JP3769292B2

JP3769292B2 - 蛍光発光管

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Publication number: JP3769292B2
Application number: JP2003198051A
Authority: JP
Inventors: 禎久米沢; 康弘野原; 勝己高山
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2023-07-16
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、蛍光表示管、平面陰極線管等の蛍光発光管に関し、特に陰極用フィラメントの電子放出に寄与する部分の長さを調整できる蛍光発光管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１、図１２、図１３により従来の蛍光発光管の１種である蛍光表示管について説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用し、同じ構成要素が複数存在する場合には、その中の１つに符号を付してある。
【０００３】
図１１は、蛍光表示管の断面図と平面図で、図１１（ａ）は、図１１（ｂ）のＹ２−Ｙ２部分の矢印方向の断面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＹ１−Ｙ１部分の矢印方向の平面図（断面図）である。
【０００４】
真空容器６１は、ガラス等の絶縁材からなり、対向するアノード基板６１１とフロント基板６１２を備えている。アノード基板６１１には、カソード配線用の金属層６２や蛍光体層を被着したアノード電極６６を形成してある。アノード電極６６は、例えば日文字型の７セグメントからなる。金属層６２には、陰極用フィラメント６４の両端を超音波溶接等によって固定してある。フィラメント６４は、スペーサー６３によって所定の高さに保持されている。フィラメント６４とアノード電極６６の間には、グリッド（例えばメッシュ状）６５を配置してある。フロント基板６１２には、電気的遮蔽用等の透明導電膜（ネサ）６８を形成してある。フィラメント６４は、例えば、タングステンやその合金（例えばレニウム・タングステン）からなる芯線に電子放出用の炭酸塩を被覆したものを用いる。
【０００５】
フィラメント６４に電流を流すと、フィラメント６４は、加熱して熱電子を放出する。その放出した電子は、グリッド６５によって制御されて選択されたアノード電極６６に到達し、そのアノード電極６６の蛍光体を発光する。
【０００６】
図１２は、蛍光表示管の駆動回路の概要を示す。
フィラメント６４は、変圧器Ｔに接続された交流電源（図示せず）から供給されるフィラメント電源Ｅｆにより加熱される。その加熱温度は、通常６００〜６５０℃に設定する。グリッド６５は、グリッドドライバー７２により選択的にグリッド電源Ｅｃの正電位が印加され、その正電位が印加されているときフィラメント６４から電子を引出す。アノード電極６６は、アノードドライバー７１によって選択的にアノード電源Ｅｂの正電位が印加され、その正電位が印加されているときグリッド６５を通過して来た電子によって蛍光体が発光して点灯する。したがってアノード電極６６は、グリッド６５とアノード電極６６双方に正電位が印加されているとき点灯し、それらの一方又は双方に正電位が印加されていないとき消灯する（非点灯になる）。
【０００７】
以上のようにアノード電極６６は、グリッド６５とアノード電極６６の一方又は双方に正電位が印加されないとき非点灯になるが、フィラメント電源Ｅｆが交流であるため、その非点灯時にもフィラメント電源Ｅｆの負電位が印加されて漏れ発光を生じ、完全な非点灯にはならない。そこでカットオフ電源Ｅｋから抵抗Ｒｇ，Ｒｐを介してグリッド６５とアノード電極６６に負電位バイアス（カットオフバイアス）を印加している。カットオフバイアスの絶対値は、少なくともフィラメント電源Ｅｆの最大振幅よりも大きく設定する。
【０００８】
図１３は、真空容器が八角形の蛍光表示管で、表示エリアが６６１，６６２，６６３の場合の例で、アノード基板６１１のみ図示してある。
図１３（ａ）のフィラメント６４１〜６４８は、一対の金属層６２に両端を固定してある。フィラメント６４１〜６４８は、真空容器が八角形であるため張架する場所により長さが異なる。即ちフィラメントの長さは、フィラメント６４１，６４８、フィラメント６４２，６４７、フィラメント６４３〜６４６の３種類に分かれる。フィラメント６４１〜６４８は、太さが同じ場合、長さが異なると抵抗値が異なり、したがって電流の大きさや加熱温度も異なる。そのためフィラメントの電子放出量は、フィラメントによって差が生じ、フィラメントが対向するアノード電極の位置によって発光輝度に差が生じ、輝度ムラが生じる。
【０００９】
その輝度ムラをなくすには、フィラメントの長さに応じてフィラメントの太さを変えて各フィラメントの抵抗値を同じにすればよいが、フィラメントの太さの種類が多くなり、図１３（ａ）の場合には３種類になる。フィラメントの本数が多くなるとその種類はさらに多くなる。また蛍光表示管は、様々なサイズや形状のものがあるから、フィラメントの長さも様々である。したがってフィラメントの長さに対応する太さの種類は、膨大な数になり、全ての太さのフィラメントを揃えて管理することは容易でなく、かつフィラメントのコストが高くなる。
【００１０】
