DE3104693C2 - - Google Patents
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- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
- H01J9/22—Applying luminescent coatings
- H01J9/227—Applying luminescent coatings with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots or lines
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her
stellung eines für eine Farbbildröhre od. dgl. vorgesehe
nen Leuchtschirms, dessen aus Glas bestehende Front
schale mit einem in einer Suspension enthaltenen, pig
mentierten Leuchtstoff beschichtet wird, der anschlie
ßend wie üblich getrocknet und in geeigneter Weise be
lichtet wird, wobei die Pigmentierung fest auf dem jewei
ligen Korn haftet (DE-OS 29 00 209).
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Leuchtschirmen
feinkörnige Leuchtstoffe zu verwenden, wodurch sich eine hohe
Rasterschärfe bzw. Kantenschärfe ergibt. Die Körnigkeit
ist hierbei möglichst der Elektronenstrahleindringtiefe an
gepaßt und beträgt etwa 5 µm. Nachteilig ist hierbei,
daß sich entweder aufgrund der Remission ein geringer
Kontrast ergibt oder aber eine eine solch hohe Remis
sion verhindernde stärkere Pigmentierung des Leucht
stoffes größere Helligkeitsverluste zur Folge hat. Es
ist auch bekannt, für die Herstellung von Leuchtschir
men grobkörnigere Leuchtstoffe einzusetzen, welche dann
eine höhere Leuchtdichte, also eine hohe Bildhelligkeit
ergeben. Die Körnigkeit liegt in diesem Fall etwa bei
10 µm. Die Verwendung grobkörniger Leuchtstoffe führt
allerdings zu einer geringeren Kantenschärfe und auf
grund der größeren Schirmporosität zu Farbunreinheiten.
Es ist darüber hinaus bekannt, zur Kontrasterhöhung den
Leuchtstoff mit Filterpigmenten zu ummanteln, deren Re
mission der Leuchtstoff-Emission angepaßt ist. Die Farb
pigmente dürfen somit nicht die emittierte Eigenstrahlung,
sondern nur das Fremdlicht absorbieren. Eine Anpassung
ist hierbei nur bedingt möglich, d. h. es entstehen in
jedem Fall Helligkeitsverluste.
Ein hoher Kontrast und trotzdem geringe Helligkeits
verluste lassen sich durch eine Sandwich-Beschichtung
aus einem auf das Frontschalenglas aufgebrachten Pig
mentraster und einem darauf liegenden, entsprechenden
Leuchtstoffraster erzielen. Diese Art von Beschirmung
ist jedoch sehr aufwendig und muß für die 3 bei Farbbild
röhren verwendeten Farben insgesamt sechsmal durchge
führt werden.
Bekanntlich wird der Leuchststoff in einem besonderen
Verfahren zunächst mit einem geeigneten Pigment, z. B.
Zs:Ag-Blau-Leuchtstoff mit Ultramarinblau oder Cobalt
aluminat oder Y2O3:Eu bzw. Y2O2S:Eu-Rot mit Eisenoxid
rot oder Cadmiumrot CdS(Se) ummantelt, dann in einem
Polyvinylalkohol mit Tensiden, Antischaummitteln und
UV-Sensibilisatoren wie Ammoniumdichromat dispergiert
und anschließend auf einer rotierenden Frontschale
gleichmäßig verteilt. Die gebildete Schicht wird dann
getrocknet, mit einer Maske belichtet und das Leucht
stoffraster entwickelt, so daß nur die belichteten
Schirmstellen zurückbleiben.
Das so erhaltene Leuchtstoff-Schirmraster sollte bei
Anregung eine farbreine Emission, eine hohe Hellig
keit, eine niedrige Remission des Fremdlichtes bzw.
einen hohen Kontrast ergeben und außerdem sehr kanten
scharf sein, um es völlig mit dem Elektronenstrahl
ohne Anregung der Nachbarraster zum Leuchten zu brin
gen. Das Leuchtstoffraster sollte somit durch Fremd
leuchtstoffe, die bei der mehrfachen Farbbildröhren-
Beschichtung auftreten, nicht verunreinigt sein. Das
Leuchtstoffraster sollte außerdem die Elektronenstrahl
anregung weitgehend umsetzen, da eine zu starke Beschich
tung das Emissionslicht absorbiert und eine zu schwache
Belegung die Strahlungsenergie nicht voll ausnutzt, und
nicht zu feinkörnig sein. Das Leuchtstoffraster sollte
mit einem Filter für das Eigen-/Fremdlicht ausgerüstet
sein und feinkörnige Leuchtstoffe in einer photographisch
genau angepaßten Suspension aufweisen.
