JPH0548571B2 - - 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鎖する螢光表
示管の製造方法に関するものである。

〔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の方法として、
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方法（例えば特開昭
53−15749）と、あるいは第２の方法として、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方法が提案
されている。

第１の方法は、封着材料に適当なものがないこ
とと、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の方法には、例えば特開昭52−
130274（Ａ方法と称する）や特開昭59−189534（Ｂ
方法と称する）、実公昭58−10291（Ｃ方法と称す
る）、実開昭60−149056（Ｄ方法と称する）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方法では、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
直接排機構を封ずる場合は、封着部材の溶融時に
封着材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、その温度差での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
るかに悪い真空度で封止されてしまうこととな
る。

Ｂ方法では、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、これらの超音波振動を与えると螢光体の
脱落、フイラメントワイヤの断線を生ずることが
ある。

Ｃ方法では、メタル層を形成した排気孔を設け
た小さなセラミツク基板を、螢光表示管の内側に
取り付けるため、セラミツク基板が高価、管内に
取り付けるため取り付ける作業の作業性が悪い、
螢光表示管の発光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方法と共通する欠点がある。

Ｄ方法では、封着材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
砲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
トを発砲させる。

(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P_bＯ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、フリツトガラ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少な泡のため、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材に用いた、
排気管なし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を得ないという問題
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際
にその封止部の気密性および信頼性を高めた螢光
表示管の製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、陽極基盤と側面枠体およ
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
孔を真空中において気密封止する螢光表示管の製
造方法において、前記真空容器の排気孔に対応し
た孔部を有しかつその周面に複数個の支持部が形
成された排気孔台座をフリツトガラスにより当該
真空容器の排気孔部外面に気密接合する工程と、
前記排気孔台座の孔部を閉塞すべく形成されかつ
前記各支持部に相対する支持部を有する排気孔栓
を、各々の支持部を結合させて該排気孔台座に対
向保持させる工程と、次いで前記真空容器を真空
雰囲気中に配して加熱排気しながら前記排気孔栓
を前記排気孔台座に押し当て、これら排気孔栓と
排気孔台座をその間に介在させた低融点金属によ
り気密接合する工程とを具備することを特徴とす
るものである。

〔作用〕

したがつて、本発明においては、排気孔栓の気
密接合材に低融点金属を用いることにより、フリ
ツトガラスを用いた場合のように発泡することが
なく、信頼性の高い気密接合が可能となる。ま
た、真空雰囲気中での排気孔台座と排気孔栓の位
置決めを両者に設けた支持部で容易に行うことで
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図は本発明の方法により製造された螢光表
示管の一例を示す概略図であり、第２図は第１図
の−線断面を、第３図は本発明に係る排気孔
部を真空中で気密封止する工程の一実施例をそれ
ぞれ示す。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６、
制御電極７、フイラメント陰極８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の端部にはフリツトガラス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と前記カバーガルスをN₂等
の非酸化雰囲気、大気圧中でフリツトガラス４−
_２により気密封止して真空容器を形成する。なお、
この工程までは従来の排気管を有する螢光表示管
と同一工程で形成することができる。また、陽極
基板２には所定の大きさの排気孔１１が設けられ
ている。

次いで、前記排気孔１１の陽極基板外面には、
第４図に示すように、その陽極基板２の外面また
は排気孔台座１３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１２を
介在させて排気孔台座１３と陽極基板２を気密接
合する。

このとき、排気孔台座１３は、第４図ａおよび
ｂに示すように、陽極基板２の排気孔１１に対応
する孔部１３ａが形成された円板状の台座本体１
３ｂと、該台座本体１３ｂの外周面より両側に折
り曲げられた２個の支持部１３ｃおよび端部１３
ｄから構成され、その台座本体１３ｂがフリツト
接着部に相当する。この排気孔台座１３と陽極基
板２の気密接合は、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１２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、排気孔台
座１３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（N_i：42、C_r：６、
残F_e）や50−50合金（F_e：50、N_i：50）等を用
いる。

