JPH09274892A - 光源用蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管球の外形を小さくして複数色のカラー発光
が得られ、さらに大画面表示装置に用いて高解像度のカ
ラー表示を実現可能とする。 【解決手段】 透光性前面ガラス４１ａを有し、内面と
外面とで屈折率が異なる透光性ガラスバルブ４１の内壁
面に透光性を有する陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂが
配設され、陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ上に赤色発
光蛍光面４３Ｒ，緑色発光蛍光面４３Ｇ，青色発光蛍光
面４３Ｂが形成され、ガラスバルブ４１の軸上にはカソ
ード支持体４５ａ，４５ｂ間に支持されてカソード電極
４６が配設され、さらにそれらを囲んで各蛍光面４３
Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに対向して３分割されたグリッド電
極４７Ｒ，４７Ｇ，４７Ｂが同軸上に配設され、ガラス
バルブ４１の開口端にはステムガラス４４が気密封止さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスバルブの内
壁面に発光用蛍光面を設けた光源用蛍光表示管に係わ
り、特にその蛍光面の形成構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のこの種の光源用蛍光表示
管の構成を示す要部断面図である。同図において、１は
円筒状に形成されたガラスバルブ、２はこのガラスバル
ブ１の一方の開口端にフリットガラス３を介して封着さ
れたフロントガラスであり、このフロントガラス２がガ
ラスバルブ１の開口端にフリットガラス３により封着さ
れて円筒状ガラスバルブ構体４が構成されている。５は
フロントガラス２の内面側に形成された蛍光面、６は蛍
光面５上に形成されたＡｌメタルバック膜、７はガラス
バルブ１のフロントガラス２側内壁面に形成されたカー
ボン膜、８はＡｌメタルバック膜６とカーボン膜７との
間に被着形成されかつ両者間を電気的に接続するＢａゲ
ッター膜である。

【０００３】また、１０はガラスバルブ１の他方の開口
端に封着されたステム構体、１１はガラスバルブ１の他
方の開口端にフリットガラス１２を介して封着されたス
テムガラス、１３はステムガラス１１に一体的に形成さ
れた排気管、１４はステムガラス１１上にリードピン１
５ａに連結されたカソードリード１６の先端部に固定配
置されたカソード構体、１７はリードピン１５ｂに連結
されたアノードリード１８の先端部に固定配置された円
筒状のアノードリング、１９はアノードリング１７の先
端部に取り付け固定されたＢａゲッター、２０はアノー
ドリング１７の先端部に取り付け固定されかつカーボン
膜７に接触して電気的に接続されたバルブスペーサコン
タクトである。

【０００４】このように構成された光源用蛍光表示管
は、図示しない外部回路からリードピン１５ｂに所定の
高電圧が供給されると、アノードリード１８→アノード
リング１７→バルブスペーサコンタクト２０→カーボン
膜７→Ｂａゲッター膜８の経路をそれぞれ導通してＡｌ
メタルバック膜６に供給されるとともに同様に外部回路
からリードピン１５ａを介して制御電圧が供給される
と、カソード構体１４から電子ビームが放射され、この
放射された電子ビームにより蛍光面５が励起され、その
蛍光体に応じた発光色がフロントガラス２を透過して前
面側方向に向かって発光表示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された光源用蛍光表示管は、図４に示すように
縦横方向に多数個マトリックス状に配列して大画面表示
装置２０を構成し、文字，図形などをカラー発光表示を
行う場合には、３原色表示を行うためのそれぞれの赤色
発光蛍光表示管３０Ｒ，緑色発光蛍光表示管３０Ｇおよ
び青色発光蛍光表示管３０Ｂが必要となることから、大
画面表示装置の小型化が困難であった。また、口径の大
きい蛍光表示管３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを多数個用いる
ことから、大画面表示における高い解像度が得られない
という問題があった。

【０００６】また、このように構成される光源用蛍光表
示管は、発光表示部と電子放射部との間の距離が比較的
大きいことから、高い駆動電圧が必要となるため、その
駆動回路の製作コストが高価となるという問題があっ
た。

【０００７】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、管
球の外形を小さくして大画面表示装置に用いて高解像度
のカラー表示を実現可能とする光源用蛍光表示管を提供
することにある。また、他の目的は、管球の外形を小さ
くして複数色のカラー発光が得られ、さらに大画面表示
装置に用いて高解像度のカラー表示を実現可能とする光
源用蛍光表示管を提供することにある。

