专利名称：荧光显示管的制造方法及荧光显示管的制作方法
技术领域：
本发明是关于荧光显示管。特别是关于在由R(红)、G(绿)、B(兰)三色一组构成的高密度全彩色图形荧光显示管、及高密度单色图形显示器中使用的多重阳极矩阵荧光显示管中所使用的阳极基板。
背景技术：
现有的荧光显示管的绝缘层是将以铅玻璃粒子为主要构成物的混合物，在基板上按规定图形通过网板印刷法形成后，按铅玻璃的成分比所决定的温度烧结而成。但是，这样形成的绝缘层基本上只是从网板印刷板网眼压出的部分是绝缘性物质，在形成网板印刷板网眼的金属网或有纤维的部分，不压出绝缘性物质，由于铅玻璃的粒子为10μm左右，所以烧结后存在针孔，此外绝缘层表面不可避免有很多凹凸不平，另外能作成图形的最小尺寸的限度也有数10μm的相当大值，使绝缘层端部上的塌边(sheardroop)的长度达到100μm的数量级。另外，绝缘层的厚度也是达到10～50μm数量级的厚膜。
因此，绝缘层上设置的穿通孔极限最小直径为350μm(0.35mm)左右，上述绝缘层塌边部分也有很多针孔，当包含穿通孔的直径时，直径为550μm(0.55mm)区域不能有布线，存在着布线的高密度形成是极其困难的缺点。
当为了进行高密度布线的配线层和绝缘层交互积层的多层布线时，如果使用现有的网板印刷法形成的绝缘层，则通过针孔，上层和下层的布线就会短路。而且随着布线密度的提高，其发生的概率会增加(布线和针孔重叠的概率增加)。
另外，当在绝缘层的上层配置布线时，由于绝缘层表面凹凸不平，存在布线宽度越细，越容易断线的缺点。
作为由高密度布线构成的荧光显示管用的阳极基板，在玻璃基板上作为第1层设置厚度为1μm的铝布线层，为了对上层的第2层布线和第1层连接的设置直径为0.35mm的穿通孔，而设置厚度约为10μm的玻璃质绝缘层，还有设置厚度为1μm的另一布线层，再在上层的第2层布线与另一布线层间为连接而设置的直径为0.35mm穿通孔的厚度为10μm的玻璃质绝缘层，这种薄膜二层结构的荧光显示管技术也已公开(例如实开昭61-7855)上述多层布线荧光显示管时，需要第1层布线层和第2层布线层、及使布线层取得阳极电极连接的导体图形。
在不使用取得上述连接的导体图形的情况下，为了取得连接，现有的穿通孔如果不在绝缘厚度以上使导电性薄膜成膜，则存在布线和阳极不能电气连接等问题。
为了解决上述以铅为主要成分的荧光显示管用绝缘层的缺点，采用的有高耐热性的聚酰亚胺树脂为主要成分的合成树脂构成的凹凸少的绝缘层，前期布线和以聚酰亚胺树脂为主要成分厚度在1μm以下的绝缘层分别交互积层；该多层布线结构的技术已公开(例如，特开平3-176950)。
但是，上述高耐热性聚酰亚胺树脂价格很高，作为需要真空状态的荧光显示管材料，工艺条件不同，将产生不良气体，存在对寿命等有不良影响的缺点。
另一方面，在需要纵横配置同一形状的多数阳极电极的高密度布线的图形显示器荧光显示管中，提出了用与从外部加电气信号的布线部相同材料，在同一面上连接同一图形上形成阳极导体的方法(例如实开昭57-54187)。
由于通过上述一层布线，将阳极导体用与布线相同材料在同一面上连接的同一图形上形成，所以通过现有的使用以石墨为主要成分的阳极电极时难以做到的荧光粉图形形成方法即光刻法，可以使用高精细形成方法。
但是，为设置其他布线，在上述电极的周围需要有一定的间隔，阳极电极的高精度化有限度。
发明要解决的课题当各阳极电极是被其他阳极电极包围的图形荧光显示管时，最好使阳极电极的穿通孔的大小至少比阳极电极小。为了实现阳极多重矩阵驱动荧光显示管及全彩色荧光显示管，需要使阳极布线微细化，或进行多层化。
另一方面，荧光显示管需要的工艺包括为了使通过构成荧光显示管的热电子碰撞而发光的荧光粉形成图形，对使用的有机材料构成的溶剂等在400～550℃的温度下进行大气烧结的工艺；以400～550℃温度在CO2环境中形成真空气密容器的工艺；以及使上述气密容器在300～400℃的温度下真空排气的工艺之后使荧光显示管容器内部与外气隔离的密封工艺等高温工艺。
上述荧光显示管用阳极绝缘层必须在上述高温工艺之后，绝缘层表面也是均匀的，以及微细布线的表面不产生龟裂。
