JP4093914B2

JP4093914B2 - 蛍光発光菅

Info

Publication number: JP4093914B2
Application number: JP2003145544A
Authority: JP
Inventors: 勝己高山; 禎久米沢
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: JP2004349137A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、背面グリッドを備えた蛍光発光管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４、図５により従来の蛍光表示管（ディスプレイ用蛍光発光菅）について説明する。なお両図に共通の部分は、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つにのみ符号を付してある。
【０００３】
図４は、フィラメントの振動防止用のダンパーを備えた蛍光表示管の例である(例えば特許文献１参照)。
図４（ａ）は、図４（ｂ）のＸ２−Ｘ２部分の矢印方向の断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ１−Ｘ１部分の矢印方向の平面図であり、図４（ｃ）は電気的接続関係を示す図である。
【０００４】
図４の蛍光表示管は、ガラスからなり対向するアノード基板１１とフロント基板１２、及びガラスからなる側面板１３，１４，１５によって構成する気密容器を備えている。アノード基板１１には蛍光体（図示せず）を塗布したアノード電極７１を形成し、フロント基板１２には透明導電膜（ネサ）７３を形成してある。両基板の間には、電子を放出する陰極用のフィラメント６４、フィラメント６４から放出される電子を制御するグリッド７２（例えばメッシュ状）を配置してある。
【０００５】
アノード基板１１には、フィラメント６４を固定・支持するフィラメント支持部材６２を取付けてある。フィラメント支持部材６２は、一体的に形成されたフィラメント端子６１を介して外部に引出されている。またアノード基板１１には、フィラメント６４の振動防止用の金属線からなるダンパー６７を固定・支持するダンパー支持部材６５を取付けてある。フィラメント支持部材６２と透明導電膜７３は、導電部材６３により電気的に接続され、透明導電膜７３とダンパー支持部材６５は、導電部材６６により電気的に接続されている。フィラメントＦから放出された電子は、グリッド７２により制御され、選択されたアノード電極７１へ到達し、そのアノード電極７１の蛍光体を発光する。
【０００６】
透明導電膜７３には、蛍光表示管の外部電界の影響やフィラメント６４から放出された電子による帯電を防止するとともに、フィラメント６４から放出された電子をアノード電極７１へ均一に拡散するため、導電部材６３を介して常時フィラメント電位を印加してある。またダンパー６７には、フィラメント６４から放出された電子による帯電を防止するため、透明導電膜７３、導電部材６６を介して常時フィラメント電位を印加してある。
【０００７】
蛍光表示管は、複数のグリッド７２の内、選択されたグリッドにＯＮ電位を印加し、選択されないグリッドにＯＦＦ電位を印加してアノード電極７１を選択的に発光させている。即ちグリッド７２は、ＯＮ電位が印加されているものと印加されていないものとが混在する。一方ダンパー６７は、全てのものに常にＯＮ電位が印加されているから、複数のグリッド７２の内ＯＦＦ電位が印加されているグリッド近傍のダンパーにもＯＮ電位が印加されている。その結果、グリッドにはＯＦＦ電位が印加されていても、ダンパーのＯＮ電位によりダンパー近傍のアノード電極で、ＯＮ電位が印加されているものは、不完全な発光、いわゆる漏れ発光を生じることもあった。特に図５の背面グリッド型蛍光表示管の場合には、その漏れ発光が大きくなることが分かった。
【０００８】
図５（ａ）は、背面グリッド型蛍光表示管の断面図であり、図５（ｂ）は、漏れ発光を説明する図である。
図４の蛍光表示管は、フィラメントとアノード電極の間にグリッドを配置しているが、図５の背面グリッド型蛍光表示管は、背面グリッドとアノード電極の間にフィラメントＦを配置している。