次にフィラメント６４１〜６４８は、同じ太さのものを用い、フィラメント電源をフィラメントの抵抗値毎に別々のものを用いて各フィラメントの電流を均一にする方法も考えられるが、１個の蛍光表示管に多種類のフィラメント電源が必要になるから電源コストが高くなる。
【００１１】
そこで前記の問題点に鑑み太さが同じで長さが異なる複数のフィラメントを並設し、中継端子を介して往復させて直列接続し、等価的に１本の長いフィラメントを形成して長さを調整し、フィラメントの抵抗値を調整する方法が提案されている(例えば特許文献１参照)。
【００１２】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に変えて前記中継端子を用いた例で、並設した８本のフィラメント６４１〜６４８を２グループに分けて、フィラメント６４１〜６４４は、中継用の金属層６２Ｒ１，６２Ｒ２，６２Ｒ３を介して２往復させて直列接続し、両端をカソード配線用の金属層６２Ｔ１と６２Ｔ２に接続してある。同様にフィラメント６４５〜６４８は、中継用の金属層６２Ｒ４，６２Ｒ５，６２Ｒ６を介して２往復させて直列接続し、両端をカソード配線用の金属層６２Ｔ３と６２Ｔ４に接続してある。
【００１３】
この場合には、両グループのフィラメントの合計の長さは同じになるから、両グループに共通のフィラメント電源を使用でき、かつカットオフ電源等の他の電源も共通のものを使用できる。しかしながら各グループのフィラメントは、２往復させて直列接続するから、トータルの長さは、略４倍になり抵抗値も略４倍になる。したがってフィラメントを６００〜６５０℃に加熱するためには、フィラメント電源の電圧を高くしなければならない。フィラメント電源の電圧を高くすると、カットオフ電源の電圧も高くする必要があり、カットオフ電圧を高くすると、グリッド電圧やアノード電圧の実効値が下がってしまう。その実効値の低下を防ぐには、アノード電源やグリッド電源の電圧を高くする必要がある。
【００１４】
また図１３（ｂ）のように中継端子を介してフィラメントを往復させてフィラメントの長さを調整する方式は、フィラメントの本数が偶数の場合やフィラメントの配置が図１３（ｂ）のように上下対称の場合には可能であるが、常に同図のようにグループ化できるとは限らず、フィラメントの組合せに制限がある。また組合わされた１本のフィラメントの長さ或いは抵抗値は、個々のフィラメントの長さで決まるから、その組合わされた１本のフィラメントの長さ或いは抵抗値を広範囲にわたって調整することはできないし、かつ微調整を行うこともできない。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００３−５１２７６号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、太さが同じで長さが異なる複数本のフィラメントを備えている蛍光表示管等の蛍光発光管において、同じ太さのフィラメントを用いて前記中継用端子或いは中継用金属層を用いることなく、フィラメントの電子放出に寄与する部分の長さ或いは抵抗値を広範囲にわたって調整でき、かつ微調整も可能にすることを目的とする。
また中継用端子或いは中継用金属層を用いた場合にも、従来のようにフィラメントを往復させることなく直列接続して抵抗値が大きくならないようにすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の蛍光発光管は、電子放出材料を被着してある複数のフィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）を備え、その各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の両端を配線用の導電層に接続してある蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の途中に短絡部を形成し、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の実効長が略同じになるように前記短絡部の短絡長を設定してあることを特徴とする。
請求項２に記載の蛍光発光管は、電子放出材料を被着してある長さが異なる複数のフィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）を備え、その各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の両端を配線用の導電層に接続してある蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の途中に短絡部を形成し、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の実効長が略同じになるように前記短絡部の短絡長を設定してあることを特徴とする。
請求項３に記載の蛍光発光管は、請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記短絡部は、フィラメント短絡用の導電層からなることを特徴とする。
請求項４に記載の蛍光発光管は、請求項３に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）は、前記配線用の導電層又は前記フィラメント短絡用の導電層に固定したスペーサーに直接超音波溶接してあることを特徴とする。
