JPH0421980B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ この発明は、カラー蛍光表示装置に関するもの
であり、特に、透光性の絶縁基板、例えば、ガラ
ス基板上に被着された蛍光体からの発光光線を、
それぞれ異なる吸収特性を有する複数のカラーフ
イルター層を介して観察させるカラー蛍光表示装
置に係わるものである。

＜従来技術＞ 従来のカラー蛍光表示装置では、大別して二種
類の方式に属するものが多用されている。

第１の方式は、カラーフイルター層を用いない
方式であり、透光性の絶縁基板上の適宜個所に被
着された、異なる発光色を有する蛍光体からの発
光光線を、透光性の基板を介して観察させるもの
である。

第２の方式は、カラーフイルター層を用いる方
式であり、同一の発光色を有する蛍光体からの発
光光線を、それぞれ異なる吸収特性を有するカラ
ーフイルター層を介して観察させたり、あるい
は、異なる発光色を有する蛍光体からの発光光線
を、特定のカラーフイルター層を介して観察させ
るものである。

この発明は、後者の、カラーフイルター層を用
いる方式に属するカラー蛍光表示装置の改良に関
するものである。

この方式に属する従来のカラー蛍光表示装置の
一例を示すものが、第５図であり、ガラス基板１
１の一面の適宜個所には、互いに異なる吸収特性
を有する、例えば、青色カラーフイルター層１２
Ｂ、及び赤色カラーフイルター層１２Ｒが形成さ
れており、各カラーフイルター層１２Ｂ，１２Ｒ
上には、透光性の陽極導体１３が、透明導電膜、
アルミニウムメツシユ等により配置されている。
この陽極導体１３は、密封状態で装置外に延び
る、図示しない外部端子に対してアルミニウム配
線により電気的に接続されている。さらに、カラ
ーフイルター層１２Ｂ，１２Ｒの面上であつて、
陽極導体１３上に被着された蛍光体１５を除く部
位には、それを囲むように、黒色の絶縁層１４が
設けられて、これにより背景が形成されている。
この絶縁層１４は、陽極導体１３が配置された部
位、すなわち、陽極パターンの輪郭を画成する層
でもある。

そして、陽極導体１３上に被着される各発光体
１５としては、例えば、ZnO：Znから成り、同
一の発光色を有する蛍光体が用いられる。一方、
この蛍光体１５と対向する位置（図において下方
位置）には、例えば、タングステンワイヤの表面
に酸化物を被着して成るフイラメント状陰極（図
示せず）が配設されており、さらに、必要に応じ
て、該陰極と蛍光体１５との間には、制御電極が
配設される。

かくして、陰極より放出された電子は、陽極導
体１３上の所定の蛍光体１５に射突して、その蛍
光体１５を発光させる。この蛍光体１５からの発
光光線は、透光性の陽極導体１３を通過し、さら
に、これに対応するカラーフイルター層１２Ｂ，
１２Ｒを通過する際に、該フイルター層の吸収特
性に応じて、青色光あるいは赤色光となつて、陰
極の反対側からガラス基板１１を介して観察され
るものである。

ところで、上記従来技術によるカラー蛍光表示
装置においては、発光光線を通過させる陽極パタ
ーンの輪郭を画成し、この陽極パターンを囲ん
で、それ以外の部位に背景を形成するための絶縁
層１４を、カラーフイルター層１２Ｂ，１２Ｒ上
に形成する必要があつた。その際、通常的には、
低融点フリツトガラスを主成分とし、黒色ピグメ
ントや粘性剤を加えたペースト状のものを、スク
リーン印刷法により領域選択的に被着させ、これ
に熱処理を施して、厚膜として形成するものであ
つた。

しかしながら、このスクリーン印刷法により、
微細パターンを実現する場合、例えば、陽極導体
１３の幅が50μｍ程度以下になるようなグラフイ
ツク表示用陽極パターンを実現する場合には、絶
縁層１４の領域選択的な被着が極めて困難である
という欠点があつた。

さらに、この絶縁層１４を厚膜形成する際に
は、スクリーン印刷法による被着後、500〜600℃
程度の高温度で焼成して、主成分のフリツトガラ
スを溶解後に固化させる必要があつたので、陽極
導体１３に接続されたアルミニウム配線が、その
熱処理中に変形したり、断線したりするおそれが
あるという欠点もあつた。

＜目的＞ この発明の目的は、上記従来技術に基づくカラ
ー蛍光表示装置の構造上の制約による、微細パタ
ーン加工の困難さや、熱処理中の不所望の熱変形
などの問題点に鑑み、陽極パターンを除いてそれ
を囲む部位に形成される背景を、カラーフイルタ
ー層の重ね合わせで代替する構成とすることによ
り、上記欠点を除去して、陽極パターンの微細加
工が容易であつて、しかも、配線に変形や断線の
おそれのない優れたカラー蛍光表示装置を提供せ
んとするものである。

