JPS63131446A - カラ−グラフイツク蛍光表示管 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンピュータ端末、オフィスオートメイショ
ン機器、平面テレビ等のカラーグラフィック表示装置と
して使用されるカラー蛍光表示管に係わり、特に微細な
ドツトパターンを有する高精細構造でカラーの混色を良
好にするために平面グリッドを採用したカラーグラフィ
ック蛍光表示管の改良に関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

従来のグラフィック蛍光表示管をグリッドの構造で分類
すると、第６図に示すようなメツシュグリッドタイプと
、第７図に示すようなワイヤーグリッドタイプと、第８
・図に示す平面グリッドタイプがある。

メツシュグリッドタイプは、基板２１と、基板２１上に
總薄膜によりパターニングされたドツト状の陽極導体２
２とこの陽極導体２２を連結する配線導体２３が配設さ
れる１次に陽極導体２２を除く基板上には黒色絶縁層２
４が配設される。前記陽極導体２２上に蛍光体層２５が
被着され陽極を形成する。この蛍光体層２５の上方にメ
ツシュ状のグリッド２６が配設され、さらに上方にフィ
ラメント状陰極２７が張架配設されている。

しかして、前記メツシュグリッドタイプは、メツシュグ
リッド２６を基板２１より一定距離の位置に設けなけれ
ばならないという問題点と、メツシュグリッド２６を固
定させるスペーサフレーム２６ａに溶接して一体とする
構造であるので、ドツトの形状がある程度以下のピッ゛
チ間隔であると形成するのが困難であるという問題点が
あった。

そこで陽極ドツトのピッチ間隔がある程度以下の高精度
のグラフィック蛍光表示管は、第７図に示すようなワイ
ヤーグリッドタイプのグリッド構造が採用された。

従来のワイヤーグリッドタイプのグラフィック蛍光表示
管３０は、第７図に示すように基板３１と基板３１上に
配設された透光性導電膜による帯状の陽極導体３２と、
陽極導体３２上に電着法でベタに被着された蛍光体層３
３とにより陽極３４が形成される。

この陽極３４に対面した上方に、前記陽極導体３２と直
交する方向にワイヤーグリッド３５が一定ピッチ間隔（
１ｍ１以下）で張設されている。さらにワイヤーグリッ
ド３５の上方にフィラメント状陰極３６が張設されてい
る。

ワイヤーグリッドタイプの蛍光表示管は、以上のような
電極構造であるので、フィラメント状陰極３６から放出
された電子は、隣接するワイヤーグリッド３５の２本ず
つ時分割的に正のグリッド電圧が印加された部分を通過
して陽極の蛍光体層に射突し、前記グリッド電圧に同期
させて陽極にパルス状の正電圧を印加させた陽極部分が
発光表示するのである。

発光させない陽極に対面するワイヤーグリッドには、負
のカットオフバイアス電圧が印加され、フィラメント状
陰極３６からの電子の流れをカットしている。

しかして、このワイヤーグリッドタイプの蛍光表示管は
、発光ドツトが隣接する２本のワイヤーグリッドの制御
領域で決まる。したがって、ワイヤーグリッドが振動す
ると陽極の発光ドツトも振動し、チラッキを生じさせる
という問題点があった。また、ワイヤーグリッドのピッ
チ間隔が小さくなるとワイヤーグリッドが表示の妨げと
なり。

グリッド及びフィラメント状陰極を通じて表示を観察す
る従来タイプでは使用できなくなり、陽極での発光を陽
極導体と陽極基板３１を通じて観察する前面発光形でな
いと使用できなかった。そのために蛍光体層の発光は、
蛍光体層及び陽極導体及び基板に吸収される為に輝度は
低下するという問題点を有していた。

そこで、本発明者は、今までの問題点を解決するために
、従来よりあるもう一つのグリッド方式である平面グリ
ッドを利用したグラフィック蛍光表示管を検討した。

この平面グリッド方式を使用した従来のグラフィック蛍
光表示管は、実開昭５６−４９０２７号に記載され、公
知である。この蛍光表示管は、第８図に示すように、基
板４１の上面に、陽極導体４２を一方向に複数本形成す
る。陽極導体４２は、導電物質を主成分としたペースト
をスクリーン印刷法によって形成するか、または金属薄
膜によるパターニングで帯状に形成することも可能であ
る。前記陽極導体４２と直交させて帯状の絶縁支持体４
３を複数本スクリーン印刷法かフォトリソの手法によっ
て形成する０次に前記絶縁支持体４３上に導電材料によ
り制御電極４５を周知の形成法で配設して平面グリッド
を構成する。次に、前記陽極導体４２の露出部分に電着
法により蛍光体層４４を被着形成する。また図示してな
いが制御電極４５の上方にはフィラメント状陰極が張架
配設されている。

