DE2423280A1 - Photographisches verfahren zur herstellung einer bildschirmstruktur unter verwendung von organischen, das licht streuenden teilchen - Google Patents

Description

7675-74/Dr.U/li 2 A 2328 O

RCA 65137

U.S. Serial No. 359,901

Filed May 14, 1973

RCA Corporation New York, N.Y. / USA

Photographisches Verfahren zur Herstellung einer Bildschirmstruktur unter Verwendung von organischen, das Licht streuenden Teilchen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bildschirmstruktur für eine Kathodenstrahlröhre durch photographisches Drucken mit einem photosensitiven polymeren Bindemittel-Material.

In der US-Patentschrift 3 533 719 vom 13. Oktober 1970 wird ein photographisches Verfahren zur Herstellung eines lumineszenten Bildschirms für eine Kathodenstrahlröhre beschrieben. Das Verfahren umfaßt das Beschichten einer tragenden Oberfläche mit einem Film, der im wesentlichen aus einem organischen, polymeren Bindemittel-Material, dessen Löslichkeit geändert wird, wenn es Strahlungsenergie (Photobindemittel) ausgesetzt wird, und Teilchen-von anorganischem, lichtstreuenden Material, besteht. Der Film wird einem Bild in Form von Strahlungsenergie ausgesetzt, wodur'ch Bereiche von grösr serer Löslichkeit und Bereiche von geringerer Löslichkeit in

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dem Film erzeugt werden. Der belichtete Film viird durch Entfernenn der Bereiche mit größerer Löslichkeit und Beibehalten der Bereiche von geringerer Löslichkeit entwickelt. Teilchen von Schirmstruktur-Material, wie beispielsweise Leuchtstoffteilchen, werden an die Filmregionen mit geringerer Löslichkeit entweder vor oder nach der Entwicklung des Films adhäriert. Die Menge an Material, das adhäriert zurückbleibt, war bisher gewöhnlich auf eine eng gepackte Einzelschicht von Teilchen beschränkt. Dies kann. Variationen in der Lichtausbeute als auch eine niedrige Lichtausbeute im Vergleich mit einer Vielfachschicht von Teilchen bewirken. Die zurückbehaltenen Filmbereiche, welche das Schirmstruktur-Material tragen, werden bei Temperaturen unterhalb von etwa 500 ⁰C zur Verdampfung des vorhandenen organischen Materials gebrannt.

Die Teilchen des lichtstreuenden Materials in dem Film haben die Funktion, die Wirksamkeit der exponierenden Stufe, zu erhöhen, und hierdurch die aforderliche Belichtung bzw. Exposition (Zeit und/oder Intensität) zu verringern. Ferner bewirken die lichtstreuenden Teilchen eine gleichmäßigere Belichtung in den bestrahlten Bereichen des Filmes. Die in der oben genannten US-Patentschrift 3 533 719 beschriebenen lichtstreuenden Teilchen sind beispielsweise zweibasisches Calciumphosphat, Magnesiumoxidmilch, Magnesiumsilicat und

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Talk. Alle diese Materialien sind anorganische Materialien und können unterhalb von etwa 500 C nicht verflüchtigt werden. Im Endergebnis verbleibt ein Rückstand an lichtstreuenden Teilchen, nachdem die Struktur gebrannt worden ist. Ein derartiger Rückstand hat den Effekt, daß er die Wirksamkeit reduziert oder die Leistungsfähigkeit des Bildschirms herabsetzt. Auch dissoziieren viele dieser Materialien in Wasser und haben eine nachteilige Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften der erzeugten Filme und auf das Verfahren im allgemeinen.

Sin Verfahren zur Ausbildung einer Ausfuhrungsform der Erfindung folgt ganz allgemein den Stufen in dem oben beschrie- ■ benen Verfahren nach dem Stande der Technik, mit der Ausnahme, daß der trockene Film etwa 10 bis 80 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des vorhandenen, polymeren Bindemittel-Material, an lichtstreuenden Teilchen eines unlöslichen, verflüchtigbaren, organischen Materials enthält. Die organischen lichtstreuenden Teilchen haben vorzugsweise eine mittlere Größe von etwa 0,3 bis 1,0 Mikron und werden bei Temperaturen von unterhalb etwa 500 ⁰C verflüchtigt.

