JPH0794091A - 陰極線管の製造方法及びそれを用いた陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】メタルバック層付き蛍光体層を形成するに際
し、メタルバックアンダーコート被膜を構成する有機樹
脂成分の焼成温度を調整することにより、ＣＲＴ内面に
形成するメタルバック層の平滑性を向上し、火ぶくれの
ないものとし、高輝度、高解像度の陰極線管を得る。 【効果】平滑性及び鏡面効果の高いメタルバック層が得
られることから、高輝度、高解像度の陰極線管を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管（以下、ＣＲ
Ｔと称す）の蛍光体面上に、アルミニウム等の金属蒸着
層によるメタルバック層を形成するための、アンダーコ
ート被膜の形成方法およびその方法を用いて製造したＣ
ＲＴに関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビのブラウン管等に代表されるＣＲ
Ｔは、様々なディスプレー分野に使用されており、その
表示能力も、情報の多様化、高密度化に伴い高精細で高
解像度かつ高輝度なものが要求されている。

【０００３】従来、これらの要求を満たしたＣＲＴの製
造方法の一つとして、蛍光体層の上にアルミ蒸着による
金属蒸着層（以下、メタルバック層と称す）を設け、そ
の鏡面効果により、ＣＲＴ内面に発光した蛍光体の光を
パネル前面に反射させる方法がある。このように蛍光体
面に直接アルミ等の金属蒸着層を形成する方法では、蛍
光体面の凹凸のため鏡面効果のあるメタルバック層を得
られない。そこで、ＣＲＴの輝度を上げるためには、蛍
光体面の凹凸を平滑に埋める有機物層の形成が必要不可
欠となる。

【０００４】つまり、蛍光体面上にできるだけ平滑なア
ルミバックアンダーコート被膜を形成し、この膜上にメ
タルバック層を形成して、その平滑性を確保し、その鏡
面効果を上げる必要がある。

【０００５】一般に、該有機物層をアルミバックアンダ
ーコート被膜と称し、アンダーコート被膜を利用したメ
タルバック層の形成は、以下のようにして形成される。
まず、蛍光体面上に直接アルミバックアンダーコート剤
を塗布して蛍光体面の凹凸面を平滑面となし、さらにこ
のアンダーコート被膜上にアルミニウム等の金属蒸着層
を形成した後、熱処理で該アンダーコート剤の有機成分
を分解除去することによって、メタルバック層を形成す
る。

【０００６】具体的な該アルミバックアンダーコート被
膜の形成方法としては、大きく分け、水中に樹脂を乳
化させたエマルションを蛍光体面に塗布するエマルショ
ン法と、蛍光体面に水膜をはり、ついで溶剤に溶かし
た樹脂を水膜上に塗布、乾燥する水膜法とがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の前記アルミバッ
クアンダーコート被膜の形成方法において、前者のエ
マルション法は、一液型であるため、蛍光体面の凹凸を
埋めて平滑面を作るには、かなり多量のエマルションの
塗布量となり、この平滑面上に金属蒸着した後、有機成
分の焼成により、エマルションの塗布層を除去する際に
揮発するガス量が多く、この揮発ガスによるメタルバッ
ク層が蛍光体面から剥離する「火ぶくれ」現象が生じ易
く、メタルバック層の平滑性を高度に出すには限界があ
る。

【０００８】一方、後者のの水膜法は、蛍光体面上に
水膜の形成と水膜面上へ溶剤に溶かした樹脂を塗布・乾
燥するウェット−オン−ウェットの方式であるため、
のエマルション法に比べて形成されるアンダーコート被
膜の樹脂厚みが薄く、アルミバックアンダーコート被膜
上に金属蒸着後、アルミバックアンダーコート被膜を焼
成除去する際の揮発ガス量は少ない。

【０００９】しかし、平滑なメタルバック層を形成する
ためには、水膜もしくはアンダーコート被膜を厚くする
しかなく、のエマルション法と同様メタルバック層中
に「火ぶくれ」現象が生じ易くなり、ＣＲＴの輝度向上
に必要なアルミ蒸着膜の平滑性向上による鏡面効果を得
るためには限界があるという本質的な課題を有してい
る。