次に、第４図に示すように、排気孔台座１３と
の接着面となる円板状の栓本体１４ａと該栓本体
１４ａの外周の両側に前記各支持部１３ｃに相対
するように形成された２個の支持部１４ｂおよび
端部１４ｃから構成された426合金等の金属から
なる排気孔栓１４を、その各々の端部１４ｃと排
気孔台座１３の端部１３ｄをスポツト溶接等にて
接着して固定した後、排気孔栓１４を引張り、こ
れら排気孔台座１３と排気孔栓１４を所定距離だ
け離して対向配置する。なお、第４図中、符号１
９で示す矢印は溶接点をそれぞれ表わす。

次いで、排気孔台座１３に排気孔栓１４が端部
で固定された真空容器つまり螢光表示管２０を、
第３図に示すように真空チヤンバー２１等の中に
載置し、そのチヤンバー２１内を真空排気するこ
とにより、排気孔１１を通して螢光表示管２０の
管内を真空排気するとともに、赤外線ランプ等の
加熱源２２で排気ベーキング、螢光表示管のフイ
ラメントの活性化等の所定の作業を行う。その
後、押し上げ治具２３でもつて、排気孔栓１４を
排気孔台座１３に押し当て、排気孔栓１４とその
台座１３の間に予め介在させておいた低融点金属
（図示せず）により両者を気密接合する。

このとき、低融点金属は、シート状で排気孔栓
１４の栓本体１４ａと同形状にしたものでも、そ
の栓本体１４ａの接合面に予め融着しておいたも
のでもよく、材料は例えばP_b（：95）−S_o（：５）
系半田等を用い、前記排気ベーキング温度をその
溶融点より少しだけ高い温度（約350℃）にして
おけば、排気孔栓１４を押し当てるだけで、低融
点金属を溶融し接合することができる。

このようにして、排気孔栓１４が排気孔台座１
３に気密接合された後、真空チヤンバー２１より
螢光表示管２０を取り出し、排気孔台座１３の支
持部１３ｃおよび排気孔栓１４の支持部１４ｂを
その付け根より切り落すことにより、第１図およ
び第２図に示すように、排気管のない螢光表示管
が得られる。第１図、第２図中、符号５は、排気
孔１１を気密封止した上記各台座１３および栓１
４から構成される排気孔栓部を示している。

なお、前記各支持部１３ｃ，１４ｂの切り落し
位置に予めハーフエツチングを施しておくことに
より、容易に切り落しを行うことができる。

第５図は本発明の別の実施例を示す第３図相当
の模式図であり、第６図は第５図の排気孔台座お
よび排気孔栓部の詳細図である。この実施例は、
陽極基板２の排気孔部外面にフリツトガラス１２
にて気密接合する金属からなる排気孔台座とし
て、その排気孔１１と対応する孔部１５ａが形成
された円板状の台座本体１５ｂと、該台座本体１
５ｂの外周面の両側に形成された２個の支持部１
５ｃおよび各支持部１５ｃの長手方向に沿つて形
成されたスリツト溝１５ｄから構成された排気孔
台座１５を用いる。そして、この排気孔台座１５
の孔部１５ａを閉塞するとともにそのスリツト溝
１５ｄに嵌合してスライド可能に形成された排気
孔栓１６を設けることにより、これらを上述した
実施例と同様の工程にて気密接合するようにした
ものである。この場合、排気孔栓１６は、排気孔
台座１５との接着面となる円板状の栓本体１６ａ
と、該栓本体１６ａの外周面の両側に前記各スリ
ツト溝１５ｄに嵌合可能に形成された２個の支持
部１６ｂから構成される。

すなわち、この実施例では、陽極基板２の排気
孔部外面にフリツトガラス１２にて排気孔台座１
５を気密接合する工程までは、上記実施例と同様
の工程を経て行うが、この工程後、排気孔台座１
５の各支持部１５ｃを第６図に示すように、略垂
直に立て起こしたうえ、それらスリツト溝１５ｄ
の間に排気孔栓１６の各支持部材１６ｂを嵌合さ
せて該排気孔栓１６をスライド可能な状態で保持
する。次いで、かかる組立て後の真空容器つまり
螢光表示管２０を第５図に示すように、真空チヤ
ンバー２１等の中に載置し、このチヤンバー２１
内を真空排気することにより、その排気孔１１を
通して螢光表示管２０の管内を排気しながら、加
熱源２２でベーキングし、フイラメントの活性化
等の所定の作業を行う。その後、押し下げ治具２
３により排気孔栓１６を排気孔台座１５のスリツ
ト溝１５ｄに沿つてスライドさせて押し当て、こ
れら排気孔栓１６と排気孔台座１５の間に介在さ
せた低融点金属（図示せず）を溶融させて両者を
気密接合する。

