CN1113380C - 彩色阴极射线管荧光屏的制造方法 - Google Patents

Abstract

在彩色阴极射线管荧光屏的制造方法中，在黑底图形的光刻工序中使用的固化抗蚀剂层在其清洗工序中并未充分除去，而是残留在屏盘内表面形成的黑底图形的孔部分。在这种情况下，一色调的光学滤光膜层颜料就原样附着在残留抗蚀剂的表面上。这种附着颜料使其它两颜色的荧光体的发光色亮度显著下降。因此，在三颜色的光学滤光膜层内，最先形成峰值透过率与其波长区域中透过率的差最小的绿色光学滤光膜层。由此，能够抑制残留的绿色颜料对蓝和红荧光体发光的不良影响程度。

Description

彩色阴极射线管荧光屏的制造方法

技术领域

本发明涉及有带光学滤光膜荧光屏的彩色阴极射线管荧光屏的制造方法。

背景技术

目前，大多数彩色阴极射线管为提高荧光屏亮度和对比度的目的，在玻璃屏盘与荧光体层之间带有光学滤光膜层。这种附带光学滤光膜的荧光屏由进行过黑底或黑条处理的玻璃屏盘内表面上形成的分别仅透过红、绿、蓝光波长的点状或条状的光学滤光膜层，和在该光学滤光膜层上形成的发红、绿、蓝光的荧光体层构成。

利用光刻技术，在形成黑底图形的玻璃屏盘内表面，顺序形成红、蓝、绿各颜色滤光膜，于是得到这种光学滤光膜层。

但是，在屏盘内表面形成的黑底图形的孔部分，即在滤光膜层形成位置的表面上，残留有未充分剥离的光固化抗蚀剂。在使用含有酸性感光剂或硅烷偶合材料的水溶性感光液的情况下，这种现象尤为显著。而且，在一个色调的滤光层形成时，把颜料分散液涂敷在屏盘表面上的残留有光固化抗蚀剂层的表面上。

在形成一个色调的滤光层图形后，立刻检查其它颜色的颜料层形成位置，在上述残留抗蚀剂的表面上，能够确认出残留有一个色调颜料的未完全剥离部分。这种一个色调颜料的残渣导致其它两个色调的荧光体发光色亮度的下降，这种情况下，白色亮度就可能会降至不满足实用的水平以下。

发明内容

本发明的目的在于提供能够抑制在黑底图形的孔部分的表面上因附着于残留固化抗蚀剂层的第一色调的光学滤光膜层颜料而造成亮度降低的彩色阴极射线管荧光屏的制造方法。

因此，为了实现此目的，本发明的一种彩色阴极射线管荧光屏的制造方法，包括下列工序：

(a)通过在屏盘内表面涂敷抗蚀剂、曝光和显影，而形成黑底图形，该黑体图形在将要形成光学滤光膜层的位置上残存有抗蚀剂；

(b)在所述屏盘内表面涂敷绿色颜料，形成绿色光学滤光膜层图形；

(c)在形成所述绿色光学滤光膜层图形后，形成蓝色和红色光学滤光膜层图形。

附图说明

图1(A)、(B)、(C)是分别表示蓝、绿、红光学滤光膜所用颜料的光谱透过性的图。

图2(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)是分别表示对应于本发明第一实施例彩色阴极射线管荧光屏的制造方法的各工序剖面图。

图3(A)、(B)、(C)、(D)是分别表示对应于本发明第一实施例彩色阴极射线管荧光屏的制造方法中的各主要工序的剖面图。

图4是表示第一实施例光学滤光膜层的形成步骤的流程图。

图5(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)是分别表示对应于本发明第二实施例彩色阴极射线管荧光屏的制造方法的各工序剖面图。

图6(A)、(B)、(C)、(D)是分别表示对应于本发明第二实施例彩色阴极射线管荧光屏的制造方法中的各主要工序的剖面图。

图7是表示第二实施例光学滤光膜层的形成步骤的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的实施例。

图1(A)、(B)、(C)表示蓝、绿、红光学滤光膜用的颜料的光谱透过性。A线表示各色颜料的波长与透过率的关系，B线表示各色荧光体的特性曲线。根据这些图可以明白，绿色颜料的峰值透过率与蓝色和红色荧光体的发光峰值波长(450nm附近，630nm附近)的透过率之差，与蓝色颜料的峰值透过率与绿色和红色荧光体的发光峰值波长(550nm附近，630nm附近)的透过率之差，还有红色颜料的峰值透过率与蓝色和绿色荧光体的发光峰值波长(450nm附近，550nm附近)的透过率之差相比很小。

