DE3528582A1

DE3528582A1 - Verfahren zur herstellung eines leuchtschirms fuer farbbildroehren

Info

Publication number: DE3528582A1
Application number: DE19853528582
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Miura; Masahiro Nishizawa; Yoshiyuki Chiba Odaka; Osamu Mobara Chiba Sasaya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1985-08-08
Publication date: 1986-02-13
Also published as: JPS6145530A; US4652462A; FR2569048A1; DE3528582C2; FR2569048B1

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildröhren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildröhren und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer lichtabsorbierenden (schwarzen) Matrix für eine Farbfernseh-Bildröhre, das in der Durchführung einfach, in den Herstellungskosten geringer ist und zu einem Leuchtschirm mit sehr wenig Fehlstellen führt.

In der JP-A 218/1971 wird ein Verfahren zur Herstellung einer schwarzen Matrix für Farbfernseh-Bildröhren beschrieben, in dem ein lichtempfindliches Material auf die Innenseite eines Bildröhrenschirms aufgebracht wird, durch eine Lochmaske belichtet und zu einem gewünschten Muster entwickelt wird. Dann wird eine Suspension eines lichtabsorbierenden Materials, wie Graphit, auf die Gesamtfläche aufgebracht und mit einer wäßrigen Ä'tzlösung aus beispielsweise Wasserstoffperoxid oder Natriumhyperchlorit behandelt, wodurch das belichtete und gehärtete lichtempfindliche Material gequollen und erodiert wird. Das lichtempfindliche Material wird dann noch einmal entwickelt und erodiert und zusammen mit dem lichtabsorbierenden Material abgezogen, wodurch ein schwarzes Matrixmuster aus dem nicht-belichteten lichtabsorbierenden Material entsteht. Dann werden grüne, blaue und rote Leuchtfilmmuster auf die Innenseite des Schirms durch Aufschlämmen oder Bestäuben aufgebracht; auf die farbigen Leuchtfilmmuster wird ein Acrylharzfilm, dann durch Verdampfung ein Metallstützfilm auf

die oberste Fläche aufgebracht. Der Schirm wird zur Entfernung der organischen Verbindungen aus den Leuchtfilmmustern und den Acrylharzfilmen gebrannt, wodurch ein Leuchtschirm mit schwarzer Matrix entsteht.

In diesen herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Leuchtschirmen werden jedoch die schwarzen Matrixmuster in langwierigen Stufen ausgebildet, die das Waschen des Schirms das Beschichten mit dem Fotoresist, das Belichten durch die Lochmaske, die Entwicklung, das Beschichten mit dem lichtabsorbierenden Material und die Ätzung umfassen. Wird deshalb dieses Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für eine in den letzten Jahren entwickelte Bildröhre mit besonders feiner Rasterung angewendet, so vergrößern sich geringe Fehlstellen, die sich in den oben angegebenen Stufen entwickelt haben, beeinträchtigen die Qualität der Leuchtschirme als Ganzes und vermindern die Produktionsausbeute, wodurch es schwierig wird, der Nachfrage für das Produkt nachzukommen.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildröhren anzugeben, in dem die in den bekannten Verfahren auftretenden Schwierigkeiten beseitigt und die Stufen zur Bildung einer schwarzen Matrix vereinfacht werden und in dem es möglich ist, die Qualität und Ausbeute der Leuchtschirme als Ergebnis der geringeren Anzahl an Herstellungsstufen zu verbessern.

Die Aufgabe wird anspruehsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildröhren mit einer auf der Innenseite eines Schirms gebildeten lichtabsorbierenden (schwarzen) Matrix, das durch die folgenden Stufen gekennzeichnet ist:

- Aufbringung eines lichtabsorbierenden Materials auf die Innenseite des Schirms,

- Aufbringung einer Lochmaske,

- Rasterung und Bestrahlung des lichtabsorbierenden Materials mit einem Laserstrahl durch die Lochmaske in einer vorbestimmten Stellung als Belichtungspunkt des Laserstrahls, so daß die mit dem Laserstrahl bestrahlten Stellen des lichtabsorbierenden Materials erhitzt und verbrannt werden, wodurch die lichtabsorbierende (schwarze) Matrix entsteht.

