DE69722732T2

DE69722732T2 - Düse zum auftragen einer flüssigkeit und herstellungsverfahren einer kathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE69722732T2
Application number: DE69722732T
Authority: DE
Inventors: Masato Hirakata-shi MITANI; Kazuto Yamatokoriyama-shi NAKAJIMA; Hiroyuki Izumi-shi KOTANI; Nobutaka Neyagawa-shi HOKAZONO; Hiroyuki Joto-ku NAKA; Akira Hirakata-shi YAMAGUCHI; Junji Ikoma-shi IKEDA; Nobuyuki Hirakata-shi AOKI
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: CN1188433A; CN1336677A; KR19990007960A; DE69722732D1; MY119424A; EP0827783B1; CN1093783C; WO1997030793A1; ATE242662T1; US6214409B1; CN1336257A; CN1336258A; MX9707975A; TW473766B; SG82035A1; KR100264412B1; CN1151529C; US6040016A; EP0827783A4; TW563161B

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungsdüse für Flüssigkeiten bzw. eine Flüssigbeschichtungsdüse, ein Herstellungsverfahren dafür, ein Flüssigbeschichtungsverfahren und eine Flüssigbeschichtungsvorrichtung zur Bildung einer dünnen Schicht durch Beschichten eines zu beschichtenden Gegenstands, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, eines Halbleitersubstrats, eines Flüssigkristallsubstrats oder eines Substrats für eine optische Disk, mit einer Flüssigkeit. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Kathodenstrahlröhre als Anwendungsfall für die vorgenannte Düse.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Düse und eine Farbkathodenstrahlröhre, mit denen eine Leuchtstoffoberfläche geschaffen werden kann, deren Beschichtungsmuster von gleichbleibend hoher Qualität ist und die ein Bild von hoher Leuchtdichte liefert.
Stand der Technik
Beispielsweise werden auf einer Leuchtstoffoberfläche der Glastafelinnenfläche einer Kathodenstrahlröhre drei Arten von Leuchtstoffbildelementen für die Farben Rot, Grün und Blau gebildet. Diese Bildelemente werden über einen lichtabsorbierenden Film, der als schwarze Matrix bezeichnet wird, regelmäßig in Punkt- oder Streifenform angeordnet. Wenn diese Leuchtstoffbildelemente durch Beschichtung gebildet werden, wird dazu eine Flüssigbeschichtungsvorrichtung verwendet.
Im folgenden wird die Herstellung der Leuchtstoffoberfläche beschrieben. Zunächst wird auf der Glastafelinnenseite einer Kathodenstrahlröhre eine lichtempfindliche Harzschicht gebildet. An den Stellen zur Bildung von Leuchtstoffbildelementen in dem Bereich, in dem die lichtempfindliche Harzschicht gebildet wird, wird ein Leuchtstoffbildungsbereich durch Beschichtung mit einem lichtempfindlichen Material, Belichtung und Entwicklung hergestellt. Die Herstellung des Leuchtstoffbildungsbereichs geschieht auf photolithographischem Weg. Anschließend wird die Innenseite der Tafel mit einer Leuchtstoffsuspension (im folgenden „Aufschlämmung" genannt) beschichtet. Ein Leuchtstoffbildungsabschnitt in einer bestimmten Farbe wird nach Bedarf nach photolithographischer Technik gebildet. Die Beschichtung zur Bildung der Leuchtstoffoberfläche der Kathodenstrahlröhre erfolgt hauptsächlich durch Drehbeschichtung, bei der die Tafel, während sie in Umdrehung versetzt ist, mit dem Schlamm beschichtet wird.
Die Drehbeschichtung wird nachstehend beschrieben. Zunächst wird eine Aufschlämmung, in der ein Leuchtstoff in einem lichtempfindlichen Harz suspendiert ist, auf die Innenseite der Tafel gegossen, die sich mit geringer Geschwindigkeit dreht. Der aufgegossene Schlamm verteilt sich durch die Neigung und die Drehung der Tafel allmählich auf deren Innenseite, während der Leuchtstoff ausfällt. Es ist wichtig, bei dem Leuchtstoffbeschichtungsvorgang einen gleichmäßigen Beschichtungsfilm zu erzielen. Zu diesem Zweck sind bereits ein Verfahren zum periodischen Ändern des Kippwinkels der Tafel synchron mit der Rotationsphase der Tafel (beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-122944) sowie ein Verfahren zur Ausführung regelmäßiger und umgekehrter Umdrehungen der Tafel (beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-101775) vorgeschlagen worden.
Anschließend wird die Tafel mit höherer Geschwindigkeit gedreht, um zu erreichen, dass überschüssige Flüssigkeit weggeschleudert wird. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Beschichtung ist es wichtig, für den Wegschleudervorgang die Neigung und die Anzahl der Umdrehungen der Tafel einzustellen. Außerdem wurden bereits ein Verfahren zum Wegschleudern bei diagonal nach oben angeordneter Tafel (beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55-57230) sowie ein Verfahren zum Wegschleudern bei diagonal nach unten angeordneter Tafel (beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59186230) vorgeschlagen.
Bei diesem Vorgang wird überschüssiger Schlamm in die Umgebung der Tafel abgegeben. Dann wird die Beschichtung durch ein externes Infrarotheizelement erwärmt, um sie zu trocknen. Dann wird eine Lochmaske aufgesetzt und mit UV-Licht bestrahlt. Durch die Bestrahlung mit UV-Licht kommt es zu einer Vernetzungsreaktion zwischen dem lichtempfindlichen Harz und einem Lichtinitiator, während der belichtete Bereich wasserunlöslich wird. Nach der Belichtung wird die Lochmaske entfernt und durch Besprühen mit heißem Wasser usw. zum Auswaschen nicht belichteter Bereiche mit Wasser eine Entwicklung herbeigeführt, wodurch das Leuchtstoffmuster nur in dem erforderlichen Bereich gebildet wird. Mit den obengenannten Verfahrensschritten wird eine Leuchtstoffoberfläche der Kathodenstrahlröhre fertiggestellt.
Andererseits ändern sich mit der Büroautomatisierung aus technischen Gründen die Anforderungen an Kathodenstrahlröhrenbildschirme, die höhere Genauigkeit, höhere Leuchtdichte und höheren Kontrast haben sollen, um idealere Anzeigebedingungen zu schaffen. Da es wegen der unregelmäßigen Reflexion von externem Licht mühsam ist, einen Kathodenstrahlröhrenbildschirm, der die herkömmliche Krümmung aufweist, zu betrachten, nehmen die Forderungen nach einem vollkommen ebenen Bildschirm zu. Außerdem wird es mit fortschreitender Büroautomatisierung erforderlich, überall im Zentralbereich und in den peripheren Bereichen des Kathodenstrahlröhrenbildschirms eine hohe Leuchtdichte und eine hohe Auflösung zu erreichen. Um dieser Forderung zu genügen, wird beispielsweise ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem zur Bildung der Leuchtstoffoberfläche die Innenseite einer Glastafel innerhalb kurzer Zeit linear mit einer Aufschlämmung beschichtet wird.
Allerdings sind die obengenannten Verfahren mit folgenden Problemen behaftet:

1. Bei den bekannten Schlammbeschichtungsverfahren ist eine etwas größere Menge Aufschlämmung erforderlich, damit sich diese auf der Nutzfläche der Tafel durch Einstellen der Neigung und der Umdrehungszahl der Tafel verteilen kann. Die überschüssige Schlammmenge bewirkt Flüssigkeitsspritzer und den Einschluss von Blasen. Es ergeben sich Schichtdickenunterschiede dadurch, dass der Schlamm durch die Neigung der Tafel zwangsläufig aus dem Mittenbereich in den Randbereich fließt.
2. Wenn der Schlamm linear aufgebracht wird, ist es sehr schwierig, die Tafel mit einer von einer Beschichtungsdüse abgegebenen Beschichtungsflüssigkeit laminar zu beschichten. Beispielsweise tritt seitliches Hinausspritzen auf, weil die Flüssigkeit senkrecht zur Überstreichrichtung der Düse abgegeben wird, so dass auf der Tafelinnenseite unbeschichtete Bereiche verbleiben.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige Düse mit überlegenen Merkmalen, in der die Flüssigkeit linear oder vorhangartig abwärts fließt, ein Verfahren zur effizienten Präzisionsherstellung der neuartigen Düse sowie ein Flüssigbeschich tungsverfahren und eine Flüssigbeschichtungsvorrichtung, in welcher die neuartige Düse verwendet wird, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Kathodenstrahlröhre zur Verfügung zu stellen, nach dem eine Schicht von gleichmäßiger Dicke zu geringen Kosten innerhalb kurzer Zeit bei gleichzeitiger Einsparung an benötigter Flüssigkeit hergestellt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigbeschichtungsdüse und ein Verfahren zum Herstellen einer Kathodenstrahlröhre zur Verfügung zu stellen, nach dem unter Verwendung der Beschichtungsdüse zum linearen Abwärtsfließenlassen einer Flüssigkeit und Optimieren des Beschichtungsvorgangs zum Herstellen einer Leuchtstoffoberfläche (Leuchtstoffschirmverfahren) eine Leuchtstoffoberfläche von gleichmäßig hoher Qualität geschaffen und eine Kathodenstrahlröhre von hoher Leuchtdichte bereitgestellt werden kann.
Die WO 95/06522 A1 offenbart einen Spritzapplikator zum gleichmäßigen Beschichten von Substraten. Der Applikator richtet einen Flüssigkeitsstrahl auf ein Substrat und bildet Tröpfchen, die sich gleichmäßig auf dem Substrat absetzen. Der Applikator hat einen Flüssigkeitsauslass, der die Flüssigkeit in länglicher Form auf das Substrat richtet, während eine Beaufschlagungsflüssigkeit durch einen benachbarten Flüssigkeitsbeaufschlagungsschlitz gegen die Flüssigkeit gerichtet wird. Die Beaufschlagungsflüssigkeit bewirkt eine Aufteilung der zusammenfließenden Flüssigkeiten in feine Tröpfchen, die sich gleichmäßig auf dem Substrat absetzen. Mit diesem Applikator lassen sich Substrate sehr gleichmäßig beschichten und Beschichtungen herstellen, die weniger streifig und körnig sind, als mit Spritzdüsenapplikatoren.
Offenbarung der Erfindung
Zur Erfüllung der genannten Aufgaben ist die Erfindung wie folgt gestaltet:
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Flüssigbeschichtungsdüse zur Verfügung gestellt, bei der mehrere Abgabelöcher linear angeordnet sind, wobei die Beziehung 1 < L/D ≤ 10 erfüllt ist, wenn ein Abgabeloch eine Länge D in Überstreich richtung der Düse und ein Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse eine Länge L aufweisen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine der Definition unter Aspekt 1 entsprechende Flüssigbeschichtungsdüse zur Verfügung gestellt, bei der die Länge D des Abgabelochs in Düsenüberstreichrichtung größer ist als seine Länge d senkrecht zur Düsenüberstreichrichtung.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine der Definition unter Aspekt 1 entsprechende Flüssigbeschichtungsdüse zur Verfügung gestellt, bei der die Beziehung 3 ≤ UD ≤ 8 gilt, wenn das Abgabeloch die Länge D in Düsenüberstreichrichtung und der Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse die Länge L haben.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Kathodenstrahlröhre und Aufbringen von Beschichtungsmaterial für den Leuchtschirmprozess zur Verfügung gestellt, nach dem eine Glastafel unter Verwendung einer Flüssigbeschichtungsdüse beschichtet wird, bei der mehrere Abgabelöcher linear angeordnet sind und die Beziehung 1 < L/D ≤ 10 gilt, wenn das Abgabeloch die Länge D in Düsenüberstreichrichtung und ein Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse die Länge L haben, wobei das Verfahren folgendes beinhaltet:
Überstreichen der Glasplatte mit der Beschichtungsdüse entweder in Richtung ihrer kürzeren oder in Richtung ihrer längeren Seite und damit lineares Aufbringen des Beschichtungsmaterials für den Leuchtschirmprozess auf den Leuchtschirmbildungsbereich der Glastafel.
Mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein der Definition unter Aspekt 2 entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Kathodenstrahlröhren zur Verfügung gestellt, bei dem die Vorderseite der Glasplatte bei Aufbringung der Flüssigkeit im Wesentlichen parallel zu einer horizontalen Achse angeordnet ist.
Mit einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein der Definition unter Aspekt 2 entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Kathodenstrahlröhren zur Verfügung gestellt, das außerdem beinhaltet:
Verteilen des Beschichtungsmaterials für den Leuchtschirmprozess auf der gesamten Oberfläche des Bildschirmbereichs der Glastafel, wobei diese nach der Beschichtung mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 60 UPM in Umdrehung versetzt wird;
anschließendes Abgeben von überschüssigem Beschichtungsmaterial für den Leuchtschirmprozess durch Einstellen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Glastafel auf 50 bis 150 UPM und des Kippwinkels θ der Glastafel auf 95 bis 115 Grad bezogen auf die horizontale Achse; und
anschließendes Trocknen des von der Beschichtungsflüssigkeit gebildeten Leuchtfilms, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit der Glastafel auf 10 bis 150 UPM eingestellt wird.
Mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein der Definition unter Aspekt 1 oder 2 entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Kathodenstrahlröhren zur Verfügung gestellt, bei dem eine Düse verwendet wird, bei der die Länge D des Abgabelochs in Düsenüberstreichrichtung größer ist als seine Länge d senkrecht zur Düsenüberstreichrichtung.
