JP2001307666A - Fluorescent display tube and driving method therefor - Google Patents

Fluorescent display tube and driving method therefor

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JP2001307666A
JP2001307666A JP2000118827A JP2000118827A JP2001307666A JP 2001307666 A JP2001307666 A JP 2001307666A JP 2000118827 A JP2000118827 A JP 2000118827A JP 2000118827 A JP2000118827 A JP 2000118827A JP 2001307666 A JP2001307666 A JP 2001307666A
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display tube
fluorescent display
filament
grid
substrate
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Application number
JP2000118827A
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Japanese (ja)
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Yukio Ogawa
小川行雄
Kazuyoshi Ishikawa
石川和良
Katsutoshi Kogo
向後克俊
Hiroaki Kawasaki
川崎博明
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Futaba Corp
Original Assignee
Futaba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent display tube having thin-film flat grids capable of optionally and easily setting a height of a phosphor layer with respect to the grid, and of preventing a shading phenomenon of electrons by reducing charging-up in an insulation layer. SOLUTION: A first substrate S1 has recessed parts comprising tapers Ts and bottoms Bs, and thin-film anode electrodes A1 to An having stripe shapes are formed on an upper surface of the first substrate S1 including the recessed parts. Thin-film grids G1 to G7 having stripe shapes are formed in matrix thereon with a thin-film insulation layer D therebetween. The insulation layer D and each of the grids G1 to G7 have opening parts Od, Og on the bottom of the recessed parts (Kg is a recessed part of the grid) corresponding to the recessed parts of the first substrate S1, wherein phosphors H11 to H7n are coated on the anode electrodes A1 to An which are exposed inside the opening parts. The height of the phosphors H11 to H7n is approximately equal to or higher than that of the grids G1 to G7. The relation of this height can be optionally set by adjusting the depth of the recessed parts of the first substrate S1. Each of the grids G1 to G7 has a taper Tg at a recessed part Kg.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、平面グリッドを
用いた蛍光表示管及びその駆動方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a fluorescent display tube using a flat grid and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、従来の平面グリッドを用いた
蛍光表示管のアノード電極側基板の一部の平面図と断面
図を示す。図10(b)、(c)は、図10(a)の矢
印X方向の一部の拡大断面図を示し、図10(b)と図
10(c)とは、開口部の構造が異っている。S1は、
アノード電極側のガラス基板で、複数のストライプ状ア
ノード電極A1〜Amが形成され、そのアノード電極A
1〜Amの上にベタ状の絶縁層Dを形成し、その絶縁層
Dの上にグリッドG1〜G7が形成されている。アノー
ド電極A1〜AmとグリッドG1〜G7は、マトリクス
状に配列されている。グリッドG1〜G7及び絶縁層D
には四角形の開口部が形成され、その開口部内のアノー
ド電極上に蛍光体H11〜H7mが塗布されている。ア
ノード電極A1〜Am、グリッドG1〜G7、蛍光体H
11〜H7m及び絶縁層Dは、厚膜で、印刷により形成
されている。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a plan view and a sectional view of a part of an anode electrode side substrate of a conventional fluorescent display tube using a flat grid. 10 (b) and 10 (c) show enlarged cross-sectional views of a part in the direction of arrow X in FIG. 10 (a). FIG. 10 (b) and FIG. ing. S1 is
A plurality of striped anode electrodes A1 to Am are formed on a glass substrate on the anode electrode side, and the anode electrodes A
A solid insulating layer D is formed on 1 to Am, and grids G1 to G7 are formed on the insulating layer D. The anode electrodes A1 to Am and the grids G1 to G7 are arranged in a matrix. Grids G1 to G7 and insulating layer D
Is formed with a rectangular opening, and the phosphors H11 to H7m are applied on the anode electrode in the opening. Anode electrodes A1 to Am, grids G1 to G7, phosphor H
11 to H7m and the insulating layer D are thick films formed by printing.

【0003】図10(b)の場合は、蛍光体H21は絶
縁層Dと同じ高さに形成されているが、図10(c)の
場合は、蛍光体H21は絶縁層Dよりも低い位置に形成
されている。なお図示しないフィラメントは、グリッド
G1〜G7の上方(アノード電極と反対の側)に張架され
ている。(例えば、実開昭63−69354号公報参
照)。
In the case of FIG. 10 (b), the phosphor H21 is formed at the same height as the insulating layer D. In the case of FIG. 10 (c), the phosphor H21 is located at a position lower than the insulating layer D. Is formed. The filament not shown is stretched above the grids G1 to G7 (on the side opposite to the anode electrode). (See, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-69354).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】グリッドは、フィラメ
ントからアノード電極へ放射される電子を引き出す機能
を有するため、アノード電極よりもフィラメントに近い
側に配置する必要がある。図10(b)、(c)のいず
れの場合も、グリッドG2、G3は、蛍光体H21、H
31よりも高い位置(フィラメントに近い側)に配置さ
れている。その結果、図10(b)の場合には、フィラ
メントからアノード電極A1へ放射された電子の一部
は、絶縁層Dの露出面Ds1に衝突し、チャージアップ
する。また図10(c)の場合には、絶縁層Dの露出面
Ds2に衝突し、チャージアップする。
Since the grid has a function of extracting electrons emitted from the filament to the anode electrode, it is necessary to arrange the grid closer to the filament than the anode electrode. In both cases of FIGS. 10B and 10C, the grids G2 and G3 are composed of the phosphors H21 and H21.
It is arranged at a position higher than 31 (closer to the filament). As a result, in the case of FIG. 10B, some of the electrons emitted from the filament to the anode electrode A1 collide with the exposed surface Ds1 of the insulating layer D and are charged up. In the case of FIG. 10 (c), it collides with the exposed surface Ds2 of the insulating layer D and charges up.

【0005】図10(b)、(c)の場合には、このチ
ャージアップした電荷により、例えば、蛍光体H21の
端部に到来する電子は、反発されて蛍光体H21に到達
できない、いわゆる電子のけられ現象が生じ、その結
果、蛍光体H21の端部には発光しない部分が生じる。
蛍光体H31についても同様である。この電子のけられ
現象の影響は、アノード電極やグリッドの幅が小さくな
り、それらの間隔が小さくなるほど大きくなる。即ち、
蛍光表示管の精細度が高くなるほど電子のけられ現象の
影響は大きく、表示品質を低下させる。
In the cases shown in FIGS. 10B and 10C, for example, the electrons arriving at the end of the phosphor H21 are repelled by this charged-up charge and cannot reach the phosphor H21. A peeling phenomenon occurs, and as a result, a portion that does not emit light occurs at the end of the phosphor H21.
The same applies to the phosphor H31. The effect of this electron eclipse phenomenon becomes greater as the width of the anode electrode and the grid decreases and the distance between them decreases. That is,
The higher the definition of the fluorescent display tube, the greater the effect of the electron eclipse phenomenon and the lower the display quality.

【0006】また従来の蛍光表示管は、グリッドG1〜
G7や絶縁層Dを厚膜により形成しているため、例え
ば、絶縁層Dの厚みは、0.2mm程度が限度であるか
ら、厚膜では、蛍光表示管の精細度を高くすることは困
難である。さらに、グリッドG1〜G7に開口部を形成
する際、開口部の形状が図10(a)の場合、開口部形
成用のマスクにブリッジを設けることができないため、
事実上マスク蒸着を採用することはできない。
Further, the conventional fluorescent display tube has grids G1 to G1.
Since G7 and the insulating layer D are formed of a thick film, for example, the thickness of the insulating layer D is limited to about 0.2 mm. Therefore, it is difficult to increase the definition of the fluorescent display tube with a thick film. It is. Further, when the openings are formed in the grids G1 to G7, if the shape of the openings is as shown in FIG. 10A, a bridge cannot be provided on the mask for forming the openings.
Virtually no mask deposition can be employed.

