JPH053696B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、大型のグラフイツク表示用などに
用いて最適な蛍光表示管に関する。

［従来の技術］ 大型のグラフイツク表示用の蛍光表示管は、た
とえば特開昭57−202051号公報において開示され
ている。この発明の蛍光表示管は、陽極導体上に
蛍光体層を配設した複数条の陽極と、カソード基
体電極上に熱電子放出物質を配設した複数条のカ
ソードとを交差する方向に離間し、蛍光体層とカ
ソードの熱電子放出物質を対向させて配設した外
囲器に、カソードを電子放出のしきい温度以下に
通電予熱する手段と、表示信号に対応して選択さ
れたカソードと陽極の交差部にある熱電子放出物
質を電子放出温度に通電加熱する手段と、陽極に
正電位を付与する手段を備えて、交差部にある蛍
光体層が発光して表示する二極管の構成である。

したがつて、カソードと陽極のオン・オフ操作
により選択された画素を発光させる方式であるた
めに、カソードの温度の立上り、立下り時間を数
10μsec〜数100μsecと短く設定しないと所定以外
の画素が発光するという、いわゆるもれ発光が起
きるという問題があつた。立上り時間はプレヒー
トで短縮可能ではあるが、立下り時間を上記のよ
うにカソードで短く制御することは実質上不可能
である。

［この発明が解決しようとする問題点］ そこで、制御電極を設けて三極管構造とし、制
御電極と陽極とでマトリツクスを組み、フイラメ
ント状の陰極を従来のように常時点灯しておくと
前記の問題点は解決するが、平面カソードの場
合、アノード１列につき平面カソード１本いるの
でこの消費電力が大きくなるとともに熱伝導が影
響して容器全体の温度が上昇し、蛍光体の熱によ
る発光特性が低下して輝度が低くなるという問題
点がある。

また、大形の表示管を作るには、前面板と背面
板の板厚を厚くしないと強度的に弱く、厚くする
と全体の重量が重くなりすぎる欠点もある。

この発明は、上述した問題点を解決するために
なされたものであり、表示面積の大きい大型のグ
ラフイツク用などの蛍光表示管において、消費電
力が小さく薄形化が図れる蛍光表示管を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ したがつて、この目的を達成するためにこの第
１の発明は、陽極基板１と対面する背面板２が周
囲に側面板３を介して封着された真空容器中に、
陽極４と制御電極２７とカソード等の電極が配設
され、陽極４での発光を陽極基板１を通して観察
するタイプの蛍光表示管において、前記陽極基板
１上に帯状に複数配設された透光性陽極導体４ａ
および陽極導体４ａ上に一定間隔に被着された蛍
光体層６とから構成された陽極４と、前記陽極導
体４ａ上で、陽極導体４ａと直角方向に、かつ蛍
光体層６の間に絶縁物により帯状に配設された前
面側スペーサ５とこの前面側スペーサ５上で、前
記蛍光体層に少なくとも一部が対面するように配
設された制御電極２７と、 前記前面側スペーサ５と対面する背面板２上
で、前記制御電極２７と接するように配設された
背面側スペーサ１３と、この背面側スペーサ１３
の間で絶縁層を介して配設された平面カソード１
２とから構成されることを特徴とする蛍光表示管
を要旨としている。

また、上記目的を達成するためにこの第２の発
明は、陽極基板１と対面する背面板２が周囲に側
面板３を介して封着固定された真空容器内に、陽
極基板１上に配設された透光性で複数の帯状陽極
導体４ａと前記帯状陽極導体４ａと交差する方向
に配設された前面側スペーサ５と、前記前面側ス
ペーサ５で覆われない帯状陽極導体４ａ上に被着
された蛍光体層６と、背面板２の表面に設けられ
た絶縁層１１と、この絶縁層１１の表面で前記陽
極導体４ａと交差する方向に配設された複数の平
面カソード１２と、前記絶縁層１１上で平面カソ
ード１２の両側で前記前面側スペーサ５上に接触
するように設けられた制御電極２７と、から構成
されることを特徴とする蛍光表示管を要旨として
いる。

［作用］ 前面側スペーサおよび背面側スペーサ５，１３
あるいは制御電極２７により陽極基板１と背面板
２，２０を支持するので大形のグラフイツク用の
蛍光表示管を製作しても各板の板厚を薄くでき、
重量を軽くできる。

また、消費電力を少なくし、蛍光体の発光特性
の低下を防ぐことができる。

実施例 １ 第１図は、第１の発明の蛍光表示管の実施例を
示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａにおける断
面図である。

