JPH0443529A

JPH0443529A - 蛍光面形成方法

Info

Publication number: JPH0443529A
Application number: JP2150624A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hattori; 仁服部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1992-02-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】投４立互本発明は、蛍光体ドツトアレイ管の蛍光面形成方法関し
１例えば、蛍光表示管、バーコード表示管、光プリンタ
の光書き込みデバイス、フラットデイスプレィバネなど
に適用されるものである。

灸米丘生蛍光体ドツトアレイ管は、一方向に一列又は複数列に配
列形成された多数の短冊状の陽極電極（セグメント電極
）に蛍光面を形成して、これを熱陰極とともに真空容器
中に封入し、熱陰極から熱電子を発生させる一方、短冊
状の陽極電極に選択的に正電圧を印加して１選択された
短冊状の陽極電極に熱電子を引き付け、この熱電子が蛍
光面に衝突する際に発する蛍光により表示等を行うもの
であり、蛍光表示管、バーコー・ド表示管、光プリンタ
の光書き込み部、あるいはフラットデイスプレィパネル
等に応用されている。

第３図（ａ）、（ｂ）は、蛍光体ドツトアレイ管の従来
例を示す構成図で、図（ａ）は全体斜視図、図（ｂ）は
図（ａ）の■−■線断面図である。図中、２１はガラス
基板、２２はアルミ陽極電極、２３は蛍光体（発光体）
セグメント。

２４ａ、２４ｂは絶縁体層、２５ａ、２５ｂは制御（グ
リッド）電極、２６は陰極電極、２７は高真空室（１０
、ｔｏｒｒ以下）、２８はフェースガラスである。ガラ
ス基板２１には、一連の蛍光体セグメント２３が該ガラ
ス基板２１の長手方向に列設されていて、この蛍光体セ
グメント２３にはその個々に蛍光面とアルミ陽極電極２
２が形成されている。前記ガラス基板２１の蛍光面の配
列の両側には、絶縁体層２４ａ、２４ｂがガラス基板２
１の長手方向に沿って形成され、該絶縁体層２４ａ、２
４ｂは、制御電極２５ａ、２５ｂがそれぞれ形成されて
いる。ガラス基板２１の長手方向に陰極電極２６が張り
渡され、表面に電子放射性物質を塗布されている。また
、ガラス等からなる透明な材料で形成されたフェースガ
ラス２８は。

ガラス基板２１側と一体化される。このようにガラス基
板２１と絶縁体層２４　ａ、２４ｂと制御電極２５ａ、
２５ｂとフェースガラス２８とにより閉空間を形成し、
該空間内には、蛍光体セグメント２３と陰極電極２６が
閉じ込められている。上記閉空間は高度に真空化されて
いる。

制御電極２５ａ、２５ｂに適宜の電圧を印加しておいて
、陰極電極２６に交流電流を通ずると、該陰極電極２６
は、ジュール熱によって加熱されて熱電子を放出する。

かかる状態において、蛍光体セグメント２３の−っに正
電圧を印加してこれを正電位にすると、上記熱電子は正
電位の蛍光体セグメント２３の電極部に引き寄せられ、
該電極部に吸い込まれるとき蛍光面の蛍光物質のエネル
ギー状態を励起させる。励起した蛍光物質は、基底状態
へ戻る際に蛍光を発する。この蛍光はフェースガラス２
８を介して観察される。

ところで、上述したような構成の蛍光体ドツトアレイ管
においては、短冊状の陽極電極に蛍光面を形成する際に
、その蛍光面のサイズを正確に制御する必要があり、ま
た、輝度の経時劣化が少ない蛍光面を形成することが必
要とされる。このため、例えば特開昭６２−１５４５３
０公報には以下に説明するような蛍光面形成方法が提案
されている。

