JPH08273624A - 表示用蛍光ランプおよびこれを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】各発光室の放電開始電圧のバラツキを低減ない
し防止し、各発光室間の輝度のバラツキを低減ないし防
止して輝度均斉度を高める。 【構成】共通のカソード１４と、マトリックス状に配列
されて内壁面にそれぞれ蛍光膜１５を形成した複数の発
光室１０と、これら複数の発光室１０内にそれぞれ設け
られてカソード１４との間に複数の放電路を形成する複
数のアノード１３と、これらの各アノード１３とカソー
ド１４とで発生する陽光柱を通す放電孔８ａ，２２と
を、放電ガスを封入した気密容器内に設ける。放電孔８
ａ，２２の大きさを、各放電路の長さが長くなるに従っ
て大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置の発光素
子として好適な表示用蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の表示用蛍光ランプの一例
としては、カソードと、そのカソードとの間に放電路を
形成するアノードとを、放電ガスが封入された気密容器
内に内蔵し、これら両電極間の放電によって紫外線を発
生し、アノードの近傍に配置した蛍光体を発光させる表
示用蛍光ランプが知られている。このような複数の蛍光
ランプを表示ボード上にマトリックス状に配置した画像
表示装置によれば、その厚さを特に大きくすることなく
表示面積を大型化することが比較的容易であると共に、
高輝度が容易に得られるため、屋外用の大型画像表示装
置の発光素子等として多用されている。

【０００３】そして、この種の従来の表示用蛍光ランプ
としては、１つの気密室内にカソードおよびアノードを
１つずつ備えるいわゆる単管型蛍光ランプが一般的に用
いられており、マトリックス状に配置されているうちの
所定のランプを選択的に発光させることによって、マト
リックス全体で所望の画像を得ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の単管型蛍光ランプでは、それぞれカソードを１つ
ずつ備えているため、多数配列して大画面を構成した場
合にはカソードの数が極めて多くなり、その消費電力が
極めて多くなる。

【０００５】そこで、従来より、例えば特開昭６４−１
４８６０号公報、特開平３−２２２２５３号公報あるい
は特開平３−２８５２９７号公報等では、いわゆる複合
型蛍光ランプが提案されている。これは、共通のカソー
ドと、マトリックス状に配列されて内壁面にそれぞれ蛍
光体を有する複数の発光室と、それら複数の発光室内に
それぞれ設けられてカソードとの間に複数の放電路を形
成する複数のアノードとを、放電ガスを封入した気密容
器内に内蔵し、カソードと所定のアノードとの間で放電
させることによって所定の発光室から発光させるランプ
である。

【０００６】しかしながら、このような従来の表示用蛍
光ランプでは、共通のカソードから各アノードまでの各
放電路の長さが相違するために、各放電路のインピーダ
ンスもそれぞれ相違するので、各発光室の放電開始電圧
にバラツキがあるうえに、輝度にバラツキがあるという
課題がある。

【０００７】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、各発光室の放電開始電圧
のバラツキを低減ないし防止し、各発光室間の輝度のバ
ラツキを低減ないし防止して輝度均斉度を高めることが
できる表示用蛍光ランプおよびこれを用いた表示装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、共通のカソー
ドと各発光室内のアノードとの間で発生する陽光柱をそ
れぞれ通す各放電孔の大きさを、各放電路の長さが長く
なるに従って大きくすることにより、各放電路のインピ
ーダンスの均等化を図ったものであり、次のように構成
される。

【０００９】本願の請求項１に記載の発明は、共通のカ
ソードと、このカソードを収容するカソード室と、マト
リックス状に配列されて内壁面にそれぞれ蛍光体を有す
る発光室と、これら複数の発光室内にそれぞれ設けられ
て上記カソードとの間に複数の放電路を形成する複数の
アノードと、発光室とカソード室とを連通し、カソード
とアノードとの距離が長くなるに従って、その大きさが
大きくなる複数の放電孔とを有し、内部に放電媒体を封
入したことを特徴とする。

【００１０】また、本願の請求項２に記載の発明は、共
通のカソードは、その電極軸が複数の放電孔の配列の行
方向に対して垂直をなすように配設されていることを特
徴とする。

【００１１】さらに、本願の請求項３に記載の発明は、
複数の放電孔を行列で配列するときは、その列方向で隣
り合う各放電孔の２行同士を１組として、列方向で相互
に近接するように並設していることを特徴とする。

【００１２】さらにまた、本願の請求項４に記載の発明
は、複数の放電孔は、少なくとも４行に配列されて、そ
の第１行と第２行同士、並びに第３行と第４行同士をそ
れぞれ列方向で近接させて配置する一方、これら第２行
と第３行との間の中央部において、カソードを放電孔の
行方向の配列に対して垂直をなすように配設したことを
特徴とする。

【００１３】さらに、本願の請求項５に記載の発明は、
共通のカソードと、マトリックス状に配列されて内壁面
にそれぞれ蛍光体を有する複数の発光室と、これら複数
の発光室内にそれぞれ設けられてこのカソードとの間に
複数の放電路を形成する複数のアノードと、これらの各
アノードとカソードとで発生する陽光柱をそれぞれ通す
複数の放電孔とを、放電ガスを封入した気密容器内に設
け、前記カソードと所定のアノードとの間で放電させる
ことによって所定の発光室から発光させる形式の表示用
蛍光ランプであって、前記各放電孔の大きさを、前記各
放電路の長さが長くなるに従って大きくしたことを特徴
とする。

