JP2002334674A - Fluorescent display tube and its drive method and drive circuit - Google Patents
Fluorescent display tube and its drive method and drive circuitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管及びそ
の駆動方法並びに駆動回路に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a fluorescent display tube, a driving method thereof, and a driving circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】蛍光表示管は、少なくとも一方が透明な
真空容器の中で、電子放出部から放出される電子を蛍光
体に衝突させて発光させ、その光を利用する電子管であ
る。この蛍光表示管は、電子の働きを制御するためのグ
リッドを備えた３極管構造のものが最も多く用いられて
いる。従来、蛍光表示管の電子放出部には、通電加熱に
より熱電子放出を行うフィラメントカソードが用いられ
てきたが、近年になって、蛍光表示管の輝度を飛躍的に
向上させるものとして、カーボンナノチューブなどの電
界放出型電子放出材料を電子放出部に用いた蛍光表示管
が提案され、注目されている。2. Description of the Related Art A fluorescent display tube is an electron tube in which electrons emitted from an electron emitting portion are caused to collide with a phosphor in a vacuum vessel, at least one of which is transparent, to emit light and to use the light. As the fluorescent display tube, a triode structure having a grid for controlling the function of electrons is most often used. Conventionally, filament cathodes that emit thermoelectrons by energizing and heating have been used in the electron emission section of a fluorescent display tube. Recently, however, carbon nanotubes have been used to dramatically improve the brightness of the fluorescent display tube. A fluorescent display tube using a field emission type electron emission material such as the one for an electron emission portion has been proposed and attracted attention.
【０００３】図６は、このような蛍光表示管の一例を示
す断面図である。同図において、この蛍光表示管は、円
筒形のガラス管３０１の一端に透光性を有するフェース
ガラス３０２が低融点フリットガラスで接着固定され、
他端に複数のリードピン３０３ａ，３０３ｂが挿通され
ると共に排気管３０４ａが一体的に形成されたステムガ
ラス３０４が溶着されて形成された真空容器（外囲器）
を有する。フェースガラス３０２の真空容器内の表面に
は、蛍光体３０５と蛍光体３０５が被着した陽極となる
Ａｌメタルバック膜３０６とからなる蛍光面が形成され
ている。Ａｌメタルバック膜３０６は、ステムガラス３
０４に設けられた陽極用のリードピン（図示せず）を介
して陽極電圧を印加可能に構成されている。FIG. 6 is a sectional view showing an example of such a fluorescent display tube. In this figure, in this fluorescent display tube, a translucent face glass 302 is adhered and fixed to one end of a cylindrical glass tube 301 with a low melting point frit glass,
A vacuum vessel (envelope) formed by welding a stem glass 304 having a plurality of lead pins 303a and 303b inserted through the other end and an exhaust pipe 304a integrally formed.
Having. On the surface of the face glass 302 in the vacuum vessel, a phosphor screen including a phosphor 305 and an Al metal back film 306 serving as an anode to which the phosphor 305 is attached is formed. The Al metal back film 306 is formed of the stem glass 3
The anode voltage can be applied via an anode lead pin (not shown) provided in the battery 04.
【０００４】また、真空容器内には、Ａｌメタルバック
膜３０６と対向して配置した電界放出型電子放出材料３
１０からなる陰極と、Ａｌメタルバック膜３０６と電界
放出型電子放出材料３１０との間に配置した電子引き出
し電極３１１とが設けられている。電界放出型電子放出
材料３１０は、例えば、カーボンナノチューブの集合体
からなる長さ数十μｍ〜数ｍｍの針形状の柱状グラファ
イトであり、長手方向をほぼ蛍光面の方向に向けて導電
性接着剤により基板電極３１２上に固定されている。基
板電極３１２は、外形が円柱状で、セラミック基板３１
３上の中央部に配置されている。この基板電極３１２
は、一部がセラミック基板３１３に設けられた図示され
ない貫通穴を通してセラミック基板３１３の下側に引き
出されており、陰極用のリードピン３０３ａに接続され
ている。In a vacuum chamber, a field emission type electron emission material 3 disposed opposite to an Al metal back film 306 is provided.
10 and an electron extraction electrode 311 disposed between the Al metal back film 306 and the field emission type electron emission material 310. The field emission type electron emission material 310 is, for example, a needle-shaped columnar graphite having a length of several tens of μm to several mm, which is made of an aggregate of carbon nanotubes. Is fixed on the substrate electrode 312. The substrate electrode 312 has a cylindrical outer shape, and has a ceramic substrate 31.
3 at the center. This substrate electrode 312
Are partially drawn out of the ceramic substrate 313 through through holes (not shown) provided in the ceramic substrate 313, and are connected to the lead pins 303a for the cathode.
【０００５】電子引き出し電極３１１は、メッシュ状の
ステンレス板であり、外形が円柱状で頂部に円形の開口
部を有するステンレス製キャップであるグリッドハウジ
ング３１４の開口部に溶接で取り付けられている。グリ
ッドハウジング３１４は、電子引き出し電極３１１と電
界放出型電子放出材料３１０の間が所定間隔となるよう
にセラミック基板３１３に取り付けられると共に、電子
引き出し電極用のリードピン３０３ｂに接続されてい
る。The electron extraction electrode 311 is a mesh-shaped stainless steel plate, and is welded to an opening of a grid housing 314 which is a stainless steel cap having a cylindrical outer shape and a circular opening at the top. The grid housing 314 is attached to the ceramic substrate 313 such that a predetermined space is provided between the electron extraction electrode 311 and the field emission type electron emission material 310, and is connected to the lead pin 303b for the electron extraction electrode.
【０００６】次に、この蛍光表示管の駆動方法について
図７を参照して説明する。図７は、この蛍光表示管を発
光させる駆動回路の接続図である。同図において、この
駆動回路は、陰極電源３３０と陽極電源３３１を備えて
いる。陰極電源３３０と陽極電源３３１は、共に直流高
圧電源であり、正側出力端子と負側出力端子を備え、こ
れらの端子間に直流の高電圧を出力する。陰極電源３３
０は、負側出力端子が陰極となる電界放出型電子放出材
料３１０に、正側出力端子が駆動回路のグランド（接
地）にそれぞれ接続されており、陰極に所定の負電圧
（陰極電圧）を印加可能に構成されている。Next, a method of driving the fluorescent display will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a connection diagram of a drive circuit for causing the fluorescent display tube to emit light. In the figure, the drive circuit includes a cathode power supply 330 and an anode power supply 331. Each of the cathode power supply 330 and the anode power supply 331 is a DC high-voltage power supply, has a positive output terminal and a negative output terminal, and outputs a DC high voltage between these terminals. Cathode power supply 33
Numeral 0 indicates that the negative output terminal is connected to the field emission type electron emission material 310 serving as a cathode, and the positive output terminal is connected to the ground (ground) of the drive circuit, and a predetermined negative voltage (cathode voltage) is applied to the cathode. It is configured to be able to apply.
【０００７】陽極電源３３１は、正側出力端子が陽極と
なるＡｌメタルバック膜３０６に、負側出力端子が駆動
回路のグランドにそれぞれ接続されており、陽極に所定
の正電圧（陽極電圧）を印加可能に構成されている。ま
た、電子引き出し電極３１１がグリッドハウジング３１
４を介して駆動回路のグランドに接続されている。この
ような構成において、陽極電源３３１が陽極に１０〜４
０ｋＶ程度の正電圧を印加した状態で、陰極電源３３０
が陰極に−２．５〜−４．０ｋＶ程度の負電圧を印加す
ると、電界放出型電子放出材料３１０に高電界が作用
し、電子が引き出される。引き出された電子は、陰極の
負電圧に反発して電子引き出し電極３１１側に向かい、
電子引き出し電極３１１のメッシュ状開口部より放出さ
れる。The anode power supply 331 has a positive output terminal connected to the Al metal back film 306 serving as an anode, and a negative output terminal connected to the ground of the drive circuit, and applies a predetermined positive voltage (anode voltage) to the anode. It is configured to be able to apply. Further, the electron extraction electrode 311 is connected to the grid housing 31.
