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Viewing screen mfr. for high resolution and quality - by spin-on of phosphor-contg. ethylcellulose lacquer paste on support substrate, distributing mixt., and drying, for X=ray image intensifier output screen

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DE4219173A1
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DE
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lacquer
paste
mixt
mfr
phosphor
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DE19924219173
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Heinrich Dipl Phys Dr Diepers
Isolde Schneider
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    • H01J9/223Applying luminescent coatings in continuous layers by uniformly dispersing of liquid

Abstract

The mfr. involves (a) fixing a screen support substrate (2) o a rotary plate (1); (b) depositing a mixt. (5) of lacquer paste and phosphor at the centre of the substrate; (c) distributing the mixt. by the centrifugal force of the rotary plate (1), and the plate is driven intermittently with pauses; and (d) drying the mixt. Pref. the lacquer paste uses a (short chain) ethylcellulose-based lacquer. The lacquer paste is pref. produced by diluting a raw lacquer paste with terpineol in the ratio 1-2:2-1, (1:1). The phosphor is Tb-activated gadolinium oxysulphide, Gd2O2S:Tb. USE/ADVANTAGE - The mfr. is useful for mfg. output phosphor screens of x-ray image intensifiers. The spin-on mfr. is inexpensive, may be automated and produces high resolution screens with improved and uniform quality, so homogeneous, low noise images are obtd.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Be trachtungsschirmen, wie sie beispielsweise als Ausgangs leuchtschirme von Röntgenbildverstärkern Verwendung finden. The invention relates to find using X-ray image intensifiers, a method for manufacturing of Be trachtungsschirmen as light screens for example, as output.

Bisher wurden die Ausgangsleuchtschirme für Röntgenbildver stärker dadurch hergestellt, daß auf einem Glassubstrat ei ne Leuchtpigmentschicht, beispielsweise mit Terbium akti viertes Gadoliniumoxidsulfid (Gd 2 O 2 S : Tb) im Sedimentations verfahren aufgebracht wird. So far, the output phosphor screens for Röntgenbildver were strongly produced in that fourth on a glass substrate ei ne luminescent pigment layer, such as terbium acti gadolinium oxysulfide (Gd 2 O 2 S: Tb) is applied in the process of sedimentation. Im Röntgenbildverstärker er folgt die Emissionsanregung des Leuchtpigments durch Be schuß mit beispielsweise 25 kev Elektronen. In the X-ray image intensifier it follows the excitation emission of the luminescent pigment by Be shot with, for example, 25 keV electrons. Die Lichtemis sion erfolgt dabei in alle Raumrichtungen, also auch vom Betrachter auf der Glassubstratseite weg nach hinten. The Lichtemis sion takes place in all directions, including from the observer on the glass substrate side away backward. Die ses zunächst verlorene Licht wird mit einer zusätzlich auf die Leuchtstoffschicht aufgebrachten Aluminiumschicht als Reflektor nach vorne zum Betrachter hin gelenkt. The ses first lost light is directed with an additionally applied to the phosphor layer aluminum layer as a reflector to the front toward the viewer. Die Licht ausbeute wird dadurch um nahezu den Faktor 2 gesteigert. The light output is thereby increased by nearly a factor. 2 Durch die Aluminiumschicht wird das Licht von der Photoka thode entkoppelt und eine sichere elektrische Kontaktierung des Ausgangsleuchtschirmes gewährleistet. By the aluminum layer, the light from the photoka Thode is decoupled and ensures a reliable electrical contact of the output fluorescent screen. Die Leuchtstoffe sind besonders feinkornig und gleichmäßig geformt zu wäh len, da das Röntgenbild zur Betrachtung über eine Fernseh kette stark vergrößert wird. The phosphors are particularly fine-grained and len evenly formed into currency, since the X-ray image chain for viewing on a television is greatly increased. Die Herstellung erfolgte bis her beispielsweise mittels eines Sedimentationsverfahrens, bei dem der Leuchtstoff in eine wäßrige Suspension mit Si likat-Wasserglas als Bindemittel gegeben wird. The preparation was carried out until now, for example, by means of a sedimentation method in which the phosphor is placed in an aqueous suspension with Si LIKAT water glass as a binder. Ein derar tiges Verfahren läßt sich jedoch nur schwer beherrschen, so daß es nicht automatisch ablaufen kann und damit relativ teuer ist. However, a Derar term method is difficult to master, so that it can not be automatic and is relatively expensive.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein preiswertes und automatisierbares Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, einen hochauflösenden Betrachtungsschirm mit ausgezeichne ter und gleichmäßiger Qualität herzustellen, so daß homoge ne und rauscharme Bilder erhalten werden. The invention is based on the object to provide an inexpensive and automatable method which makes it possible to produce a high-resolution viewing screen out drawing ter and uniform quality, so that homoge ne and low-noise images are obtained.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst: The object is achieved by the following process steps:

  • a) Herstellen eines Gemisches aus einer Lackpaste und einem Leuchtstoff; a) preparing a mixture of a coating paste and a phosphor;
  • b) Befestigen eines Substrates als Träger für den Betrach tungsschirm auf einem Drehteller; b) fixing a substrate as a support for the Betrach tung screen on a turntable;
  • c) Auftragen des Gemisches im Zentrum des Substrates; c) applying the mixture in the center of the substrate;
  • d) Verteilen des Gemisches aufgrund der Zentrifugalkraft des Drehtellers, wobei der Drehteller in Intervallen mit Pausen betrieben wird und d) spreading of the mixture due to the centrifugal force of the turntable, wherein the turntable at intervals is operated with breaks and
  • e) Trocknen des Gemisches. e) drying of the mixture.

Durch dieses sog. Spin-On-Verfahren erhält man einen Be trachtungsschirm, bei dem die Leuchtschicht ein homogenes Gefüge aufweist und gleichmäßig dick ist. By this so-called. Spin-on method is obtained trachtungsschirm a Be, wherein the light-emitting layer has a homogeneous structure and has a uniform thickness. Durch die Inter valltechnik wird der Tendenz entgegengewirkt, daß aufgrund der Zunahme der Zentrifugalkraft vom Zentrum nach außen hin die Schichtdicke von innen nach außen abnimmt. the tendency is valltechnik by the Inter counteracted that due to the increase of the centrifugal force from the center to the outside, the layer thickness decreases from the inside to the outside.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als Lackpaste Lacke auf Ethylzellulose-Basis, insbesondere mit kurzketti gem Aufbau, verwendet werden. It has proved to be advantageous when used as a paint paste paints ethylcellulose basis, in particular with kurzketti gem structure. Die Verarbeitung wird er leichtert, wenn zur Herstellung der Lackpaste eine Rohpaste mit Terpineol im Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1, insbesondere 1 : 1, verdünnt wird. The processing, it is facilitated when a raw paste with terpineol in a ratio of 1 for the preparation of the coating paste: is diluted 1: 2 to 2: 1, in particular. 1 Als Leuchtstoff läßt sich vorteilhaf terweise mit Terbium aktiviertes Gadoliniumoxidsulfid (Gd 2 O 2 S : Tb) verwenden. As a phosphor can be is advantageously at terbium activated gadolinium oxysulfide (Gd 2 O 2 S: Tb) use. Derartige Verfahren lassen in vor teilhafter Weise zur Herstellung von Betrachtungsschirmen von Röntgenbildverstärkern einsetzen. Such methods can be used in front of advantageous manner for the production of viewing screens of X-ray image intensifiers.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Fig. 1 shows an apparatus for performing the method and

Fig. 2 den erfindungsgemäß hergestellten Betrachtungs schirm. Fig. 2 shows the viewing screen according to the invention.

Zur Herstellung von Betrachtungsschirmen wird eine Rohlack paste verwendet, die auf Ethylzellulose-Basis erstellt sein kann. For the production of viewing screens a raw lacquer is used paste that can be created on ethyl cellulose basis. Vorteilhaft wird eine kurzkettige Ethylzellulose ver wendet. a short chain ethyl cellulose is advantageously ver turns. Eine derartige Rohlackpaste wird mit Terpineol im Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1, vorzugsweise jedoch von 1 : 1, verdünnt. Such Rohlackpaste is with terpineol in a ratio of 1: 2 to 2: 1, but preferably from 1: 1 diluted. Diese Lackpaste wird anschließend gefiltert und dann mit dem Leuchtstoff vermischt. This lacquer paste is then filtered and then mixed with the phosphor. Anschließend wird das Gemisch wiederum gefiltert und durch Ultraschallbehandlung homogenisiert. The mixture is then filtered again and homogenized by sonication. Durch kurze Standzeiten wird nachfolgend das Gemisch entgast. By short periods, the mixture is degassed below.

