(57)【要約】【課題】フィラメント電圧Ｅｆの設定値を任意に設定でき、フィラメント電圧Ｅｆの低電圧化や電源回路の簡素化を図り得る蛍光表示装置を提供する。【解決手段】蛍光表示管１は、透光性の表示側基板２と、反表示側基板３とをスペーサ部材４を介して封着接合した真空容器と、この真空容器の内部において、表示側基板２上に設けられた蛍光体層を有する陽極５と、蛍光体層の上方に設けられたフィラメント状陰極６ａ〜６ｃと、蛍光体層とフィラメント状陰極６ａ〜６ｃとの間に配置されたグリッド８とを備えてなり、フィラメント状陰極６ａ〜６ｃのそれぞれの両端を支持して張り渡す複数対の張架部材７ａ〜７ｃを有し、これらの張架部材は反表示側基板３に固定されており、フィラメント状陰極６ａ〜６ｃは、表示領域の長手方向に沿って平行に設けられ、これらのフィラメント状陰極のうち少なくとも２つ以上が表示領域の長手方向で異なる範囲に張り渡されている。【選択図】図１
2017208282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の表示側基板と、反表示側基板とをスペーサ部材を介して封着接合した真空容器と、この真空容器の内部において、前記表示側基板上に設けられた蛍光体層を有する陽極と、前記蛍光体層の上方に設けられた複数のフィラメント状陰極と、前記蛍光体層と前記フィラメント状陰極との間に配置されたグリッドとを備えてなる蛍光表示装置であって、
前記各フィラメント状陰極の両端を支持して張り渡す複数対の張架部材を有し、該張架部材は前記反表示側基板に固定されていることを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項２】
前記複数のフィラメント状陰極は、該蛍光表示装置の表示領域の長手方向に沿って平行に設けられ、前記複数のフィラメント状陰極のうち少なくとも２つ以上が、前記張架部材により前記表示領域の長手方向で異なる範囲に張り渡されていることを特徴とする請求項１記載の蛍光表示装置。
【請求項３】
前記異なる範囲に張り渡されたフィラメント状陰極のうち少なくとも２つ以上が、長手方向で一部重複する範囲に張り渡されていることを特徴とする請求項２記載の蛍光表示装置。
【請求項４】
前記複数のフィラメント状陰極は、その線径および長さが同じであり、それぞれの駆動電圧が同じであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の蛍光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光表示装置（ＶＦＤ：Ｖａｃｕｕｍ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
家電製品、計測器、医療機器、車載用表示器などの表示部に所定のパターンあるいはグラフィックを表示する表示素子や、バックライト、プリンタヘッド、複写機用光源などの各種光源、平面テレビなどに蛍光表示装置（蛍光表示管）が多用されている。蛍光表示装置は、互いに平行に配置された２つのガラス基板など（一方が表示側、他方が非表示側）と、それらの間に位置する矩形枠状の周壁部（スペーサ部材）とによって真空容器が構成され、その真空容器内に、基板上において複数個の陽極（アノード）の各々の上に設けられた複数個の蛍光体層と、蛍光体層の上方に両端部を張設部材に支持されて架設されたフィラメント状陰極とを備え、真空空間内においてそのフィラメント状陰極から発生させられた電子を、それら蛍光体層とフィラメント状陰極との間に設けられたグリッド電極で制御して蛍光体層を選択的に発光させる構造などを有している。
【０００３】
フィラメント状陰極は、蛍光表示管の表示部の面積に応じて１本〜複数本が使用され、表示部の長手方向の全域にわたり張り渡されている。複数本の場合には、長手方向に平行に配置されている。フィラメント状陰極の両端部を支持する一般的な張架部材は、陰極の一端を固定するサポートと、他端を固定しつつ張力を与えるアンカーとから構成されている。サポートとアンカーは、それぞれが同一のフレームなどに固定されている。この構成により、表示時には、フィラメント状陰極においてはそのすべてに通電をしつつ、表示が必要な部分の陽極とグリッド電極とを制御して、選択的な表示を行なっている。
【０００４】
