DE2728080C2

DE2728080C2 - Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Katodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE2728080C2
Application number: DE19772728080
Authority: DE
Inventors: Jean Pierre Grenoble Galves
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1977-06-22
Publication date: 1983-11-10
Also published as: FR2356266A1; DE2728080A1; GB1583483A; FR2356266B1

Description

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Material Butylmetacrylat verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchts:'iirms einer Katodenstrahlröhre nach dem Oberbegriff des Pafenanspmchs 1.

Derartige Verfahren sind bereits aus der FR-OS 22 34 653 sowie aus G. E. C. Joir-nal of Science and Technology, London, 1968, Heft 2, Seiten 77—78 bekannt

Bei den durch diese bekannten Verfahren erhaltenen Leuchtschirmen ändert sich die Farbe der Leuchtspur in Abhängigkeit von der Beschleunigungsspannung des Elektronenbündels. Da sich mit solchen Leuchtschirmen ausgestattete Geräte oft in Umgebungen befinden, die relativ hell beleuchtet sind, z. B. an Bord von Flugzeugen, ist eine hohe Leuchtdichte erwünscht Dabei muß aber die Leuchtdichte des Leuchtschirmes insgesamt gesteigert werden, und nicht nur die des einen oder anderen Leuchtstoffes.

Bei Leuchtschirmen der angegebenen Art wird je nach dem Wert der Beschleunigungsspannung V des Elektronenbündels, d. h. je nach der Energie der Elektronen des Bündels, entweder nur die erste Schicht, von der z. B. angenommen wird, daß sie die rot fluoreszierende Schicht ist, durch das Bündel erregt, oder es wird außer dieser Schicht auch die zweite Schicht, die z. B. aus einem grün fluoreszierenden Leuchtstoff besteht, ganz oder teilweise erregt. Die grüne Fluoreszenz wird erst von einem bestimmten Wert der Beschelunigungsspannung an erregt, bei welcher die Energie der Elektronen so groß ist, daß diese im Schirm nach Durchgang durch die rote Leuchtstoffschicht und durch eine zwischen dieser und der grünen Leuchtstoffschieht angeordneten nichtfluoreszierenden Schicht bis in die grüne Leuchtstoffschieht eindringen können; deswegen werden solche Schirme auch »Penetrationsschirme« genannt. Dieser Spannungswert wird in der Folge als Spannung Vo bezeichnet. Bei einem ausreichend hohen Wert Vi der Spannung V über dem Spannungswert Vo ist die grüne Fluoreszenz vorherrschend, und die Leuchtspur zeigt die grüne Farbe. Zwischen den beiden Spannungswerten V₀ und Vi erhält man, je nach dem Wert der Spannung V, Zwischenfarben zwischen grün und rot, je nach den Anteilen der beiden erregten Fluoreszenzen in der Leuchtspur.

Bei dem nach den bekannten Verfahren hergestellten Leuchtschirm tritt das Problem auf, daß die Leuchtdichte über die Oberfläche des Leuchtschirms ungleichmäßig verteilt ist, da die nichtfluoreszierende

ίο Schicht aufgrund der zerklüfteten Gestalt der Leuchtstoffkristalle keine konstante Dicke hat

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirmes einer Kathodenstrahlröhre anzugeben, durch

■ι λ welches erreicht wird, daß die zwischen zwei Schichten aus Leuchtstoffkristallen vorhandene nichtfluoreszierende Schicht eine möglichst konstante Dicke erhält, um eine gleichmäßige Verteilung der Leuchtdichte beider Leuchtstoffschichten über die gesamte Ausdehnung des Leuchtschirmes zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs i gelöst

Aus »Experimentelle Technik der Physik«, XIV, 1966, Heft 4, Seiten 206 bis 214 ist es an sich bereichts bekannt, zur Herstellung von Schichten gleichmäßiger Dicke die zeitweilige Aufbringung eines Films aus organischem Material anzuwenden. Diese Maßnahme dient dazu, das Eindringen des aiii die äußere Leuchtstoffschieht aufgedampften Aluminiums zu verhindern und eine zusammenhängend reflektierende Oberfläche zu bilden. Es wurde nun gefunden, daß eine ungleichmäßige Leuchtdichteverteilung, die durch eine unregelmäßige Dicke der nichtfluoreszierenden Schicht bei Leuchtschirmen der angegebenen Art auftritt, dadurch vermieden werden kann, daß nach dem Aufbringen der ersten Leuchtstoffschieht auf diese ein Film aus organischem Material aufgebracht wird, der nach dem Aufbringen der zweiten Leuchtstoffschieht durch Erhitzen unter Vakuum wieder beseitigt wird. Die durch diese Maßnahme erzielte gleichmäßige Dicke der iiichtfluoreszierenden Schicht gewährleistet eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung beider Leuchtstoffschichten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird als organisches Material Butylmetacrylat verwendet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines nach dem Verfahren hergestellten Leuchtschirms und
F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Leuchtschirms.

Der in F i g. 1 gezeigte Leuchtschirm enthält einen lichtdurchlässigen Träger 1 aus Glas, eine Schicht 2 aus grünen Leuchtstoffkristallen, die von einer Schicht 3 aus einem keine elektronenstrahl-induzierte Fluoreszenz zeigenden Material bedeckt ist, das aus Siliciumdioxid besteht, und die ihrerseits durch eine Schicht 4 aus roten Leuchtstoffkristallen bedeckt ist.

