(57)【要約】【課題】単一の真空系に複数の細管を配置して、細管の排気と細管内へのガスの導入を行うようにすることで、一本の細管にリークが発生しても、他の細管に影響を及ぼさないようにする。【解決手段】チャンバー内に複数の細管を配置し、チャンバーを密閉して、チャンバー内の圧力を所定の圧力以下に減圧し、その後、チャンバー内に所定の圧力までガスを供給し、各細管の少なくとも一方の端部を、それぞれ封着する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内に複数の細管を配置し、
チャンバーを密閉して、チャンバー内の圧力を所定の圧力以下に減圧し、
その後、チャンバー内に所定の圧力までガスを供給し、
各細管の少なくとも一方の端部を、それぞれ封着することからなる細管内へのガス封入方法。
【請求項２】
細管がガラス細管からなり、チャンバー内に供給されるガスが、そのガラス細管内に封入するための希ガスである請求項１記載の細管内へのガス封入方法。
【請求項３】
チャンバー内の圧力が１０−６Ｔｏｒｒ以下に減圧される請求項１記載の細管内へのガス封入方法。
【請求項４】
複数の細管を内部に配置することが可能なチャンバーと、
チャンバーに設けられ、複数の細管の出し入れが可能で、複数の細管が内部に配置された後、チャンバーを密閉することが可能な開口部と、
チャンバー内の圧力を所定の圧力以下に減圧することが可能なポンプと、
チャンバー内に所定の圧力までガスを供給することが可能なガス供給部と、
各細管の少なくとも一方の端部を、それぞれ加熱溶融させて封着することが可能な加熱部とを備えてなる細管内へのガス封入装置。
【請求項５】
細管がガラス細管からなり、チャンバー内に供給されるガスが、そのガラス細管内に封入するための希ガスである請求項４記載の細管内へのガス封入装置。
【請求項６】
ポンプが、チャンバー内の圧力を１０−６Ｔｏｒｒ以下に減圧することが可能な真空ポンプからなる請求項４記載の細管内へのガス封入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細管内へのガス封入方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管からなる発光管（「表示管」や「ガス放電管」とも呼ばれる）を並列に複数配列して、任意の画像を表示する表示装置の作製に好適に用いられる細管内へのガス封入方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のような表示装置を作製する場合、直径０．５〜５ｍｍ程度の細管からなる発光管を多数作製する必要がある。各発光管は、細管内に、たとえば電子放出膜や蛍光体層を形成した後、内部に放電ガスを導入し、両端を封着することにより作製する。
【０００３】
この細管の内部に放電ガスを封入する際には、細管を一本ずつ真空排気した後、細管の内部に放電ガスを封入するようにしていたが、量産性に劣るため、本発明者らにより、複数の細管に対して排気と放電ガスの導入を同時に行うことが可能な、以下のような細管内へのガス封入装置が検討された。
【０００４】
図４は複数の細管内へのガス封入装置の概要を示す説明図である。
この図において、１は発光管となるガラス製の細管、３２は細管１に放電ガスを導入する本体、３３は本体３２に設けられ細管１を装着する装着部、３４は装着部３３に設けられたオーリング、３５は細管１の内部を真空にするための真空ポンプ、３６は真空ポンプ３５用の第１バルブ、３７は細管１の内部に放電ガスを導入するための放電ガスボンベ、３８は放電ガスボンベ３７用の第２バルブである。
【０００５】
この装置では、複数の細管１の内部に同時に放電ガスを導入する。それには、まず、複数の細管１の各一方端（図では上方）を加熱溶融させて封着しておく。そして、第１バルブ３６と第２バルブ３７の両方を閉じた状態にして、細管１の他方（図では下方）の各開口端を本体３２の装着部３３に装着する。この装着に際しては、オーリング３４で本体３２と細管１の密封性が保たれるようにする。
【０００６】
次に、第１バルブ３６を開き、真空ポンプ３５を用いて細管１の内部を真空に近い状態まで減圧し、排気を行う。
【０００７】
