(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器を構成する基材に形成した一対の金属層、線状部材を所定の高さに固着保持する金属の固着保持部材とを備え、前記線状部材の少なくとも一端部と前記固着保持部材とを前記一対の金属層の少なくとも一つの金属層に超音波ボンディングしてあることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光発光管において、線状部材の少なくとも一端部は固着保持部材に巻き付けてあることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、線状部材は陰極用フィラメントであり、一対の金属層はカソード電極であることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項４】
請求項３に記載の蛍光発光管において、陰極用フィラメントの少なくとも一端部には、コイル状部を形成してあることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項５】
請求項３に記載の蛍光発光管において、固着保持部材は、複数の陰極用フィラメントに共通に設けてあることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、線状部材は、フィラメントのダンパーであることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の蛍光発光管において、線状部材は、ワイヤーグリッドであることを特徴とする蛍光発光管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、蛍光表示管等の蛍光発光管に関し、特に蛍光発光管における陰極用フィラメント等の線状部材の固着保持手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３，１４を参照して、従来の蛍光発光管の一種である蛍光表示管について説明する。なお図１３，１４に共通の部分は、同じ符号を使用している。
図１３は、フィラメントを取り付けた基板の平面図とフィラメント支持部材の斜視図で、図１３（ａ）は、基板の平面図、図１３（ｂ）は、アンカーの一部の斜視図、図１３（ｃ）は、サポートの一部の斜視図である。
図において、３０は、ガラス、セラミック等の絶縁材から成る基板、Ｆは、陰極用のフィラメント、３１，３２は、カソード電極、３１１，３２１は、カソード配線、３３，３４は、フィラメントＦのアンカー、サポートである。アンカー３３は、取り付け部３３１、バネ部３３２、フィラメント取り付け部３３３等から成り、サポート３４は、取り付け部３４１、フィラメント取り付け部３４２等から成る。
【０００３】
カソード電極３１，３２は、アルミニウム等の金属層又は金属板から成り、フリットガラス等から成る接着剤により基板３０に固着してある。カソード電極３１，３２には、アンカーの取り付け部３３１、サポートの取り付け部３４１を、溶接により固着してある。フィラメントＦの一端は、アンカーのフィラメント取り付け部３３３と上板３３４とにより挟持し、上板３３４をフィラメント取り付け部３３３に溶接してある。同様にフィラメントＦの他端は、サポートのフィラメント取り付け部３４２と上板３４３とにより挟持し、上板３４３をフィラメント取り付け部３４２に溶接してある。フィラメントＦには、アンカーのバネ部３３２により所定のテンションをかけてある。
【０００４】
図１３のアンカー３３、サポート３４は、プレス加工により形成するため、コストが高くなる。またアンカー３３、サポート３４は、立体構造であり、所定の強度が必要なため、小型化することが困難で、蛍光表示管の薄型化、小型化の障害になっている。かつ図１３の場合には、アンカー３３、サポート３４をカソード電極３１，３２に取り付け、そのアンカー３３、サポート３４にフィラメントＦを取り付けなければならないから、取り付け作業が複雑になる。またそれらの取り付けには、抵抗溶接等の加熱溶接が用いられるから、カソード電極３１，３２は、薄くすると加熱により損傷を受け、さらにはガラスの基板３０とカソード電極３１，３２との熱膨張係数の相違に起因して、基板３０にクラックが生じることがある。
【０００５】
図１３のアンカー３３、サポート３４に代えて、図１４の構造のものも提案されている。
図１４は、フィラメントを取り付けた基板の平面図と断面図で、図１４（ａ）は、基板の平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＹ―Ｙ部分の断面図、図１４（ｃ）は、フィラメントの温度分布を説明する図である。
