Brevet FR2754635A1 — publié le 19980417

Composition sous forme de bouillie t > our la réalisation de la couche fluorescente d'un tube cathodiaue couleur La présente invention concerne un écran fluorescent d'un tube cathodique couleur et, plus particulièrement, une composition sous forme de bouillie pour la réalisation de la couche fluorescente d'un tube cathodique couleur, qui emploie la matière hautement photosensible qu'est le produit SPP défini ci-après, de façon à réduire le temps d'exposition et, de ce fait, à améliorer la luminance du tube cathodique. Comme cela est le cas dans le tube cathodique couleur classique objet de la Figure 1, des couches matricielles noires 2 sont déposées sur la surface interne d'un panneau de verre 1 à des intervalles prédéterminés. Sur les couches matricielles noires 2, sont déposées des couches fluorescentes rouge, verte et bleue, 3R, 3G et 3B, sur lesquelles tombent les faisceaux électroniques. Le chiffre de référence 4 désigne une couche d'oxyde métallique. Au cours de la fabrication des couches fluorescentes, le panneau de verre 1 est uniformément revêtu par une solution de photorésist, puis est soumis à une exposition correspondant aux trois couleurs, c'est-à-dire rouge, vert et bleu, avec interposition d'un masque perforé. De l'eau purifiée est utilisée pour le développement. Cependant, la partie exposée reste non développée parce qu'elle est durcie par des liaisons chimiques qui se forment entre les chaînes moléculaires de polymères photosensibles par l'action d'un agent réticulant. Après que les couches matricielles noires formées à partir d'une matière n'absorbant pas la lumière aient été traitées par une solution oxydante aqueuse, le photorésist qui s'expanse en raison de la photoréaction mentionnée cidessus sous l'effet de l'exposition, est développé avec de l'eau purifiée de façon à former les couches matricielles noires 2 correspondant au rouge, vert et bleu. Une composition sous forme de bouillie est formée sur la couche matricielle noire 2 par agitation d'un corps fluorescent vert, de PVA (alcool polyvinylique) qui est un polymère photosensible, d'un sensibilisateur tel que le SDC (dichromate de sodium) ou l'ADC (dichromate d'ammonium), et d'un agent tensio-actif avec de l'eau purifiée pendant plus de 12 heures. La bouillie est injectée sur le panneau de verre 1 et exposée par des procédés d'étalement, de rassemblement et de séchage. Pour l'exposition, des rayons ultraviolets émis par une source de lumière sont projetés de façon sélective sur la couche fluorescente à travers les ouvertures du masque perforé. La réaction de photodurcissement n'a lieu que dans la partie irradiée de la couche fluorescente, de telle sorte qu'elle devient insoluble dans l'eau par suite d'une réticulation entre le polymère et le sensibilisateur. Lors du développement de la couche fluorescente avec de l'eau purifiée, seule la partie qui n'est pas durcie est retirée de la surface interne du panneau de verre 1. La couche fluorescente verte 3G est formée par ce procédé. Les couches fluorescentes bleue et rouge 3B et 3R sont également obtenues de la même manière. Avant de former une couche de réflexion métallique 4, une couche de film organique qui est décomposée en gaz de combustion par la chaleur à la température élevée de 450"C est formée sur la couche fluorescente de façon à rendre lisse la couche de réflection métallique 4. Le PVA (alcool polyvinylique) est la matière qui subit la réaction de photodurcissement en proportion du produit de l'intensité lumineuse par le temps d'exposition. L'utilisation du PVA est à l'origine de certains inconvénients tel qu'une faible productivité et d'un problème d'ordre économique en raison du fait que le temps d'exposition est trop long et que l'intensité de la source de lumière doit être forte en raison de la faible vitesse de sa réaction de photodurcissement. En outre, le composant chrome du SDC ou de l'ADC restant dans la couche fluorescente diminue la fluorescence et, de ce fait, diminue la luminance du tube cathodique. En conséquence, la présente invention se rapporte à une composition sous forme de bouillie pour la réalisation de la couche fluorescente