Mit einer weiteren Ausführungsform der Endung wird ein der Definition unter Aspekt 2 entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Kathodenstrahlröhren zur Verfügung gestellt, bei dem die Beziehung 3 ≤ UD ≤ 8 gegeben ist, wenn das Abgabeloch die Länge D in Düsenüberstreichrichtung und der Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse die Länge L haben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die genannten und weitere Aspekte und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die folgendes zeigen:
1 ist eine perspektivische Darstellung des Aufbaus eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsdüse.
2 ist ein Schnittbild des ersten Ausführungsbeispiels der Düse.
3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil des ersten Ausführungsbeispiels der Düse.
4 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil des ersten Ausführungsbeispiels der Düse.
5 ist eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Düse von unten.
6 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Fertigungsstufe zeigt, in der ein erster Block des ersten Ausführungsbeispiels der Düse hergestellt wird.
7 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Fertigungsstufe zeigt, in der ein zweiter Block des ersten Ausführungsbeispiels der Düse hergestellt wird.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines zerlegten Teils des ersten Ausführungsbeispiels.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines zerlegten Teils des ersten Ausführungsbeispiels.
10 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Düse, wobei ein Teil entfernt und im Querschnitt dargestellt ist.
11 ist eine Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Düse von unten.
12 ist ein vergrößertes Schnittbild entlang der Linie X-X des zweiten Ausführungsbeispiels.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Flüssigbeschichtungsvorrichtung in einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Seitenansicht des dritten Ausführungsbeispiels, wobei ein Teil im Querschnitt dargestellt ist.
15 ist ein Schnittbild einer Düse gemäß einer elften Ausführungsform.
16 ist ein Schnittbild einer Düse gemäß einer abgewandelten elften Ausführungsform.
17 ist eine Unteransicht der kleinen Löcher der abgewandelten Düse.
18 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand der Glastafel zeigt, bei dem die Beschichtung mit der erfindungsgemäßen Düse erfolgt.
19 ist eine erläuternde Ansicht, die die Glastafel in einem Zustand zeigt, in dem erfindungsgemäß überflüssige Flüssigkeit abgegeben und die Trocknung herbeigeführt wird.
20 ist eine schematische Ansicht, die einen Kippmechanismus und einen Drehmechanismus für die Glastafel zeigt.
21 ist ein Ablaufdiagramm von Beschichtung, Leuchtstoffverteilung, Entfernung überschüssiger Flüssigkeit und Trocknung bei Verwendung der erfindungsgemäßen Düse.
22A, 22B und 22C zeigen eine Vorderansicht bzw. eine Unteransicht bzw. eine Seitenansicht der Beschichtungsdüse in einer dreizehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
23 ist eine schematische Darstellung, welche ein Schlammbeschichtungsverfahren gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
24 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Schlammbeschichtungsmuster nach einem Vergleichsbeispiel zeigt.
25A, 25B und 25C zeigen eine Vorderansicht bzw. eine Unteransicht bzw. eine Seitenansicht einer herkömmlichen Beschichtungsdüse, und
26 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel für ein Schlammbeschichtungsmuster nach einem Vergleichsbeispiel zeigt.
Beste Ausführungsart der Erfindung
Vorab sei darauf hingewiesen, dass in allen Zeichnungen gleiche Teile jeweils mit demselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
Zunächst sollen einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schematisch beschrieben werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Flüssigbeschichtungsdüse wird eine Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer durch den inneren Abgabebereich abgegeben, und es wird ein Gas aus der Gaskammer durch den äußeren Abgabebereich abgegeben, wodurch ein Gasstrom gebildet wird, der einen linearen oder vorhangartigen Flüssigkeitsstrom, der aus dem inneren Abgabebereich nach unten fließt, von außen umgibt. Deshalb fließt der Flüssigkeitsstrom gerade nach unten, ohne von der Bewegungsrichtung der Düse abzuweichen, und erreicht die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstands ohne Unregelmäßigkeiten. Wenn der innere Abgabebereich und der äußere Abgabebereich kleine Löcher aufweisen, bildet sich ein Gasstrom, der den linearen Flüssigkeitsstrom zylindrisch umgibt, so dass der Flüssigkeitsstrom problemlos gerade nach unten fließt und weder von der Bewegungsrichtung noch von der lateralen Richtung der Düse abweicht.
Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Flüssigbeschichtungsdüse hat die Flüssigkeitskammer geneigte Oberflächen, an deren Grund der innere Abgabebereich angeordnet ist. Daher gleitet die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer an den geneigten Oberflächen abwärts und wird durch den inneren Abgabebereich abgegeben. Selbst wenn die Flüssigkeit Pigmentpartikel oder dergleichen enthält, fallen somit diese Teilchen entlang der geneigten Oberflächen nach unten und verbleiben nicht in der Flüssigkeitskammer.
Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Flüssigbeschichtungsdüse ist die Querschnittsform der Gaskammer so groß ausgeführt, wie es die erforderliche Festigkeit erlaubt. Damit ist die Festigkeit des ersten Blocks gewährleistet, und der Gasdruckunterschied in der Flüssigkeitskammer zwischen der einen und der anderen Seite in Längsrichtung ist reduziert, so dass die Abgabe des Gases aus dem äußeren Abgabebereich stabilisiert wird.
Ein Herstellungsverfahren für Flüssigbeschichtungsdüsen gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Verfahren zum Herstellen verschiedenen Ausführungsformen der Düse, bei dem der erste Block und der zweite Block jeweils aus Halbkörpern bestehen, die durch die vertikale Ebene getrennt sind, welche sich in Längsrichtung durch den Breitenmittelpunkt des inneren Abgabebereichs erstreckt, und der innere Abgabebereich und/oder der äußere Abgabebereich weisen eine Reihe kleiner Löcher auf, wobei die Bearbeitung der kleinen Löcher geschieht, indem zwei Halbkörper, die zuvor mit dem nutförmigen Raum versehen worden sind, der als Flüssigkeitskammer bzw. als Gaskammer dient, so angeordnet werden, dass die Öffnungsebene des nutförmigen Raums eine identische Ebene bildet, und die kleinen Nuten zur Bildung der kleinen Löcher der beiden Halbkörper gemeinsam geschnitten werden. Wenn die beiden Halbkörper zur Bildung des ersten und des zweiten Blocks zusammengesetzt werden, liegen die kleinen Nuten der Halbkörper fest aneinander an, wodurch die kleinen Löcher gebildet werden.
Bei dem Flüssigbeschichtungsverfahren und der Flüssigbeschichtungsvorrichtung, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellen, wird der äußere Abgabebereich der Düse so angeordnet, dass er zu dem zu beschichtenden Gegenstand weist, und es wird entweder der zu beschichtende Gegenstand relativ zur Düse bewegt oder umgekehrt, und zwar in eine Richtung, die die Längsrichtung schneidet, wenn der Flüssigkeitsstrom linear oder vorhangartig abgegeben wird, während der Gasstrom durch den äußeren Abgabebereich zu dem zu beschichtenden Gegenstand hin abgegeben wird. Durch entsprechende Einstellung der Flüssigkeitsabgabemenge kann somit innerhalb kurzer Zeit ein gleichmäßiger dünner Beschichtungsfilm mit weniger Unregelmäßigkeiten bei gleichzeitiger Flüssigkeitseinsparung gebildet werden.
Bei dem Flüssigbeschichtungsverfahren und der Flüssigbeschichtungsvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, wird der Abgabebereich der Düse so angeordnet, dass sie zu dem zu beschichtenden Gegenstand weist, und es wird der zu beschichtende Gegenstand relativ zur Düse bewegt oder umgekehrt, und zwar in die Richtung, die die Längsrichtung schneidet, wenn der Flüssigkeitsstrom durch den Abgabebereich linear oder vorhangartig zu dem zu beschichtenden Gegenstand hin abgegeben wird. Durch entsprechende Einstellung der Flüssigkeitsabgabemenge kann daher innerhalb kurzer Zeit eine gleichmäßig dünne Beschichtung mit reduzierten Unregelmäßigkeiten gebildet werden, während gleichzeitig Flüssigkeit eingespart wird.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Flüssigbeschichtungsvorrichtung ist mit einem Flüssigkeitsumwälzkanal versehen, um die Flüssigkeit in einem Kreislauf in die Flüssigkeitskammer einzuspeisen sowie an das Öffnungs- und Schließelement zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsumwälzkanals heranzuführen. Durch diese Vorkehrung kann die Umwälzung der Flüssigkeit durchgeführt oder unterbrochen werden. Die Flüssigkeitsumwälzung kann damit unterbrochen werden, während Flüssigkeit abgegeben wird, wodurch der Druck stabilisiert werden kann, und die Flüssigkeitsumwälzung kann durchgeführt werden, während die Flüssigkeitsabgabe unterbrochen ist, so dass die Ausfällung der Teilchen verhindert wird.
Nachstehend werden die vorgenannten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich erläutert.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Flüssigbeschichtungsdüse in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, während 2 ein Schnittbild davon zeigt.
In 1 ist die Flüssigbeschichtungsdüse 4 mit einem ersten Block 41 und einem zweiten Block 42 versehen.
Der erste Block 41 ist ein längliches Gebilde mit in etwa T-förmigem Querschnitt ( 2) an seinem konischen Längsende. In seinem Inneren befindet sich eine Flüssigkeitskammer 43, die sich in Längsrichtung erstreckt. Die Flüssigkeitskammer 43 ist in Form eines großen Tunnels ausgebildet, der sich in Längsrichtung der Düse 4 erstreckt. Im unteren Bereich (am Längsende des Buchstaben T) der Flüssigkeitskammer 43 ist ein innerer Abgabebereich ausgebildet, der aus einer Reihe kleiner Löcher 44 in Längsrichtung des ersten Blocks 41 besteht, wie auch in 4 und 5 zu sehen ist.
Die Reihe der kleinen Löcher 44 kann ausreichend länger gemacht werden als die Längs- oder die Querrichtung eines Glastafelausschnitts (nicht eingezeichnet) maximaler Größe des zu beschichtenden Gegenstands, wobei die Länge beispielsweise 600 mm oder 1000 mm betragen kann.
Der zweite Block 42 ist ein längliches Gebilde von etwa U-förmigem Querschnitt ( 2). Er liegt dicht an den seitlichen Endflächen des ersten Blocks 41 an, damit kein Gas hindurchströmen kann, und hat einen Innenraum, der eine Gaskammer 46 außerhalb des ersten Blocks 41 bildet. Wie auch in 3 bis 5 gezeigt, ist in Längsrichtung des zweiten Blocks 42, im Bodenbereich des Innenraums ein äußerer Abgabebereich ausgebildet, bestehend aus einer Reihe kleiner Löcher 48, die an genau unter den kleinen Löchern 44 liegenden Stellen gebildet sind.
Wenn die kleinen Löcher 48 größer sind als die kleinen Löcher 44, gelangt ein durch das kleine Loch 44 abgegebener Flüssigkeitsstrom leicht durch das kleine Loch 48.
Die kleinen Löcher 44 und 48 können unterschiedliche Form haben und beispielsweise rund, oval, mehreckig, sternförmig oder unregelmäßig geformt sein. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sowohl der abgegebene Flüssigkeitsstrom als auch der abgegebene Gasstrom die Tendenz zur Drehbewegung hat, sollte jedes der kleinen Löcher sechseckig, besser noch länglich und am allerbesten ein längliches sechseckiges Loch sein. Bei einem länglichen kleinen Loch beträgt das Verhältnis der einzelnen kleinen Löcher in Längsrichtung (das Verhältnis der Breite des kleinen Lochs (kürzerer Durchmesser) zum längeren Durchmesser des kleinen Lochs beispielsweise 1/1,5 zu 1/3, vorzugsweise 1/1,5 zu ½. Wenn die Längsrichtung des länglichen kleinen Lochs mit der Längsrichtung der Düse zusammenfällt, kann die Verarbeitungsgenauigkeit des kleinen Lochs leicht gesteigert werden (insbesondere bei Blöcken aus Halbkörpern).
Die Größe der einzelnen kleinen Löcher 44 und 48 beträgt beispielsweise etwa 0,5 bis 8 mm, gemessen als Abstand zwischen den Mitten benachbarter kleiner Löcher. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die abgegebene Flüssigkeit die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstands erreicht und seitwärts fließt und vermischt mit der benachbarten Flüssigkeit einen gleichmäßigen Überzug bildet, sollte die Größe 0,5 bis 1 mm betragen. Es ist möglich, 600 kleine Löcher 44 und 48 mit einem Mittenabstand von 1 mm zwischen-benachbarten kleinen Löchern 44 zu bilden und sie in Übereinstimmung mit einem Glasplattenausschnitt von 600 mm zu bringen, oder 1000 kleine Löcher zu bilden und sie in Übereinstimmung mit einem Glasplattenausschnitt von 1000 mm zu bringen. Es sei darauf hingewiesen, dass zwar der Mittenabstand der kleinen Löcher 44 und 48 konstant ist, dass aber bei Anordnung der Düse 4 in der Weise, dass die Längsrichtung der Düse gegenüber der Längsseite oder der Querseite des zu beschichtenden Gegenstands geneigt ist, und Bewegung der Düse 4 parallel zur Längsseite oder zur Querseite des zu beschichtenden Gegenstands das Intervall zwischen den linear abgegebenen Flüssigkeitsfäden willkürlich durch Änderung des Neigungswinkels verändert werden kann.
Der erste Block 41 besteht aus den Halbkörpern 41a und 41b, die durch eine vertikale Ebene geteilt werden, die sich in Längsrichtung durch die Mitten der Breite der kleinen Löcher 44 erstreckt, die als innerer Abgabebereich dienen. Der zweite Block 42 besteht ebenfalls aus Halbkörpern, 42a und 42b, die durch eine vertikale Ebene geteilt werden, die sich in Längsrichtung durch die Mitten der Breite der kleinen Löcher 48 erstreckt.
