JPH10134742A - 蛍光表示管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手溶接に比べて、品質が安定し、作業工数の
減少とともに経費を節減し、フィラメントの張設に要す
る時間を短縮する。 【解決手段】 フィラメント７を張設するにあたって
は、フィラメント７の張設合計数が所望の数になるよう
に、所定数のアンカー１０及びサポート１２が対に配設
された金属薄板からなる枠状のフィラメント支持体８を
複数ユニット作製し、１ユニット当たりに張設されるフ
ィラメント７の数を減らす。この作製された複数ユニッ
トのフィラメント支持体８の各アンカー１０とサポート
１２との間に自動機を用いてフィラメント７を張設す
る。フィラメント７が張設された複数ユニットのフィラ
メント支持体８を金属薄板からなる枠状のユニット支持
体９に並設して溶接し固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子を放出するフ
ィラメント状の陰極が多数張設される大型の蛍光表示管
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な蛍光表示管は、ガラス基板から
なる陽極基板、平面板、側面板により箱状に形成されて
内部が高真空状態に保持された外囲器を有している。外
囲器の内部において、陽極基板の表面には蛍光体を有す
る陽極が形成され、陽極の上方には制御電極が設けら
れ、制御電極の上方には電子を放出する複数本のフィラ
メント状の陰極（以下、フィラメントという）が設けら
れている。

【０００３】ここで、各フィラメント３１は、図３に示
すように、所定のピッチでアンカー３２とサポート３３
との間に張設される。図４（ａ）に示すように、アンカ
ー３２は打ち抜いた板材を折り曲げ成形した板ばね状の
アーム３４を有し、フィラメント３１の一端が固定され
てフィラメント３１に張力を与える。図４（ｂ）に示す
ように、サポート３３にはフィラメント３１の他端が固
定される。

【０００４】そして、複数のアンカー３２が所定のピッ
チで形成されたフィラメント支持体３５と、アンカー３
２と同一ピッチで複数のサポート３３が形成されたフィ
ラメント支持体３６とは、図３に示すように、その上下
端部が枠状に形成された金属薄板のフレーム３７に溶接
される。フレーム３７には、アンカー３２とサポート３
３との間に張設された各フィラメント３１を加熱するた
めの駆動信号が供給される外部端子３８が一体形成され
ている。

【０００５】そして、上記のように構成された蛍光表示
管では、フィラメント３１が加熱されてフィラメント３
１から電子が放出されると、この電子は制御電極により
加速制御されて陽極に射突する。これにより、蛍光体が
励起発光して所望の表示がなされる。

【０００６】ところで、上記構成による蛍光表示管にお
いて、フィラメント３１を張設する際には、まず、アン
カー３２が形成されたフィラメント支持体３５と、サポ
ート３３が形成されたフィラメント支持体３６とを枠状
のフレーム３７に溶接する。その後、専用の治具を用い
てフレーム３７を自動フィラメント張設機（以下、自動
機と略称する）に固定し、フィラメント支持体３５，３
６におけるアンカー３２とサポート３３との間にフィラ
メント３１を自動張設する。

【０００７】さらに説明すると、自動機にフレーム３７
を固定するための治具は、張設されるフィラメント３１
の本数とピッチ幅に応じて作製される。自動機は、フィ
ラメント３１をなす金属細線が巻回収納された複数のボ
ビンと、アンカー３２とサポート３３との間にフィラメ
ント３１の両端を溶接するための上下一対の電極とを備
えている。この一対の電極は、アンカー３２及びサポー
ト３３の下面側に位置する電極が共通に構成される。
又、アンカー３２及びサポート３３の上面側に位置する
電極は、張設されるフィラメント３１の本数とピッチ幅
に対応して設けられる。治具上におけるアンカー３２と
サポート３３との間には、張設されるフィラメント３１
の平行度を保つためのガイド部材が設けられる。

【０００８】そして、専用の治具により自動機に対して
フレーム３８が固定されると、フィラメント３１の張設
数に対応した数のボビンから各々金属細線の一端が各ア
ンカー３２まで引き出される。この状態で、上側に位置
する電極がアンカー３２まで移動して金属細線の一端を
アンカー３２に溶接する。次に、上側に位置する電極が
サポート３３まで移動し、各金属細線に一定の張力が与
えられた状態で金属細線の他端をサポート３３に溶接し
て切断する。これにより、枠状のフレーム３７に溶接さ
れたフィラメント支持体３５の複数対のアンカー３２と
サポート３３との間には、複数本のフィラメント３１が
一定の張力が付与された状態で張設される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、大画
面表示を行うべく蛍光表示管の大型化の開発がなされて
いるが、表示領域が拡大する分だけ張設されるフィラメ
ントの数も増加することになる。

