DE2758228C2 - Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffrasters auf der Frontscheibe einer Farbfernsehbildröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffrasters auf der Frontscheibe einer Farbfernsehbildröhre nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Farbfernsehempfänger verwenden bisher allgemein Farbkathodenstrahlröhren, die so ausgebildet sind, daß sie ein Farbbild durch selektive Bestrahlung mittels Elektronenstrahlen und durch FarbÜJittemission eines Leuchtstoffrasters erzeugen, das in Form von Punkten, einer Matrix oder auch von Streifen auf die Innenfläche der Frontscheibe der Farbkathodenstrahlröhre, beispielsweise durch Drucken (vgl. GB-PS 7 93 353), aufgetragen ist.
Für die Leuchtstoffraster, welche Lichtstrahlen in den drei Grundfarben: Rot, Grün und Blau emittieren, bzw. für eine lichtabsorbierende Schicht ist eine hochpräzise Ausführung erforderlich. Die einzelnen Leuchtstoffraster, die Strahlung mit ausreichender Helligkeit emittieren sollen, müssen in einer beträchtlichen Dicke von mehr als 15 μπι aufgetragen werden, weil sich die Teilchcngrößenverteilung von Leuchtstoffen für Farbfernsehbildröhren im Bereich von 10 bis 15 μιη konzentriert. Auch die lichtabsorbierende Schicht sollte eine Dicke von mehr als 5 μιη besitzen. Da es bezüglich der Druckfarbe wünschenswert ist, die Wirkung der Maskierung der einzelnen Leuchtstoffraster zu vergrößern oder diese Leuchtstoff raster mit voller Helligkeit emittieren zu lassen, muß die Druckfarbe so zubereitet werden, daß sie eine wesentlich größere Menge an Leuchtstoffteilchen (entsprechend den Pigmenten bei gewöhnlicher Druckfarbe) oder eine größere Menge an lichtabsorbierendem Material als übliche Druckfarben enthält. Eine derartige Druckfarbe ist jedoch nicht gut fließfähig, so daß sie ein unregelmäßiges Druckmuster ergibt. Wenn

b5 das Leuchtstoffrasier unmittelbar nach dem Aufdrukken noch unzulässig große Mengen an Harz- oder Kunstharzkomponenten enthält, wird das überschüssige Kunstharz auch beim anschließenden Einbrennschritt

nicht beseitigt, wodurch eine in diesem Zustand in Betrieb genommene Röhre verunreinigt wird. Weiterhin führen die beim Einbrennen aus dem Kunstharz freigesetzten Zersetzungsgase zu Rissen oder Verwerfungen in der auf die Leuchtstoffschicht aufgebrachten metallenen Schicht Infolgedessen ist es nötig, das Drucken mittels einer Druckfarbe mit ehier relativ kleinen Kunstharzmenge durchzuführen, doch wirft eine solche Druckfarbe wiederum Schwierigkeiten bezüglich der Musterausbildung nach dem üblichen Druckverfahren auf.

Im folgenden sind einige konkrete Druckverfahren beschrieben, die speziell für den oben angegebenen Zweck entwickelt worden sind. Das Sieb- bzw. Rasterverfahren (vgl. DE-OS 15 37 483) wird als für das Auftragen von Druckfarbe in geeigneter Dicke zweckmäßig angesehen. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Druckfarbe über ein Sieb auf die Frontscheibe aufgetragen, so daß das Druckmuster unregelmäßige Ränder besitzt. Wenn ein Leuchtstoffraster aus feinen Linien mit einer Breite von nur 0,1 bis 0,3 mm ausgebildet wird, zeigt sich beim Siebdruckverfahren der Nachteil, daß das Druckmuster aus unterbrochenen Linien besteht Bei diesem Siebdruckverfahren wird das Sieb beispielsweise mittels einer Rollenquetsche kräftig angepreßt bzw. gequetscht Ein aus Kunstfaser oder rostfreiem Stahl bestehendes Sieb ist dabei einer Dehnung bzw. Längung unterworfen, so daß der beim Druckvorgang ausgeübte Druck begrenzt ist Weiterhin müssen auch mögliche Verformungen des Leuchtstoffrasters beim Druckvorgang in Kauf genommen werden. Aus den genannten Gründen ist es beim Siebdruckverfahren unmöglich, nicht nur einen Mehrfarbdruck aus zwei oder mehr Farben durchzuführen, sondern auch die Details eines Leuchtstoffrasters mit hoher Präzision zu reproduzieren.

Ein anderes mögliches Druckverfahren ist das Offset-Drucken, das auch bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art berücksichtigt wird (vgl. DE-AS 14 37 618). Bei diesem Verfahren, das eine Offsetmaschine verwendet, werden die Zonen, in denen ein Leuchtstoff fixiert werden soll, mittels eines Firnisses auf die aktive Oberfläche der Frontscheibe vor Niederschlagung des Leuchtstoffes aufgedruckt Dabei wird die Frontscheibe nach dem Aufd?uck der Firnisschicht mit ihrer ganzen Fläche unter einem geeigneten Druck an die Oberfläche einer Schicht von Leuchtstoffteilchen angelegt, weiche sich auf einem elastischen Träger befindet. Dieses Auflegen der Frontscheibe auf die Schicht aus den Leuchtstoffteilchen kann mit einer Ver-Schiebung der Frontscheibe in einer Ebene kombiniert weiden.

Weiterhin ist aus der US-PS 32 55 695 ein Druckverfahren bekannt, bei de;n durch Steigerung der Temperatur eines Übertragers, dessen Oberfläche mit einem SiIikongummi oder fluorhaltigen Harz belegt ist, die Menge an übertragenem Farbstoff erhöht werden kann.

