专利名称：新型彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明是关于彩色阴极射线管，特别是用于彩色电视中的彩色显象管(CPT)和用于计算机终端显示等的彩色显示管(CDT)的改进。
五十年代初，荫罩式CPT研制成功，七十年代前后栅网式CPT和自会聚式CPT相继出现，无论在产量、质量和性能方面，CPT都取得了显著的进展。由于CPT的优良性能，它们在显示领域得到了日益广泛的应用。目前在彩色电视和计算机终端显示领域中大量地使用着CPT和CDT。随着科学技术和生产的发展以及人们需求的提高，对CPT和CDT的性能特别是分辨率提出了更高的要求。目前世界上许多先进工业国家正在集中力量，开展高清晰度电视(HDTV)的研究，其中最重要的关键部件之一是HDTV用CPT，它要求水平分辨率大于1000线，垂直分辨率大于750线，分别是普通CPT水平和垂直分辨率的二倍左右。CDT已经从中分辨率发展到高分辨率和超高分辨率。对分辨率要求的不断提高，不仅对生产设备、生产工艺、材料和环境卫生提出了更严格的要求，而且在技术上增加了很大难度，造成了生产成本的大幅度增加。
本发明针对上述存在的问题，把电压敏感型和电流敏感型多色显示管的原理应用于CPT和CDT中，这样不仅可以实现彩色显象和彩色显示，而且能很容易地使分辨率显著提高。
电压敏感型多色显示管是通过改变加速电压即改变电子速度，使电子穿透到不同的荧光粉中，以获得不同的发光颜色。早期曾研究过使用具有电压敏感特性的红、绿、蓝三种粉以实现彩色电视，因亮度低，颜色不鲜艳，未获得成功。但是电压敏感型多色显示管结构简单，不用荫罩或栅网，因此分辨率高，并且仅通过改变加速电压就可改变发光颜色，所以获得了日益广泛的应用。例如使用红、绿两种荧光粉制成的多色显示管，通过改变加速电压就可获得红、橙、黄、绿四种颜色，并且颜色鲜艳。电流敏感型多色显示管是通过改变加速电流大小来改变发光颜色，这类管子一般使用两种荧光粉，其中一种粉的发光亮度对电流密度呈亚线性关系，例如NaTaO3∶Tb，而另一种呈超线性关系，例如(Zn，Cd)S∶Ag，Ni，当改变加速电流时，发光颜色可从黄绿色变到橙色。这两类显示管都不用荫罩或栅网，分辨率都相当高，但显示的颜色较少。
如果在荫罩型或栅网型彩色阴极射线管的荧光屏上采用具有电压敏感特性和电流敏感特性两种特性中至少一种特性的荧光粉，这样不仅通过不同的电子束激发各自的荧光粉点或条可以改变发光颜色，而且通过电压或电流的变化或者两者同时变化，也可以改变发光颜色。
这种新型的彩色阴极射线管，具有以下特征(1)它具有一个公共的电子枪或数个独立的电子枪，可发出数支电子束，(2)荧光屏采用点状或条状荧光粉结构，荧光粉点或条分为数组，其中至少有一组荧光粉具有电压敏感特性或电流敏感特性或同时具有这两种特性，(3)在电子枪和荧光屏之间有荫罩或栅网，(4)这数支电子束通过荫罩或栅网后分别激发各自对应的荧光粉点或条，(5)通过不同的电子束激发各自的荧光粉点或条以及通过改变电子束的加速电压或加速电流或同时改变加速电压和加速电流，实现彩色显象和彩色显示。
如果将通常的CPT和CDT荧光屏上的红、绿、蓝三组荧光粉点或条变为两组，其中至少有一组荧光粉采用由红、绿、蓝三种粉中的二种粉组成的混合物，并且该混合物具有电压敏感特性和电流敏感特性二种特性中至少一种特性，同时相应地将电子束从三支减少为二支，这二支电子束通过荫罩或栅网后，分别激发一组荧光粉点或条，并且通过电压或电流的变化或者两者同时变化，就可以实现彩色显示，同时分辨率可显著提高。
具体地说，此类彩色阴极射线管可分为两大类(a)在所使用的两种荧光粉中，仅一种粉具有电压敏感特性和电流敏感特性两种特性中的至少一种特性。例如一种粉使用蓝粉ZnS∶Ag，另一种粉使用由红粉和绿粉组成的混合物，红粉为Y2O2S∶Eu，绿粉为其表面经过Co猝灭的ZnS∶Cu，Au，Al。
(b)所使用的两种荧光粉都具有电压敏感特性和电流敏感特性两种特性中的至少一种特性。例如一种粉使用由红粉和绿粉组成的混合物，红粉为Y2O2S∶Eu，绿粉为其表面经过Co猝灭的ZnS∶Cu，Au，Al。另一种粉使用由红粉和蓝粉组成的混合物，红粉仍为Y2O2S∶Eu，蓝粉为其表面经过Co猝灭的ZnS∶Ag。
