DE2811420A1 - Verfahren zur bildkontrastverstaerkung in kathodenstrahlroehren - Google Patents
Verfahren zur bildkontrastverstaerkung in kathodenstrahlroehrenInfo
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Description
Anmelderin: Corning Glass Works
Corning, N.Y., U S A
Corning, N.Y., U S A
Verfahren zur Bildkontrastverstärkung in Kathodenstrahlröhren
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines den
Bildkontrast "besonders "bei vergleichsweise heller Umgebung verstärkenden
Filters für Kathodenstrahlröhren, insbesondere Farbfemsehröhren.
Farbfernsehröhren enthalten meist einen farbgebenden Schirm zusammen
mit einem Gitter oder einer Lochmaske, der gewöhnlich aus einer Vielzahl von Punkten, Schlitzen und dergleichen aus lumineszenten
Phosphoren grüner, "blauer und roter Farbemission besteht, die in rasterförmiger Anordnung auf der Innenfläche des Bildschirmteils
aufgebracht sind. Diese, auch als sogenannte Farbtriaden bezeichneten Gruppierungen sind der Anzahl der vorhandenen
Elektronenschleudern und den Lochmaskenöffnungen angepaßt. Die Phosphorpunkte, -schlitze und dergleichen, der Farbtriaden
grün - blau - rot werden meist durch Photoniederschlag durch die öffnungen der meist aus Diatomeenmaterial bestehenden Lochmaske
so auf die Innenseite des Bildschirmteils der Röhre aufgebracht,
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- ν-
daß sie mit der. durch die Iochmaskenöffnungen führenden Bahn der
von den Elektronenschleudern emittierten Elektroden fluchten "bzw.
ausgerichtet sind.
für den Betrachter des Farbbildes ist ein ausreichender Bildkontrast
wesentlich. Dieser ist jedoch von der Lichtintensität oder Helligkeit der Umgebung abhängig und wird umso schwächer, je
heller das einfallende Licht der Umgebung ist. In einem sehr hellen, z.B. von Sonnenlicht durchfluteten Raum verschwindet das Bild für
den Betrachter praktisch ganz, weil das einfallende Licht von den im wesentlichen weißen, stark diffus reflektierenden Phosphorstellen
den Hell - Dunkel - Kontrast stark verringert, und darüberhinaus unerwünschte Farbtöne aus dem einfallenden weißen Licht mit
dem emittierten Farbton mischt. Das ist besonders kritisch bei den blauen und roten Phosphorsteilen, weil das menschliche Auge für
das blaue und rote Farbspektrum sehr viel empfindlicher ist als für grüne Farben.
Die Figur 1 erläutert dieses wohlbekannte Empfindlichkeitsphänomen des menschlichen Auges. Auf der Waagerechten ist die
Wellenlänge in Angström, auf der Senkrechten die Empfindlichkeit des Auges in Prozent abgetragen. Es wird hieraus deutlich, daß
eine um das 25-fache stärkere Strahlung für die Wellenlänge
4500 Ä als für die Wellenlänge 5500 Ä erforderlich ist, um die
mit
Augenzeilen/gleicher Stärke zu stimulieren (blau = 4240 - 4912 S,
Augenzeilen/gleicher Stärke zu stimulieren (blau = 4240 - 4912 S,
grün =4912 - 5750 &). In Schwarz-Weiß-Fernsehröhren läßt sich
die Reflexion der Phosphorstellen durch eine leichte Grautönung des Bildschirmteils etwas verringern, und der Kontrast verstärken,
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weil das Licht durch die gegebene Glasdicke zweimal fallen muß (ein- und ausfallen). Die gleiche Maßnahme wurde auch in Farbfernsehröhren
versucht, aber mit nicht sehr zufriedenstellendem und äußerst verbesserungsbedürftigem Erfolg. Eine durchgreifende
Verbesserung läßt sich erst durch spektral-selektives Herausfiltern an den Phosphorstellen erreichen. Die Figur 2 verdeutlicht
dies an Hand der vergleichsweisen Spektralemission der für die Farbtriaden üblicherweise verwendeten Phosphore. Die Waagerechte
verzeichnet die Wellenlänge in Ä , die Senkrechte die relative Energie des blauen, grünen und roten Phosphors in Prozent,
Durch Anbringen eines geeigneten Grünfilters (grün absorbierenden Filters) vor den roten und blauen Phosphorstellen kann die Leuchtkraft
des vom Phosphor reflektierten einfallenden Lichts stark herabgesetzt werden, ohne die des emittierten Phosphorsignals
wesentlich zu schwächen. Da die Kennlinien der grünen Phosphoremission und der Empfindlichkeit des Auges einander sehr ähneln,
wird ein gründurchlässiger, rot und blau absorbierender Filter die vom Auge wahrgenommene reflektierte Lichtstärke nicht wesentlich
herabsetzen·
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Aufbringung eines den Bildkontrast und die Farbwiedergabe verbessernden Filters
für Farbfernsehröhren.
