JPH01161642A - 陰極線管の高輝度カラースクリーンおよびその製造方法 - Google Patents

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〕 本発明はトレースが高輝度で、ビームの加速電圧により
色を調整できる陰極線管のスクリーンに関するものであ
る。とくに、本発明は、そのスクリーンの構造に関する
ものであり、かつそのスクリーンの製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、トレースの色が電子ビームの加速電圧とともに変
化する、いわゆる透過陰極管発光スクリーンが知られて
いる。

それらの発光陰極スクリーンは蛍光発光レベルを持つ２
種類の発光体を有する。以下の説明においては、それら
２種類の蛍光発光体は緑と赤の発光を行うものとする。

それらの蛍光発光体は、１種類の蛍光発光体でおのおの
構成された２つの−様な層の態様で概略表される。それ
らの層は電子が照射されても発光しない不活性物質すな
わち非発光体により互いに分離されることもあれば、分
離されないこともある。

ビームの加速電圧Ｖの値、すなわち、電子ビームのエネ
ルギーに応じてそれらの層のうち第１の層（ここでは赤
色発光層と仮定する）だけが電子ビームにより励起され
、あるいはその加速電圧が十分であれば第１の層および
第２の層（緑色発光層とする）の全部または一部が励起
される。緑色蛍光はその電圧のある値からだけ、すなわ
ち、電子が赤色発光層を透過し、および場合に応じて、
不活性物質層を透過した後で、緑色発光層までスクリー
ンを透過できる（これから上記表現「透過スクリーン」
が出た）のに十分なエネルギーに対して十分な電圧から
だけ励起され始める。その電圧値のことを以下Ｖ。と記
すことにする。この場合には緑色の蛍光が優勢で、トル
レースがカラースクリーンに現われる。２つの値Ｖｏと
Ｖ１の間で、■の値に応じて、トレース中の励起される
２種類の蛍光体の割合に応じて緑と赤の中間の色が得ら
れる。

透過型スクリーンの構造はいくつか知られている。

その１つは不活性物質層で分離された線蛍光体層と赤蛍
光体層を有する。それら３つの層は薄膜の真空蒸着によ
り得られる（米国特許第３．２２５．２３８号参照）。

この種のスクリーンは、それらの薄膜から放出された光
の多量反射のためにそれらの薄膜から出ることが不可能
であるために、電子ビームの照射により発生される光の
輝度が非常に低いことが欠点である。

別の構造は緑蛍光体と赤蛍光体の２種類の蛍光体の結晶
の混合物を有し、それらの混合物の結晶は混合される前
に不活性物質の膜で被覆される。

一般に、それらの混合蛍光体では、上記構造のスクリー
ンより十分に高い輝度のスクリーンが得られる。

従来の第３の構造では（たとえば、米国特許第３．７１
４．４９０号参照）、大きな月決の緑蛍光体を被覆して
いる不活性物質層を囲むより小さい寸法の赤蛍光体の態
様構造に赤蛍光体が一体にされる。したがって、赤蛍光
体の発光輝度は十分に高いが、スクリーンの全体の輝度
、すなわち、赤蛍光体により与えられるトレースだけで
なく全てのトレースの輝度を高くするという問題が未解
決のまま残っている。それと同時に、その赤蛍光体によ
り発生される光の輝度が高くなると同時に、線蛍光体の
輝度も同じ割合で高くしなければならない。その理由は
、加速電圧、すなわち、上記の値Ｖ。から線蛍光体が励
起され始める時から赤と緑の間で得られる隠蔽の範囲を
設定するのがその割合だからである。全ての情報を得る
ためにはその全範囲を利用できることが一般に望まれて
いる。

赤蛍光体の輝度の上昇に線蛍光体の輝度の上昇を伴わな
いとすると、その範囲は狭くなる。

第１図に示されている第４の従来の構造においては、ス
クリーンに重畳された層で構成され、以下に詳しく説明
するように、その第４の構造は下記の要素を有する。

一ガラスで製作され、スクリーン自体を構成する透明な
支持体１゜ 一結晶２０で構成され、周知の沈澱技術により付着され
た緑色発光体の層２゜ 一硫化亜鉛（Ｚｎ５）または二酸化シリコン（Ｓｉｎ）
で従来構成されている透明な不活性物質のバリヤ層３゜ 一結晶４０で構成され、支持体１の面に平行な軸を中心
として回転する支持体上に遠心力で付着され、またはス
クリーンの軸と同じ軸を有する回転機上にスクリーンを
固定することにより遠心力で付着された層４゜付着層の
厚さは陰極線管の動作電圧に依存する。結晶はイツトリ
ウムのバナジン酸塩またはイツトリウムのオキシ硫酸塩
、あるいはユーロピウムをドープされたガドリニウムの
酸化物である。