Kantenscharfe Schirmraster erfordern feinere Leuchtstoff
körner, die wiederum infolge der großen Oberfläche stär
ker mit Filterpigmenten ummantelt werden müssen als ein
grobkörniger Leuchtstoff. Feinere Leuchtstoffe ergeben
zumeist geringere Leuchtdichten. Grobkörnigere Typen bil
den - wie bereits erwähnt - poröse Raster, die bei der
folgenden Beschichtung mit fremden Pigmenten und Leucht
stoffen verunreinigt werden und zu farbunreinen Schirmen
führen. Die verwendeten Leuchtstoff-Typen sollten eine
möglichst steile Kornverteilung aufweisen, da bei der
photographischen Beschichtung die Belichtungszeit und
Haftung korngrößenabhängig ist und daher eine selektive
Beschichtung erfolgt. Sehr grobe Leuchtstoffkörper mit
geringerer Haftung platzen aus, während sehr feine Kör
ner auch auf dem Fremdraster von der Streustrahlung be
lichtet werden. Hierdurch wird nicht nur die Farbe des
angeregten, sondern auch - infolge der Remission - die
Farbe des kalten Schirms bestimmt. Ein Qualitätswert
ist das Helligkeits-Kontrast-Produkt bzw. das Hellig
keits-Remissionsverhältnis BCP = B/. Hierin bedeu
ten B die Helligkeit, C den Kontrast, P das Produkt und
R die Remission. Untersuchungen haben gezeigt, daß der
BCP-Wert durch die bereits erwähnte Sandwich-Beschich
tung in der Form Pigment/Leuchtstoff auf dem Frontscha
lenglas erhöht werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstel
lungsverfahren für einen Leuchtschirm anzugeben, bei
dem die Vorteile des feinkörnigen Schirms, also die Kan
tenschärfe, mit den Vorteilen des grobkörnigen Schirms,
also hohe Helligkeit und geringerer Pigmentbedarf, ver
bunden und die Nachteile beim feinkörnigen Schirm, also
ein hoher Pigmentbedarf und eine geringere Pigmenthaf
tung, sowie die Nachteile beim grobkörnigen Schirm, also
die größere Porosität und die geringe Kantenschärfe, ver
mieden werden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Ver
fahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
die Frontschale mit einer Mischung aus Suspensionen be
schichtet wird, in denen jeweils eine Fraktion von
Leuchtstoff mit bestimmter Körnigkeit enthalten ist,
daß die Körnigkeit der einzelnen Leuchtstoff-Fraktionen
unterschiedlich gewählt ist, daß die Pigmentkonzentra
tion bei den einzelnen Leuchtstoff-Fraktionen etwa umge
kehrt zur Korngröße des jeweiligen Leuchtstoffes ist.
In zweckmäßiger Weise sind zwei unterschiedlich körni
ge Leuchtstoff-Fraktionen vorgesehen, von denen die ei
ne z. B. eine Korngröße von etwa 5 µm und die andere
geringer pigmentierte z. B. eine Korngröße von etwa 10 µm
aufweist.
In zweckmäßiger Weise sind die Korngrößen, die Pigment
ummantelungen sowie die Schirmgewichte und die Elektro
nenstrahlanregung der einzelnen Leuchtstoffraktionen
aufeinander abgestimmt.
Durch eine korngrößenabhängige Pigmentierung nach der
Erfindung lassen sich somit die bei den bekannten Ver
fahren entstehenden Schwierigkeiten vermeiden.
Beim Beschichten wird die mittelviskose Suspension,
wie üblich, in dünner Schicht aufgetragen und lang
sam über den Schirm verteilt, so daß keine Korngrößen
fraktionierung beim Beschichten auftritt.
Die Pigmentierung der Korngrößenfraktionen wird vor
teilhaft so gewählt, daß die Feinkorn-Suspension sich
etwas lichtempfindlicher verhält. Da die Streifenbrei
te mit der Belichtung anwächst, ergibt die Feinkorn
fraktion somit ein etwas breiteres, die Kantenschärfe
bestimmendes Streifenraster.
