JPH01100855A - 螢光表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高輝度発光の螢光表示装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、高輝度発光の螢光表示装置において、高圧が
印加される複数の螢光体セグメントに対応して配した複
数の制御電極と、カソードとの間に電子ビーム取り出し
手段を設けることによって、構造簡単にしてクロストー
クのない制御を可能にしたものである。

〔従来の技術〕

例えば赤、緑及び青の３色の螢光体セグメントからなる
所謂螢光体トリオを有した発光表示セルを２次元的に多
数配列して大画面を得るようにした大型の表示装置が知
られている。この表示装置は、発光表示セルが安定して
高輝度発光するので、屋外でも輝度が充分で鮮明な画像
が再生できる。

従来、かかる発光表示セルとしては第７図に示すように
構成されていた。即ち、ガラス匣体の前面パネル（１ａ
）の内面に赤発光、緑発光、青発光の３つの螢光体セグ
メント（２Ｒ）、　（２Ｇ）、　（２Ｂ）が形成され、
この各セグメント（２Ｒ）、　（２Ｇ）、　（２Ｂ）に
対向して背面パネル（１ｂ）側においてて夫々３つの線
状カソード（Ｋ）　（（Ｋａ、　（Ｋａ）、　（Ｋ！ｌ
）　〕及び３つの第１グリツド（制御電極）（ｃ、）　
Ｃ（ｃａｍ）、　（Ｇ、Ｇ）。

（Ｇ、！ｌ）：ｌが配され、さらに、３つの第１グリツ
ド（０１ｍ＞、　　（Ｇｌｃ）、　　（Ｇ＋ｎ）　　に
共通に第２グリフド（加速電極）（Ｇ２）が配されて成
る。又、各螢光体セグメント（２Ｒ）、　（２Ｇ）、　
（２Ｂ）を囲むようにアノード電位が印加される導電性
材よりなるセパレータ（３５が配置される。この場合、
クロストークせずに隣接した螢光体セグメン）　（２Ｒ
）、　（２Ｇ）、　（２Ｂ）を独立にオン、オフ制御す
るため、各第１グリツド（Ｇ１１）、　（ＧＩＧ）、　
（ｃｒａｍ）　　は夫々対応する線状カソード（Ｋｌ）
、　（ＫＧ）、　（Ｋｌ）　を囲むように円筒面にメツ
シュ状開口部（４Ｒ）、　（４Ｇ）、　（４Ｂ）を有し
たかまぼこ状に形成される。共通の第２グリツド（Ｇ、
）は夫々第１グリツド（Ｇ１１）、（Ｇｌ。）、（Ｇｌ
Ｂ）　　に対応した部分にメッシニ状開口（５Ｒ）、　
　（５Ｇ）、　（５Ｂ）　　を有した平板状に形成され
る。

この発光表示セル（６）においては、螢光体セグメント
（２Ｒ）、　（２Ｇ）、　（２Ｂ）に例えば８ｋＶ程度
のアノード電圧が供給され、第１グリツド（ＧｌＢ）、
（ＧＩＧ）。

（Ｇｌｌｌ）ニハ例えばＯｖ（オフ）〜５Ｖ（オン）の
電圧が印加され、第２グリツド（Ｇ、）には例えば５０
ｖ程度の電圧が印加される。そして第１グリツド（Ｇ１
）に例えば５ｖが印加されるとカソード（Ｋ）からの電
子ビームは第１グリツド（Ｇ、）を通り第２グリツド（
Ｇ２）で加速されて対応する螢光体セグメン）　（２Ｒ
）、　（２Ｇ）、　（２Ｂ）を叩きこれを発光表示させ
る。そして第１グリツド（Ｇ１）にＯＶが印加された時
にはカソード（Ｋ）からの電子ビームがカットオフされ
てその対応する螢光体セグメントは発光表示されない。