【００１４】さらにまた、本願の請求項６に記載の発明
は、共通のカソードと、このカソードを収容するカソー
ド室と、マトリックス状に配列されて内壁面にそれぞれ
蛍光体を有する発光室と、これら複数の発光室内にそれ
ぞれ設けられて上記カソードとの間に複数の放電路を形
成する複数のアノードと、発光室とカソード室とを連通
する複数の放電孔とを有すると共に、内部に放電媒体が
封入され、相対的に放電距離の長い放電路に設けられた
放電孔の大きさは、相対的に放電距離の短い放電路に設
けられた放電孔よりも大きいかまたは等しく、最長距離
の放電路に設けられた放電孔の大きさは最短距離の放電
路に設けられた放電孔よりも大きいことを特徴とする。

【００１５】また、本願の請求項７に記載の発明は、請
求項１〜６のいずれか１項に記載の複数の表示用蛍光ラ
ンプを表示ボード上に行列状に配設したことを特徴とす
る。

【００１６】

【作用】共通のカソードと各発光室内のアノードとの間
で発生する陽光柱をそれぞれ通す各放電孔の大きさを、
各放電路の長さが長くなるに従って大きくしているの
で、各放電路のインピーダンスを均等化することができ
る。

【００１７】したがって、共通のカソードと各アノード
との主放電開始電圧のバラツキを低減することができる
うえに、各発光室の輝度のバラツキを低減することがで
きるので、輝度均斉度が向上できる。なお、例えば隣合
ういくつかの放電孔を同じ大きさにしてもよいが、最終
的には中央部と最外側の放電孔の大きさが異なり、全体
として外側にいくほど放電孔が大きくなるように構成し
てもよい。

【００１８】そして、この複数の表示用蛍光ランプをマ
トリックス状に配列してなる表示装置としても、全体の
輝度均斉度を高めることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１７を参照
して説明する。なお、図１〜図１７中、同一または相当
部分には同一符号を付している。また、以下の説明にお
いて各図の寸法の比率等は必ずしも正確に描かれたもの
ではない。

【００２０】図１は本発明の一実施例である表示用蛍光
ランプ１の外観斜視図、図３はその分解斜視図であり、
これらの図において、表示用蛍光ランプ１は、例えばガ
ラス等よりなる有底角筒状のトップボックス２の開口上
端に、透明板状のフロントガラス３を低融点ガラスによ
り固着して気密に閉じている。トップボックス２の底面
には例えば低融点ガラスによって図中上下両端開口の角
筒状のボトムボックス４を同心状に固着している。ボト
ムボックス４は図１中横方向の長さがトップボックス２
の横方向の長さと少なくとも同長以下であるが、縦方向
の長さはトップボックス２の縦よりも若干短かく形成さ
れている。ボトムボックス４は、その底面開口端に矩形
板状のアンダーガラス５を低融点ガラスにより気密に固
着している。ボトムボックス４の前後面から水平方向外
方へ突出するトップボックス２の突出端部の外底面に上
部リードピン６を垂下している。この上部リードピン６
はアンダーガラス５側に垂下し、かつボトムボックス４
の外側面のうちトップボックス２の一側面に沿ってそれ
ぞれ１列に配列された例えば１６本（何れの面ともそれ
ぞれ８本）のステンレス製でアノード給電用のリードピ
ンである。また、ボトムボックス４とアンダーガラス５
との間から図中下方へ垂下するカソード給電用の２本の
下部リードピン７を設けている。

【００２１】トップボックス２の内部には、図２と分解
斜視図の図３に示すように、ホーロー製のアノード室１
１を内蔵している。アノード室１１は矩形平板状の底板
８上で複数の帯板を格子状に組み付けて固着された隔壁
９により例えば４８個の有底角筒状の発光室１０に仕切
っている。底板８には各発光室１０毎に、丸穴の放電孔
８ａと矩形の長穴８ｂをそれぞれ開口しており、これら
の各長穴８ｂには、後述する絶縁基板１２に立設される
４８個のアノード１３が各発光室１０の底部を貫通した
状態で位置させている。

【００２２】上記丸穴の放電孔８ａは、図２において上
から第１行目および第３行目の発光室１０ではその内部
の下端の位置に、第２行目および第４行目の発光室１０
ではその内部の上端の位置にそれぞれ設けており、これ
ら放電孔８ａの第１行目と第２行目同士，第３行目と第
４行目同士がそれぞれ１組となって列（図中縦）方向で
相互に近接して配置されている。

【００２３】また、これら２組の放電孔８ａの配列が図
２中縦方向（列方向）で対向する中央部に、後述するカ
ソード１４を、その電極軸が放電孔８ａの横方向の並設
方向（行方向）に対してほぼ垂直をなすように配置して
いる。カソード１４はボトムボックス４内に内蔵され
る。

【００２４】一方、上記長穴８ｂは、図２中上から第１
行目および第３行目の発光室１０ではその内部の上端の
位置に、第２行目および第４行目の発光室１０ではその
内部の下端の位置にそれぞれ設けられている。また、図
４に示すように各発光室１０の内側壁面および内底面に
は、蛍光膜１５を設けている。この蛍光膜１５は、１画
素を構成する３つの発光室１０毎に、Ｒ（赤色），Ｂ
（青色），Ｇ（緑色）に対応する蛍光体を各１色ずつ塗
布されることにより構成されている。したがって、例え
ば左右方向および上下方向に各４画素が配列されること
になり、１本の表示用蛍光ランプ１全体で１６画素が備
えられる。

