JP3573437B2 - 表示面の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルター層を有する表示面の製造方法に係り、特に、カラー受像管に用いられる表示面の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より実用化されているカラー受像管は、内面に蛍光面が形成されたパネルと、このパネルに連接するファンネルとからなる外囲器を有し、ファンネルのネック部に配設された電子銃から射出された電子ビームを、外囲器の外壁に装着された偏向ヨークの発生する磁界により偏向走査することで画像を再現している。
【０００３】
この蛍光面は、フェースプレートの内面上に形成され、所定位置に円形ドット、矩形ドット、あるいはストライプ状のホール部を有する黒色顔料粒子よりなるブラックマトリックス層と、このホール部を埋めるように、円形ドット、矩形ドットあるいはストライプ状に形成された蛍光体層とからなっている。
【０００４】
通常、カラー受像管には、外光反射成分を減衰させコントラスト比を高めるために、光透過率の低いフェースプレート、いわゆるティント・パネルやダークティント・パネルが使用されている。しかし、このようなフェースプレートを用いると、外光反射成分のみならず、蛍光体の発光をも減衰させてしまうという欠点がある。
【０００５】
そこで、最近になって特開平５−２７５００６号公報等に示されるように、蛍光体層とフェースプレートの間に蛍光体層の個々の蛍光体の発光色に対応した顔料層よりなるフィルターパターンを形成して、蛍光体層の反射を抑制してコントラストを向上させる技術が注目されている。
【０００６】
図１に従来の表示面を説明するための概略断面図を示す。例えば、図１に示すような、ブラックマトリックスＢＭのホール部に赤、緑及び青フィルターＲＦ，ＧＦ，ＢＦと赤、緑及び青蛍光体層ＲＰ，ＧＰ，ＢＰが形成されてなるフィルター付き蛍光面を製造するためには、従来から知られている蛍光面の製造工程に加えて、蛍光体層ＲＰ．ＧＰ．ＢＰの前面、つまりフェースプレート１０側にフィルターパターンＲＦ，ＧＦ，ＢＦを形成する工程が必要となる。そのための方法として近年提案されているものは、フェースプレート内面上にブラックマトリックスＢＭを形成した後で蛍光体層形成前にフィルターパターンを形成する方法が大半である。
【０００７】
なお、上記反射を抑制する別の方法として、特開昭５４−５６３号公報に示すように、蛍光体層とフェースプレートの間に蛍光体の発光に対応した光学的干渉膜を形成するものがある。しかし、工程数及びコストの面からは、個々の蛍光体に対応させて顔料粒子層を形成する方法の方が優位である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
蛍光体層とフェースプレートの間に顔料粒子層よりなるフィルターパターンを形成する方法によると、光透過率の高いフェースプレートを使用しても理論的にはコントラスト・発光輝度を向上させることができる。しかし、ホール部の蛍光体層とフェースプレートとの間に光学フィルターパターンを形成したものでは、黒色顔料粒子の乱反射成分が抑えられず、期待するほどの外光反射の抑制効果が得られない。このため、十分な高輝度・高コントラストが得られないという問題があった。
【０００９】
さらに、従来のフィルター付き蛍光面の製造方法においては、製造中、詳しくは、ブラックマトリックスが形成された基板上にフィルター層を形成してパターニングする段階で、フィルター層の下（基板側）のブラックマトリックスが剥離してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、ブラックマトリックスを有するフィルター基板及びカラー受像管の外光反射抑制作用を効率的にすることを目的とする。また、本発明は、製造過程の途中でブラックマトリックスの剥離現象が起きないようなフィルター基板及びカラー受像管の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、透明基板上に、平均粒径０．２μｍ以下のカラー顔料粒子を含むカラー顔料分散液を塗布、乾燥してカラー顔料分散液塗膜を形成し、前記塗膜をパターニングして、矩形ドット状、円形ドット状、またはストライプ状のカラー光学フィルター層を形成する工程と、前記カラー光学フィルター層上に、平均粒径０．