DE2448741A1 - Verfahren zum herstellen eines leuchtschirmes fuer eine farbbildkathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

• "Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes für eine Farbbildkathodenstrahlröhre" Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes für eine Farbbildkathodenstrahlröhre, bei dem zur Erzielung eines Musters auf der Oberfläche des Leuchtschirmträgers diese zunächst mit einer licht empfindlichen Binde mittelschicht bedeckt lwird dann eine Belichtung dieser Schicht durch eine mit Öffnungen versehene Maske hindurch vorgenommen wird und dann die nicht belichteten Stellen ent#ernt werden.
• Es ist bereits bekannt, die einzelnen Mister eines Leuchtschirmes für Farbbildkathodenstrahlröhren mit Hilfe einer lichtempfindlicnen Bindemittelschicht deren Wasserlöslichkeit durch Strahlungsbeeinflu#ung veränderbar ist, aufzubringen. Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, als Bindemittel Polyvinylalkohol zu verwenden , der durch Zugabe eines Chromates oder aber durch Zugabe einer Diazoniumverbindung sensibilisiert wird.
• Es ist weiter bekannt, zur Erhöhung des Kontrastes von Leuchtschirme für Farbbildkathodenstrahlröhren die Ausdehnung der Leuchtstoffelemente Kleiner zu machen als die Ausdehnung der dazugehörigen Lochschatte@@aske. Die Lochschattenmaske dient bekanntlich dazu, dafüs Sorge zu tragen, daß die Elektronenstrahlen jeweils auf die zugeordneten Leuchtstoffelemente auftreffen. Bei der Belichtung der Bindemittelschicht wird dabei durch diese Lochschattenmaske hindurch belichtet. Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung kleinerer Leuchtstoffpunkte besteht beispielsweise darin, daß man zunächst die Belichtung durch eine Lochschattenmaske mit kleineren Löchern vornimmt und dann diese Löcher vor dem endgültigen Einbau der Lochschattenmaske in der Rohre chemisch vergrößert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, durch die Verwendung einer großflächigen Bestrahlungsquelle und durch dosierte Belichtung auf der Bindemittel schfcht belichtete Stellen zu erzielen, die einen von der Strahlung stärker getroffenen Kern besitzen, dessen Abmessung geringer ist als die entsprechenden Öffnungen in der Lochzchattenmaske.
• Dieser Belichtungskern ist dann von einem Ring umgeben,, der eine gerichtete Strahlungsintensität erhalten hatsso daß zwischen Ring und Kern durchaus eine unterschiedliche Wasserlöslichkeit erzielbar ist. Allerdings muß bei diesem Verfahren äußerst genau hinsichtlich der Dosierung der Bestrahlung sowie hinsichtlich der Lichtempfindlichkeit der Bindemittelschicht gearbeitet werden, was in einer Massenfertigung gewisse Schwierigkeiten bereitet.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren der eingangs genanten Art anzugeben, das in einfacher Weise die Größe der herstellbaren Leuchtstoffpunkte zu variieren gestattet und das fertigungstechnisch mit guter Reproduzierbarkeit einfach zu handhaben.ist.
• GemäB der vorlzgenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß als lichtempfindliche Bindemittelschicht eine mit einer Diazoniumverbindung sensibilisierte Polyvinylalkoholschicht verwendet wird, daß diese Schicht in einer Stärke von 2 P bis 20 µ, vorzugsweise 3 P bis 15 µ, insbesondere 5 /u bis 12 , auf den Leuchtschirmträger aufgebracht wird, und daß die Belichtung mit einer Lichtstrahlung vorgenommen wird, die im Bereich von 350 bis 400 nm einen hohen Strahlungsanteil aufweist.
• Das beschriebene Verfahren ist bevorzugt anwendbar bei der Herstellung einer lichtabsorbierenden Schicht zwischen den Leuchtstoffelementen Diazoniumverbindungen zur Sensibilisierung des aus Polyvinylalkohol bestehenden Bindemittels, wie sie für die vorliegende Erfindung mit guten Ergebnissen angewendet worden sind, beispielsweise beschrieben in der deutschen Offenlegungsschrift 2 310 617.
