專利名稱：將濾色鏡粘接至陰極射線管的熒光屏面板的方法及合成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色陰極射線管(CRT)，更具體地說，涉及利用包括顏料和非顏料氧化物顆粒的濾色鏡合成物制造熒光屏組件的方法。
背景技術(shù)：
通常彩色陰極射線管(CRT)包括電子槍、多孔障板以及屏幕。多孔障板插入電子槍與屏幕之間。所述屏幕位于CRT管的熒光屏的內(nèi)表面上。多孔障板用于將電子槍中所產(chǎn)生的電子束引向在CRT管的屏幕上的適當(dāng)?shù)牟噬l(fā)射磷。
所述屏幕可以是熒光屏。熒光屏通常包括形成在其上的三種不同彩色發(fā)射磷(例如，綠、藍(lán)和紅)的陣列。每個彩色發(fā)射磷通過矩陣線彼此分開。矩陣線通常由吸收光的黑色的惰性材料制成。
為了增強(qiáng)熒光屏的色彩對比度，可以在熒光屏面板與彩色發(fā)射磷之間形成顏料層或?yàn)V色鏡。濾色鏡通常具有與形成在其上的彩色發(fā)射磷的色彩對應(yīng)的顏色。
濾色鏡通常通過減色處理形成，在減色處理中，濾色鏡層沉積在熒光屏上，并且在隨后的顯影處理中，濾色鏡層的被選擇部分被去除。遺憾的是，在顯影處理過程中，可能在濾色鏡中形成空隙(void)。通常，空隙的形成是由于顯影處理期間一部分濾色鏡不能適當(dāng)?shù)卣辰拥綗晒馄撩姘迳隙鸬?。這種粘接失敗所引起的空隙會使熒光屏的色對比度變低。
因此，需要一種能夠克服上述缺點(diǎn)的濾色鏡合成物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于將濾色鏡粘接到陰極射線管(CRT)的熒光屏組件上的方法和合成物。熒光屏組件形成在CRT管的熒光屏面板的內(nèi)表面上。熒光屏組件包括帶有圖案的光吸收矩陣，所述光吸收矩陣限定分別與藍(lán)色區(qū)、綠色區(qū)以及紅色區(qū)對應(yīng)的第一組區(qū)域、第二組區(qū)域和第三組區(qū)域。
水顏料懸浮液施加到第一組區(qū)域。水顏料懸浮液包括顏料、一種或多種表面活性劑以及至少一種非顏料氧化物顆粒。至少一種非顏料氧化物顆粒的尺寸小于顏料的尺寸。至少一種非顏料氧化物顆粒改善將顏料粘接到熒光屏面板上的粘接。結(jié)果，濾色鏡比較不容易形成空隙。


結(jié)合附圖，將詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管(CRT)的平面圖，其中局部被沿軸向剖切；圖2是圖1的CRT的熒光屏面板的剖視圖，示出了熒光屏組件；圖3是方框圖，包括圖2所示屏幕組件的制造過程的流程圖；以及圖4描述了濾色鏡形成期間，熒光屏組件的熒光屏面板的內(nèi)表面。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了傳統(tǒng)的彩色陰極射線管(CRT)10，其具有玻璃殼11，所述玻璃殼11包括熒光屏面板12和通過漏斗形部分15連接的管狀頸部14。漏斗形部分15具有內(nèi)導(dǎo)電涂層(未示出)，所述內(nèi)導(dǎo)電涂層與陽極按鈕16接觸并且從陽極按鈕16延伸至頸部14。
熒光屏面板12包括觀看表面18和通過玻璃粉21被密封于漏斗形部分15的外圍凸緣或側(cè)壁20。三色發(fā)光磷屏幕22被梳刷到熒光屏面板12的內(nèi)表面上。如圖2的剖視圖所示，屏幕22是包括多個屏幕組成元素的線屏幕(line screen)，所述屏幕組成元素包括紅發(fā)射、綠發(fā)射和藍(lán)發(fā)射磷條R、G和B，它們分別三個一組地設(shè)置，每個組包括三種顏色中的每種顏色的磷線。R、G、B磷條沿大致垂直于電子束被產(chǎn)生的平面的方向延伸。B磷條形成在濾色鏡43上。濾色鏡43包括與形成在其上的磷條的顏色對應(yīng)的顏料。
如圖2所示，光吸收矩陣23使每個磷線分離開。薄的導(dǎo)電層24(優(yōu)選是鋁)覆蓋屏幕22，并且提供用于將均勻的第一陽極電勢施加到屏幕22上的裝置以及通過觀看表面18反射磷元素發(fā)出的光的裝置。屏幕22和覆蓋鋁層24包括屏幕組件。
多孔色彩選擇電極或者蔭罩25(如圖1所示)通過傳統(tǒng)的裝置相對于屏幕22以預(yù)定間隔可拆卸地安裝在熒光屏面板12中。
如圖1中虛線所簡要示出的，電子槍26居中地安裝在頸部14中，以沿通過蔭罩25至屏幕22的會聚路徑產(chǎn)生三個并列電子束28，即中心電子束和兩側(cè)或外部電子束。電子束28的并列方向大致垂直于紙平面。
