JP3021179B2 - 画像表示装置及びその製造方法 - Google Patents
画像表示装置及びその製造方法Info
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- JP3021179B2 JP3021179B2 JP4113507A JP11350792A JP3021179B2 JP 3021179 B2 JP3021179 B2 JP 3021179B2 JP 4113507 A JP4113507 A JP 4113507A JP 11350792 A JP11350792 A JP 11350792A JP 3021179 B2 JP3021179 B2 JP 3021179B2
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- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーブラウン管のブ
ラックマトリックス、液晶やプラズマデスプレーの光学
的フィルター等、複雑図形の吸光マトリックスを備えた
画像表示装置とその製造方法に関するものである。
ラックマトリックス、液晶やプラズマデスプレーの光学
的フィルター等、複雑図形の吸光マトリックスを備えた
画像表示装置とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、カラーブラウン管の画面の輝度及
びコントラストを向上させるための吸光マトリックスを
例に説明する。吸光マトリックスは、画像表示装置の画
像領域相互間から反射される外光の強度を減じる効果を
もっている。
びコントラストを向上させるための吸光マトリックスを
例に説明する。吸光マトリックスは、画像表示装置の画
像領域相互間から反射される外光の強度を減じる効果を
もっている。
【０００３】この吸光マトリックスの形成は、先ず、透
明板であるガラスの内面にポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）と重クロム酸アンモニウムの混合物のような感光性
樹脂（レジスト）を塗布して薄膜（約０．２μｍ）を形
成し、次に網目状のシャドウマスクを通して紫外線照射
後に水洗すると、レジストの未感光部は溶解し、感光部
のみガラス面に残りステンシルが形成される。
明板であるガラスの内面にポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）と重クロム酸アンモニウムの混合物のような感光性
樹脂（レジスト）を塗布して薄膜（約０．２μｍ）を形
成し、次に網目状のシャドウマスクを通して紫外線照射
後に水洗すると、レジストの未感光部は溶解し、感光部
のみガラス面に残りステンシルが形成される。
【０００４】第２工程では、この上に炭素塗料（スラリ
ー）を塗布乾燥して均一な（厚さ約０．６〜０．７μ
ｍ）炭素被膜を形成する。次に第３工程として、過酸化
水素水に浸漬してレジストを軟化及び膨潤し、これに温
水を吹き付けるとステンシルがその表面の炭素被膜と共
に脱落して選択的に除去され、蛍光体ドットのための多
数の穴（空領域）をもつ炭素被膜（吸光マトリックス）
が形成される。
ー）を塗布乾燥して均一な（厚さ約０．６〜０．７μ
ｍ）炭素被膜を形成する。次に第３工程として、過酸化
水素水に浸漬してレジストを軟化及び膨潤し、これに温
水を吹き付けるとステンシルがその表面の炭素被膜と共
に脱落して選択的に除去され、蛍光体ドットのための多
数の穴（空領域）をもつ炭素被膜（吸光マトリックス）
が形成される。
【０００５】さらに、蛍光体塗料を前記吸光マトリック
スの空領域に充填したのち、大気中でベーキングするこ
とにより画像表示装置が形成される。コントラストのよ
い画像表示装置を得るためには、ステンシルと共に塗膜
が選択除去された抜け穴壁面の切れ（ホール抜け性）の
よいことが必要である。吸光マトリックス用の炭素塗料
は、コロイド状黒鉛製と結晶化カーボンブラック製とが
良い品質であることが知られている。
スの空領域に充填したのち、大気中でベーキングするこ
とにより画像表示装置が形成される。コントラストのよ
い画像表示装置を得るためには、ステンシルと共に塗膜
が選択除去された抜け穴壁面の切れ（ホール抜け性）の
よいことが必要である。吸光マトリックス用の炭素塗料
は、コロイド状黒鉛製と結晶化カーボンブラック製とが
良い品質であることが知られている。
【０００６】コロイド状黒鉛製の塗料は、特公昭５１−
５８５６号公報に開示されているように、水に約１０重
量％の黒鉛の微粒子と、結合剤として約１重量％の水ガ
ラスを添加したスラリー、又は更にカルボキシメチルセ
ルロースのような分散剤を含むスラリーである。また、