【０００８】

【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光源用蛍光表示管は、少なくとも
前面側が透光性を有し、内面と外面とで屈折率が異なる
ガラスバルブと、このガラスバルブの内壁面に形成され
た透明導電性を有する陽極電極と、この陽極電極上に形
成された蛍光面と、ガラスバルブの中心軸上に配設され
たカソード電極と、このカソード電極を中心軸上に支持
固定するカソード支持体と、カソード電極およびカソー
ド支持体を囲みガラスバルブ内に同心軸上に蛍光面に対
向して複数分割して配設された衝立状の制御電極と、陽
極電極，カソード電極，制御電極に所定の電圧を供給す
るリードが挿通され、かつガラスバルブの開口端に気密
封止されたステムガラスとを有して構成され、ガラスバ
ルブの中心部に配置されたカソード電極から熱電子が放
射状に放出され、その外周部の蛍光面に対応して複数分
割して配設された衝立状制御電極にて加速されてガラス
バルブの内壁面の陽極電極上に配置された蛍光面を発光
させる。この蛍光面の発光は、透明導電性を有する陽極
電極を透過し、内面と外面との間で屈折率の異なるガラ
スバルブの内部を伝搬し、ガラスバルブの前面側から外
部に放射される。

【０００９】また、他の発明による光源用蛍光表示管
は、ガラスバルブの内壁面に透明導電性を有する複数の
陽極電極を設け、これらの陽極電極上にそれぞれ発光色
の異なる蛍光面を形成したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。図１は、本発明による
光源用蛍光表示管の一実施の形態による構成を示す一部
破断斜視図であり、図２は、図１の複数色発光管の管軸
方向と交差する方向に切断した断面図を示したものであ
る。これらの図において、４１は一端側となる前面ガラ
ス４１ａが厚肉状に形成された透光性の円筒状ガラスか
らなり内面側と外面側とで屈折率が異なるガラスバルブ
である。このガラスバルブ４１は、内側が屈折率の高い
ガラスバルブ層と外側が屈折率の低いガラスバルブ層と
の２層構造で形成され、このガラスバルブ４１のガラス
層内に光が入射すると、その光は屈折率の高い内面側の
ガラスバルブ層と屈折率の低い外面側のガラスバルブ層
との間で乱反射および光拡散を繰り返しながら、前面ガ
ラス４１ａ側に向かって伝搬される構造となっている。

【００１１】また、４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂはこのガラ
スバルブ４１の内壁面に管長方向に沿ってそれぞれ約１
００度の角度で等配して形成された陽極電極、４３Ｒ，
４３Ｇ，４３Ｂはそれぞれ陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４
２Ｂ上に形成された赤色発光蛍光面，緑色発光蛍光面，
青色発光蛍光面、４４はガラスバルブ４１の他端側とな
る開口端に気密封着されたステムガラス、４５ａ，４５
ｂはステムガラス４４のほぼ中心部にステムガラス４４
を貫通して搭載されたカソード支持体、４６はガラスバ
ルブ４１の中心軸上に配置されるようにカソード支持体
４５ａ，４５ｂ間に取付固定されたカソード電極であ
る。

【００１２】また、４７Ｒ，４７Ｇ，４７Ｂはカソード
電極４６を囲みガラスバルブ４１の同心軸上に配置され
た金属メッシュ材からなる衝立状のグリッド電極であ
り、これらのグリッド電極４７Ｒ，４７Ｇ，４７Ｂは、
赤色発光蛍光面４３Ｒ，緑色発光蛍光面４３Ｇ，青色発
光蛍光面４３Ｂに対向しており、それぞれステムガラス
４４を貫通して形成されたグリッドリードピン５０ａ，
５０ｂ，５０ｃの先端部にグリッドリード４９ａ，４９
ｂ，４９ｃにより支持固定されている。４８はステムガ
ラス４４を貫通して形成されたカソード支持体４５ａに
取り付け固定されガラスバルブ４１とステムガラス４４
とが封止されて形成される外囲器内を高真空度に保持さ
せるゲッターである。

【００１３】また、４９Ｇ，４９Ｒはステムガラス４４
を貫通して形成された陽極リードピン５０Ｇ，５０Ｒの
先端部に取付固定されその先端側がそれぞれ陽極電極４
２Ｇ，４２Ｒに弾性力により電気的に接触させるコンタ
クト、５０ｄ，５０ｅはカソード支持体４５ａ，４５ｂ
を支持固定するカソードリードピンである。

