專利名稱：陰極射線管選色電極的散熱電子反射層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括抽成真空的玻殼的彩色陰極射線管，玻殼中裝有用于產(chǎn)生至少一束電子束的裝置，陰極射線激發(fā)熒光屏。以及靠近熒光屏且在其表面上有散熱電子反射涂層的選色電極。
在具有選色電極(即，蔭罩板)的彩色陰極射線管的工作期間，只有一小部分電子束通過(guò)蔭罩板的孔眼。在蔭罩板中心附近，蔭罩板攔截電子束，僅讓其中的大約18%通過(guò)，也就是說(shuō)，蔭罩板只傳輸18%的電子。電子束的其余約82%的電子都在至熒光屏的途中被蔭罩板攔截。撞擊蔭罩板的電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能而使蔭罩板的溫度上升，結(jié)果，使蔭罩板熱膨脹。由于通常是用有相當(dāng)大質(zhì)量的框架支撐蔭罩板的，所以，在初期加熱期間，蔭罩板中央的溫度比邊緣的溫度上升得快。這使蔭罩板拱起，以致蔭罩板的中央部分向熒光屏移動(dòng)，而蔭罩板的邊緣仍保持其與熒光屏的間隔。此外，當(dāng)有大量電子撞擊蔭罩板的局部區(qū)域(以便在相應(yīng)的熒光屏區(qū)域上產(chǎn)生高圖象亮度)時(shí)，除非蔭罩板平面的溫度足夠快地恢復(fù)均衡，否則，將發(fā)生局部拱起。即，局部隆起變形。蔭罩板的局部隆起變形和整體拱起兩者都導(dǎo)致電子束不能準(zhǔn)確地?fù)糁袩晒馄辽蠈?duì)應(yīng)的熒光體而產(chǎn)生色差。
1975年4月15日授予庫(kù)茲明斯基(Kuzminski)等人的美國(guó)專利3，878，428公開了一種至少在熒光屏和蔭罩板的面對(duì)的中央表面上形成合適的熱轉(zhuǎn)移圖案的陰極射線管。較熱的蔭罩板把熱量輻射到溫度較低的玻殼，再經(jīng)由玻殼散熱。在中央表面上形成吸收性黑體涂層，并且，通常還在該表面的周圍的至少一部分上設(shè)置反射層。
這種涂層結(jié)構(gòu)是針對(duì)整個(gè)蔭罩板拱起的問(wèn)題的;然而，由于該涂層所提供的輻射性熱轉(zhuǎn)移機(jī)理無(wú)法迅速建立熱平衡，所以，該涂層在消除因強(qiáng)烈的局部電子撞擊(這種撞擊引起局部隆起變形)而產(chǎn)生的色差方面是無(wú)效的。
1982年7月31日授予雷丁頓(Redington)的美國(guó)專利4，339，687公開了一種利用諸如真空蒸發(fā)、濺射、氣相淀積等方法在蔭罩板面向電子槍的表面上淀積的高原子序數(shù)材料層(例如，鎢或金層)，用于增加從蔭罩板反向散射的電子的百分?jǐn)?shù)。該專利揭示，所述涂層對(duì)于減小局部隆起變形的影響是有效的。
當(dāng)然，使用黃金在經(jīng)濟(jì)上是不切實(shí)際的。而所公開的淀積鎢的技術(shù)對(duì)于大型管在成本效益上也是不合算或不切實(shí)際的。
1984年4月10日授予萬(wàn)恩·達(dá)爾·瓦爾(VanDerWarl)的美國(guó)專利4，442，376揭示原子序數(shù)超過(guò)70且具有高電子反射系數(shù)的重金屬可用于將蔭罩板的能量吸收減至最低限度。經(jīng)濟(jì)而適用的材料包括重金屬鎢、鉛和鉍，以及從這些金屬的碳化物、硫化物和氧化物中所選出的化合物。
但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道硫化物對(duì)陰極發(fā)射有不良影響，因此，一般避免在管殼內(nèi)使用硫化物;碳化物難于淀積，因而，會(huì)增加制造成本;同樣，氧化物通常只形成很薄的層，因此，要形成具有適當(dāng)厚度的氧化物層需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，也就增加了成本。
因此，需要這樣一種蔭罩板涂層它既針對(duì)整體拱起，又針對(duì)局部隆起變形，并且，在應(yīng)用上是廉價(jià)和實(shí)際的。
根據(jù)本發(fā)明，陰極射線管包括抽成真空的玻殼，玻殼中裝有用于產(chǎn)生至少一束電子束的裝置，熒光屏，以及在熒光屏附近的選色電極。在選色電極的面對(duì)電子束產(chǎn)生裝置的表面上有改進(jìn)的散熱電子反射涂層。該涂層包括從氧化鉍-硅酸鉀和鎢-硅酸鉀一類化合物中選定的化合物。
