JPH0316200Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、非発光表示装置、たとえば液晶表
示装置などを周囲の明るさに関係なく常に鮮明に
その表示を見せることができる真空蛍光管に関す
る。

［従来の技術］ 表示装置を大別すると、液晶表示装置、エレク
トロクロミツク表示装置、電気泳動表示装置等の
表示パターン形状に応じた表示電極に信号を印加
することにより、表示媒体の光の透過・吸収特性
を変化させて表示を行う非発光表示装置と、蛍光
表示管、ガス放電表示管、発光ダイオード表示装
置、エレクトロルミネセンス表示装置等の表示電
極それ自体が発光する非発光表示装置と、があ
る。

ところで、前者の非発光表示装置は、昼間など
の明るい周囲環境のもとでは、表示のコントラス
トが十分とれるが、室内での使用、あるいは夜間
の使用等には周囲光が弱くなるために表示部と非
表示部とのコントラストが悪化し、視認性が悪く
なり、さらに微弱な周囲光のもとでは表示が全く
みえなくなる、という問題点がある。

そこで、非発光表示装置の周囲の適宜箇所に光
源を設けて暗所におけるコントラストを確保する
試みがなされている。

この場合、前記光源としては、非発光表示装置
の表示面を均一に照射する上からは、パネル形の
光源が好ましく、この種の光源としてエレクトロ
ルミネセンス装置や平形の蛍光灯などが提案され
ている。

しかしながら、現在のところエレクトロルミネ
センス装置は、発光輝度が低く、また駆動電圧も
数十Ｖ以上と高く、特に寿命の点で問題がある。

また平形の蛍光灯は、輝度は十分とれるとはい
え、一般に商用電源を駆動電源としているために
非発光表示装置用の光源としては汎用性がなく、
さらに駆動回路部が大形、高重量であるために表
示装置の小形化、軽量化を図る上からは適当でな
い。

上述した問題を解決するために、本考案の考案
者らは、実願昭55−181608号（実開昭57−104451
号公報）を提案している。すなわち、蛍光表示管
が十数Ｖ以下の低電圧で十分な発光輝度が得ら
れ、かつ他の発光形の表示パネルと較べても消費
電圧が少なく、しかも使用する蛍光体により任意
の発光色が得られる特長を有するとともに、小
形、軽量であることに注目して、蛍光表示管によ
り非発光表示装置の表示を鮮明にする試みであ
る。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した提案においては、下記
の問題がある。

(1) 蛍光表示管に輝度ムラがあり、この原因とし
ては、 (a) フイラメント状陰極間の暗線部やフイラメ
ント直下の輝線。

(b) 陰極のクールエンド部分における輝度低下
などがある。

(2) 輝度ムラを防止するためにスリガラスやフイ
ルタが利用されていたが、光の吸収が大きく輝
度の低下がさけられなかつた。

［考案の目的］ この考案は、以上の問題点を解消するためにな
されたものであり、輝度の低下を生じることなく
発光を散乱させて非発光表示装置に輝度ムラなく
照射することができる真空蛍光管を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ したがつてこの目的を達成するためにこの考案
は、非発光表示装置の裏面側に配設され、少なく
とも非発光表示装置と接する前面板が透光性部材
により形成されて気密外囲器を構成し、この気密
外囲器内に、駆動電圧が印加されると加熱されて
電子を放出するフイラメント状陰極と、陰極から
放出された電子の射突により発光する蛍光体層を
被着した陽極とを有し、前記前面板を介して非発
光表示装置に照射する真空蛍光管において、前記
前面板の表面に金属薄膜による網点パターンを形
成させたことを特徴とする真空蛍光管を要旨とし
ている。

［作用］ 網点パターンを有する金属薄膜により発光部の
光を散乱し、かつ透過率（一次透過率）を部分的
に調整して、均一な輝度を非発光表示装置に付与
できるとともに、輝度ムラを目立たなくして均等
な輝度を得るばかりでなく、全体的に輝度の向上
が図れる。

［実施例 １］ 以下、図示の実施例によりこの考案を説明す
る。

第１図は、この考案の真空蛍光管の好適な実施
例を示していて、この真空蛍光管は非発光表示装
置としてTN形（Twisted Nematic）の液晶表
示装置が用いられている。

