JP2002313265A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1個の半導体集積基板で高精細で大きな表示
ができ、かつ全体として軽量・小型化ができる。 【解決手段】 表面に蛍光体を有する陽極がマトリクス
状に配列された発光表示部と、この発光表示部に対向配
置された陰極を内蔵した少なくとも一面が透光性を有す
る真空容器と、上記発光表示部を駆動制御する半導体集
積基板とを備えてなり、上記半導体集積基板が上記真空
容器の表示面以外の外面に固定され、該真空容器壁内の
配線層を介して上記半導体集積基板と上記陽極とが電気
的に接続されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蛍光表示管に関し、
特にメモリ効果機能を持ち、高密度配線を有しながら表
示部分を大きくすることができる蛍光表示管に関する。

【０００２】

【従来の技術】電卓、オーディオ、家電製品、計測器、
医療機器などの表示部に所定のパターンあるいはグラフ
ィックを表示する表示素子として蛍光表示管が多用され
ている。蛍光表示管の中で、表面に蛍光体が塗布された
蛍光電極を複数個マトリクス状に配列して単位表示部を
構成し、この単位表示部が一つの半導体集積基板上に形
成されて真空容器に内蔵される蛍光表示管が知られてい
る（特開昭６０−４８０９０号、特開昭６０−４８０９
１号、特開昭６２−１６５８４１号、特開平９−１０６
２６４号）。このような蛍光表示管を図４により説明す
る。図４は従来の蛍光表示管の断面図である。図４にお
いて、２０は陽極基板を形成するガラス基板、２１はガ
ラス基板２０の主表面に導電性接着剤等によりダイボン
ディングされた半導体集積基板、２２は文字表示パター
ン蛍光面、２３はグリット、２４はフィラメント状陰
極、２５は透明なカバーガラスで封止用フリットガラス
によりスペーサガラス２５ａとガラス基板２１と封着さ
れている。２６は半導体集積基板２１に形成された回路
とガラス基板２１に形成されたボンディングパッド２７
とを接続するボンディングワイヤである。上記構成の蛍
光表示管１９は、外部への導出リード線数が少なく、特
に半導体集積基板２１を採用することにより低電圧駆動
で高輝度の表示が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
集積基板２１に蛍光面２２が直接形成されているため、
表示画面を大きくしようとすると多数個の半導体集積基
板２１が必要になるという問題がある。例えば、 10mm
四方の大きさの文字を表示しようとすると、半導体集積
基板２１の大きさが 5mm程度と限定されているため、従
来は 4個の半導体集積基板２１が必要になっていた。こ
のため、 1個の半導体集積基板２１に不具合が生じても
表示部全体が不良品となるおそれがあり生産性に劣ると
いう問題がある。また、半導体集積基板２１はボンディ
ングワイヤ２７を一辺に集約したとしても、図４に示す
ようにボンディングワイヤ２７を備えていない一辺同士
を接して、 2 段までしか並置して拡張できないという
問題がある。この場合もやはり高精細な表示面が得られ
る上記蛍光表示管で大きな表示画面が得られないという
問題がある。

【０００４】近年、蛍光表示管は高精細で、かつ表示画
面を大きくするとともに、デッドスペースを少なくし
て、全体として軽量・小型化が求められている。特に、
蛍光表示管の厚さよりも表示画面の実効表示面を大きく
することを求められているが、ボンディングワイヤやボ
ンディングパッドのため、実効表示面を大きくできない
という問題がある。

【０００５】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、 1 個の半導体集積基板で高精細な
表示面を大きくすることができ、かつ全体として軽量・
小型化ができる半導体集積基板を備えた蛍光表示管を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の蛍光表示管は、
表面に蛍光体を有する陽極がマトリクス状に配列された
発光表示部と、この発光表示部に対向配置された陰極を
内蔵した少なくとも一面が透光性を有する真空容器と、
上記発光表示部を駆動制御する半導体集積基板とを備え
てなり、上記半導体集積基板が上記真空容器の表示面以
外の外面に固定され、該真空容器壁内の配線層を介して
上記半導体集積基板と上記陽極とが電気的に接続されて
なることを特徴とする。

【０００７】半導体集積基板を真空容器外に固定配置す
るとともに、該真空容器壁内に設けられた配線層を介し
て陽極を駆動することにより、半導体集積基板上に蛍光
体層を形成しなくともよいので、発光表示部の大きさが
1個の半導体集積基板の大きさに制限されない。その結
果、 1個の半導体集積基板で大きな表示面が得られるの
で、全体として半導体集積基板の使用個数を低減するこ
とができ、低価格化、軽量化が図れる。また、配線層が
内部に形成された絶縁基板を真空容器の外囲器とするこ
とができる。配線層は多層配線層とすることができる。

