JPS6032239A - 螢光表示装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は１ル輝度発光の螢光表示装置ｌに関する。

背景技術とその問題点 多数の発光表示セルを配列して大型内ｉＩｎを得るよう
にした大型表示装置の開発が試みられている。

この場合ユニットケースに複数の発光表示セルを組込ん
で、１つのユニットを形成し、このユニットケースを史
に複数連結して表示装置が（ｈ成される。ところで、表
示セルはユニットケースにり・１して樹脂等でモールド
し固定するが、１１１１輝度発光である（即ちアノード
電圧が高い）ために、固定が不完全になると、表示面の
汚れ等を取る為に表面から力が加わると表示セルが剥れ
る慴れがあり、また経時変化でも同様の故障が住する。

発明の目的 本発明は、上述の点に鑑の、簡単な構成によって表示セ
ルをユニットケースに確実に固定できるようにし、併せ
て温度上昇に伴う螢光体層の発光輝度の低下をも阻止す
るようにしたｉｔ’ｊｉ輝度発光の螢光表示装置を提供
するものである。

発明の４既要 本発明は、複数の螢光表示セルと、前面板に各表示セル
が臨む窓孔が設けられたユニソｔ・ケースと、前面仮の
全面を覆う透明ｒ（１；材を有し、各表示セルの前面パ
ネルをユニットケースの各窓孔に配すると共に、その表
示セルの張り出しξ７ｉを前ｉｆ＋ｉ扱と固定部材間に
挟持して支持し、さらに表示セルの前面パネルと透明部
相と窓孔で形成される空間に冷却部材を充填するように
成す。

この発明の螢光表示装置では、表示セルのユニットケー
スへの固定が確実となり、また螢光体層の温度上シイが
１！１．１止される。

実施例 以）図１１ｒｉを参照して本発明による螢光表示装置の
実施例について詳細に説明する。

第１図、第２シ！１、第３図及び第４は１は、本発明の
螢光表示装置、特にその単位セルを示す止面図、そのＡ
−Ａ線」二のＩｊｉ面図、そのＢ−Ｂ線上の断面し１及
び１部破断とした斜視図を示す。同図中、（１）は前面
パネル（ＩＡ）と背面根（ＬＩＩ）と側根（ＩＣ）から
なるガラス管体をボし、このガラス管体（」）内に螢光
体層からなる複数の螢光表示セグメント（２）（（２Ｒ
）、（２Ｇ）、（２Ｂ）　）と、各表示セグメン１−に
対応する複数のカソード（１０（（ＫＲ）、（Ｋｃ）、
（Ｋｓ））及び第１グリソ１゛（制御′電極）　（Ｇｓ
　）　（（ＧＩＲ）、（０１Ｇ）、（ＧｉＢ））と、共
通の第２グリツド（加速電極）（Ｇ２）が配される。螢
光表示セグメント（２）は前面パネル（１八）の内面に
螢光体層を被着して形成されるものであり、この場合赤
発光、緑発光、青発光の３つの螢光表示セグメント（２
１＋）、（２Ｇ）、（２Ｂ）が形成される。具体的には
第５し１にボすように曲面パネルＣＩＡ）の内面に棒状
に導電層であるカーボンＩＰｉ（３１が印刷され、その
棒状内の各空所に幻１芯して各表示セグメントとなる夫
々赤の螢光体層（２Ｒ）　、緑の螢光体１輯＜ｚｃ＞＆
ひ肖の螢光体層（２Ｂ）が一部カーボン層（３）上にま
たがるようにして印刷によって形成され、その全面に中
間−（４）を介して例えばアルミニウムよりなるメタル
ハックＩｄ　（５１が被着形成される。この各螢光体層
による表示セグメンｌ−（２Ｒ）、（２Ｇ）、（２Ｂ）
に人々対向するように背面パネル（ｉｌｌ）の内側に人
々リイヤカソード（ＫＲ）ミ　（Ｋｃ）、（Ｋｓ）とそ
の各ワイヤカソード　（ＫＲ）、（Ｋａ）、（ＫＢ）に
対向し−ζ夫々第１グリッド（ＧＩＲ）、（Ｇ　ｘｃ　
）、（ＧＩＲ）が配され、更に３つの第１グリツド（に
　ｕｚ　）（Ｇｌｃ）、（Ｇａｓ）に共通に第２グリソ
Ｉ″Ｇ２が配置される。各、ワイヤカソード（Ｋ）は例
えばタングステンヒータの表面に電子放出物質となる炭
酸塩を塗布して形成される。各ワイヤカソード（ＫＲ）
、（Ｋｃ）、（ＫＢ）は夫々背面パネル（ＩＢ）の両側
に配置した一対の導電性支持９１　（６１、（７）に架
張される。一方の支持部（６）はワイヤカソードの一端
を固定するものであり、他方の支持部（７）にはスプリ
ング部（７ａ）が設けられてこのスプリング部（７ａ）
に各ワイヤカソードの他端が固定される。これによって
温度上昇によってワイヤカソードが伸びても、その伸び
をスプリング部（７ａ）によって吸収し、ワイヤカソー
ドは弛むことがない。各第１グリツド（ＧｌＲ）−、（
Ｇ　ｔｃ）　Ａ（０１Ｂ）は各ワイヤカソードに対向す
るように円筒面を有したかまばご状に形成され、その円
筒面に長平方向に沿って所定ピッチをおいて多数のスリ
ット（８）が設けられる。このスリット（８）はワイヤ
カソード（Ｋ）から放射される電子の透過孔である。第
２グリツドＧ２は各第１グリツド（ＧＩＲ）、（Ｇｔｃ
）、（ＣｉＢ）に対応した部分に第１グリツドのスリッ
ト（８）と同じ対応位置にスリット（９）を形成し゛Ｃ
構成される。この場合箱２のグリッドＧ２のスリン１一
部分（９Ｒ）、（９Ｇ）、（９Ｂ）は各対応する第１グ
リツド（ＧＩＲ）、（Ｇｉｃ）、（ＧＩＢ）と同心円的
な円筒面を有するように構成することができる。

