JPS61190837A

JPS61190837A - 螢光表示管

Info

Publication number: JPS61190837A
Application number: JP60030898A
Authority: JP
Inventors: Takao Kishino; 岸野　隆雄; Tadashi Mizohata; 忠溝畑
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1985-02-19
Publication date: 1986-08-25
Also published as: US4841194A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、大形の文字５図形等の画像表示に使用される
蛍光表示管に係り、特に、蛍光表示管の外囲器に効果的
に強化ガラスを使用できるようにした蛍光表示管に関す
るものである。

（従来技術〕一般に蛍光表示管は、自発光タイプの表示装置として卓
上計算機、時計、オーディオ等の家電製品あるいは車の
スピードメーター等の表示パネルなどに広く使用されて
いる。

第３図は、一般的な蛍光表示管を示した分解斜視図であ
り１図中１は、ガラスあるいはセラミックスからなる基
板である。そしてスクリーン印刷法等によって前記基板
１上に配線２及び不透光性絶縁材料４をスルホール４ａ
を残して塗布形成する。さらに前記スルホール４ａ上に
陽極導体３及びリード端子７ａを積層塗布する。

そして前記陽極導体３上に所望の発光色からなる蛍光体
５を積層し、陽極部Ａを形成する。また前記基板１上に
は、支持体６．６を介して、陰極であるフィラメント８
が張架配設されるとともに前記フィラメント８と基板１
間に制御電極９が配設されている。また７は、各電極へ
外部から通電するためのリード線である。さらに１０は
ガラス等で形成された前面部材で、上部を形成する前面
板１０ａと側面板１０ｂからなり、例えば低融点ブリッ
トガラスを介して基板ｌと密閉固着され、外囲器Ｂを構
成する。その後、排気管１１から外囲器Ｂ内の空気を排
気し、内部をＩ　Ｘ　１０’　〜Ｉ　Ｘ　１０−？Ｔｏ
ｒｒ程度の高真空にした後、排気管１１を封止して真空
度を保持している。

そしてフィラメント８から放出された電子を制御電極９
によって加速制御し、蛍光体５に射突させ所望の発光表
示を得るものである。

ところで、近年蛍光表示管において、一つの表示管内に
各種の表示セグメントが形成された複合表示のものや、
多表示機能をもつグラフィック表示などの重要性が高ま
り、蛍光表示管は大形化の一途をたどっている。また、
蛍光表示管内部は前述のとおり高真空に保持されている
ため、前記外囲器Ｂは常に大気圧という外力を受けてい
る０例えば外寸法がＡ、サイズ（２１０ｍｗ　Ｘ　２９
７ｍ）程度の蛍光表示管であれば、外囲器Ｂに通常の並
板ガラスを使用した場合、その構造上第４図に示すよう
に、前面板１０ａの厚さＨ７及び基板１の厚さＨ２は大
気圧Ｐに耐えるために約１０ｎｗａも必要である。また
。

外囲器Ｂ内には、フィラメント８及びグリッド９等を配
設するために５＋＋ｓ程度の内部空間Ｈｊが必要となる
。したがって外囲器Ｂすなわち蛍光表示管の全高Ｈは、
約２５１前後となり、また重量も前面板１０ａと基板１
だけでも約１　、５　ｋｇにもなってしまう。

一方、並板ガラスを強化し、薄くても十分な曲げ強度を
もたせる方法も考案され、一部実施されている。このガ
ラス強化法には、主に次の３種類がある。第１に、ガラ
スを転移点温度をこえない温度域でそのガラス中に含ま
れるアルカリイオンよりイオン半径の大きなアルカリ溶
融塩に浸し、置換させ、冷却するとアルカリイオンの占
める容積の差によって、ガラス表面を強化させる低温イ
オン交換法がある。その他、冷却温度の差を利用してガ
ラスを強化する風冷強化法、転移温度以上でガラス中の
アルカリイオンと、それよりもイオン半径の小さなアル
カリイオンで置換し、冷却し。