Durch die Verwendung von verflüchtigbaren, organischen, lichtstreuenden Teilchen können die Nachteile des Verfahrens nach dem Stande der Technik überwunden werden. Die Teilchen können

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durch Verflüchtigung während der Brennstufe entfernt werden, wobei sie im wesentlichen keinen Rückstand hinterlassen, welcher die Wirksamkeit reduziert oder die Leistungsfähigkeit des Bildschirmes herabsetzt. Auch haben die Teilchen keine nachtilige Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften des erzeugten Filmes oder auf das Verfahren im allgemeinen. Dennoch werden alle Vorteile der Anwendung von lichtstreuendeh Teilchen in dem Film realisiert.

Ebenso wurde ganz unerwarteterweise gefunden, daß der feuchte Film nach der Belichtung große Mengen an Lösungsmittel aufsaugt. Diese großen Mengen an Lösungsmittel sind ziemlich beweglich und es bewegt sich das Lösungsmittel, nachdem die Teilchen des Schirmstruktur-Materials aufgebracht worden sind, durch Kapillarwirkung in die aufgebrachten Teilchen, was es ermöglicht, große Mengen an Teilchen an den Film zu adhärieren. Es wird angenommen, daß sich kleine Mengen an Photobindemittel in dem beweglichen Lösungsmittel auflösen oder dispergieren und weiterhin die Haftung der Teilchen an den Film unterstützen.

Die einzige Figur ist ein Fließschema-Diagramm des neuen Verfahrens.

Beim Drucken von Photobindemittel-Mustern durch die zur Her-409849/0821

stellung von Färbfernsehbildröhren allgemein angewandte Bild-Projektionstechnik besteht eine Tendenz für die zurückbehaltenen Bildbereiche sich federförmig gegen die Kanten der Bereiche auszubilden, derart, daß Bereiche mit sehr dünnem und schwachen Film ausgebildet werden. Für einen Film, der über eine gepunktete Frontplatte geschichtet ist, wird die Intensitätsgradation des auf den Film fallenden Lichtes weiter durch diese Oberfläche moduliet, derart, daß die unterbelichteten Bereiche des Filmes, insbesondere in den Halbschattenbereichen an der Grenze der exponierten Bereiche, sehr gezackt sind-

Frühere Patentschriften, beispielsweise die oben erwähnten US-Patentschrift 3 533 719 und die US-Patentschrift 3 623 vom 30. November 197I erwähnen, daß die Kanten der exponierten Filmbereiche.besser beichtet werden können, wenn lichtstreuende, anorganische Teilchen in relativ geringer Konzentration in dem Film enthalten sind, um einen ausreichenden Lichtdurchgang durch den Film zu ermöglichen, so daß eine Haftung erreicht wird, und noch mit genug Lichtstreuung, um die Anwendung des chemisch wirksamen Lichtes wirksamer zu machen. Es wird angenommen, daß die Anwesenheit derartiger Teilchen weiterhin hilft, durch Streuen des Lichtes aus relativ überbelichteten Schatten hoher Intensität und Halbschattenbereichen in beinahe unterbelichtete Halbschatten-

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bereiche. Der Gesamteffekt nach dem Entwickeln .besteht darin, größere, gut definierte Bereiche von zurückbehaltenem Film für die gleiche Belichtung mit einem abrupteren Abfall in den Halbschattenbereichen zu erzeugen, so daß die Kanten der Bereiche des zurückbehaltenen Films eine geringere federartige Ausgestaltung zeigen und während der Entwicklung in geringerem Maße einem übereinanderliegen oder Reißen unterworfen sind. Irreguläre Kanten, verursacht durch die punktierte Glasoberfläche, sind stark moderiert und in eine regelmäßigere Form integriert. Ohne die lichtstreuenden Teilchen geht das Licht in die gepunkteten Erhöhungen oder streift daran entlang vorbei, so daß demzufolge die Strahfenwege verkürzt oder verlängert sind.

