DEP0025639DA - Verfahren zur Herstellung eines aus mehreren Schichten bestehenden lumineszierenden Schirmes und elektrische Entladungsröhre mit einem derartigen Schirm. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von lumineszierenden Schirmen, wie sie z. B. in Kathodenstrahlröhren, in Gasentladungsröhren, für Röntgenuntersuchungen u. dgl. Anwendung finden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine mit einem derartigen Schirm versehene elektrische Entladungsröhre.

Aus Patentschriften und weiteren Veröffentlichungen ist die Herstellung von aus mehreren Schichten bestehenden lumineszierenden Schirmen bekannt. Diese Schichten können aus sehr verschiedenen Materialien bestehen. So ist beispielsweise ein Lumineszenzschirm für Gasentladungsröhren beschrieben, der aus zwei aufeinander angebrachten Schichten aus verschiedenen lumineszierenden Stoffen besteht. Auch für Kathodenstrahlröhren wurden derartige Schirme vorgeschlagen, falls sowohl visuelle als auch photographische Wahrnehmung des Lumineszenzbildes erwünscht ist. Bei diesen Schirmen besteht eine der Schichten in diesem Fall aus einem Material, das bei Elektronenanprall Licht ausstrahlt, das für das Auge leicht wahrnehmbar ist, während die andere lumineszierende Schicht eine Strahlung aussendet, die gut auf eine photografische Platte einwirkt.

Es ist ferner bekannt, lumineszierende Schirme von Kathodenstrahlröhren auf der der Kathode zugekehrten Seite mit einer spiegelnden, für Elektronen durchdringbaren Metallschicht zu versehen. Diese spiegelnde Schicht dient zur Verstärkung der Intensität des Lumineszenzbildes.

Es wurde vorgeschlagen, bei Schirmen für Kathodenstrahlröhren, die auf der Kathodenseite mit einer Metallschicht versehen sind, den Raum zwischen den Körnern des lumineszierenden Materials teilweise mit einem festen Füllstoff anzufüllen, um auf diese Weise eine glatte Oberfläche zum Aufbringen der Metallschicht zu erhalten, wodurch letztere eine gutspiegelnde Oberfläche erhält.

Ein dem obenbeschriebenen Verfahren anhaftender Nachteil ist, dass der Füllstoff einen übermässig grossen Teil des Raumes zwischen den Körnern des lumineszierenden Materials füllt. Dieser grosse Füllfaktor hat den Nachteil, dass die Elektronen die tiefer in der Schicht liegenden lumineszierenden Körner nicht mehr erreichen können.

Gemäss einen bekannten Verfahren kann nun der Füllstoff nach dem Aufbringen der Metallschicht entfernt werden. Die Entfernung des Füllstoffs erfolgt vorzugsweise durch Erhitzung. Als Füllstoff wird in diesem Fall organisches Material, z. B. Nitrozellulose angewendet, das durch Erhitzung verdampfen oder verbrennen kann.

Es ergibt sich nun, dass bei der Entfernung des Füllstoffs durch Erhitzung mancherlei unerwartete und unerwünschte Erscheinungen auftreten.

Zunächst kommt es häufig vor, dass die aufgebrachte Metallschicht infolge der starken Gasentwicklung ganz zerschlagen und in eine grosse Anzahl von einzelnen Teilchen zerstückelt wird, wodurch natürlich die Metallschicht ihre Wirkung ganz verliert.

Es ergibt sich ferner, dass auch wenn die Metallschicht nicht zerschlagen wird, ihr Reflexionsvermögen abnimmt und ihr Widerstand stark zunimmt.

Schliesslich werden auch nach längerer Erhitzung noch häufig Zersetzungsprodukte, z. B. Kohle, zwischen den Körnern des lumineszierenden Materials gefunden, was selbstverständlich nachteilig für die Wirkung des Schirmes ist.

Sämtliche obenerwähnte nachteilige Erscheinungen finden ihre Erklärung in dem Umstand, dass der Füllstoff zu sehr zwischen die Körner des lumineszierenden Materials eindringt. Der Füllstoff wird infolgedessen nämlich nicht im ganzen gleichzeitig auf die gleiche Temperatur erhitzt, sodass die Verdampfung und/oder Zersetzung im Füllstoff sehr ungleichmässig vor sich geht. Zwischen den Körnern findet im allgemeinen die Verbrennung und/oder Verdampfung später statt als in der unmittelbar unter der aufgebrachten Metallschicht befindlichen Füllstoffschicht. Die sich dort entwickelnden Gase finden somit keinen Ausweg, denn auf der einen Seite liegt die Metallschicht und auf der anderen Seite liegen die noch unverdampften Teile des Füllstoffs. Dies hat zur Folge, dass die Gase die Metallschicht durchbrechen und die ganze Oberfläche der letzteren zerstören.

Die Erhöhung des Widerstandes und die Abnahme des Reflexionsvermögens der Metallschicht lassen sich jetzt auch erklären. Bei der Verdampfung und/oder Verbrennung des Füllstoffs können nämlich Gase, z. B. nitrose Dämpfe entstehen, durch welche die Metallschicht chemisch angegriffen wird. Bleibt die Metallschicht undurchbrochen, so sind diese Gase während einer langen Zeit mit dem Metall in Berührung.

Bei lumineszierenden Schirmen, die aus mehreren aufeinanderliegenden lumineszierenden Schichten bestehen, stösst man natürlich auf die gleichen für einen Schirm mit einer Metallschicht oben beschriebenen Nachteile.

