DE2540132C3

DE2540132C3 - Verfahren zur Herstellung der Leuchtstoffpunkte mehrfarbiger flacher Anzeigeplatten

Info

Publication number: DE2540132C3
Application number: DE2540132A
Authority: DE
Inventors: Tokio Hachioji; Waichi Nagashiro; Mitsuru Tokio Oikawa; Tadao Okada; Atsushi Sumioka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1974-09-13
Filing date: 1975-09-09
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2540132A1; NL169654B; NL169654C; JPS5132271A; US4020191A; DE2540132B2; NL7510800A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 52 139 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird eine einen Leuchtstoff, ein lichtempfindliches Material und Glaspulver enthaltende Paste in üblicher Beschichtungstechnik auf die gssamte Oberfläche der Isolierplatte aufgebracht, sodznn mit Licht durch eine mit Öffnungen versehene Maske !""iidurch belichtet und anschließend entwickelt, um die ungehärteten Bereiche der Paste zu entfernen.

Sollen nach dem bekannten Verfahren Anzeigeplatten für Farbbilder erzeugt werden, so muß dieses Verfahren zur Erzeugung der Leuchtstoffpunkte jeder einzelnen Farbe vollständig wiederholt werden, wobei jedesmal die gesamte Plattenoberfläche beschichtet und durch selektive Bestrahlung und anschließende Entwicklung an den jeweils gewünschten Stellen mit Leuchtstoffpunkten der betreffenden Farbe versehen wird. Die mehrfache Durchführung des gesamten Verfahrens ist bei der Massenherstellung derartiger Anzeigetafeln nicht nur zeitraubend, sondern auch mit dem Nachteil verbunden, daß die Ausbeute an Anzeigeplatten mit den jeweils gewünschten optischen Eigenschaften durch die dreifache Wiederholung der Bestrahlung bedeutend herabgesetzt wird. Für jeden Bestrahlungsvorgang muß nämlich eine eigene Maske mit jeweils einem anderen Muster von Öffnungen verwendet werden, damit die jeweils vorgegebenen Stellen der Paste genau bestrahlt werden, was jedesmal ein entsprechend genaues Positionieren der Maske erforderlich macht. Gerade dieses genaue Positionieren der Maske ist jedoch in der Praxis außerordentlich schwierig und nur mit begrenzter Genauigkeit möglich, was bedeutet, daß die verschiedenen Farbpunkte relativ zueinander nur mehr oder weniger genau ausgerichtet sind.

Auch aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 59 693 ist nichts anderes zu entnehmen, als daß zur Erzeugung einer Anzeigeplatte für Farbbilder die Leuchtstoffpunkte jeder Farbe in einem eigenen vollständigen Verfahren nacheinander aufgebracht werden.

In beiden genannten Veröffentlichungen ist ferner angegeben, daß zur Erzielung echter Farbbilder gegebenenfalls mehrlagige Glas-Leuchtstoffschichten mit transparenten Elektroden benutzt werden sollen. In beiden Veröffentlichungen ist ferner die Möglichkeit genannt, mehrfarbige Bilder dadurch zu erzeugen, daß beispielsweise mehrere Leuchtstoffe miteinander kombiniert werden. Diese Möglichkeit ergibt jedoch keine Anzeigeplatten zur Darstellung echter.Farbbilder, in denen an jeder beliebigen Stelle des Bildes jede beliebige Farbe erzeugt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Anzeigeplatten für echte Farbbilder anzugeben, das eine exakte Positionierung der Leuchtstoffpunkte der verschiedenen Farben unter gleichzeitiger Vereinfachung und Abkürzung des gesamten Verfahrensablaufs gestattet

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst Bei diesem Verfahren wird daher lediglich der Druckvorgang zum Aufbringen der einzelnen leuchtstoffhaltigen Pasten für jede Farbe getrennt durchgeführt während alle weiteren Schritte nur einmal gemeinsam vorgenommen zu werden brauchen. Da die genaue Positionierung der Leuchtstoffpunkte erst beim Belichten mit Hilfe der einzigen gemeinsamen Lochmaske erfolgt, ergibt sich automatisch die richtige und genaue Anordnung der

