DE2804494A1 - Verfahren zur herstellung von elektrisch leitenden oder nichtleitenden schichten fuer verbesserte leuchtstoffhaftung auf planen oder in einer richtung gekruemmten substraten fuer farb-bildschirme und -bildanzeigegeraete - Google Patents
Verfahren zur herstellung von elektrisch leitenden oder nichtleitenden schichten fuer verbesserte leuchtstoffhaftung auf planen oder in einer richtung gekruemmten substraten fuer farb-bildschirme und -bildanzeigegeraeteInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT VPA ^ « j Q 1 3 βRfI
Berlin und München
Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden oder nichtleitenden Schichten für verbesserte Leuchtstoffhaftung
auf planen oder in einer Richtung gekrümmten Substraten für Farb-Bildschirme und Bildanzeigegeräte.
Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden oder nichtleitenden
Schichten für verbesserte Leuchtstoffhaftung auf planen oder in einer Richtung gekrümmten Substraten für
Farbbildschirme und -Bildanzeigegeräte, bei dem auf die als Substrat dienende Schirmglasplatte Suspensionen unter
Zusatz von als Haftvermittler dienenden, glasbildenden und/oder elektrische Schichten bildenden Zusätzen
aufgebracht werden.
Für die hohe Lebensdauer von Leuchtschirmen ist eine gute Haftung der Leuchtstoff(Phosphor)-Schicht auf dem
Bildschirm Voraussetzung. Außerdem ist erwünscht, die Weichglasoberfläche auf der dem Phosphor zugewandten
Seite zu vergüten, um z. B. Gas-Ionen-Ausbrüche während
Edt 1 Nem/1.2.1978
90 98 3270110
■k-
VPA 78 ρ 1 0 1 3 SRQ
des Elektronenbeschußes zu reduzieren. Ein weiteres Ziel ist der Aufbau leitfähiger Unterschichten zur elektrischen
Ableitung, um eine elektrostatische Aufladung der Glasoberfläche zu verhindern.
Es ist bekannt, durch Zusatz von Wasserglas (K2SiO,) zu
Leuchtstoffsuspensionen die Haftfestigkeit der dadurch hergestellten Leuchtstoffschichten auf den als Substrat
dienenden Schirmgläsern zu verbessern und gleichzeitig die Kohäsion der Leuchtstoffschicht in sich zu erhöhen.
Nach dem Tempern sind die einzelnen Leuchtstoffpartikel sowohl untereinander als auch mit der Glasoberfläche
durch eine dünne alkalische Glasschicht verbunden.
Zur Glasvergütung wurde auch vorgeschlagen, das Schirmglas mit Siliciumdioxid zu bedampfen oder zu besputtern.
Aus der DT-OS 25 40 132 ist ein Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffpunkten für Bildröhren zu entnehmen,
bei dem die Leuchtstoffpunkte durch eine Kombination
Druck- und Fototechnik aufgebracht werden, wobei die Leuchtstoffe mit dem lichtempfindlichen Material und
Glaspulver gemischt aufgedruckt, belichtet, entwickelt und mit dem Glas verschmolzen werden.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, einen Bildschirm herzustellen, bei dem neben den drei zu erfüllenden
Forderungen:
1. Vergütung der Glasoberfläche,
1. Vergütung der Glasoberfläche,
2. Einbau wirksamer Haftvermittler in die Leuchtstoffschicht
und
3. Leitfähigkeit der Unterschicht, auch die Phosphorschicht in ihren Leuchteigenschaften,
insbesondere in Bezug auf niederenergetische Kathodenstrahl-Anregung
(kleiner 10 keV) nicht verschlechtert wird.
909832/01 10
- ^ - VPA 78 ρ 1 0 1 3 8RD
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die Oberfläche der Schirmglasplatte vor der Leuchtstoffbeschichtung mit einer alkoholischen Lösung
von sauerstoffreichen organischen Silicium- und/oder mit Dotierungsatomen versehenen Zinnverbindungen zu beschichten,
nach dem Antrocknen dieser Schicht die Leuchtstoffbeschichtung durchzuführen und dann in einem
Temperprozeß die Leuchtstoffe in der beim Tempern gebildeten Siliciumdioxidschicht und/oder dotierten Zinnoxidschicht
zu verankern.
