DE1614359A1

DE1614359A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von Oberflaechen mit pulverfoermigen Teilchen

Info

Publication number: DE1614359A1
Application number: DE19671614359
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ransburg Corp
Current assignee: Ransburg Corp
Priority date: 1966-04-22
Filing date: 1967-03-07
Publication date: 1970-05-14
Also published as: GB1188657A; CH471600A; FR1512156A; BE697365A; US3593678A; US3513011A; SE338809B; NL135549C; NL6705745A

Description

Hansburg Electro - Coating Gorp, Indianapolis, Indiana / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von Ofeerfläehen mit pulverföraigen Teilöhen.

Die Erfindung betrifft ein Verfah3?en und eine Vorrichtung zur Beschichtung von Farbfernsehbildqiöhren mit Ihoephören mittels elelrbro9tatiischer Kräfte _ψ ffl$&nm'".,fettsiff% die .'.. Erfindung ganz allg@in#in äi0 Aufft*inguh^ vo& Pulver auf

■2 V

irgendeine Oberfläche, wo eine außerordentlich, hohe Gleichförmigkeit der Beschichtung erforderlich ist, wie etwa bei der Herstellung von elektrolumineszierenden Platten oder dergleichen.

Bei der Herstellung von Bildröhren für Fernsehempfänger war es bisher üblich, die Phosphorschicht auf die Röhrenfläche entweder als trockenes Pulver aufzubringen, ,das auf eine haftende Schicht auf der Glasoberfläche gesprüht wurde, oder als Niederschlag aus flüssigen Suspensionen aufzubringen, die im wesentlichen anhaftend sind, indem diese mit einer Schicht eines geeigneten Harzes besprüht wurden. Bei derartigen Röhren, die in Jarbfernsehempfängern Verwendung finden, ist die Aufbringung eines ein Licht—Sensibilisiermittel enthaltenden Bindemittels auf die Innenseite der Böhrenfläche erforderlich, Dann wurden trockene Phosphorteilchen darübergestäubt, um eine dünne anhaftende Pulverschicht zu erzeugen. Die dünne Pulverschicht über der Schicht des sensibilisierten Bindemittels wird dann einem geeigneten Lichtbild, das aus einer Anordnung von Punkten besteht ausgesetzt, und das Material innerhalb des Bereiches der Punkte wird auf der Eohrenokerflaehe als unlösliche Harzbereiche polymerisiert?'.» an denen das Pulver anhaftet. Das verbleibende Material, das wasserlöslich ist, wird dann abgespült,

und es bildet sich ein Gitter isolierter Punkte in einer definierten Anordnung und an definierten Stellen auf der Vorderseite. Der Vorgang wird dann nochmals wiederholt, wobei das sansibilisierte Bindemittel und ein anderer Phosphor verwendet werden. Es wird eine neue Anordnung von Lichtpunkten auf die Oberfläche projeziert, um die Polymerisation des in anderen Bereichen als der ersten Gruppe von Punkten befindlichen Materials herbeizuführen. Der Vorgang wird dann ein drittes Mal wiederholt, wobei das sensibilisierte Bindemittel und ein dritter wiederum verschiedenartiger Phosphor verwendet werden. Die Stellen des polymerisierten Materials sind wiedjerum in anderen Bereichen angeordnete Dadurch wird eine fertige Beschichtung aus den Phosphoren über die zu beschichtende Vorderseite erzeugt, wobei die Schicht vorzugsweise die Stärke eines Teilchens besitzt. Da die drei eigenen Gruppen von Punkten jeweils aus einem Phosphor bestehen, der bei Erregung eine andere Grundfarbe abgibt, wird auf diese Weise die gesamte Oberfläche so präpariert, daß das ganze FärbSpektrum.wiedergegeben wird.

Derartige Verfahren sind außerordentlich kostspielig. Ferner ist das Verstäuben der Phosphore über die Röhrenfläche, was nebenbei eine Verschwendung an ulver darstellt, zeitraubend, und es ergibt sich infolgedessen eine geringe Produktivität. Weiter treten bei einem derartigen

■■.-.-'. .':■-.■■■ ^: -. - 4 0 09820/0901

Vorgehen häufig Röhrenflachen auf, die infolge ungleichmäßiger Beschichtung ausgeschieden werden müssen. Die "bei der Beschichtung verwendeten Phosphore sind außerordentlich teuer, und "bei der hohen Ausscheidungsrate werden erhebliche Mengen dieser teuren Phosphore verschwendet.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Beschichtung von Fernsehempfängerbildröhren zu schaffen, durch die die oben erörterten Schwierigkeiten und Nachteile überwunden werden. Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die rasch eine Schicht von Phosphorpulver auf Fernsehbildröhrenflächen aufgebracht werden kann, durch die das Phosphorpulver mittels elektrostatischer Kräfte auf die Röhrenfläche gerichtet und auf sie aufgebracht wird, durch die eine gleichmäßige Schicht auf der zu beschichtenden Oberfläche geschaffen wird, durch die derartige Oberflächen mit konstanten Merkmalen erzeugt werden, und die bei Betrieb und Verwendung von Pulvern wirksam sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Beschichtung von Röhrenflä*· chen zu schaffen, bei welchem ein sensibilisiertes Bindemittel zum Haftenbleiben des Phosphors auf der Röhrenfläche als Agens dient, um für die Fläche eine Oberflächenleitfähigkeit zu schaffen. Dies ist für die Aufnähme der elektrostatisch aufgeladenen Phosphorteilchen erforderlich.

