DE2552848A1

DE2552848A1 - Verfahren zur herstellung eines leuchtschirms

Info

Publication number: DE2552848A1
Application number: DE19752552848
Authority: DE
Inventors: Stanley Arthur Harper
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1976-08-12
Also published as: NL7513683A; DE2552848B2; US3966474A; FR2292329A1; BE835876A; GB1525595A; AU8666675A; AU498775B2; IT1049710B; JPS5182563A

Description

^t:Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms^:!

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms, wie beispielsweise für eine Kathodenstrahlröhre, der während der Verarbeitung eine bemerkenswert verbesserte Haftung an seinem Träger aufweist.

Bei der Herstellung eines Leuchtschirms nach dem Aufschlämm-Direktphotοverfahrenj wie es in der US-Patentschrift 3 406 beschrieben wurde, wird ein Glasträger mit einer wässerigen Aufschlämmung ₃ die ein photosensibilisierbares Bindemittel (Photobinder), einen Photosensibilisator dafür und Teilchen eines Leuchtstoffmaterials enthält, beschichtet. Der überzug wird dann getrocknet und als nächstes einem Lichtmuster, wie beispielsweise mittels Exposition durch eine Lochmaske, ausgesetzt.

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um Bereiche von größerer und geringerer Löslichkeit in dem Überzug zu erzeugen. Der Überzug wird dann durch Entfernen der Bereiche von größerer Löslichkeit, beispielsweise durch Besprühen und/oder Spülen des Überzugs mit Wasser oder mit wässerigen Lösungen unter Druck, entwickelt. Das Haftungsvermögen der zurückgebliebenen Bereiche des Überzugs von geringerer Löslichkeit an der Glasoberfläche ist wichtig und während der Entwicklungsstufe besonders entscheidend. Der Verlust von auch nur einem kleinen Teil der Bereiche von geringerer Löslichkeit, die Teile des Schirms bilden sollen, macht es erforderlich, den Schirm als Ausschuß zu verwerfen.

Es ist bekannt, daß das Haftungsvermögen des Überzugs an einer Glasoberfläche verbessert werden kann, indem man zuerst auf die Glasoberfläche eine sehr dünne Untergrund- bzw. Zwischenschicht eines wasserlöslichen polymeren Materials aufbringt; vgl. beispielsweise die canadische Patentschrift 602 838 und die US-Patentschrift 3 481 733· In kennzeichnender Weise wird die Oberfläche einer gläsernen Frontplatte mit einer wässerigen Ammoniumbifluorid-Zubereitung gewaschen, mit entionisiertem Wasser gespült, erneut mit einer verdünnten Lösung von Polyvinylalkohol einer Konzentration von etwa 0,2 bis 0,5 Gew.-% gespült und anschließend getrocknet. Es wird die theoretische Annahme gemacht, daß eine sehr dünne, vielleicht monomolekulare Untergrund- bzw." Zwischenschicht von Polyvinylalkohol auf der Glas-

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oberfläche zurückbleibt, welche die Haftung einer nachfolgend aufgebrachten Leuchtstoffschicht, die einen Dichromat-sensibilisierten Polyvinylalkohol und Leuchtstoffteilchen enthält

2 und ein Gewicht von etwa 1 bis 3 mg Leuchtstoff/cm aufweist, verbessert. Es ist nicht ersichtlich, warum eine derartige Unterlage die Haftung des nachfolgend aufgebrachten Leuchtstoffüberzugs verbessert. Jedoch ist die Verbesserung von großer Wichtigkeit, so daß bei der Herstellung von Leuchtschirmen für Farbfernseh-Bildröhren von dieser Grundierung in weitem Maße Gebrauch gemacht wird.