圖1的CRT被設(shè)計成與外部磁偏轉(zhuǎn)磁軛一起使用，諸如磁軛30，該磁軛示出在漏斗形部分至頸部連接點(diǎn)附近。當(dāng)被激活時，磁軛30使三束電子束28經(jīng)受能使電子束經(jīng)過屏幕22而掃描水平和垂直矩形光柵的磁場。
根據(jù)圖3所示的工藝步驟制造屏幕22。開始，通過用苛性堿溶液洗滌熒光屏面板12、在水中漂洗熒光屏面板12、用緩沖氫氟酸蝕刻熒光屏面板12并且再次用水漂洗熒光屏面12，清洗熒光屏面板12，如標(biāo)號300所示，與已知的現(xiàn)有技術(shù)一樣。
然后，熒光屏面板12的內(nèi)表面設(shè)有光吸收矩陣23，如標(biāo)號302所示，并且優(yōu)選使用濕矩陣(wet matrix)處理以1971年1月26日授予Mayaud的美國專利US3,558,310、2000年1月11日授予LaPeruta等人的美國專利US6,013,400或者2000年3月14日授予Gorog等人的美國專利US6,037,086中所描述的方式設(shè)置。
光吸收矩陣23被均勻地設(shè)置在熒光屏面板12的內(nèi)觀看表面上。對于對角線尺寸大約為68cm(27英寸)的熒光屏面板12，形成在光吸收矩陣23的層中的開口的寬度在大約0.075mm至大約0.25mm之間的范圍內(nèi)，并且不透明矩陣線的寬度在大約0.075mm至大約0.30mm之間的范圍內(nèi)。參考圖4A，光吸收矩陣23限定三組區(qū)域第一組區(qū)域40、第二組區(qū)域42以及第三組區(qū)域44。
如圖3中標(biāo)號304所示以及圖4B所示，阻擋層46沉積在熒光屏面板12的內(nèi)表面上。適當(dāng)?shù)淖钃鯇?6可以包括感光材料。感光材料例如可以包括重鉻酸鈉的水溶液以及諸如聚乙烯醇等聚合物?？梢酝ㄟ^將聚合物和重鉻酸鹽的水溶液旋涂在熒光屏面板12上而使阻擋層46形成在熒光屏面板12上。
參考圖3中的標(biāo)號306，阻擋層46例如使用紫外線輻射通過蔭罩25而被照射，以交叉連接第二組區(qū)域42和第三組區(qū)域44中的感光材料。交叉連接第二組區(qū)域42和第三組區(qū)域44中的阻擋層46使得這些區(qū)域中的感光材料硬化。
然后，如圖3中標(biāo)號308所示以及圖4C所示，被照射的阻擋層46被顯影?？梢允褂美缛ルx子水來對阻擋層46進(jìn)行顯影。在顯影之后，阻擋層46從第一組區(qū)域40中被去除，同時保持在第二組區(qū)域42和第三組區(qū)域43的熒光屏面板12上。
參考圖3中的標(biāo)號310以及圖4D，顏料涂到第一組區(qū)域40中。顏料可以從水顏料懸浮液提供，其中所述水顏料懸浮液可以包括顏料、一種或多種表面活性劑以及至少一種非顏料氧化物顆粒。
所述至少一種非顏料氧化物顆粒可以包括諸如例如二氧化硅、氧化鋁或者它們的組合物等材料。至少一種非顏料氧化物顆粒應(yīng)該具有比顏料的尺寸小的尺寸。優(yōu)選地是，所述至少一種非顏料氧化物顆粒的平均尺寸應(yīng)當(dāng)小于50毫微米。所述至少一種非顏料氧化物顆粒被認(rèn)為能夠增強(qiáng)顏料粘接到熒光屏面板上的粘接。所述至少一種非顏料氧化物顆粒相對于顏料濃度的重量百分比濃度大約為5％至10％。
顏料例如可以是藍(lán)顏料，諸如可通過商業(yè)手段從紐約帕特森市Daicolor-Pope有限公司得到的daipyroxide藍(lán)顏料。另一種適當(dāng)?shù)念伭侠缈梢园軌蛲ㄟ^商業(yè)手段從俄亥俄州辛辛那提市Shepherd Color公司得到的EX1041藍(lán)顏料，以及其他顏料。
顏料可以通過球磨研磨處理被研磨，在球磨研磨中顏料與水懸浮液中的一種或更多種表面活性劑一起被散開?？梢允褂美?/16″(英寸)的ZrO2球?qū)︻伭线M(jìn)行球磨研磨至少大約61個小時，可高達(dá)大約90個小時。優(yōu)選地是，顏料可以被球磨研磨大約66個小時。
