DE3106329A1 - Verfahren zum herstellen eines fluoreszierenden schirmes fuer eine farbfernsehroehre - Google Patents
Verfahren zum herstellen eines fluoreszierenden schirmes fuer eine farbfernsehroehreInfo
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Description
; ; 3100323 a·
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines fluoreszierenden Schirmes für eine Farbfernsehröhre gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Verfahren werden allgemein
Trockenprozeß-Herstellungsverfahren genannt, da bei ihnen der Leuchtphosphor in Puderform auf die Stirnwand der Röhre aufgebracht
wird.
Bekanntlich besteht der fluoreszierende Schirm einer Farbfernsehröhre
aus einer flächigen Anordnung von Leuchtphosphorpunkten oder Leuchtphosphorstreifen in den drei Primärfarben. Die
Phosphorpunkte oder Streifen sind an genau vorgegebenen Stellen angeordnet, so daß die Bildpunkte des Schirmes in den drei
primären Farben lumineszieren können.
Ein weit verbreitetes Verfahren zur Herstellung des fluoreszierenden
Schirmes besteht darin, daß man ein lichtempfindliches Material auf die innenliegende Oberfläche der Stirnwand der Röhre
aufbringt und so dort einen lichtempfindlichen Film erzeugt.
Derjenige Teil bzw. diejenigen Teile des Filmes, an denen man die Bildung einer Phosphorschicht wünscht, werden dann unter Verwendung
einer Schattenmaske belichtet, und die Bildung der Phophorschicht erfolgt dann unter Ausnutzung einer Photoreaktion,
welche in den belichteten Bereichen des lichtempfindlichen Films abläuft. Unter den Herstellungsverfahren für die Fluoreszenzschirme
von Farbfernsehröhren unterscheidet man allgemein Naßprozeß-Herstellungsverfahren,
die überwiegend Verwendung finden, und Trockenprozeß-Herstellungsverfahren, welche erst in jüngster
Zeit entwickelt wurden. In der US-PS 895 372 ist z.B. ein der-
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artiges Trockenprozeß-Herstellungsverfahren beschrieben.
Bei einem solchen Trockenprozeß-Herstellungsverfahren enthält
das lichtempfindliche Harz in erster Linie ein Diazoniumsalz.
Dieses Harz wird auf die innenliegende Oberfläche der Stirnwand der Röhre gegeben, so daß man dort einai lichtempfindlichen
Harzfilm erhält. Dann werden diejenige Bereiche des Filmes, in welchen eine Phosphorschicht hergestellt werden soll, belichtet,
und auf diese Weise wird in den belichteten Filmbereichen durch Photoreaktion Zinkchlorid gebildet, welches die Eigenschaft hat,
daß es hygroskopisch ist. Die belichteten Bereiche der lichtempfindlichen
Schicht werden also klebrig, wenn sie in der Luft enthaltene Feuchtigkeit absorbieren. Im nächsten Verfahrensschritt wird ein Leuchtphosphorpuder mit der gewünschten
Lumineszenzfarbe auf die innere Oberfläche der Stirnwand gesprüht,
und aufgrund der oben beschriebenen Vorbehandlung bleibt der Phosphorpuder nur an den klebrigen Bereiches des Harzfilmes
haften.
Die oben beschriebenen Verfahrensschritte werden für jede Lumineszenzfarbe durchgeführt, im Falle einer Farbfernsehröhre
werden also so eine grüne, eine blaue und eine rote Phosphorschicht aufgebaut. Die so hergestellten Leuchtphosphorschichten
haben jedoch die Eigenschaft, daß sie sich in Wasser lösen, und sie können daher einem Filmbildungsschritt nicht standhalten,
der anschließend oder als Nachbehandlung durchgeführt wird. Infolgedessen muß ein dazwischenliegender Verfahrensschritt
zum Fixieren der Phosphorschichten durchgeführt werden, bei wel-
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chem gasförmiger Ammoniak verwendet wird. Durch diesen Fixierschritt
werden die Phosphorschichten wasserunlöslich gemacht. Dieser zusätzliche Fixierschritt ist jedoch im Hinblick auf
große Produktivität der Fertigungslinien nachteilig, und zur Lösung dieses Nachteiles ist schon ein Verfahren zur Herstellung
von Farbfernsehröhren vorgeschlagen worden, bei dem gleich am Anfang ein lichtempfindlicher Binder wie Ammoniumdichromat dem
lichtempfindlichen Harz zugesetzt wird (vgl. US-Patentanmeldung S.N. 64 739).
Das mit dem lichtempfindlichen Binder vermischte lichtempfindliche
Harz ist jedoch derart empfindlich für Dunkelreaktion, daß sich die Natur des lichtempfindlichen Harzes schon ohne
Lichteinwirkung spürbar ändert. Die Mischung kann daher nicht gelagert werden und muß sofort aufgebraucht werden. Auch dies
führt zu einer schlechten Produktivität.
