JPH0831350A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な時分割駆動で高効率，高輝度の発光表
示を得る。 【構成】 真空容器３内に表示電極４′，陰極７および
選択電極が設けられ、陰極７と対向する表示電極４′の
表面に蛍光体層５が被着形成されて１つの表示ドット
６′が形成され、表示ドット６′がＸ，Ｙ方向に複数個
配設されて構成され、表示電極４′は、複数の表示ドッ
ト６′間で共通接続され、選択電極は、表示ドット６′
の配列のＸ方向にライン状に形成された第１の選択電極
８₁ と表示ドット６′の配列のＹ方向にライン状に形成
された第２の選択電極８₂ とからなる２つの電極群から
構成され、陰極７は複数の表示ドット６′に対して共通
に動作できるように配置されている構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置として適
用される蛍光表示管に係わり、特にＸ，Ｙ方向に沿って
複数個配列して形成された表示要素を選択する選択電極
の電極構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、この種の蛍光表示管の構成を説
明する要部拡大断面図である。図５において、対向され
た前面ガラス板１と背面板２とは、周辺部分に形成され
る図示しない側面板を挟み、各々シールガラスにて封止
されて真空容器３が構成されている。なお、この側面板
は、前面ガラス板１または背面板２と一体形成される場
合やシールガラスで兼用されることもある。また、外部
端子はこのシールガラスを介して取り出される。

【０００３】前面ガラス板１の内面側には、表示電極４
と、この表示電極４を覆う蛍光体層５とが被着されて表
示要素６が形成され、背面板２との空間部には、懸架支
持されたフィラメント状の熱陰極７と、この熱陰極７と
表示要素６との間に形成された選択電極８とが配設され
て３極真空管構造を構成している。

【０００４】ここでは、表示要素６を構成する表示電極
４は、前面ガラス板１を通して蛍光体層５の発光を透過
して見る透過型の場合には、光を透過できる例えばＩＴ
Ｏなどの透明材料や簾状に形成された電極が用いられ
る。また、背面板２を通して蛍光体層５の発光を透過し
て見る反射型の場合には、表示電極４は不透明材料によ
り形成しても良いが、熱陰極７および選択電極８はフィ
ラメント状またはメッシュ状に形成されている。勿論、
蛍光表示管が透過型または反射型であっても、選択電極
８は熱陰極７から放射される電子を通過させるために同
様の構成が採用される。

【０００５】前面ガラス板１の内面側に形成された複数
の表示電極４は、例えば一方向に直列に接続されて第１
の選択電極群として用いられる。また、第２の選択電極
群としての選択電極８は、表示面側から見て表示電極４
と交差する方向に形成され、第１の選択電極群と第２の
選択電極群（選択電極８）とが交差する交点部分に存在
する表示電極４および蛍光体層５が表示ドット６とな
る。この２つの選択電極群のうち、一方は走査電極とし
て時分割駆動され、他方はデータ電極として選択表示が
行われる。また、前述した表示ドット６は、その配置お
よび形状は任意であるが、画像表示には円形または方形
ドットのＸ，Ｙ方向の直交方向の配列が有効である。

【０００６】なお、高精細な画像表示に必要な多数の表
示ドットは、１個の蛍光表示管でも構成できるが、複数
の蛍光表示管を並べて構成することもできる。極端な場
合には、表示ドットが１個の蛍光表示管でも使用可能で
ある。また、時分割駆動の利点は、小数の駆動端子で多
数の表示ドットが駆動できることである。しかしなが
ら、時分割数が多くなるほど、表示ドットの輝度が低下
する問題がある。これを補うために表示電極に印加する
電圧を高くすれば、時分割駆動による回路負担が増加す
ることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た時分割駆動により作動する従来の蛍光表示管は、表示
ドットの輝度低下または時分割駆動による回路負担の何
れかが犠牲となっているのが現状である。

【０００８】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、簡
単な時分割駆動で高効率，高輝度の発光表示が得られる
蛍光表示管を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明による蛍光表示管は、表示電極は、複数
の表示要素間で共通接続され、選択電極は、表示要素の
配列のＸ方向にライン状に形成された第１の選択電極と
表示要素の配列のＹ方向にライン状に形成された第２の
選択電極とからなる２つの電極群から構成され、陰極は
複数の表示要素に対して共通に動作できるように配置さ
れている構成を有している。

