(57)【要約】【課題】排気管を均一に溶融封止することを容易に行う。【解決手段】プラズマディスプレイパネル２の本体２ａから伸びる排気管２ｂをガスバーナ４ａ、４ｂによって加熱する際に、ガスバーナ４ａからの熱が排気管２ｂの一部に伝導されるように、ガスバーナ４ａ、４ｂを作動させる第１の加熱状態と、排気管２ｂの一部に伝導された熱が、排気管２ｂの他の部分に伝導するようにガスバーナ４ａ、４ｂを作動させる第２の加熱状態とが、交互に繰り返す。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の本体から伸びる排気管を加熱手段によって加熱するに際し、前記加熱手段による第１の加熱状態と、第１の加熱状態よりも加熱量が少ない加熱状態である第２の加熱状態とを、交互に繰り返す表示装置の排気管の溶融封止方法。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置の排気管の溶融封止方法において、前記加熱手段が、前記排気管を挟んで配置された複数のガスバーナであって、前記ガスバーナへのガスを断続的に供給する表示装置の排気管の溶融封止方法。
【請求項３】
請求項１記載の表示装置の排気管の溶融封止方法において、前記加熱手段が、前記排気管を挟んで配置された複数のガスバーナであって、前記ガスバーナに定常的にガスを供給すると共に、このガスを断続的に増加させる表示装置の排気管の溶融封止方法。
【請求項４】
請求項１記載の表示装置の排気管の溶融封止方法において、前記加熱手段が、電流の供給によって発熱する発熱手段であって、前記発熱手段にパルス電流を供給する表示装置の排気管の溶融封止方法。
【請求項５】
請求項４記載の表示装置の排気管の溶融封止方法において、前記発熱手段が、前記排気管の周囲を包囲するように配置された抵抗加熱手段である表示装置の排気管の溶融封止方法。
【請求項６】
請求項４記載の表示装置の排気管の溶融封止方法において、前記発熱手段が、前記排気管に向かって赤外線を発する赤外線発光手段であって、前記排気管を挟んで前記赤外線発光手段と反対側に、前記赤外線発光手段からの赤外線を前記排気管側に反射する反射手段が設けられている表示装置の排気管の溶融封止方法。
【請求項７】
請求項１記載の表示装置の排気管の溶融封止方法において、前記加熱手段は、前記排気管の周囲に輻射熱を発生する輻射熱源を有し、この輻射熱源と前記排気管との間に、前記輻射熱の断続手段が設けられている表示装置の排気管の溶融封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）及び陰極線管（ＣＲＴ）等の表示装置において、その内部を排気するための排気管を溶融封止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰ、ＦＥＤまたはＣＲＴ等の表示装置では、それらの内部を排気する必要がある。そのため、表示装置の本体に設けた排気管を用いて、本体内の排気を行うが、排気後に、排気管を封止して、切断する。そのため、排気管を加熱することによって、溶融させて、排気管を封止し、その後に切断することが行われている。この加熱の際に、排気管内部は減圧状態であるため、排気管の一部が先ず溶融されると、その部分のガラスが排気管の内部に吸い込まれ、球状のガラスの塊が排気管の内部にできやすかった。この塊ができたとき、排気管に部分的に厚い所と薄い所とができ、応力が発生して、排気管のひび割れやリークが発生しやすかった。そのため、排気管を均一に加熱することが望まれていた。
【０００３】
従来、ガスバーナを加熱源として用いた場合、排気管を均一に加熱するため、バーナ自体を排気管の直径方向に沿って約１乃至数ミリにわたって、機械的に揺動させることが行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このバーナを揺動させるという作業は、作業空間の狭い場所では、行いにくい。またバーナが排気管に直接に接触しやすく、排気管を損傷することがあった。また、機械的にバーナを揺動させるには、精密で高価な装置が必要であり、これら装置の機械部品の寿命が短く、揺動させるため、装置の位置ずれが発生しやすく、メンテナンスが面倒であった。
【０００５】
