DE1293198B

DE1293198B - Index-Kathodenstrahlroehre zur Wiedergabe farbiger Bilder und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1293198B
Application number: DER39934A
Authority: DE
Inventors: Saulnier Theodore Alexander
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1964-12-01
Filing date: 1965-02-17
Publication date: 1969-04-24
Also published as: US3367790A; NL6501896A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Index-Kathodenstrahl- der Bildung solcher Bildschirme werden die Leuchtröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder mit einem stoffe auf photographischem Wege aufgebracht, wo-Strahlerzeugungssystem, einem Leuchtschirm, dessen bei die Bildschirmfläche durch eine optische Schadem Strahlerzeugungssystem zugewandte Seite mit blone belichtet wird. Hierauf wird die lichtreflektieeiner elektronendurchlässigen, lichtreflektierenden 5 rende Metallschicht aufgebracht, auf der dann die Schicht bedeckt ist, die Durchbrechungen aufweist, die Bezugssignale liefernden Marken gebildet werden und einer Index-Leuchtstoffanordnung, die eine müssen. Diese Marken müssen bezüglich des Leucht-Indexstrahlung zur Regelung der Ablenkung des Stoffmusters genau justiert sein, um die richtige zeit-Elektronenstrahles liefert. Ferner betrifft die Erfin- liehe Lage der Steuersignale zu gewährleisten. Um dung Verfahren zum Herstellen solcher Röhren. io dies zu erreichen, muß nicht nur ein zweites Mal Es ist bekannt, vom Leuchtschirm einer Index- durch die Schablone belichtet werden, sondern man Farbbildröhre, der aus streifenförmigen Leuchtstoff- muß auch während der Belichtungen mit mindestens bereichen aufgebaut ist, Bezug- oder Steuersignale zwei genau einjustierten und trennbaren Röhrenabzunehmen und diese Signale zum Synchronisieren teilen arbeiten. Da die lichtreflektierende Metalldes Elektronenstrahls bzw. für eine sehr genaue 15 schicht für das bei der Belichtung verwendete Licht Steuerung einer linearen, vertikalen oder in anderer undurchlässig ist, können die beiden photographi-Richtung verlaufenden Ablenkung zu verwenden. sehen Prozesse nicht vereinigt werden. Bei Index-Farbbildröhren können die Steuersignale Wenn die für das Aufbringen eines Mehrschichtenvom Leuchtschirm selber abgenommen werden Indexleuchtschirmes erforderlichen photographischen (USA.-Patentschrift 2 415 059), gewöhnlich bedient 20 Belichtungen alle mit einer an der Vorderseite der man sich hierzu jedoch zusätzlicher Mittel, z.B. Stirnplatte der Röhre angeordneten Schablone und eines ultraviolett emittierenden Leuchtstoffes. Im Lichtquelle durchgeführt werden könnten, wäre es letztgenannten Falle kann die die Bezugsignale lie- möglich, wie bei Schwarz-Weiß-Bildröhren mit einem fernde Substanz entweder mit einem oder mehreren einstückigen Kolben zu arbeiten, so daß sich nicht Farbleuchtstoffen gemischt oder auf diesen angeord- 25 nur die Kosten für den Kolben, sondern auch für net sein, oder sie kann in eigenen Streifen oder die Durchführung des photographischen Verfahrens Linien enthalten sein, die entweder zwischen den beträchtlich senken ließen. Versuche in dieser Rich-Farbleuchtstoffstreifen oder auf der Oberfläche einer tung, bei denen die Aluminiumschicht so dünn und elektronendurchlässigen, lichtreflektierenden Metall- die Belichtungszeit so lang gewählt wurden, daß die schicht, die die Rückseite des lichtemittierenden 30 zur Bildung der Indexstreifen erforderlichen Licht-Phosphormosaiks bedeckt, angeordnet sind (USA.- strahlen die reflektierende Metallschicht durchPatentschriften 2 633 547 und 2 932 756). dringen konnten, waren jedoch nicht von Erfolg Bekanntlich erhält man bei Kathodenstrahlröhren gekrönt. Wenn die Aluminiumschicht für Strahlung wesentlich hellere Bilder, wenn der Leuchtschirm tragbarer Intensität durchlässig sein soll, muß sie metallisiert, d. h. auf der Rückseite mit einer licht- 35 nämlich so dünn gemacht werden, daß die elekreflektierenden Metallschicht versehen ist. Anderer- irische Leitfähigkeit und das Reflexionsvermögen seits sind Röhren ohne Metallisierung wesentlich unbrauchbar klein werden.

einfacher herzustellen, insbesondere wenn es sich Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend um Farbbildröhren des obenerwähnten Typs handelt. die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten NachWenn eine ununterbrochene lichtreflektierende Me- 40 teile des Standes der Technik zu vermeiden und eine tallschicht über einem Einschichtenschirm, der das Index-Kathodenstrahlröhre, bei der die Aufnahmedas Bezugssignal liefernde Material und den licht- einrichtung für die Indexstrahlung hinter dem emittierenden Leuchtstoff enthält, verwendet wird, Leuchtschirm angeordnet werden kann, anzugeben, muß die Aufnahmeeinrichtung für die Steuersignale, die einfach und wirtschaftlich in der Herstellung ist beispielsweise eine Photozelle, vor der Stirnplatte der 45 und bei der der Leuchtschirm durch Belichtung von Röhre angeordnet werden. Dies ist unerwünscht, da der Vorderseite der Röhre aus hergestellt werden die die Aufnahmeeinrichtung erreichenden Steuer- kann.

