JP3077513B2 - 蛍光表示管の基板の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板と容器部がフリッ
トガラスで封着されてなる外囲器を備えた蛍光表示管の
基板の製造方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示管は、その内部が高真空状態に
保持された外囲器を有している。外囲器の内部には、蛍
光体を備えた発光部としての陽極の他、制御電極や陰極
等の各種電極類等が収納されている。

【０００３】一般に前記外囲器は、一面が開放された箱
形の容器部と、この容器部の開放面に封着される基板と
によって構成される。容器部と基板の封着は、一般にフ
リットガラスによって行われる。

【０００４】即ち、フリットガラスと有機溶剤と粘着剤
からなるシールガラスペーストを基板の封着側面の周囲
に印刷法によって塗布し、大気中で仮焼成する。基板の
上面に各種電極類等を形成した後、容器部と面付けして
外囲器を組み立て、真空封着排気炉内において外囲器内
を排気しながら両者を封着する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】シールから放出される
ガスによる蛍光体及び内部電極の酸化や汚染を防止する
ために真空封着を行う方法があるが、従来の方法によれ
ば、仮焼成したシールガラス内に空気が残留しているの
で、真空雰囲気で封着を行うと溶融したフリットガラス
が発泡してしまい、封着部に微小な空洞や凹部が生じて
封着部の機密性に問題が生じ、外囲器にリークが発生す
る原因となった。また、封着時にフリットガラスが発泡
するので、外囲器の封着部分のシール幅を一定に制御す
ることが困難であった。

【０００６】また、真空雰囲気で封着する際、フリット
ガラスから放出された大量のガスが外囲器内に封入され
てしまい、外囲器内の真空度が低下して内部の金属電極
や蛍光体を酸化・汚染させてしまうという問題があっ
た。

【０００７】さらに、シールガラスペーストを大気中で
仮焼成する際、シールガラスペースト中に含まれている
有機物質によって基板が汚染されるという問題があっ
た。また、封着工程に至るまでに印刷・焼成といった基
板を直接取り扱う工程を複数工程経なければならないの
で、基板が微小なごみで汚染されるおそれが大きいとい
う問題もあった。

【０００８】本発明は、シールガラスからの発泡が少な
いため、封着部分にリークが生じにくいと共に外囲器内
の真空度が高く、また基板が汚染されにくい蛍光表示管
の基板の製造方法と装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された蛍
光表示管の基板の製造方法は、基板と容器部がフリット
ガラスで封着されてなる外囲器を備えた蛍光表示管の基
板の製造方法において、高真空雰囲気中で加熱して溶融
したフリットガラスを加熱された基板の上面に供給する
ことを特徴としている。

【００１０】請求項２に記載された蛍光表示管の基板の
製造装置は、基板と容器部がフリットガラスで封着され
てなる外囲器を備えた蛍光表示管の基板の製造装置にお
いて、フリットガラスを収納する供給容器と、その内部
が高真空状態に保持されると共に前記供給容器と基板が
収納される真空容器と、前記真空容器の内部を加熱する
加熱手段と、前記真空容器内で前記加熱手段により加熱
されて溶融した前記供給容器内のフリットガラスを前記
真空容器内で前記加熱手段により加熱された基板に供給
させる供給手段とを具備することを特徴としている。

【００１１】請求項３に記載された蛍光表示管の基板の
製造装置は、請求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装
置において、溶融したフリットガラスが供給される基板
上の位置を調節するために前記供給容器と前記基板の相
対位置を調整する位置調整手段を有することを特徴とし
ている。

【００１２】請求項４に記載された蛍光表示管の基板の
製造装置は、請求項３記載の蛍光表示管の基板の製造装
置において、前記位置調整手段が、前記真空容器内にお
いて互いに直交する二方向に前記基板の位置を移動させ
る位置決め装置であることを特徴としている。

【００１３】請求項５に記載された蛍光表示管の基板の
製造装置は、請求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装
置において、前記真空容器の内部において溶融したフリ
ットガラスから放出されるガスを真空容器外に放出して
真空容器内の真空度を維持する真空ポンプを備えたこと
を特徴としている。

【００１４】請求項６に記載された蛍光表示管の基板の
製造装置は、請求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装
置において、前記供給容器に溶融したフリットガラスの
供給弁が設けられ、前記供給手段が、前記供給弁を開閉
する開閉手段と、供給容器内の溶融したフリットガラス
を開放された前記供給弁から外に押し出す押圧手段を備
えたことを特徴としている。

