KR100252774B1

KR100252774B1 - 형광표시관

Info

Publication number: KR100252774B1
Application number: KR1019960066576A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 미히라; 다다시 미조하타
Original assignee: 니시무로 아츠시; 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 2000-04-15
Also published as: US5751106A; TW338170B; JPH09180657A; KR970051755A

Abstract

본 발명은 양극도체의 Al의 반사가 방지되므로 시인성이 높은 형광표시관을 제공한다. 기판(2)의 내면에 있는 흑색막(3)은 유기금속을 열처리에 의하여 금속산화물로 변화시킨 것으로 TaO₂, Tl₂O, SnO, (Mn, Cu) 계 산화물 등으로 이루어진다. 흑색막(3)을 피복하여 기판(2)의 내면에 알칼리 차폐막인 SiO₂막(4)이 있다. SiO₂막(4) 위에는 Al로 이루어지는 양극도체(5)가 있다. 양극도체(5)는 틀부(6)와 스트라이프상으로 투광성의 표시부(7)로 이루어진다. 틀부(6)는 흑색막의 뒤쪽에 가려진다. 표시부(7)은 흑색막(3)의 틈새부분의 안 가장자리에 의하여 구획된다. 표시부(7)상에는 형광체층(8)이 있다. SiO₂막(4)를 피복하여 크로스층(9)이 있다. 형광체층(8)의 발광은 흑색막(3)에 외형을 구획하여 기판(2) 사이에서 관찰된다. 흑색막 때문에 Al막의 반사율은 530nm에서 예를들면 10% 이하로 낮다. 콘트라스트가 좋고, 표시부의 판독이 용이하게 된다.

Description

형광표시관

제1도는 본 발명의 실시형태의 일예를 도시하는 단면도이다.

제2도는 종래의 형광표시관의 일예의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 형광표시관 2 : 기판

3 : 흑색막 4 : SiO₂막

6 : 틀부 7 : 표시부

8 : 형광체층

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 열처리로 흑색화하는 유기금속을 사용한 반사방지층과 SiO₂막으로 이루어지는 알칼리 차폐막을 갖는 형광표시관에 관한다.

[종래의 기술]

제2도는 종래의 형광표시관의 양극기판의 일구조예르 도시하는 단면도이고, 본 출원인이 일본 특원평 5-272172호 (일본 특개평 7-130307호)에 있어서 제안한 것이다.

소오다 라임기판(100)상에는 알칼리 차폐막인 SiO₂막(101)과 반사 방지막으로 되는 (Ti-Si)O₂막(102)이 순차적으로 적층되어 있다. (Ti-Si)O₂막(102)상에는 Al로 이루어지는 양극도체(103)가 형성되어 있다. 양극도체(103)는 틀부(104)와,틀부(104)내에 스트라이프상으로 형성되어 투광성을 갖는 표시부(105)로 이루어진다. 틀부(104)상에는 크로스층(106)이 형성되고, 표시부(105)상에는 형광체층(107)이 형성된다.

상기 양극기판의 제조공정에 있어서, 크로스층(106)을 인쇄하여 소성하였을 때의 열에너지에 의하여 양극도체(103)를 구성하는 Al과 (Ti-Si) O₂막 (102)의 계면에 있어서 산화환원반응이 일어나고, (Ti-Si) O₂막 (102)이 (Ti-Si) O_2-X막으로 되어 유색화되고, 반사방지작용이 얻어진다.

형광체층(107)의 발광은 양극도체(103)의 표시부(105)와 반사방지막으로 된 (Ti-Si) O₂막 (102)과 SiO₂막(101)과 소오다 라임기판(100)을 통하여 소오다 라임기판(100)의 외측으로부터 관찰된다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

상술한 종래의형광표시관의 양극기판에 있어서는 소오다 라임기판(100)의 외측에서 양극도체(103)의 표시부(105)를 관찰하였을 경우, Al로 이루어지는 양극도체(103)의 반사율이 530nm로 약 35%이고, 반사방지 효과가 완전하지 않았다. 본 발명은 Al로 이루어지는 양극도체의 반사가 방지되므로 시인성이 높고, 소오다 라임 유리에 대한 알칼리 차폐막으로서의 효과도 갖는 형광표시관을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