signale durch Fremdstrahlung gestört werden kön- Diese Aufgabe wird bei einer Index-Kathodennen. Durch eine vor der Bildröhre angeordnete Auf- strahlröhre der eingangs genannten Art gemäß der nahmeeinrichtung wird außerdem der Sichtbereich 50 Erfindung dadurch gelöst, daß die Durchbrechungen eingeschränkt. in solcher Anzahl und Größe unregelmäßig über Es ist zwar auch bekannt (deutsche Auslegeschrift die ganze elektronendurchlässige, lichtreflektierende 1 155 477), die lichtreflektierende Aluminiumschicht Schicht verteilt sind, daß diese eine Lichtdurchauf den Farbleuchtstoffstreifen ununterbrochen und lässigkeit zwischen 10 und 25 % aufweist, damit stark reflektierend, dagegen auf den Index- 55 Ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Indexstreifen unterbrochen und damit strahlungsdurch- Kathodenstrahlröhre, bei welchem die elektronenlässig auszubilden. Dies erfordert jedoch relativ korn- durchlässige, lichtreflektierende Schicht durch Nieplizierte Herstellungsverfahren und eine spezielle derschlagen von Metallteilchen auf einer den Leucht-Materialauswahl. schirm bedeckenden, verflüchtigbaren Unterlage ge-Bei anderen bekannten Index-Kathodenstrahl- 60 bildet wird, ist gemäß der Erfindung dadurch geröhren (USA.-Patentschrift 2 633 547), die einen kennzeichnet, daß die Metallteilchen auf einer Mehrschichten-Indexleuchtschirm enthalten, wird rauhen, rissigen Unterlage niedergeschlagen werden, eine Aufnahmeeinrichtung verwendet, die hinter dem Vorzugsweise wird zum Herstellen der rauhen, Leuchtschirm angeordnet ist und daher die oben rissigen, verflüchtigbaren Unterlage eine dünne geschilderten Nachteile vermeidet. Mehrschichten- 65 Schicht einer Harz-Wasser-Dispersion oder -Emul-Indexschirme sind jedoch wegen der lichtreflektie- sion auf den Leuchtschirm aufgebracht und bei einer renden Metallschicht wesentlich teurer in der Her- Temperatur getrocknet, die unterhalb der für eine stellung als Zweischichten-Indexleuchtschirme. Bei Filmbildung erforderlichen Mindesttemperatur liegt.

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Ein anderes Verfahren zum Herstellen einer Index- zelle 9 fällt. Der Hals 15 der Röhre enthält ein üb-Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung, bei dem liches, nur vereinfacht dargestelltes Strahlerzeugungsdie elektronendurchlässige, lichtreflektierende Schicht system mit Kathode 17, Gitter 19 und Anode 21, auf einem zusammenhängenden, verflüchtigbaren Eine zweite Anode wird durch einen leitenden Belag Film niedergeschlagen wird, der eine Harzdispersion 5 23 auf der Innenfläche des Hauptteiles 5 des KoI-enthält, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Film bens und einem Stück des Halses 15 gebildet. Zur mit der aufgebrachten lichtreflektierenden Schicht Ablenkung des vom System gelieferten, nicht darmit gesteuerter Temperaturerhöhung derart aus- gestellten Elektronenstrahles dient ein Ablenkgeheizt wird, daß sich die Harzdispersion verflüchtigt spulensatz 25,

und die lichtreflektierende Schicht unter Bildung von io Der Zweischichten-Indexbildschirm 11 der in

öffnungen durchbrochen wird. F i g, 1 dargestellten Röhre enthält eine untere

Bei beiden Verfahren kann die verflüchtigbare Schicht in Form eines streifenartigen Leuchtstoff-Unterlage aus einem Mischpolymerisat eines Alkyl- mosaiks 31, auf deren Rückseite sich eine spiegelnde methacrylate und/oder eines Alkylacrylats und Metallschicht 33 befindet. Die hier beispielsweise Methacrylsäure und/oder Acrylsäure hergestellt 15 dargestellte Leuchtstoffmosaikschicht 31 besteht aus werden. einer Vielzahl von Gruppen, die je vier vertikal ver-

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer laufende, parallele Leuchtstoffstreifen umfassen. Index-Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung, bei Drei Streifen jeder Gruppe bestehen aus Leuchtweichem auf die dem Leuchtschirm entgegengesetzte stoffen, die bei Anregung Licht verschiedener Farben Seite der lichtreflektierenden Schicht eine Mischung so emittieren; so können beispielsweise die mit R, B aus Leuchtstoff und photoempfindlichem Material und G bezeichneten Streifen rotes, blaues bzw. aufgebracht und zur Herstellung der Index-Leucht- grünes Licht emittieren, während der vierte Streifen Stoffanordnung durch eine Maske mit Licht, für das jeder Gruppe ein ultraviolett emittierender Leuchtdas photoempfindliche Material empfindlich ist, be- stoff kurzer Nachleuchtdauer ist, beispielsweise Zinklichtet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die 25 oxyd oder Calcium-Magnesium-Silikat Eine andere Belichtung durch eine vor einer Stirnplatte der Röhre Möglichkeit, die in F i g. 2 dargestellt ist, besteht angeordnete Maske durch den für das Licht durch- darin, daß der ultraviolett emittierende Leuchtstoff lässigen Leuchtschirm und die Durchbrechungen der einem der Farbleuchtstoffe jeder Gruppe beigemischt lichtreflektierenden Schicht hindurch erfolgt. ist, z. B. dem grün emittierenden Phosphor, wie in

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungs- 30 F i g. 2 durch die Bezeichnung G -j- UV ange-

beispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher deutet ist.

erläutert, es zeigt Die aus Aluminium oder einem anderen licht-

F i g. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische reflektierenden Metall bestehende Schicht 33 auf

