JPH061673B2 - チツプレス蛍光表示管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空のチャンバー内で外囲器に設けた排気孔
を蓋部材で封止することにより、外囲器内を真空状態に
形成させた排気管のない蛍光表示管に係り、特に封止
時、蓋部材を外囲器に接着させている封着材の成分が外
囲器内に侵入するのを防止した排気管のチップレス蛍光
表示管に関するものである。

〔従来技術〕

一般に蛍光表示管は、電子を放出するフィラメント状陰
極と、放出された電子を加速させたり、また電子の流れ
を制御させる制御電極と、制御電極を通過した電子が射
突して発光する蛍光体層と蛍光体層に陽極電圧を印加さ
せる陽極導体となる陽極とによって構成されており、真
空管の構造と同一である。したがって、前記電極等は真
空に保持された外囲器の内に配設されている。

外囲器は、前記陽極が配設されている器板と、基板に対
面した平面板が側面板を介して偏平箱形に形成されてい
る。この外囲器の一部に排気孔が穿設され、この排気孔
にガラス管による排気管チップ管とも称する）が植設さ
れていた。そして、外囲器内の気体は、排気管より吸引
排気し、外囲器内が１×10^-5〜１×10^-7Torr程度の高真
空になった時点で排気管を溶融させて封止していた。

ところが、排気管は外囲器により突出しているため蛍光
表示管を実装するにあたりスペースファクターが悪いと
いうばかりでなく、排気管の材料がガラス管であること
から耐衝撃性が弱いという問題点を有していた。

そこで本出願人は、排気管（チップ管）をなくし、外囲
器に穿設された排気孔を酸化物ソルダーガラスからなる
封着材を介して平板状蓋部材で塞いで密封封止した外囲
器を有する蛍光表示管を出願し公開されている。（特開
昭60-12256号）これをチップレス蛍光表示管と称する。
以下このチップレス蛍光表示管の従来例を第６図に示す
図面を参照して詳述する。

図中101は、絶縁性、透光性を必要とする基板であり、
一般にガラス板が基板として使用されている。この基板
101状にAl薄膜によってストライプ状に配設した陽極導
体102が形成されている。さらに基板101上には絶縁層10
3が厚膜印刷法で配設され、外囲器100内部の電極等を遮
蔽している。前記陽極導体102上には、蛍光体層104が配
設されて両者で陽極Ａを構成している。

前記陽極Ａの上方には、電子を放出するフィラメント状
の陰極105及び電子を加速したり、流れを制御する制御
電極106が配設されている。

外囲器は、前記基板101と、基板101に対面した平面板10
7が、基板101の周縁に設けられた四側面板108を介して
封着材111によって組立てられている。この外囲器の一
部にこの実施例では平面板107に排気孔107aが穿設され
ている。排気孔107aの外表面には、平板状蓋部材110が
低融点フリットガラスを主成分とする酸化物ソルダーガ
ラスからなる封着材109によって固着封止されている。

このように外囲器100を封着材11によって接着し偏平箱
状に組立てる工程を封着工程と称する。封着後の外囲器
内の気体を排気孔107aにより排気した後、蓋部材110の
みを加熱し、封着材109溶融し、上から圧力を加え、蓋
部材110を平面板107に圧着した状態で冷却して蓋部材11
0を平面板107に固着させる。この蓋部材110を固着させ
る工程を封止工程と称する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記封止工程で蓋部材110に付着させる封着材109の量が
少ないと完全に封止されず、リークの原因となるし、ま
た多いと図示したように排気孔107a内へ流れ込むことに
なる。さらに適量であっても、排気孔107aにつらなる空
間に封着材109がごく少量であるが現われ、この封着材1
09が封止工程中に加熱されて溶融状態になる。また、外
囲器100内には高真空状態にあるので、封着材109の成分
はガス分子となって飛散する。この封着材109の溶融時
の放出ガス分子が外囲器100内へ飛散する現像は、高真
空に保持されたベルジャー内で行われるので飛散する放
出ガス分子は高真空中を平均自由工程だけ直進するが、
進行途中に遮蔽物があれば入射分子と物体表面の相互作
用のエネルギーに応じて物体表面に吸着または再放出す
る。したがって、前記放出ガスは、外囲器100内の陰
極、制御電極、陽極等に付着する可能性をもつ。

従来の蛍光表示管は、封着材９の塗布位置、塗布量、排
気孔７ａの直径等を制御して前記封着材からの放出ガス
量を極力少なくするように配慮していたが、零にするこ
とは出来なかった。また生産する蛍光表示管の部品精
度、作業方法等がすべて同一条件で製造することが容易
でなく、一部のものには放出ガスが外囲器内に流入し、
非常に活性なフィラメント状陰極に付着し、エミッショ
ン特性を悪くするものもあり、表示管特性のバラツキに
及ぼす影響が大きく、生産性を上げるのに妨げになる等
の問題点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の問題点を解決するために、外囲器の排
気孔近傍に遮蔽部材を設けることにより、封着材からの
放出ガスを遮蔽部材に吸着除去し、外囲器の電極等への
付着汚染をなくし、常に安定してエミッション特性が得
られるチップレス蛍光表示管を提供することを目的とす
るものである。

