專利名稱：制造陰極射線管熒光屏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造陰極射線管熒光屏的新方法，更具體地說，涉及一種制造流動(dòng)性質(zhì)改進(jìn)的磷光體懸浮液的方法。所形成的光敏性磷光體層對(duì)于光的敏感性高，而對(duì)熱的敏感性及黑暗硬化效應(yīng)降低。
1968年10月15日授予H.B.Law的美國(guó)專利3，406，068敘述了一種制造用于諸如彩色電視顯象管等裝置的熒光屏的方法。概括地說，這種方法包括在合適的基底上，例如在電視顯象管玻璃熒光屏面板的內(nèi)表面上，涂覆上第一種磷光體懸浮液，形成含磷光體的光敏層，將此層曝光，所曝之光的分布型式與表面上欲形成的對(duì)電子敏感的磷光體區(qū)域的分布型式相對(duì)應(yīng)。這一層中曝過光的區(qū)域變成不溶性的并且保留下來，而未曝光的區(qū)域則是可溶的，容易用合適的溶劑除掉。再重復(fù)此步驟兩次，用第二種和第二種磷光體懸浮液形成補(bǔ)償?shù)谋Ａ粝聛淼牧坠怏w區(qū)域。保留下來的各磷光體區(qū)在受到電子轟擊時(shí)會(huì)發(fā)出不同顏色的光線。通常，磷光體發(fā)射綠光、蘭光和紅光。
1977年6月7日授予U.Viohl的美國(guó)專利4，028，114公開了一種磷光體懸浮液，其中含有光敏性的聚合物材料(例如聚乙烯醇(PVA))、鉻酸鹽、發(fā)光的磷光體和通式為HOCH2〔CH2OCH2〕nCH2OH的聚醚醇，這種聚醚醇提高了磷光體對(duì)顯象管熒光屏的粘結(jié)性，并且通過提高含磷光體的光敏層對(duì)光的敏感性減少了曝光時(shí)間。
加到聚合物材料中形成磷光體懸浮液的，美國(guó)專利4，028，114中公開的醇以及其它常用的帶羥基官能團(tuán)的極性添加物對(duì)熱及黑暗反應(yīng)高度敏感，因此對(duì)顯象管熒光屏的溫度及含磷光體光敏層的干燥溫度很敏感。雖然光敏層對(duì)光高度敏感是令人滿意的，但是不希望它對(duì)熱很敏感或?qū)瘜W(xué)反應(yīng)敏感(即，黑暗硬化)，因?yàn)檫@會(huì)造成在去除未曝光區(qū)域方面的偏差，結(jié)果使在屏面上形成的磷光體區(qū)域的清晰度或邊緣分解力下降。另外，由于不能完全除掉在先已形成的磷光體區(qū)域上又一次涂敷的磷光體材料，這種熱反應(yīng)和黑暗反應(yīng)會(huì)造成交叉混染。
本發(fā)明要解決的問題是提供一種加工和流動(dòng)特性得到改進(jìn)的磷光體懸浮液，用以形成對(duì)光保持高度敏感的光敏層，使得曝光時(shí)間很短，但是對(duì)熱硬化和黑暗硬化的敏感性低。
本發(fā)明涉及一種制造陰極射線管熒光屏的方法，更具體地說，涉及一種制備磷光體懸浮液的方法。將合適的光敏性材料、重鉻酸鹽增感劑、發(fā)光磷光體和對(duì)熱及黑暗硬化的敏感性低的鉻離子遷移增強(qiáng)劑混合在一起，制得這種新的懸浮液。一般來說，這種新方法的細(xì)節(jié)與在美國(guó)專利3，406，068和4，028，114中敘述的方法相似，只是用來形成光敏層的磷光體懸浮液的配方不同。
磷光體懸浮液含有聚合的光敏性物質(zhì)、可溶性重鉻酸鹽、鉻離子遷移增強(qiáng)劑和發(fā)光磷光體。將以下物質(zhì)混合制備懸浮液約2.4%重量的聚乙烯醇(PVA);約0.06%至0.48%，但是最好是約0.17%的重鉻酸鈉、或約0.24%的重鉻酸鉀(這使重鉻酸鹽與PVA之比在0.025至0.20的范圍內(nèi)，優(yōu)選比例是重鉻酸鈉與PVA之比為0.07，重鉻酸鉀與PVA之比為0.10);約0.1%至4.8%，但是最好是約1.2%的鉻離子遷移增強(qiáng)劑，例如N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮或N-乙基-2-吡咯烷酮(這使吡咯烷酮與PVA之比在0.04至2.0的范圍內(nèi)，優(yōu)選比例約為0.5);約0.036%的合適的潤(rùn)濕劑;約0.036%的合適的分散劑;約27%的發(fā)光磷光體;其余為去離子水。
