DE19727245A1

DE19727245A1 - Ein Doppelschicht-Leuchtstoff-Bildschirm und ein Verfahren zum Herstellen desselben

Info

Publication number: DE19727245A1
Application number: DE19727245A
Authority: DE
Inventors: Joon Bae Lee; Chang Won Park; Jae Woo Bae
Original assignee: Samsung Display Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1998-06-04
Also published as: JPH10172460A; MX9704904A; KR100197579B1; KR19980043499A; TW350962B; US5866977A; CN1184325A; BR9703291A

Description

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Doppelschicht- Leuchtstoff-Bildschirm und ein Verfahren zum Herstellen desselben, und zwar insbesondere einen Leuchtstoff-Bildschirm, der eine Doppelschicht blauen Leuchtstoffs umfaßt. Der Leuchtstoff-Bildschirm der vorliegenden Erfindung zeigt eine wünschenswerte Helligkeit, einen wünschenswerten Kontrast und einen wünschenswerten Farbwiedergabebereich.

(2) Beschreibung des Standes der Technik

Bei einer herkömmlichen Kathodenstrahlröhre (CRT, "cathode ray tube") des Lochmaskentyps werden graphische Bilder durch rote, grüne und blaue Elektronenstrahlen wiedergegeben, die aus Mitteln zu ihrer Erzeugung ausgestrahlt werden, wobei die Strahlen durch ein Loch einer Lochmaske dringen, in einem Punkt zusammenlaufen und auf rote, grüne und blaue Leuchtstoffe auftreffen, die auf einem Leuchtstoff-Bildschirm einer inneren Oberfläche einer Platte ausgebildet sind.

Der Leuchtstoff-Bildschirm umfaßt rote, grüne und blaue Leuchtstoffe, die ein Muster ausbilden, und eine schwarze Matrix, die auf derselben Fläche und zwischen den Leuchtstoffen ausgebildet ist.

Im allgemeinen umfaßt ein Verfahren zum Ausbilden eines Leuchtstoff-Bildschirms die folgenden Schritte:
Ein Photoresist wird auf die innere Oberfläche einer Platte aufgebracht, durch Hitze oder andere Mittel getrocknet und durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen durch Maskenschlitze hindurch belichtet. Die belichtete Platte wird gewaschen und entwickelt, um das nicht belichtete Photoresist zu entfernen und dann getrocknet. Schwarze Matrix-Materialien werden auf die Platte aufgebracht, auf der der Photoresist-überzogene Bereich und der Photoresist-nicht-überzogene Bereich gleichmäßig angeordnet sind. Dann wird die schwarze Matrix hergestellt, indem die Platte geätzt wird. Ein Leuchtstoff-Bildschirm wird hergestellt, indem rote, grüne und blaue Leuchtstoffe verwendet werden und daraufhin ein Aluminiumfilm auf der Platte abgeschieden wird, die die schwarze Matrix aufweist.

Die Helligkeit, der Farbwiedergabebereich und der Kontrast haben eine enorme Auswirkung auf das graphische Bild einer CRT. So wurden ständige Anstrengungen durchgeführt, um die Helligkeit einer CRT zu verbessern, indem die Fluoreszenzintensität in Bezug auf Elektronenstrahlen erhöht wird, und um den Kontrast einer CRT zu verbessern, indem das Reflexionsverhältnis in Bezug auf äußere Lichter vergrößert wird.