Leuchtstoffpunkte der einzelnen Farben zueinander. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im

folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 an Hand perspektivischer Darstellungen verschiedene Stufen während der Auftragung von Leuchtstoffpunkten auf einer flachen

Anzeigetafel,

F i g. 6 die teilweise Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer flachen Anzeigetafel, F i g. 7A den Querschnitt A-A 'der F i g. 6, F i g. 7B den Querschnitt ß-ö'der F i g. 6,

Fig. 7C den Querschnitt C-C'der F i g. 6, F i g. 7D den Querschnitt D-D'der F i g. 6. Das Verfahren zur Herstellung der Leuchtstoffpunkte flacher Anzeigeplatten umfaßt die folgenden Arbeitsschritte:

Bei der Herstellung von Farbanzeigetafeln müssen drei Arten von pastenförmigen Materialien vorgesehen werden, die Rot emittierenden, Blau und Grün emittierenden Leuchtstoff zusammen mit dem lichtempfindlichen Material und dem Glaspulver enthalten.

Zunächst wird die erste, die erste Leuchtstoffart beispielsweise Rot emittierenden Leuchtstoff, enthaltende pastenförmige Schicht auf die gewünschten Bereiche der Isolierschicht aufgedruckt. Diese Bereiche bedecken wenigstens die vorherbestimmten Bereiche der Isolierschicht und sind etwas breiter als die vorherbestimmten Bereiche, auf denen die Punkte der ersten Leuchtstoffart ausgebildet werden sollen.

Auf die gleiche Weise werden eine zweite pastenförmige Schicht, die die zweite Leuchtstoffart, beispiels- weise Blau emittierenden Leuchtstoff, und die dritte pastenförmige Schicht, die die dritte Leuchtstoffart, beispielsweise Grün emittierenden Leuchtstoff, enthält, getrennt auf die gewünschten Bereiche der Isolierschicht aufgetragen. Diese Bereiche bedecken wenig- stens die vorherbestimmten Bereiche der Isolierschicht und sind etwas breiter als die vorherbestimmten Bereiche, auf denen die Punkte der zweiten bzw. dritten Leuchtstoffart ausgebildet werden sollen.

Auf die gegenüberliegende Seite der Isolierschicht wird eine Maske mit Strahlöffnungen aufgetragen. Durch diese Strahlöffnungen der Maske wird Licht auf die pascöse Schicht projiziert, wobei die von Licht bestrahlten Teile der pastenförmigen Schicht genau gleich den vorherbestimmten Bereichen sind, auf die der Leuchtstoff aufgetragen werden soll.

Die bestrahlten Teile der pastenförmigen Schicht werden durch Licht gehärtet, so daß, durch Entwicklung der pastenförmigen Schicht, nur die gehärteten Bereiche der pastenförmigen Schicht mit der vorherbestimmten Form auf den vorherbestimmten Bereichen der Isolierschicht verbleiben können.

Darauf wird der restliche pastenförmige Film bei verhältnismäßig niedriger Temperatur (etwa H 250—450° C) einer Wärmebehandlung unterzogen. Hierdurch werden sämtliche organische Bestandteile der pdstenförmigen Schicht zersetzt und von der pastenförmigen Schicht entfernt.

Darauf wird das in der pastenförmigen Schicht enthaltene pulverförmige Glas durch Erhitzung der pastenförmigen Schicht auf eine relativ hohe Temperatur (etwa 450—550° C) geschmolzen. Somit haften die auf die gewünschte Form gebrachten Leuchtstoffpunkte oder -muster sehr sicher auf den vorherbestimmten Bereichen der Isolierschicht.

