JPH0193034A - 蛍光表示管 - 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、オーディオ機器やＶＴＲや電子レンジ等の家
電製品のデイスプレィにすでに多く使用されている蛍光
表示管に係ねるものである。

近年になって蛍光表示管は、前記家電製品以外にも使用
されるようになってきている。その一つに車載用として
、車のインストルメントパネルのスピードメータやタコ
メータ、オイルゲージ等の表示に使用されている。

車載用の前記各種メータ類の表示装置としては、従来か
ら行なわれている、ダツシュボードに設けられたインス
トルメントパネルに蛍光表示管を配設して直接に表示管
の表示をｗｔ察する直視式デイスプレィ装置と、最近ド
ライバーがメーター類の情報を見るのにフロントガラス
から目をそらさなくても運転情報が見えるように、ダツ
シュボード内に設けた蛍光表示管の発光表示をフロント
ガラスによって反射させ、フロントガラスの前方視野内
に結像させるようにした表示装置が研究されており、（
特開昭５７−１８２５４１号）これをヘッドアップデイ
スプレィ装置と呼ばれている。

本発明は、前記ヘッドアップデイスプレィ装置にも使用
できる高輝度蛍光表示管に関するものである。

〔従来技術〕

ヘッドアップデイスプレィ装置は、前述のようにダツシ
ュボード内に取付けた蛍光表示管の発光表示をフロント
ガラスで反射させ、フロントガラスの前方視野内に結像
させるので、従来の直視式デイスプレィ装置より輝度が
高くないと車外光が明るい品間の時間では視認性が低下
することが知られている。

そのためにヘッドアップデイスプレィ装置に使用する蛍
光表示管は、従来の発光輝度より高輝度化が要求されて
いる。

従来の蛍光表示管の多くは、ガラス基板上に導電物資に
より配線パターン及び陽極導体を形成し、この陽極導体
上に蛍光体層を被着させて陽極を形成していた。この陽
極の上方にメツシュ状のグリッドとさらに上方にフィラ
メント状陰極を張設した構造であり、フィラメント状陰
極から放出された電子がメツシュ状グリッドにより加速
・制御されて蛍光体層に射突して蛍光体層を発光させる
構造であった。したがって、陽極における発光はメツシ
ュグリッドを通し、透明な前面板を通して観察していた
ために、メツシュグリッドが発光輝度を低下させる要因
の一つとなっていた。

そこで従来では第４図に示すようなメツシュグリッドの
ない平面グリッド構成の蛍光表示管が考案されていた。

この構造は、ガラス基板１上にＡｇペーストを厚膜印刷
法で被着させて、配線導体２を配設する。さらに配線導
体２上にスルホール３を有する絶縁層４を厚膜印刷法で
形成する。そして前記スルーホール３を介して電気的に
接続する陽極導体５、平面グリッド６を導電性を有する
黒鉛ペーストを厚膜印刷法で配設する。前記陽極導体５
上には蛍光体層７が被着形成される。前記陽極導体５と
蛍光体層７で陽極８を構成し、この陽極８の上方にフィ
ラメント状陰極１０が張設される。

このように従来の平面グリッドタイプの蛍光表示管は、
厚膜印刷法による積層構造であったので陽極導体５と平
面グリッドの間に０．２ｍｍ以上のギャップを設けない
とペーストのダレや厚膜印刷精度等で陽極導体５と平面
グリッド６が短絡する可能性があった。また、グリッド
６の幅を印刷法の精度及びグリッドの作用させるのに最
低限必要な幅として０．５ｍｍ、陽極導体５の端から蛍
光体層７までのギャップを０．２ｎｙｎ取ると、隣接セ
グメントとの蛍光体パターン間には】、０ｍ以上のギャ
ップＳを必要とした６したがって表示する数字が切れて
見え美感に欠けていた。

またグリッドが蛍光体層７の表面より低い位置にあるた
めにグリッドの作用が充分でなく発光させない隣接セグ
メントの影響で発光セグメントの一部が発光しなくなる
という字欠は現象が起きる可能性もあった。

そこで、厚膜印刷法の問題点を解決するために第３図に
示すようなガラス基板１上に配線導体１２および陽極導
体１５および平面グリッド１６を金属薄膜で形成し、前
記陽極導体１５上に蛍光体層７を被着した金属薄膜パタ
ーンの蛍光表示管が特開昭５０−５９６３９号で公知で
ある。

この蛍光表示管は、金属薄膜をエツチング加工でパター
ン化するので、セグメント間のギャップも小さくするこ
とが可能であるが、グリッドの位置が蛍光体層７より低
い位置にある為に隣接セグメントの影響により字欠は現
象起きてしまう問題点と、セグメント発光が金属薄膜の
平面グリッドの表面で反射して二重像が出来てしまい、
美感に欠ける等の問題点があった。さらに外光を金属薄
膜面で反射させるので、表示セグメトとバックとのコン
トラスが悪く視認性に劣るという問題点もあった。

〔発明の目的〕

本発明は、前述した問題点を除去し、セグメント間のギ
ャップが小さくても、半掛は現象が生じなく、高輝度で
表示品位に優れ、視認性のよい平面グリッドタイプの蛍
光表示管を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