Die Aufgabe wird nach einer Verfahrensgestaltung der Erfindung
dadurch, gelöst, daß ein als Bildschirmteil oder als Ansatzplatte
- 4 809838/0915
für den Bildschirmteil geeigneter, photosensitiver Glaskörper geformt wird, welcher im wesentlichen, in Gewichtsprozent auf
Oxidbasis und nach dem Ansatz errechnet aus
12 - 15 2
1 - 4 % K2O
5 - 9 % BaO
0,01 - 2 % Sh2O3
0,006 - 0,3 % CeO2
0,006 - 0,02 % Au
70 - 73 % SiO2
70 - 73 % SiO2
"besteht,
über diesem eine für ultraviolette oder Röntgenstrahlen undurchlässige,
mit Öffnungen versehene Maske angebracht wird, deren Öffnungen nach Form und Ausrichtung den anzubringenden roten
und blauen Phosphorstellen entsprechen, der Glaskörper durch die Maskenöffnungen mit ultravioletten
oder Röntgenstrahlen bestrahlt und sodann zur Parbentwicklung
auf 575 - 65O°C erhitzt und schließlich abgekühlt wird.
Weitere günstige Ausbildungen des Verfahrens sind in der folgenden
Beschreibung und den Ansprüchen dargelegt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe überraschenderweise durch Herstellen
grün absorbierender Filter in goldhaltigen Gläsern eng umgrenzter Zusammensetzungsbereiche, die in genau umrissener
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Weise behandelt werden müssen. Diese behandelten Gläser können
entweder den gesamten Bildschirmteil der Fernsehröhre bilden, oder sie werden als gesonderte dünne Platte hergestellt, die
auf der Innenseite des Bildschirmteils befestigt wird, sodaß ein einheitlicher Schichtkörper entsteht. Die Behandlung des
Glases zur Erzeugung der Filterfarbe ist in beiden Fällen grundsätzlich die Gleiche. Es sind fünf verschiedene Ausführungsformen
des Verfahrens möglich.
Nach der ersten und bevorzugten Ausbildung sind fünf grundlegende Verfahrensschritte notwendig:
1.) Aus einem goldhaltigen, photosensitiven Glas wird ein Bildschirmteil
oder eine an diesen anheftbare dünne Platte geformt;
2,)eine für aktinide Strahlen (z.B. UV- oder Röntgenstrahlen)
opake Maske oder ein Gitter mit Öffnungen an Stellen und einer Größe entsprechend den Stellen des aufzubringenden
roten und blauen Phosphors der Farbtriade wird auf oder nahe an der dünnen Platte bzw. dem Bildschirmteil angebracht;
3.) das Glas wird durch die Maske bestrahlt (aktinide Strahlen);
4.) das Glas wird zur Entwicklung der Filterfarbe an den bestrahlten
Stellen wärmebehandelt;
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-ψ.
.%. 281H20
5.) der blaue und rote Phosphor wird über die Filterstellen,
der grüne Phosphor über die ungefärbten Stellen in bekannter Weise gelegt bzw. aufgebracht.
