JP2005527087A - 陰極線管（ｃｒｔ）の前面プレートパネルに対するカラーフィルターの付着のための組成及び方法 - Google Patents

Abstract

色陰極線管（ＣＲＴ）（１０）の発光スクリーン（２２）アセンブリを製造するための方法及び組成が開示される。発光スクリーンアセンブリは、陰極線管の前面パネルの内面に形成される。発光スクリーンアセンブリは、そこにパターン化された光吸収マトリックス（２３）を有する。マトリックスは、第一セットの電磁界（４０）、第二セットの電磁界（４２）及び第三セットの電磁界（４４）を定義する。水性顔料の懸濁液は、第一セットの電磁界に適用される。水性顔料の懸濁液は、顔料と、一つ以上の界面活性剤と、少なくとも一つの無着色の酸化物粒子とを含む。少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、顔料のサイズよりも小さいサイズを有する。

Description

本発明は色陰極線管（ＣＲＴ）に関し、より詳細には、顔料と無着色の酸化物粒子とより成るフィルター組成を使用する発光スクリーンアセンブリの製造に関する。

色陰極線管（ＣＲＴ）は、典型的には、電子銃、アパーチャマスク、及びスクリーンを含む。アパーチャマスクは、電子銃とスクリーンとの間に配置される。スクリーンは、陰極線管の前面プレートの内面に位置される。アパーチャマスクは、陰極線管のスクリーン上の適切な色を放射する発光体に向かって、電子銃で生じた電子ビームを導くように機能する。

スクリーンは発光スクリーンであってよい。発光スクリーンは、典型的には、そこに形成される異なる３色を放射する発光体（例えば、緑、青及び赤）のアレイを含む。各々の色を放射する発光体は、マトリックスラインによって別の発光体から分離される。マトリックスラインは、典型的には、光を吸収する黒い不活性物質で形成される。

発光スクリーンの色のコントラストを強調するために、顔料層又はカラーフィルターが、前面プレートパネルと色を放射する発光体との間に形成されてよい。典型的には、カラーフィルターは、そこに形成される色を放射する発光体の色と一致する色を有する。

カラーフィルターは、典型的には、フィルター層が発光スクリーン上に沈着される減色法、且つ、フィルター層の選択した部分が取り除かれる、後の現像工程を使用して形成される。不運にも、現像工程において、カラーフィルター内の無意味な形成が生じる。無意味な形成は、典型的には、現像段階で前面プレートパネルに対して適切に付着する、カラーフィルターの部分的な欠損によって引き起こされる。そのような付着の失敗から生じる無意味な形成は、発光スクリーンの色のコントラストを低くする。

したがって、前述した問題点を克服するカラーフィルターの組成を必要とする。

本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）の発光スクリーンアセンブリ上のカラーフィルターの付着のための組成と方法に関する。発光スクリーンアセンブリは、陰極線管の前面パネルの内面に形成される。発光スクリーンアセンブリは、青色領域、緑色領域及び赤色領域に対応する第一セットの電磁界、第二セットの電磁界及び第三セットの電磁界を定義する、パターン化された光吸収マトリックスを含む。

水性顔料の懸濁液は、第一セットの電磁界に適用される。水性顔料の懸濁液は、顔料と、一つ以上の界面活性剤と、少なくとも一つの無着色の酸化物粒子とを含む。少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、顔料のサイズよりも小さいサイズを有する。少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、前面プレートパネルに対する顔料の付着を改善する。結果として、カラーフィルターは、無意味な形成を受けにくい。

本発明は、添付図を参照してより詳細に記載される。

図１は、前面プレートパネル１２と、フーネル１５によって接続された管状のネック１４とよりなるガラス包１１を有する従来の色陰極線管（ＣＲＴ）１０を示す。フーネル１５は、ネック１４に対する陽極ボタン１６と接触し、ネック１４に対する陽極ボタン１６から延在する、内部の伝導性コーティング（示されていない）を有する。