Mittlerweile werden ZnS; AgAl, ZnS; AgCl, etc. im allgemeinen als blaue Leuchstoffmaterialien der CRT verwendet. Wie in Fig.3 gezeigt, ist die Helligkeitsintensität umgekehrt proportional zu derjenigen der Farbkoordinate (Y). Das Anheben des Wertes für die Farbkoordinate sorgt dafür, daß die Farbe unscharf wird, was wiederum bedeutet, daß der Farbwiedergabebereich abnimmt. Daher ist das gleichzeitige Verbessern der Helligkeit und des Farbwiedergabebereichs immer eingeschränkt. Um das obige Problem zu lösen, unternehmen einige Leute Versuche, die Helligkeit zu verbessern, indem dem blauen Leuchtstoffmaterial vom ZnS-Typ einige Zusatzstoffe hinzugefügt werden, und den Kontrast zu verbessern, indem ein Filter an einer Platte befestigt wird. Die obigen Versuche verbessern allerdings die Leistung einer CRT kaum. Zusätzlich bedeutet der Versuch, ein Filter zu verwenden, für das Verfahren eine Schwierigkeit und erhöht die Herstellungskosten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung löst die obigen Probleme des herkömmlichen Standes der Technik. Die vorliegende Erfindung stellt einen Doppelschicht-Leuchtstoff-Bildschirm und ein Verfahren zum Herstellen desselben bereit, der eine wünschenswerte Helligkeit, einen wünschenswerten Kontrast und einen wünschenswerten Farbwiedergabebereich zeigt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und darin beinhaltet sind, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Aufgaben, Vorteile und Prinzipen der Erfindung.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines früheren Leuchtstoff- Bildschirms, der rote, grüne und blaue Leuchtstoffe auf einer mit einer schwarzen Matrix überzogenen Platte aufweist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Leuchtstoff- Bildschirms, der rote, grüne und blaue Leuchtstoffe aufweist, die wiederum gemäß der vorliegenden Erfindung Doppelschichten auf einer mit einer schwarzen Matrix überzogenen Platte ausbilden; und

Fig. 3 ist ein Schaubild, das die Verhältnisse zwischen der Helligkeits- und der Farbkoordinate zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Um die obige Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung einen Doppelschicht-Leuchtstoff-Bildschirm zur Verfügung, der eine Platte, die eine schwarze Matrix für eine CRT aufweist, und rote, grüne und blaue Leuchtstoffe auf der Platte umfaßt, wobei der Leuchtstoff dort ausgebildet ist, wo keine schwarze Matrix ausgebildet ist, und wobei der blaue Leuchtstoff in Doppelschichten ausgebildet ist, und wobei die CIE Y-Farbkoordinate des blauen Leuchtstoffs für eine erste auf der Platte ausgebildete Schicht 0,045 bis 0,065 beträgt, wobei die CIE Y-Farbkoordinate des blauen Leuchtstoffs für eine zweite Schicht, die auf der ersten Schicht ausgebildet ist, 0,075 bis 0,095 beträgt.

Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Doppelschicht-Leuchtstoff-Bildschirms zur Verfügung, das die Schritte des Ausbildens von roten und grünen Leuchtstoffpunkten auf einer Platte, die eine schwarze Matrix für eine CRT aufweist, des Aufbringens einer Aufschlämmung eines blauen Leuchtstoffs für eine erste Schicht auf die Platte, worin eine CIE Y-Farbkoordinate des Leuchtstoffs 0,045 bis 0,065 beträgt, des Aufbringens der Aufschlämmung eines blauen Leuchtstoffs für eine zweite Schicht auf die erste Schicht, wobei eine CIE Y-Farbkoordinate des Leuchtstoffs 0,075 bis 0,095 beträgt, und des Ausbildens einer Doppelschicht von blauen Leuchtstoffpunkten umfaßt, indem die Aufschlämmung des blauen Leuchtstoffs für die erste und zweite Schicht belichtet und entwickelt wird.

Es wird bevorzugt, daß der blaue Leuchtstoff für die erste Schicht einen Durchmesser von 5 bis 10 µm aufweist, und daß Pigmente daran haften. Es wird ebenfalls bevorzugt, daß der blaue Leuchtstoff für die zweite Schicht keine Pigmente aufweist, und daß das Verhältnis der Dicke der ersten Schicht zur zweiten Schicht 1 : 2 beträgt.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN REPRÄSENTATIVE BEISPIELE

Wie in Fig. 2 gezeigt, werden rote Leuchtstoffpunkte (R) und grüne Phosphorpunkte (G) auf einer Platte (1) ausgebildet, die gemäß einem herkömmlichen Verfahren schwarze Matrixpunkte (2) für eine CRT aufweist. Nachdem der rote und grüne Leuchtstoff ausgebildet worden sind, wird eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung (B1), die Pigmente aufweist, und die 0,045 bis 0,065 einer CIE Y- Farbkoordinate aufweist, auf die Platte aufgebracht. Danach wird eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung (B2), die 0,075 bis 0,095 einer CIE Y-Farb koordinate aufweist, auf die blaue Leuchtstoffaufschlämmung (B1) aufgebracht. Daraufhin werden diese beiden Schichten aus blauer Leuchtstoffaufschlämmung belichtet und entwickelt, um einen blauen Leuchtstoff zu erzeugen, der eine Doppelschicht aufweist. Herkömmliche Beschichtungsverfahren wie eine Rotationsbeschichtung oder eine Walzbeschichtung können im obigen Verfahren verwendet werden. Es ist vorzuziehen, daß das Verhältnis der Dicke der Schicht (B1) zur Schicht (B2) 1 : 2 beträgt. Der Leuchtstoff-Bildschirm der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem ein Aluminiumfilm auf der Platte abgeschieden wird, auf der die obigen roten, grünen und blauen Leuchtstoffe ausgebildet sind.

