JPH0439174B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、家電用、車載用、時計用、コンピ
ユータ端末用、ゲーム用等の表示装置に使用され
る表示管に係わり、特に表示管内を排気する為の
チツプ管のないチツプレス表示管の製造方法に関
するものである。

従来チツプ管を有する表示管には、放電型表示
管やプラズマデイスプレイや蛍光表示管等がある
が、以後蛍光表示管について本発明を説明する。

〔従来の技術とその問題点〕

蛍光表示管は、絶縁材料で形成した外囲器内に
陽極や制御電極やフイラメント状陰極等を配設
し、この外囲器内を高真空雰囲気にするために一
般には外囲器内の気体を排気孔より吸引排気して
いた。すなわち排気孔にガラス管によるチツプ管
が突出して配設され、このチツプ管より排気し外
囲気内が高真空状態になつた時点でチツプ管を溶
融して塞ぎ外囲器内を高真空状態に保つていた。
この工程を封止工程と称している。

ところが、封止後のチツプ管が外囲器より突出
しているので、デイスプレイ装置に表示管を取り
付ける際のスペースフアクターが悪いというばか
りでなく、チツプ管の材料がガラス管であること
から耐衝撃性に弱いという問題点を有していた。
したがつて近年チツプ管のない、いわゆるチツプ
レス蛍光表示管が要求されるようになつてきた。

そこで、従来のチツプレス蛍光表示管の公知例
としては、実公昭58−10291号がある。この蛍光
表示管は、第４図に示すように、外囲器を構成す
るガラス基板Ａに貫通孔Ｂが形成し、この貫通孔
Ｂの内面にフリツトガラスＣによりセラミツク部
材Ｄを固着させ、このセラミツク部材Ｄには貫通
孔Ｂとほぼ同軸状に小径の透孔Ｅを設けると共
に、透孔Ｅの内側面と透孔Ｅの周辺の前記貫通孔
Ｂから露出した部分のセラミツク部材Ｄの表面に
メタライズ層Ｆを形成し、前記透孔Ｅ周縁にろう
材Ｇを配置して、外囲器内を排気した後に前記透
孔Ｅ近傍を加熱処理してろう材Ｇを溶融すること
で外囲器を封止する構成となつている。

ところが、上述の外囲器は、構造が複雑であつ
たり、特性を悪くする原因がある等の不都合が生
じるので、いまだ実用化されていない。

また従来のチツプレス表示管の製造方法として
は、ベルジヤー等の真空機器内に多数の外囲器を
載置して所定時間ベルジヤー内を加熱して密着封
止するというバツチ式の製造方法があり、特開昭
52−45865号で公知である。

この従来のバツチ式の製造方法は、１バツチに
生産する本数に制限があることと、１バツチごと
高真空に吸引したり、大気に戻したり、また炉内
の雰囲気ガスを吸排気したり、温度を上昇させた
り下降させたりするので次のような問題点を有し
ていた。

(1) バツチ式では全自動化がしにくい所が多くあ
り、単位時間当りの生産性がよくなかつた。

(2) 温度条件、真空条件、雰囲気ガス条件等の各
種生産条件が１バツチごとに変化する可能性が
あり均一な製品ができないということもあり得
る。

(3) １バツチごと排気したチヤンバー内に雰囲気
ガスを導入させて封着し、封止工程や製品取出
工程で排気してしまうので雰囲気ガスおよび熱
エネルギーの無駄があつた。

(4) １バツチごと加熱して封着工程、封止工程を
終了した後、酸化物ソルダーを冷却して固着さ
せるため製品及び治具等を含めて炉内を冷却
し、製品を取りだしていたので熱エネルギーの
無駄があつた。

(5) 封着、封止条件に達するまで、加熱時間、吸
引時間等の加工条件に設定する時間が１バツチ
ごと常温常圧からスタートするまで所定の加熱
温度や真空度に達するまで時間が長くかかり生
産性が上らなかつた。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので
あつて、すなわち表示管の製造方法において自動
化、合理化、効率化、省力化が容易であり、生産
性が上がり、製品のより一層の均一化が図れ、雰
囲気ガスや熱や排気時間等の無駄をなくすことが
可能である表示管の製造方法を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