청구항 1에 기재된 형광표시관은 투광성의 가판, 소성되어 흑색으로된 유기금속을 포함하고 상기 기판의 내면의 표시영역 이외의 부분에 설치된 흑색막, 상기 흑색막을 피복하여 상기 기판의 내면의 대략 전면에 설치된 SiO₂막, 상기 기판의 외면에서 본 경우에 상기 흑색막에 의하여 차폐되도록 상기 SiO₂막위에 설치된 Al로 이루어지는 틀부, 상기 기판의 외면에서 본 경우에 상기 기판과 상기 SiO₂막을 통하여 상기 흑색막의 틈새로부터 관찰되는 표시영역에 상기 틀부와 접속되어 형성된 Al로 이루어지는 투과성을 갖는 표시부 및 상기 표시부의 내면에 설치된 형광체층을 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 형고아표시관은 청구항 1기재의 형광표시관에 있어서, 소성되어 흑색으로된 상기 유기금속이 TaO₂, Tl₂O, SnO, (Mn, Cu)계 산화물로 이루어지는 군에서 임의로 선택한 산화물인 것을 특징으로 하고 있다.

[발명의 실시형태]

본 발명의 실시형태의 일예를 제1도를 참조하여 설명한다. 본 예는 투광성의 기판의 내면에 형성된 양극의 발광을 투광성을 갖는 양극도체 및 상기 기판을 통하여 기판의 외측에서 관찰하는 소위 전면 발광형의 형광표시관(1)에 관한 것이다.

제1도에 도시하는 바와같이, 투광성의 절연기판인 소오다 라임 유리로 이루어지는 기판(2)의 내면에는 흑색막(3)이 형성되어 있다. 흑색막(3)은 기판(2)에 도포한 유기금속을 소성 등의 열처리에 의하여 금속산화물로 변화시킨 것이고, 예를들면 TaO₂, Tl₂O, SnO, (Mn, Cu)계 산화물등으로 이루어진다. 흑색막(3)은 양극의 표시패턴의 외주를 구획하고 있고, 흑색막(3)으로 둘러싸인 틈새의 부분이 표시패턴에 대응하고 있다.

이 흑색막(3)은 유기금속을 사용하여 형성하고 있는 것이므로, 막두께 1000~2000 옹스트롬 정도의 박막화가 가능하다. 더욱, 안료를 사용하여 흑색막을 만드는 경우에는 안료의 입자경을 고려하면 막두께는 10㎛ 이상으로 되어 버린다.

상기 흑색막(3)을 피복하여 상기 기판(2)의 내면의 대략 전면에 알칼리 차폐막으로서의 SiO₂막(4)이 설치되어 있다. 이 SiO₂막(4)은 종래의 SiO₂막과 다르고 염소를 포함하지 않는다. SiO₂막중의 염소는 소성공정에 있어서 기판(2)중의 Na 이온을 끌어 당겨서, 이 Na 이온이 크로스층중의 PbO를 환원하여 Pb를 나무가지 모양으로 석출시키는 소위 납 나무 등의 문제를 발생시킨다. 여기서, 본 실시예에서는 SiO₂형성액을 제조함에 있어서, HCl를 사용하여 원료물질을 가수분해하는 공정을 취하지 않고, 제품종에 Cl이 오염물질로서 잔류하지 않도록 배려하였다. 구체적으로, 테트라에톡시실란의 모노머(C₂H₅O)₄Si에 물을 가하고, 다시 가수분해 반응과 축합반응을 앞당기기 위한 촉매로서, Cl를 포함하지 않는 산, 예를들면 프로피온산이나 아세트산 등의 유기산을 가한다. 이와같은 반응을 실온에서 교반하면서 행하여 형성액을 얻는다. 이를 로울코오터 등을 사용하여 상기 기판(2)에 도포하여 성막하고, 이를 건조한 후 500℃ 정도의 온도로 소성한다. 형성액중에 포함되어 있던 유기산은 연소하여 분해되고, 기판(2)의 표면에는 CL을 포함하지 않는 유기 SiO₂폴리머로 이루어지는 알칼리 차폐막이 얻어진다.

상기 SiO₂막(4)의 두께는 본 실시예에서는 1000~2000 옹스트롬으로 하였다. 이 두께는 형성액의 점도로 조정될 수 있다. 형성액의 점도를 높게하면, 막두께는 커지고, 점도를 작게하면 막두께도 작아진다.

