JPS5924486B2 - 多けたけい光表示管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スタティックドライブ方式による１駆動回路
（以下スタティック駆動回範という）により動作し、か
つ陽極電流を制御する制御電極（いわゆるグリッド）の
ない二極管構造のもので、しかも複数けたの文字・数字
・記号（以下文字を代表して用いる）等を均一に発光表
示できるようにした、各種の小形電子機器、たとえばデ
ジタル表示の電子時計などに用いるのに適した多けたけ
い光表示管に関するものである。

けい光表示管は、一般に陰極からの電子の射突によって
励起発光するけい光体を用いており、きわめて見やすい
発行表示が得られるので、少形電子式卓上計算機あるい
はデジタル電子時計（以下デジタルクロックという）な
どの各種の電子機器におけるデジタル表示に広く用いら
れている。

また、最近では、１個の真空気密の外囲器内に、文字等
を表示できるようになるパターン表示部を複数けた備え
た、いわゆる多けたけい光表示管（以下単にけい光表示
管という）とよばれる構造のものが多く用いられている
。

また、このようなけい光表示管は、それぞれけい光体層
を有するセグメント陽極群によって構成される複数けた
のパターン表示部と、これら、パターン表示部に向けて
電子を放出するようになるフィラメント状の直熱形の陰
極（以下陰極という）と、これら各パターン表示部と陰
極との中間に、陰極から放出される電子を加速・制御す
るようになる制御電極を備えた構造のものであり、通常
ダイナミックドライブ方式による。

駆動回路で動作させている。しかしながら、このような
ダイナミックドライブ方式による、駆動回路では、けい
光表示管を動作させる際に、けい光表示管内におよび１
駆動回路にノイズ源となるパルス電流が通電されるため
、たとえばラジオなどのような音響あるいはテレビなど
のような映像等のノイズ源をきらう電子機器などに組込
まれる電子時計などのデジタル表示には適用できなかっ
た。

したがって、上述したようなノイズ源をきらうような電
子機器などに組込まれて使用されるけい光表示管として
は、ノイズ源となるパルス電源を用いない、いわゆるス
タティック駆動回路で使用できるものが望ましいのであ
る。

スタテイック１駆動回路の場合は、発光表示させる文字
などに合わせて選択されるけたのセグメント陽極と陰極
との間に直流を通過させるようになるので、けた選択の
ための制御電極は不要であり、二極管構造の機能になる
けい光表示管が用いられるのである。

しかしながら、陰極・陽極間に制御電極を配設しないい
わゆる通常の二極間構造のけい光表示管においては、表
示部上方外囲器の内壁面に、外部からの電界をしやへい
するように陰極と電気的に接続された透明導電膜が配設
されであるが、基板上の各セグメント陽極に近接する周
囲の上面には、陰極から飛来されてくる電子などによっ
て、不均一にマイナス（−）の電荷が帯電しやすく、シ
かも一度帯電されると、陰極から各セグメント陽極に到
る電子流の行程の、いわゆる陰極・陽極間の正常な電界
および電子流が乱されるようになって、セグメント陽極
上のけい光体層の発光にむらあるいはかけを発生させる
ようになり、はなはだしい場合には、発光すべきセグメ
ント陽極が十分発光しないようになるなどの問題点があ
った。

このため従来は、スタティック駆動回路に使用されるけ
い光表示管であっても、陰極と複数のパターン表示部と
の間に、メツシュ状の補助制御電極を配設した構造のも
のを用いて、この補助制御電極に陰極に対してプラス（
１）の直流電位を付与することによって、上述したよう
な陽極周囲の帯電および外部電界などによって影響され
ない正常な電界および電子流が陰極・陽極間に得られる
ようにする配慮がなされている。

しかしながら、上述したような機能を有するメツシュ状
の補助制御電極を配設する場合は、この補助制御電極は
、セグメント陽極群によって構成されたパターン表示部
に、きわめて近接させた間隔（通常約０．３ ｍｍ以内
）をもって保持する必要がある。

しかもこの補助制御電極は、上方からパターン表示部の
発光表示を目視するのに支障のないように、きわめて薄
い金属薄板（約０．０５ｍｍ厚）にきわめて細かい網目
を形成したメツシュが用いられている。