第１図において１は、液晶表示装置を示してお
り、１１，１２は上下の偏光板である。１３，１
４は対向面にそれぞれ透明導電膜からなる共通電
極１５と、表示すべきパターン形状に応じてパタ
ーニングされた透明導電膜からなる表示電極１６
が被着された一対の透明基板である。

１７は、前記一対の透明基板１３，１４間に介
在されたスペーサであり、このスペーサ１７を介
在させることにより形成される空間に、液晶物質
１８が充填される。また１９は、前記共通電極１
５及び表示電極１６に駆動信号を付与するための
外部端子である。上述した構造の液晶表示装置１
は、あらかじめ液晶分子軸を透明基板１３，１４
と平行で、かつ一方の透明基板１４から他方の透
明基板１３面へ行く間に、90゜ねじれるように配
列されている。さらに、前記液晶物質１８を正の
誘電異方性の物質とした場合、電界の印加された
共通電極１５及び表示電極１６間に介在する液晶
物質１８の分子軸が、透明基板１３，１４に対し
て垂直となり、この部分は光が透過するようにな
る。

したがつて、前記上下の偏光板１１，１２の偏
光軸の方向を平行に配列させておけば、電界を印
加した部分のみ光が透過して、また偏光板１１，
１２の偏光軸が直行するように配列すれば、電界
を印加した部分のみ光が遮断されて、表示が行わ
れるようになる。

一方２は、前記液晶表示装置１の裏面側に配設
される真空蛍光管である。

この真空蛍光管２は、その発光原理としては従
来から周知の蛍光表示管と同様であるが、蛍光体
層が塗布される陽極部がパターニングされていな
い。

基板２１は、例えばガラスなどの絶縁性の材料
からなる。２２は、前記基板２１の周辺部に封着
されて、内部が高真空状態に排気される外囲器を
構成する容器部である。

前記容器部２２は、表面板としての透光性の前
面板２２ａと側面板２２ｂを有しており、前面板
２２ａの内面２２ｃには、第２図と第３図に示す
ように白抜き丸の網点パターンを有する金属薄膜
３０が一面にわたつて被着形成されている。

この金属薄膜３０は、たとえばアルミニウムな
どの金属光沢を有する材料を蒸着あるいはスパツ
タリングで被着しフオトリソグラフイ法でパター
ン形成がなされている。すなわち、第４図ａ〜ｇ
の形成工程で説明すれば、ａの前面板２２ａの内
面２２ｃにｂに示すようなアルミニウムなどの金
属薄膜３０を蒸着し、ｃ，ｄで示すようにレジス
ト３０ａとフオトマスク３０ｂを金属薄膜３０上
に載せる。このレジスト３０ａはポジ形のもので
あり、フイトマスク３０ｂは微小な抜丸穴型３０
ｃが多数配設されたものである。

そして、ｄで示すように紫外線を矢印方向に露
光したのち、ｅで示すようにNaOH水溶液に浸
漬して露光部分を現像して溶解し、ｆのようにエ
ツチング液（リン酸＋硝酸＋酢酸）でエツチング
処理して露出した金属薄膜３０部分を除去後、ｇ
で示すようにレジスト３０ａを剥離することで抜
丸穴４０（第２図と第３図参照）が形成できる。

このようにして、網点パターンを有する金属薄
膜３０が前面板２２ａの内面に形成されている。

なお、金属薄膜３０は、図示しないが前面板２
２ａの外面２２ｄ側に被着形成してもよい。

２３は、前記基板２１の内面の所要部分に一面
に被着される導電膜からなる陽極導体であり、こ
の陽極導体２３の上面に蛍光体層２４が均一に塗
布されて陽極部２５が構成される。

ここで、前記陽極導体２３に対する蛍光体層２
４の塗布形状は、陽極導体２３の前面全体あるい
は陽極導体２３の周縁部分をわずかに露出させて
残りの部分に均一に塗布するようにしてもよい
し、また、陽極導体２３の上面に間隔をつめてド
ツト状、あるいはストライプ状に塗布するように
してもよい。