この場合にはワイヤカソードからの電子ビームが第１グ
リツド及び第２グリツドのスリット（８）、（９）を通
過して直線的に放射され、スリットの長平方向に関して
広げられる。一方、第２グリツドとしては第６図に示す
様にそのスリット（９）が形成される部分を水平に形成
してもよい。この時には電子ビームは点線（３０’）で
示すように第２グリツ１゛を透過してスリットの長平方
向に関して多少内側に曲げられるように放射される。

一方、各螢光表示セグメント（２１υ、（２Ｇ）、（２
Ｂ）を囲むように導電性材よりなるセパレークα０）が
配置される。このセパレータ００１は、カソード′から
の電子ビームが第１又は第２グリツドＧ１、Ｇ２に当っ
てそれよりの２次電子（３１）　（第６図参照）が隣接
する螢光表示セグメントを発光しないようにこれを阻止
するノこめのシールドと、夫々のワイヤカソード（Ｉ（
）からの電子ビーム（３０）が対応する螢光表示セグメ
ンＩ−（２１の全体に照射されるように電子ビームを広
げる作用いわゆる拡散レンスの形成とを兼ね、同時に各
螢光表示セグメントに高電圧例えば１０Ｋ　Ｖを与える
ための給電手段としても用いられるものである。このセ
パレータθＯ）は組立”ζに際してはガラス管体（１）
の表面パネル（１＾）と側板（Ｉｃ）との間で支持され
フリットによって固定される。即ちセパレータ００）は
第７図に乃くずように各螢光表革セグメントが囲まれる
ように３つに仕切られた棒状態をなして、その上端部の
一方の相対向する両側に夫々外方に突出する支持用爪（
１１）が設けられ、更に他方の相対向する両側に夫々重
圧（アノード電圧）を供給するためのアノードリード（
１２）が導出される。またセパレータの側部には位置決
め用の弾性屈曲片（１３）が切起される。従って、セパ
レータα０）をガラス管体の側板（ＩＣ）内に上方より
挿入した時、第８図に示すように丁度支持用爪（１１）
が側板（ＩＣ）の上端面に当接してセパレータが支持さ
れると同時に、屈曲部（１３）が側板（ＩＣ）内壁に当
接してセパレータが中央に位置するようになされる。更
にこのセパレータ（１０１の上端部には内方に折曲する
突部（１４）が設けられ、その突部（１４）の面に突起
（１５）が設けられる。この突起（１５）はセパレータ
α０）を側板（ＩＣ）内に収納し、側板（ＩＣ）ｌに表
面パネル（１八）を重ね合わせて封止する時に−Ｊ１度
カーボッ（３）に接触する（第９図参照）。これによっ
てアノードリード（１２）よりの高圧が各螢光表示セグ
メント（２Ｒ）、（２Ｇ）、（２Ｂ）に共通に供給され
るようになる。組立てられた状態において、高圧が印加
されるアノ−トリー１’（１２）は表面パネル（１Δ）
と側板（ＩＣ）の上端面との間の封止部を通って外部に
導出される。又、ワイヤカソード（Ｋ）のリード、第１
グリツド（Ｇ１）のリード、第２グリツド（Ｇ２）のリ
ードは夫々背面板（ＩＢ）と側＆（ＩＣ）の下端面との