Die Flüssigkeitskammer 43 hat geneigte Oberflächen 43a, an deren Grund sich das kleine Loch 44 befindet. Die geneigte Oberfläche 43a weist vorzugsweise eine größere Neigung gegenüber der zur vertikalen Ebene senkrechten Ebene auf, weil die Flüssigkeit im Inneren leicht zu den kleinen Löchern 44 hinunterfließt. Um zu verhindern, dass zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende der Flüssigkeitskammer 43 unterschiedliche Flüssigkeitsmengen abgegeben werden, sollte die Querschnittsfläche so groß wie möglich sein. Um eine möglichst große Querschnittsfläche 43 zu erreichen, hat die geneigte Oberfläche 43a vorzugsweise eine steile Neigung. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Flüssigkeit entlang der geneigten Oberfläche 43a leicht abwärts fließt und dass die Querschnittsfläche der Flüssigkeitskammer 43 so groß wie möglich ausgebildet ist, schließt die geneigte Oberfläche 43a vorzugsweise einen Winkel von mindestens 75° und höchstens 90° mit der zur vertikalen Ebene senkrechten Ebene ein.
Um zu verhindern, dass zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende der Gaskammer 46 unterschiedliche Gasmengen abgegeben werden, sollte die Querschnitts fläche der Gaskammer 46 so groß wie möglich gemacht werden. Damit die Querschnittsfläche der Gaskammer 46 so groß wie möglich wird, sollte die Dicke des ersten Blocks 41 und des zweiten Blocks 42 so dünn wie möglich gemacht werden. Zu beachten ist, dass der erste Block 41 und der zweite Block 42 bei geringerer Dicke sich aufblähen oder schrumpfen können, um die Querschnittsfläche der Flüssigkeitskammer 43 bzw. der Gaskammer 46 oder die Breite der kleinen Löcher 44 und 48 zu ändern, was zu einer Änderung der Abgabemenge führt. Um solche Schwankungen zu verhindern, sollte die erforderliche Festigkeit des ersten Blocks 41 und des zweiten Blocks 42 erhalten bleiben. Unter Berücksichtigung dessen, dass die Querschnittsfläche der Gaskammer 46 so groß wie möglich gemacht werden und die Festigkeit des ersten Blocks 41 und des zweiten Blocks 42 erhalten bleiben sollen, wird die Querschnittsfläche der Gaskammer 46 vorzugsweise so groß gemacht, wie es bei Beibehaltung der erforderlichen Festigkeit möglich ist. Wenn die Oberfläche der Gaskammer 46 auf der Seite des ersten Blocks weniger stark geneigt ist als die geneigte Oberfläche 43a, statt parallel zu der geneigten Oberfläche 43a der Flüssigkeitskammer 43 zu sein, hat der Abschnitt großer Dicke eine Verstärkungswirkung, wodurch die erforderliche Festigkeit beibehalten werden kann.
Es ist annehmbar, einen Gaskanal 49 zwischen der Gaskammer 46 und den kleinen Löchern 48 vorzusehen, wodurch der Gasstrom in flächige Form gebracht werden kann.
Es ist zweckmäßig, die kleinen Löcher 44 des ersten Blocks 41, der die Halbkörper 41a und 41b umfasst, beispielsweise in der folgenden Weise einzuarbeiten, um ausreichende Präzision und Effizienz zu erzielen. Indem, wie in 6 gezeigt, die beiden Halbkörper 41a und 41b, in die die nutartigen Räume 43a und 43b, die als Flüssigkeitskammer dienen sollen, eingearbeitet worden sind, so angeordnet werden, dass die Öffnungsebenen der nutartigen Räume 43 und 43b eine identische Ebene bilden, und dabei gleichzeitig kleine Nuten 44a und 44b, welche die kleinen Löcher 44 bilden sollen, in beide Halbkörper 41a und 41b eingeschnitten werden, erhält man die in 8 gezeigten Halbkörper 41a und 41b.
Es ist zweckmäßig, die kleinen Löcher 48 des zweiten Blocks 42, der die Halbkörper 42a und 42b umfasst, beispielsweise in folgender Weise einzuarbeiten, um ausreichende Präzision und Effizienz zu erzielen. Wenn, wie in 7 gezeigt, die beiden Halbkörper 42a und 42b, die mit den nutartigen Räumen 46a und 46b, die als Gaskammer 46 dienen sollen, versehen worden sind, so angeordnet werden, dass die Öffnungsebenen der nutartigen Räume 46a und 46b eine identische Ebene bilden, und dabei gleichzeitig kleine Nuten 48a und 48b, die die kleinen Löcher 48 bilden sollen in beide Halbkörper 42a und 42b eingeschnitten werden, erhält man die in 9 gezeigten Halbkörper 42a und 42b.
Indem man die so gestalteten Halbkörper 41a, 41b, 42a und 42b in der in 10 gezeigten Weise zusammensetzt und in zusammengesetztem Zustand mit Metallbefestigungselementen (nicht eingezeichnet) fixiert, wobei an beiden Enden Dichtungen (nicht eingezeichnet) eingelegt werden, erhält man die in 1 bis 5 gezeigte Düse 4.
Zweites Ausführungsbeispiel
11 ist eine Unteransicht, welche die Flüssigbeschichtungsdüse in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, während 12 eine vergrößerte Ansicht eines Schnitts entlang der Linie X-X der Düse zeigt. Die Flüssigbeschichtungsdüse 40 von 11 und 12 entspricht abgesehen von folgendem Punkt der Flüssigbeschichtungsdüse 4 der ersten Ausführungsform.
Bei der Düse 40 besteht der innere Abgabebereich aus einer Reihe kleiner Löcher 44, während der äußere Abgabebereich aus zwei parallelen Schlitzen 148a und 148b besteht, die zu beiden Seiten der Linie der kleinen Löcher 44 angeordnet sind. Die Endfläche des ersten Blocks 41 in Längsrichtung ist so angeordnet, dass sie eine Fläche bildet, die in etwa identisch ist mit der Unterseite des zweiten Blocks 42. Die kleinen Löcher 44 bestehen aus einer Reihe kleiner Löcher, welche die gleiche Form und die gleiche Größe haben wie beim ersten Ausführungsbeispiel, jedoch haben sie eine größere Länge und stehen nicht mit der Gaskammer 46 in Verbindung. Der zweite Block 42 ist ein längliches Teil, das einen in etwa L-förmigen Querschnitt (in 11 und 12 nicht gezeigt) und eine breite Nut zur Bildung der Schlitze 148a und 148b an der längsseitigen Endfläche hat, wobei die Schlitze 148a und 148b durch enge Anlage an die längsseitige Endfläche des ersten Blocks 41 gebildet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Düse fließt die Flüssigkeit linear abwärts aus dem inneren Abgabebereich, und ein Gasvorhang strömt aus dem äußeren Abgabebereich nach unten.
Drittes Ausführungsbeispiel
13 ist eine perspektivische Ansicht einer Flüssigbeschichtungsvorrichtung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß 13 weist die Flüssigbeschichtungsvorrichtung 1 folgendes auf: einen Röhrentragabschnitt 3, der einen Glastafelabschnitt 2 einer seitlich verlängerten Kathodenstrahlröhre mit einem Längenverhältnis von beispielsweise 16 : 9 drehbar trägt; die Düse 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, welche sich in x-Richtung erstreckt (in Bewegungsrichtung des Bogens) und aus der eine Leuchtstoffsuspension auf den Glastafelabschnitt 2 abgegeben wird; sowie einen Düsenbewegungsabschnitt 5 zum Bewegen der Düse 4 in der zur x-Richtung senkrechten y-Richtung auf dem Röhrentragabschnitt 3.
Der Röhrentragabschnitt 3 ist ein kastenförmiges Element, an dessen Unterseite ein Drehantrieb 10 mit Motor angebracht ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Röhrentragabschnitt 3, der in der Größe dem Glastafelabschnitt 2 der Kathodenstrahlröhre entspricht, vorbereitet und abnehmbar an dem Drehantrieb 10 befestigt ist. Um die Oberseite des Röhrentragabschnitts 3 herum ist eine Abflussnut 11 mit Schräge ausgebildet, um überschüssige Flüssigkeit auszuleiten. An der tiefsten Stelle der Abflussnut 11 ist eine Auslassöffnung 12 vorgesehen, durch welche die überschüssige Flüssigkeit zur Wiederverwendung nach außen geleitet wird. Im Mittenbereich des Röhrentragabschnitts 3 ist eine in etwa rechteckige Montageöffnung 13 ausgebildet, um den Glastafelabschnitt 2 zu befestigen. Die Montageöffnung 13 hat eine Form, die der Umfangslinie des Glastafelabschnitts 2 entspricht und ist auf der Innenseite mit einem Dichtelement 14 versehen, um ein Austreten von Flüssigkeit zu verhindern.
Die Düse 4 hat auf ihrer Unterseite die kleinen Löcher 44 und 48, die als der innere und der äußere Abgabebereich dienen, die in x-Richtung angeordnet sind. Die Linie mit den kleinen Löchern 44 und 48 ist ausreichend länger als die Länge des Glastafelabschnitts 2 der maximalen Größe des zu beschichtenden Gegenstands in x-Richtung.
Wie in 13 und 14 gezeigt, hat der Düsenbewegungsapparat 5 ein Paar Führungsschienen 50, die zu beiden Seiten des Röhrentragabschnitts 3 angeordnet sind und sich in y-Richtung erstrecken, eine Kugelgewindeachse 51, die drehbar entlang der Führungsschiene 50 auf der in die Tiefe gerichteten Seite angeordnet ist, wie in 13 gezeigt, sowie einen Antriebsblock 52 und einen Antriebsblock 53, die mit Zwischendichtungen und Montagefittings aus Metall (nicht eingezeichnet) an beiden Enden der Düse 4 befestigt sind. Die Kugelgewindeachse 51 ist an ihren beiden Enden in den Lagern 57 bzw. 58 drehbar gelagert, und mit einem Endabschnitt einer Seite des Lagers 57 ist ein Antriebsmotor 54 verbunden. Der Antriebsblock 52 ist mit einem Linearlager 55 versehen, das durch die Führungsschiene 50 und eine Kugelmutter 56 geführt wird, um mit der Kugelgewindeachse 51 in Eingriff zu gelangen. Der Antriebsblock 53 ist mit einem von der Führungsschiene 50 geführten Linearlager 55 versehen.
Wie in 13 und 14 gezeigt, sind die Antriebsblöcke 52 und 53 mit zwei Lufteinlässen (nicht eingezeichnet), durch die Luft in die Gaskammer 46 in der Düse 4 eingelassen werden kann, sowie mit einem Paar Flüssigkeitseinlässen und -auslässen (nicht eingezeichnet), durch die Flüssigkeit in die Flüssigkeitskammer 43 eingeleitet bzw. daraus abgelassen werden kann, während die Flüssigkeit umgewälzt wird. Mit den Lufteinlässen sind über Anschlussfittings aus Metall die Luftschläuche 30a und 30b angeschlossen. Die Luftschläuche 30a und 30b sind mit einer Druckluftquelle 88 verbunden, wie in 14 gezeigt. Mit dem Flüssigkeitseinlass und dem Flüssigkeitsauslass sind über Metallanschlussfittings die Umwälzschläuche 31 und 32 verbunden. Wie in 14 gezeigt, ist der Umwälzschlauch 31 mit der Auslassseite euer Umwälzpumpe 33, die eine Zahnradpumpe ist, verbunden. Der Umwälzschlauch 32 ist über ein Ventil 36 mit der Einlassseite der Umwälzpumpe 33 verbunden. Ebenfalls mit der Einlassseite der Umwälzpumpe 33 verbunden ist ein Vorratsbehälter 34 zur Aufnahme der Leuchtstoffsuspension über ein Ventil 35. Dabei hat das Umwälzen der Flüssigkeit den Zweck, das Ausfallen des Leuchtstoffs aus der bei Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr in den Rohrleitungen, Schläuchen und in der Düse 4 verbleibenden Flüssigkeit zu verhindern. Bei Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr wird das Ventil 35 geschlossen und das Ven- til 36 geöffnet, um die Flüssigkeit durch die Umwälzschläuche 31 und 32 umzuwälzen und dadurch das Ausfallen des Leuchtstoffs zu verhindern.
Die Lufteinlässe des Antriebsblocks 52 und des Antriebsblocks 53 sind mit der Gaskammer 46 der Düse 4 verbunden, die ein sich in x-Richtung erstreckender Raum ist. Die Gaskammer 46 steht mit den kleinen Löchern 48 in Verbindung, die als äußerer Auslassbereich durch den Gaskanal 49 im unteren Abschnitt des zweiten Blocks 42 der Düse 4 dienen. Der Gaskanal 49 ist ein sehr dünner Raum, der geringfügig breiter ist als die Linie der kleinen Löcher 44 und 48; er ermöglicht es, Luft in einen flächigen Strom zu bringen. Die durch diesen Raum hindurchgetretene Luft wird in einen im wesentlichen flächigen Strom gebracht. Flüssigkeitseinlass und Flüssigkeitsauslass stehen mit der Flüssigkeitskammer 43 in Verbindung, die ein sich in x-Richtung erstreckender Raum ist. Die Flüssigkeitskammer 43 ist der Raum, der eine sehr hohe Kapazität bezüglich der Durchflussrate hat, und es ist dafür gesorgt, dass die darin enthaltene Flüssigkeit unter normalem Druck nicht austritt. Die Flüssigkeitskammer 43 steht mit den kleinen Löchern 44 im unteren Abschnitt und mit den kleinen Löchern 48 am Auslass des Gaskanals 49 in Verbindung.
