JPH01130446A - 蛍光体スクリーンの金属化方法 - 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、蛍光体スクリーンの金属化方法に関するもの
である。さらに詳細には、特にカラーテレビ受像管もし
くはカラーデイスプレィモニターに使用される蛍光体ス
クリーンの蛍光体上に、加熱すると除去することのでき
る有機フィルムを堆積させる方法に関するものである。

従来の技術 アメリカ合衆国特許第３．５８２．３９０号に開示され
ているように、一般的に使用される陰極線管用の蛍光体
スクリーンの金属化方法は、蛍光体スクリーンの表面上
に、非水溶性膜形成樹脂の水性エマルジョンから得られ
る揮発性基板を形成し、この基板上に金属層を堆積させ
て、基板を揮発させて基板を除去することからなる。従
って、基板が揮発できるように、金属層は十分な多孔度
を備えていなければならない。よって、金属層の多孔度
を調節するために、水性エマルジョンは少量の過酸化水
素と水溶性の膜を形成する有機ポリマーとを含む。コロ
イドシリカ等の他の添加剤をこのエマルジョンに添加す
ることもできる。この添加剤は付着性を向上させ、金属
層中に形成される「ふくれ」を少なくする。

発明が解決しようとする課題 この製造方法は、１９７０年代まで製造されていたドツ
ト型スクリーンを製造するのに適していた。

１９７０年代以降、ストライブ型の構造のスクリーンが
工業的に使用されるようになった。この型のスクリーン
では、使用される照射装置は極めて精巧なもので、従っ
て、高価である。よって、初期投資を少なくするために
、極めて感度のよいスラリーを使用して、蛍光体を得る
。この場合、主成分の感光性ポリマー系は、光増感剤と
して重クロム酸アンモニウム、重クロム酸ナトリウムも
しくは重クロム酸カリウムと共に、バインダとしてポリ
ビニルアルコールを含む。しかし、紫外線に対する蛍光
スラリーの感光度を約２倍に高めるために、エチレング
リコーノペ　トリエチレングリコール及びメチルピロリ
ドン等の添加剤を相当量このスラリーに添加する。しか
し、これらの添加剤は、感光性ポリマーの軟化剤として
も作用し、蛍光体ストライプにコンシステンシの柔らか
いポリマー膜を残すので、都合が悪い。従って、蛍光体
スクリーンを堆積させた後、蛍光体ストライプのポリマ
ーは柔らかいコンシステンシを有し、そのコンシステン
シは色蛍光体の堆積順序によって変化する。

従って、アメリカ合衆国特許第３．５８２．３９０号に
記載のように、揮発基板を形成する際、膜を形成する水
性樹脂エマルジョン中に過酸化水素等の添加剤を使用し
た場合、過酸化水素によるポリマーのエツチングは、色
蛍光体が堆積される順序に応じて極めて選択的になる。

その結果、膜の密度が不均一になり、過酸化水素による
過剰エツチングにより少なくとも最後に堆積された蛍光
体の色の輝度不足が生じる。

本発明の目的は、上記欠点を解消し、様々な色の蛍光体
ストライプのポリマーの選択的エツチングを防止するこ
とである。

課題を解決するための手段 従って、本発明によるならば、透明なフェースパネル上
に、バインダを含む少なくとも１つの蛍光体の層を堆積
させ、中性もしくはアルカリ性で、疎水性の膜を形成す
る非水溶性樹脂の水性エマルジョンからなる補助層を上
記蛍光体層の上に堆積させ、この補助層を乾燥させ、少
なくとも過酸化水素と水溶性ポリマーを含む、非水溶性
膜形成樹脂の水性エマルジョンからなる被膜を上記補助
層の上に堆積させ、この被膜を乾燥させ、金属層を堆積
させ、上記蛍光体層に含まれたバインダと上記補助層と
上記被膜とを蒸発させることからなる蛍光体スクリーン
の金属化方法が提供される。

