DE2162886C3 - Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms und Anwendung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /.ur Herstellung eines Leuchtschirms, bei dem zur Bildung eines fotoempfindlichen Films eine Suspension eines fotoempfindlichen Materials aus Polyvinylalkohol und einem Dichromat sowie eines Leuchtstoffes auf eine Oberfläche eines Schirmträgers aufgebracht wird, worauf der Film zur Bildung eines Leuchtstoffüms in einem bestimmten Wiederholungsmuster entsprechend diesem Muster belichtet und entwickelt wird.

Der Leuchtschirm einer Farbbildröhre wird im allgemeinen in der Weise gebildet, daß man Polyvinylalkohol und ein Dichromat als Fotosensibilisator, wie Ammoniumdichromat, in einem vorgegebenen Verhältnis mischt, in dem flüssigen Gemisch einen Leuchtstoff dijpergiert, die resultierende Suspension auf die Innenfläche der Stirnplatte aufbringt, zwecks Bildung eines lichtempfindlichen Films trocknet, den Film durch öffnungen einer Schattenmaske in Punktform belichtet und dann den belichtete;] Film entwickelt. Nach einem solchen Verfahren erhält man eine regelmäßige Anordnung der Leuchtstoffpunkte mit Dreifarbemission, indem man jeweils die Lage der für die Belichtung dienenden Lichtquelle in das Ablenkzentrum des Elektronenstrahls zur Erregung jedes Leuchtstoffs verschiebt und jeden zuvor erwähnten Verfahrensschritt unter Verwendung von Leuchtstoffen für grüne, blaue und rote Emission wiederholt.

Bei den auf diese Weise erhaltenen Leuchtstoffpunkten mit Mehrfarbemission haftet Leuchtstoff mit unterschiedlicher Farbemission notwendigerweise an den Leuchtstoffpunkten an, die bei der ersten und zweiten Stufe erhalten wurden — mit Ausnahme der in der letzten Stufe gebildeten Leuchtstoffpunkte —, und es ist schwierig, das Anhaften von Leuchtstoff unterschiedlieher Farbe an einem Leuchtstoffpunkt vollständig zu verhindern. Wird zur vollständigen Entfernung des anhaftenden Leuchtstoffs eine Entwicklung für eine lange Zeitdauer durchgeführt, so werden sogar die Leuchtstoffpunkte entfernt, die an der Innenfläche der Stirnplatte von der vorhergehenden Stufe anhaften, d. h„ es fallen Leuchtstoffpunkte aus.

Aus der DT-OS 18 11 619 ist ein Verfahren zum Aufbringen von rasterförmigen Leuchtstoffschichten bekannt, bei dem zunächst ein lichtempfindlicher Film aus einer Suspension von leuchtstoff- und strahlungsempfindlicher Substanz auf der Innenfläche des Leuchtschirmträgers gebildet wird, wobei die Suspension Polyvinylalkohol und einen Sensibilisator enthält. Als Senis sibilisator ist Ämmoniumdichromat genannt der aber im Hinblick auf die Leuchtkraft und die schwierige Abbaubarkeit als nachteilig angesehen wird.

Aus der US-PS 34 72 672 ist ein Verfahren zur Herstellung von Farbfernsehröhren unter Bildung von Farbmustern oder -flecken bekannt, bei dem ebenfalls ein fotoempfindlicher Film aus Polyvinylalkohol und gegebenenfalls einem Sensibilisator zur Anwendung komm! Hierbei folgt auf die Entwicklung eine chemische Härtung mit Borsäure bzw. einer Lösung von Borsäureanhydrid. Polyvinylalkohol wird zusammen mit Äthylenglykol und Dioxan als Suspensionsmittel genannt, wobei ferner Ämmoniumdichromat zur Anwendung kommt. Anschließend wird mit UV-Strahlung belichtet, dann mit einem grünen Leuchtstoff beschichtet, gewaschen, fixiert, entwickelt und dann die genannte Borsäureanhydridlösung durch Düsen aufgesprüht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Mehrfarbemission einerseits das Ausfallen von Farbpunkten und andererseits eine Farbmischung zu verhindem. Außerdem soll der Farbverschleierungsgrad jedes Leuchtstoffpunktes wesentlich verringert werden.

Erf'.ndungsgemäß wird die Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß im Anschluß an die Entwicklung der Leuchtstoffilm mit einer Chromsäurelösung in Berührung gebracht wird. Auf diese Weise wird die Farbmischung für jeden Leuchtstoff wirksam vermieden, so daß sich eine Farbbildröhre ergibt, die ausgezeichnete Bilder liefert.

Vorzugsweise verwendet man als Chromsäurelösung eine wäßrige Lösung, die eine beliebige Menge bis 10 Gewichtsprozent Chromsäure enthält. Bei einem Ansteigen der CKh-Konzentration über 10% nimmt die Leuchtdichte stark ab.