009820/0901

~⁵~ 16K359

Gemäß einer Form der Erfindung zur Beschichtungvon Färb— fernsehröhrenflachen "besitzt die unbeschichtete Fläche ein sensibilisiertes Bindemittel, welches als gleichmäßige Schicht auf ihre zu beschichtende Oberfläche aufgebrächt ist ο Der aufzubringende pulverförmige Phosphor ist als Wirbelschicht vorhanden und es wird Luft durch diese hindurchgetrieben, so daß das Material verwirbelt wird unä eine Pulverwolke über'der Schicht bildet. Die Förderung der die Wirbelschicht bildenden Luft wird beendet, und es wird die. Fläche in die Wolke über der Puderschicht eingebracht. Dabei schaut die" zu beschichtende Fläche aufwärts, und die sensibilisierte Bindemittelschicht befindet sich in elektrischem Kontakt mit Erde. Eine Aufladeelektrode ist über der Röhrenfläche und in Abstand zu ihr angeordnet. Die Errichtung einer Potentialdifferenz zwischen der Elektrode und der Fläche lädt die Phosphorteilchen elektrostatisch auf und richtet sie unter Beschleunigung auf die sensibilisierte Schicht, wobei die JDeilchen ohnehin unter dem Einfluß der Schwerkraft aus der Wolke zur Ablagerung neigen. Greeigneterweise werden 'während d-er Aufbringung die Elektrode und die Röhrenfläche relativ zueinander bewegt.

Nachdem die Phosphorteilchen aufgebracht wurden) wird auf die beschichtete Oberfläche Ment durch Binenpunktierten Schirm projeziert, um das eeneifeiMeieri· BliisteX lau

■'.'. - ■■■■--■ ^- V "·- ---}^:~ y~^& - ■ OÖSt20/090t

aktivieren, das Bindemittel unter den "beleuchteten Punkten zu polymerisieren, und dabei zu bewirken, daß die aufgebrachten Phosphorteilchen an den Punkten an die Röhrenoberfläche gebunden werden. Nach einer solchen Polymerisation werden das nichtpolymerisierte Bindemittel und die Phosphorteilchen, die sich in Bereichen außerhalb der Punkte befinden, von der Oberfläche entfernt, indem diese mit einer Lösungsflüssigkeit gespült wird, Die Anwendung eines sensibilisierten Bindemittels, die Aufbringung von Phosphorpulver und die Polymerisation werden zweimal wiederholt, wobei jedesmal ein verschiedener Phosphor und verschiedene Punktstellen verwendet werden. Dies ergibt eine fertige Beschichtung, die aus einer dreifachen Anordnung von sich nicht überschneidenden Punkten besteht. Die Punkte sind gleichmäßig über die Röhrenoberfläche verteilt, wobei jeder Punkt eine gleichmäßige Dicke des Phosphors aufweist.

Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung sind aus der nächfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung ersichtlich.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß Erfindung, wobei die Röhrenfläche zur Beschichtung an Ort und Stelle gebracht ist.

Fig· 2 ist ein Teilschnitt durch die Vorrichtung, wobei

— 7 —

Ö09I2Q/ÖI03

die Röhrenflache aus der Beschichtungskaminer ent-. fernt ist, _s ^;

Fig. 3 ist eine geschnittene Drauf sieht aujLjcLie Vorrichtung, wobei der Schnitt:entlang der iinie 3-3 in Pigο 1 gelegt ist.

Pig, 4 ist eine Ansicht der Pördertrageinrichtuhg.

Bei der Herstellung von Bildröhren für larbfernsehempfanger wird eine Schicht von Phosphoren auf die Röhren aufgebracht. Die Schicht, die im wesentlichen nurdie Dicke, eines Teilchens aufweist, wird aus Phosphoren gebildet, welche eine Teilchengröße von ungefähr 3 Mikron aufweisen, und die bei Beschüß mit Elektronen sichtbare rote, blaue und grüne Phosphoreszenz erzeugen.

Um eine derartige Beschichtung zu erzeugen, wird die Röhr.enflache IO gereinigt, und es Avird auf die entweder durch Sprühen, Bürsten, Schlemmen oder einen ähnlichen Vorgang eine polare Bindemittellösung, die ein wässerlösliches, licht-äktivierbares Sensibilisiermittel enthält, aufgebracht. Vorzugsweise enthält diese Lösung Ungefähr 3$ Polyvinylalkohol und ungefähr 1/2 fS eines Ghromsälzes wie Ammoniumdichromat, welches in Isopropylalkohol und Wasser, die ein Verhältnis 1 : 1 besitzen, gelöst ist,* Der Polyvinylalkohol dient als Bindemittel für die auf-

009*20/0903 -a--'--". ■"

zubringenden Phosphore. Das Chromsalz, das zusätzlich lichtempfindlichkeit ergibt, wirkt mit den polaren lösungsmitteln, Isopropvlalkohol und Wasser, zusammen, um die leitfähigkeit der lösung, während sie sich in nassem oder teilweise getrocknetem Zustand befindet, zu erhöhen, und dabei der beschichtenden Oberfläche einen spezifischen Oberflächenwiderstand in der Größenordnung zwischen ca. 10 bis 10 Ohm zu geben. Nachdem die lösung gleichmäßig innen auf die Röhrenfläche aufgebracht wurde, kann sie bis zum Erreichen-eines klebrigen Zustandes trocknen» Die Röhrenflache ist dann für die Aufbringung des ersten Phosphors fertig, Sie wird in die in" Figo 1 gezeigte Beschichtungsvorrichtung in die in Fig. 2 gezeigte Stellung eingebracht.

