專利名稱：具有編碼標記的陰極射線管面板及設置該標記的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶有條形碼之類編碼標記的陰極射線管(CRT)面板以及將此標記設置在該面板內表面上的一種方法。
在制造CRT的彩色電視顯象管時，希望在制造過程的多道步驟中能織別該管。1983年2月22日授予W.R.Willer的美國專利第4,374,451號提出一種裝配CRT零件的方法，該方法包括至少在一個CRT部件(例如玻璃面板)的外部表面上設置單獨的由機器可讀取的標記(例如條形碼)。CRT裝配時，由機器讀取該標記一次或多次。每次讀取它時，均響應讀取過程產生一控制信號，然后，用該信號來啟動有關該管子部件行為的一局部程序。該局部程序可以是選擇和裝配另一部件至工件上、對該工件的一系列處理步驟、紀錄以往測試數(shù)據(jù)、包裝等等中的一項或多項。CRT制造時所采用的標記包括噴砂或蝕刻工件外表面而形成的磨砂標記，以及例如用激光束揮發(fā)工藝在其外表面上所制成的標記。亦可將標纖用模板印制、打印或貼附至該表面上做出各種標記。任何標記的需求均在于它應和工件本身有本質上一樣的對周圍環(huán)境的特性。
傳統(tǒng)標記的一項缺點為用磨蝕表面所制成的標記可能成為表面缺陷的來源，該缺陷可引起玻璃的碎裂。用模板印制或打印所制成的標記可能由于與化學品接觸、處理涂層、或經熱退火而失去光學反差；貼附的標纖亦可能脫開。此外，傳統(tǒng)標記需要額外的處理步驟和材料，凡此種種均增加了CRT的制造成本。
按照本發(fā)明，一CRT面板包括被一周邊環(huán)繞的視區(qū)。在面板的內表面上形成有被吸光材料所分隔開的多個不同發(fā)光熒光質的發(fā)光屏幕。其方法包括以下步驟將一種適當?shù)恼障嗫刮g劑沉積在面板的內表面上，使之延伸在所述視區(qū)上并直至其周邊；以光化輻射線照射所述視區(qū)和周邊上的照相抗蝕劑區(qū)域，以選擇性地改變照相抗蝕劑的可溶性；沖洗該照相抗蝕劑，以除去較易溶解的區(qū)域，從而暴露出面板內表面的下面部分，同時留下較難溶解的照相抗蝕劑的欲保留區(qū)域；然后，在照相抗蝕劑的保留區(qū)和面板內表面的暴露部分涂上一種吸光材料，并將此種材料烘干，以形成一涂層；沖洗該吸光材料涂層，以除去其上覆有吸光材料的照相抗蝕劑的保留區(qū)，而留下吸光材料貼附在面板內表面暴露部分上的涂層，該沖洗步驟形成視區(qū)上的吸光材料中的開口和面板周邊上的編碼標記，包括吸光材料和開口區(qū)的圖形。
附圖中

圖1為根據(jù)本發(fā)明所制造的一種彩色CRT的局部軸向剖視平面圖；圖2為圖1CRT的面板剖面圖，圖中示出一屏幕組件；圖3為在其周邊上有一編碼標記的面板的側視圖；圖4為一面板的剖面圖，圖中示出將編碼標記設置到面板周邊上的裝置的一個實例；圖5為沿著圖4的5-5線所取的用來提供條形碼之類編碼標記的印制模板的圖形；圖6為一面板的剖面圖，圖中示出將編碼標記設置到面板周邊上的第二種裝置；圖7為一面板的剖面圖，圖中示出用于使面板周邊較下部分上的照相抗蝕劑曝光的可擴張的調整裝置；圖8為圖7調整裝置上的面板平面圖，其中該裝置的擴張機構處于其收縮位置；
圖9為沿著圖8的9-9線所取的可擴張調整裝置上的面板剖面圖。
圖1示出一種彩色陰極射線管(CRT)10，具有一玻璃外殼11，包括一矩形面板12和由一矩形漏斗15連接的管頸14。漏斗15具有內部導電涂層(圖中未示出)，該涂層與一陽極鈕16接觸，并延伸到頸部14。面板12包括一視區(qū)18和一周邊或側壁20，該周邊由一種玻璃熔料21密封到漏斗15上。一個三色熒光屏22設在面板視區(qū)18的內表面上。圖2所示屏幕22為包含多個屏幕元的條狀屏幕，屏幕元由分別發(fā)紅光、綠光和藍光的熒光條R、G和B組成，以循環(huán)次序配置成三個條片或三個一組的彩色組或畫面元。這些條通常以垂直于電子束產生平面的方向延伸。在本實施例的正常觀看位置上，這些熒光條沿豎直方向延伸。最好是熒光條的至少一部分重疊在相當薄的吸光陣列23上，如現(xiàn)有技術中已知的那樣。亦可采用點狀屏幕。將薄導電層24(最好為鋁)覆蓋在屏幕22上，沿著周邊20的至少一部分延伸，以提供將一均勻電位加至該屏幕同時可反射來自熒光元的經面板18的光線的機構。屏幕22和覆蓋的鋁層24構成一屏幕組件。按傳統(tǒng)方式將一多孔彩色選擇電極或陰罩25可拆卸地安裝在與該屏幕組件成預定間隔的位置上。