Die Verwendung von anorganischen Teilchen, welche nach dem Ausbrennen einen Rückstand hinterlassen, können unannehmbar sein, wo das Filmmaterial durch Ausbrennen an Luft entfernt werden muß. Ein Rückstand von anorganischen Teilchen kann ein Problem aufwerfen, wenn der Rückstand an der Oberfläche der Frontplatte einer Fernsehröhre zwischen dem Leuchtstoff und dem Betrachter zurückbleibt und die Lichtfortpflanzung stört oder ein unannehmbares Aussehen unter Umgebungslicht bewirkt. Ein Rückstand von anorganischen Teilchen kann auch unannehmbar sein, wenn er in/oder an der Leuchtstoffschicht ist, wo er Blektronenstrom-Energie auffängt und einen Verlust

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an Elektronenstrom-Energie oder ein unannehmbares Muster an dem Schirm während des Betriebes der Röhre bewirkt.

In dieser Ausführungsform streuen Teilchen eines verflüchtigbaren, organischen Materials, in dem Photobindemittel-Film das Licht. Manche Materialien, welche verwendet werden können, sind Teilchen aus fein gemahlenen Kristallen von Terphenyl oder gemahlene Teilchen aus polymeren Materialien, wie beispielsweise Acryloid K120, das zu einer feinen Teilchengröße gemahlen worden ist [beispielsweise 200 mesh (0,07¹J nun)]. Bequemere Materialien für die Verwendung sind organische, polymere Materialien von relativ großer Teilchengröße in stabiler Emulsion, die einen hohen Grad an lichtstreuenden Eigenschaften besitzen. Die Auswahl eines besonderen organischen, lichtstreuenden Materials für eine besondere Aufbringung erfolgt je nach derartigen Paktoren wie Teilchengröße, Agglomerat-Größe und Härte des Polymerisates, empirisch. Die organischen, polymeren Teilchen sollten beim Aufbringen vorzugsweise relativ Nichtfilm-bildend sein, so daß sie, wenn sie in einem getrockneten Photobindemittel-Film vorhanden sind, erhebliche lichtstreuende Eigenschaften besitzen und es ermöglichen, daß der Film leicht entwickelt werden kann.

Die Leistungsfähigkeit der Photobindemittel-Filme legt nahe,

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daß die entwickelten und noch feuchten, zurückbehaltenen Filmbereiehe in den Zwischenräumen eine beträchtliche Menge Wasser zusammen mit gelösten oder dispergierten Photobindemittel enthalten, das nicht unlöslich gemacht oder vollständig ausgelaugt worden ist, plus zusätzliches Wasser und gelöstes oder dispergiertes Photobindemittel unter der zurückbleibenden federaitigen Kante der zurückbehaltenen Pilmbereiche. Die zurückbehaltenen Pilmbereiche scheinen auch die Fähigkeit zu haben, dieses Wasser und gelöstes Photobindemittel rasch zu den trockenen Kapillarzwischenräumen des trockenen Phosphorpulvers, das nachfolgend auf das Bild aufgestäubt wird, zu transportieren und freizusetzen. Hierdurch wird eine größere Menge an Leuchtstoff an den zurückbehaltenen Pilmbereichen nach dem Spülen mit Wasser des aufgestäubten Leuchtstoffpulvers von den Nichtbild-Bereichen adhäriert, als sie sonst ohne die polymeren, lichtstreuenden Teilchen zurückbehalten würde.

Die einzige Figur zeigt in Form eines Fließschemas die hauptsächlichen Stufen des neuen Verfahrens. In der ersten Stufe, angedeutet durch das Viereck 21, wird eine tragende Oberfläche, beispielsweise durch Tauchen, Sprühen, Fließbeschichtung, Schleuderbeschichtungjmit einer flüssigen Suspension, bestehend im wesentlichen aus einem flüssigen Träger, einem verflüchtxgbaren Photobindemittel, das darin gelöst oder dis-