次に従来の平面グリッドタイプのグラフィック蛍光表示
管の作用を説明する。

制御電極４５は、端から走査する。第９図に示すタイミ
ング図のように、ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ、と時間Ｔだけ
重なるタイミングで走査し、この走査に同期して陽極導
体４２に表示信号を入力する。例えば制御電極Ｓ０１と
ＳＧ２に正のパルス電圧が印加されているときに陽極導
体ＳＡ□に陽極電圧が印加されると、陰極から放出され
た電子は、陽極及び平面グリッドＳＧｉ、ＳＧ、の作る
電界によって加速制御されて蛍光体層４４に射突し、陽
極ドツトＡを発光させる。

このように平面グリッドを使用したグラフィック蛍光表
示管は、蛍光体層の発光を、メツシュグリッドやワイヤ
ーグリッド等を通さず直接観察できるので輝度が高く、
また制御電極が絶縁支持体に固定されているのでワイヤ
ーグリッドのように振動しないため発光ドツトのチラッ
キがなくなることが期待できる。

しかし、この方式をカラーグラフィックに採用すると次
にような問題点を有している。

Ａ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３陽極ドツトで１
画素を構成するので１画素が縦長や横長の形状になって
しまい、アンバランスである。

８、　１画素中の２個を選択して発光させたり３個の組
合わせで発光させることがある。この場合はに各陽極ド
ツト間の距離が違っているので混色がうまくいかないと
いう問題がある。

Ｃ０制御電極の支持体がすべて絶縁物で形成されている
ので電子がチャージし、このチャージした電子の電界の
影響により電子が射突しない部分が生じるという字欠は
現像が生じるという問題点も発生した。

〔発明の目的〕

本発明は、メツシュグリッド及びワイヤーグリッドの問
題点を解決するために平面グリッド方式を採用し、製造
しやすく、表示品位の優れたカラーグラフィック蛍光表
示管を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

前記の目的を達成するために本発明は、真空外囲器と、
真空外囲器の一部である絶縁性の基板上に導電性薄膜に
より形成されたドツト状陽極導体及び陽極導体を行方向
に連結する配線導体と、前記陽極導体が列方向で２列ご
とにジグザグ状に配列され、この陽極導体上に赤、緑、
青色発光の蛍光体層を一定順序で被着形成した画素列と
、この画素列の両側で前記配線導体と直交するように配
設された線状の平面グリッドと、隣接する平面グリッド
の間に配設した補助グリッドと、前記平面グリッドの上
方に配設したフィラメント状陰極とから構成されること
を特徴とする。

〔発明の作用〕

平面グリッドは、画素列ごとに基板上に固定して設けた
ので、２本ずつの平面グリッドに同時に制御電圧を印加
することにより画素選択ができる作用を有する。陽極導
体に陽極電圧を前記制御電圧にタイミングを合せて印加
すると選択した画素を発光させる作用がある。また赤、
緑、青の３ドツトで三角形の１画素を構成しているので
、各ドツト間の距離が等しく、２ドツトの組合せがどの
場合も同じ条件になり混色を容易にする作用がある。

〔実施例〕

本実施例のカラーグラフィック蛍光表示管を図面に示す
実施例について以下説明する。

〔第１実施例〕 第１図は、第１実施例の要部の平面図であり、第２図は
、同実施例の一部の断面図である。

図中１は、絶縁材料からなる基板である。絶縁材料はガ
ラス板やセラミック板等が使用できる。

また導電材料でも表面を絶縁物質でコーテングしである
複合材は絶縁材料の筒中に入るものとする。

この実施例ではガラス基板を使い、その表面に慝の薄膜
を蒸着法により被着し、フォトリソグラフィの手法によ
り、ドツト状の陽極導体２と、この陽極導体２を一定方
向（第１図では行方向）に連結する配線導体３からなる
薄膜ラインを複数平行に配設する。前記陽極導体２の形
状は、正方形であるが、その他に長方形でも円形でもよ
い。カラーグラフィック蛍光表示管の場合は赤色発光（
以後Ｒと略す）と緑色発光（以後Ｇと略す）と青色発光
（以後Ｂと略す）の３色の発光の蛍光体層の組合せによ
る混色でフルカラーを表示することが可能になる。従っ
て陽極導体２もＲドツト、Ｇドツト、Ｂドツトの３ドツ
トで１画素を構成している。そしてこの３ドツト間の距
離を一定にするために１画素を構成する陽極導体が三角
形の頂点に位置している。したがって、陽極導体２は列
方向に２列のジグザク状になるように鵠薄膜により配設
し画素列を構成している。すなわち全体的には千鳥格子
の交点に陽極導体２のドツトが配設させたパターンであ
る。

