JPH1031959A

JPH1031959A - ルミネセントスクリーンの製造方法

Info

Publication number: JPH1031959A
Application number: JP9098387A
Authority: JP
Inventors: Paul Trapani Andrew; アンドリュー・ポール・トラパニ; Gary Robert Larson; ゲーリー・ロバート・ラーソン; Steven Charles Brown; スティーブン・チャールズ・ブラウン; David William Whitman; デービッド・ウイリアム・ホウィットマン
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 1998-02-03
Anticipated expiration: 2017-04-01
Also published as: KR970071908A; TW396360B; BR9701586A; DE69718235D1; SG52938A1; JP4006052B2; AU718142B2; PL319211A1; EP0802558B1; SK41497A3; US5922394A; EP0802558A2; TW580717B; FR2746959A1; CZ96497A3; CN1167998A; EP0802558A3; KR100453843B1; AU1648497A; CA2200931A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ブライトネスが大きく、像のゆがみが小さい
イメージを生じさせるメタライジングルミネセント層の
新規な製造方法の提供。【解決手段】ＣＲＴの表面板上にデポジットされたル
ミノホー層を、アブレイティブ層上の表面のゆがみを減
少させるための１８０〜４５０ナノメータの範囲の粒子
サイズを有するアクリル系重合体粒子の水性分散液のア
ブレイティブ層で被覆し；そして前記アブレイティブ層上に、反射性アルミニウム膜が前
記アブレイティブ層に追随するように反射性アルミニウ
ム膜をデポジットすることを含む、前記ＣＲＴのルミネ
セント層の前記反射性アルミニウム膜における表面ゆが
みを減少させる方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、一般的に、陰極線管〔cathode-
ray tube(CRT)〕のメタライジングルミネセントスクリ
ーン（metallized luminescent screen）を製造するこ
とに関し、更に詳細には、増大したブライトネスのイメ
ージおよび減少した像のゆがみを有するイメージを生じ
させるメタライジングルミネセント層の製造に関する。

【０００２】カラーＣＲＴのルミネセントスクリーン
は、ＣＲＴの表面板上に位置してルミノホー層（lumino
phor layer）が含まれている。ルミノホー層とは、陰極
線にさらされたときにエレクトロルミネセンス光を発生
する層を意味する。そのような層には、典型的には、蛍
光体（phosphor）の多くのデポジット（deposit）の秩
序だったアレイ（array）またはパターン（pattern）が
含まれている。３原色を使用するもっとも便利な場合に
おいては、蛍光体は、配列された点（dots）または縞の
形状においてデポジットされ、ＣＲＴの表面板の内表面
全体にわたってトライアッド（triads）を得るように配
置される。各トライアッドには、点または縞の形状の赤
色光線を放出する蛍光体、点または縞の形状の青色光線
を放出する蛍光体、および点または縞の形状の緑色光線
を放出する蛍光体が含まれている。ルミノホー層を造る
方法は当業界において公知であり、例えば、米国特許第
３，２６９，８３８号に教示された方法がある。秩序だ
ったアレイ（array）を造るのには、所望の色の蛍光体
粒子およびバインダー、例えばアクリル系重合体の水性
分散液を含有する水性スラリーの被覆を、ＣＲＴのガラ
ス製表面板の内側表面に適用する。次いで、そのような
層を、当業者によく知られている感光剤を用いて被覆
し、次いでフォトマスクを通して化学線にさらす。次い
で、未露光のフォトレジスト被覆を公知の現像剤溶液に
よって除去し、そして下部のおおわれていない蛍光体層
を公知のエッチング溶液に浸漬することによりエッチン
グする。このプロセスを点または縞の形状のそれぞれの
色の蛍光体の粒子をデポジットするために繰り返して秩
序だったアレイを造り、次いで典型的にはそれを輻射熱
により乾燥する。

【０００３】次いで、アルミニウム金属の薄い反射膜を
ルミノホー層の露光された表面にデポジットする。典型
的には１０００〜５０００オングストロームのこの膜
は、ＣＲＴの他の端に位置している電子銃によって造ら
れる電子ビーム（陰極線）の調整されたパターンが、散
乱またはビーム強度の損失なしに膜を通過できるほど十
分に薄い。アルミニウム膜を通過後の電子ビームのパタ
ーンはルミノホー層に突き当たり、見る人にイメージと
して見えるエレクトロルミネセンス光を発生する。反射
性アルミニウム膜は、ルミノホー層により後方へ放出さ
れた光がＣＲＴ内部に失われることを防ぐ鏡として作用
し、そしてＣＲＴのガラス製表面板の通過した後に外部
の視聴者の方向へと光を反射する。その結果として、イ
メージの質およびブライトネスは有意に改良される。

【０００４】ルミノホー層の露光表面は、ルミノホー層
を造るのに使用された蛍光物質の粒子サイズの変動をは
じめとする種々の理由のために不規則になる傾向があ
る。それ故、もしアルミニウム金属の反射膜がアルミニ
ウムペレットを蒸着させる既知の技術によってデポジッ
トされたならば、それから得られたアルミニウム膜は、
高度に不規則な表面を有するであろう。なぜなら、この
アルミニウム膜は、ルミノホー層の表面の輪郭に追随す
る傾向があるからである。アルミニウム膜の不規則性
は、そこを通過する電子ビームのパターンを鏡状反射す
るという所望の性質を破壊する。そのような不規則性は
極めて望ましくない。更に、アルミニウム膜は、それが
デポジットされる間に、ルミノホー層のすきまに浸透
し、蛍光体粒子の中にまたは蛍光体粒子のまわりに、デ
ポジットするという望ましくない可能性が明らかに存在
する。