Wenn schwerere Schirmgewichte im Bereich von 4 bis 6 mg Leucht-

stoff/cm gewünscht werden, sind Untergrund- bzw. Zwischenschichten aus Polyvinylalkohol von beliebigem Gewicht für die . Schaffung der weiteren Verbesserungen im Haftungsvermögen, die erforderlich sind, unwirksam. Eine Verbesserung in der Haftung schwererer Leuchtstoffüberzüge kann durch Verwendung einer schweren Untergrund- bzw. Zwischenschicht von lichtexponiertem, Dichromat-sensibilisierten Polyvinylalkohol oder einem anderen lichtempfindlichen organischen Kolloid, mit oder ohne vorhandene Leuchtstoffteilchen, erreicht werden. Dieses Verfahren erfordert jedoch das Aufbringen eines lichtempfindlichen Materials und die Regelung der nachfolgenden Belichtung der Untergrund- bzw. Zwischenschicht und der Entwicklung zur Schaffung der geforderten einheitlichen Verbesserung in der Haftung, die

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verlangt wird. Außer diesen besonderen Verarbeitungsstufen ist das Verfahren für Parbfernseh-Bildröhren nicht erwünscht, da etwas Dichromat-Photosensibilisator in der Untergrund- bzw. Zwischenschicht zurückbleibt und schließlich einen Rückstand zurückläßt, der etwas von der Lumineszenz des Schirms optisch absorbiert.

Das neue Verfahren umfaßt das Anhaften einer Untergrund- bzw. Zwischenschicht, die wasserunlösliche, organische, polymere Teilchen enthält, an eine saubere Glasoberfläche, wobei die ■Zwischenschicht ein Gewicht von etwa 0,08 bis 0,80 mg/cm und

bevorzugt etwa 0,20 bis 0,40 mg/cm aufweist. Eine derartige Untergrund- bzw. Zwischenschicht wird bevorzugt durch Aufbringen einer wässerigen Emulsion, enthaltend 5 bis 15 Gew.-% des wasserunlöslichen polymeren Materials, auf eine Glasoberfläche und anschließendes Trocknen hergestellt. Das wasserunlösliche, polymere Material ist ein solches, das, wenn es bei Raumtemperatur oder gemäßigten Temperaturen von etwa 55° C getrocknet ist, in Wasser nicht-dispergierbar gemacht wird. Es muß beim Brennen in Luft bei etwa 400 C flüchtig sein. Das bevorzugte polymere Material besteht im wesentlichen aus Polystyrolteilchen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 0,10 bis 0,35 Mikron. Nachdem die Untergrund- bzw. Zwischenschicht aufgebracht worden ist, wird' auf derselben ein Leuchtstoff-Photobinderüberzug abgeschieden und der überzug belichtet, und dann

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nach dem Aufschlämm-Direktphotoverfahren gemäß dem Stande der Technik entwickelt. ..

Durch Verwenden der neuen Vorbeschichtungsstufe gemäß Erfindung können schwerere und dickere Leuchtstoffüberzüge aufgebracht, belichtet und ohne Verluste irgendwelcher Teile des Schirmes entwickelt werden. Es können mit normalen Verarbeitungsstufen Leuchtschirmgewichte von 4 bis 6 mg/cm erfolgreich fabriziert werden. Es sind keine zusätzlichen Verarbeitungsstufen erforderlich und die Untergrund- bzw. Zwischenschicht hinterläßt keinen lichtabsorbierenden Rückstand.

In der Zeichnung bedeutet:

Fig. 1 eine Längschnittansicht eines Röhrenkolbenvorderteils während der Vorbeschichtungsstufe der Frontplatte nach dem neuen Verfahren;

Fig. 2 einen Teilschnitt eines gläsernen Röhrenkolbenvorderteils, der eine Untergrund- bzw. Zwischenschicht und eine Leuchtstoff-Photobinderschicht, hergestellt nach dem neuen Verfahren, trägt;

Fig. 3 ist ein Diagramm, in welchem die Adhäsionszahl des Überzugs (eine Zahl, deren Bedeutung nachfolgend definiert wird) gegen das Gewicht der Untergrund- bzw. Zwischenschicht für eine bestimmte Reihe von experimentellen Proben aufgetragen ist.

