DE4135314C2 - Schwarzmatrixwerkstoff für eine Farbkathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwarzmatrixwerkstoff für eine Kathodenstrahlröhre, der zur Bildung einer Schwarzmatrix verwandt werden kann, die zwischen den Leuchtstoffen niederge­ schlagen ist, und insbesondere einen Schwarzmatrixwerkstoff, der Graphit und wenigstens ein Pigment umfaßt und für einen höheren Kontrast und eine höhere Farbreinheit des Bildschirmes einer Farbbildröhre sorgt.

Ein Farbbild wird bei einer Farbbildröhre dadurch erzeugt, daß Elektronenstrahlen von einer Elektronenkanone auf Leucht­ stoffe auftreffen, die in Form von Streifen oder Punkten auf der fluoreszierenden Schicht der Farbbildröhre aufgebracht sind. Es ist dabei üblich, eine Schwarzmatrix zwischen den Leuchtstoffmustern vorzusehen, um die Beeinträchtigung der Farbreinheit aufgrund von Fehllandungen der Elektronenstrahlen auf den ent­ sprechenden Leuchtstoffen so gering wie möglich zu halten.

Üblicherweise wird zur Bildung der Schwarzmatrix ein Werk­ stoff verwandt, der Graphit, einen grenzflächenaktiven Stoff oder ein Tensid, Wasser und andere Zusätze umfaßt.

Eine Schwarzmatrix aus einem derartigen Werkstoff ist je­ doch nicht in der Lage, den Bildkontrast zu erhöhen, da sie das Innenlicht, insbesondere das blaue Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm und das rote Licht mit einer Wellenlänge von 620 nm, nicht filtern kann, das im Inneren auftritt, wenn Elektronen­ strahlen auf die Leuchtstoffe treffen, und das den Kontrast her­ absetzt.

Um dieses Problem zu überwinden, ist bereits vorgeschlagen worden, eine blaues Licht brechende Schicht an den blauen Leuchtstoffen vorzusehen, wobei diese Schicht einen Beitrag bei der Filterabsorption des Innenlichtes der Leuchtstoffe leistet (vgl. auch JP 57-126045 A). Dieses Verfahren setzt jedoch die Farbreinheit herab und macht ein kompliziertes Herstellungsverfahren erforderlich, das zu einer schlechten Produktivität führt.

Ein blaues Licht reflektierender Film aus kobaltpigmentiertem SiO₂ nach JP 59-215 635 A wirkt dagegen lediglich in bezug auf von außen auf den Bildschirm einfallendes Licht kontrasterhöhend.

Aufgabe der Erfindung ist der Vorschlag eines geeigneten Schwarzmatrixwerkstoffs zur Absorption insbesondere von blauem Licht aus dem Inneren einer Kathodenstrahlröhre zu deren Kontrasterhöhung.

Gemäß der Erfindung wird eine Schwarzmatrix aus einem Mate­ rial gebildet, das die Hauptspitzenwellenlänge eines Leuchtstof­ fes absorbiert und das der Graphitzusammensetzung zugegeben wird, wodurch gleichzeitig Kontrast und Farbreinheit verbessert werden.

Dazu umfaßt der erfindungsgemäße Schwarzmatrixwerkstoff kolloidales Graphit, Eisenoxid (Fe₂O₃), Kobaltaluminat (CoO_xAl₂O₃) oder ein Gemisch daraus als Pigment, das das innere und äußere Licht mit der Hauptspitzenwellenlänge des Leuchtstof­ fes absorbieren kann, wobei Eisenteilchen und ein grenzflächen­ aktiver Stoff zusammenhängend oder gebunden zugegeben werden.

Im folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher beschrieben.

Ein Schwarzmatrixwerkstoff gemäß der Erfindung umfaßt vor­ zugsweise 0,8 bis 5 Gew.-% Graphit, 0,1 bis 1 Gew.-% Eisen, 1,7 bis 4,2 Gew.-% eines Pigmentes, 0,1 bis 0,5 Gew.-% eines grenz­ flächenaktiven Stoffes sowie als Rest Wasser.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkstoff wird Eisen(III)oxid oder Kobaltaluminat oder ein Gemisch daraus als Pigment ver­ wandt. Wenn dieses Gemisch zugegeben wird, liegt das Verhältnis des Eisenoxids zum Kobaltaluminat vorzugsweise bei 1 : 1.

Das Eisenoxid oder das Kobaltaluminat oder das Gemisch daraus, das gemäß der Erfindung verwandt wird, kann blaues Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm und rotes Licht mit einer Wel­ lenlänge von 650 nm filtern, so daß es möglich ist, die Farb­ reinheit und den Kontrast zu verbessern.

Der Schwarzmatrixwerkstoff gemäß der Erfindung erlaubt die Ausbildung einer Schwarzmatrix in Form einer vergleichsweise dicken Schicht, da dann, wenn das Eisen des Werkstoffes zu den anderen Materialien zugemischt wird, der Magnetismus der Zusam­ mensetzung infolge des Magnetismus des Eisens verstärkt werden kann, so daß der Werkstoff eine hohe Bindefestigkeit oder Kohä­ sion hat.

