JPH0432132A - 金属壁放電表示管 - Google Patents

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］ 本発明は金属壁放電表示管に関し、さらに詳しくは側壁
に厚さ　１．０ｍ以下の金属を用い、かつ表示ガラス板
と側壁とのシール巾を小さくした、特に複数の放電表示
管を平面的に配列して大型表示をするのに有効な金属壁
放電表示管に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］放電
表示管はガス容器が必要で、通常、表示ガラス板および
対向板と側壁とをシールガラスでシールして構成される
。側壁が低いときは、シールガラス中にスペーサーとな
るビーズ等を混入して兼用することもある。また表示ガ
ラス板と側壁とが一体になったものも提案されている。

いずれにしてもシールガラスは、表示ガラス板と側壁、
対向板と側壁にそれぞれ挟まれ、加圧してシールされる
ので、シール面は表示面と平行に広がり、これが表示無
効部を形成する。

第１図に、このように構成された放電表示管２個を並べ
た平面図を示す。同図おいて、側壁３あるいはシールガ
ラス４が占める周辺部分が表示無効部７である。また、
同図では１つの放電表示管に４つの絵素５が絵素間隔６
で分離構成されている。

第２図は、第１図Ａ部の部分断面図であり、従来の放電
表示管の一例を説明するものである。同図において、１
は表示ガラス板、２は対向板、３は側壁、４はシールガ
ラスである。

前述した表示無効部の大きさは、放電表示管の大きさに
は余り関係がなくほぼ一定であるから、表示面積の小さ
いものにとっては、表示無効部は表示スペースが取られ
非常に邪魔になる。特に複数の放電表示管を平面的に配
列し、大型表示を行なうための放電表示管においては重
大な問題となる。

すなわち、今１つの色を表現する絵素を考えると、絵素
は表示色が一つならば一つの放電セルからなり、また多
色ならば、赤、緑、青等の複数の放電セルよりなる。大
型表示の場合、複数の放電表示管にわたって、この絵素
が等ピッチで配列される必要がある。従って、この絵素
の間隔は、最低でも側壁部表示無効部の幅の２倍が必要
となる。

絵素が表示面に占める割合を開口率とすると、側壁部表
示無効部の幅が大きいと開口率は小さくなる。開口率が
小さいと、絵素輝度が同じなら表示面輝度が小さく大型
表示できないし、絵素輝度を上げると駆動電圧が高くな
り放電表示管の寿命が短かくなるという欠点がある。

また、開口率を同じとした場合、側壁部表示無効部の幅
が大きくなると、可能な絵素ピッチが大きくなって、粗
い表示しかできない欠点がある。

従来の放電表示管においては、後述するような理由によ
り側壁部表示無効部の幅を２ＩＩＩＩ！Ｊ以下とするこ
とが困難であったため、前述のような欠点は避けられな
いものであった。

この側壁部表示無効部を形成するものは２つあり一つは
側壁であり、もう一つはシールガラスである。

そこで、このシールガラスを用いたシール工程について
説明すると、シール工程は、表示ガラス板、対向板およ
び側壁が熱変形する温度以下、かつ真空排気する時の温
度以上の範囲に作業温度を有するガラス粉と着色剤や熱
膨張調整用のフィラー等を混合して得られる粉体を加熱
溶融してなされる。従って、表示ガラス板、対向板およ
び側壁は熱膨張係数の近似したものが選択され、安価な
材料としてすべて軟質ガラスを用いることが現在最も広
く汎用されている。シールガラスは前述の粉体をビヒク
ル等と混練してペースト状にしたものをシール位置の片
面あるいは両面に塗布し、乾燥前か加熱溶融時の流動性
がある状態でシール面を加圧して密着される。

このシールの際の要件は２つあって、一つは気密である
こと、もう一つは真空排気時を含む放電表示管の内外ガ
ス圧差に耐えることである。

気密であるためにはシール部において、シールガラスが
幅方向のみならず厚み方向にも全体的に存在することが
必要であるが、前述のペースト状シールガラスは塗布性
が良好でないため、特に厚みを均一にすることが困難で
ある。従って、従来のシールガラスを挟むタイプにおい
ては、厚みの大きい部分を加圧によって押し潰し、シー
ル間隙全体に広げなければならないのである。この広げ
られる量は、塗布厚みのバラツキが大きい程、また、加
圧力が不均一である程多くなり、一般にシール幅を狭く
設計すると歩留りの低下をきたすので、従来シール幅を
２麿以下とすることは困難であった。