Ein weiteres Druckverfahren, nämlich das sog. »Octopus«- bzw. »Achtfußkopf«-Druckverfahren könnte als Möglichkeit für das Aufdrucken eines Leuchtstoffe- 6ö sters auf die gewölbte Innenfläche einer Frontscheibe angesehen werden. Die entsprechende Presse, welche die in einer Zwischenposition gehaltene Druckfarbe auf die Frontscheibe überträgt, wird jedoch durch waagerecht ausgeübten Druck angedrückt, so daß die Druckfarbe über den Weg dos. Blocks des »Octopuskopf«-Übertragers mit ungleichmäßigem Druck auf die Frontscheibe übertragen wird, wobei kein genaues und gleichmäßiges Druckfarbenmuster auf der gesamten Druckfläche ausgebildet werden kann. Darüber hinaus besteht der genannte Übertrager aus einem vergleichsweise weichen Material großer Dicke. Wenn daher die Übertragung auf eine große Fläche erfolgt, ist das erhaltene Druckbild deutlich verformt wodurch eine merkliche Abnahme der Lagegenauigkeit des Übertragungsbzw. Druckmusters hervorgerufen wird.

Der Erfindung liegt damit als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Leuchtstoffrasters für eine Farbfernsehbildröhre zugrunde, das sich durch eine relativ große Schichtdicke und damit eine hohe Helligkeit und durch eine gute Genauigkeit auszeichnet

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung verwendet also kein gewöhnliches Druckverfahren (vgl. DE-AS 14 37 6.« und DE-OS 15 37 483), da mit diesem nicht die angestrebten Werte für Helligkeit und Genauigkeit erzielbar sind. Vielmehr wird bei der Erfindung zunächst die Tiefe der Druckfarbenaufnahmeabschnitte auf einen Wert von 10 μπι oder mehr eingeteilt. Dadurch kann die Druckfarbenschicht ausreichend dick gemacht werden. Weiterhin enthält die bei der Erfindung vorgesehene Druckfarbe 15 bis 90 Gew.-% eines Leuchtstoffpuivers und hat somit einen höheren anorganischen Leuchtstoffgehalt als gewöhnliche Druckfarben. Durch die dicke Ausführung der Leuchtstoffschicht mit hohem Leuchtstoffgehalt wird die angestrebte große Helligkeit des Leuchtstoffrasters erzielt Um auch noch die gewünschte Genauigkeit zu erreichen, ist der Übertrager mit der Schicht aus weichem Material belegt das eine Gummihärte von 52 Shore A oder darunter aufweist und 0,2 bis 30 mm dick ist Außerdem ist die Verschiebungsgesrhwindigkeit des Übertragers höher als die Verschiebungsgeschwindigkeit auf dem Tiefendruckblock, so daß die Gestalt der Druckfarbenschicht nicht beeinträchtigt wird und die Menge der vom Tiefendruckblock auf den Übertrager übertragenen Druckfarbe gesteigert ist. Die Gummihärte bemißt sich nach der DIN 53 505.

In Japan wird die Gummihärte mit Hilfe eines Federkennungsprüfers bestimmt. In den Vereinigten Staaten von Amerika erfolgt die Messung der Gummihärte gemäß der Norm ASTM D-2240-75 mittels eines sog. Durometers des Typs A oder A2. Beide Messungen werden an einer Gummiprobe mit einer Dicke von mehr als 12 mm durchgeführt. Bei Messung der Gummihärte nach der japanischen Norm JIS K6301-1975 wird eine Gummihärte, die um 1 ° oder 2° über der nach der Messung ermittelten Härte liegt, als der gemäß der ASTM-Norrn ermittelten Gummihärte entsprechend angese hen. Die internationalen Gummihärtegrade (IRHD) gemäß der internationalen Norm (ISO) entsprechen praktisch denen der ASTM-Norm und der genannten DIN-Norm.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 15.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführiin^sbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematism-he perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Leuchtstoffrasters einer Farbfernsehbildröhre,

Fig.2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene

Schnittansicht einer nach einem bisherigen Verfahren hergestellten Leuchtstoffschicht einer Farbfernsehbildröhre,

Fig.3 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Leuchtstoffrasters einer Farbfernsehbildröhre,

F i g. 4 eine in weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittanskht zur Veranschaulichung des Zi'stands eines Leuchtstoffrasters einer Farbfernsehbildröhre unmittelbar nach der Ausbildung nach dem vorliegenden Verfahren und

F i g. 5 eine F i g. 4 ähnelnde Ansicht zur Veranschaulichung des Zustands des Leuchtstoffrasters nach einer längeren Zeitspanne nach der Herstellung.

Als Übertrager wird ein zylindrisches Element benutzt, dessen Oberfläche mit einem weichen Belag überzogen ist. Es ist in erster Linie die Verwendung eines Tiefdruckblocks vorgesehen, der bis zu einer Tiefe von mehr als 10 μιη graviert und mit einer Druckfarbenzelle versehen ist und welcher für das Aufdrucken eines Gravur- bzw. Tiefdruckmusters auf die Mantelfläche des zylindrischen Übertragers verwendet wird. Bei diesem Verfahren soll eine Druckfarbe, die 15 bis 95Gew.-% Leuchtstoffpulver und 7 bis 25 Volumen-% eines Schwarzlicht absorbierenden Pulvers enthält, in Form des vorgeschriebenen Musters von der Druckfarbenzelle aus auf die Mantelfläche des zylindrischen Übertragers übertragen werden. Das Übertragungsmuster wird sodann auf die Innenwandfläche der Frontscheibe der Farbfernsehbildröhre aufgedruckt.

