DD295276A5 - Verfahren zur herstellung eines lumineszenz-bildschirmes - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines lumineszenz-bildschirmes Download PDF

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DD295276A5
DD295276A5 DD90341614A DD34161490A DD295276A5 DD 295276 A5 DD295276 A5 DD 295276A5 DD 90341614 A DD90341614 A DD 90341614A DD 34161490 A DD34161490 A DD 34161490A DD 295276 A5 DD295276 A5 DD 295276A5
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Peter M Ritt
Harry R Stork
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrofotografischen Herstellung eines Lumineszenzschirmes fuer eine Farb-Elektronenstrahlroehre unter Verwendung triboelektrisch aufgeladener und filmbildender Materialien. Erfindungsgemaesz wird durch Erzeugung einer weitgehend gleichmaeszigen Ladung einer elektrischen Leitschicht und der darueberliegenden Bildschirmstrukturmaterialien eine Erhoehung der Adhaesion dieser Strukturmaterialien herbeigefuehrt, danach elektrostatisch aufgeladenes, trockenpulverisiertes Harz auf die Bildschirmstrukturmaterialien aufgetragen und durch Schmelzen des Harzes eine weitgehend geschlossene wasserunloesliche Filmschicht gebildet.{Farb-Elektronenstrahlroehre; Lumineszenzschirm, elektrofotografische}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lumineszenzschirms und noch genauer zur elektrofotografischen Herstellung eines Bildschirms für eine Farb-Elektronenstrahlröhre (cathoderay tube, CRT) unter Verwendung triboelektrisch aufgeladener, trockenpulverisierter, oberflächenbehandelter Bildschirmstrukturmaterialien und filmbildender Materialien.
-j- 295 276 Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Eine herkömmliche Schattenmasken-Elektronenstrahlröhre besteht aus einem evakuierten Röhrenkolben mit einem Bildschirm darin, der aus einer Reihe von Leuchtstoffelementen in drei verschiedenen Emissionsfarben in ringförmiger Anordnung, Systemen zur Erzeugung dreier konvergenter auf den Bildschirm'gerichteter Elektronenstrahlen und einer Farbsteuerung bzw. Schattenmaske mit einem zwischen dem Bildschirm und den Strahlenerzeugungssystemen genau angeordneten dünnen Metallblech mit vielen Öffnungen besteht. Das Metallblech mit den Öffnungen schattet den Bildschirm ab, und die unterschiedlichen Konvergenzwinkel gestatten es, daß die übertragenen Teile eines jeden Strahls Leuchtstoffelemente der gewünschten Emissionsfarbe selektiv anregen. Die Leuchtstoffelemente sind von 6iner Matrix lichtdämpfenden Materials umgeben.
Die US-Patentschrift 3.475.169 beschreibt ein Verfahren zur elektrofotografischen Bildschirmherstellung bei Farb-Elektronenstrahlröhren. Die Innenfläche des Bildschirmträgers der Elektronenstrahlröhre wird mit einem verdampfbaren, leitenden Material beschichtet und dann mit einer Schicht von verdampfbarem, fotoleitendem Material überzogen. Dann wird die lichtelektrische Leitschicht gleichmäßig aufgeladen, zur Erzeugung eines latenten Ladungsbilds durch die Schattenmaske selektiv belichtet und unter Verwendung einer Trägerflüssigkeit von hoher Molekülmasse entwickelt. Die Trägerflüssigkeit enthält, in Suspension, eine Menge von Leuchtstoffteilchen einer bestimmten Emissionsfarbe, die selektiv auf entsprechend geladene Flächen der lichtelektrischen Leitschicht zur Entwicklung des latenten Bildes aufgebracht werden. Der Aufladungs-, Belichtungs- und Aufbringungsprozeß erfolgt für jede der drei Farbemissions-Leuchtstoffe des Bildschirms. In der US-Patentschrift 4.448.866 wird eine Verbesserung der elektrofotografischen Bildschirmherstellung beschrieben. Nach jenem Patent soll sich die Adhäsion der Leuchtstoffteilchen durch gleichmäßige Belichtung der zwischen dem aufgebrachten Leuchtstoffteilchenmuster nach jedem Aufbringungsschritt liegenden Teile der lichtelektrischen Leitschicht erhöhen, um jede Art von Restladung zu reduzieren bzw. zu beseitigen und eine gleichmäßigere Neuaufladung des Fotoleiters für nachfolgende Auflagerungen zu gestatten.