〔発明の構成〕

前述の目的を達成するために、本発明は、蛍光表示管の
外囲器の一部に穿設された排気孔を封着材を介して平板
状蓋部材で封止したチップレス蛍光表示管において、前
記外囲器内排気孔近傍で少なくとも排気孔に対面する位
置に遮蔽部を有する遮蔽部材を設けたことを特徴とす
る。また、前記遮蔽部材は、排気孔に対面して設け、付
着材からの放出ガスの直進を遮蔽することが可能な面積
であることが好ましい。

また、前記遮蔽部材が前記フィラメント状陰極を支持す
る支持部材で形成することは表示管内の表示エリアを出
来るだけ大きくする点で更に好ましい。

さらにまた、前記遮蔽部材が排気孔に対面した平板部材
と、平板部材の外周方向に設けた筒状部から構成されれ
ばより有害ガスの除去の点で好ましい。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例について本発明を詳しく説明す
る。

一般に蛍光表示管は、基板上に蛍光体層と陽極導体から
なる陽極を形成し、この陽極にフィラメント状陰極から
の電子を射突させて発光表示させる表示管である。この
蛍光体層の発光表示を基板に通して蛍光体層と反対の基
板側から観察するタイプを前面発光形蛍光表示管と称
し、蛍光体層の発光表示をメッシュ状の制御電極、フィ
ラメント状陰極を通し、基板に対面する平面板を通して
観察するタイプを従来形蛍光表示管と称する。

実施例１ 第１図、第２図に示す実施例は、前面発光形のチップレ
ス蛍光表示管の例である。

第１図は、本発明のチップレス蛍光表示管の断面図であ
り、第２図は、第１図の要部の拡大断面図である。

図中１は、基板であり、絶縁性と、この基板１を通して
表示を観察するので透光性を必要とする。一般にガラス
板が基板１として使用される。この基板１の内側表面に
反射防止層２を介してAl薄膜によるストライプ状陽極導
体３および配線導体４が真空蒸着やフォトリソグラフィ
法の手段でパターン形成されている。したがって、反射
防止層２があるのでAl薄膜によるストライプ状陽極導体
３および配線導体４の鏡面が基板１を通して見えなくな
る。

次にパターン形成された基板１上の表示パターン以外の
部分に有色絶縁層５をスクリーン印刷法により配設させ
る。この絶縁層５は、外囲基Ｇの内部に配設された制御
電極６やフィラメント状陰極７を遮蔽する作用があると
ともに黒バックとなってコントラストを良くし視認性を
向上させる作用がある。

前記ストライプ状陽極導体３上に蛍光体層８を配設す
る。この陽極導体３と蛍光体層８で陽極Ａを構成する。

前記陽極Ａに対面にしてメッシュ状の制御電極６が配設
され、さらに離間してフィラメント状陰極７が外囲基Ｇ
の両端部に設けられた支持部材９に固着して、張設され
ている。

このフィラメント状陰極７は、タングステン細線の表面
にアルカリ土類金属であるCa、Sr、Baの酸化物が固溶体
の形で付着している。この酸化物フィラメントは非常に
活性なため、この陰極７の表面に封着材の成分等が付着
すると陰極の表面はその付着成分と反応し熱電子放出源
である過剰金属Baが他の化合物と変化し電子放出特性が
低下することが知られている。

次に、前記基板１に対面して平面板10が側面板11を介し
て配設される。基板１と側面板11および平面板10の各接
合面には、低融点フリットガラスを主成分とする封着材
121が塗布されて、密封状態の偏平箱型に組み立てられ
る。

また、平面板10には、外囲器Ｇ内の気体を排気するため
の排気孔13が穿設されている。この排気孔13の内側に
は、平面板10より多少離れて遮蔽部材14が配設される。
遮蔽部材14は、第２図に示すように金属板を平面板10よ
り離なした位置に設けた遮蔽部14ａと、この遮蔽部14ａ
を固定するための支持部14ｂとから構成されている。支
持部14ｂは、外囲器Ｇの一部である平面板10に接着固定
される。前記遮蔽部14ａは、後述する封着材16の成分が
直進した場合に接触し十分吸着除去することができる広
さを有することが必要である。すなわち第２図において
矢印は封着材16の成分が直進して外囲器Ｇ内に侵入する
場合の成分の進行軌道を示すもので、特に最も軌道が広
がる場合を矢印で示した。この矢印と遮蔽部が交差する
点の大きさか、またより大きく遮蔽部14ａを形成させる
ことが必要である。また遮蔽部14ａと平面板10との距離
は、遮蔽部14ａを上面とし平面板10の面を底面とする仮
想柱状体の側面積が排気孔13の面積より大きくなり、排
気するときのコンダクタンスを大きくとれるようにす
る。