Wenn der wie angegeben aufgebauten Düse 4 Luft und Flüssigkeit mit gesteuerter Durchflussmenge und unter gesteuertem Druck zugeführt werden, wie in 4 gezeigt, bildet sich ein Luftstrom 21, der einen linearen Flüssigkeitsstrom 22, der aus den kleinen Löchern 44 nach unten fließt, zylindrisch umgibt. Dieser Flüssigkeitsstrom 22 wird, geführt durch den Luftstrom 21, unaufhörlich abgegeben, auch wenn die Zufuhrmenge gering ist.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der wie oben beschrieben aufgebauten dritten Ausführungsform der Flüssigbeschichtungsvorrichtung 1 beschrieben.
Wenn der Glastafelabschnitt 2 der Kathodenstrahlröhre des zu beschichtenden Gegenstands am Röhrentragabschnitt 3 montiert wird und der Röhrentragabschnitt 3 so mit dem Drehantrieb 10 verbunden wird, dass seine Längsrichtung sich in y-Richtung erstreckt, wird das Ventil 35 geöffnet und das Ventil 36 geschlossen. Durch diesen Vorgang wird die durch die Umwälzschläuche 31 und 32 und die Flüssigkeitskammer 43 in der Düse 4 umgewälzte Flüssigkeit über den Umwälzschlauch 31 aus dem Vorratsbehälter 34 der Düse 4 zugeführt. Außerdem wird der Düse 4 Druckluft aus der Druckluftquelle 88 zugeführt. Die Druckluft wird aus dem Luftschlauch 30 über den Lufteinlass in die Gaskammer 46 eingespeist, wo sie sich in x-Richtung ausdehnt und zum Gaskanal 49 geführt wird. Die durch den Gaskanal 49 geführte Luft wird in einen flächigen Luftstrom 21 umgewandelt, während sie durch die kleinen Löcher 48 strömt, die als äußerer Abgabeabschnitt dienen, und aus diesen abgegeben wird.
Die über den Umwälzschlauch 31 durch die Umwälzpumpe 33 aus dem Vorratsbehälter 34 geförderte Flüssigkeit dagegen wird über den Flüssigkeitseinlass in der Flüssigkeitskammer 43 aufgenommen und dehnt sich dann in x-Richtung aus. Dann wird sie von der Luft des flächigen Stroms durch die kleinen Löcher 44 gesogen, die als innerer Abgabebereich dienen, und die lineare Flüssigkeit 22 wird durch die kleinen Löcher 48 entlang des Luftstroms nach unten abgegeben. Zu beachten ist, dass die Durchflussmenge auf dieser Stufe je nach der Größe der Kathodenstrahlröhre 2 unterschiedlich ist und etwa 200 bis 500 cm³/Min. beträgt.
Bei Beginn der Abgabe von Luft und Flüssigkeit wird die Düse 4 in y-Richtung bewegt, wobei sich der Antriebsblock 52 in y-Richtung bewegt, indem die Kugelgewindeachse 51 vom Antriebsmotor 54 in Umdrehung versetzt wird. Wenn der Glastafelabschnitt 2 horizontal angeordnet ist, wie in 18 gezeigt, wird die Düse 4 beispielsweise horizontal bewegt. Indem die Düse 4 in y-Richtung bewegt wird, während aus der Düse 4 Flüssigkeit abgegeben wird, wird der Glastafelabschnitt 2 der Kathodenstrahlröhre mit dem aus der Düse 4 abgegebenen Flüssigkeitsstrom 22 beschichtet. Wenn die Flüssigkeitsbeschichtung beendet ist, wird der Röhrentragabschnitt 3 vom Drehantrieb 10 mit 40 bis 50 UPM in Umdrehung versetzt, wodurch die Flüssigkeit mit einer Heizeinrichtung 99 getrocknet wird, die auf den Glastafelabschnitt 2 aufgesetzt wird, wie in 19 gezeigt, während der Flüssigkeitszustrom in den Mittenbereich unterdrückt wird, was zur Bildung einer Leuchtstoffschicht führt. Dann wird an der gewünschten Stelle nach dem bekannten photolithographischen Verfahren eine Leuchtstoffschicht gebildet und dieser Vorgang anschließend insgesamt dreimal wiederholt, so dass an der gewünschten Stelle auf dem Glastafelabschnitt 2 beispielsweise in Matrixform Leuchtstoffschichten in den drei Farben Rot, Blau und Grün gebildet werden.
Dabei wird die lineare Flüssigkeit 22 von gleichmäßiger Dicke in der Weise auf den Glastafelabschnitt 2 abgegeben, dass sie entlang des im wesentlichen schichtartig abgegebenen Gases 21 strömt. Daher kann der Glastafelabschnitt 2 in konstanter Dicke mit der Flüssigkeit beschichtet werden, indem lediglich die Düse 4 relativ zum Glastafelabschnitt 2 bewegt wird. Damit kann durch entsprechende Einstellung der Flüssigkeitsabgabemenge innerhalb kurzer Zeit eine gleichmäßig dünne Beschichtung mit wenig Unregelmäßigkeiten gebildet werden, wobei gleichzeitig Flüssigkeit eingespart wird. Weil die Durchflussmenge relativ gering ist, bildet die Flüssigkeit außerdem selbst beim Kontakt mit dem Glastafelabschnitt 2 keine Blasen. Weil die Reihe der kleinen Löcher 44 und 48 länger ist als die Breite des Glastafelabschnitts 2 der Kathodenstrahlröhre, kann die Beschichtungsflüssigkeit außerdem in einem einzigen Bewegungsschritt aufgebracht werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
Das vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsvorrichtung entspricht dem dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsvorrichtung abgesehen davon, dass statt der Düse 4 des ersten Ausführungsbeispiels die Düse 40 (11 und 12) des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet wird.
Wenn der Düse 40 des zweiten Ausführungsbeispiels Luft und Flüssigkeit in gesteuerter Durchflussmenge und unter gesteuertem Druck zugeführt werden, wird aus den. Schlitzen 148a und 148b ein ebener, plattenförmiger, schichtartiger Luftstrom und aus den kleinen Löchern 44, entlang der Luft, ein linearer Flüssigkeitsstrom abgegeben. Dieser Flüssigkeitsstrom wird, geführt durch die Luft, ununterbrochen abgegeben; auch wenn die Zufuhrmenge gering ist.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Das fünfte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsvorrichtung basiert auf dem dritten Ausführungsbeispiel der Flüssigbeschichtungsvorrichtung, wobei die Düse 4 so angeordnet ist, dass ihre Längsrichtung relativ zur Längsrichtung bzw. zur seitlichen Richtung des zu beschichtenden Gegenstands in Horizontalebene geneigt ist, wobei die Düse 4 in diesem Zustand parallel zur Längsrichtung bzw. zur seitlichen Richtung des zu beschichtenden Gegenstands bewegt wird. Durch geeignete Änderung des Neigungswinkels der Düse 4 kann der Abstand zwischen den auf dem zu beschichtenden Gegenstand gezogenen parallelen Reihen des linearen Flüssigkeitsstroms eingestellt werden.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Das sechste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsvorrichtung basiert auf dem vierten Ausführungsbeispiel der Flüssigbeschichtungsvorrichtung, wobei die Düse 40 so angeordnet ist, dass ihre Längsrichtung relativ zur Längsrichtung bzw. zur seitlichen Richtung des zu beschichtenden Gegenstands in der Horizontalebene geneigt ist, während die Düse 40 parallel zur Längsrichtung bzw. zur seitlichen Richtung des zu beschichtenden Gegenstands bewegt wird. Durch entsprechende Änderung des Neigungswinkels der Düse 40 kann die Breite der durch den vorhangartigen Flüssigkeitsstrom auf dem zu beschichtenden Gegenstand gebildeten Beschichtung eingestellt werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Bei ersten, dritten und fünften Ausführungsbeispiel kann der innere Abgabebereich statt der kleinen Löcher 44 ein Schlitz von der Länge und der Breite der Reihe der kleinen Löcher 44 sein, und der äußere Abgabebereich kann statt der kleinen Löcher 48 ein Schlitz von der Länge und der Breite der Reihe kleiner Löcher 48 sein. In diesem Fall strömt der aus dem inneren Abgabebereich abgegebene vorhangartige Flüssigkeitsstrom durch den äußeren Abgabebereich abwärts, und ein vorhangartiger Gasstrom, der den Flüssigkeitsstrom außen umgibt, strömt aus dem äußeren Abgabebereich abwärts.
Achtes Ausführungsbeispiel
Beim ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Ausführungsbeispiel kann in der Flüssigkeitskammer 43 oder auf der Außenseite der Flüssigkeitskammer 43 des ersten Blocks 41 ein Temperatureinstellmittel (ein Mittel zum Einstellen der Temperatur) zum Erwärmen oder Kühlen der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 43 des ersten Blocks 41 vorgesehen sein. Als Temperatureinstellmittel können beispielsweise ein Heizelement nur zum Erwärmen, eine Peltierzelle, die sowohl Erwärmung als auch Kühlung bewirken kann, oder ein Element mit Rohrleitung zum Durchleiten eines Heizmediums oder eines Kühlmediums innerhalb eines Blocks und mit einem Mittel zum Umwälzen des Heizmediums bzw. des Kühlmediums durch die Rohrleitung verwendet werden. Durch Erwärmen oder Kühlen der Flüssigkeit mit dem Tem peratureinstellmittel in Abhängigkeit vom Anstieg oder Abfallen der Umgebungstemperatur, in der die Düse eingesetzt wird, kann die Viskosität der Flüssigkeit konstant gehalten werden, wodurch auch die Abgabemenge konstant gehalten werden kann.
Neuntes Ausführungsbeispiel
Beim ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten oder achten Ausführungsbeispiel kann innerhalb der Flüssigkeitskammer des ersten Blocks 41 oder auf ihrer Außenseite ein Mittel zum Entfernen von Gegenständen (beispielsweise von verfestigtem Harz, Pigmentteilchen oder dergleichen, koaguliertem Teilchenmaterial oder dergleichen), die den inneren Abgabebereich verengen oder zusetzen, wenn der innere Abgabebereich zugesetzt ist, vorgesehen werden. Das Entfernungsmittel kann ein Ultraschallgenerator oder ein Ultraschallübertrager (z. B. ein stangenförmiges Element) zum Übertragen einer Ultraschallwelle aus einem außerhalb der Düse am ersten Block angebrachten Ultraschallgenerator sein. Wenn das Entfernungsmittel während der Flüssigkeitsabgabe betrieben wird, kann verhindert werden, dass sich der innere Abgabebereich verengt oder zusetzt. Durch Betreiben des Entfernungsmittels während einer Unterbrechung der Flüssigkeitsabgabe können außerdem die kleinen Löcher oder der Schlitz, die sich verengt oder zugesetzt haben, gereinigt und wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt werden.
Zehntes Ausführungsbeispiel
Indem sowohl die Flüssigkeitskammer 43 als auch die Gaskammer 46 so geformt werden, dass ihre Querschnittsfläche von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite in Längsrichtung der Düse 4 (bzw. 40) allmählich zunimmt, können beim ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten achten und neunten Ausführungsbeispiel Flüssigkeit und Gas von der Seite mit der kleineren Querschnittsfläche aus in die Flüssigkeitskammer 43 bzw. die Gaskammer 46 eingespeist werden. Durch diese Vorkehrung ergibt sich für die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 43 und das Gas in der Gaskammer 46 ein kleiner Druckunterschied in Längsrichtung der Düse 4 (bzw. 40), was eine Vereinheitlichung der Abgabemenge von Flüssigkeit und Gas ermöglicht.
Elftes Ausführungsbeispiel
Beim ersten Ausführungsbeispiel benötigt die Düse 4 keinen zweiten Block 42 ( 15). Beim elften Ausführungsbeispiel hat die Düse 4a einen vereinfachten Aufbau, und dadurch dass der Druck der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 43 stärker erhöht wird als beim ersten Ausführungsbeispiel, kann die Flüssigkeit ohne Gasstrom abgegeben werden, wobei sich ein linearer Flüssigkeitsstrom ergibt, der nach unten auf den zu beschichtenden Gegenstand fließt. 16 zeigt ein aktuelleres Beispiel, nämlich eine Abwandlung der Düse 4 von 15, bei der die gekrümmten Oberflächen reduziert und ebene Oberflächen gegeben sind. Die Flüssigkeitskammer 163, die schräge Oberfläche 163a und die kleinen Löcher 164 der Düse 124 von 16 entsprechen der Flüssigkeitskammer 43 bzw. der schrägen Oberfläche 43a bzw. den kleinen Löchern 44. 17 zeigt verschiedene Abwandlungen der kleinen Löcher 44. Mit Bezugszeichen 164a ist ein hexagonales Loch mit größerer seitlicher Ausdehnung, mit 164b ein kreisrundes Loch, mit 164c ein elliptisches Loch mit größerer seitlicher Ausdehnung und mit 164d ein elliptisches Loch mit größerer Ausdehnung in Längsrichtung bezeichnet.
Zwölftes Ausführungsbeispiel
Beim zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten, achten, neunten und zehnten Ausführungsbeispiel wird statt der Düse 4 des ersten Ausführungsbeispiels die Düse 4a des elften Ausführungsbeispiels verwendet.
