JPH113659A - 陰極線管の蛍光面作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー受像機等の陰極線管の画像を高精細化
するために、色選別機構のスリット幅を狭くすると、回
折現象の為に、露光用の光線が拡がり、隣接する他の光
線による露光と重複するために、黒色ストライプ光吸収
層の形成ができない。 【解決手段】 光吸収層作製工程において、各色毎に感
光剤塗布，露光，現像処理を行った後に、パネル全面
に、光吸収材を塗布し、反転現像を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビジョ
ン受像機等の陰極線管の蛍光面作製方法、特に超細ピッ
チの蛍光面を可能にする蛍光面作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管の蛍光面は、赤、緑及び
青の各蛍光体の間隙に黒色物質等の光吸収層を配置する
ことにより、画面のコンストラストを向上させている。
例えば、光吸収層がストライプ型のカラー蛍光面は、次
のようにして作製される。

【０００３】先ず図７Ａに示すように、陰極線管のパネ
ル１１内面に、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の水
溶性紫外線硬化樹脂からなる感光膜１２を塗布する。乾
燥後、図７Ｂに示すように、色選別機構１３を通して感
光膜１２を紫外線露光する。なお、この例の色選別機構
１３としては、多数の細い帯状のグリッド素体８が画面
水平方向に所定ピッチで配列され、各隣り合うグリッド
素体８間に画面垂直方向に長いスリット状の電子ビーム
透過孔（以下、スリットと称する）９が形成された色選
別用電極薄板を、フレームの相対向する支持部材間上に
架張して構成した、いわゆるアパーチャーグリルと称さ
れる色選別機構が用いられる。

【０００４】露光の方法は、第６図に示すように、超高
圧水銀ランプ４０を第１色目、例えば緑（Ｇ）露光時の
位置に設置し、補正レンズ４１を介し、色選別機構１３
を光学マスクとして感光膜１２を紫外線露光する。その
後、第２色目、例えば青（Ｂ）露光時の位置、及び第３
色目、例えば赤（Ｒ）露光時の位置に超高圧水銀ランプ
４０をそれぞれ移動させ、同様にして各色に対応した位
置を露光する。即ち、３回露光した後、図７Ｃに示すよ
うに、純水による水洗等で未硬化樹脂を除去して現像
し、各色に対応した位置にストライプ状のフォトレジス
ト層１４を形成する。

【０００５】次に、図７Ｄに示すようにフォトレジスト
層１４を含む上面全面にカーボンスラリーを塗布し、乾
燥してカーボン膜１５を形成する。次に図８Ｅに示すよ
うに、カーボン膜１５上に反転剤１６を塗布し、カーボ
ン膜１５を浸透した反転剤１６により、図８Ｆに示すよ
うにフォトレジスト層１４を分解する。

【０００６】さらに純水により現像、いわゆる反転現像
（即ち、フォトレジスト層１４と共にその上に積層した
カーボン層も剥離）して、図８Ｇに示すように所定パタ
ーンのカーボンストライプ１７、即ち黒色ストライプ光
吸収層を形成する。

【０００７】次に、第１色目の例えば緑色の蛍光体スラ
リーを塗布し、乾燥後、前記露光方法と同様にして紫外
線露光した後、現像処理し、図８Ｈに示すように、所定
の黒色ストライプ光吸収層間に緑色蛍光体ストライプ１
８Ｇを形成する。以下同様にして、それぞれ他の黒色ス
トライプ光吸収層間に、第２色目の例えば赤色蛍光体ス
トライプ１８Ｒ及び第３色目の青色蛍光体ストライプ１
８Ｂをそれぞれ形成する。しかる後、これら蛍光体層の
上面に中間膜を塗布形成し、さらにアルミニウムのメタ
ルバック層を形成した後、焼成して目的のカラー蛍光面
１９が形成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これらの各蛍光体層１
８および黒色ストライプ光吸収層１７の幅は狭い程、陰
極線管の画像は細密となり、分解能は高くなる。黒色ス
トライプ光吸収層１７の幅ｔは、結果として色選別機構
１３のスリット９のピッチｐにより決定される。一般
に、 スリット９の幅（Ｗ）＝〔色選別機構のピッチ（ｐ）〕
×〔色選別用電極薄板の紫外線透過率〕 の関係があり、紫外線透過率はほぼ一定（０．２〜０．
２２）とされているので、ピッチｐとスリット幅Ｗとは
比例関係となる。即ち、ピッチｐを小さくすることが、
スリット９の幅Ｗを小さくすることになる。