前面プレートパネル１２は、見る表面１８と、ガラスフリット２１によってフーネル１５に密封される周辺のフランジ又は側壁２０とよりなる。３色発光の発光体スクリーン２２は、前面プレートパネル１２の内面にカードがつけられる。図２の断面で示されるスクリーン２２は、三構造にそれぞれ配置された赤色放射、緑色放射及び青色放射の発光体ストライプのＲ，Ｇ及びＢから構成される多様なスクリーン要素を含むラインスクリーンであり、各三構造は各３色の発光体ラインを含む。Ｒ、Ｇ、Ｂの発光体ストライプは、電子ビームが生じる平面に対して一般的に垂直な方向に延在する。Ｂの発光体ストライプは、カラーフィルター４３上に形成される。カラーフィルター４３は、そこに形成される発光体ストライプの色に対応する顔料を含む。

図２に示される、光吸収マトリックス２３は、各発光体ラインを分離する。好ましくはアルミニウムの薄い伝導性の層２４は、スクリーン２２に重なり、見る表面１８により発光体要素から放射される光の反射と同様に、スクリーン２２に対して一定の第一の陽極電位差を適用する手段を提供する。スクリーン２２と重なるアルミニウム層２４は、スクリーンアセンブリを含む。

マルチアパーチャの色選択電極又はシャドーマスク２５（図１に示される）は、従来の手段によって、前面プレートパネル１２内で、スクリーン２２に関して所定の間隔で、取り外し式に設置される。

図１の点線によって概略的に示される電子銃２６は、シャドーマスク２５からスクリーン２２まで通過するコンバージェントパスに沿った、中心ビーム及び２つのサイドビーム又はアウタービームである、３つのインラインの電子ビーム２８を生じるように、ネック１４内で中心に設置される。ビーム２８のインラインの方向は、紙面の平面に対してほぼ垂直である。

図１の陰極線管は、フーネルとネックの接合の近隣で示されるヨーク３０などの外部の磁気偏向ヨークで使用されるように設計される。活性化される場合、ヨーク３０は、ビームがスクリーン２２をわたる水平且つ垂直な長方形のラスターを走査させる磁場までの３つのビーム２８を受ける。

スクリーン２２は、図３に概略して表現される工程段階にしたがって製造される。初期には、前面プレートパネル１２は、参照番号３００によって示されるように、腐食性の溶液で洗浄し、水でリンスし、バッファーを用いたフッ化水素酸でエッチングし、水で再度リンスすることによって、清潔にされ、これは当該技術で周知である。

前面プレートパネル１２の内面は、１９７１年１月２６日にＭａｙａｕｄに発行された米国特許第３，５５８，３１０号、２０００年１月１１日にＬａＰｅｒｕｔａ等に発行された米国特許第６，０１３，４００号又は２０００年３月１４日にＧｏｒｏｇ等に発行された米国特許第６，０３７，０８６号に記載の手法の湿式マトリックスプロセスを好ましく使用して、参照番号３０２によって示されるように、光吸収マトリックス２３を備えて提供される。

光吸収マトリックス２３は、前面プレートパネル１２の内部の見る表面にわたって均一に提供される。約６８ｃｍ（２７インチ）の対角線の規模を有する前面プレートパネル１２において、光吸収マトリックス２３の層に形成される開口部は、約０．０７５ｍｍ乃至約０．２５ｍｍの範囲の幅を有することができ、不透明なマトリックスラインは、約０．０７５ｍｍ乃至約０．３０ｍｍの範囲の幅を有することができる。図４Ａを参照するに、光吸収マトリックス２３は、３セットの電磁界を定義し、それは、第一セットの電磁界４０、第二セットの電磁界４２、及び第三セットの電磁界４４である。

図４Ｂと同様に、図３の参照番号３０４によって示されるように、ブロック層４６は、前面プレートパネル１２の内面に沈着される。適切なブロック層４６は、感光物質を含んでよい。例えば、感光物質は、重クロム酸ナトリウムの水溶液及びポリビニルアルコールなどのポリマーを含んでよい。ブロック層４６は、その上のポリマーと重クロム酸塩の水性溶液をスピンコーティングすることによって、前面パネル１２に形成されてよい。

