专利名称：将滤色镜粘接至阴极射线管的荧光屏面板的方法及合成物的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色阴极射线管(CRT)，更具体地说，涉及利用包括颜料和非颜料氧化物颗粒的滤色镜合成物制造荧光屏组件的方法。
背景技术：
通常彩色阴极射线管(CRT)包括电子枪、多孔障板以及屏幕。多孔障板插入电子枪与屏幕之间。所述屏幕位于CRT管的荧光屏的内表面上。多孔障板用于将电子枪中所产生的电子束引向在CRT管的屏幕上的适当的彩色发射磷。
所述屏幕可以是荧光屏。荧光屏通常包括形成在其上的三种不同彩色发射磷(例如，绿、蓝和红)的阵列。每个彩色发射磷通过矩阵线彼此分开。矩阵线通常由吸收光的黑色的惰性材料制成。
为了增强荧光屏的色彩对比度，可以在荧光屏面板与彩色发射磷之间形成颜料层或滤色镜。滤色镜通常具有与形成在其上的彩色发射磷的色彩对应的颜色。
滤色镜通常通过减色处理形成，在减色处理中，滤色镜层沉积在荧光屏上，并且在随后的显影处理中，滤色镜层的被选择部分被去除。遗憾的是，在显影处理过程中，可能在滤色镜中形成空隙(void)。通常，空隙的形成是由于显影处理期间一部分滤色镜不能适当地粘接到荧光屏面板上而引起的。这种粘接失败所引起的空隙会使荧光屏的色对比度变低。
因此，需要一种能够克服上述缺点的滤色镜合成物。
发明内容
本发明涉及一种用于将滤色镜粘接到阴极射线管(CRT)的荧光屏组件上的方法和合成物。荧光屏组件形成在CRT管的荧光屏面板的内表面上。荧光屏组件包括带有图案的光吸收矩阵，所述光吸收矩阵限定分别与蓝色区、绿色区以及红色区对应的第一组区域、第二组区域和第三组区域。
水颜料悬浮液施加到第一组区域。水颜料悬浮液包括颜料、一种或多种表面活性剂以及至少一种非颜料氧化物颗粒。至少一种非颜料氧化物颗粒的尺寸小于颜料的尺寸。至少一种非颜料氧化物颗粒改善将颜料粘接到荧光屏面板上的粘接。结果，滤色镜比较不容易形成空隙。
结合附图，将详细地描述本发明，其中图1是根据本发明实施例的彩色阴极射线管(CRT)的平面图，其中局部被沿轴向剖切；图2是图1的CRT的荧光屏面板的剖视图，示出了荧光屏组件；图3是方框图，包括图2所示屏幕组件的制造过程的流程图；以及图4描述了滤色镜形成期间，荧光屏组件的荧光屏面板的内表面。
具体实施例方式
图1示出了传统的彩色阴极射线管(CRT)10，其具有玻璃壳11，所述玻璃壳11包括荧光屏面板12和通过漏斗形部分15连接的管状颈部14。漏斗形部分15具有内导电涂层(未示出)，所述内导电涂层与阳极按钮16接触并且从阳极按钮16延伸至颈部14。
荧光屏面板12包括观看表面18和通过玻璃粉21被密封于漏斗形部分15的外围凸缘或侧壁20。三色发光磷屏幕22被梳刷到荧光屏面板12的内表面上。如图2的剖视图所示，屏幕22是包括多个屏幕组成元素的线屏幕(line screen)，所述屏幕组成元素包括红发射、绿发射和蓝发射磷条R、G和B，它们分别三个一组地设置，每个组包括三种颜色中的每种颜色的磷线。R、G、B磷条沿大致垂直于电子束被产生的平面的方向延伸。B磷条形成在滤色镜43上。滤色镜43包括与形成在其上的磷条的颜色对应的颜料。
如图2所示，光吸收矩阵23使每个磷线分离开。薄的导电层24(优选是铝)覆盖屏幕22，并且提供用于将均匀的第一阳极电势施加到屏幕22上的装置以及通过观看表面18反射磷元素发出的光的装置。屏幕22和覆盖铝层24包括屏幕组件。
多孔色彩选择电极或者荫罩25(如图1所示)通过传统的装置相对于屏幕22以预定间隔可拆卸地安装在荧光屏面板12中。
如图1中虚线所简要示出的，电子枪26居中地安装在颈部14中，以沿通过荫罩25至屏幕22的会聚路径产生三个并列电子束28，即中心电子束和两侧或外部电子束。电子束28的并列方向大致垂直于纸平面。
