JPH04248232A - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は、蛍光表示管、より詳細には、陰
極から発せられる電子が蛍光体に衝突する際に発光する
蛍光により、光情報の光書込を行なう蛍光表示管、プリ
ンタ用の蛍光体ドットアレイ管等に関するものであり、
フラットパネルディスプレイ等にも応用可能なものであ
る。

【０００２】

【従来技術】蛍光表示管は、カソードルミネッセンスの
原理により、真空容器内に収容された陰極から放出され
た電子により蛍光体を励起状態にして発光させる。従来
の蛍光体ドットアレイ管は、一方向に一列又は複数列に
配列形成された多数の短冊状電極（セグメント電極）に
蛍光面を形成して、これを熱陰極とともに真空容器中に
封入し、熱陰極から熱電子を発生せしめる一方、短冊状
電極に選択的に正電圧を印加して、選択された短冊状電
極に熱電子を引き付け、この熱電子が蛍光面に衝突する
際に発する蛍光により表示等を行うものであり、蛍光表
示管、バーコード表示管、光プリンタの光書き込み部、
あるいはフラットディスプレイパネル等に応用されてい
る。

【０００３】図６及び図７は蛍光体ドットアレイ管の一
例を示す分解斜視図及び断面図で、基板２０はガラス、
セラミック、樹脂等からなり、該基板２０には、一連の
短冊状電極２１が該基板２０の長手方向に列設されてい
る。この短冊状電極２１には、その個々にドット状の蛍
光面２６が形成されておりドットアレイを構成している
。

【０００４】基板２０の蛍光面２６の配列の両側には、
絶縁体層２２ａ，２２ｂが基板長手方向に沿って形成さ
れ、これらの上には、グリッド電極２３ａ，２３ｂがそ
れぞれ形成されている。また、符号２４は、基板長手方
向に張り渡された熱陰極としてのタングステンワイヤを
示しており、その表面にはＢａＳｒＯ等の電子放射性物
質が塗布されている。また、符号２５は、ガラス等から
なる透明な材料で形成されたフェイフ部材で、図７に示
すように、基板２０側と一体化される。かくして、基板
２０、絶縁体層２２ａ，２２ｂ，グリッド電極２３ａ，
２３ｂ，フェイス部材２５は、閉空間を形成し、この空
間内には、短冊状電極２１、蛍光体層による蛍光面２６
、熱陰極２４，２４が封入され、上記閉空間は高度に真
空化される。

【０００５】さて、上記構成の蛍光体ドットアレイ管に
おいて、グリッド電極２３ａ，２３ｂに適宜に電圧を印
加しておいて、熱陰極２４，２４に数１０ｍＡの交流電
圧を通ずると、熱陰極２４，２４はジュール熱によって
加熱されて熱電子を放出する。かかる状態において、短
冊状電極列２１の一つに正電圧を印加してこれを正電位
にすると、上記熱電子は正電位の短冊状電極の電極部に
引き寄せられ、該電極部に衝突して蛍光面２６の蛍光物
質のエネルギー状態を励起させる。そして、励起した蛍
光物質は、基底状態へ戻る際に蛍光を発し、この蛍光が
フェイス部材２５を介して観察される。

【０００６】ところで、上述したような構成の蛍光体ド
ットアレイ管においては、通常、陰極線２４から放出さ
れた熱電子を制御電極で加速制御し、蛍光体２６に衝突
させるため、陰極線２４を支持する支持台が必要であり
、陰極線２４を中空に張設するための比較的大きな空間
が必要である。陰極線の支持台には、その陰極線の長さ
や材質や太さにもよるが、Ａ４対応の蛍光体ドットアレ
イ管では片方で７×７ｍｍ２程度が必要である。また、
陰極線２４は振動するのでその振幅を考慮してすくなく
とも２ｍｍ程度の高さの空間が必要である。このため、
小型化が難しい。また、少なくともこの陰極線を張設し
ている空間を蛍光面を含めて高真空（約１０×−８ｔｏ
ｒｒ）に保つため、真空を保持することのできる部材で
蔽うことが必要であり、強度をも考慮するため、たとえ
ばガラスを用いると、Ｂ６サイズの蛍光表示管では８〜
１０ｍｍの厚さが必要である。このため、小型化が難し
いだけでなく、重量がおおきくなる。

