PL161607B1

PL161607B1 - Sposób obróbki powierzchniowej czastek luminoforu ekranu kineskopu i ekran kineskopu PL PL PL

Info

Publication number: PL161607B1
Application number: PL89282895A
Authority: PL
Inventors: Pabitra Datta; Ronald N Friel; Robert P Thompson
Original assignee: Rca Licensing Corp
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1993-07-30
Also published as: JPH0855585A; JP2711439B2; DE68908377T2; EP0375229A2; CS277481B6; JP2528720B2; JPH02283790A; DD290435A5; CN1045841C; CN1081019A; DE68908377D1; CA2003752A1; CA2003752C; KR0183966B1; KR900010862A; RU2032959C1; CN1043825A; CN1026930C; EP0375229B1; EP0375229A3

Abstract

1. Sposób obróbki powierzchniowej czastek lumino- foru ekranu kineskopu dla regulacji wlasnosci ladowania elektronicznego statycznego przez tarcie czastek lumino- foru, znamienny tym, ze rozpuszcza sie wlasciwa ilosc polimerycznego czynnika wiazacego, wybranego z grupy skladajacej sie z zelatyny, poliamidu, poli(etyloksazo- liny), polimetylometakrylanu butylu, polimetakrylanu izobutylu, poliwinylopirydyny, polialkoholu winylowego, poli(trójfluoroetylom etakrylanu) i nitrocelulozy, we wlasciwym rozpuszczalniku dla utworzenia mieszaniny— powloki, poddaje sie obróbce powierzchniowej czastki luminoforu przez dodanie tych czastek do mieszaniny dla dostarczenia na nie powloki czynnika wiazacego i suszy sie poddane obróbce powierzchniowej czastki lumino- foru. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wlas- ciwa ilosc czynnika wiazacego wybiera sie w zakresie od 0,5 do 5,0 procent wagowych. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wlas- ciwa ilosc czynnika wiazacego wybiera sie w zakresie od 1,0 do 2,0 procent wagowych. Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki powierzchniowej cząstek luminoforu ekranu kineskopu i ekran kineskopu, zwłaszcza stosowane przy elektrofotograficznym wytwarzaniu ekranu kineskopu, a dokładnej sposób obróbki powierzchniowej lub pokrywania,cząstek sproszkowanego na sucho luminoforu powłoką polimeru dla poprawy jego własności przy wytwarzaniu ładunków elektryczności statycznej przez tarcie.

Konwencjonalny kineskop z maską perforowaną zawiera opróżniony kineskop posiadający ekran zawierający układ elementów luminoforu o trzech różnych barwach promieniowania, rozmieszczonych w porządku cyklicznym, układ do wytwarzania trzech zbieżnych wiązek elektronów, skierowanych w kierunku ekranu oraz maskę perforowaną do selekcji barw, wykonaną z cienkiej blachy z wieloma otworami, umieszczoną dokładnie pomiędzy ekranem i układem do wytwarzania wiązek elektronów. Maska przesłania ekran, a różnice kątów zbieżności umożliwiają selektywne pobudzenie przez przechodzące cząstki wiązek elementów luminoforu o wymaganej barwie promieniowania. Elementy luminoforu są otoczone przez materiał podłoża pochłaniający światło.

Znany jest sposób wytwarzania układu elementów luminoforu ekranu kineskopu, w którym wewnętrzna powierzchnia płyty czołowej kineskopu jest pokrywana zawiesiną spoiwa światłoczułego i cząstek luminoforu przystosowanych do promieniowania jednej z trzech barw. Zawiesina jest suszona w celu utworzenia powłoki, a światło jest rzutowane ze źródła przez otwory w masce na suszoną powłokę tak, że maska działa jak wzornik fotograficzny. Naświetlana powłoka tworzy elementy luminoforu pierwszego koloru. Proces jest powtarzalny dla elementów luminoforu promieniujących drugą i trzecią barwę, wykorzystując tę samą maskę, lecz przestawiając źródło światła przy każdym naświetlaniu. Każde położenie źródła światła ma zbliżony kąt zbieżności do jednej z wiązek elektronów, która pobudza odpowiednie elementy luminoforu danej barwy. Dokładniejszy opis tego sposobu, znanego jako sposób fotolitograficzny na mokro jest przedstawiony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 625 734. Wadą tego sposobu jest to, że może on nie być w stanie spełnić wymagania dużej rozdzielczości następnej generacji urządzeń rozrywkowych i nawet wymagania większej rozdzielczości monitorów, na stanowiskach pracy i w zastosowaniach wymagających użycia alfanumerycznego tekstu barwnego. Ponadto sposób fotoligotraficzny na mokro (obejmujący obróbkę podłoża) wymaga zastosowania 182 głównych etapów obróbki, szerokich robót instalacyjnych i użycia czystej wody, wymaga oczyszczania i regeneracji luminoforu oraz zużycia dużych ilości energii elektrycznej na naświetlanie i suszenie materiałów luminoforu.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 475 169 przedstawia sposób elektrofotograficznego wytwarzania ekranu kineskopów. Wewnętrzna powierzchnia płyty czołowej kineskopu jest pokrywana powłoką zdolnego do ulotnienia materiału przewodzącego i następnie pokrywana warstwą zdolnego do ulotnienia materiału fotoprzewodzącego. Warstwa fotoprzewodząca jest następnie jednorodnie ładowana, selektywnie naświetlana przez maskę dla uzyskania obrazu ładunkowego i wywoływana przy użyciu cieczy nośnej o dużej masie cząsteczkowj. Ciecz nośna unosi w zawiesinie pewną ilość cząstek luminoforu o danej barwie promieniowania, które są selektywnie osadzane na właściwie naładowanych obszarach warstwy fotoprzewodzącej dla uzyskania obrazu ładunkowego, proces ładowania, naświetlania i osadzania jest powtarzany dla każdego z luminoforów trzech kolorów, to znaczy zielonego, niebieskiego i czerwonego, na ekranie.