另外，上述绝缘层材料还必须便宜，并且不会由工艺条件产生对寿命等有不良影响的不良气体。
还必须使布线和阳极电极的穿通孔部的连接在不使用其他工艺及构件的情况下连接。
发明的内容本申请的发明者们为了解决上述课题采用了以下方法。
本发明1的荧光显示管的制造方法，在箱形真空外围器内具有发出热电子的阴极电极；对从上述阴极电极发出的热电子进行加速控制的栅极电极；及有布线的布线层、在上述布线层上积层的有穿通孔的绝缘层、在上述绝缘层上积层的阳极导体、在上述阳极导体上被覆由从上述阳极电极发出的热电子的冲碰而发光的荧光粉的阳极电极、配置在绝缘性基板上的阳极基板，其特征在于在上述阳极基板上形成的绝缘层，由使上述绝缘性基板保持规定温度的状态成膜的绝缘性薄膜构成。
本发明2的荧光显示管的制造方法，其特征在于上述绝缘性薄膜在加热到250℃～500℃的绝缘性基板上通过CVD法成膜。
本发明3的荧光显示管，在箱形真空外围器内具有发出热电子的阴极电极；对从上述阴极电极发出的热电子进行加速控制的栅极电极；及有布线的布线层、在上述布线层上积层的有穿通孔的绝缘层、在上述绝缘层上积层的阳极导体、在上述阳极导体上被覆由从上述阳极电极发出的热电子的冲碰而发光的荧光粉的阳极电极配置在绝缘性基板上的阳极基板，其特征在于在上述阳极基板上配置的绝缘层由按权利要求1或权利要求2所述的制造方法形成的绝缘性薄膜构成。
本发明4，其特征在于由导电性薄膜构成的布线层、和复盖上述布线层所积层的绝缘性薄膜构成的绝缘层交互积层多层；规定的布线和阳极导体通过上述绝缘层上设置的穿通孔进行连接。
本发明5，其特征在于上述绝缘层的穿通孔其断面是使穿通孔中央部一侧为尖端的锥形，绝缘性基板一侧的面积是比阳极电极一侧面积小的断面大体为梯形形状。
本发明6，其特征于构成上述绝缘层的绝缘性薄膜厚度为0.2μm～2.0μm。
本发明7，其特征在于构成上述绝缘层的绝缘性薄膜由SiO2构成。
本发明8，其特征在于构成上述布线层的导电性薄膜由铝、ITO或ZnO构成。
本发明9，其特征在于绝缘性基板、绝缘性薄膜及阳极导体为透光性。
本发明10，其特征在于阳极基板是在由复盖荧光粉层的阳极导体构成的阳极电极上方具有对金属薄板加工构成的网眼状栅极。
本发明11，其特征在于由硷石灰玻璃构成的上述绝缘性基板、和上述绝缘性基板的表面上配置由绝缘性薄膜构成的遮蔽层，在上述绝缘性薄膜上面积层形成布线层、绝缘层、阳极导体、荧光粉。
附图的简单说明
图1是本发明的荧光显示管一部分的断面透视图、及部分放大图及前期部分放大图的简要断面图。
图2是表示本发明的SiO2薄膜的特性评价用图形的图。
图3是表示本发明的穿通孔部的断面图。
图4是由R(红)G(绿)B(兰)3色构成的全彩色4重阳极矩阵图形的构成图。
图5是1层布线的R(红)G(绿)B(兰)3色全彩色4重阳极矩阵图形的布线图的说明图。
图6是3层布线的R(红)G(绿)B(兰)3色全彩色4重矩阵图形的3层布线图形说明图。
图7是3层布线的R(红)G(绿)B(兰)3色全彩色4重阳极矩阵图形的阳极部的简要断面图。
图8是8重阳极矩阵图形的构成图、及用8层布线的8重阳极矩阵图形的阳极基板简要断面图。
图9是透光性薄膜电极的图形简图。
图10是表示SiO2薄膜的膜厚和破坏电压关系的曲线图。
图11是表示SiO2薄膜的膜厚和绝缘不合格率关系的曲线图。
发明的实施例荧光显示管(图1)的构成包括阳极基板1、及放出使荧光粉发光的热电子的阴极电极3、对从上述阴极电极3放出的热电子进行加速控制的栅极电极2配置在上述阳极基板1上，在构成真空容器的阳极基板1上为覆盖上述电极而设置的箱型容器部4。