排気孔13の外側には従来と同様に平板状蓋部材15が酸化
物ソルダーガラスからなる封着材16を介して接合固定さ
れている。蓋部材15に塗布される封着材16は排気孔13内
には流出しないようにリング状に必要量が印刷塗布され
る。

この封着材を付着した蓋部材13は、真空中で仮焼成して
含まれている溶剤や気体を除去しておき、封止時にガス
体の発生を少なくするようにすることもできる。この蓋
部材15を排気孔の近傍にセットしてベルジャー中に入
れ、ベルジャー中で外囲器Ｇを封着した後ベルジャー内
を真空状態に排気すると、外囲器Ｇ内の気体も排気孔13
より排気されて真空状態になる。目的の真空状態になっ
たときに蓋部材15を局所加熱させて封着材16を溶融し
て、平面板10に押圧させたまま、局所加熱装置の加熱を
停止して冷却することにより蓋部材15を平面板10に固着
させる。この際に封着材16の成分分子が外囲器内へ飛散
侵入する可能性がある。このときに外囲器Ｇ内は真空状
態であるので封着材16の成分のガス分子は高真空中を平
均自由行程に応じて飛びまわる。したがって、飛散した
ガス状粒子は直進し、遮蔽部材14とその相互作用エネル
ギーに応じて遮蔽部材表面へ吸着または再放出する。し
たがって、遮蔽部材と封着材ガス分子の相互作用エンジ
ンが大きければ、ガス分子は大部分が遮蔽部材14に吸着
除去されるのでそれより内側に配設されたフィラメント
状陰極７や制御電極６、陽極Ａに付着する確率がなくな
る。

実施例２ 第３図は、チップスレス蛍光表示管の実施例２を示す断
面図であり、蛍光体層の発光表示をメッシュ状の制御電
極、フィラメント状陰極、平面板を通して、図の矢印方
向から観察する従来形蛍光表示管である。第１実施例と
共通の部品は同じ数字を付して説明する。

外囲器Ｇは、基板１と、基板１の周縁に立設された四側
面板11と、側面板11の上端で前記基板１と対面する平面
板10が封着材12によって偏平箱形に形成されている。

基板の内面には、Agの配線導体４、低融点フリットガラ
スを主成分とする絶縁層５、カーボンからなる陽極導体
３がスクリーン印刷法で印刷積層されている。そして陽
極導体３上に蛍光体層８が被着されている。この陽極導
体３と蛍光体層８により陽極Ａが構成されている。

この陽極Ａに対した上方にメッシュ状の制御電極６が配
設されるとともに、さらに上方にフィラメント状陰極７
が支持部材９によって張設されている。

この支持部材９は、基板１上に固着されたベース部9a
と、このベース部9aから立上がり弾性を有するアーム部
9bから構成されている。一般に支持部材９は、金属板を
プレス加工して作られている。

一方基板１の端部で前記支持部材９の下に排気孔13が穿
設されている。この排気孔13の上方に対面する一方の支
持部材９のベース部9aの一部を立上げて遮蔽部材14を形
成させる。このように陰極の支持部材９の一部分をプレ
ス成形で遮蔽部材14に兼用できるので遮蔽部材14を配設
する工程を省略することができる。

排気孔13の外側に第１実施例と同様に平板状蓋部材15が
封着材16を介して基板１に固着された外囲器Ｇを封止し
ている。封止工程のときに封着材16の成分が飛散する可
能性はあるが、支持部材９の一部で形成した遮蔽部材14
で遮蔽されるので、外囲器Ｇの内部の蛍光体層８の表面
やフィラメント状陰極６に付着汚染することはなくな
る。

実施例３ 第４図は、実施例３のチップレス蛍光表示管の要部の断
面図である。この実施例３の遮蔽部材14は、外囲器Ｇの
一部に穿設された排気孔13に対面して設けられた遮蔽14
ａと、支持部14ｂと前記遮蔽部材14ａの外周で、遮蔽部
14ａから離れた位置に配設された筒状部14ｃから構成さ
れている。遮蔽部14ａは排気孔とほぼ同じ大きさで形成
されている。前記支持部14ｂは筒状部14ｃに固定されて
いる。筒状部14ｃの下端はフランジ部14ｄを有し、この
フランジ14ｄを外囲器Ｇに固定している。排気孔13の外
側には、平板状蓋部材15が付着材16を介して接合封止さ
れている。

