DE2107631C2 - Process for coating the concave inner surface of the domed faceplate of a cathode ray tube - Google Patents
Process for coating the concave inner surface of the domed faceplate of a cathode ray tubeInfo
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Description
Hauptmasse der hinfließenden Suspension. Auf diese Weise erfolgt die Ablagerung der Partikel gleichmäßiger über die gesamte Fläche des Schirmteils als beim Zurückfließen der Suspension in derselben Spur, in der sie zuvor hingeflossen war. Nach dem erfindungsgemä-Ben Verfahren beschichtete Leuchtschirme zeichnen sich daher durch eine gleichmäßigere Helligkeit über die gesamte Fläche des Schirmteils aus als Leuchtschirme, bei denen der Leuchtstoff nach den herkömmlichen Verfahren (also ohne sich kreuzende Suspensionsspuren) abgelagert worden ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, für welches im Anspruch 2 ein spezielles Ausführungsbeispiel angegeben ist, wird die Suspension in drei sich überkreuzenden Bahnen über die Innenfläche der Frontplattc geführt, und dadurch erhält man nicht nur eine sehr hohe Gleichförmigkeit der abgelagerten Leuchtstoffschicht bei gleichzeitig höherer Schichtdicke, also höherem Schirmgewicht, sondern außerdem führt eine derartige Ablagerung des I -euchtstoffes im Endeffekt zu einem weniger porösen Leuchtschirm. Main mass of the flowing suspension. To this In this way, the particles are deposited more evenly over the entire surface of the screen part than with The suspension flows back in the same track in which it previously flowed. According to the invention-Ben Luminescent screens coated with a process are therefore characterized by a more uniform brightness the entire surface of the screen part as fluorescent screens, in which the phosphor according to the conventional Process (i.e. without crossing traces of suspension) has been deposited. In the inventive The method, for which a special embodiment is specified in claim 2, the suspension guided in three intersecting tracks over the inner surface of the front plate, and thereby one obtains not only a very high uniformity of the deposited phosphor layer with a higher level of uniformity at the same time Layer thickness, i.e. higher screen weight, but also Such a deposition of the fluorescent substance ultimately leads to a less porous luminescent screen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the representations of an exemplary embodiment. It shows
Fig. 1 eine Schirittdarstellung einer Frontplatte mit ihrer Drehachse;Fig. 1 is a Schiritt representation of a front panel with their axis of rotation;
F i g. 2 einen Grundriß der Innenseite einer Frontplatte mit Veranschaulichung bestimmter Einflußgrößen, die beim vorliegenden Verfahren zu beachten sind; undF i g. 2 is a plan view of the inside of a front panel with an illustration of certain influencing variables, which must be observed in the present proceedings; and
F i g. 3 vier die einzelnen Schritte des Verfahrens veranschaulichende Grundrißdarstellungen der Innenseite einer Frontplatte.F i g. 3 four illustrating the individual steps of the method Plan views of the inside of a front panel.
Das Verfahren wird nachstehend in seiner Anwendung auf die Beschichtung der Innenfläche der Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre, speziell einer Farbfernsehbildröhre erläutert Dabei werden drei getrennte Suspensionen oder Aufschlämmungen, die je einen anderen von drei verschiedenen Leuchtstoffen enthalten, auf die Innenfläche der Frontplatte aufgetragen, und durch geeignetes Behandeln des so entstehenden Belages wird dann das gewünschte Leuchtstoffpunktraster oder -muster erzeugt.The method is described below in its application to the coating of the inner surface of the faceplate a cathode ray tube, especially a color television picture tube. Three separate ones are explained here Suspensions or slurries, each containing a different one of three different phosphors, applied to the inner surface of the faceplate, and the desired phosphor dot grid is then obtained by suitable treatment of the covering that is produced in this way or patterns generated.
