JPS6243044A

JPS6243044A - 螢光表示管

Info

Publication number: JPS6243044A
Application number: JP18359585A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ito; 茂生伊藤; Sadao Takano; 貞夫高野; Takeshi Tonegawa; 武利根川; Kuniaki Kawatsu; 川津　邦昭
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-02-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、蛍光体の発光によって数字や図形を表示し
たり、光源として利用する蛍光表示管に係わり、特に硫
化物蛍光体を用いたカラー蛍光表示管で、蛍光体励起発
光時に飛散する硫化物を吸着することにより陰極の毒化
を軽減させることが可能な蛍光表示管に関する。

［従来技術）フィラメント状陰極（以下単に陰極と略す）から放出さ
れた電子を、必要に応じて設けた制御電極により加速制
御して、陽極の蛍光体層に射突させて発光表示を行う蛍
光表示管において、最近２色以上の表示カラーを有する
多色表示用や、赤、緑。

青の３セグメントによって１画素を構成しすべてのカラ
ーを表示できるフルカラーグラフィック用等のカラー化
が進められている。

一般に蛍光表示管は観察する方向により２つのタイプが
ある。第１のタイプは第３図に示すように、基板１０１
上に陽極導体１０２と蛍光体１０３からなる陽極１０４
を配設し、この陽極１０４での発光表示をメツシュ状の
制御電極１０５を通し、外囲器の一部である前面板１０
６を通して観察するタイプであり、従来タイプと称する
。

１０７は陰極であり、１０８はＢａゲッター、１０９は
ゲッターミラー、１１０は外囲器の一部である側面板で
ある。

第２のタイプは第４図に示すように、基板２０１の内面
に設けられた透明導電膜による陽極導体２０２とその表
面に被着された蛍光体２０３からなる陽極２０４を配設
し、陰極２０６から放出された電子を制御電極２０５に
より加速制御して陽極２０４に射突させて発光表示させ
るのである。この発光表示を基板２０１を通して観察す
るタイプである。これを前面発光形と称している。

２０７は絶縁層、２０８はゲッター、２０９はゲッター
ミラー、２１０は外囲器の一部である側面板であり、２
１２は背面板である。外囲器は、基板２０１と側面板２
１０と背面板２１２から構成されている。背面板２１２
の内面には吸着層２１１が被着形成されている。

いずれのタイプの蛍光表示管でも管内の気体は排気管よ
り排気され高真空状態に保持されている。

しかし蛍光表示管を点灯させると陰極１０７，２０６の
分解や蛍光体１０３．２０３の吸収ガスの発生、または
外囲器内壁や内部部品に付着していた吸着吸蔵ガスが飛
びだして（る。このようなガスが管内に存在すると陰極
の熱電子放出特性が悪くなって輝度が低下したり、陰極
の寿命が短くなる等表示管特性を劣化させる原因の一つ
となる。

そこで従来は、管内残留ガスを吸着させるために外囲器
内に８ａゲンターを配設し、外囲器内の気体をゲッター
ミラー１０９．２０９に吸着させていた。

具体的には例えば表示を制御型１１０５の前面板１１１
をとおして観察する従来タイプの蛍光表示管では、管内
の端部付近にゲッター１０８を設け、排気後加熱して前
面板の内側端部にゲッターミラー１０９を形成させてい
た。

前面発光形タイプの蛍光表示管でも、ゲッター２０８を
同様に配設し背面板にゲッターミラー２０９を形成させ
ていた。

ところで、カラー蛍光表示管に使用される蛍光体は、Ｓ
原子を含有する硫化物蛍光体が多く用いられる。

一例を示すとＺｎＳ　：　Ｚｎ（青）、ＺｎＳ　：　Ａ
ｇ＋　ＩｎｚＯｉ　（青）ＺｎＳ　：　Ｃｕ、ＡＩ＋　
Ｉｎ、０３　（緑）、ＺｎＳ　：　Ａｕ、ＡＩ　＋　Ｉ
ｎ２Ｏ３（黄）・ＺｎＳ　：　Ｍｎ　＋　Ｉｎ、０３　
（橙）、（ＺｎＣｄ）Ｓ　：　Ａｇ、Ｃ１（赤）、（Ｚ
ｎＣｄ）Ｓ　：　Ａｇ　＋　Ｉｎ２Ｏ３（赤）、（Ｚｎ
Ｃｄ）Ｓ　：　Ａｇ、Ａｌ（緑〜赤）等がある。