請求項５に記載の蛍光発光管は、請求項３に記載の蛍光発光管において、前記フィラメント短絡用の導電層は、２本以上の前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）に共通に形成してあることを特徴とする。
請求項６に記載の蛍光発光管は、請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の少なくとも一端の前記配線用の導電層に接続する位置は、前記各フィラメントの張架方向において異なることを特徴とする。
請求項７に記載の蛍光発光管は、請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記配線用の導電層の形状は、異形状の真空容器又は異形状の発光エリアに対応していることを特徴とする。
請求項８に記載の蛍光発光管は、請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）は、直線状又は多角形状に配置してあることを特徴とする。
請求項９に記載の蛍光発光管は、請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の間隔は、発光エリアに対応して異なることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜図１０により本願発明の実施の形態に係る蛍光表示管を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用し、同じ構成要素が複数存在する場合には、その中の１つに符号を付してある。
【００１９】
まず図１について説明する。
図１は、本願発明の実施の形態に係る八角形の蛍光表示管を示す図で、図１（ａ）は、蛍光表示管全体の断面の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の１３Ｐ部分の拡大図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の１５Ｆ１部分の矢印Ｘ１方向の拡大断面図である。
【００２０】
図１（ａ）において、１１は、ガラス等の絶縁材からなるアノード基板、１２は、ガラス等の絶縁材からなる側面板で、夫々従来の蛍光表示管と同様に真空容器１の一部を構成している。側面板１２は、ガラス板に代えてビーズ入りフリットガラスで形成することもできる。１３１，１３２は、一対のカソード配線用の金属薄膜等からなる金属層（配線用の導電層）で、真空容器１の形状及び／又は表示エリア（発光エリア）の形状（アノードパターン形状に対応する形状）を有している。Ｆ１〜Ｆ７は、略平行に張架した陰極用のフィラメントで、夫々両端を金属層１３１，１３２に固定してある。フィラメントの張架方向における各フィラメントの固定位置は、フィラメントＦ１、Ｆ７と、フィラメントＦ２、Ｆ６と、フィラメントＦ３、Ｆ４、Ｆ５とで異なる。１４１〜１４７は、フィラメントＦ１〜Ｆ７の短絡部であり、２１１，２１２，２１３は、所定形状の表示エリアである。両側の表示エリア２１１，２１３は、円形乃至楕円形の非方形状（異形状）であり、中央の表示エリア２１２は、方形状である。表示エリアの形状は、表示部を構成するアノード電極の形状やアノード電極の配置パターン（アノードパターン）によって決まる。
なお短絡部１４１〜１４７は、表示エリア２１２の両側（両表示エリアの間）のデッドスペース領域に形成してある。
【００２１】
図１の八角形の蛍光表示管は、例えば自動車のダッシュボード用のもので、表示エリア２１１は、スピードメーターを表示し、表示エリア２１２は、ポジションインジケーターを表示し、表示エリア２１３は、タコメーターを表示する。
【００２２】
フィラメントＦ１〜Ｆ７は、太さは同じであるが長さが異なり、フィラメントＦ１，Ｆ７、フィラメントＦ２，Ｆ６、フィラメントＦ３〜Ｆ５の３種類の長さがある。フィラメントＦ１〜Ｆ７は、長さの違いによって抵抗値も異なる。したがってフィラメントＦ１〜Ｆ７は、印加するフィラメント電圧が同じ場合には、抵抗値の違いによって電流の大きさが異なり加熱温度が異なるから、電子の放出量に差が生じる。その結果表示エリア２１１，２１２，２１３は、フィラメントＦ１〜Ｆ７の対向する場所によって発光輝度に差が生じ、輝度ムラが生じる。
【００２３】
そこで本実施の形態は、フィラメントＦ１〜Ｆ７の両端を金属層１３１，１３２に固定し、その固定したフィラメントの途中（固定した両端の間）にフィラメントを短絡する短絡部１４１〜１４７を形成してある。短絡部１４１〜１４７は、抵抗値がフィラメントＦ１〜Ｆ７よりも小さい、例えばアルミニウム（抵抗値は、フィラメントに対して２桁程度低くなる）を用いて形成する。フィラメントＦ１〜Ｆ７の短絡された部分は、電流が流れないため電子を放出しない。したがってフィラメントＦ１〜Ｆ７の電流の流れる部分の合計の長さ（短絡されていない部分の合計の長さ）が同じ場合には、電子放出に寄与する部分の長さ（以下フィラメントの実効長と呼ぶ）は、実際の長さよりも表示エリア２１２の両側に形成した短絡部１４１〜１４７によって短絡される部分の長さ（以下短絡部の短絡長と呼ぶ）の合計分だけ短くなる。短絡部１４１〜１４７の短絡長は、後述するフィラメント固定用の金属片の距離（後述するスペーサーが導電材からなる場合はスペーサーの距離）で決まる。
【００２４】
