JP2000223019A - カラーフィルターの形成方法 - Google Patents

カラーフィルターの形成方法

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JP2000223019A
JP2000223019A JP2413999A JP2413999A JP2000223019A JP 2000223019 A JP2000223019 A JP 2000223019A JP 2413999 A JP2413999 A JP 2413999A JP 2413999 A JP2413999 A JP 2413999A JP 2000223019 A JP2000223019 A JP 2000223019A
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color
forming
filter
pigment
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JP2413999A
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Tetsuhisa Nakao
哲久 中尾
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー陰極線管等のフィルター層の膜むらや
混色をなくし、ユニフォミティ劣化のない高輝度・高コ
ントラストの表示が得られるカラーフィルターの形成方
法を提供する。 【解決手段】 本発明では、最後に形成する1色のフィ
ルター層の形成工程が、他色のフォトレジスト層5上を
含むパネル1内面に、最終色の顔料層を形成する工程
と、フォトレジスト層5を剥離して、この層上に形成さ
れた最終色の顔料層を除去する工程とを備えたカラーフ
ィルターの形成方法において、フォトレジスト層5の大
きさを、それぞれのパターンの周端部が、隣接する最終
色のフィルター層の形成予定部(ホール)の周端部か
ら、15〜40μm 離れた位置を占めるような大きさとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
の形成方法に係わり、特にカラー陰極線管などのフェー
スパネルの内面にカラーフィルターを形成する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来から、カラー陰極線管において、フ
ェースプレートのパネル(フェースパネル)内面の蛍光
体層との間に、蛍光体の発光色に対応した各色のフィル
ター層を設けて、カラーフィルター付き蛍光体層とする
ことが知られている。
【0003】すなわち、カラー陰極線管のパネルの内面
には、青(B)、緑(G)、赤(R)の各色のドット状
やストライプ状の蛍光体層が形成され、この蛍光体層に
電子ビームが衝突し、蛍光体が各色に発光することによ
り、画像表示がなされている。カラーフィルター付き蛍
光体層は、パネルと蛍光体層との間に、蛍光体層の発光
色と同色の光を透過する各色のフィルター層から構成さ
れるフィルターパターンを設けたもので、入射した外光
のうち、緑色や青色成分の光は赤色のフィルター層で、
緑色や赤色成分の光は青色のフィルター層で、青色や赤
色成分の光は緑色のフィルター層でそれぞれ吸収させ、
コントラストや色純度等の画像特性を向上させようとす
るものである。
【0004】このようなカラーフィルターを形成するに
は、ガラスパネルの内面に顔料分散液を塗布して顔料層
を形成した後、その上にフォトレジスト液を塗布し、露
光し次いで現像を行なうことで、パターニングする方法
が採られている。このとき、顔料層のパターンとして残
すべき箇所には、ガラスパネルとの付着性が要求され、
それ以外の箇所にはパネルからの剥離性が要求される。
また、顔料層には透明性が必要とされ、顔料粒子が凝集
することなく均一に分散していることも要求される。
【0005】また、従来からカラーフィルターの形成で
は、生産性の向上などを目的として、以下に示す方法も
行なわれている。例えば、青色および緑色のフィルター
層の形成では、前記したように顔料層を形成し、その上
にフォトレジスト液を塗布した後、露光次いで現像を行
なうことで、青色および緑色のフィルターパターンを順
に形成する。次いで、パネル内面全体に赤色顔料層を形
成した後、フォトレジスト液の塗布および露光・現像を
行なうことなく、上層に積層・形成された赤色顔料層ご
と、青色および緑色のフィルター層上に形成されたフォ
トレジスト層のパターンを剥離することにより、赤色の
フィルター層を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなカラーフィルターの形成方法においては、青色およ
び緑色のフィルター層上に設けられたフォトレジスト層
のパターンの大きさを設定することが難しく、このパタ
ーンのサイズによっては、最後に形成する最終色(赤
色)のフィルター層に、膜むら(膜厚の不均一)や混色
のような欠点が生じるおそれがあった。
