DE702925C

DE702925C - Process for the production of luminous screens

Info

Publication number: DE702925C
Application number: DE1938A0088131
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Josef Kaspar
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-09-17
Filing date: 1938-09-17
Publication date: 1941-02-20

Description

Verfahren zur Herstellung von Leuchtschirmen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Leuchtschirmen in Elektronen-, insbesondere Elektronenstrahlröhren. Als Leuchtstoffe können hierbei an sich für diesen Zweck bekannte Stoffe, wie beispielsweise Zinksulfid oder Zinksilicat dienen.Process for the manufacture of luminous screens The invention relates to a method for applying fluorescent screens in cathode ray tubes, in particular cathode ray tubes. Substances known per se for this purpose, such as, for example, can be used as phosphors Serve zinc sulfide or zinc silicate.

Bei der Herstellung derartiger Leucht# schirme müssen im allgemeinen Bedingungen beachtet werden, die eine gleichmäßige Formierung des Leuchtschirmes, Haftfestigkeit auf seiner Unterlage und weiter eine serienmäßig einfache Herstellungsweise der Leuchtschirme gewährleisten. Es ist im allgemeinen beispielsweise unzweckmäßig, die Leuchtsubstanz aus einem gasförmigen Dispersionsmittel auf flüssige Bindemittelschichten aufzustäuben oder aufzusieben; denn Partikelaufladungen und Oberflächenkräfte bewirken selbst bei feinstkörnigaten Leuchtmassen Zusammenballungen und Grobkörnigkeit, sie verhindern damit eine gleichförmige Verteilung des Leuchtstoffes und somit eine gleichmäßige Beschaffenheit des Leuchtschirms. Auch läßt sich die Erfüllung der genannten Bedingungen nicht ohne weiteres bei Leuchtschirmen erreichen, die durch Sedimentation aus einer flüssigen Suspension entstehen. Ist beispielsweise die Suspension von geringer Konzentration und Viscosität, so ist eine lange Sedimentationszeit erforderlich; hinzu kommt eine große Empfindlichkeit der Ablagerung der -Suspension gegen Bewegungen sowie eine ungleichmäßige Verteilung der Ablagerung auf gekrümmten Flächen, so daß dieses Herstellungsverfahren die Entstehung gleichförmiger Leuchtschirme nicht gewährleistet und eine Serienfabrikation der Leuchtschirme nicht ermöglicht. Es bestehen ferner Schwierigkeiten beim Entfernen der letzten Dispersionsmittelreste. Die Herstellung von Leuchtschirmen erfolgt nach der vorliegenden Erfindung durch Sedimentation aus einer hochkonzentrierten Suspension feinkörnigen Leuchtstoffs, wobei sich das kolloidale Suspensionsmittel in seiner Viscosität mit der Zeit so ändert, da13 es in der zur Benetzung der Schirmunterlage notwendigen Zeit (beispielsweise o,5 Minuten, niederviscos ist, während es nach dieser Zeit sehr rasch so- hochviscos wird, daß eine Fixation des Leuchtschirmes eintritt. Mit dein Herstellungsverfahren nach der Erlindung lassen sich die in den genannten Verfahren auftretenden Nachteile beseitigen, da während der Zeit, in der die Suspension niederviscos ist, eine gleichmäßige Formierung des Leuchtschirmes erfolgen kann.When producing such luminous screens, in general Conditions are observed that ensure an even formation of the fluorescent screen, Adhesion on its base and further a standard simple production method of the fluorescent screens. It is generally inexpedient, for example, to the luminous substance from a gaseous dispersant on liquid binder layers to dust or sift up; because particle charges and surface forces cause even with the finest-grained luminous masses, agglomeration and coarseness, they thus prevent a uniform distribution of the phosphor and thus a uniform texture of the luminescent screen. The fulfillment of the The conditions mentioned cannot be easily achieved with fluorescent screens that run through Sedimentation can arise from a liquid suspension. For example, is the suspension of low concentration and viscosity, there is a long sedimentation time necessary; In addition, the deposition of the suspension is very sensitive against movements as well as an uneven distribution of the deposit on curved Surfaces, so that this manufacturing process the creation of uniform fluorescent screens not guaranteed and mass production of the luminous screens is not possible. There are also difficulties in removing the last residue of the dispersant. the According to the present invention, luminous screens are produced by sedimentation from a highly concentrated suspension of fine-grained phosphor, whereby the colloidal suspending agent changes its viscosity over time in such a way that it in the time necessary to wet the shielding pad (e.g. 0.5 minutes, is low viscous, while after this time it very quickly becomes so highly viscous that a fixation of the fluorescent screen occurs. With your manufacturing process according to the Invention, the disadvantages occurring in the above-mentioned procedures can be eliminated, because during the time in which the suspension is low-viscosity, a uniform formation of the luminescent screen can be done.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken besteht ein kolloidales Dispersionsmittel, welches zur Suspendierung des Leuchtstoffes dient, aus einer kolloidalen Lösung mit zwei oder mehr Dispersionsmitteln. Von diesen Dispersiansmitteln soll mindestens eines der gesamten Lösung einen niederviscosen Charakter verleihen, jedoch mit einer derartigen Geschwindigkeit verdunsten, daß die Viscosität des gesamten Sols nach edier gewissen Zeit (Ausbreitungszeit auf der Leuchtschirmunterlage) relativ schnell anwächst. Hierbei empfiehlt es sich, Dispersionsmittel aus mit der Leuchtsubstanz- nicht reagierenden organischen oder anorganischen, vorzugsweise durch Verdunsten oder Temperaturbehandlung einfernbaren Substanzen zu ver«-enden. Beispiele i. Als Dispersionsmittel für den Leuchtstoff dient ein kolloidaldisperses Sol aus in Amylacetat und Aceton gelöster Nitrocellulose.According to a further idea of the invention, there is a colloidal dispersant, which is used to suspend the phosphor from a colloidal solution with two or more dispersants. Of these dispersants, at least give one of the entire solution a low-viscosity character, but with a evaporate at such a rate that the viscosity of the entire sol decreases edier for a certain time (propagation time on the fluorescent screen pad) relatively quickly grows. It is advisable to use dispersants made with the luminous substance non-reacting organic or inorganic, preferably by evaporation or heat treatment to use removable substances. Examples i. as A colloidally dispersed sol in amyl acetate is used as a dispersant for the phosphor and acetone dissolved nitrocellulose.

