DE1762175C - Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms - Google Patents

Description

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auf der Frontplatte der Röhre genau ausgerichtet lung absorbiert, ist zur ausreichenden Belichtung des

sem und Form und Große jedes Leuchtstoffpunkts, unmittelbar an der Frontplatte anliegenden Teils des

d. h. seine Kreisfonn und sein Durchmesser, müssen Überzugs eine verhältnismäßig lange Belichtungs-

innerhalb enger Grenzen der gemäß den Röhren- dauer des Überzugs erforderlich, um zu verhindern,

daten verlangten Form und Größe entsprechen. Um 5 daß dieser an der Frontplatte anliegende Teil von

von der betreffenden Bildröhre das mit den jeweils dem zum Entfernen der nicht belichteten Teile des

verwendeten Leuchtstoffen hellstmögliche Bild zu Überzugs verwendeten Lösungsmittel unterspült

erzielen, muß jeweils jeder Leuchtstoffpunkt eine wird. Beispielsweise kann eine Expositionsdauer von

hohe Leuchtstoffdichte besitzen und eine ausreichende 8 bis 12 Minuten bei einem Überzug, welcher einen

Leuchtstoffmenge enthalten, und ferner muß im io Leuchtstoff mit weißer Körperfarbe, und bis zu

wesentlichen der gesamte in jedem derartigen Punkt 25 Minuten bei einem Überzug, welcher einen

enthaltene Leuchtstoff auch von den Elektronen des Leuchtstoff mit einer anderen Körperfarbe, beispiels-

diesen Leuchtstoffpunkt abtastenden Strahls getroffen w'tlse Orange, aufweist, erforderlich sein. Derartig

werden. Außerdem muß der Leuchtstoff im wesent- lange Expositionszeiten sind jedoch unerwünscht,

liehen gleichförmig über jeden derartigen Leucht- 15 da sie die Massenherstellung von Röhren untunlich

stoffpunkt verteilt sein. verlangsamen.

Zur Herstellung solcher Schirme sind verschiedene Das Vorhandensein des Leuchtstoffs in dem licht-Verfahren bekanntgeworden. In der USA.-Patent- empfindlichen Überzug macht auch die genaue Konschrift 2 785 331 wird beispielsweise ein Verfahren trolle der Form und Größe der nach dem Aufbeschrieben, wobei auf die Trägerplatte ein Klebe- ao schlämmungsverfahren hergestellten Leuchtstoffmittel im Wege des Siebdrucks mit Hilfe einer Druck- punkte schwierig. Typischerweise sind die in der platte od. dgl. aufgebracht und sodann Leuchtstoff- Schlämme enthaltenen Leuchtstoffteilchen unregclteikhen aufgesprüht werden. Die Größe der Leucht- mäßig geformt. Außerdem sind viele dieser Teilchen stoff teilchen sollen für die verschiedenen Farben verhältnismäßig groß, beispielsweise 10 bis 20 Miunterschiedlich bestimmt werden und zwischen 1 und 25 krön, und sind verhältnismäßig weit voneinander 4 μπι liegen. entfernt, damit die Belichtungsstrahlung ausreichend

Zur Erzielung der erforderlichen Plazierung und bis zum Substrat durchdringen kann. Unter diesen Formgebung der I ; jchtstoffpunkte auf dem Schirm Bedingungen wird die auf den lichtempfindlichen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Leuchtstoff- Überzug auffallende aktinische Belichtungsstrahlung punkte auf photographischem Yvege aufzubringen, 30 häufig durch die Leuchtstoffteilchen in Bereiche des unter Verwendung der Schattenmske als. photo- lichtempfindlichen Überzugs hinein gestreut, die eingraphische Maske, welche die Belichtung einer licht- deutig jenseits des Umfangs derjenigen Bereiche empfindlichen Schicht auf dem Schirm definiert. liegen, auf welche die Belichtungsstrahlung nach dem

Bisher war es schwierig, auf der Frontplatte einer Durchtritt durch die Löcher der Bildröhren- oder Bildröhre vom Maskentyp Leuchtstoffpunkte aufzu- 35 Strahlenmaske auftrifft. Da eine verhältnismäßig bringen, weiche eine hohe, gleichförmig über jeden lange Belichtungszeit erforderlich Nt, um den unmit-Leuchtstoffpunkt verteilte Leuchtstoffdichte auf- telbar an der Frontplatte anliegenden Teil des lichtweisen und gleichzeitig genau in der gewünschten empfindlichen Überzugs ausreichend zu belichten Lage angeordnet sind und die erforderliche Form und eine zufriedenstellende Haftung der Leuchtstoff- und Größe besitzen. Zur Erzielung von Leuchtstoff- 40 punkte an der Frontplatte zu gewährleisten, ist dieses punkten mit hoher Leuchtstoffdichte haben viele auswärts gerichtete »Wachstum« des belichteten Hersteller das sogenannte Aufschlämmungsverfahren Bereichs häufig ganz beträchtlich. Da ferner verder Photoabscheidung angewandt. hältnismäßig große Abstände bzw. Lücken zwischen

