JPS5811068B2 - けい光表示管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高輝度化を図ったけい光表示管に関するもの
である。

加熱されたフィラメント状の陰極から放出される電子を
、上面にけい光体層の被着された複数個のセグメント状
あるいはドツト状の陽極からなるパターン表示部に選択
的に射突させ、文字・図形などの発光表示を得るけい光
表示管は、発光色がよく、また低電圧駆動が可能であり
、消費電力も少ないなどの特長を有し、各種の表示装置
として多く用いられている。

このけい光表示管のけい光体層を構成するけい光体は、
従来より一般に、発光しきい値電圧が２Ｖ程度ときわめ
て低く、また１０Ｖ程度の陽極電圧で表示を得るのに十
分な輝度の得られる低速電子線励起用けい光体として知
られるＺｎＯ：Ｚｎ系のけい光体が多く用いられる。

このＺｎＯ：Ｚｎ系のけい光体は、電子の射突により約
５０５ｍｍに発光スペクトルのピーク値をもち、緑色に
発光することから、表示の見やすさという点からもすぐ
れた特長を有している。

しかして、上述したような種々の特長を有するけい光表
示管は、近時その応用範囲が拡大し、例えば電子式卓上
計算機や一般の事務用計算機の数字表示部、音響機器の
レベルメータや周波数表示部、さらに各種クロック時計
の時刻表示部などの一般に屋内で使用される機器の表示
部から、例えば自動車用計器パネルに装着される表示部
などのように、屋外で使用される機器の表示部にまでそ
の応用範囲が拡大している。

この場合、晴天時の屋外の照度は数万ルクスときわめて
高くなるために、非発光陽極や陽極が配列されている基
板表面の反射輝度が高くなり、発光する陽極のコントラ
ストが低下して視認性が悪化するという問題点があった
。

このけい光表示管の屋外使用におけるコントラストを改
善するために、従来より種々の提案がなされており、一
つは、けい光体層を構成するけい光体や基板表面に各種
の顔料を混合あるいは被覆して、非発光陽極や基板表面
での反射輝度を低下させる方法があり、また、他の一つ
として発光する陽極の輝度そのものを高める方法とがあ
る。

この後者の発光輝度を高めるためには、陽極電圧を上昇
させればよいが、定格以上の陽極電圧を印加すると消費
電力が増大し、けい光表示管口体の寿命を短かくシ、ま
た安定な動作を持続させることが困難となって好ましく
ない。

そこで、この発光輝度を高める手段として、従来よりけ
い光体自体の発光効率を改善する手段が種々提案されて
いる。

例えば、けい光体粉末に微量の金属水素化物を添加し、
けい光表示管製造時の排気・ベーキング工程で発生する
水素ガスによりけい光体表面の変質や汚染を回復させて
、発光効率を向上させる提案や、基板に形成された陽極
導体上に、電着法や沈降法によりけい光体層を被着し、
このけい光体層をリン化合物溶液に浸漬することによっ
て発光効率の改善を図る提案などがなされている。

しかしながら、上述したいずれの手段によっても、末だ
発光効率の大幅な改善は得られず、高照度下におけるコ
ントラストを改善する有効な手段とはなっていなかった
。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、本
発明者が、けい光体の発光効率を改善すべく種々検討し
て得られた、ＺｎＯ：Ｚｎ系けい光体にアルカリ金属の
水素化はう素化合物を混合ないし被着させることにより
発光輝度の大幅な改善が図れるという結果に基づき、こ
のアルカリ金属の水素化はう素化合物が混合ないし被着
されたけい光体を用いて、けい光体層を形成して、発光
輝度の改善を図り、例えば高照度下においても十分なコ
ントラストが得られて、視認性の悪化をきたすことのな
いけい光表示管を提供することを目的とするものである
。