図において、３５１，３５２は、フィラメント固着用のアルミニウム等の金属片、３６１，３６２は、フィラメントを所定の高さに保持するための、ガラス等の絶縁材又は金属から成るスペーサーである。フィラメントＦは、線状部Ｆ１、コイル状部Ｆ２，Ｆ３、端部Ｆ４，Ｆ５から成る。
【０００６】
フィラメントＦの端部Ｆ４は、カソード電極３１と金属片３５１とにより挟持し、金属片３５１をカソード電極３１に溶接してある。同様にフィラメントＦの端部Ｆ５は、カソード電極３２と金属片３５２とにより挟持し、金属片３５２をカソード電極３２に溶接してある。フィラメントＦには、コイル状部Ｆ２，Ｆ３により所定のテンションをかけてある。
【０００７】
図１４の場合、アンカーやサポートは、必要でないが、スペーサー３６１，３６２の部品が必要になり、さらに金属片３５１，３５２、スペーサー３６１，３６２、及びコイル状部Ｆ２，Ｆ３を配置するスペースが必要になる。このスペースは、表示に関係のない、いわゆるデッドスペースである。またフィラメントＦのコイル状部Ｆ２，Ｆ３は、表示に寄与することのない無駄な電力を消費する。そして図１４の場合も、図１３の場合と同様に、フィラメントの端部Ｆ４，Ｆ５を加熱溶接する際、カソード電極３１，３２が薄い場合には、熱により損傷が生じたり、また基板３０にクラックが生じたりする恐れがある。
【０００８】
次に図１４（ｃ）を用いてフィラメントＦのエンドクールについて説明する。図１４（ｃ）の横軸は、フィラメントＦの長手方向の距離を表し、縦軸は、フィラメントＦの温度を表している。フィラメントＦは、スペーサー３６１，３６２により放熱が生じ、フィラメントＦのＰ１−Ｐ２の区間は、熱電子放出がないか或いは不充分な、いわゆるエンドクールの区間で、表示に寄与しない区間である。表示に寄与する区間は、Ｐ２−Ｐ２の区間である。フィラメントＦは、一般にはタングステン又はレニウム・タングステン合金等の芯線に、三元炭酸塩等の電子放出物質を塗布したものを用い、フィラメントＦの区間Ｐ２−Ｐ２の温度が６００〜６５０℃になるように駆動する。
エンドクールの区間Ｐ１−Ｐ２は、フィラメントＦの太さにより異なるが、例えば、芯線の直径が１５μｍ程度の場合、約１０ｍｍになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、前記の図１３や図１４の問題点に鑑み、高コストの部品を使用することなく、安価な手段によりフィラメントを固着保持し、その固着作業が容易で、加熱溶接によるカソ−ド電極の損傷や基板のクラックがなく、デッドスペースやエンドクールの範囲が小さく、薄型化、小型化に適し、無駄な消費電力の小さい構造の蛍光発光管を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明の蛍光発光管は、真空容器を構成する基材に形成した一対の金属層、線状部材を所定の高さに固着保持する金属の固着保持部材とを備え、前記線状部材の少なくとも一端部と前記固着保持部材とを前記一対の金属層の少なくとも一つの金属層に超音波ボンディングしてあることを特徴とする。
本願発明の蛍光発光管は、前記の蛍光発光管において、線状部材の少なくとも一端部は固着保持部材に巻き付けてあることを特徴とする。
本願発明の蛍光発光管は、前記１番目、又は２番目に記載の蛍光発光管において、線状部材は陰極用フィラメントであり、一対の金属層はカソード電極であることを特徴とする。
本願発明の蛍光発光管は、前記３番目に記載の蛍光発光管において、陰極用フィラメントの少なくとも一端部には、コイル状部を形成してあることを特徴とする。
本願発明の蛍光発光管は、前記３番目に記載の蛍光発光管において、固着保持部材は、複数の陰極用フィラメントに共通に設けてあることを特徴とする。
本願発明の蛍光発光管は、前記１番目、又は２番目に記載の蛍光発光管において、線状部材は、フィラメントのダンパーであることを特徴とする。
本願発明の蛍光発光管は、前記１番目、又は２番目に記載の蛍光発光管において、線状部材は、ワイヤーグリッドであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図１２により本願発明の実施の形態を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用している。
