JP2012028140A

JP2012028140A - 蛍光表示管

Info

Publication number: JP2012028140A
Application number: JP2010165170A
Authority: JP
Inventors: Tadaki Maeda; 忠己前田
Original assignee: Noritake Co Ltd; Noritake Itron Corp
Current assignee: Noritake Co Ltd; Noritake Itron Corp
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: JP5599251B2

Abstract

【課題】リードピン変形の発生を抑え、表示不良を少なくすることができるとともに、封止工程時にリードピンと電極パッドとの位置確認を容易にできる。
【解決手段】前面板２および基板３がそれぞれスペーサ部材４を介して封着接合される真空容器と、この真空容器内の基板上に設けられたアノード電極および蛍光体層からなる陽極５と、この蛍光体層の上方に架設されたフィラメント状陰極６と、蛍光体層とフィラメント状陰極との間に配置されたグリッド７とを備え、陽極とグリッドとのそれぞれに接続する電極パッド８に電気的に接触するリードピン９が前面板とスペーサ部材との間に挟持されて真空容器外へ導出される形式の蛍光表示管において、リードピンがスペーサ部材と前面板とが封着接合されている接合内部から短冊平面視二股に分かれ、基板上に形成された電極パッドに電気的に接触する先端の近傍で結合される。
【選択図】図２

Description

本発明は蛍光表示管に関し、特に外部取り出しリードピンがいわゆるつり下げ型である蛍光表示管のリードピン構造に関する。

外部取り出しリードピンがいわゆるつり下げ型となる蛍光表示管は、従来の蛍光表示管に比べ蛍光表示管の管厚さを薄くできることや広い表示エリアを実現できる特長がある（特許文献１、特許文献２）。
つり下げ型蛍光表示管の一例を図８に示す。図８（ａ）は平面図を、図８（ｂ）は長辺側からみた断面図を、図８（ｃ）は短辺側からみた断面図をそれぞれ示す。また、図８におけるＡ部分、Ｂ部分、Ｃ部分の拡大図をそれぞれ図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。
従来のつり下げ型蛍光表示管１６は、前面板２と基板３とがスペーサ部材４を介して封着部１１において封着接合されて真空容器を構成し、この真空容器内の基板３上に設けられたアノード電極および蛍光体層からなる陽極５と、蛍光体層の上方にフィラメントアンカー１０を介して架設されたフィラメント状陰極６と、蛍光体層とフィラメント状陰極６との間に配置されたメッシュグリッド７とを備えている。陽極５とメッシュグリッド７とは基板３内の配線パターンを経由して形成されている電極パッド８と、外部取り出しリードピン９’の先端９ａ’とが接触することにより電気的に接続されている。外部取り出しリードピン９’は前面板２とスペーサ部材４との間に挟持されて封着されている。また、図８（ａ）、（ｃ）に示されるように、外部取り出しリードピン９’は、前面板２から基板３面に形成された電極パッド８まで前面板２から延長されて、電極パッド８に先端９ａ’が接触している。

実開平４−９４２５６号公報特開２００５−１９０８８３号公報

しかしながら、従来の外部取り出しリードピン９’は、前面板２から基板３面に形成された電極パッド８まで前面板２から延長されて、電極パッド８に先端部９ａ’が接触しているため、真空容器内部でのリードピン９’の長さがつり下げ型でない蛍光表示管のリードピンよりも長くなり、リードピン９’の変形が発生しやすいという問題がある。例えば、図９に示すように、真空容器内で折り曲げられたリードピン９’には、折り曲げられた部分から変形している例Ｅ₁、封着部分から変形している例Ｅ₂など、種々の変形例が見られる。この変形度合いが大きくなると、リードピンの先端９ａ’と電極パッド８との接触が十分でなくなり、蛍光表示管の正常な表示が実現できないという問題がある。
また、リードピンの先端９ａ’と電極パッド８との接触は、封止組み立て時になされ、この封止工程後に接触部の検査がなされるが、基板３に設けられた電極パッド８がリードピン９’の影になりやすく、リードピンの先端９ａ’と電極パッド８との接触が適正な位置でなされていることを蛍光表示管の表示面真上から目視で確認できないという問題がある。