所述一種或多種表面活性劑例如可以包括能夠任意地收納水溶液中的電荷的有機(jī)物和聚合物混合物。表面活性劑可以包括陰離子、非離子、陽離子、和/或兩性材料。表面活性劑可以用于各種功能，諸如提高水顏料懸浮液中顏料的均一性，提高毫微米顆粒的穩(wěn)定性，提高熒光屏面板的潤濕，以及其他功能。適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┑睦影ǜ鞣N聚合物分散劑，例如諸如DISPEX N-40V聚合物分散劑(可以通過商業(yè)手段從北卡羅來納州海波因特市的Ciba Specialty Chemicals獲得)，以及包括嵌段共聚物表面活性劑，諸如聚丙二醇與環(huán)氧乙烷的加聚物系列(乙氧丙氧基共聚物)L-62，可以通過商業(yè)手段從德國BASF公司獲得；DAXAD15或19，可以通過商業(yè)手段從新罕布什爾州納舒厄市的Hampshire化學(xué)公司獲得；以及羧甲基纖維素(CMC)，可以通過商業(yè)手段從中國的Yixing Tongda化學(xué)公司獲得。
可以通過旋涂將水顏料懸浮液涂到熒光屏面板上，以便在熒光屏面板12的第一組區(qū)域40中形成濾色鏡層60。旋涂的濾色鏡層60可以被加熱至在大約55攝氏度至90攝氏度的范圍內(nèi)的某一溫度，以增強(qiáng)濾色鏡60粘接至熒光屏面板12的第一組區(qū)域40的粘接。
參考標(biāo)號312以及圖4E，通過將氧化劑涂到濾色鏡層60上來對其進(jìn)行顯影。適當(dāng)?shù)难趸瘎├缈梢园ǜ叩馑岷瓦^氧化氫，以及其他氧化劑。然后，水可以加到熒光屏面板12上，以便去除第二組區(qū)域42和第三組區(qū)域44上的阻擋層46以及濾色鏡層60，使濾色鏡60保持在第一組區(qū)域40上。
然后，用綠色磷62、非顏料藍(lán)色磷64以及顏料紅色磷66掩蔽熒光屏面板12，如圖3中標(biāo)號314所示以及圖4F所示，優(yōu)選使用以下專利中所述的掩蔽處理進(jìn)行掩蔽1994年12月6日授予Datta等人的美國專利US5,370,952、1996年9月10日授予Datta等人的美國專利US 5,554,468、1998年9月15日授予Poliniak等人的美國專利US 5,807,435、或1995年12月12日授予Ritt等人的美國專利US 5,474,866。
作為例子，通過將380克的水、15克的聚合物分散劑DISPEX N-40V(可以通過商業(yè)手段從北卡羅來納州海波因特市的Ciba SpecialtyChemicals獲得)以及100克的TM-3480 Daipyroxide藍(lán)色顏料(可以通過商業(yè)手段從新澤西州帕特森市的Daicolor-Pope有限公司獲得)加入球磨機(jī)中來制備水顏料懸浮液。使用1/16″(英寸)的氧化鋯球?qū)λ伭蠎腋∫哼M(jìn)行球磨研磨66個小時，以形成濃縮顏料。經(jīng)研磨之后，濃縮顏料的平均顆粒尺寸是122毫微米(nm)。用37毫升的水對81毫升(ml)的濃縮顏料進(jìn)行稀釋，以形成包括13％顏料的118ml的中間顏料懸浮液。將5.5克的硅膠SNOWTEX XS(20％的活性硅，可從日本東京的Nissan ChemicalIndustries獲得)和2.5克的5％聚丙二醇與環(huán)氧乙烷的加聚物系列(乙氧丙氧基共聚物)L-62溶液(可通過商業(yè)手段從德國的BASF公司獲得)加入所述中間顏料懸浮液中?；旌衔锉粩嚢?5分鐘，以形成水顏料懸浮液。
水顏料懸浮液被涂至玻璃面板，諸如以上參考圖4D所述的熒光屏面板12。面板具有與以上參考圖4A所示的光吸收矩陣23相類似的光吸收矩陣層、以及與形成在如圖4C所示的面板上的阻擋層50類似的阻擋層。顏料懸浮液以大約28攝氏度的溫度被涂至熒光屏面板上，然后以100rpm的速度使被涂的面板旋轉(zhuǎn)20秒。然后，熒光屏面板被加熱至65攝氏度并且被冷卻至34攝氏度。
通過將熒光屏面板再加熱至55攝氏度、并將450ml的高碘酸涂于其上，對藍(lán)色濾色器進(jìn)行顯影。高碘酸溶液圍繞面板表面旋轉(zhuǎn)2分鐘，然后用40psi的水在110華氏度下對面板噴射15秒，以從熒光屏面板上去除形成在其上的阻擋層和顏料，而保留第一組區(qū)域中的藍(lán)色濾色器。
權(quán)利要求
