JP2002008570A - 蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 背景相当の表示よりもデータ表示の輝度を高
くし、様々なデザインによる表示を可能にする。 【解決手段】 第１基板３の内面には、透明導電膜によ
る薄膜の陽極電極８が形成される。陽極電極８上には、
背景相当の表示パタン形状に薄膜の蛍光体膜９が形成さ
れ、所定開口を有した第１発光表示部Ａが設けられる。
第１基板３と対面する第２基板の内面には、陽極電極１
４上に各種データ表示のパタン形状に形成された蛍光体
層１５を有する第２発光表示部Ｂが設けられる。蛍光体
層９から所定間隔をおいて制御電極１６が配設され、制
御電極１６から所定間隔をおいて陰極１７が配設され
る。駆動時は、第１発光表示部Ａが背景相当の表示を行
い、第２発光表示部Ｂが各種データ表示を行い、これら
の表示が第１基板３の外側より観察される。第２発光表
示部Ｂのデータ表示については第１発光表示部Ａの開口
から第１基板３の外側より観察される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱電子を衝突させ
て蛍光体を発光させることにより所望の表示を行う蛍光
表示管に関し、特に、内部が真空保持された外囲器の一
方の基板の内面で文字、記号、バーグラフ等のデータを
表示し、他方の基板の内面で背景に相当する表示を行う
新規な両面発光形の蛍光表示管に関する。

【０００２】

【従来の技術】内部が真空保持された箱状の外囲器を構
成する対面した基板のそれぞれの内面に発光表示部を設
けた両面発光形蛍光表示管として、外囲器の一方の基板
の内面で文字、記号、バーグラフ等のデータを表示し、
他方の基板の内面で背景を表示し、これらの表示を一方
の基板側から観察するタイプのものが知られている。

【０００３】図３はこの種の従来の両面発光形蛍光表示
管の一例を示す側断面図である。

【０００４】図３に示す両面発光形蛍光表示管３１は、
内部が真空保持された箱状の外囲器３２を有している。
外囲器３２は、それぞれ透光性及び絶縁性を有するガラ
ス等の板材からなる第１基板３３、第２基板３４及び枠
状の側面板３５を組み立てて構成される。

【０００５】表示が観察される側の第１基板３３の内面
には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜からな
る陽極電極３６と陽極配線（不図示）が所定パタン形状
に形成されている。陽極電極３６には蛍光体層３７がデ
ータの表示パタン形状に形成され、データ表示を行う発
光表示部３８を構成している。発光表示部３８の下方に
は所定間隔をおいてメッシュ状の制御電極３９が配設さ
れている。制御電極３９の下方には所定間隔をおいてフ
ィラメント状の陰極４０が張架配設されている。

【０００６】第２基板３４の内面には、例えばＡｌ薄膜
からなるベタ状の陽極電極４１と陽極配線（不図示）が
形成されている。陽極電極４１上には蛍光体層４２が背
景パタンの形状に形成され、背景表示を行う発光表示部
４３を構成している。

【０００７】上記のように構成される両面発光形蛍光表
示管３１では、第１基板３３の発光表示部３８において
文字、記号、バーグラフ等の所望のデータ表示を行い、
第２基板３４の発光表示部４３において背景表示を行っ
ている。そして、これらデータ表示及び背景表示は第１
基板３３の外側から観察される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、蛍光表示管
では、陰極から放出された熱電子が制御電極により加速
制御され、選択された陽極電極上の蛍光体層の表面に熱
電子が衝突して発光するものであるが、上述した従来の
両面発光形蛍光表示管３１では、データ表示を行う発光
表示部３８を有する第１基板３３の外側からデータ表示
と背景表示の両方の観察を行うので、データ表示に関し
ては第１基板３３、陽極電極３６、蛍光体層３７越しに
蛍光体層３７の表面の発光を観察することになる。これ
に対し、背景表示に関してはデータ表示の間隙から第１
基板３３越しに蛍光体層４２の表面の発光を直視するこ
とになる。

【０００９】このため、本来輝度が要求されるデータ表
示よりも背景表示の方が輝度が高くなり、データ表示の
視認性が損なわれるという問題があった。

【００１０】また、近年の産業の発達に伴い、カーオー
ディオ、システムコンポ等の各種製品の表示パネルとし
て使用される蛍光表示管においても、ユーザサイドから
従来に無い新規なデザインによる表示や表示のバリエー
ションが要望されている。