Zur Herstellung eines Betrachtungsschirmes wird auf einen Drehteller 1 einer Photolackschleuder eine Glasscheibe als Substrat 2 gelegt, wobei der Drehteller 1 mit einem Vakuum kanal 3 zur Ansaugung des Substrates 2 versehen ist, so daß eine rutschfeste Haftung des Substrates 2 bei hoher Dreh zahl gesichert ist. For manufacturing a viewing screen is placed on a turntable 1 of a photoresist spin a glass plate as the substrate 2, the turntable 1 is provided with a vacuum channel 3 for intake of the substrate 2, so that a slip-resistant adhesion of the substrate 2 at high rotational number is saved. Ein zusätzlich angeordneter Stützring 4 dient der Zentrierung des Substrates 2 . An additionally arranged support ring 4 is used to center the substrate. 2

Auf das Substrat 2 wird og Gemisch 5 zentral aufgegossen und per Zentrifugalkraft durch den in Richtung des Pfeiles A drehenden Drehteller 1 nach außen in Richtung der Pfeile B verteilt. On the substrate 2 og 5 mixture is poured centrally and distributed by centrifugal force by rotating in the direction of arrow A turntable 1 to the outside in the direction of arrows B. Durch geeignete Wahl der Drehzahl und Dauer er hält man eine homogene, gleichmäßig dicke Leuchtstoff schicht. By suitable choice of the speed and duration he holds one layer a homogeneous, uniformly thick phosphor. Da die Zentrifugalkraft vom Zentrum nach außen hin zunimmt, ist eine Tendenz zu beobachten, daß die Schichtdicke von innen nach außen abnimmt und insbesondere im Zentrum besonders deutlich abfällt. Since the centrifugal force increases from the center to the outside, a tendency is observed that the layer thickness decreases from the inside to the outside and in particular, especially in the center drops significantly. Dies wird noch da durch verstärkt, daß das Gemisch 5 aus zwei Komponenten, der Lackpaste und den Leuchtstoffpartikeln, besteht. This is further reinforced by da in that the mixture 5 of two components, the resist paste and the phosphor particles is.

Zur Beseitigung dieser Unregelmäßigkeit in der Schichtdicke wird der Drehteller 1 erfindungsgemäß im Intervallbetrieb, einer Folge von Spin- und Stillstandszeiten betrieben. To eliminate this irregularity in the thickness of the turntable 1 is according to the invention in the interval, operated a sequence of spin and downtime. Das bedeutet, daß nach Auftragen des Gemisches 5 der Drehteller 1 in Gang gesetzt und nach einigen Sekunden wieder gestoppt wird. This means that set after application of the mixture 5 of the turntable 1 in motion and stopped again after a few seconds. Anschließend bleibt er beispielsweise 60 s in Ruhestellung und wird dann erneut gestartet. Then it remains for example, 60 s at rest and then started again. Dabei kann die Drehzeit bei gleichbleibender Drehzahl für jedes Intervall anwachsen. Here, the rotation time grow at steady speed for each interval. Bei einem typischen Programmablauf für Belegungsdichtungen um beispielsweise 1,5 mg/cm2 für einen mit Terbium aktivierten Gadoliniumoxidsulfid-Leuchtstoff ergeben sich beispielsweise bei einer Drehzahl von 2300 Um drehungen pro Minute eine erste Drehzeit von 7 s, eine zweite von 15 s und eine dritte von 60 s. In a typical program sequence for assignment seals around, for example, 1.5 mg / cm2 for a terbium activated gadolinium oxysulfide phosphor arise, for example at a speed of 2300 To revolutions per minute, a first rotating time of 7 seconds, a second of 15 seconds and a third of 60 s. Einflußparameter für das Programm sind Umgebungstemperatur, Lacktemperatur, verwendetes Pigment mit Unterscheidung nach Korngröße, Kornverteilung und Korncoating sowie beispielsweise der Lackalterungszustand. Influential parameters for the program are ambient temperature, coating temperature, pigment used with distinction as to grain size, grain distribution and grain coating, and for example, the resist aging state. Die Drehzahl, Intervallängen und An zahl sind frei wählbar und auf die spezifischen Fertigungs bedingungen und gewünschten Schichtdicken sowie die Anfor derungen an Schichtqualität und Prozeßsicherheit einstell bar. The speed interval lengths and in number can be freely selected and to the specific manufacturing conditions and desired layer thicknesses as well as the requirements to Anfor film quality and process reliability setting bar.

