JPS60101832A - ガラス表面にモザイク状発光スクリンを形成する方法 - 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〕 この発明は、カラーテレビジョン用およびカラーデータ
表示用として特に有効な陰極線管（ＣＲＴ）のモザイク
状発光表示ヌクリンの形成法に関する　−ものである。

〔背　景〕

たとえば、１９６８年１０月１５日付でロウ氏に付与さ
れた米国特許第３４０６０６８号に記載されているよう
なスラリ直射写真印刷法によってモザイク状発光表示ス
クリンを形成する場合には、ＣＲＴのフェースプレート
・パネル内面のようなガラス基板に、光不溶化性バイン
ダ（ホトバインダ）、その材感剤（ホトセンシタイザ）
および蛍光体材料粒子からなるスラリを塗布してその被
膜を形成し、乾燥し、次いで有孔マスクを介して露光す
るなどの方法で化学光線のバタンで露光して、その被膜
中に溶解度の大きな部分と小さな部分を形成する。次に
この被膜に、水または他の水溶液を威圧力をもって吹付
けまたは噴射することによりその溶解度の大きな部分の
みを除去することによって現像して、発光スクリンのモ
ザイク部分を作っている。

通常は藷壜肴相異なる３種の蛍光体被膜を用いて、異”
なる・、色；光を放射する３種のモザイク部分の□繰返
しアレイを形成している。

各蛍光体被膜の残った低溶解度の部分のガラス表面に対
する付着力は重要であって、しかもこの付着力は現像工
程中称に大事である。モザイク状スクリンのモザイク部
分を構成すべき低溶解度の部分が少しでも欠損すると、
そのスクリンは廃棄しなければ々らない。

通常の環境では、清浄なガラス表面に対する蛍光体被膜
の付着力は、その被膜を形成する前にガラス表面上にポ
リビニル・アルコールの様な水溶性重合材料の非常に薄
いプリヨーティングを施すことによって改善できる。重
質（厚い）プリコーティングを施すことで清浄々ガラス
に対する蛍光体被膜の付着力を−より高めることができ
る。−形式として、この重質プリコーティングは、光不
溶化性の重クロム酸塩材感ポリビニル・アルコールまた
は他の水をベースとした感光性有機コロイドで、蛍光体
粒子を含み或は含んでい々いもので構成されている。別
の形式として、たとえば１９７６年６月２９日にハーバ
−（Ｈａｒｐｅｒ）　氏に与えられた米国特許第３９６
６４７４号に開示されている様に、ポリスチレン粒子の
ような非水溶性重合材料の水性ニーｑ　／ｌ／　ジョン
の乾燥層でもこの重質プリコーティングを構成すること
ができる。

モザイク被膜が形成されるとその上に鏡状プラスチック
薄膜が施され次いで反射性金属層が形成される。上記何
れの形式の重質プリコーティングを使用しても、可成シ
多量のプリコーテイング材である有機物質がガス化し、
そのガスは引続いて行なわれるベーキング工程期間中に
蛍光体モザイクおよび金属層を通して除去せねばならな
い。また、フェースプＶ−）・パネルの側壁内面やマス
ク取付は用スタッド上に偶然にまたは不注意で付着した
プリコーティング材料も除去しなければならない。この
様にして発生した過量のガスおよび／またはそのガスの
急速な除去処理は、上記の反射層に気泡状凹凸を作るの
で望ま１．シくない。この発明の方法は、厚いプリコー
ティングを使うけれども使用する、従って後でガス化せ
ねばならぬ、プリコーティング材料の量を減少させ得る
方法である。

〔発明の概要〕

この発明の方法では、ガラス表面の発光表示スクリンの
モザイク部分の位置に島状に乾燥プリコーティング材料
を付着させる。従って、ガラス表面上には後でガス化さ
れるべきプリコーティング材料は最小量しか残らない。