Die beiden obengenannten Patentschriften beschreiben ein elektrofotografisches Verfahren, daß im wesentlichen ein Naßverfahren darstellt. Ein Nachteil des Naßverfahrens besteht darin, daß es sich bis nicht in der Lage erweisen könnte, den höheren Auflösungsanforderungen der nächsten Gerätegeneration auf dem Gebiet der Unterrhaltungselektronik und der sogar noch höheren Auflösungsanforderungen für Monitore, Computerbildschirme und Anwendungen, bei denen alphanumerische Texte in Farbe erforderlich sind, zu entsprechen. Außerdem erfordert das Naßverfahren (einschließlich der Matrixbearbeitung) eine große Anzahl von größeren Verfahrensschritten, umfangreiche Installationen, die Verwendung von reinem Wasser, die Rückgewinnung und Wiederaufbereitung der Leuchtstoffe und verbraucht große Mengen Elektroenergie für die Belichtung und das Trocknen des Leuchtstoffmaterials.
Die US-Patentschrift 4.921.727 und die US-Patentanmeldungen 287.356 und 287.358 beschreiben ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Elektronenstrahl-Bildschirmen unter Verwendung triboelektrisch aufgeladener, trockenpulverisierter Bildschirmstrukturmaterialien und oberflächenbehandelter Leuchtstoffteilchen mit einem Haftmittel zur Steuerung der triboelektrischen Aufladung der Leuchtstoffteilchen. Während des Herstellungsprozesses werden die oberflächenbehandelten Bildschirmstrukturmaterialien von der lichtelektrischen Leitschicht auf dem Bildschirmträger elektrostatisch angezogen, und die Anziehungskraft ist abhängig von der Höhe der triboelektrischen Aufladung der Bildschirmstrukturmaterialien. Zur Befestigung der relativ lose gebundenen oberflächenbehandelten Materialien auf der lichtelektrischen Leitschicht wird bisher die thermische Bindung angewandt. Jedoch verursacht die thermische Bindung gelegentlich Risse in der lichtelektrischen Leitschicht, die sich während eines nachfolgenden Filmbeschichtungsschritts innerhalb des Herstellungsprozesses ablöst. Außerdem ist eine Beseitigung der schmelzbaren thermoplastischen Leuchtstoffbeschichtung wünschenswert, die bei einigen der obengenannten triboelektrischen Verfahren Verwendung findet, da diese Beschichtungen zusätzliche organische Materialien einbringen, die sich negativ auf die Effizienz der Leuchtstoffemission auswirken können. Es ist festgestellt worden, daß ein alternatives Verfahren der Trockenfilmbeschichtung daher zur Erhöhung der Leuchtstoffeffizienz, der Bildschirmgleichmäßigkeit und -adhäsion bei Verhinderung des Verluste von Bildschirmen während des Herstellungsprozesses auf Grund von Rissen in der lichtelektrischer! Leitschicht oder deren Ablösung wünschenswert ist.
Entsprechend der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines Lumineszenzschirms auf einer Elektronenstrahlröhre als Träger die Schritte der Beschichtung des Trägers mit einem nichtlumineszierenden Bildschirmstrukturmaterial in einem festgelegten Muster und eines Aufbringens einer Vielzahl farbemittierender Bildschirmstrukturmaterialien auf dem Träger. Die farbemittierenden Bildschirmstrukturmaterialien werden von dem nichtlumineszierenden Material umgeben. Ein elektrostatisch aufgeladenes, trockenpulverisiertes Harz wird auf die farbemittierenden und die nichtlumineszierenden Bildschirmstrukturmaterialien aufgebracht und zur Bildung eines weitgehend geschlossenen Films verschmolzen.
AusfOhrungsbelsplel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen
Fig. 1: eine Draufsicht, teilweise im Axialschnitt, einer entsprechend der Erfindung gefertigten Farb-Elektronenstrahlröhre. Fig. 2: eine Schnittdarstellung eines Bildschirms der in Fig. 1 gezeigten Röhre. Fig. 3a-3g: ausgewählte Schritte bei der Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Röhre.
