融点のフリットガラス（図示せず）により封着され、真
空容器となる外囲器が形成されて１０^-3〜１０^-5Ｐａの
真空に保持されており、陽極配線２、グリッド電極６及
びフィラメント陰極７へ外部から電気信号を供給するた
めの複数のリード（図示せず）がガラス基板１とスペー
サガラス９の接触部を貫通して設けられている。

【０００４】図７に示すように、陽極４はマトリクス状
に配置され、隣接する陽極４には互いに異なる陽極配線
２が接続されている。また、グリッド電極６は、同時に
駆動する陽極群を覆うように複数配置されている。この
場合、陽極配線２は真空蒸着法などにより成膜されたア
ルミニウム膜で構成されており、絶縁層３はスクリーン
印刷法により塗布された低融点ガラスを主成分とするガ
ラスペーストを焼成した絶縁膜で構成されている。陽極
４はカーボンペーストをスクリーン印刷した後、焼成し
て形成したカーボンを主成分とする導電膜で構成されて
いる。蛍光体層５は、例えばＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体のよう
な低速電子線励起発光蛍光体で構成されている。

【０００５】このような構成の蛍光表示管においては、
正電圧を印加するグリッド電極６を所定周期で順次切り
替え、このグリッド電極６に対応する陽極４の表示デー
タを示す正（＋）又は負（−）の電圧をグリッド電極６
の切り替えに合わせて各陽極配線２に出力することで１
画面の表示を行う。ここで、グリッド電極６は正電圧が
印加されていないときは負電圧が印加されており、選択
された行以外での不要な発光を防止している。これによ
り、正電圧が印加されたグリッド電極６に対向し、かつ
正電圧が印加された陽極４に被着した蛍光体層５のみが
発光するので、表示データに対応するパターンが表示さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、このような蛍光
表示管においても高精細かつ高輝度の表示が求められて
おり、高精細化に対応するため陽極間の間隔を狭くする
とともに、高輝度化に対応するため陽極電圧を高くした
ものが増えている。しかしながら、このように陽極間隔
を狭くした蛍光表示管には、高輝度化に対応するため陽
極電圧を高くすると、図７で示したように隣接する陽極
４の一方に正電圧（＋）が印加され、他方に負電圧
（−）が印加されたときに、図８に示すように、点灯画
素１５・消灯画素１６にかかわらず正電圧が印加された
陽極の画素の負電圧が印加された陽極に面した辺の一部
に輝点１７が生じるという問題があった。

【０００７】例えば、隣接する陽極の間隔が１００μｍ
程度の場合、これらの陽極間の電位差が１００Ｖを超え
ると、図８に示したように、画素の点灯・消灯にかかわ
らず高電位側の陽極上の蛍光体層が局所的に発光する現
象（以後、漏れ発光と記す）が生じ、表示品位が悪化す
る。このため、高精細と高輝度を両立することが困難で
あった。本発明は、隣接する陽極間に電位差が生じる蛍
光表示管において、高精細かつ高輝度の表示を可能とす
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、基板上に配列され、蛍光体層を被着
形成した複数の陽極と、これらの陽極と対向して配置し
た陰極とを有し、陰極から放出された電子を陽極に印加
する電圧により選択的に蛍光体層に衝突させて発光させ
る蛍光表示管において、陽極間に土手状の突起を備えた
ことによって特徴づけられる。土手状の突起の一構成例
は、陽極が配列された面から突出して設けられた絶縁体
からなり、この面からの高さが陽極の高さの３０％より
高く５００％より低く構成されている。

【０００９】ここで、陽極間に土手状の突起を設けるこ
とによって漏れ発光を防止できる理由を説明する。漏れ
発光の原因は必ずしも明確ではないが、陽極間の距離が
１００μｍ程度と狭くなり、かつ陽極間の電位差が１０
０Ｖを超えるようなときに発生することから、陽極間に
高電界が印加されることにより低電位側の陽極から電界
放出により電子が放出され、この電子が高電位側の蛍光
体層に衝突して蛍光体を発光させるためではないかと考
えられる。特に、陽極にカーボンを用いた場合には比較
的低い電位差で電界放出が生じるため、漏れ発光が顕著
になるのではないかと推測している。本発明の蛍光表示
管は、陽極間に土手状の突起を設けることにより、蛍光
体層への側面方向からの電子衝突を妨げ、漏れ発光を防
止するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる
蛍光表示管の構成を示す断面図である。同図において、
ガラス基板１上に複数の陽極配線２とこれらの陽極配線
２を覆う絶縁層３とが形成されており、絶縁層３上には
複数の陽極４が形成されている。これらの陽極４は、絶
縁層３に設けられたスルーホール３ａを介して陽極配線
２に接続されている。また、各陽極４上には蛍光体層５
が被着形成されている。

