JP2002343285A - ワイヤーグリッド型蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイヤーグリッド型蛍光表示管において、ワイ
ヤーグリッドに金属線を使用し、そのワイヤーグリッド
の直径によりグリッドの高さを規定すること、及びその
ワイヤーグリッドを蛍光表示管の管外へ引出すことな
く、管内のグリッド固着用金属膜に超音波溶接により固
着すること。 【解決手段】 ガラスのアノード基板１１にアノード電
極２１、グリッド配線２５等を形成し、その上に絶縁層
２３、グリッド固着用金属膜２４を積層し、開口部２３
１，２４１内のアノード電極２１に蛍光体層２２を形成
する。ワイヤーグリッド２６は、グリッド固着用金属膜
２４に超音波溶接により固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、絶縁層又は絶縁
材の支柱に形成したグリッド固着用金属膜にワイヤーグ
リッドを固着したワイヤーグリッド型蛍光表示管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来ワイヤーグリッド型蛍光表示管は、
空間に張架した金属ワイヤーをグリッドとするものが提
案されているが、金属ワイヤーを空間に保持する関係
で、ワイヤーグリッド型蛍光表示管の高精細化、薄型化
には限度がある。その点を改善するため、図５の構造の
ワイヤーグリッド型蛍光表示管が提案されている。

