RU2807954C1 - Method for manufacturing a luminescent screen - Google Patents
Method for manufacturing a luminescent screen Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807954C1 RU2807954C1 RU2023121474A RU2023121474A RU2807954C1 RU 2807954 C1 RU2807954 C1 RU 2807954C1 RU 2023121474 A RU2023121474 A RU 2023121474A RU 2023121474 A RU2023121474 A RU 2023121474A RU 2807954 C1 RU2807954 C1 RU 2807954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- phosphor particles
- dispersion
- phosphor
- cataphoresis
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Техническое решение относится к области электронных приборов с оптическим, рентгеновским и тому подобным входом и оптическим выходом, и может быть использовано при изготовлении люминесцентных экранов таких приборов.The technical solution relates to the field of electronic devices with optical, x-ray and the like input and optical output, and can be used in the manufacture of luminescent screens for such devices.
Как известно, такие светотехнические характеристики экрана люминесцентного, как его яркость свечения, частотно-контрастная характеристика и пространственное разрешение определяются толщиной нанесенного на подложку люминофорного покрытия и степенью покрытия поверхности подложки экрана частицами люминофора, то есть так называемой плотностью упаковки частиц люминофора. Вместе с этим степень шероховатости (или гладкость) поверхности люминофорного покрытия и прочность его сцепления с подложкой экрана также имеют важное значение, как для обеспечения высоких светотехнических характеристик экрана люминесцентного, так и для обеспечения возможности нанесения поверх люминофорного покрытия дополнительных покрытий (например, светоотражающего) и последующей технологической обработки экрана люминесцентного в процессе его монтажа в электронно-вакуумный прибор.As is known, such lighting characteristics of a fluorescent screen as its brightness, frequency-contrast characteristics and spatial resolution are determined by the thickness of the phosphor coating applied to the substrate and the degree of coverage of the surface of the screen substrate with phosphor particles, that is, the so-called packing density of phosphor particles. At the same time, the degree of roughness (or smoothness) of the surface of the phosphor coating and the strength of its adhesion to the screen substrate are also important, both to ensure high lighting characteristics of the fluorescent screen, and to ensure the possibility of applying additional coatings (for example, reflective) on top of the phosphor coating and subsequent technological processing of the fluorescent screen during its installation in an electronic vacuum device.
Известен способ изготовления экрана люминесцентного, при осуществлении которого люминофорное покрытие на подложке экрана формируют путем нанесения частиц люминофора на предварительно покрытую связующим слоем поверхность подложки посредством ручных приспособлений, например, с помощью кисти или поролонового тампона. Данный способ «ручного нанесения» люминофора позволяет сформировать люминофорное покрытие с очень малой, соответствующей размерам одной - полторы частицы люминофора, толщиной, за счет чего, возможно обеспечить очень высокое значение частотно-контрастной характеристики экрана люминесцентного, что имеет важное значение в электронно-вакуумных приборах с оптическим выходом, таких, например, как электронно-оптические преобразователи. Вместе с тем, люминофорное покрытие, полученное данным способом «ручного нанесения» люминофора, с большой вероятностью может быть повреждено в результате механического воздействия используемых ручных приспособлений (кисть, поролоновый тампон) и по причине отделения отдельных или групп частиц люминофора от связующего слоя подложки. Люминофорное покрытие также может иметь дефекты из-за недостаточной чистоты связующего слоя. В свою очередь, наличие повреждений и дефектов люминофорного покрытия обуславливает высокий уровень шума экранного изображения, приводит к возникновению темных точек на экранном изображении, негативно влияет на такие характеристики экрана люминесцентного, как равномерность свечения, чистота поля зрения и разрешающая способность. Кроме этого, данный способ «ручного нанесения» люминофора характеризуется низкой технологичностью, поскольку он очень трудоемкий и обусловлен наличием человеческого фактора. Указанные недостатки известного способа «ручного нанесения» люминофора приводят к нестабильности качества изготавливаемых экранов люминесцентных.There is a known method for manufacturing a luminescent screen, in which the phosphor coating on the screen substrate is formed by applying phosphor particles to the substrate surface previously coated with a binder layer using manual tools, for example, using a brush or a foam swab. This method of “manual application” of phosphor makes it possible to form a phosphor coating with a very small thickness corresponding to the size of one to one and a half particles of phosphor, due to which it is possible to ensure a very high value of the frequency-contrast characteristics of the luminescent screen, which is important in electronic vacuum devices with optical output, such as electron-optical converters. At the same time, the phosphor coating obtained by this method of “manual application” of the phosphor can most likely be damaged as a result of the mechanical action of the hand tools used (brush, foam swab) and due to the separation of individual or groups of phosphor particles from the bonding layer of the substrate. The phosphor coating may also have defects due to insufficient purity of the binder layer. In turn, the presence of damage and defects in the phosphor coating causes a high level of noise on the screen image, leads to the appearance of dark spots on the screen image, and negatively affects such characteristics of the fluorescent screen as uniformity of luminescence, purity of the field of view and resolution. In addition, this method of “manual application” of phosphor is characterized by low manufacturability, since it is very labor-intensive and is due to the presence of the human factor. The indicated disadvantages of the known method of “manual application” of phosphor lead to instability in the quality of manufactured fluorescent screens.
Известны более технологичные способы изготовления экрана люминесцентного, такие, при осуществлении которых люминофорное покрытие экрана формируют посредством процесса электрофореза. Электрофорез представляет собой процесс, при котором электростатически заряженные дисперсные частицы вещества перемещаются через дисперсионную среду под действием электрического поля постоянного тока, приложенного между парой электродов. В соответствии с полярностью суммарного заряда, приобретаемого дисперсными частицами, указанные частицы двигаются к катоду или аноду. При формировании люминофорного покрытия экрана люминесцентного посредством процесса электрофореза диспергированные в растворителе (жидкой дисперсионной среде) и электростатически заряженные частицы люминофора осаждают на подложку изготавливаемого экрана люминесцентного, при этом упомянутая покрываемая подложка служит катодом (случай, когда процесс электрофореза называют катафорезом) или анодом (случай, когда процесс электрофореза называют анафорезом). Недостатками электрофоретического способа формирования люминофорного покрытия является то, что данным способом сложно обеспечить малую толщину люминофорного покрытия и достаточно высокую плотность упаковки частиц люминофора в люминофорном покрытии и, тем самым, обеспечить высокие показатели частотно-контрастной характеристики и пространственного разрешения экрана люминесцентного.More technologically advanced methods for manufacturing a fluorescent screen are known, such that the phosphor coating of the screen is formed through the process of electrophoresis. Electrophoresis is a process in which electrostatically charged dispersed particles of a substance move through a dispersion medium under the influence of a direct current electric field applied between a pair of electrodes. In accordance with the polarity of the total charge acquired by the dispersed particles, these particles move towards the cathode or anode. When forming a phosphor coating of a luminescent screen through the process of electrophoresis, dispersed in a solvent (liquid dispersion medium) and electrostatically charged particles of the phosphor are deposited on the substrate of the luminescent screen being manufactured, while the said coated substrate serves as a cathode (the case when the electrophoresis process is called cataphoresis) or an anode (the case when the electrophoresis process is called cataphoresis) when the process of electrophoresis is called anaphoresis). The disadvantages of the electrophoretic method of forming a phosphor coating are that this method is difficult to ensure a small thickness of the phosphor coating and a sufficiently high packing density of phosphor particles in the phosphor coating and, thereby, to ensure high frequency-contrast characteristics and spatial resolution of the fluorescent screen.
