JP2005190883A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

【課題】表示領域を拡大することができる蛍光表示管を提供する。
【解決手段】フィラメントサポート２５，２６の基部２５ａ、２６ａを、基板１１上ではなくフロントガラス１２に沿って配設する。すると、従来カソード電極を配設していた領域に表示部２１およびグリッド２２を配設することができるため、蛍光表示管の表示面積を拡大させることが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空排気された外囲器内にカソードと、グリッドと蛍光体が塗布されたアノードとを収容した蛍光表示管に関するものである。

図６に従来の蛍光表示管を示す。同図において、蛍光表示管１００は、基板１１１、少なくとも一部が透過性を有するフロントガラス１１２およびスペーサガラス１１３から構成され、基板１１１とフロントガラス１１２とをスペーサガラス１１３を介して対面させ、フリットガラス１１４，１１５によって接着している外囲器１０１を有する。この外囲器１０１内部には、基板１１１上に蛍光体が付着されマトリックス状に配設された複数のアノードを備えた表示部１２１と、この表示部１２１上方に表示部１２１を覆うように互いに略平行に垂設された複数のグリッド１２２と、このグリッド１２２上方にグリッド１２２の長手方向と直交する方向に配設された複数のフィラメントカソード１２３とが少なくとも収容される。

ここで、フィラメントカソード１２３は、一対のフィラメントサポート１２４，１２５により張架され、このフィラメントサポート１２４，１２５から外囲器１０１外部に導出されたリードピン１２６，１２７により外部から電力が供給される。
フィラメントサポート１２４，１２５は、基部１２４ａ、１２５ａが基板１１１上における基板１１１の長手方向の両端部に配設されており、その基部１２４ａ、１２５ａに垂設された張架部１２４ｂ、１２５ｂによりフィラメントカソード１２３が架設される。また、リードピン１２６，１２７は、基板１１１とスペーサガラス１１３との間から、外囲器１０１外部に導出されている。

表示部１２１およびグリッド１２２は、予め基板１１１表面に印刷された配線パターンおよびこの配線パターンの一端に接続されている。この配線パターンの他端には、基板１１１の短手方向の一方の端部に設けられたパッド１２９が接続されており、このパッド１２９には、基板１１１とスペーサガラス１１３の間から外囲器１０１外部に導出されたリードピン１２８が接続されている。これにより、外部から入力される蛍光表示管１００を動作させるために必要な電力および信号は、リードピン１２８、パッド１２９を介して、表示部１２１およびグリッド１２２に入力される。

このような蛍光表示管１００において、グリッド１２２はカソード１２３から電子を引き出す。カソード１２３から引き出された電子はグリッド１２２を通過し、表示部１２１により加速され、表示部１２１のアノードに塗布された蛍光体に衝突する。この蛍光体への衝突によって発光が起こる。

なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
特開平０５−２７５０３３号公報 特開平０８−０１７３６７号公報

しかしながら、上述したような従来の蛍光表示管１００では、フィラメントサポート部材１２４，１２５の基部１２４ａ、１２５ａを基板１１１上に配置していたため、基板１１１上の表示部１２１を配置する領域が限定される、すなわち表示部１２１を基板１１１上に配設可能な領域は基板１１１上のフィラメントサポート部材１２４，１２５を配設する領域を除く領域に限定されてしまい、これ以上の蛍光表示管１００の表示領域の拡大が困難であった。
そこで、本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、表示領域を拡大することができる蛍光表示管を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために本発明にかかる蛍光表示管は、基板と、少なくとも一部が透過性を有するフロントガラスと、板の周縁部に配置され基板とフロントガラスとを所定の間隔で対向配置させるスペーサ部材とからなる真空外囲器内に、基板上に配置され、蛍光材料が塗布されたアノードを備えた表示部と、表示部のアノード上に離間して架設されたフィラメントカソードと、アノードとフィラメントカソードとの間に配置されたグリッドと、真空外囲器に固定された基部とこの基部に垂設されフィラメントカソードを張り渡す張架部とかならなる一対のフィラメントサポート部材を収容した蛍光表示管において、フィラメントサポート部材の基部は、フロントガラスに沿って配置されその一部がフロントガラスとスペーサ部材との間に挟まれていることを特徴とする。

