JPS5887740A - けい光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発光輝度の大幅な向上を図ったけい光表示管
に関するものである。

けい光体層の被着され九陽極に、陰極から放出された電
子を射突させて励起発光させ表示を得るけい光表示管は
、低い駆動電圧で表示を得るに十分な発光輝度が得られ
、また消費電力も少なくＬｉＩでの直接駆動が可能であ
り、かつ任意の表示パターンを容易に形成できるなどの
多くの特徴を有しているために、各種電子機器や電気機
器の表示装置として多く用いられている。

このけい光表示管は、例えば第１図（ａ）、（ｂ）に示
すように構成される。すなわち、ガラス、セラミックス
などの絶縁材料からなる基板１上に、配線導体２を被着
し、さらに、この配線導体２を、所定位置にスルーホー
ル３ａの形成され九絶縁層３によシ覆う。

そして、この絶縁層３上に、前記スルーホール３＆を介
して所定の配線導体２と電気的に接続される接散の陽極
導体４を、例えば８宇状に配設し、このそれぞれ（、例
えばＺｎＯ’：Ｚｎけい光体からなるけい光体層５を被
着して形成される陽極６により一けた分のバター／表示
部７とする。

また、必要に応じて前記パターン表示部７に対面する上
方には、メプシＳ状の制御電極８が設けられる。９は、
加熱されて電子を放出するフィラメント状の陰極であり
、これらの電極を、前記基板１とその周辺部に封着され
る例えば平底舟形状の前ｌ！！器１０により覆い、内部
を高真空状態に排気、保持するとともに、前記基板１と
前囲器１０との封階部から外部端子１１を気密に外部へ
導出させ九構成になる本のである。

そして外部端子１１を介して、所要の陽極６に一極電圧
を付与することにより、陰極９から放出された電子がけ
い光体層５に射突して励起発光し、この発光を前囲器１
０側から観察して表示を得るものである。

一方近時、表示視野角の拡大を図り、また視認性を向上
させたけい光表示管として、第１図と同一機能の部分に
は同一符号を付して示す第２図の構造も検討されている
。すなわち、この第２図に示すけい光表示管は、基板１
としてガラスなどの透光性の絶縁材料を使用し、この基
板１上に透明導電膜によシ陽極導体４を被着する。

そして、表示パターン形状を除く前記基板１上に絶縁層
３を被着し、この絶縁層３から露出した前記陽極導体４
上にけい光体５を被着して陽極基板とするものである。

しかしてこの第２図に示す構造のけい光表示管では、け
い光体層５の発光を陽極導体２及び基板１を介して観察
するようＫなるために、発光面と観察面との距離が近づ
き、視野角が拡大し、また発光面と観察面との間に観察
の邪魔になる部材が介在しないことから視認性にすぐれ
た表示管が得られることになる。

ところで、上述し九第１図、あるいけ第２図に示す構造
のけい光表示管において、けい光体層５を陽極導体４上
に被着する方法としては、一般に印刷法や電着などが採
用される。

この場合、例えば印刷法においては、スクリーンの網目
の開口径との関係や、電子の照射野にさらされるけい光
体粒子の表面積をできるだけ大きくするために、被着す
るけい光体の粒径は、平均３剛程度のものが用いられて
いる。

一方、近時けい光表示管の使途の拡大につれて、その使
用環境も拡大し、例えば昼光下のようなきわめて明るい
環境でも使用されることがある。この場合、表示のコン
トラストを上げて視認性を良くするＫは、けい光体層か
らの発光輝度をより向上することが必要となる。また逆
に、けい光体層５の発光輝度が向上すれば、屋内等の一
般の使用については、駆動電圧をさらに低下できる、と
いう利点も生ずる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、
けい光体層の発光輝度の向上を図るべく種々検討した結
果、緑色に発光するＺｎＯ：″Ｚｎけい光体では、その
粒径が発光輝度に大匙く影響することを見出し、本発明
をなすに至つ九ものである。

すなわち本発明は、陽極導体上に被着するけい光体層を
、平均粒径が５　ｐｍ以上で、かつ５０Ｆｎ１以下の範
囲にあるＺｎＯ：Ｚｎけい光体で形成することにより発
光効率が大幅に向上し明るい表示の得られるけい光表示
管を提供することを目的とするものである。

特に本発明は、けい光体層の被着された基板側からけい
光体層の発光を観察するタイプのけい光表示管における
輝度の向上を大幅に図ったけ一光表示管を提供すること
を目的とするものである。

以下、本発明の具体的な実施例について説明するに、ま
ずけい光体層を構成するけい光体の粒径と輝度との関係
について説明する。

平均粒径５Ｆｆｎ以上のけい光体によりけい光体層を形
成すると発光輝度が向上する理由については明らかでは
ないが、本発明者らは次のように考える。

まず、陽極導体上にスクリーン印ｌ４ｉｊ法、おるいは
電着法により形成されたけい光体層の被着状態イブのけ
い光表示管にあっては、基板１上に被着された陽極導体
４に、けい光体の粒子妙；数粒子層密接して積層されて
いるものとみること２！ｌＸできる。

