METHOD OF FABRICATING A BLACK MATRIX LAYER

Abstract: 1. Method of producing a black matrix layer between the phosphor areas on the inner surface of the faceplates of colour picture tubes, in which the inner surface of the faceplate is coated with a photoresist, in which this photoresist it exposed and portions of the photoresist are removed, in which thereafter the entire inner surface of the faceplate is provided with the black matrix layer which is formed from a graphite suspension from which portions are removed where the phosphor areas are to be formed, use being made, as the diluting agent, of ion-containing water whose conductivity lies above 10**-5 omega **-1cm**-1, preferably between 5.10**5 omega **-1 cm**-1 and 5.10**-2 omega **-1cm**-1, and in which the cations and/or the anions are at least divalent, characterized in that only the developer solution for the black matrix lager contains the ion-containing water.

Description: Verfahren zur Erzeugung einer Schwarzmatrixschicht Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwarzmatrixschicht gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 31 42 261 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Verfahren wird in einem oder mehreren Arbeitsgängen des Verfahrens ionenhaltiges Wasser als Benetzungsmittel verwendet. Es ist auch beschrieben, dass die Graphitsuspension zur Herstellung der Schwarzmatrix ionenhaltiges Wasser enthalten kann. Die Verfahrensschritte des Benetzens mit ionenhaltigem Wasser von z.B. der Innenfläche der Wanne oder der getrockneten Schwarzmatrixschicht verlangern die Verfahrensdauer und erfordern bestimmte Vorrichtungen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Erzeugung einer Schwarzmatrixschicht zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Schritte gelöst. Den Unteransprüchen können vorteilhafte Ausbildungen entnommen werden. Beim neuen Verfahren zur Erzeugung einer Schwarzmatrix zwischen den Leuchtflächen auf der Innenseite der Wannen an Farbbildröhren ist kein Benetzen von Flachen oder Schichten mehr erforderlich. Hierdurch entfallen die dafür notwendigen Vorrichtungen und die Dauer des neuen Verfahrens ist verkürzt. Dabei bleiben aile mit dem bekannten Verfahren erhaltenen Werte hinsichtlich der Haftfestigkeit, Schwarzefüllung und Randschärfe bestehen. Nachstehend wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele zur Erzeugung einer Schwarzmatrix näher erläutert. 1. Ausführungsbeispiel a) Nach der üblichen Reinigung der Wanne mit Flusssäure wird die Innenseite der Wanne mit einem photoempfind lichen Lack (Photoresist) beschichtet, der aus einer wasserlöslichen polymeren Substanz (Polyvinylalkohol) und einem mit Natriumdichromat sensibilisierten-An teil besteht. Die Beschichtung erfolgt üblicher- weise unter Drehung der Wanne, um eine gleichmässige Schicht auf der OberfLäche der Wanne zu erzeugen. b) Diese Schicht wird mit Infrarotstrahlung getrocknet. c) Durch eine Locheaske wird diese Schicht an den Be reichen belichtet und dadurch ausgehärtet, an denen spater Leuchtstoff für die Farbpunkte aufgebracht wird. d) Diese Schicht wird mit demineralisiertem Wasser durch Drucksprühung entwickelt, d.h. alle nicht belichte ten Bereiche werden herausgespült und die belich teten Bereiche verbleiben als ausgehärtete, begrenzte Lackreste, welche angetrocknet werden. e) Aufbringen der Schwärzeschicht (3 bis 8%-ige wässrige Suspension von kolloidalem Graphit) in die rotieren de Wanne durch Eingiessen. f) Abschleudern der überschüssigen Schwärze. g) Trocknen der Schwärzeschicht mit Infrarotstrahlung. h) Entwicklung der angetrockneten Schwärzeschicht mit einer Lösung aus Wasserstoffperoxid und ionenhaltigem Wasser, welches eine Leitfähigkeit von 5.10 5#-1 1 bis 5 10 2n-1 hat. Dabei wirkt die Ent- wicklerlösung durch die Schwärzeschicht hindurch auf die Reste des photoempfindlichen Lackes ein und weicht diese auf. Anschliessend werden die aufgeweichten Lack reste zusammen mit der darüberliegenden Schwärze schicht durch eine Drucksprühung mit demineralisier tem Wasser herausgespült. i) In die frei gewordenen Bereiche werden auf übliche Weise nacheinander die Leuchtstoffe für die drei Farben eingebracht. Die Entwicklerlösung ist beispielsweise folgender massen angesetzt: 2,11 30Z-iges Wasserstoffperoxid, 3,11 Wasser, 0,0751 CaCN03)2-Lösung, 0,1 Mol/Liter, wobei das Waaser und die Ca(N03)2-Lösung zusammen einen elektrischen Leitwert von 6,5-10-4#-1 haben. 