JPH05114374A - 蛍光表示管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造生産性が高く、製品生産ラインの自動化
に極めて有利な蛍光表示管及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 フィラメント５０とこれを支持する周辺部品
が別途に備えられた後、他の機能層が形成された基板２
０に対して、最後に固定される構造を有する。そしてグ
リッド６０とセグメント２４へのシグナルライン２３
は、リードピン８０と接続され、フィラメント５０のた
めのリードは、密閉空間から外部に露出される一対のフ
ィラメント位置固定用ベース９０の固定具９１が、その
機能を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蛍光表示管及びその製造
方法に係り、自由なパターンの配列が可能であり管内機
密状態の安定は勿論のこと、生産性向上のための自動化
が可能な改善された蛍光表示管及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示管は、接続リードの形態によ
り、その種類の区分が可能であり、例えば全てのリード
を一体として有するフレームで外部への全ての端子を構
成するリードフレーム（lead frame）タイプ、そして個
別的なピンでリードが構成されるリードピン（lead pi
n）タイプより大別される。

【０００３】図１には、従来のリードピンタイプの蛍光
表示管が、部分的に破断された形態で図示されている。

【０００４】これは基板２と前面板１がそれらの間の縁
のスペーサ３により、その内部密閉空間を形成し、基板
２の内面の全ての機能要素が備えられた構造を有する。
機能要素としては、αニューメリックパターンが付加さ
れたセグメント（図示省略：後述するグリッド底部の基
板上に位置される）とセグメント上部に位置されるフィ
ラメント５、そしてセグメントとフィラメント５との間
に位置される低速熱電子制御用グリッド６が挙げられ、
さらに真空度を増進させるためのゲッタ（図示省略）、
また前面板１の内面に形成され電子の効率的な集中を助
けるための透明導電膜１´に陰電位が付与されるように
するコンタクトスプリング等が挙げられる。

【０００５】このような構成の蛍光表示管において、機
能要素は基板２の表面に直接に形成される要素と、ここ
から離隔されるように、その上部に形成される要素より
区分され、後者はグリッド６とフィラメント５を含む。
グリッド６は、その両端に基板２への固定及び電気的通
電のための端子６´が備えられ、これを通じて基板２に
対して所定高さで設置され、フィラメント５は基板２の
内面両側に備えられたブリッジ形支持手段４により機能
層の最上位に位置される。一方、以上のような全ての機
能層は、その機能を作動させるために、外部からの制御
電圧と各機能層に内部的な電気的回路が要求される。こ
のため、その一端が基板２の一側縁に露出されたシグナ
ルラインの接続端２´が信号伝達経路を形成するが、こ
の際別途のＰＣＢ(Printed Circuit Board) 上の駆動回
路との円滑な接続のために、“Ｕ”形クランプ８´を有
するリードピン８が用いられる。このリードピン８は基
板２の一側縁に平行に形成され、外部に露出された接続
端２´を把持している状態で、封着用素材であるフリッ
トガラス７等により永久固着される。

【０００６】そして、図２には従来のリードフレームタ
イプの蛍光表示管が示されおり、前述のリードピンタイ
プの蛍光表示管のような機能要素を有する。即ち、内部
密閉空間を形成する基板２と前面板１のうち、下部の基
板２の内面に全ての機能要素が備えられ、文字及び図形
のパターンが付加されたセグメントとセグメント上部に
位置されるフィラメント５、そしてセグメントとフィラ
メント５との間に位置される低速熱電子制御用グリッド
６が備えられる。

【０００７】この際、フィラメント５とグリッド６は、
リードピンタイプとは異なり、基板２の一側縁に平行に
配列されたクランク形にベンディング（折曲）形成され
たリード８ｂの内端部と直接に接続される。これを具体
的に説明すれば、グリッド６は、リード８ｂのクランク
形に切り曲げられた内側固定端８ｂ´に載せられ固定さ
れ、フィラメント５は両側外郭に位置されたリード８ｂ
により、溶接端４ｂ´を有する支持具４ｂを介して固定
される。一方、セグメントは、その対応するシグナルラ
インの接続端２´´を通じて、他の形態のリード８ｂ
の、即ち“へ”形の内端部８ｂ´´と接触されて電気的
回路を構成する。