d'un tube cathodique couleur, qui pallie de façon substantielle un ou plusieurs des problèmes dus aux limitations et inconvénients de la technique apparentée. Un objectif de la présente invention est de proposer une composition sous forme de bouillie pour la réalisation de la couche fluorescente d'un tube cathodique couleur, qui a une photosensibilité améliorée, ce qui réduit le temps d'exposition et augmente la luminance de l'écran fluorescent sans composant chrome préjudiciable à l'environnement. Des caractéristiques et avantages supplémentaires de l'invention seront énoncés dans la description qui suit, et ressortiront en partie de la description, ou bien pourront être appris par la mise en pratique de l'invention. Les objectifs et autres avantages de l'invention seront réalisés et atteints par la structure particulièrement mise en évidence dans la description de la présente demande ainsi que dans les dessins annexés. Pour obtenir ces avantages ainsi que les autres et conformément au but de la présente invention, comme illustré et largement décrit, il est proposé une composition sous forme de bouillie pour la réalisation de la couche fluorescente d'un écran fluorescent d'un tube cathodique couleur, écran qui comprend un panneau de verre, des couches matricielles noires formées sur le panneau de verre, une couche fluorescente formée par irradiation de la couche fluorescente par des rayons ultraviolets à travers les ouvertures d'un masque perforé, entre les couches matricielles noires, une couche de film organique formée sur la couche fluorescente, et une couche de réflexion métallique, ladite composition sous forme de bouillie étant préparée par mélange d'un corps fluorescent, d'eau purifiée, de SPP et d'un émulsifiant. Il doit être entendu qu'à la fois la description générale précédente et la description détaillée suivante sont données à titre d'illustration et d'explication et sont destinées à fournir une explication plus détaillée de l'invention, telle que revendiquée. Les dessins annexés, qui sont présentés pour fournir une meilleure compréhension de l'invention et font partie de cette description, illustrent des modes de réalisation de l'invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer le principe de l'invention. Sur ces dessins - la Figure 1 est une vue en coupe d'un écran fluorescent d'usage courant ; et - la Figure 2 représente un écran fluorescent sur lequel a été disposée une couche fluorescente. On va maintenant faire référence en détail aux modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins annexés. Une composition sous forme de bouillie pour la réalisation de la couche fluorescente, conforme à la présente invention, est préparée par mélange d'une résine photosensible soluble dans l'eau, à savoir le SPP (composé acétal qui est formé à partir d'un copolymère d'alcool vinylique et d'acétate de vinyle et d'un sel de 4-C2-(4- formyl)phényl}-l-méthylpyridinium) avec une matière fluorescente, de l'eau purifiée, un émulsifiant et similaires, au lieu d'utiliser du PVA (alcool polyvinylique) compris dans la série du PVA-Cr et le sensibilisateur existant tel que le SDC (dichromate de sodium) et l'ADC (dichromate d'ammonium). La formule structurale chimique du SPP est donnée ci-après, formule dans laquelle le rapport molaire l:m:n est (1,0 - 4,5) : (70,0 - 98,0) : (1,0 - 20,0) et X est un contre-ion. Une composition sous forme de bouillie est formée par mélange du SPP, d'une émulsion acrylique et d'un corps fluorescent par exemple dans le rapport de 2:1:30 sur la surface interne d'un panneau de verre 1 sur lequel sont formées des couches matricielles noires 2. Après agitation pendant plus de 24 heures, la composition sous forme de bouillie est injectée sur la surface interne du panneau de verre 1 et est soumise aux procédés de rassemblement, séchage, exposition et développement. Une couche fluorescente pure qui ne contient pas de composant de chrome est obtenue sur l'écran fluorescent comme représenté sur la Figure 2. Ce qui suit est un essai sur le temps d'exposition et la luminance blanche de la couche fluorescente résultante. Quantité de Lumière d'Exposition = Intensité d'Eclairement x Temps (sec) ECHANTILLON TECHNIQUE ANTÉRIEURE PRÉSENTE INVENTION INTENSITÉ TEMPS INTENSITÉ TEMPS D'ÉCLAIREMENT D'ÉCLAIREMENT ECHANTILLON 70 75 55 45 ECHANTILLON 2 80 70 50 50 ECHANTILLON 3 75 70 55 45 ECHANTILLON 4 85 65 55 40 ECHANrill 80 70 50 45 MOYENNE 78 70 53 45 luminance Blanche (FL) ECHANTILLON TECHNIQUE PRÉSENTE ANTÉRIEURE INVENTION ECHANTILLON 1 26,5 27,9 ECHANTILLON 2 27,0 28,2 ECHANTILLON 3 26,8 28,0 ECHANTILLON 4 26,4 28,5 ECHANTILLON 5 27,3 28,3 MOYENNE 26,8 28,2 EConditions de Mesure) Tube cathodique : 35,56 cm Tension appliquée : 24 kV Courant appliqué : 300iA Le SPP utilisé dans la présente invention a une masse moléculaire d'environ 500 - 4000 et est saponifié à 88%. Un SPP ayant une masse moléculaire de moins de 500 serait la cause d'un gaspillage et d'une productivité médiocre en raison de sa faible viscosité. Lorsque la masse moléculaire dépasse 4000, le SPP manifeste une faible aptitude à la dispersion due à sa viscosité trop élevée et provoque des mélanges et la présence de résidus dans la couche fluorescente. La quantité d'émulsion acrylique ou de poudre solide d'agent tensio-actif qui est ajoutée au SPP se situe, de préférence, entre 0,3 et 1,5% en poids (sur la base de 10% en poids de SPP). Si la quantité est inférieure à 0,3% en poids, la couche est grossière et contient de nombreux résidus dus à son aptitude réduite à la dispersion. Si elle dépasse 1,5% en poids, la couche n'est pas facilement expansée et est difficile à développer, ce qui provoque des mélanges ou le mélange de couleurs et détériore la qualité de la couche. Le schéma ci-après illustre le mécanisme réactionnel du développement de la couche fluorescente conforme à la présente invention. PVA + HC CH: CH4NXvcH3 aH+ OH OH O CHCH: CHi-CH3 O OH ultrauiolet (hou) CH3 OH y+ HO OH I HO CH ffi XCHs CH0 OH I HO CH3 Comme représenté sur ce schéma, seuls des produits organiques sont obtenus dans la réaction de photodurcissement du produit SPP et ceux-ci sont décomposés par la chaleur pendant le processus de cuisson (350 - 450 C) lors de la fabrication du tube cathodique. Il est possible d'empêcher la diminution de la luminance et la pollution de l'environnement en raison du fait que la couche fluorescente ainsi fabriquée ne contient pas de composant du chrome. Il apparaîtra à l'évidence à l'homme du métier que diverses modifications et variantes peuvent être apportées à la composition sous forme de bouillie pour la couche fluorescente de la présente invention sans sortir de l'esprit ou de la définition de l'invention. Ainsi, il est entendu que la présente invention couvre les modifications et variantes de cette invention à la condition qu'elles appartiennent au domaine de définition des revendications annexées et à leurs équivalents. REVENDICATIONS 1 - Composition sous forme de bouillie pour la réalisation de la couche fluorescente d'un écran fluorescent d'un tube cathodique couleur, écran dont la structure comprend un panneau de verre, des couches matricielles noires formées sur le panneau de verre, une couche fluorescente formée par irradiation de la couche fluorescente par des rayons ultraviolets à travers les ouvertures d'un masque perforé entre les couches matricielles noires, une couche de film organique formée sur la couche fluorescente, et une couche de réflexion métallique, caractérisée par le fait qu'elle a été préparée par mélange d'un corps fluorescent, d'eau purifiée, d'un composé acétal qui est formé d'un copolymère d'alcool vinylique et d'acétate de vinyle et d'un sel de 4-C2-(4- formyl)-phényl}-l-méthylpyridinium (SPP), et d'un émulsifiant. 2 - Composition sous forme de bouillie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le SPP a une masse moléculaire comprise entre 500 et 4000. 3 - Composition sous forme de bouillie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le rapport molaire l:m:n est de (1-0 - 4,5) : (70,0 - 98,0) (1,0 - 20,0) dans le SPP ayant la formule chimique ciaprès dans laquelle X est un contre-ion. 4 - Composition sous forme de bouillie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la quantité de l'émulsifiant solide est comprise entre 0,3% et 1,5 en poids sur la base de 10% en poids de SPP.