下面再详细说明上述阳极基板1，图1(a)为荧光显示管一部分的断面透视图，图1(b)为阳极电极的部分放大图，图1(c)为沿B-B部分的剖视图。如图1(b)、图1(c)所示，在绝缘性基板10上，当上述绝缘性基板是硷石灰玻璃基板时，则形成遮蔽由上述硷石灰玻璃中的碱离子扩散的绝缘性薄膜构成的遮蔽层14(当是无上述绝缘层的碱玻璃等时，当然不需要作为上述遮蔽层的遮蔽层14)。在上述遮蔽层14的上面连接布线121、与上述布线121相连结的阳极电极112的连接部122(当该连接部122在布线121部上设置穿通孔132时，也可以省略)设置在同一平面上，在具有为了进行上述布线121和阳极电极112连接的穿通孔的薄绝缘层131，覆盖在上述布线121上进行配置。在上述布线121上通过穿通孔132连接上述阳极电极112。在上述阳极电极112的上面配置有通过阴极电极3发出的热电子碰撞而发光的荧光粉的荧光层111，构成阳极电极11。
荧光显示管的制造工艺包括为了使通过热电子碰撞而发光的荧光粉形成图形而使用的荧光粉未和有机材料构成的荧光粉浆在400～550℃的温度下进行大气烧结的工艺；以400～550℃温度在CO2环境中形成真空气密容器的封装工艺；以及使上述气密容器在300～400℃的温度下真空排气的工艺之后使荧光显示管容器内部与外气隔离的密封工艺等高温工艺。
上述荧光显示管的阳极绝缘层必须在上述高温工艺之后，绝缘层表面也是光滑的，以及在上述绝缘层表面上形成的微细布线等的薄膜导电层的表面不产生龟裂。
另外上述绝缘层材料还必须便宜，并且不会由工艺条件产生对寿命等有不良影响的不良气体。
本申请的发明者们，可以形成在将现有使用的低融点玻璃为主要成分的厚膜绝缘层上不能形成的微细图形，而且对可以作积层布线的各种绝缘层用的绝缘薄膜材料及导电性薄膜材料进行了专心研究。
为了对由上述研究的材料SiO2构成的绝缘性薄膜的绝缘性、在SiO2上面积层的铝薄膜的导电性及表面状态进行评价，进行了以下的确认试验。
最初，在常温或150～200℃上加热的硷石灰玻璃表面上，用溅射法使铝成膜为0.2μm厚度。将形成上述铝薄膜的基板在常温状态，在其上面用溅射法使SiO2成膜0.2μm。再在上述SiO2薄膜的上面用溅射法使铝积层0.2μm厚，完成了样品。将上述样品在500℃大气烧结15分钟，对表面放大600倍观察时，用溅射法在SiO2上面的铝薄膜在一面上发生了数μm的烧胀(blister)。上述烧胀(blister)部分在腐蚀后完全剥离，可知是不能作为荧光显示管用的布线及阳极电极使用的。从此事可知用溅射法成膜的SiO2是不能作为荧光显示管用绝缘层使用的。
下一个实验是将作为常温基板或150～200℃基板在硷石灰玻璃表面上用溅射法使铝成膜2μm厚。在上述铝薄膜的上面，在将基板温度保持在250℃～500℃的状态用CVD法使SiO2成膜0.2μm厚。在上述SiO2薄膜的上面用溅射法使铝积层0.2μm厚，样品完成。对上述样品在500℃大气烧结15分钟，当将表面放大600倍进行确认时，用CVD法在SiO2上面的铝薄膜未发生烧胀(blister)，可知可以作为均匀的荧光显示管用阳极基板用的绝缘层使用。
从上述可以看出，当作为薄膜绝缘，在铝薄膜上面使基板温度保持在250℃～500℃的范围的状态，用CVD法使SiO2形成0.2μm厚时，可以作为荧光显示管用绝缘层使用。
表示成膜方法组合的不合格率的表
表1表示了将硷石灰玻璃基板在常温的状态用溅射法使铝成膜的薄膜、硷石灰玻璃基板加热到150℃～200℃的状态用溅射法使铝成膜的薄膜、硷石灰玻璃基板在常温状态用溅射法使SiO2成膜的薄膜、以及硷石灰玻璃加热到250℃～500℃的状态用CVD法使SiO2成膜的薄膜进行积层成膜的样品，按表1所示的组合积层的样品进行500℃大气烧结15分钟后，放大600倍进行表面观察的结果。
从表1看出，对铝薄膜、SiO2二者常温下直接用溅射法成膜的样品进行500℃大气烧结15分钟时，全部都产生了烧胀(blister)，没有合格品。
在常温下直接用溅射法使铝薄膜成膜，并在250℃～500℃对基板加热的状态，用CVD法使SiO2成膜的样品积层后观察时，48.3％的样品可以均匀成膜，但是上述均匀的样品也在500℃大气烧结15分钟时，56.2％未发生烧胀(blister)。
对在250℃～500℃加热基板的状态，用溅射法使铝薄膜成膜，并在常温直接用溅射法使SiO2成膜的样品进行观察时，96.7％的样品可以均匀成膜，但是上述均匀的样品在500℃大气烧结15分钟时，也全都产生了烧胀(blister)，变成不合格。