【００１４】なお、ステムガラス４４にそれぞれ電極リ
ードピン５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０ａ，５０ｂ，５
０ｃ，５０ｄ，５０ｅを貫通させて各種電極群を搭載さ
せたステム構体は、ガラスバルブ４１の開口端側から内
部に電極群を挿入し、各コンタクト４９Ｒ，４９Ｇ，４
９Ｂ（図示されていない）を各陽極電極４２Ｒ，４２
Ｇ，４２Ｂ（図示されていない）に接触させ、また、グ
リッドリード４９ａ，４９ｂ，４９ｃをグリッド電極４
７Ｒ，４７Ｇ，４７Ｂに接触させた後、接合させてその
接合部分を例えば加熱により溶融させて封着させ、図示
しない排気管より排気することにより気密封止される構
造となっている。

【００１５】このような構成において、外部から各電極
リードピン５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０ａ，５０ｂ，
５０ｃ，５０ｄ，５０ｅを介して各電極にそれぞれ所定
の電圧を印加し、カソード支持体４５ａ，４５ｂ間に取
付固定されたカソード電極４６から放射された熱電子
は、その周面に各蛍光面４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに対向
して３分割配置された衝立状のグリッド電極４７Ｒ，４
７Ｇ，４７Ｂにより加速され、内面と外面とで屈折率が
異なるガラスバルブ４１の内壁面に形成された透明導電
性を有する陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ上の各蛍光
面４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂにそれぞれ照射され、各蛍光
面４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂの発光色に応じて発光する。

【００１６】また、このような構成において、蛍光面４
３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂの各発光色は、下面側の透明導電
性を有する陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを透過し、
ガラスバルブ４１に入射される。ガラスバルブ４１は、
内面と外面とで屈折率を異ならしているため、入射され
た発光色は、ガラスバルブ４１の内面と外面との間で効
率的に乱反射および光拡散され、各色が組み合わされて
混色し、ガラスバルブ４１の前面ガラス４１ａ方向に伝
搬され、厚肉状に形成された前面ガラス４１ａを透過し
て外部に向かってフルカラーとしてを取り出すことがで
き、レンズ効果により高輝度発光が得られる。この場
合、３つの蛍光面４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを同時に発光
させることにより、白色発光が得られる。

【００１７】このような構成によれば、ガラスバルブ４
１の内壁面に形成された各蛍光面４３Ｒ，４３Ｇ，４３
Ｂの発光が陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを透過し、
ガラスバルブ４１へ入射され、蛍光面４３Ｒ，４３Ｇ，
４３Ｂと直交する方向の前面ガラス４１ａから外部に向
かって効率的に放射される構造となるので、ガラスバル
ブ４１の外形を小さくすることができ、これによって管
球の小型化が可能となる。

【００１８】また、このような構成によれば、ガラスバ
ルブ４１の内壁面に各陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ
を設け、これらの各陽極電極４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ上
にそれぞれ３色発光の蛍光面４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを
設けたことにより、蛍光面４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを前
面ガラス４１ａの内面に形成するよりも蛍光面の表面積
が大きくなるので、高輝度発光が得られる。

【００１９】また、このような構成によれば、ガラスバ
ルブ４１の中心軸にカソード電極４６が配設されるとと
もにガラスバルブ４１の内壁面に陽極電極４２Ｒ，４２
Ｇ，４２Ｂを配設したことにより、陽極電極４２Ｒ，４
２Ｇ，４２Ｂとカソード電極４６との間の距離が従来構
造に比較して短くなるので、動作電圧が低くなり、した
がってその駆動回路が安価に構成できる。

【００２０】なお、前述した実施例においては、ガラス
バルブ４１の内壁面に３色発光の蛍光面４３Ｒ，４３
Ｇ，４３Ｂを配設し、それぞれ発光色の異なる３色の蛍
光面４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを形成し、同時に発光させ
て白色発光を得た場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、ガラスバルブ４１の内壁
面に２つの陽極電極およびこれら２つの陽極電極上に発
光色の異なる２色発光の蛍光面、例えば赤色発光蛍光面
と青色発光蛍光面とを１２０度の角度で等配して設け、
これらの蛍光面を同時発光させて紫発光を得る光源用蛍
光表示管を構成することも可能である。

