JP2002198003A

JP2002198003A - 蛍光表示管

Info

Publication number: JP2002198003A
Application number: JP2000392542A
Authority: JP
Inventors: Sadahisa Yonezawa; 米沢禎久; Yukio Ogawa; 小川行雄; Kazuyoshi Ishikawa; 石川和良
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】カソード配線やアノード配線の断線、基板の
クラック、カソード配線等の剥離を発生することなく、
フィラメントを抵抗加熱溶接により溶接し、かつフィラ
メントのスペーサーの設置スペースをなくし、スペーサ
ーのエンドクールによる表示領域以外のデッドスペース
を小さくすること。【解決手段】カソード配線１６、アノード配線１５
２、絶縁層１０１を形成した基板１０に、ガラスのスペ
ーサー１３３を取付け、スペーサー１３３に金属プレー
ト１３１を取付け、金属プレート１３１にフィラメント
の直線状部１４１を溶接してある。抵抗加熱溶接用の電
極１８１，１８２によりフィラメントの溶接を行った場
合、スペーサー１３３は、基板１０と同じ程度の厚さが
あるため、アノード配線等の断線、基板１０のクラック
等は発生しない。またスペーサー１３３は、フィラメン
トの支持とスペーサーの機能を兼ね備えているから、従
来の専用のスペーサーは必要がない。その分デッドスペ
ースを小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、蛍光表示管に関
し、特に陰極用フィラメントの取付け・支持部の構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、フィラメントのサポート及びア
ンカーを用いた従来の蛍光表示管の平面図とサポート及
びアンカーの斜視図である。図５（ａ）は、蛍光表示管
の平面図で、図５（ｂ）は、サポートの斜視図、図５
（ｃ）は、アンカーの斜視図である。６０は、ガラスの
基板、６２は、サポート、６３は、アンカー、６４は、
フィラメント、６５１は、７セグメントのアノード、６
５２は、アノード配線、６６１，６６２は、カソード配
線である。

【０００３】フィラメント６４は、基板６０に固着した
サポート６２とアンカー６３に溶接してある。サポート
６２は、基板６０に固着する平板状部６２１、立上り部
６２２、下板部６２３、上板部６２４から成り、下板部
６２３と上板部６２４は、フィラメント６４を挟持する
ように溶接してある。アンカー６３は、基板６０への固
着部である平板状部６３１、立上り部６３２、ばね部６
３５、下板部６３３、上板部６３４から成り、下板部６
３３と上板部６３４は、フィラメント６４を挟持するよ
うに溶接してある。アンカー６３のばね部６３５は、フ
ィラメント６４に一定の張力を付与する。サポート６
２、アンカー６３は、夫々カソード配線６６１，６６２
に接続している。またアノード６５１とアノード配線６
５２の間には、絶縁層が介在するが、その絶縁層のスル
ーホール６５３の導電材を介して接続している。

【０００４】図６は、フィラメントのサポート及びアン
カーを用いない従来の蛍光表示管の平面図と断面図で、
図６（ａ）は、平面図、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、断
面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＹ−Ｙ部分の
断面を、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＸ−Ｘ部分の断面
を示す。７０は、ガラスの基板、７０１は、絶縁層、７
３１は、金属プレート（例えば、４２６合金（Ｎｉ４２
％，Ｃｒ６％，残りＦｅ））、７３２は、溶接用の金属
片（例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属片）、
７４１は、フィラメントの直線状部、７４２は、フィラ
メントのコイル状部、７７１，７７２は、スペーサー
（例えば、ガラスファイバー）、７５１は、７セグメン
トのアノード、７５２は、薄膜のアノード配線、７６
は、薄膜のカソード配線である。

