JPH01117246A

JPH01117246A - ブラックマトリックスカラーブラウン管及びその製造方法

Info

Publication number: JPH01117246A
Application number: JP62273141A
Authority: JP
Inventors: Hajime Morishita; 森下　▲はじめ▼; Nobuaki Hayashi; 伸明林; Saburo Nonogaki; 野々垣　三郎; Shoko Nishizawa; 昌紘西澤; Seiji Miura; 清司三浦; Teruki Suzuki; 鈴木　輝喜
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1989-05-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野〕本発明はブラックマトリックスカラーブラウン管及びそ
の製造方法に係わり、特に高コントラストブラックマト
リックスカラーブラウン管及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

いわゆるブラックマトリックス型カラーブラウン管のけ
い光面は、フェースプレートの上に、けい光体層を部分
的に遮へいするための非発光性光吸収性粉体層（ブラッ
クマトリックス）が形成され、その開口部（マトリック
スホール）にけい光体層が設けられている。

このようなけい光面の形成方法は、大きく二通りに分か
れ、その−は湿式法である。この代表的な方法は次の通
りである。フェースプレートの内面にホトレジストの塗
膜を形成し、けい光体の配置される位置に相当する部分
のホトレジストを硬化し、現像後、その上にカーボンけ
ん濁液を塗布してカーボン塗膜とし、次いで剥離液を注
ぎ、硬化したホトレジストをその上のカーボン層と共に
除去してマトリックスホールを形成する。次いでけい光
体を含むホトレジストスラリーを塗布して塗膜とし、け
い光体が配置されるべき位置の塗膜を硬化し、現像して
けい光体層をマトリックスホール内に設ける。三種の発
光色をもつけい光体層を設けるときはこれを三種のけい
光体について繰り返す、最終的にはベークして有機物を
除去する。

その二は乾式法（以下、ドライプロセスと記す）であり
１本願発明者らの一部の者によって開発された（特公昭
５７−２０６５１）。この代表的な方法は。

フェースプレート上に露光によって粘着性を示す芳香族
ジアゾニウム塩を含む組成物の塗膜を形成し、光を照射
し、露光した部分にけい光体を被着させる方法である。

三種の発光色をもつけい光体層をそれぞれ形成するとき
は、光照射以降を五目繰り返す。次いで塗膜全面に露光
し、けい光体層以外の部分にカーボンを被着させてブラ
ックマトリックスを形成する。最終的にはこれらの層を
水に不溶にするため、ポリマー水溶液などにより定着す
る。なお、けい光体パターンがストライプ状であるとき
は、けい光体層の形成の前にブラックマトリックス層を
形成することもできる。

上記いずれの方法でけい光面を形成してもけい光体層及
びブラックマトリックス層とフェースプレートとの間は
部分的に空隙が生じている。いま。

外部（観視者が観視する側）から光が進入したとき、フ
ェースプレート外側の表面で一部の光が反射されるが、
そこを通って来た光も、上記空隙のため内側の表面でさ
らにその一部が反射する。この内面反射光は、フェース
プレートの屈折率等にもよるが、外来光の３〜５％にも
達する。それ故この内面反射光を低減することが望まれ
ている。

内面反射光低減の一方法として、フェースプレートとブ
ラックマトリックス層との間の空隙に水ガラスなどフェ
ースプレートの材質とほぼ同様の屈折率を有する材料を
含浸させることが提案されている（特開昭５７−１１５
７４９）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、ブラックマトリックス層に含浸させた
水ガラスがけい光体層にも含浸し、けい光体の発光輝度
を低下させるという問題については配慮されていなかっ
た。

水ガラスが毛管現象によりけい光体表面に付着すること
は避けられず、けい光体を照射する電子線がこの水ガラ
スにより妨害されるため輝度が低下するものと考えられ
る。さらにまた、けい光体層の部分には水ガラスが多量
には存在せず気泡が残り、この部分の内面反射光を完全
に防ぐことはできなかった。また水ガラスとフェースプ
レートのガラスとの屈折率も一致しなかった。

