JPH0945265A

JPH0945265A - カラー表示装置

Info

Publication number: JPH0945265A
Application number: JP19153395A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Kusuki; 常夫楠木; Katsutoshi Ono; 勝利大野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】輝度を低下させずにコントラストを向上さ
せ、さらに製造が容易で低コストなカラー表示装置を提
供すること。【構成】透明パネル１２と、透明パネル１２の内面側
に設けられ、エネルギービームが照射されることによ
り、それぞれ赤色、緑色および青色の光を発する赤色蛍
光体１５Ｒ、緑色蛍光体１５Ｇおよび青色蛍光体１５Ｂ
とを有するカラー表示装置である。赤色蛍光体１５と透
明パネル１２との間に、Ｆｅ₂ Ｏ₃ を主成分とする膜厚
ｄが０．１μｍ≦ｄ≦３．０μｍである赤色フィルター
４Ｒが装着してあるＣＲＴまたは平面表示装置。さら
に、前記赤色蛍光体が次の一般式で表わされるものであ
ることが望ましい。Ａ：Ｂ（但し、式中ＡはＹ₂ Ｏ₂ Ｓ、Ｙ₂ Ｏ₃ またはこれらの
混合物、ＢはＥｕまたはＥｕとＳｍの混合物であり、当
該蛍光体中のＥｕ濃度［Ｅｕ］が０．１ｍｏｌ％≦［Ｅ
ｕ］≦６．０ｍｏｌ％である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばカラー陰
極線管（ＣＲＴ）およびカラー平面表示装置などのカラ
ー表示装置の改良に係り、さらに詳しくは、輝度および
コントラストの向上を図ることができるカラー表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高コントラストのカラーＣＲＴと
しては、たとえば内面に蛍光体層を有するパネルガラス
を、光透過率が４０〜４５％程度のダークガラスで構成
したカラーＣＲＴ、あるいは蛍光体粒子の表面にその蛍
光体の発光色と同色の顔料を付着させたいわゆる顔料付
蛍光体を用いてパネル内面に蛍光面を形成したカラーＣ
ＲＴ、あるいは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）蛍光体と
パネルガラスとの間にそれぞれの発光色にあったカラー
フィルターを設けたカラーＣＲＴなどが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ダークガラ
スでパネルガラスを構成したカラーＣＲＴにおいては、
ダークガラスによって外光を吸収するため、コントラス
トを向上させることはできるが、同時に、蛍光面からの
発光もダークガラスのパネルガラスによって吸収される
ので輝度が低下する。

【０００４】また、顔料付蛍光体を用いて蛍光面を構成
したカラーＣＲＴでは、顔料により外光を吸収するため
コントラストの向上が図られる。ところが、この場合、
蛍光体粒子が幾層（たとえば３〜４層）積み重なって蛍
光面が形成されるので、蛍光体粒子からの発光の一部が
顔料に吸収されることになり、輝度が１０〜１５％程度
低下する。

【０００５】すなわち、輝度を低下させずにコントラス
トを向上させる手段が求められていた。本発明は、この
ような実状に鑑みてなされ、輝度を低下させずにコント
ラストを向上させ、さらに製造が容易で低コストなカラ
ー表示装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るカラー表示装置は、透明パネルと、前
記透明パネルの内面側に設けられ、エネルギービームが
照射されることにより、それぞれ赤色、緑色および青色
の光を発する赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体
とを有するカラー表示装置であって、前記赤色蛍光体と
前記透明パネルとの間に、Ｆｅ₂ Ｏ₃ を主成分とする赤
色フィルターが装着してあることを特徴とする。

【０００７】本発明に係るカラー表示装置において、前
記赤色蛍光体は次の一般式で表わされるものであること
が好ましい。Ａ：Ｂ（但し、式中ＡはＹ₂ Ｏ₂ Ｓ、Ｙ₂ Ｏ₃ またはこれらの
混合物、ＢはＥｕまたはＥｕとＳｍの混合物であり、当
該蛍光体中のＥｕ濃度［Ｅｕ］が０．１ｍｏｌ％≦［Ｅ
ｕ］≦６．０ｍｏｌ％である）本発明に係るカラー陰極線管は、パネルガラスと、前記
パネルガラスに接続されるファンネルガラスと、前記フ
ァンネルガラスのネック部内に装着される電子銃と、前
記パネルガラスの内面側に設けられ、電子銃からの電子
ビームが照射されることにより、それぞれ赤色、緑色お
よび青色の光を発する赤色蛍光体、緑色蛍光体および青
色蛍光体とを有するカラー陰極線管であって、前記赤色
蛍光体と前記パネルガラスとの間に、Ｆｅ₂ Ｏ₃ を主成
分とする赤色フィルターが装着してあることを特徴とす
る。