【００２５】そして、フロントガラス３の内底面にはフ
ィルム状のカラーフィルタ１６を設けている。このカラ
ーフィルタ１６は図５に示すように、各発光室１０の蛍
光膜１５の各発光色Ｒ，Ｂ，Ｇにそれぞれ対応して、
Ｒ，Ｂ，Ｇをそれぞれ透過せしめるフィルタ部を形成
し、１画素をなすＲ，Ｂ，Ｇドット毎に、これらの外周
を黒色帯状のブラックストライプ１６ａにより囲むこと
により１画素毎に黒色で縁取りしている。

【００２６】また、カラーフィルタ１６をフロントガラ
ス３の内面に設けた理由について、次に説明する。

【００２７】仮に、図６に示すようにカラーフィルタ１
６をフロントガラス３の外面に設けた場合には、フロン
トガラス３を、その前方から、各発光室１０の光軸Ｏに
対して所要角度傾斜した角度θから見ると、図７に示す
ように見掛け上の発光面積Ｌは、１画素分（Ｒ，Ｂ，
Ｇ）の発光室１０の発光面積３Ｓに比して見る角度θが
大きくなるに従って小さくなると共に、図８に示すよう
に視差による各発光色Ｒ，Ｂ，Ｇの混色範囲の割合２ｘ
／Ｌ（％）は増大し、色純度が低下する。

【００２８】しかし、図４，図９に示すようにカラーフ
ィルタ１６をフロントガラス３の内面に設ける場合に
は、カラーフィルタ１６が各発光室１０の出光端に殆ど
密着するので、見る角度θが大きくなっても視差による
各発光色Ｒ，Ｂ，Ｇの混色を有効に防止することができ
る。また、フロントガラス３の前外面にはカラーフィル
タ１６を設けないので、この前外面にフロスト処理等を
施すことができ、これにより、外光反射や写り込みを防
止することもできる。

【００２９】そして、トップボックス２の内底面とアノ
ード室１１の下底面との間には、図３にも示すようにセ
ラミックス製等の絶縁基板１２を介在させている。絶縁
基板１２は、その上面上に、例えば４８個のアノード１
３を立設している。また、絶縁基板１２の一方の面、例
えば下面には図１０（ａ），（ｂ）に示すように、抵抗
体１８を介して上記アノード１３に接続される１２本の
第１配線１９ａ〜１９ｌが、アノード１３の列（すなわ
ち図の上下方向の並び）毎に形成されている。この第１
配線１９は、図示しない電源装置および画像制御装置に
接続されており、その画像制御装置から送られる制御信
号に従って、所定の列に所定の時間だけ電圧が印加され
るものである。

【００３０】上記抵抗体１８は、例えば酸化物系材料の
ペーストを印刷・焼成することにより、５ｋΩ程度の抵
抗値に形成された厚膜抵抗体である。なお、図１０
（ｂ）に示すように絶縁基板１２の上記一方の面には上
記の第１配線１９および抵抗体１８を全て覆って保護す
るために、絶縁層（オーバーコート層）２０が、ガラス
ペーストを印刷・焼成することにより設けられている。
この絶縁層２０は図１０（ｂ）では絶縁基板１２と同程
度の厚さに描かれているが、実際にはこれよりは極めて
薄いものである。なお、図１０において、２１は引き出
し端子用穴である。これは、第１配線１９に前記上部リ
ードピン６を接続するために、絶縁基板１２，第１配線
１９，絶縁層２０の厚さ方向に貫通して設けられて、そ
の上部リードピン６を差し込み固定する引き出し端子用
穴である。２２は、前記アノード室１１に設けられた放
電孔８ａと同径同位置に設けられた丸穴である。また、
図１０はアノード１３および上部リードピン６が立設さ
れていない状態を示しており、２３はアノード１３を立
設するための長穴である。また、以上の説明から明らか
なように、本実施例においては、第１配線１９は列に沿
って一方向に配列されたアノード１３に対して各配列単
位毎に設けられている。

【００３１】また、絶縁基板１２の下面（すなわち、ア
ノード１３が立設されている側とは反対側の面）には、
図３における左右方向に長い長方形の４つの制御電極２
４が、図１０（ａ），（ｂ）および図１１に示すよう
に、例えばガラスペースト等によってその絶縁基板１２
の丸穴２２を閉塞するように固着されている。すなわ
ち、図２および図１０において破線で示すように、１つ
の制御電極２４は図中横方向の１行内に位置する全ての
放電孔８ａ，丸穴２２を閉じている。各制御電極２４
は、例えば導電性を有する金属メッシュによって構成さ
れており、発光室１０すなわちアノード１３の行単位毎
に１つの制御電極２４が設けられ、これら２４は例えば
絶縁基板１２の下面に形成されて第２配線２５ａ〜２５
ｄに電気的に接続されている。この第２配線２５ａは、
第１配線１９が接続されているものとは異なる図示しな
い電源装置に接続されている。

【００３２】つまり、本実施例においては、各行におけ
る各列の発光室１０に対応する（すなわち、行に沿って
一方向に配列された）制御電極２４が一体的に設けられ
ることにより、その制御電極２４自体が各発光室１０同
士間の接続配線を兼ねており、第２配線２５が制御電極
２４毎すなわち各行単位毎に設けられている。なお、図
１０において２６は引き出し端子用穴であり、これは第
２配線２５に上部リードピン６を接続するために、絶縁
基板１２，第２配線２５，絶縁層２０の厚さ方向に貫通
して穿設されて、そのリードピン６を差し込み固定せし
めるものである。