間の封止部を皿って外部に導出される。なお、カソード
（■（）、第１グリツド（Ｇ１）及び第２グリツド（Ｇ
２）の各リードは支持を兼ねるために複数本ずつ導出さ
れる。例えば各第１グリツド（Ｇ　ＩＲ）、（Ｇ　ｔｃ
　）、（Ｇ、Ｂ）は夫々両面に２本ずつ合計４本ずつの
り一ド（１６Ｇｚ　）、（１７Ｇ１　）、（１８Ｇｚ　
）が導出される。又第２グリツド（Ｇ２）は背面パネル
の四隅部に対応するように４本のリード（１９Ｇ２　）
が導出される。又、カソード（Ｋ）のリード（２０Ｆ　
）は各両支持部材（６）、（７）より夫々複数本ずつ左
右に導出される。そして各カソードのリード（２０Ｆ　
’）は夫々支持部材（６）及び（７）毎に共通接続され
、又容箱１グリッド（Ｇ１）、第２グリツド（Ｇ２）も
人々対応したリードが共通接続される。

ガラス管体（１）は前面パネル（１Δ）と側板（ＩＣ）
と背面板（ＩＢ）を相互にフリソｌ−（２２）で封止し
て構成される。背面板（ＩＢ）にばＪ、Ｉｔ気用のチッ
プオフ管（２１）がフリットで固定される。

次にｉＵｒる構成の螢光表４くセル（４０）の動作を説
明する。赤、緑及び青の各色の螢光表示セグメン１−　
（２Ｒ）、　（２Ｇ）、　（２Ｂ）にはアノードリード
（１２）を通じて例えばＩＯＫ　Ｖ程度のアノード電圧
が供給される。又各節■グリッＦ’（ＧＩＲ）、（Ｇ＋
ｃ）、（Ｇ　ＩＦ＋　）には夫々例えばＯＶ〜３０Ｖの
電圧が印加され又、第２グリツドＧ２には例えば３００
Ｖの電圧が印加される。ワイヤカソード（ＫＲ）、（Ｋ
ｃ）、（１（Ｒ）は１本当り６０〜７０ｍＷ程度である
。ごの構成においてはアノード側と第２グリツド（Ｇ２
）は電圧が固定されており、第１グリツド（Ｇ１）に与
える電圧によっ選択的にオン、オフ表示するものである
。即ち第１グリツド（Ｇ１）に０■が印加された時には
カソード（１（）がらの電子ビームがカントオフされζ
、その対応する表示セグメント（２）は発光表示されな
い。そして第１グリツド（Ｇ１）に例えば３０Ｖが印加
されるとカソード（Ｋ）からの電子ビームは第１グリソ
ト　（Ｃ＋）を通り第２グリツド（Ｇ２）で加速されて
対応する表示セグメント（２）の螢光体を叩きこれを発
光表示させる。この時第１グリツド（Ｇ１）に印加する
電圧（３０Ｖ）のパルス中（印加時間）を制御ａ１１す
ることにより発光輝度が制御される。そし°ζ第６図で
示すようにカソード（Ｋ）からの電子ビームはセパレー
タｕ０１によって広げられて表示セグメント（２）の全
面に照射される。又、カソードからの電子ビームが第１
グリ・ノド、第２グリツドに当り第１グリツド、第２グ
リツ１からの２次電子（３１）が発生ずるが、この２次
電子（３１）はセパレークαωによって阻止されて隣接
する表示セグメント（２）を叩くことがない。この様に
し°Ｃ第１グリッドの電圧を選択的に制御することによ
って各表示セグメント（２１υ、（２Ｇ）、（２Ｂ）が
選択的に高輝度で発光表示されるものである。