Dieses Verfahren ist auch in der USA.-Patent- einigen der Leuchtstoffteilchen bestehen, läßt sich schrift 3 313 643 beschrieben. Bei diesem Verfahren 45 das durch die Streustrahlung hervorgerufene Belichwerden Leuchtstoffteilchtn in einer Größe von 1 bis tungsmuster nicht genau vorhersagen. Dies alles hat 2U (im mit einer Lösung aus einem lichtempfindlichen zur Folge, daß die Konfiguration der nach dem AufMaterial /u einer Aufschlämmung vermischt. Die s'-hlämmungsverfahren hergestellten Leuchtstoff-Frontplatte wird mit dieser Aufschlämmung über- punkte nicht genau kontrollierbar ist.
zogen. Sodann werden diejenigen Bereiche des licht- 5° Falls man (im Bestreben, die Größe und Formempfindlichen Überzugs, welche über den Stellen gebung der belichteten Bereiche durch Verringerung der Frontplatte liegen, an welchen Leuchtstoffpunkte der Belichtungszeit zu verbessern) nur eine dünne abgeschieden werden sollen, durch die Bildröhren- Schicht der Aufschlämmung verwendet, so sind die maske hindurch mit aktinischer Strahlung belichtet. hierbei erhaltenen Leuchtstoftpunkte nichtsdesto-Danach werden lediglich die nicht belichteten Teile 55 weniger weiterhin häufig nicht zufriedenstellend, da des Überzugs durch selektive Auflösung mit einem in den Leuchtstofftupfen Leerstellen, an denen also geeigneten Lösungsmittel von der Frontplatte ent- keine Leuchtstoffteilchen vorhanden sind, auftreten, ftrnt. Die Abscheidung von Leuchtstoffpunkten aus Derartige Leerstellen verringern die Gesamt-Auseincrn eine davon verschiedene Farbe emittierenden gangslichtleistung der Leuchtstoffpunkte und führen Leuchtstoff erfolgt durch Wiederholung der vor- 60 m ungleichmäßiger Lichtemission innerhalb des stehend erwähnten Schritte mit einer Aufschläm- Bereiches solcher Leuchtstoffpunkte, in welchen nuing, welche Teilchen des betreffenden Leuchtstoffs derartige Leerstellen auftreten. Außerdem ist, da enthält. die Dicke der Aufschlämmung verringert ist, auch

Das Aufschlämmungsverfahren unterliegt verschie- die abgeschiedene Leuchtstoffmenge herabgesetzt,

denen Beschränkungen. Da der lichtempfindliche 65 und zwar häufig auf Werte, welche unbefriedigend

Überzug vieit Leuchtstoffteilchen enthält und der niedrige Lichtabgabe zur Folge haben.

Leuchtstoff einen wesentlichen Teil der zur Beiich- Um dem Umstand Rechnung zu tragen, daß das

ι ng des Überzugs verwendeten aktinischen Strah- »Wachstum« der belichteten Bereiche der licht-

empfindlichen Schicht bei dem Aufschlämmungs- Diese Schwankungen in der Leuchtstoffdichte und verfahren häufig nicht genau kontrollierbar ist, ist -menge sind unerwünscht, da die verschiedenen es bei Anwendung dieses Verfahrens notwendig, die Bereiche derartiger Leuchtstoffpunkte unterschied-Löcher in der StrahlenmasKe, durch welche hindurch liehe Lichtmengen emittieren und da die von derder lichtempfindliche Überzug belichtet wird, hin- 5 artigen Leuchtstoffpunkten abgegebene Gesamtlichtreichend klein zu machen, um die durch die Löcher menge kleiner ist als von Leuchtstoffpunkten, welche hindurchtretende Belichtungsstrahlung auf Bereiche in allen ihren Bereichen ein und dieselbe optimale des lichtempfindlichen Überzugs zu beschränken, Dichte und Menge an Leuchtstoffteilchen enthalten, die wesentlich kleiner sind als die Bereiche, welche Diese »Ringwulst«-Bildung oder »Pfannkuchen«- die Leuchtstoff punkte nach ihrer Herstellung ein- io Bildung und andere unerwünschte räumliche Schwannehmen sollten. Jede Verringerung des Durchmessers kungen der Leuchtstoffdichte des Leuchtstoffpunktes der Maskenlöcher unter den durch die Elektronen- kommen durch ungleichmäßige Beleuchtung des bei optik der Röhre bedingten Wert ist jedoch uner- der Herstellung des betreffenden Leuchtstofftupfens wünscht, da sich hierdurch die Lichtabgabe des verwendeten Bereichs des lichtempfindlichen Films Schirms verringert und die Wärmeerzeugung in der 15 durch die zur Belichtung verwendete aktinische Strahlenmaske durch die auf sie auftreffenden Elek- Strahlung zustande; eine derartige ungleichmäßige tronenstrahlen nach Fertigstellung der Röhre sich Beleuchtung hat eine ungle· »«mäßige Härtung des erhöht. so belichteten Bereichs zur Fo!ge. Daher werden,