本発明は、排気管を均一に溶融封止することを容易に行える溶融封止方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による溶融封止方法は、表示装置の本体から伸びる排気管を加熱手段によって加熱するものである。前記加熱手段は、第１の加熱状態と、これよりも少ない加熱量での加熱状態である第２の加熱状態とを交互に繰り返し行う。第１の加熱状態としては、たとえば加熱手段からの熱が前記排気管の一部に伝導されるように前記加熱手段を作動させるものがあり、第２の加熱状態とは、前記排気管の一部に伝導された熱が、前記排気管の他の部分に伝導するように前記加熱手段を停止または少量の加熱作動させるものがある。繰り返しの周波数は、低周波、例えば加熱手段がガスバーナでは１乃至５０Ｈｚ、ガスバーナ以外では０．１乃至５０Ｈｚとすることが望ましい。また、第１の加熱状態の時間が両加熱状態の合計時間に占める比率（デュティ比）は、加熱手段の種類に拘わらず５乃至８０パーセントとすることが望ましい。
【０００７】
この方法によれば、例えば第１の加熱状態によって排気管に伝達された熱が、第２の加熱状態において、排気管の他の部分に伝達され、排気管全体が均一に加熱される。このような加熱、伝導が繰り返されるので、更に排気管全体が均一に加熱される。なお、繰り返し周波数が低すぎても、高すぎても連続加熱と同等になるので、上記のような周波数とすることが望ましい。デュティ比が５パーセント以下または８０パーセント以上となると、連続加熱と同様になるので、上記のようにデュティ比を定めることが望ましい。
【０００８】
加熱手段を、排気管を挟んで配置された複数のガスバーナとすることができる。この場合、ガスバーナへのガスを流量を変化させて供給する。この供給は、例えばガス源とガスバーナとの間にガスの断続手段、例えば開閉弁または流量制御弁を設け、これを間欠的にすることによって行える。ガスが供給される状態において、ガスバーナからの火炎が、排気管に到達することが望ましい。ガスとしては、燃焼用のガスのみ、或いは、これに燃焼支援用のガスを加えたものを使用することができる。
【０００９】
或いは、加熱手段を、排気管を挟んで配置された複数のガスバーナとした場合、ガスバーナに定常的にガスを供給すると共に、このガスを断続的に増加させることもできる。この場合、ガスを定常的に供給するためのガス源と、このガス源からのガスに加えて、断続的にガスを供給するためのガス源とガスの断続手段、例えば開閉弁とを設けることができる。この場合、ガスを増加させた場合、バーナからの火炎が排気管に到達し、ガスを定常的に供給した場合には、バーナからの火炎が排気管に到達しないようにすることが望ましい。増加させるガスとしては、メタン、プロパン等の可燃ガスである燃焼ガス、酸素、空気等の支燃ガス或いは両者の混合ガスを使用することができる。更に、炎の長さ調整用に窒素、アルゴン等の不活性ガスである支援ガスを使用することもできる。
【００１０】
加熱手段を、電流の供給によって発熱する発熱手段とすることができる。この場合、発熱手段にパルス電流を供給する。このパルス電流は、例えばパルス電流源から供給する。発熱手段としては、排気管の周囲を包囲するように配置された抵抗加熱手段を使用することができる。或いは、排気管に向かって赤外線を発する赤外線発光手段とすることもできる。この場合、排気管を挟んで赤外線発光手段と反対側に、赤外線発光手段からの赤外線を前記排気管側に反射する反射手段を設けることが望ましい。
【００１１】
加熱手段が、排気管の周囲に輻射熱を発生する輻射熱源を有するものとすることができる。この場合、この輻射熱源と排気管との間に、輻射熱の断続手段を設ける。輻射熱の断熱手段としては、例えば排気管と同心に配置した筒状体の周面に輻射熱を通過させる開口を少なくとも１つ設け、筒状体を排気管の中心の周りに回転させるとか、筒状体の周面に間隔をあけて複数の開口を設け、これを断続的に開閉するものが考えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の溶融封止方法は、図１（ａ）に示すような表示装置、たとえばＰＤＰ２の本体２ａの内部を排気するための排気管２ｂを溶融封止するためのものである。本体２ａは、図示しない排気装置を用いて、排気管２ｂを介して排気されている。その排気終了後に、排気管２ｂを溶融し、封止し、切断する。
【００１３】
この排気管２ｂの両側に、加熱手段、例えばガスバーナ４ａ、４ｂが配置されている。これらガスバーナ４ａ、４ｂは、複数個の火炎噴出口を上下方向にそれぞれ有するもので、これら火炎噴出口からの火炎が排気管２ｂを加熱する。