【0007】かつ、蛍光表示管のフィラメントは、所定
間隔で張架されているため、アノード電極が、フィラメ
ントに近い箇所と遠い箇所とでは、放射される電子の量
に差があり、その差が発光輝度の差(輝度むら)を生じ
る。本出願人は、これらの問題点を解決するために、平
面グリッド型蛍光表示管のグリッド、アノード電極、絶
縁層等を薄膜で形成し、かつグリッドを蛍光体とほぼ同
じ高さか、蛍光体よりも低い位置に配置する発明につい
て出願した(特願2000−79237号参照)。とこ
ろで、蛍光表示管に一般に用いられている蛍光体の粒子
の直径は、2〜3μm程度であり、蛍光体層は、発光輝
度との関係で少なくとも蛍光体粒子を2〜3個分重ねた
程度の厚みとすることが望ましい。例えば、蛍光体層の
厚みを蛍光体粒子3個分とすると、その厚みは、6〜9
μm程度になる。一方アノード電極、グリッド、絶縁層
の厚みは、薄膜の場合それぞれ1μm程度である。した
がって、アノ−ド電極の上に絶縁層、グリッドを形成
し、その絶縁層、グリッドの開口部のアノード電極上に
蛍光体を塗布した場合、蛍光体層がグリッドよりも高く
なり、蛍光体層とグリッドの高さを同程度にすることは
容易でない。
[0007] Further, since the filament of the fluorescent display tube is stretched at a predetermined interval, the amount of emitted electrons is different between a portion where the anode electrode is close to the filament and a portion which is far from the filament. A difference in light emission luminance (luminance unevenness) occurs. In order to solve these problems, the present applicant has formed a grid, an anode electrode, an insulating layer, and the like of a flat grid type fluorescent display tube with a thin film, and set the grid to substantially the same height as the phosphor, Also filed an application for the invention to be arranged at a lower position (see Japanese Patent Application No. 2000-79237). By the way, the diameter of the phosphor particles generally used in the fluorescent display tube is about 2 to 3 μm, and the phosphor layer is formed by overlapping at least 2 to 3 phosphor particles in relation to the emission luminance. It is desirable to have a thickness of For example, assuming that the thickness of the phosphor layer is equivalent to three phosphor particles, the thickness is 6 to 9
It becomes about μm. On the other hand, the thicknesses of the anode electrode, the grid, and the insulating layer are each about 1 μm in the case of a thin film. Therefore, when an insulating layer and a grid are formed on the anode electrode and a phosphor is applied on the insulating layer and the anode electrode at the opening of the grid, the phosphor layer becomes higher than the grid, and the phosphor layer becomes higher. It is not easy to make the height of the grid equal to that of the grid.

【0008】本願発明は、これらの点に鑑み、蛍光体層
とグリッドの高さを同程度に容易に形成できる構造の蛍
光表示管を提供することを目的とする。さらに本願発明
は、絶縁層のチャージアップが小さく、フィラメントか
ら放出される電子が均一に面状に拡散され、輝度むらの
小さい、高精細度の蛍光表示管を提供することを目的と
する。また本願発明は、蛍光表示管のグリッドをマスク
蒸着で形成することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a fluorescent display tube having a structure in which the height of the phosphor layer and the grid can be easily formed to the same level. It is a further object of the present invention to provide a high-definition fluorescent display tube in which the charge-up of the insulating layer is small, electrons emitted from the filament are uniformly diffused in a plane, and luminance unevenness is small. Another object of the present invention is to form a grid of a fluorescent display tube by mask evaporation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願発明の蛍光表示管
は、ストライプ状のアノード電極とストライプ状のグリ
ッドとを絶縁層を介してマトリクス状に形成し、アノー
ド電極とグリッドとが交差する箇所の絶縁層とグリッド
に開口部を形成し、その開口部内のアノード電極上に蛍
光体を塗布した第1基板と、第1基板と対向する第2基
板との間(第2基板上を含む)に陰極を配置し、第1基
板に少なくとも前記蛍光体を収納する凹部を形成してあ
る。本願発明の蛍光表示管は、前記第1基板の凹部の内
面にテーパーを形成してある。本願発明の蛍光表示管の
絶縁層及びグリッドは、前記第1基板の凹部の内面に沿
って積層された凹部を具備している。本願発明の蛍光表
示管は、前記グリッドの凹部の内面にテーパーを形成し
てある。本願発明の蛍光表示管は、前記蛍光体の表面が
グリッドの絶縁層に接する面より陰極側に配置してあ
る。本願発明の蛍光表示管は、前記第1基板の凹部を形
成した面と反対側の面が粗面である。本願発明の蛍光表
示管は、前記第2基板にストライプ状の背面電極が形成
されている。本願発明の蛍光表示管は、前記背面電極に
印加するフィラメント選択電圧に電位勾配を設定する手
段を設けてある。
The fluorescent display tube of the present invention has a stripe-shaped anode electrode and a stripe-shaped grid formed in a matrix with an insulating layer interposed therebetween. An opening is formed in the insulating layer and the grid, and a phosphor is applied on the anode electrode in the opening between the first substrate and the second substrate facing the first substrate (including on the second substrate). A cathode is arranged, and a recess for accommodating at least the phosphor is formed in the first substrate. In the fluorescent display tube of the present invention, a taper is formed on an inner surface of the concave portion of the first substrate. The insulating layer and the grid of the fluorescent display tube of the present invention have a concave portion stacked along the inner surface of the concave portion of the first substrate. In the fluorescent display tube of the present invention, a taper is formed on the inner surface of the concave portion of the grid. In the fluorescent display tube of the present invention, the surface of the phosphor is arranged on the cathode side with respect to the surface of the grid in contact with the insulating layer. In the fluorescent display tube of the present invention, the surface of the first substrate opposite to the surface on which the concave portion is formed is a rough surface. In the fluorescent display tube of the present invention, a striped back electrode is formed on the second substrate. The fluorescent display tube of the present invention is provided with a means for setting a potential gradient to the filament selection voltage applied to the back electrode.

【0010】本願発明の蛍光表示管は、前記背面電極の
フィラメント制御群毎にフィラメント選択電圧とフィラ
メント非選択電圧を時分割で印加して、電子を放出する
フィラメントを選択するように駆動している。本願発明
の蛍光表示管は、前記フィラメントにフィラメント選択
電圧とフィラメント非選択電圧を時分割で印加して、電
子を放出するフィラメントを選択するように駆動してい
る。本願発明の蛍光表示管は、前記フィラメント選択電
圧に電位勾配を設けて駆動している。本願発明の蛍光表
示管は、前記グリッドにグリッド選択電圧を時分割で印
加し、前記アノード電極にデーター信号を入力して発光
させる蛍光体を選択するように駆動している。
The fluorescent display tube of the present invention is driven so as to select a filament from which electrons are emitted by applying a filament selection voltage and a filament non-selection voltage in a time division manner to each filament control group of the back electrode. . The fluorescent display tube of the present invention is driven so that a filament selection voltage and a filament non-selection voltage are applied to the filament in a time-division manner to select a filament that emits electrons. The fluorescent display tube of the present invention is driven by providing a potential gradient to the filament selection voltage. The fluorescent display tube of the present invention is driven so that a grid selection voltage is applied to the grid in a time-division manner, and a data signal is input to the anode electrode to select a phosphor to emit light.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1、図2は、本願発明の実施形
態に係る蛍光表示管の一部の平面図と断面図を示す。図
1は、第1基板の平面図を、図2(a)は、図1の矢印
B方向の拡大断面図を、図2(b)は、図1の矢印A方
向の拡大断面図を、それぞれ示す。
1 and 2 show a plan view and a sectional view of a part of a fluorescent display tube according to an embodiment of the present invention. 1 is a plan view of the first substrate, FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view in the direction of arrow B in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view in the direction of arrow A in FIG. Shown respectively.

【0012】まず図1において、S1はガラスの第1基
板、A1〜Anはストライプ状の薄膜アノード電極、H
11〜H1n、…、H71〜H7nは蛍光体、G1〜G
7はストライプ状の薄膜グリッドで、底部に開口部を有
する凹部が形成されている。アノード電極A1〜Anと
グリッドG1〜G7は、マトリクス状に配置され、両者
が交差する部分のアノード電極上に蛍光体H11〜H7
nが塗布されている。アノード電極A1〜Anの幅は、
125μm、アノード電極A1〜Anの間隔は、125
μmである。
First, in FIG. 1, S1 is a first glass substrate, A1 to An are striped thin film anode electrodes,
, H71 to H7n are phosphors, G1 to G
Reference numeral 7 denotes a striped thin-film grid having a concave portion having an opening at the bottom. The anode electrodes A1 to An and the grids G1 to G7 are arranged in a matrix, and the phosphors H11 to H7
n is applied. The width of the anode electrodes A1 to An is
125 μm, the interval between the anode electrodes A1 to An is 125
μm.

【0013】次に図2の拡大図により、本実施形態の第
1基板S1、アノード電極A1〜An、グリッドG1〜
G7、絶縁層D、及び蛍光体H11〜H7nの詳細な構
造について説明する。なお図2には、アノード電極等の
一部のみを図示してあるが、図示されていない部分も図
2と同様である。
Next, according to the enlarged view of FIG. 2, the first substrate S1, the anode electrodes A1 to An, the grids G1 to G1 of this embodiment are shown.
The detailed structure of G7, insulating layer D, and phosphors H11 to H7n will be described. Note that FIG. 2 shows only a part of the anode electrode and the like, but parts that are not shown are the same as in FIG.