Nach einer zweiten Ausführungsform wird folgendermaßen vorgegangen:
1.) Der Bildschirmteil oder eine an diesem zu befestigende
dünne Platte wird aus einem photosensitiven, goldhaltigen
Glas hergestellt;
2.) das Glas wird insgesamt einer aktiniden Bestrahlung, zeBo
ultravioletten oder Röntgenstrahlen ausgesetzt;
3.) das Glas wird zur Entwicklung der Pilterfarbe an den be- ■
strahlten Stellen wärmebehandelt 5
4.) durch mechanische oder chemische Bearbeitung, Z0B0 durch
Herausschleifen oder Ätzen^ werden gefärbte Glasstellen den aufzubringenden grünen Phosphorstellen entsprechender Größes
Lage und Form entfernt?
5») der blaue und rote Phosphor wird über die gefärbten Glasstellen,
der grüne Phosphor über die farbfreien Stellen gelegt.
809838/0
Da die Phosphorsteilen, hier von gefärbtem Filterglas umgeben
sind, entsteht hier im Vergleich zur ersten Ausführungsform ein stärkerer Bildkontrast, Allerdings muß die Entfernung der
Glasstellen, nach Schritt 4) mit größerer Sorgfalt und Genauigkeit
ausgeführt werden.
Die dritte Ausführungsform des Verfahrens besteht aus vier Schritten:
1.) Der Bildschirmteil oder eine mit ihm zu verbindende dünne
Platte wird hier aus einem photounempfindlichen, goldhaltigen, und stark reduzierten Glas hergestellt;
2.) das Glas wird zur Färbentwicklung in der Wärme behandelt;
3.) durch mechanische oder chemische Bearbeitung werden gefärbte Glasstellen den aufzubringenden grünen Phosphorsteilen entsprechender
Form, Lage und Größe hergestellt;
4.) über die gefärbten Stellen wird in bekannter Weise blauer und roter, über die farbfreien Stellen grüner Phosphor gelegt.
Auch hier sind die Phosphorsteilen von gefärbtem Filterglas umgeben,
sodaß im Vergleich zur ersten Ausführungsform ein stärkerer Bildkontrast erhalten wird. Ferner entfäHLt hier die Notwendigkeit
der Bestrahlung vor der Wärmebehandlung. Die mechanische oder chemische Bearbeitung ist aber schwierig und vergleichsweise aufwendiger.
809838/0915
•t!· 281H20
Die vierte Ausführungsform verlangt die folgenden Verfahrensschritte:
1.) Ein Bildschirmteil oder eine anzubringende dünne Platte wird
aus einem goldhaltigen photosensitiven Glas hergestellt;
2.) auf das Glas wird eine Schicht aus einem für aktinide
Strahlen opaken, photosensitiven Widerstands- (-Photoresist) -material aufgebracht;
3.) die Photoresist-Schicht wird örtlich bestrahlt, z.B, mit
TJY-Li cht, und zwar an den mit der grünen Phosphor auf bringung
fluchtenden Stellen entsprechender geometrischer Form, und für eine zur Polymerisation des Photoresist-Materials ausreichende
Zeitdauer;
4.) die unbestrahlten, nicht polymerisieren Stellen der Photoresist-Schicht
werden entfernt;
5.) das Glas wird insgesamt aktinid bestrahlt;
6.) das polymerisierte Photoresist-Material wird entfernt;
7.) das Glas wird zur Entwicklung der Filterfarbe in der Wärme
behandelt;
809838/0911
8.) der blaue und rote Phosphor wird über die gefärbten, der grüne Phosphor über die. ungefärbten Glasstellen gelegt.
Trotz der großen Zahl an Verfahrensschritten ist diese Ausgestaltung
einfacher als die zweite und dritte Ausführungsform, weil die schwierige Entfernung von Glasteilen durch mechanische
oder chemische Bearbeitung entfällt. Auch hier sind die Phosphorstellen -von gefärbter Filterglasmasse umgeben.
