JPH11306974A

JPH11306974A - 陰極線管の蛍光面形成方法

Info

Publication number: JPH11306974A
Application number: JP10651298A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Hattori; 博信服部; Masaaki Ogura; 正昭小椋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】高輝度かつすぐれた解像度が得られる陰極線
管の蛍光面形成方法を得ることを目的とする。【解決手段】あらかじめバルブ内に電解質溶液を入れ
ておき、この電解質溶液に蛍光体とバインダーを含む懸
濁液を加え、蛍光体の沈降後、上澄液を除去し、フェー
スパネル1 の内面に付着する蛍光体層6 を乾燥する陰極
線管の蛍光面形成方法において、上澄液を除去したの
ち、バルブ4 内の圧力を高めて乾燥前の蛍光体層を加圧
し、１０〜３０μm の厚さにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モノクローム陰
極線管の蛍光面形成方法に係り、特に高輝度かつすぐれ
た解像度が得られる陰極線管の蛍光面形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】モノクローム陰極線管として、白黒受像
管のほか、青、緑、赤の単色画像を表示する陰極線管を
組合わせて、各陰極線管に表示される単色画像をスクリ
ーン上に拡大投写してカラー画像を表示する投写型陰極
線管などがある。

【０００３】一般にこれら陰極線管の蛍光面は、フェー
スパネルと一端部が円筒状のネックからなる漏斗状のフ
ァンネルとからなるガラスバルブ内に、あらかじめ硝酸
バリウムなどの電解質水溶液を入れておき、この電解質
溶液をクッション水として、これに蛍光体と水硝子を含
む懸濁液を加え、その蛍光体を沈降させてフェースパネ
ルの内面に付着させたのち、上澄液を排出し、その後、
乾燥することにより形成される。

【０００４】特に高解像度が要求される陰極線管の蛍光
面形成方法としては、蛍光面での分解能の低下を防止す
るために、蛍光体粒子を細かくしたり、遠心沈殿により
蛍光面の膜厚を薄くしたり、あるいは電解質として硝酸
カリウムを用いて水硝子との反応を遅くする方法などが
ある。これらは、いずれも結果的に蛍光面の膜厚を薄く
する方法である。

【０００５】しかし、蛍光面上に表示される画像を拡大
投写する投写型陰極線管については、蛍光面上に表示さ
れる画像を８〜４０倍に拡大してスクリーンに投写する
ため、解像度と輝度の両特性が要求される。

【０００６】一般に輝度を上げるためには、蛍光体粒径
を大きくする方法がとられている。しかし蛍光体粒径を
大きくすると、蛍光面の膜厚が厚くなり、分解能が低下
して解像度を良好にすることが困難となる。

【０００７】一方、遠心沈殿により蛍光面を形成する方
法は、バルブを５００rpm 以上の回転速度で回転するこ
とが必要であり、大かかりな設備が必要となるばかりで
なく、蛍光面形成に要する時間が長く、量産性に欠け、
コスト高となる。

【０００８】また水硝子との反応が遅い硝酸カリウムを
用いる方法は、蛍光体の自然沈降によりフェースパネル
の内面に蛍光体を付着させるのに６時間以上かかるた
め、遠心沈殿と同様に量産性に欠ける。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、モノク
ローム陰極線管の蛍光面は、あらかじめバルブ内に硝酸
バリウムなどの電解質水溶液を入れておき、この電解質
溶液に蛍光体と水硝子を含む懸濁液を加え、その蛍光体
を沈降させてフェースパネルの内面に付着させたのち、
上澄液を排出し、その後、乾燥することにより形成され
る。特に高解像度が要求される陰極線管の蛍光面形成方
法としては、蛍光面での分解能の低下を防止するため
に、蛍光体粒子を細かくしたり、遠心沈殿あるいは水硝
子との反応を遅くする電解質を用いるなど、蛍光面の膜
厚を薄くする方法がある。