【０００８】以上のような２種の従来の蛍光表示管は、
前述したようなリードの特徴により、次のような長短所
を有する。

【０００９】前述のリードピンタイプの蛍光表示管は、
機能層のパターンがリードの形態に影響されないので、
機能層のパターン形成の自由度が優れており、真空リー
ク（leak）の恐れが少ない。そして、その組立用治具が
簡単な反面、多数の独立のピンタイプのリードが使われ
るので、この製造及び組立が極めて厄介であり、リード
固定時に、基板に損傷の恐れがあり、ひいては製品全体
の製造工程の自動化が難しい。

【００１０】また、リードフレムタイプの蛍光表示管
は、基板の上部に位置された機能要素、例えばグリッド
とフィラメント等の金属部品が基板とは別途に、リード
フレーム上に固定された後、基板に固定される形態なの
で、作業時間が極めて短く自動化に有利である。さら
に、フィラメントとグリッドセグメント等に対する電気
的接続が、リードにより直接になされるため、回路間の
接続状態が非常に安定で確実である。反面、グリッドの
配置状態がリードの配置方向により決定されるので、パ
ターンの自由度が極めて劣り、特にリードが密閉空間内
に所定幅進入されるべき関係で封着部のリークが生ずる
恐れが大きい。一方、フィラメント、グリッド、セグメ
ント等の端子の全てが、一体として形成されたリードフ
レームが使われるため、材料費が高くかかる短所を有す
るが、リードフレームの製造工程においても、各部品の
配置位置やその高さを考慮する必要があるので、パンチ
ング加工工程及びプレシング工程等が伴う。また、製造
されたリードフレームは、特定仕様に限られるので、部
品の共用化が難しい。組立工程においても、全てのリー
ドとこれと関連される機能要素への接続端との安定され
た接続のために、厳格な寸法管理が要求される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
したような２種の蛍光表示管の長所を取り合わせ、その
短所は相互に補うことにより全般的に改善された蛍光表
示管及びその製造方法を提供することにある。

【００１２】また、本発明の他の目的は、大多数の部品
の共用化が可能で、材料費の節減が可能であり、かつ製
造コストが低廉ながらも自動化が容易なので、製造生産
性が改善でき、ひいては従来のもの比べて信頼性が高い
蛍光表示管を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の蛍光表示管は、その内面に所定パター
ンのシグナルラインが備えられる基板と、前記基板の前
方に位置され、この基板と共に密閉空間を形成する前面
板と、前記基板の内面に所定パターンで形成され、前記
シグナルラインのうち該当シグナルラインと電気的にそ
れぞれ接続されるセグメントと、前記セグメントの上部
に位置される熱電子放出源としてのフィラメントと、前
記フィラメントとセグメントとの間に介して熱電子を制
御するもので、この両端に備えられた固定端により前記
基板に直接に固定されるグリッドと、前記グリッドとセ
グメントに接続されたシグナルラインと電気的に接続さ
れるように、シグナルラインの接続端が形成された前記
基板の一側縁をその上部の“Ｕ”形把持具が把持するよ
うに固定されるリードピンと、前記フィラメントの両端
を支持するように、前記基板の両側に所定間隔に設置さ
れる一対のブリッジ形支持具と、“ロ”形の胴体を有す
るもので、基板の対向する両辺側に前記支持具が溶接さ
れる一対の支持具用固定部と共に、これらの間隔を維持
する一対の間隔維持部が備えられ、基板に固定された
後、前記間隔維持部が除去され前記固定部が分離独立さ
れるようになり、この固定部の一端部が前記密閉空間の
外側に露出され、前記フィラメントへの導電体としての
役割を果たすようにする支持具固定用ベース部と、を備
えてなることを特徴とする。