制造該涂層的方法包括制造所述化合物的水懸浮液以及在選色電極的面對(duì)電子束產(chǎn)生裝置的表面上噴涂多層所述化合物。
所述新型的涂層能夠通過(guò)反向散射大量入射電子(否則，這些電子會(huì)引起選色電極的局部熱膨脹而產(chǎn)生色差)而把選色電極的局部加熱(尤其在對(duì)應(yīng)于顯示屏的高亮度部分的地方)減至最低程度。該涂層還具有提供有效的輻射熱轉(zhuǎn)移的表面，并且，比先前的涂層更具成本效益，因?yàn)椋梢杂脟娡康姆椒▉?lái)涂敷該涂層。
附圖中

圖1是實(shí)施本發(fā)明的陰極射線管CRT的局部軸向剖面的平面圖。
圖2是圖1中所示CRT的選色電極的一部分的剖面圖。
圖1示出矩形彩色陰極射線管10，例如，彩色電視顯象管或顯示管，該管具有包含矩形熒光屏面板12和與矩形玻錐16相連接的管頸14的真空玻殼11。面板12包括觀看面板18和周圍凸緣或側(cè)壁20，該凸緣經(jīng)由熔接焊縫21密封于玻錐16上。鑲嵌式三色熒光屏22位于面板18的內(nèi)表面上。該熒光屏最好是條形屏，其熒光條基本上垂直于高頻光柵掃描線(該線垂直于圖1平面)?；蛘?，該熒光屏可以是點(diǎn)屏。具有附裝框架25的多孔選色電極或蔭罩板24以傳統(tǒng)方式可拆卸地安裝，與熒光屏22保持預(yù)定的間隔。如圖1中用虛線示意地表示的，電子槍26安裝在管頸14內(nèi)的中央位置，用于產(chǎn)生至少一束電子束(最好是三束電子束)28，并導(dǎo)引電子束穿過(guò)蔭罩板24，射向熒光屏22。一種傳統(tǒng)型電子槍是一字排列式雙電位電子槍，具有四個(gè)柵極，如1986年10月28日授予莫瑞爾(Morrell)等人的美國(guó)專利4，620，133中所述。
圖1的管子預(yù)定使用外磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，諸如位于玻錐和管頸接合區(qū)的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)30。當(dāng)受到激勵(lì)時(shí)，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)30使三束電子束28受到磁場(chǎng)的作用而在水平和垂直方向上掃描，從而，在熒光屏22上形成矩形光柵。偏轉(zhuǎn)的起始平面(零偏轉(zhuǎn)處)用圖1中的線P-P表示，位于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)30的中央附近。
如圖2中所示，蔭罩板24的正面或0面32朝向電子槍26，反面或R面34朝向熒光屏22，并且，有大量孔眼36穿過(guò)該板。新型的散熱及電子反射涂層38覆蓋蔭罩板24的O面32。該涂層包括從氧化鉍-硅酸鉀和鎢-硅酸鉀-類化合物中選定的化合物。
實(shí)施例1將蔭罩板24及其框架25從面板12中取出，為避免涂層38淀積在框架25上而將該框架遮蔽。將蔭罩板和框架安裝在有排氣設(shè)備的噴涂室(未示出)的固定件(也未示出)上。蔭罩板的O面32朝向噴槍(未示出)。氧化鉍-硅酸鉀涂層混合物由以下成分混合而成三氧化二鉍(Ba2O3)16.84重量百分?jǐn)?shù)(pbw)，該產(chǎn)品由J·T。Baker，Inc·Phillipsburg，NJ銷售，硅酸鉀(KASIL88)3.16重量百分?jǐn)?shù)(pbw)，該產(chǎn)品由PQCorporation，ValleyForge，PA，銷售，分散劑(MARASPERSECBOS-3)0.2重量百分?jǐn)?shù)(pbw)，該產(chǎn)品由ReedLigninCo·，RothschildWI銷售，去離子水79.8百分?jǐn)?shù)(pbw)。
該混合物中，三氧化二鉍與硅酸鉀的克分子比率為6∶1，將該混合物置于球磨機(jī)或相當(dāng)?shù)脑O(shè)備中研磨6小時(shí)，然后，裝入噴涂容器(未示出)內(nèi)，該容器可連續(xù)攪拌該混合物使其回流而保持懸浮液中的高固體粒子密度。以24幀每幀6道次的方式進(jìn)行噴涂。每噴涂6幀之后將固定件旋轉(zhuǎn)90°。噴槍的流率調(diào)整到每分鐘50毫升，霧化壓力設(shè)定為50磅/平方英寸(psi)(大約3.45×105Pa)，噴槍安裝在距離蔭罩板24大約16英寸(40.6cm)處，最后的涂層厚度約5微米。利用該新型的三氧化二鉍-硅酸鉀涂層制成的CRT，蔭罩板的整體拱起和局部隆起變形均見減小。