次いで周知の工程で発光ヌクリンの製造を行なう。

そのプリコーティング材料は、上記島状部を作るのに非
感光性付例を使用する場合には、前述の米国特許第３９
６６４’７４号に記載されているプリコーティング材料
と同じものとすることができる。島状部の作成に写真法
を使用する場合には、上記特許に記載のプリコーティン
グ材料と重クロム酸塩添加ポリビニル・アルコールの様
な極く少量の光不溶化性バインダとを含む連続層を被着
することによって、その島状部を作る。次に、この層を
化学光線のバタンで露光した後現像する。好ましい写真
法ではガラ・ス表面上に先ずブラック・マトリクスを付
着させる。次に、ガラス表面とマトリクス中の開孔全通
して全面（フラッド）露光することによってプリコーテ
ィングの島状部を選択的に（５） 不溶性化する。

プリコーティングの島状部を作ることによってガス化す
べき材料の量が少なくなシ、また発光スクリンの表示部
の外側に実質的にプリコーティング材料が存在しない状
態となる。こうして、ガラス表面にモザイク状発光表示
スクリンを作る場合に、通常厚いプリコーティングの使
用に付帯する欠点を除いて、ガラス表面に対する蛍光体
被膜の良好な付着性を得ることができる。

以下、図面を参照して詳細に説明する。

〔実施例〕

この発明の方法は、先ず最初にモザイク状発光ヌクリン
のモザイク部分の位置に乾燥プリコーティングの島状部
を付着形成する。このモザイク部分と島状部の形態は、
６角形配置の円形ドツトの形、または並列配置のストラ
イプ或いは発光表示ヌクリンに使用される他の任意の形
状、配置とすることができる。この島状部は、任意の製
図法的技法、写真法または非写真的技法によって被着し
付着させることができる。次に述べる２つの実施（６） 例では写真法を使っている。

第１の実施例は、ガラス板２１上に３種の相異なる発光
特性の並列ストライプより成る非マトリクス形の発光表
示スクリンを形成する例である。第１図に示す第１工程
では、ガラス板２１の一方の主表面２５を光不溶化性プ
リコーティング材料の連続的な乾燥層２３で被覆する。

次に第２図に示すように、層２３に密着した第１の写真
マスタ２９を通過する化学光線（矢印２７で示す）によ
り露光して、プリコーティング層２３の島状のストライ
プを不溶性化する。この露光処理は、１００ワツトの水
銀蒸気を ランプからの紫外線、２０〜３０秒程度当てることで充
分である。次いで、なお溶解性であるこのプリコーティ
ング材料を除去することにより現像して、スクリンのモ
ザイク部分が配置されるべきそれぞれの場所に不溶化し
たプリコーティング材料の島状ストライプ３１Ａ、　３
１Ｂおよび３１Ｃを残す（第３図参照）。

島状部３１Ａ、　３１Ｂおよび３１Ｃとガラス表面２５
の露出部を、第１の発光特性（たとえば緑色発光）をも
った蛍光体粒子とそれに対する光不溶化性バインダとよ
り成る第１の蛍光体層３３で被覆する。

第４図に示すように、この第１の蛍光体層３３を第２の
写真マスタ３７を通して化学光線３５に露出し、所望の
島状ストライプ３１Ａを覆ってモザイク・ストライプ３
７Ｇを不溶性化する。この露光した蛍光層３３を擾乱状
態の水性媒体で現像して、第５図に示すようにプリコー
ティング島状部３１Ａ上に不溶性化したモザイク・スト
ライプ３７Ｇだケラ残す。

これら最後の工程は、蛍光体粒子として上記のものに代
えて第２の発光特性（たとえば青色発光）を持つものを
使って２回目を繰返し、所要のプリコーティング島状部
３１Ｂの上にモザイク・ストライプ３７Ｂを形成する。

また、上記のものに代えてリコーテイング島状部３１Ｃ
の上にモザイク・ストライプ３７Ｒを形成する。

第６図に示すように、次にこれらモザイク・ストライプ
部分３７Ｇ１３７Ｂおよび３７Ｒとガラス表面２５の露
出部分とを、吹付けまたはエマルジョン被膜形成法を使
って、有機重合材料の透明な乾燥した鏡状薄膜３９で被
覆する。そして、この鏡状薄膜３９の上に金属層４１を
蒸着する。ガラス板２１とその上に形成した構造全体を
空気中で約３５０°Ｃでベーキング処理することによシ
はとんどすべての有機材料をガス化し、金属層４１を通
して放出させて、第７図に示すスクリン構造とする。こ
のスクリン構造は、次に、各モザイク部分を選択的に励
起して発光させる手段を有する。ＣＲＴのような表示装
置中に組込まれる。

