蛍光発光管の真空気密容器
【課題】熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板をフリットガラスにより貼り合せて作製するアノード基板等において、アノード基板等を加熱、冷却するときに導体膜形成基板に発生するクラックを防止すること。
【解決手段】図１（ａ）において、導体膜形成基板２１１には、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１を所定の間隔で配置してある。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、外側のフリットガラス層ＦＧ１，２とＦＧ１０，１１は、他のフリットガラス層ＦＧ３〜ＦＧ９よりも短い。またフリットガラス層ＦＧ１，１１は、フリットガラス層ＦＧ２，１０よりも短い（ＦＧ１＝ＦＧ１１＜ＦＧ２＝ＦＧ１０）。
【解決手段】図１（ａ）において、導体膜形成基板２１１には、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１を所定の間隔で配置してある。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、外側のフリットガラス層ＦＧ１，２とＦＧ１０，１１は、他のフリットガラス層ＦＧ３〜ＦＧ９よりも短い。またフリットガラス層ＦＧ１，１１は、フリットガラス層ＦＧ２，１０よりも短い（ＦＧ１＝ＦＧ１１＜ＦＧ２＝ＦＧ１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、蛍光表示管等の蛍光発光管の真空気密容器に関し、特にその真空気密容器を構成するアノード基板やフロント基板等の基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の蛍光表示管の真空気密容器（以下単に真空容器と呼ぶ）を示す（特許文献１参照）。
図３において、図３（ａ１）は、真空容器の斜視図（一部断面図）を、図３（ａ２）は、図３（ａ１）のＸ１部分の矢印方向の断面図を、図３（ｂ）は、アノード基板の構造を示す。
図３において、真空容器は、アノード基板１１、フロント基板１２、サイド板１３からなり、アノード基板１１には、薄膜のアノード電極（蛍光体膜を形成する）やアノード配線等の導体膜（以下単に導体膜と呼ぶ）１４を形成してある。なおＣは、カソード電極（熱電子放出用フィラメント）である。アノード基板１１、フロント基板１２、サイド板１３には、ガラスを用い、それらは、フリットガラス（図示せず）により一体的に接着されている。
蛍光表示管の基板やサイド板には、ソーダライムガラスが用いられているが、アノード基板１１に薄膜の導体膜を形成する場合には、アノード基板１１にソーダライムガラスを用いると、マイグレーションの問題が生じて、電極間や配線間が短絡するおそれがある。そこでアノード基板１１は、マイグレーションを防止するため、高歪点ガラスが用いられている。
【０００３】
また薄膜の導体膜を形成する場合には、ガラス板を軽くしてハンドリングを容易にするため、板厚の薄いガラス板が用いられており、汎用の製造装置では、板厚１．８ｍｍ程度のものが標準になっている。一方板厚１．８ｍｍ程度のガラス板は、蛍光表示管の真空容器としては耐圧が不足するため、薄膜の導体膜を形成した基板に補強用のガラス板を貼り付ける構造の基板が提案されている（特許文献２参照）。
図３（ｂ）は、補強基板を用いたアノード基板１１の例で、薄膜の導体膜１４を形成した導体膜形成基板１１１の裏面全面にフリットガラス１１３を塗布して補強基板１１２を貼り付けてある。
図３（ｂ）のアノード基板１１の場合、導体膜形成基板１１１の裏面全面にフリットガラス１１３を塗布するため、フリットガラス１１３を加熱溶融したとき、導体膜形成基板１１１と補強基板１１２の間の気泡を外へ完全に抜く（放出する）ことができない。また導体膜形成基板１１１と補強基板１１２の間のフリットガラス１１３は、均一の厚さに広がらないために両基板の間隔が均一にならないことがある。
【０００４】
本願発明者は、図３（ｂ）のアノード基板１１の前記問題点を解決するため、図４のように、フリットガラスを短冊状に塗布する構造のアノード基板を作製した。
次に図４について説明する。
図４において、図４（ａ）は、真空容器の横断面図を、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ２部分の矢印方向の断面図を示し、図４（ｃ）は、導体膜形成基板に発生するクラックを説明する図である。なお図４（ｃ）は、図４（ａ）において、アノード基板２１をＸ３方向から見た図で、補強基板２１２を取除いた状態の図である。
【０００５】
真空容器は、図３と同様に、アノード基板２１、フロント基板２２、サイド板２３からなる。アノード基板２１は、導体膜２４を形成した導体膜形成基板２１１、補強基板２１２、長方形の短冊状のフリットガラス層ＦＧ（ＦＧ１〜ＦＧ１１）からなり、両基板は、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１により接着されている。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、長さが同じで、所定の間隔で配置されている。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の両端部（長手方向の両端部）は、導体膜形成基板２１１の対向する端面（図４（ｂ）の上下の端面）からの距離が同じになるように配置してある。
【０００６】