【００１０】

【作用】本発明における蛍光表示管は、陰極から放射さ
れた電子が第１の選択電極および第２の選択電極により
選択されて表示電極へ到達されることになる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は、本発明による蛍光表示管の一実施例
による構成を説明する要部拡大断面図であり、前述の図
と同一部分には同一符号を付してある。図１において、
図５と異なる点は、表示面に対してＸ，Ｙ方向に配列さ
れる表示ドット６′を構成する表示電極４′が共通接続
されて形成されるとともにこの表示ドット６′の下方に
は、互いに交差する方向に第１の選択電極８₁と第２の
選択電極８₂との２種類の電極群からなる選択電極が配
設されている。なお、この場合、蛍光体層４′の真下に
は第２の選択電極８₂ が配置される構成となっている。

【００１２】このような構成によれば、陰極７から放射
されて表示電極４′に到達する電子は第１の選択電極８
₁と第２の選択電極８₂とにより制御され、このアドレス
電圧は従来と同程度以下で良いので、回路負担は小さく
できる。一方、表示電極４′は一系統で形成されるた
め、高電圧駆動しても回路負担はそれほど大きくはなら
ない。表示電極４′の消費電力が同じであれば、低電圧
で長時間表示するよりも短時間で高電圧とする方が極め
て明るくすることが知られている。したがって時分割数
が多い蛍光表示管では、表示電極４′を高電圧駆動する
ことが望ましい。

【００１３】なお、階調表示は、１周期を複数のサブフ
レームに分割すれば可能である。例えば表示電極４′の
電位を一定とし、各フレームでのアドレスパルス幅を変
える方法またはパルス幅を一定として表示電極４′に印
加する電位を変調する方法などによって可能となる。

【００１４】図２は、本発明による蛍光表示管の他の実
施例による構成を説明する要部拡大断面図であり、前述
した図１と同一部分には同一符号を付してある。図２に
おいて、図１と異なる点は、第２の選択電極８₂ が互い
に隣接して配置される蛍光体層４′間の真下に形成配置
される構造となっている。

【００１５】このような構成において、第２の選択電極
８₂ の中央部分に位置する２つの選択電極８_2Cに選択レ
ベルの選択電圧を印加し、その両端側に位置する２つの
選択電極８_2Sを非選択とすれば、２つの選択電極８_2C間
に挟まれた表示ドット６′_Cが選択できる。なお、隣接
する選択電極間に複数の表示ドットを配設し、選択電極
に異なる選択レベルの電圧を印加することにより表示ド
ットを適宜選択できることが知られている（多重アドレ
スの１種）。また、この実施例では、第２の選択電極８
₂ を用いて説明したが、第１の選択電極８₁ に適用して
も同様に実施することができる。

【００１６】また、第１の選択電極８₁および第２の選
択電極８₂は、陰極７と表示電極４′との中間位置に形
成することが好適である。しかしながら、これらの第１
の選択電極８₁および第２の選択電極８₂は、陰極７や表
示電極４′よりも外側に配置されていても、制御が可能
であるが、選択電圧が高くなるので、好ましくない。

【００１７】また、図２に示したように第２の選択電極
８₂ において、中央部分に形成した２つの選択電極８_2C
と両端側に形成した２つの選択電極８_2Sとを接続すれ
ば、低電圧にて選択性の高い駆動が可能であるが、構造
が複雑となる。一般に陰極７に近いほど選択電圧は小さ
くでき、表示電極４′に近い方が選択性が高くなる。つ
まり、従来のように表示電極４と陰極７との間の選択電
極８が１つの場合は最適位置が存在し、換言すれば、駆
動電圧か選択性かのいずれかが犠牲となることになる。

【００１８】したがってこのような構成によれば、２種
類の選択電極（第１の選択電極８₁および第２の選択電
極８₂ ）を用いているので、両選択電極８₁，８₂をそれ
ぞれ最適な位置に設定することができる。この最適位置
は、表示ドット６′の配列ピッチ，その駆動電圧，選択
電極の形成方法および陰極の形成数量などで異なった設
計が可能である。

【００１９】例えば図２に示すように２つの選択電極８
_2Cが選択され、選択レベルとなった２つの選択電極８_2C
の斜め上方の両側表示ドット６′_S は、半選択される。
第１の選択電極８₁ の間隔に対して第１の選択電極８₁
と表示電極４′との間の間隔が小さいほど半選択発光が
大きくなり、表示ドット６′_S は表示がぼやけて見え
る。したがって表示電極４′と第１の選択電極８₁ との
間の距離は、表示ドット６′のドットピッチ以上離すと
効果的である。構造的には、図２の構成は図１の構成よ
りも、選択性が若干低下するが、表示ドット６′の配列
ピッチを小さくする構造として極めて有効である。

