JP3651461B2 - 蛍光表示管及び蛍光表示管用陰極支持体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光表示管に関するものであり、特にフィラメント状陰極を固定するアンカーと、サポートから成る陰極支持体の改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の蛍光表示管の一構造例を示す図であって、図６の切断線 (イ）−（イ）における断面図である。また図６は図５の切断線 (イ）−（イ）における断面図である。これらの図に例示した一般的な蛍光表示管は、ガラス等の絶縁性部材で組み立てられた気密構造の箱形の外囲器１を有しており、その内部は高真空状態に保持されている。この外囲器１は、所定間隔をおいて対面する絶縁性の陽極基板２と前面基板３を有し、両基板２，３の間に外周に沿って枠状の側面板４を設け、これらの板材２，３，４を封着材５を用いて気密状態で封着固定したものである。この外囲器１の内部において、陽極基板２の内面上には陽極導体６の上に蛍光体層７を設けてなる陽極８が所定の表示パターンで形成されおり、さらにその上方には制御電極９が設けられ、さらにその上方にはフィラメント状の陰極１０が張設されている。
【０００３】
フィラメント状の陰極１０は、タングステン又はタングステン系合金からなる芯線の周囲にアルカリ土類金属（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ等）の複合酸化物からなる熱電子線放出層が設けられた構造となっている。
【０００４】
フィラメント状の陰極１０に所定のフィラメント電圧を印加し、熱電子線放出層を６００〜６５０℃に加熱する。陰極１０の熱電子線放出層から放出された電子は制御電極９で制御され、陽極８に射突して蛍光体層７を発光させる。この発光は外囲器１の一部である透光性の前面基板３を通して外囲器１外から観察される。
【０００５】
フィラメント状の陰極１０は、通電加熱時に熱膨張で伸びてたわまないように適度の張力とストロークを有するばねを使った陰極支持体で支持することが必要になる。この機能をもたせたのがアンカーとサポートからなる陰極支持体である。
【０００６】
図５及び図６に示すように、この蛍光表示管では、外囲器１内の陰極１０は一対の陰極支持体１１，１２によって所定の張力をもって張設されている。これらの陰極支持体１１，１２は、金属製の板材をプレス成形した部品であり、フィラメント状の陰極の一端を保持するアンカー１１と、他端を保持するサポート１２の２種類がある。アンカー１１は、陽極基板２に固定される基部１１ａと、基部１１ａと一体に形成されたばね状のアーム部１１ｂと、アーム部１１ｂの先端に設けられて陰極の一端を保持するタブ部１１ｃを有する。サポート１２は、陽極基板２に固定される基部１２ａと、基部１２ａと一体に形成されて陰極１０の他端を保持するタブ部１２ｂを有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示すこの蛍光表示管によれば、別体であるアンカー１１とサポート１２によって複数本 (図示の例では４本）の陰極１０を長手方向と直交する方向（並設方向）に一定の間隔をおいて並べて張設している。従って、アンカー１１の隣接する各アーム部１１ｂは、ばねの作用によって各陰極１０に張力を与えるべく、陰極１０の長手方向と交差する略同一の方向に向けて配置し、やや撓ませた状態にしておく必要がある。このため、陰極１０の並設方向について並んだ複数のアーム部１１ｂのうち、その両端にある二つのアーム部１１ｂの一方は、平面視において陰極１０が張設されている領域から外に突出した配置とならざるを得ない。このため、外囲器１内の陽極基板２の全面積を張設された複数本の陰極１０で覆って表示エリアＡとすることはできず、前述したように表示エリアＡの並設方向から突出したアーム部１１ｂを設けるために外囲器１内の陽極基板２には表示エリアＡとすることができないデッドスペースＤが生じてしまう。よって、従来の陰極支持体１１，１２を用いる限り、外囲器１の外形に対して表示エリアＡが小さく、これを拡大することが困難であった。
【０００８】
かかる課題を解決するため、本願発明者等は、図７及び図８に示すような陰極支持体１３を案出した。図７に平面図で示したこの陰極支持体１３は、図８に示す展開形状をした金属製の板体であり、４本の陰極１０を張設するためのものである。この陰極支持体１３は、陽極基板２に取り付けられる基体１３ａと、所定の間隔をおいて基体１３ａと一体に並んで形成された二つのアンカー１４と、内方の一のアンカー１４のアーム部１４ａの根元の立ち上がり部分に直接一体に設けられた第１のサポート１５ａと、この第１のサポート１５ａとは間隔をおき隣接して基体１３ａと一体に設けられた第２のサポート１５ｂを有している。この板体の各部を折り曲げて図７に示すような陰極支持体１３とした場合には、陰極１０の他端側は図示の陰極支持体１３と回転対称形状の陰極支持体によって支持されることとなる。