【００１０】従来、この「火ぶくれ」現象の原因として
は、(a)メタルバック層と蛍光体との接触部分のガス抜
け孔の数量の不足、(b)メタルバックアンダーコート被
膜の厚膜化に起因する、その焼成時の揮発ガス量の増大
とが考えられていた。そこで、メタルバック層の「火ぶ
くれ」現象を防止するには、メタルバックアンダーコー
ト被膜の厚みをできるだけ薄くしたり、メタルバックア
ンダーコート被膜の焼成除去時間を非常に長くとり、揮
発ガスを少しずつ発生させる方法がとられてきた。

【００１１】しかしながら、メタルバックアンダーコー
ト被膜の厚みを薄くした場合、蛍光体面の凹凸を埋める
ことができず、輝度向上を実現できる平滑性のあるメタ
ルバック層は形成されない。この様子を、図１および図
２に示す。図１は、蛍光体面上にメタルバックアンダー
コート被膜を薄く塗布した状態の断面を示す模式図であ
り、図２は、蛍光体面上にメタルバックアンダーコート
被膜を厚く塗布した状態を示す模式図である。

【００１２】また、メタルバックアンダーコート被膜の
焼成時間を非常に長くとった場合、その焼成時間が長く
なるため、メタルバック層の生産性が大きく低下する。
そこでこれらの欠点を解決するため、メタルバックアン
ダーコート被膜の厚みを厚くした場合でも「火ぶくれ」
しないメタルバック層を形成する方法が、特公昭５７−
１８６５７号公報に示されている。この方法は、メタル
バックアンダーコート被膜とメタルバック層との間に、
ほう酸またはほう砂で変性させたポリビニールアルコー
ルからなる中間層を形成させて、メタルバック層及びメ
タルバックアンダーコート被膜の焼成時に生ずるガス抜
き用の穴を形成する方法である。

【００１３】そして特公昭５７−１８８１５号公報には
しゅう酸アンモンのごとき結晶性の物質を混入させたメ
タルバックアンダーコート被膜の上に、揮発ガス抜き用
の穴を形成したメタルバック層を形成する方法が挙げら
れている。いずれの方法においても、メタルバック層に
メタルバックアンダーコート被膜の焼成時に生ずるガス
のガス抜き用微小孔を形成するものであり、鏡面効果の
高いメタルバック層を形成することは難しい。

【００１４】このように、平滑性の高いメタルバック層
を得るための従来法では、メタルバックアンダーコート
被膜を構成する樹脂層を厚くする方法しかないが、該層
を厚くすればするほどその焼成時に生ずる揮発ガス量が
多くなるため、メタルバック層の揮発ガス抜き用の微小
孔径を大きくするか、または孔数を増やすしかないた
め、これらの方法によって形成されるメタルバック層の
鏡面効果は十分なものとはなっていない。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について従来全く検討されていなかった、メタルバック
アンダーコート被膜焼成時の蛍光体層を構成している蛍
光体粒子同士を保持・固定している有機樹脂バインダー
成分の有無によるメタルバック層の「火ぶくれ」現象へ
の影響について鋭意検討を行った結果、有機樹脂バイン
ダーと蛍光体にて形成した蛍光体面上にメタルバックア
ンダーコート被膜を形成し、その上にアルミ蒸着層を形
成し、メタルバックアンダーコート被膜の焼成除去時に
発生する揮発ガスがアルミ蒸着膜を押し上げる際に、該
アルミ蒸着膜と接触した蛍光体層とを、蛍光体層を構成
する有機樹脂バインダー成分にて固定状態として移動し
にくくすることにより、アルミ蒸着膜に積極的に揮発ガ
ス抜き用の微小孔を形成することなしに、「火ぶくれ」
現象を起こさないでメタルバック層を形成できることを
見いだし、本発明に至った。

【００１６】即ち、本発明の要旨とするところは、ＣＲ
Ｔ内面の蛍光体粒子とバインダー成分とより形成した蛍
光体面上にメタルバックアンダーコート面を形成し、更
に該面上に金属蒸着層を形成し、蛍光体層を形成する有
機樹脂バインダー成分の焼成開始温度より低い温度から
焼成を開始し、該バインダー成分の焼成終了温度より低
い温度で焼成を終了して、メタルバックアンダーコート
被膜の焼成を完了し、続いて蛍光体面の焼成を完了して
メタルバック蛍光体面を形成することを特徴とするＣＲ
Ｔの製造方法にある。

