Uprawniony z patentu: Westinghouse Electric Corporation, Pittsburgh (Stany Zjednoczone Ameryki) Hosób wytwarzania powloki pochlaniajacej swiatlo w lampie obrazowej telewizji kolorowej Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia powloki pochlaniajacej swiatlo na wewnetrz¬ nej powierzchni plyty przedniej maskowej lampy obraz cwej telewizji kolorowej, która zawiera ele¬ menty obrazowe otoczone powloka pochlaniajaca swiatlo.Ekran tego typu jest opisany w patencie Sta¬ nów Zjednoczonych Ameryki Nr 2 842 697. Wysu¬ niete jest (tam zadanie by srednica strumienia elektronów byla wieksza od elementu obrazowego.Jednym z problemów istniejacych przy stosowa¬ niu tego patentu jest stworzenie sposobu osadza¬ nia elementów obrazowych na ekranie tak, by srednica tych elementów byla równa lub mniej¬ sza od srednicy otworów w masce i na skutek te¬ go równa lub mniejsza od srednicy strumienia elektronów, padajacego na fosforyzujacy obraz ele¬ mentu obrazowego. Przy dotychczasowym sposobie naswietlania przy uzyciu maski stwierdzono, ze wymiary warstwy stanowiacej element obrazowy, utrwalonej naswietleniem przez otwory maski sa w wiekszosci przypadków wieksze od otworów maski. Proces chemiczny, majacy na celu zmody¬ fikowanie tego sposobu, aby osiagnac mniejsze wy¬ miary utrwalonych obszarów nastreczal kilka pro¬ blemów. Naswietlone obszary nie maja dostatecz¬ nie kolowego ksztaltu na calej powierzchni ekra¬ nu. Sposób ten nie zapewnia tolerancji wystarcza¬ jacej do zastosowania go na skale przemyslowa.Wazne jest przy tym równiez to, ze przyleganie 20 30 utrwalonych obszarów do szkla powinno feyc takie, aby nie mozna bylo ich usunac podczas wymywa¬ nia woda w celu usuniecia nieutrwalonych obsza¬ rów warstwy swiatloczulej. Patent Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki Nr 3 558 310 proponuje zasto¬ sowanie wytrawiania chemicznego w celu zmniej¬ szenia wymiarów naswietlonych obszarów po Usu¬ nieciu obszarów nienaswietlonych. Doswiadczenia wykazaly, ze sposób taki jest bardzo trudny do sterowania, a w wyniku otrzymywane sa nierów¬ ne, postrzepione elementy obrazowe.Patenty Stanów Zjednoczonych Ameryki Nr 3 070 441, 3 231 36€ i 3 574 013 opisuja inny mo¬ zliwy sposób wytwarzania ekranu z elementami obrazowymi mniejszymi niz otwory w masce. We¬ dlug tego sposobu otwory w masce sa mniejsze podczas naswietlania, a nastepnie sa powiekszane.Jest to sposób drogi i wymaga duzego oprzyrzado¬ wania. Pcnadto powiekszanie otworów w delikat¬ nej masce zwieksza niebezpieczenstwo jej uszko¬ dzenia.Celem wynalazku jest takie ulepszenie znanego sposobu, przy stosowaniu którego uzyskuje sie obecnie element obrazowy wiekszy od otworu w masce, aby fosforyzujacy obszar elementu obra¬ zowego byl mniejszy niz otwór w masce.Cel ten. osiagnieto przez to, ze wewnetrzna po¬ wierzchnie plyty przedniej kineskopu powleka sie warstwa swiatloczulego lakieru wykonanego z roz¬ puszczalnego w wodzie polimeru uczulonego ma- 83 53783537 terialem uczulajacym, który uwalnia jony pod wplywem swiatla i utrwala polimer czyniac go nierozpuszczalnym, po czym wymieniona warstwe naswietla sie przez otwory maski az rozpuszczal¬ nosc czesci srodkowych naswietlonych obszarów zmniejszy sie, a nastepnie usuwa sie warstwe la¬ kieru dookola czesci srodkowych naswietlanych obszarów aby odslonic obszary plyty przedniej ota¬ czajace czesci naswietlanych obszarów i tworzy sie powloke pochlaniajaca swiatlo na tych odslonietych powierzchniach, usuwajac nierozpuszczcne obszary tej powloki, aby utworzyc w niej otwory.I W$ puszczalnym w wejdzie, polarnym, organicznym atviazkiem cieklym I bez grup wodorotlenowych, irafe^tf^Mn^^ftinire wrzenia od 100 do 300°C itAy^ctShtgfffl^ Mihtojferycznym i w ilosci potrzeb¬ nej do zwiekszenia migracji jonów bez wyraznego zwiekszenia czulosci termicznej lakieru, przy czym wymienione srodkowe czesci naswietlonych obsza¬ rów maja srednice mniejsza niz srednica otworów maski.Przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku ele¬ menty obrazowe sa w rzeczywistosci okreslone przez wielkosc otworów w powloce