JPH054016A

JPH054016A - 画像表示装置のガス精製装置およびそのガス精製装置を用いたガス精製方法

Info

Publication number: JPH054016A
Application number: JP3182945A
Authority: JP
Inventors: Seishi Takagi; 清史高木; Shoichi Negami; 昭一根上
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】画像表示装置を構成する電極を酸化させるこ
とのない高純度ガスを得られる画像表示装置のガス精製
装置を提供する。【構成】ガス量を制御するガス制御装置３と、ガスを
精製するガス処理装置２と、バッファータンク４から成
る画像表示装置のガス精製装置１において、ガス処理装
置２は耐熱材料より成る耐熱管９内に易酸化性金属１１
が設けらていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不活性ガスの精製に使
用する画像表示装置のガス精製装置、およびそのガス精
製装置を用いたガスの精製方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、画像表示装置の研究開発が盛んに行
われている。これらの多くは面状、あるいは線状に形成
された電子源から電子ビームを放出させ、電子源とスク
リーンとの間に３次元的に設けられる複数の電極によっ
てその電子ビームを高精度に制御、偏向し、しかる後、
この電子ビームをスクリーンに射突させて任意の画像表
示を行うものである。

【０００３】この画像表示装置は、図３に示すように、
４２６合金（Ni:42 ％,Cr:6 ％, 残１:Fe ）、非磁性合
金である１６−１４合金（Ni:16 ％,Cr:14％, 残部:Fe
）、又は、８０−２０合金（Ni:80 ％,Cr:20％, 残部:
Fe ）等のＮｉ−Ｃｒ合金から成る複数の電極によって
形成された電極構体２０を、正面板２１と背面板２２と
によって形成される外囲器２３内に収納して成るもの
で、この外囲器２３はガラス等より成る正面板２１と、
ガラス、又は絶縁被覆された金属より成る背面板２２と
を封着部２４をもって真空封止することにより形成され
る。

【０００４】具体的には、正面板２１と背面板２２との
封着部２４に酸化鉛を主成分とする低融点ハンダガラス
を、ディスペンサー等の塗布手段を用いて約１ｍｍ程度
の厚さに塗布した後両者を重ね合わせ、これを常温で１
時間、その後１００℃で約１時間程度乾燥させた後、図
４に示す焼成パターンに従った焼成工程で焼成すること
により形成される。

【０００５】ここで図４の焼成パターンについて説明す
ると、焼成は次の３つの工程によって行われる。即ち、
５〜１５℃／分の昇温速度において、常温付近から３０
０〜３３０℃近くまで一旦上げられ、この状態で１０〜
３０分放置する所謂仮焼成工程と、続いて１０〜２０℃
／分の昇温速度において前記温度から４００〜５００℃
まで上げられる本焼成工程と、その後の冷却工程とに分
けられる。

【０００６】また、この焼成工程は、各焼成工程ごとに
異なる種類のガスを外囲器２３内に導入しながら行われ
る。これは、低融点ハンダガラスのバインダーとして用
いられ、且つ高沸点材料である硝化綿を酸素雰囲気下で
昇華させたり、また、低融点ハンダガラスの主成分であ
る酸化鉛を金属化させないように処置するためである。
即ち、前記仮焼成工程においては、硝化綿を昇華させる
ために外囲器２３内には酸素ガスが導入され、前記本焼
成工程では酸化鉛を金属化させないように、即ち外囲器
２３内を還元性雰囲気にしないように炭酸ガスを含む不
活性ガスが導入される。

【０００７】具体的には図５に示すように、外囲器２３
に形成された口径５〜８ｍｍ程度の排気管２５にガス制
御装置２６の配管２８を接続した後、外囲器２３を高温
焼成炉２７に配置し、前記仮焼成工程中はガスボンベ２
９から酸素ガスをガス制御装置２６で制御しながら外囲
器２３内に導入し、また前記本焼成工程中はガスボンベ
３０から活性酸素成分である酸素、水分の少ない炭酸ガ
スを含む不活性ガスを導入する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本焼成工程中に外囲器
２３内に導入される不活性ガスは、活性酸素成分である
酸素、水分の少ない、例えば６Ｎ（６ナイン）グレード
程度の高純度ガス（水分量：２〜３ｐｐｍ，露点：−５
０℃以下）が用いられていたが、該高純度ガス内の酸素
分圧が１０^-20Ｔｏｒｒ以上であると前記電極を形成し
ているクロムに酸化物が生じ、また分圧が１０^-8Ｔｏｒ
ｒ以上であるとニッケルに酸化物が生じてしまい、通常
の高純度ガスでは画像表示装置を構成する電極が酸化し
てしまった。