図４の真空容器は、導体膜形成基板２１１と補強基板２１２間のフリットガラス層を短冊状に形成することにより、前記図３（ｂ）の問題点を解決することができた。
しかし図４の真空容器を安価に作製するため、高価な高歪点ガラス板は、導体膜形成基板２１１のみに用い、補強基板２１２には安価なソーダライムガラス板を用いたところ、封着工程において真空容器を加熱・冷却すると、導体膜形成基板２１１にクラックが発生する。クラックは、図４（ｃ）において、導体膜形成基板２１１のフリットガラス層ＦＧ１とＦＧ１１の両端部に相当する場所２１１Ｃ（４箇所）に発生する。即ちクラックは、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、一番外側（側面板２３に近い側）のフリットガラス層ＦＧ１，ＦＧ１１の両端部に相当する場所に発生する。
【０００７】
クラックが発生する原因としては、導体膜形成基板２１１と補強基板２１２は熱膨張係数が異なるから、両基板を加熱するとき或いは冷却するとき、２１１Ｃの部分に大きな応力が集中的に加わるためと考えられる。なお導体膜形成基板２１１に加わる応力については、後述する。
因みに熱膨張係数は、ソーダライムガラスが９３×１０-7／℃、高歪点ガラスが８５×１０-7／℃、フリットガラスが７８×１０-7／℃である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−６８１８９号公報
【特許文献１】特開平７−３０２５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明は、図４（ｃ）のように、熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により接着して作製するアノード基板において、前述した導体膜形成基板のクラックの発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載の蛍光発光管の真空気密容器は、熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を接着剤層により貼り合せてある基板を備えた蛍光発光管の真空気密容器において、長方形の短冊状又は弓形の短冊状の接着剤層を所定の間隔で配置してあり、接着剤層の配置パターンは、接着剤層の長手方向の両側において対称であり、外側の接着剤層は、他の接着剤層よりも長さが短いことを特徴とする。
請求項２に記載の蛍光発光管の真空気密容器は、請求項１に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、導体膜形成基板は高歪点ガラスからなり、補強基板はソーダライムガラスからなり、接着剤層はフリットガラスからなることを特徴とする。
請求項３に記載の蛍光発光管の真空気密容器は、請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、前記外側の接着剤層は、２個以上で、段階的に外側程短くしてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明の真空容器に用いる基板は、熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により貼り合せてあるが、所定の間隔で配置したフリットガラス層の内、外側のフリットガラス層を他のフリットガラス層よりも短くしてあるから、導体膜形成基板に加わる応力は分散して１箇所に加わる応力は小さくなる。したがって熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により貼り合せても、導体膜形成基板にクラックは発生しない。また外側の複数のフリットガラス層を段階的に短くすることにより、導体膜形成基板の１箇所に加わる応力は一層小さくなるから、導体膜形成基板のクラック防止効果は、一層大きくなる。またフリットガラス層が弓形の短冊状の場合には、導体膜形成基板に加わる応力は一層小さくなる。
本願発明は、導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により貼り合せるから、フリットガラス１１３を加熱溶融したとき、両基板の間の気泡を外へ完全に抜く（放出する）ことができ、また両基板の間のフリットガラスを均一の厚さに広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の実施例に係る導体膜形成基板に形成（塗布）するフリットガラス層の形状を示す。
【図２】本願発明の実施例に係る導体膜形成基板の応力の分布の説明に用いる図である。
【図３】従来の蛍光表示管の真空容器の構造を示す斜視図である。
【図４】従来の導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により接着したアノード基板を備えた真空容器を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１，２により本願発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１４】
まず図１について説明する。
図１の真空容器の構造は、図４の真空容器と同じで、図１は、図４（ｃ）と同じ部分を示す図である。