Zur Erzielung einer genaueren Kontrolle hinsieht- wenn nach dem Belichten die Leuchtstoffteilchen lieh der Form und Größe der Leuchtstoffpunkte 20 auf den belichteten Bereich aufgestäubt werden, wurden andere Leuchtstoffabscheidungsverfahren mehr Teilchen an den weniger gründlich belichteten vorgeschlagen, bei welchen an Stelle des beim Auf- (und daher weicheren) Oberflächenbereichen des schlämmverfahren verwendeten, leuchtstoffhaltigen belichteten Bereichs haftenbleiben als an den stärker lichtempfindlichen Überzugs ein von Leuchtstoff belichteten und daher weniger weichen Oberflächenfreier, lichtdurchlässiger lichtempfindlicher Film ver- as bereichen. Wenn ferner gemäß dem in der erwähnten wendet wird und der Leuchtstoff erst nach der deutschen Offenlegungsschrift beschriebenen Verfah-Belichtung auf diesen Film aufgebracht wird. Bei ren die belichteten Bereiche eingeweicht und sodann einem derartigen Verfahren wird der Leuchtstoff Teilchen von trockenem Leuchtstoff gegen diese unmittelbar nach der Belichtung des Films auf eine Bereiche gerichtet werden, so vermögen sich mehr Oberfläche des Films aufgebracht (beispielsweise 30 Leuchtstoffteilchen in den weicheren weniger stark durch Bestäuben, Absetzen lassen, Sprühen unter belichteten Teilen der belichteten Bereiche als in niedrigem Druck oder in einer Aufschlämmung). den härteren, stärker belichteten Teilen der belich-Sodann werden die nicht belichteten Teile des Films teten Bereiche einzubetten.

und dtr an diesen Teilen haftende Leuchtstoff Die erwähnte »Ringwulst«- bzw. »Pfannkuchen«-

selektiv entfernt (vgl. beispielsweise USA.-Patent- 35 Bildung wird im allgemeinen durch die eine oder

schrift 2 950193). beide der folgenden Erscheinungen verursacht:

Bei einem anderen derartigen Verfahren werden (1) Der durch ein Loch der Strahlenmaske hinnicht belichtete Teile des Films unmittelbar nach durchtretende Strahl der aktinischen Belichtungsder Belichtung des Films und vor dem Aufbringen strahlung (beispielsweise UV-Licht) kann eine nichtdes Leuchtstoffs auf diesem selektiv entfernt. Sodann 40 gleichförmige Intensitätsverteilung über seinen Querwird der Leuchtstoff in jeden der belichteten Teile schnitt besitzen, und zwar charakteristischerweise des Films eingebettet, indem man trockene Leucht- geringere Intensität in den randnahen Bereichen des Stoffteilchen mit zum Eindringen der Leuchtstoff- Querschnitts als in der Mitte. Zu diesem Intensitätsteilchen in die belichteten Teile ausreichenden Ge- verlauf kommt es, weil die Strahlungsquelle für die schwindigkeiten gegen den Film wirft. Dieses Ver- 45 aktinische Belichtungsstrahlung (beispielsweise eine fahren ist in der deutschen Offenlegungsschrift UV-strahlungsemittierende Bogenlampe mit einem 1 546 577 beschrieben. Quarz-Kollimator in einem typischen Lampen-

Da der bei den zuletzt beschriebenen Verfahren ,gyhause) einen Emissionsbereich aufweist, der verwendete lichtempfindliche Film keinen Leuchtstoff wesentlich größer als ein Punkt ist. Als Folge dieser enthält, wird viel weniger Licht in dem Film absor- 50 Intensitätsänderung entlang dem Querschnitt des biert und gestreut als beim Aufschlämmungsverfah- Strahls ist die Belichtung am LImfang des Bereichs, ren. Als Folge hiervon ist die zur Belichtung des auf welchen ein derartiger Strahl auffällt, weniger lichtempfindlichen Films erforderliche Zeit wesent- vollständig als im Mittelteil eines derartigen Bereichs, lieh kürzer und entsprechend die Formgebung der (2) An der Grenzfläche zwischen der Röhrenabgeschiedenen Leuchtstoffpunkte wesentlich ge- 55 frontplalte und dem Film wird Licht in Bereiche nauer kontrollierbar als bei dem Aufschlämmungs- der lichtempfindlichen Schicht außerhalb derjenigen verfahren. Außerdem lassen sich bei Anwendung Bereiche, auf welche die Strahlen der Belichtungsdes Verfahrens nach der vorstehend erwähnten strahlung direkt auffallen, reflektiert. Dieses rcfickdcutschen Offpnlegungsschrift in einfacher Weise ticrtc Licht exponiert die Bereiche des Films, auf zufriedenstellend hohe Leuchtstoffdichten erzielen. 60 welche es auffüllt. Da der Betrag dieses reflektierten

Jedoch führen Verfahren mit durchsichtigen, Lichts wesentlich kleiner als die direkt auf den Film

lcuchtstofffrcien lichtempfindlichen Filmen manch- auffallende Lichtmenge ist, ist die durch dieses

mal unerwünschterweisc zu Leuchlsloffpunkten, in reflektierte Licht hervorgerufene Exposition weniger

welchen die Leuchtsioffdichte und -menge innerhalb vollständig als die duich das direkt auffallende Licht

des Leuchlstoffpunktcs in Richtungen parallel zur 65 erzeugte Exposition.