Ulepszony sposób elektrofotograficznego wytwarzania ekranu jest przedstawiony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 448 866, gdzie przyleganie cząstek luminoforu jest zwiększone przez jednorodne naświetlanie części warstwy fotoprzewodzącej, leżącej pomiędzy sąsiednimi częściami osadzonego układu cząstek luminoforu po każdym etapie osadzania tak, żeby zmniejszyć lub usunąć ładunek szczątkowy i umożliwić bardziej jednorodne ponowane naładowanie fotoprzewodnika w celu kolejnych etapów osadzania. Te dwa ostatnie opisy patentowe przedstawiają sposób elektrofotograficzny, który jest w istocie procesem na mokro; wiele opisanych powyżej wad sposobu fotolitograficznego na mokro przedstawionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2625734 odnosi się również do sposobu elektrofotograficznego na mokro.

Znany jest z opisów zgłoszeń patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 287 356 i nr 287 357 ulepszony sposób wytwarzania ekranu kineskopu przy użyciu ładowanych elektrycznie statycznie sproszkowanych materiałów na ekran i obrabianych powierzchniowo kulek nośnych,

161 607 na których występuje czynnik wiążący, dla regulacji biegunowości i wartości wytwarzanego ładunku.

Według wynalazku sposób obróbki powierzchniowej cząstek luminoforu ekranu kineskopu dla regulacji własności ładowania elektrycznego statycznego przez tarcie cząstek luminoforu, polega na tym, że rozpuszcza się właściwą ilość polimeiycznego czynnika wiążącego, wybranego z grupy składającej się z żelatyny, poliamidu, poli(etyloksazoliny), polimetylometakrylanu butylu, polimetakrylanu izobutylu, poliwinylopirydyny, polialkoholu winylowego, poli(trójfluoroetylometakrylanu) i nitrocelulozy we właściwym rozpuszczalniku dla utworzeniu mieszaniny powłok. Poddaje się obróbce powierzchniowej cząstki luminoforu przez dodanie tych cząstek do mieszaniny dla dostarczenia na nie powłoki czynnika wiążącego i suszy się poddane obróbce powierzchniowej cząstki luminoforu.

Korzystnie właściwą ilość czynnika wiążącego wybiera się w zakresie od 0,5 do 5,0 procent wagowych. Najkorzystniej właściwą ilość czynnika wiążącego wybiera się w zakresie od 1,0 do 2,0 procent wagowych.

Według wynalazku poliamid rozpuszcza się w izopropanolu, poli(etyloksazolinę) w metanolu, polimetylometakrylan butylu w czterowodorofuranie, polimetakrylan izobutylu w czterowodorofuranie, poliwinylopirydynę w trójchlorometanie, polialkohol winylowy w 10-procen to wy m objętościowo roztworze wodnym izopropanolu, poli(trójfluoroetylometakrylan) w freonie i nitrocelulozę w metanolu.

W sposobie według wynalazku tworzy się zawiesinę wodną cząstek luminoforu i przygotowuje się roztwór wodny żelatyny 1 do 1,1 procentowy wagowo. Ogrzewa się roztwór żelatyny do temperatury około 36°C, dodaje się roztwór żelatyny do zawiesiny wodnej cząstek luminoforu dla utworzenia mieszaniny, miesza się tę mieszaninę przez około 30 minut dla obróbki powierzchniowej cząstek luminoforu. Następnie sedymentuje się i dekantuje mieszaninę dla usunięcia obrobionych przez żelatynę cząstek luminoforu. Przemywa się obrobione przez żelatynę cząstki luminoforu i suszy się obrobione przez żelatynę cząstki luminoforu w podwyższonej temperaturze.

Korzystnie jest według wynalazku, gdy po etapie sedymentacji i dekantacji mieszaniny do cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę wprowadza się pigmenty i następnie przemywa się i suszy cząstki w ten sposób, że wykonuje się ponownie zawiesinę cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę w dejonizowanej wodzie. Przygotowuje się 0,25% wagowo zawiesinę pigmentu w wodzie, przy czym wybiera się pigmenty z grupy składającej się z glinianu kobaltowego i tlenku żelazowego. Dodaje się zawiesinę pigmentu do wodnej zawiesiny cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę dla utworzenia mieszaniny. Miesza się tę mieszaninę, sedymentuje się i dekantuje mieszaninę dla usunięcia pigmentowanych cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę. Przemywa się pigmentowe cząstki i suszy się pigmentowe cząstki w podwyższonej temperaturze.

Według wynalazku ekran kineskopu elektroluminescencyjny, wizyjny, wytwarzany elektrofotograficznie, wyposażony w elementy do selektywnego pobudzania obszarów ekranu dla luminescencji, zawierający warstwę sproszkowynych na sucho -cząstek luminoforu promieniujących światło w określonej części widma widzialnego ma znamienną cechę polegającą na tym, że sproszkowane na sucho cząstki luminoforu są pokryte powłoką z materiału polimeiycznego reguluj ącego ładunek powierzchniowy, wybranego z grupy składającej się z żelatyny, poli/etyloksazoliny/, poliamidu, poliwinylopirydyny, polimetylometaksylanu butylu, polialkoholu winylowego, polimetakrylanu izobutylu, poli/trójfluoroetylometakrylanu/ i niktrocelulozy.

Zaletą według wynalazku jest to, że przy elektrofotograficznym wytwarzaniu ekranów kineskopów przy użyciu nieobrobionych cząstek luminoforu, obróbka powierzchniowa cząstek luminoforu zwiększa ładunek statyczny na cząstkach luminoforu, skutkiem czego powoduje przyczepianie większej ilości cząstek luminoforu do każdej kulki nośnej. Poprawia to wydajność suchego procesu elektrofotograficznego i zwiększa o współczynnik około 2 do 9 razy ciężar ekranu w przypadku ekranów wytwarzanych przy użyciu luminoforów poddanych obróbce powierzchniowej.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku z góry, częściowo w przekroju osiowym, kineskop z ekranem wykonanym według wynalazku, fig. 2 - w przekroju ekran kineskopu z fig. 1 i fig. 3a-3e - różne etapy wytwarzania ekranu kineskopu z fig. 1.

