JP3513111B2 - 蛍光表示管とその製造方法 - Google Patents

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、蛍光表示管とそ
の製造方法に関し、特にゲッターを備えた蛍光表示管と
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のゲッターを備えた蛍光表示管につ
いて、図７、図８を参照して説明する。図７、図８は、
蛍光表示管の断面図である。図７において、７１，７２
は、蛍光表示管の真空容器を構成するガラスの基板であ
る。

【０００３】図７（ａ）は、基板７２の絶縁層７３に保
持金具７４を固着し、その保持金具７４に、ゲッター材
７６を充填した金属の容器７５を取付けてある。基板７
２の外側から、金属の容器７５の底部にレーザー光を照
射すると、ゲッター材７６は、蒸発して基板７１にゲッ
ター膜を形成する。（例えば、特開平１１−２６０２６
２号公報参照。）

【０００４】図７（ｂ）は、基板７１に容器７７を取付
け、その容器７７に球状のゲッター材７８を収容してあ
る。真空容器の外側から、ゲッター材７８にレーザー光
を照射すると、ゲッター材７８は、蒸発して基板７２に
ゲッター膜を形成する。（例えば、特開平１０−６４４
５７号公報参照。）

【０００５】図８において、８１，８２は、蛍光表示管
の真空容器を構成するガラスの基板である。図８（ａ）
は、基板８２に凹部を形成して粉末状のゲッター材８３
を埋め込んである。基板８２の外側から、ゲッター材８
３にレーザー光を照射すると、ゲッター材８３は、蒸発
して基板８１にゲッター膜を形成する。（例えば、特開
平５−１１４３７３号公報参照。）

【０００６】図８（ｂ）は、蒸着法により、基板８２に
ゲッター材層８４を形成してある。基板８２の外側か
ら、ゲッター材層８４にレーザー光を照射すると、ゲッ
ター材層８４は、蒸発して基板８１にゲッター膜を形成
する。（例えば、特開平５−１１４３７３号公報参
照。） ゲッター材層の形成は、蒸着法による外、ゲッター材を
混入したペーストを塗布する方法もある。（例えば、特
開平２−１７７２３４号公報参照。）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図７の場合には、ゲッ
ター材を収容する容器が必要になり、かつその容器を保
持する金具、或いは基板に容器を取付けるための孔部が
必要になる。そのため容器や保持金具の加工コスト及び
基板の加工コストが高くなり、かつ容器の取付け作業が
面倒になる。また容器の取付け場所は限定され、特に図
７（ｂ）の場合には、基板に限定されてしまう。かつ容
器の取付けスペースが大きくなり、表示に関係のないデ
ッドスペースが大きくなってしまう。さらに図７（ａ）
の場合には、基板７１と基板７２の間に容器や保持金具
を設けなければならないから、薄型の蛍光表示管、例え
ば、両基板の間隔が１．４ｍｍ以下の場合には、取付け
が困難になり、かつ仮に取付けても、ゲッター材７６と
基板７１との間隔が小さいため、蒸発したゲッター材
は、広い範囲に飛散できない。そのため、基板７１に形
成されるゲッター膜は、面積が小さく、充分なゲッター
効果が得られない。

【０００８】図８（ａ）の場合には、基板に凹部を形成
しなければならないため、基板の加工コストが高くな
る。かつゲッター材は、粉末であるため、取扱いが面倒
で、基板の凹部にゲッター材を埋め込む作業も大変であ
る。また凹部を形成する場所は、基板に限定される。

【０００９】図８（ｂ）の場合には、ゲッター材層を形
成するための高価な蒸着装置が必要になり、かつゲッタ
ー材層を形成する際、そのパターニングが大変である。
また蒸着法による場合には、基板以外の部品等にゲッタ
ー材層を形成することは、困難である。そしてゲッター
材層は、薄いため、レーザーの照射時間によっては、基
板のガラスが局部的に加熱され過ぎ、基板にクラックが
生じることもある。

【００１０】図８（ｂ）において、蒸着法に変えてペー
ストを塗布する方法を用いた場合には、蒸着法と同様
に、高価なペースト塗布装置が必要で、かつゲッター材
層を形成する際、そのパターニングが大変で、しかも基
板以外の部品にゲッター材層を形成することは困難であ
る。またペーストのゲッター材以外の混合物も蒸発し、
障害になる場合がある。

