JPH02189855A - 蛍光表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、主として大型カラーデイスプレィ装置等の画
素を形成する蛍光表示素子に関するものである。

【従来の技術】

カラーデイスプレィ装置の画素を形成する蛍光表示素子
として、第５図のように、１つの画素を形成する複数の
発光室Ｉ　Ｒ、Ｉ　Ｇ　＋　、　Ｉ　Ｂ　、　Ｉ　Ｇ　
２を連通させて１つの放電空間を形成し、この放電空間
内に共通陰極２２を設けた構造が提案されている。 この蛍光表示素子では、光源管体１０を備え、光源管体
］０の内部空間は隔壁１３により仕切られており、たと
えは４つの発光室］、Ｒ，ＩＧ１．ＩＢ、ＩＧ２が形成
される。各発光室Ｉ　Ｒ，Ｉ　Ｇ、、１１３　、　］、
　Ｇ　２の内周面には異なる発光色（ここでは、］Ｒは
赤、１Ｇ、と１Ｇ２は緑、１Ｂは青としている）の蛍光
体が被着されている。また、各発光室］、　Ｒ，、］、
　Ｇ　１．　］、　Ｂ　、　Ｉ　Ｇ　２において光源管
体１０の中心付近の一所にはそれぞれ連通孔２Ｒ，２Ｇ
２　Ｂ　、　２　、Ｇ　２が形成され、他所にはそれぞ
れ陽極３Ｒ、３Ｇ　ｌ、　３　Ｂ　、　３　Ｇ　２が配
置されている。光源管体１０の一面く第５図（ｂ）中上
面）はガラス等の透光性材料で形成され、光源管体１０
の他の部分は可視光に対する反射率が比較的大きいセラ
ミック等の非透光性材料で形成される。光源管体１０の
第５図（ｂ）中下面には、上記連通孔２Ｒ，２Ｇ＋、２
Ｂ、２Ｇ２に跨がるようにバルブ２０が封着され、バル
ブ２０にはステム２１により保持された共通陰極２２か
設けられる。 以上のようにして、光源管体１０とバルブ２０との内部
空間が連通孔２Ｒ，２Ｇ１．２Ｂ、２Ｇ２を介して連通
して気密な１つの放電空間を形成するのであって、この
放電空間の内部にアルゴン等の不活性ガスと水銀とから
なる放電ガスか封入されている。 所望の陽極３　Ｒ，３Ｇ、、３　Ｂ　、３　Ｇ２と共通
陰極２２との間で放電させると、放電に関与している陽
極３　Ｒ、３Ｇ　＋　、　３　Ｂ　、３　Ｇ　２に対応
する発光室ＩＲ，ＩＧ１．Ｉ　Ｂ、ＩＧ２か発光するの
てあり、所望の色で発光させることができるのである。 」二連のように形成された蛍光表示素子は、カラーティ
スプレィ装置の画素を形成するから、任意時刻に江意の
調光段階で点灯できるように、共通陰極２２を常に電子
放出が可能な状ｆｆ３にしておく必要がある。すなわち
、共通陰極２２は常時予熱される。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、カラーデイスプレィ装置の画素として用いら
れることから、蛍光表示素子の発光面積は比較的小さい
ものである。しなかって、点灯時の消費電力も比較的小
さいものである。一方、共通陰極２２に通電する予熱電
流は、蛍光表示素子の大小にかかわらずほぼ一定である
。 たとえは、全発光室１−　Ｒ，、］、　Ｇ　１．　］、
　Ｂ　、　］、　Ｇ　２て均等に発光させ白色点灯を行
うものとし、発光輝度と消費電力との関係を調べると、
第６図のようになる。第６図によれば、５０００　ｃｄ
／＊２の輝度を得るには２Ｗが必要であり、２５００　
ｃｄ／＋２ては１．５Ｗ、発光していないとき（Ｏｃｄ
／肩２）でも１”ｙｒの電力消費かある。すなわち、共
通陰極２２の予熱電流としてＩＷか消費されているから
、共通陰ｆ！２２の予熱による消費電力が、全消費電力
の５０％以」二に達し、消費電力に対する発光効率が悪
いという問題が生じている。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、予
熱電流で消費される単位面積当たりの消費電力を低減す
ることにより発光効率を高めた蛍光表示素子を提供しよ
うとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、光源管体の発
光面をそれぞれ発光室を同数個ずつ含む複数の区画に分
割し、各区画を各区画の発光色の構成が同じになるよう
にしてそれぞれ複数色の発光室で構成しているのである
。