【0014】第1基板S1には、蛍光体H51、H5
2、H61、に対応する箇所に凹部を形成してある。そ
の凹部は、テーパーTs、底部Bsを有する。アノード
電極A1は、図2(b)のように、第1基板S1の凹部
を含む表面にストライプ状に形成してある。アノード電
極A1、A2の上に絶縁層Dを形成し、その上にグリッ
ドG5、G6をストライプ状に形成してある。グリッド
G5、G6と絶縁層Dは、第1基板S1の凹部と同じ形
状の凹部を有し、そのグリッドG5、G6と絶縁層Dの
凹部の底部には、開口部Og、Odがそれぞれ形成され
ている。グリッドG5、G6の凹部Kgの内周には、テ
ーパーTgが形成されている。また絶縁層Dの凹部に
も、グリッドG5、G6のテーパーTgと同様に、第1
基板S1のテーパーTsに沿ってテーパーが形成されて
いる。グリッドG5、G6と絶縁層Dの開口部Og、O
dには、アノード電極A1、A2の一部が露出し、その
露出した部分に蛍光体H51、H52、H61を塗布し
てある。
The first substrate S1 has phosphors H51, H5
2, a recess is formed at a location corresponding to H61. The recess has a taper Ts and a bottom Bs. As shown in FIG. 2B, the anode electrode A1 is formed in a stripe shape on the surface including the concave portion of the first substrate S1. An insulating layer D is formed on the anode electrodes A1 and A2, and grids G5 and G6 are formed thereon in a stripe shape. The grids G5, G6 and the insulating layer D have recesses of the same shape as the recesses of the first substrate S1, and openings Og, Od are formed at the bottoms of the grids G5, G6 and the recesses of the insulating layer D, respectively. ing. A taper Tg is formed on the inner periphery of the concave portion Kg of the grids G5 and G6. Also in the concave portion of the insulating layer D, like the taper Tg of the grids G5 and G6, the first
A taper is formed along the taper Ts of the substrate S1. Openings Og, O of grids G5, G6 and insulating layer D
In d, a part of the anode electrodes A1 and A2 is exposed, and the exposed portions are coated with the phosphors H51, H52 and H61.

【0015】図2の場合、蛍光体H51、H52、H6
1は、グリッドG5、G6とほぼ同じ高さの位置にある
から、フィラメントから放射される電子は、蛍光体H5
1、H52、H61に集中する。したがって絶縁層Dの
チャージアップは小さくなり、電子のけられ現象も小さ
くなる。図2の蛍光体H51、H52、H61とグリッ
ドG5、G6は、高さがほぼ同じであるが、蛍光体をグ
リッドより高くしてもよく、その場合にはフィラメント
から放射される電子は、蛍光体H51、H52、H61
にさらに集中し、絶縁層Dのチャージアップはさらに小
さくなる。
In the case of FIG. 2, the phosphors H51, H52, H6
1 is located at substantially the same height as the grids G5 and G6, the electrons emitted from the filament are
1. Focus on H52 and H61. Therefore, the charge-up of the insulating layer D is reduced, and the phenomenon of electron eclipsing is also reduced. Although the heights of the phosphors H51, H52, H61 and the grids G5, G6 in FIG. 2 are almost the same, the height of the phosphor may be higher than that of the grid. Body H51, H52, H61
And the charge-up of the insulating layer D is further reduced.

【0016】図2のグリッドG5、G6は、凹部Kgに
テーパーTgを有するから、カットオフ特性が向上し、
かつ絶縁層Dの露出面は小さくなるから、電子のチャー
ジアップも小さくなる。本実施形態の絶縁層Dは、薄膜
であるから、絶縁層Dの膜厚は、従来の厚膜の場合の1
0分の1以下にすることができ、この点からも電子のチ
ャージアップは小さくなる。
The grids G5 and G6 in FIG. 2 have a taper Tg in the concave portion Kg, so that the cutoff characteristics are improved.
In addition, since the exposed surface of the insulating layer D becomes smaller, the charge-up of electrons also becomes smaller. Since the insulating layer D of the present embodiment is a thin film, the film thickness of the insulating layer D is 1 in the case of a conventional thick film.
The charge can be reduced to 1/0 or less, and the charge-up of electrons is reduced from this point as well.

【0017】また本実施形態においては、アノード電
極、グリッド、絶縁層及び蛍光体の厚みと第1基板S1
の凹部の深さを適宜選定することにより、グリッドと蛍
光体の高さを任意に選定することができる。なおグリッ
ドと蛍光体の高さ調整に関わるのは、第1基板S1の凹
部の深さであるから、その高さ調整の観点からは、テー
パーTsは、必要でないが、グリッドのカットオフ特性
の向上、絶縁層のチャージアップ低減の観点からは、設
ける方が望ましい。また本実施形態においては、第1基
板S1の凹部を、グリッドとアノード電極の交差箇所に
四角形のものを形成する形式のについて説明したが、ス
トライプ状アノード電極毎にストライプ状の溝に形成す
ることもできる。この場合、グリッドの凹部Kgは、ア
ノード電極と直交する辺がないかまたはあっても蛍光体
よりも低いためグリッドのカットオフ特性は、やや劣る
が実用上問題はない。
In this embodiment, the thickness of the anode electrode, the grid, the insulating layer and the phosphor and the thickness of the first substrate S1
The height of the grid and the phosphor can be arbitrarily selected by appropriately selecting the depth of the concave portion. Note that since the height of the grid and the phosphor is related to the depth of the concave portion of the first substrate S1, the taper Ts is not necessary from the viewpoint of the height adjustment, but the cut-off characteristic of the grid is not required. From the viewpoint of improvement and reduction of the charge-up of the insulating layer, it is desirable to provide them. Further, in the present embodiment, the description has been given of the case where the concave portion of the first substrate S1 is formed in a rectangular shape at the intersection of the grid and the anode electrode. However, the concave portion is formed in the stripe-shaped groove for each stripe-shaped anode electrode. Can also. In this case, since the concave portion Kg of the grid has no side perpendicular to the anode electrode or has a side that is lower than that of the phosphor, the cutoff characteristic of the grid is slightly inferior, but there is no practical problem.

【0018】図3は、本願発明のグリッドの凹部(図2
のKg)の実施例を示す拡大平面図である。Aはアノー
ド電極、Dは絶縁層、Gはグリッド、Tgはグリッドの
凹部のテーパー、Hは蛍光体である。蛍光体Hは、図2
と同様にグリッドGと絶縁層Dの凹部の開口部に形成さ
れている。図3(a)の場合は、グリッドGの凹部は、
図1と同様に四角形であるが、図3(b)の場合は、四
角形の凹部の一部に切欠部Cを形成してある。切欠部C
の大きさは、四角形の1辺全体に及ぶものであってもよ
い。また、四角形の凹部の上下2箇所に切欠部Cを形成
してもよい。グリッドGの凹部の開口部は、図3(a)
の場合、フォトリソ法により形成するが、図3(b)の
場合は、切欠部Cを利用して蒸着マスクにブリッジを設
けることができるから、マスク蒸着法によりグリッドの
形成と同時に形成することができる。
FIG. 3 shows a concave portion (FIG. 2) of the grid according to the present invention.
(Kg) of FIG. A is an anode electrode, D is an insulating layer, G is a grid, Tg is a taper of a concave portion of the grid, and H is a phosphor. The phosphor H is shown in FIG.
In the same manner as described above, the grid G and the insulating layer D are formed in the openings of the concave portions. In the case of FIG. 3A, the concave portion of the grid G is
1 is similar to FIG. 1, but in the case of FIG. 3B, a notch C is formed in a part of the rectangular recess. Notch C
May extend over one side of the rectangle. In addition, the cutouts C may be formed at two locations above and below the rectangular recess. The opening of the concave portion of the grid G is shown in FIG.
In the case of (1), it is formed by a photolithography method, but in the case of FIG. 3B, a bridge can be provided on the evaporation mask by using the cutout portion C. it can.

【0019】図1〜図3では、グリッドと絶縁層の凹部
の開口部は、四角形のものについて説明したが、多角
形、円形等他の形状のものであってもよい。なお図2及
び図3の絶縁層Dは、ブラックマトリクスの機能も有し
ているから、別途ブラックマトリクスを設ける必要がな
い。また図1〜図3で説明した第1基板S1に関わる発
明は、図5、図6で説明する背面電極と組み合わせるこ
とにより、グリッドG1〜G7の高さが蛍光体H11〜
H7nとほぼ同じか、それよりも低い場合であっても、
背面電極がグリッドG1〜G7の電子の制御作用を補足
するため、この両者が相俟ってフィラメントからアノー
ド電極へ放射される電子を確実に制御することができ
る。
In FIGS. 1 to 3, the opening of the concave portion of the grid and the insulating layer has been described as having a square shape, but may have other shapes such as a polygon and a circle. Note that the insulating layer D in FIGS. 2 and 3 also has the function of a black matrix, so that it is not necessary to separately provide a black matrix. In addition, the invention relating to the first substrate S1 described with reference to FIGS. 1 to 3 combines the height of the grids G1 to G7 with the phosphors H11 to H11 by combining with the back electrode described with reference to FIGS.
Even if it is about the same or lower than H7n,
Since the back electrode supplements the control action of the electrons of the grids G1 to G7, both can reliably control the electrons emitted from the filament to the anode electrode.

