CN1335636A - 阴极射线管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阴极射线管的制造方法,该方法能在面板的内表面侧形成膜质量和特性均优异的导电反射膜和吸热膜。该方法包括:第一步骤,在面板内表面上预先形成的荧光膜上通过真空蒸发淀积工艺淀积铝构成导电反射膜;第二步骤,在导电反射膜的表面上形成氧化铝防扩散膜;第三步骤,在防扩散膜上通过真空蒸发淀积工艺淀积铬,形成吸热膜。

Description

阴极射线管及其制造方法
本发明涉及阴极射线管(以下称作CRT)及其制造方法，并且具体地讲是涉及特别适用于CRT的技术，该CRT在面板内表面上设有导电反射膜(金属背膜)和吸热膜，导电反射膜用于提高荧光材料的发光强度，吸热膜用于降低因选色罩的热膨胀造成的电子束着屏缺陷。
在CRT的制造方法中，特别是在其面板的制造方法中，通常是在面板的内表面上形成荧光膜，之后，在其上形成铝导电反射膜。在面板内表面上构图的黑底膜(碳膜)所确定的预定位置处的预定图形的基础上，通过形成红、绿和兰色荧光材料，制成荧光膜，之后，用在其表面上形成的中间层(成膜层)使其表面光滑。在其上已经形成了这种荧光膜的面板内表面侧，用真空蒸发淀积工艺蒸发淀积铝膜，制成导电反射膜。因此，在面板1的内表面侧形成了荧光膜2和导电反射膜3，如图1所示。
在彩色CRT的通常结构中，在由选色罩(荫栅，荫罩等)分别引导之后，从电子束枪发射的三束电子束着落在相应颜色的荧光材料层上。在受电子束直接辐射的同时，选色罩被加热，而且由所辐射的并被导电反射膜反射的热进一步加热。结果，选色罩明显地热膨胀，造成着屏缺陷(电子束在荧光材料层上的位置偏移)和不希望的颜色失配。
减小这种电子束着屏缺陷的已知技术是，在面板内表面侧的导电反射膜上形成吸热膜，来吸收选色罩产生的辐射热，从而抑制这种选色罩的热膨胀。
在常规工艺中，在面板内表面侧蒸发淀积铝形成导电反射膜之后，，形成吸热膜。更具体地讲，已知的方法包括：在其上已形成有导电反射膜的面板内表面侧，喷涂溶解在溶剂中的石墨，由此形成吸热膜；在低真空度下蒸发淀积铝，由此形成氧化铝构成的吸热膜；蒸发淀积除铝之外的涂黑材料(锰、锡等)，由此形成吸热膜。
但是，上述的常规制造方法的缺点是，为了在面板内表面侧形成导电反射膜和吸热膜，需要两个分开的膜形成步骤，这使CRT的制造工艺(或者说是面板制造工艺)变得复杂。在为简化制造工艺而用单个真空室真空蒸发导电反射膜和吸热膜的情况下，构成吸热膜的膜材料在导电反射膜的表面上扩散(金属扩散)，这会降低荧光材料的发光强度。而且，通过喷涂形成膜或在低真空度下形成氧化铝膜已导致制造过程中严重的不均匀性，控制复杂，并且不能制成有稳定特性的吸热膜。
根据本发明，提供了一种制造CRT的方法，在所述CRT中，在其上已形成有荧光膜的面板内表面侧形成预定的膜，该方法包括以下步骤：第一步骤，在荧光膜上淀积第一膜材料，形成导电反射膜；第二步骤，在荧光膜上形成的导电反射膜上形成防扩散膜；第三步骤，在导电反射膜上形成的防扩散膜上淀积第二膜材料，形成吸热膜。
按该CRT制造方法，在面板内表面侧用第一膜材料形成导电反射膜和在其上用第二膜材料再形成吸热膜的工艺中，它们之间夹有防扩散膜，用防扩散膜能有效地防止导电反射膜上的第二膜材料的扩散。这就保证了导电反射膜和吸热膜有所需的和稳定的特性和膜质量。在这样制成的CRT中，即，在其面板内表面侧有包括导电反射膜、防扩散膜和吸热膜的三层膜的CRT中，这种防扩散膜允许导电反射膜和吸热膜完全呈现它们的功能，这提高了显示图像的质量。
在制造CRT的这种方法中，在第一步骤和第三步骤用真空蒸发工艺的情况下，当真空室的真空度降低到预定水平后，在用于真空蒸发工艺的真空室内中使导电反射膜的表面氧化，由此得到防扩散膜，这样导电反射膜和防扩散膜只用第一膜材料在同一真空室内制成，从而能用简单工艺形成这种防扩散膜。
通过分别向独立的热源供给第一膜材料和第二膜材料，并通过在第一步骤中使供给第一膜材料的热源工作和在第二步骤中使供给第二膜材料的热源工作，能在同一真空室中连续地形成导电反射膜和吸热膜。
按本发明的CRT的制造方法，由于在面板内表面侧的导电反射膜形成后，只在其上形成防扩散膜之后，才形成吸热膜，因此，构成吸热膜的第二膜材料不会在导电反射膜上扩散。该工艺可有效地形成反射特性优异(镜面效果)的导电反射膜和吸热特性优异的吸热膜。
通过以下结合附图对本发明优选实施例的说明，本发明的上述的和其它的目的、特征和优点将会变得更清楚，附图中：