【０００７】しかし、上述のごとき欠点は、２つの金属
薄膜間に絶縁膜をもつ冷陰極を陰極に用いることにより
解決することが出来る。図８は、冷陰極を用いた従来技
術の一例を説明するための断面構成図で、冷陰極は、金
電極３１とアルミ電極３２の間にポリイミドの絶縁層３
３を挾んだ構造をしており、１０ボルト程度の電圧をか
けるだけで電子が真空中に飛び出してくる。すなわち、
冷陰極は、金電極３１から薄い絶縁層３３を通してトン
ネル効果を利用してアルミ電極側３２に電子をすり抜け
させる。さらに、このトンネル電子が、アルミ電極３２
を通過して真空中に飛び出し、蛍光面３４にぶつかって
発光する。この冷陰極を用いた場合、蛍光体の発光効率
を上げる上で、蛍光面を冷陰極に出来るだけ近付けるこ
とが望ましいが、図示のごとき従来の構造では蛍光面と
冷陰極を形成している２枚の基板を蛍光面付近で接触さ
せることは出来ない。また、この２枚の基板の機械強度
的な負担を減らして基板を薄くするためには、表示管周
囲だけでなく、蛍光面付近などでなるべく多くのピラー
が存在することが望ましい。しかし、蛍光面をそれぞれ
の真空管に独立させることは、その形成が難しい。

【０００８】

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、特に、小型で、軽量で、薄い蛍光表示管を提供
することを目的としてなされたものである。

【０００９】

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
２つの金属薄膜間に絶縁膜を有する冷陰極と、該冷陰極
から真空中に放出される電子を受けて発光する蛍光体と
を備えた蛍光表示管において、一方の基板上には、少な
くとも前記２つの金属薄膜と絶縁膜とから成る冷陰極を
有し、他方の基板上には、電極及び該電極上に形成され
た蛍光面、及び、該蛍光面間に短冊状に形成されかつ該
蛍光面よりも厚い層の絶縁膜を有し、前記２つの基板が
前記冷陰極側及び絶縁膜側で接合されて該２つの基板間
に前記冷陰極と蛍光面とを有することを特徴としたもの
であり、更には、前記（１）において、（２）前記蛍光
面を形成する前記他方の基板に透明な材料を用い、該基
板上の前記電極に透明電極を用い、この他方の前記透明
電極の基板側に、微小光学部品を設けたこと、或いは、
（３）前記蛍光面を形成する前記他方の基板上の前記絶
縁膜に段差を設け、前記冷陰極と蛍光面の間のこの絶縁
膜の段差上に短冊状の制御電極を形成したことを特徴と
したものである。以下、本発明の実施例に基いて説明す
る。

【００１０】図１は、本発明による蛍光表示管の一実施
例（請求項１の発明）を説明するための断面構成図で、
図２は図１の分解斜視図で、図中、１は蛍光面側の基板
、２はＩＴＯ透明電極、３は絶縁膜、４は蛍光面であり
、この４つで片方の基板部ｂを形成している。一方、８
は冷陰極側の基板、７と５は金属薄膜、６は絶縁膜であ
り、これら５と６と７で冷陰極を形成し、これと基板８
とで反対側の基板部ａを形成している。図１は、この２
枚の基板部ａとｂを合わせて作成した蛍光表示管の断面
であり、図２はそれぞれを斜めから見た図である。金属
薄膜７からトンネル効果により絶縁膜６を通り抜けた電
子が金属薄膜５をすりぬけ、真空中にとびだし、電圧印
加された電極２上の蛍光面４に衝突し、励起されて発光
する。スイッチングは、冷陰極を構成する２つの金属薄
膜を短冊状の格子構造とすることで単純マトリックス駆
動できるが、さらに図２に示す様に、蛍光面の下の電極
２を短冊状にしてもよい。上記実施例によると、蛍光面
側の基板の絶縁膜３を短冊状としているため、その形成
が容易であるだけでなく、基板を張りあわせた後、両端
から真空引きすることによりこの蛍光面を真空にするこ
とができ、真空状態にしやすい。絶縁膜の形状は完全な
短冊状である必要は無く、冷陰極側の基板と接すること
が出来、横方向に真空引きできる形状であれば良く、さ
らに蛍光面間でピラーを立てても構わない。