したがって、このメツシュ状の補助制御電極とパターン
表示部との間隔が、上述したような近接した寸法的０．
３ ｍ鯨上になると、基板上の各セグメント陽極に近接
する周囲における帯電が影響するようになって、十分な
発光表示が得られなくなるという問題点が生ずるように
なるのである。

しかもまた、この補助制御電極は、きわめて薄い金属薄
板から形成されるメツシュであるため、表示する文字が
大きいパターン表示部のけい光表示管では、メツシュ状
の補助制御電極の寸法も大きくなって、けい光表示管の
製造工程中あるいは完成後においても周囲温度などによ
る膨張・収縮等によって変形しやすくなり、近接するセ
グメント陽極との間隔を維持できなくなり、甚しいとき
はセグメント陽極と接触するという大きな問題点があっ
た。

このため、上述したようなメツシュ状の補助制御電極を
パターン表示部に近接させた構成の従来のけい光表示管
では、大きな文字を表示するような大形のデジタルクロ
ックなどに適用できるものとすることはきわめて困難で
あった。

本発明の目的は、上述したような従来の問題点を解消し
た、メツシュ状の補助制御電極のないスタティック駆動
回路方式の二極管構造の多けたけい光表示管において、
その発光機能を大幅に改良させるにある。

すなわち、本発明は、基板と上面板とが封着されて形成
される外囲器内に、少なくとも、前記基板の上面に、け
い光体層を有する複数のセグメント陽極によって文字・
数字・記号等を表示する複数けたのパターン表示部と、
前記パターン表示部に対向する位置に張架される陰極と
を有するスタティック駆動回路用の二極管構造の多けた
けい光表示管において、前記基板上の前記セグメント陽
極に近接する周辺部分に、帯電を防止する機能を有する
帯電防止層を配設し、また前記パターン表示部に対面す
る上面板の内壁面ないしこの内壁面に近接する部分に、
動作の際、陰極に対して正の電位を付与して、陰極から
各セグメント陽極に到る電子流の密度を均一にする機能
を有する拡散電極を配設した構成になり、上記帯電防止
層は各けたのパターン表示部に対応して設けられる各部
分が電気的に一体に接続され、また上記拡散電極も各け
たのパターン表示部に対応して設けられる各部分が電気
的に一体に接続されてなり、また上記帯電防止層と拡散
電極には、その外部端子導入線を介して、少なくとも多
けたけい光表示管の作動中に＋（プラス）の一定電位が
与えられる構成になることを特徴とする多けたけい光表
示管にある。

以下、本発明によるけい光表示管について、図面を用い
て詳細に説明する。

第１図ＡおよびＢは、本発明によるけい光表示管の一実
施例を示す要部切欠き平面図および要部拡大断面図であ
る。

図において、１１は、たとえばガラスあるいはセラミッ
クスのような絶縁材からなる基板、１２は、透明なガラ
ス板などから形成された上面板であり、この基板１１と
上面板１２とは、その周縁部において、たとえば低融点
フリットガラスなどのような封着材によって真空気密に
封着されて、外囲器１３を形成している。

また１４はその封着部である。

この外囲器１３内における前記基板１１の上面には、複
数の配線被膜１５と、絶縁被膜１６とが積層されて被着
されており、さらにこの絶縁被膜１６の上面には、複数
けたのパターン表示部１７が並設されて被着されている
。

この各パターン表示部１７は、複数の文字などを選択的
に表示できるように、そたぞれ複数のセグメント陽極１
８（１８ａ 、 １８ｂ・・・１８ｇ）によって構成さ
れており、図示した例のものでは、日の字形状に配列さ
れた７個のセグメント陽極１８ａ、１８ｂ・・・１８ｇ
によって、選択的に０〜９の１０個の数字を表示できる
ように、各パターン表示部１７が構成されている。

この各セグメント陽極１８ （１８ａ〜１８ｇ）の上面
には、電子の射突によって励起発光するけい光体層１９
が被着形成されている。

前記各セグメント陽極１８は、前記配線被膜１５および
前記絶縁被膜１６に開孔配設した複数の接続部２０ （
２０ａ）を通して、各セグメント陽極用の外部端子導入
線２１ａとそれぞれ電気的に接続されている。