对在250℃～500℃对基板加热的状态，用溅射法使铝成膜，并在250℃～500℃对基板加热的状态用CVD法使SiO2成膜的样品积层后观察时，95.0％的样品可以均匀成膜，当对上述均匀的样品在500℃大气烧结15分钟时，96.2％未发生烧胀(blister)。
从该结果可以看出，对绝缘性基板在250℃～500℃范围内加热并用CVD法成膜的SiO2薄膜，可以形成在成膜时由内部应力造成的变形很少、成膜后也耐加热处理的薄膜。
为了评价上述成膜条件是最佳的积层薄膜导电性及绝缘性而进行了以下的确认实验。
如图2所示，对表面清洗的硷石灰玻璃基板51加热到150℃～200℃，并用溅射法按一边为10mm的正方形，使铝薄膜成膜0.2μm厚，作为下层Al图形52，对上述基板在250℃～500℃的范围内加热，并在导电性薄膜上面10mm四方形的大小用CVD法使SiO2积层成膜0.1μm～2μm，对SiO2薄膜53进行积层，再加热到150℃～200℃，使10mm四方形的上层Al图形成膜0.2μm厚，对上层铝薄膜54进行积层，作出了评价的样品。
在上述样品的下层Al图形和上层Al图形之间，用阻抗计(RESISTANCE METER)(ADVANTEST公司制)对绝缘破坏进行测量的结果，如曲线1所示。
从图10看出，SiO2薄膜的厚度为0.05μm时，绝缘破坏电压不足50V，不能作为荧光显示管用绝缘层使用，但在0.10μm厚度时，由于绝缘破坏电压超过了50V，所以完全可以作为驱动电压在30V以下的荧光显示管的绝缘层使用。
当超过0.2mm时，是200V以上的破坏电压，可知厚度越厚破坏电压越高。
从以上可以看出，如果，SiO2的厚度在0.2μm以上，则荧光显示管的绝缘层所要求的破坏电压可以满足100V以上的要求，可以作为荧光显示管的绝缘使用。
接着，对图2所示的样品，改变绝缘性薄膜SiO2薄膜厚度，对绝缘不合格率确认的结果，如曲线2所示。
从图11可以看出，绝缘性薄膜的SiO2厚度为0.05μm及0.1μm时，绝缘不合格率约为26％及约13％，在作为荧光显示管用绝缘层使用时，通过检查有时不能全部除去不合格品，但是在0.2μm以上时，由于不合格率在3％以下，所以是在检查工艺中可以除去不合格品的数值。从而，如果SiO2的厚度在0.2μm以上，则可以作为荧光显示管用的绝缘膜使用。
另外，当绝缘的膜厚比0.2μm薄时，将产生以下的不合格情况。
①绝缘层的膜厚为0.05μm，破坏电压在50V以下，对阳极电压为50V以上驱动的荧光显示管的绝缘是不够的。
②绝缘层的膜厚比0.2μm薄时，因污物等的影响，容易产生针孔，绝缘不良的地方将增加。
当导电性薄膜变薄时，以微小的外力，图形就会破损，容易发生伤痕。
另一方面，当绝缘层的膜厚超过2μm时，将产生以下的不良情况。
①使绝缘层、绝缘层下面的布线和绝缘层上面的布线或阳极导体进行积层，当通过穿通孔进行连接，并在穿通孔上面使导电性材料成膜进行连接时，需要使导电性薄膜的厚度比绝缘层的厚度厚。
②另外，在穿通孔部上即使用下层的布线层构件或上层的导电层构件以外的导通用构件连接时，与导通用构件的穿通孔周边的绝缘层间的粘附性也会变坏。
③成膜要花时间，每小时的生产数量减少。
④腐蚀时间变长。
从以上可以看出，对表面清洗的硷石灰玻璃在150℃～200℃加热，并用溅射法使用铝、ZnO、或ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电膜，成膜0.2μm厚度的导电性薄膜是最佳的。
用CVD法在250℃～500℃范围对SiO2进行加热，成膜为0.2μm～2μm的SiO2绝缘层可以作为薄膜绝缘层使用。
特别是膜厚为0.2μm的SiO2绝缘层，成膜时间短，成膜的绝缘层作为荧光显示用绝缘层，有足够的绝缘破坏电压，而且穿通孔台阶也小，所以是最佳的。
另外，当是0.2μm的SiO2绝缘层时，例如即使使积层重复10次也是2μm，与现有的使用低融点玻璃的绝缘层厚度为10μm～50μm相比，本发明的绝缘层厚度可作到5分之1的厚度，所以对多层化是有利的。
