(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体を被着したアノード電極を形成したアノード基板、ベタ状の背面電極用導電膜を形成したフロント基板、両基板の間に配置した複数の陰極用フィラメントを備えた蛍光発光管において、背面電極用導電膜の前記各フィラメントに対向する部分には、背面電極用導電膜の周辺部との接続部を除いて、スリットにより背面電極用導電膜の周辺部及び前記各フィラメントに対向する部分の間部と絶縁され、フィラメントの張架方向に形成された島状部を備え、その島状部の導電膜にスリットを形成して抵抗設定部を形成してあることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光発光管において、前記抵抗設定部は、スリットが櫛の歯状に形成され、その櫛の歯状のスリットに沿って導電膜がジグザグ状に連続して形成されていることを特徴とする蛍光発光管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、背面電極を備えた蛍光発光管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の背面電極を備えた蛍光発光管の一種である蛍光表示管の断面図である。図３（ａ）は、図３（ｂ）のＹ２−Ｙ２部分の矢印方向の断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＹ１−Ｙ１部分の矢印方向の断面図である。
ガラスのアノード基板３１には、蛍光体を被着したアノード電極３４を形成し、ガラスのフロント基板３２には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材から成る背面電極３８を形成してある。アノード基板３１とフロント基板３２は、ガラスの側面板３３１〜３３４により所定の間隔に保持されている。アノード基板３１とフロント基板３２の間には、陰極用フィラメント３６、電子を制御するグリッド３５を配置してある。フィラメント３６の両端は、アンカー、サポート等の立体構造の金属部品から成る支持部材３７１，３７２に取付けてある。
【０００３】
フィラメント３６から放出された熱電子は、グリッド３５の正電位により加速され、選択され、正電位の印加されているアノード電極３４の蛍光体に射突して発光させる。この際、背面電極３８には、図示しない引出し用リードにより所定の正電位が印加されており、フィラメント３６から放出される熱電子をグリッド３５方向へ拡散するように作用する。図３の場合、背面電極３８は、フロント基板３２の内面にベタ状に形成してあるから、背面電極３８に流れる電流は、フィラメント３６に近いほど大きくなり、アノード電極３４への電流分配率が低下する。その結果、フィラメント３６に近いアノード電極３４は、発光輝度が低下し、フィラメント３６の中間に位置するアノード電極３４は、発光輝度が高くなり、発光輝度むらが生じる。
【０００４】
この発光輝度むらを改善する方法として、図４の構造の背面電極が提案されている。
図４は、従来の背面電極を備えた蛍光発光管の一種である蛍光表示管の断面図である。図４（ａ）は、図４（ｂ）のＹ４−Ｙ４部分の矢印方向の断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＹ３−Ｙ３部分の矢印方向の断面図である。図３と同じ部分は、図３と同じ符号を使用している。
図４は、図３の背面電極３８を、フィラメント３６直下の（フィラメント３６に対向している）背面電極３８１とフィラメント３６の中間の背面電極３８２とに分けて形成してある。
【０００５】
図４において、第１の方法は、背面電極３８１と背面電極３８２に異なる電位を印加している。即ち、背面電極３８１の電位は、背面電極３８２の電位よりも低く設定して、背面電極３８１に流れ込む電流（無効電流）を減少させることにより、その減少させた電流（無効電流）の少なくとも一部がアノード電極３４へ流れ込むようにして、アノード電極３４に流れ込む電流を増加させている。
【０００６】
第２の方法は、背面電極３８１と背面電極３８２とを面抵抗率の異なる導電材で形成し、背面電極３８１と背面電極３８２の抵抗を相違させている。即ち、背面電極３８１の抵抗は、背面電極３８２の抵抗よりも大きく設定して、背面電極３８１に流れ込む電流（無効電流）を減少させることにより、その減少させた電流（無効電流）の少なくとも一部がアノード電極３４へ流れ込むようにして、アノード電極３４に流れ込む電流を増加させている。このように、背面電極３８１及び背面電極３８２のアノード電極３４への電流分配率を略同じにすることにより、フィラメント３６から放出された熱電子は、グリッド３５方向へ均一に拡散する。したがってアノード電極３４の発光輝度むらは、小さくなる。
