JPH0945269A - 光源用表示管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの変質，変色または退色などの発生
がなく、高品質なフィルタ層を得る。蛍光体層とフィル
タ層との接着性を向上させ、蛍光面の表示品位を向上さ
せる。外的要因によりフィルタ層の顔料粒子表面が環境
に熔け出すことなく、環境に対する安全性を高める。 【解決手段】 透光性フェースガラス基板１の内面側に
形成されかつ表面に透光性を有する絶縁性金属酸化物膜
が被覆された顔料粒子を含むフィルタ層２′と、フィル
タ層２′上に形成された透光性を有する絶縁性金属酸化
物層４′と、絶縁性金属酸化物層４′上に形成された蛍
光体層３とから構成され、フィルタ層２′を構成する顔
料粒子の全表面が絶縁性金属酸化物膜により被覆され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フェースガラス基
板の内面にフィルタ層を有する光源用表示管およびその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光源用表示管は、図３に
蛍光表示面の要部拡大断面図で示すように透光性フェー
スガラス基板１の内面上に顔料を含んだＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）カラーフィルタ層２を形成し、このカ
ラーフィルタ層２上に各発光色を示す蛍光体層３を形成
して構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された光源用表示管は、以下に説明するような
問題があった。 カラーフィルタ層２が加熱工程にて蛍光体母体との反
応または焼成工程時の雰囲気ガスとの反応などにより、
フィルタの変質，変色または退色などを起こし易く、品
質の安定した製品が得られない。

【０００４】カラーフィルタ層２上に形成された蛍光
体層３が加熱工程後に脱落し易い。また、脱落しないま
でも、カラーフィルタ層２と蛍光体層３との付着力が小
さいと、蛍光体層３の発光が斑に見え、表示品位を低下
させる。

【０００５】不良品となったカラーフィルタ層２付き
のフェースガラス基板１を破棄する場合、例えば雨，風
または機械的摩擦などの外的要因により、カラーフィル
タ層２内に含有されている顔料粒子の表面が外気に晒さ
れ、環境に悪影響を及ぼす可能性がある。

【０００６】したがって、本発明は、前述した従来の課
題を解決するためになされたものであり、その目的はフ
ィルタの変質，変色または退色などの発生がなく、高品
質なフィルタ層が得られる光源用表示管およびその製造
方法を提供することにある。

【０００７】また、他の目的は、蛍光体層とフィルタ層
との接着性を向上させ、蛍光面の表示品位を向上させる
ことができる光源用表示管およびその製造方法を提供す
ることにある。

【０００８】さらに他の目的は、外的要因によりフィル
タ層の顔料粒子表面が環境に熔け出すことなく、環境に
対する安全性を高めることができる光源用表示管および
その製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明による光源用表示管は、透光性フェース
ガラス基板の内面側に形成された顔料粒子を含むフィル
タ層と、このフィルタ層上に形成された透光性を有する
絶縁性金属酸化物層と、この絶縁性金属酸化物層上のフ
ィルタ層に対応する位置に形成された蛍光体層とを有し
て構成され、フィルタ層が透光性を有する絶縁性金属酸
化物層により被覆されることにより、蛍光体層とフィル
タ層との反応防止，焼成雰囲気からの隔離および蛍光体
層とフィルタ層との接着力向上が可能となる。

【００１０】また、本発明による光源用表示管の製造方
法は、透光性フェースガラス基板の内面側に顔料粒子を
含むフィルタ層を形成する工程と、このフィルタ層に金
属アルコキシド溶液を塗布し、顔料粒子に含浸させると
ともにフィルタ層上に透光性を有する絶縁性金属酸化物
層を形成する工程と、フィルタ層上に蛍光体層を形成す
る工程とにより、フィルタ層が透光性を有する絶縁性金
属酸化物層により被覆されることになる。

【００１１】また、本発明による光源用表示管は、透光
性フェースガラス基板の内面側に形成されかつ表面に透
光性を有する絶縁性金属酸化物膜が被覆された顔料粒子
を含むフィルタ層と、このフィルタ層上に形成された蛍
光体層とを有して構成され、フィルタ層を構成する顔料
粒子の全表面が透光性を有する絶縁性金属酸化物膜によ
り被覆されることにより、蛍光体層とフィルタ層との反
応防止，焼成雰囲気からの隔離および蛍光体層とフィル
タ層との接着力向上が可能となる。