pochlaniajacej swiatlo. Powloka ta jest nakladana przed osadze¬ niem fosforyzujacych obszarów elementów obra¬ zowych jak opisano w patencie Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki Nr 3558310. Wykonuje sie to sto¬ sujac zasadniczo konwencjonalna technike naswie¬ tlania za pomoca reflektora ale ze zmodyfikowa¬ nym ukladem ogniskujacym strumien swiatla, któ¬ rego srednica wynosi 0,762 — 3,710 mm w zalez¬ nosci od wymiarów lampy. Calkowity strumien swiatla skierowany na warstwe swiatloczulego la¬ kieru jest wyraznie zmniejszony w stosunku do dotychczasowych rozwiazan. Pozadane jest wpro¬ wadzenie elementu filtrujacego swiatlo aby zmniej¬ szyc intensywnesc swiatla naswietlajacego i prze¬ puscic tylko czesc nadfioletowa zdecydowanie tlu¬ miac czesc widzialna. Ponadto pozadane jest aby element filtrujacy swiatlo lekko rozpraszal swia¬ tlo ze zródla. Zastosowanie zwiazków zwiekszaja¬ cych migracje jonów do warstwy lakieru swiatlo¬ czulego, umozliwia uzyskanie lepszego przylega¬ nia utrwalonej warstwy do plyty przedniej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój maskowej lampy obrazowej telewizji kolorowej, fig. 2 przedstawia powiekszo¬ ny przekrój czesci lampy z fig. 1, obrazujac zalez¬ nosc pomiedzy otworami maski i elementami obra¬ zowymi na ekranie, fig. 3 przedstawia schema¬ tycznie reflektor sluzacy do realizacji sposobu we¬ dlug wynalazku, fig. 4 przedstawia charakterysty¬ ke przepuszczania elementu filtrujacego swiatlo, umieszczonego w reflektorze z fig. 3, fig. 5 przed¬ stawia widmo promieniowania zródla swiatla po przejsciu przez element filtrujacy swiatlo w po¬ równaniu ze swiatlem niefiltrowanym, fig. 6—9 przedstawiaja kolejne fazy sposobu wedlug wyna¬ lazku, fig. 10 przedstawia czesc ekranu lampy obrazowej z fig. 1, zawierajaca elementy obrazo¬ we, a fig. 11 przedstawia wykresy wlasciwosci sposobu wedlug wynalazku.Kineskop kolorowy i ekran .przedstawione ha fig. 1, 2 i 10 sa podobne do dotychczas stosowa¬ nych. Kineskop posiada balon 10* z próznia wew¬ natrz. Balcn 10 sklada sie z czesci szyjkowej 12, 5 czesci stozkowej 14 i z plyty przedniej 16. We¬ wnatrz balona 10 umieszczone sa trzy dziala elek¬ tronowe 17, 18 i 19, odpowiadajace kolorem skla¬ dowym obrazu, czerwonemu, zielonemu ^niebies¬ kiemu. Ekran obrazowy 20 jest wykonany na we- ió wnetrznej powierzchni czesci 21 stanowiacej czesc skladowa plyty przedniej 16. Ekran obrazowy 20 posiada pochlaniajaca swiatlo oslone 34 majaca wiele otworów 33 ulozonych w triady jak pokaza¬ no na fig. 10 z fosforyzujacymi obszarami 22, 24, 15 26 w otworach 33 kazdej triady.Fosforyzujace obszary 22, 24, 26 sa wykonane z substancji zdolnej do emitowania swiatla czer¬ wonego, zielonego i niebieskiego pod wplywem po¬ budzania strumieniem elektronów. Otwory 33 w 20 pochlaniajacej swiatlo oslenie 34 sa wypelnione substancja fosforyzujaca w celu wytworzenia fo¬ sforyzujacych obszarów 22, 24, 26, a substancja fo¬ sforyzujaca moze byc rozlozena na oslonie 34, co pokazano jako elementy obrazowe 23, 25, 27. Tylko 25 czesc elementów obrazowych 23, 25, 27 jest widocz¬ na dla ogladajacego jako fosforyzujace obszary 22, 24, 26 umieszczane wewnatrz okienek 33. Otwory 33 w pochlaniajacej swiatlo oslonie 34, w srodko¬ wej czesci ekranu 20 maja srednice 0,325 mm. 30 Elementy obrazowe 23, 25, 27 moga miec sred¬ nice cd 0,457 mm do 0,495 mm. Opisano tu lampe obrazowa o przekatnej 25 cali posiadajaca maske 30 umieszczona pomiedzy ekranem obrazowym 20 a dzialami elektronowymi 17, 18, 19. Otwory 32 w 35 masce 30 maja srednice 0,361 mm, a ich srodki sa odlegle od siebie o 0,711 mm w czesci srodkowej maski. Otwory 32 i fosforyzujace obszary 22, 24, 26 sa tak usytuowane wzgledem siebie, ze stru¬ mien elektronowy wytwarzany przez czerwone 40 dzialo elektronowe przechodzi przez otwór 32 i po¬ budza tylko czerwony fosforyzujacy obszar 22..Strumien elektronowy padajacy na ekran ma sred¬ nice wieksza niz srednica okienka 33 i fosforyzu¬ jacych obszarów 22, 24, 26 ale zwykle mniejsza od 45 srednicy elementów obrazowych 23, 25, 27.Przykladowo skuteczny strumien