２ないし５μｍの黒色顔料粒子を含む黒色顔料分散液を塗布、乾燥して黒色顔料層を形成し、前記黒色顔料層をパターニングして、前記顔料層の周縁領域を除いて黒色顔料層を部分的に除去し、カラー光学フィルター層の各ドットまたはストライプの中央部を露出せしめ、カラー光学フィルター層の各ドットまたはストライプの周縁領域を覆うようにブラックマトリックス層を形成する工程と、カラー光学フィルター層上に蛍光体を含む懸濁液を塗布し、蛍光体塗膜を形成し、パターニングにより、前記光学フィルター層上に、前記光学フィルター層に含まれる顔料の色に対応する発光色を有する蛍光体層を任意順序で形成する工程とを具備する表示面の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明によると、黒色顔料粒子（黒鉛粒子）よりなるブラックマトリックスと基板との間にも微粒子顔料からなるフィルター層が形成されているので、黒色顔料粒子による乱反射成分を抑制し、表示面の外光に対するコントラスト特性を向上させることができる。このため、本発明の表示面を用いると、輝度・コントラストともに良好なカラー受像管が得られる。
【００１４】
さらに、本発明の製造方法によると、粒径の小さなものからパターニングしていくことになるので、製造過程での既に形成したパターンが上層のパターニングの際に剥離される現象を起こすことなく、良好な表示面及びカラー受像管を得ることができる。
【００１５】
発明者等は、従来のフィルター付き蛍光面の問題点、すなわちｉ）期待どおりの外光反射防止効果が得られないこと、及びｉｉ）ブラックマトリックス層が製造中に剥離しやすいことの原因について検討を行なった。
【００１６】
その結果、まずｉ）については、透明基板たるフェースプレートの高透過率化に伴い、ブラックマトリックスを形成する顔料粒子による乱反射が目立つことがわかった。この乱反射のために、フィルターの採用によって期待できる程度までの高輝度・高コントラストが得られなかったのである。
【００１７】
詳しく述べると、フェースプレートと蛍光体層との間に形成された光学フィルター層に含まれる顔料粒子は、平均粒径が０．２μｍ以下であるため、粒子による乱反射現象は生じないが、ブラックマトリックス層に含まれる黒色顔料粒子は平均粒径が０．２μｍ〜５μｍと比較的大きな粒子であるため、ブラックマトリックス層で外光の乱反射が生じてしまうのである。従来使用されていたフェースプレートは光透過率が低かったために、この乱反射は問題にならなかったが、フェースプレートの高透過率化に伴い、ブラックマトリックス層における乱反射が減衰されずに目立つようになったのである。
【００１８】
要するに、従来のフィルター基板及びフィルター付き蛍光面を有するカラー受像管では、非発光部たるブラックマトリックス層に対する考慮、すなわちブラックマトリックス層における乱反射の防止が全くなされていなかったことが、期待どおりの外光反射防止効果が得られない原因であった。
【００１９】
また、ｉｉ）については、製造過程でブラックマトリックスの剥離現象が生じてしまうのは、塗膜を乾燥する過程で、光学フィルター層とブラックマトリックス層とにおいて、膜収縮に基づく力が相違していることに起因することがわかった。
【００２０】
このことについて以下に詳しく述べる。
塗膜を乾燥する過程で発生する膜収縮に基づく力は、収縮力をＰ、表面張力をγ、空隙の半径をｒとすると、下記式Ｉで表される。
Ｐ＝２γ／ｒ …式Ｉ
粒子径が小さいほど、空隙の半径ｒは小さくなる。したがって、式Ｉから粒子径が小さいほど、収縮力Ｐが大きくなることがわかる。
【００２１】
光学フィルター層に使用される顔料粒子の平均粒径は０．２μｍ以下、一方、ブラックマトリックス層に使用される黒色顔料粒子の平均粒径は０．２ないし５μｍであることから、ブラックマトリックス層の収縮力と光学フィルター層の収縮力との間に大きな差がある。ブラックマトリックス層が剥離するのは、ブラックマトリックス層の収縮力と光学フィルター層の収縮力の差が原因であった。
【００２２】
上述のことから、本発明者らは、ブラックマトリックス層における外光の乱反射を防止し、光学フィルター層の収縮力の影響を受けないようにその構成を工夫することにより、上記ｉ）、ｉｉ）の問題を解決できると考え、本発明をなすに至ったのである。
【００２３】
本発明の第１の観点によれば、透明基板上に、複数の蛍光体層と、前記蛍光体層の透明基板側に蛍光体層の発光色に対応するカラー顔料を含む光学フィルター層と、黒色顔料粒子を含むブラックマトリックス層とを有する表示面において、光学フィルター層は、平均粒径０．２μｍ以下のカラー顔料粒子を含み、矩形ドット状、円形ドット状またはストライプ状に透明基板上に形成され、ブラックマトリックス層は、平均粒径０．２ないし５μｍの黒色顔料粒子を含み、前記光学フィルター層の各ドットまたはストライプの中央部を除き、その周縁領域を覆うように形成されている。