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pergiert ist, und darin dispergierten, verflüchtigbaren, organischen, lichtstreuenden Teilchen, beschichtet. Der überzug wird zur Ausbildung eines Filmes getrocknet, der vorzugsweise ununterbrochen und ohne Risse ist, da dies die schärfsten, reinsten Bilder ergibt. Zu diesem Zwecke wird es vorgezogen, daß das Photobindemittel entweder direkt nach der Ablagerung oder während einer, auf die Ablagerung folgenden Erhitzungsstufe filmbildend ist. Das Photobindemittel ist vorzugsweise dichromatisierter Polyvinylalkohol, jedoch kann es auch ein beliebiges der in Spalte 4 der US-Patentschrift 3 623 867 erwähnten Photobindemittel sein.

Die lichtstreuenden Teilchen sind organischer Natur, unlöslich in dem Photobindemittel, und bei Temperaturen unterhalb von etwa 500 C unter Zurücklassung eines zu vernachlässigenden Rückstandes verflüchtigbar. In dieser Beschreibung umfaßt der Ausdruck "verflüchtigbar" die Fähigkeit, das Material in Dampf oder gasförmige Komponenten durch Verdampfen, Sublimieren, Oxidieren, thermischen Abbau oder eine Kombination davon, zu verwandeln. Die bevorzugte mittlere Teilchengröße der lichtstreuenden Teilchen beträgt etwa 0,3 bis 1,0 Mikron (300 bis 1000 Nanometer). Der Größenbereich der lichtstreuenden Teilchen umfaßt vernünftige praktische Grenzen für Lichtstreung und Zwischenräume zur "Lagerung" von Flüssigkeit, jedoch schließt er die Verwendung größerer, weniger wirksamer

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Teilchen nicht aus. Die lichtstreuenden Teilchen können ein Acry!polymerisat, wie beispielsweise Acryloid K120, in den Handel gebracht durch die Firma Rohm und Haas, Philadelphia, Pa., sein, das mittels einer Kugelmühle auf eine entsprechende Größe gebracht wird; oder ein Polystyrol-Polymerisat, wie beispielsweise Plastic Pigment XD7226, in den Handel gebracht durch' die Firma Dow Chemical Company, Midland, Mich.; oder ein Acry!polymerisat, in den Handel gebracht durch die Firma Morton Chemical Co., New York, New York. Die Firma Morton Chemical Company vertreibt mehrere Emulsionspolymerisate, die Opacifiers genannt werden, die sehr leicht als lichtstreuende Mittel in Photobindemittel-Filmen-auf Wasserbasis verwendet werden können. Die Opacifiers E153₃ E300 und E305 haben sich als am brauchbarsten für die Herstellung von Photobindemittel-Filmen mit einer ausgezeichneten Teilchenaufnahme erwiesen. Die Opacifier E284, 288 und 395 ergaben eine beträchtliche Verbesserung über andere Filmrezepturen, bei denen keine organischen Teilchen zugesetzt worden waren.

Es ist möglich, die physikalischen Eigenschaften der Filmrezeptur des entwickelten Filmes durch Inkorporieren kleiner Mengen von anderen Materialien in die Rezeptur zu verbessern, welche beispielsweise die Benetzungsexgenschaften oder die Viskosität der Rezeptur beeinflussen; oder welche

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beispielsweise die Plastizität oder die Affinität für Wasser des Filmes beeinflussen. Jedoch sind dies Bestandteile, die nur gegebenenfalls zugesetzt werden und für die Rezeptur nicht wesentlich sind.

Manchmal ist es bequem, die Bestandteile der Photobindemittel-Lösung als ein Gewichtsverhältnis auszudrücken. Das Gewichtsverhältnis von inerten, lichtstreuenden Teilchen zu dem polymeren Photobindemittel sollte in dem Bereich von etwa 0,10 bis 0,80 liegen. Dies ist beträchtlich niedriger als normalerweise für die Pigmentierung oder Trübung verwendete Verhältnisse, wo die GewichtsVerhältnisse gewöhnlich 2,0 und höher sind. Das Gewichtsverhältnis von Photosensibilisator zu polymerem Photobindemittel sollte in dem Bereich von etwa 0,01 bis 0,30 liegen.