【００１１】本願発明は、これらの点に鑑み、取付け場
所の制約がなく、取付けスペースが小さく、取扱いや取
付けが簡単なゲッターを備えた蛍光表示管と、レーザー
光により簡単にゲッター膜を形成できる蛍光表示管の製
造方法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明の蛍光表示管
は、対向するガラス又は絶縁層を形成してあるガラスの
前面基板と背面基板を備えた真空容器を有する蛍光表示
管において、前記前面基板と前記背面基板の間隔は１．
４ｍｍ以下であり、前記前面基板又は前記背面基板にゲ
ッター材を成形したタブレット状の蒸発型ゲッターを容
器に収容することなくそのゲッター自体を取付けてあ
り、そのゲッターの厚さは１００〜数百μｍ程度であ
り、前記ゲッターにレーザー光を照射し、蒸発した前記
ゲッター材によりゲッター膜が前記真空容器に形成され
ている。本願発明の蛍光表示管は、請求項１に記載の蛍
光表示管において、前記前面基板又は前記背面基板は側
面板を介して対向しており、前記ゲッターは、前記前面
基板又は前記背面基板の前記側面板とフィラメント支持
部材等の部品との間又は前記側面板と表示領域との間に
多数配置し、前記ゲッター膜は前記側面板にも形成され
ている。

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明のゲッターの実
施の形態を示す斜視図である。ゲッター材（例えば、バ
リウムアルミニウム合金）を成形して、タブレット状
（錠剤状）のゲッターを形成する。図１（ａ）のゲッタ
ー１２１は、円形のタブレットであり、図１（ｂ）のゲ
ッター１２２は、楕円形のタブレットであり、図１
（ｃ）のゲッター１２３は、四角形のタブレットであ
る。タブレット状ゲッターは、例えば、ゲッター材のペ
レット（球体）を押しつぶして成形する、或いはゲッタ
ー材の粉末を押しつぶして成形する。ゲッターの形状、
大きさ、厚さは、ゲッターを取付ける場所の条件に合わ
せて選定できる。またゲッターに照射するレーザービー
ムの形状は、スリットやレンズの形状により任意に選択
できるから、ゲッターの形状や大きさに合ったものを使
用する。

【００１５】図１のゲッターは、タブレット状に成形し
てあるから、後述するように、ゲッター材を容器等に収
容することなく、ゲッター自体を単独で蛍光表示管の任
意の場所に、任意の大きさのものを簡単に取付けること
ができる。また扁平体であるから、薄型の蛍光表示管に
使用することができる。

【００１６】ゲッターの厚さは、数十〜数百μｍ程度で
よいが、１００〜３００μｍ程度が好ましい。ゲッター
の厚さは、ゲッター材が蒸発する分が確保されていれば
よく、レーザーの出力により多少異なるが、１００μｍ
以上あれば基板にクラックが生じる等の問題はない。ま
たゲッターの厚さが、厚過ぎると不要なゲッター材が多
くなり、無駄になる。そのためゲッターの厚さは、１０
０〜３００μｍ程度が好ましい。ゲッターの大きさは、
ゲッターが円形の場合、１．０〜０．２ｍｍ径のものを
使用し、レーザービームの大きさは、一般に市販されて
いるＹＡＧレーザーの１．０〜０．２ｍｍ径のものを使
用した。レーザーの出力は、レーザービームの大きさに
より異なるが、レーザービームが、例えば、０．８ｍｍ
径の場合には、２．０Ｊ以下、０．２ｍｍ径の場合に
は、０．５Ｊでよい。これ以上の出力にすると、基板に
クラックが生じることがある。ゲッターの大きさやレー
ザービームの径は、これらに限るものではない。