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、外部取り出しリードピンつり下げ型蛍光表示管において、リードピンの形状を工夫して真空容器内部でのリードピン変形の発生を抑え、表示不良を少なくすることができるとともに、封止工程時にリードピンと電極パッドとの位置確認を容易にできる蛍光表示管の提供を目的とする。

本発明の蛍光表示管は、前面板および基板がそれぞれスペーサ部材を介して封着接合される真空容器と、この真空容器内の上記基板上に設けられた陽極および蛍光体層と、この蛍光体層の上方に架設されたフィラメント状陰極と、上記蛍光体層と上記フィラメント状陰極との間に配置されたグリッドとを備え、上記陽極およびグリッドとそれぞれ接続する電極パッドに電気的に接触する外部取り出しリードピンが上記前面板と上記スペーサ部材との間に挟持されて上記真空容器外へ導出される形式の蛍光表示管に関する。
上記形式の蛍光表示管において、上記外部取り出しリードピンは短冊状金属薄板で形成され、この短冊状金属薄板が少なくとも真空容器内において短冊平面視二分割された分岐リードピンであり、上記電極パッドに電気的に接触する先端の近傍で分岐リードピン同士が結合された形状であることを特徴とする。

上記外部取り出しリードピンが複数個配置され、短冊平面視二分割された分岐リードピン同士と、隣のリードピンとが同一間隔で配置されていることを特徴とする。
また、上記外部取り出しリードピンは、リードピン先端の近傍で結合された形状の中央部から更に突起部が形成され、この突起部および二分割されたリードピン領域にて折れ曲がることにより、基板上に形成された電極パッドに電気的に接触することを特徴とする。また、上記外部取り出しリードピンは、二分割されたリードピン領域に、分岐リードピン同士を連結する連結部を設けたことを特徴とする。
また、上記外部取り出しリードピンは、二分割されたリードピン領域にて折れ曲がることにより、先端の近傍で結合された形状の先端部分が基板上に形成された電極パッドに電気的に接触することを特徴とする。
また、上記外部取り出しリードピンは、基板上に形成された電極パッドに電気的に接触する突起部または先端部分が二分割されたリードピン領域より目視で確認できる方向に、突起部または先端部分が折り曲げられていることを特徴とする。

本発明は、外部取り出しリードピンつり下げ型蛍光表示管において、短冊状金属薄板で形成されているリードピンが少なくとも真空容器内において短冊平面視二分割された分岐リードピンであり、上記電極パッドに電気的に接触する先端の近傍で結合された形状であるので、以下の効果が得られる。
（１）リードピンの成型過程において、金型の精度に依存することなくリードピンの成型状態が安定する。
（２）フレームの組立工程において、リードピン横方向の剛性が向上するので封着部から先端部までの変形が抑えられる。
（３）特に、リードピン先端の近傍で結合された形状の中央部から更に突起部が形成され、この突起部および二分割されたリードピン領域にて折れ曲がるので、電極パッドと安定した接触が実現できる。
（４）リードピン先端の突起部または先端部分が二分割されたリードピン領域より目視で確認できる方向に、突起部または先端部分が折り曲げられているので、基板に設けられた電極パッドが真上から確認ができ、リードピンと電極パッドの位置あわせが容易になり、リードピン変形が抑えられるとともに、基板上に設けられた電極パッドとのズレがなくなり製造歩留まりが向上する。

リードピンつり下げ型蛍光表示管を説明する図である。図１におけるＡ部分、Ｂ部分、Ｃ部分の拡大図である。封着部内部におけるリードピンの平面図である。リードピンの形状を示す図である。リードピンの拡大平面図である。リードピンと電極パッドの位置を表示面真上から見た図である。蛍光表示管の製造工程を示す図である。従来のリードピンつり下げ型蛍光表示管を説明する図である。図８におけるＡ部分、Ｂ部分、Ｃ部分の拡大図である。

本発明の一実施例を図１を参照して説明する。
図１（ａ）は外部取り出しリードピンつり下げ型蛍光表示管の平面図を、図１（ｂ）は長辺側からみた断面図を、図１（ｃ）は短辺側からみた断面図をそれぞれ示す。
つり下げ型蛍光表示管１は、前面板２と基板３とがスペーサ部材４を介して封着部１１において封着接合されて真空容器を構成している。前面板２は透光性のカバー・ガラス板等で、基板３はガラス、セラミックス、琺瑯などの絶縁体材料等で、スペーサ部材４は枠状に形成されたガラス材料等でそれぞれ形成されている。前面板２および基板３がスペーサ部材４を介して相互に封着部１１においてガラス封着されることにより長手平箱状の気密な真空容器が構成され、その内部にそれらの部材により囲まれた真空空間が形成される。

