JPH0622922Y2 - 蛍光発光管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内部に一発光区画としての画素を複数個有す
るとともに、数個ないし数万個組み合せて一つの大型表
示装置を形成する蛍光発光管に係わり、特に内部に配設
された制御電極群の改良に関するものである。

〔従来技術〕

近年、野球場や各種競技場あるいは駅、広場において、
競技の内容あるいは各種催し物等の映像あるいは画像を
表示するために、縦横数ｍあるいは数十ｍといった大型
表示装置が使用されている。この種の表示装置を一つの
表示装置で形成することは、製造上の問題あるいは取扱
い上の問題から困難である。そこで例えば、蛍光表示管
の原理を応用し、赤・青・緑の３色にそれぞれ発光する
蛍光体を一画素として、この画素が複数個配設された蛍
光発光管を、多数個組合み合せて大画面を得るようにし
た大型表示装置が提案されている。

第３図(a)〜(c)は、従来の蛍光発光管の一例を示したも
ので、第３図(a)はその一部破断平面図、第３図(b)は長
辺方向（横）側断面図であり、第３図(c)は短辺方向
（縦）側断面図を示したものである。

図中Ａは外囲器で、ガラス板等の透光性絶縁材料からな
り表示面を形成する陽極基板１と、ガラス板等からなる
側面板2a、2bおよび背面板３を、低融点フリットガラス
等からなる封着材４によって固着され、箱状に形成され
ている。

このうち、前記陽極基板１内面には、長方形のパターン
形状の絶色発光蛍光体5a、赤色発光蛍光体5bおよび青色
発光蛍光体5cが被着形成されている。また、前記陽極基
板１内面には、各蛍光体5a、5b、5cを取り囲むように黒鉛
層６が形成されている。さらに、前記蛍光体5a、5b、5cお
よび黒鉛層６の下面（背面板３側）には、Al等を蒸着し
て薄膜のメタルバック層７が形成されている。そして、
メタルバック層７下面には、金属構体からなり前記蛍光
体5a、5b、5cをおのおの取り囲むように突起が形成された
セパレータ８が配設され、前記黒鉛６およびメタルバッ
ク層７とで陽極導体を形成している。また、前記蛍光体
5a、5b、5cを一組として一発光区画としての画素５が形成
され、第３図(a)に示すように縦２行、横４列の計８つ
の画素５が規則的に配設されている。そして、陽極基板
１を通して発光表示を観察する構成である。

これに対して、前記背面板３内面には、前記画素５と対
面しかつそれぞれの画素５に対応して、金属構体からな
る８つの電極ユニット９が配設されている。また、第３
図(b)、(c)に示すように、電極ユニット９は、互いに金
属フレーム10によって連結されるとともに、内部には、
タングステン芯線に酸化物が被着された線状陰極16、第
１グリット17および第２グリッド18が配設されている。

さらに詳述すると、前記電極ユニット９の底部には、セ
ラミックス等からなる絶縁板15aが配設され、この絶縁
板15aに取付けられた支持体14、14間に、前記蛍光体5a、5
b、5cそれぞれに対応して前記線状陰極16が３本張架され
ている。

また、前記電極ユニット９における線状陰極16の張架方
向両側面には、それぞれ絶縁板15b、15bが配設された構
成である。そして前記線状陰極16上方には、線状陰極16
それぞれに対応し、かつその張架方向に延在する第１グ
リッド17が配設されている。この第１グリッド17は、前
記蛍光体5a、5b、5cと対向する部分が略半円筒に形成さ
れ、かつ線状陰極16の張架方向と直交する方向に多数の
スリットを有するとともに、その両端部および下端部は
それぞれ絶縁板15b、15bおよび絶縁板15aに保持されてい
る。

一方、前記電極ユニット９上部には、各蛍光体5a、5b、5c
と対応して開口部が形成され、この開口部にメッシュ状
の開口を有する第２グリッド18が取付けられている。

また、11は、前記セパレータ８と接続され、陽極に通電
するための陽極リードである。さらに、12は排気管で、
内部に各種電極を配設し、外囲器Ａを組み立てた後、蛍
光発光管内部を高真空に排気してその後封止して、内部
を高真空状態に保持している。なお、前記陽極リード11
は、この排気管から外部に導出される構成である。ま
た、13は、第１グリッド17等に接続され、内部の電極に
通電するためのリード線である。