【０００９】
この板体の各部を折り曲げて図７に示すような陰極支持体１３とした場合には、前述した図５に示した蛍光表示管と陰極１０が同一本数で表示エリアが同一サイズとすることが出来るにも係わらず、陰極支持体１３のアーム部１４ａによるデッドスペースがないために外囲器のサイズをより小さくすることができる。従って、外囲器のサイズが同じであれば、図５の構造の蛍光表示管に比べてより多くの本数の陰極１０が張設でき、表示エリアを拡大することができる。
【００１０】
しかし、図７に示す陰極支持体１３の構造によれば、陰極１０と陽極２の間隔ＦＨを小さくすることにより陰極電圧を低電圧として省電力化・輝度の向上を図ることができなかった。
すなわち、図９に示すように、陰極１０から放出された電子は広がって陽極基板２の陽極８に射突するので、陰極１０の間隔ＦＷをそのままにして陽極８に対する陰極の高さＦＨを小さくすると、陽極基板２上に電子が届かない部分が生じてしまう。図９において、陰極１０と陽極８の間隔をＦＨ１からＦＨ２に小さくし、陽極８が存在する位置が図中のラインＬになったとすると、電子が拡散する軌跡を考慮すれば陽極基板２上に電子が届かない部分Ｂが生じてしまうのである。
【００１１】
そこで、陰極の間隔ＦＷを短くすれば、陰極１０と陽極８の間隔ＦＨを小さくしても電子が届かない部分Ｂは生じないので、陰極電圧を低電圧として省電力化・輝度の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
しかしながら、図７に示す陰極支持体１３の構造によれば、陰極１０の間隔ＦＷを短くすることは困難である。図７において陰極の間隔ＦＷを短くするには、図８の展開形状において一のアーム部１４ａの根元に直接設けられた第１のサポート１５ａの位置を変更して、アーム部１４ａの長さや間隔を短くしなければならないが、このようにするとアーム部１４ａのばねとしての機能が不十分になり、陰極１０に十分な張力を与えられなくなってしまう。このため、アーム部１４ａの根元にサポート１５ａを直接設けた図７に示す陰極支持体１３の構造によれば、アーム部１４ａによるばね性を確保したまま陰極１０の間隔ＦＷを一定以下 (例えば３ｍｍ以下）にすることは困難であり、このため陽極８に対する陰極１０の高さＦＨを小さくし、陰極電圧を低電圧として省電力化・輝度の向上を図ることもできなかった。
【００１３】
また、図７に示す陰極支持体１３の構造によれば、アンカー１４のアーム部１４ａの根元に直接サポート１５ａを設けているので、アンカー１４の振動が直接サポート１５ａに伝わり、この振動によりサポート１５ａに固着された陰極１０が振動したり、断線するという問題点があった。
【００１４】
本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、アンカーとサポートを別体とした場合よりも表示エリアを拡大でき、さらに陰極の間隔を小さくすることで陽極に対する陰極の高さを低くし、陰極電圧を低電圧として省電力化・輝度の向上を図ることができ、さらにアンカーの振動がサポートに直接伝わることによる陰極の断線が生じにくい陰極支持体を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、内部が高真空雰囲気である外囲器と、前記外囲器の内部に設けられたフィラメント状の陰極と、前記外囲器の内部に設けられて前記陰極から放出された電子の射突により発光する蛍光体を備えた陽極とを有する蛍光表示管に適用され、前記外囲器の内部において前記陰極を張設する蛍光表示管用陰極支持体において、
前記外囲器に固定される基体（２１）と、前記基体（２１）に連続して折り曲げ形成されて弾性部材として機能する板ばね状のアーム部（２２ａ）及び該アーム部（２２ａ）の先端に設けられて前記陰極の一端が固定されるタブ部（２２ｂ）からなるアンカー（２２）と、隣接する前記アンカー（２２）の前記アーム部（２２ａ）とは分離して配置されるように前記基体（２１）に設けられて前記陰極の他端が固定されるサポート（２３）であって、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）に沿って形成されるスリット（２４）を介して分離独立して前記基体（２１）に連続して折り曲げ形成された基部（２３ａ）と該基部（２３ａ）の先端に設けられたタブ部（２３ｂ）とを有するサポート（２３）と、を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の陰極支持体において、該陰極支持体は、成形された１枚の金属板を曲折