DE69626811T2 - Elektrostatische sprühvorrichtung und verwendungsverfahren - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Technik und eine Vorrichtung zum Sprühen von Teilchen, wie Phosphorteilchen, auf den Innenschirm von Wiedergabeanordnungen, von Elektronenstrahlröhren, wie diese in Fernsehern verwendet werden. Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung eine Technik und eine Vorrichtung zum Auftragen von Teilchen, beispielsweise Phosphorteilchen auf solche innere Wiedergabeschirme durch Drehung einer Entladesprüheinheit in elektrostatischen sowie pneumatischen Feldern, so dass eine Phosphorteilchenauftragung mit einer verbesserten Gesamteinheitlichkeit auftritt.
• Ein wesentliche Problem bei Wiedergabesystemen, bei denen Elektronenstrahlröhren verwendet werden, insbesondere bei Farbfernsehsystemen, ist das Erhalten einer einheitlichen Phasphorschicht auf der Innenfläche des Wiedergabeschirms. Insbesondere traten in der Vergangenheit Probleme einer ungleichen Deckung an den Rändern und in den Ecken des Wiedergabeschirms auf.
• Während mehrere Versuche zum Erhalten einheitlicher Wiedergabeschirme unternommen wurden, siehe beispielsweise die Europäische Patentanmeldung Nr. 0 647 959, konnten diese Versuche die in diesem Bereich erforderlichen Erfolge nicht bringen. Diese letztere Bezugnahme bezieht sich auf Xerox-artige Vorrichtungen, wobei eine Platte statt, Papier und Phosphore statt Farbe verwendet wird Diese Art von Vorrichtung benutzt ebenfalls ein Tribo-Ladesystem, das unzureichend ist, weil ein wesentlicher Trift auftritt. Auch eine derartige Vorrichtung erfordert eine separate Schicht aus leitendem Material und eine Belichtung durch eine Maske hindurch, bevor der Phosphor aufgetragen wird.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik einer einheitlicheren Ablagerung von Teilchen, beispielsweise Phosphorteilchen, auf einem Wiedergabeschirm, sowie auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieser Technik, wobei ein elektrostatisches sowie ein pneumatisches Feld benutzt wird.
• Die Technik nach der vorliegenden Erfindung umfasst die nachfolgenden Schritte: das Befestigen einer Wiedergabeplatte in einer Sprühkammer mit einer Oberfläche zur Wiedergabeplatte, das Schaffen einer Potentialdifferenz zwischen der Wiedergabeplatte und der Oberfläche, die der Wiedergabeplatte zugewandt ist, um zwischen der Wiedergabeplatte und der genannten Oberfläche ein elektrisches Feld zu erzeugen, das Herbeiführen eines Luftstromes mit geladenen Teilchen in die Sprühkammer über wenigstens einen Ausgang einer elektrostatischen Sprühpistole mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend ist zum Füllen der Sprühkammer unterhalb der Wiedergabeplatte und in einer Richtung etwa parallel zu der Wiedergabeplatte, so dass der Luftstrom dafür sorgt, dass Teilchen auf die Seitenwände treffen und aufwärts in die internen Krümmungen der Wiedergabeplatte abgelenkt werden und wobei mit Hilfe des erzeugten elektrischen Feldes die geladenen Phosphorteilchen auf der Wiedergabeplatte elektrostatisch abgelagert werden, während die geladenen Phosphorteilchen in der Richtung der Eckenkrümmungen der Wiedergabeplatte pneumatisch abgelagert werden und wobei der wenigstens eine Ausgang der elektrostatischen Sprühpistole um eine Achse quer zu der Wiedergabeplatte gedreht wird.
• In US 5.477.285 wird ein Verfahren beschrieben zum Ablagern von Teilchen auf einer Wiedergabefläche. Bei diesem Verfahren wird zwischen einer Wiedergabeplatte und einer gegenüber liegenden Fläche eine Spannungsdifferenz erzeugt. Die geladenen Teilchen werden mit Hilfe einer mit Luft betriebenen Sprühpistole B auf der Wiedergabeplatte elektrostatisch und pneumatisch abgelagert, und zwar mit Hilfe eines erzeugten elektrostatischen Feldes. Eine wesentliche Differenz zwischen US 5.477.285 und der vorliegenden Erfindung findet sich in dem Muster des Luftstromes. Im Gegensatz zu US 5.477.285 erfordert die vorliegende Erfindung einen Luftstrom, der sich etwa parallel zu dem Schirm erstreckt. Dies macht, dass wenigstens ein Teil der Teilchen, welche die Seitenwände der Platte treffen, abgelenkt werden und ggf. die Platte in Gebieten der internen Eckenkrümmungen erreichen. Dies ermöglicht eine viel geschmeidigere Verteilung der Teilchen über die ganze Innenseite der Platte.
