DE2423680A1

DE2423680A1 - Verfahren zur bildung eines lichtabsorbierenden rasters auf einem bildschirmsubstrat

Info

Publication number: DE2423680A1
Application number: DE2423680A
Authority: DE
Inventors: Douglas A Griswold; Himanshu M Patel; Harold D Wilcox
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1973-05-16
Filing date: 1974-05-15
Publication date: 1974-12-05
Also published as: JPS5049977A; CA1025267A; US3793035A; JPS5312777B2; AU6747574A

Description

DlPL-ING KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9

•Düsseldorf, 14. Mai 19 74

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Verfahren zur Bildung eines lichtabsorbierenden Rasters auf einem Bildschirmsubstrat

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung eines lichtabsorbierenden Rasters auf einem Bildschirmsubstrat einer Bildwiedergabevorrichtung,

Es ist allgemein bekannt, daß es wünschenswert ist, eine opake Beschichtung vorzusehen, die die Leuchtstoff-Wiedergabeelemente eines Farbfernseh-Wiedergabeschirms umgibt. Entsprechende Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik sind im einzelnen in der US-PS 3 712 815 beschrieben. Diese Patentschrift beschreibt ein Verfahren, nach dem eine photosensibilisierte oder photoempfindliche Lage auf ein Bildschirmsubstrat aufgebracht und durch eine herkömmliche Schattenmaske mit Licht beaufschlagt wird, um das photoempfindliche Material in der Lage zu sensibilisieren. Es wird dann eine opake Beschichtung über den gesamten Bildschirm gebracht und anschließend der Bildschirm mit einer Entwicklerlösung behandelt, die einen oxydierenden Wirkstoff wie Wasserstoffperoxid sowie Chelatbildner enthält, um die sensibilisierte Lage und die daran befindliche opake Beschichtung zu entfernen, während das gewünschte opake Raster,das unmittelbar auf dem Bildschirmsubstrat freiliegt, unbeeinträchtigt gelassen wird. Die Wasserstoffperoxid-/ Chelatbildner-Entwicklerlösung erfordert eine ziemlich hohe Konzentration dieser Stoffe und führt somit zu einer teuren Entwick-

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Telegramme Custopat

lung. Das Wasserstoffperoxid in der Entwicklerlösung hat einen sehr hohen Dampfdruck, und Wasserstoffperoxiddämpfe können sich in dem saubergehaltenen Raum, in dem dieser Vorgang stattfindet, besonders störend auswirken. Diese Dämpfe üben auf die Lichtempfind-

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lichkeit des Polyvinylalkohol-/Amtoniumdichromat-Gemisches, das in anderen Teilen des sauberen Raums verwendet wird, eine nachteilige Wirkung aus. Es ist in höchstem Maße wünschenswert, das Wasserstoffperoxid aus dem saubergehaltenen Raum zu verbannen.

Die Verwendung von perjodathaltigen Lösungen als Oxydationsmittel für Polyvinylalkohol in einer breiförmigen Lösung wird in der US-PS 3 625 659 beschrieben. Danach können perjodathaltige Lösungen verwendet werden, um die Viskosität des leuchtstoffhaltigen Breis herabzusetzen und damit die Wiedergewinnung des Leuchtstoffmaterials aus dem Brei zu erleichtern.

Es ist eine Vielzahl Oxydationsmittel für die Lösung von Polyvinylalkohol bekannt, aber ein wirksamer Produktionsvorgang erfordertein Oxydationsmittel, das sich in niedrigen Konzentrationen mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit verwenden läßt.

Ein Verfahren zur Bildung eines lichtabsorbierenden Rasters auf einem Bildschirmsubstrat einer Bildwiedergabevorrichtung, bei dem photosensibilisierter Polyvinylalkohol, der nach Bestrahlung des Bildschirmsubstrats weniger löslich wird, aufgebracht, die sensibilisierte Beschichtung entsprechend einem vorgegebenen Raster bestrahlt, die bestrahlte sensibilisierte Polyvinylalkohol-Beschichtung entwickelt und die unbestrahlten Bereiche der Beschichtung entfernt, das Substrat unter Abdeckung des bestrahlten sensibilisierten Polyvinylalkohole und der freigelegten Substratfläche mit einer Beschichtung opaken Materials versehen und der opak beschichtete bestrahlte sensibilisierte Polyvinylalkohol unter Lösung und Entfernung desselben einerseits und unter Belassung der opaken Schicht auf dem Bildschirmsubstrat in dem gewünschten lichtabsorbierenden Raster andererseits chemisch entwickelt wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Entwicklung mit einer perjodathaltigen Lösung erfolgt.