【０００３】図５（ａ）は、アノード基板（一部）の平
面図、図５（ｂ），（ｃ）は、図５（ａ）のＸ１−Ｘ１
部分の断面図、図５（ｄ）は、図５（ａ）のＸ２−Ｘ２
部分の断面図である。ガラスのアノード基板６１にアノ
ード電極７２、グリッド配線７３１を形成し、アノード
電極７２と直交する方向に凸状の絶縁層７５を形成して
ある。アノード電極７２には、ドット状の蛍光体層７４
を形成してある。絶縁層７５上には、導電層７３を形成
してある。その導電層７３は、グリッド配線７３１に電
気的に接続されている。別途形成したワイヤーグリッド
７１は、導電層７３と接触するように配置してある。ワ
イヤーグリッド７１は、フレーム７１１と一体にエッチ
ングにより形成してある。ワイヤーグリッド７１の取付
け作業は、まずフレーム７１１を専用の冶具（図示せ
ず）に取付け、その冶具によりワイヤーグリッド７１を
図５（ａ）の左右にタイトに張架し、その状態でワイヤ
ーグリッド７１を図５（ｂ）のように導電層７１上に載
せて位置合わせをする。次にガラスの側面板６３を図５
（ｃ）のように押し下げ、側面板６３とアノード基板６
１とでワイヤーグリッド７１を挟持し、フリットガラス
（図示せず）により固着する。固着後、ワイヤーグリッ
ド７１は、ハーフエッチングした凹部７１２の部分で切
断する。なお７２１は、アノード電極７２のアノード配
線部分、６２は、ガラスの別の側面板である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５の場合、ワイヤー
グリッド７１は、取付けの際、専用の冶具で張架しなけ
ればならないから、取付け作業が複雑になり、かつアノ
ード基板６１と側面板６３とにより挟持しなければなら
ないから、ワイヤーグリッド７１は、熱膨張係数がガラ
スと略同じ４２６合金等、特殊な金属に限られてしま
う。またワイヤーグリッド７１は、エッチングにより加
工しなければならないから、加工費が高く、かつフレー
ム７１１は、ワイヤーグリッド７１の固着後に切断して
廃棄する部分である。そのため、図５の蛍光表示管は、
組立てコストや材料コストが高くなってしまう。図５の
場合、ワイヤーグリッド７１及び導電層７３は、アノー
ド電極７２と直交する方向にのみ存在し、アノード電極
７２と平行する方向には存在しない。即ちワイヤーグリ
ッド７１及び導電層７３は、蛍光体層７４を取囲む構造
でないから、グリッドの発生する制御電界の均一性がよ
くない。本願発明は、これらの点に鑑み、ワイヤーグリ
ッドの取付け作業が容易で、安価な材料によりワイヤー
グリッドを形成でき、かつグリッドの発生する制御電界
がより均一なワイヤーグリッド型蛍光表示管を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明のワイヤーグリ
ッド型蛍光表示管は、ドット状蛍光体層を形成したアノ
ード電極とワイヤーグリッドとが交差するように配置し
たワイヤーグリッド型蛍光表示管において、基板上に形
成したアノード電極、該アノード電極を覆う絶縁層、該
絶縁層上に形成したグリッド固着用金属膜、及び該グリ
ッド固着用金属膜上に固着したワイヤーグリッドから成
り、前記絶縁層と前記グリッド固着用金属膜は前記ドッ
ト状蛍光体層が突出する開口部を有している。本願発明
のワイヤーグリッド型蛍光表示管は、ドット状蛍光体層
を形成したアノード電極とワイヤーグリッドとが交差す
るように配置したワイヤーグリッド型蛍光表示管におい
て、基板上に形成したアノード電極、その基板上にワイ
ヤーグリッドに沿って形成した絶縁材の支持部材、該絶
縁材の支持部材に形成したグリッド固着用金属膜、及び
該グリッド固着用金属膜に固着したワイヤーグリッドか
ら成る。本願発明のワイヤーグリッド型蛍光表示管は、
ドット状蛍光体層を形成したアノード電極とワイヤーグ
リッドとが交差するように配置したワイヤーグリッド型
蛍光表示管において、基板上に形成したアノード電極、
その基板上にワイヤーグリッドに沿って形成したグリッ
ド固着用金属膜、及び該グリッド固着用金属膜上に固着
したワイヤーグリッドから成る。本願発明のワイヤーグ
リッド型蛍光表示管は、前記各ワイヤーグリッド型蛍光
表示管において、前記ワイヤーグリッドは、前記グリッ
ド固着用金属膜の固着箇所よりも高く湾曲している。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明の第１実施形態
に係るワイヤーグリッド型蛍光表示管のアノード基板
（一部）の平面図と拡大断面図である。図１（ａ）は、
平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＹ１−Ｙ１部分の
拡大断面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＹ２−Ｙ２部
分の拡大断面図である。図において、１１はガラスのア
ノード基板、１２，１３は、ガラスの側面板、２１はア
ノード電極、２２は蛍光体層、２３は絶縁層（ＳｉＯ
ｘ，ＳｉＮ等）、２４は線状ワイヤーグリッドの固着用
金属膜（以下グリッド固着用金属膜と呼ぶ）、２５はグ
リッド配線、２６はワイヤーグリッドである。アノード
電極２１とワイヤーグリッド２６は、直交するように配
置してある。アノード電極２１はアルミニウム、ＩＴＯ
等から成り、グリッド固着用金属膜２４、グリッド配線
２５はアルミニウムから成り、ワイヤーグリッド２６は
アルミニウム線を用いている。

【０００７】基板１１にアノード電極２１、アノード配
線部分２１１、グリッド配線２５を形成し、それらの上
に絶縁層２３を形成し、その絶縁層２３の上にグリッド
固着用金属膜２４を形成してある。絶縁層２３、グリッ
ド固着用金属膜２４は、夫々開口部２３１，２４１を形
成してある。それらの開口部２３１，２４１内のアノー
ド電極２１上に蛍光体層２２をドット状に形成してあ
る。グリッド固着用金属膜２４の開口部２４１は、四角
形で蛍光体層２２を取囲んでいる。ワイヤーグリッド２
６は、超音波溶接によりグリッド固着用金属膜２４に固
着してある。溶接箇所は、アノード電極２１の上方又は
アノード電極２１の間又はワイヤーグリッド２６の両端
部、或いはそれらの組み合せでよい。またアノード電極
２１の上方又はアノード電極２１の間に溶接する場合
は、アノード電極毎又はアノード電極一つ置きに、或い
は所定個数毎又は所定個数置きに溶接してもよい。グリ
ッド固着用金属膜２４とグリッド配線２５は、絶縁層２
３のスルーホール２３２に充填した導電ペースト等の導
電材により電気的に接続してある。