【００２４】
従来の表示面は、ブラックマトリックス層が透明基板上に直接形成されており、その間に光学フィルター層は存在しなかったが、本発明の表示面では、ブラックマトリックス層と透明基板との間の少なくとも一部に光学フィルター層が形成されており、この光学フィルター層により、ブラックマトリックス層における外光の乱反射が抑制される。これにより、この表示面を用いたカラー受像管では、コントラスト及び輝度の向上が図られる。
【００２５】
ここで、各色の光学フィルター層を、例えば円形ドット状に形成すると、フィルター層の円と円の間に隙間ができ、この隙間では、基板に直接ブラックマトリックス層が形成されて光学フィルター層が存在しないので、光学フィルター層は、ブラックマトリックス層とフェースプレートとの間の一部に形成されることとなる。これに対し、各色の光学フィルター層を、基板全体を覆うように隙間なく隣接させて、例えばストライプ状に形成すると、ブラックマトリックス層と基板との間の全部に光学フィルター層が介在されるので、基板全面で黒色顔料粒子の乱反射をより効果的に抑制することができる。
【００２６】
また、本発明の第２の観点によれば、透明基板上に、平均粒径０．２μｍ以下のカラー顔料粒子を含むカラー顔料分散液を塗布、乾燥してカラー顔料分散液塗膜を形成し、前記塗膜をパターニングして、矩形ドット状、円形ドット状、またはストライプ状のカラー光学フィルター層を形成する工程と、前記カラー光学フィルター層上に、平均粒径０．２ないし５μｍの黒色顔料粒子を含む黒色顔料分散液を塗布、乾燥して黒色顔料層を形成し、前記黒色顔料層をパターニングして、前記光学フィルターの各ドットまたはストライプの周縁領域を除いて黒色顔料層を部分的に除去し、光学フィルター層の各ドットまたはストライプの中央部を露出せしめ、カラー光学フィルター層の各ドットまたはストライプの周縁領域を覆うようにブラックマトリックス層を形成する工程と、カラー光学フィルター層上に蛍光体を含む懸濁液を塗布し、蛍光体塗膜を形成し、パターニングにより、前記光学フィルター層上に、前記光学フィルター層に含まれる顔料の色に対応する発光色を有する蛍光体層を任意順序で形成する工程とを具備する表示面の製造方法が提供される。
【００２７】
カラー光学フィルター層は、カラー顔料粒子とレジストを含む分散液を塗布し塗布膜を形成する工程、前記塗布膜を露光する工程、及び露光された塗布膜を現像する工程を、色の数に応じて繰り返すことにより、各色ごとに形成することができる。このようにして得られたカラー光学フィルター層は、特に円形ドット状である場合、各ドット間に隙間を生ずる。
【００２８】
カラー光学フィルター層は、また、次のような方法で作ることができる。例えばｎ色のカラー光学フィルター層を形成する場合、第１の顔料分散液を塗布する前に、レジスト溶液を塗布しレジスト膜を形成する。レジスト膜を露光、現像することにより、第２のカラー光学フィルター層を形成する領域にレジストパターンを形成する。前記レジストパターン上に、前記第１の顔料分散液を塗布、乾燥し、顔料分散液塗膜を形成する。前記第１の顔料分散液塗膜上にレジスト分解液を適用し、前記第２ないし第ｎのカラー光学フィルター層を形成すべき領域内のレジストパターンとともにその上に形成された第１の色の顔料分散液塗膜を除去し、前記領域内の基板を露出する。
【００２９】
その後、露出された基板上に、まず、第２の顔料分散液を塗布して第２の顔料分散液塗膜を形成し、前記顔料分散液塗膜を露光、現像することにより第２のカラー光学フィルター層をパターニングする。同様にして、第ｎのカラー光学フィルター層を形成するまで順々にパターニングを繰り返す。
【００３０】
このようにして得られたカラー光学フィルター層の間の隙間に相当する部分が第１のカラー光学フィルター層で埋められているので、隙間を生じない。したがって、円形ドット状の場合には、前者の方法より後者の方法で得られた表示面の方が黒色顔料粒子の乱反射を効果的に抑制することができる。
【００３１】
また、ブラックマトリックス層は、例えば以下のようにして形成することができる。