In Fig. 1 umfaßt ein Tiefdruckblock 1 als Druckfarbenzellen dienende gravierte Abschnitte, die mit hoher Präzision nach dem Photoätzverfahren oder dem Tiefdruckblock-Formverfahren hergestellt sind. Ferner sind dort die sireifeiriföiTnigen Druekfarberizciien in vergrößertem Maßstab veranschaulicht Ein auf die Frontscheibe einer Farbfernsehbildröhre aufzudruckendes Leuchtstoffraster besteht aus einem punktförmigen, streifenförmigen oder matrixförmigen Schema. Alle diese Muster des Leuchtstoffrasters können als Druckfarbenzellen verwendet werden.

Im Hinblick auf die erforderliche große Dicke, mit welcher das Leuchtstoffraster ausgebildet werden soll, kann der Tiefdiruckblock 1 eine Gravurtiefe von mehr als ΙΟμπι und vorzugsweise mehr als 30 μιη besitzen. Das Füllen der Druckfarbenzellen des Tiefdruckblocks 1 mit Druckfarbe 2 erfolgt in der Weise, daß zunächst eine Überschußmenge an Druckfarbe 2 auf der Mantelfläche des Tiefdruckblocks 1 verteilt und dann die überschüssige Druckfarbe 2 mittels einer Streichklinge 3 abgestreift wird. Ein zylindrischer Übertrager 4 stellt einen wesentlichen Teil dar, welcher zur Lösung der verschiedenen, beim üblichen Leuchtstoffraster-Herstellungsverfahren auftretenden Probleme ausgelegt ist Die Oberfläche des zylindrischen Körpers 5 des Übertragers 4 ist mit einer weichen Schicht 6 versehen, die, gemessen an einem Prüfling mit einer Dicke von mehr als 12 ram, eine geringere Gummihärte als 52 Shore A besitzt Infolge der Anordnung der beschriebenen weichen Schicht 6 auf der Mantelfläche des zylindrischen Übertragers 4 kann eine sandartige, grobkörnige Druckfarbe mit großem Pulveranteil vom Übertrager 4 aufgenommen werden, ohne daß hierbei die Dicke des übertragenen Druckfarbenmusters verringert wird. Das Muster aus der Druckfarbe 2 kann somit ohne Beeinträchtigung seiner Dicke auf eine Frontscheibe 7 übertragen werden, auch wenn diese aus einem harten Werkstoff wie Glas besteht.

Wenn die auf dem zylindrischen Übertrager 4 vorgesehene Schicht 6 einen niedrigen Härtegrad besitzt, kann eine dicke Schicht der Druckfarbe 2 ohne Dickenverlust auf die Frontscheibe 7 übertragen werden. Wenn dagegen die Schicht 6 einen Härtegrad von mehr als 52 Shore A besitzt, neigt die Dicke der Druckfarbe 2 bei der Übertragung auch bei einer größeren Dicke d^r Schicht 6 zu einer Abnahme. Wenn die Schicht 6 eine

ίο größere Dicke als 30 mm besitzt, tritt eine Abnahme der Lagenpräzision des übertragenen Musters aus der Druckfarbe 2 in Form eines Verwischens des Umrisses des Leuchtstoffrasters auf, auch wenn die Schicht 6 einen Härtegrad von 52 Shore A besitzt. In diesem Fall ergeben sich dieselben Nachteile wie beim vorher erwähnten »Octopusw-Druckverfahren. Eine dünne Gummi-Schicht 6 wird dagegen durch das Grundmaterial des Übertragers 4 beeinflußt. Dies führt zum selben Ergebnis wie in dem Fall, in welchem der Gummihärtegrad, der einen unmittelbaren Einfluß auf den beim Druckverfahren ausgeübten Druck hat, erhöht wird. Die Schicht 6 soll eine Dicke von mindestens 0,2 mm besitzen, auch wenn ihre Härte weniger als 22 Shore A beträgt. Ein zylindrischer Übertrager 4, dessen Mantelfläche teilweise oder vollständig mit einer Gummi-Schicht 6 der angegebenen Dicke belegt ist, ermöglicht die Übertragung der Druckfarbe 2 vom Tiefdruckblock 1 auf die Frontscheibe 7 mit gleichmäßiger Dicke und ohne Verwischung des Umrisses des Musters der Druckfarbe 2.

Aufgrund der Anordnung des weichen Gummibelags der Schicht 6 zwischen Übertrager 4 und Frontscheibe 7 kann das Muster der Druckfarbe 2 ohne Beschädigung der zu bedruckenden Fläche der Frontscheibe 7 zwischen beiden Teilen übertragen werden, auch wenn die zu bedruckende Fläche gewisse Unregelmäßigkeiten bcSiiZL

Beim vorliegenden Verfahren wird eine größere Menge an Druckfarbe 2 verwendet, d. h. die Druckfarbe wird in einer größeren Dicke als beim üblichen Druckverfahren aufgetragen. Infolgedessen sammelt sich die Druckfarbe 2 nach längerer Dauer des Druckvorgangs am Übertrager 4 allmählich in einer so großen Menge an, daß sie nicht auf einmal vollständig auf die Frontscheibe 7 übertragen werden kann. Mit zunehmender Zahl der Druckvorgänge erhält nämlich das auf die Frontscheibe 7 übertragene Muster der Druckfarbe 2 eine größere Dicke, wobei das Muster der Druckfarbe 2 in extremen Fällen aus der Form fließen kann. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Oberflächenteil oder d·^ gesamte weiche Schicht 6 aus Silikongummi niedriger Härte zu fertigen. Ein Silikongummi ermöglicht an sich nicht ohne weiteres die Übertragung der Druckfarbe 2 vom Tiefdruckblock 1 auf den Übertrager 4, doch kann dabei das Muster der Druckfarbe 2 ohne weiteres auf die Frontscheibe 7 übertragen werden, weil die Druckfarbe 2 vom Silikongummi leicht freigegeben wird. Auf diese Weise wird eine größere Menge an Druckfarbe 2 vom Übertrager 4 auf die Frontscheibe 7 übertragen, mit dem Ergebnis, daß nur wenig Druckfarbe 2 nach jedem Druckvorgang auf der Oberfläche des Übertragers 4 zurückbleibt Die weiche Schicht 6 kann beispielsweise aus einem fluorhaltigen Kunstharz mit solchen Eigenschaften bestehen, daß eine ungehinderte Freigabe des abzulagernden Materials gewährleistet ist Wenn der Oberflächenteil der weichen Schicht 6 aus einem der genannten Werkstoffe besteht, die eine ungehinderte Abnahme der aufgetragenen Druckfarbe 2 zulassen, läßt sich nicht nur ein dünnes Muster der Druckfarbe 2.

