專利名稱：彩色陰極射線管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能提高圖象顯示表面亮度均勻性的陰極射線管(CRT)，特別涉及通過減小構(gòu)成圖象顯示表面的陰極射線管的屏盤部分的中心部分與周邊部分之間的透光率之差，使屏盤部分整個區(qū)域的亮度基本均勻的陰極射線管及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來，叫做“平面型”或“平板型”的陰極射線管已廣泛用作電視接收機的顯像管，或個人計算機的監(jiān)視器管。
以玻璃為材料的屏盤或屏面，以透明度減小次序已知有超級透明屏盤，透明屏盤，半透明屏盤，灰色屏盤，著色屏盤，深色著色屏盤等。目前，考慮到減小屏盤自身對外部光的反射率和減小涂在屏盤內(nèi)表面上的磷對外部光的反射率，廣泛使用所謂的半透明屏盤。
而且，能抑制外表面反射和帶電的相關(guān)技術(shù)舉例如下日本特許公開345737/1992中所公開的陰極射線管，在屏盤部分的內(nèi)表面與磷層之間設(shè)置光選擇/吸收層。該光選擇/吸收層用包含有機物或無機物制成的顏料或染料的兩種以上的物質(zhì)的混合物制成，其中，顏料或染料的顆粒尺寸設(shè)定為不大于1.0μm，光選擇/吸收層有兩個以上的光吸收峰。
而且，在屏盤部分的外表面上形成導(dǎo)電材料和粘接劑制成的混合材料層，其折射率低于構(gòu)成屏盤部分的玻璃的折射率的單層部分反射膜，用兩至四層有不同折射率的膜構(gòu)成的多層防反射膜，或混合少量ATO(銻錫氧化物)。ITO(銦錫氧化物)的導(dǎo)電顆粒的膜，或類似的多層防反射膜。
而且，日本特許公開182604/1993中公開的陰極射線管在其屏盤部分的外表面上涂有著色劑，使屏盤部分的密度中心部分高而周邊部分的密度低，從而使屏盤的透光率均勻。該日本特許公開中公開的陰極射線管，是在屏盤部分的外表面上噴涂混合到氧化硅粘接劑中的著色劑，之后，在其上噴涂不含著色劑的導(dǎo)電劑，在屏盤表面形成凹凸不平。改變加到涂敷液中的1，2-亞乙基二醇的量，能調(diào)節(jié)由屏盤表面的凹凸引起的光澤度。
而且，美國專利US-4815821中公開的陰極射線管中，設(shè)置有其折射率高于屏盤玻璃的折射率與彩色陰極射線管的屏盤內(nèi)表面接觸的第1透明層，第1透明層上形成不透明圖形(即吸光矩陣黑色矩陣(BM))，在不透明圖形上形成其折射率小于第1透明層的折射率的第2透明層，第1透明層的折射率設(shè)定為1.7至2.0，各個透明層的膜厚設(shè)定為可見光波長的1/4。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供平板型陰極射線管，它有良好的平板感覺，提高了整個熒屏上的亮度均勻性，有優(yōu)異的對比度和色彩重現(xiàn)區(qū)。而且，本發(fā)明提供平板型陰極射線管的制造方法，能降低生產(chǎn)成本，能容易制造平板型陰極射線管。
按本發(fā)明的陰極射線管的典型結(jié)構(gòu)包括透光控制層，它是形成在構(gòu)成圖象顯示表面的屏盤部分的外表面上的，含有在光輻射或光輻射和氧化作用下變成透明的顆粒的第1材料，和含化學(xué)物理穩(wěn)定的有光吸收能力和導(dǎo)電率的顆粒的第2材料層構(gòu)成的混合層，其中，構(gòu)成第1材料的透明顆粒的分布有層次，其中，屏盤部分中心部分的顆粒量少，朝屏盤周邊部分顆粒數(shù)量連續(xù)增大。
而且，形成其折射率低于透光控制層的折射率的低折射率層作為在透光控制層上的膜層。透光控制層固定到屏盤部分，部分低折射率層滲入透光控制層，使第1材料和第2材料之間建立穩(wěn)定的物理學(xué)鍵合。
第1材料的優(yōu)選例，可用銀，鋁、鹵化物或硫化銀。作為第2材料的優(yōu)選例，可用如金，鉑、銀等貴金屬，鎳、鉻、氮化鈦，或銦錫氧化物(以下叫“ITO”)和吸光材料的混合物。
由于有這樣的結(jié)構(gòu)，不用在屏盤部分外表上形成的透光控制層和低折射率層之間設(shè)置厚度梯度，就能在屏盤整個區(qū)域上獲得基本均勻的亮度。而且透光控制層導(dǎo)電時，透光控制層還起到防止帶電層的作用，也能抑制不希望有的電磁輻射。