Der Photobindemittel-Film ist bei Temperaturen von unterhalb 500 ⁰C verflüchtigbar. Der Photobindemittel-Film kann von

er, einem Typ sein, der unlöslich gemacht wird, wenn Energie in Form von Lichtstrahlen von chemisch aktivem Licht oder von Elektronenstrahlen ausgesetzt wird. Derartige photosensitive Materialien werden in der vorliegenden Beschreibung als negativ-wirkend bezeichnet. Anstelle dessen kann man ein photosensitives Material des Typs verwenden, das bei Exposition gegenüber Strahlungsenergie löslich gemacht wird.

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Dieser letztere Typ von photosensitivem Material wird in der vorliegenden Beschreibung als positiv-wirkend bezeichnet. In der zweiten Stufe, die durch das Viereck 23 der Figur angedeutet wird, wird der Film einem Bild von Strahlungsenergie ausgesetzt, bis die Löslichkeit der bestrahlten Bereiche des Filmes selektiv geändert wird. Das photographische Original und die PhototeLichtung kann ähnlich derjenigen sein, wie sie in den vorstehend erwähnten US-Patentschriften 3 533 791 und 3 623 867 beschrieben wurde.

Die Mechanismen, welche die Verbesserung der optischen Eigenschaften in dem neuen Verfahren hervorrufen, werden nicht völlig verstanden, jedoch wird angenommen, daß sie der Lichtstreuung innerhalb des Films durch die Teilchen oder den Aggregaten der zugesetzten teilchenförmigen Materialien verwandt sind. Die Streuungswirkung ist besonders überraschend, da die Brechungsindices des Photobindemittels und der Teilchen relativ dicht beieinander liegen. Diese Streuung neigt dazu, die seitliche Wanderung des Lichtes durch den überzug zu vermindern und die Nutzbarmachung des Lichtes in der belichteten Fläche, auf welche das Licht einfällt, zu erhöhen. Der Effekt besteht darin, eine gleichmäßigere Härtung und ein besser definiertes Bild der belichteten Bereiche dee Filmes zu bewirken. Es wird angenommen, daß das einfallende Licht gleichmäßiger diffus verstreut und in den lokalisierten

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Bereichen des Filmes absorbiert wird.

In der dritten Stufe, die durch das Viereck 25 der Figur an-r gedeutet ist, werden Filmbereiche mit größerer Löslichkeit in einem besonderen Lösungsmittel entfernt, während die Filmbereiche mit geringerer Löslichkeit beibehalten werden. Die Entwicklung des belichteten Films kann so durchgeführt werden, wie dies in den vorstehend erwähnten US-Patentschriften 3 533 791 und 3 623 867 beschrieben ist.

Es liegt hier eine beträchtliche Verbesserung in der Wasser-(Lösungsmittel)-Lagerung und den Transporteigenschaften der beibehaltenen Filnibereiche des entwickelten Bildes über die gesamte Bildfläche vor. Wenn das Leuchtstoffpulver auf die feuchten, zurückbehaltenen Filmbereiche aufgestäubt wird, werden unerwarteterweise erhöhte Mengen an Pulver an die zurückbehaltenen Filmbereiche adhäriert. Trocknen und Wiederbefeuchten der zurückbehaltenen Filmbereiche führt zu einer herabgesetzten Menge an adhäriertem Pulver. Schirmgewichte, abgelagert mit einem klebrigen Punktsystem, verwendet nach einem Verfahren nach dem Stande der Technik, das einen dichromatisierten Polyvinylalkohol als ein Photobindemittel verwendet, lagern etwa 1,50 bis 1,80 mg/cm Leuchtstoff ab. Schirmgewichte, erhalten mit einem klebrigen Punktsystem unter Verwendung des neuen Verfahrens liegen im Bereich bis

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zu 6,0 mg/cm . Eine Schirmgewichtreduktion kann erhalten werden, indem man die Geschwindigkeit, bei welcher das Leuchtstoffpulver über das feuchte Abbild aufgebracht wird, einstellt, und durch Einstellen des Wassers in der Abdeckschicht durch schnelleres oder längeres Schleudern des feuchten Schirms vor dem Aufstauben des Phosphorpulvers.