Nach dem Spinprozeß muß das Gemisch getrocknet werden. After the spinning process, the mixture must be dried. Dazu kann eine Vortrocknung an Luft erfolgen. For this, a pre-drying of air can take place. Bei der anschlie ßenden Lacktrocknung bei 200°C bis 350°C, vorzugsweise 300°C, beginnt eine Sublimation der Ethylzellulose, wo durch die Möglichkeit gegeben ist, anstelle des Lackes ei nen silikatischen Binder im Tauchverfahren einzubringen. In the subsequent sequent paint drying at 200 ° C to 350 ° C, preferably 300 ° C, begins the sublimation ethyl cellulose, where is given by the possibility to introduce instead of the varnish ei NEN silicate binder in an immersion process. Durch die Heizung bei einer Temperatur von 300°C über eine Stunde wird zwar Platz zur Aufnahme des Silikatbinders ge schaffen, jedoch gewährt der Lack noch soviel restliche Bindekraft, daß die Leuchtstoffpartikel 6 beim Eintauchen in die Silikatlösung nicht abgeschwemmt werden können. Although space will create ge by heating at a temperature of 300 ° C for one hour for receiving the silicate binder, but the paint granted still so much residual bonding force, that the phosphor particles 6 in immersion in the silicate solution can not be washed away. Anschließend wird auf dem Ausgangsleuchtschirm eine Alumi niumschicht 7 aufgetragen, so daß man den in Fig. 2 darge stellten Aufbau eines Betrachtungsschirmes erhält. A Alumi is on the output phosphor screen niumschicht then applied 7, so as to obtain the set in Fig. 2 Darge structure of a viewing screen.

Anstelle des aus mit Terbium aktivierten Gadoliniumoxidsul fides (Gd 2 O 2 S : Tb) bestehenden Leuchtstoff läßt sich auch mit Silber dotiertes Zinkcadmiumsulfid (ZnCdS:Ag) verwen den, so daß auch für diese Leuchtstoffe das vorteilhafte erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann. Fides instead of from terbium activated Gadoliniumoxidsul (Gd 2 O 2 S: Tb) existing phosphor can also be silver-doped zinc cadmium sulfide (ZnCdS: Ag) utilization of the so that the advantageous process of the invention can also be applied for these phosphors.

Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man Betrach tungsschirme mit hoher Güte und großer Gleichmäßigkeit. According to this invention gives Betrach processing screens with high quality and high uniformity.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Betrachtungsschirmen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: 1. A process for the manufacture of viewing screens, characterized by the following process steps:
  • a) Herstellen eines Gemisches ( 5 ) aus einer Lackpaste und einem Leuchtstoff; a) preparing a mixture (5) consisting of a color paste and a phosphor;
  • b) Befestigen eines Substrates ( 2 ) als Träger für den Be trachtungsschirm ( 2 , 6 , 7 ) auf einem Drehteller ( 1 ); b) securing a substrate (2) as support for the loading trachtungsschirm (2, 6, 7) on a turntable (1);
  • c) Auftragen des Gemisches ( 5 ) im Zentrum des Substrates ( 2 ); c) applying the mixture (5) in the center of the substrate (2);
  • d) Verteilen des Gemisches ( 5 ) aufgrund der Zentrifugal kraft des Drehtellers ( 1 ), wobei der Drehteller ( 1 ) in Intervallen mit Pausen betrieben wird und d) distributing the mixture (5) due to the centrifugal force of the turntable (1), wherein the turntable (1) is operated at intervals with pauses and
  • e) Trocknen des Gemisches ( 5 ). e) drying of the mixture (5).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß als Lackpaste Lacke auf Ethylzellulose-Basis verwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that there are used on ethylcellulose-based paste as a lacquer coatings.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß als Lackpaste Lacke auf kurzkettiger Ethylzellulose-Basis verwendet werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that there are used on short-chain ethyl cellulose-based paste as a lacquer coatings.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Lackpaste eine Rohlackpaste mit Terpineol im Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1, insbesondere 1 : 1 verdünnt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, since through in that for the preparation of the coating paste with a Rohlackpaste terpineol in a ratio of 1: 2 to 2: 1, especially 1: is diluted. 1
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß als Leuchtstoff mit Terbium aktiviertes Gadoliniumoxidsulfid (Gd 2 O 2 S : Tb) verwendet wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized by that, that as a phosphor activated with terbium activated gadolinium oxysulfide (Gd 2 O 2 S: Tb) is used.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Herstellung von Betrachtungsschirmen von Röntgenbildverstärkern dient. 6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized by that, that the method for the production of viewing screens of X-ray image intensifiers used.
DE19924219173 1992-06-11 1992-06-11 Viewing screen mfr. for high resolution and quality - by spin-on of phosphor-contg. ethylcellulose lacquer paste on support substrate, distributing mixt., and drying, for X=ray image intensifier output screen Withdrawn DE4219173A1 (en)

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