＜構成＞ 上記目的に沿うこの発明の構成は、透光性の絶
縁基板の一面または両面に、それぞれ異なる吸収
特性を有する複数のカラーフイルター層を、重ね
合わせて多層に形成して、その一部分を領域選択
的に単一層フイルター部位とし、その部位にのみ
陽極導体上の蛍光体を臨ませる一方、それ以外の
領域を多層背景部位とすることにより、蛍光体か
らの発光光線を、単一のカラーフイルター層と透
光性の基板とを介して観察可能とし、その際、陽
極導体による陽極パターン上の蛍光体以外の部位
である背景を、多層背景部位で暗色化するととも
に、陽極パターンの輪郭を画成するようにしたこ
とを要旨とするものである。

＜実施例＞ 次に、この発明の第１実施例を第１図に基づい
て説明すれば以下の通りである。

図において、上面から観察される透光性絶縁基
板としてのガラス基板１の下面には、互いに吸収
特性の異なるカラーフイルター層、例えば、青色
の第１のカラーフイルター層２Ｂと赤色の第２の
カラーフイルター層２Ｒとが、被着されており、
これにより、これら第１、第２のカラーフイルタ
ー層２Ｂ，２Ｒは、陽極導体３に対面する部位で
は、ガラス基板１の厚さ方向に関し、互いに重な
り合うことなしに一層で延在する単一層フイルタ
ー部位５，６となるように領域選択的に形成さ
れ、一方それ以外の背景部位では、ガラス基板１
の厚さ方向に関し、互いに重なり合つて、二層で
延在する多層背景部位７となるように領域選択的
に形成されている。そして、かかる単一層フイル
ター部位５，６と該背景部位７は、ガラス基板１
の長手方向に交互に現われるように配置されてい
る。

そして、各カラーフイルター層２Ｂ，２Ｒの単
一層フイルター部位５，６の適宜個所には、そこ
に包含されるように透明導電膜等から成る透光性
の陽極導体３が配置され、該導体３上には、例え
ば、ZnO：Znから成る蛍光体４が被着されてい
る。すなわち、各蛍光体４は、両カラーフイルタ
ー層２Ｂ，２Ｒのいずれか一層のみに臨むように
配置されている。

かくして、各蛍光体からの発生光線は、その蛍
光体４に対応するカラーフイルター層２Ｂ，２Ｒ
の吸収特性に応じて定まる色の光としてガラス基
板１の上面から観察される。一方、両カラーフイ
ルター層２Ｂ，２Ｒのいずれか一方による単一層
フイルター部位５，６に各別に連成されて、ガラ
ス基板１下面内で、各別の陽極導体３を囲む第
１、第２の周縁部位としての多層背景部位７にあ
つては、第１、第２の両周縁部位がガラス基板１
の厚さ方向に関し、互いに重なり合つて二層で延
在するので、暗色化して好適に背景を形成し、装
置内部へ進入する外光を遮蔽する作用をも呈す
る。

かかる遮蔽作用につき、更に詳述すると、第２
図の吸収特性曲線に示されるように、第１カラー
フイルター層２Ｂは、500nｍ以下の波長領域で
透過率が大であるので、青系統の色を呈する波長
の光を良好に透過させるが、第２カラーフイルタ
ー層２Ｒは、600nｍ以上の波長領域で透過率が
大であるので、赤系統の色のそれを良好に透過さ
せる。それにひきかえ、両カラーフイルター層２
Ｂ，２Ｒが重ね合わされた多層背景部位７では、
すべての可視光の波長領域にわたつて、透過率が
小さくなるので、その部位は暗色化するものであ
る。

上記実施例では、カラーフイルター層として、
赤色、青色の二種類のものを用いたが、三種類以
上の色のものを用いてもよく、例えば、緑色の第
３カラーフイルター層をガラス基板１上に領域選
択的に、さらに重ね合わせてもよい。そして、こ
の場合、蛍光体４が臨む部位は、三種類の色の単
一層フイルター部位に形成可能であり、その部位
では、他の二層のカラーフイルター層が領域選択
的に除去されるが、それ以外の多層背景部位は、
三層の多層背景部位に形成可能である。

次に、第１図に示す第１実施例の製造方法につ
いて説明すれば以下の通りである。

先ず、ガラス基板１下面に、蒸着法、スパツタ
リング法、ペースト印刷法等により、第１カラー
フイルター層２Ｂを形成する。ここで、蒸着法と
は、WO₂タブレツトの蒸着法、M₀O₂の蒸着法等
をいう。

そして、第１のカラーフイルター層２Ｂがガラ
ス基板１の一面に形成された後、第１の単一層フ
イルター部位５を領域選択的に形成すべく、その
部位のカラーフイルター層２Ｂを、例えば、フオ
トリングラフイ法により除去する。

