CN1356714A - 带有电子射线控制装置的阴极射线管 - Google Patents

带有电子射线控制装置的阴极射线管 Download PDF

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Abstract

本发明介绍了一种阴极射线管,其中确定电子射线(7、8、9)的位置,导体轨迹(12、13)设置在分段荧光粉层(11)的单个荧光粉条之间。导体轨迹(12、13)设置在绝缘条(15)上,以便避免影响确定电子射线(7、8、9)的位置。

Description

带有电子射线控制装置的阴极射线管
技术领域
本发明涉及一种阴极射线管，提供有彩色图像荧光屏、用于发射至少一个电子射线的电子枪、和偏转装置，彩色图像荧光屏包括面板、分段荧光粉层、设置在所述分段部分上的铝层、置于分段部分之间的第一组导体轨迹和第二组导体轨迹、和用于接收由导体轨迹产生的信号的装置和用于将校正信号传递给偏转装置的装置。
背景技术
彩色阴极射线管包括彩色图像荧光屏、颈部和将彩色图像荧光屏连接到颈部的锥部、以及设置在颈部内用于发射至少一个电子射线的电子枪。偏转线圈安装于颈部上，该线圈使电子射线水平和垂直偏转，以便产生行光栅。在大多数情况下，彩色阴极射线管具有三个电子枪，用于三个基本颜色红、绿和兰色，它们作为一个整体被偏转线圈偏转。彩色图像荧光屏包括荧光粉层，其中以垂直条三元组形式或在设置成三角形的点三元组图形中提供红、绿和兰光发射荧光粉。为了确保三个电子射线的每个只撞击为它设计的荧光粉，在彩色图像荧光屏的前面直接提供所谓荫罩。在荫罩中为每个荧光粉三元组精确地给出一个开口，例如狭缝或孔，三电子射线以稍微不同的角度同时通过开口。
这种荫罩中的缺点是约80％的电子没有通过荫罩，而是撞击在荫罩上，然后被去除。这个荫罩的另一个缺点是在操作过程中会产生颤噪效应。此外，在操作期间由于其内产生的热量而可能使荫罩弯曲，因此荫罩的开口不再占据正确的位置。
带有用于电子束控制的装置的阴极射线管可从WO00/38212中知道，其中确定电子射线的位置，以便导体轨迹设置在每个荧光粉条下面。可从测量的两个相邻导体轨迹之间的电流差确定电子射线的位置，并且如果需要的话，可进行校正。这种阴极射线管还表示为引示管。
在该设置中，导体轨迹被荧光粉层覆盖。荧光粉层本身通常用不与导体轨迹接触的薄铝层覆盖。荧光粉层上的薄铝层用作反射镜并在面板方向反射辐射到管内部的可见光。由此增加阴极射线管的效率。
这种装置的缺点是导体轨迹和铝层之间的小距离导致它们之间形成高电容。这个电容增加了用于确定电子射线控制的信号的电子时间常数。
发明内容
因而本发明的目的是避免现有技术的缺陷并提供改进的阴极射线管。
该目的是借助阴极射线管实现的，该阴极射线管提供有彩色图像荧光屏、用于发射至少一个电子射线的电子枪、和偏转装置，彩色图像荧光屏包括面板、分段荧光粉层、设置在所述分段部分上的铝层、置于分段部分之间的第一组导体轨迹和第二组导体轨迹、和用于接收由导体轨迹产生的信号的装置和用于将校正信号传递给偏转装置的装置，导体轨迹各设置在绝缘条上。
最好是绝缘条的高度H满足H＞D，其中D是分段荧光粉层的层厚。
通过在荧光粉层的单个荧光粉条(分段部分)之间设置导体轨迹避免了高电容的问题。这种设置的另外一个优点是在两个导体轨迹之间没有通过荧光粉层中的电子传导效应产生电流补偿。
最好是绝缘条的高度H符合H＜B/tanα，其中B是分段荧光粉层的分段部分的宽度，α是电子射线的最大偏转角。
给定绝缘条的高度，在电子射线垂直入射时不会发生分段荧光粉层的明显遮蔽。
有利的是绝缘条具有梯形截面形状。