内部と表面層の膨張係数の差によって表面を強化する高
温イオン交換法がある。しかし、強化後の強度、変形等
の度合から、低温イオン交換法が実用化されるのみであ
る。

前述の低温イオン交換法（以下化学強化法という）によ
って強化された強化ガラスは、曲げ応力に対し１通常の
並板ガラスの約６倍の強度を持つ。

しかしながら、蛍光表示管の製造上必要となる熱処理工
程を通ると置換されたイオンが内部に分散し１曲げ強度
は低下するという欠点がある。

第５図（ａ）、（ｂ）は一種の強化ガラスを、ある熱処
理条件のもとで繰返し熱処理をした回数と平均破壊曲げ
応力（数個のサンプルの平均値をとっである）との関係
を示したものである０図中５１は、５２５℃、１０分間
の熱処理を２回、５２は５６０℃、７分間の熱処理を２
０、また５３は未強化のガラスのグラフを示したもので
ある。また５４は５００℃、１０分間の熱処理を３回行
った場合と同じ条件で６回行った場合を示し、５５は、
５６０℃、７分間の熱処理を２回行い、さらに５２５℃
、１０分間の熱処理を２回行った場合のグラフである。

特に、グラフ５２のように、熱処理温度が高いと強化ガ
ラスの強度が大きく低下する。しかしながら、グラフ５
４に示すような熱処理条件では、並板ガラスの３倍強の
強度が維持でき、十分案分可能である。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

ところで蛍光表示管の外囲器に強化ガラスを使用する場
合には、基板１と前面板１０ａへの使用が考えられる。

前面部材１０の熱処理工程は、前面板１０ａへの外部電
界遮へい膜のコート処理と前面板１０ａ、側面板１０ｂ
への封着用シールの印刷後の熱処理と、前面板ＩＱａと
側面板１ｏｂの組み立て及び前面部材ｌＯと基板１との
組み立て時のみであり、いずれも、４８０℃〜５２０℃
、５〜１０分程度の熱処理条件である。したがって、−
熱処理後の強度も並板ガラスの３．５倍程度ある。それ
に対し、基板ｌの熱処理工程は、厚膜配線基板の場合、
少なくともＡｇ等からなる配Ｍ２の印刷後の熱処理、不
透光性絶縁材料４の印刷後の熱処理、陽極導体３の印刷
後の熱処理、前面部材１０との封着用シール部材の印刷
後の熱処理及び使用する蛍光体の種類だけ繰返される蛍
光体の印刷後の熱処理が必要で、いずれも４５０℃〜６
００℃、ｌＯ分程度の熱処理工程が行われる。したがっ
て、基板ｌに強化ガラスを使用しても、熱処理によって
強度が低下し、一般の並板ガラスと同程度の強度になり
１強化ガラスを使用する意味がなくなってしまう。また
、強化ガラスの熱処理特性が改良され、上述の熱処理工
程を行っても十分な強度が得られ、材厚を薄くできたと
しても、ガラスの持つヤング率が大きくならないかぎり
、基板ｌの変形は免れられず、いわゆる輝度むらの原因
となっていた。したがって、基板ｌには十分な厚みを持
たせる必要があり、特に大形の蛍光表示管では、例え前
面部材１０に強化ガラスが使用できたとしても前述のよ
うに基板１が厚くかつ重量がかさみ、基板ｌの加工時お
よび各製造工程中地り扱いにくい。また、上記熱処理工
程中。

亀裂割れ等の破損が起きやすいという間゛照点があった
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり１強
化ガラスの特性を十分に生かし、大形の蛍光表示管であ
っても、軽量かつ薄形に形成でき。

基板自体の厚みを薄くして、基板の取り扱いを容易にで
きる蛍光表示管を提供することを目的とする。上記目的
を達成するために本発明の構成は。

蛍光表示管の外囲器が表示面を形成する前面部材と背面
部材からなり、それぞれの部材の一部または全部が強化
ガラスで形成され、表示セグメント等が形成された基板
は、外囲器と別体に形成されるとともに、前記前面部材
と背面部材間に前記基板が挟持または、固着保持された
ことを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明は上述した構成にすることにより、強化ガラスで
構成された外囲器が外力を負担するようになるので、基
板を外力から遮断する作用がある。

また、外囲器の熱処理工程を減少させる作用がある。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図（ａ
）は、本発明の一実施例を示した一部破断斜視図であり
、第１゛図（ｂ’）は、その基板及び外囲器のみを抽出
した断面図である。基板２１は並板ガラスで形成され、
その上面にはＡＱ等の導電性材料を蒸着、エツチングあ
るいは、八にペースト等をスクリーン印刷し、焼′成し
、配線２２及び陽極導体２３が、またその上層には蛍光
体２５が積層配設されて陽極部Ａ′が形成されている。

そして、後述する前面板３０ａの下面には、支持体２６
．２６が固着形成され、この支持体２６間に電子を放出
するフィラメント２８が張架配設されている。また２９
は制御電極で、フィラメント２８から放出された電子を
加速制御するとともに前記陽極部Ａ′とマトリックスを
形成し、いわゆるグラフィック表示を可能としている。

