DE705412C

DE705412C - Process for the production of luminous screens

Info

Publication number: DE705412C
Application number: DEA88146D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Josef Kaspar; Dr Phil Eberhard Steudel
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-09-18
Filing date: 1938-09-18
Publication date: 1941-04-28

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 - luminous screens in electron tubes, in particular electron beam tubes. Substances known per se for this purpose, such as, for example, can be used as phosphors Zinc sulfide or zinc silicate, serve.

Bei der Herstellung derartiger Leuchtschirme müssen im allgemeinen Bedingungen beachtet werden, die eine gleichmäßige Formierung des Leuchtschirmes, Haftfestigkeit auf seiner Unterlage und weiter eine serienmäßig einfache Herstellungsweise der Leuchtschirme gewährleistet. Es ist im allgemeinen beispielsweise unzweckmäßig, die Leuchtsubstanz auf einem gasförmigen Dispersionsmittel auf flüssige Bindemittelschichten aufzustäuben oder aufzusxeben; denn Partikelaufladungen und Oberflächenkräfte bewirken selbst bei feinstkörnigsten Leuchtmassen Zusammenb:allungen und Gxobkörnigkeit, sie verhindern damit eine gleichförmige Verteilung des Leuchtstoffs 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. Es ist nun auch bereits vorgeschlagen worden, den Leuchtschirm durch Sedimentation aus einer hochkonzentrierten Suspension des Leuchtstoffs aufzubringen, wobei das kolloidale Suspensionsmittel sich mit der Zeit so ändert, daß 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 Fiiation des Leuchtschirmes eintritt. Mit diesem Herstellungsverfahren lassen sich die in den genannten Verfahren auftretenden Nachteile beseitigen, da während der Zeit, in der die Suspension niederviscos ist, eine Bleichmäßige Formierung des Leuchtschirmes erfolgen kann.In the manufacture of such fluorescent 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 the luminous screens guaranteed. It is generally inexpedient, for example, to the luminous substance on a gaseous dispersant on liquid binder layers to dust or blow up; because particle charges and surface forces cause even with the finest-grained luminous masses aggregation and graininess, they 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, there is great sensitivity in the deposition of the suspension 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 when removing the last residues of the dispersant. It has now also been proposed that the luminescent screen by sedimentation to be applied from a highly concentrated suspension of the phosphor, the colloidal suspending agent changes over time in such a way that it is necessary for wetting the required time (e.g. 0.5 minutes) is low viscous, while after this time it very quickly becomes so highly viscous that a fiatation of the Luminous screen enters. With this manufacturing process, the Eliminate the disadvantages mentioned, since during the time in which the suspension is of low viscosity, a pale formation of the luminescent screen can be done.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Güte dieses Verfahrens noch übertroffen werden kann durch ein Verfahren, bei welchem der Leuchtstoff auf eine die Leuchtschirmunter-1age benetzende kolloidale Lösung aufgestreut wird, welche die Eigenschaften des soeben beschriebenen Suspensionsmittels besitzt.It has now been shown that the quality of this process is even better can be achieved by a method in which the phosphor is applied to the fluorescent screen underlay wetting colloidal solution is sprinkled, which has the properties of the just Has described suspending agent.

Nach der vorliegenden Erfindung erfolgt die Herstellung von Leuchtschirmen durch Aufstäuben des Leuchtstoffes auf eine die Leuchtschirmunterlage benetzende kolloidale Lösung, wobei sich die kolloidale Lösung in ihrer Viscosität mit der Zeit so ändert, daß sie in der zur Benetzung der Schirmunterlage und der zum Aufstäuben des Leuchtstoffs notwendigen Zeit, beispielsweise o,5 Minuten, niederviscos ist, während sie nach dieser Zeit sehr rasch so hochviscos wird, daß eine Fixation des Leuchtschirmes eintritt.According to the present invention, the manufacture of luminous screens takes place by sputtering the fluorescent material onto a substrate wetting the fluorescent screen colloidal solution, whereby the colloidal solution differs in its viscosity with the Time changes so that it is used for wetting the screen pad and for dusting the time required for the fluorescent material, for example 0.5 minutes, is low-viscous, while after this time it becomes so highly viscous that fixation of the Luminous screen enters.

Die kolloidale Lösung kann hierbei zweckmäßig aus einer Lösung mit mindestens zwei Dispersionsmitteln bestehen. Von diesen Dispersionsmitteln soll mindestens eines der gesamten Lösung einen niederviscosen Charakter verleihen, jedoch mit einer derartigen Geschwindigkeit verdunsten, daß die Viscosität des gesamten Sols nach einer gewissen Zeit (Ausbreitungszeit auf der Leuchtschirmunterlage) relativ schnell anwächst. Zur Herstellung von Dispersionsmitteln empfiehlt es sich, diese aus anorganischen oder organischen Substanzenzen zu erzeugen, die sich durch Verdunsten oder Temperaturbehandlungwieder entfernen lassen. Beispiele i. :Us kolloidale Lösung dient ein Sol aus in Amylacetat und Aceton gelöster Nitrocellulose.The colloidal solution can expediently consist of a solution consist of at least two dispersants. Of these dispersants should give at least one of the entire solution a low-viscosity character, however evaporate at such a rate that the viscosity of the whole Sols after a certain time (spreading time on the fluorescent screen pad) relative grows quickly. For the production of dispersants, it is advisable to use them from inorganic or organic substances that evaporate or have the temperature treatment removed again. Examples i. : Us colloidal solution serves a sol made of nitrocellulose dissolved in amyl acetate and acetone.

