彩色阴极射线管中的荫罩的制作方法

专利名称：彩色阴极射线管中的荫罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种荫罩，特别是，用于彩色CRT(阴极射线管)的荫罩，它对着电子枪的表面上有一电子反射薄膜用于防止隆起。
背景技术：
参照图1，一个相关技术的彩色CRT有屏面1，在屏面内表面有一层荧光膜3，一个锥体2通过熔融的玻璃和屏面1焊在一起，在其内表面有一层导电的石墨；在锥体2的颈部有一个电子枪6，用于相应三种颜色发射三个电子束5。荫罩7，一个选色电极，与荧光膜3相对并在荧光膜附近由框架8支撑，其具有多个狭缝或点状的孔，以及偏转线圈9，在锥体的外围以使电子束向左或向右偏移。有一个内屏蔽10从屏面的方向看安装在框架的后侧，在电子束通过荫罩的孔到达荧光膜时，防止电子由于地磁的影响发生的偏转。
通常，如图2所示，荫罩上的孔在电子枪的方向和荧光膜的方向都有一个扩大的截面。
前述CRT的电子枪6接收到一个视频信号后，热电子由电子枪的阴极发射，由于施加到电子枪电极上的电压，电子通过加速和调焦过程射向屏面。电子束5的路径是通过安装于锥体2的颈部的磁体产生的磁场控制，并由偏转线圈9定向投射到屏面内表面，其中大约20％通过荫罩的孔并涉及颜色选择，通过碰撞屏面内表面的荧光膜使其发光，从而再现该视频信号。
同时，其余80％的电子束撞在荫罩的表面上，使荫罩的温度升高并伴随着荫罩的热膨胀，引起使电子束着屏位置随荫罩凸起范围变化的隆起，从而使图像的色纯度下降。
为解决此问题，荫罩的长度，焊接点，和其它在相关技术中都不同，以变换荫罩的位置使它靠近或远离荧光膜，从而调整荧光膜和荫罩间的距离来补偿隆起。
但是，因为对隆起的补偿是针对荫罩热膨胀已形成时，在隆起稳定的的状态进行的，初始的隆起引起的分辨率的初始变劣无法避免。
为了防止出现隆起USP674934，US4528246和JPS59-15861建议使用殷钢作为荫罩的材料，虽然殷钢可以减轻热膨胀，而该荫罩价格昂贵，经济性和机械性能都很差，需要900℃以上的高温退火，并需要为荫罩的形成加热一个模子。
EP0139379建议了一种减轻荫罩热膨胀的方法，将一种热膨胀率低的材料如铅或硼酸盐的涂层，涂敷到荫罩的表面；另一种防止隆起的方法，即涂上一种具有优良绝热性能的绝热材料的方法是已知的。此方法防止了投射到荫罩的电子束的热的传递。此时，陶瓷材料通常作为绝缘材料使用。
另一种方法，建议了一种形式，在荫罩的表面涂敷一种具有极好热发射率的材料涂层，或使荫罩的一个表面黑化以增加其热发射率，菲利浦的韩国专利86-1598建议将一种含电子反射材料的含水悬浮液涂在电子枪的表面。
再一种方法，采用喷射或浅射涂敷热绝缘材料，热发射材料或电子反射材料于荫罩或电子枪表面的方法，已经被使用。但是，即使使用精确控制的喷射，荫罩上的一些孔仍经常被阻塞，同时这种方法喷涂的表面也不均匀。在荫罩上使用溅射的方法获得一个薄层，以及其淀积设备非常昂贵生产率也很低。
韩国公开专利号97-63326，98-66424，98-66425，98-71999和EPWO97-29504公开了一种丝网印刷的研制，其组成有30-78％的WO3或Bi2O3作为电子反射材料，和碳、氧化锰，或氧化铅作为热发射材料，用于在荫罩上的丝网印刷以减轻隆起、并由形成均匀膜来改善小孔阻塞。可以理解，通过研究新的电子反射材料还有很大的空间可以完成改进隆起，而无需使用相关技术的方法，也不同于前述的专利。