【００１２】また、本発明による光源用表示管の製造方
法は、無機顔料を金属アルコキシド溶液内に浸漬し、無
機顔料の粒子表面に金属アルコキシド溶液を付着させる
工程と、金属アルコキシド溶液が付着した無機顔料を乾
燥させる工程と、乾燥した無機顔料を焼成して無機顔料
粒子の表面に絶縁性金属酸化物膜を形成する工程と、透
光性フェースガラス基板の内面側に絶縁性金属酸化物膜
を形成した無機顔料粒子を含むフィルタ層を形成する工
程と、このフィルタ層上に蛍光体層を形成する工程とに
より、フィルタ層内の顔料粒子の全表面が透光性を有す
る絶縁性金属酸化物膜により被覆される。

【００１３】本発明では、顔料粒子を含んだフィルタ層
の少なくとも一部に金属アルコキシド類を含む溶液を含
浸させ、焼結することにより、フィルタ層を構成する顔
料粒子に透光性を有する絶縁性酸化物膜を被覆させるも
のである。なお、金属アルコキシド類は、金属アルコレ
ートまたは金属アルコラートとも称され、通常、数百度
の加熱により容易に透光性を有する絶縁性金属酸化物膜
に変化することができる有機金属酸化物である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、
本発明による光源用表示管の実施の形態を説明する蛍光
表示部の拡大断面図であり、図３と同一部分には同一符
号を付してある。図１において、図１（ａ）に示すよう
に透光性フェースガラス基板１上には、所定位置に顔料
粒子を含んだＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）各色カラー
フィルタ層２が形成されている。

【００１５】次にこの各色カラーフィルタ層２が形成さ
れたフェースガラス基板１上に金属アルコキシド類を液
体状に調合した金属アルコキシド溶液を例えばスピンコ
ート法，スプレー法，ディッピング法または流し塗り法
などの塗布法により塗布して金属アルコキシド層４を形
成する。このとき、溶液塗布後、所定時間静置しておく
と、各色カラーフィルタ層２内に金属アルコキシド類が
より多く浸透し、顔料粒子に充分に含浸される。

【００１６】次に図１（ｂ）に示すようにこの金属アル
コキシド層４を介した各色カラーフィルタ層２上にそれ
ぞれのカラーフィルタに対応する発光色を示す蛍光体を
例えば印刷法，フォトリソグラフィ法，付着法またはス
ラリー法などの塗布法により塗布して各色蛍光体層３を
形成する。その後、酸化雰囲気中にて約５００℃の温度
で数時間焼成を行うことにより透光性を有する絶縁性金
属酸化物層４′が形成される。

【００１７】このような方法によれば、金属アルキシド
類は浸透性が良いので、図１（ｃ）に要部拡大断面図で
示すようにカラーフィルタ層２内の顔料粒子２ａが部分
的に透光性を有する絶縁性金属酸化物膜４ａにより被覆
されるとともに、浸透されずに残った金属アルキシド類
によってカラーフィルタ層２上に透光性を有する絶縁性
金属酸化物層４′が形成され、焼成工程における顔料粒
子２ａと蛍光体母体との反応および顔料粒子２ａと雰囲
気ガスとの反応などを著しく低減させることができる。

【００１８】また、カラーフィルタ層２内の顔料粒子２
ａに被覆された透光性を有する絶縁性金属酸化物膜４ａ
および絶縁性金属酸化物層４′は、無機バインダーとし
ての機能も同時に得られるので、カラーフィルタ層２を
構成する顔料粒子２ａと蛍光体層３を構成する蛍光体粒
子３ａとの接着性を著しく向上させ、蛍光体層３の脱落
を防止することができる。したがって前述した従来の問
題点を払拭することができる。

【００１９】ここでは、カラーフィルタ層２上に金属ア
ルコキシド層４を形成し、この上から蛍光体層３を形成
した後、焼成することにより絶縁性金属酸化物層４′を
形成する方法について説明したが、カラーフィルタ層２
上に金属アルコキシド層４を形成した後、焼成を行って
透光性を有する絶縁性金属酸化物層４′を形成し、その
後、蛍光体層３を形成して再度焼成する方法でも、前述
と同様の効果が得られる。

【００２０】また、前述した金属アルコキシド類として
は、シリコン系ではエチルシリケート，テトラメトキシ
・シラン，テトラエトキシ・シラン，アルキル・アルコ
キ・シランなど、また、チタン系では、テトラエトキシ
・チタン，テトラアルコキシ・チタンなど、アルミニウ
ム系では、アルミニウム・アルコキシドなど、また、ジ
ルコニウム系では、テトラエトキシ・ジルコニウムなど
を同様に用いることができる。

