JP2003282014A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シングルマトリクス構造の蛍光表示管におい
て、たとえば総ドットパターンあるいは大型高密度の表
示パターンを備えた蛍光表示管を提供する。 【解決手段】 複数本配列されたアノード電極５４相互
間に、ワイヤーグリッド６０と蛍光体層５６が接触する
のを防止する為の凸状絶縁体層５８が形成されている
為、蛍光体層５６とワイヤーグリッド６０との距離を十
分に接近させても、たとえば駆動熱あるいは振動などに
よりワイヤーグリッド６０が蛍光体層５６に接触するこ
とがない。すなわち、たとえばデュアルワイヤーグリッ
ド駆動方式などを用いたシングルマトリクス構造の蛍光
表示管において、たとえば総ドットパターンあるいは大
型高密度の表示パターンを備えた蛍光表示管５０を提供
することができる。

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（Ｖａ
ｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ：
ＶＦＤ）の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】基板の表示面に設けられた複数個の陽極
上に蛍光体層が固着され、その表示面の上方に位置する
陰極から発生する電子をその蛍光体層に衝突させること
によりその蛍光体層を選択的に発光させる形式の蛍光表
示管が知られている。このような蛍光表示管は低い動作
電圧で鮮明に表示されると共に、発光色の異なる蛍光体
層を用意することによりカラー表示が可能となる等の特
徴がある為、音響機器や自動車の表示パネルの表示部品
などとして多用されている。 【０００３】従来、蛍光表示管の表示パターンとして
は、「日」や「△」などの種々の所定形状に陽極および
蛍光体層が設けられた所謂キャラクタパターン（あるい
はセグメントパターン）が多く用いられてきたが、近年
ではグラフィック表示に用いる為の、縦横に区画された
ドットマトリクスパターン（あるいはグラフィックパタ
ーン）も用いられている。このドットマトリクスパター
ンにおいては、区画されたドットすなわち画素を選択的
に発光させることによりたとえば漢字、平仮名、あるい
は図形などの表示が可能とされる。 【０００４】そのようなドットマトリクスパターンの一
形態として、デュアルワイヤーグリッド駆動方式などを
用いたシングルマトリクス構造がある。たとえば図１
は、デュアルワイヤーグリッド駆動方式を用いたシング
ルマトリクス構造を備えた蛍光表示管１０の要部構造を
説明する概略断面図である。この図に示すように、蛍光
表示管１０は、基板１２と、その基板１２の表面に互い
に平行となるように複数本固着され、その表面に蛍光体
層１６が固着された帯状のアノード電極１４と、そのア
ノード電極１４から一定の距離を隔ててそのアノード電
極１４の長手方向と直交する方向に複数本架設されたワ
イヤーグリッド１８と、そのワイヤーグリッド１８から
前記アノード電極１４とは逆側に一定の距離を隔てて、
前記アノード電極１４の長手方向に複数本架設されたカ
ソード電極２０とを備えて構成されている。かかるデュ
アルワイヤーグリッド駆動方式を用いたシングルマトリ
クス構造では、表示欠けの制約なしに、アノード電極１
４相互間の距離およびワイヤーグリッド１６相互間の距
離を作製可能な限界まで接近させることが可能であると
いう利点がある。 【０００５】かかる蛍光表示管１０では、たとえば図２
に示すように、ワイヤーグリッド１８を順次２本ずつ励
起して正電位とすることにより、カソード電極２０から
放出される電子を加速させ、平面視において、そのよう
に励起された２本のワイヤーグリッド１８の間に存在す
るアノード電極１４の１区画に衝突させることによりか
かるアノード電極１４の１区画の表面に固着された蛍光
体層１６を発光させる。一方、平面視において、負電位
とされた２本のワイヤーグリッド１８の間に存在するア
ノード電極１４の１区画には電子が到達しない為に発光
も起こらない。そのように、ワイヤーグリッド１８のス
キャンニングと同期してアノード電極１４に画像信号を
送ることにより所望の区画を選択的に発光させ、たとえ
ば漢字、平仮名、あるいは図形などを表示することがで
きる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の蛍光
表示管１０では、上記蛍光体層１６において発光が所望
されない区画が発光する所謂漏れ発光が生じることがあ
った。すなわち、図２に示すように、カソード電極２０