按本發(fā)明陰極射線管制造方法的典型構(gòu)成包括以下步驟形成第1涂層的步驟，含有在光輻射或光輻射和氧化作用下變成透明顆粒的第1材料和含有化學(xué)和物理穩(wěn)定的有吸光能力和保持導(dǎo)電率的金屬顆粒，或金屬氧化物顆粒的第2材料的混合物，溶解于溶劑中，制成第1分散劑，用旋涂法涂到屏盤部分的外表面上形成第1涂層。
對屏盤部分進行漸變(gradation)曝光步驟，在氧化氣氛中，經(jīng)過屏盤部分中心的透光率小而朝屏盤周邊透光率增大的濾光鏡對第1涂層曝光，由光輻射或光輻射和氧化作用變成透明顆粒的金屬顆粒對應(yīng)透過濾光鏡的曝光量而變成透明的。
用旋涂法在已曝光的第1涂層的上涂第2分散液的步驟，第1涂層固定到屏盤部分，形成其折射率低于第1涂層的折射率的第2涂層，之后，烘烤第2涂層。
最好用含還原劑和不含還原劑的硅醇鹽(silicon alkoxide)的水解液作第2分散液。水解液含還原劑時，硫尿酸(thiooric acid)或氫醌用作還原劑。而且，第1材料中含的顆粒是金屬時，有離子化傾向的金屬顆粒大于用作還原劑的金屬顆粒。
最好用金屬、鹵化物、或金屬硫化物作第1材料。最好用金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、或金屬氧化物和吸光材料混合物作第2材料。
通常用銀、鋁或硫化銀作第1材料；用諸如金、鉑、銀等的貴金屬，鎳，鉻，氮化鈦，或ITO和吸光材料的混合物作第2材料。
由于用旋法在屏盤部分的外表面上層疊形成第1材料和第2材料。因此不必同時用旋涂法和噴涂法，簡化了生產(chǎn)方法，容易降低生產(chǎn)成本。
當(dāng)然，本發(fā)明的制造方法也可以同時用噴涂法和旋涂法。即，當(dāng)用噴涂設(shè)備方便時，用這種噴涂設(shè)備能形成厚度均勻的第1材料和第2材料，實際上就沒必要引入旋涂設(shè)備，這種情況下，如果也能用旋涂設(shè)備，就能更容易進行厚度均勻的涂敷。
而且，本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)和以后在實施例中要說明的平板型陰極射線管。本發(fā)明適用于其屏盤部分的外表面是曲面的陰極射線管，或其它的按同樣方式的屏盤的中心部分與周邊部分的透光率不同的圖象顯示器。


圖1A是展示按本發(fā)明的陰極射線管的屏盤部分的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖1B是1A的局部放大圖；圖2是用于說明按本發(fā)明的陰極射線管的制造方法的漸變曝光設(shè)備的示意圖；圖3是按本發(fā)明的陰極射線管的制造方法中用的濾光鏡的透光率分布說明圖；圖4是按本發(fā)明的陰極射線管的制造方法的總工藝流程圖；圖5是展示用本發(fā)明的陰極射線管制造方法制成的屏盤部分的透光控制和低折射率層結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖6是展示用本發(fā)明的陰極射線管制造方法的另一實施例制成的透光控制層和低折射率層的結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；圖7是用本發(fā)明的蔭罩型彩色陰極射線管的總結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖8是用于說明設(shè)有用噴涂設(shè)備形成的膜的平板型陰極射線管的屏盤部分結(jié)構(gòu)例的主要部分的剖視圖；圖9是圖8中的屏盤部分的放大剖視圖；圖10A是從外表面看的屏盤部分的厚度分布圖；圖10B是用噴涂設(shè)備形成的膜的厚度分布圖；圖10C是沿圖10A中X-X線的屏盤的厚度分布圖；具體實施方式
以下將結(jié)合附圖詳細描述這些附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1A和1B是用于說明按本發(fā)明第1實施例的陰極射線管的蔭罩型彩色陰極射線管的屏盤部分的結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。其中，圖1A是蔭罩安裝在屏盤部分內(nèi)表面上的狀態(tài)下剖視圖，圖1B是用于說明圖1A中的屏盤結(jié)構(gòu)的主要厚度分布圖；圖1A中，1是陰極射線管的屏盤部分，1a是屏盤部分1的面板部分；1b是屏盤部分1的裙部；4是形成在屏盤部分1的內(nèi)表面上的磷層，5是固定到蔭罩架6并由圖中沒畫的懸吊機構(gòu)支承的蔭罩，21是形成在屏盤部分1的熒屏部分的外表面上的包括透光控制層21a和低折射率層21b的膜。