【０００７】
図４の場合、アノード電極３４の発光輝度むらは、小さくなるが、第１の方法の場合には、２種類の電位を発生する電源が必要になるから、電源のコストが高くなる。また第２の方法の場合には、１種類の電位を発生する電源を使用すればよいが、面抵抗率の異なる２種類の導電材で背面電極を形成しなければならないから、製造工程が複雑になり、製造コストが高くなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、図３、図４の問題点に鑑み、蛍光発光管において、１種類の面抵抗率の導電材で背面電極を形成し、１種類の電位を発生する電源で背面電極を駆動できるようにして、背面電極の形成を簡単にし、かつ背面電極の駆動電源を簡単にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明の蛍光発光管は、蛍光体を被着したアノード電極を形成したアノード基板、ベタ状の背面電極用導電膜を形成したフロント基板、両基板の間に配置した複数の陰極用フィラメントを備えた蛍光発光管において、背面電極用導電膜の前記各フィラメントに対向する部分には、背面電極用導電膜の周辺部との接続部を除いて、スリットにより背面電極用導電膜の周辺部及び前記各フィラメントに対向する部分の間部と絶縁され、フィラメントの張架方向に形成された島状部を備え、その島状部の導電膜にスリットを形成して抵抗設定部を形成してある。
本願発明の蛍光発光管は、前記の蛍光発光管において、前記抵抗設定部は、スリットが櫛の歯状に形成され、その櫛の歯状のスリットに沿って導電膜がジグザグ状に連続して形成してある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本願発明の第１実施形態に係る蛍光発光管の１種である蛍光表示管の断面図と背面電極の一部の拡大図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）のＸ２−Ｘ２部分の矢印方向の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ１−Ｘ１部分の矢印方向の断面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＺ１部分の拡大図である（フィラメント１６は省略してある）。
【００１１】
図において、１１は、ガラスのアノード基板、１２は、ガラスのフロント基板、１３１〜１３４は、ガラスの側面板（側面部材）、１４は、蛍光体を被着したアノード電極、１５は、グリッド、１６は、陰極用フィラメント（熱陰極用フィラメント）、１７１，１７２は、周知のフィラメント支持部材、１８は、ベタ状の背面電極用導電膜で、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材から成る。背面電極用導電膜１８は、従来の蛍光表示管と同様に、フィラメント１６から放出された熱電子をグリッド１５方向へ均一に拡散する機能を有する。
【００１２】
背面電極用導電膜１８には、フィラメント１６の直下近傍（フィラメント１６に対向する部分）に、フィラメント１６の長手方向にスリット１９（導電膜のない部分）を形成し、背面電極用導電膜１８の周辺部１８１及び各フィラメント１６に対向する部分の間部１８２（背面電極用導電膜１８のフィラメント１６に対向する部分とフィラメント１６に対向する部分の間の部分）と、接続部２２を除き、電気的に絶縁された短冊状導電膜から成る島状部２１を形成してある。島状部２１は、導電膜の狭幅部２０がジグザグ状に連続するジグザグ状部２１１と広幅部２１２とから成る。ジグザグ状部２１１には、スリット１９の枝状部１９１，１９２を複数個櫛の歯状に形成し、枝状部１９１と枝状部１９２とが互いに噛み合うように配置してある。ジグザグ状部２１１の導電膜は、スリット１９の枝状部１９１と枝状部１９２に沿ってジグザグ状に形成され、枝状部１９１と枝状部１９２の間の狭幅部２０が直列に接続されている。
【００１３】
ジグザグ状部２１１は、接続部２２により背面電極用導電膜１８の周辺部１８１に接続し、また広幅部２１２と接続部２３により接続されている。ジグザグ状部２１１は、狭幅部２０を所定個数連ねることにより、幅の狭い所定長の導電膜を形成できる。ジグザグ状部２１１の導電膜は、幅が狭いから、ジグザグ状部２１１の抵抗は、背面電極用導電膜１８の他の部分、例えば各フィラメント１６に対向する部分の間部１８２の抵抗よりも大きくなる。