上記の非水溶性膜形成樹脂は、０．１から４．０重量％
の過酸化水素、０．２５から２．５重量％の水溶性ポリ
マー、及び０．１から１重量％のコロイドシリカを含む
のが好ましい。

疎水性膜を形成する中性もしくはアルカリ性の樹脂を使
用すると、蛍光体ストライプに含有されたポリマーの過
酸化水素によるエツチングを遅延させ、均一化にする。

従って、本発明の方法を使用すると、揮発性基板の形成
中に生じる蛍光体ストライプの選択的エツチングがなく
なる。また、この方法によって、膜に孔や割れ目が過剰
に形成されるのを防ぐ。このような孔や割れ目は、この
膜や、時には２番目に堆積される色に生じる。

補助層もしくは被膜に使用される水溶性の樹脂は、アク
リル酸樹脂コポリマーからなるのが好ましい。「アクリ
ル酸樹脂コポリマー」という語は、アルキドアクリレー
ト、アルキドメタクリレート、アクリル酸、メタクリル
酸及び同様なアクリル酸型モノマーの組合せからなるコ
ポリマーを意味する。また、水溶性ポリマーは、ポリビ
ニルアルコール、硼酸／ポリビニルアルコール錯体化合
物、メチルセルロース及びヒドロキシメチルセルロース
からなる群から選択される。

さらに、スクリーンを空気中で約３５０から５００℃の
温度で加熱して、蒸発させる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照して
行う以下の説明によって明らかとなろう。

実施例 第１図は、標準的な構造のカラーテレビ受像管の概略図
である。この管は、透明な材料で形成されたフェースパ
ネル１２と、ネック１４と、ネック１４とフェースパネ
ル１２を互いに結合させるフレア部１６から構成される
エンベロブ１１を備える。蛍光体スクリーンは、フェー
スパネル１２の内側の表面上に形成されている。３つの
電子銃１７．１８及び１９が、ネック１４に装着されて
おり、３つの独立して電子ビームを放出する。３つの電
子銃１７．１８及び１９はそれぞれ、緑、青、赤の色を
示すビデオ信号によって制御される。磁気装置１５は、
公知のようにネックの周囲に備えられており、特に電子
ビームの集束と偏向を行う。さらに、周知のように、多
数の孔が設けられたマスク２０を、電子銃１７．１８．
１９とデイスプレィスクリーンとの間に備えている。

第２図に図示したように、デイスプレィスクリーン２２
は、フェースパネル１２上に、各々、緑（Ｇ）、赤（Ｒ
）、及び青（Ｂ）の色を放出することのできる蛍光材料
からなる、１組の平行なうイン、すなわち、ストライプ
３７．３８及び３９を備える。各ラインもしくはストラ
イプ３７．３８、及び３９は、各々、１つの色だけを放
出することができる。電子銃１７．１８及び１９は、各
々、その色の１つに向かっており、その結果、各電子銃
から放出された電子ビームは１つの色だけを励起させる
。このマスクの型のテレビ受像管は、当業者には周知で
ある。

一般的に実施されている製造方法では、蛍光体スクリー
ン２２を形成する種々の層を受像管のフェースパネル１
２上に形成し、その後、エンベロブ１１のフレア部１６
にこのフェースパネル１２を封着する。

スクリーンを形成するためには、フェースパネル１２を
適した支持装置に装着させ、このスクリーンに適切な蛍
光材料のスラリーを塗布する。このスラリーは、特に所
望の蛍光体と、ポリビニルアルコール等の有機ポリマー
と、重クロム酸アンモニウム、重クロム酸ナトリウムも
しくは重クロム酸カリウム等の適切な光増感剤と、脱イ
オン水を含む。最近使用される高度に自動化された極め
て精巧な照射装置の場合、エチレングリコーノペ　トリ
エチレングリコール及びメチルピロリドン等の添加剤を
蛍光スラリーに添加して、露光時間を短縮している。そ
の添加量は、例えば、ポリビニルアルコールの３０から
１００重量％である。また、露光時間を短縮させるため
に使用される添加剤の沸点は、全て高く、１５０から２
２０℃である。更に、この添加剤は、蛍光体ストライプ
構造体に含まれる感光性ポリマーの軟化剤として作用し
、蛍光体ストライプ構造体をその軟化点より高く維持す
る。