から放出された電子の軌道がワイヤグリッド１８の近傍
において曲げられ、発光が望まれない隣接する区画に回
り込んで衝突し、その部分の蛍光体層１６が発光すると
いう弊害があり、画素の微細化の障害となっていた。 【０００７】かかる不具合を解消する為に先ず考えられ
るのは、蛍光体層１６とワイヤーグリッド１８との距離
をより接近させることである。そのようにすれば、ワイ
ヤグリッド１８の近傍において軌道を曲げられた電子が
隣接する区画に回り込む前に、発光が所望される区画の
蛍光体層１６に衝突する為、上述の漏れ発光が好適に抑
制される。 【０００８】しかし、図１に示すような蛍光表示管１０
において、蛍光体層１６の表面とワイヤーグリッド１８
との距離をたとえば３００μｍ以下となるように接近さ
せると、たとえば駆動熱あるいは振動などによりワイヤ
ーグリッド１８が変形し、蛍光体層１６に接触する可能
性がある。これを防ぐ為、蛍光体層１６とワイヤーグリ
ッド１８との間に脚部材を設置することも考えられる
が、たとえば前記蛍光体層の全面が前記ワイヤーグリッ
ドによって縦横に区画された総ドットパターンあるいは
大型高密度の表示パターンを備えたものでは設置が不可
能であった。この為、たとえばデュアルワイヤーグリッ
ド駆動方式などを用いたシングルマトリクス構造の蛍光
表示管において、たとえば総ドットパターンあるいは大
型高密度の表示パターンを備えた蛍光表示管は未だ開発
されていないのが現状である。 【０００９】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、シングルマト
リクス構造の蛍光表示管において、たとえば総ドットパ
ターンあるいは大型高密度の表示パターンを備えた蛍光
表示管を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の要旨とするところは、（ａ）基板の表面に
互いに平行となるように複数本固着され、その表面に蛍
光体層が固着された帯状のアノード電極と、（ｂ）その
アノード電極から一定の距離を隔ててそのアノード電極
の長手方向と直交する方向に複数本架設されたワイヤー
グリッドと、（ｃ）そのワイヤーグリッドから前記アノ
ード電極とは逆側に一定の距離を隔てて、前記アノード
電極の長手方向に複数本架設されたカソード電極とを備
えて構成された蛍光表示管であって、（ｄ）前記複数本
のアノード電極相互間に、前記ワイヤーグリッドと前記
蛍光体層が接触するのを防止する為の凸状絶縁体層が形
成されていることを特徴とするものである。 【００１１】 【発明の効果】このようにすれば、前記複数本のアノー
ド電極相互間に、前記ワイヤーグリッドと前記蛍光体層
が接触するのを防止する為の凸状絶縁体層が形成されて
いる為、蛍光体層とワイヤーグリッドとの距離を十分に
接近させても、たとえば駆動熱あるいは振動などにより
ワイヤーグリッドが蛍光体層に接触することがない。す
なわち、たとえばデュアルワイヤーグリッド駆動方式な
どを用いたシングルマトリクス構造の蛍光表示管におい
て、たとえば総ドットパターンあるいは大型高密度の表
示パターンを備えた蛍光表示管を提供することができ
る。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面に関
して、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていな
い。 【００１３】図３は、本発明の一実施例である蛍光表示
管５０の一部を拡大して示す斜視図である。この図に示
すように、蛍光表示管５０は、たとえばガラス、セラミ
ックス、琺瑯などの絶縁体材料から形成された基板５２
と、その基板５２の表面に互いに平行となるように複数
本固着され、その表面に蛍光体層５６が固着された帯状
のアノード電極５４と、その複数本のアノード電極５４
相互間に設けられた凸状絶縁体層５８と、上記アノード
電極５４から一定の距離を隔てて上記アノード電極５４
の長手方向と直交する方向に複数本架設されたワイヤー
グリッド６０と、そのワイヤーグリッド６０から前記ア
ノード電極５４とは逆側に一定の距離を隔てて、前記ア
ノード電極５４の長手方向に複数本架設されたカソード
電極６２と、透明なカバーガラス板６４と、枠状に形成
された図示しないガラス製のスペーサとを備えて構成さ
れており、それら基板５２、スペーサ、およびカバーガ
ラス板６４が一体的にガラス封着されることにより、そ
れらの部材により囲まれた真空空間が形成されている。 【００１４】本実施例の蛍光表示管５０は、所謂デュア
ルワイヤーグリッド駆動方式などが好適に用いられる蛍
光表示管であり、互いに隣接するワイヤーグリッド６０
