CN1040704A

CN1040704A - 阴极射线管选色电极的散热电子反射层

Info

Publication number: CN1040704A
Application number: CN89106960A
Authority: CN
Inventors: 塞缪尔·布劳顿·迪尔; 唐纳德·沃尔特·巴奇
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1990-03-21
Anticipated expiration: 2004-08-30
Also published as: US4884004A; CA1312911C; KR900003951A; JPH0287445A; DD287590A5; CN1020220C; EP0357256A1

Abstract

一种包括抽成真空的玻壳的彩色阴极射线管。该玻壳含有：用以产生至少一束电子束、最好是三束电子束的电子枪，荧光屏以及在荧光屏附近的荫罩板。该荫罩板在其面向电子枪的表面上有新型的散热电子反射涂层，以将荫罩板的整体拱起和局部隆起变形的影响减至最小。该涂层包括从三氧化二铋—硅酸钾和钨—硅酸钾一类化合物中选定的化合物。该涂层的制法包括：形成该化合物的水悬浮液及在荫罩板面向电子枪的表面上喷涂多层所述化合物。图1

Description

本发明涉及包括抽成真空的玻壳的彩色阴极射线管，玻壳中装有：用于产生至少一束电子束的装置，阴极射线激发荧光屏。以及靠近荧光屏且在其表面上有散热电子反射涂层的选色电极。

在具有选色电极（即，荫罩板）的彩色阴极射线管的工作期间，只有一小部分电子束通过荫罩板的孔眼。在荫罩板中心附近，荫罩板拦截电子束，仅让其中的大约18%通过，也就是说，荫罩板只传输18%的电子。电子束的其余约82%的电子都在至荧光屏的途中被荫罩板拦截。撞击荫罩板的电子的动能转变成热能而使荫罩板的温度上升，结果，使荫罩板热膨胀。由于通常是用有相当大质量的框架支撑荫罩板的，所以，在初期加热期间，荫罩板中央的温度比边缘的温度上升得快。这使荫罩板拱起，以致荫罩板的中央部分向荧光屏移动，而荫罩板的边缘仍保持其与荧光屏的间隔。此外，当有大量电子撞击荫罩板的局部区域（以便在相应的荧光屏区域上产生高图象亮度）时，除非荫罩板平面的温度足够快地恢复均衡，否则，将发生局部拱起。即，局部隆起变形。荫罩板的局部隆起变形和整体拱起两者都导致电子束不能准确地击中荧光屏上对应的荧光体而产生色差。

1975年4月15日授予库兹明斯基（Kuzminski）等人的美国专利3，878，428公开了一种至少在荧光屏和荫罩板的面对的中央表面上形成合适的热转移图案的阴极射线管。较热的荫罩板把热量辐射到温度较低的玻壳，再经由玻壳散热。在中央表面上形成吸收性黑体涂层，并且，通常还在该表面的周围的至少一部分上设置反射层。

这种涂层结构是针对整个荫罩板拱起的问题的;然而，由于该涂层所提供的辐射性热转移机理无法迅速建立热平衡，所以，该涂层在消除因强烈的局部电子撞击（这种撞击引起局部隆起变形）而产生的色差方面是无效的。

1982年7月31日授予雷丁顿（Redington）的美国专利4，339，687公开了一种利用诸如真空蒸发、溅射、气相淀积等方法在荫罩板面向电子枪的表面上淀积的高原子序数材料层（例如，钨或金层），用于增加从荫罩板反向散射的电子的百分数。该专利揭示，所述涂层对于减小局部隆起变形的影响是有效的。

当然，使用黄金在经济上是不切实际的。而所公开的淀积钨的技术对于大型管在成本效益上也是不合算或不切实际的。

1984年4月10日授予万恩·达尔·瓦尔（Van Der Warl）的美国专利4，442，376揭示：原子序数超过70且具有高电子反射系数的重金属可用于将荫罩板的能量吸收减至最低限度。经济而适用的材料包括重金属钨、铅和铋，以及从这些金属的碳化物、硫化物和氧化物中所选出的化合物。

