DE4100687A1 - Verfahren zur behandlung der oberflaeche eines fluoreszierenden materials - Google Patents

Verfahren zur behandlung der oberflaeche eines fluoreszierenden materials

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen fluoreszieren­ den Film auf dem Panel der Kathodenstrahlröhre eines Farbfernsehempfängers, und insbesondere ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines fluoreszierenden Materials, das den fluoreszierenden Film bildet.
Im allgemeinen umfaßt der fluoreszierende Film eine Vielzahl von Streifen oder Punkten, die durch Aufbringen einer Mischung eines fluoreszierenden Materials und einer Aufschlemmung von Polyvinylalkohol (PVA) und Ammonium­ dichromat (ADC) auf das Panel, nachfolgendes Trocknen, dem Licht Aussetzen und Waschen geformt werden.
In diesem Fall sollen die Streifen oder Punkte fest am Panel anhaften, Farbmischung vermeiden und einen gleich­ förmigen und dichten fluoreszierenden Film bilden, was wesentlich von der Oberflächenbehandlung des fluoreszierenden Materials, das auf das Panel aufgebracht ist, abhängt.
Üblicherweise wird bei einem Verfahren zur Behandlung der Oberfläche des fluoreszierenden Materials zunächst Wasserglas (K2O × SiO2) einer Dispersion von fluoreszierendem Material zugesetzt, worauf dann Salz wie Zink, Aluminium, Barium, etc. zugesetzt wird, um eine kolloidale Phase eines Metallsilikats, das auf der Oberfläche des fluoreszierenden Materials haftet, auszuscheiden.
Obwohl bei einem solchen üblichen Verfahren klar geformte Streifen oder Punkte des fluoreszierenden Materials ohne Farbmischung erhältlich sind, tritt das Problem auf, daß die Haftkraft des fluoreszierenden Materials auf dem Panel einer Kathodenstrahlröhre gering ist, und daß der erhaltene fluoreszierende Film nicht dicht ist.
Darüberhinaus enthält der fluoreszierende Film, der auf dem Panel der Kathodenstrahlröhre eines Farbfernsehempfängers aufgetragen ist, drei Arten von fluoreszierendem Material, bzw. Farben rot, blau und grün. Deshalb neigen die Streifen oder Punkte sich von dem Panel abzulösen, wenn die Haftkraft des fluoreszierenden Materials auf dem Panel gering ist, so daß die Qualität der Kathodenstrahlröhre herabgesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile kon­ ventioneller fluoreszierender Filme, die auf dem Panel einer Kathodenstrahlröhre aufgetragen sind, zu vermeiden.
Es wird ebenfalls ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines fluoreszierenden Materials vorgeschlagen, wobei die Verwendung zusätzlicher organischer Klebemittel vermieden wird, und die Haftkraft des fluoreszierenden Materials am Panel erhöht ist, wobei ein klarer, gleich­ förmiger und dichter fluoreszierender Film ohne Farbmischung gebildet wird.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines fluoreszierenden Materials mit folgenden Verfahrensstufen vorgeschlagen, wobei eine geeignete Menge Wasserglas (K2O × SiO2) einer Dispersion eines fluoreszierenden Materials zugesetzt wird, wobei die Mischung der Dispersion und Wasserglas unter Zugabe von Silicapartikel gerührt wird, und wobei schließlich eine geeignete Menge eines Metallsalzes der Mischung mit Gehalt an Silicapartikeln zugesetzt wird, wobei die Silicapartikel auf der Oberfläche des fluores­ zierenden Materials haften.
Vorzugsweise beträgt die zugesetzte Menge an Silica­ partikel 0,3 bis 5 Gew.% je zugesetzter Menge an fluores­ zierendem Material.
Bei weniger als 0,3 Gew.% zugegebener Menge Silica­ partikel wird eine ausreichende Haftkraft nicht erreicht. Bei mehr als 5 Gew.% Zugabe wird die Haftkraft nicht nur vermindert sondern auch wegen der Absorbtion von Elektronen­ strahlen durch Silica die Leuchtkraft des fluoreszierenden Materials.
Gemäß beigefügter Figur erhöht sich die Haftkraft entsprechend der zugegebenen Menge Silicapartikel auf ein Maximum bei etwa 3 Gew.% und vermindert sich dann auf einen Grenzwert bei etwa 5 Gew.%.
Bevorzugt werden 0,5 bis 3 Gew.% Silicapartikel zugesetzt.
Die Partikelgröße der Silicapartikel beträgt vor­ zugsweise 0,06 bis 0,3 µm. Ist sie größer als 0,3 µm, tritt das Phänomen des Farbrückstands auf, während die Breite der Streifen sich erhöht, wenn sie kleiner als 0,06 µm beträgt.
Die beigefügte Fig. 1 gibt die Beziehung zwischen der Haftkraft des fluoreszierenden Materials und der zugesetzten Menge Silicapartikel wieder.
Erfindungsgemäß wird zunächst ein fluoreszierendes Material vollständig in reinem Wasser unter Verwendung beispielsweise eines Rührgeräts dispergiert, wozu eine vorgegebene Menge Wasserglas (Wasserglas mit 18%igem Gehalt K2O × SiO2) zugegeben wird, wobei die Mischung langzeitig unter Bildung einer Dispersion des fluoreszierenden Materials gerührt wird.
Zusätzlich wird eine geeignete Menge Silicapartikel in eine Kugelmühle zusammen mit einer geringen Menge Wasserglas gegeben und die Mischung für 24 Std. unter Feuchtbedingungen gemahlen, wobei eine vollständige Dispersion der Silica­ partikel erzielt wird.