下面，对为从外部输入电气信号的布线和由导电性薄膜构成的阳极连接部穿通孔形状进行了研究。
如图3所示，对在绝缘性基板10上面形成的铝薄膜构成的布线121和在连接部122上面由SiO2构成的绝缘性薄膜进行积层成膜，再对在上述绝缘薄膜131上面使上述薄膜布线和阳极进行电气连接的穿通孔的部分开口的掩膜进行粘合，通过在CHF3和O2的混合气体环境中进行RIE(Reactive IonEtching法)(以下称RIE法)腐蚀，如图3所示，断面形状，形成以布线端为短边、阳极端为长边的大体为45℃的锥形连接部的穿通孔132。
本申请发明者们以上述研究结果为基础，具体按以下的步骤作成了荧光显示管。
(实施例1)铝1层布线的微细图形荧光显示管的实施例。
使涂敷通过热电子碰撞发出R(红)、G(绿)、B(兰)光的荧光粉的横0.12mm、纵0.52mm的阳极电极按荧光粉间隔为0.08mm配置，使上述R、G、B一组阳极电极在纵横以0.6mm间距配置多个，将该阳极电极作成线宽为0.02mm，布线间隔为0.02mm，铝布线端的穿通孔直径为0.05mm的阳极4重矩阵1层布线的全彩色图形荧光显示管按以下工艺制造。
图4表示RGB3色4重阳极矩阵的构成，图5表示4重阳极短矩阵驱动的布线图。
图4的(1G、1B、1R)、(2G、2B、2R)(3G、3B、3R)及(4G、4B、4R)表示由热电子碰撞发出R(红)、G(绿)、B(兰)光的荧光粉配置的阳极电极，1Grid、2Grid、3Grid及4Grid是设置在阳极电极上方，对阳极电极放出的热电子进行加速控制的栅极电极。
图5是在上述阳极电极(1G、1B、1R)、(2G、2B、2R)(3G、3B、3R)及(4G、4B、4R)上以G、B、R3个阳极电极为1个三组，按1～4每4组(12个阳极电极)进行组合，构成布线，为将从外部输入的电气信号加在上述阳极电极上的布线概要图。
下面以点亮图4的斜线部阳极电极对本发明的全彩色图形荧光显示管的驱动方法进行说明。在从真空容器的阴极电极放出热电子的状态，例如通过2Grid使包括的(4G、4B、4R)段发光时，在(4G、4B、4R)上加规定电压时，对2Grid及3Grid同时加规定的电压，可以不受对阴极电极加负电位的相邻栅极1Grid及4Grid影响地进行点亮。
这时，由于在4Grid上对阴极电极加了负电位，所以由4Grid控制的(4G、4B、4R)不会发光。
例如在使由2Grid控制的(3G、3B、3R)段发光时，加(3G、3B、3R)规定电压时，通过对1Grid及2Grid同时加规定电压，可以在不受作为相邻栅极的图中未画出的1Grid的相邻栅极及3Grid影响地进行点亮。
这时，如果在4Grid上对阴极电极加负电位，则由4Grid控制的(3G、3B、3R)不会发光。
如上所述，通过在依次相邻的栅极电极上加规定的电压，并在上述2个栅极的各相邻栅极端上所配置的阳极电极上加规定的电压，可以驱动本发明的全彩色图形荧光表时间。
上述的情况是使用RGB3色一组，但由单色荧光粉构成时，就成了12重阳极短阵驱动荧光显示管的构成了。
下面对本发明的荧光显示管的制造方法进行说明。
(工艺1)遮蔽层的形成将表面清洗有透明绝缘性的硷石灰玻璃安装在CVD装置上，使玻璃温度维持在250℃～500℃加热的状态，通过CVD法使SiO2成膜0.1～0.5μm，形成对硷石灰玻璃基板的扩散进行遮蔽的薄膜绝缘层构成的蔽避层。
(工艺2)布线层的形成用溅射法使铝成膜0.2μm厚，并使上述铝薄膜通过光刻法，形成线宽为0.02mm、穿通孔部直径为0.05mm所希望的图形，形成了薄膜布线。
(工艺3)SiO2膜的成膜将形成布线层且清洗好的基板放在单叶式等离子CVD装置上，使用的装置是东京高技术公司生产的单叶式等离子CVD装置(PEC-3811-SO-SN)。腔设定温度为250℃～500℃，使基板温度保持一定的状态下，腔内压力为106Pa，成膜时引入气体SiH4为1分钟20ml，N2O为1分钟200ml、N2为1分钟700ml，进行成膜。
激起导离子的高频功率在13、56MHz时设定在60W。