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Auf dem Wege über eine detaillierte Beschreibung der Erfindung und ihrer Aus führ ungsformen werden viele Emulsionen von wasserunlöslichen,, organischen, polymeren Materialien, wenn sie als relativ schwere Untergrund- bzw. Zwischenschichten aufgebracht sind, die Haftung während der Wasserentwicklung einer nachfolgend aufgebrachten und belichteten Leuchtstoff-Photobinderschicht wesentlich erhöhen. Diese Untergrund- bzw. Zwischenschichten werden auf die bloße Glasoberfläche als einfache Schichten aufgebracht und anschließend getrocknet. Die Untergrund-bzw. Zwischenschichten erfordern keine Photosensibilisierung und Belichtung und Entwicklung, wie dies bei manchen Verfahren nach dem Stand der Technik notwendig ist. Eine Vielzahl von wasserunlöslichen, organischen Materialien werden eine erhöhte Haftung; erzeugen, wenn sie in einfachen schweren Untergrund- bzw. Zwischenschichten eingesetzt werden. Dies hat zu der theoretischen Annahme geführt, daß eine Untergrund- bzw. Zwischenschicht, die als abgestufte, oder flexible Abdichtung zwischen dem Leuchtstoff-Photobinderüberzug und der Glasober-.fläche wirkt, die Haftung des Überzugs verbessern kann. Diese Theorie kann, erklärt werden, indem man den Mechanismus des unten beschriebenen Mangels an Haftung betrachtet.

Die übliche Leuchtstoff-Photobinderschicht ist trocken und relativ starr, wenn sie chemisch- ^7icnt zur Unlöslichmachung des gewünschten Musters in dem überzug ausgesetzt wird. Während .der

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Entwicklung wird Wasser oder eine wässerige Lösung auf den belichteten Überzug aufgesprüht, welcher sofort das Wasser aufsaugt, rasch quillt und erheblich expandiert. Da der Glasträger starr ist, entstehen zwischem dem Überzug und der Glasoberfläche starke Spannungen, die dazu führen, daß die dazwischen vorhandene Adhäsionsbindung geschwächt wird. Die nicht belichteten Teile der Leuchtstoff-Photobinderschicht zerfallen und werden durch das zur Entwicklung verwendete Wasser weggespült, wobei sie beispielsweise Inseln des belichteten Leuchtstoff-Photobinderüberzugs, die sogenannten "Dots" (Punkte) auf der Oberfläche zurücklassen. Ungefähr am Ende der Entwicklungsstufe, die eine Dauer von 15 bis 45 Sekunden betragen kann, sind die Dots mit Wasser stark gesättigt und angequollen, wobei ihre adhäsive Bindung durch die rasche Expansion geschwächt worden ist; daher werden diese Dots von der Oberfläche häufig durch die Kraft des entwickelnden Sprühstrahles entfernt. Durch die Schaffung der neuen Untergrund- bzw. Zwischenschicht, die als abgestufte oder flexible Verbindungsschicht zwischen dem rasch expandierenden Überzug und der starren Glasoberfläche wirkt, wird die Haftung der Dots an der Glasoberfläche verbessert.

Untergrund- bzw. Zwischenschichten, von denen gefunden wurde, daß sie die Haftung des Überzugs an der Glasoberfläche erhöhen, sind Latexemulsionen oder Emulsionen von Polymeren, die als Teilchen (und nicht als glatte, kontinuierliche Filme) abgelagert

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worden sind. Von derartigen teilchenförmigen Untergrund- bzw. Zwischenschichten wird angenommen, daß sie das entivickelnde Wasser aufsaugen und teilweise mit dem Leuchtstoff-Photobinderüberzug expandieren und hierdurch die Spannungen zwischen dem Überzug und der Glasoberfläche verringern.

Es wurde gefunden₃ daß eine besonders wirksame Gruppe von Emulsionen für Untergrund- bzw. Zwischenschichten für Frontplatten von Farbfernseh-Bildröhren hauptsächlich aus Teilchen von wasserunlöslichen Polystyrol-Polymeren zusammengesetzt sind. Eine kommerziell verfügbare Gruppe derartiger Materialien, die von der Firma Morton Chemical Company, New York, N.Y., unter dem Handelsnamen "Opacifiers" auf den Markt gebracht wird, wurde als geeignet befunden. Die kommerziell verfügbaren Materialien werden als hauptsächlich aus Polystyrol oder aus Copolymerisaten von Styrol mit Monomeren vom Styroltyp zusammengesetzt beschrieben. Außerdem können diese Materialien mit geringen Mengen an Acrylsäure und/oder Methacrylsäure copolymerisiert werden. Die Teilchengröße in diesen Emulsionen liegt im Bereich eines mittleren Durchmessers von 0,10 bis 0,35 Mikron.

