JP3637161B2

JP3637161B2 - カラー陰極線管

Info

Publication number: JP3637161B2
Application number: JP25666796A
Authority: JP
Inventors: 知子中澤; 秀三松田; 肇田中; 哲久中尾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JPH10106450A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管に係わり、特にフィルター付きの蛍光体層を備えたカラー陰極線管に関する。
【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内面の蛍光体層との間に、蛍光体の発光色に対応した光学フィルター層を設け、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、通常のカラー陰極線管では、フェースプレートのパネル内面に、青、緑、赤の各色の蛍光体層がドット状やストライプ状等に配列された蛍光体パターンが形成されており、蛍光体層に電子ビームが衝突することにより、蛍光体が各色に発光して画像表示がなされている。そしてフィルター付き蛍光体層は、パネルと蛍光体層との間に、各色の顔料層から成り蛍光体層の発光色と同色の光を透過するフィルター層を設けたもので、入射した外光のうちで緑や青成分の光は赤色顔料層で、緑や赤成分の光は青色顔料層で、青や赤成分の光は緑顔料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】
このようなフィルター層を形成するには、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と重クロム酸アンモニウム（ＡＤＣ）からなる感光液に顔料微粒子などを分散したスラリーを、スピンコート法などによりパネル内面に塗布し、乾燥後シャドウマスクを光学マスクにして紫外線露光し、現像処理する方法が採られている。また、特に赤色フィルター層の形成においては、例えば特開平5-275008号公報に開示されているように、パネル内面にレジストを塗布し、所定の位置（フィルター層形成位置）以外を露光してレジストパターンを形成した後、その上に赤色の顔料ペーストを塗布し、次いで反転現像により、レジスト膜とその上の顔料塗膜を剥離除去する方法も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのフィルター層の形成方法においては、いずれも工程数が多く煩雑であるという問題があった。そのため、カラー陰極線管において、より簡略化された少ない工程でフィルター付き蛍光体層を形成することが求められていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡略化された少ない工程で形成された特性の良好なフィルター層を備え、高輝度・高コントラストを有するカラー陰極線管を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー陰極線管は、フェースプレートのパネル内面に光学フィルター層を備え、その上に、青、緑、赤３色の蛍光体層を所定のパターンに配列した蛍光体パターンを有するカラー陰極線管において、前記パネルの内面全体に、あるいは前記パネルの内面で青および緑色の蛍光体層の下側の青および緑色の発光領域に、波長 450nmの光の透過率が波長 550nmのそれより大きいフィルター層を設け、かつこのフィルター層上であるいは前記パネルの内面で、緑および赤色の蛍光体層の直下の各色の発光領域において、前記各色に対応する色のフィルター層をそれぞれ設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明において、波長 450nmの光の透過率が波長 550nmのそれより大きいフィルター層としては、例えば青色のフィルター層を挙げることができる。
【０００９】
本発明において、このような青色のフィルター層を含めた各色のフィルター層の形成は、例えば以下に示す手順で行なわれる。
【００１０】
すなわち、まず所定の色の顔料粒子と高分子電解質分散剤等とを主成分とする顔料分散液を、ブラックマトリックスを有するパネル内面に塗布する。なお、顔料としては、無機系または有機系のいずれの顔料をも使用することができるが、フィルター層中に均一に分散することができ、かつ光の散乱を起こすことなくフィルター層に十分な透明性を持たせることが可能な顔料の使用が好ましい。また、カラー陰極線管の製造では、高温工程を含むので、特に無機系の顔料の使用が好ましい。さらに、顔料分散液の塗布方法としては、スピンコート法、ローラー法、浸漬法などを用いることができ、フェースプレートの形状・大きさ等を考慮して適宜選択することができる。均一で所定の膜厚を得るには、特にスピンコート法を用いることが好ましい。