上記蛍光表示管において、フィラメントサポート部材は、フロントガラスとスペーサガラスとの間から外囲器外部に導出されるリードピンを有するようにしてもよい。

上記蛍光表示管において、フロントガラスとスペーサガラスとの間から外囲器外部に導出され、外囲器内部に蛍光表示管の制御信号を導入する第２のリードピンをさらに有するようにしてもよい。ここで、制御信号とは、蛍光表示管を駆動させるための駆動電流および駆動電圧、蛍光表示管の表示を制御するための制御電流および制御電圧等のことを意味する。より具体的には、アノード、グリッド等の電極に入力される駆動電圧、駆動電流のことを意味する。また、ドライバチップを内蔵する場合は、ドライバの入力および出力の信号のことを意味する。

上記蛍光表示管において、第２のリードピンは、外囲器内部部分が側面視略くの字状の形状または側面視略しの字状の形状を有するようにしてもよい。なお、側面視とは、スペーサ部材を正面に見る方向、特にフィラメントカソードの架設方向と直交する方向のことを意味する。

本発明によれば、フィラメントサポート部材の基部を、基板上ではなくフロントガラスに沿って配設するようにした。これにより、従来カソードを配設していた領域に表示部およびグリッドを配設することができるため、蛍光表示管の表示面積を拡大させることが可能となる。

また、本発明によれば、基板上にフィラメントサポート部材を配設しないので、基板に設ける排気孔の位置の自由度が増加する。
また、ドライバチップを搭載した場合であっても、ドライバチップの形状、寸法、配設位置、ワイヤボンディング部の位置等の影響を受けないので、フィラメントサポート部材の形状および構造を適宜自由に設計することが可能となる。

また、本発明によれば、フィラメントサポート部材の基部をフロントガラスとスペーサガラスとの間に固定するので、従来のように基板上に配設するための構造が不要となり、フィラメントサポート部材の構造を簡略化することが可能となる。特に、フィラメントサポート部材の短手方向の幅を細くすることができるので、材料費が少なくなり、コストダウンが実現できる。
さらに、基板とフィラメントカソードとの間隔を小さくすることができるので、蛍光表示管の管厚を薄くすることも可能となる。これは、蛍光表示管の輝度の向上ももたらす。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる蛍光表示管の構成を示す部分断面斜視図、図２は、本実施の形態にかかる蛍光表示管のフロントガラス側から斜視図、図３は、本実施の形態にかかる蛍光表示管の基板側からの斜視図である。
本実施の形態にかかる蛍光表示管１は、基板１１と、少なくとも一部が透過性を有するフロントガラス１２と、基板１１の周縁部に配置され、基板１１とフロントガラス１２とを所定の間隔で対向配置させるスペーサガラス１３とから構成される外囲器２を有する。ここで、基板１１またはフロントガラス１２と、スペーサガラス１３とは、フリットガラス１４，１５により接着固定される。その外囲器２内部には、基板１１上に蛍光体が付着されマトリックス状に配設された複数のアノードを有する表示部２１と、この表示部２１上方に表示部２１を覆うように互いに略平行に垂設された複数のグリッド２２と、このグリッド２２上方にグリッド２２の長手方向と直交する方向に配設された複数のフィラメントカソード２３とが少なくとも収容される。