【００１４】
ジグザグ状部２１１の抵抗は、背面電極用導電膜１８の抵抗率、膜厚、及び狭幅部２０の幅、長さ、個数により決まるから、狭幅部２０の幅、長さ及び個数を変えることにより、ジグザグ状部の抵抗を、背面電極用導電膜１８の周辺部１８１や各フィラメント１６に対向する部分の間部１８２の抵抗に対して所望の比率に設定できる。したがって、ジグザグ状部２１１は、島状部２１の抵抗設定部の役目をもっている。
【００１５】
ジグザグ状部２１１の抵抗は、背面電極用導電膜１８の各フィラメント１６に対向する部分の間部１８２の抵抗よりも大きくなるから、島状部２１のジグザグ状部２１１の抵抗を調整することにより、島状部２１に流れ込む電流（無効電流）を減少させることにより、その減少させた電流（無効電流）の少なくとも一部がアノード電極１４へ流れ込むようにして、アノード電極１４に流れ込む電流を増加させることができ、アノード電極１４の発光輝度むらを低減できる。
【００１６】
スリット１９及びその枝状部１９１，１９２は、ホトリソグラフィーにより形成する。まずスパッタリングにより、フロント基板１２に膜厚１５００ÅのＩＴＯの膜を形成し、ホトリソグラフィーによりスリット１９及びその枝状部１９１，１９２を形成した。スリット１９及びその枝状部１９１，１９２の幅は、３０μｍ、狭幅部２０の幅は、６０μｍ、広幅部２１２の幅は、５００μｍである。
【００１７】
背面電極用導電膜１８は、フィラメント１６から放出される熱電子をグリッド１５方向へ均一に拡散するとともに、蛍光表示管の管外からの静電気の影響による表示の劣化を防止する静電遮蔽の機能も有するが、スリット１９及びその枝状部１９１，１９２の幅が、３０μｍ程度の場合には、静電遮蔽効果を損うことはない。
ジグザグ状部２１１は、広幅部２１２も含めて島状部２１全体に形成することもできるが、導電膜のないスリット１９の枝状部１９１，１９２は、フィラメント１６の熱電子拡散の均一性に影響することもあるから、表示に影響のないフィラメント１６の端部の、いわゆるエンドクールの範囲に形成するのが望ましい。
【００１８】
またジグザグ状部２１１は、広幅部２１２の片側のみでなく、広幅部２１２の両側に形成し、夫々接続部２２と同様の接続部により背面電極用導電膜１８の周辺部１８１に接続することもできる。この場合、ジグザグ状部２１１、即ち高抵抗部は、広幅部２１２の両側にあるから、島状部２１の電位分布は均一になり、フィラメント１６からアノード電極１４へ放出される熱電子は、フィラメント１６の長手方向においても均一になる。そしてジグザグ状部２１１は、フィラメント１６の両側のエンドクール部に分割して配置できるから、エンドクール部のスペースを有効に活用することができ、一箇所にまとめて配置する場合よりも、ジグザグ状部２１１が占有する、いわゆるデッドスペースを小さくできる。
【００１９】
フィラメント１６は、タングステン又はタングステン合金等から成る芯線上に電子放出物質として炭酸塩等の酸化物被膜が形成された直熱形酸化物陰極用フィラメント（熱陰極用フィラメント）である。またタングステン又はタングステン合金等から成る芯線上にＡｌ２Ｏ３等から成る絶縁層を形成し、その上にタングステン又はタングステン合金等から成る導電層をコイル状に形成し、その上に炭酸塩等の電子放出物質層を形成した傍熱形酸化物陰極用フィラメント（熱陰極用フィラメント）であってもよい
【００２０】
図２は、本願発明の第２実施形態に係る蛍光表示管の断面図と背面電極の一部の拡大図である。図１と同じ部分は、図１と同じ符号を使用している。
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＺ２部分の拡大図である（フィラメント１６は省略してある）。
図２は、フィラメント１６を４６本配置した例で、１番目のフィラメントと４６番目のフィラメントの距離は、９４ｍｍ、背面電極用導電膜１８の幅は、２５ｍｍである。またフィラメント１６とアノード電極１４との距離は、０．８ｍｍ、フィラメント１６と背面電極用導電膜１８との距離は、０．４ｍｍに設定してある。
島状部２１の形状は、図１と略同じであるが、ジグザグ状部２１１と背面電極用導電膜１８の周辺部１８１とを接続する接続部２２及びジグザグ状部２１１と広幅部２１２とを接続する接続部２３を、島状部２１の中央部（フィラメント１６の真下）に配置してある。この配置の場合、接続部２２と接続部２３を流れる電流は、フィラメント１６の両側に対称的に分布するため、フィラメント１６の熱電子をより均一に拡散させることができる。