【００１７】図２〜図４は、本願発明のゲッターの取付
け方の実施の形態を示す斜視図と断面図である。

【００１８】図２（ａ）は、ゲッター２２１の基板２１
と平行な面を、フリットガラス２３により、基板２１に
取付けてある。この場合、ゲッター２２１の基板２１と
平行な面及び側面を、フリットガラス２３により固着し
てもよいし、また側面のみを固着してもよい。いずれの
場合も、フリットガラス２３は、ゲッター２２１の蒸発
面に付着しないようにする。そうすることにより、ゲッ
ター２２１が蒸発する際、フリットガラス２３が同時に
蒸発するのを防止できる。フリットガラス２３は、ガラ
スに代えて、インジュウム又は錫単体、或いはそれらの
合金を使用してもよい。図２（ａ）の場合には、従来の
ようにゲッター材を収容する容器や基板の凹部が必要で
ない。図２（ｂ）は、金属の爪２４によりゲッター２２
２を基板２１に取付けてある。図３（ａ）は、ワイヤー
３３によりゲッター３２１を基板３１に取付け、図３
（ｂ）は、金属のメッシュ３４によりゲッター３２２を
基板３１に取付けてある。

【００１９】図２（ｂ）の爪２４、図３（ａ）のワイヤ
ー３３、図３（ｂ）のメッシュ３４は、それらを取付け
る場所が金属の部品である場合には、溶接によりその部
品に取付けることができる。図２（ｂ）の爪２４、図３
（ａ）のワイヤー３３、図３（ｂ）のメッシュ３４は、
成形したゲッターを保持できればよいから、従来のゲッ
ター材を収容する容器に比して、構造が簡単になり、コ
ストも安価になる。かつ簡単に取付けることができる。

【００２０】図４は、基板４１と基板４２を有する蛍光
表示管の内部のゲッター４３を、外部の磁石４５により
保持している。この状態で、ゲッター４３にレーザー光
を照射して、ゲッター４３を蒸発させて基板４１にゲッ
ター膜を形成する。ゲッター４３の非蒸発部分は、磁石
４５により溶接部４４まで移動し、その溶接部４４に溶
接して固着する。溶接部４４は、インジュウム又は錫単
体、或いはそれらの合金等から成る。この場合には、ゲ
ッターを固着したり、ゲッターの保持部材を設けたりす
る必要がない。

【００２１】図５、図６は、本願発明のゲッターの取付
け場所の実施の形態を示す断面図と斜視図である。図５
（ａ）は、フィラメント５６の支持部材５４を取付けた
金属の押え板５３に、ゲッター５２１を取付け、ゲッタ
ー５２２をグリッドのフレーム５５に取付けてある。こ
の場合、ゲッターを予めグリッド等の部品に取付けてか
ら、それらの部品を基板に取付けてもよい。金属の押え
板５３は、基板５１に取付けてある。なお押え板５３
は、金属リードを備え、その金属リードを側面板と基板
５１との間から引き出す、いわゆるリードフレームタイ
プのものもある。

【００２２】図５（ａ）の場合、ゲッター５２１，５２
２を、金属の押え板５３やグリッドのフレーム５５に取
付けるから、それらのゲッター取付け専用の部材やスペ
ースを必要としないし、かつ押え板５３やフレーム５５
は、表示に関与しない部分であるから、その部分をゲッ
ターの取付けに使用することにより、デッドスペースを
有効に利用することができる。またゲッターを、基板上
に直接、或いは基板上に形成した絶縁層等に取付けた場
合、誤ってレーザービームの焦点を基板や絶縁層に合わ
せてしまったとき、或いはレーザービームがゲッターか
ら外れてしまったときには、基板にクラックが生じた
り、絶縁層やその絶縁層の下の配線を破壊したりする可
能性があるが、押え板５３やフレーム５５は、金属であ
るから、そのようなことがない。

【００２３】図５（ｂ）は、表示の支障にならない、基
板５１の表示領域５７の周囲にゲッター５２３を取付け
てある。この場合、基板にグリッド等の部品を取付ける
前に、ゲッターを予め基板に取付けておいてもよい。図
５（ｂ）の場合には、図５（ａ）のフィラメント５６の
支持部材５４と側面板との間や４隅にもゲッターを配置
できるから、ゲッター膜の面積が大きくなる。またゲッ
ターを側面板に近づけて配置すれば、ゲッター膜を前面
基板のみでなく、側面板にも形成することができるか
ら、ゲッター膜の面積をさらに拡大することができる。