前述の目的を達成するため、この発明の表示管
の製造方法は、陽極導体上に蛍光体層を配設した
陽極と、陽極に対面してフイラメント状陰極等の
電極を絶縁性を基板に配設した陽極基板と、前記
電極等を覆い、前記陽極基板の周縁に酸化物ソル
ダーにより封着される容器部とにより気密外囲器
が構成され、この気密外囲器の一部に排気孔を配
設し、この排気孔を蓋部材により封止し、外囲器
内を真空雰囲気含む特定の雰囲気に形成させる表
示管の製造方法において、前記陽極基板および容
器部の封着部の少なくとも一方に被着された酸化
物ソルダーを予備焼成する工程と、前記外囲器の
内外を不活性ガス雰囲気に置換する工程と、不活
性ガス雰囲気中で陽極基板と容器部を加熱して封
着する工程と、前記封着された外囲器を徐冷する
工程と、外囲器内を低真空雰囲気に形成させる荒
引き工程と、さらに外囲器内に高真空雰囲気を形
成させる本引き工程と、真空雰囲気又は特定ガス
雰囲気中で蓋部材を加熱することにより排気孔を
塞ぎ封止する工程と、封止した表示管を冷却させ
る工程と、取出室の真空状態をリークさせる取出
工程とを有し、かつ、各工程別に処理室を有し、
この各工程別処理室を移送装置によつて外囲器が
移送されて連続的に一貫生産することを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を図示の実施例にもとづいて説
明する。

第１図は、本発明の製造方法で作つた蛍光表示
管の断面図である。１は、陽極基板であり、絶縁
性を有するガラスやセラミツクスからなる基板で
ある。この基板上に導電金属例えば銀やアルミニ
ウムによる配線導体２が配設されている。形成方
法は厚膜印刷法で配設したり蒸着法で金属薄膜を
形成した後フオトソリグラフイ法で配線パターン
を形成するという方法等の適宜手段で配設され
る。

この配線導体２の上面に、低融点ガラスを主成
分とした絶縁層３が厚膜印刷法で配設されてい
る。この絶縁層３にはスルーホール部３ａの透孔
が設けられ、このスルーホール部３ａ上にカーボ
ンを主成分とする陽極導体４が配設され、絶縁ス
ルーホール部３ａ中にも充填されることにより、
前記配線導体２と陽極導体４が電気的に導通する
ことになる。

さらに、この陽極導体４上に蛍光体層６を厚膜
印刷法、沈澱法、電着法等の適宜手段で配設させ
る。

また、本発明の蛍光表示管は、外囲器１５の一
部に排気孔５を穿設するのであるが、この実施例
の場合は、陽極基板１に配設した。この排気孔５
は、陽極基板１の他に、後述する側面板９か、前
面板７に穿設される場合もある。

この排気孔５には蓋部材１７が酸化物ソルダー
１６によつて陽極基板１に接着されて塞ぎ外囲器
１５を封止している。

また前記陽極基板１の上面には、前記蛍光体層
６に対面してメツシユ状制御電極１３がスペーサ
フレーム１２上に設けられ、さらにその上方に離
間して複数本のフイラメント状の陰極１４を張架
配設した構造である。

しかして、前記陽極基板１上に蛍光体層６制御
電極１３及び陰極１４等の電極を内包するように
ガラスやセラミツクスからなる前面容器１１を酸
化物ソルダー１０で接着させて封着する。このよ
うに基板１と前面容器１１を接着して外囲器を形
成させる工程を封着と称する。前記前面容器１１
は、透光性を有する前面板７の周縁四方に側面板
９を酸化物ソルダー８で接着して箱形状に形成さ
せる。

次に本発明の表示管の製造方法を蛍光表示管の
例をとり、第２図の製造装置の説明図及び第３図
の製造方法を示す流れ図により説明する。

陽極基板１は、第３図で示すように、まず陽極
基板１の隅部にダイヤモンドドリル等により透孔
を穿設して排気孔５を形成する。なお排気孔は陽
極基板以外の外囲器に穿設する場合もある。排気
孔５を配設した陽極１は、洗浄された後、銀ペー
ストによる配線導体２を、例えばスクリーン印刷
法によつて被着させた後焼成してペースト中の蒸
発成分を飛ばして配線パターンが形成される。

