專利名稱：制造陰極射線管的方法和陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在顯示窗口上設(shè)置多層抗靜電濾光器的陰極射線管的制造方法。
本發(fā)明還涉及在顯示窗口上設(shè)有多層抗靜電濾光器的陰極射線管。
陰極射線管被特別用于電視機(jī)和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器。
在歐洲專利申請EP649160中披露了在第一段中提到的這種陰極射線管的制造方法，和在第二段中提到的陰極射線管。在所述申請文獻(xiàn)中，說明了把第一導(dǎo)電層施加在陰極射線管的顯示窗上的方法，即通過使顯示窗帶有摻銻的氧化錫的導(dǎo)電顆粒的含水懸浮液，隨后干燥所述懸浮液，從而形成第一導(dǎo)電層，然后制備第二層，第二層由乙醇烷氧基硅烷化合物構(gòu)成，該化合物基本上被轉(zhuǎn)換成二氧化硅。
在工作中，顯示窗被充靜電，且入射光被顯示窗反射。為消除靜電設(shè)置導(dǎo)電層，并且導(dǎo)電層和第二層同時(shí)構(gòu)成防反射濾光器或者是防反射濾光器的一部分，以減少入射光反射。
盡管已知的方法提供了帶有期望的抗靜電效果的濾光器，但抗靜電層的導(dǎo)電率(約1MΩ/□(MΩ/平方))不足以使觀看者屏蔽由陰極射線管發(fā)射的電磁場于之外。這需要電阻值≤約1MΩ/□。本發(fā)明的目的在于提供制造多層濾光器的方法，該濾光器具有抗靜電、屏蔽和抑制反射的性能，并且能夠用簡單的方式制造它。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的方法的特征在于，首先，最好在顯示窗上濺射主要基于銦錫氧化物且其表面電阻≤1MΩ/□的第一導(dǎo)電層，并利用濕式化學(xué)處理方法設(shè)置另一層，該層主要包括SiO2，起影響濾光器的反射特性的作用。
用濺射方法配置的導(dǎo)電層的表面電阻很低，與已知的方法制成的表面電阻不同，在層厚度為10-20nm或更小的數(shù)量級(jí)時(shí)可實(shí)現(xiàn)表面電阻為1MΩ/□以下。例如，該層可以是金屬化層，或最好主要基于銦錫氧化物的層(例如，包含ITO或ATO的層)。金屬化層比銦錫氧化物層吸收更多的可見光。如果要改善對比度，那么可設(shè)置金屬化層，例如鋁的薄層。如果顯示圖象的亮度是重要的，那么最好涂敷主要基于金屬氧化物的透明導(dǎo)電層，例如主要基于銦錫氧化物的透明導(dǎo)電層。在已知的方法中，這樣的電阻值將需要更大的層厚度。這種厚度的電阻層實(shí)際上并未顯示有用的干涉現(xiàn)象。在這樣較大厚度的層上，必須涂敷至少兩層有不同折射率的材料，以實(shí)現(xiàn)防反射效果。
按照本發(fā)明的方法，主要由二氧化硅構(gòu)成的另一層不采用濺射法涂敷，而利用濕式化學(xué)處理方法來設(shè)置，例如利用在歐洲專利申請EP649160(PHN14.663)中披露的旋涂TEOS溶液來設(shè)置。所述另一層的厚度最好在80-150nm的數(shù)量級(jí)，利用濺射法形成這樣厚度的層是很困難的。如果采用濺射方法，那么通過在第一層上涂敷各層或通過很長的濺射時(shí)間才能夠達(dá)到期望的防反射效果。
濺射導(dǎo)電層和利用濕式化學(xué)處理例如旋涂來設(shè)置包含二氧化硅的另一層的組合能夠用于制造多層抗靜電濾光器，該濾光器不但有抑制反射效果，而且有屏蔽效果，還能夠按比較簡單的方式涂敷。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，“防反射”層是指包括防眩光(漫反射)的層，以及抗鏡面反射(反射系數(shù)R)的層，不論是單層還是與導(dǎo)電層組合。
