DE1071479B

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Publication number: DE1071479B
Application number: DENDAT1071479D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-17

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Leuchtschirmen, insbesondere für Kathodenstrahlröhren, die aus feinen Teilchen eines Leuchtstoffs bestehen, die durch Silikagel unter sich und mit einer Unterlage verbunden sind.The invention relates to a method for producing luminous screens, in particular for Cathode ray tubes, which are made up of fine particles of a phosphor covered by silica gel and are connected to a base.

Durch die Erfindung soll ein verbesserter Leuchtschirm sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung angegeben werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich durch seine Wirtschaftlichkeit und der nach diesem Verfahren hergestellte^- Schirm xiurch seine mechanische Widerstandsfähigkeit und sein gutes Haften an der Unterlage aus.The invention is intended to provide an improved luminescent screen and a method for its production. The method according to the invention is characterized by its cost efficiency and produced by this process ^- screen xiurch its mechanical resistance and its good adhesion to the backing of.

Der Leuchtschirm kann in irgendeiner geeigneten Weise auf der Unterlagefläche gebildet werden und wird aus einer Silikatlösung sedimentiert. Anschließend wird der Schirm gemäß der Erfindung mit Kohlendioxyd behandelt. Das Kohlendioxyd reagiert mit dem Silikat des feuchten Schirmes und »härtet« ihn, so daß seine Widerstandsfähigkeit und sein Haftvermögen an der Unterlage erhöht werden.The luminescent screen can be formed on the support surface in any suitable manner is sedimented from a silicate solution. Then the screen according to the invention with Treated carbon dioxide. The carbon dioxide reacts with the silicate of the damp umbrella and "hardens" him, so that its resistance and its adhesion to the substrate are increased.

Die Erfindung soll zunächst in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden, dabei bedeuten Fig. 1 und 2 Schnittzeichnungen einer Kathodenstrahlröhre bei der Herstellung eines Leuchtschirmes auf ihrer Stirnplatte undThe invention will first be explained in more detail in connection with the drawings, meaning 1 and 2 are sectional drawings of a cathode ray tube in the manufacture of a fluorescent screen on their faceplate and

Fig. 3 eine Schnittzeichnung derselben Röhre, während der Leuchtschirm der Behandlung gemäß der Erfindung unterworfen wird.FIG. 3 is a sectional drawing of the same tube, during the luminescent screen of the treatment according to FIG Invention is subject.

Der Kolben 10 einer Kathodenstrahlröhre wird mit der Stirnfläche 12 nach unten aufgestellt und eine gewisse Menge einer Absetzlösung 14 wird in den Kolben eingefüllt. Eine Absetzlösung zur Herstellung eines Bildschirmes für eine Röhre mit einer Bildschirmdiagonale von ungefähr 53 cm kann z. B. aus 770 cm³ Bariumazetat als Elektrolyt, 1145 cm³ Kaliumsilikat als Bindemittel und 18 000 cm⁸ destilliertem Wasser bestehen. Diese Lösung wird in den Kolben 10 eingefüllt und bildet dort einen Sumpf 14. Als nächstes wird auf die Oberfläche der Flüssigkeit 14 sorgfältig eine wässerige LeuchtstofTsuspension 16 aufgesprüht. Für die erwähnte Röhrengröße kann die Suspension aus ungefähr 6,875 g einer Mischung aus feinverteiltem kristallinem Zinksulfid und Zink-Kadmiumsulfid bestehen, die in ungefähr 275 cm⁸ Wasser . suspendiert ist. Die Leuchtstoffteilchen sinken durch die Lösung 14 hindurch ab und bilden eine Schicht 18 auf der Oberfläche der Stirnplatte 12. Anschließend kann die Absetzlösung aus dem Kolben entfernt werden.The bulb 10 of a cathode ray tube is set up with the end face 12 facing downwards and a certain amount of a settling solution 14 is poured into the bulb. A settling solution for the production of a screen for a tube with a screen diagonal of approximately 53 cm can, for. B. consist of 770 cm ^{3 of} barium acetate as the electrolyte, 1145 cm ^{3 of} potassium silicate as a binder and 18,000 cm ^{8 of} distilled water. This solution is poured into the flask 10 and forms a sump 14 there. Next, an aqueous phosphor suspension 16 is carefully sprayed onto the surface of the liquid 14. For the tube size mentioned, the suspension can consist of approximately 6.875 g of a mixture of finely divided crystalline zinc sulfide and zinc-cadmium sulfide, which is dissolved in approximately 275 cm ^{8 of} water. is suspended. The phosphor particles sink through the solution 14 and form a layer 18 on the surface of the face plate 12. The settling solution can then be removed from the flask.

