DE4136310A1

DE4136310A1 - Filmschichtzusammensetzung und verfahren zur herstellung einer kathodenstrahlroehre unter verwendung derselben

Info

Publication number: DE4136310A1
Application number: DE4136310A
Authority: DE
Inventors: Dong-Sik Jang; Byeong-Yong Lee
Original assignee: Samsung Electron Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1991-11-04
Publication date: 1992-05-07
Also published as: US5344353A; MY107667A; KR940001495B1; JPH04322037A; KR920010704A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung einer Filmschicht, die bei der Herstellung eines Bildschirms für eine Kathodenstrahlröhre zwischen einer Leuchtstoffschicht und einer Aluminiumschicht angebracht wird, und ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre unter Verwendung derselben.

Im allgemeinen sind zur Bildung eines Bildschirms eine Leuchtstoffschicht und eine Aluminiumablagerungsschicht auf der Innenseite einer Platte der Kathodenstrahlröhre angebracht.

Die Leuchtstoffschicht emittiert Licht, wenn sie von einem von einer Elektronenkanone abgestrahlten Elektronenstrahl ange regt wird. Das emittierte Licht ist Streulicht und strahlt in alle Richtungen, einschließlich vorwärts und rückwärts bezüglich des Plattenglases. Dies vermindert stark die Emis sionsleuchtdichte an der Vorderseite der Platte, wo das Bild wiedergegeben wird, verglichen mit der Leuchtdichte, die man aufgrund der vom Leuchtstoff tatsächlich emittierten Lichtinten sität erwarten würde.

Zur Lösung dieser Schwierigkeit wird eine metallabgelagerte Schicht in einem bestimmten Abstand über der Leuchtstoffschicht gebildet. Die Metallablagerungsschicht reflektiert das von der Platte rückwärts weggestrahlte Licht zur Vorderseite, wodurch die Leuchtdichte des Bildes verstärkt wird.

Den größten Teil der Metallablagerungsschicht bildet eine Aluminiumablagerungsschicht, die durch ein Vakuumablagerungsver fahren unter Verwendung von Aluminium, dessen spezifisches Gewicht gering ist, hergestellt wird. Die so gebildete Alumini umschicht kann hochenergetische Elektronen mit geringem Energie verlust durchlassen.

Die auf der Innenfläche der Platte gebildete Leuchtstoff schicht besitzt wegen der Unregelmäßigkeit der Leuchtstoffteil chengrößen eine unebene Oberflache. Dementsprechend wird, wenn das Aluminium auf der Oberfläche der Leuchtstoffschicht abgela gert wird, eine Aluminiumablagerungsschicht mit einer unebenen Oberfläche gebildet, und der Anteil der regelmäßigen Reflexion des vom Leuchtstoff emittierten Lichtes wird vermindert.

Um den Reflexionseffekt zu verstärken, sollte eine ebene Aluminiumschicht in einem bestimmten Abstand über der Leucht stoffschicht gebildet werden. Zur Herstellung einer solchen Aluminiumschicht wird die Oberfläche der Leuchtstoffschicht zur Herstellung einer ebenmäßig beschichteten Schicht mit einer sich bei etwa 450°C zersetzenden organischen Zusammensetzung be schichtet. Auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht wird Aluminium abgelagert. Dann wird die Beschichtungsschicht durch Thermolyse bei etwa 450°C zersetzt. Die oben erwähnte Zwischen beschichtungsschicht wird als Filmschicht bezeichnet.

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Bildschirmes vor der Wärmebehandlung. Auf der Oberfläche einer Platte 1 wird eine Leuchtstoffschicht 2 mit einer unebenen Oberfläche geformt. Auf der Oberfläche der Leuchtstoffschicht 2 wird eine organische Filmschicht 3 mit einer vergleichsweise ebenen Oberfläche gebildet. Die Schicht auf der Oberfläche der Filmschicht ist eine Aluminiumablagerungsschicht 4, wobei Ammo niumoxalat 5 mit nadelförmiger Struktur in die Aluminiumablage rungsschicht eingebettet wird, so daß es teilweise aus der Schicht hervorsteht.

