JP2513389B2 - Color shift fluorescent display tube - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子源として電界放出
陰極(Field Emission Cathode, FEC) を備えた蛍光表示
管に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent display tube having a field emission cathode (FEC) as an electron source.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般的な蛍光表示管は、内部を高真空雰
囲気とされた外囲器内に、電子源であるフィラメント状
の陰極と、制御電極と、蛍光体を備えた表示部としての
陽極を有している。2. Description of the Related Art In a general fluorescent display tube, a filament-shaped cathode serving as an electron source, a control electrode, and a fluorescent material are provided in an envelope whose inside is a high vacuum atmosphere. It has an anode.

【０００３】電子源としてＦＥＣを用いた蛍光表示管も
提案されている。この種の蛍光表示管は、グラフィック
ディスプレイ用であり、ＦＥＣのカソードとゲートでＸ
−Ｙマトリクスを組んで電子の放出を直接制御し、アノ
ードはベタ状にして任意の画像表示を行なうものであ
る。A fluorescent display tube using FEC as an electron source has also been proposed. This kind of fluorescent display tube is for graphic display, and the X-ray is used for the cathode and gate of FEC.
An electron emission is directly controlled by forming a -Y matrix, and the anode is made solid to display an arbitrary image.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】フィラメント状の陰極
を用いた蛍光表示管では、陰極を張設する金具等が必要
になり、端冷効果が生じるので表示可能部分が小さく、
スペースファクタが良くない。また、発熱が大きく、消
費電極も大きい。さらに、外囲器内にスペーサを配置し
にくく、全体の厚さが大きくなって重量もかさむ。ＦＥ
Ｃを用いた蛍光表示管はグラフィック表示用なので、一
般にアノードには比較的高い電圧をかけ、小さなデュー
ティ比でＦＥＣを駆動して必要な輝度を得ようとしてい
る。しかしながら、このような方式は、ドライブコスト
が高価で電圧が高すぎるという点においてグラフィック
以外の容量の小さな表示には不向きであった。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In a fluorescent display tube using a filament cathode, a metal fitting or the like for stretching the cathode is required, and an edge cooling effect occurs, so that the displayable portion is small,
Space factor is not good. Moreover, the heat generation is large and the consumption electrode is also large. Further, it is difficult to arrange the spacer in the envelope, and the overall thickness becomes large and the weight becomes heavy. FE
Since the fluorescent display tube using C is for graphic display, generally, a relatively high voltage is applied to the anode to drive the FEC with a small duty ratio to obtain the required brightness. However, such a method is unsuitable for display with a small capacity other than graphics in that the drive cost is high and the voltage is too high.

【０００５】本発明は、容量の小さな表示に適している
ＦＥＣを用いたセグメント表示の蛍光表示管であって、
特に複数種類の発光色を任意に選択してセグメント表示
を行なえる蛍光表示管を提供することを目的としてい
る。The present invention relates to a segment display fluorescent display tube using an FEC suitable for display with a small capacity,
In particular, it is an object of the present invention to provide a fluorescent display tube capable of performing segment display by arbitrarily selecting a plurality of types of emission colors.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の蛍光表示管は、
カソード電極とエミッタとゲート電極を有する電界放出
陰極が基板の内面に形成され、蛍光体を被着したアノー
ド電極が前記電界放出陰極に対面して前面板の内面に形
成された蛍光表示管において、前記カソード電極とゲー
ト電極のうちの一つの電極を発光表示部形状に形成した
複数のセグメント電極とし、他の一つの電極を前記セグ
メント電極の表示単位に対応する表示選択電極とし、前
記アノード電極を複数のストライプ状の陽極導体と該陽
極導体上に被着された発光色の異なる複数種類の蛍光体
から構成したことを特徴としている。The fluorescent display tube of the present invention comprises:
In a fluorescent display tube in which a field emission cathode having a cathode electrode, an emitter and a gate electrode is formed on the inner surface of a substrate, and an anode electrode coated with a phosphor is formed on the inner surface of a front plate facing the field emission cathode. One electrode of the cathode electrode and the gate electrode is a plurality of segment electrodes formed in the shape of a light emitting display unit, the other one electrode is a display selection electrode corresponding to the display unit of the segment electrode, and the anode electrode is It is characterized in that it is composed of a plurality of stripe-shaped anode conductors and a plurality of types of phosphors having different emission colors and deposited on the anode conductors.