1.一種用在陰極射線管(10)的熒光屏(22)組件上的水顏料懸浮液，包括顏料；一種或多種表面活性劑；以及至少一種非顏料氧化物顆粒，其中所述至少一種非顏料氧化物顆粒的尺寸小于顏料的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水顏料懸浮液，其中，所述至少一種非顏料氧化物顆粒包括從由二氧化硅和氧化鋁構(gòu)成的群組中選出的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水顏料懸浮液，其中，所述顏料是藍(lán)色顏料(64)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水顏料懸浮液，其中，所述藍(lán)色顏料包括daipyroxide藍(lán)色顏料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水顏料懸浮液，其中，所述至少一種氧化物顆粒的濃度為相對于顏料的重量百分比在大約5％至10％之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水顏料懸浮液，其中，所述至少一種氧化物顆粒的平均尺寸小于大約50毫微米。
7.一種制造彩色陰極射線管(10)的熒光屏(22)組件的方法，包括提供熒光屏面板(12)，所述熒光屏面板(12)上具有被形成圖案的光吸收矩陣(23)，用于限定第一組區(qū)域(40)、第二組區(qū)域(42)和第三組區(qū)域(44)；將水顏料懸浮液涂至第一組區(qū)域上，其中，水顏料懸浮液包括顏料；一種或多種表面活性劑；以及至少一種非顏料氧化物顆粒，其中所述至少一種非顏料氧化物顆粒的尺寸小于顏料的尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述至少一種氧化物顆粒包括從由二氧化硅和氧化鋁構(gòu)成的群組中選出的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述顏料是藍(lán)色顏料(64)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述藍(lán)色顏料包括daipyroxide藍(lán)色顏料。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述至少一種氧化物顆粒的濃度為相對于顏料的重量百分比在大約5％至10％之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述至少一種氧化物顆粒的平均尺寸小于大約50毫微米。
13.一種制造彩色陰極射線管(10)的熒光屏(22)組件的方法，包括提供熒光屏面板(12)，所述熒光屏面板(12)上具有被形成圖案的光吸收矩陣(23)，用于限定第一組區(qū)域(40)、第二組區(qū)域(42)和第三組區(qū)域(44)；將水顏料懸浮液涂至第一組區(qū)域上，其中，水顏料懸浮液包括顏料；一種或多種表面活性劑；以及至少一種氧化物顆粒，其中所述至少一種氧化物顆粒的尺寸小于顏料的尺寸，并且其中，所述顏料被研磨至少61個小時。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述至少一種氧化物顆粒包括從由二氧化硅和氧化鋁構(gòu)成的群組中選出的材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述顏料是藍(lán)色顏料(64)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述藍(lán)色顏料包括daipyroxide藍(lán)色顏料。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述至少一種氧化物顆粒的濃度為相對于顏料的重量百分比在大約5％至10％之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述至少一種氧化物顆粒的平均尺寸小于大約50毫微米。
全文摘要
公開了一種用于制造彩色陰極射線管(CRT)的熒光屏(22)組件的方法和合成物。熒光屏組件形成在CRT管的熒光屏面板的內(nèi)表面上。熒光屏組件上具有帶有圖案的光吸收矩陣(23)。所述矩陣限定第一組區(qū)域(40)、第二組區(qū)域(42)和第三組區(qū)域(44)。水顏料懸浮液施加到第一組區(qū)域。水顏料懸浮液包括顏料、一種或多種表面活性劑以及至少一種非顏料氧化物顆粒。至少一種非顏料氧化物顆粒的尺寸小于顏料的尺寸。
文檔編號H01J29/32GK1653577SQ03810677
公開日2005年8月10日 申請日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月22日
發(fā)明者法爾扎德·帕爾薩保爾 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司