JP2000348653A - 発光素子及び発光素子用スペーサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光素子を大型化して低価格化を図ると共
に、真空容器の軽量化と強度の確保とを同時に達成す
る。 【解決手段】 スペーサガラス５１ｃは、第１側壁ガラ
ス板部５１ｃＷ１及び第２側壁ガラス板部５１ｃＷ２を
それぞれ２個ずつ備え、第１及び第２側壁ガラス板部５
１ｃＷ１，５１ｃＷ２の各第３方向Ｄ３に沿ったエッジ
同士が接合されて筒状部材を構成している。第１側壁ガ
ラス板部５１ｃＷ１の第１方向Ｄ１に沿ったエッジと第
２側壁ガラス板部５１ｃＷ２の第２方向Ｄ２に沿ったエ
ッジとで形成される開口部５１ｃＫの形状及び外寸法
は、前面及び背面ガラス板部５１ａ，５１ｂの各主面に
整合しうる。特に、前面ガラス板部５１ａの短辺５１ａ
１と接合される第１側壁ガラス板部５１ｃＷ１（厚さｔ
１）は、同長辺５１ａ２と接合される第２側壁ガラス板
部５１ｃＷ２（厚さｔ２）よりも薄い（ｔ１＜ｔ２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発光素子に関し、特
に競技場等において使用される大画面表示装置ないしは
大画面ディスプレイを構成する発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の発光素子の概略構成を図８〜図１
０を用いて説明する。図８は従来の発光素子１の正面図
ないしは平面図であり、図９は図８中ののＮ−Ｎ線にお
ける縦断面図であり、図１０は発光素子１の要部を模式
的に示す斜視図である。

【０００３】図８に示すように、発光素子１には赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色の発光色の蛍光体２
が所定の間隔ないしはギャップｇｐを開けて規則的に塗
布されており、カラー表示が可能になっている。詳細に
は、発光素子１の表示部を成す正方形の主面を有する前
面ガラス板部１ａの内部側の主面上に、共に当該主面に
平行な第１方向Ｄ１及び当該第１方向Ｄ１に垂直な第２
方向Ｄ２に関して４×４のマトリクス状に配列された１
６個の蛍光体２を有している。なお、前面ガラス板部１
ａと蛍光体２とから成る構成を「前面パネル」とも呼
ぶ。

【０００４】図９に示すように、発光素子１は、例えば
ガラス等の絶縁物材料で形成された真空容器から成る。
詳細には、表示部を成す前面ガラス板部１ａと、前面ガ
ラス板部１ａと平行に配置された背面ガラス板部１ｂ
と、両者の各端縁部間に沿って配設された（側壁）ガラ
ス板部から成る筒状部材であるスペーサガラス（又は発
光素子用スペーサ）１ｃとが、フリットガラス等の封止
材１０を用いて気密を保つように接合されて真空容器を
構成する。なお、既述の図８中には、スペーサガラス１
ｃ（厚さｔ）の接合位置を模式的に図示している。

【０００５】ここで、発光素子１が縦横に複数個配列さ
れて構成される大画面ディスプレイでは、隣接配置され
た発光素子１間の継ぎ目が目立たないようするために、
図８に示すように、当該隣接する発光素子１のそれぞれ
に属して隣接する蛍光体２の間隔と、各発光素子１内に
おいて隣接する発光体２間のギャップｇｐとは同じ寸法
に規定されている。換言すれば、上述の隣接配置される
発光素子間の継ぎ目の寸法を勘案して各蛍光体２間のギ
ャップｇｐの寸法が定められている。即ち、図８に示す
ように、隣接配置された発光素子１間の間隙を符号ｇＥ
で表記すると、 ｇｐ＝２ｔ＋ｇＥ ・・・・・ （１） なる関係が成り立つ。

【０００６】さて、図９に示すように、前面ガラス板部
１ａに近接して陽極電極８が配設されている。陽極電極
８は、蛍光体２に１対１で対応して設けられて、後述の
線状カソード（以後、単に「カソード」とも呼ぶ）３か
ら放出される電子を通過させる開口部１１を有してい
る。

【０００７】そして、図９及び図１０に示すように、背
面ガラス板部１ｂの真空容器内側の主面上に帯状の走査
電極５が第２方向Ｄ２に沿って延在している。かかる走
査電極５は、背面ガラス板部１ｂの上記主面上であって
第２方向Ｄ２に沿って１列に並ぶ複数の蛍光体２と対峙
する位置に配置されている。そして、走査電極５の内で
蛍光体２に対峙する部分近傍に、走査電極５を幅方向に
跨ぐようにして、カソード３が支持電極４を介して架線
されている。カソード３は、直熱型の線状カソードが使
用され、電子が各蛍光面に均一に照射されるように、各
蛍光体２に対応して１本ずつ架線されている。

【０００８】更に、走査電極５及びカソード３の上方に
おいて、第１方向Ｄ１に沿って１列に並ぶ複数の蛍光体
２に対峙するように、帯状のデータ電極６が延在してい
る。このとき、データ電極６と走査電極５とは互いに立
体交差する方向に延在している。データ電極６は、蛍光
体２に対峙する部分近傍に開口部７を有する。なお、背
面ガラス板部１ｂと、走査電極５と、カソード３と、支
持電極４と、データ電極６とから成る構成を「背面パネ
ル」とも呼ぶ。