次に配線導体２上に低融点フリツトガラスを主
成分とするペーストを印刷焼成して絶縁層３を形
成する。この絶縁層３にはスルーホール３ａとい
う透孔部を形成するように配設される。スルーホ
ール３ａは、前記配線導体２上に設けられてい
る。

次に、このスルーホール３ａ上に陽極導体４を
積層配設する。陽極導体４は、カーボンを主成分
としたペーストを印刷焼成して被着形成される。
前記スルーホール３ａ中にも陽極導体４が充填さ
れるので、陽極導体４は配線導体と電気的に導通
することになる。

次に、前記陽極導体４上に蛍光体層６を印刷法
により被着させて後焼成して陽極基板１が完成す
る。

また、前面板７は、ネサ膜等の透明導電膜の材
料を塗布した後大気中で焼成して透明導電膜を形
成させる。

次に、この前面板７の周囲に酸化物ソルダー８
を被着させる。酸化物ソルダー８は、結晶化ガラ
スフリツトを主成分としたものでも、非結晶ガラ
スフリツトを主成分としたものでもよい。

次に前記酸化物ソルダー８を被着させて前面板
７の周縁四方上に側面板９を接着させて箱形の容
器部１１に組立てる。そして焼成して前面板７に
側面板９を固着させて容器部１１を形成させる。

次に容器部１１の開放端であり、陽極基板１と
り封着面である側面板９の下端部に酸化物ソルダ
ー１０を印刷法で被着した後乾燥して有機溶剤等
を蒸発させて容器部が完成する。

また、スペーサフレーム１２は、必要がある場
合にはメツシユ状の制御電極を溶着して取付け
る。また、フイラメント状陰極を取り付ける固定
部材がスペーサフレーム１２に溶接固定され、こ
の固定部材にフイラメント状の陰極が溶接されて
いる。

さらにまた、蓋部材１７は、陽極基板１と同じ
ガラス片か、または金属片で形成し、外囲器１５
と対面する面に酸化物ソルダー１６を被着させ、
予備焼成をしてエアー抜きをしておく。

以上の工程により完成された陽極基板１と容器
部１１とスペーサフレーム１２と蓋部材１７を外
囲器組立封着治具にセツトする。まず陽極基板１
上にスペーサフレーム１２を載せ、その上から前
面容器１１をかぶせ、排気孔５の下側に蓋部材１
７を設置する。

外囲器１５を構成する部材がセツトされた組立
封着治具は、第２図に示す封着封止用の一貫連続
生産装置（インライン装置）の予備焼成室から入
り、最後に取出室から出ると、外囲器１５は、封
着されるとともに蓋部材１７によつて封止されて
外囲器内を高真空状態に保持できるようになる。

この連続一貫生産装置は、複数の工程別処理室
が並び移送装置によつて拡工程別処理室を通り処
置される。

工程別処理室は、予備焼成室２０、ガス置換室
２２、封着炉２５、徐冷室２７、荒引室２８、本
引室３３、封止室３４、冷却室３８、取出室４０
から構成されている。各工程別処理室は、外部と
は遮断された密封装置内に配設されている。

また各工程別処理室は移送装置例えばシリンダ
ー送りや金属またはラセミツクベルトおよびチエ
ーン等が配設されてトレイを移動させている。

各工程別処理室間には気密性シヤツターが設け
られ各工程別の処理条件が他の処理室に影響しな
いように構成されている。

前記組立封着治具は、トレイに載置されて、ト
レイごと移送装置によつて各工程別処理室を移動
して処置される。

以下本発明の連続一貫生産装置を各工程順に詳
細に説明する。

組立封着治具の載置されてトレイは、移送装置
によりまず予備焼成室２０へ入る。この予備焼成
室２０には加熱装置（ヒータ）が配設されて、室
内を200〜300℃に保持している。室内の雰囲気
は、大気でもよいが効率を上げるために酸化性ガ
スを導入してもよい。予備焼成室２０は、上記の
ように構成されているので組立封着治具にセツト
された外囲器の封着部に被着されていた酸化物ソ
ルダー中の残存有機物が十分に酸化させて蒸発除
去温度まで加熱する。

