JPH01206541A - カラー陰極線管のフェースプレートおよびそこにカラー螢光体配列を形成する方法 - 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】 この発明は、螢光体スクリーンを準備する方法に関する
ものである。

カラー陰極線管（ＣＲＴ）は、電子ビームに応答して異
なる色の光を放出する異なる螢光体の配列がジャドーマ
スゲにおける穴（またはスリット）に関してＣＲＴのス
クリーン上に正確に位置決めされる、スクリーンを備え
ている。電子銃配置は、各色に対し異なる電子ビームを
発生する。螢光体の配列を作る多くの方法が公知である
。

米国特許第４２５１６１０号（テクトロニクス・インコ
ーホレーテッド（ＴｅｋｔｒｏｎｉｘＩｎｃ、））は、
不透明層がまずスクリーンの内部表面に形成される例示
の方法を開示している。

３個の異なる「色の」螢光体が使用されると仮定すると
、不透明層には穴の３個の配列が生じられる。これは、
フォトレジストで不透明層を被覆することにより、かつ
３個の電子ビームをシミュレートする光源からの光でシ
ャドーマスクを介してその被覆を照らし、レジストを現
像し、現像されたレジストをマスクとして利用する層を
エツチングしさらにそのレジストを除去することにより
行なわれる。

１色の、たとえば緑の螢光体が、次の工程を利用して配
列の１個に置かれる。

フォトレジストの被覆が、全不透明層および穴の上に置
かれる。この被覆は、シャドーマスクを介して緑の電子
ビームをシミュレートする光源からの紫外（ＵＶ）光に
対し露光される。次に被覆は、レジストにより被覆され
る２個の他の配列を残して、穴の「緑の」配列を露光す
るように現像される。「緑の」螢光体と光電感応性接合
材がスクリーン上に置かれる。螢光体と接合材は、緑の
穴において緑の螢光体を固定するようにスクリーンを介
して紫外光に対し露光される。過度の螢光体および接合
材は除去され、さらに、フォトレジストは除去される。

この工程が他の色に対して繰返される。各繰返しは、先
に置かれた螢光体を被覆するフォトレジストの新たな被
覆で始まり、こうして先に置かれた螢光体を相互汚染か
ら保護する。

光ビームは直線において移動するが、電子ビームは磁界
および静電界により制御される経路に従う。不透明層に
おいて穴の配列を正確に形成するために、電子ビーム自
体を利用することが公知である。それは特に、たとえば
、１９８６年１２月３１日に公告された英国特許出願Ｇ
Ｂ　　２　１７６　６４７Ａ（ランク・エレクトロニッ
ク・チューブズ・リミテッド（Ｒａｎｋ　　Ｅｌｅｃｔ
ｒ。

ｎｉ’ｃ　　Ｔｕｂｅｓ　　Ｌｔｄ））から公知である
。

ＣＢ　　２　１７６　６４７Ａにおいて開示された１つ
の例示の方法においては、まず不透明層がＣＲＴのスク
リーンの内部表面上に形成される。

次の工程を利用して、螢光体の配列が置かれる。

層は、シャドーマスクを介してたとえば「緑の」電子ビ
ームに対し露光される電子ビーム感応性レジストで被覆
される。電子ビームレジストは現像され、さらに、層は
その上に「緑の」アパーチャまたは穴の配列を生じるよ
うにエツチングされる。

「緑の」螢光体に光電感応性結合剤を加えたものが付与
され、かつ、アパーチャの螢光体を固定するようにスク
リーンを介してＵＶ光に対し露光される。電子ビームレ
ジストは除去される。次に、電子ビームレジストの新た
な被覆が置かれ、前記工程がその色のまたは各地の色の
螢光体に対繰返される。この方法は有効であるけれども
、実際には色純度を減じる螢光体の何らかの相互汚染が
存在する。