【００１０】しかし蛍光体粒子を細かくすると、高輝度
が困難である。また遠心沈殿あるいは水硝子との反応を
遅くする電解質を用いる方法は、量産性に欠け、コスト
高となる。そのため、これら方法は、解像度と輝度の両
特性を必要とする投写型陰極線管の蛍光面形成方法とし
て適切でない。

【００１１】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、高輝度かつすぐれた解像度が得ら
れる陰極線管の蛍光面形成方法を得ることを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）あらかじめフェ
ースパネルとファンネルとからなるバルブ内に電解質溶
液を入れておき、この電解質溶液に蛍光体とバインダー
を含む懸濁液を加え、蛍光体の沈降によりフェースパネ
ルの内面に蛍光体層を付着させたのち、上澄液を除去
し、フェースパネルの内面に付着する蛍光体層を乾燥す
る陰極線管の蛍光面形成方法において、上澄液を除去し
たのち、バルブ内の圧力を高めて乾燥前の蛍光体層を加
圧し、１０〜３０μm の厚さにした。

【００１３】（２）（１）の陰極線管の蛍光面形成方
法において、蛍光体の平均粒径を５〜１５μm とした。

【００１４】（３）（１）または（２）の陰極線管の
蛍光面形成方法において、蛍光体を真円度１〜１．１の
球状蛍光体とした。

【００１５】（４）（１）の陰極線管の蛍光面形成方
法において、蛍光体層を加圧する圧力を１．１〜２．０
×１０⁵Paとした。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【００１７】図１に示すように、フェースパネル１と一
端部が円筒状のネック２からなる漏斗状のファンネル３
とからなるガラスバルブ４をフェースパネル１を下にし
て設置し、このバルブ４内に電解質溶液５を入れ、この
電解質溶液５をクッション水として、これに蛍光体とバ
インダーとしての水硝子を含む懸濁液を加える。そして
一定時間静置し、図２に示すように、蛍光体６を自然沈
降させてフェースパネル１の内面に蛍光体層６を付着さ
せたのち、その上澄液７を排出する。その後、図３に示
すように、フェースパネル１の内面に蛍光体層６の付着
するバルブ４のネック２の開口をゴム栓などのパッキン
８により密封し、このパッキン８を貫通する接続管９を
介して高圧気体供給装置１０に接続し、この高圧気体供
給装置１０からの気体により、バルブ４内の圧力を、フ
ェースパネル１の内面に被着する蛍光体層８が飛散しな
いように徐々に高めて１．１〜２．０×１０⁵Paに加圧
し、約５分間保持する。その後、バルブ４内を徐々に減
圧して大気圧に戻したのち、上記フェースパネル１の内
面に付着する蛍光体層６を乾燥する。

【００１８】投写型陰極線管などの高輝度画像を表示す
る陰極線管では、その後、上記蛍光体層８の背面に熱分
解しやすい樹脂からなる薄膜を形成し、この薄膜上にス
パッターによりアルミニウム膜を形成してメタルバック
蛍光面とする。なお、上記樹脂薄膜は、その後、陰極線
管製造工程での加熱により分解除去される。

【００１９】一般に陰極線管の蛍光面は、高輝度画像を
表示する陰極線管でも、最適膜厚は、蛍光体粒径の２〜
３倍程度が理想的とされている。この場合、電解質溶液
をクッション水として、これに平均粒径１０μm 程度の
大粒子蛍光体と水硝子を含む懸濁液を加えて蛍光体を自
然沈降させると、電解質と水硝子との凝集により、フェ
ースパネルの内面に付着する蛍光体層は、蛍光体の充填
密度が低くなり、形成される蛍光面の膜厚が４０〜５０
μm となる。

【００２０】これに対して、この実施の形態のように蛍
光体層６を乾燥する前にバルブ４内を加圧にすると、平
均粒径５〜１５μm の蛍光体を用いても、蛍光体層６中
の蛍光体粒子間の隙間が圧縮され、膜厚を１０〜３０μ
m に薄膜化することができる。この場合、蛍光体として
真円度が１〜１．１の真円に近い球状蛍光体を用いるこ
とにより、蛍光体粒子間の隙間をより効果的に圧縮し
て、球状でない蛍光体にくらべて、さらに蛍光体層の膜
厚を約１０％薄くすることができる。