第４図は、蛍光体ドツトアレイ管の蛍光面形成方法の従
来例を示す図で、この方法は一般に前述したりフトオフ
法と呼ばれている。図中、５１は基板、５２は陽極電極
、５３は絶縁層、５４はレジスト層、５５．５６はマス
ク、５７は蛍光体ドツトである。まず、電極形成工程に
おいて、基板５１上に陽極電極５２を形成し、次の絶縁
層形成工程で絶縁層５３が形成される。次のフォトレジ
スト層形成工程において、まず、（ａ）の工程でフォト
レジストで基板５１を被覆してレジスト層Ｓ４を形成し
た後に、（ｂ）、（Ｃ）の工程で蛍光体の付着する部分
をマスク５５．５６を用いて現像露光で除去する。（ｄ
）の蛍光面形成工程において、電着などの方法により上
記露出した電極部に蛍光体を付着させ、フォトレジスト
層除去工程において、最後に残ったレジスト層を焼成な
どの方法により除去して蛍光体ドシト５７を形成するも
のである。

第５図（ａ）、（ｂ）は、実際に蛍光体を付着させる方
法の一例を示す図で、一般には電気泳動法（電着）と呼
ばれている。図中、６０は撹拌翼（回転翼）、６１は基
板、６２は陽極電極、６３は絶縁層、６４はレジスト層
、６５は対向電極、６６は電源、６７はモータ、６８は
分散媒体（蛍光体、ＩＰＡ；イソプロピルアルコールな
ど）である。蛍光体を含む分散媒体（溶媒としてはＩＰ
Ａを用いる）を撹拌翼により撹拌し、対向電極とセグメ
ント電極との間に電界をかけることにより蛍光体を前述
した所望の場所に付着させる。フォトレジストは精度上
の問題によりポジタイプを用いる（例えば、東京応化社
製の０ＦＰＲ８００など）、ポジタイプのフォトレジス
トは、通常電着時ニ分散媒体として用いるＩＰＡなとの
有機溶媒に溶解してしまうので、溶解しないように紫外
線などを照射してハードニングを行ない蛍光体を付着さ
せた後、焼成などによりレジスト層を除去する。

このレジスト除去の際、付着している蛍光体がその雰囲
気により蛍光体自身の発光効率や発光寿命を低下させら
れてしまうなどの影響がある。また、基板の長手方向に
わたって均一に十分なレジストのハードニングが行なわ
れなかった場合、電着時にレジストが溶解して適切な蛍
光体ドツトが形成できなかったり、電着液を汚染したり
、また逆に、部分的に過剰なハードニングがされた場合
、通常の焼成条件ではレジストが除去できずに基板上に
残ってしまい、管球化後の輝度や寿命などの特性に悪影
響することが考えられる。

そこで、レジストによる蛍光体ドラトノ（ターンではな
く、全工程にわたって蛍光体自身に影響せず、かつ管球
化後の諸特性にもまったく影響しないような蛍光面形成
方法については先に提案されている。この提案された蛍
光面形成方法は、絶縁膜を形成してからフォトレジスト
を用いた通常のフォトリソグラフィーとエツチングとに
より、蛍光体が付着する電極面を露出させてから蛍光体
を付着させて蛍光面を形成する方法である。しかしなが
ら、先に形成した絶縁膜をフォトリソグラフィー及びエ
ツチングにより蛍光体の付着する電極面を露出させてい
るので、エツチングの条件を最適に設定して保持及び管
理しなければ、例えば、電極としてＡ１をもちいる場合
、オーバーエツチングによる断線などが発生したり、エ
ツチング不足による絶縁膜残渣が起きたりするので、蛍
光体を電気泳動法等によって基板の長手方向に渡って完
全に付着させることができなくなってしまう。

また、信頼性の観点から従来より蛍光表示管に用いられ
ている絶縁層はＡＩなどの短冊状の陽極電極を直接覆う
ようにスクリーン印刷などの方法により形成されている
が、この絶縁層は酸化鉛を主成分とする硼硅酸鉛ガラス
で構成されているため腐食性が高く、短冊状の陽極電極
であるＡｌを劣化させてしまう。スクリーン印刷で塗布
された後、大気中５５０℃〜６００℃の条件で焼成する
際や高湿な雰囲気による水の付着によりＡｌ電極が腐食
されてしまい、腐食はＡｌ薄膜と絶縁層との界面で生じ
ることにより、電気伝導度が著しく低下してしまうとい
う問題が生じる。