【0007】そして、このような欠点を有するフィルタ
ー付き蛍光面を備えたカラー陰極線管では、ボディカラ
ーの不適切や輝度むら、ホワイトユニフォミティの低
下、外観不良やカラーフィルターの濃淡の不均一、コン
トラストの低下等が生じやすいという問題があった。
【0008】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、カラー陰極線管等のフィルター層の膜
むらや混色をなくし、ユニフォミティ劣化のない高輝度
・高コントラストの表示が得られるカラーフィルターの
形成方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
ーの形成方法は、パネルの内面に複数色のフィルター層
を所定のパターンで配列したカラーフィルターを形成す
るにあたり、最後に形成する1色を除く残りの各色のフ
ィルター層の形成工程が、前記パネルの内面に顔料層を
形成する工程と、前記顔料層の上に、前記パターンを有
するフォトレジスト層を形成する工程とを備え、最後に
形成する最終色のフィルター層の形成工程が、他色のフ
ィルター層上に形成された前記フォトレジスト層上を含
む前記パネルの内面に、該最終色の顔料層を形成する工
程と、前記フォトレジスト層を剥離して、その上に形成
された前記最終色の顔料層を除去する工程とを備えたカ
ラーフィルターの形成方法において、前記フォトレジス
ト層が、その周端縁が、隣接する前記最終色のフィルタ
ー層の形成予定部の周端縁から、15〜40μm 離れた位置
を占めるような大きさを有することを特徴とする。
【0010】本発明において、最終色を除く各色(例え
ば、青色)のフィルター層の形成工程で、図1に示すよ
うに、現像後のフォトレジスト層10の大きさを、それ
ぞれのパターンの周端縁の、隣接する最終色(例えば、
赤色)のフィルター層の形成予定部(ホール)20の周
端縁からの距離aが、15〜40μm となるような大きさと
したのは、以下に示す理由による。
【0011】なお、図では、青、緑、赤の各色のフィル
ター層の形成予定部(ホール)20を、B、G、Rでそ
れぞれ示した。また、図中lは、隣接する2つのフィル
ター層の形成予定部(ホール)20の間隔を示し、通常
40〜52μm となっている。
【0012】すなわち、フォトレジスト層10のパター
ンの周端部が、隣接する最終色のフィルター層の形成予
定部(ホール)20の周端部から、15μm 未満と、極め
て近接した位置まで広がっている場合には、最終色のフ
ィルター層の形成工程において、顔料の塗膜が、既に形
成されたフォトレジスト層のパターンによりはじかれ
る。そのため、均一な厚さの塗膜(顔料層)を形成する
ことができず、最終色のフィルター層に部分的な色むら
が生じ、これが、パネルのフェース面から見た場合に、
部分的な輝度むらの発生やホワイトユニフォミティの低
下につながる。
【0013】また、フォトレジスト層10のパターンの
周端部が、隣接する最終色のフィルター層の形成予定部
(ホール)20から40μm 以上離れた位置にある場合に
は、このフォトレジスト層10が、自色のフィルター層
をかろうじて覆う大きさとなる。そして、このような場
合には、フォトレジスト層を剥離する工程で、このフォ
トレジスト層上に形成された最終色の顔料層を、完全に
除去しきることができずに残してしまい、フィルター層
が混色するおそれがあった。
【0014】したがって、本発明においては、現像後の
フォトレジスト層10の大きさを、それぞれのパターン
の周端部が、隣接する最終色のフィルター層の形成予定
部(ホール)20の周端部から、15〜40μm の距離とな
るような大きさにすることにより、フィルター層の剥が
れや混色、膜むら(膜厚の不均一)をなくし、ホワイト
ユニフォミティが良好で高輝度・高コントラストの蛍光
面を得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。
【0016】実施例 図2は、本発明のカラーフィルターの形成方法の実施例
の工程を示す図であり、図3は、実施例の各工程でのパ
ネル面の断面図である。まず、図2のA〜Gの工程で、
青色のフィルターパターンを形成し、次に同様にしてA
〜Gの工程を繰り返すことにより、緑色のフィルターパ
ターンを形成する。その後、H〜Jの工程を経て、赤色
のフィルターパターンを形成する。
【0017】まず、図3(a)に示すように、カラー陰
極線管のガラスパネル1の内面に、ブラックマトリクス
として所定のパターンの黒色層2を、公知の方法で形成
した。すなわち、パネル1の内面にフォトレジスト層を
形成し、シャドウマスクを介して露光した後、現像・乾
燥して、顔料層および蛍光体層の形成予定部にドット状
の光硬化膜を残留させた。次いで、その上の全面に、黒
鉛のような光吸収物質を塗布して結着させた後、過酸化
水素水で洗浄して光硬化膜を溶解することにより、その
上の光吸収物質の層を除去し、顔料層および蛍光体層の
形成予定部となるホールを露出させて、パターニングさ
れた黒色層2を形成した。