Frontplatlc erheblich schwankt. Beispielsweise sind Als Folge hiervon sind die Umfangsbereichc der

manche nach diesen Verfahren hergestellte Leucht- belichteten Bereiche weicher und klebriger als ihre

siollpunktc ringwulst- oder »pfannkuchenförmig«. Miiielbereichc. Daher vermögen mehr Leuchtstoff-

teilchen in diese Umfangsbcrcichc einzudringen als gleicher Weise für LcuchtstofTtcilchcn durchdringbar,

in die Miltelbercichc, und mehr Leuchtstofftcilchcn und alle Teile seiner Oberfläche sind gleichmäßig

werden in den umfangsnahcn Obcrflächcntcilen als weich bzw. klebrig. Damit ist die Ursache für

in den zentralen Oberflächenteilcn haftenbleiben. Als ungleichförmige LeuchtstofTdichtcn in dem fertigen

Folge hiervon erhält man »pfannkuchenförmige« 5 LcuchtstoITpunkt eliminiert.

bzw. »ringwulstförmige« Lcuchtstoffpunklc. Da ferner die Belichtungsstrahlung nur eine kurze

. , .. Entfernung von einem der winzigen Teilchen zurück-

Aufgabcnstcllung _leg,₍ ,,_{cvor sic wiedcrum au{ ein cng} benachbartes

Durch die vorliegende Erfindung soll somit ein winziges Teilchen trifft und an diesem gestreut wird. Verfahren zur Abscheidung von teilchenförmigen! io ist die Strahlung innerhalb des belichteten Bereichs Festmaterial auf selektiven Bereichen eines Substrats auf eine verhältnismäßig kleine Entfernung vom geschaffen werden, bei welchem die Formgebung Abstand des auffallenden Belichtungsstrahlbündcls und die Lage des abgeschiedenen Materials genau begrenzt. Damit wird eine verbesserte Kontrolle kontrollierbar ist und das tcilchcnförmige Material über die Form, Größe und das »Wachstum« der mit hohen Dichten abgeschieden werden kann; des 15 belichteten Bereiche erzielt. Dies hat zur Folge, weiteren soll die Dichte des abgeschiedenen teilchen- daß Bildröhrenmasken mit größeren Löchern als förmigcn Materials im wesentlichen gleichförmig bisher insbesondere als bei nach dem Aufschläminnerhalb jedes derartigen Abscheidungsbcrcichcs mungsvcrfahren hergestellten Röhren verwendet sein; die vorgenannten Erfordernisse sollen alle werden können. Dies ist erwünscht, da hierdurch gleichzeitig erfüllt werden und insbesondere ein ao die Erwärmung der Strahlmaske durch die Elek-Vcrfahren zur Abscheidung von Leuchtstoffteilchen troncnstrahlen der fertigen Röhre verringert und eine auf selektiven Bereichen der Frontplatte einer erhöhte Lichtabgabe für eine gegebene Kathoden-Kathodenstrahlröhre geschaffen werden, wobei dieses stromdichte ermöglicht wird.

Verfahren die Abscheidung der Teilchen mil gleich- Außerdem fangen die zahlreichen winzigen Teil-

förmiger Dichte und genau nach einer vorgegebenen 25 chen in dem an dem Substrat angrenzenden Bereich

Konfiguration in den selektiven Bereichen gestattet. die von dem Substrat reflektierte Strahlung ein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von derart, daß diese reflektierte Strahlung eine stärkere einem Verfahren der eingangs genannten Art vor- Belichtung der unmittelbar an dem Substrat anliegengcschlagen, daß erfindungsgemäß die lichtempfind- den Schicht des lichtempfindlichen Materials bewirkt, liehe Schicht unter Verwendung einer Zusammen- 30 statt ein ausgedehntes und nicht übersehbares Wachssetzung hergestellt wird, in welcher eine größere turn des Leuchtstoffpunktes hervorzurufen. Line Anzahl von nur der Streuung der aktinischcn Strah- derartige stärkere Belichtung der unmittelbar an dem lung dienenden Teilchen verteilt sind, die im wescnt- Substrat anliegenden Schichten des lichtempfindlichen alle einen äquivalenten sphärischen Durch- liehen Materials verbessert die Haftung des Leuchtmesser von weniger als etwa 5 Mikron besitzen. 35 stoffpunklcs an dem Substrat. Infolge dieser wirk-

Unler »äquivalentem Kugeldurchmesscr« wird die samcren Ausnutzung der Bcliehtungsstrahlung inner-

mit Hilfe eines elektrischen Fühl-Zonen-Tcilchen- halb des zu belichtenden Bereichs wird die ge-

analysators, beispielsweise einem Coulter-Zähler, gc- wünschte Erhärtung dieses Bereichs schneller

mcssenc Teilchengröße verstanden; ein derartiges erreicht Daher kann die Belichtungszeit tatsächlich

Meßinstrument ist in dem Vortrag von O. A. Uli- 4° verkürzt werden, selbst obwohl die winzigen Tcil-

rich mit dem Titel »Size Analysis of Fine Particles chen innerhalb der Schicht die Bcliehtungsstrahlung

and Results Obtained with an Electrical Sensing- auffangen und unterbrechen.

Zone Particle Analyzer« beschrieben, der vor der Die Erfindung eignet sich zwar vorzugsweise zur »Instrument Society of America Conference« in Verbesserung derjenigen bekannten Verfahren, bei New York City am 26. September I°fi() gehalten 45 welchen eine lichtdurchlässige. leuchtstofffrei lichtwurde. Das Instrument ist auch in den USA.-Patent- empfindliche Schicht verwendet wurde, beispielsweise Schriften 2 656 508, 2 869 078, 2 985 830 und bei dem eingangs erwähnten Verfahren nach dei 3 015 775 beschrieben. deutschen Offenlegungsschrift 1546 577; jedoch hai

