JPS6337930B2

JPS6337930B2 -

Info

Publication number: JPS6337930B2
Application number: JP54003954A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kumochi; Akya Izumi; Mitsuru Hinosugi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-01-19
Filing date: 1979-01-19
Publication date: 1988-07-27
Also published as: JPS5596536A; US4293586A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、陰極線管用蛍光面の形成方法に関す
る。

陰極線管、例えばシヤドウマスク形カラー受像
管は外囲器の一部を構成するパネルの内面に赤、
青、緑の三色の蛍光体を所定の形状、例えば点状
もしくは帯状とした蛍光体絵素を規則正しく配列
して蛍光面を構成しており、さらに近時において
は前記蛍光体絵素間に非発光性光吸収物質層（黒
色物質）を設けることが広く行なわれている。ま
た、蛍光体粒子に顔料を付着させた顔料付蛍光体
を用いることも行なわれている。

このような蛍光面の形成方法を非発光性光吸収
物質層を有する構造、すなわち通称BMタイプカ
ラー受像管と呼称されるカラー受像管について説
明する。まず、パネル内面にフオトレジスト膜を
形成し、これを乾燥したのちシヤドウマスクを介
して露光後、現像して、マトリツクス状のフオト
レジスト層を形成する。次にこの状態のパネル内
面に黒鉛を塗布し、その後エツチングを行なつて
BM膜を形成する。その後前記BM膜を含めてパ
ネル内面を覆うように水溶性重合体材料の薄い下
塗り層を形成する。

次に、緑、青、赤色用の各蛍光体スラリーを塗
布し各色毎にシヤドウマスクを介して露光したの
ち、温水等による現像により、非露光部を溶解さ
せ、所望の形状の蛍光体絵素を被着して蛍光体層
を形成する。続いて、これら蛍光体層上に有機樹
脂被膜を形成したのち、アルミニウム蒸着薄膜を
形成する。その後蛍光面の全有機物質を熱分解さ
せるために、アルミニウム薄膜形成後のパネルを
焼成してカラー受像管としての螢光面を形成す
る。

このような工程からなる蛍光面の形成におい
て、前記蛍光体層を形成する際、パネル内面と蛍
光膜との付着強度が弱い場合、温水などによる現
像工程で蛍光体の落ち、欠けなどが発生する。

逆に付着強度が強い場合、露光焼き付け位置以
外の非露光部へ蛍光体が残り、カラー受像管とし
て色純度の低下をまねくという欠点があつた。こ
のようなことから、パネル内面に蛍光体層を良好
に付着させるために行なわれる通常の方法は、清
浄なガラスパネル内面に前述したように水溶性重
合体材料の薄い下塗り層を形成することである。
代表的な方法としては、パネル内面を弗化水素酸
水溶液で洗浄し、脱イオン水ですすぎ洗いを行な
つた後、濃度が0.2〜0.5重量％程度のポリビニル
アルコールの稀釈溶液を塗布し乾燥する。この結
果、パネルガラス内面には、非常に薄い単分子層
程度と思われるポリビニルアルコールの下塗り層
が形成される。

この層は次に塗布される重クロム酸で感光性を
付与したポリビニルアルコールと蛍光体粒子など
からなる蛍光体被膜の付着性を改善することが知
られている。また、付着性をさらに改善する方法
として、前述の下塗り層と組合わせて、あるいは
単独に蛍光体表面のコーテイングの改良、蛍光体
スラリー中に増感剤あるいはシリカ、シランカツ
プリング剤もしくは熟成膜性エマルジヨンを添加
する方法また露光時または露光後にパネル外面よ
り一定時間紫外線を照射する背面露光方法などが
知られている。

ところが、これらの方法で蛍光体の付着を強く
すると、露光後の現像工程でパネルガラス上の非
露光部へ蛍光体が残り、混色が生じて蛍光面の色
純度の低下をきたしてしまう。さらに非露光部の
パネル有効表示区域外の部分、たとえばパネルガ
ラススカート内側面上にも同様に蛍光体が残存
し、カラー受像管として動作させた時、電子銃か
らの電子ビームの過走査および散乱等により、有
効面外に付着した蛍光体が発光し、受像管として
の品質に害をおよぼすことになる。