但是，参照图2，相关技术中电子反射膜11大部分在荫罩的孔12的外部，对着电子枪的表面13上。这表明当电子束冲击孔的内表面时引起的隆起，如图3所示。

发明内容
于是，本发明致力于排除彩色CRT中的荫罩在相关技术中的限制和缺点引起的几个问题。
本发明的目的在于提供一种彩色CRT中的荫罩，其电子反射膜不仅形成在荫罩的外表面，而且于荫罩上的孔的内表面也有，以减轻由于电子束撞击到荫罩表面引起的荫罩的热变形，具有抑制隆起的结果，由此防止了电子束误着屏和彩色CRT中的色散从而提高了色纯度。
本发明另外的特点和优势将在下面的描述中展示，并能够从下面的描述中分别显现，或从本发明的实施例知道。本发明的发明目的和优点将在以下的结构中被认知并实现，特别将在结合附图的说明和权利要求中指出。
为达到这些和其他的优点，根据本发明的目的，如所概括和概要描述的，彩色CRT中的荫罩包括一个形成的电子反射膜，它从荫罩的表面开始深入到每个孔的内表面。
本发明的另一方面，提供一个彩色CRT中的荫罩，包括一个电子反射膜，该反射膜形成于荫罩面对电子枪的表面，或者形成于荫罩的表面和荫罩孔的锥形内表面，另一种电子反射膜形成在面向电子枪的荫罩上所形成的电子反射膜的表面上。
前面的一般描述和下面的具体描述都是实例性的和说明性的，用以提供对本发明权利要求的进一步的解释。


为使对发明有进一步的了解，引入和构成说明书部分的附图，说明本发明的实施例，并和描述一起解释本发明的原理。
附图中图1，图解相关技术中彩色CRT的一个剖面的示意图；图2，图解涂有电子反射膜的相关技术的荫罩的一个剖面；图3，图解荫罩的截面以表示出电子束的路径；图4，根据本发明的第一优选实施例，图解彩色CRT中的涂有电子反射膜的荫罩的一个剖面；图5，图解在荫罩上形成电子反射膜的工艺；图6A，根据本发明的一个优选实施例，图解其上形成有电子反射膜的荫罩的一个剖面；图6B，根据本发明的一个优选实施例，图解在其锥形表面上形成电子反射膜的荫罩的一个剖面；图7，图解隆起的估计点图8A，根据本发明的另一个实施例，图解其上形成有双层电子反射膜的荫罩的一个剖面；图8B，根据本发明的再一个实施例，图解其上形成有双层电子反射膜的荫罩的一个剖面。
具体实施例方式
参照本发明的优选实施例，其中的例子在附图中有图解。图4即图解依据本发明的第一实施例，涂有电子反射膜涂层的彩色CRT的荫罩的剖面。根据本发明的第一实施例中彩色CRT的荫罩包括在荫罩表面13含每个孔的内表面14上的浆料电子反射膜的涂层17，该浆料组分有50-70重量份的氧化钨WO3、氧化铋BI2O3、或氧化铅PbO粉末，15-20重量份的烧结玻璃料，10-30重量份的溶剂，采用印刷方法。0.1-10重量份的石墨粉末可以加入到该浆料组份中。
在电子反射材料中，当电子束冲击荫罩的表面13时，每种电子反射材料都有很强的电子反射效果，这些材料有钨、铋、铅或其他类似氧化物。这些氧化物具有0.45-0.50的大反射率，以减少电子束的吸收，即减轻了荫罩的隆起量，也就是它的凸起。钨和铋的氧化物有高的热发射率“ε”，即氧化钨的热发射率ε＝0.9、氧化铋的热发射率ε＝0.85。
烧结玻璃料的热膨胀系数约为110×10-6，经印刷、烘干、并在约500-600℃的高温中加热，以使电子反射材料熔焊到荫罩的表面13上。