Ansicht einer Farbbildröhre mit einem Zwei- der Rückseite des Leuchtstoffmosaiks 31 ist derart

schichten-Indexstreifenschirm, dessen Leuchtstoff- 35 ausgebildet, daß die von der die Indexsignale He-

unterlage mit einer rissigen, lichtreflektierenden Me- fernden Substanz UV erzeugte ultraviolette Strah-

tallschieht versehen ist, durch die Indexsignale zu lung zu dem hinter dem Bildschirm angeordneten

einem Aufnahmebereich hinter dem Bildschirm Fenster 7 gelangen und von der Photozelle 9 (oder

durchtreten können, einer anderen strahlungsempfindlichen Einrichtung)

F i g. 2 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht einer 40 wahrgenommen werden kann. Diese erwünschte

Index-Farbbildröhre, bei welcher die die Index- Strahlungsdurchlässigkeit der lichtreflektierenden Me-

signale liefernde Substanz mit einem der Farbleucht- tallschicht 33 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel

stoffe gemischt ist und die lichtreflektierende Metall- der Erfindung ohne nennenswerte Beeinträchtigung

schicht anstatt von linienartigen Sprüngen oder der elektrischen Leitfähigkeit oder des optischen

Rissen mit einer Vielzahl feiner Löcher zum Durch- 45 Reflexionsvermögens dadurch erreicht, daß in der

tritt der Indexsignale versehen ist, Metallschicht eine große Anzahl unregelmäßig ver-

F i g. 3 eine teilweise geschnittene perspektivische laufender linienartiger Risse erzeugt wird, wie bei

Ansicht einer Farbbildröhre mit einem Dreischichten- 33 C in Fig. 1 angedeutet ist. Dieselben Ergebnisse

Indexschirm, bei welchem Indexsignale liefernde kann man auch mit einer großen Anzahl verteilter

Markierungen auf der Rückseite einer rissigen licht- 5" feiner Löcher erreichen, die wenigstens näherungs-

reflektierenden Metallschicht aufgebracht sind, weise kreisförmig sein können, wie bei 33 i? in F i g. 2

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht angedeutet ist.

einer Belichtungseinrichtung mit einem aufgesetzten Mehrere Verfahren zum Herstellen solcher lichteinstückigen Bildröhrenkolben während des letzten durchlässiger, gut reflektierender Metallschichten, Verfahrensschrittes des photographischen Herstel- 55 wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt sind, werden lungsverfahrens des Dreischichtenschirmes der Bild- weiter unten beschrieben. Im folgenden sollen jedoch röhre. zuerst noch an Hand von F i g, 3 und 4 die Vorteile

Die in Fig. 1 dargestellte Bildröhre enthält einen erläutert werden, die sich bei Verwendung solcher ganz aus Glas bestehenden evakuierten Kolben 1 mit lichtdurchlässiger Schichten als Unterlage für signal-Abmessungen, wie sie bei Schwarz-Weiß-Bildröhren 60 erzeugende Markierungen eines Mehrschichtenüblich sind. Die Wand 3 des Hauptteiles des Kolbens Indexbildschirmes ergeben. Ein wesentlicher Vorteil enthält jedoch ein vakuumdichtes Fenster 7, das besteht darin, daß solche Mehrschichten-Indexbildgegebenenfalls als Linse ausgebildet sein kann und schirme nun in einem einstückigen Kolben durch für die Indexsignale durchlässig ist. Die Röhre ent- photographische Verfahren hergestellt werden lcönhält einen durch den Elektronenstrahl anregbaren 65 nen, wie sie bisher nur zum Herstellen von Ein-Indexschirm 11 auf der Innenseite einer Stirnplatte schichten-Leuchtstoff-Mosaikschirmen von Linien-13 der Röhre, der im Betrieb ultraviolettes Licht raster- oder Punktrasterfarbbildröhren ohne Indexemittiert, das durch das Fenster 7 auf eine Photo- anordnung verwendet werden konnten.

Der in Fig. 3 in einem einstückigen Kolben 53 63 für die von der Lichtquelle 59 gelieferte Strahlung dargestellte Mehrschichten-Linienraster-Indexleucht- durchlässig sind, wird die strahlungsempfindliche schirm 51 ist dem Aufbau nach im Prinzip bekannt Schicht 61 in denjenigen streifenförmigen Be-(USA.-Patentschrift 2 633 547) und enthält Index- reichen S gehärtet, die der Strahlung ausgesetzt sind streifen S, die auf die Rückseite einer lichtreflektie- 5 und auf den grünen Leuchtstoffstreifen des Schirms renden Metallschicht 55 aufgebracht sind und sich liegen. Die nicht belichteten und deshalb auch nicht jeweils mit einem der Farbleuchtstoffstreifen (in die- gehärteten Bereiche des Films werden anschließend sem Falle dem Streifen G aus dem grün emittieren- mit Wasser herausgelöst. Das gehärtete Gel in den den Leuchtstoff) der einzelnen Gruppen R, B, G des Streifen S, das den ultraviolett emittierenden Leucht-Linienraster-Leuchtschirmes decken. io stoff enthält, wird beim Ausheizen der Röhre ent-

Fig.4 zeigt den einstückigen Kolben53, wie er fernt.

mit der Vorderseite seiner Stirnplatte 57 auf eine An Stelle der in Fig. 3 und 4 dargestellten, von

Halterung aufgesetzt ist, um mittels einer punkt- feinen Rissen durchsetzten Metallschicht kann selbstförmigen Lichtquelle 59 belichtet zu werden. Die verständlich auch eine gelochte Metallschicht, wie Bildröhre ist in einem Fertigungszustand dargestellt, 15 sie in F i g. 2 dargestellt ist, verwendet werden,
bei dem ein aus im wesentlichen transparenten, bei Bei der Herstellung des Bildschirms wird gewöhn-

