JPH05205673A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分布が均一で高輝度であり、しかも形成が容
易で薄型の蛍光表示管の提供。 【構成】 平板状基体と、この平板状基体上に配列され
表面に蛍光体を有する陽極と、更にこの陽極の上方にバ
ネを介して懸架された熱陰極フィラメントを備え、前述
の熱陰極フィラメントを、熱陰極フィラメントの延長方
向に沿って延びる湾曲した板バネを利用して多数本張り
とした蛍光表示管。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蛍光表示管、更に言え
ば、ディジタル時計や電卓等に用いられる平面型の蛍光
表示管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の平面型蛍光表示管の断面を図１に
示す。この図１からも明かなように、蛍光表示管は、前
面ガラス１１と背面板１で幅の狭いスペーサ１２を挟む
ことによりその外形が構成される。これら前面ガラス１
１、背面板１及びスペーサ１２は、フリットガラスによ
り気密に固着される。この結果、前面ガラス１１、背面
板１及びスペーサ１２によってその周囲が包囲された気
密な真空容器が形成される。真空容器内部には、高真空
を保持するためのゲッター９が、更にスペーサ１２ある
いは背面板１に排気穴１０が設けられる。図示していな
いが、排気穴１０には排気管が接続され、この排気管を
チップオフすることによりあるいはシール蓋により、こ
の真空容器を封じている。この真空容器を形成する背面
板１の内側表面上には複数の陽極２が、更にこれら陽極
２の表面上には蛍光体３が、印刷等により被着される。
背面板１の内側表面上にはまた、陽極２及び蛍光体３を
自身の間に挟むような位置でこれら陽極２等から所定高
さを有するようにして設けられた一対の支持体７が、自
身の端部に設けられた固定端６によって固着されてい
る。蛍光体３の発光に必要な電子を与える熱陰極フィラ
メント５は、この一対の支持体７により所定高さで懸架
され、そうして陽極２等から離間される。一般的な蛍光
表示管では、この熱陰極フィラメント５と陽極２等の間
に、コントロールグリッド４を設けて三極真空管構造と
することが多い。コントロールグリッド４は、熱陰極フ
ィラメント５からの電子を幅方向に拡げる役目を持ち、
通常メッシュ状の金属薄板で形成される。なお、熱陰極
フィラメント５を懸架するための支持体７は、バネ８部
に高さを決定する機構を設けることによって省略するこ
とも可能である。しかし熱陰極フィラメント５を正確に
位置決めするには必須の要素と解される。図１によれ
ば、熱陰極フィラメント５の一端は支持体７の固定端６
に取り付けられ、他端は支持体７の側面部に設けられた
板バネ８に取り付けられている。この変形として両端を
板バネ８に取り付けてもよいが、少なくとも一端は板バ
ネ８に取り付ける必要がある。熱陰極フィラメント５
は、その加熱時に、前面ガラス１１や背面板１から形成
される基体に対して伸縮する。これは熱陰極フィラメン
ト５と基体の温度あるいは熱膨張が相違することから生
じる。もし板バネ８がなければ、このような伸縮によ
り、熱陰極フィラメント５を（直線に）張架することは
困難となる。このような理由から板バネ８を設ける必要
が生じる。板バネ８が上記の機能を果たすのに必要なバ
ネ代は、フィラメント長１００ｍｍで約１ｍｍ弱であ
る。更にその張力として、使用時に熱陰極フィラメント
５が振動し、その振幅によって基体等と接触する等の動
作不良を防ぐ強さが必要とされる。少なくともこれらの
要件を満たし且つ蛍光表示管を薄型とするため、従来の
板バネ８は図１に示されたように、その湾曲面が基体と
平行となるようにして支持体７の側面部に設けられてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の板バネ８では以
下のような不都合が指摘される。通常、熱陰極フィラメ
ント５は、それらが幅方向に電子量の分布を持つという
理由から、このような電子量の分布により蛍光体の輝度
差が顕著に異なることがないような範囲で使用される。
均一な範囲をより拡げるため、一般に蛍光体３と熱陰極
フィラメント５との間にコントロールグリッド４が設け
られる。このコントロールグリッド４を用いて均一な範
囲をより拡げるためには、コントロールグリッド４と熱
陰極フィラメント５との距離を大きくすればよい。しか
しながらこの距離が大きいと、電子の加速電界が弱まる
ため蛍光体の輝度は低下し、また蛍光体表示管を薄型と
するにも不利となる。従って最近では、コントロールグ
リッド４を設ける他に、図２に示したような熱陰極フィ
ラメントの多数本張りが賞用される。多数本張りによっ
て高輝度で均一な表示を得るには、隣合う熱陰極フィラ
メント５との間隔は小さくなければならない。これは図
示したように、板バネの腕を小さくすることによって達
成される。板バネが長いと蛍光体による発光が不充分な
無効表示部が大きくなってしまい、また隣合う板バネが
干渉して熱陰極フィラメント５の溶接がしにくくなるた
めである。ところが板バネの腕を短くすれば、当然バネ
代や張力もそれに伴って小さくなる。この結果、従来の
板バネ８を用いた場合には、熱陰極フィラメント５同士
の間隔を２ｍｍ以下とすることは困難とされてきた。