图1是常规面板的剖视图；
图2是显示按本发明的方法制造的CRT的横向剖视图；
图3是显示用于实施本发明的方法的真空蒸发淀积设备的示意图；
图4是显示该实施例的蒸发淀积过程中的温度和真空度的分布曲线图。
以下参见附图详细说明本发明的一个实施例。
图2是本发明的CRT的横向剖视图。在图2中，CRT10的主体包括玻璃制成的面板11和锥部12。面板11和锥部12在各个开口端(密封边缘平面)相对放置的情况下，用密封材料(熔融玻璃)粘成一体。锥部12的颈部中装有发射电子束的电子枪。面板11的内表面上具有按预定图形形成的包括红、绿和兰色荧光材料层的荧光膜14以及包括导电反射膜(金属背膜15)、防扩散膜21和吸热膜16的三层膜。
CRT10的主体内还装有构成彩色选择机构的选色罩(荫栅，荫罩等)17。选色罩17有大量的用于选色的细缝或小孔，并设置在CRT10的主体内面板11的内表面附近。从电子枪13发射的电子束通过选色罩17的细缝或小孔到达面板11的内表面，如图2中虚线所示，它使荧光膜14发光。
图3是用于本发明的CRT制造方法的真空蒸发淀积设备的示意图。在图3中，真空室18的上部有面板支架19，面板11放在支架19上，其内表面上形成的荧光膜14朝下。
真空室18中还设有用作热源的两个加热器部分20A和20B。两个加热器20A和20B放置成与放在面板支架19上的面板11的内表面上形成的荧光膜14相对。用于加热各个加热器部分20A和20B(热源)的适用系统包括电阻加热、电子束加热和射频感应加热(高频感应加热)。热源(加热器部分)的结构和数量可根据作为膜形成靶的面板11的大小或形状自由地选择。
作为按本发明的CRT制造方法的一种示例性情况，下一段将说明在其上已形成有荧光膜14的面板11的内表面侧，用真空蒸发形成包括导电反射膜15、防扩散膜21和吸热膜16的三层膜的过程。
面板11放在面板支架19上，第一膜材料和第二膜材料分别单独地供给加热器部分20A和20B。第一和第二膜材料现在放置到独立的加热器部分20A和20B的舟皿(坩埚)中。
第一膜材料构成导电反射膜15，第二膜材料构成吸热膜16。具有大的反光率的材料用作这种第一膜材料，其红外线吸收率比第一膜材料的红外线吸收率高的材料用作第二膜材料。这里的示例用铝(小球)作第一膜材料，铬(粉)作第二膜材料。
之后，用例如真空泵对真空室18抽真空，使真空室内的总压力降低到预定的真空度，例如，约10-2Pa，并使加热器部分20A开始工作，由此加热所供给的铝(第一膜材料)。
图4是真空蒸发过程中温度和真空度的分布曲线图。从图4能清楚地看到，铝的蒸发淀积工艺包括初步加热(预热)预定的时间，例如20秒，随后，主加热预定时间，例如45秒。在上述的特定真空度下，预热温度设定为低于铝的沸点(980℃)的(500℃至800℃)，主加热温度设定成高于铝的沸点的温度(1350℃至1450℃)。
按该温度分布曲线用加热器部分20A加热铝，使铝在真空室18内蒸发，并且淀积(粘附)到面板11的内表面侧。因此，在面板11的内表面上的荧光膜14上形成了铝制成的导电反射膜15。
在导电反射膜15形成后，停止(例如用真空泵)对真空室18抽真空，允许真空室的内部气氛与外部相互泄漏，由此使真空室内的真空度降低到预定水平。真空室内的真空度通常设定在1Pa至5×104Pa。降低真空室18中的真空度允许在泄漏过程中空气(氧气)被引入真空室18中，这种状态维持预定时间，例如5至60秒，使导电反射膜15的表面充分氧化。由此在导电反射膜15的表面上形成氧化膜(氧化铝膜)构成的防扩散膜21。
在真空室18中的真空度这样降到预定水平的过程中，最好将真空度限制到在导电反射膜15的表面上形成氧化膜所需的最小压力，即可能的最高真空度。为了使后面描述的重新抽真空所需的时间最短，这是必要的。
之后，对真空室18再抽真空达到预定的真空度(约10-2Pa)，并且在该低压状态(高真空度)下，使加热器部分20B开始工作，加热所供给的铬(第二膜材料)。温度分布曲线如图4所示，其中，从预定时间(例如20秒)的预热开始，之后是预定时间(例如45秒)的主加热。在上述的特定真空度下，预热温度设定成低于铬的沸点(1170℃)的温度(500-800℃)，主加热温度设定成高于铬的沸点的温度(1450℃至1650℃)。
按温度分布曲线用加热器部分20B加热铬，使铬在真空室18中气化，并淀积在面板11的内表面侧。由此，在导电反射膜15上的荧光膜14上形成铬构成的吸热膜16，它们之间夹有防扩散膜21。由此，在其上形成有荧光膜14的面板11的内表面侧形成了包括导电反射膜15、防扩散膜21和吸热膜16的三层膜。