In der vierten Stufe, die durch das Viereck 27 der Figur angedeutet wird, werden Teilchen des Schirmstrukturmaterials an die Bereiche von geringerer Löslichkeit adhäriert. Das Schirmstrukturmaterial können lumineszente oder nicht-lumineszente Teilchen, wie z.B. Mangandioxid, sein. In jedem Fall kann das Schirmstrukturmaterial durch beispielsweise Stauben des Filmes nach dem Belichten (zweite Stufe) und vor dem Entwickeln (dritte Stufe) aufgebracht werden, vorausgesetzt, daß der Film klebrig ist; oder das Schirmstrukturmaterial kann auf die zurückbehaltenen Filmbereiche wie durch Stauben nach dem Entwickeln (dritte Stufe) und vor irgendeinem Trocknen aufgebracht werden, vorausgesetzt, daß die Filmbereiche feucht sind. Diese letzte Technik wird in der Fachwelt als "tacky dot""(Klebrigpunkt)"-Verfahren bezeichnet. Es werden eine Reihe von geeigneten Vorrichtungen zum Aufbringen von Pulvern oder "flockigem"Material über eine klebrige oder feuchte Oberfläche in den Handel gebracht. Eine derartige Vorrichtung, die eine sorgfältige Messung des

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Leuchtstoffpulvers ermöglicht, ist das Mateer Special Electric Filier, Model I5-AC, hergestellt von der Firma G. Diehl Mateer Co., Wayne, Pa. I9O87. Sie besitzt einen großen Einfülltrichter für die Zuführung des Leuchtstoffpulvers. Das Pulver wird durch eine Schnecke in eine Venturi-Kammer eingeführt, aus welcher es durch niedrigen Luftdruck [15 bis 20 pounds (6,80 bis 9,07 kg)] dispergiert wird. Das dispergierte Pulver tritt aus der Venturi-Kammer in einen Schlauch ein, der es in einen Zerstäuber transportiert. Der Zerstäuber enthält eine kleine Hochdruck-Luftdüse, welche die Teilchen mit einer ausreichenden Geschwindigkeit für das Aufprallen an der feuchten oder klebrigen Oberfläche heraustreibt.

Die .Menge der anhaftenden Teilchen steht in Beziehung zur Dicke der zurückbehaltenen Filmbereieh'e und der Mobilität der Wasser-Polymerisat-Phase über das Volumen der Filmbereiche und unter den Halbschattenbereichen. Eine Regelung dieser Mengen durch eine Einstellung der Rezeptur kann erzielt werden indem man die Bestandteile in der. gegebenen Rezeptur und die Verarbeitungsparameter variiert, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu überschreiten. Zusätzlich hängt die Menge des abgelagerten Pulvers von der Geschwindigkeit ab, mit welcher das Pulver aufgebracht wird. Je höher das Pulver-zu-Luft-Verhältnis in der Staubwolke ist, ein desto

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geringeres Austrocknen des feuchten Bildes erfolgt während der Pulveraufbringung.

Mit der Anwendung der lichtstreuenden und der wasserlagernden Kapillarstruktur, die durch die polymeren, teilchenförmigen Materialien geschaffen wird, zeigt das verstäubte Leuchtstoffbild nicht länger die ausgeprägte Konfiguration vom Ring-Typ in dem abgelagerten Leuchtstoff. Die verbesserte Menge und die gleichmäßiger abgelagerten Leuchtstoffe bewirken eher eine gleichmäßigere Wasser(Lösungsmittel)-Lagerung und Viassertransport innerhalb der S chat ten-(Zentrum)-Halbschatten-(Kanten)-Bereiche der zurückbehaltenen Bildbereiche, als Unterschiede in der "Klebrigkeit" zwischen diesen Bereichen. Diese können auch zum Teil die Mobilität der relativ weichen, hochgequollenen ₃ losen Struktur der zurückbehaltenen Filmbereiche einschließen.