在具有用上述方式制成的蔭罩板的26V110°COTY(陰極射線管與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)最佳組合)陰極射線管上進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明整體拱起減小了23%，而在受電子束撞擊的4.5平方英寸(10.4cm×10.4cm)區(qū)域的局部隆起變形減小了22%。
實(shí)施例2用下述成分混合配制另一種鎢-硅酸鉀涂層混合物鎢粉16.92重量百分?jǐn)?shù)(pbw)，該產(chǎn)品由FisherScientificCo·，Pittsburgh，PA，銷售，硅酸鉀3.03重量百分?jǐn)?shù)(pbw)，(KASIL88)，由PQCorporation，ValleyForge，PA銷售，分散劑(MARASPERSECBOS-3)0.2重量百分?jǐn)?shù)，由ReedLigninCo·Rothschild，WI，銷售去離子水79.8重量百分?jǐn)?shù)。
該混合物中，鎢與硅酸鉀的克分子比為16∶1，將其按實(shí)施例1中所述方式研磨和噴涂，從而，得到具有5微米厚度的鎢-硅酸鉀涂層。在26V110°COTY陰極射線管樣品上進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明整體拱起減小了21%，而在4.5平方英寸(10.4cm×10.4cm)區(qū)域內(nèi)的局部隆起變形減小了32%。
使用硅酸鉀作為接合劑提高了涂層化合物的粘附性。此外，硅酸鉀所提供的氧化鉍和鎢的原子重量濃度，皆比先有技術(shù)方法以其他方式所能提供的高。含有硅酸鉀的涂層，其表面輪廓不規(guī)則而增加了消氣劑淀積和輻射熱轉(zhuǎn)移的表面積。使人驚異的是，硅酸鉀接合劑并無(wú)使蔭罩板孔眼阻塞的傾向，因?yàn)椋趪娡恳约半S后管子處理過(guò)程的加熱之后，該接合劑有從孔眼的邊緣“回縮”的傾向。
權(quán)利要求
1.一種包括抽成真空的玻殼的彩色陰極射線管，該玻殼中裝有用于至少產(chǎn)生一束電子束的裝置、熒光屏以及配置在熒光屏附近的選色電極，該選色電極在其面向所述電子束產(chǎn)生裝置的表面上有散熱及電子反射涂層，該管子的特征在于所述涂層包括從氧化鉍一硅酸鉀和鎢一硅酸鉀一類化合物中選定的化合物。
2.如權(quán)利要求1中所述的陰極射線管，其特征在于所述涂層的厚度約為5微米。
3.一種制造彩色陰極射線管的選色電極的散熱與電子反射涂層的方法，該陰極射線管具有抽成真空的玻殼，玻殼中設(shè)有電子產(chǎn)生裝置以及在所述玻殼的一部分上的、靠近所述選色電極的熒光屏，所述涂層位于所述選色電極面向所述電子束產(chǎn)生裝置的表面上，該方法的特征在于包括以下步驟(a)形成選自氧化鉍-硅酸鉀和鎢-硅酸鉀一類化合物之中的化合物的水懸浮液，以及(b)在所述選色電極(24)的所述表面(32)上噴涂多層所述化合物，以構(gòu)成所述涂層(38)。
4.如權(quán)利要求3中的方法，其特征在于在步驟(b)之后還包括以下步驟使所述選色電極(24)旋轉(zhuǎn)90°并重復(fù)步驟(b)。
5.如權(quán)利要求4中的方法，其特征在于重復(fù)將選色電極(24)旋轉(zhuǎn)90°及隨后在所述表面(32)上噴涂多層所述化合物的步驟順序，直至所述選色電極回到其原來(lái)的位置為止。
全文摘要
一種包括抽成真空的玻殼的彩色陰極射線管。該玻殼含有用以產(chǎn)生至少一束電子束、最好是三束電子束的電子槍，熒光屏以及在熒光屏附近的蔭罩板。該蔭罩板在其面向電子槍的表面上有新型的散熱電子反射涂層，以將蔭罩板的整體拱起和局部隆起變形的影響減至最小。該涂層包括從三氧化二鉍—硅酸鉀和鎢—硅酸鉀一類化合物中選定的化合物。該涂層的制法包括形成該化合物的水懸浮液及在蔭罩板面向電子槍的表面上噴涂多層所述化合物。圖文檔編號(hào)H01J29/07GK1040704SQ89106960
公開日1990年3月21日 申請(qǐng)日期1989年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月31日
發(fā)明者塞繆爾·布勞頓·迪爾, 唐納德·沃爾特·巴奇 申請(qǐng)人:Rca許可公司