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Die chemische Entwicklung kann vorzugsweise mit einer perjodathaltigen Lösung in einer Konzentration zwischen 0,02 und 0,4 Gew% ausgeführt werden. Dieses Verfahren stellt eine beträchtliche Verbesserung des Behandlungswirkungsgrades dar, da die perjodathaltige Lösung mit einer sehr niedrigen Perjodatkonzentration verwendet werden kann und außerdem ein Chelatbildner in der Entwicklerlösung entbehrlich wird.

Die perjodathaltige Lösung kann hinsichtlich ihres pH-Wertes über einen weiten Bereich zwischen einem pH-Wert 3 und einem pH-Wert 9 eingestellt werden. Die Lösung kann durch Zugabe einer geeigneten Menge Ammoniumhydroxid basisch gemacht werden. Es wurde festgestdlt, daß die Reaktivität der Lösung sich optimieren läßt, wenn ausgewählte Säuren in einer Menge zugegeben werden, die ausreicht, um den pH-Wert auf 3 herabzusetzen. Schwefelsäure ist verhältnismäßig billig und stellt ein sehr wirksames Hilfsmittel dar, um die Reaktivität der Lösung zu beschleunigen. Weitere Säuren, die sich als brauchbar erwiesen haben, sind u. a. Essigsäure und Citronensäure.

Als die spezielle perjodathaltige Verbindung hat sich Kaliummetaperjodat als besonders geeignet erwiesen. Jedoch können auch andere lösliche Perjodate wie die alkalischen Perjodate, Erdalkaliperjodate und selbst Perjodsäure bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Perjodat-Ionenkonzentration kann weitgehend über einen Bereich zwischen 0,02 und 0,4 Gew% der Lösung verändert werden, wobei die optimale Reaktivität bei etwa 0,05 Gew% erzielt wird, wenn die Lösung einen pH-Wert 3 hat.

Das in der Entwicklerlösung enthaltene Perjodat eliminiert das Handhabungs- und Verunreinigungsproblem, das durch Wasserstoffperoxid in dem saubergehaltenen Raum hervorgerufen wurde. Das Kaliummetaper jodat erweist sich als besonders vorteilhaft, da es ein löslicher Feststoff mit einem niedrigen Dampfdruck ist. Das Material läßt sich somit leicht in der Umgebung des saubergehaltenen Raums handhaben, ohne die Bereiche des Herstellungsprozesses in nachteiliger Weise zu beeinträchtigen.

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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel I

Die Glasfrontplatte oder der Wiedergabeschirm, der in die Bildwiedergabevorrichtung eingearbeitet werden soll, wurde zunächst gereinigt und gespült, und dann wurde eine Beschichtung aus Polyvinylalkohol dar auf^,gebracht. Der Polyvinylalkohol wurde mit Ammoniumdichromat sensibilisiert. Die Einzelheiten des Beschichtungsvorgangs sind genauer in der vorerwähnten US-PS 3 712 815 beschrieben. Eine herkömmliche Öffnungsmaske und Lichtquelle wurden anschließend eingesetzt, um die sensibilisierten Beschichtungen durch die einzelnen Öffnungen in der Maske zu belichten, wie das allgemein bekannt ist. Die Maske wurde entfernt, und die Polyvinylalkoholbeschichtung wurde einer Besprühung mit deionisiertem Wasserentwickler ausgesetzt, um die löslichen unbelichteten Polyvinylalkoholbereiche auf der Frontplatte wegzuspülen und somit die Polyvinylalkoholpunkte entsprechend den jeweiligen Grün-, Blaubzw. Rot-Leuchtstoffpunkten für den Färbfernseh-WiedergabebiIdschirm zurückzulassen. Es wurde dann eine opake Suspension von Graphit in Wasser, wie sie unter der Handelsbezeichnung "AQUADAG" von Acheson Colloids Company, Port Huron, Michigan, V. St. A., erhältlich ist, in Breiform über die mit den Polyvinylalkohol-Punkten beschichtete Frontplatte gebracht. Die opake Graphitbeschichtung bedeckte somit sowohl die· PolyvinylalkohoI-Punkte als auch das Glassubstrat, das durch Wegwaschen des unbelichteten Polyvinylalkohol freigelegt worden war. Die Graphitbeschichtung war porös, um die chemische Entwicklung der belichteten sensibilisierten Polyvinylalkohol-Punkte zu ermöglichen, die auf der Frontplatte unterhalb der Graphitbeschichtung verblieben. Eine chemische Entwicklerlösung sorgte für die Entfernung der Polyvinylalkohol (PVA)-Punkte und der opaken Beschichtung auf der Punkt- Oberfläche, während die opake Beschichtung auf der Glasfrontplatte um das Gebiet, aus dem die PVA-Punkte entfernt worden waren, zurückgelassen wurde.