这类管子可使用的电压敏感型荧光粉有(1)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的绿粉ZnS∶Cu，Al、ZnS∶Au，Al、ZnS∶Cu，Au，Al、(Zn，Cd)S∶Cu，Al和(Zn，Cd)S∶Ag等中至少一种以及红粉Y2O2S∶Eu、Y2O3∶Eu和YVO4∶Eu等中至少一种组成的荧光粉，(2)由(1)中至少一种绿粉以及蓝粉ZnS∶Ag和ZnS∶Ag，Al等中至少一种组成的荧光粉，(3)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的蓝粉ZnS∶Ag和ZnS∶Ag，Al中至少一种及(1)中至少一种红粉组成的荧光粉，(4)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的绿粉Zn2SiO4∶Mn、Zn2SiO4∶Mn，As和(1)中所列的绿粉中的至少一种以及红粉Zn3(PO4)2∶Mn、(Zn，Ca)3(PO4)2∶Mn、(Zn，Mg)3(PO4)2∶Mn和(1)所列红粉中的至少一种组成的荧光粉，(5)由(4)所列绿粉中的至少一种以及蓝粉ZnS∶Ag、ZnS∶Ag，Ga，Al和ZnS∶Ag，In，Al等中至少一种组成的荧光粉，(6)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的蓝粉ZnS∶Ag、ZnS∶Ag，Ga，Al和ZnS∶Ag，In，Al等中至少一种以及由(4)所列红粉中的至少一种组成的荧光粉，(7)由外壳为ZnS∶Ag或ZnS∶Ag，Ga，Al或ZnS∶Ag，In，Al、内核为Zn2SiO4∶Mn或Zn2SiO4∶Mn，As的洋葱型发光材料中至少一种组成的荧光粉，(8)外壳为(Y，Gd)2O2S∶Pr、内核为(Y，Gd)2O3∶Pr的洋葱型荧光粉，(9)外壳为ZnS∶Ag、内核为Y2O2S∶Eu的洋葱型荧光粉，(10)外壳为ZnS∶Ag、内核为ZnS∶Au，Al、(Zn，Cd)S∶Ag、Gd2O2S∶Tb、Y2O2S∶Tb、La2O2S∶Tb、Y2SiO5∶Tb、Y3Al5O12∶Tb等中一种组成的洋葱型荧光粉，
(11)外壳为Y2O3∶Eu或者Y2O2S∶Eu、内核为Y3Al5O12∶Tb、Gd2O2S∶Tb、Y2O2S∶Tb、La2O2S∶Tb、Y2SiO5∶Tb等中一种组成的洋葱型荧光粉。
这类管子可使用的电流敏感型荧光粉有NaTaO3∶Tb、Y2O2S∶Eu，Ce，Ca、ZnS∶Ag，Ni和(Zn，Cd)S∶Ag，Ni等。
下面以实例加以说明。
例1高分辨率CPT的制造按照通常CPT制造方法和制造步骤进行，即屏和荫罩装配，稳定，屏清洗，黑底涂复，荧光粉涂复，乳胶涂复，蒸铝，焙烧，内屏蔽装配，Fr封接，PNF，封口，排气，老练，检查等。与通常荧光屏上有三组粉条的CPT不同，该管的荧光屏上只有两组粉条。因此，在黑底涂复工序，感光胶膜一共曝光两次，而不是三次。在荧光粉涂复工序，一共也只进行两次。第一次可涂复其表面经Co猝灭的绿粉ZnS∶Cu，Au，Al和红粉Y2O2S∶Eu的混合物，绿粉与红粉的重量比为3.5比1。第二次可以涂复其表面经Co猝灭的蓝粉ZnS∶Ag和红粉Y2O2S∶Eu的混合物，蓝粉与红粉的重量比为4比1。电子枪使用双枪结构，每一支枪可发出一束电子，分别激发各自的荧光粉条。这样通过不同的电子束激发各自的荧光粉点或条以及通过改变电子束的加速电压或加速电流或同时改变加速电压和加速电流，可实现彩色显象。这种管子可用于彩色电视。
例2高分辨率CDT的制造按照通常CDT制造方法和制造步骤进行，与例1中的制造方法和制造步骤基本相同。主要的不同之点是高分辨率CDT中所使用的荧光粉余辉较长。在荧光粉涂复工序，第一次可涂复其表面包有ZnS不发光阻挡层的绿粉Zn2SiO4∶Mn，As和红粉Zn3(PO4)2∶Mn的混合物。第二次可以涂复其表面经Co猝灭的蓝粉ZnS∶Ag和其表面包有ZnS不发光阻挡层的绿粉Zn2SiO4∶Mn，As以及红粉Zn3(PO4)2∶Mn的混合物。这样，通过不同的电子束激发各自的荧光粉点或条以及通过改变电子束的加速电压或加速电流或同时改变加速电压和加速电流，就可实现彩色(全色)显示。这种管子可用于计算机终端显示。
权利要求