Die folgenden neun Verfahrensschritte bilden die fünfte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens:
1.) Ein Bildschirmteil oder die dünne Platte hierfür wird aus
einem photosensitiven, goldhaltigen Glas hergestellt;
2o) das Glas wird insgesamt aktinid (z.B. ultraviolett oder mit
Röntgenstrahlen) bestrahlt;
3.) zur Entwicklung der Pilterfarbe wird das Glas in der Wärme
behandelt;
4.) das Glas wird mit einem für aktinide Strahlen opaken, Photoresist-Material
beschichtet;
5.) das Photoresist-Material wird an mit dem aufzubringenden roten und blauen Phosphor fluchtenden Stellen entsprechender
Lage und Form aktinid bestrahlt, bis es polymerisiert ist;
- 10 BO9838/0915
-ψ -
•43- 281Η20
6.) die unbestrahlten Teile des Photoresist-Materials werden entfernt;
7.) die freigelegten, gefärbten Glasstellen werden mechanisch oder chemisch entfernt;
bei Entfernen durch Ätzen muß der Ätzstoff gegenüber dem
polymerisierten Material chemisch träge seinf
8.) das polymerisierte Material wird entfernt;
9·) die "blauen und roten Phosphore werden über die gefärbten,
der grüne Phosphor über die ungefärbten Glasteile aufgebracht.
Durch Verwendung des Photoresist-Materials erhält man hier eine bessere Begrenzung und Festlegung der gefärbten^ und der zu entfernenden Glasteile, besonders wenn diese herausgeätzt werden„
Die US-PS 2j 515 j 937 beschreibt Alkali-Silikatgläser, gegebenenfalls
mit Erdalkalizusatzenρ welche mit CeOp aktiniert und durch
Au-Zusatz photosensitiv \Arirkeno Der Zusatz beträgt 0,01 ·= Ο9Ο3 % Au
und bis zu 0,05 % CeOp ο Das Glas kann andere Glasbildner wie AIpO., p
B2O-, ^2^5 en"tnal"fceils muß aber frei von den Verbindungen von Arsens
Antimon, Cadmium^ Uran9 Thalliums Kupfers, Eisen;, Vanadiump Mangan
und Selen seins welche die Photoempfindlichkeit hemmen solleno
Durch Bestrahlung mit UV-Licht 9 Röntgenstrahlen oder radioaktive
Bestrahlung und Erhitzen bis unter die Erweichungstemperaturp ins=
besondere 500 - 60O0C9 werden von blau über purpur und kastanien·=
rot bis tiefrote Farbtöne erzeugte
809838/091
11 -
281U20
Demgegenüber wurde überraschenderweise gefunden, daß photosensitive
Gläser in einem eng begrenzten Bereich der Zusammensetzung und durch Sb2O., geregeltem Redox-Zustand der Au Ionen (und durch
Sb2O^ geläutert) zur Behandlung nach der ersten, zweiten, vierten
und fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind und eine im grünen Spektrum stark, im roten und
blauen Spektralbereich dagegen nur schwach absorbierende Färbunf
bekommen. Diese Gläser enthalten im wesentlichen, in Gew.-% und auf Oxidbasis 70 - 73 % SiO2, 12 - 15 % Na2O, 1 - 4 % K2O,
5 - 9 % BaO, 0,01 - 2 % Sb3O5, 0,006 - 0,3 % CeO2, und 0,006 0,02
% Au. Bis zu 6 % Al2O, können zur Verbesserung der chemischen
Beständigkeit und bis zu 2 % ϊ1 als Schmelzhilfe zugesetzt werden.
