JP2006269243A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィラメントから発生されるノイズ量を低減できる蛍光表示管を提供する。
【解決手段】 蛍光表示管１を構成するガラス基板４上であって、アノード配線１３の隣に、フィラメント６を流れる電流を回帰させ、かつ、その回帰電流がフィラメント６を流れるフィラメント電流と逆向きに流れるように、ノイズ低減用配線３４を設ける。これにより、蛍光表示管１の駆動時では、ノイズ低減用配線３４に、フィラメント電流と同等の大きさの電流が、フィラメント電流に対して反対の向きに流れるため、ノイズ低減用配線３４から発生するノイズにより、フィラメント６から発生するノイズを相殺もしくは天元させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蛍光表示管に関するものである。

図５〜７に、従来における蛍光表示管の一例を示す。図５は、蛍光表示管の分解斜視図であり、図６は、蛍光表示管のフィラメントに対して垂直な方向での断面図であり、図７は蛍光表示管の構成を示すブロック図である。図７では、蛍光表示管をＶＦＤ（Vacuum Fluorescent Displayの略）と記載している。

図５、６に示すように、蛍光表示管１は、前面側ガラス板としてのフロントガラス２と、スペーサガラス３と、ガラス基板４とで形成された気密容器５の内部に、フロントガラス２側から、順に、カソードとしてのフィラメント６と、メッシュ状のグリッド７と、アノード８とが配置された構成となっている。気密容器５の内部は、排気管９から排気されることで、真空状態となる。

フィラメント６は、線状であり、その両端が保持体１１、１２により、長方形のフロントガラス２およびガラス基板４の長辺方向に沿った方向に、引っ張られた状態で保持されている。この蛍光表示管では、これらの保持体１１、１２は、後述する電源供給回路と電気的に接続するためのリード１１ａ、１２ａを兼ねている。

そして、図５中左側のリード１１ａがプラス側のフィラメント用リード１１ａであり、図中右側のリード１２ａがマイナス側のフィラメント用リード１２ａである。図中では、それぞれ、Ｆｌ＋、Ｆｌ−と記載している。各リード１１ａ、１２ａは、図７に示すように、電源供給回路２１と、直接、電気的に接続されており、図７中左側から右に向かって、フィラメント６に電流が流れるようになっている。なお、フィラメント６に流れる電流を以下では、単に、フィラメント電流と呼ぶ。

アノード８は、セグメント等の所定の表示パターンに形成された蛍光体を有している。アノード８は、図６に示すように、ガラス基板４上に形成されたアノード配線１３の上に、絶縁被膜１４を介して、形成されている。アノード配線１３は、一端がアノード８と、他端がアノード用パッド１５と電気的に接続されている。アノード用パッド１５は、アノード用リード１６と電気的に接続される。

そして、アノード用リード１６は、図７に示すように、マイコン、ロジックＩＣ等のキャラクター指示のための制御部としてのＣＰＵ２２およびＤＲＩＶＥＲ２３と電気的に接続されている。ＣＰＵ２２およびＤＲＩＶＥＲ２３から、アノード配線１３を介して、アノード８に対して、何の表示をするかを指示する信号が送信される。このように、アノード配線１３には、アノード８を制御するための制御電流が流れる。

なお、図５に示すように、この蛍光表示管では、長方形であるガラス基板４の１つの長辺側に各種リード１１ａ、１２ａ、１６が配置された構成となっている。

このように構成された蛍光表示管１では、電源供給回路２１からフィラメント６に電力が供給されることで、フィラメント６から電子がグリッド７に対して飛び出す。そして、飛び出した電子は、グリッド７により制御され、アノード８にあたることにより、発光し、種々の表示が行われる。

このとき、蛍光表示管１の表示範囲が広い場合では、一般に、蛍光表示管１の駆動方式として、パルス駆動方式が採用される。図８に、フィラメントに供給される電圧を示す。例えば、図７に示すように、ＣＰＵ２２のＰＷＭ端子２４から出力される信号によって、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２がＯＮ−ＯＦＦされることで、定電圧回路２５からの出力が、図８に示すようなパルスとなる。このようして、プラス側のフィラメント用リード１１ａに電圧が供給される。

しかしながら、この駆動方式では、長いフィラメントに、図８に示すような、ある周波数をもつパルス電流が流れることで、フィラメント６から、放射ノイズが発生してしまう。

そこで、従来では、このノイズを低減する方法として、図示しないが、ガラス基板４とは別体の金属板をガラス基板４の裏側に配置し、この金属体に、フィラメント６を流れた電流を、フィラメント電流とは反対の向きに流す方法が提案されており、この方法が採用された蛍光表示管が販売されている。