Die Filmschicht wird durch die zwei im folgenden beschrie benen Verfahren hergestellt.

1. Eine Schleuderbeschichtungsmethode (spin coating) unter Verwendung einer Acrylemulsion ist aus der japanischen Patent veröffentlichung Nr. 57-18 815 bekannt. Das Schleuderbeschich tungsverfahren funktioniert wie folgt: Die Oberfläche der auf der Innenseite der Platte gebildeten Leuchtstoffschicht wird durch Schleuderbeschichtung mit einer Acrylemulsion homogen beschichtet. Dann werden die Acrylemulsionsteilchen während eines Trocknungsvorgangs zersetzt, um eine gleichförmige Be schichtung durch Bindung zwischen den durch die Zersetzung erzeugten Acrylmonomeren zu erhalten. Bei diesem Filmschichther stellungsverfahren wird eine große Energiemenge zum Trocknen benötigt. Wenn ferner die Trocknungsbedingungen unzureichend sind, werden die Acrylemulsionsteilchen nicht zersetzt und eine gleichförmige beschichtete Schicht kann nicht hergestellt wer den, was die Emissionsleuchtdichte herabsetzt. Wenn ferner die Filmschicht zu dünn ist, durchdringt im weiteren Verfahren abgelagertes Aluminium die Leuchtstoffschicht und bewirkt eine Verminderung der Emissionsleuchtdichte. Ist hingegen die Schicht zu dick, blättert die Aluminiumschicht ab. Aus diesem Grunde muß zusätzlich Aufmerksamkeit auf die Kontrolle der Schichtdicke verwendet werden.

US-Patent Nr. 38 21 009 offenbart ein Lacksprühverfahren. Das Lacksprühverfahren verfährt wie folgt: Acrylorganische Stoffe werden in einem hydrophoben Lösungsmittel wie etwa Me thylethylketon, Xylol oder Toluol zur Lackgewinnung aufgelöst. Der Lack wird auf die befeuchtete Leuchtstoffschicht gesprüht und bildet eine ebene organische Schicht, die eine Grenzfläche mit dem in der Leuchtstoffschicht enthaltenen Wasser bildet. Durch dieses Verfahren wird eine Schicht hergestellt, die ebener ist als die beim Acrylemulsionsbeschichtungsverfahren erhaltene. So wird die Emissionsleuchtdichte der Kathodenstrahlröhre ver bessert. Da bei diesem Verfahren kein Trocknen nötig ist, wird eine große Energiemenge gespart. Jedoch sind die organischen Lösungsmittel wie Xylol und Toluol explosiv und entflammbar, so daß ein besonderer abgeschlossener Raum und ein leistungsstarker Ventilator benötigt werden. Dementsprechend hohe Kosten zur Aufstellung dieser Einrichtung fallen an.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filmschicht zusammensetzung ohne Probleme mit Explosionen und Entflammbar keit zur Verfügung zu stellen, die die oben erwähnten Schwierig keiten löst, wobei die Filmschicht eine gute Haftung sowie schnelle Aushärtungs- und Trocknungseigenschaften aufweisen soll.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Filmschichtzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die die Emissionsleuchtdichte einer Kathodenstrahlröhre durch Verbes serung der Ebenheit einer Aluminiumschicht, die einen Teil des Bildschirms bildet, erhöht.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre zur Verfügung zu stellen, welches leicht durchzuführen ist, und wobei durch die Verwendung der oben erwähnten Filmschichtzusammensetzung Herstellungskosten und -zeit gespart werden.

Zur Lösung der ersten beiden Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung zur Bildung einer Film schicht, die bei der Herstellung eines Bildschirms für eine Kathodenstrahlröhre zwischen einer Leuchtstoffschicht und einer Aluminiumschicht angebracht ist, vorgesehen. Die Zusammensetzung umfaßt: Harze, die mindestens eine der funktionellen Gruppen Acrylat, Vinyl oder diazofunktionelle Gruppen enthalten; einen Initiator (0,1 bis 10 Gew.-%), der bei Aussetzung gegenüber ultravioletten oder Elektronenstrahlen leicht Radikale oder Kationen produzieren kann; eine geringe Menge Ammoniumoxalat.