【０００９】
アノード基板１１には蛍光体（図示せず）を塗布したアノード電極Ａ１〜Ａ４を形成し、フロント基板１２には背面グリッドＧ１〜Ｇ４を形成してある。アノード電極Ａ１〜Ａ４と背面グリッドＧ１〜Ｇ４の間には、陰極用のフィラメントＦとフィラメントＦの振動防止用のダンパーＤ１〜Ｄ４を配置してある。
フィラメントＦは、スペーサーＳ１によって所定の高さに保持し、その端部は、アノード基板１１に形成した金属薄膜等の金属層Ｓ２に金属片Ｓ３とともに超音波溶接等によって固定してある。ダンパーＤ１〜Ｄ４は、フィラメントＦと同様に、夫々スペーサーＳ４によって所定の高さに保持し、それらの端部は、アノード基板１１に形成した金属薄膜等の金属層Ｓ５に金属片（図示せず）とともに超音波溶接等によって固定してある。
【００１０】
背面グリッド型蛍光表示管には、図５（ｂ）のように、グリッドＧ１に（＋）電位を印加し、アノード電極Ａ１，Ａ３が接続されている線ａ１に（＋）電位を印加してアノード電極Ａ１を発光している。そしてグリッドＧ２〜Ｇ４に（−）電位を印加し、アノード電極Ａ２，Ａ４が接続されている線ａ２に（−）電位を印加して、アノード電極Ａ２〜Ａ４は非点灯にしている。その際ダンパーＤ１〜Ｄ４には常時（＋）電位が印加されているから、アノード電極Ａ３は、ダンパーＤ２，Ｄ３の（＋）電位の影響を受けて、不完全な発光、いわゆる漏れ発光を生じる。
【００１１】
背面グリッド型蛍光表示管は、薄型化に適しており、最近はアノード基板１１とフロント基板１２の間隔が１ｍｍ程度の極薄型のものも開発されているが、このように薄くなると特にダンパーの電位の影響が大きくなる。
【００１２】
【特許文献１】
実開平４−１１９９５４号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、背面グリッド型蛍光表示管における前記漏れ発光の問題点を解決することを目的とする。
【００１４】
【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、背面グリッドとアノード電極の間に陰極用のフィラメントとそのフィラメントの振動防止用のダンパーを配置した蛍光発光管において、背面グリッドと対向するダンパーへその背面グリッドの電位に対応する電位を印加することを特徴とする。
請求項２に記載の蛍光発光管は、請求項１に記載の蛍光発光管において、抵抗を介して前記ダンパーへ前記電位を印加す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、前記背面グリッドの電位印加回路から分岐した電位印加回路により前記ダンパーへ前記電位を印加することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３により本願発明の実施の形態に係る背面グリッド型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つにのみ符号を付してある。
【００１６】
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背面グリッド型蛍光表示管の断面図で、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＹ３−Ｙ３部分の矢印方向の断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＹ１−Ｙ１部分の矢印方向の断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＹ２−Ｙ２部分の矢印方向の断面図である。
【００１７】
図１の背面グリッド型蛍光表示管は、ガラス等の絶縁材からなり対向するアノード基板１１とフロント基板１２、及びガラス等の絶縁材からなる側面板１３〜１５（側面板１３に対向する側面板は図示せず）を、フリットガラス（図示せず）により封止して気密容器を形成している。なお側面板１３〜１５を用いずに、フリットガラス（両基板１１，１２の間隔は、気密容器内に配設したスペーサー若しくはフリットガラスに混入したビーズ等のスペーサーにより規定する）のみでアノード基板１１とフロント基板１２を封止して気密容器を形成することもできる。
【００１８】