この場合、前記陽極導体２３の周縁部に陽極導
体２３を露出させる塗布形状を採用すれば、蛍光
体層２４の周縁部に対する電子の帯電が防止さ
れ、蛍光体層２４の端部における表示かけ現象が
防止できる。という利点がある。

２６は、前記陽極部２５での均一な発光を得る
ために、必要に応じて設けられる制御電極であ
り、２７は、前記制御電極２６上に一本ないし複
数本張架されるフイラメント状の陰極である。さ
らに２８は、前記各電極に対して駆動信号を供給
するための外部端子である。

しかして、上述した構成において、まず第５図
に示すように、液晶表示装置１の入力部４２、デ
コーダ部４３及び駆動部４４に電源４１を接続
し、かつ駆動部４４の出力を外部端子１９を介し
て液晶パネル部１の各電極に導入する。また、制
御部としてのスイツチ５１を介して、前記電源４
１の出力を駆動部５２に導入し、この駆動部５２
の出力を、外部端子２８を介して真空蛍光管２の
各電極に付与する。

そして、前記スイツチ５１を閉成すれば、加熱
された陰極２７から放出される電子が、陽極電圧
の付与された陽極部２５に射突し、蛍光体層２４
が発光する。

一方、液晶表示装置１の共通電極１５及び表示
電極１６には、駆動部４４を介して表示信号が与
えられ、液晶物質１８の分子軸方向が所定方向に
配列されている。

したがつて、いま上下の偏向板１１，１２の偏
向軸が平行に設けられていれば表示信号が与えら
れた表示電極１６下の液晶物質１８を光が透過す
るようになり、この部分を介して蛍光体層２４の
発光が観察者６０により観測され、表示が行われ
る。表示信号が与えられない部分については、偏
光板１１により偏光された蛍光体層２４の発光
が、液晶物質１８により90゜旋回されるので、偏
光板１２を透過することができず、遮断される。
すなわち、蛍光体層２４の光は、金属薄膜３０の
抜丸穴３０ｃにより光の透過率（一次透過率）を
調整し、目視で均一に観察できる程度に発光面の
輝度ムラ（輝線、暗線）を目立たなくして平均し
て均等の輝度で液晶表示装置１を照射できる。

たとえば、第６図に示すように例えば「12…
９」を表示すべく表示信号が与えられているとす
れば、この表示信号が与えられた部分のみ、蛍光
体層２４の発光が観察され、斜線で示す他の部分
は光が遮断されてほぼ暗黒色となり、十分なコン
トラストをもつて表示が行われるようになるもの
である。

この際、金属光沢を有する金属薄膜３０で抜丸
穴３０ｃのパターンを形成したので、抜丸穴以外
の非透過部分による乱反射光や正反射光を外囲器
内壁や制御電極や蛍光体層等で反射させて再利用
することができ、これによつて従来の拡散板方式
よりも輝度を向上させることができる。

さらに、一次透過率、すなわち抜丸穴３０ｃの
形成パターンの密度や平均的分布に起因する透過
率は、部位により変化をつけるとよい。例えば、
陰極２７のクールエンド部分（取付部）に相応す
る部位は透過率を大にして、陰極２７の中央部分
に相応する部位は小となるようにすれば、クール
エンド部分に相応する部位の中央部分に相応する
部位に対する輝度ムラをなくすことができ、どの
部位においても目視で均一に観察される程度の輝
度を得て液晶表示装置１に照射できる。

［実施例 ２］ 上述した第１の実施例では、金属薄膜３０は抜
丸穴４０を設けた網点パターンであつたが、第２
実施例の金属薄膜３００では、逆の網点パターン
を有している。

すなわち、第７図と第８図に示すように前面２
２ａの内面２２ｃもしくは外面２２ｄ（第１参照）
のいずれか一方に多数の丸形パターン３００ａが
網点状に形成してある（図示例では内面２２ｃ側
に形成）。

この丸形パターン３００ａの被着形成は、レジ
ストをネガ形のものを使うだけであとは、第１の
実施例で説明した形成工程と同一工程で可能であ
り、現象工程で露光されていない部分が溶解する
ので丸形パターン３００ａが残る。

