JPH0676769A - 蛍光表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィラメントと蛍光体表示部との間隔を狭く
することで、低消費電力で高輝度且つ均一な蛍光表示を
実現すると共に装置全体の小型化も図る。 【構成】 扁平な真空容器２１の下面を構成するガラス
基板２２に、アノード２５を介して蛍光体表示部２６を
形成すると共に、駆動用の半導体チップ２８を実装す
る。上記蛍光体表示部２６を網目状のグリッド２７によ
り覆い、上記半導体チップ２８をガラス基板２２上に設
けられたシールドカバー３０で覆って保護する。このシ
ールドカバー３０には、グリッド２７上に配置されたフ
ィラメント３１の一端を固定して、フィラメント支持電
極としての機能も持たせる。これにより、フィラメント
３１の固定位置をシールドカバー３０の上面と同一若し
くはそれより低い任意の位置とすることが可能になると
共に、全体の管長も短くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光体表示部と駆動用
の半導体チップとを扁平な真空容器内に配置した、いわ
ゆるチップイングラス型（以下「ＣＩＧ型」と略記す
る）の蛍光表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＣＩＧ型蛍光表示装置は、図６及
び図７に示すように、扁平な真空容器１０の下面を構成
するガラス基板１１の上面に、アノード１２（図７参
照）を介して蛍光体表示部１３（表示セグメント）が印
刷等により形成され、この蛍光体表示部１３（アノード
１２）に駆動信号を印加するための半導体チップ１４
が、同一のガラス基板１１上に実装されている。このガ
ラス基板１１の長手方向の両端には、フィラメント支持
電極１５が固定され、このフィラメント支持電極１５の
上端に、蛍光体表示部１３に向けて熱電子を放射するフ
ィラメント１６が溶接等により固定されている。

【０００３】このフィラメント１６の下方には、蛍光体
表示部１３及び半導体チップ１４が位置しており、この
フィラメント１６から放射される熱電子等から半導体チ
ップ１４を保護するために、半導体チップ１４はシール
ドカバー１７によって覆われている。更に、フィラメン
ト１６と蛍光体表示部１３との間には、網目状のグリッ
ド１８が配置されており、フィラメント１５から放射さ
れる熱電子が、このグリッド１８により加速されつつ蛍
光体表示部１３に衝突し、それを励起させて発光させる
構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、蛍光体表示部
１３の発光強度（表示の輝度）を効率良く高めるために
は、フィラメント１６と蛍光体表示部１３との間の距離
をできるだけ小さくする必要がある。

【０００５】しかしながら、上記従来構成では、フィラ
メント１６と半導体チップ１４との間にシールドカバー
１７が介在されていて、フィラメント１６がシールドカ
バー１７の上方に間隔Ａ（図７参照）をあけて配置され
ているため、フィラメント１６と蛍光体表示部１３との
間の距離Ｂは半導体チップ１４側で大きくならざるを得
ず、半導体チップ１４の近傍で表示の輝度が低下してし
まう。このため、従来は、全体の輝度バランスを取るた
めに、半導体チップ１４と反対側もフィラメント１６の
高さ位置をわざわざ上げる必要があり、全体の輝度が低
下してしまうという欠点があった。尚、輝度の増大はフ
ィラメント１６と蛍光体表示部１３との間の電位差を大
きくすることにより達成できるが、このためには駆動電
圧を上げる必要があり、その結果電源装置等の複雑高価
格化を招いてしまう。

【０００６】この様な欠点を解決するために、半導体チ
ップ１４と蛍光体表示部１３との中間にフィラメント支
持電極１５を設置して、半導体チップ１４とシールドカ
バー１７をフィラメント１６の外側に配置する構成も考
えられるが、この構成では、全体の管長（横幅寸法）が
長くなってしまい、小型化の要請に反する。

【０００７】本発明はこの様な事情を考慮してなされた
もので、その目的は、フィラメントを蛍光体表示部に近
付けて配置することができて、高輝度且つ均一な蛍光表
示を実現できると共に、装置全体の小型化にも寄与でき
る蛍光表示装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の蛍光表示装置は、扁平な真空容器内に、蛍
光体表示部とフィラメントとを対向させるように配置す
ると共に、駆動用の半導体チップとこの半導体チップを
覆うシールドカバーとを内蔵したものにおいて、前記シ
ールドカバーに前記フィラメントの一端を固定して、前
記シールドカバーにフィラメント支持電極としての機能
を持たせたものである。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、シールドカバーがフィラメ
ント支持電極としての機能を持っているので、フィラメ
ントをシールドカバーの上方に間隔をあけて配置する必
要がなくなり、フィラメントの固定位置をシールドカバ
ーの上面と同一若しくはそれより低い任意の位置とする
ことが可能となる。これにより、ＣＩＧ型構造の制約を
受けることなく、フィラメントと蛍光体表示部との間の
距離を小さくすることができて、最適化された輝度を得
るような設計が可能になると共に、装置全体の薄型化も
可能となる。しかも、シールドカバーがフィラメント支
持電極を兼ねるので、従来のフィラメント支持電極の配
置スペースが不要となり、その分だけ全体の管長も短く
できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を、図１及び図２
に基づいて説明する。扁平な真空容器２１は、ガラス基
板２２にスペーサガラス２３を介してカバーガラス２４
を接合して真空状態に封止されている。上記ガラス基板
２２には、アノード２５が例えば薄膜印刷技術により形
成され、このアノード２５の上面に蛍光体表示部２６が
印刷等により形成されている。この蛍光体表示部２６
は、ガラス基板２２上に設けられた網目状のグリッド２
７により覆われている。

【００１１】一方、ガラス基板２２の右側部には、駆動
用の半導体チップ２８がグリッド２７の外側に位置して
ワイヤボンディング法により実装されている。この半導
体チップ２８は、ガラス基板２２上に形成された配線パ
ターン（図示せず）にボンディングワイヤ２９で接続さ
れている。この半導体チップ２８から出力される駆動信
号を、上記配線パターンを通してアノード２５（蛍光体
表示部２６）に印加することにより、文字等を表示させ
るようになっている。

【００１２】この半導体チップ２８は、ガラス基板２２
上に設けられた導電部材製のシールドカバー３０によっ
て覆われている。このシールドカバー３０は、グリッド
２７上に配置されたフィラメント３１から放射される熱
電子等から半導体チップ２８を保護すると共に、フィラ
メント３１の右端を支持するフィラメント支持電極とし
ての機能も果たしている。この場合、フィラメント３１
の右端は、シールドカバー３０の上部側縁に溶接等によ
り固定されている。そして、シールドカバー３０に一体
に形成された外部接続端子３２を通してシールドカバー
３０がグランド側に接続されるようになっている。一
方、フィラメント３１の左端は、ガラス基板２２上に設
けられた従来同様のフィラメント支持電極３３に溶接等
により固定されている。このフィラメント支持電極３３
には例えば２Ｖ程度の正電圧が印加されるようになって
いる。

【００１３】この第１実施例においても、フィラメント
３１はシールドカバー３０側（グランド側）が若干高く
なるように傾斜状に張られているが、この理由は、フィ
ラメント３１の内部抵抗による電圧降下によりフィラメ
ント３１の位置によって電位が変わるため、熱電子の放
射量もフィラメント３１の位置によって変わるためであ
り、それ故に、フィラメント３１を傾斜させることによ
って蛍光体表示部２６への熱電子の照射量（表示の輝
度）を均一化しようとするものである。

【００１４】尚、図２に示すように、ガラス基板２２の
側縁部には、複数本の外部接続端子３４が設けられ、こ
れら外部接続端子３４を通して外部から半導体チップ２
８への制御信号や電源電圧等が供給されるようになって
いる。

【００１５】このＣＩＧ型蛍光表示装置の動作原理は、
次の通りである。即ち、フィラメント支持電極３３とシ
ールドカバー３０との間に例えば２Ｖ程度の正電圧を印
加してフィラメント３１に電流を流すことにより、フィ
ラメント３１を加熱して熱電子を蛍光体表示部２６に向
けて放射させると共に、網目状のグリッド２７に正電圧
を印加して、上記熱電子を加速する。この際、半導体チ
ップ２８から出力される駆動信号により各アノード２５
（各蛍光体表示部２６）に選択的に正電圧を印加する
と、正電圧が印加された蛍光体表示部２６の表面に、上
記加速された熱電子が衝突して、励起発光現象が生じ、
文字等を表示する。

【００１６】この様な構成の第１実施例によれば、シー
ルドカバー３０がグランド側のフィラメント支持電極と
しての機能を持っているので、フィラメント３１をシー
ルドカバー３０の上方に間隔をあけて配置する必要がな
くなり、フィラメント３１の固定位置をシールドカバー
３０の上面と同一の位置とすることが可能となる。これ
により、ＣＩＧ型構造の制約を受けることなく、フィラ
メント３１と蛍光体表示部２６との間の距離を小さくす
ることができて、最適化された輝度を得るような設計が
可能になり、低消費電力で高輝度且つ均一な蛍光表示を
実現できると共に、装置全体の薄型化も可能となる。し
かも、シールドカバー３０がグランド側のフィラメント
支持電極を兼ねるので、従来のグランド側フィラメント
支持電極の配置スペースが不要となり、その分だけ全体
の管長も短くでき、上述した薄型化と相俟って、装置全
体の小型化にも大きく貢献できる。

【００１７】一方、図３及び図４は本発明の第２実施例
を示したもので、上記第１実施例と異なる部分について
のみ異符号を付して説明する。即ち、上記第１実施例で
は、フィラメント３１をシールドカバー３０の上面に固
定したが、この第２実施例では、シールドカバー３５の
側面部に溶接片３６を切り起こして形成し、この溶接片
３６にフィラメント３１を溶接している。この様にすれ
ば、フィラメント３１の高さ位置をシールドカバー３５
の上面よりも低い任意の位置に設定することができるの
で、シールドカバー３５の高さの制約を受けることな
く、フィラメント３１と蛍光体表示部２６との間の距離
を小さくすることができる利点がある。

【００１８】尚、この第２実施例では、半導体チップ２
８を入出力信号から保護するためのチップ部品３７がガ
ラス基板２２上に実装され、このチップ部品３７もシー
ルドカバー３５で保護されている。

【００１９】また、図５は本発明の第３実施例を示した
もので、この第３実施例では、シールドカバー３８の上
面のほぼ中央部にフィラメント３１を溶接等により固定
し、シールドカバー３８のうち、フィラメント３１のエ
ンドクール部分Ｃ（熱電子が放射されない部分）に対応
する部分３８ａを薄肉に形成している。これにより、フ
ィラメント３１のエンドクール部分Ｃとシールドカバー
３８の薄肉部分３８ａとの間の間隔を確保して、振動に
よる両者の接触を防止している。しかも、フィラメント
３１のエンドクール部分Ｃをシールドカバー３８上に位
置させることにより、第１実施例と比較して、エンドク
ール部分Ｃの長さ分だけ管長を短くできる利点がある。
これ以外の点は、第１実施例と同じ構成である。

【００２０】尚、本発明は、上記各実施例に限定され
ず、フィラメント３１の本数やシールドカバー３０，３
５，３８の形状等を適宜変更しても良く、また、シール
ドカバー３０，３５，３８に正電圧を印加するようにし
ても良い（シールドカバー３０，３５，３８を正極側フ
ィラメント支持電極として利用しても良い）等、要旨を
逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、シールドカバーにフィラメント支持電極としての機
能を持たせたので、フィラメントの固定位置をシールド
カバーの上面と同一若しくはそれより低い任意の位置と
することができて、フィラメントと蛍光体表示部との間
の距離を小さくすることができ、低消費電力で高輝度且
つ均一な蛍光表示を実現できると共に、装置全体の薄型
化も可能となる。しかも、シールドカバーがフィラメン
ト支持電極を兼ねるので、従来のフィラメント支持電極
の配置スペースが不要となり、その分だけ全体の管長も
短くでき、上述した薄型化と相俟って、装置全体の小型
化にも大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す蛍光表示装置全体の
縦断正面図

【図２】カバーガラスを部分的に破断して示す斜視図

【図３】本発明の第２実施例を示す主要部の縦断正面図

【図４】カバーガラスとシールドカバーを部分的に破断
して示す平面図

【図５】本発明の第３実施例を示すシールドカバー周辺
部分の縦断面図

【図６】従来例を示す図２相当図

【図７】従来例を示す図５相当図

【符号の説明】

２１は真空容器、２２はガラス基板、２４はカバーガラ
ス、２５はアノード、２６は蛍光体表示部、２７はグリ
ッド、２８は半導体チップ、３０はシールドカバー（グ
ランド側のフィラメント支持電極）、３１はフィラメン
ト、３３は正極側のフィラメント支持電極、３５はシー
ルドカバー、３７はチップ部品、３８はシールドカバー
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武井 宏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 藤井 哲夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 小林 正秋 名古屋市西区則武新町三丁目１番36号 株 式会社ノリタケカンパニーリミテド内 (72)発明者 可児 康之 名古屋市西区則武新町三丁目１番36号 株 式会社ノリタケカンパニーリミテド内 (72)発明者 松本 俊一 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地 九州ノリタケ株式会社内 (72)発明者 遠藤 昇 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地 九州ノリタケ株式会社内 (72)発明者 毛利 順 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地 九州ノリタケ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扁平な真空容器内に、蛍光体表示部とフ
   ィラメントとを対向させるように配置すると共に、駆動
   用の半導体チップとこの半導体チップを覆うシールドカ
   バーとを内蔵した蛍光表示装置において、 前記シールドカバーに前記フィラメントの一端を固定し
   て、前記シールドカバーにフィラメント支持電極として
   の機能を持たせたことを特徴とする蛍光表示装置。