JPH10334802A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスパネル内面に蛍光膜を形成する際に多
量の水を使用せずに、短時間の作業で形成可能であり、
かつ、かぶりのない、きれいな蛍光膜を有する陰極線管
を提供する。 【解決手段】 ガラスパネル内面に設けられた樹脂膜上
に蛍光体を静電的に塗装することにより形成された蛍光
膜を有する陰極線管であって、該樹脂膜が、重量平均分
子量５万以上のスチレン系（共）重合体から形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、シャドウマスク型カラーブラウン
管において、青、緑、赤の三原色の蛍光膜は、ポリビニ
ルアルコール及び重クロム酸アンモニウムからなる水溶
液に蛍光体を分散させた懸濁液をガラスパネルにフロー
コートにより塗布し、乾燥した後、得られた塗布膜に所
定のパターンを有するシャドウマスクをフォトマスクと
して露光し、温水シャワーで未露光部分を除去して現像
することにより形成されている（特開昭５５−２８２５
６号公報）。このようなフローコート法は、蛍光体付着
量の制御が容易であり、蛍光面の膜厚を均一に制御する
ことができるため、現在最も広く使用されている蛍光膜
の形成方法である。

【０００３】しかしながら、上記フローコート法は、蛍
光体を分散させた懸濁液を、三原色の色毎にガラスパネ
ルに塗布、乾燥、露光、温水シャワー洗浄の繰り返し作
業により現像するため、多量の水を必要とする上に、蛍
光膜の形成に時間がかかる等の問題点があった。

【０００４】また、別の蛍光膜形成方法として、次のス
ピンコートによる塗布方法も行われている。この方法で
は、まず、スチレン系重合体のトルエン溶液をガラスパ
ネル内面にスピンコートして乾燥し樹脂膜面を形成す
る。次いで、この樹脂膜面を帯電させ、帯電した樹脂膜
面に所定のパターンを有するシャドウマスクをフォトマ
スクとして露光した後、シャドウマスクを外して静電的
に蛍光体を三原色（赤、緑、青）の色順に粉体塗装し
て、焼成することにより、蛍光膜を形成する方法であ
る。

【０００５】しかしながら、上記スピンコートによる塗
布方法は、樹脂膜面の帯電性が不十分であるため、蛍光
体の飛散が発生し、かぶりのない蛍光膜が形成できなく
なるという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点に鑑み、製造工程において多量の水を使用せずに
短時間の作業でガラスパネル内面に蛍光膜を形成可能で
あり、かつ、かぶりのない、きれいな蛍光膜を有する陰
極線管を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の陰極線管は、ガ
ラスパネル内面に設けられた樹脂膜上に蛍光体を静電的
に塗装することにより形成された蛍光膜を有する陰極線
管であって、該樹脂膜が、重量平均分子量５万以上のス
チレン系（共）重合体から形成されていることを特徴と
する。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いられるスチレン系（共）重合体としては、スチレン
系単量体の単独重合体又は共重合体、及び、スチレン系
単量体とその他のビニル系単量体との共重合体が挙げら
れる。

【０００９】上記スチレン系単量体としては、例えば、
スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチル
スチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチル
スチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘ
キシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−
ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニ
ルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロロス
チレン等が挙げられ、これらは単独で使用されてもよ
く、二種以上が併用されてもよい。

【００１０】上記その他のビニル系単量体としては、上
記スチレン系単量体以外の単量体であって、例えば、ア
クリル酸エステル又はメタクリル酸エステル等が好適に
用いられる。上記アクリル酸エステルとしては、例え
ば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリルな
どが挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、二種
以上が併用されてもよい。

【００１１】上記メタクリル酸エステルとしては、例え
ば、メタクリル酸メチル、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ｎ−ブチル、メタクリル
酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル等が挙げられ、こ
れらは単独で使用されてもよく、二種以上が併用されて
もよい。

【００１２】上記以外のその他のビニル系単量体とし
て、例えば、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸
フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸
フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタク
リル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸２−ヒドロ
キシエチル、メタクリル酸グリシジル、ビスグリシジル
メタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレ
ート、メタクリロキシエチルホスフェート等が用いられ
てもよい。

【００１３】上記その他のビニル系単量体の中で、アク
リル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブ
チル、メタクリル酸メチル、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ｎ−ブチルが好まし
い。

【００１４】上記スチレン系（共）重合体の構成成分
中、スチレン系単量体の含有量は、４０〜９０重量％が
好ましく、より好ましくは５０〜８０重量％である。ま
た、スチレン系（共）重合体の構成成分中、（メタ）ア
クリル酸エステル単量体の含有量は、６０重量％以下が
好ましく、より好ましくは１０〜４０重量％である。

【００１５】上記スチレン系（共）重合体の重量平均分
子量は、小さくなると均一な厚みの樹脂膜が形成が難し
くなって十分な帯電量が得られなくなるので、５万以上
に制限され、好ましくは１０万以上、より好ましくは２
０万以上である。