【０００５】金属プレート７３１と金属片７３２は、フ
ィラメントの直線状部７４１の端部を挟持した状態で溶
接してある。フィラメントのコイル状部７４２の端部
も、直線状部の端部と同様に溶接してある。フィラメン
トの直線状部７４１は、スペーサー７７１，７７２によ
り所定の高さに保持され、アノード７５１との距離が一
定に保たれている。フィラメントのコイル状部７４２
は、フィラメントの直線状部７４１に一定の張力を付与
している。金属プレート７３１は、カソード配線７６に
接続し、アノード７５１とアノード配線７５２は、絶縁
層７０１のスルーホール７５３の導電材を介して接続し
ている。なおフィラメントの直線状部７４１及びコイル
状部７４２の端部は、金属片７３２を使用せずに金属プ
レート７３１に直接溶接することもできる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５の場合、フィラメ
ント６４は、抵抗加熱溶接によりサポート６２やアンカ
ー６３を溶接でき、例えば図５（ｃ）のように抵抗加熱
溶接用の電極６８１，６８２を配置して、溶接電流を流
して溶接を行う。このようにサポート６２及びアンカー
６３には、抵抗加熱溶接を採用できるが、サポート６２
やアンカー６３は、形状が複雑であるため、加工コスト
が高くなり、かつそれらの小型化には強度等の関係で限
度があるため、蛍光表示管の薄型化や表示領域以外のデ
ッドスペースの省スペース化の障害になっていた。

【０００７】図５の問題点を改善するため、図６の構造
が提案されている。図６において、抵抗加熱溶接によ
り、金属プレート７３１にフィラメントの直線状部７４
１及びコイル状部７４２を溶接する場合、例えば図６
（ｃ）のように、抵抗加熱溶接用の電極７８１，７８２
を配置して溶接電流を流すと、カソード配線７６やアノ
ード配線７５２は、大きな溶接電流の影響を受けて蒸発
し、断線することがある。また蛍光表示管の薄型化や軽
量化の要請に応えてガラスの基板７０を薄くし（例え
ば、厚さ１ｍｍ以下）、その基板に金属プレート７３１
を結晶化ガラスで接着すると、基板７０と金属プレート
７３１の熱膨張係数の違いから、基板７０にクラックの
生じることがある。また金属片７３２を金属プレート７
３１に溶接する際、金属プレート７３１を押圧するた
め、金属プレート７３１の一部に押圧力が集中して、金
属プレート７３１がカソード配線７６から剥離したり、
さらにカソード配線７６が基板７０から剥離したりする
ことがある。そのため、図６の場合には、抵抗加熱溶接
に代えてレーザー溶接を採用している。

【０００８】また図６の場合には、スペーサー７７１，
７７２がフィラメントの直線状部７４１に接触している
ため、フィラメントのいわゆるエンドクールの範囲が広
くなり、表示領域以外のデッドスペースが大きくなる。
またスペーサー７７１，７７２は、円柱状のガラスファ
イバー等を使用しているため、板状体に比して高価にな
る。

【０００９】本願発明は、これらの点に鑑み、フィラメ
ントの取付けにサポートやアンカーを用いない図６の型
の蛍光表示管において、カソード配線やアノード配線の
断線、金属プレート等の剥離、基板のクラック等を発生
することなく、抵抗加熱溶接によってもフィラメントを
金属プレートに溶接でき、かつ蛍光表示管のデッドスペ
ースを小さくし、円柱状のスペーサーよりも安価なスペ
ーサーを使用できる構造の蛍光表示管を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明の蛍光表示管
は、アノード配線とカソード配線が形成されている基板
に、絶縁材から成るスペーサーが取付けられ、そのスペ
ーサーに金属プレートが取付けられ、その金属プレート
にフィラメントが取付けられ、カソード配線と金属プレ
ートが電気的に接続されている。本願発明の蛍光表示管
は、前記の蛍光表示管において、板ガラスを切断したス
ペーサーを使用している。本願発明の蛍光表示管は、前
記の蛍光表示管において、平板状の金属プレートを使用
している。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明の第１の実施の
形態に係る蛍光表示管の平面図と断面図で、図１（ａ）
は、平面図を、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＹ−Ｙ部分
の断面を示す。１０は、ガラスの基板、１０１は、絶縁
層、１３１は、金属プレート（例えば、４２６合金（Ｎ
ｉ４２％，Ｃｒ６％，残りＦｅ））、１３２は、溶接用
の金属片（例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属
片）、１３３は、ガラス（例えば、基板１０と同じ材質
から成る）のスペーサー、１４１は、フィラメントの直
線状部、１４２は、フィラメントのコイル状部、１５１
は、７セグメントのアノード、１５２は、薄膜のアノー
ド配線、１６は、薄膜のカソード配線である。