161 607

Figura 1 przedstawia kineskop kolorowy 10 posiadający szklany balon 11 zawierający prostokątny zespól 12 płyty czołowej i rurową szyjkę 14, połączone przez prostokątny lej 15. Lej 15 ma wewnętrzną powłokę przewodzącą (nie pokazaną), która styka się z zaciskiem anodowym 16 i dochodzi do szyjki 14. Zespół 12 zawiera podłoże czyli wizyjną płytę czołową 18 oraz obwodowy kołnierz czy ścianę boczną 20, która jest szczelnie zamocowana do leja 15 za pomocą szklanej fryty 21. Na wewnętrznej powierzchni płyty czołowej 18 jest unoszony trójkolorowy ekran elektroluminescencyjny 22.

Pokazany na figurze 2 ekran elektroluminescencyjny 22 jest korzystnie ekranem liniowym, który zawiera wiele elementów stanowiących paski luminoforu R, G i B kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego, rozmieszczone w grupach po trzy paski różnych kolorów lub w triadach w cyklicznym porządku oraz położona w kierunku, który jest zwykle prostopadły do płaszczyzny, w której są wytwarzane wiązki elektronów. W normalnym położeniu wizyjnym w tym wykonaniu paski tommofora są położone w kierunku pmnowym. Korzystnie ^paskⁱ luminoforu s^ą o^ddzielone od siebie przez materiał matrycy-23 pochłaniającej światło, co jest znane ze stanu techniki. W innym wykonaniu ekran może być ekranem punktowym. Cienka warstwa przewodząca 24, korzystnie z aluminium, pokrywa ekran 22 i zapewnia środek do dostarczania jednorodnego potencjału do ekranu, jak również odbitego światła promieniowanego z elementów luminoforu przez płytę czołową 18. Ekran 22 i pokrywająca warstwa 24 z aluminium stanowią zes|^<ół ekranu.

Elektroda selekcji barw z figury 1 z wieloma otworami, czyli perforowana maska 25 jest zamontowana w sposób ruchomy za pomocą konfekcjonowanych elementów, w uprzednio określonym położeniu względem zespołu ekranu. Wyrzutnia elektronowa 26, oznaczona schematycznie przerywanymi liniami na fig. 1, jest zamontowana centralnie w szyjce 14 w celu wytwarzania i kierowania trzech wiązek elektronów 28 wzdłuż zbieżnych torów poprzez otwory w masce 25 do ekranu 22. Wyrzutnia 26 może być dla przykładu znaną dwupotencjałową wyrzutnią elektronową.

Kineskop 10 jest przystosowany do użycia z zewnętrznym magnetycznym zespołem odchylającym 30, umieszczonym w obszarze połączenia leja z szyjką. Po pobudzeniu zespół 30 oddziałuje na trzy wiązki 28 polami magnetycznymi, które powodują wybieranie przez wiązki poziomo i pionowo prostokątnej osnowy obrazu telewizyjnego na ekranie 22. Początkowa płaszczyzna odchylania P-P przy odchylaniu zerowym na fig. 1 leży w przybliżeniu w środku zespołu 30. Dla uproszczenia nie pokazano rzeczywistych krzywizn torów odchylania wiązek w obszarze odchylania.

Ekran 22 jest wytwarzany w procesie elektrofotograficznym, który jest przedstawiony schematycznie na fig. 3a do 3e. Początkowo zespół 12 jest przemywany roztworem żrącym, płukany wodą, trawiony buforowanym kwasem fluorowodorowym oraz płukany jeszcze raz wodą, co jest znane ze stanu techniki. Wewnętrzna powierzchnia wizyjnej płyty czołowej 18 jest następnie pokrywana warstwą 32 z materiału przewodzącego elektrycznie, który stanowi elektrodę dla pokrywanej warstwy fotoprzewodzącej 34. Warstwa przewodząca 32 jest pokryta warstwą fotoprzewodzącą 34 zawierającą zdolny do ulatniania, organiczny materiał polimeryczny, właściwy barwnik fotoprzewodzący i rozpuszczalnik. Skład i sposób wytwarzania warstwy przewodzącej 32 i warstwy fotoprzewodzącej 34 są znane.

Warstwa fotoprzewodzącą 34 pokrywająca warstwę przewodzącą 32 jest ładowana w ciemnym pomieszczeniu przez konwencjonalne urządzenie 36 do dodatniego wyładowania koronowego, pokazane schematycznie na fig. 3b, które przesuwa się poprzez warstwę 34 i ładuje ją w zakresie od + 200 dó + 700 woltów, przy czym jest zalecane + 200 do + 400 woltów. Perforowana maska 25 jest wprowadzana 'do zespołu 12 i naładowany dodatnio fotoprzewodnik jest naświetlany przez maskę światłem zksenonowej lampy błyskowej 38 umieszczonej w konwencjonalnym układzie (reprezentowanym przez soczewkę 40 na fig. 3c). Po każdym naświetleniu lampa jest przesuwana w inne położenie w celu odtworzenia kąta padania wiązek elektronów z wyrzutni elektronów. Wymagane są trzy naświetlania w trzech różnych położeniach lampy dla rozładowania obszarów fotoprzewodnika, przy czym osadzane są kolejno elementy luminoforu promk^niuji^t^ego światło w celu utworzenia ekranu. Po etapie naświetlania maska 25 jest usuwana z zespołu 12 i zespół jest przesuwany do pierwszego wywoływacza 42 (fig. 3d). Wywoływacz 42 zawiera właściwie przygotowane, sproszkowane cząstki czarnego materiału matrycy zespołu ekranu, która pochłania światło oraz obrobione powierzchniowo, izolacyjne kulki nośnika (nie pokazane), które mają

161 607 średnicę około 100 do 300 mikrometrów i które wytwarzają ładunek statyczny w cząstkach czarnego materiału matrycy, jak to opisano tutaj.