Anregung rot, blau bzw. grün emittierenden Leucht- lieh als Primärlichtquelle eine Ultraviolettlampe 59 L stoffstreifen R, B bzw. G bestehender Leuchtschirm (F i g. 4) verwendet, z. B. eine 1-kW-Quecksilberbereits auf die Innenseite der Stirnplatte aufgebracht hochdrucklampe. Die Ziele der Erfindung werden und die Leuchtstoffschicht mit einer rissigen, licht- ao dadurch erreicht, daß man eine durchbrochene oder reflektierenden Metallschicht 55, z. B. aus Alu- irgendwie teilweise durchlässige, im wesentlichen minium, in einer noch zu beschreibenden Weise über- jedoch reflektierende Metallschicht verwendet, die zogen worden ist. Die Dicke der lichtreflektierenden mindestens 10% der sichtbaren und unsichtbaren, Metallschicht 55 liegt zwischen 500 und 5000 A und wirksamen Strahlung einer solchen Lampe durchläßt, ist so gewählt, daß sie ohne Risse zwar für Elek- as Die Schicht kann dabei, wie in den Fig. 1 und 3 tronen, jedoch nicht für die sichtbare und/oder un- dargestellt ist, von feinen Rissen durchsetzt oder sichtbare Strahlung, die bei dem photographischen entsprechend Fig. 2 gelocht sein. Bevorzugte Ver-Verfahren zum Aufbringen der Phosphorstreifen fahren zum Herstellen solcher durchbrochener licht- R, B, G verwendet wurde, durchlässig ist. Die reflektierender Metallschichten werden im folgenden Sprünge bilden jedoch in der Metallschicht eine Viel- 30 angegeben:

zahl von feinen linienartigen Bereichen 55 c gerin- _Tx . „ . . . _o .. _t ^

gerer Dicke, die für das von der Lichtquelle 59 aus- Herstellung emer rissigen Schicht

gehende Licht durchlässig sind. Die Durchlässigkeit Eine Möglichkeit, eine rissige lichtreflektierende

dieser Bereiche oder Sprünge reicht aus, um die zur Metallschicht herzustellen, besteht darin, Aluminium Erzeugung des Indexsignals dienenden Streifen S 35 oder ein anderes geeignetes Metall auf eine ver-(Fig. 3) unter Verwendung eines Verfahrens, wie es flüchtigbare Unterlage, die vorher mit Rissen verzum Herstellen des Leuchtstoffmosaiks R, B, G ver- sehen wurde, aufzudampfen, so daß die Metallschicht wendet wurde, photographisch auf der Rückseite der nach der Verflüchtigung der Unterlage das rissige Metallschicht aufzubringen. Man erreicht dies da- Muster der ursprünglichen Unterlage annimmt. Die durch, daß man die Rückseite der rissigen Metall- 40 Vermutung, daß das Metall beim Aufdampfen die schicht 35 mit einem Film 61 überzieht, der aus Risse in der Unterlage ausfüllen könnte, trifft nicht einem lichtempfindlich gemachten Gel, wie Poly- zu, anscheinend aus zwei Gründen:
vinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon oder Fischleim mit _{L Die unrege}i_mäßig verlaufenden Risse in der einem UV-Leuchtstoffmaterial besteht, und m dem Unterlage sind gewöhnlich viel tiefer als breit,

man den Film 61 mittels der Lichtquelle 59 durch 45 _un(j

eine optische Schablone 63 belichtet, die auf oder „ ,. * , ^ ·., ^ « ^ 1 ^ · 1

bei der Vorderfläche der Stirnplatte 57 der Röhre ²' die aufgedampften Metallpartikeln setzen sich

angeordnet ist. Die optische Schablone 63 kann ent- ™^cht *.^{uf der} Unterlage ab und wandern dann

weder gekrümmt oder eben sein und ist vorzugsweise ?^ber. ^diese> s?ndem treffen auf die Unterlage

dieselbe Schablone oder ein Duplikat der Schablone, 50 ^m einem gewissen Winkel bezüglich der Vertidie bei der photographischen Herstellung des Färb- ^^{η auf und} verbleiben am Ort ihres Aufleuchtstoffmosaiks verwendet wurde. Die Schablone trenens.

wird bezüglich der Lichtquelle so angeordnet, daß Als Filmbildner zum Herstellen einer rissigen

sich die transparenten Flächen 63 mit einem der verflüchtigbaren Unterlage werden vorzugsweise Leuchtstoffstreifen, beispielsweise dem Streifen G, 55 nicht entflammbare Harz-Wasser-Dispersionen oder der den grün emittierenden Leuchtstoff enthält, der Emulsionen verwendet. Die Unterlage für die reflekeinzelnen Streifendreiergruppen RB G decken, wäh- tierende Metallschicht kann also auf die Leuchtstoffrend die undurchlässigen Bereiche 63 b die anderen mosaikschicht aus einer wäßrigen Emulsion eines beiden Leuchtstoffstreifen der Dreiergruppe ab- Mischpolymerisats aus einem Alkylmethacrylat und/ decken. Die Form der Schablone 63 sowie Form und 60 oder einem Alkylacrylat und Methacrylsäure und/oder Abmessungen der schlitzartigen öffnungen 63 α und Acrylsäure niedergeschlagen werden. Die Unterlage deren Lage bezüglich der Lichtquelle und der Bild- kann insbesondere beispielsweise ein Mischpolymerischirmfläche müssen selbstverständlich entsprechend sat aus Äthylmethacrylat und Methacrylsäure sein, dem gewünschten gekrümmten oder geraden Verlauf Man kann für die Unterlage außerdem ein Mischdes für den fertigen Bildschirm gewünschten Linien- 65 polymerisat aus mindestens einem der Stoffe Methylrasters bemessen werden. Da die Leuchtstoffmosaik- methacrylat, Äthylacrylat, Butylmethacrylat und schicht mit den Dreiergruppen R B G, die rissige Propylmethacrylat in Kombination mit Methacryl-Metallschicht 55 und die Bereiche 63 α der Schablone säure und/oder Arcylsäure verwenden. Damit schlecht