かかる発光表示セル（６）として、赤、緑、青の３色螢
光体セグメントを８組一体に設けてなる所謂８素子表示
セル或は２素子表示セル等が提案されている（特願昭６
０−１９１７０３号参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる発光表示セルにおいては、その構造の
簡単化が望まれる。例えば発光表示セルをより多素子化
した場合には製造上、構造が簡素である程望ましい。こ
のため、例えば第１グリツド（Ｇ１）を平板化すること
が考えられるが、単に平板化した場合には、オン・オフ
制御の際にカットオフ状態の電子ビームが隣接のオン状
態の第１グリッドＧ、に影響され、隣接する螢光体セグ
メントへのクロストークの発生が不可避となる。また、
線状カソードの本数も螢光体セグメント数より少なくで
きず、製造上、コスト上、大きな問題があった。

本発明は、上述の点に鑑み、構造が簡単で且つクロスト
ークなく制御できるようにした高輝度発光の螢光表示装
置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の螢光表示装置は、高圧が印加される複数の螢光
体セグメント（１３）と、カソード（Ｋ）と、各セグメ
ン）　（１３）に対応して配した複数の制御電極（Ｇ、
）と、セグメントの複数個（１３Ｒ）、　（１３Ｇ）。

（１３Ｂ）　　に対応して配した共通の電子ビーム取り
出し手段（Ｇ１）を有し、各制御電極（Ｇ、）の電圧を
制御してセグメン）　（１３）を選択的に発光表示する
ように構成する。電子ビーム取り出し手段（Ｇ１）は制
御電極（Ｇ２）とカソード（Ｋ）　間に配され、各セグ
メント（１３）に対応してメツシュ状の開口部を有して
成る。この場合、電子ビーム取り出し手段（Ｇ１）と制
御電極（Ｇ２）間の間隔をｄ１２とし、制御電極（Ｇ２
）の開口部の開口幅をＬＧ２とするとき、Ｌａｗ＞ｄ＋
ｚの関係となるように構成する。

又、複数個のセグメント（１３Ｒ）、　（１３Ｇ）、　
（１３Ｂ　）に対して共通の１つのカソード（Ｋ）を配
するようになす。複数の制御電極（Ｇ２）及び電子ビー
ム取り出し手段（Ｇ１）は平板状に形成する。

〔作用〕

螢光体セグメント（１３）にはアノード電位例えば５に
Ｖが与えられ、制御電極（Ｇ２）には制御電位例えば１
５ｖ（オン）〜−２Ｖ（オフ）が与えられ、電子ビーム
取り出し手段（Ｇ、）には正の電位例えば１０ｖが与え
られる。この構成では電子ビーム取り出し手段（Ｇ１）
によってカソード（Ｋ）から−様の電子ビームが常に放
射され電子ビーム取り出し手段（Ｇ１）を通過した電子
ビームが制御電極（Ｇ２）での空間電位により制御され
る。即ち、例えば制御電極（Ｇ２゜）、　（Ｇ２Ｂ）　
　に１５Ｖが与えられれば、電子ビームは制御電極（Ｇ
２Ｇ）、　　（Ｇ２１）　　を通過して対応する螢光体
セグメン）　（１３Ｇ）、　（１３Ｂ）を叩き、制御電
極（Ｇ、）　に−２Ｖが与えられれば電子ビームはカッ
トオフされ対応する螢光体セグメン）　（１３Ｒ）　　
は発光表示されない。このとき、制御電極（Ｇ２）と電
子ビーム取り出し手段（Ｇ１）との間隔ａｈａが制御電
極（Ｇ２）の開口幅ＬＧ２より充分小さいので、例えば
制御電極Ｇ２ｍでカットオフされた電子ビームはオンさ
れている隣りの例えば制御電極（Ｇａｃ）、　（Ｇｚｍ
）　の影響を受けずオン・オフ制御してもクロストーク
は生じない。

そして、制御電極（Ｇ２）及び電子ビーム取り出し手段
（Ｇ、）が共に平板状に形成され、またカソード（Ｋ）
も複数の螢光体セグメント（１３Ｒ）、　（１３Ｇ）。

（１３Ｂ）に共通して１本紀すればよいので、構造が簡
単化される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明による螢光表示装置の実施
例について説明する。