Właściwe czarne materiały matrycy zwykle zawierają czarne pigmenty, które są stabilne w temperaturze obróbki kineskopu równej 450°C. Czarne pigmenty właściwe do użycia przy wytwarzaniu materiałów matrycy zawierają: tlenek żelazowo-manganowy, tlenek żelazowo-kobaltowy, siarczek cynkowo-żelazowy i sadzę izolacyjną. Czarny materiał matrycy zostaje przygotowany w wyniku zmieszania przez stopienie pigmentu, który reguluje wartość ładunku statycznego wytwarzanego w materiale matrycy. Materiał matrycy ma cząstki uśrednione do wymiaru około 5 mikrometrów.

Czarny materiał matrycy i obrobione powierzchniowo kulki zostają zmieszane w wywoływaczu 42, stosując około 1 do 2 procent wagowych czarnego materiału matryc. Materiały zostają zmieszane tak, że podzielone ostatecznie cząstki matrycy stykają się i są ładowane, na przykład ujemnie, przez obrobione powierzchniowo kulki nośne. Ujemnie naładowane cząstki matrycy są usuwane z wywołacza 42 i przyciągane do naładowanego dodatnio, nienaświetlonego obszaru warstwy fotoprzewodzącej 34 dla bezpośredniego wywołania tego obszaru. Następnie jest stosowane promieniowanie podczerwone w celu utrwalenia materiału matrycy przez stopienie lub związanie termiczne składowej polimerowej materiału matrycy z warstwą fotoprzewodzącą dla utworzenia matrycy 23 pokazanej na fig. 2 i 3.

Warstwa fotoprzewodzącą 34 zawierająca matrycę 23 jest ponownie ładowana jednorodnie do dodatniego potencjału około 200 do 400 woltów przy zastosowaniu pierwszego z trzech sproszkowanych materiałów luminoforu ekranu, danego koloru. Maska 25 jest ponownie przeprowadzana do zespołu 12 i selektywne obszary warstwy fotoprzewodzącej 34, odpowiadające położeniom osadzania materiału luminoforu koloru zielonego, są naświetlane światłem widzialnym z pierwszego położenia w układzie dla selektywnego rozładowania naświetlonych obszarów. Pierwsze położenie źródła światła stanowi przybliżenie kąta zbieżności wiązki elektronów padającej na luminofor koloru zielonego. Maska 25 zostaje usunięta z zespołu 12 i zespół jest przesuwany do drugiego wywołacza 42 zawierającego właściwie przygotowane, sproszkowane cząstki materiału luminoforu ekranu koloru zielonego oraz obrobione powierzchniowo kulki nośne. Cząstki luminoforu są obrabiane powierzchniowo lub pokrywane powierzchniowo powłoką z właściwego materiału regulującego ładunek, jak tutaj opisano. Tysiąc gramów obrobionych powierzchniowo kulek nośnych jest łączonych z 15 do 25 gramami obrobionych powierzchniowo cząstek luminoforu w drugim wywołaczu 42. Kulki nośne są poddawane obróbce w celu wytworzenia na przykład dodatniego ładunku na cząstkach luminoforu. Dodatnio naładowane cząstki luminoforu koloru zielonego są usuwane z wywołacza, odpychane przez naładowane dodatnio obszary warstwy fotoprzewodzącej 34 i matrycy 23 oraz osadzane na rozładowanych, naświetlanych obszarach warstwy fotoprzewodzącej w procesie znanym jako wywoływanie odwrotne. Osadzone cząstki luminoforu koloru zielonego zostają utrwalone względem warstwy fotoczułej w wyniku naświetlania obrobionego powierzchniowo luminoforu promieniowaniem podczerwonym, które powoduje stopienie lub związanie termiczne luminoforu z warstwą fotoprzewodzącąProces ładowania, naświetlania, wywoływania i utrwalania jest powtarzany dla sproszkowanych obrobionych powierzchniowo cząstek luminoforu koloru niebieskiego i koloru czerwonego materiału ekranu. Naświetlanie światłem widzialnym dla selektywnego rozładowania dodatnio naładowanych obszarów warstwy fotoprzewodzącej 34 jest dokonywane z drugiego i następnie trzeciego położenia w układzie, dla zbliżenia do kątów zbieżności wiązek elektronów padających odpowiednio na luminofor koloru niebieskiego i luminofor koloru czerwonego. Naładowane dodatnio statycznie, sproszkowane na sucho cząstki są mieszane z obrobionymi powierzchniowo kulkami nośnymi w stosunku opisanym powyżej i usuwane z trzeciego i następnie czwartego wywołacza 42, odpychane przez dodatnio naładowane obszary uprzednio osadzonych materiałów ekranu oraz osadzane na rozładowanych obszarach warstwy fotoprzewodzącej 34, dla zapewnienia elementów luminoforu kolorów niebieskiego i czerwonego.

Sproszkowane na sucho cząstki luminoforu są obrabiane powierzchniowo przez pokrycie cząstek powłoką z właściwego polimeru. Mieszanina powłoki jest utworzona przez rozpuszczenie około 0,5 do 5,0 i korzystnie około 1,0 do 2,0% wagowych polimeru we właściwym rozpuszczalniku dla wytworzenia mieszaniny powłoki. Mieszanina powłoki może być nałożona na cząstki lumino161 607 foru przy użyciu wyparki obrotowej i suszarki fluidyzacyjnej (przykłady 1-12), metody adsorpcyjnej (przykłady 13-15) lub suszarki rozpryskowej (przykłady 16-18). Pokryte powłoką cząstki luminoforu są suszone, w razie konieczności rozpraszane, przesiewane przez sito z 400 oczkami i w razie konieczności.ugniatane do sucha przy pomocy modyfikatora przepływowego, takiego jak materiał krzemionkowy Cebosil (firmy Cabot Corporation, Tuscola, Illinois) lub jego odpowiednik. Stężenie modyfikatora przepływowego jest zawarte w zakresie od około 0,1 do 2,0 procent wagowych obrabianego powierzchniowo fosforu.