結晶化カーボンブラック製のものについては、特開昭６
２−１５７６４７号公報に開示されているように水に約
１０重量％の結晶化カーボンブラックと１．５重量％の
ポリビニルアルコール、さらに１．２重量％のコロイド
状シリカ及び０．６重量％の表面活性剤を含むスラリー
である。
５８５６号公報に開示されているように、水に約１０重
量％の黒鉛の微粒子と、結合剤として約１重量％の水ガ
ラスを添加したスラリー、又は更にカルボキシメチルセ
ルロースのような分散剤を含むスラリーである。また、
結晶化カーボンブラック製のものについては、特開昭６
２−１５７６４７号公報に開示されているように水に約
１０重量％の結晶化カーボンブラックと１．５重量％の
ポリビニルアルコール、さらに１．２重量％のコロイド
状シリカ及び０．６重量％の表面活性剤を含むスラリー
である。
【０００７】この２つの材料には各々得失がある。黒鉛
は、粒子がフレーク状をしており薄い塗膜を形成するこ
とができ、物理的接着性が良い反面、粒子が比較的大き
いために塗料の保存寿命が悪く、ホール抜け性（ステン
シルと共に塗膜が選択除去された抜け穴壁の切れ）が劣
るために画然とした蛍光体ドットが得られないという欠
点がある。
は、粒子がフレーク状をしており薄い塗膜を形成するこ
とができ、物理的接着性が良い反面、粒子が比較的大き
いために塗料の保存寿命が悪く、ホール抜け性（ステン
シルと共に塗膜が選択除去された抜け穴壁の切れ）が劣
るために画然とした蛍光体ドットが得られないという欠
点がある。
【０００８】一方、結晶化カーボンブラックは、粒子が
小さく球状体が集合した粒子であるから、スラリー中で
沈降し難く、塗膜の表面が比較的に粗面であるから蛍光
体材料の付着性がよく、ホール抜け性が良いという長所
がある半面、接着性が悪く、塗膜が厚くなるという欠点
がある。
小さく球状体が集合した粒子であるから、スラリー中で
沈降し難く、塗膜の表面が比較的に粗面であるから蛍光
体材料の付着性がよく、ホール抜け性が良いという長所
がある半面、接着性が悪く、塗膜が厚くなるという欠点
がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の吸
光マトリックスは接着性とホール抜け性の両方を同時に
は満足していなかった。本発明は、この両方の特性を同
時に満足した吸光マトリックスをもつ画像表示装置、及
びその製造方法を提供することを目的とする。
光マトリックスは接着性とホール抜け性の両方を同時に
は満足していなかった。本発明は、この両方の特性を同
時に満足した吸光マトリックスをもつ画像表示装置、及
びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、間隔を置いて配置された画素領域と、画素
領域に隣接する吸光マトリックスと、画素領域と吸光マ
トリックスとが片面に接着された透明板とよりなり、前
記吸光マトリックスが、透明板との接着面側が黒鉛粒子
層からなり反対側が結晶化カーボンブラック粒子層から
なる２層構造であることを特徴とする画像表示装置、及
び、上記画像表示装置の吸光マトリックスを形成する際
に、透明板の表面に吸光マトリックスのパターンの陰画
の形にステンシルを形成する段階と、透明板の表面とス
テンシルの上に実質的に黒鉛粒子からなる吸光材料のス
ラリーを塗布及び固化して被膜とする段階と、前記実質
的に黒鉛粒子からなる被膜の上に実質的に結晶化カーボ
ンブラック粒子からなる吸光材料のスラリーを塗布及び
固化して被膜とする段階と、前記透明板の表面に直接接
着している被膜は残して前記ステンシルとその上の被膜
とを取り除く段階とを含むことを特徴とする画像表示装
置の製造方法を提供するものである。
するために、間隔を置いて配置された画素領域と、画素
領域に隣接する吸光マトリックスと、画素領域と吸光マ
トリックスとが片面に接着された透明板とよりなり、前
記吸光マトリックスが、透明板との接着面側が黒鉛粒子
層からなり反対側が結晶化カーボンブラック粒子層から
なる２層構造であることを特徴とする画像表示装置、及
び、上記画像表示装置の吸光マトリックスを形成する際
に、透明板の表面に吸光マトリックスのパターンの陰画
の形にステンシルを形成する段階と、透明板の表面とス
テンシルの上に実質的に黒鉛粒子からなる吸光材料のス
ラリーを塗布及び固化して被膜とする段階と、前記実質
的に黒鉛粒子からなる被膜の上に実質的に結晶化カーボ
ンブラック粒子からなる吸光材料のスラリーを塗布及び
固化して被膜とする段階と、前記透明板の表面に直接接
着している被膜は残して前記ステンシルとその上の被膜
とを取り除く段階とを含むことを特徴とする画像表示装
置の製造方法を提供するものである。
【００１１】本発明に用いられる黒鉛粒子は、見掛け粒