【0020】図4は、図1〜図3の第1基板S1とアノ
ード電極等の形成工程を示す。まず初めに、(1)のガ
ラス基板S(板厚1.1mm)に、フォトリソ法により
レジストパターンを形成し、BHF(バッファードフッ
酸)を用いて、(2)のようにテーパーTsを有する凹
部Ksを形成する。その凹部Ksは、数μm〜数10μ
mの深さにざぐる。本実施形態では、10μmにざぐっ
てある。またテーパーTsは、水平方向の長さ10μm
に対して10μm上昇する角度に形成してある。なおガ
ラス基板Sの凹部Ksを形成した面と反対の面には、粗
面Pを形成する。粗面Pは、無反射面となる。
FIG. 4 shows a process for forming the first substrate S1 and the anode electrode and the like in FIGS. First, a resist pattern is formed on the glass substrate S (plate thickness 1.1 mm) of (1) by a photolithographic method, and has a taper Ts as shown in (2) using BHF (buffered hydrofluoric acid). A recess Ks is formed. The concave portion Ks is several μm to several tens μm.
m to a depth of m. In this embodiment, the thickness is 10 μm. The taper Ts has a horizontal length of 10 μm.
Is formed at an angle which rises by 10 μm. Note that a rough surface P is formed on the surface of the glass substrate S opposite to the surface on which the concave portion Ks is formed. The rough surface P is a non-reflective surface.

【0021】前記凹部Ksを含むガラス基板Sの上面
に、ITO(インジウムと錫の化合物)やAl(アルミ
ニューム)等の金属をスパッタリングやEB蒸着等によ
り、アノード電極用金属膜を形成し、フォトリソ法によ
りパターニングして、(3)のようにストライプ状のア
ノード電極Aを形成する。この際、蒸着マスクを用いて
アノード電極用金属膜の形成と同時に、アノード電極A
を形成することもできる。ここで、Kaはアノード電極
の凹部、Taはその凹部のテーパーである。アノード電
極Aの膜厚は、0.1μm〜数μmの範囲でよいが、本
実施形態では、0.5μmに選定してある。アノード電
極Aの膜厚は、使用する金属材料の抵抗率、配線パター
ン、或いは凹部Ksの深さ等を考慮して選定する。アノ
ード電極の材料は、蛍光表示管が、直視型、即ち、蛍光
体の発光を直接観察する型の場合は、ITOまたはAl
等の金属のいずれでもよく、透過型(FL型)、即ち、
基板S側から蛍光体の発光を観察する型の場合は、IT
Oを用いる。直視型の場合には、粗面Pは形成しない。
A metal film such as ITO (compound of indium and tin) or Al (aluminum) is formed on the upper surface of the glass substrate S including the concave portion Ks by sputtering or EB vapor deposition to form a metal film for an anode electrode. By patterning by the method, a striped anode electrode A is formed as shown in (3). At this time, the anode electrode A was formed simultaneously with the formation of the anode electrode metal film using a deposition mask.
Can also be formed. Here, Ka is a concave portion of the anode electrode, and Ta is a taper of the concave portion. The thickness of the anode electrode A may be in the range of 0.1 μm to several μm, but is selected to be 0.5 μm in the present embodiment. The thickness of the anode electrode A is selected in consideration of the resistivity of the metal material used, the wiring pattern, the depth of the concave portion Ks, and the like. The material of the anode electrode is ITO or Al when the fluorescent display tube is of a direct-view type, that is, a type in which the light emission of the phosphor is directly observed.
And any other metal such as a transmission type (FL type),
In the case of a type for observing the light emission of the phosphor from the substrate S side, IT
O is used. In the case of the direct view type, the rough surface P is not formed.

【0022】ストライプ状のアノード電極Aの上に、
(4)のようにSiOx(シリコン酸化物)をCVD(C
hemical Vapor Deposition)
によって絶縁層Dを形成し、フォトリソ法を用い、ケミ
カルエッチングやRIEドライエッチング等によって、
凹部Kdに120μm角の開口部Odを形成する。ここ
でTdは、凹部Kdのテーパーである。開口部Odに
は、アノード電極Aが露出する。絶縁層Dの膜厚は、
0.01μm〜数μmの範囲でよいが、本実施形態で
は、1.0μmに選定してある。
On the striped anode electrode A,
As shown in (4), SiOx (silicon oxide) is CVD (C
chemical Vapor Deposition)
An insulating layer D is formed by using a photolithography method, and by chemical etching or RIE dry etching, etc.
An opening Od of 120 μm square is formed in the concave portion Kd. Here, Td is the taper of the concave portion Kd. The anode O is exposed at the opening Od. The thickness of the insulating layer D is
The range may be from 0.01 μm to several μm, but in the present embodiment, it is selected to be 1.0 μm.

【0023】この絶縁層Dの上に、開口部Odを蒸着マ
スクで覆ってAl(アルミニューム)を成膜し、(5)
のようにグリッドGを形成する。KgはグリッドGの凹
部、Tgはその凹部のテーパー、Ogは開口部である。
グリッドGには、成膜と同時に開口部Ogが形成され
る。グリッドGの膜厚は、0.01μm〜数10μmの
範囲でよいが、本実施形態では、1.0μmに選定して
ある。絶縁層DとグリッドGの開口部Od、Ogに露出
しているアノード電極Aの上に、スラリー法によって
(6)のように蛍光体層Hを形成する。
On the insulating layer D, an aluminum (Al) film is formed by covering the opening Od with a vapor deposition mask, and (5)
The grid G is formed as shown in FIG. Kg is a concave portion of the grid G, Tg is a taper of the concave portion, and Og is an opening.
An opening Og is formed in the grid G simultaneously with the film formation. The thickness of the grid G may be in the range of 0.01 μm to several tens of μm, but is selected to be 1.0 μm in the present embodiment. A phosphor layer H is formed on the insulating layer D and the anode electrode A exposed at the openings Od and Og of the grid G by a slurry method as shown in (6).

【0024】次に本願発明の実施形態に係る蛍光表示管
の駆動方法について説明する。図5は、図1〜図3と同
じ構造のアノード電極、絶縁層、グリッドを形成した第
1基板S1と背面電極B1〜B9を形成した第2基板S
2とを組み合せた蛍光表示管の平面図及び断面図を示
す。図5(a)は断面図、図5(b)は図5(a)の矢
印Y方向の平面図を示す。F1、F2は、陰極になるフ
ィラメントで、グリッドG1〜G7の長手方向に張架し
てある。背面電極B1〜B9は、フィラメントF1、F
2の制御が容易になるように、フィラメントF1、F2
とグリッドG1〜G7の長手方向(アノード電極と交差
する方向)に沿って、ストライプ状に配置してある。
Next, a driving method of the fluorescent display tube according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a first substrate S1 on which an anode electrode, an insulating layer, and a grid having the same structure as FIGS. 1 to 3 are formed, and a second substrate S on which back electrodes B1 to B9 are formed.
2 and 3 are a plan view and a cross-sectional view of a fluorescent display tube in which No. 2 is combined. FIG. 5A is a cross-sectional view, and FIG. 5B is a plan view in the direction of the arrow Y in FIG. F1 and F2 are filaments serving as cathodes and are stretched in the longitudinal direction of the grids G1 to G7. The back electrodes B1 to B9 are connected to the filaments F1, F
2 so that the filaments F1 and F2 can be easily controlled.
Along the longitudinal direction of the grids G1 to G7 (direction intersecting the anode electrodes).

