JP3404807B2 - ゲッター内蔵真空管の製造方法 - Google Patents
ゲッター内蔵真空管の製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/38—Exhausting, degassing, filling, or cleaning vessels
- H01J9/39—Degassing vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゲッター内蔵陰極線管
等のゲッター内蔵真空管の製造方法に関する。本発明
は、特に、製造時間の短縮を実現できるゲッター内蔵真
空管の製造方法を提供するものである。本発明は、例え
ば、各種用途に用いられる陰極線管(以下適宜「CR
T」と記すこともある)の製造方法として利用すること
ができる。
等のゲッター内蔵真空管の製造方法に関する。本発明
は、特に、製造時間の短縮を実現できるゲッター内蔵真
空管の製造方法を提供するものである。本発明は、例え
ば、各種用途に用いられる陰極線管(以下適宜「CR
T」と記すこともある)の製造方法として利用すること
ができる。
【0002】
【従来の技術】従来より、CRTには、管内のガスを吸
着させるため、ゲッターが用いられている。一般に、製
造工程にて管内に装着したゲッター(Baを主成分とす
るものが多く用いられる)を外部高周波により約800
℃以上の加熱にてフラッシュさせている。
着させるため、ゲッターが用いられている。一般に、製
造工程にて管内に装着したゲッター(Baを主成分とす
るものが多く用いられる)を外部高周波により約800
℃以上の加熱にてフラッシュさせている。
【0003】ゲッター内蔵のCRTの一般的技術につい
て、図4及び図5を参照して説明すると、次のとおりで
ある。
て、図4及び図5を参照して説明すると、次のとおりで
ある。
【0004】図4に示すように、CRT1においては、
外筐10の背部内面に装着させたゲッタースプリング1
2に、ゲッター2が保持されている。図中符号11はア
ノードボタン、13は突起部である。また、14は外筐
10の前面内部に形成された受像スクリーンであり、電
子銃15からの電子を受けて、画像を形成する。16は
導電層である。
外筐10の背部内面に装着させたゲッタースプリング1
2に、ゲッター2が保持されている。図中符号11はア
ノードボタン、13は突起部である。また、14は外筐
10の前面内部に形成された受像スクリーンであり、電
子銃15からの電子を受けて、画像を形成する。16は
導電層である。
【0005】ゲッター2は、図5に示す原理で、CRT
1内部のガスを捕捉して、真空度を保つ。即ち、外部に
加熱手段3(通常高周波誘導加熱コイル)を設け(図5
(a))、この加熱手段3により、Baを主成分とする
ゲッター2の場合700〜1200℃でこれを飛散さ
せ、蒸着させる(図5(b))。これにより図5(c)
のBa膜21を内壁に有する構造とするが、このゲッタ
ー2の飛散の時、内部のガスが吸収される。即ち、Ba
は、CRT1内の酸素や窒素(あるいはこれらを構成元
素とするガス)を、酸化物、窒化物にして吸収する。例
えば、CRT稼動時に発生するO2 やCO、CO2 など
と反応してこれを吸収し、真空度を保つとともに、カソ
ードに悪影響を与える炭素酸化物を除去する作用を示す
(炭素酸化物は、例えばCO2 がCH4 化して、カソー
ドの寿命を縮めると考えられている)。
1内部のガスを捕捉して、真空度を保つ。即ち、外部に
加熱手段3(通常高周波誘導加熱コイル)を設け(図5
(a))、この加熱手段3により、Baを主成分とする
ゲッター2の場合700〜1200℃でこれを飛散さ
せ、蒸着させる(図5(b))。これにより図5(c)
のBa膜21を内壁に有する構造とするが、このゲッタ
ー2の飛散の時、内部のガスが吸収される。即ち、Ba
は、CRT1内の酸素や窒素(あるいはこれらを構成元
素とするガス)を、酸化物、窒化物にして吸収する。例
えば、CRT稼動時に発生するO2 やCO、CO2 など
と反応してこれを吸収し、真空度を保つとともに、カソ
ードに悪影響を与える炭素酸化物を除去する作用を示す
(炭素酸化物は、例えばCO2 がCH4 化して、カソー
ドの寿命を縮めると考えられている)。
【0006】ゲッター2として用いられるものは、Ba
を主成分とするものが代表的であり、例えばBaAl4
とNiを重量部50:50で配合したものに、必要に応
じFe4 Nを0〜4.8配合したものを用いることがで