子径が１μｍ以下のフレーク状をした通常の天然黒鉛
で、結晶化カーボンブラックは、カーボンブラックを熱
処理して黒鉛化したもので、幾つかの粒子が結合して１
個の粒子を形成している見掛けの直径（ストラクチャー
粒径）が８０〜１６０ｎｍのものが好適である。なお、
本発明における塗料（スラリー）の組成は、保存を考慮
した原液の組成と塗布するときに適宜の粘度に調整した
組成があり、特定することができないが、おおよそ炭素
の粒子１０〜２０重量％、分散剤１〜４重量％、結合剤
０．５〜１重量％、残部水であり、必要に応じアンモニ
ア水を添加することがある。
子径が１μｍ以下のフレーク状をした通常の天然黒鉛
で、結晶化カーボンブラックは、カーボンブラックを熱
処理して黒鉛化したもので、幾つかの粒子が結合して１
個の粒子を形成している見掛けの直径（ストラクチャー
粒径）が８０〜１６０ｎｍのものが好適である。なお、
本発明における塗料（スラリー）の組成は、保存を考慮
した原液の組成と塗布するときに適宜の粘度に調整した
組成があり、特定することができないが、おおよそ炭素
の粒子１０〜２０重量％、分散剤１〜４重量％、結合剤
０．５〜１重量％、残部水であり、必要に応じアンモニ
ア水を添加することがある。
【００１２】透明板表面とステンシル上との実質的に黒
鉛粒子からなる吸光材料塗膜は、ステンシルの厚さ以下
であることが望ましい。その上の結晶化カーボンブラッ
クからなる吸光材料の塗膜層は、黒鉛と結晶化カーボン
ブラックとの全体として吸光特性に必要な厚さに形成さ
れる。本発明における透明板としては、ガラス板が好適
に使用される。
鉛粒子からなる吸光材料塗膜は、ステンシルの厚さ以下
であることが望ましい。その上の結晶化カーボンブラッ
クからなる吸光材料の塗膜層は、黒鉛と結晶化カーボン
ブラックとの全体として吸光特性に必要な厚さに形成さ
れる。本発明における透明板としては、ガラス板が好適
に使用される。
【００１３】
【作用】黒鉛粒子からなる吸光材料塗膜は、透明板との
接着性が良好である。しかし塗膜の全体を黒鉛粒子から
なる吸光材料で形成すると、ホール抜け性が悪く、ステ
ンシルと共に除去された後の塗膜縁が不規則形状にな
る。そこで、ホール抜け性に悪影響がない程度に黒鉛粒
子からなる吸光材料塗膜を形成して透明板との接着を確
保すると共に、吸光特性に必要な大部分の厚さは結晶化
カーボンブラックからなる吸光材料の塗膜で形成する
と、結晶化カーボンブラックからなる吸光材料はホール
抜け性が良い性質を備えているから、吸光マトリックス
はステンシルの図形により正確に選択除去され、画然と
した吸光材料パターンが得られる。
接着性が良好である。しかし塗膜の全体を黒鉛粒子から
なる吸光材料で形成すると、ホール抜け性が悪く、ステ
ンシルと共に除去された後の塗膜縁が不規則形状にな
る。そこで、ホール抜け性に悪影響がない程度に黒鉛粒
子からなる吸光材料塗膜を形成して透明板との接着を確
保すると共に、吸光特性に必要な大部分の厚さは結晶化
カーボンブラックからなる吸光材料の塗膜で形成する
と、結晶化カーボンブラックからなる吸光材料はホール
抜け性が良い性質を備えているから、吸光マトリックス
はステンシルの図形により正確に選択除去され、画然と
した吸光材料パターンが得られる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明を実施例により説明する。吸
光材料の塗料（スラリー）を２種類準備した。１つは、
見掛け粒子径１μｍ以下の天然黒鉛粉１０重量％、結合
剤として水ガラス０．８重量％、分散剤としてカルボキ
シメチルセルロース１重量％、濃度２８重量％のアンモ
ニア水１重量％、残部水からなる塗料であり、もう１つ
は、前記の黒鉛粉に代えて、平均的な一次粒子が１４ｎ
ｍで、平均ストラクチャー粒子が１００ｎｍの結晶化カ
ーボンブラックとしたものである。
光材料の塗料（スラリー）を２種類準備した。１つは、
見掛け粒子径１μｍ以下の天然黒鉛粉１０重量％、結合
剤として水ガラス０．８重量％、分散剤としてカルボキ
シメチルセルロース１重量％、濃度２８重量％のアンモ
ニア水１重量％、残部水からなる塗料であり、もう１つ
は、前記の黒鉛粉に代えて、平均的な一次粒子が１４ｎ
ｍで、平均ストラクチャー粒子が１００ｎｍの結晶化カ
ーボンブラックとしたものである。
【００１５】先ず、清浄なガラス板にＰＶＡのレジスト
を塗布乾燥し、円形の穴が開いたシャドウマスクを通し
て紫外線照射後に水洗して、厚さ約０．２μｍの円盤状
のステンシルを形成した。次いで、各塗料を別々のガラ
ス板上の塗膜厚さが０．６〜０．７μｍになるように塗
布及び乾燥した２つの試料と、ステンシルを形成したガ
ラス板上に、最初に黒鉛塗料をガラス板上の塗膜厚さが
０．２μｍになるように塗布及び乾燥したのち、結晶化
