JPS63133430A - 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、一方向に一列また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１θ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１０図において、符号２０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２０には。

一連のセグメント電極２１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２１にはその個々に蛍光面
２６が形成されている。なお１個々の蛍光面のサイズは
、４０　Ｘ　４０μｍ２ないし５０　Ｘ　５０μｍ２の
ように極めて微細なものであるが、第１０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２０の蛍光面の配列の両側には、絶縁体層２２ａ、
２２ｂ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２３ａ、　２３ｂがそれぞれ形成され
ている。第１０図において、符号２４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
１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２５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１１図に示すように
、基板側と一体化される。かくして、基板２０、絶縁体
層２２ａ、　２２ｂ、グリッド電極２３ａ、　２３ｂ、
フェイス部材２５は閉空間を形成し、この空間内には、
セグメント電極２１、蛍光体層による蛍光面２６、熱陰
極２４．２４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２３ａ、　２３ｂに適宜の電圧を印加して
おいて、熱陰極２４．２４に数１０ミリアンペアの交流
電流を通ずると、熱陰極２４．２４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２１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２６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２５を介してｔｉｉｉｔｍされる。

そして、かかる蛍光体ドツトアレイ管は、光プリンクの
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２６は１次のような工程を経て形成される
。

１、電極形成工程で、基板上にフォトエツチングにより
アルミニウムからなる短冊状の電極を形成する。

２、絶縁層形成工程で、厚膜用絶縁ガラスの層を、スク
リーン印刷法によって基板上に形成しこれを焼成する。

このとき、上記電極の一部は露出されている。

３、蛍光面形成工程で、露出している電極部分に蛍光体
を付着させる。こののち、フォトエツチング法によって
蛍光体の付着サイズを整形する。

４、フォトレジスト層除去工程で、蛍光面を形成された
基板を、酸素プラズマで焼成したり、例えば東京応化工
業社製の剥離液−５０２を適温で用い、フォトレジスト
層を除去する。

ところで、フォトエツチング法で蛍光体の付着サイズを
整形すると、蛍光面の輝度の経時劣化が著しい傾向にあ
る。そこで、ｌＩ形の工程を経ることなく、所望の蛍光
体の付着サイズを得るよう種々試みられているが、製造
コストの面で量産化できるまでに至っていないのが現状
である。また、蛍光体を付着させる方法の一つに、電気
泳動法がある。そして、電着条件によっては、短冊状電
極の幅と略同程度のサイズに付着させることが可能であ
るが、電極配列方向と直交する方向に対し互は何等制約
するものがないので、電極全体に蛍光体が付着してしま
うことになり、蛍光面整形工程を必要とするという問題
点があった。

また、上記フォトレジスト層除去工程によれば残すべき
蛍光体の一部をも除去してしまうことがあり均一なドツ
トサイズが得られないという問題点もある。

（目　　　的） 本発明の目的は、製造が容易で、蛍光面のドツトサイズ
が均一であって且つその輝度の経時劣化が少ない蛍光面
を形成できる。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、電極形成工程で、基板上に導電性材料からな
る短冊状電極を少なくとも一列設け、絶縁層形成工程で
、上記短冊状電極を含む基板表面に、短冊状電極の配列
方向に沿って上記短冊状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上
のフォトレジスト層のみをドツト状に除去して、上記セ
グメント電極列を露出させ、蛍光面形成工程で、露出し
ている上記セグメント電極の−っ−っに蛍光体粒子を付
着させて蛍光面を形成し、前記フォトレジスト層を露光
と現像によるフォトレジスト層除去工程で除去して蛍光
体ドツトアレイを形成することを特徴とする。

以下１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
性材料からなる短冊状電極を少なくとも一列設ける電極
形成工程と、グリッド電極と短冊状電極との接触を避け
るために、上記短冊状電極を含む基板表面に、短冊状電
極の配列方向に沿って上記短冊状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
のみをドツト状に除去して、上記セグメント電極列を露
出させるフォトレジスト層形成工程と、露出している上
記セグメント電極の一つ一つ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３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、短冊状電極２を含んだ基板
１を１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℃で焼成され、第７図に示すように。

短冊状電極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で全面被覆
する。フォトレジスト層４としては、例えばサブミクロ
ンレジストＴＳＭＲ−８８０Ｏｒ東京応化工業社製商品
名」を使用する。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８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としは、ポジ型フォト
レジストが用いられ、レーザ光が当たった部分が除去さ
れてドツト状のセグメント電極列が露呈させられる。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、ビームパワーを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８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であるから、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。