Die Frontplatte wird auf einem Halter angeordnet, der drehbar und kippbar ausgebildet ist. Der Halter kann von Station zu Station transportiert werden, wo die verschiedenen Verfahrensschritte durchgeführt werden. Dabei wird zunächst eine Portion der jeweiligen Suspension in die Frontplatte eingebracht und der Halter nach einem vorgegebenen Programm gedreht und gekippt, damit die Oberfläche des Schirmteils der Frontplatte mit einem Leuchtstoffbelag beschichtet wird. Die Drehgeschwindigkeit und der Neigungswinkel der Drehachse werden so eingestellt, daß die Leuchtstoffsuspension spiralförmig um die Innenfläche des Schirmteils nach außen fließt, bis sie die gesamte Fläche bedeckt. Die Drehgeschwindigkeit, der Neigungswinkel der Drehachse und die Zykluszeit werden so programmiert, daß die aufgebrachte Suspension dann auf einer zweiten Spiralbahn, welche die erste kreuzt, wieder nach einwärts zurückfließt und schließlich auf einer dritten Spiralbahn unter Durchkreuzung der zweiten Spiralbahn wieder nach außen verteilt wird. Vorzugsweise wird dabei das Programm für die Beschichtung über eine zusätzliche Station durchgeführt, wenn mit einer automatisierten Vorrichtung gearbeitet wird.The front panel is arranged on a holder which is designed to be rotatable and tiltable. The holder can be transported from station to station where the various process steps are carried out will. First, a portion of the respective suspension is introduced into the front panel and the Holder rotated and tilted according to a predetermined program so that the surface of the screen part of the Front panel is coated with a fluorescent coating. The speed of rotation and the angle of inclination the axis of rotation are adjusted so that the phosphor suspension Spiral flows around the inner surface of the screen part to the outside until it covers the entire surface covered. The speed of rotation, the angle of inclination of the axis of rotation and the cycle time are programmed in such a way that that the applied suspension is then again on a second spiral path which crosses the first flows back inwards and finally on a third spiral path, crossing the second spiral path is distributed to the outside again. The program for the coating is preferably over carried out an additional station when working with an automated device.
F i g. 1 und 2 veranschaulichen einige der Prinzipien des vorliegenden Verfahrens. Die Frontplatte 21 ist typischerweise ein einstückiges, Glasteil mit einem Schirmteil 23, der im allgemeinen auf der Innenseite konkav gekrümmt, relativ flach und nichtporös ist und Seitenwandteilen 25, die längs der Ränder des Schirmteils 23 hochstehen und in einem Abschaielzrand 27 enden, der später mit dem Abschmelzrand des Trichteroder Konusteils des Röhrenkolbens verschmolzen wird. Der Schirmteil 23 ist im vorliegenden Fall rechteckig; er kann jedoch auch andere Formen haben, beispielsweise rund sein. Wenn die Frontplatte 21 in den Werkstückhalter der Beschichtungsmaschine eingesetzt ist wird sie um eine Achse 29 gedreht die senkrecht durch den Mittelteil der Innenfläche des Schirmteils 23 verläuft im vorliegenden Fall erfolgt die Drehung stets im Uhrzeigersinn, gesehen zur beschichteten Fläche; man kann aber auch mit Drehung im Gegenuhrzeigersinn arbeiten. Die Drehachse 29 kann in einem Neigungswinkel 31 zur Vertikalen (angedeutet durch die Linie 30) geneigt sein.F i g. 1 and 2 illustrate some of the principles of the present method. The faceplate 21 is typical a one-piece, glass part with a screen part 23 which is generally on the inside is concave, relatively flat and non-porous and Side wall parts 25, which stand up along the edges of the screen part 23 and end in a Abschaielzrand 27, which is later fused with the melting edge of the funnel or cone part of the tubular piston. The screen part 23 is rectangular in the present case; however, it can also have other shapes, for example be round. When the front panel 21 in the workpiece holder the coating machine is used, it is rotated about an axis 29 perpendicular through the The middle part of the inner surface of the screen part 23 runs in the present case, the rotation is always clockwise, seen to the coated surface; but you can also work with a counterclockwise rotation. The axis of rotation 29 can be inclined at an angle of inclination 31 to the vertical (indicated by the line 30) be.
In den Mittelteil des Schirmteils 23 wird eine Portion 33 der Suspension eingegeben, die dann durch Drehen und Kippen der Frontplatte 21 über die Innenfläche des Schirmteils verteilt wird. Mit »Portion« (33) ist hier eine Menge an Suspension bezeichnet die sich als Ganzes über die Fläche des Schirmteils mit einem Vorderrand oder -saum 34 bewegt und dabei eine Spur 35 aus Material hinter sich zurückläßt Die Portion 33 kann bei ihrer Bewegung über den Schirmteil Material aus zuvor hinterlassenen Spuren p.ufirehmen. Das zurückgelassene Material bewegt sich aufgrund der Schwerkraft allgemein nach unten, wie durch die Pfeile 32 angedeutet, so daß die Suspension sich konstant oder gleichmäßig über den Schirmteil verteilt, dabei die Ränder vorheriger Spuren auswischt und bis zu einem gewissen Maß in die Portion zurückfließt.A portion 33 of the suspension is introduced into the middle part of the screen part 23 and is then distributed over the inner surface of the screen part by rotating and tilting the front plate 21. "Portion" (33) here denotes a quantity of suspension which moves as a whole over the surface of the screen part with a front edge or hem 34 and leaves a trace 35 of material behind Part of the umbrella take material from previously left traces p.u. The material left behind moves generally downwards due to gravity, as indicated by arrows 32, so that the suspension is distributed constantly or evenly over the screen part, wiping out the edges of previous traces and flowing back into the portion to a certain extent.