Vorzugsweise ist die Chromsäurelösung eine wäßrige Lösung mit einem pH-Wert von nicht mehr als 2,0. Bei diesem pH-Wert ist der Härtungsgrad des Films besonders ausgeprägt.

Bevorzugt wird eine wäßrige Chromsäurelösung verwendet, die 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Chromsäure enthält.

In den Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung sind in grafischen Darstellungen die Beziehungen zwischen der CrO3-Konzentration und der Farbverschleierungsrate, zwischen der CrO3-Konzentration und der Leuchtdichte bzw. zwischen der CKh- Konzentration und der Brauchbarkeit gezeigt.

Das erfindungsgemäOe Verfahren wird an Hand des folgenden Beispiels mehr im einzelnen beschrieben.

Zur Herstellung einer Flüssigkeit zur Bildung eines lichtempfindlichen Films wurden einer wäßrigen Lösung, die 1 bis 7% Polyvinylalkohol enthält, 0,01 bis 0,25 Gewichtsprozent Ämmoniumdichromat, bezogen auf Polyvinylalkohol, hinzugefügt. In dieser filmbildenden

Flüssigkeit wurde der erste Leuchtstoff, z. B. ein Leuchtstoff mit grüner Strahlung, suspendiert Die erhaltene Suspension wurde durch das bekannte Strömungsbeschichtungsverfahren auf die Oberfläche der Stirnplatte gleichmäßig aufgebracht Die so aufgebrachte Schicht wurde zur Bildung eines fotoempfindlichen FHtis getrocknet, und dann wurde dieser Film mit einer Punkt-Lichtquelle, die sich an der dem Ablenkzentrum des Elektronenstrahls entsprechenden Stelle befand, durch öffnungen einer an der Stirnplatte befestigten Schattenmaske belichtet, und danach wurden unbelichtete Teile des Films mit warmem Wasser weggespült und die belichteten Teile getrocknet, um einen die Leuchtstoffe enthaltenden punkteförmigen Film zu erhalten.

Danach wurde der punkteförmige Film einer Tauchbehandlung mit Chromsäurelösung in einer vorbestimmten Konzentration für einige zehn Sekunden unterzogen, und dann wurde der so behandelte Film in nassem Zustand wieder mit warmem Wasser gewäsehen.

Durch diese Behandlung mit Chromsäurelösung wurde die Härtung des punkteförmigen Films extrem beschleunigt, und die Farbvermischungsrate, nämlich der Farbverschleierungsgrad jedes Leuchtstoffpunkts auf einem Leuchtschirm ist im Vergleich zu Leuchtstoffpunkten, die ohne diese Behandlung gebildet wurden, verringert. Nach Untersuchungen war der Grad der Härtung des Films bei einem pH-Wert kleiner 2 der Chromsäurelösung deutlich sichtbar. F i g. 1 zeigt die Beziehung zwischen der Konzentration der Chromsäure (CrCh) in der Behandlungslösung und der Farbverschleierung als Relativwert, wobei mit 100 die \4enge blauen Leuchtstoffs angegeben wurde, der in grünen Leuchtstoffpunkten sitzt, wenn eine Behandlung mit Chromsäurelösung nicht vorgenommen wurde.

Nach den Ergebnissen der Untersuchungen hat sich ergeben, daß bei einem Ansteigen eier Konzentration von CrCb bis zu etwa 10% die Härtung des Films zunimmt und die Farbverschleierung zum Abnehmen neigt. Es tritt jedoch die weitere Erscheinung auf, daß die Leuchtdichte abnimmt, wenn an dem Leuchtstoff Chrom haftet F i g. 3 zeigt die Beziehung zwischen der CKb-Konzentration in der Behandlungslösung und der Leuchtdichte, die gemessen wurde, nachdem die Behandlungslösung bei 500⁰C für eine Stunde auf einem Leuchtstoff mit grüner Strahlung erhitzt wurde, nämlich kupfer-aluminium-aktiviertem Zinksulfid-Cadmiumsulfid-Leuchtstoff [(Zn Cd) S : Cu, Al], der hier verwendet wurde. Das Ergebnis zeigt, daß eine CrCb-Konzentration, die 10% übersteigt, nicht vorteilhaft ist. F i g. 3 zeigt eine Anwendungskurve der CrCb-Konzentration in der Behandlungslösung, die unter Berücksichtigung der durch die Filmhärtungsbehandlung verursachten Abnahme der Farbverschleierung und der zulässigen unteren Grenze der Leuchtdichte des Leuchtstoffs erhalten wurde. Das heißt die praktisch anwendbare CrCb- Konzentration beträgt bis zu 10%, vorzugsweise 0,5 bis 10%, bei der die Filmhärtung und die zulässige Abnahme der Leuchtdichte ausgeglichen sind. Der Scheitelwert des praktischen Wertes liegt bei einer CrCb-Konzentration von etwa 5%. Die Behandlung mit Chromsäurelösung wird bei der Verfahrensstufe der Punktebildung des zweiten Leuchtstoffs, z. B. Leuchtstoff mit blauer Strahlung, angewendet, wodurch die Härtung von punkteförmigem Film, der blaustrahlenden Leuchtstoff enthält, beschleunigt werden kann. Da ein Leuchtschirm der üblichen Farbbildröhre dreifarbige Leuchtstoffe besitzt, besteht ferner keine Notwendigkeit, die Behandlung mit Chromsäurelösung bei der Bildung von Leuchtstoff punkten des driuen Leuchtstoffs, z. B. rotstrahlendem Leuchtstoff, anzuwenden. Die Behandlung mit Chromsäurelösung hat die gleiche Filmhärtungswirkung, selbst wenn die Reihenfolge der Bildung der Punkte des ersten, zweiten und dritten Leuchtstoffs geändert wird.

