JPS62268042A - 蛍光体表示板 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディスプレイ装置等の蛍光体表示板に関する
ものである。

（従来の技術） 第３図に従来ブラウン管等に実施されている蛍光体表示
板の一部断面図を示す。同図において、２０は基板ガラ
スであって、その表面に電子ビームの衝突によって発光
する蛍光体粒子層２１が塗布されており、その表面に薄
いアルミニウム薄膜２２が設けられている。蛍光体粒子
層２１は通常多層の粒子層となっている。また、蛍光体
表示管等に用いられる蛍光体表示板においては、ガラス
基板の表面に導電層を設け、さらにその表面に蛍光体粒
子層２１が設けられている。これら蛍光体粒子は結晶体
であって形状も種々であるが、ガラス基板とは結晶体の
一部が点接触するような状態で塗布されている。すなわ
ち、蛍光体粒子と基板ガラスとは熱伝導が極めて悪い。

したがって、電子ビームのパワー密度を上げて、発光輝
度を大きくしようとすると、蛍光体の温度が上昇し、い
わゆる温度消光により１発光効率が低下し、発光輝度に
限界を生じる。

そこでたとえば、特願昭６０−７７６４６号に示されて
いるように、基板ガラス表面に蛍光体粒子を塗布し、そ
ののち基板ガラス２０の軟化点以上に加熱して、蛍光体
粒子の一部を基板ガラス２ｏ中に埋め込んでやることに
より、蛍光体粒子と基板ガラス２０の熱伝導をよくし、
蛍光体粒子の温度上昇を防止し、発光輝度を向上させよ
うとする試みがある。

しかし、単に上記の特願昭６０−７７６４６号の実施例
に示されているような構造の蛍光体面にする試みには以
下のような問題点がある。すなわち、まず第１に蛍光体
粒子の一部分を基板ガラス中に埋め込むためには、基板
ガラスを少なくともその軟化点近傍まで加熱する必要が
ある。通常、基板ガラス材料としては、ソーダ石灰ガラ
スが用いられることが多い、このガラスにおいても７０
０℃近傍であり、蛍光体粒子も、このような高温まで加
熱することにより、基板ガラス側または雰囲気中から不
純物元素が蛍光体粒子中に拡散混入したり、蛍光体粒子
の成分元素が蒸発して最適な組成、構成からずれを生じ
たりして発光効率の低下を招く。

第２に基板ガラスを軟化点まで加熱することにより、基
板ガラスが変化しやすくなり、微細なパターンを構成す
る上でも、組成時の寸法精度の面でも、不都合を生じる
場合がある。

そこで、基板ガラス上に直接蛍光粒子を埋め込むのでは
なく、基板ガラス上に設けた低融点ガラス層に蛍光体粒
子の一部分を埋め込むことにより上記の問題点を克服し
ようとする試みがある（特許申請中）。

第４図に上記従来例の蛍光体面の断面図を示す。

同図において基板ガラス２３上に設けられた低融点ガラ
ス層２４中に蛍光体粒子２５の一部分が埋め込まれた構
造である。

第４図において、蛍光体粒子２５上側の空間が真空であ
り、上部の電子源から電子ビームが蛍光体面に照射され
、蛍光体が発光する。蛍光体粒子２５の平均粒径は数μ
ｍであり、その下部は低融点ガラス層２４と密着し、蛍
光体粒子２５の上部表面は真空中に露出しており、進入
深さがせいぜい１ｏ人程度の低速電子線でも、十分電子
ビームが蛍光体粒子２５中にまで到達することができる
。

この従来例の蛍光体面の製造方法は以下のようにする。

まず、基板ガラス２３上に、沈殿法またはスクリーン印
刷法により低融点ガラス粉末層を均等な厚さに形成し、
加熱溶融して基板ガラス２３に融着したのち表面を研磨
するが、またはスパッタリング法等により薄い低融点ガ
ラス層２４を形成する。この上に蛍光体粒子層を設け、
低融点ガラス２３の軟化近傍まで加熱して、適度に加圧
してやる。

すると軟化した低融点ガラス層２４中に蛍光体粒子層の
一部の粒子が部分的に埋め込まれ、埋め込まれなかった
他の粒子は再冷却後、除去してやることで、一部分が低
融点ガラス層２４中に埋め込まれた粒子からなるほぼ単
層の蛍光体粒子層が形成される。