Fig. 1 zeigt eine Farb-Elektronenstrahlröhre 10 mit einem Glaskolben 11, der aus einem durch einen rechteckigen Trichter 15 verbundenen rechteckigen Kolbenboden 12 und einem Röhrenhals 14 besteht. DerTrichter 15 besitzt einen leitenden Innenbelag (nicht gezeigt), der einen Anodenanschluß 1 β berührt und sich bis in den Hals 14 erstreckt. Der Boden 12 besteht aus einem Bildschirmträger oder Substrat 18 und einem peripheren Flansch bzw. einor peripheren Seitenwand 20, die durch eine Glasfritte 21 gegen den Trichter 15 abgeschlossen ist. Ein Dreifarbenleuchtschirm 22 befindet sich auf der Innenseite des Bildschirmträgers 18. Der In Fig.2 gezeigte Bildschirm 22 ist vorzugsweise ein L inienraster, bestehend aus einer Vielzahl von rot emittierenden, grün emittierenden und blau emittierenden Leuchtstoffstreifen R, G bzw. B, die sich in Farbgruppen bzw. Bildelementen von drei Streifen bzw. Triaden in kreisförmiger Anordnung im allgemeinen lotrecht zur Ebene erstrecken, in welcher die Elektronenstrahlen erzeugt werden. In der normalen Betrachtungsweise der Ausführung erstrecken sich die Leuchtstoffstreifen in vertikaler Richtung. Vorzugsweise werden die Leuchtstoffstreifen durch ein lichtdämpfendes Matrixmaterial 23 entsprechend dom bekannten Stand der Technik getrennt. Als Alternative kann der Bildschirm auch ein Punktraster sein. Eine dünne leitende Schicht 24, die vorzugsweise aus Aluminium besteht, überlagert den Bildschirm 22 und stellt ein Mittel zur Anlage einer gleichmäßigen Spannung an den Bildschirm sowie zur Reflexion des von den Leuchtstoffelementen emittierten Lichts durch den Bildschirmträger 18 dar. Der Bildschirm 22 und die überlagernde Aluminiumschicht 24 bilden eine Bildschirmkonstruktion.
Wieder im Hinblick auf Fig. 1 wird mit herkömmlichen Mitteln eine Farbauswahlelektrode bzw. Schattenmaske mit vielen Öffnungen 25 in einem festgelegten räumlichen Verhältnis zum Bildschirm herausnehmbar angebracht. Um drei Elektronenstrahlen 28 zu erzeugen und entlang konvergierenden Wegen durch die öffnungen der Maske 25 zum Bildschirm 22 zu leiten, wird ein Elektronenstrahlerzeuger 26, der in Fig. 1 schematisch durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, innerhalb des Halses 14 mittig angebracht. Der Elektronenstrahlerzeuger 26 kann z.B. ein Bipotential-Elektronenstrahlerzeuger des in der US-Patentschrift 4.620.133 beschriebenen Typs oder irgendein anderer geeigneter Erzeuger sein. Die Röhre 10 ist zur Verwendung mit einer äußeren Magnetablenkeinheit wie der im Bereich des Trichter-Hals-Übergangs befindlichen Einheit 30 bestimmt. Bei Anregung werden die drei Strahlen 28 durch die Einheit 30 magnetischen Feldern ausgesetzt, was dazu führt, daß die Strahlen den Bildschirm 22 horizontal und vertikal rechteckig rasterartig abtasten. Die Ausgangsablenkungsebene (bei Null-Ablenkuiig) wird durch die Linie P-P in Fig. 1 ungefähr in der Mitte der Einheit 30 gezeigt. Aus Gründen der Einfachheit werden die eigentlichen Strahlenablenkungswegkrümmungon in der Ablenkungszone nicht gezeigt.
Der Bildschirm 22 wird durch ein neuartiges elektrofotografischesVerfahren hergestellt, das in Fig.3a bis 3g schematisch dargestellt ist. Entsprechend dem bekannten Stand der Technik wird der Boden 12 zunächst mit einer Ätzlösung gespült, mit Wasser abgespült, mit gepufferter Fluorwasserstoffsäure geätzt und nochmals mit Wasser abgespült. Die Innenfläche des Bildschirmträgers 18 wird dann mit einer Schicht 32 aus elektrisch leitendem Material überzogen, die einn Elektrode für eine darüberliegende lichtelektrische Leitschicht 34 schafft. Die lichtelektrische Leitschicht 34 besteht aus einem verdampfbaren organischen polymeren Material, einem für sichtbares Licht empfindlichen geeigneten fotoleitenden Farbstoff und einem Lösungsmittel. Die Zusammensetzung und das Verfahren zur Herstellung der leitenden Schicht 32 und der lichtelektrischen Leitschicht 34 werden in der obengenannten gleichzeitig laufenden US-Patentanmeldung 287.356 beschrieben. Wie in Fig. 3 b schematisch dargestellt, wird die die leitende Schicht 32 überlagernde lichtelektrische Leitschicht 34 in dunkler Umgebung mit einem herkömmlichen Positiv-Koronaentladungsgerät 36 aufgeladen, das sich über die Schicht 34 bewegt und sie im Bereich von +200 bis +700 Volt auflädt, wobei dem Bereich von +200 bis +400 Volt der Vorzug gegeben wird. Die Schattenmaske ?