フェースパネルを傾け、回転させることによって、その
表面全体にスラリーを塗布する。次にスクリーンを高速
度で回転させて、余分なスラリーを除去する。続いて、
このスラリーを赤外線乾燥器で乾燥させる。その後、穴
のあるマスクを通して、スラリーコートを適した光線で
照射して、乾燥したスラリー層上に色の１つのストライ
プのパターン、例えば、参照番号３７で示すようなスト
ライブを記録する。光を照射することによって、スラリ
ーが重合し、露光された表面を非水溶性にする。次に、
単にフェースパネルを水で洗浄して、スラリー層の露光
されていない部分を除去する。

この洗浄によって、蛍光体ストライプのパターンが残る
。次に、このパネルを乾燥させて、水を除去する。この
一般的な方法をさらに２回繰り返して、他の２つの蛍光
体ストライプ３８．３９を堆積させる。この３つの色蛍
光体の堆積の標準的な順序は、通常、緑、青、赤である
。

蛍光体スクリーンの堆積が終わると、フェースパネルを
適切な支持装置に載せ、本発明による疎水性膜の補助層
７４０を堆積させる。使用される支持装置は、６から２
０Ｏｒｐｍの範囲の様々な速度で回転できる。蛍光体ス
クリーンを備えるフェースパネルは、鉛直位置で２０か
ら６Ｏｒｐｍの速度で回転される。このとき、フェース
パネルは、最後に堆積された色である赤の蛍光体スクリ
ーンの現像後の湿潤状態でも乾燥状態でもいい。２００
から５００ｍｊ！の量の非水溶性膜を形成する樹脂の水
性エマルジョンをフェースパネル上に塗布する。ついで
、フェースパネルを６０から２０Ｏｒｐｍの高速度で、
５から３０秒間回転させて、余分なエマルジョンを除去
する。

次に、高速度での回転中もしくは後に、このフェースパ
ネルを加熱して、膜４０を形成する。本発明では、この
エマルジョンは、中性もしくはアルカリ性で、疎水性膜
を形成する能力のある非水溶性樹脂の水性エマルジョン
である。この非水溶性樹脂は、アクリル酸樹脂コポリマ
ーからなることが好ましい。このアクリル酸樹脂コポリ
マーとは、アルキドアクリレート、アルキドメタクリレ
ート、アクリル酸、メタクリル酸及び同様なアクリル酸
型モノマーの組合せである。

この補助層を塗布する前、赤、青、及び緑の蛍光体スト
ライプのポリマーは、異なる軟化点と疎水性特性を有す
る。赤色のポリマーは最も軟らかく最も疎水性の高いポ
リマーであり、緑色もしくは最初に堆積される色のポリ
マーは最も硬く最も疎水性のないポリマーである。補助
層を形成する樹脂は、蛍光体に吸収され、乾燥後に、蛍
光体スクリーンの３色全部とも過酸化水素と水に同様な
耐性を示す基板が形成される。

次に、スクリーンを鉛直位置で回転させ、放射熱によっ
て乾燥させる。補助層４０が完全に乾燥した後、補助層
を形成するエマルジョンと同様の方法で、非水溶性膜を
形成する樹脂の水性エマルジョンをフェースパネルに塗
布する。この水性エマルジョンは、０．１から４．０重
量％の過酸化水素、０．２５から２．５重量％の水溶性
ポリマー、及び、０．１から１．０重量％のコロイドシ
リカを含む。補助層４０があるの°で、このエマルジョ
ンの塗布中、蛍光体スクリーンは、緑、青もしくは赤の
蛍光体ストライプ全部にほぼ同じ硬度と疎水特性を有す
る。