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５
図に示す蛍光面形成装置１０に取り付ける。蛍光面形成
装置１０は、蛍光体粒子を分散させた分散液１１を貯溜
したタンク１２と、直流電源１３と、この電源の正極に
接続されていて、分散液中に配置された対向電極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（（ＣＨ，）！−ＣＨＯＨ）に、
酸化亜鉛蛍光体（Ｚｎ○：Ｚｎ）と、制御剤としての硝
酸アルミニウム（Ａ　ｌ　（Ｎ　Ｏ，）、・９Ｈ，Ｏ）
を分散させたものが用いられる。そして、基板１は１分
散液中に浸漬されて、電極の露出部２ｂを対向電極１４
の一端に所定間隔をおいて対゛内配置される。対向電極
１４としては、図示の型式に限らず他の適宜のものが用
いられてよい。なお、第５図において、絶Ｒ層３とフォ
トレジスト層４は図示されていない。各電極２は電源１
３の負極に接続されている。タンク１２には１図示され
ない攪拌装置が設けられていて、分散液１１を攪拌する
ようになっている。

そして、スイッチＳが閉じられて、電極２と対向電極１
４との間に電圧が印加されると１両者間に電界が形成さ
れて、分散液ｌｌ中の蛍光体粒子が電気泳動して電極２
側に移動する。電極２側に電気泳動で移動した蛍光体粒
子は、第２図（６）および第６図に示すように、電極の
うち露出している露出部２ｂに層状に付着して、蛍光面
１５を形成する。

このとき、フォトレジスト層４の表面には、被覆されて
いる電極２に沿って僅かではあるが、蛍光体粒子が付着
する。

蛍光面形成装置としては、他の方式が採られてもよいこ
とは勿論である。

フォトレジスト層除去工程 第２図（６）および第６図に示すように、蛍光面１５を
形成された基板１を、再度露光したあと現像してフォト
レジスト層４を除去すると、第２図（７）および第７図
に示すように、いままでのフォトレジスト層で覆われて
いた絶縁層３，３、電極２，２・・・が露呈される。

すなわち、電極２上には、ドツト４ａのサイズと同じサ
イズの蛍光面１５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
１５が整然とドツト状に列設されたことになる。

ところで、第５図に示す蛍光面形成装置１０による電着
方法では、第９図（１）に符号Ｓで示すように、蛍光体
がはみ出して付着する所謂サイトスプリージング現象が
生じる傾向があるので、これの対策として同図（２）に
示すように、まず全面ポジ型フォトレジスト剤４０を再
塗布し、次に同図（３）に示すように全面露光を行なう
。このときフォトレジスト剤は蛍光体のはみ出し部Ｓａ
にも浸透しているので、次にこれを現像すると同図（４
）に示すようにフォトレジスト剤が浸透している蛍光体
はみ出し部も他のフォトレジスト剤と共に除去される。

（効　　果） 以上のように、本発明によれは、蛍光面の輝度の経時劣
化を招く蛍光面形成後における整形工程が不用となり、
経時劣化に体して有利である。また、セグメント電極に
は、ドツト４ａ以外の部分への蛍光体粒子の付着がない
から、ドツトサイズが均一で縁端が明確な蛍光面が得ら
れる。

【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図は蛍光面形成前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５図は蛍光面を形成する
手段の一例を示す概略断面図、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図は蛍光面形成前フォトレジスト層を除去
する手段の他の例を示すブロック図。 第９図はサイトスプリージング対策のための工程図、第
１０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１１図は同上の断面図である。 １・・・基板、２・・・短冊状電極、３・・・絶縁層、
４・・・フォトレジスト層、４ａ・・・ドツト、１５・
・・蛍光面。 ゐ４図　　６４図 筋ｑ　図 箔７４　肥

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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短冊状電
   極を少なくとも一列設け、 絶縁層形成工程で、上記短冊状電極を含む基板表面に、
   短冊状電極の配列方向に沿って上記短冊状電極の一部を
   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ドット状に除去して、上記セグ
   メント電極列を露出させ、 蛍光面形成工程で、露出している上記セグメント電極の
   一つ一つ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蛍光面形成方法に
   おいて、 上記フォトレジスト層形成工程で形成されたフォトレジ
   スト層を露光、現像することにより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を有することを
   特徴とする蛍光面形成方法。