(57)【要約】カラーディスプレイのディスプレイスクリーンが開示される。ディスプレイスクリーンは、３つの異なる色を放出する蛍光体からなるアレイをその上に有するガラス基板を含む。グラファイトベースのマトリクスは、３つの異なる色を放出する蛍光体のそれぞれの間にある隙間領域に配置される。グラファイトベースのマトリクスは、グラファイト、珪酸カリウム、珪酸ナトリウムを含む水性の組成から形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィールドのセットを定義するパターニングされた光吸収マトリクス組成を有するディスプレイスクリーンを有し、
前記光吸収マトリクスは、グラファイト、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを含む、
ことを特徴とするディスプレイ。
【請求項２】
前記珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムは、珪酸ナトリウムと珪酸カリウムが約１：１から約５：１の割合で前記光吸収マトリクス組成に存在する、
請求項１記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記光吸収マトリクス組成は、重量で約１０％未満の珪酸ナトリウムと珪酸カリウムを含む、
請求項１記載のディスプレイ。
【請求項４】
複数のフィールドのセットを定義するパターニングされた光吸収マトリクス組成を有するディスプレイスクリーンを有し、
前記光吸収マトリクスは、グラファイト、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを含む、
ことを特徴とする陰極線管。
【請求項５】
前記珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムは、珪酸ナトリウムと珪酸カリウムが約１：１から約５：１の割合で前記光吸収マトリクス組成に存在する、
請求項４記載の陰極線管。
【請求項６】
前記光吸収マトリクス組成は、重量で約１０％未満の珪酸ナトリウムと珪酸カリウムを含む、
請求項４記載の陰極線管。
【請求項７】
複数のフィールドのセットを定義するパターニングされた光吸収マトリクス組成を有するディスプレイスクリーンを有し、
前記光吸収マトリクスは、グラファイト、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを含む、
ことを特徴とする電界放出デバイス。
【請求項８】
前記珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムは、珪酸ナトリウムと珪酸カリウムが約１：１から約５：１の割合で前記光吸収マトリクス組成に存在する、
請求項７記載の電界効果デバイス。
【請求項９】
前記光吸収マトリクス組成は、重量で約１０％未満の珪酸ナトリウムと珪酸カリウムを含む、
請求項７記載の電界効果デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーディスプレイに関し、より詳細には、フェイスプレートパネル上に蛍光体の堆積を有するカラーディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばカラー陰極線管（ＣＲＴ）及び電界放出デバイス（ＦＥＤ）のような多くのカラーディスプレイは、典型的にディスプレイスクリーンを含む。ディスプレイスクリーンは、３つの異なる色を放出する蛍光体からなるアレイでコートされるガラス基板から形成される。コントラストを提供するため、３つの異なる色を放出する蛍光体のそれぞれの間の隙間の領域にグラファイトベースのマトリクスが設けられる。
【０００３】
多くのグラファイトベースのマトリクス組成は、ガラスに対する粘着性を失い、ガラスとの物理的な接触が行なわれるときに弱い内部強度を示す。電界放出デバイスのアセンブリの間、グラファイトベースのマトリクス組成と接触してスペーサが配置される。グラファイトマトリクスのコーティングの弱さのため、スペーサが落ちるように、接着の不具合がコーティング／グラスのインタフェースで主に生じる場合がある。また、接着の不具合は、グラファイトベースのマトリクス組成のボディ内でも生じ、ディスプレイスクリーンから離れさせる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ガラスディスプレイスクリーンへの改善された接着をもつグラファイトベースのマトリクス組成が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、カラーディスプレイのディスプレイスクリーンに関する。ディスプレイスクリーンは、３つの異なる色を放出する蛍光体からなるアレイをその上に有するガラス基板を含む。グラファイトベースのマトリクスは、３つの異なる色を放出する蛍光体のそれぞれの間の隙間の領域に位置される。グラファイトベースのマトリクスは、グラファイト、珪酸カリウム、及び珪酸ナトリウムを含む水性の組成（aqueous composition）から形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の原理の好適な実現は、添付図面と関連して、更に詳細に記載される。  