* wird in den Boden 12 eingefügt, und der positiv aufgeladene Fotoleiter wird durch die Schattenmaske mit dem Licht aus eine in einer herkömmlichen Dreifachlichtquelle (in Fig.3c durch Linse 40 dargestellt) befindlichen Xenon-Blitzlampe 38 belichtet. Zum Kopieren des Einfallswinkels der Elektronenstrahlen vom Elektronenstrahlerzeuger wird die Lampe nach jeder Belichtung in eine andere Position bewegt. Zur Entladung der Flächen des Fotolaiters, wo die lichtemittierenden Leuchtstoffe nachfolgend zur Bildung des Bildschirms aufgebracht werden, sind drei Belichtungen aus drei verschiedenen Lampenpositionen erforderlich. Nach dem Belichtungsschritt wird die Schattenmaske 25 vom Boden 12 entfernt, und der Boden wird zu einem ersten Entwickler 42 (Fig.3d) gebracht. Der erste Entwickler enthält entsprechend aufbereitete trockenpulverisierte Teilchen eines lichtdämpfenden schwarzen Matrix-Bildschirmstrukturmaterials und oberflächenbehandelte Isolierträgerperlen (nicht gezeigt), die einen Durchmesser von ca. 100 bis 300 Mikrometer haben und die eine triboelertrische Aufladung an die Teilchen des schwarzen Matrixmaterials vermitteln, wie hier beschrieben. Geeignete schwarze Matrixmaterialien enthalten im allgemeinen schwarze Pigmente, die bei einerRöhrenbearbeitungstemperatur von 450°C stabil sind. Zur Verwendung bei der Herstellung von Matrixmaterialien geeignete schwarze Pigmente beinhalten: Eisenmagnesiumoxid, Eisenkobaltoxid, Zinkeisensulfid und Isolier-Carbon-Black. Das schwarze Matrixmaterial wird durch Schmelzmischung des Pigments, eines Polymers und eines geeigneten Ladungssteuerungsmittels, das die Höhe der dem Matrixmaterial vermittelten triboelektrischen Ladung steuert, hergestellt. Das Material wird auf eine durchschnittliche Teilchengröße von ca. 5 Mikrometer zerkleinert.
Im Entwickler 42 werden das schwarze Matrixmaterial und die oberflächenbehandelten Trägerperlen unter Verwendung von 1 bis 2Ma.-% des schwarzen Matrixmaterials gemischt. Das Material und die Perlen werden so gemischt, daß die fein geteilten Matrixteilchen einander berühren und z. B. negativ durch die oberflächenbehandelten Trägerperlen aufgeladen werden. Die negativ geladenen Matrixteilchen werden vom Entwickler 42 abgestoßen und von der positiv geladenen, nichtbelichteten Fläche der lichtelektrischen Leitschicht 34 zur direkten Entwicklung dieser Fläche angezogen. Für die Auftragung der ersten von drei triboelektrisch aufgeladenen, trockenen, farbemittierendenLeuchtschirmstrukturmaterialien wird die die Matrix 23 enthaltende lichtelektrische Leitschicht 34 gleichmäßig auf eine positive Spannung von ca. 200 bis 400 Volt wiederaufgeladen. Obwohl nichtoberflächenbehandelten Leuchtstoffmaterialien wegen ihrer höheren Emissionseffizienz der Vorzug gegeben wird, können auch in obengenannten US-Patentschrift 4.921.727 und US-Patentanmeldung 287.358 beschriebene oberflächenbehandelte Leuchtstoffmaterialien Verwendung finden. Die Schattenmaske 25 wird wieder in den Boden 12 eingesetzt, und ausgewählte Flächen der lichtelektrischen Leitschicht 34, die den Stellen entsprechen, wo grün-emittierendes Leuchtstoffmaterial aufgebracht wird, werden mit sichtbarem Licht von einer ersten Position innerhalb der Lichtquelle belichtet, um die belichteten Flächen selektiv zu entladen. Die erste Lichtposition nähert sich dem Konvergonzwinkel des Aufprallelektronenstrahls des grünen Leuchtstoffs. Die Schattenmaske 25 wird vom Boden 12
entfernt, und der Boden wird zu einem zweiten Entwickler 42 gebracht. Der zweite Entwickler enthält triboelektrisch aufgeladene, trockenpulverisierte Teilchen des grün emittierenden Leuchtschirmmaterials und oberflächenbehandelte Trägerperlen. Im zweiten Entwickler 42 werden eintausend Gramm oberflächenbehandelter Trägerperlen mit ca. 15 bis 25 Gramm Leuchtstoffteilchen verbunden. Zur Vermittlung einer z. B. positiven Ludung der Leuchtstoffteilchen werden die Trägerperlen mit einem Fluorosilan-Haftmittel behandelt. Zur negativen Aufladung der Leuchtstoffteilchen kommt ein Aminosilan-Haftmittel auf den Trägerperlen zur Anwendung. Die positiv geladenen grün-emittierenden Leuchtstoffteilchen werden vom Entwickler abgestoßen, von den positiv geladenen Flächen der lichtelektrischen Leitschicht 34 und der Matrix 23 abgewiesen und auf entladenen, belichteten Flächen der lichtelektrischen Leitschicht in einem als Umkehrentwicklung bekannten Verfahren aufgebracht.