【００２１】
前記各実施形態は、短冊状の島状部２１について説明したが、島状部２１は、島状部２１と背面電極用導電膜１８の周辺部１８１との接続部２２を除いて、背面電極用導電膜１８の周辺部１８１や各フィラメント１６に対向する部分の間部１８２と電気的に絶縁されていればよく、短冊状に限るものではない。また島状部２１のジグザグ状部２１１は、スリット１９の枝状部１９１，１９２をフィラメント１６と交差する方向に形成した例について説明したが、フィラメント１６の張架方向に形成してもよい。そしてジグザグ状部２１１の導電膜は、櫛の歯状に配置したスリット１９の枝状部１９１，１９２に沿ってジグザグ状に連続させて形成した例について説明したが、ジグザグ状に限らず、導電膜にスリットを形成して幅の狭い導電膜を形成できる構造であればよい。
【００２２】
前記各実施形態は、背面電極用導電膜１８をＩＴＯで形成し、アノード電極１４の発光を背面基板１２の外側から観察する、いわゆる直視型蛍光表示管について説明したが、背面電極用導電膜１８を金属薄膜、例えば、膜厚５００Å程度に被着形成した透光性を有するアルミニウム膜で形成し、ハーフミラーの機能を兼用させてもよい。またアノード基板１１の外側から観察する、いわゆる透過型（前面発光型）蛍光表示管であってもよい。透過型の場合には、背面電極用導電膜１８は、透過性導電膜で形成する必要がないから、アルミニウム、黒鉛、金、銀、酸化クロムでもよいし、アルミニウムと黒鉛の２層から成るものでもよい。また背面電極用導電膜１８は、薄膜に限らず、厚膜であってもよい。
【００２３】
前記各実施形態は、スパッタリングとホトリソグラフィーにより、スリット１９やその枝状部１９１，１９２の形成する例について説明したが、レーザー光により形成（パターン化）することもできる。また印刷法、インクジェット法、マスク蒸着法により、スリット１９やその枝状部１９１，１９２に相当する部分をマスクして、背面電極用導電膜を形成し、同時にスリット１９やその枝状部１９１，１９２を形成することもできる。
【００２４】
前記各実施形態は、蛍光表示管について説明したが、蛍光表示管の外、蛍光表示管の原理を用いた蛍光プリントヘッド用蛍光発光管、大画面用蛍光発光素子、平面型ＣＲＴであってもよい。
前記各実施形態は、アノード基板、フロント基板、側面板は、ガラスについて説明したが、直視型蛍光表示管の場合は、アノード基板及び側面板はセラミック等の絶縁材でもよく、また透過型蛍光表示管の場合は、フロント基板及び側面板はセラミック等の絶縁材でもよい。即ち、蛍光体からの発光を観察する側の基板は透光性を有する部材で構成し、その他の基板及び側面板は、透光性又は不透光性を有する部材で構成すればよい。
【００２５】
【発明の効果】
本願発明の背面電極は、フロント基板に背面電極用導電膜をベタ状に形成し、その背面電極用導電膜のフィラメントと対向する部分にスリットを設けて島状部を形成し、その島状部にスリットを設けて抵抗設定部を形成するのみでよいから、背面電極を簡単に安価に形成することができる。しかも抵抗設定部のスリットのパターンを変えるのみで、抵抗値を簡単に変えることができる。
従来のように、フィラメントが対向する背面電極とフィラメント間の背面電極に、抵抗の異なる導電材料を用いた場合には、両背面電極の可視光線の透過率が異なるため、両背面電極の表示色は異なり、表示品質が悪くなるが、本願発明は、１種類の導電材料を用いているから、背面電極の場所により表示色が異なることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１実施形態に係る蛍光表示管の断面図と一部の拡大図である。
【図２】本願発明の第２実施形態に係る蛍光表示管の断面図と一部の拡大図である。
【図３】従来の第１の蛍光表示管の断面図である。
【図４】従来の第２の蛍光表示管の断面図である。
【符号の説明】
１１    アノード基板
１２    フロント基板
１３１〜１３４    側面板
１４    アノード電極
１５    グリッド
１６    陰極用フィラメント
１７１，１７２    フィラメントの支持部材
１８    背面電極用導電膜
１９    スリット
２０    導電膜の狭幅部
２１    導電膜の島状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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