JP2009541932A - ディスプレイのブラックマトリクスコーティング - Google Patents

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Abstract

カラーディスプレイの表示スクリーンについて開示している。その表示スクリーンは３つの異なる色を発する蛍光体のアレイを有するガラスプレートを有する。グラファイトベースマトリクスは、３つの異なる色を発する蛍光体の各々の間の領域に位置付けられている。グラファイトベースマトリクスは、グラファイト、珪酸アルカリ及び二酸化チタンを有する水性組成物から成る。

Description

本発明は、カラーディスプレイに関し、特に、フェースプレートパネルに蛍光体の堆積を有するカラーディスプレイに関する。
例えば、カラー陰極線管（ＣＲＴ）及び電解放出装置（ＦＥＤ）等の多くのカラーディスプレイは、典型的には、表示スクリーンを有する。表示スクリーンは、３つの異なる色を発する蛍光体のアレイがコーティングされたガラスプレートを有する。コントラストを与えるように、グラファイトベースマトリクスが、３つの異なる色を発する蛍光体の各々の間の領域に位置付けられている。
多くのグラファイトベースマトリクスの組成物は、物理的接触が形成されるときに、ガラスに対する付着力を弱め、弱い内部強度を現す。電界放出装置を組み立てる際、グラファイトベースマトリクスの組成物と接する状態でスペーサが位置付けられる。グラファイトマトリクスコーティングの弱さのために、そのコーティングとガラスとの界面において主に付着不良が生じる可能性があり、それ故、スペーサは壊れる可能性がある。付着不良はまた、表示スクリーンから離間させる原因となるグラファイトベースマトリクスの組成物の内部で生じる可能性がある。
それ故、ガラスの表示スクリーンに対する改善された付着を有するグラファイトベースマトリクスの組成物についての要請が存在している。
本発明は、カラーディスプレイの表示スクリーンに関する。表示スクリーンは、３つの異なる色を発する蛍光体のアレイを有するガラスプレートを有する。グラファイトベースマトリクスが、それらの３つの異なる色を発する蛍光体の各々の間の領域に位置付けられている。グラファイトベースマトリクスは、グラファイトを有する水性組成物、珪酸アルカリ及び二酸化チタンから成る。
本発明の原理の好適な実施形態について、以下、添付図を参照して詳述する。
図１は、カラーディスプレイの表示スクリーン１の一部の側面図である。表示スクリーン１は、３つの異なる色を発する蛍光体１５Ｇ、１５Ｂ、１５Ｒを有するガラスプレートを有する。グラファイトベースマトリクス２０は、３つの異なる色を発する蛍光体１５Ｇ、１５Ｂ、１５Ｒの各々の間の領域に位置付けられている。ここで説明している例示としての表示スクリーン１は、カラー陰極線管（ＣＲＴ）及び電解放出装置（ＦＥＤ）、とりわけ表示スクリーンについてのフェースプレートパネルである。
グラファイトベースマトリクスは、グラファイト、珪酸アルカリ及び二酸化チタンから成る。珪酸アルカリ及び二酸化チタンは、珪酸アルカリ対二酸化チタンの比が約１：１乃至約２．５：１の範囲内で水性組成物中に存在する。更に、その水性組成物は、好適には、珪酸アルカリ及び二酸化チタンを重量で最大１２％まで含む必要がある。
適切な珪酸アルカリは、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを有することが可能である。二酸化チタン（ＴｉＯ２）は、好適には、ルチル型
（正方晶）又はアナターゼ型（八方晶）である必要があり、二酸化チタンの粒子サイズ分布は約１μ以下である必要がある。
例示としてのグラファイトベースマトリクスの水溶液は、７６．８ｇの脱イオン水に７．２ｇのＫａｓｉｌ ２１３５珪酸カリウム（ＰＱ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（米国ペンシルヴァニア州Ｖａｌｌｅｙ Ｆｏｒｇｅ）製）を混ぜることにより生成される。攪拌後、約１μ以下の粒子サイズ分布を有する酸化チタン粒子２．８ｇがその珪酸カリウム水溶液に加えられる。二酸化チタン/珪酸カリウム混合物は、次いで、２５ｇのＥｌｅｃｔｒｏｄａｇ １５３０ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ（Ａｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（米国ミシガン州Ｐｏｒｔ Ｈｕｒｏｎ）製）に対して、攪拌しながら加えられる。グラファイトベースマトリクス水溶液は、ツボローラにおいて約３０分間以上、更に混合される。その混合の後、そのグラファイトベースマトリクス組成物は、凝集を回避するように、約２４時間以内に表示スクリーンに塗布される必要がある。
図２及び図３Ａ乃至３Ｄを参照するに、カラーディスプレイの表示スクリーンにおいて本発明のグラファイトベースマトリクスを形成する方法について示している。当該技術分野において知られているように、最初に、図２及び図３Ａに参照番号１００で示している表示スクリーン１０の内面は、苛性溶液で洗浄され、水で濯ぎ洗浄され、バッファードフッ酸でエッチングされ、水で再び濯ぎ洗浄されて、清浄にされる。
図３Ｂに示しているように、表示スクリーン１０の内面においては、次いで、参照番号１０２で示されているように、グラファイトベースマトリクス２０が形成される。グラファイトベースマトリクス２０は、当該技術分野において知られているように、例えば、スピンコード技術を用いて、表示スクリーン１０の内面に均一に形成される。グラファイトベースマトリクスは、好適には、約０．００３インチ乃至約０．０１０インチの範囲内の厚さを有する。図２において参照番号１０４で示しているように、グラファイトベースマトリクスが表示スクリーン１０に形成された後、表示スクリーン１０は、水を除去するように、約４５０℃で約４０分間、ベーキングされる。
グラファイトベースマトリクス２０は、図２に参照番号１０６で示しているように、開口を形成するようにパターニングされ、それらの内部に３つの異なる色を発する蛍光体１５Ｇ、１５Ｂ、１５Ｒ（図１）が堆積される。図３Ｃを参照するに、グラファイトベースマトリクス２０は、光感応性材料２５を堆積して、例えば、紫外（ＵＶ）光のような光に対してその層の一部が照射されることにより、パターニングされる。光感応性材料２５は、例えば、脱イオン水を用いて現像される。現像中、光感応性材料２５の一部は除去される。その後、図３Ｄに示すように、グラファイトベースマトリクス２０の一部は、３つの異なる色を発する蛍光体１５Ｇ、１５Ｂ、１５Ｒが後続して堆積されるようになっている領域において除去される。
上記のグラファイトベースマトリクス組成物は、カラー表示スクリーンのガラスへの改善された付着力を有する。更に、グラファイトベースマトリクス組成物は改善された被着強度を有する。
本発明の概念を組み込んだカラー陰極線間（ＣＲＴ）又は電解放出装置（ＦＥＤ）についての例示としてのカラー表示スクリーンについて、図示し、上で詳述しているが、当業者は、本発明の概念を尚も組み込むことができる他の多様な実施形態を容易に案出することができるであろう。
本発明のグラファイトベースマトリクスを有するカラーディスプレイの表示スクリーンの一部の側面図である。 カラーディスプレイの表示スクリーンに本発明のグラファイトベースマトリクスを形成する処理のフロー図である。 蛍光スクリーンアセンブリの製造におけるフェースプレートの内面を示す図である。 蛍光スクリーンアセンブリの製造におけるフェースプレートの内面を示す図である。 蛍光スクリーンアセンブリの製造におけるフェースプレートの内面を示す図である。 蛍光スクリーンアセンブリの製造におけるフェースプレートの内面を示す図である。