• Die Kombination des elektrostatischen Feldes zwischen der Wiedergabeplatte und der Fläche, die der Wiedergabeplatte zugewandt ist, und der pneumatischen Ablagerung fährt zu einer einheitlicheren Ablagerung der Teilchen, insbesondere in den und in der Nähe der Ecken und der Ränder der Wiedergabeplatte.
• Vorzugsweise ist die Wiedergabeplatte nach Erde verbunden. Obschon eine festes Potential, das nicht Erde ist, angewandt werden könnte, reduziert Erdung der Wiedergabeplatte die Gefahr vor Bogenbildung.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird Luft, welche die Sprühpistole verlässt, ionisiert um die Oberfläche, die der Wiedergabeplatte zugewandt ist, aufzuladen zum Erzeugen eines Potentials der genannten Oberfläche, das ausreicht zum Bilden des elektrischen Feldes.
• Es können auch andere Lademethoden angewandt werden, aber das bevorzugte Verfahren ist einfach und die Gefahr vor Bogenbildung ist gering.
• Vorzugsweise ist die der Wiedergabeplatte zugewandte Fläche aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall hergestellt. Eine leitende Fläche führt zu einer mehr einheitlichen Schicht und zu einer größeren Übertragungseffizienz.
• Vorzugsweise hat die elektrostatische Sprühpistole mehr als nur einen Ausgang, durch den die geladenen Phosphorteilchen heraustreten. Obschon ein einziger Ausgang benutzt werden kann, führt die Verwendung von mehreren Ausgängen zu einer mehr einheitlichen Ablagerung der Phosphorschicht.
• Am Ende der Ablagerung wird bei Ausführungsformen des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung die Zufuhr von Teilchen aus der Sprühpistole beendet, wenn die Drehung eine Endlage erreicht, wobei der Luftstrom beibehalten wird, wonach der Luftstrom abgeschaltet wird, wenn die Endlage erreicht wird, und wobei nach einer Verzögerung die bedeckte Platte aus der Sprühkammer entfernt wird.
• Das beibehalten des Luftstromes während einiger Zeit nachdem die Zufuhr von Phosphorteilchen geendet hat, reinigt die Sprühdüse von Teilchen, wodurch die Gefahr, dass die Düse verstopft wird, reduziert wird. Das Entfernen der Platte nach einer Verzögerung gibt den Teilchen die Zeit, sich zu heften, wodurch auf diese Weise das Auftreten von Phosphorstaub um die Sprühkammer herum, wenn die Wiedergabeplatte entfernt wird, reduziert wird.
• Die elektrostatische Pistole kann in der Sprühkammer ortsfest angeordnet sein oder sie kann auf alternative Weise am Anfang jedes Sprühvorgangs in die Sprühkammer eingeführt werden. Vorzugsweise werden die Teilchen in der elektrostatischen Pistole geladen. Der Abstand zwischen dem Punkt, an dem die Teilchen geladen werden und dem Punkt, an dem die Teilchen in die Sprühkammer eintreten, ist dann kurz. Je länger der genannte Abstand, umso größer die Möglichkeit, dass das betreffende Teilchen entladen wird.
• Die Technik nach der vorliegenden Erfindung kann dadurch durchgeführt werden, dass an der Metallplatte eine negative Spannung von -20 bis -40 kV erzeugt wird, während die Wiedergabeplatte nach wie vor auf Erdpotential ist. Die geladenen Teilchen können durch die Sprühdüsenöffnungen der Sprühpistole mit einer Geschwindigkeit von etwa 17- Fuß in der Sekunde in die Sprühkammer eingeführt werden.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Ausgänge der Düsenöffnungen der Sprühpistole um 360º von einer Ausgangslage in eine Endlage um ihre Achse gedreht und danach wird die Drehung umgekehrt, zurück in die Ausgangslage. Bei Verwendung einer schiebenden elektrischen Verbindung mit der Sprühpistole kann aber die Drehung beispielsweise kontinuierlich durchgeführt werden.