【０００９】なお、図９に示すように、発光素子１は、
その一端が走査電極５等に接続された電力供給のための
電極ピン９を有する。

【００１０】次に、図８〜図１０を参照しつつ、発光素
子１の動作を説明する。発光素子１における発光の基本
原理は、カソード３から放出された（熱）電子を、前面
ガラス板部１ａの主面に垂直な第３方向Ｄ３（第１及び
第２方向Ｄ１，Ｄ２に垂直を成す）に加速して蛍光体２
に衝突させることにより、蛍光体２を励起し、発光させ
るものである。このとき、カソード３から放出された電
子を十分に加速するために、陽極電極８には高電圧、例
えば約１０ｋＶが印加されている。

【００１１】カソード３から電子放出の制御、従って、
発光素子の発光の制御は、走査電極５とデータ電極６と
の各電位の組合わせにより、以下のように行われる。

【００１２】（ｉ）走査電極５及びデータ電極６の電位
が共にカソード３に対して正の場合、カソード３近傍は
正電位となり、カソード３から電子が放出される。放出
された電子は、陽極電極８の印加電圧に引かれて前面ガ
ラス板部１ａ側へ加速され、開口部７及び開口部１１を
通過し、蛍光体２に衝突して発光を生じさせる。このと
き、陽極電極８の開口部１１は、当該カソードから放出
される電子ビームを対応する蛍光体２の全体に照射させ
る作用がある。

【００１３】（ｉｉ）カソード３に対する走査電極５の
電位が正であり、データ電極６の電位が負の場合、デー
タ電極６の負電位によりカソード３近傍は負電位にな
る。このため、カソード３から放出された電子は蛍光体
２に到達することができず、蛍光体２は発光しない。

【００１４】（ｉｉｉ）カソード３に対する走査電極５
の電位が負であり、データ電極６の電位が正の場合、走
査電極５の負電位によりカソード３近傍は負電位にな
る。このとき、カソード３は走査電極５に近接して架線
されているため、カソード３からの電子放出は走査電極
５の電界の影響を強く受ける。従って、カソード３から
の電子の放出が抑制されるので、蛍光体２の発光は生じ
ない。

【００１５】（ｉｖ）カソード３に対して走査電極５及
びデータ電極６の電位が共に負の場合、カソード３近傍
の電位が負になる。このため、電子の放出が抑制され
て、蛍光体２の発光は生じない。

【００１６】このように、カソード３に対して共に正の
電位が印加されている走査電極５及びデータ電極６の立
体交差点に配置されたカソード３から放出された電子の
みが開口部７を通過して、蛍光体２を発光させることが
できる。

【００１７】以上の動作原理によれば、走査電極５に逐
次走査信号を印加し、これと同期してデータ電極６に表
示画像に対応するデータ信号を印加することによって、
表示画像に基づく所定の蛍光体２を発光させて、所望の
表示を行うことができる。

【００１８】このようなマトリクス駆動方式において
は、前面ガラス板部１ａ側の陽極電極８に印加される高
電圧に比べて非常に低い電圧を走査電極５及びデータ電
極６には印加するだけで発光制御が可能であるので、発
光素子の外部に設けられる発光制御のための回路は簡単
な構成のものを使用することができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】さて、上述のように、
発光素子１が縦及び横方向にマトリクス状に配列されて
大画面ディスプレイが構成される。このとき、かかる大
画面ディスプレイは縦横数ｍ〜数１０ｍにも及ぶため、
単一の大画面ディスプレイ中に発光素子１が数万個以上
も使用されている。従って、個々の発光素子１の価格を
低減することにより、上記大画面ディスプレイの大幅な
低価格化を推進することが強く望まれている。

【００２０】かかる低価格化を実現する一つの手段とし
て、１個の発光素子の表示部のサイズを大きくすること
が考えられる。発光素子の表示部を成す前面ガラス板部
のサイズを、例えば従来の発光素子１における正方形の
表示部又は前面ガラス板材１ａを２個並べた場合に相当
する表示部サイズ（従って、当該表示部は長方形であ
る）にすることが考えられる。このように大型化された
発光素子によれば、１回の製造工程ないしは製造フロー
で以て上述の従来の発光素子１の複数個分に相当する発
光素子を製造することができるので、従来の発光素子１
と比較して、製造時間（完成後の試験時間等を含む）や
加工費といった製造コストを大幅に削減することができ
る。

【００２１】更に、当該大型化された発光素子のスペー
サガラスに用いられるガラスの量は、同じ表示部サイズ
を複数の従来の発光素子１を並べて構成した場合におけ
る当該複数個分のスペーサガラス１ｃの総量と比較し
て、少ない。従って、その分だけ、従来の発光素子１を
複数個並べて大画面ディスプレイを構成した場合よりも
部品コストを低減することができる。

【００２２】しかしながら、１個の大型化された発光素
子は真空容器を成すガラス材料の使用量が従来の発光素
子１の複数個分に相当するので、１個の発光素子として
比較した場合、大型化された発光素子は従来の発光素子
１よりも重いという問題点を有している。

【００２３】これに対して、真空容器を成す各ガラス板
部を薄くすることによって軽量化を図ることが考えられ
る。また、上述の配列型の大画面ディスプレイにおいて
スペーサガラスを成すガラス板部の厚さは隣接する蛍光
体間のギャップを規定する一つの要因である（既述の式
（１）参照）ことに鑑みれば、大画面ディスプレイの高
請細化を推進するために上記ギャップを小さくして蛍光
体２の配列ピッチを小さくする場合には、スペーサガラ
スを成すガラス板状部の厚さを薄くすることが要求され
る。

【００２４】ところが、発光素子の大型化に伴い真空容
器を成す各ガラス板部の面積が大きくなると、各ガラス
板部に加わる大気圧がより大きくなる、即ち、各ガラス
板部に生じる大気圧に対する応力がより大きくなるの
で、真空客器の強度を確保するためには各ガラス板部は
厚い方が好ましい。

【００２５】このように、発光素子の低価格化を推進し
うる大型化された発光素子において、スペーサガラス
を成すガラス板部を薄くすることによって軽量化及び／
又は高精細化を図ることと、真空容器の強度の確保と
は相容れざる関係にある。

【００２６】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、表示部の大型化により低価格化を図ると共
に、真空容器の強度の確保と重量の軽減化を同時に実現
しうる発光素子を提供することを第１の目的とする。

【００２７】更に、上記第１の目的の実現により、開口
率が向上された発光素子を提供することを第２の目的と
する。

【００２８】更に、上記第１の目的（及び第２の目的）
の実現により、高精細化された大画面ディスプレイを実
現しうる発光素子を提供することを第３の目的とする。

【００２９】加えて、上記第１乃至第３の目的を実現し
うる発光素子用スペーサを提供することを第４の目的と
する。

【００３０】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１に記載の
発明に係る発光素子は、その長方形の主面上に蛍光体が
配置された、表示部を成す前面ガラス板部と、互いに異
なる厚さを有する、前記前面ガラス板部の短辺に接合し
た第１側壁ガラス板部及び前記前面ガラス板部の長辺に
接合した第２側壁ガラス板部とを備える真空容器から成
ることを特徴とする。

【００３１】（２）請求項２に記載の発明に係る発光素
子は、請求項１に記載の発光素子であって、前記真空容
器の外形は直方体として成り、前記第１側壁ガラス板部
は、前記第２側壁ガラス板部よりも薄いことを特徴とす
る。

【００３２】（３）請求項３に記載の発明に係る発光素
子は、請求項１又は２に記載の発光素子であって、前記
蛍光体の複数個がマトリクス状に配置されており、隣接
する前記蛍光体間のギャップは、前記長辺に沿った前記
ギャップの方が、前記短辺に沿った前記ギャップよりも
小さいことを特徴とする。

【００３３】（４）請求項４に記載の発明に係る発光素
子は、請求項３に記載の発光素子であって、前記蛍光体
の前記長辺に沿った長さは、前記蛍光体の前記短辺に沿
った長さよりも長いことを特徴とする。

【００３４】（５）請求項５に記載の発明に係る発光素
子は、請求項３に記載の発光素子であって、前記複数の
蛍光体の前記長辺に沿った配列ピッチは、前記短辺に沿
った配列ピッチよりも短いことを特徴とする。

【００３５】（６）請求項６に記載の発明に係る発光素
子用スペーサは、蛍光体が配置された長方形の主面を有
する前面ガラス板部を備えた真空容器から成る発光素子
用のスペーサであって、少なくとも一方の開口部が前記
前面ガラス板部に整合しうる形状の筒状部材から成り、
前記開口部の短辺を形成するガラス板部は、前記開口部
の長辺を形成するガラス板部よりも薄いことを特徴とす
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】＜実施の形態１＞実施の形態１に
係る発光素子５１の構造を図１〜図３を用いて説明す
る。図１〜図３はそれぞれ発光素子５１の模式的な分解
斜視図、平面図及び縦断面図である。なお、図３は図２
中のＫ−Ｋ線における縦断面を矢印の方向から見た場合
の縦断面図であり、説明の便宜上、図３中には隣接して
配置された発光素子５１の一部をも図示している。

【００３７】図１に示すように、発光素子５１は、
（ａ）第１方向Ｄ１に平行な短辺５１ａ１及び第１方向
Ｄ１に垂直な第２方向に平行な長辺５１ａ２で規定され
る長方形の主面を有する前面ガラス板部５１ａと、
（ｂ）当該前面ガラス板部５１ａと同等の形状寸法を有
する背面ガラス板部５１ｂとが、（ｃ）筒状部材である
スペーサガラス（発光素子用スペーサ）５１ｃの両開口
部５１ｃＫに蓋をするように整合配置されて直方体の外
形を有する真空容器を基本構造とする。前面ガラス板部
５１ａと、背面ガラス板部５１ｂと、スペーサガラス１
ｃとは、フリットガラス等の封止材１０（図３参照）で
以て真空容器としての機密性を確保しうるように接合さ
れている。ここで、前面ガラス板部５１ａの上記長方形
の主面は、図８〜図１０に示す従来の発光素子１の前面
ガラス板部１ａを２個並べた場合の形状寸法と略同一の
サイズを有するものとする。即ち、短辺５１ａ１は従来
の前面ガラス板部１ａの正方形の主面の１辺と略同じ寸
法を有し、長辺５１ａ２は当該短辺５１ａ１の略２倍の
寸法を有するものとする。

【００３８】まず、スペーサガラス５１ｃの構造を説明
する。図１に示すように、スペーサガラス５１ｃは、
（ｃ−１）第１方向Ｄ１に平行な辺と第１及び第２方向
Ｄ１，Ｄ２に垂直を成す第３方向Ｄ３に平行な辺とで規
定される４角形の主面を有し、互いに平行を成して配置
された２つの第１側壁ガラス板部５１ｃＷ１と、（ｃ−
２）第２方向Ｄ２に平行な辺と第３方向Ｄ３に平行な辺
とで規定される４角形の主面を有し、互いに平行を成し
て配置された２つの第２側壁ガラス板部５１ｃＷ２とを
備える。そして、第１及び第２側壁ガラス板部５１ｃＷ
１，５１ｃＷ２の各第３方向Ｄ３に沿ったエッジ同士が
接合されて筒状部材を構成している。このとき、第１側
壁ガラス板部５１ｃＷ１の第１方向Ｄ１に沿ったエッジ
は、前面ガラス板部５１ａの短辺５１ａ１と同等の寸法
を有して開口部５１ｃＫの短辺を成す一方、第２側壁ガ
ラス板部５１ｃＷ２の第２方向Ｄ２に沿ったエッジは、
前面ガラス板部５１ａの長辺５１ａ２と同等の寸法を有
して開口部５１ｃＫの長辺を成す。開口部５１ｃＫの形
状及び外寸法は、前面及び背面ガラス板部５１ａ，５１
ｂの上記各主面に整合しうる値に設定されている。

【００３９】特に、前面ガラス板部５１ａの短辺５１ａ
１と接合される第１側壁ガラス板部５１ｃＷ１（厚さｔ
１）は、同長辺５１ａ２と接合される第２側壁ガラス板
部５１ｃＷ２（厚さｔ２）よりも薄い（ｔ１＜ｔ２）。
このような形状・寸法を有するスペーサガラスは、金型
を使用したガラス成形により容易に製造可能である。

【００４０】第１及び第２側壁ガラス板部５１ｃＷ１，
５１ｃＷ２の厚さに関する上述の規定は、以下の観点に
基づいてなされる。即ち、図８〜図１０に示す従来の発
光素子１のように前面ガラス板部１ａの主面が正方形の
場合、当該前面ガラス板部１ａの各エッジに接合するス
ペーサガラス１ｃの各側壁ガラス板部（全てが同一の形
状及び厚さを有する）には、大気圧に対する応力がほぼ
同じ大きさで均等にかかっている。

【００４１】これに対して、発光素子５１のように前面
ガラス板部が長方形の主面を有する真空容器であって、
スペーサガラスの各側壁ガラス板部の厚さが全て同一で
ある場合、前面ガラス板部の主面の短辺に接合された側
壁ガラス板部（側壁ガラス板部５１ｃＷ１に相当）にか
かる大気圧の応力は、同長辺に接合された側壁ガラス板
部（側壁ガラス板部５１ｃＷ２に相当）にかかる応力よ
りも小さい。かかる真空容器として、発光素子５１に対
してスペーサガラス１ｃの代わりに全側壁ガラス板部の
厚さが同じであるスペーサガラスが適用された真空容器
について構造解析シミュレーションを行ったところ、短
辺５１ａ１に接合するスペーサガラスの側壁ガラス板部
（側壁ガラス板部５１ｃＷ１に相当）に生じる応力は、
長辺５１ａ２に接合する同側壁ガラス板部（側壁ガラス
板部５１ｃＷ２に相当）のそれよりも約１割程度低い値
が得られた。

【００４２】かかる観点及びシミュレーション結果に鑑
みて、発光素子５１では、真空容器としての強度を十分
に発揮しうる程度に、第１側壁ガラス板部５１ｃＷ１の
厚さｔ１を第２側壁ガラス板部５１ｃＷ２の厚さｔ２よ
りも薄く設定している。例えば第２ガラス板部５１ｃＷ
２の厚さｔ２を従来のスペーサガラス１ｃを成す側壁ガ
ラス板部の厚さｔと同等に設定する一方、第１側壁ガラ
ス板部５１ｃＷ１の厚さｔ１を上記厚さｔよりも薄く設
定している。なお、各側壁ガラス板部５１ｃＷ１，５１
ｃＷ２にかかる応力は、当該ガラス板部５１ｃＷ１，５
１ｃＷ２の主面の面積，前面及び背面ガラス板部５１
ａ，５１ｂの厚さ，各ガラス板部５１ａ，５１ｂ，５１
ｃＷ１，５１ｃＷ２の各接合部分の強度等に依存するた
め、上記厚さｔ１，ｔ２はこれらに基づいて規定され
る。

【００４３】次に、前面ガラス板部５１ａ及び背面ガラ
ス板部５１ｂのそれぞれに配設される構成要素を図２及
び図３を用いて説明する。図２及び図３に示すように、
発光素子５１の表示部を成す前面ガラス板部５１ａの真
空容器内部側の主面５１ａＳ上に複数の蛍光体２がマト
リクス状に配置されている。複数の蛍光体２のそれぞれ
は、第１方向Ｄ１に沿った長さＡＰ１及び当該長さＡＰ
１と等しい第２方向Ｄ２に沿った長さＡＰ２（＝ＡＰ
１）で規定される正方形の形状を有している。そして、
第１方向Ｄ１に沿って隣接する蛍光体２は互いに間隔な
いしはギャップｇｐ１を開けて配置され、第２方向Ｄ２
に沿って隣接する蛍光体２は互いに間隔ないしはギャッ
プｇｐ２を開けて配置されている。本発光素子５１で
は、両ギャップｇｐ１，ｇｐ２は等しく設定されてい
る。更に、複数の蛍光体２の第１方向Ｄ１に沿った配列
ピッチＰ１（＝ＡＰ１＋ｇｐ１）と第２方向Ｄ２に沿っ
た配列ピッチＰ２（＝ＡＰ２＋ｇｐ２）とは等しく設定
されている。ここで、上記各方向における配列ピッチと
は、その方向に沿って隣接する２つの蛍光体の両中心間
の間隔、あるいは、上記隣接する２つの蛍光体それぞれ
の同じ側の辺同士の間隔として与えられる。なお、図２
中に符号Ｒ，Ｇ，Ｂで以て赤色（Ｒ），緑色（Ｇ）及び
青色（Ｂ）の各発光色用の蛍光体２の配列の一例を図示
している。