【００２４】図５（ｃ）は、基板５８の排気孔５８１を
覆う排気蓋５８２の内面にゲッター５２４を取付けてあ
る。この場合、排気孔５８１から蛍光表示管を排気し、
排気終了後高温に加熱した排気蓋５８２で排気孔５８１
を塞ぐことになる。したがって、ゲッター５２４は、付
着した不要なガスを放出してから、図５（ｃ）の状態で
蛍光表示管内に封入することになる。またこの場合に
は、ゲッター５２４は、排気孔５８１に収容されるか
ら、従来のゲッター材を収容する容器の取付け用の孔や
ゲッター材埋込み用の凹部を、基板に形成する必要はな
い。

【００２５】図６（ａ）は、基板６１に取付けた押え板
６４、フィラメント６６の支持部材６３、グリッドのフ
レーム６５に、ゲッター６２１，６２３，６２２を取付
け、それらのゲッターをレーザー光で照射して、基板６
８と側面板６９にゲッター膜を形成する。なお、６７
は、アノード電極に塗布した蛍光体である。図６（ａ）
の場合、側面板６９は、表示に関係ないから、その全面
にゲッター膜を形成するように、ゲッター６２３の個数
や大きさを選定してもよい。また蛍光表示管が、透過型
（前面発光型）の場合には、基板６１を通して蛍光体６
７の発光を観察するため、基板６８は、表示に関係しな
いので、その全面をゲッター膜で覆ってもよい。したが
って、この場合には、ゲッター６２１，６２２は、任意
の場所に多数配置することができる。

【００２６】図６（ｂ）は、基板６１，６８を備えた蛍
光表示管の表示領域と非表示領域の境に隔壁７０を設け
て、蛍光表示管の内部を２つに仕切り、非表示領域側に
ゲッター６２４を取付けてある。なお図６（ｂ）の場
合、ゲッター６２４を基板６１に取付けてあるが、隔壁
７０に取付けてもよい。

【００２７】ゲッターの取付け場所は、図５、図６に限
るものではなく、例示した以外の部品や基板の場所に取
付けることもできる。いずれの場所に取付けるかは、ア
ノードの配置等を勘案して、ゲッターが蒸発した際に形
成されるゲッター膜が表示の障害にならない場所を選定
すればよい。本願発明のタブレット状ゲッターは、任意
の大きさ、厚さ、形状のものを成形できるから、ゲッタ
ーの取付け場所に合わせて、設計し、加工したものを使
用できる。

【００２８】次に本願発明の蛍光表示管の製造方法につ
いて、説明する。まず従来の蛍光表示管と同様に、前面
基板及び背面基板に、配線や電極等を形成し、フィラメ
ント保持部材、グリッド等の部品を取付ける。次に本願
発明のタブレット状ゲッターを、図２、図３、図４の方
法のいずれか、又はそれらを組合わせた方法により、図
５、図６の場所、又はそれらを組合わせた場所に取付け
る。次に側面板を介して前面基板及び背面基板を対向さ
せて真空容器を組立て、排気して封止する。封止した真
空容器の外部から、タブレット状ゲッターにレーザー光
を照射して、タブレット状ゲッターを、レーザー光の照
射方向と逆の方向へ蒸発させ、真空容器にゲッター膜を
形成する。以上により蛍光表示管を製造する。なお予め
タブレット状ゲッターを取付けたグリッド等の部品を、
基板に取付けてもよい。また予めタブレット状ゲッター
を取付けた基板にグリッド等の部品を取付けてもよい。

【００２９】前記各実施の形態においては、陰極用フィ
ラメントを備えた蛍光表示管について説明したが、電界
電子放出型電子源を備えた蛍光表示管であってもよい。
また蛍光表示管は、感光部材に光書き込みを行う蛍光発
光プリントヘッドであってもよい。

【００３０】

【発明の効果】本願発明のゲッターは、タブレット状に
成形されているから、タブレット状のゲッターを容器に
収容することなくそのゲッター自体を単独で取付けるこ
とができ、かつゲッター保持手段により保持する場合に
も従来のゲッター材を収容する容器のように高価な特殊
の容器を必要としないし、また容器を用いないからゲッ
ターの取り付けが簡単になる。

【００３１】本願発明のゲッターは、タブレット状に成
形されているから、ゲッターの取付け場所に対応して、
任意の形状、厚さ、大きさのものを使用することができ
る。したがって、本願発明のゲッターは、従来のゲッタ
ーのように取付け場所の制限がなく、従来ゲッターを取
付けることができなかった場所にも取付けることができ
る。

