JPH10340691A - 蛍光表示管及び蛍光表示管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィラメント状の陰極を有する蛍光表示管にお
いてエンドクールを短くする。 【解決手段】本例の蛍光表示管は、外囲器と、一対の張
設金具に張設されて交流駆動されるフィラメント状の陰
極と、蛍光体を備えた陽極とを有する。陰極の両端は細
くなっている。陰極１は、タングステンの芯線２の周り
に電子放出物質層３を被着させてなる。両端部４，４
は、電子放出物質層３が剥離され、剥き出しになった芯
線２がエッチングによって細くなっている。端部の寸法
ａが増えるに従ってエンドクールは短くなる。ａ＝４．
５ｍｍの時、エンドクールはａとほぼ同じになる。端部
４には電子放出物質はないから、端部４の長さａは４．
５ｍｍ以下の適当な値に設定する。長さが同じ従来例の
陰極と比較すると、本例は従来例に比べて端部４の温度
が高く、エンドクールが半分程度に短くなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィラメント状の陰
極を有する蛍光表示管に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の表示装置や光源として使用されて
いる蛍光表示管は、内部が高真空状態とされた外囲器を
有している。一般に外囲器はガラス板等の絶縁性の基板
を組み合わせて箱型に作成されており、その内部には各
種の表示用等の電極類が収納されている。外囲器の一部
を構成する陽極基板の内面側には、電子の射突により発
光する蛍光体を備えた陽極が形成されている。外囲器の
内部において、前記陽極の上方には制御電極があり、さ
らにその上方には電子源となるフィラメント状の陰極が
設けられている。フィラメント状の陰極は、タングステ
ン等の芯線の周りに電子放出物質が被着されたものであ
り、外囲器の内部において張力を加えられた状態で一対
の張設金具の間に張設されている。前記電子放出物質と
しては、アルカリ土類金属の炭酸塩等が知られている。

【０００３】陰極に通電すると芯線が発熱して電子放出
物質から電子が放出される。放出された電子は制御電極
に加速制御され、陽極の蛍光体層に射突してこれを発光
させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の蛍光表
示管においては、フィラメント状の陰極の両端はそれぞ
れ張設金具に溶接されているので、芯線が発生する熱の
一部は張設金具に奪われてしまう。このため陰極の両端
部は電子放出に十分な温度にならず、中央部分等に比べ
て端部の電子放出が不十分になるという問題があった。
このように電子放出能力の劣る陰極の両端部付近には陽
極の発光領域を設けることができず、外囲器の外形に対
して発光面積を広くとれないという問題があった。この
ようにエミッションが不十分な陰極の両端部、又はこの
両端部における温度低下現象を、エンドクールと呼んで
いる。

【０００５】本発明は、フィラメント状の陰極を有する
蛍光表示管において、エンドクールを短くし、外囲器の
外形に対する表示可能面積を従来よりも拡大することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された蛍
光表示管は、内部が高真空状態とされた外囲器と、芯線
に電子放出物質が被着されて前記外囲器の内部で一対の
張設金具の間に張設されて交流駆動されるフィラメント
状の陰極と、前記外囲器の内部に設けられ前記陰極から
放出された電子の射突により発光する蛍光体を備えた陽
極とを有する蛍光表示管において、前記フィラメント状
の陰極（１）の両端を細くしたことを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載された蛍光表示管は、請求
項１記載の蛍光表示管において、前記陰極（１）の芯線
（２）が、所定の外径の中央部（５）と、前記中央部の
両側に連続する前記中央部よりも細い２つの端部（４，
４）とを有していることを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載された蛍光表示管は、請求
項２記載の蛍光表示管において、前記中央部（５）には
前記電子放出物質（３）があり、前記両端部（４，４）
には前記電子放出物質（３）がないことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項４に記載された蛍光表示管は、請求
項２記載の蛍光表示管において、前記中央部（５）と前
記両端部（４，４）に前記電子放出物質（３）が設けら
れていることを特徴としている。

【００１０】請求項５に記載された蛍光表示管は、請求
項２記載の蛍光表示管において、前記端部（４）の長さ
を、エンドクールと長さが等しくなる時の寸法よりも小
さく設定したことを特徴とする。

【００１１】請求項６に記載された蛍光表示管は、請求
項２記載の蛍光表示管において、前記端部（４）の長さ
を、エンドクールの長さよりも短く設定したことを特徴
としている。