【００２１】その結果、蛍光面の薄膜化により、分解能
を向上させて解像度のすぐれた蛍光面とすることができ
る。また蛍光体の充填密度の上昇により蛍光体層６の透
過率が上がり、電子ビームにより励起発光させた場合、
背面のアルミニウム薄膜により反射される光の減衰が減
り、輝度を高めることができる。さらに、投写型陰極線
管などのように高負荷で使用される陰極線管では、電子
ビームの衝撃による発熱により蛍光面が着色し、発光特
性が劣化するが、この実施の形態のように蛍光体の充填
密度を高めると、蛍光面の熱伝導率が改善され、蛍光体
の温度上昇を抑えて輝度劣化を抑制することができる。

【００２２】しかも、この実施の形態の方法によれば、
従来よりおこなわれている蛍光面形成方法に加圧工程を
付加するだけで蛍光面を形成できるので、蛍光面を容易
かつ安価に形成でき、量産性にすぐれているなどの効果
が得られる。

【００２３】以下、発明の実施の形態を実施例により具
体的に説明する。

【００２４】

【実施例】フェースパネルと漏斗状のファンネルからな
る７インチの投写型陰極線管用バルブのフェースパネル
を下にして、このバルブの内側に２％硝酸バリウム溶液
１２ccおよび純水３３５ccを注入する。一方、平均粒径
８μm のＹ₂Ｓｉ₅Ｏ：Ｔｂからなる球状緑色蛍光体
０．６３g 、２５％水硝子溶液２０ccおよび純水１８０
ccを十分に攪拌して均一な懸濁液をつくり、これを上記
バルブの内側に注入する。そして約３０分静置して、蛍
光体を沈降させてフェースパネルの内面に蛍光体層を付
着させる。

【００２５】その後、上記バルブを徐々に傾けて、ネッ
ク開口から蛍光体の沈降したのちの上澄液を排出する。
ついで上澄液の排出したのちのバルブを高圧気体供給装
置に接続して空気を送込み、バルブ内の圧力を徐々に
１．１〜２．０×１０⁵Paまで高め、約５分間保持す
る。その後、バルブ内を徐々に減圧して大気圧に戻した
のち、蛍光体層を熱風により乾燥する。

【００２６】その後、上記蛍光体層の背面に、ニトロセ
ルローズまたはアクリル系樹脂の薄膜を形成し、この薄
膜上にスパッターによりアルミニウム膜を形成する。

【００２７】図４（ａ）に上記方法により形成した蛍光
面を示す。同（ｂ）は同量の蛍光体を用いて従来方法に
より形成した蛍光面の比較図である。これら図におい
て、１２a ，１２b はフェースパネル１の内面に形成さ
れた蛍光面、６a ，６b は各蛍光面１２a ，１２b を構
成する蛍光体、１３はその背面に設けられたアルミニウ
ム膜であり、この実施例の蛍光面１２a の蛍光体６a
は、円形で示したように球状であるのに対し、従来の蛍
光面１２b の蛍光体６b は、楕円で示したように非球状
である。

【００２８】図４（ａ）に示したこの実施例の蛍光面１
２a は、同（ｂ）に示した従来の蛍光面１２b にくらべ
て膜厚が薄くなっている。このような膜厚は、球状蛍光
体６a を用いただけでは、蛍光体の凝集などにより十分
に薄くならず、かつ全面にわたり均一な膜厚を得ること
が困難であるが、上記のように上澄液の排出したのち、
フェースパネルの内面に付着する乾燥前の蛍光体層を加
圧することにより得られる。

【００２９】このように蛍光面１２a が薄くなると、同
一径ｄの電子ビーム１４を入射させても、蛍光面１２a
透過後のスポット径Ｄa は、励起発光した蛍光体からの
光の拡散が少なく、従来の蛍光面１２b 透過後のスポッ
ト径Ｄb にくらべて小さく、Ｄa ＜Ｄb となる。それにより、分解能の低下を少なくして解像度
を向上させることができる。