きる。これは約800℃の加熱において、 BaAl4 +4Ni → Ba+4NiAl の反応を生じ、飛散したBaがガスを吸収して真空度を
保つ作用を示す。
を主成分とするものが代表的であり、例えばBaAl4
とNiを重量部50:50で配合したものに、必要に応
じFe4 Nを0〜4.8配合したものを用いることがで
きる。これは約800℃の加熱において、 BaAl4 +4Ni → Ba+4NiAl の反応を生じ、飛散したBaがガスを吸収して真空度を
保つ作用を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする問題点】上記したようにゲッ
ターを飛散させてガス捕捉をさせることをフラッシュと
称している。CRT製造工程においては、このゲッター
フラッシュプロセスに要する時間を短縮することが望ま
れている。
ターを飛散させてガス捕捉をさせることをフラッシュと
称している。CRT製造工程においては、このゲッター
フラッシュプロセスに要する時間を短縮することが望ま
れている。
【0008】プロセス時間の短縮化のためには、ゲッタ
ーがフラッシュを開始し、充分な飛散量を確保する迄の
加熱時間をいかに早めるかが課題となる。
ーがフラッシュを開始し、充分な飛散量を確保する迄の
加熱時間をいかに早めるかが課題となる。
【0009】上記したように、従来の一般的な技術にお
いては、CRT内に装着したゲッターを外部より高周波
コイルにより約800℃に加熱し、NiとAlを反応さ
せ、Baをフラッシュさせる。フラッシュしたBaは、
CRT内の発生ガスを吸着し、管内の真空度を保持する
等の作用を呈するものであるため、Baの量が多い程、
CRTの寿命が長いとされている。
いては、CRT内に装着したゲッターを外部より高周波
コイルにより約800℃に加熱し、NiとAlを反応さ
せ、Baをフラッシュさせる。フラッシュしたBaは、
CRT内の発生ガスを吸着し、管内の真空度を保持する
等の作用を呈するものであるため、Baの量が多い程、
CRTの寿命が長いとされている。
【0010】本発明者の検討によれば、ゲッターとして
のBa量を確保するためには、一定のBa飛散量を確保
する必要時間を要する。図6に、横軸に時間、縦軸に温
度をとって、ゲッターフラッシュプロセスにおける昇温
カーブI′を示すが、図の横軸にSTで示すのがフラッ
シュ開始時間であり、TTで示すのがBa飛散量確保必
要時間である。このBa飛散量確保必要時間TTは、フ
ラッシュ関数時間STの関数になっていることを本発明
者は見い出している。
のBa量を確保するためには、一定のBa飛散量を確保
する必要時間を要する。図6に、横軸に時間、縦軸に温
度をとって、ゲッターフラッシュプロセスにおける昇温
カーブI′を示すが、図の横軸にSTで示すのがフラッ
シュ開始時間であり、TTで示すのがBa飛散量確保必
要時間である。このBa飛散量確保必要時間TTは、フ
ラッシュ関数時間STの関数になっていることを本発明
者は見い出している。
【0011】ここで、Ba飛散量確保必要時間TTを短
縮するためには、フラッシュ開始時間STを短かくする
ことにより、これを達成することが可能と考えられる。
しかし、フラッシュ開始時間STを短縮するためには、
加熱手段である高周波加熱コイルのRF出力を高める必
要がある。ゲッターは、通常、SUS等のコンテナーに
保持されているので、フラッシュ開始時間STを短縮す
るために昇温を急激にすると、図6に符号Vで示すよう
に、Ba飛散量確保必要時間TTに達しない内に、コン
テナーがメルトするメルト温度(SUSで1400℃)
まで昇温してしまい、コンテナーメルトの発生が生じ
る。
縮するためには、フラッシュ開始時間STを短かくする
ことにより、これを達成することが可能と考えられる。
しかし、フラッシュ開始時間STを短縮するためには、
加熱手段である高周波加熱コイルのRF出力を高める必
要がある。ゲッターは、通常、SUS等のコンテナーに
保持されているので、フラッシュ開始時間STを短縮す
るために昇温を急激にすると、図6に符号Vで示すよう
に、Ba飛散量確保必要時間TTに達しない内に、コン
テナーがメルトするメルト温度(SUSで1400℃)
まで昇温してしまい、コンテナーメルトの発生が生じ
る。
【0012】一般に、図7に示すように、高周波(R
F)出力と温度との関係は、同図のグラフAに示すよう
に、高周波の出力を高くすると加熱温度もこれに比例し
て高くなる。
F)出力と温度との関係は、同図のグラフAに示すよう
に、高周波の出力を高くすると加熱温度もこれに比例し