【００１７】本発明の詳細な説明を以下に示す。メタル
バックアンダーコート被膜の焼成プロセスでは、蛍光体
面中の蛍光体粒子を保持している有機樹脂バインダー成
分として主に用いられている光硬化したポリビニルアル
コール等も同時に焼成している。

【００１８】つまり、メタルバックアンダーコート被膜
の焼成が、蛍光体面を構成する有機樹脂バインダーの焼
成と同時あるいは該バインダー成分の焼成より遅い場
合、メタルバックアンダーコート被膜の焼成時に該蛍光
体粒子は、有機樹脂バインダー成分による支持固定がさ
れず、非常に動き易い状態（指触により簡単に動く状
態）にあるため、メタルバックアンダーコート被膜の上
にあるアルミ蒸着膜は揮発ガスの圧力で膨れることによ
り蛍光体層との間に隙間が生じやすく、容易に蛍光体層
から剥離し「火ぶくれ」現象を起こしてしまう。

【００１９】一方、メタルバックアンダーコート被膜の
焼成が蛍光体面を構成する有機樹脂バインダー成分の焼
成より速い場合、メタルバックアンダーコート被膜の焼
成時に発生する揮発ガスがアルミ蒸着膜を押し上げる
が、該バインダー成分が蛍光体粒子を固定しているた
め、アルミ蒸着膜と蛍光体層との密着性が強く剥離しに
くい。したがって、必要最低限の揮発ガス抜き用孔だけ
で、積極的に細孔の形成なしに、メタルバック層の「火
ぶくれ」現象を防止することができる。

【００２０】本発明に用いられるメタルバックアンダー
コート剤は、焼成性の点から、蛍光体層を構成する有機
樹脂バインダー成分より低温で熱分解するものであれば
特に限定されないが、ＣＲＴ内面という高真空状態で電
子線の照射を受ける条件下を考慮すると、焼成残渣や不
純物（重金属、ハロゲン等）を含まないことが必要であ
る。蛍光体層形成用有機樹脂バインダーは、通常ポリビ
ニルアルコールが用いられ、その熱分解は２５０℃〜３
５０℃で開始され、４００℃〜４５０℃で熱分解が終了
する。

【００２１】そのため、メタルバックアンダーコート剤
としては、２００℃付近から熱分解が開始し、３５０℃
前後で熱分解が終了するものが好ましい。本発明に使用
される塗布時のメタルバックアンダーコート剤の性状
は、溶剤に溶解させた状態、あるいは水に乳化させたエ
マルションの状態で塗布されるが、特に平滑なアンダー
コート被膜を得るには、後者のエマルション状態による
アンダーコート剤を用いて厚膜化することが好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。な
お、実施例中の部は、重量部を示す。

【００２３】評価方法は、下記の通りである。 ・火ぶくれの有無：焼成終了後、目視にて評価した。 ・輝度相対値：得られたブラウン管の、赤色蛍光体、青
色蛍光体、及び緑色蛍光体を合わせたホワイトの輝度を
測定し、現行品の輝度を１００％としたときの相対値。

【００２４】・溶剤系メタルバックアンダーコート剤用
アクリル樹脂の合成 ［アクリル樹脂（Ａ１）］２リットルの４つ口フラスコ
に、水８００部をいれ、ポリビニールアルコール（けん
化度８８％，重合度１０００）１部を溶解させた。次
に、イソブチルメタクリレート１００部に、アゾビスイ
ソブチロニトリル２．０部を溶解させたモノマー溶液
を、該フラスコ中に加え、窒素ガス置換した後、窒素ガ
ス気流下、８０℃で２時間、激しく攪拌させた。その
後、９０℃で２時間加熱し、更に温度を上げ１２０℃に
加熱して、残存するモノマーを水と共に留去した。得ら
れたスラリーをろ過、洗浄し、５０℃の熱風乾燥機で乾
燥し、白色粒状粉末のアクリル樹脂（重合率９８％、分
子量１５万）を得た。