カーボンブラック塗料を塗布乾燥し、塗膜厚さを０．６
〜０．７μｍとした試料を作製した。なお、最初の黒鉛
塗料の塗布において、ステンシルは撥水性（水をはじく
性質）があるため塗料の乗りが悪かった。
を塗布乾燥し、円形の穴が開いたシャドウマスクを通し
て紫外線照射後に水洗して、厚さ約０．２μｍの円盤状
のステンシルを形成した。次いで、各塗料を別々のガラ
ス板上の塗膜厚さが０．６〜０．７μｍになるように塗
布及び乾燥した２つの試料と、ステンシルを形成したガ
ラス板上に、最初に黒鉛塗料をガラス板上の塗膜厚さが
０．２μｍになるように塗布及び乾燥したのち、結晶化
カーボンブラック塗料を塗布乾燥し、塗膜厚さを０．６
〜０．７μｍとした試料を作製した。なお、最初の黒鉛
塗料の塗布において、ステンシルは撥水性（水をはじく
性質）があるため塗料の乗りが悪かった。
【００１６】次いで、これらの試料を温度５０℃の過酸
化水素水と硫酸の混合液に浸漬したのち、被膜面に圧力
７ｋｇｆ／ｃｍ2 の温水を吹き付け、ステンシルを除去
し円形の穴を形成した。各試料のホール抜け部を走査型
電子顕微鏡を用いて観察した結果を、模式図により図１
及び図２に示す。
化水素水と硫酸の混合液に浸漬したのち、被膜面に圧力
７ｋｇｆ／ｃｍ2 の温水を吹き付け、ステンシルを除去
し円形の穴を形成した。各試料のホール抜け部を走査型
電子顕微鏡を用いて観察した結果を、模式図により図１
及び図２に示す。
【００１７】図１は本発明によるホール抜け部の縦断面
図、図２の（イ）及び（ロ）は黒鉛塗料を用いたもの
で、（イ）は斜視図、（ロ）は縦断面図、図２の（ハ）
及び（ニ）は結晶化カーボンブラック塗料を用いたもの
で、（ハ）は斜視図、（ニ）は縦断面図で、１はガラス
板、２ａは黒鉛塗膜、２ｂは結晶化カーボン塗膜、３は
ホール抜け部である。
図、図２の（イ）及び（ロ）は黒鉛塗料を用いたもの
で、（イ）は斜視図、（ロ）は縦断面図、図２の（ハ）
及び（ニ）は結晶化カーボンブラック塗料を用いたもの
で、（ハ）は斜視図、（ニ）は縦断面図で、１はガラス
板、２ａは黒鉛塗膜、２ｂは結晶化カーボン塗膜、３は
ホール抜け部である。
【００１８】黒鉛粒子からなる塗膜では、図２の（イ）
及び（ロ）のようにきざきざの円で、しかもテーパー状
になっており、ガラス面より少し上部で突出した穴にな
っている。結晶化カーボンブラックからなる塗膜では、
図２の（ハ）及び（ニ）のように切れが良い円形を示し
ており、側面もガラス板から垂直に立っている。
及び（ロ）のようにきざきざの円で、しかもテーパー状
になっており、ガラス面より少し上部で突出した穴にな
っている。結晶化カーボンブラックからなる塗膜では、
図２の（ハ）及び（ニ）のように切れが良い円形を示し
ており、側面もガラス板から垂直に立っている。
【００１９】本発明による２層構造からなる塗膜は、図
１に示すように図２の（ニ）と同様に良好な抜け性を示
している。次に、清浄なガラス板にステンシルを形成し
ないで、前記と同様に各塗料をそれぞれ塗膜厚さが０．
６〜０．７μｍになるように塗布及び乾燥した２つの試
料と、最初に黒鉛塗料を塗膜厚さが０．２μｍになるよ
うに塗布及び乾燥したのち、結晶化カーボンブラック塗
料を塗布乾燥し、塗膜厚さを０．６〜０．７μｍとした
試料とを作製した。
１に示すように図２の（ニ）と同様に良好な抜け性を示
している。次に、清浄なガラス板にステンシルを形成し
ないで、前記と同様に各塗料をそれぞれ塗膜厚さが０．
６〜０．７μｍになるように塗布及び乾燥した２つの試
料と、最初に黒鉛塗料を塗膜厚さが０．２μｍになるよ
うに塗布及び乾燥したのち、結晶化カーボンブラック塗
料を塗布乾燥し、塗膜厚さを０．６〜０．７μｍとした
試料とを作製した。
【００２０】そして、各試料の塗膜面をナイフで１ｍｍ
幅の線に傷を付け、その上に接着剤付きのテープを貼り
つけた後、テープを剥がし取り、テープに付着した塗膜
の量及び傷を付けた塗膜面を観察した。黒鉛粒子からな
る塗膜は、結晶化カーボンブラックからなる塗膜よりも
粒子相互及びガラスとの接着性がよいため、テープに付
着した塗膜の量は僅かであった。２層構造からなる塗膜
は、テープに付着した塗膜の量は黒鉛粒子からなる塗膜
のものより多いが、傷を付けた塗膜面の観察は黒鉛粒子
からなる塗膜と大差なかった。
幅の線に傷を付け、その上に接着剤付きのテープを貼り
つけた後、テープを剥がし取り、テープに付着した塗膜
の量及び傷を付けた塗膜面を観察した。黒鉛粒子からな
る塗膜は、結晶化カーボンブラックからなる塗膜よりも
粒子相互及びガラスとの接着性がよいため、テープに付
着した塗膜の量は僅かであった。２層構造からなる塗膜
は、テープに付着した塗膜の量は黒鉛粒子からなる塗膜
のものより多いが、傷を付けた塗膜面の観察は黒鉛粒子
からなる塗膜と大差なかった。