.Als Dispersionsmittel dient ein Sol aus in Aceton und Dimethylphthalsäureester gelöster Acetatcellulose. Hierbei können beispielsweise Aceton und Dimethylphthalsäureester in einem Verhältnis von i : i bis 3 : i in der Lösung vorhanden sein, an Stelle von Aceton kann auch Triacetin treten.A sol in acetone and dimethylphthalic acid ester is used as a dispersion medium dissolved acetate cellulose. Acetone and dimethylphthalic acid esters, for example, can be used here be present in the solution in a ratio of i: i to 3: i, instead Triacetin can also occur from acetone.

Die Durchführung des Verfahrens sei an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert: i Teil Leuchtsubstanz wird mit 2 bis 6 Teilen Lösungsmittel innig vermischt. Als Lösungsmittel bzw. Dispersionsmittel dient ein Sol aus in Aceton und Dimethylphthalsäureester gelöster Acetatcellulose. Hierbei können beispielsweise Aceton und Dimethylphtalsäureester in einem Verhältnis von i : i bis 3 : i in der Lösung vorhanden sein, an Stelle von Aceton kann auch Triacetin treten. Die Menge des Acetons bzw. Triacetins ist dabei so gewählt, daß gemäß der Erfindung z. B. schon nach einer Zeit von o,5 Minuten das Samte Aceton verdunstet ist und eine pasten artige Masse auf der Leuchtschirmunterlagc zurückbleibt, die aus Leuchtstoffsubstanz unc in Dimethylplitlialsätireester gelöster Acetat cellulose als Bindemittel besteht. Das Ver hältnis von Acetatcellulose zur Leuchtstoff substariz wird je nach der verwendeten Sorte I der Acetatcellulose und der Größe der ver wendeten Leuchtstoffteilchen zwischen i : i bis i : 3 schwanken. Als Kriterium für die richtige Menge dieser Mischung dient dei Grad der Viscosität der nach dem Abdampfen des Acetons zurückbleibenden breiigen, pastenartigen Masse, die so hoch viscos sein soll, daß die Leuclitscliirmteilchen darin eine sichtbare Lageveränderung durch die Schwerkraft nicht mehr erfahren können, d. h. daß keine sichtbare Sedimentation der Teilchen mehr stattfindet. Die Viscosität des Bindemittels kann dabei bei dünnen Leuchtschirmen niedriger sein, als bei der Herstellung von starken und dickschichtigen Leuchtschirmen, bei denen zur wirksamen Unterdrückung der Sedimentation der in mehreren Schichten übereiiianderliegenden Leuchtstoffteilchen eine höhere Viscositiit des Bindemittels erforderlich ist. Bei der Durchführung des Verfahrens und der Herstellung des Leuchtschirmes sind somit drei voneinander verschiedene Stadien zu unterscheiden.The implementation of the method is explained in more detail using an exemplary embodiment explained: i part of luminous substance is intimately mixed with 2 to 6 parts of solvent. A sol in acetone and dimethylphthalic acid ester is used as the solvent or dispersion medium dissolved acetate cellulose. For example, acetone and dimethylphthalic acid esters can be used here be present in the solution in a ratio of i: i to 3: i, instead Triacetin can also occur from acetone. The amount of acetone or triacetin is chosen so that according to the invention, for. B. after a time of 0.5 minutes the whole of the acetone has evaporated and a paste-like mass on the screen pad what remains is that of fluorescent substance unc dissolved in dimethylplitlialsätireester Acetate consists of cellulose as a binder. The ratio of acetate cellulose to Luminous substance is substariz depending on the type I used and the acetate cellulose the size of the fluorescent particles used vary between i: i to i: 3. The degree of viscosity serves as the criterion for the correct amount of this mixture the pasty, pasty mass remaining after the acetone has evaporated, which is said to be so viscous that the leuculite particles in it are visible Can no longer experience changes in position due to gravity, d. H. that no visible sedimentation of the particles takes place more. The viscosity of the binder can be lower for thin luminescent screens than for the production of strong and thick luminescent screens, where for effective suppression the sedimentation of the fluorescent particles lying on top of one another in several layers a higher viscosity of the binder is required. During execution the method and the manufacture of the luminescent screen are thus three of each other differentiate between different stages.

