JP2753439B2 - 改善されたスクリーンを有するカラー陰極線管とその製造方法 - Google Patents

改善されたスクリーンを有するカラー陰極線管とその製造方法

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JP2753439B2
JP2753439B2 JP5209566A JP20956693A JP2753439B2 JP 2753439 B2 JP2753439 B2 JP 2753439B2 JP 5209566 A JP5209566 A JP 5209566A JP 20956693 A JP20956693 A JP 20956693A JP 2753439 B2 JP2753439 B2 JP 2753439B2
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Landscapes

  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は改善されたスクリーンを
有するカラー陰極線管及びその製造方法に係り、特にス
クリーンの一要素であるメタルバックの剥離が効果的に
抑制できるカラー陰極線管及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来のＣＲＴの断面を示すもので
ある。通常、カラー陰極線管は図１で示した通り、その
底面にスクリーン１１が形成され、スクリーン１１の前
方にシャドウマスク５０が備えられるパネル１０と、こ
のパネル１０と結合され一つの真空容器を形成するファ
ンネル２０と、ファンネル２０の後端に備えられたネッ
ク２１の内外部に備えられる電子銃３０と偏向ヨーク４
０を具備する。
【０００３】画像の再生においては、電子銃より放出さ
れた電子ビームが偏向ヨークにより、所定の位置に偏向
され、蛍光膜の所定位置にランディングされることによ
り一つの画素が形成され、これら画素が集まり一つの完
成した画面が形成される。このような陰極線管により、
最上の画像を得るためには、陰極線管を構成する様々な
部品が最上の状態を保つべきであり、特に画像が形成さ
れる蛍光膜の形成状態は良質の画像を得るのに、非常に
大事な変数として作用する。
【０００４】図２及び図３は図１の従来のＣＲＴのＡ部
分を拡大したものである。
【０００５】図２において、パネル１０の底面に形成さ
れるスクリーン１１は、ブラックマトリックス１２と蛍
光体層１３、フィルム１６及びメタルバック１４とから
構成される。ブラックマトリックス１２と蛍光体層１３
は、パネル１０の底面に形成され、フィルム１６は、ブ
ラックマトリックス１２及び蛍光体層１３の全面をカバ
ーし、メタルバック１４はフィルム１６をカバーする。
【０００６】図３は従来のスクリーン１１の熱処理後の
断面図である。スクリーン１１を熱処理する間、フィル
ム１６は蒸気化し分解されることにより、メタルバック
１４を経て脱する。フィルム１６は有機的に分解可能な
薄膜として、アクリルエマルジョン（acryl emulsion）
を含む合成樹脂から構成されている。フィルム１６で満
たされたメタルバック１４とブラックマトリックス１２
の表面及び蛍光体層１３の間の空間には、図３に示した
通り、微細ギャップが形成される。
【０００７】また、メタルバック１４の厚さは約１０μ
ｍ位で部分的に不均一になっており、ブラックマトリッ
クス１２及び蛍光体層１３と接触している。この際、メ
タル層は、スクリーンから発生する全ての光をＣＲＴの
ファンネルに反射するためのものである。
【０００８】図４は以上のような構造を有する従来のス
クリーンの段階的な製造工程を示す。これを説明すれば
次の通りである。
【０００９】（１）ブラックマトリックス形成段階：パ
ネルの全面にポジティブフォトレジストの含まれた黒鉛
液を塗布した後、シャドウマスクホールを通じて紫外線
に露出させ、ドット又は線の模様で正確な位置を固形化
させる。露出後にはフォトレジスト膜の固形化されない
部分を洗浄して取り除き、残りの部分は乾燥させる。残
っている黒鉛はファンネルと接触しストライプパターン
やドットパターン、即ち、ブラックマトリックスを形成
する。
【００１０】（２）蛍光体層形成段階：パネルの底面に
赤色、青色、緑色の蛍光体を所定のパターン、例えば、
ストライプ状あるいはドットトリオ状に形成する。この
工程ではＲ、Ｇ、Ｂ色相の蛍光体スラリーが使用され、
