(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に蛍光体層を有する絶縁基板と、一部が前記絶縁基板に所定の高さを有して形成されるフィラメントフレームと、前記フィラメントフレームと前記絶縁基板との間に配置される半導体素子と、前記フィラメントフレームの前記半導体素子が配置される面と反対側の面に取付けられ、前記蛍光体層に対向して懸架されるフィラメントに所定の張力を与えるフィラメントアンカーとを備えてなる蛍光表示管であって、
前記フィラメントアンカーは、前記フィラメントフレームに取付けられるアンカー基部と、前記アンカー基部の一辺から所定長さで突出し、その根元部において前記絶縁基板方向に略直角に前記フィラメントフレームの切り欠きに沿って折り曲げられた腕体と、この折り曲げられた腕体の先端部であって、前記腕体と略直角に折り曲げられ、前記アンカー基部から前記絶縁基板方向と反対方向へ離れて位置するフィラメント固定部とからなり、この固定部に前記フィラメントを固定することで、前記フィラメントが前記フィラメントフレームから前記絶縁基板方向と反対方向へ離れた位置で懸張保持されてなることを特徴とする蛍光表示管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蛍光表示管に関し、特に半導体素子内蔵型蛍光表示管のフィラメントアンカー（以下アンカーと称する）構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電卓、オーディオ、家電製品、計測器、医療機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、ファックス用光源、複写機用光源などの各種光源、平面テレビ等に蛍光表示管が多用されている。
蛍光表示管は、真空外囲器の一部を構成するガラス基板表面に蛍光体層表面を有する陽極層や配線層が形成され、この陽極基板上方に電子を放射するためのフィラメント、このフィラメントを懸架するとともに所定の張力を与えるアンカー、放射電子の動きを制御するグリット等を組み合わせた構成となっている。
【０００３】
従来のアンカーを図５により説明する。図５は絶縁基板の少なくとも一端部に設けられたアンカーを示す斜視図である。
従来のアンカー１０は、絶縁基板２上のフィラメントフレーム１１上に固定されるアンカー基部１２と、その一辺に形成される所定長さの腕体１３と、腕体の先端部に形成されるフィラメント固定部１４とからなる。腕体１３をその弾性に抗してたわませることにより、所定の張力が付与されたフィラメント７が懸張保持されている。
従来のアンカー１０は、板材を所定の形状に打ち抜き、これを折り曲げて所定のばね性が得られる形状に成形している。従来の打ち抜き形状を図６に示す。図６は打ち抜かれたアンカー１０の平面図である。
腕体１３およびフィラメント固定部１４となる部分は、アンカー基部１２の一辺に所定の幅および長さを有して略Ｌ字状に所定の間隔で打ち抜かれる。腕体１３の根元（Ｃ部分）において図中谷折りとし、腕体１３の先端（Ｄ部分）において図中山折りとすることにより、図６に示すアンカー１０が得られる。
【０００４】
従来、このようなアンカーの構造として、腕体の幅を根元部分において広くすることにより、腕体の長さが短くとも必要な張力が得られるようにした例（特開平 9-326242 号公報）、複数のフィラメント相互に異なる張力を付与できる構造とすることにより、フィラメントの共鳴を抑制した例（特開平 11-016522号公報）、フィラメント固定部に凸部を形成することにより、フィラメントとの電気溶接性を向上させた例（特開平 6-203774 号公報）等が知られている。
【０００５】
一方、外部引き出し線が省略でき、全体としての小型化や表示密度を向上できる蛍光表示管として、駆動回路や制御回路が組み込まれた半導体素子内蔵型蛍光表示管が知られている。例えば、フィラメントあるいはグリッド電極を支持している金属製支持体により形成された凸部の下側に半導体素子が配置されている構造を有している半導体素子内蔵型蛍光表示管が知られている（実公平 4-14843号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のアンカーを用いた蛍光表示管では、グリッド電極とフィラメントとの間隔を、例えば 0.5〜1.0mmに保持することが困難となり、十分な発光輝度が得られなくなるという問題があった。すなわち、従来のアンカーは、アンカーの腕体が、その根元において谷折りとなっているため、少なくとも腕体の幅以上の高さにフィラメント固定部が位置するためである。特に、アンカーの下部に半導体素子を内蔵する半導体素子内蔵型蛍光表示管においては、フィラメントの位置が高くなりすぎ、十分な発光輝度を得ることが困難になるという問題があった。
また、半導体素子を内蔵しない従来の蛍光表示管においても、フィラメントに所定の張力を付与するために、腕体の幅はある程度の幅が必要となるためフィラメント固定部の高さ位置を任意に調節できないという問題があった。
【０００７】