Przykład I. 250 gramów cząstek luminoforu koloru niebieskiego (ZnS/Ag) jest pokrywanych 1 procentową wagowo mieszaniną powłoki, zawierająca 2,5 grama poliamidu, takiego jak poliamid Unirez 1548 (firmy Union Camp Company, Savannah, GA) lub jego odpowiednik oraz 500 ml izopropanolu. Luminofor i mieszanina powłoki zostają zmieszane w kolbie o okrągłym dnie i przyłączone do wyparnika obrotowego oraz ogrzewane do temperatury około 85°C w częściowej próżni. Izopropanol jest odparowywany z mieszaniny i zbierany w skraplaczu z kolbą. Częściowo wysuszony, obrobiony powierzchniowo luminofor jest usuwany z kolby o okrągłym dnie i suszony w maszynie do powlekania złoża zawiesinowego w temperaturze około 70°C przez 30 minut lub aż do chwili, gdy wyparuje cały rozpuszczalnik. Wysuszone płatki luminoforu są proszkowane w młynie tnącym z dużą wydajnością za pomocą czynnika krogenicznego w 60°C przez 1 do 2 minut i następnie przesiewane przez sito o 400 oczkach. Luminofor obrobiony powierzchniowo przez polimer jest mielony na sucho przy pomocy modyfikatora przepływowego jak opisano powyżej.

gramy sproszkowanych na sucho obrobionych powierzchniowo przez poliamid cząstek luminoforu koloru niebieskiego są mieszane z około 150 gramami obrobionymi powierzchniowo przez fluorosilan kulek nośnych. Kulki obrobione przez fluorosilan są naładowane elektrycznie statycznie przez tarcie ujemnie i dlatego indukują ładunek dodatni na cząstkach luminoforu obrobionych powierzchniowo przez poliamid. Współczynnik ładunek-masa i własności ekranu wytworzonego elektrofotograficzne (ciężar ekranu) dla luminoforu wytwarzanego w tym procesie zostały przebadane jak tutaj opisano i wyniki są wymienione w tabeli 1.

Przykład II. Taki sam jak przykład I, oprócz tego, że poli(etyloksazolina) zastąpiła poliamid i metanol zastąpił izopropanol. Temperatura suszenia wynosi 65°C. Wyniki badań są wymienione w tabeli 1.

Przykład III. Taki sam jak przykład I, oprócz tego, że polimetylometaksylan butylu zastąpił poliamid, a czterowodorofuran zastąpił izopropanol. Temperatura suszenia wynosi 70°C. Wyniki badań są wymienione w tabeli 1. Badanie zostało powtórzone przy użyciu kulek obrabianych przez aminosilan, które są ładowane elektrycznie statycznie przez tarcie dodatnio i dlatego indukują ujemny ładunek w cząsteczkach luminoforu obrabianych powierzchniowo. Współczynnik ładunek-masa i ciężar ekranu dla luminoforu obrabianego przez polimetylometakrylan butylu są wymienione w tabeli 2.

Przykład IV. Taki sam jak przykład I, oprócz tego, że polimetakrylan izobutylu zastąpił poliamid i czterowodorofuran zastąpił izopropanol. Wyniki badań przy ładowaniu kulek obrabianych przez fluorosilan i aminosilan są wymienione w tabelach 1 i 2.

Przykład V. Taki sam jak przykład I, oprócz tego, że poliwinylopirydyna zastąpiła poliamid i trójchlorometan zastąpił izopropanol. Temperatura suszenia wynosi 85°C. Wyniki badań są wymienione w tabeli 1.

Przykład VI. Taki sam jak przykład I, oprócz tego, że polialkohol winylowy zastąpił poliamid i 10-procentowy objętościowo roztwór wodny izopropanolu jest stosowany jako rozpuszczalnik. Temperatura suszenia wynosi 100°C. Wyniki badań dla kulek obrabianych przez fluorosilan i aminosilan są wymienione w tabelach 1 i 2.

Przykład VII. Taki sam jak przykład I, oprócz tego, że poli(trójfluoroetylometakrylan) zastąpił poliamid i freon zastąpił izopropanol. Temperatura suszenia wynosi 45°C. Wyniki badań są wymienione w tabeli 2.

Przykład VIII. Taki sam jak przykład I, oprócz tego, że nitroceluloza zastąpiła poliamid i metanol zastąpił izopropanol. Wyniki badań są wymienione w tabeli 2.

Przykład IX. 250 gramów cząstek luminoforu koloru czerwonego (YzOzS/Eujjest pokrywanych 1 procentową wagowo mieszaniną powłoki, zawierającą poliamid i izopropanol, jak

161 607 opisano w przykładzie I. Luminofor czerwony obrobiony powierzchniowo przez poliamid został przebadany jak tutaj opisano i wyniki są wymienione w tabeli 1.

Przykład X. Taki sam jak przykład IX, oprócz tego, że poli(etyloksazolina) zastąpiła poliamid i metanol zastąpił izopropanol. Wyniki badań są wymienione w tabeli 1.

Przykład XI. 250 gramów cząstek luminoforu koloru zielonego (ZnS)Cu, Al jest pokrywanych 1-procentową wagowo mieszaniną powłoki, zawierającą poliamid i izopropanol, jak opisano w przykładzie I. Luminofor zielony obrobiony powierzchniowo przez poliamid został przebadany jak tutaj opisano i wyniki są wymienione w tabeli 1.