吡咯烷酮是鉻離子遷移增強(qiáng)劑，它減小磷光體層的曝光時(shí)間，其方式與美國(guó)專利4，028，114中公開的聚醚醇相似。但是，與本技術(shù)領(lǐng)域中已知的聚醚醇和二醇不同，吡咯烷酮具有足夠的極性使Cr3+穩(wěn)定，但是與鉻離子的配位強(qiáng)度(尤其是在使用重鉻酸鈉或鉀時(shí))不足以使黑暗硬化效應(yīng)增強(qiáng)。另外，吡咯烷酮的熱敏感性低，同時(shí)卻保持對(duì)光的高度敏感性，尤其是使用重鉻酸鈉或鉀時(shí)。
現(xiàn)在敘述制備磷光體懸浮液的這種新方法的實(shí)施例，這種懸浮液用來在基底表面上，例如在彩色陰極射線管或彩色電視顯象管的熒光屏面板的內(nèi)表面上，形成含磷光體的光敏層。首先，用常用方法，例如用水、氟化氫銨、氫氟酸、洗滌劑、苛性堿等，將管子熒光屏的內(nèi)表面洗凈，以便除去任何夾雜物。然后，如果使用一種吸光材料的基質(zhì)，則用任何常規(guī)的方法或在申請(qǐng)?zhí)枮?65，827的美國(guó)專利申請(qǐng)(1990年8月13日H.M.Patel等提交)中敘述的方法制造該基質(zhì)。這種新的磷光體懸浮液具有以下成分實(shí)施例1組分 重量%聚乙烯醇(PVA) 2.4重鉻酸鈉 0.17N-甲基-2-吡咯烷酮 1.2潤(rùn)濕劑 0.036分散劑 0.036
磷光體 27.0去離子水 加至100或者，磷光體懸浮液可以含有以下成分實(shí)施例2組分 重量%聚乙烯醇(PVA) 2.4重鉻酸鉀 0.24N-甲基-2-吡咯烷酮 1.2潤(rùn)濕劑 0.036分散劑 0.036磷光體 27.0去離子水 加至100在三色顯象管中，磷光體發(fā)射綠光、蘭光和紅光。實(shí)施例1和2列出的磷光體懸浮液配方可以采用在彩色管制造中常用的任何磷光體。
通過在熒光屏面板上涂覆一定量的新的磷光體懸浮液形成管的屏面，懸浮液中含有發(fā)射第一種顏色(即綠色)的磷光體。按照1972年4月4日授予Bell等的美國(guó)專利3，653，941中敘述的方法將磷光體懸浮液分散，形成第一光敏層，象本技術(shù)領(lǐng)域中已知的那樣在空氣中加熱干燥。將一個(gè)蔭罩板插入熒光屏面板中，經(jīng)過蔭罩板的孔隙用發(fā)自第一曝光臺(tái)的光化輻射對(duì)第一光敏層彼此隔開的區(qū)域進(jìn)行曝光，選擇性地改變第一光敏層的溶解度。曝過光的區(qū)域的溶解度比未曝光的區(qū)域小。除掉蔭罩板，使熒光屏面板的內(nèi)表面與水流接觸約30秒，以便除掉第一層中溶解度較大的區(qū)域，保留下溶解度較小的區(qū)域，從而將第一層顯影。用水洗屏面并且干燥之。
將類似于第一種懸浮液配方，但是含有發(fā)蘭光磷光體的第二種磷光體懸浮液涂在熒光屏面板的內(nèi)表面上，蓋住第一層的溶解度較小的那些保留區(qū)域。再將蔭罩板插入熒光屏面板中，經(jīng)過蔭罩板的孔隙用發(fā)自第二曝光臺(tái)的光化輻射對(duì)第二光敏層的相互隔開的區(qū)域曝光，這些區(qū)域偏移開第一層先已曝光的溶解度較小的區(qū)域，曝光的結(jié)果選擇性地改變了第二光敏層的溶解度，使得曝過光的地區(qū)的溶解度比未曝光地區(qū)的小。除掉蔭罩板，象先前敘述的那樣用水流沖洗熒光屏面板的內(nèi)表面，除掉第二層中溶解度較大的區(qū)域，保留下溶解度較小的區(qū)域，從而使第二層顯影。用水沖洗屏面并干燥之。
將與第一和第二種懸浮液的配方相似，但是含有一種合適的發(fā)紅光磷光體的第三種磷光體懸浮液涂覆在熒光屏面板的內(nèi)表面上，蓋住第一層和第二層保留下的溶解度較小的區(qū)域。將蔭罩板重新插入熒光屏面板中，經(jīng)過蔭罩板的孔隙用發(fā)自第三曝光臺(tái)的光化輻射對(duì)第三層相互隔開的區(qū)域曝光，這些區(qū)域偏移開第一和第二層的先已曝光的溶解度較小的區(qū)域，曝光的結(jié)果選擇性地改變了第三光敏層的溶解度，使得曝光區(qū)域的溶解度小于未曝光區(qū)域。再去掉蔭罩板，象前面敘述的一樣用水流除去溶解度較大的區(qū)域，保留下來溶解度較小的區(qū)域，使第三層顯影。象本技術(shù)領(lǐng)域已知的那樣，沖洗所形成的熒光屏，干燥，復(fù)以薄膜，鍍鋁并烤干。
