JPH0364076B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は陰極と、これに対向して配置された
陽極と、これら陰極と陽極との間に設けられた制
御電極と、容器部内面であつて陽極及び陰極とに
対向するように配置された遮蔽電極とから成る蛍
光表示管に関するものであり、特に、前記陰極に
対する前記遮蔽電極の電位を変化させるための関
数電圧発生手段を有する蛍光表示管に係わるもの
である。

従来、蛍光表示管としては、所望の文字・図形
に形成され、かつ、その表面に蛍光体層が被着さ
れた陽極と、これに対向して配置されたフイラメ
ント状の陰極と、これら両電極間に介装されたグ
リツド状の制御電極とを透明体より成る真空容器
部内に封入し、前記陰極から放出される電子を選
択的に所望の陽極上に被着された蛍光体層に射突
させて、所望の文字・図形等を発光表示するもの
が多用されていた。

また、上記のような蛍光表示管は、通常その陽
極電圧として数ボルト乃至数十ボルトの範囲で作
動するもので、外部電界より影響を受け易いの
で、これを防止すべく陽極及び陰極に対向する容
器部内面に外部の静電界を遮断するための遮蔽電
極を設け、この遮蔽電極に、陰極電位に対して同
電位或いは所定の正電位を付与することが行われ
ていた。

しかしながら、上記従来技術に基づく蛍光表示
管を実際に動作させると、電極の構造、陽極電圧
の高・低または遮蔽電極の電位の変動等によつて
陰極間、或いは陰極直下の陽極部分に、その他の
部分に比べて輝度の異なる部分（この部分は陰極
の張架方向に沿つて線状に発生することが多く、
他の部分に比べて輝度の高い部分を輝線と称し、
他の部分に比べて輝度の低い部分を暗線と称す
る）が発生し、これが、蛍光表示管の表示品質を
損うという欠点があつた。

(1) しかも、このような輝線・暗線の生ずる位置
が回路設計上からも構造設計上からも予測し難
しことから、従来技術によつては、その解消が
極めて困難であつた。

(2) 加えて、近年、蛍光表示管としての表示態様
が単なる数字表示から大形化した図形をも表示
する表示装置として利用されるに至り、発光面
積（陽極面積）が増大傾向にあることから、こ
のような輝線・暗線の発生によつて蛍光表示管
の表示品質が大きく支配されるようになつてき
た。

そこで、上記(1)、(2)の理由から、前記欠点は一
層深刻なものとなつていた。

この発明の目的は、上記従来技術に基づく蛍光
表示管の構造に由来する輝線・暗線の発生による
表示品質劣化の問題点に鑑み、陰極に対する遮蔽
電極の電位を変化させると輝線・暗線の発生位置
が変化するという点に着目して、陰極と遮蔽電極
間に交番電圧等を印加する関数電圧発生手段を付
設することにより、輝線・暗線の発生位置を時間
的に移動させて、蛍光表示管の観察者には実質的
に輝線・暗線の発生を知覚し得ないようにし、も
つて、表示品質を良好に保つことのできる優れた
蛍光表示管を提供せんとするものである。

上記目的に沿うこの発明の構成は、従前から蛍
光表示管の容器部内面に設けられていた遮蔽電極
と、これに対向配置されたフイラメント状陰極と
の間に三角波や鋸歯状波等の交番電圧を、関数電
圧発生手段から供給し、これにより、その交番電
圧の変化に応じて輝線・暗線の位置を周期的に移
動させ、もつて、輝線・暗線を視覚上識別不可能
としたことを要旨とするものである。

次に、この発明の実施例について図面に基づい
て説明すれば以下の通りである。

第１図及び第２図において、ガラス材料等から
成る基板１上に複数桁の表示体２が形成されてお
り、各表示体は複数のセグメント３から成つてい
る。７はガラスカバーである。各表示体２におけ
る陽極Ａは、陽極導体１０の、陰極５及び制御電
極Ｇに対向する面に、蛍光体層８が被着されたも
のであつて、各セグメント３毎にそれぞれ独し
て、配線導体１１を介して外部端子６に導かれて
いる。また、基板１上に設けられるセグメント３
の周囲には、不透光性絶縁層９が設けられてい
る。制御電極Ｇは陰極５より放射される電子流を
制御するもので、例えば、第２図に示すように、
陰極５と陽極Ａとの間に介装配置され支持部材１
２により支持されている。陽極Ａと、フイラメン
ト状の陰極５と、グリツド状の制御電極Ｇとを装
着した基板１とともに蛍光表示管の本体を形成す
るガラスカバー７の内面であつて、陽極Ａ、陰極
５、制御電極Ｇに対向する面には、遮蔽電極１３
が設けられている。