短絡部１４１〜１４７の短絡長は、一番長いフィラメントＦ３，Ｆ４，Ｆ５の短絡部１４３，１４４，１４５が１番長く、その次に長いフィラメントＦ２，Ｆ６の短絡部１４２，１４６がその次に長く、一番短いフィラメントＦ１，Ｆ７の短絡部１４１，１４７は１番短い。短絡部１４１〜１４７の短絡長をこのようにフィラメント長に対応させて設定すると、フィラメントＦ１〜Ｆ７の実効長は、略同じになる。またフィラメントＦ１〜Ｆ７の抵抗値、電流、温度等も略同じ（好ましくは±数％の範囲）になる。なお一番短いフィラメントＦ１，Ｆ７の短絡部１４１，１４７は、必ずしも形成する必要はなく、フィラメントＦ２〜Ｆ６の実効長がフィラメントＦ１，Ｆ７の長さと同じになるように、短絡部１４２〜１４６の短絡長を設定してもよい。
【００２５】
本実施の形態は、フィラメントＦ１〜Ｆ７の短絡部１４１〜１４７の短絡長を調整してフィラメントの実効長を調整するから、従来の長さが異なるフィラメントを中継端子によって直列接続する場合よりも、フィラメントの実効長の調整が容易になり、かつ微調整が可能になる。したがってフィラメントの実効長を広範囲にわたって微調整できる。また本実施の形態は、複数のフィラメントを直列接続しないから、フィラメントの実効長の調整によりフィラメントの抵抗値が大きくなることもない。
【００２６】
次に図１（ｂ），（ｃ）によりフィラメントの端部を金属層１３１に固定する例について説明する。
フィラメントＦ１の端部は、金属片１５１とともに金属層１３１に超音波溶接して固定する。その際フィラメントＦ１は、予め超音波溶接により金属層１３１に固定したスペーサー１５２によって所定の高さに保持する。フィラメントＦ２、Ｆ３も同様に固定する。この超音波溶接には、拡散接合又は摩擦接合（超音波ボンディングや超音波ワイヤーボンディングが該当する）や固相接合（超音波圧接等が該当する）等が含まれる。フィラメントＦ１等の端部を固定する際、その表面に被着形成した炭酸塩（電子放出材料）は、予めレーザー照射等によって除去しておくが、実用上は除去しなくてもよい。
【００２７】
フィラメントＦ１等は、フィラメント全体又は一部にコイル状部等からなるテンション付与部が形成され、所定のテンションが付与されている。
金属片１５１とスペーサー１５２は、別々に形成したが、それらを一体に形成して固定部材とスペーサーとを１つの部材で兼用することもできる。
なおフィラメント端部の固定・保持は、図１（ｂ），（ｃ）の金属片１５１、スペーサー１５２の固定・保持部材を用いる方法に限らず、従来一般に用いられている金属加工したアンカー、サポート等のフィラメント支持部材を用いてもよい。
本実施の形態は、フィラメントを短絡部で切断しないから、フィラメントの切断工程数を減らし、製造コストを低減できる。またその切断によって発生する炭酸塩等のゴミの発生を低減できる。
【００２８】
図２は、図１（ａ）のフィラメントの短絡部の詳細を示し、図２（ａ）は、図１（ａ）の１４Ｐ部分の拡大図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の１６Ｆ１部分の矢印Ｘ２方向の拡大断面図であり、図２（ｃ）、図２（ｄ）は、図２（ａ）の１６Ｆ１部分の変形例である。
【００２９】
まず図２（ａ）、図２（ｂ）について説明する。
１７１〜１７３は、アノード基板１１に形成したフィラメント短絡用の金属薄膜等の金属層（導電層）である。フィラメントＦ１は、金属片１６１３，１６１４とともに金属層１７１に超音波溶接して固定してある。その際フィラメントＦ１は、スペーサー１６１１，１６１２によって所定の高さに保持されている。フィラメントＦ２、Ｆ３も同様に、金属片１６２３、１６２４，１６３３，１６３４によって金属層１７２，１７３に固定し、スペーサー１６２１，１６２２，１６３１，１６３２によって所定の高さに保持する。
【００３０】
フィラメントＦ１は、金属片１６１３，１６１４と金属層１７１によって短絡されるから、短絡部１４１の短絡長は、金属片１６１３，１６１４の距離（間隔）で決まる。なおスペーサー１６１１，１６１２に金属等の導電材を用いた場合には、短絡部１４１の短絡長は、スペーサー１６１１，１６１２の距離で決まる。フィラメントＦ２、Ｆ３についても同様である。
【００３１】
次に図２（ｃ）について説明する。
フィラメントＦ１は、図２（ａ）の場合金属片１６１３と金属片１６１４の間に直線状に取付けてあるが、図２（ｃ）のように弛ませて取付けてもよい。フィラメントＦ１の金属片１６１３と金属片１６１４の間は、金属層１７１によって短絡されているから、この間の抵抗値は、金属層１７１の抵抗値によって決まり、この間のフィラメントの長さに関係なく一定である。フィラメントＦ２，Ｆ３についても同様である。
【００３２】
図２（ｃ）の場合には、フィラメントは全て同じ長さに切断したものを使用できる。例えばフィラメントＦ１はフィラメントＦ２よりも弛みを大きくし、フィラメントＦ２はフィラメントＦ３よりも弛みを大きくすればフィラメントＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、同じ長さに切断したものを使用できる。したがってフィラメントを張架する位置に合わせて幾種類（図１の場合３種類）もの長さのフィラメントを用意する必要がない。したがってフィラメントの切断作業が容易になり、またフィラメントを張架する際、張架する位置に合った長さのフィラメントを選別する必要がないから、フィラメントの張架作業が容易になる。
【００３３】
次に図２（ｄ）について説明する。
