JPH061667B2

JPH061667B2 - 螢光表示管

Info

Publication number: JPH061667B2
Application number: JP10199086A
Authority: JP
Inventors: 徳英下条; 賢川井
Original assignee: Ise Electronics Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPS62259329A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は真空容器内部を真空排気するための排気管を取
り除いた螢光表示管に関し、特に真空容器に設けた排気
孔を真空中で気密封止した螢光表示管に関する。

〔従来の技術〕

螢光表示管から排気管を取り除く技術は従来より種々提
案されている。その第１の手法として、螢光表示管は通
常フロントガラス，側面枠体および陽極基板の各々をフ
リツトガラスで気密封止して真空容器を形成している
が、その封止面のいずれかの封止を真空中で行なうもの
（例えば特開昭53−15749）と、あるいは第２の手法と
して、真空容器を構成する上記３部品のいずれかに排気
孔を設けるとともに、各封止面は真空以外の雰囲気（例
えばＮ₂雰囲気）でフリツトガラスにより封止してお
き、フリツト封止の終了した製品を真空中に保持してお
き、前記排気孔を封ずるものが提案されている。

第１の手法は、封着材料に適当なものがないこと、作業
性が悪いこと、真空リークの信頼性の問題などにより実
用化されていない実状である。

一方、第２の手法には、例えば特開昭52−130274（Ａ手
法と称する）や特開昭59−189534（Ｂ手法と称する）、
実公昭58−10291（Ｃ手法と称する），実開昭60−14905
6（Ｄ手法と称する）記載のものが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、Ａ手法では、基板の排気孔周囲にメタル層を
形成するため、基板としてセラミツクを使用しメタライ
ズを行なうか、ガラス基板の場合は真空蒸着等によりＮ
ｉ層を形成しなければならず、前者は材料費が高くな
り、後者は真空蒸着工程が一工程増えることになる。ま
た、封着部材で直性排気孔を封ずる場合は、封着部材の
溶融時に封着剤の表面張力のみで排気孔部に封着材を保
持しているため、排気孔はそれ程大きくできず、排気コ
ンダクタンスは余り改善されない。この排気コンダクタ
ンスを改善する方法としては、排気孔栓で封ずることも
取られているが、いずれも予め封着材を排気孔部に載置
しておくため、排気ベーキング温度は排気孔部の封止温
度より低くしなければならず、その温度差で螢光表示管
の管内より放出されたガスは排気されることなく管内に
封入されたままとなり、排気装置の到達真空度よりはか
に悪い真空度で封止されてしまうこととなる。

Ｂ手法では、基板の排気孔部にメタル層が形成されてい
ないため、排気栓の基板への接着は不可能もしくは真空
リークの信頼性が確保できないと考えられる。すなわち
超音波圧着により金属と絶縁物を接着する技術は他には
全く報告されていない。また、螢光表示管には陽極に螢
光体層が形成され、陰極は細いタングステンワイヤが使
用されており、これらに超音波振動を与えると螢光体の
脱落、ワイヤの断線を生ずることがある。

Ｃ手法では、メタル層を形成した排気孔を設けた小さな
セラミック基板を、螢光表示管の内側に取り付けるた
め、セラミック基板が高価，管内に取り付けるため取り
付ける作業の作業性が悪い，螢光表示管の発行表示パタ
ーンの障害とならないためには取付位置の制約が大きい
等の欠点があり、その他Ａ手法と共通する欠点がある。

Ｄ手法では、封着剤に酸化物ソルダー，即ちフリツトガ
ラスを用いることがなされている。ところが、フリツト
ガラスを真空中で溶融した場合は、以下に考えられる理
由によりフリツトガラスの発泡を避けることができず、
接着強度、真空リークの信頼性が確保できない。

(i) フリツトガラスが粉末であるため、多量のガスお
よび水分をその製造過程および保管中に吸着しており、
真空中で溶融時に放出し、フリツトを発泡させる。

(ii) フリツトガラスを有機物バインダーを用いてペー
スト化し、接着部に塗布しているが、有機物バインダー
の未分解物がフリツト中に含有されており、CO₂として
放出されフリツトを発泡させる。

(iii) フリツトガラスは低融点で溶融するため、多量
のPbOを含有しており、溶融温度，熱膨張係数の調整の
ため、その他にも酸化物が添加されている。これら酸化
物のＯが分解放出されフリツトを発泡させる。