図１（ａ）において、導体膜形成基板２１１の導体膜を形成しない面（裏面）には、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１を所定の間隔で形成し配置してある。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、長方形の短冊状のフリットガラス層からなる。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、外側（側面板２３に近い側）のＦＧ１，ＦＧ２とＦＧ１１、ＦＧ１０は、他の内側のフリットガラス層ＦＧ３〜ＦＧ９よりも短く、長さは、ＦＧ１＝ＦＧ１１＜ＦＧ２＝ＦＧ１０＜ＦＧ３＝ＦＧ４〜ＦＧ９となるように、段階的に外側程（側面板２３に近い側程）短くしてある。
【００１５】
フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、中心線ＳＬ１方向に長く伸び、それらの中心が中心線ＳＬ２に沿って並ぶように配置してある。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の配置パターンは、中心線ＳＬ１（長手方向）の両側（図１（ａ）の左右）において対称である。即ちフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ５の配置パターンとフリットガラス層ＦＧ７〜ＦＧ１１の配置パターンは、対称である。図１（ａ）の場合、中心線ＳＬ１は、１１個のフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、中央のＦＧ６を通る。中心線ＳＬ１は、一般にフリットガラス層が奇数個のときは、中央のフリットガラス層（偶数番目のフリットガラス層）を通り、偶数個のときは、中央の２個のフリットガラス層（偶数番目と奇数番目のフリットガラス層）の間を通る。
【００１６】
ここで中心線ＳＬ１，ＳＬ２は、導体膜形成基板２１１のフリットガラス層を形成する面の中心を通り、導体膜形成基板２１１の対向する端面（図１（ａ）の上下又は左右の端面）と直交する線を中心線と呼ぶ。また中心線ＳＬ１，ＳＬ２は、直交している。
図１（ａ）のように、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の長さを外側程短くすると、導体膜形成基板２１１の応力は、フリットガラス層ＦＧ１，ＦＧ２，ＦＧ３及びＦＧ９，ＦＧ１０，ＦＧ１１の両端部に対応する場所に分散し、個々の場所の応力は小さくなるから、クラックの発生を防止することができる。
なおフリットガラス層の個数は、１１個に限らない。また長さを短くする外側のフリットガラス層は、２個に限らず１個以上でよい。短くするフリットガラス層の個数が多くなると、導体膜形成基板に加わる応力は、その個数に対応して分散するから、クラックの発生は一層小さくなる。
【００１７】
ここで図１（ａ）の導体膜形成基板２１１とフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１のサイズの一例を示す。なお単位は、「ｍｍ」である。
導体膜形成基板２１１の大きさは、９１×４４、板厚は、１．８である。また補強基板（図示せず）の大きさは、導体膜形成基板２１１と同じで、板厚は、１．３である。側面板２３は、板厚２．３５、高さ３．５である。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の幅は２、導体膜形成基板２１１の端面からの距離Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及びフリットガラス層の間隔Ｓ５は、Ｓ１＝Ｓ４＝８．３５、Ｓ２＝１１．３５、Ｓ３＝１５．３５、Ｓ５＝７．１８である。なお距離Ｓ１は、フリットガラス層ＦＧ３〜ＦＧ９について同じである。
前記のサイズは、一例であって、他のサイズであってもよい。
また図１（ａ）の場合、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、それらの長手方向が中心線ＳＬ１の方向と一致するように配置してあるが、中心線ＳＬ２の方向と一致するように配置することもできる。
【００１８】
次に図１（ｂ）について説明する。
図１（ｂ）のフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９は、図１（ａ）の長方形の短冊を弓形に湾曲させた短冊状（弓形の短冊状）のフリットガラス層からなり、所定の間隔で配置してある。フリットガラス層ＦＧ１，ＦＧ２，ＦＧ８，ＦＧ９は、段階的に短くしてある。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９の配置パターンは、中心線ＳＬ１（長手方向）の両側（図１（ｂ）の左右）で対称である。即ちフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ４の配置パターンとＦＧ６〜ＦＧ９の配置パターンは、対称である。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ４とフリットガラス層ＦＧ６〜ＦＧ９は、外側（側面板２３側）へ凸状に湾曲している。ここで弓形は、半楕円状、半円状等に湾曲した形状を、弓形と呼ぶ。
図１（ｂ）の場合、フリットガラス層ＦＧ４とＦＧ６の形状は、導体膜形成基板２１１の導体膜形成面の中心を中心点とする楕円弧（楕円の一部）、真円弧（円の一部）であってもよい。ＦＧ３とＦＧ７、ＦＧ２とＦＧ８、ＦＧ１とＦＧ９についても同様である。
【００１９】
図１（ｂ）の場合、フリットガラス層ＦＧ４〜ＦＧ４とＦＧ６〜ＦＧ９は、弓形に形成してあるから、導体膜形成基板２１１に生じる応力は、長方形の場合よりも小さくなり、クラックの発生防止効果が一層大きくなる。
図１（ｂ）において、中心線ＳＬ１が通るフリットガラス層ＦＧ５は、円形であるが、楕円形、長方形等であってもよい。