• Es wurde gefunden, daß eine mit einer Diazoniumverbindung sensibilisierte Polyvinylalkohol-Bindemittelscllicht bei Belichtung mit einer Strahlung im Bereich zwischen 350 bis 400 nm die Eigenschaft aufweist, daß ihr Absorptionsvermögen mit zunehmender Strahlungseinwirkung dür diese Strahlung sich verringert. Es wurde weiter gefunden, daß bei Anwendung einer Strahlung, die einen hohen Strahlungsanteil zwischen 350 bis 400 nm aufweist, durch die Wahl der Stärke der Bindemittelschicht in einfacher Weise die Größe der durch die Belichtung wasserlöslich gemachten Stellen, insbesondere in den an Glasflächen anliegenden Schichtteilen in einfacher Weise variierbar sind. Während es bislang als günstig angesehen wurde, diese Schicht möglichst dünn zu machen, um Streuungen, die zu einer Vergrößerung der wasserlöslich gemachten Punkte führten, zu vermeiden, wurde nunmehr überraschend festgestellt, daß es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gerade günstig ist, die Schichtdicke zu vergrößern. Es hat sich gezeigt, daß bis zu einem gewissen Grade mit zunehmender Schichtdicke auch eine zunehmende Verkleinerung der wasserlöslich gemachten belichteten Stellen auftritt.
• Für eine praktisch gewünschte Verkleinerung der belichteten Stellen wird zweckmäßig eine Bindemittelschicht von 2/u bis Dicke verwendet, wobei ausgezeichnete Werte bei Schichtdicken von von 5 bis 12 µ erzielt wurden.
• Zur Belichtung verwendet man zweckmäßig eine Quecksilberdampflampe, der ein Filter vorgeschaltet ist 9 das seinen Durchlaßbereich bei 350 bis 400 nm besitzt. Günstig ist es, ein solches Filter als Flüssigkeitsfilter auszubilden, dessen Flüssigkeit gleichzeitig zur Kühlung der Quecksilberdampflampe verwendet wird.
• Anhand der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele wird das erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend näher erklärt, Die Fig. 1 zeigt schematisch die Zuordnung der einzelnen Teile bei einem Belichtungavorgang, Auf der aus Glas bestehenden ne Frontschale einer Farbbildkathodenstrahlröhre ist ei/aus mit einer Diazoniumverbindung sensibilisierend Polyvinylalkohol bestehende Bindemittelschicht bezeichnete Der Belichtungslampe 5 ist ein Filter 4 sowie ggf, eine lichtlinse 6 vorgeschaltet0 Die Belichtung der Bindemittelschicht 2 erfolgt durch die SXske 3 hindurch, die in geringem Abstand auf die Bindennittelschicht 2 angebracht ist. Die Öffnungen in der Lochmaske können rund, rechteckig oder schlitzförmig sein. Sie besteht aus einem perforierten Metallblech, In den Fig. 2 bis 4 sind nun verschiedene Verfahrensstufen zur Herstellung einer lichtabsorbierenden Schwärzeschicht auf dem Leuchtschirmträger einer Farbbildkathodenstrahlröhre dargestellt.