て高くなる。
【0013】また、図8のグラフBに示すように、高周
波(RF)の出力を一定とし、長時間加熱すると、ある
一定の温度にてピークを生じることが本発明者の検討に
よりわかった。
波(RF)の出力を一定とし、長時間加熱すると、ある
一定の温度にてピークを生じることが本発明者の検討に
よりわかった。
【0014】一方、温度とコンテナーメルトとの関係は
図9のグラフCの如くであり、SUSから成るコンテナ
ーは、1400℃以上より、そのメルトが発生する。
図9のグラフCの如くであり、SUSから成るコンテナ
ーは、1400℃以上より、そのメルトが発生する。
【0015】よって、図10に符号III で示す通常出力
でのRFによる昇温カーブに対して、プロセス時間を短
縮しようとして符号IVで示すようにRF出力を上げる
と、Ba飛散量確保必要時間TT内にメルト温度に達し
てしまい、メルトが発生してしまうという問題が起こる
のである。
でのRFによる昇温カーブに対して、プロセス時間を短
縮しようとして符号IVで示すようにRF出力を上げる
と、Ba飛散量確保必要時間TT内にメルト温度に達し
てしまい、メルトが発生してしまうという問題が起こる
のである。
【0016】
【発明の目的】本発明は上記問題点を解決して、メルト
の発生などの問題を生ずることなく、ゲッターのフラッ
シュプロセス時間を短縮でき、生産性の向上を実現でき
るゲッター内蔵真空管の製造方法を提供することを目的
とする。
の発生などの問題を生ずることなく、ゲッターのフラッ
シュプロセス時間を短縮でき、生産性の向上を実現でき
るゲッター内蔵真空管の製造方法を提供することを目的
とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本出願の請求項1の発明
は、ゲッターを内蔵する真空管の製造方法であって、加
熱によりゲッター材料をフラッシュさせる工程におい
て、ゲッター材料にフラッシュ開始温度まで急速な加熱
をすることにより温度上昇を行い、フラッシュ開始温度
に至った時点で連続して前記の温度上昇より温度上昇の
傾きを小さくした温度上昇により加熱を行うことを特徴
とするゲッター内蔵真空管の製造方法であって、これに
より上記目的を達成したものである。
は、ゲッターを内蔵する真空管の製造方法であって、加
熱によりゲッター材料をフラッシュさせる工程におい
て、ゲッター材料にフラッシュ開始温度まで急速な加熱
をすることにより温度上昇を行い、フラッシュ開始温度
に至った時点で連続して前記の温度上昇より温度上昇の
傾きを小さくした温度上昇により加熱を行うことを特徴
とするゲッター内蔵真空管の製造方法であって、これに
より上記目的を達成したものである。
【0018】本出願の請求項2の発明は、製造する真空
管が陰極線管であり、ゲッター材料のフラッシュ開始温
度に至るまでの第1ステップの加熱と、ゲッター材料の
フラッシュ開始温度に至った後の第2ステップの加熱の
少なくとも2ステップの加熱工程を行うようにした請求
項1に記載のゲッター内蔵真空管の製造方法であって、
これにより上記目的を達成したものである。
管が陰極線管であり、ゲッター材料のフラッシュ開始温
度に至るまでの第1ステップの加熱と、ゲッター材料の
フラッシュ開始温度に至った後の第2ステップの加熱の
少なくとも2ステップの加熱工程を行うようにした請求
項1に記載のゲッター内蔵真空管の製造方法であって、
これにより上記目的を達成したものである。
【0019】本発明において、ゲッターとしては、Ba
をゲッター成分とし、これに例えばAl、Niを配合し
たアロイ(例えばBa:Ni:Al=50:25:25
のもの)のほか、Ma,Ca,Sr,Zr,Ti,T
a,Ta,Thなどを適宜組み合わせてゲッターとした
ものも用いることができる。
をゲッター成分とし、これに例えばAl、Niを配合し
たアロイ(例えばBa:Ni:Al=50:25:25
のもの)のほか、Ma,Ca,Sr,Zr,Ti,T
a,Ta,Thなどを適宜組み合わせてゲッターとした
ものも用いることができる。
【0020】
【作 用】本発明によれば、ゲッター材料のフラッシュ
温度に至るまでは、急速な加熱を行って、速やかにフラ
ッシュを開始させ、フラッシュ温度に至った後は、温度
上昇の傾きを小さくすることにより、必要なフラッシュ
量が確保されない内にコンテナーメルト発生などの問題
の生じる温度にまで昇温してしまうといった問題を避け
ることができる。よってこの発明により、メルトの発生
などの問題を生ずることなく、ゲッターのフラッシュプ