【００１２】金属プレート１３１と金属片１３２は、フ
ィラメントの直線状部１４１の端部を挟持した状態で溶
接してある。フィラメントのコイル状部１４２の端部
も、直線状部の端部と同様に溶接してある。フィラメン
トの直線状部１４１は、直線状部１４１の端部とコイル
状部１４２の端部のスペーサー１３３（金属プレート１
３１を含む）により所定の高さに保持たれ、アノード１
５１との距離が一定に保たれている。フィラメントのコ
イル状部１４２は、フィラメントの直線状部１４１に一
定の張力を付与している。金属プレート１３１は、カソ
ード配線１６に接続し、アノード１５１とアノード配線
１５２は、絶縁層１０１のスルーホール１５３の導電材
を介して接続している。

【００１３】図１においては、金属片１３２を使用して
フィラメントの直線状部１４１の端部及びコイル状部１
４２の端部を、金属プレート１３１に溶接する例につい
て説明したが、導電性ペーストを使用して、金属プレー
ト１３１に固着してもよい。また金属片１３２を使用せ
ずに、それらの端部を金属プレート１３１に直接溶接す
ることもできる。なおコイル状部１４２は、直線状部１
４１の両側に設けてもよい。また図１においては、アノ
ード１５１とアノード配線１５２との間に絶縁層１０１
が介在する例について説明したが、配線のスペースに余
裕があるときは、アノード配線１５２とアノード１５１
のアノード電極を基板１０に直接形成してもよい（それ
らが交差しないように配置する）。この場合には、カソ
ード配線１６、アノード配線１５２及びアノード１５１
のアノード電極を、同一面に同時に形成することができ
るから（絶縁層１０１は形成しなくてもよい）、製造工
程が簡単になる。

【００１４】図２は、図１（ａ）の部分ＦＣの拡大図
で、図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）
のＸ−Ｘ部分の断面図である。スペーサー１３３は、カ
ソード配線１６、絶縁層１０１の上に固着して基板１０
に取付け、そのスペーサー１３３に金属プレート１３１
を固着してある。金属プレート１３１は、一端をＬ字状
に形成し、降下部分１３１１がカソード配線１６に接触
している。接触部分を導電性ペーストで補強してもよ
い。基板１０とスペーサー１３３の間には、カソード配
線１６、アノード配線１５２、絶縁層１０１が介在して
いる。

【００１５】本実施の形態における各部材の厚さは、概
ね、基板１０は０．７ｍｍ、スペーサー１３３は０．８
ｍｍ、金属プレート１３１は０．２ｍｍ、アノード配線
１５２は１．２μｍ、カソード配線１６は３μｍであ
る。

【００１６】フィラメントの直線状部１４１の端部を、
抵抗加熱溶接により金属プレート１３１に取付ける場合
は、例えば、抵抗加熱溶接用の電極１８１，１８２を図
２（ｂ）のように配置して溶接電流を流して溶接する。
この場合、スペーサー１３３は、ガラスで、その厚さ
は、ガラスの基板１０の厚さと同程度であるため、金属
プレート１３１に大きな溶接電流が流れても、カソード
配線１６、アノード配線１５２が蒸発して、断線するこ
とはない。また絶縁層１０１が高温により悪影響を受け
ることもない。