Из описания к публикации US 5296117 (A) «Method for the production of a radiographic screen» («Способ изготовления рентгенографического экрана», заявитель AGFA GEVAERT NV (BE), МПК C09K 11/02; C25D 13/00; G21K 4/00; H01J 9/22) известно техническое решение способа изготовления экрана люминесцентного, принятое в качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения. Известный способ, ближайший аналог, включает следующие этапы: 1) диспергирование частиц люминофора в органической жидкости в присутствии агента (то есть вещества), регулирующего заряд, который заряжает указанные частицы люминофора положительным или отрицательным суммарным зарядом; 2) размещение указанной дисперсии между парой электродов, при этом один из указанных электродов представляет собой или несет на себе проводящую опору указанного люминесцентного экрана; 3) применение и поддержание между указанными электродами достаточно высокого напряжения постоянного тока для осаждения заряженных частиц люминофора на указанную проводящую подложку; 4) отделение указанной подложки, несущей электрофоретически осажденные частицы люминофора, от указанной органической жидкости. При этом в известном способе диспергирование указанных частиц люминофора в органической жидкости осуществляют с помощью органического поверхностно-активного вещества, который выбирают из группы, состоящей из сульфата алкиларилполиэфира, органического фосфората, сложного фосфатного эфира и фосфолипида (например, лецитина) (см. пункт 1 формулы в публикации US5296117 (A)). Указанное органическое поверхностно-активное вещество действует как диспергатор для указанных частиц люминофора. При этом указанные частицы люминофора электростатически заряжаются за счет адсорбции на них ионных компонентов указанного органического поверхностно-активного вещества, то есть, органическое поверхностно-активное вещество используют в качестве упомянутого агента-вещества, регулирующего заряд. При этом в известном способе, ближайшем аналоге, в случае использования в качестве диспергатора поверхностно-активного органического вещества неионогенной группы, например, монолаурата глицерина, для улучшения заряжающего действия агента-вещества, регулирующего заряд, и для обеспечения возможности электрофоретического осаждения частиц люминофора, в составе диспергирующей органической жидкости дополнительно используют подходящий регулирующий заряд агент-вещество неорганической природы, предпочтительно, в присутствии небольшого количества (до 3 % масс.) воды. В качестве таких неорганических веществ, регулирующих заряд, используют неорганические соли (нитраты, сульфаты, фториды, хлориды или бромиды) металлов, в частности, неорганические соли алюминия. Известный способ изготовления люминесцентного экрана, ближайший аналог, направлен на достижение таких целей, как повышение плотности упаковки частиц люминофора в содержащем их покрытии, уменьшение содержания связующего материала при обеспечении достаточной адгезии к поверхности подложки, достаточной прочности и устойчивости к истиранию люминофорного покрытия. Недостаток способа, ближайшего аналога, связан с тем, что в люминофорном покрытии не обеспечивается достаточная адгезия частиц люминофора между собой и к подложке из-за недостаточности связующего действия гидроксида металла, который образуется в результате реакций в диспергирующей органической жидкости и, осаждаясь на подложке экрана и между осажденными частицами люминофора, служит связующим веществом между упомянутыми осажденными частицами люминофора и подложкой. Поэтому в способе, ближайшем аналоге, адгезию частиц люминофора, обеспечиваемую гидроксидом металла, дополнительно усиливают различными средствами. Например, путем осаждения на люминофорное покрытие коллоидного кремнезема или силикатов, или за счет реакции сшивания между гидроксильными группами осадка гидроксида металла и гидратированного кремнезема, которую осуществляют путем обработки высушенного люминофорного покрытия полиэпоксидом. Также для фиксирования осажденных частиц люминофора и их прилипания к подложке дополнительно используют природный, полусинтетический или синтетический полимер, который первоначально растворяют или диспергируют в указанной органической жидкости, и оставляют в контакте с указанными частицами люминофора после испарения указанной органической жидкости. Использование упомянутых дополнительных средств и материалов с целью повышения адгезии люминофорного покрытия к поверхности подложки и повышения его прочности увеличивает массу связующего материала в люминофорном покрытии, что приводит к утолщению люминофорного покрытия и, как следствие, к ухудшению частотно-контрастной характеристики и характеристик пространственного разрешения изображения на экране люминесцентном. Вместе с этим, использование упомянутых дополнительных средств повышения адгезии люминофорного покрытия негативно влияет на технологичность способа, ближайшего аналога, поскольку увеличивает количество и разнообразие материалов, используемых для его осуществления, а также, ограничивает область применения способа, ближайшего аналога, для изготовления экранов люминесцентных. В частности, ограничивается использование способа, ближайшего аналога, для изготовления экранов люминесцентных, предназначенных для использования в электронно-вакуумных приборах с оптическим выходом. Это связано с тем, что материалы, используемые с целью дополнительного повышения адгезии люминофорного покрытия, а также продукты их разложения, оставаясь на поверхностях изготовленного экрана люминесцентного, с большой вероятностью будут загрязнять и, соответственно, ухудшать рабочую вакуумную среду упомянутых электронно-вакуумных приборов. Вместе с этим, гидроксид металла, осажденный в люминофорном покрытии, также довольно легко разлагается, выделяя при этом воду, что при использовании экрана люминесцентного в упомянутых электронно-вакуумных приборах также приведет к загрязнению и ухудшению рабочей вакуумной среды. В свою очередь, загрязнение рабочей вакуумной среды негативно влияет на светотехнические характеристики упомянутых электронно-вакуумных приборов и уменьшает срок годности (работоспособности) упомянутых приборов. По этой же причине загрязнения рабочей вакуумной среды электронно-вакуумного прибора использование способа-аналога для изготовления экрана люминесцентного, предназначенного для использования в электронно-вакуумном приборе с оптическим выходом, ограничено тем, что в способе-аналоге для диспергирования и заряжания (то есть в качестве агента-вещества, регулирующего заряд) частиц люминофора в составе органической жидкости используют органические поверхностно-активные вещества.From the description of publication US 5296117 (A) “Method for the production of a radiographic screen”, applicant AGFA GEVAERT NV (BE), IPC C09K 11/02; C25D 13/00; G21K 4/00 ; H01J 9/22) a known technical solution for a method of manufacturing a fluorescent screen, adopted as the closest analogue of the proposed technical solution. The known method, the closest analogue, includes the following steps: 1) dispersing phosphor particles in an organic liquid in the presence of an agent (that is, a substance) that regulates the charge, which charges said phosphor particles with a positive or negative total charge; 2) placing said dispersion between a pair of electrodes, wherein one of said electrodes constitutes or carries a conductive support for said fluorescent screen; 3) applying and maintaining a sufficiently high direct current voltage between said electrodes to deposit charged phosphor particles onto said conductive substrate; 4) separating said substrate carrying electrophoretically deposited phosphor particles from said organic liquid. In this known method, the dispersion of said phosphor particles in an organic liquid is carried out using an organic surfactant, which is selected from the group consisting of alkylaryl polyether sulfate, organic phosphorate, phosphate ester and phospholipid (for example, lecithin) (see paragraph 1 of the formula in publication US5296117 (A)). Said organic surfactant acts as a dispersant for said phosphor