4 is connected to the ground of the drive circuit. In such a configuration, the anode power supply 331 is connected to the anode by 10 to 4
With a positive voltage of about 0 kV applied, the cathode power supply 330
When a negative voltage of about -2.5 to -4.0 kV is applied to the cathode, a high electric field acts on the field emission type electron emission material 310 to extract electrons. The extracted electrons repel the negative voltage of the cathode and move toward the electron extraction electrode 311,
It is emitted from the mesh opening of the electron extraction electrode 311.
【０００８】電子引き出し電極３１１のメッシュ状開口
部から放出された電子は、Ａｌメタルバック膜３０６と
電子引き出し電極３１１との間に印加された高電圧によ
って発生した電界によりＡｌメタルバック膜３０６に向
かって加速される。加速された電子は、Ａｌメタルバッ
ク膜３０６を貫通して蛍光体３０５に衝突する。この結
果、蛍光体３０５は電子衝撃で励起し、蛍光体３０５に
応じた発光色で発光する。この発光がフェースガラス３
０２を透過して出射され発光表示される。Electrons emitted from the mesh opening of the electron extraction electrode 311 are directed toward the Al metal back film 306 by an electric field generated by a high voltage applied between the Al metal back film 306 and the electron extraction electrode 311. Accelerated. The accelerated electrons penetrate the Al metal back film 306 and collide with the phosphor 305. As a result, the phosphor 305 is excited by the electron impact, and emits light of a color corresponding to the phosphor 305. This light emission is face glass 3
02 is emitted and displayed.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このような蛍光表示管
は、Ａｌメタルバック膜３０６と電子引き出し電極３１
１の間に印加する電圧（陽極電圧）を高くすることによ
り輝度を高めることができる。しかしながら、前述した
蛍光表示管では、Ａｌメタルバック膜３０６と電子引き
出し電極３１１の間に２０ｋＶを超える電圧を印加する
と、ガラス管３０１の管壁から電子引き出し電極３１１
やグリッドハウジング３１４への放電が生じ、電子引き
出し電極３１１に一瞬異常な正の高電圧が印加されると
いう現象が発生することがあった。Such a fluorescent display tube comprises an Al metal back film 306 and an electron extraction electrode 31.
The brightness can be increased by increasing the voltage (anode voltage) applied during one period. However, in the above-described fluorescent display tube, when a voltage exceeding 20 kV is applied between the Al metal back film 306 and the electron extraction electrode 311, the electron extraction electrode 311
Or a discharge to the grid housing 314 may occur, and an abnormal positive high voltage is momentarily applied to the electron extraction electrode 311 in some cases.
【００１０】電子引き出し電極３１１にこの異常電圧が
印加されると、基板電極３１２と電子引き出し電極３１
１との間に異常な高電界が生じ、電界放出型電子放出材
料３１０が多量の電子を放出する結果、陰極を流れる電
流が異常に増加して陰極を構成する電界放出型材料が加
熱され、急激な温度上昇により損傷を受けるため、陽極
電圧の高電圧化による輝度向上が困難であった。本発明
は、以上のような問題点を解消するためになされたもの
であり、電子引き出し電極への異常な高電圧の印加を防
止して陰極の損傷を抑止するとともに、発光輝度の向上
が可能な蛍光表示管及びその駆動方法並びに駆動回路を
提供することを目的とする。When this abnormal voltage is applied to the electron extraction electrode 311, the substrate electrode 312 and the electron extraction electrode 31
1, an abnormal high electric field is generated, and the field emission type electron emission material 310 emits a large amount of electrons. As a result, the current flowing through the cathode increases abnormally, and the field emission type material forming the cathode is heated, Since it is damaged by a rapid temperature rise, it has been difficult to improve the brightness by increasing the anode voltage. The present invention has been made in order to solve the above problems, and prevents an abnormal high voltage from being applied to an electron extraction electrode, thereby suppressing damage to a cathode and improving emission luminance. It is an object to provide a fluorescent display tube, a driving method thereof, and a driving circuit.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、外囲器内に蛍光体が被着した陽極
と、この陽極と対向して配置された電界放出型電子放出
材料からなる陰極と、陽極と陰極との間に配置された電
子引き出し電極とを有し、陰極から放出された電子を蛍
光体に衝突させて発光させる蛍光表示管において、外囲
器内に少なくとも電子引き出し電極より陽極側に延在
し、陽極に対向した開口部を有する筒状電極を備えたこ
とによって特徴づけられる。この蛍光表示管の一構成例
は、外囲器内に陽極に対向した開口部を有する筒状電極
を備え、電子引き出し電極は、この筒状電極の内側に筒
状電極から離間して配置されている。この場合、筒状電
極の一構成例は、筒状電極の陽極側に対向した開口部に
メッシュ状の導電性部材を備えている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an anode having a fluorescent substance adhered in an envelope, and a field emission type electron emission device arranged to face the anode. A fluorescent display tube having a cathode made of a material and an electron extraction electrode disposed between the anode and the cathode, and emitting light by colliding electrons emitted from the cathode with a phosphor, at least in an envelope. It is characterized by having a cylindrical electrode extending from the electron extraction electrode to the anode side and having an opening facing the anode. One configuration example of the fluorescent display tube includes a cylindrical electrode having an opening facing an anode in an envelope, and an electron extraction electrode is arranged inside the cylindrical electrode and separated from the cylindrical electrode. ing. In this case, one configuration example of the cylindrical electrode includes a mesh-shaped conductive member in an opening facing the anode side of the cylindrical electrode.
【００１２】また、本発明にかかる蛍光表示管の駆動方
法は、前述した蛍光表示管の筒状電極をグランド電位と
し、電子引き出し電極をグランド電位を中心とする所定
範囲内の電位とし、陰極を電子引き出し電極の電位より
も負側の所定の負電位とし、陽極を電子引き出し電極の
電位よりも正側の所定の正電位とすることによって特徴
づけられる。この蛍光表示管の駆動方法の一構成例は、
陰極と電子引き出し電極との間に流れる電流を一定に保
つように陰極の電位を制御する。Further, in the method for driving a fluorescent display tube according to the present invention, the cylindrical electrode of the fluorescent display tube is set to a ground potential, the electron extraction electrode is set to a potential within a predetermined range centered on the ground potential, and the cathode is set to the ground potential. It is characterized by a predetermined negative potential on the negative side of the potential of the electron extraction electrode and a predetermined positive potential on the anode on the positive side of the potential of the electron extraction electrode. One configuration example of the driving method of the fluorescent display tube is as follows.
The potential of the cathode is controlled so that the current flowing between the cathode and the electron extraction electrode is kept constant.
【００１３】また、本発明にかかる蛍光表示管の駆動回
路は、出力電圧をグランド電位を中心とする所定範囲内
で変更可能な第１の直流電源と、所定の負電圧を出力す
る第２の直流電源と、所定の正電圧を出力する第３の直
流電源とを備え、筒状電極は回路のグランドに接続さ
れ、第１の直流電源は電子引き出し電極に接続され、第
２の直流電源は陰極に接続され、第３の直流電源は陽極
に接続されていることによって特徴づけられる。The driving circuit for a fluorescent display tube according to the present invention comprises a first DC power supply capable of changing an output voltage within a predetermined range centered on a ground potential, and a second DC power supply for outputting a predetermined negative voltage. A DC power supply; and a third DC power supply that outputs a predetermined positive voltage. The cylindrical electrode is connected to a ground of the circuit, the first DC power supply is connected to an electronic extraction electrode, and the second DC power supply is It is characterized by being connected to the cathode and the third DC power supply being connected to the anode.
【００１４】また、駆動回路の一構成例は、出力電圧を
グランド電位を中心とする所定範囲内で変更可能な第１
の直流電源と、電圧変更可能に構成された負電圧を出力
する第２の直流電源と、所定の正電圧を出力する第３の
直流電源と、電子引き出し電極と陰極の間を流れる電流
を検出し、この電流が所定の電流値を保つように第２の
直流電源の出力電圧を制御する制御回路とを備え、筒状
電極は回路のグランドに接続され、第１の直流電源は電
子引き出し電極に接続され、第２の直流電源は陰極に接
続され、第３の直流電源は陽極に接続されている。[0014] One example of the configuration of the drive circuit is a first example in which the output voltage can be changed within a predetermined range centered on the ground potential.