さらに、半導体素子内蔵型蛍光表示管において、アンカーが設置されている場所と別の場所に半導体素子を設置しようとすると、半導体素子の分だけ表示部に対する表示管外径寸法が大きくなる。また、外部光やフィラメントから放射される電子、蒸発物質の堆積等による誤動作を防ぐため、半導体素子に遮蔽部分を設けなければならず、やはりデッドスペースを小さくすることができないという問題があった。特にフィラメントの長さが長い大型蛍光表示管の場合、表示管両側にアンカーを設置しなければならず、デッドスペースがより大きくなるという問題があった。
【０００８】
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、フィラメント固定部の高さ位置を任意に設定できるとともに、半導体素子内蔵型蛍光表示管においても十分な発光輝度が得られるアンカー構造を有する蛍光表示管を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛍光表示管は、表面に蛍光体層を有する絶縁基板と、一部が上記絶縁基板に所定の高さを有して形成されるフィラメントフレームと、上記フィラメントフレームと上記絶縁基板との間に配置される半導体素子と、上記フィラメントフレームの上記半導体素子が配置される面と反対側の面に取付けられる上記蛍光体層に対向して懸架されるフィラメントに所定の張力を与えるフィラメントアンカーとを備え、
上記フィラメントアンカーは、上記フィラメントフレームに取付けられるアンカー基部と、上記アンカー基部の一辺から所定長さで突出し、その根元部において上記絶縁基板方向に略直角に上記フィラメントフレームの切り欠きに沿って折り曲げられた腕体と、この折り曲げられた腕体の先端部であって、上記腕体と略直角に折り曲げられ、上記アンカー基部から上記絶縁基板方向と反対方向へ離れて位置するフィラメント固定部とからなり、この固定部に上記フィラメントを固定することで、上記フィラメントが上記フィラメントフレームから上記絶縁基板方向と反対方向へ離れた位置で懸張保持されてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、アンカーの腕体を、その根元部における長さ方向側面にて絶縁基板方向に折り曲げることにより、アンカー基部の表面高さ近くの位置にフィラメントを張設することができる。その結果、半導体素子が内蔵されている蛍光表示管においても蛍光表示管の体積を増やすことなくグリッド電極とフィラメントとの間隔を所定間隔に保持でき、また表示部のデッドスペースを少なくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を図１および図２により説明する。図１は半導体素子内蔵型蛍光表示管のアンカー部分を示す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。蛍光表示管は、ガラス基板などの絶縁基板２上に図示を省略した配線層、絶縁層、導体層およびこの導体層上に蛍光体層を順次積層形成して得られる陽極部に、蛍光体層を覆うようにグリット電極が配設され、さらにグリット電極の上方に蛍光体層に対向して陰極電子放出源となるフィラメント７が、絶縁基板２の少なくとも一端に形成されているアンカー１により懸架されている。
【００１３】
アンカー１は、絶縁基板２上に形成されたフィラメントフレーム３上に固定されるアンカー基部４と、その一辺に突出して形成される所定長さの腕体５と、腕体の先端部に形成されるフィラメント固定部６とからなり、その根元部分が絶縁基板２方向に折り曲げられている。
アンカー基部４は、絶縁基板２に対して所定の高さに形成されているフィラメントフレーム３上に固定される。なお、フィラメントフレーム３を必要としない場合、アンカー基部４自体を絶縁基板２に対して所定の高さに形成することができる。
絶縁基板２よりフィラメントフレーム３までの高さは、少なくとも半導体素子８が、その下部に形成できる高さであればよい。半導体素子８をフィラメントフレーム３の下部に設けることにより、外部光や放出電子等から半導体素子８を遮蔽することができ、またフィラメントフレーム３の幅を調節することで、いわゆるエンドクーリングの距離を確保することができる。
【００１４】
フィラメントフレーム３は絶縁基板２上の両端部に所定の高さを有して形成された一対の４２６合金などから構成され、このフィラメントフレーム３と絶縁基板２との間に半導体素子８が配置される。
フィラメント７は、直径約 10 μm のタングステン細線に炭酸塩（（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＣＯ2）をコーティングした直熱型酸化物陰極であり、 600〜700℃に加熱して使用される。加熱時の熱膨張によるフィラメント７のたわみがアンカー１によって吸収される。従って、アンカー１は上記フィラメント７が蛍光表示管使用時において、たわみを生じることがない張力を付与できればよい。
蛍光表示管は、上記基板全体を透光性のある真空気密容器で低融点ガラスなどを用いて封着して得られる。
【００１５】
本発明に使用されるアンカー１を図３により説明する。図３はフィラメントフレーム３に固着されたアンカーの平面図であり、図３（ａ）は固着時を、図３（ｂ）は成形時を、図３（ｃ）は図３（ｂ）をＢ方向からみた図である。
アンカー１は、板材、例えばステンレス薄板を所定の形状に打ち抜き、これを折り曲げて所定のばね性が得られる形状に成形する。
