JPH11176346A

JPH11176346A - 陰極線管及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11176346A
Application number: JP34147097A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Muchi; 常雄鞭; Makoto Inoue; 誠井上; Masafumi Ata; 誠文阿多; Ram Mathias; ラムマティアス
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】温度ドリフト（ドーミング）を低減すること
により色ズレが生じない、また輝度ムラが起きにくい陰
極線管を提供する。【解決手段】パネル２内面の蛍光面５上に球状炭素分
子からなる膜７が被着形成されて成る陰極線管１を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管及びその
製造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、陰極線管の蛍光面上には、金属薄
膜例えばアルミ蒸着膜を塗布形成したメタルバック膜が
形成されていた。このメタルバック膜により、蛍光面の
蛍光体に電子ビームが当たって帯電することやイオン焼
け等を防止することができると共に、蛍光体から陰極線
管の内部へ向かう光を前面に反射して輝度を上げること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カラー陰極
線管の色選別機構、例えばアパチャーグリル等は所定の
パターンで開口が形成されているが、例えばアパチャー
グリルでは２０％程度の開口率であるため、電子ビーム
と共に発生する主として赤外線等の熱線がほとんど色選
別機構に当たり、色選別機構を加熱してしまうことにな
る。また、メタルバック膜は鏡面となり、色選別機構の
側に熱を反射するため、これによっても色選別機構が加
熱される。

【０００４】これにより、色選別機構に熱膨張を生じ
て、色選別機構の開口が所定の位置からずれて、開口と
蛍光体との相対関係が変化し、色ズレや色純度の低下が
起こる、いわゆる温度ドリフト（ドーミング）が生じて
しまう。この温度ドリフト（ドーミング）の量は、スイ
ッチオンの後徐々に増加してある程度に達すると飽和す
る。

【０００５】通常は、色選別機構を温度補償ができる構
成として、温度ドリフトを防止しているが、発熱が顕著
である場合には、温度補償では追いつかず温度ドリフト
が生じてしまう。

【０００６】そこで、色選別機構に発生した熱を吸収
し、この熱を外に逃がす目的で、例えば蛍光面のメタル
バック膜の上に熱を吸収する層を形成することが考えら
れる。そして、熱をこの層からメタルバック膜に接続さ
れた陰極線管の内面の導電体、アノードボタンを通じて
外部へ逃がすことができる。

【０００７】このような熱を吸収する層は、メタルバッ
ク膜の表面からの熱の反射を防止するためにも、また電
子ビームの透過性を落とさないためにも、黒くて軽い
膜、例えばカーボン膜等が望ましい。

【０００８】このカーボン膜としては、例えば層状炭素
であるグラファイトからなる膜が挙げられ、このグラフ
ァイトの粉末を分散させた液を、吹付、浸漬、スピンナ
ー等の方法によりメタルバック膜上に塗布を行うことに
より、カーボン膜を形成することができる。

【０００９】しかしながら、このように形成したカーボ
ン膜は次のような問題がある。まず、グラファイトの粉
体は、１〜２μｍ程度の大きい粒子であるため、溶剤中
に分散させた状態でもその程度の大きさであり、塗膜の
厚さをそれ以上薄くすることが困難である。従って、例
えば０．１〜０．１５μｍのような薄い塗膜を形成する
ことができない。

【００１０】このようにカーボン膜が厚いと、電子ビー
ムの透過率が低くなり、その結果輝度が低下してしま
う。また、上述の塗布方法では、均一な塗布が困難であ
り、膜が厚い部分が生じて、やはりこの部分輝度が低下
する。その結果、画面上に輝度ムラが生じてしまう。

【００１１】均一な薄い膜を形成するためには、例えば
グラファイト又は他の金属をスパッタ蒸着する方法が考
えられるが、この方法は真空系等の製造設備を要するた
め、製造コストが大きくなり、また成膜時間が長くなる
ため生産性もよくない。

【００１２】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、温度ドリフト（ドーミング）を低減することに
より色ズレが生じない、また輝度ムラが起きにくい陰極
線管及びこの陰極線管を簡便に製造できる製造方法を提
供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の陰極線管は、パ
ネル内面の蛍光面上に球状炭素分子からなる膜が被着形
成されて成るものである。

【００１４】本発明の陰極線管の製造方法は、パネル内
面の蛍光面上に球状炭素分子からなる膜を形成する際
に、球状炭素分子の粉体を昇華させて、蛍光面上に球状
炭素分子からなる膜を形成し、球状炭素分子からなる膜
に紫外線又は電子線又はプラズマを照射させる。