このように遮蔽部14ａの外周に筒状部14ｃを設けると遮
蔽部14ａを排気孔13と同じ位小さく形成しても、封着材
16の成分は、遮蔽部14ａで吸着除去できないものも筒状
部で吸着除去される。したがって遮蔽部14ａを小さくで
き排気コンダクタンスを大きくすると共に遮蔽部の吸着
面積を増加させることが可能となる。

実施例４ 第５図に示す実施例４は、実施例３の筒状部14ｃの上端
にリング状の第２遮蔽部14ｅを設け吸着面積を増加させ
た構造である。筒状部14ｃにはフランジ部がなく、筒状
部14ｃの下端を外囲器に接着材17で接着固定した構造で
ある。また実施例３と同様にフランジ部を設けて外囲器
Ｇに固定してもよい。その他は、実施例３と同じである
ので説明を省略する。

このように、第２遮蔽部14ｅを設けることにより、筒状
部14ｃの高さを低くすることが可能であり、薄型化を要
求されている蛍光表示管にはスペースファクターに優れ
たこの実施例が適する。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように排気孔を平板状蓋部材で
封止するチップレス蛍光表示管において、外囲器内の排
気孔近傍に少なくとも排気孔に対面した遮蔽部を有する
遮蔽部材を設けたので、封止時に出現する封着材からの
放出ガス状成分を遮蔽部材により吸着除去することが可
能となった。したがって、封着材のガス状成分が外囲器
内のフィラメント状陰極や蛍光体層表面に付着すること
がなくなり、フィラメント状陰極のエミッションの低下
を防ぐことが可能となる。第７図は、本発明の遮蔽部材
を有するチップレス蛍光表示管と、従来の遮蔽部材の無
いチップレス蛍光表示のパルスエミッションの寿命特性
を現わしたグラフである。

このグラフからもわかるように本発明のチップレス蛍光
表示管は初期のパルスエミッションから1000時間の点灯
時間経過したパルスエミッションまですべて従来のもの
より優れていることがわかる。このようにパルスエミッ
ションが優れていると蛍光表示管どのような効果として
現われるかを示したのが第８図の輝度寿命特性のグラフ
である。

このグラフからもわかるように初期輝度から1000時間経
過するまで、すべて従来品に比較して10％前後輝度が高
くなっている。

このように本発明は、チップレス蛍光表示管の輝度を高
くし、寿命を延ばすという表示管特性を向上させる効果
があるばかりでなく、封止工程に於いて封着材の塗布
量、塗布位置、排気孔の直径等の要因の精度上のバラツ
キからくる表示管特性のバラツキへの悪影響を零に近い
ぐらい極めて少なくすることができ、安定した品質のチ
ップレス蛍光表示が生産できるという実用上得られる効
果は顕著なものがある。

さらに遮蔽部材をフィラメント状陰極の支持部材で兼用
させることにより、排気孔を基板の端部に設けられるた
め、有効表示スペースを広くすることができる等の効果
も有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す断面図、第２図は、
第１図の要部の拡大断面図、第３図は、本発明の実施例
２を示す断面図、第４図は、本発明の実施例３を示す要
部の拡大断面図、第５図は、本発明の実施例４を示す要
部の拡大断面図、第６図は、従来のチップレス蛍光表示
管の要部の断面図、第７図は、本発明のチップレス蛍光
表示管と従来のチップレス蛍光表示管のパルスエミッシ
ョンの寿命特性を比較するグラフ、第８図は、本発明の
チップレス蛍光表示管と従来のチップレス蛍光表示管の
輝度寿命特性を比較するグラフである。 １・・・・・基 板 ７・・・・・フィラメント状陰極 13・・・・・排気孔 15・・・・・平板状蓋部材 14ａ・・・・・遮蔽部 14・・・・・遮蔽部材 14ｃ・・・・・筒状部 Ａ・・・・・陽 極 Ｇ・・・・・外囲器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光表示管の外囲器の一部に穿設された排
   気孔を封着材を介して平板状蓋部材で封止したチップレ
   ス蛍光表示管において、前記外囲器内の排気孔近傍で少
   なくとも排気孔に対面する位置に遮蔽部を有する遮蔽部
   材を設けたことを特徴とするチップレス蛍光表示管。
2. 【請求項２】前記遮蔽部材は、前記排気孔内を通して、
   前記封着材の成分が外囲器内に流入するのを遮蔽するこ
   とが可能な面積を有する特許請求の範囲第１項記載のチ
   ップレス蛍光表示管。
3. 【請求項３】前記遮蔽部材が蛍光表示管のフィラメント
   状陰極を支持する支持部材の一部で形成された特許請求
   の範囲第１項記載のチップレス蛍光表示管。
4. 【請求項４】前記遮蔽部材が、遮蔽部と遮蔽部の外周に
   設けられた筒状部を有する特許請求の範囲第１項記載の
   チップレス蛍光表示管。