【０００９】そのため、更に活性酸素成分の少ない高純
度ガスを求めようとすると、高純度ガスの一般的な製法
である、即ち、所定ガスを液体水素温度以下に冷却した
後、徐々に温度を上げて分離する方法を数〜数十回繰り
返して行わなければならず、この方法を用いると精製し
た高純度ガスのコストが数万円／１０ｍ³と極めて高価
になってしまう。また、得られた高純度ガスをガスボン
ベに詰めて保管している間にも、その純度が低下してし
まって実質上使用することができるなくなる。

【００１０】

【発明の目的】本発明は前記問題点に鑑みなされたもの
でその目的とするところは、画像表示装置を構成する電
極を酸化させることのない高純度ガスを得ることのでき
る画像表示装置のガス精製装置と、その高純度ガスを得
ることのできるガス精製方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するたの
本発明の構成は、ガス量を制御するガス制御装置と、ガ
スを精製するガス処理装置と、バッファータンクから成
る画像表示装置のガス精製装置において、前記ガス処理
装置は耐熱材料から成る耐熱管内に易酸化性金属が設け
られていることを特徴とする。また、前記ガス精製装置
を用いたガスの精製方法は、４００℃以上に加熱した前
記耐熱管内に炭酸ガスを含む不活性ガスを導入し、前記
易酸化性金属を酸化せしめて前記不活性ガス中の酸素、
水分を除去することを特徴とする。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図１を用いて説明する。

【００１３】本発明のガス精製装置１の特徴は、ガスの
精製を行うガス処理装置２が耐熱管９で構成され、且つ
耐熱管９内に易酸化性金属１１が設けられていることで
ある。また、このガス精製装置１を用いたガス精製方法
の特徴は、耐熱管９内に高温（４００℃以上）の窒素、
炭酸ガスを含む不活性ガスを導入して易酸化性金属を酸
化せしめ、これより、不活性ガスから電極に酸化を生じ
させる酸素、水分のみを除去することである。

【００１４】図１は本発明のガス精製装置１を焼成炉１
４内に配置された外囲器１５に接続した場合を示してお
り、本装置はガス処理装置２、ガス制御装置３、バッフ
ァータンク４、ロータリポンプ５、および電磁弁６，
７，８より構成されている。

【００１５】ガス処理装置２は、耐熱管９、および耐熱
管９の周囲に設けられたヒーター１０より構成されてお
り、耐熱管９はガス制御装置３、および内容量が３０−
５０１のバッファータンク４に接続されている。また、
耐熱管９は、内径２５〜３０ｍｍ、長さ８０ｃｍ程度
の、例えば石英、又はパイレックス等の耐熱性材料から
形成され、この耐熱管９内に易酸化性金属である、例え
ばフレーク状、又は粉末状に加工された銅（Ｃｕ）１１
が詰めこまれている。

【００１６】ガス制御装置３は不活性ガスボンベ１２の
炭酸ガスを含む不活性ガスと、酸素ボンベ１３の酸素ガ
スとの流量、およびガス圧を制御するためのもので、不
活性ガスボンベ１２の不活性ガスはガス制御装置３で制
御されて耐熱管９に導入され、酸素ガスは直接電磁弁８
に導入される。

【００１７】バッファータンク４は、ガス処理装置２で
精製された高純度ガスを一旦保留しておくためのもの
で、外囲器１５に導入される高純度ガスの流量等は電磁
弁６，７により調整される。

【００１８】また、ガス精製装置１の配管１８と、外囲
器１５に形成された排気管１６とは、図２に拡大図示す
る取り付け部１７によって接続される。この取り付け部
１７はアルミ等の金属より成り、配管１８と排気管１６
とを接続するための、例えばアスベスト、又はシリカウ
ール等の耐熱性材料をほぼ円形に成形した緩衝材１９を
備えている。

【００１９】以下、本発明のガス精製装置１の使用方法
を説明する。

【００２０】先ず、ガス処理装置２のヒーターを８００
〜９００℃に加熱すると共に、不活性ガスボンベ１２の
炭酸ガスを含む不活性ガスをガス制御装置３で制御しな
がらガス処理装置２の耐熱管９内に導入し、耐熱管９内
に設けられた銅（Ｃｕ）１１を酸化せしめて不活性ガス
の酸素、水分を除去する。その後、酸素、水分を除去し
て高純度化を図った不活性ガスをバッファータンク４に
溜める。尚、この時の不活性ガスの流量は１００〜２０
０ｃｃ／ｍｉｎに設定することが望ましく、２００ｃｃ
／ｍｉｎ以上にすると不活性ガスの通路が固定化されて
しまい、充分に不活性ガス中の酸素、水分を除去するこ
とができない。