Zur Lösung der weiteren erfindungsgemäßen Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre vorgesehen, das die folgenden Schritte umfaßt: Aufsprühen einer Filmschicht zusammensetzung auf die Oberfläche einer Leuchtstoffschicht, die sich auf der Innenfläche einer Platte befindet, Trocknen dieser Zusammensetzung zur Bildung einer Filmschicht und Bildung einer Aluminiumschicht auf der Oberfläche der Filmschicht; Zersetzung organischer Stoffe der Filmschicht, um einen Bildschirm auf der Innenfläche der Platte zu bilden; Versiegeln einer Röhre, die die sich ergebende Platte und einen Trichter umfaßt, wobei dieser ein Gestell mit einer Elektronenkanone und einem Stiel besitzt. Dabei besteht die Filmschichtzusammensetzung im wesent lichen aus Harzen zur Bildung einer Schicht, einem Initiator und Ammoniumoxalat, und wobei die organischen Stoffe der Filmschicht durch das Versiegelungsverfahren der Röhre und des Gestells zersetzt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bildschirm vor der Wärmebehandlung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

In der vorliegenden Erfindung wird eine Filmschichtzusam mensetzung auf die Oberfläche einer Leuchtstoffschicht gesprüht. Sie wird durch Mischung von Harzen gewonnen, die mindestens eine der funktionellen Gruppen Acrylat, Vinyl oder diazofunktionelle Gruppen enthalten. Zusätzlich enthält die Zusammensetzung eine kleine Menge eines Initiators, der leicht Radikale oder Kationen bilden kann, wenn er ultravioletter oder Elektronenstrahlung ausgesetzt wird. Die Filmschichtzusammensetzung wird dann ul travioletten oder Elektronenstrahlen ausgesetzt, um aus dem Initiator Radikale oder Kationen zu erzeugen. Das erzeugte Radikal oder Kation reagiert mit den funktionellen Gruppen des Harzes, d. h., es tritt Radikal- oder Kationenpolymerisation auf. Dadurch härtet und trocknet die Filmschichtzusammensetzung sehr schnell.

Der Initiator ist mindestens eine der Verbindungen Benzyl, Benzol, Benzoinalkylester, Benzylmethylazetal, Benzylmethylke tal, Benzophenon, Benzoin und/oder Acetophenon. Alle diese Stoffe können leicht Radikale oder Kationen erzeugen, wenn sie ultravioletter oder Elektronenstrahlung ausgesetzt werden.

Vorzugsweise umfaßt die Filmschichtzusammensetzung ferner einen Photobeschleuniger. Der Photobeschleuniger besteht aus mindestens einer der folgenden Verbindungen: Harnstoffverbindun gen, aliphatische Amine, aromatische Amine, N,N-disubstituierte Aminobenzonitrile und aromatische Sulfonate.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Bei spiele näher erläutert:

Beispiel 1

59 Gew.-% Trimethylolpropantriacrylat, 30 Gew.-% Urethan acrylat und 10 Gew.-% N-Methylacrylamidmonomer werden gemischt. 1 Gew.-% 1-Ketophenylcyclohexanol und eine kleine Menge Ammoniu moxalat mit nadelförmiger Struktur werden der Mischung zugefügt, um eine Filmschichtzusammensetzung zu erhalten. Durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren wird die Innenfläche der Platte, auf der die Leuchtstoffschicht ausgebildet ist, mit der so erhaltenen Filmschichtzusammensetzung beschichtet. Die Zusammen setzung wird dann ultravioletter Strahlung (365 nm) ausgesetzt, die von einer Quecksilberlampe mit ultrahoher Spannung abge strahlt wird. Nach etwa 3 Minuten sind sämtliche Harzbestand teile der Filmschichtzusammensetzung ausgehärtet und getrocknet und ergeben eine undurchsichtige Filmschicht. Aluminium wird auf der Oberfläche der Filmschicht vakuumabgelagert und bildet eine Aluminiumschicht. Damit ist der Schirm fertiggestellt. Dann wird die Platte mit dem fertiggestellten Bildschirm zusammen mit einem Trichter versiegelt und man erhält eine Röhre. Die so erhaltene Glühlampe wird mit einem Gestell versiegelt, das eine Elektronenkanone und einen Stiel umfaßt. Das Versiegeln ge schieht bei etwa 400°C, wobei die organischen Stoffe in der Filmschicht zersetzt und entfernt werden. Die Kathodenstrahlröh re wird dann nach der bekannten Methode fertiggestellt.