ＧＢ　　２　１７６　６４７Ａに提案されている別な方
法においては、アパーチャの３個の配列は、除去される
電子ビーム感応性レジストの電子ビーム露光を利用して
、不透明層に最初に生成される。

次に、別な電子ビームレジストが置かれ、たとえば「緑
の」電子ビームを利用して露光され、現像され、さらに
、「緑の」螢光体および光電感応性バインダがスクリー
ンを介して照射されるＵＶにより「緑の」アパーチャに
おいて固定される。その色のまたは各地の色の螢光体は
、同様の態様でアパーチャのその配列において固定され
る。テクトロニクスの米国特許第４２５１６１０号にお
けるように、ＵＶ光は不透明層におけるすべてのアパー
チャを照射する。テクトロニクスの特許においては、フ
ォトレジストの層が、置かれる螢光体の色と関連するア
パーチャ以外のアパーチャにおいてＵＶ光を阻止し、と
いうのは、フォトレジストの層が厚いからである。しか
しながら、電子ビームレジストは通常はＵＶ光を完全に
阻止するほど十分には厚くない。したがって、レジスト
は他の穴上で部分的に感光性を与えられ得て、それは現
像の際に他の穴の汚染を引き起こし得る。

この発明の一局面に従えば、螢光体の相互汚染が減じら
れる一方で螢光体の正確な配置を有する螢光体スクリー
ンを準備することが望ましい。

前記−局面に従えば、カラー陰極線管のフェースプレー
トの内側に螢光体の複数個の異なる散在された配列を形
成する方法が提供され、その方法においては、各配列に
対し、完成された管における配列に付勢する電子銃と配
列に関して実質的に同一位置にある取り外し可能な真空
管において電子銃で電子感応性レジスト層を照射するこ
とによりマスクが形成され、さらに、螢光体がそのマス
クにおいて適所に固定され、マスクは順次形成され、か
つ各マスクおよび螢光体配列は次のマスクおよび螢光体
配列が形成される前に次のマスクを製造するために使用
されるレジスト層により被覆され、すべてのレジスト層
はすべての螢光体配列が形成されるまで保持される。

この発明の別な局面に従えば、過度の螢光体を除去する
ことに関する困難が少なくとも減じられる一方で、スク
リーンの動作に際しそれらに付勢する電子銃に関して良
好な色純度の異なる螢光体を正確に配置する、螢光体ス
クリーンを準備する方法を提供することが望ましい。

前記別な局面に従えば、カラー陰極線管のフェ−スプレ
ートの内側に複数個の散在されたカラー螢光体配列を形
成する方法が提供され、それはＡ）　フェースプレート
の内側に不透明層を形成する段階と、 Ｂ）　不透明層上に電子感応性レジストの第１の層を提
供する段階と、 Ｃ）　シャドーマスクと、複数個の電子ビームを発生さ
せるための電子銃手段とを含む取り外し可能な真空管へ
とフェースプレートを組入れ、かつ真空状態までポンプ
作用する段階と、Ｄ）　シャドーマスクにおける開口お
よび前記ビームのうちの１個に対応する位置においてレ
ジストの層を活性状態にするように、前記１個のビーム
でシャドーマスクを介してレジストの前記層を照射する
段階と、 Ｅ）　フェースプレートを真空管から取り外す段階と、 Ｆ）　前記位置にアパーチャを有するマスクを不透明層
に形成するように、活性状態にされた電子レジスト材料
を利用してフェースプレートを処理する段階と、 Ｇ）　形成されたマスク上に螢光体および光電感応性結
合剤を提供する段階と、 Ｈ）　フェースプレートの他方側からの光に対し前記ア
パーチャを介して前記螢光体および光電感応性結合剤を
露光させ、マスクにおいてアパーチャと整合状態に配置
されるそれの部分が活性状態にされるようにさせる段階
と、 ■）　前記アパーチャと整合状態で第１の色の螢光体の
第１の前記配列を形成するように、フェースプレートを
さらに処理する段階と、Ｊ）　前記第１の層上にかつ螢
光体の前記第１の配列上に電子感応性レジストの第２の
層を提供する段階と、 Ｋ）　第２の色の螢光体の第２の前記配列を形成するよ
うに、前記ビームの第２のものを利用して上の段階Ｃ）
ないしｌ）を繰返す段階とを含んでいる。