【００１４】また、前述した目的を達成するために、本
発明の蛍光表示管の製造方法は、基板にグリッドとセグ
メントのためのシグナルラインを形成し、各シグナルラ
インの接続端は基板の縁部位に整列配置する段階と、前
記所定パターンのセグメントを形成し、形成されたセグ
メントは、各該当シグナルラインと電気的に接続される
ようにする段階と、セグメントが形成された前記基板の
上部側に、その両端に固定端が備えられたグリッドを導
電性固着剤で固定して、グリッドが該当シグナルライン
と電気的に接続された状態で、前記セグメントから所定
高さ維持されるようにする段階と、前記シグナルライン
の接続端が備えられた前記基板の一側縁にリードピンを
結合して、このリードピンと前記セグメント及びグリッ
ドが該当シグナルラインを通じて電気的に接続されるよ
うにして、基板に対する第１機能要素の形成を完了する
段階と、前記グリッドの上部で熱電子を供給するフィラ
メントを等間隔に支持する一対の支持具を形成する段階
と、前記支持具を前記基板に固定される媒介体として前
記支持具が支持され、その長さが前記基板の平行した両
辺方向の外側方に延長され得る程度の長さを有する少な
くとも２つの平行した固定部と、前記固定部の間隔をこ
の両端で維持させるように前記基板の他辺方向への幅よ
り短い長さを有する間隔維持部よりなる実質的“ロ”の
固定ベースを形成する段階と、前記ベースの固定部に前
記支持具を固定する段階と、前記ベース上の支持具にフ
ィラメントを溶接して前記フィラメントを含む第２機能
要素の形成を完了する段階と、前記第１機能要素の基板
上に前記第２機能要素を固定し、前記フィラメントが前
記接続端が配列された方向に延長されるようにし、前記
間隔維持部は前記基板の外側方に位置させた状態で前記
ベースを前記基板に固着する段階と、前記間隔維持部を
除去して、基板の外側方に延長された前記固定部が前記
フィラメントに対するリードとしての機能を付与すると
共に、基板に対する全機能要素の形成を完了する間隔維
持部の除去する段階と、を含むことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明の蛍光表示管は、従来のリードピンタイ
プの蛍光管の構造とリードフレームタイプ蛍光表示管の
構造を一部複合した、言わばハイブリッドタイプ（Hybr
id type)と見ることができ、フィラメント固定用ベース
が従来のリードフレームに該当する。しかし、本発明の
蛍光表示管の固定用ベースは、実質的に“ロ”形の形態
を有するもので、一つの独立した格子状であり、完成さ
れた蛍光表示管においては不必要な部位が除去され、一
つのリードの役割を果たす。

【００１６】

【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明の好適な
一実施例を詳細に説明する。

【００１７】本発明の蛍光表示管は、図３に示したよう
な構造を有する。

【００１８】前面板１０と基板２０がそれらの間の縁に
設けられたスペーサ３０により、その内部密閉空間を形
成し、基板２０の内面に通常の全ての機能要素が備えら
れる構造を有する。基板２０の一側縁には、内部の機能
要素と電気的に連結されたシグナルライン２３の接続端
２３ａが密閉空間の外部に露出されている。機能要素に
は、αニューメリックパターンが付加され、その表面に
低速電子励起蛍光体がパターンに沿って形成された陽極
セグメント２４と、このセグメント２４の上部に位置さ
れ熱電子を供給するフィラメント５０と、そしてセグメ
ント２４とフィラメント５０との間に位置されるフィラ
メント５０からの低速熱電子を制御するグリッド６０が
含まれる。

【００１９】グリッド６０は、通常のものと同様に、網
状の組織を有するもので、その両端に基板２０に備えら
れる該当シグナルライン２３と電気的な接続がなされる
固定端６１が備えられ、これにより基板２０から所定高
さで設置される。基板２０の表面には、その底部に位置
されたシグナルライン２３の電気的ショートを防止する
保護層としての絶縁層１２が備えられ、絶縁層１２に備
えられたスルーホール２５を通じて、部分的に電気的接
続のための接続部２６が露出されるが、接続部２６にグ
リッド６０の固定端６１が重畳され、導電性ペースト等
により固着される。