次に、前記陽極導体２を除いた基板１全面に黒色の絶縁
層４をスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法等によ
り形成する。この黒色絶縁層４により前記配線導体３を
被覆して黒色の背景を形成し、コントラストを上げる作
用を持たせている。

黒色絶縁層４は、低融点フリットガラスに黒色ピグメン
トを加えたものである。

黒色絶縁層４の配設により配線導体３は被覆され陽極導
体２のみが現われている基板１上に平面グリッド５及び
補助グリッド６を配設する。平面グリッド５は、画素選
択を行う作用があるので画素選択グリッドとも称する。

平面グリッド５は画素列の両側で列方向に配設される。

また、隣接する平面グリッド５，５間に、すなわちＲＧ
Ｂの３陽極導体を列方向に二分する位置に補助グリッド
６を配設する。本実施例は、補助グリッド６が平面グリ
ッド５と同じ構造である場合である。補助グリッド６の
作用は１画素中の電界を均一にする作用と、発光させな
いときに印加するカットオフ電圧を低くする作用がある
。平面グリッド５および補助グリッド６の構造は第２図
に示すように、ペースとなる絶縁層７ａと中間の半導電
層７ｂによりなる電極支持体７と、電極支持体７の上面
に導電物質による制御電極８を積層させ、制御電極８が
蛍光体層９よりも上方に位置するように電極支持体７を
形成した立体的なグリッドである。

補助グリッド６の構造は、本実施例では平面グリッド５
と同じ構造であるが、他の方式例えばワイヤーグリッド
でもよい。

平面グリッド６の製法は、スクリーン印刷法で、低融点
ガラスを主成分とする絶縁ペーストを印刷した後焼成し
て絶縁層７ａを形成し、さらにその上に低融点ガラスに
ＳｎＯ２やＩｎ、　０３等の導電性粉末を加えたペース
トを印刷焼成して半導電層７ｂを形成する。

さらに、半導電層７ｂの上面に銀や金等の導電物質によ
り平面状の制御電極８を印刷法で形成する。

次に前記陽極導体２上に＋　ＲＧＢに発光する蛍光体を
被着して蛍光体層９を形成する。同一行の陽極導体２に
は同一色の蛍光体層９が配設されるとともに、各陽極導
体２は配線導体３により電気的に接続されている。そし
て上端から行ごとにＲＧＢの順序で並設されている。蛍
光体の被着順序は、ＲＧＢの順序の他にＲＢＧでもＧＲ
Ｂの順序でも一定順序であればよい。

蛍光体の被着方法は、電着法、スクリーン印刷法、フォ
トリソグラフィ法等の周知の方法で行う。

前述の陽極導体２と蛍光体層９でアノードドツトＰを構
成する。

次に、フィラメント状陰極１０を平面グリッド５と直交
する上方に張架配設する。

第２図の１８は側面板であり、１ｂは前面板であり、前
記基板１と共に箱形の外囲器を構成している。外囲器内
は図示していない排気管より排気して内部を高真空にし
たとき封止して、外囲器内を高真空に保つ。

次に本発明のカラーグラフィック蛍光表示管について作
用を説明する。

第１図に示すグリッドに端からＧ工、Ｇ、、Ｇ、・・・
と番号を付け、配線導体にも上からＡ工、Ａ２．Ａ３・
・と番号を付けて、第３図に示すタイミングチャートに
より駆動方法を説明する。

グリッドは、平面グリッド６がＧ１．Ｇ、、Ｇ、ＩＯ２
・・・と奇数番号の付けたグリッドであり、補助グリッ
ド５が０２．Ｇ４．Ｇ、・・・と偶数番号を付けたグリ
ッドである。