根據(jù)這種新方法制成的熒光屏比以前的熒光屏更為均勻，因?yàn)榧尤脬t離子遷移增強(qiáng)劑使磷光體懸浮液的流動(dòng)特性提高。另外，由于磷光體層對(duì)于黑暗和光照反應(yīng)性的敏感度差別增大，保留下來的磷光體區(qū)域的邊緣清晰度改善。更重要的是，由于在磷光體懸浮液中使用了鉻離子遷移增強(qiáng)劑，加工寬容度增大。本發(fā)明的磷光體懸浮液不僅對(duì)光高度敏感，而且與先前的懸浮液相比，它對(duì)熱的敏感性較低，并且對(duì)抗黑暗硬化的能力更強(qiáng)，因此對(duì)生產(chǎn)的控制要求較低，并且能同時(shí)生產(chǎn)不同尺寸的熒光屏。加工寬容度的提高使生產(chǎn)計(jì)劃能更為靈活，生產(chǎn)效率更高。
權(quán)利要求
1.一種制造陰極射線管的方法，包括制備磷光體懸浮液的步驟，其作法是將光敏性材料、重鉻酸鹽增感劑和發(fā)光磷光體相混合，以便形成光敏層，此方法的特征在于，該磷光體懸浮液包含一種對(duì)熱硬化和黑暗硬化敏感性低的鉻離子遷移增強(qiáng)劑。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鉻離子遷移增強(qiáng)劑選自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮和N-乙基-2-吡咯烷酮。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說吡咯烷酮的重量濃度約為0.1%至4.8%。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所說吡咯烷酮的重量濃度約為1.2%。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所說磷光體的重量濃度約為27%。
6.權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所說光敏性材料包含重量濃度約為2.4%的聚乙烯醇(PVA)。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，吡咯烷酮與聚乙烯醇之比在0.04至2.0之間。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，吡咯烷酮與聚乙烯醇之比約為0.5。
9.權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所說重鉻酸鹽增感劑選自重鉻酸鈉和重鉻酸鉀，并且，所說重鉻酸鹽與聚乙烯醇之比在0.025至0.2之間。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，重鉻酸鈉與聚乙烯醇之比約為0.07，而重鉻酸鉀與聚乙烯醇之比約為0.1。
11.一種制造彩色陰極射線管的方法，包括以下步驟(a)在屏面載體上涂覆由磷光體懸浮液形成的第一光敏層，該懸浮液是通過將光敏性材料、重鉻酸鹽增感劑和發(fā)射第一種顏色的磷光體相混合制成的，所說第一光敏層的溶解度通過光化輻射的曝光而選擇性地改變，(b)將所說第一光敏層的相互隔開的區(qū)域?qū)饣椛溥x擇性曝光，從而在所說第一層中形成溶解度較大的區(qū)域和溶解度較小的區(qū)域，(c)將第一層中溶解度較大的區(qū)域除去，保留下溶解度較小的區(qū)域，(d)然后將第二光敏層涂敷在所說屏面載體上蓋住第一層保留下來的溶解度較小的區(qū)域，第二光敏層由磷光體懸浮液形成，該懸浮液通過將所說光敏性材料、所說重鉻酸鹽增感劑和發(fā)射第二種顏色的磷光體混合制得，此磷光體與發(fā)射第一種顏色的磷光體不同，第二光敏層的溶解度通過光化輻射的曝光而選擇性地改變，(e)在第二