JP2748394B2

JP2748394B2 - 螢光表示管

Info

Publication number: JP2748394B2
Application number: JP63077212A
Authority: JP
Inventors: 常雄鞭; 実大関; 正健林; 民治政時
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1998-05-06
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: JPH01248443A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は螢光表示管、特にそれぞれ複数個の螢光表示
管を水平及び垂直方向に配列して全体として大画面表示
を行うようにした表示装置に用いて好適な螢光表示管に
関わる。

〔発明の概要〕

本発明は、複数の螢光体セグメントが配列されてなる
螢光面と、これに対向して各セグメントに電子ビーム衝
撃を行う電子ビーム制御機構とを具備する螢光表示管に
おいて、特にそのカソードを、対の空堤を有する絶縁性
カソード支持体によってその対の突堤間に懸架支持させ
るようにし、そのカソード支持体へのカソードの取付け
を、対の突堤に嵌着した金属片に直接的にあるいはカソ
ードの保持体を介して溶接等によって取付ける。このよ
うにして複数本のカソードを確実に且つ高精度に所定位
置に配置し、安定した特性を有する螢光表示管を構成す
る。

〔従来の技術〕

大画面表示、例えばカラー大画面表示を行う表示装置
において、例えば第６図にその正面図を示し、第７図に
その側面図を示すように、それぞれ例えば赤，緑及び青
の各螢光体セグメントR,G及びＢを１組、すなわち１ト
リオとして例えば２ライン（行）８列に16トリオ、した
がって48の螢光体セグメントR,G,Bが配列された螢光面
を有する螢光表示管（１）を、行及び列方向（すなわち
垂直方向Ｙ及び水平方向Ｘ）にそれぞれ複数本配列して
表示情報に応じて各螢光体セグメントの発光をなして全
体として大画面のカラー画像表示を行うようにした表示
装置が提案されている。

螢光表示管（１）は、その前面パネルの内面に被着形
成された例えば螢光体セグメントR,G,Bのトリオの配列
による螢光面に対向して、各セグメントR,G,Bにそれぞ
れ電子ビームを衝撃させる電子ビーム制御機構を具備す
る。この電子ビーム制御機構は主として、グリッド群と
カソード構体を有して成る。そして、この場合、カソー
ドは、例えばスパイラル状に巻回され全体としてライン
状を示すヒータに、カソード材すなわちカソード酸化物
が電着、スプレー等によって被着されて成り、各トリオ
毎にこのトリオをなす螢光体セグメントR,G,Bに対して
共通にカソードが配置される。そして、これらカソード
はグリッド群の共通の第１グリッドに対して所定の間
隔、位置関係に設定される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した螢光表示管においては、共通の第１グリッド
に対向して複数のカソードが配置されるものであるが、
この場合、各カソードと第１グリッドとの位置関係が不
均一となり勝ちでカットオフ特性にばらつきが生じ、明
るさにむらが生じるなどの課題がある。

本発明においては、複数のカソードを確実に所定位置
に設定配置することができ、明るさにばらつきがなく、
安定して均一な特性を有する螢光表示管を提供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、第１図にその要部の一部を断面と
した側面図を示すように、光透過性の第１のパネル（1
1）とこれに対向する第２のパネル（12）と周側壁（1
3）とによって囲まれ、その内部が高真空度に保持され
て成る平面型容器（15）、すなわち管体を構成する。

第１のパネル（11）の内面には螢光体セグメント例え
ば赤，緑及び青の各螢光体セグメントR,G,Bが配列され
てなる螢光面（16）が形成され、この螢光面（16）に対
向して各螢光体セグメントR,G,Bに対してそれぞれ電子
ビームを衝撃させる電子ビーム制御機構（17）が配置さ
れ、またこの電子ビーム制御機構（17）と螢光面（16）
との間に各螢光体セグメントR,G,B間の前方空間を区分
し、各螢光体セグメントR,G,Bへの電子ビームの相互の
干渉を回避する区画壁（19A）を有するセパレータ電極
（19）が配置されてなる。

本発明においては、電子ビーム制御機構（17）に、そ
のカソード構体（60）として、第２図にその分解図を示
すように、相対向する対の空堤（25₁）及び（25₂）を有
する絶縁性カソード支持体S₂を設ける。そして、この絶
縁カソード支持体S₂の対の空堤（25₁）及び（25₂）にそ
れぞれカソード取付け金属片（28）を嵌着する。そし
て、これらカソード取付け金属片（28）に直接的に或い
はカソード保持体（29）を介して、ヒータ上にカソード
材が被着されて成るカソードＫを対の空堤（25₁）及び
（25₂）間に懸架支持する。