Unter "Dunkelreaktion" soll in den vorliegenden Unterlagen verstanden
werden, daß der Binder auch unter dem Einfluß von solchem Licht eine Photoreaktion zeigt, dessen Wellenlänge sich
von den charakteristischen Wellenlängen des Binders unterscheidet, oder daß der Binder schon unter Wärmeeinwirkung reagiert.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weitergebildet werden, daß die
zur Herstellung des lichtempfindlichen Harzfilmes verwendete Mischung gelagert werden kann.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß
Anspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines
fluoreszierenden Schirmes für eine Farbfernsehröhre wird ein lichtempfindliches Harz verwendet, dem ein solcher Binder zugesetzt
ist, der die Dunkelreaktion des Harzes nicht erhöht. Auf diese Weise läßt sich die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens
erhöhen.
Gemäß vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird als die Dunkelreaktion nicht erhöhender Binder ein solcher
zugesetzt, welcher ein zwei- oder höherwertiges Metallsalz enthält, z.B. Chromalaun. Dieser Binder wird dem lichtempfindlichen
Harz zugesetzt, welches in erster Linie Diazoniumsalz enthält.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine graphische Darstellung der Dunkelreaktion
verschiedener lichtempfindlicher Harzmischungen
in Abhängigkeit von der Zeit für verschiedene Temperaturen; und
Figur 2 eine graphische Darstellung der Photoreaktion
verschiedener lichtempfindlicher Mischungen in
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Abhängigkeit von der eingestrahlten Lichtintensität für verschiedene Wellenlängen.
Die Dunkelreaktion lichtempfindlicher Harze ist ein an sich bekanntes
Phänomen. Trotzdem sollen zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung die wichtigsten Eigenschaften der Dunkelreaktion
lichtempfindlicher Harze unter Bezugnahme auf die Figuren
1 und 2 erläutert werden.
In Figur 1 entsprechen die ausgezogen dargestellten Kurven der Dunkelreaktion erfindungsgemäßer lichtempfindlicher Mischungen,
welche ein lichtempfindliches Harz und einen die Dunkelreaktion nicht spürbar erhöhenden Binder enthalten. Die beiden Kurven
sind für zwei Temperaturen T2 und T. aufgenommen, wobei T-kleiner
ist als T„. Man erkennt, daß die Dunkelreaktion mit Ablauf der Zeit nur wenig zunimmt. Die in Figur 1 gestrichelt
wiedergegebene Kurven entsprechen dagegen herkömmlichen lichtempfindlichen
Mischungen, bei dunen dem lichtempfindlichen Harz
ein lichtempfindlicher Binder zugesetzt ist. Die Kurven sind wieder für die gleichen Temperaturen T.
<" T2 aufgenommen. Man erkennt, daß bei diesen bekannten lichtempfindlichen Mischungen
die Dunkelreaktion mit Ablauf der Zeit erheblich stärker zunimmt.
Figur 2 zeigt den Zusammenhang zwischen der Lichtenergie, die bei einer für die Binder charakteristischen Wellenlänge eingestrahlt
wird, und dem Ausmaß der Reaktion. Die ausgezogene Linie entspricht wiederum der erfindungsgemäßen lichtempfindlichen
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— O —
Mischung, die gestrichelte Linie einer herkömmlichen Mischung.
Man erkennt, daß bei Verwendung eines Binders gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung keine Reaktion erhalten wird, wenn die
Lichtintensität bei der für diesen Binder charakteristischen Wellenlänge ^X1 gleich Null ist. Wird dagegen ein herkömmlicher lichtempfindlicher
Binder verwendet, so erhält man eine Reaktion der Größe R auch dann, wenn die Lichtintensität bei der für diesen
Binder charakteristischen Wellenlänge O-2 Null ist. Daraus, daß
man eine Reaktion auch dann erhält, wenn die Lichtintensität bei der für diesen Binder charakteristischen Wellenlänge O-2
gleich Null ist, erkennt man, daß der herkömmliche Binder auch mit Licht anderer Wellenlängen eine Photoreaktion durchführt
und/oder unter Wärmeeinwirkung reagiert. Man erhält also verglichen
mit dem erfindungsgemäßen Binder eine Dunkelreaktion der Größe ^- . Dies führt dazu, daß man die bekannte lichtempfindliche
Mischung mit einem lichtempfindlichen Binder nur schwer lagern und wiederverwenden kann.
Nachstehend wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele
noch genauer beschrieben.