• Beim Einhalten des Luftstroms in die Sprühkammer nach Beendigung der Zufuhr von Teilchen aus der Sprühpistole wird eine Reinigung des Systems erreicht, bevor die Ablagerung auf der Innenfläche einer neuen Wiedergabeplatte in einem kontinuierlichen Vorgang anfängt. In dieser Hinsicht können unter Anwendung der Technik nach der vorliegenden Erfindung wenigstens 300 bedeckte Platten in der Stunde hergestellt werden.
• Bei einem besonderen Vorteil der vorliegenden Erfindung erreicht die gleichzeitige elektrostatische Ablagerung der geladenen Phosphorteilchen auf der Innenfläche der Wiedergabeplatte, während die geladenen Teilchen pneumatisch in der Richtung der Eckenkrümmungen der Wiedergabeplatte abgelagert werden, eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bekannten Arten der Phosphorablagerung auf Wiedergabeplatten oder Fenster, weil eine viel mehr einheitliche Ablagerung der geladenen Phosphorteilchen durch die vorliegende Erfindung aufgetreten ist.
• Die vorliegende Erfindung kann aber auch mit Vorteil zum Ablagern anderer aufladbarer Teilchen, beispielsweise zum Ablagern von (Farb)Filterschichten, angewandt werden.
• Die vorliegende Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieser Ablagerung von Phosphoren auf der Innenfläche eines Wiedergabefensters.
• Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur einer Sprühkammer mit einer offenen Seite und einer gegenüber liegenden Fläche, vorzugsweise einer Metallplatte, eine elektrostatische Sprühpistole, gebildet durch die gegenüber liegende Fläche und auf die offene Fläche gerichtet, ein Mittel zum Anbringen eines Wiedergabefensters zum Schließen der offenen Seite, ein Mittel zum Erzeugen einer Potentialdifferenz zwischen dem Wiedergabefenster und der gegenüber liegenden Fläche, ein Mittel zum Überführen aufgeladener Phosphorteilchen in ionisierter Luft in die Kammer nahezu parallel zu dem Wiedergabefenster mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht zum Füllen der Kammer unterhalb des Wiedergabefensters, ein Mittel zum Rotieren des Mittels zum Überführen der aufgeladenen Phosphorteilchen um eine Achse aus einer ersten Lage in eine Endlage, ein Mittel zum Beenden des Eintretens aufgeladener Phosphorteilchen in die Sprühkammer, wenn die Düse der zweiten Endlage nähert, und ein Mittel zum Beenden des Luftstroms aus der Sprühpistole in der zweiten Endlage.
• Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ebenfalls Erregungsmittel zum Ionisieren von Teilchen in der Sprühkammer durch Corona-Aufladung der umgebenden Flächen der Sprühkammer, wobei die gegenüber liegende Fläche auf einer Spannung liegt, die ausreicht zum Bilden eines vorzugsweise im Wesentlichen einheitlichen repulsiven elektrischen Feldes für die aufgeladenen Phosphorteilchen.
• In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Wiedergabefenster auf Erdpotential gelegt, während eine sehr hohe negative Spannung an der Metallplatte eine Struktur für eine elektrostatische Ablagerung der aufgeladenen Phosphorteilchen auf der Innenfläche des Wiedergabefensters bildet. Weiterhin ist in dieser Struktur der Luftstrom mit den aufgeladenen Teilchen von den Sprühdüsen derart, dass ein pneumatischer Sprühnebel der aufgeladenen Teilchen in die Eckenkrümmungen der Innenfläche des Wiedergabefensters verursacht wird. Auf diese Weise tritt eine wesentlich einheitliche Bedeckung der Innenfläche des Wiedergabefensters nach der vorliegenden Erfindung auf.
