JPS63232249A - 蛍光表示管および製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンピュータ一端末、ＯＡ機器端末、平面テ
レビ等のグラフィック表示装置として使用するのに敵す
る蛍光表示管に関し、特に微細な陽極パターンを有する
グラフィック蛍光表示管において、グリッドを陽極基板
上に曲設し、従来の陽極上に設けたグリッドを無くシた
平面グリッドタイプの蛍光表示管及びその製造方法に関
するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

蛍光表示管は、一般に電子を放出するフィラメント状陰
極と、前記電子を加速し、かつ電子の流れを制御するグ
リッドと、グリッドを通過した電子を射突させて発光さ
せる蛍光体層と陽極導体からなる陽極を高真空を保持す
る外囲器内に配設した構造になっている。

前記グリッドは、その構造により従来いくつかの種類が
公知である。グラフィック用の蛍光表示管にも各種のグ
リッド構造が適用されている。

グリラドル金属メツシュから構成されているメツシュグ
リッドは、特開昭５７−２０２０５０号で公知である。

しかし、このメツシュグリッドは、グリッド枠体に金属
メツシュを溶接して一体とした構造であるので、蛍光体
を被着した陽極ドツトがある程度以下１例えば５Ｉ以下
のピッチ間隔で並んでいる場合には約４ｍ以下のメツシ
ュグリッドにしなければならず配設するのが困難であっ
た。

また、メツシュグリッドに電子が当ると加熱され、熱膨
張の為にグリッドが変形してしまう。従って、陽極から
一定間隔をもって配設しなければならないグリッドの位
置が変化するために輝度の・バラツキが生ずるという問
題点もあった。

次に、メツシュグリッドではなく金属板に透孔を穿設し
た板状グリッドが特開昭６１−１６８８４７号で公知で
ある。

この板状グリッドもメツシュグリッドと同様に陽極ドツ
トピッチが小さくなると製造及び配設するのが困難であ
る。また、熱膨張により変形し輝度のバラツキが生ずる
という問題点があることも同様である。

そこで、陽極のピッチ間隔が小さいグラフィック蛍光表
示管には金属ワイヤからなるワイヤーグリッドが特開昭
６１−１８８８３７号で公知である。

このワイヤーグリッドの蛍光表示管は、隣接する２本の
ワイヤーグリッドにグリッド電圧を時分割的に印加して
、その制御領域の発光ドツトを発光させる方式である。

しかし、このワイヤーグリッドは、外部振動や印加電圧
による静電引力等により振動を生じ、チラッキが発生す
るという問題点があった。

また、ワイヤーグリッドのピッチ間隔が小さくなるとワ
イヤーグリッドが表示の妨げになり、グリッド及びフィ
ラメント状陰極を通して表示を観察するタイプでは不都
合であり、陽極での発光を陽極導体と陽極基板を通して
観察する前面発光形でないと使用できなかった。そのた
めに蛍光体層の発光は、陽極導体及び基板に吸収される
為に輝度は低下するという問題点を有していた。

そこで、本発明者は、今までの問題点を解決するために
、従来よりあるもう一つのグリッド方式である平面グリ
ッドを応用したグラフィック用の蛍光表示管を検討した
。

従来の平面グリッド方式は、特開昭６０−５９６３９号
公報に記載されている。すなわち、陽極とグリッドを同
一平面上に有する蛍光表示管において、陽極導体と平面
グリッドが厚膜で形成された例が従来例として記載され
ており、陽極導体と平面グリッドが金属薄膜で形成され
た蛍光表示管が本願明として記載させている。

第６図、第７図に示す図面を参照して従来の平面グリッ
ド方式を詳細に説明する。

第６図は、要部の平面図であり、第７図は、第６図のＡ
−Ａ線の断面図である。１１は、ガラス基板であり、こ
の基板１１上にスパッタリング又は蒸着法等により金属
薄膜を被着させ、陽極導体１２ａ、配線導体１３、平面
グリッド１４をフォトリソグラフィーの手段でバタンニ
ングする。そして前記陽極導体１２ａ上に蛍光体層１２
ｂを被着させて陽極１２を形成する。