次に、管内外差圧に対する耐性は、シールガラスの強度
およびシールガラスとシール面の接着力によって決まる
。シールガラスそのものには圧縮力が主に働くのでシー
ル幅を小さくすることは余り問題がない。しかし、接着
面には引張力がかかるので接着力は大きくする必要があ
る。接着力は接着面とシールガラスの濡れ性と接着面積
による。

濡れ性は接着面の汚れ、面粗度、加熱溶融条件、雰囲気
、加圧力等によって変化するが、これらは適宜実験にて
良好な状態を決定することができる。

この状態で接着力を決めるのは接着面積であり、この点
からもシール幅を余り小さくすることはできない。

次に側壁について説明すると、仮に前述の困難性を克服
してシール幅を小さくできたとしても側壁の厚みがそれ
以上あるとこれが表示無効部を形成する。側壁は放電表
示管の内外差圧に耐える必要がある。側壁の高さが低い
場合は側壁の厚みは小さくても良いが、大型表示のため
の高輝度を必要とする放電表示管においては、放電空間
を大きくしなければならず高さは数層以上が好ましく、
厚みもそれほど小さくできない。さらには、このように
高さが高くなるほど、厚みの小さい側壁を作ることが従
来のガラスやセラミックでは困難な上に、例え作成可能
であってもこのような脆い材質の側壁は放電表示管製造
工程における作業性が非常に悪いので、通常厚みが１厘
以下のものは困難である。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、成形が容易で
作業性も良好で、かつ機械的、熱的性質にに優れた側壁
を用い、シールガラスによるシールをしても表示無効部
を小さくできる放電表示管を提供することを目的とし、
特に通常の放電表示管においても、また大型表示用に組
合せて使用する放電表示管においても有効なものを提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、側壁に金属を用い、がっ表示ガラ
ス板と側壁とのシールを表示ガラス板側面において行な
うことにより達成される。

すなわち、本発明の金属壁放電表示管は、表示ガラス板
および対向板と側壁とを、シールガラスによりシールし
てガス容器を形成する放電表示管において、該側壁を厚
さ　１１１Ｉｌｌ＋以下の金属とし、がつ該側壁端部を
表示ガラス板側面に対接させ、両者をシールガラスで溶
融固着してシールされることを特徴とする。

本発明では上述のように金属側壁を用いる。この金属側
壁に用いられる金属材質は、使用する表示ガラス板の熱
膨張係数と近似するものが良い。

さもなければシール工程の冷却過程でガラスが破損する
危険がある。軟質ガラスに対しては、４２重量％Ｎｉ−
８重量％Ｃｒ−Ｆｅ合金や５０重量％Ｎ１−Ｆｅ合金等
が、硬質ガラスに対しては２０重量％Ｎｉ　−１７重量
％Ｃｏ−Ｆｅ合金等がそれぞれ好適なものとして例示で
きる。

金属側壁の厚みは１ｍ以下、好ましくはＯ，Ｌ〜０．６
ｍである。厚みか１＃超では表示無効部が大きくなり、
また０、１＃未満では管内外のガス圧差で変形するので
放電表示管を大きくすることができない。

金属はそのままの状態で使用しても良いし、よく知られ
た各種の表面処理を施しても良い。例えばシールガラス
との濡れ性を改善する目的の酸化処理がある。酸化方法
としては熱酸化、陽極酸化、酸化物のスパッタリングや
溶射および塗布等が例示される。また、放電表示管配線
との絶縁のための絶縁被覆処理があり、一般的にホーロ
技術として知られる方法や、上述のスパッタリング、溶
射等の方法が例示される。この被覆はシールガラスとの
濡れ住改善にも有効である。

このように、本発明で側壁に金属を使用する利点は、機
械的性質が良好で厚みを薄くできることや、加工容品で
高寸法精度が可能なことである。

側壁を薄くすることは、表示無効部を小さくするための
一つの要件である。寸法精度が悪いと多数の放電表示管
を並べた場合、表示無効部が大きくなる。この理由は、
各放電表示管のバラツキを見込んだ隙間を設ける必要が
あるからである。