DC power supply, a second DC power supply configured to output a negative voltage configured to be capable of changing a voltage, a third DC power supply outputting a predetermined positive voltage, and detecting a current flowing between an electron extraction electrode and a cathode. A control circuit for controlling the output voltage of the second DC power supply so that this current maintains a predetermined current value, wherein the cylindrical electrode is connected to the ground of the circuit, and the first DC power supply is an electronic extraction electrode. , A second DC power supply is connected to the cathode, and a third DC power supply is connected to the anode.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に図を用いてこの発明の実施
の形態を説明する。はじめに、本発明の蛍光表示管にお
ける第１の実施の形態について説明する。図１は、この
実施の形態にかかる蛍光表示管の構成を示す断面図であ
る。同図において、この蛍光表示管は、例えば、直径約
２０ｍｍ、長さ約５０ｍｍの円筒形のガラス管１０１の
一端に透光性を有するフェースガラス１０２が低融点フ
リットガラスで接着固定され、他端に複数のリードピン
１０３ａ〜１０３ｃが挿通されると共に排気管１０４ａ
が一体的に形成されたステムガラス１０４が溶着されて
形成された真空容器（外囲器）を有し、真空容器内は１
０-3〜１０-4Ｐａ程度の圧力に真空排気されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the fluorescent display tube of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a fluorescent display tube according to the present embodiment. In this figure, this fluorescent display tube has, for example, a face glass 102 having translucency adhered and fixed to one end of a cylindrical glass tube 101 having a diameter of about 20 mm and a length of about 50 mm with a low melting point frit glass. Lead pins 103a to 103c are inserted through the exhaust pipe 104a.
Has a vacuum container (envelope) formed by welding a stem glass 104 integrally formed, and the inside of the vacuum container is 1 mm.
It is evacuated to a pressure of about 0 -3 to 10 -4 Pa.
【００１６】フェースガラス１０２の真空容器内の表面
には、蛍光体１０５と蛍光体１０５が被着した陽極とな
るＡｌメタルバック膜１０６とからなる蛍光面が形成さ
れている。ここで、蛍光体１０５は、例えば、白色蛍光
体となるＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ＋Ｙ 2Ｏ3：Ｅｕ混合蛍光体を溶
媒に溶かしたペーストをフェースガラス１０２の真空容
器内となる表面に２０μｍ程度の厚さで印刷塗布した
後、加熱焼成して形成する。Ａｌメタルバック膜１０６
は、蛍光体１０５の表面に蒸着により厚さ１００〜１５
０ｎｍ程度にアルミニウム膜を成膜して形成する。Ａｌ
メタルバック膜１０６は、ステムガラス１０４に設けら
れた陽極用のリードピン（図示せず）を介して陽極電圧
を印加可能に構成されている。The surface of the face glass 102 in the vacuum vessel
Are the phosphor 105 and the anode to which the phosphor 105 is attached.
A phosphor screen composed of the Al metal back film 106 is formed.
Have been. Here, the phosphor 105 is, for example, a white fluorescent substance.
Body YTwoOTwoS: Tb + Y TwoOThree: Dissolve Eu mixed phosphor
The paste dissolved in the medium is vacuum-
Print-coated with a thickness of about 20 μm on the surface inside the container
Then, it is formed by heating and baking. Al metal back film 106
Has a thickness of 100 to 15 on the surface of the phosphor 105 by vapor deposition.
An aluminum film is formed to a thickness of about 0 nm. Al
The metal back film 106 is provided on the stem glass 104.
Anode voltage via a separated anode lead pin (not shown)
Can be applied.
【００１７】また、真空容器内には、Ａｌメタルバック
膜１０６と対向して配置した電界放出型電子放出材料１
１０からなる陰極と、Ａｌメタルバック膜１０６と電界
放出型電子放出材料１１０との間に配置した電子引き出
し電極１１１と、電子引き出し電極１１１が内側となり
開口部がＡｌメタルバック膜１０６側となるように配置
した筒状電極１２０とが設けられている。A field emission type electron emission material 1 disposed opposite to the Al metal back film 106 is placed in the vacuum chamber.
10, an electron extraction electrode 111 disposed between the Al metal back film 106 and the field emission type electron emission material 110, and the electron extraction electrode 111 is inside and the opening is on the Al metal back film 106 side. And the cylindrical electrode 120 disposed at the same position.
【００１８】電界放出型電子放出材料１１０は、カーボ
ンナノチューブの集合体からなる長さ数十μｍ〜数ｍｍ
の針形状の柱状グラファイトであり、長手方向をほぼ蛍
光面の方向に向けて導電性接着剤により基板電極１１２
上面の約３ｍｍφの領域に固定されている。この柱状グ
ラファイトは、カーボンナノチューブがほぼ同一方向を
向いて集合した構造体であり、ヘリウムガス中で２本の
炭素電極を１〜２ｍｍ程度離した状態で直流アーク放電
を発生させることにより、陰極側の炭素電極先端に形成
される堆積物柱から得られる。この堆積物柱は、グラフ
ァイトの多結晶体からなる外側の固い殻と、その内側の
もろくて黒い芯の２つの領域から構成されており、内側
の芯は堆積物柱の長さ方向にのびた繊維状の組織をもっ
ている。この繊維状の組織が上述した柱状グラファイト
であり、堆積物柱を切り出すことなどにより、柱状グラ
ファイトを得ることができる。The field emission type electron emission material 110 is composed of an aggregate of carbon nanotubes and has a length of several tens μm to several mm.
Needle-shaped columnar graphite, the longitudinal direction of which is substantially in the direction of the phosphor screen, and a substrate electrode 112 made of a conductive adhesive.
It is fixed to a region of about 3 mmφ on the upper surface. This columnar graphite is a structure in which carbon nanotubes are gathered so as to face in substantially the same direction, and a dc arc discharge is generated in a state where two carbon electrodes are separated by about 1 to 2 mm in a helium gas, thereby forming a cathode side. From the deposit column formed at the tip of the carbon electrode. The sediment column is composed of two regions, an outer hard shell of graphite polycrystals and a fragile, black core inside the inner core, the inner core consisting of fibers extending the length of the sediment column. Has a tissue-like organization. This fibrous structure is the above-described columnar graphite, and columnar graphite can be obtained by cutting out a sediment column.
【００１９】基板電極１１２は、外形が円柱状で、セラ
ミック基板１１３上の中央部に配置されている。この基
板電極１１２は、一部がセラミック基板１１３に設けら
れた図示されない貫通穴を通してセラミック基板１１３
の下側に引き出されており、陰極用のリードピン１０３
ａに接続されている。The substrate electrode 112 has a columnar outer shape and is arranged at the center of the ceramic substrate 113. The substrate electrode 112 is partially connected to the ceramic substrate 113 through a through hole (not shown) formed in the ceramic substrate 113.
Of the cathode lead pin 103
a.
【００２０】電子引き出し電極１１１は、メッシュ状の
ステンレス板であり、外形が円柱状で頂部に円形の開口
部を有するステンレス製キャップであるグリッドハウジ
ング１１４の開口部に溶接で取り付けられている。グリ
ッドハウジング１１４は、電子引き出し電極１１１と電
界放出型電子放出材料１１０の間が所定間隔となるとと
もに、開口部の中心が基板電極１１２の中心と一致する
ようにセラミック基板１１３に取り付けられるととも
に、電子引き出し電極用のリードピン１０３ｂに接続さ
れている。The electron extraction electrode 111 is a mesh-shaped stainless steel plate, and is attached by welding to an opening of a grid housing 114 which is a stainless steel cap having a cylindrical outer shape and a circular opening at the top. The grid housing 114 is attached to the ceramic substrate 113 such that a predetermined interval is provided between the electron extraction electrode 111 and the field emission type electron emission material 110, and the center of the opening coincides with the center of the substrate electrode 112. It is connected to a lead pin 103b for an extraction electrode.