Vorzugsweise dient als lichtempfindliche Zusatn- es sich erwiesen, daß die Dispersion einer großer

mensetzung ein leuchtstofffreier Dichromat-Poly- 50 Anzahl winziger Teilchen selbst in einer leuchtstoff·

vinylalkohol, der als Streuteilchen gleichförmig vcr- haltigcn Aufschlämmung eine verbesserte Kontrolle

teilte Teilchen von dibasischem Kalziumphosphat der Größe und Form gegenüber dem Aufschlämm

enthält. verfahren erbringt, und zwar durch Modifizierun{

Diese zahlreichen winzigen Teilchen bewirken die der innerhalb des belichteten Bereichs auftretender

Erzielung einer im wesentlichen gleichförmigen Be- 55 Lichtstreuung.

leuchtung innerhalb des Bereichs, auf welchen die Ausführungsbeispiele

Belichtungsstrahlung auffällt, selbst wenn das ^{& r}

Strahlenbündel der Belichtungsstrahlung als solches Die Zusammensetzung, aus welcher die lichlemp

eine ungleichförmige Intensität IHngs seines Quer- findliclic Schicht besteht, wird beispielsweise gcmäl

Schnitts aufweist, und selbst wenn eine Reflexion 60 folgenden Verfahrensschritten hergestellt:

an dem Substrat stattfindet. Dies beruht darauf, daß . .

die einfallende Strahlung wiederholt über sehr kurze l· Herstellung einer wäßrigen Suspension von

Entfernungen durch die zahlreichen, in engen Ab- ^Teilchei? ^aus ^basischen, Kalziumphosphal mit

ständen voneinander befindlichen winzigen Teilchen äquivalenten sphärischen Durchmessern von

gestreut wird. Da somit die Belichtung innerhalb des 6₅ ^{etwa 5 Mlkron odcr wcn}'P^er

exponierten Bereichs im wesentlichen gleichförmig Diese Suspension kann wie folgt hergestellt wei

ist. härtet der belichtete Bereich auch gleichförmig. den: I in zylindrisches Kugelmahlriiltclgef?¹ mi

Daher sind alle Teile des belichteten Bereichs in i-inem Γassunas\ermögen von etwa 1.33 Gallone

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wird zur Hälfte mit Mahlsteinen gefüllt. Vorzugs- Sobald die Lösung die richtige Viskosität besitzt,

weise sind die Mahlsteine kugelförmig mit einem wird sie in einen sauberen Vorratsbehälter gegossen.

Anfangsdurchmesscr von 0,75 Zoll und bestehen aus Unmittelbar vor der Verwendung wird sie zur Ent-

hochdichtem Aluminiumoxyd. fcrnung jeglicher darin befindlicher Feststoffe durch

SodaP" werden gleiche Gewichtsteile entionisiertes 5 ein feines Filter gegossen.

Wasser und dibasisches Kalziumphosphat in das .

Schüttelgefäß eingebracht. Beispielsweise werden ³· Herstellung der Photoscns.b.hs.erungslosung

1500 g von jeder Substanz eingefüllt. Sodann wird In einen sauberen 4-1-Bernsteinkolben werden der Kugelmühlrüttler fest verschlossen und horizon- etwa 440 g Ammonium-Dichromat-Kristalle abgetal auf Antriebsrollen angeordnet. Das Schüttelgefäß io messen. Sodann wird mit kaltem entionisiertem wird auf den Rollen mit einer Geschwindigkeit von Wasser auf 2 1 Lösung aufgefüllt. Das Gefäß wird etwa 50 bis 55 U/min 7 Tage lang rotiert. Während verschlossen und etwa '/»Stunde lang oder bis dieser Rotation schleifen die Mühlsteine die Teil- zum vollständigen Auflösen sämtlicher Ammoniumchen aus dibasischem Kalziumphosphat (die anfäng- Dichromat-Kristalle gerollt. Die erhaltene Lösung Hch eine durchschnittliche Teilchengröße von 15 wird sodann im Saugfilter durch eine Sinterfilter-6 Mikron haben können) auf Teilchen, von welchen scheibe gefiltert. Die filtrierte Lösung wird in einem CtWaQS¹Vo einen äquivalenten Kugeldurchmcsscr von Bernsteinkolbsn bis zur Verwendung aufbewahrt, weniger als 3 Mikron und etwa 50⁰Zo einen äquivalenten Kugeldurchmesser von weniger als 1 Mikron 4. Herstellung der lichtempfindlichen Dichromatbesitzen. 40 Zusammensetzung, welche Teilchen aus dibasischem

Während des Mahlvorgangs steigt die Viskosität Kalziumphosphat enthält des Gemisches aus dibasischem Kalziumphosphat

und Wasser beträchtlich an, wobei die anfangs In einen sauberen Glaskolben wird eine geeignete wäßrige Suspension pastös wird. Der Grund für diese Menge der Polyvinylalkohollösung aufgezogen. Viskositätsänderung ist noch nicht vollständig klar, as Sodann werden etwa 6 ml der dibasischen Kalziumes darf jedoch angenommen werden, daß diese phosphatsuspension je 100 ml der Polyvinylalkohol-Ändenng als Folge der Hydrolyse eines Teils des lösung zugesetzt. Das Gefäß wird verschlossen und dibasischen Kalziumphosphats zu kolloidalem Kai- der Inhalt wenigstens 4 Stunden lang umgewälzt, ziumhydroxyd und Phosphorsäure auftritt. Um eine Sodann wird die Ammonium-Dichromatlösung wäßrigere Suspension zu erhalten, wird das Mahl- 30 dem Gcfäßinhalt in einer Menge von etwa 1,5 ml gefäß nach dem sechstägigen Rollen von den Rollen Ammonium-Dichromatlösung pro 100 ml des Gefäßabgenommen, und es werden etwa ftOO ml entionisier- inhalts zugegeben. Diese Zugabe findet wenigstens tes Wasser dem Inhalt zugesetzt. Danach wird das 1 Stunde vor der Verwendung der fertigen Zusam-Gefäß wiederum verschlossen und nochmals mensetzung zur Herstellung der lichtempfindlichen