図１は、カラーディスプレイのディスプレイスクリーン１の一部の側面図である。ディスプレイスクリーン１は、３つの異なる色を放出する蛍光体１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｒからなるアレイをその上に有するガラス基板１０を有する。グラファイトベースのマトリクス２０は、３つの異なる色を放出する蛍光体Ｇ，１５１５Ｂ，１５Ｒのそれぞれの間の隙間の領域に配置される。本実施の形態で記載される例示的なディスプレイスクリーン１は、他のディスプレイスクリーンのなかで、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）と同様に、カラー陰極線管（ＣＲＴ）のフェイスプレートパネルである。
【０００７】
グラファイトベースのマトリクスは、グラファイト、珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムを含む水性の組成から形成される。混合されたアルカリ珪酸塩の付加は、倍数の方式でグラファイトベースのマトリクス組成に対する接着強度を与える。珪酸カリウムは、室温で硬くなり、その後の処理ステップを乗り切るために十分な強度をグラファイトベースのマトリクス組成に提供する。珪酸ナトリウムは、（たとえば４５０°での）焼付けの間に硬くなり、コーティング／ガラスインタフェースで、及びその後の処理ステップの間のコーティングのボディ内で良好な接着が存在する。珪酸ナトリウムのみがグラファイトベースのマトリクス組成においてアルカリ珪酸塩であるとき、グラファイトベースのマトリクス組成は、その後の処理ステップの間にガラスを洗う。珪酸カリウムのみがグラファイトベースのマトリクス組成においてアルカリ珪酸塩であるとき、グラファイトベースのマトリクス組成は、与えられたスペーサを保持するために十分な接着強度を有さない。
【０００８】
珪酸カリウム及び珪酸ナトリウムは、珪酸ナトリウム対珪酸カリウムが約１：１から約５：１の比率で水性の組成に存在する場合がある。さらに、水性の組成は、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムを重量で１０％まで含むことが好ましい。
【０００９】
［実施例１］
例示的な含水グラファイトベースのマトリクス水溶液（aqueous graphite-based matrix solution）は、１４．４グラムのKasil2135珪酸カリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、９．４グラムのＪ珪酸ナトリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、１００グラムのElectrodag1530グラファイトディスパージョン（Port Huron, MIのAcheson Colloids社から商業的に入手可能）を１２８．９グラムの脱イオン水で混合することで形成される。含水グラファイトベースのマトリクス水溶液は、約３０分以上の間、ジャーローラ（jar roller）で更に混合される。混合の後、グラファイトベースのマトリクスの構成は、凝集を回避するために約２４時間内でディスプレイスクリーンに加えられるべきである。
【００１０】
実施例１のグラファイトベースのマトリクス組成から形成されるコーティングは、接着のために検査された。グラス／コーティングのインタフェースで、又はコーティングのボディ内で不具合が生じなかった。
【００１１】
［実施例２］
例示的な含水グラファイトベースのマトリクス水溶液は、８．１グラムのKasil2135珪酸カリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、５．２５グラムのＪ珪酸ナトリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、１００グラムのElectrodag1530グラファイトディスパージョン（Port Huron, MIのAcheson Colloids社から商業的に入手可能）を８３．７５グラムの脱イオン水で混合することで形成される。含水グラファイトベースのマトリクス水溶液は、約３０分以上の間、ジャーローラで更に混合される。混合の後、グラファイトベースのマトリクス組成は、凝集を回避するために約２４時間内でディスプレイスクリーンに加えられるべきである。
【００１２】
実施例２のグラファイトベースのマトリクス組成から形成されるコーティングは、接着のために検査された。グラス／コーティングのインタフェースで、又はコーティングのボディ内で不具合が生じなかった。
【００１３】
［実施例３］
例示的な含水グラファイトベースのマトリクス水溶液は、５．８４グラムのKasil2135珪酸カリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、１１．９８グラムのＪ珪酸ナトリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、１００グラムのElectrodag1530グラファイトディスパージョン（Port Huron, MIのAcheson Colloids社から商業的に入手可能）を１１１．３１グラムの脱イオン水で混合することで形成される。含水グラファイトベースのマトリクス水溶液は、約３０分以上の間、ジャーローラで更に混合される。混合の後、グラファイトベースのマトリクス組成は、凝集を回避するために約２４時間内でディスプレイスクリーンに加えられるべきである。
【００１４】
実施例３のグラファイトベースのマトリクス組成から形成されるコーティングは、接着のために検査された。グラス／コーティングのインタフェースで、又はコーティングのボディ内で不具合が生じなかった。
【００１５】
［実施例４］