【００２０】前述した図１に説明した構造は、表示ドッ
ト６′が比較的大きい蛍光表示管に適用され、第１の選
択電極８₁ および第２の選択電極８₂ は、表示ドット
６′の下方に例えば網目状に形成されたメッシュ状電極
により表示ドット６′を覆うように形成配置されてい
る。これらの第１の選択電極８₁ および第２の選択電極
８₂ は、電極自身の陰の発生やメッシュ間の電界が小さ
くなるための陰の発生を考慮すれば、表示ドット６′か
らの距離を通常、メッシュ線幅の３倍またはメッシュ間
隔の１／２以上保つと良い。陰の発生を防止するために
メッシュまたはワイヤー状に形成された選択電極は、そ
の線幅が小さいほど好適であるが、機械的に脆弱とな
る。

【００２１】このような問題によって次に説明するよう
な不具合が発生する。すなわち、第１の選択電極８₁ と
表示電極４′との間および第２の選択電極８₂ と陰極７
との間には電界による引力が発生する。特に高電圧駆動
する表示電極４′間では引力が大きく、第１の選択電極
８₁ および第２の選択電極８₂ の機械的強度および固定
力が不足すると、短絡が発生してしまう。通常の第１の
選択電極８₁ および第２の選択電極８₂ は、メッシュ状
またはワイヤー状の金属を両端部で固定されて形成され
るが、固定間隔が長いと、前述した問題が発生する。

【００２２】このような問題を解消するために表示電極
４′とほぼ同一面に第１の選択電極８₁ および第２の選
択電極８₂ を固着形成する手段がある。また、第１の選
択電極８₁ および第２の選択電極８₂ そのものまたは誘
電体を敷いて電極の高さ方向の寸法を大きくする（例え
ば厚膜印刷を適用）こともできる。しかしながら、同一
面上に第１の選択電極８₁ および第２の選択電極８₂ を
形成すると、選択性が低下するとともに、高さ方向に寸
法を持たせた選択電極構造の形成は高度な技術が必要と
なる。

【００２３】図３は、本発明による蛍光表示管のさらに
他の実施例による構成を説明する要部拡大断面図であ
り、前述した図１と同一部分には同一符号を付してあ
る。図３において、第１の選択電極８₁ および第２の選
択電極８₂ の２つの選択電極は、厚さの薄い金属板をエ
ッチングしてメッシュ状に形成され、表示ドット６′と
の関係は図１と同じである。また、表示電極４′と第１
の選択電極８₁ との間には隣接配置された蛍光体層５相
互間の間隔部の一部を利用して前面ガラス板１の内側平
面に対して垂直方向に突出する方向に誘電体からなる板
状の第１の隔壁部９が形成配置されている。

【００２４】このような構成において、この第１の隔壁
部９を配設することによって表示電極４′と第１の選択
電極８₁ との間の寸法を規定できるとともに、第１の選
択電極８₁ の変形を防止することができる。なお、この
第１の隔壁部９は、第１の選択電極８₁ の変形を防止で
きる構造であれば、その形状および方向などは特に限定
されない。また、この第１の隔壁部９は、隣接配置され
た蛍光体層５の相互間の適当な間隔部に分散して形成す
れば良く、さらに表示ドット６′毎に形成しても良い。

【００２５】また、図３において、第１の選択電極８₁
と第２の選択電極８₂ との間には、第１の隔壁部９と同
等の部材からなり、かつ各表示ドット６′に対応する部
分に開口部が形成された第２の隔壁部１０が形成配置さ
れている。これらの第１の隔壁部９または第２の隔壁部
１０は、形成および操作性の容易さから一体的に形成さ
れることが望ましい。図３では、各表示ドット６′に対
応した部分に開口部を形成した第２の隔壁部１０を一体
化しているが、この開口部は第１の隔壁部９と同様に適
当な間隔で形成すれば、充分である。