蛍光表示管１は、この真空容器内の基板３上にアノード電極およびこのアノード電極上に形成された蛍光体層からなる陽極５が設けられ、この陽極５と、蛍光体層の上方にフィラメントアンカー１０を介して架設されたフィラメント状陰極６と、蛍光体層とフィラメント状陰極６との間に配置されたメッシュグリッド７とを備えている。
アノード電極および蛍光体層からなる複数の陽極５は、文字や記号等を表示するための発光単位を構成しており、蛍光表示管１の表示面として機能する。陽極５は、発光単位毎に設けられたメッシュグリッド７によりそれぞれ囲まれている。
真空容器内部の前面板２の両端部には、前面板２とスペーサ部材４との間に挟持されて封着されることで固定されるフィラメントアンカー１０がそれぞれ設けられ、直熱型陰極として機能する細線状の複数本のフィラメント状陰極６がこのフィラメントアンカー１０に固定されている。フィラメント状陰極６は、基板３の長手方向に平行であってメッシュグリッド７上方に架設されている。
なお、蛍光表示管１には、真空容器内の真空度を高めるためのゲッタ１５や、真空容器が形成された後に排気して内部を真空にするための排気管あるいは排気孔１４等が備えられている。

基板３の表面に図示を省略した陽極配線およびグリッド配線等が形成され、この配線パターンの一端がそれぞれの電極パッド８に電気的に接続されている。この電極パッド８と、外部取り出しリードピン９の先端９ａとが接触することにより電気的に接続される。
外部取り出しリードピン９は、前面板２とスペーサ部材４との間に挟持されて封着部１１で封着されている。また、図１（ａ）、（ｃ）に示されるように、外部取り出しリードピン９は、前面板２から基板３面に形成された電極パッド８まで前面板２から延長されて、電極パッド８に先端９ａが接触している。

図１におけるＡ部分、Ｂ部分、Ｃ部分の拡大図をそれぞれ図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。またリードピン９の拡大平面図を図２（ｄ）に示す。
外部取り出しリードピン９は短冊状金属薄板で形成される。例えば、厚さｔ₁が０．１５〜０．２ｍｍの４２６合金薄板を用いて、幅ｔ₂が０．７〜１．３ｍｍ、真空容器内部での長さｔ₃が３〜４ｍｍの短冊状に形成される。
外部取り出しリードピン９は封着部１１で前面板２とスペーサ部材４との間に挟持されて封着される。この封着されている部分９ｂからリードピン９は幅広となり短冊平面視二股の分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれている。
幅広となる幅ｔ₄は１．２〜１．３ｍｍ、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂のそれぞれの幅ｔ₅は０．２〜０．３ｍｍが好ましい。二股に分かれた分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂は真空容器内部で所定の折り曲げ加工された後、先端部分９ａで再度結合されている。この先端部分９ａおよび９ｄが電極パッド８に押し付けられることにより、外部取り出しリードピン９と電極パッド８とが電気的に接触できる。

リードピン９は、前面板２近傍から基板３に向けてあらかじめ断面くの字型にＸ₁およびＸ₂で折り曲げ加工される。あらかじめ折り曲げ加工しておくことにより、封止時にＹ₁で強制的に折り曲げられ電極パッド８に押し付けられる。この折り曲げ位置および折り曲げ角度は適宜自由に設定することができる。

外部取り出しリードピン９は、少なくとも真空容器内において短冊平面視二分割された分岐リードピンであればよい。図３は、封着部１１内部におけるリードピン９の平面図であり、斜線部分が前面板２とスペーサ部材４との間に挟持されて封着される部分を示す。
図３（ａ）は、封着されている部分９ｂから幅広となり短冊平面視二股の分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれている場合であり、上記図２（ｄ）に示す例である。
図３（ｂ）は、外部取り出しリードピン９が前面板２とスペーサ部材４との間に封着される前から既に短冊平面視二股の分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれており、この９ｃ₁および９ｃ₂が前面板２とスペーサ部材４との間に封着されている場合である。
図３（ｃ）は、外部取り出しリードピン９が短冊平面視二股に分かれる前に前面板２とスペーサ部材４との間に封着されて、真空容器内において短冊平面視二股の分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれている場合である。