因而，可以明白，在三色的光学滤光膜层之中，如果最先形成峰值透过率与其它波长区域的透过率之差最小的绿色光学滤光膜层，那么在蓝色颜料层的形成位置或在红色颜料层的形成位置上，即使产生绿色颜料的残渣，由于该绿色颜料残渣引起的对蓝和红荧光体发光上的不良影响较小，所以能够把白色亮度的降低抑制在在实用上没有问题的程度。

此外，绿色颜料的浓度比蓝色和红色颜料低，由此，因绿色颜料残渣引起的对其它颜色发光体发光的不良影响较小。再有，由于残存抗蚀剂层的表面用绿色颜料覆盖，所以二色调的颜料不会在三色调的颜料形成位置上有残渣。

下面，说明绿色颜料波长比较低的理由。绿色颜料的光谱透过率靠近所谓的视感度曲线附近，如果颜料浓度过高，那么白色亮度显著下降。由此，绿色颜料的浓度选择成能够极力抑制白色亮度下降，同时又能够补偿本体颜色程度的较低值。另一方面，由于蓝色颜料的浓度对白色亮度的影响最小，所以尽可能选取获得最大对比度效果的较高值。红色颜料的浓度是使本体颜色不带红色程度的较高值。

在使用ミノルタ光谱反射计CM-2002测定彩色管荧光屏本体颜色的情况下，CIEI976L*a*b*显示体系色度图上的a*和b*的较好值范围如下。

-1.5＞a*＞-2.5

-0.2＞b*＞-1.2

但是，该测定结果是根据由20名观察者目视得到的荧光屏观察结果。

下述的表1表示分别对于绿色颜料层最先形成的荧光屏和蓝色颜料层最先形成的荧光屏，满足上述a*、b*条件的绿颜料液浓度和蓝颜料浓度。

颜料层形成顺序	蓝颜料液浓度	绿颜料液浓度	a*	b*
					B→G→R	16.5％	6.6％	-1.8以下-2.0以上	-0.9以下-1.2以上
G→B→R	18.3％	6.0％	-1.9以下-2.4以上	-0.8以下-1.1以上

如该表所示，最先形成绿颜料层荧光屏的绿色颜料液浓度比最先形成蓝颜料层荧光屏的绿色颜料液浓度低较好。再有，最先形成绿颜料层荧光屏的蓝颜料液浓度比最先形成蓝颜料层荧光屏的蓝颜料液浓度高，但该程度大小的蓝颜料液浓度对荧光屏白色亮度产生的影响微弱，不会产生实用上的问题。

因而，按照本发明，利用最先形成绿颜料层，在形成其它颜色滤光膜层的位置残留绿颜料，能够把绿色颜料浓度设定得较低，以提高白色亮度。

再有，绿光学滤光膜层中绿色颜料粒子的浓度为4.0-11.0wt％较好，达到5.1-11.0wt％更好。其理由是：若小于4.0wt％时(或者要求更高，小于5.1wt％时)，绿色成分丢失，本体颜色会变为深红色；另一方面，若大于11.0wt％时，因绿色导致的亮度下降变大，白色亮度也会下降。

下述的表2表示最先涂敷形成蓝颜料层的情况和最先涂敷形成绿颜料层情况下，绿色亮度、红色亮度、白色亮度的比较结果。

颜料涂敷顺序	G单色亮度	R单色亮度	白色亮度
				B→G→R	STD	STD	STD
G→B→R	+7.5％	10.6％	+6.9％

从表2可以看出，与最先涂敷形成蓝颜料层的情况相比，最先涂敷形成绿颜料层情况的绿色亮度、红色亮度、白色亮度中任何一个都高，能够大幅度地抑制因一色调的光学滤光膜层的颜料残渣造成的亮度下降。

再有，本发明采用的颜料可以是无机系和有机系的任何一种，具体地说，采用在附带荧光层滤光膜的滤光膜中能够均匀地分散、在不产生光散射的光学滤光膜层上具有充分透明性的颜料较好。此外，由于在彩色阴极射线管的制造工序中要经过高温处理，所以无机系颜料较好。

(红颜料)

·シユトランレツド1-2817(商品名；BASF公司制造)，氧化铁系，粒径0.01μm-0.02μm。

·クロモフア—タルレツドA2B(商品名；チバガイギ—公司制造)，蒽醌系，粒径0.01μm。

(蓝颜料)