このほか、蛍光発光管内部には、内部の真空度を高める
ためにゲッター等が配設されている。

そうして、このような蛍光発光管を多数組み合せて大型
表示装置を形成するとともに、線状陰極16を通電加熱し
て、線状陰極16から放出される電子を、表示信号に基づ
いて第１グリッド17で制御し、第２グリッド18で加速し
ながら、高電圧の印加された陽極（蛍光体5a、5b、5c)に
選択的に射突させて、所望の発光表示を得るものであ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、前記線状陰極16は、その両端部が支持体14、1
4に取付けられている構成である。そのため、前記線状
陰極16を通電加熱する際、支持体14に熱がうばわれて、
線状陰極16の両端部では、発光に必要な十分な電子を放
出することができない。そして、線状陰極16から放出さ
れた電子は、線状陰極16の張架方向に対してはほとんど
曲ることなく蛍光体5a、5b、5cに射突するため、蛍光体5
a、5b、5cの長手方向両端部では、発光に必要な十分な電
子を得ることができず、両端部では輝度低下や非発光部
分が生じるという問題があった。

また、第３図(a)〜(c)に示した蛍光発光管では一つの蛍
光体に一本の線状陰極が対応した構成であったが、複数
の蛍光体（例えば一画素に対して）あるいは複数の画素
に対して一本の線状陰極が対向する場合および、複数の
蛍光体、複数の画素に対して複数の線状陰極が対応する
場合にも、線状陰極の張架方向の両端部近傍の蛍光体あ
るいは画素が、他の蛍光体あるいは他の画素に比べて輝
度が低下したり、非発光部分が生じるという問題があっ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
線状陰極の両端部近傍に対面した位置にある蛍光体ある
いは画素における輝度低下をなくし、蛍光発光管内の画
素どうしの輝度バラツキあるいは各蛍光体における局所
的な輝度バラツキをなくすことにより、組み合せて大型
の表示装置を形成する場合、輝度バラツキが少なく極め
て表示品位の高い蛍光発光管を提供することを目的とす
る。

上述した目的を達成するために本考案の構成は、通電加
熱されて電子を放出する線状の陰極と、この陰極から放
出された電子を加速・制御する制御電極群と、長方形の
パターン形状をした蛍光体が多数配設された陽極基板
と、この陽極基板が一部をなすとともに、これら各種電
極が内部に配設される気密外囲器を有し、複数個組み合
せて一つの表示装置を形成する蛍光発光管において、前
記陰極は、前記蛍光体の長手方向に延在するように張架
配設され、かつ前記制御電極群のうち少なくとも一つの
制御電極が、前記陰極の張架方向中央部に対してその両
端部がより陰極に近接する形状に、かつ前記陰極の張架
方向と直交する方向では陽極基板と平行となるように形
成されたものである。

〔作用〕

以上のような構成であるから、陰極から放出された電子
は、制御電極群を通過する間に陰極の張架方向に拡散さ
れ、陰極両端部近傍に対面する蛍光体および画素におい
て発光に必要な電子を得ることができる。

〔実施例〕

以下図面を用いて本考案を詳細に説明する。なお、基本
的な構成は、第３図(a)〜(c)に示す従来の蛍光発光管と
同一であるから、同一箇所には同一符号を付してその説
明を省略する。

第１図(a)、(b)は本考案の蛍光発光管の一実施例を示し
た短辺方向の側断面図およびその電極ユニットを示した
外観図である。

図中Ａは外囲器で、陽極基板１、側面板2bおよび背面板
３を封着材４を介して固着し、箱状に形成したものであ
る。また陽極基板１には、緑色、赤色、青色それぞれに
発光する長方形のパターン形状の３つの蛍光体5a、5b、5c
が配設され、これを一組として画素５が形成されてい
る。さらに陽極基板１内面には黒鉛層６およびメタルバ
ック層７が被着形成されるとともに、各蛍光体5a、5b、5c
を取囲むように突起を有するセパレータ８が配設されて
いる。