この金属側壁の成形は、例えば次のような方法によって
行なわれる。

すなわち、側壁は放電表示管の側面を囲うものであって
、側壁は分割して形成されたものを溶接、ロー接、圧接
等で組立ててもよいが、−枚の金属板を折曲げて所定形
状とし一体で成形する方法が有利である。曲げ加工をし
た場合、重ね部を設けて溶接等で継ぐことが強度上ある
いは隙間をなくす上で有利となる。この時、側壁厚み面
で重ねると厚みが大きくなるので、この重ね部は各々元
の厚みの１／２程度に薄肉加工を施すと良い。このよう
な放電表示管に用いられる側壁の形状は一般的には矩形
である。

また、一つの放電表示管が複数の絵素を有する時には、
放電表示管内に放電セル分離の隔壁が必要である。大型
表示用の組合せ放電表示管においては、第１図で判るよ
うに、隔壁厚みを側壁厚みの２倍以下とすることは意味
がない。但し、１つの絵素内の放電セル隔壁は薄くても
良いのでその方が開口率は大きい。隔壁はガスの差圧に
関係がなく、また、隙間を厳密にシールする必要もない
ので非常に薄いものが使用でき、これに好適な材料が金
属板である。例えば隔壁板を複数縦横に組合せれば多数
の格子状放電セル分離壁が形成できる。このような組合
せ用隔壁板の例を第８図に示す。これらの隔壁８を放電
表示管の定位置に設置するには、側壁内面に溝を設けて
、ここへ隔壁板を嵌入する方法が好適なものとして例示
される。

なお、この隔壁８部分が第１図における絵素間隔６を形
成することとなる。

また、側壁は対向板と一体で成形できる。一体となった
形状は通常箱状をなすが、これは−枚の金属板から曲げ
加工等によって容易に成形できるものである。この利点
は両者のシールを省略できることと、両者を別々に成形
するより工数低減が図れることである。一般に曲げ加工
においては位置を正確にまた容易に曲げるため、曲げ部
に溝状の薄肉加工を施すと良い。対向板には、通常、電
極用および電子通過用の穴やガス通過用の穴が必要であ
り、また後述するように側壁に穴を設けることもある。

以上説明してきた各種の加工は多くの加工法から選択で
きるものであるが、外形加工、穴加工、薄肉加工は、エ
ツチングにより容易に行なうことができる。このエツチ
ングの利点は前述の加工が同時−括で可能なこと、加工
精度が高いこと、小型から大型品まで同一装置で加工で
きること、多数個取りの処理が容易であること、型代が
安価で少量生産にも適すること等の数多くの利点を有す
る。これは使用する材料が厚みの薄い金属であって初め
て可能である。

成形された側壁は、加工法によっては継目や溶接不良の
小さな隙間が存在することがあり、これは気密性からみ
て危険である。この危険を回避するために側壁が成形さ
れた状態で、また必要ならば金属対向板や金属隔壁と共
に金属表面にガラスおよびガラスを含む無機誘電体を被
覆することである。被覆法としては、各種の方法が採用
可能であるが、金属材を電極として誘電体粉末を電着す
るのが好適である。電着性によれば複雑な形状にも均一
に被覆でき、しかも誘電体にガラスが含まれるので、こ
れを溶融固着すれば小さな隙間が密封され気密性の高い
製品ができる。この被覆層は側壁厚みの一部となるが、
通常、ｌＯ〜２００μ刊で有効に使用し得る。

放電空間を形成する側壁、隔壁および対向板が金属であ
っても、放電特性は充分に満足する。この理由は、放電
における電圧降下部は陰極の極く近傍に限られるので、
各金属部と電極を誘電体で隔てればよいからである。こ
の誘電体の厚みは、１０μ匝以上あればよいので、前述
のごとく、金属を誘電体で被覆したものを使用すれば電
極の構成がさらに容易なものとなる。

また、誘電体で被覆された側壁や隔壁の金属は、そのま
まあるいは一部露出させて電極として使用できる。これ
は放電表示官が、一つの放電セルを持つ時や一つの共通
電極と複数の選択電極を持つ時はむろんであるが、複数
の選択板がマトリックス状に構成される場合においても
、第３電極としての共通電極として利用できることはよ
く知られている。

本発明において、シールガラスは従来と同様のものが、
やはりペースト状にして使用できる。表示ガラス板と側
壁とのシール場所は、表示ガラス板の側面である。この
ために側壁端部を表示ガラス板側面に対接させ、両者の
隙間を覆う状態にシールガラスを塗布し、溶融固着すれ
ば良い。