ロセス時間を短縮することが可能となり、よって生産性
の向上を実現できる。
温度に至るまでは、急速な加熱を行って、速やかにフラ
ッシュを開始させ、フラッシュ温度に至った後は、温度
上昇の傾きを小さくすることにより、必要なフラッシュ
量が確保されない内にコンテナーメルト発生などの問題
の生じる温度にまで昇温してしまうといった問題を避け
ることができる。よってこの発明により、メルトの発生
などの問題を生ずることなく、ゲッターのフラッシュプ
ロセス時間を短縮することが可能となり、よって生産性
の向上を実現できる。
【0021】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定を受けるものではない。
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定を受けるものではない。
【0022】実施例1
この実施例は、本発明を、Ba−Ni−Alアロイから
成り、SUSコンテナーに保持されたゲッターを内蔵し
たCRTの製造に適用したものである。
成り、SUSコンテナーに保持されたゲッターを内蔵し
たCRTの製造に適用したものである。
【0023】本実施例においては、図1に示すように、
フラッシュプロセスにおける昇温カーブIは、ゲッター
材料のフラッシュ開始温度(ここでは800℃)に至っ
た後は、符号Ibで示すように温度上昇の傾きを小さく
した。
フラッシュプロセスにおける昇温カーブIは、ゲッター
材料のフラッシュ開始温度(ここでは800℃)に至っ
た後は、符号Ibで示すように温度上昇の傾きを小さく
した。
【0024】また、本実施例では特に、ゲッター材料の
フラッシュ開始温度に至るまでの符号Iaで示す第1ス
テップの加熱と、ゲッター材料のフラッシュ開始温度に
至った後の符号Ibで示す第2ステップの加熱の少なく
とも2ステップの加熱工程を行うようにした。
フラッシュ開始温度に至るまでの符号Iaで示す第1ス
テップの加熱と、ゲッター材料のフラッシュ開始温度に
至った後の符号Ibで示す第2ステップの加熱の少なく
とも2ステップの加熱工程を行うようにした。
【0025】この結果、第1ステップIaでの加熱を高
温で急速に行ってプロセス時間を短縮するとともに、符
号IIで示すフラッシュ開始後は、加熱手段であるコイル
に流すRF出力を切換えて昇温の傾きを小さくし、よっ
てBa飛散量確保必要時間TTに至るまでにはコンテナ
ーのメルト温度には至らないようにすることができる。
よってこれにより、メルト発生の問題を避けて、しかも
プロセス時間を短縮することが可能ならしめられた。
温で急速に行ってプロセス時間を短縮するとともに、符
号IIで示すフラッシュ開始後は、加熱手段であるコイル
に流すRF出力を切換えて昇温の傾きを小さくし、よっ
てBa飛散量確保必要時間TTに至るまでにはコンテナ
ーのメルト温度には至らないようにすることができる。
よってこれにより、メルト発生の問題を避けて、しかも
プロセス時間を短縮することが可能ならしめられた。
【0026】図1の昇温カーブは、第1ステップIa、
第2ステップIbとも直線的に図示してあるが、ゆるや
かに傾きを小さくする曲線的なものにしても好結果が得
られることは勿論である。
第2ステップIbとも直線的に図示してあるが、ゆるや
かに傾きを小さくする曲線的なものにしても好結果が得
られることは勿論である。
【0027】本実施例のフラッシュプロセスに用いた装
置の概略を、図2に示す。製造工程においてCRT1内
に装着されたゲッター2は、外部から高周波加熱コイル
を加熱手段3として加熱される。この加熱手段3(高周
波加熱コイル)は、ケーブル31を介して、高周波発振
装置4と接続しているが、この高周波発振装置4は、ボ
リューム設定などにより、RF出力を切換えられるよう
になっている。従って、ステップIaからステップIb
に移るとき(図1のII)には、これによりRF出力を制
御して、昇温カーブの傾きを小さくする。
置の概略を、図2に示す。製造工程においてCRT1内
に装着されたゲッター2は、外部から高周波加熱コイル
を加熱手段3として加熱される。この加熱手段3(高周
波加熱コイル)は、ケーブル31を介して、高周波発振
装置4と接続しているが、この高周波発振装置4は、ボ
リューム設定などにより、RF出力を切換えられるよう
になっている。従って、ステップIaからステップIb
に移るとき(図1のII)には、これによりRF出力を制
御して、昇温カーブの傾きを小さくする。
【0028】図2中符号5は光センサーであり、ゲッタ