ところが前記硫化物蛍光体を用いた蛍光表示管を点灯さ
せると、すなわち陰極から放出させる電子を加速して陽
極に射突させると発光とともに蛍光体からＳ、　ＳＯ，
ＳＯｚ、Ｈ，Ｓ等の硫化物系のガスが微量であるが放出
されたり、硫化物蛍光体自身の分解物が飛散したりする
。また蛍光表示管内の陰極の分解や外囲器壁面や制御電
極等からＨよ０．０８、Ｃ０１ＣＯ□ガスが放出される
が、これらは８ａゲツターミラー１０９．２０９により
吸着することが可能である。しかし前記硫化物系のガス
はＢａゲッターミラーには効率よく吸着されないので、
これらのガス飛散粒子が陰極に付着すると陰極は毒化さ
れ、陰極の電子放出特性、いわゆるエミッション特性が
著しく劣化し、陽極電流が減少してその結果蛍光表示管
の輝度が急激に低下してしまう。

そこで従来は、第４図に示す前面発光形の蛍光表示管に
おいて背面板の内面に吸着層２１１が形成されていた。

この吸着層２１１は、ガスの吸着材としてのカーボン微
粒子を、バインダーと混合してペースト状にして背面板
２１２の内面に塗布し、焼成して形成したものである。

そしてこの吸着層２１１はカーボンを主成分としている
ために導電性を有するので、負電位に保持することより
、外部電界を遮断する作用と、蛍光体の裏面側への発光
に対する反射防止作用も兼ねそなえていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前面発光形の蛍光表示管に設けられたカーホ
ンの吸着層２１１は、８ａゲツターのみの従来タイプの
蛍光表示管より多少よくなるが、経過時間と共に硫化物
系ガスの吸着の効果が弱くなり、硫化物系ガスによる陰
極の毒化を防止することができなくなる。したがって、
経過時間と共に陰極２０６のエミッション特性が劣化し
、蛍光表示管の発光輝度が急激に低下してしまうという
問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記の問題点を解決するためになされたもの
であり、硫化物系蛍光体を使用した蛍光表示管に、前記
蛍光体から発生した硫化物を効率よく吸着することがで
きる吸着層を設けることによって、陰極のエミッション
特性に優れた長寿命の蛍光表示管を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

前記目的を達成するために、本発明は、高真空状態に保
持された外囲器内に、電子を放出する陰極と、前記電子
が射突して発光する蛍光体が被着された陽極とを有する
蛍光表示管において、前記外囲器内に、Ｌｉ、　Ｎａ、
　Ｋ、　Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒを含む化合物の少なくとも１
種以上を含有する吸着層を形成したことを特徴とする。

〔作　用〕

上記の構成によれば、吸着層にはＬｉ、　Ｎａ、に、）
ｔｂ、　Ｃｓ、　Ｆｒ等のアルカリ金属を含む化合物を
少なくとも１種以上含有している。これらのアルカリ金
、Ｌは化学的反応性に富み、多くの非金属元素と直接作
用する性質がある。特にハロゲン、酸素、水素、チッソ
、炭素等と直接化合することが知られている。さらにア
ルカリ金属の水酸化物はハロゲンや硫化物とよく反応す
ることが知られている。

したがって、ゲッタ一層中にアルカリ金属の化合物を含
有しておくことにより、外囲器内に発生するＨ工０、Ｏ
，、Ｃ０１ＣＯ，、Ｓ、５Ｏ１ＳＯよ、ＨｌＳ等と吸着
反応する作用を有するのである。

また上記ガス中硫化物系ガスはＳ”°のようにマイナに
イオン化している場合が多ので、吸着層をプラスに印加
することによりマイナスイオンを引きつける作用も有し
、効率的に硫化物系ガスを除去する作用をも有するので
ある。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図に示す図面によって説明する。

第１図は、前面発光形タイプでカラー表示を行う蛍光表
示管の断面図である。

基板ｌは、透光性および絶縁性が必要とされ、一般には
ガラス基板ｌが用いられている。ガラス基板ｌの内面に
配線導体２がフォトリソグラフィー法によりＡ１．Ａ１
等の金属の薄膜で形成するか。

または透明導電膜であるｓｂドープのＳｎＯＳｎｏｚや
ＩＴＯ膜によって形成される。この配線導体２は、同様
に透明導電膜で形成された陽極導体３に接続されている
。また、前記配線導体２が形成されたガラス基板１の面
には、セグメント形状とさ九る陽極導体３の部分を残し
て絶縁層４が厚膜印刷法で被着されている。さらに絶縁
層４が被着されていない陽極導体３の表面には、蛍光体
層５が薄く被着されている。被着方法は既知の電着法や
スラリー法で形成される。前記陽極導体３と蛍光体層５
により陽極部６が構成されている。この蛍光体層５は、
少なくとも一部分に前述のような硫化物系のカラー蛍光
体、例えばＺｎＳ　：　Ｚｎ蛍光体が被着されている。