【０００５】これらの困難性を避けるために、当業者
は、一般的に、ルミノホー層の上に、有機重合体物質の
アブレーション可能（ablatable）な層を適用する。こ
の有機重合体物質のアブレーション可能な層は、滑らか
な露光表面を提供し、その上にアルミニウム金属膜を形
成することができる。アブレーション可能な物質は、加
熱したときに、例えば約３８０℃〜４５０℃においてベ
ーキングすることにより加熱したときに、容易に蒸発す
ることが可能な有機物質である。そのようなアブレーシ
ョン可能な層は、その上にデポジットされたアルミニウ
ム金属膜を滑らかにする。その結果として、それから得
られるイメージのゆがみは減少され、蛍光体のデポジッ
ト物のすきま内への、アルミニウムのデポジット物の浸
透が実質的に防止される。更に、アブレーション可能な
層は、その上にアルミニウム金属膜をいったんデポジッ
トすれば、アブレーション可能な層を加熱することによ
り迅速に除去することができる。典型的には、そのよう
なアブレーション可能な層には、水性コロイド状分散液
または粉末の形態のフィルム形成性アクリル系重合体の
１つまたはそれ以上の層が含まれている。そのようなア
ブレーション可能な層は、粉末、水性分散液の形体のア
クリル系重合体を噴霧することにより、または、好まし
くは、ルミノホー層をフィルム形成性アクリル系重合体
の水性分散液で被覆することにより、ルミノホー層の上
に適用することができる。そのような被覆方法は当業界
に知られており、そのいくつかは米国特許第３，０６
７，０５５号、同第３，５８３，３９０号、同第４，９
５４，３６６号および同第４，９９０，３６６号に記載
されている。

【０００６】アブレーション可能な層が蒸発工程によっ
て除去されると、表面板の端はシーラント、例えばフリ
ット（frit）で被覆される。次いで、ＣＲＴのコーンを
シーラント上に起き、そしてそれを、コーンをＣＲＴの
表面板に結合させるためにベーキング工程にかけ、表面
板とコーンとの間に密封されたシールを達成する。

【０００７】ＣＲＴによって造られたイメージの質に関
連した問題の１つは、そのようなイメージの中にゆがみ
が存在することである。反射性アルミニウム膜の中に不
規則性、例えばクラックおよびブリスターが存在する
と、そのようなルミネセント層を使用して得られるイメ
ージの中にゆがみを生じる傾向があることは当業界にお
いて知られている。米国特許第３，５７９，３６７号に
記載された方法では、加熱により除去可能なアクリル系
樹脂の２重の層が提供されている。これらの２重の層に
おいて、軟質の内側層は、ベーキング工程にかけられた
ときに外側の硬質層よりも低い温度において蒸発する。
それ故、有機物質の上にデポジットされたアルミニウム
膜の下の有機物質の蒸発を調節することによって、その
ような蒸発した有機物質は、アルミニウム膜を裂開また
は破壊することなしにアルミニウム膜を通過する。その
結果として、蛍光体層の上に実質的に連続したアルミニ
ウム膜が得られる。熱で除去可能な有機物質の２重の層
をルミネセントスクリーンの蛍光体上に利用することに
より、減少したクラックまたはブリスターを有するアル
ミニウム反射膜を造ることが試みられた。しかし、例え
ば表面の波うち、および筋が実質的にない反射性アルミ
ニウム膜を造ることに対する要求があった。本発明の方
法は、表面のゆがみ例えば筋および表面の波うちが実質
的にないアブレイティブ層（ablative layer）を提供す
ることによりこの問題を解決し、その結果、アブレイテ
ィブ層に追随して反射アルミニウム膜がそのようなアブ
レイティブ層上にデポジットされたときに、実質的にゆ
がみのない表面を有する膜が提供される。

【０００８】本発明は、ＣＲＴの表面板上にデポジット
されたルミノホー層を、アブレイティブ層上の表面のゆ
がみを減少させるための１８０〜４５０ナノメータの範
囲の粒子サイズを有するアクリル系重合体粒子の水性分
散液のアブレイティブ層で被覆し；そして前記アブレイ
ティブ層上に、反射性アルミニウム膜が前記アブレイテ
ィブ層に追随するように反射性アルミニウム膜をデポジ
ットすることを含む、前記ＣＲＴのルミネセント層の前
記反射性アルミニウム膜における表面ゆがみを減少させ
る方法に関する。

【０００９】ＣＲＴによって造られたイメージの質と関
連する他の問題は、達成されたイメージのブライトネス
の程度である。１つの方法が米国特許第３，５８２，３
９０号に記載されており、それには、多量のアクリレー
ト樹脂を含有する水性エマルジョン中に少量の過酸化水
素および水溶性重合体を含むものが、ＣＲＴによって造
られる光の発生量を増加するのに使用されている。しか
し、この技術においては、ルミノホーのバインダーまた
はアブレイティブ層の中に使用された重合体における灰
の存在から生じるイメージのブライトネスに対する影響
についての認識はない。本発明者は、アブレイティブ層
における、そしてもし所望ならルミノホー層における、
灰分（ash content）を減少させることによって、ＣＲ
Ｔによって造られるイメージのブライトネスが増加する
ことを見出したのである。

【００１０】それ故、本発明はさらに、前記アブレイテ
ィブ層を蒸発させることに関し、かつ前記アクリル系重
合体粒子は、ルミネセント層における灰分を減少させる
ための可燃性成分を含み、また更に所望するならば、前
記ルミノホー層中に可燃性アクリル系バインダーを利用
することによって、減少された灰分を有する前記ルミネ
セント層を造り出すことが包含されている。

【００１１】本発明方法の他の態様は、ＣＲＴの表面板
の内面に沿って適用されたＣＲＴのルミネセント層をベ
ーキングする方法であって、シーラントを前記ＣＲＴの
前記表面板の端に沿って適用し、次いでその上に前記Ｃ
ＲＴのＣＲＴコーンを置き；前記シーラントの軟化点以
下のベーキング温度において、前記ルミネセント層のル
ミノホー層中のバインダーおよび前記ルミネセント層の
アブレイティブ層を蒸発させ；そして前記ベーキング温
度を、前記シーラントの軟化点以上に上げて前記コーン
を前記表面板に接合し、前記ＣＲＴを造る、ことを含
む、前記のＣＲＴのルミネセント層をベーキングする方
法に関する。