상기 SiO₂막(4)위에는 Al로 이루어지는 양극도체(5)가 설치되어 있다. 양극도체(5)는 틀부(6)와 투과성을 갖도록 틀부(6)의 안쪽에 틀부(6)와 일체로 스트라이프상으로 설치된 표시부(7)로 이루어진다. 상기 기판(2)의 외면측에서 본 경우, 틀부(6)는 상기 흑색막(3)으로 차폐되고 흑색막(3)의 뒤쪽에 가려지는 위치에 배치된다. 즉 틀부(6)는, 그 안 가장자리가 표시패턴의 바깥 가장자리 보다도 약간 크게되어 상기 흑색막(3)에 가려지는 위치·치수로 형성되어 있고, 표시패턴은 상기 흑색막(3)의 틈새부분의 안 가장자리에 의하여 구획되어 있다. 그리고, 상기 기판(2)의 외면에서 본 경우, 상기 표시부(7)는 상기 기판(2)과 상기 SiO₂막(4)을 통하여 상기 흑색막(3)의 틈새부분에서 관찰되는 위치에 배치된다. 이 표시부(7)상에는 형광체층(8)이 설치되어 있다. 형광체층(8)은 그 바깥 가장자리가 적어도 틀부(6)의 안 가장자리에 접하거나 또는 틀부(6)위로 올라 앉도록 배설된다.

상기 SiO₂막(4)을 피복하여 크로스층(9)이 형성되어 있다. 크로스층(9)은 양극도체(5)의 틀부(6)위로 올라 앉고 있다.

이상의 구성으로 되는 기판(2)의 상방에는 제어전극(10)이 설치되고, 더욱 그 위에는 전자원인 필라멘트 상의 음극(11)이 평팽하게 설치되어 있다. 이들의 각종 전극 등을 피복하여 상기 기판(2)의 상면측에는 용기부가 봉착되어 있다. 제1도중의 12는 용기부의 일부를 구성하는 배면측의 기판이다.

이상의 구성으로 되는 형광표시관(1)에 있어서는 음극(11)으로 부터의 전자는 제어전극(10)에 의하여 가속·제어되어 적당한 양극전압이 부여된 양극도체(5)에 가까이 끌어당겨지고, 형광체층(8)을 사돌(射突)하여 이를 발광시킨다. 이 형광체층(8)으로 부터의 발광은 투광성의 표시부(7)와 상기 SiO₂막(4)을 통과하여, 상기 흑색막(3)에 의하여 외형을 구획하여 소정의 외형으로 되고, 기판(2)을 통과하여 관찰된다. 즉, 발광하는 표시부(7)의 외형은 흑색막(3)에 의하여 구획되어 있으므로 표시부(7)의 형상의 정확도는 높다. 또, 표시부(7) 이외의 부분, 적어도 표시부(7)를 둘러 싸는 가장 표시부(7)에 가까운 부문에는 흑색막(3)이 설치되어 있다. 이 때문에, 이 부분에 상당하는 양극도체(5)의 틀부(6)에 있어서는 Al막의 반사율이 530nm에 있어서 예를들면 10% 이하로 낮게 되어 있어 외광의 반사에 의한 관찰의 방해가 적다. 또 흑색막(3)의 색채는 크로스층(9)과 같은 계통이기 때문에, 이점에 있어서도 표시부(7)는 종래 보다도 보기 쉬워져 있고 형광표시관(1)의 외관은 더욱 우수한 것으로 되어 있다. 더욱, 표시부(7)의 Al 스트라이프의 폭은 20~40㎛로 좁으므로, 아래에 흑색막이 없더라도 반사 등의 문제가 생기지 않는다.

다음에 상기 형광표시관(1)의 제조공정에 있어서, 기판(2)의 제조공정에 대하여 설명한다. 우선, 기판(2)의 내면에 유기금속을 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄 등의 수단에 의하여 소정의 패턴 및 두께로 인쇄한다. 이 패턴은 표시부(7)의 바깥 가장자리를 구획하는 것으로, 요구되는 필요한 정확도, 예를들면 반복정확도 ±10㎛로 형성한다. 다음에, 약 300℃의 온도로 기판(2)을 소성한다. 이 제1의 소성공정에서는 유기금속은 완전히는 산화되지 않는다.

다음에, 상기 유기금속 위에 로울코오터 법 등의 수법에 의하여 소정의 두께로 상술한 SiO₂형성액을 도포한다. 상기 유기금속은 완전하게는 산화되어 있지 않으므로, SiO₂형성액중의 유기금속과 잘 융화되고, 후공정에서 생성되는 SiO₂막(4)과 흑색막(3)으로 박리되기 어려워진다. 또, SiO₂형성액을 유기금속층에 포개어 인쇄하더라도, 유기금속층은 완전하게는 산화되어 있지 않으므로 무너지기 어렵다.

