JP2006085968A - 蛍光表示管および蛍光表示管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正常にグリッド電極を駆動することができる蛍光表示管および蛍光表示管の製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁層３となるガラスペーストの焼成前に、ジャンクション層１０となるグラファイトペーストまたはアルミニウムペーストを絶縁層３のスルーホール３ａに塗布し、スルーホール３ａから露出しているアルミ配線層２をジャンクション層１０で覆う。これにより、絶縁層３およびジャンクション層１０を焼成しても、アルミ配線層２が外部に露出していないので、アルミ配線層２の表面には酸化膜が形成されない。したがって、アルミ配線層２とグリッド電極５との間に接触不良が発生しないので、本実施の形態にかかる蛍光表示管では、低い電圧でも正常にグリッド電極５を駆動させることが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蛍光表示管および蛍光表示管の製造方法に関し、特に基板上に形成されたアルミ配線層とグリッド電極との取り付け構造に関するものである。

蛍光表示管は、真空に保持した外囲器内に蛍光体層を被着形成した陽極電極層と、この陽極電極層上に張架されたフィラメントと、陽極電極層とフィラメントとの間に設けられたグリッド電極とを有する自発光型のディスプレイである。このように構成される蛍光表示管は、フィラメントから放射される熱電子を、グリッド電極により制御し、蛍光体層の表面に衝突させることによって励起発光を行っている（例えば、特許文献１参照。）。

図２は、従来の蛍光表示管の構成を示す要部断面図である。図２において、ガラス基板１上には、所定の配線パターンを有するアルミ配線層２およびアノード配線層１１と、これらを覆う絶縁層３とが設けられている。絶縁層３の所定位置にはスルーホール３ａが設けられており、絶縁層３の表面に設けられた導電部材４がスルーホール３ａを通してアルミ配線層２に電気的に接続されている。導電部材４上には、複数の電子通過孔がメッシュ状に形成された平面視略矩形のメッシュ部５ａとこのメッシュ部５ａの両端に設けられた脚部５ｂ，５ｃとから構成されるグリッド電極５の一方の脚部５ｂが固定されており、このグリッド電極５は、導電部材４を介してアルミ配線層２と電気的に接続されている。グリッド電極５の他方の脚部５ｃは、例えば導電部材４と同じ導電ペーストまたは低融点ガラスからなる固定部材６により絶縁層３上の所定の位置に固定されている。これにより、グリッド電極５のメッシュ部５ａは、絶縁層３に対して略平行に配設される。

また、絶縁層３の所定の位置にはスルーホール３ａの他にもスルーホール３ｂが設けられており、絶縁層３の表面に設けられた所定パターンの陽極導体層１２がそのスルーホール３ｂを通してアノード配線層１１に電気的に接続している。さらに、その陽極導体層１２上には蛍光体１３が設けられている。

グリッド電極５の上方、すなわちグリッド電極５のガラス基板１に対向する側の反対側には、グリッド電極５から離間してフィラメント７が複数配置されている。フィラメント７上方にはフェースガラス８が配置されており、ガラス基板１とフェースガラス８とが図示しない低融点ガラスにより封着されて外囲器９を構成している。

ここで、アルミ配線層２は、真空蒸着法により成膜されたアルミニウム膜を選択的にエッチングすることにより形成される。絶縁層３は、スクリーン印刷法により塗布された低融点ガラスを主成分とするガラスペーストを焼成した絶縁膜で構成されている。導電部材４は、少なくとも導電剤としての銀粉末とフリットガラスとを混合した導電ペーストを焼成したものである。

このような従来の蛍光表示管は、ガラス基板１上にアルミ配線層２およびアノード配線層１１を成膜し、このアルミ配線層２およびアノード配線層１１の上に印刷により塗布した絶縁層３を焼成した後、導電部材４および陽極導体層１２となる導電ペーストを絶縁層３のスルーホール３ａ，３ｂの所定の位置に、固定部材６となる導電ペーストまたは低融点ガラスを絶縁層３上の所定の位置にそれぞれ印刷する。また、蛍光体１３となる蛍光体ペーストを陽極導体層１２となる導電ペースト上にスクリーン印刷し、グリッド電極５の脚部５ｂを導電部材４となる導電ペースト中に、グリッド電極５の脚部５ｃを固定部材６となる導電ペーストまたは低融点ガラス中にそれぞれ埋設した後、焼成する。すると、グリッド電極５は、アルミ配線層２と電気的に接続されるとともに絶縁層３上に固定される。
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
特開２０００−２９４１７７号公報