形成在屏盤部分1的熒屏部分外表面上的膜21有把低折射率層21b疊層到透光控制層21a上作為上層而構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，圖1B是它的放大圖。
透光控制層21a中含有因光輻射或光輻射和氧化作用而變成透明的超細金屬顆粒21A。這些超細金屬顆粒21A經(jīng)透明化處理，其中，由于以后要描述的漸變曝光，使屏盤部分1的中心部分的透明度低，而朝屏盤部分的周邊部分透明度增大。即，屏盤中心部分的透光控制層21a的透光率低而周邊部分的透光率大。而且，透光率的大小用不透明的仍保持不透光狀態(tài)的超細金屬顆粒21A表示，如圖1B所示。
透光控制層21a曝光后，透光控制層21a上涂硅醇鹽的水解液，制成低折射率層21b。設(shè)在低折射率層21b下面的透光控制層21a在該涂敷步驟和隨后的烘烤步驟中固定到屏盤部分1的(外)表面上。
而且，透光控制層21a有導(dǎo)電性，起屏盤部分1的防帶電層作用，它執(zhí)行抑制不希望的電磁輻射的作用。
按有第1實施例結(jié)構(gòu)的陰極射線管，在屏盤部分的整個區(qū)域內(nèi)能得到大致均勻的高度，同時使屏盤部分1的整個表面上的膜21的厚度一致。而且，由于透光控制層21a有導(dǎo)電性，所以，透光控制層起防帶電層作用，它能抑制不希望的電磁輻射。
以下詳細描述按本發(fā)明的陰極射線管(CRT)制造方法的實施例。
圖2是用于按本發(fā)明的陰極射線管制造方法的漸變曝光設(shè)備的示意圖。附圖中，20指陰極射線管，21a’指構(gòu)成透光控制層21a的第1層，30指濾光鏡，40指低壓汞燈。
在構(gòu)成陰極射線管20的屏盤部分1上涂的透光控制層的第1層21a’上方，設(shè)置在屏盤部分中心的透光率小和朝屏盤部分周邊透光率增大的濾光鏡，執(zhí)行曝光。
圖3是屏示第1實施例中用的濾光鏡的透光率分布的說明圖，其中，橫軸是表示距屏盤中心的距離(mm)，縱軸是濾光鏡的透光率(％)。濾光鏡30是在石英板上蒸發(fā)淀積鎳(Ni)構(gòu)成的半滲透性膜濾光鏡，中心的透光率分布為0％。周邊的透光率分布是100％。用輻射紫外線主波長為254nm和光強為10W/m2的燈作低壓汞燈40。圖4是本實施例和按本發(fā)明的陰極射線管制造方法的總工藝流程圖。
這里說明有效熒屏對角線長為46cm的平板型陰極射線管。作為有效熒屏對角線長為46cm的平板型陰極射線管，陰極射線管中屏盤部分的透光率的在中心部分設(shè)定為78％左右，在周邊部分設(shè)定為67％左右，屏盤部分的厚度在中心部分設(shè)定為11.5mm左右，周邊部分設(shè)定為24.5mm左右。
步驟1(p-1)用通常的溶膠凝膠法中用的清潔方法清潔陰極射線管的屏盤部分后，干燥屏盤部分和把屏盤安裝在旋涂設(shè)備上。之后，由表1所示組分的第1溶液，在屏盤部分的表面溫度調(diào)到35±1℃的情況下涂到屏盤部分上。在旋涂設(shè)備中的屏盤部分的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定在150rpm，時間為30秒，涂敷變成有均勻厚度40nm的透光控制層21a的第1層21a’。
表1

用圖2所示漸變曝光設(shè)備給屏盤部分曝光，使Ag的超細顆粒氧化，使Ag超細顆粒從屏盤的中心部分到周邊部分分層透明。
曝光的實施方式是，涂在陰極射線管屏盤部分上的和構(gòu)成透光控制層的第1層21a’上方，設(shè)置透光率在屏盤部分中心小和朝其周邊部分增大的濾光鏡，進行曝光。
步驟2(P-2)用上述漸變曝光設(shè)備，在大氣中進行約30秒曝光。盡管用輻射光主波長為365nm和光強為14W/m2的低壓汞燈，但是曝光30秒鐘是足夠的。
經(jīng)該曝光得到的Ag和O2相互反應(yīng)，生成氧化銀(AgO)。按濾光鏡30的透光率分布，第1層21a’中的超細顆粒Ag逐漸從第1層21a’的中心朝周邊變成透明氧化銀。從第1層21a’的中心到周邊透明氧化銀的超細顆粒數(shù)逐漸增大。