２２は、□通常タングステンのような高融点金属からな
るフィラメント状の細線の表面に、熱電子放出能率のよ
いコーテイング材が被覆されてなる陰極である。

この陰極２２″は、１本ないし複数本からなり、並設さ
れる前記パターン表示部１７に対面する位置に、フィラ
メントサポート２３により平行に張架保持され、このフ
ィラメントサポート２３を介して陰極用外部端子導入線
２１ｂに接続される。

ここで、前記絶縁被膜１６の上面の、各パターン表示部
１７を構成する複数のセグメント陽極１８（１８ａ・・
・１８ｇ）に近接する同一平面上の周囲には、陰極２２
から飛来してくる電子などによって帯電するのを防止す
るように被着されてなる複数の帯電防止層２４が電気的
に一体に接続されて配設される。

この帯電防止層２４は、絶縁被膜１６に設ける開孔配設
した接続部２０（２０ｂ）を通して、電気的に接続され
、さらに配線被膜１５を通して外部端子導入線２１ｃに
接続される。

しかして、この外部端子導入線２１ｃからは、少なくと
も多けたけい光表示管の作動中、常に＋（プラス）の一
定電位が与えられている。

２８は、パターン表示部１１および陰極２２に対面する
上面板１２の内壁面２９に近接させて配設するメツシュ
状の拡散電極である。

すなわち、この拡散電極２８は、上方からパターン表示
部１７の発光表示を目視するのに妨げにならないような
、きわめて細い線で格子ないし蜂の巣状などに形成され
た粗い目のメツシュからなり、例えば低融点結晶性フリ
ットガラスなどのような接着剤によって、表示に妨げに
ならない内壁面２９の任意の複数個所に接着されて保持
される。

また、この拡散電極２８は、任意の位置に接続される細
片状の接続片３０により、基板１１上に配設した帯電防
水層２４と電気的に接続されるようにする。

このように配設された拡散電極２８は、前記帯電防止層
２４とともに陰極２２に対して正の電位を付与して動作
させることにより、陰極２２から複数のパターン表示部
１７の各セグメント陽極１８に流れる電子流を拡散させ
て、その電子密度を平均化させるような電界を形成させ
る機能を有するのである。

上述したように、基板１１の上面に、積層状に被着配設
された配線被膜１５、絶縁被膜１６、けい光体層１９を
有するセグメント陽極１８の群により構成された複数の
パターン表示部１７および帯電防止層２４ならびに複数
のパターン表示部１７に対面して張架配設される陰極２
２と、上面板１２の内壁面２９に近接して配設される拡
散電極２８等とは、基板１１と上面板１２とにより、そ
の周縁の封着部１４において気密に封着されて形成され
る外囲器１３内の真空雰囲気中に収納される。

また、この外囲器１３内の各セグメント陽極１８、陰極
２２、帯電防止層２４および拡散電極２８等には、封着
部１４を貫通封入されるそれぞれの各外部端子導入線２
１ａ、２１ｂ、２１ｃを通じて外部より通電されるよう
になる。

上述した構成になる本発明の実施例になるけい光表示管
は、スタティック駆動回路で使用に適したものであり、
これを駆動動作させる場合は、前記帯電防止層２４およ
び拡散電極２８に、共通の外部端子導入線２１ｃを通し
て、少なくとも陰極２２の電位よりプラス（１）になる
バイアス電位を、好ましくは陰極と陽極との中間の電位
より陽極の電位に近いプラス（１）のバイアス電位を少
なくとも多けたけい光表示管の作動中宮に付与して、か
つ、陰極２２と、表示しようとするけたの文字等に合わ
せて選択されたセグメント陽極１８（１８ａ。

１８ｂ、１８ｇ）との間に直流を順次印加通電する、い
わゆるスタティック駆動方式になる通電をして、動作さ
せればよく、これによって、所望する任意のけたの任意
の文字等のけい光表示が得られるのである。