さらにこのことは近年受像管のパネル側面の一
部をテレビジヨンセツトから露出させて使用する
方式のもの、すなわちプツシユスルータイプのも
のではその構造上多くの問題を有していた。

このようなことから、不要な部分に残存する蛍
光体を除去する方法として、第１に露光後の蛍光
膜の現像条件たとえばススプレー圧力、時間、温
水温度などを調整する方法、第２に蛍光体、感光
性結合剤スラリー中にある種の添加物を施す方
法、第３にポリビニルアルコールなどの結合剤の
濃度、重合度を低くする方法などが提案されてい
る。しかし、これら上記いずれの方法でも蛍光体
層の落ち、欠けを発生させずに残存する蛍光体を
完全に除去することは困難であつた。また、パネ
ル有効面外の残存蛍光体を除去する場合には、パ
ネル内側面を手作業あるいは機械装置により機械
的に拭き取らねばならない。しかし、これらの方
法では、パネル側面の仕上げ状態の悪さや作業能
率の低下をまねく等の種々の問題点を有してい
た。また、従来技術として下塗り層として非水溶
性の有機重合体粒子を含み、かつ膜重量を0.08〜
0.8mg/cm²としたものを用いる蛍光スクリーンの形
成法が提案されている。この技術は、露光部の蛍
光体層の接着性は大幅に向上するという特長を持
つ反面、厚い下塗り層が施されているため、露光
時にパネルガラス内外部での露光々線の乱反射が
起こり、所望の領域外も感光されるいわゆる暗反
応に似た現象が生じ、非露光部に蛍光体が残存す
ること及びアルミニウム蒸着被膜形成後、すなわ
ちメタルバツク後の焼成工程で前記アルミニウム
膜に火ぶくれが発生する等種々の致命的な欠点を
有することが本発明者等の実験で確認されてい
る。

さらに、従来の下塗り層を用いた方法では、蛍
光体スラリー塗布後の乾燥時及び乾燥終了後のパ
ネルガラス温度や露光時の雰囲気、例えば温度、
湿度等によつても前記暗反応が発生することもあ
り、前述と同様致命的な欠点を有していた。

本発明は、前述のような欠点を解決した優れた
蛍光面形成方法を提供するものである。

すなわち、本発明は下塗り層の技術を巧みに利
用し、蛍光体層の落ち、欠けがなく、かつ非露光
部への不所望な蛍光体の残存が生じない優れた蛍
光面の形成方法を提供するものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

まず、本発明は下塗り層を形成する液の組成と
して少なくとも後述するコロイダルシリカのよう
な接着強化材と、ポリビニルアルコールのような
水溶性高分子及びポリスチレン粒子をポリスチレ
ンラテツクスとして含むものである。

ここで、ポリスチレンラテツクスとは、ポリス
チレン、スチレンとスチレン型モノマーとの共重
合体、スチレンとアクリル型モノマーとの共重合
体、スチレンとブタジエン型モノマーとの共重合
体、スチレンとブタジエン型モノマー及びアクリ
ル型モノマーの共重合体の少なくとも一種類を含
み、かつ乳化剤によりこれら樹脂を粒子状態に乳
濁した物質のことである。

このポリスチレンラテツクスを含む前述のよう
な溶液を用い、かつ乾燥後の膜重量を0.002〜
0.04mg/cm²好ましくは0.005〜0.03mg／cm²とした下
塗り層を形成した結果、その上に形成された蛍光
体層は落ち、欠けの発生がなく、しかし非露光部
の残存蛍光体量も従来のものに比べてきわめて少
なくすることができ、さらにスカート部への付着
も大幅に改善することができた。この下塗り層は
パネルガラス内全面またはその一部に直接密着し
た層として施しても良いし、パネル内面に形成さ
れた光吸収物質上に施しても良い。

この場合はパネル内面の非露光部のみならず、
光吸収物質上の非露光部にも、蛍光体が残存しな
くなることはもちろんのことである。

ここで、このポリスチレン粒子を含む下塗り層
は500℃以下の温度で焼成して含まれている有機
物を蒸発してしまうものである。

このように、ポリスチレン粒子を含みかつ膜重
量を0.002〜0.04mg/cm²とした下塗り層を用いるこ
とにより、従来の如き欠点は解決できたのである
が、その作用は次のように推定される。