sondern auch ein Druckfarbenmuster mit einer Dicke von IO bis 30 μππ nahezu vollständig vom Übertrager 4 auf die Frontscheibe 7 übertragen.

Die Übertragung des gemusterten Films 9 der Druckfarbe 2 vom Übertrager 4 auf die Frontscheibe 7 kann durch die in F i g. 1 veranschaulichten Maßnahmen begünstig werden, nämlich durch Trocknen der Oberfläche des auf die weiche Schicht 6 des Übertragers 4 aufgebrachten Musterfilms 9 aus Druckfarbe 2 nach jedem Druckzyklus mittels einer geeigneten Trocknungsvorrichtung 8 oder durch zwangsweises Trocknen der Oberfläche dieses Films 9 nach einer bestimmten Zeitspanne vor der Durchführung der Übertragung. Hierdurch werden die Viskosität der Druckfarbe 2 erhöht und ihre Koagulation leicht verbessert. Infolge der Viskositätserhöhung der Druckfarbe 2 durch Trocknen wird die der Frontscheibe 7 zugewandte Oberfläche der Druckfarbe 2 klebriger als die an der weichen Schicht S des Übertragers 4 befindliche Fläche. Der mit der weichen Schicht 6 des Übertragers 4 in Berührung stehende tiefste Teil der Druckfarbe 2 wird durch das Trocknen am wenigsten beeinflußt, so daß in diesem Teil die ursprüngliche niedrige Viskosität der Druckfarbe 2 erhalten bleibt. Das Abschälen des Musterfilms 9 aus der Druckfarbe 2 beginnt an diesem tiefsten Teil, so daß ohne weiteres 60 bis 80% der auf die Schicht 6 des Übertragers 4 aufgetragenen Druckfarbe 2 auf die Frontscheibe 7 übertragen werden können.

Die erforderlichen Bedingungen, unter denen der Mustwfilm 9 der Druckfarbe 2 zur wirksameren Übertragung auf z. B. die Frontscheibe 7 getrocknet werden soll, müssen unter Berücksichtigung der Eigenschaft der verwendeten Druckfarbe 2, der Geschwindigkeit der Übertragung sowie der Werkstoffe von Übertrager 4 und Frontscheibe 7 bestimmt werden.

Die Trocknungsvorrichtung 8 kann eine Heißluft-, eine Hochleistungs-Infrarot- oder eine einfache Infrarotvorrichtung, eine Kombination solcher Vorrichtungen oder eine Mikrowellenvorrichtung sein. Diese Trocknungsvorrichtung 8 ermöglicht die Übertragung einer großen Menge an Druckfarbe 2 auf die Frontscheibe 7, und zwar in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Druckfarbe 2 und vom Material des Übertragers 4. Eine durch Ultraviolettstrahlung aushärtbare Druckfarbe kann mit Hilfe einer Ultraviolett-Heizvorrichtung oder einer Elektronenbestrahlungsvorrichtung schnell und wirksam getrocknet werden. Darüber hinaus können verschiedene andere Trocknungssysteme vorgesehen werden, nämlich durch Kombination der genannten Trockner mit z. B. feucht abbindender Druckfarbe oder wärmehärtender Druckfarbe.

Wie erwähnt, ist das vorliegende Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffrasters dann sehr wirkungsvoll, wenn ein gemustertes Leuchtstoffraster auf die Innenwandfläche einer Frontscheibe 7 bis zu einer erheblichen Dicke mittels einer Druckfarbe 2 aufgedruckt wird, die mehr als 30 Volumen-% an Pigmenten oder anorganischem Füllstoff enthält, oder wenn es sich als erforderlich erweist, ein Leuchtstoffraster durch Übertragung des Musterfilms 9 aus Druckfarbe 2 auszubilden, wobei dieses Druckmuster so weich ist, daß es leicht zerbröckelt, und eine große Dicke im Bereich von 20 bis 30 μπι besitzt Da nämlich der Musterfilm 9 der Druckfarbe 2 nach dem vorherigen Antrocknen auf die Frontscheibe 7 übertragen wird, ist er nur einer geringen Möglichkeit für eine Verformung während der Übertragung von der weichen Schicht 6 des zylindrischen Übertragers 4 auf die Frontscheibe 7 unterworfen. Das vorliegende Verfahren erweist sich also als sehr nützlich, wenn der Musterfilm 9 aus Druckfarbe 2 ohne Beeinträchtigung der Druck- bzw. Übertragungspräzision dieses Druckfarbenfilms 9 wirksam auf die Frontscheibe 7 übertragen werden sail. Da außerdem der gesamte, auf der Gummi-Schicht 6 mit hoher Druckfarbentrennfähigkeit übertragene Druckfarbenfilm 9 auf die Frontscheibe 7 aufgedruckt werden kann, kann auf den Verfahrensschritt der Reinigung der Oberfläche des

ίο Übertragers verzichtet werden, der beim üblichen Tiefdruck-Offsetdrucken in jedem Druckzyklus erforderlich ist.