Przykład XII. Taki sam jak przykład II, oprócz tego, że poli(etyleksazolina) zastąpiła poliamid i metanol zastąpił izopropanol. Wyniki badań są wymienione w.tabeli 1.

Przy kład XIII. 150 gramów cząstek luminoforu koloru niebieskiego (Zn/Ag) zostaje zawieszonych w 1 litrze dejonizowanej wody i rozproszonych przez 5 minut przy 105 woltach przy użyciu urządzenia rozpraszającego Premier firmy Premier Mili Co , Reading, PA. Umożliwiona zostaje sedymentacja i dekantacja cząstek luminoforu. Cząstki luminoforu są ponownie zawieszone w 1 litrze dejonizowanej wody i do zawiesiny luminoforu jest dodawany świeżo przygotowany roztwór żelatyny. Roztwór żelatyny zostaje przygotowany przez spęcznienie 0,56 gramów żelatyny w 500 ml dejonizowanej wody i ogrzanie roztworu do 38°C w celu uzyskania klarownego roztworu. Mieszanina żelatyna-luminofor jest mieszana przez około 30 minut i następnie sedymentowana i ciecz jest dekantowana. Cząstki luminoforu pokrytego powłoką żelatyny są dwukrotnie przemywane i następnie ponownie zawieszane w 1 l^t^ir^e dejonizowanej wody. Zawiesina cząstek o niebieskim pigmencie zostaje przygotowana przez dodanie 0,25 grama glinianu kobaltowego do 100 ml dejonizowanej wody. Zawiesina niebieskiego pigmentu jest rozpraszana ultradźwiękowo przez 3 minuty przy mocy 400 watów. Zawiesina niebieskiego pigmentu jest dodawana do zawiesiny cząstek luminoforu pokrytych powłoką żelatyny i następnie mieszana przez 30 minut. Uzyskana mieszanina może sedymentować, dekantować, być dwukrotnie przemywana i filtrowana przy użyciu leja Buchnera. Luminofor koloru niebieskiego jest suszony przez około 6 godzin w temperaturze 125°C, następnie mielony na sucho przez 30 minut w 1-5-litrowym młynie wstrząsowym wypełnionym do połowy 6-milimetrowymi kulkami szklanymi i potem przesiewany przez sito o 400 oczkach.

gramy sproszkowanych na sucho, obrobionych powierzchniowo przez żelatynę cząstek luminoforu z pigmentem niebieskim są mieszane z około 150 gramami kulek nośnych obrobionych powierzchniowo przez fluorosilan, które są naładowane elektrycznie stytycznie przez tarcie ujemne i które indukują dodatni ładunek na cząstkach luminoforu pokrytych powłoką żelatyny. Współczynnik ładunek-masa i własności ekranu wytwarzanego elektrofotograficznie (ciężar ekranu) dla luminoforu wytwarzanego w tym procesie zostały przebadane jak tutaj opisano i wyniki są wymienione w tabeli 1.

Przykład XIV. Taki sam jak przykład XIII, oprócz tego, że cząstki luminoforu koloru czerwonego (Y2O2S/EU) zastąpiły cząstki luminoforu niebieskiego i luminofor pokryty powłoką żelatyny jest pigmentowany cząstkami tlenku żelazowego zamiast glinianu kobaltowego. Również uzyskany sproszkowany na sucho luminofor czerwony nie wymaga użycia młyna kulowego po etapie suszenia. Badanie zostało przeprowadzone jak tutaj opisano i wyniki dla tego luminoforu pokrytego powłoką żelatyny są wymienione w tabeli 1.

Przykład XV. 450 gramów cząstek luminoforu zielonego (ZnS/Cu, Al) jest mielonych na sucho przez 30 minut w 1,5-litrowym młynie wstrząsowym wypełnionym do połowy 6-milimetrowymi kulkami szklanymi i potem przesiewanych przez sito o 400 oczkach. Cząstki luminoforu zostają nas^tępnie zawteszone w ² litrach ^dejonizowanej wody. Swkży roztwór ^żelat^yny zostaje przygotowany przez spęczenienie 1,5 grama żelatyny w 1,5 litrze dejonizowanej wody i ogrzanie roztworu do 38°C dla uzyskania klarownego roztworu. Roztwór żelatyny jest dodawany do zawiesiny luminoforu i mieszany przez około 30 minut. Luminofor jest następnie poddawany ^sed^ymentacji, a ckcz dekantacji. ^Luminofor ^pokryt^y powło^ką żelatyn^y jest ^dwu^krotnie ^przem^ywany, dekantowany i następnie suszony przez około 6 godzin w temperaturze 125°C. Sproszkowany na sucho luminofor zielony pokryty powłoką żelatyny jest przesiewany przez sito o 400 oczkach. Badanie zostało przeprowadzone jak tutaj opisano i wyniki są wymienione w tabeli 1.

161 607

Przykład XVI. 250 gramów cząstek luminoforu niebieskiego (ZnS/Ag) jest pokrywanych 1-procentową wagowo mieszaniną powłoki, zawierającą poliamid lub jego odpowiednik oraz czterowodorofuran, przy użyciu suszarki rozpylającej, takiej jak model 193 firmy Brinkman Co., Westbury, Nowy York. Temperatura wejściowa suszarki jest utrzymywana na około 70°C i temperatura wyjściowa zmienia się od około 43°C do 53°C, przy szybkości suszenia lOml/min. Obrobione powierzchniowe cząstki luminoforu pokryte powłoką polimeru są przesiewane przez sito o 400 oczkach. Metoda pokrywania powłoką luminoforu przez rozpylanie na sucho daje swobodnie przepływający, obrabiany powierzchniowo materiał luminoforu, który nie wymaga sproszkowania czy mielenia na sucho.

gramy sproszkowanych na sucho cząstek luminoforu obrobionych powierzchniowo przez poliamid są mieszane z około 150 gramami kulek nośnych obrobionych powierzchniowo przez fluorosilan. Kulki obrobione powierzchniowo są ładowane elektrycznie stytycznie ujemnie i dlatego indukują dodatni ładunek na cząstkach luminoforu obrobionych powierzchniowo przez poliamid. Współczynnik ładunek-masa i własności ekranu elektrofotograficznego (ciężar ekranu) dla luminoforu wytwarzanego przy użyciu suszarki rozpylającej zostały przebadane jak tutaj opisano i wyniki są wymienione w tabeli 1.