この螢光表示セル（４０）では、全体が薄型に構成され
、しかもカソード、各第１グリツド、第２グリツド等の
低電圧側のリードはガラス管体（１）の背面板（１Ｂ）
側より導出され、高圧側のアノードリード（１２）は前
向パネル（１八）側より導出されるので、放電、配線時
の危険が回避され、安定した発光表示が得られる。

また、各螢光表ンバセグメント（２）を囲むようにアノ
ード電圧が印加されたセパレータＱＯ）が配されるので
、このセパレータ００）によって拡散レンズが構成され
、第１グリツド（Ｇ１）だけ曲率をもた・口、第２グリ
ツド（Ｇ２）は平坦であゲこも（第６し１の場合）カソ
ード（Ｋ）からの電子ビームは横方向（スリット方向）
に広がり、表示セグメント（２）の全面に照射される。

同時にセパＬ／−夕Ｑｆｌ）によって、第１グリツド又
は第２グリソトからの２次電子が阻止され、カントオフ
された隣接の表示セグメントを発光させることがない。

而して上述した様な表示セル（４ｏ）は第１２図に示す
ようにユニットケース（４１）に複数個例えは２４１１
１＋＋組込まれて１つのユニットが構成される。史にこ
のユニットを多数配列することによってト人画像の表示
装置が構成される。従って表示セルを確実にユニットケ
ースに固定する必要がある。このために表示セル（４ｏ
）としてはそのガラス９スｆ体（１）の前面パネル（１
八）が側板（１ｃ）よりも外方に張り出す様に形成する
。この場合第１３図へにボず様に全周に亘って張り出し
てもよく或いは第１３図Ｂに示す様に一方向のみ張り出
す様にしてもよい。

一方、ユニットケース（４１）は第１４図に示す様にそ
の前ｉ１］］１及（４２）に表示セル（４０）が臨む複
数、この場合２４（＋１ｉ１の窓孔（４３）を設け、そ
の各窓孔（４３）の縁部裏面に表示セルの前１１ｏパネ
ル（ＩＡ）の周辺部が嵌合される段部（４４）を形成し
て構成する。そして、表ツバセル（４０）をその前面パ
ネル（１八）がユニットケースの透孔（４３）に臨むよ
うに前面板（４２）の表面にはめ込んで裏面より樹脂モ
ード等の固定部材（４５）によって固定する。この時前
面パネル（１＾）が外方に張り出しているためにこの張
り出し部（５０）において固定部材（４５）とユニット
ケスの前］Ｉ口扱（４２）間で挟持され全体として表示
セル（４０）がユニットケース（４１）に強固に固定さ
れる。又、必要に応じて第１５図及び第１６図に示すよ
うに軸（５２）を中心に回動自在の係止片（５３）を設
６Ｊて、この係止片（５３）とユニットケースの前面板
（４２）間で表示セルの前面パネル（１八）の張出しＯ
ｐ　（５０）を挟持する。その（麦樹脂モード等で固定
すれば更に確実な固定ができる。また、面輝度の表示セ
ルであるために螢光体刑の塗布された前面パネル側は液
冷する必要がある。このため表示セルをユニットケース
に装着する時にそのユニットケースの前面板（４２）の
段部（４４）と前面パネル（ＩＡ）との間に例えばシリ
ニｌンゴム等のバッキング（５４）を介装し、更に前面
に例えばポリカーホ不−１・等よりなる透明１及（巨５
）を配し、この透明板（５５）と前面パネル（１八）と
ユニットケースの窓孔（４３）で形成される空間に冷却
液（５６）を充填させる。勿論この時ユニットケースの
前■ｌ板（４２）には各窓孔（４３）に連通゛→る冷却
液導入溝（５７）が設けられる。