【００１０】そして、この種の大型の蛍光表示管を構成
するべく多数のフィラメントを前述した自動機を用いて
張設する場合、フィラメント支持体３５，３６が溶接さ
れたフレーム３７は、自動機にセットされた状態では専
用の治具により固定されるが、フィラメント３１の張設
を終えてフレーム３７を治具から取り外したときでも、
フィラメント３１の張力に負けないようにフィラメント
３１の張設状態を維持しなければならない。

【００１１】したがって、フィラメント支持体３５，３
６及びフレーム３７は、フィラメント３１の張架に耐え
うる板厚にして強度を保つ必要があり、その分だけ部品
コストが高くなるという問題があった。したがって、フ
ィラメント支持体３５，３６及びフレーム３７の板厚を
薄くした状態で自動機を用いてフィラメント３１を自動
張設する場合、張設できるフィラメントの本数にも制限
があり、実際には２０本程度が限界であった。

【００１２】このため、張設されるフィラメントの数が
２０本を越える場合には、フィラメントの本数及びピッ
チ幅に対応した専用の治具を新たに作製し、この専用の
治具にフィラメント支持体３５，３６が溶接されたフレ
ーム３７を固定し、１本づつ手溶接によりフィラメント
３１をアンカー３２とサポート３との間に張設してい
た。

【００１３】しかしながら、手溶接によりフィラメント
を張設する方法では、以下に示すような問題点があっ
た。

【００１４】（１）フィラメントに付与される張力が一
定にならず、フィラメントの溶接不良が増し、品質が安
定しない。 （２）作業工数が増す。 （３）張設されるフィラメントの本数、ピッチ幅が変わ
る都度、溶接用の治具を新規に作製する必要があり、経
費が嵩む。 （４）手作業のため、フィラメントを張設するのに時間
がかかる。

【００１５】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、手溶接に比べて、品質が安定し、作
業工数の減少とともに経費を節減でき、フィラメントの
張設に要する時間を短縮できる蛍光表示管及びその製造
方法を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明による蛍光表示管は、基板及び容器
部からなる箱状の外囲器と、前記外囲器内の前記基板の
表面に形成された蛍光体を有する陽極と、前記陽極と対
面して前記外囲器内の前記基板上に複数本のフィラメン
トを張設する金属薄板からなるフィラメント支持体とを
備えた蛍光表示管において、前記フィラメント支持体
は、前記フィラメントの張設合計数が所望の数になるよ
うに、前記フィラメントを所定ピッチで張設するための
所定数のアンカー及びサポートが対に配設されたものを
１ユニットとして複数ユニット備えており、前記フィラ
メントは、前記複数ユニットのフィラメント支持体にそ
れぞれに分割して前記アンカーと前記サポートとの間に
張設され、前記複数ユニットのフィラメント支持体は、
金属薄板からなる枠状のユニット支持体に並設して固定
されたことを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明は、基板及び容器部からな
る箱状の外囲器と、前記外囲器内の前記基板の表面に形
成された蛍光体を有する陽極と、前記陽極と対面して前
記外囲器内の前記基板上に所定ピッチで張設された複数
本のフィラメントとを備えた蛍光表示管の製造方法にお
いて、前記フィラメントの張設合計数が所望の数になる
ように、所定数のアンカー及びサポートが対に配設され
た金属薄板からなる枠状のフィラメント支持体を複数ユ
ニット作製し、この作製された複数ユニットのフィラメ
ント支持体にそれぞれ分割して前記フィラメントを所定
ピッチで張設し、前記フィラメントが張設された前記複
数ユニットのフィラメント支持体を金属薄板からなる枠
状のユニット支持体に並設して固定することを特徴とす
る。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２の蛍光表示管
の製造方法において、前記複数ユニットのフィラメント
支持体の溶接位置に対応して前記ユニット支持体の枠部
に凸部を所定間隔おきに形成し、前記複数ユニットのフ
ィラメント支持体のそれぞれにおける前記アンカー及び
前記サポートが形成された枠部に、前記ユニット支持体
上の溶接位置の前記凸部に対応して貫通穴を所定間隔で
形成し、前記複数ユニットのフィラメント支持体を、そ
れぞれ溶接位置に対応する前記ユニット支持体の凸部に
嵌合して前記ユニット支持体の枠内に位置決めすること
を特徴とする。