第２の実施例は、ＣＲＴ用のガラス・フェースプレート
５１の内面に３種の相異なる発光特性をもつ円形ドツト
を６角形配置にしたマトリクス発光表示スクリンを作る
例である。第１の工程として、第８図に示すように、ガ
ラス板５１の一主表面５５上に任意周知の方法でブラッ
ク・マトリクス５３を形成スる。マトリクス５３は、ス
クリンのモザイク部分の位置に開孔５７を持っている。

次に、このマトリクス５３と開孔５７を覆うように光不
溶化性プリコ（ｃｒｌ −テイング材料の乾燥した連続層５つを形成する。

第９図に示すように、ガラス板５１とマトリクス５５中
の開孔５７を通してプリコーティング層５９に到来する
化学光線（矢印６１で示す）で露光することによって、
プリコーティング層５９中の島状ドツト部を不溶性化す
る。プリコーティング層５９を現像して、なお可溶性の
ま＼のプリコーティング材料のみを除去し、第１０図に
示すように、スクリンのモザイク部分が位置すべき場所
であるマトリクスの各開孔内に不溶化したプリコーティ
ング材料の島状ドラ）　６３Ａ、　６３Ｂおよび６３０
を残す。

島状部６３Ａ、　６３Ｂおよび６３Ｃとガラス表面５５
の露出部の上を第１の実施例におけると同様に第１の蛍
光体層６５で被覆する。この第１の蛍光体層６５を、次
に、周知の方法でフェースプレート５１に取付けたシャ
ドウマスクを通して行なうシャドウ投影法により矢印６
７で示す化学光線で露光して、所望のプリコーティング
島状ドラ）　６３Ａの上の所要のモザイク・ドツトを不
溶性化する。この露光した蛍光体層６５を擾乱水性媒体
で現像し、第１２図に（ｌＯ） 示すようにプリコーティング島状部６３Ａ上の不溶性化
されたモザイク・ドラ）　６９Ｇだけを残す。仁の最後
の２工程を、シャドウ投影プリント法によってモザイク
・ドツトを不溶性化することを除いて第１の実施例と同
様にして、２回目と３回目を繰返して、プリコーティン
グ島状部６３Ｂの上にモザイクφドツト６９Ｂを生成し
、プリコーティング島状部６３Ｃの上にモザイク・ドラ
）６９Ｒヲ形成ｔ−る。

次に、第１３図に示すように、モザイク部分６９Ｇ、６
９Ｂおよび６９Ｒとそれらの間の露出部を有機材料の透
明な乾燥鏡状薄膜７１で被覆する。次にこの鏡状ｉ膜７
１の上のアルミニウム層７３を蒸着する。フェースプＶ
−）５１とその上にある構造全体を空気中で約３５０°
Ｃでベーキングして、その中の有機材料の実質的にすべ
てをガス化し、金属層７３を通して放散させて、第１４
図に示すヌクリン構造を形成する。