Die vorstehend beschriebenen Bedingungen ermöglichen das Aufdrucken einer Druckfarbe 2 mit verschiedenen Fließfähigkeits- und Viskositätsgraden auf die Frontscheibe 7 in einer für die Ausbildung des Leuchtstoffrasters geeigneten Dicke. Die Druckform aus der Druckfarbe 2, die eine große Menge an z. B. Pigment (andere feste Komponenten als Kunstharz und Lösungsmittel) enthält und daher eine steifere Druckkonsistenz und eine grobkörnige Sandform besitzt, wirft jedoch Schwierigkeiten bezüglich der Übertragung auf die Frontscheibe 7 mit gleichmäßiger Dichte auf.
Wenn der zylindrische Übertrager 4 mit niedrigerer Geschwindigkeit (weniger als 100 mm/s) als der üblichen Umfangsgeschwindigkeit in Drehung versetzt wird (selbst eine gewöhnliche Offset-Probedruckpresse arbeitet mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit als 200 mm/s), um das Druckmuster aus der erwähnten, grobkörnigen Druckfarbe 2 in größerer Menge auf der eine hohe Druckfarbentrennfähigkeit besitzenden Gummi-Schicht 6 des Übertragers 4 abzulagern, kann auch eine solche Druckfarbe 2 im vorgesehenen Muster einwandfrei vom Tiefdruckblock 1 auf die Oberfläche der Gummi-Schicht 6 übertragen werden. Eine weiche, streichfähige Druckfarbe, wie sie beim Tiefdruck-Offsetdrucken verwendet wird, ist jedoch bestrebt, beim Aufbringen auf die Oberfläche der Gummi-Schicht 6, aufgrund ihrer Oberflächenspannung, eine er-

habene Form anzunehmen. Bei der Übertragung auf die Frontscheibe 7 kann daher die Druckform aus einer solchen weichen Druckfarbe 2 leicht aus der Form gedrückt bzw. verwischt werden. Infolgedessen muß der eine solche weiche Druckfarbe 2 tragende Übertrager 4 auf der Frontscheibe 7 mit einer doppelt so hohen Geschwindigkeit wie der genannten Geschwindigkeit von 100 mm/s in Drehung versetzt werden.

Gemäß F i g. 1 wird die auf der Oberfläche des Tiefdruckblocks 1 verbleibende Überschußmenge an

so Druckfarbe 2 mittels der Streichklinge 3 abgestreift Nachdem der Gravurteil des Tiefdruckblocks 1 mit der vorgesehenen Menge an Druckfarbe 2 gefüllt ist, wird der Übertrager 4 mit einer Geschwindigkeit oder Drehzahl Vi in Drehung versetzt, bei welcher der Musterfilm 9 aus Druckfarbe 2 auf die weiche Gummi-Schicht 6 übertragen wird. Die Oberfläche des so aufgetragenen Druckfarbenfilms 9 wird dann mittels der Trocknungsvorrichtung 8 entsprechend angetrocknet Anschließend wird der Übertrager 4 zur Übertragung des

Druckfarbenfilms 9 vom Übertrager 4 auf die Frontscheibe 7 mit einer Geschwindigkeit oder Drehzahl Κ2 in Drehung versetzt Dabei dreht sich der Übertrager 4 auf dem Tiefdruckblock 1 mit der niedrigeren Geschwindigkeit Vi und auf der Frontscheibe 7 mit einer höheren Geschwindigkeit oder Drehzahl V2, wodurch die einwandfreie Übertragung des Druckfarbenfilms 9 gewährleistet wird. Da nämlich der Übertrager 4 auf dem Tiefdruckblock 1 langsamer abläuft, wird eine größere

Menge der Druckfarbe aus den Gravurabschnitten des Tiefdruckblocks 1 auf die Oberfläche der weichen Gummi-Schicht 6 des Übertragers 4 als bei höherer Drehzahl des Übertragers 4 übertragen. Da der Übertrager 4 über die Frontscheibe 7 mit höherer Drehzahl läuft, kann der Druckfarbenfilm 9 infolge der hohen Druckfarbentrennföhigkeit der weichen Schicht 6 schnell auf die Frontscheibe 7 aufgedruckt werden, ohne aus der Form zu geraten. Die Geschwindigkeit, mit welcher der Druckfarbenfilm 9 vom Tiefdruckblock 1 auf den Übertrager 4 aufgebracht wird, wird mit weniger als 150 mm/s und vorzugsweise etwa 100 mm/s gewählt. In jedem Fall empfiehlt es sich, die Übertragungsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Eigenschaften der verwendeten Druckfarbe 2 zu wählen.

Nach der Erläuterung der Bedingungen für die Übertragung des Druckfarbenfilms 9 auf die Frontscheibe 7 sind im folgenden die Erfordernisse für die Übertragung der Druckfarbe mit hoher Präzision beschrieben. Wenn der Druckfarbenfilm 9, wie bei der beschriebenen Ausführungsform, in Form von Streifen vorliegt, zeigt es sich, daß dann, wenn der Tiefdruckblock i, der Übertrager 4 und die Frontscheibe 7 solche Relativpositionen zueinander einnehmen, daß eine Übereinstimmung zwischen der Richtung der Ausbildung des Streifenmusters auf der Frontscheibe 7 und der Umlaufrichtung des Übertragers 4 besteht, die Präzision, mit welcher der Druckfarbenfilm 9 auf die Frontscheibe 7 übertragen werden kann, erheblich verbessert wird. Durch Übereinstimmung der genannten Richtungen werden ein Ausfluchten und eine Verformung des Druckfarbenfilms 9 senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Streifenmusters sehr wirksam verhindert, so daß eine Übertragung mit hoher Präzision gewährleistet werden kann.