【００２６】なお、前述した第１の隔壁部９および第２
の隔壁部１０の高さは、通常０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度が
用いられる。これらの第１の隔壁部９および第２の隔壁
部１０の形成には、ガラスまたはセラミックなどが用い
られるが、形状の大きい構造や壁の幅が小さい構造では
形成が難しく、操作性も悪い。また、前面ガラス板１な
どの基体を利用して形成できる隔壁は、ガラスインクを
用いた厚膜技術を適用することが簡便であるが、基体を
利用できない隔壁は、加工性および機械的強度に優れて
いることから金属板を用いることができる。

【００２７】この場合、勿論、各電極との絶縁を図るた
めに表面を誘電体で被覆する。金属板の表面処理技術と
して多くの被覆方法が知られているが、例えばホーロー
などで用いられる電着法を適用すれば、金属板表面のみ
ならず、開口部内面まで全ての面を被覆することができ
る。金属板を用いた隔壁部は機械的強度が大きく、操作
性が良好であるので、これを利用して第１の選択電極８
₁ および第２の選択電極８₂ を固定することができる。
その固定方法としては、機械的な方法やガラスなどを用
いた固着法が適用できる。なお、当然ながら、一体化し
た第２の隔壁部１０を第１の隔壁部９として適用しても
良い。

【００２８】次にアドレス方法について説明する。前述
した説明では、第１の選択電極８₁ と第２の選択電極８
₂ とによる一重のアドレス方法を用いたが、１つの選択
電極を複数の選択電極群に分割して多重アドレスするこ
ともできる。図３に示したような隔壁板（第１の隔壁部
９，第２の隔壁部１０）などを利用して多段の選択電極
群を形成すれば良い。分割された選択電極群の複数本を
まとめて接続し、それぞれをマトリクス駆動すれば、駆
動端子数を減少させることができる。したがって複数の
表面ドットに対して共通な表示電極や陰極を分割形成す
れば、これらを多重アドレスの選択電極群として用いる
ことができる。

【００２９】図４は、本発明による蛍光表示管のさらに
具体的な実施例を説明する図で図４（ａ）は蛍光表示管
の下方から見た要部拡大平面図，図４（ｂ）は図４
（ａ）のＸ−Ｘ′線の断面図であり、図４（ａ）におい
ては、前面ガラス板，背面板，陰極および表示電極は省
略されている。図４において、前面ガラス板１および背
面板２は、例えばソーダライムガラスにより形成されて
いる。表示電極４′は、前面ガラス板１の内面全面にわ
たってＩＴＯ膜により形成され、この表示電極４′上に
所望のピッチで蛍光体層５が被着形成されて複数個の表
示ドット６′が形成されている。

【００３０】また、第１の隔壁部９は、内部に金属板を
用いて形成されている。この金属板は、熱処理工程を考
慮してガラス基体と熱膨張率とが近似した４２ｗｔ％Ｎ
ｉ，６ｗｔ％ＣｒのＦｅ合金からなり、厚さが約７５μ
ｍを用いた。そしてこの金属板にエッチングを施して蛍
光体層５と対向する部分に開口部を形成し、この開口部
が形成された金属板を電極としてガラスおよびアルミナ
粉を電着し、ガラスを溶融させて被覆して形成されてい
る。この場合、被覆厚みは約２０μｍである。

【００３１】また、平面における表示ドット６′のピッ
チは、縦方向が約３６０μｍ，横方向が約１２０μｍで
ある。また、開口部の縦方向寸法が約２６０μｍ，横方
向寸法が約６０μｍとしている。この場合、蛍光体層５
を赤，緑，青の３色蛍光体で配色すれば、縦横画素ピッ
チが約３６０μｍのカラー表示が可能となる。この時の
蛍光体開口率は約３６％となる。

【００３２】また、第１の選択電極８₁ は、隣接配置さ
れている蛍光体層５間に形成配置された第１の隔壁部９
の背面側の位置に縦方向に沿って線幅約２０μｍで２本
形成されている。この第１の選択電極８₁ は、約２０μ
ｍのライン幅およびライン間隔を有しており、第１の隔
壁部９を基体として感光性Ｐｄインクの厚膜印刷技術に
より塗布し、固着されて形成されている。なお、各蛍光
体層５を挟むように形成された２本の第１の選択電極８
₁ は、表示部外で接続され、１つの選択電極を構成して
いる。

【００３３】また、第２の隔壁部１０は、ガラスとアル
ミナとの混合粉インクを用い、第１の選択電極８₁ の背
面側に幅約１００μｍ，高さ約８０μｍのストライプ状
に形成されている。さらにこの第２の隔壁部１０の背面
側にはＰｄインクの厚膜印刷技術により幅約８０μｍの
第２の選択電極８₂ が形成されている。なお、前述した
混合粉インクおよびＰｄインクは、いずれも通常用いら
れる厚膜インクを使用した。