【０００８】本発明に係るカラー平面表示装置は、透明
パネルと、前記透明パネルの内面側に設けられ、エネル
ギービームが照射されることにより、それぞれ赤色、緑
色および青色の光を発する赤色蛍光体、緑色蛍光体およ
び青色蛍光体とを有するカラー平面表示装置であって、
前記赤色蛍光体と前記透明パネルとの間に、Ｆｅ₂ Ｏ ₃
を主成分とする赤色フィルターが装着してあることを特
徴とする。前記エネルギービームは、たとえば基板の上
に行列状に配置された複数の電界放出型マイクロカソー
ドから走査して発射される電子ビームである。または、
前記エネルギービームは、偏平な陰極線管内に内蔵され
た電子銃から放出される電子ビームであっても良い。

【０００９】本発明において、前記赤色フィルターの膜
厚ｄは、０．１μｍ≦ｄ≦３．０μｍの範囲、好ましく
は０．５μｍ≦ｄ≦２．０μｍの範囲にあることが好ま
しい。

【００１０】

【作用】本発明に係るカラー表示装置では、赤色蛍光体
と前記透明パネルとの間に、赤色フィルターが装着して
ある。このため、何等フィルターが装着されていない従
来使用のカラー表示装置に比較して、コントラストが向
上する。しかも、この赤色フィルターがＦｅ₂ Ｏ₃ を主
成分とする膜厚ｄが０．１μｍ≦ｄ≦３．０μｍの所定
範囲にあるものであるために、赤色に対する透過率に優
れ、輝度および色度の変化も少ない。

【００１１】さらに、本発明では、赤色用カソードなど
のエネルギービーム照射手段に加わる負荷が少なく、
Ｒ，Ｇ，Ｂ用カソードなどの各エネルギービーム照射手
段に加わる負荷のバランスが良くなり、結果的に耐久性
が向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るカラー表示装
置を、図面に示す実施の形態に基づき、詳細に説明す
る。図１に示す実施形態は、カラー表示装置としてのカ
ラーＣＲＴに本発明を適用したものである。

【００１３】図１に示すように、本実施形態のカラーＣ
ＲＴ１０は、内面に蛍光面が形成されたパネルガラス１
２と、このパネルガラスに接合され、ネック部内に電子
銃１６が収容されるファンネルガラス１４とを有する。
電子銃１６から発射された電子ビームは、偏向ヨークに
より偏向されて、パネルガラス１２の内面側に装着され
た色選別電極としてのアパーチャグリル２０を通して、
蛍光面に当り発光させる。

【００１４】図２に示すように、パネルガラス１２は、
光透過率が高い（たとえば透過率９０％以上）ガラスで
構成され、その内面に蛍光面が形成してある。光透過率
が高いパネルガラスとしては、高透過率のガラスパネル
の表面に、高透過率のセーフティパネルを貼着したパネ
ルガラスが用いられる。高透過率のパネルガラスとして
は、具体的には、日本電気板硝子社製ティントパネル
（ＥＩＡＪコードＪＰ５２０ＡＧ１１）にクリヤーのセ
ーフティパネル（ＥＩＡＪコードＪＳ５２０ＡＡ０１）
を組み合わせたものを用いることができる。

【００１５】図２に示すように、本実施形態では、パネ
ルガラス１２の内面に、黒色ストライプ（カーボンスト
ライプ）２が所定間隔で形成してあり、これらのストラ
イプ２間に、赤色（Ｒ）蛍光体１５Ｒと、緑色（Ｇ）蛍
光体１５Ｇと、青色蛍光体１５Ｂとが、この順で交互に
配置してある。これら蛍光体１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ
は、アルミニウム膜２２で覆われている。

【００１６】本実施形態では、赤色蛍光体１５Ｒとパネ
ルガラス１２との間にのみ、赤色フィルター４Ｒが装着
してある。その他の蛍光体１５Ｂ，１５Ｇとパネルガラ
ス１２との間には、カラーフィルターが装着されていな
い。しかしながら、これらの他の蛍光体１５Ｂ、１５Ｇ
とパネルガラス１２との間にも適当なカラーフィルター
を装着することもできる。