Durch Einsatz der Flüssigbeschichtungsdüse sowie des Flüssigbeschichtungsverfahrens und der Flüssigbeschichtungsvorrichtung unter Verwendung dieser erfindungsgemäßen Düse lassen sich mindestens folgende Beschichtungen vornehmen: Musterlack (z. B. Polyvinylalkohol (PVA), Polyvinylpyrrolidon (PVP) zur Bildung einer Öffnung zur Schaffung einer Leuchtschicht; schwarze Harzlösung, die ein anorganisches Pigment enthält (z. B. eine Harzlösung, in der ein schwarzes Pigment wie Ruß dispergiert ist) zur Schaffung einer schwarzen Matrix und Leuchtstoffsuspension (z. B. Graphitflüssigkeit, die grünen, blauen und roten Leuchtstoff enthält) zur Schaffung der Leuchtschicht auf der Rückseite der Glastafel einer Kathodenstrahlröhre, so dass eine Kathodenstrahlröhre hergestellt werden kann. Das aufgebrachte Musterharz wird nach dem bekannten Belichtungsverfahren behandelt, wodurch ein Muster, beispielsweise vor läufige Punkte, gebildet wird, welches die Leuchtschichtbildungsöffnung an der gewünschten Stelle ergibt. Das erzielte Muster hat den Vorteil, dass es dünner und gleichmäßiger ist als das mit einer bekannten Düse und unter Einsatz eines bekannten Flüssigbeschichtungsverfahrens und einer bekannten Flüssigbeschichtungsvorrichtung aufgebrachte, wobei Farbunregelmäßigkeiten unterdrückt und der Weißabgleich verbessert wird. Die einen schwarzen Farbstoff enthaltende Flüssigkeit, die auf die Rückseite des Glastafelabschnitts aufgebracht wird, auf dem das Muster gebildet wird, wird nach dem bekannten Entwicklungsverfahren behandelt, um den Decklack auf dem Muster zu entfernen, wodurch eine schwarze Matrix (auch „schwarzer Streifen" genannt) um die Bereiche gebildet wird, in denen das Muster war (die Bereiche, die zu der Leuchtschichtbildungsöffnung werden). Was die erhaltene schwarze Matrix angeht, ist der von der schwarzen Matrix zu umgebende Bereich verglichen mit dem mit der den schwarzen Farbstoff enthaltenden Flüssigkeit unter Verwendung der bekannten Düse sowie des bekannten Flüssigbeschichtungsverfahrens und der bekannten Flüssigbeschichtungsvorrichtung aufgebrachten von einheitlicherer Größe. Die leuchtstoffhaltige Flüssigkeit wird auf die Rückseite des Glastafelabschnitts aufgebracht, auf dem die schwarze Matrix gebildet worden ist, wodurch nach dem bekannten photolithographischen Verfahren in den von der schwarzen Matrix umgebenen Bereichen (der Leuchtschichtbildungsöffnung) eine Leuchtstoffschicht gebildet wird. Diese Leuchtschichtbildung wird insgesamt dreimal in der Reihenfolge Grün, Blau und Rot wiederholt, so dass in den von der schwarzen Matrix umgebenen Bereichen auf der Rückseite des Glastafelabschnitts Leuchtschichten in den drei Farben Grün, Blau und Rot gebildet werden. Jede dieser Leuchtschichten ist von gleichmäßigerer Dicke als eine unter Verwendung der bekannten Düse, des bekannten Flüssigbeschichtungsverfahrens und der bekannten Flüssigbeschichtungsvorrichtung aufgebrachte. Anschließend kann die Kathodenstrahlröhre nach dem bekannten Montageverfahren fertiggestellt werden. Die fertige Kathodenstrahlröhre hat verglichen mit einer Röhre, die unter Einsatz der bekannten Düse, des bekannten Flüssigbeschichtungsverfahrens und der bekannten Flüssigbeschichtungsvorrichtung mit dem Schutzlack, der schwarzen Farbstoff enthaltenden Flüssigkeit und der leuchtstoffhaltigen Flüssigkeit beschichtet worden ist, komplette Helligkeit und ist frei von Leuchtdichteunterschieden oder hat einen guten Weißabgleich ohne Farbunregelmäßigkeiten. Außerdem verkürzt sich der Beschichtungsvorgang im Vergleich zum herkömmlichen auf die Hälfte bis ein Drittel (in Bezug auf Zeit und Länge der Fertigungsstraße).
20 zeigt einen Dreh- und einen Kippmechanismus zum Drehen und Kippen des Röhrentragabschnitts 3, die für die oben und die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele einsetzbar sind. Als Beispiel für den Drehmechanismus weist der Drehantrieb 10 zum Drehen des Röhrentragabschnitts 3, der die Glastafel 2 trägt, einen Motor 10a und eine von dem Motor 10a in Umdrehung versetzte Drehwelle 10b auf, die den Röhrentragabschnitt 3, dreht.
Ein Beispiel für einen Kippmechanismus zum Kippen des Röhrentragabschnitts 3 ist ein Kippmechanismus, der folgendes aufweist: eine Kippwelle 91, welche die Drehwelle 10b drehbar trägt, einen Antriebsmotor 93 zum Drehen der Kippwelle 91 im gewünschten Winkel, um den Röhrentragabschnitt 3 zu kippen, sowie ein Getriebe 92, das zwischen dem Antriebsmotor 93 und der Kippwelle 91 angeordnet ist. Unter diesen Voraussetzungen läuft der Beschichtungsvorgang, bei dem eine phosphorhaltige Flüssigkeit (mit einer Viskosität von 15 Zentipoise) mit der Düse auf die Glastafel 2 aufgebracht wird, beispielsweise wie in 21 gezeigt, in der Weise ab, dass die Glastafel 2 horizontal angeordnet und weder gedreht noch gekippt wird, wie in 18 gezeigt. Zum Phosphorverteilungsvorgang wird die Glastafel 2 vom Drehantrieb 10 mit 30 UPM gedreht, ohne sie gegenüber der Horizontalen zu kippen, um die Flüssigkeit auf der Glastafel 2 zu verteilen. Im Vorgang zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit wird die Glastafel 2 dann vom Kippmechanismus in einen Winkel von θ = 110° gegenüber der Horizontalen gebracht, wie in 19 gezeigt, und vom Drehantrieb 10 mit 150 UPM gedreht, so dass überschüssige Flüssigkeit von der Glastafel weggeschleudert wird. Danach wird die vom Kippmechanismus gegenüber der Horizontalen um θ = 110° gekippte Glastafel 2, wie in 19 gezeigt, vom Drehantrieb 10 mit 20 UPM gedreht, um sie mit der Heizeinrichtung 99 zu trocknen.
Die verschiedenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsdüse weisen den ersten Block auf, der im Inneren die Flüssigkeitskammer, welche sich in seiner Längsrichtung erstreckt, sowie den an der Unterseite der Flüssigkeitskammer in Längsrichtung gebildeten inneren Abgabebereich hat, wobei der innere Abgabebereich eine Reihe kleiner Löcher oder einen Schlitz umfasst. Außerdem weisen sie den zweiten Block auf, welcher den die Gaskammer bildenden Innenraum, der sich außerhalb des ersten Blocks in Längsrichtung erstreckt, sowie den in Längsrichtung an der Unterseite des Innenraums gebildeten äußeren Abgabebereich hat, wobei der äußere Abgabebereich eine Reihe kleiner Löcher oder einen Schlitz umfasst. Da her können die Flüssigkeitskammer und die Gaskammer eine große Größe haben, der Druckunterschied zwischen der einen Stirnseite und der anderen Stirnseite in Längsrichtung der Flüssigkeitskammer und der Gaskammer reduziert und die Abgabemenge aus dem inneren und dem äußeren Abgabebereich in Längsrichtung gleichmäßig gemacht werden. Daher werden die Flüssigkeit aus der Düse aus dem inneren Abgabebereich und das Gas aus der Gaskammer aus dem äußeren Abgabebereich abgegeben, wobei ein Gasstrom gebildet wird, der einen linearen oder vorhangartigen Flüssigkeitsstrom, welcher aus dem inneren Abgabebereich nach unten strömt, außen umgibt. Daher fließt der Flüssigkeitsstrom gerade nach unten, ohne in die Bewegungsrichtung der Düse abgelenkt zu werden, und erreicht die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstands ohne Ungleichmäßigkeiten. Wenn der innere Abgabebereich und der äußere Abgabebereich kleine Löcher haben, wird ein Gasstrom gebildet, der den linearen Flüssigkeitsstrom zylindrisch umgibt, so dass der Flüssigkeitsstrom dazu tendiert, gerade nach unten zu fließen, ohne in die Bewegungsrichtung oder die seitliche Richtung der Düse abgelenkt zu werden.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsdüse umfassen der erste Block und der zweite Block jeweils zwei Halbkörper, die von der vertikalen Ebene geteilt werden, die sich in Längsrichtung durch die Mitte der Breite des inneren Abgabebereichs erstreckt. Deshalb kann die Düse leicht zerlegt und gereinigt werden, wenn eine Störung auftritt, beispielsweise die Düse verstopft ist, so dass die gleichmäßige Abgabe leicht wieder hergestellt werden kann.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsdüse haben die kleinen Löcher des inneren Abgabebereichs und des äußeren Abgabebereichs eine langgezogene Sechseckform. Daher fließen sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas in einem sich drehenden Strom gerade nach unten und werden kaum seitlich abgelenkt.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsdüse hat die Flüssigkeitskammer schräge Oberflächen, an deren Grund der innere Abgabebereich angeordnet ist. Selbst wenn die in der Flüssigkeit enthaltenen Leuchtstoffteilchen ausfallen, während die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer steht, fließt die Flüssigkeit an den schrägen Oberflächen entlang und wird aus dem Abgabebereich abgegeben, ohne in der Flüssigkeitskammer zu bleiben, so dass kaum Farbunregelmäßigkeiten auftreten.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsdüse wird die Querschnittsfläche der Gaskammer so groß gemacht, wie es die erforderliche Festigkeit ermöglicht. Damit wird die Festigkeit des ersten Blocks sichergestellt und der Gasdruckunterschied zwischen der einen Stirnseite und der anderen Stirnseite in Längsrichtung der Gaskammer reduziert, so dass der Gasstrom stabilisiert wird.
Die verschiedenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsdüse weisen den Block, der im Inneren die Flüssigkeitskammer hat, die sich in seiner Längsrichtung erstreckt, und den an der Unterseite der Flüssigkeitskammer in Längsrichtung gebildeten Abgabebereich auf, wobei der Abgabebereich eine Reihe kleiner Löcher oder einen Schlitz hat. Daher können die Flüssigkeitskammer groß ausgeführt, der Druckunterschied zwischen der einen Stirnseite und der anderen Stirnseite in Längsrichtung der Flüssigkeitskammer reduziert und die Abgabemenge aus dem Abgabebereich in Längsrichtung gleichmäßig gemacht werden. Somit wird die Flüssigkeit in der Düse aus dem Abgabebereich so abgegeben, dass sie in Form eines linearen oder vorhangartigen Stroms gerade nach unten fließt. Daher erreicht die abgegebene Flüssigkeit die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstands ohne Unregelmäßigkeiten. Wenn der Abgabebereich kleine Löcher aufweist, wird ein linearer Flüssigkeitsstrom gebildet, der in gerader Linie nach unten fließt.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für eine Flüssigbeschichtungsdüse ist ein Verfahren zum Herstellen der verschiedenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Düse, bei der der erste Block und der zweite Block jeweils Halbkörper aufweisen, die durch die vertikale Ebene getrennt werden, die sich in Längsrichtung durch die Mitte der Breite des inneren Abgabebereichs erstreckt, wobei der innere und der äußere Abgabebereich eine Reihe kleiner Löcher aufweist, die so eingearbeitet werden, dass die beiden Halbkörper, die zuvor mit dem nutförmigen Raum versehen worden sind, der als Flüssigkeitskammer bzw. Gaskammer dient, so angeordnet werden, dass die Öffnungsebene des nutförmigen Raums eine identische Ebene ergibt, und gleichzeitig kleine Nuten zur Bildung der kleinen Löcher der Halbkörper eingeschnitten werden. Auf diese Weise lässt sich eine Düse mit innerem und äußerem Abgabebereich, die jeweils eine Reihe exakter kleiner Löcher aufweisen, effizient herstellen.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsverfahrens und der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsvorrichtung wird der äußere Abgabebereich der erfindungsgemäßen Düse dem zu beschichtenden Gegenstand zugewendet, und es wird entweder der zu beschichtende Gegenstand relativ zur Düse bewegt oder umgekehrt, und zwar in die Richtung, welche die Längsrichtung schneidet, wenn der Flüssigkeitsstrom in linearer oder vorhangartiger Form abgegeben wird, während der Gasstrom durch den äußeren Abgabebereich zum zu beschichtenden Gegenstand hin abgegeben wird. Durch entsprechende Einstellung der Flüssigkeitsabgabemenge kann somit innerhalb kurzer Zeit bei gleichzeitiger Flüssigkeitseinsparung eine gleichmäßig dünne Beschichtung mit weniger Unregelmäßigkeiten gebildet werden.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsverfahrens und der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsvorrichtung wird der Abgabebereich der erfindungsgemäßen Düse dem zu beschichtenden Gegenstand zugewendet, und es wird entweder der zu beschichtende Gegenstand relativ zur Düse bewegt oder umgekehrt, und zwar in die Richtung, welche die Längsrichtung schneidet, wenn der Flüssigkeitsstrom aus dem Abgabebereich in linearer oder vorhangartiger Form auf den zu beschichtenden Gegenstand abgegeben wird. Durch entsprechende Einstellung der Flüssigkeitsabgabemenge mittels des Flüssigkeitsdrucks in der Flüssigkeitskammer kann somit innerhalb kurzer Zeit eine gleichmäßig dünne Beschichtung mit weniger Unregelmäßigkeiten gebildet werden, wobei noch Flüssigkeit eingespart wird.
