Способ изготовления люминесцентного экрана

Способ изготовления люминесцентного экрана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ЭКРАНА, включающий нанесение на стеклянную подложку слоя люминофора, нанесение органической пленки, напьшение первого слоя алюминия при давлении не вьиие рт.ст., термическую обработку в атмосфере воздуха, напыление второго слоя ;шюми-ния при давлении 2 ) 1 -10 о т л И м рт . ст . ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения световой отдачи -экрана, непосредственно после на тыления первого слоя гшюминия производят напьигение второго слоя ялюмир{ия, после чего проводяттермическую обработку при 350-38П°С в течение 40-60 мин.

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 111) А1

Р1) Н Ol J 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР (21) 3613207/21 (22) 30,06, 83 (46) 30,03,91, Бюл, 1 12 (72) В.П.Антонова, A,Ã,Áåðêîíñêèé, Ю И.Губанов и Н,А.Панфилова (53) 621,385.832(088.8) (56) Берковский А. Г, и др ° Вакуумные фотоэлектронные приборы. — N. Энергия, 1976, с.259-273.

Авторское свидетельство СССР

У 396746, кл, H 01 .1 9/20, 1970. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЮИИНЕСЦЕНТНОГО ЭКРАНА, включающий нанесение на стеклянную подложку слоя

Предлагаемое изобретение. относится к элект ров акуумной технике, в частности к способам изготовления люмине с центных э кр анов для электронно-оптических и реп бр азов ателей (ЭОП) и электронно — лучевых трубок (ЭЛТ), Одной из основных характеристик люминесцентных экранов является световая отдача, представлян щая собой отношение яркости свечения экрана к энергии бомбардирующих электронов °

Увеличение световой отдачи экранов приводит к повышению качества приборов, в которых эти экраны установлены, Так, в ЭОП увеличивается коэффициент преобразования, а в ЭЛТ скорость записи ° Уровень световой отдачи люминесцентного экрана, в основном, определяется его составом и технологией изготовления. Однако, состав экрана определяет прежде всего цвет свечения и задается в зависимости от конкретных требований. Полюминофора, нанесение органической пленки, напыление первого слоя алюминия при давлении не вьпве

1 1О мм рт.ст., термическую обработ-4 ку в атмосфере воздуха, напыление второго сл я алюминия при давлении

1 10 — 1 10 мм рт ° ст., о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения световой отдачи экрана, непосредственно после напь1ления первого слоя алюминия производят напыление второго слоя алюминия, после чего проводя термическую обработку при

350-380 С н течение 40-60 мин. этому основным фактором повышения световой отдачи является совершенствование технологии изготовления экрана.

Известен способ изготовления люмннесцентного экрана, заключающийся в том, что на стеклянную подложку осаждают слой люминофора, на него наносят органическую пленку, затем напыляют слой алюминия, после чего выжигают органическую пленку ° Недостатком способа является невысокая световая отдача экрана °

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ изготовления люминесцентногo экрана, в котором на стеклянную подложку наносят слой люминофора, органическую пленку, слоя алюминия при давлении не выше 10 мм рт.ст °, после че-4го проводят термическую обработку в атмосфере воздуха, в результате выжигают органическую пленку, после

1128709 чего напыпяют второй слой алюминия в атмосфере воздуха при давлении порядка 10 - 10 мм рт.ст. Световая отдача люминесцентного экрана, изготовленного данным способом, такая же, как у экранов, изготовленньгх в соответствии со способом, Однако напыление второго слоя алюминия при низком вакууме повышает эффективность 10 защнты экрана от воздействия щелочных металлов и способствует повышению контраста изображения в случаях, когда экран расположен на малом расстоянии от фотакатода. 15

Недостатком известного способа является невысокая световая отдача люминесцентных экранов, составляющая при напряжении питания 15 кВ 2540 эфф,/ВТ. 20

Целью изобретения является увеличение световой отдачи люминесцентнага экрана.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления люминес- 25 центнога экрана, включающем нанесение на стеклянную подложку слоя люминофораа, нанес ение арг аниче ской пленки, напыление первого слоя алюминия при давлении не выше 10 мм рт,ст., ф термическую обработку в атмосфере воздуха, напыление вт рого слоя алн миния при давлении 10 1О мм рт.ст., напыление второго слоя алюминия производят непосредственно после напыления первого сла я алюминия, после чего проводят термическую обработку при

350-380 С в течение 40-60 мин.