【０００７】[0007]

【作用】ストライプ状のアノード電極のうち、所望の発
光色の蛍光体を有するものに常時電圧を印加しておく。
表示選択電極を端の桁から順次走査し、この走査に同期
して所望のセグメント電極に表示信号を印加する。エミ
ッタから放出された電子はアノード電極に射突して蛍光
体を発光させ、所望の発光色のセグメント表示が得られ
る。選択するアノード電極を変えることによってセグメ
ントの発光色を選択することができる。Function: A voltage is always applied to the striped anode electrode having the phosphor of the desired emission color.
The display selection electrodes are sequentially scanned from the end digit, and a display signal is applied to a desired segment electrode in synchronization with this scanning. Electrons emitted from the emitter impinge on the anode electrode to cause the phosphor to emit light, and segment display of a desired emission color is obtained. The emission color of the segment can be selected by changing the selected anode electrode.

【０００８】[0008]

【実施例】【Example】

（１）第１実施例 図１及び図２によって第１実施例の蛍光表示管の構造と
製造方法を説明する。本実施例では、カソード電極がセ
グメント電極で、ゲート電極が表示選択電極で、アノー
ド電極がストライプ状の電極である。これらの電極等
は、所定間隔をおいて対面する基板１と前面板７等から
なる箱形の外囲器内に収納されている。(1) First Embodiment The structure and manufacturing method of the fluorescent display tube of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, the cathode electrode is a segment electrode, the gate electrode is a display selection electrode, and the anode electrode is a striped electrode. These electrodes and the like are housed in a box-shaped envelope composed of the substrate 1 and the front plate 7 which face each other at a predetermined interval.

【０００９】 絶縁性の基板１上に、配線導体２とセ
グメント状のカソード電極３をフォトリソグラフィによ
りＡｌ薄膜で形成する。本実施例では、カソード電極３
のセグメントは各桁７セグメントからなる複数桁の日字
形セグメントである。また、配線導体２は各桁の対応す
るセグメントを接続するダイナミック配線パターンとな
っている。On the insulating substrate 1, the wiring conductors 2 and the segment-shaped cathode electrodes 3 are formed by an Al thin film by photolithography. In this embodiment, the cathode electrode 3
The segment is a multi-digit day segment consisting of 7 digits for each digit. The wiring conductor 2 is a dynamic wiring pattern that connects the corresponding segments of each digit.

【００１０】 前記基板１の上にＳｉＯ₂ からなる絶
縁層４をスパッタリング法又は蒸着法によってベタに形
成する。 前記絶縁層４の上に、Ｍｏ薄膜を被着させてゲート
電極５を形成する。ゲート電極５は、セグメント状のカ
ソード電極３の表示単位である各桁ごとに分離独立して
いる。An insulating layer 4 made of SiO ₂ is solidly formed on the substrate 1 by a sputtering method or a vapor deposition method. A Mo thin film is deposited on the insulating layer 4 to form a gate electrode 5. The gate electrode 5 is separated and independent for each digit which is a display unit of the segment-shaped cathode electrode 3.

【００１１】 このゲート電極５及び前記絶縁層４
に、エッチングでホールを形成する。 前記各ホール内にエミッタ材料を蒸着してコーン形
状のエミッタ６を形成する。カソード電極３上に形成さ
れたエミッタ６のみが電子を放出する有効な電子放出部
分となり、その他の部分は電子を放出しない。The gate electrode 5 and the insulating layer 4
Then, a hole is formed by etching. A cone-shaped emitter 6 is formed by depositing an emitter material in each hole. Only the emitter 6 formed on the cathode electrode 3 serves as an effective electron emitting portion that emits electrons, and the other portions do not emit electrons.