成膜速度根据上述条件为1.8分钟0.2μm。
(工艺4)穿通孔的形成方法对上述(工艺3)形成的基板进行清洗，通过旋转机旋转涂敷感光胶(OFRR5000东京应化公司生产)，烘干后，对光掩膜像进行曝光，显影，形成穿通孔图形。
以上述图形为掩膜用RIE法进行腐蚀。
此处RIE装置使用了ANELVA公司生产的DEA-50ST。
在腔内压力为6Pa的状态下，CHF3每分钟流入40ml，O2每分钟流入10ml，进行腐蚀。
通过在SiO2腐蚀中引入O2，形成使穿通孔中央一侧为尖端的大体为45的锥形断面形状其基板端为短边、阳极电极端为长边的大体为梯形的研钵状穿通孔。
激起等离子的高频功率为13.56MHz时设定在600W。
在上述条件下，8分钟腐蚀0.2μm，可以形成有穿通孔的绝缘层。
接着，用溅射法使铝成膜0.2μm厚；对上述铝薄膜通过光刻法，使所希望的阳极图形复盖上述各穿通孔部，与布线图形连接，形成了薄膜电极。
荧光粉通过光刻法，按每个R、G、B重复进行3次。
上述荧光显示管的制造工艺，在使构成荧光显示管的热电子碰撞而发光的荧光粉形成图形的阳极基板上，使网眼状的栅极网眼在上述阳极基板上形成固定后，还经过使构成上述荧光粉图形形成中使用的荧光粉浆的有机材料组成的溶剂等以400～550℃的温度进行大气烧结的工艺；制造上述阳极基板、前面板、框形侧面板形成的箱形真空容器的制造工艺，即在400～550℃温度的CO2环境中形成真空密封容器工艺，及将上述密封容器在300～400℃温度抽真空的工艺之后，经过使荧光显示管容器内与外气蔽避的密封工艺，荧光显示管完成。
(实施例1的效果)根据该实施例1，通过使绝缘层薄膜化，可以制造实施例1的图形构成的荧光显示管。
另外，将穿通孔断面形状作成锥形，使阳极电极和布线间的连接不用设置连接用的新材料就取得了连接。(由于锥形的角度是为了使布线的连接部和阳极导体的连接容易，所以只要是锥形，当然不限于45°。)(实施例2)铝3层布线构成的微细图形荧光显示管的实施例。
将由热电子碰撞发出R(红)、G(绿)、B(兰)光的荧光粉涂敷成横为0.06m、纵为0.3mm的阳极电极，以荧光粉间隔为0.06mm为1组，按0.36mm间距配置，由铝布线宽度为0.02mm(阳极4重矩阵、布线为R(红)用布线/G(绿)用布线/B(兰)用布线的3层布线)、穿通孔直径为0.02mm绝缘层的阳极基板构成的荧光显示管。
驱动方法按RGB各色与实施例1的4重阳极矩阵方式相同，构成与实施例1的1层布线的情况相同。本实施例为了使发光段更微细化，如图7所示将薄膜布线作成3层。
图4中表示由RGB3色的阳极电极构成的4重阳极矩阵的构成，图6中表示3层布线的4重阳极矩阵驱动的布线图。
图6是为了满足由于阳极电极的微细化，布线形成高密度，一层布线不能作成图形，而将(a)作为G(绿)的阳极布线、(b)作为B(兰)的布线、(c)作为R(红)的阳极布线，按每个颜色对布线分割构成3层布线。
实线部表示该布线图形，虚线部表示其他布线图形。
在图6中画出的虚线和实线是不重叠的，但在积层布线的实际基板上，各层的布线当然也可以通过绝缘层重叠。
(实施例2的制造方法)如图7中所示，将表面清洗具有透明绝缘性的硷石灰玻璃构成的绝缘性基板10安装在CVD装置上，使玻璃温度维持在加热到250℃～500℃的状态，通过CVD法使SiO2成膜0.2μm厚，形成遮蔽扩散的薄膜绝缘层构成的遮蔽层14。
然后，用溅射法在基板温度为150～200℃使铝成膜0.2μm厚，通过光刻法使上述铝薄膜按线宽为0.02mm、穿通孔部直径为0.02mm形成所希望的图形，形成了布线层121。
然后，将SiO2薄膜、铝薄膜成膜的硷石灰玻璃安装在CVD装置上，使玻璃温度维持在加热到300℃～450℃的状态，通过CVD法使SiO2成膜0.2μm厚。
通过RIE法使上述SiO2薄膜形成以直径为0.02mm的穿通孔部132的布线部在上面，具有大体为45度的倾斜的锥形穿通孔部132，形成了第一绝缘层131。
再通过重复2次上述薄膜布线形成及薄膜绝缘形成工艺，完成3层布线基板。