Es kann erwartet werden, daß irgendein fein verteiltes, wasserunlösliches, polymeres Material, das eine poröse Schicht ausbildet und nicht sehr stärk hydrophob ist, eine erhöhte Überzugshaftung liefert, wenn es als dicke, anhaftende Untergrund- bzw.

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Zwischenschicht in dem neuen Verfahren angewandt wird.

Es wurden lediglich geringe Verbesserungen in der Haftung des Überzuges gefunden, wenn das Gewicht der Untergrund- bzw. Zwi-

2 schenschicht niedrig, wie beispielsweise kleiner als 0,08 mg/cm (was im Vergleich mit dem üblichen Gewicht einer monomolekuiaren Untergrund- bzw. Zwischenschicht extrem groß ist) war. Nach dem neuen Verfahren ist die Haftung des Überzugs im allgemeinen bei Gewichten der Untergrund- bzw. Zwischenschicht von 0,20 bis 0,40 mg/cm optimal. In den meisten Fällen können Gewichte der

Untergrund- bzw. Zwischenschicht von bis zu 0,80 mg/cm verwendet werden. Jedoch schaffen Gewichte der Untergrund- bzw. Zwi-

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schenschicht von mehr als 0,50 mg/cm keine zusätzliche Haftung des Überzugs und erhöhen lediglich die Materialkosten. Die optimale Dicke oder das optimale Gewicht von irgendeiner Untergrundbzw. Zwischenschicht wird zum Teil von der Flexibilität, Porosität, Diskontinuität, etc. der Untergrund- bzw. Zwischenschicht selbst abhängen.

Brauchbare Untergrund- bzw. Zwischenschichten müssen andere wünschenswerte Eigenschaften besitzen. Wenn sie getrocknet ist, muss die Untergrund- bzw. Zwischenschicht relativ unlöslich und in dem entwickelnden Wasser nicht-dispergierbar sein. Außerdem sollte sie an der Glasoberfläche haften. Jedoch ist, weil die Untergrund- bzw. Zwischenschicht über einen großen Teil der

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Oberfläche ausgebreitet ist, eine gemäßigte Haftfestigkeit dieser Schicht ausreichend, um die Untergrund- bzw. Zwischenschicht während der Entwicklung des Überzugs in den nachfolgenden Verarbeitungsstufen mit Wasser an der Glasoberfläche zu halten. Falls dies erforderlich oder wünschenswert ist, können zur Verbesserung der Haftung der Untergrund- bzw. Zwischenschicht an der Glasoberfläche Additive verwendet werden.

Untergrund- bzw. Zwischenschichten, die in der Verbesserung der Überzugshaftung außergewöhnlich wirksam sind, haben die nachteilige Eigenschaft der schwierigen Entfernung des Leuchtstoffmaterials nach der Entwicklung des Überzugs. Unter "schwieriger Entfernung" wird verstanden, daß zerstreute Leuchtstoffteilchen an den nicht belichteten Bereichen der Untergrund- bzw. Zwischenschicht haften, anstelle daß sie während der Entwicklungsstufe vollständig hinweggespült werden. Die schwierige Entfernung der polymeren Polystyrolmaterialien kann durch Zugabe von spezifischen Acry!emulsionen zu der Überzugszubereitung für die Untergrund- bzw. Zwischenschicht verbessert werden. Diese Acrylemulsionen formen selbst harte Filme und sind als Materialien.für Untergrundbzw. Zwischenschichten nur wenig geeignet. Zum Beispiel kann eine gemischte Emulsion 10 % Polystyrolteilchen und 2 % Acrylteilchen besitzen, um die schwierige Entfernung der aus

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der Emulsion hergestellten Untergrund- bzw. Zwischenschicht zu verbessern. Die Viskosität der Untergrund- bzw. Zwischenschichtzubereitung kann, falls erforderlich, zur Verbesserung der Fließeigenschaften und zur Schaffung einer glatteren Untergrund- bzw. Zwischenschicht modifiziert werden. Es wurde gefunden, daß für diesen Zweck Viskositätsverbesserer (viscosity builders), wie beispielsweise viskose Acrylemulsionen, brauchbare Additive sind.