【００１７】本実施形態の赤色フィルター４Ｒは、Ｆｅ
2Ｏ3を主成分とするものであり、特に平均粒径０．３μ
ｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下の超微粒子Ｆｅ
₂Ｏ₃を主成分とするものが望ましい。平均粒径が０．３
μｍを越えるものであると、光の透過率が低下してしま
うなどといった不具合が生じる虞れがあるためである。
なお、平均粒径の下限値は特に限定なく小さい方が望ま
しいが、実質的に０．０２μｍ程度が製造上の可能限界
である。この原料としては、具体的には、例えば、同和
鉱業（株）製のＤＥＦＩＣ−Ｒシリーズ、大日本精工業
（株）製の透明弁柄（ＴＯＲ）シリーズなどが挙げられ
る。

【００１８】また、この赤色フィルターにおいて、上記
したような顔料の含有割合（顔料固形分）としては、
２．０〜２０．０重量％程度が適当である。そして、こ
の赤色フィルターの膜厚ｄは、０．１μｍ≦ｄ≦３．０
μｍ、より好ましくは０．５μｍ≦ｄ≦２．０μｍ程度
とされる。膜厚ｄが０．１μｍ未満であると、フィルタ
ーを設けたことによるコントラストの向上効果が望め
ず、また全体に均一な膜厚のフィルターとすることが困
難となり、一方、膜厚ｄが３．０μｍを越えるものであ
ると輝度の低下が大きくなり、いずれも望ましくないた
めである。図３および図４にこのような所定膜厚ｄの赤
色フィルターを設けた場合の分光透過率曲線および分光
反射率曲線を示すが、これらの図に示されるように、赤
色光の波長において光の透過率ないし反射率が高い。

【００１９】さらに本実施形態において、赤色（Ｒ）蛍
光体１５Ｒとして、次の一般式で表されるものを使用
し、上記フィルターと組合せることが、より良好な色
度、輝度を得る上で望ましい。Ａ：Ｂ（但し、式中ＡはＹ₂ Ｏ₂ Ｓ、Ｙ₂ Ｏ₃ またはこれらの
混合物、ＢはＥｕまたはＥｕとＳｍの混合物であり、当
該蛍光体中のＥｕ濃度［Ｅｕ］が０．１ｍｏｌ％≦［Ｅ
ｕ］≦６．０ｍｏｌ％である）具体的には、イットリウム・オキシ・サルファイドを母
体結晶とし、ユーロピウムを付加剤として含有するも
の、イットリウム・オキシドを母体結晶とし、ユーロビ
ューを付加剤として含有するもの、イットリウム・オキ
シ・サルファイドを母体結晶とし、ユーロピウムおよび
サマリウムを付加剤として含有するものなどがある。

【００２０】最も望ましくは、赤色蛍光体１５Ｒとし
て、前記一般式で表わされる蛍光体であってＥｕ濃度
［Ｅｕ］が２．８ｍｏｌ％≦［Ｅｕ］≦４．７ｍｏｌ％
のものを使用し、かつ上記赤色フィルターの膜厚ｄを
０．５μｍ≦ｄ≦２．０μｍとする。

【００２１】次に、本実施形態において、パネルガラス
の内面に蛍光面を作成する方法の一例を示す。まず、非
発光性光吸収性物質としてのカーボンブラックなどで構
成される図２に示す黒色ストライプ２の形成が行なわれ
る。黒色ストライプ２の形成は、まず、パネルガラスを
洗浄し、パネルガラス１２の内面に、感光剤およびポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）などの水溶性高分子からな
るフォトレジストを塗布、乾燥してレジスト被膜を形成
する。次に、マスクを用いてレジスト被膜の所定部分を
露光により硬化させる。

【００２２】次に、現像によりレジスト被膜の非露光部
分を除去し、乾燥してレジスト被膜のストライプを形成
し、次いでパネルガラス全面にカーボンブラック懸濁液
を塗布、乾燥後、反転液を塗布し、現像、乾燥してカー
ボンブラックから成る黒色ストライプ２を形成する（図
５（Ａ）参照）。

【００２３】次いで、赤色蛍光体１５Ｂが装着される黒
色ストライプ２，２間の位置に、青色フィルター４Ｒを
形成する。そのために、まず、図５（Ｂ）に示すよう
に、例えばＰＶＡ−ＡＤＣ系などのの感光膜３を全面に
形成する。次に、図５（Ｃ）に示すように、アパーチャ
グリルを光学マスクとして、ＢおよびＧの位置の感光膜
３に対して紫外線露光を行い、温水で現像し、Ｒの位置
を除いて、他のＢおよびＧの位置に、マスキング用のレ
ジスト膜３Ａを残す。