Beispiel 2

50 Gew.-% 1,6-Hexanedioldiacrylat, 30 Gew.-% Urethanacry lat, 10 Gew.-% 2-Hydroxyethylacrylat, 5 Gew.-% Benzophenon und 5 Gew.-% 1-Ketophenylcylohexanol werden gemischt. Eine geringe Menge Ammoniumoxalat wird hinzugefügt, um eine Filmschichtzusam mensetzung zu erhalten. Die Innenfläche der Platte, auf der die Leuchtstoffschicht ausgebildet ist, wird mit der so erhaltenen Filmschichtzusammensetzung beschichtet. Die Zusammensetzung wird ultravioletter Strahlen mit einer Wellenlänge von 365 nm ausge setzt. Nach etwa 50 Sekunden härtet und trocknet die Zusammen setzung und ergibt eine klare Filmschicht. Dann wird nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren eine Kathodenstrahlröhre hergestellt.

Beispiel 3

45 Gew.-% Trimethylolpropantriacrylat, 20 Gew.-% 1,6-Hexa nedioldiacrylat, 18 Gew.-% Urethanacrylat, 12 Gew.-% 2-Hydrox ypropylmethacrylat, 3 Gew.-% Benzophenon und 2 Gew.-% 1-Ketophe nylcyclohexanol werden gemischt. Zur Herstellung einer Film schichtzusammensetzung werden eine kleine Menge Aminoacrylat als Photobeschleuniger und eine kleine Menge Ammoniumoxalat mit nadelförmiger Struktur hinzugefügt. Die Innenseite der Platte, auf der die Leuchtstoffschicht ausgebildet ist, wird mit der so erhaltenen Filmschichtzusammensetzung beschichtet. Die Zusammen setzung wird ultravioletter Strahlung mit einer Wellenlänge von 365 nm ausgesetzt. Nach etwa 20 Sekunden härtet und trocknet die Filmschichtzusammensetzung, und ergibt eine klare Filmschicht.

Dann wird nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren eine Kathodenstrahlröhre gemäß der vorliegenden Erfindung herges tellt.

Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahl röhre, unter Verwendung der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Filmschichtzusammensetzung, erzielt man die folgenden Wirkungen:

1) Da ein Trocken- und Wärmebehandlungsverfahren nach Beschichtung mit der Filmschichtzusammensetzung nicht mehr benötigt werden, wird eine große Energiemenge eingespart.
2) Da die Filmschichtzusammensetzung sehr schnell aushär tet, wird die Herstellungszeit der gesamten Kathodenstrahlröhre verkürzt, und so die Arbeitseffektivität verbessert.
3) Da keine explosiven organischen Lösungsmittel verwendet werden, wird kein Ventilator benötigt, es gibt keine Schwierig keiten mit Verschmutzung innerhalb geschlossener Räume und das Arbeitsumfeld ist sicher.
4) Da die Filmschichtzusammensetzung durch die Radikal- oder Kationenpolymerisationsreaktion aushärtet, erhält man gleichmäßige Brückenbindungen zwischen Harzen, was zu einer weit ebeneren Filmschicht führt. Dadurch wird die Aluminiumschicht auch eben, wodurch die Leuchtdichte der Kathodenstrahlröhre verbessert wird.

Das Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre unter Verwendung der Filmschichtzusammensetzung der vorliegenden Erfindung durch das ultraviolette oder Elektronenstrahlen ver wendende Aushärtungsverfahren ist neu. Das Verfahren ist ferner einfach, sicher und sehr praktisch.

