JPH07230763A - カラーブラウン管の製造方法及び水溶性ポリマ含有組成物膜の積層体の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発色の鮮明度が良く、高コントラストのカラー
ブラウン管の製造方法及びそれに用いる水溶性ポリマ含
有組成物膜の積層体の形成方法を提供する。 【構成】第１の曇点を有する水溶性ポリマを顔料フィル
タ膜のベースポリマとする第１の組成物膜を基板上に形
成し、前記第１の曇点より高い曇点を有するか曇点を示
さない水溶性ポリマを蛍光体膜のベースポリマとする第
２の組成物膜を、第１の組成物膜の上に、第１の曇点よ
り高い温度で形成し、一度のリソグラフィ工程で二つの
層を同時に加工（パターンニング）する。 【効果】顔料フィルタと蛍光体膜との積層パターン間の
ズレをなくすことができ、かつリソグラフィ工程を単純
化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェースプレート内面
と蛍光体層の間に顔料層を形成した蛍光面を有する顔料
フィルタ方式カラーブラウン管の製造方法及び水溶性ポ
リマ含有組成物膜の積層体の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーブラウン管は、通常、図１に示す
ように、フェースプレート１とファンネル６でその外形
が形作られ、フェースプレート１の内面に形成された蛍
光面（赤，青，緑発光蛍光体ドット）２，蛍光面２から
少し離れた所に位置するシャドウマスク３、及び電子発
生源たる三電子銃５、並びに電子の進路を制御する偏向
コイル４を有した構造をしている。

【０００３】近年、カラーブラウン管は大画面化，高画
質化へと開発が進んでいる。そして、映像のきめの細か
さ，色彩の豊かさに対する技術改善の要求がますます強
くなってきている。ところで、ブラウン管画面を見る場
合の位置は、通常蛍光灯の下、あるいは昼間は太陽光の
入る部屋の中であることから、ブラウン管画面に当たっ
た光の一部が反射して目に入って色が淡くなり、画質の
コントラストが大幅に低下するという問題がある。

【０００４】この問題を解決する方法の一つとして、ジ
ャーナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイアティ
第２８巻 第１１号 第２３９５頁から第２４０１頁
（１９８１年）（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏ
ｃ．，Ｖｏｌ．１２８ Ｎｏ．１１ ＰＰ．２３９５−
2401(1981))に記載されているように、蛍光体の発光色
と同色の着色顔料フィルタ層を蛍光体のフェースプレー
ト側に設けて顔料フィルタ付蛍光面を構成する方法があ
る。

【０００５】この蛍光面の形成方法は次の通りである。
まず、ポリビニルアルコールと界面活性剤と感光性不溶
化剤の重クロム酸アンモニウム、そして青色顔料粉体
（アルミン酸コバルト）を水に混合してスラリとする。
次に、このスラリをフェースプレート内面に回転塗布し
て塗膜を形成する。次に、この塗膜にシャドウマスクを
介して紫外光を照射し水で現像する。その結果、露光し
た部分は不溶化しているため、ドット形状の青色顔料フ
ィルタ層が形成される。ついで、ドット形状の赤色顔料
フィルタ層及び緑色顔料フィルタ層を順次同様の方法で
形成する。このようにして着色顔料フィルタ層を形成し
た後、着色顔料フィルタ層上に青色，赤色，緑色の蛍光
体を、上記と同じ方法でドット形状に順次形成し、顔料
フィルタ付蛍光面を形成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の蛍光面
の形成方法は、青，赤，緑色の各色顔料フィルタドット
の形成と、各色蛍光体ドットの形成を別々のリソグラフ
ィ工程で行っている。したがって、シャドウマスクのず
れ等により、顔料フィルタドットと蛍光体ドットとがぴ
ったりとは重ならない。すなわち両者がそれらの界面で
同一面を共有しない。

