JPH03187140A - 電着基板とその作製方法 - 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〕 本発明は、電着方法及びそれによって得られる電着基板
に関し、より詳細には蛍光表示管における蛍光面の形成
及びそれに適用しうる電着方法に関するものである。

〔従来技術〕

蛍光表示管は一方向に単数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、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１選択されたセグメン
トに熱電子をひきつけ、ひきつけられた熱電子が蛍光面
に衝突する際に発する蛍光により、情報の表示を行なう
表示素子であって、バーコード表示管や、蛍光体ドツト
アレイ管として知られている。

このような蛍光表示管においてセグメント電極に良好な
蛍光面を形成する方法として、電気泳動を利用する方法
が知られている（例えば実公昭５７−５５７２８号）、
これはセグメント電極列を形成した基板を、蛍光体粒子
を分散させた分散液中に浸漬し、セグメント電極列に対
向させた対向電極と上記電極列とに電圧を印加して分散
液中の蛍光体粒子をセグメント電極に付着させるもので
ある。セグメント電極と対向電極間の間隔いわゆる対向
間隙と、印加電圧によって決まる電界強度は、電気泳動
法においては重要な因子となる。

しかし、セグメン（・電極上にのみ蛍光体粒子を付着さ
せることは電界のみの制御では困難であり、電着液の液
流を利用したり、またさらにその安定性を高めるための
改良が行なわれたりしている。

ところで電着液のｗＲＩ２においては一般に金属塩など
の荷電・安定剤を含んだアルコールなどの有機溶媒を分
散媒とし、これに分散質として蛍光体粒子を添加し、撹
拌装置により撹拌することによって蛍光体粒子を分散さ
せている。この分散が不充分である場合、液中での？］
１光体粒子の凝集が起こり、電極間に電圧を印加した場
合、電極上に凝集体が付着するため１層厚が不均一で粒
子間間隙の大きな蛍光面が形成されてしまう。

撹拌装置としては、一般にブレード型やボッター型のホ
モジナイザーやスターラーが使われている。

前記撹拌装置による撹拌終了後、電着液は電着液収容容
器に移され、さらに画電極が浸漬され、付着処理が行な
われるが、前記撹拌装置では撹拌が局所的であることや
、液流をともなうために付着処理を同時に行なうことが
できないこと、そして撹拌終了から付着処理開始までの
間（液流停止までの時間を含む）の粒子の再凝集などの
問題がある。

通常前述の電着に用いられる蛍光体粒子の粒径は１〜数
ミクロン程度のものが使用されている。そして粒径と発
光強度の関係において、粒径が１μｍ以下の粒径範囲に
おいては粒径の減少にともない発光強度も減少すること
が知られてきており、またこのことと、ドツトアレイ管
の場合、解像度（セグメント電極幅は０．１＋ａｍ程度
）とのかねあいから前記１〜数ミクロン程度の粒径の蛍
光体粒子が用いられているものと考えられる。さらに粒
子の粒径が小さいものは、凝集力が大きいため電着時に
凝集体となって付着してしまう不都合が生じてしまう。

〔目　　的〕

本発明の目的は、上記の蛍光体粒子間の間隙の減少によ
り、発光強度が向上したＩ＆板素子およびそれを作製す
るための電着方法を提供することにある。

〔構　　成〕

本発明者らは、電着後の蛍光面に着目し、電子顕微ｊ１
観察から、蛍光体粒子は粒子間にかなりの間隙を有した
三次元的にしかも不規則に結合した状態で基板に付着し
ていることを見い出し５この粒子間隙の処理により１発
光強度の向上が計れないかどうか鋭意研究の結果１本発
明に到達したものである。

すなわち、本発明の一つは、基板上に蛍光体粒子を付着
させた蛍光体付着基板において、平均粒径１．０〜数μ
ｍの蛍光体粒子層と、平均粒径０．１μｍ以下、好まし
くは０．１μｍ以下で前記蛍光体粒子より平均粒径の小
さい蛍光体超微粒子層がｆ＆層されていることを特徴と
する蛍光体付着基板に関する。

本発明のもう一つは、電気泳動法を用いて基板上に蛍光
体粒子を付着させる方法において、平均粒径が異なる蛍
光体粉末をそれぞれの分散質とする２種以上の電着液を
用い、それぞれの電着液による電着を行なうことを特徴
とする蛍光体付着基板の作製方法に関する。

本発明をさらに具体的にいえば、基板上に配列形成され
た多数のセグメント電極上への電気泳動法を用いての蛍
光体粒子の付着において、平均粒径が異なる蛍光体粉末
をそれぞれの分散質とする２種以上の電着液を用い、そ
れぞれの電着液による電着を１回ずつ、または交互にく
り返して行なうことを特徴とする方法により作成された
。蛍光体粒子間の間隙が蛍光体超微粒子により均一に充
填された構造を有する蛍光体付着基板に関わるものであ
る。