Es wurde ferner beobachtet, daß Schirme von Kathodenstrahlröhren, die nach dem neuen Verfahren hergestellt worden sind, 2 bis 10? mehr Helligkeit als solche Schirme aufweisen, die nach Verfahren erhalten wurden, welche eine Untergrund- bzw. Zwischenschicht aus Polyvinylalkohol benutzen. Der Grund für diesen Effekt ist derzeit noch nicht vollständig klar.

'Eine typische Emulsionszubereitung für eine Untergrund- bzw. Zwischenschicht, die als wirksam befunden wurde, enthält 10 Gew.-% Polystyrolemulsion (0,1 bis 0,4 Mikron Teilchengrös-Se), 1 Gew.-% Acrylemulsion (hartes, filmbildendes Acrylat zur Verbesserung der Leuchtstoffentfernung), 0,1 % viskose Polyacrylatemulsion (Verdickungsmittel zur Verbesserung der Fließeigenschaften) und Wasser. Ein spezifisches Beispiel einer bevorzugten Untergrund- bzw. Zwischenschichtzubereitung und die praktische Durchführung des neuen Verfahrens werden

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nachfolgend wiedergegeben.

Beispiel

Man stellt eine Untergrund- bzw. Zwischenschichtzubereitung der nachfolgenden Zusammensetzung (in Gew.-% an Feststoffen) her:

Gew.-% Opacifier* E-305 (Morton Chemical Co.) 8,00

Acryl-Copolymerisat-Emulsion, wie z.B.

Rhoplex* AG-73 (Rohm and Haas) 1,80

Polyacrylat-Verdickungsmittel, wie z.B.

Acrysol* G-IlO (Rohm and Haas) 0,08

Dispergiermittel, wie z.B.

Pluronic* L-92 (Wyandotte Chemical Co) 0,01

V/asser . 90,11

* Handelsmarke

Zur Herstellung der Untergrund- bzw. Zwischenschichtzubereitung werden die geeigneten Mengen der kommerziell verfügbaren Komponenten abgewogen (sie können zur Bequemlichkeit zuerst mit Wasser verdünnt sein) und auf einmal unter langsamem Rühren der Emulsion zugegeben. Vor der Verwendung wird die Emulsion zur Entfernung sehr großer Aggregate oder einer unwesentlichen Verschmutzung filtriert. Anstelle von Acrysol G-IlO (Handelsmarke; ein Ammoniumpolyacrylat) in dem vorstehenden Beispiel kann man eine Polyacrylsäure, wie beispiels-

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vjcise Acrysol A-5 (Handelsmarke; Rohm and Haas) einsetzen. In diesem Pall wird es bevorzugt, das Acrysol A-5 auf eine Lösung von 5 Gew.-/' zu verdünnen und den p„-Wert mit Ammoniumhydroxid vor der Zugabe zu der Untergrund- bzw. Zwischenschicht emulsion auf 5,0 zu erhöhen.

Die Untergrund- bzw. Zwischenschichtzubereitung des Beispiels kann beträchtlich variieren, jedoch wird es daß sie in den folgenden Bereichen lie.^t:

Opacifier* S-305 4 bis 12 %

Rhoplex* AC-73 1 bis 2 *

/a

Acrysol* G-IlO 0^06 bis 0.12 %

Bezugnehmend auf Fig. 1 wird die innere Oberfläche 23 eines gläsernen 25V-Röhrenkolbenvorderteils 21 für eine Farbfernseh-Bildröhre sorgfältig gesäubert. Anschließend wird die Untergrund- bzw. Zwischenschichtzubereitung auf die saubere Glasoberfläche aufgebracht. Die Untergrund- bzw. Zwischenschichtzubereitung kann auf die Glasoberfläche durch irgend ein Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, jedoch wird sie bevorzugt als gebogener Strom (lir.ip stream) 25 aufgebracht, wie dies in der US-Patentschrift 3 652 323 beschrie ben ist.

