JPH0610619Y2 - 表示用発光素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は，文字や画像を表示する案内表示，電光表示装
置，デイスプレイ等に表示素子として用いられる表示用
発光素子に関する。

〔考案の技術的背景〕

近年，競技場等において，文字や画像等を大型のボード
上に表示するデイスプレイ装置が普及し始めている。こ
の種の装置にあつては，ボード上に数千ないし数万個の
表示用発光素子を密に並置し，これら表示用発光素子を
画像信号に応じて選択的に適宜点灯させることにより，
ボード上に所定の画像等を表示するようになつている。

ところで上記表示素子としては，現在CRTと称されるブ
ラウン管や透光性塗料を塗布したカラー電球が知られて
いるが，いずれの場合も赤，緑，青の各単色を発する３
〜４種の表示用発光素子を１組とし，その一画素を複数
組表示盤上に並設するため，一画素当りの発光面積が大
となり，その結果表示画像が荒らくなつていた。この問
題を解消するため第10図及び第11図に示す如く，有底筒
状の管体21と，管体21の開口部に封着され中央部に位置
する共通電極22及び周囲に位置する３個の対向電極23
と，これら対向電極23を互いに区分し共通電極22との間
に管体21の頂部を折返し点とする３個のＵ字状の放電路
を形成するように管体21内に配設された隔壁24と，管体
21頂部内面に各放電路に対向して形成された赤，緑，青
の発光色を呈する蛍光体膜25を具備する表示用発光素子
が考案されている（特開昭59-51452）。しかしながら，
この場合第12図に示す如く共通フイラメントの他，３個
の対向電極を夫々予熱する必要があり，余剰な電力を浪
費していた。また同図中に示すように，放電路がＵ字路
に形成されているため，表示面の小型化ひいては素子の
小型化の弊害となつていた。

〔考案の目的〕

本考案は上述した従来の表示用発光素子の欠点を改良し
たもので，表示用発光素子の消費電力の低減及び，表示
面の小型化を図ることのできる表示用発光素子を提供す
ることを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案によれば、表示面を有する外管と、外管内部を複
数の放電空間に分割するように、かつ表示面と略直交す
るように設けられた隔壁と、各々の放電空間にあって外
管の表示面近傍に各々配設される複数の陽極と、表示面
と対向する外管の端面近傍に配設される陰極と、前記外
管及び前記隔壁の一部もしくは全部に被着され、前記放
電空間で発せられた紫外光により有色光を呈する蛍光体
膜と、陰極及び複数の陽極と夫々電気的接続が成され，
外管を気密状に挿通する導体とを有しており，消費電力
の低減と，表示面の小型化を同時に実現し，多彩な色調
を発し得る表示用発光素子を提供する。

〔考案の実施例〕

以下，本考案の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図及び第２図において，一端面に表示面1aを，他端
面にステム面1bを有する外管１は，透光性材料の石英ガ
ラスで作製された略円柱状のものであり，その内部には
希ガス等が封入されている。また，この外管１内部に配
され，絶縁性材料である透明ガラスによつて形成される
隔壁2aは，外管１内部を放射状に３等分割するように外
管１の内壁面に当接しながら固定され，陽極3a,3b,3cと
陰極４を結ぶ放電路を妨げることのないような構造とな
つている。そして，表示面1aとステム面1bを除いた外管
１の周囲面及び，隔壁2aには前記隔壁2aによつて分割さ
れた各々の略直線放電空間5a,5b,5cが異なつた色を呈す
るように赤色，緑色，青色の有色光を発する蛍光体膜が
各々被着されている。

また，略直線放電空間5a,5b,5cの表示面1a近傍に配設さ
れる３個の中空扇状陽極3a,3b,3cは，導体を兼ねた支持
体6a,6b,6cによつて各々支持され，外管１の外部へ電気
的に導出されている。この支持体6a,6b,6cは，放電路中
の部分が図示せぬ電気絶縁膜で覆われた銅によつて形成
されたものであり，ステム面1bを気密状に挿通してい
る。また，表示面1aに対面した外管１の端面であるステ
ム面1bの略中央に配設される共通の陰極４は，同じく支
持体6dによつて支持され，外部へ電気的に導出されてい
る。

以上の様に構成された表示用発光素子と外部電源回路10
との電気的接続を第３図を用いて説明する。唯一の陰極
４は導体6dを介し予熱電源11と接続され常時予熱状態と
なつている。また３個の陽極3a,3b,3cは，各々の導体を
兼ねた支持体6a,6b,6cを介し点灯制御回路12a,12b,12c
と接続され，各々の発光色の光度を調整するべく点灯制
御回路12a,12b,12cより発せられた電気信号が付加され
る。また，点灯制御回路12a,12b,12cは，その電源１３
により電力が供給されている。