カラー光学フィルター層の上にレジスト溶液を塗布し、レジスト塗布膜を形成する。レジスト塗布膜を露光、現像することによりパターニングを行ない、カラー光学フィルター層の各ドットまたはストライプの中央部付近の蛍光体層を形成すべき領域にレジスト層を形成する。次に、レジスト層が形成されたカラー光学フィルター層上に、黒色顔料分散液を塗布し、黒色顔料層を形成する。黒色顔料層上にレジスト分解剤を適用し、蛍光体層を形成すべき領域内のレジスト層と黒色顔料層を除去する。このようにして、各光学フィルター層の中央部付近を露出せしめ、カラー顔料層の周縁部分を覆うようにブラックマトリックス層を形成することができる。
【００３２】
従来の方法では、ブラックマトリックス層を形成した上に光学フィルター層を形成していたために、光学フィルター層の塗膜乾燥時に起こる強い収縮力の影響を受けて、その下に形成されたブラックマトリックス層が剥離し易かった。しかしながら、本発明の製造方法では、光学フィルター層のパターンをブラックマトリックス層よりも先に形成しているので、ブラックマトリックス層は、光学フィルター層の収縮力の影響を受けることがない。また、ブラックマトリックス層の塗布乾燥時に起こる弱い収縮力は、その下に設けられた光学フィルター層を剥離させるほどの力はない。言い換えれば、粒径の小さいものほど成膜時の膜収縮力が大きいので、本発明の製造方法においては、この膜収縮力の大きいものを先に形成することで、上層のパターニングの際に下層にかかる力を軽減させることができる。このように、本発明によれば、ブラックマトリックス層の剥離を起こさずに表示面、例えばフィルター付き蛍光面が得られる。
【００３３】
本発明に利用されるカラー顔料粒子は、所望の光を透過し、十分な透明性及び成膜性を有する光学フィルターを得るために、その平均粒径は０．００５μｍ乃至０．２μｍである。０．２μｍより大きいと散乱が問題となる一方、実用可能な顔料のうち粒径の小さなものは０．００５μｍ程度だからである。なお、より望ましい粒径は０．０１μｍ乃至０．１５μｍである。具体的には以下の顔料を例示することができる。
【００３４】
赤の顔料としては、酸化第二鉄系である商品名シコトランスレッドＬ−２８１７（粒子径０．０１μｍ〜０．０２μｍ、ＢＡＳＦ社製）、アンスラキノン系である商品名クロモファータルレッドＡ２Ｂ（粒子径０．０１μｍ、チバガイギー社製）がある。青の顔料としては、アルミン酸コバルト（Ａｌ_２ Ｏ_３ −ＣｏＯ）系である商品名コバルトブルーＸ（粒子径０．０１μｍ〜０．０２μｍ、東洋顔料社製）、フタロシアニンブルー系である商品名リオノールブルーＦＧ−７３３０（粒子径０．０１μｍ、東洋インキ社製）がある。緑の顔料としては、ＴｉＯ_２ −ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＺｎＯ系である商品名ダイピロキサイドＴＭグリーン＃３３２０（粒子径０．０１μｍ〜０．０２μｍ、大日精化社製）、ＣｏＯ−Ａｌ_２ Ｏ_３ −Ｃｒ_２ Ｏ_３ −ＴｉＯ_２ 系である商品名ダイピロキサイドＴＭグリーン＃３３４０（粒子径０．０１μｍ〜０．０２μｍ、大日精化社製）、ＣｏＯ−Ａｌ_２ Ｏ_３ −Ｃｒ_２ Ｏ_３ 系である商品名ダイピロキサイドＴＭグリーン＃３４２０（粒子径０．０１μｍ〜０．０２μｍ、大日精化社製）、塩素化フタロシアニングリーン系である商品名ファーストゲングリーンＳ（粒子径０．０１μｍ、大日本インキ社製）、臭素化フタロシアニングリーン系である商品名ファーストゲングリーン２ＹＫ（粒子径０．０１μｍ、大日本インキ社製）を例示することができる。
【００３５】
また、黒色の第２の顔料粒子は、平均粒径０．２μｍ乃至５μｍが望ましく、具体的には黒鉛粒子を用いることができる。
以上説明したような、本発明の方法によると、蛍光面の製造工程においても、先に、粒径の小さい微粒子顔料層からなるカラー光学フィルター層を形成することになるので、その後ブラックマトリックス層を形成すべく、その上に粒径の大きい黒色顔料粒子を形成して塗布膜をパターニングしても、その下の粒径の小さい微粒子顔料層のパターンを剥離させることがなく、良好な蛍光面が得られる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体例についてさらに詳しく説明する。
【００３７】
（実施例１）
図２（ａ）は、透明基板上に円形ドット状の光学フィルター層とブラックマトリックス層とが形成された表示面における光学フィルター層とブラックマトリックス層との位置を基板側から見て概略的に示す平面図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）のＸ−Ｘ断面、Ｙ−Ｙ断面を示す模式断面図である。