これに対して背面板３内面には、金属構体からなる電極
ユニット21が、画素５にそれぞれ対応して配設されてい
る。この電極ユニット21は、画素５の各蛍光体5a、5b、5c
に対応して３本の線状陰極16がそれぞれ支持体14、14間
に張架配設されている。また、線状陰極16の上方（陽極
側）には線状陰極16それぞれに対応し、互いに電気的に
独立した第１グリッド17が配設されている。そして各線
状陰極16から放出される電子を、この第１グリッド17で
制御するものである。さらに電極ユニット21には、第１
グリッド17と陽極基板１間に位置するようにメッシュ状
の開口を有する第２グリッド22が取付けられている。こ
の第２グリッド22は、線状陰極16の張架方向に対してか
まぼこ状に湾曲した構成で、線状陰極16の両端部では、
線状陰極16の中央部より、より近接した位置に配設され
ている。また、電極ユニット21は線状陰極16（各蛍光体
5a、5b、5c)の配設位置に対応して、スリット状の開口部
が形成されている。

以上のように、第２グリッド22は、線状陰極16の張架方
向に対してかまぼこ状に湾曲した構成であるから、線状
陰極16から放出された電子は、破線で示すように第１グ
リッドで選択制御された後に、第２グリッド22によって
形成される静電レンズで線状陰極16の張架方向に拡散さ
れ、陽極基板１内面の蛍光体5a、5b、5cの長手方向の隅々
まで発光に必要な十分な電子が到達する。しかしなが
ら、蛍光体5a、5b、5cのそれぞれの短辺方向には、必要以
上に電子が拡散することはない。

したがって、蛍光体5a、5b、5cの長手方向両端部におい
て、中央部に比べて輝度が低下したり、非発光部分が生
じることもなく、各蛍光体5a、5b、5cにおいてそれぞれ輝
度バラツキが少なく均一でしかも高輝度な発光表示を得
ることができる。しかも蛍光体5a、5b、5cの短辺方向に
は、必要以上に電子が拡散されることもなく、隣接する
蛍光体がモレ発光することもない。また、組み合せて大
型表示装置を形成する場合、極めて表示品位の高い表示
装置を得ることができる。

〔他の実施例〕

第２図(a)は、本考案の蛍光発光管の他の実施例を示し
たものである。前実施例と同様、基本的な構成は第１図
(a)、(b)、(c)に示す従来の蛍光発光管と同様であるか
ら、同一箇所には同一符号を付してその説明を省略す
る。

背面板３内面には、金属構体から電極ユニット31が、蛍
光体5a、5b、5cからなる画素５にそれぞれ対応して配設さ
れている。この電極ユニット31内には、各蛍光体5a、5b、
5cに対応して３本の線状陰極16がそれぞれ支持体14、14
間に張架配設されている。また、電極ユニット31内に
は、線状陰極16の上方（陽極基板１側）に、線状陰極16
それぞれに対応し、互いに電気的に独立した第１グリッ
ド32が配設されている。この第１グリッド32は、メッシ
ュ状もしくはスリット状の開口を有し線状陰極16の張架
方向に対して湾曲し、また線状陰極16と直交する方向に
対しても湾曲し、略ドーム形状をなしている。さらに電
極ユニット31には、陽極基板１と対面する位置にメッシ
ュ状あるいはスリット状の開口を有する第２グリッド18
が配設された構成である。

したがって、線状陰極16から放出された電子は、第１グ
リッド32によって形成される静電レンズによって、破線
で示すように線状陰極16の張架方向にも拡散され、蛍光
体5a、5b、5cの長手方向両端部まで、発光に必要な十分な
電子を得ることができる。また、蛍光体5a、5b、5cの短辺
方向には、必要以上に電子が拡散されない構成である。

そのため、蛍光体5a、5b、5cの長手方向両端部における輝
度が中央部に比べて低下したり、両端部に非発光部分が
生じることなく、各蛍光体5a、5b、5cにおいて、それぞれ
輝度バラツキが少なく、均一でしかも高輝度な発光表示
を得ることができる。また、蛍光体5a、5b、5cの短辺方向
では、必要以上に電子が拡散されないので、隣接する蛍
光体がモレ発光することもない。さらに、組み合せて大
型表示装置を形成する場合、輝度バラツキが少なく極め
て表示品位の高い表示装置を得ることができる。