〔作用〕

上述の本発明構成によれば、特にそのカソードＫを、
対の空堤（25₁）及び（25₂）を有する絶縁性カソード支
持体S₂によってその対の空堤（25₁）及び（25₂）間に懸
架支持させるようにし、またそのカソード支持体S₂への
カソードの取付けは、対の空堤（25₁）及び（25₂）に設
けた金属片（28）への直接的にあるいはカソード保持体
（29）を介しての溶接等によって取付けるので、複数本
のカソードの支持を確実に、またその取付け位置を高精
度に支持体S₂の突堤（25₁）及び（25₂）の高さによって
所定位置に設定配置することができることからグリッド
との間隔を確実且つ安定に設定できて安定した特性を有
し、明るさにむらのない螢光表示管を構成することがで
きる。

〔実施例〕

第１図〜第４図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。

例えばそれぞれ長方形をなす第１及び第２のガラスパ
ネル（11）及び（12）間に４側壁を構成する例えば同様
にガラス壁よりなる周側壁（13）を配して３者間をフリ
ット（14）によって封着して平面型容器（15）を構成す
る。

第１のパネル（11）の内面には、例えば赤，緑及びの
各螢光体セグメントR,G,Bよりなる螢光体トリオが複数
組例えば２行８列に、したがって48セグメントが配列さ
れ、また各セグメントR,G,B間にはカーボン塗膜等の光
吸収層（20）が被着され全面的にAl蒸着膜等のメタルバ
ック層（図示せず）が形成されて、螢光面（16）が被着
形成される。

そして、この螢光面（16）に対向してセパレータ電極
（19）が配置される。このセパレータ電極（19）は、例
えば金属板の打ち抜き切起こしにより各区画壁（19A）
が形成されてなる。このセパレータ電極（19）は、その
周壁から取付け片（21）が突設され、これが例えばガラ
スフリット（50）によってパネル（11）にフリット付け
されて支持される。

螢光面（16）に対向して設けられる電子ビーム制御機
構（17）は、第３図にその要部の一部を切り欠いた斜視
図を示し、第４図にその分解斜視図を示すように、カソ
ード構体（60）と第１グリッドG₁と第２グリッドG₂と第
３グリッドG₃が順次平面的に螢光面（16）側に向って配
列された構成をとる。

第３グリッドG₃は例えば金属板より成る第３グリッド
フレームF₃と、金属薄板よりなる第３グリッド本体M₃と
が重ね合せられてなる。フレームF₃は螢光面（16）の
赤，緑及び青の螢光体セグメントR,G,Bのトリオに対し
て共通の透孔H_F3が穿設される。また、第３グリッド本
体M₃は、フレームF₃の各透孔H_F3に対向する位置にそれ
ぞれ各螢光体セグメントR,G,Bに対向してメッシュ状の
透孔H_3R，H_3G及びH_3Bがフォトリソグラフィ等によって
穿設されてなる。この第３グリッド本体M₃は、第３グリ
ッドフレームF₃にその透孔H_3R，H_3G及びH_3Bが対応する
透孔H₃に合致するように載せられ、さらにこれの上に例
えば隣り合う２列４組のトリオに対して共通のセラミッ
ク等の第１の絶縁スペーサS₁が重ねられて配置される。
この第１の絶縁スペーサS₁はフレームF₃の各透孔H_F3に
対応する透孔H_S1が穿設され、共通の列すなわち垂直方
向Ｙ上の透孔（図示の例では対の透孔）H_S1間に２本の
突条（23₁）（23₂）がそれぞれ垂直方向Ｙに延在して形
成される。

そして、第３グリッド本体M₃上にそれぞれスペーサS₁
を介して第２グリッドG₂が配置される。第２グリッドG₂
は第３グリッド本体M₃の各メッシュ状透孔H_3R，H_3G，H
_3Bの共通の列上に対して共通に帯状の電極（24R）（24
G）（24B）が平行配列され、各帯状電極（24R）（24G）
（24B）に、フレームF₃のＹ方向の共通の列上の各対の
透孔H_3R，H_3G，H_3Bに対応してそれぞれ各２個のメッシ
ュ状透孔H_2R，H_2G，H_2Bが、フォトリソグラフィ等によ
って形成される。これら帯状電極（24R）（24G）（24
B）の両端は、それぞれリード（24L）となり、これらが
その外端において枠部（24F）によって連結されて組立
前の状態ではリードフレームが構成される。このリード
フレームは、フォトリソグラフィ等によって形成され
る。このリードフレームは、各帯状電極（24R）（24G）
（24B）間にスペーサS₁の突条（23₁）（23₂）が入り込
むように各スペーサS₁を介在させて第３グリッドG₃の本
体M₃上に載置され、電子ビーム制御機構（17）の組立後
にその枠部（24F）が取り去られて各電極（24R）（24
G）（24B）が電気的に分離される。