図１は、本願発明の第１実施形態に係る蛍光発光管の一種である蛍光表示管の断面図と平面図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）のＸ２−Ｘ２部分の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ１−Ｘ１部分の平面図である。なお図１（ｂ）は、側面板は省略してある。
【００１２】
図において、１１は、ガラス、セラミック等の絶縁材から成るアノード基板（第１基材）、１２は、ガラス等から成るフロント基板（第２基材）、１３１，１３２は、ガラス等から成る側面板（側面部材）、Ａは、蛍光体を塗布したアノード電極、Ｇは、グリッド、Ｆは、陰極用フィラメント、１４１，１４２は、フィラメントＦを所定の高さに固着保持するフィラメントＦの固着保持部材、１４１１，１４２１は、固着部、１５１，１５２は、カソード電極、１５１１，１５２１は、カソード配線である。アノード基板１１、フロント基板１２及び側面板１３１，１３２は、フリットガラス等（図示せず）により封止されて蛍光表示管の真空容器を構成する部材である。固着保持部材（固着支持部材）１４１，１４２は、１本のフィラメントＦ毎に設けてある。なおフロント基板１２には、一般にＩＴＯ等のネサ膜を形成するが、図１は省略してある。
なお側面板１３１，１３２については、アノード基板１１及び／又はフロント基板１２に一体化してもよい。
【００１３】
固着保持部材１４１，１４２は、アルミニウム線を用い、カソード電極１５１，１５２及びカソード配線１５１１，１５２１は、アルミニウム薄膜から成る。フィラメントＦは、線状部Ｆ１、コイル状部Ｆ２，Ｆ３、端部Ｆ４，Ｆ５から成り、タングステン又はレニウム・タングステン合金等の芯線に、三元炭酸塩等の電子放出物質を塗布したものを用いている。
【００１４】
フィラメントＦの端部（固着部）Ｆ４，Ｆ５は、固着保持部材１４１，１４２の外周の半周部分に沿う形で巻き付け、その端部Ｆ４，Ｆ５及び固着保持部材１４１，１４２を、後述する超音波ボンディングツールとカソード電極１５１，１５２との間に挟んだ状態で、超音波ボンディングツールにより超音波を印加して、固着部１４１１，１４２１を超音波ボンディングしてある。したがって、カソード電極１５１，１５２は、固着保持部材１４１，１４２の取り付け部材でもある。フィラメントＦのコイル状部Ｆ２、Ｆ３は、端部Ｆ４，Ｆ５が固着保持部材１４１，１４２と接触する箇所Ｐ１と、線状部Ｆ１の端部Ｐ２との間のいわゆるエンドクールの範囲に配置してある。フィラメントＦの線状部Ｆ１には、コイル状部Ｆ２、Ｆ３により所定のテンションをかけてある。
なおフィラメントＦの端部Ｆ４，Ｆ５は、超音波ボンディングにより、フィラメントＦの芯線材より柔らかいアルミニウムの固着保持部材１４１，１４２にめり込むように固着される。
【００１５】
フィラメントＦの高さは、固着保持部材１４１，１４２の超音波ボンディング後の直径（固着部１４１１，１４２１の高さ）により決まるから、固着保持部材１４１，１４２のアルミニウム線の直径を所定の太さに選定することにより、フィラメントＦの線状部Ｆ１を、所定の高さに保持することができる。
図１の場合、直径が１５〜２０μｍのフィラメントＦを用い、固着保持部材１４１，１４２として直径が３００〜５００μｍのアルミニウム線を用いた。両者の直径差は、２０倍以上になるため、フィラメントＦの端部Ｆ４，Ｆ５を固着保持部材１４１，１４２に巻き付けて超音波ボンディングしても、端部Ｆ４，Ｆ５のために、固着保持部材１４１，１４２の太さが大きく変わることはない。
【００１６】
図１の場合、固着保持部材１４１，１４２は、フィラメントＦの固着保持部材とスペーサーとの機能を兼ね備えているから、従来のスペーサーの設置スペースが不要になる。かつフィラメントＦのコイル状部Ｆ２，Ｆ３は、エンドクールとの範囲に配置するから、従来のフィラメント固着保持部材とスペーサーとの間のコイル状部の設置スペースが不要になる。したがって図１の場合のデッドスペースは、固着保持部材１４１，１４２の設置スペースのみになる。デッドスペースは、従来１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度であったが、図１の場合は、固着保持部材１４１，１４２の太さに略相当する３００〜５００μｍ程度に縮小する。かつ固着保持部材１４１，１４２は、アルミニウム線を用い、フィラメントＦとともに、カソード電極１５１，１５２のアルミニウム薄膜に直接固着するから、蛍光表示管を薄く、小型にできる。
【００１７】
また固着保持部材１４１，１４２は、超音波により固着するから、例えば、固着部近傍にあるカソード電極１５１，１５２又はカソード配線１５１１，１５２１は、加熱により損傷を受けることもなく、かつフロント基板１２にクラックが生じることもない。そしてフィラメントＦの固着作業が、簡単になる。かつその固着の際、フィラメントＦの端部Ｆ４，Ｆ５は、固着保持部材１４１，１４２の外周の半周部分に沿う形で巻き付けてあるから、強固に固着される。