上記構成において、各表示体２における任意
の、陽極Ａとしてのセグメント３に、陰極５の電
位に対して正の電位が付与されている最中に、選
択された桁の表示体２に対応する制御電極Ｇに正
の電位が付与されると、陽極Ａとしてのセグメン
ト３が発光する。一方、正の電位が付与された陽
極Ａに対応する制御電極Ｇに、陰極電位に対して
負の電位を付与すると、陰極５から陽極Ａに射突
しようとする電子がカツトオフされて、該陽極Ａ
の発光は阻止される。

また、制御電極Ｇに正の電位が付与されていて
も、陽極Ａに負の電位が付与されていれば、上記
と同様に陽極Ａの作る負の電界によつて電子はカ
ツトオフされて、該陽極Ａの発光は阻止される。
即ち、陽極Ａと制御電極Ｇとに同時的に正の電位
が付与されたときにのみ、陽極Ａが発光するもの
である。以上は陽極Ａが発光し、蛍光表示管とし
て機能するための動作である。

第３図には、数字表示を行う蛍光表示管であつ
て、陰極５が３本張架された構造のものが例示さ
れており、電極の構造又は各電極間の間隔等によ
つては符号D₁，D₂にて示すように、他の部分に
比べて輝度の低い暗線、輝度の高い輝線が発生す
る。また、電極の構造等が異なる場合には、陰極
５の真下、或いはその近傍に輝線、又は暗線が発
生することもある。このような輝線・暗線の発生
は、本質的には、陰極５がフイラメント状の細線
であつて、１本の陰極がカバーすべき陽極Ａの領
域に広がりがあることに由来すると考えられてい
る。

即ち、第４図に示すように、陰極５と遮蔽電極
１３とにより作られる等電位面に対して、陰極５
から放出される電子は、これを直角に横切つて走
行するが、仮りに、陰極５の間隔が変化したり、
陰極５の電位に対する遮蔽電極１３の電位が変動
すると、陽極Ａに到達する電子の流れに疎密が生
じ、輝線や暗線が発生するものである。

因みに、陰極５の電位に対する遮蔽電極１３の
電位を所定の正電位から所定の負電位まで変化さ
せた場合における相対的輝度の変化を、陰極５の
配列位置との関係において測定してみると、第５
図に示すような相対的輝度変化のデータが得られ
た。第５図Ａは陰極電位に対して遮蔽電極１３の
電位を所定の正電位とした場合に、同図Ｂは所定
の、中程度の正電位とした場合に、同図Ｃは零電
位とした場合に、同図Ｄは所定の、中程度の負電
位とした場合に、同図Ｅは所定の負電位とした場
合にそれぞれ対応させて、陰極５，５間での各位
置における相対的輝度分布の概略変化を示したも
のである。これらのことから、各電極の構造や陽
極電圧が蛍光表示管の設計上の要請に従つて決定
されていても、遮蔽電極１３の陰極電位に対する
相対的電位を正から負、又は負から正に変化させ
ることによつて、輝線・暗線の発生する位置、或
いはその度合を相当大幅に変化させ得ることが分
る。

即ち、いま、仮りに、遮蔽電極１３とフイラメ
ント状陰極５との間に、第６図に示すような三角
波が印加されたとすると、かかる三角波の正領域
の先頭部（第６図ａ）が印加されているときは、
フイラメント状陰極５，５直下に輝線を生じ（第
５図Ａ，ａ）、該三角波の正領域の中央部（第６
図ｂ）が印加されていることは、フイラメント状
陰極５，５直下に細い暗線と、それを挾むように
細い輝線とを生じ（第５図Ｂ，ｂ，b′）、該三角
波のゼロ交叉部（第６図ｃ）が印加されていると
きは、フイラメント状陰極５，５直下に太い暗線
を生じ（第５図Ｃ，ｃ）、該三角波の負領域の中
央部（第６図ｄ）が印加されているときは、フイ
ラメント状陰極５，５直下から両陰極の中間位置
に向つて偏寄した位置に太い暗線を生じ（第５図
Ｄ，ｄ）、該三角波の負領域の終端部（第６図ｅ）
が印加されているときは、両フイラメント状陰極
５，５の中間位置に太く濃い暗線を生じ（第５図
Ｅ，ｅ）、かくして、輝線・暗線の位置が遮蔽電
極１３とフイラメント状陰極５との間に印加され
た三角波に応答して時々刻々と周期的に移動する
ものである。