【0025】まず背面電極B1〜B9の作用を説明す
る。背面電極B1〜B9には、−数10V〜+10数V
の制御電圧を印加し、フィラメントF1、F2からアノ
ード電極A1〜An(図5にはA1のみ記載)へ放出さ
れる電子の放出、放出停止を制御する。背面電極B1〜
B9の内、背面電極B1〜B5は、群でフィラメントF
1を制御し、背面電極B5〜B9は、群でフィラメント
F2を制御する。例えば、フィラメントF1が電子放出
フィラメントで、フィラメントF2が電子放出停止フィ
ラメントの場合、背面電極B1〜B5に、フィラメント
選択電圧として、正の制御電圧を印加し、背面電極B6
〜B9に、フィラメント非選択電圧として、負の制御電
圧を印加する(負の電位でフィラメントF2を覆うこと
により、フィラメントからの電子の放出を停止させ
る)。フィラメント選択電圧、及びフィラメント非選択
電圧は、フィラメント電位(ここでは0V)〜+10数
V、及び−数10V〜フィラメント電位(ここでは0
V)未満の範囲に、それぞれ設定する。
First, the operation of the back electrodes B1 to B9 will be described. For the back electrodes B1 to B9,-several tens of volts to + several tens of volts
Is applied to control the emission of electrons emitted from the filaments F1 and F2 to the anode electrodes A1 to An (only A1 is shown in FIG. 5) and stop emission of electrons. Back electrode B1
Of the B9, the back electrodes B1 to B5 are filament F
1 and the back electrodes B5 to B9 control the filament F2 in groups. For example, when the filament F1 is an electron emission filament and the filament F2 is an electron emission stop filament, a positive control voltage is applied to the back electrodes B1 to B5 as a filament selection voltage, and the back electrode B6
To B9, a negative control voltage is applied as a filament non-selection voltage (the emission of electrons from the filament is stopped by covering the filament F2 with a negative potential). The filament selection voltage and the filament non-selection voltage are as follows: filament potential (0 V in this case) to +10 V, and −10 V to filament potential (0 in this case).
V).

【0026】ここで、背面電極B1〜B9の各電極に印
加するフィラメント選択電圧が、同じ大きさの場合に
は、例えば、フィラメントF1とアノード電極A1につ
いてみると、フィラメントF1に近い蛍光体H21、H
31とその両側の蛍光体H11、H41とでは、フィラ
メントF1に対する距離が相違するため、蛍光体に放射
される電子の量が相違し、発光輝度が相違する。そこ
で、本願発明は、背面電極B1〜B9に印加する制御電
圧に電位勾配を設けることにより、線状フィラメントか
ら放射される電子を、実質的に面状に均一に放射するよ
うに工夫してある。
When the filament selection voltages applied to the back electrodes B1 to B9 are the same, for example, when the filament F1 and the anode electrode A1 are viewed, the fluorescent material H21 close to the filament F1, H
31 and the phosphors H11 and H41 on both sides thereof have different distances to the filament F1, so that the amount of electrons emitted to the phosphors is different and the emission luminance is different. Therefore, the present invention is devised so that electrons emitted from the linear filament are emitted substantially uniformly in a planar manner by providing a potential gradient to the control voltage applied to the back electrodes B1 to B9. .

【0027】図5(b)は、背面電極B1〜B9に印加
する制御電圧の電位勾配の様子を示し、フィラメントF
1が選択された状態を示す。図5(b)では、フィラメ
ントF1に最も近い背面電極B3に0Vを、その両側の
背面電極B2とB4に2V、B1とB5に4Vを印加し
ている。このように背面電極に印加する制御電圧に電位
勾配を設けることにより、フィラメントから放出される
電子を、フィラメントの両側を含めた領域に均一に面状
に拡散させることができる。この図5の背面電極の発明
は、従来の蛍光表示管に応用することもできる。
FIG. 5B shows the state of the potential gradient of the control voltage applied to the back electrodes B1 to B9.
1 indicates a selected state. In FIG. 5B, 0V is applied to the back electrode B3 closest to the filament F1, 2V is applied to the back electrodes B2 and B4 on both sides, and 4V is applied to B1 and B5. By thus providing a potential gradient to the control voltage applied to the back electrode, electrons emitted from the filament can be uniformly and planarly diffused in a region including both sides of the filament. The invention of the back electrode of FIG. 5 can also be applied to a conventional fluorescent display tube.

【0028】次に、図6により本願発明の実施形態に係
るフィラメントの直接選択方法について、説明する。図
6(a)は、図5(a)と同じ断面図を示し、図6(b)
は、図6(a)の矢印C方向の平面図を示す。
Next, a method for directly selecting a filament according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows the same sectional view as FIG. 5A, and FIG.
Shows a plan view in the direction of arrow C in FIG.

【0029】図6の例は、フィラメントに印加する電圧
が、負か又は正かにより、電子を放出するフィラメント
を選択する。例えば、フィラメントF1に負のフィラメ
ント選択電圧を印加し、フィラメントF2に正のフィラ
メント非選択を印加すると、フィラメントF1は、電子
の放出が可能な状態になるが、フィラメントF2は、電
子放出が不可能な状態になる。
In the example of FIG. 6, the filament that emits electrons is selected depending on whether the voltage applied to the filament is negative or positive. For example, when a negative filament selection voltage is applied to the filament F1 and a positive filament non-selection is applied to the filament F2, the filament F1 can emit electrons, but the filament F2 cannot emit electrons. State.

【0030】図6(b)は、フィラメントF1に負のフ
ィラメント選択電圧を印加し、フィラメントF2に正の
フィラメント非選択電圧を印加した状態を示す。この状
態においては、蛍光体H11〜H4nは、フィラメント
F1から電子放射を受けることができるから、発光が可
能な範囲に属すが、蛍光体H51〜H7nは、フィラメ
ンF2から電子放射を受けることができないから、発光
が不可能な範囲に属す。このようにフィラメントF1又
はフィラメントF2に、フィラメント選択電圧を印加す
ることにより、蛍光体H11〜H7nの内の発光が可能
な範囲を選択することができる。なお、この例では、フ
ィラメントF1、F2の中間にある蛍光体H41は、フ
ィラメントF1、F2双方から電子放射を受ける位置に
あり、スキャンタイミングをオーバーラップさせること
により、他の位置にある蛍光体と発光輝度を同じにする
ことができ、各蛍光体の発光輝度を均一にすることがで
きる。
FIG. 6B shows a state in which a negative filament selection voltage is applied to the filament F1 and a positive filament non-selection voltage is applied to the filament F2. In this state, since the phosphors H11 to H4n can receive electron emission from the filament F1, they belong to the range where light emission is possible, but the phosphors H51 to H7n cannot receive electron emission from the filament F2. From the range where light emission is impossible. By applying the filament selection voltage to the filament F1 or the filament F2 as described above, it is possible to select a range in which the phosphors H11 to H7n can emit light. In this example, the phosphor H41 located between the filaments F1 and F2 is located at a position to receive the electron emission from both the filaments F1 and F2, and is overlapped with the phosphor at another position by overlapping the scan timing. The light emission luminance can be made the same, and the light emission luminance of each phosphor can be made uniform.

【0031】図6のフィラメントの直接選択方法は、図
5の背面電極に電位勾配を有する制御電圧を印加する方
法と併用することにより、フィラメントの選択をより確
実に行い、かつフィラメントからアノード電極へ放射さ
れる電子を均一に、面状に拡散させることができる。
The direct selection method of the filament shown in FIG. 6 is used in combination with the method of applying a control voltage having a potential gradient to the back electrode shown in FIG. The emitted electrons can be uniformly and planarly diffused.

【0032】このように、本願発明は、背面電極に印加
するフィラメント選択電圧、又はフィラメントに印加す
るフィラメント選択電圧により、アノード電極へ電子を
放出するフィラメントを選択し、同時にそのフィラメン
ト選択電圧に電位勾配を設定して、アノード電極へ放射
される電子の均一化を図っている。
As described above, according to the present invention, the filament which emits electrons to the anode electrode is selected by the filament selection voltage applied to the back electrode or the filament selection voltage applied to the filament, and at the same time, the potential gradient is applied to the filament selection voltage. Is set to make the electrons emitted to the anode electrode uniform.

【0033】アノード電極とグリッドの選択には、従来
のアノード電極とグリッドをマトリクス状に配置した蛍
光表示管に用いられている選択方法を利用することがで
きる。例えば、グリッドG1〜G7に時分割で−数10
V〜+数10Vの電圧(選択グリッドにフィラメント電
位より高くアノード電位より低い電圧(例えば、+数
V)、非選択グリッドにフィラメント電位以下の電圧
(例えば、−数10V))を順次印加し、アノード電極
A1〜Anに+数10Vのデーター信号を入力すること
により、蛍光体H11〜H7nの内、所定の蛍光体を選
択して、発光させることができる。
For the selection of the anode electrode and the grid, a selection method used in a conventional fluorescent display tube in which the anode electrode and the grid are arranged in a matrix can be used. For example, in the grids G1 to G7, a time division
A voltage of V to + several tens of volts (a voltage higher than the filament potential and lower than the anode potential (e.g., + several volts) on the selected grid, and a voltage less than the filament potential (e.g.-several tens of volts) on the non-selected grid) are sequentially applied; By inputting a data signal of + several tens of volts to the anode electrodes A1 to An, a predetermined phosphor can be selected from the phosphors H11 to H7n to emit light.