圖1中以虛線示意性示出設在頸部14中央的電子槍26，以產生沿會聚路徑經陰罩22中的孔隙至屏幕22的三個電子束28。該電子槍為傳統(tǒng)的電子槍，可為本技術領域中的任何適當電子槍。
管子10設計成可用諸如偏轉線圈30之類的外部磁偏轉軛，該偏轉軛裝在漏斗與頸部接合區(qū)域。偏轉線圈30通電后使三個電子束28受到磁場力，從而使電子束在屏幕22上作水平和垂直掃描，以形成矩形光柵。圖1中以直線P-P表示其起始偏轉平面(零偏轉處)，大約在偏轉線圈30的中間。為簡化起見，并未在圖中表示出電子束在偏轉區(qū)內的實際偏轉路徑曲線。
理想的是能用一種沒有前述缺點的標記在制造過程中識別CRT10。為達到此目的，可將諸如圖3所示的一個單獨的編碼標記32設在面板12的周邊或側壁20的內表面上。該標記由屏結構材料制成，可取任何方便的形式，例如一個或多個字母、條形碼，數(shù)字識別號、標志、或其任意組合形式。圖3所示實例包含一條形碼部分，其中有暗條34和反襯間隙36以及英文字母38等。該例為示意性質并無限制意思。舉例說，間隙可制成暗的，而帶有反襯條紋，字母可為一種暗色背景上的亮字母。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明制造編碼標記的一種裝置。如本技術領域中所已知的，開始時，以苛性溶液沖洗，再在清水中漂洗，然后以緩和的氫氟酸腐蝕，再在清水中漂洗，從而對面板12進行清理。根據(jù)1971年1月26日授予Mayaud的美國專利第3,558,310號的說明，將諸如聚乙烯醇、雙鉻酸鹽和水的一種適當照相抗蝕劑溶液涂敷在面板12的內表面上，其中至少包含模制匹配線40與面板12的視區(qū)18之間的周邊20的一部分在內；但也可使該溶液延伸至其密封邊緣41。模制匹配線40為一條在面板模制過程中形成的線條。調整模制匹配線前面的玻璃使其位置與密封到漏斗上的面板部分成一小角度，以改善玻璃模制工藝。最好是，借自轉涂敷法涂敷照相抗蝕劑溶液，并將該溶液烘干，以形成一照相抗蝕劑層42。照相抗蝕劑可以是正照相抗蝕劑也可以是負照相抗蝕劑。該照相抗蝕劑受紫外光照射后會改變其可溶性。就負照相抗蝕劑而言，曝光會產生其中分子之間的交連，使照相抗蝕劑在適當溶劑中的可溶性在曝光或照射區(qū)比在非照射區(qū)更小。在制作編碼標記32的一種方法中，用來自標記裝置50的光化輻射照射照相抗蝕劑層42。標記裝置50包括放在一殼套54內的光源52。一光導管56則連在殼套54與照相抗蝕劑層42之間。將載有編碼信息的一個適當?shù)木幋a標記掩膜58配置在光導管56的一端59與面板12的周邊20上所形成的照相抗蝕劑層42之間。光導管56的另一端61則配置在殼套54內。一快門63控制通過編碼標記掩膜58對面板12周邊20上的照相抗蝕劑層42的曝光。光導管56限制光線，使光線在通過編碼標記掩膜58的透明部分以后只入射到照相抗蝕劑層42上。來自殼套54內光源52的光線選擇性地改變面板周邊上的照相抗蝕劑層42的可溶性。具有條形碼的編碼標記掩膜58的一個實例示于圖5中。照相抗蝕劑層的周邊部分經掩膜58曝光以后，才將陰罩25固定到面板12上，再將該陰罩-面板組件安放在一傳統(tǒng)的三合一光室(圖中未示出)上，該光室使視區(qū)18上的照相抗蝕劑層暴露在來自該光室內的光源的光化輻射線下。正如本技術領域中已知的，該光室光源會通過陰罩中的開孔投射光線。模仿來自三電子槍的電子束路徑定位的光源使視區(qū)上的照相抗蝕劑層重覆曝光兩次以上。光室的結構和陰罩的側邊均能遮擋面板12的周邊20上的照相抗蝕劑層42，以避免在面板12的視區(qū)18上的照相抗蝕劑層曝光時的光線照射。來自光室的光線選擇性地改變視區(qū)18上的照相抗蝕劑層的曝光區(qū)的可溶性，其后在此處沉積熒光材料。在第三次曝光以后，從光室中除去面板并從面板上除去陰罩。