Die Dicke der Schicht kann weiterhin nach Maßgabe der Eisenmenge gesteuert werden. Bei dem erfindungsgemäßen Werkstoff werden vorzugsweise Eisenteilchen mit einer Teilchengröße von bis zu 1 µm verwandt und kann irgendein grenzflächenaktiver Stoff in herkömmlicher Weise in oder mit dem Schwarzmatrixwerk­ stoff verwandt werden.

Im folgenden wird ein spezielles bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der Erfindung beschrieben.

Beispiel

In eine Kugelmühle werden kolloidales Graphit mit Eisen einer Teilchengröße von bis zu 1 µm, ein Pigment, ein grenzflä­ chenaktiver Stoff (TRION CF54, hergestellt von Rohm und Hass) und Wasser eingegeben. Diese Mischung wird in ausreichendem Maße 12 Stunden lang zu einem Brei gemahlen, der 5 Gew.-% der Schwarzmatrix bildet, und dann in einer bestimmten Stärke auf einer Probe oder mehreren Proben niedergeschlagen. Danach wird das Brechungsverhältnis der Schicht nach dem Mehrkanal-Photodio­ den- oder MCPD-Verfahren gemessen. Die Arten an Pigmenten im Schwarzmatrixverbundwerkstoff auf jeder Probe und das Mischver­ hältnis des Graphits zum Pigment, die in der Praxis verwandt werden, ergeben sich aus der folgenden Tabelle.

In einem Fall liegt das Mischverhältnis des Graphits zum Pigments bei 1 : 1, liegt der Anteil des Graphits bei einer Teilchengröße von bis zu 1 µm bei 2,5 Gew.-%, liegt der Anteil an Eisen bei einer Teilchengröße von bis zu 1 µm bei 1 Gew.-%, liegt der Pigmentanteil bei 2,5 Gew.-%, liegt der Anteil des grenzflächenaktiven Stoffes bei 0,5 Gew.-% und ist der Rest Wasser.

Die beim Mahlen der obigen Materialien verwandte Kugel kann in der Praxis eine Glaskugel mit einem Durchmesser von 5 bis 6 mm sein.

Tabelle

Wie es in der obigen Tabelle dargestellt ist, ist bei einem Mischverhältnis des Graphits zum Pigment von 1 : 1 das Bre­ chungsverhältnis hoch und können rotes und blaues Licht selektiv gefiltert werden. Das Pigment, das durch Mischen von Eisenoxid und Kobaltaluminat gebildet wird, zeigt ein homogenes und stabi­ les, niedriges Brechungsverhältnis und hat den Vorteil eines besseren Kontrastes des Bildes, da blaues und rotes Licht gleichzeitig absorbiert werden können.

Bei der Verwendung des Graphits und des gemischten Pigmen­ tes zeigt die Probe Nr. 15 das niedrigste Brechungsverhältnis, so daß dann, wenn das Mischpigment verwandt wird, das Mischver­ hältnis zwischen dem Graphit und dem Mischpigment vorzugsweise bei 1 : 5 liegt. Gemäß der Erfindung wird ein Pigment, das Licht mit einer Wellenlänge gleich der Hauptspitzenwellenlänge des Leuchtstoffes absorbiert, dem herkömmlichen Schwarzmatrixwerk­ stoff zugegeben, so daß es ein Interferenzlicht liefert, das den Kontrast herabsetzt, um die Farbreinheit zu verbessern. Die Eisenteilchen werden zugegeben, damit bei der Bildung der Schwarzmatrix die, Schicht aufgrund des Magnetismus des Eisens vergleichsweise dick sein kann.

Claims (5)

1. Schwarzmatrixwerkstoff für eine Farbkathodenstrahlröhre mit einem kolloidalen Graphit als Hauptbestandteil, welcher 0,8 bis 5 Gew.-% Graphit, 0,1 bis 1 Gew.-% Eisen, 1,7 bis 4,2 Gew.-% eines Pigmentes, 0,1 bis 0,5 Gew.-% eines grenz­ flächenaktiven Stoffes sowie als Rest Wasser umfaßt.

2. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment Eisen(III)oxid, Kobaltaluminat und/oder Gemische daraus umfaßt.

3. Schwarzmatrixwerkstoff für eine Farbkathodenstrahlröhre mit einem kolloidalen Graphit als Hauptbestandteil, welcher 0,8 bis 5 Gew.-% Graphit, 0,1 bis 1 Gew.-% Eisen, 1,7 bis 4,2 Gew.-% Eisen(III)oxid (Fe₂O₃) und 1,7 bis 4,2 Gew.-% Kobaltaluminat (CoO_xAl₂O₃) als Mischpigment, 0,1 bis 0,5 Gew.-% eines grenzflächenaktiven Stoffes und als Rest Wasser umfaßt.

4. Werkstoff nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Graphits bis zu 1 µm beträgt.

5. Werkstoff nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Eisens bis zu 1 µm beträgt.