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Verfahren zur Herstellung von Leuchtschirmen
| Die vorliegende Erftnduttg betrifft Verbesse- |
| rungen von l.eticlitscliit-nien und Verfahren zur |
| Herstellung solcher Schirme. |
| 1.euclitscliirme l;iintien nach verschiedenen Ver- |
| fahren hergestellt werden, z. 13. durch Erzeugung |
| eines weichc°tt eitilteitlichen Belags von kristallinen |
| Leuchtteilchen; aber Nachteil einer großen Anzahl |
| von früher vorgeschlagenen Verfahren ist es, daß |
| bei einer oder mehreren Herstellungsstufen des |
| Schirmes eine bestimmte Menge Flüssigkeit be- |
| nötigt wird. Diese Flüssigkeit kann zti einem |
| grol,ten Teil au: Wasser bestehen; dabei bewirltt |
| dieses bei gewissen .lrtcu von l.eticlitniatet-i.l mit |
einer merklichen Affinität für Wasser, daß sich das Leuchtmaterial bei Bestrahlung,
z. B. dureh Licht, zersetzt. .
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Die vorliegende Erfindung betrifft besonders die Herstellung von Leuchtschirmen
aus Leuchtmaterial, welches unter dem Einfluß einer Flüssigkeil, z. B. Wasser, Zersetzungserscheinungen
zeigt, und sie schlägt ein Herstellungsverfahren vor, bei dein dieser Nachteil behoben
ist.
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Die 171i-findung ist natürlich gleichfalls anwendbar 'bei der Herstellung
von Leuchtseh-irmen aus Leuchtmaterialien, die insoweit 'beständig sind, als sie
eine kleine oder .gar keine Affinität zu Wasser
zeigen .oder nicht
wesentlich in ihrer Zusammensetzung verändert werden, wenn sie mit Wasser in Berührung
kommen.
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Erfindungsgemäß besteht ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirmes
darin, Leuchtmaterial auf einen Träger mittels eines Bindemittels aufzubrirngen,welches
aus einer gasförmigen Suspension niedergeschlagen wird und mit dem sich das Leuchtmaterial
verbindet. Dabei ist das Bindemittel in allen Stufen des Prozesses nahezu vollständig
frei von Verdünnungsflüssigkeit.
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Weiterhin besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines
Leuchtschirmes darin, Leuchtmaterial auf einen Träger mittels eines Bindemittels
aufzubringen, welches aus einer Suspension niedergeschlagen wird und mit dem sich
das Leuchtmaterial vereinigt. Während des Niederschlags des Bindemittels und/oder
des Leuchtmaterials beträgt die Flüssigkeitsmenge, die zur Verdünnung des Bindemittels
dient, weniger als i Gewichtsprozent des verwandten Leucht Materials.
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Die .üblichen Verfahren zum Niederschlagen eines Bindemittels durch
einen Kondensierungsprozeß haben im Vergleich zu dem vorliegenden Prozeß des Niederschlagens
aus einer Suspension den Nachteil, daß i. die 'Dicke des Bintdemittels innerhalb
enger Grenzen schwierig zu regeln ist und a. die Bindeschicht aus viel gröberen
Teilchen gebildet wird, die dazu neigen, sich zu vereinigen, und 3. daßMaterialien,
die teilweise oder ganz unbeständig sind, nicht genügend gebunden werden können.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß Schichten,
des Bindemittels, die nach der vorliegenden Trockenmethode niedergeschlagen sind,
beträchtlich dünner sein können (nicht mehr als i0-4 mm Dicke) als die Schicht eines
Bindemittels, das nach dem bisher bekannten Verfahren niedergeschlagen wird, so
z. B. dadurch, daß eine Lösung des Bindemittels über den Träger fließt oder angespült
wird. Die dünnen Schichten des Bindemittels, die durch die vorliegende Erfindung
möglich gemacht werden, sind bei Verwendung von unstabilen Phosphoren besonders
vorteilhaft. Nach dem vorliegenden Verfahren herstellbare Niederschläge des Bindemittels
für Schichten von größerer Dicke, d. h. von mehr als l0-4 mm Dicke, wie man sie
bisher durch die bekannten Verfahren des Spülens oder Fließens erhielt, sollen jedoch
vom Patentschutz ausgeschlossen sein.
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Bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, einen
Leuchtschirm aus einem Material herzustellen, das sich in Luft oder anderen Gasen
teilweise oder vollständig zersetzt, wenn diese eine beträchtliche Menge Wasser
oder andere Flüssigkeit enthalten.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine dünne Schicht
eines geeigneten Bindemittels, so z. B. ein Belag von Teilchen aus Phosphorsäure
oder aus Phosphoroxyd, auf der Oberfläche eines Trägers verteilt. Dazu läßt man
eine gasförmige Suspension der Materialteilchen über die Oberfläche des Trägers
in solcher Weise strömen, daß sich die Teilchen gleichmäßig auf letzterer absetzen.
Eine extrem kleine Wassermenge, die beträchtlich weniger als i Gewichtsprozent der
Gesamtmasse aus Bindemittel und Leuchtmaterial beträgt, kann in Form von Wasserdampf
zugelassen werden. Es soll damit die Bildung einer Anzahl von Tropfen ermöglicht
werden, die die Erzeugung eines Mosaiks, von Teilchen auf der Oberfläche des Trägers
erleichtern. Nachdem die Teilchen des Bindemittels auf den Träger aufgebracht worden
sind, wird das Leuchtmaterial auf den Binder in einem geeigneten Trockenprozeß aufgebracht.