この発明のより良い理解のために、かつこの発明がどの
ようにして実行され得るかを示すために、具体例として
添付の図面に対しここで参照がなされるであろう。

第１図は、実際のＣＲＴフェースプレート１とその整合
するシャドーマスク２およびシャドーマスクフレーム３
を使用する、完成されたＣＲＴを正確にシミュレートす
る、「取り外し可能な」ＣＲＴシステムを例示している
。これらは外被４に装設され、それは金属、ガラスまた
はセラミックから製造され得て、かつそれは管５により
真空ポンプシステム６に接続される。外被４のネックの
内側には複式電子銃８が設けられ、かつネック７の外部
にはＣＲＴ走査コイル９が設けられ、それにより、電子
銃８により放出される電子ビームは適当な電圧波形の印
加により走査するようにされ得る。明瞭にするために、
２個の電子ビームしか示されていないけれども、どのよ
うな数の電子ビームおよびそれらの対応する螢光体配列
でも使用され得る。使用に際し、外被４内の全アセンブ
リは真空的に気密であり、フェースプレート１はガスケ
ット１０により外被４に結合される。

螢光体スクリーンの製造の工程がここで第２Ａ図ないし
第２Ｍ図を参照ながら説明される。

ＣＲＴのフェースプレート１はシャドーマスク２から分
離され、不透明被覆３０が付与される。

この被覆は、たとえばアルミニウムのように、反射性で
あり得るか、または、周知でありかつ確立されて久しい
方法によりガスを含んだ雰囲気中で蒸着により付与され
る黒クロムのような黒色被覆であり得る。次に、電子感
応性レジスト３１の薄い第１の層が、たとえばスピニン
グによりフェースプレート１に付与される。次に、レジ
スト層はベーキングにより硬化される。（レジストの型
は、ｍ子ビームの作用の下でそれがそれぞれ軟化される
かまたは硬化されるかに従って「ポジティブ」または「
ネガティブ」と説明され得て、便宜上、ここで説明され
る方法は「ポジティブ」レジストに対する工程である）
。種々の型の電子感応性レジストが使用され得て、たと
えば、成るものはメチルメタクリル酸（ｍｅｔｂｙｘｍ
ｅｔｈａｃｒｙｌｉｃ　　ａｃｉｄ）およびメタクリ口
イルクロライド（ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌ　　ｃｈｌ
ｏｒｉｄｅ）および他のメタクリレート（ｍｅｔｈａｃ
ｒｙｌａｔｅｓ）の共重合体、すなわちＰＭ型レジスト
を含む。代替案として、セロソルブアセテート（ｃｅｌ
ｌｏｓｏｌｖｅ　　ａｃｅｔａｔｅ）においてポリメチ
ルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃ
ｒｙｌａｔｅｓ）を含むＰＭＭＡ型の電子感応性レジス
トが使用され得る。

使用され得る特定の市場で入手可能な電子感応性レジス
トは、ｌ５ＯＦＩＮＥ　　Ｅ−８ポジテイブレジストグ
レードＰ７である。

次に、フェースプレート１とシャドーマスク２がともに
組入れられ、第１図におけるように取り外し可能ＣＲＴ
に配置される。適当な電圧が印加され、さらに、レジス
ト３１はシャドーマスク２を介して、たとえばスクリー
ン上の緑の内容の原因である銃のような、電子銃ハウジ
ング８における１個の電子銃からの、第２Ｃ図において
矢印により示される方向からの走査電子ビームに対し露
光される。シャドーマスクの穴を介して電子ビームを受
けるレジスト３１の部分は軟化された状態になる。次に
、フェースプレートアセンブリは取り外し可能なＣＲＴ
から除去され、レジスト層３１は現像液で処理され、そ
の場合、適切に露光された小点または線は除去され、露
光されていない領域が残る。この段階階は第２Ｄ図に例
示されており、そこではフェースプレート１上の不透明
層３０は現像されたレジスト３１のアパーチャが設けら
れた層がその上に重畳される。

