JPH11238457A - 蛍光表示管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 形成した蛍光体層が剥がれ難くなるようにす
る。 【解決手段】 表示面の上の所定位置に光学フィルター
１０４を形成する第１の工程と、焼成すると透明な導電
体となる材料からなる第１の層を前記光学フィルター１
０４上に形成する第２の工程と、焼成すると蛍光体層１
０６となる第２の層を第１の層上に形成する第３の工程
と、第１の層及び第２の層を同時に焼成し、光学フィル
ター１０４上に第１の層よりなる透明電極配線層１０５
を介して蛍光体層１０６を形成する第４の工程とを備
え、第２の工程の前に、透明な絶縁材料からなる保護膜
を前記光学フィルター１０を覆うように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子線の衝撃に
よる蛍光体の発光を利用した蛍光表示管の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示管は、少なくとも一方が透明な
真空容器の中で、電子放出部から放出される電子を、蛍
光体に衝突させてその蛍光体を発光させ、その発光光を
利用する電子管である。この蛍光表示管は、通常では、
電子の働きを制御するためのグリッドを備えた３極管構
造のものが最も多く用いられている。図３は、内部にフ
ィルターを配置した平面発光（背面発光）型蛍光表示管
の構成を示す断面図である。図３に示すように、ガラス
基板３０１上には配線層３０２が形成され、この上に、
ブラック層３０３が形成されている。このブラック層３
０３は絶縁性を有し、かつ、光を遮断する材料から構成
されている。

【０００３】また、ブラック層３０３は所定の位置に開
口部を有し、その開口部には色フィルター３０４を介し
て透光性アノード電極（陽極）３０５が形成され、この
透光性アノード電極３０５は、配線層３０２の所定位置
に接続されている。ここで、色フィルター３０４は所望
の波長域の光を選択的に透過する光学的なフィルターで
ある。また、透光性アノード電極３０５は、ＩＴＯ（In
dium Tin Oxide）などの透明な導電性材料から構成され
ている。

【０００４】また、透光性アノード電極３０５上には蛍
光体層３０６が形成され、蛍光体層３０６上部には、グ
リッド３０７が配置され、その上にフィラメント３０８
が配置されている。この蛍光体層３０６には蛍光材料が
用いられる。この蛍光材料は、低速電子線励起発光蛍光
体と通常では呼ばれており、１００ｅＶ程度の加速電圧
により実用輝度が得られる蛍光体である。ブラウン管な
どの高電圧励起とは異なり、このタイプの蛍光表示管で
は、電子線の侵入深さは高々数１ｎｍといわれている。
したがって、蛍光表示管においては電子線の透過能力が
小さいため、ブラウン管のようなメタルバック処理が使
えない。このため、蛍光体母体の抵抗を下げ、２次電子
放出能力が１以下の領域での励起による帯電を防止し、
励起発光開始電圧を下げるようにしている。

【０００５】一方、ガラス基板３０１端部には、スペー
サガラス３０９が配置され、その上にガラス基板３０１
に対向して透明なフロントガラス３１０が配置されてい
る。ガラス基板３０１とスペーサガラス３０９、および
スペーサガラス３０９とフロントガラス３１０は、それ
ぞれガラスフリット３１１により接着固定されて、外囲
器（真空容器）を構成している。そして、この蛍光表示
管は、ガラス基板３０１を通して蛍光体層３０６の発光
光を見る構成である。なお、図示していないが、スペー
サガラス３０９とガラス基板３０１との接触部のガラス
フリット３１１を通してリードが設けられ、このリード
は配線層３０２に接続されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の蛍光表示管の製造において、蛍光体層が透光性
アノード電極から剥がれやすいという問題があった。こ
れは、蛍光体層と透光性アノード電極との接着性が低い
からである。上述した背面発光型の蛍光表示管において
は、蛍光体層は透光性を有する透光性アノード電極を形
成し、この上に次に示すようにして形成するようにして
いた。