このように表示セル（４０）の前面パネル（ＩＡ）を一
部側板（ＩＣ）より外方に張り出し、その張り出し部（
５０）をユニットケース（４１）の前面板（４２）と樹
脂モールド等の固定部月（４５）間で挾持し、表示セル
（４０）を固定しているので、表小セル（４０）のユニ
ットケース（４１）　−１のルイ（１りが強固となる。

従って、表示パネルｊ６１の清掃で表面から力が加わっ
”ども表示セルがユニットケースかり剥れることもない
。また、透明板（５５）と前向パネル（ＩＡ）間に冷却
液（５６）が充填されるのご、４ｉ圧駆動であるにもか
かわらず螢光体層の温度上昇が阻止され、発光輝度の低
下が回避される。また、前面パネル（１八）で固定出来
る為にユニットケース（４１）と表示セル（４０）を密
着する事が出来、防水も可能となる。

尚、カラー表示を行なう場合（例えば９３００′系白色
画面の場合）輝度混合比は青が約７％、赤が約１３％、
緑が約８０％である。又、ワイヤカソードを電子源とし
て使用する時、寿命をもたせるために温度制限領域で使
用する場合が多い。そのためにね）のカソードを他のカ
ソードよりも発光輝度を上げるためにはカソードの本数
を増やすことで解決できる。例えば緑のカソード（Ｋ　
ｃ　）を２本にし赤、青用のカソード（ＫＲ）及び（Ｋ
Ｂ）は各１本とする。これによっ°ζ例えは緑の総電子
量は他の赤、青のそれよりも多くなりカラー表示が可能
となる。尚、当然他の赤及び占のカソードも複数本用い
るごとによって寿命を長くする９ＪＪ果がある。この様
に緑のカソードの本数を他より増すごとによって輝度を
上げることができ良好なホワイトバランスを得ることが
できる。このことはカソードに対して無理なローディン
グがかからず螢光表示セルの寿命を長くすることができ
る。実際は２本を０．８〜１　ｍｍ程度離して取り付Ｉ
Ｊるものであり、電子放出量は電子反発効果のために１
本の時の２倍にはならないが７割〜８割の増加は期待で
きる。尚、緑の輝度を上げるためにはカソードの本数を
増すかわりに例えば螢光体層の面積を赤及び青のそれよ
りも広くすることで達成することもできる。

又、ワイヤカソードは温度制限領域で使用するために即
ちオキサイドカソードのカソードミコーディングを数十
分の−で使用し赤く見えない様にしているために１本当
りのカソードからの電子放出量は少ない。これを解決す
る方法としては例えばタングステンワイヤを螺旋状にま
い゛ζ実質的にオキサイドの表面積を増加させることが
考えられるけれども螺旋の長さが長い場合にはカッ−ｔ
”の弛み或いは振動等が発生ずる恐れがある。この様な
点を考えてワイヤカソードとしては第１θ図及び第１１
図に示す様な構成が考えられる。この例でば面ｄ１．材
料である例えばタングステン、モリブレン等の芯線（３
５）を設り、この芯線（３５）の表面にへｈ０３等の絶
縁物（３６）を被管し、その上にヒータとなるタングス
テン１Ｊ１１（３７）を螺旋状に巻き、螺旋状部分に電
子放出物質（３８）例えば炭酸塩を吹き付＆Ｊ或いは電
着等で付着させて直熱型のカソード（３４）を構成する
。この場合、芯線（３５）はその両端が夫々一方の支持
部（６）と他方の支持部（７）のスプリング部（７ａ）
にスポット溶接等で固着され、張力がかけられゾこ状態
で架張され、タングステン線は一方の支持部（６）と他
方の第２の支持部（６′）間にスポット溶接等で固着さ
れる。