【００１４】
これらガスバーナ４ａ、４ｂには、図１（ｂ）に示すように、開閉手段、例えば開閉弁、具体的にはピエゾバルブ６を介してガス源８が接続されている。ガス源８は、燃焼ガス、例えば都市ガスやプロパンガスやメタンガスと、支燃ガス、例えば酸素、空気と、支援ガスのアルゴン、窒素等との混合ガスを供給するものである。
【００１５】
ピエゾバルブ６は、図示しない制御手段によって開閉を繰り返されるものである。従って、ガスバーナ４ａ、４ｂには、パルス的にガスが導入される。このピエゾバルブ６の開閉周期は、例えば１秒乃至０．０２秒（１Ｈｚ乃至５０Ｈｚ）とされている。また、１周期に対するガスが供給されている期間の比率（デュティ比）は、例えば５乃至８０パーセントに選択されている。従って、ピエゾバルブ６が開放されているとき、火炎が排気管２ｂに到達するが、ピエゾバルブ６が閉じられているとき、ピエゾバルブ６とバーナ４ａ、４ｂとの間の配管に残存しているガスによって、火炎が消火しない程度に短くなる。これらの状態を交互にピエゾバルブ６の開閉に応じて繰り返す。即ち、実質的に断続して、ガスをガスバーナ４ａ、４ｂに供給できるように、周期やデュティ比が決定されている。また、ガスの流量及び燃焼ガスと支燃ガスと支援ガスとの混合比は、ガスの供給状態において、火炎の先端が排気管２ｂに到達するように選択されている。
【００１６】
このようにガスをパルス的に導入することによって、先ず、図２（ａ）に示すように、各火炎８の先端が排気管２ｂに到達し、その到達部分を加熱し、これらの部分に熱が伝えられる。即ち、第１の加熱状態となる。これに続いて、同図（ｂ）に示すように、各火炎８は、ガスの流量の減少によって火炎が消火しない程度に短くなる。このとき、先に火炎８の先端部分によって加熱された部分に伝えられた熱が周囲に伝導し、排気管２ｂの周囲全体が均等に加熱される。即ち、第２の加熱状態となる。以下、第１及び第２の加熱状態が交互に繰り返されることによって、排気管２ｂの周囲全体の温度が徐々に上昇し、排気管２ｂの周囲全体が同様に溶融していく。
【００１７】
図１に示した方法では、火炎８が完全に断続し、火炎８が消火しない程度に短い状態では、排気管２ｂの冷却が比較的速やかに進行する可能性がある。そこで、図３に示す第２の実施の形態では、火炎は常時発生させるが、その先端が排気管２ｂに到達している状態と、到達していない状態とを交互にとるようにしている。火炎の先端が排気管２ｂに到達していない状態においても、その輻射熱によって排気管２ｂが加熱されているので、急速な温度冷却は生じない。
【００１８】
そのため、第２の実施の形態の方法では、ガスバーナ４ａ、４ｂにガス源８ｂから定常的にガスが供給されている。この供給は、図４（ｂ）に示すように、火炎８の先端が排気管２ｂに到達しないように、供給量及び燃焼ガスと支燃性ガスとの混合比が決定されている。更に、ガスバーナ４ａ、４ｂは、ピエゾバルブ６を介してガス源８ａに接続され、ピエゾバルブ６が開放されているときには、図４（ａ）に示すように、火炎８の先端がそれぞれ排気管２ｂの複数箇所を加熱するように、供給量及び燃焼ガスと支燃ガスと支援ガスとの混合比が決定されている。そして、ピエゾバルブ６を閉じた状態でも、上述した図４（ｂ）に示すような状態となるように、ピエゾバルブ６のパルス、デュティ比を制御する。即ち、図４（ａ）に示す状態と同図（ｂ）に示す状態とを、交互にとる。
【００１９】
なお、ピエゾバルブ６の開閉周期及びデュティ比は、第１の実施の形態と同様に設定されている。燃焼ガスと支燃ガスと支援ガスとの混合ガスをガス源８ｂが供給し、燃焼ガス、支燃ガス、支援ガスまたはこれらの２種以上の混合ガスをガス源８ａが供給するように構成することもできるし、燃焼ガス、支燃ガス、支援ガスまたはこれらの２種以上の混合ガスをガス源８ｂが供給し、燃焼ガス、支燃ガス、支援ガスまたはこれらの２種以上の混合ガスをガス源８ａが供給するようにすることも可能である。
【００２０】
例えばガスバーナ４ａ、４ｂが直径０．５ｍｍのガス噴出口を、それぞれ５つ有するものとして、ガス供給源８ｂが燃焼ガスとして、メタン８５パーセント、プロパン１５パーセントの混合ガスを１分間に４４０ミリリットルと、支燃ガスとして酸素を１分間に２４０ミリリットルとを、定常的に供給し、ガス源８ａが支援ガスとして窒素を１分間に４０ミリリットルの割合で供給し、ピエゾバルブ６が、４００ミリ秒の周期（２．５Ｈｚ）で４０ミリ秒間開放する（デュティ比１０パーセント）として、溶融、封止、切断を行った排気管２ｂを、図５（ａ）に示す。同図から明らかなように、排気管２ｂ全体が均一に加熱されているので、排気管２ｂ内に溶融したガラスが吸い込まれていない。従って、排気管２ｂの溶融、封止、切断された部分の厚みに大きな差が生じないので、ひび割れやリークが発生しにくい。