Przy kład XVII. Taki sam jak przykład XVI, oprócz tego, że luminofor czerwony (Y2O2S/EU) zastąpił luminofor niebieski. Wyniki badań są wymienione w tabeli 1.

Przykład XVIII. Taki sam jak przykład XVI, oprócz tego, że luminofor zielony (ZnS/Cu, Al) zastąpił luminofor niebieski. Wyniki badań są wymienione w tabeli 1.

Tabela 1

Rodzaj luminoforów	Polimer	Dodatni współczynnik ładunek-masa (pC/Gm)	Własności ekranu elektrofotograficznego ciężar (mg/cm²)
niebieski	żaden	2,2	0,8
Przykład 1	poliamid	43	4,5
Przykład 2	(poli/etyloksazolina)	45	4,6
Przykład 3	polimetylometakrylan butylu	28	4,0
Przykład 4	polimetakrylan izobutylu	24	3,2
Przykład 5	poliwinylopirydyna	49	3,0
Przykład 6	polialkohol winylowy	20	2,1
Przykład 13	żelatyna	38	3,3
Przykład 16	poliamid	48	4,5
Czerwony	żaden	0,9	1,0
Przykład 9	poliamid	39	4,0
Przykład 10	poli/etyloksazolina	42	4,2
Przykład 14	żelatyna	35	3,0
Przykład 17	poliamid	41	4,2
Zielony	żaden	0,2	0,5
Przykład 11	poliamid	35	4,0
Przykład 12	poli/etyloksazolina	37	4,5
Przykład 15	żelatyna	37	3,4
Przykład 18	poliamid	40	3,8

Tabela 2

Rodzaj luminoforów	Polimer	Ujemny współczynnik ładunek-masa <pG/Gm)	Własności ekranu elektroforograficznego ciężar (mg/cm²)
Niebieski	żaden	1,5	0,8
Przykład 3	polimetylometakrylan butylu	35	3,2
Przykład 4	polimetakrylan izobutylu	36	3,5
Przykład 6	polialkohol winylowy	34	3,5
Przykład 7	poli(trójfluoroetylo-metakrylan)	45	4,2
Przykład 8	nitroceluloza	44	4,0

161 607

Wyniki badań · zostały określone przy użyciu urządzenia badawczego, nie pokazanego, które składa się z odizolowanej tablicy posiadającej metalowy przewodnik naniesiony warstwowo na każdej głównej powierzchni, z umieszczonym w środku otworem przechodzącym przez główne powierzchnie tablicy i przewodników. Korzystnie otwór ma średnicę około 2,54 cm. W otworze jest metalowe sito o około 50 do 100 oczkach, które jest dołączone do jednego z metalowych przewodników. W otworze jest szklana płytka pokryta powłoką TIC, która jest umieszczona na drugim metalowym przewodniku tak, że powłoka TIC styka się z nią. W celu pomiaru dodatnio naładowanych cząstek luminoforu przyłożony jest potencjał 100 do 600 woltów do przewodnika dołączonego do metalowego sita, przy czym przewodnik, który styka się z powłoką TIC jest uziemiony. Rńżmca ^potencjał^ów pomi^ędz^y sitem ⁱ szkłem w^ynosⁱ około llfWcm. Urządzenie ^badawcze jest umieszczone około ^7,62 cm ^pow^yżej wywoływacza zawterającego cząstH lummoforu ot>r^abiane ^powⁱerzclmiowo ⁱ kulH no^śne, jak opisano w ^przykładac^h I, III, XIII ⁱ XVI. ^Wywoływac^{z jest}zamknięty na jednym końcu przez sito zdolne do przepuszczania ostatecznie podzielonych cząstek luminoforu, lecz nie kukk: nofoych. Podmuc^h powietrza (o pr^ędkośri o^koło ^cm/s) oddziela cząstki luminoforu od kulek nośnych i usuwa naładowane (na przykład naładowane dodatnio) cząstki luminoforu z wywoływacza w kierunku metalowego sita i płyty szklanej pokrytej powłoką TIC. Uzyskany ładunek elektrostatyczny na płycie pokrytej powłoką TIC jest mierzony przez elektrometr, a masa cząstek luminoforu jest określana przez zważenie płyty szklanej przed i po badaniu. Iloraz tych pomiarów jest średnim współczynnikiem ładunku elektrycznego stytycznego wytworzonego przez tarcie do masy. Obszar osadzania luminoforu na płycie szklanej pokrytej powłoką TIC jest znany i regulowany przez wymiar otworu w urządzeniu badawczym. Wyniki badań są podsumowane w tabelach 1 i 2. Kulki szklane obrobione powierzchniowo zawierają powłokę z fluorosilanu w celu wy tworzenia ładunku dodatniego lub aminosilanu w celu wytworzenia ładunku ujemnego dla cząstek luminoforu. Regulacja była przeprowadzana dla badanego luminoforu każdego koloru. Regulowane luminofory nie były obrabiane powierzchniowo i wyniki badań wykazują, że luminofory obrabiane powierzchniowo mają znacznie większy współczynnik ładunek-masa niż luminofory bez obróbki i że ciężary ekranów dla luminoforów obrobionych powierzchniowo są znacznie większe niż dla luminoforów bez obróbki.