• Die Fig. 2 zeigt die auf den Leuchtschirmträger 1 angebarchte Bindemittelschicht 2 nach dem Belichtungsvorgang. Die durch die Öffnungen der Lochmaske 3 hindurch gelangten Strahlen 2 bewirken eine Härtung der getroffenen Stellen 7 der Bindemittelschicht 2, wobei diese gehärteten Stellen 7 angenähert keilförmig ausgebildet sind, Diese keilförmige Ausbildung der bebelichteten Stellen wird darauf zurückgeführt, daß bei Ar.wendl;ng einer Strahlung mit hohem Anteil zwischen 350 bis 400 nm und bei Verwendung einer mit einer Diazoniumverbindung sensibilisiern ten Polyvinylalkohol-Schicht mit zunehmender Strahlungseinwirkalng eine Verringerung der Strahlungsabsorption in der Schicht stattfindet, wobei die Härtung in dem Strahlungszentrum schneller fortschreitet als in den Strahlungsrandbereichen. Dieser Effekt scheint sich mit zunehmender Dicke d der Bindemittelschicht 2 zu der Dicke verstärken, so daß man durch die Wahl/der Bindemittelschicht in einfacher Weise die Querabmessungen der geeigneten Punkte beeinflussen kann. Von besonderer Bedeutung für die spätere Größe der Leuchtstoffpunkte ist dabei besonders die an die Glasoberfläche des Glastrågers 1 angrenzende Oberfläche der Bindemittelschicht 2, In der Fig, 2 ist die Ausdehnung dieses maßgeblichen Teiles des durch die Strahlung gehärteten Punktes 7 mit a bezeichnet. Es ist zu ersehen, daß die Flächenausdehnung von a geringer ist als die von b, wobei b in etwa der Größe der Öffnung in der Lochschattenmaske entspricht, durch welche hindurch die Bindemittelschicht 2 belichtet wurde.
• In der Fig. 3 ist dann der übernächste Verfahrensschritt dargestellt. Es wurde also die in Fig. 2 dargestellte Bindemittelschicht zunächst mit Wasser entwickelt, wobei die nicht gehärteten Teile der Bindemittelschicht 2 herausgewaschen worden und lediglich die gehärteten keilförmigen Teile 7 auf dem Glasträger 1 zurückbleioen, Diese mit Wasser entwickelte Schicht, d, h, also der Leuchtschirmträger zusammen mit den darauf zurückgebliebenen punktförmigen gehärteten Teile 7 wurde mit einer lichtabsorbierenden schicht 8 überzogen. Diese licht absorbier ende Schicht 8 besteht beispielsweise aus einer graphithaltigen Aufschlämmung.
• In einem weiteren Verfahrensschritt werden dann die gehärteten Teile 7 entfernt, beispielsweise durch Anwendung von erhitztem Wasser oder durch Anwendung einer ätzenden Flüssigkeit. Zusammen mit dem Entfernen dieser gehärteten Punkte 7 werden auch die daran haftenden Teile der lichtabsorbierenden Schicht 8 entfernt. Zurüch; bleibt nach Durchführung dieses Verfahrensschrittes eine Anordnung, wie sie in Fig, 4 dargestellt ist, Auf dem Glasträger 1 befinden sich nur noch Schichtteile 8 der lichtabsorbierenden Schicht 2 mit den Öffnungen 9, deren Ausdehnung a in etwa der Ausdehnung a in Fig. 2 entspricht, mit anderen Worten, in dieser lichtabsorbierenden Schicht 8 befinden sich Öffnungen 9, deren Größe geringer ist als die Öffnungen in der Lochschattenmaske, durch welche hindurch die Belichtung vorgenommen wurde und deren Größe in etwa der Ausdehnung b in Fig, 2 entspricht.