【０００９】感光膜１２の露光に用いる水銀ランプ４０
より出射した紫外線は、色選別機構１３のスリット９を
通過する時に、フレネル回折と呼ばれる回折作用を受け
る。この為、感光膜１２上に生ずる各スリット９におけ
る光強度分布は、方形波状にはならず、いわゆるフレネ
ル分布と呼ばれる多様な形状となる。

【００１０】例えば、大まかなフレネル分布を決定する
因子であるフレネル指標（Ｆ）は、図９に示すように色
選別機構１３とパネル１１内面間の距離（いわゆるグリ
ルハイト）をＧＨ、スリット幅をＷ、紫外線の波長をλ
とすると、次の数１の式により示される。

【００１１】

【数１】

【００１２】このフレネル指標（Ｆ）が２．０以下の場
合には、このフレネル分布はガウス分布で近似でき、例
えばスリット幅が小さくなると、Ｆ値は小さくなる。図
１０に、フレネル指標（Ｆ）の違いによるガウス分布の
形を示す。図１０によれば、スリット９の幅Ｗが小さく
なる、即ちＦ値が小さくなると、光強度分布は裾野が広
い形となることが分かる。

【００１３】さらに説明を簡単にするために、これらガ
ウス分布の形状を三角形で近似する。図１１は、感光膜
１２の受ける各赤，緑，青の３つの光源の位置からの各
紫外線Ｒ，Ｇ，Ｂのエネルギー量を、三角形で近似した
ものである。すなわち、三角形の頂点は、それぞれの紫
外線の露光エネルギーの最も高い状態を示しており、三
角形の底辺は、露光エネルギーが０であることを示して
いる。

【００１４】図１１ａ，図１１ｂ，図１１ｃ，図１１ｄ
の順にスリット幅が狭くなっている。図１１ａは、スリ
ット幅Ｗが充分に広く、各紫外線Ｒ，Ｇ，Ｂが重複しな
い状態を示し、同図ｂは、各紫外線が重複せずに感光膜
１２の全面を露光した状態を示し、同図ｃは隣同士の露
光部分が重複し、同図ｄは、感光膜１２の全面で２つの
露光が重なっている状態を示している。

【００１５】ところで、感光膜１２は、ＰＶＡ等の感光
剤からなるもので、光吸収量により重合度が規定され
る。感光膜１２の重合度が高くなれば、水洗の際に脱落
しなくなり、重合度が低い場合には、水洗により容易に
脱落する。

【００１６】従って、従来の露光方法のように、３つの
紫外線Ｒ，Ｇ，Ｂを露光させた後に現像する場合には、
図１１ｃ，ｄの点線に示すように、２つの紫外線の光エ
ネルギー量が加算されるので、蛍光体ストライプ層１８
を形成する部分と黒色ストライプ光吸収層１７を形成す
る部分との感光膜１２の重合度の比、すなわち、感光膜
１２の水洗に対する強度比が少なくなり、蛍光体ストラ
イプ層１８を形成する部分を残して、黒色ストライプ光
吸収層１７を形成する部分を、水洗により除去すること
が困難となる。

【００１７】上記感光膜の重合度の比が、各色紫外線の
光エネルギー量比に比例すると考えられるから、図１１
ａの光エネルギーの最大値をＡ値とし、また、三角形の
裾の部分のエネルギー量は、同図ａ，ｂでは、露光が重
複しないので三角形のとおりであるが、同図ｃでは、隣
接する三角形と重複する部分は、隣接する露光量が加算
されるのでＢ値となる。さらに同図ｄでは、隣接する三
角形の重複を加算すると、Ｂ値とＡ値とは同じくなる。

【００１８】ここで、上記Ａ値とＢ値との関係から（Ａ
−Ｂ）／Ａは、露光量のコントラスト比と考えられるも
のであり、図１１ａ，ｂでは、このコントラスト比が
１．０、同図ｃでは、約０．３３程度、同図ｄでは０と
みなすことができる。通常、感光膜の感光した部分が、
全て水洗等の処理により残存して現像されるわけではな
く、露光量の少ない部分、即ち完全硬化していない（未
硬化）部分も除去される。この残存部分，除去部分の調
整は、水洗の方法によりある程度は調整できるが、感光
剤の重合度の差、即ち露光量のコントラスト比がある程
度大きくないとその調整は難しい。

【００１９】このコントラスト比が０．５以下となる
と、図７のフォトレジスト層１４、従って、カーボンス
トライプ層１７を形成するのが難しいと言われており、
コントラスト比０では、当然その形成は不可能となる。
従って従来の方法により、スリット９の幅Ｗを小さくす
れば、隣接する紫外線が重複露光し、露光量のコントラ
スト比が小さくなって現像が困難となるので、スリット
９の幅Ｗを小さくすることは出来ず、超細ピッチの蛍光
面を作製するのは困難である。

