DE2137995B2 - Verfahren zur herstellung des bildschirms einer kathodenstrahl-farbbildroehre - Google Patents

Description

Polyvinylalkohol (40 CPS/20" C) 100 ml
Dibasisches Kalziumphosphat in

36°/oiger Suspension 26 ml

Ammoniumdichromat in 18°/oiger

Lösung 1 ml

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Er»thaftungsmittel die folgende Zusammensetzung verwendet wird:

Dreibasisches Natriumphosphat
in 10°/₀iger Lösung 50 ml

Wasserstoffsuperoxyd in l,5°/_oiger
Lösung 200 ml

Die Erfindung beüifft ein Verfahren zur Herstellung des Bildschirms einer Kathodenstr^hl-Farbbildröhre desjenigen Typs, bei welchem die den Bildschirm bildenden Leuchtstofftupfen bzw. -punkte von einem undurchsichtigen, vorzugsweise schwarzen Material umgeben sind. Leuchtstoff-Bildschirme dieser Art weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Beispielsweise kann der Leuchtstoff jeder Komponente in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht werden statt stufenweise. Außerdem ermöglicht das schwarze, undurchsichtige Material eine Erhöhung der Durchlässigkeit des Glassubstrats ohne Beeinträchtiguni, des Schirmkontrasts. Glas hoher Durchlässigkeit wiederum verstärkt den Farbglanz der Leuch'stoffe. Außerdem ermöglicht das schwarze Material mehr Schutzband je Leuchtstofftupfen bzw. -punkt und somit kann der Elektronenstrahl größer als der Leuchtstoffpunkt sein. Als Ergebnis dieser Kombination von Glas hoher Durchlässigkeit, großem Elektronenstrahl und schwarzem undurchsichtigem Material erhält man eine erhebliche Erhöhung der Lichtausgangsintensität ohne Kontrasteinbuße.
Zur Herstellung derartiger Farbbild! Öhrenschirme ist die Anwendung eines herkömm'ichen Maskierungsverfahrens bekannt, bei dem ein gewöhnlicher Photoabdecker auf dem Substrat gemäß dem Muster von Elemeniarflächenbereichen aufgebracht wird, die in ihrer Größe und Anordnung den gewünschten Leuchtstoffpunkten entsprechen; sodann wird ein schwarzes oder anderweitiges Licht absorbierendes Material über dem gesamten Substrat einschließlich der mit dem Photoabdecker abgedeckten Elenv ntarfiächenbereiche aufgebracht und schließlich unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels das Photoabdeckermaterial von dem Substrat abgewaschen oder abgelöst, derart, daß die erwähnten Elementarfiächenbereiche in einer Matrix aus Licht absorbierendem Material freigelegt werden. Abschließend werden dann die Leuchtstoffe aufgebracht.

Dieses bekannte, in vieler Hinsicnt vorteilhafte Verfahren hat jedoch auch zu Schwierigkeiten geführt. Die hauptsächliche Schwierigkeit besteht in der Tatsache, daß die Entfernung des Photoabdeckermaterials durch Herauslösen notwendigerweise ein allmählicher, schrittweiser Prozeß ist, der nur schwer so genau zu kontrollieren ist, daß eine Erosion der angrenzenden umgebenden schwarzen Matrix verhindert und gleich-

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zeitig das Zurückbleiben von Rückständen des ^Dhoto- kontrollierte Anordnung des Leuchtstoff musters inner-

abdeckermaterials, das die anschließende Aufbringung halb der Matrix.