Wie gezeigt, besitzt die Beschickungsvorrichtung, eine Kammer 11, die aus vier miteinander verbundenen und sich von einer Bodenwand 13 aufwärts erstreckenden Seitenwänden 12 aus elektrisch "isolierendem Material besteht. Um die Kammer 11 erstreckt sich ein Außenmantel 14, der aus elektrisch isolierendem Material gebildet ist und von vielen Füßen 15 getragen wird» Ein paar Arme 16 erstreckt sich durch den Mantel 14, um die Kammer 11 in Abstand von dem Mantel zu halten* Der Mantel fängt dabei alles Phosphorpulver auf, das über die oberen Ränder der Kammer gerät. Wie gezeigt, ist das obere Ende des

- 9 009820/0901

Mantels 14 etwas über die Enden der Kammerwände 12 hinausgezogen, und das untere Ende17 des Mantels weist eine kegelstumpfförmige Sestalt zum Sammeln des Pulvers im Mantel auf. Am Boden des Mantels ist zur Beförderung nichtabgeschiedenen-Pulvers von dem Mantel zu einem Sammelbehälter 19 ein Lüfter 18 eingebaut ₀

Ein ebenso aus isolierendem Material bestehender' Arm 20 ragt von dem Mantel 14 aufwärts und erstreckt sich quer über die Kammer 11. An dem Arm ist eine Stange 21 aus leitendem Material einstellbar angebracht, an welcher ein Druckluftantriebsmotor 22 angebracht, ist. An der drehbaren Welle des Druckluftmotors 22 ist ein Aufladungselektrodensystem; 23 befestigt, das aus einer Vielzahl von sich von einem ebenen Rahmenteil nach außen erstreckenden Spitzen besteht.Die Elektrode besitzt die gleiche Ebene Form wie die zu beschichtende Rölirenflache» In der gezeigten Ausführungsform ist dies eine.im wesentlichen quadratische lorm_c Die Stange 21 ist elektrisch mittels einer Befestigung 24 und eines Drahtes 25 an eine Hochspannungsversorgung 26 angeschlOBsen, deren anderes Ende etwa bei 27 geerdet ist. Auf die Betätigung des Motors und die Erregung der Hcohspannungsversorgung 26 hin, wird die gtektvode 23 elektrischin- Bezug auf Erde aufgeladen und wird dann bezüglich der Kammer 11 gedreht.

' ■"■-/■- 10 - ;

In einer Wand 12 der Kammer 11 ist eine Öffnung 28 ausgebildet. Die Öffnung ist oberhalb von der Pulverschicht angeordnet und ist groß genug und so ausgeformt, daß die Röhrenfläche 10 in waagerechter Stellung durch sie hindurchpaßt· In der entsprechenden Umgebungswand 14 ist eine ähnliche Öffnung 29 mit geringfügig größeren Abmessungen vorgesehen.

An der Seite der Umhüllung mit Öffnungen 28 und 29 ist ein Tragteil 30 befestigt, welches einen Tragrahmen bildet. An den Seitenteilen dieses Rahmens sind zwei Gruppen von Rollen 31 und zwei Gruppen von Rollen 32 befestigt. Diese Rollen tragen den Tragwagen 33 £ür die Röhrenfläche. Die Rollen 31 sind oberhalb und unterhalb von Winkelseitenschienen des Wagens 33 angebracht, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Rollen bei 32 sind Einzelrollen, die die Winkelschiene nur von unten.ähnlich der unteren Rollen 31 stützen. Der Wagen kann so aus der in Pig. 2 gezeigten Stellung in die in Fig. 1 gezeigte Stellung bewegt werden, ohne daß er irgendwo anstößt.

Der Wagen ist an seinem einen Ende mit einer Querschiene 35 versehen und an seinem anderen Ende mit einer flexiblen, dünnen Metallplatte 36 versehen. Zweckmäßigerweise ist an dem Wagen eine andere, ähnliche Platte 37 be-

- 11

©0S82Q/09Ö3

festigt. Die Größe der- Platten 36 und 37 ist so bemessen, daß sie die Öffnung 28 Von entgegengesetzten Seiten der Wand 12 verschließen, wenn sich der Wagen wie in J¹Ig. 1 ganz rechts befindet bzw. sich der Wagen wie in Mg. 2 ganz links befindet. An dem Wagen 33 ist eine dritte flexible, Platte 38 ift einer Stelle befestigt, daß durcli die Platte die Öffnung 29 in der Wand 14 verschlossen wird, wenn sich der Wagen ganz rechts befindet. Die Abmessungen dieser Platte sind 'geringfügig größer als die Abmessungen der Öffnung 29. -

An der Kammer 11 ist über der Bodenwand 13 eine luftdurchlässige Platte 41 befestigt, die die aufzubringenden Phosphorteilchen 42 trägt. Durch einen mit einer Druckluftleitung 45 verbundenen Lufteinlaß 44 wird in die Kammer 43 zwischen der Bodenwand 16 und der Platte 41 Luft eingebracht ο -Die Luft bewegt sich von der Kammer 43 durch die Platte. 41 aufwärts, um die Phosphorteilchen 42 knapp über der Platte zu halten und dabei eine Wirbelschicht von Teilchen zu erzeugen. Durch Erhöhen der Einflußmenge am Einlaß 44 strömen die Teilchen von der Schicht in der Kammer nach oben, und bilden eine Wolke. Die Wolke besitzt eine wesentlich geringere Teilchendichte als die Schicht und erstreckt sich von der Schicht bis zur oberen Öffnung der Umhüllung 11. Das Ausmaß des Strömens/hängt von der Eihflußinenge am "Einlaß_a:.44 ab.Die Wolke strömt über die

_: ' ,,-. ■ ^; ■_■■■:.- 12 -

009820/0901 '

16K359

Seitenwände 12 und schlägt sich im Raum zwischen den Wänden 12 und 14 nieder. Von dort wird sie wieder durch den lüfter 18 und die Sammeleinrichtung 19 gesammelt.