【００１５】請求項７に記載された蛍光表示管の基板の
製造方法は、請求項１記載の蛍光表示管の基板の製造方
法において、前記加熱手段によって前記供給容器内のフ
リットガラスが溶融温度以上に加熱され、前記基板が溶
融温度未満に加熱されることを特徴としている。

【００１６】請求項８に記載された蛍光表示管の基板の
製造装置は、請求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装
置において、前記真空容器が、供給容器を収納する第１
真空容器と、第１真空容器に連通すると共に基板を収納
する第２真空容器とによって構成され、第１真空容器に
は、前記真空容器の内部を真空に保つ真空排気系とは別
に、供給容器の溶融したフリットガラスから放出された
ガスが第２真空容器に入らないように第１真空容器内を
吸引する独立した真空排気系が設けられたことを特徴と
している。

【００１７】

【作用】フリットガラスを収納した供給容器と基板を真
空容器内に納める。加熱手段によって真空容器の内部を
加熱する。供給容器内のフリットガラスは加熱されて溶
融しガスを放出する。真空容器内は所定の真空度に保た
れており、発生したガスは真空容器外に除去される。基
板は真空容器内で加熱される。溶融して十分にガスが放
出されたフリットガラスは、加熱された基板の上に供給
手段によって供給される。溶融したフリットガラスが供
給される基板上の位置は、位置調整手段によって適宜に
調整され、基板の封着部分にフリットガラスが塗布され
ていく。溶融された温度の高いフリットガラスを供給さ
れても、基板は予め加熱されているので破損することは
ない。

【００１８】

【実施例】図１及び図２を参照して第１実施例の基板の
製造装置１（以下本装置１と呼ぶ。）を説明する。本装
置１は、第１及び第２の真空容器２，３を有している。
第１真空容器２は上側にある細長い箱形の部分であり、
フリットガラスを加熱溶融させる部分である。第２真空
容器３は第１真空容器２の一端部の下方に設けられてお
り、基板を加熱する部分である。第１及び第２真空容器
２，３は互いに連通している。

【００１９】第１真空容器２の両端部には、フリットガ
ラスを収納した供給容器４の導入室５と取り出し室６が
設けられている。導入室５及び取り出し室６には、開閉
自在の密構造の蓋体５ａ，６ａが設けられている。導入
室５及び取り出し室６と第１真空容器２との間には、そ
れぞれゲートバルブＧＶが設けられている。

【００２０】第１真空容器２内には、フリットガラス１
０を収納する供給容器４が複数個収納される。供給容器
４は略円筒形状の構成部材であり、上面には円形の開口
４ａが設けられ、細く絞られた管状の下端部の供給口４
ｂには供給弁７が設けられている。フリットガラス１０
は供給容器４の上面の開口４ａから投入され、加熱され
て溶融したフリットガラス１０は開放された供給弁７を
経て供給口４ｂから下方に落下供給される。供給容器４
は、ステンレス等の金属やセラミック等のような耐熱性
の材質で構成することが好ましい。

【００２１】第１真空容器２の内部には、複数個の供給
容器４を保持しながら、これら供給容器４を導入室５側
から取り出し室６側に向けて順次搬送する搬送手段が設
けられている。図示しないが、この搬送手段は、複数の
供給容器４を所定の間隔をおいて保持する案内手段を有
している。さらに搬送手段は、前記案内手段に保持され
た供給容器４を順次搬送する２基の導入手段を有してい
る。

【００２２】搬送手段の導入室５側に設けられた第１導
入手段８は、導入室５内に収納された供給容器４をゲー
トバルブＧＶから第１真空容器２内に順次押し込んでい
く直線的な押圧機能を有する。

【００２３】搬送手段の取り出し室６側に設けられた第
２導入手段９は、第１真空容器２内の供給容器４を取り
出し室６内に順次引き込む機能を有する。

【００２４】第１真空容器２の外側には、加熱手段であ
る一対の赤外線ランプハウス１１が第１真空容器２を挟
んで設けられている。この赤外線ランプハウス１１から
第１真空容器２に向けて赤外線を照射することにより、
第１真空容器２内に保持された供給容器４のフリットガ
ラス１０が溶融する。