これに対して、点灯する必要のない部分に対応するフィラメント状陰極に対して、部分的に駆動電流を省略できるものとして、特許文献１には、蛍光表示管において、フィラメント状陰極の一端を保持する張架部材の一方を電気的に分離された複数の組に分け、この組毎に陰極に駆動電圧を印加できるようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の蛍光表示管では、陽極が形成された陽極基板上に陰極取り付け板を設け、これにフィラメント状陰極を支持する張架部材（サポートやアンカー）を固定している。また、陰極の端部の位置がずれる場合には、エンドクーリングに起因して有効な表示エリアに差が生じるため、これを防止すべく各フィラメント状陰極の端部の位置は揃えた構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、蛍光表示管におけるフィラメント電圧Ｅｆと輝度Ｌとの関係をみると、フィラメント電圧を定格値から上げても輝度Ｌはそれほど増加しないが、定格値より１０％以上減少させると、輝度Ｌは急激に減少する。また、フィラメント電圧Ｅｆを高くしすぎると、温度上昇によりフィラメント表面の酸化物被膜の蒸発速度が早くなり、蛍光体表面の汚染や輝度劣化が起こり得る。このため、フィラメント電圧Ｅｆは、定格値±１０％程度の範囲内に設定する必要がある。このフィラメント電圧Ｅｆの定格値は、上記の問題を起こさないように、フィラメントの温度を適正範囲（例えば６００℃〜６５０℃）に維持すべく決定され、その具体的な値は、主にフィラメント長さと線径（ＭＧ：線の長さ２００ｍｍの重量ｍｇ）の選択によるところが大きく、蛍光表示管の管サイズに左右される。
【０００７】
このため、従来、自由にフィラメント電圧Ｅｆを決定することができず、低消費電力とするためにＥｆの低電圧化を図ることや、電源回路の簡素化のために蛍光表示管を駆動するドライバＩＣのロジック電圧にＥｆを合わせること、などは困難であった。
【０００８】
特許文献１の蛍光表示管では、フィラメント状陰極を電気的に分離された複数の組の張架部材で支持する構造であるため、陰極毎の独立駆動が可能である。しかし、この構成の蛍光表示管であっても、それぞれのフィラメント状陰極は、従来品と同様に表示部の長手方向の全域にわたり張り渡された構造とする必要があり、上述のとおり自由にフィラメント電圧Ｅｆを決定することができない。
【０００９】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、フィラメント電圧Ｅｆの設定値を任意に設定でき、フィラメント電圧Ｅｆの低電圧化や電源回路の簡素化を図り得る蛍光表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の蛍光表示装置は、透光性の表示側基板と、反表示側基板とをスペーサ部材を介して封着接合した真空容器と、この真空容器の内部において、上記表示側基板上に設けられた蛍光体層を有する陽極と、上記蛍光体層の上方に設けられた複数のフィラメント状陰極と、上記蛍光体層と上記フィラメント状陰極との間に配置されたグリッドとを備えてなる蛍光表示装置であって、上記各フィラメント状陰極の両端を支持して張り渡す複数対の張架部材を有し、該張架部材は上記反表示側基板に固定されていることを特徴とする。
【００１１】
上記複数のフィラメント状陰極は、該蛍光表示装置の表示領域の長手方向に沿って平行に設けられ、上記複数のフィラメント状陰極における少なくとも２つ以上が、上記張架部材により上記表示領域の長手方向で異なる範囲に張り渡されていることを特徴とする。また、上記異なる範囲に張り渡されたフィラメント状陰極のうち少なくとも２つ以上が、長手方向で一部重複する範囲に張り渡されていることを特徴とする。
【００１２】
上記複数のフィラメント状陰極は線径および長さが同じであり、それぞれの駆動電圧が同じであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蛍光表示装置は、表示側基板に蛍光体層を有する陽極を形成した、いわゆるリバースヴュータイプの蛍光表示管において、反表示側基板に、各フィラメント状陰極の両端を支持して張り渡す複数対の張架部材を有し、独立して各フィラメント状陰極を支持する構造としたので、フィラメント状陰極の形状（長さと線経）の自由度が増し、蛍光表示管の管サイズに依存せずに、フィラメント電圧Ｅｆの設定値を任意に設定できる。このため、フィラメント電圧Ｅｆを低電圧化して、低消費電力化などを図れる。また、フィラメント電圧Ｅｆを蛍光表示管を駆動するドライバＩＣのロジック電圧に合わせることができ、電源回路の簡素化が図れる。これらの結果、蛍光表示装置の製品コストを低減できる。
【００１４】