【００３８】
図２（ａ）中、斜線は、ブラックマトリックス層の存在する領域を示し、破線の円で囲まれた部分は、ブラックマトリックス層が存在しないホール部を示し、実線の円で囲まれた部分は、円形ドット状の光学フィルター層が形成された領域を示す。図２（ａ）に示すように、透明基板１０上には赤フィルターＲＦ、緑フィルターＧＦ、青フィルターＢＦが隣接するように形成されている。赤フィルターＲＦは平均粒径０．０１μｍのベンガラ粒子からなる赤顔料、緑フィルターＧＦは平均粒径０．０１μｍのコバルトグリーンからなる緑顔料、青フィルターＢＦは平均粒径０．０１μｍのコバルトブルーからなる青顔料によりそれぞれ形成されている。
【００３９】
また、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、このようなカラー顔料微粒子からなる光学フィルター層ＲＦ，ＧＦ，ＢＦの上には、ブラックマトリックス層ＢＭとして黒鉛粒子よりなる層が形成される。図２（ａ）におけるドット状の各フィルター層ＲＦ，ＧＦ，ＢＦの中央部、すなわち、破線で示す円形領域内は、図２（ｂ）に示すように、ブラックマトリックス層ＢＭが形成されず、ホール部２０となっており、ブラックマトリックス層ＢＭは各色フィルター層ＲＦ，ＧＦ，ＢＦの中央のホール部２０を除いた周縁領域と各色フィルターの間を覆うように形成されている。
【００４０】
また、円形ドット状の顔料粒子層を稠密に配置しても埋まらないドット間の領域の基板１０上には、図２（ｃ）に示すように、ブラックマトリックス層ＢＭが形成される。この場合において、図２（ａ）及び（ｃ）から明らかなように、少なくとも実線で示す円と破線で示す円との間の領域については、光学フィルター層がブラックマトリックス層ＢＭと基板１０との間に位置する構造となっている。
【００４１】
このように形成することにより、微粒子顔料層がブラックマトリックスの前面、すなわち基板側を覆う被覆率は、従来構造では０％であったのに比べて、本発明の表示面におけるブラックマトリックスの前面の微粒子顔料層の被覆率は格段に高くなる。
【００４２】
次に、本発明の表示面の製造方法の一例について説明する。
図３（ａ）ないし（ｇ）は、本発明の表示面の製造方法の一例を説明するための図である。
【００４３】
まず、図３（ａ）に示すように、清浄な透明基板１０の一方の面に、赤顔料として、ベンガラ粒子を用意し、これに重クロム酸アンモニウム／ポバール系のフォトレジストを混合して赤顔料分散液を調製し、得られた赤顔料分散液を塗布・乾燥した。その後、赤ドット位置を露光・現像して赤フィルター層ＲＦを形成する。
【００４４】
次に、青顔料として、コバルトブルーを用意し、これに重クロム酸アンモニウム／ポバール系のフォトレジストを混合して青顔料分散液を調製し、得られた青顔料分散液を塗布・乾燥した後、青ドット位置を露光・現像して図３（ｂ）に示すように青フィルター層ＢＦを形成する。同様の方法にて緑顔料としてコバルトグリーンを使用して、図３（ｃ）に示すように緑フィルター層ＧＦを形成した。
【００４５】
次いで、図３（ｄ）に示すように、ビスアジド／ポリビニルピロリドン系フォトレジストを塗布しレジスト層３２を形成した。その後、従来より周知の方法にて緑、青、赤の各ドット位置を露光、現像して図３（ｅ）に示すようなレジストパターン３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを形成した。図３（ｆ）に示すように黒鉛分散液４０を塗布して塗布膜を形成し、レジスト分解剤を適用して、レジストパターン３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを分解し、約４〜８ｋｇ／ｃｍ^２ の高圧スプレー水現像によりレジストパターン３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ及びその上に形成された黒鉛塗布膜を除去し、図３（ｇ）に示すように、赤、緑、青の各ドット位置、つまりホール部２０以外の場所にブラックマトリックス層ＢＭを形成した。
なお、赤顔料分散液、青顔料分散液、緑顔料分散液はそれぞれ下記の表１ないし３に示す組成となっている。
【００４６】
【表１】
（赤顔料分散液）
シコトランスレッドＬ−２８１７分散液 ８ｇ
ポバールＥＧ−４０（日本合成化学工業製） ０．９ｇ
重クロム酸アンモニウム（関東化学製） ０．０５ｇ
水 １２０ｇ
【００４７】
【表２】
（青顔料分散液）
コバルトブルーＸ分散液 ８ｇ