BEVORZUGTE BEISPIELE

Ein bevorzugtes Arbeitsbeispiel und Bezugsbeispiele werden unten beschrieben. Diese Beispiele sind nur beispielhaft, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Schutzumfang des Beispiels beschränkt.

ARBEITSBEISPIEL 1

PVP-DAS, ein Photoresist, wird gleichmäßig mit einer Dicke von 1 µm auf die Oberfläche einer 14 Zoll Platte für eine CRT aufgebracht, die für 20 Sekunden mit einer Super-Hochspannungs- Hg-Lampe belichtet wird, die eine Wellenlänge von 250-600 nm von ultravioletten Strahlen aufweist. Die belichtete Platte wurde mit reinem Wasser gewaschen, entwickelt und für 3 Minuten bei 25°C getrocknet, um Photoresistpunkte zu erzeugen. Graphit, der im allgemeinen als schwarzes Matrix-Material verwendet wird, wurde auf die Platte aufgebracht. Danach wurde die Platte belichtet, entwickelt und gewaschen, um schwarze Matrixpunkte zu erzeugen.

Kleine Mengen eines Tensids und eines Dispersionsmittels wurden zu rotem Leuchtstoffmaterial hinzugegeben, um eine Aufschlämmung zu erzeugen. Die Aufschlämmung wurde auf die Platte aufgetragen, getrocknet, mit einer Super-Hochspannungs- Hg-Lampe belichtet und unter einem niedrigen Druck mit Wasser entwickelt, um rote Leuchtstoffpunkte zu erzeugen. Um grüne Leuchtstoffpunkte zu erzeugen, wurde das obige Verfahren auf dieselbe Art und Weise durchgeführt. Nachdem die roten und grünen Leuchtstoffpunkte ausgebildet worden waren, wurde eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung (B1), die Pigmente aufweist und 0,055 einer CIE Y-Farbkoordinate aufweist, mit 10 µm Dicke auf die Platte aufgetragen. Danach wurde eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung (B2), die 0,093 einer CIE Y-Farb koordinate aufweist, mit 20 µm Dicke auf die blaue Leuchtstoffaufschlämmung (B1) aufgetragen. Dann wurden diese beiden Schichten blauer Leuchtstoffaufschlämmung belichtet und entwickelt, um einen blauen Leuchtstoff mit einer Doppelschicht herzustellen. Der Leuchtstoff-Bildschirm der vorliegenden Erfindung wurde hergestellt, indem ein Aluminiumfilm auf der Platte abgeschieden wurde, auf der die obigen roten, grünen und blauen Leuchtstoffe ausgebildet worden waren.

BEZUGSBEISPIEL 1

Wie in Fig.1 gezeigt, wird PVP-DAS, ein Photoresist, gleichmäßig mit 1 µm Dicke auf die Oberfläche einer 14-Zoll Platte (1) für eine CRT aufgetragen, die für 20 Sekunden mit einer Super-Hochspannungs-Hg-Lampe belichtet wird, die eine Wellenlänge von 250-600 nm an ultravioletter Strahlung aufweist. Die belichtete Platte wurde mit reinem Wasser gewaschen, entwickelt und für 3 Minuten bei 25°C getrocknet, um Photoresistpunkte zu erzeugen. Graphit, der im allgemeinen als schwarzes Matrix-Material verwendet wird, wurde auf die Platte aufgetragen. Dann wurde die Platte belichtet, entwickelt und gewaschen, um schwarze Matrixpunkte (2) zu erzeugen.