【００１１】
こうして顔料分散液を塗布した後、塗膜を乾燥させるが、乾燥方法としては、水分を揮発させるとともに、高分子電解質塩中の塩の一部を解離させることができる方法であれば、特に限定することなく、ヒーター乾燥、熱風による乾燥、室温放置による長時間乾燥など、種々の方法を用いることができる。
【００１２】
次いで、得られた顔料層から所定のパターンを形成するが、顔料層のみでパターニングを行なうには、顔料分散液中にＡＤＣ／ＰＶＡ、重クロム酸ナトリウム（ＳＤＣ）／ＰＶＡ、ジアゾニウム塩／ＰＶＡなどのフォトレジストを含有させておけば良い。このようなフォトレジストを含有する顔料層を塗布形成しておけば、高圧水銀灯等を用いた露光により、光（紫外線）照射された部分が硬化し、その後、水等に不溶性となった高分子電解質を可溶化する物質を含有するアルカリ水溶液を用いて現像することにより、所定のパターンのフィルター層を形成することができる。
【００１３】
また、このようにフォトレジストを顔料分散液に含有させるのではなく、顔料層を塗布形成した後、その上にフォトレジスト層として形成し、露光・現像を行なうようにすることができる。このようにした場合には、感光特性の向上すなわち露光時間の短縮および密着性の向上を図ることができ、また形成されるフィルター層の厚さ範囲の拡大を図ることができる。
【００１５】
本発明の第１の発明においては、パネル内面全体に青色のフィルター層が設けられ、その上の緑および赤色の発光領域（緑および赤の発光色を有する蛍光体層の直下の領域）において、各色に対応する緑および赤色のフィルター層がそれぞれ設けられているので、青色フィルター層の形成にパターニングを必要とせず、工程を簡略化することができる。また、良好な透過特性を有するフィルター層を得ることができる。
【００１６】
すなわち、青の発光色を有する蛍光体層の直下の青色の発光領域においては、青色のフィルター層のみが形成されているので、コントラストや色純度が向上し、輝度の低下がほとんどない。また、緑色の発光領域においては、下層に青色の発光領域と同様に青色のフィルター層が設けられ、その上にさらに緑色のフィルター層が重ねて形成されているので、緑色フィルター層を単独で設けた場合と比べて、緑領域の光の透過率が高く、緑フィルターとしてより優れた分光透過特性を有している。さらに、赤色の発光領域においては、パネル内面全体に設けられた青色フィルター層の上に、さらに赤色のフィルター層が重ねて形成されているので、透過光がよりニュートラルに近付くが、赤のフィルターとして十分良好な分光透過特性を有している。
【００１７】
そして、このように青および緑領域の光の透過効率の良いフィルター層を有するカラー陰極線管では、フィルターなしで青、緑、赤の各色の蛍光体層が設けられたカラー陰極線管に比べて、輝度が高くコントラスト特性に優れている。
【００１８】
さらに、青色のフィルター層を、パネル内面全体ではなく青および緑色の発光領域に限定して設け、かつこのフィルター層の上で緑色の発光領域に緑色のフィルター層を重ねて設け、さらにパネル内面の赤色の発光領域に赤色のフィルター層を設けたフィルターパターンでは、緑色の発光領域における透過光の純度が向上する一方、赤色の発光領域における色純度の低下が生じない。したがって、このようなフィルターを用いることで、さらに輝度が高くコントラスト特性に優れたカラー陰極線管が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、具体的に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２０】
実施例１
ブラックマトリックスとして、例えば黒鉛からなる所定パターンの光吸収層が公知の方法で形成されたカラー陰極線管のパネル内面に、図１に示す透過率を有する各色（青、緑、赤）のフィルター層を、まずパネル全面に青色フィルター層を形成した後、その上の緑色の発光領域に緑色フィルター層を、赤色の発光領域に赤色フィルター層を、それぞれ順に重ねて形成した。なお、各色のフィルター層の形成は、以下に示すようにして行なった。
【００２１】