図３の参照番号３０６を参照するに、ブロック層４６は、第二セットの電磁界４２と第三セットの電磁界４４での感光物質をクロスリンクするためにシャドーマスク２５により、例えば、紫外線を使用して照射される。第二セットの電磁界４２と第三セットの電磁界４４でブロック層４６をクロスリンクすることは、そのような電磁界の感光物質を強固にする。

次いで、照射されたブロック層４６は、図４Ｃと同様に、図３の参照番号３０８によって示されるように現像される。ブロック層４６は、例えば、脱イオン水を使用して現像されてよい。現像後、ブロック層４６は、第二セットの電磁界４２と第三セットの電磁界４４にわたって前面プレートパネル１２に残存する一方で、第一セットの電磁界４０にわたって取り除かれる。

図４Ｄと同様に、図３の参照番号３１０を参照するに、顔料が第一セットの電磁界４０に適用される。顔料は、顔料、一つ以上の界面活性剤及び少なくとも一つの無着色の酸化物粒子を含んでよい、水性の顔料の懸濁液から適用されてよい。

少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、例えば、ケイ酸、アルミナ、又はそれらの組み合わせなどの物質を含んでよい。少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、顔料のサイズよりも小さいサイズを有するべきである。好ましくは、少なくとも一つの無着色の酸化物粒子の平均サイズは、約５０ナノメートル未満であるべきである。少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、前面プレートパネルに対する顔料の付着を増強させることが信じられている。少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、顔料の濃度に関して質量により、約５％乃至約１０％の濃度で存在してよい。

顔料は、例えば、ニュージャージー州パターソンのダイカラー−ポペ インクから市販されて入手可能なダイピロオキサイドブルーピグメント（daipyroxide blue pigment）ＴＭ−３４９０Ｅなどの青色顔料であってよい。別の適切な青色顔料は、顔料の中で特に、例えば、オハイオ州シンシナティのセファードカラーカンパニーから市販されて入手可能なＥＸ１０４１ブルーピグメントを含んでよい。

顔料は、顔料が水性の懸濁液の一つ以上の界面活性剤に沿って分散される、ボール粉砕処理を使用して粉砕されてよい。顔料は、少なくとも６１時間から９０時間をかけて、例えば、１／１６インチの酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）のボールを使用してボール粉砕されてよい。好ましくは、顔料は、約６６時間でボール粉砕されてよい。

一つ以上の界面活性剤は、例えば、水性溶液で自由に電荷を取り入れる、有機でポリマー状の化合物を含んでよい。界面活性剤は、陰イオン、非イオン、カチオン、及び／又は両性物質を含んでよい。界面活性剤は、機能の中で特に、水性顔料の懸濁液の顔料の均質を改善するような様々な機能において使用されてよく、前面プレートパネルを湿って改善される。適切な界面活性剤の例は、ドイツのＢＡＳＦ社から市販されて入手可能なプルロニックシリーズ（Pluronic Series）（エトキシプロポキシ コポリマー）Ｌ−６２、ニューハンプシャー州ナシュアのハンプシャー ケミカル カンパニーから市販されて入手可能なＤＡＸＡＤ１５又は１９、及び中華人民共和国のＹｉｘｉｎｇ Ｔｏｎｇｄａ ケミカル社から市販されて入手可能なカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などのブロックのコポリマーの界面活性剤と同様に、例えば、ＤＩＳＰＥＸ Ｎ−４０Ｖのポリマー状の分散剤（ノースカロライナ州ハイポイントのチバ スペシャリティ ケミカルズから市販されて入手可能）のような様々なポリマー状の分散剤を含む。

水性顔料の懸濁液は、前面プレートパネル１２の第一セットの電磁界４０でのカラーフィルター層６０を形成するために、例えば、スピンコーティングによって、前面プレートパネルに適用されてよい。スピンコーティングされたカラーフィルター層６０は、前面プレートパネル１２の第一セットの電磁界４０に対するカラーフィルター層６０の増大した付着を提供するために、約５５℃乃至約９０℃の範囲の温度まで加熱されてよい。