der Leuchtstoffe nachteilig beeinflussen würde, zuver- Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erlässig vermieden werden könnte. findung an Hand der Zeichnung beschrieben: die Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Her- 5 Figuren der Zeichnung veranschaulichen jeweils an stellung de-j Bildschirms einer Kathodenstrahl-Farb- Hand eines Ausschnitts aus der den Bildschirm bildenbildröhre, der eine Vielzahl von Triplets von Leucht- den Röhrenfrontplatte die verschiedenen Stadien des stofftupfen oder -punkten aus drei Leuchtfarben auf erfindungs"mäßen Herstellungsvorgangs,
einem Substrat aufweist, die voneinander durch Licht F i g. 1 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der absorbierende Schirmbereiche getrennt sind, bei dem io Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre mit einem bei man auf dem Substrat eine Schicht aus einem Mate- 10 gezeigten Glassubstrat. Diese Frontplatte ist mit rial aufbringt, das durch Einwirkung aktinischer einer Schicht oder einem Film 11 aus einem Material Strahlung an dem Substrat haftend gemacht werden überzogen, das durch Lichteinwirkung haftend gekann, Bereiche dieser Schicht in Form eines Musters macht werden kann (»Photo bondable material«); als aus Elementarbereichen, welche in ihrer Abmessung 15 Material für diesen Überzug eignet sich z. B. ein Ge- und Anordnung den späteren Leuchtstofftupfen ent- misch aus Polyvinylalkohol (PVA), dibasischem Kaisprechen, mit der aktinischen Strahlung belicntet und ziumphosphat und Ammon^; mdichromat. Der PoIyhierdurch an dem Substrat haftend madit, di; Schicht vinylalkohol dient als Bindemittel, das Kalziumphosentwickelt, wodurch das gesamte Schichtmaterial mit phat gewährleistet einen guten Verbund mit dem Glas. Ausnahme der durch die Lichteinwirkung an dem 20 und das Ammoniumdichromat ist ein Lichtsensibili-Substrat haftend gemachten Elementarnächenbereiche sator. Dieser Filmüberzug wird getrocknet und sodann entfernt wird, auf das Substrat und die an diesem durch L; den Bereichen 12,13 und 14 der Schicht 11 mit akti-Lichteinwirkung haftend gemachten Bereiche der nischem Licht belichtet. Wie in Fig. 2 schematisch Schicht eine weitere Schicht aus einem Licht absor- angedeutet, wird dieser Arbeitsgang in einem »Lichtbierenden Material aufbringt und sodann ein Ent- 25 haus« herkömmlicher Art vorgenommen, das eine inhaftungsmittel zur Lösung des durch Lichteinwirkung tensitätsstarke Punktlichtquelle 15 in solcher Anordin den genannten Elementarbereichen an dem Sub- nung aufweist, daß das von ihr ausg' hende Licht auf strat haftend gemachten Materials aufbringt, derart, die ihr zugewandte Oberfläche iiner (nicht dargestellten) daß das Substrat in den genannten Elementarflächen- über der Frontplatte 10 liegenden Lochmaske fällt, bereichen freigelegt wird. 30 Nach herkömmlicher Technik werden drei Belichtun-

Der Erfindun« liegt als Aufgabe die Schaffung eines gen vorgenommen, und zwar jedesmal mit unterschiedderartigen Verfahrens zugrunde, bei welchem die er- Hcher Relativanordnung zwischen der Lichtquelle 15 wähnten Schwierigkeiten der bekannten Verfahren und der Frontplatte 10. Bei jeder Belichtung fällt die zuverlässig vermieden werden und die zur Aufnahme aktinische Belichtungsstrahlung auf einen kleinen der Leuchtstoffe vorgesehenen Elementarflächenbe- 35 kreisförmigen Bereich des Films 11, wodurch ein sehr reiche in der schwarzen Matrix sauberer, schneller und kleiner Tupfen oder Punkt fixiert wird. Diese Belichvor allem genauer als bisher definiert und kontrolliert tungen werden aufeinanderfolgend und gemäß einem werden können. Muster mit Elementarbereichen G, B und R ausge-

Zu diesem Zweck ist bei dem Verfahren der vor- führt, welche in ihrer Größe und Anordnung den

stehend genannten Art gemäß der Erfindung vorge- 40 grünen, blauen und roten Leuchtstoffpunkten bzw.

sehen, daß das durch Einwirkung aktinischer Strahlung -tupfen entsprechen, die im Endeffekt auf den Röhren-

zn dem Substrat haftend gemachte Material dibasi- schirm aufgebracht werden müssen,

sches Kalziumphosphat enthält, derart, daß es bei der Wie in F i g. 3 gezeigt und weiter unten im Beispiel 1