【００２１】ここでは、セラミック基板１１３から電界
放出型電子放出材料１１０頂部までの高さを８ｍｍと
し、セラミック基板１１３から電子引き出し電極１１１
までの高さを９ｍｍとして、陰極と電子引き出し電極の
間の距離が１ｍｍとなるようにした。また、グリッドハ
ウジング１１４の外径を７．６ｍｍとした。なお、セラ
ミック基板１１３から電界放出型電子放出材料１１０頂
部までの高さと、セラミック基板１１３から電子引き出
し電極１１１までの高さはこれに限られるものではな
く、使用する基板電極１１２や電界放出型電子放出材料
１１０によって様々な値を取り得ることは言うまでもな
い。Here, the height from the ceramic substrate 113 to the top of the field emission type electron emission material 110 is set to 8 mm, and the height of the electron extraction electrode 111 from the ceramic substrate 113 is increased.
And the distance between the cathode and the electron extraction electrode was 1 mm. The outer diameter of the grid housing 114 was 7.6 mm. The height from the ceramic substrate 113 to the top of the field emission type electron emission material 110 and the height from the ceramic substrate 113 to the electron extraction electrode 111 are not limited to these. It goes without saying that the emission material 110 can take various values.
【００２２】例えば、ＣＶＤ法によって金属板をナノチ
ューブ状繊維で膜状に覆った電界放出型電子放出源を電
界放出型電子放出材料１１０として用いた場合、金属板
が基板電極１１２を兼ねるので、セラミック基板１１３
から電界放出型電子放出材料１１０頂部までの高さが
０．２ｍｍ程度となる。このように、セラミック基板１
１３からの高さは様々な値とすることができるが、陰極
と電子引き出し電極の間の距離は０．５〜１．５ｍｍの
範囲とすることが望ましい。これは、０．５ｍｍ未満で
は陰極と電子引き出し電極が接触しないようにするため
に部品の加工精度や組立精度を高くする必要があり、コ
ストアップや歩留り低下につながるためである。また、
１．５ｍｍを超えると電子放出に必要な電界強度を得る
ために電源電圧をより高くする必要があり、コストアッ
プにつながるためである。For example, in the case where a field emission type electron emission source in which a metal plate is covered with nanotube fibers by a CVD method in the form of a film is used as the field emission type electron emission material 110, the metal plate also serves as the substrate electrode 112. Substrate 113
From the top to the top of the field emission type electron emission material 110 is about 0.2 mm. Thus, the ceramic substrate 1
Although the height from 13 can be various values, the distance between the cathode and the electron extraction electrode is preferably in the range of 0.5 to 1.5 mm. This is because if it is less than 0.5 mm, it is necessary to increase the processing accuracy and assembling accuracy of the parts in order to prevent the cathode from coming into contact with the electron extraction electrode, which leads to an increase in cost and a decrease in yield. Also,
If it exceeds 1.5 mm, it is necessary to increase the power supply voltage in order to obtain the electric field intensity necessary for electron emission, which leads to an increase in cost.
【００２３】筒状電極１２０は、接触することなくグリ
ッドハウジング１１４を内側に収容可能な内径と長さを
有するステンレスの筒であり、中心軸がグリッドハウジ
ング１１４の中心軸と一致するように配置されるととも
に、筒状電極用のリードピン１０３ｃに接続されてい
る。この場合、筒状電極１２０は外径１４ｍｍ、長さ１
３ｍｍの円筒状とした。なお、基板電極１１２とグリッ
ドハウジング１１４を取り付けたセラミック基板１１３
と、筒状電極１２０は、これらの電極が所定位置に保持
されるように、それぞれ図示しないリードピンにより固
定されている。The cylindrical electrode 120 is a stainless steel cylinder having an inside diameter and a length capable of accommodating the grid housing 114 inside without contact, and is arranged such that the central axis coincides with the central axis of the grid housing 114. And is connected to a lead pin 103c for a cylindrical electrode. In this case, the cylindrical electrode 120 has an outer diameter of 14 mm and a length of 1
It was a 3 mm cylindrical shape. The ceramic substrate 113 to which the substrate electrode 112 and the grid housing 114 are attached
The cylindrical electrode 120 is fixed by a lead pin (not shown) so that these electrodes are held at predetermined positions.
【００２４】次に、この蛍光表示管の駆動方法について
図２を参照して説明する。図２は、この実施の形態の蛍
光表示管を発光させる駆動回路の接続図である。同図に
おいて、この駆動回路は、陰極電源１３０と陽極電源１
３１を備えている。陰極電源１３０と陽極電源１３１
は、共に直流高圧電源であり、正側出力端子と負側出力
端子を備え、これらの端子間に直流の高電圧を出力す
る。陰極電源１３０は、負側出力端子が陰極となる電界
放出型電子放出材料１１０に、正側出力端子が駆動回路
のグランド（接地）にそれぞれ接続されており、電界放
出型電子放出材料１１０に所定の負電圧（陰極電圧）を
印加可能に構成されている。Next, a method of driving the fluorescent display will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a connection diagram of a drive circuit for causing the fluorescent display tube of this embodiment to emit light. In this figure, this drive circuit comprises a cathode power supply 130 and an anode power supply 1
31 are provided. Cathode power supply 130 and anode power supply 131
Are DC high-voltage power supplies, each having a positive output terminal and a negative output terminal, and outputting a high DC voltage between these terminals. The cathode power supply 130 has a negative output terminal connected to the field emission type electron emission material 110 serving as a cathode, and a positive output terminal connected to the ground (ground) of the drive circuit. Is configured to be able to apply a negative voltage (cathode voltage).
【００２５】陽極電源１３１は、正側出力端子が陽極と
なるＡｌメタルバック膜１０６に、負側出力端子が駆動
回路のグランドにそれぞれ接続されており、Ａｌメタル
バック膜１０６に所定の正電圧（陽極電圧）を印加可能
に構成されている。電子引き出し電極１１１と筒状電極
１２０は、それぞれ駆動回路のグランド（接地）に接続
されている。The anode power supply 131 has a positive output terminal connected to the Al metal back film 106 serving as an anode, and a negative output terminal connected to the ground of the drive circuit. (Anode voltage). The electron extraction electrode 111 and the cylindrical electrode 120 are respectively connected to the ground (ground) of the drive circuit.
【００２６】このような構成において、陽極電源１３１
がＡｌメタルバック膜１０６に所定の陽極電圧を印加し
た状態で、陰極電源１３０が電界放出型電子放出材料１
１０に所定の陰極電圧を印加する。このようにすること
により、電界放出型電子放出材料１１０に高電界が作用
して電子が引き出されるとともに、引き出された電子が
陰極電圧（負電圧）に反発して電子引き出し電極１１１
側に向かい、電子引き出し電極１１１のメッシュ状開口
部より放出される。In such a configuration, the anode power supply 131
Are applied with a predetermined anode voltage to the Al metal back film 106, and the cathode power supply 130 is
A predetermined cathode voltage is applied to 10. In this way, a high electric field acts on the field emission type electron emission material 110 to extract electrons, and the extracted electrons repel the cathode voltage (negative voltage) to cause the electron extraction electrode 111 to emit electrons.
It is emitted from the mesh opening of the electron extraction electrode 111 toward the side.
【００２７】電子引き出し電極１１１のメッシュ状開口
部から放出された電子は、Ａｌメタルバック膜１０６と
電子引き出し電極１１１との間に印加された高電圧によ
って発生した電界によりＡｌメタルバック膜１０６に向
かって加速される。加速された電子は、Ａｌメタルバッ
ク膜１０６を貫通して蛍光体１０５に衝突する。この結
果、蛍光体１０５は電子衝撃で励起し、蛍光体１０５に
応じた発光色で発光する。この発光がフェースガラス１
０２を透過して出射され発光表示される。Electrons emitted from the mesh opening of the electron extraction electrode 111 are directed toward the Al metal back film 106 by an electric field generated by a high voltage applied between the Al metal back film 106 and the electron extraction electrode 111. Accelerated. The accelerated electrons penetrate the Al metal back film 106 and collide with the phosphor 105. As a result, the phosphor 105 is excited by the electron impact, and emits light of a color corresponding to the phosphor 105. This light emission is face glass 1
02 is emitted and displayed.