【００２０】フィラメント５０は、グリッド６０の上部
に位置されるので、相当な高さの支持手段が要求され、
この支持手段は“Ｌ”形断面を有するブリッジ形の支持
具４０と、これを基板２０に対して固着するベース９０
（これは本発明の主要構成要素なので、後でこれに対し
て詳しく説明する）からなり、支持具４０は、その上端
縁にフィラメント５０が所定間隔に溶接され得る溶接端
４１が備えられる構造を有し、前述した通り、その下部
の基板２０に対してベース９０により間接固着される。
基板２０に形成された機能層、即ちセグメント２４とグ
リッド６０は、外部から該当信号の印加を受けるので、
該当接続シグナルライン２３を通じて、外部と電気的に
接続される。このために、シグナルライン２３は、基板
２０の一側縁に平行に密集配置された接続端２３ａに連
結されて、この接続端２３ａが形成された基板２０の一
側部位を把持する“Ｕ”形の把持具８０ａを有するリー
ドピン８０と連結され、このリードピン８０は、基板２
０の縁に一定に整列されたまま、これに対してフリット
ガラス７０により永久固着される。

【００２１】一方、ベース９０は、前述したように、フ
ィラメント５０を支持固定するもので、絶縁層１２の上
部またはシグナルライン２３が形成されない基板２０の
表面にフリットガラス７０，７０ａ等により固着される
が、これは相当な長さを有するので基板２０の縁の外側
に延長され、基板２０の縁の外側に延長された部位がベ
ンディング（折曲）されるが、ベンディング部位にはベ
ンディングを容易にするためのスロット９３が形成され
る。

【００２２】ベース９０は、図４に示した通り、完成前
には“ロ”形の外形を有するが、対向される両辺側に支
持具４０が溶接される固定部９１が備えられる。そし
て、支持具４０が溶接されない他の対向辺である位置間
隔維持部９２は固定部９１の位置を指定する一種のスペ
ーサの役割を果たす。このような構造のベース９０に
は、基板２０に固定される以前に、支持具４０、４０ａ
が溶接固定され、次いでフィラメント５０も、やはり支
持具４０の溶接端４１、４１ａに溶接され、一つの部品
群としてのベースが完成される。

【００２３】仮完成されたベース９０を基板２０に固定
する場合、図４に示したように、既に設定された位置に
安着させた後、フリットガラス７０ａで固定させ、フリ
ットガラス７０ａが凝固された以後には、不必要な部
位、即ち間隔維持部９２を除去して固定部９１が分離独
立されるようにする。この固定部９１の一端部は、密閉
空間の外側に露出されるようにして、フィラメント５０
への導電体の役割を果たす。

【００２４】以上のような構造の本発明の蛍光表示管
は、従来のリードピンタイプの蛍光管の構造とリードフ
レームタイプ蛍光表示管の構造を一部複合した、言わば
ハイブリッドタイプと見られるが、フィラメント固定用
ベースが従来のリードフレームに該当する。

【００２５】以上のような構造を有する蛍光表示管の本
発明の製造方法は、基板２０に対する機能層が第１機能
層と第２機能層より分離して別個の工程を通じて製造し
た後、最終的に一つになるようにするもので、以下これ
に対して段階的に詳しく説明する。

【００２６】本発明の製造方法において、分類される第
１機能層には基板の表面に形成されるセグメントとその
直上方のグリッドが含まれ、第２機能層にはグリッドの
上方に位置されるフィラメント及びこの支持要素が含ま
れる。

【００２７】（１）基板２０にグリッド６０とセグメン
ト２４のためのシグナルライン２３を形成し、この際、
各シグナルライン２３の接続端２３ａは、基板２０の縁
部位に整列配置させる。この時の加工工程は、通常の金
属蒸着法及びフォトリソグラフィー法が適用される。

【００２８】（２）シグナルライン２３の上部の必要部
位に絶縁層１２を形成し、スルーホール２５（または導
通孔）を通じて、シグナルライン２３の露出部で、セグ
メント２４、グリッド６０を接続させる。

【００２９】（３）絶縁層１２の上部に、その表面に蛍
光体層が備えられる所定パターンのセグメント２４を形
成して、スルーホール２５を通じて、各該当シグナルラ
イン２３と電気的に接続させる。この際の製造段階は、
シルクスクリーン印刷法等が適用される。