Wenn sich der Wagen in der Stellung ganz links "befindet, wird die Röhrenfläche auf die die Alkohollösung aufgebracht wurde, auf dem Wagen 33 angeordnet, wie es in Pig. 2 gezeigt ist. An dem Wagen ist ein Federbügel 39 befestigt und so angeordnet, daß ein elektrischer Kontakt zwischen f der Schicht auf der Fläche und dem Wagen hergestellt wird, wenn die Fläche unter den Bügel geschoben ist. Der Wagen ist wie etwa bei 40 geerdet·

Wenn die Wolke von Phosphorteilchen zur oberen öffnung der Umhüllung 12 geströmt ist und entsprechend gleichmäßig in dem Raum über der Schicht geworden ist, wird die Verwirbelungsluft abgesperrt und der Wagen wird mit der auf ihm befindlichen. Röhrenfläche nach rechts bewegte Wenn die Fläche in der Kammer 11 angeordnet ist, wird an die Elektrode 23 Hochspannung angelegt. Die Spannung ist negativ und liefert einen Durchschnittsspannungsgradieiiten zwischen den Spitzen der Elektrode 23 und der Röhrenfläche von wenigstens 2 KV/cm. Nachdem die Schicht auf der Röhrenfläche geerdet ist und die Elektrode aufgeladen ist* nehmen die in der Wolke aus der Schicht befindlichen Phosphorteilchen, die sich in dem zwischen der Elektrode und der

■ - 13 - ■ 009820/0901

Röhrenflache erstreckenden Feld befindejfai, eine elektrostatische Ladung an, und werden von der Röhrenflache angezogen und auf sie aufgebracht. Durch Drehen der Elektrode wird zwischen dem Kopfnund der Röhrenfläche ein gleichmäßiger Spannungsgradient erzeugt, damit auf der Röhrenfläche ein gleichmäßiger niederschlag von Phosphorteilchen erfolgt. . ■

Phosphorteilchen, die zur Wolke vor der Einführung der Fläche zerstäubt wurden, strömen auch in den Raum zwischen der Kammer 11 und dem Mantel 14 und können in dem Behälter 45 rückgewonnen werden.

Ein Beispiel des Aufbringungsvorganges gemäß Erfindung kann wie folgt besehrieben werden? Die Innenseite einer 28 cm-Röhrenflache wurde gereinigt und dann mit dem sensibilisierten Bindemittel gewaschen. Danach, wurde sie 6 Minuten lang bei einer relativen Feuchtigkeit von 40$ und einer Raumtemperatur von 27 C getrocknet. Sie besaß dann einen klebrigen Zustand« Die Fläche wurde dann auf dem Wagen 33 außerhalb der Kammer 11 angeordnet. Die Kammer besaß eine Länge und Breite von 30, 5 cm und eine Gesamthöhe von 38 cm. Die Platte 42 "befand sich 12,7 em über der Bodenwand 16 der Kammer. Die,.Stifte des Elektro denkopfes 23 befanden sich 2_#5 ora über der Oberseite der j

^ 14 -

Kammer 11. Wenn die Fläche in die Kammer bewegt wmrde, befand sie sich 10,2 cm über der porösen Platte 42. Dadurch betrug der Zwischenraum zwischen der Elektrode und der Röhrenfläche 30,5 cm. Die Elektrode wurde mit 90 Umdrehungen pro Minute gedreht, und die Iiuft strömte in die Kammer 43 mit einer Menge von 0,1415 m /min. (5c.f.m,)_o Sobald die Phosphorteilchen zur Füllung der Kammer 11 aufströmten und die Fläche eingebracht wurde, wurde die Elektrode auf 60 KV aufgeladen. Dadurch wurde eine gleichmäßige Schicht auf der Innenfläche der Röhrenfläche aufgebracht, und die Röhrenfläche wurde dann entfernt. Wenn eine dickere Schicht gewünscht wird, kann der Zyklus wiederholt werden. Wenn die gewünschte Schicht erreicht ist, kann die Fläche einem weiteren Behandlungsverfahren zugeführt werden.

Nach dem Aufbringen der Phosphorteilchen wird die Röhrenfläche 10 aus der Beschichtungskammer entfernt, und durch einen ein punktiertes Bild erzeugenden Schirm wird ein Lichtstrahl auf die beschichtete Oberfläche gerichtet. Das durch den Schirm verlaufende Licht polymerisiert den Polyvinylalkohol und fixiert die Phosphorteilchen als Schicht auf der Röhrenfläche innerhalb der punktförmig beleuchteten. Bereiche* Hach der Polymerisation wird die BesoMohtuiig mit einer geeigneten Lösung gespült, und der

niöht-polymerisierte folyvinylalkohol und die Phosphorteilohen, die sieh nioht inneriialb der punktförmigen Be-