【００２４】次に、第２の感光液、例えば、ＰＶＡ−Ｓ
ＢＱ系感光液に上記したようなＦｅ ₂ Ｏ₃ を主成分とす
る微粒子無機赤色顔料を分散して成る懸濁液（スラリ
ー）を全面塗布し、図６（Ｄ）に示すように、赤色フィ
ルター用の塗膜４を形成する。次に、図６（Ｅ）に示す
ように、パネルガラス１２の内面より、アパーチャグリ
ル２０を光学マスクとして、赤色（Ｒ）の位置の塗膜４
に対して紫外線露光を行う（内面露光６）。さらに、図
６（Ｆ）に示すように、黒色ストライプ２をマスクに、
赤色の位置の塗膜４に対してパネルガラス１２の外面か
ら紫外線露光する（外面露光７）。この外面露光７を行
うことにより、塗膜４とパネルガラス１２との接着性が
向上する。

【００２５】次いで、未露光部分を温水でリンスする。
次に、過酸化水素水（Ｈ₂ Ｏ₂ １０重量％）などを用い
て、未露光ＰＶＡ−ＡＤＣ系のレジスト膜３Ａを分解
し、次いで温水による反転現象を行って、図７（Ｇ）に
示すように、赤色フィルターストライプ４Ｒを形成す
る。次いで、図７（Ｇ）に示すように、例えば、タンニ
ン酸０．１重量％溶液で、赤色フィルターストライプ４
Ｒに対して硬膜処理８を施し、その後、例えばアンモニ
ア水溶液（アンモニア１．０重量％）で硬膜処理後の中
和処理を施し、その後温水でリンスする。

【００２６】その後は、通常のスラリー法によって、図
２に示す蛍光体１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂとアルミニウム
膜２２とを形成する。具体的には、まず、緑色蛍光体、
感光剤および水溶性高分子からなる緑色蛍光体スラリー
をパネルガラス全面に塗布、乾燥して緑色蛍光体レジス
ト被膜を形成する。次に、マスクを用いて前記レジスト
被膜の所定部分を露光により硬化させ、現像により前記
緑色蛍光体レジスト被膜の非露光部分を除去し、乾燥し
て緑色蛍光体ストライプを形成する。

【００２７】緑色蛍光体としては、例えば母体結晶が硫
化亜鉛であり、銅、アルミニウムなどが付加剤として含
有されるものが用いられる。その後、青色蛍光体を含有
する青色蛍光体ストライプ、赤色蛍光体ストライプを、
緑色蛍光体ストライプの形成と同様にして、緑色蛍光体
ストライプの形成されたホール部分に隣接する別のホー
ル部分にそれぞれ形成していく。

【００２８】赤色蛍光体としては、上記したようなもの
が用いられ、また、青色蛍光体としては、例えば母体結
晶が硫化亜鉛であり、銀などが付加剤として含有される
ものが用いられる。このようにして、赤緑青三色の蛍光
体ストライプが形成された後で、その上に、中間膜を形
成する。中間膜は、有機物膜で構成され、蛍光面を平坦
化し、後工程で金属薄膜層としてのアルミニウム薄膜層
を被着し易くする。後工程のプリベーキングおよびフリ
ットシール時のベーキング処理後には、中間膜は、ＰＶ
Ａなどと共に、アルミニウム膜を通して飛ばされる。

【００２９】その後、金属薄膜層としてのアルミニウム
薄膜層を中間膜の上に被着する。アルミニウム薄膜層を
形成することで、表示画面の輝度を向上させ、イオン化
を防止することができる。その後、プリベイキングを行
い、アパーチャグリルをパネルガラスの内面に装着した
後、パネルガラスのシールエッジ面とファンネルガラス
のシールエッジ面とをフリットシール接合する。プリベ
ーキングは、アパーチャグリルを装着した後でも良い。
このプリベーキングおよびフリットシール時のベーキン
グ処理（熱処理）により、中間膜の成分および蛍光体ス
トライプに含まれる有機成分を、アルミニウム膜を通し
て、蛍光面から除去し、蛍光面の被膜を固定化する。