次に、第１バルブ３６を閉じ、第２バルブ３７を開いた状態にして、本体３２を介して細管１内に放電ガスボンベ３８内の放電ガスが導入されるようにし、細管１内の圧力が所定の圧力に達したら、細管１の他方（図では下方）の各開口端を、それぞれ図示しないヒーターで加熱して、細管１の各他方端を封着する。このようにして、細管１内に所定圧力（通常は１気圧以下）の放電ガスを封入することが検討された。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置では、複数の細管１の内、たとえば破損やオーリング３４の取り付け不良などによって、一本でも細管１にリーク（漏れ）が生じると、他の正常な細管１にもその影響が及び、全ての細管１に対して放電ガスの導入が不良となるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、単一の真空系に複数の細管を配置して、細管の排気と細管内へのガスの導入を行うようにし、一本の細管にリークが発生しても、他の細管に影響を及ぼさないようにすることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、チャンバー内に複数の細管を配置し、チャンバーを密閉して、チャンバー内の圧力を所定の圧力以下に減圧し、その後、チャンバー内に所定の圧力までガスを供給し、各細管の少なくとも一方の端部を、それぞれ封着することからなる細管内へのガス封入方法である。
【００１１】
本発明によれば、チャンバー内に複数の細管を配置し、チャンバーを密閉して、それらの細管の排気と細管内へのガスの導入を行うようにしたので、一本の細管にリークが発生しても、そのリークが他の細管に影響を与えることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明において、ガスを封入する細管は、どのような径のものであってもよいが、特に直径０．５〜５ｍｍ程度のガラス細管を適用することが望ましい。この細管は、円形や扁平楕円形、あるいは矩形など、どのような断面形状を有していてもよい。
【００１３】
使用するチャンバーは、内部に複数の細管を配置した後、密閉して、内部の圧力を所定の圧力以下に減圧することが可能なものであればよく、当該分野で公知のチャンバーをいずれも適用することができる。チャンバー内の減圧には、当該分野で公知の真空ポンプをいずれも適用することができる。この場合、チャンバー内の圧力は、不純物ガスによる放電電圧上昇の理由から、１０−６Ｔｏｒｒ以下に減圧することが望ましい。
【００１４】
チャンバー内へのガスの供給は、バルブを開くことによってチャンバー内に、たとえば希ガスを供給することが可能なボンベを適用することができる。
【００１５】
各細管の少なくとも一方の端部を、それぞれ封着するには、公知の電熱ヒーターや赤外線ヒーターを使用して当該端部を加熱溶融する方法を適用することができる。これらのヒーターは、たとえば細管がガラスで作製されている場合であれば、そのガラスを融点まで加熱することができるものであればよい。
【００１６】
本発明は、また、複数の細管を内部に配置することが可能なチャンバーと、チャンバーに設けられ、複数の細管の出し入れが可能で、複数の細管が内部に配置された後、チャンバーを密閉することが可能な開口部と、チャンバー内の圧力を所定の圧力以下に減圧することが可能なポンプと、チャンバー内に所定の圧力までガスを供給することが可能なガス供給部と、各細管の少なくとも一方の端部を、それぞれ加熱溶融させて封着することが可能な加熱部とを備えてなる細管内へのガス封入装置である。
【００１７】
上記構成において、ポンプは、チャンバー内の圧力を、不純物ガスによる放電電圧上昇の理由から、１０−６Ｔｏｒｒ以下に減圧することが可能な真空ポンプで構成することが望ましい。
【００１８】
以下、図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳述する。なお、この発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
【００１９】
図１は本発明の細管内へのガス封入装置の一実施形態の構成を示す説明図である。
この図において、２はチャンバー、３はチャンバーの開口部、４はチャンバーの蓋、５は真空ポンプ、６は放電ガスボンベ、７はバルブ、８はヒートコントローラー、９は上側電熱ヒーター、１０は下側電熱ヒーターである。
【００２０】
上側電熱ヒーター９は、細管の上側端部を封着するためのヒーターであり、チャンバーの蓋４の内側に設けられている。下側電熱ヒーター１０は、細管の下側端部を封着するためのヒーターであり、チャンバー２内部の底部に設けられている。そして、上側電熱ヒーター９と下側電熱ヒーター１０は、ヒートコントローラー８に接続され、ヒートコントローラー８によって加熱温度を任意に制御することが可能である。
【００２１】
チャンバー２内には、開口部３から複数の細管の出し入れが可能であり、この開口部３から、複数の細管１をチャンバー２内に配置した後、蓋４を閉じることで、チャンバー２を密閉することが可能である。
【００２２】
真空ポンプ５は、チャンバー２内の圧力を、たとえば１０−６Ｔｏｒｒ程度の所定の圧力まで減圧することが可能である。
【００２３】
放電ガスボンベ６には、放電ガスとしてＸｅ（９６％）＋Ｎｅ（４％）の混合希ガスが１００〜１０００Ｔｏｒｒの圧力で充填されている。そして、バルブ７を切り換えることにより、チャンバー２内の圧力を真空ポンプ５で減圧したり、チャンバー２内に放電ガスを供給することが可能である。