【００１２】本明細書中に用いられている用語について
説明する：用語「ＧＰＣ重量平均分子量」は、１９７６
年にロームアンドハースカンパニー、フィラデル
フィア、ペンシルバニヤ（Rohm and Haas Company, Phi
ladelphia, Pennsylvania）、によって出版された「重
合体の特徴（Characterization of polymers）」の第４
頁、第１章に記載されている、標準としてポリメチルメ
タクリレートを使用するゲル透過クロマトグラフィー
（ＧＰＣ）によって測定された重量平均分子量を意味す
る。ＧＰＣ重量平均分子量は、理論数平均分子量を計算
することにより算出することができる。連鎖移動剤を含
有する系においては、理論重量平均分子量は、単純に、
重合性単量体のグラム（ｇ）による全重量を、重合の間
に使用された連鎖移動剤の全モル量で割った値である。
連鎖移動剤を含有しない乳化重合体の分子量を算出する
のは複雑である。概算は、重合性単量体のグラム（ｇ）
による全重量をとり、その量を、開始剤のモル量に効率
係数（過硫酸塩開始剤系においては、本発明者は約０．
５の係数を使用した）を掛けた積で割ることにより得る
ことができる。理論的な分子量の計算についての更に情
報は、ジョージオディアン（George Odian)により書
かれ、ジョンウィリーアンドサンズ、エヌ、ワイ(Joh
n Wiley And Sons, N.Y.）によって１９８１年にニュー
ヨークから出版された「重合の原理第２集（Principl
e of Polymerization 2nd edition）」、およびイリア
ピルマ（Iria Pirma）によって編集され、アカデミッ
クプレス、エヌ、ワイ、（Academic Press, N.Y．）
によって１９８２年にニューヨークから出版された「乳
化重合（Emulsion Polymerization）」に見出すことが
できる。

【００１３】用語「ガラス転移温度（Ｔｇ）」は、示差
走査熱量法によって測定することができる狭い範囲の温
度であり、その温度の間において、非結晶の重合体が、
比較的硬いガラス上の脆い状態から比較的軟らかいゴム
状の粘性のある状態に変化する。この方法によってＴｇ
を測定するには、共重合体試料を乾燥し、１２０℃に予
め加熱し、急速に−１００℃に冷却し、次いでデーター
を採取しながら２０℃／分の割合で１５０℃まで加熱す
る。Ｔｇは、半高法（half-height method）を使用して
変曲の中点において測定する。別法として、具体的な共
重合体組成物のガラス転移温度の逆数は、典型的には、
それぞれの単量体、Ｍ₁、Ｍ₂、……Ｍn（これらの単量
体から共重合体が誘導される）の重量画分の各々を、そ
れぞれの単量体から誘導された単独重合体のＴｇで割る
ことによって得られたそれぞれの商の合計を、次の形式
の等式により計算することにより、高度の正確さをもっ
て算出することができる：

【００１４】

【数１】

【００１５】〔式中、Ｔｇ（共重合体）は、共重合体の
算出されたガラス転移温度であり、ケルビン度（°Ｋｅ
ｌｖｉｎ）（°Ｋ）で表す。ｗ（Ｍｉ）は、ｉ番目の単
量体Ｍｉから誘導された共重合体の繰り返し単位の重量
画分である。そしてＴｇ（Ｍｉ）は、ｉ番目の単量体Ｍ
ｉの単独重合体の°ケルビン度（°Ｋ）で表されたガラ
ス転移温度である。〕

【００１６】種々な単独重合体のガラス転移温度は、例
えば、ジェイブランラップ（J.Brandrup）およびイ
ー、エッチ、インマーグッド（E.H. Immergut）によっ
て編集され、インターサイエンス（Interscience）から
出版された「ポリマーハンドブック（Polymer Handboo
k）」に見出すことができる。

【００１７】用語「重合体の粒子サイズ」は、ブルック
ヘブンインスッルメントコーポレーション、ホルツ
スビル、ニューヨーク（Brookhaven Instruments Corpo
ration, Holtsville, New York）によって供給されてい
るブルックヘブンモデルＢＩ−９０パーティクルサ
イザー（Brookhaven Model BI-90 Particle Sizer）を
使用することにより測定された重合体粒子の直径を意味
する。なお前記パーティクルサイザーにおいては、重合
体粒子のサイズを測定するために準−弾性光散乱技術
（quasi-elastic light scattering technic）が使用さ
れている。散乱の強さは粒子サイズの関数である。重量
平均強度に基づく直径が用いられている。この技術は、
アメリカンケミカルソサィアティシンポジューム
シリーズ（American Chemical Society Symposium seri
es）の１９８７年度版の第３章、４８−６１頁において
ワイナー等（Weiner et al.）により「Uses and Abuses
of Photon Crrelation Spectroscopy in Particle Siz
ing」という表題で記載されている。

【００１８】用語「灰分」は、重合体を蒸発させたとき
に残留している重合体固形分の全重量に基づいた重量％
で表された灰の量を意味する。

【００１９】用語「軟化点」は、ガラスシーラントがそ
れ自体の重量による圧力に起因して変形する温度を意味
する。

【００２０】本発明方法の１つの態様において、本発明
者は、アブレイティブ層を造るのに使用される水性分散
液中に分散された重合体粒子の粒子サイズを調節するこ
とによって、表面の滑らかさについて実質的に有意の改
良が達成されることを見出した。１８０〜４５０ナノメ
ーター、好ましくは１８０〜３５０ナノメーター、およ
び最も好ましくは２００〜３２０ナノメーターの範囲に
おける粒子サイズを有する重合体粒子の水性分散液の被
覆をルミノホー層上に適用したときは、その結果得られ
たアブレイティブ層の表面上のゆがみ、例えば筋、表面
の波うち、クラックおよびブリスターが実質的に減少す
る。反射性アルミニウム膜を、そのような滑らかなアブ
レイティブ層上に、既知手段、例えば真空蒸着または化
学蒸着によってデポジットしたときは、下にあるアブレ
イティブ層の表面に追随する反射膜の表面は、また、有
意に改良される。減少した表面ゆがみを有する滑らかな
反射性アルミニウム膜は、ゆがみの減少したゆがみをイ
メージを与える。