【００２０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、超細ピッチの蛍光体層及び黒色光吸収層を形成
する蛍光面の作製方法を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、各色毎に感光
材塗布，露光，現像処理を行った後に、パネル全面に、
光吸収材塗布，反転現像を行って蛍光面の光吸収層を形
成する。この蛍光面の作製方法によれば、超細ピッチの
蛍光体層及び黒色光吸収層の形成が可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係る陰極線管の蛍光面作
製方法は、陰極線管の蛍光面の光吸収層形成工程におい
て、各色毎に感光材塗布，露光，現像処理を行った後
に、パネル全面に、光吸収材塗布，反転現像を行う。

【００２３】以下、図面を参照して説明する。図１〜図
５は、カラー陰極線管において、光吸収層がストライプ
型のカラー蛍光面の作製に本発明を適用した場合であ
る。

【００２４】図１は本発明に係る陰極線管の蛍光面作製
方法のブロック工程図である。図２〜図５は、本発明に
係る陰極線管の蛍光面作製工程図である。図２Ａ（図１
の工程２１参照）に示すように、陰極線管のパネル１１
内面に、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の水溶性紫
外線硬化樹脂からなる感光膜１２を塗布する。乾燥後、
図２Ｂ（図１の工程２２，工程２３参照）に示すよう
に、前述と同様にして、色選別機構１３を光学マスクと
し、光源、例えば水銀ランプ４０を、第１色目、例えば
緑色（Ｇ）露光時の位置に設置して、感光膜１２を露光
する。

【００２５】次に、図２Ｃ（図１の工程２４参照）に示
すように、純水による水洗等で未硬化樹脂を除去して現
像し、例えば、緑色蛍光体ストライプ層を形成すべき位
置に、ストライプ状のフォトレジスト層１４を形成す
る。

【００２６】次に、図３Ｄ（図１の工程２５参照）に示
すように、再びパネル１１の内面に感光膜１２を塗布す
る。乾燥後、図３Ｅ（図１の工程２６，工程２７参照）
に示すように、色選別機構１３を光学マスクとし、光源
を第２色目、例えば青色（Ｂ）露光時の位置に移動して
感光膜１２を露光する。

【００２７】次に、図３Ｆ（図１の工程２８参照）に示
すように、純水による水洗等で現像し、例えば青色蛍光
体ストライプ層を形成すべき位置に、ストライプ状のフ
ォトレジスト層１４を形成する。

【００２８】次に、図４Ｇ（図１の工程２９参照）に示
すように、再びパネル１１の内面に感光膜１２を塗布す
る。乾燥後、図４Ｈ（図１の工程３０，工程３１参照）
に示すように、色選別機構１３を光学マスクとし、光源
を第３色目、例えば赤色（Ｒ）露光時の位置に移動して
感光膜１２を露光する。

【００２９】次に図４Ｉ（図１の工程３２参照）に示す
ように、純水による水洗等で未硬化樹脂を除去して現像
し、例えば赤色蛍光体ストライプ層を形成すべき位置に
ストライプ状のフォトレジスト層１４を形成する。

【００３０】このようにして、各色蛍光体ストライプ層
を形成すべき位置に、ストライプ状のフォトレジスト層
１４を形成し、従来と同様に、図５Ｊ（図１の工程３３
参照）に示すように、フォトレジスト層１４を含む上面
全面にカーボンスラリーを塗布し、乾燥してカーボン膜
１５を形成する。次に図５Ｋ（図１の工程３４参照）に
示すように、カーボン膜１５上に反転剤１６を塗布し、
カーボン膜１５を浸透した反転剤１６により、フォトレ
ジスト層１４を分解する。

【００３１】次に純水により現像、いわゆる反転現像
（即ち、フォトレジスト層と共にその上に積層したカー
ボン層も剥離）して、図５Ｌ（図１の工程３５参照）に
示すように所定パターンのカーボンストライプ１７、即
ち黒色ストライプ光吸収層を形成する。

【００３２】上述の反転現像処理を行った後は、図５Ｍ
に示すように、第１色目の例えば緑色の蛍光体スラリー
を塗布し、乾燥後、色選別機構１３を介して紫外線露光
し、現像処理して所定のカーボンストライプ１７間に緑
色蛍光体ストライプ１８Ｇを形成し（図１の工程３６参
照）、以下同様にしてそれぞれ他のカーボンストライプ
１７間に、第２色の例えば青色蛍光体ストライプ１８Ｂ
及び第３色目の赤色蛍光体ストライプ１８Ｒを形成する
（図１の工程３７，工程３８参照）。しかる後、これら
蛍光体層の上面に中間膜を塗布形成し、さらにアルミニ
ウムのメタルバック層を形成した後、焼成して目的のカ
ラー蛍光面１９が形成される。