パターンマスクを利用した露光段階及び露光した部分を
選択的にエッチングする現像工程を有する通常のフォト
リソグラフィー法が適用される。
【００１１】（３）フィルム層形成段階：所定のパター
ンに形成された蛍光体層及びブラックマトリックスの表
面にアクリルエマルションなどが含まれた合成樹脂材の
フィルミング液を所定の厚さで塗布した後、これを乾燥
しフィルム層を形成する。このフィルム層は粗い表面を
有する蛍光体層の表面を均一に平坦化し、後工程でアル
ミニウムが蛍光スクリーンに浸透することを防ぐ役割を
する。これは、不均一な蛍光体粒子による蛍光体層の表
面を平坦化し、特に蛍光体層の露出した空洞部（Cavit
y）を埋め込むことにより、後工程より得られるメタル
バックの平坦度を改善する。この工程は液状のフィルミ
ング液をパネルに供給し塗布する段階と、そして、これ
を乾燥し一定の硬度を有するようにする乾燥段階とを含
む。
【００１２】（４）金属膜形成段階：フィルム層が形成
された蛍光体層の上部に金属膜を全面的に形成する。こ
の金属箔膜は主にアルミニウムより成され、メタルバッ
クとも言われる。このメタルバックは真空容器を利用し
た熱蒸着法により形成される。
【００１３】（５）焼成段階：以上のような過程を経た
パネルを加熱し、パネルの蛍光体層と金属膜の間に介在
したフィルム層を熱分解して除く。この時の加熱温度は
大体４００℃ぐらいである。
【００１４】以上のような工程を通じてパネルの内面に
はスクリーンが完成し、メタルバックの下部に介在した
フィルム層が熱分解により除かれ、メタルの下部にはギ
ャップが備えられ、部分的に蛍光体層及びブラックマト
リックスと接触され、露出した全体表面が平坦な状態を
保つ。
【００１５】しかしながら、以上のような従来の製造工
程は次のような問題点を誘発する。
【００１６】スラリーコーティング（slurry coating）
やスプレーコーティング(spray coating）方法により、
フィルムがパネルの周辺部及び縁まで含んでブラックマ
トリックス及び蛍光体層を塗布され、又ガラスファンネ
ルと黒鉛上部が非常に滑るので、周辺部及び縁部分は剥
離しやすく膨れ上がる傾向がある。黒鉛粒子はスクリー
ニングプロセスに用いられる蛍光体粒子より非常に小さ
い。多くの量の気体が熱分解により局部的に発生するの
で、フィルムはメタル膜形成後のベークアウト工程の中
に膨れ上がったり剥離する。このようなメタルバックの
剥離は、スクリーンの画像表示領域だけでなく、ガスの
多量発生するスクリーン周辺のパネルのコーナー等で主
に起こり、スクリーンが完成された後、カラー陰極選管
完成の前段階で塵を除去するための除塵工程の際、除塵
のために加えられる振動等によっても頻繁に起こる。
【００１７】このようなメタルバックの剥離は、製品が
完成した以後にも起こるが、これはブラックマトリック
スと蛍光体層に対するメタルバックの付着力が弱いから
である。即ち、メタルバックは、その下部に全面的に存
在したフィルム層が除かれることにより、全体が事実上
蛍光体層とブラックマトリックスより分離されていて、
些かの振動や衝撃が加えられても容易に剥離される。結
果的に、このような問題点は、蛍光膜を含む全体スクリ
ーンの品位を低下させ、良質の画像実現に支障を与える
のは勿論、剥離したメタルバックのかけらがシャドウマ
スクなどに付着され、シャドウマスクのビーム通過孔を
防ぐことにより、製品自体が使用できなくなる結果をも
たらす。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はメタル
バックの剥離が効果的に抑制できる改善されたスクリー
ンを有するカラー陰極線管とその製造方法を提供するこ
とにある。
【００１９】
【課題を達成するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のカラー陰極線管は、内側空間部にシャドウ
マスクが備えられるパネルと、前記パネルの底に所定の
パターンで形成されるブラックマトリックスと蛍光体層
と、前記ブラックマトリックス及び前記蛍光体層の上部
を全面的にカバーするメタルバックを有し、その前方に
前記シャドウマスクが設けられたスクリーンと、前記パ
ネルと結合され一つの真空容器を形成するファンネル
と、前記ファンネルの後端に備えられたネックに内蔵さ
れる電子銃と、前記ネックの回りに設置される偏向ヨー
クを具備し、前記蛍光体層は前記ブラックマトリックス
よりも高く形成され、かつ前記メタルバックは前記ブラ