第１図、第２図及び第３図は本発明の螢光表示装置、特
にその単位セルを示す正面図、側面図及びそのＡ−Ａ線
上の断面図である。

同図中、（１１）は前面パネル（ｌｌａ）　　と背面パ
ネル（ｌｌｂ）　　と側板（ｌｌｃ）　からなるガラス
匣体を示す。

このガラス匣体（１１）内に螢光体層からなる複数組の
螢光表示部即ち本例では１６組の所謂螢光体トリオ（１
２）　（（１２ａ）　　〜１２ｐ）　）と、これら螢光
体トリオ（１２）に対応する電極部（１５）が配されて
成る。１６組の螢光体トリオ（１２）は前面に螢光体層
を被着して形成されるもので、８組つづ上下２列に配列
され、この場合、各螢光体トリオ（１２）は赤発光、緑
発光、青発光の３つの螢光体セグメン）　（１３）即ち
螢光体層（１３Ｒ）、　（１３Ｇ）、　（１３Ｂ）にて
構成される。具体的には前面パネル（ｌｌａ）　の内面
に枠状に導電層であるカーボン層（１４）が印刷され、
枠状内の各空所に対応して夫々赤螢光体層（１３Ｒ）　
、緑螢光体層（１３Ｇ）及び青螢光体層（１３Ｂ）　が
一部カーボン層（１４）上にまたがるようにして印刷に
よって形成され、その上に中間膜を介して例えばアルミ
ニウムよりなるメタルバック層が被着形成ささる。この
各螢光体トリオ（１２）に夫々対向するように背面パネ
ル（ｌｌｂ）側に電極部（１５）が配置される。この電
極部（１５）は、螢光体トリオ（１２）の各赤螢光体層
（１３Ｒ）　、緑螢光体層（１３Ｇ）　及び青螢光体層
（１３Ｂ）　　に共通に対向する１本の線状カソード（
Ｋ）と、各色螢光体層（１３Ｒ）、　（１３Ｇ）及び（
１３Ｂ）　　に夫々対向した部分にメツシュ状開口部（
１６Ｒ）、　（１６Ｇ）及び（１６Ｂ）　を有する共通
の第１グリツド（電子ビーム取り出し手段）（Ｇ１）と
、各色螢光体層（１３Ｒ）、　（１３Ｇ）　及び（１３
Ｂ）に対向して夫々メツシュ状開口部（１７Ｒ）、　（
１７Ｇ）　及び（１７Ｂ）　を有する互いに独立した３
つの第２グリツド（制御電極）（Ｇ２）　（（Ｇａｓ）
、　　（Ｇ２Ｇ）、　（Ｇ１１ｌ）　）と、さらに３つ
の第２グリツドＧ２に共通に夫々メツシュ状の開口部（
１８Ｒ）、　（１８Ｇ）　　及び（１８Ｂ）　　を有し
た第３グリツド（Ｇ、）とが順次配されて成る。

第１グリツド（Ｇ１）、第２グリツド（Ｇ、）及び第３
グリツド（Ｇ、）は夫々平板状に形成される。第３グリ
ツド（Ｇ、）ではその各第２グリツド（０２ｍ）。

（Ｇｚｃ）　及び（Ｇａｓ）間の間隔部（１９）に対応
する部分が遮蔽部とされ、それ以外の第２グリツド（Ｇ
２）の各開口部（１７ｆｔ）、　（１７Ｇ）、　（１７
Ｂ）　　に対応した部分にメツシュ状開口部（１８Ｒ）
、　（１８Ｇ）、　＜１８８）が形成される。同様に第
１グリツド（Ｇ、）においても、第２グリツド（Ｇ２）
の相互間の間隙部（１９）に対応する部分が遮蔽部とな
され、第２グリツド（Ｇ２）の各開口部（１７Ｒ）、　
（１７Ｇ）、　（１７Ｂ）　　に対応する部分にメツシ
ュ状の開口部（１６Ｒ）、　（１６Ｇ）、　（１６Ｂ）
　　が形成される。