為方便從面板12周邊20的較下部分除去照相抗蝕劑層42，在模制匹配線40以下，將面板安放在圖7至9中所示的一光線調整裝置60上。光線調整裝置60包含一矩形支承板62，其結構做成便于固定面板12。面板定位塊64放在支承板62各角隅處。將一個可伸縮的光線屏蔽物66設在與支承板62間隔開的位置，并使之延伸在面板12的內部。圖8示出光線調整裝置60在收縮位置時的情形。如圖8所示，四個交叉板68各連接到獨立曲柄70的一端。每個曲柄70的另一端則連接到軸承碟74上，該軸承碟由連接到一氣缸78上的驅動曲柄76驅動。一彈性襯墊80環(huán)繞配置在這些交叉板68的周邊。在圖7所示的擴張位置中，襯墊80沿著面板的內壁接觸照相抗蝕劑層42，對其構成一種不透光的密封，因此來自光源82的紫外光只能照射照相抗蝕劑層較下部分。視區(qū)18和要放編碼標記的面板周邊上的照相抗蝕劑層42的先前照射部分均在襯墊80上方，因此在調整操作期間不會被重復照射。光源82包括四個光導管，每一象限都有一個光導管，這些光導管均環(huán)繞延伸在該調整裝置的周邊，并鄰近面板的內壁，以均勻照射該內壁較下部分的照相抗蝕劑層42。一擋光板84包圍光源82的三邊，以進一步防止對調整裝置60以上的照相抗蝕劑層42的不需要的照射。
本調整器與采用固定大小的光線屏蔽物的原先的調整器不同，其結構可密切配合面板的內部尺寸。原先的調整器的固定光線屏蔽物必須有足夠的空隙，以容許面板裝到該調整裝置上而不至于損壞面板側壁上的照相抗蝕劑層。如此一來，它們就無法將光線完全限制在面板側壁的較下部分，于是有一些光會從調整器的光線屏蔽物邊緣周圍漏出到面板的上部分，從而至少部分照射到調整器上方的照相抗蝕劑層的某些部分上，造成一個不均勻的邊緣。再有，原先的調整器沒有利用環(huán)繞的光源來均勻照射照相抗蝕劑層。具有上述局限的原先的調整器的一實例示于1977年5月3日授予Barczynski等人的美國專利第4,021,819號中。
在經過光線調整作業(yè)以后，將面板從調整裝置60中取下，并沖洗照相抗蝕劑層42，以除去視區(qū)和周邊上照相抗蝕劑層的較易溶解區(qū)，從而顯露出面板下面的內表面，并留下那些較難溶解的已曝光(亦即受照射)的區(qū)域原樣不變?？捎们逅畞頉_掉照相抗蝕劑層較易溶解的非照射區(qū)。然后，將一種諸如一水溶性的石墨懸浮液之類吸光材料的適當溶液均勻涂蓋在面板的內表面上，以蓋住視區(qū)和周邊上的面板暴露部分，以及該照相抗蝕劑層42的保留的較難溶解的區(qū)域。將吸光材料溶液烘干，并用諸如水溶性過氧化氫的適當氧化溶液沖洗，使之穿透烘干了的吸光材料，以分解和除去照相抗蝕劑層和覆蓋其上的吸光材料的保留部分，同時留下附在面板12內表面的吸光材料不變。該沖洗步驟形成附在面板視區(qū)的吸光材料陣列層中的窗口，并形成編碼標記32，包括面板周邊上的吸光材料34和開口區(qū)36的圖形。此外，此沖洗步驟還除去由光線調整裝置照射的面板較下部周邊上保留的照相抗蝕劑層以及其上覆蓋的吸光涂層，以便對該吸光涂層提供界定良好的邊緣和提供鄰接密封邊緣的清晰側壁。