elektrcnowy moze miec srednice od 0,36 mm do 0,38 mm. Czer¬ wone dzial d elektronowe pobudza tylko czerwone fosforyzujace obszary 22, zielone dzialo elektro- 50 nowe 18 pobudza tylko zielone fosforyzujace obsza¬ ry 24, a niebieskie dzialo elektronowe 19 pobudza tylko niebieskie fosforyzujace obszary 26. Normal¬ nie stosuje sie równiez przewodzaca, aluminiowa warstwe 38 usytuowana na calej wewnetrznej po- 55 wierzchni ekranu 20.Na fig. 3 przedstawiony jest typowy reflektor stosowany do naswietlania ekranu lampy kinesko¬ powej celem wytworzenia elementów obszarowych.Zmiany w stosunku do urzadzenia konwencjonal- 60 nego dokonane za w wymiarach ukladu ognisku¬ jacego 42 i w zastosowaniu elementu filtrujacego 40 swiatlo. Flyte przednia 16 pckazano wbudowa¬ na w reflektor w celu naswietlenia. Lampa 40 emi¬ tuje przykladowo promieniowanie nadfioletowe, na 65 przyklad jak lampa rteciowa typu BH6 1 kW pro-5 dukcji General Electric Company. Widmo energe¬ tyczne lampy tego typu przedstawiono na fig. 5 za pomoca linii ciaglej 71.Uklad ogniskujacy 42 jest umieszczony ponad lampa 40 i zweza sie az do punktu 44. Oslona swietlna 41 z otworem 43 wspólpracuje z ukladem ogniskujacym 42 tak, ze srednica zródla swiatla widziana na plycie przedniej 16 wynosi 076 — 0,81 mm.Ta efektywna srednica zródla swiatla w stoso¬ wanych dotychczas reflektorach wynosila 4,82 — 6,35 mm. Typowa efektywna srednica zródla swia¬ tla dla lampy obrazowej o przekatnej 25 cali po¬ winna wynosic 2,54 mm a dla lampy obrazowej ó przekatnej 19 cali powinna wynosic 1,52 mm.Element filtrujacy 46 swiatlo jest umieszczony w reflektorze powyzej efektywnego zródla swiatla.Jednym z zadan elementu filtrujacego 46 swiatlo jest wprowadzenie niewielkiego rozproszenia swia¬ tla. Skutkiem tego jest zmiana wlasciwosci obwied¬ ni naswietlonego obszaru tak, ze warunki prowa- czenia prccasu wytwarzania sa znacznie mniej kry¬ tyczne.Dalszym zadaniem elementu filtrujacego 46 swia¬ tlo jest odfiltrowywanie promieniowania widzialne¬ go, aby dostarczac swiatlo tylko w zakresie pro¬ mieniowania nadfioletowego. Widmo przenoszenia elementu filtrujacego 46, zastosowanego w przy¬ kladowym rozwiazaniu i umieszczonego powyzej efektywnego zródla swiatla jest pokazane na fig. 4.Dzialanie elementu filtrujacego 46 na promienio¬ wanie lampy 40 jest pokazane w przyblizeniu na fig. 5 linia przerywana 73.Jak pokazano ma fig. 5, natezenie swiatla jest zmniejszone w porównaniu z typowymi reflekto¬ rami, przy czym promieniowanie jest ograniczone do zakresu nadfioletu, to znaczy 200 — 400 nm, na¬ tomiast swiatlo o wiekszej dlugosci fali jest odfil¬ trowane. W zakresie dlugosci fali 200 — 400 nm ilcsc swiatla jest wieksza niz 85%. Jako element filtrujacy 46 mozna zastosowac plytke ze stopio¬ nej krzemionki z powierzchnia lekko wytrawiona w celu rozpraszania swiatla. Powyzej elementu fil¬ trujacego 46 umieszczona jest plasko-wklesla so¬ czewka 48, w celu powiekszenia i korekcji obrazu swietlnego. 30 jest umieszczona pomiedzy soczew¬ ka 48 a plyta przednia 16 kineskopu.Na fig. €"—9 przedstawione sa kolejne fazy foto¬ graficznego sposobu wytwarzania pochlaniajacej swiatlo oslcny 34. Wewnetrzna powierzchnia ply¬ ty przedniej jest najpierw czyszczona i pokrywa¬ na warstwa 50 lakieru swiatloczulego.Lakier swiatloczuly mcze byc dowolna, swiatlo¬ czula mieszanina polimeryzujaca oparta na uwal¬ nianiu jonów pod wplywem swiatla. Ta mieszani¬ na polimeryzujaca powinna byc rozpuszczalna w wodzie i powinna nadawac sie do utrwalania jej, czyniac ja nierozpuszczalna za pomoca jonów ta¬ kich jak jony dwuchromianowe, tytanianowe i dwuazoniowe. Odpowiednimi polimerami sa al¬ buminy, alkohol poliwinylowy, pirolidon poliwiny¬ lowy, celulcza hydroxyalkilowa i kwas poliakry- lowy. Aktywatorem moze byc dowolny rozpusz¬ czalny w wodzie zwiazek, który uwalnia jony aktywne pod, wplywem swiatla. 