JPS61267227A - 螢光表示管における螢光面形成方法 - Google Patents

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】 （技術分野） この発明は、蛍光表示管における蛍光面形成方法に関す
る。

（従来の技術） 蛍光表示管は、一方向に一列又は複数列に配列形成され
た多数の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せしめる一方、表示されるべき
情報に応じてセグメント電極に選択的に正電圧を印加し
て、選択されたセグメント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、情
報の表示を行なうものであって、バーコード表示管や蛍
光体ドツトアレイ管として既によく知られている。

先ず、第１２図において、蛍光体ドツトアレイ管を例に
挙げて、蛍光表示管の概略を説明する。

第１２図において、符号７０は、ガラス、セラミック、
樹脂等からなる基板を示している。基板７０には、一連
のセグメント電極７１が基板の長手方向に配列されてい
て、このセグメント電極７１にはその個々に蛍光面７２
が形成されている。なお、個々の蛍光面のサイズは、４
０　Ｘ　４０μＭ乃至５０　Ｘ　５０μイのように極め
て微細なものであるが、第１２図では蛍光面の寸法を他
の部材に比べて大きくして示しである。

基板７０の蛍光面の配列の両側には、絶縁体層７３゜７
３が基板長手方向に沿って形成され、これらの上には、
グリッド電極７４　、７４がそれぞれ形成されている。

第１２図において、符号７５は、基板長手方向に張り渡
された熱陰極とじてのタングステンワイヤを示し、表面
にＢａ５ｒＯ等の電子放射性物質を塗布されている。ま
た、符号７６は、ガラス等からなる透明な材料で形成さ
れたフェイス部材であって、第１３図に示すように、基
板側と一体化される。

かくして、基板７０、絶縁体層７３，７３、グリッド電
極７４　、７４、フェイス部材７６は、閉空間を形成し
、この空間内には、セグメント電極７１、蛍光体層によ
る蛍光面７２、熱陰極７５，７５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。

グリッド電極７４　、７４に適宜の電圧を印加しておい
て、熱陰極７５．７５に数１０ミリアンペアの交流電流
を通ずると、熱陰極７５．７５は、ジュール熱によって
加熱され熱電子を放出する。かかる状態において、セグ
メント電極７１の一つ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セグメント電極の電極
部に引き寄せられ、該電極部に吸い込まれるとき蛍光面
７２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
蛍光はフェイス部材７６を介して観察される。

そして、かかる蛍光体ドツトアレイ管は、光プリンタの
光学系の一部として、或いはバーコード表示管として用
いられる。

蛍光面の形成方法の一つに電気泳動法を用いた電着法が
ある。この方法は、電極形成工程で、基板上にフォトエ
ツチングにより短冊状の電極からなるセグメント電極列
を形成し、絶縁層形成工程で、スクリーン印刷法によっ
て、上記電極の一部を露出させて、上記電極を含む基板
表面に厚膜用絶縁ガラスの層を形成しこれを焼成する。

次いで、上記露出している電極の更に一部のみを露出さ
せて、上記電極を含んで基板表面をレジスト層で被覆す
る。そして、蛍光面形成工程で、上記基板を。

蛍光体粒子を分散させた分散液に対向電極と所定間隔を
置いて対峙させて浸漬し、セグメント電極列と対向電極
との間に電圧を印加する。分散液中の蛍光体粒子は、両
極間に形成された電界によつてセグメント電極に向けて
移動し、露出している電極部分に付着して蛍光面を形成
する。この蛍光面を乾燥定着したのち、上記レジスト層
を除去する。

ところで、上述した電着法においては、蛍光体粒子がセ
グメント電極に所定量（所定膜厚）付着するのに２分〜
ｌＯ分という長い時間がかかるという問題点があった。

また、基板を分散液に浸漬したり、これを取り一部げる
工程が必要であると共にセグメント電極と対向電極との
間の比較的精度の高い位置決めも要求され、コスト高と
なる問題点もある。更に、蛍光面を形成している蛍光体
粒子の導電性が低いと、充分な発光輝度が得られない、
という問題点もある。

（目　的） 本発明の第一の目的は、製造コストを低くでき且つ自動
化できる。蛍光表示管における新規な蛍ｉ　　　　　光
面形成方法の提供にあり、本発明の第二の目的は、製造
コストを低く且つ自動化できると共に充分な発光輝度を
得られる、蛍光表示管における蛍光面形成方法の提供に
ある。