【００２１】

【実施例】次に本発明による光源用表示管の実施例につ
いて詳細に説明する。 （実施例１）まず、８０^mm×８０^mm×４^t 角の大きさを
有するフェースガラス基板１の内面に１５^mm×１５^mm角
の大きさの各色カラーフィルタ層２をスクリーン製版を
用いた印刷法により所定の個数形成し、次いで乾燥後、
所定の条件にて焼成する。

【００２２】次にシリコン系の金属アルコキシド（エチ
ルシリケート）溶液中に各色カラーフィルタ層２を形成
したフェースガラス基板１を浸漬し、余分な液滴を除去
した後に８０℃程度の温度で乾燥させる。これによって
各色カラーフィルタ層２を構成する顔料粒子２ａには透
光性の絶縁性金属酸化物膜の前駆体が被覆される。

【００２３】次に各色カラーフィルタ層２上にそれぞれ
の発光色を示す蛍光体を印刷法により形成し、乾燥を行
って蛍光体層３を形成した後、酸化雰囲気中にて約５０
０℃で数時間の焼成を行ってカラーフィルタ層２上に蛍
光面を形成して完成する。

【００２４】このような方法によれば、各色カラーフィ
ルタ層２内の顔料粒子２ａには透光性の絶縁性金属酸化
物膜４ａが被覆されるとともに、各色カラーフィルタ層
２上には透光性の絶縁性金属酸化物層４′が形成され
る。

【００２５】（実施例２）まず、８０^mm×８０^mm×４^t
角の大きさを有する透光性フェースガラス基板１の内面
に１５^mm×１５^mm角の大きさの各色カラーフィルタ層２
をスクリーン製版を用いた印刷法により複数個形成して
乾燥する。

【００２６】次にアルミニウム系の金属アルコキシド
（アルミニウムアルコキシド）溶液を各色カラーフィル
タ層２を形成した透光性フェースガラス基板１上に滴下
し、スピンコート法により均一に溶液を広げ、その後、
乾燥させる。

【００２７】次に各色カラーフィルタ層２上にそれぞれ
の発光色を示す蛍光体を印刷法により形成し、乾燥（１
２０〜１５０℃，２０分程度）させた後、所定の条件，
酸化雰囲気にて一度に焼成（５６０℃程度）する。これ
によって各色カラーフィルタ層２内の顔料粒子２ａに部
分的に透光性の絶縁性金属酸化物膜４ａが被覆されると
ともに各色カラーフィルタ層２上には透光性の絶縁性金
属酸化物層４′が形成される。

【００２８】このような方法によれば、カラーフィルタ
層２，金属アルコキシド層４および蛍光体層３が一度に
焼成できるので、一回の焼成工程で済み、前述した実施
例１よりも焼成工程が低減でき、製造工程が簡易化され
る。

【００２９】（実施例３）まず、Ｒ（赤），Ｇ（緑），
Ｂ（青）各色の無機顔料を１０％程度の濃度を有する液
状のシリコンアルコキシド溶液内に浸漬し、無機顔料に
シリコンアルコキシドを良く馴染ませ、無機顔料粒子の
全表面を充分に濡らす。ここで、無機顔料としては、赤
色ではベンガラ（酸化鉄）系，緑色では酸化コバルト系
または酸化ニッケル系，青色ではアルミン酸コバルト系
がそれぞれ用いられる。

【００３０】次にシリコンアルコキシド溶液を充分に含
んだ無機顔料を濾過して残ったシリコンアルコキシド溶
液を除去し、乾燥（８０℃程度）させた後、焼成を行
う。この焼成条件としては通常の空気雰囲気中で約３５
０℃，２０〜３０分程度とし、焼成後、凝集部分を粉砕
し、焼成前の顔料粒子とほぼ同程度の粒子径とする。

【００３１】この焼成によって無機顔料粒子のほぼ全表
面には、透光性を有する絶縁性金属酸化物膜が被覆され
ることになる。次に絶縁性金属酸化物膜が被覆された
Ｒ，Ｇ，Ｂ各色顔料を用いて図２（ａ）に断面図で示す
ように透光性フェースガラス基板１の内面に例えばスク
リーン製版による印刷法により各色カラーフィルタ層
２′を形成する。以下、前述と同様の方法により蛍光体
層３を順次形成して完成する。