なお、フリツトガスの発泡は真空中でのみ生ずるもので
はなく、大気圧下での封着でも生ずるが、この場合は非
常に微小な泡のため、特にトラブルに到ることはない。

一方、排気管付き螢光表示管の排気時ベーキングヒート
カーブは第７図に示す通りであり、ベーキング温度は通
常300〜350℃で行なわれている。この場合は、螢光表示
管が、ベーキング温度以上に曝されることなく、排気管
の封止切断が行なわれるため、ベーキング温度までの温
度で管内に放出されたガスは全て排気されている。

ところが、フリツトガラスを接着剤に用いた、排気管な
しの螢光表示管の排気時ベーキングヒートカーブは第８
図に示す通りである。この場合、封着温度すなわちフリ
ツトの溶融温度は約450℃であり、排気ベーキング温度
から封着温度までの上昇中に管内に放出されたガスは、
管外に排気されることなく排気孔がふさがれてしまい、
管内の真空度は低下したままとなる。

その他、排気孔部のみ局部的にフリツト溶融温度まで加
熱するのでないと、螢光表示管全体がフリツトの溶融温
度に達し、予め封着したフリツトガラスが再溶融する。
これを避けるために、加熱装置が複雑なものにならざる
得ないという問題点があつた。

本発明は上記した従来技術の種々の問題点を解消するた
めになされたもので、その目的は、真空容器の一部に設
けられた排気孔を気密封止するのにその封止部の気密性
および信頼性を高めた排気管なしの螢光表示管を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る螢光表示管は、陽極基板と側面枠体および
平板ガラスをフリツト封止して構成した真空容器を備
え、この真空容器の一部に設けられた排気孔に対応した
排気孔を有しかつフリツトガラスにより前記真空容器外
面の排気孔部に気密接合された金属板台座部と、前記フ
リツトガラスより融点の低い低融点金属により前記金属
板台座部に気密接合された金属からなる排気栓とにより
前記真空容器の排気孔を気密封止するようにしたもので
ある。

また、本発明に係る他の螢光表示管は、金属板台座部に
溶接により気密接合された排気栓により前記真空容器の
排気孔を気密封止するようにしたものである。

〔作用〕

したがつて、本発明においては、接合材に金属を用いる
ため発泡の虞れがなく、真空リークに対する信頼性が高
く、真空中での気密接合を低温度で行なえるとともに、
排気孔の気密封着時の温度を排気ベーキング温度により
低くすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る螢光表示管の一実施例を示す概略
斜視図で、第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図であり、第
３図は第２図の排気孔栓部５の詳細を示す組立分解図で
ある。ここで、陽極基板２には、図示しない陽極配線パ
ターンが形成され各電極のリード取り出しが行なわれて
いるとともに、螢光体陽極２１，制御電極２２，フイラ
メント陰極２３などが取付けられている。そして、フロ
ントガラス１と側面枠体３は、フリツトガラス4_-1によ
り予め気密接合してカバーガラスを構成し、陽極基板２
との封着面となる側面枠体３の端部にフリツトガラス4
_-2を塗布し、酸化雰囲気中で予備焼成を行ない脱バイン
ダーを行なつておく。

次に、陽極基板２と前記カバーガラスをＮ₂等の非酸化
雰囲気、大気圧中でスリツトガラス4_-2により気密封止
して真空容器を形成する。なお、ここまでの真空容器の
形成工程は従来の螢光表示管の製造工程と同様であり、
陽極基板２には所定の大きさの排気孔２４が設けられて
いる。

次いで、前記排気孔２４の陽極基板外面には、その陽極
基板２の外面または金属板台座３２の一方の面の少なく
とも一方に、ペースト状にして塗布したフリツトガラス
３１を介在させて金属板台座３２と陽極基板２を気密接
合する。

このとき、金属板台座３２はその中央部分に前記陽極基
板２に設けられた排気孔２４に対応した形状をもつ排気
孔32aが設けられている。この金属板台座３２と陽極基
板２の接合は、上記カバーガラスと陽極基板２の封止工
程と同時に行なうことが好ましいが、特にこれに制約さ
れることなく、別工程で行なうことも可能である。ま
た、フリツトガラス３１も特にペースト状で塗布する必
要はなく、シート状にプレス形成したものでもよい。な
お、金属板台座３２は、陽極基板２のガラス板と熱膨張
係数のマツチングのとれた426合金（Ni：42，Cr：６，
残Fe）や50−50合金（Fe：50，Ni：50）等を用いる。

次に、上記フリツト封止および金属板台座３２が接合さ
れた螢光表示管を、真空チヤンバー等の真空中に載置
し、真空排気，ベーキング，フイラメント陰極の活性化
等の所定の工程を行なう。その後、螢光表示管とは離間
しておいた板状の金属からなる排気栓３３を、真空中に
おいて前記金属板台座３２に加圧接触して、これら金属
板台座32と排気栓３３を気密接合することにより、真空
容器の一部つまり陽極基板２の排気孔２４を気密封止さ
せて排気管のない螢光表示管を製造することができる。