【００２０】
図１（ａ）、図１（ｂ）において、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９は、導体膜形成基板２１１の導体膜を形成しない面の側面板２３に囲まれた範囲（内側）に配置するのが好ましい。
なお導体膜形成基板、補強基板は、ガラスに限らず絶縁材料からなる基板であればよい。またフリットガラスは、ガラス以外の絶縁材料からなる接着剤であってもよい。
【００２１】
図２により導体膜形成基板における応力のシミュレーションの結果について説明する。
図２（ａ１），（ａ２）は、フリットガラス層の配置パターンが、図４（ｃ）の場合であり、図２（ｂ１），（ｂ２）は、フリットガラス層の配置パターンが、図１（ａ）の場合である。また図２（ａ１），（ｂ１）は、フリットガラス層の配置パターンを示し、図２（ａ２），（ｂ２）は、シミュレーションの結果を示す。
【００２２】
シミュレーションは、有限要素法により行った。
またシミュレーションは、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１により、導体膜形成基板２１１と補強基板２１２を貼り付けてアノード基板２１（図４）を形成し、そのアノード基板２１に側面板２３を貼り付けた状態で、アノード基板２１の１／４の部分（図２（ａ１）、（ｂ１）の実線の部分）について行った。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１、導体膜形成基板２１１、補強基板２１２、側面板２３のサイズは、図１（ａ）の説明中に記載した数値を用い、側面板２３の高さは、１／２に設定した。また前記アノード基板２１は、５００℃まで加熱し、フリットガラスを溶融して導体膜形成基板２１１と補強基板２１２を接着し、その後常温（２５℃）まで冷却したときの導体膜形成基板２１１の応力分布を求めた。なお溶融したフリットガラスは、３８０℃で固化する。
【００２３】
フリットガラス層の配置パターンが、図２（ａ１）の場合、導体膜形成基板２１１に生じる第１主応力（引張応力）は、図２（ａ２）の２１１Ｃ１１の場所において最大になり、その最大値は、約３．８０１ｋｇｆ／ｍｍ2（３７．３ＭＰａ）である。第１主応力が最大になる場所２１１Ｃ１１は、図４（ｃ）で説明したクラックの発生場所と同じである。
フリットガラス層の配置パターンが、図２（ｂ１）の場合、導体膜形成基板２１１に生じる第１主応力は、図２（ｂ２）の２１１Ｃ１１，２１１Ｃ１０，２１１Ｃ９の場所にピークが現れ、最大値は、２１１Ｃ１１の場所に現れる。その第１主応力の最大値は、約１．８７６ｋｇｆ／ｍｍ2（１８．４ＭＰａ）である。第１主応力のピーク値は、２１１Ｃ１１，２１１Ｃ１０，２１１Ｃ９の順に小さくなる。
以上のシミュレーションの結果から、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、外側のフリットガラス層を他のフリットガラス層（内側のフリットガラス層）よりも短くすると、導体膜形成基板２１１の第１主応力のピークが現れる場所は分散して、個々の場所に加わる第１主応力は、小さくなることが分かる。したがってフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、外側のフリットガラス層を他のフリットガラス層よりも短くすることにより、クラックの発生を防止できる。
【００２４】
前記実施例は、アノード基板にアノード電極やアノード配線等の導体膜を形成する例について説明したが、アノード基板、フロント基板の双方に電極や配線等の導電体膜を形成するものであってもよい。
前記実施例の導体膜形成基板は、長方形のものについて説明したが、四辺形状（長方形、正方形、平行四辺形、菱形、台形、略四辺形状）であればよい。また導体膜形成基板と補強基板の大きさは、同じでなくてもよい。また側面板は、少なくとも４つの側面板を四辺形状に配設し接着してある。その場合、導体膜形成基板は、非四辺形状であってもよい。また側面板は、４つの側面板を一体的に形成してもよいし、フロント基板に導体膜を形成しない場合には、フロント基板と一体的にキャップ状に形成してもよい。
前記実施例のフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９は、夫々短冊状に連続しているが、各短冊をドット状に形成してもよい。
また前記実施例は、熱電子放出用フィラメントを備えた蛍光表示管について説明したが、電界放出型電子源（ＦＥＣ）を備えたものであってもよい。また蛍光表示管に限らず、真空容器を備えた画像表示装置や光源等の蛍光発光管（装置）であってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
２１ アノード基板
２１１ 導体膜形成基板
２１１Ｃ１９，２１１Ｃ１０，２１１Ｃ１１ 応力のピーク或は最大値が現れる場所
２１２ 補強基板
２２ フロント基板
２３ サイド板
２４ 薄膜の導体膜
ＦＧ１〜ＦＧ１１ フリットガラス層
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、蛍光表示管等の蛍光発光管の真空気密容器に関し、特にその真空気密容器を構成するアノード基板やフロント基板等の基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の蛍光表示管の真空気密容器（以下単に真空容器と呼ぶ）を示す（特許文献１参照）。
図３において、図３（ａ１）は、真空容器の斜視図（一部断面図）を、図３（ａ２）は、図３（ａ１）のＸ１部分の矢印方向の断面図を、図３（ｂ）は、アノード基板の構造を示す。