図２（ａ）の場合、フィラメントＦ１は、金属片１６１３に固定した部分と金属片１６１４に固定した部分の張架方向の軸線が一致しているが、図２（ｄ）の場合には、その軸線がずれている。フィラメントＦ１の両部分は、軸線はずれているが、張架方向は同じで、全体として同一方向へ直線状に張架されている。即ちフィラメントＦ１は、金属片１６１３から金属片１６１５へ方向を変え、金属片１６１５によって金属層１７１に固定し、さらに金属片１６１５から金属片１６１４へ方向を変え、金属片１６１４によって金属層１７１に固定してある。フィラメントＦ２，Ｆ３についても同様である。この場合、フィラメントＦ１は、金属片１６１５を省略して金属片１６１３と金属片１６１４の間に直接張架してもよい。
図２（ｄ）の例は、短絡部１４１の左右に配置した表示エリアの位置がずれている場合にも１本のフィラメントＦ１で対応できる。
【００３４】
図３は、図１（ａ）の１４Ｐ部分の詳細を示し、図２の短絡部と異なる構成例を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）の１７Ｆ１部分の矢印Ｘ２方向の拡大断面図である。
金属加工したフィラメント支持部材１８１１，１８１２，１８２１，１８２２，１８３１，１８３２は、金属層１７１，１７２，１７３に溶接等により固定してある。フィラメントＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、フィラメント支持部材１８１１，１８１２，１８２１，１８２２，１８３１，１８３２に溶接等により固定してある。
フィラメントＦ１の短絡部１４１の短絡長は、フィラメント支持部材１８１１と１８１２の距離で決まる。フィラメントＦ２，Ｆ３の短絡部１４２，１４３についても同様である。
【００３５】
図４は、図１（ａ）のフィラメントの短絡部の構成例を示し、短絡部を構成する金属層の構成が図２と異なっている。その金属層以外の部分の構成は、図２と同じである。図４（ａ）は、短絡部全体の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の１８Ｆ１部分の矢印Ｘ２方向の拡大断面図である。
【００３６】
金属層（導電層）１７ａ，１７ｂは、フィラメントＦ１〜Ｆ７毎に独立して形成せずにベタ状に形成してある。フィラメントＦ１は、スペーサー１６１１，１６１２によって所定の高さに保持し、金属片１６１３，１６１４により金属層１７ａに超音波溶接して固定してある。金属層１７ｂについても同様であり、またフィラメントＦ２〜Ｆ７についても同様である。
【００３７】
フィラメントＦ１の短絡部の短絡長は、金属片１６１３と１６１４の距離で決まるが、スペーサー１６１１，１６１２が導電材からなる場合には、その両スペーサーの距離で決まる。フィラメントＦ２〜Ｆ７の短絡部についても同様である。
図４の場合、表示エリア２１２上に張架したフィラメントＦ１〜Ｆ７は、金属層１７ａ，１７ｂ間の短絡されていない部分の長さ（実効長）が同じになる。この短絡されていない部分の長さを同じにすることにより、金属層１７ａ，１７ｂ間の各フィラメントの抵抗値が同じになり、電流も同じになる。また図４の場合、図４（ａ）において金属層１７ａの左側の外形と金属層１７ｂの右側の外形は、図１の金属層１３１と金属層１３２の形状と類似の形状に形成してある。このようにすることにより図１の表示エリア２１１，２１３上に張架したフィラメントＦ１〜Ｆ７の実効長を同じにすることができる。
【００３８】
フィラメントＦ１を固定・保持する金属片１６１３，１６１４やスペーサー１６１，１６１２に代えて図３の金属加工したフィラメント支持部材１８１１，１８１２を用いてもよい。フィラメントＦ２〜Ｆ７についても同様である。
図４の場合には、金属層１７ａ，１７ｂはベタ状で、２本以上のフィラメントに共通に形成してあるから、金属層１７ａ，１７ｂの形成が容易になる。
【００３９】
図５は、図１（ａ）の１４Ｐ部分の詳細を示し、図２、図３、図４の短絡部と異なる構成例を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）の１９Ｆ１部分の矢印Ｘ２方向の断面図である。
【００４０】
フィラメントＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、それらのフィラメントに形成した或いは取付けた短絡部材１９１，１９２，１９３によって短絡されている。短絡部材１９１，１９２，１９３は、フィラメントＦ１，Ｆ２，Ｆ３に金属層を被着して形成してもよいし、金属片を取付けてもよい。
フィラメントＦ１の短絡部１４１の短絡長は、短絡部材１９１の長さで決まる。フィラメントＦ２，Ｆ３の短絡部１４２，１４３についても同様である。
【００４１】
図５の場合には、図２、図３、図４のようにフィラメントを固定・保持する金属片、スペーサー或いはフィラメント支持部材等の固定・保持部材やそれらを固定する金属層を必要としないから、短絡部の構成が簡単になり短絡部の形成が容易になる。またアノード基板１１にフィラメントの固定・保持部材を固定する金属層を形成しないから、アノード基板１１の表示エリアの形成が容易になり、かつアノード基板を有効に利用できる。
【００４２】
図６は、フィラメントの両端及び短絡部の固定手段が図１、図２、図４の固定手段と異なる構成例を示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）の１６Ｆ１１部分の矢印Ｘ２方向の拡大断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）の矢印Ｘ４方向の側面図であり、図６（ｄ）、図６（ｅ）は、フィラメントの固定手順を示す図である。図６（ｅ）は、図６（ｄ）の矢印Ｘ５方向の側面図である。