【００１７】また基板１０と金属プレート１３１は、熱
膨張係数が相違するが、金属プレート１３１と基板１０
の間には、厚さが基板１０と同程度のスペーサー１３３
が介在するから、抵抗加熱溶接の際、金属プレート１３
１のひずみが基板１０に直接影響することはない（基板
１０とスペーサー１３３の材質を同一にするのが最もよ
い）。したがってフィラメントの抵抗加熱溶接の際、基
板１０にクラックが発生することはない。さらにフィラ
メントの抵抗加熱溶接の際、金属プレート１３１は、抵
抗加熱溶接用の電極１８１，１８２により押圧される
が、スペーサー１３３は厚いため、その押圧によりスペ
ーサー１３３が変形することはない。したがってその押
圧により金属プレート１３１が剥離したり、カソード配
線１６が剥離したりすることはない。

【００１８】スペーサー１３３は、フィラメントのスペ
ーサーと支持部材の両機能を兼ね備えているから、従来
のスペーサーを設けるスペースが必要でなくなり、デッ
ドスペースの省スペース化を図ることができる。またス
ペーサー１３３は、所定の厚さの板ガラスを切断するの
みで製造することができるから、スペーサーのコストを
下げることができる。なおスペーサー１３３は、ガラス
に限らず絶縁材であればよい。

【００１９】図３は、図１（ａ）の部分ＦＣの別の実施
の形態の平面図と断面図で、図３（ａ）は、平面図、図
３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ−Ｘ部分の断面図である。
金属プレート１３１は、図２のＬ字状端部のない平板で
ある。金属プレート１３１とカソード配線１６は、銀ペ
ースト等の導電ペースト１３４により接続する。金属プ
レート１３１は、平板であるから、製造が簡単で、かつ
図２のＬ字状端部がないから、スペーサー１３３の高さ
に関係なく各種の蛍光表示管に共通に使用できるから、
金属プレート１３１は、安価になる。

【００２０】図４は、図３（ａ）の部分ＦＣ１の別の実
施の形態の断面図である。図４（ａ）の場合、金属プレ
ート１３１とカソード配線１６は、導電材のワイヤー１
３５により接続してあるから、金属プレート１３１とカ
ソード配線１６の接続作業が容易になる。図４（ｂ）の
場合、スペーサー１３３にスルーホール１３６を形成
し、そのスルーホール１３６に充填した導電材により、
金属プレート１３１とカソード配線１６を接続してい
る。この場合、スルーホール１３６の導電部材は、金属
部材１３１及びスペーサー１３３をカソード配線１６に
固着する機能も有する。図４（ｃ）の場合、スペーサー
１３３とカソード配線１６にスルーホール１３７を形成
し、そのスルーホール１３７に充填した導電材により、
金属プレート１３１とカソード配線１６を接続してい
る。この場合、スルーホール１３７の導電部材は、金属
部材１３１、スペーサー１３３及びカソード配線１６を
基板１０に固着する機能も有する。なお図３（ａ）乃至
図４（ｃ）の構造を組合せて併用することもできる。

【００２１】次に図１の蛍光表示管の製造方法につい
て、主な部分の形成方法を説明する。ガラスの基板１０
にアルミニウムの薄膜を、例えば、スパッタリング法に
より形成し、そのアルミニウムの薄膜を、フォトリソグ
ラフイによりパターニングして、基板１０にカソード配
線１６、アノード配線１５２を形成する。次に基板１０
の全面に、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により絶縁層１０１を形成する。
その絶縁層１０１を、フォトリソグラフイによりパター
ニングして、スルーホール１５３を形成するとともに、
カソード配線１６を露出する。スルーホール１５３は、
導電ペーストを充填するとともに、露出したカソード配
線１６のアルミニウムの薄膜に導電ペーストを重ねて充
填し、カソード配線１６と絶縁層１０１の厚さを略同じ
にする。次に７セグメントのアノード１５１のパターン
にパターニングした蒸着マスクを用い、絶縁層１０１
に、アルミニウムを蒸着してアノード１５１のアノード
電極を形成し、さらにそのアノード電極にスクリーン印
刷法等により蛍光体層を形成する。

