DE2047262C3

DE2047262C3 - Verfahren zum Aufbringen einer lichtabsorbierenden Schicht einer Farbfernsehbildwiedergaberöhre

Info

Publication number: DE2047262C3
Application number: DE19702047262
Authority: DE
Inventors: Norbert Ernst Fritz 5100 Aachen; Littmann Walter Fritz Konrad 5104 Eilendorf Hansen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Filing date: 1970-09-25
Publication date: 1976-11-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer lichtabsorbierenden Schicht zwischen den Leuchtstoffelementen auf der Innenoberfläche eines Frontglases einer Farbfernsehbildwiedergaberöhre mit den im Oberbegriff des Patentanspruches aufgeführten Merkmalen.

Ein derartiges Verfahren bietet den Vorteil, daß bei gleichbleibend gut anliegenden Schichten die Tönung des Frontglases fortgelassen werden oder wenigstens geringer sein kann. Dadurch wird die beobachtete Helligkeit des Bildes größer.

Aus der US-PS 33 65 292 ist ein Verfahren zur Herstellung derartiger Schichten bekannt. Nachdem die verschiedenen Leuchtstoffe mit Hilfe eines photoempfindlichen Bindemittels auf die Innenoberfläche des Frontglases aufgetragen worden sind, werden sie mit einer Filterschicht versehen. Dann wird die mit den Oberflächenbezirken der verschiedenen Leuchtstoffe versehene Innenoberfläche mit einem lichtempfindlichen Bindemittel bedeckt. Das lichtempfindliche Bindemittel ist in einem Lösungsmittel löslich, aber nach Bestrahlung mit einer bestimmten Strahlung, welche nicht durch die Filterschicht durchgelassen wird, wird das Bindemittel in dem betreffenden Lösungsmittel unlöslich. Die Bindemittelschicht enthält einen Stoff, der die betreffende Strahlung wenig oder nicht absorbiert und der in einen dunklen lichtschluckenden Stoff umgewandelt werden kann.

Nachdem die Bindemittelschicht getrocknet worden ist, wird sie durch das Frontglas hindurch mit der betreffenden Strahlung bestrahlt. Dadurch, daß auf die Flächenelemente, die mit Oberflächenbezirken der verschiedenen Leuchtstoffe bedeckt sind, die Filterschicht anwesend ist, wird verhindert, daß die Bindemittelschicht an diesen Stellen haftet. An allen noch freien Oberflächenbereichen des Frontglases wird das Bindemittel gehärtet. Nach Lösung des ungehärteten Bindemittels wird der in der gehärteten Bindemittelschicht anwesende Stoff durch Erhitzung in einen dunklen lichtschluckenden Stoff umgewandelt. Die Schwierigkeit dieses Verfahrens ist, daß eine große Anzahl von Arbeitsgängen erforderlich ist.

der US-PS 34 75 169 ist ein Verfahren zur Herstellung von Schichten IBr einen Bildschirm einer S w ^!bildwiedergaberöhre bekannt d.e in diskre- ^SSSenitali«.diebel Elektronenandenen Farben aufleuchten und durch (SaS^SL lichtschluckenden Stoffes voneinander getrennt sTnd. Bei dem bekannten Verfahren werden 5?ffierfHchen der verschiedenen Leuchtstoffe und des SS5SS3en Stoffes auf elektrophotographischem agen. wobei für die Bildung des LadungsiLtschluckenden Stoff eine Bestrahlung ist. In dieser Patentschrift ist auch ein Ären beschrieben, in dem die Oberflächen der verschiedenen Leuchtstoffe auf elektrophotograph,-cohem Wege aufgetragen werden, aber wobei den LeuchtsS ein Bindemittel zugegeben wir* wettet •n Einern weiteren Verfahrensschntt derart modifiziert wird daß es bei der nachfolgenden Aufladung für den Schluckenden Stoff keine Ladung aufnehmen wird fS-alle bekannten Verfahren ,st die Innenfläche An Frontglases ganz mit einer le.tenden Schicht und einer ohotoleitenden Schicht zu versehen.

Bei dem aus der US-PS 34 75 169 bekannten Verfahren wird im einzelnen auf die zu beschichtende _2S Innenoberfläche des Frontglases eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht. Danach wird auf diese elektrisch reitende Schicht eine dielektrische Schicht aufgebracht. Zwar wird bei dem bekannten Verfahren von einer nhotoleitenden Schicht gesprochen im unbelichteten Zustand weist diese Schicht jedoch d.elektnsche Eigenschaften auf. Die dielektrische Schicht w.rd nach dem Trocknen einer positiven oder negativen Coronaentladung ausgesetzt. Anschließend wird der als Suspension in einem apolaren Lösungsmittel befindliche „ lichtabsorbierende Stoff elektrostatisch abgeschieden. U τι ein apolares Lösungsmittel muß es sich handeln, da sonst die Ladung auf der dielektrischen Schicht in Kontakt mit dem Lösungsmittel verloren ginge.