【００１１】さらに、絶縁層３上には陽極４間に土手状
の突起１０が形成されている。この土手状の突起１０
は、幅２０μｍで陽極４と同じ高さに形成され、図２に
示すように、格子状に配置されている。図２は、図１の
I-I線断面を示す図である。蛍光体層５の上方には所定
距離離間してグリッド電極６が配置され、グリッド電極
６の上方に離間してフィラメント陰極７が配置されてい
る。ここで、陽極４は、図７に示すように、マトリクス
状に配置されており、隣接する陽極４には互いに異なる
陽極配線２が接続されている。また、グリッド電極６
は、同時に駆動する陽極群を覆うように複数配置されて
いる。フィラメント陰極７は、グリッド電極６と直交す
るように所定数が配置されている。

【００１２】フィラメント陰極７の上方にはガラス基板
１に対向して透明なフロントガラス８が配置され、ガラ
ス基板１端部に配置された枠状のスペーサガラス９によ
りガラス基板１から所定の間隔に保持されている。ガラ
ス基板１とフロントガラス８とスペーサガラス９とは低
融点のフリットガラス（図示せず）により封着され、真
空容器となる外囲器が形成されて１０^-3〜１０^-5Ｐａの
真空に保持されており、陽極配線２、グリッド電極６及
びフィラメント陰極７へ外部から電気信号を供給するた
めの複数のリード（図示せず）がガラス基板１とスペー
サガラス９の接触部を貫通して設けられている。

【００１３】この実施の形態の蛍光表示管において、陽
極配線２は厚さ１μｍ程度のアルミニウム膜で構成され
ている。この陽極配線２は、ガラス基板１上にアルミニ
ウムを真空蒸着法などにより成膜した後、フォトエッチ
ングなどにより所定パターンに加工し形成する。絶縁層
３は、陽極配線２が形成されたガラス基板１に低融点ガ
ラスを主成分とするガラスペーストをスクリーン印刷し
た後、焼成し形成する。なお、スクリーン印刷の際に、
スルーホール３ａを残して印刷することは言うまでもな
い。

【００１４】陽極４は、カーボンを主成分とする導電膜
で構成されている。この陽極４は、絶縁層３上のスルー
ホール３ａを有する領域に矩形状のパターンでカーボン
ペーストをスクリーン印刷した後、焼成して形成する。
土手状の突起１０は、絶縁層３上に絶縁層３の形成に用
いたと同様のガラスペーストを格子状にスクリーン印刷
した後、焼成して形成する。蛍光体層５は、例えばＺｎ
Ｏ：Ｚｎ蛍光体のような低速電子線励起発光蛍光体で構
成されている。この蛍光体層５は、蛍光体ペーストを陽
極４上にスクリーン印刷しておき、焼成して形成する。

【００１５】この蛍光表示管を従来と同様に、正電圧を
印加するグリッド電極６を所定周期で順次切り替え、こ
のグリッド電極６に対応する陽極４の表示データを示す
正（＋）又は負（−）の電圧をグリッド電極６の切り替
えに合わせて各陽極配線２に出力することで１画面の表
示を行うようにしたところ、図７で示したように隣接す
る陽極４の一方に正電圧（＋）が印加され、他方に負電
圧（−）が印加されたときであっても、画素の点灯・消
灯にかかわらず高電位側の陽極４上の蛍光体層５が局所
的に発光する現象（漏れ発光）は発生しなかった。すな
わち、この実施の形態によれば、漏れ発光による表示品
位の悪化を生じることなく、高精細化と高輝度化を両立
することが可能である。

【００１６】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図３は、第２の実施の形態にかかる蛍光表示管の構
成を示す断面図である。同図において、ガラス基板１上
に複数の陽極配線２とこれらの陽極配線２を覆う絶縁層
３とが形成されている。絶縁層３上には複数の帯状陽極
１４が所定間隔で互いに平行に形成されており、これら
の帯状陽極１４は、絶縁層３に設けられたスルーホール
３ａを介して対応する陽極配線２に接続されている。ま
た、各帯状陽極１４上には蛍光体層５が被着形成されて
いる。

【００１７】さらに、絶縁層３上には帯状陽極１４間に
土手状の突起１０が形成されている。この土手状の突起
１０は、幅２０μｍで陽極４と同じ高さに形成され、図
４に示すように、帯状陽極１４と同じ若しくは長い長さ
でこれらの帯状陽極１４の間に配置されている。図４
は、図３のII-II線断面を示す図である。蛍光体層５の
上方には所定距離離間して複数のグリッド電極６が配置
されている。この場合、各グリッド電極６は、図５に示
すように、各帯状陽極１４と直交するように所定間隔で
配置されている。グリッド電極６の上方には、所定距離
離間してグリッド電極６と直交するように所定数のフィ
ラメント陰極７が配置されている。

【００１８】フィラメント陰極７の上方にはガラス基板
１に対向して透明なフロントガラス８が配置され、枠状
のスペーサガラス９によりガラス基板１から所定の間隔
に保持されている。ガラス基板１とフロントガラス８と
スペーサガラス９とは低融点のフリットガラス（図示せ
ず）により封着され、真空容器となる外囲器が形成され
て１０^-3〜１０^-5Ｐａの真空に保持されており、陽極配
線２、グリッド電極６及びフィラメント陰極７へ外部か
ら電気信号を供給するための複数のリード（図示せず）
がガラス基板１とスペーサガラス９の接触部を貫通して
設けられている。