Chociaż zostały przebadane jedynie obrobione powierzchniowo cząstki luminoforu niebieskiego z kulkami nośnymi obrobionymi przez aminosilan w celu indukowania ujemnego ładunku na cząstkach luminoforu, podobne wyniki byłyby uzyskane dla obrobionych powierzchniowo luminoforów koloru czerwonego i zielonego, stykając się z kulkami nośnymi obrobionymi przez aminosilan. Badania wykazują, że w przypadku obrobionych powierzchniowo cząstek luminoforu niebieskiego z przykładów III, IV i VI, ujemne współczynniki ładunek-masa uzyskane przez kulki nośne obrobione przez aminosilan są większe niż odpowiednie dodatnie współczynniki ładunekmasa uzyskane przez kulki nośne obrobione przez fluorosilan. Ciężary ekranów dla naładowanych dodatmo pretoek z prz^ykładć>w ΠΙ, ^{IV i VI} (tatela 1) są zawarte w zakresk o^{d 2,1} do ^4,0 mg/cm², podczas gdy te same próbki przy ujemnym naładowaniu (tabela 2) są zawarte w zakresie od 3,2 do ^3,5 m^g/cm². ^To · oznacza^{, ż}e mo^żna uz^yskać dobre wynito w ^prz^ypadku do^datmo ⁱ ujemnie naładowanych luminoforów tak, że warstwa fotoprzewodząca 34 może być naładowana zarówno dodatnio jak i ujemnie dla wykorzystania prostego lub odwrotnego wywołania obrazu ładunku. Wybór polimerów na powłokę powierzchniową luminoforów i powłokę powierzchniową kulek nośnych zależy od rodzaju wymaganego wywołania i wymaganego ciężaru ekranu. Opisane tutaj materiały luminoforów obrobionych powierzchniowo są wszystkie zadawalające dla wytwarzania ekranu i pozwalają zatem na takie rozważania jak koszt materiałów i łatwość obróbki po wierzch niowej.

Fig. 3d

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób obróbki powierzchniowej cząstek luminoforu ekranu kineskopu dla regulacji własności ładowania elektronicznego statycznego przez tarcie cząstek luminoforu, znamienny tym, że rozpuszcza się właściwą ilość polimeiycznego czynnika wiążącego, wybranego z grupy składającej się z żelatyny, poliamidu, poli(etyloksazoliny), polimetylometakrylanu butylu, polimetakrylanu izobutylu, poliwinylopirydyny, polialkoholu winylowego, poli(trójfluoroetylometakrylanu) i nitrocelulozy, we właściwym rozpuszczalniku dla utworzenia mieszaniny-powłoki, poddaje się obróbce powierzchniowej cząstki luminoforu przez dodanie tych cząstek do mieszaniny dla dostarczenia na nie powłoki czynnika wiążącego i suszy się poddane obróbce powierzchniowej cząstki luminoforu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że właściwą ilość czynnika wiążącego wybiera się w zakresie od 0,5 do 5,0 procent wagowych.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że właściwą ilość czynnika wiążącego wybiera się w zakresie od 1,0 do 2,0 procent wagowych.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poliamid rozpuszcza się w izopropanolu, poli(etyloksazolinę) w metanolu, polimetylometakrylan butylu w czterowodorofuranie, polimetakrylan izobutylu w czterowodorofuranie, poliwinylopirydynę w trójchlorometanie, polialkohol winylowy w 10-procentowym objętościowo roztworze wodnym izopropanolu, poli(trójfluoretylometakrylan) w freonie i nitrocelulozę w metanolu.
5. Sposób obróbki powierzchniowej cząstek luminoforu ekranu kineskopu dla regulacji własności ładowania elektrycznego statycznego przez tarcie cząstek luminoforu, znamienny tym, że tworzy się zawiesinę wodną cząstek luminoforu, przegotowuje się roztwór wodny żelatyny 1 do 1,1 procentowy wagowo, ogrzewa się roztwór żelatyny do temperatury około 38°C, dodaje się roztwór żelatyny do zawiesiny wodnej cząstek luminoforu dla utworzenia mieszaniny, miesza się tą mieszaninę przez około 30 minut dla obróbki powierzchniowej cząstek luminoforu, sedymentuje się i dekantuje mieszaninę dla usunięcia obrobionych przez żelatynę cząstek luminoforu, przemywa się obrobione przez żelatynę cząstki luminoforu i suszy się obrobione przez żelatynę cząstki luminoforu w podwyższonej temperaturze.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że po etapie sedymentacji i dekantacji mieszaniny, do cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę wprowadza się pigmenty i następnie przemywa się i suszy cząstki w ten sposób, że wykonuje się ponownie zawiesinę cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę w dejonizowanej wodzie, przygotowuje się 0,25-procentową wagowo zawiesinę pigmentu w wodzie, przy czym wybiera się pigment z grupy składającej się z glinianu kobaltowego i tlenku żelazowego, dodaje się zawiesinę pigmentu do wodnej zawiesiny cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę dla utworzenia mieszaniny, miesza się tę mieszaninę, sedymentuje się i dekantuje mieszaninę dla usunięcia pigmentowanych cząstek luminoforu obrobionych przez żelatynę, przemywa się pigmentowane cząstki i suszy się pigmentowane cząstki w podwyższonej temperaturze.
7. Ekran kineskopu elektroluminescencyjny, wizyjny, wytwarzany elektrofotograficznie, wyposażony w elementy do selektywnego pobudzania obszarów ekranu dla luminescencji, zawierający warstwę sproszkowanych na sucho cząstek luminoforu promieniujących światło w określonej części widma widzialnego, znamienny tym, że sproszkowane na sucho cząstki luminoforu są pokryte powłoką z materiału polimerycznego regulującego ładunek powierzchniowy, wybranego z grupy składającej się z żelatyny, poli(etyloksazoliny), poliamidu, poliwinylopirydyny, polimetylometakrylanu butylu, polialkoholu winylowego, polimetakrylanu izobutylu, poli(trójfluoroetylometakrylanu) i nitrocelulozy.

161 607