Die Aufgabe der Erfindung bestand dann, ein Herstellungsverfahren anzugeben, das weniger Verfahrensschritte bzw. in diesen weniger Arbeitsschritte

erfordert. , . · ·

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art nach der « Erfindung Maßnahmen ergriffen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs im einzelnen angegeben

uas Verfahren nach der Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten Verfahren nach der US-PS

34 75 169 im wesentlichen dadurch, daß die leitende Schicht erst nach den Leuchtstoffelementen auf die nicht von diesen bedeckten Bereiche der Innenoberfläche des Frontglases aufgebracht wird und dazu ein Stoff verwendet wird, der nur auf den nicht von Leuchtstoff-

elementen bedeckten Bereichen der Innenoberfläche

haftet.

Nach der Erfindung wird z. B. auf die mit den diskreten Oberflächen der verschiedenen Leuchtstoffe versehene Innenoberfläche des Frontglases durch

to Spülen mit einer maximal 10⁰Zoigen Lösung eine leitfähige Schicht aufgetragen, welche sich nur in den Zwischenräumen ausbildet, und daraufhin wird durch Spülen mit einer maximal lO°/oigen Lösung eine dielektrische Schicht aufgebracht, die nach dem

65 Trocknen mit Hilfe einer Coronaentladung aufgeladen wird und auf diese aufgeladene dielektrische Schicht wird der lichtschluckende Stoff durch elektrostatische Abscheidung aus einer Suspension in einem apolaren

Lösungsmittel aufgebracht

Bei diesem Verfahren wird also der lichtschluckende Stoff auf Teile der innenoberfläche des Frontglases angebracht, welche nach Anbringen der Leuchtstoffe noch ganz unbedeckt waren. Die poröse Struktur der Leuchtstoffpunkte verhindert durch die geringe Viskosität der maximal 10%igen Lösung das Ausbilden einer zusammenhängenden leitfähigen Schicht im Gebiet der Leuchtstoffpunkte, so daß die leitfähige Schicht sich tatsächlich nur in den Zwischenräumen zwischen den Leuchtstoffpunkten ausbildet

Während des Aufbringens der dielektrischen Schicht wird durch die Struktur der Leuchtstoffpunkte wieder die Ausbildung einer zusammenhängenden Schicht an diesen Stellen stark erschwert, so daß die dielektrische Schicht nur auf der leitfähigen Schicht anwesend ist. Die dielektrische Schicht soll nach dem Trc-cknen vorteilhaft eine Stärke von weniger als IO μπι, insbesondere von 1 bis 5 μπι. aufweisen.

Während der Aufladung lädt sich die dielektrische Schicht auf Grund ihrer großen Kapazität zu einer hohen Ladungsdichte auf. Über den Leuchtstoffpunkten kommt es wegen des Fehlens eines kapazitiven Schichtaufbaues zu keiner Aufladung. Das entstandene Ladungsbild in den Zwischenräumen wird durch eine elektrostatische Abscheidung aus einer Suspension des schwarzen Pigmentes in einem apolaren Lösungsmittel pigmentiert. Ein apolares Lösungsmittel muß benutzt werden, damit sich das Ladungsbild im Kontakt mit dem Lösungsmittel nicht entlädt. Nach diesem Verfahren, bei dem nur dreimaliges Behandeln mit einer Flüssigkeit ohne jede Bestrahlung erfolgt, wird eine gut deckende schwarze Pigmentierung der Zwischenräume zwischen Leuchtstoffpunkten beliebiger Größe erzielt, ohne daß eine störende Abscheidung des schwarzen Pigmentes auf den Leuchtstoffpunkten auftritt.

Ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch ein Frontglas einer Röhre während des Verfahrens. Die Innenoberfläche des Frontglases einer Farbfernsehbildwiedergaberöhre wird mit grün, blau und rot aufleuchtenden Leuchtstoffpunkten versehen. In jedem Fall werden die Innenoberfläche und die eventuell bereits aufgetrage- ^₅ nen Leuchtstoffpunkte mit einer Suspension des nächsten aufzutragenden Leuchtstoffes in einer Polyvinylalkohollösung, der Ammoniumdichromat zugesetzt ist, überzogen.