【００４３】
フィラメントの固定手段は、端部の金属層１３１に固定する場合も、短絡部の金属層１７１に固定する場合も同じである。
フィラメントＦ１は、金属層１３１に固定したスペーサー１５２、及び金属層１７１に固定したスペーサー１６１１，１６１２に直接超音波溶接によって固定してある。したがってスペーサー１５２，１６１１，１６１２は、フィラメントＦ１を所定の高さに保持するためのスペーサーとフィラメントＦ１を金属層１３１，１７１に固定するための固定部材とを１個の部材で兼ねている。
【００４４】
次にフィラメントＦ１を固定する手順ついて、スペーサー１５２を例に説明する。
図６（ｄ）のようにスペーサー１５２にその長手方向と交差する方向に溝４１を形成し、その溝４１にフィラメントＦ１をはめ込み、超音波溶接用ツール４０を駆動してスペーサー１５２を押圧する。溝４１は、超音波溶接用ツール４０によってふさがれ、図６（ｃ）のようにフィラメントＦ１はスペーサー１５２に固定される。
この場合、溝４１は必ずしも必要でないが、溝４１を形成するとフィラメントＦ１の位置決めや高さの設定が容易になる。またスペーサー１５２は、フィラメントＦ１と交差するように配置せずに、その長手方向がフィラメントＦ１の張架と一致するように配置してもよい。
【００４５】
図６の場合には、フィラメントのスペーサーと固定部材を１個の部材で兼用できるから、部品点数が少なくなり、それらの取付け工程数も少なくなる。またフィラメントの固定スペースも小さくなる。
なおスペーサー１６１１，１６１２間のフィラメントＦ１は、図６（ｂ）の破線ａ又はｂのように弛ませてもよい。
【００４６】
図７は、複数のフィラメントを多角形状に配置した例を示す。
図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）、図７（ｃ）は、フィラメントの固定部の拡大側面図（断面図）である。
フィラメントＦ１，Ｆ２は、八角形状に並設し、角部毎に金属層（導電層）３２１，３２２を設け、その各金属層に固定部材兼用のスペーサー３３１，３３２，３３３を固定してある。各角部の金属層３２１，３２２の間には、表示エリア３１を配置してある。フィラメントＦ１は、フィラメントＦ２の外側に配置してあるから、フィラメントＦ２よりも長くなる。そこで図７は、フィラメントＦ１，Ｆ２の実効長を同じにするため、金属層３２１にスペーサー３３１，３３２を固定し、両スペーサーの距離を調整してフィラメントＦ１の短絡長を調整している。
フィラメントＦ１，Ｆ２の配置形状は、八角形状に限らず他の形状であってもよいし、フィラメントの個数も２個に限らない。
【００４７】
図８は、表示エリアが複数あり、フィラメントがカバーする表示エリアの範囲が異なる場合のフィラメントの配置例を示す。
図８（ａ）は、平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）の１６Ｆ１１部分の矢印Ｘ２方向の拡大断面図である。
表示エリア２３１，２３３と表示エリア２３２は、例えば、ともに５×７セグメントからなり、両表示エリアのセグメントサイズ（ドットサイズ）は、表示エリア２３１，２３３の方が表示エリア２３２よりも大きい場合、フィラメントの一部は、表示エリア２３２をカバーしなくなる。
【００４８】
そこで図８は、フィラメントＦ１，Ｆ２，Ｆ３の間隔を表示エリアによって変え、表示エリア２３１，２３３の方が表示エリア２３２よりも大きくなるように配置してある。フィラメントＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、金属層（導電層）１７１１，１７１２，１７２１，１７２２，１７３１，１７３２の部分で張架方向を変え、表示エリア２３２のところで狭くしてある。フィラメントＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、例えばフィラメントＦ１の場合、金属層１７１１，１７１２に固定した固定部材兼用のスペーサー１６１１，１６１２，１６１６，１６１７に固定してある。これらのスペーサーの距離によって各フィラメントの短絡長を調整している。フィラメントＦ２、Ｆ３についても同様である。
【００４９】
図９は、中継用金属層を介してフィラメントを直列接続してフィラメントの抵抗値を調整する例を示す。
図９（ａ）は、平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の１４Ｐ部分の拡大図、図９（ｃ）は、図９（ｂ）の１６Ｆ１部分の矢印Ｘ２方向の拡大断面図、図９（ｄ）は、図９（ｂ）の１６Ｆ１部分の変形例を示す図である。
図９（ａ）において、カソード配線用の金属層（導電層）１３１，１３２の間には、中継用金属層（中継用導電層）を介して３本のフィラメントを直列接続して等価的に1本に構成したフィラメント（等価フィラメントと呼ぶ）を３本配置してある。例えば、フィラメントＦ１１，Ｆ１２，Ｆ１３からなる等価フィラメントは、２個の中継用金属層１７１（片方のみ符号を付してある）を介して１本に構成し、その両端を金属層１３１，１３２に固定してある。他の等価フィラメントについても同様である。
【００５０】
フィラメントの中継部分は、図９（ｂ），（ｃ）のように、例えばフィラメントＦ１１とフィラメントＦ１２の場合、両フィラメントの端部は、夫々金属層１７１に固定した固定部材兼用のスペーサー１６１１，１６１２に固定してある。他のフィラメントについても同様である。