そして、この第２グリッドG₂のリードフレーム上にカ
ソード構体（60）を構成する同様にセラミック等の絶縁
材よりなる絶縁性カソード支持体S₂となる第２の絶縁ス
ペーサを配置し、これの上に第１グリッドG₁を配置す
る。

第１グリッドG₁は、第１グリッド本体M₁とシールド板
S_H1と第１グリッドフレームF₁とが順次積層されてな
る。第１グリッド本体M₁は、第３グリッドG₃及び第２グ
リッドG₂の各メッシュ状透孔H_3R，H_3G，H_3B及びH_2R，H
_2G，H_2Bに対向して同様の例えばメッシュ状透孔H_1R，H
_1G，H_1Bが例えばフォトリソグラフィによって穿設され
て成る。第１グリッドG₁のシールドSH₁は、例えばメッ
シュ状透孔H_1R，H_1G，H_1Bを１組とする４組のトリオす
なわち隣り合う２行２列の４組のトリオに対して共通に
それぞれ例えば金属板の打ち抜き、折り曲げ加工によっ
て形成され、各シールド板SH₁には各第１グリッド本体M
₁のメッシュ状透孔H_1R，H_1G，H_1Bと対向する位置に透孔
H_SH1R，H_SH1G，H_SH1Bが穿設されてなる。そして、これ
ら透孔H_SH1R，H_SH1G，H_SH1Bのトリオの水平方向Ｘ方向
に関する両側に垂直方向Ｙに沿って延長する側壁（2
7₁）及び（27₂）を折り起こして形成するとともに、そ
れら外端間に同様に側壁（27₃）を折り起こして形成す
る。第１グリッドのフレームF₁は、複数のシールド板S
_H1に対して共通に同様に金属板の打ち抜き，折り曲げ加
工によって形成し得る。

第２の絶縁スペーサすなわちカソード支持体S₂は、第
１の絶縁スペーサS₁と同様に例えば隣り合う２行２列４
組の螢光体トリオに対してそれぞれ共通に配置され、第
３のグリッドG₃のフレームF₃の各透孔H_F3に対応する透
孔H_S2が設けられ、各透孔H_S2の両側に水平方向Ｘに関す
る両側に垂直方向Ｙに沿って延在する各対の突堤（2
5₁）及び（25₂）が一体に突設されてなり、各突堤（2
5₁）及び（25₂）には、カソードＫ側の上端面に開放す
るスリット状の透孔ないし穴よりなるカソードの支持嵌
合溝（26）が形成されてなる。

そして、この第２の絶縁スペーサすなわち絶縁性カソ
ード支持体S₂上に順次第１グリッドG₁を構成する第１グ
リッド本体M₁，シールド板S_H1及びフレームF₁が重ね合
わせられて各透孔のトリオ間に、その支持体S₂の突堤
（25₁）及び（25₂）が突出するようになされて配置され
る。

そして、各突堤（25₁）及び（25₂）の嵌合溝（26）に
金属片（28）を嵌入配設する。この金属片（28）は、例
えば同一のライン（行）上の４個のトリオ、すなわち４
個の透孔H_S2に関する４対の突堤（25₁）及び（25₂）を
組として、各組内において、互いに隣り合う他の透孔H
_S2に関する隣り合う突堤（25₁）及び（25₂）間に跨って
３本のインコネル等より成る共通の帯状の金属片を各突
堤（25₁）及び（25₂）の上面に衝合させ密着させるよう
に差し渡して、更にその金属片の各両端に設けた脚片
（28₁）及び（28₂）を、それぞれ対応する嵌合溝（26）
内に圧入嵌合させる。一方、各組の両端に位置する突堤
（25₁）及び（25₂）に関しては、両者間をカソード配置
部外に迂回するように配置されるコ字状の金属連結体
（40）を配し、この金属連結体（40）の両端に、それぞ
れ溶接されたＵ字状に屈曲させて成る金属片（128）を
それぞれ、対応する突堤（25₁）及び（25₂）の各嵌合溝
（26）内に圧入する。