. - "."■ V- VV V- V V - 15 -

1614358

reißhe befinden, werden weggespülte

Fach der Trocknung der punktföriäigen Beschichtung wird eine zweite Schicht der Bindemittellösung darüber aufgebracht. Der Aufbringungsvorgang wird in der bereits beschriebenen Weise in einer anderen Wirbelkammer wiederholt, die mit einem Phosphor einer anderen Farbphösphoreszenz beschickt ist. Nach der Aufbringung wird der Polyvinylalkohol in der Bindemitte11οsung durch Projektion eines Dicht Strahls durch eineifc zweiten ein punktiertes Bild erzeugenden Schirm und auf die beschichtete Oberfläche polymerisiert. Das punktförmige Muster dieses Schirms ist von dem punktförmigen Muster des anderen Schirm abgesetzt, wodurch die zweite Schicht der Bindemittellösung in punktförmigen Bereichen neben den polymerisierten Punkten der ersten Aufbringung polymerisiert· Auf diese Weise wird eine doppelte, sich nicht überlappende Anordnung von Punkten des ersten und des zweiten Phosphors auf der Eöhreftfiäehe. fixiert*

der Troeknijng dies&r zweiten Schicht wird die Folge wiederholt, _swobei eine dritte Schicht von Bin-

verwendet wird und ein dritter Phosphor tm ©toter- dr-itten Kammer a,ufgebracht wird, die wiederum ■Βά.% einem WimWjßmt: anderer Farbphösphoreszenz beschickt

owit.o/o-eot

ist. Nach dem Aufbringen des dritten Phosphors wird der Polyvinylalkohol in der dritten Schicht der Bindemittellösung durch Projektion eines Lichtstrahls durch einen dritten ein punktiertes Bild erzeugenden Schirms und auf die "beschichtete Öberflache polymerisiert. Das Punktmuster in dem dritten Schirm ist von den ^unktmustern des ersten und des zweiten Schirms abgesetzt, wodurch die dritte Schicht der Bindemittellösung in den punktförmigen Bereichen neben den polymerisieren Punkten der ersten und der zweiten Aufbringung polymerisiert wird. Auf diese Weise wird eine fertige Beschichtung erzeugt, die eine dreifache Anordnung von nichtuberlappenden Punkten aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten auf der Röhrenfläche fixierten Phosphor aufweist.

Wie oben erläutert wurde, erfordert die Herstellung von Bildröhren für Farbfernsehempfänger die Verwendung von drei verschiedenen Phosphoren, deren Teilchen auf der Röhrenflache in einer Dreifachanordnung von Nebeneinander befindlichen, nichtuberlappenden Punkten angebracht sind. Bei der Herstellung von Bildröhren für Schwarz-Weiß-Fernsehempfänger braucht nur ein Phosphor verwendet zu werden» Dabei ist es nicht erforderlich, diesen in einem punktförmigen Muster auf die Röhrenfläche aufzubringen, er muß nur in einer gleichmäßig dünnen Schicht auf die Röhrenfläche aufgebracht werden. Deshalb ist eine einmalige

- 17 -

009820/0903

-it- ■· 16U359

Anwendung der Bindemittellösung und die elektrostatische Aufbringung von nur einem Phosphor bei der Herstellung derartiger Bildröhren erforderlich. Da weiterhin bei derartigen Röhren der' Phosphor kein Punktmuster besitzen muß, wird die ganze aufgebrachte Schicht direkt auf sie projeziertem. Licht ausgesetzt, und es werden keine bilderzeugenden Schirme benötigt*

Die gleiche Technik kann in ähnlicher Weise dazu verwendet werden, eine gleichmäßige Pulverschicht auf irgendeiner

flachen Oberfläche zu erzeugen,indem die.-"Platte an die won der Röhrenfläehe eingenommenen Stelle angeordnet wird. Die Pulverstoffe brauchen keine Phosphore zu sein, sie können vielmehr irgendein feines Pulver sein, dasverwirbelungsunfähig ist. Die Oberfläche braucht nicht nichtleitend zu sein, sondern sie kann in gleicher Weise aus Metall hergestellt sein«,In diesem lall braucht die Adhäsionsflüssigkeit keine elektrische Leitfähigkeit zu besitzen. Wenn eine gleichmäßige Schicht erforderlich ist, braucht die Bindemittelschicht keine pnotoehemischen Eigenschaften zu besitzen, sie kann vielmehr einfach durch Trocknen gehärtet werden, um die Teilchen an die Oberfläche zu binden,

Wenn die durch einen einzigem Aufbringvorgang aufgebrachte Schicht nicht ausreicht, kann die Fläche o'dei· Oberfläche

einer weiteren Behandlung unterzogen werden. Sie wird dazu aus der Kammer entfernt, die Pulverwolke wird wieder erzeugt, indem die Verwirbelungsluft angeschaltet und abgeschaltet wird, und die Fläche wird wieder in die Kammer eingebrachte

Nach, der Beschreibung wurde die Elektrode relativ zur feststehenden Röhrenfläche gedreht« Selbstverständlich kann die Elektrode feststehend sein. Selbstverständlich kann auch eine Aufbringung ohne Anwendung eines elektrischen Feldes erreicht werden, indem alle Stufen gemäß Erfindung mit Ausnahme des Anlegens des Feldes durchgeführt werden. Der niederschlag kann auch durch die Schwerkraft aus der Pulverwolke erreicht werden, wodurch die Phosphore auf der Fläche niedergeschlagen werden. Die Niederschlagsgeschwindigkeit ist in diesem Fall jedoch viel geringer-y

Der Einfachheit halber wurde in der Beschreibung angegeben, daß die Pulverteilchen in luft in Schwebe gehalten werden. Die Teilchen können Jedoch in einem anderen gasförmigen Medium als. Luft in Schwebe gehalten werden, und unter "Luft" iollen auch andere geeignete Grase verstanden sein*