Die erfindungsgemäße Flüssigbeschichtungsvorrichtung ist mit einem Flüssigkeitsumwälzkanal versehen, um der Flüssigkeitskammer die Flüssigkeit nach Umwälzung zuzuführen, und weist ein Öffnungs- und Schließelement zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsumwälzkanals auf. Die Flüssigkeitsumwälzung kann somit durchgeführt oder unterbrochen werden. Die Flüssigkeitsumwälzung kann somit unterbrochen werden, während die Flüssigkeit abgegeben wird, wodurch der Druck stabilisiert werden kann, und die Flüssigkeitsumwälzung kann durchgeführt werden, während die Flüssig keitsabgabe unterbrochen ist, so dass das Ausfallen der Teilchen verhindert werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre wird der Leuchtstoff mit der erfindungsgemäßen Flüssigbeschichtungsvorrichtung auf die Rückseite des Glastafelabschnitts aufgebracht. Daher hat die Leuchtstoffschicht eine gleichmäßige Dicke, so dass Farbunregelmäßigkeiten entfallen und ein guter Weißabgleich erzielt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Kathodenstrahlröhren beinhaltet das Aufbringen von Beschichtungsmaterial für den Leuchtschirmprozess, und zwar zumindest einer Vorbeschichtungsflüssigkeit zur Verbesserung der Adhäsion und Benetzbarkeit einer Beschichtungsflüssigkeit, eines Musterbildungsabdecklacks zur Bildung der Leuchtschichtbildungsöffnungen, einer Graphitflüssigkeit zur Bildung einer schwarzen Matrix, einer Leuchtstoffsuspension und einer Lackflüssigkeit zur Filmbildung auf der Innenfläche der Glastafel der Kathodenstrahlröhre, mittels der erfindungsgemäßen Düse. Damit kann beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre hergestellt werden, bei der kein Unterschied zwischen dem Mittenbereich und dem Randbereich des in der Größe der Leuchtschichtbildungsöffnung zu beschichtenden Gegenstands besteht (wenn Musterbildungslack verwendet wird), bei der keine Farbunregelmäßigkeiten auf der schwarzen Matrix gebildet werden, wodurch sich die Bildschirmauflösung verbessert (wenn die schwarzen Farbstoff enthaltende Flüssigkeit zur Herstellung der schwarzen Matrix aufgebracht wird) und bei der die Dicke der Leuchtschicht gleichmäßig ausfällt, wodurch ein guter Weißabgleich und eine hohe Leuchtdichte ohne Farbunregelmäßigkeiten erzielt werden (bei Aufbringung der Leuchtstoffsuspension zur Bildung der Leuchtschicht).
Ein Beispiel dafür, dass die Dicke der Leuchtschicht gleichmäßiger ist als die herkömmliche, nach dem herkömmlichen Beschichtungsverfahren erzielte, ist das Ausführungsbeispiel, bei dem der Leistungsgrad im Mittenbereich 100 beträgt und in den vier Eckbereichen (Umfangsbereichen) 70 bis 80, was weniger ist als im Mittenbereich. Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dagegen ist der Leistungsgrad im Mittenbereich 100, während er in den vier Eckbereichen 95 bis 100 sein kann, also im Wesentlichen gleich gut wie im Mittenbereich. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Umfangsbereich einer Kathodenstrahlröhre eher dunkler ist als ihr Mittenbe reich, kann die Dicke der vier Eckbereiche in einigen Fällen 105 bis 110 betragen, also dicker sein als der Mittenbereich.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden schematisch beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Flüssigbeschichtungsdüse ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abgabelöcher in einer Reihe angeordnet sind und dass die Beziehung 1 < L/D ≤ 10 erfüllt ist und bei Bedarf D > d gilt, wenn das Abgabeloch in Düsenüberstreichrichtung die Länge D und senkrecht zur Düsenüberstreichrichtung die Länge d hat und wenn ein Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse die Länge L hat.
Bei der vorstehend beschriebenen Düse kann die Richtung, in der die Beschichtungsflüssigkeit abgegeben wird, so eingerichtet werden, dass die Abgabe zwangsweise in Düsenüberstreichrichtung erfolgt. Durch diese Vorkehrung kann seitliches Hinausspritzen vermieden werden, was vorkommt, wenn die Flüssigkeit senkrecht zur Düsenüberstreichrichtung abgegeben wird.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen von Kathodenstrahlröhren ist dadurch gekennzeichnet, dass dafür eine Flüssigbeschichtungsdüse verwendet wird, bei der mehrere Abgabelöcher in einer Reihe angeordnet sind und die Beziehung 1 < L/D ≤ 10 erfüllt ist und bei Bedarf D > d gilt, wenn das Abgabeloch in Düsenüberstreichrichtung die Länge D und senkrecht dazu die Länge d hat und wenn ein Flüssigkeitsführungsabschnitt in der Düse die Länge L hat, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Überstreichen einer Glastafel, beispielsweise der stillstehenden Glastafel einer Kathodenstrahlröhre, entweder in Richtung ihrer kürzeren oder in Richtung ihrer längeren Seite mit der Beschichtungsdüse und dadurch lineares Aufbringen der Beschichtungsmaterialien für den Leuchtschirmprozess auf einen Leuchtschichtbildungsabschnitt (Bildschirmbereich) der Glastafel.
Bei dem Verfahren wird die Vorderseite der Tafel vorzugsweise im wesentlichen horizontal angeordnet. Weitgehende Parallelität zur horizontalen Achse bedeutet, dass die Vorderseite der Tafel, wenn sie eben ist, parallel zur horizontalen Achse ist. Wenn die Vorderseite der Tafel eine Krümmung aufweist, bedeutet das, dass die Tangente zum Scheitelpunkt des Krümmungsabschnitts parallel zur horizontalen Achse ist.
Wenn nach dem Herstellungsverfahren beispielsweise im oben beschriebenen Beschichtungsprozess eine Leuchtstoffsuspension (Aufschlämmung) aufgebracht wird, umfasst das Verfahren zusätzlich den Vorgang des Verteilens des Schlamms auf der gesamten Oberfläche des Leuchtstoffoberflächenbildungsbereichs der Tafel, während die Tafel mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 60 UPM gedreht wird, sowie den Vorgang der Abgabe von überschüssigem Schlamm bei einer Glastafelumdrehungsgeschwindigkeit von 50 bis 150 UPM, während die Glastafel einen Neigungswinkel B von 95 bis 115° gegenüber der horizontalen Achse einnimmt, und der Trocknung der Leuchtstoffschicht, während die Umdrehungsgeschwindigkeit der Glastafel 10 bis 150 UPM beträgt, wobei die einzelnen Vorgänge vorzugsweise in der Reihenfolge Beschichtung, Verteilung, Abgabe, Trocknung ausgeführt werden.
Nach dem Herstellungsverfahren können eine Leuchtstoffoberfläche mit einem Beschichtungsmuster von höherer, gleichbleibender Qualität geschaffen und eine Kathodenstrahlröhre von hoher Leuchtdichte bereitgestellt werden.
Bei dem Herstellungsverfahren sollte der Leuchtstoffoberflächenbildungsbereich der Tafel vollkommen eben sein. Nach dem Verfahren kann eine gute Leuchtstoffoberfläche auf der vollkommen ebenen Tafel gebildet werden, die unregelmäßige Reflexion durch externes Licht verhindern kann.
Diese Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen wie folgt näher beschrieben:
Im folgenden wird ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 22A, 22B und 22C zeigen das dreizehnte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beschichtungsdüse von drei Seiten. In 22A, 22B und 22C ist mit Bezugszeichen 101 die Beschichtungsdüse, mit 101a der Körper der Beschichtungsdüse und mit 101b der Abgabebereich bezeichnet. Mit Bezugszeichen 102 sind linear im Abgabebereich 101b angeordnete Abgabelöcher bezeichnet. Durch die Abgabelöcher 102 hindurch wird eine Aufschlämmung linear auf die Innenseite einer Glastafel aufgebracht. Ferner bezeichnet L die Länge eines Flüssigkeitsabgabeführungsabschnitts, D die Länge des Abgabelochs in Düsenüberstreich richtung und d die Länge des Abgabelochs in Richtung der Breite. Die Längen L, D und d erfüllen die in den folgenden zwei Ausdrücken wiedergegebenen Beziehungen: D > d 1 < L/D ≤ 10
Durch Vorgabe der Längen L, D und d entsprechend den vorstehenden Beziehungen kann die Richtung, in der die Beschichtungsflüssigkeit abgegeben wird, zwangsweise in Düsenüberstreichrichtung festgelegt werden. Durch diese Vorkehrung kann seitliches Hinausspritzen vermieden werden. Seitliches Hinausspritzen tritt auf, wenn die Flüssigkeit senkrecht zur Düsenüberstreichrichtung abgegeben wird.
Wenn die obigen Beziehungen nicht erfüllt sind, oder wenn beispielsweise D < d, ist es manchmal möglich, dass die Flüssigkeitsabgabe in Düsenüberstreichrichtung so eingerichtet ist, dass unvorteilhafterweise eine Krümmung der Flüssigkeit in Breitenrichtung begünstigt wird. Wenn 1 ≥ L/D, hängt der Flüssigkeitsabgabezustand im wesentlichen von der Form des Abgabelochs ab. Wenn L/D > 10, beeinflusst die Düsenbearbeitungspräzision wie die Oberflächenendbearbeitung des Flüssigkeitsabgabeführungsabschnitts letztendlich die Flüssigkeitsabgabe. Aus den genannten Gründen wird die Flüssigkeitsabgabe in Abhängigkeit von der Verarbeitungspräzision unterdrückt. Wenn der Druck, mit dem die Flüssigkeit aus der Düse gedrückt wird, zu groß ist, muss eine leistungsfähigere Pumpe eingesetzt werden. Für die Praxis sollte daher die Beziehung 3 ≤ L/D ≤ 8 erfüllt sein.
Was die Größe des Abgabelochs und den Abstand zwischen benachbarten Löchern angeht, so sollten diese im Hinblick auf die Verhinderung des Zusetzens und Wartungsfreundlichkeit vorzugsweise so groß wie möglich sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die Größe in Abhängigkeit von der Größe der herzustellenden Kathodenstrahlröhre festgelegt werden muss.
Die Konstruktion des dreizehnten Ausführungsbeispiels kann für die Düse von 16 und die Düsen der Ausführungsbeispiele übernommen werden.
23 ist eine schematische Darstellung einer vierzehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Schlammbeschichtungsverfahrens. In 23 ist mit 103 eine Glastafel, mit 104 eine vertikale Achse, mit 105 eine Aufschlämmung und mit 106 die In nenfläche einer Glastafel bezeichnet. Die Beschichtungsdüse 101 ist die gleiche wie die in 22A, 22B und 22C gezeigte.
Zur Bildung einer Leuchtstoffoberfläche auf der Innenseite 106 der Tafel wird zunächst die aufzubringende Aufschlämmung bereitet. Das geschieht durch Zusammenmischen von beispielsweise grünem Leuchtstoff, einem Polyvinylalkoholharz, Ammoniumbichromat, einem Netzmittel, einem Schaumverhütungsmittel und Wasser. Die genannten Stoffe werden mit einem Rührpropeller miteinander vermischt und anschließend eine bestimmte Zeit mit einer Dispergiervorrichtung dispergiert. In die eingestellte Aufschlämmung werden ein bestimmtes Ammoniumbichromat und Ammoniak eingearbeitet, so dass der pH-Wert der Aufschlämmung auf den für eine Beschichtungsaufschlämmung geeigneten Wert eingestellt wird. Um die Adhäsionskraft des Leuchtstoffs zu erhöhen, kann die Aufschlämmung eine Kugelmühle durchlaufen.
Die Schritte zur Bildung einer Leuchtstoffoberfläche werden unabhängig vom Beschichtungs-, Verteilungs-, Abgabe- und Trocknungsvorgang beschrieben.
a) Beschichtungsvorgang
Zunächst wird die in der beschriebenen Weise bereitete Aufschlämmung 105 mit der in 23 gezeigten Beschichtungsdüse 101 auf die Innenfläche 106 der Tafel aufgebracht. Auf der Innenfläche 106 der Tafel ist zuvor eine schwarze Matrix gebildet worden. Diese Beschichtung wird dadurch gebildet, dass die Tafel mit der Beschichtungsdüse 101 in der durch den Pfeil 107 angezeigten Richtung bei einer bestimmten Abgabemenge mit einer bestimmten Überstreichgeschwindigkeit überstrichen wird. Während der Beschichtung ist die Glastafel 103 horizontal angeordnet, d. h. die Vorderseite der Glastafel 103 ist wie die Düse 4 und die Glastafel 2 von 18 im wesentlichen parallel zur horizontalen Achse angeordnet.