Für die trockenpulverisierten blau und rot emittierenden Leuchtstoffteilchen des Bildschirmstrukturmaterials wird der Prozeß der Aufladung, Belichtung und Entwicklung wiederholt. Zur Annäherung an die Konvergenzwinkel der Aufprallelektronenstrahlen des blauen bzw. roten Leuchtstoffs erfolgt die Belichtung mit sichtbarem Licht zur selektiven Entladung der positiv geladenen Flächen der lichtelektrischen Leitschicht von einer zweiten und dann von einer dritten Position innerhalb der Lichtquelle. Die triboelektrisch positiv aufgeladenen, trockenpulverisierten Leuchtstoffteilchen werden mit den oberflächenbehandelten Trägerperlen im oben beschriebenen Verhältnis gemischt und von einem dritten und dann einem vierten Entwickler 42 abgestoßen, von den positiv geladenen Flächen der vorher aufgelagerten Bildschirmstrukturmaterialien abgewiesen und auf die entladenen Flächen der lichtelektrischen Leitschicht 34 zur Schaffung der blau bzw. rot emittierenden Leuchtstoffelemente aufgebracht
Die aus dem oberflächenbehandelten schwarzen Matrixmaterial und den grün, blau und rot emittierenden Leuchtstoffteilcher.
ihr gebunden. Durch die direkte Aufbringung eines elektrostatisch aufgeladenen trockenpulverisierten, filmbildenden Harzes von einem fünften Entwickler 42 (Fig.3f) kann die Adhäsion der Bildschirmstrukturmaterialien erhöht werden. Während der Aufbringung des Harzes wird die leitende Schicht 32 geerdet. Zur Schaffung eines Anziehungspotentials und zur Sicherung einer gleichmäßigen Aufbringung des Harzes, das in diesem Fall negativ aufgeladen würde, kann vor dem Filmbeschichtungsschritt unter Verwendung des Entladungsgeräts 3G (Fig.3e) eine weitgehend gleichmäßige positive Spannung von ca. 200 bis 400 Volt an die lichtelektrische Leitschicht und die darüberliegenden Bildschirmstrukturmaterialien angelegt werden. Der Entwickler kann z. B. eine Ransburg-Schleuder sein, durch die die Harzteilchen durch Koronaentladung aufgeladen werden. Das Harz ist ein organisches Material mit einem niedrigen Glasumwandlungspunkt/Schmelzindex von weniger als ca. 120"C und einer Pyrolysetemperatur von weniger als ca. 4000C. Das Harz ist wasserunlöslich, hat vorzugsweise eine unregelmäßige Teilchenform wegen der besseren Ladungsverteilung und eine Teilchengröße von weniger als ca. 50 Mikrometer. Das bevorzugte Material ist n-Butylmethacrylat, jedoch sind auch andere Akrylharze, Methylmethacrylate und Polyethylenwachse bereits erfolgreich zur Anwendung gekommen. Zwischen ca. 1 und 10 Gramm, und normalerweise ca. 2 Gramm, pulverisiertem, filmbildendem Harz werden auf die Bildschirmoberfläche 22 des Bildschirmträgers unter Verwendung einer Wärmequelle wie den Heizgeräten 44 (Fig.3g) für ca. 1 bis 5 Minuten auf eine Temperatur zwischen 100 und 120°C erwärmt, damit das Harz schmilzt und einen weitgehend geschlossenen Film 46 bildet, der die Bildschirmstrukturmaterialien an den Bildschirmträger 18 bindet. Bei Verwendung einer Vielzahl von Längsstrahlungsheizkörpern wie CH-40-Heizkörpern der Firma Corning Glass Works, Corning, N.Y., sind z.B. zur Schmelzung von 2 Gramm Harz 3 Minuten erforderlich.