第２グリツド（Ｇ２）は第１及び第２のセラミック構体
（２１）及び（２２）間に挟持的に支持され、第３グリ
ツド（Ｇ、）は上側の第２のセラミック構体（２２）上
に支持され、第１グリツド（Ｇ、）は下側の第１のセラ
ミック構体（２１）の下面に支持される。

各独立の第２グリツド（０２ｍ）、（Ｇ２Ｇ）、　（Ｇ
ａａ）は第１図の上下列の２組の螢光体トリオ、即ち螢
光体トリオ（１２ａ）　　と（１２ｉ）、　（１２ｂ）
と（１２ｊ）、　　−・・に共通に一体形成され、図示
せざるも第１のセラミック構体（２１）の上面に示した
各溝部内に位置決めされて両セラミック構体（２１）及
び（２２）で挟持的に支持される。第２グリツド（Ｇ２
）は第５図に示すように１６素子に対応した全てが一体
に連結した所謂リードフレーム構造（３３）をもって形
成され、封着までの段階ではリードフレーム構造（３３
）の状態で一枚となっており、封着後に外部に出た部分
を鎖線位置（３４）より切断して２４枚の独立なグリッ
ド（０２ｍ）、　　（Ｇ２Ｇ）、　（Ｇａｌｌ）　　と
なる。また、切断後の各グリッド（０２ｍ）、　（０２
Ｇ）、　　（Ｇａ１１）　よりの延長部分が取り出しリ
ード部分（３５）となる。なお、第５図では１６素子全
ての第２グリツド（Ｇ２）を−体としたリードフレーム
構造に形成したが、その他、例えば複数素子分ずつの第
２グリツド（Ｇ２）を１枚のリードフレーム構造に形成
することも可能である。線状カソード（Ｋ）は第１の構
体（２１）に取着した導電性支持体（２３ａ）　　及び
（２３ｔｌ）　間に架張される。このセラミック構体（
２１）、　（２２＞　　は例えば第３図の中心線（２４
）に対して左右対称とされ、上下左右の４組の螢光体ト
リオ分の電極部（１５）がこの共通セラミック構体（２
１）、　（２２）　　にて支持されて１ブロツクが形成
され、これが４ブロツク（所謂１６螢光体トリオ分）配
される。このように、第１グリツド（Ｇ１）、第２グリ
ツド（Ｇ２）及び第３グリツド（Ｇ３）の各電極はセラ
ミック構体（２１）。

（２２）を介して積層構造となり、電極の各間隔及び位
置は、自動的に規制される。

一方、線状カソード（Ｋ）の背面には正の電位が与えら
れる背面電極（２５）が配される。この背面電極（２５
）は第６図に示すように線状カソード（Ｋ）からの電子
ビーム（３０）の放射を均一化する働きをする。

又、１６組の螢光体トリオ（１２）の各螢光体層（１３
Ｒ）。

（１３Ｇ）、　（１３Ｂ）　　を囲むように導電性材よ
りなるセパレータ構体（２６）が配置される。このセパ
レータ構体（２６）は、線状カソード（Ｋ）からの電子
ビームが第３グリツド（Ｇ、）等に当たってそれよりの
２次電子が隣接する螢光体層を発光しないようにこれを
阻止するためのシールドと、電子ビームが対応する螢光
体層の全体に照射されるように電子ビームを拡げる作用
いわゆる拡散レンズの形成を兼ね、同時に各螢光体トオ
！Ｊ　（１２）にアノード電圧を与えるための給電手段
として用いられるものである。