このように平面グリッド１４を使用した蛍光表示管は、
蛍光体層の上方にメツシュ状グリッドがなく、直接に陽
極をｖＡ祭できるタイプであるので輝度が高く、またグ
リッドが基板に固定されているのでワイヤーグリッドの
ように発光ドツトの振動がなくなりチラッキも防止でき
ることが期待できる。

しかし、従来の平面グリッド１４には届薄膜を使用する
ことが多く、鏡の表面に酸化膜（ＡＱ２０３膜）が形成
されてしまい、均一な電界が発生しにくいという問題点
が有していた。また、平面グリッドの位置が低いのでカ
ットオフバイス電圧を高くしないとカットオフがでなき
ないという問題点も有していた。

さらに、また平面グリッド１４が表示部の背景となるの
で、背景がＭ薄膜であると外光及び表示部の発光を反射
して表示のコントラストが悪く、視認性が悪いという問
題点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は、従来のグリッドの問題点を解決することが可
能な新たな平面グリッドのＲ１造方法を提供し、微細な
表示パターンを有する平面グリッド方式のグラフツク蛍
光表示管を提供するものである。

〔発明の構成〕

前述の目的を達成するために、本発明の構成は。

高真空に保持された外囲器のフィラメント状陰極から放
出された電子を基板上に積層配設されたグリッドで制御
して目的とする基板上の蛍光体層を発光させる蛍光表示
管において、前記グリッドは。

陽極近傍の基板上に配設した第１絶縁層と前記第１絶縁
層上に積層させた第２絶縁層と、前記第２絶、黴層の表
面周囲に形成した導電層からなることを特徴とする。

また、前記蛍光表示管の製造方法は基板上に陽極及びグ
リッドを形成する工程と、前記陽極に対面してフィラメ
ント状陰極を形成する工程と、前記基板上に容器部を封
着した後排気する工程とからなる蛍光表示管の製造方法
において、前記グリッドを形成する方法が、基板上に陽
極近傍に第１絶縁層と第２絶縁層を積層形成する工程と
、前記第２絶縁層の表面に導電性金属酸化物粒子を塗布
する工程と、前記第２絶縁層を構成する低融点ガラスの
軟化点以上の温度で加熱し、前記導電性金属酸化物微粒
子を第２絶縁層に固着させる工程と、固着していない導
電性金属酸化物微粒子を洗浄する工程からなることを特
徴とする。

〔作　用〕

本発明の平面グリッドは、第１絶縁層と第２絶縁層に積
層されたグリッド基部があり、上方の第２絶縁層は、第
１絶縁層より軟化点を低くしである。そして、第２絶縁
層の表面に塗布した導電性醇化物粒子は、基板を第２絶
縁層の軟化点以上に加熱処理することにより前記微粒子
を、第２絶縁層に固着させる作用がある。又、固着する
ときの温度は、第１絶縁層の軟化点以下であるので第１
絶縁層は変形することもなく微細なグリッドパターンが
形成できる作用がある。

〔実施例〕

本発明の蛍光表示管を以下図面に示す一実施例について
詳細に説明する。

第１図は、本発明の蛍光表示管の一部を破断した平面図
であり、第２図は、第１図のＡ−Ａ線で断面した断面図
である。第３図は、第２図の要部の拡大断面図である。

図中１は１表面が絶縁性を有する基板である。

絶縁性を有する材料としてガラス板やセラミック板等の
絶縁材料が使用できる。また導電材料でも表面を絶縁物
質でコーティングしである複合材は、基板として使用で
きる。この実施例ではガラス基板を使用した。

ガラス基板１の表面にスパッタリング又は蒸着法等によ
り届の薄膜を全面に被着し、フォトリソグラフィの手段
によりドツト状の陽極導体２と、この陽極導体２を一定
方向（第１図では行方向）に連結する配線導体３及びグ
リッド端子４をＡＱ簿膜でバタンニングして形成する。

前記ドツト形状は、正方形であるが、長方形や円形等で
もよい。

次に、前記陽極導体２及びその周囲を除いて第１絶撤層
５を配設する。第１絶縁層５は、後述する第２絶縁層６
より軟化点の高い材料であることが必要である。第１絶
縁層５の例としては、酸化鉛を主成分とする低融点フリ
ットガラスで軟化点が約５５０℃のものがある。低融点
フリットガラスは、酸化鉛の他に酸化ホウ素、酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等が含まれているが、
一般に酸化鉛の含有型が多くなると軟化点が低くなる傾
向がある。