Es wird ein lichtempfindliches Harz, welches in erster Linie
Diazoniumsalz enthält, mit Chromalaun (Kalium-Chrom-Sulfat:
K2Cr2(SO.). 24H2O) gemischt. Diese Mischung ist ein Beispiel
für einen Binder, welcher ein zwei- oder höherwertiges Metallsalz erhält, das die Dunkelreaktion nicht erhöht. Man stellt
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auf diese Weise eine Mischung mit der nachstehenden Zusammensetzung
her (Mxschungsverhältnisse sind angegeben in Gewichtsprozent) .
Alginsäure-Propylenglykol-Ester 0,6 %
P.N.N. Dimethylaminbenzol
Diazonium-Zinkchlorid 3,0 %
Pluronic L-92 (Netzmittel) 0,003 %
Chromalaun 0,08 %
Wasser auf 100 %
Die oben beschriebene lichtempfindliche Harzmischung wird auf die innere Oberfläche der Stirnplatte einer 14-Zoll-Farbfernsehröhre
aufgetragen. Dies erfolgt in einer Zentrifuge, so daß man einen dünnen Film mit einer gleichförmigen Dicke von 0,6 bis 1,0 μ
erhält. Nach Trocknen des Filmes werden diejenigen Bereiche desselben, auf welchen man die grüne Phosphorschicht herstellen will,
belichtet. Die Belichtungsdauer beträgt 2 bis 3 Minuten, die
Beleuchtungsstärke 15 bis 20 W/m . Die Belichtung erfolgt durch eine Schattenmaske hindurch, die auf der Stirnwand der Röhre angebracht
ist. Durch die Belichtung wird in den belichteten Bereichen des Schirmes das Diazoniumsalz zersetzt, wobei sich
hygroskopisches Zinkchlorid bildet. Letzteres absorbiert die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit und wird klebrig. Die richtige
Umgebungstemperatur beträgt 25 + 5°C, die richtige Luftfeuchtigkeit
55 + 6 %. Danach wird grüner Phosphorpuder auf die innenliegende
Oberfläche der Stirnwand der Röhre gesprüht, und die Stirnwand wird mit Druckluft abgeblasen. Nach diesem Verfahrens-
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s-
schritt hängt der grüne Phosphorpuder nur an den klebrigen Bereichen
des Harzfilmes, und zwar in einer Menge von 2,5 bis 3 mg/ra ,
Auf diese Weise erhält man die grüne Phosphorschicht.
Danach erfolgen die Verfahrensschritte des Belichtens und des Aufbringens von Phosphorpuder auch für den blauen und den roten
Phosphor, und man erhält so schließlich drei Farbphosphorschichten auf der innenliegenden Oberfläche des Schirmes der Röhre,
welche jeweils aus einer Vielzahl von Punkten oder Streifen bestehen.
Danach läßt man die Phosphorschicht mit einer auf sie aufgesetzten Abdeckung trocknen, und auf diese Weise wird die
Phosphorschicht fixiert.
Erzeugt man die Phosphorschicht mit dem oben beschriebenen Verfahren,
so erhält man in dem lichtempfindlichen Film eine Netzstruktur, welche dem Chromalaun und dem Alginsäure-Propylenglykol-Ester
des Filmes zu verdanken ist. Wenn der Film infolge Aufnahme von Feuchtigkeit aufquillt, kann er so die Leuchtphosphorpartikel
in den Zwischenräumen der Netzstruktur aufnehmen. Beim anschließenden Trocknen zieht sich der Film dann wieder
zusammen und hält die Phosphorpartikel fest, und auf diese Weise wird ein festes Haften der Phosphorpartikel auf dem Film
erhalten. Der Harzfilm wird dann wasserunlöslich gemacht und quillt dann später auch dann nicht mehr auf, wenn er mit Wasser
benetzt wird.
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Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Mischung kein aktives
sechswertiges Chrom wie Ammoniumdichromat enthält, wie bei d^n
herkömmlichen Verfahren, ändern sich die Eigenschaften der Mischung auch nicht durch Dunkelreaktion. Die Mischung kann daher
wiederholt verwendet werden. Auf diese Weise läßt sich die Produktivität bei der Herstellung von Farbfernsehröhren erhöhen.
Anstelle des beim oben angegebenen Mischungsbeispiel verwendeten Chromallauns kann man auch Chromammoniumallaun (Ammoniumchromsulfat:
Cr0(NH K(SO.). 24H0O) und Chromnitrat (Cr(NO-.), 9H„0) verz
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wenden. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Binder mit einem dreiwertiges Chrom Cr enthaltenden Chromalaun
verwendet. Man kann jedoch auch einen Binder mit dreiwertiges Eisen Fe enthaltendem Eisenalaun verwenden.
Z.B. kann man eine Mischung der nachstehenden Zusammensetzung verwenden.