Bevorzugt rotiert die Frontplatte um eine Achse 27, welche

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von der Vertikalen 29 um etwa 80 Grad geneigt ist, mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 Umdrehungen pro Minute. Nachdem die Emulsion aufgebracht worden ist, wird die Rotation der Prontplatte 21 kurz auf etwa 100 Umdrehungen pro Minute zur Entfernung des Emulsionsüberschusses erhöht und dann zur Trocknung der Untergrund- bzw. Zwischenschicht mit Infrarotwärme behandelt. Die Untergrund- bzw-. Zwischenschicht und die Frontplatte können während der Trocknungsstufe eine Temperatur von etwa 55 C erreichen, wenn die Untergrund- bzw. Zwischenschicht rasch mit hoher Heizwirkung getrocknet wird. Die Untergrund- bzw. Zwischenschicht kann nahe der Raumtemperatur langsamer getrocknet werden (bei etwa 20 bis 25° C). Oftmals wird die Untergrund- bzw. Zwischenschicht stärker befestigt und ist durch Wasser weniger dispergierbar, wenn sie bei den höheren Temperaturen getrocknet worden ist.

Als nächstes xvird die Überzugszubereitung auf die vorbeschichtete Oberfläche 21 aufgebracht. Die Überzugszubereitung enthält eine Mischung von Leuchtstoffteilchen, einen Photobinder j einen Photosensibilisator für den Binder, und Wasser, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Eine geeignete Überzugszubereitung enthält, in etwa den folgenden Anteilen, 292 g grün-emittierende, Kupfer-aktivierte Zinkcadmiumsulfid-Teilchen; 233 g einer 10-gew.~$igen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem durchschnittlichen Molgewicht von

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etwa 170 000 bis 220 000; 13 g einer 45-gew.-#igen wässerigen Lösung eines Acrylcopolymeren; 14 g einer 10-gew.-$igen wässerigen Lösung von Ammoniumdichroraat; und etwa 402 g entionisiertes Wasser. Die Überzugszubereitung wird sorgfältig gemischt und die Viskosität der Mischung wird so eingestellt, daß sie im Bereich von etwa 20 bis 50 Centipoise liegt. Der Pu wird auf einen Wert von etwa 6,4 eingestellt. Die Überzugszubereitung wird dann auf die innere Oberfläche der vorbeschichteten Frontplatte durch Pließbeschichtung aufgebracht und zur Erzeugung eines trockenen Überzugs mit einem Gehalt von 4,5 mg/cm an Leuchtstoffteilchen getrocknet.

Pig. 2 zeigt ein Fragment der Frontplatte 21 mit einer Untergrund- bzw. Zwischenschicht 31 an der inneren Oberfläche 23 · derselben und einen Leuchtstoff-Photobinderüberzug 33 auf der Untergrund- bzw. Zwischenschicht 31. Die Lochmaske der 'Frontplatte wird dann bei den dafür vorgesehenen Stiften 35 (Fig. 1) eingesetzt und die Frontplattenanordnung auf der Plattform einer Belichtungskammer in Stellung gebracht. In der Belichtungskammer wird Ultraviolettlicht aus einer kleinflächigen Belichtungsquelle durch die Maske hindurchgeworfen, wodurch ein Lichtmuster auf den überzug auftrifft und während eines Zeitraums von etwa 6 Minuten belichtet. Das Röhrenkolbenvorderteil wird dann aus der Belichtungskammer herausgenommen und die Maske von dem Röhrenkolbenvorderteil entfernt.

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Der belichtete überzug wird entwickelt* indem man den überzug einer in Turbulenz befindlichen Menge einer wässerigen Flüssigkeit aussetzt, wie beispielsweise durch Sprühen und Spülen mit Wasser oder einer wässerigen Entwicklungslösung , um die nicht belichteten und im wesentlichen nicht belichteten Teile des Überzugs zu entfernen, während die belichteten und im wesentlichen unlöslichen Teile des Überzugs an ihrem Platz verbleiben.