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beschichtete Bildschirme und Kolbenteile nicht weg- verbunden ist) mittels eines Weichmachers verbessert

geworfen werden müssen, werden vorzugsweise werden, beispielsweise Dibutylphthalat, Butylphtha-

Polymerisate benutzt, in denen einige Estergruppen lat, Butylglukoat, Methylphthalat, Äthylglykolat.

der Ketten des Polymerisats durch Säuregruppen Die wäßrige Emulsionsschicht kann auf eine noch

ersetzt sind, so daß der Film durch erneute Disper- 5 feuchte oder bereits trockene Leuchtstoffschicht auf

sion in einer leichtalkalischen Lösung, wie Ammo- verschiedene Weise aufgebracht werden, beispiels-

niumhydroxyd, Tetranatriumpyrophosphat, Trina- weise durch Sprühen, Aufspritzen (z. B. mittels eines

triumphosphat, Morpholin od. dgl., wieder entfernt Schlauches) oder Aufschlämmen, Verteilen und

werden kann. Drehen. Beim Aufbringen eines dünnen Filmes auf

Die Bildung von Rissen und das Profil des Films io einem Leuchtstoffbildschirm ist es gewöhnlich zweckläßt sich durch Steuerung der Hitzeeinwirkung beim mäßig, den Leuchtstoffschirm während und nach Trocknen der Emulsion und durch den Gehalt an dem Aufbringen der Emulsion rotieren zu lassen, Weichmacher beeinflussen. Als allgemeine Regel um überschüssige Emulsion zu entfernen und sie kann gelten, daß der Ansatz und das Aufbringen gleichmäßig zu verteilen. Die Umlaufgeschwindigkeit der Emulsion so gewählt werden sollen, daß der 15 kann zwischen 30 und 90 U/min derart gewählt Emulsionsüberzug durch Trocknen bei einer Tempe- werden, daß die Abflußgeschwindigkeit der Emulsion ratur in den festen Zustand gebracht werden kann, der gewünschten Schichtdicke, Trocknungsgeschwinwelche niedriger als die minimale Filmbildungs- digkeit und dem Feststoffgehalt der verwendeten temperatur ist. Die Feinheit der Rissebildung hängt Emulsion entspricht.

von der Filmdicke ab, wodurch dickere Filme ao Zum Beschichten trockener Dreifarbenbildschirme gröbere Risse, also weniger und breitere Risse haben sich Harzemulsionsdispersionen mit einem ergeben. Die Dicke des Überzuges wird ihrerseits Harzgehalt zwischen 7,5 und 11% bewährt. Feuchte durch die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme der Leuchtstoffschirme erfordern etwas höhere Feststoff-Unterlage und der Gehalt der Überzugsdispersion gehalte als nicht absorptionsfähige Unterlagen. Man an festen Harzbestandteilen beeinflußt. as kann weniger Feststoffe aufbringen, wenn man eine

Es hat sich gezeigt, daß sich Überzüge mit relativ gewisse Beeinträchtigung des Glanzes zuläßt. Feuchte rauher Oberfläche ergeben, wenn der Emulsions- Leuchtstoffschichten enthalten so viel Feuchtigkeit, überzug bei einer relativ niedrigen Temperatur, also daß das Polyvmylalkoholbindemittel für den Leuchtum 30 bis 36° C getrocknet wird, während sich stoff vollständig durch Wasser gequollen ist, während Filme mit relativ glatter Oberfläche ergeben, wenn 30 überschüssiges Wasser von der Oberfläche praktisch der Film bei einer Temperatur oberhalb von 40° C, vollständig durch Rotation entfernt wurde. Je gerindie oben als Filmbildungstemperatur bezeichnet ger der Wassergehalt des Bildschirmes ist, um so wurde, getrocknet wird. Der Grund hierfür ist nicht weniger wird die Emulsion verdünnt. Beim Beschichvöllig klar, vermutlich wächst und fließt die Harz- ten feuchter Leuchtstoffschirme soll der Gehalt an emulsion nicht zusammen, wenn der wäßrige Träger 35 festem Harz daher so eingestellt werden, gewöhnlich entfernt wird. Bei höheren Temperaturen neigt das zwischen 10 und 15% festes Harz, daß der Wasser-Harz andererseits zum Erweichen, so daß die Harz- drainage des verwendeten Beschichtungssystems emulsion nach der Entfernung des Wassers zusam- Rechnung getragen wird. Bei dem folgenden Beispiel menwächst und eine relativ glatte Oberfläche bildet. kann die Emulsion durch Aufschlämmen, Verteilen Die Risse entstehen also, wenn das Trocknen bei 40 und Drehen auf einen vorher getrockneten Dreirelativ niedriger Temperatur durchgeführt wird. farbenleuchtstoffschirm aufgebracht werden, der aus

Als Filmbildner können auch Mischpolymerisate aneinander angrenzenden Phosphorstreifen besteht,

des Styrols verwendet werden, mit denen sich eben- die in einem sich wiederholenden Muster auf der

falls rissige Unterlageschichten der oben beschrie- Stirnplatte eines einstückigen Kolbens aufgebracht

benen Art herstellen lassen. 45 werden.