【００５１】
フィラメントＦ１１，Ｆ１２，Ｆ１３の合計長と、フィラメントＦ２１，Ｆ２２，Ｆ２３の合計長と、フィラメントＦ３１，Ｆ３２，Ｆ３３の合計長は、略同じになるように異なる長さのものを組合わせてある。そして図９（ｂ）のように、各フィラメントの長さに対応してスペーサー１６１１と１６１２、１６２１と１６２２、１６３１と１６３２の間隔、即ちフィラメントの中継間隔を変えて、金属層１３１，１３２の間に収まるように設定してある。このようにすることにより、３本の等価フィラメントの実効長は、略同じになる。
【００５２】
図９（ｄ）は、フィラメントＦ１１とフィラメントＦ１２を、両フィラメントの軸線をずらして配置してある。フィラメントＦ１１とフィラメントＦ１２のカバーする表示エリアの範囲や形状が異なる場合、両フィラメントの軸線をずらすことにより対応できる。
図９の場合には、従来のように金属層１３１，１３２の間でフィラメントを往復させて直列接続する必要がないから、複数のフィラメントを直列接しても抵抗値は大きくならない。
【００５３】
図１０は、表示エリアが複数あり、フィラメントがカバーする表示エリアの範囲が異なる場合において、中継用金属層を介してフィラメントを直列接続してフィラメントの抵抗値を調整する例を示す。
図１０（ａ）は、平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の１６Ｆ１１部分の矢印Ｘ２方向の断面図である。
【００５４】
表示エリア２３１，２３３と表示エリア２３２は、例えば、ともに５×７セグメントからなり、両表示エリアのセグメントサイズ（ドットサイズ）は、表示エリア２３１，２３３の方が表示エリア２３２よりも大きい場合、フィラメントの一部は、表示エリア２３２をカバーしなくなる。
そこで図１０は、フィラメントＦ１１，Ｆ２１，Ｆ３１とフィラメントＦ１３，Ｆ２３，Ｆ３３の間隔を同じにし、それらの間隔は、フィラメントＦ１２，Ｆ２２，Ｆ３２の間隔よりも大きくなるように配置してある。この場合、フィラメントＦ１１，１２，１３は、中継用金属層１７１１，１７１２を介して直列に接続して１本の等価フィラメントを構成している。他のフィラメントについても同様である。
【００５５】
前記実施の形態は、フィラメントをアノード基板に取付ける例について説明したが、フロント基板に取付けてもよい。同様に短絡部を取付ける或いは形成する基板は、フィラメントの取付け基板と同じであってもよいし、別の基板であってもよい。また短絡部は、フィラメントの途中（フィラメントの両端のカソード配線用金属層の間）に複数個形成する例について説明したが、表示エリアの配置により１個でもよし、フィラメントにより個数が相違してもよい。また真空容器は、八角形等の多角形に限らず円形、楕円形等の曲線形状やそれらを組合せた他の形状（異形）でもよい。また表示エリアの配置や表示内容は、自動車のダッシュボード用のスピードメーター、タコメーター等に限らない。
前記実施の形態は、蛍光表示管を例に説明したが、平面型陰極線管、プリンター用蛍光発光管等のフィラメントを備えた蛍光発光管であれば、本願発明を適用できる。
【００５６】
【発明の効果】
本願発明は、フィラメントの短絡部の短絡長を調整することによってフィラメントの実効長を調整できるから、フィラメントの実効長の調整が容易になり、かつ微調整も可能になる。したがって本願発明は、フィラメントの実効長を広範囲にわたって調整でき、かつ微調整も可能になる。また本願発明は、複数のフィラメントを直列接続することなく、フィラメントの実効長を調整できるから、その実効長の調整に伴ってフィラメントの抵抗値が大きくなることもない。
【００５７】
本願発明は、フィラメントの短絡部の短絡長を調整することによってフィラメントの実効長を調整でき、そのフィラメントの実効長の調整によって太さが同じで長さが異なるフィラメントの抵抗値を略同じに調整できる。したがって１個の蛍光発光管が長さの異なる複数のフィラメントを備えている場合にも、共通のフィラメント電源を１個設けるのみでよい。また従来の複数のフィラメントを往復させて直列接続する場合のように抵抗値が大きくならないから、カットオフバイアス電圧を高くする必要がなく、かつアノード電圧やグリッド電圧の実効値が低下することもない。したがって本願発明は、蛍光発光管が、長さの異なる複数のフィラメントを備えている場合にも電源のコストが安価になる。
本願発明は、フィラメントを取付ける際、短絡部でフィラメントを切断しないから、フィラメントの切断工程数を減らすことができ、製造コストを低減できる。そして本願発明は、フィラメントを切断しないから、フィラメントを切断する際に発生する電子放出材料の炭酸塩等のゴミを低減することができる。
【００５８】
本願発明は、中継用金属層を用いた場合にも、複数のフィラメントを中継用金属層を介して直列接続して１本の等価フィラメントを構成し、その等価フィラメントを複数並設し、各等価フィラメントを構成するフィラメントの組合せにより複数の等価フィラメントの実効長を同じにできる。かつ各等価フィラメントは、中継間隔を調整することにより、等価フィラメントの両端を固定するカソード配線用の金属層（導電層）の間に収まる長さに調整できる。したがって中継用金属層を用いた場合にも、複数の等価フィラメントに共通の電源を使用でき、また従来の複数のフィラメントを往復させて直列接続する場合のように抵抗値が大きくならないから、カットオフバイアス電圧を高くする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る蛍光表示管の平面図である。