［実施例 ３］ 次に、第９図に示すのは別形式の真空蛍光管を
用いた例を示している。なお、第１図で示した第
１実施例と同等の部分には同じ符号を記してお
く。

この実施例では、陽極部２５が形成される透光
性の基板２１を照射面部としている。

この表面板としての基板２１には、液晶表示装
置１を積設してある。この場合、陽極導体２３は
透明導電膜により形成してあり、図示例では基板
２１の外面２１ａに第１の実施例の網点パターン
を有する金属薄膜３０あるいは第２の実施例の網
点パターンを有する金属薄膜３００を形成してあ
る。

さらに、陽極部２５と対向する容器部２２を透
光性材料で形成し、この容器部２２の透光部を照
射面部として網点パターンを有する金属薄膜３
０，３００を形成し、上記のものとは逆にこの容
器部２２側に液晶表示装置１を積設させるように
してもよいことは、もちろんである。

なお、２９は２１側に有効に反射させるため
の、例えば金属蒸着膜などからなる反射部分であ
る。

ところで、第１から第３実施例において、前記
陽極導体２３上に塗布する蛍光体層２４の材料
は、必要とする発光色に応じて適宜選定されるも
のであり、蛍光体材料としてZnO系の蛍光体を用
いれば緑色の発光が、また、低抵抗化処理された
（Zn−xCdx）Ｓ：Ag系の蛍光体で液晶比ｘを変
化させれば、青色から赤色までの発光ｔが、また
低抵抗化処理されたＹ彦Ｏ彦Ｓ：Eu系の蛍光あ
るいはSn彦：Eu系の蛍光体を用いれば赤色の発
光が得られるようになる。

また、前記偏光板１１及び１２の偏光軸をあら
かじめ直交する方向に設定しておけば、今度は逆
に、第６図に斜線で示す部分で蛍光体層２４の発
光が観察され、図示白抜き部分、すなわち「12…
９」を表示する部分が暗黒色となつて表示が行わ
れる。

したがつて、例えば夜間などのように周囲光が
微弱であつても、表示部分、あるいは表示部分を
除く部分から蛍光体層２４の発光色を観察するよ
うになるため、表示がみえなくなる、というおそ
れは全くなく、十分なコントストをもつて、明瞭
な表示が得られる。

一方、直射日光があたるようなきわめて明るい
環境下においては、液晶物質１８の透過部分に入
射した光が基板２１面や蛍光体層２４で乱反射さ
れて観察者６０の眼に入るために、上述したと同
様に十分なコントラストをもつて表示が得られ、
周囲状態の変化にかかわりなく、常に明瞭な表示
が得られるようになる。ところで、液晶表示装置
１自体は、本来明るい使用環境下では視認性が良
い、という特長をもつている。したがつて、明る
い環境下では、第５図に示すスイツチ５１を開放
すれば、電源４１の消費電力の節減が図れること
になる。

この場合、蛍光体層２４は、発光色によつても
異なるが一般に灰白色ないし淡黄色を呈すること
から、この蛍光体層２４が一種の反射板として作
用し、液晶表示装置１を反射形の表示装置として
作動させることが可能となる。

またこの場合、前記スイツチ５１の開閉操作を
単独で行わず、他の使用機器と連動させるように
してもよい。

例えば、非発行表示装置を車載用の計器パネル
として用いる場合は、前記スイツチ５１を車のラ
イトスイツチと連動させれば、周囲が暗くなるに
つれて真空蛍光管２が駆動され、常に良好な表示
が行われる車の計器パネルが得られる。

さらに、第１０図に示すように、表示装置の近
傍に、例えばフオトトランジスタなどの光電変換
素子６１を配設し、周囲照度を検出してその検出
出力を増幅部６２で適宜増幅した後、スイツチ５
１とともに制御部を構成するスイツチ駆動部６３
に導入し、スイツチ５１の開閉動作を自動的に行
わせる、あるいは前記増幅部６２の出力を図示し
ない電圧調整部に導入して、真空蛍光管２に供給
する陽極電圧を周囲照度に応じて調整し、蛍光体
層２４の発光輝度を自動調整するようにしてもよ
い。

