DE1792729C2 - Leuchtschicht für Farbfernsehröhren und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Leuchtschicht für Farbfernsehröhren und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Bekannte Farbfernsehröhre!! weisen Leuchtschicht
len aus Sulfidleuchtstoff. wie ZnSrAg oder
(ZnCd)SrAg oder einen Leuchtstoff mit seltenen Krden auf, beispielsweise mit Europium aktiviertem
VttriumoxidlcuchtstofT Y,O,:F.u. Letzterer ergibt tine höhere Strahlungsintensität als der Sulfiulcuclu
Itoff. Bei der Herstellung der Leuchtschichten werden
«lie Leuchtstoffe mit Wasser und Polyvinyl.ilkotuv
•ufgeschlämmt. Sodann wird ein aus Ammoniumhi
Chromat bestehender Lichtempfindlichkeitsaktivator der
Aufschlämmung zugesetzt. Die so entstandene Aufschlämmung wird nun als Schicht auf die Innen
oberfläche der Frontplatte der Bildröhre aufgebracht. Sodann wird die Schicht getrocknet, belichtet und
unter Verwendung herkömmlicher Phototechniken ent wickelt, um die gewünschte Konfiguration der Leucht
schicht in Form von Leuchtstoffpunkten oder strei fen zu erhalten.
Leuchtschichten aus den oben genannten Sulfid leuchtstoffen bzsv. aus Leuchtstoffen mit seltenen
Erden haben den Nachteil, daß ihre Lichtempfindlich keit aufgrund einer chemischen Reaktion des als Licht
empfindlichkeitsaktivator zugegebenen Ammonium bichromate absinkt. So kann der SulfidleuchtstüfT das
Bichromion des Ammoniumbichromais absorbieren,
zersetzen und in ein Chromion verwandeln. Der Yt
triumoxidleuchtstoff kann auf ähnliche Weise einer Hydrolyse unterworfen werden. Auch verringern
beide Leuchtstoffarten die Lichtempfindlichkeit von mit Ammoniumbichromat aktiviertem Polyvinylalko
hol beträchtlich. Bei Verwendung dieser Leuchtstorfe für Leuchtschichten von Farbfernsehröhren ist es des
halb unmöglich oder doch sehr langwierig, die ge wünschte Leuchtschichtkonfiguration im Wege des
Belichtungsverfahrens zu erhalten. Darüber hinaus kann das durch Zersetzen des Ammoniumbichromats
auf der Oberfläche der Leuchtstoffteilchen gebildete Chromion nach dem Belichten durch Waschen nicht
entfernt werden. Bei der anschließenden Wärmebe handlung dringt es über Gitterfehlstellen oder derglei
ulien in das innere des Leuchtstofft^!*.!^;;:-, ein und
verursacht eine Verschlechterung von dessen Eigen schäften, insbesondere eine drastische Verringerung
der Strahlungslielligkeit der Leuchtoberfläche.
Ferner mußte beim Ausbilden der Leuchtschicht der Farbbildröhre festgestellt werden, daß die wenig
hydrophilen Eigenscharten der Leuchtstoffteilchen beim Auftragen der Leuchtschicht auf die Innenober
fläche der Frontplfe te der Bildröhre und dem folgen
den Trocknen zur Ausbildung einer Anzahl hydrophober Bereiche in der Leuchtschicht führen. Das führt
zu fleckig wirkenden Leuchtschichten.
Hs ist" bereits bekannt, vor dem Ausbilden der
Leuchtschicht die Leuchtstoffteilchenoberfläche mit Calcium 'ler Bariumverbindungen zu behandeln
und so eine Hydrolyse zu verhindern. Das Ergebnis ist jedoch noch nicht zufriedenstellend. Auch ist es
bekannt. /. B. Wasserglas als Dispergierungsmittel in der Aufschlämmung der Leuchtstoffteilchen zu ver
wenden. Das rührt jedoch zu einer Gelatinierung und damit zu einer unangenehmen Verschlechterung der
Eigenscharten der Leuchtstoffsuspension. Es ist außer dem bereits bekannt (deutsche Auslegeschrift
1.035.688). Leuchtstoffteilchen zum Schutz vor Se kundärclektroncn mit einer Schicht aus Sili/.iumoxyd
zu umgeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtstoffschicht mit guter chemischer und opti
scher Stabilität, sowie hoher Strahlungshelligkeit zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch die
im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. In den Zeichnungen zeigen
Fi». I eine mit Hilfe eines Elektronenmikroskops in -chntauscndfacher Vergrößerung hergestellte photo
graphische Aufnahme von Leuchtstoffteilchen in einer nicht erfindungsgemäß hergestellten Leucht
schicht einer Farbrcrnsehröhre.