1 Stunde lang mit etwa der gleichen Winkelgeschwin- 35 Schicht auf der Röhrenfrontplatte statt. Vor dieser digkeit wie zuvor rotiert. Verwendung wird das Gemisch in dem Gefäß konti-

Nach diesem Wälzvorgang wird das Gefäß wieder nuierlich gerollt, um eine homogene Verteilung seiner

geöffnet und sein Inhalt (ohne die Mahlsteine) in sämtlichen Bestandteile innerhalb des gesamten

ein anderes zylindrisches Mahlgefäß gegossen. Gemisches zu gewährleisten. Die Zugabe der Am-

Sodann wird dieses Mahlgefäß wiederum kontinuier- 40 monium-Dichromatlösung und das Umwälzen wer-

lich gewälzt, bis sein Inhalt zur Herstellung der den unter nichtaktinischem (beispielsweise gelbem)

lichtempfindlichen Zusammensetzung verwendet wird. Licht ausgeführt, um eine Belichtung der nunmehr

Durch dieses kontinuierliche Umwälzen wird die lichtempfindlichen fertigen Zusammensetzung zu

Suspension der feinverteiltcn Teilchen in dem Wasser vermeiden,

aufrechterhalten. 45 Die in dieser Weise hergestellte sensibilisiertc

, .. ... . r, 1 ■ ι π u 11·· Zusammensetzung wird sodann zur Herstellung eine!

2. Herstellung einer Polyvinyla kohollosung . .. ,*" _c ... , _c , . ,. , ° .

^{B J ]} * iiomogcnen lichtempfindlichen Schicht bzw. eine;

In einen Mischbehälter werden 1200 ml kaltes Films auf der Frontplatte der herzustellenden Röhri

entionisiertes Wasser abgemessen. Unter Umrühren verwendet. Diese Schicht bzw. dieser Film besitz

werden in das Wasser 70 g Polyvinylalkoholpulver 50 vorzugsweise eine Dicke im Bereich zwischen 0,!

zugegeben. Dieses Polyvinylalkoholpulver ist durch und '/looo Zoll. Danach werden die verbleibendei

eine (nach dem Höpplerschen Fallkugclverfahren Schritte des in der deutschen Offenlegungsschrif

bestimmte) Viskosität von 21 bis 25 cP in 4°/oiger 1546 577 beschriebenen Verfahrens ausgeführt um

wäßriger Lösung bei 25" C gekennzeichnet. Leuchtstoffpunkte hergestellt, welche Licht eine

Das Wasser und der Polyvinylalkohol werden 55 gegebenen Farbe, beispielsweise grünes Licht, emit

2 Stunden lang gemischt. Sodann wird die Lösung tieren. Wie in der erwähnten Patentschrift beschrie auf eine Temperatur von etwa 93° C erhitzt und ben, werden nach der Herstellung der Schicht aus etwa IVi Stunden lang auf dieser Temperatur ge- gewählte Bereiche mit UV-Strahlung durch di halten. Sodann wird die Erwärmung unterbrochen Löcher der Bildröhrenmaske, welche in der fertige und man läßt die Lösung sich auf Zimmertemperatur 60 Röhre verwendet werden soll, hindurch belichte abkühlen. Sodann wird die Viskosität der Lösung Sodann wird die Schicht ausreichend mit Wasse gemessen. Diese Viskosität der Lösung wird durch gespült, um die nicht belichteten Bereiche der Pol] Zugabe kleiner Mengen von kaltem entionisiertem vinylalkoholschicht zu entfernen und die belichtete Wasser auf einen Wert zwischen etwa 38 und 40 cP Teile der Schicht einzuweichen.

bei einer Temperatur von 23' C eingestellt. Dabei 6₅ Sodann wird trockenes Leuchtstoffpulver (be

wird die Lösung jeweils nach jeder derartigen spielsweise grünes Licht emittierender Leuchtstol

Zugabe von entionisiertem Wasser ¹Zj Stunde lang gegen die eingeweichten belichteten Bereiche g

gemischt, bevor die neue Viskosität gemessen wird. sprüht (beispielsweise mittels einer Luftbürste), ur

zwar mit Geschwindigkeiten, die hinreichend groß sind, um das Leuchtstoffpulver innerhalb dieser Bereiche einzubetten. Die vorstehend erwähnten Schritte werden zur Abscheidung der Leuchtstoftpunkte, welche eine zweite Farbe, beispielsweise blaues Licht, emittieren, und sodann zur Abscheidung von Leuchtstollpunkten, welche eine dritte barr>c, beispielsweise rotes Licht, emittieren, wiederholt. Ua alle diese Verfahrensschritte (und andere Details) in der erwähnten deutschen Offenlegungsschrift im Detail erörtert sind, brauchen sie hier nicht weiter beschrieben zu werden. .