【００１９】請求項４の発明は、請求項２の蛍光表示管
の製造方法において、前記アンカーが形成された枠部と
前記サポートが形成された枠部とを連結する枠部の連結
部分にハーフエッチングを施して薄肉部に形成したこと
を特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明による蛍光表示管の
一実施の形態を側断面図、図２は同蛍光表示管における
フィラメントの張設構造の一例を示す斜視図である。

【００２１】この実施の形態による蛍光表示管は、内部
が高真空状態に保持された外囲器１を有しており、その
内部に各種電極等が収納された構造となっている。

【００２２】外囲器１は、それぞれガラス基板からなる
陽極基板２、平面板３、側面板４を備えた構成であり、
陽極基板２と平面板３とが所定間隔をおいて外周部に側
面板４を介して封着剤により封止され、内部が高真空状
態に排気されて気密保持されている。

【００２３】外囲器１の内部の陽極基板２の表面には、
陽極導体５ａ上に蛍光体５ｂを被着した陽極５が形成さ
れ、陽極５の上方には制御電極６が設けられる。制御電
極６の上方には、電子を放出する複数本のフィラメント
７が陽極５と対面して一定高さに保持されて設けられ
る。

【００２４】フィラメント７は、直径数μｍから数十μ
ｍのタングステン等の芯線の表面に、電子放出物質とし
て、例えばアルカリ土類金属の炭酸塩を被着させたもの
である。アルカリ土類金属の炭酸塩としては、例えばＢ
ａＣＯ₃ 、ＳｒＣＯ₃ 、ＣａＣＯ₃ を所定の配合割合で
混合した三元炭酸塩が用いられる。

【００２５】この実施の形態による蛍光表示管では、前
述した自動機による自動張設が可能な本数（２０本以下
の任意の本数）のフィラメント７が張設されたフィラメ
ント支持体８を１ユニットとしている。そして、フィラ
メント７の合計数が所望のフィラメント７の張設数とな
るように複数ユニットのフィラメント支持体８を組合わ
せ、これら複数ユニットのフィラメント支持体８が枠状
のユニット支持体９に溶接されて陽極基板２の表面に固
設されている。

【００２６】フィラメント支持体８は、例えばステンレ
ス鋼の金属薄板による枠状のフレームで形成される。図
２に示すように、フィラメント支持体８は、それぞれが
短冊状に形成された左枠部８ａ、右枠部８ｂ、前枠部８
ｃ、後枠部８ｄが枠状に連結されて一体形成されてい
る。

【００２７】図２において、フィラメント支持体８の左
枠部８ａには、張設されるフィラメント７の本数（２０
本以下の任意の本数）と同数のアンカー１０が所定ピッ
チで一体形成されている。アンカー１０は、図４（ａ）
に示すように、板材を所定形状に打ち抜いて折り曲げ、
所定のばね性が得られるようにアーム１１を有した形状
に成形したものである。各アンカー１０は、アーム１１
の固定端部１１ａがフィラメント支持体８に一体に連結
され、アーム１１の先端である自由端部１１ｂの取付面
にフィラメント７の一端が溶接により固定される。

【００２８】図２において、フィラメント支持体８の右
枠部８ｂには、アンカー１０と同数のサポート１２が各
アンカー１０に対向してアンカー１０と同一ピッチで一
体形成されている。サポート１２は、図４（ｂ）に示す
ように、外方に向けて逆Ｌ字状にアンカー１０と同一高
さに折曲されたもので、フィラメント７の他端が溶接に
より固定される。

【００２９】フィラメント７は、アンカー１０が陽極基
板２の長手方向の内方に撓んだ状態で、一端がアンカー
１０のアーム１１の自由端部１１ｂに溶接され、他端が
サポート１２に溶接される。これにより、各フィラメン
ト７は、互いに平行に陽極５から一定高さに保持された
状態で所定のピッチで陽極基板２上に張設される。

【００３０】アンカー１０が形成される左枠部８ａと、
前枠部８ｃ及び後枠部８ｄとの間の連結部分には、ハー
フエッチングが施されて薄肉部１３となっている。同様
に、サポート１２が形成される右枠部８ｂと、前枠部８
ｃ及び後枠部８ｄとの間の連結部分にもハーフエッチン
グが施されて薄肉部１３を形成している。前枠部８ｃ及
び後枠部８ｄは、フィラメント支持体８がユニット支持
体９に溶接された状態で、肉薄部１３で切除できるよう
になっている。