Vorzugsweise sollte jedoch ein Leuchtstoff, der eine größere Leuchtdichtenabnahme infolge des Anhaftens von Chrom zeigt, später verwendet werden. Insbesondere, wenn Punkte aus rotstrahlendem Leuchtstoff aus einem Oxyd seltener Erde zuletzt gebildet werden, wird die Abnahme der Leuchtdichte infolge des Anhaftens von Chrom verhindert, wodurch eine klare Leuchtstoffoberfläche erhalten wird.

Selbst wenn eine Suspension mit anderem Leuchtstoff auf einen gehärteten Punktefilm aufgebracht und getrocknet wird, kann der unbelichtete lichtempfindliche Film durch Waschen mit warmem Wasser vollständig entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls verwendet werden, wenn ein Leuchtschirm mit den zuvor erwähnten Verfahrensstufen in Punkteform auf einer Stirnplatte gebildet wird, die an den Stellen einer Oberfläche, an denen Punkte aus Leuchtstoffen mit Dreifarbenstrahlung zu bilden sind, Löcher hat und einen lichtabsorbierenden Film, wie Graphit, auf der anderen Oberfläche.

Ferner kann die Erfindung bei der Herstellung einer Farbbildröhre mit einem Leuchtschirm in Streifenform angewendet werden, wenn ein Polyvinylalkohol-Dichromatsystem als lichtempfindlicher Film verwendet wird.

Ein Leuchtschirm für eine Farbbildröhre wird gewöhnlich hergestellt durch die erste Stufe, bei der ein Leuchtstoff mit blauer Strahlung in einer wäßrigen Lösung eines fotoempfindlichen Materials suspendiert wird, die Polyvinylalkohol und Ammoniumdichromat enthält, die erhaltene Suspension zur Bildung eines fotoempfindlichen Films auf die Innenoberfläche einer Stirnplatte aufgebracht wird, der Film durch öffnungen einer Schattenmaske belichtet und der belichtete Film zur Bildung eines punkteförmigen Leuchtstoffilms entwickelt wird, und durch die zweite und die dritte Stufe, bei denen die punkteförmigen Leuchtstoffilme mit grüner und roter Strahlung in dieser Reihenfolge durch im wesentlichen das gleiche Verfahren wie bei der ersten Stufe gebildet werden. Es werden die bei der erstenj und zweiten Stufe gebildeten punkteförmigen Leuchtstoffilme zur Härtung des Films mit Chromsäurelösung, behandelt, wodurch Farbmischung, nämlich sogenannte Farbverschleierung, die durch einen bei der folgenden Stufe verwendeten Leuchtstoff mit anderer Farbstrah-¹ lung hervorgerufen wird, verringert wird und die Farbreinheit der Strahlung von der Leuchtschirmfläche verbessert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms, bei dem zur Bildung eines fotoempfindlichen Films eine Suspension eines fotoempfindÜchen Materials aus Polyvinylalkohol und einem Dichromat sowie eines Leuchtstoffes auf eine Oberfläche eines Schirmträgers aufgebracht wird, worauf der Film zur Bildung eines Leuchtstoffilms in einem bestimmten Wiederholungsmuster entsprechend diesem Muster belichtet und entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend der so erzeugte Leuchtstoffilm mit einer Chromsäurelösung in Berührung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man als Chromsäurelösung eine wäßrige Lösung verwendet, die bis zu 10 Gewichtsprozent Chromsäure enthält

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromsäurelösung eine wäßrige Lösung mit einem pH-Wert von nicht mehr als 2,0 ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Chromsäurelösung verwendet, die 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Chromsäure enthält

5. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Bildschirmen für Farbbild-Kathodenstrahlröhren.