【００１１】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、背景に相当する表示よりもデータ表
示の輝度を高くしてデータ表示の視認性を確保でき、し
かも様々なデザインによる表示が可能な蛍光表示管を提
供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、一方が透光性を有する２枚の基
板を対面させ、これら基板の外周部分が封着されて内部
が真空保持された箱状の外囲器と、前記透光性を有する
基板の内面に形成された薄膜の第１電極と、該第１電極
上に背景に相当する表示パタン形状に形成された薄膜の
蛍光体膜とからなり、所定の開口を有する第１発光表示
部と、前記透光性を有する基板と対面する基板の内面に
形成された第２電極と、該第２電極上に文字、記号、バ
ーグラフ等の各種データ表示のパタン形状に形成された
蛍光体層とを有する第２発光表示部と、前記第２発光表
示部の前記蛍光体層から所定間隔をおいて配設された制
御電極と、前記制御電極から所定間隔をおいて配設され
た陰極とを備え、前記第２発光表示部のデータ表示が前
記第１発光表示部の開口から前記透光性を有する基板の
外側より観察されることを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の蛍光表示管
において、前記第１電極がベタ状の透明電極からなり、
前記蛍光体膜に所定の開口を有するようにパタン形成す
ることを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１の蛍光表示管
において、前記第１電極が同等の開口を有する透明電極
又は金属電極からなることを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かの蛍光表示管において、前記第１電極には常時正電圧
が印加されることを特徴とする。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かの蛍光表示管において、前記第１発光表示部の前記蛍
光体膜の膜厚が１〜５μｍであることを特徴とする。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１〜４のいずれ
かの蛍光表示管において、前記第１発光表示部の前記蛍
光体膜が超微粒子の蛍光体からなり、その膜厚が０．１
〜１μｍであることを特徴とする。

【００１８】請求項７の発明は、請求項１の蛍光表示管
において、前記蛍光体膜が多色で形成され、前記第１電
極は前記蛍光体膜の色毎に分割され、かつ他の色の蛍光
体膜が形成される電極と交差しないように前記第１基板
上に形成され、前記蛍光体膜の色単位で前記第１電極に
対して選択的に正電圧が印加されることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明による蛍光表示管の
実施の形態を示す部分拡大側断面図である。図１に示す
ように、本例の蛍光表示管１は箱状の外囲器２を有して
いる。外囲器２は、第１基板３と第２基板４を対面させ
て所定間隔をおいて配置し、これら第１基板３と第２基
板４の外周部分に枠状の側面板５を封着材６により封着
し、内部が真空保持されたものである。

【００２０】第１基板３は、例えばガラス等の絶縁性及
び透光性を有する板材で構成される。第１基板３の内面
には、陽極配線７と陽極電極（第１電極）８が形成され
ている。陽極電極８は、ベタ状の透明電極、同等の開口
を有する透明電極、同等の開口を有する金属電極のいず
れかにより膜厚０．１μｍ程度で形成される。陽極電極
８には、背景に相当する表示パタンに応じた形状の蛍光
体膜９が薄膜形成されている。

【００２１】蛍光体膜９は、陽極電極８上に出来る限り
薄く蛍光体粒子を塗布焼成して形成するのが好ましい。
その際の塗布量は、第２基板４の蛍光体層１５の発光パ
タンがにじまない程度、すなわち蛍光体粒子が一層程度
で、蛍光体粒子がお互い離れて開口を有する程度が望ま
しい。この蛍光体膜９は、陽極電極８をＩＴＯ等の透明
導電膜で形成した場合、蛍光体粒子が緻密すぎると、そ
の背面の第２基板４側の発光を弱めすぎる。これに対
し、蛍光体粒子が離れすぎると、蛍光体膜９の発光強度
が弱くなる。このため、蛍光体粒子の緻密度は用途に応
じて調整する。

【００２２】ここで、蛍光体膜９の膜厚と輝度の関係を
図２に示す。図２において、第２基板４側の陽極電極を
ＩＴＯで形成し、このＩＴＯ上に蛍光体が無い状態の輝
度を１００％としている（図２の実線）。そして、本例
の具体例として、第２基板４側の陽極電極８をＡｌによ
るハッチングパタンで形成し、その開口率を９０％とし
たときの蛍光体膜９の膜厚と輝度の関係は図２の破線の
ような特性を示し、開口率を８５％としたときには図２
の一点鎖線のような特性を示す。この図２より、蛍光体
膜９の膜厚を同一とした場合、陽極電極８をなすＡｌの
開口率の大きい方が高い輝度を示す。また、Ａｌの開口
率を同一とした場合には、蛍光体膜９の膜厚が小さいほ
ど高い輝度を示すことが判る。