2. Ausfuhrungsbeispiel a) Nach der üblichen Reinigung der Wanne mit Flusssäure wird die Innenseite der Wanne mit einem photoempfind lichen Lack beschichtet, der aus einer wasserlösli- chen polymeren Substanz (PoLyvinylpyrrolidon) und einem Diazido-Vernetzungsmittel (4,4'-Diazidostilben- 2,2'-Disulfonsäure-Natriumsalz) besteht. b) Diese Schicht wird mit Infrarotstrahlung getrocknet. c) Durch eine Lochmaske wird diese Schicht an den Be reichen belichtet und dadurch ausgehartet, an denen später Leuchtstoff für die Farbpunkte aufgebracht wird. d) Diese Schicht wird mit demineralisiertem Wasser unter Drehung der Wanne abgespült, d.h. alle nicht belich teten Bereiche werden herausgespült und die belich teten Bereiche verbleiben als ausgehärtete, begrenzte Lack reste. e) Aufbringen der Graphitsuspension in die noch feuchte Wanne mittels eines Dispensers in die bei 1300 Nei gungswinkel rotierende Wanne. f) Trocknen der Schwärzeschicht mit Infrarotstrahlung. g) Entwicklung der angetrockneten Schwärzeschicht mit einer Mischung aus Natronlauge, Wasserstoffperoxid und ionenhaltigem Wasser mit einer Leit fähigkeit von 5-10 5#-1 bis 5.10-2#-1 Dabei wirkt die Entwicklerlösung durch die Schwärzeschicht hin durch auf die Reste des photoempfindlichen Lackes ein und weicht diese auf. Anschliessend werden die aufgeweichten Lackreste zusammen mit der darüberlie genden Schwärzeschicht durch eine Druckspruhung mit demineralisiertem Wasser herausgespült. h) In die frei gewordenen Bereiche werden auf übliche Weise nacheinander die Leuchtstoffe für die drei Farben eingebracht. Die Entwicklerlösung ist beispielsweise folgendermassen angesetzt: 0,0291 30%-iges Wasserstoffperoxid, 0,360l demineralisiertes Wasser , 0,0071 Ca(N0 32 -Lösung, 0,1 Mol/Liter, 0,0401 20X-igeNaOH-Lösung, wobei das demineralisierte Wasser und die Ca(NO3)2- Lösung zusammen einen elektrischen Leitwert von 4.10 -1 haben. Zur Zubereitung des ionenhaltigen Wassers geht man zweckmässigerweise von demineralisiertem Wasser aus, um definierte Bedingungen zu haben. Man kann jedoch, wenn Wasser von bekannter und gleichbleibender Zusammensetzung zur Verfügung steht, auch von dessen bekanntem Ionenge gehalt ausgehen. Als Beispiele für die Rezeptur werden folgende Ansätze und ihre Konzentrationen sowie deren spezifische Leitfähigkeitswerte genannt: spez.Leitfähigkeit 0,001 Mol pro Liter Aluminiumnitr 1 0,375g Al(No3)3#pH2O/Liter 3,30#10-4 #cm 0,001 Mol pro Liter tri-Natriumcitrat- 1 2-hydrat (0,294g/l) 2,95-10-4 #cm 0,002 Mol pro liter Calciumnitrat 0,472g Ca(NO3)2-4H2O/l 4,40-10-4 ### 0,002 Mol pro liter Magnesiumsulfat 0,493g MgS04-7H201l 3,60-10 4 1 0,002 Mol pro Liter di-Natriumhydrogen phosphat-12-hydrat 0,716g/l 4,10#10-4 0,002 Mol pro Liter di-Natriumtartrat- 1 2-hydrat 0,469g/l 3,60#10-4 #cm Wasser mit 240 dH (0,134g CaO/l) 4,00-10-4 1 #cm 0,15%-ige Lösung von Natriumsalz der -4 1 4,4' -Diazidostilben-2,2 -Disulfonsäure 4,00-10 #cm -1 Zellenkonstante 1,0 cm Allgemein gilt, dass die verwendete Konzentration der angewandten Ionen von deren Wertigkeit bestimmt wird. Je hö- her die Wertigkeit, desto geringer die zu veruendende Konzentration in der wässerigen Lösung. Der Ionenkonzentration sind von der erfindungsgemässen Wirksamkeit her keine Grenzen nach oben gesetzt, jedoch strebt man aus wirtschaftlichen Gründen bei der Anwendung die geringstmögliche Konzentration an. Der Effekt war z.B. noch bei einer Konzentration von 0,001 Mol pro Liter Aluminiumnitrat deutlich festzustellen.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Erzeugung einer Schwarzmatrixschicht zwischen den Leuchtflächen auf der Innenseite der Wannen von Farbbildrohren, bei dem die Wanneninnenfläche mit einer Lackschicht versehen, diese Lackschicht belichtet und Teile der Lackschicht entfernt werden und danach die gesamte Wanneninnenfläche mit der aus einer Graphitsuspension gebildeten Schwarzmatrixschicht versehen wird, aus der dort Teile entfernt werden, wo die Leuchtflächen erzeugt werden sollen, uobei ionenhaltiges Wasser,bei dem die Leitfähigkeit des ionenhaltigen Was- sers über 10 5Q 1 vorzugsweise zwischen 5#10-5#-1 und 5.102 2#-1 1 liegt und Kation und/oder Anion mindestens zweiwertig ist, als Verdünnungsmittel verwendet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass nur die Entwicklerlösung für die Schwarzmatrixschicht das ionenhaltige Wasser enthält. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerlösung aus Wasserstoffperoxid und dem ionenhaltigen Wasser besteht. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerlösung folgendermassen angesetzt ist: 2,1l 30%-iges Wasserstoffperoxid, 3,11 Wasser, 0,0751 Ca(N03)2-Lösung, 0,1 Mol/Liter, wobei das Wasser und die Ca (NO3) 2-Lösung zusammen einen elektrischen Leitwert von 6,5#10-4#-1 haben. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerlösung aus Natronlauge, Wasserstoffperoxid und dem ionenhaltigen Wasser besteht. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerlösung folgendermassen angesetzt ist: 0,929l 30%-iges Wasserstoffperoxid, 0,3601 demineralisiertes Wasser, 0,0071 Ca/(N03)2-Lösung, 0,1 Mol/Liter, 0,040l 10%-ige Na OH-Lösung, wobei das demineralisierte Wasser und die Ca/NO3)2- Lösung zusammen einen elektrischen Leitwert von 4#10-4#-1 haben.

Inventors: GERSTLE, VOLKER, MAUZ, GERHARD
Applicants: STANDARD ELEKTRIK LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: H01J9
IPC codes: H01J9, H01J29