Die Gläser werden z.Be mit ultravioletten oder Röntgenstrahlen
für etwa eine oder mehrere Minuten bestrahlt und anschließend während einer oder mehrerer Stunden durch Erhitzen auf 575 65O0C
behandelt. Durch Steigerung des Sb2O, Zusatzes und der Bestrahlung
(Dauer und/oder Intensität) können Earbtöne von blau über magenta bis rot erzeugt werden. Die zur Behandlung nach
der dritten Ausführungsform geeigneten, nicht-photοsensitiven
Gläser haben eine den vorgenannten Gläsern ähnliche Grundzusammensetzung, sie bestehen also grundsätzlich aus etwa 70 - 73 %
SiO2, 12 - 15 % Ka2O, 1 - 4 % K3O, 5 - 9 % BaO, 0,01 - 2 % Sb2O3
und 0,006 - 0,02 % Au. Entbehrlich ist aber GeO2 als Sensibilisator,
und es werden statt dessen bekannte Reduktionsmittel zugesetzt, wie z.B. Zucker, Stärke,, Kohlenstoff und/oder SnO2.
- 12 809838/0915
. 45. 281H20
Die Färbung wird durch. Wärmebehandlung bei etwa 575 - 65O0C
während einer oder mehrerer Stunden entwickelt. Bei zunehmender Reduktion ändert sich der Farbton von blau über magenta bis rot.
Besonders günstig als Filterfarbe ist ein magentafarbenes Aussehen.
Die Tabelle I verzeichnet eine Reihe in die komponenten Bereiche fallender glasbildender Ansätze für photosensitive, mit CeOp
aktivierte Gläser, in Gew.-% auf Oxidbasis nach dem Ansatz errechnet.
Die Ansätze können aus beliebigen Oxiden oder Verbindungen bestehen, welche beim Erschmelzen die erforderlichen
Oxide und Bereiche ergeben. Da oxidierende Bedingungen beim Schmelzen benötigt werden, werden einer oder mehrere der Ansatzbestandteile
in oxidierender Form, z.B. als Nitrat, zugegeben.
Da der oder die Kationenpartner des Fltrorids nicht bekannt sind,
ist lediglich das Fluorid angegeben. (Das ist allgemein üblich.)
Da der Goldanteil sehr gering ist, ist nur das Element Au verzeichnet.
Die Ansätze können als Gew.-% Mengen betrachtet werden,
da die Summe aller Bestandteile annähernd 100 ergibt.
Die Beispiele wurden im labormaßigen Umfang durchgeführt. Für die
Herstellung im Großen sind die Zusammensetzungen aber in gleicher Weise geeignet.
- 13 809838/091S
- VS-
-/%< 281U2Q
Beim Schmelzen können "bis zu 50 Qew,-% des ITuorids und bis zu
30 Gew.-?6 Gold abdampfen, es muß also durch entsprechend größere
Zusätze dieser Bestandteile ein Ausgleich geschaffen werden, wie das dem Fachmann geläufig ist.
Die in der Tabelle verzeichneten Ansätze wurden zur Erzielung einer homogenen Schmelze in der Kugelmühle gemahlen, in Platintiegel
gegeben, in einem auf 14-50 - 15000C erhitzten Ofen während
7 Std. geschmolzen, dann in Stahlformen zu etwa 3,175 mm dicken Platten gegossen und diese sofort angelassen.
8O9838/091B
cn
co
in
in
in
vo
to
cn
CM
cm
-Al
•fc
C-
to
O 00 -Φ — O
O O O
VO | cn | O |
in
to |
O | O | ,006 | .010 |
to T- |
CM | C- | *" | a | O | O | |
VO | cn | O |
in
to |
O | O | 520 | 012 |
281H20
C-
in
VD
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cn
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CM
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in
O O
ΤΟ
τ—
O O
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in
in ο ■Φ cm το ο ο
in
VO
cn
CM
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•φ O O
in
•t
T-O
ω
H
H
(D
in
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cn
CM
O
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in
to
in -^
'Φ CM τ-Ο O O
in
VD
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CM
in
to
in -=3-
CM CM τ-Ο O O
CM
ιη
VD
•h
to
cn
at
CM
C-
ιη
to
in -Φ
CM τ-Ο O
in
VO | cn | O |
in
to |
O | OO | 520' | to τ- Ο |
to | CM | C- | ^? | T- | O | O | d |
O | O | O | to | to | CM | |
CVl | CM | CM | co | O | O | O |
O | CO | M | pq | CM | CM | ω |
•H | £*; | H | t<-> | O | ||
CO | <ai P=I | co | ||||
809838/091S
281U20
Die Tabelle II enthält typische Meßwerte wichtiger physikalischer Eigenschaften;
sie wurden für das Beispiel 2 der Tabelle I mit bekannten Meßverfahren
gemessen, und sind typisch auch für die Meßwerte der übrigen Beispiele.