ックマトリックスに直接接触されるとともに前記蛍光体
層と所定距離離隔され、それによって前記メタルバック
と前記蛍光体層の間にギャップが備えられる点にその特
徴がある。
【００２０】前記目的を達成するために、本発明の製造
方法は、パネルの内部底面にブラックマトリックスを所
定のパターンに形成する段階と、前記ブラックマトリッ
クスの間のパネルの底に赤色、青色、緑色の蛍光体層を
形成する段階と、前記蛍光体層及び前記ブラックマトリ
ックス上に所定の厚さのフィルム層を形成する段階と、
前記ブラックマトリックスに重畳する前記フィルム層を
部分的に除き、前記蛍光体層の上部にのみ前記フィルム
層が残留する蝕刻段階と、前記フィルム層の上部と前記
フィルム層の間に露出した前記ブラックマトリックス上
に金属膜を積層する段階と、前記過程を経たパネルを熱
処理し、前記蛍光体層の上部に残留する前記フィルム層
を熱分解する段階と、シャドウマスク組立体を前記パネ
ルの内側に備える段階と、その後端ネックに電子銃が備
えられたファンネルを前記パネルと結合する段階とを持
つ点にその特徴がある。
【００２１】本発明の製造方法において、前記フィルム
層は、特に蛍光体層の上の部分に残留し、ブラックマト
リックスの上の部分は除去される。従って、蛍光体層が
ストライプ状である場合、フィルム層もやはりブラック
マトリックスに一致するストライプ状となる。
【００２２】
【作用】従って、このようなメタルバックは、例えば、
蛍光体層とブラックマトリックスがストライプ形である
場合、ブラックマトリックスに接触される部分にブラッ
クマトリックスに対応するチャンネル形グルーブを有
し、そして蛍光体層がドット形である場合、蛍光体層に
対応する部分が円筒形に突出する隆起部を有する。この
ような特徴を有するメタルバックは、従来とは異なり、
ブラックマトリックスに対応する全ての部分がブラック
マトリックスに直接付着する。従って、メタルバックの
付着力が強化され、メタルバックが蛍光体層とブラック
マトリックスの成す平面より剥離されるおそれが少な
い。
【００２３】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。
【００２４】本発明によるカラー陰極線管は、図５に示
すように、その底面にスクリーン１１０が形成され、そ
の内側空間部にはスクリーン１１０と向かい合うシャド
ウマスク５００が備えられるパネル１００と、このパネ
ル１００と結合され一つの真空容器を形成するファンネ
ル２００と、ファンネル２００の後端に備えられたネッ
ク２１０の内外部に設置される電子銃３００と偏向ヨー
ク４００を基本的に具備する。このような通常の構造を
基盤とした本発明によるカラー陰極線管は、図６で示し
た通り、より改善された構造のスクリーン１１０を有す
る。
【００２５】図６は図５のカラー陰極線管のＡ´部分の
拡大されたスクリーン１１０の断面を示す。即ち、パネ
ル１００の内部底面にブラックマトリックス１２０と蛍
光体層１３０が交互に形成され、これらの上に本発明の
特徴的形態を示すメタルバック１４０が形成される。こ
のメタルバック１４０はブラックマトリックス１２０と
接触されるが、蛍光体層１３０とは離間される。ブラッ
クマトリックス１２０及び蛍光体層１３０の間には所定
幅の間隙が形成される。
【００２６】このようなメタルバック１４０は、例え
ば、蛍光体層１３０とブラックマトリックス１２０がス
トライプ形である場合、ブラックマトリックスに接触さ
れる部分にブラックマトリックスに対応するチャンネル
形グルーブを有し、そして蛍光体層がドット形である場
合、蛍光体層に対応する部分が円筒形に突出する隆起部
を有する。このような特徴を有するメタルバックは、従
来とは異なり、ブラックマトリックスに対応する全ての
部分がブラックマトリックスに直接付着する。従って、
メタルバックの付着力が強化され、メタルバックが蛍光
体層とブラックマトリックスの成す平面より剥離される
おそれが少ない。
【００２７】以上のような構造を有する本発明の製造方
法は、図７に示した通り、下記に要約される工程を含
む。
【００２８】（１）パネルの内部底面にブラックマトリ
ックスを所定パターンに形成する段階、（２）ブラック
マトリックスの間のパネルの底に赤色（Ｒ）、青色
（Ｂ）、緑色（Ｇ）の蛍光体層を形成する段階、（３）
蛍光体層とブラックマトリックス上に所定の厚さのフィ
ルム層を形成した後、ブラックマトリックスに重畳する
フィルム層を部分的に除き、蛍光体層の上部にのみフィ