i. Bei der Aufbringung der Leuchtschirmschicht besteht das Bindemetall vor der Sedimentation der suspendierten Leuchtschirmteilchen aus in Aceton und Dimethylphthalsäureester gelöster Acetatcellulose.i. The binding metal is present when the luminescent screen layer is applied before the sedimentation of the suspended phosphor screen particles in acetone and dimethylphthalic acid ester dissolved acetate cellulose.

2. Nach der Sedimentation, die annähernd in o,5 Minuten erfolgt ist, ist das Aceton vollkommen verdampft, so daß die Leuchtstoffteilchen in einer pastenartigen Masse aus Dimethylphthalsäureester und Acetatcellulose derart fest gelagert sind, daß eine für das Auge sichtbare Sedimentation nicht mehr erfolgen kann. Die vorläufige Fixation der Leuchtschirmschicht ist in diesem Stadium schon so weit vorgeschritten, daß Schichtveränderungen in der Leuchtschirmschicht ausgeschlossen sind.2. After the sedimentation, which took place in approximately 0.5 minutes, the acetone is completely evaporated, so that the phosphor particles in a paste-like Mass of dimethylphthalic acid ester and acetate cellulose are so firmly stored, that sedimentation visible to the eye can no longer take place. The preliminary Fixation of the luminescent screen layer has already progressed so far at this stage, that layer changes in the luminescent screen layer are excluded.

3. Nach der Entfernung der letzten Reste des Bindemittels durch eine Wärmebehandlung ist die endgültige Fixation der Leuchtschirmteilchen beendet. Die Zeit bis zur endgültigen Fixation ist von der Höhe der Temperatur «,ährend der Wärmebehandlung abhängig und kann daher beliebig ausgedehnt werden.3. After the last remnants of the binder have been removed by a The final fixation of the luminescent screen particles is completed by heat treatment. the The time to final fixation depends on the temperature during the heat treatment dependent and can therefore be expanded at will.

In beiden Beispielen ist Aceton das verdunstende Dispersionsmittel. Das im zweiten Beispiel angegebene Dispersionsmittel hat vor dem des ersten Beispiels den Vorzug der größeren Beständigkeit. Auch wird die Haftfestigkeit eines Schirenes aus dieser Lösung durch das Ausheizen der Elektronenröhre in keiner Weise beeinträchtigt.In both examples, acetone is the evaporating dispersant. The dispersant given in the second example is prior to that of the first example the advantage of greater durability. Also the adhesive strength of a Schirene from this solution by heating the electron tube in none Way impaired.

Zur Suspension des Leuchtstoffes gemäß der Erfindung ist noch zu bemerken, däß diese möglichst feindispers sein soll. Allerdings darf zu diesem Zweck der Leuchtstoff nicht so fein vermahlen werden, daß hierbei eine Zerstörung seiner Leuchtfähigkeit eintritt.Regarding the suspension of the phosphor according to the invention, it should also be noted that that this should be as finely dispersed as possible. However, the phosphor is allowed for this purpose not be ground so finely that this destroys its luminosity entry.

Claims

hA7`LLNI-AiNsrRücfIL: r. Process for the production of luminous screens for electron tubes, especially cathode ray tubes, due to sedimentation of the screen substance from a highly concentrated, preferably finely dispersed suspension of the Luminous substance, characterized in that the suspending agent is in his The viscosity changes over time in such a way that it is necessary to wet the screen pad necessary time, for example 0.5 minutes, is low viscous while it is after During this time it becomes so highly viscous that fixation of the luminescent screen entry. z. Process according to Claim r, characterized in that the suspension medium a colloidal solution containing two or more dispersants is used by at least one of which gives the entire solution a low-viscosity character, however, evaporates at such a rate that the viscosity of the entire Solution after a certain period of time (time of the suspension to spread on the screen pad) grows relatively quickly. 3. The method according to claim, characterized in that that used as a suspending agent in acetone and amyl acetate dissolved nitrocellulose will. q .. The method according to claim z, characterized in that the suspending agent acetate cellulose dissolved in acetone and dimethylphthalic acid ester or in acetone and triacetone is used.