この構成では絶縁物（３６）を付着させた芯線（３５）
上に螺旋状にカソードを巻き（；Ｊけその心線（３５）
をスプリング部で架張することによって螺旋間のショー
ｌ−１ｌＩ！ｌＩｉ旋部分の熱的変形等の問題点を取り
除くことかできる。そして実質的なオキサイド表面積が
増加し、また、第１１図に示すようにカソードの両端と
中央との温度差も少なくなた均一な温度分布領域（Ａ）
が広くなることと相俟−９て電子放出量の増加が図られ
、従って全体として１本当りのカソードからの許容電流
量の増加を図ることができる。曲線（１）はｒＡ＆度分
面分布す。

応用例 上側では、赤、緑、青の３つの螢光表示セグメントを有
した表示セルについて述べたが、その他通當の文字、数
字等を表示するようなパターンに複数の螢光表示セグメ
ントを配置した表示装置にも適用できるもきである。即
し例えば８の字型に構成するように複数の螢光表示セグ
メントを所定配列してこれに共通のアノード電位を印加
する。

そして各表示セグメントに対向するように複数のカソー
ド及び複数の第１グリツドを配置し、これら第１グリツ
ドと表示セグメントの間に共通の第２グリツドを配置す
る様にしてその第１グリツドに与える電圧を制御するこ
とによって選択的にυｒ望の表示セグメントを発光表示
するようになすものである。

発明の効果 」二連した本発明によれば、ＩＩｊ１輝度発光の螢光表
示セルをユニットケースに数例ける際に、表示セルの前
面パネルを一部張り出し、その張り出し部をユニットケ
ースの前面板と固定部材で挾持的に支持するようにした
ので、取付けが１７ｆｃ実になる。

また、前面パネルの前面に透明部材が配され、両者間に
冷却Ｑｌ材が充填されるので、螢光体層の温度上昇が阻
まれ、螢光体層の高輝度発光を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の螢光表示装置特に単位セルの正面図、
第２図はそのＡ−Ａ線上の断面図、ｆｌｓ　３図はその
１３−Ｂ線上の断面図、第４図は一部破断とした斜視図
、第５図は表示セグメントの拡大１１Ｊｉ面し１、第６
図はセパレータの動作説明に供する断面図、第７図はセ
パレータの斜視図、第８図はセパレータを管体の側板内
に配した状態の平面図、第９図は表示セグメントとセパ
レータ部分のＩｖ「面図、第１０図はワイヤカソードの
他の例を示すＷ１面図、第１１図はその架張状態を示す
斜視図、第１２図は複数の表示セルを組込んだ１つのユ
ニットをボず正面図、第１３図Ａ及びＢは夫々表示セル
の他の例を示す斜視図、第１４図は第１２図のＣ−Ｃ線
」−のＷ「面図、第１５図は他の取付方法を丞ず断面図
、第１６図はその裏面図である。 （１１はガラス管体、（２Ｒ）、（２Ｇ）、（２Ｂ）は
螢光表革セグメント、　（Ｇ　ＩＲ）、　（Ｇｔｃ）、
　（ＧＩＲ）は制御電極、（Ｇ２）は加速電極、（ＫＲ
）、（Ｋ　ｃ　）、（Ｋｓ）はカソード、（１０１ばセ
パレータ、（３５）は芯線、（３６）は絶縁物、（３７
）はタングステン線、（３８）は電子放出物質、（伺）
はユニットケース、（４２）は前面板、（４３）は窓孔
、（４５）は固定部祠、（５５）は透明板、（５６）は
冷却液である。 第１図 第２図 ＫＲ鴎　にＢ 第３図 第５図 第６図 イＩ３ 第９図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の螢光表示セルと、前面仮に前記各表示セルが臨む
   窓孔が設げられたユニッ１−ケースと、前記前■ｌ扱の
   全面を覆う透明部材を有し、前記表示セルの前面パネル
   は一部張り出して形成され、前記各表示セルは前記ユニ
   ットケースの各窓孔に配され前記表示セルの張り出し部
   が前記前面板と固定部４Ａ間に挟持されて支持され、前
   記表ンドセルの前面パネルと前記透明部材と前記窓孔で
   形成される空間に冷却部材が充填されて成る螢光表示装
   置。