Kleine Mengen eines Tensids und eines Dispersionsmittels wurden zu rotem Leuchtstoffmaterial hinzugegeben, um eine Aufschlämmung zu erzeugen. Die Aufschlämmung wurde auf die Platte aufgetragen, getrocknet, mit einer Super-Hochspannungs- Hg-Lampe belichtet und unter einem niedrigen Druck mit Wasser entwickelt, um rote Leuchtstoffpunkte (R) zu erzeugen. Um grüne Leuchtstoffpunkte (G) zu erzeugen, wurde das obige Verfahren auf dieselbe Art und Weise durchgeführt. Nachdem die roten und grünen Leuchtstoffpunkte ausgebildet worden waren, wurde eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung (B), die 0,066 einer CIE Y- Farbkoordinate aufwies, mit 10 µm Dicke auf die Platte aufgetragen. Danach wurde die Schicht blauen Leuchtstoffschlamms belichtet und entwickelt, um einen blauen Leuchtstoff zu erzeugen. Der Leuchtstoff-Bildschirm wurde hergestellt, indem ein Aluminiumfilm auf der Platte abgeschieden wurde, auf der die obigen roten, grünen und blauen Leuchtstoffe ausgebildet worden waren.

BEZUGSBEISPIEL 2

PVP-DAS, ein Photoresist, wird gleichmäßig mit 1 µm Dicke auf die Oberfläche einer 14 Zoll Platte für eine CRT aufgetragen, die für 20 Sekunden mit einer Super-Hochspannungs- Hg-Lampe belichtet wird, die eine Wellenlänge von 250-600 nm ultravioletter Strahlen aufweist. Die belichtete Platte wurde mit reinem Wasser gewaschen, entwickelt und für 3 Minuten bei 25°C getrocknet, um Photoresistpunkte zu erzeugen. Graphit, der im allgemeinen als schwarzes Matrix-Material verwendet wird, wurde auf die Platte aufgetragen. Dann wurde die Platte belichtet, entwickelt und gewaschen, um schwarze Matrixpunkte zu erzeugen.

Kleine Mengen eines Tensids und eines Dispersionsmittels wurden zu rotem Leuchtstoffmaterial hinzugegeben, um eine Aufschlämmung zu erzeugen. Die Aufschlämmung wurde auf die Platte aufgebracht, getrocknet, mit einer Super-Hochspannungs- Hg-Lampe belichtet und unter einem niedrigen Druck mit Wasser entwickelt, um rote Leuchtstoffpunkte zu erzeugen. Um grüne Leuchtstoffpunkte zu erzeugen, wurde das obige Verfahren auf dieselbe Art und Weise durchgeführt. Nachdem die roten und grünen Leuchtstoffpunkte ausgebildet worden waren, wurde eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung, die 0,093 einer CIE Y-Farb koordinate aufwies, mit 10 µm Dicke auf die Platte aufgebracht. Danach wurde eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung, die Pigmente und 0,055 einer CIE Y-Farbkoordinate aufwies, mit 20 µm Dicke auf die blaue Leuchtstoffaufschlämmung aufgetragen. Dann wurden diese zwei Schichten blauer Leuchtstoffaufschlämmung belichtet und entwickelt, um einen blauen Leuchtstoff mit einer Doppelschicht herzustellen. Der Leuchtstoff-Bildschirm wurde hergestellt, indem ein Aluminiumfilm auf der Platte abgeschieden wurde, auf der die obigen roten, grünen und blauen Leuchtstoffe ausgebildet worden waren.

BEZUGSBEISPIEL 3

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird PVP-DAS, ein Photoresist, gleichmäßig mit 1 µm Dicke auf die Oberfläche einer 14 Zoll Platte (1) für eine CRT aufgetragen, die für 20 Sekunden mit einer Super-Hochspannungs-Hg-Lampe belichtet wird, die eine Wellenlänge von 250-600 nm ultravioletter Strahlen aufweist. Die belichtete Platte wurde mit reinem Wasser gewaschen, entwickelt und für 3 Minuten bei 25°C getrocknet, um Photoresistpunkte zu erzeugen. Graphit, der im allgemeinen als schwarzes Matrix- Material verwendet wird, wurde auf die Platte aufgetragen. Dann wurde die Platte belichtet, entwickelt und gewaschen, um schwarze Matrixpunkte (2) zu erzeugen.