一方、カソードＫは、例えば全体として直線（ライ
ン）状に延びるスパイラル状ヒータ上に、カソード材が
吹き付け等によって被着された構成をとり、例えば予め
カソード保持体（29）に架張してカソード材の吹き付け
がなされた状態でこのカソード保持体（29）をそのカソ
ードヒータの両端において金属片（28）に溶接する。カ
ソード保持体（29）は例えば金属板の打ち抜き折り曲げ
加工によって構成し、共通のライン（行）上に配列され
る４個のトリオに対する４本のカソードＫの各両端を溶
接する各対の腕部（39₁）及び（39₂）が４組、連結部
（39c）によって一体に連結された構成を採り得る。そ
して、このカソード保持体（29）に、４本のカソードＫ
を構成するヒータを各対の腕部（39₁）及び（39₂）間に
架設して、各．ヒータの両端を各腕部（39₁）及び（3
9₂）上に各ヒータが共通の直線上に配置されるように溶
接する。その後、前述したように各ヒータにカソード材
を例えば吹き付ける。そして、このように各４本のカソ
ードＫを保持させた各カソード保持体（29）を、その各
腕部（39₁）及び（39₂）を、カソード支持体S₂上の対応
する各突堤（25₁）及び（25₂）の上面において各金属片
（28）上に載せてスポットウェルドを行って、各カソー
ドＫを各突堤（25₁）及び（25₂）間に懸架配置する。こ
のとき、第２図から明らかなように、金属片（28）の対
の脚片（28₁）及び（28₂）の上面（28₃）及び（28₄）と
カソードＫが懸架保持されたカソード保持体29に設けら
れた腕部（39₁）及び（39₂）とが、衝合するように成さ
れている。その後、カソード保持体（29）の各腕部（39
₁）及び（39₂）の連結部（39c）側の基部を第４図中鎖
線ａで示す位置で切断して連結部（39c）の排除を行っ
て、少くとも各カソードＫに関する両端間の電気的連結
を遮断する。しかしながら、この場合、各４本のカソー
ドＫは、互いに金属片（28）によって直列に接続され、
更にこの直列に接続された４本のカソードＫの接続体の
両端は、連結体（40）によって電気的に連結される。そ
して、後述するように、連結体（40）と４本のカソード
Ｋの直列接続の中央の金属片（28）との間に給電がなさ
れる。

そして、第３グリッドG₃を構成するフレームF₃，第３
グリッド本体M₃，第１の絶縁スペーサS₁，グリッドG₂を
構成するリードフレームF₂，第２の絶縁スペーサすなわ
ちカソード支持体S₂，第１のグリッドG₁を構成する第１
グリッド本体M₁，シールド板S_H1，フレームF₁は順次重
ね合わせられてこれらに穿設した各透孔を通じて互いに
金属のはとめ（図示せず）によってかしめつけて合体す
る。この場合、そのかしめつけのはとめの挿通孔は、第
１グリッドG₁と第３グリッドG₃で交互に大になるように
することによって金属はとめによって各グリッドG₁〜G₃
が電気的に連結することがないようにする。

このようにしてカソードK,第１〜第３グリッドG₁〜G₃
が一体化されてなる電子ビーム制御機構（17）を、その
第２グリッドG₂のリード（24L）をパネル（12）と周側
壁（13）との間のフリット付け部を通じて外部に導出す
ることによって機械的に支持すると共に、容器（15）外
へのリード導出を行う。

尚、この場合第３図に示すように、第２グリッドG₂を
構成するリードフレームには、前述したカソードＫへの
給電のための例えば金属片（28）や、金属連結体（4
0）、また第３及び第１グリッドG₁に電気的に接続され
るリード（31）が枠部（24F）内に突設して設けられ、
電子ビーム制御機構（17）の組立てに当って、これらは
各対応する電極G₁，G₃あるいはカソード保持体（29）な
いしは金属片（28）に電気的に連結するように溶接され
てそれぞれ容器（15）外にそのフリット付け部を通じて
リード（24L）と共に容器（15）外への端子導出を行う
ようになされる。

また、第２のパネル（12）の内面には、背面電極（3
2）が例えばカーボン塗膜等によって形成され、これに
電子ビーム制御機構（17）の例えば第１グリッドG₁に取
着された金属弾性片（33）が弾性的に接触して背面電極
（32）と第１グリッドG₁に電気的に連結されるようにす
る。

一方、平面型容器（15）の例えば中央には高電圧リー
ド（34）が貫通されて、これの内端がセパレータ電極
（19）に電気的に連結するようになされて端子導出がな
される。