軟化点が５５０℃と５００℃近辺の低融点ガラスの組成
例を表−１に示す。

表−１ 前記軟化点が約５５０°Ｃの低融点フリットガラスと感
光性樹脂とセルロース系の粘度調整材であるエチルセル
ロースや有機溶剤であるテルピネオール等を混練して第
１絶縁層材料である感光性ペース１−を形成する。この
感光性ペーストを前記ガラス基板１のＡＱ″４膜パター
ンの上に厚膜印刷塗布した後陽極導体パターンのマスク
上によりマスク露光をし、有機溶剤で現像し、５００〜
６００℃で焼成して、陽極導体及びその周辺を除いた表
面に第１絶縁層が形成される。

第１絶縁層の他の例としては再加熱軟化温度が５７０℃
以上の結晶性ガラスフリットを使った結晶性ガラスペー
ストによる厚膜印刷によるか、または、ＴｉＯ２、届２
０３や５ｉｎ２等の１＠縁性薄膜をスパッタリング法や
蒸着法で被着し、フォトリソグラフィの手段でバタンニ
ングして絶縁性４膜による第１絶縁層を形成してもよい
。

この第１絶縁層は１表示ドツトの背景となる為に黒色顔
料を入れて黒色としてコントラストを向上させている。

次に、前記第１絶縁層５上で前記陽極導体２の近傍（第
１図では陽極導体２の両側の列方向）に第２絶黴層６を
後述する蛍光体層８より高くなるように積層形成する。

この第２絶縁層６は、第１絶縁層５より軟化点が低いが
４００〜５００℃でも変形しなく、かつ前記温度で接着
性を有する材料であることが必要である。そのような条
件を備えた材料の一例として、低融点フリットガラスが
ある。

軟化点が約５００℃位の酸化鉛を主成分とした低融点フ
リットガラスと、粘度調整剤としてエチルセルロースと
有機溶剤と感光性樹脂からなる感光性ペーストを厚１摸
印刷法で塗布し、マスク露光をしてグリッドとして残す
部分を硬化させる。そして有機溶剤で現像して不必要な
部分を取り除き、４５０〜５１０°Ｃで焼成して、第２
！８縁層を形成する。

このようにフォトリソの技術で平面グリッドになる第２
絶縁層が形成できるのでファインパターンが可能になる
のである。

第１絶縁層が結晶性ガラスフリット厚膜やＴｉＯ□、Ａ
Ｑ、Ｏ，，５ｉｎ２等の薄膜絶縁層の場合は、軟化点が
５５０℃以上に高いので第２絶縁層として軟化点が５５
０℃の低融点フリットガラスが使用できる。

次に、平均粒径が５ｕｍ以下の導電性金属酸化物粒子を
前記第２絶縁層の表面に固着させて導電層７を形成させ
る。なお、金属酸化物粒子が５ｕｍ以上であると、粒子
が高密度に並ばないので導電層７の電気抵抗が大きくな
りグリッドとして好ましくない。本実施例では、平均粒
径がｌｕｍの酸化ルテニウム（ＲｕＯ□）微粒子を６０
％とセルロース系有機物を有機溶剤に溶解したビーグル
４０％とを混練して形成したペーストを第２絶縁層６を
覆うようにスクリーン印刷で塗布する。その後基板１を
焼成する。焼成温度は、第２絶縁層を形成している物質
の軟化点付近で（５１０℃）で１０分加熱させて第２絶
縁層の低融点フリットガラスを軟化させて表面に付着し
ている酸化ルテニウム粒子を固着させる。゛なお、第１
絶縁層は軟化点が高く軟化しないので粒子は固着しない
。固着していない酸化ルテニウムは水中で超音波洗浄す
ることにより洗い落とし回収することが可能である。前
記酸化ルテニウムは、金属酸化物でも良導電性を有し、
電気抵抗値は、４Ｘ１０’Ω、ｃｍである。酸化ルテニ
ウムは一般金属と同等の導電性を有しているので導電層
７として作用することが可能である。また、この導電層
７は空気中で４００〜５００℃で焼成しても、電気抵抗
値は変化せず安定な物質である。導を層７すなわちグリ
ッドの導電性は、１０Ω／口であり、絶縁不良がなくグ
リッドとして十分使用できるものである。