【００３４】以下、通常の方法により蛍光表示管を完成
させ、表示電極４′と第１の選択電極８₁ および第２の
選択電極８₂ とに約５００Ｖまでの電圧を印加しても、
絶縁体破壊や第１の選択電極８₁ および第２の選択電極
８₂ の変形による短絡は認められなかった。

【００３５】また、このように構成された蛍光表示管
は、第１の選択電極８₁ および第２の選択電極８₂ のア
ドレス電圧は分割数に依存されないため、従来よりも小
型の駆動回路で駆動でき、回路負担が小さくなった。ま
た、表示電圧は、約３００Ｖ以上とすることができるの
で、従来構造よりも高輝度とすることができた。なお、
表示電極４′は１系統であるので、回路負担はあまり大
きくなっていない。

【００３６】なお、前述した実施例では、蛍光表示管
は、透過型を用いて説明したが、反射型でも適用でき
る。本実施例の構成では、各表示ドット毎やライン毎に
形成された第１の隔壁部９および第２の隔壁部１０の高
さが視野角を狭くしている。しかしながら、これらの隔
壁部９，１０の形成にアルミナなどを混合したガラスを
用いているので、白色で高い反射側面の隔壁となってい
る。つまり、反射型構成でも充分に大きい視野角が得ら
れる。

【００３７】また、前述した実施例における蛍光表示管
では、多くの組み合わせによる構成が可能である。例え
ば透過型または反射型の構成，一体化された隔壁の採
用，不採用（複数枚の使用が可能であり、少なくとも１
つは一体化構成が好ましい），選択電極のタイプ選択
（図１または図２の構成）および固着非固着，駆動方法
では１重または多重アドレスなどの各種の選択やそれぞ
れの組み合わせが可能となる。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明による構成
によれば、次に説明するような極めて優れた効果が得ら
れる。本発明では、選択電極は、表示要素の配列のＸ方
向にライン状に形成された第１の選択電極と表示要素の
配列のＹ方向にライン状に形成された第２の選択電極と
からなる２つの電極群から構成してアドレスを行い、表
示電極および陰極を複数の表示要素に対して共通駆動で
きるので、 時分割数が大きくても、選択電極の駆動電圧が小さく
て良く、回路負担が小さい。 表示電極の駆動回路系統が少ないので、回路負担も小
さい。したがって高電圧駆動して高効率で高輝度の発光
表示が実現可能となる。 多重アドレスとすれば、駆動端子数を少なくできる。 蛍光表示管構成は従来と同様の技術で形成できるの
で、特に複雑な工程を必要としない。

【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による構
成を示す要部拡大断面図である。

【図２】 本発明による蛍光表示管の他の実施例による
構成を示す要部拡大断面図である。

【図３】 本発明による蛍光表示管のさらに他の実施例
による構成を示す要部拡大断面図である。

【図４】 本発明による蛍光表示管の実施例による具体
的な構成を示す要部拡大断面図である。

【図５】 従来の蛍光表示管の構成を示す要部拡大断面
図である。

【符号の説明】

１…前面ガラス板、２…背面板、３…真空容器、４′…
表示電極、５…蛍光体層、６′…表示ドット、７…陰
極、８₁ …第１の選択電極、８₂ …第２の選択電極、９
…第１の隔壁部、１０…第２の隔壁部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内に陰極，選択電極および表示
   電極が設けられ、前記陰極と対向する表示電極の表面に
   蛍光体層が被着形成されて１つの表示要素が構成され、
   前記表示要素がＸ，Ｙ方向に複数個配設されてなる蛍光
   表示管において、 前記表示電極は、複数の表示要素間で共通接続され、前
   記選択電極は、前記表示要素の配列のＸ方向にライン状
   に形成された第１の選択電極と前記表示要素の配列のＹ
   方向にライン状に形成された第２の選択電極とからなる
   ２つの電極群から構成され、前記陰極は複数の表示要素
   に対して共通に動作できるように配置されていることを
   特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記表示電極と前記
   第１の選択電極および第２の選択電極の少なくとも一方
   との間が、表面が誘電体で被覆され、かつ前記蛍光体層
   に対応する開口部を有する隔壁部によって分離されてい
   ることを特徴とする蛍光表示管。