【００１６】上記スチレン系（共）重合体は、従来公知
の、懸濁重合、乳化重合、溶液重合、塊重合等の重合方
法によって合成することができる。

【００１７】上記スチレン系（共）重合体を使用して樹
脂膜を形成する方法を、図面を参照しながら説明する。
まず、図１に示すように、ガラスパネル内面にポリビニ
ルアルコールベースのフォトレジストをスピンコートす
る。次いで、所定のパターンを有するシャドウマスクを
介して露光した後、水洗乾燥して未硬化部分を除去する
（図２及び３）。さらに、グラファイトをスピンコート
した後、硫酸でエッチングを行い、ガラスパネル内面に
ブラックマトリックスを形成する（図４及び５）。

【００１８】次に、ブラックマトリックス上に、上記ス
チレン系（共）重合体の５重量％トルエン溶液をスピン
コートした後乾燥して樹脂膜を形成する（図６及び
７）。この樹脂膜を帯電させた後所定のパターンを有す
るシャドウマスクをフォトマスクとして露光する（図
７）。露光によって帯電が喪失した部分に、赤色トナー
（Ｒ）を静電的に粉体塗装する（図８及び９）。同様の
操作を繰り返して、緑色トナー（Ｇ）及び青色トナー
（Ｂ）を順次静電的に粉体塗装する。最後に、三色のト
ナーの粉体塗装面を加熱して焼き付けることにより、蛍
光膜を形成する（図10）。

【００１９】

【作用】本発明の陰極線管は、ガラスパネル内面に重量
平均分子量５万以上のスチレン系（共）重合体からなる
樹脂膜を形成することにより、蛍光体の粉体塗装が可能
となるため、蛍光体を分散させた懸濁液が不要であり、
懸濁液の塗布、乾燥、露光、温水シャワーの操作がない
ため製造工程を大幅に短縮でき、大量の水を使用する必
要もない。さらに、樹脂膜の表面に十分な帯電性が得ら
れるため、蛍光膜の形成時に蛍光体の飛散が少なく、か
ぶりのない、きれいな蛍光膜を形成することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に実施例及び比較例を掲げて
本発明を更に詳しく説明する。

【００２１】（実施例１）３Ｌのセパラブルフラスコ
に、ポリビニルアルコールの部分ケン化物（日本合成化
学社製「ゴーセノールＧＨ−１７」）１ｇを入れて蒸留
水１０００ｍｌに溶解し、セパラブルフラスコ内の気相
を窒素ガスにて置換した後、８０℃に昇温した。昇温
後、スチレン６００ｇ、メタクリル酸ｎ−ブチル４００
ｇ、及び、重合開始剤として過酸化ベンゾイル５ｇを添
加した混合溶液を５時間かけて等速滴下し、滴下終了後
８０℃で８時間保持した。次いで、１００℃まで昇温
し、その温度下で２時間重合を行った後冷却し、脱水及
び水洗を繰り返した後乾燥して、重量平均分子量３５万
のスチレン系共重合体（Ａ）を得た。上記スチレン系共
重合体（Ａ）をトルエンに溶解して不溶分を取り除き、
５重量％溶液を調製した。

【００２２】上記スチレン系共重合体（Ａ）溶液を、図
１〜５に示す工程によってブラックマトリックスを設け
たガラスパネル内面にスピンコートした後乾燥して、樹
脂膜を形成した。次いで、樹脂膜を帯電させ、シャドウ
マスクをフォトマスクとして露光した後、シャドウマス
クを外して蛍光体を静電的に三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の順
序で粉体塗装し、焼き付けを行うことにより蛍光膜を形
成した（図６〜10）。上記一連の操作により、樹脂膜に
十分な帯電が得られたため、蛍光体の飛散がなく、かぶ
りのない、きれいな蛍光膜を形成することができた。

【００２３】（実施例２）３Ｌのセパラブルフラスコ
に、ポリビニルアルコールの部分ケン化物（日本合成化
学社製「ゴーセノールＧＨ−１７」）１ｇを入れて蒸留
水１０００ｍｌに溶解し、セパラブルフラスコ内の気相
を窒素ガスにて置換した後、８０℃に昇温した。昇温
後、スチレン６００ｇ、アクリル酸ｎ−ブチル２００
ｇ、メタクリル酸メチル２００ｇ、及び、重合開始剤と
して過酸化ベンゾイル５ｇを添加した混合溶液を５時間
かけて等速滴下し、滴下終了後８０℃で８時間保持し
た。次いで、１００℃まで昇温し、その温度下で２時間
重合を行った後冷却し、脱水及び水洗を繰り返した後乾
燥して、重量平均分子量３７万のスチレン系共重合体
（Ｂ）を得た。上記スチレン系共重合体（Ｂ）をトルエ
ンに溶解して不溶分を取り除き、５重量％溶液を調製し
た。