予備焼成工程が終了すると、シヤツター２１が
開き、トレイは、移送装置によりガス置換室に入
る。

このガス置換室２２は、密封できるシヤツター
２１，２４が配設されるとともにロータリーポン
プ２３へバルブを介して配管されている。また不
活性ガス源２６から配管され不活性ガスが給気で
きるように構成されている。したがつてトレイが
室内に入るとシヤツター２１は閉じてロータリー
ポンプ２３により室内の気体は排気される。つい
で不活性ガス（窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガ
ス等）が導入され表示管の外囲器内を不活性ガス
に置換する。

次ぎにシヤツター２４が開きトレイは封着炉２
５へ移動する。

封着炉２５は、不活性ガス雰囲気又は真空雰囲
気中で300〜500℃に加熱されて封着面の酸化物ソ
ルダーを溶融することと、治具により上下より押
圧されているために、陽極基板と前面容器が封着
される。封着炉２５には雰囲気ガス源２６から雰
囲気ガスが供給されているので陰極や蛍光体の化
学変化が防止される。

封着された外囲器１５は封着治具ごとトレイに
載つているので同じ不活性ガス雰囲気の徐冷炉２
７に移送され、ここで約200〜300℃になるまで徐
冷され、酸化物ソルダーを溶融状態から固着させ
る。

徐冷した外囲器１５は、移送装置によりトレイ
ごと次の荒引室２８へシヤツター２９，３０を開
いて移動する。ここのシヤツター２９は、熱シー
ルドのシヤツターであり、シヤツター３０は、真
空気密用のシヤツターである。

荒引室２８へ封着治具のトレイが入ると真空用
シヤツター３０が閉じ、ロータリーポンプ３１が
作動して、荒引室２８内を低真空状態、例えば真
空度が10^-2〜10^-3Torrになるまで排気する。所
定の真空度に達成すると、真空用シヤツター３２
が開き、封着治具のトレイは、本引室３３へ入
る。本引室３３は、予め真空度を10^-5Torr以下
に引いてあるので、シヤツター３２が開いて本引
室へ入ると、10^-5Torrから多少下がるが、シヤ
ツター３２を閉じて、油拡散ポンプ３６を作動さ
せて10^-5Torr以下の高真空状態になるまで短時
間で排気することが可能である。

次に本引室３３と封止室３４のチヤツター３５
を開き封止室３４へ封着治具のトレイが移動す
る。シヤツター３５が閉り油拡散ポンプ３６が作
動し、封止室３４内の真空度を10^-5Torr以下に
なるまで排気しながら、蛍光表示管のフイラメン
ト状陰極１４に通電してフイラメント状陰極１４
の活性化処理を行つた後、蓋部材１１の部分を部
分加熱させて、蓋部材１１に被着させた酸化物ソ
ルダー１６を溶融させて陽極基板１に封着封止す
る。

外囲器を封止して高真空状態に保持された蛍光
表示管は、その後にシヤツター３７を開いて冷却
室３８に入り徐冷する。この場合、予備焼成室２
０やガス置換室２２の排気ガス等も利用できる。
徐冷された蛍光表示管は、シヤツター３９を開き
取出室４０に入り、さらに冷却するとともにリー
クさせて真空度を大気圧まで戻した後取出す。又
取出室４０や冷却室３８で加熱大気により徐冷却
させるのは、冷えた大気を急に入れることにより
ガラス外囲器が急冷されて熱歪が入り、クラツク
が入るのを防止するためである。

取出室から取り出した蛍光表示管は、従来の表
示管製造法と同様にゲツターリング工程やエージ
ング工程を経て完成される。

また封止工程に必要な真空度10^-5Torr以下に
するまでに荒引室２８と本引室３３を一室づつ設
けたが、荒引室２８をそらに増やすことにより一
貫装置内のトレイの移動時間を調整することも可
能である。