537 6 Do lakieru moze byc dodane odpowiednio roz^ puszczalne w wodzie spoiwo nieorganiczne takie jak krzemian potasu, krzemionka koloidalna lub krzemian sodu, w eelu spojenia substancji powlo- 5 ki ze szklem plyty przedniej. W celu zwilzenia szkla mozna równiez dodac zwilzacz taki jak sól sodowa alkiloarylowych sulfonianów polietero- wych.Waznym dodawanym zwiazkiem jest wzmacniacz 0 migracji jonów. Dodany zwiazek musi byc ciecza typu plastyfikatora o dostatecznie wysokiej tem¬ peraturze wrzenia tak, aby pozostawal W war¬ stwie po wstepnym wysuszeniu, przy czym jego temperatura wrzenia powinna byc dostatecznie ni- 5 ska, aby mozna go bylo usunac z warstwy fprzez odparowanie w temperaturze do 300°C. Tjttjamy zwiazek musi byc polarny, aby wspomagal two¬ rzenie jonów chromowych, oraz aby byl rozpusz¬ czalny i stabilny w wodzie przez odpowiedni okres 0 czasu.Jest zatem pozadane aby dodany zwiazek byl rozpuszczalnym w wodzie, polarnym, cieklym zwiazkiem organicznym o temperaturze wrzenia 100 — 300°C przy cisnieniu 760 m Hg, który po dodaniu do warstwy polimerowej zwieksza migra¬ cje jonów w tej warstwie. Ponadto dodany zwia¬ zek powinien miec moment dipolowy wiekszy niz 2 jednostki Debye'a przy 25°C i powinien byc do¬ statecznie polarny, aby efektywnie przyspieszac proces fotochemiczny tworzenia jonów chronio- wych.Wystepuje tu jednak ograniczenie polegajace na tym, ze silnie polarne zwiazki zawierajace grupe 5 wodorotlenowa maja silna tendencje do redukcji chemicznej chromianów bez swiatla. Skutkiem te¬ go jest niepozadane przyspieszenie reakcji równiez w nienaswietlonych czesciach warstwy. Typowy¬ mi zwiazkami tego niepozadanego typu sa glikole i alkohole. Dodatek ten powinien zatem byc roz¬ puszczalnym w wodzie, polarnym cieklym zwiaz¬ kiem organicznym bez grupy wodorotlenowej, o temperaturze wrzenia 100 — 300°C, która po do¬ daniu do warstwy polimeryzacyjnej zwieksza zdol¬ nosc migracji uwalnianych pod wplywem swiatla jonów- bez znacznego zwiekszenia czulosci termicz¬ nej polimeru. Tak zdefiniowany dodatek zawiera polarne zwiazki aprotcnowe i protonowe.Nizej podane zwiazki chemiczne sa zalecane ze , wzgledu na ich skutecznosc i moment dipolowy wiekszy niz 2 jednostki Debye'a.W grupie eterów cyklicznych: Y-butyloakten po¬ siadajacy temperature wrzenia 204°C oraz Y-wale- rolakton, posiadajacy temperature wrzenia 208°C. 55 W grupie eterów lancuchowych octan metylowy etyloglikolu, posiadajacy temperature wrzenia 145°C, octan etyloglikolu, posiadajacy temperature wrzenia 156°C, octan karbitolu, posiadajacy tem¬ perature wrzenia 217°C, octan metoksytrójglikolo- 60 wy, posiadajacy temperature wrzenia 244°C, oraz octan czterowodorofurfurylowy, posiadajacy tem¬ perature wrzenia 196°C.W grupie amidów cyklicznych: 2^pirolidon, po¬ siadajacy temperature wrzenia 250°C, l-metyJo*2~ es -pirolidon, posiadajacy temperature wrzenia 20g9C,T 83 537 & 4-etyltt-2-pirolidon, posiadajacy temperature wrze- nrar:2l«0C.W grupie amidów lancuchowych: N,N-dwuetyIo¬ wy acetoamid, posiadajacy temperature wrzenia 186°C, N,N-dwumetylowy acetamid, posiadajacy temperature wrzenia 165°C, N-etylowy acetamid posiadajacy temperature wrzenia 208°C, N,N-dwu- metyiowy formamid, posiadajacy temperature wrzenia 158°C, N-etylowy formamid, posiadajacy temperature wrzenia 198°C, formamid, posiadajacy temperature wrzenia 210°C, N,N-dwuacetylornetylo- amina o temperaturze wrzenia 195°C, oraz fosforo- amid szesciometylowy o temperaturze topnienia 5°C.W grupie amidów cyklicznych: pirydyna, o tem¬ peraturze wrzenia 116°C, oraz 2/3/4/ metylopirydy¬ na, o temperaturze wrzenia 129/144/145°C.W grupie siarczków lancuchowych: sulfotlenek dwumetylowy, o temperaturze wrzenia 198°C, sul¬ fotlenek dwuetylowy, o temperaturze wrzenia 104°C (25 mm Hg) oraz sulfolan, o temperaturze wrzenia 285°C. ' Jezeli nie ma dostatecznej dodatkowej uwagi, temperatury wrzenia podano powyzej dla cisnie¬ nia atmosferycznego.Stwierdzono ponadto, ze najskuteczniejszymi z wymienionych wyzej zwiazków sa ciekle amidy o wysokiej temperaturze wrzenia. Za bardzo sku¬ teczne uznano amidy protonowe. Duza skutecznosc amidów jest prawdopodobnie spowodowana ich duzym momentem dipolowym, wynoszacym typowo 3—4 jednostek Debye'a. Amidy protonowe sa szczególnie skuteczne poniewaz posiadaja grupe