• Bei der vorliegenden Erfindung betrifft die Struktur der Sprühpistole das Überführen von Phosphorteilchen, gemischt in einem Luftstrom an einer Hochspannungselektrode der Sprühpistole entlang zum Bilden einer elektrischen Ladung an den Phosphorteilchen. Das Zerstäuben von Luftgemischen mit dem Phosphorteilchen-Luftstrom um die Phosphorteilchen weiter in die Sprühkammer einzuführen, und zwar in einer Richtung parallel zu der Metallplatte und zu dem Wiedergabefenster. Der Strom der hoch geladenen Phosphorteilchen in der Luft von den Öffnungen der Sprühdüsen ist parallel zu der Metallplatte und dem Wiedergabefenster, damit er die Seiten der Sprühkammer trifft und pneumatisch aufwärts gerichtet wird, und zwar in Richtung der Krümmungen an den Ecken des Wiedergabefensters. Auf diese Weise erzeugt die gleichzeitige elektrostatische Ablagerung und die pneumatische Ablagerung der geladenen Phosphorteilchen auf der Oberfläche des Wiedergabefensters eine sehr einheitliche Ablagerung nach der vorliegenden Erfindung.
• Die Erregerstruktur zum Ionisieren der Phosphorteilchen in der Sprühkammer durch Corona-Aufladung erfordert die Verwendung der Hochspannungselektrode in der elektrostatischen Sprühpistole, deren Elektrode etwa 80 kV führt. Die Phosphorteilchen gehen mit einer hohen Geschwindigkeit von etwa 55 m/s (etwa 170 Fuß in der Sekunde) aus der Sprühdüse, damit sie den Raum der Sprühkammer mit den aufgeladenen Phosphorteilchen in ionisierter Luft füllen, damit sie elektrostatisch auf dem Wiedergabefenster abgelagert werden.
• In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dreht das Mittel zum Rotieren der elektrostatischen Sprühpistole zunächst die Sprühpistole wenigstens um 360º um die Drehungsachse aus einer ersten Lage und danach kehrt die Drehung zurück zu der ersten Lage. Nach der vorliegenden Erfindung kann aber die Sprühpistole kontinuierlich um die Drehungsachse gedreht werden, und zwar bis über die 360º Position von der ersten Position, bis eine zweite Stop-Position erreicht wird, wobei eine einheitliche Bedeckung aller Teile der Innenfläche des Wiedergabefensters erreicht worden ist, und zwar der flachen Innenfläche sowie der gekrümmten Innenfläche des Wiedergabefensters.
• Die aufgeladenen Phosphorteilchen werden aus den Sprühdüsen angehalten, wenn die Drehung in einem Abstand von etwa 30º bis 90º von der Endlage entfernt ist. Dies kann in einer Zeit von etwa einer Sekunde von der Endlage auftreten und ermöglicht es, dass der Luftstrom, der in die Sprühkammer einfließt, die Atmosphäre in der Kammer virtuell von den aufgeladenen Phosphorteilchen befreit, so dass eine sehr geringe nachfolgende Reinigung der Sprühkammer erforderlich ist. Auf diese Weise kann in einer bestimmten Zeitperiode eine Vielzahl von Plattenelementen an der Innenfläche bedeckt Werden, wie beispielsweise etwa 300 Stück in der Stunde.
• Die Figur zeigt die Struktur der hier beanspruchten Vorrichtung zum Durchführen der Technik nach der vorliegenden Erfindung. Die Figur ist schematisch und nicht maßstabgerecht, damit die Technik der Wirkungsweise der Vorrichtung gezeigt werden kann.
• Die Vorrichtung und die Wirkung nach der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figur näher erläutert. Bei dieser Vorrichtung ist eine Sprühkammer 1 im Allgemeinen dargestellt, die einen rechteckigen oder einen länglichen Boden aus einer Metallplatte 2 mit Seitenwänden 13 aufweist, welche die Metallplatte 2 umgeben. Die Sprühkammer 1 wird durch Anordnung der innerlich zu bedeckenden Platte oder des Fensters 4 an den Seitenwänden 13 abgeschlossen.
• Zentral vorgesehen durch die Metallplatte 2 hindurch ist eine Sprühpistolenvorrichtung 3, wobei es sich um eine Nordons Verga Sprühpistole handeln kann. Eine Hochspannungselektrode 5 (etwa 80 kV), aktiviert durch eine Spannungsversorgung 6, erstreckt sich in der Sprühpistole 3 zu einer Stelle gerade unterhalb der Sprühdüse 7. Die Sprühdüse 7 hat Düsenöffnungen, die um den Umfang am oberen Ende der Sprühpistole liegen. Die auf der Innenfläche der Platte 4 aufzutragenden Phosphoren gelangen in die Sprühpistole 3 durch das Rohr 9, zusammen mit einem Gemisch aus Luft von dem Rohr 9 sowie separat durch das Rohr 10. Dieses Phosphorteilchen/Luftgemisch strömt längs der Hochspannungselektrode 5 und wird dadurch bevor es in die Sprühkammer 1 eintritt, ionisiert.