この場合、このけい光表示管内の陰極・陽極間の電位分
布図は、第２図のようになる。

すなわち、従来の構造のけい光表示管では、陰極１に近
接したセグメント陽極３の近傍の部分に射突する電子密
度が犬となり、発光の輝度にむらを生ずる原因となって
いたのであるが、本発明によるものでは、上面板１２の
内壁面２９に近接させて、配設した拡散電極２８と帯電
防止層２４とに陰極２２に対してセグメント陽極１８と
同じプラス（１）電位を常に付与して動作させているた
め、この電界により陰極２２からセグメント陽極１８に
到る電子流の密度が第２図に示したように拡散平均化さ
れて、各パターン表示部１７の全セグメント陽極１８の
各部にほぼ均一の密度で射突するようになり、いわゆる
陰極・陽極間に制御電極を配設しない二極管構造のもの
で輝度むらの発生しない均一な発光表示が得られるとい
う優れた特長を有する。

またさらに、本発明によるけい光表示管においては、陰
極２２とセグメント陽極１８群との間の電位分布が、第
２図に示したように特に電子を放出する陰極２２の近傍
における電位傾度が犬となるため、セグメント陽極１８
に射突する電子量が犬となって、従来のものより明るい
輝度の発光表示が得られるという特長を有する。

すなわち、発明者等の種々検討した比較実験によれば、
陰極・陽極間に同じ電圧を付与した場合、第２図の本発
明によるものでは、従来のこの種のものより、輝度が約
５０％以上犬となる明るい発光表示が得られたのである
。

また、本発明によるけい光表示管においては、基板１１
の上面の各セグメント陽極１８に近接する位置に帯電防
止層２４を有するので、動作中、各セグメント陽極１８
の間隙近傍に、陰極２２から飛来する電子が帯電するの
を防止し、さらに基板１１の下方から近接される各種電
子機器等からの電界が陰極・陽極間の電子流の部分に入
るのをしやへいしているので、制御電極を中間に配設し
ないいわゆる二極管構造の問題点であった帯電および外
部電界の影響による表示かけなどの生じない、しかもパ
ターン表示部１１のすぐ上に、発光表示の明るさを減す
るような制御電極がないため、きわめて鮮明な発光表示
が得られるという優れた特長をも有するものである。

また、上述したように、上面板１２の内壁面２９に近接
させて配接する拡散電極２８は、陰極２２からセグメン
ト陽極１８に到る電子流を拡散させる電界を付与するた
めのものであるので、従来の陰極・陽極間に配設する制
御電極（グリッド）のようなきびしい取付は寸法精度を
必要とせず、上面板などに容易に取付けられる生産性の
よいものである。

しかもこの拡散電極２８をメツシュで形成した場合、メ
ツシュの網目は従来の制御電極の場合よりはるかに粗い
網目で、しかもきわめて細い線の格子ないし蜂の巣状の
もので形成してよむ）。

すなわち、通常使用されている制御電極のメツシュの開
孔率は約８０％に対して、このメツシュになる拡散電極
の開孔率は約９０〜９５チ程度でよいのである。

したがって、この拡散電極は、加工性がよいはかりでな
く、上方からパターン表示部１７の発光表示を目視する
のに、全く支障がす＜、透過率のよい明るい表示が得ら
れるという特長を有するのである。

ここで、本発明によるけい光表示管の拡散電極は、上述
した実施例では、上面板１２の内壁面２９に近接させて
配設したメツシュによるものを示したがこれに限定する
ことなく、パターン表示部１７に対面する上面板１２の
内壁面２９の部分に、印刷などによって細い網目あるい
は縞目等のメツシュ状の導電性被膜を被着形成するとか
、あるいは例えばネサとよばれる酸化錫被膜などのよう
な透明導電膜を被着形成するとか、さらにまた、上述し
た印刷などによって形成するメツシュ状の導電性被膜と
ネサなどによる透明導電膜との両方を被着形成すること
によって拡散電極とすることができるのはもちろんであ
る。

このような内壁面２９に被着する透明導電膜などによっ
て拡散電極を形成すれば、上方からパターン表示部１７
の発光表示を目視するのに妨げになるようなメツシュが
中間に全くなくなるので、きわめて明るい表示が得られ
るというすぐれた効果が得られる。

ただし、拡散電極として透明導電膜のみで配設する場合
は、その導電率としては、少なくとも約百Ω／儂以下に
するのがよく、さらに好ましくは数Ω〜数＋Ω／ぼ程度
にするのが望ましい。