【００２４】上記スチレン系共重合体（Ｂ）溶液を使用
して、実施例１と同様にしてガラスパネル内面に樹脂膜
を形成した後、樹脂膜上に蛍光膜を形成した。上記一連
の操作により、樹脂膜に十分な帯電が得られたため、蛍
光体の飛散がなく、かぶりのない、きれいな蛍光膜を形
成することができた。

【００２５】（比較例１）３Ｌのセパラブルフラスコに
トルエン９００ｇを入れて撹拌し、気相を窒素ガスにて
置換した後、この系をトルエンの沸点まで昇温した。ト
ルエンの還流が起きた状態で撹拌しながら、スチレン６
００ｇ、アクリル酸ｎ−ブチル２００ｇ、メタクリル酸
メチル２００ｇ、及び、重合開始剤として過酸化ベンゾ
イル４０ｇを添加した混合溶液を３時間かけて滴下しな
がら、溶液重合を行った。滴下終了後、さらにトルエン
の沸騰する温度にて撹拌しながら１時間熟成した。次い
で、系の温度を１８０℃まで徐々に昇温しながら、減圧
下でトルエンを脱溶剤して共重合体を得た。この共重合
体を冷却、粉砕して、重量平均分子量２万のスチレン系
共重合体（Ｃ）を得た。上記スチレン系共重合体（Ｃ）
をトルエンに溶解して不溶分を取り除き、５重量％溶液
を調製した。

【００２６】上記スチレン系共重合体（Ｃ）溶液を使用
して、実施例１と同様にしてガラスパネル内面に樹脂膜
を形成した後、実施例１と同様にして粉体塗装により蛍
光膜を形成しようとしたが、樹脂膜に十分な帯電量が得
られなかったため、蛍光膜上にかぶりが認められた。

【００２７】（比較例２）実施例１と同様にしてブラッ
クマトリックスを形成したガラスパネル内面に、ポリビ
ニルアルコール及び重クロム酸アンモニウムからなる水
溶液に蛍光体（Ｙ ₂ Ｏ₂ Ｓ：Ｅｕ）を分散させた懸濁液
を塗布乾燥した後、シャドウマスクをフォトマスクとし
て露光し、未露光部分を温水シャワーにて除去した（図
11〜図13）。次いで、ガラスパネル内面を乾燥した後、
同様にしてポリビニルアルコール及び重クロム酸アンモ
ニウムからなる水溶液に蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，（Ａ
ｕ），Ａｌ）を分散させた懸濁液を塗布、乾燥させた
後、シャドウマスクをフォトマスクとして露光し、未露
光部分を温水シャワーにて除去した。その後、ガラスパ
ネル内面を乾燥した後、同様にしてポリビニルアルコー
ル及び重クロム酸アンモニウムからなる水溶液に蛍光体
（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ）を分散させた懸濁液を塗布、乾
燥した後、シャドウマスクをフォトマスクとして露光
し、未露光部分を温水シャワーにて除去して、ガラスパ
ネル内面を乾燥させ、蛍光膜を形成した。以上の製造サ
イクルは長時間を要し、多量の温水を消費した。

【００２８】

【発明の効果】本発明の陰極線管は、上述の如く構成さ
れており、樹脂膜に十分な帯電量を得ることができ、蛍
光体の飛散がないため、かぶりのない、きれいな蛍光膜
を有する。また、温水シャワーによる除去及び乾燥工程
が不要となるため、製造工程を簡略化でき生産性を向上
することができる。さらに、製造工程で温水シャワーが
不要であるため、水の使用量を大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フォトレジストをスピンコートする工程を示す
模式図である。

【図２】フォトレジストにシャドウマスクをフォトマス
クとして露光する工程を示す模式図である。

【図３】フォトレジストの未露光部分を水洗、乾燥する
工程を示す模式図である。

【図４】フォトレジスト上にグラファイトをスピンコー
トする工程を示す模式図である。

【図５】硫酸でエッチングしてブラックマトリックスを
形成する工程を示す模式図である。

【図６】ブラックマトリックス上にスチレン系（共）重
合体をスピンコートし、樹脂膜を形成する工程を示す模
式図である。

【図７】樹脂膜を帯電させる工程を示す模式図である。

【図８】樹脂膜にシャドウマスクをフォトマスクとして
露光する工程を示す模式図である。

【図９】帯電した樹脂膜に蛍光体を粉体塗装する工程を
示す模式図である。

【図10】粉体塗装した蛍光体を焼き付ける工程を示す模
式図である。

【図11】従来の方法において蛍光体をスピンコートする
工程を示す模式図である。

【図12】従来の方法において蛍光体にシャドウマスクを
フォトマスクとして露光する工程を示す模式図である。

【図13】従来の方法において蛍光体の未露光部分を水
洗、乾燥する工程を示す模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスパネル内面に設けられた樹脂膜上
   に蛍光体を静電的に塗装することにより形成された蛍光
   膜を有する陰極線管であって、該樹脂膜が、重量平均分
   子量５万以上のスチレン系（共）重合体から形成されて
   いることを特徴とする陰極線管。