特别有利的是存在导体轨迹的绝缘条的一侧比与面板相邻的一侧宽。
利用该实施例，通过公知蒸汽淀积法提供铝层，而不会使导体轨迹和铝层变得电互连。如果使用铝的导体轨迹，可在一个步骤中提供铝层和导体轨迹。
有利的是在面板和分段荧光粉层之间设置滤色层。
在面板玻璃和分段荧光粉层之间施加滤色层能够提高阴极射线管的日光对比度。而且，可增宽可显示颜色的范围。
最好是在分段荧光粉层和铝层之间设置绝缘层。
该绝缘层能防止在彩色图像荧光屏的铝化期间形成由铝透过荧光粉层渗透到导体轨迹中引起的短路，这种短路将使整个彩色图像荧光屏无效。如果绝缘层的折射率低于图像荧光屏玻璃的折射率，则通过施加绝缘层而使镜面反射光的数量减少。这提高了引示管的亮度和/或防止产生令人不舒服的外部反射。
本发明还涉及制造阴极射线管的方法，该阴极射线管提供有彩色图像荧光屏、用于发射至少一个电子射线的电子枪、和偏转装置，彩色图像荧光屏包括面板、分段荧光粉层、设置在所述分段部分上的铝层、置于分段部分之间的第一组导体轨迹和第二组导体轨迹、和用于接收由导体轨迹产生的信号的装置和用于将校正信号传递给偏转装置的装置，其中导体轨迹各设置在绝缘条上。
附图说明
参照三个附图和五个实施例将详细介绍本发明，其中：
图1表示阴极射线管的结构，和
图2和图3表示彩色图像荧光屏的可能实施例的截面示意图。
实施例说明
图1表示本发明的可能实施例。图1中所示的阴极射线管是彩色阴极射线管1，包括彩色图像荧光屏2、颈部3和使彩色图像荧光屏2和颈部3互相连接的锥部4。在阴极射线管1的本实施例中，在颈部3内部有产生三个电子射线7、8、9的电子枪6，电子射线发散成一个平面，即一字平面，并被偏转装置5在它们的路径上水平和垂直偏转到彩色图像荧光屏2上。彩色图像荧光屏2包括面板10和在面板10上的分段荧光粉层11。荧光粉层11包括以水平条三元组形式提供的红、绿和兰光发射荧光粉。图1中未示出的铝层也设置在分段荧光粉层11上。也在图1中未示出的绝缘条15设置在单个三条荧光粉层11之间，在绝缘条15上存在导体轨迹12、13。用于接收由检测条产生的信号的装置和用于将校正信号传递给偏转装置5的装置也未示出。
或者，彩色阴极射线管1，特别是其彩色图像荧光屏2可具有其它特征，如设置在面板10和分段荧光粉层11之间的滤色层，或设置在分段荧光粉层11和铝层14之间的绝缘层。
图2是彩色图像荧光屏2的实施例的截面图。绝缘条15设置在玻璃面板10上。这些绝缘条15可包括例如陶瓷材料或玻璃材料。分段荧光粉层11设置在绝缘层15之间。红光发射荧光粉可使用例如Y2O2S∶Eu，兰光发射荧光粉可使用ZnS∶Ag，绿光发射荧光粉可使用ZnS∶Cu，Au。薄铝层14位于荧光粉层11的分段部分上。包括金属例如Al或Ag、导电氧化物如ITO、或金属和导电氧化物的导体轨迹12、13设置在绝缘条15上。都电互连的导体轨迹12形成第一组导体轨迹。也都电互连的导体轨迹13形成第二组导体轨迹。导体轨迹12、13水平交替设置并平行于荧光粉层11的分段部分。
图3表示彩色图像荧光屏2的又一可能实施例。在本例中，绝缘条15具有梯形截面形状，存在导体轨迹12、13的绝缘条15的一侧比与面板10相邻的一侧宽。优选，绝缘条15与面板10相邻的一侧的宽度WF在2-30μm范围内，存在导体轨迹12、13的相反侧的宽度WC在5-50μm范围内。
事实上，对于所有实施例中的绝缘条15的高度H满足D≤H≤B/tanα，其中D是分段荧光粉层11的厚度，B是荧光粉层11的宽度，α是电子射线7、8、9的最大偏转角。优选，绝缘条15的高度H在20-100μm范围内，分段荧光粉层11的厚度D在10μm范围内，荧光粉层11的分段部分的宽度B在100-200μm之间。
或者，可在荧光粉层11的单个分段部分和面板10之间设置滤色层。滤色层可包括对存在于其上的荧光粉的相关发射波长是可透过的无机颜料。这样包括Fe2O3或TaON的滤色层可位于分段荧光粉层11中的红光发射荧光粉下面。带有CoAl2O4或佛青的滤色层可设置在兰光发射荧光粉下面，带有(Co0.3Ni0.5Zn0.2)2或(Co，Cr)2Al2TiO5的滤色层可位于绿光发射荧光粉下面。滤色层的层厚优选在0.2-3□m之间。
或者，各个颜料也可与分段荧光粉层11中的对应荧光粉混合。然后颜料百分比部分优选相对于各个荧光粉的量在0.2和10％重量之间。
绝缘条15可使用玻璃材料或陶瓷材料。这样绝缘条15可包括选自Li2O、Na2O、K2O、SiO2、B2O3、BaO、AlO3、ZnO、MgO、CaO和PbO的一种或几种氧化物。
绝缘条15可另外包括黑色颜料如碳黑、石墨，铁氧体如MnFe2O4，或尖晶石如(Mn，Fe)3O4、Ni(Mn，Fe，Cr)2O4、或Mn(Mn，Fe，Cr)2O4。由此同时获得黑体。
在制造彩色图像荧光屏2时，首先在玻璃面板10上设置绝缘条15。绝缘条15可例如用形状固定的粉末材料通过添加有机或无机粘接剂制造。或者，可使用具有低玻璃转变温度和在450和500℃固化的玻璃材料或陶瓷材料。绝缘条15可通过印刷技术设置在平面衬底上。
还可以利用光刻工艺或喷砂技术由均匀提供的层制成绝缘层15。
例如可通过所谓玻璃料的低熔融玻璃膏的丝网印刷制造具有梯形截面形状的绝缘层15。该印刷在几层中进行，并且单个层随着它们到面板10的距离增加而变宽。
或者，梯形截面形状的绝缘条15可利用喷砂法制造。在该方法中，首先用玻璃料制造带有矩形截面的绝缘条15。然后借助喷砂法产生梯形结构。为此，以垂直于该表面的高达40°的角度设置喷砂喷嘴。
具有梯形截面形状的绝缘条15还可以用选择刻蚀法制造，例如下刻蚀(underetching)。
绝缘条15的梯形截面形状在接下来的面板10加热期间保持完整。
或者，可借助喷砂法直接在面板的玻璃中形成带有梯形截面形状的绝缘条15。为此，以垂直表面的角度设置喷砂喷嘴。
接着，利用印刷技术或光刻技术在绝缘条15之间的空间中提供单个荧光粉的悬浮液。
用例如由聚丙烯酸酯制成的有机薄膜覆盖得到的分段荧光粉层11，接着提供一层厚度在10-300nm之间的铝层14。为获得铝层14对荧光粉的满意粘接，该有机膜可包括小孔，铝可通过该孔直接提供在荧光粉上。在整个彩色图像荧光屏2的热处理期间，去掉有机层而不留残余物。
可利用公知蒸汽淀积工艺，或以含有金属颗粒的膏的形式，在绝缘条15上设置导体轨迹12、13。这可在构成绝缘条15之前或之后进行导体轨迹12、13的层厚优选在2-10□m之间。
如果滤色层位于面板10和分段荧光粉层11之间，首先借助印刷工艺在绝缘条15之间的空间提供各个颜料的悬浮液。在设置荧光粉之前焙烧整个面板10。
导体轨迹12电互连，导体轨迹13电互连。两组导体轨迹与用于接收由导体轨迹12、13在电子轰击下产生的信号的装置连接，并与用于将校正信号传递给偏转装置5的装置连接。
然后这种彩色图像荧光屏2与颈部3、将彩色图像荧光屏2连接到颈部3上的锥部4、偏转装置5、和设置在颈部3内部并发射三个电子射线7、8、9的电子枪6一起使用，用于制造彩色阴极射线管1。