Claims

1. Zusammensetzung zur Bildung einer Filmschicht (3), die bei der Herstellung eines Bildschirms für eine Kathodenstrahl röhre zwischen einer Leuchtstoffschicht (2) und einer Alumini umschicht (4) angebracht wird, wobei die Zusammensetzung ent hält: Harze, die mindestens eine der funktionellen Gruppen Acrylat, Vinyl oder diazofunktionelle Gruppen;
0,1 bis 10 Gew.-% eines Initiators, der leicht Radikale oder Kationen erzeugen kann, wenn er ultravioletter oder Elek tronenstrahlung ausgesetzt wird;
eine kleine Menge Ammoniumoxalat.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Harz ein Acrylat, einschließlich Trimethylolpropantriacrylat, 1,6-Hexan dioldiacrylat und Urethanacrylat ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der der Initiator mindestens eine der folgenden Verbindungen ist: Benzyl, Benzol, Benzoinalkylester, Benzylmethylacetal, Benzylmethylketal, Ben zophenon, Benzoin und Acetophenon.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 3, bei der der In itiator mindestens eine der folgenden Verbindungen enthält: Benzophenon, 1-Ketophenylcyclohexanol.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner einen Photo beschleuniger umfaßt.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 5, bei der der Photobeschleuniger mindestens eine der folgenden Verbindungen ist: Harnsäureverbindungen, aliphatische Amine, aromatische Amine, N,N-disubstituierte Aminobenzonitrile und/oder aromati sche Sulfonate.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, bei der der Photobe schleuniger Aminoacrylat ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre, das die folgenden Schritte umfaßt:
Aufsprühen einer Filmschichtzusammensetzung auf die Ober fläche einer Leuchtstoffschicht (2), die sich auf der Innenseite einer Platte (1) befindet, und Trocknen dieser Zusammensetzung zur Bildung einer Filmschicht (3), und dann Bildung einer Alumi niumschicht (4) auf der Oberfläche der Filmschicht (3);
Zersetzung organischer Stoffe der Filmschicht (3) zur Bildung eines Bildschirmes auf der Innenfläche der Platte (1);
Versiegeln einer Röhre, die die so erhaltene Platte und einen Trichter mit einem Gestell umfaßt, wobei das Gestell eine Elektronenkanone und einen Stiel aufweist;
wobei die Filmschichtzusammensetzung im wesentlichen Harze zur Bildung einer Schicht, einen Initiator und Ammoniumoxalat enthält, und die organischen Stoffe der Filmschicht (3) durch das Versiegelungsverfahren der Röhre und des Gestells zersetzt werden.

9. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8, bei dem das Harz der Filmschichtzusammensetzung mindestens eine der folgenden funktionellen Gruppen enthält: Acrylat, Vinyl oder diazofunktionelle Gruppen, wobei der In itiator eine Verbindung ist, die leicht Radikale oder Kationen erzeugen kann, wenn sie ultravioletter oder Elektronenstrahlung ausgesetzt ist, und wobei die Menge des Initiators von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Filmschichtzusammensetzung, beträgt.

10. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Harz ein Acrylat, einschließ lich Trimethylolpropantriacrylat, 1,6-Hexanedioldiacrylat und/oder Urethanacrylat ist.

11. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Initiator mindestens eine der folgenden Verbindungen ist: Benzyl, Benzol, Benzoinalkylester, Benzylmethylacetal, Benzylmethylketal, Benzophenon, Benzoin und Acetophenon.

12. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 11, wobei der Initiator mindestens eine der fol genden Verbindungen ist: Benzophenon und/oder 1-Ketophenylcy clohexanol.

13. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Filmschichtzusammensetzung ferner einen Photobeschleuniger enthält.

14. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 13, wobei der Photobeschleuniger mindestens eine der folgenden Verbindungen ist: Harnsäureverbindungen, aliphati sche Amine, aromatische Amine, N,N-disubstituierte p-Aminoben zonitrile und/oder aromatische Sulfonate.

15. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 14, wobei der Photobeschleuniger Aminoacrylat ist.