以下、図面を参照して本発明によるけい光表示管の一実
施例を説明する。

第１図は、本発明によるけい光表示管の一実施例の一部
を破断して示す要部平面図、第２図は、同要部拡大断面
図である。

ここで、１は、ガラス、セラミックスなどの絶縁材料か
らなる基板であり、この基板１上にまず配線導体２を被
着し、さらにこの配線導体２を所定位置にスルーホール
３ａの形成された絶縁層３により覆う。

この絶縁層３は、例えば低融点のフリットガラスを主成
分とし、これにバインダ、有機溶剤及び例えば黒色の顔
料を混合させてペースト状に調合して、印刷・焼成した
ものである。

４は、前記絶縁層３上に前記スルーホール３ａをとおし
て配線導体２に接続されて、例えば日字形に形成された
陽極導体であり、この陽極導体４上に、けい光体層５が
被着されて陽極６が形成され、さらにこの陽極６が例え
ば７個日字形に配列されて、−けた分のパターン表示部
７が形成されている。

ところで、本発明の要旨は、前記陽極導体４上に被着す
るけい光体層５にある。

前述したように、本発明では、ＺｎＯ：Ｚｎ系けい光体
に、アルカリ金属の水素化はう素化合物を混合ないし被
着したけい光体を用いて、前記けい光体層５を形成して
いる。

ＺｎＯ：Ｚｎ系のけい光体１モルに対して、アルカリ金
属の水素化はう素化合物、例えばＬｉＢＨ４又はＮａＢ
Ｈ４などの水素化はう素化合物の少なくともいずれか一
種を０．００１モル％〜１０モル％とり、両者をメノウ
乳鉢に充填して十分に混合する。

このようにして得られたけい光体に有機溶剤及びバイン
ダーを加えてペースト状に調合して、スクリーン印刷法
により陽極導体４上に印刷し、乾燥・焼成等の工程を経
てけい光体層５を形成する。

さらに８は、前記陽極６に対面する上方に適宜間隔をお
いて配設され、電子の加速・制御を行う制御電極、９は
、前記制御電極８に対面する上方に、前記パターン表示
部７に沿って張架されて、通電加熱により電子を放出す
るフィラメント状の陰極である。

また１０は、例えば平底舟形状に成形された透明な表示
窓部を有する前囲器であり、周縁部が前記基板１に封着
されて基板１とともに外囲器を形成し、その内部を高真
空状態に保持するとともに、前記封着部分を前記各電極
に駆動信号を与えるための外部端子１１が気密に貫通す
るように設けられた構成になるものである。

すなわち、本発明によるけい光表示管は、その全体構造
においては従来から周知のけい光表示管と同様なもので
あるが、前述したようにけい光体層５をＺｎＯ：Ｚｎ系
けい光体にアルカリ金属の水素化はう素化合物を混合し
たけい光体により構成している点に特徴を有し、かっこ
の点において従来のけい光表示管と異なるものである。

しかして、上述した構成になる本発明によるけい光表示
管の特性を第３図に示す。

この第３図は、横軸にＺｎＯ：Ｚｎ系けい光体に対する
アルカリ金属の水素化はう素化合物の混合量あるいは被
着量の対数値をモル％でとり、縦軸に、発光効率をとっ
て、本発明によるけい光表示管の発光効率の特性を示し
たものである。

また、この第３図は、アルカリ金属の水素化はう素化合
物などを含まない、ＺｎＯ：Ｚｎ系のけい光体のみによ
りけい光体層を形成している従来のけい光表示管の発光
効率を１とし、本発明によるけい光表示管の発光効率を
示したものである。

ここで、図示実線で示す曲線ａは、ＺｎＯ：Ｚｎ系のけ
い光体にＬｉＢＨ４を混合した場合の特性であり、図示
破線で示す曲線すは、ＺｎＯ：Ｚｎ系けい光体にＮａＢ
Ｈ４を混合した場合の特性である。

しかして、この第３図から明らかなように、ＬｉＢＨ４
を混合した場合は、その混合量が０．１モル％の近辺で
、従来のけい光表示管に比して約１．５倍程度の発光効
率の向上がみられ、また、ＮａＢＨ４を混合した場合は
、約１．７５倍程度と発光効率の大幅な向上がみられた
。