00*820/0903

Claims

-;¹⁹ - 16

Pate η t ans ρ r ü eh. e %

Verfahren, zur Aufbringung einer Beschichtung aus Phosphorteilchen auf die Fläche einer Fernsehbildröhre, dadurch gekennzeichnet, daß ein sensibilisiertes, leitendes Bindemittel auf die zu beschichtende Röhrenfläche aufgebracht wird, daß eine Wolke der in Gas suspendierten Teilchen gebildet wird, daß die Röhrenfläche in den unteren Bereich dieser Wolke eingebracht wird, wobei die Bindemitteloberfläche nach aufwärts schaut, daß-ein- elektrostatisches Feld zwischen der Röhrenfläche und einer bei der Wolke befindlichen Elektrodenanordnung aufgebaut wird, daß die Teilchen elektrostatisch aufgeladen werden, daß die Teilchen nach abwärts auf das Bindemittel niedergeschlagen werden, daß das Bindemittel aktiviert wird, um die niedergeschlagenen Teilehen auf der Röhrenoberfläche festzuhalten, und daß das nichtaktivierte Bindemittel und die nichtfestgehaltenen Teilehen entfernt werden. - -.- .- -'.■■■··' ■ "

2* Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Bindemittel ein durch licht·aktivierbares Sensibilisierungsmittel enthält, und daß die beschichtete Röhrenoberflache zur Aktivierung einer lichtquelle ausgesetzt wird, um das Bindemittel zu polymerisieren.

■ . -■ ...■ ; ; '■■ . V ^ . V — 2Q -

009820/0 903

1614353

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,.daß das Bindemittel wasserlöslich ist, und daß TDeIm Entfernen des nichtpolymerisierten Bindemittels die beschichtete Rökrenoberflache mit Wasser abgespült wird_e

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische PeId nickt vorhanden ist, während eine Wolke aus den Teilchen gebildet wird. ,

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel vor dem Einbringen der Fläche in die Teilchenwolke in einen klebrigen Zustand getrocknet wird.

6. Verfahren zur Aufbringung einer Beschichtung aus Phosphoren auf eine Fernsehröhrenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserlösliches Bindemittel, welches ein licht-aktivierbares, sensibilisiertes Mittel enthält, auf die zu beschichtende Röhrenoberfläche aufgebracht wird, daß das Bindemittel bis zum Erreichen eines klebrigen Zustandes getrocknet wird, daß die Phosphore in einem. G-as suspendiert werden, was durch den Durchlauf eines Luftstroms durch eine Schicht der Phosphore bewirkt wird, daß die Förderung des die Suspension bildenden Luftstroms aufhört, daß die Röhrenfläche in die Gassuspension eingebracht wird, daß die Teilchen elektrostatisch auf-

geladen und die geladenen Teilchen auf das Bindemittel 009820/0903

1014359

aufgebracht werden, daß die' beschichtete Röhrenoberfläche einer lichtquelle zur Aktivierung des Sensibilisiermittels und zur Polymerisierung des Bindemittels ausgesetzt wird, damit die abgesetzten leuchen auf der Röhrenfläche angebracht werden, und daß die beschichtete Röhrenoberfläche mit Wasser gespült wird, um das nichtpolymerisierte Bindemittel und die nicht angebracht en leuchen zu entfernen.

7. Verfahren zur Aufbringung einer Beschichtung von Phos— phoren auf eine PernsehbildrÖhrenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht polarer Bindemittellösung auf die zu beschichtende Röhrenoberfläche aufgebracht wird, daß die Iiösung bis zum Erreichen eines klebrigen Zustandes getrocknet wird,, daß die Röhrenfläche in Abstand au der Elektrodeneinrichtttng eingebracht wird, daß. eine Wolke von Phosphorteilchen^unterhalb der Elektrodenanordnung und zwischen der Elektrodenanordnung und der RÖhrenflache er-'zeugt wird, daß zwischen der Elektrodenanordnung und der Röhrenfläche eine elektrische Potentialdifferenz erzeugt wird, um die Seilehen elektrostatisch aufzuladen und diese auf der Schicht des Bindemittels abzusetzen* daß die Schicht des Bindemittels zur Aufbringung der auf der Röhremflache ,abgelagerten Seilchen polymerigiert wird, daß iie iiißiitpöl^merisierte Schicht des Bindemittels -älf.---2ii<3h.1rä^lKfgei)E'aohte3i Seilchen entfernt werden.

INSPECTS^ ' " - -.22 -

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittellösung auf der Oberfläche der Röhre einen Oberflächenwiderstand in der Größenordnung zwischen 10 und 10 Ohm liefert, und daß zwischen der Elektrodeneinrichtungund der Röhrenfläche ein Spannungsgefälle von mindestens 2 KV/cm besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodeneinrichtung und die Röhrenfläche gegeneinander bewegt werden, während die Teilchen aufgebracht werden.