【００２８】このような駆動方法により、陽極電圧を１
０ｋＶ〜４０ｋＶの範囲で変化させガラス管壁からの放
電の有無を確認した。この場合、陰極電圧は、−２．５
ｋＶ〜−４．０ｋＶの範囲とした。その結果、図６で示
した筒状電極のない従来の蛍光表示管では、陽極電圧が
２０ｋＶより高くなるとガラス管壁からの放電が生じる
ことがあったが、この実施の形態の蛍光表示管では陽極
電圧を４０ｋＶまで高くしてもガラス管壁からの放電が
生じなかった。According to such a driving method, the anode voltage becomes 1
It was changed in the range of 0 kV to 40 kV, and the presence or absence of discharge from the glass tube wall was confirmed. In this case, the cathode voltage is -2.5
kV to -4.0 kV. As a result, in the conventional fluorescent display tube without a cylindrical electrode shown in FIG. 6, when the anode voltage is higher than 20 kV, discharge may occur from the glass tube wall, but in the fluorescent display tube of this embodiment, No discharge from the glass tube wall occurred even when the anode voltage was increased to 40 kV.
【００２９】このような筒状電極によってガラス管壁か
らの放電が防止できる理由を説明する。図６で示した従
来の蛍光表示管では、電界放出型電子放出材料から放出
され電子引き出し電極を通過した電子の内、ガラス管壁
方向の速度成分が大きい電子がガラス管壁に衝突する。
この電子は数ｋｅＶのエネルギーを持つので、ガラス管
壁に衝突するとガラス管壁から衝突した電子を上回る数
の２次電子が放出され、衝突した部分が正に帯電する。
ガラス管壁は絶縁性なので帯電した部分から電荷が逃げ
ず、電子衝突による帯電電圧（正電位）の上昇が続き、
ついにはガラス管壁と電子引き出し電極あるいはグリッ
ドハウジングとの間で放電が生じる。The reason why such a cylindrical electrode can prevent discharge from the glass tube wall will be described. In the conventional fluorescent display tube shown in FIG. 6, among the electrons emitted from the field emission type electron emission material and passing through the electron extraction electrode, electrons having a large velocity component in the direction of the glass tube wall collide with the glass tube wall.
Since these electrons have energy of several keV, when they collide with the glass tube wall, more secondary electrons are emitted from the glass tube wall than the collided electrons, and the collided portion becomes positively charged.
Since the glass tube wall is insulative, charge does not escape from the charged part, and the charge voltage (positive potential) continues to rise due to electron collision,
Eventually, discharge occurs between the glass tube wall and the electron extraction electrode or grid housing.
【００３０】一方、この実施の形態の蛍光表示管は、図
１で示したように電子引き出し電極１１１の周囲に筒状
電極１２０が配置されているので、電子引き出し電極１
１１を通過した電子の内、従来近傍のガラス管壁に衝突
していたガラス管壁方向の速度成分が大きい電子が筒状
電極１２０により遮られるため、電子引き出し電極１１
１近傍のガラス管壁への衝突が防止される。このため、
電子引き出し電極１１１近傍のガラス管壁が帯電しない
ので、ガラス管壁からの放電そのものが防止できる。On the other hand, in the fluorescent display tube of this embodiment, the cylindrical electrode 120 is arranged around the electron extraction electrode 111 as shown in FIG.
Among the electrons that have passed through, the electrons having a large velocity component in the direction of the glass tube wall, which hit the glass tube wall in the vicinity in the past, are blocked by the cylindrical electrode 120, so that the electron extraction electrode 11
Collision with the glass tube wall near 1 is prevented. For this reason,
Since the glass tube wall near the electron extraction electrode 111 is not charged, discharge from the glass tube wall itself can be prevented.
【００３１】この実施の形態によれば、陽極電圧を３０
〜４０ｋＶに上げてもガラス管壁から電子引き出し電極
１１１への放電が発生しないので、電界放出型電子放出
材料１１０を損傷することなく輝度を向上することが可
能である。また、放電による電子引き出し電極１１１へ
の異常電圧印加の恐れがないので、電子引き出し電極１
１１と電界放出型電子放出材料１１０の間隔を短くで
き、陰極電圧を低くすることが可能となる。According to this embodiment, the anode voltage is set to 30
Since the discharge from the glass tube wall to the electron extraction electrode 111 does not occur even when the voltage is increased to ４０40 kV, the brightness can be improved without damaging the field emission type electron emission material 110. Further, since there is no possibility of applying an abnormal voltage to the electron extraction electrode 111 due to discharge, the electron extraction electrode 1
11 and the field emission type electron emission material 110 can be shortened, and the cathode voltage can be reduced.
【００３２】次に、本発明の蛍光表示管における第２の
実施の形態について説明する。図３は、この実施の形態
にかかる蛍光表示管の構成を示す断面図である。この実
施の形態の蛍光表示管が前述した図１の蛍光表示管と異
なる点は、筒状電極２２０のＡｌメタルバック膜２０６
側の開口部をメッシュ状としたことである。この場合、
筒状電極２２０の一端にメッシュ状のステンレス板２２
１を溶接により固定し、一方の開口部をメッシュ状とし
た。この蛍光表示管の駆動方法は、第１の実施の形態で
説明した駆動方法と同じであるので、説明を省略する。Next, a description will be given of a second embodiment of the fluorescent display tube according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of the fluorescent display tube according to the present embodiment. The difference between the fluorescent display tube of this embodiment and the fluorescent display tube of FIG.
The opening on the side is formed in a mesh shape. in this case,
A mesh-shaped stainless steel plate 22 is provided at one end of the cylindrical electrode 220.
1 was fixed by welding, and one opening was formed in a mesh shape. The driving method of the fluorescent display tube is the same as the driving method described in the first embodiment, and the description is omitted.
【００３３】この蛍光表示管によれば、筒状電極２２０
のＡｌメタルバック膜２０６側の開口部に導体からなる
メッシュ状部材が設けられているので、電子引き出し電
極２１１近傍のガラス管壁からの放電防止に加えて、陽
極や陽極近傍のガラス管壁など上方から電子引き出し電
極２１１やグリッドハウジング２１４への放電を阻止す
ることができる。このため、陽極電圧を陽極からの放電
が発生する可能性のある４０ｋＶ以上とした場合でも、
電界放出型電子放出材料２１０の損傷を防止することが
できる。また、メッシュ状部材により陽極からの高電界
がシールドされるので、４０ｋＶを超える陽極電圧を印
加したときに発生する電界放出型電子放出材料２１０か
らの不要な電子放出を抑止することができる。よって、
さらに輝度を向上することができる。According to this fluorescent display tube, the cylindrical electrode 220
Since a mesh-like member made of a conductor is provided in the opening on the side of the Al metal back film 206, in addition to preventing discharge from the glass tube wall near the electron extraction electrode 211, the anode and the glass tube wall near the anode can be prevented. Discharge to the electron extraction electrode 211 and the grid housing 214 from above can be prevented. For this reason, even when the anode voltage is set to 40 kV or more where discharge from the anode may occur,
The field emission type electron emission material 210 can be prevented from being damaged. Further, since a high electric field from the anode is shielded by the mesh member, unnecessary electron emission from the field emission type electron emission material 210 generated when an anode voltage exceeding 40 kV is applied can be suppressed. Therefore,
Further, the luminance can be improved.
【００３４】第１及び第２の実施の形態では筒状電極を
円筒状としたが、少なくとも電子引き出し電極（１１
１，２１１）を収容可能な筒状であればこれに限られる
ものではない。例えば、断面形状は楕円や多角形などで
あってもよく、筒部の一部がメッシュ状であってもよ
い。また、構成材料はステンレスに限られるものではな
く、他の導電性材料でもよい。なお、筒状電極以外の構
成部材は、図６に示した従来例と同じものを用いたが、
これらの部材を周知の蛍光表示管で用いられている部材
と置き換えてもよい。例えば、電界放出型電子放出材料
は、アーク放電によって得られるカーボンナノチューブ
を含む柱状グラファイトに限られるものではなく、例え
ばＣＶＤ法のような他の周知の製造方法により作成した
カーボンナノチューブを用いてもよい。また、カーボン
ナノチューブに限られるものではなく、電界放出型電子
源として使用できる他の周知の材料でもよい。In the first and second embodiments, the cylindrical electrode is cylindrical, but at least the electron extraction electrode (11
However, the present invention is not limited to this as long as it can accommodate (1, 211). For example, the cross-sectional shape may be an ellipse, a polygon, or the like, and a part of the cylindrical portion may be a mesh. Further, the constituent material is not limited to stainless steel, but may be another conductive material. In addition, the same components as those of the conventional example shown in FIG.