することによって形成されており、曲折する前の展開形状において、所定幅及び所定長さのタブ部（２２ｂ）とアーム部（２２ａ）とからなる複数のアンカー（２２）を所定間隔で基体（２１）の一側縁に一体に並設し、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）に沿うように形成したスリット（２４）を境界として、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）に沿うように延長して形成した基部（２３ａ）とタブ部（２３ｂ）を有するサポート（２３）を有し、前記アンカー（２２）は、前記基体（２１）と連続するアーム部（２２ａ）根元の谷折り部（２２ｄ）から谷折りされて立ち上がり、アーム部（２２ａ）先端の山折部（２２ｃ）で山折りされてタブ部（２３ｂ）が形成された形状であり、前記サポート（２３）は、前記アンカー（２２）と基体（２１）を共有して該基体（２１）の一側縁に一体に並設して前記スリット（２４）を介して離間して形成され、前記基体（２１）と連続する基部（２３ａ）の根元の谷折部（２３ｄ）で谷折りされて立ち上がり、基部（２３ａ）の先端の山折部（２３ｃ）で山折りされてタブ部（２３ｂ）が形成された形状であり、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）と前記サポート（２３）の基部（２３ａ）とは、前記スリット（２４）を介して離間されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２記載の蛍光表示管用陰極支持体を有することを特徴とする蛍光表示管にある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の一例である陰極支持体を備えた蛍光表示管の平面図であり、図２は、図１（ａ）の切断線（ハ）−（ハ）における断面図であり、図３は、この陰極支持体の展開図である。なお、この蛍光表示管は、陰極支持体の構造以外は従来のものと同一である。
【００１９】
本例の陰極支持体２０は、プレス機により厚さ０．５ｍｍの金属板を打ち抜いて折り曲げることにより製造できる。陽極基板２に固定される基体２１から複数のアンカー等を一体に設ける構造は従来例と同じである。すなわち、基体２１の一側縁には、複数の (本例では 3つの）アンカー２２が所定間隔をおいて基体２１と一体に形成されている。各アンカー２２は、板ばね状のアーム部２２ａと、アーム部２２ａの先端に設けられて陰極の一端を保持するタブ部２２ｂを有する。
【００２０】
図３に示すように、複数 (本例では３本）のアーム部２２ａを所定間隔をおいて基体２１の一側縁に一体に並設し、このうち、内方の端部のアンカー２２’に隣接してサポート２３を形成する。サポート２３は立ち上げ部となる基部２３ａと、基部に連続するタブ部２３ｂからなり、該タブ部２３ｂには本例では二本の陰極１０が接続される。
【００２１】
陰極支持体２０の折曲成形前、すなわち板材から所定形状に打ち抜く際、内方の端部のアンカー２２’とサポート２３の間にはスリット２４を設けて、アンカー２２とサポート２３は分離して形成する。
アンカー２２の折り曲げ成型前の形状の詳細は、アーム部２２ａとタブ部２２ｂを略Ｌ字状としたアンカー２２を所定間隔で複数平行に形成する。
アンカー２２’のアーム部２２ａに沿って、前記アンカーのタブ部２２ｂの近傍まで延長して形成したスリット部２４を形成する。該スリット部２４を境界としてサポート２３の基部２３ａ及びタブ部２３ｂを形成する。
前記アンカー２２と前記サポート２３は基体２１を共通にした陰極支持体２０を形成して図３に示す形状の陰極支持体２０を形成している。
前記陰極支持体２０を不図示の成形型を使用して、アーム部２２ａのタブ部に対向するアーム部の根元の谷折部２２ｄを図中谷折りとし、アームの先端の山折部２２ｃを図中山折りとして、図１に示すような形状とするアンカー２２を形成する。
更に前記陰極支持体２０を不図示の成形型を使用して、基部２３ａの根元の谷折部２３ｄを図中谷折りとし、基部の先端の山折部２３ｃを図中山折りとしてタブ２３ｂを形成してサポート２３を形成する。
前述の構成とすることで、前記アンカー２２’のアーム部２２ａ及びタブ部２２ｂの近傍に、前記アンカー２２’のアーム部２２ａと分離独立したサポート基部２３ａを構成し該基部２３ａの先端にタブ部２３ｂを形成できる。
前述の通り、基体２１を介してサポート２３とアンカー２２は連続している。しかし、サポート２３とアンカー２２はスリット２４で分離されている点においては別部材である。
すなわち、陰極１０は、前記成形後の陰極支持体２０の、アンカー２２のアーム部２２ａを弾性的に撓ませ、フィラメント１０の他端をアームの自由端に固定する。サポートのタブ２３ｂにフィラメント１０の一端を溶接して固定し、フィラメント１０の他端はアンカーのタブ部２２ｂに溶接して固定し、フィラメント１０に張力を与えて、図１の様に張架する。