【００２１】
同図（ｂ）は、従来の定常的な火炎によって溶融、封止、切断を行った排気管２ｂを示している。この排気管２ｂでは、溶融、封止、切断が行われた部分において、局部的に溶融が行われ、排気管２ｂ内が減圧されているので、その溶融部分が排気管２ｂ内に吸い込まれ、球状の塊３を発生している。この結果、排気管２ｂの厚みの厚い部分と薄い部分とができるので、ひび割れやリークが生じやすい。
【００２２】
なお、同図（ａ）、（ｂ）において、溶融、封止、切断が行われた部分が、他の部分よりも細くなっているのは、溶融が行われる際に、排気管２ｂがその先端側に引っ張られるからである。
【００２３】
第１の実施の形態では、ピエゾバルブ６を開閉弁として使用したが、実際には流量制御弁として使用可能であるので、第１の実施の形態において、ピエゾバルブ６によって、ガスバーナ４ａ、４ｂに供給するガスの流量をパルス状に変化させてもよい。上記２つの実施の形態では、２つのガスバーナ４ａ、４ｂを使用したが、その数は任意に変更することができる。
【００２４】
上記の２つの実施の形態では、加熱手段としてバーナ４ａ、４ｂを使用した。しかし、加熱手段としては、他のものも使用できる。例えば図６に示す第３の実施の形態では、発熱手段、例えば抵抗加熱手段、具体的には抵抗加熱器１０が使用されている。この抵抗加熱器１０は、電流が供給されると発熱する抵抗性の高いコイル１０ａを有するもので、このコイル１０ａは、図６に示すように、排気管２ｂの全周囲に配置されている。このコイル１０ａにパルス電圧を供給するように、パルス電源１２が設けられている。このパルス電源１２からのパルス電圧の周期は０．１乃至５０Ｈｚに対応する周期、デュティ比は５乃至８０パーセントとすることが望ましい。
【００２５】
或いは、図７に示す第４の実施の形態のように、発熱手段として、例えば赤外線照射器１４を使用することもできる。赤外線照射器１４は、広い範囲にわたって赤外線を照射するもので、排気管２ｂに向かって赤外線を放射するように、排気管２ｂに接近して配置されている。この状態において、排気管２ｂを挟んで反対側に、反射手段、例えば反射鏡１６が配置されている。これは、赤外線照射器１４からの赤外線のうち排気管２ｂに照射されずに排気管２ｂの近傍を通過して、赤外線照射器１４と反対側に向かった赤外線を、排気管２ｂ側に反射して、過熱するためのものである。この赤外線照射器１４に赤外線を照射させるための電源が、第３の実施の形態と同様にパルス電源１２とされている。
【００２６】
第３及び第４の実施の形態で使用している抵抗加熱器や赤外線照射器は、従来においても使用されることがあった。しかし、その使用法は、比較的低い温度で長期間にわたって加熱することにより、全体を均一に加熱しようとするものであり、溶融、封止に長時間が必要であった。しかし、パルス電源１２によって、抵抗加熱器１０や赤外線照射器１４を加熱する場合、供給されるパルス電圧の値を大きくすることによって、比較的高い温度で加熱した後、パルス電圧の供給が停止されている間に、その熱が浸透していく。これを繰り返すことによって、比較的短時間で、全体を均一に加熱することができる。
【００２７】
第３及び第４の実施の形態では、排気管２ｂの全周囲を加熱するために、第３の実施の形態では、コイル１０ａを排気管２ｂの全周囲に設け、第４の実施の形態では、赤外線照射器１４の他に反射鏡１６を設けているが、局部的に加熱する必要のある場合、コイル１０ａを加熱する必要のある部分のみに設けたり、反射鏡１６を除去して、加熱したい部分にのみ赤外線照射器１４によって赤外線を照射するようにしてもよい。
【００２８】
第３及び第４の実施の形態では、パルス電源１２を用いて、パルス状に加熱したが、図８（ａ）、（ｂ）に示す第５の実施の形態では、定常的に輻射熱を発生している輻射熱源からの輻射熱を使用しながら、パルス状に排気管２ｂを加熱するものである。そのため、排気管２ｂの周囲に図示しない輻射熱源が配置されている。
【００２９】