次いで、フオトリングラフイ処理された第１の
カラーフイルター層２Ｂ上に、例えば、Fe₂O₃の
タングステンボートによるマスク蒸着法、Sb₂S₃
を用いたスパツタリング法、カツパーステインの
ペースト印刷法等により、第２カラーフイルター
層２Ｒが形成される。

そして、第２の単一層フイルター部位６を形成
すべく、その部位の第２のカラーフイルター層２
Ｒに対して選択的に作用するエツチング液によ
り、エツチング処理を施してこれを除去する。

次に、各単一層フイルター部位５，６に陽極導
体３を配置すべく、例えば、マスク蒸着法により
この部位に透明導電膜が被着される。

さらに、陽極導体３下面には、例えば、電着法
により、蛍光体４が被着される。この場合、蛍光
体４は、一つの発光色を有するものに限られるこ
とはなく、各カラーフイルター層２Ｂ，２Ｒでの
透過率の高い発光色のものを各フイルター層ごと
に選択してもよい。こうすることによつて各単一
層フイルター部位５，６を介して観察される発光
光線がより鮮明になるという実益がある。

第３図は第２実施例に関するものであり、ガラ
ス基板１の両面に、それぞれカラーフイルター層
２Ｂ，２Ｒを形成する構成が示されている。すな
わち、図において、ガラス基板１の下面には、第
１カラーフイルター層２Ｂが、そして、その上面
には第２カラーフイルター層２Ｒが、それぞれ領
域選択的に形成されている。そして、ガラス基板
１の下面に形成された各単一層フイルター部位
５，６には、蛍光体４を被着した陽極導体３がそ
れぞれ配置されている。この場合、陽極導体３
は、一方の単一層フイルター部位５では、第１カ
ラーフイルター層２Ｂ上の配置されており、他方
の単一層フイルター部位６では、ガラス基板１上
に直接配置されている。一方、多層背景部位７で
は、ガラス基板１を狭むようにして各カラーフイ
ルター層２Ｂ，２Ｒが該基板の両面で重なり合う
ように形成されている。

第４図は第３実施例に関するものであり、ガラ
ス基板１の上面にのみ両カラーフイルター層２
Ｂ，２Ｒを形成し、その下面に、蛍光体４が被着
された陽極導体３を配置する構成が示されてい
る。この場合、単一層フイルター部位５，６と多
層背景部位７とは、ガラス基板１の上面の長手方
向に沿つて交互に現われていて、陽極導体３は、
単一層フイルター部位５，６に臨むように、ガラ
ス基板１の下面にそれぞれ配置されている。

＜効果＞ 以上のように、この発明によれば、従来技術の
絶縁層に代えて、カラーフイルター層を重ね合わ
せて成る多層背景部位を形成して暗色化し、これ
を背景とする構成としたことにより、背景として
の絶縁層を厚膜形成する必要がなく、それに代え
て、カラーフイルター層を多層に薄膜形成すれば
足りるので、微細パターンの加工が極めて容易に
なるという優れた効果が奏される。

さらに、絶縁層の形成を廃止したことにより、
高温熱処理の工程をも廃止できるので、熱処理に
よる配線の変形や断線の心配がなく、装置の品質
がすこぶる向上するという優れた効果もある。

その上、厚い絶縁層がないので、従来、しばし
ばそうであつたように、この絶縁層に電子が帯電
して負電界を陽極に及ぼし、このため、陰極から
の電子に片寄りを起させ、陽極面上の有効発光面
積の減少を招くというようなことが全くないとい
う利点がある。