Wie erwähnt, ermöglicht das vorliegende Verfahren die Verwendung auch einer solchen Druckfarbe, die für das gewöhnliche Drucken ungeeignet wäre. Es ist also die Verwendung einer Druckfarbe möglich, die beispielsweise mehr als 30 VoIumen-% (oder 65 Gewichts-%) an für Farbfernsehzwecke verwendbarem Leuchtstoffpulver mit einem höheren spezifischen Gewicht als 4 enthält. Da eine derart dichte Druckfarbe eine geringe Fließfähigkeit besitzt und zu einem Verstopfen von Sieb- oder Gittermaschen neigt, kann mit dem bisherigen Rasterdruckverfahren ein Leuchtstoffraster nicht mit so hoher Präzision hergestellt werden, wie dies nach dem vorliegenden Verfahren möglich ist Der Übertrager bzw. die Übertragerwalze 4 ist mit der weichen Gummi-Schicht 6 versehen. Infolgedessen kann der Druckfarbenmusterfilm 9 innerhalb der Verformungsgrenzen der Gummi-Schicht 6 ohne weiteres auf die Frontscheibe 7 übertragen werden, und zwar unabhängig davon, ob diese Frontscheibe 7 eine flache oder eine leicht gewölbte Oberfläche besitzt Wenn das Druckobjekt eine rundzylindrische Form aufweist, kann der Druckfarbenfilm 9 durch Drehen des Übertragers 4 längs der gekrümmten Umfangsfläche des Druckobjekts auf dieses aufgedruckt werden. Technisch ausgedrückt bedeutet dies, daß mit dem vorliegenden Verfahren ein Druckfarbenfilm 9 auf ein Druckobjekt aufgedruckt werden kann, unabhängig davon, ob dieses aus nachgiebigem Papier, einem Kunststoff oder einem harten, steifen Metall besteht Wenn das Druckobjekt beispielsweise aus Glas, Keramik oder Porzellan besuht d. h. einem Werkstoff, der hart und spröde ist eine niedrige Schlagfestigkeit besitzt und für Druckfarbe wenig durchlässig ist kann der Druckfarbenfilm 9, der von dem mit der weichen Gummi-Schicht 6 versehenen Übertrager 4 übertragen wird, vorteilhaft aufgedruckt werden, und zwar aufgrund der günstigen Wirkung der Schicht 6, der hohen Twennfähigkea der Druckfarbe 2 und des allgemeinen Erfordernisses für die Druckfarbe, großen Mengen an festen Komponenten, z. B. Pigmentpuiver, wie Leuchtstoff- und Graphitpulver, zu enthalten.

Das Leuchtstoffraster einer bisherigen Farbfernsehröhre wird wie folgt hergestellt: Eine Schicht 12 aus Leuchtstoffen, die Licht mit den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau emittieren, wird auf die Innenwandfläche der Frontscheibe 11 einer Farbfernsehröhre aufgetragen. Sodann wird auf der Leuchtstoffschicht eine metallene Stützschicht 14 in Form eines Metallfilms mit hoher Reflektionsfähigkeit durch thermisches Aufdampfen ausgebildet. Diese metallene Stützschicht 14 erhöht ii vorteilhafter Weise aufgrund ihrer Reflektionsfähigke't die Helligkeit der von den Leuchtstoffen emittierten Strahlung, während sie gleichzeitig eine negative Aufladung der Leuchtstoffe durch Elektronenstrahlen oder ein Verbrennen derselben durch Ionen verhindert.

Das bisherige, nach dem photographischen Belichtungsverfahren hergestellte Leuchtstoffraster besitzt jedoch den Nachteil, daß deshalb, weil das Leuchtstoffraster 12 eine geringe Menge an Kunstharz enthält, beim unmittelbaren thermischen Aufdampfen der metallenen Stützschicht 14 auf die Leuchtstoffschicht 12 beträchtliche Oberflächenunregelmäßigkeiten im Leuchtstoffraster 12 entstehen. Aus diesem Grund kann die metallene Stützschicht 14 keine spiegelblanke Oberfläche erhalten, wodurch die angestrebte Reflexionshelligkeit verloren geht. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird eine flache, glatte Kunstharz-Zwischenschicht 13 vorgesehen, auf welche die metallene Stützschicht 14 thermisch aufgedampft wird.

Die übliche thermische Auftragung der Kunstharz-Zwischenschicht 13 erfolgt nach einem Tropf-, einem Sprüh-, einem Emulsions- oder einem Fließbettverfahren. Alle diese Verfahren verlangen hochentwickelte technische Einrichtungen und werfen erhebliche Schwierigkeiten bezüglich der Steuerung d.'r Arbeitsweise auf, so daß sich ein hoher Prozentsatz an nicht annehmbaren Farbfernsehröhren und folglich eine Erhöhung der Fertigungskosten ergeben.
Beim vorliegenden Verfahren besteht das Leucht-Stoffraster 12 nicht nur aus Leuchtstoffpulver oder organischem Füllstoff, sondern auch aus bis zu 25 bis 85 Volumen-% Kunstharz. Dabei hat sich folgendes herausgestellt:

1. Wenn eine Metallstützplatte bzw. -schicht 14 unmittelbar thermisch auf die Leuchtstoffschicht 12 aufgebracht wird, wird die Metallstützplatte 14 an einem Eindringen in das auf die Frontscheibe 11 aufgetragene Leuchtstoffraster gehindert

2. Die Oberfläche des Leuchtstoffrasters 12 wird aufgrund des großen Kunstharzgehalts vergleichsweise glatt so daß eine zufriedenstellende Reflexionshelligkeit gewährleistet wird. Ein großer Kunstharzgehalt im Leuchtstoffraster 12 hat jedoch den Nachteil, daß die darüberliegende Metallstützschicht 14 beim anschließenden Brennverfahren zum Verdampfen der organischen Bestandteile aus dem Kunstharz zu einem Aufquellen oder einer Rißbildung infolge der aus der aus dem Kunstharz freigesetzten Dämpfe neigt Untersuchungen haben gezeigt, daß dieses Aufquellen, d. h. Blasenbilden, bzw. diese Rißbildung in der Metallstützplatte 14 in unterschiedlichen Graden je nach Art des

Kunstharzes auftritt, d. h. bei eindm Polyester- oder Acrylharz unterliegt die Stützplatte 14 keiner Verwerfung oder Rißbildung, auch wenn der Kunstharzgehalt des Leuchtstoffrasters 12 bei bis f*5 Volumen-% liegt (41 Gew.-% im Fall eines Farbfernseh-Leuchtstoffrasters).