【００２４】
図２は細管と細管のホルダーを示す説明図である。
この図において、１は発光管となる細管、１２はホルダーである。
細管１は、円形の断面を有しており、ホウケイ酸ガラスを用い、管の外径１ｍｍ、肉厚１００μｍ、長さ４００ｍｍで作製したものである。
この細管１は、細管１と相似形の大形の母材をダンナー法で作製し、それを加熱して軟化させながら、リドロー（引き伸ばし）することにより作製している。
【００２５】
ホルダー１２は複数の細管１を縦方向に保持するようになっている。ホルダー１２の底部１２ａはホルダー１２が自立できるように筒状になっており、ホルダー１２をチャンバー２内に配置した際には、細管１の下端に下側電熱ヒーター１０を取り付けることができるようになっている。また、ホルダー１２をチャンバー２内に配置してチャンバーの蓋４を閉じたときには、細管１の上端に上側電熱ヒーター９を取り付けることができるようになっている。
【００２６】
図３はチャンバー内にホルダーを配置した状態を示す説明図である。
この図に示すように、複数の細管１を保持したホルダー１２を、チャンバーの開口部３からチャンバー２内に配置する。この配置は、人力で行ってもよいし、自動で行うようにしてもよい。
【００２７】
ホルダー１２をチャンバー２内に配置して、チャンバーの蓋４を閉じると、細管１の上端に上側電熱ヒーター９が取り付けられ、細管１の下端に下側電熱ヒーター１０が取り付けられた状態となる。
【００２８】
次に、細管内へのガス封入装置の動作を説明する。
本実施形態の細管内へのガス封入装置では、ホルダー１２に保持した複数の細管１の内部に同時に放電ガスを導入する。
【００２９】
それには、まず、ホルダー１２をチャンバー２内に配置した状態で、ヒートコントローラー８で制御することにより、全ての細管１に対し、同時に、上側電熱ヒーター９で細管１の上端を加熱し、細管１の上端を封着する。細管１は、外径が１ｍｍであるため、電熱ヒーターで加熱して溶融させることで、細管１を容易に封着することが可能である。
【００３０】
次に、バルブ７を操作して、真空ポンプ５とチャンバー２を連通させ、真空ポンプ５でチャンバー２内を１０−６Ｔｏｒｒまで減圧し、排気を行う。
【００３１】
次に、バルブ７を操作して、放電ガスボンベ６とチャンバー２を連通させ、チャンバー２内に放電ガスボンベ６内の放電ガスが導入されるようにし、チャンバー２内の圧力が５００Ｔｏｒｒに達したら、ヒートコントローラー８で制御することにより、全ての細管１に対し、同時に、下側電熱ヒーター１０で細管１の下端を加熱し、細管１の下端を封着する。
【００３２】
なお、上記では、細管１の上端を封着し、その後、放電ガスを導入して細管１の下端を封着したが、これを逆にし、細管１の下端を封着し、その後、放電ガスを導入して細管１の上端を封着するようにしてもよい。
【００３３】
また、細管１の上端も下端も封着せず、先にチャンバー２内に放電ガスを導入し、その後、細管１の上端、下端の順もしくはその逆の順、あるいは上端と下端を同時に封着してもよい。
【００３４】
このようにして、チャンバー内に複数の細管を配置して、それらの細管の排気と細管内への放電ガスの導入を行うことにより、一本の細管にリークが発生しても、そのリークが他の細管に影響を与えないようにすることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、チャンバー内に複数の細管を配置し、チャンバーを密閉して、それらの細管の排気と細管内への放電ガスの導入を行うようにしたので、たとえば一本の細管にリークが発生したとしても、そのリークが他の細管に影響を及ぼすことがなくなり、細管内へのガス封入工程の効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の細管内へのガス封入装置の一実施形態の構成を示す説明図である。
【図２】実施形態における細管と細管のホルダーを示す説明図である。
【図３】実施形態におけるチャンバー内にホルダーを配置した状態を示す説明図である。
【図４】検討課題としての複数の細管内へのガス封入装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１　細管
２　チャンバー
３　チャンバーの開口部
４　チャンバーの蓋
５　真空ポンプ
６　放電ガスボンベ
７　バルブ
８　ヒートコントローラー
９　上側電熱ヒーター
１０　下側電熱ヒーター
１２　ホルダー
１２ａ　ホルダーの底部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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