由于曝光30秒左右，所以，形成透光率在屏盤部分周邊為82％左右，中心為70％左右的半滲透膜。溶液中銀—鈀—金(Ag-Pd-Au)構(gòu)成的超細顆粒合金膠體甚至在曝光結(jié)束時仍穩(wěn)定，和保持不透光性。
步驟3(P-3)曝光后，屏盤部分表面溫度控制到45℃±1℃，有表2所列組分的用硫尿酸作還原劑的烷氧基硅第2溶液，用旋涂設(shè)備，在旋轉(zhuǎn)速度為150rpm，時間約30秒鐘，屏肋部分溫度調(diào)到45℃±1℃的條件下，旋涂在屏盤部分形成厚70至80nm的涂膜。
表2

步驟4(P-4)之后，屏盤在160℃的溫度下烘烤30分鐘。
而且，構(gòu)成步驟1中形成的第1層的半滲透膜上形成70至80nm厚的低折射率透明膜，部分第2溶液浸入第1層，使低折射率透明膜同第1層一起固定到屏盤部分的玻璃表面上。
圖5是第1實施例中形成的陰極射線管的屏盤部分1上形成的透光控制層21a和光反射控制層21b構(gòu)成的膜21的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖5中，膜21含還原劑，貴金屬Ag，Pd，Au的超細顆?；蚝辖鹉z體和氧化銀(AgO)的超細顆粒。
第1實施例中，在屏盤部分1的外表面上形成的透光控制層21a用第1材料和第2材料的混合層構(gòu)成，第1材料含因氧化作用而變成透明超細顆粒，第2材料含化學(xué)和物理穩(wěn)定的超細顆粒而且有吸光性和導(dǎo)電性，透光率在屏盤部分的中心部分小，至朝周邊部分連續(xù)增大。而且，在透光控制層21a上形成其折射率小于透光控制層21a的折射率的低折射率層21b。
之后，部分低折射率層21b滲入第1材料與第2材料之間，以穩(wěn)定透明材料，并且，把透光控制層21a固定到屏盤1的表面，由此形成膜21。
由于上述的還原劑和烘烤時的加熱作用，曝光沒被氧化的仍被激活的銀顆粒與鈀(Pd)和金(Au)形成合金，或返回到穩(wěn)定的銀超細顆粒，所以，盡管有各種物理化學(xué)應(yīng)力存在，仍能保持穩(wěn)定狀態(tài)。
第1實施例中形成的膜21的透光率在屏盤部分的中心部分是70％左右，在屏盤部分的周邊部分是82％左右。該透光率與屏盤部分本身的透光率相乘，那么，在屏盤部分的中心部分以及周邊部分的透光率為55％左右，所以，消除了屏盤部分的玻璃厚度差導(dǎo)致的透光率不均勻性，因而保證了熒屏整個區(qū)域上的亮度均勻。這對于顯示質(zhì)量極重要。
第1實施例中形成的膜21，在中心部分的表面電阻是500Ω/□，周邊部分是800Ω/□，中心部分的亮度反射率是0.3％，周邊部分的反射率是0.9％，所以，用制成的陰極射線管能滿足具有防止不希望的電場輻射性能和防反射性能的要求。
本發(fā)明第2實施例與第1實施例的工藝步驟相同，其中，用表3所列組分作為第1實施例中的第1溶和第2溶液。
表3

第2實施例中，代替第2溶液中的還原劑，鐵膠體用作有吸光性和低阻值的金屬，離子化傾向大于貴金屬。用該鐵膠體抑制了由紫外線激后的Ag超細顆粒的氧化作用，因此，是穩(wěn)定的。
盡管上述的鐵膠體可加入第1溶液中，但鐵膠體加入給貴金屬合金產(chǎn)生了負面影響，在一定程度上縮短了溶液壽命，所以，該鐵膠體最好加到第2溶液中。
第2實施例中形成的膜21的透光率在屏盤中心部分為70％左右，在屏盤周邊部分為82％左右，該透光率與屏盤部分本身的透光率相乘，在中心部分以及周邊部分的透光率均為55％左右，從而消除了因屏盤部分玻璃厚度之差導(dǎo)致的透光率不均勻，因此也能保持熒屏整個區(qū)域上的亮度均勻性，這對顯示質(zhì)量很重要。
而且，關(guān)于第2實施例中形成的膜21，在中心部分的表面電阻值是500Ω/□，在周邊部分的表面電阻值是800Ω/□，反光率在中心部分是0.3％，在周邊部分是0.9％，所以能制成可防止不希望的電場輻射的陰極射線管，用制成的陰極射線管能滿足防反射性能要求。
僅管第3實施例用與第1實施例相同的工藝步驟，形成透光控制層21a的溶液，用表4所列組分添加有汲光性的顏料(例如，碳黑)，和第1溶液中加入金屬氧化物膠體制成。
用表2或表3所列組分作為形成低反射率層21b的溶液。第3實施例中，實施例1或2中的四乙氧基硅烷的濃度設(shè)定為1.5wt％表4