Die weitgehende Parallelität zur horizontalen Achse bedeutet, dass die Vorderseite der Tafel, wenn diese eben ist, parallel zur horizontalen Achse ist. Wenn die Vorderseite der Tafel eine Krümmung hat, bedeutet das, dass die Tangente im Scheitelpunkt des Krümmungsabschnitts parallel zur horizontalen Achse ist.
b) Verteilungsvorgang
Wenn das Aufbringen der Aufschlämmung 105 abgeschlossen ist, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der Glastafel 103 um die vertikale Achse 102 auf 30 bis 60 UPM eingestellt. Dabei wird die Aufschlämmung 105 zwangsweise auf der Nutzoberfläche der Innenseite 106 der Tafel verteilt, wodurch verhindert wird, dass die Flüssigkeit in den Mittenbereich der Innenseite 106 der Tafel zurückfließt, und es ermöglicht wird, die Ungleichmäßigkeit des Beschichtungsmusters zwischen dem Mittenbereich und dem Randbereich der Innenseite 106 der Tafel zu reduzieren. Dieser Verteilungsvorgang kann ausgeführt werden, während die Glastafel wie beim Beschichtungsvorgang praktisch parallel zur horizontalen Achse bleibt. Um eine ausreichende Ausfällung von Phosphorteilchen zu fördern und den Unterschied zwischen dem Mittenbereich und dem Randbereich der Glastafel beim Aufbringen der Teilchen so klein wie möglich zu halten, kann der Verteilungsvorgang ausgeführt werden, während die Glastafel in einem Winkel von höchstens 45° geneigt ist.
Für eine Einstellung der Tafelumdrehungsgeschwindigkeit auf 30 bis 60 UPM gibt es die folgenden Gründe: Bei einer Tafelumdrehungsgeschwindigkeit von unter 30 UPM sammelt sich die aufgegossene Aufschlämmung 105 unvorteilhaft im Mittenbereich der Innenseite 106 der Tafel, was zu einer ungleichmäßigen Beschichtung führt. Bei einer Tafelumdrehungsgeschwindigkeit von über 60 UPM will sich die aufgegossene Aufschlämmung 105 infolge der durch die höhere Umdrehungsgeschwindigkeit höheren Zentrifugalkraft stärker über die gesamte Oberfläche der Tafelinnenseite 106 verteilen. Aus diesem Grund prallt die Aufschlämmung 105 heftig gegen die Wandoberfläche 103a der Tafelinnenseite 106 im Umfangsbereich der Tafelinnenseite 106. Bei diesem Aufprall entstehen winzige Bläschen, die dann unvorteilhaft auf der Innenfläche zurückbleiben.
c) Abgabevorgang
Anschließend wird die Umdrehungsgeschwindigkeit wie bei der Glastafel 2 von 19 gegenüber der Umdrehungsgeschwindigkeit bei Beschichtung erhöht und die Glastafel 103 gegenüber der horizontalen Achse gekippt. Dadurch wird im Randbereich der Ta- felinnenseite 106 verbliebene überschüssige Aufschlämmung weggeschleudert und von der Glastafel 103 entfernt.
Bei diesem Abgabevorgang beträgt die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit vorzugsweise 50 bis 150 UPM, und zwar aus folgenden Gründen: Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit weniger als 50 UPM beträgt, fließt die Flüssigkeit unvorteilhaft von der Wandoberfläche auf die Tafelinnenseite 106 zurück, oder der Grenzbereich zwischen der Nutzfläche und der Wandoberfläche der Tafelinnenseite 106 wird verschmiert, weil der Neigungswinkel der Glastafel 103 ausgehend von 0° erhöht wird. Wenn die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit dagegen mehr als 150 UPM beträgt, entstehen unvorteilhafte Beschichtungsunregelmäßigkeiten radial vom Mittenbereich zum Umfangsbereich der Tafelinnenseite 106 hin.
Auch im nachfolgend beschriebenen Trocknungsvorgang erhält die Glastafel 103 den gleichen Neigungswinkel. Der Winkel liegt konkret vorzugsweise zwischen 95 und 115° relativ zur Horizontalen. Das hat folgende Gründe: Wenn der Neigungswinkel der Glastafel 103 weniger als 95° beträgt, führt das unvorteilhaft zu einer ungleichmäßigen Trocknung im Randbereich der Tafelinnenseite 106, oder die Aufschlämmung 105 fließt von der Wandoberfläche auf die Tafelinnenseite 106 zurück. Wenn der Neigungswinkel der Glastafel 103 dagegen größer als 115° ist, ergibt sich eine noch ungleichmäßigere Trocknung.
d) Trocknungsvorgang
Anschließend wird die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit herabgesetzt, während der beim vorgenannten Abgabevorgang eingestellte Neigungswinkel der Glastafel 103 beibehalten wird. In dieser Stellung wird die Leuchtstoffoberfläche durch äußere Wärmezufuhr zu der Glastafel 103 mit einem Infrarotheizelement (z. B. 99 in 19) getrocknet. Dabei kann bei Bedarf zusätzlich zu der Wärmezufuhr über das Heizelement Heißluft auf die Tafelinnenfläche 106 geblasen werden. Dadurch verkürzt sich die für die Trocknung erforderliche Zeit.
Vorzugsweise sollte die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit so gering sein, wie es die Herstellungszeit erlaubt. Wenngleich der Fall beschrieben worden ist, dass die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit unter die beim Abgabevorgang eingestellte Geschwindigkeit herabgesetzt worden ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Konkret beträgt die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit beim Trocknen vorzugsweise 10 bis 150 UPM. Innerhalb dieses Bereichs gibt es keine Trocknungsprobleme. Es sei darauf hingewiesen, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit beim zweiten und dritten Beschichtungs vorgang geringer sein sollte, um das Beschichtungsmuster der Aufschlämmung 105 zu verbessern.
Wenn eine zu große Menge der Aufschlämmung 105 aufgebracht worden ist, besteht durch Flüssigkeitsspritzer im Randbereich der Tafelinnenseite 106 die Tendenz zum Einschluss von Blasen oder dergleichen. Ist die Menge dagegen zu gering, kann die Nutzoberfläche der Tafelinnenseite 106 nicht ausreichend beschichtet werden. Daher sollte die Menge beispielsweise bei einer Glastafel 103 von 41 cm 7 bis 30 cm³ betragen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung in Bezug auf Abgabemenge, Düsenüberstreichgeschwindigkeit, Tafelkippwinkel und Tafelumdrehungsgeschwindigkeit nicht darauf beschränkt ist.
In den vorgenannten Schritten wird auf der Glastafel 103 eine grüne Leuchtstoffbeschichtung gebildet. Danach wird die Glastafel 103 mit einer Lochmaske (nicht eingezeichnet) versehen und dann einem Belichtungsvorgang mit UV-Licht und einer Entwicklung unterzogen, so dass eine grüne Leuchtstoffoberfläche entsteht. Mit den gleichen Schritten können eine blaue Leuchtstoffoberfläche und eine rote Leuchtstoffoberfläche hergestellt werden.
Indem das erhaltene Leuchtstoffoberflächenmuster einer Aluminiumbeschichtung unterzogen wird und anschließend eine Lochmaske, ein Trichter, eine Magnetabschirmung usw. (nicht eingezeichnet) hinzugefügt werden, ein Elektronenstrahlerzeuger (nicht eingezeichnet) eingebaut und das Gas entladen wird, entsteht die fertige Röhre.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Leuchtschichtbildungsbereich der Tafelinnenseite 106 beim vorstehenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine vollkommen ebene Oberfläche hat. Wenn die Oberfläche vollkommen eben ist, kann eine unregelmäßige Reflexion durch externes Licht verhindert werden.
Beispiele
Im folgenden werden Beispiele für die Erfindung und Vergleichsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In jedem Fall wurde durch Aluminiumbeschichtung des Leuchtstoffoberflächenmusters, Hinzufügen einer Lochmaske, eines Trichters, einer Magnetabschirmung usw., Einbau eines Elektronenstrahlerzeugers und Gasentladung die Röhre fertiggestellt. Die nutzbare Leuchtstoffoberfläche der Kathodenstrahlröhre hatte eine Größe von 41 cm.
Beispiel 1
Für das Beispiel 1 wurde die beim vorherigen Ausführungsbeispiel verwendete und unter Bezugnahme auf 22A, 22B und 22C beschriebene Beschichtungsdüse verwendet.

Zunächst wurden für die auf die Tafelinnenseite 106 aufzubringende Aufschlämmung 105 die folgenden Stoffe zur Bereitung der Aufschlämmung 105 verwendet:

grüner Leuchtstoff (hergestellt von Nichia Kagaku Kogyou):	25 Gew.-%
Polyvinylalkoholharz:	2,5 Gew.-%
Ammoniumbichromat:	0,25 Gew.-%
Netzmittel:	0,03 Gew.-%
Schaumverhinderungsmittel:	0,02 Gew.-%
Wasser:	72,2 Gew.-%

Die genannten Stoffe wurden mit einem Rührpropeller miteinander vermischt und dann eine bestimmte Zeit mittels einer Dispergiervorrichtung dispergiert. Als grüner Leuchtstoff wurde ein Leuchtstoff mit einem Teilchendurchmesser von 4 μm verwendet, der durch Dotierung von Zinksulfid mit Kupfer, das als Aktivator dient, erhalten wurde. In die Aufschlämmung 105 wurden außerdem ein bestimmtes Ammoniumbichromat und Ammoniak eingearbeitet, so dass der pH-Wert für die Beschichtungsaufschlämmung 105 auf 8 bis 9 eingestellt wurde.
Anschließend wurde die Tafelinnenfläche 106, die zuvor unter Verwendung der in 22A, 22B und 22C dargestellten Beschichtungsdüse 101 nach dem in 23 dargestellten Verfahren bei einer Abgabemenge von 25 cm³ aus der Düse und einer Düsenüberstreichgeschwindigkeit von 15 cm/s mit einer schwarzen Matrix versehen worden war, mit der eingestellten Aufschlämmung 105 beschichtet.
Gleichzeitig mit dieser Beschichtung wurde die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit auf 40 UPM erhöht, so dass sich die Aufschlämmung 105 so weit wie möglich auf der Ta felinnenfläche 106 verteilen konnte. Dann wurde bei horizontaler Ausrichtung der Glastafel 103 eine ausreichende Ausfällung von Leuchtstoffteilchen herbeigeführt. Beim vorgenannten Beschichtungsschritt wurde die gesamte Oberfläche der Tafelinnenfläche 106 ohne seitliches Hinausspritzen gleichmäßig mit der Leuchtstoffflüssigkeit aus der Beschichtungsdüse 101 beschichtet.
Dann wurde die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit auf 90 UPM erhöht, um im Umfangsbereich der Tafelinnenfläche verbliebene überschüssige Aufschlämmung 105 wegzuschleudern und außerhalb der Glastafel 103 zu entsorgen, wobei die Glastafel 103 im Winkel von 110° gegenüber der horizontalen Achse geneigt wurde. Außerdem wurde die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit auf 30 UPM herabgesetzt, während der Neigungswinkel der Glastafel 103 von 110° beibehalten wurde, so dass die Leuchtstoffoberfläche von außen mit einem Infrarotheizelement getrocknet werden konnte.
Anschließend wurde auf die mit dem grünen Leuchtstoff beschichtete Glastafel 103 eine Lochmaske aufgesetzt, mit UV-Licht belichtet und einem Entwicklungsvorgang unterzogen und auf diese Weise eine grüne Leuchtstoffschicht gebildet. Die Streifengröße dieser grünen Leuchtstoffschicht betrug 65 μm im Mittenbereich und 67 μm im Randbereich der Tafelinnenseite 106. Anhaften des grünen Leuchtstoff an der Tafelinnenseite 106 wurde nicht beobachtet. In gleicher Weise wurde die Tafelinnenseite 106 mit einer Aufschlämmung 105, in der ein blauer Leuchtstoff mit einem Teilchendurchmesser von 4 μm suspendiert worden war, beschichtet und damit eine blaue Leuchtoberfläche erzielt. Um die dritte Farbe zu erhalten, wurde die Tafelinnenseite mit einer Aufschlämmung 105, in der ein roter Leuchtstoff mit einem Teilchendurchmesser von 5 μm suspendiert worden war, beschichtet und damit eine rote Leuchtoberfläche erzielt. Die Streifengröße des blauen Leuchtstoffs betrug 68 μm im Mittenbereich und 69 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106, während die Streifengröße des roten Leuchtstoffs 70 μm im Mittenbereich und 72 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106 betrug. Von dem blauen und dem roten Leuchtstoff waren zwei bis drei Teilchen auf einer Länge von 200 μm auf dem grünen Leuchtstoff haften geblieben. auf der Oberfläche des blauen Leuchtstoffs war fast kein roter Leuchtstoff haften geblieben.
Beispiel 2
Bei Beispiel 2 waren alle Bedingungen gleich wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme der Tafelumdrehungsgeschwindigkeit, die unmittelbar nach dem Aufbringen der Aufschlämmung 105 mit der Beschichtungsdüse 101 auf 50 UPM eingestellt wurde. Die Streifengröße der erzielten grünen Leuchtschicht betrug 66 μm im Mittenbereich und 69 μm im Randbereich der Tafelinnenseite 106. Auf der Tafelinnenseite 106 wurde kein Anhaften von grünem Leuchtstoff beobachtet. Die Streifengröße des blauen Leuchtstoffs betrug 66 μm im Mittenbereich und 68 μm im Randbereich der Tafelinnenseite 106, während die Streifengröße des roten Leuchtstoffs 71 μm im Mittenbereich und 74 μm im Randbereich der Tafelinnenseite 106 betrug. Von dem blauen und dem roten Leuchtstoff waren ein bis zwei Teilchen auf einer Länge von 200 μm auf dem grünen Leuchtstoff haften geblieben. Auf der Oberfläche des blauen Leuchtstoffs war im Mittenbereich der Tafelinnenfläche 106 fast kein roter Leuchtstoff haften geblieben, dagegen mehrere Teilchen im Randbereich der Tafelinnenfläche 106.