ここで上記低融点ガラスの材料としては、その軟化点が
４５０℃から５００℃程度であるものを使用しているた
め、埋め込み工程の加熱温度は、この程度でよく、７０
０℃程度の高温に蛍光体粒子をさらす必要のあった特願
昭６０−７７６４６号の実施例のように、前述の不純物
元素の混入や組成元素の蒸発等による発光効率の減少を
著しく低減し、あわせて基板ガラスの変形の問題も解消
する６（発明が解決しようとする問題点） 」−記、従来例のように、単に基板ガラス上に設けた低
融点ガラス中に蛍光体粒子の一部分を埋め込んだ構造に
することにより、確かに蛍光体粒子の発光性能の劣化を
おさえて熱放散性を飛寵的に向上させることはできるが
以下のような欠点があった・ まず、従来の低融点ガラス材料はｐｂｏを主成分とした
比抵抗が１０１０Ω・１以上の絶縁体であるため、単に
上記の構造のままだと、照射される電子ビームにより蛍
光体表面に電荷がチャージアップして、電子ビームが蛍
光体表面に達せず発光しなくなる。そこで、たとえば第
５図に示すように、基板ガラス２３上の低融点ガラス層
２４上に、さらにＩＴ○や導電性処理を施したＺｎＯ等
の厚さ１０００人程度の透明導電膜２６を設けて、これ
を蛍光体粒子２５がつき破って下の低融点ガラス層２４
にその一部分が密着するような構造も考えられるが、こ
の構造であると、透明導電膜２６の厚さも１０００人程
度以下と厚くできないばかりか、蛍光体粒子２５の埋め
込み密度をあげればあげるほど、透明導電膜の破られて
いる部分の面積が大きくなり、チャージを除去するのに
必要な導電性が得られなくなる。また、埋め込みの工程
中で膜切れ等が生ずることがある。さらに低融点ガラス
自体にチャージを除去するために必要な導電性をもたせ
ることは難しい等の欠点がある。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、低融点ガラス層
と基板ガラスの間に導電層を設け、低融点ガラス層の膜
厚を蛍光体粒子の粒径より薄くすることで、高電流密度
の電子ビームを照射することにより高輝度発光が可能な
蛍光体表示板を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の蛍光体表示板は、基板ガラス上に設けられた低
融点ガラス層に蛍光体粒子の一部分が埋め込まれている
構造の蛍光体表示板において、基板ガラスと低融点ガラ
ス層の間に導電層が設けられており、この導電層に、蛍
光体粒子の一部分が接触または近接しているものである
。

また、低融点ガラス層の厚さが蛍光体の粒径より薄いも
のであり、また導電層として透明導電膜を用いるもので
あり、さらに導電層として一部分を除去した金属薄膜を
用いるものである。

（作　用） 本発明は、蛍光体粒子と基板ガラスの間の高い熱伝導性
を保ったまま、電子ビーム照射による電荷のチャージア
ップを防ぐために十分な導電性を兼ね備えた蛍光体面を
形成し、高電流密度により高輝度発光可能な蛍光体表示
板を実現するものである。

（実施例） 本発明の実施例を第１図および第２に基づいて説明する
。

第１図は本発明の蛍光体表示板の断面図である。

同図において、１は基板ガラス、２は蛍光体粒子であっ
て、本実施例においてはＺｎＯ：　Ｚｎ蛍光体である。

３は低融点ガラス層、４は透明導電膜である。蛍光体粒
子２は、低融点ガラス層３にその一部分が埋め込まれて
おり、さらに蛍光体粒子２の下部は透明導電膜４に接触
または近接している。

蛍光体粒子２上側の空間が真空であり、上部の電子源か
ら電子ビームが蛍光体面に照射され、蛍光体が発光する
。蛍光体粒子２の平均粒径は数μｍであり、その上部表
面は真空中に露出しており、侵入深さがせいぜい１０人
程度の低速電子線でも十分電子ビームが蛍光体粒子２に
まで到達し、蛍光体を高効率で発光させることができる
。

本実施例においても、従来例と同様に低融点ガラス層３
が設けられており、これにほぼ一層からなる蛍光体粒子
２の一部分が埋め込まれている構造のため、蛍光体粒子
２と基板ガラス１との熱伝導性が、通常の蛍光体粒子層
５に比べて極めてよくなっており、たとえば、光プリン
タ用−次元アレー光源の発光部に蛍光体表示板を用い、
高電流密度の電子ビームを照射して、高輝度の発光パワ
ーを得ようとした場合でも、電子ビームの照射される蛍
光体上部表面で発生する熱が、この低融点ガラス層３を
介して基板ガラス１側に良く放散する。したがって、通
常の蛍光体粒子塗布層で問題となる高電流密度電子ビー
ム照射よりおこる温度消光は回避でき、高輝度の発光パ
ワーを得ることができる。