Der Grund dafür, weshalb ein mit Druckfarbe, die Polyester- oder Acrylharz als Bindemittel enthält, hergestelltes Leuchtstoffraster 12 gute Ergebnisse liefert, ist noch nicht voll geklärt. In jedem Fall ermöglicht die Verwendung einer Druckfarbe mit derartigen Harzen gemäß F i g. 3 die unmittelbare Ablagerung bzw. Aufdampfung der Metallstützplatte 16 auf das an der Innenwandfläche der Frontscheibe 11 ausgebildete Leuchtstcffraster 15, ohne daß die bei der bisherigen Farbfernsehbildröhre erforderliche Kunstharz-Zwischenschicht 13 vorgesehen zu werden braucht. In Fig.3 sind eine lichtabsorbierer.cie Schicht 17 und ein Strahlteilungsmuster 18 gezeigt, das bei Bestrahlung mit Elsktronenstrahlen ultraviolette Strahlung emittiert. Die harzhaltige Druckfarbe enthält im getrockneten Zustand eine größere Menge der tatsächlich das Leuchtstoffraster bildenden Komponente, als die ein verdampfbares Lösungsmittel enthaltende Druckfarbe. Hieraus ergibt sich, daß die durch Ultraviolettstrahlung aushärtbare Druckfarbe aufgrund ihrer besseren Eignung für das Aufdrucken eines Leuchtstoffrasters bevorzugt wird. Weiterhin enthält der Druckfarbenträger vorzugsweise je 100 g 0,04 bis 1,50 Mole eines (Metha)acryloyl-Rests als Rest eines ungesättigten Äthylens. Gute Ergebnisse werden auch mit einer Druckfarbe erzielt, deren Trägermasse 0,1 bis 0,7 Mole eines Rests der eben angegebenen Art sowie ein, zwei oder mehr Verbindungen in Form eines gesättigten Polyesterharzes, eines ungesättigten Polyesterharzes und/oder eines Alkydharzes enthält. Das gesättigte Polyesterharz enthält Polykondensate von Terephthal- oder Isophthalsäure und Äthylenoxid. Das ungesättigte Polyesterharz enthält Polykondensate eines mehrwertigen Alkohols, wie Äthylenglykol, und eine gesättigte dibasische Säure, wie wasserfreie Maleinsäure. Das Alkydharz enthält vorzugsweise teilweise denaturierte Öl-Polykondensate eines mehrwertigen Alkohols, wie Pentaaerythrit, und einer mehrbasischen Säure, wie wasserfreier Phthalsäure, und die mit(Metha)acryisäure gemischten Polykondensate.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, besitzt das Leuchtstoffraster 19 unmittelbar nach der Ausbildung eine ungleichmäßige Oberfläche. Wenn hierbei die Druckfarbe dieselbe Wirkung zeigen soll wie die erwähnte Kunstharz-Zwischenschicht 13 (F i g. 2), so empfiehlt es sich, die Oberfläche des so hergestellten Leuchtstoffrasters 19 zu glätten, nachdem es nach dem Auftragen des Druckfarbenfilms 9 auf die Innenwandfläche der Frontscheibe 11 im Ruhezustand belassen wurde, und eine Aluminium-Stütz- oder -Grundschicht auf thermischem Wege aufzutragen. Auf diese Weise wird eine spiegelglatte Lichtreflexionsfläche erzielt Eine Verbesserung der Lichtreflexionswirkung wird durch Vermischen der Leuchtstoffdruckfarbe mit einer geeigneten Menge einer oder mehrerer der folgenden Verbindungen unter Berücksichtigung der Zusammensetzung der Druckfarbe erreicht:

A. Ein langsam trocknendes Lösungsmittel, das während der Glättung des Leuchtstoffrasters eine Verfestigung oder Erstarrung des Druckfarbenfilms zu verhindern vermag, beispielsweise Benzylalkohol, Octylalkohol oder Phenylmethylcarbinol,

B. Ein die Ausfällung begünstigender Stoff, wie Dimethylsilikonöl, welcher die Leuchtstoffe 21 mit hohem spezifischen Gewicht (mehr als 4 im Fall von Leuchtstoffen für Farbfernsehzwecke) unter gleichmäßiger Dispersion im Leuchtstoffraster 19 sich absetzen läßt, so daß die Oberfläche des Leuchtstoffrasters 19 mit einer glatten Oberflächenschicht des beispielsweise aus Kunstharz bestehenden Druckfarbenträgers versehen wird.

C. Ein Weichmacher, wie Dibutylphthalat oder Diäthylphthalat, welcher die Druckfaibenschicht selbst in einem fließfähigen Zustand hält.