光敏層中相互隔開的區(qū)域?qū)饣椛溥x擇性曝光，這些區(qū)域偏移開第一光敏層已曝光的溶解度較低的區(qū)域，曝光的結(jié)果在第二層中產(chǎn)生溶解度較大的區(qū)域和溶解度較小的區(qū)域，(f)除去第二層中溶解度較大的區(qū)域，保留溶解度較小的區(qū)域，(g)然后將第三光敏層涂敷在屏面載體上蓋住第一層和第二層保留下來的溶解度較小的區(qū)域，第三光敏層由磷光體懸浮液形成，該懸浮液通過將所說光敏性材料、所說重鉻酸鹽增感劑和發(fā)射第三種顏色的磷光體混合制得，此磷光體與發(fā)射第一種顏色和發(fā)射第二種顏色的磷光體不同，第三光敏層的溶解度通過光化輻射的曝光而選擇地改變，(h)在第三光敏層中相互隔開的區(qū)域?qū)饣椛溥x擇性曝光，這些區(qū)域偏移開第一和第二光敏層中先已曝光的溶解度較小的區(qū)域，曝光的結(jié)果在第三層中形成了溶解度較大的區(qū)域和溶解度較小的區(qū)域，(i)除去第三層中溶解度較大的區(qū)域，保留溶解度較小的區(qū)域，這種方法的特征在于，用于所說第一、第二和第三光敏層的所說磷光體懸浮液都含有一種鉻離子遷移增強(qiáng)劑，該增強(qiáng)劑選自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮和N-乙基-2-吡咯烷酮。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，吡咯烷酮的重量濃度約為0.1%至4.8%。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，吡咯烷酮的重量濃度約為1.2%。
14.權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，磷光體的重量濃度約為27%。
15.權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，光敏性材料包括重量濃度約為2.4%的聚乙烯醇。
16.權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，吡咯烷酮與聚乙烯醇之比在0.04至2.0之間。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，吡咯烷酮與聚乙烯醇之比約為0.5。
18.權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所說重鉻酸鹽選自重鉻酸鈉和重鉻酸鉀，并且重鉻酸鹽與聚乙烯醇之比在0.025至0.2之間。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，重鉻酸鈉與聚乙烯醇之比約為0.07，而重鉻酸鉀與聚乙烯醇之比約為0.1。
20.權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在步驟(a)之前，該方法還包括一個(gè)準(zhǔn)備步驟，即在所述屏面載體上形成一種吸光材料的基質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造陰極射線管用的熒光屏的方法，更具體地說，涉及一種制造陰極射線管熒光屏用的磷光體懸浮液的方法。該方法包括將合適的光敏性材料、重鉻酸鹽增感劑、發(fā)光磷光體和鉻離子遷移增強(qiáng)劑相混合的步驟。鉻離子遷移增強(qiáng)劑的加入提高了磷光體懸浮液的流動(dòng)特性，使屏面均勻度提高。另外，所得到的光敏性磷光體層對(duì)光高度敏感，但熱敏感性比先前的光敏層減小，而且對(duì)抗黑暗硬化的能力更強(qiáng)。
文檔編號(hào)C09K11/02GK1065549SQ9210070
公開日1992年10月21日 申請(qǐng)日期1992年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月7日
發(fā)明者H·M·帕特爾, A·佩祖洛 申請(qǐng)人:錄象色彩股份公司