在按本实施例的CRT制造方法中，在面板11的内表面侧形成导电反射膜15和吸热膜16，在导电反射膜15上形成防扩散膜21，使得生成吸热膜16的同时防扩散膜21总是夹在中间。在面板11的内表面侧蒸发淀积铬的过程中，防扩散膜21有效地防止了铬扩散到导电反射膜15中。由此提高了导电反射膜15的膜质量和性能，并且防止发光强度变差。在高真空度下在面板11的内表面侧蒸发淀积铬还有一个优点是，能得到高质量和高性能的吸热膜16。
这有效地抑制了在膜形成工艺之后膜结构随工艺步骤中的制造条件(例如，在熔融料密封室(或密封炉)中面板和锥部粘接工艺中的加热温度条件)的变化，从而抑制了与此相关的质量不一致(例如，因电子束着屏缺陷造成的发光强度、彩色失配的不一致)。
在面板11的内表面侧淀积铝形成这种导电反射膜15后，通过氧化导电反射膜15的表面，制成防扩散膜21，该工艺还有的优点是，只用铝作第一膜材料就能形成导电反射膜15和防扩散膜21，并且可用简单工艺形成防扩散膜21。
铝和铬分别供给独立的加热器部分20A、20B，这里，首先使加有铝的加热器部分20A开始工作，之后，使加有铬的加热器部分20B开始工作。因此，能在单个真空室18中连续地形成导电反射膜15和吸热膜16。这还允许在蒸发淀积的一个工艺周期中在单个真空室18中，连续地形成包括导电反射膜15、防扩散膜21和吸热膜15的三层膜。这就有效地简化了制造工艺(尤其是简化了面板制造工艺)，缩短了各个膜形成的工艺时间和总的工艺时间。
如图4所示，把真空室18中的真空度降到预定水平(1Pa至5×104Pa)，在该条件下(图4中的周期T1内)，开始蒸发淀积(预热)铬，使得在导电反射膜15上形成氧化铬层，它能用作防扩散膜21。通过缩短抽真空的工艺时间T2，能进一步缩短总的工艺时间。通过将开始铬淀积的时间点T3设定在周期T1的初始阶段中(此时真空室18中的真空度保持1Pa至5×104Pa的低水平)，并且最好设定为与时间点T4相同(此时真空室18中的真空度达到这种预定水平)，能再缩短总的工艺时间。
尽管用其在特定程度上的优选形式说明了本发明，但显然，还会有许多改变和变化。因此，应该理解，除了这里具体描述的内容之外，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，任何修改均将是可行的。例如，尽管上述的实施例用铝和铬分别作第一和第二膜材料，但本发明不限于此，也能用其它膜材料(甚至包括不是金属的材料)的任意组合。可能的第二膜材料包括锰、锡、镍和硼。

Claims (9)

1.一种阴极射线管的制造方法，在所述阴极射线管中，在其上已形成有荧光膜的面板的内表面侧形成预定的多层膜，该制造方法包括以下步骤：
第一步骤，在所述荧光膜上淀积第一膜材料，形成导电反射膜；
第二步骤，在所述荧光膜上形成的所述导电反射膜的表面上，形成防扩散膜；和
第三步骤，在所述导电反射膜上形成的所述防扩散膜上，淀积第二膜材料，形成吸热膜。
2.按权利要求1的阴极射线管的制造方法，其中，所述第一步骤和第三步骤用真空蒸发工艺形成所述膜。
3.按权利要求2的阴极射线管的制造方法，其中，在所述真空室的真空度降低到预定水平后，通过在用于真空蒸发工艺的真空室中使所述导电反射膜的表面氧化，制成所述的防扩散膜。
4.按权利要求2的阴极射线管的制造方法，其中，用于真空蒸发工艺的真空室设有多个热源，所述第一膜材料和所述第二膜材料分别供给这些热源，并且在所述第一步骤中，使所述热源中的供给所述第一膜材料的一个热源工作，而在第三步骤中，使所述热源中的供给所述第二膜材料的另一热源工作。
5.按权利要求3的阴极射线管的制造方法，其中，在第三步骤中，在所述真空室内的真空度降到预定水平后，开始所述第二膜材料的真空蒸发工艺。
6.按权利要求4的阴极射线管的制造方法，其中，在所述真空室的真空度降到预定水平后，在用于真空蒸发工艺的所述真空室中使所述导电反射膜的表面氧化，制成所述防扩散层。
7.按权利要求6的阴极射线管的制造方法，其中，在第三步骤中，在所述真空室的真空度降到预定水平后，开始所述第二膜材料的真空蒸发工艺。
8.一种阴极射线管，在其预先已形成荧光膜的面板内表面侧具有包括导电反射膜、防扩散膜和吸热膜的三层膜。
9.按权利要求8的阴极射线管，其中，所述防扩散膜包括在所述导电反射膜的表面上形成的氧化膜。
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