【００１８】
次に図３を用いて図１の場合のエンドクールについて説明する。図３において、横軸は、フィラメントＦの長手方向の距離を表し、縦軸は、フィラメントＦの温度を表している。またＰ１は、フィラメントＦの端部Ｆ４，Ｆ５が固着保持部材１４１，１４２と接触する箇所を、Ｐ２は、線状部Ｆ１の端部で温度が６００℃になる箇所を示す。
【００１９】
フィラメントＦは、固着保持部材１４１，１４２により放熱が生じ、Ｐ１−Ｐ２の区間は、熱電子放出がないか或いは不充分な、いわゆるエンドクールの区間で、表示に寄与しない区間である。表示に寄与する区間は、Ｐ２−Ｐ２の区間で、この区間は、フィラメントＦの線状部Ｆ１の温度が６００〜６５０℃になるように駆動する。
【００２０】
エンドクールの区間Ｐ１−Ｐ２は、熱電子放出型フィラメントを用いる蛍光表示管等においては避けることができない区間であるが、蛍光表示管等の表示領域を広くするには、このエンドクールの区間Ｐ１−Ｐ２を小さくすることが重要になる。図１の場合は、このエンドクールの区間Ｐ１−Ｐ２に、フィラメントＦのコイル状部Ｆ２、Ｆ３を配置することにより、区間Ｐ１−Ｐ２を小さくしている。
【００２１】
フィラメントＦのコイル状部Ｆ２、Ｆ３の線長（コイルを伸ばした長さ）は、フィラメントＦの長手方向の長さ（コイル幅）よりも長いから、発熱量が大きく、かつコイル状部Ｆ２、Ｆ３は、隣接するコイルの輻射熱により加熱されるため、線状部Ｆ１よりも温度上昇率が大きくなる。その結果図１のエンドクールの区間Ｐ１−Ｐ２は、その区間が線状の場合よりも小さく（短く）なる。例えば、フィラメントＦの直径が約１５μｍで、コイル状部Ｆ２、Ｆ３の長さ（コイル幅）が５ｍｍ、コイルピッチが１００μｍの場合、エンドクールの区間Ｐ１−Ｐ２は、約５ｍｍとなり、従来のエンドクール区間（約１０ｍｍ）の約半分になる。したがって、そのエンドクールの区間が小さくなった分、表示領域を広くすることができる。
【００２２】
図１の場合、エンドクールの区間Ｐ１−Ｐ２に、フィラメントＦのコイル状部Ｆ２、Ｆ３を配置することにより、従来そのコイル状部Ｆ２、Ｆ３において無駄に消費されていた電力をエンドクールの改善に利用することができ、かつ前記のようにデッドスペースを小さくすることもでき、一石二鳥の効果を奏することができる。
【００２３】
図２は、本願発明の第２実施形態に係る蛍光発光管の一種である蛍光表示管の平面図である。図２は、図１と固着保持部材１４１，１４２の構造が異なる外は、図１と同じである。
図１の場合、固着保持部材１４１，１４２は、１本のフィラメントＦ毎に設けてあるが、図２は、３本のフィラメントＦに共通に設けてある。図２の場合には、後述する超音波ボンディングツールを使用して、３本のフィラメントＦを一括して一度にカソード電極１５１，１５２に超音波ボンディングすることができるから、ボンディングの作業時間を短縮できる。
図２のその他の作用効果は、図１と同じである。
【００２４】
図４は、図１、図２におけるフィラメントＦの端部Ｆ４，Ｆ５の固着保持手段の変形例の断面図である。
図４（ａ）の場合、カソード電極１５１側は、固着保持部材１４１にフィラメントＦの端部Ｆ４を巻き付けてあるが、カソード電極１５２側は、固着保持部材１４２をスペーサーに使用し、フィラメントＦの端部Ｆ５は、アルミニウム線１６とともにカソード電極１５２に超音波ボンディングしてある。この場合には、フィラメントＦの端部Ｆ５をアルミニウム線１６により押え込むようにしてボンディングするから、ボンディングが容易になる。反面この場合には、アルミニウム線１６の配置スペースが必要になるが、アルミニウム線１６は、スペーサー作用は不要でフィラメントＦの固定作用のみを有しておればよいため、固着保持部材１４２（直径３００〜５００μｍ）より細いものでよいから、アルミニウム線１６の配置スペースは、それほど大きくなることはない。
【００２５】
図４（ｂ）の場合、カソード電極１５２側は、フィラメントＦの端部Ｆ５を固着保持部材１４２に巻き付けることなく、端部Ｆ５を固着保持部材１４２とともにカソード電極１５２に超音波ボンディングしてある。この場合には、フィラメントＦの端部Ｆ５を固着保持部材１４２に巻き付ける場合に比べて、端部Ｆ５の固着強度はやや小さいが、ボンディング作業が簡単になる。
なおフィラメントＦの端部Ｆ５は、超音波ボンディングにより、フィラメントＦの芯線材より柔らかいアルミニウムの固着保持部材１４２にめり込むように固着される。