【０００７】両者のずれの形態を図３に示す。顔料フィ
ルタドットよりも蛍光体ドットが大きいタイプ（タイプ
Ａ），顔料フィルタドットよりも蛍光体ドットが小さい
タイプ（タイプＢ），顔料フィルタドットと蛍光体ドッ
トが互いにずれているタイプ（タイプＣ）が典型的な例
である。これらのずれは、発色において、色の鮮明度を
低下させる原因となっている。

【０００８】また、上記において説明したように、その
製作工程は複雑であり、しかも、多数回の湿式塗布，水
洗、及び乾燥の繰返しを必要とするので、その簡単化が
強く望まれていた。

【０００９】本発明の目的は、発色の鮮明度が良く、高
コントラストのカラーブラウン管の製造方法及び水溶性
ポリマ含有組成物膜の積層体の形成方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、蛍光面の構
造を、それを構成する同色の顔料フィルタパターン層と
蛍光体パターン層とがそれらの界面で同一面を共有する
ようにすることにより達成できる。

【００１１】また、この構造の蛍光面は、フェースプレ
ートの内面にポリビニルピロリドン，アクリルアミド−
ジアセトンアクリルアミド共重合体，ポリアクリルアミ
ドから選ばれたいずれか一つの水溶性高分子を含有する
プリコート膜を塗布する工程，この上に、２５〜４５℃
の第１の曇点を有する第１の水溶性ポリマのアクリルア
ミド−ジアセトンアクリルアミド共重合体をベースポリ
マとし、光架橋剤としてのアジド化合物及び顔料を含む
第１の組成物の膜を上記第１の曇点（曇点：これ以上の
温度で不溶化する温度）より低い温度下で形成する工
程，上記第１の組成物膜上に上記第１の曇点より高い曇
点を有するもの又は曇点を示さない第２の水溶性ポリマ
をベースポリマとし、露光によって不溶化する感光剤及
び蛍光体を含む第２の組成物の膜を上記第１のベースポ
リマの曇点以上で上記第２のベースポリマの曇点より低
い温度下で塗布する工程，所望の個所のみ蛍光体ドット
を形成するためにマスクを通して露光した後、水で現像
する各工程により形成できる。

【００１２】さらには、互いに顔料成分が異なる二つの
スラリ膜の積層体は基板上にポリビニルピロリドン，ア
クリルアミド−ジアセトンアクリルアミド共重合体，ポ
リアクリルアミドから選ばれたいずれか一つの水溶性高
分子を含有するプリコート膜を塗布する工程，この上
に、２５〜４５℃の曇点を有する第１のアクリルアミド
−ジアセトンアクリルアミド共重合体をベースポリマと
し、アジド化合物を光架橋剤とする第１のスラリ膜を上
記第１の曇点より低い温度下で形成する工程と、上記第
１のスラリ膜上に上記第１の曇点より高い曇点を有する
もの又は曇点を示さない第２の水溶性ポリマをベースポ
リマとする第２の露光によって不溶化するスラリ膜を上
記第１のベースポリマの曇点以上で上記第２のベースポ
リマの曇点より低い温度下で形成する工程後、１回のリ
ソグラフィ工程で上記第１のスラリ膜および上記第２の
スラリ膜を同時にパターニングすることによって水溶性
ポリマ含有組成物膜の積層体を形成できる。

【００１３】

【作用】本発明は、第１の曇点を有する第１の水溶性ポ
リマをベースポリマとする第１の組成物膜を基板上に形
成した後、第１の曇点より高い曇点を有するもの又は曇
点を示さない第２の水溶性ポリマをベースポリマとする
第２の組成物膜を、第１の組成物膜の上に、第１の曇点
より高い温度で形成することにより、水溶性ポリマ含有
組成物膜の積層体を形成できることを見い出すことによ
り成された。