【００３２】このような方法によれば、各色カラーフィ
ルタ層２′上には絶縁性金属酸化物層４′が形成されな
いが、図２（ｂ）に要部拡大断面図で示すように無機顔
料粒子２ａのほぼ全表面が接着性の強固な透光性の絶縁
性金属酸化物膜４ａで被覆された各色カラーフィルタ層
２′が得られるので、この各色カラーフィルタ層２′上
に蛍光体層３を形成しても焼成工程における無機顔料粒
子２ａと蛍光体母体との反応および無機顔料粒子２ａと
雰囲気ガスとの反応などを低減させることができる。ま
た、各色カラーフィルタ層２′を構成する無機顔料粒子
２ａと蛍光体層３を構成する蛍光体粒子３ａとの接着性
を向上させ、蛍光体層３の脱落を防止することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
フィルタ層を構成している顔料粒子はその少なくとも一
部が透光性を有する絶縁性金属酸化物層により被覆され
ているので、顔料粒子と蛍光体母体との反応，雰囲気ガ
スとの反応などが著しく低減され、これによってフィル
タの変質，変色または退色などの発生が防止できるの
で、高品質なフィルタ層および蛍光体層が得られ、した
がって製造歩留まりが向上し、安価で高品位な光源用表
示管が得られるという極めて優れた効果を有する。

【００３４】また、フィルタ層を構成している顔料粒子
はその少なくとも一部が透光性を有する絶縁性金属酸化
物膜により被覆されているので、この絶縁性金属酸化物
膜が無機バインダーの役割を果たし、顔料粒子と接して
いる蛍光体粒子と強固に接着されるので、蛍光体との接
着性が著しく向上し、これによって蛍光面の脱落不良の
発生を激減させることができるという極めて優れた効果
が得られる。

【００３５】また、フィルタ層を構成している顔料粒子
はその少なくとも一部が接着性の強固な絶縁性金属酸化
物膜により被覆されているので、不良品として破棄され
た場合に外的要因によっても容易に顔料粒子表面が環境
に溶け出すことがなく、環境に対する安全性が高くなる
という極めて優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光源用表示管の一実施の形態を
説明する蛍光表示部の拡大断面図である。

【図２】 本発明による光源用表示管の他の実施の形態
を説明する蛍光表示部の拡大断面図である。

【図３】 従来の光源用表示管の構成を説明する蛍光表
示部の拡大断面図である。

【符号の説明】 １…透光性フェースガラス基板、２…カラーフィルタ
層、２′…カラーフィルタ層、２ａ…顔料粒子、３…蛍
光体層、３ａ…蛍光体粒子、４…金属アルコキシド層、
４′…絶縁性金属酸化物層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性フェースガラス基板と、 前記透光性フェースガラス基板の内面側に形成された顔
   料粒子を含むフィルタ層と、 前記フィルタ層上に形成された透光性を有する絶縁性金
   属酸化物層と、 前記絶縁性金属酸化物層上の前記フィルタ層に対応する
   位置に形成された蛍光体層と、を有することを特徴とす
   る光源用表示管。
2. 【請求項２】 透光性フェースガラス基板の内面側に顔
   料粒子を含むフィルタ層を形成する工程と、 前記フィルタ層に金属アルコキシド溶液を塗布し、前記
   フィルタ層上に透光性を有する絶縁性金属酸化物層を形
   成する工程と、 前記絶縁性金属酸化物層上に蛍光体層を形成する工程
   と、を含むことを特徴とする光源用表示管の製造方法。
3. 【請求項３】 透光性フェースガラス基板と、 前記透光性フェースガラス基板の内面側に形成されかつ
   表面に透光性を有する絶縁性金属酸化物膜が被覆された
   顔料粒子を含むフィルタ層と、 前記フィルタ層上に形成された蛍光体層と、を有するこ
   とを特徴とする光源用表示管。
4. 【請求項４】 顔料を金属アルコキシド溶液内に浸漬
   し、前記顔料の粒子表面に前記金属アルコキシド溶液を
   付着させる工程と、 前記金属アルコキシド溶液を付着した顔料を乾燥させる
   工程と、 前記乾燥した顔料を焼成して前記顔料粒子の表面に絶縁
   性金属酸化物膜を形成する工程と、 透光性フェースガラス基板の内面側に前記絶縁性金属酸
   化物膜を形成した顔料粒子を含むフィルタ層を形成する
   工程と、 前記フィルタ層上に蛍光体層を形成する工程と、を含む
   ことを特徴とする光源用表示管の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項２または請求項４において、前記
   金属アルコキシド溶液の金属元素はシリコン，チタン，
   アルミニウムおよびジルコニウムの少なくとも１種類を
   用いることを特徴とする光源用表示管の製造方法。