【０００７】例えば、蛍光体層の形成においては、すで
に形成されている透光性アノード電極上に蛍光体ペース
トをスクリーン印刷などにより所定のパターンに形成す
る。次いで、これを乾燥して焼成することで、蛍光体ペ
ースト中のビークルを分解・蒸発させ、透光性を有する
透光性アノード電極上の領域に蛍光体層を形成するよう
にしている。しかし、この焼成の時に、蛍光体層が透光
性アノード電極より部分的に剥がれてしまうことがあ
る。また、この焼成の時には剥がれなくても、接着力が
低下しているために蛍光表示管が完成した後の使用段階
で蛍光体層が剥がれてしまう場合もある。

【０００８】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、形成した蛍光体層が剥が
れ難くなるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の蛍光表示管の
製造方法は、内部が真空排気された外囲器を構成する表
示面の上の所定位置に光学フィルターを形成する第１の
工程と、焼成すると透明な導電体となる材料からなる第
１の層を光学フィルター上に形成する第２工程と、焼成
すると蛍光体層となる第２の層を第１の層上に形成する
第３の工程と、第１の層および第２の層を同時に焼成
し、光学フィルター上に第１の層よりなる透明電極配線
層を介して蛍光体層を形成する第４の工程とを備えるよ
うにした。すなわち、焼成すると蛍光体層となる第２の
層は、透明電極配線層とはなっていない状態の第１の層
上に形成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。 実施の形態１ 始めに、この発明の第１の実施の形態における蛍光表示
管の製造方法について説明する。ここでは、特に、蛍光
体層が形成される領域に注目して説明する。まず、図１
（ａ）に示すように、ガラス基板１０１上の所定位置に
所定の形状で配線層１０２を形成する。次いで、図１
（ｂ）に示すように、ガラス基板１０１上の所定の位置
に、例えば主に赤色の光を透過するフィルター（光学フ
ィルター）１０４を形成する。このフィルター１０４を
構成する材料としては、例えば、弁柄（Ｆｅ₂Ｏ₃）から
なる顔料を用いる。そして、その顔料を分散したペース
トを、スクリーン印刷法により所定のパターンに印刷
し、これを乾燥・焼成することでフィルター１０４が形
成できる。

【００１１】ここで、スクリーン印刷法は、機能性材料
の粉体をビークル（vehicle）と呼ばれる液体と混合し
て分散させて流動性を与えた「ペースト」を、メッシュ
スクリーンマスクを通して基板上に所定のパターンに印
刷する技術である。そして、この後、ペースト中に分散
している機能性材料、すなわち顔料の粉体を印刷したパ
ターン形成部に、例えば、焼成することなどによりビー
クルを分解・揮散させて固着する。なお、ビークルは、
通常では、有機高分子を有機溶剤に溶解したものなど
の、粘性のある液体である。だいたい、大気中で４５０
〜５５０℃で加熱することにより除去できるものを用い
る。代表的なビークルとしては、エチルセルロースをテ
ルピネオールに溶かしたものが用いられている。

【００１２】ついで、図１（ｃ）に示すようにブラック
層１０３を形成する。このブラック層１０３は、黒色絶
縁ペーストを、スクリーン印刷法により所定の位置に印
刷し、これを乾燥・焼成することで形成する。黒色絶縁
ペーストとしては、鉛硼硅酸ガラスの粉末と、耐熱性顔
料などの黒色無機材料粉末およびビークルとなどからな
るペーストを用いればよい。また、焼成条件は５６０〜
６００℃程度である。

【００１３】ついで、図１（ｄ）に示すように、ＩＴＯ
ペーストパターン１０５ａを形成する。このＩＴＯペー
ストパターン１０５ａの形成は、まずＩＴＯペーストを
スクリーン印刷法により所定の位置に印刷し、これを乾
燥する。このＩＴＯペーストとしては、例えば、Ｉｎ
（Ｃ₇Ｈ₁₅ＣＯＯ）₃などの有機Ｉｎ化合物とＳｎ（Ｃ₇
Ｈ₁₅ＣＯＯ）₃などの有機Ｓｎ化合物の溶剤混合液に、
ビークルを混ぜて増粘したものを用いればよい。なお、
ＩＴＯペーストパターン１０５ａは、空気中３５０℃以
上で焼成することで、有機化合物が分解して透明なＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）となる。