また導電層７を構成する導電性金属酸化物が電気抵抗値
が高くグリッドとして使用が困難なときは、導電性金属
酸化物粒子層の表面にＣｕ　ＨＮ　ｉ＋　Ｃｒ　＋Ａｇ
等の金属メッキ処理をすることにより、金属被膜を形成
させて、より電気抵抗値を下げることが可能である。金
属メッキは、メッキを被着させる＾！４電層７が導電性
を有しているので電気メッキで容易に被着することが可
能である。

このように導電層７が導電性金属酸化物微粒子層と、こ
の導電性金属酸化物微粒子層の表面に形成した金属メッ
キ層から構成されることにより、さらにグリッドとして
の特性が向上する。

次に第４図、第５図はグリッドの導電層７とグリッド端
子４の接続構造を説明する平面図および断面図である。

第１絶縁層５の」二面に積層される第２絶縁層６の端部
は、第１絶縁層５より端子方向に凸出させてグリッド端
子４と積層するように形成する。そして、その第２絶縁
層６の表面に導電層７を形成するので、導電層７の端部
はグリッド端子４と接触し、接続されるのである。

次に、導電層７を形成する導電性金属微粒子位子の例と
して、前記酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）の平均粒径が１
υｍの微粒子の例をあげたがその他に酸化レニウム（Ｒ
ｅｄ、　）の微粒子がある。酸化レニウムの電気抵抗値
はｌＸ１０−′０．ｃｍと前記酸化ルテニウムと同等で
あるので、この酸化レニウムの微粒子層もグリッドとし
て上背使用できるものでアル・しかして、グリッドは、
第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上面に積層された第２
絶縁層と、前記第２絶縁層の表面周囲すなわち凸状の第
２絶縁層の上面と両側面に導電性金属微粒子からなる導
な層から構成されている。

次に前記陽極導体２上に蛍光体を被着して蛍光体層８を
形成する。

蛍光体の被着方法は、周知の電着法や沈降法やスクリー
ン印刷法でも被着できるが、本実施例では、蛍光体と粘
度調整剤と感光性樹脂からなる感光性ペース１−を陽極
導体上に塗布し、マスク露光をして陽極部分だけを硬化
させ、不要部分を現像により取り除き、焼成工程により
有機成分を除去するというフォトリングラフィの手段で
被着する。

この方法で行うと微細な陽極パターンでも蛍光体層８を
被着形成することができる。

そして、前記陽極導体２と蛍光体層８により陽極を構成
する。基板１上に陽極、グリッドがｉｊ＆列形成された
陽極基板の上方、すなわち前記陽極に対面して、電子を
放出するフィラメント状陰極９を張設する。そして、側
面板１０ａと上面板１０ｂからなる容器内１０を基板１
上に封着し、図示してない排気管より容器内の気体を排
気し、高真空状態で封止して蛍光表示管が完成する６ 本発明の蛍光表示管は以上のように構成されているので
、フィラメント状陰極９に陰極電圧を印加して電子を放
出させる。発光させる場合は、発光させるドツトの両側
に位置する平面グリッドに正のグリッド電圧を印加させ
ると電子を引きっけ配線導体３に陽極電圧を印加させた
蛍光体層２に射突させることにより発光させる。逆に発
光させない場合には、ドツトの両側に位置する平面グリ
ッドにカットオフバイス電圧を印加すると電子の軌道を
曲げられ、電子が蛍光体層２に到達しないので発光しな
いことになる。

また、前記グリッド電圧および陽極電圧は、時分割的な
走査によって駆動させることもできる。

以上本発明の蛍光表示管をグラフィック蛍光表示管の実
施例について説明したが、本発明は、グラフィック蛍光
表示管に限らず、セグメントタイプの蛍光表示管につい
てもグラフィック蛍光表示管と同様に適用できるもので
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、蛍光表示管の蛍光体層の
近傍の基板上に第１絶縁層及び第２絶縁層を積層させて
、この第２絶縁層には導電層を側面及び上面に形成させ
た構造であるので以下に述べるような効果を有する。

（１）本発明の蛍光表示管は、メツシュ状グリッド、ワ
イヤー状グリッド、板状グリッド等の陽極の上方に設け
ることにより観察するのに妨害となるグリッドが無くな
り、蛍光体層の表示を直接明察できるので高輝度で視認
性に優れた表示が可能となる。