【０００８】アノード電極２１、グリッド固着用金属膜
２４及びグリッド配線２５は、蒸着法により、０．２〜
１．０μｍ程度の厚みに形成する。絶縁層２３は、蒸着
法又は印刷法により１．０〜２００μｍ程度の厚みに形
成する。蛍光体層２２は、スラリー法により１０〜４０
μｍ程度の厚みに形成する。ワイヤーグリッド２６は、
直径が１５〜１００μｍ程度のものを用いる。

【０００９】蛍光体層２２の上面（カソードから電子が
飛来する側）とワイヤーグリッド２６の上面との距離
は、ワイヤーグリッド２６の線径を変えることにより任
意に選定できる。ここで絶縁層２３を薄膜にし、その膜
厚を、例えば、１．０μｍ程度にした場合、蛍光体層２
２の上面は、絶縁層２３よりも高くなり、かつワイヤー
グリッド２６の上面よりも低くなるから、絶縁層２３の
チャージは小さくなる。したがって蛍光体層２２は、絶
縁層２３のチャージの影響が小さくなるから、チャージ
による表示欠け等の障害は小さくなる。

【００１０】ワイヤーグリッド２６は、グリッド固着用
金属膜２４に載せて位置合わせし、超音波溶接によりグ
リッド固着用金属膜２４に直接固着できる。その固着の
際、特殊な冶具を用いてワイヤーグリッド２６をタイト
に張架したり、アノード基板と側面板とでワイヤーグリ
ッド２６を挟持し、フリットガラスにより固着する必要
もない。したがってワイヤーグリッド２６の取付け作業
は、極めて簡単になる。またワイヤーグリッド２６は、
アノード基板と側面板とで挟持する必要がないから、ア
ノード基板、側面板及びフリットガラスの熱膨張係数を
勘案して、その熱膨張係数と略同じ材料のものを選択す
る必要がなく、グリッド固着用金属膜と同じアルミニウ
ムを使用することができる。

【００１１】従来は、ワイヤーグリッドを形成する或い
は保持する絶縁層の層厚を厚くして、ワイヤーグリッド
の位置を高くしていたが、絶縁層が厚くなるとチャージ
が大きくなって表示の障害になる。また例えば、絶縁層
が２００μｍ程度の場合、絶縁材を１０回以上重ねて印
刷しなければ絶縁層を形成できないため、絶縁層の形成
に長時間を要した。本実施の形態は、絶縁層２３を薄く
して、ワイヤーグリッドの直径を大きくすることによ
り、ワイヤーグリッド２６の上面を高くすることができ
るから、従来のチャージや多数回印刷の問題はない。グ
リッド固着用金属膜２４の開口部２４１は、蛍光体層２
２の周囲を取囲んでいるから、グリッド固着用金属膜２
４の発生する制御電界は、蛍光体層２２に均一に作用
し、したがって表示品質が向上する。即ちグリッド固着
用金属膜２４は、平面グリッドとしての機能も兼ね備え
ている。

【００１２】本実施の形態において、開口部２４１は、
複数の蛍光体層２２毎に形成してもよい。そして開口部
２４１の形状は、四角形に限らず、円形等でもよい。ま
たグリッド固着用金属膜２４とグリッド配線２５の接続
は、スルーホールに限らず、導電ペーストにより、グリ
ッド固着用金属膜２４の端部をグリッド配線２５に接続
するとか、或いはグリッド固着用金属膜２４の端部をグ
リッド配線２５まで伸ばして接続するとかの方法であっ
てもよい。絶縁層２３は、図１のようにアノード基板１
１の略全面を覆ってもよいし、グリッド固着用金属膜２
４毎に設けてもよい。