【００１２】 前記基板１と対向する前面板７の内面
に、ストライプ状のアノード電極８を形成する。このア
ノード電極８は、前面板７の内面に所定間隔で形成され
た多数本の細いストライプ状の陽極導体９を有してい
る。この陽極導体９は透明導電膜から構成されている。
前記各陽極導体９には、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
の各色に発光する３種類の蛍光体１０が、一定の順番で
繰り返して被着されている。そして、このように構成さ
れたストライプ状のアノード電極８において、同色の蛍
光体１０を有する陽極導体９が共通の配線導体１１で結
ばれ、外囲器外に導出されている。Striped anode electrodes 8 are formed on the inner surface of the front plate 7 facing the substrate 1. The anode electrode 8 has a large number of thin striped anode conductors 9 formed on the inner surface of the front plate 7 at predetermined intervals. The anode conductor 9 is composed of a transparent conductive film.
Each of the anode conductors 9 has red (R), green (G), blue (B)
The three types of phosphors 10 that emit light of each color are repeatedly applied in a fixed order. Then, in the stripe-shaped anode electrode 8 thus configured, the anode conductor 9 having the phosphor 10 of the same color is connected by the common wiring conductor 11 and is led out to the outside of the envelope.

【００１３】前記アノード電極８によれば、３種類の発
光色のうち、１種類又は２以上の任意の組み合わせで発
光すべきアノード電極を選ぶことができる。この実施例
では、７色の発光表示を選択できる。発光部分はストラ
イプ状であるが、セグメント形状に比べてピッチを十分
小さくすれば表示品位に問題は生じない。According to the anode electrode 8, it is possible to select an anode electrode which should emit light in one kind or in an arbitrary combination of two or more out of three kinds of light emission colors. In this embodiment, it is possible to select a 7-color light emitting display. The light emitting portion has a stripe shape, but if the pitch is made sufficiently smaller than the segment shape, no problem occurs in display quality.

【００１４】以上の構成において、ゲート電極５を端の
桁から順次走査し、発光させたいセグメントのカソード
電極３にこの走査信号に同期した表示信号を印加する。
選択されたゲート電極５の桁のなかにあるセグメント状
のカソード電極３のうち、表示信号を印加したカソード
電極３のエミッタ６のみから電子が放出される。対面す
るアノード電極８には、所望の発光色の蛍光体１０を有
する陽極導体９のみに電圧を印加する。放出された前記
電子は、選択された発光色のストライプ状の蛍光体１０
のうち、選択されたカソード電極３のセグメント形状に
対面する同一形状の領域のみが選択された色彩で発光す
る。In the above structure, the gate electrode 5 is sequentially scanned from the end digit, and the display signal synchronized with this scanning signal is applied to the cathode electrode 3 of the segment to emit light.
Of the segmented cathode electrodes 3 in the order of the selected gate electrode 5, electrons are emitted only from the emitter 6 of the cathode electrode 3 to which the display signal is applied. A voltage is applied to the facing anode electrode 8 only to the anode conductor 9 having the phosphor 10 of a desired emission color. The emitted electrons are the stripe-shaped phosphors 10 of the selected emission color.
Among them, only the region of the same shape facing the segment shape of the selected cathode electrode 3 emits light in the selected color.

【００１５】（２）第２実施例 図３及び図４によって第２実施例の蛍光表示管を説明す
る。本実施例では、カソード電極１３が表示選択電極
で、ゲート電極１５がセグメント電極で、アノード電極
１８の構造は第１実施例と同じである。(2) Second Embodiment A fluorescent display tube according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In this embodiment, the cathode electrode 13 is a display selection electrode, the gate electrode 15 is a segment electrode, and the anode electrode 18 has the same structure as in the first embodiment.