且−一部本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
レジストによる蛍光体ドラトノ（ターンではなく、全工
程にわたって蛍光体自身に影響せず、かつ管球化後の諸
特性にもまったく影響しなしλように構成すること、ま
た、腐食しやすいＡ１薄膜などの金属配線と絶縁層との
間に絶縁で不純物の含まれていない層を設けて、絶縁層
との界面に生じる腐食を発生させないように構成された
蛍光面形成方法を提供することを目的としてなされたも
のである。

璽−一」又本発明は、上記目的を達成するために、基板上に導電性
材料力１らなる短冊状の陽極電極を少なくとも一列設け
る電極形成工程と、前記短冊状の陽極電極を含む前記基
板表面をフォトレジスト層で被覆した後、前記短冊状の
陽極電極列上で蛍光体が付着しない電極部のフォトレジ
スト層を除去して蛍光体が付着する電極部をフォトレジ
スト層で被覆させるフォトレジスト層形成工程と、前記
フォトレジスト層が形成された前記短冊状の陽極電極列
を絶縁性を有する膜で被覆する絶縁膜形成工程と、前記
蛍光体が付着する電極部を覆っているフォトレジスト層
を除去して蛍光体が付着する電極部を露出させるフォト
レジスト層除去工程と、前記短冊状の陽極電極を含む前
記基板表面に、該短冊状の陽極電極の配列方向に沿って
前記短冊状の陽極電極の一部を露出させる絶縁層を形成
してセグメント電極列を形成する絶縁層形成工程と、前
記蛍光体が付着すべき電極部分の一つ一つに蛍光体を付
着させて蛍光面を形成する蛍光面形成工程とにより、蛍
光体ドツトアレイを形成するようにしたことを特徴とし
たものである。以下、本発明の実施例に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図は、本発明による蛍光体ドツトアレイ
管の蛍光面形成方法の一実施例を説明するための工程図
で、図中、１は基板、２は短冊状のアルミ（Ａ１）陽極
電極、３は絶縁層、４はフォトレジスト、５はマスクの
透過部、６はマスクの遮断部、７は蛍光体ドツト、】３
は絶縁膜である。

以下、蛍光面形成工程に従って順に説明する。

図（、）の工程；電極形成工程においては、まずＡ１な
どの導電性材料をスパッタなどの方法により基板１上に
形成させ、通常のフォトリソグラフィ工程により短冊状
のＡ１配線パターンの陽極電極２を形成する。

図（ｂ）〜（ｄ）の工程；次に、フォトレジスト４を短
冊状のＡ１配線パターンの陽極電極２が形成された基板
上にスピンナーなどの方法により塗布し、蛍光体が付着
する部分にのみレジスト４を残すようなマスク５，６を
用いてレジストのパターニングを行なう。

図（ｅ）の工程；フォトレジストはポジ型でもネガ型で
もよい。その膜厚は後工程のことを考えれば、パターニ
ング精度を損なわない範囲で、できるだけ厚いほうがよ
い。最低でも１μｍ程度は必要である。基板１上の水分
を十分に除去した後に絶縁膜１３を形成する。絶縁膜１
３としては、例えば５ｉｎ２膜などがあり、５ｉｎ２被
膜形成用塗布液を用いる。プラズマＣＶＤによる製膜も
考えられるが、高温における長時間処理になるのでフォ
トレジストの耐久性に問題がある。

Ｓ　ｉ　Ｏ，被膜形成用塗布液としては、例えば東京応
化社製の５ｉｎ２被膜形成用塗布液（ＯＣＤ）などがあ
る。塗布はスピンナーで行ない、回転数とその粘度によ
って膜厚が決ってくるが、後の管球化のことを考慮する
と、できるだけ高温に耐うるように薄くする方がよい。