Dabei liegt es im Rahmen des Erfindungsgedankens, die
Silicium- und/oder Zinnsalze der niederen Karbonsäuren, wie Tetraacetoxysilan und/oder Tetraacetoxystannan in
Acetessigester, in Alkohol gelöst, aufzubringen oder auch in Alkohol gelöste niedere Mono- und/oder Dicarbonsäuren
zu verwenden, die an ihrem Anion ganz oder teilweise durch Silicium- und/oder Zinnhalogenide substituiert
sind.
Es ist aber auch möglich, andere metallorganische Verbindungen zu verwenden, wie z. B. Halogenide von
Silicium und/oder Zinn, die an ihren Anionen teilweise durch Säurereste von niederen Mono- und/oder Dicarbonsäuren
und durch Hydroxyl- oder Alkoholreste niederer Alkohole substituiert sind.
Als Dotierstoffe werden bei Verwendung organischer Zinnverbindungen
Antimon- oder Indiumverbindungen beigemischt.
Als Lösungsmittel werden Alkohole und Karbonsäuren verwendet, die weniger oder maximal vier Kohlenstoffatome
in einer Kette enthalten.
909832/0110
-Jr- VPA 75 ρ ί Oi 3 BRD
In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, die Schichtdicke der aufgebrachten Schicht so
einzustellen, daß sie nach dem Trocknen im Bereich von 100 bis 500 nm liegt. Dabei wird die Ausgangsschichtdicke
im Mittel auf 1 bis 3/um eingestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der Lehre der Erfindung
wird die durch Tauchen, Besprühen oder Aufschleudern auf die Schirmglasplatte aufgebrachte Schicht
bei 1500C getrocknet, wo sie noch verhältnismäßig weich
und verformbar ist. Erst bei Temperaturen bis ca. 5000C
entsteht dann eine chemisch-widerstandsfähige, harte Siliciumdioxidschicht, die durch den Zusatz von dotiertem
Zinnoxid auch elektrisch leitfähig sein kann.
Vor dieser Temperung werden auf die bei 150 C getrocknete Schicht die Leuchtstoffsuspensionen durch Sprühen
oder Drucken nach dem Doppelmasken-Rasterverfahren aufgebracht und bei der Temperung mit der z. B. leitfähigen
Haftschicht verankert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von zwei Ausführungsbeispielen und der in der Zeichnung befindlichen
Figur noch näher erläutert werden.
Die SiO2-Beschichtungsflüssigkeit (Merck, ZLI 902) ist
eine Lösung von Tetraacetoxysilan Si(O2C2H,)^ in Acetessigester
und Äthanol. Sie wird unverdünnt und ohne Zusätze mit einer tropffreien Sprühpistole von oben aus in
einem Abstand von ca. 15 cm fein zerstäubt auf ein waagerecht liegendes Substrat gesprüht, so daß sich eine
Schicht von ca. 3/um Dicke ergibt. Das Substrat ist ein planes oder in einer Richtung gekrümmtes Schirmglas.
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280U94
VPA 78 P 1 O 1 3 BRD Nach dem Aufsprühen dieser Haftschicht wird das Substrat
bei maximal 15O0C getrocknet. Anschließend erfolgt der Leuchtstoff-Auftrag wie z. B. in der Patentanmeldung
P (VPA 78 P 1010) beschrieben, nach dem
Doppelmasken-Rasterverfahren. Schließlich wird das Substrat an Luft bei 4500C für ein bis zwei Stunden
getempert. Die Leuchtstoffschicht 3 wird dabei, wie in der Fig. abgebildet, in der sich verdichtenden Haftschicht
2, die sich als SiOp-Schicht ausbildet, fest aufgenommen und somit eine gute Haftfestigkeit der
Leuchtstoffschicht (2, 3) auf dem Substrat 1 erreicht.