本發(fā)明的第二實施例示于圖6。為形成面板12周邊20上的編碼標記，采用了具有纖維光學面板92的CRT90。CRT90具有一個有適當余輝的紫外線放射熒光屏，以提供通過CRT的纖維光學面板的光化輻射，對面板12內表面周邊上的照相抗蝕劑層42產生作用。纖維光學面板92為照相抗蝕劑層42提供了實質上相關的照射。CRT90連接到一適當?shù)目刂破?4上，以便為CRT的電子槍提供信息。通過面板12的側壁玻璃傳輸CRT90屏幕上的信息，以照射照相抗蝕劑層42。CRT90所顯示的信息可包含字母、條形碼、數(shù)字識別號、符號、或其任何組合形式。以信息照射周邊上的照相抗蝕劑層42以形成編碼標記以后，再按上文實例的說明進行照相抗蝕劑層在視區(qū)18上的曝光和進行側壁的調整。
提供編碼標記的方法并不限于上文所說的兩種方法，還可包含這些方法的變化在內。例如，可不用具有纖維光學面板的CRT，而是將一光纖光纜(未在圖中示出)配置在光源與面板12周邊的外表面之間?？赏ㄟ^光纖光纜傳輸?shù)谝粚嵤├兴f形式的編碼標記掩膜的影象，以照射側壁內周邊上的照相抗蝕劑層。
屏幕22的后續(xù)處理均用傳統(tǒng)方法。將例如綠色的第一彩色發(fā)光熒光材料的感光糊均勻涂在面板12的內表面上并予以烘干。將陰罩25插到面板12上，再將面板放到一光室中，該光室使光線通過陰罩上的小孔而照射烘干了的綠色發(fā)光熒光材料區(qū)域。光線的入射角相應于撞擊綠色發(fā)光熒光質的電子束入射角。沖洗該綠色發(fā)光熒光質，以除去其更易溶解的非照射區(qū)，而留下綠色發(fā)光熒光質陣列中的窗口內的該綠色發(fā)光熒光質的較難溶解的照射區(qū)。此過程再重覆兩次，一次對藍色發(fā)光熒光質，另一次對紅色發(fā)光熒光質進行。然后，使面板內表面鋁化，以提供與屏幕的電接觸，并提供了一反射涂層，使來自屏幕的光線引向外而穿過面板的視區(qū)。
熒光糊涂到面板的內表面后，以陰罩將來自光室的光線限制在屏幕的視區(qū)上，使之不會照射編碼標記開口區(qū)的熒光質而使其保持可溶性。于是，以沖洗步驟才會除去編碼標記開口區(qū)中更易溶解的熒光質。不過，使面板內表面鋁化的步驟也可提供足夠的鋁以覆蓋編碼標記，從而使標記的開口區(qū)籠罩在鋁層下面。由面板外面觀看時，側壁上的編碼標記包括吸光材料的暗區(qū)和鋁質的反襯亮區(qū)。另一方法是，將第一彩色發(fā)光熒光質糊涂到面板的內表面時，同時蓋住視區(qū)和周邊上的編碼標記。通過陰罩使視區(qū)曝光以后，用位于鄰近面板側壁外部的一獨立光源的光線通過編碼標記的開口區(qū)照射編碼標記，使其熒光質處于較難溶解的開口區(qū)中。然后沖洗該熒光質，除去熒光質的較易溶解的非照射區(qū)，留下陣列開口的選擇區(qū)和編碼標記開口區(qū)中的熒光質。同以前一樣再將面板鋁化。在這種情況下，該編碼標記包括吸光材料區(qū)和熒光材料區(qū)。如編碼標記為條形碼，則可用傳統(tǒng)的條形碼讀取器讀取。
本發(fā)明的標記和標記方法的優(yōu)點在于該標記是用與制造發(fā)光屏幕相同的材料制成的，因此，該編碼標記才可與管子制造程序的所有過程配合并且可與管子工作協(xié)調。
權利要求
1.一種在陰極射線管面板上設置編碼標記的方法，該面板有一外部表面和一內部表面，更具有被一周邊包圍的視區(qū)，該視區(qū)的內表面包含一發(fā)光屏幕，該屏幕具有多個被吸光材料所分隔開的不同發(fā)光熒光質，其特征在于，該方法包括如下步驟將適當?shù)恼障嗫刮g劑(42)沉積在所述面板(12)的內表面上，該照相抗蝕劑延伸在所述視區(qū)(18)上并伸至其周邊(20)；以光化輻射照射所述視區(qū)和所述周邊上的照相抗蝕劑區(qū)域，以選擇性地改變其可溶性；沖洗所述照相抗蝕劑，以除去更易溶解的區(qū)域，使所述面板內表面的下面部分露出，而留下較難溶解的照相抗蝕劑的保留區(qū)域；用一種吸光材料涂蓋所述照相抗蝕劑的保留區(qū)域和所述面板內表面的暴露部分；將所述吸光材料烘干，以形成覆蓋所述照相抗蝕劑的保留區(qū)域并附在所述面板內表面暴露部分上的涂層；以及沖洗所述吸光涂層，以除去在其上有所述覆蓋吸光材料的所述照相抗蝕劑的保留區(qū)域，而留下附在所述面板內表面的暴露部分上的所述吸光材料涂層，從而在所述視區(qū)上形成所述吸光材料中的開口，以及在所述面板周邊上的所述編碼標記(32)，該編碼標記包含一種吸光材料(34)和開口區(qū)(36)的圖形。