CN1147904C - 阴极射线管及其荧光层的制造方法 - Google Patents

阴极射线管及其荧光层的制造方法

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Abstract

制造阴极射线管(CRT)的荧光层的方法和采用这种荧光层的CRT。在具有面板(阴极射线照射此面板的内表面)以及在面板内表面上形成的第一、第二和第三颜色的荧光层的CRT中，第一颜色的滤光层形成在内表面与第一颜色的荧光层之间，第二和第三颜色的荧光层分别包含涂敷颜料的第二和第三颜色的荧光粉。因此，不必形成保护性树脂层，所需工艺步骤数量少于形成红色、绿色和蓝色滤光层的情况，简化了工艺，降低了成本。此外，采用这种荧光层的CRT的亮度和对比度特性增强了。

Description

阴极射线管及其荧光层的制造方法
本发明涉及一种阴极射线管(CRT)，更具体地讲是涉及一种制造荧光层的简化方法以及一种具有增强的亮度和对比度特性的CRT，该CRT采用由该方法制造的荧光层。
随着社会高度工业化，对于作为能够提供高亮度和高清晰度的显示器的CRT的需要增大了。为了满足这种需要，已经对提高电子束的照明强度和降低外部光的反射性进行了研究。
根据常规的彩色CRT，吸收外部光的黑底按照预定的间隔布置在彩色CRT的面板的内表面上，荧光层被设置在黑底之间，通过与电子束碰撞，荧光层发射各种颜色的光。
作为避免荧光层的反射性影响降低外部光的反射性和提高对比度和亮度的方法，在美国专利USP5476737和5179318中公开了在荧光粉的表面上涂敷颜料的方法或者在面板和荧光层之间形成红色、绿色和蓝色滤光层的方法。
然而，这种在荧光粉的表面上附着微细颜料的方法不能明显地改善对比度和亮度特性，即使CRT的制造工艺是简单的。此外，在曝光过程中荧光粉的薄膜强度降低了。
同时，尽管提供了增强的对比度和亮度特性，但形成滤光层的方法是很复杂的并且增加了制造成本。
为解决上述问题，本发明的一个目的是要提供一种用于制造阴极射线管(CRT)的荧光层的简单方法。
本发明的另一个目的是要提供一种具有增强的亮度和对比度特性的CRT，该CRT采用由上述的简单方法制造的荧光层。
为实现第一个目的，提供了一种用于制造阴极射线管(CRT)的荧光层的方法，包括以下步骤：按顺序在面板的内表面上淀积基底溶液和第一颜色的滤光层溶液、对所形成的结构进行干燥和随后的曝光，以形成第一颜色的滤光层；按顺序在所形成的带有第一颜色的滤光层的结构上淀积包含第一颜色的荧光粉的混合物、对所形成的结构进行干燥、曝光和随后的显影，以形成第一颜色的荧光层；按顺序在所形成的带有第一颜色的荧光层的结构上淀积涂敷颜料(Pigmented)的第二颜色的荧光粉、对所形成的结构进行干燥、曝光和随后的显影，以形成第二颜色的荧光层；以及按顺序在所形成的带有第二颜色的荧光层的结构上淀积涂敷颜料的第三颜色的荧光粉、对所形成的结构进行干燥、曝光和显影，以形成第三颜色的荧光层。
为实现第二个目的，提供了一种阴极射线管(CRT)，它包括：一个具有内表面的面板，阴极射线照射至此内表面上；和在面板的内表面上形成的第一、第二和第三颜色的荧光层，其中，一个第一颜色的滤光层形成在内表面与第一颜色的荧光层之间，第二和第三颜色的荧光层分别包含涂敷颜料的第二和第三颜色的荧光粉。
通过参照附图对本发明的一个优选实施例所做的详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更为清楚，附图中：
图1是显示阴极射线管(CRT)的荧光层的结构的剖视图。
在根据本发明的制造阴极射线管(CRT)的荧光层的方法中，第一颜色的荧光层形成于在先已形成的第一颜色的滤光层上，第二和第三颜色的荧光层由涂敷颜料的荧光粉形成。第一滤光层优选蓝色滤光层。
蓝色滤光层被优选为第一颜色的滤光层的原因是：影响对比度的主波长为蓝色波长范围。因此，同时采用蓝色滤光层和不附着颜料的裸的(bare)荧光粉，将使得荧光粉发射的光的亮度的降低以及外部光反射的光量达到最小程度，由此提高了对比度。蓝色滤光层最好具有95％或更高的透光系数。由于在滤光层上使用裸的荧光粉，在CRT制造过程中，在回收(recovery)荧光粉时荧光粉的附聚作用显著减弱，从而大大地提高了荧光粉的回收效率。
涂敷颜料的荧光粉最好用于形成绿色和红色的荧光层，它们将抑制反射光并为消(无)色色调提供良好的平衡表观(appearance)。
涂敷颜料的荧光粉优选具有0.1-0.5μm的颗粒尺寸，并且更优选约为0.25μm。另外，涂敷颜料的荧光粉包括微细涂敷红色颜料的红色荧光粉或细的涂敷绿色颜料的绿色荧光粉。这里，红色和绿色颜料不局限于一种特定的颜料。不过，优选Fe2O3的无机颜料作为红色颜料，优选Co的无机颜料作为绿色颜料。
下面将参照图1描述根据本发明的制造荧光层的方法。
一种用于形成一个底层的基底(base)溶液和第一颜色的滤光层溶液混合，混合物被淀积在CRT的面板11的内表面上。随后，所得到的结构被干燥，并且其预定的区域被曝光，以选择性地在要形成第一颜色的荧光层的位置处形成第一颜色的滤光层14a。
基底溶液包括0.1-5wt(重量)％的粘合剂、0.1-2.5wt％的光敏剂、0.1-1.0wt％的表面活性剂以及作为余量的溶剂，这些百分含量是根据基底溶液的总重量计量的。第一颜色的滤光层溶液包括5.0-15wt％的颜料、0.1-5wt％的粘合剂、0.1-4.5wt％的光敏剂、0.1-1.0wt％的表面活性剂以及作为余量的溶剂，这些百分含量是根据第一颜色的滤光层溶液(的总重量)计量的。这里，聚乙烯醇用作粘合剂，重铬酸盐用作光敏剂，纯水用作溶剂。
随后，第一颜色的荧光粉被淀积在所得到的带有第一颜色的滤光层14a的结构上，并且此后被干燥。另外，干燥后的结构被曝光和显影，从而形成第一颜色的荧光层13a。在图1中，参考数字12表示黑底。
然后，带有第二颜色的颜料的第二颜色的荧光粉被淀积在第一颜色的荧光层13a上，并且此后被干燥。另外，所得到的结构被曝光和随后显影，从而形成第二颜色的荧光层13b。
带有第三颜色的颜料的第三颜色的荧光粉被淀积在所得到的带有第二颜色的荧光层13b的结构上，并且被干燥。随后，干燥的结构被曝光和显影，从而形成第三颜色的荧光层13c。
第一颜色的滤光层最好是蓝色(B)滤光层，它能够比绿色和红色滤光层更有效地防止反射性和亮度的降低。带有第二颜色的颜料的第二颜色的荧光粉和带有第三颜色的颜料的第三颜色的荧光粉最好具有绿色和红色，它们能够良好地抑制反射光和校正表观。
例1
用作蓝色颜料的钴(Co)蓝、Pluronic L-92(BASF公司)、重铬酸钠和用作粘合剂的聚乙烯醇被混合，以制备蓝色滤光层溶液。
蓝色滤光层溶液被淀积在CRT的面板的内表面上并且随后被干燥。此后，所形成的结构的预定区域被曝光，从而形成蓝色滤光层。
随后，用作蓝色荧光粉的ZnS:Ag，Al被淀积在所形成的结构上，并经干燥、曝光和随后的显影而形成蓝色荧光层。
此后，用作涂敷深红颜料着色的红色荧光粉的Y2O2S:Eu(其中附着的红色颜料为Fe2O3的无机颜料(Dainichi seika，颗粒尺寸：0.25μm))被淀积在蓝色荧光层上，并经干燥、曝光和显影而形成红色荧光层。
然后，用作深绿颜料着色的绿色荧光粉的ZnS:Cu，Al(其中附着的绿色颜料为Green(绿)3320(Dainichi seika，颗粒尺寸：0.2μm))被淀积在蓝色荧光层上，并经干燥、曝光和显影而形成绿色荧光层。
比较例1
用作带有细的红色颜料的红色荧光粉的Y2O2S:Eu、用作带有细的绿色颜料的绿色荧光粉的ZnS:Cu，Al以及用作蓝色荧光粉的ZnS:Ag，Al被各自与水、聚乙烯醇、重铬酸钠和PES混合，随后被搅拌约5小时，以制备红色、绿色和蓝色荧光粉淤浆。
绿色荧光粉淤浆被淀积在CRT的面板上，并且被曝光和显影，从而形成绿色荧光层图形。
分别采用蓝色和红色荧光粉淤浆替代绿色荧光粉淤浆，重复以上工艺，从而形成蓝色和红色荧光层图形。
比较例2
通过一种普通的方法形成绿色、蓝色和红色荧光层，该方法中绿色、蓝色和红色滤光层全部形成。
即，绿色滤光层溶液被旋转涂敷在CRT的面板上，经干燥、曝光和随后的显影而形成绿色滤光层。此后，包含绿色荧光粉的混合物被旋转涂敷在所形成的结构上，并且经干燥、曝光和随后的显影而形成绿色的微滤光(micro filter)荧光层。然后，在绿色荧光层上形成一个保护树脂层。
采用蓝色滤光层溶液加蓝色荧光粉以及红色滤光层溶液加红色荧光粉替代绿色滤光层溶液加绿色荧光粉，重复以上的工艺，从而依次形成蓝色和绿色微滤光荧光层。
比较例3
用作涂敷颜料的红色荧光粉的Y2O2S:Eu、用作涂敷颜料的绿色荧光粉的ZnS:Cu，Al以及用作涂敷颜料的蓝色荧光粉的ZnS:Ag，Al各自带有约1μm的细颜料，它们被用于按照一种普通方法形成红色、绿色和蓝色荧光层。
然后，对由例1和比较例1-3制造的各CRT的面板进行了测量，测量了亮度、彩色再现范围和对比度特性以及其它制造特性。测量结果显示在表1中。这里，彩色再现范围是指采用色度计(MC-100，Minolta公司)测量的彩色坐标所形成的区域。
                            表1
项目 例1  比较例1  比较例2  比较例3
亮度 117  107  125-130  100
彩色再现范围 104  103  105  100
对比度 98  97  99  100
工艺步骤数量 38  34  46a/58b  34
备注  形成红色荧光层有困难  工艺步骤数量显著增加
注：a表示当滤光层和荧光层同时被曝光时所需的工艺步骤数量，b表示当滤光层和荧光层分别被曝光时所需的工艺步骤数量。
正如从表1中可以理解的，与比较例1和3相比，具有例1的荧光层的CRT显示出良好的亮度和对比度特性以及宽的彩色再现范围。
尽管在比较例2中制造的CRT的亮度和对比度特性是最好的，并且其彩色再现范围也是最宽的，但是比较例2需要大量的工艺步骤，因此其制造复杂，制造成本增加。
然而，在例1中，仅仅增加了为制备蓝色滤光层而设的蓝色滤光层溶液的淀积、干燥、曝光和显影步骤，因此与比较例2相比，所需的工艺步骤数量显著减少。另外，在比较例2中，为了防止各滤光层浸入不同颜色的荧光粉淤浆中形成了保护树脂层。然而，这种保护层在本发明中不是必需的。
如上所述，在根据本发明的制造荧光层的方法中，形成保护树脂层的工艺不是必需的，并且与形成红色、绿色和蓝色滤光层的情况相比减少了所需的工艺步骤数量，整个制造工艺得以简化，由此降低了制造成本。此外，采用由这种方法制造的荧光层的CRT的亮度和对比度特性增强了。

Claims (8)

1.一种用于制造阴极射线管的荧光层的方法，包括以下步骤：
按顺序在面板的内表面上淀积基底溶液和第一颜色的滤光层溶液、对所形成的结构进行干燥和随后进行曝光，以形成第一颜色的滤光层；
按顺序在所形成的带有第一颜色的滤光层的结构上淀积包含第一颜色的荧光粉的混合物、对所形成的结构进行干燥、曝光和随后进行显影，以形成第一颜色的荧光层；
按顺序在所形成的带有第一颜色的荧光层的结构上淀积涂敷颜料的第二颜色的荧光粉、对所形成的结构进行干燥、曝光和随后进行显影，以形成第二颜色的荧光层；以及
按顺序在所形成的带有第二颜色的荧光层的结构上淀积涂敷颜料的第三颜色的荧光粉、对所形成的结构进行干燥、曝光和显影，以形成第三颜色的荧光层。
2.根据权利要求1的方法，其中，第一颜色的滤光层为蓝色滤光层，涂敷颜料的第二颜色和第三颜色的荧光粉分别为红色和绿色的荧光粉。
3.根据权利要求1的方法，其中，第一颜色的荧光粉为裸的荧光粉。
4.根据权利要求1的方法，其中，附着至第二和第三颜色的荧光粉的颜料具有0.1-0.5μm的直径。
5.一种阴极射线管，它包括：
一个具有内表面的面板，阴极射线照射至此内表面上；和
在面板的内表面上形成的第一、第二和第三颜色的荧光层，
其中，一个第一颜色的滤光层形成在内表面与第一颜色的荧光层之间，第二和第三颜色的荧光层分别包含涂敷颜料的第二和第三颜色的荧光粉。
6.根据权利要求5的阴极射线管，其中，滤光层为蓝色滤光层，涂敷颜料的第二和第三颜色的荧光粉分别为红色和绿色的荧光粉。
7.根据权利要求5的阴极射线管，其中，附着至第二和第三颜色的荧光粉的颜料具有0.1-0.5μm的直径。
8.根据权利要求5的阴极射线管，其中，第一颜色的荧光层包含裸的荧光粉。
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