本発明の目的は、けい光体の輝度を低下させることなく
、フェースプレートの内面反射光を低減させたブラック
マトリックスカラーブラウン管及びその製造方法を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、フェースプレート内面に、けい光体層及び
ブラックマトリックス層を有するブラックマトリックス
カラーブラウン管において、上記フェースプレート内面
と上記けい光体層及び上記ブラックマトリックス層との
間に低軟化点ガラス層を有することを特徴とするブラッ
クマトリックスカラーブラウン管及びその製造方法によ
って達成される。

本発明の製造方法の一つは、フェースプレート内面に低
軟化点ガラス層を形成する工程と、該ガラス層上にブラ
ックマトリックス層及びけい光体層をそれぞれ形成する
工程と、加熱によって上記ガラス層を軟化する工程とに
よりけい光面を形成することを特徴とする。

また、本発明によりブラックマトリックス層とフェース
プレートとの間にのみ低軟化点ガラス層を設けるときは
、次のような方法によればよい。

この方法は、フェースプレート内面にホトレジストの塗
膜を形成する工程、シャドウマスクを介して上記塗膜に
露光し、現像して所望の塗膜のパターンを形成する工程
、上記フェースプレートと上記塗膜パターン上に低軟化
点ガラス層を形成する工程、上記ガラス層上にブラック
マトリックス層を形成する工程、剥離剤を用いて上記塗
膜のパターンを、その上に形成された上記ガラス層及び
上記ブラックマトリックス層と共に除去する工程、加熱
によって上記ガラス層を軟化させる工程及び上記塗膜の
パターンが除去された部分にけい光体層を形成する工程
によりけい光面を形成することを特徴とする。

上記いずれの方法においても１発光色の異なる三種のけ
い光体層をそれぞれ形成する必要があれば、けい光体層
の形成工程については、三種のけい光体について五目行
なうことになる。またこの方法は、湿式法でもドライプ
ロセスでもよい。

最初に述べた方法による場合、ブラックマトリックス層
の形成は湿式法で、けい光体層の形成はドライプロセス
で行なうこともできるし、両層とも湿式法又はドライプ
ロセスで形成してもよい。

低軟化点ガラスとしては、２００〜４５０℃の温度範囲
に軟化点を持つものが好ましく、２００〜４３０℃の温
度範囲に軟化点を持つものがより好ましい。カラーブラ
ウン管製造におけるフリットベーキングの温度が４５０
℃をやや上回る温度であるので、その温度以下の温度で
ガラスが軟化することが好ましいからである。また、低
軟化点ガラスは非水溶性又は難水溶性であることが必要
である。

低軟化点ガラスの一例としてボロホスフェートガラスが
ある（ガラスチクノロシイ、１７巻、　Ｎ。

２．４月（１９７６）　６６〜７１頁、　Ｇ　１ａｓｓ
　Ｔ　ｅｃｈｎｏｌｇｙＶｏの、　１７　Ｎｏ２６６−
７１）。本発明に用いるのに好ましい組成のものの一例
はＰ２Ｏ，３０〜７０モル％、Ｂ２Ｏ．２〜１０モル％
を含み、他の成分としてアルカリ土類金属及びアルカリ
金属の酸化物を含むものである。ｐ２ｏ、の量は多くて
も少なくてもガラスが結晶する場合が多く、またｐ、ｏ
、の量が多い場合は、けい光体を劣化させる場合がある
。

ＭｇＯ及び／又はＣａＯは、組成に含まれている方がけ
い光体の黒化を防止する。しかしＭｇＯの量が多いと軟
化点が高くなる傾向にある。ＣａＯも同様である。しか
しＭｇＯ又はＣａＯを多く含む方が耐水性が向上する。