【００４４】そして、前面ガラス板部５１ａに近接して
陽極電極８が配設されている。陽極電極８は、蛍光体２
に１対１で対応して設けられてカソード３から放出され
る電子を通過させる開口部１１を有している。開口部１
１として、図３に示すメッシュ状開口は、単なる開口で
あっても構わない。

【００４５】他方、図３に示すように、背面ガラス板部
５１ｂ側の構造は、図９及び図１０に示す従来の発光素
子１の背面ガラス板部１ｂ側の構造又は背面パネルと同
様である。即ち、背面ガラス板部５１ｂの真空容器内部
側の主面上に帯状の走査電極５が第２方向Ｄ２に沿っ
て、しかも第２方向Ｄ２に沿って１列に並ぶ複数の蛍光
体２と対峙するように延在している。そして、走査電極
５を幅方向に挟むように配置された、例えばＬ字型部材
より成る２つの支持電極４間に架線されて、走査電極５
の内で蛍光体２に対峙する部分近傍に、走査電極５を幅
方向に跨ぐようにして線状カソード（又はカソード）３
が配置されている。カソード３は、直熱型の線状カソー
ドが使用され、電子が各蛍光面に均一に照射されるよう
に、各蛍光体２に対応して１本ずつ架線されている。

【００４６】更に、走査電極５及びカソード３の上方
に、帯状のデータ電極６が走査電極５と立体交差する方
向（第１方向Ｄ１）に、且つ、第１方向Ｄ１に沿って１
列に並ぶ複数の蛍光体２と対峙するように延在してい
る。なお、データ電極６が蛍光体２に対峙する部分近傍
に有する開口７は、図３（及び図１０）に示す単なる開
口の他に、メッシュ状の開口やドーム形状のメッシュ状
開口等が適用可能である。

【００４７】なお、図３に示すように、発光素子５１
は、その一端が真空容器内部において走査電極５等に接
続され、且つ、その他端が気密性を保ったまま真空容器
の外部に引き出された電極ピン９を有する。

【００４８】上述のように、発光素子５１の前面ガラス
板部５１ａは、従来の発光素子１の前面ガラス板部１ａ
の２個分に相当する長方形の主面を有している。従っ
て、発光素子５１によれば、１回の製造工程ないしは製
造フローで以て従来の発光素子１の２個分に相当する発
光素子を製造することができる。その結果、製造時間
（完成後の試験時間等を含む）や加工費等の製造コスト
を略半減することができる。

【００４９】また、発光素子５１のスペーサガラス５１
ｃに用いられるガラスの量は、従来の発光素子１のスペ
ーサガラス１ｃの２個分のガラスの総量よりも、上記従
来のスペーサガラス１ｃの側壁ガラス板部の２個分だ
け、即ち、従来の発光素子１が２個配置されたときに対
面する２面分だけ少ない。従って、発光素子５１又はス
ペーサガラス５１ｃによれば、従来の発光素子よりも部
品コストを低減することができる。

【００５０】更に、スペーサガラス５１ｃの第１側壁ガ
ラス板部（厚さｔ１）は、第２側壁ガラス板部（厚さｔ
２。ここでは、ｔ２＝ｔ）のスペーサガラス５１ｃより
も薄く設定されているので、全ての側壁ガラス板部を第
２側壁ガラス板部５１ｃＷ２と同等の厚さｔ２で以て構
成する場合よりも、発光素子の軽量化を図ることができ
る。他方、全ての側壁ガラス板部の厚さを第１側壁ガラ
ス板部５１ｃＷ１と同等の厚さｔ１で以て構成する場合
と比較して、真空容器としての十分な強度を得ることが
できる。

【００５１】なお、直方体状の真空容器から成る発光素
子が特開平６−１８１０３６号公報に開示されている。
当該公報に開示される発光素子では、スペーサガラスの
側壁ガラス板部間に補強用の支柱を配設することにより
真空容器の強度を得ている。しかしながら、当該公報に
は、前面ガラス板部の短辺に接合される側壁ガラス板部
を同長辺に接合される側壁ガラス板部よりも薄くすると
いう技術的思想についての記載はなされておらず、しか
も何らの示唆さえも見出すことができない。このため、
上記公報に開示された発光素子及びスペーサガラスと、
実施の形態１に係る発光素子及びスペーサガラスとは、
互いに異なる構造を有していると考えられる。

【００５２】＜実施の形態２＞次に、実施の形態２に係
る発光素子６１を図４及び図５を用いて説明する。図４
は既述の図２に相当する平面図であり、図５は図４中の
Ｌ−Ｌ線における縦断面を矢印の方向から見た場合の縦
断面図であり既述の図３に相当する。なお、実施の形態
２に係る発光素子６１の構造は、実施の形態１に係る発
光素子５１（図１〜図３参照）を基本としているため、
発光素子５１と同等の構成要素には同一の符号を付して
その説明を援用する。そして、以下の説明では、発光素
子６１の特徴部分である蛍光体６２を中心に説明する。