Der Film 46 ist wasserunlöslich und wirkt als Schutzschicht, falls zur Erhöhung der Filmdicke bzw. -gleichmäßigkeit nachfolgend ein NaßfilmbeschichtungsGchritt erforderlich ist. Bei ausreichender Verwendung von trocken-filmbildendem Harz ist der nachfolgende Naßfilmbeschichtungsschritt nicht erforderlich. Eine wäßrige Lösung mit 2 bis 4 Ma.-% Borsäure bzw. Ammoniumoxolat wird zur Bildung einer belüftungsfördernden Beschichtung (nicht gezeigt) auf den Film 46 gesprüht. Danach wird der Boden entsprechend dem Stand der Technik aluminisiert und ca. 30 bis 60 Minuten oder bis zur Abtreibung der leichtverdampfbaren organischen Bestandteile vom Bildschirm bei einer Temperatur von ca. 45O0C wärmebehandelt. Bei ca. 1850C beginnt die Aushärtung der belüftung !fördernden Beschichtung und führt zur Entstehung von kleinen Poren in der Aluminiumschicht, die die Beseitigung der organischen Bestandteile ohne Blasenbildung in der Aluminiumschicht ermöglicht. Mit Ausnahme der Polyethylenwachse können die trockenpulverisierten Harze auch zum Film 46 gebildet oder verschmolzen werden, indem die elektrostatisch aufgebrachten Harze einem geeigneten Lösungsmittel wie Azeton (dem der Vorzug zu geben ist/, Chlorbenzol, Toluol, Methylethylketon (MEK) oder Methylisobutylketon (MIBK) ausgesetzt werden. Die Lösungsmittelaussetzung (nicht gezeigt) kann durch Aufnebeln, Aufdampfen oder direktes Besprühen erfolgen. Durch d.is Lösungsmittelverfahren wird eine größere Gleichmäßigkeit des Films 46 als durch das oben beschriebene Wärmebehandlungsverfahren geschaffen, jedoch sind bei der Anwendung des Schmelzens des Films mit Lösungsmitteln eine besondere Handhabung und Entlüftung erforderlich. Von den drei Lösungsmittelverfahren für das Filmschmelzen ist die Aufdampfung am langsamsten, aber auch am schonendsten und am wenigsten zur Zerstörung des filmschichtbildenden Harzes und der darunterliegenden Bildschirmstrukturmaterialien neigend. Das Lösungsmittelverfahren des direkten Besprühens ist das schnellste Verfahren und erfordert keine komplizierte Ausrüstung, neigt jedoch zur Verschiebung der darunterliegenden Bildschirmstrukturmaterialien. Das bevorzugte Lösungsmittelverfahren besteht im Aufnebeln, da es den Prozeß durch die Kombination der Geschwindigkeit des Sprühens mit der schonenden Wirkung des Dampfes optimiert. Obwohl die Erfindung für die Filmbeschichtung eines unter Verwendung trockenpulverisierter Bildschirmstrukturmaterialien hergestellten Bildschirms beschrieben wurde, kann das trockenpulverisierte, filmbildende Harz der Erfindung auch zusammen mit dem herkömmlichen Naßverfahren der fotolithografischen Bildschirmherstellung verwendet werden. Beim Naßverfahren wird durch das in der US-Patentschrift 3.558.310 beschriebene und in der US-Patentschrift 4.049.452 weiterentwickelte Verfahren auf der Innenfläche des Bildschirmträgers eine ein geeignetes dunkles Pigment von elementarem Kohlenstoff umfassende lichtdämpfende Matrix gebildet. Kurz gesagt wird die Innenfläche des Bildschirmträgers mit einem Film aus einem klaren polymeren Material überzogen, dessen Löslichkeit sich ändert, wenn es Strahlungsenergie ausgesetzt ist. Über dem Film wird innerhalb des Bildschirmträgers eine Schattenmaske eingepaßt, und eine Lichtquelle sendet Licht durch die Maske. Die bestrahlten Gebiete des Films härten aus, d.h., sie werden wasserunlöslich. Die Belichtung durch die Maske erfolgt dreimal, jedes Mal aus einem etwas anderen Lichteinfallswinkel, damit die Strahlen den Film entsprechend dem Stand der Technik in Dreiergruppen aushärten. Nach der Belichtung wird die Schattenmaske vom Bildschirmträger entfernt, und die
belichtete Beschichtung wird zur Entfernung des löslichen, nichtbelichteten Teils des Films und zur Freilegung des blanken BildschirmtrSgers bei Beibehaltung der unlöslich gemachten Gebiete an Ort und Stelle mit Wasser gespült. Anschließend wird der entwickelte Film mit einer Schicht aus Teilchen eines Bildschirmstrukturmaterials wie des obengenannten elementaren Kohlenstoffe in einer geeigneten Zusam r\ensetzung überzogen. Dieser Überzug wird getrocknet und gekühlt. Nach der Abkühlung haftet der Überzug gut an den polymeren Gebieten und der blanken Bildschirmträgerfläche. Schließlich werden die erhaltenen polymeren Gebiete zusammen mit dem darüberliegenden Überzug bei Erhaltung des an der blanken Bildschirmträgerfläche haftenden Teils des Überzugs, der nun die Matrix umfaßt, entfernt.