【作用】

上記構成によれば、従来構成において１つの共通陰極が
設けられていた構成単位を１区画とし、複数区画に対し
て１つの共通陰極を設けることになるから、単位面積当
たりの共通陰極への予熱電流が従来よりも低減され、結
果的に発光効率が高まるのである。

【実施例］】

第１図に示すように、基本的には、「従来の技術」の項
て説明した光源管体１０を４個結合して１個の光源管体
１０とし、この光源管体１０に１個のバルブ２０を設け
た形状となっている。 光源管体１０は、第１図に示すように、上面開口する有
底角筒状に形成された発光器１１と、発光器］１の上面
を密閉する透光板１２とにより形成されている。発光器
１１は、セラミックのような可視光に対する反射率か比
較的高い非透光性材料て形成され、透光板１２は、ガラ
ス等の透光性材料で形成されている。光源管体１０の内
部空間は隔壁１３　ａ　、　１．３　ｂによりほは同形
状を有する４つの区画Ａ′−Ｄに仕切られている。各区
画Ａ〜Ｄは、それぞれ［従来の技術」の項て説明した光
源管体１０とほぼ同じ大きさに形成される。各区画Ａ−
Ｄの内部空間は、隔壁］、　３　ｃによってさらに分割
され、４つの発光室］、Ｒ，１Ｇ、、ＩＢ、］、Ｇ。 か形成されている。結局、１つの光源管体］０に対して
１６個の発光室Ｉ　Ｒ、Ｉ　Ｇ　１．　］、　Ｂ　、　
］、　Ｇ　２が形成される。各発光室］−Ｒ，］、Ｇ、
、］、Ｂ、］、Ｇ２の内周面には、それぞれ蛍光体が被
着される。すなわち、発光室ＩＲには、赤色系蛍光体く
なとえは、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、発光室Ｉ　Ｇ　＋　、　
Ｉ　Ｇ　２には、緑色系蛍光体くたとえば、ＣｅＨｇ＾
１１１０１９：Ｔｂ）、発光室ＩＢには、青色系蛍光体
くたとえば、ＢａＭＨ２八１．６０．：Ｅｕ）が塗布さ
れる。ここに、各区画Ａ〜Ｄては、左」−角から右回り
に発光室Ｉ　Ｒ，］、　Ｇ　ｌ、Ｉ　Ｂ　、　Ｉ　Ｇ　
２がこの順に配列されている。各発光室］、　Ｒ、Ｉ　
Ｇ　、　、　］、　Ｂ　、　ＩＯ２には、それぞれ各区
画Ａ−′−Ｄの中心付近の一所において連通孔２Ｒ１２
Ｇ＋、２Ｂ、２Ｇ２が形成され、他所において陽Ｍ３　
Ｒ，３Ｇ、、３　Ｂ　、３　Ｇ２が配設されている。ま
た、各発光室］Ｒ，］、　Ｇ］、Ｂ、ＩＧ２内には仕切
壁４か形成され、連通孔２Ｒ，２Ｇ＋、２Ｂ、２Ｇ２か
ら陽極３Ｒ，３Ｇ、、３８３Ｇ２に至る経路（道程）が
なるべく長くなるように経路を屈曲させている。 第１図（１，）、（ｃ）における光源管体１０の下面に
は、バルブ２０の上端部が封着されている。バルブ２０
はカラスよりなり、内部にはステム２１により支持され
た共通陰極２２か設けられている。バルブ２０の上部は
４つの分岐管２４に分岐されており、各分岐管２４の」
１端は開口していて各区画Ａ〜Ｄの中央部に形成された
連通孔２Ｒ，２Ｇ、、２＋３．２　Ｇ　、を覆うように
して光源管体１０に封着される。バルブ２０の下面には
排気管２３が引き出されている。 以上のようにして、光源管体］０とバルブ２０とに囲ま
れた気密な放電空間が形成されるのであり、この放電空
間内にはアルゴン等の不活性ガスと水銀とを混６した放
電カスが封入される。ここに、光源管体１０の発光器１
］と透光板１２、光源管体１０とバルブ２０などはガラ
スフリットを用いて封着されている。 いま、区画Ａの発光室１Ｒ内に設けた陽１ＦＩ１３　Ｒ
と共通陰極２２との間で放電させたと仮定すれば、共通
陰極２２から放出された電子は、共通陰極２２→分岐管
２４→区画Ａの連通孔２Ｒ→区画Ａの発光室１Ｒ→陽極
３Ｒという経路を通るから、発光室ＩＲから赤色の光が
放射されるのである。 以上の構成によれば、１つの区画Ａ−Ｄを従来の蛍光表
示素子と同し面積であるとずれは、単位面積当たりの共
通陰極２２の本数か１／４になり、結果的に単位面積当
たりの共通陰極２２への予熱電流も理論値ては］／／］
に低減するのである。すなわち、第２図に実線て示ずよ
うに、破線で示しである従来構成に比較して単位面積当
たりの消費電力が大幅に低減されるのであり、従来構成
の１画素分（１区画）について白色点灯を行った場りに
、５０００　ｃｄ＃２を得るのに必要な消費電力は１３
Ｗ（従来構成に比較してランプ効率が５４％向上）、２
５００ｃ♂／　ｍ　２て゛は０．８Ｗ（ランプ効率８８
％向上）、Ｏｃｄ／ｚ２ては０．３Ｗ（ランプ効率２３
０％向上）となり、ランプ効率か大幅に向」−すること
がわかる。また、上記実施例では、光源管体１０に４区
画Ａ□−Ｄを設けているか、分岐管２／１の本数を増や
せは、さらに多数の区画を設けることもでき、単位面積
当たりの予熱電流をさらに低減することが可能である。

【実施例２】 実施例１では、各区画Ａ　−、Ｄにそれぞれ矩形状の発
光室Ｉ　Ｒ，］、　Ｇｌ、］、　Ｂ、Ｉ　Ｇ２を形成し
、各発光室］、　Ｒ，、］、　Ｇｌ、］、　Ｂ、Ｉ　Ｇ
、にそれぞれ連通孔２Ｒ，２Ｇｌ、２Ｂ、２Ｇ２を形成
しなが、本実施例では、第３図に示すように、各区画Ａ
〜丁〕にそれぞれ１つの連通孔２を設けるように隔壁］
、　３　ｄを形成して、各区画Ａ−Ｄにそれぞれ３個の
発光室１Ｒ，、］、　Ｇ　、　Ｉ　Ｂを形成している。 すなわち、各区画Ａ〜Ｄには光源管体１０の中央付近に
連通孔２が形成され、連通孔２を中心として放射状に隔
壁１２ｄか２枚ずつ形成されているのである。したがっ
て、各区画Ａ〜Ｄては、ずへての発光室１Ｒ１１Ｇ、］
、Ｂに対して連通孔２が共有されている。各区画Ａ−Ｄ
ては、右回りに発光室］、Ｒ，ＩＧ、］、Ｂかこの順て
配列されている。各発光室ＩＲ，ＩＧ。 １Ｂでは連通孔２から離れた位置に陽極３Ｒ２３Ｇ　、
　３　Ｂか設けられる。 一方、共通陰極２２は、バルブ２０内に設けられており
、バルブ２０の一ヒ面は開口していて、」−記各区画Ａ
−Ｄにそれぞれ１個ずつ設けられた合計４個の連通孔２
を覆うようにして光源管体１０に封着される。ここに、
連通孔２は光源管体１０の中央部に集中しているから、
バルブ２０には実施例１のような分岐管２４を設ける必
要かないのである。すなわち、直管形蛍光ランプの端部
と同等の構造とすることができ、部品の共用化が容易に
なるのである。 上記構成によって従来構成の１画素分く１区画）の白色
点灯時の消費電力を測定したところ、第４図に実線で示
す結果を得ることがてきな。ずなわち、５０００　ｃｄ
ｈ２を得るのに要する消費電力は１．６Ｗ（従来構成の
場合は破線て示ずように２Ｗ）でありランプ効率が２５
％向上した。また、２５００　ｃｄ／ｗ２に対しては０
．９５Ｗてありランプ効率か５８％向上し、Ｏｃｄ／ｗ
２ては０．３Ｗてランプ効率は２３０％向上した。以上
のようにランプ効率を大幅に向上さぜることかてきな。 上記各実施例ては、光源管体１を４区画Ａ−■）に分割
しているが、区画の数はこれに限定されるものではなく
、さらに多数個形成するようにしてもよい。

【発明の効果】

本発明は上述のように、光源管体の発光面をそれぞれ発
光室を同数個ずつ含む複数の区画に分割し、各区画を各
区画の発光色の構成か同じになるようにしてそれぞれ複
数色の発光室で構成しているものであり、従来構成にお
いて１つの共通陰極か設けられていた構成草位を１区画
とし、複数区画に対して１つの共通陰極を設けることに
なるから、羊位面積当たりの共通陰極への予熱電流が従
来よりも低減され、結果的に発光効率が高まるという利
点かある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（＋１）　＜＋りはそれぞれ本発明の実
施例１の正面図、同１’ｍ（ｎ）中Ｘ−Ｘ線断面図、同
図（ａ）中Ｙ−Ｙ線断面図、第２図は同上の動作説明図
、第３図（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例２を示
す正面図、同図＜ａ）中Ｘ−Ｘ線断面図、第４図は同上
の動作説明図、第５図ｍ（ａ）（ｂ）はそれぞれ従来例
を示す正面図、同図（ａ）中Ｘ−Ｘ線断面図、第６図は
同上の動作説明図である。 Ｉ　Ｒ、Ｉ　Ｇ　ｌ、　Ｉ　Ｂ　、　］、　Ｇ　２・・
・発光室、３Ｒ，３Ｇ３Ｂ、３Ｇ２・・・陽極、１０　
・光源管体、２０・・バルブ、２２・・・共通陰極、Ａ
〜Ｄ・・区画。 代理人　弁理士　石　１）長　七 勤齢 手続補正書く自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内周面にそれぞれ蛍光体が被着された複数個の発
   光室を発光面に設けた光源管体と、各発光室に連通した
   放電空間を形成するように光源管体に気密的に結合され
   たバルブと、各発光室内にそれぞれ配設された複数の陽
   極と、バルブ内に配設された１つの共通陰極とを具備し
   、上記放電空間内には放電ガスが封入され、所望の陽極
   と共通陰極との間に放電を生じる電圧が印加されると放
   電を生じている陽極の配設されている発光室の蛍光体が
   発光する蛍光表示索子において、光源管体の発光面はそ
   れぞれ発光室を同数個ずつ含む複数の区画に分割され、
   各区画は各区画の発光色の構成が同じになるようにして
   それぞれ複数色の発光室で構成されて成ることを特徴と
   する蛍光表示素子。