本発明の蛍光体付着基板は、蛍光体粒子層（以下粒子層
）と蛍光体超微粒子層（以下超微粒子ＷＪ）とが少なく
とも一層づつ積層されたものである。前記粒子層と超微
粒子層との積層は、くり返し８Ｍされたものでもよい。

前記蛍光体付着基板は、粒子層を形成する蛍光体粒子を
分散質とする電着液と、超微粒子層を形成する蛍光体超
微粒子を分散質とする電着液とを用意し、Ｔｉ気気泳動
法用いてそれぞれの電着液による電着を上回づつまたは
適宜くり返し行なうことによって作製することができる
。

本発明の粒子層に用いられる蛍光体粒子の平均粒径は１
．０〜数μｍ、また超微粒子層に用いられる蛍光体超微
粒子の平均粒径は０．１μｍ以下、好ましくは０．１μ
ｍ以下で前記蛍光体粒子より平均粒径の小さい蛍光体超
微粒子である。

蛍光体超微粒子の平均粒径が小さいほど好ましいのは１
粒子層の間隙を均一に充填するからである。

本発明で用いられる前記蛍光体粒子巾約１μｍ以下のも
のと、前記蛍光体超微粒子は１通常の分散方法では均一
に分散せず、凝集を起すことがあるので、これら粒子の
分散には超音波処理を行なうことが好ましい。

通常、超音波処理は、周波数２５〜５０ＫＨｚ、液容器
の容積に対する発振出力１０〜３０１／　Ｑが用いられ
、処理時間は、処理方法によっても異なるが、通常１分
以上、好ましくは５分以上である。

また、蛍光体超微粒子の分散性を高めるために、電着液
収容容器として、超音波を効率的に伝達するステンレス
鋼製のものを使用し、さらに該容器に圧電素子などの超
音波発振素子を取り付けておき、電着液が超音波処理さ
れるようにしておくとよい。

本発明で使用できる蛍光体材料としては、公知の蛍光体
材料のすべてが含まれる。たとえば、ＺｎＯ，ＺｎＳ：
Ｚｎ、ＺｎＳ：ＣｕＡＱ、Ｙｚｏｘｓ　：　Ｅｕなどが
ある。

電着液を構成する分散媒としてはイソプロピルアルコー
ルをはじめとする各種アルコールを使用することができ
、これにはＡ　Ｒ（Ｎｏ３）□９Ｈ，Ｏのような各種金
属塩からなる公知の荷電安定剤を添加することができる
。

本発明の超音波処理を含む電着方法の具体例としては、
（Ａ）電着液中での蛍光体粒子または蛍光体超微粒子の
超音波分散終了と同時にセグメント電極と対向電極間へ
の電圧の印加を開始する方法、（Ｂ）定着液中での蛍光
体粒子または蛍光体超微粒子の超音波分散を行ないなが
ら。

セグメント電極と対向電極間への電圧の印加を開始する
方法および（Ｃ）セグメント電極と対向＠極間への電圧
の印加後、超音波発振出力を減少または停止させる方法
があり、上記方法中では、（Ｃ）方法が最も好ましい。

また、電着条件により積層状態を、（イ）連続状態、（
ロ）不連続状態のいずれにすることもできるが、三次元
的に不規則に積み重なった蛍光体粒子間の間隙が超微粒
子により連続的に充填された状態とすることが最もよく
、適当な電着条件における蛍光体粒子の単粒子層、超微
粒子の数粒子層の電着の繰り返しにより達成することが
できる。

本発明の電着装置としては、対向電極に対向してなるセ
グメント電極が配列形成された電着基板を支持し、該電
着基板を電着液収容容器中の電着液に浸漬し、適宜の方
法で電着中の電着液の撹拌が行なわれ、該セグメント電
極−該対向電極間に電圧がかけられ、該電着液中に分散
された蛍光体粒子または蛍光体超微粒子がセグメント電
極にのみ付着されるような装置である。

本発明の電着装置の具体例を示す図面について説明する
。

蛍光体粒子または蛍光体超微粒子が分散された電着液２
は１円筒形のステンレス製などの容器１の中に収容され
ている。この容器１内には駆動モータ（図示略）により
回転される回転軸３が設けられていて、さらにこの回転
軸３には多角柱、例えば六角柱状の支持体４が一体的に
形成されている。そしてこの支持体４の外周各面には６
枚の電着基板５が多角形状に組合せて支持されて筒状体
を形成し、回転軸３と一体に回転される回転体を構成す
る。ここで電着基板５にはセグメント電極６が蛍光表示
管の用途機能に応じた所定のピッチで配列されており、
このセグメント電極６が外側に位置するようにして、六
角形状に組合されている。従って各セグメント電極６は
対向電極７と対向し、かつ、電着液２巾に浸漬される。

ここで対向電極７は、略コの字状に折曲された断面円形
の棒状体をもって構成されていて両端部が支持体４に係
合された状態にて、セグメント電極との間に相対的な位
置ずれが生じないよう固定されている。そして対向な極
７と各セグメント電極６間には電源８が接続されている
。なお、電源８と各セグメント電極６および対向Ｎ、極
７との電気的導通状態は、図では簡単に示しであるが実
際には。