基板１１およびフロントガラス１２は、平面視略矩形であり、例えばソーダガラスを、厚さ１ｍｍ〜２ｍｍ程度の板ガラスに加工したものである。ここで、基板１１には、図３によく示されるように、外囲器２内の真空排気を行うための排気孔３０が設けられている。
スペーサガラス１３は、平面視略矩形の枠の形状を有し、例えばソーダガラスにより形成される。
本実施の形態では、基板１１およびフロントガラス１２が、周縁部において枠状のスペーサガラス１３を介して対向配置され、低融点のフリットガラス１４，１５でそれぞれスペーサガラス１３に接着されて外囲器２を構成しており、排気孔３０から外囲器２内を真空排気した後、その排気孔３０をシール３１で塞ぐことにより、外囲器２内部は１０^-5Ｐａ台の真空度に保持される。

表示部２１は、基板１１上において、蛍光体が付着された、マトリックス状に複数配設されたアノードを備えている。
グリッド２２は、矩形の形状を有し、メッシュ状の開口部２２ａが表示部２１上方に位置するよう配設される。また、グリッド２２の長手方向の両端部には、開口部２２ａを基板１１から表示部２１上方に所定間隔離間させて配設するサポート部２２ｂが設けられており、このサポート部２２ｂは、基板１１の長手方向の両端部近傍に配設される。
このような表示部２１およびグリッド２２は、予め基板１１表面に印刷された配線パターンおよびこの配線パターンの一端に接続されている。この配線パターンの他端には、基板１１の短手方向の一方の端部に設けられたパッド２９が接続されており、このパッド２９には、フロントガラス１２とスペーサガラス１３との間から外囲器２外部に導出されたリードピン２４が接続されている。これにより、外部から入力される蛍光表示管１を動作させるために必要な電力および信号は、リードピン２４、パッド２９を介して、表示部２１およびグリッド２２に入力される。

フィラメントカソード２３は、一対のフィラメントサポート部材２５，２６により基板１１の長手方向に沿う方向（グリッド２２の長手方向に直交する方向）に張架され、フィラメントサポート部材２５，２６から外囲器２外部に導出されたリードピン２７，２８により外部から電力が供給される。
ここで、フィラメントサポート部材２５，２６は、略矩形の形状を有する基部２５ａ、２６ａと、この基部２５ａ、２６ａから垂設され、フィラメントカソード１２３を張架支持する張架部２５ｂ、２６ｂとを備える。
基部２５ａ、２６ａは、その長手方向を基板１１の長手方向に直交する方向（グリッド２２の長手方向に沿う方向）に向けた状態でフロントガラス１２に沿って配設されている。基部２５ａ、２６ａの両端部は、フロントガラス１２の長手方向の両端部付近の縁部とスペーサガラス１３との間に挟まれて固定されている。その両端部から連続するリードピン２７，２８は、外囲器２外部に導出される。

このように、本実施の形態では、フィラメントサポート部材２５，２６の基部２５ａ、２６ａを、基板１１上ではなくフロントガラス１２に沿って配設するようにした。
これにより、従来カソードを配設していた領域に表示部２１およびグリッド２２を配設することができ、結果として蛍光表示管１の表示面積を拡大させることが可能となる。
また、従来のように基板１１上にフィラメントサポート部材２５，２６の基部２５ａ、２６ａが設けられていないため、排気孔３０を基板１１に設ける位置の自由度が増加する。

また、本実施の形態では、フィラメントサポート部材２５，２６の基部２５ａ、２６ａをフロントガラス１２とスペーサガラス１３との間に固定するようにしたので、従来のように基板１１上に配設するための構造が不要となり、フィラメントサポート部材２５，２６の構造を簡略化することが可能となる。特に、フィラメントサポート部材２５，２６の短手方向の幅を細くすることができるので、材料費が少なくなるため、コストダウンが実現できる。