【００３０】次に、カラー表示装置としての電界放出型
マイクロカソードを利用したカラー平面表示装置に本発
明を適用した実施形態について説明する。図８に示すよ
うに、本実施例のカラー平面表示装置６０は、半導体基
板３０の上に行列状に配置された複数の電界放出型マイ
クロカソード５０から走査して発射される電子ビーム
が、ガラス基板などの透明パネル３２の内面に形成され
た蛍光面に照射して発光させることにより、画像表示を
行う表示装置である。半導体基板３０と透明基板３２と
の間は、高真空に保持される。透明パネル３２の内面に
形成してある蛍光面は、図２に示す実施形態と同様な蛍
光面であり、赤色蛍光体１５Ｒと透明パネル３２との間
にのみ赤色フィルター４Ｒが装着してある。

【００３１】半導体基板３０の上にマイクロカソード５
０を製造するための方法の一例を次に説明する。本実施
形態では、まず、半導体基板３０の上に、絶縁層３１お
よびゲート電極３５を順次成膜する。半導体基板３０と
しては、たとえば単結晶シリコン基板が用いられる。

【００３２】本実施形態では、絶縁層３１は、主絶縁層
３２と水素含有層３３とで構成される。主絶縁層３２
は、たとえばＣＶＤ法により成膜される酸化シリコンで
構成され、水素含有層３３は、主絶縁層３２を成膜する
ためのＣＶＤに引き続いて行われるプラズマＣＶＤによ
り成膜される水素含有酸化シリコンで構成される。酸化
シリコン膜で構成される主絶縁層３２は、たとえば以下
の条件でＣＶＤにより成膜される。ＣＶＤ原料ガスとし
て、ＳｉＨ₄ とＯ₂ とを用い、ＳｉＨ₄ ／Ｏ₂ の流量比
が、たとえば３００／３００SCCM、雰囲気圧力が、たと
えば３００Ｐａ、基板温度がたとえば４００°Ｃ、成膜
時間がたとえば４分の条件である。主絶縁層３２の層厚
は、たとえば０．８μｍである。

【００３３】引き続いてプラズマＣＶＤにより成膜され
る水素含有酸化シリコン膜で構成される水素含有層３３
は、たとえば以下の条件のプラズマＣＶＤで成膜され
る。プラズマＣＶＤ原料ガスとして、ＳｉＨ₄ とＯ₂ と
を用い、ＳｉＨ₄ ／Ｏ₂ の流量比が、たとえば４００／
３００SCCM、雰囲気圧力がたとえば３００Ｐａ、基板温
度がたとえば３５０°Ｃ、成膜時間がたとえば１分の条
件である。この水素含有層３３の層厚は、たとえば０．
２μｍである。

【００３４】ゲート電極３５は、特に限定されないが、
本実施形態では、ｎ⁺の導電型のポリシリコン膜３４と
タングステンシリサイド（ＷＳｉx ）膜３６との積層膜
であるポリサイド膜が用いられる。このゲート電極３５
は、たとえばマイクロカソードのグリッドとして機能す
る。なお、半導体基板３０の表面に形成されるエミッタ
電極の形成工程は省略してある。

【００３５】ポリシリコン膜３４の膜厚は、たとえば１
００〜３００ｎｍである。タングステンシリサイド膜３
６の膜厚は、たとえば１５０〜３００ｎｍである。ポリ
シリコン膜３４およびタングステンシリサイド膜３６
は、たとえばＣＶＤにより成膜される。ポリシリコン膜
３４は、たとえば以下の条件で成膜される。ＣＶＤ原料
ガスとして、ＳｉＨ₄ とＰＨ₃ とを用い、ＳｉＨ₄ ／Ｐ
Ｈ₃ の流量比が、たとえば５００／０．３SCCM、雰囲気
圧力がたとえば１００Ｐａ、基板温度がたとえば５００
°Ｃの条件である。タングステンシリサイド膜３６は、
たとえば以下の条件で成膜される。ＣＶＤ原料ガスとし
て、ＷＦ₆ とＳｉＨ₄ とＨｅとを用い、ＷＦ₆ ／ＳｉＨ
₄ ／Ｈｅの流量比がたとえば３／３００／５００SCCM、
雰囲気圧力がたとえば７０Ｐａ、基板温度がたとえば３
６０°Ｃの条件である。

【００３６】次に、このタングステンシリサイド膜３６
の上にレジスト膜を成膜し、このレジスト膜に、フォト
リソグラフィー法により、カソード孔に対応する所定の
パターンで、開口部を形成する。この開口部の内径は、
カソード孔の内径に相当し、たとえば０．８μｍ程度で
ある。レジスト膜としては、特に限定されないが、たと
えばノボラック系のｇ線用レジストを用いることができ
る。