ポバールＥＧ−４０（日本合成化学工業製） ０．９ｇ
重クロム酸アンモニウム（関東化学製） ０．０５ｇ
水 ５０ｇ
【００４８】
【表３】
（緑顔料分散液）
ダイピロキサイドＴＭグリーン分散液 ８ｇ
ポバールＥＧ−４０（日本合成化学工業製） ０．９ｇ
重クロム酸アンモニウム（関東化学製） ０．０５ｇ
水 ７０ｇ
カラー顔料の分散剤は、顔料を分散するものであれば何でもよいが、アニオン系、またはノニオン系の分散剤をどちらか一方、または混合で使用するのが望ましい。
【００４９】
アニオン系分散剤としては、アクリル系、アクリル−スチレン系、アクリル共重合物、ポリカルボン酸型、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートなどがあげられる。ノニオン系分散剤としては、ポリオキシエチレンラウリエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどがあげられる。
【００５０】
フォトレジストとしては、クロム酸塩／ポバール系、ジアゾニウム塩等／ポバール系、スチバゾル系、クロム酸塩／カゼイン系などがあげられる。
使用されるレジスト分解剤としては、Ｈ_２ ＳＯ_４ 、スルファミン酸、ＨＮＯ_３ などの酸、Ｈ_２ Ｏ_２ 、ＭｎＫＯ_４ 、ＫＩＯ_４ 、ＮａＩＯ_４ 等の過酸化物、またはチオ尿素ならびにこれらの混合物があげられる。
【００５１】
このような方法により表示面を形成すると、形成工程の途中で既に形成したパターンが剥離するという現象は生じなかった。
さらに、得られた表示面では、ブラックマトリックス層と基板との間に微粒子顔料層からなるカラー光学フィルター層が位置しているので、黒色顔料粒子による乱反射が減少して表示面のコントラスト特性が向上した。
【００５２】
なお、必要に応じ、フィルター層形成後でブラックマトリックス層形成前に、カラー光学フィルター層の保護膜として、コロイダルシリカ、水ガラスなどを塗布してもよい。また、ブラックマトリックス層の顔料粒子の接着力を向上させる目的でシランカップリング剤等を塗布してもよい。
【００５３】
（実施例２）
上記実施例１では、各カラー光学フィルター層のドット間の隙間には、黒色顔料粒子を含むブラックマトリックス層が形成されるが、基板上全面を微粒子顔料を含むフィルター層で覆い、その上にブラックマトリックス層を形成することもできる。図４（ａ）ないし（ｆ）を用いて本発明の表示面の製造方法の他の一例について説明する。
【００５４】
まず、清浄な透明基板１０の一方の面に、重クロム酸アンモニウム／ポバール系のフォトレジスト溶液を塗布して塗膜を形成する。その後、青ドット位置と緑ドット位置を露光・現像して露光された位置に、図４（ａ）に示すようなレジストパターン５０Ｇ，５０Ｂを残す。
【００５５】
次いで、図４（ｂ）のように、赤顔料としてベンガラを用いた赤顔料粒子分散液を塗布・乾燥し、その後、分解剤にてレジストパターン５０Ｇ，５０Ｂを剥離し、図４（ｃ）に示すようい緑ドット位置と青ドット位置を除く領域に赤フィルターＲＦを形成する。
【００５６】
その後、青顔料としてのコバルトブルーに、重クロム酸アンモニウム／ポバール系のフォトレジストを混合した青顔料分散液を塗布して、青ドット位置を露光・現像し、図４（ｄ）に示すように青フィルターＢＦを形成する。その後、同様の方法にて図４（ｅ）に示すようにコバルトグリーンを使用し、緑フィルターＧＦを形成する。
【００５７】
その後、ビスアジド／ポリビニルピロリドン系フォトレジストを塗布し、レジスト層を形成し、従来より周知の方法にて緑、青、赤の各ドット位置を露光・現像してレジストパターンを形成し、黒鉛懸濁液の塗布、分解剤処理、現像工程を経て、緑、青、赤の各ドット位置、つまりホール部２０以外の場所にブラックマトリックス層ＢＭを形成する。
【００５８】
得られたフィルター基板は、図４（ｆ）に示すように、ブラックマトリックス層ＢＭの基板１０側には微粒子顔料層よりなるフィルターＲＦ，ＧＦ，ＢＦが隙間なく配置されているため、ブラックマトリックス層を構成する黒色顔料粒子による乱反射は実施例１に比べてさらに減少させることができる。
【００５９】
（実施例３）
上記実施例はドット状のフィルター層について説明したが、ここでは別な形状のフィルター層を例示する。
【００６０】