【００１５】上述の本発明の陰極線管によれば、蛍光面
上に球状炭素分子からなる膜が被着形成されていること
により、蛍光面に対向して設けられる色選別機構に電子
ビームが当たって発生する熱を吸収し、この熱を外部に
放散させることができる。

【００１６】上述の本発明製法によれば、昇華により被
着形成させるので、球状炭素分子からなる膜を薄く均一
に形成することができる。また、球状炭素分子の膜に紫
外線又は電子線又はプラズマを照射させることにより、
球状炭素分子同士が重合し安定化する。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、パネル内面の蛍光面上
に球状炭素分子からなる膜が被着形成されて成る陰極線
管である。

【００１８】また本発明は、上記陰極線管において、蛍
光面の蛍光体層上に形成されたメタルバック膜上に球状
炭素分子からなる膜が形成されて成る構成とする。

【００１９】パネル内面の蛍光面上に球状炭素分子から
なる膜を形成する陰極線管の製造方法において、球状炭
素分子の粉体を昇華させて、蛍光面上に球状炭素分子か
らなる膜を形成し、球状炭素分子からなる膜に紫外線又
は電子線又はプラズマを照射させる陰極線管の製造方法
である。

【００２０】以下、図面を参照して本発明の陰極線管の
実施の形態を説明する。図１に示す陰極線管１は、パネ
ル２内面の蛍光体１１の層の上にメタルバック膜として
Ａｌ膜６が形成されて蛍光面５が構成され、このＡｌ膜
６に対向して、色選別機構であるアパチャーグリルＡＧ
が設けられている。

【００２１】パネル２は絶縁性のフリット４によりファ
ンネル３と接着されている。ファンネル３の内面には、
導電膜として内装カーボン膜８が形成され、ファンネル
３のネック部３ｎの内部には電子銃９が組み込まれ、内
装カーボン膜８と電気的に接続されている。電子銃９の
先端にはステム１０が取り付けられファンネル３の外に
突出している。

【００２２】本実施の形態においては、特にＡｌ膜６の
上に球状炭素分子からなるカーボン膜７が形成されて成
る。図１の陰極線管１の蛍光面５周辺の一部の拡大図を
図２に示すように、パネル２の上に赤色、緑色、青色の
３色をそれぞれ発色する蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂを配置し、各
蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂの間にはいわゆるブラックストライプ
を構成するカーボン１２が形成される。そして、蛍光体
Ｒ，Ｇ，Ｂを覆ってＡｌ膜６が形成されメタルバック膜
を構成している。さらに、そのＡｌ膜６上に上述の球状
炭素分子からなるカーボン膜７が形成されている。

【００２３】上述の球状炭素分子としては、いわゆるフ
ラーレン類と呼ばれる、Ｃ₆₀，Ｃ₇₀，Ｃ₈₄等のサッカー
ボール状の炭素分子が挙げられる。Ｃ₆₀の構造を図４
に、Ｃ₇₀の構造を図５にそれぞれ示す。また、Ｃ₆₀が重
合した状態を図６に、Ｃ₇₀が重合した状態を図７にそれ
ぞれ示す。

【００２４】このような球状炭素分子は、トルエン、ベ
ンゼン等の溶剤に溶解するため、これらの溶剤に球状炭
素分子の粉体を溶解させて塗布し、乾燥させることによ
り、粉体の大きさと比較して非常に薄い膜を形成するこ
とができる。また、球状炭素分子は、加熱や減圧により
昇華する性質があるため、この性質を利用して、気体分
子を被着させて薄い均一な膜の形成を行うことができ
る。

【００２５】そして、上述の球状炭素分子からなるカー
ボン膜７の膜厚は、次のように設定する。例えば陽極電
圧が３０ｋＶの場合、Ａｌ膜６のみとすると０．２５〜
０．３μｍで最高輝度となる最適膜厚となる。そこで、
まずＡｌ膜６を０．１μｍ形成し、蛍光体１１の発光の
反射膜として充分な厚さを確保するようにする。そし
て、球状炭素分子からなるカーボン膜７を０．１５μｍ
形成し、電子ビームの透過率をＡｌ膜６のみの場合と等
価にしておく。尚、この最高輝度となる膜厚は、陽極電
圧によって異なり、陽極電圧が高いほど最適膜厚が厚く
なる傾向がある。