接着，用溅射法在基板温度为150～200℃使铝成膜0.2μm厚，使上述铝薄膜通过光刻法使所希望的阳极图形覆盖上述各个穿通孔部，并连接在布线图形上，形成薄膜电极，配置了阳极电极112。
在上述阳极电极上面，通过光刻法形成了荧光粉。上述图形形成对R、G、B重复进行3次，并配置了阳级电极。
将网眼状的栅极网眼构成的栅极电极成形固定后，再经过使构成上述荧光粉图形形成中使用的荧光粉浆的有机材料组成的溶剂等以400～550℃的温度进行大气烧结的工艺；制造上述阳极基板、前面板、框形侧面板形成的箱形真空容器的制造工艺，即在400～550℃温度的CO2环境中形成真空密封容器工艺，及将上述密封容器在300～400℃温度抽真空的工艺之后，经过使荧光显示管容器内与外气蔽避的密封工艺，荧光显示管完成。
(实施例2的效果)如该实施例2所示，RGB各段尺寸为横0.06mm、纵0.3mm(由RGB3段构成的单元间距为0.36mm)时，用通常的1层布线是不能形成荧光显示管用阳极基板的，但是将布线图形及绝缘层薄膜化，且通过3层布线，可以制造由上述图形构成的荧光显示管。
如图实施例2所示，将图6的R(红)、G(绿)、B(兰)3色例如作成G(绿)一色时，作成一层布线12重阳极矩阵荧光显示管的构成与实施例1相同。
(实施例3)由铝8层布线形成微细图形荧光显示管的实施例。
涂敷由热电子碰撞发出G(绿)光的荧光粉的横为0.14mm、纵为0.14mm、间隔为0.06mm，以0.20mm间距配置，铝布线宽为0.02mm8重阳极矩阵、布线为8层.，穿通孔直径为0.02mm，穿通孔直径为0.02mm的阳极基板构成的荧光显示管。
在图8(a)中表示了8重阳极矩阵的构成，在图8(a)中表示了8层布线8重阳极矩阵驱动布线部的简要断面图。
图8(b)是(a)的阳极电极1、2、3、4、5、6、7每个为布线层不同的层，可以进行高密度布线的例子。
下面简要说明上述荧光显示管的制造方法。
将表面清洗的具有透明绝缘性的硷石灰玻璃安装在CVD装置的基板安装夹具上，使玻璃温度维持在加热到400℃～500℃的状态，为了遮蔽硷石灰玻璃基板的碱离子扩散，由SiO2薄膜绝缘层构成的遮蔽层用CVD法成膜0.1～0.2μm厚。
然后，通过溅射法使铝成膜0.1μm～0.5μm，通过光刻法使铝薄膜形成线宽为0.02mm、穿通孔部直径为0.02mm的所希望的图形。
将上述铝薄膜成膜的硷石灰玻璃安装在CVD装置上，使玻璃温度维持在加热到400℃～500℃的状态，通过CVD法使SiO2成膜0.2μm厚。
通过RIE法成膜上述0.2μm厚度的SiO2，在直径为0.05mm的穿通孔部上使上述穿通孔部中央一侧为尖端，从基板上形成有大体为45度的倾斜面的锥状穿通孔部。
通过使上述薄膜布线层及绝缘层的形成工艺重复8次，完成8层布线基板。
在上述布线层和绝缘层交互积层的基板上面，用溅射法使铝成膜0.2μm厚，通过光刻法将上述铝薄膜覆盖在所希望的穿通孔部，连接在布线图形上，形成阳极电极。
在上述阳极图形上用光刻法使荧光粉形成图形。
经过使构成上述荧光粉图形形成中使用的荧光粉浆的有机材料组成的溶剂等以400～550℃的温度进行大气烧结的工艺；制造上述阳极基板、前面板、框形侧面板形成的箱形真空容器的制造工艺，即在400～550℃温度的CO2环境中形成真空密封容器工艺，及将上述密封容器在300～400℃温度抽真空的工艺之后，经过使荧光显示管容器内与外气蔽避的密封工艺，荧光显示管完成。
(实施例3的效果)如该实施例3所述，当段尺寸纵、横为0.12mm8重阳极布线时，用通常的1层布线是不能形成荧光显示管用阳极基板的，但是使布线图形及绝缘层薄膜化，并且通过进行8层布线等多层布线，可以制造由上述图形构成的荧光显示管。
(实施例4)
将铝阳极薄膜图形按图9(斜线部分为铝薄膜部)所示作成条纹状、格状、或框状等，由铝部分进行电气导通，没有铝的部分具有透光性，其他与实施例2～3相同。
(实施例5)将阳极图形作为ITO等的透明导电膜，将布线图形作为Al或ITO等的透明导电膜，其他与实施例2～3相同。
通过采用实施例4或实施例5的构成，可以得到能从阳极基板端观察发光的微细图形构成的高亮度荧光显示管。