• Die ionisierten Phosphor- und Luftteilchen füllen die Sprühkammer 1 und werden beide elektrostatisch der Platte 4 zugeführt und werden pneumatisch den Innenekken der Platte 4 zugeführt, wie durch Pfeile in der Zeichnung angegeben. Die Metallplatte 2 hat eine sehr hohe negative Spannung, d. h. -20 bis -40 kV, während die Platte 4 geerdet ist, wodurch auf diese Weise ein sehr hohes elektrostatisches Feld an den Phosphorionen in der Richtung der Platte geschaffen wird. Der Luftstrom aus den Düsen 7 hat eine ausreichende Geschwindigkeit, d. h. etwa 55 m/s (170 Fuß in der Sekunde) um dafür zu sorgen, dass die Phosphorteilchen, die zunächst aus der Düse kommen, die Seitenwände 13 treffen und pneumatisch in Richtung der Ecken der Platte 4 abgelenkt werden. Auf diese Weise treffen die Phosphorteilchen die inneren Eckenflächen der Platte 4 und bedecken diese einwandfrei. Die hohen elektrischen Felder in der Kammer sorgen dafür, dass die ionisierten Phosphorteilchen sich völlig an die Innenfläche heften und die Bedeckung vervollständigen.
• Um die innere Fläche der Platte 4 weiterhin einheitlich zu bedecken, wird die Sprühpistole oder die Sprühdüse mit Hilfe eines Getriebes 8 in Drehung versetzt. Auf diese Weise füllen die ionisierten Phosphorteilchen und die ionisierten Luftteilchen ständig die Sprühkammer mit einer einheitlichen Wolke, so dass alle Flächen der inneren Oberfläche der Platte 4 einheitlich bedeckt werden können. Die ionisierten Teilchen haben ein Potential von etwa -50 kV um zu dem geerdeten Potential der Platte 4 angezogen zu werden.
• Der Fluß der Phosphorteilchen und der Luft aus den Sprühdüsen erstreckt sich parallel zu der Oberfläche der Metallplatte 2 sowie der Platte 4. Dieser parallele Fluß ermöglicht es, dass die Phosphorteilchen pneumatisch aufwärts in die Ecken der Platte 4 gerichtet werden. Auch da der Fluß von Teilchen nicht auf die Platte gerichtet ist, zeigt eine nicht einheitliche Zufuhr von Pulver keinen Auftrieb zu der Platte.
• Im Betrieb der vorliegenden Erfindung wird die Platte 4 zunächst mit einem Standard-Photoresist bedeckt, dies als Hilfe bei der nachfolgenden Auftragung der Phosphorteilchen. Ein derartiger Photoresist kann ein wasserlösliches Polymer sein, wie ein Polyvinylalkohol, gelöst in Wasser. Diese lichtempfindliche Bedeckung wird in dem elektrostatischen Feld auf Erdpotential elektrisch leitend, als Hilfe beim Anziehen und Haften der ionisierten Phosphorteilchen an der Platte.
• Daraufhin wird die Stromversorgung für die Sprühpistole auf eine hohe Spannung eingeschaltet, d. h. 80 kV, und diese hohe Spannung ionisiert die Luft um die Elektrode 5 herum. Die ionisierte Luft fängt an, alle in der Nähe liegende Oberflächen aufzuladen, einschließlich der Metallplatte 2 auf dem Boden der Sprühkammer 1. Das hohe negative Feld, d. h. etwa -20 bis -40 kV an der Metallplatte 2 bildet ein einheitliches repulsives elektrisches Feld als Hilfe beim Richten der ionisierten Phosphorteilchen auf die Platte 4. Dieser Vorgang erfolgt in einer sauberen Umgebung um zu vermeiden, dass Schmutz, Pflücksel oder andere Teilchen in der Sprühkammer ionisiert werden.