【０００８】他の蛍光表示管は、表面に蛍光体を有する
陽極がマトリクス状に配列された発光表示部と、この発
光表示部に対向配置された陰極を内蔵した少なくとも一
面が透光性を有する真空容器と、上記発光表示部を駆動
制御する半導体集積基板とを備えてなり、上記発光表示
部が形成された陽極基板の裏面に上記半導体集積基板が
固定され、該陽極基板内の配線層を介して上記半導体集
積基板と上記陽極とが電気的に接続されてなることを特
徴とする。

【０００９】発光表示部が形成された陽極基板の裏面に
半導体集積基板を固定して、該陽極基板内の配線層を介
して半導体集積基板と陽極とを電気的に接続することに
より、半導体集積基板上に蛍光体層を形成しなくともよ
いので、発光表示部の大きさが 1個の半導体集積基板の
大きさに制限されない。その結果、 1個の半導体集積基
板で大きな表示面が得られるので、全体として半導体集
積基板の使用個数を低減することができ、低価格化、軽
量化が図れる。また、陽極基板と半導体集積基板とが真
空容器内に一体として形成されるので、製造工数を下
げ、蛍光表示管の低価格化が図れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１により説
明する。図１は蛍光表示管の断面図である。蛍光表示管
１の発光表示部５は、マトリクス状に配列された複数の
陽極３と、その各表面に形成された蛍光体４とから構成
され、この発光表示部５が表示文字または画像数に相当
する分だけ形成される。この発光表示部５に対向配置し
てフイラメント状の陰極６を設け、スペーサガラス８ａ
を周辺に配置してその上から透明なカバーガラス８をか
ぶせて発光表示部５を内部に形成した絶縁基板２と気密
封止した後、内部を真空排気して蛍光表示管１が得られ
る。なお、フイラメント状の陰極６と発光表示部５との
間の空間に、発光表示部５全体を覆う 1 枚のグリッド
電極７を必要に応じて配置できる。一つの表示文字また
は画像を形成するために、 1 発光エレメントとして表
面に蛍光体を有する陽極３がマトリクス状に配列され
て、個々の陽極３が駆動制御される。例えば、発光ドッ
ト数 24×24 ドットで一つの漢字または画像を表示する
場合、 24×24 個の陽極３がマトリクス状に配列され、
この陽極３の集合体を漢字または画像数だけ並置して発
光表示部５を構成する。

【００１１】上記一つの表示文字または画像は、 1 個
の基板上に搭載された半導体集積基板１０により制御さ
れる。この半導体集積基板１０が上記真空容器の表示面
以外の外面に固定される。例えば図１に示すように、絶
縁基板２の裏面に固定される。固定された半導体集積基
板１０の端子が絶縁基板２内の多層配線層９を介して陽
極３と接続されている。半導体集積基板１０の端子と多
層配線層９とは、例えば異方性導電膜などを用いてフェ
ースダウン接続により、陽極３と多層配線層９とは、例
えばビアホールを介して接続できる。これらの接続方法
をとることにより、ボンディングパッドや接続するボン
ディングワイヤが不要となり蛍光表示管の小型化が図れ
る。また、一つの半導体集積基板１０から複数の多層配
線層９を設けることにより、一つの表示文字または画像
を形成するための面積を、半導体集積基板１０の表面積
の大きさに制限されず、任意の大きさとできる。

【００１２】半導体集積基板１０の他の配置例を図２に
示す。図２は蛍光表示管の断面図である。半導体集積基
板１０は陽極基板３ａの裏面に固定される。ここで裏面
とは、発光表示部５が形成された面と反対側の面をい
う。陽極基板３ａはスペーサ２ａを介して絶縁基板２に
固定される。固定された半導体集積基板１０の端子が陽
極基板３ａ内に設けられた多層配線層９ａを介して陽極
３と接続される。各接続方法としては、上述したフェー
スダウン接続やビアホールを介する接続等が好適に採用
できる。

【００１３】半導体集積基板１０の一例を図３に示す。
図３は半導体集積基板１０における１表示画素分の制御
回路を示すブロック図である。この制御回路は、アドレ
ス選択手段と表示画素分の駆動回路１１とを備えてお
り、駆動回路１１の出力が蛍光体４が付着した陽極３に
接続されている。アドレス選択手段は、シフトレジスタ
１２で構成され、シリアル方式で入力されるデジタル信
号１６を所定のクロック信号１７に同期して順次各駆動
回路１１のデジタル信号入力に出力するように構成され
ている。