Die schwarze Matrix besteht somit aus lichtabsorbierendem Material, das nicht mit dem Laserstrahl bestrahlt worden ist.

Die Erfindung wird durch die Abbildungen erläutert:

Die Fig. 1, 2, 3 und 4 sind Querschnitte durch die Hauptstellen eines Farbbildröhrenschirmsund erläutern das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für eine Farbbildröhre.

Gemäß Fig. 1 wird die Innenfläche 7 eines Schirms 1 beispielsweise einer 35,56 cm-Farbbildröhre (14 inch) gewaschen und getrocknet. Dann wird (Fig. 2) eine Suspension von etwa 4 Gew.-% Graphit einheitlich durch das Spinnverfahren auf die Innenfläche des Schirms 1 bis auf eine Dicke von etwa 0,5 um aufgebracht und zu einem lichtabsorbierenden, schwarzen Film 2 getrocknet. Eine Lochmaske 3 mit Maskenöffnungen von etwa 90 um im Durchmesser und etwa 0,21 mm Abstand wird gegenüber der Fläche des lichtabsorbierenden Films 2 angebracht (Fig. 3). Der Belichtungspunkt der Gd:YAG-Laserquel-Ie wird über der Lochmaske 3 in der Stellung angebracht, in der die Lichtquelle für den grünen Emissionspunkt während der Herstellung des Leuchtfilmmusters angebracht wird.

Über eine Korrekturplatte (die vielfach verwendet wird zur Belichtung eines zu bildenden Leuchtfilmmusters, um den

Weg des Elektronenstrahls in Übereinstimmung mit dem optischen Weg für die Belichtung zu bringen), die in Fig. 3 nicht dargestellt ist, wird die Gesamtinnenfläche des Schirms durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl 4 (in der Luft) gerastert. Die mit dem Strahl belichteten Stellen des lichtabsorbierenden Films 2 werden erhitzt und verbrannt, wodurch schwarze Matrixlöcher 5 mit einem Durchmesser von etwa 75 um entstehen (Fig. 4). In diesem Fall beträgt die Leistung des Laserstrahls 4 etwa 200 W, der Durchmesser des Strahls ist etwa 85 um, die Rastergeschwindigkeit etwa 70 m/s und die Leistungsschwankungen + 1 %. Die Rasterung wird unter den oben beschriebenen Bedingungen wiederholt, jedoch wird der Belichtungspunkt der Laserquelle zur Stellung der Lichtquelle für den blauen Strahlungspunkt und dann zur Stellung der Lichtquelle des roten Strahlungspunkts gebracht, wodurch schwarze Matrixlöcher 5 bei den Stellungen entstehen, bei denen die Leuchtstoffe dieser drei Farben vorgesehen sind. Dadurch werden lichtabsorbierende Filme 6 gebildet, die aus dem lichtabsorbierenden Film 2 an den Stellen bestehen, die nicht mit dem Laserstrahl 4 bestrahlt worden sind. Dann werden in diese schwarzen Matrixlöcher 5 auf der Innenseite des Schirms 1, auf die das schwarze Matrixmuster aus lichtabsorbierenden Filmen 6 gebildet worden ist, durch herkömmliche Aufschlämmungs- oder Verstäubungsverfahren Leuchtfilme aus grünen, blauen und roten Leuchtstoffteilchen gebildet. In herkömmlicher Weise wird dann ein Acrylharzfilm und ein Metallstützfilm gebildet, um den Leuchtschirm der Farbbildröhre zu vervollständigen.