particles. In this case, said phosphor particles are electrostatically charged due to the adsorption of ionic components of said organic surfactant onto them, that is, the organic surfactant is used as said charge-regulating agent. Moreover, in the known method, the closest analogue, in the case of using a surfactant organic substance of a nonionic group, for example, glycerol monolaurate, as a dispersant, to improve the charging effect of the agent-substance that regulates the charge, and to enable electrophoretic deposition of phosphor particles in the composition dispersing organic liquid additionally use a suitable charge-regulating agent-substance of inorganic nature, preferably in the presence of a small amount (up to 3 wt. %) of water. As such inorganic charge-regulating substances, inorganic salts (nitrates, sulfates, fluorides, chlorides or bromides) of metals, in particular inorganic aluminum salts, are used. The known method of manufacturing a luminescent screen, the closest analogue, is aimed at achieving such goals as increasing the packing density of phosphor particles in the coating containing them, reducing the content of the binder material while ensuring sufficient adhesion to the substrate surface, sufficient strength and abrasion resistance of the phosphor coating. The disadvantage of the method, the closest analogue, is due to the fact that the phosphor coating does not provide sufficient adhesion of the phosphor particles to each other and to the substrate due to the insufficient binding effect of the metal hydroxide, which is formed as a result of reactions in a dispersive organic liquid and, deposited on the screen substrate and between the deposited phosphor particles, serves as a binder between said deposited phosphor particles and the substrate. Therefore, in the method of the closest analogue, the adhesion of phosphor particles provided by the metal hydroxide is further enhanced by various means. For example, by depositing colloidal silica or silicates onto the phosphor coating, or by a cross-linking reaction between the hydroxyl groups of the metal hydroxide precipitate and hydrated silica, which is carried out by treating the dried phosphor coating with polyepoxide. Also, to fix the deposited phosphor particles and their adhesion to the substrate, a natural, semi-synthetic or synthetic polymer is additionally used, which is initially dissolved or dispersed in the specified organic liquid, and left in contact with the specified phosphor particles after the evaporation of the specified organic liquid. The use of the mentioned additional means and materials in order to increase the adhesion of the phosphor coating to the surface of the substrate and increase its strength increases the mass of the binder material in the phosphor coating, which leads to a thickening of the phosphor coating and, as a consequence, to a deterioration in the frequency-contrast characteristics and spatial resolution characteristics of the image on fluorescent screen. At the same time, the use of the mentioned additional means of increasing the adhesion of the phosphor coating negatively affects the manufacturability of the method, the closest analogue, since it increases the quantity and variety of materials used for its implementation, and also limits the scope of application of the method, the closest analogue, for the manufacture of fluorescent screens. In particular, the use of the method, the closest analogue, for the manufacture of luminescent screens intended for use in electronic vacuum devices with optical output is limited. This is due to the fact that the materials used to further increase the adhesion of the phosphor coating, as well as the products of their decomposition, remaining on the surfaces of the manufactured fluorescent screen, are likely to pollute and, accordingly, deteriorate the working vacuum environment of the mentioned electron-vacuum devices. At the same time, the metal hydroxide deposited in the phosphor coating also decomposes quite easily, releasing water, which, when using a fluorescent screen in the above-mentioned electronic vacuum devices, will also lead to contamination and deterioration of the working vacuum environment. In turn, contamination of the working vacuum environment negatively affects the lighting characteristics of the mentioned electronic vacuum devices and reduces the shelf life (operability) of the mentioned devices. For the same reason, contamination of the working vacuum environment of an electron-vacuum device, the use of an analogue method for the manufacture of a luminescent screen intended for use in an electron-vacuum device with an optical output is limited by the fact that in the analogue method for dispersing and charging (that is, as agent-substance that regulates the charge) of phosphor particles in the composition of an organic liquid, organic surfactants are used.
Проблемы, на решение которых направлено заявленное техническое решение способа изготовления экрана люминесцентного, заключаются в обеспечении высоких показателей частотно-контрастной характеристики и пространственного разрешения изображения, получаемого на изготавливаемом экране люминесцентном, а также расширение области применения изготавливаемого экрана люминесцентного.The problems to be solved by the claimed technical solution for the method of manufacturing a fluorescent screen are to ensure high frequency-contrast characteristics and spatial resolution of the image obtained on the manufactured fluorescent screen, as well as expanding the scope of application of the manufactured fluorescent screen.
Указанные проблемы решаются тем, что в способе изготовления экрана люминесцентного, в котором обеспечивают подложку изготавливаемого экрана люминесцентного, причем подложка имеет электропроводящую поверхность, обеспечивают частицы люминофора, предназначенные для их осаждения на упомянутую подложку, обеспечивают органическую жидкость, получают дисперсию, в которой упомянутые частицы люминофора диспергированы в упомянутой органической жидкости в присутствии регулирующего заряд вещества, которое заряжает упомянутые частицы люминофора положительным суммарным зарядом, упомянутую подложку погружают в упомянутую дисперсию и осуществляют процесс катафореза, при котором заряженные в упомянутой дисперсии частицы люминофора осаждаются на электропроводящую поверхность подложки, а после процесса катафореза упомянутую подложку, несущую осажденные в процессе катафореза частицы люминофора, извлекают из дисперсии, при этом, в качестве регулирующего заряд вещества используют растворимую соль алюминия, согласно заявляемому техническому решению после извлечения подложки из дисперсии осуществляют электронную обработку упомянутой подложки со стороны осажденных на неё в процессе катафореза частиц люминофора.These problems are solved by the fact that in the method of manufacturing a luminescent screen, in which a substrate of the luminescent screen being produced is provided, and the substrate has an electrically conductive surface, phosphor particles are provided, intended for their deposition on said substrate, an organic liquid is provided, a dispersion is obtained in which the said phosphor particles dispersed in said organic liquid in the presence of a charge-regulating substance that charges said phosphor particles with a positive total charge, said substrate is immersed in said dispersion and a cataphoresis process is carried out, in which the phosphor particles charged in said dispersion are deposited on the electrically conductive surface of the substrate, and after the cataphoresis process, said the substrate carrying the phosphor particles deposited during the cataphoresis process is removed from the dispersion, while a soluble aluminum salt is used as a charge-regulating substance; according to the claimed technical solution, after removing the substrate from the dispersion, electronic processing of the said substrate is carried out from the side of the particles deposited onto it during the cataphoresis process phosphor.