なお、本例では１螢光体トリオに対して１本の線状カソ
ードＫを配したが、原理的には２螢光体トリオ以上に１
本の線状カソードＫを配することも可能である。

次に斯る表示セル（３１）の動作を説明する。

各螢光体トリオ（１２）の赤、緑及び青の各色螢光体層
（１３Ｒ）、　（１３Ｇ）、　（１３Ｂ）　　にはアノ
ードリード（２７）、−セパレータ構体（２６）を通じ
て例えば５ｋＶ程度のアノード電圧が供給される。第１
グリツド（Ｇ１）には例えばＩＯＶの電圧が印加され、
第２グリツド（Ｇ２）ｌ：は例えば１５Ｖ　（、オン）
　〜−２Ｖ　（、ｔｒ）の電圧が印加され、第３グリツ
ド（Ｇ、）には例えばＯｖの電圧が印加される。又、背
面電極（２５）には１０Ｖの電圧が印加される。この構
成において、アノード側の電圧、第１グリツド（Ｇｌ）
及び第３グリツド（Ｇ、）の電圧は固定されており、第
２グリツド（Ｇ２）に与える電圧によって各色螢光体層
即ち螢光体セグメント（１３）が選択的にオン、オフ表
示される。即ち第４図に示すように第１グリツド（Ｇ１
）によってカソード（Ｋ）から−様に電子ビームが放射
される。この状態で第２グリツド（Ｇ２）、例えばグリ
ッドＧ２Ｇ、　　Ｇ２＋ｔに１５Ｖが印加されれば電子
ビーム（３０）は第２グリッドＧ２Ｇ、　Ｇ、。

を夫々通過して螢光体層（１３Ｇ）、　（１３Ｂ）　が
発光表示され、例えばグリッドＧ２．に　−２Ｖが印加
されれば電子ビーム（３０）はここでカットオフされて
螢光体層（１３Ｒ）　　は発光表示されない。そして、
この場合第１グリツド（Ｇ１）及び第２グリツド（Ｇ２
）間の間隔ｄ、□が第２グリツドの開口幅ＬＧ２より十
分小であるために、第２グリツドＧ２１でカットオフさ
れた電子ビームはオン状態にある第２グリッド０２Ｇ、
　　Ｇ２＋ｔの電位に影響されることがなく、従って隣
接の螢光体層（１３Ｇ）又は（１３Ｂ）を叩くというよ
うなりロストークは全く生じない。又、第３グリツド（
Ｇ３）が設けられることによって分割された第２グリツ
ド（Ｇ２）相互間の間隔（１９）にアノード電界が入り
込まず不要なビームの発生が抑えられる。又、第２グリ
ツド（Ｇ２）は夫々分割して配されるために平行度が悪
い場合も生じるが、第３グリツド（Ｇ３）は共通の一枚
の電極板で形成されるので平行度を保って配される。従
って、平行度のよい第３グリツド（Ｇ、）によって第２
グリツド（Ｇ、）の平行度が悪い場合にも第２グリツド
（Ｇ２）を通過した電子ビームは対応する螢光体層に正
確に照射されることになる。また、背面電極（２５）に
よって線状カソード（Ｋ）からの電子ビームの放射が均
一化され、螢光体層を発光させたときに輝度むらが生じ
ない。尚、上例を下列の素子（即ち螢光体トリオ）の選
択切換えはカソードにの電位を切換えることにより行え
る。そして、かかる表示セル（３１）は２次元的に多数
配列することによって大型の表示装置が構成される。

上述の構成によれば、クロストークを生ぜしめることな
く第１グリツド（Ｇｌ）、第２グリツド（Ｇ、）及び第
３グリツド（Ｇ、）の全ての電極を平板状に形成するこ
とができるので、各グリッド（ｃ＋）、（Ｏｆｆ）、　
（ｃｓ）を夫々例えばエツチングによる一体形成等が可
能となり、また支持も簡単となる。特に多数の第２グリ
ツド（Ｇ２〉をリードフレーム構造（３３）とすること
により、組立て過程中では一つの部品として扱えるため
に、製造が容易でコストも安（なる。また第２グリツド
（Ｇ２）と取り出しリード部分（３５）が一体となって
いるために電極とリード部分間の結線が不要となる。ま
た−体化した第２グリツド（Ｇ２）はエツチングなどで
自由に配置を決められるため、高精細化が容易である。