【００３７】次に、このレジスト膜が形成された半導体
基板３０を、たとえば一般のプラズマエッチング装置内
に設置し、レジスト膜３８をマスクとして、エッチング
加工を行う。プラズマエッチング装置としては、特に限
定されないが、たとえばマイクロ波電子サイクロトロン
共鳴プラズマ（ＥＣＲ）エッチング装置、誘導コイル型
プラズマ（ＩＣＰ）エッチング装置、ヘリコン波利用プ
ラズマエッチング装置、トランス結合プラズマ（ＴＣ
Ｐ）エッチング装置などを例示することができる。

【００３８】まず、たとえばＥＣＲエッチング装置を用
い、下記の条件で、タングステンシリサイド膜３６およ
びポリシリコン膜３４を連続エッチングする。エッチン
グガスとしては、Ｃｌ₂ とＯ₂ との混合ガスを用い、Ｃ
ｌ₂ ／Ｏ₂ の流量比を、たとえば７５／５SCCMとする。
雰囲気圧力は、たとえば１．０Ｐａである。また、マイ
クロ波パワーは、たとえば９００Ｗであり、高周波（Ｒ
Ｆ）パワーは、たとえば５０Ｗ（２ＭＨｚ）であり、基
板温度は、たとえば２０°Ｃである。

【００３９】続いて、絶縁層３１をエッチング加工す
る。エッチングに際しては、たとえばＥＣＲ型プラズマ
エッチング装置を用いる。そのエッチング条件を、次に
示す。エッチングガスとしては、ＣＨＦ₃ とＣＨ₂ Ｆ₂
との混合ガスを用い、ＣＨＦ ₃ ／ＣＨ₂ Ｆ₂ の流量比
を、たとえば４５／５SCCMとする。雰囲気圧力は、たと
えば０．２７Ｐａである。また、マイクロ波パワーは、
たとえば１２００Ｗであり、高周波（ＲＦ）パワーは、
たとえば２２５Ｗ（８００ｋＨｚ）であり、基板温度
は、たとえば２０°Ｃである。

【００４０】従来では、このような多層膜の連続エッチ
ングにおいて、高エネルギー条件の過剰なるオーバーエ
ッチングにより、レジスト膜３８が後退し、その開口部
４０の側壁も削られ、その下層に位置するタングステン
シリサイド膜３６も一部エッチングされて、テーパ形状
が形成される。これは、ゲート電極３５および絶縁層３
２を同一のレジスト膜でエッチング加工するために、レ
ジスト膜がプラズマエッチングに曝される時間が、従来
のコンタクトホール形成用エッチング技術に比較して長
くなったためと考えられる。しかしながら、本実施形態
では、絶縁層３１中に水素含有層３３を有するため、水
素リッチな（数十ｗｔ％）水素含有層３３がエッチング
されている際生じたＨが、ホール４４近傍のＣ／Ｆ比を
増大させ堆積性雰囲気を形成する事により、通常のＳｉ
Ｏ₂ エッチング時に見られる様なフロロカーボン系堆積
物が側壁保護膜となってフォトレジストの後退を防止す
る。したがって、ゲート電極３５の開口部側壁までもオ
ーバエッチングされることはない。その結果、タングス
テンシリサイド膜３６の肩落ちなども防止することがで
き、良好な異方性形状のカソード孔４４を形成すること
ができる。

【００４１】次に、レジスト膜をレジストアッシングに
より除去する。レジストアッシングは、たとえば５００
SCCMのＯ₂ を用い、雰囲気圧力が、たとえば３．０Ｐ
ａ、基板温度が、たとえば２００°Ｃ、高周波（ＲＦ）
パワーが、たとえば３００Ｗの条件で行う。このレジス
ト膜の除去時と同時またはその後の工程で、側壁保護膜
も除去する。

【００４２】次に、電子ビーム蒸着法などを用いて、タ
ングステンシリサイド膜３６の上に、剥離層を形成す
る。剥離層は、たとえばアルミニウム金属層などで構成
される。その剥離層の層厚は、特に限定されないが、た
とえば５０ｎｍ程度である。電子ビーム蒸着時の基板角
度は、約２０度程度（斜め入射蒸着）が好ましい。雰囲
気圧力は、たとえば１．０Ｐａである。