需要调整印刷的浆料的物理特性以形成从荫罩表面13到孔的内表面14的电子反射膜17。也就是说，为改进搅溶性、浆料的流动性，一种类似溶剂的载体，烧结玻璃料、玻璃原料和电子反射材料或绝缘材料一同进入辊式粉碎机，并使用扩散器或类似装置均匀混合两个小时以上。在该例中，溶剂的种类和数量对于控制浆料的粘度非常重要。形成电子反射膜17所需要的印刷浆料的特性是粘度约为10000-50000cps，以粘度系数为10r.p.m和50r.p.m时，最合适的搅溶性为2-7。
参照图5，电子反射膜17形成，荫罩7放在印刷的基片‘a’上，电子反射膜由以上所述的组分的浆料‘c’通过采用挤压板“d”和刮板“e”形成到网眼‘b’，并在约80-150℃温度下干燥。然后该荫罩在约550-600℃下在一个有空气和城市煤气导入的电子炉中热处理约30分钟，以在荫罩表面形成一黑化的薄膜，从而完成了电子反射膜17的形成。
图5图解了一个典型的形成电子反射膜的过程，而本发明可以其他的方法实现，如淀积。图6A图解了其上形成有本发明的电子反射膜17的荫罩的一个剖面，图6B表示的是电子反射膜17形成于荫罩孔的内表面14的情况。
实施例1备好的浆料，其组分有50-70重量份的氧化钨WO3、氧化铋BI2O3或氧化铅PbO粉末，15-20重量份的烧结玻璃料，其余是一种载体即一种溶剂。然后，如图5所示，浆料印刷在一个退火的AK材料的荫罩上达到10-60μm的厚度。在约80-150℃温度范围干燥。荫罩表面在约600℃时黑化，从而完成荫罩的制作。
这样制造并应用于25”彩色CRT的荫罩中在图7所示点处检测的隆起减少。图7中A点的测量结果，在该彩色CRT中隆起点的最大值如表1所示，用以比较。
实施例2在制造荫罩时按照同于第一是实施例的工艺，将0.1-10重量份的石墨粉末要加入到第一实施例的浆料中，以获得表1所示的结果。
如表1所示，虽然在孔的内表面没有涂层的荫罩显示的隆起减少约44％，具有形成在孔的内表面的电子反射膜的本发明的荫罩，显示了附加的12-24％的提高，与没有电子反射面的AK材料荫罩比较，具有最大值68％的隆起降低效果。
表1AK 实施例1 实施例2 孔内侧无涂层最大隆起值(μm)125 5540 70降低的效果 -5668 44
图8A图解了本发明的另一实施例，其中电子反射膜15a形成于面对电子枪的荫罩表面上，另一个电子反射膜15b形成于电子反射膜15a和荫罩的每个孔12的锥形内表面上。最终，在荫罩的表面上形成一个双层电子反射膜，而在其锥形内表面上形成单层的电子反射膜。
参照图8B的本发明的再一实施例，一个电子反射膜16a形成于荫罩面对电子枪的表面和每个孔的锥形表面，另一个电子反射膜16b形成于荫罩面对电子枪的表面上的电子反射膜16a上。最终此实施例表示出了一个双层电子反射膜在荫罩表面上，同时一个单层电子反射膜在荫罩每个孔的锥形内表面。
网板印刷或淀积的方法在生成电子反射膜时都可以首先被采用。该电子反射膜的材料可从相关技术的一组包括WO3、BI2O3、PbO、Pb2-XWO5-X、CaWO4和MgWO4的材料中选择。浆料的组分是100重量份的部分至少是从WO3、BI2O3、PbO、Pb2-XWO5-X、CaWO4和MgWO4中选择的一种，40-70重量份的玻璃料，一种搪瓷和30-60重量份的载体。
浆料中玻璃料的数量超过70重量份时，将导致较大的粘度，不仅使难于网板印刷而且粘接性很差；少于40重量份的玻璃料将引起低的粘度，导致网板印刷时出现荫罩的孔被阻塞。