Согласно заявленному техническому решению способа, при получении дисперсии, в которой частицы люминофора диспергированы в органической жидкости в присутствии регулирующего заряд вещества, которое заряжает упомянутые частицы люминофора положительным суммарным зарядом, в качестве регулирующего заряд вещества используют растворимую соль алюминия. Соответственно, гидроксид алюминия образуется в результате реакций в диспергирующей органической жидкости и после извлечения подложки из дисперсии остается на подложке и между осажденными на подложку в процессе катафореза частицами люминофора. При этом согласно заявленному техническому решению подложку, несущую осажденные в процессе катафореза частицы люминофора, после её извлечения из дисперсии подвергают электронной обработке со стороны осажденных на упомянутую подложку в процессе катафореза частиц люминофора. Такая электронная обработка обезгаживает поверхности экрана люминесцентного и, одновременно с этим, стимулирует разложение гидроксида алюминия, осевшего на подложке и между осажденными на подложку частицами люминофора, до оксида алюминия Al2O3, который в силу большей плотности и прочности, чем гидроксид алюминия, обеспечивает более высокую степень связывания (то есть, адгезии) люминофорных частиц между собой и с подложкой. Таким образом, заявленное техническое решение, в сравнении с ближайшим аналогом, позволяет меньшим количеством связующего вещества обеспечить одинаковую или даже более высокую степень адгезии люминофорных частиц между собой и к подложке. При этом также за счет уменьшения массы связующего вещества в люминофорном покрытии заявленное техническое решение позволяет уменьшить толщину люминофорного покрытия и повысить его светоотдачу. При этом исключается использование дополнительных материалов для увеличения адгезии и прочности люминофорного покрытия, как этого требует способ, ближайший аналог.According to the claimed technical solution of the method, when producing a dispersion in which phosphor particles are dispersed in an organic liquid in the presence of a charge-regulating substance that charges said phosphor particles with a positive total charge, a soluble aluminum salt is used as a charge-regulating substance. Accordingly, aluminum hydroxide is formed as a result of reactions in a dispersing organic liquid and, after removing the substrate from the dispersion, remains on the substrate and between the phosphor particles deposited on the substrate during cataphoresis. Moreover, according to the claimed technical solution, the substrate carrying the phosphor particles deposited during the cataphoresis process, after its removal from the dispersion, is subjected to electronic processing from the phosphor particles deposited onto the said substrate during the cataphoresis process. This electronic treatment degasses the surface of the luminescent screen and, at the same time, stimulates the decomposition of aluminum hydroxide deposited on the substrate and between the phosphor particles deposited on the substrate to aluminum oxide Al 2 O 3 , which, due to its greater density and strength than aluminum hydroxide, provides a higher degree of binding (i.e., adhesion) of phosphor particles to each other and to the substrate. Thus, the claimed technical solution, in comparison with the closest analogue, allows a smaller amount of binder to ensure the same or even higher degree of adhesion of the phosphor particles to each other and to the substrate. Moreover, also by reducing the mass of the binder in the phosphor coating, the claimed technical solution makes it possible to reduce the thickness of the phosphor coating and increase its light output. This eliminates the use of additional materials to increase the adhesion and strength of the phosphor coating, as required by the method, the closest analogue.
Вместе с этим было обнаружено, что использование растворимой соли алюминия в качестве регулирующего заряд вещества приводит, в сравнении с солями других металлов, к более плотному распределению частиц люминофора по поверхности подложки, на которую они катафоретически осаждаются. В результате этого на подложке образуется более тонкое и более гладкое люминофорное покрытие при его удельной нагрузке, равной таковой в случае использования солей других металлов. Вероятно, это связано с тем, что из-за относительно малого радиуса иона алюминия (Al3+) и, соответственно, более тонкого адсорбционного потенциалопределяющего слоя, образуемого на частице люминофора данными ионами алюминия, поверхностный заряд частицы люминофора остается в меньшей степени скомпенсированным противоионами. В результате такой нескомпенсированности поверхностного заряда между органической жидкостью и находящимися в ней частицами люминофора создается относительно высокий потенциал, позволяющий обеспечить, соответственно, более высокую (в сравнении со случаями использования солей других металлов при равных других условиях) агрегативную устойчивость дисперсной системы и электрокинетический потенциал люминофорных частиц в процессе их движения и осаждения на подложку. Таким образом, в процессе катафореза, находясь вблизи электропроводящей поверхности подложки, частицы люминофора не коагулируют друг с другом и с ранее осевшими на эту поверхность частицами люминофора, а в большей степени притягиваются непосредственно к поверхности подложки и осаждаются на ней каждая отдельно, образуя плотное люминофорное покрытие.At the same time, it was discovered that the use of a soluble aluminum salt as a charge-regulating substance leads, in comparison with salts of other metals, to a denser distribution of phosphor particles over the surface of the substrate on which they are cataphoretically deposited. As a result, a thinner and smoother phosphor coating is formed on the substrate at a specific load equal to that in the case of using salts of other metals. This is probably due to the fact that due to the relatively small radius of the aluminum ion (Al 3+ ) and, accordingly, the thinner adsorption potential-determining layer formed on the phosphor particle by these aluminum ions, the surface charge of the phosphor particle remains to a lesser extent compensated by counterions. As a result of this uncompensated surface charge between the organic liquid and the phosphor particles located in it, a relatively high potential is created, which makes it possible to ensure, accordingly, a higher (in comparison with the cases of using salts of other metals under equal other conditions) aggregative stability of the dispersed system and the electrokinetic potential of the phosphor particles during their movement and deposition onto the substrate. Thus, during the process of cataphoresis, being near the electrically conductive surface of the substrate, the phosphor particles do not coagulate with each other and with the phosphor particles previously deposited on this surface, but are to a greater extent attracted directly to the surface of the substrate and deposited on it, each separately, forming a dense phosphor coating .
Таким образом, в сравнении с ближайшим аналогом, заявленное техническое решение способа позволяет сформировать на подложке изготавливаемого люминесцентного экрана люминофорное покрытие более тонкое и с большей плотностью упаковки люминофорных частиц, что является техническим результатом заявленного технического решения способа изготовления экрана люминесцентного. Указанный технический результат обеспечивает более высокие показатели частотно-контрастной характеристики и пространственного разрешения изображения, получаемого на упомянутом экране люминесцентном, то есть, решает соответствующую проблему, на решение которой направлено заявленное техническое решение.Thus, in comparison with the closest analogue, the claimed technical solution of the method makes it possible to form a thinner phosphor coating on the substrate of the fluorescent screen being manufactured and with a higher packing density of phosphor particles, which is the technical result of the claimed technical solution of the method for manufacturing a fluorescent screen. The specified technical result provides higher frequency-contrast characteristics and spatial resolution of the image obtained on the mentioned fluorescent screen, that is, it solves the corresponding problem, which the claimed technical solution is aimed at solving.
Также, в сравнении с ближайшим аналогом, как было сказано выше, заявленное техническое решение способа позволяет уменьшить количество связующего вещества в люминофорном покрытии и при этом обеспечить не меньшую степень адгезии люминофорных частиц между собой и к подложке, что является еще одним техническим результатом заявленного технического решения способа изготовления экрана люминесцентного. Указанный технический результат положительно влияет на технологичность способа изготовления экрана люминесцентного.Also, in comparison with the closest analogue, as mentioned above, the claimed technical solution of the method makes it possible to reduce the amount of binder in the phosphor coating and at the same time ensure a no less degree of adhesion of the phosphor particles to each other and to the substrate, which is another technical result of the claimed technical solution method of manufacturing a fluorescent screen. The specified technical result has a positive effect on the manufacturability of the method for manufacturing a fluorescent screen.
Также очевидно, что заявленное техническое решение способа позволяет уменьшить количество и разнообразие материалов, используемых для осуществления способа, что является еще одним техническим результатом заявленного технического решения способа, повышающим технологичность и уровень унификации способа изготовления экрана люминесцентного.It is also obvious that the claimed technical solution of the method makes it possible to reduce the quantity and variety of materials used to implement the method, which is another technical result of the claimed technical solution of the method, which increases the manufacturability and level of unification of the method for manufacturing a fluorescent screen.
Вместе с этим, как было сказано выше, заявленное техническое решение способа позволяет, за счет уменьшения в люминофорном покрытии массы связующего материала, повысить светоотдачу люминофорного покрытия и, соответственно, экрана люминесцентного, что является еще одним техническим результатом заявленного технического решения способа изготовления экрана люминесцентного, улучшающим его светотехнические характеристики.At the same time, as mentioned above, the claimed technical solution of the method allows, by reducing the mass of the binder material in the phosphor coating, to increase the light output of the phosphor coating and, accordingly, the fluorescent screen, which is another technical result of the claimed technical solution of the method for manufacturing a fluorescent screen, improving its lighting characteristics.