前述の目的を達成するために本発明は、絶縁性を有する
ガラス基板上に蛍光体を被着した陽極と、陽極の周縁の
同一基板上に配設されたグリッドと、陽極の上方に張設
されたフィラメント状陰極を有する蛍光表示管において
、前記グリッドは、基板上に配設された金属薄膜部とそ
の上に配設された絶縁層部と、さらにその上に配設され
た導電層部から構成され、前記陽極周縁の金属薄膜部は
露出され、前記金属薄膜部と導電層部は、絶縁層部に設
けられたスルーホール等の手段で電気的に接続している
ことを特徴とする。

〔発明の作用〕

本発明のグリッド構造のベースとなる金属薄膜部はエツ
チング手段で形成するためにセグメント間のギャップを
小さく形成できるので表示する数字や文字等が連続して
見える作用を有する。また＃！縁縁部部上面に導電層部
を設けたので蛍光体層の表面より高く、陰極側に平面グ
リッドが位置するためにグリッドの作用も充分に働く、
さらに金属薄膜部は陽極の周絶部のみを残して絶縁層で
覆ったので陽極での発光を反射する作用はなくなった。

〔実施例〕

以下本発明の蛍光表示管の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図は１本発明の要部の平面図であり、第２図は、第
１図のＡ−Ａ線における断面図である。

１は、絶縁性基板であり、具体的にはガラス基板が多く
使用されている。この絶縁性基板上にスパッタリング法
や蒸着法により金ＭＣ薄膜を被着させる。金属は薄膜で
良導電性を有する金属であればよいが本実施例ではアル
ミニウムを使用した。

このアルミニウム薄膜をエツチング手段で陽極導体１５
、配線導体１２、グリッド９の金属薄膜部１６と配線導
体１２に連続した外部リード用端子１２ａを基板１上に
パターン化して配設する。

次にフリットガラス等の絶縁材料に感光材を加えたペー
ストを前記パターン化した基板１上に厚膜印刷法で基板
全面に被着した後、マスクを通して光を照射し、光硬化
させる。

次に現像を行い硬化していない部分を除去する。

このような厚膜フォトリソグラフィ法の手段で陽極導体
１５および陽極導体１５周縁の金属薄膜部１６ａ及びス
ルーホール部１３、外部リード用端子１２ａ上の絶縁材
料を除去してアルミニウム薄膜を露出させる。それ以外
の部分は絶縁層部１４が形成される。

この厚膜フォトリソグラフィ法は精度よく厚膜を形成す
ることができるので露出した金属薄膜部１６ａを０．１
〜０．２ｎｎと狭く形成することが可能となる。

絶＃Ｃ層１４を形成した基板は、酸化雰囲気中で４５０
〜５５０℃で焼成され固着される。

また、前記絶縁層部Ｉ４は、絶縁性を向上させる為と後
述の導電層部１７の位置を高くする為に焼成後２層目を
同様の厚膜フォトリソグラフィの手法で形成させる場合
もある。

次に、前記スルーホール部１３にＡｇを主成分とした導
電材を厚膜印刷法で埋めこみ金属薄膜部１６ａと電気的
に接続させる。

次に前記陽極導体１５上に蛍光体層７をフォトリソグラ
フィ法、厚膜印刷法、電着法等の周知の被着手段で形成
させ、前述の陽極導体１５と蛍光体層７で陽極８を構成
する。

次に前記絶縁層部１４上に導電ペースト例えば黒鉛ペー
ストを厚膜印刷法で被着させてグリッド９の導電層部１
７を形成する。この導電層部Ｉ７は、絶縁層部１４の全
面に配設してもよいし、第１図に示すように陽極８の周
囲すなわち日文字セグメントの外周及び内側に形成する
だけでもよい。このようにグリッドの導電層部１７を部
分的に配設することによりグリッドの無効電流を少なく
することが可能となる。

最後に基板の外周に、前面容器部を封着するための封着
材を厚膜印刷法で被着した後４５０−５５０℃の酸化雰
囲気中で焼成して、陽極基板が完成する。

この陽極基板上方にフィラメント状陰極１０を張設し１
図示しない箱形の容器部を封着した後、容器内を排気し
て蛍光表示管が完成する。

以上のような製造方法で本発明の蛍光表示管の陽極基板
が形成されるので、基板１上に金属薄膜による陽極導体
１５とその表面の周縁からＯ０１〜０．２Ｉ内側に蛍光
体層７が配設されて陽極８を構成している。そして第１
図に示すように陽極８が日文字状に配設されているので
日文字セグメントと称する。

前記陽極８の周囲には、金属薄膜部１６と絶縁層部１４
と導電層部１７からなる積層構造のグリッド９が配設さ
れ、金属薄膜部１６は、前記陽極８の周囲に位置する部
分１６ａを露出させグリッドとして作用させる。したが
って、隣接するセグメント間も金属薄膜部１６ａが露出
されグリッド作用をする。