（構　成） 本発明は、蛍光面形成工程で、セグメント電極列に所定
の電荷を与え、露出させられたセグメント電極列に対向
電極を対向近接させると共に該電極に一部記セグメント
電極列の電荷とは逆極性の電荷を印加しつつ、上記基板
表面に蛍光体粒子を供給して上記露出しているセグメン
ト電極列に蛍光体粒子を静電的に付着させて蛍光面を形
成することを特徴とする蛍光表示管における蛍光面形成
方法及び上記蛍光面を形成する前或いは後に、上記セグ
メント電極列の少なくとも露出部或いは蛍光面に３価の
アルミニウムイオンを含む液体を塗布することを特徴と
する蛍光面形成方法にある。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明の工程を示していて、基板上に導電
性材料からなる電極詮少なくとも一列設ける電極形成工
程と、グリッド電極と電極との接触を避けるために、上
記電極を含む基板表面に、電極の配列方向に沿って上記
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、上記絶縁層及びセグ
メント電極列をフォトレジスト層で被覆したのち、上記
セグメント電極列を構成している個々のセグメント電極
上のフォトレジスト層のみを除去して、上記セグメント
電極列を露出させるレジスト層形成工程と、露出してい
る上記セグメント電極に所定の電荷を与え、露出させら
れたセグメント電極に対向電極を対向近接させて該電極
に上記セグメント電極列の電荷とは逆極性の電荷を印加
しつつ、上記基板に蛍光体粒子を供給して、上記露出部
に蛍光体粒子を付着させて蛍光面を形成する蛍光面形成
工程及び上記蛍光面の形成の前或いは後に上記セグメン
ト電極列の露出部或いは形成された蛍光面に３価のアル
ミニウムイオンを含む液体を塗布する蛍光面形成工程と
、上記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト層除
去工程とからなっている。

以下、各工程を詳細に説明する。

電極形成工程 第２図（１）に示す例えばガラス板からなる基板１の一
つの面に、同図（２）に符号２で示すように、アルミニ
ウムからなる電極をフォトエツチング法により形成する
。この電極２は、第７図に示すように、その幅約５０μ
ｍの短冊状であって、相隣る電極の間隔約３５μｍで基
板長手方向に一列に形成され、各電極のリード部２ａは
一つ置きに基板の左右側縁に引き出されている。

絶縁層形成工程 第２図（３）に示すように、短冊状の電極２を含んで基
板１を、例えば鉛ガラスとカーボンとからなる厚さ１０
〜２０μｍ程度の絶縁層３で被覆する。

この絶縁層３は、スクリーン印刷法で形成されたのち５
００〜６００°Ｃで焼成され、第７図に示すように、短
冊状の電極２の配列方向に沿って延在していて、基板１
の幅方向における中央部分に位置する電極部分（以下「
露出部２ｂＪと称す）と、リード部２ａの端部を露出さ
せている。露出部２ｂは、基板の長手方向に列設されて
いることになり、ここにセグメント電極列が形成された
ことになる。

フォトレジスト層形成工程 第２図（４）に示すように、絶縁層３，３と、セグメン
ト電極列２と、基板１をフォトレジスト層４のコーティ
ングで全面被覆する。フォトレジスト層４としては、例
えば、微細加工用ネガ型フォトレジストＯＭＲ−８５ｒ
東京応化工業社製商品名」又は微細加工用ポジ型フォト
レジスト０ＦＰＲ−８０Ｏｒ開削品名Ｊが用いられる。

フォトレジスト層４は、８５℃〜９５℃で約３０分プリ
ベイクされる。

次に、第２図（５）及び第３図に示すように、各セグメ
ント電極の露出部２ｂ上のフォトレジスト層４を符号４
ａで示す如く、ドツト状に除去して、セグメント電極列
（露出部２ｂの中央部分）を再び露出させる。ドツト４
ａの幅は４０〜５０μｍに制御されるのであるが、かか
るドツトの形成方法の例を第４図と第５図に基づいて説
明する。

第４図において、レーザ光発生装置５で発生さｌ　　　
　　　せたレーザ光を偏光器６を介して走査光学系７に
導き、このレーザ光でフォトレジスト層４を、セグメン
ト電極の配列方向と直交する向きに、電極の配列ピッチ
でスポット走査して露光する。しかるのち、これを現像
すると共にリンスして該層をドツト状に除去してドツト
４ａを形成する。この場合、フォトレジスト層４として
は、ポジ型フォトレジストが用いられ、レーザ光が当っ
た部分が除去されてドツト状のセグメン１へ電極列が露
呈させられる。なお、第４図において、偏光器６を用い
ることなく、ミラー等をスライドさせる方式が採用され
てもよい。更に、第４図において、レーザ光発生装置５
と偏光器６との間に、ビームパワー登調整する調整手段
を設けてもよい。ドツト４ａの形状としては、図示の正
確な正方形に限ることなく、円形や楕円形であってもよ
い。

