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"Verfahren zur Herstellung von Leuchtschirmen Die Herstellung von
Leuchtschirmen erfolgte bisher im ,allgemeinen in ,der Weise, daß zunächst ein Bindemittel,
z. B. eine Wasserglaslösuug, Borsäurelösung o.,dgl., auf die Oberfläche des Trägers
für die Leuchtschicht ,aufgebracht und danach das Leuchtsalz, z. B. durch Aufstäuben,
mit dem Bindemittel. in Verbindung gebracht wurde. Dieses Verfahren läßt sich bei
Verwendung von Trägerflächen der- verschiedensten Formen, z. B. auch im Innern von
Gefäßen, und verschiedenster Oberflächeneigenschaften, z. B. glatten oder mattierten
Oberflächen, anwenden: Auf diese Weisse hergestellte Leuchtschirme weisen jedoch
zweierlei Nachteile auf.
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Erstens lassen sich bei der Verwendung eines Bindemittels Verluste
nicht vollständig vermeiden. Diese Verluste jentsbehen einerseits _ durch Lichtabsorption
des Bindemittels, andererseits dadurch, daß bei Kathodenstrahlanregung die auftreffenden
Elektronen teilweise durch das Bindemittel gebremst werden und tieferliegende Leuchtsalzkristalle
vermindert oder überhaupt nicht angeregt wer-,den.
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Ein zweiter, schwerer wiegender Nachtseil liegt darin, d:aß bei dem
Auftreffen der Salzteüchen auf die feuchte Obserfläche des Bindemittels und zufolge
der besonders im Innern eines Gefäßes herrschenden feuchten Atmosphäre Zusarnmnenballungen
,auftreten, welche, wie sich bei schwach vergrößerter Betrachtung enthüllt, eine
hügelige Struktur der rückseitigen Schirmohe'rfläche hervorrufen. Auf diese Weise
entstehen Inseln erhöhter Lichtabsorption, die sich sowohl bei der unmittelbaren
Betrachtung, beispielsweise von Fernsehbildern, wie ,auch bei photographischen Aufnahmen
von Leuchterscheinungen störend bemerkbar machen.
Zur Vermeidung
des erstgenannten Nachteiles ist bereits vorgeschlagen worden, auf die Verwendung
eines Bindemittels überhaupt zu verzichten. Bei dem bekannten Verfahren wird die
Trägerfläche zunächst mit einem dünnen Überzug von Schwefel versehen. :'1tif diese
Zwischenschicht wird das Leuchtsalz aufgebracht und die Schwefelschicht nachher
wieder entfernt. Die Schwierigkeit bei Anwendung dieses Verfahrens liegt jedoch
darin, daß die an zweiter Stelle genannten Nachteile :der mit Hilfe von Bindemitteln
hergestellten Leuchtschirme bisher nicht vermieden werden konnten. Bei Anwendung
der bekannten Methoden zur Erzeugung von Schwefelschichten, wie z. B. Verbrennen
von Schwefelkohlenstoff oder Aufdampfen von Schwefel, ist es nicht möglich, !eine
völlig gleichmäßige Schwefelschicht feinster Struktur insbesondere im Innern von
Gefäßen herzustellen. Um eine Verbrennung zu erzeugen, welche einen Schwefelniederschlag
ergibt, ist man bisher so vorgegangen, da.ß man Schwefelkohlenstoff mit Hilfe eines
Dochtes oder in Form eines aus einer Düse ausströmenden Strahles von Schi efelkohlenstoffdampf
verbrannte. Dabei stellte @es sich jedoch al:s erforderlich heraus, die Flamme selbst
mit dem Teil, auf welchem der Schwefelniederschlag hervorgerufen werden soll, in
Verbindung zu bringen, weil sich der Schwefelniederschlag nur aus den im Flammenkegel
befindlichen, noch nicht verbrannten Schwefelteilen durch Kondensation absetzt.
Es ist aber nicht möglich, die Flammenführung über den zu beschivefelnden Oberflächenteil
so zu handhaben, daß ein völlig gleichmäßiger Schwefelniederschlag entsteht. Wenn
die Flamme nur im geringsten unregelmäßig brennt, ergibt sich ein Schwefelniederschlag,
,der an verschiedenen Stellen verschiedene Dichte aufweist. Zur Erzielung einer
einwandfrei gleichmäßigen Leuchtschicht ist jedoch ein ebenso gleichmäßiger Schwefelniederschlag
unbedingt erforderlich.
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Zur Beseitigung .der erwähnten Nachteile wird erfindungsgemäß im Innern
eines Gefäßes, in welchem sich der Träger für die Leuchtschicht befindet, ,eine
bestimmte Menge von Schwefelkohl:enstoffdampf, vermischt mit Sauerstoff und gegebenenfalls
einem Schutzgas, vorzugsweise ein Gemisch aus Schwefelkohlenstoffdampf und Luft,
zur kurzzeitigen Verbrennung gebracht. Es tritt .eine verzögerte Explosion :ein.