【００１９】この実施の形態の蛍光表示管において、陽
極配線２、絶縁層３及び蛍光体層５の構成と形成方法は
第１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。帯
状陽極１４は、カーボンを主成分とする導電膜で構成さ
れており、所定幅の帯状パターンが絶縁層３上のスルー
ホール３ａを含む領域に所定間隔で配置されるようにカ
ーボンペーストをスクリーン印刷した後、焼成して形成
する。土手状の突起１０は、絶縁層３上の帯状陽極１４
間に絶縁層３の形成に用いたと同様のガラスペーストを
所定の幅で帯状陽極１４と高さと長さが同じになるよう
にスクリーン印刷した後、焼成して形成する。

【００２０】この蛍光表示管において、正電圧を印加す
るグリッド電極６を所定周期で順次切り替え、このグリ
ッド電極６に対応する行の表示データを示す正又は負の
電圧をグリッド電極６の切り替えに合わせて各陽極配線
２に出力することでグリッド電極６と交差する帯状陽極
１４上の蛍光体層５の発光を制御して１画面の表示を行
うようにしたところ、図５で示したように隣接する帯状
陽極１４の一方に正電圧（＋）が印加され、他方に負電
圧（−）が印加されたときであっても、画素の点灯・消
灯にかかわらず高電位側の帯状陽極１４上の蛍光体層５
に漏れ発光は発生しなかった。すなわち、この実施の形
態においても漏れ発光による表示品位の悪化を生じるこ
となく、高精細化と高輝度化を両立することが可能であ
る。

【００２１】これらの実施の形態では、いずれも土手状
の突起１０の幅を２０μｍとしたが、幅による漏れ発光
の防止効果に差はなく、これに限られるものでない。す
なわち、土手状の突起１０の幅は、２０μｍより狭くし
てもよいし、広くしてもよい。また、基部と頂部で幅が
異なってもよい。土手状の突起１０の高さを陽極４と同
じ高さとしたが、これに限られるものではなく、陽極４
の高さの３０％より高く５００％より低い範囲であれ
ば、どのような高さであってもよい。これは、陽極４の
高さの３０％以下では、漏れ発光の防止効果が少なくな
るためであり、陽極４の高さの５００％以上では、フィ
ラメント陰極７から放出される電子が土手状の突起１０
に妨げられて発光欠けが生じるようになるためである。
なお、土手状の突起１０の高さを高くすると、土手状の
突起１０の形成工程が複雑になるので、土手状の突起１
０の高さは陽極４の高さ乃至蛍光体層５の頂部までの高
さとすることが望ましい。

【００２２】また、これらの実施の形態では、ドットマ
トリクス表示を行う蛍光表示管を例に説明したが、これ
に限られるものではなく、隣接する陽極間に電位差が生
じる構成を有する蛍光表示管で漏れ発光が生じるものす
べてに対して適用可能である。また、グリッド電極を備
えた３極管構造のものに限られるものではなく、陰極と
陽極からなる２極管構造のものでもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光表示
管は、陽極間に土手状の突起を設けることにより蛍光体
層への側面方向からの電子衝突を妨げることができるの
で、漏れ発光を防止することができる。これにより、陽
極間隔を狭め、かつ陽極電圧を高めることが可能となる
ので、隣接する陽極間に電位差が生じる蛍光表示管にお
いて、高精細かつ高輝度の表示を可能とする効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態に係る蛍光表示管の構成を
示す断面図である。

【図２】 図１のI-I線断面を示す図である。

【図３】 第２の実施の形態に係る蛍光表示管の構成を
示す断面図である。

【図４】 図３のII-II線断面を示す図である。

【図５】 図３の蛍光表示管の帯状陽極とグリッド電極
の配置と駆動例を説明する図である。

【図６】 従来の蛍光表示管の構成を示す断面図であ
る。

【図７】 図１と図６の蛍光表示管の陽極とグリッド電
極の配置と駆動例を説明する図である。

【図８】 図５の蛍光表示管が図６に示す駆動を行った
ときに点灯する画素と漏れ発光の関係を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２…陽極配線、３…絶縁層、３ａ…ス
ルーホール、４…陽極、５…蛍光体層、６…グリッド電
極、７…フィラメント陰極、８…フロントガラス、９…
スペーサガラス、１０…土手状の突起、１４…帯状陽
極、１５…点灯画素、１６…消灯画素、１７…輝点。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に配列され、蛍光体層を被着形成
   した複数の陽極と、これらの陽極と対向して配置した陰
   極とを有し、前記陰極から放出された電子を前記陽極に
   印加する電圧により選択的に前記蛍光体層に衝突させて
   発光させる蛍光表示管において、 前記陽極間に土手状の突起を備えたことを特徴とする蛍
   光表示管。
2. 【請求項２】 前記土手状の突起は、前記陽極が配列さ
   れた面から突出して設けられた絶縁体からなり、この面
   からの高さが前記陽極の高さの３０％より高く５００％
   より低く構成されていることを特徴とする請求項１記載
   の蛍光表示管。