【００２１】また、ガラスバルブ４１の内壁面に１個の
陽極電極を配設し、この陽極電極上に１色発光の蛍光面
を形成する、いわゆる単色発光蛍光面を構成することに
より、蛍光面の表面積がより大きくなり、さらに高輝度
発光が実現可能となる。また、この単色発光蛍光面に対
向して１個の制御電極を配置することにより、蛍光面の
発光が十分に可能であるが、これに対して複数の制御電
極を対向配置することにより、各制御電極に互いに電位
の異なる電圧を供給することができ、これによって単色
発光蛍光面を部分的に複数分割して発光制御することが
できるので、蛍光面の発光輝度の補正および蛍光面の発
光の方向性を制御することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
発光面と垂直方向を発光表示面とすることにより、発光
表示面の口径およびガラスバルブの外形を小さくするこ
とができるので、管球の小型化が可能となる。また、ガ
ラスバルブの内壁面に透明導電性を有する陽極電極を設
けたことにより、蛍光面の発光表面積が大きくなるの
で、高輝度発光が得られる。また、蛍光面に対向して複
数分割して衝立状制御電極を設けたことにより、蛍光面
の発光輝度の補正および発光の方向性の制御が可能とな
る。

【００２３】また、複数色発光の蛍光面を１つのガラス
バルブに内蔵し、単管化することにより、複数色のカラ
ー発光が得られるので、高解像度のカラー化が実現可能
となる。さらに、これらの光源用蛍光表示管を用いて大
画面表示装置を構成した場合には配列密度が向上され、
高解像度が可能となるなどの極めて優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光源用蛍光表示管の一実施の形
態による構成を示す一部破断斜視図である。

【図２】 図１に示す光源用蛍光表示管の管軸と交差す
る方向に切断した構成を示す断面図である。

【図３】 従来の光源用蛍光表示管の構成を示す管軸方
向の断面図である。

【図４】 光源用蛍光表示管を用いた大画面表示装置の
構造を示す平面図である。

【符号の説明】

４１…ガラスバルブ、４１ａ…前面ガラス（表示面）、
４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ…陽極電極、４３Ｒ…赤色発光
蛍光面、４３Ｇ…緑色発光蛍光面、４３Ｂ…青色発光蛍
光面、４４…ステムガラス、４５ａ，４５ｂ…カソード
支持体、４６…カソード電極、４７Ｒ，４７Ｇ，４７Ｂ
…グリッド電極、４８…ゲッター、４９Ｒ，４９Ｇ，４
９Ｂ…コンタクト、４９ａ，４９ｂ，４９ｃ…グリッド
リード、５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ…陽極リードピン、５
０ａ，５０ｂ，５０ｃ…グリッドリードピン、５０ｄ，
５０ｅ…カソードリードピン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも前面側が透光性を有し、内面
   と外面とで屈折率が異なるガラスバルブと、 前記ガラスバルブの内壁面に形成された透明導電性を有
   する陽極電極と、 前記陽極電極上に形成された蛍光面と、 前記ガラスバルブの中心軸上に配設されたカソード電極
   と、 前記カソード電極を中心軸上に支持固定するカソード支
   持体と、 前記カソード電極およびカソード支持体を囲み前記ガラ
   スバルブ内に同心軸上に前記蛍光面に対向して複数分割
   して配設された衝立状制御電極と、 前記陽極電極，カソード電極，制御電極に所定の電圧を
   供給するリードが挿通され、かつ前記ガラスバルブの開
   口端に気密封止されたステムガラスと、を備えたことを
   特徴とする光源用蛍光表示管。
2. 【請求項２】 少なくとも前面側が透光性を有し、内面
   と外面とで屈折率が異なるガラスバルブと、 前記ガラスバルブの内壁面に等配して形成された複数の
   透明導電性を有する陽極電極と、 前記陽極電極上に形成されたそれぞれ発光色の異なる複
   数の蛍光面と、 前記ガラスバルブの中心軸上に配設されたカソード電極
   と、 前記カソード電極を中心軸上に支持固定するカソード支
   持体と、 前記カソード電極およびカソード支持体を囲み前記ガラ
   スバルブ内に同心軸上に前記蛍光面に対向して複数分割
   して配設された衝立状制御電極と、 前記陽極電極，カソード電極，制御電極に所定の電圧を
   供給するリードが挿通され、かつ前記ガラスバルブの開
   口端に気密封止されたステムガラスと、を備えたことを
   特徴とする光源用蛍光表示管。