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述面板(12)周邊(20)上和所述視區(qū)(18)上的照相抗蝕劑(42)的照射，順序是先照射所述周邊上的照相抗蝕劑，然后再照射所述視區(qū)上的照相抗蝕劑。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，還設有一裝置(58，90)，用以限制對于所述面板(12)周邊(20)上的照相抗蝕劑(42)的照射。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述用以限制照射的裝置包括用以將編碼信息傳至所述面板(12)周邊(20)上的照相抗蝕劑(42)的耦合裝置(58，90)。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述用以傳輸編碼信息的耦合裝置是從由一陰罩(58)和一CRT(90)組成的類組中選取的，該陰罩具有可傳輸光的區(qū)域和不傳輸光的區(qū)域，該CRT則用以將編碼標記投射至所述面板(12)周邊(20)的照相抗蝕劑上。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述用以限制照射的裝置包括一可擴張的光線屏蔽物(66)，該屏蔽物接觸所述面板(12)在視區(qū)(18)與產生所述編碼標記(32)的周邊(20)之間的內部側壁。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟將不同發(fā)光熒光質(R，G，B)按次序沉積至所述面板(12)的內表面上，每一不同發(fā)光熒光質沉積在所述視區(qū)(18)中形成的相鄰開口中；以及鋁化所述視區(qū)和所述編碼標記(32)，以便從所述面板的外表面可讀取該編碼標記。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，至少將該編碼標記(32)的開口區(qū)(36)之一填充以一種發(fā)光熒光質(R，G，B)。
9.一種陰極射線管，包括一外殼，該外殼具有有外部表面和內部表面的面板，該面板更有被一周邊包圍的視區(qū)，該視區(qū)的內表面包含一發(fā)光屏幕，該屏幕具有多個被一種吸光材料所分隔開的不同發(fā)光熒光質，所述周邊在其內表面上有一編碼標記，該標記可從所述外表面讀取，其特征在于，所述編碼標記(32)包括所述吸光材料(23)。
10.根據(jù)權利要求9所述的陰極射線管，其特征在于，所述編碼標記(32)還包括第二種材料，該材料是從由一種金屬(24)和一種發(fā)光熒光質(R，G，B)組成的類組中選取的。
全文摘要
在陰極射線管面板(12)上產生編碼標記(32)的方法，包括將照相抗蝕劑沉積在面板內表面上；以光化輻射照射抗蝕劑區(qū)，以選擇性改變其可溶性；沖洗抗蝕劑，以除去較易溶解的暴露區(qū)，而留下較難溶解的保留區(qū)；在保留區(qū)和暴露區(qū)上涂以吸光材料并烘干，以形成一涂層。沖洗該涂層以除去保留區(qū)，而留下內表面暴露區(qū)所附的吸光材料涂層，從而形成視區(qū)上吸光涂層中的開口和周邊上的包含吸光材料(34)和開口區(qū)(36)的圓形的編碼標記(32)。
文檔編號H01J29/86GK1116768SQ95109849
公開日1996年2月14日 申請日期1995年8月7日 優(yōu)先權日1994年8月8日
發(fā)明者S·皮爾曼, R·A·杜斯克, A·S·巴朗, G·W·布洛尼, G·S·加德布斯, F·T·迪奧古斯汀 申請人:湯姆森消費電子有限公司