【００１１】図３は、本発明の他の実施例（請求項２の
発明）を説明するための断面構成図で、この実施例は、
蛍光面を形成する基板１に透明な材料を用いるとともに
、電極２に透明電極を用い、この透明電極２の基板１側
に微小光学部品９を設け、この微小光学部品９により蛍
光面４から発光した光を、結像させたり、回折させたり
、特定の波長を取りだしたりして、基板１を導波路とし
て用いるようにしたものである。なお、この微小光学部
品９としては、マイクロレンズ、グレーディング、ホロ
グラム、或いは、フィルタ等を用いる。

【００１２】図４は、本発明による蛍光表示管の他の実
施例（請求項３の発明）を説明するための断面構成図、
図５は図４の分解斜視図で、図中、図１及び図２に示し
た実施例と同様の作用をする部分には、図１及び図２の
場合と同一の参照番号を付してある。而して、この実施
例においては、蛍光面を形成する基板１上の絶縁膜３に
短冊状の制御電極１０を設け、冷陰極から放出した電子
を制御するようにしたものである。すなわち、金属薄膜
７からトンネル効果により絶縁膜６を通り抜けた電子が
金属薄膜５をすりぬけ、真空中にとびだし、制御電極１
０で制御または加速されて電圧印加された電極２上の蛍
光面４に衝突し、励起されて発光する。スイッチングは
、冷陰極を構成する２つの金属薄膜を短冊状の格子構造
とすることで単純マトリックス駆動できるが、さらに図
５に示す様に、蛍光面４の下の電極２を短冊状にしても
よい。また、制御電極１０で行っても良く、冷陰極を短
冊構造としなくてもよくなる。このように、３極管構造
とすること、電子を効率良く蛍光面に衝突することが出
来、制御もしやすくなる。

【００１３】

【効果】以上の説明から明らかなように、請求項１にお
ける蛍光表示管においては、真空中に電子を放出する陰
極に、２つの金属薄膜間に絶縁膜をもつ冷陰極を用い、
蛍光面との間に短冊状に形成した蛍光面よりも厚い絶縁
膜を設け、前記陰極を有する基板と蛍光面を有する基板
を合わせることにより２つの基板間に陰極と蛍光面とを
持つようにしたため、蛍光表示管を小型に薄く出来る。 請求項２における蛍光表示管においては、蛍光面を形成
する前記基板に透明な材料を用い、前記電極に透明電極
を用い、この透明電極の基板側に、微小光学部品を設け
ているので、蛍光面から発光した光を効率良く利用する
ことが出来、部品も小型になる。請求項３における蛍光
表示管においては、蛍光面を形成する前記基板上の絶縁
膜に段差を設け、冷陰極と蛍光面の間のこの絶縁膜の段
差上に短冊状の制御電極を形成したため、冷陰極から放
出した電子を効率良く利用出来、発光の制御もしやすく
なる。等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明による蛍光表示管の一実施例を説明
するための断面構成図である。

【図２】　　図１の分解斜視図である。

【図３】　　本発明による蛍光表示管の他の実施例を説
明するための断面構成図である。

【図４】　　本発明による蛍光表示管の更に他の実施例
を説明するための断面構成図である。

【図５】　　図４の分解斜視図である。

【図６】　　従来の熱陰極蛍光表示管の一例を説明する
ための分解斜視図である。

【図７】　　図６の断面図である。

【図８】　　従来の冷陰極蛍光表示管の一例を説明する
ための断面構成図である。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２つの金属薄膜間に絶縁膜を有する冷
   陰極と、該冷陰極から真空中に放出される電子を受けて
   発光する蛍光体とを備えた蛍光表示管において、一方の
   基板上には、少なくとも前記２つの金属薄膜と絶縁膜と
   から成る冷陰極を有し、他方の基板上には、電極及び該
   電極上に形成された蛍光面、及び、該蛍光面間に短冊状
   に形成されかつ該蛍光面よりも厚い層の絶縁膜を有し、
   前記２つの基板が前記冷陰極側及び絶縁膜側で接合され
   て該２つの基板間に前記冷陰極と蛍光面とを有すること
   を特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】　　請求項１における蛍光表示管において
   、前記蛍光面を形成する前記他方の基板に透明な材料を
   用い、該基板上の前記電極に透明電極を用い、この他方
   の前記透明電極の基板側に、微小光学部品を設けたこと
   を特徴とする蛍光表示管。
3. 【請求項３】　　請求項１における蛍光表示管において
   、前記蛍光面を形成する前記他方の基板上の前記絶縁膜
   に段差を設け、前記冷陰極と蛍光面の間のこの絶縁膜の
   段差上に短冊状の制御電極を設けたことを特徴とする蛍
   光表示管。