Вместе с этим, оксид алюминия, образующийся в результате электронной обработки осажденных на подложку частиц люминофора, более стабилен и практически не подвергается разложению в отличие от гидроксида алюминия. При этом, как было сказано выше, исключается использование дополнительных материалов для увеличения адгезии и прочности люминофорного покрытия, как этого требует способ, ближайший аналог. Тем самым, в изготавливаемом экране люминесцентном уменьшается количество источников газообразования. Таким образом, заявленное техническое решение способа позволяет исключить или максимально снизить выделение газообразных веществ с поверхностей экрана люминесцентного, в том числе, при его высокотемпературной обработке, что является еще одним техническим результатом заявленного технического решения способа. Указанный технический результат позволяет использовать изготовленный экран люминесцентный в вакуумной среде без загрязнения последней, тем самым, и в совокупности с тем свойством оксида алюминия, что он прозрачен, позволяет использовать изготовленный экран люминесцентный в электронно-вакуумных приборах с оптическим выходом. Таким образом, указанный технический результат расширяет область применения изготавливаемого экрана люминесцентного, то есть решает соответствующую проблему, на решение которой направлено заявленное техническое решение. Вместе с этим снижение степени выделения газообразных веществ с поверхностей экрана люминесцентного, при его использовании в электронно-вакуумном приборе с оптическим выходом позволяет увеличить срок работоспособности (годности) данного прибора.At the same time, aluminum oxide, formed as a result of electronic processing of phosphor particles deposited on the substrate, is more stable and practically does not decompose, unlike aluminum hydroxide. In this case, as mentioned above, the use of additional materials to increase the adhesion and strength of the phosphor coating, as required by the closest analogue method, is excluded. Thus, the number of sources of gas formation in the manufactured fluorescent screen is reduced. Thus, the claimed technical solution of the method makes it possible to eliminate or minimize the release of gaseous substances from the surfaces of the fluorescent screen, including during its high-temperature treatment, which is another technical result of the claimed technical solution of the method. The specified technical result makes it possible to use the manufactured luminescent screen in a vacuum environment without contaminating the latter, thereby, and in combination with the property of aluminum oxide that it is transparent, allows the use of the manufactured luminescent screen in electron-vacuum devices with an optical output. Thus, the specified technical result expands the scope of application of the manufactured fluorescent screen, that is, it solves the corresponding problem, the solution of which the claimed technical solution is aimed at. At the same time, reducing the degree of release of gaseous substances from the surfaces of a fluorescent screen, when used in an electron-vacuum device with an optical output, makes it possible to increase the service life (shelf life) of this device.
В заявленном способе изготовления экрана люминесцентного электропроводящая поверхность подложки может быть образована нанесенным на подложку слоем электропроводящего материала.In the claimed method for manufacturing a luminescent screen, the electrically conductive surface of the substrate can be formed by a layer of electrically conductive material deposited on the substrate.
В заявленном способе изготовления экрана люминесцентного упомянутая подложка может быть выполнена из прозрачного материала, а электропроводящая поверхность подложки может быть образована нанесенным на подложку слоем прозрачного электропроводящего материала. Данное решение позволяет наблюдать излучаемый люминофорным покрытием свет со стороны, противоположной его возбуждению (через подложку) и, соответственно, применимо в случае изготовления заявленным способом экрана люминесцентного, предназначенного для применения в электронно-оптическом преобразователе.In the claimed method for manufacturing a luminescent screen, said substrate can be made of a transparent material, and the electrically conductive surface of the substrate can be formed by a layer of transparent electrically conductive material deposited on the substrate. This solution makes it possible to observe the light emitted by the phosphor coating from the side opposite to its excitation (through the substrate) and, accordingly, is applicable in the case of manufacturing a luminescent screen intended for use in an electron-optical converter using the claimed method.
В заявленном способе изготовления экрана люминесцентного в качестве органической жидкости может быть использован изопропиловый спирт.In the claimed method for manufacturing a fluorescent screen, isopropyl alcohol can be used as an organic liquid.
В заявленном способе изготовления экрана люминесцентного в качестве растворимой соли алюминия может быть использован нитрат алюминия.In the claimed method for manufacturing a fluorescent screen, aluminum nitrate can be used as a soluble aluminum salt.
В частном случае осуществления заявленного способа изготовления экрана люминесцентного перед осуществлением процесса катафореза в дисперсию вводят кислоту с кислотным остатком, одноимённым кислотному остатку упомянутой растворимой соли алюминия. Это позволяет дополнительно повысить агрегативную устойчивость дисперсии.In a particular case of implementing the claimed method for manufacturing a luminescent screen, before carrying out the cataphoresis process, an acid with an acid residue of the same name as the acid residue of the mentioned soluble aluminum salt is introduced into the dispersion. This makes it possible to further increase the aggregative stability of the dispersion.
В частном случае осуществления заявленного способа изготовления экрана люминесцентного после извлечения подложки, несущей осажденные в процессе катафореза частицы люминофора, из дисперсии и до осуществления электронной обработки упомянутой подложки, осуществляют промывание упомянутой подложки в деионизированной воде и/или в спирте. Промывание подложки позволяет удалить с её поверхностей остатки дисперсионной смеси. При этом упомянутые процесс катафореза, извлечение подложки из дисперсии и промывание подложки могут быть повторены, по меньшей мере, два раза в указанной последовательности. Это позволяет осаждать на подложку частицы люминофора до получения на подложке люминофорного покрытия определенной толщины. При этом при осуществлении промывания подложки в качестве спирта может быть использован изопропиловый спирт.In a particular case of implementing the claimed method for manufacturing a luminescent screen, after removing the substrate carrying the phosphor particles deposited during cataphoresis from the dispersion and before electronic processing of the said substrate, the said substrate is washed in deionized water and/or in alcohol. Washing the substrate allows you to remove the remaining dispersion mixture from its surfaces. In this case, the mentioned process of cataphoresis, removal of the substrate from the dispersion and washing of the substrate can be repeated at least twice in the specified sequence. This allows phosphor particles to be deposited onto the substrate until a phosphor coating of a certain thickness is obtained on the substrate. In this case, when washing the substrate, isopropyl alcohol can be used as alcohol.
На фигуре 1 показаны графики частотно-контрастных характеристик экранов люминесцентных, изготовленных заявленным способом (график 1) и с использованием способа «ручного нанесения» люминофора (график 2).Figure 1 shows graphs of the frequency-contrast characteristics of fluorescent screens manufactured by the claimed method (graph 1) and using the method of “manual application” of phosphor (graph 2).
На фигуре 2 представлено изображение люминофорного покрытия подложки экрана люминесцентного, изготовленного заявленным способом.Figure 2 shows an image of the phosphor coating of the fluorescent screen substrate, manufactured by the claimed method.