Nach dem Trocknen der Schicht wird wäbrend einer Ultraviolettbestrahlung durch die Lochmaske hindurch in einer chemischen Reaktion, der Photogerbung, das Quellvermögen der Schicht an den bestrahlten Stellen herabgesetzt und anschließend der überschüssige Leuchtstoff herausgewaschen. Zunächst wird auf den mit Leuchtstoffpunkten versehenen Flächentcilen eine leitfähige Schicht aufgebracht, die sich nur in den Zwischenräumen zwischen den Leuchtstoffpunkten ausbildet. Dieses wird durch Spülen mit verdünnten Lösungen von ionogenen Substanzen in polaren und nichtpolaren Lösungsmitteln, eventuell unter Zusatz vor» Netzmitteln, erreicht Die leitfähige Schicht, die in einem späteren Verfahrensschritt als Gegenelektrode dient muß nur eine minimale Leitfähigkeit aufweisen, weil nur sehr kleine Ströme durch die leitfähige Schicht fließen müssen. Es werden mit Erfolg z. B. 0,5- bis 3%ige Lösungen von Kaliumsilikat in Wasser oder eines Gemisches von Polyvinylalkohol und Glyzerin in Wasser benutzt.

Es ist dem Fachmann bekannt andere Substanzen zur Herstellung dieser leitfähigen Schicht zu benutzen. Auf diese leitfähige Schicht wird eine dielektrische Schicht von etwa 1 bis 5 μπ> Stärke aufgebracht. Dazu wird die Innenoberfläche des Frontglases z. B. mit einer 1 - bis 5%igen Lösung von Polyvinylkarbazol in 5 Teilen Chlorbenzol und 1 Teil Dichlormethan behandelt Anstatt des PoJyvinylkarbazoJs kann eine Vielzahl von organischen filmbildenden Polymeren, die gute dielektrische Eigenschaften aufweisen, benutzt werden. An den Stellen der Leuchtstoffpunkte wird die Ausbildung einer zusammenhängenden Schicht stark erschwert. Die Schicht wird anschließend getrocknet. Die Figur zeigt die jetzt anwesende Struktur.

Auf einem Frontglas 1 befinden sich Leuchtstoffpunkte 2. Die Zwischenräume auf der Innenoberfläche sind mit einer leitfähigen Schicht 3 versehen, auf der sich eine dielektrische Schicht 4 befindet. Der Bildschirm wird jetzt einer positiven oder negativen Coronaentladung ausgesetzt. Eine oder mehrere nadeiförmige Spitzen oder dünne Drähte werden an eine Hochspannungsquelle von 6 bis 3OkV Gleichspannung gelegt und in einigen Zentimetern Abstand über die geerdete Schicht 3 geführt. Dabei lädt sich die dielektrische Schicht 4 in den Zwischenräumen auf Grund ihrer großen Kapazität zu einer hohen Ladungsdichte auf und die Gegenladungen befinden sich in der leitfähigen Schicht 3. Über den Leuchtstoffpunkten kommt es wegen der fehlenden Kapazität zu keiner Aufladung.

Dieses Ladungsbild in den Zwischenräumen wird nun durch eine elektrostatische Abscheidung aus einer Suspension eines schwarzen Pigments in einem apolaren Lösungsmittel pigmentiert. Als schwarzes Pigment können beliebige schwarze, feinverteilte Farbstoffe benutzt werden. Eine bewährte Rezeptur für ein positiv geladenes Pigment für die schwarze Matrix ist die folgende:

30 g schwarzes Pigment
5 g Polymetacrylat
0,01 g Ca-diisopropylsalicylat
0,01 g Ca-dodecylsulfosuccinat.

In ähnlicher Weise lassen sich andere schwarze Pigmente, z. B. Ruß, verwenden. Durch Verwendung anderer ionogener Substanzen lassen sich auch leicht negative Aufladungen der Pigmente erreichen für den Fall, daß eine positive Aufladung der dielektrischen Schicht benutzt werden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentanspruch:

Verfahren zum Aufbringen einer lichtabsorbierenden Schicht zwischen den Leuchtstoffelementen uif der Innenoberfläche eines Frontglases einer Farbfernsehbildwiedergaberöhre, bei dem auf die zu beschichtende Innenoberfläche des Frontglases zunächst eine elektrisch leitende Schicht und darüber eine dielektrische Schicht aufgebracht wird, bei dem die beiden Schichten nach dem Trocknen einer positiven oder negativen Coronaentladung ausgesetzt werden und dann der in einem apolaren Lösungsmittel suspendierte lichtabsorbierende Stoff elektrostatisch abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht nach den Leuchtstoffelementen auf die nicht von diesen bedeckten Bereiche der Innenoberfläche des Frontglases aufgebracht wird, wobei ein Stoff verwendet wird, der nur auf den nicht von den Leuchtstoffelementen bedeckten Bereichen der Innenoberfläche des Frontglases haftet.

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