【００２５】［アクリル樹脂（Ａ２）〜アクリル樹脂
（Ａ４）］表１に示す組成の化合物を用いる以外は、ア
クリル樹脂（Ａ１）と同様の方法で、アクリル樹脂（Ａ
２）〜アクリル樹脂（Ａ４）をそれぞれ調製した。得ら
れた各アクリル樹脂の重合率、および分子量は、表１に
示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表中の略号は、下記の通りである。 ｉＢＭＡ：イソブチルメタクリレート ＥＡ：エチルアクリレート ｎＢＭＡ：ノルマルブチルメタクリレート ＭＡＡ：メタアクリル酸 ＭＭＡ：メチルメタクリレート ・エマルション系メタルバックアンダーコート剤用アク
リル樹脂の合成

【００２８】［アクリル樹脂（Ｂ１）］２リットルの４
つ口フラスコに、水３７０部、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル（花王（株）製；商品名 エマルゲ
ン９５０）８．０部、アルキルベンゼンスルホン酸塩
（花王（株）製；商品名 ネオペレックスNo.２５）０．
２部、過硫酸カリウム０．６部を混合した。次に、ノル
マルブチルメタクリレート１００部とイソブチルメタク
リレート１００部との混合物を加え、窒素雰囲気下、７
０℃で５時間加熱重合して、エマルション系アクリル樹
脂（Ｂ１）（固形分 ３６．０％）を得た。得られた該
アクリル樹脂の重合率、および分子量は、表２に示す。

【００２９】［アクリル樹脂（Ｂ２）］表２に示す組成
の化合物を用いる以外は、アクリル樹脂（Ｂ１）と同様
の方法で、アクリル樹脂（Ｂ２）を得た。得られた各ア
クリル樹脂の重合率、および分子量は、表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】表中の略号は、下記の通りである。 ｉＢＭＡ：イソブチルメタクリレート ＥＡ：エチルアクリレート ｎＢＭＡ：ノルマルブチルメタクリレート ＭＡＡ：メタアクリル酸 ＭＭＡ：メチルメタクリレート

【００３２】［実施例１］焼成開始温度２７０℃、焼成
終了温度４００℃の光硬化型バインダーと蛍光体粒子と
により、光硬化法により蛍光体面を形成した。トルエン
１００部に対しアクリル樹脂（Ａ１）３部を溶解して調
製したアルミバックアンダーコート剤を、予め水膜を形
成した１４インチブラウン管内面のカラー蛍光体面にス
プレー塗装した。その後形成した塗膜中の溶剤と水とを
乾燥除去させて、メタルバックアンダーコート被膜を形
成した。次いで、該メタルバックアンダーコート被膜の
上にアルミニウムを蒸着した後、表１に示した焼成条件
にて焼成し、メタルバック層を備えた蛍光体面を有する
カラーブラウン管を得た。なお、焼成時間は１時間であ
った。ここで、中間検査として、塗布したメタルバック
アンダーコート被膜の膜厚、焼成工程でのアルミ蒸着膜
の「火ぶくれ」の有無を評価した。また輝度を測定し
た。得られた評価結果は、表３に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】［実施例２］アクリル樹脂（Ａ２）を用い
る以外は、実施例１と同様にしてメタルバックアンダー
コート被膜を備えた蛍光体面を有するカラーブラウン管
を作成した。得られた評価結果は、表３に示す。

【００３５】［実施例３］アクリル樹脂（Ａ１）を５部
用いる以外は、実施例１と同様にしてカラーブラウン管
を作成した。得られたアンダーコート被膜の評価結果
は、表３に示す。

【００３６】［比較例１，２］アクリル樹脂（Ａ３）及
びアクリル樹脂（Ａ４）をそれぞれ用いる以外は、実施
例１と同様にしてメタルバックアンダーコート被膜を形
成した。得られたメタルバックアンダーコート被膜の上
に、アルミ蒸着をし、蛍光体面に含まれるバインダー樹
脂及びメタルバックアンダーコート被膜の有機成分の焼
成を表３に示す条件で行ったところ、メタルバック層に
「火ぶくれ」による剥離がおこり、カラーＣＲＴ化する
ことができなかった。この評価結果は、表３に示す。