また、本実施の形態によれば、フィラメントサポート部材２５，２６の基部２５ａ、２６ａをフロントガラス１２とスペーサガラス１３との間に固定するようにしたため、基板１１とフィラメントカソード２３との間隔を小さくすることができ、結果として蛍光表示管１の管厚を薄くすることが可能となる。
具体的には、従来ではフィラメントカソード２３と表示部２１との間隔を１．５ｍｍ以下にすることが困難であった。しかしながら、本実施の形態によれば、その間隔を容易に１．５ｍｍ以下にすることができる。このように、フィラメントカソード２３と表示部２１との間隔が小さくなると、フィラメントカソード２３に印可される電界の強度が強くなるとともに、フィラメントカソード２３から引き出される電子が効果的に表示部２１の蛍光体に衝突するので、結果として蛍光表示管１の輝度が向上する。

次に、本実施の形態にかかる蛍光表示管１の製造方法について、図１〜５を参照して説明する。図４は、本実施の形態にかかる蛍光表示管のリードピン部分の第１〜３変形例の断面図、図５は、本実施の形態にかかる蛍光表示管のリードピンとスペーサとの接触部分の模式図である。
まず、所定の形状に加工された基板１１上に、配線パターン、アノードおよび蛍光体を順次印刷し、グリッド２２を移載したのち、図示しないドライバチップを配設する。
また、フィラメントサポート部材２５，２６、リードピン２７，２８およびリードピン２４が一体形成されたフレームを用意し、このフレームを所定の形状に折り曲げ加工した後、フィラメントサポート部材２５，２６にフィラメント２３ａを張設する。

フレームを折り曲げ加工すると、リードピン２４も図４に示すように加工される。以下に、リードピン２４の構成および形状について説明する。
リードピン２４は、例えば、４２６合金から構成され、厚さ０．１８ｍｍ、幅０．２〜０．２５ｍｍ、スペーサガラス１３とのかみ合わせ部２４ｂの長さｌはスペーサガラス１３の厚さ形状に依存し、本実施の形態の場合は２．３ｍｍとすることができる。また、リードピン２４は、図５によく示されるように、外囲器２外部に導出されている外部部分２４ｃは幅が広く、外囲器２内部に配設される内部部分２４ａは幅が狭くなるように形成されている。リードピン２４の幅広部分とスペーサガラス１３との接触長さｍは、約０．５ｍｍとすることができる。

このようなリードピン２４は、フレームが折り曲げ加工されると、かみ合わせ部２４ｂよりも幅狭側の部分、すなわち外囲器２内部に配設される内部部分２４ａが折り曲げ加工される。
一例として、リードピン２４は、図４（ａ）に示すように、蛍光表示管１において枠状のスペーサガラス１３の一側面方向（フィラメントカソード２３の架設方向と直交する方向）から見た場合、フロントガラス１２近傍から基板１１に向けて内部部分２４ａをかみ合わせ部２４ｂ近傍から折り曲げ、内部部分２４ａのほぼ中央付近に折曲部を有する断面略「く」の字状に加工されるようにしてもよい。この場合、内部部分２４ａの長さは、蛍光表示管１の管球化後の内部高（管球化後の基板１１とフロントガラス１２との間隔）ｈよりも、０．３〜０．７ｍｍ程度長くするのが好ましい。例えば、内部高ｈが２．６ｍｍの場合は、内部部分２４ａは、２．９〜３．３ｍｍとなる。
このような形状にすることにより、リードピン２４のパッド２９との接触端２４ｄが所定の圧力によりパッド２９に圧接されることになるので、リードピン２４とパッド２９との接触不良を防ぐことができる。