両実施例で使用する光不溶化性プリコーティングは、下
記の好ましい固体の重量パーセント（括（１１） 弧内は実用範囲）で次の様に製造することができる。

非水溶性粒子のポリスチレン共重合体のラテックス〔例
えば、オパシファイア （Ｏｐａｃｉｆｊ−ｅｒ）　Ｅ３０５　（シカゴ市、モ
ートン−ノーウィッチ・プロダクツ社の登 録商標）　）　−−−−−８，００（４〜１５）ポリビ
ニル舎アルコール〔例エバ、ピノ／ｌ／　（■ｉｎｏ工
）　５４０　（米国ケンｌツキ州カルバートシティのエ
ア・プロダクツ・ アンド・ケミカル社の登録商標）〕 ・・・・・１．ｏｏ（０，５〜１．５）表面活性剤〔プ
ルロニック（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ）Ｌ−９２（米国ミシガ
ン州ワイアンドッテ、ワイアンドツテ・ケミカルズ社の 登録商標）〕　・・・・・０．０２（０，０１〜０．０
３）水　・・・・・残量 上記の混合物を緩つくりと連続的に攪拌してＥ−３０５
粒子を懸濁状に保つ。マトリクス被覆を持つパ１、ネル
に施すには、この混合物を薄い（粘つこ（１２） くない）懸濁液流とし一方そのパネルを急速回転させて
一様な被膜を形成する。次にこの被膜を、約４５°Ｃに
加熱すると共に清浄な空気を流して乾燥させる。この乾
燥温度は約５０°Ｃよシも低く保つことが良く、さもな
いと熱のために被膜が部分的に不溶性化される。ポリス
チレン含量は、１Ｆ力を高めるので、多い方が良いが、
余シ付着力が大きいと後の工程における蛍光体粒子の除
去を妨げることがある。他の重クロム酸塩付感剤および
他の重クロム酸対ＰｖＡ（ポリビニル・アルコール）比
も、この技術分野で周知のように、使用することもでき
る。

このプリコーティング層を露光処理するには、１００ワ
ツトの水銀蒸気ランプからの紫外線をｌＯ乃至６０秒間
投射すれば充分である。露光処理の済んだプリコーティ
ング層は、米国特許第３９６６４’７４号に記述されて
いる様に、水を吹付けて現像する。

現像後、この被膜を乾燥させ、蛍光体被膜を形成する。

こ＼では、発光表示スクリンの作成に利用し得る任意の
蛍光体−スラリ組成を使用すること（１３） ができる。同じ様に、その様々スクリン作成に利用可能
な、露光処理、現像処理、被膜形成およびアルミニウム
被膜形成の方法を使用することができる。更に、上記の
様々スクリンから有機物質を焼成駆出する任意の方法を
使用することができる。

上述の米国特許中に記述されている技法はこの発明の方
法の実施に使用可能である。その中には同特許明和書の
第６欄に記載された付着力の現像時間試験或いはセグメ
ント露光試験もある。

湿潤時の付着性はスラリ中のグリコール含量に影響され
ることが判った。たとえば、所望の高い付着性を得るた
めには、蛍光体スラリ中のトリエチレン・グリコールの
重量はＰＶＡ含量を基準にして０．５０未満好ましくＩ
ｄｏ、ｓ３未満でなければならない。１９Ｖ型の中間解
像度の構造における付着性試験の幾つかのデータを表に
して次に示す。この付着性は、現像時間法で、すなわち
最初に蛍光体ストライプの破断またはドツトの欠損が生
ずるに要する吹付け（ヌプレイ）時間で、測定した。前
記Ｅ−：ｓｏ５ラテックスを含むプリコーティング層（
１４） を使うと、第２（または第３）蛍光体層の付着力は第１
層の付着力より低い。従って、この表には形成された第
１または第２の蛍光体層として緑色発光層の付着力が示
されている。粉砕された緑色蛍光体の平均粒度は約６．
０μで、スクリン重量は約２．２ｑ／ｃｙｒ？である。

スラリ中のトリエチレン・グリコールの重量はＰＶＡの
重量の約０．２５である。

表 このデータは、非常に高い付着性の値を得るためには、
このレジスト層すなわちプリコーチイン（１５） グ層ばたとえば０．２０〜０．４０ツ／ｉという風に非
常に厚くすべきことを示している。しかしこれは有効な
０．０８〜０．８０ツ／−の範囲内にある。同じ様々条
件下で、同じ１９Ｖ型中間解像度構造における普通のＰ
ＶＡプリコーティングは、別のテストによると、６６秒
の平付着性と４４〜１１８秒の範囲を示した。明らかに
この測定さり、た付着性（６６秒）は大体３５秒の寺港
標準的な現像時間に非常に近い値である。従って、普通
のＰＶＡプリコーティングを持った殆どどのパネルも上
記と同じ条件による製造工程で欠損することが予想され
る。

湿潤時の付着性が高いレベルにあることに加えてこのＭ
’Ｒレジヌト・プリコーティング島状部はスラリの除去
（清掃）特性が非常に良く、そのため蛍光体層中の有孔
度が低くなる。この蛍光体層の有孔度が良好であること
は、多分、１３Ｖ型のドツト・モザイク表示パネルの試
験で確認されている光出力の増大の一因をなしていると
思われる。