【００２６】
図５は、図１、図２、図４の固着保持部材の変形例の断面図である。
図５（ａ）は、固着保持部材１４１の断面が四辺形（方形）の場合、図５（ｂ）は、三角形の場合である。いずれの場合も、カソード電極１５１側の面（底面）は平面であるから、固着保持部材１４１をカソード電極１５１に超音波ボンディングする際、固着保持部材１４１の断面が円形の場合に比べて安定し、ボンディング作業が容易になる。なお固着保持部材１４１の断面は、矩形、台形、或いは５角形以上の多角形でもよく、また底面が平面であれば底面以外は曲面であってもよい。
【００２７】
図６は、図１、図２の超音波ボンディング作業の手順を説明する断面図である。
まず図６（ａ）のように、フィラメントＦの端部Ｆ４を固着保持部材１４１とカソード電極１５１の間に挟み、次に図６（ｂ）のように、フィラメントＦの端部Ｆ４，Ｆ５を固着保持部材１４１，１４２に巻き付け、後述する超音波ボンディングツールを固着保持部材１４１に矢印方向から押し付け、超音波ボンディングツールにより超音波を印加して、フィラメントＦの端部Ｆ４を固着保持部材１４１とともに、カソード電極１５１に超音波ボンディングする。
なおフィラメントＦの端部Ｆ４を固着保持部材１４１とカソード電極１５１との間に挟んだ後すぐに（図６（ａ）の状態で）超音波ボンディングを行って、フィラメントＦの端部Ｆ４を固着してもよい。
【００２８】
次に図６（ｃ）のように、超音波ボンディングツールを固着保持部材１４２に矢印方向から押し付け、超音波ボンディングツールにより超音波を印加して、フィラメントＦの端部Ｆ５を固着保持部材１４２とともに、カソード電極１５２に超音波ボンディングする。この際、フィラメントＦの端部Ｆ５と固着保持部材１４２は、右側（カソード配線１５２１側）へ引っ張るようにしてフィラメントＦの線状部Ｆ１が弛まないようにテンションをかけつつ、超音波ボンディングを行う。
【００２９】
図７は、図４の超音波ボンディング作業の手順を説明する断面図である。
まず図７（ａ）のように、フィラメントＦの端部Ｆ４を固着保持部材１４１とカソード電極１５１の間に挟み、次に図７（ｂ）のように、フィラメントＦの端部Ｆ４を固着保持部材１４１に巻き付け、超音波ボンディングツールを固着保持部材１４１に矢印方向から押し付け、超音波ボンディングツールにより超音波を印加して、フィラメントＦの端部Ｆ４を固着保持部材１４１とともに、カソード電極１５１に超音波ボンディングする。
なおフィラメントＦの端部Ｆ４を固着保持部材１４１とカソード電極１５１との間に挟み込んだ後すぐに（図７（ａ）の状態で）超音波ボンディングを行って、フィラメントＦの端部Ｆ４を固着してもよい。
【００３０】
次に図７（ｃ）のように、アルミニウム線１６でフィラメントＦの端部Ｆ５を押え込むように、超音波ボンディングツールを矢印方向から押し付け、超音波ボンディングツールにより超音波を印加して、フィラメントＦの端部Ｆ５をアルミニウム線１６とともに、カソード電極１５２に超音波ボンディングする。この際、固着保持部材１４２は、事前にカソード電極１５２に超音波ボンディングしておく。またフィラメントＦの端部Ｆ５は、右側（カソード配線１５２１側）へ引っ張るようにしてフィラメントＦの線状部Ｆ１が弛まないようにテンションをかけつつ、超音波ボンディングを行う。
【００３１】
図７（ｄ）は、カソード電極１５２側のフィラメントＦの端部Ｆ５を固着保持部材１４２に巻き込むことなく、カソード電極１５２に超音波ボンディングする例である。超音波ボンディングツールを矢印方向から固着保持部材１４２に押し付け、超音波ボンディングツールを駆動して、フィラメントＦの端部Ｆ５を固着保持部材１４２とともに、カソード電極１５２に超音波ボンディングする。この際、フィラメントＦの端部Ｆ５は、右側（カソード配線１５２１側）へ引っ張るようにしてフィラメントＦの線状部Ｆ１が弛まないようにテンションをかけつつ、超音波ボンディングを行う。
なおフィラメントＦの端部Ｆ５は、超音波ボンディングにより、フィラメントＦの芯線材より柔らかいアルミニウムの固着保持部材１４２にめり込むように固着される。
【００３２】
図８は、前記各実施形態の超音波ボンディングに使用する超音波ボンディングツールを説明する断面図で、フィラメント毎に独立した固着保持部材をボンディングする場合の例である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ３−Ｘ３部分の断面図である。
超音波ボンディングツール２０は、先端部に丸み又はＶ字形状の凹部を形成してあり、その凹部をフィラメントＦの端部Ｆ４と固着保持部材１４１に押し付けて、超音波で駆動する。超音波ボンディングツール２０は、１本のフィラメントＦ毎に順次ボンディングを行う。