陽極配線やグリッド配線等の一端がそれぞれ接続されている電極パッド８に対応して、複数個配列されている外部取り出しリードピン９は、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分離されているが、この９ｃ₁と９ｃ₂との間隔、および９ｃ₂と平行に相隣となる９ｃ₁との間隔は、同一間隔もしくは同一間隔に近い間隔で配置する。このような間隔で配置することにより、封着部での外部取り出しリードピン９が均等なピッチで配置され、封着部に発生する応力を分散することができる。

外部取り出しリードピン９が分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれている効果について図４により説明する。図４（ａ）および（ｂ）は本発明例でのリードピンの形状を、図４（ｃ）および（ｄ）は、従来例のリードピンの形状をそれぞれ示す。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、リードピン９が横方向の力（Ｆ）を受けた時、本発明のリードピン９は、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれているので、変形を防止するようｆの作用が４箇所に働くことになる。一方、従来の形状である図４（ｃ）および（ｄ）は、ｆの作用が働く箇所は１箇所となる。このため、本発明例のリードピン９は、従来のリードピン９’に比較して、変形し難いリードピンとなる。
また、二股に分かれた分岐リードピンが先端部９ａでつながっているため、金型のポンチエッジに引っかかることがあっても、互いの分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂を補完しあい成型状態が安定する。

外部取り出しリードピン９の拡大平面図をフレーム形状とともに図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。
図５（ａ）に示すように、外部取り出しリードピン９は、部分９ｂから幅広となり分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれ、先端部９ａで再結合している。この再結合している９ａ部分であって、９ｃ₁および９ｃ₂間の略中央部から更に突起部９ｄが形成されている。
突起部９ｄは折曲りラインＹ₁付近でバネ性を持たすよう折れ曲がりラインＹ₁近傍のピン幅を細くし、他の部分と強度差を設けている。強度差を設けることにより、リードピン９が電極パッド８と圧着されて接触するときに、安定した接触を実現できる。強度差はハーフエッチングなどで容易に形成できる。
分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれているリードピン９は、真空容器内部の図面上Ｘ領域において断面視略くの字型に折り曲げできるように加工される。
また、突起部９ｄを設けることにより先端部からから更に容易に折れ曲がることができるので、電極パッド８と安定して電気的接触が可能となる。

図５（ｂ）に示すように、外部取り出しリードピン９は、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれている部分に、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂を連結する連結部９ｅを設けることができる。この連結部９ｅを設けることにより、領域Ｘの機械的強度を強め、封着時のピン接触が起こる変形を領域Ｙで確実に行なわせることができる。

なお、封着時のリードピン９の接触が起こる変形を、領域Ｘで行なわせることもできる。図５（ｃ）に示すように、連結部９ｅおよび突起部９ｄを設けることなく、先端部９ａのみとして、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂の幅を、図５（ａ）および図５（ｂ）のピン幅よりも狭くし、領域Ｘの強度を弱めた形状のリードピン９とすることで、この領域Ｘで電極パッド８と接触させることができる。

リードピン９の折り曲げ方向は、図面上Ｘ領域において蛍光表示管の短辺側からみた断面視略くの字型に折り曲げされる。図６は、図５（ａ）に示す本発明のリードピン９と電極パッド８の位置を蛍光表示管の表示面真上から見た図である。
リードピン９は、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂に分かれている部分の領域Ｘにおいて、Ｘ₁およびＸ₂の箇所で断面視略くの字型に折り曲げられている。平面視二股に分かれているため、分岐リードピン９ｃ₁および９ｃ₂の間から、電極パッド８およびリードピン先端部９ａ部分の略中央部から突出している突起部９ｄが目視で確認できる。その結果、ピン変形が抑えられるとともに、電極パッド８および突起部９ｄの接触ズレがなくなり製造歩留まりが向上する。