ところで、けい光表示管などのように数十ｖ以下の電圧
で加速される電子により励起される、いわゆる低速電子
線励起けい光体では、その発光する領域は電子が射突し
た表面から高々ＩＯＡ以下のごく表面部分であるといわ
れている。

し九がって、けい光体層５の表面領域で生じた発光は、
破線で示すように、積層されたけい光体粒子により透過
、吸収、散乱されて、陽極導体４及び基板１を介して外
部へ導出されることになる。

特にこの場合、粒子の境界面では、吸収、散乱作用を大
きく受けるので、最終的に外部へ導出される光は、減衰
されたもの、となってしまう。

これに対して、第４図に示すように粒径の大きなけい光
体粒子を用いてけい光体層５を形成した場合は、粒子の
界面での吸収、散乱の回数が減少するので、外部に取り
出される発光の減衰量を大幅に小さくで精ることになる
。

さらに、けい光体の粒径が大になることによシ、けい光
体粒子どうし及びけい光体粒子と陽極導体４とを結合す
るために用いるバインダの量も少なくてすみ、またけい
光体粒子の表面積も少なくてすむので、けい光表示管の
製造工程においてけい光体粒子表面が汚染される危険も
少ない。

このことは、前述したように発光がけい光体粒子のごく
表面近傍で生ずる低速電子線励起けい光体にあっては、
重要な事項であって、表面の清浄化が保たれれば、それ
だけけい光体自体の発光効率の向上が期待できることを
示している。

以上が、平均粒径５Ｐｒｒ１以上の大径のけい光体粒子
を用いてけい光体層を形成すると発光輝度２＞（向上す
る理由と考える。

一方、けい光体粒子の粒径の上限については、印刷法に
よってけい光体層５を被着する場合は、スクリーンの網
目の開口径により規部１され、この網目を通過できる粒
径は’ＪＯｐｍ程度となる。また電着法によりけい光体
層５を被着する場合は、特に粒径については制限は受け
ないカニ、粒径力１大外くなると基板１に対するけい光
体の付着力めＩ低下するので粒径としては５０ｐｒｎ以
下にするの２＞Ｅよい。

さらに、実際の作業上からいえば、けい光体の粒径とし
ては５　ｐｍ以上で３ｏＰＩｒｎ以下のものＩｔ好まし
い。

次に、具体的実施例につき、本発明のけい光表示管を説
明する。

平均粒径が３丸、５．３剛、９．７μｍ及び１２訓の４
種類のＺ　ｎ　Ｏ：　Ｚ　ｎけい光体を、それぞれエチ
ルセルロース等のバインダを含む有機溶剤と混練して４
種類のけい光体ペーストを調製した。

一方、的述した第２図に示すように、透光性の絶縁材料
からなる基板上に透明導電膜を形成した陽極基板を準備
し、その上面に表示パターン形状に応じて印刷法により
それぞれ粒径の異なるけい光体層を被着し、第２図に示
すと同様の構造の４種類のけい光表示管を作製した。

この場合、被着すべきけい光体層の厚みとしては、理想
的には１〜３層程度のけい光体粒子の層が密接して整列
する厚みが望ましいが、一般には（９）〜５０Ｐｒｒ１
以下の厚みになるようにけい光体層を被着すればよい。

このよう圧して得られ九けい光表示管の陰極に２ｖ程度
の陰極電圧を印加して加熱し、また陽極及び制御電極に
１２Ｖ程度の陽極電圧を印加した場合における透明導電
膜及び基板を介して得られる発光輝度の測定偉勲して、
次のような値を得た。

まず、平均粒径が３　ｐｍのけい光体により構成された
けい光表示管では、その発光輝度が１００ｆｔ・Ｌ（フ
ート・ランバート）程度であったのに対し、５．３ｐｍ
の粒径のけい光表示管では、同一駆動条件で３００ｆｔ
＠Ｌ　、また、９．７Ｐｒｎ及び１２　ｐｍの粒径のけ
い光表示管では、それぞれ５００ｆｔ−Ｌの発光輝度が
得られた。これをグラフ上にプロットすると第５図のよ
うになる。

すなわち、平均粒径が５ｐｍ以上のけい光体を用いて作
成したけい光表示管は、３ｐｍ程度の粒径を有するけい
光体を用いて作成したけい光表示管に比し、その発光輝
度が大幅に向上し、粒径が７〜Ｂｐｍ程度までは、けい
光体の粒径が大きくなるにつれて発光輝度が増加するこ
とがわかる。また、粒径が１０ｐｍ程度になると、それ
以上粒径を大きくしても発光輝度はそれ程増加せず、は
ぼ一定値をとることが明らかとなる。