また、絶縁層４に覆われている前記配線導体２の端部は
リード端子７によって、外囲器の外側に導出している。

そして、前記陽極部６に対面して、かつ陽極部６から離
間して制御電極８が設けられており、さらに離間してフ
ィラメント状陰極９が張架配設されている。これら制御
電極８及び陰極９は、ガラス基板１と、ガラス基板ｌの
周囲に配設された側面板１０と、前記ガラス基板１と対
面し、側面板ｌＯを介して配設された背面板１１とによ
って構成された外囲器１２の内部に収納されており、こ
の外囲器１２の内部の気体は、排気管１３より排気され
た高真空状態に保持されている。

さらにガラス基板１上にはＢａゲッター１４が配設さ九
、封止後加熱させられてゲッターミラー１５を背面板１
１の端部に配設される。このゲッターミラー１５は、外
囲器１２内のＣ０１ＣＯ，、Ｈよ、０１等を吸着する作
用を有している。

さらに背面板１１の内面には本発明の吸着層１６が形成
されている。吸着層１６にはコンタクトリード１７が接
触し、コンタクトリード１７の他端はリード端子１８に
接続している５この吸着層１６は、アルカリ金属原子中
のＬｉ、　Ｎａ、に、Ｒｂ、　Ｃａ、Ｆｒを含む化合物
としては、無機化合物では水酸化化合物、例えば水酸化
リチウム（ＬｉＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯｌｌ
）、水酸化カリウム（ＫＯ）Ｉ）、水酸化ルビジウム（
ＲｂＯｌ（）等がある。同様に炭酸化合物としては、炭
酸リチウム（Ｌｉ、Ｃｏｊ）、炭酸ナトリウム（Ｎａａ
ＣＯｉ）。

炭酸カリウム（ＫよＣＯ，）、炭酸ルビジウム（Ｒｂ、
Ｃ０１）、炭酸セシウム（ＣｓＣＯい等がある。

さらにスズ酸化合物としては、スズ酸ナトリウム（Ｎａ
、５ｎ０３・３Ｈ，０）　、スズ酸化カリウム（に、Ｓ
ｎｏｗ）があり、タングステン酸化合物としては、タン
グステン酸リチウム（ＬｘｚＶＯ’）、タングステン酸
ナトリウム（ＮａユＷＯ−＝）、タングステン酸カリウ
ム（Ｋ、　１７０．ｒ　）やタングステン酸ルビジウム
（Ｒｂ、１１０−等がある。

次に有機化合物として、有機酸塩として、例えば酢酸ナ
トリウム（ＣＨｉ　Ｃ００Ｎａ）、酢酸カリウム（Ｃ８
，ＣＯＯに）、酢酸ルビジウム（ＣＨ３ＣＯＯＲｂ）等
がある。

その他アルコキシド化合物とか、有機カリウム化合物等
がある。導電物質としては黒鉛が使用される。

吸着層１６は、Ｌｉ、Ｎａ、　Ｋ、　Ｒｂ、　Ｃｓ、　
Ｆｒを含む化合物の少なくとも１種を５〜２０重厘％と
導電物質６０〜７５重量％とアルミナ約２０重量％がら
構成されている。

背面板１１への被着をスクリーン印刷法で行う場合は吸
着層１６の材料もペースト化する必要がある。

そこで前記物質に有機系の粘度ＷＡ整材を加えてペース
ト化しておくのである。

粘度調整材は、空気中で約５００℃までに燃焼して、残
らないものすなわち有機系が適している。

例えばメチルセルロース、エチルセルロース、クリセリ
ン等がある。

本実施例としては、Ｌｉ、Ｎａ、に、Ｒｂ、　Ｃｓ、　
Ｆｒを含む化合物としてＫＯＨの場合を説明する。ＫＯ
ｌｌを【００ｇ秤量し、純水２００ｃｃに溶解し、黒鉛
７００ｇとＡＩ　０２００ｇの混合物中に混入させ、さ
らにグリセリンを主成分とする粘度調整材を加えて印刷
ｄＪ能な粘度に形成する。形成された吸着層材料をスク
リーン印刷によって背面板１１の内面に被着させる。

この背面板１１を約５００℃の焼成炉で焼成させて有機
系の粘度５！整材を燃焼除去することにより、Ｋｏｌ（
と黒鉛Ａ１よ０３による吸着層Ｉ６が形成される。１９
は必要に応じて帯電防止のために絶縁層４上に配設する
導電性薄膜である。

そして、前述のように、吸着層１６の形成された背面板
１１と側面板ｌＯ、ガラス基板ｌにより外囲器を組立て
て封着工程、封止工程を経て蛍光表示管が形成される。

以上の構成において、蛍光表示管を発光駆動させると、
陰極９から放出された熱電子は、制御電極８によって加
速・制御されて蛍光体層５に射突する。

蛍光体層５は電子の射突により発光すると共に。

わずかであるが分解してＳやＳＯｘ等の硫化物系ガスお
よび自身の分解硫化物を飛散させる。Ｊｌ！散した硫化
物系ガスは、Ｓ″−のように負イオンの形で存在してい
ると考えられるが、吸着層１６は、リード端子１８より
正電位に印加されているので、該負イオンを容易に引き
つけ吸着したら離すことがない。