この発明の方法を使用した６本の陰極線管の平均光出力
は、同じ時期における標準的な陰極線管の（１６） 僅か５２９．０キャンドル／ｍ２／　ｍＡｍｐ　、に対
し５４’７．９キヤンド／Ｌ／　／ｒｎ２／　ｍＡｍｐ
　、であった。

スラリ直接写真法を使用するより小寸法のモザイク素子
を有する高解像度３色スクリンの製造においては、娯楽
用テレビジョン映像管で使用する大き々寸法のモザイク
素子を有する普通のスクリンに比べて、蛍光体ヌクリン
の湿潤時の付着性が相当低いことが判った。この高解像
度スクリンは普通は６角形配置の蛍光体ドツト群の形を
している。しかし、そのスクリンは、シャドウマスク形
娯楽用映像管の線状（ストライプ）蛍光体群のように、
細い蛍光体線すなわちストライプの形とすることもでき
る。代表的な１９Ｖ型中間解像度のシャドウマスク型管
では、マスクヌリットの幅は通常の１９Ｖ型娯楽用映像
管における約０．２１１１ｆｆに比べて約０，１ｃＨｆ
ｆＷであシ、１本の蛍光体ストライプの幅は、娯楽用映
像管のスクリンにおける約０．２８ＭＭに比べて中間解
像度管の表示スクリンでは約０．１！Ｍ７ｆｆになる。

水を吹付ける現像工程中における湿潤時ヌクリンの付着
性を光感度測定法で調べたところ、（１７） 中間解像度ヌクリンの湿潤時スクリンの付着性は普通の
管のスクリンのそれの約２８％に過ぎないことが判った
。これで、高解像度スクリンの製造過程において付着性
不良の数が屡々非常に多いことの説明がつく。中間解像
度の表示ヌクリンの小さな寸法の蛍光体素子が何故その
様にひどく付着性が低くなるかの理由は完全には判って
いない。多丁するからであろう。たとえば、典型的な小
さな蛍光体素子は付着性が低いといっても連続的な層状
（ソリッド）スクリンは非常に良好な付着性を呈するこ
とが判っている。高解像度スクリンのモザイク素子の付
着性は低いので、その湿潤時の付着性を強化するために
ポリスチレン形の粒子の厚い層から成る島状部を使用す
ることが望ましい。

端を充分に清浄化しないと、この（残った）有機材料が
パネルとファンネルとの間のフリット封止（１８） を損なう原因となる。乾燥したプリコーティング粒子は
、マスクの着脱のときにスタッドから脱落することにな
る。この発明の方法を使用すれば、プリコーティングが
また可溶性であるうちにフラッシュ処理および／または
拭き取シすることによって上記諸部分から上記の如き不
要プリコーティングを除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図までは、この発明による方法の第１の
実施例における選ばれた工程を理想的な形で示す、ガラ
ス板の要部断片の一連の断面側面図、第８図から第１４
図までは、この発明の方法の第２の実施例における選ば
れた工程を理想的な形で示す。フェースプレート・パネ
ルの断片の一連　。 の断面側面図である。 ２１・・・ガラス板、２３・・・ガラス板の主表面、３
１Ａ。 ３１Ｂ、　３１Ｃ・・・乾燥プリコーティング（不溶化
したプリコーティング材料の島状ストライプ）、３３・
・・蛍光体の乾燥被膜、３７Ｇ、　３７Ｂ、　３７Ｒ・
・・モザイク部分（モザイク・ヌトライプ）。 （１９）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ガラス表面上における発光スクリンのモザイク
   部分形成予定位置に乾燥プリコーティングの島状部を付
   着させる段階と、上記島状部の上に蛍光体粒子とこの粒
   子用の光不溶化性バインダとを含む乾燥被膜を被着させ
   る段階と、上記島状部上の上記被膜の所定領域を光不溶
   化する段階と、この光不溶化した領域を擾乱水性現像液
   に当てる段階と、より成るガラス表面にモザイク状発光
   スクリンを形成する方法。