【００１２】請求項７に記載された蛍光表示管の製造方
法は、内部が高真空状態とされた外囲器と、芯線に電子
放出物質が被着されて前記外囲器の内部で一対の張設金
具の間に張設されて交流駆動されるフィラメント状の陰
極と、前記外囲器の内部に設けられ前記陰極から放出さ
れた電子の射突により発光する蛍光体を備えた陽極とを
有する蛍光表示管の製造方法において、所定の太さの芯
線（２）に所定の厚さで電子放出物質（３）が被着され
たフィラメント状の陰極（１）を所定の長さに切断し、
その両端部（４，４）において電子放出物質（３）を剥
離するとともに前記芯線（２）を前記所定の太さよりも
細い所望の外径に加工し、前記陰極（１）に張力を与え
た状態で前記陰極（１）の前記両端部（４，４）を前記
張設金具に溶接することを特徴とする。

【００１３】請求項８に記載された蛍光表示管の製造方
法は、内部が高真空状態とされた外囲器と、芯線に電子
放出物質が被着されて前記外囲器の内部で一対の張設金
具の間に張設されて交流駆動されるフィラメント状の陰
極と、前記外囲器の内部に設けられ前記陰極から放出さ
れた電子の射突により発光する蛍光体を備えた陽極とを
有する蛍光表示管の製造方法において、所定の太さの芯
線（２）の両端部（４，４）を前記所定の太さよりも細
い所望の外径に加工し、前記芯線（２）の全体に電子放
出物質（３）を被着することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の第１の例を
図１〜図４を参照して説明する。本例の蛍光表示管は、
内部が高真空状態とされた外囲器と、芯線に電子放出物
質が被着されて外囲器の内部で一対の張設金具の間に張
設されて交流駆動されるフィラメント状の陰極と、外囲
器の内部に設けられ陰極から放出された電子の射突によ
り発光する蛍光体を備えた陽極とを有している。従来と
異なり、本例の蛍光表示管の陰極は、図１に示すように
その両端が細くなっている。

【００１５】図１に示した本例のフィラメント状の陰極
１は、タングステンの芯線２の周りに電子放出物質層３
を被着させたものである。このようなフィラメント状の
陰極の太さを表すＭＧなる単位が知られている。これ
は、フィラメント状の陰極の２０ｍｍ当たりの重さをｍ
ｇで表したものである。本例の陰極１は１．０５ＭＧで
ある。ＭＧの値と直径との関係の一例を示したグラフを
図２に示す。

【００１６】さて、本例の陰極１の両端部４，４は、電
子放出物質層３が剥離されており、剥き出しになった芯
線２はエッチングによって細く加工されている。両端部
４，４の陰極１の太さは０．６４ＭＧである。両端部
４，４の長さをａ、中央部５の長さをｂとすると、全長
２ａ＋ｂは８８ｍｍであり、蛍光表示管における使用時
の電流密度は１．０ｍＡ／ｍｍ² である。

【００１７】この陰極１の下方（図示しない陽極側）に
は、制御電極６が設けられている。制御電極６は、陰極
１の中央部５（寸法ｂに対応する部分）に略対応してい
る。制御電極６の下方には、発光表示部である図示しな
い陽極が形成されている。

【００１８】次に示す表１は、前記端部４のａ寸法を様
々に変化させた場合のエンドクールの長さ等を示したも
のである。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表において、はａ＝０であり、細い
端部４のない陰極、即ち従来の陰極を有する蛍光表示管
を示している。からが本例であり、ａ寸法が増える
に従ってエンドクールは短くなっていく。そして、に
おいてａ＝４．５ｍｍの時、エンドクールは４．４ｍｍ
となって端部４のａ寸法とほぼ同じになる。端部４には
電子放出物質はないから、端部４の長さよりエンドクー
ルが短くなっても意味はない。従って、エンドクールと
同じになる長さが端部４の寸法ａの限界であり、それ以
上ａを長くする必要はない。従って、本例の場合には端
部４の長さａは４．５ｍｍ以下の適当な値に設定する。

【００２１】図３は、表１ので示すような場合、即ち
端部４の寸法ａとエンドクールが略同じになる場合の条
件を、いくつかの例について示したグラフである。即
ち、このグラフにおいて、横軸は陰極の中央部のＭＧを
端部のＭＧで割った値（比）を示し、縦軸は端部の寸法
ａとエンドクールが略同じになった場合の実際の寸法を
示している。そして、３つの曲線は、中央部のＭＧが
１．０５の場合（前記の場合に相当する）、１．８の
場合、３．２の場合を示している。この図に示したグラ
フのように、中央部のＭＧと、これに対する端部のＭＧ
の比が定まれば、端部の寸法ａとエンドクールが略同じ
になる。実際の端部の長さは、これよりも小さい値で適
当に定めればよい。

【００２２】次に前記表１に示すように、中央部５の温
度（中央値温度）は〜ともに略安定している。陰極
電圧は〜ともに略安定している。陰極電流は従来の
蛍光表示管において３６．８ｍＡであるが、本例〜
では２３ｍＡ前後とやや小さくなっている。