【００２１】本発明方法の他の態様においては、本発明
者は、アブレイティブ層の中に可燃性重合体粒子を利用
することによって、またはルミノホー層の中に可燃性ア
クリル系バインダーを利用することによって、その結果
として得られたアブレイティブ層およびルミノホー層の
灰分は、これらの層を蒸発工程にかけたときに、それぞ
れ実質的に減少することを見出した。その結果として、
アブレイティブ層およびルミノホー層から灰分を減少さ
せることによって、ルミノホー層によって造られたイメ
ージのブライトネスは増大する。ルミノホー層中の灰分
を減少させることによって、ルミノホー層およびアブレ
イティブ層の中に存在する灰による電子ビームおよびエ
レクトロルミネセンス光のパターンの散乱または吸収の
量は、また比例的に減少すると考えられる。その結果と
して、ＣＲＴによって造られたイメージのブライトネス
は増大する。

【００２２】本発明者は、アブレイティブ層中の可燃性
重合体粒子またはルミノホー層中の可燃性アクリル系バ
インダーは、アブレイティブ層に使用される重合体粒子
の水性分散液、またはルミノホー層のアクリルバインダ
ーを造るのに利用される重合体成分、例えば界面活性
剤、緩衝剤、開始剤、殺生物剤および単量体から灰を実
質的に排除することによって造ることができることを見
出した。アブレイティブ層中の可燃性重合体粒子または
ルミノホー層中の可燃性アクリル系バインダーは、重合
体成分から、金属イオン含有界面活性剤または架橋する
傾向のある単量体を排除することにより得られる。

【００２３】アブレイティブ層を造るのに使用される水
性分散液中の可燃性重合体粒子またはルミノホー層を造
るのに使用される可燃性アクリル系バインダーは、好ま
しくは、蒸発工程にかけられたときに、実質的に低い灰
分を有するきれいに燃える傾向のある単独重合体または
共重合体である。本発明に使用するのに適した重合体
は、一般的に、１００，０００〜１０，０００，０００
の範囲における重量平均分子量を有しており、かつ次式
の単量体から製造される：

【００２４】

【化１】

【００２５】（式中、Ｒは、ビニル基であり、そして
Ｒ’は、Ｃ₂−Ｃ₂₀、好ましくはＣ₃−Ｃ₂₀の鎖長を有す
る直鎖または分枝鎖の官能基である）好ましい重合体には、少なくとも１種のエチレン性不飽
和単量体の単独重合体または共重合体が包含される。例
えば、前記エチレン性不飽和単量体には、メタクリル酸
エステル単量体−これらには、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル
酸イソブチル、メタクリル酸２−エチルへキシル、メタ
クリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸
イソボルニル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸
オレイル、メタクリル酸パルミチル、メタクリル酸ステ
アリル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、およびメタク
リル酸ヒドロキシプロピルが包含される−；メタクリル
アミドまたは置換メタクリルアミド；スチレンまたは置
換スチレン；酢酸ビニル；“バーサティク（Versati
c）”酸のビニルエステル（パーサティック酸はＣ₉、Ｃ
₁₀およびＣ₁₁の鎖長を有する第三級モノカルボン酸であ
り、ビニルエステルはまたビニルバーサテイトン（viny
l versataten）としても知られている）；アミノ単量
体、例えばＮ，Ｎ’−ジメチルアミノメタクリレート；
メタクリロニトリル、が包含される。更に、例えば乳化
重合した重合体の重量に基づいて０．１〜１０重量％の
範囲における共重合性エチレン性不飽和酸、たとえばア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フ
マル酸、マレイン酸、イタコン酸モノメチル、フマル酸
モノメチル、フマル酸モノブチル、無水マレイン酸、２
−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン
酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、およびメタクリル酸
ホスホエチルを使用してもよい。

【００２６】更に好ましいそのような単独重合体または
共重合体には、少なくとも１種のエチレン性不飽和単量
体、例えばメタクリル酸エステル単量体−これらには、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸２
−エチルへキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸
ラウリル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸オレ
イル、メタクリル酸パルミチル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、およびメタクリル
酸ヒドロキシプロピル、が包含される−；メタクリルア
ミドまたは置換メタクリルアミド；置換スチレンの重合
体および共重合体が包含される。更に、また例えば乳化
重合した重合体の重量に基づいて０．１〜５重量％の範
囲における共重合性エチレン性不飽和酸単量体、たとえ
ばアクリル酸、およびメタクリル酸を使用してもよい。

【００２７】最も好ましいそのような単独重合体または
共重合体には、少なくとも１種のエチレン性不飽和単量
体、例えばアルファ−メチルスチレンおよびメタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチ
ルおよびメタクリル酸プロピルを包含するメタクリル酸
エステル単量体が包含される。更に、例えば乳化重合し
た重合体の重量に基づいて０．１〜５重量％の範囲にお
ける共重合性エチレン性不飽和酸単量体として、メタク
リル酸を使用してもよい。

【００２８】本発明のアブレイティブ層の重合体粒子の
水性分散液またはルミノホー層中のバインダーは、乳化
重合により造られる。熱による開始法またはレドックス
による開始法のいずれを使用してもよい。