【００２１】
【発明の効果】本発明により得られた画像表示装置は、
吸光マトリックスを、透明板との接着性のよい吸光材料
層とホール抜け性の良い吸光材料層との２層に形成した
ことにより、ピッチ幅の狭い高精細スクリーンを高精度
に製作することができ、画面の輝度及びコントラストが
良好で鮮明な画像を提供することができる。
吸光マトリックスを、透明板との接着性のよい吸光材料
層とホール抜け性の良い吸光材料層との２層に形成した
ことにより、ピッチ幅の狭い高精細スクリーンを高精度
に製作することができ、画面の輝度及びコントラストが
良好で鮮明な画像を提供することができる。
【図１】従来技術によるホール抜け性を示す模式図であ
る。
る。
【図２】本発明によるホール抜け性を示す模式図であ
る。
る。
１ ガラス板 ２ａ 黒鉛塗膜 ２ｂ 結晶化カーボン塗膜 ３ ホール抜け
部
部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 29/32 H01J 9/227
Claims (2)
- 【請求項１】 間隔を置いて配置された画素領域と、画
素領域に隣接する吸光マトリックスと、画素領域と吸光
マトリックスとが片面に接着された透明板とよりなり、
前記吸光マトリックスが、透明板との接着面側が黒鉛粒
子層からなり反対側が結晶化カーボンブラック粒子層か
らなる２層構造であることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の画像表示装置の吸光マト
リックスを形成する際に、透明板の表面に吸光マトリッ
クスのパターンの陰画の形にステンシルを形成する段階
と、透明板の表面とステンシルの上に実質的に黒鉛粒子
からなる吸光材料のスラリーを塗布及び固化して被膜と
する段階と、前記実質的に黒鉛粒子からなる被膜の上に
実質的に結晶化カーボンブラック粒子からなる吸光材料
のスラリーを塗布及び固化して被膜とする段階と、前記
透明板の表面に直接接着している被膜は残して前記ステ
ンシルとその上の被膜とを取り除く段階とを含むことを
特徴とする画像表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113507A JP3021179B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 画像表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113507A JP3021179B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 画像表示装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05314929A JPH05314929A (ja) | 1993-11-26 |
| JP3021179B2 true JP3021179B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=14614086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4113507A Expired - Fee Related JP3021179B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 画像表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021179B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69507874T2 (de) * | 1994-12-26 | 1999-07-29 | Toshiba Kawasaki Kk | Bildschirm und Verfahren zur Herstellung desselben |
| DE69510170T2 (de) * | 1994-12-26 | 1999-11-04 | Toshiba Kawasaki Kk | Bildschirm und Verfahren zur Herstellung desselben |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP4113507A patent/JP3021179B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05314929A (ja) | 1993-11-26 |
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