なお、前記２つの実施例では、電極ユニット内に配設さ
れた第１あるいは第２グリッドのどちらか一方を、線状
陰極の張架方向に対して中央部が陽極基板側に突出する
よう湾曲させた例を示したが、第１および第２グリッド
の両方を湾曲させてもよい。また、第１、第２グリッド
のうち、湾曲させたグリッドにおいて、線状陰極の張架
方向両端部に近ずくにつれ、メッシュあるいはスリット
の開口率を大きくし、電子の透過率を変えたり、形成さ
れる静電レンズの状態を変えれば、さらに効果的に電子
を拡散することができる。さらに第２グリッドにおいて
は、各蛍光体5a、5b、5cごとあるいは画素５に対応して線
状陰極16の張架方向と直交する方向する方向にも合せて
湾曲させてもよい。

なお、第２図(b)に示すように、第２グリッド22aを、線
状陰極16の張架方向に対して断面が略台形状になるよう
に、両端部のみが線状陰極16側に曲折された形状として
も、前実施例と同様な効果を得ることができる。また、
第２図(c)に示すように第２グリッド22bを、線状陰極16
の張架方向に対して断面か逆Ｖ字形としてもよい。

このほか、第１グリッドあるいは第２グリッドの形状
は、両端部を数段階に曲折して線状の陰極に近接させる
など、実施例に限定されることなく、第１グリッドある
いは第２グリッドが、その中央部に対して両端部がより
陰極に近接して位置する形状ならどのようなものでもよ
い。

一方、前記実施例では、電極ユニットが各画素に対応
し、かつ線状陰極が各画素の蛍光体に対応した構成の蛍
光発光管を例として示したが、一つの線状陰極が一つの
画素あるいは数個の画素に対応するものや複数の線状陰
極が非特定の数個の画素に対応する構成の蛍光発光管に
も適用することができる。

〔効果〕

以上のように本考案の蛍光発光管は、陰極が蛍光体の長
手方向に延在するように張架配設され、線状陰極と基板
間に位置する制御電極群のうち少なくとも一つの制御電
極が、前記陰極の張架方向中央部に対してその両端部が
より陰極に近接する形状で、かつ前記陰極の張架方向と
直交する方向では陽極基板に対し平行となるように形成
されたものである。

したがって、陰極から放出された電子は、前記制御電極
によって陰極の張架方向に拡散され、陰極両端部の温度
低下（エンドクール）によって生じる電子放出能力の低
下が補われる。そのため陰極両端部近傍においても、蛍
光体には発光に必要な十分な電子が射突され、陰極の中
央付近と比較して輝度低下や非発光部分が生じることは
ない。また、蛍光体の短辺方向では、必要以上に電子が
拡散されないので隣接する蛍光体がモレ発光することも
ない。そして各蛍光体内における輝度バラツキ、あるい
は画素どおしの輝度バラツキが減少することから、均一
でしかも高輝度な発光表示を得ることができる。さら
に、蛍光発光管を組み合せて一つの大型表示装置を形成
した場合、輝度バラツキが少なく極めて表示品位の高い
表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)、(b)は、本考案の蛍光発光管の一実施例を示
した短辺方向の側断面図および一部拡大外観図、第２図
(a)は、本考案の蛍光発光管の他の実施例を示した短辺
方向の側断面図であり、また第２図(b)、(c)は他の実施
例を示した要部拡大断面図、第３図(a)、(b)、(c)は、従
来の蛍光発光管の一例を示した一部破断平面図、長辺方
向および短辺方向の側断面図である。 １……陽極基板、5a、5b、5c……蛍光体 ９、21、31……電極ユニット（制御電極群） 14……支持体、16……線状陰極（陰極） 17、32……第１グリッド（制御電極） 18、22……第２グリッド（制御電極） Ａ……外囲器、22a、22b……第２グリッド（制御電極）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】通電加熱されて電子を放出する線状の陰極
   と、この陰極から放出された電子を加速、制御する制御
   電極群と、長方形のパターン形状をした蛍光体が多数配
   設された陽極基板と、この陽極基板が一部をなすととも
   に、これら各種電極が内部に配設される気密外囲器を有
   し、複数個組み合わせて一つの表示装置を形成する蛍光
   表示管において、前記陰極は、前記蛍光体の長手方向に
   延在するように張架配設され、かつ前記制御電極群のう
   ち少なくとも一つの制御電極が前記陰極の張架方向中央
   部に対してその両端部がより陰極に近接する形状に、か
   つ前記陰極の張架方向と直交する方向では、陽極基板に
   対し平行となるように形成されたことを特徴とする蛍光
   発光管。