上記したガラス基板４の裏側に金属板を配置する方法では、蛍光表示管１を本来構成する部品の他に、別途、金属板が必要となるため、蛍光表示管１の部品点数が増加してしまう。

また、蛍光表示管１は、電子部品が搭載された実装基板に実装され、金属体は、蛍光表示管１と実装基板との間に配置される。このため、蛍光表示管１を実装基板に組み付ける際の組み付け工数が増加するという問題が生じる。

また、蛍光表示管の実装基板において、金属板との接続箇所が必要となる。このため、実装基板の配線パターン等の設計に制限が生じ、設計余裕度が小さくなるという問題が生じる。

本発明は、上記点に鑑み、フィラメントから発生されるノイズ量を低減でき、かつ、金属板をガラス基板の裏側に別途配置する方法で生じる問題を解決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。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ガラス基板（４）に、電流の流れる向きがフィラメント（６）を流れる電流の向きと反対であって、かつ、電流量がフィラメント（６）を流れる電流に相当する大きさの電流が流れる電気配線（３４）が配置されていることを特徴としている。

本発明では、フィラメントと電気配線に電流が流れている場合、右ねじの法則より、フィラメントから発生する磁界の向きと、電気配線から発生する磁界の向きとが、向き合うこととなる。

このため、本発明によれば、フィラメントと電気配線に生じる磁界を相殺し、もしくは、フィラメントに発生する磁界を軽減することができる。この結果、蛍光表示管から発生するノイズ量を、本発明の電気配線を有していない蛍光表示管よりも低減することができる。

また、本発明では、ガラス基板に電気配線を配置することで、電気配線をガラス基板と一体化させている。

これにより、本発明によれば、電気配線をガラス基板とは別の金属板により構成する場合と比較して、蛍光表示管の部品点数を減らすことができ、蛍光表示管の組み付け工程数を低減させることができる。

また、本発明によれば、電気配線をガラス基板とは別の金属板により構成した場合のように、金属体を蛍光表示管が実装される実装基板に接続する必要が無いため、実装基板と金属体との接続箇所を省略することができる。この結果、実装基板の設計自由度を向上させることができる。

具体的には、請求項２に示すように、電気配線（３４）を、フィラメント（６）と電気的に接続させ、フィラメント（６）を流れた電流を、電気配線（３４）に流すようにすることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態における蛍光表示管を示し、図２に、蛍光表示管のフィラメントに対して垂直な方向での断面図を示し、図３に、蛍光表示管の電気的構成を示す。図１〜３では、図５〜７と同様の構成部について、図５〜７と同一の符号を付しており、以下では、図５〜７に示す蛍光表示管と異なる点について主に説明する。なお、本実施形態の蛍光表示管は、例えば、車両用のエアコンパネルに用いられるものである。

図１に示すように、本実施形態の蛍光表示管１も、各種リード１１ａ、１６、３１が、長方形であるガラス基板４の１つの長辺側に配置されている。ただし、本実施形態では、図５に示す蛍光表示管と異なり、マイナス側のフィラメント用リード３１が、マイナス側の保持体１２とは別に設けられ、プラス側のフィラメント用リード１１ａの隣に配置されている。

また、ガラス基板４上には、フィラメント６のマイナス側の保持体１２と対向する位置に、第１のパッド３２が設けられ、マイナス側のフィラメント用リード３１に対向する位置に第２のパッド３３が設けられている。

そして、第１のパッド３２から第２のパッド３３までを結ぶように、１本のノイズ低減用配線３４がガラス基板４上に配置されている。このノイズ低減用配線３４が本発明の電気配線に相当する。ノイズ低減用配線３４は、図２に示すように、アノード配線１３と同様に、ガラス基板４と絶縁被膜１４の間に位置している。

なお、ノイズ低減用配線３４については、例えば、アノード配線１３と同様に、アルミニウムで構成することができ、ノイズ低減用配線３４を、例えば、アノード配線１３の製造工程において、アノード配線１３と同時に形成することができる。

また、このノイズ低減用配線３４は、図１に示すように、ガラス基板４上のアノード配線１３とは電気的に接続されておらず、別の配線として、アノード配線１３の周囲に配置されている。

具体的には、ノイズ低減用配線３４は、その一部３４ａがフィラメント６に対して平行に配置されている。その平行な部分３４ａは、プラス側、マイナス側のフィラメント用リード３１の位置関係により、フィラメント６よりも若干短いが、フィラメント６とほぼ同等の長さとなっている。また、ノイズ低減用配線３４の太さは、流れる電流の大きさに応じた太さに設定されている。