【００１４】駆動回路１１は、ラッチ信号１８が入力さ
れるラッチ回路１３と、ラッチ回路１３の出力に接続さ
れたスイッチ回路１４と、一つの入力と一つの出力とを
備え、入力がスイッチ回路１４の出力に接続され、出力
が陽極３に接続されたドライバ１５とから構成されてい
る。ラッチ回路１３は、陽極３を所定期間駆動するため
にシフトレジスタ１２から出力された信号を保持する機
能を有し、シフトレジスタ１２から信号が出力されてい
るときに、ラッチ信号１８が入力されてこの信号が保持
されるように構成されている。

【００１５】スイッチ回路１４は、外部信号により入力
された信号の通過と遮断とを切り換える切り換えスィッ
チであり、イネーブル信号１９によってオンされて入力
されたデジタル信号を通過させる。また、オフされて信
号を遮断したときは、ブランキング期間となり画面表示
されない状態（消灯状態）となる。この場合、所定の周
期でオフする時間を設けるとともに、この時間を変化さ
せることにより、画面全体の輝度を調整することができ
る。ドライバ１５は、スイッチ回路１４を介して入力さ
れる信号に基づいて、陽極３へ印加する表示電源電圧
（陽極電圧）のオン・オフを行なうように構成されてい
る。

【００１６】本発明は、発光表示部５を構成する陽極３
と、制御回路等が搭載された半導体集積基板１０とを分
離して配置することを特徴としたものであり、半導体集
積基板１０は上述した例以外であっても使用できる。例
えば、デジタル信号の画素データとアナログ信号の画素
データとを陽極ごと入力し、これら二つの信号をアナロ
グ的に加算して陽極電圧として供給する駆動回路を備え
た制御回路を用いることができる。また、個々の陽極に
対応して、Ｘ−Ｙアドレスの交点に発光のオン・オフを
示す表示データを記憶するメモリを設け、これらメモリ
に記憶された表示データに基づいて、個々の発光表示部
５を制御する方式であってもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明の蛍光表示管は、半導体集積基板
が、真空容器の表示面以外の外面に固定され、容器壁内
の配線層を介して半導体集積基板の出力端子と陽極とが
電気的に接続されているので、 1個の半導体集積基板で
大きい高精細な表示面が得られる。また、全体として半
導体集積基板の使用個数を低減することができ、蛍光表
示管の低価格化、軽量化が図れる。

【００１８】本発明の他の蛍光表示管は、発光表示部が
形成された陽極基板の裏面に半導体集積基板が固定さ
れ、該陽極基板内の配線層を介して半導体集積基板と陽
極とが電気的に接続されてなるので、 1個の半導体集積
基板で大きい高精細な表示面が得られる。また、陽極基
板と半導体集積基板とが真空容器内に一体として形成さ
れるので、製造工数を下げ、蛍光表示管の低価格化が図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】蛍光表示管の断面図である。

【図２】他の蛍光表示管の断面図である。

【図３】半導体集積基板における１表示画素分の制御回
路を示すブロック図である。

【図４】従来の蛍光表示管の断面図である。

【符号の説明】

１ 蛍光表示管 ２ 絶縁基板 ３ 陽極 ４ 蛍光体 ５ 発光表示部 ６ 陰極 ７ グリッド電極 ８ カバーガラス ９ 多層配線層 １０ 半導体集積基板 １１ 駆動回路 １２ シフトレジスタ １３ ラッチ回路 １４ スイッチ回路 １５ ドライバ １６ デジタル信号 １７ クロック信号 １８ ラッチ信号 １９ イネーブル信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に蛍光体を有する陽極がマトリクス
   状に配列された発光表示部と、この発光表示部に対向配
   置された陰極を内蔵した少なくとも一面が透光性を有す
   る真空容器と、前記発光表示部を駆動制御する半導体集
   積基板とを備えてなる蛍光表示管において、 前記半導体集積基板が前記真空容器の表示面以外の外面
   に固定され、該真空容器壁内の配線層を介して前記半導
   体集積基板と前記陽極とが電気的に接続されてなること
   を特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】 表面に蛍光体を有する陽極がマトリクス
   状に配列された発光表示部と、この発光表示部に対向配
   置された陰極を内蔵した少なくとも一面が透光性を有す
   る真空容器と、前記発光表示部を駆動制御する半導体集
   積基板とを備えてなる蛍光表示管において、 前記発光表示部が形成された陽極基板の裏面に前記半導
   体集積基板が固定され、該陽極基板内の配線層を介して
   前記半導体集積基板と前記陽極とが電気的に接続されて
   なることを特徴とする蛍光表示管。