Jede Schicht 2,4 besteht aus verhältnismäßig großen Kristallen 20, 40. Es tritt praktisch keine Absorption durch Reflexion im Innern dieser Kristalle auf. Die Schicht 4 ist ferner von einer dünnen, leitenden, die elektrischen Ladungen abführenden Schicht 5, z. B. aus Aluminium, bedeckt

Das Diagramm von F i g. 2, das die Abhängigkeit der Leuchtdichte L von der Beschleunigungsspannung V der Katodenstrahlröhre zeigt, läßt erkennen, daß für eine gleichmäßige Steigerung der Leuchtdichte beider Schichten 2, 4, z. B. von La auf Lm, die Strecke AB in

dem gewählten logarithmischen Maßstab gleich der Strecke Λ'S'ist die den Kurven für gesteigerte Leuchtdichten der beiden Schichten 2, 4 entsprechen. Die Vergrößerung der Leuchtdichte des roten Leuchtstoffes muß im gleichen Verhältnis wie die Vergrößerung der Leuchtdichte des grünen Leuchtstoffs erfolgen. Die beiden Kurven der Leuchtdichte des roten Leuchtstoffs, die vom Abszissenpunkt vo ausgehen, sind im Diagramm von F i g. 2 für geringere Leuchtdichte gestrichelt und für gesteigerte Leuchtdichte durchgezogen dargestellt; es is', zu erkennen, daß im Rotbereich bei der Betriebsspannung V₀ die Leuchtdichte des roten Leuchtstoffs auf diese Weise nahezu im gleichen Verhältnis vergrößert worden ist Bei der Spannung Vi ist die Strecke AB im wesentlichen gleich der Strecke A'B'.

Zur Herstellung des Leuchtschirms wird auf den Träger 1 aus dickem Glas eine Schicht 2 aus einem grünen Leuchtstoffpulver nach einem der bekannten Verfahren, beispielsweise durch Sedimentation, aufgebracht Das betreffende Pulver hat eine Korngröße von etwa 6 μπι; die aufgebrachte Menge beträgt, zwischen 3 und 4 mg/cm².

Anschließend wird die Schicht 3 aufgebracht, die beispielsweise aus Zinksulfid, Magnesiumfluorid oder Siliciumsesquioxid S12O3 bestehen kann; dieses Material wird durch Verdampfen in einer Atmosphäre unter geringem Sauerstoffdruck erhalten. Für die richtige Funktion des Schirms ist es wichtig, daß diese Schicht ebene Flächen und eine möglichst konstante Dicke über ihre ganze Ausdehnung hat. Dies wäre nicht der Fall, wenn man sich darauf beschränken würde, die Bestandteile dieser Schicht auf die vorhergehende grüne Leuchtstoffschicht aufzudampfen. Deshalb wird in zwei Schritten vorgegangen: — auf irgendeine an sich bekannte Weise wird auf der Schicht 2 ein organischer Film gebildet, der als provisorischer Trager für das nichtfluoreszierende Material dient; hierzu verwendet man ein Poiymer, wie Butylmetacrylat;

— der organische Film wird mit einer Dicke aufgedampft die von den Betriebsspannungen der Röhre abhängt; bei einer Spannung V₀ von 10 kV liegt diese Dicke beispielsweise für S12O3 in der Größenordnung von 1,2 μπτ.

Der provisorische organische Film wird im Verlauf der späteren Wärmebehandlungen, die mit der Katodenstrahlröhre vorgenommen werden, beseitigt

Man bringt anschließend auf die organische Schicht 3 die Schicht 4 auf, die aus einem Pulver besteht, das eine wesentlich feinere Korngröße als das Pulver der Schicht 2 hat, nämlich etwa 0,6 μπι. Dieses Pulver kann beispielsweise aus einem der folgenden Materialien bestehen: Yttriumvanadat ein Yttriumoxysulfid oder ein Gadoliniumoxid, die mit Europium dotiert sind.

Das Aufbringen erfolgt entweder durch Zentrifugieren, wobei der Träger um eine parallel zu seiner Ebene liegende Achse gedreht wird, oder VAirch Befestigung des Schirms auf einer Schleuder, deren Achse mit der Achse des Schirms zusammenfällt Die aufgebrachte Dicke hängt von den Betriebsspannungen der Röhre ab. Bei einer Betriebsspannung V₀ von 10 kV und der zuvor erwähnten Schicht aus inertem Material von 1,2 μπι Dicke wird die Schicht aus rotem Leuchtstoff in einer Menge von 0,15 mg/cm² aufgebracht Anschließend wird der Aluminiumfilm aufgebracht, der im Betrieb auf die Hochspannung der Röhre gelegt wii'd. Der dadurch gebildete Leuchtschirm arbeitet mit einer Hochspannung Vj von 17 kV. Den Spannungen von 10 kV und 17 kV entsprechen Leuchtspuren mit einer roten Farbe von 610 Nanometer bzw. mit einer grünen Farbe von 550 Nanometer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Katodenstrahlröhre mit zwei übereinanderliegenden Schichten aus Leuchtstoffkristallen mit folgenden Verfahrensschritten, wobei die Verfahrensschritte a, c, d den Oberbegriff und die Verfahrensschritte b und e den kennzeichnenden Teil bilden:

a) Auf einem Leuchtschirmträger wird zuerst eine Schicht von Leuchtstoffkristallen aufgetragen;

b) dann wird auf diese Schicht ein Film aus organischem Material aufgebracht, der

c) mit einer Schicht aus einem Material, das keine elektronenstrahl-induzierte Fluoreszenz zeigt, bedeckt wird;

d) darauf kommt eine zweite Schicht von Leuchtstoffkristallen zu liegen, und anschließend wird

e) der FHm aus organischem Material durch Erhitzen bei Unterdruckbedingungen beseitigt