【００３７】［比較例３］実施例１と同様にして作成し
た蛍光体面上にメタルバックアンダーコート剤として、
アクリル樹脂エマルション（日本アクリル化学（株）
製；商品名 ブライマルＢ−７４）を塗布し、乾燥後、
アルミ蒸着膜を形成した後、表３に示した条件で焼成し
たところ、その焼成時間は５時間と極めて長時間を要し
た。得られたカラーブラウン管の評価結果は、表３に示
す。

【００３８】［実施例４］アクリル樹脂（Ｂ１）に純水
を加え、固形分１７％に希釈したエルション系メタルバ
ックアンダーコート剤を調製した。次に、予め４２℃に
加温し実施例１で作成した蛍光体面を有する１４インチ
のブラウン管の蛍光体面上に、上記メタルバックアンダ
ーコート剤を塗装し、遠赤外線ヒーターで加温してアン
ダーコート被膜を形成した。その後、該アンダーコート
被膜の上にアルミニウムを蒸着し、表４に示した条件で
焼成し、カラーブラウン管を得た。ここで、中間検査と
して、塗布したメタルバックアンダーコート被膜の膜
厚、焼成工程でのアルミ蒸着膜を評価し、また輝度を測
定した。この評価結果を、表４に示す。

【００３９】

【表４】 ［比較例４］アクリル樹脂としてアクリル樹脂（Ｂ２）
を用いる以外は、実施例４と同様にしてメタルバックア
ンダーコート被膜を形成した。得られたアンダーコート
被膜を乾燥させた後、アルミ蒸着をし焼成を行ったが、
「火ぶくれ」によるメタルバック層の剥離が起こり、Ｃ
ＲＴ化することができなかった。この結果は、表４に示
す。

【００４０】［比較例５］メタルバックアンダーコート
剤として、アクリル樹脂エマルション（日本アクリル化
学（株）製；商品名 プライマルＢ−７４）を用いる以
外は、実施例４と同様にして蛍光体面上にメタルバック
アンダーコート被膜を形成し、乾燥した後アルミ蒸着の
形成を行い、カラーブラウン管を得た。この評価結果
は、表３に示す。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明はメタルバ
ック層付き蛍光体層を形成するに際し、メタルバックア
ンダーコート被膜を構成する有機バインダー樹脂成分の
焼成温度を調整することにより、平滑性の高いメタルバ
ックアンダーコート被膜を形成し、鏡面効果の高いメタ
ルバック層を形成することが可能となるため、高輝度、
高解像度のＣＲＴが得られるという技術的要求を満たす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図１は、ガラスパネルに形成された蛍光体面の上に、薄
いメタルバックアンダーコート被膜を形成させた状態を
示す断面図である。図２は、ガラスパネルに形成された
蛍光体面の上に、厚いメタルバックアンダーコート被膜
を形成させた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１：ガラスパネル ２：蛍光体粒子 ３：メタルバックアンダーコート被膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管内面に、有機樹脂バインダーと
   蛍光体粒子とより形成した蛍光体層上に、メタルバック
   アンダーコート被膜及びアルミ蒸着層を形成し、蛍光体
   層を形成する有機樹脂バインダー成分の焼成開始温度よ
   り低い温度から焼成を開始し、該有機樹脂バインダー成
   分の焼成終了温度より低い温度で焼成を終了してメタル
   バック層を形成し、更に蛍光体層の焼成を完了すること
   を特徴とする陰極線管の製造方法。
2. 【請求項２】 メタルバックアンダーコート被膜形成用
   樹脂として、その焼成開始温度が蛍光体層形成用有機樹
   脂バインダーの焼成開始温度よりも低く、メタルバック
   アンダーコート被膜形成用樹脂の焼成終了温度が蛍光体
   層形成用有機樹脂バインダーの焼成終了温度より低い樹
   脂を用いることを特徴とする請求項１記載の陰極線管の
   製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の製造方法により得られた
   陰極線管。
4. 【請求項４】 請求項２記載の製造方法により得られた
   陰極線管。