従って、色の異なる蛍光体ストライプ中のポリビニルア
ルコールであるバインダの選択的エツチングを防ぎ、厚
さが均一な膜を得ることができる。

この膜は、全３色について浸透性が等しく、多孔度が近
似している。次いで、スクリーンを乾燥させると、被膜
４２が得られる。その後、アルミニウム層等の金属層４
４を公知の方法で、一般的には、真空蒸着によって堆積
させる。次に、スクリーンを空気中で、３５０から５０
０℃の温度で加熱して、蛍光体層に含まれるバインダを
蒸発させ、補助層と被膜を蒸発させる。上記の方法によ
って、反射率がかなり向上した、すなわち、反射率が４
０から５０％のスクリーンが得られる。

上記の方法によって補助層及び被膜を形成するのに使用
する水性エマルジョンの実施例を以下に示す。

上記の補助層を形成するのに使用される水性エマルジョ
ンは、非水溶性膜を形成する樹脂の水性エマルジョンで
、以下の特性を備える。

−１硫黄を主成分とする蛍光体に悪い影響を与える反応
を起こさない、中性もしくはアルカリ性樹脂である。

−２乾燥後疎水性の膜を形成することができ、それによ
り、過酸化水素による蛍光体スクリーンのエツチングを
遅延させることができ、３色の蛍光体ストライブに対し
てほぼ均一なエツチングを実現できる。

以下に説明する実施例での補助層を形成する膜を形成す
るエマルジョンは、以下の溶液によって調製される。

ｍ　液Ａ　＋水にエマルジョン化されたアクリル酸樹脂
コポリマーを約４６％含み、ｐＨ９から１０の水性エマ
ルジョンである。この型のエマルジョンは、フィラデル
フィア（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ）のローム＆ノ１−
ス社（ＲＯＨＭ　ａｎｄ　ＨＡＡＳ　Ｃｏ、）　によっ
て、商品名ロープレックス（Ｒ［１ＯＰＬＥｘ）ＡＣ−
７３テ市販されている。

溶液Ｂ：水にエマルジョン化されたアクリル酸（封脂コ
ポリマーを約４６％含み、ｐＨ８から９．５の水性エマ
ルジョンである。この型のエマルジョンは、フィラデル
フィア（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ）のローム＆ハース
社　（ＲＯＨＭ　ａｎｄ　ＨＡＡＳ　Ｃｏ、）及び日本
の日立ケミカル　（ＨＩＴＡＣＨＩ　Ｃ１−ＩＥＭＩＣ
ＡＬＳ）　によって、商品名ロープレックス（ＲＨＯＰ
ＬＥＸ）　　Ｃ−７２で市販されている。

実ｍ例１　：　　Ｏ−７’レツクス（Ｒ１（ＯＰＬＥＸ
）　　ＡＣ−７３を９．０％含む補助層 溶液Ａ１９５ｇを脱イオン水８５０ｇと混合させて、補
助層を得る。この混合物を約２時間の間、回転式ミキサ
で撹拌する。

実施例２：　　０　７’Ｌｚツクス（ＲＨＯＰＬＥＸ）
　Ｃ−７２を１０％含む補助層 溶液８１７ｇを脱イオン水７８３ｇと混合させて、補助
層を得る。この混合物を約２時間の間、回転式ミキサで
撹拌する。

以下の実施例で、この補助層上に堆積される被膜として
使用される膜を形成するエマルジョンは、以下の溶液か
ら調製される。その使用される水性エマルジョンは、ア
メリカ合衆国特許第３．５８２．３９０号に記載のもの
と同様である。

溶液Ａ：　水にエマルジョン化されたアクリル酸樹脂コ
ポリマー約３８％を含み、ｐＨが約３の水性エマルジョ
ンである。この型のエマルジョンは、フィラデルフィア
（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ）のローム＆ハース社（Ｒ
ＯＨＭ　ａｎｄ　ＨＡＡＳ　Ｃｏ、）によって、商品名
ロープレックス（ＲＨＯＰＬＥＸ）　　Ｂ−７４で市販
されている。