Eine Möglichkeit, die Flüssigkeit aus dem Kolben zu entfernen, besteht darin, sie zu dekantieren und abzugießen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Dies erfolgt, nachdem sich der Leuchtstoff auf der Stirnplatte 12 abgesetzt hat. Beim Abgießen der überstehenden Lö-Leuditsdiirm-Herstellung One way to remove the liquid from the flask is to decant and pour it off, as shown in FIG. This takes place after the phosphor has settled on the face plate 12 . When pouring the protruding Lö-Leuditsdiirm production

Anmelder:
Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)Applicant:
Radio Corporation of America,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney, Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 1. Juli 1957Claimed priority: V. St. v. America July 1, 1957

John Franklin Stewart, Marion, Ind. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden John Franklin Stewart, Marion, Ind. (V. St. A.) has been named as the inventor

sung ist es notwendig, daß die Haftfähigkeit des feuchten Leuchtstoffs an der Stirnplatte so groß ist, daß sich kein Teil der Schicht 18 verlagern kann. Das Dekantieren erfolgt so langsam, daß die Schicht 18 nicht aufgerührt wird, während die Flüssigkeit 14 abfließt. Bei nicht ausreichendem Haftvermögen der feuchten Schicht 18 wird der Bildschirm fehlerhaft. Fehler können durch ein Abgleiten der Schicht entstehen, was eine leichte Riffelung der Schicht ergibt, außerdem können kleine Leuchtstoffteile ausbrechen und wegrollen.Solution, it is necessary that the adhesion of the moist phosphor to the faceplate is so great that no part of the layer 18 can shift. The decanting takes place so slowly that the layer 18 is not stirred up while the liquid 14 drains off. If the moist layer 18 does not adhere sufficiently, the screen becomes defective. Faults can result from the layer sliding off, which results in a slight corrugation of the layer, and small pieces of fluorescent material can break out and roll away.

Die für die Absetzlösung 14 erforderliche Menge Bariumazetat und Kaliumsilikat ergibt-sich aus der gewünschten Feuchthaftfähigkeit des Schirmes .während des Abgieß Vorganges. Das Bariumazetat reagiert mit dem Kaliumsilikat im Sumpf 14 vor dem Abgießen und ergibt ein feinverteiltes Silikagel, das sich zusammen mit den Leuchtstoffteilchen absetzt und dazu beiträgt, diese an die Unterlagefläche zu binden.The amount of barium acetate and potassium silicate required for the settling solution 14 results from the desired moisture-holding capacity of the screen during the pouring process. The barium acetate reacts with the potassium silicate in the sump 14 before it is poured off and results in a finely divided silica gel which is deposited together with the fluorescent particles and helps to bind them to the support surface.

Üblicherweise wird der Schirm nach dem Abgießen getrocknet, so daß das in der Schicht 18 verbliebene Silikagel dehydriert wird und den trocknen Leuchtstoff zementartig mit der Stirnplatte verbindet. Dadurch bekommt die trockene Schicht eine genügende Trockenhaftfestigkeit an der Stirnplatte, so daß er eine etwaige Nachbehandlung aushalten kann. Im Rahmen einer solchen Nachbehandlnug kann der Schirm 18 erneut mit Wasser benetzt und die feuchte Schicht mit einer Lackschicht besprüht werden. Während dieser Behandlung muß das Leuchtstoffmaterial genügend fest an der Stirnplatte haften, so daß es durch diese Behandlung nicht abgelöst werden kann. Wenn die Trockenhaftfähigkeit der Schicht 18 an derUsually, the screen is dried after it has been poured off, so that the silica gel remaining in the layer 18 is dehydrated and bonds the dry phosphor to the faceplate in a cement-like manner. This gives the dry layer sufficient dry adhesion to the faceplate so that it can withstand any subsequent treatment. As part of such an aftertreatment, the screen 18 can be wetted again with water and the moist layer can be sprayed with a layer of lacquer. During this treatment, the phosphor material must adhere firmly enough to the faceplate so that it cannot be peeled off by this treatment. When the dry adhesion of the layer 18 to the