Das folgende Beispiel ist eine Ausfuhrungsform des neuen Verfahrens zur Ablagerung eines Musters von lumineszenten Bereichen für einen Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre durch das "Klebrig-Punkt-Verfahren".

Beispiel

Eine flüssige Suspension wird durch Mischen der folgenden Lösungen und Suspensionen hergestellt:

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411,18 g Wasser

6,30 g wässerige Lösung von Dispergiermittel, 5 % aktiv, wie beispielsweise Pluronic L72, in den Handel gebracht durch die Firma Wyandott Chemical Co.,

315jOO g wässerige Lösung von Polyvinylalkohollösung, 10 $ Feststoffe,

57j27 g wässerige Suspension von Füllstoffharz, enthaltend 20 % Feststoffe, wie beispielsweise Rhoplex C-72, in den Handel gebracht durch Rohm und Haas, Philadelphia, Pa.,

78,75 g wässerige Suspension von lichtstreuenden Teilchen mit 20 % Feststoffen, wie z.B. Opacifier E3O5₃ in den Handel gebrächt durch Morton Chemical Co.,

j 50 g wässeriger Lösung von Sensibilisator von

Polyvinylalkohol mit einem Gehalt von 10 % Feststoffen, wie beispielsweise Natriumdichromat.

Die folgende Stufenfolge wird zur Herstellung eines Leuchtstoff-Punktmusters auf einer Glasröhrenkolben-Vorderseite für einen Farbfernsehröhre vom Lochmaskentyp angewandt: 1. Die Oberfläche einer 25-Zoll (69,5 cm) rechtwinkeligen Glasröhrenkolben-Vorderseite wird mit einer 1 bis 5 #-igen

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Lösung von Fluorwasserstoff oder einer Ammoniumbifluorid-Lösung gereinigt.

2. Die Prontplatte wird mit Wasser gespült und der Überschuß des Wasser ablaufen gelassen.

3. Die noch feuchte Prontplatte wird mit einer Lösung, enthaltend 0,2 bis 0,5 Gew.-% Polyvinylalkohol vorbeschichtet und der Überschuß der Lösung ablaufen gelassen, um eine vorbeschichtete Frontplatte zu schaffen.

4. Die vorbeschichtete Frontplatte wird getrocknet.

5. Die vorb es chi elite te Frontplatte wird mit der oben beschriebenen flüssigen Suspension beschichtetet und der Überschuß ablaufen gelassen.

6. Der zurückbehaltene Film wird bei gemäßigter Wärme unterhalb von etwa 50 C getrocknet. Sorgfältige und konsequent durchgeführte Trocknungsverfahren liefern die wiederholbarsten Ergebnisse.

7· Die Lochmaske wird in die Röhrenkolben-Vorderseite eingeführt und die Frontplatte in einer Belichtungskammer placiert.

8. Der getrocknete Film wird mit Licht oder irgendeiner anderen Strahlungsenergie mit einer Lichtquelle mit kleiner Fläche belichtet, bis die Löslichkeit der exponierten (bestrahlten)Bereiche des Filmes in selektiver Weise herabgesetzt ist, wodurch Bereiche von größerer Löslichkeit und Bereiche von geringerer Löslichkeit in dem Film erzeugt werden.

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9. Die Lochmaske wird aus der Röhrenkolben-Vorderseite entfernt .

10. Es werden die Bereiche mit größerer Löslichkeit (diejenigen Bereiche, die nicht bestrahlt worden waren) selektiv entfernt, während die Bereiche mit geringerer Löslichkeit (die bestrahlten Bereiche) beibehalten werden, indem man den Film einem Wassersprühstrahl aussetzt, bis der Film vollständig entwickelt ist.

11. Der Überschuß an Wasser wird von dem Film rasch abgeschleudert, jedoch wird der entwickelte Film nicht getrocknet.

12. Während die zurückbehaltenen Filmbereiche noch feucht und durch Wasser gequollen sind, werden trockene Leuchtstoffteilchen daran angestäubt, bis die zurückbehaltenen Filmbereiche so viel davon halten, wie es ihnen möglich ist. Es erscheint, daß das Wasser der Zwischenräume etwas ausgelaugtes Photobindemittel in die trockenen Teilchen trägt, um diese Teilchen an die zurückbehaltenen Filmbereiche und aneinander zu adhärieren. Feuchte Bereiche zwischen den zurückbehaltenen Filmbereichen haben Mangel an ausgelaugtem Photobindemittel und spülen leicht weg.