図４Ｅと同様に、参照番号３１２を参照するに、カラーフィルター層６０は、そこに対して酸化剤を適用することによって現像される。適切な酸化剤は、例えば、特に、過沃素酸及び過酸化水素を含んでよい。第一セットの電磁界４０に残存するカラーフィルター層６０を残して、第二セットの電磁界４２と第三セットの電磁界４４にわたるカラーフィルター層６０と同様にブロック層４６を取り除くために、水が前面プレートパネル１２に適用されてよい。

図４Ｆと同様に図３の参照番号３１４によって示されるように、次いで、前面プレートパネル１２は、好ましくは、１９９４年１２月６日にＤａｔｔａ等に発行された米国特許第５，３７０，９５２号、１９９６年９月１０日にＤａｔｔａ等に発行された米国特許第５，５５４，４６８号、１９９８年９月１５日にＰｏｌｉｎｉａｋ等に発行された米国特許第５，８０７，４３５号又は１９９５年１２月１２日にＲｉｔｔ等に発行された米国特許第５，４７４，８６６号に記載された手法のスクリーニング処理を使用して、緑色発光体６２と、無着色の青色発光体６４と、着色された赤色発光体６６で映される。

実施例の手法によって、水性顔料の懸濁液は、３８０ｇの水、１５ｇのポリマー状の分散剤、ＤＩＳＰＥＸ Ｎ−４０Ｖ（ノースカロライナ州ハイポイントのチバ スペシャリティ ケミカルズから市販されて入手可能）、及び１００ｇのＴＭ−３４８０ ダイピロオキサイドブルーピグメント（ニュージャージー州パターソンのダイカラー−ポペ インクから市販されて入手可能）をボールミルにかけて調製された。水性顔料の懸濁液は、顔料の凝縮を形成するために、１／１６インチの酸化ジルコニウムのボールを使用して６６時間ボール粉砕された。ボール粉砕後の顔料の凝縮の平均粒子サイズは、１２２ナノメートル（ｎｍ）であった。１３％の顔料を含む１１８ｍｌの中間の顔料の懸濁液を形成するために、８１ミリリットル（ｍｌ）の顔料の凝縮が３７ミリリットルの水で希釈された。この中間の顔料の懸濁液に、５．５ｇのコロイド状のシリカと、ＳＮＯＷＴＥＸ ＸＳ（日本、東京のニッサンケミカルインダストリーズから入手可能な２０％の能動態のシリカ）と、２．５ｇの５％プルロニックシリーズ（エトキシプロポキシ コポリマー）Ｌ−６２溶液（ドイツのＢＡＳＦ社から市販されて入手可能）とを加えた。水性顔料の懸濁液を形成するために、前述の混合物は１５分間攪拌された。

水性顔料の懸濁液は、図４Ｄに関して記載される前面プレートパネルなどのガラスパネルに適用された。図４Ｃに示されるようなパネル上に形成されたブロック層５０と同じブロック層と同様に、図４Ａに関して記載された光吸収マトリックス２３と同様に、パネルは光吸収のマトリクス層を有した。顔料の懸濁液は、約２８℃の温度で前面プレートパネルに適用され、次いで、コーティングされたパネルは、１００ｒｐｍの速度で２０秒間回転された。その後、前面プレートパネルは、６５℃まで加熱されて、３４℃まで冷却された。

青色フィルターは、前面プレートパネルを５５℃まで再加熱することによって、且つ前面プレートパネルに対して４５０ｍｌの０．０３％過沃素酸溶液を適用することによって現像された。過沃素酸溶液は、パネル表面のまわりで２分間攪拌されて、次いで、第一セットの電磁界に青色フィルターを残して、前面プレートパネルからブロック層とその上の顔料を取り除くために、パネルは、１１０°Ｆで４０ｐｓｉの水を１５秒間スプレーされた。