しかしながら、従来の蛍光表示管では、アルミ配線上に塗布した絶縁層を焼成すると、絶縁層のスルーホールから露出したアルミ配線層の表面に酸化膜が生成されてしまう。この酸化膜は、アルミ配線層と導電部材との界面の接触不良を引き起こす。このため、従来の蛍光表示管では、高い電圧を印加して酸化膜を破壊しなければ、グリッド電極を駆動させることができなかった。また、場合によっては、高い電圧を印加しても、アルミ配線層と導電部材との接触不良が改善されず、グリッド電極を正常に駆動できないこともあった。
そこで、本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、正常にグリッド電極を駆動させることができる蛍光表示管および蛍光表示管の製造方法を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために本発明にかかる蛍光表示管は、電子放出源から放射される電子をグリッド電極により制御し、電子を陽極上に形成された蛍光体層の表面に衝突させることにより励起発光を行う蛍光表示管であって、基板上に形成されたアルミニウムからなる配線層と、基板にグリッド電極を固定するとともに、グリッド電極を配線層に電気的に接続する導電部材と、配線層と導電部材との接続面に設けたジャンクション層とを備えたことを特徴とする。

上記蛍光表示管において、配線層は、スルーホールを有する絶縁層に覆われており、ジャンクション層は、スルーホール内の配線層上に設けられるようにしてもよい。

上記蛍光表示管において、ジャンクション層は、フリットガラスを含むグラファイト層またはフリットガラスを含むアルミニウム層から構成されるようにしてもよい。

また、本発明にかかる蛍光表示管の製造方法は、基板上にアルミニウムからなる配線層を成膜する第１のステップと、配線層上に導電ペーストを塗布する第２のステップと、導電ペーストが塗布された基板を焼成してジャンクション層を形成する第３のステップと、ジャンクション層上に導電部材を形成し、この導電部材によりグリッド電極を固定する第４のステップとを備えたことを特徴とする。

上記蛍光表示管の製造方法において、導電ペーストは、フリットガラスと導電材とを含むようにしてもよい。ここで、導電材料には、グラファイトやアルミニウム等を用いるようにしてもよい。

上記蛍光表示管の製造方法において、上記第１のステップの後に、配線層が成膜された基板上にスルーホールを有する所定パターンで絶縁ペーストを塗布する第５のステップをさらに備え、上記第２のステップは、スルーホール内の配線層上に導電ペーストを塗布し、上記第３のステップは、導電ペーストおよび絶縁ペーストが塗布された基板を焼成するようにしてもよい。

また、上記蛍光表示管の製造方法において、上記第１のステップの後に、配線層が成膜された基板上にスルーホールを有する所定パターンで絶縁ペーストを塗布し焼成する第６のステップをさらに備え、上記第２のステップは、スルーホール内の配線層上に導電ペーストを塗布するようにしてもよい。

本発明によれば、配線層と導電部材との接続面にジャンクション層を設けることにより、配線層の表面に酸化膜が生成されるのを防ぐことができる。したがって、配線層とグリッド電極との間に接触不良が生じないので、高い電圧を印加することなく低い電圧においても正常にグリッド電極を駆動させることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる蛍光表示管の構成を示す要部断面図である。
本実施の形態にかかる蛍光表示管は、ガラス基板１と、このガラス基板１に対向配置されたフェースガラス８とが図示しない低融点ガラスにより封着されて外囲器９を構成している。

外囲器９内部には、ガラス基板１上に所定の配線パターンを有するアルミ配線層２およびアノード配線層１１と、これらを覆う絶縁層３とが設けられている。絶縁層３の所定位置にはスルーホール３ａが設けられており、スルーホール３ａ内のアルミ配線層２上にジャンクション層１０が設けられている。絶縁層３の表面には、導電部材４が設けられており、導電部材４はスルーホール３ａを通してジャンクション層１０に接している。導電部材４上には、複数の電子通過孔がメッシュ状に形成された平面視略矩形のメッシュ部５ａとこのメッシュ部５ａの両端に設けられた脚部５ｂ，５ｃとから構成されるグリッド電極５の一方の脚部５ｂが固定されており、このグリッド電極５は、導電部材４およびジャンクション層１０を介してアルミ配線層２と電気的に接続されている。グリッド電極５の他方の脚部５ｃは、例えば導電部材４と同じ導電ペーストまたは低融点ガラスからなる固定部材６により、絶縁層３上の所定の位置に固定されている。これにより、グリッド電極５のメッシュ部５ａは、絶縁層３に対して略平行に配設される。グリッド電極５の上方、すなわちグリッド電極５のガラス基板１に対向する側の反対側には、グリッド電極５から離間してフィラメント７が複数配置されている。

また、絶縁層３の所定の位置にはスルーホール３ａの他にもスルーホール３ｂが設けられており、絶縁層３の表面に設けられた所定パターンの陽極導体層１２がそのスルーホール３ｂを通してアノード配線層１１に電気的に接続している。さらに、その陽極導体層１２上には蛍光体１３が設けられている。