1.一种新型的彩色阴极射线管，其特征在于(1)它具有一个公共的电子枪或数个独立的电子枪，可发出数支电子束，(2)荧光屏采用点状或条状荧光粉结构，荧光粉点或条分为数组，其中至少有一组荧光粉具有电压敏感特性或电流敏感特性或者同时具有这两种特性，(3)在电子枪和荧光屏之间有荫罩或栅网，(4)数支电子束通过荫罩或栅网后分别激发各自对应的荧光粉点或条，(5)通过不同的电子束激发各自的荧光粉点或条以及通过改变电子束的加速电压或加速电流或同时改变加速电压和加速电流，实现彩色显象和彩色显示。
2.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于其荧光屏上有两组荧光粉点或条，一组采用红，绿，蓝三种荧光粉中的某一种荧光粉，另一组采用红，绿，蓝三种荧光粉中的其余两种荧光粉的混合物，并且该混合物具有电压敏感特性或电流敏感特性或同时具有这两种特性。
3.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于其荧光屏上有两组荧光粉点或条，一组采用红，绿，蓝三种荧光粉中的某两种荧光粉(例如红，绿)的混合物，另一组采用红，绿，蓝三种荧光粉中不同组合的两种荧光粉(例如红，蓝)的混合物，并且该两种混合物都具有电压敏感特性或电流敏感特性或同时具有这两种特性。
4.根据权利要求1，2和3的阴极射线管，其特征在于它们所使用的电压敏感型荧光粉有(1)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的绿粉ZnS∶Cu，Al、ZnS∶Au，Al、ZnS∶Cu，Au，Al、(Zn，Cd)S∶Cu，Al和(Zn，Cd)S∶Ag等中至少一种以及红粉Y2O2S∶Eu、Y2O3∶Eu和YVO4∶Eu等中至少一种组成的荧光粉，(2)由(1)中至少一种绿粉以及蓝粉ZnS∶Ag和ZnS∶Ag，Al等中至少一种组成的荧光粉，(3)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的蓝粉ZnS∶Ag和ZnS∶Ag，Al中至少一种及(1)中至少一种红粉组成的荧光粉，(4)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的绿粉Zn2SiO4∶Mn、Zn2SiO4∶Mn，As和(1)中所列的绿粉中的至少一种以及红粉Zn3(PO4)2∶Mn、(Zn，Ca)3(PO4)2∶Mn、(Zn，Mg)3(PO4)2∶Mn和(1)所列红粉中的至少一种组成的荧光粉，(5)由(4)所列绿粉中的至少一种以及蓝粉ZnS∶Ag、ZnS∶Ag，Ga，Al和ZnS∶Ag，In，Al等中至少一种组成的荧光粉，(6)由Fe、Co、Ni元素猝灭的或包覆有ZnS的不发光阻挡层的蓝粉ZnS∶Ag、ZnS∶Ag，Ga，Al和ZnS∶Ag，In，Al等中至少一种以及由(4)所列红粉中的至少一种组成的荧光粉，(7)由外壳为ZnS∶Ag或ZnS∶Ag，Ga，Al或ZnS∶Ag，In，Al、内核为Zn2SiO4∶Mn或Zn2SiO4∶Mn，As的洋葱型发光材料中至少一种组成的荧光粉，(8)外壳为(Y，Gd)2O2S∶Pr、内核为(Y，Gd)2O3∶Pr的洋葱型荧光粉，(9)外壳为ZnS∶Ag、内核为Y2O2S∶Eu的洋葱型荧光粉，(10)外壳为ZnS∶Ag、内核为ZnS∶Au，Al、(Zn，Cd)S∶Ag、Gd2O2S∶Tb、Y2O2S∶Tb、La2O2S∶Tb、Y2SiO5∶Tb、Y3Al5O12∶Tb等中一种组成的洋葱型荧光粉，(11)外壳为Y2O3∶Eu或者Y2O2S∶Eu、内核为Y3Al5O12∶Tb、Gd2O2S∶Tb、Y2O2S∶Tb、La2O2S∶Tb、Y2SiO5∶Tb等中一种组成的洋葱型荧光粉。
5.根据权利要求1，2和3的阴极射线管，其特征在于它们所使用的电流敏感型荧光粉有NaTaO3∶Tb、(Zn，Cd)S∶Ag，Ni、ZnS∶Ag，Ni和Y2O2S∶Eu，Ce，Ca等。
全文摘要
一种新型彩色阴极射线管的制造方法，即在通常的彩色显象管和彩色显示中，采用电压敏感型荧光粉或电流敏感型荧光粉，使荧光屏上荧光粉点或条从三组减少为两组，同时使电子束从三支减少为两支，并分别与两组荧光粉点或条相对应，从而可使分辨率显著提高。通过改变加速电压或加速电流，可以实现全色显象和全色显示。由于制造工艺简单，可以大大降低高分辨率彩色显象管和彩色显示管的生产成本，具有重要的工业价值。
文档编号H01J31/20GK1106570SQ94116418
公开日1995年8月9日 申请日期1994年9月24日 优先权日1994年9月24日
发明者邱行中 申请人:邱行中