Bei Verwendung der vorstehend beschriebenen lichtempfindlichen Zusammensetzung /ur Herste! ung der lichtempfindlichen Schicht auf der FrontP latte der Röhre werden stets und beständig LcuchtstolT-punkte erhalten, welche eine ausrechend hohe Dichte der Leuchtstoffteilchen in Verbindung mit einer gleichförmigen Verteilung der Leuchtstoffte.lchen innerhalb jedes Leuchtstoffpunktes aufweisen. Außerdem sind die Abmessungen und die Form der Leuchtstoffpunkte wesentlich genauer kontrollierbar als bisher. Überdies wird eine wechselseitige Verunreinigung der Leuchtstoffpunkte verringert

Dibasisches Kalziumphosphat ist zwar das bevo zugte Material für die Herstellung der winzigen Te, chen; jedoch haben sich auch andere Tc.khen als für diesen Zweck zufriedenstellend erwiesen Beispielsweise hat sich Magnesiumoxydmilch als zufriedenstellend erw.esen, sofern die die Magnesium-

Zusammensetzung im typ.sehen Fall etwa 4 nach ihrer Herstellung sich nicht mehr ™r Verwtn dung bei der Röhrenherstellung eigne Audiin d« Kugelmühle gemahlenes Magnesiumsilikat und Talkum h.iben sich als geeignet erw.esen.

Die Konzentration der feinverteil ten Te liehen m der lichtempfindlichen Zusammensetzung ist nicht iiüsch Eine ziemlich hohe *—^_ra£ erwünscht, um die Streuung der ^aktimsch,^e" *™ lune auf sehr kurze Entfernungen zu begrenzen, ledlch führt eine zu hohe Konzentration^zu einer Farbverdünnung des von dem betreffenden Leucin stoff emittierten Lichts, während eine zu niedrige Konzentration die Streuabständs für die aktinische Strahlung nicht mehr genügend begrenzt, um eine gleichförmige Beleuchtung innerhalb der belichteten Bereiche zu gewährleisten.

Der maximal wirksame Wert des sphärischen Durchmessers der winzigen Teilchen ist kritisch und soll, wie erwähnt, etwa 5 Mikron nicht überschreiten. Bei Verwendung größerer Teilchen wird die Qualität des Leuchtstoffpunktes beeinträchtigt. Insbesondere ίο treten häufig Leerstellen in den Leuchtstoffpunkten auf. Hingegen gibt es praktisch keinen kritischen Wert für den Mindestdurchmesser der kleinen Streuteilchen.

Zwar wurde vorstehend die Verwendung de₍ erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Zusammensetzung vorzugsweise in Verbindung mit dem Verfahren nach der deutschen Offenlegungsschrift 1 546 577 beschrieben; jedoch kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung auch in Verbindung mit anderen bekannten so Verfahren verwendet werden, bei welchen ein durchsichtiger, leuchtstofffreier Polyvinylalkohol zur Herstellung der lichtempfindlichen Schicht verwendet wird, beispielsweise bei dem in der USA.-Patentschrift 2 950 193 beschriebenen Verfahren. Schlkß-Hch kann selbst das eingangs geschilderte Aufschlämmverfahren durch Zugabe einer großen Anzahl von Teilchen aus dem lichtstreuenden Material mit äquivalenten Kugeldurchmessern von 5 Mikron oder weniger gemäß der Erfindung verbessert werden.· Ferner wurde das erfindungsgemäße Verfahren zwar speziell an Hand lichtempfindlicher Schichten mit Polyvinylalkohol beschrieben; jedoch ist es auch bei lichtempfindlichen Schichten anwendbar, die aus anderen Stoffen bestehen, beispielsweise aus Gelatin·:, sowie bei Schichten, die bei invers wirkenden Photoabdeckverfahren verwendet werden.

Schließlich wurde das erfindungsgrmäße Verfahren in Verbindung mit der Herstellung des Bildschirms einer Farbfernsehwiedergaberöhre vom Maskentyp beschrieben; offensichtlich eignet sich die Erfindung jedoch auch zur Herstellung der Bildschirme von Farbfernsehbildröhren anderen Typs, beispielsweise von Farbfernsehröhre^ wie sie in den Farbfernsehempfängern vom Index-Typ verwendet werden, Schließlich eignet sich das erfindungsgemabe Verfahren auch zur Abscheidung von nichtlichtemittierenden teilchenförmigen Substanzen auf einem Bildschirm-Substrat in genau bestimmten Anordnungen Größen und Formgebungen.

Claims (7)

dem Spülen und Entfernen der nicht belichteten Patentansprüche: Teile der üchtempfindlichen Schicht ein nach einem vorgegebenen Muster abzuscheidendes

1. Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms teilchenförmiges Material durch Einblasen in die auf einem Substrat, insbesondere zur Herstellung 5 belichteten Teile des Überzugs eingebettet wird, des Bildschirms auf der Frontplatte von Färb- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gefernsehwiedergaberöhren, bei welchem auf dem kennzeichnet, daß das Substrat der lichtdurchläs-Substrat eine Schicht aus einer lichtempfindlichen sige Bildschirm einer Bildwiedergaberöhre ist und Zusammensetzung hergestellt wird, deren Lös- daß das abzuscheidende teilchenförmige Material lichkeit in einem bestimmten Lösungsmittel in io ein Leuchtstoff bzw. mehrere Leuchtstoffe, welche Abhängigkeit von der Belichtung der Zusammen- jeweils Licht einer vorgegebenen bestimmten setzung mit einer bestimmten aktinischen Strah- Farbe aussenden, sind.