【0034】図7は、図6のフィラメントの直接選択方
法に用いるフィラメント選択回路の実施例を示す。アノ
ード電極A、グリッドG及び背面電極Bに関する回路に
ついては、概略を示し、データーの書き込み回路、グリ
ッドスキャン回路、制御電圧印加回路等は、省略してあ
る。フィラメントF1、F2には、トランスTの2次コ
イルEf1、Ef2から、交流のフィラメント電圧が印
加される。
FIG. 7 shows an embodiment of a filament selection circuit used in the direct filament selection method of FIG. Circuits related to the anode electrode A, the grid G, and the back electrode B are schematically illustrated, and a data writing circuit, a grid scan circuit, a control voltage application circuit, and the like are omitted. An AC filament voltage is applied to the filaments F1 and F2 from the secondary coils Ef1 and Ef2 of the transformer T.

【0035】2次コイルEf1、Ef2のセンタータッ
プEk1、Ek2は、抵抗Rs,Rsを介して電源Eb
に接続されるとともに、スイッチング素子Tr1、Tr
2を介して接地されている。スイッチング素子Tr1に
は、入力端子TiのOn/Off信号が直接、またスイ
ッチング素子Tr2には、ノット回路を介してそれぞれ
供給される。入力端子Tiの信号が、On信号のとき
は、スイッチング素子Tr1が導通して2次コイルEf
1のセンタータップEk1を接地し、フィラメントF1
には接地電位が印加される。一方スイッチング素子Tr
2には、On信号が反転して、Off信号が供給される
ため、非導通になる。したがって、センタータップEk
2は、電源Ebに接続され、フィラメントF2には同電
源の電圧が印加される。入力端子Tiの信号が、Off
信号のときは、スイッチング素子Tr1、Tr2の導通
状態は、上記と逆になり、フィラメントF2に接地電位
が印加され、フィラメントF1に電源Ebの電圧が印加
される。このように、入力端子TiにOn/Off信号
を連続して供給することにより、フィラメントF1また
はフィラメントF2を時分割で、選択することができ
る。
The center taps Ek1 and Ek2 of the secondary coils Ef1 and Ef2 are connected to the power supply Eb via the resistors Rs and Rs.
And the switching elements Tr1, Tr
2 is grounded. The On / Off signal of the input terminal Ti is supplied directly to the switching element Tr1, and is supplied to the switching element Tr2 via a knot circuit. When the signal at the input terminal Ti is an On signal, the switching element Tr1 conducts and the secondary coil Ef
1 center tap Ek1 is grounded, and filament F1
Is applied with a ground potential. On the other hand, switching element Tr
2 is turned off because the On signal is inverted and the Off signal is supplied. Therefore, the center tap Ek
2 is connected to the power supply Eb, and the voltage of the same power supply is applied to the filament F2. When the signal of the input terminal Ti is Off
In the case of a signal, the conduction state of the switching elements Tr1 and Tr2 is opposite to the above, the ground potential is applied to the filament F2, and the voltage of the power supply Eb is applied to the filament F1. Thus, by continuously supplying the On / Off signal to the input terminal Ti, the filament F1 or the filament F2 can be selected in a time-division manner.

【0036】フィラメントの切り替え、あるいは選択用
回路は、図7の回路に限らず、フィラメントF1、フィ
ラメントF2に交互に正電圧、負電圧を印加することが
できる回路であればよい。図8は、本願発明の実施形態
に関わる背面電極に印加する制御電圧の電位勾配の効果
を確認するために行った電界解析シミュレーションのモ
デル用蛍光表示管の断面図を示す。モデル用蛍光表示管
は、図5及び図6の蛍光表示管と同じ構造のものであ
る。S1は第1基板、S2は第2基板、A1はアノード
電極、G1〜G7はグリッド、B1〜B9は背面電極、
F1、F2はフィラメント、Dは絶縁層である。
The circuit for switching or selecting the filament is not limited to the circuit shown in FIG. 7, but may be any circuit capable of alternately applying a positive voltage and a negative voltage to the filament F1 and the filament F2. FIG. 8 is a cross-sectional view of a model fluorescent display tube of an electric field analysis simulation performed to confirm the effect of the potential gradient of the control voltage applied to the back electrode according to the embodiment of the present invention. The model fluorescent display tube has the same structure as the fluorescent display tubes of FIGS. S1 is a first substrate, S2 is a second substrate, A1 is an anode electrode, G1 to G7 are grids, B1 to B9 are back electrodes,
F1 and F2 are filaments, and D is an insulating layer.

【0037】モデル用蛍光表示管おいて、第1基板S1
と第2基板S2との間隔は、0.86mm、背面電極B
1〜B9とフィラメントF1、F2との間隔は、0.1
5mm、フィラメントF1、F2とアノード電極A1と
の間隔は、0.7mm、フィラメントF1とフィラメン
トF2との間隔は2.0mm、アノード電極A1に印加
する電圧は、12.0Vであり、フィラメントF1、F
2に印加する電圧は、0Vである。また、グリッドG1
〜G7の内、選択されたグリッドには+6V、非選択グ
リッドには−6Vを印加する。図9は、図8のモデル用
蛍光表示管のシミュレーションの結果を示す。図9は、
背面電極B1〜B9に印加する制御電圧の違いにより、
アノード電極A1及び背面電極B1〜B9の電流密度の
分布がどのように変化するかを示している。図9(a)
は、背面電極に印加する制御電圧に電位勾配を設けた場
合の結果を、図9(b)は、制御電圧に電位勾配を設け
ない場合の結果を示す。
In the model fluorescent display tube, the first substrate S1
The distance between the second substrate S2 and the rear electrode B is 0.86 mm.
The distance between 1 to B9 and the filaments F1 and F2 is 0.1
5 mm, the distance between the filaments F1 and F2 and the anode electrode A1 is 0.7 mm, the distance between the filaments F1 and F2 is 2.0 mm, the voltage applied to the anode electrode A1 is 12.0 V, and the filament F1 F
The voltage applied to 2 is 0V. Also, grid G1
Of G7, +6 V is applied to a selected grid and -6 V is applied to a non-selected grid. FIG. 9 shows a simulation result of the model fluorescent display tube of FIG. FIG.
Due to the difference in the control voltage applied to the back electrodes B1 to B9,
It shows how the distribution of the current density of the anode electrode A1 and the back electrodes B1 to B9 changes. FIG. 9 (a)
9 shows the result when the potential gradient is provided in the control voltage applied to the back electrode, and FIG. 9B shows the result when the potential gradient is not provided in the control voltage.

【0038】図9において、横軸は、図8の第1基板S
1の横方向の距離(Distance)を示し、1.00は、フィ
ラメントF1とフィラメントF2の中間に、−1.00
は、アノード電極A1の左端に、3.00は、アノード
電極A1の右端に相当する。縦軸は、アノード電極の電
流密度(Ip)と背面電極の電流密度(Iback)と
を示す。
In FIG. 9, the horizontal axis represents the first substrate S of FIG.
1 indicates a lateral distance (Distance), and 1.00 is -1.00 between the filament F1 and the filament F2.
Corresponds to the left end of the anode electrode A1, and 3.00 corresponds to the right end of the anode electrode A1. The vertical axis indicates the current density (Ip) of the anode electrode and the current density (Iback) of the back electrode.

【0039】図9(a)は、背面電極B1〜B9に印加
する制御電圧(Eback)に図5と同様に電位勾配を
設けた場合で、制御電圧が(0V、2V、4V)と(0
V、3V、6V)の2つのケースについて行ったシミュ
レーションの結果を示す。0Vは、背面電極B3とB7
に、2Vと3Vは、背面電極B2、B4、B6、B8
に、4Vと6Vは、背面電極B1、B5、B9に印加す
る。図9(b)は、制御電圧(Eback)が0Vと3
Vとの2つのケース(電位勾配無)について行ったシミ
ュレーションの結果を示す。
FIG. 9A shows a case where a potential gradient is provided to the control voltage (Eback) applied to the back electrodes B1 to B9 as in FIG. 5, and the control voltages are (0V, 2V, 4V) and (0V).
V, 3V, and 6V) are shown. 0 V is applied to the back electrodes B3 and B7.
2V and 3V are the back electrodes B2, B4, B6, B8
And 4V and 6V are applied to the back electrodes B1, B5 and B9. FIG. 9B shows that the control voltage (Eback) is 0V and 3V.
The results of a simulation performed for two cases with V (no potential gradient) are shown.

