專利名稱：一種陰極射線管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極射線管，尤其是涉及到用于顯示圖象或文字的顯示屏板。
已經(jīng)知道，陰極射線管，它的構(gòu)成主要包括帶有內(nèi)、外表面和側(cè)壁部分的熒光顯示屏板、殼體、以及聯(lián)接顯示屏板和殼體的封接層，設(shè)置在殼體內(nèi)部的用以發(fā)射至少一束電子束的電子槍。為了提高陰極射線管能獲得更好的顯示效果，人們在顯示屏板上作了大量的改進措施。如中國專利93100859X公開的技術(shù)，其特點是對屏板外表面的曲面形狀進行了最佳化處理，然而顯示屏的襯底仍采用的是玻璃材料。由于玻璃材料的熱性能和透光性能的限制，用它作為顯示器件的顯示屏時，在亮度、分辨率方面受到一定的限制。影響亮度的原因之一是玻璃材料的導熱性能差造成，因為顯示屏的顯示，是通過被覆在玻璃襯底上的熒光粉，在電子束的轟擊下激發(fā)原子狀態(tài)的變化而發(fā)光，在熒光粉不被灼傷的前提下，電子束上屏功率越大，熒光粉發(fā)光亮度越高，然而，熒光粉受電子束激發(fā)發(fā)光效率是有限的，只有其中較小的一部分電子束能量轉(zhuǎn)化為光能，而大部分能量卻轉(zhuǎn)化為熱能，這些熱能主要通過玻璃屏的傳導散發(fā)出去。如果熱量的產(chǎn)生大于熱量的傳出，就會在玻璃襯底涂覆熒光粉的一面存在熱量的積累，導致玻璃屏內(nèi)、外兩面的溫度差升高，造成熒光粉發(fā)光亮度下降，甚至發(fā)生熒光粉灼傷，嚴重時可能導致玻璃屏炸裂。由于玻璃的導熱性能差，影響了顯示亮度，為了提高顯示亮度，常用增大電子束的束斑直徑以增大發(fā)光面積。在不增加顯示屏顯示的面積下，分辨率就會下降。由此可見，用玻璃材料制作的顯示屏(玻璃屏)，亮度和分辨率是一對不可克服的矛盾。從另一角度來看，用玻璃屏制作的真空電子器件，為了克服大氣壓力對器件的作用產(chǎn)生壓破現(xiàn)象，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計中，用增加玻璃屏的厚度來增加它的強度，這又造成由于玻璃厚度的原因引起光點產(chǎn)生較大的暈光斑，導致分辨率下降。同時，由于玻璃的透光率的原因，再用較厚的玻璃屏作襯底，將使顯示器件的顯示亮度在受到限制的基礎(chǔ)上再次受到影響。
本發(fā)明的目的是提供另一種材料替換玻璃材料作陰極射線管的顯示屏襯底，以解決顯示屏亮度和分辨率的矛盾，提高顯示效果。
因而，本發(fā)明提供的陰極射線管1包括顯示屏板2、殼體3、以及聯(lián)接顯示屏和殼體的封接層4和設(shè)置在殼體內(nèi)部的以發(fā)射至少一束電子束的電子槍5，其顯示屏板2的襯底采用的是具有導熱系數(shù)大于0.1×10-6W·cm-1·K-1、至少透過某一頻譜的可見光的材料，這材料可以是釔鋁石榴石、水晶、金剛石、紅寶石或透明的陶瓷。在該襯底屏內(nèi)涂覆熒光體6。發(fā)明者對顯示屏板襯底優(yōu)先選用了工業(yè)上易于生產(chǎn)、工藝上易于實現(xiàn)的釔鋁石榴石(YAG)材料，因為YAG是一種無色并具有較好的導熱性和透光率的材料，經(jīng)實驗證明，采用YAG作襯底做成的顯示屏(YAG顯示屏)，與玻璃屏相比，在亮度上提高了十多倍，分辨率也有較顯著的提高。本發(fā)明的陰極射線管，它的殼體3可用陶瓷、或玻璃制成。因此，制作本發(fā)明的陰極射線管時，除采用已有的成熟的工藝外，在YAG屏與殼體的聯(lián)結(jié)處還采用了氣密封接工藝。當殼體采用陶瓷材料時，在YAG屏與陶瓷之間使用一種過渡層金屬，采用輻射加熱、或高頻加熱的方法，同時加壓以達到氣密封接。當殼體采用玻璃時，在YAG屏與玻璃之間均勻地涂上一層低熔點玻璃粉漿，在烘爐內(nèi)加熱逐漸升溫到封接溫度達到氣密封接。
按照本發(fā)明采用YAG顯示屏制作的陰極射線管，由于YAG作屏襯底時，YAG片很薄，亮度透過YAG屏幾乎無任何損失，分辨率也未受到影響。YAG的這種良好導熱性能、透光性和力學特性，可使顯示亮度大大提高。同時，分辨率也能得到保證。與傳統(tǒng)的玻璃屏相比，在其它參數(shù)相同的情況下，顯示屏可做得很小，所以，用YAG顯示屏制作的陰極射線管具有亮度高、分辨率高和體積小、重量輕等優(yōu)點。它可用于電視機、大屏幕投影機、儀器儀表、廣告等的顯示。
為了更容易理解本發(fā)明，結(jié)合附圖通過實施例進一步來描述本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為YAG屏與殼體為陶瓷時氣密封接示意3為YAG屏與殼體為玻璃時氣密封接示意中序號表示1—陰極射線管；2—顯示屏襯底；3—殼體；4—封接層；5—電子槍；6—熒光體；7—陶瓷管；8—金屬環(huán)；9—玻璃殼；10—低熔點玻璃粉。