【００３０】７インチ９０度偏向バルブの直径２９．１
mmのネック内にＨＩ−ＵＰＦ（Ｈｉｇｈ−ＵｎｉＰｏ
ｔｅｎｔｉａｌＦｏｃｕｓ）電子銃を封止した陰極線
管について、電子ビームとして流れる電流（カソード電
流）を変え、スポット径としてその５％幅を測定した結
果を表１に示す。

【００３１】

【表１】この表１に示したように、この実施例の蛍光面は、従来
の蛍光面にくらべて、膜厚が約６０％薄く、それにより
スポット径を約１０％小さくすることができる。

【００３２】また、表２に、陽極電圧３２kV、ラスター
サイズ６インチ（１２２×９１mm²）としたときの輝度
を示す。

【００３３】

【表２】この表２に示したように、この実施例の蛍光面は、従来
の蛍光面にくらべて、輝度を約５％改善することができ
る。

【００３４】さらに、表３に、陽極電圧３２kVにして、
蛍光面に４００ mW/cm²の強制膜焼け試験をおこなった
ときの輝度低下率を示す。

【００３５】

【表３】この表３に示したように、この実施例の蛍光面は、従来
の蛍光面にくらべて、輝度劣化を約５％改善することが
できる。

【００３６】なお、上記実施の形態では、緑色蛍光体で
あるＹ₂Ｓｉ₅Ｏ：Ｔｂからなる蛍光面について説明し
たが、この発明は、それ以外の蛍光体からなる蛍光面に
適用して同様の効果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】上述のように、上澄液の排出したのち、
フェースプレートの内面に付着する乾燥前の蛍光体層を
加圧すると、蛍光面の膜厚を薄くして分解能を向上さ
せ、すぐれた解像度を有する蛍光面とすることができ
る。また蛍光体の充填密度の上昇により蛍光体層の透過
率が上がり、輝度を高めることができる。さらにその充
填密度の向上により、蛍光面の熱伝導率が改善され、蛍
光体の温度上昇を抑えて輝度劣化を抑制することができ
る。しかも、従来よりおこなわれている蛍光面形成方法
に対して工程を大幅に変更することなく容易かつ安価に
蛍光面を形成でき、量産性にすぐれているなどの効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態である陰極線管の蛍光
面形成方法の一工程である電解質溶液および蛍光体と水
硝子を含む懸濁液の注入を説明するための図である。

【図２】同じく蛍光体の沈降によるフェースパネルの内
面への付着を説明するための図である。

【図３】フェースパネルの内面に付着した蛍光体層に対
する加圧を説明するための図である。

【図４】図４（ａ）はこの発明の実施の形態の蛍光面形
成方法により得られる蛍光面の構造を示す図、図４
（ｂ）は比較のために示した従来の蛍光面の構造を示す
図である。

【符号の説明】

１…フェースパネル３…ファンネル４…バルブ５…電解質溶液６…蛍光体層１０a …蛍光面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめフェースパネルとファンネル
とからなるバルブ内に電解質溶液を入れておき、この電
解質溶液に蛍光体とバインダーを含む懸濁液を加え、上
記蛍光体の沈降により上記フェースパネルの内面に蛍光
体層を付着させたのち、上澄液を除去し、上記フェース
パネルの内面に付着する蛍光体層を乾燥する陰極線管の
蛍光面形成方法において、上記上澄液を除去したのち、上記バルブ内の圧力を高め
て上記乾燥前の蛍光体層を加圧し、１０〜３０μm の厚
さにすることを特徴とする陰極線管の蛍光面形成方法。
【請求項２】蛍光体の平均粒径が５〜１５μm である
ことを特徴とする請求項１記載の陰極線管の蛍光面形成
方法。
【請求項３】蛍光体が真円度１〜１．１の球状蛍光体
であることを特徴とする請求項１または２記載の陰極線
管の蛍光面形成方法。
【請求項４】蛍光体層を加圧する圧力が１．１〜２．
０×１０⁵Paであることを特徴とする請求項１記載の陰
極線管の蛍光面形成方法。