図５（ａ）は、ストライプ状のブラックマトリックス層を有する表示面を基板側から見た様子を示す概略図である。斜線は、ブラックマトリックス層の存在する領域を示す。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す模式図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、この表示面では、基板１０上にフィルター層ＲＦ，ＧＦ，ＢＦがストライプ状にほぼ隙間なく形成され、これらのフィルター層ＲＦ，ＧＦ，ＢＦ上に、フィルター層の中央部を除き、その周縁領域を覆うようにストライプ状のブラックマトリックス層ＢＭが形成されている。
【００６１】
本実施例のフィルター基板も上記実施例１または２と同様の方法にて製造することができ、形成過程におけるパターンの剥離現象は生じなかった。
また、本実施例では、実施例１に比べて、黒色顔料粒子と基板との間に微粒子顔料層を位置させる割合、すなわち被覆率が高く、上記実施例１に比べてコントラスト向上の程度が高い。
【００６２】
（実施例４）
以下、本発明をカラー受像管に適用した場合の実施例について説明する。
図６は、本発明によるカラー受像管の一例について説明する一部切り欠き断面図である。本実施例によるカラー受像管６０は、内側が真空排気されたガラス製外囲器６１を有している。外囲器６１は、ネック部６２とこのネック部６２に連続するファンネル部６３とを有し、ファンネル部６３には、フリットガラスによってフェースプレート１０が接合されている。さらに、フェースプレート１０の側壁部の周辺には金属製の防爆バンド６５が巻かれている。ネック部６２内には複数の電子ビームを射出する電子銃が配置され、フェースプレート１０の内面には、フィルター層と蛍光体層とよりなる蛍光面６７が形成されている。また、外囲器の外壁に装着された偏向ヨークの発生する磁界により電子ビームを偏向走査することで画像を再現している。
【００６３】
次に、図７を用いて蛍光面６７の構造を説明する。蛍光面６７としては、例えば実施例１ないし３の何れかのフィルター基板上に蛍光体層を形成したものを使用できる。図７に示すように、ブラックマトリックス層ＢＭのホール部に、微粒子顔料層よりなる赤フィルター、緑フィルター及び青フィルターＲＦ，ＧＦ，ＢＦの色に対応した発光色の赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層ＲＰ，Ｇｐ，ＢＰが形成されている。なお、透明基板たるフェースプレート１０の透過率は約９０％とクリアーなものとなっている。
【００６４】
このような蛍光面を有するカラー受像管によると、蛍光体層ＲＰ，ＧＰ，ＢＰの発光輝度は各色フィルターＲＦ，ＧＦ，ＢＦの透過率に比例し、また、基板であるフェースプレートもクリアーであるため、蛍光体の発光成分の減衰は少ない。一方、各色のフィルターは対応する蛍光体の発光成分以外の光についての透過率が低く、外光（図７では図面の下側から基板に入射する）のうち蛍光体の発光成分以外の光、例えば、赤フィルターＲＦについては赤色以外の光は、低い透過率の２乗に比例して減衰する。よって、外光の反射成分は各色フィルターが減衰させるためコントラストの向上が図られる。
【００６５】
さらに、ブラックマトリックス層ＢＭを構成する平均粒径０．２μｍ乃至５μｍの黒色顔料粒子の基板側には平均粒径０．２μｍ以下の赤、緑、青の微粒子顔料層が設けられた構造となるので、基板との境界での乱反射が減少する。よって、基板の透過率を高くしても黒色顔料粒子の乱反射成分を抑制できるので、コントラストの低下を防止できる。従って、蛍光体層の前面のフィルター効果を最大限利用できる。
【００６６】
このようなカラー受像管の蛍光面は、上記各実施例でブラックマトリックス層を形成した後に、通常の方法によりホール部に蛍光体層を形成することで得られる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法によれば、黒色顔料粒子（黒鉛粒子）よりなるブラックマトリックスと基板との間にも微粒子顔料からなるフィルター層が形成されているので、黒色顔料粒子（黒鉛粒子）による乱反射成分を抑制し、表示面の外光に対するコントラスト特性を向上させることができる。このため、本発明のの製造方法により得られた表示面を用いると、輝度・コントラストともに良好なカラー受像管が得られる。
【００６８】
また、表示面の製造工程においても、先に、粒径の小さい微粒子顔料層を形成することになるので、その後、その上に粒径の大きい黒色顔料粒子を形成して塗布膜をパターニングしても、その下の粒径の小さい微粒子顔料層のパターンを剥離させることがなく、良好な表示面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の表示面を説明するための概略断面図である。
