JP4964478B2 - カラー蛍光表示管 - Google Patents

Description

本発明はカラー蛍光表示管に関し、特にフルカラー表示するための蛍光表示面の画素構造に関する。

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情報あるいはグラフィック情報を表示する自発光型の表示素子として多色発光ができるカラー蛍光表示管が多用されている。カラー蛍光表示管は、陽極基板上に形成された蛍光表示面に陰極より発生した低速電子線を照射して発光させる。
一方、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬ）等の各表示装置においてのフルカラー表示の表示面は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の方形単位または円形単位を等間隔に配列して１画素をなし、これを縦および横方向に並べて形成されている（例えば特許文献１参照）。
しかし、このようなカラー表示の表示面を用いて、蛍光表示管のフルカラー表示を行なおうとすると、蛍光表示管の技術で達成できるピクセル密度および使用できる蛍光体の制限、表示装置を使用した機器による視認距離の違い等により、蛍光表示管では中間色の発光等を良好に行なうことが困難な場合がある。

例えば、蛍光表示管において、図４に示すように、表示面を構成する１つの画素１’を縦に並んだ緑色発光と橙色発光との２個の長方形とし、各画素が縦および横方向に配列されているとする。この画素構造において、制御電極を順次走査するとともに、各画素の各発光単位に適当なタイミングで表示信号を与えれば、横長の表示面に任意の文字・画像等を緑色発光と橙色発光とこれらの混色発光との３色で表示でき、さらにこれを任意の方向にスクロールさせることもできる。しかし、この場合、緑色発光または橙色発光のみの線を表示しようとすると、横方向の線に比較して、縦方向や斜め方向の線がドット抜けになり不連続になる。この問題を解決するために、図５に示すように、１つの画素１''を四角形とし、各発光単位が各画素を対角線に沿って分割した三角形であり、隣接する二つの画素において発光色が同じである二つの発光単位が各々の一頂点を対峙させている画素構造が知られている（特許文献２参照）。

しかしながら、この画素構造の場合、２色発光の蛍光表示管の表示品位の改善は見られるが、フルドットマルチカラー表示は困難であった。また、単色の横方向の線を表示しようとすると、対角線に沿って分割された三角形の一部がドット抜け状となり、表示品位が１画素を２個の長方形で構成した従来の蛍光表示管よりも劣るという問題があった。
特開平２−１８９８４５号 特許第３０６３６３７号

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、発光色の混色による中間色表示品位に優れるフルドットマルチカラー表示ができるカラー蛍光表示管の提供を目的とする。

本発明のカラー蛍光表示管は、陰極より発生した低速電子線を陽極基板上に形成された蛍光表示面に照射して該蛍光表示面を発光させるカラー蛍光表示管において、上記蛍光表示面が、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の蛍光体単位を組合せた１画素を縦および横方向に並べて形成され、その蛍光体単位が平面形状の異なる２種類の多角形の組み合わせで構成されてなり、
上記蛍光体単位のうち２つが、左右対称の多角形として配置され、上記蛍光体単位のうち残りの１つが、上記配置された左右対称の多角形の上方に、他の多角形として配置され、
上記左右対称の多角形は、直角台形であり、この直角台形の短辺同士を対向させて配置され、上記他の多角形は、台形または三角形として配置され、
上記１画素内において、上記多角形の一辺は、異なる色の他の多角形の一辺と隣接して配置されることを特徴とする。
また、蛍光体単位を構成する平面形状の異なる２種類の多角形の一辺が異なる色の他の多角形の一辺と平行に配置されて１画素を構成し、この１画素が方形であることを特徴とする。
また、蛍光体単位を組合せた１画素の一辺は異なる色の他の画素の一辺と平行に縦および横方向に並べて配置されてなることを特徴とする。

本発明のカラー蛍光表示管は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の蛍光体単位を組合せた１画素が平面形状の異なる２種類の多角形の組み合わせで構成されるので、蛍光表示面において、蛍光体単位および画素の面積充填率を高くでき、表示品位が向上する。
また、方形の１画素中にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の蛍光体単位が平面形状の異なる２種類の多角形の一辺が異なる色の他の多角形の一辺と平行に配置されるので、発光色の混色効果を高めることができる。

本発明のカラー蛍光表示管の実施形態の一例について図１、図２および図３により説明する。図１は蛍光表示面の画素構造を示す図であり、図２は画素の拡大図であり、図３はカラー蛍光表示管の断面図をそれぞれ示す。
図３に示すようにカラー蛍光表示管１２は、陽極基板７と、この陽極基板７上方にグリッド８と陰極９とを設け、フェースガラス１０およびスペーサガラス１１を用いて封着して真空引きして形成される。陰極９より発生した低速電子線を陽極基板７上の蛍光表示面６に照射して蛍光体が発光する。

フルドットマルチカラー表示ができるカラー蛍光表示管の場合、陽極基板７には、ガラス基板２上に配線層３を形成した後、図示を省略したスルーホールを除くほぼ全面にわたって絶縁層４を形成し、スルーホールを介して配線層３と電気的に接続され、蛍光体単位毎に陽極電極５が形成され、この陽極電極５上に、蛍光体単位が形成されて蛍光表示面６となっている。蛍光体単位上方には、複数のグリッド８が配置され、これらの上にフィラメント状の陰極９が張設されている。カラー蛍光表示管の電子源としては、フィラメント状の陰極９に限らず、電界放出素子等の電子源も利用することができる。