【００５３】発光素子６１は、発光素子５１と同等の真
空容器から成る。即ち、既述の前面ガラス板部５１ａと
背面ガラス板部５１ｂとスペーサガラス５１ｃとで以て
構成される真空容器から成る。

【００５４】特に、発光素子６１では、発光素子５１が
有する蛍光体２（図２〜図３参照）に代えて、図４及び
図５に示す蛍光体６２を備える。図４及び図５に示すよ
うに、蛍光体６２は、第２方向Ｄ２に沿った長さＡＰ２
Ａ（＞ＡＰ２）が第１方向Ｄ１に沿った長さＡＰ１より
も長い長方形として塗布形成されている。他方、蛍光体
６２の第２方向Ｄ２に沿った配列ピッチＰ２（＝ＡＰ２
Ａ＋ｇｐ２Ａ（後述する））と第１方向Ｄ１に沿った配
列ピッチＰ１（＝ＡＰ１＋ｇｐ１）とは等しく設定され
ている。詳細には、スペーサガラス５１ｃの第１側壁ガ
ラス板部５１ｃＷ１の厚さｔ１が同第２側壁ガラス板部
５１ｃＷ２の厚さｔ２よりも薄い分だけ、既述の式
（１）に基づいて第２方向Ｄ２に沿ったギャップｇｐ２
Ａを第１方向Ｄ１に沿ったギャップｇｐ１よりも小さく
設定し、且つ、両配列ピッチＰ１，Ｐ２を等しく設定す
ることによって、上記長さＡＰ１（及び図２〜図３の長
さＡＰ２）よりも長い寸法に設定している。

【００５５】このように、蛍光体６２は実施の形態１に
係る蛍光体２よりも面積が広いため、発光素子６１は発
光素子５１よりも大きい開口率（表示部内における表示
に関与する領域の割合）を有している。従って、発光素
子６１によれば、既述の発光素子５１と比較して、同一
の電力量を供給するときには発光素子の発光輝度を向上
させることができる一方、同一の発光輝度に制御すると
きには陽極電極８へ供給する電力量を低減化することが
できるので蛍光体の劣化を抑制して蛍光体の長寿命化を
図ることができる。

【００５６】＜実施の形態３＞次に、実施の形態３に係
る発光素子７１を図６及び図７を用いて説明する。図６
は既述の図２に相当する平面図であり、図７は図６中の
Ｍ−Ｍ線における縦断面を矢印の方向から見た場合の縦
断面図であり既述の図３に相当する。なお、実施の形態
３に係る発光素子７１の構造は、実施の形態１に係る発
光素子５１（図１〜図３参照）を基本としているため、
発光素子５１と同等の構成要素には同一の符号を付して
その説明を援用する。そして、以下の説明では、発光素
子７１の特徴部分を中心に説明する。

【００５７】図６及び図７に示すように、発光素子７１
は、既述の構成要素５１ａ，５１ｂ，５１ｃ（図１〜図
３参照）に相当する前面ガラス板部７１ａ，背面ガラス
板部７１ｂ及びスペーサガラス７１ｃで構成される真空
容器から成る。このとき、スペーサガラス７１ｃは、既
述の第１及び第２側壁ガラス板部５１ｃＷ１，５１ｃＷ
２（図１〜図３参照）のそれぞれに相当する第１側壁ガ
ラス板部７１ｃＷ１（厚さｔ１）と第１側壁ガラス板部
７１ｃＷ２（厚さｔ２）とを備える。そして、前面ガラ
ス板部７１ａの真空容器内部側の主面７１ａＳ上に既述
の正方形の蛍光体２が塗布形成されている。

【００５８】特に、発光素子７１では、蛍光体２の第２
方向Ｄ２に沿った配列ピッチＰ２Ｂは、第１方向Ｄ１に
沿った配列ピッチＰ１よりも小さく設定されている。詳
細には、スペーサガラス７１ｃの第１側壁ガラス板部７
１ｃＷ１の厚さｔ１が同第２側壁ガラス板部７１ｃＷ２
の厚さｔ２よりも薄い分だけ、既述の式（１）に基づい
て第２方向Ｄ２に沿ったギャップｇｐ２Ｂを第１方向Ｄ
１に沿ったギャップｇｐ１よりも小さく設定することに
よって、実施の形態３に係る配列ピッチＰ２Ｂ（＝ＡＰ
２＋ｇｐ２Ｂ）を上記配列ピッチＰ１（＝ＡＰ１＋ｇｐ
１）（及び図２〜図３の配列ピッチＰ２）よりも狭めて
いる。従って、発光素子７１によれば、既述の発光素子
５１よりも、発光素子及び大画面ディスプレイの高精細
化を実現することができる。