Behandlung mit dem Enthaftungsmittel in einzelnen noch im einzelnen erläutert wird, wird die Schicht 11

Plättchen von dem Substrat abblättert und hierbei das 43 aus dem durch Lichteinwirkung haftend gemachten

darüberliegende. Licht absorbierende Material mit- Material e:.. Wckelt, derart, daß sämtliche Bereiche mit

nimmt. Ausnahme der durch die Lichteinwirkung haftend ge-

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann vor- machten Bereiche 12, 13 und 14, die in den später von

gesehen sein, daß für die Schicht aus dem durch Licht- den grünen, b'auen und roten Leuchtstoffpunkten ein-

einwirkung haftend machbaren Material eine Zusam- 5° zunehmenden Elenientarbeieichen liegen, entfernt wird,

mensetzung aus Polyvinylalkohol, dibasischem Kai- Wie aus F i g. 4 ersichtlich, wird sodann eine Schicht

ziumphosphat und Ammoniumdichromat verwendet Io aus einem Licht absorbierenden Material über dem

wird. gesamten Substrat und den durch Lichteinwirkung

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit haftend ^-machten Tupfenbereichen 12,13 und J4 aufdurch die Verwendung eines besonderen, dibasisches 55 gebracht. Wie weiter unten erläutert, kann die Schicht

Kalziumphosphat enthaltenden Abdeckermaterials ein 16 aus einem Gemisch von Lampenruß, Isopropyl-

»Abspringen<( des zuvor durch selektive Belichtung in alkohol und Wasser bestehen; die Schicht wird nach

den 'ür die Leuchtstoffe vorgesehenen Bereichen am dem Aufbringen getrocknet und bildet einen dünnen

Substrat haftend gemachten Materials erreicht, wobei Film. Gemäß der Erfindung wird sodann die Schicht dieses in geflossener Form abspringende Material die 60 aus dem Licht absorbierenden Material an den Elemen-

darüberlicgende Licht absorbierende Schicht in den tarbereichen, die später von den grünen, blauen und

genannten Bereichen mitnimmt, derart, daß genau de- roten Leuchtstoffen eingenommen werden sollen,

finierte, für die nachfolgende Aufbringung der Leucht- wiederum entfernt, und zwar durch Aufbringen eines

stoffe vorgesehen: Bereiche innerhalb einer ebenfalls Mittels, das bewirkt, daß das durch Lichteinwirkung genau definierten schwarzen Matrix erhalten werden. 65 in den Bereichen 12, 13 und 14 mit dem Substrat haf-

lrgendwelche Rückstände des Abdeckermaterials wer- tend verbundene Material sich von dem Substrat 10 in

den bei diesem Verfahren zuverlässig vermieden, und diskreten Mengen oder Plättchen ablöst. Dieser Vor-

man erhält eine außergewöhnlich genau definierte und gang ist im einzelnen aus F i g. 5 ersichtlich, aus dem

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man erkennt, daß die einzelnen Plättchen des durch strahl von entionisiertem Wasser behandelt, wodurch

Lichteinwirkung haftend gemachten Materials 12, 13 das gesamte nicht belichtete Material entfernt wird und

und 14 praktisch von dem Substrat »abspringen« und nur die durch die Lichteinwirkung an dem Substrat

hierbei die darüberliegenden Bereiche aus der licht- haftenden Tupfen zurückbleiben,

absorbierenden Schicht 16, die bei 16C, 16B und 16Λ 5 Sodann wurde ein schwarzes Überzugsmaterial

gezeigt sind, mitnehmen. durch Mischen der folgenden Bestandteile in einer

Durch dieses sehr einfache und in seiner Ausführung Mischvorrichtung hergestellt:

Plättchen von dem Substrat so abgelöst, daß kein Rückstand verbleibt. Das erfindungsgemäße Verfahren io

13 Millimikron 25 g

Isopropylalkohol 400 ml

führt zu einer außerordentlich genauen Bestimmung fenfionS ££ wasser' ['. [ ['. \ \\\ \\ W ω ml des in der schwarzen Matrix gewünschten Punkt- bzw.