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Claims

If the faceplate 12 is not sufficient during the subsequent moistening and the formation of the lacquer layer, holes can arise in the phosphor layer as a result of the spraying with lacquer. The proportions of barium acetate and potassium silicate given above, which are to be used in the settling process, ensure optimum dry adhesion of the phosphor after the screen has been formed. The silicate content of the solution is more than sufficient to ensure the necessary adhesion in the wet state, which is required during pouring. If the silicate concentration in the settling solution were to be reduced, greater adhesion would result in the moist state, but on the other hand insufficient gelation for the necessary dry adhesion of the phosphor, which would be necessary for the aftertreatment. After the settling solution 14 has been removed from the flask 10, the moist screen 18 is treated according to the invention with carbon dioxide. This action takes place by blowing or spraying CO2 gas under pressure onto the moist layer, so that intimate contact of the gas with the moist screen is ensured. The effect of the carbon dioxide treatment is that the moist silicate layer is "hardened" and that his. Adhesion to the surface of the faceplate 12 increases significantly without it being necessary to completely dry the screen. The above-mentioned process step of using carbon dioxide is shown schematically in FIG. Carbon dioxide under a pressure of about 2 atmospheres has been found to be suitable. About 25 liters of gas are sufficient to treat a 21-inch cathode ray tube with a screen weight of 3.5 mg / cm2 screen area. The carbon dioxide is left on the screen for about 15 seconds, then the screen is air dried for about 7.5 minutes to complete the treatment. Treatment time, pressure and amount of carbon dioxide are not critical and can be changed as desired. One way of measuring the adhesiveness of the screen substance is to let a jet of water fall under pressure onto a dried and re-moistened screen. A hole is formed in the screen as a result of the erosion, and the diameter of the hole can be viewed as inversely proportional to the adhesion and thus as a measure of this. The following table shows the adhesive properties of umbrellas in tubular flasks of the same size, which were formed from suspensions with different acetate and silicate contents, in comparison with corresponding umbrellas that were not treated with carbon dioxide. Settling solutionAdhesion with C O2without C O2SlOcmsAcetate - 360 cm3 silicate3.25 cm9.1 cm510 cmsacetate - 510 cmsilicate1.3 cm7.9 cm510 cm3 acetate - 700 cm3 silicate0.7 cm6.6 cm100 cmsacetate - 510 cm3 silicate 601.0 cm5.8 cm results from the process This is also an economic advance, namely in that the amount of silicate required for the formation of the screen can be reduced by more than half and the same adhesion of the phosphor to the surface of the tube faceplate still results. For example, while 100 cm3 of silicate are necessary without CO2 treatment, 550 cm3 are sufficient with the CO2 treatment according to the invention, whereby a screen is created that has greater adhesive strength on the face plate of the tube. It is also possible, immediately after pouring, without completely drying the screen beforehand, which was previously necessary, to apply the mentioned lacquer film to the still damp screen. This results in a considerable saving of time and labor between pouring off the solution and forming a film. It can be assumed that the reaction of the carbon dioxide with the water of the damp screen leads to the formation of carbonic acid solution, which reacts with the free silicate in the screen and immediately causes additional gelation, whereby the adhesion of the phosphor to the glass faceplate is increased. The carbonic acid may also react with the product of the silicate gelation in the umbrella and promote its gelation. The solutions actually used in practice, which are used to deposit the screen substance on the faceplate, are not critical, but it is the order in which they are mixed. The screen can be made by methods other than settling. This can e.g. B. by spraying, by pouring or by applying a paste. If the screen, which is still wet, contains a soluble silicate and is then treated with carbon dioxide, there is definitely an improvement in the adhesion of the screen in the wet state. Patent claims:

1. A method for producing a phosphor screen, wherein a phosphor and a Layer containing silicate solution is formed on a base, characterized in that the layer is treated with carbon dioxide when it is moist.

2. The method according to claim 1, characterized in that pressurized carbon dioxide gas is sprayed onto the still damp screen.

3. The method according to claim 2, characterized in that the gas for the moist phosphor screen acts under a pressure of about 2.1 atmospheres for about 15 seconds or less, and that the screen is then dried for about I ¹ Ii minutes.

4. The method of claim 1, wherein the layer is produced by a settling process, thereby characterized in that the treatment of the layer with carbonic acid after the removal of the supernatant liquid takes place.

1 sheet of drawings

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