【００３０】（４）セグメント２４が形成された基板２
０の上部側に、その両端に固定端６１が備えられたグリ
ッド６０を導電性固着剤で固定して、グリッド６０が該
当シグナルライン２３ａと電気的に接続された状態で、
セグメント２４から所定高さ維持させる。グリッドは網
状の組織を有するもので、この網状の組織はフォトリソ
グラフィー法により形成され、その外形は一般金型加工
により完成される。

【００３１】（５）シグナルライン２３の接続端２３ａ
が備えられた基板２０の一側縁に、リードピン８０を結
合して、このリードピン８０とセグメント２４及びグリ
ッド６０を該当シグナルライン２３を通じて電気的に接
続させ、基板２０に対する第１機能要素の形成を完了す
る。

【００３２】（６）グリッド６０の上部で熱電子を供給
するフィラメント５０を等間隔に支持する一対の支持具
４０をプレシング加工で製造する。

【００３３】（７）支持具４０を基板２０に固定させる
媒介体として、支持具４０が支持され、その長さが基板
２０の両辺方向の外側方に延長され得る程度の長さを有
する平行した２つの固定部９１と、固定部９１の間隔を
この両端で維持させるように基板２０の他辺方向への幅
より短い長さを有する間隔維持部９２よりなる実質的に
“ロ”形の固定ベース９０をプレシング加工法で製造す
る。

【００３４】（８）ベース９０の固定部９１に支持具４
０を溶接固定して、両支持具４０が固定部９１により所
定間隔を維持させる。

【００３５】（９）ベース９０の両固定部９１にフィラ
メント５０を溶接して、第２機能要素の製造を完了す
る。

【００３６】（１０）第１機能要素が備えられた基板２
０の上部に第２機能要素を固定し、フィラメント５０を
接続端２３ａが配列された方向に延長させ、ベース９０
はその間隔維持部９２が基板２０の外側方に位置される
ようフリットガラス７０ａで固着する。

【００３７】（１１）基板２０の外側方に位置された間
隔維持部９２をカッティング装置で除去して、基板２０
の外側方に延長された固定部９０がフィラメント５０に
対するリードとしての機能が付与されるようにする。

【００３８】以上のような段階を通じて、基板２０に対
する全機能要素の形成が完了され、必要な場合、副次的
に、前記機能要素を除いた付属要素の形成段階を踏み、
後続して、スペーサ３０及び前面板１０の固定工程を経
て最終の製品を完成する。

【００３９】以上のような構造の本発明による蛍光表示
管の製造方法は、従来のリードピンタイプの蛍光管の製
造方法とリードフレームタイプ蛍光表示管の製造方法が
複合されたもので、フィラメント固定用ベースが従来の
リードフレームに該当すると言えるが、本発明の製造方
法で使われるベースは実質的“ロ”形の形態を有するも
ので一つの独立された格子状であり、完成された蛍光表
示管においては不必要な部位が除去され、一つのリード
としての役割を果たす。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による蛍光表
示管の製造方法は、次のような利点がある。

【００４１】（１）従来のリードフレームタイプにおけ
るように、基板の各機能要素の配置位置やそのパターン
の形態を決定する場合において、リードの形態により影
響されない。

【００４２】（２）密閉空間の内側に進入されたリード
の個数が極めて少ないので、これによるリークの恐れが
大幅に低減される。

【００４３】（３）フィラメントの溶接が基板とは別途
に単独にベースに対してなされるので、フィラメントの
溶接の所要時間が大幅に減少される。

【００４４】（４）さらにフィラメントが別個の部品と
して完成される形態なので、製品生産の自動化において
極めて有利である。

【００４５】（５）フィラメントを支持する要素、即ち
ベースの構造が簡単なので、従来のリードフレームタイ
プに比べて部品コストが安価である。

【００４６】（６）構造的に各要素に独立性が与えられ
て、部品の共用化の範囲が広い。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のリードピンタイプ蛍光表示管の切除斜視
図。

