JPH0417246A - 蛍光体ドットアレイ管及び蛍光面形成方法 - 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】 に１分夏 本発明は、蛍光体ドツトアレイ管及び蛍光面形成方法関
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。

ｌ米弦！ 本発明に係る従来技術を記載した公知文献としては５例
えば特開昭６１−２６７２２４号公報がある。この、特
開昭６１−２６７２２４号公報は、リフトオフ法に関す
るもので、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、前記短冊状電極を含
む基板表面に、該短冊状電極の配列方向に沿って該短冊
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、前記絶縁層及びセ
グメント電極列をフォトレジスト層で被覆したのち、該
フォトレジスト層を前記セグメント電極列の配列方向に
沿って所望の幅でスリット状に除去して、前記セグメン
ト電極列を露出させるレジスト層形成工程と、露出して
いる前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、前記フォト
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
なる蛍光面形成方法が開示されている。

また、特開昭６４−２６７２２２４号公報は、電着方法
に関するもので、電着基板上に配列形成された多数のセ
グメント電極に蛍光体粒子を電着する方法が開示されて
いる。すなわち、この蛍光面形成方法では、まず、短冊
状の陽極電極及び絶縁層を形成した後、フォトレジスト
を用いて蛍光体が付着するドツトパターンを形成してか
ら蛍光体を付着させ、フォトレジスト層を除去して蛍光
面を形成する方法である。

第３図（ａ）、（ｂ）は、蛍光体ドツトアレイ管の従来
の構成図で、図（、）は全体斜視図、図（ｂ）は図（、
）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
（１０−７ｔｏｒｒ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２２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２１の長手方向に沿って形成され、該絶縁体層２
４ａ、２４ｂ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、ガラス基板側と一体化される。このようにガラス基
板２１と絶縁体層２４ａ、２４ｂと制御電極２５ａ、２
５ｂ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。

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１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５４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ツト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、６１は基板、６２
は陽極電極、６３は絶縁層。

６４はレジスト層、６５はマスク、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ＩＰＡ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１通常電着時に分散媒体として用い
るＩＰＡなど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、基板の長平方向に
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。

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Ａｌなどの短冊状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Ａｔ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
。

目　　　　　的 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ツトパターンではなく、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に構成すること、また、
腐食しゃすいＡｌ薄膜の表面をある程度酸化させて絶縁
膜にすることによって、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体ドツトアレイ管及
び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。

碧−一一収 本発明は、上記目的を達成するために、（１）導電性材
料で短冊状の陽極電極を形成した基板と、前記陽極電極
の表面に蛍光体を付着させ、アレイ状に配置されたドツ
トパターン状の複数の発光セグメントと、前記陽極電極
上に絶縁層に介して設けられたグリッド電極と、該グリ
ッド電極を覆うフェイスガラス内で前記蛍光体上に設け
られた陰極電極とから成り、該陰極電極から発生する熱
電子を前記グリッド電極で加速制御し、前記蛍光体に熱
電子を射突させて該蛍光体を発光させるように構成した
蛍光体ドツトアレイ管において、前記蛍光体が付着して
いる部分以外の陽極電極の表面を酸化させて絶縁皮膜を
設けたこと、更には、（２）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
ト層が被覆されていない電極部の表面に陽極酸化被膜を
形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記蛍光体が付着す
る電極部の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、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、陽極酸化被
膜を形成していない前記セグメント電極列のうち蛍光体
が付着する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１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（Ａｌ）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、１３
は陽極酸化皮膜である。

以下、蛍光面形成工程に従って順に説明する。

図（ａ）の工程；電極形成工程においては、まずＡＩ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Ａｌ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、フォトレジストをＡｌ
配線パターンが形成された基板上にスピンナーなとの方
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、ポストベイクなどを施してレジスト膜の耐薬品
性を向上させた後、露出しているＡ１電極及び配線を陽
極として絶縁性皮膜１３を生じる電解質の溶液中で電界
酸化させる。電解質としては電界酸化してすぐに電圧が
急速に著しく上昇して電流が止まり、膜が増厚しないも
のを使用したほうがよい、膜が増厚するものでも構わな
いが時間の管理が離しい、膜が増厚しないものとしては
、例えばホウ酸やホウ酸アンモン、シュウ酸アンモン、
特殊の混酸（ホウ酸ｉ００ｇｔホウ砂１ｇ、純蒸留水で
１リツトルにうすめたもの）などがあり、純ＡＩに対し
てシュウ酸アンモン電解液として用いた場合、約１３．
０人／Ｖ、電流効率８０％の条件で陽極皮膜厚さ２００
０〜４０００人をつくることができる。この条件でつく
られた膜の比重は約３．２ｇ／ｃｍ”である（１次化成
）、そして中性溶液による２次化成を行ない純水により
水洗する。

図（ｆ）の工程；陽極酸化皮膜形成終了後、余分なレジ
ストを除去すれば蛍光体が付着する部分のＡｌ電極が露
出される。

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Ａｌ電極部に付着させれば
所望の蛍光体ドツトアレイ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、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
Ａｌ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→陽極酸化皮膜形成工程→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。

夏−一見 以上の説明から明らかなように、本発明によると、以下
のような効果がある。

（１）請求項１に対応する効果５蛍光体ドツトアレイ管
においてＡＩ陽極電極や配線が絶縁層や外界水分とによ
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
Ａ１陽極電極や配線による部分的な輝度低下が押さえら
れ、プリンターなどの光書き込み用として十分使用に耐
えられるようになる。（２）請求項２に対応する効果；
蛍光体ドツト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。

【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（Ａ１）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・・・陽極酸化皮膜。 第 図 第 図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性材料で短冊状の陽極電極を形成した基板と、
   前記陽極電極の表面に蛍光体を付着させ、アレイ状に配
   置されたドットパターン状の複数の発光セグメントと、
   前記陽極電極上に絶縁層に介して設けられたグリッド電
   極と、該グリッド電極を覆うフェイスガラス内で前記蛍
   光体上に設けられた陰極電極とから成り、該陰極電極か
   ら発生する熱電子を前記グリッド電極で加速制御し、前
   記蛍光体に熱電子を射突させて該蛍光体を発光させるよ
   うに構成した蛍光体ドットアレイ管において、前記蛍光
   体が付着している部分以外の陽極電極の表面を酸化させ
   て絶縁皮膜を設けたことを特徴とする蛍光体ドットアレ
   イ管。 ２、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被覆されていない
   電極部の表面に陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形
   成工程と、前記蛍光体が付着する電極部のフォトレジス
   ト層を除去するフォトレジスト層除去工程と、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、陽極酸化被膜を形成していない前記
   セグメント電極列のうち蛍光体が付着する電極部分の一
   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。