【００２９】重合プロセスは、典型的には、公知の可燃
性遊離基開始剤、例えば過酸化水素、過酸化ベンゾイ
ル、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパ
ーオクトエート、過硫酸アンモニウムにより、典型的に
は、全単量体の重量に基づいて０．０５〜３．０重量％
の量で開始させる。適当な可燃性還元剤、例えば重亜硫
酸ナトリウム、ヒドロ亜硫酸ナトリウムおよびアスコル
ビン酸と組み合わせて同じ開始剤を使用するレドックス
系を類似の量で使用してもよい。

【００３０】重合体の粒子サイズは、乳化重合プロセス
の間に加えられる界面活性剤の量によって調節される。
前述したように、本発明者は、可燃性界面活性剤を使用
することにより、アブレイティブ層の重合体粒子および
ルミノホー層のバインダーの灰分をそれぞれ減少させる
ことを見出した。典型的な可燃性アニオン性乳化剤に
は、適当な親水性−親油性バランスのカルボン酸系重合
体および共重合体、アルキル硫酸アンモニウム、スルホ
ン酸アルキル、脂肪酸、オキシエチル化アルキルフェノ
ールサルフェートおよびそれらのアンモニウム塩が包含
される。アンモニウム塩が好ましい。ラウリル硫酸アン
モニウムが更に好ましい。典型的な可燃性非イオン性乳
化剤には、アルキルフェノールエトキシレート、ポリオ
キシエチレン化アルキルアルコール、アミンポリグリコ
ール宿合物、変性ポリエトキシ付加物、長鎖カルボン酸
エステル、変性末端アルキルアリールエーテル、および
アルキルポリエーテルアルコールが包含される。界面活
性剤の添加量の典型的な範囲は、全単量体の全重量に基
づいて、０．１〜６重量％、好ましくは０．１〜２重量
％、そして更に好ましくは０．６〜１．５重量％であ
る。

【００３１】更に他の態様においては、本発明方法は、
ＣＲＴを造るのに使用されるベーキング工程の数を、従
来の２ベーキング工程法から新規な１工程のベーキング
法に減少することに関する。この新規な１工程ベーキン
グ法においては、ルミノホー層中のバインダーおよびア
ブレイティブ層の蒸発は、ＣＲＴの表面板をＣＲＴのコ
ーンにシールする工程と組み合わされている。これらの
２つの工程を組み合わせる障害の主要な１つは、前記表
面板をＣＲＴのコーンに接合するのに用いられるガラス
製シーラント、例えばＣＲＴシール用フリット（ガラス
粉末）上に、ルミノホー層およびアブレイティブ層中の
バインダーの蒸発の間に発生した蒸発ガスの有害な影響
である。ＣＲＴシール用ガラスフリットは、当業界でよ
く知られており、例えばコーニングガラスカンパニ
ー、コーニング、ニューヨーク（Corning Glass Compan
y, Cornig, New York）によって供給されている。蒸発
性ガスはシーラントを化学的に攻撃する傾向があり、そ
れにより、高度の真空状態に保たれている典型的ＣＲＴ
が適正に作用するために要求される密閉シールに悪影響
を与える。本発明の発明者は、ルミノホー層またはアブ
レイティブ層中のバインダーに、シーラントの軟化点以
下５℃〜８０℃において実質的に蒸発する可燃性重合体
を利用することにより、一般的に３８０℃〜６００℃の
範囲にあるシーラントの軟化点までベーキング温度を上
げる際に、所望の質を有する密閉シールがシーラントに
よって造られることを見出した。シーラントの軟化点
は、表面板またはＣＲＴのコーンを造るのに使用された
ガラスのタイプによって調節される。

【００３２】また、本発明方法は、単色のルミネセント
スクリーン、例えばコンピューター用スクリーンまたは
白黒テレビジョンセットとして使用されるルミネセント
スクリーンを造るのに適している。

【００３３】本発明方法に使用された重合体組成物を評
価するために次の試験手順を使用した：

【００３４】灰分の測定後述の実施例における灰分は、レココーポレーション
（LECO Corporation）、３０００レイクビューアブ
ェ．，セント．ジョセフ，エムアイ（Lakeview Ave.,
St.Joseph, MI）４９０８５−２３９６、によって製造
されたＴＧＡ−５００、モデルＮＯ．６０２−４００を
使用した熱重量分析によって測定した。

【００３５】手順：後述の実施例の試料１±０．５ｇを
るつぼに入れ、次いで室温からるつぼの内容物が８２５
℃に達するまで、その中間の時間の間、るつぼの内容物
が平衡になるように温度を安定的にと保って、連続的か
つ段階的に徐々に加熱した。温度は、１分につき９９℃
の割合で室温から１００℃まで上げ、次いで１分につき
１０℃の割合で１５０℃まで上げ、次いで１分につき１
０℃の割合で４２５℃まで上げ、そして最後に１分につ
き１０℃の割合で８２５℃まで上げた。許容できる灰分
は、０〜０．６％、好ましくは０〜０．３％（全ての％
は、重合体固形分の全重量に基づく重量％である）の範
囲である。

【００３６】アブレイティブ層の表面ゆがみアブレイティブ層上に造られた表面ゆがみの程度の測定
は、現在使用されている比較重合体と比較して、本発明
の重合体粒子によって造られた被覆の光沢を測定するこ
とにより行った。被覆の光沢は、被覆の表面の滑らかさ
の測定である。高い光沢測定値を有する被覆は、より滑
らかな表面を有している。