を順次２本ずつ励起してたとえばカソード電極６２に対
して６０Ｖ程度の正電圧を印加することにより、カソー
ド電極６２から放出される電子を加速させ、平面視にお
いて、そのように励起された２本のワイヤーグリッド６
０の間に存在するアノード電極５４の１区画に衝突させ
ることによりかかるアノード電極５４の１区画の表面に
固着された蛍光体層５６を発光させる。一方、平面視に
おいて、たとえばカソード電極６２に対して数Ｖ程度の
負電圧を印加した２本のワイヤーグリッド６０の間に存
在するアノード電極５４の１区画には電子が到達しない
為、たとえアノード電極５４に正電圧が印加されていた
としても発光が起こらない。そのように、カソード電極
６２に電流が流されることにより熱電子が放出された状
態で、ワイヤーグリッド６０に加速電圧が順次印加され
るタイミングに同期して、それぞれのアノード電極５４
に画像信号を送ることにより、所謂ダイナミック駆動に
よって所望のパターンで発光表示がおこなわれる。 【００１５】上記アノード電極５４は、たとえば約２０
μｍ程度の厚さを備えたたとえばグラファイト層あるい
はアルミニウム薄膜層から構成されたものであり、その
幅が約１００〜４００μｍ程度、長手方向の長さが約３
０〜２０００ｍｍ程度とされている。そのように帯状に
構成されたアノード電極５４は、たとえば約３０〜２０
０μｍ程度の一定の距離を隔てて互いに平行となるよう
に配列されており、基板５２上において各列毎に独立し
て、すなわち電気的に絶縁された状態で備えられてい
る。また、上記蛍光体層５６は、たとえば約３０μｍ程
度の厚さを備えた所望の発光色に対応する１乃至複数の
蛍光体から構成されたものであり、上記アノード電極５
４における真空空間に面した１平面に、その略全面を覆
うように固着されている。 【００１６】図４は、本実施例の蛍光表示管５０の一部
を、前記アノード電極５４の長手方向に垂直な平面で切
断して示す概略断面図である。図において、紙面に垂直
な方向がアノード電極５４の長手方向に対応する。前記
アノード電極５４の相互間に設けられた凸状絶縁体層５
８は、たとえばアルミナ粒子等の無機フィラーを含む低
融点ガラス等の絶縁体材料から構成された厚膜絶縁ペー
ストが、たとえばスクリーン印刷により繰り返し印刷さ
れることより形成されたものであり、たとえば約１００
μｍ程度の高さを備えて構成されている。すなわち、か
かる凸状絶縁体層５８は、前記蛍光体層５６の表面から
真空空間側にさらに約５０μｍ程度突出しており、その
ような構成をとることで、前記ワイヤーグリッド６０が
たとえば駆動熱あるいは振動などにより変形することに
より前記蛍光体層５６に接触するのを好適に防止する。
この為、本実施例においては、蛍光体層５６の表面とワ
イヤーグリッド６０との距離を、たとえば約１００μｍ
程度と発光漏れを防ぐのに十分な距離にまで狭めること
ができる。また、かかる凸状絶縁体層５８は、前記アノ
ード電極５４および蛍光体層５６が、隣接するアノード
電極５４および蛍光体層５６と接触するのを防ぐスペー
サとしての機能も備えており、かかる凸状絶縁体層５８
を設けることで、前記アノード電極５４の相互間隔を可
及的に狭めることが可能となるという利点もある。 【００１７】ここで、さらに好適には、前記ワイヤーグ
リッド６０は、前記凸状絶縁体層５８に略接触して架設
されたものである。このようにすれば、前記凸状絶縁体
層５８が前記蛍光体層５６の表面から突出した高さがす
なわち蛍光体層５６の表面とワイヤーグリッド６０との
距離となり、蛍光体層５６の表面とワイヤーグリッド６
０との距離を可及的に近接させることが可能となる。 【００１８】図５は、本実施例の蛍光表示管５０を表示
面に垂直な方向から見た平面図である。前述の基板５２
の真空空間により覆われた一面は、蛍光表示管５０の表
示面として機能するものであり、蛍光表示管５０の表示
面に設けられている前記アノード電極５４_a、５４_b、・
・・５４_m、・・・（以下、特に区別しない場合には単
にアノード電極５４と記載する）は、前述のようにその
幅が約２５０μｍ程度とされている。また、前記アノー
ド電極５４の近傍に架設された前記複数本のワイヤーグ
リッド６０_a、６０_b、６０_c、・・・６０_n-2、６
０_n-1、６０_n、・・・（以下、特に区別しない場合には
単にワイヤーグリッド６０と記載する）相互間の距離は
約５０μｍ程度とされている。図５に示すように、平面
視において、２本のワイヤーグリッドたとえば６
０_n-1、６０_nの間に存在するアノード電極５４ _mの矩形
状の１区画すなわち図５において斜線で示す約２５０μ
ｍ四方の区画ＬＣが表示パターンの画素に対応し、本実