【００３３】
図９は、前記各実施形態の超音波ボンディングに使用する超音波ボンディングツールを説明する断面図で、複数のフィラメントに共通の固着保持部材をボンディングする場合の例である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＸ３−Ｘ３部分の断面図であり、図９（ｃ）は、図９（ｂ）の超音波ボンディングツールの変形例である。
【００３４】
まず図９（ｂ）の場合、固着保持部材１４１は、３本のフィラメントＦに共通で、超音波ボンディングツール２０の幅（固着保持部材の長手方向の長さ）は、３本のフィラメントＦをカバーする大きさである。超音波ボンディングツール２０は、先端部に丸み又はＶ字形状の凹部を形成してある。その凹部を３本のフィラメントＦの端部Ｆ４と固着保持部材１４１に押し付けて、超音波で駆動する。この場合には、３本のフィラメントＦを一度にボンディングすることができるから、ボンディング時間を短縮できる。
【００３５】
図９（ｃ）は、図９（ｂ）の超音波ボンディングツール２０に、３本のフィラメントＦに対応して、３個の櫛歯状の凸部を形成してある。各凸状部の先端には、丸み又はＶ字形状の凹部を形成してある。この場合には、図９（ｂ）と同様に、３本のフィラメントＦを一度にボンディングすることができる。また固着保持部材１４１のボンディング箇所は、各凸状部が接触する部分のみで、各凸状部間はボンディングしないから、超音波ボンディングツール２０を駆動する超音波の出力は、図９（ｂ）の場合よりも小さくてよい。
なお３本のフィラメントＦに共通の固着保持部材１４１を使用する場合、図８のようにフィラメントＦを１本ずつ順次固着してもよい。
【００３６】
図１０は、本願発明の第３実施形態に係る蛍光発光管の一種である蛍光表示管の平面図と断面図である。図１０（ａ）は、フィラメントとダンパーを取り付けたフロント基板の平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸ４−Ｘ４部分の断面図、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＸ５−Ｘ５部分の断面図である。
図において、Ｄは、フィラメントＦのダンパー、Ｄ１，Ｄ２は、ダンパーの端部、１７１，１７３は、ダンパーＤの固着保持部材を取り付けるアルミニウム薄膜、１７２，１７４は、ダンパーＤを所定の高さに固着保持するダンパーＤの固着保持部材、１７２１，１７４１は、固着部である。固着保持部材１７２，１７４は、フィラメントＦの固着保持部材１４１と同様のものを用いる。ダンパーＤは、タングステン線、モリブデン線、ステンレス線等を用いる。
フィラメントＦに関する部分は、図１と同じである。
【００３７】
ダンパーＤは、フィラメントＦよりも低くし、フィラメントＦが振動したときのみフィラメントＦに接触し、フィラメントＦの振動を阻止して、フィラメントＦが、グリッド等の蛍光表示管を構成する他の部品（部材）にタッチして電気的にショートするのを防止したり、或いは他の部品を損傷したりするのを防止してある。ダンパーＤの端部Ｄ１，Ｄ２は、フィラメントＦの端部Ｆ４と同様に、固着保持部材１７２，１７４とともにアルミニウム薄膜１７１，１７３に超音波ボンディングしてある。
なお固着保持部材１７２，１７４は、ダンパーＤ毎に別々に設けずに、各ダンパーに共通のものを設けてもよい。
【００３８】
従来は、固着保持部材１７２，１７４と別に、ダンパーＤを所定の高さに保持するためのスペーサーを設けなければならなかったが、本実施形態の場合は、固着保持部材１７２，１７４がスペーサーの機能も有しているため、デッドスペースが小さくなる。その他フィラメントＦの超音波ボンディングの場合と同様の作用効果を奏する。
なおダンパーＤは、スペーサーと同じ高さでもよいし、フィラメントＦよりも高くしてもよい。またフィラメントＦの両側に設けてもよい。
【００３９】
図１１は、本願発明の第４実施形態に係る蛍光発光管の一種である蛍光表示管の平面図と断面図である。図１１（ａ）は、フィラメントとワイヤーグリッドを取り付けたフロント基板の平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸ６−Ｘ６部分の断面図、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＸ７−Ｘ７部分の断面図である。