These members may be replaced with members used in a known fluorescent display tube. For example, the field emission type electron emission material is not limited to columnar graphite containing carbon nanotubes obtained by arc discharge, and carbon nanotubes produced by other well-known manufacturing methods such as a CVD method may be used. . Further, the material is not limited to carbon nanotubes, and may be another known material that can be used as a field emission electron source.
【００３５】次に、これらの実施の形態にかかる蛍光表
示管の第２の駆動方法について、図１の蛍光表示管を例
に図４を参照して説明する。図４は、第２の駆動方法に
用いる駆動回路の接続図であり、図２と同符号は同一部
分を示す。この駆動回路が図２で示した駆動回路と異な
る点は、電子引き出し電極１１１にグランド電位を中心
とする所定範囲内の予め設定した直流電圧を印加する電
子引き出し電極電源１３２を備えていることである。こ
こで、電子引き出し電極電源１３２は、２つの出力端子
を備え、一方の出力端子が電子引き出し電極１１１に、
他方の出力端子がグランドにそれぞれ接続されており、
電子引き出し電極１１１にグランド電位を中心とする所
定範囲内の予め設定した直流電圧を出力するように構成
されている。この場合、電子引き出し電極電源１３２と
して、例えば出力電圧が−５０Ｖ〜＋５０Ｖの間で変更
可能な直流電源を用いる。Next, a second driving method of the fluorescent display tube according to these embodiments will be described with reference to FIG. 4 taking the fluorescent display tube of FIG. 1 as an example. FIG. 4 is a connection diagram of a driving circuit used in the second driving method, and the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same parts. This drive circuit is different from the drive circuit shown in FIG. 2 in that an electron extraction electrode power supply 132 for applying a preset DC voltage within a predetermined range around a ground potential to the electron extraction electrode 111 is provided. is there. Here, the electron extraction electrode power supply 132 has two output terminals, one of which is connected to the electron extraction electrode 111.
The other output terminals are connected to the ground, respectively.
It is configured to output a preset DC voltage within a predetermined range around the ground potential to the electron extraction electrode 111. In this case, as the electron extraction electrode power supply 132, for example, a DC power supply whose output voltage can be changed between −50 V and +50 V is used.
【００３６】このように構成したので、電子引き出し電
極電源１３２を用いて電子引き出し電極１１１の電位を
変化させることにより、筒状電極１２０と電子引き出し
電極１１１との電位差により陽極に照射される電子流を
広げたり、収束させたりすることが可能となり、発光領
域の拡大や縮小の調節を行うことができる。例えば、筒
状電極１２０の電位が０Ｖ（グランド電位）の場合、電
子引き出し電極１１１が負電位になると電子流が広がっ
て発光領域が拡大し、正電位になると電子流が収束し発
光領域が縮小する。よって、この駆動方法によれば、第
１の実施の形態で説明した駆動方法と同様の輝度向上効
果に加えて、発光領域の面積を容易に調整することが可
能となる効果が得られる。なお、ここでは、図１の蛍光
表示管を例に説明したが、図３の蛍光表示管に適用して
も同様の効果が得られる。With such a configuration, by changing the potential of the electron extraction electrode 111 using the electron extraction electrode power supply 132, the electron current irradiated on the anode due to the potential difference between the cylindrical electrode 120 and the electron extraction electrode 111 is changed. Can be expanded or converged, and the enlargement or reduction of the light emitting area can be adjusted. For example, when the potential of the cylindrical electrode 120 is 0 V (ground potential), when the electron extraction electrode 111 has a negative potential, the electron flow spreads and the light emitting region expands. I do. Therefore, according to this driving method, in addition to the luminance improving effect similar to the driving method described in the first embodiment, an effect that the area of the light emitting region can be easily adjusted is obtained. Here, the fluorescent display tube of FIG. 1 has been described as an example, but the same effect can be obtained by applying the fluorescent display tube of FIG.
【００３７】次に、これらの実施の形態にかかる蛍光表
示管の第３の駆動方法について、図１の蛍光表示管を例
に図５を参照して説明する。図５は、第３の駆動方法に
用いる駆動回路の接続図であり、図４と同符号は同一部
分を示す。この駆動回路が図４で示した駆動回路と異な
る点は、陰極電源１３３が電圧変更可能に構成されてい
ることと、電子引き出し電極１１１と陰極となる電界放
出型電子放出材料１１０の間を流れる電流を検出し、こ
の電流が所定の電流値を保つように陰極電源１３３の出
力電圧を制御する陰極電源制御回路１３４を備えている
ことである。Next, a third driving method of the fluorescent display tube according to these embodiments will be described with reference to FIG. 5 taking the fluorescent display tube of FIG. 1 as an example. FIG. 5 is a connection diagram of a driving circuit used in the third driving method, and the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts. This drive circuit is different from the drive circuit shown in FIG. 4 in that the cathode power supply 133 is configured to be able to change the voltage and that the current flows between the electron extraction electrode 111 and the field emission type electron emission material 110 serving as a cathode. A cathode power supply control circuit 134 that detects the current and controls the output voltage of the cathode power supply 133 so that the current maintains a predetermined current value is provided.
【００３８】この場合、陰極電源１３３は電界放出型電
子放出材料１１０に印加される電圧が−２．５ｋＶ〜−
４．０ｋＶの範囲で変更可能に構成されている。また、
陰極電源制御回路１３４は、電子引き出し電極電源１３
２のグランド側出力端子とグランドの間に流れる電流を
これらの間に配置した電流検出抵抗１３５の両端の電圧
により検出し、陰極電源制御回路１３４内に設けられた
基準電圧と比較し、両者が一致するように陰極電源１３
３の出力電圧を制御するように構成されている。なお、
図５に示す駆動回路は一例であり、陰極となる電界放出
型電子放出材料１１０と電子引き出し電極１１１との間
に流れる電流を一定に保つように電界放出型電子放出材
料１１０の電位を制御するものであれば何でもよい。In this case, the voltage applied to the field emission type electron emission material 110 is from -2.5 kV to-
It is configured to be changeable within a range of 4.0 kV. Also,
The cathode power supply control circuit 134 controls the electronic extraction electrode power supply 13
The current flowing between the ground-side output terminal 2 and the ground is detected by the voltage across the current detection resistor 135 disposed therebetween, and is compared with a reference voltage provided in the cathode power supply control circuit 134. Cathode power supply 13 to match
3 is configured to control the output voltage. In addition,
The drive circuit shown in FIG. 5 is an example, and controls the potential of the field emission type electron emission material 110 so that the current flowing between the field emission type electron emission material 110 serving as a cathode and the electron extraction electrode 111 is kept constant. Anything can be used.
【００３９】このように構成したので、電子引き出し電
極１１１と陰極となる電界放出型電子放出材料１１０の
間を流れる電流を所定値に保つことができる。ここで、
陰極となる電界放出型電子放出材料１１０から放出され
た電子の電子引き出し電極１１１に流れ込む量と陽極と
なるＡｌメタルバック膜１０６に流れ込む量の分配率は
ほぼ一定である。よって、電子引き出し電極１１１と陰
極となる電界放出型電子放出材料１１０の間を流れる電
流を所定値に保つことにより、陽極となるＡｌメタルバ
ック膜１０６と陰極となる電界放出型電子放出材料１１
０の間を流れる電流（陽極電流）を一定に保つことがで
きる。これにより、輝度を安定化することができる。With this configuration, the current flowing between the electron extraction electrode 111 and the field emission type electron emission material 110 serving as a cathode can be maintained at a predetermined value. here,
The distribution ratio between the amount of electrons emitted from the field emission type electron emission material 110 serving as a cathode and flowing into the electron extraction electrode 111 and the amount flowing into the Al metal back film 106 serving as an anode is substantially constant. Therefore, by maintaining a current flowing between the electron extraction electrode 111 and the field emission type electron emission material 110 serving as a cathode at a predetermined value, the Al metal back film 106 serving as an anode and the field emission type electron emission material 11 serving as a cathode are maintained.