Заявленный способ изготовления экрана люминесцентного осуществляют следующим образом. Обеспечивают подложку изготавливаемого экрана люминесцентного, имеющую электропроводящую поверхность. Для этого известными способами из известных материалов изготавливают подложку изготавливаемого экрана люминесцентного с необходимыми и предварительно заданными характеристиками. При этом для образования электропроводящей поверхности подложки на одну из её сторон известными способами наносят слой электропроводящего материала. Например, слой электропроводящего материала наносят способом вакуумного напыления или химического осаждения. При этом в случае изготовления экрана люминесцентного, предназначенного для использования в электронно-вакуумных приборах с оптическим выходом, подложку и наносимый на подложку слой электропроводящего материала выполняют из прозрачных материалов. Например, подложку выполняют из стекла, а в качестве электропроводящего прозрачного материала для образования электропроводящей поверхности подложки используют, например, оксид индия-олова. Обеспечивают частицы люминофора, предназначенные для их осаждения на упомянутую подложку. Для этого используют любые, подходящие по требуемым параметрам люминесцентные материалы в виде высокодисперсных порошков, частицы которого имеют требуемые размеры. При этом при необходимости осаждения на подложку частиц люминофора с определенными требуемыми размерами порошок люминофора предварительно фракционируют. Обеспечивают органическую жидкость. В качестве упомянутой органической жидкости используют, например, кетоны, спирты, например, изопропиловый спирт, ацетон, или другие. Получают дисперсию, в которой упомянутые частицы люминофора диспергированы в упомянутой органической жидкости в присутствии регулирующего заряд вещества, которое заряжает упомянутые частицы люминофора положительным суммарным зарядом, причем в качестве регулирующего заряд вещества используют растворимую соль алюминия. Для этого в выбранную органическую жидкость вводят растворимую соль алюминия, предпочтительно, растворенную в малом количестве воды, и порошок люминофора. Полученную смесь перемешивают, например, посредством ультразвука, для достижения дисперсного состояния смеси. Причем, содержание веществ в смеси обеспечивают таким образом, что в полученной дисперсии образовавшиеся ионы соли осаждаются на поверхностях частиц люминофора, тем самым, заряжают упомянутые частицы люминофора положительным суммарным зарядом. В некоторых случаях, при необходимости обеспечения в дисперсии частиц люминофора определенного размера, полученную дисперсию в течение определенного времени отстаивают, при этом осевшие в результате отстаивания частицы люминофора отделяют от дисперсии методом декантации. Таким образом, осевшую более крупную фракцию частиц люминофора отделяют от дисперсии, а в дисперсии остаются частицы люминофора более мелкого и среднего размера. В некоторых случаях, для дополнительного повышения устойчивости дисперсии, перед осуществлением процесса катафореза в дисперсию вводят кислоту с кислотным остатком, одноимённым кислотному остатку упомянутой растворимой соли алюминия. Подложку изготавливаемого экрана люминесцентного погружают в полученную дисперсию и осуществляют процесс катафореза, при котором заряженные в упомянутой дисперсии частицы люминофора осаждаются на электропроводящую поверхность подложки. Для этого процесс катафореза осуществляют с использованием известных средств и режимов при условии, что в качестве катода используют электропроводящую поверхность подложки изготавливаемого экрана люминесцентного. При этом в качестве анода используют, например, пластину из материала, химически инертного к веществам дисперсионной смеси, например, из нержавеющей стали. Предпочтительно также, чтобы пластина анода была выполнена перфорированной или в виде сетки. Подложку изготавливаемого экрана и анодную пластину размещают в дисперсии горизонтально с определенным или регулируемым зазором между ними, причем электропроводящая поверхность подложки обращена в сторону к анодной пластине. Между электропроводящей поверхностью подложки и анодной пластиной прикладывают постоянное напряжение, в результате чего, заряженные суммарным положительным зарядом частицы люминофора перемещаются к электропроводящей поверхности подложки и осаждаются на ней, образуя люминофорное покрытие. Как правило, величину прикладываемого напряжения выбирают в интервале 20-100 В, а процесс электрофореза осуществляют при постоянном умеренном перемешивании дисперсии. Процесс катафореза осуществляют до получения на подложке люминофорного покрытия необходимой толщины, после чего, упомянутую подложку, несущую осажденные в процессе катафореза частицы люминофора, извлекают из дисперсии и подвергают электронной обработке со стороны осажденных на упомянутую подложку в процессе катафореза частиц люминофора. Электронную обработку подложки осуществляют известными методами с использованием известных режимов. В некоторых случаях, при необходимости, извлеченную из дисперсии подложку, до её электронной обработки, промывают в деионизированной воде и/или в спирте для удаления остатков дисперсионной смеси из люминофорного покрытия подложки. Вместе с этим, промывание подложки способствует снятию остаточного (нескомпенсированного) заряда с уже осевших на подложку частиц люминофора, тем самым, снижается вероятность частичного наслоения осажденных частиц люминофора друг на друга. В некоторых случаях, при необходимости, упомянутые процесс катафореза, извлечение подложки из дисперсии и промывание подложки повторяют, по меньшей мере, два раза в указанной последовательности, с тем, чтобы получить на подложке плотное люминофорное покрытие определенной толщины. При этом при упомянутом промывании подложки в качестве спирта используют, например, изопропиловый спирт. Изготовленный таким образом экран люминесцентный используют в дальнейших необходимых технологических операциях, производимых с целью использования экрана люминесцентного по назначению.The claimed method for manufacturing a fluorescent screen is carried out as follows. A substrate for the fluorescent screen being manufactured is provided, having an electrically conductive surface. To do this, the substrate of the fluorescent screen being manufactured with the necessary and predetermined characteristics is made from known materials using known methods. In this case, to form an electrically conductive surface of the substrate, a layer of electrically conductive material is applied to one of its sides using known methods. For example, a layer of electrically conductive material is applied by vacuum deposition or chemical deposition. Moreover, in the case of manufacturing a luminescent screen intended for use in electronic vacuum devices with an optical output, the substrate and the layer of electrically conductive material applied to the substrate are made of transparent materials. For example, the substrate is made of glass, and, for example, indium tin oxide is used as an electrically conductive transparent material to form the electrically conductive surface of the substrate. Phosphor particles intended for deposition onto said substrate are provided. To do this, use any luminescent materials suitable for the required parameters in the form of highly dispersed powders, the particles of which have the required sizes. In this case, if it is necessary to deposit phosphor particles with certain required sizes onto the substrate, the phosphor powder is pre-fractionated. Provide organic liquid. As the mentioned organic liquid, for example, ketones, alcohols, for example, isopropyl alcohol, acetone, or others are used. A dispersion is obtained in which said phosphor particles are dispersed in said organic liquid in the presence of a charge-regulating substance that charges said phosphor particles with a positive net charge, and a soluble aluminum salt is used as a charge-regulating substance. To do this, a soluble aluminum salt, preferably dissolved in a small amount of water, and phosphor powder are introduced into the selected organic liquid. The resulting mixture is stirred, for example, using ultrasound, to achieve a dispersed state of the mixture. Moreover, the content of substances in the mixture is ensured in such a way that in the resulting dispersion the resulting salt ions are deposited on the surfaces of the phosphor particles, thereby charging the mentioned phosphor particles with a positive total charge. In some cases, if it is necessary to ensure a certain size of phosphor particles in the dispersion, the resulting dispersion is settled for a certain time, and the phosphor particles settled as a result of settling are separated from the dispersion by decantation. Thus, the settled larger fraction of phosphor particles is separated from the dispersion, and phosphor particles of smaller and medium size remain in the dispersion. In some cases, to further increase the stability of the dispersion, before carrying out the cataphoresis process, an acid with an acid residue of the same name as the acid residue of the mentioned soluble aluminum salt is introduced into the dispersion. The substrate of the luminescent screen being manufactured is immersed in the resulting dispersion and the cataphoresis process is carried out, in which the phosphor particles charged in the said dispersion are deposited on the electrically conductive surface of the substrate. To do this, the cataphoresis process is carried out using known means and modes, provided that the electrically conductive surface of the substrate of the fluorescent screen being manufactured is used as the cathode. In this case, for example, a plate made of a material that is chemically inert to the substances of the dispersion mixture, for example, stainless steel, is used as an anode. It is also preferable that the anode plate be made perforated or in the form of a mesh. The substrate of the screen being manufactured and the anode plate are placed horizontally in the dispersion with a certain or adjustable gap between them, and the electrically conductive surface of the substrate faces towards the anode plate. A constant voltage is applied between the electrically conductive surface of the substrate and the anode plate, as a result of which phosphor particles charged with a total positive charge move to the electrically conductive surface of the substrate and are deposited on it, forming a phosphor coating. As a rule, the applied voltage is selected in the range of 20-100 V, and the electrophoresis process is carried out with constant moderate stirring of the dispersion. The cataphoresis process is carried out until a phosphor coating of the required thickness is obtained on the substrate, after which the said substrate, carrying the phosphor particles deposited during the cataphoresis process, is removed from the dispersion and subjected to electronic processing on the part of the phosphor particles deposited on the said substrate during the cataphoresis process. Electronic processing of the substrate is carried out by known methods using known modes. In some cases, if necessary, the substrate removed from the dispersion, before its electronic processing, is washed in deionized water and/or alcohol to remove residual dispersion mixture from the phosphor coating of the substrate. At the same time, washing the substrate helps remove the residual (uncompensated) charge from the phosphor particles already deposited on the substrate, thereby reducing the likelihood of partial layering of deposited phosphor particles on top of each other. In some cases, if necessary, the process of cataphoresis, removal of the substrate from the dispersion and washing of the substrate is repeated at least twice in the specified sequence in order to obtain a dense phosphor coating of a certain thickness on the substrate. In this case, during said washing of the substrate, the alcohol used is, for example, isopropyl alcohol. The fluorescent screen produced in this way is used in further necessary technological operations carried out in order to use the fluorescent screen for its intended purpose.