また、従来では、図７に示すように、リードピン１２８を基板１１１とスペーサ１１３との間から外囲器２外部に導出する、換言すると、リードピン１２８を基板１１１とスペーサ１１３との間から外囲器２内部に導入するようにしていた。パッド１２９は基板１１１上に配設されているので、パッド１２９とほぼ同じ高さから外囲器２内部に導入されるリードピン１２８の接触端１２８ｄを、パッド１２９に所定の圧力で圧接されるようにするために、従来では内部部分１２８ａを断面略三角形状の構造にしていた。しかしながら、この構造は、必然的にパッド１２９とスペーサ１１３との距離ｄが所定の長さ（約０．７ｍｍ程度）だけ必要であった。
これに対して、本実施の形態によれば、図４（ａ）によく示されるように、フロントガラス１２とスペーサガラス１３との間からリードピン２４の内部部分２４ａを導入し、かつ、その内部部分２４ａを断面略「く」の字状に加工するため、距離ｄを原理的には０ｍｍとすることが可能である。したがって、蛍光表示管１の小型化および表示面積の拡大を実現することができる。

また、リードピン２４は、図４（ｂ）に示すように、フロントガラス１２近傍から基板１１に向けて内部部分２４ａをかみ合わせ部２４ｂ近傍から折り曲げ、内部部分２４ａの先端部２４ｅを断面略「し」の字状に加工するようにしてもよい。また、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）の場合と先端部２４ｅが逆方向、すなわちスペーサガラス１３側に折り曲げられた断面略「し」の字状に加工するようにしてもよい。このようにしても、図４（ａ）の場合と同様の作用効果を得ることができる。
ここで、図４（ｂ）、（ｃ）の場合、リードピン２４とパッド２９とが接触する先端部２４ｅの接触部２４ｆには、ハーフエッチング処理を施すようにしてもよい。具体的には、接触部２４ｆは、リードピン２４の長手方向に約０．５〜１．０ｍｍ程度ハーフエッチング処理が施された構成を有する。これにより、リードピン２４とパッド２９と電気的な接続を確実にすることができる。

なお、図４において、リードピン２４は、フロントガラス１２近傍から基板１１に向けて内部部分２４ａをかみ合わせ部２４ｂ近傍から折り曲げられるが、この折り曲げ位置および折り曲げ角度は適宜自由に設定することができる。すなわち、図示した場合よりも折り曲げ位置をかみ合わせ部２４ｂ側または接触端２４ｄ若しくは先端部２４ｅ側に変更することができる。同様に、かみ合わせ部２４ｂ近傍の内部部分２４ａの折り曲げ角度についても、図示した場合よりもその角度を大きくまたは小さくすることは自由である。

上述したようにリードピン２４を含むフレームの折り曲げ加工が終了すると、両縁部にフリットガラス１４，１５を仮焼成したスペーサガラス１３と、所定の形状に加工されたフロントガラス１２とを用意する。この段階において、基板１１、フロントガラス１２およびスペーサガラス１３は、それぞれと仮止めされておらず独立した状態のままである。

そして、基板１１上にスペーサガラス１３、このスペーサガラス１３上にフレーム、このフレーム上にフロントガラス１２を載置し、クリップ等で基板１１、スペーサガラス１３、フレーム、フロントガラス１２を狭持した状態で焼成する。これにより、フィラメントサポート部材２５，２６は、フリットガラス１４により、フロントガラス１２縁部とスペーサガラス１３との間に固定される。

焼成後、基板１１に設けられた排気孔３０を排気通路として外囲器２内の真空排気を行い、その排気孔３０をシール３１で封止し、外囲器２内部を１０^-5Ｐａ台の真空度に保持する。
最後に、フレームをトリミングすると、図２、３に示すような蛍光表示管１が完成する。

図２によく示されるように、本実施の形態によれば、フィラメントサポート部材２５，２６の基部２５ａ、２６ａの長手方向の両端部がフロントガラス１２とスペーサガラス１３との間に配設されているため、そのフィラメントサポート部材２５，２６から連続するリードピン２７，２８が、フロントガラス１２とスペーサガラス１３との間から外囲器２外部に導出されているのがわかる。また、リードピン２４も、外囲器２内部からフロントガラス１２とスペーサガラス１３との間を経由して外囲器２外部に導出される。