図において、Ｇは、ワイヤーグリッド、Ｇ１，Ｇ２は、ワイヤーグリッドＧの端部、１８１は、ワイヤーグリッドＧの固着保持部材を取り付けるアルミニウム薄膜、１８３は、ワイヤーグリッドＧの固着保持部材を取り付けるアルミニウム薄膜を兼ねたグリッド配線、１８２，１８４は、ワイヤーグリッドＧを所定の高さに固着保持するワイヤーグリッドＧの固着保持部材、１８２１，１８４１は、固着部である。固着保持部材１８２，１８４は、フィラメントＦの固着保持部材１４１と同様のものを用いる。ワイヤーグリッドＧは、ＳＵＳ３０４線、ＳＵＳ４３０線、ＹＥＦ４２６（いわゆる４２６合金）線等を用いる。
フィラメントＦに関する部分は、図１と同じである。
【００４０】
ワイヤーグリッドＧの端部Ｇ１，Ｇ２は、フィラメントＦの端部Ｆ４と同様に、固着保持部材１８２，１８４とともにアルミニウム薄膜１８１，１８３に超音波ボンディングしてある。
従来は、固着保持部材１８２，１８４と別に、ワイヤーグリッドＧを所定の高さに保持するためのスペーサーを設けなければならなかったが、本実施形態の場合は、固着保持部材１８２，１８４がスペーサーの機能も有しているため、デッドスペースが小さくなる。その他フィラメントＦの超音波ボンディングの場合と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
図１２は、前記各実施の形態に用いる超音波ボンディング装置の概要を示す図である。なお超音波ボンディング装置は、一般に汎用されているものを使用できる。
図１２（ａ）は、正面図、図１２（ｂ）は、側面図、図１２（ｃ）は、平面図である。
図において、２３は、ボンディングツール保持部、２４は、ボンディングツール駆動部、２５は、Ｚ軸ステージ、２６は、ＸＹステージ、２７は、フロント基板ホルダーである。
【００４２】
フロント基板ホルダー２７に、前記各実施形態で説明したフロント基板をセットし、フィラメントの場合には、図６及び図７で説明したように、フィラメントの端部とその固着保持部材とを、カソード電極のアルミニウム薄膜に重ね、ボンディングツール駆動部２４により、ボンディングツール保持部２３を駆動し、ボンディングツール２０を駆動して超音波ボンディングを行う。この際ボンディングツール保持部２３は、ＸＹステージ２６によりＸＹ方向（縦横方向）の位置が決まり、Ｚ軸ステージ２５によりＺ軸方向（上下方向）の位置が決まる。Ｚ軸ステージ２５及びＸＹステージ２６は、超音波ボンディング装置のＣＰＵの制御により、駆動する。超音波ボンディングの位置精度は、±５μｍである。
ダンパー又はワイヤーグリッドについても、フィラメントと同様に超音波ボンディングを行う。
【００４３】
フィラメント等の固着強度は、例えば、直径が１５μｍのタングステンの芯線から成るフィラメントの場合、フィラメントの端部を固着保持部材に巻き付けることなく、固着保持部材とともにカソード電極に固着したときの強度は、タングステン線の破断強度よりも高い２０Ｎ以上になる。したがってフィラメントの端部を固着保持部材に巻き付けた場合には、さらに高い固着強度が得られる。
【００４４】
前記各実施形態は、フィラメント、ダンパー、ワイヤーグリッドをそれらの固着保持部材の取り付け用部材に固着する例について説明したが、本発明は、フィラメント、ダンパー、ワイヤーグリッドのように、所定の高さに張設する線状材を線状部材と呼ぶ。
前記各実施形態は、アノード基板１１上のアノード電極Ａからの発光を、フロント基板１２を介して観察する例について説明したが、アノード電極Ａを透光性を有する透明電極等で形成すれば、アノード基板１１を介して観察することも可能である。この場合には、フロント基板は、背面基板となる。
【００４５】
前記各実施形態のフィラメントは、テンション付与用のコイル状部を線状部の両側に配置する例について説明したが、片方のみでもよい。またフィラメントは、線状部を含めて全体をコイル状にしてもよい。コイル状部は、弾性を有すればよいから、コイル状の外、波状等でもよい。
前記各実施形態は、線状部材をフロント基板に取り付ける例について説明したが、アノード基板であってもよい。また線状部材は、例えば、フィラメントとダンパーは、フロント基板に取り付け、ワイヤーグリッドは、アノード基板に取り付ける等、別々の基板に取り付けることもできる。
【００４６】
前記各実施形態において、線状部材の固着保持部材及びそれらの固着保持部材を取り付ける部材（カソード電極等）は、アルミニウムを例に説明したが、アルミニウムに限らず、金、銀、銅、ニオブ等超音波ボンディングが可能な金属ならばよい。またそれらの固着保持部材取り付け用の部材は、薄膜に限らず、厚膜等の金属層でよい。