Tupfenmusters. Von besonderer Bedeutung ist, daß Dieses schwarze Überzugsmaterial wurde mit Luft

hierbei keine Erosion der umgebenden angrenzenden auf die Frontplatte aufgesprüht, und zwar in solcher Teile der schwarzen Matrixschicht 16 auftritt, wie dies 15 Menge, daß ein einheitlicher Überzug von 3 Mikron

bei den bisher bekannten Verfahren mit Wasch- oder Dicke gebildet wurde.

Auflösungs-Verfahrensschritten üblicherweise der Fall Sodann wurde eine Lösung zur Entfernung der

war. haftenden Tupfen wie folgt hergestellt: ^{DiF bi}*^dddül^

τ ^DiMⁿ.^Fm^g-f ^bei^*^und7"g^ede"^tetenen.^dß^ült^ⁿ Tribasisches Natriumphosphat in

Leuchtstofftupfen oder -punkte werden nach Verfah- ao ^q₀, · ix_sunE SO 1

rensschritten aufgebracht, die in der Fachwelt bekannt Wasserstoffsuperoxyd " "in"' l,5°/_oiger

sind und hier nicht im einzelnen erläutert zu werden Lösung 200 1

brauchen. Es sei hier nur erwähnt, daß eine (nicht dar-

gestellte) lichtempfindliche Leuchtstoffsuspension oder Diir.c Lösung wurde 30 Sekunden lang unter Durch- -aufschlämmung auf die Frontplatte 10 aufgebracht, 25 wirbelung auf der Frontplatte zur Einwirkung geeine Maske in geeigneter Anordnung angebracht und bracht. Es ergab sich, daß danach sämtliche eingangs sodann das lichtempfindliche Leuchtstoff material durch durch Lichteinwirkung haftend gemachten Tupfendicsc Maske in einem »Lichthaus« beuchtet wird. Das bereiche sauber und rückstandsfrei entfernt waren, wonicht belichtete Material wird anschließend entfernt. durch ein schwarzer Überzug auf der Frontplatte Diese Verfahrensschrittfolge und anschließende Wasch- 30 außer an den Stellen, wo in den nachfolgenden Verschritte werden für jeden der drei den Mosaikbild- fahrensschritten die Leuchtstoffpunkte bzw. -tupfen schirm bildenden Leuchtstoffe wenigstens einmal aus- aufgebracht werden sollen, zurückblieb. Nach der geführt. Als Ergebnis des gesamten Verfahrens erhält Fertigstellung wies die Farbbildröhre einen dichten, man einen Röhrenschirm mit einer Vielzahl von Leucht- undurchsichtigen schwarzen Überzug als Hintergrund stofftupfen bzw. -punkten der in F i g. 6 angedeuteten 35 zwischen den Leuchtstofftupfen auf. Die erfindungs-Art, wobei die Leuchtstoffpunkte in Dreifarben- gemäße Behandlung hatte keinerlei beeinträchtigende Gruppen in einer schwarzen Matrix angeordnet sind. Auswirkung auf die Aufbringung oder die Wirkungs-

Im folgenden werden spezielle Beispiele für die Zu- weise der drei Leuchtstoffe,

sammensetzung und die Herstellung der im Rahmen . .

des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Stoffe 40 Beispiele

erläutert. Es wurde wie im Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch

B e i s ρ i e 1 1 ^d'^{e Lösun}S ^zur Entfernung der zuvor durch Lichteinwirkung haftend gemachten Tupfenbereiche in Form

Es wird eine lichtempfindliche Zusammensetzung eines feinstverteilten Sprühstrahls aufgebracht wurde,

durch Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: 45 was eine noch wirksamere Entfernung der Tupfen-

Polyvinylalkohol (40 CPS/20°C) ... 100 ml bereiche ergab.