【００２３】蛍光体膜９は、通常の蛍光表示管用蛍光体
を陽極電極８の上から塗布して形成する他、下記（１）
〜（３）のいずれかの方法によって形成される。これに
より、背景に相当する表示を行う第１発光表示部Ａが構
成される。 （１）平均粒径３μｍ以下の蛍光体粉末を溶剤に溶か
し、印刷スキージと第１基板３のギャップを調整してド
クターブレード法で１〜５μｍ（好ましくは１〜３μ
ｍ）の蛍光体膜９を陽極電極８の上から形成する。 （２）平均粒径３μｍを超える蛍光体粉末をボールミル
で粉砕して平均粒径３μｍ以下とし、この粉砕された蛍
光体粉末を溶剤に溶かし、印刷スキージと第１基板３の
ギャップを調整してドクターブレード法で１〜５μｍ
（好ましくは１〜３μｍ）の蛍光体膜９を陽極電極８の
上から形成する。 （３）第１基板３上に陽極電極８としてＩＴＯ膜を形成
し、このＩＴＯ膜上にＺｎＯ：Ｚｎの超微粒子（０．１
μｍ以下）を薄く塗布して蛍光体膜９を形成する。これ
により、膜厚０．１〜０．５μｍ（好ましくは０．１〜
１μｍ）の蛍光体膜９を形成する。

【００２４】なお、上記蛍光体膜９の形成方法の具体例
を示すと、上記（１）の具体例としては、蛍光体粉末を
平均３μｍで１μｍ以下の微粒子印刷用スキージと第１
基板３のギャップを１μｍ以下とし、これを４０〜５０
ｗｔ％、ＵＶ硬化剤４０〜５０ｗｔ％と、溶剤１０ｗｔ
％を混合させたペーストをドクターブレード法等で成膜
し５２０℃で焼成する。これにより、膜厚１〜３μｍの
半透明の蛍光体膜９が陽極電極８上に形成される。ま
た、上記（２）の具体例としては、平均５〜７μｍのカ
ラー蛍光体をボールミルで粉砕し、平均粒径３μｍ以下
とした後、上記形成方法により蛍光体膜９を形成する。
さらに、上記（３）の具体例としては、第１基板３に透
明ガラス基板を用い、その上に陽極電極８としてのＩＴ
Ｏ膜を形成し、この上にＺｎＯ：Ｚｎの超微粒子（０．
１μｍ以下）を薄く塗布する。これにより、膜厚０．１
〜０．５μｍの蛍光体膜９が形成される。

【００２５】第２基板４は、例えば第１基板３と同様の
ガラス等の板材で構成されるが、絶縁性を有していれば
よく、必ずしも透光性を有する必要はない。第２基板４
の内面には陽極配線１１が形成され、この陽極配線１１
の所定位置にスルホール１２ａを有した絶縁層１２が形
成されている。絶縁層１２は、例えば黒鉛等の不透明な
材料で形成される。

【００２６】絶縁層１２の上には、スルホール１２ａに
充填される導電材１３を介して陽極配線１１と接続され
るように陽極電極１４が形成されている。陽極電極１４
は、透明電極又は金属電極からなり、文字、記号、バー
グラフ等のデータ表示のパタン形状を少なくとも包含す
る形状（例えばデータ表示のパタン形状よりも一回り大
きい形状）に形成される。陽極電極１４には蛍光体層１
５が文字、記号、バーグラフ等のデータ表示のパタン形
状に形成される。これにより、文字、記号、バーグラフ
等のデータ表示を行う第２発光表示部Ｂが構成される。

【００２７】蛍光体層１５の上方には、所定間隔をおい
てメッシュ状の制御電極１６が配設されている。制御電
極１６の下方には、所定間隔をおいてフィラメント状の
陰極１７が第１基板３に固設された陰極支持体（不図
示）に張架配設されている。

【００２８】次に、上記構成による蛍光表示管１の製造
方法について説明する。

【００２９】・第１基板（フロント側基板）３の作製工
程 ガラス等の絶縁性及び透光性を有する第１基板３の上に
陽極配線７と陽極電極（第１電極）８を形成する。陽極
配線７と陽極電極８は、ＩＴＯ等の透明導電膜又はＡｌ
等の金属薄膜により例えば０．１μｍ程度の膜厚で形成
する。陽極電極８を金属薄膜で形成する場合には、所定
の開口を有するパタン形状に形成する。例えばメッシュ
状、ストライプ状、ドット状、モザイク状等に形成する
ことができる。また、陽極電極８を透明導電膜で形成す
る場合には、所定の開口を有するパタン形状又は第１基
板３の上の一面にベタ状に陽極電極８が形成される。そ
の後、前述した方法により陽極電極８上に蛍光体膜９を
形成する。

【００３０】・第２基板（ベース側基板）４の作製工程 ガラス等の絶縁性を有する第２基板４の上に陽極配線１
１を形成する。続いて、陽極配線１１の所定位置にスル
ホール１２ａを有する不透明な絶縁層１２を形成する。
そして、絶縁層１２のスルホール１２ａに導電材１３を
充填し、その上から陽極電極１４を形成する。その後、
陽極電極１４の上に蛍光体層１５をデータ表示のパタン
形状に形成する。

【００３１】上記とは別工程において、一対の陰極支持
体（アンカー、サポート）と外部端子を有するスペーサ
フレームにおける陰極支持体間にフィラメント状の陰極
１７を所定の張力を与えた状態で溶接固定する。

【００３２】以上のようにして第１基板３、第２基板
４、陰極１７を張架配設したスペーサフレームが作製さ
れると、第１基板３の上にスペーサフレームを位置合せ
する。そして、スペーサフレームの上に４枚のガラス板
を枠状に接着固定した枠状の側面板５を載置する。その
後、側面板５の上に第２基板４を位置合せして載置す
る。そして、これら位置合せされた第１基板３、側面板
５、第２基板４を適当な治具を用いて上下から押圧しな
がらＣＯ₂ ガス雰囲気中で約４５０℃に加熱焼成する。
これにより、各基板３，４，５が互いに封着して外囲器
２が組み立てられる。その後、外囲器２の内部が所定の
真空状態になるまで排気処理を行う。そして、各発光表
示部Ａ，Ｂの蛍光体を試験的に所定時間発光駆動するエ
ージング処理を行う。これにより、本例の蛍光表示管１
が完成する。

【００３３】そして、上記蛍光表示管１を駆動する場合
には、第１基板３の陽極電極８に常時正電圧を印加した
状態で陰極１７を加熱駆動して熱電子を放出させ、デー
タ表示の内容に応じて第２基板４の陽極電極１４と制御
電極１６を選択駆動する。これにより、表示の観察側に
近い第１基板３の第１発光表示部Ａで背景相当の表示を
行い、第２基板４の第２発光表示部Ｂで文字、記号、バ
ーグラフ等の各種データ表示を行い、これらの表示を第
１基板３の外側から観察する。

【００３４】したがって、本例の蛍光表示管１によれ
ば、背景相当の表示をデータ表示よりも薄く表示し、各
種データ表示をくっきりと強調して表示することができ
る。これにより、各種データ表示の視認性が確保でき、
表示領域全体を華やかに見せることができる。しかも、
第１基板３の第１発光表示部Ａは、少なくとも背面側に
位置する第２基板４の第２発光表示部Ｂが観察可能な程
度の開口を有するので、第１発光表示部Ａと第２発光表
示部Ｂに様々な形状のパタンを形成して表示が行え、従
来にない新規なイメージの表示を実現することができ
る。

【００３５】第１基板３の第１発光表示部Ａの蛍光体膜
９の膜厚を１〜５μｍとすれば、消灯時に、蛍光体膜９
によって背面側の蛍光体層１５や内蔵物（制御電極１６
や陰極１７など）を遮蔽することができる。

【００３６】ところで、上述した実施の形態において、
蛍光体膜９に各種色（例えば赤、緑、青、橙など）の蛍
光材料を用い、第１基板３の第１発光表示部Ａを多色表
示により背景に相当する表示を行うことも可能である。
この場合、陽極電極８は、陽極電極８上に形成される蛍
光体膜９の色毎に分割し、他の色の陽極電極８と交差し
ないように絶縁層を用いて第１基板３上にパタン形成
し、蛍光体膜９の色単位で陽極電極８に対して選択的に
正電圧が印加できるようにする。これにより、カラフル
な表示が行え、表示のバリエーションを増すことができ
る。

【００３７】また、図１に示す蛍光表示管１において、
第２基板４の同一平面上に陽極配線１１と陽極電極１４
を形成し、この上から文字、記号、バーグラフ等のデー
タ表示のパタン形状に開口を有する絶縁層１２を形成
し、絶縁層１２の開口の上から蛍光体層１５を形成する
構成としてもよい。

【００３８】さらに、上記実施の形態では、第２基板４
側に絶縁層１２を用いた構成について説明したが、この
絶縁層１２を省いた構成としてもよい。この場合、陽極
配線１１と陽極電極１４を第２基板４の同一平面上に形
成し、陽極電極１４については文字、記号、バーグラフ
等のデータ表示のパタン形状に形成する。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
蛍光表示管によれば、以下に示すような効果を奏する。

【００４０】第１基板の第１発光表示部で背景相当の表
示を行い、第２基板の第２発光表示部で文字、記号、バ
ーグラフ等のデータ表示を行い、これらの表示を第１基
板の外側から観察する構成なので、背景相当の表示をデ
ータ表示よりも薄く表示し、データ表示を強調表示する
ことができる。

【００４１】第１基板の第１発光表示部は、少なくとも
背面側に位置する第２基板の第２発光表示部が観察可能
な程度の開口を有するので、第１発光表示部Ａと第２発
光表示部Ｂに様々な形状のパタンを形成して表示が行
え、従来にない新規なイメージの表示を実現することが
できる。

【００４２】第１基板の第１発光表示部の蛍光体膜の膜
厚を１〜５μｍとすれば、消灯時に、蛍光体膜によって
背面側の蛍光体層や内蔵物（制御電極や陰極など）を遮
蔽することができる。

【００４３】蛍光体膜を多色で形成し、第１電極を蛍光
体膜の色毎に分割し、かつ他の色の蛍光体膜が形成され
る電極と交差しないように第１基板上に形成し、蛍光体
膜の色単位で第１電極に対して選択的に正電圧が印加さ
れる構成とすれば、背景相当の表示がカラフルになり、
表示のバリエーションが増加する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蛍光表示管の実施の形態を示す部
分拡大側断面図

【図２】第２基板側の蛍光体膜の膜厚と輝度の関係を示
す図

【図３】従来の蛍光表示管の一例を示す部分拡大側断面
図

【符号の説明】

１…蛍光表示管、２…外囲器、３…第１基板、４…第２
基板、８…第１電極（陽極電極）、９…蛍光体膜、１４
…第２電極（陽極電極）、１５…蛍光体層、１６…制御
電極、１７…陰極、Ａ…第１発光表示部、Ｂ…第２発光
表示部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方が透光性を有する２枚の基板を対面
   させ、これら基板の外周部分が封着されて内部が真空保
   持された箱状の外囲器と、 前記透光性を有する基板の内面に形成された薄膜の第１
   電極と、該第１電極上に背景に相当する表示パタン形状
   に形成された薄膜の蛍光体膜とからなり、所定の開口を
   有する第１発光表示部と、 前記透光性を有する基板と対面する基板の内面に形成さ
   れた第２電極と、該第２電極上に文字、記号、バーグラ
   フ等の各種データ表示のパタン形状に形成された蛍光体
   層とを有する第２発光表示部と、 前記第２発光表示部の前記蛍光体層から所定間隔をおい
   て配設された制御電極と、 前記制御電極から所定間隔をおいて配設された陰極とを
   備え、 前記第２発光表示部のデータ表示が前記第１発光表示部
   の開口から前記透光性を有する基板の外側より観察され
   ることを特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】 前記第１電極がベタ状の透明電極からな
   り、前記蛍光体膜に所定の開口を有するようにパタン形
   成することを特徴とする請求項１記載の蛍光表示管。
3. 【請求項３】 前記第１電極が同等の開口を有する透明
   電極又は金属電極からなることを特徴とする請求項１記
   載の蛍光表示管。
4. 【請求項４】 前記第１電極には常時正電圧が印加され
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蛍
   光表示管。
5. 【請求項５】 前記第１発光表示部の前記蛍光体膜の膜
   厚が１〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の蛍光表示管。
6. 【請求項６】 前記第１発光表示部の前記蛍光体膜が超
   微粒子の蛍光体からなり、その膜厚が０．１〜１μｍで
   あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   蛍光表示管。
7. 【請求項７】 前記蛍光体膜が多色で形成され、前記第
   １電極は前記蛍光体膜の色毎に分割され、かつ他の色の
   蛍光体膜が形成される電極と交差しないように前記第１
   基板上に形成され、前記蛍光体膜の色単位で前記第１電
   極に対して選択的に正電圧が印加されることを特徴とす
   る請求項１記載の蛍光表示管。