【００３２】本願発明のゲッターは、ゲッターの取付け
場所に適した形状、厚さ、大きさのものを用いることが
できるから、従来のゲッター材を収容する容器を取付け
る場合よりも、ゲッターの取付けによるデッドスペース
を小さくすることができる。

【００３３】本願発明のゲッターは、ゲッターの取付け
場所に適した形状、厚さ、大きさのものを用いることが
できるから、１個の蛍光表示管の中に、形状、厚さ、大
きさの異なるゲッターを多数取付けることができる。し
たがって、ゲッター効果がより大きくなる。

【００３４】本願発明のゲッターは、ゲッターの取付け
場所により、任意の厚さのものを用いることができるか
ら、例えば、ガラスの基板に取付ける場合、レーザー光
によりその基板にクラックが生じない厚さのものを選定
することができる。したがって、蒸着法により形成した
ゲッター材層をレーザー光で照射した場合に起こる、基
板のクラックを防止できる。

【００３５】本願発明のゲッターは、ゲッター材のみを
成形しているから、ペースト塗布法によりゲッター材層
を形成した場合のように、ゲッター材以外の混合物が蒸
発して、障害を起こすことはない。

【００３６】本願発明のゲッターを用いて蛍光表示管を
製造する場合には、ゲッターは、グリッド等の部品や基
板に予め取付けておくこともできるし、蛍光表示管を組
立てる段階で取付けることもできる。したがって、蛍光
表示管の構造に応じて、ゲッターの取付けに都合のよい
段階で、ゲッターを取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のゲッターの実施の形態を示す斜視図
である。

【図２】本願発明のゲッターの取付け方の実施の形態を
示す斜視図である。

【図３】本願発明のゲッターの取付け方の実施の形態を
示す斜視図である。

【図４】本願発明のゲッターの取付け方の実施の形態を
示す断面図である。

【図５】本願発明のゲッターの取付け場所の実施の形態
を示す断面図である。

【図６】本願発明のゲッターの取付け場所の実施の形態
を示す断面図と斜視図である。

【図７】従来のゲッターの取付け方と取付け場所を示す
断面図である。

【図８】従来のゲッターの取付け方と取付け場所を示す
断面図である。

【符号の説明】

１２１，１２２，１２３、２２１，２２２，３２１，３
２２，４３，５２１，５２２，５２３，５２４，６２
１，６２２，６２３，６２４ ゲッター ２１，３１，４１，４２，５１，５８，６１，６８
ガラスの基板 ２３ フリットガラス ２４ 金属の爪 ３３ ワイヤー ３４ 金属のメッシュ ４５ 磁石 ５３，６４ 押え板 ５４，６３ フィラメントの支持部材 ５５，６５ グリッドのフレーム ５６，６６ フィラメント ５７ 表示領域 ５８１ 排気孔 ５８２ 排気蓋 ６７ 蛍光体 ６９ ガラスの側面板 ７０ 隔壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−177234（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−260262（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−114373（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−64457（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−7055（ＪＰ，Ｕ) 特表 平11−509037（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 31/15 H01J 9/39

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向するガラス又は絶縁層を形成してある
   ガラスの前面基板と背面基板を備えた真空容器を有する
   蛍光表示管において、前記前面基板と前記背面基板の間
   隔は１．４ｍｍ以下であり、前記前面基板又は前記背面
   基板にゲッター材を成形したタブレット状の蒸発型ゲッ
   ターを容器に収容することなくそのゲッター自体を取付
   けてあり、そのゲッターの厚さは１００〜数百μｍ程度
   であり、前記ゲッターにレーザー光を照射し、蒸発した
   前記ゲッター材によりゲッター膜が前記真空容器に形成
   されていることを特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】請求項１に記載の蛍光表示管において、前
   記前面基板又は前記背面基板は側面板を介して対向して
   おり、前記ゲッターは、前記前面基板又は前記背面基板
   の前記側面板とフィラメント支持部材等の部品との間又
   は前記側面板と表示領域との間に多数配置し、前記ゲッ
   ター膜は前記側面板にも形成されていることを特徴とす
   る蛍光表示管。