【００３１】フィラメント支持体８において、左枠部８
ａ及び右枠部８ｂには、後述するユニット支持体９の凸
部１６に嵌合される位置決め用の貫通穴１４が所定間隔
をおいて２箇所ずつ形成されている。

【００３２】ユニット支持体９は、熱膨張率が外囲器１
の封着に用いられるガラス封着材に近い４２６合金（４
２％Ｎｉ、６％Ｃｒ、残部Ｆｅ）の金属薄板による枠状
のフレームで形成される。図２に示すように、ユニット
支持体９は、それぞれが短冊状に形成された左枠部９
ａ、右枠部９ｂ、前枠部９ｃ、後枠部９ｄが枠状に連結
されて一体形成されている。ユニット支持体９には、各
フィラメント支持体８に張設されたフィラメント７に駆
動信号を供給するための外部端子１５が一体形成されて
いる。

【００３３】ユニット支持体９の左枠部９ａと右枠部９
ｂとの間の寸法は、フィラメント支持体８の左枠部９ａ
と右枠部９ｂとの間の寸法と同一に設定されている。
又、ユニット支持体９の前枠部９ｃと後枠部９ｄとの間
の寸法は、全てのフィラメント支持体８が枠内に納まる
ように、溶接されるフィラメント支持体８のユニット数
に応じて設定されている。

【００３４】フィラメント支持体８が溶接されるユニッ
ト支持体９の左枠部９ａ及び右枠部９ｂには、各フィラ
メント支持体８の各貫通穴１４が嵌合されるように、複
数ユニットのフィラメント支持体８のそれぞれの溶接位
置に対応して位置決め用の凸部１６が所定間隔おきに形
成されている。この凸部１６は、例えばユニット支持体
９をエンボス加工することによって形成される。そし
て、フィラメント支持体８をユニット支持体９に溶着す
る際には、各貫通穴１４を対応する凸部１６に嵌合する
ことにより、ユニット支持体９に対してフィラメント支
持体８を位置決めすることができる。

【００３５】次に、上記のように構成された蛍光表示管
の製造方法について説明する。まず、前述した既製の自
動機を用い、自動機による自動張設が可能な本数（２０
本以下の任意の本数）の範囲内でフィラメント７をフィ
ラメント支持体８に自動張設する。このフィラメント支
持体８は、所望のフィラメント本数が得られるように複
数ユニット作製する。

【００３６】例えば所望のフィラメント本数が７２本の
蛍光表示管を作製する場合には、２０本のフィラメント
７が張設されたフィラメント支持体８を３ユニット、１
２本のフィラメント７が張設されたフィラメント支持体
８を１ユニット作製する。

【００３７】次に、上記のようにして作製された複数ユ
ニットのフィラメント支持体８をユニット支持体９に位
置決めして溶接する。さらに説明すると、複数ユニット
のフィラメント支持体８は、それぞれ各貫通穴１４をユ
ニット支持体９の対応する各凸部１６に嵌合して位置決
めされる。その状態で、フィラメント支持体８を複数箇
所（例えば左枠部８ａ及び右枠部８ｂにそれぞれ２箇所
ずつ）でスポット溶接する。その後、各フィラメント支
持体８の前枠部８ｃ及び後枠部８ｄを薄肉部１３で切断
して取り除く。

【００３８】これにより、ユニット支持体９には、所望
の本数のフィラメント７が所定ピッチで張設された状態
で複数ユニットのフィラメント支持体８が並設して固定
される。この所望の本数のフィラメント７が張設された
ユニット支持体９は、平面板３及び側面板４からなる蓋
状の容器部を陽極基板２上に載せて容器部の外周部を封
着することにより、陽極５及び制御電極６との間の距離
が一定に保たれた状態で陽極基板２上に固定される。

【００３９】したがって、上述した実施の形態によれ
ば、複数ユニットのフィラメント支持体８に分割してフ
ィラメント７の張設が行え、フィラメント支持体８の１
ユニット当たりに張設されるフィラメント７の張設数を
減らすことができるので、フィラメント７の張設を既製
の自動機で行うことが可能となる。これにより、フィラ
メント７に付与される張力が一定の状態でフィラメント
の張設が行え、従来の手溶接に比べてフィラメント７の
溶接不良が減少し、品質が安定するとともに、作業工数
を低減できる。しかも、手溶接のための治具が不要とな
り、経費を節減できる。更に、フィラメント７の張設が
自動機対応のため、短納期で対応することができる。