lung veränderlich ist, bei welchem mehrere
Bereiche dieser Schicht mit der bestimmten

aktinischen Strahlung hinreichend stark belichtet 15

werden, um die Löslichkeit der belichteten Bereiche wesentlich gegenüber der Löslichkeit der

nicht belichteten Bereiche der Schicht zu ändern. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- und sodann die Schicht mit dem betreffenden stellung eines Bildschirms auf einem Substrat, ins-Lösungsmittel ausreichend gespült wird, um 30 besondere zur Herstellung des Bildschirms auf der selektiv im wesentlichen alle diejenigen Bereiche Frontplatte von Farbfernsehwiedergaberöhren, bei der Schicht mit der größeren Löslichkeit in dem welchem auf dem Substrat eine Schicht aus einer betreffenden Lösungsmittel selektiv zu entfernen. lichtempfindlichen Zusammensetzung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die licht- deren Löslichkeit in einem bestimmten Lösungsmittel empfindliche Schicht unter Verwendung einer 25 in Abhängigkeit von der Belichtung der Zusammen-Zusammensetzung hergestellt wird, in welcher setzung mit einer bestimmten aktinischen Strahlung eine große Anzahl von nur der Streuung der veränderlich ist, bei welchem mehrere Bereiche dieser aktinischen Strahlung dienenden Teilchen verteilt Schicht mit der bestimmten aktinischen Strahlung sind, die im wesentlichen alle einen äquivalenten hinreichend stark belichtet werden, um die Löslichsphärischen Durchmesser von weniger als etwa 30 keit der belichteten Bereiche wesentlich gegenüber 5 Mikron besitzen. der Löslichkeit der nicht belichteten Bereiche der

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Schicht zu ändern, und sodann die Schicht mit dem kennzeichnet, daß die zur Herstellung der licht- betreffenden Lösungsmittel ausreichend gespült wird, empfindlichen Schicht verwendete Zusammen- um selektiv im wesentlichen alle diejenigen Bereiche setzung als lichtstreuende Teilchen, Teilchen aus ₃₅ der Schicht mit der größeren Löslichkeit in dem dibasischem Kalziumphosphat enthält. betreffenden Lösungsmittel selektiv zu entfernen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Eine Farbfernsehbildröhre vom Schattenmaskengekennzeichnet, daß die zur Herstellung der typ weist einen lichtemittierenden Bildschirm auf; lichtempfindlichen Schicht verwendete Z.usam- dieser besteht aus einer Frontplatte aus durchsichtimensetzung aus lichtempfindlichem Polyvinyl- 40 gem Glas, an welcher Leuchtstofftupfen bzw. -punkte alkohol und in diesem verteilten Teilchen aus angeordnet sind, welche rotes bzw. grünes bzw. dibasischem Kalziumphosphat besteht. blaues Licht emittieren wenn sie von einem Elek-

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden tronenstrahl getroffen werden. Die Licht jeder der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drei erwähnten Farben emittierenden Leuchtstoff-Schicht aus einer lichtempfindlichen Zusammen- 45 punkte sind auf der Frontplatte gemäß einem sich setzung hergestellt wird, deren Löslichkeit in wiederholenden Muster angeordnet. Des weiteren dem betreffenden Lösungsmittel bei Belichtung weist eine Bildröhre vom Maskentyp drei auf den mit der betreffenden aktinischen Strahlung in Schirm gerichtete Elektronenstrahlerzeugungssysteme einem direkt von der Menge der auf die Zusam- sowie eine zwischen den drei Elektronenstrahlerzeumensetzung auffallenden Beüchtungsstrahlung 50 gungssystemen und dem Schirm angeordnete mit abhängigen Maß abnimmt. öffnungen versehene Platte (eben die Bildröhren-

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden maske) auf. Zur farbgetreuen Bildwiedergabe müssen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anordnung und Größe der Leuchtstoffpunkte, lichtempfindliche Zusammensetzung aus mit die Anordnung der Löcher in der Bildröhrenmaske, Dichromat sensibilisiertem Polyvinylalkohol be- 55 der Durchmesser dieser Löcher, die Anordnung der sieht. Maske zwischen dem Bildschirm und den drei

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Elektronenstrahlerzeugungssystemen sowie die AnAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß etwa Ordnung und relative Ausrichtung der drei Strahl-95% der zur Lichtstreuung in die lichtempfind- erzeugungssysteme bezüglich der Bildröhrenmaske liehe Zusammensetzung eingelagerten Teilchen 60 und des Schirms so getroffen sein, daß bei der einen äquivalenten sphärischen Durchmesser von Ablenkung der drei von den Elektronenstrahlerzeitweniger als etwa 3 Mikron und etwa 50"Ό t,jngss\stcmcn emittierten Elektronenstrahlen über dieser Teilchen einen äquivalenten sphärischen die Schattenmaske der durch öffnungen in der Maske Durchmesser von weniger als etwa 1 Mikron hindurchtretende Teil jedes derartigen Strahls jeweils besitzen und daß die Teilchen aus dibasischem 65 nur auf Leuchtstoffpunkte trifft, welche Licht einer Kalziumphosphat bestehen. gegebenen Farbe emittieren. Um dies in einer BiId-

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden röhre mit Farbwiedergabc hoher Auflösung zu Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach erreichen, muß jeder LeuchtstolTpunkl in seiner Lage