また、複数のフィラメント状陰極は、該蛍光表示装置の表示領域の長手方向に沿って平行に設けられ、複数のフィラメント状陰極における少なくとも２つ以上が、張架部材により表示領域の長手方向で異なる範囲に張り渡されており、かつ、この異なる範囲に張り渡されたフィラメント状陰極のうち少なくとも２つ以上が、長手方向で一部重複する範囲に張り渡されているので、表示部の長手方向でフィラメント状陰極を分割した構造として各々のフィラメント状陰極を短くしつつ、各フィラメント状陰極端部でのエンドクーリングに起因する表示問題にも対処できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の蛍光表示装置の断面図および平面模式図である。
【図２】フィラメント回路例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の蛍光表示装置である蛍光表示管の一例を図１に示す。図１（ａ）は蛍光表示管の断面図であり、図１（ｂ）は各フィラメント状陰極の配置を示す平面模式図である。図１（ａ）に示すように、蛍光表示管１は、表示側基板２と、反表示側基板３とが矩形枠状のスペーサ部材４を介して封着接合されて真空容器を構成している。表示側基板２は、透光性のガラス板などで、反表示側基板３はガラス、セラミックス、琺瑯などの絶縁体材料などで、スペーサ部材４は枠状に形成されたガラス材料などで、それぞれ形成されている。表示側基板２および反表示側基板３がスペーサ部材４を介して相互にガラス封着されることにより長手平箱状の気密な真空容器が構成され、その内部にそれらの部材により囲まれた真空空間が形成されている。
【００１７】
蛍光表示管１は、この真空容器内の表示側基板２上にアノード電極およびこのアノード電極上に形成された蛍光体層からなる陽極５が設けられている。この蛍光表示管１は、図中矢印側から表示部が観察されるため、観察側の基板背面に陽極５が形成された構造であり、いわゆるリバースヴュータイプの蛍光表示管である。
【００１８】
蛍光表示管１は、さらに、上記陽極５と蛍光体層の上方（反表示面側）に張り渡されたフィラメント状陰極６ａ〜６ｃと、蛍光体層とフィラメント状陰極との間に配置されたグリッド８とを備えている。アノード電極および蛍光体層からなる複数の陽極５は、文字や記号などを表示するための発光単位を構成しており、蛍光表示管１の表示部として機能する。陽極５は、発光単位毎に設けられたグリッド８によりそれぞれ囲まれている。陽極５とグリッド８とは基板内の配線パターンを経由して電気的に接続されている。その他、蛍光表示管１には、製造時の排気・封止工程において排気するための排気管や排気孔（図示省略）が設けられている。
【００１９】
本発明の蛍光表示管１では、各フィラメント状陰極６ａ〜６ｃの両端を支持して張り渡す複数対の張架部材７ａ〜７ｃを有し、これらの張架部材７ａ〜７ｃが、反表示側基板３に固定されている。ここで、図１（ａ）の断面図におけるｄは、ｄ≒０であり、説明上、断面表示において位置関係を見やすくするために高さを変えて表示している。よって、いずれのフィラメント状陰極についても、蛍光体−フィラメント間距離（Ｐ−Ｋｇａｐ）は略同一である。リバースヴュータイプの蛍光表示管において、反表示側基板３に張架部材７ａ〜７ｃを設けてフィラメント状陰極６ａ〜６ｃを張り渡す構造としているため、フィラメント電圧Ｅｆの設定値に応じてこの張架部材を適宜配置できる。
【００２０】
ここで、フィラメント状陰極６ａ〜６ｃは、それぞれ、例えば表面に電子放出層として（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）Ｏなどの仕事関数の低いアルカリ土類金属の酸化物固溶体がコーティングされたタングステンワイヤから構成されている。また、張架部材７ａ〜７ｃは、それぞれがアンカーとサポートの対からなる。すなわち、張架部材７ａ〜７ｃは、それぞれフィラメント状陰極６ａ〜６ｃの一端を弾性的に支持するアンカーと他端を非弾性的に支持するサポートとからなる。張架部材は、例えば、該張架部材を支持し、かつ、電気的に導通させるための金属フレームの一部として形成される。張架部材とこの金属フレームは、例えば４２６合金（Ｎｉ４２、Ｃｒ６、残部Ｆｅ）などから形成されている。張架部材とフィラメント状陰極とは溶着等によって固定されている。
【００２１】
なお、張架部材を構成するアンカーおよびサポートを金属フレームの一部とする場合は、該フレームに直接折曲加工を施すことでこれを形成できる。その他、ＳＵＳ４３０などの別部材をプレスによる折曲加工で所定の形状に成形した後、金属フレームにスポット溶接などによって固着した張架部材としてもよい。
【００２２】