【００３３】また、トップボックス２の底面には、絶縁
基板１２に固定された上部リードピン６が貫通する貫通
穴２７が、図３に示すように片側８箇所ずつ２列に設け
られている。上部リードピン６は、第１配線１９ａ〜１
９ｌおよび第２配線２５ａ〜２５ｄにそれぞれ接続され
た状態で、前記絶縁基板１２に例えばガラスペースト等
によって固定されると共に、上記貫通穴２７に貫通させ
られた状態で例えばガラスペーストにより固定される。
また、その底面の貫通穴２７の内側位置に矩形の長穴２
８が２箇所に設けられており、ボトムボックス４内部と
連通させられている。この各矩形の長穴２８は、その幅
方向長さが制御電極２４のほぼ２枚分の幅を有し、絶縁
基板１２に設けた丸穴２２およびアノード室１１の放電
孔８ａの、図２および図１０における第１行目および第
２行目と、第３行目および第４行目とにそれぞれ連通す
る位置に設けられており、これにより、図４に示される
ように、アノード室１１の各発光室１０が放電孔８ａ，
丸穴２２，制御電極２４，および矩形長穴２８を介して
ボトムボックス４と連通させられている。

【００３４】また、図３に示すようにアンダーガラス５
のボトムボックス４側の一面（図３中上面）上には、一
対の内部導入線２９，２９がほぼ平行に並設されてお
り、カソード１４がその内部導入線２９，２９の軸方向
中間部上で立設される一対の支持軸３０，３０によって
固定され、図２に示すようにカソード１４がアンダーガ
ラス５のほぼ中央部に配置されている。この内部導入線
２９，２９はそのアンダーガラス５の図３における左右
両端から外方へ突出した突出端部を図中下方に向ってほ
ぼ直角に折り曲げられることにより下部リードピン７に
形成されるものであり、カソード１４には下部リードピ
ン７から電圧が印加される。また、内部導入線２９のう
ちの一方には、水銀ゲッター３１が溶接により固定され
ている。また、アンダーガラス５は、その略中央部に貫
通穴３２を穿設しており、これはランプ１の内部の大気
を希ガスに置換するための排気孔である。つまり、表示
用蛍光ランプ１は、全体を加熱しつつ内部の大気を真空
吸引して排気する一方、内部に希ガスを導入して貫通穴
３２をガラス３３等で閉じることによって、フロントガ
ラス３，トップボックス２，ボトムボックス４，アンダ
ーガラス５により気密容器に形成した後、外部から上記
水銀ゲッター３１を高周波誘導加熱で加熱して、ランプ
内部に必要最小限の水銀を一定に供給すると共に残留不
純物ガスをゲッター３１に吸着させることにより作製さ
れるものである。

【００３５】そして、図２に示すように、放電孔８ａお
よびこれと同径同心状の丸穴２２の直径を、カソード１
４から遠く離れるに従って次第に拡径することにより、
各アノード１３と共通カソード１４との各放電路のイン
ピーダンスが等しくなるように形成している。したがっ
て、カソード１４に最も近い放電孔８ａと丸穴２２の直
径が最も小さく形成されて、最も放電路径を絞ることに
より放電路のインピーダンスを高める一方、カソード１
４に最も遠い放電孔８ａと丸穴２２の直径が最も大きく
形成されて、放電路径の絞りを小さくすることにより放
電路のインピーダンスを低くしている。これにより、各
放電路のインピーダンスが均等化されている。

【００３６】また、図２中、上から第１行目と第２行目
の各放電孔８ａ同士を列方向（図２中縦方向）に相互に
近接させる一方、第３行目と第４行目の各放電孔８ａ同
士を列方向に相互に近接させている。これにより矩形長
穴２８を各行毎に４箇所設ける必要がなく、２箇所で済
むので、構成が簡単となり、その分、トップボックス２
の加工が容易となる。

【００３７】次に、このように構成された表示用蛍光ラ
ンプ１の駆動方法の一例を、表示用蛍光ランプ１の回路
図である図１２と駆動信号のタイムチャートを示す図１
３に従って説明する。なお、図１２においては、１画素
に相当するＲ，Ｂ，Ｇの３つの発光室１０を１ブロック
（すなわち、全体で１６（４×４）ブロック）で示して
おり、Ｒmn，Ｂmn，Ｇmnはｍ行ｎ列に位置するブロック
において、それぞれ赤色Ｒ，青紫色Ｂ，緑色Ｇを発光す
る蛍光膜１５を形成した発光室１０に相当する。また、
通常の屋外用画像表示装置においては、多数の表示用蛍
光ランプ１がマトリックス状に配置されて用いられる
が、基本的な駆動方法は共通するため、以下、１つの表
示用蛍光ランプ１の駆動について説明する。

【００３８】図１３で示す時刻ｔ0 においては、第１配
線１９および第２配線２５の何れからも各発光室１０の
アノード１３および制御電極２４に電圧が印加されてお
らず、発光室１０は何れも点灯していない。時刻ｔ1 に
なると、電源装置から第１行目の第２配線２５ａに所定
の電圧（例えば５０Ｖ程度）が印加されると共に、図示
しない画像制御装置からの制御信号に従って第１列〜第
３列と第１２列の第１配線１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１
９ｌに主放電電圧（例えば１００〜２５０Ｖ程度）が印
加され、第１配線１９および第２配線２５の両方から給
電される第１行第１列のブロックの発光室１０（Ｒ11，
Ｂ11，Ｇ11）、および第１行第４列のブロックのうちの
１つの発光室１０（Ｂ14）のみが発光させられる。