また、陽極基板１を通して基板側より観察する
前面発光形の場合は、透光性の陽極基板１であ
り、排気孔５は前面板７に穿設される。

さらにまた、PDPやガス放電管等の表示管の
場合は、表示管内に特定の雰囲気ガスを入れなけ
ればならないがその処理は、封止室３４で高真空
になつた後雰囲気ガス４１から供給して封止室３
４内に雰囲気ガスを導入することにより外囲器１
５内に雰囲気ガスを入れ、その後に封止処理を行
うことにより、蛍光表示管以外にもPDPやガス
放置管等も製造することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の表示管の製造
方法によれば、外囲器を構成する陽極基板と容器
部の少なくとも一方に酸化物ソルダーを被着し、
陽極基板に電極と容器部を載置するとともに排気
孔に対面して酸化物ソルダーを被着した蓋部材を
載置し、封着と封止するための各工程が連続的に
設けられ、移送装置により各工程を移送されて連
続的に一貫生産されるので、下記に示すいくつか
の特徴並びに効果を有する。

(1) 各工程ごとに処理条件が異なるが、各工程ご
とに処理室を設け、移送装置によつて各処理室
を移動するシステムにしたので、インライン式
の一貫生産システムが可能となり、単位時間当
りの生産性が上り、チツプレス表示管の量産化
が容易になつた。

(2) 製造される表示管が全て同一の温度条件、雰
囲気の条件、真空度等の処理条件の下に作製さ
れるため均一で品質の優れた製品が歩留まりよ
く生産できる。

(3) バツチ方式のように一度加熱した室ごとに冷
却するということがなく、予備焼成室や封着室
は常に加熱されたままであるので熱効率に優
れ、省エネルギー化が図れる。

(4) また不活性ガスも自然流出した量だけ供給す
ればよいので、不活性ガスの節約になる。

(5) 表示管の外囲器内を高真空状態にするため
に、真空系を荒引室と本引室の２室以上の複数
にしたため、高真空にするまでの時間が短縮さ
れ製造時間が少なくなり生産性を工場させるの
が可能である。

(6) 各処理工程が全て、外気から遮断された装置
内で製造されるのでダストフリーの状態で連続
的に処置される為、品質の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方法により作られたチ
ツプレス蛍光表示管の断面図、第２図は、本発明
の製造方法で使用する連続一貫生産装置の説明
図、第３図は、本発明の製造方法を示す流れ図。
第４図は、従来のチツプレス蛍光表示管の外囲器
の要部断面図である。 １……陽極基板、５……排気孔、１０……酸化
物ソルダー、１１……容器部、１４……陰極、１
５……外囲器、１７……蓋部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陽極導体上に蛍光体層を配設した陽極と、陽
   極に対面して陰極等の電極を配設した陽極基板
   と、前記電極等を覆い、前記陽極基板の周縁に酸
   化物ソルダーにより封着される容器部とにより気
   密外囲器が構成され、前記気密外囲器の一部に排
   気孔を配設し、前記排気孔を蓋部材により封止す
   ることにより外囲器内を真空雰囲気又は特定の雰
   囲気に形成させる表示管の製造方法において、前
   記陽極基板および容器部の少なくとも一方の封着
   部に被着された酸化物ソルダーを予備焼成する工
   程と、前記外囲器の内外を不活性ガス雰囲気に置
   換する工程と、前記不活性ガス雰囲気中で陽極基
   板と容器部を加熱して封着する工程と、前記封着
   された外囲器を徐冷する工程と、前記徐冷した外
   囲器内を低真空雰囲気に形成させる荒引き工程
   と、さらに外囲器内に高真空雰囲気を形成させる
   本引き工程と、高真空雰囲気又は特定ガス雰囲気
   中で蓋部材を加熱することにより排気孔を塞ぎ封
   止する工程と、封止した表示管を冷却させる工程
   と、取出室の真空状態をリークさせる取出工程と
   を有し、かつ、各工程別に処理室を有し、この各
   工程別処理室がシヤツター機構を介して連結され
   るとともに移送装置により外囲器が各工程別処理
   室を移送されて連続的に処理され、一貫生産され
   ることを特徴とする表示管の製造方法。