Ausgezeichnete Ergebnisse wurden mit einer Färb- Das derzeit bevorzugte Verfahren verläuft wie

emulsion erhalten, die ein Mischpolymerisat von folgt:
Äthylacrylat, Methylmethacrylat und Methacrylsäure

in wäßriger Dispersion enthielt, wobei zum Herstel- 1- Man setze einen Kolben einer Farbbildröhre,

len der Dispersion ein kleiner Anteil (z. B. 0,75 bis 50 ^{der einen schon vorher} hergestellten Leucht-

4 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoff anteil schirm enthält, mit nach oben weisendem offe-

an Harz) eines oder mehrerer Dispersionsmittel ver- nem Ende auf einen automatischen Beschich-

wendet wurde, beispielsweise ein Vinylphenolglykol- tungsdrehtisch; der Kolben hat Raumtemperatur

äther, zweitens ein Natriumsalz des Alkylarylpoly- (20 bis 22° C). Der Drehtisch kann in bekann-

äthersulfonats, drittens Natriumdioctylsulfosuccinat 55 ^{ter Weise} ausgebildet sein (z. B. gemäß USA.-

oder viertens Natriumlaurylsulfat Ein spezieller Patentschrift 2 909 973), da die Nichtentflamm-

Ansatz bestand aus: barkeit der Emulsion oder Aufschlämmung eine

Durchführung des Verfahrens auf einer Ferti-

Ansatz 1 gungsstraße erlaubt.

Feststoffe als Harz 10% ± 0,5% 60 ₂. Der Kolben wird in langsame Umdrehung verWasser auf 100% ^{setzt und} langsam geneigt.

Bei diesem Ansatz wurde kein Weichmacher ver- ³' ^MfK^f T ^5 «s 80 ml Emulsion rasch

wendet, da bei dem verwendeten Harz ein Maximum ^^die ¥f^e der Bridschirmflache, emeSchaum-

an Rissebildung erwünscht war. Das Haftvermögen 65 ^blldunS ^ist ^m vermeiden,

der rissigen Harzschicht an der Unterlage kann durch 4. Der Kolben wird gedreht, so daß sich die

Herabsetzung der Härte des Films (was gleichzeitig Emulsion spiralartig über die Bildschirmfläche

mit einer gewissen Herabsetzung der Rissebildung ausbreitet.

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5. Der Kolben wird schnell gekippt, um den groß- In solchen Fällen kann eine Zwischenschicht aus ten Teil der überschüssigen Emulsion zu ent- einem weicheren Harz mit einer niedrigeren Filmfernen. Die Ebene des Bildschirms wird dabei bildungstemperatur aufgebracht werden, oder man z. B. 15 bis 20° über die Vertikale hinaus kann ein hartes Harz derart mit Weichmacher vergekippt. 5 setzen, daß sich eine niedrigere Filmbildungstempe-

6. Die Drehzahl wird nun auf 60 bis 70 U/min ratur ergibt. Es ist außerdem wünschenswert, daß erhöht. diese Abdichtschicht hydrophil ist, da die Emulsion

7. Man läßt auf den mit der Emulsion überzogenen ™*^^{}^dmxp. ^{der rissi}S^{en Schicht a}?^f diese getrocknete Bildschirm in dem umlaufenden Kolben einen Abdichtschicht aufgebracht werden muß. Dement-Warmluftstrom einwirken, dessen Temperatur ¹⁰ sprechend kann em hydrophiler Filmbildungsansatz so eingestellt ist, daß die Temperatur gut (etwa £· ./^f² J) an die Stelle des ganzen oder eines 5 bis 10⁰C) unter der minimalen Filmbildungs- ^{Teues des} Weichmachers mit harten Harzen treten, temperatur bleibt, die in diesem FaUe 41° C Mit weichen Harzen würde das hydrophile Polymer beträgt ^{nur dazu} dienen, die rasche Benetzung durch die

ο τ-.· TTr , μ , j, -Jj... χ „ %„· ¹S für die rissige Schicht verwendete Harzemulsions-

8. Die Warmluftbehandlung wird fur etwa 2 Mmu- _SUSp_ension ^ verbessern

ten fortgeführt Die auf diese Weise erwärmte ^ _{ _{Zusammensetzun für die h dro}_

Emulsionsschicht laßt man dann bei Raum- _M .^ _{schwer wasserlösIiche} ^S _Zwischenscliicht

temperatur (22 bis 25° C) bis zu dem gewunsch- f_gt ^ poiyviny^cetatharzemulsion mit Polyvinylten nssigen festen Zustand trocknen. _ao ^^ ode/nydroxäthylzellulose. Andererseits kann

9. Während des Trocknens kann überschüssige _eine beliebige, für die rissigen Schichten verwendete Emulsion mittels eines Wasserstrahles von den Emulsion mit einer geeigneten Menge eines wasser-Seitenwänden des Kolbens entfernt werden. löslichen Filmbildners kombiniert werden.

10. Als nächstes wird auf die rissige Emulsions- Materialien der folgenden Zusammensetzung wur-

schicht eine lichtreflektierende Metallschicht 25 den mit gutem Erfolg aufgebracht und erfüllten die

gewünschter Dicke aufgebracht, beispielsweise bei speziellen Bildschirmverhältnissen auftretenden

durch thermisches Verdampfen von Aluminium Erfordernisse: im Vakuum.

11. Die Röhre wird schließlich ausgeheizt, um die

organischen Unterlagematerialien zu verflüchti- 3o Polyvinylacetatemulsion 8 bis 10%

gen und zu entfernen. Polyvinylalkohol, bezogen auf

festes Polyvinylacetat 1 bis 2%

Der jeweils verwendete Anteil an Weichmacher Wasser auf 100%

kann in weiten Grenzen geändert werden, etwa

zwischen 0 und 10%, bezogen auf den Feststoffgehalt 35 Der Anteil an Polyvinylacetat im Ansatz hängt an Harz, um eine gewünschte Rißstruktur zu erzielen. von der Menge des aufzubringenden Films ab. Der Man braucht beispielsweise überhaupt keinen Weich- Anteil an Polyvinylalkohol richtet sich nach den macher zu verwenden, wenn die Emulsion an der geforderten hydrophilen Eigenschaften des trockenen Unterlage genügend haftet und ein Maximum an Films und der Filmbildungsfähigkeit des verwendeten Rissebildung erwünscht ist. Die Temperatur der 40 Emulsionsharzes. Emulsion und der Unterlage soll normalerweise im .