【００３９】すなわち、第１配線１９からは、第１列〜
第３列（Ｒ11〜Ｇ11）および第１２列（Ｇ14〜Ｇ44）の
発光室１０の全てに、放電が生じるために十分な所定の
主放電電圧が印加されるが、カソード１４とアノード１
３との間には制御電極２４が設けられているため、制御
電極２４に所定の電圧が印加されていない行（すなわ
ち、第２行〜第４行）においては放電が生じない。その
ため、主放電電圧が印加されている上記の発光室１０の
うち、制御電極２４に所定の電圧が印加されている第１
行に位置する発光室１０のアノード１３とカソード１４
との間のみで放電が生じ、その発光室１０から発光させ
られるのである。

【００４０】時刻ｔ2 になると、第１配線１９と第２配
線２５からの給電が停止されて発光が一旦停止される。
時刻ｔ2 になると、第２行目の第２配線２５ｂと第１列
目の第１配線１９ａから電圧が印加される。このため、
上述の説明と同様にして第１配線１９と第２配線２５の
両方から電圧が印加されている第２行，第１列のＲ21の
発光室１０のみが発光する。このとき、第１列の第１配
線１９ａからの給電時間（ｔ3 〜ｔ4 ）が上述の場合の
半分であるため、Ｒ21からの発光量は上述の場合の半分
（すなわち、輝度が半分）となる。その後、時刻ｔ4 ，
ｔ5 において第１列目の第１配線１９ａと第２行目の第
２配線２５ｂからの給電がそれぞれ停止されると、Ｒ21
の発光室１０からの発光が停止される。

【００４１】続く時刻ｔ6 においては、第３行目の第２
配線２５ｃから電圧が印加されるが、全第１配線１９ａ
〜１９ｌの何れからも主放電電圧か印加されないため、
何れの発光室１０も発光させられない。時刻ｔ7 におい
て第３行目の第２配線２５ｃからの給電が一旦停止され
た後、時刻ｔ8 において第４行目の第２配線２５ｄと第
１２列の第１配線１９ｌに電圧が印加され、第１配線１
９と第２配線２５の両方から電圧が印加されたＧ44の発
光室１０のみが発光させられる。そして、時刻ｔ9 にお
いて給電が一旦停止された後、時刻ｔ10において再び第
１行目の第２配線２５ａに電圧が印加されると共に、第
１０列の第１配線１９ｊに電圧が印加され、Ｒ14の発光
室１０が発光させられる。

【００４２】このようにして、第２配線２５ａ〜２５ｄ
に第１行目〜第４行目〜第１行目と、順次制御電圧が印
加されると共に、その第２配線２５の電圧が印加される
行のうちの発光させる発光室１０が位置する列に対応す
る第１配線１９ａから１９ｌに順次定電圧が印加される
ことにより、表示用蛍光ランプ１は行単位で上から下へ
連続的に走査され、第１配線１９のパルスすなわち駆動
信号に従って所望の映像が表示される。なお、第２配線
２５から電圧が印加される通電時間は１００ｍ秒程度の
時間であり、第１配線１９から電圧が印加される通電時
間は、高い輝度を得るとき（ｔ1 〜ｔ2 等）は例えば１
００ｍ秒程度の通電時間、比較的低輝度を得るとき（例
えばｔ3 〜ｔ4 ）は、高輝度を得るときの約半分程度の
通電時間５０ｍ秒程度とされる。また、第２配線２５か
らの電圧の印加が停止されてから次に電圧が印加される
までの時間（ｔ2 〜ｔ3 等）は、例えば５ｍ秒程度の極
めて短かい時間とされている。したがって、１サイクル
すなわち第１行〜第４行の第２配線２５ａ〜２５ｄまで
の１回の走査の時間（ｔ1 〜ｔ9 ）は、例えば４２０ｍ
秒程度とされている。

【００４３】ここで、本実施例によれば、マトリックス
状に配列された複数の発光室１０内に形成された複数の
アノード１３のうち、列に沿って一方向に配列されたも
のに対して各配列単位毎に抵抗体１８を介して複数本の
第１配線１９が接続される一方、発光室１０の各行毎に
設けられた制御電極２４がそれぞれ各別に複数の第２配
線２５に接続されることにより、アノード１３には列単
位に放電を生じさせるための主放電電圧が印加されると
共に、制御電極２４には行単位にその放電を容認するた
めの制御電圧が印加される。

【００４４】すなわち、表示用蛍光ランプ１において
は、カソード１４とアノード１３との間に制御電極２４
が介在されているため、アノード１３に主放電電圧が印
加されているにも拘らず、制御電極２４に制御電圧が印
加されない場合には、カソード１４と制御電極２４との
電位差がないことにより、カソード１４とアノード１３
との間の放電が発生せず、発光室１０は陽光柱により発
光させられない。そのため、行方向に順次走査して第２
配線２５から給電すると共に、その走査に対応して各行
の点灯すべき発光室１０がある列に第１配線１９から順
次給電することにより、第１配線１９からアノード１３
に電圧が印加された発光室１０のうち、第２配線２５か
ら制御電極２４に電圧が印加されている行に位置する発
光室１０のみが選択的に順次発光させられ、所望の文
字，図形，記号等の画像が表示される。