このように電気的接続が成された表示用発光素子におい
て，陰極４と各陽極3a,3b,3cとの間に直流電圧を印加す
ると，隔壁2aによつて離間された各略直線放電空間5a,5
b,5cで放電が行なわれ，外管１に設けられた表示面1a
は，前述の外管周囲面及び隔壁2aに被着された蛍光体膜
に対応した赤，緑，青を原色とする光を発する。これら
３色の発光光度は，点灯制御回路12a,12b,12cから出力
される電気信号を変化させることによりそれに応じて変
化するため，この電気信号を調整することにより，１画
素となる表示用発光素子の発光色を変更させることが可
能である。

本実施例によれば，外管１の内部に唯一の陰極４と，３
個の陽極3a,3b,3cとを設けているので，導体を兼ねた支
持体の数を５本と従来例に比して低減化することがで
き，予熱を要する電極が唯一の陰極４のみであることか
ら，余剰な電力を消費することがない。また、外管１内
部に内管を配設して複数の放電空間を形成しているので
はなく、かわって隔壁２ａを表示面と略直交するように
配設して３つの放電空間５ａ，５ｂ，５ｃを形成してい
るので、発光表示素子の構造が簡素化及び表示面の小型
化ができ、それにともなって製造工程の大幅な削減が可
能となる。

また，予熱されることにより赤色を帯びる陰極４が，表
示面1aから遠隔したステム面1bに配設されるので，発光
素子の発光色の赤色化を抑制することができる。

さらに陰極が表示面から遠い位置に設けられているた
め、紫外線出力の弱いファラデー暗部を表示面から遠ざ
けることができ、したがって紫外線出力の強い部分が表
示面に近くなり、表示面からの光出力が強くなる。

上記実施例では，絶縁性の隔壁2aと，各々の陽極3a,3b,
3cを互いに独立させ，外管１内部に配しているが，絶縁
性の隔壁2a，と，その隔壁2aによつて区画された各々の
略直線放電空間5a,5b,5cの表示面1a近傍に配設される各
々の陽極3a,3b,3cとを一体的に構成させ，その陽極3a,3
b,3cと各々電気的接続された導体の役割を果たす支持体
6a,6b,6cが各々の陽極3a,3b,3c及び隔壁2aを支え得るよ
うに，ステム面1bを気密状に挿通し外部へ突出する構造
としてもよい。

この様に構成すれば，各々の略直線放電空間5a,5b,5cを
区画する隔壁2aと，その略直線放電空間5a,5b,5cに対応
する陽極3a,3b,3cとが一体的に構成されているため，恒
久的に隔壁2aと陽極3a,3b,3cの相対的配置は変化しな
い。そのため，製造時の隔壁2aと陽極3a,3b,3cとの位置
合せ作業が不要となる。また，隔壁2aと外管１との当接
状態の変化が，発光時及び輸送時に生じたとしても，ス
テム面1bに気密状に挿通された３本の支持体6a,6b,6cが
隔壁2aを保持するので，隔壁2aの配置位置は変化するこ
とがない。このように，隔壁2aと各々の陽極3a,3b,3cと
陰極４の全体的配置は常に一定であるので，各々の略直
線放電空間5a,5b,5cの放電路長は変化することはなく，
そのため各々の略直線放電空間5a,5b,5cの発光状態は常
に一定に維持される。

また，他の実施例として第４図に示すように，管軸に沿
つた方向に所定の間隔をもつて設置した隔壁2bによつて
略直線放電空間5a,5b,5cを形成してもよい。ここで隔壁
2bは，ステム面1b近傍で切欠させ，陽極3a,3b,3cと陰極
４とを各々結ぶ放電路を妨げることのないようにさせて
いる。この実施例によれば，支持体の数量を低減できる
と共に，３つの略直線放電空間5a,5b,5cを形成する隔壁
2bがいたつて簡略された形状となる。

以上の実施例において，外管１の外観は略円柱状として
いるが，これに限られることなく，例えば第５図及び第
６図に示す様に，外管の形状を略多角柱状にし，その外
管１′に当接しながら固定される隔壁2c若しくは2d等を
その内部に配置することも可能である。

また，他の実施例として，第７図に示す様に，外管１内
部に管状の隔壁2eを設け，その管状の隔壁2eの表示面1a
近傍に陽極3a,3b,3cを配し，ステム面1b近傍で，放電路
を妨げることのないように切欠させる構造にすることも
できる。

以上の実施例においては，外管の内部を隔壁を用いて区
画し，各々等しい容積をもつ３つの略直線放電空間5a,5
b,5cを形成しているが，各々の略直線放電空間の容積を
変化させることも可能である。

例えば，第８図の如く緑色を呈するように，蛍光体膜が
被着された略直線放電空間5Gの容積を他の２つの略直線
放電空間5R,5Bに比して，増大する様な隔壁2fを外管１
内部に配設するものである。