溶液Ｂ：ａｌ酸／ポリビニルアルコール錯体化合物約２
％を含む水溶液である。この型の硼酸／ポリビニルアル
コール錯体化合物は、ニューヨーク（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ
）のエアーリダクション社（ＡＩＲＲεＤＵＣＴＩＯＮ
Ｃｏ、　）によって商品名ユニサイズ（ＵＮＩＳＩＺ８
）　　ＨＡ　−７０で市販されている。

溶液Ｃ：　過酸化水素を３０％含む水溶液である。

溶液Ｄ：　イーアイデュポン（Ｅ、Ｉ、　ＤＵＰＯＮＴ
）社によって市販されているリュドツクス（ＬｔｌＤＯ
Ｘ）のようなコロイドシリカを約３０％含む水溶液であ
る。

被膜は、以下の組成を有する。すなわち、ローフ’　レ
−／　’）　ス（Ｒ）ＩＯＰＬ５Ｘ）　　Ｂ−７４を１
４．５％、ユニサイズ（［ｌＮｌ５ＩＺＥり　　ＨＡ−
７０を０．５％、過酸化水素を０．５％及びリュドック
ス（ＬＵＤＯＸ）　　ＡＭを０．５％含む。

このエマルジョンのｐＨは、水酸化アンモニウム（ＮＨ
，ＯＨ）によって７．１に調節される。このエマルジョ
ンは、溶液Ａ３８１ｇを脱イオン水３３７ｇに混合する
ことによって得られる。混合中に、溶液Ｃ１６ｇと溶液
Ｄ７ｇと溶液８２５０ｇとを添加した。この時、混合を
続けながら、十分な量の水酸化アンモニウムを添加して
、最終的なｐＨを７．１にする。

上記の配合で、補助層中の（封脂濃度を調節して、所望
の過酸化水素に対する耐性を得ることができる。同様に
、最終的な被膜の過酸化水素濃度を調節して、蛍光体ス
トライプを被覆する膜のための裂は目と小さな孔を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるスクリーンを備えた陰極線管の
概略断面図であり、 第２図は、最後の加熱の前のスクリーンの構造を示す拡
大断面図である。 （主な参照番号） １１・・エンベロブ　　１２・・フェースハネル１４・
・ネック　　　　１５・・磁気装置１６・・フレア部　
　　１７．１８．１９・・電子銃２０・・マスク２２・
・デイスプレィスクリーン３７．３８．３９・・ストラ
イプ　　　４０・・補助層４２・・被膜　　　　　４４
・・金属層特許出願人　　ビデオカラー　ニス、アー。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明なフェースパネル上に、バインダを含む少な
   くとも１つの蛍光体の層を堆積させ、中性もしくはアル
   カリ性で、疎水性の膜を形成する非水溶性樹脂の水性エ
   マルジョンからなる補助層を上記蛍光体層の上に堆積さ
   せ、この補助層を乾燥させ、少なくとも過酸化水素と水
   溶性ポリマーを含む、非水溶性膜形成樹脂の水性エマル
   ジョンからなる被膜を上記補助層の上に堆積させ、この
   被膜を乾燥させ、金属層を堆積させ、上記蛍光体層に含
   まれたバインダと上記補助層と上記被膜とを蒸発させる
   ことからなる蛍光体スクリーンの金属化方法。
2. （２）上記被膜を形成する水性エマルジョンは、少なく
   とも０．１から４．０重量％の過酸化水素、０．２５か
   ら２．５重量％の水溶性ポリマー、及び０．１から１％
   のコロイドシリカを含むことを特徴とする請求項１に記
   載の方法。
3. （３）上記の非水溶性樹脂は、アクリル酸樹脂コポリマ
   ーであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. （４）上記水溶性ポリマーは、ポリビニルアルコール、
   硼酸／ポリビニルアルコール錯体化合物、メチルセルロ
   ース及びヒドロキシメチルセルロースからなる群から選
   択されることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の
   方法。
5. （５）上記蒸発は、空気中で、３５０から５００℃の温
   度で上記スクリーンを加熱することによって実施される
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
   の方法。