载体的数量小于30重量份将造成较高的粘度，不仅难于印刷而且在该膜干燥后的电子反射膜粘接力变差，同时多于60重量份的载体使印刷组分的粘度很低，可能导致印刷中荫罩的孔被阻塞。
所述载体可以如下制备。载体中一种挥发点为180-250℃的溶剂用于溶解有机粘接剂，例如丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯等等，而且乙酸丁酯等可用作添加剂添入其中。至于有机粘接剂可以使用乙基纤维素、硝基纤维素、环树脂等。载体需要的粘度为5000-10000cps，并且如果粘度小于3000cps，则粘度足够小以至于将浆料应用于荫罩表面时将阻塞荫罩的孔，如果粘度大于10000cps，则粘度太高而不能印刷。网板印刷的组分是把无机原料放入溶剂，由混合器搅拌并经三个定位辊混合制备的。网板印刷的组分由此被网板印刷到面对着电子枪的退火后的荫罩表面形成一个涂层。在网板印刷过程中，网板印刷成分通过网眼，涂在荫罩表面。
用于印刷的一种图解法底片可以是不锈钢或丝，或没有图案的网屏。该涂层薄膜厚为5-40μm，如果厚度小于5μm，则电子反射效果很差，如果厚于40μm，则所述孔可能被堵塞，干燥期间该薄膜可能会被剥落，并且荧光膜也会不均匀。于是，在荫罩的网板印刷薄膜在经过形成和干燥制成荫罩后，荫罩将须经城市煤气环境中以600℃温度下黑化，完成荫罩的制造。
电子反射膜的淀积材料，优选低熔点的材料，包括前述的电子反射材料，如铅和铋。淀积在真空10-10-10-7托的情况下进行。淀积薄膜厚度在0.01-1μm范围，而且，如果厚度小于0.01μm则不会有理想效果的电子反射膜，如果厚度大于1μm，荫罩的孔变小导致电子束受到干扰造成色纯度不好。
电子反射膜形成后接着黑化，荧光膜形成于屏面上，漏斗也安在屏面上，密封后完成了CRT的制造。
实施例3首先，测量得挥发点高于180的丁基卡必醇(buty carbitol)溶剂，一种聚合物粘接剂乙基纤维素(ethlcellulose)在其中溶解，形成40重量份的载体，粘度为10000cps。100重量份的电子反射材料WO3和50重量份的玻璃引入到所述载体中作为一种无机原料，混合，经过三个定位辊均匀扩散。这样制备的网板印刷组分应用到经过在800-870℃氢气中退火的过程的AK钢材料的荫罩，用以形成如图8A所示的电子反射膜涂层。也就是说，网板印刷后，在面对电子枪的荫罩表面(外表面不包括孔内表面)干燥厚10μm的电子反射膜15a，该荫罩在600℃城市煤气环境中黑化。然后，一个铋的涂层淀积在荫罩表面和孔内表面上，直到厚达0.2μm，以获得电子反射膜15b，至此完成荫罩的制造，该荫罩可应用于29”彩色CRT。
实施例4首先，测量得挥发点高于180的丁基卡必醇(buty carbitol)溶剂，一种聚合物粘接剂乙基纤维素(ethlcellulose)在其中溶解，形成40重量份的载体，粘度为10000cps。100重量份的电子反射材料WO3和50重量份的玻璃引入到所述载体中作为一种无机原料，混合，经过三个定位辊均匀扩散。这样制备的网板印刷组分应用到经过在800-870℃氢气中退火的工艺的AK钢材料的荫罩，用以形成如图8A所示的电子反射膜的涂层。也就是说，喷射完WO3后，一个面对电子枪的荫罩表面(外表面不包括孔内表面)的电子反射膜16a，一个10μm的同样电子反射材料的涂层被网板印刷并被干燥在面对着电子枪的荫罩表面(外表面不包括电子反射材料涂层的表面上的孔的内表面)，以生成电子反射膜16b，并且该荫罩在600℃城市煤气环境中黑化，从而完成了荫罩的制造，该荫罩可用于29”彩色CRT。
用于比较的例子1电子反射材料的网板印刷组分同于第三实施例，该组分被网板印刷到面对着电子枪的AK钢荫罩表面，形成10μm厚的印刷膜，该膜被干燥并在600℃的城市煤气环境中黑化，由此完成荫罩的制造，该荫罩可用于29”彩色CRT。
用于比较的例子2Bi2O3被分散于水中，水玻璃加入其中，振动，以制备Bi2O3悬浮液。然后，一个荫罩从有涂敷荧光材料的和安装支架的屏面拆卸以及Bi2O3悬浮液被喷涂到对着电子枪的荫罩表面，并把它装配到屏面上，来制造一个彩色CRT。
在时钟3点的方向距离荧光屏中心12cm的一点处估计实施例和对比例中荫罩的最大隆起。
隆起效果(D.E)是根据以下等式计算的D.E＝误着屏(没有涂层)-误着屏(有涂层)/误着屏(没有涂层)其中，误着屏(没有涂层)指采用没有反射膜的荫罩出现的误着屏；同时误着屏(有涂层)指采用有反射膜的荫罩出现的误着屏。
隆起的估计结果如下表2所示表2

如上面的解释，本发明所述的彩色CRT的荫罩有如下优点。
对着电子枪的荫罩表面上的双层电子反射膜，和荫罩中孔的的锥形的内表面上的单层电子反射膜减轻隆起，以此防止色散并提高色纯度。
对本领域技术人员来说，本发明的各种修改和变化不脱离本发明的精神和范围都可以实现。因此，本发明覆盖了由权利要求范围和其等同物所提供的该发明的改型和变型。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管(CRT)中的荫罩，包括一个电子反射膜，从荫罩表面开始直到每个孔的内表面。
2.如权利要求1所述的荫罩，其中电子反射膜是一种浆料的印刷涂层，其成分为50-70重量份的氧化钨WO3，氧化铋Bi2O3或氧化铅PbO粉末；15-20重量份的烧结玻璃料，和10-30重量份的溶剂。
3.如权利要求2所述的荫罩，其中混合的，组成的浆料包括0.1-10重量份的石墨粉末。
4.如权利要求1所述的荫罩，其中电子反射薄膜的厚度为10-60μm。
5.如权利要求1所述的荫罩，其中电子反射膜是淀积薄膜。
6.一种彩色CRT的荫罩，包括一个形成于荫罩面对着电子枪的表面上的电子反射膜，或荫罩表面及荫罩孔的锥型内表面；和另一个生成于荫罩面对着电子枪的表面上的电子反射膜。
7.如权利要求6所述的荫罩，其中电子反射膜包括一层由网板印刷形成的，和一层由淀积形成的，与形成的顺序无关。
8.如权利要求6所述的荫罩，其中电子反射膜至少由从WO3、BI2O3、PbO、Pb2-XWO5-X、CaWO4和MgWO4材料中选一形成。
9.如权利要求7所述的荫罩，其中电子反射膜由网板印刷形成，厚度为5-40μm。
10.如权利要求7所述的荫罩，其中电子反射膜由沉积形成，厚度为0.01-1μm。
全文摘要
彩色CRT的荫罩包括,一个电子反射膜,形成于从荫罩的表面开始直到每一个孔的内表面;或一个电子反射膜形成于荫罩面对着电子枪的表面上;或在荫罩的表面上及荫罩孔的锥形内表面上以及另一电子反射膜形成在荫罩面对着电子枪的表面上所形成的电子反射膜的上面,由此减轻了荫罩的热变形,具有减轻隆起的结果,防止了电子束的误着屏和彩色CRT的色散,提高了色纯度。
文档编号H01J29/07GK1341947SQ01137169
公开日2002年3月27日 申请日期2001年8月29日 优先权日2000年8月29日
发明者金永九, 金相文, 赵允来 申请人:Lg电子株式会社