ここで，周知の通り人間の視感度分布は緑色を頂点に，
赤色，青色では弱まる傾向にあり，よつて明るさ，解像
度には緑色の情報が大きく寄与する。この特性を利用し
たもので，本実施例では，緑色を呈する直線放電空間5G
を拡大して，視感的な明るさを増大した。また，本実施
例では，赤色，青色を呈する略直線放電空間5R,5Bを粗
等しく構成しているが，両者を比較すると，解像度への
寄与は青色より赤色の方が少ないため，赤色を呈する略
直線放電空間5Rの容積を，より縮小する様に隔壁2fを形
成してもよい。以上のように，本実施例によれば，外管
１の管径を太くすることなく，また電力消費の増加を誘
発することなく，視感的な明るさを増大することができ
る。

同様に，例えば第９図に図示するように，外管１′の内
部を略四等分割に区画する隔壁2gを用いて，４つの略直
線放電空間を形成し，その内の２つの略直線放電空間に
対応する外管１′の内壁面と隔壁2gの部分に緑色を呈す
る図示せぬ蛍光体膜を被着し，他の２つの略直線放電空
間に対応する外管１′の内壁面と隔壁2gに，異種の有色
光を呈する蛍光体膜，つまり赤色及び青色を呈する蛍光
体膜を被着することもできる。

また，先の実施例では，緑色の略直線放電空間の容積を
拡大しているが，種々の目的に応じて，例えば，赤色を
呈する略直線放電空間の容積を拡大することも可能であ
る。

以上の実施例においては，外管１，１′を石英ガラスに
よつて形成しているが，これは透明ガラス等の材料であ
つても良く，また，表示面1aに前述のような透光性ガラ
スを用い，他の部所は，例えばセラミツク等のように，
紫外線劣化が少なく，耐熱性に優れた絶縁物で形成し，
これらを一体化して外管1,1′を構成しても良い。ま
た，隔壁２も透明ガラスに限られることなく，石英ガラ
ス，セラミック等の様な絶縁材料で形成することもでき
る。また，これらの実施例では，蛍光体膜を，外管1,
1′の周囲面及び隔壁２に被着させているが，種々の条
件，目的により，外管1,1′及び隔壁２の一部若しくは
全部に被着させることも可能であり，また好ましい例と
して表示面1aを除く全て若しくは一部の外管1,1′内壁
面に，例えば，酸化アルミニウム，酸化チタン等の光反
射膜を形成させ，その光反射膜上に蛍光体膜を被着し，
表示面1aから発光される有色光を増大することもでき
る。加えて，表示面1aの内面に光拡散膜を設けて発色を
向上することや，同じく着色コーテイングを施し，表示
光の色純度を改善することもできる。

また，これらすべての実施例におていは，赤色緑色，青
色の三波長領域を各々呈する表示用発光素子について説
明しているが，これに固執することなく，例えば外管1,
1′の内部を隔壁２によつて二分割し，各々の略直線放
電空間に異なる蛍光体膜を被着させ，二波長領域を呈す
る表示用発光素子の構成とすることも可能である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、外管の内部を複数の放電空間に区画す
る隔壁を備えているので、一画素を構成する表示面の小
型化が図れると共に、発光に際して予熱を要する電極が
一つの陰極のみであるので、余分な電力を消費すること
がない。さらに陰極４は表示面１ａから遠い位置に設け
られているので、色純度が低下するのを抑制できると共
に、紫外線出力の弱いファラデー暗部を表示面から遠ざ
けることができ、したがって紫外線出力の強い部分が表
示面に近くなり、表示面からの光出力が強くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る表示用発光素子の一実施例の一部
切欠斜視図 第２図は第１図で示した表示用発光素子の横断面図 第３図は本考案による表示用発光素子と，外部電源回路
との電気的接続図 第４図乃至第９図は，他の実施例の一部切欠斜視図 第10図は従来の表示用発光素子を示す横断面図 第11図は従来の表示用発光素子を示す縦断面図 第12図は従来の表示用発光素子と，外部電源回路との電
気的接続図である。 1,1′……外管、1a……表示面、1b……ステム面、2a〜
ｇ……隔壁、3a,3b,3c,3R,3G,3B……陽極、４……陰
極、5a,5b,5c,5R,5G,5B……略直線放電空間、6a,6b,6c,
6d,6R,6G,6B……支持体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性材料によって形成された表示面を有
   し、内部に希ガス及び水銀が封入された状態で密閉され
   た外管と、複数の放電空間を形成するように、前記外管
   の内部に配置され、表示面と略直交するように配置され
   た電気絶縁性の隔壁と、前記放電空間の前記表示面近傍
   に各々配設される複数の陽極と、前記表示面と対向した
   外管の他端面近傍に配設される共通の陰極と、前記放電
   空間に対応する外管及び前記隔壁の一部若しくは全部に
   各々被着され、放電空間で発された紫外光により、異種
   の有色光を呈する蛍光体膜とを具備してなることを特徴
   とする表示用発光素子。