第５図は、フォトレジスト層４で被覆された基板１に、
電極２の配列ピッチと同じピッチのドツトアレイパター
ン８ａを形成されたマスク８を重合させたのち、紫外線
等の発光波長を有する光源９の光を当ててフォトレジス
ト層をドツト状に除去する方式が示されている。フォト
レジスト層４がポジ型フォトレジストの場合には、ポジ
ティブなマスクを用い、露光した部分を現像とリンスで
除去してドツト４ａを得る。フォトレジスト層４がネガ
型フォトレジストの場合には、ネガティブなマスクを用
い、露光されなかった部分を現像とリンスで除去してド
ツト４ａを得る。なお、ドツト状にフォトレジスト層４
を除去することなく、セグメント電極の配列方向と同方
向にスリット状に該層を除去してセグメント電極列の露
出部を露呈させることにより、露出部の幅を規制しても
よい。

蛍光面形成工程 第２図（５）に示すように、フォトレジスト層４で被覆
され、電極２の露出部２ｂを露出された基板１を、第８
図に示す蛍光体粒子供給手段１０に取り付ける。

蛍光体粒子供給手段１０は、蛍光体粒子１１を収納した
タンク１２と、このタンクの下位に配置された吐出用ホ
ッパー１３と、ホッパー１３の吐出口１３ａからその尖
端部１４ａを突出させた対向電極１４と、基板１を保持
していて、この基板の露出部２ｂを対内電極１４に近接
させつつ示矢方向に移動するベルト搬送手段１５と、対
向電極１４に正極性の電位を、セグメント電極２に負極
性の電位を印加する直流電源１６とからなっている。

タンク】２は、補給用回転体１２ａを介してホッパー１
３に蛍光体粒子１１を供給する。ホッパー１３の吐出口
１３ａは、蛍光体粒子になんらかの外力が作用したとき
にのみ蛍光体粒子を吐出する形状と開口面積に形成され
ている。図示の対向電極１４は、尖端部を有する導電性
の針金電極であるが、該電極としては、尖端部を有しな
い他の型式の電極であってもよい。尖端部を有する対向
電極にあっては、電界集中効果が期待できる。ベルト搬
送手段１５は、図示されない駆動手段により示矢方向に
所定速度で回転させられ、第２図（５）及び第３図に示
すように、ドツト状に露出部２ａを露出させられた基板
１のセグメント電極の露出部２ｂの中心が対向電極１４
の略直下を、所定間隔をおいて通過するようにその位置
を設定されている。第８図に示すように、基板１が、そ
の長手方向と直交する向きに搬送される場合、ホッパー
１３は紙面に鉛直な向きにセグメント電極列の長さに略
等しい長さに延在させて設けられている。また、対向電
極１４は、望ましくは露出部２ｂの配列ピッチと略同じ
ピッチで設けられる。対向電極１４への電圧印加は、セ
グメント電極２の移動速度に同期した間欠的なタイミン
グでなされる。第８図に示す例と異なり、間隔を置かな
いで基板１をベルトに支持させた場合、対向電極への電
圧は連続的に印加してもよい。なお、第８図において、
基板１上の絶縁層３とフォトレジスト層４は図示されて
いない。

そして、対向電極１４とセグメント電極列２に電圧が印
加されると、ホッパー１３内の蛍光体粒子が正に帯電さ
せられる。この帯電した蛍光体粒子は、対向電極とセグ
メント電極との間に形成された電界に従い、静電的に基
板側に吸引され、露出部２ｂに付着して、第２図（６）
および第６図に示すように、蛍光面１７を形成する。こ
のとき、セグメント電極列２を覆っている部分のフォト
レジスト層４の表面にも蛍光体粒子が僅かに付着するの
であるが、第２図（６）および第６図には、露出部に付
着した蛍光体のみを示しである。