Alginsäure-Propylenglykol-Ester 0,6 %
P.N.N. Dirnethylaminbenzol
Diazoniumzinkchlorid 3,0 %
Pluronik L-92 (Netzmittel) 0,003 %
Eisen (II)-Chlorid 0,1 %
Wasser auf 100 %.
Das Eisen (II)-Chlorid läßt sich auch durch ein dreiwertiges Eisensalz ersetzen, z.B. Eisenalaun (Eisen(III)-Ammonium-Sulfat
Fe2 (SO4) (NH4J2SO4 24H2O), Eisen(III)-Nitrat(Fe (NO3) 9H2O) und
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Eisen (III)-Chlorid (FeCl3 6H3O).
Es läßt sich auch eine Mischung mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung verwenden, wobei ein Binder verwendet wird, der
3+
Aluminium-Ammonium-Alaun, also dreiwertiges Aluminium Al enthält:
Alginsäure-Propylenglykol-Ester 0,6 %
P.N.N. Dimethylaminbenzol
Dxazoniumzinkchlorid 3,0 %
Pluronic L-92 (Netzmittel) 0,003 %
Aluminium-Ammoniumalaun (Aluminium-Ammoniumsulfat: Al3(SO4)3(NH4)2SO4.24H3O)
0,1 % Wasser auf 100 %
Der Aluminiumalaun kann auch durch ein anderes dreiwertiges Aluminiumsalz ersetzt werden, z.B.durch Kaliumalaun (Aluminium-Kalium-Sulfat:
K3Al2(SO4J4 24H3O) oder Aluminiumchlorid
(AlCl3 6H2O).
Man kann auch einen Binder verwenden, der zweiwertiges Blei
2+
Pb z.B. in Form von Bleinitrat (Pb(NO3J3), zweiwertiges Barium
Pb z.B. in Form von Bleinitrat (Pb(NO3J3), zweiwertiges Barium
Ba z.B. in Form von Bariumchlorid (BaCl 2H2O) oder zweiwertiges
2+
Kupfer Cu z.B. in Form von Kupfer (Il)-Chorid(CuCl2 2H2O) enthält.
130049/0670 -13-
•/fa·
Es werden jedoch Chromalaun und Aluminiumalaun bevorzugt, da sie
auf das Bild der Röhre weniger nachteilige sekundäre Effekte ausüben. Der Gehalt an diesen Salzen liegt vorzugsweise bei mehr als
0,01 %, die obere Grenze ist jedoch so gezogen, daß durch den Gehalt an diesen Salzen die Eigenschaften der photoreaktiven
Materialien nicht nachträglich beeinflußt werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß eine durch Lichteinwirkung
in klebrigen Zustand bringbare Substanz (lichtempfindliches Material) verwendet, um einen fluoreszierenden Schirm für
eine Farbfernsehröhre im Trockenprozeß-Herstellungsverfahren herstellen zu können. Diese durch Lichteinwirkung in den klebrigen
Zustand bringbare Substanz zersetzt sich bei Lichteinwirkung, und man bringt dann den Phosphor auf ihr zum Haften. Der Binder für
sich allein genommen zeigt jedoch kein photoreaktives Verhalten, und seine Dunkelreaktion ist erheblich kleiner als die eines
herkömmlichen lichtempfindlichen Binders. Die Lebensdauer der Flüssigkeit ist daher sehr viel größer, und diese läßt sich wiederholt
verwenden. Darüber hinaus läßt sich die Mischung lagern, was die Zeitplanung für das Herstellungsverfahren vereinfacht, außerdem
läßt sich Material sparen. Auf diese Weise läßt sich die Produktivität bei der Herstellung von Farbfernsehröhren insgesamt
verbessern.
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Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen eines fluoreszierenden Schirmes für
eine Farbfernsehröhre, bei welchem ein in erster Linie ein Diazoniumsalz enthaltendes lichtempfindliches Harz auf die
Innenseite der Stirnwand der Farbfernsehröhre aufgebracht wird, so daß auf der Stirnwand ein lichtempfindlicher Harzfilm erhalten
wird, bei welchem man diejenigen Teile des lichtempfindlichen Filmes durch Photoreaktion und Absorption von
Luftfeuchtigkeit in klebrigen Zustand bringt, auf welchen eine Leuchtphosphorschicht erzeugt werden soll, und bei
welchem man puderförmiges Material wie Phosphorpuder und/oder Graphitpuder auf den klebrigen Bereichen des Harzfilmes zum
Haften bringt, dadurch gekennzeichnet, daß dem lichtempfindlichen Harz ein die Dunkelreaktion nicht spürbar erhöhender
Binder zugesetzt wird und daß die so erhaltene Mischung zur Bildung des lichtempfindlichen Harzfilmes auf die Stirnwand
der Röhre aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder ein zwei- oder höherwertiges Metallsalz ist.
130049/0670
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|---|---|---|---|
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