• Danach fängt die Sprühpistole 3, oder die Sprühdüse, 7 an, sich zu drehen und Luft zu blasen mit einer Menge von 6 Litern in der Sekunde (7 bis 12 Kubikfuß in der Minute) und Phosphorteilchen mit einer Menge von 1 bis 3 Gramm in der Sekunde werden durch die Pistole an der Hochspannungselektrode 5 entlang geführt. Die Luft- und Phosphorteilchen werden danach hoch aufgeladen und ionisiert und aus den Sprühdüsen 7 mit einer hohen Geschwindigkeit ausgestoßen, d. h. etwa 55 m/s (170 Fuß in der Sekunde). Die aufgeladenen Teilchen und der Luftstrom trifft die Seitenwände und den Boden der Sprühkammer, verlangsamen sich und werden ausgebreitet, sich verlangend zum Füllen der Kammer und des Gebietes unterhalb der Platte 4 in der ionisierten Wolke. Das pneumatische Luftstrommuster sorgt dafür, dass die Teilchen auf die Seitenwände stoßen und in Aufwärtsrichtung in die inneren Eckenkrümmungen der Platte in den gebieten 11 abgelenkt werden, während die elektrostatischen Felder zwischen der Metallplatte 2 und der Platte 4 die Phosphorteilchen zu der geerdeten Innenfläche verlagern, wo sie auf dem nassen Photoresist geheftet werden. Während dieser elektrostatischen Ablagerung werden die ionisierten Phosphorteilchen an der Metallplatte 2 zurückgestoßen und zu der geerdeten Platte 4 hin gezogen.
• Wenn dies erfolgt, wird die Sprühpistole oder die Sprühdüse in einer Richtung in Drehung versetzt. Diese Drehung beträgt wenigstens 360º und mehr zum Bilden einer kontinuierlichen Wolke aufgeladener Teilchen die angezogen oder pneumatisch zu der Platte 4 gestoßen werden. In einem Prozess ist die Drehung kontinuierlich und die Teilchen werden in die Kammer eingesprüht, bis etwa 30º bis etwa 90º von einer Endlage, je nach dem Typ der Phosphorteilchen und des verwendeten Photoresists. An dieser Stelle wird die Zufuhr von Phosphorteilchen in die Sprühpistole beendet und der Luftstrom wird fortgesetzt zum Entfernen der restlichen Teilchen aus dem Zufuhrschlauch 9 und zum Zirkulieren der restlichen Teilchen in der Sprühkammer, bis sie an die Platte 4 herangezogen sind.
• Wenn die Sprühpistole oder die Sprühdüsen eine Endlage erreichen, wird der Luftstrom abgeschaltet. Daraufhin werden die Erdungskontakte 12 von der Platte 4 entfernt. Dann wird die Platte aus der Sprühkammer und von der Sprühpistole entfernt. Eine nächste Platte wird angeordnet und der Prozess wird wieder gestartet. Auf diese Weise können gut 300 Platten in der Stunde beschichtet werden, was viel mehr ist als bei den bisherigen Verfahren.
• Auf alternative Weise kann die Drehung der Sprühdüsen beim Sprühen der aufgeladenen Teilchen etwa 360º betragen, wonach die Drehung beendet wird. Danach wird die Drehung umgekehrt und geht in die Ausgangslage zurück, und zwar unter den gleichen Stopbedingungen wie oben zum Beenden der Zufuhr von Phosphorteilchen und des Luftstromes.
• Die vorliegende Erfindung ist mit Hilfe der oben gegebenen Beispiele erläutert worden. Es sind aber viele Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise das Wiedergabefenster ein Wiedergabefenster einer Elektronenstrahlröhre sein. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich aber nicht auf einen Typ des Wiedergabefensters, ein Wiedergabefenster beispielsweise einer Plasma-Wiedergabeanordnung (PDP) kann ebenfalls unter Anwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit einer Phosphorschicht versehen werden. Der Ausdruck "Luft" soll nicht beschränkt interpretiert werden, sondern einfach um ein Trägergas zu bezeichnen, obschon bemerkt sei, dass Luft in dem allgemeinen Sinne vorzugsweise als Trägergas verwendet wird, da es kostengünstig und einfach verfügbar ist.
• Zusammengefasst bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Technik zum Ablagern von Teilchen, insbesondere aber nicht ausschließlich von Phosphorteilchen, auf einer Wiedergabeplatte und auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieser Technik. Die Technik basiert auf einer elektrostatischen sowie pneumatischen Zuführung aufgeladener Teilchen zu der Wiedergabeplatte, so dass eine Bedeckung mit besserer Einheitlichkeit stattfindet, und zwar an ebenen Flächen sowie an gekrümmten Flächen.