图1的CRT被设计成与外部磁偏转磁轭一起使用，诸如磁轭30，该磁轭示出在漏斗形部分至颈部连接点附近。当被激活时，磁轭30使三束电子束28经受能使电子束经过屏幕22而扫描水平和垂直矩形光栅的磁场。
根据图3所示的工艺步骤制造屏幕22。开始，通过用苛性碱溶液洗涤荧光屏面板12、在水中漂洗荧光屏面板12、用缓冲氢氟酸蚀刻荧光屏面板12并且再次用水漂洗荧光屏面12，清洗荧光屏面板12，如标号300所示，与已知的现有技术一样。
然后，荧光屏面板12的内表面设有光吸收矩阵23，如标号302所示，并且优选使用湿矩阵(wet matrix)处理以1971年1月26日授予Mayaud的美国专利US3,558,310、2000年1月11日授予LaPeruta等人的美国专利US6,013,400或者2000年3月14日授予Gorog等人的美国专利US6,037,086中所描述的方式设置。
光吸收矩阵23被均匀地设置在荧光屏面板12的内观看表面上。对于对角线尺寸大约为68cm(27英寸)的荧光屏面板12，形成在光吸收矩阵23的层中的开口的宽度在大约0.075mm至大约0.25mm之间的范围内，并且不透明矩阵线的宽度在大约0.075mm至大约0.30mm之间的范围内。参考图4A，光吸收矩阵23限定三组区域第一组区域40、第二组区域42以及第三组区域44。
如图3中标号304所示以及图4B所示，阻挡层46沉积在荧光屏面板12的内表面上。适当的阻挡层46可以包括感光材料。感光材料例如可以包括重铬酸钠的水溶液以及诸如聚乙烯醇等聚合物。可以通过将聚合物和重铬酸盐的水溶液旋涂在荧光屏面板12上而使阻挡层46形成在荧光屏面板12上。
参考图3中的标号306，阻挡层46例如使用紫外线辐射通过荫罩25而被照射，以交叉连接第二组区域42和第三组区域44中的感光材料。交叉连接第二组区域42和第三组区域44中的阻挡层46使得这些区域中的感光材料硬化。
然后，如图3中标号308所示以及图4C所示，被照射的阻挡层46被显影。可以使用例如去离子水来对阻挡层46进行显影。在显影之后，阻挡层46从第一组区域40中被去除，同时保持在第二组区域42和第三组区域43的荧光屏面板12上。
参考图3中的标号310以及图4D，颜料涂到第一组区域40中。颜料可以从水颜料悬浮液提供，其中所述水颜料悬浮液可以包括颜料、一种或多种表面活性剂以及至少一种非颜料氧化物颗粒。
所述至少一种非颜料氧化物颗粒可以包括诸如例如二氧化硅、氧化铝或者它们的组合物等材料。至少一种非颜料氧化物颗粒应该具有比颜料的尺寸小的尺寸。优选地是，所述至少一种非颜料氧化物颗粒的平均尺寸应当小于50毫微米。所述至少一种非颜料氧化物颗粒被认为能够增强颜料粘接到荧光屏面板上的粘接。所述至少一种非颜料氧化物颗粒相对于颜料浓度的重量百分比浓度大约为5％至10％。
颜料例如可以是蓝颜料，诸如可通过商业手段从纽约帕特森市Daicolor-Pope有限公司得到的daipyroxide蓝颜料。另一种适当的颜料例如可以包括能够通过商业手段从俄亥俄州辛辛那提市Shepherd Color公司得到的EX1041蓝颜料，以及其他颜料。
颜料可以通过球磨研磨处理被研磨，在球磨研磨中颜料与水悬浮液中的一种或更多种表面活性剂一起被散开。可以使用例如1/16″(英寸)的ZrO2球对颜料进行球磨研磨至少大约61个小时，可高达大约90个小时。优选地是，颜料可以被球磨研磨大约66个小时。
所述一种或多种表面活性剂例如可以包括能够任意地收纳水溶液中的电荷的有机物和聚合物混合物。表面活性剂可以包括阴离子、非离子、阳离子、和/或两性材料。表面活性剂可以用于各种功能，诸如提高水颜料悬浮液中颜料的均一性，提高毫微米颗粒的稳定性，提高荧光屏面板的润湿，以及其他功能。适当的表面活性剂的例子包括各种聚合物分散剂，例如诸如DISPEX N-40V聚合物分散剂(可以通过商业手段从北卡罗来纳州海波因特市的Ciba Specialty Chemicals获得)，以及包括嵌段共聚物表面活性剂，诸如聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物系列(乙氧丙氧基共聚物)L-62，可以通过商业手段从德国BASF公司获得；DAXAD15或19，可以通过商业手段从新罕布什尔州纳舒厄市的Hampshire化学公司获得；以及羧甲基纤维素(CMC)，可以通过商业手段从中国的Yixing Tongda化学公司获得。