このように、発光効率が大幅に改善される理由は、今の
ところ明らかになっていないが、前記アルカリ金属の水
素化はう素化合物がけい光体の結晶中に入り込んで発光
機構に寄与するというよりは、むしろ、けい光体表面の
汚染や変質を防いだり、表面の浄化を助ける、あるいは
けい光体の粒子の凝集をやわらげる作用をするなどの理
由により、発光効率が向上するものと推察される。

しかして、陽極電圧を高めることなく、高輝度の表示が
得られることから、例えば高照度下における使用に際し
ても表示のコントラストを十分にとれて、視認性のよい
表示が得られるようになるのである。

ところで上述した実施例では、セグメント状の陽極６を
日字形に配列したパターン表示部７を有するけい光表示
管について説明したが、ドツト状の陽極をマトリクス状
に配列し、文字・図形等の表示を行わせるようにしたパ
ターン表示部、あるいはセグメント状の陽極を線状に配
列し、棒グラフ表示を行うパターン表示部を有するけい
光表示管にも、本発明は適用できるものである。

また、けい光体層５の形成は、スクリーン印刷法のみに
かぎらず、例えば、アルカリ金属の水素化はう素化合物
を混合ないし被着させたＺｎＯ：Ｚｎ系けい光体を電着
液に調整し、電着によってけい光体層５を形成するよう
にしてもよい。

そのほか、本発明は上記し、かつ図面に示した実施例に
限定されることなく、その要旨を変更しない範囲で種々
変形して実施できるものである。

以上述べたように、本発明によるけい光表示管は、Ｚｎ
Ｏ：Ｚｎ系のけい光体にアルカリ金属の水素化はう素化
合物を混合ないし被着させたけい光体を用いた構成にな
り、この構成により、けい光体層の大幅な発光効率の向
上を図っているものである。

したがって、本発明によるけい光表示管は、消費電力の
増大やその寿命特性を悪化させたり、安定な動作を阻害
するようになる陽極電圧を上昇させるなどの手段をとる
ことなく、定格電圧で十分な明るさが得られ、例えば高
照度下の屋外の使用に際しても視認性を悪化させること
なくみやすい表示が得られるという性能的にきわめてす
ぐれた特長を有する。

また、各種家電機器や測定機器などのように屋内で使用
されることが多い機器の表示装置として用いる場合にあ
っては、けい光体層の発光効率の向上にともない、消費
電力の低減が図れるというすぐれた効果を生じ、けい光
表示管応用分野を拡大するものである。

さらに、本発明によるけい光表示管は、従来のけい光表
示管と同様にけい光体層の形成を、例えばスクリーン印
刷法で行うことが可能であるために、その製造がきわめ
て容易であるという特長を有する。

以上のように、本発明によれば、発光効率の向上された
、新たな組成のＺｎＯ：Ｚｎ系のけい光体層を有するけ
い光表示管を得ることが出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明によるけい光表示管の一実
施例を示す要部切断平面図及び要部拡大断面図、第３図
は、同実施例により得られたけい光表示管の特性を示す
図である。 ４・・・・・・陽極導体、５・・・・・・けい光体層、
６・・・・・・陽極、９・・・・・・陰極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上面にけい光体層の被着された陽極に、フィラメン
   ト状の陰極から放出された電子を射突させて前記けい光
   体層を励起発光させて表示を得るけい光表示管において
   、前記けい光体層は、ＺｎＯ：Ｚｎ系のけい光体にアル
   カリ金属の水素化はう素化合物を混合又は被着してなる
   けい光体から形成されていることを特徴とするけい光表
   示管。 ２ 前記アルカリ金属の水素化はう素化合物は、ＮａＢ
   Ｈ４である特許請求の範囲第１項記載のけい光表示管。 ３ 前記アルカリ金属の水素化はう素化合物は、ＬｉＢ
   Ｈ４である特許請求の範囲第１項記載のけい光表示管。