【図２】図１の１４Ｐ部分の詳細を示す図である。
【図３】図１の１４Ｐ部分の詳細を示し、図２の短絡部と異なる構成例を示す図である。
【図４】図１の短絡部の構成を示し、図２の金属層と異なる構成例を示す図である。
【図５】図１の１４Ｐ部分の詳細を示し、図２、図３、図４の短絡部と異なる構成例を示す図である。
【図６】フィラメントの両端及び短絡部の固定手段が図１、図２、図４の固定手段と異なる構成例を示す図である。
【図７】複数のフィラメントを多角形状に配置する例を示す図である。
【図８】表示エリアが複数あり、フィラメントがカバーする表示エリアの範囲が異なる場合のフィラメントの配置例を示す図である。
【図９】中継用金属層を介してフィラメントを直列接続する例を示す図である。
【図１０】表示エリアが複数あり、フィラメントがカバーする表示エリアの範囲が異なる場合において、中継用金属層を介してフィラメントを直列接続する例を示す図である。
【図１１】従来の蛍光表示管の断面図と平面図である。
【図１２】従来の蛍光表示管の駆動回路の概要を示す図である。
【図１３】従来の真空容器が八角形の蛍光表示管の平面図である。
【符号の説明】
１蛍光表示管の真空容器
１１アノード基板
１２側面板
１３１，１３２カソード配線用の金属層
１４１〜１４７フィラメントの短絡部
１５１，１６１３，１６１４，１６１５，１６２３，１６２４，１６３３，１６３４フィラメント固定用の金属片
１５２，１６１１，１６１２，１６１６，１６１７，１６２１，１６２２，１６３１，１６３２スペーサー
１８１１，１８１２，１８２１，１８２２，１８３１，１８３２フィラメント支持部材
１７ａ，１７ｂ，１７１，１７２，１７３，１７１１，１７１２，１７２１，１７２２，１７３１，１７３２，フィラメント固定用の金属層
１９１，１９２，１９３フィラメントの短絡部材
２１１，２１２，２１３，２３１，２３２，２３３表示エリア
３１表示エリア
３２１，３２２フィラメント固定用の金属層
３３１，３３２，３３３スペーサー
４０超音波溶接用ツール
４１溝
Ｆ１〜Ｆ７，Ｆ１１〜Ｆ１３，Ｆ２１〜Ｆ２３，Ｆ３１〜Ｆ３３フィラメント

Claims

電子放出材料を被着してある複数のフィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）を備え、その各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の両端を配線用の導電層に接続してある蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の途中に短絡部を形成し、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の実効長が略同じになるように前記短絡部の短絡長を設定してあることを特徴とする蛍光発光管。
電子放出材料を被着してある長さが異なる複数のフィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）を備え、その各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の両端を配線用の導電層に接続してある蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の途中に短絡部を形成し、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の実効長が略同じになるように前記短絡部の短絡長を設定してあることを特徴とする蛍光発光管。
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記短絡部は、フィラメント短絡用の導電層からなることを特徴とする蛍光発光管。
請求項３に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）は、前記配線用の導電層又は前記フィラメント短絡用の導電層に固定したスペーサーに直接超音波溶接してあることを特徴とする蛍光発光管。
請求項３に記載の蛍光発光管において、前記フィラメント短絡用の導電層は、２本以上の前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）に共通に形成してあることを特徴とする蛍光発光管。
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の少なくとも一端の前記配線用の導電層に接続する位置は、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の張架方向において異なることを特徴とする蛍光発光管。
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記配線用の導電層の形状は、異形状の真空容器又は異形状の発光エリアに対応していることを特徴とする蛍光発光管。
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）は、直線状又は多角形状に配置してあることを特徴とする蛍光発光管。
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、前記各フィラメント（Ｆ１〜Ｆ７）の間隔は、発光エリアに対応して異なることを特徴とする蛍光発光管。