按與上述各實施例同樣的方式，第1實施例中形成的膜21的透光率在屏盤部分的中心部分是70％左右，在屏盤部分的周邊部分是82％左右。當(dāng)該透光率與屏盤部分本身的透光率相乘，在中心部分以及周邊部分的透光率為55％左右，所以，避免了由屏盤部分的玻璃厚度之差造成的透光率不均勻，所以，在熒屏整個區(qū)域上的亮度也保持均勻，這對顯示很重要。
而且，關(guān)于第3實施例中形成的膜21的表面電阻值，在中心部分是500Ω/□，在周邊部分是800Ω/□，反光率在中心部分是0.3％，在周邊部分是0.9％。所以，陰極射線管能防止不希望的電場輻射，用制成的陰極射線管能滿足防反射性能要求。
盡管上述各實施例說明了按本發(fā)明的陰極射線管典型制造方法，這種溶膠-凝膠法中常用的氮化鈦或釕可用貴金屬或構(gòu)成膜襯底的ITO代替，以得到基本相同的優(yōu)點。
而且按本發(fā)明的透光控制膜能構(gòu)成為濺射膜的已知襯底，和有防反射/防帶電功能的隔離膜。上述第1溶液中可省去合金膠體化合物。
以下將描述按本發(fā)明的陰極射線管制造方法的其它實施例。
第4實施例中，去掉了表5中所述合金膠體的溶液用作透光控制層組分。
表5

用有該組分的第1溶液形成透光控制層時，該第1溶液的物理和化學(xué)性能均比含合金膠體的第1溶液的物理化學(xué)性能差。但是能達到的透光控制特性程度不會引起任何實質(zhì)性缺點。
第5實施例用第1溶液加入表6所列顏料，使透光控制層對光有選擇吸收性。而且，第5實施例用與第1實施例基本相同的工藝，曝光時，用紫外線輻射產(chǎn)生的顏料退色而使透光率分層。
表6

第6實施例用的第1溶液加入表7所列的顏料，使透光控制層對光有選擇吸收性，用與第1實施例相同的曝光設(shè)備進行曝光工藝，曝光時，由于紫外線輻射使顏料顏色退色，而使透光率分層。
表7

用上述第4至第6實施例制成的膜在屏盤整個區(qū)域上也能有大致均勻的亮度，并在屏盤部分的整個表面上保持大致均勻的厚度。而且，由于透光控制層有導(dǎo)電性，所以，透光控制層起到防帶電層的作用。能抑制不希望的電磁輻射。
圖6是用按本發(fā)明陰極射線管制造方法第7實施例制成的陰極射線管的屏盤部分的透光控制層/低折射率層的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖6中膜21含還原劑，貴金屬(Ag，Pd，Au)的超細顆粒，貴金屬的合金膠體，氧化銀(AgO)的超細顆粒。
第7實施例中，如圖6所示，用與本發(fā)明制造方法第1實施例相同的工藝，在常規(guī)低電阻值防反射/防帶電膜22的下層上，形成膜21。以下描述第7實施例的工藝。
經(jīng)圖4所示的上述步驟3(P-3)，在烘烤步驟4(P-4)之前，用旋涂法在透光控制層/低折射率層21的上層上形成導(dǎo)電層22a和二氧化硅層22b。由此構(gòu)成已知的防反射/防帶電膜22?？捎肁g，Pd，Au的超細顆?；蚝辖鹉z體作導(dǎo)電層22a的構(gòu)成材料。
之后，在160℃進行烘烤30分鐘，以在屏盤部分1的外表面上形成四層膜21a，21b，22a，22b。
屏盤部分的中心部分以及周邊部分的四層膜的反光率變成0.5％。與第1實施例相比，該值極小，因此，克服了屏盤部分的中心部分和周邊部分的反光率不同的問題。
而且，在膜21的下層上形成已知的防反射/防帶電層22時，能得到同樣的性能。
第8實施例中也用以下方法在陰極射線管屏盤部分的外表面上形成膜。
<1>含硅醇鹽的乙醇噴在第1實施例中形成的雙層膜(透光控制層/低折射率層)上，構(gòu)成雙層膜粗糙的最外表面。
<2>用超高壓汞燈作漸變曝光設(shè)備的曝光光源，它的主波長是365nm，光強度是20w/m2，進行與圖4所示工藝相同的曝光工藝。
而且，給曝光氣氛按5至10ppm/空氣的速度加臭氧，并給屏盤部分的外表面噴空氣，曝光時間縮短到20秒鐘。
<3>曝光過程中抽真空氣氛，用(主波長是185nm，光強度是20w/m2的)高能紫外線輻射屏盤。該情況下，曝光時間大大縮短到約15秒。這里，Ag露出和變成被激活狀態(tài)。之后，從真空中取出屏盤部分，和把屏盤放到空氣中。Ag立即氧化變成氧化銀。之后，按與上述實施例相同的方式，涂第2層形成防反射/防帶電膜。