図７は本発明の一実施形態にかかる蛍光表示管の製造工程を示す図である。図７（ａ）は封止前の側面図を、図７（ｂ）は封止前の各部品が接触した時の側面図を、図７（ｃ）は封止後の側面図をそれぞれ示す。
まず、図７（ａ）に示すように、所定の形状に加工された基板３上に、配線パターンおよび電極パッド８、アノード電極および蛍光体層からなる陽極５を順次印刷し、メッシュグリッド７を設けたのち、図示しないドライバチップが配設された陽極基板を準備する。
また、リードピン９およびフィラメントアンカー１０が一体形成されたフレーム１２を用意し、リードピン９を断面くの字型に折り曲げ加工した後、フィラメントアンカー１０にフィラメント状陰極を張力をかけた状態で架設する。なお、１２ａはタイバーである。
更に両縁部にフリットガラス１３を仮焼成したスペーサ部材４を準備する。この段階において、前面板２、基板３およびスペーサ部材４は、それぞれと仮止めされておらず独立した状態のままである。

つぎに図７（ｂ）に示すように、基板３上にスペーサ部材４、このスペーサ部材４上にフレーム１２上に前面板２を載置し、クリップ等で基板３、スペーサ部材４、フレーム１２、前面板２を狭持した状態で焼成する。これにより、フィラメントアンカー１０は、フリットガラス１３により、前面板２縁部とスペーサ部材４との間に固定される。
また、フレーム１２は前面板２とスペーサ部材４との間に固定されると同時にリードピン９の先端部と電極パッド８とが接触する。

焼成後、基板３に設けられた排気孔１４を排気通路として真空容器１内の真空排気を行ない、その排気孔１４を封止し、真空容器内部を１０^-5Ｐａ台の真空度に保持する。
最後に、フレーム１２をトリミングすると、図７（ｃ）に示すような蛍光表示管１が完成する。

本発明の蛍光表示管は、リードピンの成型状態が安定し、その先端部の変形が抑えられるので、リードピンと電極パッドとの安定した接触が実現できる。そのため、表示不良を少なくでき、全ての外部取り出しリードピンつり下げ型蛍光表示管に適用できる。

１つり下げ型蛍光表示管
２前面板
３基板
４スペーサ部材
５陽極
６フィラメント状陰極
７メッシュグリッド
８電極パッド
９リードピン
１０フィラメントアンカー
１１封着部
１２フレーム
１３フリットガラス
１４排気孔
１５ゲッタ
１６従来のつり下げ型蛍光表示管

Claims

前面板および基板がそれぞれスペーサ部材を介して封着接合される真空容器と、
この真空容器内の前記基板上に設けられた陽極および蛍光体層と、この蛍光体層の上方に架設されたフィラメント状陰極と、前記蛍光体層と前記フィラメント状陰極との間に配置されたグリッドとを備え、前記陽極およびグリッドとそれぞれ接続する電極パッドに電気的に接触する外部取り出しリードピンが前記前面板と前記スペーサ部材との間に挟持されて前記真空容器外へ導出される形式の蛍光表示管であって、
前記外部取り出しリードピンは短冊状金属薄板で形成され、この短冊状金属薄板が少なくとも前記真空容器内において短冊平面視二分割された分岐リードピンであり、前記電極パッドに電気的に接触する先端の近傍で前記分岐リードピン同士が結合された形状であることを特徴とする蛍光表示管。
前記外部取り出しリードピンが複数個配置され、前記短冊平面視二分割された分岐リードピン同士と、隣のリードピンとが同一間隔で配置されていることを特徴とする請求項１記載の蛍光表示管。
前記外部取り出しリードピンは、前記先端の近傍で結合された形状の中央部から更に突起部が形成され、この突起部および前記二分割されたリードピン領域にて折れ曲がることにより、前記電極パッドに電気的に接触することを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光表示管。
前記外部取り出しリードピンは、前記二分割されたリードピン領域に、分岐リードピン同士を連結する連結部を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の蛍光表示管。
前記外部取り出しリードピンは、前記二分割されたリードピン領域にて折れ曲がることにより、前記先端の近傍で結合された形状の先端部分が前記電極パッドに電気的に接触することを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光表示管。
前記外部取り出しリードピンは、前記電極パッドに電気的に接触する前記突起部または前記先端部分が前記二分割されたリードピン領域より目視で確認できる方向に、前記突起部または前記先端部分が折り曲げられていることを特徴とする請求項３、請求項４または請求項５記載の蛍光表示管。