一最後に、一般にアルミニウムで構成される薄い導電層
。この層は陰極線管の高い電圧が印加され、静電気の除
去を可能にする。その導電層は一次元放射を得るための
反射層としても用いられる。

第１の蛍光体層２の付着後にバリヤ層３が下記のように
して付着される。

一バリヤ層３を形成する不活性物質のための一時的な支
持体として機能する有機膜を線蛍光体層の上に従来の方
法で付着する。この有機膜層の構成に用いられる物質は
一般にポリマー、ブチル・ンタクリレートであり、その
物質を含んでいる溶液のスクリーン上へのウェット付着
により形成される。この付着の後で、有機膜は線蛍光体
層に接合される。別のやり方は従来技術の標準的な方法
に従って製作されたニトロセルローズ膜を用いる。

−次に、ジュール効果または電子銃により不活性物質が
真空蒸着される。付着厚さを測定して、過度に小さいエ
ネルギーを持っている電子に対するバリヤを形成する希
望のしきい値電圧を得ることを可能にするために、厚さ
を従来の手段で調整する。

陰極線管に対して施される次の熱処理中に一時的な有機
膜が除去される。

その−時的な有機膜の付着は、スクリーンを正しく機能
させるために、不活性物質層の面を平らにし、かつ不活
性物質層の厚さを全面にわたって一定にするために不可
欠である。

〔発明が解決しようとする課題〕

この構造の製造に続いて、それらのスクリーンの諸特性
が予測されたほど良くないことが観察された。その理由
は、構造の観察の後で、製造中にバリヤ層が劣化し、そ
の劣化が不活性物質層中のひびの形をとっていることが
実際に観察されたからである。

したがって、真空蒸着中に、不活性物質は、それが二酸
化シリコンの場合には、伸び応力を受けて有機膜をひき
裂くからである。

不活性物質が硫化亜鉛の場合には、有機膜が受ける力は
圧縮応力であるから不活性物質層にはひびは生じない。

この水に溶ける物質は、スクリーンの仕上げ処理を受け
た後はもはや良い光透過性を持たない。

更に、硫化亜鉛の高い屈折率（２，３）は光の透過を制
限し、とくに赤蛍光体からの赤色の光の透過を制限する
。

本発明は、それらの欠点を解消するものである。

本発明は、高い光透過性と、電子を停止させるようにさ
れた−様な厚さと、堅固な機械的用率と、真空中での電
子照射の下での、および水または有機溶剤のような種々
の物質の存在の下における化学的安定性とをバリヤ層が
有する、陰極線管の高輝度カラースクリーンを提供する
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従って、異なる色を生ずる２種類の蛍光体を備
え、電子ビームの照射の作用の下に見ることができるト
レースは、この電子ビームの加速電圧により調整できる
色を有し、動作中はその加速電圧は２つの極値Ｖ。とＶ
ｌの間で可変である陰極線管の高輝度カラースクリーン
において、２種類の蛍光体は、平らな面のバリヤにより
相互に分離された、各前記蛍光体の粉末で構成された重
畳された層でこのスクリーンの透明な支持体上に付着さ
れ、平らな面のバリヤは第１の二酸化シリコン層と、硫
化亜鉛の層と、第２の二酸化シリコン層とを有し、硫化
亜鉛層は２つの二酸化シリコン層の間に含まれる陰極線
管の高輝度カラースクリーンが得られる。

また、本発明に従って、バリヤの全体の屈折率を最低に
して光透過を増し、硫化亜鉛のためのシールドを行い、
内部圧縮応力を維持するために、二酸化シリコン層の厚
さが０．１μｍにほぼ等しいバリヤ層を形成する方法を
提供するものである。

また、本発明に従って、第１の層、すなわち、支持体に
接触している層であるスクリーンの最も深い蛍光体層の
成分粉末はＪ、Ｄ、Ｅ、Ｃ仕様による蛍光体ＰＩで構成
され、その蛍光体粉末の粒子寸法は約６μｍまたはそれ
以下であり、第２の層である他の蛍光体層の成分粉末は
ユーロピウムがドープされたイツトリウムのバナジ酸塩
であって、それの粒子寸法は０．６μｍであり、それら
の層の圧さは、１平方センチメートル当り１〜３ｍｇお
よび０，１５■であるスクリーンが得られる。