【００１４】通常の水溶性ポリマは室温（２０−２５
℃）から高温（８０−１００℃）において水溶液として
存在する。例えば、鹸化度８８％のポリビニルアルコー
ル，ポリアクリルアミド，ポリビニルピロリドンなどが
この代表的な水溶性ポリマである。アクリルアミド５０
mol％ とジアセトンアクリルアミド５０mol％ からなる
共重合体水溶液を加温すると、３１℃（曇点）以上から
白濁化してくる。これは、ポリマが析出するために起こ
る。すなわち、高温の水溶液には溶けない。この現象
は、ポリマが水分子との水素結合に起因して溶解してい
ることから起こる。温度の上昇に伴い、水素結合の割合
が少なくなり、ポリマが不溶化して析出する。従って、
第１の水溶性ポリマが溶解しない温度条件下で、第２の
水溶性ポリマをベースポリマとする第２の組成物の膜を
形成すれば水溶性ポリマ含有組成物膜の積層体を形成で
きる。

【００１５】これらの水溶性ポリマを顔料フィルタ膜お
よび蛍光体膜のベースポリマとして用いれば、顔料フィ
ルタ膜と蛍光体膜の積層体をフェースプレート内面上に
形成でき、一度のリソグラフィ工程で二つの層を同時に
加工（パターンニング）することができる。

【００１６】その結果として、図２に示すような顔料フ
ィルタパターン層と蛍光体パターン層とがそれらの界面
で同一面を共有する構造の蛍光面を、従来に比べて簡単
なプロセスで形成できる。

【００１７】上記プロセスを行うためには第１のベース
ポリマの曇点は２５−４５℃の範囲が適当であった。な
ぜなら、第２のベースポリマを塗布する場合の温度は室
温に近い方が作業上良いことがわかった。しかし、第１
のベースポリマの組成膜を塗布する工程において、早く
塗膜を乾燥するためには溶媒である水を加熱して揮発さ
せる必要から、第１のベースポリマの曇点は室温又はそ
れ以上の温度が望まれることがわかった。この二つの要
求から第１のベースポリマの曇点は２５ー４５℃の範囲
が適当であることがわかった。

【００１８】この温度範囲に曇点を持ち、しかも光架橋
剤としてのアジド化合物との光不溶化効率（感度）が高
い水溶性ポリマはアクリルアミド−ジアセトンアクリル
アミド共重合体が適していることがわかった。曇点が２
５−４５℃の範囲を示す共重合体は、アクリルアミドと
ジアセトンアクリルアミドの共重合比を変えることによ
って得られた。ジアセトンアクリルアミドのモノマ単位
の比が大きいとその曇点は低くなった。

【００１９】積層体のドットを形成する現像工程におい
て、ドットが基板面（ガラス表面）から脱落した。これ
は基板面とドットとの接着力の弱さに原因する。これを
対策するためには、第１の組成物膜中に含まれるアジド
化合物と光不溶化効率(感度)が良いポリビニルピロリド
ン，ポリアクリルアミド又は、アクリルアミド−ジアセ
トンアクリルアミド共重合体の基板面へのプリコート膜
の形成が効果があった。すなわち、アジド化合物が露光
によって、プリコート膜を介して基板面と積層体のドッ
トを結合する。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）本発明の実施例１の曇点が２５−４５℃の
範囲を示すアクリルアミド−ジアセトンアクリルアミド
共重合体の合成方法を説明する。アクリルアミド３.３
４ｇ(０.０４７mol)とジアセトンアクリルアミド８.９
６ｇ(０.０５３mol)を水163ｇに溶かし、窒素を通して
酸素を除去した後に、過硫酸アンモニウム０.１ｇ と亜
硫酸ナトリウム０.１ｇ をそれぞれ水２ｍｌに溶かした
水溶液を注入した。室温下で１日間重合反応した。この
共重合体は、２７℃の曇点を示した。