F ia. 2 eine Fig. I entsprechende Aufnahme einer erfindungsgemäßen Leuchtschicht.
Fig. 3 ein Lichtempfindlichkcits/Zeit Diagramm zur Darstellung der erfindungsgemäß erzielten Licht
empfindlichkeit der Leuchtschicht, und
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Beständigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Leuchtschicht
jeweils im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtschichten.
Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Leuchtschicht einer Farbfernsehröhre wird wie folgt
vorgegangen: Zunächst werden bekannte Leuchtstoff teilchen beliebiger Art. beispielsweise Sulfidleucht
stoffe oder Leuchtstoffe mit seltenen Erden mit 0.5
bis 5,0 Gewichtsprozent GEO, r SiO, ader
12VVO1 + SiO, beschichtet, Dafür wird eine Mi
schung aus GcO, und SiO2 oder 12 WO, f SiO,
und Wasserglas hergestellt, in die die gebrannten Leuchtstoffteilchen eingeführt werden. Das erhaltene
Gemisch wird umgerührt und wärmebehandelt, bis die Beschichtung der gesamten Oberfläche aller
Leuchtstoffteilchen erzielt ist. Die so beschichteten Leuchtstoffteilchen werden anschließend in einer wäß
rigen Polyvinylalkohollösung zusammen mit kolloida lern Siliziumdioxyd dispergiert. Das kolloidale Silizi
umdioxyd dient dabei als Schutz der Leuchtstoffteii chen in der Lösung. Die Dispersion wird umgerührt
und mit einem Lichtempfindlichkeitsaktivator wie Am
moniumbichromat versetzt. Die so erhaltene Auf schlämmung wird auf die Innenoberfläche der Front
piatitr der Farbbildröhre aufgetragen. Die endgültige
Leuchtschicht erhält man durch bekannte Trock nungs und Belichtungsverfahren. Der Polyvinylalkn
tiolgehalt der wäGrigen Lösung wird mit 4 hl·- 7 Ge
wichtsprozent gewählt.
Das für die erste Beschichtung verwendete GeO, + SiO, bzw. 12 WO,+ SiO, ist chemisch stabil und
hydrophil. Auch das bei der weiteren Verarbeitung zur Leuchtschicht als Dispergierungsmittel verwendete
kolloidale Siliziumdioxyd hat keinerlei schlechte Auswirkung auf die Leuchtstoffsuspension.
Hin Vergleich der Leuchtstoffteilchen nach Fig. 1
mit denen nach Fig. 2 zeigt, daß an den Leuchtstoff
teilchen in der erfindungsgemäßen Leuchtschicht jin überaus feines Pulver haftet. In der erllndungsgemä
Ben Leuchtstoffaufschlämmung sind Teilchen des kol loidalen Siliziumdioxyds an der Oberfläche der be
schichteten Leuchtstoffteilchen als schützendes Di spergierungsmittel absorbiert und werden dadurch pusi
tiv geladen. Deshalb ist der Leuchtstoff durch die BiI dung von elektrischen Doppelschichten aus seiner
Oberfläche sicher geschützt. Die Dispergierbarkeit des Leuchtstoffs wird dadurch beträchtlich verbessert.
Auf diese Weise ist es möglich, die für das Di spergieren der LeuchtstotTteilchen. beispiolsweise durch
Kugelmühlenverarbeitung erforderliche Zeit wesent lieh zu verkürzen. Gleichzeitig wird der bekannte
Nachteil der Verringerung der Strahlungswirksamkeit der Leuchtstoffteilchen durch die mechanische Er
ι schütterung bei der Bearbeitung in der Kugelmühle auf ein Mindestmaß verringert.