Die erfindungsgemäß hergestellte Farbbildröhre wurde mit einer Farbbildröhre des gleichen Aufbaus verglichen, dessen schwarzes Matrixmuster jedoch nach dem herkömmlichen Fotoresist-Verfahren hergestellt worden ist, und zwar in bezug auf ihre Fehl-

stellen auf dem Leuchtschirm und ihre Weißeinheitlichkeit. Der Wert der Weißeinheitlichkeit wird bestimmt durch den Übereinstimmungsgrad der Anordnung der schwarzen Matrixlöcher, die den Leuchtstoffen der drei Farben entspreche^und der Anordnung jedes dieser Leuchtstoffe. Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.

Tabelle

Herstellungsart	Fehlstellen im Leucht schirm	Weißeinheitlich keit
erfindungsgemäß	3	7
herkömmlich	8	8

Da im erfindungsgemäßen Verfahren die Stufen zur Herstellung der schwarzen Matrix sehr viel einfacher und auch ihre Anzahl geringer ist, wird eine Farbbildröhre erhalten, die weniger Fehlstellen auf dem Leuchtschirm, eine erhöhte Weißeinheitlichkeit, bessere Qualität und Verläßlichkeit aufweist. (Mit der Weißeinheitlichkeit kann man die Qualität der Farben abschätzen; sie ist um so besser, je niedriger ihr Zahlenwert ist. )

Die beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde mit einem Gd:YAG-Laserstrahl zur Erhitzung und Verbrennung des lichtabsorbierenden Films durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch in gleicher Weise auch mit einem Kohlendioxid- oder jedem anderen Laserstrahl durchgeführt werden.

In der beschriebenen Ausführungsform wurde die schwarze Matrix als Punktmusterschirm ausgebildet. Das erfindungsgemäße Ver-

fahren kann jedoch in gleicher Weise auch so durchgeführt werden, daß ein gestreiftes schwarzes Matrixmuster entsteht. In diesem Fall wird im erfindungsgemäßen Verfahren der Laserstrahl in der Längsrichtung von Kerben in der Lochmaske gerastert ,die entstandene schwarze Matrix weist Streifen mit sehr genauen Abmessungen auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch auf jede andere Farbbildröhre, die einen gemusterten Leuchtschirm aufweist, angewandt werden; es ist nicht auf die beschriebene 35,65 cm große (14 inch) Farbbildröhre beschränkt.

Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildröhren wird die schwarze Matrix, wie beschrieben, durch Laser-Bestrahlung durch eine Lochmaske hergestellt, wodurch die Stufen zur Herstellung der schwarzen Matrix vereinfacht und auch die Anzahl dieser Stufen verringert werden. Fehlstellen, die sich in den einzelnen Stufen entwickeln, treten nur in geringen Mengen auf, wodurch es möglich ist, eine Farbbildröhre von hoher Qualität zu erhalten und die Produktionsausbeuten zu verbessern.

Claims

^{BEETZ &}o^^R,I-^NE^ 09 68O-37.917P 8. Aug. 1985

Steinsdorfstc 1.0, .8QQQ München 22

Patentansprüche

r\J Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildröhren mit einer auf der Innenseite eines Schirms gebildeten lichtabsorbierenden (schwarzen) Matrix, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:

- Aufbringung eines lichtabsorbierenden Materials auf die Innenseite des Schirms,

- Anbringung einer Lochmaske, und

- Rasterung und Bestrahlung des lichtabsorbierenden Materials mit einem Laserstrahl durch die Lochmaske in einer vorbestimmten Stellung als Belichtungspunkt des Laserstrahls, so daß die mit dem Laserstrahl bestrahlten Stellen des lichtabsorbierenden Materials erhitzt und

verbrannt werden, wodurch die lichtabsorbierende (schwär- *⁴ ze) Matrix entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines YAG-Laserstrahls.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer weiteren Stufe Leuchtfilme aus Leuchtstoffteilchen in den gewünschten Farben in den Löchern der fertigen schwarzen Matrix gebildet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anbringung einer Korrekturplatte zwischen dem Belichtungspunkt und der Lochmaske.

680-338 400 686DEI-KI/H0
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Belichtungspunkt in die Stellung gebracht wird, in der sich die Lichtquelle für die Bildung eines Leuchtfilmmusters befinden soll.