次に、不透明層３０の露光された部分がレジスト３１に
おけるアパーチャまたは穴を介してエツチングで取り去
られ、第２Ｅ図に示されるように、不透明層３０の露光
されていない部分が残ることを許容され、こうしてそこ
にアパーチャ３２を有するマスクを形成する。不透明層
３０が黒クロムである場合には、使用されるエツチング
剤は、硝酸第二鉄アンモニウム（ａｍｍｏｎ　ｉ　ｕｍ
　　ｆ　ｅｒｒｉｃ　　ｎ１ｔｒａｔｅ）と、過塩素酸
と、脱塩水との混合物であり得る。アルミニウムが不透
明層３０を形成する場合には、これは希釈した苛性ソー
ダを用いてエツチングされ得る。

たとえば緑のような第１の色を放出する第１の螢光体材
料は、電子によりボンバードされる場合には、フェース
プレート層上へとスラリーにされるかまたは沈澱させら
れる混合物３３を形成するように重クロム酸アンモニウ
ム（ａｍｍｏｎｉｕｍ　　ｂｉｃｈｒｏｍａｔｅ）で感
応しやすくされるたとえばポリビニルアルコール（ｐｏ
ｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）のようなＵＶ感応性フ
ォトレジストと混合される。この段階階はｍ２Ｆ図に示
されている。フェースプレート１は第２Ｇ図に示される
矢印の方向へガラスのフェースプレート１を介して照ら
される光源からのＵＶに対し露光され、そのため、アパ
ーチャ３２に存するフォトレジストと螢光体の混合物３
３の部分が重合する。レジストを現像した結果、第２Ｇ
図に示されるようにアパーチャ３２に残留する硬化され
た螢光体の小点または線３３′が生じる。残留する電子
感応性レジスト３１は保持される。

電子感応性レジストの第２の層３４が、第２Ｈ図に示さ
れるように前と同様にスピニングによりここで付与され
る。レジストの第２の層３４は、たとえば緑の螢光体と
レジストの第１の層とを被覆する。次に、フェースプレ
ート１はシャドーマスク２とともに一緒に組入れられ、
第１図に示される取り外し可能なＣＲＴ上に配置され、
さらに、レジストの第１の層と第２の層３４がシャドー
マスク２を介して、第２１図における矢印により示され
る方向から走査電子ビームに対し露光される。

この場合ビームを発生するために、たとえばスクリーン
上の赤い内容の原因となる銃のような、電子銃のうちの
異なるものが使用される。シャドーマスクの穴を介して
電子ビームを受けるレジストの第１の層３１および第２
の層３４の部分は軟化された状態になり、さらに、前と
同様、次にフェースプレートアセンブリが取り外し可能
なＣＲＴから除去され、第１のレジスト層３１および第
２のレジスト層３４が現像液で処理され、その場合、レ
ジスト３１および３４の露光された小点または線３５は
除去され、露光されていない領域が残る。

次に、不透明層３０のさらに露光された部分がレジスト
層３１および３４のアパーチャ３５を介してエツチング
で取り去られ、第２に図に示されるように、不透明層３
０の露光されていない部分が残ることを許容される。

たとえば赤のような第２の色を放出する第２の螢光体材
料は、電子によりボンバードされた場合、前のようにフ
ェースプレート層上にスラリーにされる混合物を形成す
るように重クロム酸塩で処理されたポリビニルアルコー
ル（ｂＬｃｈｒｏｍａｔｅｄ　　ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａ
ｌｃｏｈｏｌ）のようなＵＶ感応性フォトレジストと混
合される。