さらに１けい光体の被着方法として、印刷法によらず電
着法を採用し九場合もほぼ同様の効果力；得られた。

すなわち、例えばＧａ（ＮＯ３）３又ＦｉＡｊ（ＮＯ３
）３を電解質として導入させたイソプロピルアルコール
に、例えば平均粒径が３　Ｐｒｎ、　５．３　ｐｍ及び
９．７ｐｍのけい光体をそれぞれ混入させて電着法によ
シ透明導電膜上に被着させ、けい光表示管を作製した場
合の、各粒径における発光輝度として、それぞれ１００
ｆｔ＠Ｌ。

３００ｆｔ・Ｌｌ及び４００ｆｔ−Ｌの測定値が得られ
九。

このように、けい光体の粒径を５ｐｍ以上に大きくする
ことによって、発光輝度が向上するのは、前述した第４
図に示すように粒界での発光の吸収、散乱が減すること
、及びけい光体粒子表面の汚染が少ないこと、によるも
のと考えられる。

一方、前述した第１図に示すように、陽極導体４上にけ
い光体層５を被着し、このけい光体層５の発光を前囲器
８を介して観察するタイプのけい光表示管にあっても、
けい光体の粒径を５　Ｐｍ以上とすることの効果は顕著
である。

一例をあげれば、それぞれ３ｐｍ、５．３Ｐｒｎ及び９
．７ｐｍの粒径のけい光体を、印刷法によシ陽極導体４
上に被着し、けい光体層５とした場合の、各粒径におけ
る発光輝度はそれぞれ１５０ｆｔ−Ｌ　、５００ｆｔ＠
Ｌ。

及び７５０ｆｔ−Ｌとなった。

この第１図に示す構造のけい光表示管では、粒径を５　
ｐｍ以上とすることによって、けい光体粒子表面の汚染
が少なくなることが、輝度の向上に寄与しているもの、
と考えられる。

また、粒径の上限値は、前述したように陽極導体に対す
るけい光体粒子の適当な付着強度が確保できる粒径に制
限され５０ｍ以下となる。さらに、印刷法によりけい光
体層を形成する場合は、作業性を考慮して粒径としては
（９）２ｍ以下が好ましい。

以上述べたように１本発明によるけい光表示管は、平均
粒径が５Ｐｒｎ以上で、かつ５ｏｐｍ以下の範囲にある
けい光体を陽極導体上に被着することにより、けい光体
層を形成した構成になるものである。

したがって、：４＋ｍ程度の粒径を有するけい光体によ
り形成されているけい光体層と比べて、けい光体層内で
の粒子界面における光の散乱、吸収が大幅に減少し、例
えばけい光体層が被着された透明導電膜及び透光性の基
板を介してけい光体層の発光を観察するタイプのけい光
表示管にあっては、外部に取り出されるけい光体層の発
光輝度が大幅に向上し、けい光表示管の適用分野を拡大
する上で、ま九駆動電圧を低下させる上からも得られる
効果はきわめて大である。

さらに、けい光体層の粒径が大きくなるととくよって、
製造工程中において汚染を受ける危険も少なくなり、け
い光体粒子表面が清浄に保たれ、この点からも発光輝度
の向上に効果的である。

したがって、本発明によるけい光表示管は、陽極部が形
成される基板側から発光を観察するタイプのけい光表示
管に限らず、けい光体層の発光を、とのけい光体層を真
空気密に保持する前囲器側から観察するタイプのけい光
表示管に用いても有効であり、けい光表示管一般につい
て、発光輝度を向上させる上からきわめてずぐれ九特長
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　ｓ　　（ｂ）は、従来から採用されてい
るけい光表示管の一般構造を説明するための平面図及び
要部断面図、第２図は、第１図とは異なる構造のけい光
表示管を示す要部断面図、第３図は従来のけい光表示管
におけるけい光体層の被着状態を説明するための図、第
４図は、本発明によるけい光表示管の一実施例における
けい光体層の被着状態を説明する丸めの図、第５図は、
同実施例における粒径−輝度特性を示す図である。 ４・・−・・陽極導体　　シ・−・−けい光体層　　９
−一陰極特許出願人　　双葉電子工業株式会社 第　　１　　図 （０） 第　　２　　図 第　　：３　　図 第　　４　　図 札ン　Ｕ、　　（＋＋ｍ）　　０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上面（けい光体層の被着された陽極に１フイラメ
   ント状の陰極から放出された電子を射突させて、前記け
   い光体層を励起発光させて表示を得るけい光表示管にお
   いて、前記けい光体層が、５ｐｍ以上で、かつ５０７−
   ＩＩＩ以下の平均粒径のＺｎＯ：　Ｚｎけい光体の被着
   層からなることを特徴とするけい光表示管。