また、電子線によるガラスの変色を防止するため、組成
中に０６０１〜１モル％のＣｅＯ，を含ませることは好
ましい。

本発明に用いるのに、特に好ましい低軟化点ガラスの一
例の組成を示す。

Ｐ、Ｏ，：　　　　３５　〜５０　　モル％Ｂ、Ｏ，：
　　　　３　〜７　モル％ＭｇＯ　　　　・　　　５〜１５　　モル％ＣａＯ’　
　　　５　〜１５　　モル％Ｌｉ、Ｏ：　　　　５　〜
２５　　モル％Ｎａ、Ｏ：　　　　５　〜２５　　モル
％ＢａＯ°　　　０〜１０　モル％に、Ｏ’　　　　Ｏ〜１０モ／Ｌ／％ＣｅＯｘ　　　：　　　　ｏ、ｏｔ〜、　１　　モル％
これらのガラスの屈折率は、１．５０〜１．５５の範囲
にある。フェースプレートの内面反射をほとんどなくす
には、これらのガラスの屈折率が１．５２〜１．５４の
を用いることが特に好ましい。

また、Ｐｂ、Ｂｉのような重金属を含むガラスは、これ
らの重金属がけい光体を劣化させるので好ましくない。

さらにまた、低軟化点ガラスは粉体として用いる方が好
ましく、また、その際平均粒径０．５〜２０一程度のも
のを用いるのが好ましいが、この範囲以外の大きさのも
のも使用できる。

ガラス層の厚みは、けい光体層やブラックマトリックス
層の下部の凹凸を埋めるだけの厚みがあればよいが、ガ
ラス層のみの部分が０．１〜５０Ｉ１ｍ程度存在しても
さしつかえない。

〔作　　用〕

ガラス層は加熱によって軟化し、フェースプレートとけ
い光体層及びブラックマトリックス層との間を埋める。

この場合ガラス層の屈折率とフェースプレートの材質の
屈折率とが等しければ、フェースプレートの内面反射を
無くすことができる。

実質的には両者の屈折率は大きく異ならなければよい、
一般に特殊なガラスを除いて、低軟化点ガラスの屈折率
はフェースプレートの材質の屈折率とあまり大きく異な
らないので、フェースプレートの内面反射率を実質的に
ゼロにすることができる。

これについて図面を用いて説明する。第２図は、従来の
カラーブラウン管のフェースプレートの模式的な部分断
面図である。入射光１の一部はフェースプレート３の表
面で反射するが、大部分は内部に入射する。フェースプ
レート３とけい光体層５又はブラックマトリックス層４
との間に空隙があると入射光１の一部はフェースプレー
ト３の内面で反射し、反射光２，２′となる。しかし、
第１図に本発明のカラーブラウン管のフェースプレート
の模式的な部分断面図を示すように、前記空隙が低軟化
点ガラス６で埋められているとフェースプレート３の内
面での反射はなくなり、入射光１はブラックマトリック
ス層４に吸収される。また、けい光体層５の表面ではガ
ラス層の屈折率とけい光体のそれとが同じ位なので、小
さい乱反射が起るのみで反射光は生じない。

またガラス層は、前記の処理温度ではほとんど融解しな
いので、けい光体層の上部を覆うことがなく、けい光体
の輝度が低下しない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

実施例　１下記の原料を秤り取り、メノウ乳鉢でよく混合し、るつ
ぼに移し、室温から徐々に加熱し、８００℃で１時間空
気中で焼成し、４５Ｐ２０ｓ−５８、Ｏ，’１１ＭｇＯ
　”１１ｃａｏ−９Ｌｉ、ｏ’１９Ｎａ２０なる組成（
モル％）のボロホスフェートガラスを得た。軟化点４０
０℃（通常±１０℃程度の誤差がある。以下同じ）、こ
のガラスを粉末とした。

リン酸（８５％Ｈ，Ｐ　Ｏ４）・・・・・・・・・・・
・・・・５１．８８　ｇ酸化ホウ素（Ｂ　＊　ｏ　ａ　
）・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．８３塩基
性炭酸マグネシウム（（ＭｇＣ０３）４・Ｍｇ（ＯＨ）
２・５Ｈ２０）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
５．４６炭酸カルシウム（Ｃａ　ＣＯｘ　）・・・・・
・・・・５．６９炭酸リチウム（Ｌ　ｉ　ｃ　Ｏ３）・
・・・・・・・・・・・３．２７炭酸ナトリウム（Ｎａ
、Ｃｏ、）・・・・・・・・・９．９９一方、フェース
プレート内面に、１％のポリビニルアルコール、２％の
ジエチレングリコール。