Beispiel 3
Bei Beispiel 3 waren alle Bedingungen die gleichen wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme der Tafelumdrehungsgeschwindigkeit während der Phase der Abgabe überschüssiger Aufschlämmung 105, die auf 150 UPM eingestellt wurde. Die Streifengröße der erzielten grünen Leuchtschicht betrug 66 μm im Mittenbereich und 69 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106. Es wurde fast kein Anhaften von grünem Leuchtstoff an der Tafelinnenfläche 106 beobachtet. Die Streifengröße des blauen Leuchtstoffs betrug 70 μm im Mittenbereich und 71 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106, während die Streifengröße des roten Leuchtstoffs 70 μm im Mittenbereich und 74 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106 betrug. Von dem blauen und dem roten Leuchtstoff waren auf einer Länge von 200 μm ein bis zwei Teilchen auf dem grünen Leuchtstoff haften geblieben. Im Mittenbereich der Tafelinnenfläche 106 wurde fast kein haften gebliebener roter Leuchtstoff beobachtet, während mehrere Teilchen im Randbereich der Tafelinnenfläche 106 beobachtet wurden.
Beispiel 4
Bei Beispiel 4 waren alle Bedingungen die gleichen wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme der Tafelumdrehungsgeschwindigkeit während der Phase der Abgabe von überschüssiger Aufschlämmung 105, die auf 90 UPM eingestellt wurde und der Umdrehungsgeschwindigkeit während der anschließenden Trocknungsphase, die auf 90 UPM eingestellt wurde. Die Streifengröße der erzielten grünen Leuchtschicht betrug 67 μm im Mittenbereich und 69 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106. Es wurde fast kein Anhaften von grünem Leuchtstoff an der Tafelinnenseite 106 beobachtet. Die Streifengröße des blauen Leuchtstoffs betrug 69 μm im Mittenbereich und 71 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106, während die Streifengröße des roten Leuchtstoffs 70 μm im Mittenbereich und 73 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106 betrug. Von dem blauen und dem roten Leuchtstoff waren auf einer Länge von 200 μm jeweils ein bis zwei Teilchen auf dem grünen Leuchtstoff haften geblieben. Im Mittenbereich der Tafelinnenfläche war fast kein roter Leuchtstoff an der Oberfläche des blauen Leuchtstoffs haften geblieben, dagegen mehrere Teilchen im Randbereich der Tafelinnenfläche 106.
Vergleichsbeispiel 1
Bei Vergleichsbeispiel 1 waren alle Bedingungen die gleichen wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme der Tafelumdrehungsgeschwindigkeit beim Ausfällen des Leuchtstoffs, die auf 15 UPM eingestellt wurde. Die Streifengröße der erzielten grünen Leuchtschicht betrug 69 μm im Mittenbereich und 66 μm im Randbereich der Tafelinnenfläche 106. Es wurde das Anhaften von etwa 10 grünen Leuchtstoffteilchen an der schwarzen Matrix im Bereich der Länge von 200 μm auf der gesamten Oberfläche der Tafelinnenseite 106 beobachtet.
Außerdem wurde nach dem Trocknen der grünen Aufschlämmung eine Beschichtungsunregelmäßigkeit radial vom Mittenbereich zum Randbereich der Tafelinnenfläche 106 verlaufend beobachtet, wie in 24 gezeigt. Die Streifengröße des blauen Leuchtstoffs betrug 70 μm im Mittenbereich und 68 μm im Randbereich der Tafelinnenseite 106, während die Streifengröße des roten Leuchtstoffs im Mittenbereich 76 μm und im Randbereich der Tafelinnenseite 106 71 μm betrug. Von dem blauen und dem roten Leuchtstoff waren auf einer Länge von 200 μm jeweils mehrere Teilchen auf der Ober fläche des grünen Leuchtstoffs haften geblieben. Dagegen waren auf der gesamten Oberfläche der Tafelinnenseite 106 zahllose rote Leuchtstoffteilchen haften geblieben.
Vergleichsbeispiel 2
Bei Vergleichsbeispiel 2 waren alle Bedingungen die gleichen wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme der Tatsache, dass eine herkömmliche Beschichtungsdüse 11 mit Löchern wie in 25A, 25B und 25C gezeigt verwendet wurde. Die in 25A, 25B und 25C gezeigte Beschichtungsdüse hat runde Löcher 108, welche nicht die Beziehung d > d wie beim vorgenannten Ausführungsbeispiel erfüllen. In diesem Fall war teilweise seitliches Hinausspritzen der aus der Beschichtungsdüse 111 abgegebenen Aufschlämmung 105 zu beobachten, und auf der Tafelinnenseite 106 sind die unbeschichteten Bereiche 110 und 110a zurückgeblieben, wie in 26 gezeigt (mit Bezugszeichen 109 ist ein beschichteter Bereich bezeichnet), so dass nicht einmal durch anschließendes Drehen der Tafel die gesamte Nutzfläche der Tafelinnenseite 106 mit der Aufschlämmung 105 bedeckt werden konnte.
Vergleichsbeispiel 3
Bei Vergleichsbeispiel 3 waren alle Bedingungen die gleichen wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme des Umstands, dass wie beim Vergleichsbeispiel 2 die herkömmliche Beschichtungsdüse mit den Löchern wie in 25A, 25B und 25C gezeigt verwendet wurde und dass die Tafelumdrehungsgeschwindigkeit während der Phase der Abgabe von überschüssiger Aufschlämmung 105 auf 150 UPM eingestellt wurde. Auf der Tafelinnenseite 106 wurde eine ähnliche radiale Beschichtungsunregelmäßigkeit wie die in 24 gezeigte beobachtet.
Die Messergebnisse und die Bewertung der Beispiele 1 bis 4 sowie der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 sind innachstehender Tabelle wiedergegeben.
Zunächst ist in nachstehender Tabelle 1 eine Bewertung des Beschichtungsmusters und der Leuchtstoffkontamination wiedergegeben.
Tabelle 1
In Tabelle 1 bedeutet die Kennzeichnung o eine gute Beschichtung, die Kennzeichnung Δ eine Beschichtung mit Unregelmäßigkeiten, und die Kennzeichnung x bedeutet, dass ein unbeschichteter Bereich vorhanden ist. B, R/G geben die Verunreinigung der grünen Leuchtstoffoberfläche mit blauem und rotem Leuchtstoff an, R/B gibt die Verunreinigung der blauen Leuchtstoffoberfläche mit rotem Leuchtstoff an, und die Oberfläche G gibt die Verunreinigung der Tafelinnenseite 106 mit grünem Leuchtstoff an. Die Zahlen in der Tabelle geben die Anzahl anhaftender Teilchen der anderen Leuchtstoffe auf 200 μm an.
Wie aus Tabelle 1 zu ersehen ist, liegt bei allen Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ein Mangel im Beschichtungsmuster vor, während bei allen Beispielen 1 bis 4 die Bewertung „gut" angegeben ist.
In nachstehender Tabelle 2 ist eine Bewertung der kompletten Röhren ausgewiesen.
Tabelle 2
In Tabelle 2 ist mit R die Leuchtdichte für die Farbe Rot allein, mit B die Leuchtdichte für die Farbe Blau allein, mit G die Leuchtdichte für die Farbe Grün allein und mit W die Leuchtdichte für Weiß angegeben, wobei alle Werte auf 100% des Vergleichsbeispiels 1 bezogen sind. Wie aus Tabelle 2 zu ersehen ist, übersteigen alle Leuchtdichtewerte der Beispiele 1 bis 4 die Werte der Vergleichsbeispiele 1 bis 3.
Wenngleich für alle erfindungsgemäßen Beispiele die Glastafel 103 von 41 cm verwendet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Erfindung lässt sich auch auf eine andere Größe anwenden, indem beispielsweise die Abgabemenge der Aufschlämmung 105 aus der Beschichtungsdüse, die Düsenüberstreichgeschwindigkeit usw. entsprechend verändert werden.
Auch wenn die Form der in den vorstehenden Abschnitt im Endbereich 102 der Düse 101 eingearbeiteten Löcher zum Aufbringen der Aufschlämmung 105 bei allen Beispielen für die Erfindung hexagonal ist, müssen die Löcher nicht hexagonal sein, solange eine lineare Anordnung der Abgabe der Aufschlämmung 105 aus der Beschichtungsdüse 101 sichergestellt ist.
Auch wenn die Beschreibung der Ausführungsbeispiele sich auf die Schichtbildung mit der Aufschlämmung 105 bezieht, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt; vielmehr kann als Beschichtungsmaterial, das für den Leuchtschirmprozess auf die Innenseite der Glastafel der Kathodenstrahlröhre aufgebracht wird, beispielsweise auch eine der folgenden Flüssigkeiten aufgebracht werden: eine Vorbeschichtungsflüssigkeit zur Verbesserung der Adhäsion und der Netzbarkeit der Beschichtungsflüssigkeit, ein Musterbildungsabdecklack zur Bildung von Leuchtschichtbildungsöffnungen, eine Graphitflüssigkeit zur Bildung einer schwarzen Matrix, eine Leuchtstoffsuspension und eine Lackflüssigkeit zur. Filmbildung. Außerdem kann die Erfindung in den Fällen zur Anwendung kommen, in denen Leuchtstoffe mit unterschiedlichem Teilchendurchmesser verwendet werden, sowie in den Fällen, in denen das Leuchtstoffmuster ein Punkt- oder Streifenmuster ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Flüssigbeschichtungsdüse und einer Kathodenstrahlröhre bei Verwendung der linearen Beschichtungsdüse und Optimierung des Beschichtungsablaufs für den Leuchtschirmprozess eine Leuchtstoffoberfläche geschaffen werden, deren Beschichtungsmuster eine gleichmäßig höhere Qualität aufweist, und eine Kathodenstrahlröhre von hoher Leuchtdichte bereitgestellt werden. Die Erfindung ist somit eine Voraussetzung für die künftigen feineren, größeren Bildschirmanzeigen, d. h. sie ist sehr zweckmäßig.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldungen 8-33391 vom 21. Februar 1996 und 8-27104 vom 14. Oktober 1996, einschließlich Beschreibung, Ansprüchen, Zeichnungen und Zusammenfassung, wird hiermit durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Beschreibung.
Auch wenn die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass für den Fachmann zahlreiche Abwandlungsmöglichkeiten erkennbar sind. Es ist davon auszugehen, dass solche Abwandlungen in den Schutzumfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung fallen, soweit sie nicht von den Ansprüchen abweichen.

Claims

Beschichtungsdüse für eine Flüssigkeit, bei der eine Vielzahl von Abgabelöchern (102) in einer Reihe angeordnet sind und bei der, wenn ein Abgabeloch eine Länge D in Überstreichrichtung der Düse und ein Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse eine Länge L aufweisen, die Beziehung 1 < L/D ≤ 10 erfüllt ist.
Beschichtungsdüse für eine Flüssigkeit nach Anspruch 1, bei der die Länge D des Abgabeloches in Düsenüberstreichrichtung größer ist als die Länge d in Richtung senkrecht zu der Düsenüberstreichrichtung.
Beschichtungsdüse für eine Flüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, bei der, wenn das Abgabeloch die Länge D in Düsenüberstreichrichtung und der Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse die Länge L aufweisen, die Beziehung 3 ≤ L/D ≤ 8 erfüllt ist.
Herstellverfahren für eine Kathodenstrahlröhre zum Beschichten einer Glastafel (2) mit Beschichtungsmaterialien zur Bildung eines Leuchtschirms unter Verwendung einer Beschichtungsdüse (104, 124) für eine Flüssigkeit, bei der eine Reihe von Abgabelöchern (102, 164) in einer Reihe angeordnet sind, wobei, wenn ein Abgabeloch eine Länge D in Düsenüberstreichrichtung und ein Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse eine Länge L aufweisen, die Beziehung 1 < L/D ≤ 10 gilt, wobei das Verfahren enthält: Überstreichen mit der Beschichtungsdüse entweder in Richtung der kürzeren Seite oder in Richtung der längeren Seite der Glastafel; und damit lineares Aufbringen des Beschichtungsmaterials für den Leuchtschirm auf einem Bildschirmbereich der Glastafel.
Herstellverfahren für eine Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 4, bei dem eine vordere Fläche der Glastafel im Wesentlichen parallel zu einer Horizontalachse beim Aufbringen der Flüssigkeit angeordnet ist.
Herstellverfahren für eine Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 4 oder 5, wobei zusätzlich zu dem Beschichten weiterhin vorgesehen ist: Verteilen der Beschichtungsmaterialien für den Leuchtschirm auf der Gesamtfläche des Bildschirmbereichs der Glastafel, wobei die Glastafel in eine Glastafelrotationsgeschwindigkeit von 30 bis 60 Umdrehungen pro Minute nach dem Beschichten versetzt wird; anschließend Abgeben von überschüssigem Beschichtungsmaterial für den Leuchtschirm, wobei die Glastafel mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 150 Umdrehungen pro Minute in Drehung versetzt wird und ein Glastafel-Kippwinkel θ von –95° bis 115° relativ zu der Horizontalachse eingestellt wird; und anschließend Trocknen der Phosphorschicht, wobei die Glastafel mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 150 Umdrehungen pro Minute gedreht wird.
Herstellverfahren für eine Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Bildschirmbereich der Glastafel eine vollständig ebene Form aufweist.
Herstellverfahren für eine Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem eine solche Düse verwendet wird, dass die Länge D des Abgabeloches in Düsenüberstreichrichtung größer ist als die Länge d in Richtung senkrecht zu der Düsenüberstreichrichtung.
Herstellverfahren für eine Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem eine solche Düse verwendet wird, dass, wenn das Abgabeloch die Länge D in der Düsenüberstreichrichtung und der Flüssigkeitsführungsabschnitt innerhalb der Düse die Länge L aufweisen, die Beziehung 3 ≤ L/D ≤ 8 gilt.