したがって、硫化物系ガスは吸着層１６に吸着さ井てし
まうので、陰極９が硫化物系ガスによって神化される確
率が減少し、蛍光表示管の寿命は長くなる。しかして、
発光表示される蛍光体５の輝度は、陰慢９の劣化が少な
いために輝度劣化することなく透明な陽極導体２を通し
、さらにガラス基板ｌを通してｗ４察されるのである。

〔実施例２〕次に、前記に０）１のかわりに水酸化セシウム（ＣｓＯ
Ｈ）を使用した実施例について説明する。

吸着層１６の構成物質として、水酸化カリウムのかわり
に水酸化セシウム（ＣｓＯ）Ｉ）を使用し、蛍光表示管
を製作した。

そこで、硫化物系蛍光体を使用した蛍光表示管において
、水酸化カリウム（に叶）を水酸化セシウム（ＣｓＯＨ
）におき替える他は実施例１と略同様の構成比率であり
、製法も同様な方法で吸着層１６を形成することができ
る。

以上説明した実施例において、水酸化カリウム、水酸化
セシウムを水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化
ルビジウムや炭酸カリウム等の前述のし上、Ｎａ、に、
Ｒｂ、　Ｃｓ、　Ｆｒを含む化合物の少なくとも１種と
おき替えて吸着層を構成することもでき、この場合の作
用効果は実施例１．２と略同−なものが得られる。

また、以Ｆの実施例において、吸着層は背面板に設けら
れていたが、外囲器の内部ならどこに設けてもよく、例
えば側面板の内面や、制御Ｍ電極の表面に形成させても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明は、硫化物蛍光体層を有す
る蛍光表示管において、Ｌｉ、　Ｎａ、　Ｋ、　Ｒｂ、
Ｃｓ、Ｆｒを含む化合物の少なくとも１種を含有する吸
着層を外囲器の内部に形成するように構成したので、吸
着層に含まれるアルカ１ノ金属を含む化合物か効率よく
硫化物系ガスを吸上するので次のような効果を有する。

（１）　　従来の黒鉛を主成分とする吸着層の蛍光表示
管と、本発明の第１実施例に記載の水酸化カリウムと黒
鉛からなる吸着層の蛍光表示管及び第２実施例に記載の
水酸化セシウムと黒鉛からなる吸着層の蛍光表示管で吸
着層以外はすへて同一条件の三種類の蛍光表示管のパル
スエミッション値の経時変化をａ＋ｌｌ定したら第２図
に示すグラフになった。グラフＡは黒鉛中に水酸化カリ
ウムを含む吸着層を設けた蛍光及小管のパルスエミッシ
ョンライフのグラフであり、グラフ１３は同様に黒鉛中
に水酸化セシウムを含む吸６層を設けた蛍光表示管で、
グラフ０は従来の黒鉛のみの吸着層を設けた蛍光表示管
のパルスエミッションライフのグラフである。

この図から、最もパルスエミッション値の高いものは水
酸化カリウムと黒鉛からなる吸着層であり、次が水酸化
セシウムと黒鉛の吸着層である。いずれも従来の黒鉛の
みを主成分とする吸着層のものよりパルスエミッション
値が高くなっている。したがって、フィラメント状陰極
が従来のものより時間が経過しても表面が毒化されてな
いことを示しており、陰極を長寿命の保つことができ、
長寿命の蛍光表示管を実現できるという効果を有する。

（２）　　従来の黒鉛を主成分として吸着層の蛍光表示
管に比較し本発明の蛍光表示管は、パルスエミッション
が高いので、高輝度化が７１■能であるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の蛍光表示管の断面図、第２図は、本
発明の蛍光表示管と従来の蛍光表示管のエミッションと
経過時間の関係を示すグラフ、第３図、第・１図は、従
来例の断面図である。１・・・基板　　５・　蛍光体　　６・・・陽極９　・
・陰極　　１６・・・吸１層特許出願人　　双葉電子工業株式会社第　　３　　図＋０４第　　４　　図とＵ４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高真空に保持された外囲器内に、電子を放出する
陰極と、前記電子が射突して発光する蛍光体が被着され
た陽極とを有する蛍光表示管において、前記外囲器内部
に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒを含む化合物の
少なくとも１種以上を含有する吸着層を形成したことを
特徴とする蛍光表示管。
（２）前記蛍光体の少なくとも一部が硫化物蛍光体であ
る特許請求の範囲第１項記載の蛍光表示管。
（３）前記吸着層に導電性物質が含有され、電圧を印加
できるように構成された特許請求の範囲第１項または第
２項記載の蛍光表示管。