Die Betrachtung dieses Vorganges zeigt, daß der ganze Raum gleichmäßig von einer
blauen Flamme !erfüllt ist. Der bei der Verbrennung frei werdende Schwefel schlägt
sich vollständig gleichmäßig auf die Wandungen des Gefäßes und den Träger für die
Leuchtsubstanz nie- , der. Durch geeignete Bemessung des in das Gefäß eingebrachten
Gemisches läßt sich die Dichte des Niederschlages in weiten Grenzen verändern. Diese
Möglichkeit ist deshalb von Bedeutung, weil sich aus der Dichte des Schwefehiederschlages
die Dichte des Leuchtsalzbelagesergibt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verwendung der vorstehend
angegebenen Stoffe beschränkt. So ist es beispielsweise möglich, den Schwefel durch
Selen zu ersetzen und statt des Schwefelkohlenstoffes andere Verbindungen, beispielsweise
Schwefelwasserstoff oder eine organische Schwefelverbindung bzw. Selenköhlenstoff.
Gelenwasserstoff oder eine organische Selenverbindung, zu verwenden. Entscheidend
ist nur, daß eine Verbindung verwendet wird, die Schwefel, Selen o. dgl. in noch
oxydierfähiger Form enthält. Das Mischungsverhältnis des Gasdampfgemisches muß fernerhin
so gewählt sein, daß eine unvollständige Verbrennung erzielt wird, weil andernfalls
ein Schwefelniederschlag nicht auftreten würde.
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Bei der Herstellung von Leuchtschirmien für Kathodenstrahlröhren geht
man zweckmäßigerweise so vor, daß der Verbrennungsvorgang im Innern des Röhrengefäßes
selbst hervorgerufen wird.
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Die Herstellung des Leuchtsalzbelages auf der Schwefelschicht erfolgt
in der Weise, daß eine überschüssige Menge Leuchtsalz aufgebracht und durch einen
Rüttelvorgang dafür gesorgt wird, daß sich das Salz in gleichmäßiger Schicht über
:die zu bedeckende Oberfläche verteilt. Die überschüssigen Teile des Leuchtsalzes
wirken bei diesem Vorgang wie ein Schmirgelpulver, durch dessen Einfluß eine -,
ollständig homogene Schicht von Leuchtsalz auf der Trägerfläche zurückbleibt.
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Vorteilhafterweise kann nach dem Abschütten der überschüssigen Salzmengen
die Leuchtsalzschicht nochmals einer Behandlung mit feinkörnigem Quarzmehl unterworfen
werden. Durch das überschmirgeln tnit Quarzmehl, welches ebenfalls vorzugsweise
durch einen Rüttelvorgang erfolgt, läßt sich auch die geringste :etwa noch vorhandene
Ungleichmäßigkeit beseitigen.
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Vor dem Aufbringen des Leuchtsalzes wird der Schwefelniederschlag
an denjenigen Stellen der Trägerfläche bzw. der Wandung des Röhrengefäßes, welche
nicht mit Leuchtschirmmasse bedeckt werden sollen, durch Abwaschen mit flüssigem
Schwefelkohlenstoff entfernt. Ein Vorteil des angegebenen Verfahrens liegt darin,
daß die überschüssigen Salzmengen ohne weiteres für einen neuen Schirmherstellungsprozeß
verwendet werden können, so .daß also im Gegensatz zu dem früher üblichen Verfahren
nur die für die
Schichtbedeckung erforderliche Menge von Leuchtsalz
verbraucht wird.
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Das Entfernen ;des Schwefelhilfsbelages geschieht @durc'h Abdampfen
des Schwefels. Bei Atmosphärendruck ist hierzu eine Temperatur von etwas über 44o
bis 450' erforderlich. Wird das Abdampfen im Vakuum vorgenommen, so können die Temperaturen
entsprechend niedriger sein. Bei der Herstellung von Leuchtschirmen im Innern von
Gefäßren, beispielsweise für Kathodenstrahlröhren, ist es vorteilhaft, :den Kolben
während des Abdampfvorganges vollständig zu erhitzen und ,den Schwefeldampf durch
einen Luftstrom aus dem Gefäß herauszuspülen.
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Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Leuchtschirm
zeigt leinte völlig gleichmäßige, hügelfreie Struktur und zeichnet sich durch eine
bemerkenswerte Haftfestigkeit aus. Es erscheint zunächst unwahrscheinlich, daß kleinste
Teilchen von der Art der Salzkristalle ohne jegliches Bindemittel fest an einer
glatten Oberfläche, wie z. B. Glas, haften können. Wahrscheinlich sind molekulare
Kräfte an dem Auftreten dieser Erscheinung beteiligt. Eine Erklärung könnte z. B.
idarin liegen, daß die Grenzschichtkräfte, ,die zunächst zwischen den Schwefelpartikeln
und der Glasoberfläche wirksam sind, beim Abdampfen der flüssig werdenden Schwefelteilchen
auf die in der flüssigen Schwefelschicht herabsinkenden Leuchtsalzteilchen reinwirken.
Eine andere Erklärung könnte darin gesehen werden, daß nach dem Abdampfen des Schwefels
atomare Schichten von Schwefel zurückbleiben, die zufolge des sehr ierheblichen
Adsorptionsdruckeseine feste Bindung zwischen Leuchtsalzteilchen und Glasoberfläche
bewirken.
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Irgendwelche nachteiligen Folgen des Vorhandenseins einer solchen
atomaren Schwefelzwischenschicht treten nicht auf. Es zeigen sich bei Beschießung
mit Elektronen - biet einer Geschwindigkeit bis zu 40 000 Volt keinerlei
schädliche Einflüsse ,auf leinen nach dem erfindungsgemäßen Vierfahren hergestellten
Leuchtschirm.