加えて、カラーフイルター層を重ね合わせて成
る多層背景部位は、従来技術の絶縁層のように、
基板との界面で光の反射現象を生起させることが
ないので、蛍光体からの発光光線の視認性が従来
技術のそれよりも優れているという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の構成を示す断
面図、第２図はカラーフイルター層の吸収特性を
示すグラフ、第３図はこの発明の第２実施例の構
成を示す断面図、第４図はこの発明の第３実施例
の構成を示す断面図である。第５図は従来のカラ
ー蛍光表示装置の構成を示す断面図である。 １……ガラス基板、２Ｂ，２Ｒ……カラーフイ
ルター層、３……陽極導体、４……蛍光体、５，
６……単一層フイルター部位、７……多層背景部
位。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上面から観察される透光性の絶縁基板１の下
   面には、透光性の陽極導体３が直接的又は間接的
   に配置され、陽極導体３下面には、蛍光体４が被
   着され、蛍光体４からの発光光線を絶縁基板１の
   上面から観察可能なカラー蛍光表示装置におい
   て、絶縁基板１下面と陽極導体３上面の間又は該
   基板１上面に第１、第２のカラーフイルター層２
   Ｂ，２Ｒが各別に被着されていて、上記第１、第
   ２のカラーフイルター層２Ｂ，２Ｒは、陽極導体
   ３に対面する部位では、絶縁基板１の厚さ方向に
   関し、互いに重なり合うことなしに一層で延在す
   る単一層フイルター部位６となり、陽極導体３に
   対面する部位以外の背景部位では、絶縁基板１の
   厚さ方向に関し、互いに重なり合つて二層で延在
   する多層背景部位７となるように領域選択的に形
   成されていることを特徴とするカラー蛍光表示装
   置。 ２ 絶縁基板１の下面に間接的に配置された第
   １、第２の陽極導体３に関しては、絶縁基板１下
   面と陽極導体３上面の間に、各別のカラーフイル
   ター層２Ｂ，２Ｒが被着されていて、各別のカラ
   ーフイルター層２Ｂ，２Ｒのうち、絶縁基板１と
   第１の陽極導体３間の第１のカラーフイルター層
   ２Ｂは、該基板１下面内で第１の陽極導体３を包
   含する第１の単一層フイルター部位６と該フイル
   ター部位６に連成されて該基板１下面内で第１の
   陽極導体３を囲む第１の周縁部位とから成るよう
   に領域選択的に形成され、一方絶縁基板１と第２
   の陽極導体３間の第２のカラーフイルター層２Ｒ
   は、該基板１下面内で第２の陽極導体３を包含す
   る第２の単一層フイルター部位５と該フイルター
   部位５に連成されて該基板１下面内で第２の陽極
   導体３を囲む第２の周縁部位とから成るように領
   域選択的に形成され、さらに上記第１、第２の周
   縁部位が重なり合つて成る多層背景部位７は、絶
   縁基板１下面内で第１、第２の陽極導体３を各別
   に囲むように領域選択的に形成されている特許請
   求の範囲第１項記載のカラー蛍光表示装置。 ３ 絶縁基板１の下面に間接的に配置された第１
   の陽極導体３に関しては、絶縁基板１下面と該第
   １の陽極導体３上面の間に第１のカラーフイルタ
   ー層２Ｂが被着され、一方絶縁基板１の下面に直
   接的に配置された第２の陽極導体３に関しては、
   該第２の陽極導体３に対面する該基板１上面に第
   ２のカラーフイルター層２Ｒが被着されていて、
   第１のカラーフイルター層２Ｂは、絶縁基板１下
   面内で第１の陽極導体３を包含する第１の単一層
   フイルター部位５と該フイルター部位５に連成さ
   れて該基板１下面内で第１の陽極導体３を囲む第
   １の周縁部位とから成るように領域選択的に形成
   され、一方第２のカラーフイルター層２Ｒは、第
   ２の陽極導体３に対面する絶縁基板１上面内で該
   第２の陽極導体３を包含する第２の単一層フイル
   ター部位６と該フイルター部位６に連成されて第
   ２の陽極導体３に対面する該基板１上面内で該第
   ２の陽極導体３を囲む第２の周縁部位とから成る
   ように領域選択的に形成され、さらに上記第１、
   第２の周縁部位が重なり合つて成る多層背景部位
   ７は、絶縁基板１の上下両面内で第１、第２の陽
   極導体３を各別に囲むように領域選択的に形成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のカラー蛍光
   表示装置。 ４ 絶縁基板１の下面に直接的に配置された陽極
   導体３に関しては、各別の陽極導体３に対面する
   絶縁基板１上面に各別のカラーフイルター層２
   Ｂ，２Ｒが被着されていて、各別のカラーフイル
   ター層２Ｂ，２Ｒのうち、第１の陽極導体３に対
   面する絶縁基板１上面の第１のカラーフイルター
   層２Ｂは、第１の陽極導体３に対面する該基板上
   面内で該第１の陽極導体３を包含する第１の単一
   層フイルター部位５と該フイルター部位５に連成
   されて第１の陽極導体３に対面する該基板１上面
   内で該第１の陽極導体３を囲む第１の周縁部位と
   から成るように領域選択的に形成され、一方第２
   の陽極導体３に対面する絶縁基板１上面の第２の
   カラーフイルター層２Ｒは、第２の陽極導体３に
   対面する該基板１上面内で第２の陽極導体３を包
   含する第２の単一層フイルター部位６と該フイル
   ター部位６に連成されて第２の陽極導体３に対面
   する該基板１上面内で該第２の陽極導体３を囲む
   第２の周縁部位とから成るように領域選択的に形
   成され、さらに上記第１、第２の周縁部位が重な
   り合つて成る多層背景部位７は、絶縁基板１上面
   内で第１、第２の陽極導体３を各別に囲むように
   領域選択的に形成されている特許請求の範囲第１
   項記載のカラー蛍光表示装置。