アノード基板１１には蛍光体（図示せず）を塗布したアノード電極Ａ１〜Ａ３を形成し、フロント基板１２には背面グリッドＧ１〜Ｇ３を形成してある。アノード電極Ａ１〜Ａ３と背面グリッドＧ１〜Ｇ３の間には、陰極用のフィラメントＦとフィラメントＦの振動防止用のダンパーＤ１〜Ｄ３を配置してある。
アノード電極Ａ１〜Ａ３と背面グリッドＧ１〜Ｇ３は、金属薄膜等の金属層によって形成し、ダンパーＤ１〜Ｄ３は、金属線からなる。
【００１９】
フィラメントＦは、スペーサーＳ１によって所定の高さに保持し、その端部は、フロント基板１２に形成した金属薄膜等の金属層Ｓ２に金属片Ｓ３とともに超音波溶接等によって固定してある。ダンパーＤ１〜Ｄ３は、夫々スペーサーＳ４によって所定の高さに保持し、それらの端部は、フロント基板１２に形成した金属薄膜等の金属層Ｓ５に金属片Ｓ６とともに超音波溶接等によって固定してある。
フィラメントＦから放出された電子は、背面グリッドＧ１〜Ｇ３により制御され、アノード電極Ａ１〜Ａ３の内選択されたアノード電極へ到達し、そのアノード電極の蛍光体を発光する。
ここで背面グリッドＧ１〜Ｇ３は、電子の制御電極としての機能とチャージ防止用の導電材層としての機能とを兼ね備えているから、背面グリッドの間隔は、電気的絶縁が保たれる範囲でできるだけ小さくするのが望ましい。
【００２０】
ダンパーＤ１〜Ｄ３を固定する金属層Ｓ５は、ダンパーＤ１〜Ｄ３毎に配線Ｗ、抵抗Ｒを介して電源（図示せず）に接続されている。抵抗Ｒは、フィラメントＦが振動してダンパーＤと接触したとき、フィラメントＦの電流がダンパーＤに流れるのを防止するために設けてある。
ここで抵抗Ｒは、気密容器内のフロント基板１２上に形成する例について説明したが、その他例えば外部回路内に設けることも、外部回路基板上に形成することもでき、また気密容器の外に延在しているフロント基板やアノード基板に形成する等、気密容器の外に設けることも可能である。
【００２１】
図１の場合、ダンパーＤ１〜Ｄ３は、背面グリッドＧ１〜Ｇ３毎に設けてあるが、ダンパーＤ１〜Ｄ３は、フィラメントＦの振動防止のために必要なものであって電気的には必要なものではない。したがってダンパーＤ１〜Ｄ３は、背面グリッドＧ１〜Ｇ３毎に設ける必要はなく、フィラメントＦの振動防止に有効な間隔で配置すればよい。したがって背面グリッドは、対向する位置にダンパーが配置されている場合と、配置されていない場合とがある。因みにダンパーＤ１〜Ｄ３の間隔は、アノード基板１１とフロント基板１２の間隔が１ｍｍ程度の場合には、例えば２０ｍｍ程度に設定する。なおダンパーは、前述したように背面グリッド毎に設ける必要はないが、背面グリッドの境界部分を避けて配置するのが望ましい。
【００２２】
図１の場合、ダンパーＤ１〜Ｄ３は、フィラメントＦと背面グリッドＧ１〜Ｇ３の間に配置したが、フィラメントＦとアノード電極Ａ１〜Ａ３の間に配置してもよいし、それらの組合せ、即ちフィラメントＦの背面グリッドＧ１〜Ｇ３側とアノード電極Ａ１〜Ａ３側の両側に配置してもよい。いずれの配置においても同様の効果が得られる。
【００２３】
図１の場合、ダンパーＤ１〜Ｄ３は、背面グリッドＧ１〜Ｇ３の夫々の中央部分及びアノード電極Ａ１〜Ａ３の夫々の中央部分に配置したが、蛍光表示管がフロント基板１２側から観察するタイプの場合には、ダンパーＤ１〜Ｄ３が目障りになるため、ダンパーＤ１〜Ｄ３を背面グリッドＧ１〜Ｇ３に対向する領域でアノード電極Ａ１〜Ａ３の蛍光体に対向しない領域（背面グリッドの端とアノ−ド電極の端の間）に配置するのが望ましい。
【００２４】
図１の場合、アノード電極Ａ１〜Ａ３と背面グリッドＧ１〜Ｇ３は１対１で対向しているが、アノード電極は、背面グリッドＧ１〜Ｇ３の夫々に、例えば横方向に５個、縦方向に７個のアノード電極をマトリクス状に配置した５×７ドットマトリクスパターンであってもよい。このパターンの場合、蛍光表示管がフロント基板１２側から観察するタイプのときは、ダンパーＤ１〜Ｄ３は、ダンパーＤ１〜Ｄ３が目障りにならないようにドット状アノード電極の電極間に配置するのが望ましい。
またアノード電極を高密度で配置する場合や複雑なパターンでアノード電極を配置する場合（例えば大小の日文字型アノ−ド電極を並べて配置する場合）等で、ダンパーＤ１〜Ｄ３をアノード電極間に配置できない場合には、図１のようにダンパーＤ１〜Ｄ３をアノード電極Ａ１〜Ａ３の中央部分に配置してもよい。