可以通过旋涂将水颜料悬浮液涂到荧光屏面板上，以便在荧光屏面板12的第一组区域40中形成滤色镜层60。旋涂的滤色镜层60可以被加热至在大约55摄氏度至90摄氏度的范围内的某一温度，以增强滤色镜60粘接至荧光屏面板12的第一组区域40的粘接。
参考标号312以及图4E，通过将氧化剂涂到滤色镜层60上来对其进行显影。适当的氧化剂例如可以包括高碘酸和过氧化氢，以及其他氧化剂。然后，水可以加到荧光屏面板12上，以便去除第二组区域42和第三组区域44上的阻挡层46以及滤色镜层60，使滤色镜60保持在第一组区域40上。
然后，用绿色磷62、非颜料蓝色磷64以及颜料红色磷66掩蔽荧光屏面板12，如图3中标号314所示以及图4F所示，优选使用以下专利中所述的掩蔽处理进行掩蔽1994年12月6日授予Datta等人的美国专利US5,370,952、1996年9月10日授予Datta等人的美国专利US 5,554,468、1998年9月15日授予Poliniak等人的美国专利US 5,807,435、或1995年12月12日授予Ritt等人的美国专利US 5,474,866。
作为例子，通过将380克的水、15克的聚合物分散剂DISPEX N-40V(可以通过商业手段从北卡罗来纳州海波因特市的Ciba SpecialtyChemicals获得)以及100克的TM-3480 Daipyroxide蓝色颜料(可以通过商业手段从新泽西州帕特森市的Daicolor-Pope有限公司获得)加入球磨机中来制备水颜料悬浮液。使用1/16″(英寸)的氧化锆球对水颜料悬浮液进行球磨研磨66个小时，以形成浓缩颜料。经研磨之后，浓缩颜料的平均颗粒尺寸是122毫微米(nm)。用37毫升的水对81毫升(ml)的浓缩颜料进行稀释，以形成包括13％颜料的118ml的中间颜料悬浮液。将5.5克的硅胶SNOWTEX XS(20％的活性硅，可从日本东京的Nissan ChemicalIndustries获得)和2.5克的5％聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物系列(乙氧丙氧基共聚物)L-62溶液(可通过商业手段从德国的BASF公司获得)加入所述中间颜料悬浮液中。混合物被搅拌15分钟，以形成水颜料悬浮液。
水颜料悬浮液被涂至玻璃面板，诸如以上参考图4D所述的荧光屏面板12。面板具有与以上参考图4A所示的光吸收矩阵23相类似的光吸收矩阵层、以及与形成在如图4C所示的面板上的阻挡层50类似的阻挡层。颜料悬浮液以大约28摄氏度的温度被涂至荧光屏面板上，然后以100rpm的速度使被涂的面板旋转20秒。然后，荧光屏面板被加热至65摄氏度并且被冷却至34摄氏度。
通过将荧光屏面板再加热至55摄氏度、并将450ml的高碘酸涂于其上，对蓝色滤色器进行显影。高碘酸溶液围绕面板表面旋转2分钟，然后用40psi的水在110华氏度下对面板喷射15秒，以从荧光屏面板上去除形成在其上的阻挡层和颜料，而保留第一组区域中的蓝色滤色器。
权利要求
1.一种用在阴极射线管(10)的荧光屏(22)组件上的水颜料悬浮液，包括颜料；一种或多种表面活性剂；以及至少一种非颜料氧化物颗粒，其中所述至少一种非颜料氧化物颗粒的尺寸小于颜料的尺寸。
2.根据权利要求1所述的水颜料悬浮液，其中，所述至少一种非颜料氧化物颗粒包括从由二氧化硅和氧化铝构成的群组中选出的材料。
3.根据权利要求1所述的水颜料悬浮液，其中，所述颜料是蓝色颜料(64)。