図３において、真空容器は、アノード基板１１、フロント基板１２、サイド板１３からなり、アノード基板１１には、薄膜のアノード電極（蛍光体膜を形成する）やアノード配線等の導体膜（以下単に導体膜と呼ぶ）１４を形成してある。なおＣは、カソード電極（熱電子放出用フィラメント）である。アノード基板１１、フロント基板１２、サイド板１３には、ガラスを用い、それらは、フリットガラス（図示せず）により一体的に接着されている。
蛍光表示管の基板やサイド板には、ソーダライムガラスが用いられているが、アノード基板１１に薄膜の導体膜を形成する場合には、アノード基板１１にソーダライムガラスを用いると、マイグレーションの問題が生じて、電極間や配線間が短絡するおそれがある。そこでアノード基板１１は、マイグレーションを防止するため、高歪点ガラスが用いられている。
【０００３】
また薄膜の導体膜を形成する場合には、ガラス板を軽くしてハンドリングを容易にするため、板厚の薄いガラス板が用いられており、汎用の製造装置では、板厚１．８ｍｍ程度のものが標準になっている。一方板厚１．８ｍｍ程度のガラス板は、蛍光表示管の真空容器としては耐圧が不足するため、薄膜の導体膜を形成した基板に補強用のガラス板を貼り付ける構造の基板が提案されている（特許文献２参照）。
図３（ｂ）は、補強基板を用いたアノード基板１１の例で、薄膜の導体膜１４を形成した導体膜形成基板１１１の裏面全面にフリットガラス１１３を塗布して補強基板１１２を貼り付けてある。
図３（ｂ）のアノード基板１１の場合、導体膜形成基板１１１の裏面全面にフリットガラス１１３を塗布するため、フリットガラス１１３を加熱溶融したとき、導体膜形成基板１１１と補強基板１１２の間の気泡を外へ完全に抜く（放出する）ことができない。また導体膜形成基板１１１と補強基板１１２の間のフリットガラス１１３は、均一の厚さに広がらないために両基板の間隔が均一にならないことがある。
【０００４】
本願発明者は、図３（ｂ）のアノード基板１１の前記問題点を解決するため、図４のように、フリットガラスを短冊状に塗布する構造のアノード基板を作製した。
次に図４について説明する。
図４において、図４（ａ）は、真空容器の横断面図を、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ２部分の矢印方向の断面図を示し、図４（ｃ）は、導体膜形成基板に発生するクラックを説明する図である。なお図４（ｃ）は、図４（ａ）において、アノード基板２１をＸ３方向から見た図で、補強基板２１２を取除いた状態の図である。
【０００５】
真空容器は、図３と同様に、アノード基板２１、フロント基板２２、サイド板２３からなる。アノード基板２１は、導体膜２４を形成した導体膜形成基板２１１、補強基板２１２、長方形の短冊状のフリットガラス層ＦＧ（ＦＧ１〜ＦＧ１１）からなり、両基板は、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１により接着されている。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、長さが同じで、所定の間隔で配置されている。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の両端部（長手方向の両端部）は、導体膜形成基板２１１の対向する端面（図４（ｂ）の上下の端面）からの距離が同じになるように配置してある。
【０００６】
図４の真空容器は、導体膜形成基板２１１と補強基板２１２間のフリットガラス層を短冊状に形成することにより、前記図３（ｂ）の問題点を解決することができた。
しかし図４の真空容器を安価に作製するため、高価な高歪点ガラス板は、導体膜形成基板２１１のみに用い、補強基板２１２には安価なソーダライムガラス板を用いたところ、封着工程において真空容器を加熱・冷却すると、導体膜形成基板２１１にクラックが発生する。クラックは、図４（ｃ）において、導体膜形成基板２１１のフリットガラス層ＦＧ１とＦＧ１１の両端部に相当する場所２１１Ｃ（４箇所）に発生する。即ちクラックは、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、一番外側（側面板２３に近い側）のフリットガラス層ＦＧ１，ＦＧ１１の両端部に相当する場所に発生する。
【０００７】
クラックが発生する原因としては、導体膜形成基板２１１と補強基板２１２は熱膨張係数が異なるから、両基板を加熱するとき或いは冷却するとき、２１１Ｃの部分に大きな応力が集中的に加わるためと考えられる。なお導体膜形成基板２１１に加わる応力については、後述する。
因みに熱膨張係数は、ソーダライムガラスが９３×１０-7／℃、高歪点ガラスが８５×１０-7／℃、フリットガラスが７８×１０-7／℃である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−６８１８９号公報
【特許文献１】特開平７−３０２５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明は、図４（ｃ）のように、熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により接着して作製するアノード基板において、前述した導体膜形成基板のクラックの発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載の蛍光発光管の真空気密容器は、熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を接着剤層により貼り合せてある基板を備えた蛍光発光管の真空気密容器において、長方形の短冊状又は弓形の短冊状の接着剤層を所定の間隔で配置してあり、接着剤層の配置パターンは、接着剤層の長手方向の両側において対称であり、外側の接着剤層は、他の接着剤層よりも長さが短いことを特徴とする。
