Лекция. Люминофоры и люминесцентные экраны (1062333), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Покрытие сушат,экспонируют через маску и проявляют водой. Этот процесс повторяют и длялюминофоров других цветов.2. На вращающийся экран поливом наносят раствор поливинилового спирта ибихромата аммония и на влажную вязкую пленку фотоматериала напыляют сухойлюминофор одного цвета. Экран сушат, экспонируют и проявляют. Процессповторяют для остальных двух люминофоров.Первый способ называют способом «пасты», так как вязкая суспензиялюминофора в поливиниловом спирте действительно напоминает пасту. Второйспособ называют способом сухого напыления.Конвейерная линия изготовления люминесцентных экрановПри производстве цветных кинескопов нанесение люминофорного покрытия иорганической пленки осуществляется на конвейерной линии. Примером может3МГТУ им.Н.Э.Баумана.
Кафедра МТ-11 «Электронное машиностроение»Курс лекций «Технология производства изделий электронной техники». Бычков С.П.служитьполуавтоматическаяконвейернаялиниякинематическойпроизводительностью до 120 экранов в час.В линии используется следующее оборудование:-механическая часть 136-позиционного конвейера,-блоки нагрева экранов лампами ИКЗ,-блоки нагрева экранов лампами КИ,-блоки охлаждения экранов вентиляторами,-механизмы для полива экранов жидкостями,-механизмы зачистки бортов экранов,-установка контроля экранов под микроскопом,-установки фотоэкспонирования,-механизмы проявления,-баки с мешалками для суспензий,-сборники избытков жидкостей, сливаемых с экрана.Транспортировка экранов на линии осуществляется с помощью тележек конвейера,передвигающихся периодически с циклом 30с при времени перевода на один шаг 3 с.На рис.
приводится общий вид тележки конвейера со шпинделем, сзакрепленным на нем экраном и установленной на специальном кронштейнемаской. На кронштейне маска находится в нерабочем состоянии, она толькосопровождает «свой» экран. Маску снимают с кронштейна и помещают в экран,устанавливая ее на фиксаторах только перед операциями фотоэкспонирования. Привыполнении операций полива и сушки нанесенных слоев экран вращается вместе сошпинделем вокруг оси, проходящей через центр экрана. Шпиндель можетповорачиватьсявокруггоризонтальнойоси,придавая экрану различныйугол наклона.На том же рис.
вкачестве примера показанобщий вид одного из блоковсушки (лампами ИКЗ). Экран,установленный на тележке,подходит к блоку нагрева,поворачивается на угол 105˚и вращается в этом положении. Аналогично устроенРисунок.блок с йодными лампамиСлева - тележка со шпинделем конвейерной машины теплового излучения типананесения экранов (вид сбоку): 1-экран; 2- зажим; 3- кронштейн дляКГ.хранения маски; 4 – маска; 5 - ось вращения шпинделя; б Экраны поступают напланшайба для установки экрана; 7 - упор.линиюсСправа - блок нагрева экранов лампами ИКЗ: 1 - экран, конвейернуюзакрепленный на тележке конвейерной машины; 2 - станина; 3 - вставленными масками послелампы ИКЗ.сборкиэкранно-масочногоузла.
Загрузка экранов и масок, съем их с конвейера, а также загрузка экранномасочных узлов на установки фотоэкспонирования и съем их оттудаосуществляются автоматическими устройствами или вручную. Технологическаясхема конвейерной линии представлена на рис.Ниже, при описании технологической схемы, в скобках указываются номерапозиций линии, на которых выполняются соответствующие технологическиеоперации.4МГТУ им.Н.Э.Баумана. Кафедра МТ-11 «Электронное машиностроение»Курс лекций «Технология производства изделий электронной техники». Бычков С.П.Операции выполняются в следующей последовательности.На тележку конвейера (1) доставляется экран со вставленной маской.Экран с маской устанавливается в шпинделе тележки и зажимается винтовыми.зажимами.
На следующей позиции (2) из экрана вынимается маска и подвешиваетсяна кронштейне, установленном на той же тележке. Затем следует мойка экранабифторидом аммония и синтанолом (3,4) и ополаскивание струями воды (5-8). Вначале процесса мойки экран приводится во вращение вокруг центральной оси.Вымытый экран сушится с помощью мощных тепловых рефлекторов с йоднымилампами КГ и охлаждается, проходя блоки охлаждения, оборудованныевентиляторами (9-12). На чистый сухой экран наносится подслой.
Для этого в центральную часть вращающегося экрана автоматически наливается доза раствораполивинилового спирта и силиката калия (13). Экран поворачивается вокруггоризонтальной оси до вертикального, слегка наклоненного положения на угол 105110˚ относительно горизонтальной плоскости и увеличивается частота еговращения вокруг центральной оси до 130 об/мин. При этом сливается избытокраствора и происходит равномерное распределение жидкости по поверхностиэкрана (14, 15).
На следующей операции сушки подслоя экран, продолжая быстровращаться, проходит сначала блоки сушки лампами КГ (16, 17) и затем блокохлаждения вентилятором (18). Далее на экран наносится сплошной слой зеленоголюминофора. Режимы нанесения люминофора близки к режиму нанесения подслоя.На экран дозировано подается суспензия (паста) люминофора (19), избыток которойсливается. Суспензия равномерно распределяется по экрану под действиемцентробежной силы (20, 21). Слой люминофора сушится с помощью тепловыхрефлекторов и охлаждается с помощью вентиляторов (22-28).
В качестветеплоизлучателя применяются лампы ИКЗ, так как лампы КГ при сушке слоя,содержащего бихромат аммония, могут вызвать задубливание поливиниловогоспирта. В процессе сушки и охлаждения экран вращается. Затем вращение прекращается, в экран вручную вставляют маску (29) и снимают его с тележки (30) дляфотоэкспонирования на установке (Э), расположенной рядом с конвейером. Числоустановок фотоэкспонирования определяется ритмом конвейера и необходимостыоиметь резервную позицию. После фотоэкспонирования экран возвращается наконвейер (31) и из него вынимается маска (32), которая снова подвешивается накронштейне. Проявление задубленного люминофорного рельефа (33-36) производится деминерализованной водой, которая направляется на вращающийсяэкран из распылителей. В процессе проявления производится зачистка бортовэкрана с помощью ножа или щетки, связанной с копирующим плечом механизмазачистки.Экран с проявленным рельефом люминофора подвергается термообработкелампами КГ с доведением температуры до 80-1000С (полуобжиг) и сноваохлаждается вентиляторами (37-55).
После этого производится контроль качествалюминофорных участков (56), их размера и полноты заполнения люминофором.Контроль выполняется оператором с помощью микроскопа, без съема экрана стележки.Следующий затем процесс нанесения люминофоров синего свеченияначинается с полива экрана суспензией (57). Затем идут операции слива избыткасуспензии и центрифугирования (58, 59), сушки лампами ИКЗ охлаждения (60-66),установки маски (67) и съема экрана с тележки (68), фотоэкспонирования, загрузки экранана тележку (69), демонтажа маски (70), проявления и зачистки бортов (71-74),полуобжига и охлаждения (75-93) и контроля (94).Нанесение люминофора красного свечения производится в основном при тех же5МГТУ им.Н.Э.Баумана.
Кафедра МТ-11 «Электронное машиностроение»Курс лекций «Технология производства изделий электронной техники». Бычков С.П.режимах, что и нанесение двух предыдущих люминофоров. По позициям конвейернойлинии операции распределяются следующим образом: полив суспензией (95), слив избыткасуспензии и центрифугирование (96,97), сушка и охлаждение (98-104), установка маски(105). съем экрана для фотоэкспонирования (106), загрузка экрана на конвейер послефотоэкспонирования (107), демонтаж маски (108), проявление и зачистка бортов (109112).После проявления экран не сушится, с него лишь сбрасывается избыток влаги (113,114) при быстром вращении. Далее на влажный экран выливается из дозатораводоэмульсионный лак (115), который путем центрифугирования распределяется поэкрану (116, 117).
Экран подсушивается (118, 119) с тем, чтобы увеличить вязкостьжидкого слоя и избежать стекания лака на борта экрана. Затем производятся зачисткабортов (120-122), сушка и нагрев экрана до температуры пленкообразования (123-129),охлаждение и контроль качества экрана (130-134), установка маски и съем экрана сконвейерной машины для передачи его на операцию алюминирования (135, 136).При применении люминофоров синего и красного свечения с модифицированнойповерхностью зерен и не содержащих мелкую фракции или при введении в суспензииспециальных добавок перекрестное загрязнение не имеет места и без термическойобработки экрана после проявления.
В этом случае нагрев экрана лампами КГ(«полуобжнг») не нужен. Исключение этой операции, а также последующего охлажденияэкрана позволяет значительно уменьшить длину конвейера.Рисунок. Технологическая схема полуавтоматической конвейерной линии изготовленияэкранов.Изготовление экранов по способу сухого напыления.Для получения мозаичных люминофорных экранов способ пасты применяется впромышленности чаще, чем способ сухого напыления. Однако способ сухого напыленияпозволяет получать экраны с большей яркостью свечения. Это объясняется следующимипрпчпнами.
Для каждого люминофора с известным значением среднего размера частицсуществует определенная толщина слоя, при которой достигается полное укрытие экраналюминофором. Эта толщина далеко не всегда совпадает с оптимальной, при которойнаблюдается наибольшая световая отдача люминесцентного экрана. Действительно, еслииспользуются мелкозернистые люминофоры, которые позволяют получить полноеукрытие экрана при малой толщине слоя, электроны с энергией примерно 25 кэВ будут«простреливать» ЭТОТ тонкий люминесцирующий слой, не успевая полностью отдатьему свою энергию. Увеличение толщины слоя в этом случае не приводит кповышению эффективности свечения экрана, так как при этом повышаются потерисветовой энергии вследствие рассеяния и поглощения ее мелкозернистымпокрытием. Если же применяется люминофор с крупными зернами, для полного6МГТУ им.Н.Э.Баумана. Кафедра МТ-11 «Электронное машиностроение»Курс лекций «Технология производства изделий электронной техники».
Бычков С.П.укрытия экрана необходимо нанести слой значительно большей толщины. Прислишком крупных зернах и соответственно слишком толстом слое также возможныпотери световой энергии за счет абсорбции света слоем люминофора. Несмотря нато, что глубина проникновения электронов в материал люминофора составляетвсего 4-5 мкм, в связи c влиянием на световую отдачу экрана абсорбции света самимлюминофорным слоем оптимальный средний размер частиц для полидисперсныхлюминофоров, применяемых в производстве цветных кинескопов, находится впределах примерно 7-14 мкм.
Из таких крупнозернистых люминофоров невозможнополучить равномерное покрытие при его нанесении способом пасты, так каксуспензия в этом случае не будет обладать необходимой устойчивостью в тонкомслое. В то же время крупнозернистые порошки обладают хорошей сыпучестыо иагрегативной устойчивостью в воздушной среде, поэтому они удобны для нанесенияпокрытия на экраны сухим напылением. Таким образом, только способ сухогонапыления позволяет применить люминофоры с оптимальным гранулометрическим составом, при котором может быть достигнута наибольшая яркостьсвечения экрана цветного кинескопа.Повышение яркости свечения за счет применения люминофора с оптимальнымгранулометрическим составом может быть достигнуто только при определеннойтолщине слоя.
Согласно [105] при среднем размере зерна 7-14 мкм оптимальнаянагрузка люминофора на экране составляет 4,5-6,5 мг/см2.Способ сухого напыления по сравнению со способом пасты позволяет болееточно дозировать количество люминофора при изготовлении люминесцентпогоэкрана, чем обеспечивается также и более высокая световая отдача кинескопа. Ещеодной важной особенностью способа сухого напыления по сравнению со способомпасты является то, что этот способ требует применения меньшего количестваполивинилового спирта и бихромата аммония на единицу массы люминофора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