ka*bonylowa sasiadujaca funkcjonalnie z wiaza¬ niem N—H. Powoduje to zjawisko zwane izomery- zmem typu ketoenol, które polaryzuje wiazanie 1$—H. Takie spolaryzowane wiazanie moze mocno zwiazac wodór z podlozem i spowodowac znaczne zatrzymywanie w warstwie alkoholu poliwinylo¬ wego bez nadmiernie wysokich temperatur wrze¬ nia.Odpowiednimi amidami protonowymi sa: 2-pirc- lidon, posiadajacy temperature wrzenia 250°C i moment dipolowy 3,1 jednostki Debye'a, N-etylo- octanoamid, posiadajacy temperature wrzenia 205°C i moment dipolowy 3,9 jednostki Debye'a, formamid, posiadajacy temperature wrzenia 210°C i moment dipolowy 3,7 jednostki Debye'a, propio- namid posiadajacy temperature wrzenia 213°C i moment dipolowy 3,4 jednostki Debye'a, oraz N- -metylooctanoamid, posiadajacy temperature wrze¬ nia 205°C i moment dipolowy 4,1 jednostki De- byete. Wartosci momentu dipolowego podano przy tym dla* temperatury 25°C.Ponizej podano przyklady skladów lakieru na¬ dajacego sie do uzycia przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku.Przyklad 1. W stu gramach roztworu lakie¬ ru zawartych jest 5 g pirolidanu poliwinylowego, 2 g sulfotlenku dwumetylowego, 0,3 g chlorku N- -fenylo-N-fenyleno-dwuazoniowego, 0,01 g soli so¬ dowej alkilo-arylowego sulfonianu polieterowego (nazw® handlowa Triton X 200, oraz 93 g wody.Przyklad 2. W stu gramach roztworu lakie¬ ru zawartych jest 0,5 g metylocelulczy (Dew Che¬ mical Methocel J-12HS), 0,05 g chlorocynianu 2,5 dwuetoksy-4-morfolinobenzenowodwuszoniowego 5 (nazwa handlowa CAF 783-7), 0,15 g 2-pirolidonu, 0,01 g eteru ncnylofenylopolietyloglikolowego) na¬ zwa handlowa Tergitol NP-27) oraz 99,3 g wody.Przyklad 3. W stu gramach roztworu lakie¬ ru zawartych jest 96 g wody, 2 g alkoholu poliwi- 10 nylowego zhydrolizowanego w 88%, 0,22 g dwu¬ chromianu amonowego, 0,02 g krzemiani potasu, 2,0 g il-metylo-2-pirolidonu (nazwa handlowa K-Pyrol-CAF), oraz 0,04 g soli sodowej alkilowo- -arylowego sulfonianu polieterowego. 15 Substancja wspomagajaca migracje jenów jest stosowana w róznych ilosciach od 20% do 300% wagowo w stosunku do swiatloczulej mieszaniny polimeryzujacej.Zasadniczo materialy w niskiej temperaturze wrzenia sa potrzebne w wiekszych ilosciach niz materialy o wysekiej temperaturze wrzenia. Przy danej temperaturze wrzenia potrzebna jest mniej¬ sza ilosc substancji o wiekszym memencie dipolo¬ wym aby uzyskac pozadany efekt. Rodzaj polime¬ ru jest równiez istotnym czynnikiem okreslajacym wymagana ilosc dodatków.Oslona 50 jest tworzona przez nalozenie lakie¬ ru na wewnetrzna powierzchnie plyty przedniej 16 za pomoca dowolnego sposobu, na przyklad przez napylanie lub przez pokrywanie przeplywo¬ we. Zwykle stosuje sie przeplywowe pokrywanie plyty przedniej oslona 30. Stosuje sie przy tym specjalna mieszanin?, na przyklad mieszanine oc o skladzie z przykladu 3. 35 Zwykle stosuje sie przy tym obracanie i prze¬ chylanie plyty przedniej 16 tak, aby roztwór roz¬ lozyl sie na calej powierzchni plyty. Po nalozeniu warstwy oslony plyta przednia 16 jest obracana 40 w powietrzu. Nastepnie podgrzewa sie ja za po¬ moca podczerwieni do temperatury 24°C aby umoz¬ liwic odparowanie wody z roztworu lakieru.Nastepnie plyte przednia 16 umieszcza sie w re¬ flektorze przedstawionym na fig. 3 i oslene 50 na- 45 swietla sie przez 4 minuty poprzez otwory 32 w masce 30. Otwory te maja srednica 0,368 mm w czesci srodkowej maski i 0,356 mm przy krawe¬ dziach. Naswietlanie poprzez maske 30 powtarza sie trzykrotnie za pomoca promieni swiatla bie- 50 gnacych ped nieznacznie rózniacymi sie katami re¬ prezentujacymi trzy dziala elektronowe tak, aby oslone naswietlic w 'trzech grupach punktów jak w konwencjonalnej metodzie wytwarzania koloro- wsgo ekranu maskowego. 