Заявленным способом были изготовлены образцы экрана люминесцентного с целью использования их в электронно-оптических преобразователях. В изготовленных образцах экрана люминесцентного подложку экрана выполняли в виде пластины из стекла. При этом электропроводящую поверхность подложки образовывали слоем оксида индия-олова (ITO), который наносили на одну из сторон подложки. Для осаждения на упомянутую подложку использовали частицы высокодисперсного порошка оксисульфида гадолиния. При получении дисперсии частиц люминофора в качестве органической жидкости использовали изопропиловый спирт, а в качестве регулирующего заряд вещества использовали нитрат алюминия. При этом содержание в изопропиловом спирте нитрата алюминия составляло 10-3- 10-5 моль/л, а порошка люминофора - 1-1,5 г/л. Смесь указанных компонентов перемешивали посредством ультразвука до достижения дисперсного состояния смеси. В полученную дисперсию погружали подложку и противоэлектрод, выполненный в виде плоской сетки из нержавеющей стали. Подложку и упомянутую стальную сетку размещали горизонтально друг над другом с зазором 3-10 мм, причем электропроводящая поверхность подложки была обращена в сторону стальной сетки. Процесс катафореза осуществляли в течение 30-120 секунд при подаче напряжения между электропроводящей поверхностью подложки и стальной сеткой таким образом, что электропроводящая поверхность подложки выступала в качестве катода, а стальная сетка, соответственно, - в качестве анода. По окончании процесса катафореза подложку извлекали из дисперсии и осуществляли электронную обработку упомянутой подложки со стороны осажденных на неё в процессе катафореза частиц люминофора. При этом энергию электронов обеспечивали достаточной для прохождения электронного потока сквозь люминофорное покрытие к поверхности подложки.Using the claimed method, samples of fluorescent screens were produced for the purpose of using them in electron-optical converters. In the manufactured fluorescent screen samples, the screen substrate was made in the form of a glass plate. In this case, the electrically conductive surface of the substrate was formed by a layer of indium tin oxide (ITO), which was deposited on one side of the substrate. Particles of highly dispersed gadolinium oxysulfide powder were used for deposition onto the mentioned substrate. When preparing a dispersion of phosphor particles, isopropyl alcohol was used as an organic liquid, and aluminum nitrate was used as a charge-regulating substance. In this case, the content of aluminum nitrate in isopropyl alcohol was 10 -3 - 10 -5 mol/l, and the phosphor powder was 1-1.5 g/l. The mixture of these components was stirred using ultrasound until the mixture became dispersed. A substrate and a counter electrode made in the form of a flat stainless steel mesh were immersed in the resulting dispersion. The substrate and the mentioned steel mesh were placed horizontally above each other with a gap of 3-10 mm, and the electrically conductive surface of the substrate was facing towards the steel mesh. The cataphoresis process was carried out for 30-120 seconds by applying a voltage between the electrically conductive surface of the substrate and the steel mesh in such a way that the electrically conductive surface of the substrate acted as a cathode, and the steel mesh, respectively, as an anode. At the end of the cataphoresis process, the substrate was removed from the dispersion and electronic processing of the said substrate was carried out from the phosphor particles deposited on it during the cataphoresis process. In this case, the electron energy was provided sufficient for the passage of the electron flow through the phosphor coating to the surface of the substrate.
В изготовленных образцах экрана люминесцентного посредством растрового электронного микроскопа оценивали качество нанесенного на подложку люминофорного покрытия. Так, на полученном растровым электронным микроскопом изображении люминофорного покрытия (см. фиг. 2) видно, что частицы люминофора осаждены на поверхность подложки таким образом, что одни частицы располагаются непосредственно на поверхности подложки и контактируют с ней, а другие частицы не контактируют с поверхностью подложки, а располагаются в углублениях между упомянутыми нижележащими частицами, контактирующими с подложкой. Таким образом, в изготовленных образцах экрана люминесцентного толщина люминофорного покрытия составила порядка 1-1,5 размера осажденных на подложку частиц люминофора. Такая толщина соответствует толщине люминофорного покрытия, которое обычно получают способом «ручного нанесения» люминофора. Также полученное изображение (см. фиг. 2) показывает, что в изготовленных образцах экрана люминесцентного поверхность подложки (на изображении видна в виде темных промежутков между относительно светлыми частицами люминофора) практически не просматривается через нанесенное на неё люминофорное покрытие. Это показывает, что частицы люминофора располагаются на поверхности подложки очень плотно друг к другу и, таким образом, полученное заявленным способом люминофорное покрытие характеризуется высокой плотностью упаковки люминофорных частиц. Также на изображении (см. фиг. 2) видно, что полученное люминофорное покрытие очень ровное и не содержит агломератов люминофорных частиц.In the manufactured fluorescent screen samples, the quality of the phosphor coating applied to the substrate was assessed using a scanning electron microscope. Thus, the image of the phosphor coating obtained by a scanning electron microscope (see Fig. 2) shows that the phosphor particles are deposited on the surface of the substrate in such a way that some particles are located directly on the surface of the substrate and are in contact with it, while other particles are not in contact with the surface of the substrate , but are located in the recesses between the mentioned underlying particles in contact with the substrate. Thus, in the manufactured fluorescent screen samples, the thickness of the phosphor coating was about 1-1.5 times the size of the phosphor particles deposited on the substrate. This thickness corresponds to the thickness of the phosphor coating, which is usually obtained by “manually applying” the phosphor. Also, the resulting image (see Fig. 2) shows that in the manufactured fluorescent screen samples, the surface of the substrate (visible in the image as dark spaces between relatively light phosphor particles) is practically not visible through the phosphor coating applied to it. This shows that the phosphor particles are located on the surface of the substrate very closely to each other and, thus, the phosphor coating obtained by the claimed method is characterized by a high packing density of the phosphor particles. Also in the image (see Fig. 2) it is clear that the resulting phosphor coating is very smooth and does not contain agglomerates of phosphor particles.
В изготовленных образцах экрана люминесцентного также оценивали частотно-контрастную характеристику экранного изображения. На фигуре 1 графики показывают, что в интервале значений пространственных частот 5-170 штриха/мм значение контраста, полученное на выполненном по заявленному техническому решению экране люминесцентном (график 1), соответствует или даже несколько выше значения контраста, полученного на экране люминесцентном, выполненном способом «ручного нанесения» люминофора (график 2). Соответственно, предел разрешения выполненного по заявленному техническому решению экрана люминесцентного соответствует пределу разрешения экрана люминесцентного, выполненного способом «ручного нанесения» люминофора (график 2), и составляет не менее 170 штриха/мм.In the manufactured fluorescent screen samples, the frequency-contrast characteristics of the screen image were also assessed. In figure 1, the graphs show that in the range of spatial frequencies of 5-170 lines/mm, the contrast value obtained on a fluorescent screen made according to the stated technical solution (graph 1) corresponds to or even slightly higher than the contrast value obtained on a fluorescent screen made using the method “manual application” of phosphor (graph 2). Accordingly, the resolution limit of a fluorescent screen made according to the stated technical solution corresponds to the resolution limit of a fluorescent screen made by the method of “manually applying” phosphor (Graph 2), and is at least 170 lines/mm.
В процессе дальнейшей обработки изготовленных образцов экрана люминесцентного с целью их использования в электронно-оптических преобразователях в изготовленных экранах поверх люминофорного покрытия формировали отражающее покрытие из алюминия. После формирования отражающего покрытия во всех образцах экрана люминесцентного не наблюдалось какого либо отслоения частиц люминофора от подложки или друг от друга при том, что полученное на подложке люминофорное покрытие дополнительно не укрепляли каким либо средством. Это показывает, что в изготовленном заявленным способом экране люминесцентном люминофорное покрытие обладает достаточно высокой адгезий частиц к подложке и между собой, что позволяет подвергать экран люминесцентный технологической обработке, необходимой для его использования в электронно-оптическом преобразователе.In the process of further processing of the manufactured luminescent screen samples for the purpose of their use in electron-optical converters, a reflective aluminum coating was formed on top of the phosphor coating in the manufactured screens. After the formation of the reflective coating in all samples of the luminescent screen, no detachment of the phosphor particles from the substrate or from each other was observed, despite the fact that the phosphor coating obtained on the substrate was not additionally strengthened by any means. This shows that in a luminescent screen produced by the claimed method, the phosphor coating has sufficiently high adhesion of particles to the substrate and to each other, which allows the luminescent screen to be subjected to the technological processing necessary for its use in an electron-optical converter.
Таким образом, заявленным техническим решением способа изготовления экрана люминесцентного были решены проблемы обеспечения высоких показателей частотно-контрастной характеристики и пространственного разрешения изображения, получаемого на экране люминесцентном, а также расширения области применения изготавливаемого экрана люминесцентного.Thus, the stated technical solution for the method of manufacturing a fluorescent screen solved the problems of ensuring high frequency-contrast characteristics and spatial resolution of the image obtained on a fluorescent screen, as well as expanding the scope of application of the manufactured fluorescent screen.
Claims (10)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2807954C1 true RU2807954C1 (en) | 2023-11-21 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2531806A1 (en) * | 1982-08-10 | 1984-02-17 | Videocolor Spa | Method of manufacturing a luminescent screen for an imaging tube or the like |
| US5536383A (en) * | 1994-11-08 | 1996-07-16 | Commissariat A L'energie Atomique | Suspension for the deposition of luminescent materials by electrophoresis particularly for producing flat screens |
| US6447908B2 (en) * | 1996-12-21 | 2002-09-10 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for manufacturing phosphor-coated particles and method for forming cathodoluminescent screen using the same for field emission display |
| US6451190B1 (en) * | 1999-05-07 | 2002-09-17 | Micron Technology, Inc. | Methods of electrophoretic deposition of phosphor molecules |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2531806A1 (en) * | 1982-08-10 | 1984-02-17 | Videocolor Spa | Method of manufacturing a luminescent screen for an imaging tube or the like |
| US5536383A (en) * | 1994-11-08 | 1996-07-16 | Commissariat A L'energie Atomique | Suspension for the deposition of luminescent materials by electrophoresis particularly for producing flat screens |
| US6447908B2 (en) * | 1996-12-21 | 2002-09-10 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for manufacturing phosphor-coated particles and method for forming cathodoluminescent screen using the same for field emission display |
| US6451190B1 (en) * | 1999-05-07 | 2002-09-17 | Micron Technology, Inc. | Methods of electrophoretic deposition of phosphor molecules |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6902658B2 (en) | FED cathode structure using electrophoretic deposition and method of fabrication | |
| DE69214780T2 (en) | Method of making a radiographic screen | |
| Jeon et al. | Electrophoretic deposition of ZnO: Zn phosphor for field emission display applications | |
| US8951401B2 (en) | Method for electrochemically depositing carbon film on a substrate | |
| FR2531301A1 (en) | ELECTRICALLY CONDUCTIVE CONSUMABLE ELECTRODE, COMPOSITION USEFUL FOR FORMING A DIELECTRIC COATING ON CARBON AND GRAPHITE ELECTRODES AND METHOD FOR PROTECTING CARBON AND GRAPHITE ELECTRODES | |
| RU2807954C1 (en) | Method for manufacturing a luminescent screen | |
| US7662316B2 (en) | Method for preparation of stable metal oxide nanoparticles suspensions | |
| US3766125A (en) | Dispersion of finely divided substances in an isoparaffin apolar dispersing agent | |
| Sluzky et al. | Electrophoretic preparation of phosphor screens | |
| McGee et al. | High Quality Phosphor Screens for Cascade Image Intensifies | |
| CN1097628C (en) | Phosphor | |
| US5635048A (en) | Method for forming low-energy electron excited fluorescent screen | |
| US6171464B1 (en) | Suspensions and methods for deposition of luminescent materials and articles produced thereby | |
| Yum et al. | Full color screen by EPD combined with photolithography for flat panel displays | |
| CN1644248A (en) | Method of forming antistatic film and image display device formed thereby | |
| US3920532A (en) | Process for electrodeposition of a dispersion of finely divided substances in an apolar dispersing agent | |
| US8294352B2 (en) | Fluorescent lamp | |
| Luo et al. | Optical characterization of electrophoretically deposited phosphor | |
| JPH0917350A (en) | Fluorescent screen of cathode-ray tube having high resolution | |
| Jeon et al. | Studies on the phosphor screen prepared by electrophoretic deposition for plasma display panel applications | |
| KR100278503B1 (en) | Phosphor Electrode Composition for Field Emission Device and Phosphor Film Manufacturing Method Using Organic Electrodeposition Method | |
| Flynn-Sanders et al. | Method for recoating phosphor on commercial low-energy electron diffraction optics | |
| US3622483A (en) | Electrical deposition of material | |
| JPH02223128A (en) | Formation of phosphor film face | |
| Tamatani | Methods of phosphor synthesis and related technology |