一方、第１図（ｂ）に示すように、外囲器Ｂ、は、表示
面を形成する前面部材３０と、背面部材３１がらなり、
そして前面部材３０は、透光性を有し、化学強化法等の
処理を施した強化ガラスからなる前面板３０ａと並板ガ
ラスからなる側面板３０ｂをフリットガラス等のシール
部材３２で固着したものである。

また背面部材３１も、強化ガラスからなる背面板３１ａ
と、並板ガラスからなる側面板３１ｂをシール部材３２
で固着形成している。そして外囲器Ｂは、前面部材３０
と背面部材３１によってシール部材３２゜３２を介して
基板２１が挟持・固着され、排気管３３から前記外囲器
Ｂ１内の空気を排気したのち、排気管３３を封止し、内
部が高真空状態に保持されたサンドイッチ構造になって
いる。また前記空間Ｃは。

フィラメント２８、グリッド２９等を配設するためのス
ペースであり、前記空間りは、外圧に対して、背面板３
１ａが変形した場合、基板２１に当接し・ないためのス
ペースである。そしてこれら空間Ｃ，Ｄは、前記基板２
１に形成された貫通孔２１ａによって連結され、同空間
が同一真空度に保持されている。

そして基板２１と外囲器Ｂ１は、各工程を別々に行い、
最後の封着工程のみで一体に組み合せられる。

そのため、前記前面板３０ａや背面板３１ａに前述の強
化ガラスを使用しても、前面板３０ａにおいては。

外部電界の遮蔽膜のコート、封着用シール材の塗布、前
面板３０ａと側面板３０ｂの組立て、および前面部材３
０と基板２１の最終組立ての際などに４８０℃〜５２０
℃、５〜ｌＯ分の熱処理工程が３ないし４回行われるの
みであるから第５図（ａ）、（ｂ）に示すように、並板
ガラスの３．５倍程度の強度は十分にある。同様に背面
板３１ａでも、同程度の熱処理工程が行われるので、封
着工程終了後も前面板３０ａとほぼ同じ強度を有する。

それに対して、基板２１は、空間Ｃ，Ｄを残して前面部
材３０及び背面部材３１にサンドイッチ状に挟持さＪｂ
た状態であるから、外力（主として大気圧）の影響を直
接受けることはない。そのため従来。

基板が外囲器の一部となっていたので、大気圧に耐えろ
ため、材厚を厚くする必要があったのに対し、薄いもの
でも十分に基板として使用できる。

また、外囲器Ｂ、に効果的に強化ガラスを使用できるの
で１例えば外寸法がＡ、）サイズ（２１０■×２９７ｍ
ｅ）の大きさのものでは、前面板３０ａ、背面板３１ａ
の厚さり、は約６閣、基板の厚さは約３ｍ、空間Ｃ及び
Ｄに５ｍａ及び１＋ｍ前後必要となり、全高りは約２１
ｍとなる。この値は、従来の蛍光表示管で外囲器をすべ
て並板ガラスで形成した場合が約２５ｏａに対し、約４
閣薄いものである。また従来の表示管で前面板のみに強
化ガラスを使用した場合、全高はほぼ同一であるが、基
板２１は約１／３の厚さでよく、各工程における基板２
１の持ち運びや取り扱い等が容易になる。

さらに、熱処理中内部と表面との温度差が少なくなり、
基板２１にひび割れ等の損傷を防止することができる。

また前記空間Ｃ，Ｄは、貫通孔２１ａで連結されている
ので、雨空間内部の圧力は等しく、基板２１には圧力の
差による反りは生じない。

そのため基板２１の反りによる輝度むらの発生を防止す
ることができる。

〔他の実施例〕

そのほか、前記実施例では、前面部材３０及び背面部材
３１をそれぞれ、前面板３０ａと側面板３０ｂによって
いくつかの部材に分割形成し、シール部材３２によって
組立てて形成したが、第２図（ａ）の概略図に示すよう
に一体成形のものを使用したちよい。図中、４０は前面
部材で、並板ガラスを熱間プレス等によって一体成形し
、その後化学強化法によって強化したものである。同様
に背面部材４１も一体成形し、その後化学強化法によっ
て強化したもので、これら前面部材４０と背面部材４１
とでシール部材３９を介して基板３７を挟持固着すると
ともに、外囲器Ｂ２を形成している。