【００３７】手順後述の手順に従って造った水性分散重合体粒子を、イー
ストマンケミカルスコンパニー、キングスポーツ、テ
ネシー（Eastman Chemicals Company, Kingsport, Tene
ssee）によって供給されているテキサノール〔Texanol
（登録商標）〕エステルアルコールの、全重合体固形分
重量に基づいて、１０重量％と混合した。脱イオン水を
加えて、水性分散液中の全固形分濃度を３６．５％に調
節した。これら分散液を磁気式撹拌機を用いて２０分間
撹拌し、次いで一夜放置した。次いで各分散液を、黒色
のリネッタチャート（black linetta chart）上に、１
０および２０ミル（ｍｉｌ）の膜厚で適用した。得られ
た膜を６０℃のオーブン中で１時間乾燥した。被覆され
たリネッタチャートを、パウルエヌ．ガードナーコン
パニー、ポンパノビーチ、フロリダ（Paul N.Gardner
Company,PompanoBeach, Florida）によって製造されて
いるガードナーグロスガードＩＩグロスメータ（Ga
rdner Glossgard II glossmater）を用いて光沢を測定
する前に、周囲条件において２４時間貯蔵した。光沢と
して表された表面の滑らかさの許容できる程度は、ガー
ドナーグロスガードＩＩグロスメータを使用して、
２０°において測定したときは５よりも大きい光沢、そ
して６０°において測定したときは５０よりも大きい光
沢である。

【００３８】本発明の態様を次の実施例において詳細に
説明する。実施例１凝縮器、撹拌機および温度計を備えた４ッ口の５Ｌ丸底
フラスコに、脱イオン水９５０ｇおよび界面活性剤（ラ
リウル硫酸アンモニウム、固形分２７．５％）１．４ｇ
を仕込んだ。このフラスコを窒素下で８５℃に加熱し
た。次表１に記載した単量体乳濁液混合物を造った：

【００３９】

【表１】量物質２２５グラム脱イオン水２６．７グラムラウリル硫酸アンモニウム（固形分２７．５％）１８グラムメタクリル酸（ＭＡＡ）１０グラムメタクリル酸容器リンス用の脱イオン水７５８グラムメタクリル酸ブチル（ＢＭＡ）２５グラムメタクリル酸ブチル容器リンス用の脱イオン水

【００４０】単量体乳濁液混合物２０ｇをフラスコに加
えた。移送容器を脱イオン水２５ｇですすぎ、次いでそ
れをフラスコに加えた。脱イオン水１５ｇに過硫酸アン
モニウム１．２ｇを溶解させた溶液をフラスコに加え
た。１５分後に残りの単量体乳濁液混合物および脱イオ
ン水５０ｇに過硫酸アンモニウム１．２ｇを溶解させた
溶液を、１８０分かけてフラスコに徐々に加えた。添加
完了後、単量体混合乳濁液および触媒の容器を、合計３
５ｇの脱イオン水を用いてすすぎ、次いでそれをフラス
コに加えた。３０分後、フラスコを冷却した。フラスコ
を冷却しながら、硫酸鉄（ＩＩ）七水和物の０．１５％
溶液０．５８ｇをフラスコに加えた。脱イオン１５ｇに
ヒドロ亜硫酸ナトリウム０．５８ｇを溶解させた溶液お
よび水１５ｇにｔ−ブチルハイドロパーオキサイド（７
０％活性）０．１ｇを溶解させた溶液をフラスコに加え
た。得られた重合体は、粒子サイズ２６２ｎｍおよび全
固形分３８．５％を有していた。

【００４１】実施例２〜８実施例１を造るのに使用した手順と同じ手順を使用し
て、次表２に記載された単量体乳濁液混合物を利用し実
施例２〜８を造った。

【００４２】

【表２】実施例２３４５６７８界面活性剤＃１＃１＃２＃１＃１＃１＃１フラスコ中の 11.8 0.2 11 42.8 0.2 0.8 0.85 界面活性剤（ｇ）単量体乳濁液中の 4.35 16.1 16.5 8.5 16.8 16.2 16 界面活性剤（ｇ）モノマーＢＭＡ 758 758 758 758 758 ＭＡＡ 18 18 18 18 18 18 18 メタクリル酸 434 434 エチル（ＥＡ）メタクリル酸 324 324 メチル（ＭＭＡ）特性粒子サイズ（ｎｍ） 110 294 94 83 242 163 184 総固形分（％） 39.1 39.5 38.4 38.3 38.5 38.5 38.8

【００４３】界面活性剤＃１は、ドデシルジフェニルオ
キサイドジスルホン酸ナトリウム（固形分４５％）であ
る。界面活性剤＃２は、ラウリル硫酸アンモニウム（固
形分２７．５％）である。これから得られた光沢につい
ての重合体の粒子サイズの影響は、次表３に表示されて
いる：

【００４４】

【表３】実施例２８３４６粒子サイズ（ｎｍ）１１０１８４２９４９４２６２使用界面活性剤＃１＃１＃１＃２＃１光沢６０゜１０ミル厚フィルム２６８８６２１８８１２０ミル厚フィルム５２８９６８３９６８光沢２０゜１０ミル厚フィルム１３６９１１０２０ミル厚フィルム１５４９１９

【００４５】界面活性剤＃１は、ドデシルジフェニルオ
キサイドジスルホン酸ナトリウム（固形分４５％）であ
る。界面活性剤＃２は、ラウリル硫酸アンモニウム（固
形分２７．５％）である。

【００４６】表３のデータは、重合体の粒子サイズが増
加するのにつれて、それから造られた被覆の光沢が改良
されることを示している（より高い読みはより高い光沢
を表している）。これは、光沢の測定方法、すなわち６
０°または２０°のいずれにおいても真実である。重合
体粒子の粒子サイズが１８０ｎｍより小さいときは（実
施例２および４）、重合体から造られた被覆の光沢は、
許容できないほど低く（２０°において測定されたとき
は５より少なく、そして６０°において測定されたとき
は５０より少ない）、粗く、または平らでない表面を示
している。重合体粒子のサイズが１８０ｎｍ以上の時は
（実施例３、６および８）、そのような重合体から造ら
れた被覆の光沢は、許容されるものであることが見出さ
れた（２０°において測定されたときは５より大きく、
そして６０°において測定されたときは５０より大き
い）。