Der Neigungswinkel 31 der Drehachse 29 und die Drehgeschwindigkeit werden so gewählt, daß sich die gewünschte Verteilung ergibt. Das Drehen der Frontplatte hat die Wirkung, daß das Beschichtungsmaterial auf die hohe Seite der Frontplatte hinauf und, bei genügend großer Drehgeschwindigkeit, auf der anderen Seite hinunterfließt. Die Schwerkraft, die sich bei großen Neigungswinkeln erhöht, bewirkt, daß das nachgeschleppte Material (und die Portion) nach unten fließt. Bei der Programmierung werden diese beiden Faktoren so miteinander kombiniert, daß die Portion, die hauptsächlich aus überschüssiger Suspension besteht, zunächst nach außen gegen die Ränder des Schirmteils 23, dann nach innen und schließlich wieder nach außen befördert wird. Im allgemeinen wandert mit sich vergrößerndem Neigungswinkel 31 die Portion vom Mittelteil zu den Rändern des Schirmteils 23. Außerdem hat die Erhöhung der Drehgeschwindigkeit eine solche Wanderung der Portion vom Mittelteil zum Rand zur Folge. Wenn man z. B. bei unverändertem Neigungswinkel 31 die Drehgeschwindigkeit verlangsamt, wandert die Portion nach innen. Wenn man dagegen bei gleichbleibender Drehgeschwindigkeit den Neigungswinkel 31 vergrößert, wandert die Portion nach außen.The angle of inclination 31 of the axis of rotation 29 and the speed of rotation are selected so that the desired distribution results. Rotating the faceplate has the effect that the coating material up to the high side of the front panel and, if the rotation speed is high enough, on the other side flows down. The force of gravity, which increases at large angles of inclination, causes the towed Material (and serving) flows downwards. When programming these two factors are considered combined so that the portion, which consists mainly of excess suspension, initially conveyed outwards against the edges of the screen part 23, then inwards and finally outwards again will. In general, as the angle of inclination 31 increases, the portion moves from the middle part to the edges of the screen part 23. In addition, the increase in the rotational speed has such a migration the portion from the middle part to the edge. If you z. B. with unchanged angle of inclination 31 If the speed of rotation slows down, the portion moves inwards. If, on the other hand, the same Rotation speed increases the angle of inclination 31, the portion migrates outward.
Die Viskosität, das spezifische Gewicht und andere Faktoren beeinflussen den optimalen Neigungswinkel 31 der Achse 29, die Drehgeschwindigkeit und die gesamte Beschichtungszeit. Geeignete Leuchtstoffsuspensionen sind in den USA-Patentschriften 32 69 838 und 33 13 643 beschrieben. Sie haben gewöhnlich Viskositäten im bereich von 25 bis 75 Centipoise.The viscosity, the specific weight and other factors influence the optimal angle of inclination 31 of the axis 29, the speed of rotation and the total coating time. Suitable phosphor suspensions are described in U.S. Patents 3,269,838 and 3,313,643. They usually have viscosities in the range of 25 to 75 centipoise.