このとき、前記金属板台座３２と排気栓３３は、例えば
半田などのフリットガラス３１より融点の低い低融点金
属３４をシート状または予め排気栓３３の片面に溶着し
て介在させ、この低融点金属３４により接合する。すな
わち、真空中での螢光表示管のベーキング温度を約350
℃で行ない、低融点金属３４に例えばPb（純Pbの融点32
7℃）を主成分とする合金を用いると、ベーキング中ま
たはベーキングが終了し降温中に排気栓３３を金属板台
座３２に加圧接触することにより、螢光表示管の熱によ
り低融点金属３４が溶融し接合が行なわれる。従つて、
特に低融点金属３４を溶融加熱する加熱部は必要とせ
ず、排気栓３３の気密接合時の温度も排気ベーキング温
度を越えることはない。

なお、金属板台座３２と排気栓３３の接合は、低融点金
属３４を介在させることなく、両者間に瞬時に大電流を
流す抵抗加熱溶接により接合するか、あるいはレーザビ
ーム等で溶接することも可能であり、これらの場合も排
気ベーキング温度を越えることなく、排気栓３３の気密
接合が可能となる。

第４図は本発明の他の実施例を示す第３図相当の排気孔
栓部５の組立分解図であり、図中、同一部分は同一符号
を付してある。

この実施例の螢光表示管は、フロントガラス１と側面枠
体３および陽極基板２をフリツト封止して真空容器を形
成した後、このフリツト封止工程と同時にまたは別工程
にて金属板台座３２をフリツトガラス３１により陽極基
板２の外側排気孔部に気密接合する点は、上記した第１
図ないし第３図の実施例のものと同様であるが、金属板
台座32の一方の面に金メツキ層３５を施しておき、真空
中において低融点金属３４よりなる封着材を介在して排
気栓３３を前記金属板台座３２に気密接合することによ
り、陽極基板２の排気孔２４を気密封止するようにした
ものである。

このとき、金属板台座３２と排気栓３３は、上述と同様
に低融点金属３４をシート状または予め排気栓３３の片
面に溶着して介在させ、この低融点金属３４により接合
できる。すなわち、真空中での螢光表示管のベーキング
温度を約350℃で行ない、低融点金属３４にＰｂを主成
分とする合金を用いると、ベーキング中またはベーキン
グが終了し降温中に排気栓３３を金属板台座３２に加圧
接触することにより、螢光表示管の熱により低融点金属
３４が溶融し接合が行なわれる。

このように、第４図の実施例によると、金属板台座３２
の一方の面に、金メツキ層３５を施しておき、低融点金
属３４を溶着させるため、フラツクスを用いることがで
きない真空中においても良好な「ぬれ性」が確保でき、
金属板台座３２と排気栓３３の気密接合の信頼性が高く
なる。すなわち、金属板台座３２は、螢光表示管の封止
工程（450〜500℃）を経ているため、表面に酸化膜が形
成され、またその成分であるNi，Cr，Feのいずれもが低
融点金属３４の主成分であるＰｂと固液体を作りにくい
金属であるため、「ぬれ性」が悪い。そこで、この金属
板台座３２の、一方の面に金メツキ層３５を施しておく
ことにより、酸化膜形成を防止でき、Au−Pbは相溶可能
であり、「ぬれ性」が良好なる。なお、金属板台座３２
に426合金を用いた場合、該426合金ではその成分のＣｒ
が、金メツキ層まで析出し、「ぬれ性」を損うことがあ
るので、このときはＮｉメツキとＡｕメツキの２層メツ
キを行なうことにより対応できる。また、低融点金属３
４はＰｂを主成分とするが、Ｓｎ等を微量添加すること
によつて「ぬれ性」の改善ができる。

また、この実施例においても、第３図の実施例と同様に
接合材に金属を用いるため、発泡の虞れがなく、真空リ
ークに対する信頼性が高く、真空中での気密接合を低温
で行なえるため、製造装置の加熱源の構造が簡単となる
利点を有する。

第５図は本発明の別の実施例を示す第３図相当の排気孔
栓部５の組立分解図である。この実施例が第１図ないし
第３図の実施例と異なる点は、金属板台座３２に、陽極
基板２の排気孔２４に嵌合すべく形成された筒状の凸部
32bを設け、この金属板台座３２を、その凸部32bを陽極
基板２の排気孔２４に嵌合させて該陽極基板２外面の排
気孔部にスリツトガラス３１により気密接合する。しか
る後真空中において、前記金属板台座３２に排気栓３３
を加圧接触させてこれら金属板台座３２と排気栓３３を
例えば低融点金属（図示せず）により気密接合するよう
にしたことである。