• In weiteren an sich bekannten Verfahrensschritten können nun in diese Öffnungen 9 die einzelnen Leuchtstoffe unterschiedlicher Emissionsfarbe eingeracht werden. Wenngleich das beschriebene Verfahren bevorzugt dazu geeignet ist, einen Leuchtschirm mit einer lichtabsorbierenden Schacht zwischen den Leuchtstoffelementen herzustellen, so ist es auch veredbar, zum Aufbringen der einzelnen Leuchtstoffpunkte, und zwar insbesondere zum Aufbringen der einzelnen Leuchtstoffpunkte nach einem Verfahren, bei welchem zunächst die Bindemittelschicht aufgebracht wird und dann der Leuchtstoff durch Aufschlämmen oder Aufstäuben auf diese Bindemittelschicht aufgebracht wird. Ggf, auch geeignet ist das vorliegende Verfahren für die Herstellung von Leuchtschirmen nach einem Verfahren, bei dem die Leuchtstoffe zunächst mit .der Bindemittelschicht vermischt werden und dann als gemischte Aufschlämmung auf den Leuchtschirmträger aufgebracht und belichtet werden, Bei Anwendung dieses Verfahrens wird jedoch durch das Vorhandensein von Leuchtstoffteilchen in der Bindemittelschicht der Effekt der mit der Belichtung zunehmenden Verringerung der Absorption mehr oder weniger gemindert, so daß die Beeinflussung der Ausdehnung der herstellbaren Leuchtstoffpunkte durch die Wahl der Dicke der Bindemittel schicht nicht mehr in vollem Maße zum Tragen kommt.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes für eis Farbeines bildkathodenstrahlröhre, bei dem zur Erzielung/Musters auf der Oberfläche des Leuchtschirmträgers diese zunächst mit einer lichtempfindlichen Bindemittelschicht bedeckt wird, dann eine Belichtung dieser Schicht durch eine mit Öffnungen versehene Maske hindurch1 vorgenommen wird und dann die nicht belichteten Stellen entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtempfindliche Bindemittelschicht eine mit einer Diazoniumverbindung sensibilisierte olyvinylalkohoIschicht verwendet wird, daß diese Schicht in einer Stärke von 2 µ bis 20 µ, vorzugsweise 3 µ bis 15/u, insbesondere 5/1 bis zur auf den Leuchtschirsträger aufgebracht wird, und daß die Belichtung mit einer Lichtstrahlung vorgenommen wird, die im Bereich von 350 bis 400 nm einen hohen Strahlungsanteil aufweist.

   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtempfindliche Bindemittelschicht verwendet wird, deren PVA-Anteil das 0,5 bislOfache, vorzugsweise 1 bis 7fache, insbesondere 2 bis 5fache beträgt, bezogen auf die Trockensubstanzen PVA und Diazoniumw verbindung.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines Leuchtschirmes mit einer in den Zwischenräumen zwischen den Leuchtstoffelementen angeordneten lichtabsorbierenden Schicht zunächst die Bindemittelschicht aufgebracht wird, dann belichtet wird, dann die nichtbelichteten Teile ausgewaschen werden, dann eine zusammenhängende Schicht des lichtabsorbierenden Materials aufgebracht wird, dann die verbliebenen belichteten Biiidemittelteile zusammen mit den daran haftenden Schicht teilen des lichtabsorbierenden Material entfernt werden und dann die nicht mit den lichtabsorbierenden Material bedeckten Oberflächenbereiche des Leuchtschirmträgers in an sich bekannter Weise mit Leuchtstoffen unterschiedlicher Emissionsfarbe bedeckt werden, .+. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichmet, daß zum Aufbringen der Leuchtstoffelemente die Bindemittelschicht aufgebracht wird und dann vor oder insbesondere nach dem Belichtungsvorgang eine zusammenhängende Leuchtstoffschicht aufgebracht wird ruid daß dann die nicht belichteten Bindemittelschichtteile zusammen mit den daran haftenden Leuchtstoffschichtteilen herausgewaschen werden.

   5.. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als sensibilisierende Diazoniumverbindung ein Kondensationsprodukt eines 3-Methoxydiphenylamin-4-diazoniumsalzes und einer Methansulfonsaure verwendet wird, 6q Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung der lichtempfindlichen Bindemittelschicht mit einer Lichtstrahlung im nahen Ultraviolett vorgenommen wird, deren überwiegender Strahlungsanteil in einem Wellenlängenbereich von 350 bis 400 nm liegt, 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belichtung der lichtempfindlichen Bindemittelschicht eine Quecksilberdampflampe mit einem vorgeschalteten Filter verwendet wird, dessen Durchlaßbereich etwa zwischen 350 bis 400 rm Wellenlänge liegt, 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flü.ssigkeitsfilter verwendet wird, dessen Flüssigkeit als Kühlmittel für die Quecksilberdampflampe verwendet wird. Leerseite