また、液晶物質１８の透過部を通過してくる光
色彩は、蛍光体層２４の材料により決定される
が、例えばこの蛍光体層２４を、比較的発光スペ
クトルの幅が広いZnO系の蛍光体で構成した場合
は、前面板２２ａや基板２１を色ガラスで形成し
たり、前面板２２ａや基板２１にフイルタ部材を
貼着することにより、偏光板１２を介して観察さ
れる光に任意の色彩を付与することができる。

実施例では、液晶表示装置１と真空蛍光管２と
を密着して積設した例を示したが、両者は必ずし
も密着させる必要はない。

さらに、液晶表示装置１に代えて、その他の非
発光形表示装置、例えばエレクトロクロミツク表
示装置や電気泳動表示装置を用いることもでき
る。

そのほか、本考案は上記し、かつ図面に示した
実施例に限定されることなく、その要旨を変更し
ない範囲で種々変形して実施できるものである。

［効果］ 以上述べたようにこの考案によれば、表面板に
金属薄膜による網点パターンを形成するようにし
たので、下記の特長並びに効果を有する。

(1) 真空蛍光管の構造から生ずる輝度ムラを、網
点パターンの形状や密度を変えた前面板を通す
ことにより目視で均一に観察できる程度に目立
たなくして、どこの部位においても平均して均
等な輝度を非発光表示装置に付与することがで
きる。したがつて、非発光表示装置の発光表示
を目視で均一に観察できる程度にすることがで
きるという効果を有する。

(2) 網点パターン又は網点パターン以外の金属薄
膜部分による乱反射や正反射した光を、外囲器
内壁や制御電極や蛍光体層によつて反射させて
再利用することができるので、反射部材のない
従来のスリガラスやフイルタ等の拡散板方式に
比較して輝度を高くすることができる。

(3) 網点パターンの密度や大きさを発光部分に応
じて適宜に変えることにより、たとえ陰極にク
ールエンド部が存在してもクールエンド部の輝
度に合わせるように中央部の輝度を押えること
ができる。これによつて前面板のほとんどすべ
てにわたつて均一な輝度を得ることができ、光
源としての面積を従来より大きくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の第１実施例を示す断面
図、第２図は網点パターンを有する金属薄膜の一
部を示す平面図、第３図は、同斜視図、第４図
は、金属薄膜の形成工程を示す図、第５図は、駆
動回路例を示す図、第６図は、表示例を示す図、
第７図は、第２実施例の網点パターンを有する金
属薄膜の一部を示す平面図、第８図は、同斜視
図、第９図は、第３実施例を示す断面図、第１０
図は、他の駆動回路例を示す図である。 １……非発光表示装置としての液晶表示装置、
２……真空蛍光管、２２ａ……表面板としての前
面板、３０，３００……網点パターンを有する金
属薄膜、２４……蛍光体層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 非発光表示装置の裏面側に配置され、少なく
   とも非発光表示装置と接する前面板が透光性部
   材により形成されて気密外囲器を構成し、この
   気密外囲器内に駆動電圧が印加されると加熱さ
   れて電子を放出するフイラメント状陰極と、陰
   極から放出された電子の射突により発光する蛍
   光体層を被着した陽極とを有し、前記前面板を
   介して非発光表示装置に照射する真空蛍光管に
   おいて、前記前面板の表面に金属薄膜による網
   点パターンを形成させたことを特徴とする真空
   蛍光管。 (2) 前記金属薄膜による網点パターンは、前面板
   の内面に形成されている実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の真空蛍光管。 (3) 前記金属薄膜による網点パターンは、前面板
   の外面に形成されている実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の真空蛍光管。 (4) 前記金属薄膜による網点パターンは、抜丸穴
   が多数形成されてなる実用新案登録請求の範囲
   第１項又は第２項又は第３項記載の真空蛍光
   管。 (5) 前記金属薄膜による網点パターンは、金属薄
   膜丸形パターンが多数形成されてなる実用新案
   登録請求の範囲第４項記載の真空蛍光管。