Предлагаемый способ из готовления люмннесцентного экрана основан на использовании явления вторично-электронной эмиссии, усиленной электрическим полем, Способ заключается в последовательном проведении следующих 45 операций: осаждение люминофора ня стеклянную подложку; нанесение органической пленки; нанесение слоя алюминия в высоком

50 вакууме; напыление второго слоя алюминия в низком вакууме; термическая обработка в атмосфере воздуха при которой происходит акисЭ

55 ,ление второго слоя алюминия и одновременно выжигание органической пленки, Способ изготовления люминесцентного экрана согласно данному изобретению можно осуществить следующим образом, На стеклянную подложку наносят люминофор, например К-71, путем его осаждения из суспензии люминофора либо другим известным способом с оптимальной удельной нагрузкой люминофора (г/см ) для конкретного на 2 пряжения питания ЭОП, Удельная нагрузка экрана определяется количеством люминофора в мкплигряммах, осаж— денным на 1 см поверхности экрана.

Затем на слой люминофора наносят органическую пленку из расчета

1 капля органического лака, например, на основе каллаксилина на 80 см площади экрана, о

Слой алюминия толщиной 500-1000 Л напыляют в высоком вакууме при давле-6 нии порядка 10 мм рт,ст. Слой алюминия служит для защиты экрана .ат воздействия щелочных металлов при формировании в приборе фотокатода, препятствует проникновении излучения экрана ня фатокатод и увеличивает световую отдачу люминесцентнога экрана, Для повышения эффективности защиты экрана от паров щелочных металлов на этот слой алюминия напыляют второй слой алюминия при давлении порядка

-Z

10 — 10 мм рт, ст, Толщина второго слоя шюминия определяется технологией ня пьБ1ения алюминия при давлении (10 — 1О ) мм рт.ст. и контролирует-Z ся па цвету получаемого слоя, Кяк толька слой приобретает характерный темнабярхятный цвет, напыление алюминия нрекрящают, Этя операция осуществляется так же, как в способе-прототипе. Толщина полученного предлагаемым способом слоя соответствует толщине с.тая, полученного при использовании способа-прототипа. Экспериментальна установлено, чта при контроле толщины па цвету разброс по толщине слоя не препятствует выжиганию органической пленки. При окислении второго слоя алюминия органическая пленка выжигается полностью. Одновременно формируется пористый слой с коэффициентом вторично-электронной эмиссии

) 1. Получающееся при этом защитное покрытие имеет черный цвет, что способствует уменьшению отражения экрана и повышению констраста, в случаях, когда экран расположен в ЭОП на малом расстоянии от фотокатода, Далее

112870 экран выдерживают в атмосфере воздуха при (350-380 ) С в течение 4060 мин, при этом происходит окисление второго слоя алюминия и выгорание ор5 ганиче ской пленки, Изготовленный таким способом экран обладает большей световой отдачей в сравнении с прототипом, поскольку возникает вторичноэле кт ронная эмиссия, усиленная зле ктрическим полем, в пористом диэлектрическом сло» соединения, образованного в результате напыления алюминия в низком вакууме и последующего его окисления н атмосфере воздуха. 15

Слой пористого диэлектрика можно рассматривать как совокупность микроскопических электронных умножителей либо с цепр»рывными динодами (н случае, когда вторичные электроны раз множаются в открытых у поверхности порах слоя), либо с динодами, рабо,тающими на прострел (размножение вторичных электронов в глубине слоя), либо с комбинацией оооих типов умно- 25 женил. Такими микроскопическими электронными умножителями являются зерна пористого диэлектрического слоя, получ»нного при окислении второго слоя алюминия, Б процессе рябо- 30 ты приб<эра электроны, вылетающие из фотокатода, ускоренные электрическим полем между ф<1токатодом, имеющим нулевой потениггиал, и экр;1ном, имек1щим потенциал порядка 10-20 кВ, бомбардируют пористый слой, выбивая из него вторичные электроны. Так как коэффициент вторично-электронной эмиссии слоя 1, а энергия вторичньгх электронов, усиленная полем, достаточ-40 на для того, чтобы пробить первый слой алюминия, то на люминофор попадает усиленный поток электронов.

При этом ув»личивается число высвечивающихся центров люминофора, увеличи- 45 вая тем самым световую отдачу люминесцентного экрана. Пористость посцеднего слоя экрана является необходимым условием увеличения световой отдачи экрана, что объясняется следующим, Потенциал, приложенный к экрану, убывает по мере приближения к поверхности пористого слоя. Чем больше поры между зернами слоя, лежащими на разной глубине, тем большая разность потенциалов между ними, тем выше коэффициент ВЭЭ и тем большее число вторичных электронов возбуждает центры свечения люминофора, Та9 6 ким образом, световая отдача экрана увеличивается. Необходимая пористость слоя достигается за счет окисления слоя алюминия, нанесенного при низком вакууме, Совмещение но времени операций окисления и выжигания органической пленки способствует сохранению световой отдачи экрана, так как экран не подвергается повторному воздействию высокой температуры, отрицательно сказывающейся на световой отдаче экрана, Режим окисления и последовательность проведенных операций выбирались из следующих соображений. Во-первых, из необходимости получения пористого слоя, а значит, высокого коэффициента вторично-электронной эмиссии и, во-вторых, из-за условия одновременного BIDKHI ания органич»ской пленки при сохранении световой отдачи люминесцентного экрана. Экспериментальные исследования пОк аз с<ли > что оптимлл ьным 1эежимом дпя выполнения .этих условий является окисление второго с.гоя алюминия при (350-380 ) С в течение 40-бО мин в атмосфере воздуха. При Т с 350 С и (40 мин н» удается одновременно с окислением п<1лностьк1 ныж»чг- органи— ческую пленку, а при Т; 380 С и

t ) бО мин во можно уменьшение снетоной отца <и экрана и сильное окисление слоя, в p»зультат» чего цвет слоя становится серым, и след<энательно, ухудша» тся его сн»топ<1глошение.

При прон»дении операции окисления второго слоя алюминия при Т) 380 и времени выд»ржки при этой температуре t (40 мин ухудшается св»товая отдача люминесцеитного экрана и не гарантируется полное выжигание органической пленки. При Т (350 С для выжигания органической пленки требуется длительное время, которое значительно превышает 60 мин. Эа это нремя второй слой алюминия окисляется настолько, что изменяется его цвет и химический состав, в результате чего уменьшается коэффициент вторично-электронной эмиссии, а значит, и световая отдача экрана.

На чертеже приведена зависимость световой отдачи экрана от питающего напряжения для экранов, изготовленных согласно предлагаемому способу кривая 1, и согласно прототипу кривая 2.

1128709

Световая отдача люминесцентного

Таким образом, предлагаемый способ изготовления люминесцентного шается, Р /Р /2 14 Я /Р РО

Напряжение, кд

Техред А, Кравчук КоРРект P 11. Лемч".к

Редякт\1 p (, f! "13 в а

Заказ 1062 Тираж 315 Подписное

BHHHIII Государе гвен догo комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11 ВОЗ 5, Москва, rl(-3 5, Гаушская наб., д. 4/5

I I II

Производс тяепяо-и 3 (,зт |Ib(. êèé комбинат Патент, г. уже род, ул. Гагарина, 101 экрана, изготовленного в соответствии с заявленным способом при напряжении

15 кВ, в 4- раз больше в сравнении

5 с прототипом, С увеличением напряжения питания световая отдача экрана увеличивается, в то время как у экрана, изготовленного по известному способу, световая отдача при увеличе— нии питающего напряжения более

j0 КВ не увеличиваетслo

СБ . Тов ля Отд<1ча 3кра1i л не измеHяе т ся в диапазоне токовых нагрузок (10 — 10 ) мкЛ/см, при которых

15 обычно р абот «ют ЭОП и Э IT

llрос трап ст нное разрешение экранов, и.3I отов:(енных в соотве Гс твии с предлагаемым оно .обом, не ухудВ силу малой инерционности вторичной эмиссии> усиленной полем, экран не теряет своего быстродействия.

Кроме того, черный цвет пористого слоя способствует уменьшению коэффициента отражения и, следовательно, повышению коэффициента изображения в бипланарных ЭОП. экрана позволяет, при прочих равных условиях, увеличить световую отдачу экрана в сравнении с прототипом в 4-б раз при напряжении 15 кВ. При этом сохраняется пространственное разрешение экрана, его быстродействие и повышается контраст изображения в б ипл ан ар ных Э ОП.