まず、腕体５およびフィラメント固定部６となる部分が、アンカー基部４の一辺に所定の幅および長さを有して略Ｌ字状に所定の間隔で打ち抜かれる。腕体５の根元部分（図３（ａ）に示す破線Ｃ部分）において図中山折りとし、腕体５の先端（同破線Ｄ部分）において図中谷折りとすることにより（図３（ｂ））、図１に示すアンカー１が得られる。
なお、腕体５の所定の幅、長さは、フィラメント７が常にたわみを生じることのない張力が得られる範囲に設定する。
【００１６】
腕体５の長さ方向の側面となる根元（破線Ｃ部分）から絶縁基板２方向に腕体５を略直角に折り曲げることができるように、フィラメントフレーム３には切り欠き９が設けられている。
また、腕体５を破線Ｃ部分において折り曲げた後、フィラメント固定部６はアンカー基部４の上面より突出することが好ましい。例えば、図３（ａ）におけるＣ部分での破線を延長した一点鎖線部分Ｅを境にしてその線よりもフィラメント固定部６がアンカー基部４側に位置することにより、アンカー基部４の上面よりフィラメント固定部６を突出させることができる（図３（ｃ））。このように設定することにより、フィラメントフレーム３の上方にフィラメント７を懸張保持できる。
【００１７】
フィラメント固定部６をアンカー基部４の上面より突出させる形状としては、折り曲げ部分であるＣ部分での破線を延長した線を境にしてその線よりもフィラメント固定部６がアンカー基部４側に位置する形状であれば、他の形状であってもよい。他の形状の例を図４に示す。図４（ａ）はアンカー基部４よりもフィラメント固定部６がより上方に位置する場合の例を示す平面図、図４（ｂ）は腕体５の形状を円弧状とした場合の例を示す平面図である。
【００１８】
また、本発明は、アンカー基部４が絶縁基板２に対して所定の高さに形成され、腕体５がその根元から絶縁基板２方向に略直角に折り曲げることができればよい。従って、アンカー１の打ち抜き形状が図６における従来例の形状であっても、アンカー基部が所定の高さに形成されているので、腕体の根元（Ｃ部分）から図中山折りに折り曲げてもアンカー基部４の下方にてフィラメント７を懸張保持するアンカーとして使用することができる。この場合、アンカーをフィラメントフレーム２の下に配設し、表示画面よりアンカーが見えない蛍光表示管とすることができる。
【００１９】
アンカー１により付与されるフィラメント７の張力は、腕体５の材質、たわみ量、幅、長さおよび厚さ等により定まるが、本発明は、アンカー基部４を所定高さに形成し、腕体５を、その根元部において絶縁基板方向に折り曲げるので、フィラメント７の張力は公知の方法で任意に調節することができ、さらにグリットとフィラメント７との間隔も任意に調節することができる。
【００２０】
また、本発明は、アンカー構造を代えるのみでよいので、従来公知の蛍光表示管に応用することができる。例えばグリッド枠、フィラメントサポート、リードピンが一体の金属フレームからなるフレームタイプの蛍光表示管、基板上にあらかじめ成形されたグリッド、フィラメントサポートなどの内部電極をガラスペースト等で固定し、導電ペーストで配線パターンと接続して外部に引き出すカードエッヂタイプの蛍光表示管、グリッドを導電ペーストでプレートに接続し、フィラメントサポートとリードピンとをフレームにて形成する新中付けタイプの蛍光表示管等を挙げることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、アンカーが、絶縁基板に所定の高さを有して形成されるアンカー基部と、このアンカー基部の一辺に突出して形成される所定長さの腕体と、この腕体の先端部に形成されるフィラメント固定部とからなり、腕体がその根元部において絶縁基板方向に折り曲げられているので、フィラメント固定部の絶縁基板からの高さ位置を任意に設定できる。その結果、蛍光表示管の発光輝度を向上させることができる。
また、表示管両側にアンカーを設置する大型蛍光表示管であっても、デッドスペースを少なくすることができ、蛍光表示管の小型化が図れる。
【００２２】
また、絶縁基板に所定の高さを有して形成されるアンカー基部と絶縁基板との間に半導体素子が配置されてなるので、半導体素子内蔵型蛍光表示管であっても表示領域を拡大することができ、また、フィラメントとグリット電極との間隔を最適に保つことができるので、蛍光表示管の発光輝度が向上し、表示品位が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体素子内蔵型蛍光表示管のアンカー部を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】アンカーを説明するための図である。
【図４】アンカーの他の形状を示す図である。
【図５】従来の蛍光表示管のアンカー部を示す斜視図である。
【図６】アンカーの平面図である。
【符号の説明】
１  アンカー
２  絶縁基板
３  フィラメントフレーム
４  アンカー基部
５  腕体
６  フィラメント固定部
７  フィラメント
８  半導体素子
９  切り欠き
【図１】
0004249842.tif 000002
【図２】
0004249842.tif 000003
【図３】
0004249842.tif 000004
【図４】
0004249842.tif 000005
【図５】
0004249842.tif 000006
【図６】
0004249842.tif 000007