本発明に従って最低動作電圧は７〜１０ＫＶであり、最
高動作電圧は１２〜１７ＫＶである。

更に、本発明に従って、緑色（５５０ｎｍ）および赤色
（６１０ｎｍ）を最低動作電圧で生ずるトレースを発生
するスクリーンが得られる。

更に本発明に従って、透明なスクリーン上に第１の蛍光
体層を付着する工程と、 この第１の蛍光体層の上に有機膜を付着する工程と、 第１の酸化シリコン層を付着する工程と、硫化亜鉛層を
二酸化シリコン層の上に付着する工程と、 第２の二酸化シリコン層を硫化亜鉛層の上に付着する工
程と、 第２の二酸化シリコン層の上に第１の蛍光体層を付着す
る工程と、 導電性を付着する工程と、 構造の熱処理により有機膜層を除去する工程と、を備え
、前記有機膜層と前記第１の二酸化シリコン層および前
記硫化亜鉛層はバリヤを構成し、そのバリヤはバリヤの
電圧しきい値以下の加速電圧を持つ電子に対するバリヤ
で陰極線管の高輝度カラースクリーンの製造方法が得ら
れる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は透過スクリーンの一部、更に詳し
くいえばそれらのスクリーンを構成する構造を示す。第
２図は厚いガラス支持体１と、緑光光体粉末で構成され
た層２と、不活性物質で構成されたバリヤ藩と、赤光光
体粉末で構成された層４と、薄い導電層５とを示す。

第２図に示すスクリーンは下記のようにして製造される
。

厚いガラス支持体の上に、「エレクトロニックーインダ
ストリイーアソシエーション（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｎｉｃ
　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ　）Ｊ　
、エンジニャリング・デパートメント（Ｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ　ＤｅｐａｒｔＩＩｌｅｎｔ）により市販され
たＪ、Ｅ、Ｄ、Ｅ、Ｃ仕様によるＰ１型録蛍光体粉末の
層２を、公知の技術たとえば沈澱で付着させる。その粉
末の粒子寸法は約６μｍである。付若量は１平方（至）
当り３■である。

次に、バリヤ層３を構成する各種の層を付着させる。

まず、−時的支持体を付着させる。この−時的支持体は
有機膜３５で構成される。この−時的支特休３５はバリ
ヤ層のための平らな表面を得るために用いられる。この
−時的な支持体がないと、バリヤが形成される時に線量
光体の結晶２０が濾過されないことになる。

有機膜３５を形成するためにポリマーが用いられる。こ
のポリマーは溶液中のブチル・メタクリレートである。

そのポリマーは水の蒸発後に蛍光体２の層に結合する。

有機膜３５は、陰極線管に対して行われる後の熱処理中
に除去される。

したがって、有機膜３５の上には不活性物質の第１の層
３１が形成される。その不活性物質は二酸化シリコン（
Ｓ　ｉ０２　）である。この付着は、電子銃による二酸
化シリコンの標準的な真空蒸着法で行われる。この方法
により付着の一様性を点検でき、希望の厚さを得ること
がで、きる。

それから、異なる性質の不活性物質の層３２を付着させ
る。その不活性物質は硫化亜鉛である。

この層３２の付着も、硫化亜鉛を含んでいる可溶性モリ
ブデンを用いて、ジュール効果により硫化亜鉛の真空蒸
着により行う。その層の厚さも標準的な手段により自動
的に制御される。電子に対するバリヤのしきい値を決定
するのはその厚さである。その厚さを制御することによ
り希望のしきい値電圧が得られる。そのしきい値電圧Ｖ
。より低い加速電圧で加速された電子はバリヤ層で停止
させられ、しきい値電圧Ｖ。より高い電圧で加速された
電子はバリヤ層を透過する。次に、硫化亜鉛層３２の上
に第２の二酸化シリコン層３３を付着する。この層３３
の付着を電子銃による二酸化シリコンの真空蒸着により
行う。

二酸化シリコン層３３の上に第２の蛍光体層を付着させ
る。この第２の蛍光体層は赤蛍光体層であって、その蛍
光体物質粉末の寸法は蛍光体層２の蛍光体物質の粉末の
寸法より十分に小さく、約０．６μｍである。

第２の蛍光体層４の付着は遠心力を用いて行う。

支持体１をそれの面に平行な軸を中心として回転させ、
また支持スクリーンの軸と同一の軸を有する回転機に支
持スクリーンを固定することにより行う。蛍光体層４の
付着厚さは陰極線管の動作電圧に関係する。たとえば、
電圧Ｖ。がｌ０ＫＶであると、不活性物質層３の厚さが
１．２μｍ１赤蛍光体層４の厚さは０．　１５ｍｇ／ｃ
−である。