Kleine Mengen eines Tensids und eines Dispersionsmittels wurden zu rotem Leuchtstoffmaterial hinzugegeben, um eine Aufschlämmung zu erzeugen. Die Aufschlämmung wurde auf die Platte aufgetragen, getrocknet, mit einer Super-Hochspannungs- Hg-Lampe belichtet und unter einem niedrigen Druck mit Wasser entwickelt, um rote Leuchtstoffpunkte (R) zu erzeugen. Um grüne Leuchtstoffpunkte (G) zu erzeugen, wurde das obige Verfahren auf dieselbe Art und Weise durchgeführt. Nachdem die roten und grünen Leuchtstoffpunkte ausgebildet worden waren, wurden eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung, die 0,093 einer CIE Y-Farb koordinate aufwies, und eine blaue Leuchtstoffaufschlämmung, die 0,055 einer CIE Y-Farbkoordinate aufwies, vermischt und mit 10 µm Dicke auf die Platte aufgebracht. Danach wurde die Schicht aus blauer Leuchtstoffaufschlämmung belichtet und entwickelt, um einen blauen Leuchtstoff zu erzeugen. Der Leuchtstoff-Bildschirm wurde hergestellt, indem ein Aluminiumfilm auf der Platte abgeschieden wurde, auf der die obigen roten, grünen und blauen Leuchtstoffe ausgebildet worden waren.

Die Helligkeit und das Leuchtstoff-Reflexions-Verhältnis (Kontrast) der CRTs, die die in Übereinstimmnung mit den obigen Beispielen hergestellten Leuchtstoff-Bildschirme verwenden, wurden mit einem Lichtmeßgerät (Minolta CA-100) geprüft, und die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Wie in Tabelle 1 gezeigt, stieg die Helligkeit des Doppelschicht -Leuchtstoff-Bildschirms der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der des Bezugsbeispiels 1 µm ungefähr 20% an, und das Leuchtstoff-Reflexionsverhältnis stieg im Vergleich zu jenem um ungefähr 15% an. Eine CRT mit kleineren Punkten kann mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden, da ein starker Kontrast dafür sorgt, daß der Fluoreszenzbereich abnimmt. Daher können wir annehmen, daß eine CRT gemäß der vorliegenden Erfindung als HDTV usw. verwendet werden kann.

Claims

1. Doppelschicht-Leuchtstoff-Bildschirm, der folgendes umfaßt:
eine Platte, die eine schwarze Matrix für eine CRT aufweist; und
rote, grüne und blaue Leuchtstoffe auf der Platte, wobei der Leuchtstoff dort ausgebildet ist, wo keine schwarze Matrix ausgebildet ist, und wobei der blaue Leuchtstoff in Doppelschichten ausgebildet ist, und wobei die CIE Y-Farb koordinate des blauen Leuchtstoffs für eine erste auf der Platte ausgebildete Schicht 0,045 bis 0,065 beträgt, wobei die CIE Y-Farbkoordinate des blauen Leuchtstoffs für eine zweite Schicht, die auf der ersten Schicht ausgebildet ist, 0,075 bis 0,095 beträgt.

2. Leuchtstoff-Bildschirm nach Anspruch 1, wobei der blaue Leuchtstoff für die erste Schicht einen Durchmesser von 5 bis 10 µm aufweist, und wobei Pigmente daran haften.

3. Leuchtstoff-Bildschirm nach Anspruch 1, wobei der blaue Leuchtstoff für die zweite Schicht keine Pigmente aufweist.

4. Leuchtstoff-Bildschirm nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der Dicke der ersten Schicht zur zweiten Schicht 1 : 2 beträgt

5. Verfahren zur Herstellung eines Doppelschicht- Leuchtstoff-Bildschirms, das folgende Schritte umfaßt:
das Ausbilden roter und grüner Leuchtstoffpunkte auf einer Platte, die eine schwarze Matrix für eine CRT aufweist;
das Aufbringen der Aufschlämmung eines blauen Leuchtstoffs für eine erste Schicht auf die Platte, worin eine CIE Y-Farb koordinate des Leuchtstoffs 0,045 bis 0,065 beträgt;
das Aufbringen der Aufschlämmung eines blauen Leuchtstoffs für eine zweite Schicht auf die erste Schicht, wobei die CIE Y-Farb koordinate des Leuchtstoffs 0,075 bis 0,095 beträgt; und
das Ausbilden einer Doppelschicht von blauen Leuchstoffpunkten, indem die Aufschlämmung des blauen Leuchtstoffs für die erste und zweite Schicht belichtet und entwickelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der blaue Leuchtstoff für die erste Schicht einen Durchmesser von 5 bis 10 µm aufweist und wobei Pigmente daran haften.

7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der blaue Leuchtstoff für die zweite Schicht keine Pigmente aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Verhältnis der Dicke der ersten Schicht zur zweiten Schicht 1 : 2 beträgt.