前述の通り、陰極１０を張設した場合、基体２１は陽極基板２に固定されるので、アンカー２２’の振動が隣接するサポート２３に直接に伝達してサポート２３側の陰極１０が切断されるといった不都合は生じにくい。このスリット２４の幅を大きくするとサポート２３の面積は小さくなり、サポート２３とアンカー２２’との間隔（ピッチ）を大きくできる。この場合にはアンカー２２同士の間隔も同様の寸法に設定する。
【００２２】
前記スリット２４の幅はプレスによる打ち抜きにおいて０．１ｍｍの精度をもって設定することが可能であり、更に、サポートのタブ２３ｂをアンカー２２’のアーム部２２ａの谷折部２２ｄよりも該アンカー２２’のタブ２２ａの近傍に前記アンカー２２’のアーム部２２ａと分離独立したサポート基部２３ａを構成し該基部２３ａの先端にタブ部２３ｂを形成できる。
上述のような設計とすることによりフィラメント状の陰極１０のピッチを３．０ｍｍ以下、例えば２．０ｍｍとすることが可能となった。
これによって、陽極８に対する陰極１０の高さＦＨを従来よりも低くすることができ、陰極電圧を低電圧として省電力化・輝度の向上を図ることができる。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、本例の蛍光表示管では、前記陰極支持体２０を回転対称となるように陽極基板２の両端に配置し、五本の陰極１０を張設した。従って、並設された五本の陰極１０のうち、両側の各二本はアンカー２２とサポート２３の組み合わせにより張設されるが、中央の一本は二つのアンカー２２，２２によって張設される。このように、一部の陰極１０を二つのアンカー２２によって張設することとすれば、奇数本数でも同タイプの部品で一対の陰極支持体２０，２０とすることができる。
【００２４】
図１（ａ）に一点鎖線で示すように、本例の蛍光表示管によれば、外囲器１の外周内面に近接して表示エリアＡを設けることができる。この図と、従来の陰極支持体１１を用いた蛍光表示管を示す図５と比較すれば明らかなように、本例では同サイズの外囲器１について陰極１０を四本から五本に増やし、従来に比べて表示エリアＡを拡大することができた。
【００２５】
図１（ｂ）は、アンカーとしての従来の陰極支持体１１を本例の蛍光表示管に重ねて図示したものである。アンカーとサポートが完全に別体とされた従来の陰極支持体１１（図ではアンカーとしての陰極支持体１１のみを図示）を適用すれば、従来の陰極支持体１１のアンカー１４の端部が外囲器１に接触してしまう。すなわち、本例によれば、前述したように外囲器１内のデッドスペースＤを減らして表示エリアＡの拡大を図ることができる。換言すれば陰極１０の本数及び表示エリアＡの面積が同一であれば、外囲器を小型化することができる。
【００２６】
また、本例によれば、アンカー２２とサポート２３がスリット２４で分けられ、両者をつなぐ基体２１は陽極基板２に固定されるので、アンカー２２の振動はサポート２３に伝わりにくく、サポート２３に隣接するアンカー２２’の振動が伝わり、当該サポート２３に固定された陰極１０が振動したり断線することが無くなった。
【００２７】
以上説明した図１の例のように、一部の陰極１０を二つのアンカー２２，２２によって張設することとすれば、奇数本数でも同タイプの部品で一対の陰極支持体２０，２０とすることができる。しかしながら、図４に示すように、図３の陰極支持体２０を一方の部品とし、これと基本的に同一構造であるがアンカー２２が二本、サポート２３に三本の陰極１０を固定できるタイプの陰極支持体２５を他方の部品とし、一対の陰極支持体２０，２５を構成することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、蛍光表示管においてフィラメント状の陰極を張設する一対の陰極支持体において、一の部品においてアンカーとサポートを一体に形成するとともに、隣接するアンカーとサポートをスリット等を設けることによって分離した状態で形成したので、アンカーのアーム部の長さを任意に設定して陰極の間隔を従来よりも小さくすることができた。これによって陰極の陽極に対する高さを低くでき、陰極電圧を低電圧化して省電力化・輝度の向上を図ることができる。
【００２９】