本実施例の蛍光体面の製造方法を示す。基板ガラス１上
にＩＴＯや導電性処理をほどこしたＺｎＯ等の透明導電
膜４を５０Ω／口（５０Ω／（２，５４）２ｄ）程度以
下の面積抵抗になるように蒸着し、エツチング法等によ
り必要な形状に成形する。さらに、その上にｐｂｏを主
成分とする軟化点が４５０℃ないし５００℃程度の低融
点ガラス層３を、従来例で示した方法と同様にして形成
する。この低融点ガラス層３についても、その下部に設
けた透明導電膜４のパターンに応じて、その上部の必要
な場所に設ける。その上に、ＺｎＯ，Ｚｎ蛍光体粒子層
５を沈殿法により設け、従来例に示した方法と同様に、
軟化させた低融点ガラス中に蛍光体粒子層５の一部の粒
子を部分的に埋め込んで、一部分が低融点ガラス層３中
に埋め込まれた粒子からなるほぼ単層の蛍光体粒子層５
が形成される。

ここで、これらの蛍光体粒子２と透明導電膜４は電気的
に導通している必要がある。と同時に。

蛍光体粒子２上部表面は、真空中に露出していなくては
ならないつ これら２つの条件を同時に満たすほぼ単層の蛍光体粒子
層５を形成するために、低融点ガラス層３の厚さは、蛍
光体粒子２の平均粒径より薄く。

２０００人ないし５０００人である。この程度の厚さの
低融点ガラス膜中に蛍光体粒子２を埋め込むことにより
、各蛍光体粒子２の大部分の粒子の下部が透明導電膜４
に接触または近接する。

ところで、本実施例は蛍光体面での発光を基板ガラス１
を透過して利用する。たとえば、透過型蛍光表示管や光
プリンタ用の一次元アレー光源等に用いるもので、低融
点ガラス層３および透明導電膜４は基板ガラス１同様、
それぞれの用途に応じて必要な蛍光体の発光波長範囲に
対して透明である。したがって、本実施例における透明
導電膜４は適度な光透過率と導電性がある除去部を有す
る金属薄膜でもよい。

第２図にその実施例を示す。基板ガラス上に、上記金属
薄膜が形成されている様子を示す。同図は短冊状の金属
薄膜の例であり、プリンタ用の一次元アレー光源に適用
される。同図において、１１は蒸着により設けられたア
ルミニウム薄膜であり、１２はエツチング法等により形
成された除去部である。１３は基板ガラスである。実際
にはこの上部に低融点ガラス層が形成され、蛍光体粒子
が埋め込まれる。除去部を有する金属薄膜の形状は、こ
の他にもメツシュ状や格子状等用途に応じて最適なもの
が選ばれる。

以上のように本実施例に示した蛍光体表示板を構成する
ことで、低融点ガラス層３と基板ガラス１の間に透明導
電膜４を設け、かつ低融点ガラス層３の膜厚を蛍光体粒
子２の平均粒径より薄くすることで、低融点ガラス層に
密着したほぼ単層の蛍光体粒子層５の粒子の多くが、蛍
光体粒子上部表面は真空中に露出し、下部は透明導電膜
４に接触または近接しているため、高電流密度の電子ビ
ームを照射しても、熱放散性の極めてよい、しかもチャ
ージアンプしない蛍光体面が実現できる。

（発明の効果） 本発明によれば、低融点ガラス層と基板ガラスの間に導
電層を設け、低融点ガラス層の膜厚を蛍光体粒子の粒径
より薄くすることで、熱放散性がよく温度消光をおこさ
ない特性を保ったまま、チャージアンプしない蛍光体面
が得られ、高電流密度の電子ビームを照射することによ
り高１５１１度発光可能な蛍光体表示板を提供すること
ができ、実用上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における蛍光体表示板の断面
図、第２図は他の実施例の蛍光体表示板の斜視図、第３
図、第４図および第５図は従来例の蛍光体表示板の断面
図である。 １．１３・・・載板ガラス、　２　・・・蛍光体粒子、
　３　・・低融点ガラス層、　４・・・透明導電膜、　
５　・・・蛍光体粒子層、１１・・・アルミニウム薄膜
、１２・・・除去部。 特許出願人　松下電器産業株式会社 −ぐンみ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板ガラス上に設けられた低融点ガラス層に蛍光
   体粒子の一部分が埋められている構造の蛍光体表示板に
   おいて、前記基板ガラスと低融点ガラス層の間に導電層
   が設けられており、該導電層に、前記蛍光体粒子の一部
   が接触または近接していることを特徴とする蛍光体表示
   板。
2. （２）低融点ガラス層の厚さが、前記蛍光体の粒径より
   薄いことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   蛍光体表示板。
3. （３）導電層として透明導電膜を用いることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の蛍光体表示板。
4. （４）導電層として一部分を除去した金属薄膜を用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の蛍光
   体表示板。