上述したように本実施の形態によれば、フィラメントサポート部材２５，２６の基部２５ａ、２６ａの両端部をフロントガラス１２とスペーサガラス１３との間に配設するようにしたので、従来カソードを配設していた基板１１の領域に表示部２１を設ける以外の用途、例えば排気孔を設ける等の他の用途に活用することも可能となる。

なお、本実施の形態において、ドライバチップを外囲器２内部に搭載するようにしてもよい。この場合、フィラメントサポート部材２５，２６は、基板１１上に配設されないので、基板１１上にドライバチップを配設した場合でも、そのドライバチップの形状、寸法、配設位置、ワイヤボンディング部の位置等の影響を受けない。したがって、フィラメントサポート部材２５，２６の形状および構造は、ドライバチップを搭載した場合であっても、適宜自由に設計することが可能となる。

本実施の形態にかかる蛍光表示管の構成を示す部分断面斜視図である。 本実施の形態にかかる蛍光表示管のフロントガラス側から斜視図である。 本実施の形態にかかる蛍光表示管の基板側からの斜視図である。 （ａ）本実施の形態にかかる蛍光表示管のリードピン部分の断面図、（ｂ）本実施の形態にかかる蛍光表示管のリードピン部分の変形例の断面図、（ｃ）本実施の形態にかかる蛍光表示管のリードピン部分の変形例の断面図である。 本実施の形態にかかる蛍光表示管のリードピンとスペーサとの接触部分の模式図である。 従来の蛍光表示管の構成を示す部分断面斜視図である。 従来の蛍光表示管のリードピン部分の断面図である。

符号の説明

１…蛍光表示管、２…外囲器、１１…基板、１２…フロントガラス、１３…スペーサガラス、１４，１５…フリットガラス、２１…アノード、２２…グリッド、２２ａ…開口部、２２ｂ…サポート部、２３…フィラメントカソード、２４…リードピン、２４ａ…内部部分、２４ｂ…かみ合わせ部、２４ｃ…外部部分、２４ｄ…接触端、２４ｅ…先端部、２４ｆ…接触部、２５，２６…フィラメントサポート部材、２７，２８…リードピン、２９…パッド、３０…排気孔、３１…シール。

Claims (5)

1. 基板と、少なくとも一部が透過性を有するフロントガラスと、前記板の周縁部に配置され前記基板と前記フロントガラスとを所定の間隔で対向配置させるスペーサ部材とからなる真空外囲器内に、前記基板上に配置され、蛍光材料が塗布されたアノードを備えた表示部と、前記表示部の前記アノード上に離間して架設されたフィラメントカソードと、前記アノードと前記フィラメントカソードとの間に配置されたグリッドと、前記真空外囲器に固定された基部とこの基部に垂設され前記フィラメントカソードを張り渡す張架部とかならなる一対のフィラメントサポート部材を収容した蛍光表示管において、
   前記フィラメントサポート部材の基部は、
   前記フロントガラスに沿って配置されその一部が前記フロントガラスと前記スペーサ部材との間に挟まれていること
   を特徴とする蛍光表示管。
2. 請求項１記載の蛍光表示管において、
   前記フィラメントサポート部材は、前記フロントガラスと前記スペーサガラスとの間から前記外囲器外部に導出される第１のリードピンを有する
   ことを特徴とする蛍光表示管。
3. 請求項１または２記載の蛍光表示管において、
   前記フロントガラスと前記スペーサガラスとの間から前記外囲器外部に導出され、前記外囲器内部に前記蛍光表示管の制御信号を導入する第２のリードピン
   をさらに有することを特徴とする蛍光表示管。
4. 請求項３記載の蛍光表示管において、
   前記第２のリードピンは、前記外囲器内部部分が側面視略くの字状の形状を有する
   ことを特徴とする蛍光表示管。
5. 請求項３記載の蛍光表示管において、
   前記第２のリードピンは、前記外囲器内部部分が側面視略しの字状の形状を有する
   ことを特徴とする蛍光表示管。
   

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