【００２５】
図２は、図１の背面グリッド型蛍光表示管の各電極に印加する電位とアノード電極の点灯、非点灯の状態を説明する図である。
図２（ａ）は、背面グリッドＧ１に（＋）電位を、背面グリッドＧ２〜Ｇ４に（−）電位を印加し、アノード電極Ａ１，Ａ３が接続されている線ａ１に（＋）電位を、アノード電極Ａ２，Ａ４が接続されている線ａ２に（−）電位を印加して、アノード電極Ａ１を点灯している。ダンパーＤ１には（＋）電位を、ダンパーＤ２〜Ｄ４には（−）電位を印加している。
【００２６】
図２（ａ）においては、例えば、複数の桁毎に引出された背面グリッドに、桁信号に応じた電位（パルス電圧等）が順次繰り返しながら印加され、ダンパーに対向する背面グリッドに電位（パルス電圧等）が順次繰り返しながら印加され、各アノード電極にデータ信号に応じた電位（パルス電圧等）が印加される。即ち、１つ毎に又は２つ以上の組毎に背面グリッドを所定のデユーティーサイクルで順次スキャンし、そのスキャンに同期させてダンパーを所定のデユーティーサイクルで順次スキャンしつつ、背面グリッドのスキャンに合わせて発光させたいアノードに電位を印加するダイナミック駆動方式を採用している。
またアノード電極は、複数のアノード電極を２組に分けて共通接続したアノードマルチマトリクス方式を採用している。ただし、アノード電極については、夫々アノード配線を設けて個別に外部へ引出すことも可能である。
【００２７】
図２（ａ）の場合、アノード電極Ａ１，Ａ３に（＋）電位が印加され、背面グリッドＧ１に（＋）電位が印加され、背面グリッドＧ３に（−）電位が印加されるから、アノード電極Ａ１は点灯し、アノード電極Ａ３は非点灯になる。その際グリッドＧ１と対向するダンパーＤ１には、グリッドＧ１の（＋）電位に対応する（＋）電位が印加されるから、ダンパーＤ１の電位がアノード電極Ａ１の点灯の支障になることはない。またグリッドＧ３と対向するダンパーＤ３には、グリッドＧ３の（−）電位に対応する（−）電位が印加されるから、ダンパーＤ３の電位によりアノード電極Ａ３が漏れ発光することはない。
【００２８】
このように図２（ａ）の場合には、背面グリッドＧ１が（＋）電位（ＯＮ電位）のときは、ダンパーＤ１にも（＋）電位（ＯＮ電位）を印加し、背面グリッドＧ２〜Ｇ４のようにそれらが（−）電位（ＯＦＦ電位）のときは、ダンパーＤ２〜Ｄ４にも（−）電位（ＯＦＦ電位）を印加する。即ち対向する背面グリッドとダンパーは、一方がＯＮ電位のときは他方もＯＮ電位にし、一方がＯＦＦ電位のときは他方もＯＦＦ電位にする。ダンパーのＯＮ電位、ＯＦＦ電位は、従来のように全ダンパーに共通の電位を印加せずに、ダンパー毎に対向する背面グリッドと対応させることにより漏れ発光をなくすことができる。
【００２９】
ここで対向するグリッドとダンパーの電位を対応させるとは、夫々の電位のＯＮ、ＯＦＦを一致させることである。夫々の電位の大きさ（電位値）は、同じ場合も異なる場合もある。
図２（ａ）のダンパーＤ１〜Ｄ４は、背面グリッドＧ１〜Ｇ４に対向させて配置してあるが、前述したように必ずしも両者を対向させて配置する必要はないから、対向する位置にダンパーが配置されていない背面グリッドもある。そのような背面グリッドの場合には、当然ダンパーの電位を配慮する必要はない。
【００３０】
図２（ａ）は、対向する背面グリッドとダンパーのＯＮ電位、ＯＦＦ電位を対応させる例について説明したが、アノード電極のＯＮ電位、ＯＦＦ電位を考慮すると、背面グリッドとダンパーのＯＮ電位、ＯＦＦ電位を対応させなくてもよい場合がある。図２（ｂ）は、背面グリッドＧ、ダンパーＤ、アノード電極Ａに印加するＯＮ電位、ＯＦＦ電位の組合せとアノード電極Ａの点灯・非点灯状態を整理しまとめたものである。
【００３１】
図２（ｂ）において、ケース３は、背面グリッドＧ、アノード電極ＡがＯＮ電位のとき、ダンパーＤの電位がＯＦＦ電位であるためダンパーＤの帯電の影響が現れて発光ムラが生じる。またケース５は、背面グリッドＧがＯＦＦ電位、アノード電極ＡがＯＮ電位のとき、ダンパーＤの電位がＯＮ電位であるため漏れ発光が生じる。したがってケース３，５は、避けなければならないが、他のケースは、いずれも採用可能な組合せである。
【００３２】