すなわち、ポリスチレンは耐水性にすぐれた物
質であり、しかも粒状であるため下塗り層の表面
積は従来の例えばポリビニルアルコールの下塗り
層に比較して大きい。この下塗り層上に蛍光体、
感光性結合剤被膜を形成し、所望のパターンで紫
外線により露光し、被膜中に溶解度の大きな領域
と小さな領域を作る。ついでこの被膜に温水等を
プレー現像し水に対して溶解度の大きな領域を除
く。

この時に非露光部、すなわち光硬化していない
領域は温水に溶解され耐水性のある下塗り層表面
から蛍光体が容易に除去される。一方露光された
領域は光硬化し水に対して溶解度が小さく疎水性
になる。下塗り層も疎水性であるために被露光部
では下塗り層と親和力が大きいため接着を保つて
いる。さらに下塗り層表面はポリスチレン粒子の
ために凹凸状を呈し、したがつて下塗り層と露光
された蛍光体層との接着部分の面積も大きくなつ
ている。

このために露光された領域の接着性がさらに向
上する。

すなわち非露光部には蛍光体が残らなくなり、
露光部では蛍光体の落ち、欠けが発生しなくなる
と考えられる。したがつて、ポリスチレンラテツ
クスの量は多過ぎてもあるいは逆に少な過ぎても
その効果は期待できないことが確認された。

本発明に用いる下塗り層は、ポリスチレン粒子
を含み膜重量を0.002〜0.04mg/cm²好ましくは0.005
〜0.03mg/cm²としたものである。

このような下塗り層は、平均粒径が約0.1〜
0.4μｍ程度で、その固形分が約0.3〜４重量％好
ましくは0.5〜３重量％程度のポリスチレン粒子
を含む水性乳剤をパネル内面に塗布し、乾燥させ
ることにより得ることができる。この膜重量が
0.002mg/cm²より小さくなると下塗層としての効果
が期待できなくなり、逆に0.04mg/cm²を越えると
焼成工程後のアルミニウム膜に火ぶくれが発生し
たり、非露光部に蛍光体が残留するという欠点が
ある。さらに固形分の量としては前記約0.3〜４
重量％としたが、これは前記膜重量が所定の値に
なるように調整できる値であれば特に限定される
ものではない。

また、下塗り層の組成として、前述のようにポ
リスチレンラテツクスに最大１重量％好ましくは
0.05〜0.5重量％のコロイダルシリカ、シランカ
ツプリング剤、水ガラス等の接着力強化材を添加
する。これにより蛍光体層の接着性向上及び下塗
り層とパネルガラス内面との密着性の増加がはか
れ、さらには焼成後のアルミニウム膜の付着強度
の保持に効果があることが判つた。なお、この接
着力強化材の添加量が１重量％を越えると下塗り
層に膜むらが発生するのみならず、蛍光面の輝度
も低下することが確認されている。しかし、この
ような接着力強化材を添加しても、乾燥後の下塗
り層の膜重量は前述した0.002〜0.04mg/cm²の範囲
を逸脱してはならないことはもちろんである。

さらに、ポリスチレンラテツクス、接着力強化
材を含む組成に、さらにポリビニルアルコール、
ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の
水溶性高分子を最大0.5重量％の範囲で添加する。
これにより蛍光体層の接着性の向上及び下塗り層
の塗布むらの解消に一層効果的であることが判明
した。もちろん、このような水溶性高分子を添加
しても、前記下塗り層の膜重量は前述した0.002
〜0.04mg/cm²であることが必要である。また、こ
の添加量が0.5重量％を越えて多量になると、未
露光部に蛍光体が残留する傾向が増加したり、被
露光部においては蛍光体層の接着力が低下する等
の問題が生ずる。

さらにまた、前述した種々の組成に膜可塑剤、
増粘剤、界面活性剤等の一種もしくはそれ以上を
必要により微量添加してもよい。以下、本発明の
実施例を示す。各組成は重量％を示す。