請求項２に記載の蛍光発光管の真空気密容器は、請求項１に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、導体膜形成基板は高歪点ガラスからなり、補強基板はソーダライムガラスからなり、接着剤層はフリットガラスからなることを特徴とする。
請求項３に記載の蛍光発光管の真空気密容器は、請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、前記外側の接着剤層は、２個以上で、段階的に外側程短くしてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明の真空容器に用いる基板は、熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により貼り合せてあるが、所定の間隔で配置したフリットガラス層の内、外側のフリットガラス層を他のフリットガラス層よりも短くしてあるから、導体膜形成基板に加わる応力は分散して１箇所に加わる応力は小さくなる。したがって熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により貼り合せても、導体膜形成基板にクラックは発生しない。また外側の複数のフリットガラス層を段階的に短くすることにより、導体膜形成基板の１箇所に加わる応力は一層小さくなるから、導体膜形成基板のクラック防止効果は、一層大きくなる。またフリットガラス層が弓形の短冊状の場合には、導体膜形成基板に加わる応力は一層小さくなる。
本願発明は、導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により貼り合せるから、フリットガラス１１３を加熱溶融したとき、両基板の間の気泡を外へ完全に抜く（放出する）ことができ、また両基板の間のフリットガラスを均一の厚さに広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の実施例に係る導体膜形成基板に形成（塗布）するフリットガラス層の形状を示す。
【図２】本願発明の実施例に係る導体膜形成基板の応力の分布の説明に用いる図である。
【図３】従来の蛍光表示管の真空容器の構造を示す斜視図である。
【図４】従来の導体膜形成基板と補強基板を短冊状のフリットガラス層により接着したアノード基板を備えた真空容器を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１，２により本願発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１４】
まず図１について説明する。
図１の真空容器の構造は、図４の真空容器と同じで、図１は、図４（ｃ）と同じ部分を示す図である。
図１（ａ）において、導体膜形成基板２１１の導体膜を形成しない面（裏面）には、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１を所定の間隔で形成し配置してある。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、長方形の短冊状のフリットガラス層からなる。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、外側（側面板２３に近い側）のＦＧ１，ＦＧ２とＦＧ１１、ＦＧ１０は、他の内側のフリットガラス層ＦＧ３〜ＦＧ９よりも短く、長さは、ＦＧ１＝ＦＧ１１＜ＦＧ２＝ＦＧ１０＜ＦＧ３＝ＦＧ４〜ＦＧ９となるように、段階的に外側程（側面板２３に近い側程）短くしてある。
【００１５】
フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、中心線ＳＬ１方向に長く伸び、それらの中心が中心線ＳＬ２に沿って並ぶように配置してある。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の配置パターンは、中心線ＳＬ１（長手方向）の両側（図１（ａ）の左右）において対称である。即ちフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ５の配置パターンとフリットガラス層ＦＧ７〜ＦＧ１１の配置パターンは、対称である。図１（ａ）の場合、中心線ＳＬ１は、１１個のフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の内、中央のＦＧ６を通る。中心線ＳＬ１は、一般にフリットガラス層が奇数個のときは、中央のフリットガラス層（偶数番目のフリットガラス層）を通り、偶数個のときは、中央の２個のフリットガラス層（偶数番目と奇数番目のフリットガラス層）の間を通る。
【００１６】
ここで中心線ＳＬ１，ＳＬ２は、導体膜形成基板２１１のフリットガラス層を形成する面の中心を通り、導体膜形成基板２１１の対向する端面（図１（ａ）の上下又は左右の端面）と直交する線を中心線と呼ぶ。また中心線ＳＬ１，ＳＬ２は、直交している。
図１（ａ）のように、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の長さを外側程短くすると、導体膜形成基板２１１の応力は、フリットガラス層ＦＧ１，ＦＧ２，ＦＧ３及びＦＧ９，ＦＧ１０，ＦＧ１１の両端部に対応する場所に分散し、個々の場所の応力は小さくなるから、クラックの発生を防止することができる。