Das kolloidale Siliziumdioxyd besteht aus feinen SiO, Teilchen einer Größe von einigen zehn bis eini
gen hundert m/i, die einen chemisch stabilen Überzug
κι aus Natriumaluminat aufweisen. Ihre Oberflächen
sind daher in der Lösung positiv geladen. Die Leucht stoffteilchen sind vor dem lichtempfindlichen Aktiva
tor ausgezeichnet geschützt, einer chemischen Zerstö rung nicht unterworfen und überdies aufgrund einer
ι s Verminderung ihrer Viskosität hydrophil. Durch die Anwendung des kolloidalen Siliziumdioxyds wird also
die Lichtempfindlichkeit verbessert, die Strahlungshel ligkeit erhöht und der Bildung örtlicher hydrophober
Abschnitte der Leuchtschicht entgegengewirkt.
:ί F i g. 3 zeigt die Lichtempfi ;lichkeit der Leucht
schicht. Linie Λ zeigt die Konstanz der Lichiempfind
lichkeit bei der erfindungsgemäßen Leuchtschicht in Vergleich zu Leuchtschichten aus bekannten Leucht
stoffen, für die die Linie R erzieh wird. Linie C gibt
:; die Ligenschaften einer Leuchtschicht uieder. bei der
die Leuchtstoffteilchen zwar mit GeO, und SiO, be schichtet, der Aufschlämmung jedoch kein kolloidales
Siliziumdioxyd zugesetzt ist.
F i g. 4 zeigt die zeitliche Stabilität der Leucht
·:· schicht hinsichtlich der Zerstörung von Ionen. Linie
.1 gilt für eine erfindungsgemäße Leuchtschicht (spe /.iell aus YttriumoxydleuchtstotT) und zeigt eine er
hebliche Verbesserung gegenüber der für eine her kömmlichc Leuchtschicht erzielten Linie R. Linie C
;-. gilt wieder für eine Leuchtschicht, bei der die Leucht
stofTteilchen zwar mit GeO, und SiO, beschichtet wurden, jedoch in einer Aufschlämmung verarbeitet
waren, die kein kolloidales Siliziumdioxyd enthält. Man erkennt, daß erfindungsgemäße Leuchtschichten
in einen erheblich kleineren Zerstörungsgrad der Leucht
stoffteilchen aufweisen als bekannte Leuchtschichten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Leuchtschicht für Farbfernsehröhre^ beste
hend aus Leuchtstoffteilchen, dadurch ge kenn l ei ch η et, daß die Leuchtstoffteilchen zunächst
mit 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent einer Mischung aus SiO1 mit GeO1 oder WO1 beschichtet sind
lind die so beschichteten Teilchen eine weitere Be
schichtung mit kolloidalem Siliziumdioxyd tra gen.
2. Leuchtschicht nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die beschichteten Leuchtstoffteil
chen aus Sulfidleuchtstoff oder einem Leuchtstoff auf der Basis von Oxyden der seltenen Eiden he
stehen.
3. Verfahren zum Herstellen einer Leucht schicht nach den Ansprüchen ! und 2, bei dem
ein Leuchtstoff mit einem lichtempfindlichen Harz zu einer wäßrigen Lösung aufgeschlämmt und
diese Aufschlämmung auf die innere Oherfläche der Frontplatte der Röhre aufgebracht wird, da
durch gekennzeichnet, daß die Beschichtung der Leuchtstoffteilchen mit 0.5 bis 5.0 Gewichtspro
z.ent einer Mischung aus SiO, mit GeO, oder WO3 vor dem Einbringen der Leuchtstoffteilchen
in die Lösung erfolgt und das kolloidale Silizium dioxyd der Lösung als Dispergiermittel zugesetzt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zum vor dem Einbringen in die Lo
sung erfolgenden Beschichten der Leuchtstoffteil chen zunächst ein Gemisch aus Wasserglas und
aus einer Mischung von feit.eiligem SiO, mit
GeO, oder WO, hergestellt wird, in das Leucht stofftcilchen eingebracht werden, worauf das erhai
tene Gemisch umgerührt und anschließend einer Wärmebehandlung unterworfen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekenn zeichnet, daß kolloidales Sili/iumdioxyd mit einem
Überzug aus Natriumaluminat verwendet uird.
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