Claims (18)

  1. 複数のフィールドの集合を規定する、パターニングされた光吸収性マトリクス組成物を有する表示スクリーンであって、前記光吸収性マトリクス組成物はグラファイト、珪酸アルカリ及び二酸化チタンを有する、表示スクリーン；
    を有するディスプレイ。
  2. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記珪酸アルカリは、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを有する群から選択される、ディスプレイ。
  3. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記珪酸アルカリ及び前記二酸化チタンは、約１：１乃至約２．５：１の範囲内の珪酸アルカリ：二酸化チタンの比を有する光吸収性マトリクス組成物中に存在する、ディスプレイ。
  4. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記光吸収性マトリクス組成物は重量で約１２％以下の珪酸アルカリ及び二酸化チタンを有する、ディスプレイ。
  5. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記二酸化チタンは、ルチル型の二酸化チタン及びアナターゼ型の二酸化チタンのうちの一である、ディスプレイ。
  6. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記光吸収性マトリクス組成物における前記二酸化チタンの粒子サイズ分布は約１μ以下である、ディスプレイ。
  7. 複数のフィールドの集合を規定する、パターニングされた光吸収性マトリクス組成物を有する表示スクリーンであって、前記光吸収性マトリクス組成物はグラファイト、珪酸アルカリ及び二酸化チタンを有する、表示スクリーン；
    を有する陰極線管。
  8. 請求項７に記載の陰極線管であって、前記珪酸アルカリは、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを有する群から選択される、陰極線管。
  9. 請求項７に記載の陰極線管であって、前記珪酸アルカリ及び前記二酸化チタンは、約１：１乃至約２．５：１の範囲内の珪酸アルカリ：二酸化チタンの比を有する光吸収性マトリクス組成物中に存在する、陰極線管。
  10. 請求項７に記載の陰極線管であって、前記光吸収性マトリクス組成物は重量で約１２％以下の珪酸アルカリ及び二酸化チタンを有する、陰極線管。
  11. 請求項７に記載の陰極線管であって、前記二酸化チタンは、ルチル型の二酸化チタン及びアナターゼ型の二酸化チタンのうちの一である、陰極線管。
  12. 請求項７に記載の陰極線管であって、前記光吸収性マトリクス組成物における前記二酸化チタンの粒子サイズ分布は約１μ以下である、陰極線管。
  13. 複数のフィールドの集合を規定する、パターニングされた光吸収性マトリクス組成物を有する表示スクリーンであって、前記光吸収性マトリクス組成物はグラファイト、珪酸アルカリ及び二酸化チタンを有する、表示スクリーン；
    を有する電解放出装置。
  14. 請求項１３に記載の電解放出装置であって、前記珪酸アルカリは、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを有する群から選択される、電解放出装置。
  15. 請求項１３に記載の電解放出装置であって、前記珪酸アルカリ及び前記二酸化チタンは、約１：１乃至約２．５：１の範囲内の珪酸アルカリ：二酸化チタンの比を有する光吸収性マトリクス組成物中に存在する、電解放出装置。
  16. 請求項１３に記載の電解放出装置であって、前記光吸収性マトリクス組成物は重量で約１２％以下の珪酸アルカリ及び二酸化チタンを有する、電解放出装置。
  17. 請求項１３に記載の電解放出装置であって、前記二酸化チタンは、ルチル型の二酸化チタン及びアナターゼ型の二酸化チタンのうちの一である、電解放出装置。
  18. 請求項１３に記載の電解放出装置であって、前記光吸収性マトリクス組成物における前記二酸化チタンの粒子サイズ分布は約１μ以下である、電解放出装置。
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