図に示す真空容器は、陽極基板１と背面板２を
四方の周囲の側面板３を介して組立てられてお
り、内部は高真空雰囲気に保たれている。

第３図は、第１図の発明の要部拡大断面図であ
る。この図において、陽極基板１は、透光性のた
とえばガラス板よりなり、第５図ｄ，ｅにも示す
ようにその内面に透明導電膜（ITOやネサ膜な
ど）によつて、帯状の陽極導体４ａがフオトリソ
グラフイ法により形成されている。

陽極基板１の陽極導体４ａ上には交差する方向
に、前面側スペーサ５が一定間隔に形成されてい
る。従つて蛍光体層６は帯状陽極導体４ａ上に一
定間隔に配設されるのでドツト状に配列すること
になる。この前面側スペーサ５上には、制御電極
７が載置してある。

前記蛍光体層６の被着方法は、電着法で陽極導
体４ａ上で前記前面側スペーサで覆われてない部
分に被着形成されている。この蛍光体層６と陽極
導体４ａで陽極４を構成する。

ところで、陽極基板１の寸法例を示せば、好ま
しくは150mmの正方形で板厚が1.5〜2.0mmに設定
してある。

一方、背面板２は、ガラス板などの絶縁板から
なり、第３図にも示すように、その内面に絶縁層
１１が形成（コート）してある。この絶縁層１１
は、ムライトやTiO₂やSiO₂やAl₂O₃などの熱伝
導率が小さく、平面カソードの発熱が背面板に伝
導するのを防ぐ作用をする。前記SiO₂やAl₂O₃等
の絶縁層１１は蒸着などによる薄膜でアンダーコ
ートされている。

この絶縁層１１の表面には、NiやＷなどの導
電性金属を蒸着し、フオトリソグラフイ法で複数
の平行な帯状の平面カソード基板１２ａが形成し
てある。

さらに、絶縁層１１上でかつ平面カソード基板
１２ａの間で同平面カソード基板１２ａと同方向
に背面側スペーサ１３が配設されている。

この背面側スペーサ１３は、前記各前面側スペ
ーサ５と対面して配設されている。

この背面板２は、（Ba、Sr、Ca）CO₃を分散さ
せた電着液中で電着して（Ba、Sr、Ca）CO₃12b
を平面カソード基板１２ａの表面に被着させて平
面カソード１２を形成している。

前面側スペーサ５と背面側スペーサ１３は、と
もに低融点フリツトガラスを主成分とする絶縁物
によるペーストを厚膜印刷法で形成されたもので
ある。

したがつて、封着材により陽極基板１と背面板
２を側面板３を介して封着して真空容器（外囲
器）を形成してある。又、制御電極７は、前面側
スペーサ５と背面側スペーサ１３との間に挟持固
定され、その一部が両スペーサ５，１３より蛍光
体層６に対面するように突出されている。すなわ
ち、制御電極７は板状の中央部にスリツトを形成
した形状である。又、制御電極７は、綱状でもス
リツトと同様の効果を奏するものである。

なお、上述した陽極基板１と背面板２の寸法例
を示せば、例えば１辺が150mmの正方形で板厚が
1.5〜2.0mmに設定してある。

また、第１図に示すように、陽極導体４ａ、制
御電極７および平面カソード１２は、外囲器外に
導出されたリード４ｃ，７ａ，１２ａに接続され
ている。

さらに、第１図には図示しないが、外囲器には
真空排気用の排気管および、真空容器内の適当な
位置にゲツターが設けてある。

次に、上述した実施例の製造方法を説明してお
く。

第５図ａに示すように、背面板２の内面に、絶
縁層１１を形成する。

次に、第５図ｂに示すようにこの絶縁層１１上
に、平面カソード基板１２ａを複数本所定間隔を
おいてフオトリソグラフイ法で形成する。

この平面カソード基板１２ａ間でかつ絶縁層１
１上に、第５図ｃに示すように平面カソード基板
１２ａと同方向に背面側スペーサ１３を配設す
る。

さらに、背面板２を（Ba、Sr、Ca）CO₃を分
散した電解液中で電着して（Ba、Sr、Ca）
CO₃12bを平面カソード基板１２ａの表面に被着
して平面カソード１２を構成する。

一方、第５図ｄ，ｅに示すように、陽極基板１
の内面に、透光性導電膜により、陽極導体４ａを
所定パターンで形成する。そして、陽極導体４ａ
上に交差する方向に前面側スペーサ５を形成し、
かつ制御電極７をこの前面側スペーサ５上に載置
する（第２図参照）。

さらに前面側スペーサで覆われてない陽極導体
４ａ上に蛍光体層６を被着する。

このようにして作られた陽極基板１と背面板２
は、側面板３を介して封着材により外囲器を形成
する。この際、制御電極７は、前面側スペーサ５
と背面側スペーサ１３間に挟持する。