Das neue Verfahren kann verwendet werden, um irgendwelche Teilchenmuster (Muster von teilchenförmigen! Material) auf irgendeine beliebige unterstützende Glasoberfläche aufzudrucken. Die Teilchen des Überzugs können lumineszent oder sogar nicht-lumineszent sein, sie können lichtabsorbierend sein und sie können in reflektiertem Licht irgendeine Körperfarbe aufweisen. Das neue Verfahren kann insbesondere dazu verwendet werden, Bildschirmstrukturen, z.B. Punktschirme und Linienschirme, für Kathodenstrahlröhren zu drucken. Wo die Teilchen des Überzugs lumineszent sind, können sie in irgendeinem Bereich des Spektrums als Ergebnis irgendeiner Anregungsform emittieren.

Das Beispiel erläutert die Anwendung des neuen Verfahrens zur Herstellung einer Schirmstruktur (das grün-emittierende Feld) für eine Farbfernseh-Bildröhre durch das Aufschlämm-

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Dxrektphotoverfahren. Viele geeignete Überzugszubereitungen für das neue, auf das Aufsehlämmverfahren angewandte Verfahren sind in der US-Patentschrift 3 269 838 beschrieben. Im allgemeinen besteht die Überzugszubereitung aus einem wasserlöslichen Bindemittel, das in Gegenwart von sechswertigen Chromionen durch chemisch wirksame Strahlung in die unlösliche Form vernetzbar ist, einem löslichen Dichromat-Photosensibilisator für das Bindemittel und Teilchen des Leuchtstoffmaterials. Das Bindemittel kann irgendein organisches Kolloid, wie beispielsweise Gelatine oder Fischleim, sein, jedoch ist es vorzugsweise ein Polyvinylalkohol mit einem Ifolekulargewieht von über etwa 120 000. Das Bindemittel ist fähig, beispielsweise durch Dichromationen, insbesondere durch sechswertige Chromionen, photosensitiv gemacht zu werden, so daß die actinische Strahlung das Polymere unlöslich machen kann. Wenn der Photosensibilisator eine Quelle für sechswertige Chromionen ist, kann der Photosensibilisator irgendein löslichen Dichromat, wie beispielsweise Natriumdichromat, Kaliumdichromat oder Ammoniumdichromat sein. Der Photosensibilisator kann in Mengen von etwa 2 bis 20 Gew.-Ji des Gewichtes an vorhandenem Photobindemittel anwesend sein.

Der überzug wird durch ein Muster chemisch wirksamer Strahlung ausgesetzt. Es kann eine beliebige chemisch wirksame Strahlung, wie beispielsweise sichtbare Lichtstrahlen, ultravio-

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lette Lichtstrahlen oder Kathodenstrahlen, angewandt werden.

Die Haftung des Überzugs kann in quantitativer Weise unter Anwendung des SegmentbelxchtungsVerfahrens bewertet werden. Nach diesem Verfahren werden Segmente einer überzogenen gläsernen Frontplatte belichtet, z.B. durch eine Lochmaske, über Zeiträume von 2 bis 10 Minuten in !-Minuten-Inkrementen und anschließend mit Wasser entwickelt. Nach dem Entwickeln werden die Segmente zur Messung der Leuchtstoffpunkt-Durchmesser mikroskopisch überprüft, um die minimale Belichtungszeit zu bestimmen, bei welcher die Punkte gerade anhaften oder lediglich einige wenige Punkte verloren gehen. Die Adhäsionszahl ist definiert als das Verhältnis der maximalen Belichtungszeit, die erforderlich ist, um die verlangten Punktdurchmesser zu geben, zu der minimalen Belichtungszeit, wo die Leuchtstoffpunkte gerade eben haften (es ist bekannt, daß mit zunehmender Belichtungszeit die erzeugten Punkte um so größer werden). In dem obigen Beispiel ist, wenn die geforderten Punktdurchmesser an dem 8-Minuten-Segment erhalten wurden und die Punkte unterhalb einer Belichtungszeit von 5 Minuten verloren gehen, die Adhäsionszahl 8/5 oder 1,6. Ein Überzug ist um so erwünschter, je größer die Adhäsionszahl ist.