·コバルトブルレツド—X(商品名；东洋颜料公司制造)，铝酸钴(Al2O3-CoO)，粒径0.01μm-0.02μm。

·群青No.8000(商品名；第一化成公司制造)，群青系，粒径0.03μm。

·リオノルブル—FG-7370(商品名；东洋インキ公司制造)，酞花青蓝色颜料系，粒径0.01μm。

(绿颜料)

·ダイビロキサイドTM-グリ—ン#3320(商品名；大日精化公司制造)，TiO2-NiO-ZnO系，粒径0.01μm-0.02μm。

·ダイビロキサイドTM-グリ—ン#3420(商品名；大日精化公司制造)，CoO-Al2O3-Cr2O3系，粒径0.01μm-0.02μm。

·D-801(商品名；大日本インキ公司制造)，Cr2O3系，粒径0.35μm。

·フア—ストゲングリ—ンS(商品名；大日本インキ公司制造)，氯化酞花青绿色颜料系，粒径0.01μm。

·フア—ストゲングリ—ン2YK(商品名；大日本インキ公司制造)，溴化酞花青绿色颜料系，粒径0.01μm。

另一方面，光学滤光膜层能够由以下方法形成。

首先，把以颜料粒子和高分子电解质颜料分散剂为主要成分的颜料分散液涂敷在形成黑底平板的内表面。涂敷方法中有旋转涂敷法、滚压法、浸渍法等，在这些涂敷方法中，为了获得均匀的规定膜厚，旋转涂敷法是较好的方法。接着，干燥颜料涂敷层。这种干燥在水分挥发的同时，如果能够分解高分子电解质盐中盐的一部分，可采用例如热丝干燥、热风干燥、室温下长时间干燥等，采用哪种干燥方法都可以。随后，在干燥的颜料层上形成光致抗蚀剂层。在用高压水银灯等按预定图形曝光该光致抗蚀剂层后，通过显影形成预定的滤光膜图形。以上光学滤光膜层的形成工序按绿、蓝、红的顺序重复进行。

此外，在带有黑底的平板内表面，涂敷含有光致抗蚀剂的颜料分散剂，能够省略形成光致抗蚀剂层的工序。

下面，用更具体的实施例说明本发明的彩色阴极射线管荧光屏的制造方法。

如图2(A)所示，在彩色阴极射线管屏盘10内形成作为黑底的光吸收层12。按下面的方法形成光吸收层12。在屏盘10上，涂敷至少由酸系感光基和聚乙烯吡咯烷酮构成的光致抗蚀剂。接着，使用荫罩，按顺序进行曝光、显影、干燥各工序。由此，在屏盘10上形成条状或点状的光固化膜。在该光固化膜上涂敷光吸收物质，比如石墨，在粘接后，通过用15％的氨磺酰酸使光固化膜脆化，在脆化的光固化膜上光吸收层与光吸收物质同时被除去。因而，露出应该形成颜料层和荧光体层的孔部分，形成构图的光吸收层12。此时，如图3(A)所示，在孔部分表面上，残留约200埃左右厚度的固化抗蚀剂层13。

在绿、蓝、红的颜料分散液中，使用下面的成分。

(绿色颜料分散液)

分别按6.4wt％、2wt％、0.15wt％的比例在纯水中分散作为绿色颜料粒子的TiO2-NiO-CoO-ZnO(大日精化公司制造，商品名：タイピロキサイドTMグリ—ン#3320(粒径0.01μm-0.02μm))、作为光致抗蚀剂的ADC+PVA、作为高分子电解质的丙烯酸钠盐(商品名：デイスペツク-40)。而且，该绿色颜料分散液的高分子电解质浓度/颜料浓度的比是0.023，抗蚀剂浓度/高分子电解质浓度的比是13.33，抗蚀剂浓度/颜料浓度的比是0.313。

(蓝色颜料分散液)

分别按18.0wt％、0.5wt％、0.414wt％的比例在纯水中分散作为蓝色颜料粒子的铝酸钴(东洋颜料公司制造，商品名：钴蓝-X(粒径0.01μm-0.02μm))、作为光致抗蚀剂的重铬酸铵(ADC)+聚乙烯醇(PVA)、作为高分子电解质的聚丙烯酸共聚物铵盐(アライド·コロイド公司制造，商品名：デイベツクGA-40)。而且，该蓝色颜料分散液的高分子电解质浓度/颜料浓度的比是0.023，抗蚀剂浓度/高分子电解质浓度的比是1.208，抗蚀剂浓度/颜料浓度的比是0.028。