【０００４】本発明は以上の従来技術に鑑みてなされた
ものであり、熱陰極フィラメント５の間隔を小さくして
もバネ代や張力に充分な大きさを持たせることができ、
しかも無効表示部を最小に抑えるような新規な形態を有
する板バネを提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱陰極
フィラメントの延長方向に沿って延びる湾曲した板バネ
を有する蛍光表示管が提供される。また本発明によれ
ば、前述の形状を持つ板バネの一態様として、波板状と
され、その一端が平板状基体の表面に対して固定され、
その他端が熱陰極フィラメントの一端に取り付けられて
いるような板バネを有する蛍光表示管が提供される。

【０００６】更に本発明によれば、板バネの他の一態様
として、弓形状とされ、その一端が平板状基体の裏面に
対して固定され、更にその他端が平板状基体を横切って
その表面方向へ延長され、熱陰極フィラメントの一端に
取り付けられているような板バネを有する蛍光表示管が
提供される。更にまた本発明によれば、これらの板バネ
を用いて熱陰極フィラメントを平行に複数本懸架してい
る蛍光表示管が提供される。

【０００７】

【発明の概要】本発明による蛍光表示管は、蛍光体の厚
み方向に張力で湾曲するようにして使用された従来の板
バネの代わりに、新規な形状を有する板バネを用いてフ
ィラメントの多数本張りを可能とする。本発明による板
バネの一態様では、波板状の板バネが、自身の有する波
の進行方向が熱陰極フィラメントの伸縮方向とほぼ合致
するような状態で使用される。この板バネの一端は平板
上基体の表面に固定されており、他端は熱陰極フィラメ
ントの一方の端に取り付けられている。この波板状の板
バネの有する波の湾曲面は、好ましくは基体面にほぼ垂
直である。このような板バネを用いることにより以下の
効果が生じる。まず、バネ代及び張力が波板状の板バネ
の進行方向とほぼ重なる結果、熱陰極フィラメントの間
隔を小さくしてもバネ代や張力に充分な値を持たせるこ
とができる。また設置部分が小さくて済むため、無効表
示部を小さく抑えることができる。更に板バネの有する
波の振幅を充分小さくすることが可能（具体的には２ｍ
ｍ程度）なため、蛍光表示管を薄型とすることもでき
る。更にまた隣合うバネ同士の干渉がないため設置が容
易であり、従って蛍光表示管の製造も容易となる。

【０００８】本発明による板バネの他の一態様では、弓
形状の板バネが使用される。この弓形状の板バネの一端
は平板状基体の裏面に固定されており、他端は平板基体
を横切って平板状基体の表面方向へと延ばされ、熱陰極
フィラメントの一端に取り付けられる。このような新規
な形状を持つ板バネを形成することにより、前述の板バ
ネと同様、熱陰極フィラメントの間隔を小さくしてもバ
ネ代や張力に充分な値を持たせることができる。更にこ
のような形態によれば、バネの長さによらずに蛍光表示
管を小型且つ薄型とすることが可能となる。

【０００９】本発明では、これらの形態を有する板バネ
を利用することにより、複数の熱陰極フィラメントを平
行に近接して懸架させることを可能とする。従って本発
明によれば、分布が均一で高輝度な蛍光表示管が提供さ
れ得る。なお、蛍光表示管には、陽極および蛍光体を前
面ガラス板に形成するタイプがある。しかし、フィラメ
ント懸架の事情は同様であるので、このタイプの蛍光表
示管にも本発明は適用できる。

【００１０】

【実施例】本発明で使用するバネ材料は、通常の蛍光表
示管に使用されるものと同様のものでよい。例えば、封
止工程の熱に耐え得るステンレス系材料であるＳＵＳ３
０４、ＳＵＳ３１６等が使用できる。これらの厚みは約
１０〜１００μｍである。本発明では、このような従来
から用いられてきたバネ材料を利用して、新規な形態を
有する板バネを提供する。