平面グリッド６は、第３図に示すようにＧ１が時間Ｔ１
からＴ２までの２ｔの時間グリッド電圧がＯＮ状態にな
る。次に隣りの平面グリッドＧ３が時間Ｔ２からＴ４ま
で２ｔの間グリッド電圧がＯＮ状態となる。したがって
平面グリッドＧ１とＧ、はＴ２からＴ、までのｔの時間
が共通にＯＮ状態となり。

平面グリッドＧＬおよびＧ、で挟まれた画素列を選択す
ることができる。しかし選択した画素列の電界が均一に
なるように平面グリッドＧ１とＧ３の間に補助グリッド
Ｇ２を時間Ｔ２からＴ３までの時間ｔだけＯＮ状態とな
る。次に平面グリッドＧ、が時間Ｔ、からＴ５までの２
ｔの間ＯＮ状態になる。さらに平面グリッドＧ７は、時
間Ｔ４からＴ６までＯＮ状態となる。このように平面グ
リッドＧ、、Ｇ、、Ｇ、。

Ｇ７・・・は端から時間ｔだけずらして時間２を間ずつ
ＯＮＬ、ながら順次走査される。そして隣接する平面グ
リッドと共通してＯＮされる時間ｔに、その中間に位置
する補助グリッドＧ、、Ｇ、、Ｇ、・・・はＯＮ状態と
なる。

そして前記平面グリッドＧ、、Ｇ、と補助グリッドＧ２
の３本に同時にグリッド電圧が付与されてＯＮ状態にな
るＴ２からＴ３の時間ｔに同期して、Ｒの蛍光体が被着
された陽極導体２を連結する配線導体Ａ８に７ノード電
圧が付与されることにより、平面グリッド電圧と補助グ
リッドＧ２に挟まれた配線導体Ａ１に連結するアノード
ドツトＰ１が赤色発光する０次に、前記平面グリッドＧ
３とＧ９．補助グリッドＧ４が同時にグリッド電圧がＯ
Ｎ状態となる時間Ｔ、からＴ４までの時間に同期して、
配線導体Ａ２とＡ、にアノード電圧を付与してＯＮ状態
とすることにより、平面グリッドＧ、とＧ５に挟まれた
配線導体Ａ２上のアノードドツトＰ２が緑色発光をし、
配線導体Ａ３上のアノードドツトＰ、が青色発光をする
。したがって、緑色と青色が同時に発光をするので混色
を起し青緑色に表示できる。

次に平面グリッドＧ、と０７．補助グリッドＧ６に同時
にグリッド電圧がＯＮ状態となる時間がＴ４からＴ、ま
での時間に同期してＲの蛍光体の被着されたアノードド
ツトＰ４を結ぶ配線導体Ａ４、同様にＧの蛍光体が被着
されたアノードドツトＰ。

を結ぶ配線導体Ａ６、さらにＢの蛍光体の被着されたア
ノードドツトＰ、を結ぶ配線導体Ａ７にアノード電圧を
同時に付与することによりアノードドツトｐ４．　ｐ、
、　ｐ、が同時に発光するので赤、緑、青色が混色して
白色表示となる。

以上説明したように隣接する平面グリッド５とその間の
補助グリッド６にグリッド電圧を印加し、このグリッド
電圧に同期して配線導体にアノード電圧を印加すること
により、目的の陽極ドツトを発光させることが可能とな
る。

〔第２実施例〕 次に前記補助グリッド６がワイヤーグリッド方式である
他の実施例について説明する。

第４図は、本実施例の要部を表わす平面図、第５図は第
４図のＹ−Ｙ線で断面した断面図である。

絶縁性基板１上に鵠薄膜によるドツト状の陽極導体２お
よび陽極導体２を第４図の行方向に連結する配線導体３
をフォトリソグラフィ法でパターニングする。

次にドツト状の陽極導体２部分を除いた全面に黒色絶縁
層４をスクリーン印刷法で被着し、焼成して固着形成す
る。この絶縁層４上に平面グリッド５を第４図の列方向
に形成する。平面グリッド５は、絶縁層７ａと半導電層
７ｂよりなる電極支持体７と導電層の制御電極８から構
成されている。

平面グリッド５の配設する位置は、第１実施例と同様に
、列方向に２列のジグザグ状に並んだＲＧＢからなる画
素列の両側の位置に配設される。

次に隣接する平面グリッド間にワイヤーグリッドによる
補助グリッド６ａを張設する。このワイヤー補助グリッ
ド６ａの材質は、導通する金属細線であればどのような
物でもよいが、−例としてはステンレス細線がある。こ
のワイヤー補助グリッド６ａは０．１ｍｍ以下であるの
で第１実施例の平面グリッドタイプの補助グリッド６よ
り細くできる。