上述した実施例１の構成および製造方法から明
らかなように、陽極基板１と背面板２との間に
は、スペーサ５，１３が多数介在されているの
で、大形グラフイツク表示管を作成しても陽極基
板１と背面板２を従来より薄くでき、しかも重量
の軽減化ができる。そして薄くできることによ
り、制御電極とカソードの距離をきわめて小さく
できるため制御電極とアノード電極などの駆動電
圧を小さくでき、高耐圧のドライバICを使用し
なくても一般用ICでよいという利点が生まれる。

実施例 ２ 第４図は、第２の発明の実施例を示す要部拡大
断面図である。

図において、陽極基板１の構成は、上述した実
施例１と同じである。

すなわち、陽極基板１は、透光性のたとえばガ
ラス板よりなり、その内面に透明導電膜により、
帯状の陽極導体４ａが形成される。

陽極導体４ａ上には陽極導体４ａに交差する方
向に一定間隔に前面側スペーサ５が形成され、前
面側スペーサ５で覆われてない陽極導体４ａ上に
は蛍光体層６が被着形成してある。従つて蛍光体
層６はドツト状のパターンを有している。

背面板２０の内面は、実施例１と同様の絶縁層
２１が形成してある。この絶縁層２１上には、制
御電極２７を背面板２０の平面カソード１２の両
側に分かれて設ける。すなわち、実施例１におけ
る背面側スペーサ１３の代わりに導電性金属によ
る制御電極２７を配設する。この絶縁層２１上に
は、制御電極２７の間に陽極導体４ａと交差する
方向に沿つて平面カソード１２が設けてある。平
面カソード１２は平面カソード基板１２ａと
（Ba、Sr、Ca）CO₃12bから構成されている。

この制御電極２７は、その断面が長方形や正方
形などの四辺形でもよいが、実施例のようにカツ
トオフ特性をあさくするために、〓〓形にするの
が好ましい。その材質は、426合金、ステンレス
などの導電性金属で膨張係数が低融点ガラスとほ
ぼ同一のものを使う。

次に、実施例１および実施例２の平面カソード
１２の制御のタイミングと、制御電極７，２７お
よび陽極４のタイミングを第７図に示す。

平面カソード１２には、第６図に示すように、
隣接する複数本づつグループ（Ｇ１，Ｇ２…Gl）
分けしてあり、各グループごとに熱電子放出のし
きい温度以下に予熱する手段３０と、表示信号に
対応して選択された制御電極７，２７と陽極４の
交差部に対面する平面カソード１２のグループＧ
１〜Glに電子放出温度に通電加熱する手段４０
を備えている。

すなわち、各グループＧ１〜Gl（図には簡単化
のためＧ１〜Ｇ３の一部が図示していない）の平
面カソード１２は、所定本ずつ並列接続されて、
その一方の結合点Ｐ１は、直流電源トランスＴの
一端側に接続されている。また他方の結合点Ｐ２
は、通常切換スイツチ部Ｓ１，Ｓ２…の予熱端子
ｔ１，ｔ２…および共通ラインＬ１を介して、直
流電源トランスＴのセンタータツプに接続されて
いる。

さらに、直流電源トランスＴの他端は共通ライ
ンＬ２を介して各切換スイツチ部Ｓ１，Ｓ２…の
各端子ht１，ht２…に接続されている。

第７図に示す駆動例で示すように、各グループ
Ｇ１〜Glの平面カソード１２群は、消費電力
（駆動電力）低減化のために一組ずつ順次通電加
熱される。すなわち、通電用信号GS１，GS２…
GSlは、平面カソード１２の立上り時間を確保す
るために時間OTだけオーバラツプさせるように
して、各切換スイツチ部Ｓ１，Ｓ２…を予熱端子
ｔ１，ｔ２…から加熱端子（スキヤニング用端
子）ht１，ht２…側に順次切換える。

また、制御電極信号ｇ１〜gnと陽極信号ａ１
…anの付与は、従来用いられているダイナミツ
ク駆動方式が採用されている。

また、各グループＧ１〜Glの平面カソード１
２に通電用信号GS１，GS２…が付与されると、
これに同期して信号付与されたグループＧ１〜
Glに対面する制御電極７に制御電極信号ｇ１〜
gnが付与されるようになつている。

したがつて、たとえば、切換スイツチ部Ｓ１が
予熱端子ｔ１から加熱端子ht１に切換わり、第１
グループＧ１の平面カソード１２が通電されたと
きに、制御電極信号ｇ１が対面する制御電極７に
付与され、陽極信号ａ１が合致した陽極４上の蛍
光体層６の対応画素が発光することになる。な
お、平面カソード１２は、すでに予熱されている
ので、短いオーバラツプの時間OTを与えれば、
次に切換わる平面カソード１２の群Ｇ２は、即座
に温度が立上り動作するので従来生じたもれ発光
がない。