例示的な含水グラファイトベースのマトリクス水溶液は、３．９グラムのKasil2135珪酸カリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、１２．６グラムのＪ珪酸ナトリウム（Valley Forge, PAのＰＱ社から商業的に入手可能）、１００グラムのElectrodag1530グラファイトディスパージョン（Port Huron, MIのAcheson Colloids社から商業的に入手可能）を１１２．０グラムの脱イオン水で混合することで形成される。含水グラファイトベースのマトリクス水溶液は、約３０分以上の間、ジャーローラで更に混合される。混合の後、グラファイトベースのマトリクス組成は、凝集を回避するために約２４時間内でディスプレイスクリーンに加えられるべきである。
【００１６】
実施例４のグラファイトベースのマトリクス組成から形成されるコーティングは、接着のために検査された。グラス／コーティングのインタフェースで、又はコーティングのボディ内で不具合が生じなかった。
【００１７】
図２及び図３Ａ〜図３Ｄを参照して、カラーディスプレイのディスプレイスクリーン上に本発明のグラファイトベースのマトリクスを形成する方法が記載される。はじめに、図２及び図３Ａで参照符号１００により示されるように、当該技術分野で知られるように、ディスプレイスクリーン１０の内部表面を苛性溶液で洗浄し、それを水ですすぎ、それを緩衝されたフッ化水素酸でエッチングし、再びそれを水ですすぐことにより、ディスプレイスクリーン１０の内部表面がクリーニングされる。
【００１８】
ひとたびガラスが適切に準備されると、アンチハレーション（anti-halation）コーティングは、反射を低減するために処理側に反対である、プレートの逆側に行なわれる。フォトレジストは、ガラス表面に塗布され、マスクを通して露光される。露光される領域では、フォトレジストは架橋し、硬くなる。次いで、プレートは脱イオン水ですすがれ、硬化していないフォトレジストが除去される。次いで、プレートを約３５℃に加熱し、グラファイトサスペンションにスピンをかける。結果的に得られるコーティングは、加熱ランプの下で乾燥することが許容される。ひとたび乾燥すると、過ヨウ素酸の希薄なバスに浸される。酸は、硬化されたフォトレジストをエッチングし、プレートが再び脱イオン水で洗浄されたとき、軟化されたフォトレジストは洗い流し、グラファイトが上になる。このように、グラファイトパターンは、フォトレジストが存在しなかった場所に依然として残る。
【００１９】
図３Ｂに示されるように、ディスプレイスクリーン１０の内部表面には、参照符号１０２により示されるように、グラファイトベースのマトリクス２０が設けられる。グラファイトベースのマトリクス２０は、たとえば当該技術分野で公知であるようなスピンコーティング技術を使用して、ディスプレイスクリーン１０の内部表面にわたり一様に塗布される。グラファイトベースのマトリクスは、好ましくは、約１〜２μｍの厚さを有することが好ましい。図２における参照符号１０４により示されるように、グラファイトベースのマトリクスがディスプレイスクリーン１０に塗布された後、パターニングされる。
【００２０】
グラファイトベースのマトリクス２０は、そこに開口を形成するためにパターニングされ、その開口内で、３つの異なる色を放出する蛍光体１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｒ（図１）が堆積される。図３Ｃを参照して、グラファイトベースのマトリクス２０は、感光性物質２５を堆積し、係るレイヤの一部をたとえば紫外線（ＵＶ）光のような光に照射することでパターニングされる。感光性物質２５は、たとえば脱イオン水を使用して現像される。現像の間、感光性物質２５の一部が除去される。その後、図３Ｄに示されるように、グラファイトベースのマトリクス２０の一部は、３つの異なる色を放出する蛍光体１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｒがその後に堆積される領域で除去される。
【００２１】
図２における参照符号１０６により示されるように、グラファイトベースのマトリクスがパターニングされた後、ディスプレイスクリーン１０は、そこから水分を除去するために約４０分間に約４５０℃に焼付けられる。
【００２２】
上述されたグラファイトベースにマトリクスの構成は、カラーディスプレイスクリーンのガラスの改善された接着を有する。さらに、グラファイトベースのマトリクス組成は、改善されたコーティングの強度を有する。
【００２３】
本発明の教示を組み込んだカラー陰極線管（ＣＲＴ）又は電界放出デバイス（ＦＥＤ）の例示的なカラーディスプレイスクリーンが本明細書で詳細に示され、記載されたが、当業者であれば、これらの教示を盛り込んだ多くの他の変形された実施の形態を容易に考案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のグラファイトベースのマトリクスを含むカラーディスプレイのディスプレイスクリーンの一部の側面図である。
【図２】カラーディスプレイのディスプレイスクリーン上に本発明のグラファイトベースのマトリクスを形成するプロセスのフローチャートである。
【図３】図３Ａから図３Ｄは、発光スクリーンのアセンブリの形成の間のフェイスプレートパネルの内部表面のビューを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【国際調査報告】
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