例えば各セグメント電極を共通に接続する導線を回転軸
３周面の導体リングに導き、この導体リングに、電源８
の各端をモータブラシ状に圧接させて得ることができる
。対向ｆｆ１４１１７につぃてもこれに準する１回転軸
３の下端には回転翼９を設け、蛍光体粒子の沈降を防ぐ
ために電着液２の撹拌を促進するようにする０回転軸３
を矢印方向に回転させることにより、セグメント電極６
と容器１とが相対的に回動させられて適度の液流が対向
電極と電着基板との間に生じ、さらに回転Ｘ９の回転と
あいまって被電着面たるセグメント電極６に蛍光体粒子
が良好に付着されることになる。

圧電素子などの超音波発振素子１０は、容器１の外周壁
部１１や外側底部１２に取付けられており、超音波発振
装置（図示略）に接続され発振出力が調整し得るように
されている。

また、本発明においては２種以上の電着液を用いるので
、容器１を電着液の数だけ用意し。

第１の電着液を用い所定の電着条件にて電着を行なった
後、容器とともに電着液を交換し、第２の電着液を用い
所定の電着条件にて再び電着を行なうようにするとよい
。

前記電着液の交換は基板支持体４又は容器１のどちらか
が昇降し、基板支持体４が電着液から離れた後、別の電
着液容器の位置まで移動され、再び浸漬されるような装
置の構成にしておくとよい。

〔実施例〕

実施例１ 電着液２としてはイソプロピルアルコール３悲ニ対しテ
Ａ　Ｑ　　（Ｎｏ３）　、　−９Ｈ，Ｏを５０ｍｇ溶解
し、これに平均粒径１．５μｍのＺｎＯ蛍光体粒子５ｇ
を添加し、超音波分散させたものと、平均粒径０．０５
μｍのＺｎＯ蛍光体超微粒子５ｇを添加し超音波分散さ
せたものの２種を用いた。

まず、前者の電着液を用い、上記装置にて回転ｘ９を６
０Ｏｒｐｍで回転し、撹拌させ、１ｏｓｓの間隔で対向
させたセグメント電極６と対向電極７間に２０〜４０Ｖ
の電圧を２０秒間印加し、セグメント電極６上に蛍光体
を電着させ、続いて後者の電着液を用い、同様に電着を
行ない、この工程を５回くり返した。この方法によって
得られた蛍光面の電子顕微ｍｓ察から、蛍光体粒子間の
間隙が蛍光体超微粒子により充填された構造を有し、カ
ソードルミネッセンス量を測定したところ、蛍光体超微
粒子を含まない電着液のみで電着したものに比べ約９％
の増大がみとめられた。

実施例２ 電着液に添加する蛍光体超微粒子の平均粒径を０．１μ
ｍとする以外は、実施例１と同様にして蛍光体電着基板
を作製したところ、蛍光面も実施例１と同様に蛍光体粒
子間の間隙が蛍光体超微粒子により充填された構造を有
し、カソードルミネッセンス量を測定したところ、蛍光
体超微粒子を含まない電着液のみで電着したものに比べ
約８％の増大がみとめられた。

〔効　　果〕

本発明の蛍光体付着基板においては、蛍光面で、蛍光体
粒子間の間隙が蛍光体超微粒子により充填された構造を
有するため、発光素子として用いた場合の発光強度が増
大する。

本発明の蛍光体付着基板の作製方法は、２種以上の電着
を用いて１回づつまたはくり返し電着を行なうという簡
単な操作であり、従来の一般的な製法と大差ない簡便な
工程でしかも低コストで高発光強度の蛍光表示管が作製
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明蛍光体付着基板を作製するのに用いられ
る電着装置の側断面図、第２図は第１図のＡ−ＡｔｌＡ
断面である。 １・・・容器　　　　　２・・・電着液３・・・回転軸
　　　　４・・・支持体５・・・電着基板　　　６・・
・セグメント電極７・・・対向電極　　　８・・・ｆｆ
ｉ源９・・・回転Ｘ　　　　　１０・・・超音波発振素
子１１・・・容器外周壁部　１２・・・容器外周壁部第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に蛍光体粒子を付着させた蛍光体付着基板に
   おいて、平均粒径１．０〜数μｍの蛍光体粒子層と、平
   均粒径０．１μｍ以下で前記蛍光体粒子より平均粒径の
   小さい蛍光体超微粒子層が積層されていることを特徴と
   する蛍光体付着基板。 ２、電気泳動法を用いて基板上に蛍光体粒子を付着させ
   る方法において、平均粒径が異なる蛍光体粉末をそれぞ
   れの分散質とする２種以上の電着液を用い、それぞれの
   電着液による電着を行なうことを特徴とする蛍光体付着
   基板の作製方法。