このように構成された本発明の放電表示管の部分断面図
を第３〜５図および第６図に示す。なお、符番は第２図
と同様である。

表示ガラス板１は管内外の差圧に耐えるため、並びに作
業性から通常厚み２ＮＲ以上、薄くても　１鵬程度のも
のが使用される。従って、表示ガラス板１と側壁３との
シールが、表示ガラス板１側面内で充分な量のシールガ
ラス４を塗布することができ、その作業性にも問題がな
い。

対向板２と側壁３とのシールにおいては、シール幅は表
示の妨げとはならないので、側壁３の反対側の端部をＬ
字に曲げ、シールガラス４を用い、加圧を利用したシー
ルを行なっても良い。この例を第３図に示す。もちろん
第４図に示すごとく、対向板２側面に側壁３端部を対接
させ、上記と同様にシールガラス４によりシールしても
良い。

このような表示ガラス板側面で行なうシールは、従来の
如くシールガラスに加圧する必要がないので、塗布性が
良好でないペースト状のシールガラスでも充分に使用で
きる。

また、このシールにより得られる接着力は、表示ガラス
板側面とシールガラスおよび側壁端面とシールガラスの
接着力が主であるが、側壁厚みが小さいと接着力が不足
することがある。この対策として次の方法が挙げられる
。

（１）側壁と表示ガラス板が対接する面に接着剤を入れ
ることである。この接着剤は１〜ｌＯμＩＩ程の厚みで
よいので、両者を対接させるクリアランスの範囲で挿入
できる。また、気密性は特に必要がないので接着剤塗布
も容易であり、各種のものが使用できる。例えば耐熱性
の無機接着剤や同一または同種のシールガラス等である
。

（２）側壁とシールガラスの接着面積を大きくすること
である。これにはシールガラスが塗布される側壁の形状
を工夫する。例えば、第５図は側壁３端部を示すもので
あるが、同図（ａ）では凹凸が施されており、また、同
図（ｂ）では穴が設けられている。

（３）シールガラスを側壁側面にも塗布することである
。この場合、側面上のシールガラス厚みは表示無効部を
作るので許容できる範囲で薄くなければならない。この
問題を避けるため、シールガラスが塗布される部分の側
壁端部を他の部分より薄くしておくと良い。この部分は
ガラスと対接するので薄くても側壁の耐圧には問題がな
い。このようにすれば、側壁側面にシールガラスを塗布
しても元の側壁厚み内でシールができる。これは側壁端
部近くの形状が第５図の如く複雑になってもシールガラ
スの塗布を容易にすることにもなる。

このような部分断面図を第６図に示す。

以上３つの方法を適宜選択し、また組合せれば側壁厚み
が薄くても充分大きい接着力をもつシールか可能である
。

［作用］ 本発明は、放電表示管の表示ガラス板と側壁のシールを
実質的に側壁厚の範囲内で行ない、その厚みも側壁を金
属で成形するので小さくでき、表示無効部を大幅に低減
できる。また、側壁が金属であることから複雑形状であ
っても容易に加工でき、機械的、熱的性質が良好である
ので放電表示管製造が容易であるばかりでなく、他の材
料工程は従来のものがほぼ同様に利用できる利点も有す
るものである。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例 第７図に示す形状を、材質４２重量％Ｎ１−６重量％Ｃ
「−Ｆｅ合金で厚み０．８ｍｍの金属板により成形した
。対向板２と側壁３は一体であり、−点鎖線で示される
境界は曲げ加工用に薄肉溝状の加工を施した。また、側
壁部でハツチで示した近接の３ａ、３ｂは曲げ加工後重
ね合う部分で、重ね合せ後の厚みが０．３ｍ程度となる
ように、３ａ。

３ｂの各々反対面から薄肉加工を施した。更に破線３ｃ
で示した位置に隔壁用の位置決め溝を設け、幅約０．６
ａｍに薄肉加工した。隔壁８の形状は第８図のごとく、
側壁と同材質で、厚み０．６ｍの板である。対向板２に
は電子通過用の穴９も施した。