Fig. 3 veranschaulicht in vier Darstellungen die Schritte des vorliegenden Verfahrens. Im Schritt (A) wird eine Menge an Suspension in den Mittelteil der innenfläche des Schirmteiis 23 eingegeben, so daß eine3 illustrates the steps of the present method in four representations. In step (A) an amount of suspension is introduced into the central part of the inner surface of the screen part 23, so that a
Portion 33 entsteht, die unter Zurücklassung einer Spur 35 in diesem Bereich rotiert. Während dieses Schrittes oder nach seiner Beendigung wird veranlaßt, daß die Portion 33 nach außen zu den Rändern des Schirmteils 23 wandert, wie durch die gestrichelte Spirale 37 in F i g. 3, Schritt (B), angedeutet. Sodann, im Schritt (C). wird veranlaßt, daß die Portion 33 nach innen zum Mittelteil des Schirmteils zurückwandert, wie durch die gestrichelte Spirale 3!) angedeutet. Im Schritt (D) wird veranlaßt, daß die Portion 33 wieder zu den Rändern der Schirmfläche nach außen wandert, wie durch die gestrichelte Spirale 41 angedeutet. In diesem letzten Schritt wird das Suspensionsmaterial gut über die Oberfläche des Schirmteils verteilt, und der Vordersaum 34 der Portion nimmt eine Form an, die anders ist als in den Schritten (B) und (C). Portion 33 is produced, which rotates leaving a track 35 in this area. During this step or after its completion, the portion 33 is caused to migrate outwardly to the edges of the screen portion 23, as indicated by the dashed spiral 37 in FIG. 3, step (B) indicated. Then, in step (C). This causes the portion 33 to migrate back inward to the central part of the umbrella part, as indicated by the dashed spiral 3!). In step (D) the portion 33 is caused to migrate outward again to the edges of the screen surface, as indicated by the dashed spiral 41. In this final step, the suspension material is well distributed over the surface of the screen portion and the front seam 34 of the portion takes on a shape different from steps (B) and (C).
Die nachstehenden Ausführungsbeispiele des Verfahrens werden einem vorbekannten Verfahren gegenübergestellt, bei dem eine Menge an Suspension in den Mittelteil der Innenfläche des Schirmteils bei im Winkel von ungefähr 17° zur Vertikalen geneigter Drehachse eingegeben wird. Das Eingeben dauert ungefähr 6 Sekunden lang, bei einer Drehgeschwindigkeit des Schirmteils von ungefähr 20 U. p. M. (Umdrehungen pro Minute). Am Ende des Eingebens wird die Achse in ungefähr 5 Sekunden auf ungefähr 27° gekippt und die Drehgeschwindigkeit auf ungefähr 11 U. p. M. erniedrigt. Dieser Winkel und diese Geschwindigkeit werden ungefähr 11 Sekunden lang beibehalten, und anschließend wird die überschüssige Suspension entfernt. Bei diesem bekannten Verfahren bildet die eingegebene Suspension eine Portion oder »Pfütze« im Mittelteil des Schirmteils, von wo aus sie sich bei fortschreitender Drehung und Kippung nach den Rändern verteilt.The following exemplary embodiments of the method are compared with a previously known method, in which a lot of suspension in the middle part of the inner surface of the screen part at at an angle The axis of rotation inclined at approximately 17 ° to the vertical is entered. It takes about 6 seconds to enter long, at a rotating speed of the screen part of about 20 r.p.m. M. (revolutions per minute). At the end of the input, the axis is tilted to about 27 ° in about 5 seconds and the rotation speed to about 11 r.p.m. M. humiliated. This angle and speed become approximate Hold for 11 seconds and then remove the excess suspension. With this well-known In the process, the suspension introduced forms a portion or "puddle" in the middle part of the screen part, from where it is distributed towards the edges with progressive rotation and tilting.
1010
2020th
2525th
30 175 U. p. M. gedreht, so daß das überschüssige Suspensionsmaterial durch Zentrifugalkraft nach außen, längs der Ecken der Seitenwand nach oben und von der Frontplatte abgeschleudert wird, wie in der USA-Patentschrift 33 64 054 beschrieben. 30 175 r.p. M. rotated so that the excess suspension material is thrown by centrifugal force outward, along the corners of the side wall up and off the front panel, as described in US Pat. No. 3,364,054.
Bei einem als repräsentativ anzusehenden Test betrug das Schirmgewicht ungefähr 2,97 mg/cm3 in der Nähe der Mitte und 2,98 mg/cm2 nahe dem Rand des Schirmteils, gegenüber ungefähr 2,50 mg/cm2 in der Nähe der Mitte sowie des Randes des Schirmteils bei Beschichtung mit der gleichen Suspension nach dem oben erwähnten bekannten Verfahren. Nach Einbau in eine Kathodenstrahlröhre benötigten die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Leuchtschirme zur Erregung auf die gleiche SchirmhelHgkeit ungefähr 8?/o weniger Strahlstrom als gleichartige Leuchtschirme, die nach dem bekannten Verfahren hergestellt sind.In one representative test, the screen weight was approximately 2.97 mg / cm 3 near the center and 2.98 mg / cm 2 near the edge of the screen portion, versus approximately 2.50 mg / cm 2 near the center as well as the edge of the screen part when coated with the same suspension according to the known method mentioned above. After installation in a cathode ray tube, the fluorescent screens produced according to the present process required approximately 8? / O less beam current than similar fluorescent screens produced according to the known process for excitation to the same screen power.