【００２６】ここで、電子ビームの透過度は、膜厚と、
膜の原子番号及び比重に反比例する。従って、原子番号
の小さい軽元素で比重の小さい物質を用いれば、同じ膜
厚で電子ビームがよく透過し、また膜厚の調節により電
子ビームの透過度を制御しやすくなる。従って、軽元素
であるカーボンを用いて黒い膜を形成すれば、電子ビー
ムの透過性が良好で輝度の低下も少ない。

【００２７】尚、図示しないが、カーボン膜７下のＡｌ
膜６は、パネル２内面の導電膜、フリット４を跨ぐブリ
ッジ等を介して内装カーボン膜８に電気的に接続され、
この内装カーボン膜８は図示しないがアノードボタンに
電気的に接続される。

【００２８】続いて、陰極線管の製造工程の概要につい
て説明する。

【００２９】まず、パネル２上に、蛍光体１１を塗布す
る。次に、樹脂からなる中間膜を塗布して蛍光体１１の
表面の凹凸を埋めてメタルバック膜を形成しやすいよう
に平坦化する。さらに、中間膜上にＡｌ膜６を蒸着する
ことによりメタルバック膜を形成し、蛍光面５を形成す
る。尚、中間膜は、その後の熱処理工程で分解して消失
してしまう。

【００３０】次に、このパネル２とアパチャーグリルＡ
Ｇが組み立てられる。一方、ファンネル３は内装カーボ
ン膜８が塗布された後、パネル２との接続部にフリット
４が塗布される。

【００３１】そして、これらパネル２とファンネル３を
組み立てて、例えば４３０℃の空気中で１０分の条件で
フリット焼成がなされる。次に、ファンネル３のネック
部３ｎに電子銃９を組み込んで、電子銃を封止した後、
例えば３５０℃で加熱しながらステム１０を通じて１０
分間排気する。この後は、アークノッキング工程、エー
ジング工程、陰極線管１を完成させた後に実際の使用状
態と同様に動作させながらエージングするセットエージ
ング工程、の各工程を経て陰極線管１が製造される。

【００３２】上述の球状炭素分子からなるカーボン膜７
は、Ａｌ膜６を蒸着した後、このＡｌ膜６の上に形成さ
れ、その後アパチャーグリルＡＧがパネル２と組み立て
られる。

【００３３】そして、球状炭素分子からなるカーボン膜
７は、その後フリット４の焼成工程や、電子銃９を封止
した後の加熱排気工程が行われるため、これらの加熱工
程において安定で分解しないことが要求される。

【００３４】また、電子ビームを照射すると、球状炭素
分子は架橋（重合）することから、本実施の形態のカー
ボン膜７は、陰極線管が完成した後の動作、即ち電子ビ
ームが照射されることにより安定化し、昇華や分解がし
にくくなる。

【００３５】続いて、球状炭素分子からなるカーボン膜
７の形成方法を詳しく説明する。

【００３６】まず、溶液を塗布することにより、球状炭
素分子の膜を形成する方法を説明する。球状炭素分子の
重合体を、例えばトルエン、ベンゼン、ジクロルベンゼ
ン、ジクロロエチレン、二硫化炭素等の溶剤に溶解させ
て、これをスピンナー等で塗布し、その後溶剤を蒸発さ
せることにより球状炭素分子の膜を形成することができ
る。

【００３７】次に、昇華と紫外線照射により、球状炭素
分子の膜を形成する方法を説明する。球状炭素分子を、
例えば５０℃に加熱すると真空中あるいは減圧下で昇華
するので、これをパネル上のＡｌ膜に付着させる。その
後、空気中で紫外線照射することにより球状炭素分子を
重合させて、安定化させることができる。

【００３８】紫外線の照射条件は特に問わないが、例え
ば高圧水銀灯等を紫外線源として用いることができる。

【００３９】この方法は全ての工程がドライプロセスで
ある。また、空気中で重合安定化することができるた
め、設備が簡便で成膜時間を短くすることができる。

【００４０】尚、Ａｌ膜上に球状炭素分子からなる膜を
形成した後、例えば０．１％Ａｒ雰囲気中等、真空中で
プラズマを照射しても、球状炭素分子を重合させて、空
気中で燃えないように安定化することができる。この方
法も全ての工程がドライプロセスであるが、真空設備を
必要とする。