Die Pigmentierung muß fest auf dem Korn haften. Andern
falls gleichen sich die Pigmentunterschiede zwischen
den Fraktionen aus, so daß der erwartete Effekt ent
fällt. Beim Mahlen muß jedoch mit einem Pigmentabrieb
gerechnet werden. Es wurde nun festgestellt, daß das
Pigment eine bestimmte elektrostatische Aufladung gegen
über dem Medium aufweist.
Wird daher vor der Leuchtstoffbeschichtung eine UV-
empfindliche Vorbeschichtung mit entgegengesetzter
elektrostatischer Aufladung (Zeta-Potential) aufgetra
gen, so scheidet sich das Pigment vorzugsweise am Glas
bzw. an der Vorbeschichtung ab. Dieser Effekt wird da
durch verstärkt, daß die elektrostatischen Aufladungen
nur bei sehr feinen Teilchen (<5 µm) und den üblichen
Suspensionsviskositäten (10-50 cps) wirksam sind und
die mechanischen Sedimentationseffekte unmerklich sind.
Im folgenden wird ein Beispiel des Herstellungsverfahrens
nach der Erfindung kurz beschrieben.
Zuerst erfolgt eine Vorbeschichtung der Frontschale mit
einem photoelektrischen Material. Zur Vorbeschichtung
eignen sich vorzugsweise wäßrige mittelviskose UV-
sensibilisierte Polyvinylcarbazol-Lösungen, die bekannt
lich Schichten mit hohen Zeta-Potentialen ergeben (Photo
elektrophorese). Dann erfolgt die Herstellung einer wäß
rigen Polyvinylalkohol-Suspension in bekannter Weise, je
doch mit zwei unterschiedlich körnigen Leuchtstoff-Frak
tionen, nämlich einem feinkörnigen Leuchtstoff mit hoher
haftfester Pigmentierung und einem grobkörnigen Leucht
stoff gleicher Emission mit einer geringeren, ebenso
haftfesten Pigmentierung. Die mittlere Korngröße des
grobkörnigen Leuchtstoffes beträgt etwa 10 µm und die
mittlere Korngröße des feinkörnigen Leuchtstoffes etwa
5 µm. Beide Leuchtstoff-Fraktionen bestehen aus ZnS:Ag-
Blau-Leuchtstoff, wobei der grobkörnige Leuchtstoff je
doch 2% Kobaltaluminat und der feinkörnige 4% Kobalt
aluminat als Pigmentierung aufweist. Das Mengenverhält
nis der Suspensionen mit Grobkorn bzw. Feinkorn-Leucht
stoff lautet etwa 3 : 1.
Die Pigmentierungen sind so aufeinander abgestimmt, daß
bei gleicher UV-Photosensibilisierung mit Ammoniumdi
chromat die feinkörnige Suspension geringfügig licht
empfindlicher ist und daher etwas breitere Streifenra
ster ergibt. Die Viskositäten und Dichten der Suspen
sionen entsprechen einander und sind verhältnismäßig
hoch eingestellt, so daß die Sedimentation langsam er
folgt und ein hoher elektrostatischer Effekt (hohe Ze
ta-Potentiale) erreicht werden.
Die Beschichtung erfolgt auf langsam, beispielsweise
mit fünf bis zwölf Umdrehungen pro Minute rotierender
Frontschale.
Die Beschichtung kann nach dem üblichen Flow-Coating
erfolgen. Danach erfolgen die Sedimentation, die Trock
nung, die Belichtung und die Entwicklung in üblicher
Weise.
Die Suspensionseinstellung wird wie üblich vorgenommen.
Die Einstellung des Zeta-Potentials durch Tensid-Zusätze
erfolgt jedoch entsprechend dem Zeta-Potential der Vor
beschichtung. Die Vorbeschichtung kann wie üblich mit ei
ner Lösung aus 0,1% Polyvinylalkohol, 0,2% Polyvinyl
carbazol und 0,2% K2SiO3 in Wasser erfolgen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und deren Weiter
bildungen sind sechs Diagramme vorgesehen, die im fol
genden erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 die Leuchtdichte B [candela/m2] in Abhängigkeit
vom Schirmgewicht σ [mg/cm2] für Leuchtstoffe
mit verschiedenen mittleren Korngrößen 1, 2
und 3. Die obere gestrichelte Linie zeigt die
maximal mit den verschiedenen Leuchtstoffen er
reichbaren Leuchtdichten. Aus Fig. 1 geht her
vor, daß eine zu starke Beschichtung das Emis
sionslicht absorbiert und eine zu schwache Be
legung die Strahlungsenergie nicht voll aus
nutzt. Es geht auch daraus hervor, daß die Leucht
stoffschicht nicht zu feinkörnig sein darf.