Claims (15)

1. Verfahren zum Ablagern von Teilchen auf einer Wiedergabefläche, wobei dieses Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst:

a) das Befestigen einer Wiedergabeplatte (4) in einer Sprühkammer (1) mit einer Oberfläche (2), die der Wiedergabeplatte (4) zugewandt ist,

b) das Schaffen einer Potentialdifferenz zwischen der Wiedergabeplatte (4) und der Oberfläche (2), die der Wiedergabeplatte (4) zugewandt ist, um zwischen der Wiedergabeplatte (4) und der genannten Oberfläche (2) ein elektrisches Feld zu erzeugen,

c) das Herbeiführen eines Luftstromes mit geladenen Teilchen in die Sprühkammer (1) über wenigstens einen Ausgang (7) einer elektrostatischen Sprühpistole (3) mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend ist zum Füllen der Sprühkammer unterhalb der Wiedergabeplatte (4) und in einer Richtung etwa parallel zu der Wiedergabeplatte (4), so dass der Luftstrom dafür sorgt, dass Teilchen auf die Seitenwände (13) treffen und aufwärts in die inneren Krümmungen (11) der Wiedergabeplatte (4) abgelenkt werden und

d) wobei mit Hilfe des erzeugten elektrischen Feldes die geladenen Phosphorteilchen auf der Wiedergabeplatte (4) elektrostatisch abgelagert werden, während die geladenen Phosphorteilchen in der Richtung der Eckenkrümmungen (11) der Wiedergabeplatte (4) pneumatisch abgelagert werden und wobei der wenigstens eine Ausgang der elektrostatischen Sprühpistole um eine Achse quer zu der Wiedergabeplatte (4) gedreht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabeplatte (4) geerdet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Luft, die aus der Sprühdüse (3) kommt, ionisiert wird zum Aufladen der Oberfläche (2), die der Wiedergabeplatte zugewandt ist zum Erzeugen eines Potentials der genannten Oberfläche, das ausreicht um das elektrische Feld zu erzeugen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (2), die der Wiedergabeplatte (4) zugewandt ist, aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus Metall hergestellt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Sprühpistole (3) Ausgänge aufweist, durch welche die aufgeladenen Teilchen hindurchgeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Teilchen aus der Sprühpistole (3) beendet wird, wenn die Drehung einer Endlage nähert, während der Luftstrom beibehalten wird, wobei der Luftstrom abgeschaltet wird, wenn die Endlage erreicht ist, und dass nach einer Verzögerung die beschichtete Wiedergabeplatte (4) aus der Sprühkammer (1) entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten aufgeladenen Teilchen in die genannte Sprühkammer eingeführt werden, und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 55 m/s (170 Fuß in der Sekunde).