【００４１】また、真空中で電子線を照射しても、同様
に球状炭素分子を重合させて安定化することができる。

【００４２】上述の本実施の形態によれば、パネルの蛍
光面に球状炭素分子からなる膜を形成することにより、
色選別機構の熱をこの球状炭素分子で吸収することがで
き、これにより色選別機構の温度上昇を低減することが
できるため、色選別機構の温度補償機能で間に合うよう
にすることができ、蛍光面のストライプとアパチャーグ
リルのズレが軽減され、セットスイッチオン時の色ズレ
が低減できる。即ち、温度ドリフト（ドーミング）の低
減を図ることができる。

【００４３】また、球状炭素分子が溶剤に溶解し、また
加熱や減圧等により昇華する性質があるため、薄くて均
一なカーボン膜７を形成することができる。即ち、陰極
線管１の画面上の輝度ムラを起こしにくい。

【００４４】本実施の形態においては、Ａｌ膜の上にカ
ーボン膜を形成する構成としたが、Ａｌ膜を形成しない
で、直接蛍光面上即ち中間膜を形成した上に球状炭素分
子からなるカーボン膜のみを塗布してもよい。この場
合、Ａｌ膜を形成した場合と比較して輝度は半減する
が、コントラストが良好になる。

【００４５】尚、Ａｌ膜上に球状炭素分子からなる膜を
形成する場合には、Ａｌ膜が導電性でありＡｌ膜によっ
て電子ビームによる負電荷が除去されるので、例えば図
３に示すように、カーボン膜７の球状炭素分子１３同士
に導通がなくとも、即ち連結してなくてもよく、球状炭
素分子１３の熱吸収率が大であればよい。

【００４６】好ましくは、充分な導電性を確保しカーボ
ン膜７が帯電しないようにするために、Ａｌ膜６とカー
ボン膜７とを合わせた層抵抗を１０⁷Ω／□以下とす
る。

【００４７】本発明の陰極線管及びその製造方法は、上
述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。

【００４８】

【発明の効果】上述の本発明による陰極線管によれば、
パネルの蛍光面上に球状炭素分子からなる膜を形成する
ことにより、蛍光面に対向して設けられる色選別機構の
熱をこの球状炭素分子で吸収することができ、これによ
り色選別機構の温度上昇を低減することができるため、
温度ドリフト（ドーミング）の低減を図ることができ
る。

【００４９】また、球状炭素分子が溶剤に溶解する性質
や、加熱や減圧等により昇華する性質があるため、この
性質を利用して薄くて均一な膜を形成することができ
る。従って、電子ビームの透過性を均一にすることがで
きるので、陰極線管の画面上の輝度ムラを防止すること
ができる。

【００５０】また、上述の本発明の陰極線管の製造方法
によれば、空気中で、かつドライプロセスで球状炭素分
子膜の形成を行うことができるため、安価な設備で容易
に陰極線管の製造ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陰極線管の実施の形態の概略構成図
（断面図）である。

【図２】図１の陰極線管の一部の拡大図である。

【図３】球状炭素分子が連結していない場合を説明する
図である。

【図４】球状炭素分子Ｃ₆₀の構造を示す図である。

【図５】球状炭素分子Ｃ₇₀の構造を示す図である。

【図６】球状炭素分子Ｃ₆₀が重合した状態を示す図であ
る。

【図７】球状炭素分子Ｃ₇₀が重合した状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…陰極線管、２…パネル、３…ファンネル、４…フリ
ット、５…蛍光面、６…Ａｌ膜、７…カーボン膜、８…
内装カーボン膜、９…電子銃、１０…ステム、１１，
Ｒ，Ｇ，Ｂ…蛍光体、１２…カーボン（ブラックストラ
イプ）、１３…球状炭素分子、ＡＧ…アパチャーグリル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マティアスラム東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パネル内面の蛍光面上に球状炭素分子か
らなる膜が被着形成されて成ることを特徴とする陰極線
管。
【請求項２】上記蛍光面の蛍光体層上に形成されたメ
タルバック膜上に上記球状炭素分子からなる膜が形成さ
れて成ることを特徴とする請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】パネル内面の蛍光面上に球状炭素分子か
らなる膜を形成する陰極線管の製造方法において、上記球状炭素分子の粉体を昇華させて、上記蛍光面上に
球状炭素分子からなる膜を形成し、上記球状炭素分子からなる膜に紫外線又は電子線又はプ
ラズマを照射させることを特徴とする陰極線管の製造方
法。