【００２１】次に、焼成炉１４を図４に示した焼成パタ
ーンにしたがって昇温すると共に、仮焼成の間は電磁弁
７，８を操作してバッファータンク４に溜めた不活性ガ
スと、ガス制御装置３で制御した酸素ボンベ１３の酸素
ガスとを混合した混合ガスを外囲器１５内に導入する。

【００２２】さらに、本焼成工程の前に不活性ガスと酸
素ガスとの供給を止めると共に、電磁弁７を操作してロ
ータリーポンプ５で外囲器１５内部を軽く減圧し、しか
る後バッファータンク４の不活性ガスを外囲器１５内に
導入して、外囲器１５内のガス交換を行う。

【００２３】そして、本焼成工程中は不活性ガスのみを
外囲器１５内に導入して低融点ハンダガラスを完全に溶
融させ、冷却工程で低融点ハンダガラスを固化させる。
冷却工程で外囲器１５内の温度が２００℃以下になった
ら不活性ガスの供給を止め、自然冷却させる。

【００２４】尚、本実施例においては、易酸化性金属と
して銅（Ｃｕ）１１を用いたが、これ以外にＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｍｏを用いてもよく、その場合にはヒーター１０の
温度を適宜変更して不活性ガスの精製を行う。例えば、
Ｔｉを用いる場合には、ヒーター１０の温度を６００〜
７００℃に設定すればよい。また、本発明のガス精製装
置を用いて不活性ガスの精製を行った場合、精製された
ガス中の酸素分圧は１０^-25〜１０^-30Ｔｏｏｒと極め
て低いものであることが確認されている。

【００２５】本実施例のガス精製装置１によれば、ガス
処理装置２を構成する耐熱管９内に易酸化性金属１１を
設けており、この金属を酸化せしめることで不活性ガス
の酸素、および水分を除去するので、容易に不活性ガス
の高純度化を図ることができ、低コストである。また、
ガス精製装置１を使用したガス精製方法によれば、高温
の不活性ガスを易酸化性金属１１が設けられている耐熱
管９内に導入し、易酸化性金属１１を酸化させて不活性
ガスの酸素、および水分を除去しているので、酸素分圧
が１０^-2 ⁵〜１０^-30Ｔｏｏｒと極めて低い高純度ガス
を得ることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の画像表示装置のガス精製装置に
よれば、ガス処理装置を構成する耐熱管内に易酸化性金
属を設けており、この金属を酸化せしめることで不活性
ガスの酸素、および水分を除去しているので、画像表示
装置を構成する電極を酸化させることのない高純度ガス
を得ることができる。また、本発明のガス精製装置を用
いたガス精製方法によれば、高温の不活性ガスを易酸化
性金属が設けられている耐熱管内に導入し、易酸化性金
属を酸化させて不活性ガスの酸素、および水分を除去し
ているので、極めて酸素分圧の低い高純度ガスを得るこ
とがきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるガス精製装置を外囲器
に接続した際の説明図

【図２】本発明のガス精製装置と外囲器とを接続する際
に使用する部材を示す斜視図

【図３】一般的に提案されている画像表示装置を示す斜
視図

【図４】画像表示装置を形成する際の焼成工程を示すグ
ラフ

【図５】従来のガス制御装置と画像表示装置とを接続し
た際の説明図

【符号の説明】

１ガス精製装置２ガス処理装置３ガス制御装置４バッファータンク５ロータリーポンプ６，７，８電磁弁９耐熱管１０ヒーター１１易酸化性金属１２不活性ガスボンベ１３酸素ボンベ１４焼成炉１５外囲器１６排気管１７取り付け部１８配管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス量を制御するガス制御装置と、ガス
を精製するガス処理装置と、バッファータンクから成る
画像表示装置のガス精製装置において、前記ガス処理装
置は耐熱材料から成る耐熱管内に易酸化性金属が設けら
れていることを特徴とする画像表示装置のガス精製装
置。
【請求項２】前記易酸化性金属がＴｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、
Ｍｏであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装
置のガス精製装置。
【請求項３】４００℃以上に加熱した前記耐熱管内に
炭酸ガスを含む不活性ガスを導入し、前記易酸化性金属
を酸化せしめて前記不活性ガス中の酸素、および水分を
除去することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置
のガス精製装置を用いたガス精製方法。