このとき、排気孔台座１５と排気孔栓１６は、
低融点金属シート状または予め排気孔栓１６の片
面に溶着して介在させ、その低融点金属により接
合する。また、真空中での螢光表示管２０のベー
キング温度を約350℃で行ない、低融点金属に例
えばP_b（純P_bの融点327℃）を主成分とする合金
を用いると、そのベーキング中またはベーキング
が終了し降温中に排気孔栓１６を排気孔台座１５
に加圧接触することにより、螢光表示管の熱で低
融点金属が溶融し接合が行われる。

このようにして、排気孔栓１６が排気孔台座１
５に気密接合された後、真空チヤンバー２１より
螢光表示管２０を取り出し、排気孔台座１５およ
び排気孔栓１６の各支持部１５ｃ，１６ｂをその
付け根より切り落すことにより、排気管のない螢
光表示管を製造できる。なお、各排気孔台座１５
および排気孔栓１６の支持部１５ｃ，１６ｂの切
り落し位置に予めハーフエツチングを施しておく
ことにより、容易に切り落しを行うことができ
る。

上述した実施例では、排気孔台座と排気孔栓に
２個の支持部を設けて両者をスポツト溶接あるい
はスライド機構により保持する場合について示し
たが、本発明は、これに限定されるものではな
く、排気孔台座と排気孔の両方に相対する任意数
の支持部を設けて任意の手段にて両者を保持する
こともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるときは、排
気孔栓の気密接合材に低融点金属を用いることが
できるので、フリツトガラスを用いた場合のよう
に発泡することがなく信頼性の高い気密接合が可
能となる。また、真空チヤンバー等の真空雰囲気
中での排気孔台座と排気孔栓の位置決めはその両
者に設けた支持部で行うことができるため、極め
て容易となり、排気装置の構造が著じるしく簡単
になる等、排気管なしの螢光表示管の際し品質の
向上ならびに設備の簡易化がはかれる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法により作られた螢光
表示管の一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図は本発明の一実施例に
供する排気孔部を真空中で気密封止する概略工程
図、第４図ａおよびｂは第３図の実施例における
排気孔台座、排気孔栓部の詳細側面図および斜視
図、第５図は本発明の別の実施例に供する排気孔
部を真空中で気密封止する概略工程図、第６図ａ
およびｂは第５図の実施例に供する排気孔台座、
排気孔栓部の詳細側面図およびその斜視図、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、６……螢光体陽極、７……制
御電極、８……フイラメント陰極、１１……排気
孔、１２……フリツトガラス、１３，１５……排
気孔台座、１４，１６……排気孔栓、２０……螢
光表示管、２１……真空チヤンバー、２２……加
熱源、２３……押し上げ治具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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、該真空容
   器の一部に設けられた排気孔を真空中において気
   密封止する螢光表示管の製造方法において、前記
   真空容器の排気孔に対応した孔部を有しかつその
   外周面に複数個の支持部が形成された排気孔台座
   をフリツトガラスにより当該真空容器の排気孔部
   外面に気密接合する工程と、前記排気孔台座の孔
   部を閉塞すべく形成されかつ前記各支持部に相対
   する支持部を有する排気孔栓を、各々の支持部を
   結合させて該排気孔台座に対向保持させる工程
   と、次いで前記真空容器を真空雰囲気中に配して
   加熱排気しながら前記排気孔栓を前記排気孔台座
   に押し当て、これら排気孔栓と排気孔台座をその
   間に介在させた低融点金属により気密接合する工
   程とを具備することを特徴とする螢光表示管の製
   造方法。