JPH0221096B2

JPH0221096B2 -

Info

Publication number: JPH0221096B2
Application number: JP56163508A
Authority: JP
Inventors: Tokuhide Shimojo
Original assignee: Ise Electronics Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1981-10-15
Filing date: 1981-10-15
Publication date: 1990-05-11
Also published as: JPS5866239A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、カラー螢光表示管の改良に関するも
のである。第１図および第２図に、従来用いられているカ
ラー螢光表示管を示す。第１図は全体の構成を示
す内部構造図、第２図はその一部拡大断面図であ
る。第１図において、１は基板、２はその上に形
成した絶縁層、３は同じく配線層、４は陽極電
極、５は螢光面、６はコントロールグリツド、７
はフイラメントカソード、８はフエースガラス、
９は樹脂モールド部材、１０はリード線を示す。
ここで、螢光面５は、第２図に示すように赤色発
光螢光体５ａおよび緑色発光螢光体５ｂを交互に
塗布した構造を有している。このように、従来のカラー螢光表示管において
は、陽極電極上に発光色の異なる螢光体を塗り分
けることによつて各表示色を得ていた。その場
合、螢光体としては例えば次のようなものが用い
られている。

【表】上述したように特性の異なる各種螢光体を用い
る結果、従来のカラー螢光表示管には次のような
欠点があつた。即ち、 (1) ZnO：Zn螢光体以外はスクリーン印刷法に
よる塗布方法しか使用できず、従つて、高い分
解能が得られない。 (2) スクリーン印刷法により螢光面を形成するた
め、焼成によりバインダを除去する必要があ
り、この焼成により螢光体の特性が劣化する。 (3) 螢光体の寿命がそれぞれ異なつており、結局
最も短い螢光体の寿命が表示管の寿命となる。 (4) 螢光体の輝度−電圧特性および輝度−時間特
性がそれぞれ異なつているため適切な駆動条件
の設定が困難である。 (5) (3)および(4)の結果、表示色が時間と共に変化
する。 (6) 表示をフイラメントカソード７の側から見る
ため、表示管内の内蔵物が目障りである。などである。本発明は、以上のような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、特性の良好な１種類の
螢光体のみを用いてカラー表示を行なうことがで
きると共に、内蔵物が目立たずコントラストが良
好なカラー螢光表示管を提供することにある。このような目的を達成するために、本発明は、
外囲器の一部を構成する透明ガラス基板上に色フ
イルタ、透明絶縁層および透明陽極電極を順次積
層形成し、該透明陽極電極上に螢光体を塗布し、
前記色フイルタは透明ガラス基板の内面上に順次
積層した第１の半透明金属膜と、透明誘電体膜
と、第２の半透明金属膜とによつて構成した金属
干渉フイルタとからなり、この第２の半透明金属
膜は相互に電気的に絶縁分離されるとともに陽極
電極を兼ねるように構成したものである。以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。第３図は、本発明の一実施例を示す内部構造図
である。第３図において、透明なガラス基板１１の内面
上に、第１の半透明金属膜としてのAg膜１２、
透明誘電体膜としてのMgF₂膜１３、第２の半透
明金属膜としてのAg膜１４を順次形成してある。
第４図はその要部拡大図であり、これらの各膜１
２，１３，１４で金属干渉フイルタＦを構成す
る。Ag膜１４の上には螢光体１５が積層され、
その上方にはコントロールグリツド１６が配置し
てある。第５図は一部を切欠いて示す一部拡大平
面図であり、ここに示すようにフイルタＦを構成
するAg膜１４は陽極電極を兼用しており、スト
ライプ状の構造を有する。このストライプのAg
膜１４とコントロールグリツド１６は交叉してお
り、各交叉部に螢光体１５からなる螢光体ドツト
が配置してマトリツクス螢光面を形成している。
なお、１７はフイラメントカソード、１８はフエ
ースガラス、１９は樹脂モールド部材、２０はリ
ード線を示す。陽極電極のAg膜１４とコントロ
ールグリツド１６とを適当に選択してAg膜１４
上に形成した螢光体１５を発光させ、この光を金
属干渉フイルタＦを通してガラス基板１１の側か
ら見ることにより、カラー表示を行なうことがで
きる。この金属干渉フイルタは、フアブリ・ペロ
（Fabry−Perot）の干渉計の原理に基くものであ
り、透明誘電体膜のMgF₂膜１３の屈折率および
膜厚をそれぞれｎ、ｄとして、nd＝λ／２の関
係を満足すれば、波長λ、λ／２、λ／３……の
光を透過するフイルタとして機能する。次にその
形成方法を詳細に説明する。先ず、清浄にしたガラス基板１１の上に、Ag
膜を蒸着により形成する。この場合、干渉フイル
タは、Ag膜の反射率が大きい程、即ち、膜厚が
大きい程シヤープなフイルタとなるが、他方、透
過率はそれに応じて低下する。このため、通常
Ag膜の透過率が50〜70％のものを使用する。こ
のようなAg膜は、透過率をモニタしながら蒸着
を行なうことによつて容易に形成できる。次に、MgF₂膜も同様に蒸着により形成する。
この場合、その膜厚ｄにより、フイルタの透過波
長が決まるが、この膜厚は、例えば水晶膜厚モニ
タによりモニタしながら蒸着を行なうことで容易
に制御できる。フイルタの波長（λ、λ／２、
λ／３）とMgF₂膜の屈折率ｎおよび膜厚ｄとの
関係を第１表に示す。