Im folgenden ist nunmehr das in der Druckfarbe enthaltene Leuchtstoffpulver beschrieben, welches von derselben Art sein kann, wie es beim photographischen Belichtungsverfahren verwendet wird. Ein Rotlicht emittierender Leuchtstoff wird im allgemeinen aus einer Verbindung der Yttrium-Serie hergestellt. Ein Grünoder Blaulicht emittierender Leuchtstoff wird aus einer Verbindung der Zinksulfidreihe gebildet. Diese Leuchtstoffe, die Licht mit den drei Grundfarben emittieren, sollten so gewählt sein, daß sie bei gemeinsamer Lichtemission weißes Licht abgeben. Wenn ein oder zwei der drei Leuchtstoffe 21 eine unverhältnismäßig höhere Leuchthelligkeit gewährleisten als der andere Leuchtstoff oder die anderen Leuchtstoffe, empfiehlt es sich, dem betreffenden Leuchtstoff anorganische Fremdstoffe zuzusetzen. Für diesen Zweck können Caiciumsalze, wie Calciumcarbonat und Calciumsulfat, Oxide, wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Titanweiß, Bariumsalze, wie Bariumsulfat und Bariumcarbonat, sowie ein Magnesiumsalz, wie Magnesiumcarbonat, verwendet werden. Für den angegebenen Zweck können beliebige anorganische Fremdstoffe verwendet werden, welche die Lichtemissionseigenschaft des Leuchtstoffpulvers wenig beeinflussen und das Eindringen der Elektronenstrahlen in das Leuchtstoffpulver entsprechend blockieren. Die genannten anorganischen Fremdstoffe können in der Druckfarbe während ihrer Zubereitung nach einem einfachen Verfahren zugesetzt werden. Auf diese Weise kann die unzulässig hohe Helligkeit eines % ergegebenen Leuchtstoffs auf die Helligkeit der anderen Leuchtstoffe abgestimmt werden, wodurch eine einfache Einstellung der Intensität aller von den drei Leuchtstoffen abgegebenen Lichtstrahlen zur Lieferung einer anscheinend weißen Farbe möglich ist.

Bei Anwendung eines Umdruckverfahrens anstelle des Direktdruckverfahrens werden die Leuchtstoffschichten auf einem Umdruckpapierträger in der umgekehrten Reihenfolge wie beim Direktdrucken ausgebildet. Nach dem Aufbringen auf die Innenfläche der Frontscheibe wird der Umdruckpapierträger zum Ab-Schluß des Umdruckens entfernt Wie im Fall des unmittelbaren Aufdruckens ist die Ausbildung des Leuchtstoffrasters abgeschlossen, wenn das überschüssige Kunstharz nach dem Brennen des Leuchtstoffrasters entfernt worden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffrasters auf der Frontscheibe einer Farbfernsehbildröhre mittels einer Rotationsdruckeinrichtung, bei dem zuerst ein mit dem Leuchtstoffraster übereinstimmendes Druckfarbenmuster von einem Tiefdruckblock mit Druckfarbenaufnahmeabschnitten auf die Oberfläche eines mit einer weichen Materialschicht belegten Übertragers übertragen wird, und bei dem dann die Übertragung des Druckfarbenmusters vom Übertrager auf die Frontscheibe der Farbfernsehbildröhre erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertrager ein zylindrischer Übertrager (4) verwendet wird, dessen weiche Materialschicht (6) eine Dicke von 0,2 bis 30 mm und einer Härte von nicht mehr als 52 Shore A aufweist, wobei der Übertrager (4) drehend entlang der Oberfläche des Tiefdruckbiocks (i) verschoben wird, dessen Druckfarbenaufnahmeabschnitte mit einer Tiefe von mindestens 10 μπι versehen und mit Druckfarbe (2) gefüllt sind, die 15—90 Gew.-% Leuchtstoffpulver enthält, und daß der übertrager (4) auf der Frontscheibe rascher als auf ftem Tiefdruckblock verschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiche Materialschicht aus Silikongummi und einem Kunstharz auf Fluorbasis besteht.

3. Verfahre;, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (4) auf dem Tiefdruckblock (Ϊ) mit einer Geschwindigkeit von höchstens 100 mm/s verschoben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Tiefdruckblock (1) auf den Übertrager (4) übertragene Druckfarbe (2) nach teilweiser Trocknung der Druckfarbe (2) während einer passenden Trocknungszeitspanne auf die Frontscheibe (7) übertragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtstoffraster (1) mit einem streifenförmigen Muster versehen wird, bei dem die Verlaufsrichtung der Streifen mit der Verschiebungseinrichtung des Übertragers (4) übereinstimmt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (4) unmittelbar auf der Frontscheibe (11) der Farbfernsehbildröhre verschoben wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (4) auf einer an der Innenfläche der Frontscheibe (11) anzubringenden Leuchtstoffrasterglasscheibe verschoben, wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (4) auf einer an der Innenfläche der Frontscheibe (11) anzubringenden, wärmebeständigen Kunstfolie (13) verschoben wird,

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager auf einem Umdruckpapierträger zur Übertragung des Druckfarbenmusters auf die Frontscheibe (11) verschoben wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfarbe (2) mit 25 bis 85 Gew.-% Kunstharz verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn-

zeichnet, daß als Kunstharz Polyester- und/oder Acrylharz verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstharz ein durch Ultraviolettstrahlung aushärtbares Polyester- und/oder Acrylharz verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstharz ein photoempfindliches Kunstharz mit Acryloyl- oder Methacryloyl-Rest verwendet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe (2) zusätzlich mit mindestens einem Zusatzstoff in Form von oberflächenaktiven Mitteln, Weichmachern und langsam trocknenden Lösungsmitteln zur Glättung der Oberfläche des aufgedruckten Films versehen wird und daß das Druckmuster nach dem Aufdrukken für eine längere Zeitspanne im Ruhezustand belassen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe (2) weiterhin mit einem anorganischen Material zur Verhinderung einer Übertragung von Elektronenstrahlen ohne Ausübung eines Einflusses auf die Leucht- bzw. Heiligkeitseigenschaften des Leuchtstoffpulvers verseilen wird.