【００１３】図２は、本願発明の第２実施形態に係るワ
イヤーグリッド型蛍光表示管のアノード基板（一部）の
平面図と拡大断面図である。図２（ａ）は、平面図、図
２（ｂ）は、図２（ａ）のＹ３−Ｙ３部分の拡大断面
図、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＹ４−Ｙ４部分の拡大
断面図である。図２は、図１と同じ部分は、同じ符号を
用いている。図２は、絶縁材の支柱（支持部材）３３
を、アルミニウム線のワイヤーグリッド３６に沿ってア
ノード基板１１に形成してある。支柱３３は、アノード
電極２１の間及びワイヤーグリッド３６の両端に配置し
てあるが、この配置に限らず、スルーホール３３１を形
成する支柱を除いて、アノード電極２１上にも配置する
（即ち線状の支柱を用いる）ことができる。ワイヤーグ
リッド３６は、支柱３３のアルミニウムのグリッド固着
用金属膜３４に超音波溶接してある。溶接箇所は、全支
柱でもよいし、一部の支柱毎でもよい。グリッド固着用
金属膜３４とグリッド配線３５とは、支柱３３のスルー
ホール３３１に充填した導電ペースト等の導電材により
電気的に接続してある。

【００１４】図２の場合には、グリッド固着用金属膜３
４又はワイヤーグリッド３６は、ドット状蛍光体層２２
の周囲を取囲む構造でないから、蛍光体層２２に対する
グリッドが発生する制御電界の均一性は、図１の場合に
比べて小さくなるが、図１のように絶縁層を略全面に形
成する構造ではないから、支柱３３のチャージの影響は
小さくなる。またグリッド固着用金属膜３４とグリッド
配線３５との接続は、図１と同様に支柱のスルーホール
に限らない。

【００１５】図３は、本願発明の第３実施形態に係るワ
イヤーグリッド型蛍光表示管のアノード基板（一部）の
平面図と拡大断面図である。図３（ａ）は、平面図、図
３（ｂ）は、図３（ａ）のＹ５−Ｙ５部分の拡大断面
図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＹ６−Ｙ６部分の拡大
断面図である。図３は、図１と同じ部分は、同じ符号を
用いている。図３は、絶縁材の支柱４３を、アルミニウ
ム線のワイヤーグリッド４６に沿ってアノード基板１１
に形成してある。支柱４３は、アノード電極２１の間及
びワイヤーグリッド４６の両端に配置してあるが、この
配置に限らない。ワイヤーグリッド４６は、アルミニウ
ムのグリッド固着用金属膜４４に超音波溶接してある。
ワイヤーグリッド４６は、固着箇所よりも高く、蛍光体
層２２よりも高くなるように湾曲させてある。ワイヤー
グリッド４６の湾曲は、図３の弓形の他、頂上部分が平
らな形状であってもよい。グリッド固着用金属膜４４と
グリッド配線４５とは、支柱４３のスルーホール４３１
に充填した導電ペースト等の導電材により電気的に接続
してある。

【００１６】図３の場合には、絶縁材の支柱４３を低く
できるから、支柱４３のチャージの影響は小さく、かつ
細いワイヤーグリッド４６を使用することができるか
ら、ワイヤーグリッドの配置密度を高くすることができ
る。図３において、支柱４３は、スルーホール４３１を
形成する支柱を除いて、アノード電極２１上に形成する
こともできる。またグリッド固着用金属膜３４とグリッ
ド配線３５との接続は、図１と同様に支柱のスルーホー
ルに限らない。

【００１７】図４は、本願発明の第４実施形態に係るワ
イヤーグリッド型蛍光表示管のアノード基板（一部）の
平面図と拡大断面図である。図４（ａ）は、平面図、図
４（ｂ）は、図４（ａ）のＹ７−Ｙ７部分の拡大断面
図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＹ８−Ｙ８部分の拡大
断面図である。図４は、図１及び図３と同じ部分は、同
じ符号を用いている。図４は、アルミニウムのグリッド
固着用金属膜４４を、アノード基板１１にアルミニウム
線のワイヤーグリッド４６に沿って、アノード電極２１
の間に形成してある。グリッド固着用金属膜４４の配置
は、この配置に限らず、アノード電極２１の所定個数毎
に配置してもよい。ワイヤーグリッド４６は、グリッド
固着用金属膜４４に超音波溶接してある。ワイヤーグリ
ッド４６は、グリッド固着用金属膜４４の固着箇所より
も高く、蛍光体層２２よりも高くなるように湾曲させて
ある。ワイヤーグリッド４６の湾曲は、図４のように弓
形の他、頂上部分が平ら形状であってもよい。ワイヤー
グリッド４６の端部は、グリッド配線４５に直接電気的
に接続してある。