【００２５】第１真空容器２には、溶融したフリットガ
ラス１０を供給容器４外に供給させる第１及び第２の供
給手段が設けられている。第１供給手段は、第１真空容
器２内の供給位置にある供給容器４の供給弁７を開閉す
る弁開閉手段１２である。弁開閉手段１２は、供給弁７
を把持して両方向に自在に回転させる機能を有する。

【００２６】第２供給手段は、第１真空容器２内の供給
位置にある供給容器４の開口４ａから内部に挿入される
ピストン１３と、該ピストン１３を供給容器４内に押し
込んで溶融したフリットガラス１０を供給口４ｂから押
し出す押圧手段１４とによって構成されている。

【００２７】前記第２真空容器３は、第１真空容器２の
供給位置において該第１真空容器２と連通している。第
２真空容器３の一端部には、基板の導入・取り出し室１
５が設けられている。導入・取り出し室１５には、開閉
自在の気密構造の蓋体１５ａが設けられている。導入・
取り出し室１５と第２真空容器３との間には、ゲートバ
ルブＧＶが設けられている。導入・取り出し室１５に
は、基板２０の導入・取り出し手段１６が設けられてい
る。この導入・取り出し手段１６は、基板２０を第２真
空容器３に導入し、また第２真空容器３から基板２０を
取り出す機能を有する。

【００２８】第２真空容器３と導入・取り出し室１５に
は、ターボ分子ポンプ１７とロータリーポンプ１８から
なる真空ポンプ手段１９がそれぞれ設けられている。

【００２９】第２真空容器３内には、導入・取り出し室
１５から導入された基板２０が載置される加熱台２１が
設けられている。加熱台２１の上に載置された基板２０
は溶融点以下の所定温度に加熱され、同温度に保持され
る。

【００３０】加熱台２１は、位置調整手段としての位置
決め装置２２によって移動する。位置決め装置２２は、
例えばラックとピニオンの組み合わせからなる直線移動
機構を移動方向が互いに直交するように加熱台２１に取
り付けた装置等が採用できる。もちろん位置決め装置２
２の具体的な機構はこれに限定されず、要するに互いに
直交する２方向に加熱台２１を任意に移動させる機能を
有していればよい。加熱台２１に載置された基板２０の
位置を、位置決め装置２２によって調整すれば、第１真
空容器２の供給位置にある供給容器４から供給された溶
融したフリットガラス１０を、基板２０上の任意の位置
に落下させることができる。

【００３１】なお、第１真空容器２と第２真空容器３と
は互いに連通しているので、第２真空容器３に設けた真
空ポンプ手段１９によって第１真空容器２の内部を所定
の真空雰囲気にすることができる。しかしながら、本実
施例では第１真空容器２にも別の真空ポンプ手段１９を
設け、両真空容器内の排気をより早めている。

【００３２】また、第２真空容器３の導入・取り出し室
１５にはバルブ２３を介してガスが導入されるようにな
っている。これは、リークガスとして取り出し室１５を
大気圧とするために導入される。

【００３３】次に、本装置１を用いて行う蛍光表示管の
基板２０の製造工程を説明する。複数本の供給容器４内
にそれぞれ規定量のフリットガラス１０を入れ、導入室
５の蓋体５ａを閉め、ターボ分子ポンプ２４とロータリ
ポンプ２５により導入室５内を真空にした後ゲートバル
ブＧＶをあけ、第１導入手段８によって一本ずつ第１真
空容器２に導入する。第１真空容器２内に最初に入れた
供給容器４が供給位置に設定されたところで、第１導入
手段８による供給容器４の導入を停止する。

【００３４】ゲートバルブＧＶを閉め、第１真空容器２
内は常にポンプ１７，１８により高真空状態に保持され
ている。また赤外線ランプハウス１１を作動させて第１
真空容器２内にある供給容器４のフリットガラス１０を
５００〜６００℃に加熱する。真空中で前記温度に加熱
されたフリットガラス１０は溶融し、溶融したフリット
ガラス１０からは大量のガスが放出される。放出された
ガスは、第１真空容器２に設けられた真空ポンプ手段１
９によって容器外に吸い出されるので、容器内の真空度
は低下しない。