Erwe i chungst emp er attir
Kühltemperatur (annealing) Ent spanmmgs t emp er atur
Warmeausdehmtngsko effizient
im Bereich 25 - 3000C Dichte
652° | C | X | io-7/°c |
457° | 0 | 2 | g/cm5 |
417° | C | ||
91*7 | |||
2,51 |
Die Tabelle III enthält für die G-läser der Tabelle I die bei
4600 Ä , 5500 S und 6150 2. gemessenen Durchlässigkeitswerte
{% T). Als UV-Quelle diente eine 1000-Watt-Quecksilberdampflampe
hoher Intensität. Zur Messung wurden die Glasproben auf eine bestimmte
Dicke geschliffen und poliert, und in einem Abstand von 45,7 cm verschieden lang bestrahlt, in einen Elektro-Ofen gelegt,
mit Ofengeschwindigkeit auf 65O0O erhitzt und 2 Std. gehalten.
809838/0915
T a b e 1 1 e III
Beispiel- Nr. |
Dicke | »4600 i | I »5500 | S »6150 | ο Bestrahlungs dauer |
3 | 2 mm | 45 | 26 | 34 | 2s |
3 | 2 mm | 40 | 25 | 40 | 2,5' |
4 | 2 mm | 49 | 25 | 48 | 1,5' |
5 | 1 mm | 53 | 21 | 47 | 1! |
Ul | 1,2 mm | 57,5 | 27 | 50 | 1» |
6 · | 1,27 mm | 61 | 35 | 51 | 1' |
7 | 1,29 mm | 59 | 31 | 45 | 1« |
8 | 1,34 mm | 48 | 22 | 50 | 1» |
Die 3?igur 1 zeigt die Kennlinie des Durchlässigkeitsspektrums für
Beispiel 1 (1 mm Dicke) nach 1 Std. Bestrahlung mit der Quecksilberdampf lampe und 2 Std. Wärmebehandlung bei 640°0e Die Ordinate zeigt
die Durchlässigkeit in %, nämlich 58,53 bei 4600 S5 28 % bei 5500 I
und 68 % bei 6150 S.
Wie aus der Tabelle III und der Figur 1 deutlich zu entnehmen ist,
haben die Filter im grünen Spektralbereich mehr als das zweifache der Absorptionsfähigkeit im roten und blauen Bereich. Die Eigur 1
zeigt den Einfluß der Behandlung des Beispiels 1 auf die Durchlässigkeit für blauen und roten Phosphor. Die gepunktete Linie zeigt die
- 17 -
609838/0911
Dämpfung der reflektierten Strahlenkomponente, weil Licht der Umgebung
zweimal durch den Filter fällt (herein und heraus).
Die Figuren 3-6 zeigen als Beispiel eine günstige Verfahrensausbildung
zur Herstellung der Farbfilter in Band- oder Plattenform, die vor oder nach der Behandlung mit dem Bildschirmteil
einer Farbfernsehröhre verbunden werden können.
Die Figur 3 zeigt eine Scheibe 1 und die Figur 4 ein Metallgitter oder eine Schablone 2 mit paarweisen schlitzförmigen Öffnungen 3
in paarweise versetzter Anordnung. Die Schlitze können annähernd gleich groß wie oder etwas größer als die anschließend über den
Farbfilter niedergeschlagene Phosphorfläche sein. ' Der Abstand der Schlitzpaare entspricht etwa der Schlitzbreite,
oder ist etwas größer. Die Buchstaben R und B bezeichnen die Farben Rot und Blau.
Die Figur 5 zeigt das auf die Scheibe 1 gelegte Metallgitter 2
mit den Schlitzen 3, durch die ultraviolette Strahlen der Quelle auf die Scheibe 1 fallen.
Die Figur 6 zeigt einen Ausschnitt des nach dieser Bestrahlung, nach Wegnahme des Metallgitters 2, und nach Wärmebehandlung der
Scheibe 1. In der Regel hat die Farbe in dem Glaskörper eine !Tiefe
von mindestens 0,1 mm.
- 18 809838/0915
" MS -
Anschließend wird in bekannter Weise der rote, blaue und grüne Phosphor aufgebracht. Der rote und blaue Phosphor, R, B wird
über die Filter, und der grüne Phosphor über die dazwischen liegenden Stellen gelegt.
Bei Bestrahlung durch eine Maske mit Öffnungen der gleichen Größe wie sie zur Aufbringung der Phosphorpunkte oder -inseln
üblich sind können die Filterstellen für die optimale Filterwirkung zu klein geraten. Torzugsweise sind die Maskenöffnungen
daher etwas größer. Diese "Öffnungen" brauchen im übrigen nicht aus wirklichen Löchern zu bestehen. Geeignet sind ebenso durchsichtige
Glasstellen in einer opaken Glasschicht, die z.B. durch Photoätzen hergestellt werden können, oder in anderer geeigneter
Weise, beispielsweise durch eine Strahlenquelle, die in einem bestimmten Abstand von dem Glas gehalten wird und auf genau kollimierte
ultraviolette Strahlen im gehörigen Winkel für die erforderlichen Punktstellen oder Schlitzstellen eingestellt wird.
Nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden die Gläser zunächst ganz mit ultravioletten oder Röntgenstrahlen und dann
mit Wärme behandelt. Die hierbei entstehende, einen integralen Glasbestandteil bildende Färbung geht vorzugsweise nicht durch
die gesamte Glasdicke, aber mindestens bis zu einer Tiefe von
wenigstens 0,004" =0,1 mm. Sodann wird ein Abdeck- oder Maskiermaterial,
z.B. ein im Handel erhältliches sogenanntes "Photoresist" aufgebracht, dessen Muster die zur Aufnahme des grünen Phosphors
bestimmten Glasstellen freiläßt. Das Maskiermaterial muß gegenüber
- 19 809838/0915
einen Auslaugstoff beständig sein, wenn die "bestrahlten Stellen
chemisch anstatt mechanisch entfernt werden sollen.
Nach der dritten Ausführungsform der Erfindung werden die Gläser der Tabelle I (wahlweise ohne CeO2) zusammen mit einem üblichen
Reduziermittel, wie Zucker, Stärke, Kohlenstoff, SnO2, und dergl.
zusammen erschmolzen. Bei Verwendung organischer oder kohlenstoffhaltiger Zusätze bleiben im Glas kaum Rückstände. Ihre Verwendung
ist dem Glasfachmann geläufig. Das entstandene Glas wird dann zur Entwicklung der Filterfarbe wärmebehandelt, worauf das Maskiermuster
aufgebracht wird, und die freien Stellen mechanisch oder chemisch entfernt werden. Da hierbei eine durch die gesamte Glasdicke gehende, integrale Farbgebung erzeugt wird, muß der Farbfilter
als von der Fernsehröhre gesonderter Glaskörper behandelt werden. Der Bildschirmteil bildet dann mit dem Filterkörper eine
S chient struktur·
Die in der vierten und fünften Ausführungsform der Erfindung vorgesehene
Verwendung eines Photoresist-Materials ist seit längerem bekannt. Diese Photoresiststoffe bestehen meistens aus löslichen
organischen Stoffen oder Mischungen, welche bei Bestrahlung mit aktiniden Strahlen, z,B, ultraviolettem Licht polymerisieren und
unlöslich werden. Zahlreiche dieser Stoffe sind im Handel erhältlich. Ein Beispiel enthält die US-PS 2,610,120. Der unbestrahlte,
unpolymerisierte Teil wird mit einem nur diesen lösenden Lösungsmittel,
der polymerisierte Teil durch Erhitzen, mit Lösungsmittel
oder durch einfaches Abwischen entfernt.