実施例１ポリスチレンラテツクス（サイデン化学社の商品
名サイビノール）（固形分）１％コロイダルシリカ 0.1％ポリビニルアルコール（クラレ社の商品名ポバー
ル） 0.1％水残部この組織を調整する場合には最初に水で希釈し
た溶液を用いる。

市販のこれらの成分材料を適量秤量し、１種づ
つ乳剤を撹拌しながら添加する。十分に撹拌後、
アンモニア水または酢酸水溶液でPHが6.5〜7.5
になるように調整する。さらに、使用する前にこ
の乳剤混合物をろ過して大きな塊や異物を除去
し、下塗り液を製造する。

このようにして製造した下塗り液を用いての下
塗り層の形成方法は、まずパネル内面を洗浄後、
パネルを30〜75度に傾け、パネル軸を中心に10〜
30rpmで回転させながら横方向より上記組成の乳
濁液をノズルから一定圧力で一定量噴射させる。
液がパネル内面に塗布されたのち100〜180rpmで
余分な液を振切りパネル内面に均一な厚さを有す
る膜を形成する。その後ヒーター等により乾燥
し、膜重量0.015mg/cm²の下塗り層を形成する。

次に、この上に通常のスラリー法により第１色
目の蛍光体皮膜を塗布し、乾燥、露光、現像、乾
燥の工程を通して蛍光体層を作る。

続いて第２色目、第３色目の蛍光体について
も、前記スラリー法による蛍光体皮膜形成以降の
工程を第１色目と同様な方法で行ない、それぞれ
定められた位置に蛍光体層を形成する。その後樹
脂膜塗布、メタルバツク、ベーキング等通常の工
程により蛍光面を形成する。図は前記ベーキング
工程に投入される前の蛍光面付近の一例を示す模
式図で、１はパネル、２は下塗り層、３ｂ，３
ｇ，３ｒは青、緑、赤の蛍光体層、４は樹脂層、
５はメタルバツク層である。

このようにして形成された蛍光面は非露光部へ
の蛍光体の残存もなく、パネルガラススカート内
側面にも余分な蛍光体が付着せず、色純度が良
く、落ち、欠けのない蛍光面が得られた。また、
薄い下塗り層であるために、蛍光面の全有機物固
形分の増加もわずかであり、焼成工程の有機物質
分解時のガスにより発生するアルミニウム膜の火
ぶくれは生じなかつた。

実施例２ポリスチレンラテツクス（固形分） 0.5％コロイダルシリカ 0.5％ポリビニルアルコール 0.2％水残部この組成を実施例１と同様な工程で膜重量
0.007mg/cm²の下塗り層を形成し、以下実施例１と
同様な工程で蛍光面を形成した。

以上のように、本発明はポリスチレン粒子を含
み、かつ膜重量が0.002〜0.04mg/cm²とした下塗り
層を形成することにより、特に従来の工程に余分
な工程を付加することなく蛍光面のどの部分にも
欠損を生じることなく、非露光部に蛍光体が残存
することもなく、また焼成工程の有機物質熱分解
時のガス放出により発生するアルミニウム膜の火
ぶくれも発生しない。さらに、下塗り層の残留物
も残すこともなく、色純度の良い蛍光体層を形成
することができる。

さらにまた、膜重量が従来の方法に比べて小さ
いことから、暗反応的な問題は発生せず、従つて
蛍光体残存も起こり難くなり、乾燥条件等の作業
上の裕度も向上する等優れたものである。

本発明は蛍光面の黒色物質の有無にかかわら
ず、カラー受像管の蛍光面形成に適用できるし、
また他の陰極線管の蛍光面の形成方法にも適用で
きることはもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法により形成したもののベーキ
ング前の要部模式図である。１……パネル、２……下塗り層、３……蛍光体
層。

Claims

【特許請求の範囲】１陰極線管用蛍光面の形成において、蛍光体粒
子をパネル内面に付着する工程以前に、少なくと
もコロイダルシリカのような接着強化材とポリビ
ニルアルコールのような水溶性高分子及びポリス
チレン粒子を含み、かつ膜重量が0.002〜0.04mg/
cm²である下塗り層を被着する工程を有することを
特徴とする陰極線管用蛍光面の形成方法。２前記膜重量が0.005〜0.03mg/cm²であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蛍光面の
形成方法。