【００４７】灰分に関しての界面活性剤の効果は、前述
した熱重量分析によって測定した。分析の結果を表４に
表示した。

【００４８】

【表４】界面活性剤灰分実施例界面活性剤固形分（ｇ）組成（２回の分析の平均）３＃１７．３ＢＭＡ０．４８％４＃２７．６ＢＭＡ０．１７％５＃１２３．１ＢＭＡ０．７０％

【００４９】界面活性剤＃１は、ドデシルジフェニルオ
キサイドジスルホン酸ナトリウムである。界面活性剤＃
２は、ラウリル硫酸アンモニウムである。

【００５０】表４のデータは、重合体中の灰分は、重合
体の中に存在する添加剤の可燃性に依存していることを
示している。例えば、実施例３および４における灰分を
比較することによって、灰分は界面活性剤におけるカチ
オンのタイプに依存していることが解る。アンモニウム
カチオンを有する界面活性剤（界面活性剤＃２）を用い
て造られた重合体は、ナトリウムカチオンを有する界面
活性剤（界面活性剤＃１）を用いて造られた重合体より
も、低い灰分レベルを有している。更に、実施例３およ
び５を比較することによって、重合体の中に存在する界
面活性剤の量が増加するにつれて灰分が増加するのが解
る。それ故、実施例５において存在する界面活性剤のよ
り多い量は、許容できないレベル（０．７０％）の灰分
を結果として生じる。これと対比して、実施例３におい
て存在する界面活性剤のより少ない量は、許容できるレ
ベル（０．４８％）の灰分を結果として生じる。

【００５１】表５のデータは、所定の温度において熱分
解する重合体の重量に対する、アブレイティブ層におけ
る重合体およびルミノホー層のバインダーを造るのに使
用された単量体タイプによる影響を示している。例え
ば、所定の温度において熱分解した重合体の重量％によ
る量は、実施例６および７（ＥＡ、ＭＭＡおよびＭＡＡ
の単量体混合物より造られた）よりも実施例３および８
（ＢＭＡおよびＭＡＡの単量体混合物より造られた）に
おいて有意に高い。それ故、例えば、４００℃におい
て、実施例３および８では重合体固体の全重量に基づい
て１５重量％以上が熱分解している。これと比較して、
実施例６および７では重合体固形分の全重量に基づいて
５重量％以下しか熱分解していない。より小さい粒子サ
イズを有する実施例７および８と、より大きい粒子サイ
ズを有する実施例３および６とを比較することにより解
るように、分解の割合は重合体粒子の粒子サイズによっ
て有意に影響されない。

【００５２】それ故、ルミノホーにおけるバインダーお
よびアブレイティブ層に使用された重合体の分解温度を
低くし、そのような重合体が、ＣＲＴの表面板をＣＲＴ
のコーンに接合するのに使用するシーラントの軟化点以
下の温度において蒸発させることができることが解る。
その結果として、蒸発工程が行われるベーキング温度が
低くなるので、温度が、前記表面板と前記コーンの接合
が生起する温度に上がる前に、分解の間に発生するガス
を掃気することができる。

【００５３】

【表５】実施例６３７８分解温度分解した重量分解した重量分解した重量分解した重量（℃）（重量％）（重量％）（重量％）（重量％）３０００．００．００．００．０３０５０．００．００．００．０３１００．００．００．００．０３１５０．００．３０．００．４３２００．００．６０．００．５３２５０．００．８０．００．６３３００．００．９０．００．７３３５０．０１．２０．００．７３４００．４１．６０．００．８３４５０．４１．９０．１１．１３５００．５２．５０．４２．２３５５０．６３．８０．８２．７３６００．９４．４０．８３．１３６５１．２４．７１．２４．２３７０１．６５．３１．５５．８３７５２．２６．４１．５６．９３８０２．５７．５１．９８．８３８５２．８９．０２．３１０．４３９０３．４１０．９２．３１２．３３９５４．０１３．１３．１１４．２４００４．７１５．３３．５１６．５４０５５．６１７．８４．６１８．８４１０７．５２０．９６．２２１．９４１５９．７２５．０７．７２６．５４２０１３．８３３．１１１．５３４．６４２５２３．８５１．９２３．０５３．８４３０９９．５９９．６９９．６９９．６

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ゲーリー・ロバート・ラーソンアメリカ合衆国ペンシルバニア州19440、ハットフィールド、クラレモント・ドライブ 2183 (72)発明者スティーブン・チャールズ・ブラウンアメリカ合衆国ペンシルバニア州19465、ポッツタウン、エス・ハノーバー・ストリート 902 (72)発明者デービッド・ウイリアム・ホウィットマンアメリカ合衆国ペンシルバニア州18084、サムニータウン、ピー・オー・ボックス 408