为确定电子射线7、8和9的位置，利用用于接收由每组导体轨迹产生的信号的装置，从测量的电流信号产生电流差信号。如果得到的电流差信号等于零，则电子射线7、8和9准确地位于荧光粉层11中的对应荧光粉线的中心。如果电流差信号具有正值或负值，则电子射线7、8和9在荧光粉线中向上或向下偏移。在这种情况下，可利用用于将校正信号传递给偏转装置5的装置校正电子射线7、8和9的位置。电子射线7、8和9不是直接一行设置在另一行下面，而是与一个荧光粉行交错的，以便电子射线7、8和9各只激发水平扫描中的一个荧光粉行。
通过利用一个信号同时确定所有三个电子射线7、8和9的位置，可保持检测器电子部件简化。在本例中有利的是彩色阴极射线管1包括互相控制电子射线7、8和9的位置并校正它们的校正系统。这个校正系统可防止产生只有一个电子射线7、8或9的位置改变的情况，于是所有三个电子射线7、8和9由于测量的电流差信号而作为一个整体被校正。
或者，彩色阴极射线管可用一个电子射线、两个电子射线或三个电子射线工作。
下面将介绍本发明的实施例，展现本发明是如何实施的例子。
实施例1
为制造彩色图像荧光屏2，首先在玻璃面板10上设置绝缘条15。为此，借助丝网印刷，将包括Li2O、SiO2、B2O3、BaO、Al2O3、ZnO、MgO和CaO的玻璃粉末设置在面板上。
在每种情况下，绝缘条15的高度H是50μm。每个绝缘条15在邻近面板10的一侧的宽度WF为30μm，在相反侧的宽度WC为30μm。
在每个绝缘条15上淀积含有Ag颗粒的膏，以便形成层厚为2μm的导体轨迹12、13。在绝缘条15之间的空间设置含有ZnS∶Cu，Au，ZnS∶Ag和Y2O2S∶Eu作为荧光粉的分段荧光粉层11。分段荧光粉层11的条形分段部分的宽度为170μm，分段荧光粉层11的厚度为10μm。
在分段荧光粉层11上设置聚(异丁基异丁烯酸)的有机薄膜，以便单个荧光粉颗粒不被聚丙烯酸酯膜覆盖。接着，利用掩模淀积层厚为200nm的铝层4。然后在完成的彩色图像荧光屏2的加热处理过程中去掉有机层而不留残余物。
导体轨迹12电互连，导体轨迹13电互连。两组得到的导体轨迹与检测器电子部件连接，该检测器电子部件包括用于接收由导体轨迹12、13产生的信号的装置和用于将校正信号传递给偏转装置5的装置。
这种彩色图像荧光屏2与颈部3、将彩色图像荧光屏2连接到颈部3的锥部4、偏转装置5和设置在颈部3内部并发射三束电子射线7、8、9的电子枪6一起使用，用于制造改进的彩色阴极射线管1。
例2
用参照例1所述的相同方法制造彩色图像荧光屏2，但是现在绝缘条15具有梯形截面形状。为此，在几层中进行丝网印刷，单个层随着它们到面板10的距离增加而变宽。每个绝缘条在与面板10相邻的一侧的宽度WF为30μm，在相反侧的宽度WC为50μm。在本例中，Ag的导体轨迹12、13的层厚为8μm。
例3
用参照例2所述的相同方法制造彩色图像荧光屏2，但是目前绝缘条15的高度H为70μm，绝缘条15的宽度WF为10μm，绝缘条15的宽度WC为40μm，分段荧光粉层11的分段部分的宽度B为180μm。铝层14的厚度为100nm。此外，向发红光的荧光粉中添加相对于Y2O2S∶Eu的量的0.4％重量的Fe2O3，向发兰光的荧光粉中添加相对于ZnS∶Ag的量的3％重量的CoAl2O4，向发绿光荧光粉中添加相对于ZnS∶Cu，Au的量的2％重量的(Co0.3Ni0.5Zn0.2)2TiO4。
这种彩色图像荧光屏2与颈部3、将彩色图像荧光屏2连接到颈部3的锥部4、偏转装置5和设置在颈部3内部并发射三束电子射线7、8、9的电子枪6一起使用，用于制造改进的彩色阴极射线管1。
例4
用参照例2所述的相同方法制造彩色图像荧光屏2，但是目前绝缘条15的高度H为100μm，绝缘条15的宽度WF为5μm，绝缘条15的宽度WC为40μm，分段荧光粉层11的分段部分的宽度B为150μm。铝层14的厚度为100nm。此外，通过添加相对于玻璃粉末的量的5％重量的碳黑使绝缘条15变成黑色。