【００３３】本発明では、各色蛍光体ストライプ層を形
成すべき位置に、フォトレジスト層１４を形成する際
に、感光膜１２の塗布，露光，現像を各色毎に繰り返し
行って、フォトレジスト層１４を形成するので、他色用
の露光と重複することはない。従って、前記図１１によ
り説明したように、露光中心点と端部との露光エネルギ
ーコントラスト比を、充分に設けることが可能であるの
で、色選別機構１３のスリット９の幅Ｗを極小として、
超細ピッチのカーボンストライプ層１７を形成すること
が可能である。

【００３４】フォトレジスト層１４の幅は、感光膜１２
を露光した後の現像時において、現像水の水圧，現像時
間をコントロールすることによって、あるいは、図１１
で示された光エネルギー最大値Ａをコントロールするこ
とによって所望の幅にコントロールすることができる。

【００３５】例えば、１４インチのカラー陰極線管で、
ピッチ０．１ｍｍ，透過率０．２の場合には、スリット
９の幅（Ｗ）は０．０２ｍｍとなり、色選別機構１３と
感光膜１２との間隔（ＧＨ）が１．５ｍｍ、紫外線の波
長（λ）が０．３６５μｍの場合には、フレネル指数
（Ｆ）は、１．２１となる。この場合、従来の方法で
は、露光エネルギーコントラスト比がほぼ０となり、フ
ォトレジスト層１４を形成することは困難であるが、本
発明の方法によれば、コントラスト比が０．９となり、
実用的にカーボンストライプ層１７が得られる。

【００３６】上述した本発明の方法によれば、各スリッ
ト９の中心部に対応する部分と端部に対応する部分との
光エネルギーコントラスト比を大きくすることができ、
スリット９の幅Ｗの極めて小さい黒色ストライプ光吸収
層１７及び蛍光体ストライプ層１８を形成することが可
能であり、従って、極めて精細な蛍光面を作製すること
ができる。即ち、カラー陰極線管において、ランディン
グアロアンス向上の為の光吸収層を有する超細ピッチの
カラー蛍光面の形成が可能となる。

【００３７】なお、本発明は、上例の他、例えばスロッ
トタイプ，ドットタイプ等他の色選別機構を有する陰極
線管の蛍光面の作製にも適用できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係る陰極線管の蛍光面作製方法
は、露光時の色選別機構の各電子ビーム透過孔の中央部
に対応する部分と端部に対応する部分との光エネルギー
コントラストを大きくし、極細ビームの電子ビーム透過
孔を有する色選別機構を光学マスクとして用いた場合で
あっても、水洗，現像が可能となり、極細の光吸収層を
形成することができる。従って、高精細カラー蛍光面を
作製することができる。しかも、本発明の方法は、従来
の設備，方法をそのまま利用できるので、新たな設備投
資は全く不要で、作業に対する新たな教育，習熟も不要
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る陰極線管の蛍光面作製方法を示す
ブロック工程図である。

【図２】Ａ〜Ｃ 本発明に係る蛍光面作製方法の一例を
示す工程図（その１）である。

【図３】Ｄ〜Ｆ 本発明に係る蛍光面作製方法の一例を
示す工程図（その２）である。

【図４】Ｇ〜Ｉ 本発明に係る蛍光面作製方法の一例を
示す工程図（その３）である。

【図５】Ｊ〜Ｍ 本発明に係る蛍光面作製方法の一例を
示す工程図（その４）である。

【図６】感光膜の露光方法の説明図である。

【図７】Ａ〜Ｄ 従来の陰極線管の蛍光面作製方法を示
す工程図（その１）である。

【図８】Ｅ〜Ｈ 従来の陰極線管の蛍光面作製方法を示
す工程図（その２）である。

【図９】紫外線の光路説明図である。

【図１０】フレネル指標と波形の相関図である。

【図１１】紫外線照射エネルギー説明図である。

【符号の説明】

１１パネル、１２ 感光膜、１３ 色選別機構、１４
フォトレジスト層、１５ カーボン膜、１６ 反転剤、
１７ カーボンストライプ，光吸収層、１８Ｇ 緑色蛍
光体ストライプ、１８Ｂ 青色蛍光体ストライプ、１８
Ｒ 赤色蛍光体ストライプ、１９ 蛍光面、４０ 水銀
ランプ４１ 補正レンズ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管の蛍光面の光吸収層形成工程に
   於いて、各色毎に感光材塗布，露光，現像処理を行った
   後に、パネル全面に、光吸収材を塗布し、反転現像を行
   うことを特徴とする陰極線管の蛍光面作製方法。