施例の表示面においては、たとえば前記アノード電極５
４が６４列、前記ワイヤーグリッド６０が２５７列配列
させられることにより、２５６×６４個数の画素から総
ドットパターンの表示面が構成されている。 【００１９】本実施例の蛍光表示管５０は、シングルマ
トリクス方式で駆動されるものであり、図６は、前記ワ
イヤーグリッド６０_a〜６０_n、および前記アノード電極
５４のひとつであるアノード電極５４_mへ電圧を印加す
るタイミングチャートの一例を示す。この図６に示すタ
イミングチャートを用いて蛍光表示管５０を駆動させた
場合、時刻ｔ₀においては、何れのワイヤーグリッド６
０もオフ状態すなわち消去電圧（カットオフバイアス）
が印加されており、カソード電極６２から放出された電
子が何れの蛍光体層５６にも届かない為、全画素が非点
灯状態にある。続く時刻ｔ₁においては、ワイヤーグリ
ッド６０_aが励起されてオン状態すなわち加速電圧が印
加されて正電位となるが、この時点ではまだ何れの画素
も点灯しない。さらに続く時刻ｔ₂において、ワイヤー
グリッド６０_aに加えてワイヤーグリッド６０_bが励起さ
れて正電位となり、且つ、複数本のアノード電極５４の
うち点灯すべき画素が存在するものすなわち、ここでは
アノード電極５４_mに所定の正電圧が印加されることに
より、平面視においてワイヤーグリッド６０_aとワイヤ
ーグリッド６０_bとの間に存在するアノード電極５４_mの
１区画が選択的に点灯させられる。それ以後、時刻がｔ
３、ｔ４、ｔ５と進むに従い、ワイヤーグリッド６０
ｂ、６０ｃが順次励起され、アノード電極５４_mにおい
て区画された複数の画素が順次点灯させられる。そのよ
うにして、それぞれのアノード電極５４に所定の駆動電
圧が印加されることによって、表示面に所望の漢字、平
仮名、あるいは図形などが表示されるのである。 【００２０】このとき、本実施例の蛍光表示管５０にお
いては、ワイヤーグリッド６０とアノード電極５４とが
可及的に接近させられている為、カソード電極６２から
放出され、ワイヤグリッド６０の近傍において軌道を曲
げられた電子が隣接する区画に回り込む前に、発光が所
望される区画の蛍光体層５６に衝突する為、電子の回り
込みによる漏れ発光が好適に抑制され、発光領域が鮮明
に区分された高い表示品位が実現される。 【００２１】このように、本実施例によれば、前記複数
本のアノード電極５４相互間に、前記ワイヤーグリッド
６０と前記蛍光体層５６が接触するのを防止する為の凸
状絶縁体層５８が形成されている為、蛍光体層５６とワ
イヤーグリッド６０との距離を十分に接近させても、た
とえば駆動熱あるいは振動などによりワイヤーグリッド
６０が蛍光体層５６に接触することがない。すなわち、
デュアルワイヤーグリッド駆動方式を用いたシングルマ
トリクス構造の蛍光表示管において、たとえば総ドット
パターンあるいは大型高密度の表示パターンを備えた蛍
光表示管５０を提供することができる。 【００２２】また、好適には、前記ワイヤーグリッド６
０は、前記凸状絶縁体層５８に略接触して架設されたも
のである為、前記凸状絶縁体層５８が前記蛍光体層５６
の表面から突出した高さがすなわち蛍光体層５６の表面
とワイヤーグリッド６０との距離となり、蛍光体層５６
の表面とワイヤーグリッド６０との距離を可及的に近接
させることが可能となる。 【００２３】以上、本発明の好適な実施例を図面に基づ
いて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、さらに別の態様においても実施される。 【００２４】たとえば、前述の実施例の蛍光表示管５０
においては、前記複数本のアノード電極５４相互間全て
に凸状絶縁体層５８が設けられていたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、たとえば表示面に複数列配
列させられたアノード電極５４相互間の間隙３列に１列
の割合で凸状絶縁体層５８が設けられていてもよく、そ
のような構成によっても前記ワイヤーグリッド６０と前
記蛍光体層５６とが接触するのを好適に防止することが
できる。すなわち、本発明は、前記複数本のアノード電
極５４相互間に、前記ワイヤーグリッド６０と前記蛍光
体層５６が接触するのを防止する為の凸状絶縁体層５８
が設けられた蛍光表示管５０に広く用いられるものであ
る。 【００２５】また、前述の実施例の蛍光表示管５０は、
前記カバーガラス板６４側から表示面を観察するもので
あったが、たとえば基板５２に透明なガラスを用い、且
つアノード電極５４の材料としてＩＴＯ膜を用いた蛍光
表示管であって、基板５２側から観察する態様の蛍光表