この様に、大幅な製造性の向上及びコスト低減が可能と
なる。また、カソード（Ｋ）の本数を螢光体セグメント
数よりも減らすことができるため、大幅に製造が容易に
なり、斯種の表示セルの品質、信頼性が向上する。

尚、上例では１６素子表示セルに適用したが、それ以外
の複数素子表示セル、あるいは単素子表示セルにも適用
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高輝度発光の螢光表示セルにおいて、
そのカソードと制御電極との間に共通の電子ビーム取り
出し手段を設けて構成することにより、クロストークを
生ぜしめることなく、これらの電極を全て平板状とする
ことができ、またカソードの本数を画素数即ち螢光体セ
グメント数よりも減らすことができ、全体の構造を簡単
化することができる。従って、この種の螢光表示セルの
製造を容易にし、品質、信頼性を向上することができ、
又コスト低減が図れる。本発明は構造が簡単化されるこ
とにより、多素子螢光表示セルに適用して好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による螢光表示セルの一例を示す正面図
、第２図はその側面図、第３図は第１図のＡ−Ａ線上の
断面図、第４図は本発明の動作説明に供する図、第５図
は本発明に係る第２グリツドの一例を示す表面図、第６
図は本発明の動作説明に供する図、第７図は従来の螢光
表示セルの要部の断面図である。 （Ｇ１）は第１グリツド（電子ビーム取り出し手段）、
（Ｇ２）は第２グリツド（制御電極）、（Ｇ、）は第３
グリツド、（Ｋ）は線状カソード、（１３Ｒ）。 （１３Ｇ）、　（Ｈａ）　　は螢光体セグメント、（２
５）は背面電極である。 代　　理　　人　　　　　伊　　藤　　　　　真向　　
松隈秀盛 １ＪｊＩ＊サー明力 第４図 動作訣明巳 第８図 ”１２７グ、７１−’Ｇ２Ｍ　＋）−Ｆ’７ｔ、−乙Ｊ
ｎ１道ｑ％ｆｌ　ｍ第５図 ｂ 便昶ろテリ　−１ｌ＃面　’７ 第７図 手続補正書 昭和６２年１１月１７日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　　　殿昭和６２年　特
　許　ＩＩＩ　　第２５５６８９号２、発明の名称 螢光表示装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　東京部品用区北品用６丁目７番３５号名称（２
１８）ソニー株式会社 代表取締役　大　賀　典　雄 ４、代理人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目８番１ｑ置　０３−
３４３−５８２１ｔ１や　（新宿ビル）６、　？Ｉｌｉ
正により増加する発明の数７、補正の対象　　明細書の
発明の詳細な説明の橿及び図面。 （１）　　明細書中、第６頁３行「制御電極（Ｇ２）の
開口部の関口幅」を［セグメントの中心の間隔」と訂正
する。 （２）　　同、第７真マ行「制御電極（Ｇ２）の開口幅
」を［セグメントの中心間の間隔」と訂正する。 （３）　　同、第１２真１４行〜１７行［線状カソード
（Ｋ）からの・・・・するためのシールドと、」を削除
する。 （４）　　同、同頁１９行〜２０行「形成を兼ね、」を
「形成と、」と訂正する。 （５）同、ＩＨＪ：ｆｉｌ：２０行［各螢光体トオリ（
１２）Ｊを［各螢光体トリオ（１２）Ｊと訂正する。 （６）　　同、第１４頁１１行「第２グリツドの開口幅
」を［セグメントの中心の間隔」と訂正する。 り７）同、第１５頁１０行「上側を下列」を「上列と下
列」と訂正する。 （８１図面中、第３図を別紙のとおり訂正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高圧が印加される複数の螢光体セグメントと、カソード
   と、上記各セグメントに対応して配された複数の制御電
   極と、上記セグメントの複数個に対応して配された共通
   の電子ビーム取り出し手段を有し、 上記各制御電極の電圧を制御して上記セグメントを選択
   的に発光表示するようにして成る螢光表示装置。