この実施例によると、陽極基板２の排気孔部に気密接合
される金属板台座３２が、その排気孔24に嵌合する凸部
32bを有するため、気密接合時に金属板台座３２の位置
決め用治具を必要とせず、接合用のフリツトガラス３１
が排気孔２４の部分まではみ出して、排気コンダンクタ
ンスを低下させることがない利点を奏する。

第６図は本発明のさらに別の実施例を示す第３図相当の
排気孔栓部５の組立分解図である。この実施例が第１図
ないし第３図の実施例と異なる点は、排気栓３３に、金
属板台座３２の排気孔32aに嵌合可能に形成された凸部3
3aを設けたことにある。このとき、金属板台座３２に設
けた排気孔32aは、陽極決板２の排気孔２４より少しだ
け内径が小さく、ほぼ同心に気密接合される。また、排
気栓３３に設けた凸部33aは、金属板台座３２の排気孔3
2aよりわずかに小さい外形で排気孔32aに嵌合されるも
のとなつている。

しかして、第６図の実施例においても、陽極基板２外面
の排気孔部に金属板台座３２をフリツトガラス３１によ
り気密接合した後、真空中で、上記実施例と同様の接合
条件にて金属板台座３２の排気孔32aに排気栓３３の凸
部33aを嵌合させてこれら金属板台座３２と排気栓３３
を低融点金属（図示せず）により気密接合することによ
り、排気管のない螢光表示管が得られる。従つて、この
実施例によるときは、排気栓３３が凸部33aを有し、該
凸部33aが金属板台座３２の排気孔32aに嵌合するため、
排気栓３３の位置決めが正確に行なわれるとともに、排
気栓３３と金属板台座３２の間に介在させた接合材がそ
の排気孔まではみ出すことがない等の利点を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る螢光表示管によれ
ば、真空容器の排気孔部外面に金属板台座部が気密接合
されているため、金属板台座部と排気栓部の気密接合に
用いる接合材としてフリットガラスより融点の低い低融
点金属を用いたり、金属板台座部と排気栓部を直接溶接
接合することが可能となり、接合材に金属を用いるため
発泡の虞れがなく、真空リークに対する信頼性が高くな
るとともに、真空中での気密接合を低温度で行なえるた
め、製造装置の加熱源の構造が簡単となる。また、排気
孔の気密封着時の温度が排気ベーキング温度より低いた
め、管内の到達真空度が低い状態で封着することができ
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る螢光表示管の一実施例を示す概略
斜視図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図、第３図は第
２図の排気孔栓部の詳細を示す組立分解図、第４図ない
し第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す第３図相
当の排気孔栓部の組立分解図、第７図は排気管付きの螢
光表示管の排気ベーキングヒートカーブを示す説明図、
第８図は排気管なしの螢光表示管の排気ベーキングヒー
トカーブを示す説明図である。１・・・・フロントガラス、２・・・・陽極基板、３・
・・・側面枠体、４_-1，４_-2・・・・フリツトガラス、
５・・・・排気孔栓部、２１・・・・螢光体陽極、２２
・・・・制御電極、２３・・・・フイラメント陰極、２
４・・・・排気孔、３１・・・・フリツトガラス、３２
・・・・金属板台座、32a・・・・排気孔、32b・・・・
凸部、３３・・・・排気栓、33a・・・・凸部、３４・
・・・低融点金属、３５・・・・金メツキ層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極基板と側面枠体および平板ガラスをフ
リット封止して構成した真空容器を備え、該真空容器の
一部に設けられた排気孔に対応した排気孔を有しかつフ
リットガラスにより前記真空容器外面の排気孔部に気密
接合された金属板台座部と、前記フリットガラスより融
点の低い低融点金属により前記金属板台座部に気密接合
された金属からなる排気栓とにより前記真空容器の排気
孔を気密封止したことを特徴とする螢光表示管。
【請求項２】陽極基板と側面枠体および平板ガラスをフ
リット封止して構成した真空容器を備え、該真空容器の
一部に設けられた排気孔に対応した排気孔を有しかつフ
リットガラスにより前記真空容器外面の排気孔部に気密
接合された金属板台座部と、該金属板台座部に溶接によ
り気密接合された排気栓とにより前記真空容器の排気孔
を気密封止したことを特徴とする螢光表示管。