蛍光面１７の膜厚は、印加電圧の強弱、ベルト搬送手段
１５の移動速度などの適宜の設定により所望の厚さに調
整される。

第９図に蛍光体粒子供給手段の別個を示す。第９図に示
した例は、タンク２０の下位に蛍光体粒子供給板２１を
配置し、該板上に蛍光体粒子１１を間断なく流し、供給
板の端縁に設けた対向電極２２で蛍光体粒子を帯電させ
る方式である。供給板２１は、第１０図に示すように、
仕切２１ａを有する樋状であって、その端縁に針状の対
向電極２２．２２・・・を突設されている。第１０図に
は、対向電極２２の相互間隔を大きくとって示しである
が、望ましくはセグメント電極の配列ピッチと略同じピ
ッチで配設される。対向電極２２は、直流電源１６の正
極に接続されている。ベルト搬送手段１５は、これに保
持した基板１を対向電極２２に正対させる向きに、移動
させられている。搬送される基板１のセグメント電極列
は、直流電源１６の負極に接続されている。タンり２０
には、吐出用回転体２０ａが設けられていて、供給板２
１上に充分な量の蛍光体粒子が存在するようにその流出
量を制御している。供給板上の蛍光体粒子は、該板の傾
斜により又は図示しない適宜の加振機構による振動で対
向電極側に向かって流動し、板の端縁から落下する。落
下した蛍光体粒子は、図示されない回収装置で回収され
たのち、タンク２０に戻される。

そして、基板１が示矢方向に搬送されるとき、対向電極
２２に電圧が印加されると、供給板２１の端縁付近に存
在する蛍光体粒子は、正帯電させられて、対向電極とセ
グメント電極との間に形成された電界に従い、露出部２
ａに向けて飛翔し、これに静電的に付着して蛍光面１７
（第２図（６）参照）を形成する。

第８図及び第９図で説明した方法で蛍光面を形成された
基板は次の工程へ進む。

第１１図には、第２の発明を示している。この発明の特
徴は、蛍光体粒子を露出部２ｂに供給する前或いは供給
した後に３価アルミニウムイオンを含む液体を塗布する
ことにある。ベルト搬送手段１５の移動方向において対
向電極１４の上流位置には、液体塗布手段３０が配置さ
れている。この液体塗布手段は、硝酸アルミニウム（Ａ
ｌ（Ｎｏ、）３・９Ｈ２０）をイソプロピルアルコール
（（ｃ　Ｈ３）２ＣＨＯＨ）に溶かした液体３１を貯溜
したタンク３２と、このタンクの下位に配置されていて
、液体３１を含浸して回転する塗布ローラ３３とからな
っている。なお、液体塗布手段としては、塗布ローラを
用いる代りに、タンクから直接基板にシャワーとして供
給し塗布してもよく、ポンプとノズルを用いて噴射し塗
布してもよい。塗布ローラ３３の軸方向の長さは、基板
１がセグメント電極列と直交する向きに搬送される場合
、セグメント電極列の長さに略等しく形成されている。

基板が長手方向と同方向に搬送される場合には、塗布ロ
ーラは少なくとも露出部２ｂの幅を有しておればよい。

蛍光体粒子１１は、タンク３４に収納されていて、対向
電極１４への電圧印加に応じて基板１へ向けて飛翔させ
られ、露出部２ｂに静電的に付着させられる。このとき
、霞出部２ｂには、３価のアルミニウムイオンＡ１３＋
を含む液体が塗布されているので、供給された蛍光体粒
子はその導電性を増大させられる。蛍光体粒子を供給す
る手段としては、第８図或いは第９図に示すものであっ
てもよいこと勿論である。

第１１図には、蛍光体粒子の供給に先立って液体３１を
塗布する例を示したが、該粒子を供給して蛍光面を形成
した後で液体を塗布してもよい。この場合、液体３１は
、ローラ塗布方式を採るよりも、非接触型のシャワ一方
式や低圧の噴霧方式を採用した方が、蛍光面の乱れが生
じないので有利である。

第１１図で説明した方法により形成された蛍光面を有す
る基板は、蛍光面を乾燥させて液体成分を除去したのち
次の工程に進む。

フォトレジスト層除去工程 第２図（６）及び第６図に示すように、蛍光面１７を形
成された基板１を、例えば酸素プラズマで焼成してフォ
トレジスト層を剥離し除去する。フォトレジスト層４を
除去すると、第２図（７）及び第７図に示すように、い
ままでフォトレジスト層で覆われていた絶縁層３，３、
セグメント電極列２が露呈される。このとき、フォトレ
ジスト層４上に付着していた蛍光体粒子も該層の剥離と
共に除去される。従って、個々のセグメント電極２上に
は、ドツト４ａのサイズと同じサイズの蛍光面１７が形
成されたことになる。そして、これを基板１に関してｗ
ｉ察すると、上記蛍光面１７が整然とドツト状に列設さ
れたことになる。