【００４０】ところで、フィラメント支持体８のアンカ
ー１０とサポート１２との間が距離が長くなる場合に
は、複数ユニットのフィラメント支持体８が溶接された
ユニット支持体９を１ユニットとし、複数ユニットのユ
ニット支持体９を組み合わせれば、要求サイズの蛍光表
示管を構成することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、複数ユニットのフィラメント支持体に分割して
フィラメントの張設が行え、フィラメント支持体の１ユ
ニット当たりに張設されるフィラメントの張設数を減ら
すことができる。これにより、フィラメントの張設に関
しては既製の自動機で行うことが可能となり、従来の手
溶接に比べ、フィラメントの溶接不良が減少し、品質が
安定するとともに作業工数を減らすことができる。又、
手溶接のための治具が不要なので、経費を節減できる。
更に、自動機対応なので、短納期で対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蛍光表示管の一実施の形態を側断
面図

【図２】同蛍光表示管におけるフィラメントの張設構造
の一例を示す斜視図

【図３】従来の蛍光表示管におけるフィラメントの張設
構造の一例を示す図

【図４】（ａ）フィラメント張設用のアンカーの斜視図 （ｂ）フィラメント張設用のサポートの斜視図

【符号の説明】

１…外囲器、２…陽極基板、５…陽極、７…フィラメン
ト、８…フィラメント支持体、９…ユニット支持体、１
０…アンカー、１２…サポート、１３…薄肉部、１４…
貫通穴、１６…凸部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板及び容器部からなる箱状の外囲器
   と、前記外囲器内の前記基板の表面に形成された蛍光体
   を有する陽極と、前記陽極と対面して前記外囲器内の前
   記基板上に複数本のフィラメント状陰極を張設する金属
   薄板からなるフィラメント支持体とを備えた蛍光表示管
   において、 前記フィラメント支持体は、前記フィラメント状陰極の
   張設合計数が所望の数になるように、前記フィラメント
   状陰極を所定ピッチで張設するための所定数のアンカー
   及びサポートが対に配設されたものを１ユニットとして
   複数ユニット備えており、 前記フィラメント状陰極は、前記複数ユニットのフィラ
   メント支持体にそれぞれに分割して前記アンカーと前記
   サポートとの間に張設され、 前記複数ユニットのフィラメント支持体は、金属薄板か
   らなる枠状のユニット支持体に並設して固定されたこと
   を特徴とする蛍光表示管。
2. 【請求項２】 基板及び容器部からなる箱状の外囲器
   と、前記外囲器内の前記基板の表面に形成された蛍光体
   を有する陽極と、前記陽極と対面して前記外囲器内の前
   記基板上に所定ピッチで張設された複数本のフィラメン
   ト状陰極とを備えた蛍光表示管の製造方法において、 前記フィラメント状陰極の張設合計数が所望の数になる
   ように、所定数のアンカー及びサポートが対に配設され
   た金属薄板からなる枠状のフィラメント支持体を複数ユ
   ニット作製し、この作製された複数ユニットのフィラメ
   ント支持体にそれぞれ分割して前記フィラメント状陰極
   を所定ピッチで張設し、前記フィラメント状陰極が張設
   された前記複数ユニットのフィラメント支持体を金属薄
   板からなる枠状のユニット支持体に並設して固定するこ
   とを特徴とする蛍光表示管の製造方法。
3. 【請求項３】 前記複数ユニットのフィラメント支持体
   の溶接位置に対応して前記ユニット支持体の枠部に凸部
   を所定間隔おきに形成し、 前記複数ユニットのフィラメント支持体のそれぞれにお
   ける前記アンカー及び前記サポートが形成された枠部
   に、前記ユニット支持体上の溶接位置の前記凸部に対応
   して貫通穴を所定間隔で形成し、 前記複数ユニットのフィラメント支持体を、それぞれ溶
   接位置に対応する前記ユニット支持体の凸部に嵌合して
   前記ユニット支持体の枠内に位置決めする請求項２記載
   の蛍光表示管の製造方法。
4. 【請求項４】 前記アンカーが形成された枠部と前記サ
   ポートが形成された枠部とを連結する枠部の連結部分に
   ハーフエッチングを施して薄肉部に形成した請求項２記
   載の蛍光表示管の製造方法。