【００１４】次に、図１（ｅ）に示すように、ＩＴＯペ
ーストパターン１０５ａ上に、蛍光体ペーストパターン
１０６ａを形成する。この蛍光体ペーストパターン１０
６ａは、蛍光体ペーストを、スクリーン印刷法により所
定の位置に印刷し、これを乾燥することで形成する。そ
して、ＩＴＯペーストパターン１０５ａおよび蛍光体ペ
ーストパターン１０６ａを同時に５００℃程度で焼成す
ることで、図１（ｆ）に示すように、透明な透明電極配
線層１０５上に、蛍光体層１０６が形成された状態とす
る。なお、蛍光体層１０６には、配線層１０２に形成さ
れた所定の配線より透明電極配線層１０５を介して電位
が印加されることになる。

【００１５】ここで、蛍光体ペーストパターン１０６ａ
を形成するための蛍光体ペーストとしては、低速電子線
励起の妨げとならないように、通常では、固着用の無機
バインダーが使用されていない。したがって、蛍光体粉
末とビークルとからその蛍光体ペーストは構成されてい
る。このため、前述したように、焼成したときやその後
などビーグルが無くなった状態では、蛍光体層が剥がれ
やすいものとなってしまう。しかしながら、この実施の
形態１では、上述したように、まず、蛍光体層１０６の
母体である蛍光体ペーストパターン１０６ａを、ＩＴＯ
ペーストパターン１０５ａ上に形成するようにした。そ
して、その後で焼成するようにしたので、蛍光体層１０
６が、より強い接着力を有した状態で透明電極配線層１
０５表面に形成された状態が得られる。

【００１６】この後、蛍光体層１０６上部に、図１には
示していないが、グリッドを配置し、その上にフィラメ
ントを配置する。これらグリッドやフィラメントは、図
１には示していないが、配線層１０２の所定位置で接続
している。また、ガラス基板１０１端部に、図１には示
していないが、スペーサガラスをガラスフリットで固定
配置し、その上にガラス基板１０１に対向して透明なフ
ロントガラスをやはりガラスフリットで固定配置し、そ
れらで外囲器を構成するようにする。加えて、図示して
いないが、スペーサガラスとガラス基板１０１との接触
部のガラスフリットを通して、配線層１０２に接続する
リードを引き出し、外囲器内部を真空排気することなど
により蛍光表示管が形成されることになる。

【００１７】以上示したように、この実施の形態１によ
れば、蛍光体層１０６の形成において、まず、蛍光体層
１０６の母体である蛍光体ペーストパターン１０６ａ
を、ＩＴＯペーストパターン１０５ａ上に形成し、その
後で同時に焼成するようにした。この結果、蛍光体層１
０６は透明電極配線層１０５上により強固に接着するよ
うになるので、蛍光体層１０６の形成時および形成後に
おける蛍光体層１０６の剥がれがより抑制されるように
なる。

【００１８】実施の形態２ 次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。
図２は、この実施の形態２における蛍光表示管の製造方
法を説明するための断面図である。また、この実施の形
態２でも、特に、蛍光体層が形成される領域に注目して
説明する。まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板
２０１上の所定位置に所定の形状でフィルター２０４を
形成する。これは、例えば主に赤色の光を透過する特性
を必要とする場合、このフィルター２０４を構成する材
料としては、例えば、弁柄（Ｆｅ₂Ｏ₃）からなる顔料を
用いればよい。そして、その顔料を分散したペースト
を、スクリーン印刷法により所定のパターンに印刷し、
これを乾燥・焼成することでフィルター２０４が形成で
きる。

【００１９】次に、図２（ｂ）に示すように、フィルタ
ー２０４を含むガラス基板２０１上に例えばＳｉＯ₂ な
どからなる透明な材料による保護膜２０１ａを形成す
る。これは、例えば、有機シリカを塗布してこれを焼成
することなどにより、保護膜２０１ａが形成できる。次
に、図２（ｃ）に示すように、保護膜２０１ａ上の所定
位置に所定の形状で配線層２０２を形成する。