ルム層が残留するフィルム層を形成する段階、（４）フ
ィルム層の上部にとフィルム層の間に露出したブラック
マトリックスに金属膜を積層する段階、（５）前記過程
を経たパネルを焼成し、蛍光体層の上部に残留するフィ
ルム層を熱分解する段階。
【００２９】以上のような本発明の諸段階において、実
質的に（３）のフィルム層形成段階が本発明を特徴づけ
る工程であり、その残りの工程は従来の通常の工程に従
い、（５）の焼成段階以後にはシャドウマスク組立体を
パネルの内側に備えた後、パネルとファンネルを縫着す
る段階が続くことは従来の技術と同様である。
【００３０】以下、以上のような本発明の製造方法を、
より具体的に説明すれば、下記の通りである。
【００３１】（１）ブラックマトリックス形成段階：図
８に示した通り、通常の工程のように、パネル１００の
底面にＰＶＡ(polyvinyl alcohol）などが含まれた感光
性樹脂を先ず塗布し、樹脂膜を得て、これをシャドウマ
スクを利用し、所定のパターンに露光し、引き続き黒鉛
を塗布した後、水で現像し所定のパターン、例えば、ス
トライプ状のブラックマトリックス１２０を得る。前記
露光はシャドウマスクを利用した露光装置を通じて成さ
れる。
【００３２】（２）蛍光体層形成段階：図９に示した通
り、ブラックマトリックス１２０の間々に各々赤色、青
色、緑色の蛍光体層１３０を交互に形成する。蛍光体層
１３０の形成段階は、蛍光体スラリーをパネルの底面に
塗布する段階と、塗布された蛍光体層をシャドウマスク
を利用し、所定のパターンに露光する段階と、露光され
た蛍光体層をエッチングして、目的とする部分のストラ
イプ状の蛍光体層のみを残す現像段階を有する。このよ
うな一連の作業はＲ、Ｇ、Ｂ色相の蛍光体スラリーに対
し３回個別的に実施される。
【００３３】（３）フィルム層形成段階：図１０に示し
た通り、ＰＶＡなどの感光性物質の含まれた高分子のフ
ィルミング液を蛍光体層の表面全体に塗布し、フィルム
層１６０を得て、ブラックマトリックス１２０並びに蛍
光体層１３０の製造段階と同じ方式で露光し、図１１に
示した通り、ブラックマトリックスに重畳する部分を水
またはＳＨＯ（sodium hydroxide）のようなエッチング
液で除き、所定のパターン、例えば、ストライプ状のフ
ィルム層１６０を形成する。
【００３４】（４）金属膜形成段階：図１２に示した通
り、フィルム層１６０の上部とこれらの間に露出された
ブラックマトリックス１２０の上部にメタルバック１４
０を形成する。この際、金属には主にアルミニウムが使
用され真空炉を利用した熱蒸着法が適用される。
【００３５】（５）焼成段階：以上のような過程を経た
パネルを約４００℃の温度で加熱し、パネルに塗布され
た全ての高分子物質を熱的に分解除去し、図６に示した
ようなスクリーンがパネル１００の内部底に形成され
る。
【００３６】以上のような本発明の蛍光体層製造工程に
おいて、本発明の特徴的段階であるフィルム層形成段階
を、より詳細に説明すれば次の通りである。
【００３７】ブラックマトリックスと蛍光体層の形成さ
れたパネルの底面にフィルミング液を全面的に塗布し樹
脂膜を形成し、乾燥段階を通じて樹脂膜を乾燥させる。
フィルミング液の素材では、ＰＶＡとＡＤＣ（ammonium
dichromate ）を混合して使用したり、ＰＶＰ（polyvi
nyl pyrrolidone ）とＡＤＣを適切に混合して使用する
のが望ましい。乾燥段階により膜の乾燥が完了すれば、
この膜を紫外線で露光する露光段階を遂行するが、この
露光段階では紫外線を利用し、所定のパターンに形成さ
れた蛍光体層の上面のみ露光し硬化されるようにし、蛍
光体層の間に位置するブラックマトリックスの上面とス
クリーンの周囲は露光しないようにする。そして、露光
したフィルム層を現像し蛍光体層の上面にのみフィルム
層が残るようにし、その残りの部分、特にパネルのスカ
ートとこれに隣接されたコーナー部分に付着した部分は
全て除かれるようにする。
【００３８】
【効果】以上のように構成された本発明によるカラー陰
極線管の蛍光膜形成方法は、パネル底面の蛍光体層に形
成されたフィルム層が蛍光体層の上面にのみ形成される
が、ブラックマトリックス上には形成されていないの
で、フィルム層を焼成する際発生する有機ガス量が従来
の方法に比べ著しく減る。それにパネルの縁及びコーナ
ーに集中されたフィルム層は、焼成処理前に除かれるの
で、焼成時、パネルのスクリーン周辺部でのメタルバッ
クの剥離が防止できる。