ここで、アルミ配線層２は、アルミニウムで構成されおり、絶縁層３は、低融点ガラスで構成されている。導電部材４は、少なくとも導電剤としての銀粉末と、フリットガラスとを含む。ジャンクション層１０は、フリットガラスを含むグラファイト層で構成されている。

次に、本実施の形態にかかる蛍光表示管の製造方法について説明する。
まず、真空蒸着法などによりアルミ配線層２およびアノード配線層１１をガラス基板１上に１μｍ程度の厚さで成膜する。
次に、アルミ配線層２およびアノード配線層１１が形成されたガラス基板１上に、低融点ガラスを主成分とするガラスペーストをスクリーン印刷法によりスルーホール３ａ，３ｂを含む所定パターンに塗布する。そのガラスペーストがスルーホール３ａ，３ｂを有する絶縁層３となる。

次に、スルーホール３ａ内に、スクリーン印刷法により１０μｍ程度の厚さに塗布したフリットガラスを含むグラファイトペーストを塗布する。このグラファイトペーストがジャンクション層１０となる。

ここで、フリットガラスを含むグラファイトペーストとは、エチルセルロースのようなバインダーとブチルカルビトールのような溶剤との混合物であるビヒクルに導電材としてのグラファイト粉末と、印刷性を向上させるためのフィラー材としてのアルミナ粉末と、フリットガラス粉末とを混合してペースト化したものである。

なお、グラファイトペーストをスルーホール３ａ内に塗布する領域は、スルーホール３ａから露出したアルミ配線層２の少なくとも一部を覆うのであれば、適宜自由に設定することができる。例えば、スルーホール３ａ内の一部または全面に塗布するようにしてもよい。

次に、ガラスペーストおよびグラファイトペーストが塗布されたガラス基板１を焼成する。これにより、絶縁層３とジャンクション層１０が形成される。

次に、スルーホール３ｂ内のアノード配線層１１上から絶縁層３上にかけて導電ペーストをスクリーン印刷した後、焼成して陽極導体層１２を形成する。次に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷した後に焼成して陽極導体層１２上に蛍光体１３を形成する。

次に、スルーホール３ａ内に形成されたジャンクション層１０上を含む絶縁層３上に導電部材４となる銀粉末およびフリットガラスを含む導電ペーストを塗布する。また、絶縁層３上の所定の箇所に固定部材６となる導電ペーストまたは低融点ガラスを塗布する。そして、導電部材４となる導電ペーストと、固定部材６となる導電ペーストまたは低融点ガラスとにグリッド電極５の脚部５ｂ，５ｃをそれぞれ埋設する。
ここで、導電部材４および固定部材６となる導電ペーストは、印刷法等により絶縁層３上に塗布される。一方、固定部材６となる低融点ガラスは、ディスペンサー等により絶縁層３上に塗布される。

次に、グリッド電極５が配置されたガラス基板１を焼成する。すると、グリッド電極５は、ジャンクション層１０および導電部材４を介してアルミ配線層２と電気的に接続されるとともに、導電部材４および固定部材６により絶縁層３上に固定される。
固定部材６として低融点ガラスを用いる場合、絶縁層３上に塗布した液体状の低融点ガラスを乾燥させることによりグリッド電極５を絶縁層３上に仮固定した後、ガラス基板１を焼成することによりグリッド電極５を絶縁層３上に固定する。ここで、焼成により溶融した低融点ガラスは、グリッド電極５の脚部５ｃを導電部材４から離れる方向に引っ張った状態で凝固する。これにより、グリッド電極５は、十分な張力を有した状態で絶縁層３上に張設される。

ガラス基板１を焼成すると、ジャンクション層１０と導電ペーストとが溶融し、ジャンクション層１０と導電部材４との接触面において、ジャンクション層１０内部のグラファイト粉末と導電ペースト内部の銀粉末とが接触する。これにより、ジャンクション層１０と導電ペーストとは、互いに電気的に接続される。ここで、ジャンクション層１０は、アルミ配線層２との接触面において、アルミ配線層２とジャンクション層１０内部のグラファイト粉末とが接触するので、アルミ配線層２と電気的に接続されている。また、導電部材４は、グリッド電極５との接触面において、グリッド電極５と導電部材４内部の銀粉末とが接触するので、グリッド電極５と電気的に接続されている。よって、グリッド電極５は、ジャンクション層１０および導電部材４を介してアルミ配線層２と電気的に接続されることになる。

ここで、導電部材４の形状は、グリッド電極５の脚部５ｂをジャンクション層１０と電気的に接続し、かつ、グリッド電極５の脚部５ｂ、５ｃを絶縁層３上の所定の箇所に固定できるのであれば、平面視略矩形や平面視略円形など適宜自由に設定することができる。