【００３５】第２真空容器３内の加熱台２１上に基板２
０を載せる。基板２０は、導入・取り出し室１５から導
入・取り出し手段１６によって第２真空容器３内に搬入
され、加熱台２１上に置かれる。基板２０は、加熱台２
１上で３５０〜５００℃に加熱され、同温度範囲に保持
される。

【００３６】第１真空容器２内でフリットガラス１０が
溶融し、第２真空容器３内で基板２０が所定の温度に加
熱されたら、基板２０にフリットガラス１０を塗布す
る。まず、加熱台２１の位置を位置決め装置２２によっ
て調整し、第１真空容器２の供給位置にある供給容器４
の下方に基板２０を設定する。

【００３７】弁開閉手段１２によって供給位置にある供
給容器４の供給弁７を開く。押圧手段１４を作動させて
ピストン１３を供給容器４の上部の開口４ａから内部に
押し込み、溶融したフリットガラス１０を供給口４ｂか
ら押し出す。押し出されたフリットガラス１０は、基板
２０上の所定の位置に落下して塗布される。フリットガ
ラス１０の押し出しを続けながら加熱台２１の位置決め
装置２２を作動させ、基板２０上の所望の位置に溶融し
たフリットガラス１０を連続的に塗布していく。本実施
例では、図３に示すように基板２０の上面（外囲器の一
部となった時には内面）の周縁に外形に沿ってフリット
ガラス１０を連続的に塗布する。

【００３８】溶融したフリットガラス１０は５００〜６
００℃の高温であるが、基板２０は予め加熱されている
ので、このような高温の溶融したフリットガラス１０を
塗布されても熱で破損することはない。

【００３９】フリットガラス１０が塗布された基板２０
は、第２真空容器３内の加熱台２１上から導入・取り出
し室１５を経て導入・取り出し手段１６によって搬出さ
れる。以後、同様の手順で基板２０の搬入・フリットガ
ラス１０の塗布・基板２０の搬出が繰り返される。

【００４０】供給容器４内に溶融したフリットガラス１
０が無くなると、押圧手段１４が該供給容器４からピス
トン１３を引き出す。第１導入手段８は、第１真空容器
２内にある複数本の供給容器４に搬送力を与え、これら
を取り出し室６に向けて供給容器４の１本分だけ押し出
す。第１真空容器２の供給位置には、溶融したフリット
ガラス１０が充填された次の供給容器４が設定される。
以後、同様の手順で基板２０に対するフリットガラス１
０の塗布作業が繰り返される。

【００４１】取り出し室６内は、ポンプ２６，２７によ
り室内を真空に保持されているためにゲートバルブＧＶ
をあけて第２導入手段９にて引き出すことができる。そ
ののちゲートバルブＧＶを閉めリークバルブ２９を開け
てガスを導入し、取り出し室６内を大気圧とした後蓋体
６ａを開け供給容器４をを取り出すことができる。フリ
ットガラス１０が消費されて供給容器４が順次搬送され
ていくに伴い、溶融していないフリットガラス１０が収
納された新たな供給容器４が第１真空容器２内に送り込
まれる。新たな供給容器４は、第１導入手段８によって
導入室５からゲートバルブＧＶを介して第１真空容器２
内に搬入される。新たに搬入された供給容器４内のフリ
ットガラス１０は、供給容器４が作業の進行に伴って順
次搬送され、供給位置に設定されるまでの間に溶融し、
脱泡が終了する。従って、本装置１を用いたフリットガ
ラス１０の基板２０への塗布作業は、時間的なむだがな
く、効率的に行える。

【００４２】実施例では、基板２０の外周にフリットガ
ラス１０を塗布したが、本装置１は基板２０以外の外囲
器の構成部材に対してフリットガラス１０を塗布するこ
ともできる。また、基板２０等に対するフリットガラス
１０の塗布パターンは、位置決め装置２２によって基板
２０を移動させることにより任意に設定できる。

【００４３】本実施例で用いられる第１導入手段８、第
２導入手段９、弁開閉手段１２、押圧手段１４、導入・
取り出し手段１６には、公知のあらゆる駆動手段が応用
できるが、これらは真空容器に設けられる駆動手段なの
で、摺動部分の機密性が高い構造のものが特に好まし
い。例えば、真空側の駆動体と大気側の駆動体とをベロ
ーズで完全に遮断する方法や両駆動体を磁気で連動させ
る構造の駆動手段を用いることができる。