示管に本発明が適用されても構わない。 【００２６】また、前述の実施例の蛍光表示管５０は、
平面視において隣接する１組のワイヤーグリッド６０の
間に存在するアノード電極５４の１区画が１つの画素と
する所謂通常形式のデュアルワイヤーグリッド駆動方式
により駆動されるものであったが、選択的に励起された
隣接する１組のワイヤーグリッド６０において、それぞ
れのワイヤーグリッド６０に印加する正電圧に高低の傾
斜をかけることによって２本のワイヤーグリッド６０の
間を通過する電子を高電圧のワイヤーグリッド６０側に
偏向させ、かかる１組のワイヤーグリッド６０の間に存
在するアノード電極５４の１区画を２つの画素とする所
謂偏向形式のデュアルワイヤーグリッド駆動方式の蛍光
表示管に本発明が適用されても構わない。このようにす
れば、通常形式のデュアルワイヤーグリッド駆動方式の
蛍光表示管５０と比較して画素の大きさがさらに半分と
なり、より高解像度の表示パターンが実現できるという
利点がある。 【００２７】また、前述の実施例の凸状絶縁体層５８
は、厚膜絶縁ペーストにより形成され電気絶縁性を有し
ていたが、凸状絶縁体層５８とワイヤーグリッド６０が
接触した際に、実質的にアノード電極５４とワイヤーグ
リッド６０が短絡しない程度の若干の導電性を有する材
料から形成されたものであってもよい。 【００２８】また、前述の実施例のアノード電極５４お
よび凸状絶縁体層５８は、基板５２の表面に直接固着さ
れていたが、基板５２の表面にたとえば約３０〜４０μ
ｍ程度の厚みを備えた絶縁体層が形成され、その絶縁体
層の表面にアノード電極５４および凸状絶縁体層５８が
設けられたものであってもよい。この場合、たとえば陽
極配線、グリッド配線、および陰極配線などの配線が基
板５２とかかる絶縁体層との間に設けられ、絶縁体層の
一部に設けられた開口部においてそれぞれアノード電極
５４、ワイヤーグリッド６０、およびカソード電極６２
と接続させられる。 【００２９】その他一々例示はしないが、本発明はその
趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられ
て実施されるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】シングルマトリクス構造を備えた蛍光表示管の
要部構造を説明する概略断面図である。 【図２】デュアルワイヤーグリッド駆動方式を用いた蛍
光表示管の表示原理を説明する概略断面図である。 【図３】本発明の一実施例である蛍光表示管の一部を拡
大して示す斜視図である。 【図４】本実施例の蛍光表示管の一部を、アノード電極
の長手方向に垂直な平面で切断して示す概略断面図であ
る。 【図５】本実施例の蛍光表示管を表示面に垂直な方向か
ら見た平面図である。 【図６】本実施例の蛍光表示管に設けられたワイヤーグ
リッドおよびアノード電極へ電圧を印加するタイミング
チャートの一例を示す図である。 【符号の説明】 ５０：蛍光表示管 ５２：基板 ５４：アノード電極 ５６：蛍光体層 ５８：凸状絶縁体層 ６０：ワイヤーグリッド ６２：カソード電極

フロントページの続き (72)発明者 可児 康之 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地 ノリタケ電子工業株式会社内 (72)発明者 毛利 順 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地 ノリタケ電子工業株式会社内 (72)発明者 平川 幸太 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地 ノリタケ電子工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C036 EE04 EF02 EF06 EG02 EG30 EH04

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 基板の表面に互いに平行となるように複
   数本固着され、その表面に蛍光体層が固着された帯状の
   アノード電極と、該アノード電極から一定の距離を隔て
   て該アノード電極の長手方向と直交する方向に複数本架
   設されたワイヤーグリッドと、該ワイヤーグリッドから
   前記アノード電極とは逆側に一定の距離を隔てて、前記
   アノード電極の長手方向に複数本架設されたカソード電
   極とを備えて構成された蛍光表示管であって、 前記複数本のアノード電極相互間に、前記ワイヤーグリ
   ッドと前記蛍光体層が接触するのを防止する為の凸状絶
   縁体層が形成されていることを特徴とする蛍光表示管。