【００２０】次に、図２（ｄ）に示すように、配線層２
０２を含む保護膜２０１ａ上にブラック層２０３を形成
する。このブラック層２０３は、黒色絶縁ペーストを、
スクリーン印刷法により所定の位置に印刷し、これを乾
燥・焼成することで形成する。黒色絶縁ペーストとして
は、鉛硼硅酸ガラスの粉末と、耐熱性顔料などの黒色無
機材料粉末およびビークルとなどからなるペーストを用
いればよい。また、焼成条件は５６０〜６００℃程度で
ある。

【００２１】次に、図２（ｅ）に示すように、ＩＴＯペ
ーストパターン２０５ａを形成する。このＩＴＯペース
トパターン２０５ａの形成は、まずＩＴＯペーストをス
クリーン印刷法により所定の位置に印刷し、そしてこれ
を乾燥すればよい。このＩＴＯペーストとしては、例え
ば、Ｉｎ（Ｃ₇Ｈ₁₅ＣＯＯ）₃などの有機Ｉｎ化合物とＳ
ｎ（Ｃ₇Ｈ₁₅ＣＯＯ）₃などの有機Ｓｎ化合物の溶剤混合
液に、ビークルを混ぜて増粘したものを用いればよい。
なお、ＩＴＯペーストパターン２０５ａは、空気中３５
０℃程度で焼成することで、有機化合物が分解して透明
なＩＴＯとなる。

【００２２】次に、図２（ｆ）に示すように、ＩＴＯペ
ーストパターン２０５ａ上に、蛍光体ペーストパターン
２０６ａを形成する。この蛍光体ペーストパターン２０
６ａは、蛍光体ペーストを、スクリーン印刷法により所
定の位置に印刷し、これを乾燥することで形成する。そ
して、ＩＴＯペーストパターン２０５ａおよび蛍光体ペ
ーストパターン２０６ａを同時に５００℃程度で焼成す
ることで、図２（ｇ）に示すように、透明な透明電極配
線層２０５上に、蛍光体層２０６が形成された状態とす
る。

【００２３】ここで、蛍光体ペーストパターン２０６ａ
を形成するための蛍光体ペーストとしては、低速電子線
励起の妨げとならないように、通常では、固着用の無機
バインダーが使用されていない。したがって、蛍光体粉
末とビークルとからその蛍光体ペーストは構成されてい
る。このため、前述したように、焼成したときやその後
などビーグルが無くなった状態では、蛍光体層が剥がれ
やすいものとなってしまう。しかしながら、この実施の
形態２では、上述したように、まず、蛍光体層２０６の
母体である蛍光体ペーストパターン２０６ａを、ＩＴＯ
ペーストパターン２０５ａ上に形成するようにした。そ
して、その後で焼成するようにしたので、蛍光体層２０
６が、より強い接着力を有した状態で透明電極配線層２
０５表面に形成された状態が得られる。

【００２４】加えて、この実施の形態２においては、フ
ィルター２０４上に保護膜２０１ａを介してＩＴＯペー
ストパターン２０５ａを形成するようにした。この結
果、フィルター２０４上に直接透明電極配線層２０５を
形成する場合に比較して、この透明電極配線層２０５に
おける抵抗値をより低くすることができ、蛍光体層２０
６に対してより高電圧を印加することが可能となる。

【００２５】この後、蛍光体層２０６上部に、図２には
示していないが、グリッドを配置し、その上にフィラメ
ントを配置する。これらグリッドやフィラメントは、図
２には示していないが、配線層２０２の所定位置で接続
している。また、ガラス基板２０１端部に、図２には示
していないが、スペーサガラスをガラスフリットで固定
配置し、その上にガラス基板２０１に対向して透明なフ
ロントガラスをやはりガラスフリットで固定配置し、そ
れらで外囲器を構成するようにする。加えて、図示して
いないが、スペーサガラスとガラス基板２０１との接触
部のガラスフリットを通して、配線層２０２に接続する
リードを引き出し、外囲器内部を真空排気することなど
により蛍光表示管が形成されることになる。