10. Verfahren zur Aufbringung einer Schicht aus Phosphorteilchen auf eine Fernsehbildröhre, dadurch gekennzeichnet, daß ein sensibilisiertes Bindemittel auf die zu be-. schichtende Röhrenfläche aufgebracht wird,daß eine Wirbelschicht aus Teilchen gebildet wird, die in Gas in der Schwebe gehalten werden, wobei sich oberhalb der Wirbelschicht eine weniger dichte Wolke von Teilchen befindet, daß die Röhrenfläche in der Wolke nahe ihrem unteren Bereich eingesetzt wird, wobei die Oberfläche des Bindemittels.nach oben schaut, daß ein elektrostatisches Feld zwischen der Röhrenfläche und einer llektrodeneinrichtung oberhalb der Wolke erzeugt wird, wodurch die Teilchen elektrostatisch aufgeladen werden und auf das Bindemittel niedergeschlagen werden, daß das Bindemittel zur Aufbringung der abgesetzten Teilchen auf die Röhren-

- 23 -

0ÖJ82Q/0S0I

fläche aktiviert wird, und daß das nichtaktivierteBindemittel und die nichtaufgebrachten Teilchen entfernt werden. : "■--.-"

11. Verfahren zur Aufbringung einer Gruppe von getrennt und einzeln angeordneten Punktenvon Phosphorpulvern auf einer Fernsehröhrenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schicht eines polymersierbaren Bindemittels auf die zu beschichtende Röhrenfläche aufgebracht wird, daß eine Wolke γόη Teilchen eines ersten -Phosphors über der Röhrenflache gebildet wird, daß ein elektrostatisches Feld zwischen der RÖhrenflache und einer Elektrodeneinrichtung über der Wolke errichtet wird, durch das die Teilchen elektrostatisch geladen werden und auf der ersten Bindemittelschicht niedergeschlagen werden, daß die erste Bindemittelschicht in einem ersten Muster punktförmiger Flächen zur Aufbringung der abgesetzten Teilchen in dem ersten punktförmigen Flächenmuster auf der Röhrenfläche polymerisiert wird, daß die erste Bindemittelschiohtund die Teilchen außerhalb der punktfÖrmigen Flächen entfernt werden, daß eine zweite Bindemittelschicht auf die Röhrenfläche aufgebracht wird, daß eine Wolke von feilchen eines zweiten Phosphors über der Röhrenfläche gebildet wird, daß ein elektrostatisches Feld zwischen der Röhrenfläche und einer Elektrodeneinrichtung über der Wolke errichtet wird, ^c-^; durch das die Teilchen elektrostatisch aufgeladen und

• BAD GftJGiNAL ~ ^?Λ OQ9820/Q9Q3

auf der zweiten Bindemittelschicht niedergeschlagen werden, daß die zweite Bindemittelwchicht in einem zweiten Muster punktförmiger Flächen polymerisiert wird, um die niedergeschlagenen Teilchen des zweiten Phosphors in einem zweiten Punktmuster auf die Röhrenfläche aufzubringen, welche von den ersten punktförmigen Flächen auf der Röhrenflache abgesetzt sind,, daß die zweite Bindemittelschicht und die Teilchen des zweiten Phosphors außerhalb der zweiten punktförmigen Flächen entfernt werden, daß eine dritte Bindemittelschicht auf die Röhrenfläche aufgebracht wird, daß eine Wolke aus Teilchen eines dritten Phosphors über der Röhrenfläche gebildet wird, daß zwischen der Röhrenfläche und einer Elektrodeneinrichtung über der Wolke ein elektrostatisches Feld errichtet wird, daß die Teilchen elektrostatisch aufgeladen und auf der dritten Bindemittelschicht niedergeschlagen werden, daß die Schicht des dritten Bindemittels zu einem Muster dritter punktförmiger Flächen , welche von den ersten und zweiten punktförmigen Flächen abgesetzt sind, zur Aufbringung der abgesetzten Teilchen des dritten Phosphors in den dritten punktförmigen Flächen auf der Röhrenfläche polymerisiert wird, und daß die Schicht des dritten Bindemittels und die Teilchen des dritten Phosphors außerhalb der punktförmigen dritten Flächen entfernt werden.

12« Verfahren zur Aufbringung von Pulverteilchen auf eine

-25 -

0$9820/0S93

- .Oberfläche, dadurch gekennzeichnet j daß ein anhaftender Film auf die Oberfläche aufgebracht wird,- daß eine Wolke des Pulvers in einer Kammer über einer Schicht' des Pulvers gebildet wird, indem ein Gasstrom durch die Schicht strömt, daß das Strömen des Gases beendet wird, daß die Oberfläche mit ihrer anhaftenden Schicht nach oben in die Kammer in den unteren Bereich der Wolke und unter eine elektrostatische Ladungselektrode gebracht wird, daß ein elektrostatisches Feld zwischen der Oberfläche und. der Elektrode errichtet wird, daß die -Teilchen in Richtung auf die Oberfläche beschleunigt werden, damit sie auf ihr niedergeschlagen werden, und daß die Oberfläche aus der Kammer zur weiteren Behandlung entfernt wird,

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche nochmals zur wiederholten Aufbringung von zusätzlichem Pulver in die Kammer eingebracht wird,

14» Vorrichtung zur Beschichtung eines Gegenstandes mit Pulverteilchen, dadurch gekennzeichnet_t daß eine Aufbringkammer vorgesehen ist, daß eine in der Kammer angebrachte, luftdurchlässige Platte vorgesehen ist, die eine Schicht von. Teilchen in der Kammer trägt, daß eine über dei Kammer gehaltene BlektrodeneinriGhtung vorgesehen ist, daß eine· Einrichtung zum Antreiben von Gas durch die Platte zur Bewegung von !Teilchen naoh aufwärts zuj· Oberseite der

^; / '■".'■■" ; ■-,'.■ V ; : "'■ . ■ ■;,-■■ ::'-■ ■-■ ~ — 26 ~ '

Kammer zur Bildung einer Wolke in ihr vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zum Abstellen des die Wolke bildenden Gasstromes vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zum Ein-r bringen in die und Tragen des Gegenstandes in der Kammer unterhalb der Elektrodeneinrichtung und über der Schicht vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur Errichtung eines elektrostatischen Feldes zwischen der Elektrodeneinrichtung und dem Gegenstand vorgesehen ist, damit die Teilchen geladen und zum Niederschlag auf dem Gegenstand beschleunigt werden.

15· Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Gegenstand und die Elektrodeneinrichtung unter Einhaltung eines konstanten Abstands zwischen ihnen relativ zueinander zu bewegen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer am oberen Ende offen ist, und daß ein Mantel um die Kammer in Abstand zu ihr angeordnet ist, um die aus der Kammer austretenden, nicht niedergeschlagenen Teilchen zu sammeln.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel mit einem Sammelbehälter verbunden ist, und daß eine Einrichtung zum Befördern des im Mantel befindliehen Pulvers zu dem Behälter vorgesehen ist.

- 27 -

oftmo/οΐοΐ

,,.- : ■;■■ , ' Τ6Η359

x8o Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß die .Trageinrichtung- relativ zur Kammer so angeordnet ist, daß eine Beschichtungsstellung außerhalb der Kammer und eine Beschichtungsstellung innerhalb der Kammer gegeben ist«.

19. Vorrichtung zur Beschichtung eines" Gegenstandes mit Pulverteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufbringkammer vorgesehen ist, daß eine luftdurchlässige Platte vorgesehen ist, die in der Kammer befestigt ist und eine Schicht von Teilchen in der Kammer tragt, daß eine über der Kammer gehaltene Elektrodeneinrichtung vorgesehen ist, daß eine mit der Kammer verbundene Trageinrichtung für den Gegenstand vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zum Antreiben von luft vorgesehen ist, durch die die .Teilchen sich aufwärts zum oberen Teil der Kammer und zur Elektrodeneinrichtun^ bewegen,, daß um die Kammer in Abstand zu" ihr ein Mantel vorgesehen ist,, daß an dem Mantel eine Trageinrichtung für die Elektrode vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur Errichtung eines elektrostatischen Feldes zwischen der Elektrodeneinriehtung und einem Gegenstand auf der Trageinrichtüng vorgesehen ist, damit die Teilchen aufgeladen und auf dem Gegenstand niedergeschlagen werden.

2-0. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß

■..'■- .';"■. ";:-■■ ν ■ --28 -

009820/0903 ®

die Elektrode mit einem an der Trageinrichtung für die Elektrode befestigten Motor zur Drehung der Elektrode relativ zu dem--Gegenstand verbunden ist.

21. Vorrichtung .zur Beschichtung eines Gegenstandes mit Pulverteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine oben offene Aufbringungskammer vorgesehen ist, daß eine luftdurchlässige Platte vorgesehen ist, die in der Kammer befestigt ist und eine Schicht von Teilehen in der Kammer trägt, daß eine von der Kammer gehaltene Elektrodeneinrichtung vorgesehen ist, daß eine elektrisch leitende Trageinrichtung vorgesehen ist, die mit der Kammer verbunden ist, und mittels der der Gegenstand ergreifbar und über die Schicht bringbar ist, daß eine Einrichtung zum Antreiben von Gas durch die Platte vorgesehen ist, damit die Teilchen aufwärts zum oberen Ende der Kammer bewegt werden, daß eine Elektrodeneinrichtung vorgesehen ist, die zu dem oberen Ende der Kammer benachbart angeordnet ist, undndaß eine Einrichtung zur Errichtung eines elektrostatischen Feldes zwischen der Elektrodeneinrichtung und dem Gegenstand auf der Trag— einrichtung vorgesehen ist, damit die Teilchen aufgeladen und auf dem Gegenstand niedergeschlagen werden.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß um die Kammer im Abstand ein Mantel zur Sammlung nicht .niedergeschlagener Teilchen angeordnet ist«

- 29 009820/0903

;-"■ ^; ■ - ²⁹ - . 1814359

23. Vorrichtung zur Beschichtung eines Gegenstandes mit Pulverteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß. eine Aufbringkammer mit einem offenen oberen Ende vorgesehen ist, daß eine in der Kammer zum Tragen einer Schicht von Teilchen eine in der Kammer befestigte luftdurchlässige Platte vorgesehen ist, daß eine in der Kammer gehaltene Elektrodeneinrichtung vorgesehen ist, daß eineTrageinrichtung zum Tragen des Gegenstandes und zu seiner Bewegung durch eine geeignete Öffnung in die Kammer vorgesehen ist, daß eine Einrichtung von Treiben von Gas durch die Platte vorgesehen ist, um die Teilchen aufwärts zum oberen Ende der Kammer zu bewegen, daß eine mit der Trageinrichtung in Abhängigkeit von der Bewegung der Trageinrichtung wirkende und mit ihr verbundene Einrichtung zum: Verschließen der Öffnung vorgesehen ist, wenn die das Gas antreibende Einrichtung in Tätigkeit ist, daß eine zweite mit der Trageinrichtung in Abhängigkeit von der Bewegung der Trageinrichtung wirkende und mit der Trageinrichtung verbundene Einrichtung zum Verschließen der Öffnung vorgesehen ist, wenn die das Gas antreibende Einrichtung außer Tätigkeit ist, daß eine nahe dem oberen Ende der Kammer angeordnete Elektrodeneinrichtung vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur Errichtung eines elefctrostatischeh Feldes zwischen der Elektrodeneinrichtung und dem Gegenstand, in der Kammer vorgesehen ist, damit die Teilchen aufgeladen und auf den Gegenstand niedergeschlagen werden.

009820/0905