JP3182006B2

JP3182006B2 - 発光素子

Info

Publication number: JP3182006B2
Application number: JP33401892A
Authority: JP
Inventors: 善一郎原; 耕三郎柴山; 良行西井; 佐四郎上村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JPH06181036A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、競技場等において使
用される大画面表示装置を構成するための発光素子に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の発光素子の概略の構成を図６，図
７に示す。図において、１ａは蛍光体の塗布された表示
部、１ｂは筒状側板（以下スペーサと呼ぶ）、１ｃは各
種制御電極が配設される基板であり、これらは発光素子
の真空容器を構成する。２は線状カソード、３は第１の
制御電極（走査電極）、４は第２の制御電極（データ電
極）である。５及び６は上記２種類の制御電極をそれぞ
れ行方向、あるいは列方向に共通に接続する配線、７は
発光部に対応して開口部が設けられた遮蔽電極、８は開
口部、９は蛍光体、１０は排気部、３０は外部電極であ
る。図８は２種類の制御電極の配置、及び配線を示すも
ので、Ｓ₁〜Ｓ₄は行方向に共通に接続された走査電極の
引き出し部、Ｄ₁〜Ｄ₄は列方向に共通に接続されたデー
タ電極の引き出し部である。図９はそれぞれの電極に印
加する信号のタイミングを示し、図１０は画素の配列と
電極の対応関係を示し、図１１は各電極の電位と電子の
流れを説明する図である。

【０００３】次に動作について説明する。この種の発光
素子の基本原理は、カソードから放出された熱電子を加
速し、陽極に衝突させることにより、陽極面に塗布され
た蛍光体を励起し、発光せしめるものである。図１１に
おいて、カソードから放出された熱電子は、第１の制御
電極（以下走査電極）と第２の制御電極（以下データ電
極）の電位の組合わせにより、次の様に動作する。それ
ぞれ図１１に対応付けて示す。 (1) 行方向に接続された走査電極、及び列方向に接続さ
れたデータ電極が共にカソードに対して正の場合、デー
タ電極の正電位によりカソードから放出された電子は、
走査電極の電位により偏向され、所定の開口部を通過
し、陽極に達し蛍光体を発光せしめる「図１１(1)」。 (2) 走査電極が正で、データ電極が負の場合、カソード
に近いデータ電極の負電位により、カソード近傍の電位
が負になり、熱電子の放出が抑制される。このため、蛍
光体は発光しない「図１１(2)」。 (3) 走査電極が負で、データ電極が正の場合、次の２通
りの場合がある。ａ．他方の走査電極が正の場合、カソードから放出され
た熱電子は、走査電極の電位により他方の走査電極側へ
偏向され、蛍光体は発光しない「図１１(3)−ａ」。
ｂ．他方の走査電極も負の場合、データ電極の電位は正
であるが、データ電極の面積が小さいため、両側の走査
電極の負の電位の影響により、カソード近傍は負とな
り、熱電子の放出が抑制され、蛍光体は発光しない「図
１１(3)−ｂ」。 (4) 走査電極、データ電極共に負の場合、カソード近傍
の電位が負になり、熱電子の放出が抑制され、蛍光体は
発光しない「図１１(4)」。この結果、図８の配線関係
と、図１０の画素の配列との関係より、正の電位が印加
される行（走査）電極、及び列（データ）電極の交点に
位置する蛍光体が発光することになる。まず、Ｓ₁に信
号が印加された場合、Ｐ₁₁〜Ｐ₁₄が選択され、これらが
データ電極（Ｄ₁〜Ｄ₄）の電位に従って発光する。次に
Ｓ₂に信号が印加されると、Ｐ₂₁〜Ｐ₂₄が選択され、や
はりデータ電極の電位に従って発光する。このように図
９に示すように、走査電極に逐次走査信号を印加し、デ
ータ電極に任意のデータ信号を印加することによって、
任意の表示を得ることができるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の発光素子は以上
のような構成及び動作原理で動作し、多数配列すること
により大画面ディスプレイが構築される。ここで、この
種の発光素子は内部が真空であることから、大気圧に耐
える必要があり、ガラス容器を構成する板材の厚みを薄
くすることはできない。従って、発光素子の重量が重く
なるという問題がある。さらに、高解像度化を図るため
には、画素間のピッチを小さくする必要があり、このた
めには、スペーサの厚みを薄くする必要がある。一方、
スペーサの薄肉化は、容器強度上の問題から困難であ
り、このため、図１０からも分かるように、発光素子を
配列する際、スペーサの厚みの概ね２倍の寸法のギャッ
プを各画素間に設ける必要があり、画素ピッチ短縮の障
害となっていた。このため、ディスプレイの高解像度化
が困難であった。

【０００５】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、発光素子の容器構造を強化し、
ガラス容器を構成する部材の厚みを薄くすることによ
り、表示装置の軽量化とともに、高解像度化を図ること
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る発光素子
は、蛍光面に陽極電位を印加するための高圧リードを容
器のほぼ中央に導入し、この高圧リードを保護するガラ
ス管の両端を表示部である前面パネルと基板である背面
パネル間に当接せしめることにより、支柱の効果をもた
せ、大気圧による容器の変形を抑制する。