上述构成，可以得到以下效果。
将在荧光显示管上使用的绝缘层作成0.2μm～2.0μm的薄膜，可以形成微细的穿通孔，特别是可以得到将同一形状阳极连续配置的点阵图形的连续的高精细图形用荧光显示管。
从本发明的薄膜绝缘膜可以形成表面均匀的绝缘层，从而可以多层布线，可以实现微细的R、G、B段构成的可全彩色显示的荧光显示管。
由于可以实现由微细图形构成的阳极多重荧光显示管，所以可以得到驱动电压低的低成本图形荧光显示管。
权利要求
1.一种荧光显示管的制造方法，在箱形真空外围器内具有发出热电子的阴极电极；对从上述阴极电极发出的热电子进行加速控制的栅极电极；及具有布线的布线层；在上述布线层上积层的有穿通孔的绝缘层；在上述绝缘层上积层的阳极导体；在上述阳极导体上被覆由从上述阳极电极发出的热电子的冲碰而发光的荧光粉的阳极电极配置在绝缘性基板上的阳极基板，其特征在于在上述阳极基板上形成的绝缘层，是由使上述绝缘性基板在保持规定温度的状态成膜的绝缘性薄膜构成。
2.如权利要求1所述的荧光显示管的制造方法，其特征在于上述绝缘性薄膜在加热到250℃～500℃的绝缘性基板上通过CVD法成膜。
3.一种荧光显示管，在箱形真空外围器内具有发出热电子的阴极电极；对从上述阴极电极发出的热电子进行加速控制的栅极电极；及具有布线的布线层；在上述布线层上积层的有穿通孔的绝缘层；在上述绝缘层上积层的阳极导体；在上述阳极导体上由从上述阳极电极发出的热电子的冲碰而发光的荧光粉的阳极电极配置在绝缘性基板上的阳极基板，其特征在于在上述阳极基板上配置的绝缘层，由按权利要求1或2所述的制造方法形成的绝缘性薄膜构成。
4.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征在于由导电性薄膜构成的布线层、和复盖上述布线层所积层的绝缘性薄膜构成的绝缘层交互积层多层；规定的布线和阳极导体通过上述绝缘层上设置的穿通孔进行连接。
5.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征在于上述绝缘层的穿通孔，其断面是使穿通孔中央部一侧为尖端的锥形，绝缘性基板一侧的面积是比阳极电极一侧面积小的断面大体为梯形形状。
6.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征于构成上述绝缘层的绝缘性薄膜厚度为0.2μm～2.0μm。
7.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征在于构成上述绝缘层的绝缘性薄膜由SiO2构成。
8.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征在于构成上述布线层的导电性薄膜由铝、ITO或ZnO构成。
9.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征在于绝缘性基板、绝缘性薄膜及阳极导体为透光性。
10.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征在于阳极基板是在由复盖荧光粉层的阳极导体构成的阳极电极上方具有对金属薄板加工构成的网眼状栅极。
11.如权利要求3所述的荧光显示管，其特征在于由硷石灰玻璃构成的上述绝缘性基板、和上述绝缘性基板的表面上配置由绝缘性薄膜构成的遮蔽层，在上述绝缘性薄膜上面积层形成布线层、绝缘层、阳极导体、荧光粉。
全文摘要
本发明公开的荧光显示管的制造方法及荧光显示管,其是高精细的阳极多重矩阵荧光显示管及全彩色阳极多重矩阵荧光显示管。通过使阳极布线及绝缘薄膜化,容易使图形的微细化、积层化。特别是绝缘层在对基板加热的状态下通过CVD法使SiO
文档编号H01J29/02GK1383173SQ0210730
公开日2002年12月4日 申请日期2002年3月14日 优先权日2001年3月14日
发明者冈本喜成, 野村裕司, 和田博之, 田中和志, 中山政弘, 清水则夫, 凑司 申请人:双叶电子工业株式会社