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＲＴの表面板上にデポジットされたル
ミノホー層を、アブレイティブ層上の表面のゆがみを減
少させるための１８０〜４５０ナノメータの範囲の粒子
サイズを有するアクリル系重合体粒子の水性分散液のア
ブレイティブ層で被覆し；そして前記アブレイティブ層
上に、反射性アルミニウム膜が前記アブレイティブ層に
追随するように反射性アルミニウム膜をデポジットする
ことを含む、前記ＣＲＴのルミネセント層の前記反射性
アルミニウム膜における表面ゆがみを減少させる方法。
【請求項２】前記アブレイティブ層を蒸発させること
を含み、前記アクリル系重合体粒子が、前記ルミネセン
ト層における灰分を減少させるための可燃性成分を含
む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】ＣＲＴの表面板上に、可燃性アクリル系
バインダーを含有するルミノホー層をデポジットし；前
記ルミノホー層を、可燃性アクリル系重合体粒子の水性
分散液のアブレイティブ層で被覆し；前記アブレイティ
ブ層上に、反射性膜が前記アブレイティブ層に追随する
ように反射性アルミニウム膜をデポジットし；そして前
記アブレイティブ層および前記ルミノホー層における可
燃性アクリル系バインダーを蒸発させて、減少した灰分
を有する前記ルミネセント層を造る；ことを含む、前記
ＣＲＴのルミネセント層の灰分を減少させる方法。
【請求項４】ＣＲＴのルミネセント層の反射性アルミ
ニウム膜における表面ゆがみを減少させることを含む、
減少されたゆがみを有するイメージを提供するＣＲＴの
ルミネセント層を製造する方法であって、前記の反射性
アルミニウム膜における表面ゆがみを減少させる工程
は、前記ＣＲＴの表面板の上にデポジットされたルミノホー
層を、アブレイティブ層上の表面ゆがみを減少させるた
めの１８０〜４５０ナノメータの範囲における粒径サイ
ズを有するアクリル系重合体粒子の水性分散液の前記ア
ブレイティブ層で被覆し；前記アブレイティブ層上に、
反射性膜が前記アブレイティブ層に追随するように反射
性アルミニウム膜をデポジットし；そして前記アブレイ
ティブ層を蒸発させて、前記反射性アルミニウム膜を有
する前記ルミネセント層を造る；ことを含む、前記のＣ
ＲＴのルミネセント層を製造する方法。
【請求項５】ルミネセント層における灰分を減少させ
ることを含む、増大したイメージのブライトネスを有す
るイメージを提供するＣＲＴのルミネセント層を製造す
る方法であって、前記のＣＲＴの前記ルミネセント層に
おける灰分を減少させる工程は、前記ＣＲＴの表面板上に、可燃性アクリル系バインダー
を含有するルミノホー層をデポジットし；前記ルミノホ
ー層を、可燃性重合体粒子の水性分散液のアブレイティ
ブ層で被覆し；前記アブレイティブ層上に反射性アルミ
ニウム膜をデポジットし；そして前記アブレイティブ層
および前記可燃性アクリル系バインダーを、前記ルミノ
ホー層から蒸発させて、その中に減少した灰分を有する
前記ルミネセント層を造る；ことを含む、前記のＣＲＴ
のルミネセント層を製造する方法。
【請求項６】前記ルミネセント層の前記アルミニウム
膜における表面ゆがみを減少させ、イメージのゆがみを
減少させることを含み、前記反射性アルミニウム膜にお
ける表面ゆがみを減少させる工程が、前記アクリル系重
合体粒子の粒子サイズを、１８０〜４５０ナノメータの
範囲内に調節することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】前記蒸発工程の前に、前記表面板の端に
沿ってシーラントを適用し、次いでその上にＣＲＴコー
ンを置き；前記シーラントの軟化点以下のベーキング温
度において前記蒸発工程を行い；そして前記ベーキング
温度を、前記シーラントの軟化点以上に上げて、前記コ
ーンを前記表面板に接合する；ことを含む、請求項３、
４または５に記載の方法。
【請求項８】ＣＲＴのルミネセント層における灰分を
減少させて前記ＣＲＴによって造られるイメージのブラ
イトネスを増大させ、そして前記ルミネセント層の反射
性アルミニウム膜における表面ゆがみを減少させて前記
ＣＲＴによって造られる前記イメージのゆがみを減少さ
せることを含む、改良されたイメージ特性を有するＣＲ
Ｔの製造方法であって、前記ＣＲＴのルミネセント層における前記灰分を減少さ
せる工程は、前記ＣＲＴの表面板上に、蛍光体粒子および可燃性アク
リル系バインダーのアレイを包含するルミノホー層をデ
ポジットし；前記ルミノホー層を、可燃性重合体粒子の
水性分散液のアブレイティブ層で被覆し、かつ前記ルミ
ノホー層の前記バインダーおよび前記アブレイティブ層
の前記粒子は、ラウリル硫酸アンモニウムでコロイド的
に安定化されており；前記反射性アルミニウム膜におけ
る前記表面ゆがみを減少させるための前記工程は、前記
アクリル系重合体粒子の粒子サイズを１８０〜４５０ナ
ノメータの範囲内に調節することを含む前記の方法。
【請求項９】蛍光体層の上に被覆された前記アブレイ
ティブ層を有する前記蛍光体層を乾燥し；前記アブレイ
ティブ層の露光された表面上に、反射性アルミニウム膜
が減少した表面ゆがみを有する前記アブレイティブ層の
露光された表面に追随するように前記反射性アルミニウ
ム膜をデポジットし；前記表面板の端に沿ってシーラン
トを適用し、次いでその上にＣＲＴコーンを置き；前記
シーラントの軟化点以下のベーキングにおいて、前記ル
ミノホー層中の前記バインダーおよび前記アブレイティ
ブ層を蒸発させて、減少した灰分を有し、かつ減少した
表面ゆがみを有する前記反射性アルミニウム膜を有する
前記ルミネセント層を造り；そして前記ベーキング温度
を前記シーラントの軟化点以上に上げて前記コーンを前
記表面板に接合し、改良されたイメージ特性を有する前
記ＣＲＴを造る；ことを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】請求項１、３、４、５、または８の方
法によって造られたＣＲＴ。
【請求項１１】ＣＲＴの表面板の内面に沿って適用さ
れたＣＲＴのルミネセント層をベーキングする方法であ
って、シーラントを前記ＣＲＴの前記表面板の端に沿って適用
し、次いでその上に前記ＣＲＴのＣＲＴコーンを置き；
前記シーラントの軟化点以下のベーキング温度におい
て、前記ルミネセント層のルミノホー層中のバインダー
および前記ルミネセント層のアブレイティブ層を蒸発さ
せ；そして前記ベーキング温度を、前記シーラントの軟
化点以上に上げて前記コーンを前記表面板に接合し、前
記ＣＲＴを造る、ことを含む、前記のＣＲＴのルミネセント層をベーキン
グする方法。
【請求項１２】請求項１１の方法によって造られたＣ
ＲＴ。