55 Nalezy zwrócic uwage na to, ze calkowity stru¬ mien swiatla stosowany do naswietlania jest znacz¬ nie mniejszy niz w urzadzeniach konwencjonal¬ nych. Na skutek tego zmniejszona zostaje skutecz¬ na srednica zródla swiatla, a zastosowany krótki 60 czas naswietlania powoduje, ze strumien swiatla wymagany do naswietlania jest zmniejszony w przyblizeniu do 15% dla kineskopu o przekatnej 25 cali w stosunku do sposobów konwencjonalnych.Przy mniejszych kineskopach potrzebny jest na- 65 wet jeszcze mniejszy strumien. Przykladowo kine-83 537 9 10 skop o przekatnej 19 cali wymaga tylko 10% uprzednio stosowalnego strumienia swiatla.Po naswietleniu plyte przedma 16 wyjmuje sie z reflektora i naswietlona oslone 50 zmywa wcda w celu usuniecia jej rozpuszczalnych czesci, czyli obszarów nienaswietlonych, aby uzyskac oslone 50 posiadajaca wiele okraglych obszarów 52, co po¬ kazano no fig. 6. Srednica obszarów 52 wynosi 0,333 mm w srodku i 0,254 mm przy krawedziach plyty przedniej 16. Tak uzyskane obszary 52, po¬ kazane jako oslona 50 na fig. 6, odwirowuje sie nastepnie i suszy podczerwienia. Temperature pod¬ wyzsza sie przy tym do 52°C.Przyleganie obszarów 52 jest zalezne od prze¬ nikania swiatla i od swietlnego utwardzenia la¬ kieru na powierzchni szkla. Aby lakier dobrze przy¬ legal do szkla musi byc dobrze utrwalony swietlnie i nierozpuszczalny przy powierzchni szkla. Przy¬ leganie miedzypowierzchniowe jest czynnikiem okreslajacym calkowita ilosc swiatla stosowanego 1 rzy naswietlaniu.Wiadomo, ze swiatlo przechodzace przez otwór maski podczas naswietlania daje plamke swietlna wyraznie wieksza niz otwór w masce. Gdy zmie¬ nia sie srednica zródla swiatla, zmienia sie rów¬ niez wielkosc plamki swietlnej i stosunek srednicy jadra plamki (obszar wewnetrzny) do srednicy pól¬ cienia (obszar zewnetrzny). Srednice jadra i pól¬ cienia mozna okreslic jako srednice obrazów utwo¬ rzonych przez promienie swiatla, które pochodza od najbardziej zewnetrznych krawedzi elektrycz¬ nego zródla swiatla. Jadro jest wewnetrznym ob¬ szarem okreslonym promieniami swiatla pochodza¬ cymi z krawedzi zródla swiatla i wytlumionymi przez sasiednia krawedz otworu.Przez krawedzie sasiednie nalezy rozumiec te, które sa usytuowane po tej samej stronie linii laczacej srodek zródla swiatla ze srodkiem otworu.Pólcien jest obszarem zewnetrznym, wyznaczonym swiatlem tlumionym przez przeciwne krawedzie otworu. Krawedzia przeciwna jest przy tym kra¬ wedz usytuowana po przeciwnej stronie wyzej zde¬ finiowanej osi. Srednica pólcienia moze byc zatem uwazana za srednice calkowita plamki swietlnej.Wszystkie plamki swietlne wykazuja stopniowo zmniejszajaca sie intensywnosc przy obwodzie.Stwierdzono, jednak, ze tylko niektóre rodzaje plamek swietlnych daja wlasciwe charakterystyki obwiedni tak, ze przy niewielkim strumieniu swiat¬ la krawedzie plamki sa dostatecznie ostro stopnio¬ wane, aby umozliwic ostre przejscie pomiedzy dos¬ tatecznie utrwalcna warstwa przy powierzchni szkla i warstwa nieutrwalona.Plamka swietlna padajaca na Jakier fotrczuly musi dawac ostre stopniowanie utrwalania swietl¬ nego. Aby to uzyskac, konieczne jest stosowanie takiej srednicy ukladu ogniskujacego otworów i in¬ nych wielkcsci geometrycznych lampy, aby sred¬ nica wewnetrznej czesci plamki (jadra) stanowila wiecej niz 40% calkowitej srednicy plamki (pól¬ cien). Stanowi to odejscie cd dotychczasowej prak¬ tyki, gdzie jadro bylo znacznie mniejsze od pól¬ cienia. Zasadniczo w praktyce przemyslowej przy wytwarzaniu kineskopów kolorowych stosuje sie uklad optyczny tworzacy plamki swietlne, w któ¬ rych srednica jadra stanowi 10% do 25% srednicy pólcienia. ;* Skutkiem stosowania plamek swietlnych, w któ¬ rych srednica jadra jest mniejsza niz 40% srednicy 5 pólcienia, jest zbyt duzy obszar przylegania mie- dzypowierzchniowego, oraz postrzepione, niedoklad¬ nie okreslone krawedzie. Dla dobrego zdefiniowa¬ nia plamki swietlnej przy dostatecznie niskich stru¬ mieniach swiatla wazne jest zatem, by srednica jadra wynosila przynajmniej 40% srednicy pólcie¬ nia.Stosunek srednicy jadra do srednicy pólcienia jest ograniczony wymaganiem, by plamka lakieru byla wieksza od jadra. Poza tym obraz musi byc utworzony na zewnatrz naswietlanej powierzchni jadray którego obwód nie jest dostatecznier wy¬ razny aby bylo mozliwe zastosowanie opisanego sposobu. Warunek ten okresla górna granice sto¬ sunku jadra do pólcieni na 0,9:1 (jadro nie moze stanowic wiecej niz 90% calej plamki). Stosunki te mozna obliczyc dla róznych srednic zródla swiat¬ la.Na fig. 11 pokazano wykres srednicy otworu w tysiecznych czesciach cala w funkcji srednicy sku¬ tecznego zródla swiatla. Obliczenia te wykonano dla kineskopu o przekatnej 25 cali z maska o ot¬ worach majacych srednice 0,361 mm. Linia 70 po¬ kazuje zmniejszenie srednicy jadra w funkcji wzrostu srednicy zródla swiatla. Linia 72 przed¬ stawia wzrost srednicy pólcienia w funkcji wzros¬ tu srednicy skutecznego zródla swiatla. Gdy sred¬ nica skutecznego zródla swiatla maleje, zmniejsza sie równiez calkowita intensywnosc swiatla.Przy danym czasie naswietlania calkowity stru¬ mien swiatla zmniejsza sie wraz ze zmniejszeniem srednicy zródla swiatla. Linia 74 z fig. 11 przed¬ stawia srednice drukowanej plamki przy naswiet¬ laniu osmiominutowym, podczas którego powstaja dobre warunki przylegania lakieru do szkla. Krzy¬ wa 70 z fig. 11 przedstawia retencje ekranu w procentach w funkcji srednicy zródla swiatla dla dotychczas stosowanych sposobów. Krzywa 76 po¬ kazuje, ze aby uzyskac 100% przylegania przy do¬ tychczas stosowanych reflektorach i lakierach, mi¬ nimalna srednica plamki jest bardzo bliska sred¬ nicy otworów maski.Oczywistym wnioskiem wynikajacym z krzywych z fig. 11 jest, by srednica zródla byla dostatecznie mala do wydrukowania plamki o srednicy 0,330 mm do 0,343 mm, a calkowity strumien swiatla powinien byc mniejszy od wartosci progowej, potrzebnej do uzyskania 100% przylegania miedzypowierzchniowe- go. Zmiany wartosci progowej w funkcji zmian sred¬ nicy zródla swiatla pokazuje krzywa 76. Wynikiem sa tylko szczatkowe pozostalosci lub wymycie wszystkich punktów z calej powierzchni plyty przedniej, a pojedyncze, pozostajace punkty maja zly ksztalt i postrzepione krawedzie.Oczywistym rczwiazaniem tegD problemu jest przesuniecie krzywej 76 z fig. 11 w lewo, aby przy naswietlaniu za pomoca ukladu ogniskujacego o srednicy 2,54 mm uzyskac nie tylko wlasciwy ksztalt punktów, ale równiez 100% przylegania, przy czym nie powinno wystepowac oddzialywanie 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6083 537 li 12 na lajLter w obszarze zaciemnionym. Wynikowa krzywa 78 z fig. 11 zapewnia lOOtyo przylegania punktów o wymiarach mniejszych niz otwory w masce.Zastosowanie odpowiednich dodatków do lakieru swiatloczulego umozliwia zmniejszenie srednicy zródla swiatla do odpowiedniej wartcsci bez straty dobrej jakosci przylegania lakieru. Dodatki te przy¬ puszczalnie zwiekszaja zdolnosc do uwalniania pod wplywem swiatla jenów chromowych z warstwy swiatloczulej i do przechodzenia tych jenów do warstwy laczacej sie ze szklem.Uwolnione jony chromowe utrwalaja warstwe lakieru sasiadujaca ze szklem, tak by byla ona nierozpuszczalna. Poniewaz jony chromowe sa uwal- % niane zasadniczo tylko w powierzchniach naswiet- * lanych, zjawisko opisane powyzej wystepuj! se¬ lektywnie tylko na powierzchniach naswietlonych.Migracja jonów cdbywa sie zarówno w kierunku pionowym do szkla, jak i w kierunku poziomym wzdluz szkla. Poniewaz obszary lakieru oslony maja znacznie wieksza srednice niz grubosc, migracja jonów w kierunku poziomym moze zostac zanied¬ bana w stosunku do migracji jonów w poprzek warstwy. Wiadomo, ze dalszym skutkiem wpro¬ wadzania zwiazków polarnych na przyklad ann\ dów jest wzrost predkosci utrwalania tak, ze mi¬ nimalny czas naswietlania potrzebny do wlasci¬ wego utrwalania jest zmniejszony z osmiu do pie¬ ciu minut. Zwiazki te przypuszczalnie zmniejszaja bezwladnosc jenów i tym samym zwiekszaja ich zdolnosc migracji. Ponadto silna polarnosc doda¬ nego zwiazku zwieksza zdolnosc jonizujaca dwu¬ chromianu. To wlasnie jest powodem zwiekszania predkosci utrwalania pod wplywem swiatla. Waz¬ nosc czynnika duzego stopnia polarnosci mozna stwierdzic sprawdzajac wartosci momentu dipolo¬ wego najbardziej skutecznych jako zwiazek przys¬ pieszajacy substancji.Im wiekszy jest moment dipolowy, bedacy miara zdolnosci polaryzacyjnej czasteczki, tym bardziej skutecznym jest dodany zwiazek. Substancje