Die Zinnoxid-Beschichtungsflüssigkeit mit Antimon-Dotierung (Merck ZLI 1079) wird mit einer tropffreien
Sprühpistole unverdünnt, wie im Ausführungsbeispiel 1, aufgesprüht. Das Substrat 1 ist wieder ein Schirmglas
wie es auch in der Patentanmeldung P
(VPA 78 P 1010) verwendet wird. Nach dem Trocknen der Schicht 2 bei ca. 1000C erfolgt die Leuchtstoffbeschichtung
3 wie in Beispiel 1 beschrieben. Durch Temperung des Schirmes 1 bei 4500C an Luft für 1 bis 2 Stunden
verdichtet sich die lötfähige, antimondotierte, leitfähige Zinnoxidschicht 2 und nimmt die Leuchtstoffschicht
3 auf. Damit ist gleichzeitig zum Aufbau einer leitfähigen Schicht 2 unter den Leuchtstoffflächen (3)
eine gute Haftfestigkeit der Leuchtstoffschicht (2, 3)
auf dem Substrat 1 erreicht.
1 Figur
10 Patentansprüche
9O9B32/0110
Leerseite
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden
oder nichtleitenden Schichten für verbesserte Leuchtstoff haftung auf planen oder in einer Richtung gekrümmten
Substraten für Farbbildschirme und -Bildanzeigegeräte, bei dem auf die als Substrat dienende Schirmglasplatte
Suspensionen unter Zusatz von als Haftvermittler dienenden, glasbildenden und/oder elektrische Leitschichten
bildenden Zusätzen aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche der Schirmglasplatte vor der Leuchtstoffbeschichtung mit einer alkoholischen Lösung von sauerstoffreichen,
organischen Silicium- und/oder mit Dotierungsatomen versehenen Zinnverbindungen beschichtet wird,
daß nach Antrocknen dieser Schicht die Leuchtstoffbeschichtung durchgeführt wird und daß dann in einem Temperprozeß
die Leuchtstoffe in der beim Tempern gebildeten Siliciumdioxidschicht und/oder dotierten Zinnoxidschicht
verankert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß die Silicium- und/oder Zinnsalze der niederen Karbonsäuren, wie Tetraacetoxysilan
und/oder Tetraacetoxystannan in Acetessigester, in Alkohol gelöst, aufgebracht werden.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß niedere Mono- und/oder Dicarbonsäuren verwendet werden, die an ihrem Anion ganz
oder teilweise durch Silicium- und/oder Zinnhalogenide substituiert sind, in Alkohol gelöst, verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Halogenide von Silicium
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ORIGINAL INSPECTED
und/oder Zinn, die an ihren Anionen teilweise durch Säurereste von niederen Mono- und/oder Dicarbonsäuren substituiert
sind, oder Halogenide von Silicium und/oder Zinn, die an ihren Anionen teilweise durch Säurereste
von niederen Mono- und/oder Dicarbonsäuren und durch Hydroxyl- oder Alkoholreste niederer Alkohole substituiert
sind, verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Dotierstoffe bei Verwendung organischer Zinnverbindungen Antimon- oder Indiumverbindungen
beigemischt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß Alkohole und Karbonsäuren
verwendet werden, die weniger oder maximal vier Kohlenstoff atome in einer Kette enthalten.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichtdicke der aufgebrachten
Schicht so eingestellt wird, daß sie nach dem Trocknen im Bereich von 100 bis 500 nm liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht durch Tauchen,
Sprühen oder Aufschleudern aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die LeuchtstoffschichtCen)
nach dem Doppelmasken-Rasterverfahren aufgebracht werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet
, daß die Schicht bei 1500C getrocknet und mit der Leuchtstoffschicht bei ca. 5000C in
ca. einer Stunde an Luft getempert wird.
909832/01 1 D
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