【００５９】更に、発光素子７１では、蛍光体２の配列
ピッチＰ２Ｂの縮小化に対応して、真空容器の第２方向
Ｄ２に沿った寸法、即ち、前面ガラス板部７１ａ，背面
ガラス板部７１ｂ及びスペーサガラス７１ｃの各第２方
向Ｄ２に沿った寸法は、図１〜図３に示す前面ガラス板
部５１ａ，背面ガラス板部５１ｂ及びスペーサガラス５
１ｃのそれよりも短くなっている。なお、上述の前面ガ
ラス板部７１ａ等の各第１向Ｄ１に沿った寸法は、前面
ガラス板部５１ａ等のそれと同等に設定されている。即
ち、（長辺７１ａ２）＜（長辺５１ａ２），（短辺７１
ａ１）＝（短辺５１ａ１）に設定されている。従って、
真空容器のサイズが小さい分だけ、発光素子７１は発光
素子５１と比較して軽量である。このとき、真空容器の
サイズの減少に応じて、第１及び／又は第２側壁ガラス
板部７１ｃＷ１，７１ｃＷ２の厚さをより一層に薄くす
るときには、更なる軽量化を図ることができる。

【００６０】なお、図７に示すように、第２方向Ｄ２に
沿った配列ピッチの縮小化に伴って、線状カソード３，
データ電極６及び陽極８の開口部１１の各配設位置が、
発光素子５１におけるそれに対して変更されていること
は言うまでもない。

【００６１】さて、以上の説明では、前面ガラス板部５
１ａ，７１ａの形状・寸法が従来の前面ガラス板部１ａ
の略２個分に相当する場合を説明したが、長方形の主面
を有する前面ガラス板部の形状・寸法はかかる場合に限
られない。また、スペーサガラスを成す第１及び第２側
壁ガラス板部の各厚さを、各々にかかる応力に基づい
て、即ち、当該ガラス板部の主面の面積，前面及び背面
ガラス板部の厚さ，真空容器を成す各ガラス板部の各接
合部分の強度等に基づいて規定することにより、例えば
図９に示す従来の発光素子１のように縦断面の外形形状
が台形である真空容器においても、第１及び第２側壁ガ
ラス板部毎に厚さを違えることは可能である。

【００６２】このような形状・寸法の真空容器から成る
発光素子によっても、前面ガラス板部の主面が長方形で
あることに起因する製造コスト等の削減、並びに、第１
及び第２側壁ガラス板部の厚さが異なることに起因する
発光素子の軽量化を実現することができる。

【００６３】更に、これらの発光素子において、発光素
子６１のように蛍光体の塗布形状を長方形にして開口率
を向上することによって、発光輝度の増大や蛍光体の長
寿命化の効果を得ることができるし、発光素子７１のよ
うに前面ガラス板部の長手方向に沿った蛍光体の配列ピ
ッチを同短手方向に沿った配列ピッチよりも短くするこ
とによって、発光素子及び大画面ディスプレイの高精細
化を推進することができる。

【００６４】

【発明の効果】（１）請求項１に係る発明によれば、発
光素子の表示部を成す前面ガラス板部は長方形の主面を
有する。このため、当該発光素子の表示部と同等のサイ
ズを有する発光素子を、正方形の前面ガラス板部から成
る表示部を備えた従来の発光素子を単に複数個並べて構
成した場合よりも、発光素子の製造コストを大幅に削減
することができる。即ち、当該発光素子によれば、１回
の製造工程ないしは製造フローで以て上述の従来の発光
素子の複数個分に相当する発光素子を製造することがで
きるので、製造時間（完成後の試験時間等を含む）や加
工費等の製造コストを削減することができる。

【００６５】加えて、当該発光素子の第１及び第２側壁
ガラス板部に用いられるガラスの量は、上述の従来の発
光素子を複数個並べた場合における当該複数個分の側壁
ガラス板部（第１及び第２側壁ガラス板部に相当）に用
いられるガラスの総量よりも少ない。従って、その分だ
け部品コストを低減することができる。

【００６６】更に、第１及び第２側壁ガラス板部の各々
に要求される強度を確保した上でそれぞれの厚さを異な
る値に規定することにより、全ての側壁ガラス板部が同
一の厚さを有する場合よりも軽量化を図ることができ
る。

【００６７】（２）請求項２に係る発明によれば、その
主面の面積が小さいために大気圧に対する応力が比較的
に小さい第１側壁ガラス板部の方が、第２側壁ガラス板
部よりも薄い。従って、全ての側壁ガラス板部を第２側
壁ガラス板部と同等の厚さで以て構成する場合よりも軽
量化された発光素子を提供することができる。他方、全
ての側壁ガラス板部の厚さを第１側壁ガラス板部と同等
の厚さで以て構成する場合と比較して、発光素子を成す
真空容器としての十分な強度を有する発光素子を提供す
ることができる。

【００６８】（３）請求項３に係る発明によれば、マト
リクス状に配置された蛍光体の前面ガラス板部の長辺に
沿ったギャップの方が、同短辺に沿ったギャップよりも
小さい。このとき、例えば両ギャップの差分に基づいて
蛍光体の上記長辺に沿った長さを同短辺に沿った長さよ
りも長い寸法に設定することにより、蛍光体の全辺の長
さを上記短辺に沿った長さに等しく設定する場合と比較
して、発光素子の開口率を増大させることができる。ま
た、例えば両ギャップの差分に基づいて蛍光体の上記長
辺に沿った配列ピッチを同短辺に沿った配列ピッチより
も短い寸法に設定することによって、上記両配列ピッチ
が等しい場合と比較して、上記長辺に沿って発光素子の
高精細化を図ることができる。