Durch das in der US-Patentschrift 2.625.734 beschriebene fotolithografische Naßverfahren werden die Leuchtstoffelemente auf der nun blanken Fläche des Bildschirmträgers gebildet, die vorher durch die überzogenen, unlöslich gemachten polymeren Gebiete eingenommen wurden.
Nach der Bildung der Matrix und der Leuchtstoffelemente nach dem in der US-Patentschrift 2.625.734 beschriebenen herkömmlichen Verfahren erfolgt die Filmbeschichtung nach dem neuartigen Verfahren mit trockenpulverisiertem Harz. Die aus Kohlenstoff bestehende Matrix (ein leitendes Material) wird geerdet, und das elektrostatisch negativ aufgeladene trockenpulverisierte Harz wird auf die Bildschirmstrukturmaterialien aufgebracht. Die Erdung der Matrix erfolgt zur Verhinderung des Aufbaus einer negativen Ladung und der nachfolgenden Abweisung des trockenpulverisierten filmbildenden Harzes, die sonst auftt eten würden. Das wie oben beschrieben aufgebrachte filmbildende Harz wird zur Bildung eines mit dem oben beschriebenen Film 46 identischen, weitgehend geschlossenen, glatten Films geschmolzen. Entsprechend dem Stand der Technik zur Bildung des Bildschirms wird der Film mit dem belüftungsfördernden Überzug übersprüht, aluminislert und wärmebehandelt.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines Lumineszenzschirms auf einem Substrat einer Farb-Elektronenstrahlröhre durch:
a) Schaffung einer Schicht eines nichtlumineszierenden Bildschirmstrukturmaterials in einem festgelegten Muster auf dem Substrat;
und
b) Aufbringung einer Vielzahl von farbemittierenden Bildschirmstrukturmaterialien auf das Substrat, wobei die farbemittierenden Materialien von dem nichtlumineszierenden Material umgeben sind, gekennzeichnet durch,
c) Aufbringung eines elektrostatisch aufgeladenen, trockenpulverisierten Harzes auf die nichtlumineszierenden (23) und farbemittierenden (G, B, R) Bildschirmstrukturmaterialien; und
d) Schmelzung des Harzes zur Bildung einer weitgehend geschlossenen Filmschicht (46).
2. Verfahren zur elektrofotografischen Herstellung eines Lumineszenzschirms auf einem Substrat einer Farb-Elektronenstrahlröhre durch:
a) Beschichtung der Oberfläche des Substrats mit einer leicht verdampfbaren leitenden Schicht;
b) Überzug der leitenden Schicht mit einer einen gegenüber sichtbarem Licht empfindlichen Farbstoff enthaltenden verdampf baren lichtelektrischen Leitschicht;
c) Erzeugung einer weitgehend gleichmäßigen elektrostatischen Ladung der lichtelektrischen Leitschicht;
d) Belichtung ausgewählter Flächen der lichtelektrischen Leitschicht mit sichtbarem Licht zur Beeinflussung ihrer Ladung;
e) Entwicklung ausgewählter Flächen der lichtelektrischen Leitschicht mit einem triboelektrisch aufgeladenen, trockenpulverisierten, die erste Farbe emittierenden Leuchtstoffmaterial; und
f) aufeinanderfolgende Wiederholung der Schritte c, d und e für triboelektrisch aufgeladene, trockenpulverisierte, eine zweite und eine dritte Farbe emittierende Leuchtstoffmaterialien zur Bildung eines aus Bildelementen aus farbemittierenden Leuchtstoffmaterialtriaden bestehenden Lumineszenzschirms; gekennzeichnet durch
g) Erzeugung einer elektrostatischen Ladung der lichtelektrischen Leitschicht (34) und der darüberliegenden Leuchtstoff materialien (G, B, R);
h) Aufbringung eines elektrostatisch aufgeladenen, trockenpulverisierten Harzes auf die
Leuchtstoffmaterialien; und
i) Schmelzung des Harzes zur Bildung einer weitgehend geschlossenen Filmschicht (46).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das trockenpulverisierte Akrylharz aus der aus n-Butylmethacrylat, Methylmethacrylat und Polyethylenwachsen bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz durch Erwärmung des Harzes auf eine Temperatur von weniger als ca. 1200C geschmolzen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das n-Butylmethacrylat und das Methylacrylat durch Berührung des Harzes mit einem geeigneten Lösungsmittel geschmolzen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung des Harzes das Auf nebeln, Aufdampfen und Aufsprühen des Lösungsmittels auf das Harz beinhaltet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus der aus Azeton, Chlorbenzol, Toluol, MEK und MIBK bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:
j) Versehen der geschlossenen Filmschicht (46) mit ein .λγ belüftungsfördernden Schicht; k) Aluminisierung des Bildschirms; und
I) Wärmebehandlung des Bildschirms bei einer erhöhten Temperatur zur Beseitigung der verdampfbaren Bestandteile daraus zur Bildung des Lumineszenzschirms (22,24).