Fig. 2 die Schärfe (in Streifenbreite pro minimale Zei
lenbreite) vom Leuchtstoffstreifen für verschie
den körnige Leuchtstoff-Fraktionen (Korngrößen
1 = 5 µm, 2 = 7 µm, 3 = 11 µm) in Abhängigkeit
von der Sensibilisierung, d. h. von der prozen
tualen Konzentration des UV-Photosensibilisierers
(Ammoniumdichromat) in einer wäßrigen Lösung
mit 4% Polyvinylalkohol. Es zeigt sich in die
sem Diagramm, daß bei zunehmender Feinkörnigkeit
die Schärfe des Leuchtstoffstreifens steigt.
Fig. 3 die Remision R (in Prozent) in Abhängigkeit
von der Korngröße (in µm) des Leuchtstoffes, und
zwar für zwei verschiedene Leuchtstoffe mit kon
stanter Pigmentkonzentration, nämlich dem roten
Leuchtstoff Y2O3:Eu mit dem Pigment Cadmiumrot
CdS(Se) bzw. dem blauen Leuchtstoff ZnS:Ag mit
dem Pigment Kobaltaluminat CoO:Al2O3. Der erst
genannte (rote) Leuchtstoff hat die in Fig. 3
weiter oben verlaufende, durchgezogen gezeichne
te Diagrammlinie und der zweitgenannte (blaue)
Leuchtstoff die untere, ebenfalls durchgezogen
gezeichnete Diagrammlinie, d. h. eine geringere
Remission. Die gestrichelte Diagrammlinie in
Fig. 3 veranschaulicht die Kornoberfläche p des
Leuchtstoffes in cm2/g bei konstanter Pigment
konzentration in Abhängigkeit von der Korngröße
(in µm). Diese Diagrammlinie zeigt an, daß bei
wachsender Korngröße die Kornoberfläche des
Leuchtstoffes abnimmt.
Fig. 4 zeigt in zwei Diagrammkurven die Beziehung zwi
schen der Remission R (in Prozent) und der Pig
mentkonzentration (ebenfalls in Prozent) bei
konstanter Leuchtstoffkorngröße. Die obere der
beiden Kurven gilt für den blauen Leuchtstoff
Zns:Ag und die untere Kurve für den roten Leucht
stoff Y2O3:Eu. Bei der oberen Kurve sind Meßwer
te eingezeichnet, die sich bei blauer Vorpigmen
tierung (Δ) und bei blauer Pigmentierung (O)
des genannten Blau-Leuchtstoffes ergeben haben,
während bei der unteren Kurve solche Meßwerte
angegeben sind, die bei roter Vorpigmentierung
(∇) und bei roter Pigmentierung (X) des erwähn
ten Rot-Leuchtstoffs gemessen wurden. Beide Kur
ven in Fig. 4 veranschaulichen, daß bei wachsen
der Pigmentkonzentration und konstanter Leucht
stoffkorngröße die Remission abnimmt.
Fig. 5 und 6 zeigen Diagramme, die zur Veranschaulichung
der Einstellung des Zeta-Potentials mit Hilfe von
Marasperse-Zusätzen (Fig. 5) bzw. mit Hilfe von
Orothan-Zusätzen (Fig. 6) dienen. Es ist in den
Fig. 5 und 6 jeweils die elektrostatische Aufla
dung, d. h. das sogenannte Zeta-Potential (in mV)
in Abhängigkeit vom Marasperse-Zusatz (Fig. 5)
bzw. vom Orothan-Zusatz (Fig. 6) in ml darge
stellt. In beiden Figuren ist das Zeta-Potential
des pigmentierten Leuchtstoffes mit einer durch
gezogenen Linie, das Zeta-Potential des unpigmen
tierten Leuchtstoffes mit einer gestrichelten
Linie und das Zeta-Potential des Pigments allein
mit einer strichpunktierten Linie gezeichnet.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß Marasperse
ein Ligninsulfonat und Orothan ein Arylalkyl
sulfonat ist. Es handelt sich um Tenside und
Emulgatoren, die die Benutzung der Leuchtstoff
körper und damit auch die Bildung eines Dis
persionskolloids erleichtern.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines für eine Farbbildröhre
oder dergleichen vorgesehenen Leuchtschirms, dessen aus
Glas bestehende Frontschale mit einem in einer Suspension
enthaltenen, pigmentierten Leuchtstoff beschichtet wird,
der anschließend wie üblich getrocknet und in geeigneter Weise
belichtet wird, wobei die Pigmentierung fest auf dem
jeweiligen Korn haftet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Frontschale mit einer Mischung aus Suspensionen
beschichtet wird, in denen jeweils eine Fraktion von
Leuchtstoff mit bestimmter Körnigkeit enthalten ist,
daß die Körnigkeit der einzelnen Leuchtstoff-Fraktionen
unterschiedlich gewählt ist, daß die Pigment-Konzentration
bei den einzelnen Leuchtstoff-Fraktionen etwa umgekehrt
proportional zur Korngröße des jeweiligen Leuchtstoffs
ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei unterschiedlich körnige Leucht
stoff-Fraktionen vorgesehen sind, von denen die eine z. B.