それぞれのフィラメント状陰極６ａ〜６ｃのフィラメント電圧Ｅｆの定格値は、該陰極の温度を適正範囲（例えば６００℃〜６５０℃）に保持できるように設定される。具体的な値は、主にフィラメント長さと線径（ＭＧ：線の長さ２００ｍｍの重量ｍｇ）の選択により決定され、フィラメント長さが短いほど低電圧となり、フィラメント線径が大きいほど低電圧となる。
【００２３】
本発明の蛍光表示管では、各フィラメント状陰極は、表示領域の長手方向に沿って平行に設けられ、複数のフィラメント状陰極における少なくとも２つ以上が、張架部材により表示領域の長手方向で異なる範囲に張り渡されていることが好ましい。さらに、異なる範囲に張り渡されたフィラメント状陰極のうち少なくとも２つ以上が、長手方向で一部重複する範囲に張り渡されていることがより好ましい。
【００２４】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示す例では、フィラメント状陰極６ａ〜６ｃは、表示領域の長手方向においてこの順に図中左側から張り渡されている。このように表示部の長手方向でフィラメント状陰極が分割された構造とすることで、フィラメント状陰極１本を表示部の長手方向の全域にわたり張り渡された構造とする場合と比較して、フィラメント状陰極６ａ〜６ｃそれぞれの長さを短くでき、それぞれのフィラメント電圧Ｅｆを低電圧とできる。
【００２５】
また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す例では、フィラメント状陰極６ａとフィラメント状陰極６ｂとが長手方向で一部重複し、フィラメント状陰極６ｂとフィラメント状陰極６ｃとが長手方向で一部重複して配置されている。ここで、図１（ｂ）に示すように、表示部において、各フィラメント状陰極は、長手方向と垂直な方向でみると重なり合わない位置に配置されている。この構造により、表示部の長手方向において、それぞれのフィラメント端部のエンドクーリングとなる領域を、他のフィラメント状陰極でサポートでき、表示不良などを防止できる。このような効果を確実に得るため、長手方向で重複する長さは、各フィラメント状陰極の端部のエンドクーリング部が重ならない長さとすることが好ましい。
【００２６】
張架部材の配置調整により、フィラメント状陰極の配置や分割数を適宜変更することで、蛍光表示管の管サイズに依存せずに、フィラメント電圧Ｅｆの設定値を任意に設定できる。例えば、フィラメント状陰極６ａ〜６ｃの形態（材質、長さ、線径）を同一とし、Ｅｆの設定値を同一とすることで、図２に示すような電源回路とでき、電源回路の簡略化が図れる（図中９が電源である）。また、この設定値を蛍光表示管を駆動するドライバＩＣのロジック電圧に合わせることもできる。
【００２７】
また、蛍光表示管には、内部の残留ガスを吸着する蒸着膜を基板の内面に形成するためのゲッターが備えられている。ゲッターは、例えば、ニッケルめっきが施された鉄製のリング状容器内に、アルミニウム−バリウム合金およびニッケルの混合物からなるゲッター剤が充填されたものである。蛍光表示管の製造工程においては、２つの基板とスペーサ部材を相互に気密封着して真空容器を構成し、内部から排気した後、ゲッターを高周波誘導等によって加熱することでゲッター剤を蒸発（ゲッタ・フラッシュ）させ、例えばアルミニウム−バリウム合金からなる蒸着膜を形成する。このゲッターは、張架部材を固定する金属フレームや別部材により支持できる。本発明の蛍光表示装置では、上述のように、張架部材の自由度が高いため、このゲッターの配置の自由度も高くなり、表示に悪影響を及ぼさない範囲でその位置を比較的自由に配置できる。
【００２８】
その他、本発明の蛍光表示装置では、フィラメント状陰極の配置や分割数を適宜変更できるので、異なる領域毎に適宜表示を行なうエリアコントールが容易である。また、フィラメント状陰極、陽極、グリッドの配置によっては、図１等に示した長手平箱状に限定されず、多角複雑形状の蛍光表示装置とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の蛍光表示装置は、フィラメント電圧Ｅｆの設定値を任意に設定でき、フィラメント電圧Ｅｆの低電圧化や電源回路の簡素化を図り得るので、家電製品、計測器、医療機器、車載用表示器などの表示部に所定のパターンあるいはグラフィックを表示する表示素子として、特に低コスト・省電力品として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  蛍光表示管
２  表示側基板
３  反表示側基板
４  スペーサ部材
５  陽極
６ａ〜６ｃ  フィラメント状陰極
７ａ〜７ｃ  張架部材
８  グリッド
９  電源
【図１】
2017208282.tif 000003
【図２】
2017208282.tif 000004