【００４５】このため、表示用蛍光ランプ１はいわゆる
ダイナミック駆動が可能となって、アノード１３と制御
電極２４からの引き出し端子の数は、発光室１０すなわ
ちアノード１３が形成するマトリックスの行数と列数と
の和となり、少なくなる。これにより、画素密度（単位
面積辺りの発光室１０の数）を高くする場合にも上部リ
ードピン６の密度が高くならず、構造が比較的簡単にな
って製造が容易になると共に製造コストが低減される。
さらに、引き出し端子数の減少によって必要とされる駆
動素子の数も減少し、制御回路の製造コストも低減され
て表示装置全体のコストが低減される。

【００４６】これに対して、従来の各発光室毎に点灯を
制御するいわゆるスタティック駆動の場合には、各発光
室毎に駆動信号を入力させるため、アノード１３からの
引き出し線の数が行数と列数の積（例えば、本実施例の
表示用蛍光ランプ１と同様に４行×１２列に発光室が配
置されている場合には、４×１２＝４８本）と多く必要
とされた。そのため、画素密度を高くする場合にはリー
ドピン２０の密度が高くなって構造が複雑となるという
問題があったのである。

【００４７】また、本実施例によれば、第１配線１９か
らアノード１３への電圧の印加時間は、画像制御装置か
らの制御信号に従って変更され、その印加時間の変更に
よって発光室１０の輝度が変更できるため、画像表示装
置の設置場所や表示内容に応じて画像の輝度を変更する
ことが可能となる。

【００４８】さらに、４８ドット分の発光室１０が１つ
の気密容器内に備えられて、各発光室１０内のアノード
１３と１つのカソード１４との間で放電させられるた
め、各アノード１３に対してそれぞれカソード１４を設
ける場合に比較して、カソード１４の消費電力を低減で
きる。そして、共通のカソード１４と各アノード１３と
の間に、その両電極１４，１３間の放電開始直前に所定
の電圧が通電される制御電極２４を介在したので、主放
電開始電圧を低下せしめ、始動性を良好にすることがで
きる。

【００４９】しかも、放電孔８ａと丸穴２２との直径
を、共通カソード１４から遠く離れる従って次第に拡径
することにより、カソード１４と各アノード１３との各
放電路のインピーダンスを均等化したので、これらの各
放電路の放電開始電圧のバラツキを低減することができ
ると共に、各発光室１０の輝度均斉度を高めることがで
きる。なお、上記実施例では放電孔８ａと丸穴２２とを
円形に形成した場合について形成したが、これは角孔で
もよい。

【００５０】また、絶縁基板１２上に抵抗体１８と第１
配線１９等を厚膜印刷により形成しているため、従来の
制御回路側に抵抗体を取り付けていた場合に比較して制
御回路を簡単にすることが可能である。

【００５１】さらに、１つの表示用蛍光ランプ１に１６
画素（すなわち４８ドット）に相当する発光室１０が備
えられているため、従来の１つの表示用蛍光ランプ１に
１画素あるいは１ドットのみが備えられていた場合に比
較して、画素密度を高くすることが容易である。

【００５２】なお、アノード１３および制御電極２４に
印加される電圧は、主放電電圧が１００〜２５０Ｖ程
度、制御電圧が２０〜１００Ｖ程度の間で、それぞれ電
極形状や要求される輝度等に対応して適宜設置されるも
のである。

【００５３】次に、本発明の他の実施例を図面を参照し
て説明する。

【００５４】図１４（ａ），（ｂ）は、前記実施例にお
ける図２の一部および図１１にそれぞれ対応する図であ
って、前記のアノード１３に代えて、絶縁基板１２上に
アノード４０を厚膜により形成する場合の一例を示す図
である。これは、アノード４０を、絶縁基板１２上であ
って前述の実施例においてアノード１３が取り付けられ
ていた位置に、例えばＮｉ（ニッケル）等の厚膜ペース
トを印刷・焼成することによって形成する点に特徴があ
る。一方、アノード１３には、長穴８ｂに代えて比較的
大きい角穴４１が設けられており、アノード１３とカソ
ード１４との間には放電孔８ａと丸穴２２および角穴４
１を通る放電路が形成されている。このようにすればア
ノード４０も抵抗体１８等と同様に印刷形成されるた
め、別途アノード１３を作製して絶縁基板１２に固定す
る場合に比較して製造が一層容易となる。

【００５５】図１５は前記メッシュ状制御電極２４に所
定電圧を印加したときに流れる制御電流Ｉｇ（ｍＡ）と
放電開始電圧Ｖｓ（Ｖ）との関係を、制御電極２４のメ
ッシュの単位長当りの素線の本数を種々変えたときの変
化を示している。図１５中□印は制御電極２４の単位長
当りの素線の本数がゼロ（０本／cm）、つまり、外枠の
みの場合、＋印は１０本／cm，○印は１５本／cm，△印
は２０本／cmの場合をそれぞれ示している。