【0018】次に、青、緑、赤の各色のフィルター層を
形成するための顔料分散液として、次の組成のものをそ
れぞれ準備した。青顔料分散液は、青顔料粒子としてア
ルミン酸コバルト(Al2 3 −CoO)(商品名コバ
ルトブルーX 、東洋顔料社製:粒子径0.01〜0.02μm )
を30重量%(wt%)、高分子電解質としてアクリル酸共重合
体のアンモニウム塩(商品名ディスペック GA-40、アラ
イド・コロイド社製)を0.7wt%の割合で、それぞれ純水
中に分散させて調製した。このとき、高分子電解質濃度
/顔料濃度は 0.023となっている。
【0019】緑顔料分散液は、緑顔料粒子としてTiO
2 −NiO−CoO−ZnO(商品名ダイピロキサイド
TMグリーン#3320、大日精化社製:粒子径0.01〜0.02μ
m )を 30wt%、高分子電解質としてアクリル酸共重合体
のアンモニウム塩(商品名ディスペックGA-40 )を0.7w
t%の割合で、、それぞれ純水中に分散させて調製した。
このとき、高分子電解質濃度/顔料濃度比は 0.023とな
っている。
【0020】赤顔料分散液は、赤顔料粒子としてFe2
3 の微粒子(粒子径0.01〜0.02μm )を 20wt%、高分
子電解質として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
サルフェートのアンモニウム塩(商品名ハイテノール0
8、第一工業製薬株式会社製)を0.7wt%の割合で、それ
ぞれ純水中に分散させて調製した。このとき、高分子電
解質濃度/顔料濃度は 0.035となっている。
【0021】顔料分散液の塗布工程Αおよび乾燥工程B
は、それぞれ以下に示す方法で行なった。まず、基板と
してのカラー陰極線管のパネル(図3のパネル1)を温
度30℃に保持して、前記した青顔料分散液を塗布した。
次いで、パネル1を 100〜150rpmで回転させ、過剰の顔
料分散液を振り切り、一定膜厚を有する塗布層とした
後、ヒーター温度 120℃で 3〜 4分間加熱乾燥し、図3
(b)に示すように、青顔料層3Bを形成した。
【0022】次に、ポリビニルアルコール(PVA)を
3wt%、重クロム酸アンモニウム(ADC)を0.2wt%、界
面活性剤を0.01wt% 、残部を純水として、フォトレジス
ト液を調製した。そして、調製されたフォトレジスト液
を、レジスト塗布工程Cおよび乾燥工程Dで、前記した
顔料分散液と同様の方法で塗布・乾燥して、青色顔料層
3Bの上にレジスト塗布層4を積層・形成した。
【0023】次いで、パターン露光工程Eで、図3
(c)に示すように、図示しないシャドウマスクを介
し、高圧水銀灯を用いて紫外線を照射して、レジスト塗
布層4を所定のパターンに露光した後、以下に示す方法
で、現像工程Fおよび乾燥工程Gを順に行なった。すな
わち、霧状にした現像液、例えばNaCO3 を含有する
pH9 のアルカリ水溶液を、現像液圧 2〜 10kg/cm2
でスプレイすることにより現像した後、乾燥して、図3
(d)に示すように、青顔料層3Bとフォトレジスト層
5とが積層した円形ドット状のパターンを形成した。
【0024】次に、このような青顔料層3Bの形成と同
様にして、緑顔料層3Gを形成した(図3(e))。こ
のとき現像液としては、NaCO3 を含有するアルカリ
水溶液を用いた。
【0025】なお、実施例では、青顔料層3Bおよび緑
顔料層3Gの上にそれぞれ積層・形成された現像済みの
フォトレジスト層5の大きさを、それぞれのパターンの
周端部が、隣接する最終色(赤色)のフィルター層の形
成予定部(ホール)の周端部から、15〜40μm の距離と
なるような大きさとした。
【0026】次に、赤顔料分散液の塗布工程Hおよび乾
燥工程Iで、図3(e)に示すように、赤顔料分散液を
パネル内面の全体に塗布し乾燥した後、フォトレジスト
層5の剥離工程Jで、青顔料層3Bおよび緑顔料層3G
上に形成された赤顔料層3Rを、フォトレジスト層5ご
と取り去ることにより、赤顔科層3Rを形成した。
【0027】こうして、図3(f)に示すように、パネ
ル1内面に、青顔料層3B、緑顔料層3G、赤顔料層3
Rからなるフィルターパターンを形成した。形成された
フィルターパターンでは、赤顔料層3Rに色むらがな
く、かつ青顔料層3Bや緑顔料層3Gの上に赤顔料層3
Rが混色することもなかった。
【0028】次に、こうして形成されたカラーフィルタ
ーの上に、図3(g)に示すように、青顔料層3Bの上
に青蛍光体層6Bを、緑顔料層3Gの上に緑蛍光体層6
Gを、赤顔料層3Rの上に赤蛍光体層6Rを、それぞれ
通常のスラリー法により順に形成した。
【0029】なお、蛍光体スラリー(懸濁液)として
は、以下のものを用いた。すなわち、青色蛍光体スラリ
ーとしては、青色蛍光体(ZnS:Ag,A1)100gと
PVA5g、ADC 0.30g、界面活性剤 0.01g、純水140g
を混合撹拌して調製したものを使用した。緑色蛍光体ス
ラリーとしては、緑色蛍光体(ZnS:Cu,Al)10
0gと、PVA8g、ADC 0.40g、界面活性剤 0.01g、純
水160gを混合撹拌して調製したものを使用した。さら
に、赤色蛍光体スラリーとしては、赤色蛍光体(Y2
2 S:Eu)100gと、PVA 10g、ADC 0.50g、界面
活性剤 0.01g、純水190gを混合撹拌して調製したものを
使用した。
【0030】こうして、パネル1内面に、青、緑、赤色
の顔料層3B、3G、3Rおよび蛍光体層6B、6G、
6Rがそれぞれ所定のパターンで形成された、フィルタ
ー付き蛍光面が得られた。そして、得られた蛍光面にお
いては、フィルター層の剥がれや混色、膜むら(膜厚の
不均一)等がなく、ホワイトユニフォミティ品位が良好
で高コントラストの表示が実現された。
【0031】なお、以上の実施例では、本発明をカラー
陰極線管におけるカラーフィルターの形成に用いた例に
ついて説明したが、陰極線管に限らず、プラズマディス
プレイパネル(PDP)や液晶表示装置のような表示装
置のカラーフィルター形成に、適用することも可能であ
る。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のカラーフィルターの形成方法によれば、現像後のフォ
トレジスト層の大きさを、それぞれのパターンの周端部
が、隣接する最終色のフィルター層の形成予定部(ホー
ル)の周端部から、15〜40μmの距離となるような大き
さとすることにより、フィルター層の剥がれや混色、膜
むら(膜厚の不均一)をなくし、ホワイトユニフォミテ
ィが良好で高輝度・高コントラストの蛍光面を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィルター層の形成予定部(ホール)とフォト
レジスト層との位置関係を模式的に示す平面図。
【図2】本発明の実施例の流れを示す工程図。
【図3】実施例の各工程におけるパネル面の断面図。
【符号の説明】
1………パネル 2………黒色層 3B………青顔料層 3G………緑顔料層 3R………赤顔料層 5………フォトレジスト層 6B………青蛍光体層 6G………緑蛍光体層 6R………赤蛍光体層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パネルの内面に複数色のフィルター層を
    所定のパターンで配列したカラーフィルターを形成する
    にあたり、 最後に形成する1色を除く残りの各色のフィルター層の
    形成工程が、前記パネルの内面に顔料層を形成する工程
    と、前記顔料層の上に、前記パターンを有するフォトレ
    ジスト層を形成する工程とを備え、 最後に形成する最終色のフィルター層の形成工程が、他
    色のフィルター層上に形成された前記フォトレジスト層
    上を含む前記パネルの内面に、該最終色の顔料層を形成
    する工程と、前記フォトレジスト層を剥離して、その上
    に形成された前記最終色の顔料層を除去する工程とを備
    えたカラーフィルターの形成方法において、 前記フォトレジスト層が、その周端縁が、隣接する前記
    最終色のフィルター層の形成予定部の周端縁から、15〜
    40μm 離れた位置を占めるような大きさを有することを
    特徴とするカラーフィルターの形成方法。
  2. 【請求項2】 前記複数色のフィルター層が、青、緑、
    赤の3色のフィルター層であり、青色のフィルター層の
    形成と緑色のフィルター層の形成とを順に行なった後、
    最終色である赤色のフィルター層の形成を行なうことを
    特徴とする請求項1記載のカラーフィルターの形成方
    法。
  3. 【請求項3】 前記フォトレジスト層が、円形ドット状
    のパターンを有することを特徴とする請求項1または2
    記載のカラーフィルターの形成方法。
  4. 【請求項4】 前記複数色のフィルター層を、陰極線管
    のフェースパネル内面で蛍光体層との間に形成すること
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のカラ
    ーフィルターの形成方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003107378A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-24 Thomson Licensing S.A. Method of manufacturing a color filter cathode ray tube (crt)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003107378A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-24 Thomson Licensing S.A. Method of manufacturing a color filter cathode ray tube (crt)

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