Fig. 3 zeigt eine Kurve 4l, welche die Ergebnisse einer Reihe

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von Untersuchungen in graphischer Form wiedergibt, die den Anstieg der Adhäsion des Überzugs zu dem Glasträger bei verschiedenen Dicken oder Gewichten der gemäß dem vorliegenden Beispiel hergestellten Untergrund- bzw. Zwischenschicht erläutert, mit einem konstanten Überzugsgewicht von 4,5 mg

ρ
Leuchtstoff/cm , wobei jedoch die Konzentration des PoIystyrolmaterials in der Untergrund- bzw. Zxvischenschichtzubereitung variiert wird. In diesen Versuchsreihen lieferte eine 2,0 gew.-^ige Polystyrolemulsion eine O₂.08 mg/cm -Untergrund- bzw. Zwischenschicht₅ und eine 8,0 gew.-^ige PoIystyrolemulsion lieferte eine 0,28 mg/cm -Untergrund- bzw. Zwischenschicht. Der Überzug wurde gleichfalls gemäß dem Beispiel hergestellt. In diesen Versuchsreihen wurde eine Adhäsionszahl von unterhalb 2,5 als unzureichend, eine sol- · ehe zwischen 2,5 und 3_S5 als gut und eine über 3₅5 als ausgezeichnet angesehen. Es wurde gefunden, daß sich, wenn man aus der Zubereitung das Acrylpolymerisat-Material (Rhoplex AC-73 oder C 72; Handelsmarke) wegließ, die Adhäsionszahl bei dem äquivalenten Gewicht der Untergrund- bzw. Zwischenschicht erhöht. Jedoch führt, wie bereits oben darauf hingewiesen wurde, unter vielen Bedingungen der Schirmherstellung das Weglassen des Acrylats zu einer "schwierigen Entfernung". Unter den Bedingungen der in Fig. 3 gezeigten Versuchsreihen hat eine sehr dünne Untergrund- bzw. Zwischenschicht aus Polyvinylalkohol, wie sie im allgemeinen nach dem Stand der

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Technik verwendet wurde₃ eine Adhäsionszahl von weniger als etwa 1.5·

Claims

Patentansp r ü c h e

<LJ Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms auf einer Glasoberfläche, welches das Anhaften einer Untergrund- bzw. Zwischenschicht auf die Glasfläche, das Ablagern eines Überzugs auf die Untergrund- bzw. Zwischenschicht, enthaltend Leuchtstoffteilchen und ein photosensitives Bindemittel dafür, das Belichten des Leuchtstoff-Photobindemittelüberzugs durch ein Lichtbild unter Bildung ausgewählter Bereiche von größerer Löslichkeit und ausgewählter Bereiche von geringerer Löslichkeit darin und anschließendes Entwickeln des belichteten Überzugs durch selektives Entfernen der Bereiche von größerer Löslichkeit, umfaßt, dadurch gekennzeichnet , daß die Untergrund- bzw. Zwischenschicht (31) wasserunlösliche, organische, polymere Teilchen enthält und ein Gewicht von etwa 0,0.8 bis 0,80 mg/cm aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untergrund- bzw. Zwischenschicht durch Aufbringen eines Überzugs aus einer wässerigen Emulsion, enthaltend 5 bis 15 Gew.-% der wasserunlöslichen, organischen, polymeren Teilchen, die beim Trocknen in V/asser nicht-dispergierbar gemacht werden und die beim Brennen in Luft bei etwa 400° C verflüchtigt werden, und anschließendes Trocknen des wässerigen Emulsionsüberzuges an die Glasober-

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fläche (23) angeheftet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2", dadurch gekennzeichnet, daß der wässerige Emulsionsüberzug bei Temperaturen von unterhalb 55 C getrocknet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Teilchen im wesentlichen aus Polystyrol-Copolymerisat bestehen und einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa O₅IO bis 0,35 Mikron besitzen.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige Emulsion bis zu 5 Gew.-% wasserunlösliche Teilchen von Acrylpolymerisat-Material enthält .

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der Untergrund- bzw. Zwi-

selenschicht im Bereich von etwa 0,20 bis 0,40 mg/cm liegt.

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