本発明の実施態様により成る色陰極線管（ＣＲＴ）の部分的に軸部分の平面図である。 発光スクリーンアセンブリを示す図１の陰極線管の前面プレートパネルの部分を示す図である。 図２のスクリーンアセンブリの製造工程のフローチャートよりなるブロック図である。 カラーフィルターの形成中の前面パネルの発光スクリーンアセンブリの内面を描写する図である。

Claims (18)

1. 陰極線管（ＣＲＴ）のための発光スクリーンアセンブリで使用するための水性顔料の懸濁液であって、該水性顔料の懸濁液は、
   顔料と、
   一つ以上の界面活性剤と、
   少なくとも一つの無着色の酸化物粒子と、
   より成り、前記少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、前記顔料のサイズよりも小さいサイズを有することを特徴とする水性顔料の懸濁液。
2. 前記少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、シリカとアルミナから構成される群から選択される物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の水性顔料の懸濁液。
3. 前記顔料は、青色顔料であることを特徴とする請求項１に記載の水性顔料の懸濁液。
4. 前記青色顔料は、ダイピロオキサイドブルーピグメントであることを特徴とする請求項３に記載の水性顔料の懸濁液。
5. 前記少なくとも一つの酸化物粒子は、前記顔料の質量による、約５％乃至約１０％の濃度で存在することを特徴とする請求項１に記載の水性顔料の懸濁液。
6. 前記少なくとも一つの酸化物粒子は、約５０ナノメートル未満の平均サイズを有することを特徴とする請求項１に記載の水性顔料の懸濁液。
7. 色陰極線管（ＣＲＴ）のための発光スクリーンアセンブリを製造するための方法であって、該方法は、
   第一セットの電磁界、第二セットの電磁界及び第三セットの電磁界を定義する、前面プレートパネル上にパターン化された光吸収マトリックスを有する該前面プレートパネルを提供することと、
   前記第一セットの電磁界に水性顔料の懸濁液を適用することと、
   より成り、該水性顔料の懸濁液は、顔料と、一つ以上の界面活性剤と、少なくとも一つの無着色の酸化物粒子と、を含み、前記少なくとも一つの酸化物粒子は、前記顔料のサイズよりも小さいサイズを有することを特徴とする方法。
8. 前記少なくとも一つの無着色の酸化物粒子は、シリカとアルミナから構成される群から選択される物質を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記顔料は、青色顔料であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記青色顔料は、ダイピロオキサイドブルーピグメントであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記少なくとも一つの酸化物粒子は、前記顔料の質量による、約５％乃至約１０％の濃度で存在することを特徴とする請求項７に記載の方法。
12. 前記少なくとも一つの酸化物粒子は、約５０ナノメートル未満の平均サイズを有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
13. 色陰極線管（ＣＲＴ）のための発光スクリーンアセンブリを製造するための方法であって、該方法は、
    第一セットの電磁界、第二セットの電磁界及び第三セットの電磁界を定義する、前面プレートパネル上にパターン化された光吸収マトリックスを有する該前面プレートパネルを提供することと、
    前記第一セットの電磁界に水性顔料の懸濁液を適用することと、
    より成り、該水性顔料の懸濁液は、顔料と、一つ以上の界面活性剤と、少なくとも一つの無着色の酸化物粒子と、を含み、前記少なくとも一つの酸化物粒子は、前記顔料のサイズよりも小さいサイズを有し、前記顔料は少なくとも６１時間粉砕されることを特徴とする方法。
14. 前記少なくとも一つの酸化物粒子は、シリカとアルミナから構成される群から選択される物質を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記顔料は、青色顔料であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記青色顔料は、ダイピロオキサイドブルーピグメントであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記少なくとも一つの酸化物粒子は、前記顔料の質量による、約５％乃至約１０％の濃度で存在することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
18. 前記少なくとも一つの酸化物粒子は、約５０ナノメートル未満の平均サイズを有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。

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