【００１８】図４の場合には、絶縁層及び絶縁材の支柱
を設けないから、絶縁層や絶縁材の支柱のチャージの影
響はなく、かつ細いワイヤーグリッドを使用できるか
ら、ワイヤーグリッドの配置密度を高くすることができ
る。また絶縁層及び絶縁材の支柱を形成する工程が不要
で、かつワイヤーグリッドを固着するグリッド固着用金
属膜は、アノード電極、グリッド配線の形成と同時に、
即ち同一工程で形成できるから、製造工程が簡単にな
る。

【００１９】前記各実施は、蛍光体層２２の間にワイヤ
ーグリッド４６を２個設けてあるが１個でもよい。前記
各実施の形態においては、ワイヤーグリッド及びそのワ
イヤーグリッドを固着するグリッド固着用金属膜は、双
方がアルミニウムである場合について説明したが、アル
ミニウム以外のＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ等であってもよいし、
双方が異種の金属（例えば、片方がアルミニウムであ
り、もう一方がＡｕ，Ａｇ，又はＣｕ等）であってもよ
い。前記各実施の形態のワイヤーグリッドは、断面形状
が円形のものについて説明したが、円形以外のものであ
ってもよい。断面形状が円形の場合には、ワイヤーグリ
ッドをグリッド固着用金属膜に超音波溶接する際、ワイ
ヤーグリッドの溶接面を確認する必要がないため、ワイ
ヤーグリッドの取付け作業が容易になる。

【００２０】前記各実施の形態は、ワイヤーグリッドと
直交する方向に配置した帯状のアノード電極に蛍光体層
をドット状に形成した例について説明したが、ドット状
蛍光体層毎に独立したアノード電極を、ワイヤーグリッ
ドと直交する方向に配置したものであってもよい。そこ
で本願発明は、ワイヤーグリッドと直交する方向に配置
した複数個のアノード電極列を含めて、ワイヤーグリッ
ドに直交するアノード電極と呼ぶ。

【００２１】

【発明の効果】本願発明は、超音波溶接によりワイヤー
グリッドをグリッド固着用金属膜に直接固着できるか
ら、特殊な冶具を用いてワイヤーグリッドをタイトに張
架し、アノード基板と側面板とで挟持してフリットガラ
スにより固着する必要がない。またワイヤーグリッド
は、材料の熱膨張係数をガラスと略同じにする必要もな
いから、グリッド固着用金属膜と同じ、例えばアルミニ
ウムを使用することができる。したがってワイヤーグリ
ッドの取付け作業は、極めて簡単になる。また蛍光表示
管のシール部のリーク不良が低減する。

【００２２】本願発明のワイヤーグリッドは、アルミニ
ウム等の金属線を使用できるから、従来のワイヤーグリ
ッドのように、４２６合金等の特殊な金属板をエッチン
グにより加工する必要がない。そのため本願発明は、エ
ッチングの加工費が不要になり、かつワイヤーグリッド
の取付け後に切断して廃棄するフレーム等の部分がない
から、材料の無駄がない。

【００２３】本願発明は、アノード電極、アノード配
線、グリッド固着用金属膜、グリッド配線及びグリッド
固着用金属膜を形成する絶縁層を、薄膜で形成できるか
ら、蛍光表示管を薄くでき、かつ薄膜のグリッド固着用
金属膜にワイヤーグリッドを超音波溶接により固着する
から、部品に加熱による損傷を与えることもない。本願
発明は、ワイヤーグリッドの線径を変えることにより、
蛍光体層の上面とワイヤーグリッドの上面との距離を、
任意に選定できる。

【００２４】本願発明のグリッド固着用金属膜の開口部
は、各ドット状蛍光体層の周囲を取囲んでいるから、グ
リッドの発生する制御電界は、ドット状蛍光体層に均一
に作用し、したがって表示品質が向上する。本願発明
は、アノード基板の全面に形成する絶縁層に代えて、グ
リッド固着用金属膜を形成した絶縁材の支柱を用いる場
合には、前者のグリッド固着用金属膜の開口部が、ドッ
ト状蛍光体層を取囲む構造の場合に比べて、グリッドの
発生する制御電界の均一性は、悪いが、支柱のチャージ
の影響は、小さくなる。