【００６９】（４）請求項４に係る発明によれば、蛍光
体の前面ガラス板部の主面の長辺に沿った蛍光体の長さ
が同短辺に沿った長さよりも長い長方形として成るた
め、蛍光体を全ての辺の長さが上記短辺に沿った長さに
等しい正方形として形成する場合と比較して開口率を大
きくすることができる。従って、上述の正方形の蛍光体
を有する発光素子と比較して、同一の電力量を供給する
ときには発光素子の発光輝度の向上を図ることができる
一方、同一の発光輝度に制御するときには蛍光体への電
力供給量を低減可能であるので蛍光体の劣化を抑制して
蛍光体の長寿命化を図ることができる。

【００７０】（５）請求項５に係る発明によれば、マト
リクス状に配列された複数の蛍光体の上記長辺に沿った
配列ピッチは同短辺に沿った配列ピッチよりも短いの
で、上記両配列ピッチが等しい発光素子と比較して上記
長辺に沿って高精細化された発光素子を提供することが
できる。

【００７１】（６）請求項６に係る発明によれば、当該
スペーサの開口部の短辺を形成するガラス板部は、同長
辺を形成するガラス板部よりも薄い。従って、全てのガ
ラス板部が上記開口部の長辺を形成するガラス板部と同
等の厚さを有する同スペーサを用いる場合よりも、軽量
化された発光素子を提供することができる。他方、全て
のガラス板部が上記開口部の短辺を形成するガラス板部
と同等の厚さを有する同スペーサを用いる場合よりも、
十分な強度が付与された発光素子を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係る発光素子の構造を模式的
に示す分解斜視図である。

【図２】 実施の形態１に係る発光素子の構造を模式的
に示す平面図である。

【図３】 実施の形態１に係る発光素子の構造を模式的
に示す縦断面図である。

【図４】 実施の形態２に係る発光素子の構造を模式的
に示す平面図である。

【図５】 実施の形態２に係る発光素子の構造を模式的
に示す縦断面図である。

【図６】 実施の形態３に係る発光素子の構造を模式的
に示す平面図である。

【図７】 実施の形態３に係る発光素子の構造を模式的
に示す縦断面図である。

【図８】 従来の発光素子の構造を説明するための模式
的な正面図である。

【図９】 従来の発光素子の構造を説明するための模式
的な縦断面図である。

【図１０】 従来の発光素子の構造を説明するための模
式的な要部分解斜視図である。

【符号の説明】

２，６２ 蛍光体、５１，６１，７１ 発光素子、５１
ａ，７１ａ 前面ガラス板部、５１ａ１，７１ａ１ 短
辺、５１ａ２，７１ａ２ 長辺、５１ａＳ，７１ａＳ
主面、５１ｃ，７１ｃ スペーサガラス（発光素子用ス
ペーサ）、５１ｃＫ 開口部、５１ｃＷ１ 第１側壁ガ
ラス板部（ガラス板部）、５１ｃＷ２第２側壁ガラス板
部（ガラス板部）、ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ２Ａ 長さ、
ｇｐ１，ｇｐ２，ｇｐ２Ａ，ｇｐ２Ｂ ギャップ、ｔ
１，ｔ２ 厚さ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ２Ｂ 配列ピッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 29/86 Ｈ０１Ｊ 29/86 Ｚ (72)発明者 原 善一郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山口 洋司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 鴨川 裕司 三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢 電子工業株式会社内 (72)発明者 龍田 和典 三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢 電子工業株式会社内 (72)発明者 世古 幸治 三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢 電子工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C032 BB16 5C036 CC16 EE03 EE14 EF01 EF06 EF09 EF14 EG01 EG36 EH01 EH23 5C094 AA05 AA10 AA14 AA36 AA43 AA44 AA47 AA48 AA60 BA32 BA34 CA19 DA01 DA12 DB04 EA04 EA10 EC02 EC04 FA01 FA02 GA10 HA01 5G435 AA09 AA17 BB02 CC09 EE12 LL19

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その長方形の主面上に蛍光体が配置され
   た、表示部を成す前面ガラス板部と、 互いに異なる厚さを有する、前記前面ガラス板部の短辺
   に接合した第１側壁ガラス板部及び前記前面ガラス板部
   の長辺に接合した第２側壁ガラス板部とを備える真空容
   器から成ることを特徴とする、発光素子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発光素子であって、 前記真空容器の外形は直方体として成り、 前記第１側壁ガラス板部は、前記第２側壁ガラス板部よ
   りも薄いことを特徴とする、発光素子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の発光素子であっ
   て、 前記蛍光体の複数個がマトリクス状に配置されており、 隣接する前記蛍光体間のギャップは、前記長辺に沿った
   前記ギャップの方が、前記短辺に沿った前記ギャップよ
   りも小さいことを特徴とする、発光素子。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の発光素子であって、 前記蛍光体の前記長辺に沿った長さは、前記蛍光体の前
   記短辺に沿った長さよりも長いことを特徴とする、発光
   素子。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の発光素子であって、 前記複数の蛍光体の前記長辺に沿った配列ピッチは、前
   記短辺に沿った配列ピッチよりも短いことを特徴とす
   る、発光素子。
6. 【請求項６】 蛍光体が配置された長方形の主面を有す
   る前面ガラス板部を備えた真空容器から成る発光素子用
   のスペーサであって、 少なくとも一方の開口部が前記前面ガラス板部に整合し
   うる形状の筒状部材から成り、 前記開口部の短辺を形成するガラス板部は、前記開口部
   の長辺を形成するガラス板部よりも薄いことを特徴とす
   る、発光素子用スペーサ。