13. Die bestaubten Filmbereiche werden bei etwa 50 bis 60 C getrocknet.

14. Es wird ein Sprühwasserstrahl auf den trockenen Schirm zur Entfernung irgendeines Überschusses an Leuchtstoffpulver-Teilchen aus den Bereichen der Struktur zwischen den bestaub-

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ten, beibehaltenen Pilmbereichen aufgebracht.

Das aufgebrachte Leuchtstoffpulver ist eines von mehreren, in der Schirmstruktur angewandten Leuchtstoffen zur Schaffung einer der mehreren Emissionsfarben. Wo mehrere Leuchtstoffe aufgebracht worden sind, werden die Stufen 5 bis 12 für jedes Leuchtstoffpulver wiederholt, wobei jedes eine verschiedene Emissionsfarbe für die Schirmstruktur schafft. Die Belichtungsstufe 7 ist für jeden der Leuchtstoffe leicht versetzt, so daß die endgültige Schirmstruktur eine Vielzahl von diskreten Bereichen von verschiedenen Emissionsfarben, versetzt voneinander, aufweist.

Der Schirm kann dann mit einem organischen, verflüchtigbaren Spiegelfilm durch eine der mehreren herkömmlichen Techniken, wie z.B. PlotationsfUmbildung, Sprühfilmbildung oder Emulsions-Pi Imbildung, überzogen werden. Die mit einem Film überzogene Schirmstruktur kann dann mit einer leitenden Metallschicht, vorzugsweise Aluminium, wie beispielsweise Ablagerung von Dampf im Vakuum, überzogen werden. Dann kann die Röhrenkolben-Vorderseite in eine Kathodenstrahlröhre in der dem Fachmann bekannten Art eingesetzt werden.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. ) Verfahren zur Herstellung einer lumineszenten Schirmstruktur, einschließend die Stufen des Beschichtens-einer tragenden Oberfläche mit einem Film, bestehend im wesentlichen aus einem polymeren Bindemittel-Material, dessen Löslichkeit in einem gegebenen Lösungsmittel geändert wird, wenn es einer Strahlungsenergie ausgesetzt wird, Exponieren des Filmes gegenüber einem Bild von Strahlungsenergie, bis die Löslichkeit der bestrahlten Bereiche desselben selektiv geändert worden sind, wobei in dem Film Bereiche mit grösserer Löslichkeit und Bereiche von geringerer Löslichkeit erzeugt v/erden, Entxvickeln des Films zur Entfernung von denjenigen Bereichen des Filmes mit größerer Löslichkeit und zur Beibehaltung von den Bereichen mit geringerer Löslichkeit, und Aufbringen von Teilchen aus Schirmstruktur-Material zu den erwähnten Filmbereichen von geringerer Löslichkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Film etwa 10 bis 80 Gew.-%» bezogen auf das Gewicht des polymeren Bindemittel-Materials, an lichtstreuenden Teilchen aus einem unlöslichenj verflüchtigbaren, organischen Material, enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen und das polymere Material

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verflüchtigt werden, wenn sie in Luft bei Temperaturen von unterhalb 500 C erhitzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen des Schirmstruktur-Materials auf die Filmbereiche von geringerer Löslichkeit aufgebracht werden, nachdem der Film belichtet und bevor der Film entwickelt worden ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen des Schirmstruktur-Materials auf die Filmbereiche von geringerer Löslichkeit aufgebracht werden, nachdem der Film entwickelt worden ist.

5. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß man die zurückbehaltenen Filmbereiche mit den darauf aufgebrachten Teilchen in Luft bei Temperaturen von unterhalb 500 ⁰C brennt, bis das Bindemittel-Material und die organischenTeilchen im wesentlichen vollkommen verflüchtigt worden sind.

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