發(fā)現(xiàn)Ag膠體顆粒和鹵化硅烷耦合劑之間的光反應(yīng)能改變屏盤表面的透光率，在該發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上和用該發(fā)現(xiàn)得到第9實施例。
首先，0.15克溴丙基三乙氧基硅烷加入和混合進7.87克SiO2溶膠溶液(0.8％)中制成的溶液3.80克，混入3.80克Ag膠體分散液(2％)。之后，混合液用超聲分散機分散5分鐘。溶液涂在屏盤表面，在80℃干燥15分鐘。
該膜響應(yīng)光輻射時間和輻射強度其透光率逐漸變化。用主波長為365nm、光強度為10mW/cm2的紫外線輻射，輻射時間為5至10分鐘，有關(guān)以Ag為基的初始膜的透光率曲線的透光率從550nm附近逐漸變成600nm，關(guān)于膜色的觀察是變成深棕色。輻射時間再加長，使膜輻射20分鐘。透光率從550nm附近逐漸升高到600nm，因此，消耗了紫外線吸收。再繼續(xù)紫外線輻射時，膜對紫外線的吸收衰減，膜變成透明的。
即，可以通過改變光的輻射時間來改變膜的透光率，使膜的顏色從深棕色變成透明。也可以用改變光的輻射強度來改變透光率。
用膜的透光率改變，在膜形成后，安裝濾光鏡，用于使光的輻射強度從膜的中心到周邊按梯度變化，之后，經(jīng)濾光鏡對膜進行光輻射，由此制成從中心部分至周邊部分透光率變化約為10％至15％的膜。
該方法用于平板型(平面型)陰極射線管的屏盤表面處理，簡化了表面處理膜形成裝置，能校正構(gòu)成批制造的屏盤玻璃的玻璃透光率的不同。
這里，對膜的透光率隨光輻射時間或輻射強度的變化現(xiàn)象評估如下。膜中的Ag膠體和溴丙基三乙氧基硅烷中的Br在光能作用下相互反應(yīng)，產(chǎn)生顆粒大小約為50至100埃的均勻分散的AgCl，因此降低了膜的透光率。
光能再加到Ag膠體和溴丙基三乙氧基硅烷中的Br上時，繼續(xù)進行反應(yīng)，生成更大顆粒尺寸的AgCl。這里，由于加速AgCl的凝聚，使膜的透光率增大，可認(rèn)為膜變化成透明狀態(tài)。
除上述的溴丙基三乙氧基硅烷之外，是與碘的鹵化物的硅醇鹽時也會產(chǎn)生這種反應(yīng)，所以，用硅醇鹽膜的透光率能在寬的范圍內(nèi)變化，同時，膜表面的顏色變化。而且，可按鹵化物材料的加入量控制上述變化的程度和光輻射時間。
圖7是作為按本發(fā)明制成的陰極射線管的實例的蔭罩型彩色陰極射線管的總結(jié)構(gòu)的剖視圖。該彩色陰極射線管包括真空外殼，它由其內(nèi)表面上形成有磷層的屏盤部分1，內(nèi)裝電子槍13的頸部2，連接屏盤部分，和頸部2的錐體部分3構(gòu)成。之后，屏盤部分1的外表面上設(shè)已結(jié)合上述實施例描述過的透光控制層/低折射率層21。
屏盤部分1的內(nèi)表面上形成的馬賽克形或條形磷層4涂紅(R)、綠(G)和藍(B)三色磷層。構(gòu)成選色電極的蔭罩5閉合磷層。用沖壓法制成自立式蔭罩5。蔭罩5的周邊焊到蔭罩架6上和用懸掛彈簧7按垂直安裝方式支承在屏盤1的裙邊部分1b的內(nèi)壁上形成的引線柱8上。這里，磁屏蔽罩9固定安裝在蔭罩框架6一側(cè)的電子槍上。
偏轉(zhuǎn)線圈12安裝在頸部2和錐體部分3之間的真空外殼的過渡區(qū)的外邊。用偏轉(zhuǎn)線圈12按水平(X)方向以及垂直(Y)方向偏轉(zhuǎn)從電子槍13輻射的三束經(jīng)調(diào)制過的電子束14，電子束14按兩個方向掃描磷層4以重現(xiàn)圖象。
圖7中，11指內(nèi)導(dǎo)電膜，用于經(jīng)形成電子槍13的陽極電極的主透鏡和磷層的上層上形成的導(dǎo)電膜加以陽極按鈕10引入的高電壓。
彩色陰極射線管具有的總透光率大致等于屏盤部分1的周邊部分和中心部分之間的透光率。因此彩色陰極射線管能得到有良好平面感覺的圖象顯示，能在整個區(qū)域上保持均勻亮度，有優(yōu)良的對比度和顏色重復(fù)性。
本發(fā)明不限于上述平板型，如上所述，本發(fā)明也可用于有彎曲的屏盤外表面的陰極射線管，或與上述實施例的陰極射線管相同方式的周邊部分和中心部分之間有不同透光率的圖象顯示器。
平面屏盤型陰極射線管。從生產(chǎn)成本和制造容易考慮，把屏盤的外表面，也叫圖象顯示表面，熒幕，面等，構(gòu)成為有大曲率半徑的形狀，構(gòu)成大致平坦的外表面。另一方面，這種平面屏盤型陰極射線管，內(nèi)表面上形成有磷層，把內(nèi)表面構(gòu)成為從外表面看顯示圖象時顯示圖象的平坦感覺不損壞的有較小曲率半徑的形狀。
圖8是說明平面屏盤型陰極射線管的屏盤部分結(jié)構(gòu)例的主要部分的剖視圖。圖9是圖8中所示屏盤部分的放大剖視圖。這些附圖中，1指屏盤，1a指屏盤部分1的面板部分，1b指屏盤部分1的裙邊部分，211指屏盤1的外表面上形成的(包括防反射層，防帶電層等的)膜，2-2指陰極射線管的管軸。
這里RXO指屏盤外表面的曲率半徑，RXI指屏盤內(nèi)表面的曲率半徑，其中，RXO、RXI的關(guān)系設(shè)定為RXO＞＞RXI。
這種彩色陰極射線管中。屏盤部分1的內(nèi)表面上形成構(gòu)成吸光矩陣的黑色矩陣(BM)4a，和形成內(nèi)吸光層4c，使內(nèi)吸光層4c覆蓋黑色矩陣(BM)4a。內(nèi)吸光層4c上形成3色磷層4b。吸光層可形成在黑色矩陣(BM)和玻璃之間。在黑色矩陣(BM)4a的開口形成的內(nèi)吸光層4c的凹部填入3色磷4b。彩色陰極射線管可不設(shè)內(nèi)吸光層。
如圖8所示，曲率半徑RXO、RXI的關(guān)系設(shè)定為RXO＞＞RXI，因此，屏盤部分1的厚度做成中心部分薄，在周邊部分厚。而且，屏盤部分1的透光量在周邊部分小，因此，當(dāng)從整個熒屏看時，中心部分亮，而周邊部分黑。
為了糾正這種透光量的差別，涂膜211，使中心部分的厚度變大，朝周邊部分厚度減小，因此通過這樣調(diào)節(jié)透光量使整個區(qū)域上達到大致均勻的亮度。
圖10A至10C是展示屏盤部分1的外表面上形成的膜211的厚度和屏盤厚度的分布的說明圖。其中，圖10A展示從屏盤部分1的外表面的厚度分布的等高線的實例，圖10B示出膜211的厚度分布，圖10C展示沿圖10A的X-X線的屏盤部分1的厚度分布。
如圖10C所示，屏盤部分1的厚度d設(shè)定成在中心的厚度d薄，并朝周邊厚度增大。反之，如圖10B所示，膜211的厚度設(shè)定為在屏盤部分1的中心部分的厚度D大，并按X-X方向朝周邊部分厚度減小。由于這種厚度分布，透光率在中心部分變小，在周邊部分變大，所以，在屏盤部分的整個區(qū)域上能得到大致均勻的亮度。
圖10A中，盡管用在屏盤部分中心有其中心的橫向延長的中心橢圓(橢圓有X方向的長軸)來表示屏盤的厚度分布，但是，也能用同心圓或長橢圓來表示厚度分布。而且，關(guān)于只有X方向曲率半徑的屏盤部分的陰極射線管，可形成與上述厚度分布相反的厚度分布的膜211。
由于這種結(jié)構(gòu)，陰極射線管能防止屏盤部分的平坦感覺損壞，整個區(qū)域上有均勻的亮度，能防止對比度損壞，能防止由外部入射光的多反射或屏盤部分內(nèi)外表面上的磷輻射的光共同引起的色純降低。
而且，平面型陰極射線管中，其它的校正裝置能或多或少地降低因屏盤部分的中心部分和周邊部分之間的厚度不同導(dǎo)致的在周邊部分的圖象顯示的亮度損壞。要求用通過改變屏盤部分的玻璃材料來減小吸光率的方法。但是，該方法使整個屏盤部分的透光率升高，因此顯示圖象的對比度下降。而且，降低了對用玻璃材料的屏盤部分的內(nèi)外表面上磷輻射的光的多次反射的吸收和衰減的抑制作用。
而且，對這些日子的人類工程學(xué)的要求很嚴(yán)格，因此，要求包括這種陰極射線管的顯示器具有抑制不希望的電磁輻射的功能，和有防止外部光反射的功能。而且顯示器要能滿足這些要求。
形成圖8中所示的膜211，用相對于屏盤部分的外表面移動的噴咀，在屏盤外表面上涂形成防反射層和防帶電層的任何一種溶液，形成有按梯度分布的厚度的膜層，之后。另一種溶液用旋涂法在屏盤部分轉(zhuǎn)動的情況下涂在屏盤部分的外表面上，因此，涂厚度均勻的另一溶液。結(jié)果，膜211有透光控制層功能。
用噴涂法使膜211的厚度在屏盤部分的中心部分和周邊部分之間不同時，改變噴咀在屏盤部分的相對移動速度。但是，該情況下，按兩個方向相對于屏盤部分外表面移動噴咀，很難得到有圖10A所示透光控制功能的厚211的厚度分布。而且，實際操作中，在很多情況下，厚度梯度主要沿屏盤部分的一個軸向(即圖10A中的X方向)分布。
