JPS61267231A - 蛍光表示管における蛍光面形成方法 - 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列設されてい
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　４０μイ乃至５０　Ｘ　５０μＭ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てある。

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
された熱陰極とし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型］
　　　　　　流を通ず６と・熱陰極７５・７５は・ジ°
−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−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。

従来、蛍光面を形成する方法として、電気泳動法を利用
した電着法がある。これは、セラメン１−電極列を形成
された基板を、蛍光体粒子を分散させた分散液中に浸漬
し、セグメント電極列に対向させた対向電極と上記電極
列とに電圧を印加して、分散液中の蛍光体粒子をセグメ
ント電極に付着させるものである。セグメント電極列と
対向電極とは、互いに平行に対峙して配置される。そし
て、両者の間隙所謂対向間隙を電界の面から見ると、微
小である程、印加電圧が小さくても大きな値の電界強度
が得られる。電気泳動法は、電界強度に３一 対応して分散粒子が液中を移動するものであるから、電
界強度という因子はかなり重要なものである。一方、対
向間隙を小さくすると、分散液の循環が悪くなり、タン
ク内、特に対向間隙における分散液濃度が不均一となる
。そのために、対向間隙には、所定濃度の分散液が安定
して供給されないこととなり、セグメント電極への蛍光
体粒子の緻密な付着が望めなくなる。

（目　的） 本発明の目的は、蛍光体粒子を緻密に付着させることの
できる、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、導電性材料からなるセグメント電極列を設け
た基板と該基板のセグメント電極列の配列方向にわたっ
て所定間隔を隔して対向させた対向電極とを、蛍光体粒
子を分散させた分散液中に浸漬し、上記セグメント電極
列と上記対向電極に電圧を印加して電界を形成し、蛍光
体粒子を電気泳動させて上記セグメント電極列に付着さ
せて蛍光面を形成する蛍光表示管における蛍光面形成方
法であって、上記対向電極と上記セグメント電極との間
に形成される電界強度を経時的に変化させることを特徴
とする蛍光面形成方法にある。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

はじめに、第７図乃至第１１図において、蛍光面形成に
至るまでの基板に施される工程を説明する。

電極形成工程 第７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１１図に示すように、その幅約５０
μｍ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７図（３）に示すように、セグメント電極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１
０〜２０μｍ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℃で焼成され、第１１図に示すように、セ
グメント電極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７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○ＭＲ−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−８００「同商品名」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７図（５）及び第８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、ドツト状に露光したのち、これを現像し
て除去し、セグメント電極列（露出部２ｂの中央部分）
をドツト状に露出させる。

ドツト４ａ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一例を第９図に基づいて
説明する。

第９図において、レーザ光発生装置５で発生させたレー
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ト電極列が露呈させられる。セ
グメント電極２の配列ピッチと同じピッチのドツトパタ
ーンを形成したマスクを重合させたのち、紫外線等の発
光波長を有する光源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を用いてもよい。フォトレジスト
層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て、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。

何れの方式を採るにせよ、露出部２ｂを露出させたフォ
トレジスト層４は、１３０℃〜１４０℃で約３０分間ポ
ストベークして硬化される。

蛍光面形成工程 第７図（５）に示すように、フォトレジスト層４で被覆
され、セグメント電極２の露出部２ｂを露出された基板
１は、第１図に示す蛍光面形成装置８に取り付けられ、
露出部２ｂに蛍光面９を形成される。

第７図（６）に示すように、蛍光面９を形成された基板
１は、タンク１０（第１図参照）から引き上げられ、蛍
光面９を乾燥され定着される。

本発明は、この蛍光面形成工程における電界強度を変化
させることに特徴があるが、この点と蛍光面形成装置８
の詳細については後述する。

フォトレジスト層除去工程 第７図（６）及び第１０図に示すように蛍光面９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４を剥離し除去する。フォトレジスト層４が
除去されると、第７図（７）及び第１１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。

すなわち、個々のセグメント電極上には、ドツト４ａの
サイズと同じサイズの蛍光面９が形成されたことになる
。そして、これを基板１に関して観察すると、上記蛍光
面９が整然とドツト状に列設されたことになる。

第１図において、蛍光面形成装置８は、蛍光体−１０＝ 粒子を分散させた分散液１１を貯溜したタンク１０と、
このタンクの底部に配置されていて１分散液を攪拌する
攪拌手段１２と、分散液中に定置された基板１に対向し
て配置された対向電極Ｉ３と、負極をセグメント電極（
第１図には図示の都合上露出部２ｂのみを突出させて示
しである）に、正極を対向電極にそれぞれ接続された直
流電源１４とからなっている。分散液１１としては、溶
媒としてのイソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２・Ｃ
ＨＯＨ）に、酸化亜鉛蛍光体（ＺｎＯ：Ｚｎ）と、制御
剤としての硝酸アルミニウム（Ａ　ｌ（Ｎ　Ｏａ　）ｚ
・９Ｈ，Ｏ）を分散させたものが用いられる。

対向電極１３は、導電性を有する支持軸１５と、この軸
に固定された電極部１６とからなっている。支持軸１５
は、導電性を有する部材で形成されていて、タンク１０
に回転自在に支架され図示されない駆動源により、蛍光
面形成工程時に適宜の回転数で回１　　　　　　転駆動
される。電極部１６は、第２図に示すように、断面長方
形の板状体からなっていて、セグメント電極列の長さと
同じかやや長めに形成されている。