本実施の形態では、絶縁層３となるガラスペーストの焼成前に、ジャンクション層１０となるグラファイトペーストを絶縁層３のスルーホール３ａに塗布し、スルーホール３ａから露出しているアルミ配線層２をジャンクション層１０で覆う。これにより、絶縁層３およびジャンクション層１０を焼成しても、アルミ配線層２が外部に露出していないので、アルミ配線層２の表面には酸化膜が形成されない。したがって、アルミ配線層２とグリッド電極５との間に接触不良が発生しないので、本実施の形態にかかる蛍光表示管では、低い電圧でも正常にグリッド電極５を駆動させることが可能となる。

従来の蛍光表示管では、約１０〜１５Ｖの電圧を印加しなければ駆動できなかった。しかしながら、上述した本実施の形態の蛍光表示管では、約３〜５Ｖの電圧で駆動させることが可能となった。

なお、本実施の形態では、ガラスペーストおよびグラファイトペーストを同時に焼成するように説明したが、ガラスペーストを焼成して絶縁層３を形成した後に、絶縁層３のスルーホール３ａ内にグラファイトペーストを印刷により塗布し、焼成することによりジャンクション層１０を形成するようにしてもよい。
この場合、グラファイトペーストでジャンクション層１０を形成すると、それぞれに含まれるフリットガラスがアルミ配線層２の表面の酸化膜と反応し、アルミ配線層２にまでグラファイト粉末が到達する。これにより安定した導通状態が得られ、抵抗のばらつきを抑止できるので、結果として、正常にグリッド電極５を駆動させることが可能となる。

また、本実施の形態では、ジャンクション層１０がグラファイトペーストにより構成されるように説明したが、アルミニウムペーストにより構成されるようにしてもよい。このアルミニウムペーストとは、エチルセルロースのようなバインダーとブチルカルビトールのような溶剤との混合物であるビヒクルに導電材としてのアルミニウム粉末と、フリットガラス粉末とを混合してペースト化したものである。この場合も、グラファイトペーストを用いた場合と同等の作用効果が得られる。

本発明の実施の形態にかかる蛍光表示管の構成を示す要部断面図である。 従来の蛍光表示管の構成を示す要部断面図である。

符号の説明

１…ガラス基板、２…アルミ配線層、３…絶縁層、３ａ…スルーホール、４…導電部材、５…グリッド電極、５ａ…メッシュ部、５ｂ，５ｃ…脚部、６…固定部材、７…フィラメント、８…フェースガラス、９…外囲器、１０…ジャンクション層、１１…アノード配線層、１２…陽極導体層、１３…蛍光体。

Claims (7)

1. 電子放出源から放射される電子をグリッド電極により制御し、前記電子を陽極上に形成された蛍光体層の表面に衝突させることにより励起発光を行う蛍光表示管であって、
   基板上に形成されたアルミニウムからなる配線層と、
   前記基板に前記グリッド電極を固定するとともに、前記グリッド電極を前記配線層に電気的に接続する導電部材と、
   前記配線層と前記導電部材との接続面に設けたジャンクション層と
   を備えたことを特徴とする蛍光表示管。
2. 前記配線層は、スルーホールを有する絶縁層に覆われており、
   前記ジャンクション層は、前記スルーホール内の前記配線層上に設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の蛍光表示管。
3. 前記ジャンクション層は、フリットガラスを含むグラファイト層またはフリットガラスを含むアルミニウム層から構成される
   ことを特徴とする請求項１または２記載の蛍光表示管。
4. 基板上にアルミニウムからなる配線層を成膜する第１のステップと、
   前記配線層上に導電ペーストを塗布する第２のステップと、
   前記導電ペーストが塗布された前記基板を焼成してジャンクション層を形成する第３のステップと、
   前記ジャンクション層上に導電部材を形成し、この導電部材によりグリッド電極を固定する第４のステップと
   を備えたことを特徴とする蛍光表示管の製造方法。
5. 前記導電ペーストは、フリットガラスと導電材とを含む
   ことを特徴とする請求項４記載の蛍光表示管の製造方法。
6. 前記第１のステップの後に、前記配線層が成膜された前記基板上にスルーホールを有する所定パターンで絶縁ペーストを塗布する第５のステップをさらに備え、
   前記第２のステップは、前記スルーホール内の前記配線層上に前記導電ペーストを塗布し、
   前記第３のステップは、前記導電ペーストおよび前記絶縁ペーストが塗布された前記基板を焼成する
   ことを特徴とする請求項４または５記載の蛍光表示管の製造方法。
7. 前記第１のステップの後に、前記配線層が成膜された前記基板上にスルーホールを有する所定パターンで絶縁ペーストを塗布し焼成する第６のステップをさらに備え、
   前記第２のステップは、前記スルーホール内の前記配線層上に導電ペーストを塗布する
   ことを特徴とする請求項５記載の蛍光表示管の製造方法。
   

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