フェースプレートはガラスのフェースプレート１を介し
て照らされる拡散源からのＵＶに対し露光され、そのた
め、アパーチャ３５中に存するフォトレジストと螢光体
との混合物の部分が重合する。

フォトレジストを現像した結果、第２Ｌ図に示されるよ
うにアパーチャ３５に残留する硬化された螢光体の小点
または線３６が生ずる。電子感応性レジストの第１の層
および第２の層は保持される。

第１の層および第２の層上にかつ赤の螢光体および緑の
螢光体上にレジストの第３の層を付与することによりこ
の工程が繰返される。第３の層はシャドーマスクを介し
て「青の」電子銃に対し露光されかつ現像され、不透明
層はエツチングされ、かつ「青の」螢光体は上で説明さ
れたようにアパーチャにおいて固定される。その結果が
第２Ｍ図に示されている。

第２Ｍ図に示されるように、赤の螢光体３３′と、緑の
螢光体３６と青の螢光体３７の配列が、使用中それぞれ
赤の電子ビームと、緑の電子ビームと、青の電子ビーム
がフェースプレート１を照射する点と整合状態でフェー
スプレート１上に散在した関係で配置される。

この工程の第２の繰返しは、２色の螢光体しか有さない
スクリーンを作る必要がある場−合には、削除され得る
。同様に、３色を越える色でスクリーンを作るにはさら
なる繰返しが必要になり得る。

レジスト層を保持することにより、適所に固定されるべ
き各螢光体は、後の螢光体による相互汚染から保護され
る。

穴３２．３５などの組が一度に１組作られ、かつ不透明
層はこのようにマスクとして作用するので、２個または
それ以上のレジストの層が存在するときですら通常は薄
すぎてＵＶ光に対してそれ自体マスクとして作用し得な
い電子感応性レジストを使用することが可能である。

すべての所要の螢光体がスクリーン上で適所に固定され
てしえまえば、種々のレジストの層３１．３４などが除
去され、さらに、螢光体および不透明層は第２Ｍ図に示
されるような当該技術分野で公知の態様でラッカーを塗
られかつアルミニウムで処理される（３８）。

赤の螢光体と、緑の螢光体と、青の螢光体に対し言及が
なされてきたが、たとえば黄色、赤紫および青緑のよう
な他の色の螢光体が使用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明において使用するための「取り外し
可能な」陰極線管（ＣＲＴ）の縦断面における側面図で
ある。 第２Ａ図ないし第２Ｍ図は、陰極線管スクリーンの製造
の際の異なる段階を例示している、ＣＲＴのフェースプ
レートの断面における部分的概略図である。 図において、１はＣＲＴフェースプレート、２はシャド
ーマスク、３はシャドーマスクフレーム、４は外被、８
は複式電子銃、９は走査コイル、１０はガスケット、３
０は不透明層、３１および３４はレジスト層である。 特許出願人　ランク・ブリマー・リミテッド図面の浄８
（内容に変更なし） 手続補正占（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第３２３１６２号 ２、発明の名称 カラー陰極線管のフェースプレートおよびそこにカラー
螢光体配列を形成する方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　　イギリス、エム・２４　トエス・エヌマンチェ
スター、ミドルトン グリーンサイド・ウェイ（番地なし） 名称　　ランク・ブリマー・リミテッド代表者　ジー・
アール・ボンイエ ４、代理人 住　所　大阪市北区南森町２丁目１番２９号　住友銀行
南森町ビル６、補正の対染 願書の４．特許出願人の代表者の欄、図面全図、委任状
および訳文 ７、補正の内容 別紙の通り。なお、図面は内容についての変更はありま
せん。 以上