Gemäss der Erfindung wird nun vor dem Anbringen des festen Füllstoffs zwischen den Körnern der lumineszierenden Schicht eine Füllflüssigkeit vorgesehen , die einen Teil des Raumes zwischen den Körnern füllt, worauf der restliche Teil des Raumes mit dem festen Füllstoff gefüllt wird. Die Füllflüssigkeit wird schliesslich in einer weiteren Herstellungsstufe entfernt.

Mit dem Verfahren gemäss der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass der Füllstoff weniger zwischen die Körner der lumineszierenden Schicht eindringen kann, sodass er sich leicht entfernen lässt. Die Füllflüssigkeit kann nämlich, beispielsweise durch Trocknen, leicht entfernt werden. Zwischen den Körnern des lumineszierenden Materials entsteht daher wieder der ursprünglich vorhandene Raum, durch den die Dämpfe des festen Füllstoffs, wenn letzterer durch Erhitzung entfernt wird, leicht entweichen können.

An den Seiten des lumineszierenden Schirmes ist im allgemeinen genügend Raum vorhanden, um die gasförmigen Produkte des abgeheizten festen Füllstoffs entweichen zu lassen. Ist jedoch der lumineszierende Schirm an den Seiten abgeschlossen, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn der Schirm auf dem Boden einer Kathodenstrahlröhre angeordnet wird, so ist es empfehlenswert, an den Seiten des Schirmes einige Oeffnungen vorzusehen, um die gasförmigen Produkte entweichen zu lassen.

Als Füllflüssigkeit kann z. B. Wasser, Alkohol, Benzol u. dgl. angewendet werden. Diese Flüssigkeiten lassen sich auf einfache Weise entfernen, beispielsweise durch Trocknen des Schirmes an der Luft.

Als fester Füllstoff kann ausser Nitrozellulose z. B. auch Kampfer angewendet werden.

Es ist einleuchtend, dass die Füllstoffe so beschaffen sein müssen, dass sie weder einander noch die lumineszierenden Stoffe angreifen.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist sowohl zur Herstellung von in einer Entladungsröhre befindlichen lumineszierenden Schirmen anwendbar wie auch von Schirmen, die ausserhalb einer Entladungsröhre hergestellt werden. Im letztgenannten Fall kann der Schirm gewünschtenfalls nachher in einer Entladungsröhre angeordnet werden.

Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, in der eine Stufe eines Verfahrens gemäss der Erfindung bei der Herstellung eines auf einer Glaswand vorgesehenen lumineszierenden Schirmes in einer Kathoden- strahlröhre dargestellt ist, auf dem Kathodenseitig eine dünne für Elektronen durchdringbare Metallschicht vorgesehen ist.

Die Zeichnung zeigt einen vergrösserten Querschnitt des Schirmes. Der Deutlichkeit halber sind jedoch nicht alle Teile in gleichem Masse vergrössert.

In der Zeichnung bezeichnet 1 die Glaswand einer Kathodenstrahlröhre. Auf diesem gläsernen Träger befindet sich die lumineszierende Schicht 2, die kathodenseitig mit Hilfe eines festen Füllstoffs 3 abgeschlossen ist. Dieser Stoff dringt nur sehr wenig in den Raum zwischen den Körnern des lumineszierenden Materials ein, da der restliche Teil des Raumes vorher mit einer Füllflüssigkeit 4 gefüllt worden ist. Ist der Füllstoff 3 vorgesehen, so lässt sich die Füllflüssigkeit 4 auf einfache Weise, z. B. durch Trocknen, entfernen. Die Flüssigkeitsdämpfe entweichen dabei teilweise an den Seiten des Schirmes bei 5 und zuweilen teilweise durch die dünne feste Füllstoffschicht 3. Auf die Füllstoffschicht wird darauf die dünne Metallschicht 6 aufgebracht. Beim Entfernen der Füllstoffschicht können die dabei entstehenden gasförmigen Produkte nicht durch die Metallschicht 6 entweichen. Da jedoch die Zwischenräume zwischen den Körnern vollkommen frei sind, können diese gasförmigen Produkte auch bei 5 aus dem Raum unter der Metallschicht entweichen. Bei 5 können erforderlichenfalls im Schirm einige Oeffnungen vorgesehen werden. Die Entfernung der Füllflüssigkeit kann gegebenenfalls auch erst nach dem Aufbringen der Metallschicht 6 erfolgen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines aus mehreren Schichten bestehenden lumineszierenden Schirmes, bei dem der Raum zwischen den Körnern des zuerst vorgesehenen lumineszierenden Materials teilweise mit einem festen Füllstoff angefüllt wird, worauf die folgende Schicht aufgebracht und dann der Füllstoff durch Erhitzung entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anbringen des festen Füllstoffs ein Teil des Raumes zwischen den Körnern des lumineszierenden Materials mit einer Füllflüssigkeit gefüllt wird, die in irgendwelcher Stufe entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllflüssigkeit Wasser angewendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllflüssigkeit Benzol angewendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Aethylalkohol angewendet wird.

5. Elektrische Entladungsröhre mit einem lumineszierenden Schirm, der mit Hilfe eines Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.

6. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der festen Füllstoffschicht vorgesehene Schicht eine dünne, für Elektronen durchdringbare Metallschicht ist.

7. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der lumineszierende Schirm mehr als eine lumineszierende Schicht aufweist.