すなわち、青顔料粒子としてコバルトブルーX （粒子径0.01μm 〜0.02μm 、東洋顔料社製）を30重量％、フォトレジストとしてΑＤＣを添加したＰＶＡを 0.5重量％、高分子電解質としてポリ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 0.7重量％の割合でそれぞれ純水中に分散させ、青顔料分散液を調製した。また、緑顔料粒子としてダイピロキサイドTMグリーン＃3320（粒子径0.01μm 〜0.02μm 、大日精化社製）を30重量％、フォトレジストとしてΑＤＣ／ＰＶΑを 2重量％、高分子電解質としてアクリル酸のナトリウム塩（商品名ディスペックN-40）を 0.7重量％の割合でそれぞれ純水中に分散させ、緑顔料分散液を調製した。さらに、赤顔料粒子としてＦｅ₂Ｏ₃の微粒子（粒子径0.01μm 〜0.02μm ）を30重量％、フォトレジストとしてＡＤＣ／ＰＶＡを 2重量％、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（ハイテノール08、第一工業製薬社製）を 0.7重量％の割合でそれぞれ純水中に分散させ、赤顔料分散液を調製した。そして、まず青顔料分散液を、温度30℃に保持されたカラー陰極線管のパネル内面に塗布し、パネルを 100〜150rpmで回転させて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分間乾燥し、パネル内全面に青色フィルター層を形成した。
【００２２】
次に、同様にして緑顔料分散液を塗布・乾燥し、青色フィルター層の上全体に緑顔料塗布層を形成した後、シャドウマスクを介し紫外線を照射して所定のパターンに露光し、次いで霧状にした現像液、例えばＬｉＣｌを含有するｐＨ9 のアルカリ水溶液をスプレイすることにより現像して、緑色の発光領域に緑色フィルター層を形成した。さらに、こうして形成された緑色フィルター層および前記した青色フィルター層の上全体に、赤顔料分散液を塗布・乾燥し、同様に露光、現像、乾燥工程を行ない、赤色の発光領域に赤色フィルター層を形成した。
【００２３】
しかる後、こうして形成された青色フィルター層（緑および赤色のフィルター層で覆われていない露出部）の上に青蛍光体層を、緑色フィルター層の上に緑蛍光体層を、赤色フィルター層の上に赤蛍光体層を、それぞれ通常のスラリー法により順に形成した。
【００２４】
このようにパネル内面に形成されたフィルター付き蛍光体層では、青蛍光体層の下の青色の発光領域において、青色フィルター層のみが設けられているので、コントラストや色純度が向上し、輝度の低下がほとんどない。また、緑蛍光体層の下の緑色の発光領域においては、青色フィルター層の上にさらに緑色フィルター層が重ねて設けられているので、図２に示す透過率のグラフから明らかなように、視感度の高い 550〜 600nmの波長領域の光の透過率が落とされ、相対的に波長 500〜 550nmの緑領域の光の透過率が高くなっているので、緑色フィルター層を単独で設けた場合と比べて透過光の色純度が高く、緑フィルターとしてより優れた透過特性を有する。因みに、緑色フィルター層単独では、 550〜 600nmの波長領域の光の透過率を十分に落しきれず、色純度の高い透過光が得られない。さらに、赤蛍光体層の下の赤色の発光領域においては、青色フィルター層の上にさらに赤色フィルター層が重ねて設けられているので、図３に示すグラフから明らかなように、透過光がよりニュートラルに近付くが、赤フィルターとして十分良好な透過特性を有している。
【００２５】
そして、このようなフィルター層を有するカラー陰極線管のＢＣＰ（輝度・コントラスト特性）を求めたところ、フィルター層なしのカラー陰極線管と比較して、 1.077倍の値が得られ、輝度が高くコントラスト特性に優れていることがわかった。
【００２９】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明のカラー陰極線管は、特に青および緑色の発光領域における透過特性が良好なフィルターを備えており、輝度が高くコントラスト特性に優れている。また、本発明のカラー陰極線管におけるフィルターパターンは、簡略化された少ない工程で形成することができ、生産性が高く製造コストがかからない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１で形成された各色のフィルター層の透過率をそれぞれ示すグラフ。
【図２】本発明の実施例１で得られたフィルターパターンにおいて、緑色の発光領域における透過率を示すグラフ。
【図３】本発明の実施例１で得られたフィルターパターンにおいて、赤色の発光領域における透過率を示すグラフ。

Claims

フェースプレートのパネル内面に光学フィルター層を備え、その上に、青、緑、赤３色の蛍光体層を所定のパターンに配列した蛍光体パターンを有するカラー陰極線管において、前記パネルの内面全体に、波長 450nmの光の透過率が波長 550nmのそれより大きいフィルター層を設け、かつこのフィルター層上で前記緑および赤色の蛍光体層の直下の各色の発光領域において、前記各色に対応する色のフィルター層をそれぞれ設けたことを特徴とするカラー陰極線管。