Der Einfachheit halber werden hier Fälle beschrieben, in denen ringförmige Leuchtstoffpunkte aufgetragen werden. Die Leuchtstoffpunkte können aber auch andere Formen haben, beispielsweise können sie w elliptisch, quadratisch, rechteckig oder sechseckig sein, wenn die Formen der Lichtstrahlöffnungen der Maske entsprechend gewählt werden.

Die Bestandteilsbereiche an Leuchtstoff, lichtempfindlichem Material und Glaspulver in der Paste is betragen etwa 37—65, 32-60 bzw. 3,5-18 Gew.-°/o. Notwendigenfalls können der Paste gewisse Mengen an Wasser zugefügt werden.

Beispiel 1

Gemäß Fig. 1 wird eine dielektrische Schicht 2 auf einer Oberfläche mit einem Isoliersubstrat 7 beschichtet. Darauf werden an vorher bestimmten Stellen der dielektrischen Schicht Hilfsentladungsräume 8 und Durchgangsincher 10 ausgebildet. Die unterhalb der ·*■> dielektrischen Schicht 2 liegenden Anzeigeanoden werden durch die Durchgangslöcher 10 teilweise belichtet.

Gemäß F i g. 2 werden erste pastenförmige Schichten 13', die Rot emittierenden Leuchtstoff (YVO₄: Eu), lichtempfindliches Material und Glaspulver enthalten, auf die dielektrische Schicht 2 aufgedruckt. Die ersten, streifenförmigen Pastenschichten 13' werden selektiv so aufgetragen, daß sie wenigstens die entsprechenden Durchgangslöchsr 10 bedecken, so daß die Hilfsent- w ladungsräume 8 nicht mit den ersten streifenförmigen Pastenschichten 13' abgedeckt werden.

Gemäß Fig.3 und 4 werden zweite Pastenschichten 13", die Blau emittierenden Leuchtstoff (CaVO₄: Pb), und dritte Pastenschichten 13'", die grün emittierenden Leuchtstoff (Zn₂SiO₄: Mn) enthalten, nacheinander in der gleichen Weise aufgetragen wie die ersten Pastenschichten 13'.

Die Pastenschichten 13', 13" und 13'" enthalten je 24 g Leuchtstoff, 4,8 g Glaspulver und 24 g lichtempfindliches Material.

Eng an die Pastenschichten 13', 13" und 13'" wird eine Maske mit den Strahlöffnungen gelegt, durch die Licht von einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe _mf dj_e vorherbestimmten Bereiche der Pastenschichten 13', 13", 13'", und zwar gleichzeitig, projiziert wird. Hierdurch werden die bestrahlten Bereiche der pastenförmigen Schichten gehärtet.

Durch Entwickeln der Pastenschichten werden die nicht belichteten Teile derselben vollständig entfernt E» bleiben daher nur die gehärteten Teile 3', 3" und 3'" stehen, die sehr genau geformt sind und genau rings um die Anzeigeanoden 10 liegen (F i g. 5).

Darauf werden diese verbleibenden gehärteten Teile der pastenförmigen Schichten 3', 3" und 3'" für etwa 30 Minuten auf eine Temperatur von etwa 450° C erhitzt Hierdurch werden die in den gehärteten Bereichen enthaltenen organischen Materialien zersetzt und vollständig aus den gehärteten Bereichen entfernt

Schließlich wird durch Erhitzung auf eine Temperatur von etwa 480° C für etwa 30 Minuten das in den gehärteten Bereichen 3', 3" und 3'" enthaltene Glaspulver geschmolzen, so daß die in F i g. 5 kreisringförmig gezeigten Leuchtstoffpunk:e mit der gewünschten Form entstehen.

Diese Leuchtstoffpunkte haben nicht nur eine sehr genaue Form, sondern haften sehr sicher und genau an den gewünschten Bereichen der dielektrischen Schicht 2.