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ）フェースプレートの内側に不透 明層を形成する段階と、 Ｂ）不透明層上に電子感応性レジストの第１の層を提供
   する段階と、 Ｃ）シャドーマスクと複数の電子ビームを発生させるた
   めの電子銃手段とを含む取り外し可能な真空管へとフェ
   ースプレートを組入れ、かつ真空状態までポンプ作用す
   る段階と、 Ｄ）シャドーマスクにおける開口と前記ビームのうちの
   １個に対応する位置におけるレジストの層を活性状態に
   するように、前記１個のビームでシャドーマスクを介し
   てレジストの前記層を照射する段階と、 Ｅ）取り外し可能な真空管からフェースプレートを取り
   外す段階と、 Ｆ）前記位置にアパーチャを有するマスクを不透明層に
   形成するように、活性状態にされた電子レジスト材料を
   利用してフェースプレートを処理する段階と、 Ｇ）形成されたマスク上に螢光体および光電感応性結合
   剤を提供する段階と、 Ｈ）フェースプレートの他方側からの光に対し前記アパ
   ーチャを介して前記螢光体および光電感応性結合剤を露
   光させ、マスクにおいてアパーチャと整合状態に配置さ
   れるそれの部分が活性状態にされるようにさせる段階と
   、 Ｉ）前記アパーチャと整合状態で第１の色の螢光体の第
   １の配列を形成するように、フェースプレートをさらに
   処理する段階と、 Ｊ）第２の色の螢光体の第２の配列を形成するように、
   前記ビームの第２のものを利用して上の段階Ｃ）ないし
   段階Ｉ）を繰返す段階を含む、カラー陰極線管のフェー
   スプレートの内側に複数個の散在するカラー螢光体配列
   を形成する方法であって、 Ｋ）第１の段階Ｉ）と第２の段階Ｃ）の間で、前記第１
   の層上にかつ螢光体前記第１の配列上に電子感応性レジ
   ストの第２の層を提供する段階を特徴とする、方法。
2. （２）レジストの前記第１の層と第２の層の上にかつ螢
   光体の前記第１の配列と第２の配列の上に電子感応性レ
   ジストの第３の層を提供する段階をさらに含み、さらに
   、第３の色の螢光体の第３の前記配列を形成するように
   前記ビームのうちの第３のものを利用して段階Ｃ）ない
   し段階Ｉ）を繰返す、請求項１に記載の方法。
3. （３）螢光体のすべての配列がフェースプレート上に形
   成された後で、電子感応性レジストの層を除去する段階
   をさらに含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. （４）前記不透明層が金属層である、請求項１ないし請
   求項３のいずれかに記載の方法。
5. （５）前記不透明層が黒色がある、請求項１ないし請求
   項４のいずれかに記載の方法。
6. （６）カラー陰極線管のフェースプレートの内側に螢光
   体の複数個の異なる散在する配列を形成する方法であっ
   て、その方法において、各配列に対し、完成されたＣＲ
   Ｔにおいてその配列を付勢する電子銃と配列に関して実
   質的に同一位置にある取り外し可能な真空管における電
   子銃で電子感応性レジスト層を照射することによりマス
   クが形成され、かつ螢光体が前記マスクにおいて適所に
   固定され、マスクが順次形成され、さらに、各マスクお
   よび螢光体配列が次のマスクおよび螢光体配列が形成さ
   れる前に次のマスクを作るために使用されるレジスト層
   により被覆され、すべてのレジスト層がすべての螢光体
   配列が形成されるまで保持されることを特徴とする、方
   法。
7. （７）フェースプレート上に不透明層を形成する段階を
   さらに含み、前記マスクが前記レジスト層を用いて不透
   明層上に形成され、前記マスクが不透明層においてアパ
   ーチャのそれぞれの配列を形成するために使用され、さ
   らに、螢光体が光電感応性結合剤と混合されかつ穴のそ
   れぞれの配列においてそれらをフェースプレートを介す
   る光で照射することにより固定される、請求項６に記載
   の方法。
8. （８）請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の方法
   により製造される、フェースプレート。
9. （９）請求項８に記載のフェースプレートを有する陰極
   線管。