【００４３】次に、たとえば電子ビーム蒸着法を用い
て、剥離層の上にカソード形成層を堆積させる。カソー
ド形成層としては、好適にはモリブデン（Ｍｏ）を用い
るが、その他の高融点金属、あるいはその他の金属、化
合物などを使用することもできる。電子ビーム蒸着時の
基板の角度は、たとえば約９０度が好ましい。カソード
形成層を、たとえば約１．０μｍの層厚で形成すること
で、カソード孔４４の底部に位置する基板３０の表面に
は、鋭角円錐状のカソード５０が均一な形状および高さ
で形成される。各カソード５０の形状、特に高さは、カ
ソード形成層の各開口部が閉じるまでの時間などに依存
する。本実施形態では、タングステンシリサイド膜３６
の開口部の側壁に、テーパや肩落ちがないことから、カ
ソード形成層４８のステップカバレッジも一定となり、
その各開口部４８ａが閉じるまでの時間も一定であり、
各カソード５０の形状、特に高さを均一にすることがで
きる。

【００４４】次に、水：フッ酸が約５：１の割合のフッ
酸でウエットエッチング（たとえば約３０秒）を行い、
アルミニウムなどで構成される剥離層をエッチング除去
し、その上に位置するカソード形成層をリフトオフ除去
する。カソード孔４４内には、均一形状および高さのマ
イクロカソード５０が残る。

【００４５】その後は、基板３０の上に、蛍光面が形成
された透明パネルを真空状態で張り合せて、本実施例の
平面表示装置が形成される。本実施形態でも、前記実施
形態と同様に、赤色フィルターを装着していない従来の
平面表示装置に比較し、輝度およびコントラストが向上
し、色度は従来仕様のものとほとんど変わらない。

【００４６】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。たとえば、本発明は、前記実施形態に係
るＣＲＴまたは平面表示装置に限らず、偏平ＣＲＴなど
のカラー陰極線管、あるいはプラズマディスプレイなど
のその他のカラー表示装置にも適用することができる。

【００４７】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき、より詳細に
説明する。実施例１図９のような模式図で示される構造の蛍光面を作成し
た。なお、図９において、符号１２はパネルガラス、符
号４Ｒは赤色フィルター、符号１５Ｒは赤色蛍光体、符
号２２はアルミニウム反射膜である。

【００４８】赤色フィルターは粒径０．０５μ以下の超
微粒子Ｆｅ₂ Ｏ₃ （同和鉱業（株）製のＤＥＦＩＣ−Ｒ
シリーズまたは大日本精工業（株）製の透明弁柄（ＴＯ
Ｒ）シリーズ）を水に分散させたものを使用し、乾燥
後、膜厚ｄが０．５μｍ（Ｒ１）、１．０μｍ（Ｒ
２）、２．０μｍ（Ｒ３）、３．０μｍ（Ｒ４）となる
ようにパネルガラス上に塗布した。なお、比較のため
に、このフィルターを形成しないものを別途用意した。
次に、蛍光体として、前記赤色フィルター（ないしフィ
ルターを形成しないパネルガラス）上にＹ₂ Ｏ₂ Ｓ：Ｅ
ｕのＥｕ濃度［Ｅｕ］が、６．０、４．７、３．８、
２．８、０．２、０．１、０．０５ｍｏｌ％のものを塗
布し、その後アルミニウム反射膜を形成して合計３５枚
のサンプルを作製して実験を行なった。図２のそれぞれ
のフィルターの透過率を、また図３に蛍光体を塗布した
後の分光反射率（管面拡散分光反射率）を示す。

【００４９】これらの構造を持った蛍光面を陰極線に
し、それらの輝度、色度、管面反射率を測定し、それら
のデータからコントラストの改善効率の指標であるＢＣ
Ｐ（ブライトコントラストパフォーマンス）を求めた。
ＢＣＰは以下の式で定義される。

【００５０】

【数１】

【００５１】Ｙ₂ Ｏ₂ Ｓ：３．８ｍｏｌ％Ｅｕで、フィ
ルターのないとき（従来例）のＢＣＰを１００にしたと
きのそれぞれのＣＲＴのＢＣＰを表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１に示す結果を定性的にまとめたのが表
２である。ＢＣＰが１００以上のもの、つまり従来より
もコントラスト改善効率において優れたものが、表２に
おける○印と●印の場合である。なお、●印の場合の方
が輝度および色度の点から好ましいものであると考えら
れる。