(红色颜料分散液)

分别按3.0wt％、2wt％、0.069wt％的比例在纯水中分散作为红色颜料粒子的Fe2O3微粒(粒径0.01μm-0.02μm)、作为光致抗蚀剂的ADC+PVA、作为高分子电解质的聚氧乙烯烷基醚硫酸酯铵盐(第一工业制药公司制造，商品名：ハイラノ—ル08)。而且，该红色颜料分散液的高分子电解质浓度/颜料浓度的比是0.023，抗蚀剂浓度/高分子电解质浓度的比是29.0，抗蚀剂浓度/颜料浓度的比是0.67。

使用上述绿、蓝、红的颜料分散液，按图4所示的工序如下形成各个光学滤光膜层的图形。

首先，在保持30℃温度的彩色阴极射线管的屏盘10的内表面上，涂敷用于形成一色调光学滤光膜层的绿色颜料分散液(步骤A)。接着，为了甩出过剩的颜料分散液，同时使绿色颜料分散液的膜厚一定，以100-150rpm旋转屏盘10。随后，在热丝温度120℃下进行3-4分钟的干燥(步骤B)。这样，如图2(B)和图3(B)所示，获得绿色颜料涂敷层20G。

接着，如图2(C)所示，通过图中未示出的荫罩，用高压水银灯按预定的图形曝光绿色颜料涂敷层20G(步骤C)。随后，用液压2-10kg/cm2喷射雾状的、例如含有NaOH的碱性水溶液(PH9)构成的显影液进行显影(步骤D)、干燥(步骤E)。这样，如图2(D)所示，形成预定图形的绿色颜料层30G。再有，如图3(C)所示，在蓝色颜料层和红色颜料层形成位置的绿色颜料并未从残存固化抗蚀剂层13的表面完全剥离，仅有一点点厚度的残存绿色颜料层22G残留在残存的固化抗蚀剂层13上。

然后，用与上述绿色颜料层形成工序相同的工序形成蓝色颜料层30B和红色颜料层30R。在这些颜料层的形成工序中，把其中含有LiCl的碱性水溶液作为显影液。这样，如图2(E)所示，获得由绿色颜料层30G、蓝色颜料层30B和红色颜料层30R构成的期望滤光膜图形。如图3(D)所示，可以明白，蓝色颜料层30B(和红色颜料层30R)重叠在残存固化抗蚀剂层13表面残留的绿色颜料层22G上。

接着，如图2(F)所示，用通常的方法，在绿色颜料层30G、蓝色颜料层30B和红色颜料层30R上分别形成绿色荧光体层40G、蓝色荧光体层40B和红色荧光体层40R。

在绿、蓝、红的荧光体悬浮液中，使用以下成分。

(绿荧光体悬浮液)

把绿色荧光体(ZnS：Co，Al)100g、聚乙烯醇8g、重铬酸铵0.40g、界面活性剂0.01g、纯水160g混合搅拌。

(蓝荧光体悬浮液)

把蓝色荧光体(ZnS：Ag，Cl)100g、聚乙烯醇5g、重铬酸铵0.30g、界面活性剂0.01g、纯水140g混合搅拌。

(红荧光体悬浮液)

把红色荧光体(Y2O2S：Eu)100g、聚乙烯醇10g、重铬酸铵0.50g、界面活性剂0.01g、纯水190g混合搅拌。

再有，残存的固化抗蚀剂层13在后工序中被燃烧除去。

下面，说明彩色阴极射线管荧光屏的制造方法的其它实施例。

首先，如图5(A)所示，在彩色阴极射线管屏盘10内表面上形成作为黑底的光吸收层12。在该屏盘10的孔部分表面上，如图6(A)所示，残存约200左右厚度的固化抗蚀剂层13。

在绿、蓝、红的颜料分散液中使用含有光致抗蚀剂的如下成分。

(绿色颜料分散液)

分别按6.4wt％、0.147wt％的比例在纯水中分散作为绿色颜料粒子的TiO2-NiO-CoO-ZnO(大日精化公司制造，商品名：タイピロキサイドTMグリ—ン#3320(粒径0.01μm-0.02μm))、作为高分子电解质的丙烯酸钠盐(商品名：デイスペツクN-40)。而且，高分子电解质浓度/颜料浓度的比是0.023。