また、拡散電極としては、上面板１２の内壁面２９のパ
ターン表示部に対面する部分に、被着する透明導電膜と
、この透明導電膜面に近接させて配設するメツシュとに
より構成されるようにしてもよいのはもちろんである。

このようにすれば、この透明導電膜としては、通常多く
用いられるいわゆるネサ膜のような導電率の低い広範囲
のもの、すなわち、約数百Ω／Ｃ−ｒｒＬないし致方Ｍ
Ω／ｃｍのような値の導電率のものでよく、またこのメ
ツシュとしては、メツシュのみで拡散電極としたものよ
り、さらに光透過率のよく発光表示の目視の妨げになら
ないような粗い目（開孔率約９５％以上）のものでもよ
いので、作業性はさらに向上され、上面板１２の内壁面
２９への帯電もすく、拡散電極としての機能も向上され
るという特長を有するのである。

本発明によれば、各けた共通で常に十の一定電位が与え
られる拡散電極２８により、第２図によって説明したよ
うに、各けた又は各セグメント陽極の点灯、非点灯に拘
らず、電子流の、パターン表示部への拡散が行なわれ、
従って各パターン表示部の境界線近くにあるセグメント
陽極１８にも十分電子が飛来し、しかもセグメント陽極
１８に射突する電子の量が増大し、鮮明な表示が得られ
る。

また各けた共通で常に十の一定電位が与えられる帯電防
止層２４により、各セグメント陽極１８周辺の滞電が防
止され、表示かけ等の虞れがない。

このように上記電気的に一体の拡散電極２８と帯電防止
層２４との共動作用により、メツシュ状制御電極のない
スタティック駆動回路方式による多けたけい光表示管の
発光機能を大幅に改善させることが出来る効果がある。

次に本発明によれば、その帯電防止層と拡散電極は、複
数けたのパターン表示部に共通して電気的に一体に接続
されているところから、その構造特に外部リード構造が
簡単で製作も容易化するという効果がある。

さらに、本発明によるけい光表示管は、その上記帯電防
止層と拡散電極には、その外部端子導入線を介して、少
なくともけい光表示管の作動中、常に＋（プラス）の一
定電位が与えられているため、けい光表示管の作動中宮
に上記帯電防止機能、電子流の平均化機能及び外部電界
のしゃへい機能が働いており、その上記各機能が永続的
かつ極めて確実であるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡおよびＢは本発明の多けたけい光表示管の一実
施例を示す要部切欠き平面図および要部拡大断面図、第
２図は本発明の多けたけい光表示管の電位分布図である
。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・上面板、１３
・・・・・・外囲器、１７・・・・・・パターン表示部
、１８（１８ａ。 １８ｂ、１８ｇ）・・・・・・セグメント陽極、１９・
・・・・・けい光体層、２１ａ、２１ｂ 、２１ｃ・・
・・・・外部端子導入線、２２・・・・・・陰極、２４
・・・・・・帯電防止層、２８・・・・・・拡散電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板と上面板とが封着されて形成される外囲器内に
   、少なくとも、前記基板の上面に、けい光体層を有する
   複数のセグメント陽極によって文字・数字・記号等を表
   示する複数けたのパターン表示部と、前記パターン表示
   部に対向する位置に張架される陰極とを有するスタテイ
   ック１駆動回路用の二極管構造の多けたけい光表示管に
   おいて、前記基板上の前記セグメント陽極に近接する周
   辺部分に、帯電を防止する機能を有する帯電防止層を配
   設し、また前記パターン表示部に対面する上面板の内壁
   面ないしこの内壁面に近接する部分に、動作の際、陰極
   に対して正の電位を付与して、陰極から各セグメント陽
   極に到る電子流の密度を均一にする機能を有する拡散電
   極を配設した構成になり、上記帯電防止層は各けたのパ
   ターン表示部に対応して設けられる各部分が電気的に一
   体に接続され、また上記拡散電極も各けたのパターン表
   示部に対応して設けられる各部分が電気的に一体に接続
   されてなり、また上記帯電防止層と拡散電極には、その
   外部端子導入線を介して、少なくとも多けたけい光表示
   管の作動中宮に＋（プラス）の一定電位が与えられる構
   成になることを特徴とする多けたけい光表示管。