前記各実施形態は、蛍光表示管について説明したが、蛍光表示管の外、蛍光表示管の原理を応用したプリントヘッド用蛍光発光管、大型表示装置用蛍光発光管、平面型ＣＲＴ等の蛍光発光管であってもよい。
【００４７】
【発明の効果】
本願発明は、線状部材の固着保持部材とスペーサーとを一体に形成するから、それらを別々に設置する必要がなく、かつフィラメントの場合、従来固着保持部材とスペーサーとの間に設けたテンション付与用のコイル状部は、それらの間に設ける必要がないから、デッドスペースが小さくなり、その分表示領域を大きくすることができる。かつ従来のように、固着保持部材とスペーサーとを別々に取り付ける必要がないから、それらの取り付け作業が簡単になり、取り付け作業時間を短縮できる。
【００４８】
本願発明は、線状部材の固着保持部材を、その固着保持部材の取り付け部材用の金属層に直接固着するから、蛍光表示管等の蛍光発光管を薄く、小型にすることができる。またその固着は、超音波ボンディングによるから、その固着の際、加熱により、線状部材の固着保持部材の取り付け部材用の金属層が、損傷を受けたり、またフロント基板にクラックが生じたりすることがない。金属層が薄膜の場合、特に金属層は損傷を受け易いが、本願発明は、その損傷の恐れがない。
本願発明は、線状部材の端部を、線状部材の固着保持部材の外周に沿う形で巻き付けて固着するから、フィラメント等の固着強度が高くなる。
【００４９】
本願発明は、フィラメントのテンション付与用のコイル状部をエンドクールの区間に配置することにより、エンドクールの区間を小さくすることができるとともに、従来そのコイル状部において無駄に消費されていた電力をエンドクールの改善に利用できるから、一石二鳥の効果を奏する。
本願発明は、固着保持部材を複数のフィラメントに共通に設けてあるから、その複数のフィラメントを一括して超音波ボンディングすることができ、フィラメントの固着時間を短縮できる。またカソード電極の一部が破損したとき、或いはカソード電極が薄くて電流容量が不足するとき、固着保持部材がカソード電極の機能を補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１実施形態に係る蛍光表示管の断面図と平面図である。
【図２】本願発明の第２実施形態に係る蛍光表示管の平面図である。
【図３】本願発明の蛍光表示管のフィラメントの温度分布を説明する図である。
【図４】図１、図２のフィラメントの端部を固着保持する手段の変形例の断面図である。
【図５】図１、図２のフィラメントの固着保持部材の変形例の断面図ある。
【図６】図１、図２の超音波ボンディング作業の手順を説明する断面図である。
【図７】図４の超音波ボンディング作業の手順を説明する断面図である。
【図８】フィラメント毎に独立した固着保持部材をボンディングする場合の超音波ボンディングツールを説明する断面図である。
【図９】複数のフィラメントに共通の固着保持部材をボンディングする場合の超音波ボンディングツールを説明する断面図である。
【図１０】本願発明の第３実施形態に係る蛍光表示管の平面図と断面図である。
【図１１】本願発明の第４実施形態に係る蛍光表示管の平面図と断面図である。
【図１２】本願発明に使用する超音波ボンディング装置のブロック図である。
【図１３】従来の第１の蛍光表示管の平面図とアンカー、サポートの斜視図である。
【図１４】従来の第２の蛍光表示管の平面図と断面図、及びフィラメントの温度分布を説明する図である。
【符号の説明】
１１    アノード基板
１２    フロント基板
１３１，１３２    側面板
１４１，１４２    フィラメントの固着保持部材
１４１１，１４２１    固着部
１５１，１５２    カソード電極
１５１１，１５２１    カソード配線
１７１，１７３    ダンパーの固着保持部材の取り付け用部材
１７２，１７４    ダンパーの固着支持部材
１７２１，１７４１    固着部
１８１    ワイヤーグリッドの固着保持部材の取り付け用部材
１８３    グリッド配線
１８２，１８４    ワイヤーグリッドの固着保持部材
１８２１，１８４１    固着部
２０    超音波ボンディングツール
２３    ボンディングツール保持部
２４    ボンディングツール駆動部
２５    Ｚ軸ステージ
２６    ＸＹステージ
２７    フロント基板ホルダー
Ａ    蛍光体を塗布したアノード電極
Ｄ    ダンパー
Ｆ    フィラメント
Ｇ    グリッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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