ー2のフラッシュによる発光を、例えば図示51の位置
からの光で検知する。この光センサー5によりフラッシ
ュの開始を検知することができ、これをフィードバック
して、出力切換え信号を出す。また光センサー5は、フ
ラッシュのピークを検知して、これにより制御を行う構
成にすることもできる。
ー2のフラッシュによる発光を、例えば図示51の位置
からの光で検知する。この光センサー5によりフラッシ
ュの開始を検知することができ、これをフィードバック
して、出力切換え信号を出す。また光センサー5は、フ
ラッシュのピークを検知して、これにより制御を行う構
成にすることもできる。
【0029】この実施例では、Baを有効成分とするゲ
ッター合金を、SUSコンテナーとともに用いる場合を
示したが、その他の組成のゲッターを用い、その他の事
情でゲッターの飛散必要量を確保するまでの間にある温
度以上には加熱したくない場合などについても、各々の
組成等に応じた設定を行うことで、同様に本発明を適用
することができる。
ッター合金を、SUSコンテナーとともに用いる場合を
示したが、その他の組成のゲッターを用い、その他の事
情でゲッターの飛散必要量を確保するまでの間にある温
度以上には加熱したくない場合などについても、各々の
組成等に応じた設定を行うことで、同様に本発明を適用
することができる。
【0030】また、本実施例ではRF出力を切換えて、
加熱手段3の発熱を制御することで昇温カーブの制御を
行ったが、コイル等の加熱手段を移動させてゲッターと
の距離を変化させることにより、昇温カーブを制御する
構成にすることもできる。
加熱手段3の発熱を制御することで昇温カーブの制御を
行ったが、コイル等の加熱手段を移動させてゲッターと
の距離を変化させることにより、昇温カーブを制御する
構成にすることもできる。
【0031】実施例2
本実施例も、実施例1と同様にフラッシュプロセスを行
ったが、ここでは昇温カーブIを図3に示すようにし
た。符号IIでフラッシュ開始を示し、符号Ibでフラ
ッシュ開始II後の第2ステップを示す。やや曲線的
に、なだらかに昇温カーブを示すように、RF出力を制
御する設定を行った。
ったが、ここでは昇温カーブIを図3に示すようにし
た。符号IIでフラッシュ開始を示し、符号Ibでフラ
ッシュ開始II後の第2ステップを示す。やや曲線的
に、なだらかに昇温カーブを示すように、RF出力を制
御する設定を行った。
【0032】本実施例も、実施例1と同様の効果を有す
る。
る。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、メルトの発生などの問
題を生ずることなく、ゲッターのフラッシュプロセス時
間を短縮でき、生産性の向上を実現できる。
題を生ずることなく、ゲッターのフラッシュプロセス時
間を短縮でき、生産性の向上を実現できる。
【図1】実施例1のフラッシュプロセスにおける昇温カ
ーブを示す図である。
ーブを示す図である。
【図2】実施例1のフラッシュプロセスに用いた装置概
略図である。
略図である。
【図3】実施例2のフラッシュプロセスにおける昇温カ
ーブを示す図である。
ーブを示す図である。
【図4】ゲッター内蔵CRTの一般的な構成を示す図で
ある。
ある。
【図5】ゲッターの作用原理を説明する図である。
【図6】問題点を示す図である。
【図7】RF出力と温度の関係を示す図である。
【図8】RF時間と温度の関係を示す図である。
【図9】温度とコンテナーメルトの関係を示す図であ
る。
る。
【図10】問題点を説明する図である。
I 昇温カーブ
Ia 第1ステップ(の加熱)
Ib 第2ステップ(の加熱)
Claims (2)
- 【請求項1】ゲッターを内蔵する真空管の製造方法であ
って、 加熱によりゲッター材料をフラッシュさせる工程におい
て、 ゲッター材料にフラッシュ開始温度まで急速な加熱をす
ることにより温度上昇を行い、 フラッシュ開始温度に至った時点で連続して前記の温度
上昇より温度上昇の傾きを小さくした温度上昇により加
熱を行うことを特徴とするゲッター内蔵真空管の製造方
法。 - 【請求項2】製造する真空管が陰極線管であり、 ゲッター材料のフラッシュ開始温度に至るまでの第1ス
テップの加熱と、ゲッター材料のフラッシュ開始温度に
至った後の第2ステップの加熱の少なくとも2ステップ
の加熱工程を行うことを特徴とする請求項1に記載のゲ
ッター内蔵真空管の製造方法。
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