【００１１】本発明の一実施例では、従来蛍光体の厚み
方向に張力で湾曲するようにして使用されてきた板バネ
８の代わりに、図３に示されているような波板状の板バ
ネ１７を用いる。板バネ１７の湾曲面は、好ましくは基
体面にほぼ垂直である。この板バネ１７の一端は、支持
体７の固定端６において垂直に設けられたバネ固定部１
３に固定され、他端は熱陰極フィラメント５の一方の端
に取り付けられる。本発明では、板バネ１７をこのよう
な態様で用いることにより、自身の有する波の進行方向
と熱陰極フィラメントの伸縮方向をほぼ合致させること
ができる。従ってバネ代及び張力が板バネの波進行方向
となり、熱陰極フィラメントの伸縮に充分な値を持たせ
ることが可能となる。板バネ１７の波の振幅は２ｍｍ程
度あれば充分である。これは通常の蛍光表示管の真空容
器高さに充分収まる大きさである。また、板バネ１７の
幅は、熱陰極フィラメント５同士の間隔を２ｍｍ以下と
するに充分な程小さくできる。板バネ１７の先端と熱陰
極フィラメント５との溶接面は、板バネ１７に設けた波
の進行方向と同じであるため、バネ成形およびフィラメ
ントとの溶接は容易である。なお、本発明の変形とし
て、板バネの湾曲面を基体と平行にすることが考えられ
る。しかしながら、このような形態ではバネ代及び張力
を保持するための波幅をあまり小さくできないため、熱
陰極フィラメント５同士の間隔を小さくすることが困難
となる。また板バネ１７に設けた波の進行方向と溶接面
が異なってしまうため、フィラメントとの溶接も複雑と
なる。従って本発明ではこのような変形は採用しない。

【００１２】図４に示された本発明の他の実施例では、
弓形状に湾曲させた板バネ１８が使用される。図４から
も明かなように、板バネ１８の一端は、平板状基体１裏
面のバネ固定部１３に固定され、その他端は、平板状基
体を横切ってその表面の方へ延び、そうして熱陰極フィ
ラメント５の一方の端に取り付けられる。このような形
態の板バネ１８を用いることにより、前述の板バネ１７
と同様に、熱陰極フィラメント５の間隔を小さくしても
バネ代や張力に充分な値を持たせることが可能となる。
更にこのような形態によれば、バネの長さによらずに蛍
光表示管を小型且つ薄型とすることも可能となる。

【００１３】なお、図４に示した実施例では、板バネ１
８を収容するために新たな真空容器が必要とされる。従
ってこのような真空容器により、装置の薄型化が妨げら
れるのではないかとの疑問も生じるであろう。しかしな
がらこの真空容器は蛍光表示管に必要な駆動回路等と同
一部にすることが可能なため、装置全体のコンパクト化
にそれ程支障はない。例えば図４に示したように、連結
する排気管１４の一部を拡張することができる。

【００１４】本発明の実施例に用いた表示管の寸法及び
材料を示せば以下の通りである。図３に示した実施例で
は、幅１ｍｍ、長さ６ｍｍ、厚み２０μｍのＳＵＳ３１
６を用いて波板状の板バネを形成した。この板バネの波
幅は約２ｍｍである。蛍光表示管はマルチフィラメント
で作成した。フィラメント間隔は１．５ｍｍである。ま
た図４に示した実施例の蛍光表示管も、図３に示した実
施例と同様にマルチフィラメントで作成した。フィラメ
ント間隔は１．５ｍｍである。

【００１５】

【発明の効果】本発明による新規な形態をした板バネを
用いれば、複数の熱陰極フィラメントを近接して懸架さ
せことが容易にできるため、分布が均一で高輝度な薄型
の蛍光表示管を容易に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の蛍光表示管の断面図。

【図２】フィラメントを従来の板バネによって複数固定
した場合の模式平面図。

【図３】本発明による新規な板バネを用いた蛍光表示管
の一部を示す図。

【図４】本発明による新規な板バネを用いた蛍光表示管
の一部を示す図。

【符号の説明】

１ 背面板 ２ 陰極 ３ 蛍光体 ４ コントローググリッド ５ 熱陰極フィラメント ６ 固定端 ７ 支持体 ８ バネ ９ ゲッター １０ 排気穴 １１ 前面ガラス板 １２ スペーサ １３ バネ固定部 １４ 排気管 １７ 波板状板バネ １８ 弓形状板バネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状基体と該平板状基体上に配列され
   表面に蛍光体を有する陽極と、該陽極の上方にバネを介
   して懸架された熱陰極フィラメントとを備えた蛍光表示
   管において、前記バネは前記熱陰極フィラメントの延長
   方向に沿って延びる湾曲した板バネであることを特徴と
   する蛍光表示管。
2. 【請求項２】 前記板バネは、波板状であり、一端を前
   記平板状基体の表面に対して固定し、他端に前記熱陰極
   フィラメントの一端を取り付けた請求項１項記載の蛍光
   表示管。
3. 【請求項３】 前記板バネは、弓形状であり、一端を前
   記平板状基体の裏面に対して固定し、他端が前記平板状
   基体を横切ってその表面の方へ延びて、該他端に前記熱
   陰極フィラメントの一端を取り付けた請求項１記載の蛍
   光表示管。
4. 【請求項４】 前記熱陰極フィラメントは、平行に複数
   本懸架されている請求項１または２または３記載の蛍光
   表示管。