（効　果） 以上のように、本発明によれば、蛍光体粒子をを、対向
電極により静電的に飛翔させてこれを基板に形成された
セグメント電極に供給するので、蛍光面の形成が自動化
でき、蛍光体ドツトアレイ管の製造コストを大幅に引き
下げることができる。

また、蛍光面形成の前或いは後に、３価のアルミニウム
イオンを含む液体を塗布するので、蛍光体粒子の導電性
が増大して蛍光面の経時劣化が抑止され、その輝度が安
定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛍光面形成方法の工程を示す工程図、
第２図は同上の具体例を断面図で示す工程図、第３図は
フォトレジスト層形成工程を説明するための部分平面図
、第４図及び第５図はフォトレジスト層に除去する手段
のそれぞれ異なる例を示すブロック図、第６図は蛍光面
を形成され、フォトレジスト層が未除去の状態を示す部
分平面図、第７図はフォトレジスト層を除去された状態
を示す部分平面図、第８図は第一の発明の蛍光面形成方
法を実施するための蛍光体粒子供給手段の一例を示す概
略断面図、第９図は蛍光体供給手段の他の例を示す概略
断面図、第１Ｏ図は蛍光体粒子供給板の一例を示す部分
斜視図、第１１図は第二の発明を実施するための蛍光体
粒子供給手段の一例を示す概略断面図、第１２図は蛍光
表示管の一例としての蛍光体ドツトアレイ管を示す分解
斜視図、第１３図は同上の断面図である。 １・・・基板、２・・・セグメント電極、３・・・絶縁
層、４・・・フォトレジスト層、４ａ・・・ドツト、１
１・・・蛍光体粒子、１６・・・直流電源、１７・・・
蛍光面、１４．２２・・・対向電極、３１・・・液体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蛍光表示管において、 電極形成工程で、基板上に導電性材料からなる電極を少
   なくとも一列設け、 絶縁層形成工程で、上記電極を含む基板表面に、電極の
   配列方向に沿って上記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し、フォトレジスト層
   形成工程で、上記絶縁層及びセグメント電極列をフォト
   レジスト層で被覆したのち、上記セグメント電極列を構
   成している個々のセグメント電極上のフォトレジスト層
   のみを除去して、上記セグメント電極列を露出させ、蛍
   光面形成工程で、上記セグメント電極列に所定の電荷を
   与え、露出させられたセグメント電極列に対向電極を対
   向近接させて該電極に上記セグメント電極列の電荷とは
   逆極性の電荷を印加しつつ、上記基板表面に蛍光体粒子
   を供給して上記露出しているセグメント電極列に蛍光体
   粒子を付着させて蛍光面を形成し、 フォトレジスト層除去工程で、上記フォトレジスト層を
   除去して、 蛍光体ドットアレイを形成することを特徴とする蛍光面
   形成方法。
2. （２）蛍光表示管において、 電極形成工程で、基板上に導電性材料からなる電極を少
   なくとも一列設け、 絶縁層形成工程で、上記電極を含む基板表面に、電極の
   配列方向に沿って上記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し、フォトレジスト層
   形成工程で、上記絶縁層及びセグメント電極列をフォト
   レジスト層で被覆したのち、上記セグメント電極列を構
   成している個々のセグメント電極上のフォトレジスト層
   のみを除去して、上記セグメント電極列を露出させ、蛍
   光面形成工程で、上記セグメント電極列に所定の電荷を
   与え、露出させられたセグメント電極列に対向電極を対
   向近接させて該電極に上記セグメント電極列の電荷とは
   逆極性の電荷を印加しつつ、上記基板表面に蛍光体粒子
   を供給して上記露出しているセグメント電極列に蛍光体
   粒子を付着させて蛍光面を形成し、上記蛍光体粒子を供
   給する前或いは供給した後に、少なくとも上記露出して
   いるセグメント電極列を含む基板表面或いは形成された
   蛍光面に、３価のアルミニウムイオンを含む液体を塗布
   し、 フォトレジスト層除去工程で、上記フォトレジスト層を
   除去して、 蛍光体ドットアレイを形成することを特徴とする蛍光面
   形成方法。