対向電極Ｉ３が回転することにより、セグメント電極２
と対向電極１３との間隔が経時的に変化し、両電極間に
形成された電界を連続的に変化させる。

そして、セグメント電極列を形成された基板ｌ（第７図
（５）、第８図参照）は、その露出部２ｂを対向電極１
３に対向させて分散液１１中に浸漬される。

この電極部の異なる形状の例を第３図乃至第６図に基づ
いて説明する。

第３図に示す電極部１７は、断面形状が菱形であって、
その中心に支持軸１５を固定されている。電極部の断面
形状としては、三角形、楕円形、卵形等であってもよい
。

第４図に示す電極部１８は、断面形状が円形のローラ状
であって、支持軸１５は、偏心した位置に固定されてい
る。ローラ状の電極部に代えて、導電性線材を支持軸１
５の周面にブラシ状に密植してもよい。ブラシ状の電極
部の場合、尖鋭な電極端部となり、電界集中効果が望め
る。

第５図に示す電極部１９は、支持軸１５の周りに間隔を
置いて、導電性線材を偏心させてコイル状に巻いたもの
である。コイルのピッチは、セグメント電極の配列ピッ
チに等しく設定されている。

第６図に示す電極部２０は、支持軸１５の周りに、導電
性帯材をヘリカル状に巻き付けたものである。

この帯材の巻き付はピッチは、セグメント電極の配列ピ
ッチに等しく設定されている。この場合、電極部２０と
支持軸１５とが一体成形されたものであってもよい。

第２図乃至第４図に示す例の場合、セグメント電極と対
向電極との間の電界強度は、両電極間（各図（ａ）にお
いて左右方向）に変化し、第５図及び第６図に示す例の
場合、電界強度は支持軸１５の軸方向（各図（ａ）にお
いて紙面に対して鉛直方向）に沿って変化する。第５図
及び第６図に示す例の場合には、電極集中効果が望める
。

第１図において、セグメント電極列が対向電極１３と平
行になるように基板１を分散液１１中に浸漬する。次い
で、図示されない駆動源を作動させて攪拌手段１２と対
向電極１３を回転させる。分散液の攪拌が充分に成され
た時点で直流電源１４のスイン＝１２− チ（図示せず）を閉じると、露出部２ｂと電極部１６（
１７，１８，１９，２０）との間に電界が形成され、両
者間に存在する蛍光体粒子は、露出部２ｂに向けて電気
泳動しこれに付着する。

このとき、支持軸１５の回転に連れて、電極部とセグメ
ント電極（２ｂ）との間隔が経時的に変化する。そのた
めに、両極間に形成される電界は、対向電極の回転に従
い経時的に連続して変化することになる。従って、露出
部２ｂと対向電極１３との間に存在する分散液中の蛍光
体粒子は、ミクロ的に攪拌されることになる。また、回
転する対向電極１３は、露出部２ｂと対向電極１３との
間の分散液１１を攪拌するので、両者の間には、常に充
分な量の蛍光体粒子を含む分散液が流通することになる
。

露出部２ｂに蛍光体粒子を付着されて蛍光面９を形成さ
れた基板１（第７図（６）参照）は、タンク１０から引
き上げられたのち、蛍光面を乾燥され定着される。この
のち、フォトレジスト層４を除去されて、第７図（７）
及び第１１図に示すように、絶縁層３と電極２を露呈さ
せられる。

図示の実施例においては、露出部２ｂと対向電極１３と
の距離所謂対向間隔を大きくして示しであるが、対向電
極を回転自在に構成したことにより、対向電極と露出部
との間の分散液の流通を妨げないので、実際にはミクロ
ンオーダーの間隔にできる。更に、以上の説明において
は、セグメント電極と対向電極との間の電界強度を経時
的に変化させる方法として、電極部を回転させたが、該
電極部を往復揺動させてもよい。この場合、セグメント
電極と対向電極との間の最短間隔と最長間隔並びに電極
部の揺動角とを、電着条件に応じた設定すれば、最適な
電界強度を得ることができる。

（効　果） 以上のように、本発明によれば、蛍光体粒子を分散させ
た分散液中でセグメント電極と対向電極を対向させて蛍
光体粒子を電気泳動させるとき、セグメント電極と対向
電極との間に形成される電界を経時的に変化させるよう
にしたから、両極間の分散液がミクロ的に攪拌され、対
向電極とセグメント電極との間の分散液を常に更新でき
る。従って、セグメント電極には、むらのない緻密な蛍
光体粒子の付着による蛍光面が形成される。また、電界
強度を変化させるために、対向電極を回転（又は揺動）
させると、分散液のマクロ的な攪拌効果が得られ、独立
した攪拌手段を設けなくてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛍光面形成方法を実施する装置の一例
を示す概略断面図、第２図乃至第６図は対向電極のそれ
ぞれ異なる例を示していて、各回の（ａ）は平面図、同
（ｂ）は側面図、第７図は蛍光面形成工程を断面図で示
す工程図、第８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９図はフォトレジスト層を除去
する手段の一例を示すブロック図、第１０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１１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・・・セグメント電極列、９・・・蛍
光面、１１・・・蛍光体粒子分散液、１０・・・タンク
、１２・・・攪拌手段、１３・・・対向電極、１６〜２
０・・・電極部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性材料からなるセグメント電極列を設けられた基板
   と該基板のセグメント電極列の配列方向にわたって所定
   間隔を隔して対向させた対向電極とを、蛍光体粒子を分
   散させた分散液中に浸漬し、上記セグメント電極列と上
   記対向電極とに電圧を印加することにより電界を形成し
   、蛍光体粒子を電気泳動させて上記セグメント電極列に
   付着させて蛍光面を形成する蛍光表示管における蛍光面
   形成方法であって、上記対向電極と上記セグメント電極
   との間に形成される電界強度を経時的に変化させること
   を特徴とする蛍光面形成方法。