また、アンカーとサポートがスリットで分けられ、両者をつなぐ基体は陽極基板に固定されるので、アンカーの振動はサポートに伝わりにくく、サポートに隣接するアンカーの振動が伝わることにより当該サポートに固定された陰極が振動したり断線する不都合が無くなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態の第１の例である蛍光表示管を平面図と同方向から見た図であって、図２の（ニ）−（ニ）切断線における断面図である。（ｂ）は本発明の実施の形態の第１の例である蛍光表示管に従来の陰極支持体を並べて適用した場合を示す（ａ）と同方向から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の例である蛍光表示管を示す図１（ａ）の（ハ）−（ハ）切断線における断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の第１の例である蛍光表示管に用いられる陰極支持体を展開した状態で示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態の第２の例である蛍光表示管を平面図と同方向から見た断面図である。
【図５】従来の蛍光表示管の一例を示す平面図と同方向から見た断面図であって、図６の（ロ）−（ロ）切断線における断面図である。
【図６】従来の蛍光表示管の一例を示す図５の（イ）−（イ）切断線における断面図である。
【図７】従来の蛍光表示管の他の一例を示す平面図と同方向から見た拡大断面図である。
【図８】従来の蛍光表示管の他の一例である蛍光表示管に用いられる陰極支持体を展開した状態で示す平面図である。
【図９】蛍光表示管における陰極及び陽極の配置と放出された電子の経路を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…外囲器
２…陽極基板
８…陽極
１０…陰極
２０，２５…陰極支持体
２１…基体
２２…アンカー
２２ａ…アーム部
２２ｂ…タブ部
２２ｃ…山折部
２２ｄ…谷折部
２３…サポート
２３ａ…基部
２３ｂ…タブ部
２３ｃ…山折部
２３ｄ…谷折部
２４…スリット

Claims (3)

1. 内部が高真空雰囲気である外囲器と、前記外囲器の内部に設けられたフィラメント状の陰極と、前記外囲器の内部に設けられて前記陰極から放出された電子の射突により発光する蛍光体を備えた陽極とを有する蛍光表示管に適用され、前記外囲器の内部において前記陰極を張設する蛍光表示管用陰極支持体において、
   前記外囲器に固定される基体（２１）と、
   前記基体（２１）に連続して折り曲げ形成されて弾性部材として機能する板ばね状のアーム部（２２ａ）及び該アーム部（２２ａ）の先端に設けられて前記陰極の一端が固定されるタブ部（２２ｂ）からなるアンカー（２２）と、
   隣接する前記アンカー（２２）の前記アーム部（２２ａ）とは分離して配置されるように前記基体（２１）に設けられて前記陰極の他端が固定されるサポート（２３）であって、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）に沿って形成されるスリット（２４）を介して分離独立して前記基体（２１）に連続して折り曲げ形成された基部（２３ａ）と該基部（２３ａ）の先端に設けられたタブ部（２３ｂ）とを有するサポート（２３）と、
   を有することを特徴とする蛍光表示管用陰極支持体。
2. 請求項１に記載の陰極支持体において、該陰極支持体は、成形された１枚の金属板を曲折することによって形成されており、曲折する前の展開形状において、所定幅及び所定長さのタブ部（２２ｂ）とアーム部（２２ａ）とからなる複数のアンカー（２２）を所定間隔で基体（２１）の一側縁に一体に並設し、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）に沿うように形成したスリット（２４）を境界として、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）に沿うように延長して形成した基部（２３ａ）とタブ部（２３ｂ）を有するサポート（２３）を有し、
   前記アンカー（２２）は、前記基体（２１）と連続するアーム部（２２ａ）根元の谷折り部（２２ｄ）から谷折りされて立ち上がり、アーム部（２２ａ）先端の山折部（２２ｃ）で山折りされてタブ部（２３ｂ）が形成された形状であり、
   前記サポート（２３）は、前記アンカー（２２）と基体（２１）を共有して該基体（２１）の一側縁に一体に並設して前記スリット（２４）を介して離間して形成され、前記基体（２１）と連続する基部（２３ａ）の根元の谷折部（２３ｄ）で谷折りされて立ち上がり、基部（２３ａ）の先端の山折部（２３ｃ）で山折りされてタブ部（２３ｂ）が形成された形状であり、前記アンカー（２２）のアーム部（２２ａ）と前記サポート（２３）の基部（２３ａ）とは、前記スリット（２４）を介して離間されていることを特徴とする蛍光表示管用陰極支持体。
3. 請求項１又は２記載の蛍光表示管用陰極支持体を有することを特徴とする蛍光表示管。

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