また、同図には示していないが、側壁３の端部には第５
図（ｂ）に示す穴加工とシールガラス塗布用の薄肉加工
を施した。以上の外形加工、穴加工および薄肉加工はエ
ツチングにより一括して行なった。対向板２と一体の側
壁３は所定の位置で曲げ、所定の位置で重ね、重ね部は
溶接した。次に２枚の隔壁板８を第８図の切込みで十字
に組合せ、溝３ｃに組込んだ。このようにして組込まれ
た外形の斜視図を第９図に示す。第９図の状態でガラス
を含む誘電体粉末を電着した後、８００℃で固着し被覆
した。こうして金属間の隙間を完全に密封できた。　こ
のようにして得られた第９図の低くなった隔壁部の上へ
表示ガラス板を乗せ、第６図のごとくシールガラスによ
り側壁部をシールした。

その他の部材や工程は通常の放電表示管と同じもので放
電表示管を作成し、特性も充分であることを確認した。

この放電表示管は単色で絵素ピッチ８ｍの設計であり、
得られた開口率は約８０％である。これは同じ設計でシ
ール幅２ｍの通常の表示管の開口率が２５％であるのに
比して３倍以上の開口率が得られた。

［発明の効果］ 以上説明したように、側壁に厚さ　１．０ｍ以下の金属
を用い、かつ表示ガラス板と側壁とのシールを側壁厚以
内で行なう本発明の金属壁放電表示管によって、表示無
効部が低減でき、特に大型表示用組合せ放電表示管にお
いて絵素の開口率を著しく大きくでき、また絵素ピッチ
を細かくできる。

また、側壁が金属であるので、複雑形状であっても容易
に加工でき、機械的、熱的性質が良好であるので放電表
示管製造が容易である。さらに、熱伝導がガラスより大
きいため、熱放散が良好で、また裏側へ放熱フィンを取
付けることも容易であるので、高温に伴なう放電表示管
の輝度の低下防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、放電表示管を表示面からみた平面図、第２図
は、第１図のＡの部分の部分断面図、第３〜４図、第６
図は、それぞれ本発明に係る金属壁放電表示管の部分断
面図、 第５図（ａ）および（ｂ）は、本発明に用いられる金属
側壁端部の加工を施した一例を示す部分図、第７図は、
本発明に係る金属壁放電表示管を成形するに再し、対向
板と側壁を一体で作るための金属板展開図、 第８図は、本発明に用いる全壁隔壁（板）の形状図、そ
して、 第９図は、本発明に係る金属壁放電表示管の側壁、対向
板および隔壁を組立てた斜視図。 １：表示ガラス板、２：対向板、 ３：隔壁、　　　　４：シールガラス、８：隔壁（板）
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表示ガラス板および対向板と側壁とを、それぞれシ
   ールガラスによりシールしてガス容器を形成する放電表
   示管において、該側壁の厚みを１ｍｍ以下の金属とし、
   かつ該側壁端部を表示ガラス板側面に対接させ、両者を
   シールガラスで溶融固着してシールすることを特徴とす
   る金属壁放電表示管。 ２、前記金属側壁が、厚さ０．１〜０．６ｍｍの一枚の
   金属板により一体に成形される請求項１に記載の金属壁
   放電表示管。 ３、前記金属側壁端部のシール部が、凹凸および／また
   は穴を有する請求項１または２に記載の金属壁放電表示
   管。 ４、前記金属側壁端部のシール部の厚みが、他の部分よ
   りも薄く成形されている請求項１、２または３に記載の
   金属壁放電表示管。 ５、前記金属側壁と対向板が曲げ加工によって一枚の金
   属から一体に成形される請求項１〜４のいずれかに記載
   の金属壁放電表示管。 ６、前記金属側壁の外形加工、穴加工、薄肉加工の少な
   くとも１つの加工がエッチングにより行なわれる請求項
   １〜５のいずれかに記載の金属壁放電表示管。 ７、前記放電表示管が複数の放電セルを有し、かつ該放
   電セル隔壁に金壁板を使用する請求項１〜６のいずれか
   に記載の金属壁放電表示管。 ８、前記金属側壁内面に溝を設け、隔壁の位置決めを行
   なう請求項１〜７のいずれかに記載の金属壁放電表示管
   。 ９、前記金属側壁が成形された後、ガラス粉およびガラ
   ス粉を含む無機誘電体粉を電着し、溶融固着させる請求
   項１〜８のいずれかに記載の金属壁放電表示管。 １０、前記金属側壁および／または隔壁が、電極として
   用いられる請求項１〜９のいずれかに記載の金属壁放電
   表示管。