这种彩色图像荧光屏2与颈部3、将彩色图像荧光屏2连接到颈部3的锥部4、偏转装置5和设置在颈部3内部并发射三束电子射线7、8、9的电子枪6一起使用，用于制造改进的彩色阴极射线管1。
例5
用参照例2所述的相同方法制造彩色图像荧光屏2，但是目前绝缘条15的高度H为50μm，绝缘条15的宽度WF为2μm，绝缘条15的宽度WC为30μm，分段荧光粉层11的分段部分的宽度B为100μm。铝层14的厚度为300nm。而且，在设置荧光粉层11之前，首先借助丝网印刷工艺在绝缘条15之间的空隙中设置滤色层。带有Fe2O3作为颜料的滤色层条设置在荧光粉层11的发红光荧光粉条下面，带有CoAl2O4作为颜料的滤色层条设置在分段荧光粉层11的发兰光荧光粉条下面，带有(Co0.3Ni0.5Zn0.2)2TiO4作为颜料的滤色层条设置在荧光粉层11的发绿光荧光粉条的下面。
这种彩色图像荧光屏2与颈部3、将彩色图像荧光屏2连接到颈部3的锥部4、偏转装置5和设置在颈部3内部并发射三束电子射线7、8、9的电子枪6一起使用，用于制造改进的彩色阴极射线管1。

Claims (8)

1.一种阴极射线管，提供有彩色图像荧光屏(2)、用于发射至少一束电子射线(7、8、9)的电子枪(6)和偏转装置(5)，彩色图像荧光屏(2)包括面板(10)、分段荧光粉层(11)、设置在所述分段部分上的铝层(14)、置于分段部分之间的第一组导体轨迹和第二组导体轨迹、以及用于接收由各设置在绝缘条(15)上的导体轨迹(12、13)产生的信号的装置和用于将校正信号传递给偏转装置(5)的装置。
2.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述绝缘条(15)的高度H满足H＞D，其中D是分段荧光粉层(11)的层厚。
3.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述绝缘条(15)的高度H满足H＜B/tanα，其中B是分段荧光粉层(11)的分段部分的宽度，α是电子射线(7、8、9)的最大偏转角。
4.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述绝缘条(15)具有梯形截面形状。
5.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述绝缘条(15)的存在导体轨迹(12、13)的一侧比与面板(10)相邻的一侧宽。
6.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，在所述面板(10)和分段荧光粉层(11)之间设置滤色层。
7.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，在所述分段荧光粉层(11)和铝层(14)之间设置绝缘层。
8.一种制造阴极射线管的方法，该阴极射线管提供有彩色图像荧光屏(2)、用于发射至少一束电子射线(7、8、9)的电子枪(6)和偏转装置(5)，彩色图像荧光屏(2)包括面板(10)、分段荧光粉层(11)、设置在所述分段部分上的铝层(14)、置于分段部分之间的第一组导体轨迹和第二组导体轨迹、以及用于接收由导体轨迹(12、13)产生的信号的装置和用于将校正信号传递给偏转装置(5)的装置，其特征在于，所述导体轨迹(12、13)各设置在绝缘条(15)上。
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