但是，本领域的技术人员知道：硫化物对阴极发射有不良影响，因此，一般避免在管壳内使用硫化物;碳化物难于淀积，因而，会增加制造成本;同样，氧化物通常只形成很薄的层，因此，要形成具有适当厚度的氧化物层需要相当长的时间，也就增加了成本。

因此，需要这样一种荫罩板涂层：它既针对整体拱起，又针对局部隆起变形，并且，在应用上是廉价和实际的。

根据本发明，阴极射线管包括抽成真空的玻壳，玻壳中装有：用于产生至少一束电子束的装置，荧光屏，以及在荧光屏附近的选色电极。在选色电极的面对电子束产生装置的表面上有改进的散热电子反射涂层。该涂层包括从氧化铋-硅酸钾和钨-硅酸钾一类化合物中选定的化合物。

制造该涂层的方法包括制造所述化合物的水悬浮液以及在选色电极的面对电子束产生装置的表面上喷涂多层所述化合物。

所述新型的涂层能够通过反向散射大量入射电子（否则，这些电子会引起选色电极的局部热膨胀而产生色差）而把选色电极的局部加热（尤其在对应于显示屏的高亮度部分的地方）减至最低程度。该涂层还具有提供有效的辐射热转移的表面，并且，比先前的涂层更具成本效益，因为，可以用喷涂的方法来涂敷该涂层。

附图中：

图1是实施本发明的阴极射线管CRT的局部轴向剖面的平面图。

图2是图1中所示CRT的选色电极的一部分的剖面图。

图1示出矩形彩色阴极射线管10，例如，彩色电视显象管或显示管，该管具有包含矩形荧光屏面板12和与矩形玻锥16相连接的管颈14的真空玻壳11。面板12包括观看面板18和周围凸缘或侧壁20，该凸缘经由熔接焊缝21密封于玻锥16上。镶嵌式三色荧光屏22位于面板18的内表面上。该荧光屏最好是条形屏，其荧光条基本上垂直于高频光栅扫描线（该线垂直于图1平面）。或者，该荧光屏可以是点屏。具有附装框架25的多孔选色电极或荫罩板24以传统方式可拆卸地安装，与荧光屏22保持预定的间隔。如图1中用虚线示意地表示的，电子枪26安装在管颈14内的中央位置，用于产生至少一束电子束（最好是三束电子束）28，并导引电子束穿过荫罩板24，射向荧光屏22。一种传统型电子枪是一字排列式双电位电子枪，具有四个栅极，如1986年10月28日授予莫瑞尔（Morrell）等人的美国专利4，620，133中所述。

图1的管子预定使用外磁偏转系统，诸如位于玻锥和管颈接合区的偏转系统30。当受到激励时，偏转系统30使三束电子束28受到磁场的作用而在水平和垂直方向上扫描，从而，在荧光屏22上形成矩形光栅。偏转的起始平面（零偏转处）用图1中的线P-P表示，位于偏转系统30的中央附近。

如图2中所示，荫罩板24的正面或0面32朝向电子枪26，反面或R面34朝向荧光屏22，并且，有大量孔眼36穿过该板。新型的散热及电子反射涂层38覆盖荫罩板24的O面32。该涂层包括从氧化铋-硅酸钾和钨-硅酸钾-类化合物中选定的化合物。

实施例1

将荫罩板24及其框架25从面板12中取出，为避免涂层38淀积在框架25上而将该框架遮蔽。将荫罩板和框架安装在有排气设备的喷涂室（未示出）的固定件（也未示出）上。荫罩板的O面32朝向喷枪（未示出）。氧化铋-硅酸钾涂层混合物由以下成分混合而成：

三氧化二铋（Ba₂O₃）16.84重量百分数（pbw），该产品由J·T。Baker，Inc·Phillipsburg，NJ销售，

硅酸钾（KASIL 88）3.16重量百分数（pbw），该产品由PQ Corporation，Valley Forge，PA，销售，

分散剂（MARASPERSE CBOS-3）0.2重量百分数（pbw），该产品由Reed Lignin Co·，Rothschild WI销售，

去离子水79.8百分数（pbw）。

该混合物中，三氧化二铋与硅酸钾的克分子比率为6∶1，将该混合物置于球磨机或相当的设备中研磨6小时，然后，装入喷涂容器（未示出）内，该容器可连续搅拌该混合物使其回流而保持悬浮液中的高固体粒子密度。以24帧每帧6道次的方式进行喷涂。每喷涂6帧之后将固定件旋转90°。喷枪的流率调整到每分钟50毫升，雾化压力设定为50磅/平方英寸（psi）（大约3.45×10⁵Pa），喷枪安装在距离荫罩板24大约16英寸（40.6cm）处，最后的涂层厚度约5微米。利用该新型的三氧化二铋-硅酸钾涂层制成的CRT，荫罩板的整体拱起和局部隆起变形均见减小。

在具有用上述方式制成的荫罩板的26V110°COTY（阴极射线管与偏转系统最佳组合）阴极射线管上进行试验，结果表明：整体拱起减小了23%，而在受电子束撞击的4.5平方英寸（10.4cm×10.4cm）区域的局部隆起变形减小了22%。

实施例2

用下述成分混合配制另一种钨-硅酸钾涂层混合物：

钨粉16.92重量百分数（pbw），该产品由Fisher Scientific Co·，Pittsburgh，PA，销售，

硅酸钾3.03重量百分数（pbw），（KASIL 88），由PQ Corporation，Valley Forge，PA销售，

分散剂（MARASPERSE CBOS-3）0.2重量百分数，由Reed Lignin Co·Rothschild，WI，销售

去离子水79.8重量百分数。

该混合物中，钨与硅酸钾的克分子比为16∶1，将其按实施例1中所述方式研磨和喷涂，从而，得到具有5微米厚度的钨-硅酸钾涂层。在26V110°COTY阴极射线管样品上进行试验，结果表明：整体拱起减小了21%，而在4.5平方英寸（10.4cm×10.4cm）区域内的局部隆起变形减小了32%。

使用硅酸钾作为接合剂提高了涂层化合物的粘附性。此外，硅酸钾所提供的氧化铋和钨的原子重量浓度，皆比先有技术方法以其他方式所能提供的高。含有硅酸钾的涂层，其表面轮廓不规则而增加了消气剂淀积和辐射热转移的表面积。使人惊异的是，硅酸钾接合剂并无使荫罩板孔眼阻塞的倾向，因为，在喷涂以及随后管子处理过程的加热之后，该接合剂有从孔眼的边缘“回缩”的倾向。

Claims

1、一种包括抽成真空的玻壳的彩色阴极射线管，该玻壳中装有：用于至少产生一束电子束的装置、荧光屏以及配置在荧光屏附近的选色电极，该选色电极在其面向所述电子束产生装置的表面上有散热及电子反射涂层，该管子的特征在于：所述涂层包括从氧化铋一硅酸钾和钨一硅酸钾一类化合物中选定的化合物。

2、如权利要求1中所述的阴极射线管，其特征在于：所述涂层的厚度约为5微米。

3、一种制造彩色阴极射线管的选色电极的散热与电子反射涂层的方法，该阴极射线管具有抽成真空的玻壳，玻壳中设有电子产生装置以及在所述玻壳的一部分上的、靠近所述选色电极的荧光屏，所述涂层位于所述选色电极面向所述电子束产生装置的表面上，该方法的特征在于包括以下步骤：

（a）形成选自氧化铋-硅酸钾和钨-硅酸钾一类化合物之中的化合物的水悬浮液，以及

（b）在所述选色电极（24）的所述表面（32）上喷涂多层所述化合物，以构成所述涂层（38）。

4、如权利要求3中的方法，其特征在于在步骤（b）之后还包括以下步骤：使所述选色电极（24）旋转90°并重复步骤（b）。

5、如权利要求4中的方法，其特征在于：重复将选色电极（24）旋转90°及随后在所述表面（32）上喷涂多层所述化合物的步骤顺序，直至所述选色电极回到其原来的位置为止。