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Die chemische Entwicklerlösung wurde hergestellt, indem zu etwa 4 1 destilliertem Wasser Kaliumperjodat in einer Menge zugegeben wurde, die ausreichte, um einen 0,05 Gew%-Gehalt an Kaliummetaperjodat(KIO.) zu erhalten. Die perjodathaltige Lösung wurde auf eine Temperatur zwischen 54° C und 60° C erhitzt, wobei der pH-Wert der Lösung etwa 6,5 war. Es wurden etwa '4 1 einer solchen Lösung benötigt, um eine einzige Frontplatte für eine Bildwiedergabevorrichtung zu behandeln. Das Polyvinylalkohol-Punktraster wurde in etwa 20 s entfernt.

Nach der Entfernung der PVA-Punkte von der Frontplatte oder dem Bildschirmsubstrat war somit ein lichtabsorbierendes Raster opaken Materials auf dem Bildschirmsubstrat vorhanden. Die Leuchtstoff-Punkte wurden dann auf den Bildschirm in bekannter Weise aufgebracht, um so einen Bildschirm mit hohem Kontrast zu schaffen.

Beispiel II

Das Verfahren nach Beispiel I wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 0,5 ml konzentrierter Schwefelsäure jeweils 4 1 perjodathaltiger Lösung zugesetzt wurden, um einen pH-Wert von 3 zu erhalten.

Patentansprüche: 09849/0867

Claims

Patentansprüche ;

Verfahren zur Bildung eines lichtabsorbierenden Rasters auf einem Bildschirmsubstrat einer Bildwiedergabevorrichtung, bei dem photosensibilisierter Polyvinylalkohol, der nach Bestrahlung des Bildschirmsubstrats weniger löslich wird, aufgebracht, diese sensibilisierte Beschichtung entsprechend einem vorgegebenen Raster bestrahlt, die bestrahlte sensibilisierte Polyvinylalkohol-Beschichtung entwickelt und die unbestrahlten Bereiche der Beschichtung entfernt, das Substrat unter Abdeckung des bestrahlten sensibilisierten Polyvinylalkohole und der freigelegten Substratfläche mit einer Beschichtung opaken Materials versehen und der opak beschichtete bestrahlte sensibilisierte Polyvinylalkohol unter Lösung und Entfernung desselben einerseits und unter Belassung der opaken Schicht auf dem Bilschirmsubstrat in dem gewünschten lichtabsorbierenden Raster andererseits chemisch entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Entwicklung mit einer perjodathaltigen Lösung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perjodatkonzentration der Entwicklerlösung zwischen 0,02 und 0,4 Gew% der Lösung ausmacht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Perjodat als Kaliummetaperjodat in einer Konzentration von etwa 0,05 Gew% der Entwicklerlösung zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der perjodathaltigen Lösung zwischen 3 und 9 liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,.dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Lösung durch Zugabe von Ammoniumhydroxid basisch gemacht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der

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pH-Wert durch Zugabe von Essigsäure, Citronensäure oder Schwefelsäure sauer gemacht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Lösung 3 ist.

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