實施例1 制作全陶瓷管殼的YAG陰極射線管陰極射線管顯示屏襯底用YAG材料、殼體用陶瓷(95％Al2O3)，在殼體內(nèi)有電子槍，其制作方法與現(xiàn)有的制作陰極射線管過程相同，區(qū)別點是YAG屏與陶瓷的氣密封接，其封接的方法如下(1)將YAG片端面磨平作為顯示屏襯底2；(2)選用純金屬鋁(純度≥98％)制成鋁環(huán)作為封接過渡金屬8；(3)將YAG片、鋁環(huán)、陶瓷管殼按圖2所示置于真空環(huán)境中(真空度優(yōu)于1×10-2Pa)；(4)采用輻射加熱、或高頻加熱方式，使封接面處于逐漸加熱到600℃～660℃，升溫速度在5～25℃/min；(5)加熱同時，對YAG屏、鋁環(huán)、陶瓷在垂直于封接面上均勻施加壓力、壓強范圍為75～150Kg/cm2；(6)當封接溫度達到600℃～660℃范圍時，保溫2分種以上，再逐漸斷降溫。
按照上述步驟，實現(xiàn)YAG屏與陶瓷之間的氣密封接。
在帶有YAG屏的封接件內(nèi)，以YAG片為襯底屏采用現(xiàn)已成熟的各種涂覆熒光粉的工藝，即在YAG襯底屏上制作出熒光體。進而制成以YAG片為襯底屏的陰極射線管。
實施例2 制作全玻璃管殼YAG屏的陰極射線管陰極射線管顯示屏襯底2用YAG材料、殼體3用玻璃，在殼體內(nèi)有電子槍，其制作方法與現(xiàn)有的制作陰極射線管過程相同、區(qū)別點是YAG屏與玻璃的氣密封接，其封接方法如下
(1)將YAG片端面磨平作為顯示屏襯底2；(2)在YAG與玻璃殼體相聯(lián)接的端面均勻涂上低熔點的玻璃粉漿10(3)將封接件置于烘爐內(nèi)，逐漸升溫，升溫速度為5～15℃/min，當封接溫度升到530℃～550℃時，保溫3～10分鐘；(4)保溫時間達到后，以5～25℃/min的速率進行降溫。
按照上述步驟，實現(xiàn)YAG屏與玻璃之間的氣密封接。
在帶有YAG屏的封接件內(nèi)，以YAG片為襯底屏采用現(xiàn)已成熟的各種涂覆熒光粉的工藝，即或在YAG襯底屏上制作出熒光體。進而制成以YAG片為襯底屏的陰極射線管。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管(1)包括顯示屏板(2)、殼體(3)、以及聯(lián)接顯示屏和殼體的封接層(4)和設(shè)置在殼體內(nèi)部的以發(fā)射至少一束電子束的電子槍(5)，其特征在于，顯示屏板的襯底采用的是具有導熱系數(shù)大于0.1×10-6W·cm-1·K-1、至少對某一波長可見光透明的材料，并在其襯底屏內(nèi)涂覆熒光體(6)。
2.根據(jù)權(quán)項1所述的陰極射線管，其特征在于，顯示屏襯底用的材料為釔鋁石榴石(YAG)、或水晶、或金剛石、或紅寶石、或透明陶瓷。
3.根據(jù)權(quán)項1所述的陰極射線管，其特征在于，殼體(3)用的材料為陶瓷、或玻璃。
4.制作權(quán)項1所述的陰極射線管，其特征在于，在顯示屏與殼體之間采用了氣密封接工藝，在屏與殼體之間有便于實現(xiàn)氣密封接的過渡層(4)。
5.根據(jù)權(quán)項3、或權(quán)項4所述制作的陰極射線管，其特征在于，當殼體為陶瓷時，YAG屏與陶瓷之間的過渡層為金屬，通過輻射加熱、或高頻加熱，同時進行加壓以達到氣密封接。
6.根據(jù)權(quán)項5所述制作的陰極射線管，其特征在于，過渡金屬為純鋁時，該封接溫度為600℃～660℃，升溫速度為5～50℃/min，壓力為30～300Kg/cm2。
7.根據(jù)權(quán)項3、或權(quán)項4所述制作的陰極射線管，其特征在于，當錐體殼體為玻璃時，YAG屏與玻璃之間的過渡層為低熔點玻璃粉漿，在烘爐內(nèi)加熱以達到氣密封接。
8.根據(jù)權(quán)項7所述制作的陰極射線管，其特征在于，過渡層為低熔點玻璃粉漿時，在烘爐中加熱時，其升溫速率為5～50℃/min，加熱溫度為450℃～550℃，保溫3分鐘～30分鐘，降溫速率為5～50℃/min。
全文摘要
本發(fā)明介紹的陰極射線管1包括帶有高導熱系數(shù)、可見光透明的材料作襯底并在其內(nèi)表面涂覆熒光體作顯示屏2、殼體3、以及連接顯示屏和殼體的封接層4和用以發(fā)射電子束的電子槍5。同時還介紹了制作本發(fā)明陰極射線管時，采用的氣密封接工藝。本發(fā)明的陰極射線管具有亮度高、分辨率高和體積小、重量輕等優(yōu)點?？蓮V泛適用于電視機、大屏幕投影機、儀表儀器和廣告等的顯示器件。
文檔編號H01J9/26GK1134034SQ9511132
公開日1996年10月23日 申請日期1995年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月20日
發(fā)明者成建波, 林祖?zhèn)? 劉玉華, 周敏, 陳澤祥 申請人:電子科技大學