【００１６】 絶縁性の基板１０上に、表示単位とな
る桁ごとに電気的に独立してカソード電極１３を形成す
る。フォトリソグラフィ法によってＡｌ薄膜で形成す
る。The cathode electrode 13 is formed on the insulating substrate 10 electrically independently for each digit as a display unit. An Al thin film is formed by photolithography.

【００１７】 前記カソード電極１３上にＳｉＯ₂ か
らなる絶縁層１４をスパッタリング法で形成し、さらに
その上に、Ｍｏ薄膜を被着させてゲート電極１５を形成
する。An insulating layer 14 made of SiO ₂ is formed on the cathode electrode 13 by a sputtering method, and a Mo thin film is further deposited thereon to form a gate electrode 15.

【００１８】 前記ゲート電極１５をフォトリソグラ
フィによってセグメント状に分割するとともに、各セグ
メントにホールを形成する。ゲート電極１５はダイナミ
ック接続する。即ち、各桁ごとに対応するセグメント状
のゲート電極１５を互いに接続する。The gate electrode 15 is divided into segments by photolithography, and holes are formed in each segment. The gate electrode 15 is dynamically connected. That is, the segment-shaped gate electrodes 15 corresponding to each digit are connected to each other.

【００１９】 エッチングによって絶縁層１４にホー
ルを形成する。 前記ホール内にエミッタ材料を蒸着してコーン形状
のエミッタ１６を形成する。Holes are formed in the insulating layer 14 by etching. A cone-shaped emitter 16 is formed by depositing an emitter material in the hole.

【００２０】 前記基板１０に対向し、外囲器の一部
を構成する前面板１７の内面には、ＩＴＯ膜でストライ
プ状の陽極導体１９を形成し、その表面に発光色の異な
る複数種類の蛍光体２０を所定の繰り返し順序で被着さ
せ、ストライプ状のアノード電極１８を得る。A striped anode conductor 19 is formed of an ITO film on the inner surface of the front plate 17 which faces the substrate 10 and constitutes a part of the envelope, and a plurality of kinds of different emission colors are formed on the surface. The phosphors 20 are applied in a predetermined repeating order to obtain the striped anode electrode 18.

【００２１】以上の構成において、カソード電極１３を
桁ごとに走査する。この走査に同期して、所望のセグメ
ント状のゲート電極１５に表示信号を入力する。選択さ
れたセグメントのゲート電極１５とエミッタ１６の間に
電界が生じ、電子が放出される。アノード電極１８は、
所望の発光色の蛍光体２０を有する陽極導体１９のみに
電圧を印加する。前記電子は対向するストライプ状の蛍
光体のうち選択されたもののみに射突してセグメントの
パターンでこれを所定の色で発光させる。セグメント状
のゲート電極１５以外の部分にもホールが形成され、エ
ミッタ１６が形成されるが、ゲート電極がないから電子
放出には関与しない。以上説明した実施例では、セグメ
ントが日文字セグメントであったが、セグメントの形状
はこれに限定されるものではなく、ドット形状等、その
他の任意の形状でよい。In the above arrangement, the cathode electrode 13 is scanned digit by digit. In synchronization with this scanning, a display signal is input to the desired segment-shaped gate electrode 15. An electric field is generated between the gate electrode 15 and the emitter 16 of the selected segment, and electrons are emitted. The anode electrode 18 is
A voltage is applied only to the anode conductor 19 having the phosphor 20 of a desired emission color. The electrons impinge on only selected ones of the stripe-shaped phosphors facing each other, and emit them in a predetermined color in a segment pattern. Holes are formed in portions other than the segment-shaped gate electrode 15 and the emitter 16 is formed, but it does not participate in electron emission because there is no gate electrode. In the embodiment described above, the segment is a Japanese character segment, but the shape of the segment is not limited to this and may be any other shape such as a dot shape.