また、基板３７は外囲器Ｂ、から延在し、基板３７上の
配線導体（図示せず）は、リード線を介さずに直接外囲
器Ｂｘ外部に導出されている。そして前記基板３７に形
成された貫通孔３７ａによって空間ＣＩ、Ｄｌは連結さ
れている。さらに４１ａは、背面部材４１に形成された
排気孔で、この排気孔４１ａから外囲ＩＧＢ　　内の空
気を排出し、シール部材３９を介し蓋部材３８で排気孔
４１ａを封止し、外囲器ＢＢ内部を高真空に保持してい
る。

ぞして前記前面部材・１０及び背面部材４１は、一体成
形で形成されているので、前面部材及び背面部材をシー
ル部材を介して組み立てて形成する場合に比べ熱処理工
程が少なくなり、強化ガラスの特性をト分引き出すこと
ができる。

一方、基板は前面部材と背面部材に挟持された例を示し
たが、第２図（ｂ）の概略図に示すように、前面部材あ
るいは背面部材に固着保持してもよい。

図中４２は前面部材で、強化ガラスからなる前面板４２
ａと、側面板４２ｂより構成されている。そして前記側
面板４２ｂには、内部の空気を排出するための排気管４
５が固着されている。またＩＩ３は背面部材で、その上
部には、陽極導体、蛍光体等が配設された基Ｆｉ４６が
支持体４４を介してシール部材等で固着されている。さ
らに前記基板４６には貫通孔４６ａが形成され、基板４
６と前面板４２ａとの空間ＣＬ及び基板４６と背面部材
４３との空間Ｄ２の圧力を同一にするものである。そし
て前面部材４２と背面部材４３をシール部材を介して固
着した構成である。

ところで、上記各実施例では、基板と背面部材間に空間
を形成し、基板に大気圧がまったく作用しないようにし
たが、シール部材を介して基板と背面部材を密着させか
つ一体に固着させた場合でも、実質的には基板を厚くし
たのと同じ効果があり、十分使用可能である。また、表
示のタイプは、実施例では、前面部材側から観察するタ
イプの例を示したが、陽極導体及び基板を透光性材料で
形成すれば、背面部材側からＷＡ察するタイプのものに
も本発明が使用できることはいうまでもない。

〔効　果〕

以上のように本発明の蛍光表示管は、基板が外囲器と別
体に形成されているので、直接基板を外力（大気圧）に
さらさなくてもよい、そのため、基板を極めて薄くかつ
軽量にでき、製造工程における基板の持ち運びや加工等
の取り扱いが容易になる。また熱処理中には、基板の内
部と表面との温度差が少なくなり、熱処理時の基板のひ
び割れ等を防止できる。さらに、外囲器の熱処理回数を
減少させ１強化ガラスを効果的に使用することができる
ので、特に大形の蛍光表示管の場合、その全高を薄くで
き、かつ軽量の蛍光表示管を提供することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の蛍光表示管の一実施例を示し
た一部破断斜視図、第１図（ｂ）は、本発明の蛍光表示
管の概略構成を示した断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は
、本発明の蛍光表示管の他の実施例を示した概略断面図
、第３図は、従来の蛍光表示管を示した分解斜視図、第
４図は、従来の蛍光表示管の外囲器を示した図、第５図
（ａ）、　（ｂ）は、強化ガラスの熱処理特性を示した
図である。２１．４１・・・・基板　　　　２３・・・・・陽極導
体２５・・・・・・・蛍光体　　　２８・・・・・フィ
ラメント２９・・・・・・・制御電極　　３０・・・・
・前面部材３１・・・・・・・背面部材特許出願人　　双葉電子工業株式会社第　　１　　口　　（ａ）２を第　　１　　図　　（ｂ）第　　２　　図　　（ａ）第　　２　　　ｉｉｉ！ｌ　　　（ｂ）ルク

Claims

【特許請求の範囲】内部が高真空に保持された外囲器と、この外囲器の一部
となり、内面に蛍光体の被着された陽極導体が形成され
た基板と、外囲器内に張架配設され、電子を放出する陰
極と、前記基板及び陰極間に配設され、陰極から放出さ
れた電子を加速制御する制御電極を有し、文字図形等の
表示を行う蛍光表示管において、前記外囲器が表示面を形成する前面部材と、裏面を形成
する背面部材からなり、それぞれの部材の一部または全
部が強化ガラスで形成され、かつ前記基板は外囲器と別
体に形成されるとともに前面部材と背面部材間に前記基
板が挟持または固着保持されたことを特徴とする蛍光表
示管。