さらに金属薄膜部１６上の絶縁層部１４を介して導電層
部１７が金属薄膜部１６とスルーホール接続して配設さ
れている。また導電層部１７は厚膜印刷法で導電ペース
トを被着させるので印刷精度や、ペーストのダレ等から
多少のギャップ、（例えば０　、２　ｍ　）を設けて配
設される。したがって前記絶縁層１４が一部露出してし
まうが、この露出した絶縁層１４の上下にはグリッド９
が露出しているので両グリッドの電界により絶縁層１４
の露出部に電子がチャージしなくなる。しかして、絶縁
層１４が露出していても、チャージした電子の電界によ
る字欠は現象を防ぐ作用がある。

さらに導電層部１７は、蛍光体層７より高い位置、すな
わち陰極側に位置しているので従来に比較してグリッド
作用が有効に作用し、字欠は現象を完全に防ぐ作用があ
る。

本発明は日文字セグメントの実施例について説明したが
、その他の形状のセグメントについても同様に実施でき
るものである。

〔発明の効果〕

本発明の蛍光表示管は１以上説明したようにメツシュ状
グリッドの代わりに基板上に金属薄膜部１６、絶縁層部
１４．導ｆ！層部１７の３層構造の平面グリッドを配設
したので次のような効果がある。

（１）第５図は、従来のグリッドメツシュを有する蛍光
表示管と本発明の平ｍｌグリッドタイプの蛍光表示管を
同じ駆動条件、すなわち陰極電圧１．９Ｖ　ＡＣ１陽極
電圧３６Ｖ、グリッド電圧を２０Ｖを印加して、８５℃
の高温中で、５００時間発光させたときの輝度と連続点
灯時間との関係を示したものである。

尚、本テストを８５℃の高温中で点灯させた理由は、車
のダツシュボードは、エンジンにも近く夏などは高い温
度になることも考えられるので８５℃の高温で行なった
が、常温で同様のテストを行うとさらに寿命は延びるこ
とがすでに知られている。

蛍光表示管の初期輝度は、従来品が２５００ｆＬに対し
本発明品は３６００ｆＬであり、４４％も輝度が上った
。そして連続点灯してライフテストの結果、従来品は、
１７０時間位で２０００ｆＬに達し、その後は次第に輝
度が下り、５００時間では１６００ｆＬ、となり、１０
００時間では１３００ｆＬ、と下ってくる。本発明品の
輝度は、平面グリッドとしたことにより、３００時間テ
２９００ｆＬ、５００時間テ２８００ｆＬ、１０００時
間でも２６００ｆＬであり、１０００時間高温寿命試験
後でも２０００ｆＬ以上の値であった。このことはヘッ
ドアップデイスプレィでは２０００ｆＬ以上の輝度が必
要であるという要求を充分に満足できる値であり、ヘッ
ドアップデイスプレィ用表示素子として本発明の蛍光表
示管は、充分使用でき、視認性に優れた表示素子となる
ものである。

（２）陽極導体のパターン及びグリッドのベースとなる
金属膜部のパターンを金属薄膜エツチングパターンとし
たので、隣接セグメント間の間隙（ブリッジと称する）
にグリッドを設けても０．５＋ｍ以下にすることが可能
となった。したがって表示する文字や数字が連続してい
るようにｍｓでき表示品位を向上させる効果を有する。

（３）　　グリッドの構成を三層構成とし、陽極周縁の
金属薄膜部と蛍光体層の位置より高い導電層部の両方に
よってグリッド作用を行うので、字欠は現象を完全に防
止するという効果を有する。

（４）金属薄膜部を絶縁層で覆ったので１発光表示が金
属薄膜部で反射して二重像が出来ることが防止され、視
認性が向上するという効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は１本発明の蛍光表示管の要部の平面図、第２図
は、第１図Ａ−Ａ線における断面図、第３図、第４図は
、従来の平面グリッドタイプの蛍光表示管の断面図、第
５図は、本発明と従来の蛍光表示管の輝度と連続点灯時
間との関係を示すグラフである。 １・・・・・・基板　　　　　　　　７・・・・・・蛍
光体８・・・・・・陽極　　　　　　　　９・・・・・
・グリッド１０・・・・・・フィラメント状陰極　１３
・・・・・・スルーホール１４・・・・・・絶縁層部　
　　　　　１５・・・・・・陽極導体１６・・・・・・
金属薄膜部　　　　　１７・・・・・・導電周部特許出
願人　　双葉電子工業株式会社 第　　１　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板上に蛍光体を被着した陽極と、前記陽
   極の近傍の基板上に配設されたグリッドと、前記陽極の
   上方に張設されたフィラメント状陰極を有する蛍光表示
   管において、前記グリッドは、基板上に配設された金属
   薄膜部と、前記金属薄膜部の陽極側周縁部を露出させる
   ように積層させた絶縁層部と、前記絶縁層部上で前記金
   属薄膜部と電気的接続するように積層配設した導電層部
   から構成されることを特徴とする蛍光表示管。
2. （２）前記金属薄膜部と導電層部の電気的接続が絶縁層
   部に設けられたスルーホールにより接続している特許請
   求の範囲第１項記載の蛍光表示管。