２％のジグリセリンを含む水溶液を回転塗布により、約
ｌｌＲａの厚さに塗布した。塗布面に前記ガラス粉末を
ダスティングし、ガラスの粉体層を形成した。フェース
プレートを室温から徐々に加熱し、４５０℃で３０分間
加熱した。厚さ約１０−のボロホスフェートガラス層が
形成した。このフェースプレートにホトレジストの塗膜
を形成し、シャドウマスクを介してＲ，Ｇ、Ｂ三種のけ
い光体ドツトの形成されるべき位置に光照射し、現像し
て硬化したホトレジストドツトを形成した。フェースプ
レート内面にコロイド状黒色カーボン懸濁液を塗布し、
乾燥した。剥離液をそそぎ、硬化したホトレジストドツ
トをその上部のカーボンと共に剥離し、マトリックスホ
ールを形成した。

以下従来の方法と同様にホトレジストけい光体スラリー
を用いて、塗布、露光、現像を三種のけい光体について
順次行ない、けい光体層を形成した。

さらにアルミナイジング、フリットベーキング、電子銃
装着し、カラーブラウン管とした。上記ガラス層はフリ
ットベーキングの際軟化する。

一方、比較のため、ボロホスフェートガラス層を形成し
ないで他は同様の方法で従来のカラーブラウン管を製造
した。

両者のブラウン管について、赤、緑、青各けい光体層の
５°正反射率を測定した結果を第３図に示す。３１．３
２．３３は従来の青色けい光面、赤色けい光面、緑色け
い光面の反射率を示し、３４．３５゜３６は本発明のそ
れを示す。図にみられるように。

本発明のけい光面ば全てのけい光体層について広い波長
範囲でその反射率はほとんど認められない。

またブラックマトリックス層についての同じ反射率を第
４図に示す。この場合も本発明のカラーブラウン管のブ
ラックマトリックス層については、反射率がほとんど認
められない。

また、けい光体の発光の取り出し効率は、従来のそれに
比較し、１０８〜１１２％であった。

実施例２下記原料を用い、４０Ｐ２０．・５Ｂ２０３・１２Ｍｇ
ｏ−１２Ｃａ０・１０Ｌｉ２０・２１Ｎａ２ｏなるボロ
ホスフェートガラスを得たほかは、実施例１と同様に処
理した。ガラスの軟化点は４１０℃である。

この場合も実施例１とほぼ同様の結果を得た。

リン酸（８５％Ｈ，Ｐ　Ｏ４）・・・・・・・・・・・
・・・・４６．１２ｇ酸化ホウ素（Ｂ　ｘ　ｏ　ｚ　）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．８３塩基性
炭酸マグネシウム（（ＭｇＣＯ，）、・Ｍｇ（ＯＨ）ｚ
・５Ｈ，○）・・・・・・・・・・・・・・・・・・６
．０１炭酸カルシウム（Ｃａ　ＣＯｓ　）・・・・・・
・・・６．２６炭酸リチウム（ＬｉＣＯ，）・・・・・
・・・・・・・３．５９炭酸ナトリウム（Ｎ　ａ　ｚ　
ｃ　Ｏ３）・・・・・・１０．９９実施例３表１のボロホスフェートガラスを用いたほかは、実施例
１と同様に処理した。この場合も実施例１とほぼ同様の
結果を得た。

以下余白〔発明の効果〕本発明のカラーブラウン管は、フェースプレート内面の
反射率がほとんど認められず、また、けい光体の輝度を
低下させない。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の、第２図は従来の、それぞれカラー
ブラウン管フェースプレートの模式的部分断面図、第３
図及び第４図は、本発明を説明するための反射率を示す
図である。１・・・入射光２．２′・・・反射光３・・・フェースプレート４・・・ブラックマトリックス層Ｓ・・・けい光体層６・・・低軟化点ガラス３１・・・従来の青色けい光面３２・・・従来の赤色けい光面３３・・・従来の緑色けい光面３４・・・本発明の青色けい光面３５・・・本発明の赤色けい光面３６・・・本発明の緑色けい光面４１・・・従来のブラックマトリックス面４２・・・本
発明のブラックマトリックス面代理人弁理士　　中　村
　純之助１−一一人射光２．２’−−一反射光３−一一フェーズブし一ト４−一−ブラ、７クマトリ１１．クス漫５−一−＋丁い
光イ本層６一−〜込軟化点ガラス第３図演長（ｘ１００ガ爪〕