Dibasisches Kalziumphosphat in einer Beispiel 3

SK^

Losung 1 ml ^ _{Tupfenbereiche eine 22}o/_?i_ge Wasserstoff superoxyd-

Diese Zusammensetzung wurde auf einer sauberen lösung verwendet wurde. Die Entfernung der Tapfentrockenen Röhrenfrontplatte aufgetragen, und zwar in bereiche war in 5 Minuten abgeschlossen, ausreichender Menge, daß man nach vierminutigem . ■ 1 _Λ Rotieren der Platte mit 170 U/min in einer trockenen 55 B e 1 s ρ 1 e 1 4 Luftatmosphäre einen gleichförmig dünnen Überzug Es wurde wie im Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch erhält. Der Überzug kann jedoch auch anderweitig, als schwarzer, lichtundurchlässiger Überzug statl beispielsweise durch Sprühverfahren aufgebracht wer- Lampenruß eine wäßrige Suspension von Graphit mil den. Teilchengrößen von 2¹I₂ Mikron verwendet wurde Unter Verwendung herkömmlicher »Lichthäuser« 60 Es ergab sich, daß Graphit einerseits die erwünschter wurde die so überzogene Frontplatte belichtet, und Eigenschaften von Lampenruß ebenfalls aufweist unc zwar erfolgte je eine Belichtung für jede Leuchtstoff- andererseits demgegenüber den Vorteil hat, daß ei farbe in dem für das endgültige Erzeugnis gewünschten höhere Temperaturen bei der nachfolgenden Fabri Leuchtstoffmuster. Die belichteten Frontplatten wur- kationsbehandlung der Röhre, wie beispielsweise bein den zur Entwicklung mit einem feinzerteilten Sprüh- 65 Ausheizen, bei der Dichtungssintening u. dgl. aushält

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung des Bildschirms einer Kathodenstrahl-Farbbildröhre, der eine Vielzahl von Triplets von Leuchtstofftupfen oder -punkten aus drei Leuchtfarben auf einem Substrat aufweist, die voneinander durch Licht absorbierende Schirmbereiche getrennt sind, bei dem man auf dem Substrat eine Schicht aus einem Material aufbringt, das durch Einwirkung aktmischer Strahlung an dem Substrat haftend gemacht werden kann, Bereiche dieser Schicht in Form eines Musters aus Elementarbereichen, welche in ihrer Abmessung und Anordnung den späteren Leuchtstofftupfen entsprechen, mit der aktinischen Strahlung belichtet und hierdurch an dem Substrat haftend mach-., die Schicht entwickelt, wodurch das gesamte Schichtmaterial mit Ausnahme der durch die Lichteinwirkung an dem Substrat haftend gemachten Elementarfiächenbereiche entfernt wird, auf das Substrat und die an diesem durch Lichteinwirkung haftend gemachten Bereiche der Schicht eine weitere Schicht aus einen! Licht absorbierenden Material aufbringt und sodann ein Enthaftungsmittel zur Lösung des durch Lichteinwirkung in den genannten Elementarbereichen an dem Substrat haftend gemachten Materials aufbringt, derart, daß das Substrat in den genannten Elementarflächenbereichen freigelegt w!.d, d a d u .· c h g ekennzeichnei, di.2> das letztgenannte Material (11) dibasisches Kalziumph sphat enthält, derart, daß es bei der Behandlung mit dem Enthaftungsmittel in einzelnen Plättchen von dem Substrat (10) abblättert und hierbei das darüberliegende, Licht absorbierende Material (16 G, 16 B, 16 Ä) mitnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den freigelegten Elementarbereichen (12, 13, 14) und anschließend durch Aufbringung von Leuchtstoffen mit den gewünschten Fluoreszenzeigenschaften die Leuchtstoffpunkte (g, b, r) der Leuchtstofftriplets hergestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schicht aus dem durch Lichteinwirkung haftend machbaren Material eine Zusammensetzung aus Polyvinylalkohol, dibasischem Kalziumphosphat und Ammoniumdichromat verwendet wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Licht absorbierende Schicht Lampenruß veAvendet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Licht absorbierende Schicht Graphit mit einer Teilchengröße von etwa 2¹Z₂MiICrOn verwendet wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Enthaftungsmittel Wasserstoffsuperoxyd verwendet wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Enthaftungsmittel eine Lösung von dreibasischem Natriumphosphat und Wasserstoffsuperoxyd verwendet wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet

daß für die Schicht aus dem durch Lichteinwirkung haftbar machbaren Material die folgende Zusammensetzung verwendet wird: