DE2932030A1 - Verfahren zur herstellung eines leuchtschirms einer farbbildroehre - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbbildröhre

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbbildröhre der im Oberbegriff genannten Art.

Ein solches Vorfahren, bei dem für jede Farbe ein Leuchtstoffpulver in trockenem Zustand auf die Innenfläche der Frontschale der Farbbildröhre aufgebracht wird,wird als sogenanntes Trockenverfahren bezeichnet.

Um zu gewährleisten, daß die einzelnen Bildelemente eines Bildes einer Farbbildröhre Licht in den drei Primärfarben emittieren, ist der Leuchtschirm einer Farbbildröhre so konstruiert, daß er Leuchtstoffilme der drei Farben aufweist, in denen jeweils Punkte oder Streifen der Leuchtstoffe in einem regelmäßigen Muster aufgebracht sind. Ein solches Verfahren ist z.B. in der amerikanischen Patentanmeldung Serial No. 895 372 (Saburo Nonogaki) vom 11. April 1978 beschrieben.

Nach dem dort beschriebenen Verfahren wird ein Film einer photoempfindliehen Substanz auf die Innenfläche der Frontschale aufgebracht und die Bereiche des Films auf denen Leuchtstoffe einer vorgegebenen Farbe abgesetzt werden sollen, werden durch eine Schattenmaske aufbelichtet, um die in der Substanz hervorgerufene Photoreaktion für die Zwecke der Aufbringung der Leuchtstoffe auszunutzen. Insbesondere wird ein Film aus einem Diazoniumsalz

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als Hauptbestandteil enthaltenden photoempfindlichen Harz auf die Innenfläche der Frontschale aufgebracht. Die Bereiche des Films, auf denen Leuchtstoffe abzusetzen sind, werden Licht ausgesetzt. Das infolge der Photoreaktion in den aufbelichteten Bereichen ausgebildete Zinkchlorid absorbiert Feuchtigkeit aus der Atmosphäre und wird klebrig, so daß bei Aufblasen von Leuchtstoffpulvern für die Emission der gewünschten Farben auf die Innenfläche der Frontschale das jeweilige Farbstoffpulver nur auf den zugeordneten Bereichen des photoempfindlichen Films anhaftet, die in entsprechender Weise zuvor klebrig gemacht worden sind. Nach dem Aufblasen und dem unter Ausnutzung der Klebrigkeit stattgefundenen Aufbringen der entsprechenden Leuchtstoffe für die drei Farben wird die Oberfläche des photoempfindlichen Films mit Ammoniak-Gas behandelt, um die Bereiche des photoempfindlichen Films, an denen das Leuchtstoffpulver anhaftet, unlöslich gegen Wasser zu machen, wodurch diese Bereiche fixiert werden. Danach werden die Oberflächenreste mit einem organischen Lösungsmittel abgewaschen, um den Leuchtschirm zu bilden. Dieses Verfahren ist eines der sogenannten "Trockenverfahren" und wenn es mit einem üblichen Verfahren verglichen wird, in denen die Leuchtstoffe der einzelnen Farben als photoempfindliche Aufschlämmungen ausgebildet werden, die nacheinander als Überzug aufgebracht, aufbelichtet, mit Wasser gewaschen und entwickelt werden müssen, ist dieses Trockenverfahren bereits von Vorteil, indem ein einziger Schritt für das Aufbringen des photoempfindlichen Films ausreicht, es möglich ist,die Leuchtstoffe in Form eines Pulvers aufzublasen und die überschüssigen Leuchtstoffpulver, die nicht anhaften, mit Hilfe eines Luftstrahls fortgeblasen und wiederverwen-

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det werden können, wodurch die Ausnutzung der Leuchtstoffe ansteigt. Bei dem vorstehend erwähnten Verfahren ist jedoch noch ein unabhängiger Schritt erforderlich, da die klebrigen Bereiche, an denen die Leuchtstoffe abgesetzt worden sind, zum Fixieren dieser Bereiche unlöslich in Wasser gemacht werden müssen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der vorstehend genannten Art anzugeben, bei dem der Fixierschritt unter Einsatz von Ammoniakgas in Fortfall kommen kann, so daß das Herstellungsverfahren vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. Vorzugsweise wird in ein photoempfindliches Harz, das im wesentlichen aus einem Diazoniumsalz besteht, eine kleine Menge eines photoempfindlichen Bindemittels eingearbeitet, z.B. Ammoniumdichromat, ein Diazo-Harz oder ein Benzolchlorid-Diazoniumsalz, um eine Mischung der beiden Bestandteile zu bilden. Die Mischung wird auf die Innenfläche der Frontschale aufgebracht, um einen dünnen Film auszubilden. Danach wird der Film durch eine Farbauswahlelektrode, z.B. Schattenmaske, hindurch aufbelichtet. An den aufbelichteten Bereichen des Films werden das photoempfindliche Harz und das photoempfindliche Bindemittel einer Photoreaktion unterzogen und durch die Zersetzung des Diazoniumsalz und die Vernetzungsreaktion zwischen dem Harz und dem Bindemittel wird die Mischung klebrig und unlöslich in Wasser. Daher kann der Fixierschritt mit Ammoniakgas, der bisher erforderlich war, in Fortfall kommen. Darüber hinaus macht die durch das Licht hervorgerufene Vernetzungsreaktion zwischen dem photoempfindlichen

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Harz und dem photoempfindlichen Bindemittel die Mischung adhesiv, so daß das darauf abgesetzte Leuchtstoffpulver durch Waschen mit Wasser, anorganischen oder organischen Lösungsmitteln nicht entfernt werden kann mit dem Ergebnis, daß der durch das Absetzen der Leuchtstoffpulver für die verschiedenen Farben aufgebaute Leuchtschirm kräftig gewaschen werden kann, um unerwünschte Reaktionsprodukte und mit den Leuchtstoffen der anderen Farben vermischtes Leuchtstoffpulver zu entfernen. Auf diese Weise ist es möglich, die Farbreinheit und die Brillanz zu erhöhen und die nach dem Ausheizen verbleibenden Reste zu verringern.

Wesentlich für die Erfindung ist also der Einbau eines photoempfindlichen Bindemittels in einen photoempfindlichen Film, welches Bindemittel bei Belichtung einer Vernetzungsreaktion mit dem photoempfindlichen Harz unterliegt und somit die Mischung unlöslich in Wasser macht.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben werden. Es zeigen:

Figuren 1a bis 1d Längsschnitte durch den Leuchtschirm zur Darstellung der aufeinanderfolgenden Herstellungsschritte für die Herstellung eines Leuchtschirms.

Wie aus der Figur 1a ersichtlich ist, wird eine Mischung aus einem photoempfindlichen Harz und einem Bindemittel, deren Zusammensetzung später beschrieben wird, auf die Oberfläche einer Frontschale 1 einer 14-Zoll Farbbildröhre mittels einer Drehbeschich-

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tungsverfahrens aufgebracht, um auf der Frontschale einen Film 2 mit einer gleichförmigen Dicke von ungefähr 0,6 bis 1,o,um aufzubringen. Nach Trocknen des Films wird eine nicht dargestellte Farbauswahlelektrode in Form einer Schattenmaske mit der Frontschale kombiniert und UV-Strahlung mit einer Intensität von 15 bis 2o W/m wird durch die Schattenmaske für 2 bis 3 Minuten auf die Bereiche 2a des Films 2 gelenkt, auf denen ein grüner Leuchtstoff abgeschieden werden soll. In den belichteten Bereichen 2a des Films 2 der Mischung wird ein Diazoniumsalz zersetzt, um Zinkchlorid zu erzeugen, das in der Atmosphäre Feuchtigkeit absorbiert, so daß die belichteten Bereiche klebrig werden. Die Atmosphäre hat vorzugsweise zu diesem Zeitpunkt eine Temperatur von 25 + 5°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von ungefähr 55 + 6 %. Danach wird gemäß Figur 1b ein Pulver 3a grünen Leuchtstoffes gegen die Bereiche 2a geblasen und mittels Luft verteilt, um eine Musterschicht 3 von grünem Leuchtstoff in einer Menge von 2,5 bis 3 mg/

cm auszubilden, in der das Pulver 3a grünen Leuchtstoffes an den Bereichen 2a alleine festgehalten wird, die infolge der Belichtung klebrig geworden sind. Das überschüssige Pulver des grünen Leuchtstoffes wird fortgeblasen und wiederverwendet.