この輻射熱源としては、排気管２ｂの全周に輻射熱を供給するものであればよく、例えば第３の実施の形態において使用した抵抗加熱器や、第４の実施の形態において使用した赤外線照射器と反射鏡とを使用することができる。或いは複数の赤外線照射器を排気管２ｂの周囲に配置してもよい。但し、この輻射熱源は、同図（ａ）に破線の矢印で示すように、定常的に、輻射熱を放射している。
【００３０】
この輻射熱源と排気管２ｂとの間に、断熱手段、例えば、断熱材製の筒状体１８が、設けられている。この筒状体１８は、排気管２ｂと同心状に配置され、その周面に輻射熱が放射され、これを遮断している。この筒状体１８は、排気管２ｂの中心の周りに、図示しない駆動源によって、同図（ａ）、（ｂ）に実線の矢印で示す方向に回転自在に設けられている。この筒状体１８の周面には、同図（ｂ）に示すように、１つの開口２０が穿設されている。
【００３１】
この開口２０を介して輻射熱が排気管２ｂに到達する。即ち、この開口２０に面している排気管２ｂの部分のみが同図（ａ）に示すように、輻射熱によって加熱され、開口２０が離れた後には、先に加熱された際の熱が周囲に伝送される。即ち、パルス状に加熱される。このようなパルス状の加熱が、筒状体１８が回転することによって、排気管２ｂの全周囲方向の各部に対して行われる。このように開口２０を用いて、輻射熱による加熱を行うと、加熱される排気管２ｂの部分が絞り込まれ、不要な部分までも加熱することを防止できる。
【００３２】
なお、筒状体１８を回転させるのに代えて、複数個の開口を排気管２ｂの周方向に沿って所定の角度ごとに設け、各開口に断熱材製のシャッターを設け、これを開閉してもよいし、排気管２ｂの全周囲を加熱するのなら、筒状体１８に開口を設けずに、排気管２ｂの長さ方向に沿って２分割し、その分割材の一方を他方と接触している状態と所定距離だけ排気管２ｂの長さ方向に移動した状態とを繰り返し交互にとるように、一方の分割材を往復駆動してもよい。
【００３３】
上記の実施の形態では、プラズマディスプレイパネル２の排気管２ｂを溶融封止したが、これに限ったものではなく、例えばＦＥＤやＣＲＴの排気管を溶融封止するのに本発明を使用することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パルス状に排気管を加熱することによって、加熱手段の位置を精密に制御するような高価で精密な設備を使用しなくても、排気管を均一に溶融封止することを容易に行える。また、このような設備が不要であるので、このような溶融封止方法に使用する機器のメンテナンスが容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による溶融封止方法に使用する機器の斜視図及びそのブロック図である。
【図２】図１の方法におけるガスバーナの炎の変化状態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による溶融封止方法に使用する機器のブロック図である。
【図４】図３の方法におけるガスバーナの炎の変化状態を示す図である。
【図５】図３の方法及び従来の方法において溶融封止切断された排気管を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による溶融封止方法に使用する機器のブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による溶融封止方法に使用する機器のブロック図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態による溶融封止方法に使用する機器の部分省略側面図及び斜視図である。
【符号の説明】
２　プラズマディスプレイパネル（表示装置）
２ａ　本体
２ｂ　排気管
４ａ、４ｂ　ガスバーナ（加熱手段）
１０　抵抗加熱器
１４　赤外線照射器
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004031019.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004031019.tif 000007
【図６】
2004031019.tif 000008
【図７】
2004031019.tif 000009
【図８】
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