Beispiel 2

Es werden die Leuchtstoffpunkte flacher Anzeigetafeln unter Verwendung der Pasten der nachfolgend angegebenen Zusammensetzungen 1 —4 hergestellt, und zwar nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1. Dabei werden hervorragende Ergebnisse erzielt.
Zusammensetzung 1

Bisazid und synthetischen Kautschuk enthaltender Photolack: 18 - 32 g
Glaspu'ver: 3 —9 g
Leuchtstoff: 15-32 g

Zusammensetzung 2	15-28 g
r>isazid und natürlichen Kau	3-9g
tschuk enthaltender Photolack:	15-3Og
Glaspulver:
Leuchtstoff:	15-28g
Zusammensetzung 3	3-9g
Polyvinylcinnamat:	15-3Og
Glaspulver:
Leuchtstoff:	2,5-4,0 g
Zusammensetzung 4
Polyvinyl Pyrolidon:	0,1-0,6 g
Bisazid und Vinylpolymerer	3-&g
enthaltender Photolack:	15-32g
Glaspulver:	70-82 g
Leuchtstoff:
Wasser:

Beispiel 3

Fig.6 zeigt ein Ausfühfungsbeispiel einer flachen Anzeigetafel mit nach dem Verfahren aufgetragenen Leuchtstoffpunkten. F i g. 7A, 7B, 7C und 7D zeigen die Querschnitte A-A', B-B', C-C'bzw. D-D'aer F i g. 6.

In den F i g. 6 und 7A bis 7D ist mit 1 ein transparentes Isoliersubstrat bezeichnet. Auf der Unterseite des Hilfsentladungsraumes 8 ist eine Hilfsanode 9 vorgesehen. Ein Anodenleiter 4 ist auf der Oberfläche der

Isolierschicht 7 vorgesehen. Die transparente Isolierschicht 1 und der Anodenleiter 4 sind von der dielektrischen Schicht 2 abgedeckt. Der Anodenleiter 4 liegt über die Durchgangslöcher 10 teilweise frei, die durch die dielektrische Schicht 2 hindurch verlaufen. Die belichteten Teile dieses Anodenleiters 4 wirken als Anzeigeanode.

Der Leuchtstoffpunkt 3 befindet sich auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht 2 und umgibt die Anzeigeanode 10. Die Kathodenplatte S kreuzt den Hilfsentladungsraum 8 senkrecht. Der Anzeige-f-ntladungsraum 6 ist durch die dielektrische Schicht 2

hindurch vorgesehen und die Anzeigeanode 10 befindet sich in der Mitte des Anzeige-Entladungsraums 6. Eine Kupplungsrille 11 ist auf der Kathoderiplatte 5 vorgesehen. Sie kuppelt den Anzeige-Entladungsraum 6 mit dem Hilfsentladungsraum 8.

Die erwähnten Hohlräume sind sämtlich mit inertem Gas gefüllt, das einen geringen Anteil an gasförmigem Quecksilber enthält. Bei dem oben beschriebenen Aufbau der Anzeigetafel tritt die Anzeigeentladung in den Räumen zwischen der Kathode 5 und der Anzeigeanode 10 ein. so daß die Leuchtstoffpunkte 3 erregt werden und Licht abstrahlen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Verfahren zur Herstellung der Leuchtstoffpunkte mehrfarbiger flacher Anzeigeplatten, bei dem die jeweils einen Leuchtstoff, ein lichtempfindliches Material und Glaspulver enthaltenden pastösen Schichten auf eine Isolierschicht aufgebracht, mit einer Strahlung entsprechend dem gewünschten Anordnungsmuster der Leuchtstoffpunkte durch eine Maske hindurch bestrahlt, gehärtet und entwickelt werden, um die nicht gehärteten Teile der pastösen Schichten zu entfernen, woraufhin die verbliebenen Schichtteile erhitzt werden, um das Glaspulver zu schmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die einzelnen, verschiedene Leuchtstoffe enthaltenden pastösen Schichten auf jeweils zugeordnete Bereiche der Isolierschicht einzeln aufgedruckt werden, und daß alle anschließenden Verfahrensschritte des Bestrahlens, Härtens, Entwickeftis und Erhitzens für sämtliche pastösen Schichten gemeinsam durchgeführt werden.