Bereich zwischen 30 und 36⁰C, also gut unterhalb Bildung perforierter Schichten

der minimalen Filmbildungstemperatur von 41° C Die Ziele der Erfindung lassen sich sowohl mit

liegen, wenn der Wassergehalt der Emulsion so weit rissigen als auch mit perforierten, löcherigen, lichtabgenommen hat, daß sich der rissige Film gerade 45 reflektierenden Metallschichten erreichen. Auch die zu bilden beginnt. bei den bekannten Leuchtstoffschirmen verwendeten

Materialien, die sich zur Ausführung der Erfin- lichtreflektierenden Metallschichten enthalten eine dung eignen, sind in den verschiedensten Härtegraden gewisse Anzahl an Löchern, durch die die gasförmiim Handel erhältlich, beispielsweise durchsichtige gen Zersetzungsprodukte beim Ausheizen entweichen; klare Lösungen von Acrylharzen, wie sie zu färb- 50 Größe und Anzahl dieser Löcher und die Art ihrer losen, glänzenden Fußbodenpolituren verwendet Bildung genügen jedoch nicht, um so viel Licht werden. Man kann aus zwei oder mehreren solcher durchtreten zu lassen, wie es für die Durchführung käuflichen Harze wäßrige Emulsionen mit einer eines photographischen Schirmbildungsverfahrens gewünschten minimalen Filmbildungstemperatur her- nötig ist oder wie für ein einwandfreies Ansprechen stellen. 55 der Indexsignalphotozellen im Betrieb der Röhre

In manchen Fällen, insbesondere bei maximaler erforderlich wäre. Messungen der Lichtdurchlässig-Rissebildung, stellen die Leuchtstoffe keine geeignete keit konventioneller Reflexionsschichten, die von der Unterlage für die rissige Metallschicht dar. Wenn Leuchtstoffunterlage abgezogen worden waren, erdie Phosphorschicht beispielsweise sehr dünn oder gaben Werte von 3% oder weniger. Die durch die besonders porös ist, kann das aufgedampfte Alumi- 60 hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren nium nämlich unter Umständen durch die Risse hergestellten teildurchlässigen, lichtreflektierenden der Kunststoffschicht bis in das Innere der Leucht- Metallschichten lassen einen nutzbaren Anteil von Stoffschicht gelangen. Dies ist unerwünscht, da das etwa 10 bis 25% der auffallenden Strahlung durch. Aluminium dann unter Umständen Leuchtstoffteil- Als erstes soll ein Verfahren zum Herstellen einer

chen des Bildschirms in einem solchen Maße ein- 65 löcherigen, glänzenden Metallschicht für einen schließt, daß deren Emission und damit der Emis- Leuchtschirm beschrieben werden, bei dem die das sionswirkungsgrad des Leuchtschirms untragbar be- Indexsignal liefernde Substanz, z. B. ein ultraviolett einträchtigt werden. emittierender Leuchtstoff, unterhalb der Metallschicht

Claims

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33H liegt, wie es bei dem in Fig. 2 dargestellten Der aus dem Ansatz4 hergestellte zweite Film Ausführungsbeispiel der Fall ist. Der erste Verfah- ist erneut dispergierbar, solange er nicht durch eine rensschritt besteht darin, das Leuchtstoffmosaik mit wirksame Strahlung belichtet worden ist. Nach dem einem Filmbildner zu überziehen, der ein Binde- Trocknen des zweiten Films wird die Schichtstruktur mittel, wie Polyvinylalkohol, Methylzellulose oder 5 mit aktiver Strahlung belichtet. Carboxymethylzellulose, enthält, in dem feine Teil- Als nächstes wird die Rückseite der Schichtchen eines Materials dispergiert sind, das in Wasser struktur mit einer unperforierten lichtreflektierenden unlöslich ist, sich jedoch bei einer niedrigeren Tem- Metallschicht, ζ. B. aus Aluminium, üblicher Dicke peratur als das Bindemittel mindestens zum Teil versehen, beispielsweise durch Bedampfen im verflüchtigt. Die dispergierten Teilchen bestehen io Vakuum. Die Schichtanordnung wird dann ausgevorzugsweise, jedoch nicht notwendig, aus Harzen, heizt, beispielsweise durch genügend langes, beispielsz. B. Polyvinylacetat, Methylmethacrylat, Äthylmeth- weise 30minutiges Erhitzen auf etwa 400 bis 425° C, acrylat oder gegegebenenfalls feinteiliger Nitro- um alle organischen Bestandteile der Bildschirmzellulose. Ein geeigneter Beschichtungsansatz ist: anordnung zu verflüchtigen. Hierbei zersetzt sich das

15 im Polyvinylalkohol dispergierte Polyvinylacetat wie

Ansatz 3 bei der in F i g. 2 dargestellten Schichtstruktur gemäß

Polyvinylalkohol (gerechnet als Ansatz 3 zuerst und sprengt eine sehr große Anzahl

Feststoff) 4 bis 8% kiemer Locher m die Metallschicht. Anschließend

Polyvinylacetatharzteiicnen '.'.'.'.'. 15 bis 22% ^^Ä ^s _u ⁱ⁽* ^auch die andere organische Substanz