なおフリットガラス層の個数は、１１個に限らない。また長さを短くする外側のフリットガラス層は、２個に限らず１個以上でよい。短くするフリットガラス層の個数が多くなると、導体膜形成基板に加わる応力は、その個数に対応して分散するから、クラックの発生は一層小さくなる。
【００１７】
ここで図１（ａ）の導体膜形成基板２１１とフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１のサイズの一例を示す。なお単位は、「ｍｍ」である。
導体膜形成基板２１１の大きさは、９１×４４、板厚は、１．８である。また補強基板（図示せず）の大きさは、導体膜形成基板２１１と同じで、板厚は、１．３である。側面板２３は、板厚２．３５、高さ３．５である。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１の幅は２、導体膜形成基板２１１の端面からの距離Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及びフリットガラス層の間隔Ｓ５は、Ｓ１＝Ｓ４＝８．３５、Ｓ２＝１１．３５、Ｓ３＝１５．３５、Ｓ５＝７．１８である。なお距離Ｓ１は、フリットガラス層ＦＧ３〜ＦＧ９について同じである。
前記のサイズは、一例であって、他のサイズであってもよい。
また図１（ａ）の場合、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、それらの長手方向が中心線ＳＬ１の方向と一致するように配置してあるが、中心線ＳＬ２の方向と一致するように配置することもできる。
【００１８】
次に図１（ｂ）について説明する。
図１（ｂ）のフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９は、図１（ａ）の長方形の短冊を弓形に湾曲させた短冊状（弓形の短冊状）のフリットガラス層からなり、所定の間隔で配置してある。フリットガラス層ＦＧ１，ＦＧ２，ＦＧ８，ＦＧ９は、段階的に短くしてある。フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９の配置パターンは、中心線ＳＬ１（長手方向）の両側（図１（ｂ）の左右）で対称である。即ちフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ４の配置パターンとＦＧ６〜ＦＧ９の配置パターンは、対称である。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ４とフリットガラス層ＦＧ６〜ＦＧ９は、外側（側面板２３側）へ凸状に湾曲している。ここで弓形は、半楕円状、半円状等に湾曲した形状を、弓形と呼ぶ。
図１（ｂ）の場合、フリットガラス層ＦＧ４とＦＧ６の形状は、導体膜形成基板２１１の導体膜形成面の中心を中心点とする楕円弧（楕円の一部）、真円弧（円の一部）であってもよい。ＦＧ３とＦＧ７、ＦＧ２とＦＧ８、ＦＧ１とＦＧ９についても同様である。
【００１９】
図１（ｂ）の場合、フリットガラス層ＦＧ４〜ＦＧ４とＦＧ６〜ＦＧ９は、弓形に形成してあるから、導体膜形成基板２１１に生じる応力は、長方形の場合よりも小さくなり、クラックの発生防止効果が一層大きくなる。
図１（ｂ）において、中心線ＳＬ１が通るフリットガラス層ＦＧ５は、円形であるが、楕円形、長方形等であってもよい。
【００２０】
図１（ａ）、図１（ｂ）において、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９は、導体膜形成基板２１１の導体膜を形成しない面の側面板２３に囲まれた範囲（内側）に配置するのが好ましい。
なお導体膜形成基板、補強基板は、ガラスに限らず絶縁材料からなる基板であればよい。またフリットガラスは、ガラス以外の絶縁材料からなる接着剤であってもよい。
【００２１】
図２により導体膜形成基板における応力のシミュレーションの結果について説明する。
図２（ａ１），（ａ２）は、フリットガラス層の配置パターンが、図４（ｃ）の場合であり、図２（ｂ１），（ｂ２）は、フリットガラス層の配置パターンが、図１（ａ）の場合である。また図２（ａ１），（ｂ１）は、フリットガラス層の配置パターンを示し、図２（ａ２），（ｂ２）は、シミュレーションの結果を示す。
【００２２】
シミュレーションは、有限要素法により行った。
またシミュレーションは、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１により、導体膜形成基板２１１と補強基板２１２を貼り付けてアノード基板２１（図４）を形成し、そのアノード基板２１に側面板２３を貼り付けた状態で、アノード基板２１の１／４の部分（図２（ａ１）、（ｂ１）の実線の部分）について行った。またフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１、導体膜形成基板２１１、補強基板２１２、側面板２３のサイズは、図１（ａ）の説明中に記載した数値を用い、側面板２３の高さは、１／２に設定した。また前記アノード基板２１は、５００℃まで加熱し、フリットガラスを溶融して導体膜形成基板２１１と補強基板２１２を接着し、その後常温（２５℃）まで冷却したときの導体膜形成基板２１１の応力分布を求めた。なお溶融したフリットガラスは、３８０℃で固化する。
【００２３】