そして、各構成部が組み付けられた状態では、ノイズ低減用配線３４の一端は、第１のパッド３２を介して、フィラメント６のマイナス側保持体１２と電気的に接続され、他端は、第２のパッド３３を介して、マイナス側のフィラメント用リード３１と電気的に接続される。また、図３に示すように、プラス側、マイナス側のフィラメント用リード１１ａ、３１は、電源供給回路２１と電気的に接続される。

このため、図３に示すように、蛍光表示管１の駆動時では、電流は、フィラメント６をプラス側のフィラメント用リード３１から図中右方向に流れ、さらに、ノイズ低減用配線３４のうちのフィラメント６に平行な部分３４ａを図中左方向に、マイナス側のフィラメント用リード１１ａに向かって、流れる。すなわち、ノイズ低減用配線３４のうちのフィラメント６に平行な部分３４ａには、フィラメント電流に対して反対の向き電流が流れるようになっている。

このように、ノイズ低減用配線３４には、フィラメント電流を回帰させた回帰電流が流れるようになっている。したがって、ノイズ低減用配線３４に流れる電流の大きさは、フィラメント電流がノイズ低減用配線３４に流れるまでに多少の減損が生じるものの、フィラメント電流とほぼ同等の大きさとなっている。なお、アノード配線１３に流れる制御電流は、フィラメント電流と比較して小さいことから、ノイズ低減用配線３４には、アノード配線１３を流れる電流よりも大きな電流が流れている。

以上説明したように、本実施形態の蛍光表示管１では、ガラス基板４において、アノード配線１３の隣に、ノイズ低減用配線３４が配置されている。言い換えると、従来より、ガラス基板４には、アノード配線１３が設けられているので、本実施形態では、そのアノード配線１３に加えて、ノイズ低減用配線３４をガラス基板４に設けている。

そして、このノイズ低減用配線３４は、その一部３４ａが、フィラメント６に対して平行に配置されている。また、ノイズ低減用配線３４の一端は、第１のパッド３２を介して、フィラメント６マイナス側の保持体１２と電気的に接続され、その他端が第２のパッド３３を介して、プラス側のフィラメント用リード１１ａの隣に配置されたマイナス側のフィラメント用リード３１と電気的に接続されている。

したがって、本実施形態の蛍光表示管１では、蛍光表示管１の駆動時において、ノイズ低減用配線３４に、フィラメント６の回帰電流が、フィラメント６の入力電流に対して反対の向きに流れるようになっている。

ここで、図４に、フィラメント６とノイズ低減用配線３４とに電流が流れているときに、それぞれから発生する磁界の方向を示す。フィラメント６とノイズ低減用配線３４に電流が流れているときでは、右ねじの法則より、図４中の矢印のように、フィラメント６から発生する磁界の向きと、ノイズ低減用配線３４から発生する磁界の向きとが、向き合うこととなる。

このため、本実施形態の蛍光表示管１によれば、蛍光表示管１を交流駆動させた場合に、フィラメント６とノイズ低減用配線３４とからそれぞれ生じる磁界を相殺し、もしくは、フィラメント６から発生する磁界を軽減することができる。この結果、蛍光表示管１から発生するノイズ量を、ノイズ低減用配線３４を有していない蛍光表示管よりも低減することができる。

また、本実施形態では、ノイズ低減用配線３４をガラス基板４に設け、ノイズ低減用配線３４をガラス基板４と一体化させている。

これにより、上記背景技術の欄で説明したように、ガラス基板とは別部材の金属板を配置する方法と比較して、蛍光表示管の部品点数を減らすことができ、蛍光表示管の組み付け工程数を低減させることができる。

さらに、本実施形態の蛍光表示管１では、図５に示す蛍光表示管で、プラス側のフィラメント用リード１１ａと対極する位置に配置されていたマイナス側のフィラメント用リード１２ａを、プラス側のフィラメント用リード１１ａの隣に変更するだけで、ノイズ低減用配線３４に電流を流すことができる。すなわち、蛍光表示管１の実装基板において、ノイズ低減用配線３４との接続箇所を特に設ける必要が無い。

このため、本実施形態によれば、上記背景技術の欄で説明した金属板が配置された蛍光表示管と比較して、実装基板の設計自由度を向上させることができる。

（他の実施形態）
（１）上記した実施形態では、ノイズ低減用配線３４を１本のみ、ガラス基板４に設ける場合を例として説明したが、１本に限らず、他の本数とすることもできる。すなわち、フィラメント６と平行なノイズ低減用配線３４を複数本、設けることもできる。

また、上記した実施形態では、ノイズ低減用配線３４のうち、フィラメント６と平行な部分３４ａの長さを、フィラメント６と同等の長さとする場合を例として説明したが、ノイズを従来よりも低減できる範囲であれば、フィラメント６よりも短くすることもできる。なお、高いノイズ低減効果を得る観点では、ノイズ低減用配線３４のうち、フィラメント６と平行な部分３４ａの長さを、フィラメント６と同等の長さとすることが好ましい。