【００２６】なお、上述した実施の形態１，２において
は、主に赤色の光を透過するフィルターを用いているた
め、以下に説明するように、黒化不良を防止できるとい
う効果も有している。前述したように、赤色の光を透過
するフィルターとして弁柄（Ｆｅ₂Ｏ₃）を用いている場
合、他の部品の組み立てや真空容器形成などの還元性雰
囲気における高温の処理で、Ｆｅ₂Ｏ₃が還元されてＦｅ
₃Ｏ₄となり黒化してしまうことがある。しかしながら、
例えば、図１に示すように、フィルター１０４表面を覆
うように透明電極配線層１０５が形成されていれば、フ
ィルター１０４が還元性雰囲気に触れることが抑制され
るので、黒化不良が抑制できる。そしてこの効果に関し
ては、上記実施の形態２の保護膜２０１ａ（図２）を備
えた構成が特に有効である。

【００２７】なお、上記実施の形態では、透明電極配線
層１０５に、導電性を有する透明な材料としてＩｎ₂ Ｏ
₃ ：Ｓｎ（ＩＴＯ）を用いるようにしたが、これに限る
ものではない。導電性を有する透明な材料として、Ｓｎ
Ｏ₂ ：Ｓｂ膜を用いるようにしてもよい。このＳｎＯ
₂ ：Ｓｂ膜は、例えば、ＳｎＣｌ₂ を加熱した基板上に
スプレーすることなどで形成でき、ネサ（ＮＥＳＡ）膜
ともいわれている。また、他にも、Ｃｄ₂ＳｎＯ₄膜や、
ＺｎＯ膜を用いるようにしてもよい。また、上述では、
例えば図１において、フィルター１０４として赤色のフ
ィルターを用いるようにしているが、これに限るもので
はない。同時に青色や緑色などのフィルターを形成する
ようにしてもよいことはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、内
部が真空排気された外囲器を構成する表示面の上の所定
位置に光学フィルターを形成する第１の工程と、焼成す
ると透明な導電体となる材料からなる第１の層を光学フ
ィルター上に形成する第２工程と、焼成すると蛍光体層
となる第２の層を第１の層上に形成する第３の工程と、
第１の層および第２の層を同時に焼成し、光学フィルタ
ー上に第１の層よりなる透明電極配線層を介して蛍光体
層を形成する第４の工程とを備えるようにした。すなわ
ち、焼成すると蛍光体層となる第２の層は、透明電極配
線層とはなっていない状態の第１の層上に形成されるこ
とになり、これらを同時に焼成して透明電極配線層と蛍
光体層とを形成するので、それらの間の接着力が強固に
なる。この結果、この発明によれば、形成した蛍光体層
が剥がれ難くなるという効果を備えている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における蛍光表示管
の製造方法に関して説明するための断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態２における蛍光表示管
の製造方法に関して説明するための断面図である。

【図３】 従来の蛍光表示管の基本構成を示す断面構成
図である。

【符号の説明】

１０１…ガラス基板（表示面）、１０２…配線層、１０
３…ブラック層、１０４…フィルター（光学フィルタ
ー）、１０５…透明電極配線層、１０５ａ…ＩＴＯペー
ストパターン、１０６…蛍光体層、１０６ａ…蛍光体ペ
ーストパターン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一部が透光性を有する表示面
   を有して内部が真空排気された外囲器の中で、前記表示
   面に形成されて所定の電位が印加された蛍光体層に、電
   子放出部から放出される電子を衝突させて前記蛍光体層
   を発光させる蛍光表示管の製造方法において、 前記表示面の上の所定位置に光学フィルターを形成する
   第１の工程と、 焼成すると透明な導電体となる材料からなる第１の層を
   前記光学フィルター上に形成する第２の工程と、 焼成すると前記蛍光体層となる第２の層を前記第１の層
   上に形成する第３の工程と、 前記第１の層および第２の層を同時に焼成し、前記光学
   フィルター上に前記第１の層よりなる透明電極配線層を
   介して前記蛍光体層を形成する第４の工程とを備えたこ
   とを特徴とする蛍光表示管の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の蛍光表示管の製造方法に
   おいて、 前記第２の工程の前に、透明な絶縁材料からなる保護膜
   を前記光学フィルターを覆うように形成することを特徴
   とする蛍光表示管の製造方法。