【0040】図9(a)の場合、いずれのケースも、電
流密度(Ip)は、フィラメントの付近とその両側にお
いてほぼ均一になり、発光に寄与しない電流密度(Ib
ack)は、ほとんど流れないことが分かる。即ち、ア
ノード電極の各箇所の発光輝度は、均一になり、無効電
流は、ほとんどないことが分かる。
In the case of FIG. 9A, in each case, the current density (Ip) becomes almost uniform near and on both sides of the filament, and the current density (Ib) does not contribute to light emission.
ack) hardly flows. That is, it can be seen that the light emission luminance of each part of the anode electrode becomes uniform, and there is almost no reactive current.

【0041】図9(b)の場合、制御電圧(Ebac
k)が0Vのときは、無効電流となる電流密度(Iba
ck)は、ほとんどないが、発光に寄与する電流密度
(Ip)も、フィラメントF1とフィラメントF2との
中間部分ではほとんどなくなる。即ち、この中間部分に
相当する箇所のアノード電極の蛍光体は、発光しないこ
とになる。制御電圧(Eback)が3Vのときは、発
光に寄与する電流密度(Ip)は、アノード電極の全箇
所においてほぼ均一になるが、無効電流となる電流密度
(Iback)がフィラメントF1とフィラメントF2
の付近で大きくなる。
In the case of FIG. 9B, the control voltage (Ebac
k) is 0 V, the current density (Iba
ck), but the current density (Ip) contributing to light emission hardly occurs in the intermediate portion between the filaments F1 and F2. That is, the phosphor of the anode electrode corresponding to the intermediate portion does not emit light. When the control voltage (Eback) is 3 V, the current density (Ip) contributing to light emission becomes almost uniform at all portions of the anode electrode, but the current density (Iback) serving as a reactive current is reduced by the filaments F1 and F2.
It becomes large near.

【0042】この結果から、制御電圧の電位勾配は、フ
ィラメントから放出される電子をアノード電極の各箇所
へ均一に放射し、各箇所の電流密度を均一化するのに有
効であることが分かる。電位勾配電圧0V、2V、4
V、3V、6V等は、これらの電圧をそれぞれ発生する
電源を用いて供給してもよいし、抵抗等を用いた分圧回
路により供給してもよい。また抵抗による場合は、背面
電極の形状や材料により電極毎の抵抗値が相違するよう
にしてもよい。
From this result, it can be seen that the potential gradient of the control voltage is effective in uniformly emitting electrons emitted from the filament to each portion of the anode electrode and making the current density in each portion uniform. Potential gradient voltage 0V, 2V, 4
V, 3 V, 6 V, etc. may be supplied using a power supply that generates these voltages, or may be supplied by a voltage dividing circuit using a resistor or the like. In the case of using a resistor, the resistance value of each electrode may be different depending on the shape and material of the back electrode.

【0043】なお、フィラメントF1、F2とアノード
電極A1との間隔は、0.7mmの場合について、シミ
ュレーションしたが、0.1mm〜数mmの範囲でよ
い。ここで、制御電極に加えるカットオフ電位を深くす
れば、フィラメントとアノード電極との間隔を広くする
ことは可能であるが、駆動用ICの耐電圧やコスト等を
考慮すると、その間隔は、0.5mm〜1.5mm程度
がより好ましい。
Although the simulation was performed for the distance between the filaments F1 and F2 and the anode electrode A1 of 0.7 mm, the distance may be in the range of 0.1 mm to several mm. Here, if the cutoff potential applied to the control electrode is increased, the distance between the filament and the anode electrode can be increased. However, considering the withstand voltage and cost of the driving IC, the distance is set to 0. It is more preferably about 0.5 mm to 1.5 mm.

【0044】[0044]

【発明の効果】本願発明の蛍光表示管は、アノード電
極、絶縁層、グリッド及び蛍光体層を形成する基板に、
凹部を形成し、その凹部に蛍光体層を形成するようにし
たため、その凹部の深さを調整することにより、蛍光体
層の高さを、グリッドの高さとほぼ同じにする等任意に
容易に設定できる。本願発明の蛍光表示管は、前記基板
の凹部にテーパーを設けることにより、グリッドの凹部
にもテーパーを設けることができるから、グリッドのカ
ットオフ特性を向上させ、かつその凹部に露出する絶縁
層が小さくなるから、絶縁層のチャージアップを小さく
することができる。
As described above, the fluorescent display tube of the present invention comprises a substrate on which an anode electrode, an insulating layer, a grid and a phosphor layer are formed.
Since the concave portion is formed and the phosphor layer is formed in the concave portion, by adjusting the depth of the concave portion, the height of the phosphor layer can be arbitrarily easily adjusted such that the height of the phosphor layer is substantially the same as the height of the grid. Can be set. In the fluorescent display tube of the present invention, by providing the concave portion of the substrate with a taper, the concave portion of the grid can also be provided with a taper, so that the cut-off characteristic of the grid is improved, and the insulating layer exposed in the concave portion is formed. Since the size is reduced, charge-up of the insulating layer can be reduced.

【0045】本願発明の蛍光表示管は、背面電極を設け
たことにより、グリッドを蛍光体よりも低い位置に配置
しても、背面電極がグリッドの機能を補足するため、フ
ィラメントからアノード電極へ放出される電子の制御を
何らの支障もなく確実に行うことができる。本願発明の
蛍光表示管は、アノード電極、絶縁層、グリッドを薄膜
で形成し、グリッドの位置を、蛍光体とほぼ同じ高さ
か、蛍光体よりも低くすることにより、絶縁層のチャー
ジアップを小さくすることができ、電子のけられ現象を
小さくすことができる。また本願発明の絶縁層は、薄膜
であるために、絶縁層の厚みは、従来の厚膜の場合の1
0分の1以下になるから、この点からも絶縁層のチャー
ジアップを改善することができる。
In the fluorescent display tube of the present invention, since the back electrode supplements the function of the grid even when the grid is disposed at a lower position than the phosphor by providing the back electrode, the filament emits light from the filament to the anode electrode. The electronic control performed can be reliably performed without any trouble. In the fluorescent display tube of the present invention, the anode electrode, the insulating layer, and the grid are formed of a thin film, and the position of the grid is set to be substantially the same height as the phosphor or lower than the phosphor, so that the charge-up of the insulating layer is reduced. And the phenomenon of electron scuffing can be reduced. Further, since the insulating layer of the present invention is a thin film, the thickness of the insulating layer is 1 times that of a conventional thick film.
Since the value is 1/0 or less, the charge-up of the insulating layer can be improved from this point as well.

【0046】本願発明の蛍光表示管は、アノード電極、
絶縁層、グリッドを薄膜で形成することにより、高精細
度の蛍光表示管の製造が可能になった。そしてグリッド
と蛍光体の高さを上記のように設定することにより、高
精細度の構造であっても、従来の蛍光表示管の絶縁層の
チャージアップを抑えることができる。本願発明の蛍光
表示管は、グリッドの凹部に切り欠き部を形成すること
により、マスク蒸着が可能になった。その結果、グリッ
ドの形成と同時に凹部の開口部も形成することができる
から、製造工程が簡単になり、かつ幅の小さいグリッド
を狭ピッチで配列することが可能になった。
The fluorescent display tube of the present invention comprises an anode electrode,
By forming the insulating layer and the grid with thin films, it has become possible to manufacture a high-definition fluorescent display tube. By setting the height of the grid and the phosphor as described above, it is possible to suppress the charge-up of the insulating layer of the conventional fluorescent display tube even in the case of a high definition structure. In the fluorescent display tube of the present invention, the mask vapor deposition can be performed by forming the notch in the concave portion of the grid. As a result, the opening of the concave portion can be formed at the same time as the formation of the grid, so that the manufacturing process is simplified and grids having a small width can be arranged at a narrow pitch.

【0047】本願発明の蛍光表示管は、背面電極を有
し、その背面電極はフィラメントを挟んでアノード電極
と反対の側に配置しているから、フィラメントからアノ
ード電極へ放射される電子の放出、放出停止を容易に制
御でき、かつ制御電圧に電位勾配を設けることにより、
フィラメントからアノード電極の各箇所へ放射される電
子を均一に拡散させることができ、実質的に電子密度が
均一な面状電子源の実現が可能になった。
The fluorescent display tube of the present invention has a back electrode, which is disposed on the side opposite to the anode electrode with the filament interposed therebetween. The release stop can be easily controlled, and by providing a potential gradient to the control voltage,
Electrons emitted from the filament to each part of the anode electrode can be uniformly diffused, and a planar electron source having a substantially uniform electron density can be realized.