フリットガラス層の配置パターンが、図２（ａ１）の場合、導体膜形成基板２１１に生じる第１主応力（引張応力）は、図２（ａ２）の２１１Ｃ１１の場所において最大になり、その最大値は、約３．８０１ｋｇｆ／ｍｍ2（３７．３ＭＰａ）である。第１主応力が最大になる場所２１１Ｃ１１は、図４（ｃ）で説明したクラックの発生場所と同じである。
フリットガラス層の配置パターンが、図２（ｂ１）の場合、導体膜形成基板２１１に生じる第１主応力は、図２（ｂ２）の２１１Ｃ１１，２１１Ｃ１０，２１１Ｃ９の場所にピークが現れ、最大値は、２１１Ｃ１１の場所に現れる。その第１主応力の最大値は、約１．８７６ｋｇｆ／ｍｍ2（１８．４ＭＰａ）である。第１主応力のピーク値は、２１１Ｃ１１，２１１Ｃ１０，２１１Ｃ９の順に小さくなる。
以上のシミュレーションの結果から、フリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、外側のフリットガラス層を他のフリットガラス層（内側のフリットガラス層）よりも短くすると、導体膜形成基板２１１の第１主応力のピークが現れる場所は分散して、個々の場所に加わる第１主応力は、小さくなることが分かる。したがってフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ１１は、外側のフリットガラス層を他のフリットガラス層よりも短くすることにより、クラックの発生を防止できる。
【００２４】
前記実施例は、アノード基板にアノード電極やアノード配線等の導体膜を形成する例について説明したが、アノード基板、フロント基板の双方に電極や配線等の導電体膜を形成するものであってもよい。
前記実施例の導体膜形成基板は、長方形のものについて説明したが、四辺形状（長方形、正方形、平行四辺形、菱形、台形、略四辺形状）であればよい。また導体膜形成基板と補強基板の大きさは、同じでなくてもよい。また側面板は、少なくとも４つの側面板を四辺形状に配設し接着してある。その場合、導体膜形成基板は、非四辺形状であってもよい。また側面板は、４つの側面板を一体的に形成してもよいし、フロント基板に導体膜を形成しない場合には、フロント基板と一体的にキャップ状に形成してもよい。
前記実施例のフリットガラス層ＦＧ１〜ＦＧ９は、夫々短冊状に連続しているが、各短冊をドット状に形成してもよい。
また前記実施例は、熱電子放出用フィラメントを備えた蛍光表示管について説明したが、電界放出型電子源（ＦＥＣ）を備えたものであってもよい。また蛍光表示管に限らず、真空容器を備えた画像表示装置や光源等の蛍光発光管（装置）であってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
２１ アノード基板
２１１ 導体膜形成基板
２１１Ｃ１９，２１１Ｃ１０，２１１Ｃ１１ 応力のピーク或は最大値が現れる場所
２１２ 補強基板
２２ フロント基板
２３ サイド板
２４ 薄膜の導体膜
ＦＧ１〜ＦＧ１１ フリットガラス層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を接着剤層により貼り合せてある基板を備えた蛍光発光管の真空気密容器において、長方形の短冊状又は弓形の短冊状の接着剤層を所定の間隔で配置してあり、接着剤層の配置パターンは、接着剤層の長手方向の両側において対称であり、外側の接着剤層は、他の接着剤層よりも長さが短いことを特徴とする蛍光発光管の真空気密容器。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、導体膜形成基板は高歪点ガラスからなり、補強基板はソーダライムガラスからなり、接着剤層はフリットガラスからなることを特徴とする蛍光発光管の真空気密容器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、前記外側の接着剤層は、２個以上で、段階的に外側程短くしてあることを特徴とする蛍光発光管の真空気密容器。
【請求項１】
熱膨張係数の異なる導体膜形成基板と補強基板を接着剤層により貼り合せてある基板を備えた蛍光発光管の真空気密容器において、長方形の短冊状又は弓形の短冊状の接着剤層を所定の間隔で配置してあり、接着剤層の配置パターンは、接着剤層の長手方向の両側において対称であり、外側の接着剤層は、他の接着剤層よりも長さが短いことを特徴とする蛍光発光管の真空気密容器。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、導体膜形成基板は高歪点ガラスからなり、補強基板はソーダライムガラスからなり、接着剤層はフリットガラスからなることを特徴とする蛍光発光管の真空気密容器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管の真空気密容器において、前記外側の接着剤層は、２個以上で、段階的に外側程短くしてあることを特徴とする蛍光発光管の真空気密容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２１６２７３（Ｐ２０１１−２１６２７３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２３８１（Ｐ２０１０−８２３８１）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００２０１８１４）双葉電子工業株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００２０１８１４）双葉電子工業株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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