３０００人より薄い膜厚にすれば、管球化工程における
熱処理に十分耐えることができる。

図（ｆ）の工程；前記絶縁膜形成後、剥離液などにより
上述したフォトレジストを完全に除去すれば、蛍光体が
付着する部分の電極面が露出されることになる。この時
、前記（ｂ）〜（ｄ）の工程でパターニングされたフォ
トレジストの膜厚が十分でないか、前記（ｅ）の工程で
形成された絶縁膜の膜厚が厚すぎたりすると、フォトレ
ジスト層上の絶縁膜と周囲の絶縁膜との分離が確実に行
なわれなくなってしまい、絶縁膜のパターニング不良と
なってしまう。

図（ｇ）の工程；次に、従来より用いられている絶縁層
３をスクリーン印刷により形成する。

図（ｈ）の工程；その後、第５図に示すような電着装置
により蛍光体を露出しているＡ１電極部に付着させれば
所望の蛍光体ドツトアレイ７を得ることができる。

このようにして作られた蛍光体ドツトアレイは、管球化
工程でレジストにより汚染がなく、また、エツチングな
どの余分の工程がなく、さらに、Ａｌ電極や配線と絶縁
層が直接に接していないので従来の腐食によるＡ１電極
や配線の断線の発生が著しく改善される。

第２図は、第１図に示した蛍光面形成工程のフローを示
す図で、前述したように電極形成工程→フォトレジスト
層形成工程→絶縁膜形成工程→フォトレジスト層除去工
程→絶縁層形成工程→蛍光面形成工程を経て本発明によ
る蛍光面が形成されることになる。

幼−一一果以上の説明から明らかなように、本発明によると、蛍光
体トンドアレイ管の蛍光面形成方法において、蛍光体ド
ツトにレジスト雰囲気による悪影響が及ばないようにし
ているので、蛍光体の発光効率が低下することなく十分
な発光輝度を得ることができ、蛍光面形成における信頼
性を向上させることができる。また、配線パターンが、
絶縁層や外界水分などによって、腐食されないような構
造にしているので、管球化後の蛍光体発光輝度のばらつ
きが小さくなり、経時的な配線の断線による部分的な輝
度低下なども押さえられ、光プリンタの光書き込み用と
して信頼性の高いデバイスを提供する二とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による蛍光体ドツトアレイ管の蛍光面
形成方法の一実施例を説明するための工程図、第２図は
、蛍光面形成工程のフローを示す図、第３図は、蛍光体
ドツトアレイ管の従来例を示す構成図、第４図は、蛍光
体ドツトアレイ管の蛍光面形成方法の従来例を示す図、
第５図は、蛍光体を付着させる方法の一例を示す図であ
る。１・・・基板、２・・・短冊状のアルミ（Ａｌ）陽極電
極、３・・・絶縁層、４・・・フォトレジスト、５・・
・マスクの透過部、６・・・マスクの遮断部、７・・・
蛍光体ドツト。１３・・・絶縁膜。第図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

１、基板上に導電性材料からなる短冊状の陽極電極を少
なくとも一列設ける電極形成工程と、前記短冊状の陽極
電極を含む前記基板表面をフォトレジスト層で被覆した
後、前記短冊状の陽極電極列上で蛍光体が付着しない電
極部のフォトレジスト層を除去して蛍光体が付着する電
極部をフォトレジスト層で被覆させるフォトレジスト層
形成工程と、前記フォトレジスト層が形成された前記短
冊状の陽極電極列を絶縁性を有する膜で被覆する絶縁膜
形成工程と、前記蛍光体が付着する電極部を覆っている
フォトレジスト層を除去して蛍光体が付着する電極部を
露出させるフォトレジスト層除去工程と、前記短冊状の
陽極電極を含む前記基板表面に、該短冊状の陽極電極の
配列方向に沿って前記短冊状の陽極電極の一部を露出さ
せる絶縁層を形成してセグメント電極列を形成する絶縁
層形成工程と、前記蛍光体が付着すべき電極部分の一つ
一つに蛍光体を付着させて蛍光面を形成する蛍光面形成
工程とにより、蛍光体ドットアレイを形成するようにし
たことを特徴とする蛍光面形成方法。