Способ изготовления люминесцентного экрана

(51)5 Н 01 3 9/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ние органическои первого слоя алюне вьппеермическую обработ люминофора, нанес пленки, напыление миния при давлени 1 1 О )мм рт,ст ку в атмосфере во мление авлени здуха, нап илия при д ртст о тем, что, ой отдачи осле напь 1 л второго слоя 1 10- 1 10 и мм й ель с явето ч а ю увелич экрана, ения пе ения с едстве пос пыле производя лоя ал минилоя гое в алюминия,кую обрабо ие 40-60 м чего по ри че я терОСн 350-3 ин. чен этому основным фактором повышения Предлагаемо совершенстовления экра световои отдачи являет вование технологии изг ва я к электр астности к а.Изв люминесцентныхно-оптических отопления л з аклнщ ающий ю подложку стен способ изгнтного экрана,что на стеклянну мине с цев том,осажда нно-л из ос нтных и электро Одной люминесце ют слои люминофора, на него наносят органическую пленку, затем напыляют слой алюминия, после чего выжигают органическую пленкуНедостатком способа является невысокая световая отдача экранаНаиболее близким техницеслагаемому яв товая отд отношение энергии бУвелич нов прив ким реше ляется способ тного экрана, подложку нием к пред изготовлени люмине в котором н наносят сло теклян кую пленку, нии не вьше го проводят в атмосфере выжигают ор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР(54 )(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЮИИНЕСЦЕНТНОГО ЭКРАНА, включающий нанесение на стеклянную подложку слоя изобретение. относитуумной технике, в собам изготовления экранов для электронреобразователей (ЭОП) чевых трубок (ЭЛТ). овных характеристик экранов является свередставлян)щая собой яркости свечения экрана кмбардирующих электроновние световой отдачи экраит к повышению качества приборов, в которых эти экраны установлены, Так, в ЭОП увеличиваетсякоэффициент преобразования, а в ЭЛТскорость записиУровень световой отдачи люминесцентного экрана, в основном, определяется его составом итехнологией изготовления, Однако,состав экрана определяет прежде всего цвет свечения и задается в зависимости от конкретных требований, Полюминофора, органнчессло я алюминия при д авле мм рт,ст, после четермическую обработку воздуха, в результате аническую пленку, послечего напыляют второй слой алюминияв атмосфере воздуха при давлении порядка 10- 10 фмм рт,ст, Световаяотдача люминесцентного экрана, изготовленного данным способом, такаяже, как у экранов, изготовленных всоответствии со способом, Однаконапыление второго слоя алюминия принизком вакууме повышает эффективность 1 Озащнты экрана от воздействия щелочных металлов и способствует повышению контраста изображения в случаях,когда экран расположен на малом расстоянии от фотакатода. 15Недостатком известного способаявляется невысокая световая отдачалюминесцентных экранов, составляющаяпри напряжении питания 15 кВ 2540 эфф,/ВТ, 20Целью изобретения является увеличение световой отдачи люминесцентнагаэкрана,Указанная цель достигается тем,что в способе изготовления люминесцентнога экрана, включающем нанесение на стеклянную подложку слоя люминофора, нанесение органической пленки, напыление первого слоя алюминия при давлении не выше 10 мм рт,ст З 0фтермическую обработку в атмосфере воздуха, напыление вт рого слоя алк 1- миния при давлении 1 О 1 О мм ртст напыление второго слоя алюминия производят непосредственно после напыления первого слоя алюминия, после чего проводят термическую обработку при 350-380 С в течение 40-60 мин,Предлагаемый способ изготовления люминесцентного экрана основан на использовании явления вторично-электронной эмиссии, усиленной электрическим полем, Способ заключается в последовательном проведении следующихопераций:осаждение люминофора ня стекляннуюподложку,нанесение органической пленки,нанесение слоя алюминия в высоком50вакууме;напыление второго слоя алюминияв низком вакууме,термическая обработка в атмосферевоздуха при которой происходит акисЭ55,ление второго слоя алюминия и одновременно выжигание органической пленки,Способ изготовления люминесцентного экрана согласно данному изобретению можно осуществить следующимобразом,На стеклянную подложку наносятлюминофор, например К, путем егоосаждения из суспензии люминофоралибо другим известным способом соптимальной удельной нагрузкой люминофора (г/см ) для конкретного на 2пряжения питания ЭОП, Удельная нагрузка экрана определяется количеством люминофора в миплигряммах, осажденным на 1 см поверхности экрана,2Затем на слой люминофора наносяторганическую пленку из расчета1 капля органического лака, например,на основе каллаксилина на 80 смплощади экрана,оСлой алюминия толщиной 500-1000 Л напыляют в высоком вакууме при давле нии порядка 1 О 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 защитыэкрана от паров щелочных металлов на этот слой алюминия напыляют второй слой я 11 юминия при давлении порядка-Я1 О - 10 мм рт,ст, Толщина второго слоя сщюминия определяется технологиЕй Нс 1 ПЬБ 1 ЕНИЯ аЛЮМИНИ 51 ПРИ ДДВЛЕНИИ (10 - 1 О ) мм рт.ст, и контролирует-гся па шзету получаемого слоя, Как толька слой приобретает характерный темнабярхятный цвет, напыление алюминия нрекрящают, Этя операция осуществляется так же, как в способе-прототипе, Толщина полученного предлагаемым способом слоя соответствует толщинесла я, пол уче н но го пр и ис пол ь з ов анни способд-прототипа, Экспериментальна установлено, чта при контроле толщины па цвету разброс по толщине слоя не препятствует выжиганию органической пленки, При окислений 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, Далее112870 экран выдерживают в атмосфере воздуха при (350-380 ) С в течение 4060 мин, при этом происходит окислениевторого слоя алюминия и выгорание ор 5ганической пленки, Изготовленный таким способом экран обладает большейсветовой отдачей в сравнении с прототипом, поскольку возникает вторичноэлектронная эмиссия, усиленная электрическим полем, в пористом диэлек.трическом сло соединения, образованного в результате напыления алюминия в низком вакууме и последующегоего окисления н атмосфере воздуха, 15Слой пористого диэлектрика можнорассматривать как совокупность микроскопических электронных умножителейлибо с непрерывными динодами (н случае, когда вторичные электроны размножаются в открытых у поверхностипорах слоя), либо с динодами, рабо,тающими на прострел (размножение вторичных электронов в глубине слоя),либо с комбинацией оооих типов умноженил, Такими микроскопическимиэлектронными умножителями являютсязерна пористого диэлектрическогослоя, полученного при окислении второго слоя алюминия, Б процессе ряботы прибора электроны, вылетающиеиз фотокатода, ускоренные электрическим полем между фотокатодом, имеющимнулевой потенициал, и экраном, имеющим потенциал порядка 10-20 кВ, бомбардируют пористый слой, выбивая изнего вторичные электроны, Так каккоэффициент вторично-электроннойэмиссии слоя1, аэнергия вторичныхэлектронов, усиленная полем, достаточ на для того, чтобы пробить первыйслой алюминия, то на люминофор попадает усиленный поток электронов,При этом увеличивается число высвечивающихся центров люминофора, увеличивая тем самым световую отдачу люминесцентного экрана, Пористость посцеднего слоя экрана является необходимым условием увеличения световойотдачи экрана, что объясняется следующим, Потенциал, приложенный кэкрану, убывает по мере приближенияк поверхности пористого слоя. Чембольше поры между зернами слоя, лежащими на разной глубине, тем большаяразность потенциалов между ними,тем выше коэффициент ВЭЭ и тем большее число вторичных электронов возбуждает центры свечения люминофора, Та 9 6ким образом, световая отдача экранаувеличивается, Необходимая пористостьслоя достигается за счет окисления слоя алюминия, нанесенного при низком вакууме, Совмещение но времениопераций окисления и выжигания органической пленки способствует сохранению световой отдачи экрана, так какэкран не подвергается повторномувоздействию 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-заусловия одновременного выжиганияорганической пленки при сохранениисветовой отдачи люминесцентного экрана, Экспериментальные исследования показали, что оптимальным режимомдпя вьиолнения .этих условий является окисление второго слоя алюминия при (350-380 ) С в течение 40-бО мин в атмосфере воздуха, При Т с 350 С и( 40 мин не удается одновременно с окислением полностью выжечь органи -ческую пленку, а при Т ; 380 С ис ) бО мин воможно уменьшение снетоной отдачи экрана и сильное окисление слоя, в результате чего пнетслоя становится серым, а следовательно, ухудшается его снетопоглощение,При проведении операции окислениявторого слоя алюминия при Т ) 380и времени вьдержки при этой температуре ь ( 40 мин ухудшается световая отдача люминесцеитного экрана и негарантируется полное выжигание органической пленки, При Т с 350 С длявыжигания органической пленки требуется длительное время, которое значительно превышает 60 мин. Эа это нремя второй слой алюминия окисляется настолько, что изменяется его цвети химический состав, в результатечего уменьшается коэффициент вторично-электронной эмиссии, а значит, исветовая отдача экрана,На чертеже приведена зависимостьсветовой отдачи экрана от питающегонапряжения для экранов, изготовленныхсогласно предлагаемому способукривая 1, и согласно прототипукривая 2.1128709 Световая отдача люминесцентного Таким образом, предлагаемый способ изготовления люминесцентного п 1 ается,5 Г 1,К Тех рее едактор (,11 он 1 Подписноевиям и откр ая наб., д. аказ 1062 Тир аж 315 НИИПИ Государе гвенного комитета и11 "1(33 5, Москва, 1(тиям при ГКНТ СС изоб Гает 1 1Производственно-из;11 тельский комбинат Патент, г. у 1 к 1 род, ул. Гагарина экрана, изготовленного в соответствии с заявленным способом при напряжении 15 кВ, в 4-5 раз больше в сравнении5 с прототипом, С увеличением напряжения питания световая отдача экрана увеличиваетс 51, в то время как у экрана, изготовленного по известному способу, световая отдача при увеличе - нии питакпцего напряжения более 1 0 кВ е(е увеличиеЗ аетс 51С Б е т о 11 л 51 о т П 11 ч а э к р а 11 л и е и 3 ме н Я е т ся в диапазоне токовых нагрузок (10 - 10 ) мкЛ/см , при которых15 обычно работают ЭОП и ЭЧТ,11 ростг;.пст 1.нос разрешение экраН 013 ИЗЕОТОБ 1 ЕЕ 11111 Х В СООТВЕТС ТВИИ с предлагаемым способом, не ухудВ силу малой инерционности вторичной эмиссии усиленной полем, экранне теряет своего быстродействия,Кроме того, черный цвет пористогослоя способствует уменьшению коэффициента отражения и, следовательно,повышению коэффициента изображенияв бипланарных ЭОП,экрана позволяет, при прочих равныхусловиях, увеличить световую отдачуэкрана в сравнении с прототипомв 4-б раз при напряжении 15 кВ. Приэтом сохраняется пространственноеразрешение экрана, его быстродействиеи повьппается контраст изображенияв бипланарных ЭОП,