蛍光表示面６には、図１に示すように、Ｒ（赤）の蛍光体単位１ａ、Ｇ（緑）の蛍光体単位１ｂ、Ｂ（青）の蛍光体単位１ｃが組合わされた１つの画素１が縦および横方向に複数個並べられている。蛍光体単位１ｂおよび蛍光体単位１ｃは同一の平面形状を有して、左右線対称に配置されている。蛍光体単位１ａは、蛍光体単位１ｂおよび蛍光体単位１ｃとは異なる平面形状を有している。
１つの画素１を構成する蛍光体単位は、多角形であり、好ましくは４つの辺を有する方形である。方形であると画素１自体を方形とすることができ、画素の面積充填率を高くすることができる。

本発明において、好ましい蛍光体単位とその配置は、図２および図３に示すように、蛍光体単位１ｂおよび蛍光体単位１ｃを左右対称の直角台形とし、この直角台形の短辺同士を平行に対向させて配置し、配置された直角台形同士の斜辺に対して、それぞれ平行となる辺を有する台形の蛍光体単位１ａを配置する。これら蛍光体単位１ａ、１ｂおよび１ｃで１つの画素１を形成する。蛍光体単位１ａ、１ｂおよび１ｃは、発光する蛍光体の表示色が異なる。
上記台形の蛍光体単位を配置することで、１つの画素１が正方形状となり、この画素１の集合体として蛍光表示面６が形成される。

画素１同士の配置にあたっては、１つ画素の一辺同士が異なる色の他の画素の一辺と平行に縦および横方向に並べて配置する。なお、この条件を満たすことができれば、１つの画素１が正方形状でなくても長方形であっても、または平行四辺形であってもよい。
このように配置することで、図２に矢印で示すように、蛍光表示面６において、例えば、蛍光体単位１ｃは、上下左右に配置された表示色が異なる蛍光体単位１ａおよび１ｂに対辺同士が隣接して囲まれることで画素関係が成立する。この画素関係は蛍光体単位１ａまたは１ｂについてもそれぞれ成立する。

上記画素構造は、公知の印刷法、フォトリソグラフィー法により、各電極上に形成することができる。また、上記画素構造において、マトリクス状に配置された各蛍光体単位には陽極配線が接続され、蛍光体単位に対応した複数のグリッドにはグリッド電極配線が接続されている。この画素構造において、制御電極を順次走査するとともに、各画素の各発光単位に適当なタイミングで表示信号を与えることで多色表示ができる。
上述したように、本発明の蛍光表示面６は、画素同士を密に配置できるので、高い混色効果が得られる。この混色効果を利用することで、任意の色相を縦、横、斜め方向にドット抜け状のない状態で表示できるので、表示品位に優れる。

本発明のカラー蛍光表示管は、蛍光体単位および画素の面積充填率を高くできるので、表示品位が向上する。そのため、今後より華やかな色彩効果を要求されるフルドットマルチカラー表示ができるカラー蛍光表示管として利用できる。

蛍光表示面の画素構造を示す図である。 画素の拡大図である。 蛍光表示管の断面図である。 従来の蛍光表示面の画素構造を示す図である。 従来の蛍光表示面の画素構造を示す図である。

符号の説明

１ 画素
２ ガラス基板
３ 配線層
４ 絶縁層
５ 陽極電極
６ 蛍光表示面
７ 陽極基板
８ グリッド
９ 陰極
１０ フェースガラス
１１ スペーサガラス
１２ カラー蛍光表示管

Claims (4)

1. 陰極より発生した低速電子線を陽極基板上に形成された蛍光表示面に照射して該蛍光表示面を発光させるカラー蛍光表示管において、
   前記蛍光表示面は、Ｒ、Ｇ、Ｂの異なる色の３つの蛍光体単位を組合せて１画素を構成し、この１画素を縦および横方向に並べて形成され、前記蛍光体単位が平面形状の異なる２種類の多角形の組み合わせで構成されてなり、
   前記蛍光体単位のうち２つが、左右対称の多角形として配置され、前記蛍光体単位のうち残りの１つが、前記配置された左右対称の多角形の上方に、他の多角形として配置され、
   前記左右対称の多角形は、直角台形であり、この直角台形の短辺同士を対向させて配置され、前記他の多角形は、台形または三角形として配置され、
   前記１画素内において、前記多角形の一辺は、異なる色の他の多角形の一辺と隣接して配置されることを特徴とするカラー蛍光表示管。
2. 前記多角形の一辺は異なる色の他の多角形の一辺と平行に配置されて１画素を構成し、この１画素が方形であることを特徴とする請求項１記載のカラー蛍光表示管。
3. 前記多角形の一辺は異なる色の他の多角形の一辺と平行に配置されて１画素を構成し、この１画素が方形であり、
   前記蛍光体単位のうち２つが、左右対称の直角台形とされ、この直角台形の短辺同士を平行に対向させて配置され、前記蛍光体単位のうち残りの１つが、前記配置された直角台形同士の斜辺に対して、それぞれ平行となる辺を有する台形として配置されていることを特徴とする請求項１記載のカラー蛍光表示管。
4. 前記１画素の一辺は、他の画素の一辺と平行に縦および横方向に並べて配置され、前記１画素の一辺を構成する蛍光体単位の色と、前記他の画素の一辺を構成する蛍光体単位の色とが異なることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載のカラー蛍光表示管。

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