【００５６】そして、制御電極２４が△印の２０本／cm
の場合は、制御電流Ｉｇが０．１〜０．５ｍＡのとき
に、放電開始電圧Ｖｓが約１７０〜１８０Ｖ程度であ
る。この場合は□印の０本／cmの場合に比して放電開始
電圧Ｖｓが若干高いが、これは制御電極２４のメッシュ
自体の狭窄性に起因する。しかし、制御電極２４自体を
設けないときの放電開始電圧Ｖｓが約３００〜３３０Ｖ
程度であるので、制御電極２４を有する本実施例の場合
にはメッシュの網目の大小に拘らず、放電開始電圧Ｖｓ
を、その約１／２の約１５０Ｖ程度に低減することがで
きる。このために、共通カソード１４とアノード１３と
に印加すべき主放電電圧を大幅に低減できるので、点灯
回路部品の小容量と小型軽量化とを共に図ることができ
る。

【００５７】また、一旦、共通カソード１４とアノード
１３との間で主放電が開始されたときは、引き続き制御
電極２４に電圧を印加する必要がないので、主放電電圧
が印加される直前に、制御電圧をパルス印加すれば足
り、節電を図ることができる。

【００５８】なお、図１６は、表示用ランプ１に用いら
れる他の制御電極４２を示す図である。この制御電極４
２は、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金または４２６合金
（Ｎｉ−４２％，Ｃｒ−６％，残Ｆｅ）等から成る極め
て薄い金属板に、例えばエッチング等によって微小な正
六角形の穴４３を多数設けたものであり、この穴４３の
大きさ、すなわち、隣り合う穴４３同士の向かい合う頂
点間の距離は、例えば０．１mm程度に、全体の開口率は
例えば８０％程度にされている。前述の実施例の制御電
極２４に代えてこのような制御電極４２が用いられても
同様な効果が得られる。なお、穴４３の形状は正六角形
に限られず、丸穴やその他の多角形であってもよいが、
穴４３の大きさがカソード１４から飛び出した電子が通
過できる範囲で十分に小さく、かつ制御電圧印加時の電
子の通過をできるだけ容易とするため開口率は可及的に
大きいことが望ましい。

【００５９】また、前述の実施例における制御電極２
４，４０，４２は、それぞれ図１７に示す制御電極４４
のような形状に形成されてもよい。この制御電極４４
は、制御電極２４，４０，４２等において放電孔８ａ，
丸穴２２の間に位置する部分に切欠部４５が設けられた
形状にされている。このため、制御電極４４の面積が減
じられて制御電圧を低減することが可能である。さら
に、本発明は、制御電極２４，４０，４２，４４自体を
設けない表示用蛍光ランプ１にも適用することができ
る。

【００６０】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明はさらに別の形態でも実施さ
れる。

【００６１】例えば、前述の実施例においては、表示用
蛍光ランプ１は１６画素を有していたが、この画素数は
適宜変更され得る。例えば１画素×４画素のように構成
してもよいし、反対に２０画素あるいはそれ以上の画素
数を有するように構成されてもよい。

【００６２】また、発光室１０を形成するアノード室１
１、および絶縁基板１２は、ホーロー，ガラスやセラミ
ックス等の各種の絶縁基板から構成されてもよい。

【００６３】さらに、抵抗体１８は、絶縁基板１２上に
形成された厚膜抵抗体に代えて他の抵抗体が用いられて
もよく、第１配線１９，第２配線２５等もリード線を絶
縁基板１２上に接合することにより構成されてもよい。

【００６４】また、トップボックス２には、発光室１０
とボトムボックス４内とを連通させるための一対の矩形
長穴２８が設けられていたが、各発光室１０とそれぞれ
連通させる穴が１つずつ設けられていてもよく、また、
複数の発光室１０と連通させる穴が複数設けられていて
もよい。なお、各発光室１０と各別に連通させられる穴
が設けられている場合には、前述の実施例における絶縁
基板１２上の制御電極２４に代えて同様な制御電極がそ
のトップボックス２の穴に設けられてもよい。

【００６５】また、カソード１４は、１つの表示用蛍光
ランプ１に対して１つ設けられていたが、複数のカソー
ド１４が設けられていてもよい。

【００６６】また、第１配線１９，アノード１３との間
に設けられている抵抗体１８は、第１配線１９中に設け
られていてもよい。このようにすれば、第１配線１９群
の各列に設けられる抵抗体１８が各々１つとなって、絶
縁基板１２への厚膜抵抗体の形成、あるいは抵抗体の接
合が一層容易となって表示用蛍光ランプ１の製造コスト
が一層低減される。

【００６７】また、表示用蛍光ランプ１を複数マトリッ
クス状に配置し、大型画像表示装置を構成する場合に
は、各表示用蛍光ランプ１がそれぞれ前述の駆動方法の
説明のように駆動されてもよく、また。全体として１つ
の表示用蛍光ランプのような駆動されてもよい。すなわ
ち、複数配列されている表示用蛍光ランプ１の第１配線
１９と第２配線２５を各列および各行単位で全て接続
し、表示面全体で一体的に走査されてもよい。

【００６８】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、陽光柱を
通す放電孔の大きさを、共通カソードからアノードまで
の放電路長が長くなるに従って次第に拡径したので、各
放電路のインピーダンスを均等化することができる。

【００７０】したがって、共通のカソードと各アノード
との主放電開始電圧のバラツキを低減することができる
うえに、各発光室の輝度のバラツキを低減することがで
きる。

【００７１】そして、この複数の表示用蛍光ランプをマ
トリックス状に配列してなる表示装置としても、全体の
輝度均斉度を高めて、高品位な映像を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の表示用蛍光ランプの外観斜
視図。