Dieser Trockenprozeß kann den Vorgang des Streuens und/oder des Gießens enthalten,
wobei das überflüssige Leuchtmaterial durch Vibration entfernt wird. Bei einem vorzugsweise
angewandten Verfahren, bei dem die Suspension des Bindemittels gasförmig ist, wird
ein getrocknetes Gas, z. B. Sauerstoff oder Stickstoff, verwandt, in dem durch Erhitzen
von Mietaphosphorsäure mittels eines geheizten Drahtes Phosphorsäureteilchen suspendiert
sind; die Suspension der Teilchen läßt man durch geeignete Bewegung der Gasmasse
über die Oberfläche des Trägers strömen. Die Suspension der Teilchen soll keinen
größeren Flüssigkeitsgehalt besitzen als i Gewichtsprozent des Leuchtmaterials,
das auf,den Träger aufgebracht werden soll. Wenn der Träger aus einem Teil der Innenwand
eines Glaskolbens besteht, kann der Niederschlag einfach dadurch erreicht werden,
daß die Röhre mit dem trockenen Gas gefüllt wird, welches die ,suspendierten Teilchen
des Bindemittels enthält; dabei wird die Röhre derart gestellt, daß sich die Teilchen
unter dem Einfluß oder Schwere auf dem Träger absetzen. Die Suspension bleibt für
eine bestimmte Zeit in dem Glaskolben, so daß sich eine gewünschte Anzahl Teilchen
aus dem Gas absetzt und ein Mosaik bildet, welches die erwünschte Adhäsionseigenschaft
besitzt. Die restlichen, nicht niedergeschlagenen Teilchen können mit dem Gas zusammen
aus der Röhre herausgeblasen werden, und das Leuchtmaterial kann dann durch ein
geeignetes Trockenverfahren, z. 13. eines der im vorigen beschriebenen, aufgebracht
werden. Das überschüssige Leuchtmaterial kann wie oben durch Vibrieren entfernt
werden, und die übrigen Arbeiten, wie Glasschmelzen u. dgl., können, wenn notwendig,
in einer Atmosphäre von trockenem Gas, z. B. Sauerstoff oder Wasserstoff, durchgeführt
werden. Wenn der Leuchtschirm in einer Kathodenstrahlröhre oder anderen Entladungsröhren
verwandt wird, die einen evakuierten Kolben benötigen, wird die Atmosphäre von trockenem
Gas in Kontakt mit denn Leuchtmaterial gehalten, bis die F_vakuierung durchgeführt
ist.
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Bei dem im vorhergehenden Abschnitt beschriebenenHerstellungsverfahreii
wird beimAufbringen des Schirmes nicht alles Wasser eliminiert. Soll dies im stärkeren
Maße der Fall sein, kann als Bindemittel ein geeignetes Salz, z. B. Ammonium- 1
phosphat oder Ammoniumdiphosphat, verwandt
«erden, (las zunächst
zur Verdampfung des 1Va.sers erhitzt wird und <las dann so lange weiter erhitzt
wird, bis Sublimation eintritt. Die Suspension von sublimierten Teilchen in einem
trockenen (las wird dann, wie schon beschrieben, über (lern "Träger erhitzt, und
die überschüssigen Teilchen werden nach Niederschlagen der erwünschten Menge weggeblasen;
schließlich wird (las leuchtmaterial aufgebracht.
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In Abänderung des im vorigen Abschnitt beschriebenen Prozesses kann
das Leuchtmaterial durch Streuen oder Gießen auf die Bindesubstanz aufgebracht werden,
entweder vor oder nach Zusatz einer kleinen Menge Wasserdampf in der Nähe der Trägeroberfläche.
Dieser Zusatz von Wasserdampf mag vorteilhaft erscheinen, wenn verhältnismäßig große
Teilchen von Leuchtmaterial auf das Bindeinaterial niedergeschlagen werden sollen.
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"Zwei oder mehrSchichtenLeuchtmaterial können auf denselben Träger
aufgebracht werden, ohne ,daß der Träger jedesmal erhitzt werden muß, wenn auf den
schrittweisen Niederschlag von Bindematerial aus einerStispension in einem trockenenGas
jeweils ein Niederschlag von Leuchtmaterial in der beschriebenen Weise folgt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Teilchen
der Bindesubstanz, z. B. 1'liosl)liorsäure, aus einer Suspension in trockenem Gas
elektrostatisch auf den Träger aufgebracht werden, statt daß sie sich langsam unter
dem Einfluß der Schwere absetzen.
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In einer weiteren Abänderung kann ein zusammengesetzter Leuchtschirm
aus zwei oder mehr Schichten dadurch gebildet werden, daß man erst eine Schicht
leuchtmaterial nach dem in der britischen Patentschrift .58o o63 beschriebenen und
beanspruchten `'erfahren und daraufhin eine oder mehrere Schichten Leuchtmaterial
auf eine Schicht des Bindemittels nach dem oben beschriebenen Verfahren aufbringt.
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Wenn das verwandte Leuchtmaterial beständig ist, (l. h. wenn es keine
oder nur geringe Affinität ztt M% asser hat oller bei Berührung mit Wasser nicht
wesentlich in derZusammensetzung verändert wird, ist es möglich, nachdem die Leuchtmasse
durch die Trockenverfahren erfindungsgemäß gebunden wurde, ihre Haftfestigkeit zusätzlich
noch nach einem geeigneten nassen Verfahren zu verbessern.
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Es muß erivälint werden, daß die Erfindung keineswegs auf die itn
vorigen im einzelnen bescliriel>enen Verfahren zur Bindung von Leuchtmaterialien
auf einen Träger beschränkt ist, sondern daß verschiedene Abänderungen gemacht werden
köiilietl, die für den Fachmann naheliegend sind und die nicht vom Erfindungsgedanken
abweichen.