それから、アルミニウム膜を形成する導電層を付着させ
る。陰極線管の動作中はその導電層に陰極線管の高電圧
が印加される。したがって、このようにして構成された
スクリーンは１７ＫＶの高電圧で動作する。それらの電
圧１０ＫＶ、１７ＫＶに対しては、６１０ｎｍおよび５
５０ｎｍ１．：それぞれ等しい赤と緑のトレースの色が
対応する。

陰極線管が完成したら、本発明の透過スクリーンの構造
は、間にバリヤ層が挟まれた、重畳された多結晶層であ
る。バリヤ層は、硫化亜鉛の層と、２つの二酸化シリコ
ンの層との３つの層の態様の不活性物質で構成される。

硫化亜鉛の層は二酸化シリコン層の間に挟まれる。二酸
化シリコン層の厚さは動作電圧Ｖ。、ｖｌとは実際には
独立しており、高い屈折率を持つ硫化亜鉛の光透過度を
高くするように選択される。１０００±５０オングスト
ロームの厚さを選択することにより、バリヤ層の合計屈
折率は低くなり、そのために光の透過度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスクリーンの構造を示す概略断面図、第
２図は本発明のスクリーンの構造を示す概略断面図であ
る。 １・・・支持体、２．４・・・蛍光体層、３・・・バリ
ヤ層、３２・・・硫化亜鉛層、３３・・・二酸化シリコ
ン層、３５・・・有機膜。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異なる色を生ずる２種類の蛍光体を備え、電子ビー
   ムの照射の作用の下に見ることができるトレースは、前
   記電子照射ビームの加速電圧により調整できる色を有し
   、動作中はその加速電圧は２つの極値Ｖ＿０とＶ＿１の
   間で可変である陰極線管の高輝度カラースクリーンにお
   いて、２種類の蛍光体は、平らなバリヤにより相互に分
   離された、各前記蛍光体の粉末で構成された重畳された
   層で前記スクリーンの透明な支持体上に付着され、平ら
   な面のバリヤは第１の二酸化シリコン層と、硫化亜鉛の
   層と、第２の二酸化シリコン層とを有し、硫化亜鉛層は
   ２つの二酸化シリコン層の間に含まれることを特徴とす
   る陰極線管の高輝度カラースクリーン。 ２、請求項１記載の高輝度カラースクリーンにおいて、
   第１の層、すなわち、支持体に接触している層であるス
   クリーンの最も深い蛍光体層の成分粉末はＪ．Ｄ．Ｅ．
   Ｃ仕様による蛍光体Ｐ１で構成され、その蛍光体粉末の
   粒子寸法は約６μｍまたはそれ以下であり、第２の層で
   ある他の蛍光体層の成分粉末はユーロピウムがドープさ
   れたイットリウムのバナジン酸塩であって、それの粒子
   寸法は０．６μｍであり、それらの層の厚さは１平方セ
   ンチメートル当り１〜３ｍｇおよび０．１５ｍｇである
   ことを特徴とするスクリーン。 ３、請求項１または２に記載のスクリーンにおいて、バ
   リヤの各二酸化シリコン層の厚さは０．１μｍにほぼ等
   しく、そのバリヤの屈折率を改善しようとすることを特
   徴とするスクリーン。 ４、請求項１または２に記載のスクリーンにおいて、最
   低動作電圧は７〜１０ＫＶであり、最高動作電圧は１２
   〜１７ＫＶであることを特徴とするスクリーン。 ５、透明なスクリーン上に第１の蛍光体層を付着する工
   程と、 この第１の蛍光体層の上に有機膜を付着する工程と、 第１の二酸化シリコン層を付着する工程と、硫化亜鉛層
   を二酸化シリコン層の上に付着する工程と、 第２の二酸化シリコン層を硫化亜鉛層の上に付着する工
   程と、 第２の二酸化シリコン層の上に第１の蛍光体層を付着す
   る工程と、 導電層を付着する工程と、 構造の熱処理により有機膜層を除去する工程と、を備え
   、前記有機膜層と前記第１の二酸化シリコン層および前
   記硫化亜鉛層はバリヤを構成し、そのバリヤはバリヤの
   電圧しきい値以下の加速電圧を持つ電子に対するバリヤ
   であることを特徴とする請求項１記載の陰極線管の高輝
   度カラースクリーンの製造方法。