【表】従つて、ストライプ状の赤色フイルタ、緑色フ
イルタ、青色フイルタの配列からなる色フイルタ
層を形成するためには、先ず、最も薄い青色フイ
ルタの厚みに相当する3275Åを蒸着し、次いで、
青色フイルタのストライプ形成部分をフオトレジ
ストで覆つて残りの部分に3871−3275＝596（Å）
を蒸着する。これにより緑色フイルタ部分の厚み
3871（Å）が形成できるから、次に、緑色フイル
タのストライプ形成部分をフオトレジストで覆
い、残つた部位に4535−3871＝664（Å）を蒸着す
ることにより赤色フイルタに相当する厚みを形成
する。次いで、前記フオトレジストを、その上の
MgF₂膜と共に除去する。以上は、厚みを順次加
えて行く方法であるが、逆に、最も厚い膜の蒸着
から始めて、順次エツチングにより薄い膜を形成
して行く方法も可能である。次いで、MgF₂膜上に、ガラス基板１１の上に
形成したと同様にAg膜を形成することにより、
赤色フイルタ、緑色フイルタ、青色フイルタから
なるストライプ状の色フイルタ層が形成できる。なお、陽極電極となるAg膜１４の各ストライ
プは、絶縁層であるMgF₂膜１３により、互いに
電気的に分離しているが、このMgF₂膜１３にピ
ンホールがあると、絶縁が保てなくなる。これを
防ぐためには、MgF₂膜１３の下のAg膜１２を
Ag膜１４に対応したストライプ状にパターニン
グする方法が有効である。次に、このAg膜１４の発光ドツト部に螢光体
１５を被着形成するが、ZnO：Zn螢光体を使用
する場合には、種々の塗布方法を用いることがで
きる。 (その1) ZnO：Zn螢光体をエチルセルロースお
よびブチカルビトールアセテートと混合してペ
ースト状にし、この螢光体ペーストをスクリー
ン印刷によりドツト状に印刷する。印刷後、バ
インダを焼成により除去して螢光体１５を得
る。 (その2) ZnO：Zn螢光体を感光性のペースト状
にする。その方法としては、クロム酸アンモン
により感光性を付したPVA（ポリビニルアルコ
ール）と混合する方法や、半導体プロセスにお
いて一般に使用されるフオトレジストと混合す
る方法などがある。このペーストを、ホイラー
またはスクリーン印刷により全面に塗布した
後、フオトリソグラフイによりパターニングす
る。この方法は前記１の方法に比較して精度の
良いパターンが形成できる。 (その3) １および２の方法では、バインダを焼
成により除去する必要があるが、この焼成工程
において、螢光体が劣化し、発光強度が低下す
るおそれがある。これを防ぐため、この方法に
おいては、Ag膜１４の上に発光ドツト部を除
いて絶縁層を形成した後、例えばZnO：Zn螢
光体をイソプロピルアルコール中に硝酸アルミ
ニウム電解質と共に分散させた液体を用いて、
電気泳動法によりドツト状の螢光体１５を形成
する。次いで、コントロールグリツド１６、フイラ
メントカソード１７などの部品を通常の組立方
法により装着し、更にフエースガラス１８を封
着した後、排気および封じ切りを行なうことに
より、カラー螢光表示管が形成できる。次に、このカラー螢光表示管の表示動作につい
て説明する。先ず、フイラメントカソード１７から放出され
た電子は、当該フイラメントカソード１７に対し
て正にバイアスされたコントロールグリツド１６
を通過し、その下の各陽極電極であるAg膜１４
のうち、前記フイラメントカソード１７に対して
正にバイアスされたAg膜１４の上の螢光体１５
を射突する。このため当該螢光体１５は発光し、
その光が各色の金属干渉フイルタＦを通してガラ
ス基板１１の外側に出て来る。例えば青色フイル
タの上のAg膜１４を正バイアスしておけば、青
の光が表示される。この場合、他のAg膜１４は、
負にバイアスしておく。従つて、第６図に示すよ
うに順次配列した赤色、緑色、青色に対応した各
Ag膜１４iR，１４iG，１４jBを適当に選択する
ことにより、任意の色の光を得ることができ、コ
ントロールグリツド１６ｊを順次走査（線順示）
することにより、いわゆる総天然色のカラー表示
画面を実現することが可能になる。この場合、使
用螢光体（この例ではZnO：Zn）の発光スペク