eine Korngröße von etwa 5 µm und die andere, geringer
pigmentierte z. B. eine Korngröße von etwa 10 µm aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Frontschale mit einem
Photoleiter vorbeschichtet wird, der beim Belichten sei
ne Oberflächenladung entgegengesetzt zu derjenigen des
Leuchtstoffes der nachfolgenden Beschichtung ändert,
d. h. das sogenannte Zeta-Potential der Frontschalen-Vor
beschichtung ist entgegengesetzt polarisiert zum Zeta-
Potential des pigmentierten Leuchtstoffes.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schichtung der Leuchtstoff-Frak
tionen derart erfolgt, daß die Korngröße mit größer wer
dendem Abstand von der Frontschale zunimmt, d. h. die Pig
mentierung bei wachsendem Abstand zur Frontschale ab
nimmt, was dadurch erreicht wird, daß der feinkörnige
re Leuchtstoff aufgrund seiner stärkeren Pigmentierung
stärker aufgeladen ist als der grobkörnige Leuchtstoff
und somit bevorzugt an der entgegengesetzt aufgelade
nen und vorbeschichteten Frontschale abgeschieden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Vorbeschichtung der Frontscha
le eine wässerige mittelviskose UV-sensibilisierte Poly
vinylcarbazol-Lösung verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pigmentierungen der
einzelnen Leuchtstoff-Fraktionen so aufeinander abgestimmt
sind, daß bei gleicher UV-Photosensibilisierung beispiels
weise mit Ammoniumdichromat die feinkörnige Suspension
geringfügig lichtempfindlicher ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Basisflüssigkeit
für die Leuchtstoff-Suspensionen wässeriger Polyvinylalkohol
verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Viskositäten und
Dichten der verschiedenen Leuchtstoff-Suspensionen sich
einander im wesentlichen entsprechen und relativ hoch
eingestellt sind, so daß die Sedimentation langsam erfolgt
und ein hoher elektrostatischer Effekt, d. h. ein hohes
Zeta-Potential, erreicht wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813104693 DE3104693A1 (de) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | Verfahren zur herstellung eines leuchtschirms fuer eine farbbildroehre o.dgl. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813104693 DE3104693A1 (de) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | Verfahren zur herstellung eines leuchtschirms fuer eine farbbildroehre o.dgl. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3104693A1 DE3104693A1 (de) | 1982-08-26 |
DE3104693C2 true DE3104693C2 (de) | 1991-03-07 |
Family
ID=6124490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19813104693 Granted DE3104693A1 (de) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | Verfahren zur herstellung eines leuchtschirms fuer eine farbbildroehre o.dgl. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3104693A1 (de) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
FR2531806B1 (fr) * | 1982-08-10 | 1987-01-16 | Videocolor Spa | Procede de fabrication d'un ecran luminescent pour un tube a images ou analogue |
CN1520603A (zh) | 1999-12-22 | 2004-08-11 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 带有滤色层和颜料的彩色显示装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4103069A (en) * | 1976-10-06 | 1978-07-25 | Gte Sylvania Incorporated | Coated silver activated zinc sulfide cathode ray tube |
DE2900209A1 (de) * | 1979-01-04 | 1980-07-24 | Riedel De Haen Ag | Verfahren zur herstellung eines mit rotem eisenoxid ummantelten rot emittierenden leuchtpigmentes |
-
1981
- 1981-02-10 DE DE19813104693 patent/DE3104693A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3104693A1 (de) | 1982-08-26 |
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