In der gleichen Weise werden die Bereiche 2b des Films 2 dem Licht durch die Schattenmaske hindurch ausgesetzt und ein Muster einer Schicht 4 für den blauen Leuchtstoff wird auf den Bereichen 2b ausgebildet, wie dies in der Figur 1c dargestellt ist. Danach werden die Bereiche 2c des Films 2 dem Licht durch die Schattenmaske hindurch ausgesetzt, um ein Muster in einer Schicht 5 für

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roten Leuchtstoff auszubilden, wie dies in der Figur 1d gezeigt ist. Auf diese Weise können Punkte oder Streifen der Leuchtstoffe für drei Farben auf der Innenfläche der Frontschale 1 ausgebildet werden.

In den Leuchtstoffpunkten oder Streifen, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ausgebildet werden, werden Ammoniumdichromat und Propylenalginatglykolester in der Zusammensetzung einer Vernetzungsreaktion infolge von Belichtung unterzogen und werden unlöslich in Wasser. Aus diesem Grunde kann das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren des Fixierens mit Ammoniumgas in Fortfall kommen, indem nach dem sequentiellen Aufbringen einer Schicht von photoempfindlichem Harz Leuchtstoffschichten auf der Oberfläche der Frontplatte die Baugruppe in eine Ammoniumgas-Atmosphäre eingebracht wird, um die Schicht photoempfindlichen Harzes unlöslich in Wasser zu machen,wobei die photoempfindliche Schicht durch das Ammoniakgas fixiert wird, das durch die Zwischenräume des Leuchtstoffpulvers hindurchtritt und die photoempfindliche Harzschicht erreicht.

Nach dem Benetzen der gesamten Fläche des so ausgebildeten Leuchtschirms mit einer wässrigen, o,2 bis o,3 Gew.-%-Lösung von Polyvinylalkohol wurde eine 3 bis 3,5 Gew.-%-Toluollösung von Isobutylmethacrylat-Harz aufgesprüht und danach zur Ausbildung eines Lackfilms getrocknet. Danach wurde auf den Lackfilm ein Aluminiumfilm aufgedampft, um den Leuchtschirm fertigzustellen.

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Im folgenden sind alle Prozentsätze Gewichtsprozentsätze. Beispiele der Zusammensetzungen sind die folgenden:

Zusammensetzung 1

Propylenalginatglykolester o,6 %

P-N.N.-Dimethylaminobenzoldiazoniumzinkchlorid 3,ο % Pluronic L-92, hergestellt von der Firma Wyendotte, Chemical Corp._; ( Oxyäthylen-Oxy-

propylen-Block_copolymeres) o,oo3 %

Ammoniumdichromat o,o2 %

Wasser Rest

Zusammensetzung 2

Polyvinylalkohol o,2 %

Propylenalginatglykolester o,6 %

P-N.N.-Dimethylaminobenzoldiazoniumzinkchlorid 3,5 %

Pluronie L-92 o,oo3 %

Benzonchloriddiazoniumsulfonsäuresoda o,oo3 %

Wasser Rest

Zusammensetzung 3

Propylenalginatglykolester o,6 %

P.N.N.—Dimethylaminobenzoldiazoniumzinkchlorid 3,ο %

Pluronic L-92 o,oo3 %

Diazo-Harz A, hergestellt von der Firma

Tokyo Oka, Japan o,1 %

Wasser Rest

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Das Ammoniumdichromat in Zusammensetzung 1, das Benzolchloriddiazoniumsulfonsäuresoda in Zusammensetzung 2 und das Diazo-Harz A in Zusammensetzung 3 wirken jeweils als photoempfindliches Bindemittel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wenn ein photoempfindlicher Film aus einer Flüssigkeit einer der vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen hergestellt wird, werden die Teile des Films, die dem Licht ausgesetzt werden, unlöslich in Wasser, so daß es möglich ist, die nachfolgenden Herstellungsschritte einschließlich der Ausbildung eines Lackfilms und des Aufdampfens eines Aluminiumfilms näherzutreten, ohne daß ein unabhängiger Fixierschritt wie beim Stand der Technik erforderlich ist, d.h. der unabhängige Fixierschritt kann in Fortfall kommen.

Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, läuft zwischen dem photoempfindlichen Harz und dem Bindemittel unter dem für die Aufbelichtung verwendeten Licht eine Vernetzungsreaktion ab, so daß die Leuchtstoffe fest an die Oberfläche des Glases angeheftet werden. Daher weist der Leuchtstoffilm eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Lösungsmitteln, wie Wasser, Alkohol, Aceton usw. gegenüber organischen Säuren wie Essigsäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Zitronensäure, Oxalsäure, gegenüber anorganischen Säuren, wie Kohlensäure, Salzsäure und gegenüber wässrigen alkalischen Lösungen wie Ammoniak und Natriumhydroxid auf, so daß nach dem Absetzen der drei Farbleuchtstoffe es möglich ist, unerwünschte Reaktionsprodukte und mit den Leuchtstoffen für die anderen Farben vermischte Leuchtstoffe durch Waschen der Leuchtstoffe mit

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diesen Lösungen und Lösungsmitteln zu entfernen, wodurch die Farbreinheit und die Brillanz des Leuchtschirms erhöht wird und die Anzahl der Ausheizreste verringert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, die Herstellungsschritte für die Herstellung eines Leuchtschirms zu vereinfachen, indem der unabhängige Fixierschritt eliminiert wird, während gleichzeitig der Vorteil des bekannten Trocknungsprozesses beibehalten wird, so daß die Anzahl der Herstellungsschritte verkürzt und vereinfacht wird. Weiterhin ist das adhesive Pulver des Leuchtstoffilms hinsichtlich seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber Waschen verbessert, wodurch Farbreinheit und Brillanz des Leuchtschirms verbessert werden können.

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Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ίλ. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbbildröhre, bei dem ein auf die Innenfläche einer Frontschale einer Farbbildröhre aufgebrachter photoempfindlicher Film Licht durch eine Farbauswahlelektrode hindurch ausgesetzt wird und ein Leuchtstoffpulver für jede Farbe auf auf zugeordnete, belichteten Bereiche des Films aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Innenfläche der Frontschale (1) ein dünner Film (2) aus einer Mischung einer photoempfindlichen Zusammensetzung und eines photoempfindlichen Bindemittels aufgebracht wird, daß der Film unterschiedliche Leuchtstoffpulveraufnahmefähigkeiten in den aufbelichteten Bereichen und den nicht aufbelichteten Bereichen aufweist, daß die photoempfindliche Zusammensetzung und das photoempfindliche Bindemittel bei Aufbelichtung einer Vernetzungsreaktion unterliegen, wodurch sie unlöslich in Wasser werden, daß der Film dem Licht durch die Farbauswahlelektrode hindurch ausgesetzt wird, um auf dem Film ein Muster von aufbelichteten Bereichen auszuformen, daft ein Leuchtstoffpulver auf dem Muster entsprechend

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   ORIGINAL INSPECTED

   dem Unterschied in der Leuchtstoffpulveraufnahmefähigkeit abgesetzt wird, und daß der Film zugleich fixiert wird.
2. 2. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbbildröhre, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Innenfläche der Frontschale der Farbbildröhre eine Mischung aufbringt, die aus einem im wesentlichen aus einem Diazoniumsalz bestehenden photoempfindlichen Harz und aus einem photoempfindlichen Bindemittel besteht, daß man Bereiche des Films, auf die Leuchtstoffe aufgebracht werden sollen, aufbelichtet, wodurch diese Bereiche mittels einer durch die Aufbelichtung hervorgerufenen Photoreaktion und der in der Atmosphäre enthaltenen Feuchtigkeit klebrig gemacht werden; daß man ein Leuchtstoffpulver auf vorgegebene Bereiche unter Ausnutzung der Klebrigkeit absetzt und den abgesetzten Film mit einem Waschmittel ausgewählt aus der Gruppe: Wasser, organische Lösungsmittel, Mischungen davon und Lösungen von anorganischen Verbindungen wäscht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Ammoniumdichromat verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Benzolchloriddiazoniumsulfonsäuresoda benutzt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Diazo-Harz verwendet wird.

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