【００５４】

【表２】

【００５５】なお、輝度Ｂは、ミノルタ（株）製カラー
アナライザＣＡ−１００により測定した。測定条件は、
ＣＲＴをセット（ＧＤＭ１９インチ）に組み込んだ状態
で、赤色カソードへの振込電圧を一定にし、９３００Ｋ
の白色を出して測定した。また、管面拡散反射率ＲはＣ
ＲＴ表面の外光反射輝度を、ＣＲＴ管面照度３５０ｌｕ
ｘ時で測定した。色度は、ミノルタ（株）製カラーアナ
ライザーＣＡ−１００により測定した。測定条件は、加
速電圧２７ｋＶ、カソード電流３００μＡであった。

【００５６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、何等フィルターが装着されていない従来使用のカラ
ー表示装置に比較して、コントラストが向上する。しか
も、使用する赤色蛍光体との適当な組合せを行なえば、
輝度を低下させることなくコントラストを改善させる、
あるいはコントラストを変化させることなく輝度を改善
させることが可能であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係るカラーＣＲＴ
の概略図である。

【図２】図２は図１に示すパネル内面の要部断面図であ
る。

【図３】図３は本発明の実施形態に係る赤色フィルター
の分光透過率特性を示す図である。

【図４】図４は本発明の実施形態に係る赤色フィルター
の蛍光体を塗布した後の分光反射率特性を示す図であ
る。

【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は蛍光面の作成方法を示す
工程図である。

【図６】図６（Ｄ）〜（Ｆ）は図５（Ｃ）の続きの工程
を示す工程図である。

【図７】図７（Ｇ），（Ｈ）は図６（Ｆ）の続きの工程
を示す工程図である。

【図８】図８は本発明の他の実施形態に係るカラー平面
表示装置の要部断面図である。

【図９】図９は本発明の一実形態において作製したカラ
ー蛍光面の要部断面図である。

【符号の説明】

２… 黒色ストライプ４Ｒ… 赤色フィルター１２… パネルガラス１４… ファンネルガラス１５Ｒ… 赤色蛍光体１５Ｇ… 緑色蛍光体１５Ｂ… 青色蛍光体１６… 電子銃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明パネルと、前記透明パネルの内面側に設けられ、エネルギービーム
が照射されることにより、それぞれ赤色、緑色および青
色の光を発する赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光
体とを有するカラー表示装置であって、前記赤色蛍光体と前記透明パネルとの間に、Ｆｅ₂ Ｏ₃
を主成分とする赤色フィルターが装着してあるカラー表
示装置。
【請求項２】前記赤色フィルターの膜厚ｄが０．１μ
ｍ≦ｄ≦３．０μｍである請求項１に記載のカラー表示
装置。
【請求項３】前記赤色蛍光体が次の一般式で表わされ
るものである請求項１または２に記載のカラー表示装
置。Ａ：Ｂ（但し、式中ＡはＹ₂ Ｏ₂ Ｓ、Ｙ₂ Ｏ₃ またはこれらの
混合物、ＢはＥｕまたはＥｕとＳｍの混合物であり、当
該蛍光体中のＥｕ濃度［Ｅｕ］が０．１ｍｏｌ％≦［Ｅ
ｕ］≦６．０ｍｏｌ％である）
【請求項４】パネルガラスと、前記パネルガラスに接続されるファンネルガラスと、前記ファンネルガラスのネック部内に装着される電子銃
と、前記パネルガラスの内面側に設けられ、電子銃からの電
子ビームが照射されることにより、それぞれ赤色、緑色
および青色の光を発する赤色蛍光体、緑色蛍光体および
青色蛍光体とを有するカラー陰極線管であって、前記赤色蛍光体と前記パネルガラスとの間に、Ｆｅ₂ Ｏ
₃ を主成分とする赤色フィルターが装着してあるカラー
陰極線管。
【請求項５】前記赤色フィルターの膜厚ｄが０．１μ
ｍ≦ｄ≦３．０μｍである請求項４に記載のカラー陰極
線管。
【請求項６】透明パネルと、前記透明パネルの内面側に設けられ、エネルギービーム
が照射されることにより、それぞれ赤色、緑色および青
色の光を発する赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光
体とを有するカラー平面表示装置であって、前記赤色蛍光体と前記透明パネルとの間に、Ｆｅ₂ Ｏ₃
を主成分とする赤色フィルターが装着してあるカラー平
面表示装置。
【請求項７】前記赤色フィルターの膜厚ｄが０．１μ
ｍ≦ｄ≦３．０μｍである請求項６に記載のカラー平面
表示装置。