(蓝色颜料分散液)

分别按18.0wt％、0.414wt％的比例在纯水中分散作为蓝色颜料粒子的铝酸钴(东洋颜料公司制造，商品名：钴蓝-X(粒径0.01μm-0.02μm))、作为高分子电解质的聚丙烯酸共聚物铵盐(アライド·コロイド公司制造，商品名：デイベツクGA-40)。而且，高分子电解质浓度/颜料浓度的比是0.023。

(红色颜料分散液)

分别按3.0wt％、0.105wt％的比例在纯水中分散作为红色颜料粒子的Fe2O3微粒(粒径0.01μm-0.02μm)、作为高分子电解质的聚氧乙烯烷基醚硫酸酯铵盐(第一工业制药公司制造，商品名：ハイラノ—ル08)。而且，高分子电解质浓度/颜料浓度的比是0.035。

使用上述绿、蓝、红的颜料分散液，按图7所示的工序如下形成各个光学滤光膜层的图形。

首先，在保持30℃温度的彩色阴极射线管的屏盘10的内表面上，涂敷用于形成一色调光学滤光膜层的绿色颜料分散液(步骤F)。接着，为了甩出过剩的颜料分散液，同时使绿色颜料分散液的膜厚一定，以100-150rpm旋转屏盘10。随后，在热丝温度120℃下进行3-4分钟的干燥(步骤B)。这样，获得绿色颜料涂敷层20G。

接着，按与颜料层形成方法相同的方法涂敷由聚乙烯醇(3wt％)、重铬酸铵(0.2wt％)、界面活性剂(0.01wt％)、纯水构成的光致抗蚀剂溶液(步骤G1)，并进行干燥(步骤H)。这样，如图5(B)所示，在绿色颜料涂敷层21G上重叠光致抗蚀剂层25。

随后，如图5(C)所示，通过图中未示出的荫罩，用高压水银灯按预定图形曝光绿色颜料涂敷层20G(步骤C)。再有，按照本例的制造方法，与前例制造方法相比，曝光时间为1/5左右。

随后，用液压2-10kg/cm2喷射雾状的、例如含有NaOH的碱性水溶液(PH9)构成的显影液进行显影(步骤D)、干燥(步骤E)，如图5(D)所示，获得叠层有绿色颜料涂敷层21G和光致抗蚀剂层25的图形。再有，如图6(C)所示，在蓝色颜料层和红色颜料层形成位置的绿色颜料并未从残存固化抗蚀剂层13的表面完全剥离，仅有一点点厚度的残存绿色颜料层22G残留在残存的固化抗蚀剂层13上。

然后，用与上述绿色颜料层形成工序相同的工序形成蓝色颜料层30B和红色颜料层30R。在这些颜料层的形成工序中，把其中含有Na2CO3的碱性水溶液作为显影液。这样，如图5(E)所示，获得由绿色颜料层30G、蓝色颜料层30B和红色颜料层30R构成的滤光膜图形。如图6(D)所示，可以明白，蓝色颜料层30B(和红色颜料层30R)重叠在残存固化抗蚀剂层13表面残留的绿色颜料层22G上。

随后，如图5(F)所示，在剥离蓝、绿、红的各自颜料层上的抗蚀剂层25后，按通常的方法形成荧光体层41G、41B、41R。再有，在该方法中使用的绿、蓝、红的荧光体悬浮液与上述实例相同。此外，在屏盘10内表面的孔部分表面上残存的固化抗蚀剂层13在后工序中被燃烧除去。

Claims (3)

1.一种彩色阴极射线管荧光屏的制造方法，包括下列工序：

(a)通过在屏盘内表面涂敷抗蚀剂、曝光和显影，而形成黑底图形，该黑底图形在将要形成光学滤光膜层的位置上残存有抗蚀剂；

(b)在所述屏盘内表面涂敷绿色颜料，形成绿色光学滤光膜层图形；

(c)在形成所述绿色光学滤光膜层图形后，形成蓝色和红色光学滤光膜层图形。

2.如权利要求1所述的彩色阴极射线管荧光屏的制造方法，其特征在于，所述(a)工序使用的抗蚀剂是至少包含酸性感光剂或硅烷偶合材料的水溶性感光液。

3.如权利要求1所述的彩色阴极射线管荧光屏的制造方法，其特征在于，所述各光学滤光膜层分别有点状或条状的图形。

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