このような構成において、高電圧リード（34）を介し
て螢光面（16）及びセパレータ電極（19）に高圧の例え
ば5KVが印加される。また第１グリッドG₁と背面電極（3
2）には、リード（31）を通じて例えば10Vが、また第３
グリッドG₃には、0Vが与えられる。また、第２グリッド
G₂にはオン状態で15V、オフ状態で−2Vがリード（24L）
を通じて選択的に与えられ、これら第２グリッドG₂の帯
状電極（24R）（24G）（24B）へのオン，オフの電圧の
切換えと、カソードＫへの印加電圧の選択によって各螢
光体セグメントR,G,Bに向う各電子ビームの変調を行っ
て例えばライン順次に各螢光体セグメントの発光を行
う。

このような本発明による螢光表示管は、第５図及び第
６図で説明したように多数平面的に配列することによっ
て全体として大画面のカラー表示を行うことができる。

尚、上述した例では絶縁性カソード支持体S₂の突堤
（25₁）及び（25₂）に嵌合溝（26）を設けてこれにカソ
ード取付金属片（28）を嵌合させた場合であるが、第５
図に示すようにカソード取付金属片（28）をキャップ状
として突堤（25₁）及び（25₂）に被冠嵌着させることも
できる。上述した例では、カソード保持体（29）を、共
通のライン上の４本のカソードＫを組として各カソード
Ｋを支持する４対の腕部（39₁）及び（39₂）を設けた構
造としたものであるが、１対の腕部（39₁）及び（39₂）
間に例えば４本のカソードＫを直列に連ねて懸架すると
か、各カソードＫについて個々にカソード保持体（29）
を設けるなど種々の構成を採り得る。

また、上述した例においては、カラー表示を行う場合
に本発明を適用した場合で、各螢光体セグメントが赤，
緑及び青の螢光体セグメントR,G,Bによって形成した場
合であるが、単色をはじめとして各種の色の表示に適用
することもできる。

更にまた、上述した例では、平面型容器（15）が、第
１及び第２のパネル（11）及び（12）と周側壁（13）と
の３者のフリット付けによって構成した場合であるが、
周側壁（13）を例えば第２のパネル（12）と一体構成と
するなど種々の変形変更を行うことができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、特にそのカソードＫ
を、対の突堤（25₁）及び（25₂）を有する絶縁性カソー
ド支持体S₂によってその対の突堤（25₁）及び（25₂）間
に懸架支持させるようにし、またそのカソード支持体S₂
へのカソードの取付けは、対の突堤（25₁）及び（25₂）
に嵌着した金属片への直接的にあるいはカソード保持体
（29）を介しての溶接等によって取付けるので、複数本
のカソードの支持を確実にまたその取付け位置を高精度
に支持体S₂の突堤（25₁）及び（25₂）の高さによって所
定位置に設定配置することができて第１グリッドG₁との
間隔の設定も確実にできるので安定したばらつきの小さ
い特性を有し、明るさにむらのない螢光表示管を構成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蛍光表示管の要部を断面とした側
面図、第２図はカソード構体の分解斜視図、第３図は電
子ビーム制御機構の要部を断面とする斜視図、第４図は
その電子ビーム制御機構の分解斜視図、第５図はカソー
ド構体の他の例の要部の分解斜視図、第６図は大面積表
示装置の正面図、第７図はその側面図である。（11）及び（12）は第１及び第２のパネル、（16）は螢
光面、（17）は電子ビーム制御機構、（60）はカソード
構体である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者政時民治東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (56)参考文献特開昭61−135031（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−46561（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−94334（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−232618（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】相対向する第１及び第２のパネルを有する
平面型容器内に、上記第１のパネル内面に蛍光体セグメ
ントの配列によって形成された蛍光面に対向して上記各
蛍光体セグメントに対してそれぞれ電子ビームを衝撃さ
せる電子ビーム制御機構を具備する蛍光表示管におい
て、上記電子ビーム制御機構は、ヒータ上にカソード材が被
着されて成るカソードを有するカソード構体を有し、該カソード構体は、相対向する対の突堤を有する絶縁性
カソード支持体と、該カソード支持体の上記対の突堤に
形成された嵌合溝内にそれぞれ嵌入される対の脚片を有
して上記突堤の上面に衝合して位置設定がなされた金属
片とを有し、該金属片の対の脚片の上面と、上記カソードが懸架保持
されたカソード保持体に設けられた腕部とが衝合するよ
うになされ、上記カソードが懸架されたカソード保持体が上記金属片
を介して上記突堤間に支持されて成ることを特徴とする
蛍光表示管。