このように、平面カソードと制御電極を順次走
査して印加し、かつこれに同期して陽極に通電用
信号を付与すれば、その交差部にある蛍光体層の
部分が発光する。

ところで、この発明は、上述した実施例に限定
されることなくその要旨を変更しない範囲で種々
の態様が考えられる。

［効果］ 以上説明したように、この発明によれば、陽極
基板上に前面側スペーサを設け、背面板上に背面
側スペーサを対向して設け、かつ両スペーサ間に
制御電極を挟み固定するかあるいは、背面側スペ
ーサの代わりに制御電極を設けるようにするの
で、大型のグラフイツク用表示管を作成しても、
その陽極基板や背面板の厚みを極めて薄くでき、
重量の大幅な軽減化が図れる。

また、平面カソードをグループ分けして、通常
予熱しておいて必要時にのみそのグループの平面
カソードに加熱通電するようにすれば、消費電力
の低減化およびもれ発光の防止が図れるばかりで
なく蛍光体の温度昇降特性をおさえて輝度を保て
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１図の発明の蛍光表示管の実施例
を示す平面図、第２図は、第１図のＡ−Ａにおけ
る断面図、第３図は、第１の発明の実施例の要部
拡大断面図、第４図は、第２の発明の実施例の要
部拡大断面図、第５図ａ〜ｅは、第１の発明の背
面板と前面板の製作工程を示す図、第６図は、平
面カソードの通電回路を示す図、第７図は、この
発明の蛍光表示管の駆動例を示すタイムチヤート
図である。 １……前面板、２，２０……背面板、４……陽
極、５……前面側スペーサ、６……蛍光体層、７
……制御電極、１１……絶縁層、１２……平面カ
ソード、１３……背面側スペーサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陽極基板と対面する背面板が周囲に側面板を
   介して封着された真空容器中に、陽極と制御電極
   とカソード等の電極が配設され、陽極での発光を
   陽極基板を通して観察するタイプの蛍光表示管に
   おいて、前記陽極基板上に帯状に複数配設された
   透光性陽極導体および陽極導体上に一定間隔に被
   着された蛍光体層とから構成された陽極と、前記
   陽極導体上で、陽極導体と直角方向に、かつ蛍光
   体層の間に絶縁物により帯状に配設された前面側
   スペーサとこの前面側スペーサ上で、前記蛍光体
   層に少なくも一部が対面するように配設された制
   御電極と、 前記前面側スペーサと対面する背面板上で、前
   記制御電極と接するように配設された背面側スペ
   ーサと、この背面側スペーサの間で絶縁層を介し
   て配設された平面カソードとから構成されること
   を特徴とする蛍光表示管。 ２ 前記背面板の表面に設けられた絶縁層は、熱
   伝導率の小さい物質で形成された特許請求の範囲
   第１項記載の蛍光表示管。 ３ 前記平面カソードは、絶縁層上に被着された
   金属薄膜と、その表面に電着させたバリウム、ス
   トロンチユーム、カルシウムのオキサイドから形
   成された特許請求の範囲第１項記載の蛍光表示
   管。 ４ 前記平面カソードは、隣接する複数本づつグ
   ループ分けをし、グループごとに熱電子放出のし
   きい温度以下に予熱する手段と、グループごとに
   電子放出温度に通電加熱する手段とを備えた構成
   になる特許請求の範囲第１項記載の蛍光表示管。 ５ 陽極基板と対面する背面板が周囲に側面板を
   介して封着固定された真空容器中に、陽極基板上
   に配設された透光性で複数の帯状陽極導体と前記
   帯状陽極導体と直交する方向に一定間隔に配設さ
   れた前面側スペーサと、前記前面側スペーサで覆
   われない帯状陽極導体上に被着された蛍光体層
   と、背面板の表面に設けられた絶縁層と、この絶
   縁層の表面で前記陽極導体と交差する方向に配設
   された複数の平面カソードと、前記絶縁層上で平
   面カソードの両側に前記前面側スペーサ上に接触
   するように設けられた制御電極とから構成される
   ことを特徴とする蛍光表示管。 ６ 前記背面板の表面に設けられた絶縁層は、熱
   伝導率の小さい物質で形成された特許請求の範囲
   第５項記載の蛍光表示管。 ７ 前記平面カソードは、絶縁層上に被着された
   金属薄膜と、その表面に電着させたバリウム、ス
   トロンチユーム、カルシウムのオキサイドから形
   成された特許請求の範囲第５項記載の蛍光表示
   管。 ８ 前記平面カソードは、隣接する複数本づつグ
   ループ分けをし、グループごとに熱電子放出のし
   きい温度以下に予熱する手段と、グループごとに
   電子放出温度に通電加熱する手段とを備えた構成
   になる特許請求の範囲第５項記載の蛍光表示管。