【図２】図２（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の表示面の一例を示す図であり、図２（ａ）は概略的な平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ断面を表す模式断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＹ−Ｙ断面を表す模式断面図である。
【図３】図３（ａ）ないし（ｇ）は、本発明の表示面の製造方法の一例を説明するための図である。
【図４】図４（ａ）ないし（ｆ）は、本発明の表示面の製造方法の他の例を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の表示面の他の例を示す図であり、図５（ａ）は概略的な平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す模式断面図である。
【図６】図６は、本発明の表示面を適用し得るカラー受像管の一例を示す概略図である。
【図７】図７は、図６の蛍光面を説明するための概略的断面図である。
【符号の説明】
１０…透明基板
ＲＦ…赤フィルター層
ＧＦ…緑フィルター層
ＢＦ…青フィルター層
ＢＭ…ブラックマトリックス層
ＲＰ…赤蛍光体層
ＧＰ…緑蛍光体層
ＢＰ…青蛍光体層

Claims (4)

1. 透明基板上に、平均粒径０．２μｍ以下のカラー顔料粒子を含むカラー顔料分散液を塗布、乾燥してカラー顔料分散液塗膜を形成し、前記塗膜をパターニングして、矩形ドット状、円形ドット状、またはストライプ状のカラー光学フィルター層を形成する工程と、
   前記カラー光学フィルター層上に、平均粒径０．２ないし５μｍの黒色顔料粒子を含む黒色顔料分散液を塗布、乾燥して黒色顔料層を形成し、前記黒色顔料層をパターニングして、前記カラー光学フィルター層の各ドットまたはストライプの周縁領域を除いて黒色顔料層を部分的に除去し、カラー光学フィルター層の各ドットまたはストライプの中央部を露出せしめ、カラー光学フィルター層の各ドットまたはストライプの周縁領域を覆うようにブラックマトリックス層を形成する工程と、
   前記カラー光学フィルター層上に蛍光体を含む懸濁液を塗布し、蛍光体塗膜を形成し、パターニングにより、前記光学フィルター層上に、前記光学フィルター層に含まれる顔料の色に対応する発光色を有する蛍光体層を任意順序で形成する工程とを具備することを特徴とする表示面の製造方法。
2. 前記カラー光学フィルター層の形成工程において、
   前記カラー顔料分散液として、各々、赤色顔料粒子を含む赤色顔料分散液、青色顔料粒子を含む青色顔料分散液、緑色顔料粒子を含む緑色顔料分散液を用い、前記光学フィルター層の形成工程を任意の色順序で行い、赤顔料粒子を含む赤色光学フィルター層と、青顔料粒子を含む青色光学フィルター層と、緑顔料粒子を含む緑色光学フィルター層とを形成することを特徴とする請求項１記載の表示面の製造方法。
3. 前記カラー光学フィルター層を形成する工程は、カラー顔料とレジストを含む分散液を塗布し塗布膜を形成する工程、前記塗布膜を露光する工程、及び露光された塗布膜を現像する工程を、色の数に応じて繰り返す工程を含むことを特徴とする請求項２に記載する表示面の製造方法。
4. 前記カラー光学フィルター層は、第１の光学フィルター層と第２の光学フィルター層を含み、
   前記カラー光学フィルター層の形成工程は、第１の顔料分散液を塗布する前に、レジスト溶液を塗布しレジスト層を形成する工程、前記レジスト層を露光、現像することにより、第２のカラー光学フィルター層を形成する領域にレジストパターンを形成する工程、前記レジストパターン上に前記第１の顔料分散液を塗布、乾燥し顔料分散液塗膜を形成する工程、前記第１の顔料分散液塗膜上にレジスト分解液を適用し、前記第２のカラー光学フィルター層を形成すべき領域内のレジスト層パターンとともにその上に形成された第１の色の顔料分散液塗膜を除去し、前記領域内の基板を露出する工程、露出された基板上に、第２の顔料分散液を塗布して第２の顔料分散液塗膜を形成する工程、前記顔料分散液塗膜を露光、現像することにより第２のカラー光学フィルター層をパターニングする工程を含むことを特徴とする請求項１記載の表示面の製造方法。

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