【０００７】あるいはスペーサの対向部間の電子の軌道
以外の部分に支えを設け、スペーサに対する大気圧の影
響を軽減する。

【０００８】

【作用】この発明においては、大気圧によるガラス容器
の変形が抑制されることにより、容器各部に働く応力が
軽減され、従って、ガラス容器の厚みを薄肉化すること
ができる。

【０００９】

【実施例】実施例１．図１〜図３はこの発明の第１の実施例の構成図である。
図１〜図３において、表示部１ａ及び基板１ｃは面積的
に最も大きく、大気圧の影響を受けやすいため、容器の
内側に向ってへこむ。そこで、この部分に支柱を設ける
ことにより、大気圧によるへこみを抑制することができ
る。ここで、陽極電位を印加するための高圧リードを保
護するガラス管５０を真空外囲器の中央部において、そ
の両端を表示部１ａと基板１ｃ間に当接せしめることに
より、支柱の効果をもたせる。この結果、容器に働く応
力を低減することができ、容器強度が強化され、このた
め表示部１ａ及び基板１ｃの厚みを薄くすることがで
き、軽量化が図られる。また高圧リードを陽極に接続す
るために、ガラス管５０に設けた切り欠き部は管中心に
対して対称の位置に形成されている。

【００１０】実施例２．図４，図５は容器構造を長方形にした実施例であり、こ
の場合、正方形に比べ表示部１ａ及び基板１ｃに加わる
大気圧の影響を軽減することができ、強度的に強くなる
ため、ガラスの厚みを薄くすることができる。この種の
発光素子は、発光素子の継ぎ目を含めて画素ピッチを短
縮すると、高解像度化される。そこで、高解像度化を図
るためには、筒状側板（スペーサ１ｂ）の厚みを極力薄
くする必要があるが、スペーサ１ｂの厚みが大気圧によ
り制約され、薄くすると強度が弱くなる。これについて
は画素と画素との間の発光を妨げない電子の軌道以外の
部分におけるスペーサの対向部間に、支柱からなるスペ
ーサ支え６０を設けることにより、大気圧による制約が
除かれスペーサ１ｂの厚みを薄くすることができる。

【００１１】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る発光素子によ
れば、陽極電位を印加するための高圧リードを真空外囲
器のほぼ中央に導入し、この高圧リードをガラス管で保
護するとともに、ガラス管の端面を表示部である前面パ
ネルと基板である背面パネルに当接して円筒状支柱を構
成して支柱の効果をもたせたので、大気圧による変形が
抑制され、ガラスの厚みを薄くすることができ、軽量化
とコストの削減が図られる。なお製造工程中の熱歪や、
大気圧による真空応力などのアンバランスが軽減され、
支柱の信頼性が高くなる。

【００１２】この発明の請求項２に係る発光素子によれ
ば、画素と画素との間の発光を妨げない、つまり電子の
軌道以外の部分におけるスペーサの対向部間に、スペー
サ支えを設けて支柱効果をもたせたので、スペーサに加
わる大気圧の影響を低減し、スペーサの破壊を防止し、
スペーサガラスの厚みを薄くすることができる。これに
よって、多数配列する際の画素ピッチを短縮することが
でき、表示装置の高解像度化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の正面断面図である。

【図２】図１に示すものの平面図である。

【図３】図１におけるガラス管を示す斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。

【図５】図４のスペーサを示す斜視図である。

【図６】従来の発光素子を示す分解斜視図である。

【図７】従来の発光素子を示す斜視図である。

【図８】２種類の制御電極の配置及び配線を示す略線
平面図である。

【図９】それぞれの電極に印加する信号のタイミング
を示す図である。

【図１０】画素の配列と電極の対応関係を示す図であ
る。

【図１１】各電極と電子の流れを示す図である。

【符号の説明】

１ａ表示部、１ｂスペーサ、１ｃ基板、２線状
カソード、３制御電極、４制御電極、５配線、６
配線、７遮蔽電極、８開口部、９蛍光面、５０
ガラス管、６０スペーサ支え。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上村佐四郎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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/86 G09F 9/40 H01J 31/15 H01J 63/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状側板（スペーサ）の前面に表示部と
なる前面パネルを、背面に基板となる背面パネルを気密
に接合した真空外囲器と、上記前面パネルの内面にマト
リクス状に形成された蛍光面と、各蛍光面を取り囲むよ
うに設けられた陽極と、各蛍光面に対応して設けられた
線状カソードと、該カソードから放出された熱電子を制
御し、上記蛍光面に導く制御電極を有する発光素子にお
いて、上記蛍光面に陽極電位を印加するための高圧リードを上
記真空外囲器のほぼ中央に導入し、この高圧リードをガ
ラス管で保護するとともに、このガラス管の端面を上記
前面パネルと背面パネルに当接してパネルを支持する円
筒状支柱を構成したことを特徴とする発光素子。
【請求項２】筒状側板（スペーサ）の前面に表示部と
なる前面パネルを、背面に基板となる背面パネルを気密
に接合した真空外囲器と、上記前面パネルの内面にマト
リクス状に形成された蛍光面と、各蛍光面に対応して設
けられた線状カソードと、該カソードから放出された熱
電子を制御し、上記蛍光面に導く制御電極を有する発光
素子において、画素と画素との間の発光を妨げない電子の軌道以外の部
分におけるスペーサの対向部間に、スペーサ支えを設け
たことを特徴とする発光素子。