Als kolloidale Lösung dient ein Sol aus in Aceton und Dimethylphtlialsäureester ,gelöster Acetatcellulose. Hierbei können beispielsweise Aceton und Dimethylphthalsäureester in einem Verhältnis von t : i bis 3: i in der Lösung vorhanden sein. An Stelle von Aceton kann auch Triacetin treten.A sol in acetone and dimethylphtlialic acid ester serves as the colloidal solution , dissolved acetate cellulose. Acetone and dimethylphthalic acid esters, for example, can be used here be present in the solution in a ratio of t: i to 3: i. Instead of Acetone can also join triacetin.

Die Durchführung des Verfahrens sei an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert: i Teil Leuchtsubstanz wird auf 2 bis 6 Teile kolloidale Lösung aufgebracht. Als kolloidale Lösung 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. 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 gesamte Aceton verdunstet ist und eine pastenartige Masse auf der Leuchtschirmunterlage zurückbleibt, die aus Leuchtstoffsubstanz und in Dimethylphthalsäureester gelöster Acetatcellulose als Bindemittel besteht. Das Verhältnis von Acetatcellulose zur Leuchtstoffsubstanz wird je nach der verwendeten Sorte der Acetatoelrulose und der Größe der verwendeten Leuchtstoff -teilchen zwischen i : i bis i : 3 schwanken. Als Kriterium für die richtige Menge dieser Mischung dient der Grad der Viscosität der nach dem Abdampfen des Acetons zurückbleibenden breiigen, pastenartigen Masse, die so hochviscos sein soll, daß die Leuchtschirmteilchen 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 übereinanderliegenden Leuchtstoffteilchen eine höhere Viscosität 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 applied to 2 to 6 parts of colloidal solution. A sol of acetone and dimethylphthalic acid ester is used as the colloidal solution 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 of Acetone can also join triacetin. The amount of acetone or triacetin is included chosen so that according to the invention, for. B. after a time of 0.5 minutes all the acetone has evaporated and a paste-like mass on the screen pad what remains is that of fluorescent substance and dissolved in dimethylphthalic acid ester Acetate cellulose exists as a binder. The ratio of acetate cellulose to Depending on the type of acetatoelrulose and the The size of the phosphor 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 should be so highly viscous that the luminescent screen particles show a visible change in position can no longer experience through gravity, d. H. that no visible sedimentation the particle takes place more. The viscosity of the binder can be thin Luminescent screens will be lower than when making strong and thick-layered Luminescent screens, in which to effectively suppress the sedimentation of the in several Layers of superimposed fluorescent particles give the binder a higher viscosity is required. When carrying out the process and manufacturing the luminescent screen three different stages can therefore be distinguished from one another.

i. Bei der Aufbringung der Leuchtschirmschicht besteht das Bindemittel vor dem Aufstäuben der Leuchtschirmteilchen aus in Aceton und Dimethylphthalsäureester gelöster Acetatcellulose.i. The binding agent exists when the luminescent screen layer is applied before dusting the screen particles in acetone and dimethylphthalate dissolved acetate cellulose.

2. Nach dem Aufstäuben, das annähernd in o,5 Minuten erfolgt ist, ist das Aoeton vollkommen verdampft, so daß die Leuchtschirmteilchen in einer pastenartigen .Masse ai:s Dtmethylphthalsäureester und Acetatcelluiose 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 dusting, which took place in approximately 0.5 minutes, the aoeton is completely evaporated, so that the screen particles in a paste-like .Mass ai: s methylphthalic 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 is at this stage already so far advanced that layer changes in the luminescent screen layer are excluded are.

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 während 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 Time to final fixation depends on the level of temperature during heat treatment dependent and can therefore be expanded at will.

In beiden Beispielen ist Aceton das verdunstende Dispersionsmittel. Die im zweiten Beispiel angegebene Lösung hat vor der des ersten Beispiels den Vorzug der größeren Beständigkeit. Auch wird die Haftfestigkeit eines Schirmes aus dieser Lösung durch das Ausheizen der Elektronenröhre in keiner Weise beeinträchtigt.In both examples, acetone is the evaporating dispersant. The solution given in the second example takes precedence over the first example of greater persistence. The adhesive strength of a screen is also derived from this The solution is not affected in any way by the heating of the electron tube.

Das Aufstäuben oder Aufspritzen des Leuchtstoffes kann auf an sich bekannte Weise geschehen. Es empfiehlt sich die Verwendung möglichst feinkörnigen Leuchtstoffes.The sputtering or spraying of the phosphor can on itself known way happen. It is advisable to use the finest grain possible Fluorescent.

Claims

PATEN TA NSL'FÜC11L: i. Process for the production of extremely uniformly formed luminescent screens for electron tubes, especially cathode ray tubes, by sputtering the luminescent material onto a colloidal solution which wets the screen substrate and does not attack the luminescent material, characterized in that the viscosity of the solution changes over time so that it in the time necessary for wetting the screen support and for dusting the phosphor, for example 0.5 minutes, is of low viscosity, while after this time it becomes so highly viscous that fixation of the phosphor screen occurs. z. A method according to claim i, characterized in that a colloidal solution is used which contains two or more dispersants, at least one of which gives the entire solution a low-viscosity character, but evaporates at such a rate that the vicosity of the entire solution after a certain Time (the time the suspension spreads on the screen pad and the time the phosphor is sputtered) increases relatively quickly. 3. The method according to claim z, characterized in that a. Solution of nitrocellulose dissolved in acetone and amyl acetate is used. q .. The method according to claim a, characterized in that a solution of acetate cellulose dissolved in acetone and dimethylphthalic acid ester or in acetone and triacetin is used.