したがって、ＲＧＢの３セグメント間の距離を小さくす
ることができ、第１実施例よりも陽極ドツト密度を大に
できるのでより高精細度に形成することができる。

また蛍光体層９を被着させる方法は、第１実施例と同様
であれが、陽極導体２の位置する凹部の幅が第１実施例
より広くなるので、どのような被着方法に於いても容易
に行える。

以上の構造の第２実施例を駆動させる方法は、第３図に
示すタイミング図のように第１実施例と同一であるので
説明を省略する。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、基板上に電極支持体を
曲設し、この電極支持体上面に制御電極を配設したので
従来のワイヤーグリッド方式のグラフィック蛍光表示管
の問題点であったグリッドの振動によって生じる画素の
チラッキや輝度のチラッキが無くなり、表示品位を向上
させる。

さらに従来の平面グリッド方式の問題点も解決し、次に
示すような効果を有する。

（１）　　ＲＧＢの３ドツトで三角形の１画素を構成す
るので、縦長とか横長の形状よりもバランスよく配列で
きるという効果を有する。

（２）１画素を構成するＲＧＢの３セグメントが正三角
形の各頂点に位置するので、各セグメント間の距離が等
しくなるので混色が容易に行われるという効果を有する
。

（３）平面グリッドの電極支持体の上部が半導電層に形
成したので平面グリッドに電子のチャージがなくなる。

したがって、電子のチャージによる字欠は現像が防止で
き、表示品位の優れたカラーグラフィック表示管を提供
できる。

（４）平面グリッドの構造が簡単であるので、製造が容
易であり、品質が向上するという効果を有するばかりで
なく、製造コストを低減させるという実用上寿られる効
果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要部の平面図、第２図は、第１図の
Ｘ−Ｘａにおける断面図、第３図は、本発明のカラーグ
ラフィック蛍光表示管の駆動方法を示すタイミング図、
第４図は、本発明の他の実施例の要部の平面図、第５図
は、第４図のＹ−Ｙ線における断面図、第６図は、従来
のメツシュグリッドタイプの断面図、第７図は、従来の
ワイヤーグリッドタイプの斜視図、第８図は、従来の平
面グリッドタイプの斜視図、第９図は、従来の平面グリ
ッドタイプの駆動法を説明するタイミング図である。 １・・・基　板　２・・・陽極導体　３・・・配線導体
５・・・平面グリッド　　６，６ａ・・・補助グリッド
７・・・電極支持体　　　７ａ・・・・・絶縁層７ｂ・
・・半導電層　　　　８・・・・・制御電極９・・・蛍
光体層 １０・・・フィラメント状陰極 特許出願人　　双葉電子工業株式会社 第　　１　　図 す 第２図 第３図 ＴＩ　Ｔ２　Ｔ５　Ｔ４　Ｔ５　Ｔ６ 第　　８　　図 第　　９　　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空外囲器と、真空外囲器の一部である絶縁性の
   基板上に導電性薄膜により形成されたドット状陽極導体
   及び陽極導体を行方向に連結する配線導体と、前記陽極
   導体が列方向の２列ごとにジグザグ状に配列され、この
   陽極導体上に赤・緑・青色発光の蛍光体層を一定順序で
   被着形成した画素列と、この画素列の両側で前記配線導
   体と直交するように配設された線状の平面グリッドと、
   隣接する平面グリッドの間に配設された補助グリッドと
   、前記平面グリッドの上方に配設されたフィラメント状
   陰極とから構成されることを特徴とするカラーグラフィ
   ック蛍光表示管。
2. （２）前記平面グリッドは、基板上に配設した絶縁層と
   半導電層からなる電極支持体と導電物質による制御電極
   との積層体からなる特許請求の範囲第１項記載のカラー
   グラフィック蛍光表示管。
3. （３）前記補助グリッドが平面グリッドと同じ積層体構
   造である特許請求の範囲第１項又は第２項記載のカラー
   グラフィック蛍光表示管。
4. （４）前記画素列の中で赤、緑、青色の蛍光体層で１画
   素を構成し、１画素が三角形状である特許請求の範囲第
   １項、第２項、第３項記載のカラーグラフィック蛍光表
   示管。
5. （５）前記補助グリッドがワイヤーグリッドである特許
   請求の範囲第１項又は第２項又は第４項記載のカラーグ
   ラフィック蛍光表示管。