【図２】図１で示す表示用蛍光ランプの平面図。

【図３】図１で示す表示用蛍光ランプの分解斜視図。

【図４】図２の一部を省略して示すIV−IV線矢視断面
図。

【図５】図４で示すカラーフィルタの一部切欠平面図。

【図６】従来のカラーフィルタのフロントガラスの貼着
方法の一例を示す図。

【図７】図６で示すカラーフィルタの視認角度による見
掛け上の発光面積の変化を示すグラフ。

【図８】図６で示すカラーフィルタの視認角度による発
光色の混色範囲の変化を示すグラフ。

【図９】図４で示すカラーフィルタの作用を示す図。

【図１０】（ａ）は図１で示す表示用蛍光ランプの絶縁
基板の一面を一部省略して示す平面図、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線矢視断面図。

【図１１】図２のXI−XI線矢視断面図。

【図１２】図１で示す表示用蛍光ランプの回路図。

【図１３】図１で示す表示用蛍光ランプを駆動するため
の駆動信号を表すタイムチャート。

【図１４】本発明の他の実施例を示す図であって、
（ａ）は図２で示すアノード室の一部の拡大図、（ｂ）
は（ａ）におけるｂ−ｂ線矢視断面図。

【図１５】図３等で示すメッシュ状制御電極による放電
開始電圧の低減効果を示すグラフ。

【図１６】本発明の他の実施例に用いられる制御電極の
一部省略平面図。

【図１７】本発明のさらに他の実施例に用いられる制御
電極を示す図。

【符号の説明】

１ 表示用蛍光ランプ ２ トッブボックス ３ フロントガラス ４ ボトムボックス ５ アンダーガラス ６ 上部リードピン ７ 下部リードピン ８ 底板 ８ａ 放電孔 ８ｂ 長穴 ９ 隔壁 １０ 発光室 １１ アノード室 １２ 絶縁基板 １３ アノード １４ カソード １５ 蛍光膜 １６ カラーフィルタ １８ 抵抗体 １９，１９ａ〜１９ｌ 第１配線 ２０ 絶縁層 ２１ 引き出し端子用穴 ２２，２３ 丸穴 ２４ 制御電極 ２５，２５ａ〜２５ｄ 第２配線 ２６ 引き出し端子用穴 ２７ 貫通穴 ２８ 矩形長穴 ２９ 内部導入線 ３０ 支持軸 ３１ 水銀ゲッター ３２ 貫通穴 ３３ ガラス ４０ アノード ４１ 角穴 ４２，４４ 制御電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 淳一 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 小林 正秋 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通のカソードと、このカソードを収容
   するカソード室と、マトリックス状に配列されて内壁面
   にそれぞれ蛍光体を有する発光室と、これら複数の発光
   室内にそれぞれ設けられて上記カソードとの間に複数の
   放電路を形成する複数のアノードと、発光室とカソード
   室とを連通し、カソードとアノードとの距離が長くなる
   に従って、その大きさが大きくなる複数の放電孔とを有
   し、内部に放電媒体を封入したことを特徴とする表示用
   蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 共通のカソードは、その電極軸が複数の
   放電孔の配列の行方向に対して垂直をなすように配設さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の表示用蛍光ラ
   ンプ。
3. 【請求項３】 複数の放電孔を行列で配列するときは、
   その列方向で隣り合う各放電孔の２行同士を１組とし
   て、列方向で相互に近接するように並設していることを
   特徴とする請求項１記載の表示用蛍光ランプ。
4. 【請求項４】 複数の放電孔は、少なくとも４行に配列
   されて、その第１行と第２行同士、並びに第３行と第４
   行同士をそれぞれ列方向で近接させて配置する一方、こ
   れら第２行と第３行との間の中央部において、カソード
   を放電孔の行方向の配列に対して垂直をなすように配設
   したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
   載の表示用蛍光ランプ。
5. 【請求項５】 共通のカソードと、マトリックス状に配
   列されて内壁面にそれぞれ蛍光体を有する複数の発光室
   と、これら複数の発光室内にそれぞれ設けられてこのカ
   ソードとの間に複数の放電路を形成する複数のアノード
   と、これらの各アノードとカソードとで発生する陽光柱
   をそれぞれ通す複数の放電孔とを、放電ガスを封入した
   気密容器内に設け、前記カソードと所定のアノードとの
   間で放電させることによって所定の発光室から発光させ
   る形式の表示用蛍光ランプであって、前記各放電孔の大
   きさを、前記各放電路の長さが長くなるに従って大きく
   したことを特徴とする表示用蛍光ランプ。
6. 【請求項６】 共通のカソードと、このカソードを収容
   するカソード室と、マトリックス状に配列されて内壁面
   にそれぞれ蛍光体を有する発光室と、これら複数の発光
   室内にそれぞれ設けられて上記カソードとの間に複数の
   放電路を形成する複数のアノードと、発光室とカソード
   室とを連通する複数の放電孔とを有すると共に、内部に
   放電媒体が封入され、相対的に放電距離の長い放電路に
   設けられた放電孔の大きさは、相対的に放電距離の短い
   放電路に設けられた放電孔よりも大きいかまたは等し
   く、最長距離の放電路に設けられた放電孔の大きさは最
   短距離の放電路に設けられた放電孔よりも大きいことを
   特徴とする表示用蛍光ランプ。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の複
   数の表示用蛍光ランプを表示ボード上に行列状に配設し
   たことを特徴とする表示装置。