トル分布特性および各色フイルタの透過率に応じ
て赤、緑、青の各ドツトの発光強度を制御する。
この制御は、例えばAg膜１４の正バイアス電
圧を異ならせる、当該正バイアス電圧の印加時
間を異ならせる、発光面積を異ならせる、各
色に対応して穴径の異なるドツト状マスクを設け
る、などのいずれかの方法もしくはその組合せに
より実現できる。なお、以上説明して来た金属干渉フイルタは、
第１表に示したようなλ、λ／２、λ／３の波長
の光を通す。今の場合、各色フイルタとしては
λ／２を利用しているが、赤色についてはλ／３
（4133Å）の光も可視光である。このため赤色フ
イルタの透過光は、赤の他に青色が混じることと
なる。このλ／３の波長の比視感度は約0.0012
（CIE）と極めて小さいため、色ずれは殆んど問
題にはならないが、対策としては、ガラス基板１
１の前面にシヤープカツトフイルタ“Ｌ−40”を
設ける方法がある。第４図において、Ag膜１４は一般に極めて薄
く、抵抗が高いため、第７図ａもしくはｂに示す
ように、ITO膜５１や、発光ドツト部１４ａを除
く部分にAl膜５２を設けるなどして導電性を補
う必要がある。また第４図において、Ag膜１２
がストライプ状に形成してあるのは、MgF₂膜１
３にピンホールがある場合にもれ発光が生じるの
を防ぐためである。なお、以上の実施例においては、金属干渉フイ
ルタとしてAg／MgF₂／Ag構造のものを用いた
場合についてのみ説明したが、金属膜はAgに限
定されるものではなく、Alなどの他の金属でも
良い。同様に、誘電体膜もMgF₂に限定されるも
のではなく、例えばSiO₂などを用いても良いこ
とは勿論である。また、以上の説明では陽極基板が同時に真空外
容器を構成している場合について説明したが、例
えば真空外容器を構成する基板上に、上記陽極基
板を貼付ける方法も勿論可能である。以上説明したように、本発明によれば、多種の
螢光体を用いる必要がなく、各種塗布方法が可能
な例えばZnO：Zn螢光体のみを使用することが
可能である。従つて、スクリーン印刷に依存する
必要がなく、高い分解能を得ることが可能である
と共に、焼成工程によつて螢光体が劣化するのを
避けることができ、螢光面の発光輝度および寿命
を向上させることができる。また、フイルタの選
択には自由度があり、かつフイルタは陽極基板内
側表面上に有しているために視差が生じない。更
に、赤、緑、青のフイルタを１組として用いるこ
とにより天然色表示画像が得られる。更に、基板
ガラス側から見るために、フエースガラスの代り
に金属のような不透明のものでも、真空気密を保
つものならば使用可能であり、特に限定されな
い。また、表示管内の内蔵物が目立たず、良好な
コントラストが得られると共に、場合により、基
板ガラス側でカラー表示、フエースガラス側で単
色表示と、画面の表示を同時に利用することも可
能である等の種々優れた特性を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のカラー螢光表示管
を示す内部構造図およびその一部拡大断面図、第
３図は本発明の一実施例を示す内部構造図、第４
図はその一部拡大断面図、第５図は同じく一部拡
大平面図、第６図はコントロールグリツドおよび
陽極電極の配置を示す説明図、第７図ａおよびｂ
はそれぞれ陽極電極の一例を示す断面図である。１１……ガラス基板、１２，１４……Ag膜、
１３……MgF₂膜、１５……螢光体、１６……コ
ントロールグリツド、１７……フイラメントカソ
ード、１８……フエースガラス。

Claims

【特許請求の範囲】

１外囲器の一部を構成する透明ガラス基板上に
色フイルタ、透明絶縁層および透明陽極電極を順
次積層形成し、該透明陽極電極上に螢光体を塗布
してなるカラー螢光表示管において、前記色フイ
ルタは前記透明ガラス基板の内面上に順次積層し
た第１の半透明金属膜と、透明誘電体膜と、第２
の半透明金属膜とによつて構成した金属干渉フイ
ルタとからなり、該第２の半透明金属膜は相互に
電気的に絶縁分離されるとともに陽極電極を兼ね
ていることを特徴とするカラー螢光表示管。