【００２２】[0022]

【発明の効果】本発明のカラーシフト蛍光表示管によれ
ば次のような効果がある。 １．簡単な構成で、単色又は混色によって複数種類の色
彩によるセグメント表示が行なえる。 ２．カソード、ゲートのいずれの電極においてもセグメ
ントパターンを構成することが可能なので、設計の自由
度が高い。 ３．従来の蛍光表示管に比し、グリッドがなく、フィラ
メント状カソードの代わりＦＥＣを設けたので、カソー
ドとアノードのギャップ（距離）を数百ミクロンとする
ことができ、超薄形の表示装置を提供できる。 ４．ＦＥＣは、パッケージ内の隅々まで配設することが
できるので、パッケージのほぼ全面を表示エリアとして
使うことができる。 ５．薄膜のフォトエッチング技術でパターン形成ができ
るので輝度が高く、パターン間のギャップが小さいパタ
ーンを形成できる。 ６．ＦＥＣは冷陰極なので消費電力が小さく、発熱もな
い。The color shift fluorescent display tube of the present invention has the following effects. 1. With a simple structure, it is possible to display segments in a plurality of types of colors by using a single color or mixed colors. 2. Since the segment pattern can be formed in any of the cathode and gate electrodes, the degree of freedom in design is high. 3. Compared with the conventional fluorescent display tube, there is no grid, and the FEC is provided instead of the filament cathode, so the gap (distance) between the cathode and the anode can be set to several hundred microns, and an ultra-thin display device is provided. it can. 4. Since the FEC can be arranged in every corner of the package, almost the entire surface of the package can be used as a display area. 5. Since a pattern can be formed by a thin film photoetching technique, a pattern having high brightness and a small gap between patterns can be formed. 6. Since the FEC is a cold cathode, it consumes less power and does not generate heat.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】第１実施例における基板及び前面板の斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view of a substrate and a front plate in a first embodiment.

【図２】第１実施例の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment.

【図３】第２実施例の基板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a substrate according to a second embodiment.

【図４】図３のＸ−Ｘ切断線における断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，１０ 基板 ３，１３ カソード電極 ５，１５ ゲート電極 ６，１６ エミッタ ７，１７ 前面板 ８，１８ 蛍光体 ９，１９ 陽極導体 １０，２０ アノード電極 1, 10 Substrate 3,13 Cathode electrode 5,15 Gate electrode 6,16 Emitter 7,17 Front plate 8,18 Phosphor 9,19 Anode conductor 10,20 Anode electrode

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 カソード電極とエミッタとゲート電極を
有する電界放出陰極が基板の内面に形成され、蛍光体を
被着したアノード電極が前記電界放出陰極に対面して前
面板の内面に形成された蛍光表示管において、前記カソ
ード電極とゲート電極のうちの一つの電極を発光表示部
形状に形成した複数のセグメント電極とし、他の一つの
電極を前記セグメント電極の表示単位に対応する表示選
択電極とし、前記アノード電極を複数のストライプ状の
陽極導体と該陽極導体上に被着された発光色の異なる複
数種類の蛍光体から構成したことを特徴とするカラーシ
フト蛍光表示管。1. A field emission cathode having a cathode electrode, an emitter and a gate electrode is formed on an inner surface of a substrate, and an anode electrode coated with a phosphor is formed on an inner surface of a front plate facing the field emission cathode. In the fluorescent display tube, one of the cathode electrode and the gate electrode is a plurality of segment electrodes formed in the shape of a light emitting display unit, and the other one is a display selection electrode corresponding to the display unit of the segment electrode. A color-shift fluorescent display tube characterized in that the anode electrode is composed of a plurality of stripe-shaped anode conductors and a plurality of types of phosphors which are deposited on the anode conductors and have different emission colors.