その採用可能なケースの内、ケース１，２，７，８は、図２（ａ）と同様に背面グリッドＧとダンパーＤに印加する電位が対応する例であり、ケース４，６は、それらの電位が異なる例である。ケース４，６は、アノード電極Ａの電位がＯＦＦ電位であるから、背面グリッドＧとダンパーＤに印加する電位は対応させなくてもよい。背面グリッドＧとダンパーＤに印加する電位が対応する場合には、背面グリッドＧとダンパーＤの電位印加回路を共通にすることができるから、電位印加回路が簡単になる。
【００３３】
ここで、背面グリッドＧ、ダンパーＤ、アノード電極Ａに印加するＯＮ電位、ＯＦＦ電位の１例について説明する。各電位はいずれも直流で、背面グリッドＧのＯＮ電位は１５Ｖ、ＯＦＦ電位は−５０Ｖ、ダンパーＤのＯＮ電位は１５Ｖ、ＯＦＦ電位は−５０Ｖ、アノード電極ＡのＯＮ電位は４０Ｖ、ＯＦＦ電位は０Ｖである。この場合、背面グリッドＧとダンパーＤの電位は、同じであるが、ダンパーＤの電位印加回路には抵抗を接続するのが望ましいから、その抵抗を接続したときには、ダンパーＤのＯＮ電位、ＯＦＦ電位は、背面グリッドＧのＯＮ電位、ＯＦＦ電位よりも小さくなる。
【００３４】
図３は、背面グリッドＧ、ダンパーＤにＯＮ、ＯＦＦ電位を印加する回路例を示す。
図３の回路は、背面グリッドＧと対向する位置にダンパーＤが配置されている場合の例である。電源Ｂは、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を介してアースに接続してある。また電源Ｂは、背面グリッドＧとダンパーＤに共通に設けてある。背面グリッドＧは、電源Ｂの電位を直接印加するが、ダンパーＤは、背面グリッドＧの電位印加回路から分岐し、抵抗Ｒを介して印加する。抵抗Ｒは、省略することもできるが、ダンパーＤがフィラメントに接触したとき、フィラメントの電流がダンパーＤへ流れるのを防止する観点から設けるのが望ましい。
【００３５】
トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のゲートには、図示しない駆動回路から背面グリッドＧ及びダンパーＤの選択信号を印加して、背面グリッドＧ及びダンパーＤへ印加する電位のＯＮ、ＯＦＦを制御する。
なお図３において、背面グリッドＧに対向するダンパーＤが配置されていない場合には、抵抗Ｒに接続するダンパーＤは存在しない。
【００３６】
【発明の効果】
本願発明は、ダンパーのＯＮ電位、ＯＦＦ電位を、ダンパー毎に対向する背面グリッドのＯＮ電位、ＯＦＦ電位と対応させることにより、ダンパーの電位に起因する漏れ発光を防止でき、かつダンパーの帯電による発光ムラを防止できる。本願発明は、ダンパーのＯＮ電位、ＯＦＦ電位を、対向する背面グリッドのＯＮ電位、ＯＦＦ電位と対応させることにより、背面グリッドとダンパーの電位印加回路を共通にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る背面グリッド型蛍光表示管の断面図である。
【図２】図１の背面グリッド型蛍光表示管の各電極に印加する電位とアノード電極の点灯、非点灯の状態を説明する図である。
【図３】図１の背面グリッド型蛍光表示管の背面グリッドとダンパーの電位印加回路を示す図である。
【図４】従来の蛍光表示管の断面図と電気的接続を示す図である。
【図５】従来の背面電極型蛍光表示管の断面図と漏れ発光を説明する図である。
【符号の説明】
１１アノード基板
１２フロント基板
１３〜１５側面板
Ａ，Ａ１〜Ａ４アノード電極
Ｂ電源
Ｄ，Ｄ１〜Ｄ４ダンパー
Ｆフィラメント
Ｇ，Ｇ１〜Ｇ４背面グリッド
Ｒ抵抗
Ｗ配線
Ｓ１，Ｓ４スペーサー
Ｓ２，Ｓ５金属層
Ｓ３，Ｓ６金属片

Claims

背面グリッドとアノード電極の間に陰極用のフィラメントとそのフィラメントの振動防止用のダンパーを配置した蛍光発光管において、背面グリッドと対向するダンパーへその背面グリッドの電位に対応する電位を印加することを特徴とする蛍光発光管。
請求項１に記載の蛍光発光管において、抵抗を介して前記ダンパーへ前記電位を印加す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、前記背面グリッドの電位印加回路から分岐した電位印加回路により前記ダンパーへ前記電位を印加することを特徴とする蛍光発光管。