【００３９】そして、本発明によるカラー陰極線管は、
メタルバックがブラックマトリックスに強力に付着して
いるので、衝撃により容易に剥離せず、又、実験によっ
て従来のカラー陰極線管に比べ画像の輝度が１０％以上
向上したことが確認された。
【００４０】以上のような本発明のカラー陰極線管の蛍
光膜形成方法は、パネルの焼成工程の際、メタルバック
が膨れ上がることが防止でき、ひいては焼成工程による
不良率を大幅に減らし、生産性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の陰極線管を示す断面図。
【図２】従来の製造方法により製造された従来の陰極線
管のスクリーンを抜粋した部分断面図。
【図３】従来の製造方法により製造された従来の陰極線
管のスクリーンを抜粋した部分断面図。
【図４】従来のカラー陰極線管の蛍光膜の形成工程を示
すブロック図。
【図５】本発明の陰極線管を示す断面図。
【図６】本発明の陰極線管用スクリーンを抜粋した部分
断面図。
【図７】本発明によるカラー陰極線管の蛍光膜の形成工
程を示すブロック図。
【図８】本発明によるスクリーンの加工過程を順序通り
示した図。
【図９】本発明によるスクリーンの加工過程を順序通り
示した図。
【図１０】本発明によるスクリーンの加工過程を順序通
り示した図。
【図１１】本発明によるスクリーンの加工過程を順序通
り示した図。
【図１２】本発明によるスクリーンの加工過程を順序通
り示した図。
【符号の説明】
１００ パネル １１０ スクリーン １２０ ブラックマトリックス １３０ 蛍光体層 １４０ メタルバック １６０ フィルム層

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内側空間部にシャドウマスクが備えられ
    るパネルと、 前記パネルの底に所定のパターンで形成されるブラック
    マトリックスと蛍光体層と、前記ブラックマトリックス
    及び前記蛍光体層の上部を全面的にカバーするメタルバ
    ックを有し、その前方に前記シャドウマスクが設けられ
    たスクリーンと、 前記パネルと結合され一つの真空容器を形成するファン
    ネルと、 前記ファンネルの後端に備えられたネックに内蔵される
    電子銃と、 前記ネックの回りに設置される偏向ヨークを具備し、前記蛍光体層は前記ブラックマトリックスよりも高く形
    成され、かつ 前記メタルバックは前記ブラックマトリッ
    クスに直接接触されるとともに前記蛍光体層と所定距離
    離隔され、それによって前記メタルバックと前記蛍光体
    層の間にギャップが備えられることを特徴とする改善さ
    れたスクリーンを有するカラー陰極線管。
  2. 【請求項２】 パネルの内部底面にブラックマトリック
    スを所定のパターンで形成する段階と、 前記ブラックマトリックスの間のパネルの底に赤色、青
    色、緑色の蛍光体層を形成する段階と、 前記蛍光体層及び前記ブラックマトリックス上に所定の
    厚さのフィルム層を形成する段階と、 前記ブラックマトリックスに重畳する前記フィルム層を
    部分的に除き、前記蛍光体層の上部にのみ前記フィルム
    層が残留する蝕刻段階と、 前記フィルム層の上部と前記フィルム層の間に露出した
    前記ブラックマトリックスに金属膜を積層する段階と、 前記過程を経たパネルを熱処理し、前記蛍光体層の上部
    に残留する前記フィルム層を熱分解する段階と、 シャドウマスク組立体を前記パネルの内側に備える段階
    と、 その後端ネックに電子銃が備えられたファンネルを前記
    パネルと結合する段階と、 の工程からなることを特徴とする改善されたスクリーン
    を有するカラー陰極線管の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記フィルム層を部分的に除く時、スク
    リーンの有効画面を脱し、前記パネルのスカートとこれ
    に隣接した前記スクリーン周辺部の部分も除くことを特
    徴とする請求項２記載の改善されたスクリーンを有する
    カラー陰極線管の製造方法。
JP5209566A 1992-12-16 1993-08-24 改善されたスクリーンを有するカラー陰極線管とその製造方法 Expired - Lifetime JP2753439B2 (ja)

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