【図２】従来のリードフレームタイプ蛍光表示管の部分
破断斜視図。

【図３】本発明による蛍光表示管の部分破断斜視図。

【図４】本発明の製造方法による蛍光表示管の部分組立
状態を示す展開斜視図。

【符号の説明】

１０ 前面板 １２ 絶縁層 ２０ 基板 ２３ シグナルライン ２４ セグメント ２５ スルーホール ３０ スペーサ ４０、４０ａ 支持具 ５０ フィラメント ６０ グリッド ６１ 固定端 ７０、７０ａ フリットガラス ８０ リードピン ９０ ベース ９１ 固定部 ９２ 間隔維持部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その内面に所定パターンのシグナルライ
   ンが備えられる基板と、 前記基板の前方に位置され、この基板と共に密閉空間を
   形成する前面板と、 前記基板の内面に所定パターンで形成され、前記シグナ
   ルラインのうち該当シグナルラインと電気的にそれぞれ
   接続されるセグメントと、 前記セグメントの上部に位置される熱電子放出源として
   のフィラメントと、 前記フィラメントとセグメントとの間に介して熱電子を
   制御するもので、この両端に備えられた固定端により前
   記基板に直接に固定されるグリッドと、 前記グリッドとセグメントに接続されたシグナルライン
   と電気的に接続されるように、シグナルラインの接続端
   が形成された前記基板の一側縁をその上部の“Ｕ”形把
   持具が把持するように固定されるリードピンと、 前記フィラメントの両端を支持するように、前記基板の
   両側に所定間隔に設置される一対のブリッジ形支持具
   と、 “ロ”形の胴体を有するもので、基板の対向する両辺側
   に前記支持具が溶接される一対の支持具用固定部と共
   に、これらの間隔を維持する一対の間隔維持部が備えら
   れ、基板に固定された後、前記間隔維持部が除去され前
   記固定部が分離独立されるようになり、この固定部の一
   端部が前記密閉空間の外側に露出され、前記フィラメン
   トへの導電体としての役割を果たすようにする支持具固
   定用ベース部と、 を備えてなることを特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】 前記支持具固定用ベースの固定部のベン
   ディング部位にスロットが形成されることを特徴とする
   請求項１記載の蛍光表示管。
3. 【請求項３】 基板にグリッドとセグメントのためのシ
   グナルラインを形成し、各シグナルラインの接続端は基
   板の縁部位に整列配置する段階と、 前記所定パターンのセグメントを形成し、形成されたセ
   グメントは、各該当シグナルラインと電気的に接続され
   るようにする段階と、 セグメントが形成された前記基板の上部側に、その両端
   に固定端が備えられたグリッドを導電性固着剤で固定し
   て、グリッドが該当シグナルラインと電気的に接続され
   た状態で、前記セグメントから所定高さ維持されるよう
   にする段階と、 前記シグナルラインの接続端が備えられた前記基板の一
   側縁にリードピンを結合して、このリードピンと前記セ
   グメント及びグリッドが該当シグナルラインを通じて電
   気的に接続されるようにして、基板に対する第１機能要
   素の形成を完了する段階と、 前記グリッドの上部で熱電子を供給するフィラメントを
   等間隔に支持する一対の支持具を形成する段階と、 前記支持具を前記基板に固定される媒介体として前記支
   持具が支持され、その長さが前記基板の平行した両辺方
   向の外側方に延長され得る程度の長さを有する少なくと
   も２つの平行した固定部と、前記固定部の間隔をこの両
   端で維持させるように前記基板の他辺方向への幅より短
   い長さを有する間隔維持部よりなる実質的“ロ”の固定
   ベースを形成する段階と、 前記ベースの固定部に前記支持具を固定する段階と、 前記ベース上の支持具にフィラメントを溶接して前記フ
   ィラメントを含む第２機能要素の形成を完了する段階
   と、 前記第１機能要素の基板上に前記第２機能要素を固定
   し、前記フィラメントが前記接続端が配列された方向に
   延長されるようにし、前記間隔維持部は前記基板の外側
   方に位置させた状態で前記ベースを前記基板に固着する
   段階と、 前記間隔維持部を除去して、基板の外側方に延長された
   前記固定部が前記フィラメントに対するリードとしての
   機能を付与すると共に、基板に対する全機能要素の形成
   を完了する間隔維持部の除去する段階と、 を含むことを特徴とする蛍光表示管の製造方法。