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Ausgänge oder die Ausgänge (7) wenigstens 360º und hinter eine Endlage gedreht werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der aufgeladenen Teilchen bei etwa 30º bis 90º von der genannten Endlage beendet wird.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ausgang (7) oder die Ausgänge (7) wenigstens 360º gedreht werden, und zwar in der einen Richtung, dass sie angehalten werden und in umgekehrter Richtung wieder in die Ausgangslage zurückgedreht werden.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen Phosphorteilchen sind.

12. Vorrichtung zum Ablagern von Teilchen auf einer Wiedergabeplatte (4), wobei diese Vorrichtung die nachfolgenden Elemente umfasst:

a) eine Sprühkammer (1) mit einer offenen Seite und einer gegenüber liegend vorgesehenen Oberfläche (2),

b) eine elektrostatische Sprühpistole (3), vorgesehen durch die gegenüber liegende Oberfläche (2) hindurch und auf die offene Fläche gerichtet,

c) ein Mittel zum Anordnen einer Wiedergabeplatte (4) zum Abschließen der offenen Seite,

d) ein Mittel zum Erzeugen einer Potentialdifferenz zwischen der Wiedergabeplatte (4) und der gegenüber liegenden Fläche (2),

e) ein Mittel zum Hindurchlassen aufgeladener Teilchen in ionisierter Luft in die Sprühkammer (1) hinein, nahezu parallel zu der Wiedergabeplatte (4), so dass das Luftstrommuster dafür sorgt, dass Teilchen auf die Seitenwände (13) treffen und in Aufwärtsrichtung in die inneren Krümmungen (11) der Wiedergabeplatte (4) abgelenkt werden, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht zum Füllen der Sprühkammer (1) unterhalb der Wiedergabeplatte (4),

f) ein Mittel zum Drehen des Mittels zum Zuführen der aufgeladenen Teilchen um eine Achse aus einer ersten Lage in eine zweite Endlage,

g) ein Mittel zum Beenden des Eintretens der aufgeladenen Teilchen in die Sprühkammer (1), wenn der zweiten Endlage angenähert wird, und

h) ein Mittel zum Beenden des Luftstroms von der Sprühpistole (3) in der zweiten Endlage.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 l, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Erregungsmittel aufweist zum Ionisieren von Teilchen in der Sprühkammer (1) durch Corona-Aufladung von Umgebungsflächen der Sprühkammer (1), wobei die gegenüber liegende Oberfläche (2) sich auf einem Spannungspegel befindet, der ausreicht zum Erzeugen eines repulsiven elektrischen Feldes zu den Teilchen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen einer Potentialdifferenz im Betrieb ein Potential von -20 bis -40 kV an der gegenüber liegenden Fläche (2) und ein Erdpotential an der Wiedergabeplatte (4) erzeugen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12, 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Mittel aufweist zum pneumatischen Sprühen aufgeladener Teilchen.