- 20 809838/091S
ORIGINAL INSPECTSS
Claims (9)
11420
Patentansprüche ™* "*
My Verfahren zum Aufbringen von Farbfilterstellen für den Bildschirmteil
einer mit den Farbtriaden roter, grüner und blauer Phosphore versehenen Farbfernsehröhre, welche im grünen Spektralbereich
stark, im roten und blauen dagegen nur schwach absorbierend wirken, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Bildschirmteil
oder als Ansatzplatte für den Bildschirmteil geeigneter photosensitiver Glaskörper geformt wird, welcher im wesentlichen,
in Gewichtsprozent auf Oxidbasis und nach dem Ansatz errechnet aus
12 - 15 % Na2O
1 - 4 % K2O
5 - 9 % BaO
0,01 - 2 % Sb2O3
0,006 - 0,3 % OeO2
0,006 - 0,02 % Au
70 - 73 % SiO2
70 - 73 % SiO2
besteht,
über diesem eine für ultraviolette oder Röntgenstrahlen undurchlässige,
mit Öffnungen versehene Maske angebracht wird, deren Öffnungen nach Form und Ausrichtung den anzubringenden roten
und blauen Phosphorsteilen entsprechen, der Glaskörper durch die Maskenöffnungen mit ultravioletten
oder Röntgenstrahlen besteht und sodann zur Farbentwicklung auf 575 - 65O0C erhitzt und schließlich auf Zimmertemperatur abgekühlt
wird.
- 21 -
009830/091 «S^'MAI IMePCPTC0
, . . ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Glaskörper ohne Anbringung einer Maske bestrahlt, erhitzt und abgekühlt wird, sodann eine mit Öffnungen versehene, mechanische
Schutzmaske angebracht wird, deren Öffnungen nach Form und Ausrichtung den aufzubringenden grünen Farbstellen entsprechen,
und sodann durch die Öffnungen die ungeschützten Stellen mechanisch oder chemisch bis zu einer den Farbstellen entsprechenden
Tiefe entfernt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Glasansatz
statt CeOp ein reduzierendes Mittel in einer zu einem stark reduzierten Zustand des Glaskörpers führenden Menge zugesetzt
wird, und bei der weiteren Behandlung die Bestrahlung entfällt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle
des Aufbringens einer Maske der Glaskörper mit einem für aktinide Strahlen undurchlässigen Photoresist-Material überzogen wird,
dieses an den nach Form und Ausrichtung den aufzubringenden grünen Farbstellen entsprechenden Stellen bis zur Polymerisation
bestrahlt wird,
die nicht polymerisierten Stellen entfernt werden, der Glaskörper mit aktiniden Strahlen bestrahlt wird, die polymerisierten
Stellen des Photoresist-Materials vom Glaskörper entfernt werden, der Glaskörper bis zur Farbentwicklung auf 575 - 65O0C erhitzt
und schließlich auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.
- 22 -
109838/0816
.β. 281U20
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper vor Aufbringen des Photoresist-Materials mit aktiniden
Strahlen bestrahlt und Ms zur Färbentwicklung auf 575 65o°G
erhitzt wird, und nach der Entfernung der unpolymerisierten !Teile, aber vor Entfernung der polymerisierten Teile,
des Photoresist-Materials anstelle der zweiten Bestrahlung die blassen Glasstellen bis zu einer der Färbung entsprechenden /
Tiefe mechanisch oder chemisch entfernt werden.
6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestrahlung oder Bestrahlungen für eine jeweils von einer bis zu mehreren Minuten währende Zeitdauer
durchgeführt wird, bzw. -werden.
7. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Glaskörper für einen von einer bis zu mehreren Stunden währenden Zeitraum erhitzt wird.
8. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet,
daß eine integrale Färbentwicklung bis zu einer Tiefe
von mindestens 0,1 mm hergestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende
Mittel aus Zucker, Stärke, Kohlenstoff oder SnOp besteht.
609838/0915
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