【００２１】図４に、ジアセトンアクリルアミドの共重
合比と曇点との関係を示した。このモノマ比が大きい
程、その曇点は低くなった。

【００２２】（実施例２）本発明の実施例２の蛍光面の
形成方法を説明する。まずプリコート液，顔料スラリお
よび蛍光体スラリを調製する。顔料スラリは、ベースポ
リマとして３１℃の曇点を示すアクリルアミド−ジアセ
トンアクリルアミド共重合体を用い、これに青色顔料の
アルミン酸コバルト(ＣｏＡｌ₂Ｏ₄)、そして界面活性剤
等を加えて下記の組成にて調製する。ここで、４，４′
−ビスアジドスチルベン−２，２′−ジスルフォン酸ナ
トリウムは感光性化合物であり、感光性をもたせるため
に加える。

【００２３】 プリコート液： アクリルアミド−ジアセトンアクリルアミド共重合体 ……０.１ｗｔ％ コロイダルシリカ ……０.０２ 高分子エマルジョン ……０.１２ 顔料スラリ： アクリルアミド−ジアセトンアクリルアミド共重合体 ……４ｗｔ％ アルミン酸コバルト ……４ ４，４′−ビスアジドスチルベン−２，２′−ジスルフォン酸ナトリウム塩 ……０.２ 界面活性剤 ……０.０４ 水 ……残余 蛍光体スラリは、ベースポリマとしてポリビニルアルコ
ール（株式会社クラレ，クラレポバール２２４，鹸化度
８８％）を用いて下記の組成にて調製する。このポリビ
ニルアルコールは、それの実用範囲である９０℃以下の
温度で曇点を示さない。ここで、重クロム酸ナトリウム
は感光性化合物であり、感光性をもたせるために加え
る。

【００２４】 蛍光体スラリ： 青色発光蛍光体粉体 ……２５.０ｗｔ％ ポリビニルアルコール ……１.７５ 重クロム酸ナトリウム ……０.１２３ 界面活性剤 ……０.０３５ 水 ……残余 次に、プリコート液をガラス基板上に回転塗布し、顔料
スラリをこの上に３０℃で回転塗布し、青色顔料フィル
タ塗膜をガラス基板上に形成する。次に、これを３５−
４５℃に加温し、青色顔料フィルタ塗膜上に、３７℃に
加温した蛍光体スラリを回転塗布する。顔料スラリおよ
び蛍光体スラリを乾燥後、マスクを介してパターン露光
し、つづいて２分間水をスプレイして現像する。その結
果、青色顔料フィルタ層と青色発光蛍光体粉体層とがそ
れらの界面で同一の界面を共有する２層構造のパターン
を持つ蛍光面が形成される。

【００２５】（実施例３）本発明の実施例３のカラーブ
ラウン管を製造方法を説明する。まず、カラーブラウン
管のフェースプレートの内面に、実施例２の方法で、プ
リコート液を回転塗布し、ついで青色顔料フィルタ層お
よび青色発光蛍光体塗膜を積層する。次に、シャドウマ
スクを装着し、超高圧水銀灯を光源として、蛍光体およ
びフィルタ層を残す場所を露光する。次に、２分間水で
スプレ現像し、青色顔料フィルタ層と青色発光蛍光体粉
体層の２層構造のパターンを持つ蛍光面を形成する。

【００２６】同様に、緑色顔料および緑色発光蛍光体粉
体，赤色顔料および赤色発光蛍光体粉体について行い、
青，緑および赤色の顔料フィルタ層と発光蛍光体粉体層
とがそれらの界面で同一の界面を共有する２層構造のパ
ターンを持つ蛍光面を形成する。

【００２７】次に、従来の方法にて、蛍光面へのフイル
ミングおよびアルミナイジング、フェースプレートに蛍
光面が形成されたパネルのベーキング，フェースプレー
トとファンネルとのフリットベーキング，電子銃の装
着，偏向コイルの装着等を行いカラーブラウン管を作製
する。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、高コントラストで鮮明
度の良い画像を提供することができる。又、一度の露
光，現像工程によって蛍光面を製作することができるの
で製作プロセスを簡単化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーブラウン管の説明図。