（２）陽極及びグリッドが固定されているので、外部か
らの振動があっても安定して発光することが可能であり
画像のチラッキや輝度のチラッキが皆無となる。

（３）　　グリッドの導電層が第２絶縁層の上面及び両
側面に形成することができるので、グリッドの幅を小さ
く形成でき、陽極面積がふえ高密度なパ゛ターンにする
ことができる。

（４）　　グリッドの幅を小さくできるので、グリッド
の平面の面積が少なくなり、電子の当る量も少なくなり
、無効電流が小さくなる。

（５）陽極より平面グリッドの導電層が高く位置し、か
つ陽極と平面グリッドが近づいているのでカッ１〜オフ
バイアス電圧を小さくすることが可能である。

（６）導電層を形成するのに第２絶縁層の軟化点を利用
して金属酸化物微粒子を固着させて表面を導を化させる
方法であるのでファインパターンでも正確にグリッドを
形成することができる。

（７）加熱、焼成工程での雰囲気が空気中で行えるのと
、金属酸化物微粒子をグリッドの表面にしか付けないの
で製造コストを安値にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の蛍光表示管の一部を破断した要部の
平面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ線に・おける断面図
、第３図は、第２図の一部拡大断面図、第４図は、グリ
ッドとグリッド端子の接続状態を示す平面図、第５図は
第４図のＢ−Ｂ線の断面図、第６図は、従来の平面グリ
ッドの平面図。 第７図は、第６図のＣ−Ｃ線の断面図である。 １・・・・基板５・・・・第１絶縁層６・・・・第２絶
縁層フ・・・・導電層　８・・・・蛍光体層９・・・・
フィラメント状陰極 特ごＦ出願人　　　　双葉電子工業株式会社第　　１　
　図 第　　２　　図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）高真空に保持された外囲器内のフィラメント状陰
   極から放出された電子を基板上に積層配設されたグリッ
   ドで制御して目的とする陽極上の蛍光体層を発光させる
   蛍光表示管において、前記グリッドは、陽極近傍の基板
   上に配設した第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に積層さ
   せた第２絶縁層と、前記第２絶縁層の表面周囲に形成し
   た導電層からなることを特徴とする蛍光表示管。
2. （２）前記第２絶縁層が低融点ガラスからなる特許請求
   の範囲第１項記載の蛍光表示管。
3. （３）前記第１絶縁層が第２絶縁層より軟化点の高い低
   融点ガラスから形成された特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の蛍光表示管。
4. （４）前記第１絶縁層がＴｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、
   ＳｉＯ＿２等の金属酸化物の膜で形成された特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の蛍光表示管。
5. （５）前記第１絶縁層が低融点の結晶性ガラスで形成さ
   れた特許請求の範囲第１項又は第２項記載の蛍光表示管
   。
6. （６）前記導電層が導電性金属酸化物である特許請求の
   範囲第１項記載の蛍光表示管。
7. （７）前記導電性金属酸化物が酸化レニウム又は酸化ル
   テニウムである特許請求の範囲第６記載の蛍光表示管。
8. （８）前記導電性金属酸化物が平均粒径５ｕｍ以下の微
   粒子である特許請求の範囲第６項又は第７項記載の蛍光
   表示管。
9. （９）前記導電層が導電性金属酸化物微粒子層と、前記
   微粒子層の表面に形成した金属メッキ層からなる特許請
   求の範囲第１項記載の蛍光表示管。
10. （１０）基板上に陽極及びグリッドを形成する工程と、
    前記陽極に対面してフィラメント状陰極を形成する工程
    と、前記基板上に容器部を封着した後排気する工程とか
    らなる蛍光表示管の製造方法において、前記グリッドを
    形成する工程が、基板上の陽極近傍に第１絶縁層と第２
    絶縁層を積層形成する工程と、少なくとも前記第２絶縁
    層の表面に導電性金属酸化物粒子を塗布する工程と、前
    記第２絶縁層を構成する低融点ガラスの軟化点以上の温
    度で加熱し、前記導電性金属酸化物微粒子を第２絶縁層
    に固着させる工程と、固着していない導電性金属酸化物
    微粒子を洗浄する工程、からなることを特徴とする蛍光
    表示管の製造方法。