ma¬ jace moment dipolowy mniejszy niz 2 jednostki Debye*a (25°C) sa nieskuteczne, a skutecznosc wzras¬ ta ze wzrostem momentu dipolowego. Najbardziej skutecznymi takimi substancjami sa amidy dobrze znane ze swego duzego momentu dipolowego (w przyblizeniu 4 jednostki Debye'a). Dodany zwiazek musi byc plynem typu plastyfikatora o dostatecz¬ nie duzej temperaturze wrzenia, by utrzymywal sie w warstwie po wstepnym suszeniu, przy czym temperatura wrzenia, powinna byc dostatecznie niska aby dodany zwiazek taki mozna bylo od¬ parowac w temperaturze ponizej 300°C.Dodany zwiazek musi byc oczywiscie polarny aby wspomagal uwalnianie. jonów chromowych, craz musi byc rozpuszczalny i stabilny w wodzie przez odpowiedni okres czasu. Pozadane jest za¬ tem by dodany zwiazek byl rozpuszczalna w wo¬ dzie polarna ciecza o temperaturze wrzenia 100—300°C przy cisnieniu 760 mm Hg, aby dodany do warstwy polimerowej zwiekszal zdolnosc mi¬ gracji jonów w tej warstwie. Dodany zwiazek nie moze jednak przyspieszac reakcji pod wplywem ciepla i reakcji w ciemnosci.Zastosowanie naswietlania promieniowaniem nadfioletowym v zwieksza nierozj)uszcz:alnosc przy szkle na skutek wiekszego przenikania promienio¬ wania nadfioletowego w porównaniu z promienio- 5 waniem widzialnym i na skutek wiekszego odbicia swiatla o mniejszej dlugosci fali odi powierzchni styku lakieru ze szklem. Na skutek tego uzyskuje sie lepsze utrwalenie lakieru przy powierzchni szkla niz w pozostalej czesci warstwy. 10 Nastepnie wewnetrzna powierzchnie plyty przed¬ niej 16 pokrywa sie dokladnie 4% wagowo stoso-: wana w elektronice zawiesina aauadag tak, aby pokryc calkowicie punkty 52 i wszystkie powierz¬ chnie pomiedzy punktami jak pokazano na fig. 7. 15 Pokrycie 54 jest wykonane z odpowiedniej sub¬ stancji, na przyklad stosowanej w elektronice za¬ wiesiny aauadag, który jest zawiesina 22% wa¬ gowo grafitu w wodzie..Nastepnym etapem jest usuniecie pochlaniajacej 20 swiatlo powloki 54 z powierzchni nad obszarami 52 tak, aby powloka 54 pozostala na plycie przed¬ niej 16 pomiedzy obszarami 52. W etapie tym ko¬ nieczne jest zastosowanie odpowiedniego wywo¬ lywacza chemicznego, zdolnego do szybkiego prze- 25 nikania przez stosunkowo nieporowata warstwe i do dzialania na obszary 52. Dzieki odpowiedniemu czynnikowi utleniajacemu i chelatyzujacemu we wlasciwych warunkach mozna usunac obszary 52 w rozsadnym czasie i pozostawic tylko po- so wlóke 54 pomiedzy obszarami 52. Odpowied¬ nim czynnikiem chelatyzujacym sa sole cztero- sedowe kwasu etylenodwuaminoczterooctowego lub sole amonowe kwasu wymienionego wyzej albo tez sole potasowe tego kwasu. Odpowiednim czyn- 35 nikiem chelatyzujacym jest material o nazwie handlowej Versenex 80 (R).Specjalnym wywolywaczem jest slaby roztwór wodny wody utlenionej, na przyklad 1% wagowo jako czynnik utleniajacy. Odpowiednim czynnikiem 40 chelatyzujacym jest czterosodowa sól kwasu etyle- nodwuaminoczterooctowego w 39% roztworze wod¬ nym, pod nazwa handlowa Versene 100. Roztwór utleniajacy jest podgrzewany do temperatury w przyblizeniu 50°C. Rcztwór chelatyzujacy pozosta- 45 wicny jest w temperaturze pokojowej. Oba roz¬ twory miesza sie ze seba bezposrednio przed na¬ lozeniem na plyte przednia 16 w stosunku roz¬ tworu utleniajacego do chelatyzujacego jak 100:1.Cztery litry tak otrzymanego roztworu wprowadza 50 sie na plyte przednia na 10 s. a po uplywie tego czasu roztwór usuwa sie. Nastepnie plyte przed¬ nia 16 spryskuje sie zdejonizowana woda przez okres w przyblizeniu 40 s, na skutek czego na plycie przedniej pozostaje powloka 34 jak poka- 55 zano na fig. 8.Nastepnym etapem wytwarzania ekranu jest osa¬ dzenie elementów obrazowych 23, 25, 27 na pochla¬ niajacej swiatlo powloce 34 i w otworach 33, co pokazano na fig. 9. Elementy obrazowe 23, 25, 27 60 moga miec te same wymiary i wypelniaja otwory w pewlece 34 lub tez moga zachodzic czesciowo na powloke 34, co pokazano na fig. 9. Nastepnie na ekran mozna polozyc w znany sposób elektrycz¬ nie przewodzaca warstwe 38 z odpowiedniego ma- 65 terialu, na przyklad z aluminium.83 537 13 14 PL