4.根据权利要求3所述的水颜料悬浮液，其中，所述蓝色颜料包括daipyroxide蓝色颜料。
5.根据权利要求1所述的水颜料悬浮液，其中，所述至少一种氧化物颗粒的浓度为相对于颜料的重量百分比在大约5％至10％之间。
6.根据权利要求1所述的水颜料悬浮液，其中，所述至少一种氧化物颗粒的平均尺寸小于大约50毫微米。
7.一种制造彩色阴极射线管(10)的荧光屏(22)组件的方法，包括提供荧光屏面板(12)，所述荧光屏面板(12)上具有被形成图案的光吸收矩阵(23)，用于限定第一组区域(40)、第二组区域(42)和第三组区域(44)；将水颜料悬浮液涂至第一组区域上，其中，水颜料悬浮液包括颜料；一种或多种表面活性剂；以及至少一种非颜料氧化物颗粒，其中所述至少一种非颜料氧化物颗粒的尺寸小于颜料的尺寸。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一种氧化物颗粒包括从由二氧化硅和氧化铝构成的群组中选出的材料。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述颜料是蓝色颜料(64)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述蓝色颜料包括daipyroxide蓝色颜料。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一种氧化物颗粒的浓度为相对于颜料的重量百分比在大约5％至10％之间。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一种氧化物颗粒的平均尺寸小于大约50毫微米。
13.一种制造彩色阴极射线管(10)的荧光屏(22)组件的方法，包括提供荧光屏面板(12)，所述荧光屏面板(12)上具有被形成图案的光吸收矩阵(23)，用于限定第一组区域(40)、第二组区域(42)和第三组区域(44)；将水颜料悬浮液涂至第一组区域上，其中，水颜料悬浮液包括颜料；一种或多种表面活性剂；以及至少一种氧化物颗粒，其中所述至少一种氧化物颗粒的尺寸小于颜料的尺寸，并且其中，所述颜料被研磨至少61个小时。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一种氧化物颗粒包括从由二氧化硅和氧化铝构成的群组中选出的材料。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述颜料是蓝色颜料(64)。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述蓝色颜料包括daipyroxide蓝色颜料。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一种氧化物颗粒的浓度为相对于颜料的重量百分比在大约5％至10％之间。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一种氧化物颗粒的平均尺寸小于大约50毫微米。
全文摘要
公开了一种用于制造彩色阴极射线管(CRT)的荧光屏(22)组件的方法和合成物。荧光屏组件形成在CRT管的荧光屏面板的内表面上。荧光屏组件上具有带有图案的光吸收矩阵(23)。所述矩阵限定第一组区域(40)、第二组区域(42)和第三组区域(44)。水颜料悬浮液施加到第一组区域。水颜料悬浮液包括颜料、一种或多种表面活性剂以及至少一种非颜料氧化物颗粒。至少一种非颜料氧化物颗粒的尺寸小于颜料的尺寸。
文档编号H01J29/32GK1653577SQ03810677
公开日2005年8月10日 申请日期2003年4月16日 优先权日2002年5月22日
发明者法尔扎德·帕尔萨保尔 申请人:汤姆森许可贸易公司