多層膜形成中，形成方法用噴涂設(shè)備和旋涂設(shè)備構(gòu)成的復(fù)雜制造設(shè)備。在這一點上，涂敷方法，最好用簡單設(shè)備構(gòu)成形成厚度均勻的涂膜的旋涂法。該旋涂法能降低生產(chǎn)成本。
正如已描述過的，按本發(fā)明的典型構(gòu)成，屏盤部分的中心部分和周邊部分之間的厚度差導(dǎo)致的屏盤部分的中心部分和周邊部分之間的顯示圖象的亮度差，降低了屏盤部分內(nèi)表面上的反射引起的對比度，能減小由色純降低引起的顯示圖象質(zhì)量的損壞。關(guān)于平板型陰極射線管，通過把屏盤部分內(nèi)表面的曲率設(shè)定得大于外表面曲率，使平坦感覺損壞減小，陰極射線管的整個熒屏上有均勻亮度，該陰極射線管能滿足人類工程學(xué)的要求。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管，包括構(gòu)成圖象顯示表面的屏盤部分，內(nèi)裝電子槍的頸部，和連接屏盤部分和頸部的錐體部分，屏盤部分具有透光控制層和低折射率層；和透光控制層包括在屏盤部分外表面上因光輻射或光輻射和氧化作用而變成透明的第1粒子，和有吸光性和導(dǎo)電性的第2粒子，從屏盤部分的中心部分朝周邊部分第1粒子的透明顆粒數(shù)量逐漸增多，和作為透光控制層之上的一層而形成的其折射率低于透光控制層的折射率的低折射率層。
2.按權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其中，透光控制層具有導(dǎo)電性。
3.按權(quán)利要求1或2所述的陰極射線管，其中，第1粒子包括Ag、鋁、鹵化物或硫化銀，和第2粒子包括貴金屬、鎳、鉻、氮化鈦、或銦錫氧化物(ITO)和吸光材料的混合物。
4.一種陰極射線管的制造方法，該陰極射線管具有構(gòu)成圖象顯示表面的屏盤部分，該方法包括以下步驟第1涂敷步驟，將由第1金屬顆粒和具有吸光性和保持導(dǎo)電性的第2粒子混合溶于溶劑中制成第1分散液，涂到屏盤部分的外表面上，形成第1涂層，漸變曝光步驟，通過從屏盤部分的中心朝周邊部分增大透光率的濾光鏡，在氧化氣氛中對第1涂層曝光，第1金屬顆粒由于光輻射或光輻射和氧化作用而變成透明顆粒，透明對應(yīng)通過濾光鏡的曝光量，第2涂敷步驟，將第2分散液涂在已曝光的第1涂層上，形成其折射率低于第1涂層的折射率的第2涂層，和烘烤步驟，烘烤在屏盤部分上形成的第2涂層。
5.按權(quán)利要求4所述的陰極射線管制造方法，其中，第2分散液含還原劑。
6.按權(quán)利要求4所述的陰極射線管制造方法，其中，第1金屬顆粒包括鹵化合物或金屬硫化物，第2材料包括金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、或金屬氧化物和吸光材料的混合物。
7.按權(quán)利要求5所述的陰極射線管制造方法，其中，第1金屬顆粒包括鹵化物或金屬硫化物，第2材料包括金屬，金屬氧化物，金屬氮化物、或金屬氧化物和吸光材料的混合物。
8.按權(quán)利要求6所述的陰極射線管制造方法，其中，第1金屬顆粒包括銀(Ag)，鋁或硫化物銀。
9.按權(quán)利要求7所述的陰極射線管制造方法，其中，第1金屬顆粒包括銀(Ag)，鋁或硫化物銀。
10.按權(quán)利要求6所述的陰極射線管制造方法，其中，第2金屬顆粒包括貴金屬，鎳，鉻，氮化鈦，或ITO和吸光材料的混合物。
11.按權(quán)利要求7所述的陰極射線管制造方法，其中，第2金屬顆粒包括貴金屬，鎳，鉻，氮化鈦、或ITO和吸光材料的混合物。
12.按權(quán)利要求5所述的陰極射線管制造方法，其中，還原劑含硫尿、氫醌、第1材料含金屬時，顆粒的離子化傾向大于金屬的離子化傾向。
全文摘要
陰極射線管包括在屏盤外表面上形成的膜,膜由因氧化作用而變成透明的第1粒子和物理化學(xué)穩(wěn)定的有吸光性和導(dǎo)電性的第2粒子構(gòu)成。透光的第1粒子的數(shù)量從屏盤部分的中心部分朝周邊部分逐漸增大。
文檔編號H01J29/89GK1369897SQ0210322
公開日2002年9月18日 申請日期2002年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月30日
發(fā)明者西澤昌紘, 內(nèi)山則和, 谷口真紀(jì), 東條利雄, 大石知司 申請人:株式會社日立制作所, 日立器件工程株式會社