The current (anode current) flowing between 0 can be kept constant. Thereby, the luminance can be stabilized.
【００４０】また、電界放出型電子放出材料１１０から
放出される電子の量は、電界放出型電子放出材料１１０
と電子引き出し電極１１１との間の電位差により変わる
ので、発光領域の面積を調整するため電子引き出し電極
電源１３２の出力電圧を変更すると結果として輝度が変
化するが、この駆動方法によれば、上述したように陰極
電源１３３の出力電圧が制御され、陽極電流を一定に保
つことができるので発光領域の面積を調整しても輝度の
変化が生じない。よって、この駆動方法によれば、第２
の駆動方法の効果に加えて、輝度を安定化する効果が得
られる。なお、ここでは、図１の蛍光表示管を例に説明
したが、図３の蛍光表示管に適用しても同様の効果が得
られる。The amount of electrons emitted from the field emission type electron emitting material 110 is
When the output voltage of the electron extraction electrode power supply 132 is changed to adjust the area of the light emitting region, the luminance changes as a result of the change in the potential difference between the pixel and the electron extraction electrode 111. As described above, the output voltage of the cathode power supply 133 is controlled, and the anode current can be kept constant. Therefore, even if the area of the light emitting region is adjusted, the luminance does not change. Therefore, according to this driving method, the second
In addition to the effect of the driving method described above, the effect of stabilizing the luminance can be obtained. Here, the fluorescent display tube of FIG. 1 has been described as an example, but the same effect can be obtained by applying the fluorescent display tube of FIG.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる蛍
光表示管は、外囲器内に少なくとも電子引き出し電極よ
り陽極側に延在し、陽極に対向した開口部を有する筒状
電極を備えたので、電子引き出し電極から放出される電
子が近傍のガラス管壁に衝突してガラス管壁を帯電させ
ることがない。このため、ガラス管壁から電子引き出し
電極への放電をなくすことができるので、電界放出型電
子放出材料を損傷させることなく陽極電圧の高電圧化に
よる輝度向上を図ることができる。As described above, the fluorescent display tube according to the present invention is provided with the cylindrical electrode extending at least to the anode side from the electron extraction electrode in the envelope and having the opening facing the anode. Therefore, the electrons emitted from the electron extraction electrode do not collide with the nearby glass tube wall and do not charge the glass tube wall. For this reason, since discharge from the glass tube wall to the electron extraction electrode can be eliminated, the luminance can be improved by increasing the anode voltage without damaging the field emission type electron emission material.
【００４２】また、電子引き出し電極は、この筒状電極
の内側に筒状電極から離間して配置されているので、ガ
ラス管壁から電子引き出し電極への放電をなくすことが
できるので、電界放出型電子放出材料を損傷させること
なく陽極電圧の高電圧化による輝度向上を図ることがで
きる。また、電子引き出し電極と離間した筒状電極の陽
極側に対向した開口部にメッシュ状の導電性部材を備え
たので、筒状電極がシールドとなり陽極や陽極近傍のガ
ラス管壁からの放電から電子引き出し電極を保護するこ
とができる。このため、さらに陽極電圧を高めることが
できるので、より一層の輝度向上を図ることができる。Further, since the electron extraction electrode is arranged inside the cylindrical electrode and separated from the cylindrical electrode, it is possible to eliminate discharge from the glass tube wall to the electron extraction electrode. Brightness can be improved by increasing the anode voltage without damaging the electron-emitting material. In addition, a mesh-shaped conductive member is provided in the opening facing the anode side of the cylindrical electrode that is separated from the electron extraction electrode, so that the cylindrical electrode serves as a shield to prevent electrons from discharging from the anode and the glass tube wall near the anode. The extraction electrode can be protected. As a result, the anode voltage can be further increased, and the luminance can be further improved.
【００４３】また、本発明にかかる蛍光表示管の駆動方
法は、電子引き出し電極にグランド電位を中心とする所
定範囲内の予め設定した直流電圧を印加するので、輝度
向上に加え、陽極に照射される電子流を広げたり、収束
させたりすることが可能となり、発光領域の拡大や縮小
の調節を行うことができる。また、陰極と電子引き出し
電極との間に流れる電流を一定に保つように陰極の電位
を制御するようにしたので、陽極電流を一定に保つこと
ができ、輝度を安定化する効果が得られる。In the method of driving a fluorescent display tube according to the present invention, a predetermined DC voltage within a predetermined range centered on the ground potential is applied to the electron extraction electrode. It is possible to widen or converge the electron flow, and to adjust the enlargement or reduction of the light emitting region. In addition, since the potential of the cathode is controlled so as to keep the current flowing between the cathode and the electron extraction electrode constant, the anode current can be kept constant, and the effect of stabilizing the luminance can be obtained.
【００４４】また、本発明にかかる蛍光表示管の駆動回
路は、電子引き出し電極にグランド電位を中心とする所
定範囲内の予め設定した直流電圧を印加する電子引き出
し電極電源を備えたので、陽極に照射される電子流を広
げたり、収束させたりすることが可能となり、輝度向上
に加え、発光領域の拡大や縮小の調節を行うことができ
る。また、電圧変更可能な陰極電源と、陰極と電子引き
出し電極との間に流れる電流を一定に保つように陰極電
源を制御する制御回路とを備えたので、陽極電流を一定
に保つことができ、輝度を安定化する効果が得られる。Further, the driving circuit for the fluorescent display tube according to the present invention includes an electron extraction electrode power supply for applying a preset DC voltage within a predetermined range centered on the ground potential to the electron extraction electrode. It becomes possible to widen or converge the electron flow to be irradiated, and to adjust the enlargement or reduction of the light emitting region in addition to the improvement of the luminance. In addition, a cathode power supply capable of changing the voltage and a control circuit that controls the cathode power supply so as to keep the current flowing between the cathode and the electron extraction electrode constant, so that the anode current can be kept constant, The effect of stabilizing the luminance can be obtained.
【図１】 第１の実施の形態にかかる蛍光表示管の構成
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fluorescent display tube according to a first embodiment.
【図２】 図１の蛍光表示管を発光させる駆動回路の接
続図である。FIG. 2 is a connection diagram of a drive circuit for causing the fluorescent display tube of FIG. 1 to emit light.
【図３】 第２の実施の形態にかかる蛍光表示管の構成
を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fluorescent display tube according to a second embodiment.
【図４】 第２の駆動方法に用いる駆動回路の接続図で
ある。FIG. 4 is a connection diagram of a driving circuit used in a second driving method.
【図５】 第３の駆動方法に用いる駆動回路の接続図で
ある。FIG. 5 is a connection diagram of a driving circuit used in a third driving method.
【図６】 従来の蛍光表示管の構成を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a conventional fluorescent display tube.
【図７】 図６の蛍光表示管を発光させる駆動回路の接
続図である。FIG. 7 is a connection diagram of a drive circuit for causing the fluorescent display tube of FIG. 6 to emit light.