【００２３】図４は、本例と従来例の性能を比較するグ
ラフである。即ち、長さが共に８８ｍｍである本例の陰
極１と従来例の陰極を蛍光表示管にそれぞれ実装し、同
一の駆動条件で駆動して長さ方向に関する温度の変化を
調べたものである。この図から、実線で示す本例は従来
例に比べて端部４の温度が高く、エンドクールが短くな
っていることが分かる。

【００２４】次に、本例の蛍光表示管の陰極１の製造方
法を説明する。フィラメント状の陰極をエッチングによ
って加工する方法である。まず、芯線２の周りに電子放
出物質３が一様に被着されている１．０５ＭＧの陰極を
用意する。これを所定の長さに切断する。両端部４，４
をエッチングし、両端部４，４の電子放出物質３を除去
するとともに、両端部４，４の芯線２を０．６４ＭＧ相
当の太さに加工する。そして、この陰極の両端部４，４
を蛍光表示管の一対の張設金具に溶接し、外囲器内に実
装して蛍光表示管の陰極１とする。

【００２５】他の製造方法として、所定の長さに切断し
た芯線の両端をエッチングで所定の細さに加工し、その
後に芯線の全体を電子放出物質で被覆してもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、張設金具の間に張設さ
れて交流駆動されるフィラメント状の陰極を有する蛍光
表示管において、フィラメント状の陰極の両端を細くし
たので、両端部のエンドクールが短くなり、従来の半分
以下になる。このため、外囲器の外形に対する表示可能
面積を従来よりも拡大することができ、蛍光表示管の発
光可能領域を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例における陰極及び制
御電極を示す図である。

【図２】前記第１の例における陰極のＭＧ値と線径の関
係を示す図である。。

【図３】前記第１の例において、陰極の端部の寸法ａと
エンドクールが略同じになる場合の条件の一例を示す図
である。

【図４】前記第１の例と従来例の各陰極について、同一
の駆動条件で駆動した場合の長さ方向に関する温度の変
化を示す図である。

【符号の説明】

１ 陰極 ２ 芯線 ３ 電子放出物質 ４ 端部 ５ 中央部 ６ 制御電極

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部が高真空状態とされた外囲器と、芯
   線に電子放出物質が被着されて前記外囲器の内部で一対
   の張設金具の間に張設されて交流駆動されるフィラメン
   ト状の陰極と、前記外囲器の内部に設けられ前記陰極か
   ら放出された電子の射突により発光する蛍光体を備えた
   陽極とを有する蛍光表示管において、 前記フィラメント状の陰極の両端を細くしたことを特徴
   とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】 前記陰極の芯線が、所定の外径の中央部
   と、前記中央部の両側に連続する前記中央部よりも細い
   ２つの端部とを有している請求項１記載の蛍光表示管。
3. 【請求項３】 前記中央部には前記電子放出物質があ
   り、前記両端部には前記電子放出物質がない請求項２記
   載の蛍光表示管。
4. 【請求項４】 前記中央部と前記両端部に前記電子放出
   物質が設けられている請求項２記載の蛍光表示管。
5. 【請求項５】 前記端部の長さを、エンドクールと長さ
   が等しくなる時の寸法よりも小さく設定したことを特徴
   とする請求項２記載の蛍光表示管。
6. 【請求項６】 前記端部の長さを、エンドクールの長さ
   よりも短く設定した請求項２記載の蛍光表示管。
7. 【請求項７】 内部が高真空状態とされた外囲器と、芯
   線に電子放出物質が被着されて前記外囲器の内部で一対
   の張設金具の間に張設されて交流駆動されるフィラメン
   ト状の陰極と、前記外囲器の内部に設けられ前記陰極か
   ら放出された電子の射突により発光する蛍光体を備えた
   陽極とを有する蛍光表示管の製造方法において、 所定の太さの芯線に所定の厚さで電子放出物質が被着さ
   れたフィラメント状の陰極を所定の長さに切断し、その
   両端部において電子放出物質を剥離するとともに前記芯
   線を前記所定の太さよりも細い所望の外径に加工し、前
   記陰極に張力を与えた状態で前記陰極の前記両端部を前
   記張設金具に溶接することを特徴とする蛍光表示管の製
   造方法。
8. 【請求項８】 内部が高真空状態とされた外囲器と、芯
   線に電子放出物質が被着されて前記外囲器の内部で一対
   の張設金具の間に張設されて交流駆動されるフィラメン
   ト状の陰極と、前記外囲器の内部に設けられ前記陰極か
   ら放出された電子の射突により発光する蛍光体を備えた
   陽極とを有する蛍光表示管の製造方法において、 所定の太さの芯線の両端部を前記所定の太さよりも細い
   所望の外径に加工し、前記芯線の全体に電子放出物質を
   被着することを特徴とする蛍光表示管の製造方法。