【００４４】本装置１で製造された蛍光表示管の基板２
０は、塗布されたフリットガラス１０に含まれるガスが
非常に少ないので、外囲器を組み立てる封着工程で発生
するガスの量が少ない。このため封着工程における排気
時間が短くて済み、外囲器内に不用なガスが残留するこ
ともない。また、シール材料であるフリットガラス１０
からガスが出ないので封着部に微小な空洞や凹部が生じ
ることがなく、封着部の機密性が良好に保たれる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、フリットガラスを加熱
して溶融させることによりガスを放出させ、この溶融し
たフリットガラスを予熱した基板に塗布するようにし
た。従って、このようにして得られた基板を真空中で容
器部に封着する際には、フリットガラスが発泡すること
はなく、封着部分には泡によるリークが生じにくく、高
い機密性が得られる。また、封着後に外囲器内に封入さ
れているガスの量が非常に少なくなる。

【００４６】また、溶融するまで加熱されたフリットガ
ラスを直接基板に塗布するので、基板にペースト状のフ
リットガラスを塗布して焼成する場合と異なり、基板が
焼成時に発生する有機物質で汚染されることがない。
又、焼成工程を省略することができるし、有機溶剤を用
いないため有機溶剤の消費がなく、コスト面で有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を模式的に示す概略斜
視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ切断線におる断面図である。

【図３】本実施例の装置で得られた基板の平面図及び側
面図である。

【符号の説明】

１ 製造装置 ２ 第１真空容器 ３ 第２真空容器 ４ 供給容器 １０ フリットガラス １１ 加熱手段としての赤外線ランプハウス １２ 第１供給手段としての弁開閉手段 １３ 第２供給手段としてのピストン １４ 第２供給手段としての押圧手段 ２０ 基板 ２２ 位置調整手段としての位置決め装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/24

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と容器部がフリットガラスで封着さ
   れてなる外囲器を備えた蛍光表示管の基板の製造方法に
   おいて、高真空雰囲気中で加熱して溶融したフリットガ
   ラスを加熱された基板の上面に供給することを特徴とす
   る蛍光表示管の基板の製造方法。
2. 【請求項２】 基板と容器部がフリットガラスで封着さ
   れてなる外囲器を備えた蛍光表示管の基板の製造装置に
   おいて、フリットガラスを収納する供給容器と、その内
   部が高真空状態に保持されると共に前記供給容器と基板
   が収納される真空容器と、前記真空容器の内部を加熱す
   る加熱手段と、前記真空容器内で前記加熱手段により加
   熱されて溶融した前記供給容器内のフリットガラスを前
   記真空容器内で前記加熱手段により加熱された基板に供
   給させる供給手段とを具備する蛍光表示管の基板の製造
   装置。
3. 【請求項３】 溶融したフリットガラスが供給される基
   板上の位置を調節するために前記供給容器と前記基板の
   相対位置を調整する位置調整手段を有することを特徴と
   する請求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装置。
4. 【請求項４】 前記位置調整手段が、前記真空容器内に
   おいて互いに直交する二方向に前記基板の位置を移動さ
   せる位置決め装置である請求項３記載の蛍光表示管の基
   板の製造装置。
5. 【請求項５】 前記真空容器の内部において溶融したフ
   リットガラスから放出されるガスを真空容器外に放出し
   て真空容器内の真空度を維持する真空ポンプを備えた請
   求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装置。
6. 【請求項６】 前記供給容器に溶融したフリットガラス
   の供給弁が設けられ、前記供給手段が、前記供給弁を開
   閉する開閉手段と、供給容器内の溶融したフリットガラ
   スを開放された前記供給弁から外に押し出す押圧手段を
   備えた請求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装置。
7. 【請求項７】 前記加熱手段によって前記供給容器内の
   フリットガラスが溶融温度以上に加熱され、前記基板が
   溶融温度未満に加熱されることを特徴とする請求項１記
   載の蛍光表示管の基板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記真空容器が、供給容器を収納する第
   １真空容器と、第１真空容器に連通すると共に基板を収
   納する第２真空容器とによって構成され、第１真空容器
   には、前記真空容器の内部を真空に保つ真空排気系とは
   別に、供給容器の溶融したフリットガラスから放出され
   たガスが第２真空容器に入らないように第１真空容器内
   を吸引する独立した真空排気系が設けられたことを特徴
   とする請求項２記載の蛍光表示管の基板の製造装置。