Wasser auf 100% ²⁰ ^schließlich der organischen Bestandteile m den

beiden Schichten, und die gasförmigen Zersetzungs-Wenn der Film getrocknet ist, wird auf ihm in produkte entweichen durch die aufgesprengten üblicher Weise, z. B. durch Aufdampfen, eine Löcher und gegebenenfalls durch andere wesentlich undurchlässige lichtreflektierende Metallschicht auf- kleinere Löcher, die das Reflexionsvermögen der gebracht. Anschließend wird die Schichtstruktur as verbliebenen Aluminiumschicht nicht beeinflussen, ausgeheizt, beispielsweise indem sie genügend lange, Die reflektierende Metallschicht setzt sich dann nach z. B. 30 Minuten, auf etwa 400 bis 425° C erhitzt der Entfernung der flüchtigen Substanzen auf dem wird, um alle organischen Materialien auszutreiben. Leuchtstoffmosaik ab und haftet an diesem. Der Temperaturanstieg während des Ausheizens wird
sorgfältig gesteuert, um ein Springen des Glaskolbens 30

zu verhindern, die Temperatur kann beispielsweise Patentansprüche: um 5 bis 10° C pro Minute gesteigert werden, bis

ein Wert im Bereich zwischen 400 und 524° C 1. Index-Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe erreicht ist. Anscheinend zersetzen sich bei diesem farbiger Bilder mit einem Strahlerzeugungsallmählichen Temperaturanstieg die festen Harz- 35 system, einem Leuchtschirm, dessen dem Strahlbestandteile, in diesem Falle die Polyvinylacetat- erzeugungssystem zugewandte Seite mit einer elekharzteilchen zuerst und sprengen eine große Anzahl tronendurchlässigen, lichtreflektierenden Schicht kleiner Löcher 33H (Fig. 2) in die Metallschicht. bedeckt ist, die Durchbrechungen aufweist, und Die anderen organischen Bestandteile, also der Poly- einer Index - Leuchtstoff anordnung, die eine vinylalkohol, zersetzt sich später, und die gasförmigen 40 Indexstrahlung zur Regelung der Ablenkung des Zersetzungsprodukte entweichen dann durch die Elektronenstrahles liefert, dadurch gekennvorher gebildeten Löcher und möglicherweise auch zeichnet, daß Durchbrechungen (33C, 33H) noch durch weitere, nicht dargestellte und wesentlich in solcher Anzahl und Größe unregelmäßig über kleinere Löcher, die das Reflexionsvermögen und die die ganze elektronendurchlässige, lichtreflektieelektrischen Eigenschaften der verbliebenen Alumi- 45 rende Schicht (33) verteilt sind, daß diese eine niumschicht nicht merklich beeinträchtigen. Lichtdurchlässigkeit zwischen 10 und 25% auf-

Ein anderes, mit einer Zwischenschicht arbeitendes weist.

Verfahren verläuft wie folgt: Auf das Leuchtstoff- 2. Verfahren zum Herstellen einer Indexmosaik wird zuerst ein für Licht transparenter Film Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, bei welaufgebracht, der aus einem verflüchtigbaren Material 50 chen die elektronendurchlässige, lichtreflektiebesteht, das sich in reinem Wasser oder den anschlie- rende Schicht durch Niederschlagen von Metallßend aufgebrachten Überzugsmaterialien nicht wieder teilchen auf einer den Leuchtschirm bedeckenden löst. Hierfür eignet sich der bei oder oberhalb der verflüchtigbaren Unterlage gebildet wird, dadurch Filmbildungstemperatur getrocknete Ansatz 1. Dieser gekennzeichnet, daß die Metallteilchen auf einer erste Film wird, nachdem er in der angegebenen 55 rauhen, rissigen Unterlage niedergeschlagen Weise getrocknet worden ist, mit einem photo- werden.

empfindlichen zweiten transparenten Film über- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gezogen, der beispielsweise mittels des folgenden kennzeichnet, daß zum Herstellen der rauhen, Ansatzes hergestellt wird: rissigen verflüchtigbaren Unterlage eine dünne . . 60 Schicht einer Harz-Wasser-Dispersion oder ^⁸⁸*²⁴ -Emulsion auf den Leuchtschirm aufgebracht Polyvinylacetatharzemulsion und bei einer Temperatur getrocknet wird, die

(Feststoffe) 15 bis 22% unterhalb der für eine Filmbildung erforderlichen

Polyvinylalkohol (Feststoffe) ... 4 bis 8 % Mindesttemperatur liegt. Ammoniumbichromat (Feststoff, 65 4. Verfahren zum Herstellen einer Indexbezogen auf das Gewicht des Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, bei dem Polyvinylalkohole als Feststoff) 3 bis 10% die elektronendurchlässige, lichtreflektierende Wasser auf 100 % Schicht auf einem zusammenhängenden, ver-

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flüchtigbaren Film niedergeschlagen wird, der eine Harzdispersion enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Film mit der aufgebrachten lichtreflektierenden Schicht mit gesteuerter Temperaturerhöhung derart ausgeheizt wird, daß sich die Harzdispersion verflüchtigt und die lichtreflektierende Schicht unter Bildung von Öffnungen durchbrochen wird.

5, Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüchtigbare Unterlage aus einem Mischpolymerisat eines Alkyhnethacrylats und/oder eines Alkylacrylats und Methacrylsäure und/oder Acrylsäure hergestellt wird.

6. Verfahren zum Herstellen einer Index-Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, bei welchen auf die dem Leuchtschirm entgegengesetzte Seite der üchtreflektierenden Schicht eine Mischung aus Leuchtstoff und photoempfindlichem Material aufgebracht und zur Herstellung der Index - Leuchtstoffanordnung durch eine Maske mit Licht, für die das photoempfindliche Material empfindlich ist, belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung durch eine vor einer Stirnplatte (57) der Röhre angeordnete Maske (63) durch den für das Licht durchlässigen Leuchtschirm und die Durchbrechungen der lichtreflektierenden Schicht (55) hindurch erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen