CN1169180C - 阴极射线管的黑色矩阵的制造方法 - Google Patents

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Abstract

通过在其上提供感光器(72)，对所述感光器静电充电，达到大体均匀的电荷电平，和通过所述选色极(24)中的开口(33)，使所述感光器对光曝光，使感光器的被更强照射的区域有选择地放电，而基本上不使被较弱照射的区域放电，在阴极射线管(10)的面板屏盘(12)内表面上形成其中有开口的光吸收矩阵(23)。感光器具有包括光刻胶层(56)、导电层(62)和光电导层(66)的多层。选色极中的开口尺寸实质上大于所获得的矩阵(23)中的开口尺寸。使感光器与液体调色剂接触，液体调色剂具有在感光器的被较弱照射的区域上形成调色剂线(84)的被充电的颜料颗粒。使感光器对UV辐射曝光，有选择地改变光刻胶层的溶解度，使其成为较高和较低溶解度的区域。使感光器连续显影，部分露出屏盘内表面，同时完整保留较低溶解度的区域。接着，用干燥后形成矩阵的矩阵悬浮液涂敷屏盘内表面和较低溶解度的区域。去除较低溶解度的区域和其上的光吸收矩阵，从而在光吸收矩阵中形成其宽度小于选色极开口宽度的多个开口。

Description

阴极射线管的黑色矩阵的制造方法
技术领域
本发明涉及阴极射线管(CRT)的光吸收矩阵的制造方法，特别涉及利用选色极制备矩阵的方法，该选色极开口的宽度实质上大于所获得的矩阵开口的宽度。
背景技术
图1表示荫罩2和其上具有荧光屏组件22的常规CRT荧光屏表面的观看面板18。荫罩2包括多个缝隙或矩形开口4，图中仅示出其中的一个。荧光屏组件22包括具有矩形开口的光吸收矩阵23，在所述开口中分别设置发蓝、绿和红光的荧光线Pb、Pg和Pr。在三色发光荧光体和矩阵线或隔离带之间包括其宽度或荧光屏节距T约为0.84mm(33密耳)的三元组。对于发红光和发蓝光的荧光线之间的隔离带，称其为RB；对于发红光和发绿光的荧光线之间的隔离带，称其为RG；对于发蓝光和发绿光的荧光线之间的隔离带，称其为BG。对于常规荫罩2来说，罩开口4的宽度a不大于三元组宽度T的三分之一。在对角尺寸为51cm(20英寸)的CRT中，荫罩开口4的宽度a大约为0.23mm(9密耳)数量级，在矩阵中形成的开口宽度c约为0.18mm(7密耳)。在相邻荧光线之间的矩阵23的隔离带宽度d约为0.1mm(4密耳)。优选地，用1971年1月26日授予给Mayaud的美国专利3558310所披露的工艺，在观看面板18上形成矩阵23。简要地说，在观看面板18的内表面上配置其溶解度因光而改变的适当光刻胶膜。如图2中所示意表示的，通过荫罩2中的开口4，使光刻胶膜对来自常规三合一曝光台的紫外光曝光。利用原位放置的荫罩2，由各光源对光刻胶膜继续和同样地进行曝光(例如，6曝光单元(wgt)的各个)。荫罩开口4有周期性的节距Dm，罩与荧光屏间隔的设计值为Q＝Q0。期望来自三个光源R、G和B的光路模仿来自CRT三个电子枪的电子束路径。因此，光源R、G和B在枪-偏转系统的有效偏转中心与荧光屏间隔距离L，并且光源R、G和B横向间隔与偏转面中电子束中心之间的距离相同的距离s。“G”源位于荧光屏与罩的对称轴上。
在完成矩阵曝光工艺之后，通过用水冲洗曝光后的膜，去除具有较高溶解度的光刻胶膜的区域，从而暴露面板的裸露区域。接着，用现有技术中已知的干燥时可粘附于面板曝露区域的黑色矩阵浆料涂敷面板屏盘的内表面。最后，去除覆盖在留下的膜区域上的矩阵材料以及留下的膜区域，在先前的面板屏盘的曝露区域上保留矩阵隔离带。图2中用b、g和r表示的荧光屏表面上的位置是投影的缝隙图像的中心。矩阵隔离带是在最少曝光的区域中，在缝隙图像之间的中间。由曝光的几何图形，由下列式(1)给出根据从单个光源投影的缝隙图像，在荧光屏上三元组节距的设计值T：
T＝(L/(L-Q0))×Dm                (1)
对于荧光屏上从g到b的距离和从r到g的距离，为了获得T/3的要求值，必须满足下列条件：
s＝LDm/3Q0                       (2)
其中，“s”是曝光台中光源之间的横向间隔，如图2所示。
返回到图1，将荫罩开口的宽度a与矩阵开口的宽度c之差称为“印刷减小(print down)”。因此，在罩开口宽度为0.23mm和矩阵开口宽度为0.18mm的常规荫罩型CRT中，典型的“印刷减小”约为0.05mm(2密耳)。荫罩型CRT的缺点是：在荧光屏中心，荫罩截获几乎18-22％的电子束电流；亦即，认为荫罩仅有约18-22％的透射率。因而荫罩2中开口4的面积约为荫罩面积的18-22％。因没有与荫罩2相关的聚焦场，因而用电子束激励荧光屏组件22的相应部分。
为了增加选色极的透射率而不增加荧光屏的被激励部分的尺寸，要求一种后偏转聚焦选色结构。这种结构的聚焦特性可利用较大的开孔，与常规荫罩所获得的透射率相比，可获得更大的电子束透射率。一种这样的结构，即单轴张力聚焦罩，披露于1997年7月8日授予给R.W.Nosker等人的美国专利5646478。使用这种后偏转选色极例如张力聚焦罩的缺点是不能利用形成矩阵的常规方法，因现有方法仅提供约0.05mm(2密耳)的“印刷减小”。对于美国专利5646478的张力聚焦罩，荧光屏组件的三元组周期或节距T与具有常规荫罩的CRT的相同，因而矩阵开口的宽度约为0.18mm。可是，如后所述的，对于张力聚焦罩型CRT，要求约0.37mm(14.5密耳)的“印刷减小”。用上述常规矩阵工艺方法不能实现这样的大“印刷减小”。此外，具有例如50％的罩透射率的张力聚焦罩型CRT，采用例如以上引证的Mayaud所教导的常规三合一曝光台工艺方法形成的任何矩阵开口图形都将导致电子束的误着屏，即电子束轰击在发蓝和红光的荧光体上，和因“Q”间隔误差引起的三个一组内(intratrio)开口的非均匀性。“Q”间隔误差，即因面板厚度或曲率与理想(bogie)尺寸的偏差引起的聚焦罩到荧光屏间隔的改变，典型为±5％的数量级。因此，需要一种能够利用非常大的“印刷减小”来制造矩阵的新方法。
注册日期为1997年5月14日的GB-A-2307094披露了一种制备矩阵的方法，包括在彩色CRT屏盘内表面上涂敷导电层、在导电层上涂敷光电导层、在光电导层上建立静电荷、露出光电导层的被选择区域、和显影该露出的屏盘。按照一种观点，通过干电子照相法可非优选地显影，其中认为通过照射来自IR灯的红外线，将黑色矩阵固定于屏盘上。按照另一个观点，通过使用光吸收材料溶液的湿电子照相方法可优选地显影，其中在显影后的屏盘上的残留溶液被去除，光吸收材料被固定到屏盘上。可是，所述方法不能使矩阵具有非常大的“印刷减小”能力。
发明内容
本发明涉及在阴极射线管的面板屏盘内表面上形成其上有多个开口的光吸收矩阵的制造方法。在屏盘内表面上形成感光器(photoreceptor)，感光器具有包括光刻胶层、导电层和光电导层的多层，和对感光器静电充电，达到大体均匀的电荷电平。然后，将其开口尺寸实质上大于光吸收矩阵中的相应开口尺寸的选色极插入屏盘中。通过选色极中的开口使感光器对光曝光，使感光器的被更强照射的区域有选择地放电，而基本上不使被较弱照射的区域放电和基本上不照射下面的光刻胶。在曝光步骤之后，从屏盘取出选色极，使感光器与适当的液体调色剂接触，形成调色剂线。液体调色剂包括颜料颗粒，颜料颗粒带有极性与感光器的被较弱照射区域上的电荷相反的电荷。将选色极再插入屏盘中，使感光器对UV辐射曝光，有选择地改变光刻胶层的溶解度，从而产生在调色剂线下面的较高溶解度区域和在调色剂线之间的较低溶解度区域。使感光器连续显影，去除较高溶解度的区域和部分露出屏盘的内表面，同时完整保留较低溶解度的区域。接着，用矩阵悬浮液涂敷屏盘内表面的露出部分和较低溶解度的区域和进行干燥，形成矩阵。使其与溶剂接触进行显影，去除较低溶解度的区域和其上的光吸收矩阵，而不从屏盘内表面的露出部分去除光吸收矩阵。
附图说明
图1是CRT的常规荫罩和荧光屏的一部分的放大剖面图，展示“印刷减小”；
图2示意性表示结合荫罩使用的常规三合一曝光台的曝光过程；
图3是按照本发明制备的彩色CRT的局部轴向剖切的平面图；
图4是图3的CRT的张力聚焦罩和荧光屏的一部分的放大剖面图；
图5是用于图3的CRT中的张力聚焦罩和框架的平面图；
图6A是本发明的制造工艺流程图的部分框图；
图6B是本发明的制造工艺流程图的部分框图，它和图6A一起形成制造工艺的完整框图；
图7是在矩阵制造工艺中连续步骤期间其上形成有多层的观看面板一部分的放大剖面图；
图8示意性表示如表中第4栏的项所述的曝光过程；
图9示意性表示如表中第6栏的项所述的曝光过程；和
图10示意性表示如表中第8栏的项所述的曝光过程。
具体实施方式
图3表示具有玻璃外壳11的阴极射线管10，外壳11包括矩形屏盘12和通过矩形锥体15连接的管颈14。锥体具有从阳极钮16到颈部14的内导电涂层(未示出)。屏盘12包括柱面观看面板18和用玻璃熔料17密封到锥体15的周边凸缘或侧壁20。三色荧光屏22装在面板18内表面上。荧光屏22为线状屏，具有按三元组排列的发红、绿和蓝光的荧光体，如图4所示，各三元组包括由光吸收矩阵23的不透明线分开的各三色荧光线Pr、Pg和Pb。例如张力聚焦罩24之类的柱面多孔选色极按相对于荧光屏22的预定间隔可拆卸地安装在屏盘12内。图3中用虚线示意性表示的电子枪26对中地安装在颈部14内，以产生和引导三束一字形电子束(也未示出)沿会聚通路穿过张力聚焦罩24到达荧光屏22。电子枪是常规的，可以是任何适合的现有技术中的已知枪。
CRT 10设计成带有在锥体与颈部接合处附近的外磁偏转系统，例如偏转系统30。当被激励时，偏转系统30使三束电子束受到磁场作用，使电子束在荧光屏22上扫描水平和垂直矩形光栅。如现有技术中所知的那样，铝层(未示出)覆盖在荧光屏22上，提供与其的电接触和反射表面，以将荧光屏发射的光通过观看面板18导向外部。如图5所示，优选地，由厚约0.05mm(2密耳)的低碳钢矩形薄板形成张力聚焦罩24，张力聚焦罩24包括两条长边和两条短边。张力聚焦罩的两条长边平行于罩的中心长轴X，两条短边平行于罩的中心短轴Y。参照图4和5，张力聚焦罩24包括有孔部分，有孔部分包含与罩的短轴Y平行且被缝隙33分开的第一细长股线32。在另一个结构中，定义为第一股线32和相邻缝隙33的横向尺寸的罩节距Dm为0.85mm(33.5密耳)。如图4所示，各第一股线32的横向尺寸或宽度w约为0.39mm(15.5密耳)，各缝隙33的宽度a′约为0.46mm(18密耳)。缝隙33从张力聚焦罩的一条长边附近延伸到其另一条长边附近。多条第二股线34与第一股线32大体平行地设置并与其间隙绝缘体36，各第二股线34的直径约为0.025mm(1密耳)。如图5所示，框架38包括四个主要部件：两个扭转部件40、41；和两个侧边部分42、43。两个扭转部件40、41平行于长轴X，并且相互平行。张力聚焦罩24的长边焊接在对张力聚焦罩24提供所需张力的两个扭转部件40和41之间。再见图4，形成于观看面板18上的荧光屏22包括具有矩形开口的光吸收矩阵23，在矩形开口中设置发彩色光的荧光线。相应的矩阵开口的宽度c约为0.25mm(6.1密耳)。各矩阵线的宽度d约为0.15mm(5.8密耳)，各荧光体三元组的宽度或荧光屏节距T约为0.91mm(35.8密耳)。对于本实施例，张力聚焦罩24放置于距面板屏盘12内表面中心的距离Q(以下称为Q间隔)约为15.24mm(600密耳)处。在CRT 10工作期间，在阳极电压为30kV时，第一股线32与第二股线34之间的电压差约为800V。
可改变张力聚焦罩24的节距Dm。例如，在第二结构中，罩节距为0.68mm(25.6密耳)，第一股线宽度为0.3mm(11.8密耳)，相应的荧光屏节距T为0.68mm(26.78密耳)。各矩阵开口的宽度c约为0.11mm(4.5密耳)，各矩阵线的宽度d约为0.11mm(4.5密耳)。对于这种张力聚焦罩24结构，中心Q间隔为11.56mm(455密耳)，在阳极电压为30kV时，第一股线32与第二股线34之间的电压差约为750V。
在第三结构中，罩节距Dm为0.41mm(16.1密耳)，第一股线宽度为0.2mm(7.8密耳)，相应的荧光屏节距T为0.42mm(16.5密耳)。各矩阵开口的宽度c约为0.051mm(2密耳)，各矩阵线的宽度d约为0.089mm(3.5密耳)。对于这种张力聚焦罩24结构，中心Q间隔为7.4mm(291.5密耳)，在阳极电压为30kV时，第一股线32与第二股线34之间的电压差约为650V。
下面说明制造矩阵23的方法，在本实施例中，采用罩节距Dm为0.68mm的张力聚焦罩24作为照相掩模。首先，清洗屏盘12，如图6的步骤50所示，用苛性碱溶液清洗，在水中漂洗，用缓冲氢氟酸腐蚀，再次用水漂洗，如现有技术那样。如步骤52所示，用聚乙烯醇(PVA)溶液涂敷屏盘12观看面板18的内表面，然后进行干燥，形成预涂层54，如图7所示。因在不同的制造商之间，玻璃面板屏盘12的化学成分可能稍有改变，因而预涂层54对于随后的材料淀积提供均匀的表面条件。预涂层54的厚度相当于单层。如步骤58所示，在预涂层54上涂敷负性光刻胶溶液，然后进行干燥，形成光刻胶层56。光刻胶溶液包括1.08wt.％的PVA；1.08wt.％的PVP；0.6wt.％的感光剂，例如从Faimount Chemical Co.，Inc.，Newark，NJ购买的Diazo Resin#8；0.02wt.％的表面活性剂，例如从Union Carbide，Danbury，CT购买的TritonX100；和余量的去离子(DI)水。光刻胶层56的厚度约为1±0.2μm。然后，如步骤60所示，将有机传导溶液涂敷在光刻胶层56上和进行干燥，形成有机传导(OC)层62。OC层62的厚度约为1±0.2μm。OC溶液包括约0.62wt.％的PVP；5.84wt.％的MS-905，可从BASF，Parsippany，NJ.购买；和余量的甲醇。下面，步骤64所示，提供有机光电导溶液，涂敷OC层62，然后进行干燥，形成有机光电导层(OPC)层66。OPC层66的厚度约为5±1μm。OPC溶液包括约0.005wt.％的表面活性剂UL-7602，可从Union Carbide，Danbury，CT购买；约0.23wt.％的2，4，7-三硝基-9-芴酮(TNF)；约0.35wt.％的2-乙基蒽醌(EAQ)；约2.32wt.％的四苯乙烯(TPE)；约9.28wt.％的聚苯乙烯；约24.49wt.％的二甲苯；和余量的甲苯。然后，如步骤68所示，将2-乙烯吡啶(PVPy)溶液涂敷于OPC层66上并进行干燥，形成其厚度约为0.7±0.2μm的光刻胶的保护层70。以下将光刻胶层56、OC层62和OPC层66统称为感光器72。
然后，如步骤74所示，将面板屏盘放置在1996年5月21日授予给Wilbur等人的美国专利5519217中所披露的那种充电装置上，使感光器72的OPC层66静电充电为425±25V的正电压，提供大体均匀的电荷电平。如步骤76所示，将张力聚焦罩24插入面板屏盘12中并安装在包含多个光源的曝光台内。
与荫罩2各开口4的宽度小于Dm/3的常规CRT不同，采用张力聚焦罩24的CRT的开口a′的宽度在Dm/3与2Dm/3之间。如图2所示，如果采用三个光源R、G和B来投射图4的罩开口33的图像，那么在荧光屏上会产生明显的空间重叠。结果，最少曝光的区域在开口33的投影图像上对中，这将使荧光条之一最终对中。为了避免这些问题，使图2的光源位置都向左或右横向偏移距离s/2，以便光源G不再位于荧光屏与罩的对称轴上。当光源向右偏移时，罩-荧光屏轴位于被偏移的R和G光源之间的中间。同样地，如果光源向左偏移时，罩-荧光屏轴位于被偏移的G和B光源之间的中间。具有荫罩的常规CRT和采用张力聚焦罩24的CRT的用于曝光工序的光源几何结构总结为表中的第1-3项。该表表示光源位置和曝光加权(括号中)。
1 2 3 4 5 6 7 8
-5s/2  G′(2) G′(1)
-2s  R′(6) R′(2)
-3s/2  B(6) R′(2) R′(4) R′(3)
-s  B(6) B(4)
-s/2  B(6) G(6) B(4) B(6) B(5)
0  G(6) G(6) G(6)
+s/2  G(6) R(6) G(6) G(4) G(5)
+s  R(6) R(4)
+3s/2  R(6) R(4) R(2) R(3)
+2s/2  B′(6) B′(2)
+5s/2  B′(2) B′(1)
表中，第1栏表示对于常规CRT和图2的荫罩的光源位置和曝光加权。第2栏表示其光源位置左移的采用张力聚焦罩24的CRT的情况，第3栏表示其光源位置右移的相同张力聚焦罩24的情况。
用于在曝光台中设置光源位置的s值与设计值L、Dm和Q0有关。当有缺陷或不匹配的荫罩或张力聚焦罩有与预定表面形状zm(x，y)不同的变形位置时，该误差产生形式为Q＝Q0+ε的局部罩-荧光屏间隔，而L保持不变。荧光屏上的三元组节距T1变为：
T1＝LDm/[L-(Q0+ε)]                (3)
和与ε相关的三元组间隔的函数的图像中心g和b之间和图像中心r和g之间的间隔x1表示为，用下列关系表示：
x1/T1＝(Q0+ε)/3Q0                 (4)
印刷具有张力聚焦罩24的CRT的荧光屏所要求的光源横移仅影响矩阵条相对于罩开口33的基准位置。对条之间的间隔没有影响，即这样的光源偏移不改变荧光屏结构单元或它们之间的相互关系，但使它们相对于罩一起横移。因此，将式(3)和(4)的间隔公式应用于常规CRT和具有张力聚焦罩24的CRT。对于两种类型的管子，罩-荧光屏或Q间隔上±5％的误差在矩阵23的黑条或隔离带的间隔宽度上产生不能接受的非均匀。公式4对相对于给定光源位置的单个曝光图形的中心进行说明。该公式非常好地近似张力聚焦罩系统，即衍射对该公式的精确性没有什么影响。曝光图形的总和将影响三元组的集聚(grouping)或分散(degrouping)；可是，对于具有“Q”误差的张力聚焦罩系统，由公式4表示的单个曝光图形的中心并不跟随所获得的分散的集聚。例如，表中第8栏的项教导的曝光顺序产生具有短“Q”的集聚，该短“Q”比由公式4预计的“Q”值要好些，同样，有长“Q”的分散比由公式4预计的“Q”值好些。集聚指：由于短Q误差，红和蓝三元组中心朝向绿中心移动的趋势(即图2中的b、g和g、r＜T/3)。分散指：由于长Q误差，红和蓝三元组中心远离绿中心移动的趋势(即图2中的b、g和g、r＞T/3)。
参照图8，如果两个光源位置表示为B′和R′，与G光源位置间隔横向距离2s，那么利用穿过罩中三个相邻开口的光线，形成荧光屏上各b、g和r三元组中的罩开口的投影图像，而不是穿过如图2所示的相同开口。对于设计值L、Q0和Dm，荧光屏上图像之间的间隔与图2的过程的相同。对于常规CRT的这种曝光工序的实例总结为表中第4栏的项。
在存在Q间隔误差的情况下，图8的光源结构产生三元组间隔T2，T2有与公式(3)中T1相同的Q间隔相关性，但在图像中心g和b之间以及图像中心r和g之间的分数间隔x2/T2具有下列形式：
x2/T2＝(Q0-2ε)/3Q0                 (5)
由于新的光源位置，公式(5)表明对于预定Q误差来说，分数图像偏移大至公式(4)的两倍，但方向相反。
对于复合曝光过程，其中从图2结构中的各光源对荧光屏给出四个曝光单位(units)，和从图8所示的各光源位置给出两个附加的曝光单位，从B和R源位置，作为从R′和B′源位置，投射的红和蓝缝隙图像经过两次加权。此外，由与给定颜色有关的所有光源产生的复合图像，接收六个单位的与常规实践中的相同的总曝光。在有Q误差的情况下，来自加权型1和加权型2曝光的红图像和蓝图像的质心的移动，在复合曝光中彼此抵消。对于数量级为±5％或以下的足够小的Q误差，复合的红或蓝图像的对比度水平稍有减小但峰位置和曝光宽度保持相对固定，呈现可接受的小误差。
图9表示复合曝光过程，使矩阵条集聚或分散问题最小，导致小的Q间隔误差。复合曝光图形指定来自B′的两个单位、来自R的四个单位、来自G的六个单位、来自B的四个单位和来自R′的两个单位的相对曝光加权。该过程总结为表中的第5栏。
如前所述，具有张力聚焦罩24的CRT要求的光源横移仅影响矩阵条相对于罩缝隙或开口33的基准位置，而对矩阵开口均匀性没有影响。矩阵开口均匀性指在给定的三元组中矩阵开口的宽度相等的条件。结果，对于具有张力聚焦罩的CRT来说，在有Q误差的情况下，图9中五个光源阵列偏移s/2的横向距离，如表中第6栏对左移的总结那样，使集聚问题最小化。在该实例中，罩-荧光屏对称轴位于光源G和B之间的中间。或者，对于相同类型的管子，曝光图形可右移s/2的横向距离，如表中第7栏的总结那样。
加权的5个位置曝光明显地有助于补偿条与条之间的间隔误差，在具有张力聚焦罩的CRT的荧光屏制造工艺中，对于该目的来说是适当的。可是，曝光台中整个曝光方向并不是围绕荧光屏中心的法线对称的，该法线也是CRT一字形电子枪组件的对称轴。通过使在表中第6和7栏的曝光中的光源加权平分，和组合这两个过程，可获得具有这样的围绕电子枪和荧光屏轴对称的6位置复合曝光。图10中示出其结果和在表中第8栏中进行总结。
如图6的步骤78所示，采用图9或10的过程中的一个，通过张力聚焦罩24中的多个矩形开口33，在曝光台内的氙光源使感光器72的OPC层66对光曝光，有选择地使感光器72的OPC层66的被更强照射的区域放电，而完全不使被较弱照射的区域放电。因氙光源的亮度实质上低于常规汞光源的亮度，因而该曝光基本上不影响感光器72的下面的光刻胶层56。典型地，OPC层66的被更强照射的区域与被较弱照射的区域之间的曝光电压差约为50-75V。
在曝光步骤之后，如步骤80所示，从屏盘12除去张力聚焦罩24，在步骤82中使用适当的液体调色剂使OPC层66显影。该调色剂包括悬浮在绝缘液体中的充负电的颜料颗粒，例如平等型(isopar type)H或G。作为柔软喷流或通过浸没来施加调色剂。在涂敷期间，充负电的调色剂颗粒随着静电场线并沉降在覆盖OPC层66的充正电且被较弱照射的区域的保护层70上。通过例如重力流动或倾倒，从屏盘12去除多余的液体调色剂，如图7所示，使获得的调色剂线84干燥。已确认，曝光量即氙灯闪烁数直接影响调色剂线的宽度。也影响调色剂线84宽度的调色剂图形显影时间与调色剂的导电率有关，调色剂的导电率又与调色剂溶液中固体颜料的浓度有关。可从Olin Corporation，Cheshire，CT购买的优选颜料包括其浓度在0.3-2.0wt％的碳颗粒。用其导电率约为0.88微微西门子/cm(pS/cm)、荷质比约为9微库仑/克(μC/gm)和颗粒尺寸约为430nm的液体调色剂，可获得具有所需密度和不透明性的调色剂线。
如步骤86所示，将张力聚焦罩24再插入面板屏盘12中，然后安装在具有提供UV输出的汞源的曝光台内。然后，如步骤88所示，曝光台内的UV辐射源使感光器72的光刻胶层56对UV辐射曝光。UV辐射通过张力聚焦罩24中的多个矩形开口33和通过保护层70、OPC层66和OC层62，有选择地改变感光器72的光刻胶层56的溶解度。覆盖调色剂线84的光刻胶层56的非照射区域不受UV曝光的影响，保持其溶解度，而在调色剂线之间的光刻胶层的被照射区域呈现较低的溶解度。在UV曝光期间，使曝光台内的UV源振荡，防止张力聚焦罩24的第一股线32在光刻胶层56上形成图形。
为了部分露出观看面板18的内表面，连续使设置于屏盘12内表面上的调色剂线84和各层54、56、62、66和70显影。如步骤90所示，将适当量的第一溶剂注入屏盘并晃动约两分钟，去除调色剂线和保护层70。优选地，第一溶剂选自乙丙基醇(IPA)、氨基磺酸(15％)或高碘酸(10％)的水溶液构成的组。然后，将屏盘倾斜到达垂直位置，使溶剂、调色剂和保护层残留物排出。尽管在垂直位置，如果使用IPA，那么约200ml的IPA附加量将分布在屏盘内并允许将其排出，此后，擦干屏盘侧壁20，去除任何残留物和使屏盘干燥。如步骤92所示，通过淀积第二溶剂，完成OPC层66的去除，其中第二溶剂优选为400ml的按体积比为2∶1的甲苯和甲基异丁基酮(MIBK)或适当量的右旋烯的混合物。使该混合物在屏盘内晃动约几分钟，以便溶解OPC层66，然后倾斜屏盘倒出溶剂混合物和OPC残留物。如果使用右旋烯，那么在光刻胶显影之前不需要附加的处理；可是，如果使用甲苯和MIBK的混合物，那么将另外的200ml的甲苯喷射进屏盘中，同时在垂直位置排出，和擦干侧壁20，去除任何残留物。因OC层62和光刻胶层56的未曝光区域可溶于水，如步骤94所示，通过用第三溶剂例如水冲洗屏盘12的内表面，去除OC层和具有较大溶解度的光刻胶层的区域，完成光刻胶层的显影。该显影步骤露出屏盘12内表面的底面区域的部分，同时完整保留具有较低溶解度的光刻胶层56的区域。如步骤96所示，通过用上述美国专利3558310中披露的那种类型的含水石墨悬浮液涂敷屏盘12内表面的露出部分和具有较低溶解度的光刻胶层56的保留区域，形成矩阵。如步骤98所示，使该悬浮液干燥，形成光吸收矩阵23，和在步骤100中进行显影，通过在矩阵上淀积例如含水的高碘酸或其等效物之类的第四溶剂，以软化和膨胀底层的具有较低溶解度的光刻胶层56的保留区域。然后用水冲洗矩阵，去除松软、低溶解度的光刻胶层的保留区域和其上的矩阵，形成其中的开口，但保留附着于屏盘12内表面露出部分上的矩阵线或隔离带。
下面，为了形成荧光屏，采用美国专利4721767中所述的EPS工艺，准备面板屏盘。
尽管作为分开的层描述了光刻胶层56和OC层62，但提供具有光刻胶和导电性能的单层也在本发明的范围内。此外，本发明重点在于将适当的充电颜料显影在感光器的被更强照射的区域上。

Claims (14)

1.一种在阴极射线管(10)的面板屏盘(12)内表面上的其中形成有多个开口的光吸收矩阵(23)的制造方法，包括下列步骤：
a)在所述面板屏盘(12)的内表面上形成感光器(72)，感光器(72)具有包括光刻胶层(56)、导电层(62)和光电导层(66)的多层；
b)对所述感光器静电充电，达到均匀的电荷电平；
c)将选色极插入所述屏盘，所述选色极具有多个开口(33)，所述开口(33)的尺寸大于所述光吸收矩阵中的所述开口的相应尺寸；
d)通过所述选色极中的所述多个开口，使所述感光器对光曝光，从而使所述感光器的被更强照射的区域有选择地放电，而基本上不使被较弱照射的区域放电；
e)从所述屏盘取出所述选色极；
f)使所述感光器与适当的液体调色剂接触，形成多条调色剂线(84)，所述调色剂包括颜料颗粒，颜料颗粒带有其极性与所述感光器的被较弱照射区域上的电荷相反的电荷；
g)将所述选色极再插入所述屏盘中；
h)使所述感光器对光再次曝光，有选择地改变所述感光器的所述光刻胶层的溶解度，从而在所述光刻胶层中产生在所述调色剂线位置下的较高溶解度的区域和在所述调色剂线之间的较低溶解度的区域；
i)使所述感光器连续显影，部分露出所述屏盘的所述内表面，同时保留较低溶解度的所述区域；
j)用矩阵悬浮液涂敷所述屏盘的所述内表面的露出部分和较低溶解度的所述区域；
k)干燥所述矩阵悬浮液，形成所述光吸收矩阵；和
l)使所述光吸收矩阵与溶剂接触，去除较低溶解度的所述区域和其上的光吸收矩阵，而不从所述屏盘的所述内表面的露出部分去除所述光吸收矩阵，从而在所述光吸收矩阵中形成所述多个开口。
2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤a)之前还包括：用聚乙烯醇溶液涂敷所述屏盘(12)的所述内表面以形成预涂层的子步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其中步骤a)还包括下列子步骤：
I)用光刻胶溶液涂敷所述预涂层(54)，形成所述光刻胶层(56)；
II)用有机传导溶液涂敷所述光刻胶层，形成有机传导层(62)；
III)用有机光电导溶液涂敷所述有机传导层，形成有机光电导层(66)；和
IV)将2-乙烯吡啶溶液涂敷到所述有机光电导层上，在其上形成保护层(70)。
4.如权利要求3所述的方法，其中组合步骤1)的光刻胶溶液和步骤II)的有机传导溶液，以涂敷所述预涂层(54)，形成单层光刻胶和有机传导层。
5.如权利要求3所述的方法，其中使所述感光器(72)连续显影，部分露出所述屏盘(12)的所述内表面，同时保留较低溶解度的所述区域的步骤i)包括：
将第一溶剂淀积到所述屏盘上，以去除所述调色剂线(84)和所述保护层(70)；
将第二溶剂淀积到所述屏盘上，以去除所述有机光电导层(66)；和
将第三溶剂淀积到所述屏盘上，以去除所述有机传导层(62)和所述光刻胶层(56)的较高溶解度的所述区域，从而部分露出所述屏盘的所述内表面，同时保留较低溶解度的所述光刻胶层的所述区域。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一溶剂选自乙丙基醇、15％氨基磺酸或10％高碘酸的水溶液。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述第二溶剂选自按体积比为2∶1的甲苯和甲基异丁基酮或适当量的右旋烯。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述第三溶剂为水。
9.一种在阴极射线管(10)的面板屏盘(12)内表面上的其中形成有多个矩形开口的光吸收矩阵(23)的制造方法，包括下列步骤：
用聚乙烯醇溶液涂敷所述面板屏盘的所述内表面，形成预涂层(54)；
用光刻胶溶液涂敷所述预涂层，形成光刻胶层(56)；
用有机传导溶液涂敷所述光刻胶层，形成有机传导层(62)；
用有机光电导溶液涂敷所述有机传导层，形成有机光电导层(66)；
涂敷2-乙烯吡啶溶液，在所述有机光电导层上形成保护层(70)；
对所述有机光电导层静电充电，达到均匀的电荷水平；
将张力聚焦罩(24)插入所述屏盘，所述张力聚焦罩具有多个矩形开口(33)，所述开口(33)的宽度大于所述光吸收矩阵中的所述矩形开口的宽度；
从至少五个光位置，通过所述张力聚焦罩中的所述多个矩形开口，使所述有机光电导层对光曝光，从而使所述有机光电导层的被更强照射的区域有选择地放电，而基本上不使被较弱照射的区域放电；
从所述屏盘取出所述张力聚焦罩；
使所述有机光电导层与其中具有被充电的颜料颗粒的适当液体调色剂接触，在所述有机光电导层的被较弱照射的区域上形成多条调色剂线(84)，所述颜料颗粒具有其极性与所述有机光电导层的被较弱照射区域上的电荷相反的电荷；
将所述张力聚焦罩再插入所述屏盘中；
使所述保护层下的光刻胶层、所述有机光电导层和所述有机传导层对紫外线辐射泛光曝光，有选择地改变其溶解度，从而在所述光刻胶层中产生在所述调色剂线下的较高溶解度的区域和在所述调色剂线之间的较低溶解度的区域；
将第一溶剂淀积在所述屏盘中，去除所述调色剂线和所述保护涂层；
将第二溶剂淀积在所述屏盘中，去除所述有机光电导层；
将第三溶剂淀积在所述屏盘中，去除所述有机传导层和较高溶解度的所述光刻胶层的所述区域；从而部分露出所述屏盘的所述内表面，同时完整保留较低溶解度的所述光刻胶层的所述区域；
用矩阵悬浮液涂敷所述屏盘的所述内表面的露出部分和较低溶解度的所述光刻胶层的所述区域；
干燥所述矩阵悬浮液，形成所述光吸收矩阵；和
将第四溶剂淀积在所述屏盘中，去除较低溶解度的所述光刻胶层的所述区域和其上的矩阵，从而在所述光吸收矩阵中形成所述多个矩形开口。
10.如权利要求9所述的方法，所述第一溶剂选自乙丙基醇、15％氨基磺酸的水溶液或10％高碘酸的水溶液。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述第二溶剂选自按体积比为2∶1的甲苯和甲基异丁基酮或适当量的右旋烯。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述第三溶剂为水。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述第四溶剂是含水高碘酸。
14.如权利要求9所述的方法，其中组合所述光刻胶溶液和所述有机传导溶液，提供用于涂敷所述预涂层(54)的适当溶液，形成光刻胶-导电层。
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