Claims

【特許請求の範囲】１、フェースプレート内面に、けい光体層及びブラック
マトリックス層を有するブラックマトリックスカラーブ
ラウン管において、上記フェースプレート内面と上記け
い光体層及び上記ブラックマトリックス層との間に低軟
化点ガラス層を有することを特徴とするブラックマトリ
ックスカラーブラウン管。２、上記低軟化点ガラス層は、Ｐ＿２Ｏ＿５３０〜７０
モル％、Ｂ＿２Ｏ＿３２〜１０モル％を含み、他の成分
としてアルカリ土類金属及びアルカリ金属の酸化物を含
むボロホスフェートガラスであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のブラックマトリックスカラーブ
ラウン管。３、上記低軟化点ガラス層は、Ｐ＿２Ｏ＿５３５〜５０
モル％、Ｂ＿２Ｏ＿３３〜７モル％、ＭｇＯ５〜１５モ
ル％、ＣａＯ５〜１５モル％、Ｌｉ＿２Ｏ５〜２５モル
％、Ｎａ＿２Ｏ５〜２５モル％、ＢａＯ０〜１０モル％
、Ｋ＿２Ｏ０〜１０モル％、ＣｅＯ＿２０．０１〜１モ
ル％の組成を有するボロホスフェートガラスであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のブラックマト
リックスカラーブラウン管。４、フェースプレート内面に低軟化点ガラス層を形成す
る工程、該ガラス層上にブラックマトリックス層及びけ
い光体層をそれぞれ形成する工程及び加熱によって上記
ガラス層を軟化する工程により、けい光面を形成するこ
とを特徴とするブラックマトリックスカラーブラウン管
の製造方法。５、上記低軟化点ガラス層は、Ｐ＿２Ｏ３０〜７０モル
％、Ｂ＿２Ｏ＿３２〜１０モル％を含み、他の成分とし
てアルカリ土類金属及びアルカリ金属の酸化物を含むボ
ロホスフェートガラスであることを特徴とする特許請求
の範囲第４項記載のブラックマトリックスカラーブラウ
ン管の製造方法。６、上記低軟化点ガラス層は、Ｐ＿２Ｏ＿５３５〜５０
モル％、Ｂ＿２Ｏ＿３３〜７モル％、ＭｇＯ５〜１５モ
ル％、ＣａＯ５〜１５モル％、Ｌｉ＿２Ｏ５〜２５モル
％、Ｎａ＿２Ｏ５〜２５モル％、ＢａＯ０〜１０モル％
、Ｋ＿２Ｏ０〜１０モル％、ＣｅＯ＿２０．０１〜１モ
ル％の組成を有するボロホスフェートガラスであること
を特徴とする特許請求の範囲第４項記載のブラックマト
リックスカラーブラウン管の製造方法。７、フェースプレート内面にホトレジストの塗膜を形成
する工程、シャドウマスクを介して上記塗膜に露光し、
現像して所望の塗膜のパターンを形成する工程、上記フ
ェースプレートと上記塗膜パターン上に低軟化点ガラス
粉体層を形成する工程、上記ガラス粉体層上にブラック
マトリックス層を形成する工程、剥離剤を用いて上記塗
膜のパターンを、その上に形成された上記ガラス粉体層
及び上記ブラックマトリックス層と共に除去する工程、
加熱によって上記ガラス層を軟化させる工程及び上記塗
膜のパターンが除去された部分にけい光体層を形成する
工程により、けい光面を形成することを特徴とするブラ
ックマトリックスカラーブラウン管の製造方法。