【0048】本願発明の蛍光表示管は、フィラメントに
印加するフィラメント電圧により、電子を放出するフィ
ラメントと放出を停止するフィラメントとを切り替え、
あるいは選択することができるから、フィラメントから
放出される電子の放出、放出停止をより容易に、確実に
行うことができ、かつ背面電極の作用が加わることによ
り放出電子の均一化も図ることができる。
The fluorescent display tube of the present invention switches between a filament for emitting electrons and a filament for stopping emission by a filament voltage applied to the filament.
Alternatively, the emission of electrons emitted from the filament can be performed and stopped more easily and reliably, and the uniformity of the emitted electrons can be achieved by adding the action of the back electrode. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明の実施形態に係る蛍光表示管の第1基
板の平面図を示す。
FIG. 1 is a plan view of a first substrate of a fluorescent display tube according to an embodiment of the present invention.

【図2】本願発明の実施形態に係る蛍光表示管の第1基
板の断面図を示す。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a first substrate of the fluorescent display tube according to the embodiment of the present invention.

【図3】図1の一部の拡大図を示す。FIG. 3 shows an enlarged view of a part of FIG.

【図4】本願発明の実施形態に係る蛍光表示管の第1基
板の製造工程を示す。
FIG. 4 shows a manufacturing process of a first substrate of the fluorescent display tube according to the embodiment of the present invention.

【図5】本願発明の実施形態に係る蛍光表示管の断面図
と制御電圧の印加方法を示す。
FIG. 5 shows a sectional view of a fluorescent display tube according to an embodiment of the present invention and a method of applying a control voltage.

【図6】本願発明の実施形態に係る蛍光表示管の断面図
とフィラメント選択電圧を印加する方法を示す。
FIG. 6 shows a sectional view of a fluorescent display tube according to an embodiment of the present invention and a method for applying a filament selection voltage.

【図7】本願発明の蛍光表示管のフィラメント切り替え
回路の実施例を示す。
FIG. 7 shows an embodiment of a filament switching circuit of the fluorescent display tube of the present invention.

【図8】本願発明の蛍光表示管の電界解析シミュレーシ
ョンに用いたモデル用蛍光表示管の構造を示す。
FIG. 8 shows a structure of a model fluorescent display tube used for an electric field analysis simulation of the fluorescent display tube of the present invention.

【図9】本願発明の蛍光表示管の電界解析シミュレーシ
ョンの結果を示す。
FIG. 9 shows a result of an electric field analysis simulation of the fluorescent display tube of the present invention.

【図10】従来の蛍光表示管の構造を示す。FIG. 10 shows a structure of a conventional fluorescent display tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A、A1〜An アノード電極 B1〜B9 背面電極 Bs 底部 C 切欠部 D 絶縁層 F1、F2 フィラメント G、G1〜G7 グリッド H、H11〜H7n 蛍光体 Ka、Kd、Kg、Ks 凹部 Od、Og 開口部 S ガラス基板 S1 ガラスの第1基板 S2 ガラスの第2基板 Ta、Td、Tg、Ts テーパー A, A1 to An Anode electrode B1 to B9 Back electrode Bs Bottom part C Cutout part D Insulating layer F1, F2 Filament G, G1 to G7 Grid H, H11 to H7n Phosphor Ka, Kd, Kg, Ks Depression Od, Og Opening S glass substrate S1 first glass substrate S2 second glass substrate Ta, Td, Tg, Ts Taper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向後克俊 千葉県茂原市大芝629双葉電子工業株式会 社内 (72)発明者 川崎博明 千葉県茂原市大芝629双葉電子工業株式会 社内 Fターム(参考) 5C036 EF01 EF06 EF08 EG02 EG36 EH04 EH06 5C080 AA08 BB05 DD05 HH18 JJ02 JJ05 JJ06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsutoshi Mukago 629 Futaba Electronics Co., Ltd., Oshiba, Mobara City, Chiba Prefecture (72) Inventor Hiroaki Kawasaki 629 Futaba Electronics Industry Co., Ltd., Oshiba, Mobara City, Chiba Prefecture Reference) 5C036 EF01 EF06 EF08 EG02 EG36 EH04 EH06 5C080 AA08 BB05 DD05 HH18 JJ02 JJ05 JJ06

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ストライプ状のアノード電極とストライ
プ状のグリッドとを絶縁層を介してマトリクス状に形成
し、アノード電極とグリッドとが交差する箇所の絶縁層
とグリッドに開口部を形成し、その開口部内のアノード
電極上に蛍光体を塗布した第1基板と、第1基板と対向
する第2基板との間に陰極を配置した蛍光表示管におい
て、第1基板には、少なくとも前記蛍光体を収容する凹
部が形成されていることを特徴とする蛍光表示管。
A striped anode electrode and a striped grid are formed in a matrix through an insulating layer, and an opening is formed in the insulating layer and the grid where the anode electrode and the grid intersect; In a fluorescent display tube in which a cathode is arranged between a first substrate coated with a phosphor on an anode electrode in an opening and a second substrate facing the first substrate, the first substrate includes at least the phosphor. A fluorescent display tube, wherein a recess for accommodating the fluorescent display tube is formed.
【請求項2】 請求項1に記載の蛍光表示管において、
第1基板の凹部は、その内面にテーパーが形成されてい
ることを特徴とする蛍光表示管。
2. The fluorescent display tube according to claim 1, wherein
The concave portion of the first substrate has a tapered inner surface.
【請求項3】 請求項1に記載の蛍光表示管において、
絶縁層及びグリッドには、第1基板の凹部の内面に沿っ
て積層された凹部が形成されていることを特徴とする蛍
光表示管。
3. The fluorescent display tube according to claim 1, wherein
A fluorescent display tube, wherein a concave portion laminated along the inner surface of the concave portion of the first substrate is formed in the insulating layer and the grid.
【請求項4】 請求項3に記載の蛍光表示管において、
グリッドの凹部には、その内面にテーパーが形成されて
いることを特徴とする蛍光表示管。
4. The fluorescent display tube according to claim 3, wherein
A fluorescent display tube characterized in that a concave portion of the grid has a tapered inner surface.
【請求項5】 請求項1に記載の蛍光表示管において、
蛍光体の表面はグリッドの絶縁層に接する面よりも陰極
側に配置されていることを特徴とする蛍光表示管。
5. The fluorescent display tube according to claim 1, wherein
A fluorescent display tube, wherein the surface of the phosphor is arranged on the cathode side with respect to the surface of the grid contacting the insulating layer.
【請求項6】 請求項1に記載の蛍光表示管において、
第1基板の凹部が形成された面と反対側の面は粗面であ
ることを特徴とする蛍光表示管。
6. The fluorescent display tube according to claim 1, wherein
A fluorescent display tube, wherein the surface of the first substrate opposite to the surface on which the recess is formed is a rough surface.
【請求項7】 請求項1に記載の蛍光表示管において、
第2基板にはストライプ状の背面電極が形成されている
ことを特徴とする蛍光表示管。
7. The fluorescent display tube according to claim 1, wherein
A fluorescent display tube characterized in that a stripe-shaped back electrode is formed on a second substrate.
【請求項8】 請求項7に記載の蛍光表示管において、
背面電極に印加するフィラメント選択電圧に電位勾配を
設定する手段が設けられていることを特徴とする蛍光表
示管。
8. The fluorescent display tube according to claim 7, wherein
A fluorescent display tube provided with means for setting a potential gradient to a filament selection voltage applied to a back electrode.
【請求項9】 請求項7に記載の蛍光表示管において、
背面電極のフィラメント制御群毎にフィラメント選択電
圧とフィラメント非選択電圧を時分割で印加して、電子
を放出するフィラメントを選択することを特徴とする蛍
光表示管の駆動方法。
9. The fluorescent display tube according to claim 7, wherein
A method of driving a fluorescent display tube, characterized in that a filament selection voltage and a filament non-selection voltage are applied in a time division manner to each filament control group of a back electrode to select a filament from which electrons are emitted.
【請求項10】 請求項7に記載の蛍光表示管におい
て、フィラメントにフィラメント選択電圧とフィラメン
ト非選択電圧を時分割で印加して、電子を放出するフィ
ラメントを選択することを特徴とする蛍光表示管の駆動
方法。
10. A fluorescent display tube according to claim 7, wherein a filament selection voltage and a filament non-selection voltage are applied to the filament in a time division manner to select a filament that emits electrons. Drive method.
【請求項11】 請求項9に記載の蛍光表示管の駆動方
法において、フィラメント選択電圧に電位勾配を設けた
ことを特徴とする蛍光表示管の駆動方法。
11. The method according to claim 9, wherein a potential gradient is provided in the filament selection voltage.
【請求項12】 請求項7に記載の蛍光表示管におい
て、グリッドにグリッド選択電圧を時分割で印加し、ア
ノード電極にデーター信号を入力して発光させる蛍光体
を選択することを特徴とする蛍光表示管の駆動方法。
12. The fluorescent display device according to claim 7, wherein a grid selection voltage is applied to the grid in a time-division manner, and a data signal is input to the anode electrode to select a phosphor to emit light. How to drive the display tube.
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