【００２５】本願発明は、ワイヤーグリッドを、その固
着箇所よりも高く湾曲させて配置することもできるが、
この場合には、ワイヤーグリッドの直径を細くできるか
ら、ワイヤーグリッドの配置密度を高くすることができ
る。またこの場合、ワイヤーグリッドの直径が同じなら
ば、グリッド固着用金属膜を形成する絶縁材の支柱又は
絶縁層を薄く（低く）することができるから、その分絶
縁材の支柱や絶縁層のチャージは小さくなる。さらにこ
の場合には、絶縁材の支柱や絶縁層を省略できるから、
絶縁材の支柱や絶縁層のチャージはなくなり、かつ絶縁
層及び絶縁材の支柱を形成する工程も不要になり、グリ
ッド固着用金属膜は、アノード電極、グリッド配線等と
同時に形成できるから、製造工程が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１実施形態に係る蛍光表示管のア
ノード基板（一部）の平面図と断面図である。

【図２】本願発明の第２実施形態に係る蛍光表示管のア
ノード基板（一部）の平面図と断面図である。

【図３】本願発明の第３実施形態に係る蛍光表示管のア
ノード基板（一部）の平面図と断面図である。

【図４】本願発明の第４実施形態に係る蛍光表示管のア
ノード基板（一部）の平面図と断面図である。

【図５】従来の蛍光表示管のアノード基板（一部）の平
面図と断面図である。

【符号の説明】

１１ アノード基板 １２，１３ 側面板 ２１ アノード電極 ２１１ アノード電極の配線部分 ２２ 蛍光体層 ２３ 絶縁層 ２３１，２４１ 開口部 ２３２，３３１，４３１ スルーホール ２４，３４，４４ グッド固着用金属膜 ２５，３５，４５ グリッド配線 ２６，３６，４６ ワイヤーグリッド ３３，４３ 絶縁材の支柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野原康弘 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 EE02 EE14 EE19 EF01 EF03 EF05 EF06 EF07 EF08 EG02 EG16

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドット状蛍光体層を形成したアノード電
   極とワイヤーグリッドとが交差するように配置したワイ
   ヤーグリッド型蛍光表示管において、基板上に形成した
   アノード電極、該アノード電極を覆う絶縁層、該絶縁層
   上に形成したグリッド固着用金属膜、及び該グリッド固
   着用金属膜上に固着したワイヤーグリッドから成り、前
   記絶縁層と前記グリッド固着用金属膜は前記ドット状蛍
   光体層が突出する開口部を有しているワイヤーグリッド
   型蛍光表示管。
2. 【請求項２】 ドット状蛍光体層を形成したアノード電
   極とワイヤーグリッドとが交差するように配置したワイ
   ヤーグリッド型蛍光表示管において、基板上に形成した
   アノード電極、その基板上にワイヤーグリッドに沿って
   形成した絶縁材の支持部材、該絶縁材の支持部材に形成
   したグリッド固着用金属膜、及び該グリッド固着用金属
   膜に固着したワイヤーグリッドから成るワイヤーグリッ
   ド型蛍光表示管。
3. 【請求項３】 ドット状蛍光体層を形成したアノード電
   極とワイヤーグリッドとが交差するように配置したワイ
   ヤーグリッド型蛍光表示管において、基板上に形成した
   アノード電極、その基板上にワイヤーグリッドに沿って
   形成したグリッド固着用金属膜、及び該グリッド固着用
   金属膜上に固着したワイヤーグリッドから成るワイヤー
   グリッド型蛍光表示管。
4. 【請求項４】 前記ワイヤーグリッドは、前記グリッド
   固着用金属膜の固着箇所よりも高く湾曲している請求項
   １乃至請求項３のいずれかに記載のワイヤーグリッド型
   蛍光表示管。