Eine Mischung der Dispersion des fluoreszierenden Materials und der Dispersion der Silicapartikel wird ausreichend gerührt und anschließend mit einer vorgegebenen Menge eines Salzes wie einer 2%igen Zinklösung (2% Zinklösung wird durch Zugabe einer adäquaten Menge Zink in die Lösung von Zinksulfat erhalten) versetzt, so daß Zinksilikat durch das Wasserglas ausgeschieden wird und an der Oberfläche des fluoreszierenden Materials zusammen mit den Silicapartikeln haftet.
Um die Mischung zu stabilisieren, wird eine Alkalilösung wie Ammoniakwasser, Natriumhydroxid, etc. zur Einstellung eines pH-Werts der Mischung von 7 bis 8 zugesetzt.
Das auf diese Weise behandelte fluoreszierende Material wird filtriert, 24 Std. bei einer Temperatur von 100°C bis 120°C getrocknet und dann durch ein 250 Meshsieb zur Abtrennung des erfindungsgemäßen fluoreszierenden Materials gegeben.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungs­ beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
300 g eines grün fluoreszierenden Materials (ZnS : Cu, Au, Al) wurde in 1 l reines Wasser unter ausreichendem Rühren zur Bildung einer Dispersion eingegeben. 3 ml Wasserglas (Wasserglas mit 18%igem Gehalt an K2O · SiO2) wurden der Dispersion zugesetzt, die gerührt wurde.
Zusätzlich wurden 1,5 g Silicapartikel in eine Kugel­ mühle zusammen mit einer geeigneten Menge reinen Wassers und 0,5 ml Wasserglas gegeben; die Mischung wurde 24 Std. zu einer Dispersion von Silicapartikeln vermahlen.
Eine Mischung der Dispersion des fluoreszierenden Materials und der Dispersion der Silicapartikel wurde 1 Std. gerührt und anschließend mit 10 ml 2%iger Zinklösung (hergestellt aus Zinksulfat) versetzt. Dann wurde eine geeignete Menge Ammoniakwasser der Mischung zugesetzt und auf diese Weise der pH-Wert von 7 eingestellt.
Die auf diese Weise erhaltene Dispersion von fluores­ zierendem Material wurde filtriert, 24 Std. bei einer Temperatur von 100°C bis 120°C getrocknet und dann durch ein 250 Meshsieb zur Abtrennung des erfindungsgemäßen fluoreszierenden Materials gegeben.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß die zugesetzte Menge Silicapartikel 3 g betrug.
Beispiel 3
Gemäß Beispiel 1 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß die zugesetzte Silicapartikelmenge 6 g betrug.
Die Haftkräfte des gemäß Beispielen 1 bis 3 erhaltenen fluoreszierenden Materials wurden nach folgender Verfahrens­ weise untersucht:
Das fluoreszierende Material wurde mit einer geeigneten Menge einer Aufschlemmung von PVA-ADC gemischt, das auf das Panel einer Kathodenstrahlröhre aufgebracht und getrocknet wurde. Das mit dem fluoreszierenden Material beschichtete Panel wurde Licht durch einen Lichtfilter ausgesetzt, das graduell variierte Mengen Licht durchläßt, und anschließend gewaschen. Auf diese Weise wurden über das Panel Bereiche verteilt, in denen das fluoreszierende Material stark am Panel dadurch haftete, daß es vollständig dem Licht aus­ gesetzt wurde, und in Bereiche, in denen das fluoreszierende Material kaum am Panel haftete, so daß Streifen oder Punkte nicht gebildet wurden, weil diese vermindertem Licht ausgesetzt wurden. Die Klebekraft des fluoreszierenden Materials auf dem Panel wurde durch Messung des Winkels zwischen dem Bereich fluoreszierenden Materials, das vollständig dem Licht ausgesetzt wurde, und dem Bereich des fluoreszierenden Materials, in dem die Streifen oder Punkte sich vom Panel abzulösen begannen, gemessen. In diesem Fall wurde der gemessene Winkel relativ unter der Annahme bestimmt, daß der Winkel, der mit üblichem Oberflächen­ behandlungsmaterial ereichbar ist, mit 100 angegeben wird.
Fig. 1 ist eine Wiedergabe der Veränderung der Klebe- oder Haftkraft in Abhängigkeit von der zugesetzten Menge Silicapartikel. Hieraus geht hervor, daß die Haftkraft des fluoreszierenden Materials bezüglich des Panels bei Anwendung des erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsverfahrens wesentlich erhöht ist.
Demnach erhöhte sich die Haftkraft der fluoreszierenden Materialien gemäß Beispielen 1, 2 und 3 um etwa 10%, 20% bzw. 23%, und die Haftkraft zwischen den Partikeln des fluoreszierenden Materials wurde unter Ausbildung eines dichten fluoreszierenden Films ebenfalls wesentlich erhöht.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines fluores­ zierenden Materials mit den Verfahrensstufen: Zugabe einer geeigneten Menge Wasserglas (K2O · SiO2) zu einer Dispersion eines fluoreszierenden Materials, wobei die Mischung der genannten Dispersion und Wasserglas gerührt wird, Zugabe von 0,3 bis 5 Gew.% Silicapartikeln je zugesetzter Menge des genannten fluoreszierenden Materials zu der Mischung, und schließliche Zugabe einer geeigneten Menge eines Metallsalzes zu der silicapartikelhaltigen Mischung unter Ausbildung der Haftung von Silicapartikeln auf der Oberfläche des fluores­ zierenden Materials.
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