１０１，２０１，３０１…ガラス管、１０２，２０２，
３０２…フェースガラス、１０３ａ，１０３ｂ，１０３
ｃ，２０２ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，３０３ａ，３０３
ｂ…リードピン、１０４，２０４，３０４…ステムガラ
ス、１０４ａ，２０４ａ，３０４ａ…排気管、１０５，
２０５，３０５…蛍光体、１０６，２０６，３０６…Ａ
ｌメタルバック膜、１１０，２１０，３１０…電界放出
型電子放出材料、１１１，２１１，３１１…電子引き出
し電極、１１２，２１２，３１２…基板電極、１１３，
２１３，３１３…セラミック基板、１１４，２１４，３
１４…グリッドハウジング、１２０，２２０…筒状電
極、１３０，１３３，３３０…陰極電源、１３１，３３
１…陽極電源、１３２…電子引き出し電極電源、１３４
…陰極電源制御回路、１３５…電流検出抵抗、２２１…
メッシュ状のステンレス板。101, 201, 301 ... glass tube, 102, 202,
302 ... face glass, 103a, 103b, 103
c, 202a, 203b, 203c, 303a, 303
b: lead pin, 104, 204, 304: stem glass, 104a, 204a, 304a: exhaust pipe, 105,
205, 305: phosphor, 106, 206, 306: A
1 metal back film, 110, 210, 310: field emission type electron emission material, 111, 211, 311: electron extraction electrode, 112, 212, 312: substrate electrode, 113,
213, 313: ceramic substrate, 114, 214, 3
14 ... grid housing, 120, 220 ... cylindrical electrode, 130, 133, 330 ... cathode power supply, 131, 33
1 ... Anode power supply, 132 ... Electron extraction electrode power supply, 134
... Cathode power supply control circuit, 135 ... Current detection resistor, 221 ...
Mesh-shaped stainless steel plate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長廻 武志 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 倉知 宏行 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 山田 弘 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 江崎 智隆 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） 5C036 EE08 EE10 EE19 EF01 EF14 EG12 EG15 EG20 EG48 EH04 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Nagamado 700, Wada-cho, Ueno-cho, Ise, Mie Prefecture Inside Ise Electronics Industries Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Kurachi 700, Wada, Ueno-cho, Ise-shi, Mie Prefecture Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Yamada 700, Ueda-cho, Ise-shi, Mie Prefecture Inside Ise Electronics Industry Co., Ltd. (72) Inventor Tomotaka Ezaki 700, Ueda-cho, Ueno-cho, Ise City, Mie Prefecture Ise Electronics Co., Ltd. Terms (reference) 5C036 EE08 EE10 EE19 EF01 EF14 EG12 EG15 EG20 EG48 EH04
Claims (7)
の陽極と対向して配置された電界放出型電子放出材料か
らなる陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された
電子引き出し電極とを有し、前記陰極から放出された電
子を前記蛍光体に衝突させて発光させる蛍光表示管にお
いて、 前記外囲器内に少なくとも前記電子引き出し電極より前
記陽極側に延在し、前記陽極に対向した開口部を有する
筒状電極を備えたことを特徴とする蛍光表示管。1. An anode having a phosphor adhered in an envelope, a cathode made of a field emission type electron emission material arranged opposite to the anode, and arranged between the anode and the cathode. A fluorescent display tube that emits light by colliding electrons emitted from the cathode with the phosphor, wherein the fluorescent display tube extends at least from the electron extracting electrode to the anode side in the envelope. And a cylindrical electrode having an opening facing the anode.
の陽極と対向して配置された電界放出型電子放出材料か
らなる陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された
電子引き出し電極とを有し、前記陰極から放出された電
子を前記蛍光体に衝突させて発光させる蛍光表示管にお
いて、 前記外囲器内に前記陽極に対向した開口部を有する筒状
電極を備え、 前記電子引き出し電極は、この筒状電極の内側に前記筒
状電極から離間して配置されていることを特徴とする蛍
光表示管。2. An anode having a phosphor adhered in an envelope, a cathode made of a field emission type electron emission material disposed opposite to the anode, and disposed between the anode and the cathode. A fluorescent display tube that emits light by colliding electrons emitted from the cathode with the phosphor, wherein a tubular electrode having an opening in the envelope facing the anode is provided. A fluorescent display tube, wherein the electron extraction electrode is disposed inside the cylindrical electrode so as to be separated from the cylindrical electrode.
て、 前記筒状電極の前記陽極側に対向した前記開口部にメッ
シュ状の導電性部材を備えたことを特徴とする蛍光表示
管。3. The fluorescent display tube according to claim 2, wherein a mesh-shaped conductive member is provided in the opening of the cylindrical electrode facing the anode side.
の蛍光表示管の駆動方法であって、 前記筒状電極をグランド電位とし、 前記電子引き出し電極をグランド電位を中心とする所定
範囲内の電位とし、 前記陰極を前記電子引き出し電極の電位よりも負側の所
定の負電位とし、 前記陽極を前記電子引き出し電極の電位よりも正側の所
定の正電位とすることを特徴とする蛍光表示管の駆動方
法。4. The driving method for a fluorescent display tube according to claim 1, wherein the cylindrical electrode has a ground potential, and the electron extraction electrode has a center around a ground potential. Wherein the cathode has a predetermined negative potential that is more negative than the potential of the electron extraction electrode, and the anode has a predetermined positive potential that is more positive than the potential of the electron extraction electrode. Driving method of fluorescent display tube.
一定に保つように前記陰極の電位を制御することを特徴
とする蛍光表示管の駆動方法。5. The method according to claim 4, wherein the potential of the cathode is controlled so that a current flowing between the cathode and the electron extraction electrode is kept constant.
の蛍光表示管の駆動回路であって、 出力電圧をグランド電位を中心とする所定範囲内で変更
可能な第１の直流電源と、所定の負電圧を出力する第２
の直流電源と、所定の正電圧を出力する第３の直流電源
とを備え、 前記筒状電極は、グランド電位に接続され、 前記第１の直流電源は、前記電子引き出し電極に接続さ
れ、 前記第２の直流電源は、前記陰極に接続され、 前記第３の直流電源は、前記陽極に接続されていること
を特徴とする蛍光表示管の駆動回路。6. The driving circuit for a fluorescent display tube according to claim 1, wherein the first DC power supply is capable of changing an output voltage within a predetermined range around a ground potential. , Which outputs a predetermined negative voltage
A DC power supply, and a third DC power supply that outputs a predetermined positive voltage, wherein the cylindrical electrode is connected to a ground potential, the first DC power supply is connected to the electron extraction electrode, A driving circuit for a fluorescent display tube, wherein a second DC power supply is connected to the cathode, and the third DC power supply is connected to the anode.
の蛍光表示管の駆動回路であって、 出力電圧をグランド電位を中心とする所定範囲内で変更
可能な第１の直流電源と、電圧変更可能に構成された負
電圧を出力する第２の直流電源と、所定の正電圧を出力
する第３の直流電源と、前記電子引き出し電極と前記陰
極の間を流れる電流を検出し、この電流が所定の電流値
を保つように前記第２の直流電源の出力電圧を制御する
制御回路とを備え、 前記筒状電極は、グランド電位に接続され、 前記第１の直流電源は、前記電子引き出し電極に接続さ
れ、 前記第２の直流電源は、前記陰極に接続され、 前記第３の直流電源は、前記陽極に接続されていること
を特徴とする蛍光表示管の駆動回路。7. A driving circuit for a fluorescent display tube according to claim 1, wherein a first DC power supply whose output voltage can be changed within a predetermined range around a ground potential. A second DC power supply configured to output a negative voltage configured to be capable of changing a voltage, a third DC power supply configured to output a predetermined positive voltage, and detecting a current flowing between the electron extraction electrode and the cathode, A control circuit for controlling an output voltage of the second DC power supply so that the current maintains a predetermined current value, wherein the cylindrical electrode is connected to a ground potential, and the first DC power supply is A driving circuit for a fluorescent display tube, wherein the driving circuit is connected to an electron extraction electrode, the second DC power supply is connected to the cathode, and the third DC power supply is connected to the anode.
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| WO2006092981A1 (en) * | 2005-03-04 | 2006-09-08 | Pioneer Corporation | Fluorescent display tube |
| JP2008084658A (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Dialight Japan Co Ltd | Field emission lamp and its drive method |
| JP2009016348A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | Pixel tube used for field emission display device |
| KR100884131B1 (en) * | 2006-07-13 | 2009-02-17 | 포테그라 코퍼레이션 | Photocathode lighting device, method for manufacturing the same and exposure apparatus using photocathode lighting device |
| KR101324480B1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-11-01 | 한국전기연구원 | Micro focus x-ray tube |
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2001
- 2001-05-09 JP JP2001138346A patent/JP4414114B2/en not_active Expired - Fee Related
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