第７図は遮蔽電極の電位を変化させるための回
路構成の一例を示す図である。第７図Ａにおい
て、交番する関数電圧を発振する発振器１４の出
力電圧は陰極５の一端と遮蔽電極１３間に印加さ
れる。E_Aは陰極５のフイラメント用電源、E_Cは
カツトオフバイアス用電源、E_B，E_G，Ｅはそれ
ぞれ陽極電圧電源用端子、制御電圧電源用端子、
接地端子を示し、R₁，R₂はいずれもブリダー用
抵抗器である。第７図Ａに示される回路構成は、
陰極５のフイラメントを直流電源E_Aで駆動する
ものであるが、第７図Ｂに示される回路構成は、
トランス１５の２次側に設けられた陰極５のフイ
ラメント駆動用の巻線１５ａにより取り出される
交流電圧によりフイラメントを駆動するものであ
り、同時に遮蔽電極１３にもトランス１５の２次
側に設けられた遮蔽電極用の巻線１５ｂにより交
流電圧が印加されるようにしたものである。この
場合、フイラメント駆動用巻線１５ａと遮蔽電極
用の巻線１５ｂとの極性は同相でも逆相でも特に
差し支えはないが、逆相にすると、取り扱う電圧
がより低くても輝線・暗線を減らす効果を実質的
に確保することができる。また、この回路構成は
第７図Ａの回路構成に比べ、発振器を要せず、従
来のトランスに遮蔽電極用巻線１５ｂを追加する
だけでよいという特長がある。尚、上記例示の回
路構成における発振器１４からの交番する関数電
圧波形は、例えば、正弦波、三角波、鋸歯状波等
いずれであつてもよい。このような関数電圧波形
の周波数を適当な値、例えば、200Hz程度にすれ
ば、輝線・暗線の発生位置が相当に早く移動する
ので、チラツキを感じないで、実質的に視覚上識
別可能な輝線・暗線を除去することができる。

上記のように、この発明によれば、陰極と、こ
れに対向して配置された陽極と、これら陰極と陽
極との間に設けられた制御電極と、容器部内面で
あつて陽極及び陰極とに対向するように配置され
た遮蔽電極とから成る蛍光表示管において、陰極
に対する遮蔽電極の電位を変化させるための関数
電圧発生手段を付設する構成としたことにより、
従来蛍光表示管を動作させたときに発生していた
所謂輝線・暗線を見掛け上完全に除去し、これに
より、蛍光表示管の表示品質を格段に改善できる
という優れた効果が奏される。

とりわけ、大形の陽極を持つ蛍光表示管に関し
て顕著であつた輝線・暗線を視覚上完全に除去で
きるので、陽極面積のより一層の拡大を可能に
し、もつて、大形で多様な図形を鮮明に表示でき
るという絶大な実益を伴う。

加うるに、真空容器部内の各電極等に関して
は、何らの加工をも施すことなく、これらをその
まま使用し、該真空容器部外に、関数電圧発生手
段を付設するだけで足りるので、従来の蛍光表示
管に対する事後的変更加工が極めて容易であると
いう利点がある。

さらには、本来、真空容器部外からの静電界の
影響を遮断したり、フイラメント状の陰極から平
面状の陽極に向つて放射される電子を一様に散乱
させたりする役割故に、従前から設けられていた
遮蔽電極をそのまま輝線・暗線の揺動にも共用し
ているので、その構成が非常に簡単であるという
利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は蛍光表示管の斜視図、第２図は蛍光表
示管の構造を説明するための断面図、第３図は数
字表示管としての蛍光表示管の正面図、第４図は
陰極から射出される電子の流れを示す説明図、第
５図は遮蔽電極の電位の変化と陽極の相対的輝度
変化の相互関係を示す説明図、第６図は遮蔽電極
と陰極との間に印加される関数電圧の一例を示す
波形図、第７図は遮蔽電極の電位を変化させるた
めの回路構成を示す回路図である。 １……基板、２……表示体、３……セグメン
ト、５……陰極、７……ガラスカバー（容器部）、
１３……遮蔽電極、１４……発振器（関数電圧発
生手段）、Ａ……陽極、Ｇ……制御電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に配設され、かつ、蛍光体層が被着さ
   れた複数のセグメントにより表示体を形成する陽
   極と、前記陽極に対向して張架された陰極と、前
   記各電極を収容し、前記基板の周縁部に封着され
   た容器部と、前記容器部内面であつて、前記陰極
   及び前記陽極と対向するように配置された導電性
   材料で成る遮蔽電極とを備えた蛍光表示管におい
   て、前記陰極に対する前記遮蔽電極の電位を変化
   させるための関数電圧発生手段を付設したことを
   特徴とする蛍光表示管。