9. Verfahren zur elektrofotografischen Herstellung eines Lumineszenzschirms auf einer Innenfläche eines Kolbenbodens für eine Farb-Elektronenstrahlröhre durch:
a) Beschichtung der Oberfläche des Bodens mit einer verdampf baren leitenden Schicht; d) Überzug der leitenden Schicht mit einer einen gegenüber sichtbarem Licht empfindlichen
Farbstoff enthaltenden verdampfbaren lichtelektrischen Leitschicht; c) Schaffung einer weitgehend gleichmäßigen elektrostatischen Ladung der lichtelektrischen Leitschicht;
d) Belichtung ausgewählter Flächen der lichtelektrischen Leitschicht mit sichtbarem Licht aus einer Xenon-Lampe durch eine Maske zur Beeinflussung der Ladung der lichtelektrischen Leitschicht;
e) direkte Entwicklung der nichtbelichteten Flächen der lichtelektrischen Leitschicht mit einem triboelektrisch aufgeladenen, trockenpulverisierten, oberflächenbehandelten, lichtdämpfenden Bildschirmstrukturmaterial, wobei die Ladung des Bildschirmstrukturmaterials gegenüber der Ladung der unbelichteten Flächen der
. lichtelektrischen Leitschicht eine entgegengesetzte Polarität aufweist;
f) Wiederherstellung einer weitgehend gleichmäßigen elektrostatischen Ladung der lichtelektrischen Leitschicht und des Bildschirmstrukturmaterials;
g) Belichtung erster Teile der ausgewählten Flächen der lichtelektrischen Leitschicht mit sichtbarem Licht aus der Lampe durch die Maske zur Beeinflussung der Ladung der lichtelektrischen Leitschicht;
h) Umkehrentwicklung derersten Teile der ausgewählten Flächen der lichtelektrischen Leitschicht mit einem triboelektrisch aufgeladenen, trockenpulverisierten, eine erste Farbe emittierenden Leuchtschirmstrukturmaterial, dessen Ladung die gleiche Polarität wie die der nichtbelichteten Flächen der lichtelektrischen Leitschicht und die lichtdämpfenden Bildschirmstrukturmaterials aufweist, um den die erste Farbe emittierenden Leuchtstoff von ihnen abzuweisen; und
i) aufeinanderfolgende Wiederholung der Schritte f, g und h für die zweiten und dritten Teile der ausgewählten Flächen der lichtelektrischen Leitschicht unter Verwendung triboelektrisch aufgeladener, trockenpulverisierter, die zweite und die dritte Farbe emittierender Leuchtschirmmaterialien, wodurch ein aus Bildelementen aus farbemittierenden Leuchtstofftriaden bestehender Lumineszenzschirm gebildet wird; gekennzeichnet durch:
j) Erhöhung der Adhäsion der oberflächenbehandelten Bildschirmstrukturmaterialien (23, G, B, R) an der lichtelektrischen Leitschicht (34) durch Erzeugung einer weitgehend gleichmäßigen Ladung der lichtelektrischen Leitschicht (34) und derdarüberliegenden Bildschirmstrukturmaterialien;
k) Aufbringung eines elektrostatisch aufgeladenen, trockenpulverisierten Harzes auf die Bildschirmstrukturmaterialien; und
I) Schmelzung des Harzes zur Bildung einer weitgehend geschlossenen wasserunlöslichen Filmschicht (46).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das trockenpulverisierte Harz aus der aus n-Butylmethacrylat, Methylmethacrylat und Polyethylenwachsen bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz durch Erwärmung auf eine Temperatur von weniger als ca. 1200C geschmolzen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das n-Butylmethacrylat und das Methylmethacrylat durch Berührung des Harzes mit einem geeigneten Lösungsmittel geschmolzen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung des Harzes das Aufnebeln, Aufdampfen und Aufsprühen des Lösungsmittels auf das Harz beinhaltet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus der aus Azeton, Chlorbenzol, Toluol, MEK und MIBK bestehenden Gruppen ausgewählt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch:
m) Versehen der geschlossenen Filmschicht (46) mit einer belüftungsfördernden Beschichtung; η) Aluminisierung des Bildschirms (22); und
o) Wärmebehandlung des Bildschirms bei erhöhter Temperatur zur Beseitigung der verdampfbaren Bestandteile daraus zur Bildung des Lumineszenzbildschirms (22,24).
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