【図２】本発明の一実施例の蛍光面の断面図。

【図３】従来方法によって形成した蛍光面の断面図。

【図４】アクリルアミド−ジアセトンアクリルアミド共
重体におけるジアセトンアクリルアミドモノマ単位の重
合比と曇点との関係図。

【符号の説明】

１…フェースプレート、２…蛍光面、３…シャドウマス
ク、４…偏向コイル、５…三電子銃、６…ファンネル、
７…ブラックマトリックス、８…青色顔料フィルタドッ
ト、９…青色発光蛍光体ドット、１０…緑色顔料フィル
タドット、１１…緑色発光蛍光体ドット、１２…赤色顔
料フィルタドット、１３…赤色発光蛍光体ドット、Ａ…
顔料フィルタドット径より蛍光体ドット径が大きいケー
ス、Ｂ…顔料フィルタドット径より蛍光体ドット径が小
さい、Ｃ…顔料フィルタドットと蛍光体ドットの位置が
互いにずれているケース。

フロントページの続き (72)発明者 三浦 清司 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フェースプレートの内面に同色の顔料フィ
   ルタパターン層と蛍光体パターン層がこの順に積層され
   た積層体から成る蛍光面構造を持つカラーブラウン管の
   製造方法において、（１）フェースプレートの内面にポ
   リビニルピロリドン，アクリルアミド−ジアセトンアク
   リルアミド共重合体，ポリアクリルアミドから選ばれた
   いずれか一つの水溶性高分子を含有するプリコート膜を
   塗布する工程，（２）（１）の上に、その曇点が２５〜
   ４５℃の第１のアクリルアミド−ジアセトンアクリルア
   ミド共重合体をベースポリマとし、光架橋剤としてのア
   ジド化合物及び顔料を含む第１の組成物の膜を上記第１
   の曇点より低い温度下で形成する工程，上記第１の組成
   物膜上に上記第１の曇点より高い曇点を有するもの又は
   曇点を示さない第２の水溶性ポリマをベースポリマと
   し、露光によって不溶化する感光剤及び蛍光体を含む第
   ２の組成物の膜を上記第１のベースポリマの曇点以上で
   上記第２のベースポリマの曇点より低い温度下で塗布す
   る工程，（３）所望の個所のみ蛍光体ドットを形成する
   ためにマスクを通して露光した後、水で現像する各工程
   からなることを特徴とするカラーブラウン管の製造方
   法。
2. 【請求項２】基板上にポリビニルピロリドン，アクリル
   アミド−ジアセトンアクリルアミド共重合体，ポリアク
   リルアミドから選ばれたいずれか一つの水溶性高分子を
   含有するプリコート膜を塗布する工程，この上に、２５
   〜４５℃の曇点を有する第１のアクリルアミド−ジアセ
   トンアクリルアミド共重合体をベースポリマとし、アジ
   ド化合物を光架橋剤とする第１の組成物の膜を上記第１
   の曇点より低い温度下で形成する工程と、上記第１の組
   成物膜上に上記第１の曇点より高い曇点を有するもの又
   は曇点を示さない第２の水溶性ポリマをベースポリマと
   する第２の露光によって不溶化する感光性組成物を上記
   第１のベースポリマの曇点以上で上記第２のベースポリ
   マの曇点より低い温度下で形成する工程後、１回のリソ
   グラフィ工程で上記第１の組成物膜および上記第２の組
   成物膜を同時にパターニングする工程を有することを特
   徴とする水溶性ポリマ含有組成物膜の積層体の形成方
   法。
3. 【請求項３】請求項１または２において、上記第１の組
   成物膜は青，赤，緑色のいずれか１種の顔料を含んでお
   り、上記第１の組成物膜上にそれと同色の上記第２の組
   成物膜を形成する水溶性ポリマ含有組成物膜の積層体の
   形成方法。