다음에 약 500℃의 온도로 기판(2)을 소성한다. 이 제2소성공정에 의하여, 유기금속은 완전히 산화되어 흑색층으로 되고, 또 SiO₂형성액도 소성되어 투명한 SiO₂막이 생성된다. 흑색막(3)과 SiO₂막(4)은 충분히 융하된 상태로 되고 박리되기 어려워진다.

다음에 상기 SiO₂막(4)위에, 스퍼터 법에 의하여 Al의 박막을 형성한다. 이 Al의 박막을 틀부(6)와 표시부(7)를 갖는 소망의 패턴의 양극도체(5)에 포토리소그래피법으로 가공한다. 더욱, SiO₂막(4)은 투명하므로, Al 박막의 패터닝은 그 아래의 흑색막(3)을 위치결정용의 마크로 사용하면 높은 정확도로 행해진다. 더욱, 상술한 대로, 발광부분의 외형은 흑색막(3)의 빈틈 부분의 안 가장자리로 구획하므로, 상기 양극도체(5)의 배치 정확도는 적어도 흑색막(3)의 위치결정 정확도에 대하여 비교적 낮은 것이라도 문제는 없다.

다음에, 크로스층(9)을 형성하는 페이스트 재를 SiO₂막(4)위에 도포하고, 형광체층(8)을 양극도체(5)의 틀부(6)에 걸리도록 표시부(7)상에 형성한다. 그후, 기판(2)을 소성하여 크로스층(9)과 형광체층(8)을 완성한다.

이상과 같은 형광표시관(1)에 있어서의 기판(2)의 제조방법에 의하면, 소성공정을 복수회로 나누어 행하고 있다. 그리고, 1회째의 소성에서는 유기금속을 완전히는 산화시키지 않고, 다음에 SiO₂막형성액을 거듭하여 인쇄하더라도 유기금속의 패턴이 무너지지 않도록 함과 동시에, 후공정에서 형성되는 SiO₂막(4)과 흑색막(3)의 융화가 잘 되도록 하고 있다. 그리고, 2회째의 소성에 의하여 유기금속이 완전히 산화하여 흑색막(3)으로 되고, 또 이 흑색막(3)에 잘 융화된 상태에서 SiO₂막(4)도 생성된다.

또 본 예에 의하면 Cl을 포함하지 않는 SiO₂막(4)은 알칼리 차폐막으로서 높은 효과를 갖고, 형광표시관(1)의 기판(2)에 응용한 경우에 종래 문제로 되어 있었던 납 나무 등의 좋지 않는 형편이 해소되었다.

[발명의 효과]

본 발명의 형광표시관에 의하면, 열처리 후에 흑색으로 되는 유기금속을 사용하여 소오다 라임기판상에 흑색층을 패턴형성하고, 더욱 그 위에 알칼리 차폐막인 SiO₂막을 적층하였으므로 다음과 같은 효과가 얻어졌다.

1. 양극도체를 구성하는 Al의 반사율이 530nm에 있어서 10% 이하로 된다.

2. 콘트라스트가 좋아지고, 표시 세그먼트의 판독이 보다 용이하게 된다.

3. 흑색막은 크로스층과 동계층의 색채이고, 외관상도 우수하다.

Claims

투광성의 기판, 소성되어 흑색으로 된 유기금속을 포함하고 상기 기판의 내면의 표시영역 이외의 부분에 설치된 흑색막, 상기 흑색막을 피복하여 상기기판의 내면의 대략 전면에 설치된 SiO₂막, 상기 기판의 외면에서 본 경우에 상기 흑색막에 의하여 차폐되도록 상기 SiO₂막 위에 설치된 Al로 이루어지는 틀부, 상기 기판의 외면에서 본 경우에 상기 기판과 상기 SiO₂막을 통하여 상기 흑색막의 틈새로부터 관찰되는 표시영역에 상기 틀부와 접속되어 형성된 Al로 이루어지는 투광성을 갖는 표시부 및 상기 표시부의 내면에 설치된 형광체층을 갖는 것을 특징으로 하는 형광표시관.
제1항에 있어서, 소성되어 흑색으로 된 상기 유기금속이 TaO₂, Tl₂O, SnO, (Mn, Cu)계 산화물로 이루어지는 군에서 임의로 선택한 산화물인 것을 특징으로 하는 형광표시관.