Das gleiche Verfahren wie nach Beispiel 1 wird unter Verwendung von blauemittierendem statt grünemittierendem Leuchtstoff in der Suspension durchgeführt. Der entsprechende Vergleichsversuch ergab ein Schirmgewicht von ungefähr 3,86 mg/cm2 in der Nahe der Mitte und ungefähr 3,60 mg/cm2 in der Nähe des Randes des Schirmteils, gegenüber Schirmgewichten von ungefähr 2,36 bzw. 2,50 mg/cm2 bei Beschichtung mit der gleichen Suspension nach dem oben genannten bekannten Verfahren.The same process as in Example 1 is carried out using blue-emitting instead of green-emitting phosphor in the suspension. The corresponding comparison test gave a screen weight of approximately 3.86 mg / cm 2 in the vicinity of the center and approximately 3.60 mg / cm 2 near the edge of the screen part, compared to screen weights of approximately 2.36 and 2.50 mg, respectively / cm 2 when coated with the same suspension according to the above-mentioned known method.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
3535
Die Innenfläche des Schirmteils der Frontplatte einer 58,4 cm-V-Farbfernsehbildröhre wird in diesem Fall mit einem grünemittierenden Leuchtstoff beschichtet. Gemaß Verfahrensschritt (A), Fig.3, werden ungefähr 130 cm3 einer Leuchtstoff suspension aus grünemittierenden Leuchtstoffteilchen, bichromatisiertem Polyvinylalkohol und Wasser in den Mittelteil des Schirmteils der Frontplatte eingegeben, die um eine ungefähr 5° zur Vertikalen geneigte Drehachse mit ungefähr 11 U. p. M. gedreht wird. Die Verfahrensschritte (A) und (B) überlappen sich zeitlich. Während des Verfahrensschrittes (B) wird über eine Dauer von ungefähr 20 Sekunden der Neigungswinkel 31 der Drehachse allmählich von ungefähr 5" auf ungefähr 25° erhöht und die Drehgeschwindigkeit auf ungefähr 7 U. p. M. erniedrigt Infolge der Änderung des Neigungswinkels und der Drehgeschwindigkeit wandert die Portion 33 unter Zurücklassung einer Spur spiralig über den Schirmteil nach außen zu den Rändern des Schirmteils. Sodann wird der Neigungswinkel 31 allmählich wieder auf ungefähr 5° verkleinert und die Drehgeschwindigkeit auf ungefähr 11 U. p. M. erhöht, so daß die Portion 33 unter Zurücklassung einer Spur spiralig nach innen wandert, gemäß Verfahrensschritt (C). Anschließend wird über eine Dauer von ungefähr 17 Sekunden der Neigungswinkel 31 allmählich wieder von ungefähr 5° auf ungefähr 25° erhöht und die Drehgeschwindigkeit von ungefähr 11 auf ungefähr 7 U. p. M erniedrigt so daß die Portion wieder spiralig nach außen zu den Rändern des Schirmteiis 23 wandert Nach Beendigung dieser Verfahrensschritte wird die Frontplatte 15 bis 20 Sekunden lang mit ungefährThe inner surface of the screen part of the faceplate of a 58.4 cm V color television picture tube is coated in this case with a green-emitting phosphor. According to process step (A), Fig. 3, about 130 cm 3 of a phosphor suspension of green-emitting phosphor particles, bichromated polyvinyl alcohol and water are introduced into the middle part of the screen part of the front panel, which is about an axis of rotation inclined by about 5 ° to the vertical with about 11 U. p. M. is turned. The process steps (A) and (B) overlap in time. During step (B) , over a period of about 20 seconds, the angle of inclination 31 of the axis of rotation is gradually increased from about 5 "to about 25 ° and the speed of rotation is decreased to about 7 r.p.m. as a result of the change in the angle of inclination and the speed of rotation the portion 33 moves spirally over the screen part outwards to the edges of the screen part, leaving a track. The angle of inclination 31 is then gradually reduced again to approximately 5 ° and the rotational speed is increased to approximately 11 r.p.m., so that the portion 33 spirals inward, leaving a track, according to method step (C). Subsequently, over a period of about 17 seconds, the angle of inclination 31 is gradually increased again from about 5 ° to about 25 ° and the speed of rotation from about 11 to about 7 rev. p. M is lowered so that the portion again spirals outwards to the edges of the screen 23 of these process steps, the faceplate will take approximately 15 to 20 seconds
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01J 9/22 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: RCA LICENSING CORP., PRINCETON, N.J., US |