【００２２】次にカソード配線１６、又はカソード配線
１６及び絶縁層１０１に、ガラスペーストによりスペー
サー１３３を固着して、スペーサー１３３を基板１０に
取付ける。そのスペーサー１３３に、導電性ガラスペー
スト（銀等が混入されている）により、金属プレート１
３１（熱膨張係数がスペーサー１３３のガラスに近い金
属がよい）を固着する。抵抗加熱溶接、レーザー溶接等
により、その金属プレート１３１にフィラメントの端部
を溶接する。この場合、フィラメントの溶接部分は、そ
の表面にコートされている炭酸塩を予め除去しておく
と、溶接時にごみの発生を低減することができる。その
フィラメントの端部の溶接は、その端部を直接金属プレ
ート１３１に溶接してもよいし、フィラメントの端部を
金属プレート１３１と金属片１３２とで挟持するように
溶接してもよい。

【００２３】

【発明の効果】本願発明は、フィラメントのサポートや
アンカーを用いない蛍光表示管（特にフィラメントの中
付け方式を採用した蛍光表示管）においても、カソード
配線やアノード配線の断線、金属プレートやカソード配
線の剥離、ガラス基板のクラックを発生することなく、
抵抗加熱溶接によりフィラメントを金属プレートに溶接
することができる。

【００２４】本願発明のスペーサーは、フィラメントの
スペーサーとフィラメントの支持部材の両機能を兼ね備
えているから、従来の専用のスペーサーを単独に設ける
必要がない。したがって従来の専用のスペーサーによる
エンドクールがなくなり、かつ専用のスペーサーを設け
るスペースが必要でなくなるから、表示領域以外のデッ
ドスペースを小さくすることができ、蛍光表示管の薄型
化、小型化を図ることができる。

【００２５】本願発明のスペーサーは、所定の厚さの板
ガラスを切断するのみで製造することができるから、ス
ペーサーのコストを下げることができる。またカソード
配線と金属プレートとの接続に、導電ペースト、導電材
ワイヤー、スペーサーのスルーホールの導電材を使用す
る場合には、金属プレートは、平板でよいから、金属プ
レートを安価に製造することができる。またスペーサー
やカソード配線のスルーホールの導電材は、スペーサー
等を基板に強固に固着できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る蛍光表示管
の平面図と断面図である。

【図２】図１のＦＣ部分の平面図と断面図である。

【図３】図１のＦＣ部分の別の実施の形態の平面図と断
面図である。

【図４】図３のＦＣ１部分の別の実施の形態の平面図と
断面図である。

【図５】従来のフィラメントのサポート及びアンカーを
用いた蛍光表示管の平面図とサポート及びアンカーの斜
視図である。

【図６】従来のフィラメントのサポート及びアンカーを
用いない蛍光表示管の平面図と断面図である。

【符号の説明】

１０基板１０１絶縁層１３１金属プレート１３１１金属プレートの降下部分１３２溶接用の金属片１３３スペーサー１３５接続用の導電材ワイヤー１３６，１３７スルーホール１４１フィラメントの直線状部１４２フィラメントのコイル状部１５１アノード１５２アノード配線１５３スルーホール１６カソード配線１８１，１８２抵抗加熱溶接用の電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川和良千葉県茂原市大芝629双葉電子工業株式会社内Ｆターム(参考） 5C036 EE03 EE15 EE16 EE19 EF02 EF05 EG13 EH06 EH08 EH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アノード配線とカソード配線が形成され
ている基板に、絶縁材から成るスペーサーが取付けら
れ、そのスペーサーに金属プレートが取付けられ、その
金属プレートにフィラメントが取付けられ、カソード配
線と金属プレートが電気的に接続されていることを特徴
とする蛍光表示管。
【請求項２】請求項１に記載の蛍光表示管において、
スペーサーは、板ガラスを切断した物であることを特徴
とする蛍光表示管。
【請求項３】請求項１に記載の蛍光表示管において、
金属プレートは、平板状であることを特徴とする蛍光表
示管。