また、上記した実施形態では、フィラメント６がガラス基板４の長辺に沿って配置されているため、ノイズ低減用配線３４を、ガラス基板４の長辺に沿って配置する場合を例として説明したが、ノイズ低減用配線３４がフィラメント６に対して、平行であれば、ノイズ低減用配線３４の配置を他の配置とすることもできる。

すなわち、例えば、フィラメント６がガラス基板４の短辺に沿って配置されている場合、ノイズ低減用配線３４をガラス基板４の短辺に沿って配置することもできる。

このように、ノイズ低減用配線３４のパターンについては、ノイズ低減用配線３４がフィラメント６に対して平行であり、かつ、フィラメント６の回帰電流が、フィラメント電流と反対の向きに電流が流れるように配置されていれば、任意に変更可能である。

（２）上記した実施形態では、ガラス基板４のうちのフロントガラス２側の面に、ノイズ低減用配線３４を設ける場合を例として説明したが、ガラス基板が、ガラス基板の裏面側、すなわち、フロントガラス２とは反対側の面にも、配線が設けられる構造の場合では、ガラス基板の裏面側に、ノイズ低減用配線３４を設けることもできる。

（３）上記した実施形態では、ノイズ低減用配線３４にフィラメント６の回帰電流を流す場合を例として説明したが、蛍光表示管１の構造を、回帰電流の代わりに、フィラメント電流とは別に、ノイズ低減用配線専用の電流を流す構造とすることもできる。

このとき、ノイズ低減用配線３４には、フィラメント電流に対して反対の向きで、かつ、フィラメント電流に相当する大きさの電流が流れるようにする。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（４）上記した実施形態では、各種リード１１ａ、１６、３１がガラス基板４の１つの長辺側にのみ配置されるタイプの蛍光表示管を例として説明したため、マイナス側のフィラメント用リード３１を、プラス側のフィラメント用リード１１ａの隣に配置する場合を例として説明した。

これに対して、長方形であるガラス基板４の１つの長辺に限らず、他の長辺や、短辺においても、各種リードが配置可能であるタイプの蛍光表示管であれば、マイナス側のフィラメント用リード３１を他の位置に配置することもできる。

例えば、図１に示す蛍光表示管１に対して、マイナス側のフィラメント用リード３１を、ガラス基板４の他の長辺側や短辺側に配置変更することもできる。なお、ノイズ低減用配線３４には、フィラメント電流とは反対向きの電流を流すため、マイナス側のフィラメント用リード３１は、蛍光表示管に対してプラス側のフィラメント用リードと同じ側に配置されていることが好ましい。

（５）上記した実施形態では、蛍光表示管１の形状を長方形とする場合を例として説明したが、他の形状とすることもできる。

（６）なお、本発明は、車両用のエアコンパネルに限らず、他の技術分野においても、ノイズの発生を嫌う製品に搭載される蛍光表示管に対して、適用が可能である。

本発明の第１実施形態における蛍光表示管の分解斜視図である。 図１の蛍光表示管をフィラメントに対して垂直な方向で切断したときの断面図である。 図１の蛍光表示管の構成を示すブロック図である。 本発明の効果を説明するための図である。 従来における蛍光表示管の分解斜視図である。 図５の蛍光表示管をフィラメントに対して垂直な方向で切断したときの断面図である。 図５の蛍光表示管の構成を示すブロック図である。 蛍光表示管に供給される電力の波形を示す図である。

符号の説明

１…蛍光表示管、２…フロントガラス、３…スペーサガラス、４…ガラス基板、
５…気密容器、６…フィラメント、７…グリッド、８…アノード、
１１…プラス側保持体、１１ａ…プラス側のフィラメント用リード、
１２…マイナス側保持体、１２ａ、３１…プラス側のフィラメント用リード、
３２…第１のパッド、３３…第２のパッド、３４…ノイズ低減用配線。

Claims (2)

1. 前面側ガラス板（２）と、ガラス基板（４）とにより構成された気密容器（５）の内部に、フィラメント（６）と、グリッド（７）と、アノード（８）とが配置された蛍光表示管において、
   前記ガラス基板（４）に、電流の流れる向きが前記フィラメント（６）を流れる電流の向きと反対であって、かつ、電流量が前記フィラメント（６）を流れる電流に相当する電流が流れる電気配線（３４）が配置されていることを特徴とする蛍光表示管。
2. 前記電気配線（３４）は、前記フィラメント（６）と電気的に接続されており、前記フィラメント（６）を流れた電流が、前記電気配線（３４）を流れるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光表示管。
   
   
   

Images