在第一實(shí)施例中，在第一導(dǎo)電濺射層上設(shè)置包含二氧化硅的防眩光層。本實(shí)施例的方法提供雙層AGES濾光器(防眩光、電磁屏蔽)(Anti-Glare，ElectromagneticShielding)。利用濕式化學(xué)處理，例如噴射來設(shè)置防眩光層。
在第二實(shí)施例中，在第一導(dǎo)電濺射層上設(shè)置包含二氧化硅的防反射層。利用本實(shí)施例的方法，可獲得雙層ARES濾光器(防反射電磁屏蔽)(Anti-Reflective，ElectromagneticShielding)。在該濾光器中，主要利用導(dǎo)電層和防反射層的組合中的干擾現(xiàn)象產(chǎn)生防反射效果。利用濕式化學(xué)處理，例如利用旋涂來設(shè)置防反射層。
在另一實(shí)施例中，在第一導(dǎo)電濺射層上設(shè)置包含二氧化硅的防反射層，在該防反射層上涂敷包含二氧化硅的防眩光層。例如這種方法，可獲得三層IRES(改善的防反射電磁屏蔽)濾光器。利用濕式化學(xué)處理來設(shè)置防反射層和防眩光層。
在另一實(shí)施例中，用濺射方法在第一濺射層上設(shè)置除二氧化硅外的材料的第二層，在該第二層上設(shè)置包含二氧化硅的防眩光層。例如，第二層可包含氧化鈦。利用這種方法，可獲得三層IRES(改善的防反射電磁屏蔽)濾光器。用濕式化學(xué)處理方法設(shè)置防眩光層。
在另一實(shí)施例中，利用濺射方法在第一層上設(shè)置除二氧化硅外的材料的第二層，在該第二層上設(shè)置包含二氧化硅的防眩光層。利用這種方法，可獲得三層ARES(防反射電磁屏蔽)濾光器。用濕式化學(xué)處理方法設(shè)置防反射層。
最好使第一層的表面電阻在500Ω/□以下。
這種層的屏蔽效果更大。
最好使另一層包含吸收物質(zhì)。由此，可影響濾光器的顏色。
通過例如，噴射或噴霧烷氧基硅烷化合物的乙醇溶液，然后在高溫下的處理，從而形成二氧化硅層，可設(shè)置防眩光層。所生成的層耐劃痕，由于由噴射形成表面結(jié)構(gòu)而具有防眩光特性。所述防眩光效果基本上與光的波長無關(guān)。通過噴射或噴霧烷氧基硅烷溶液，形成無光澤表面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使所生成的層顯示防眩光效果。結(jié)果，以漫散方式反射外界光。
二氧化硅附加層的其它優(yōu)點(diǎn)包括可降低對指紋的靈敏度，更大的硬度和耐劃痕。
本發(fā)明的方法最好在濺射處理和涂敷另一層之間設(shè)置中間步驟，在該中間步驟中，激活在其上設(shè)置另一層的表面，以增加粘接另一層的粘著力。
最好這可以通過下列方式來實(shí)現(xiàn)，例如在濺射導(dǎo)電層上濺射SiO2(或TiO2、NbO5、ZrO2、Al2O3等)的薄層(1-15nm)，隨后利用腐蝕溶液，例如堿性溶液腐蝕所述層的表面。
上述層作為在濺射的導(dǎo)電層的頂部上淀積的底層。因此，可通過例如在氫氣中研磨或腐蝕進(jìn)行所述底層的激活。
參照


的以下實(shí)施例將使本發(fā)明的這些和其它方面更明顯。
在附圖中圖1表示顯示器件，圖2是表示顯示器件的顯示窗的示意性剖面圖，圖3a至3c是說明按照本發(fā)明的實(shí)施例方法的圖，圖4是說明按照本發(fā)明的許多可能的實(shí)施例的圖。
這些圖是示意性性的并且未按比例描繪；在各實(shí)施例中，相同的參考序號(hào)一般表示相同的部分。
圖1是表示陰極射線管1的示意性平面圖，該管有包括顯示屏3、錐體4和管頸5的玻璃外殼2。產(chǎn)生電子束的電子槍6被裝在所述管頸中。電子束被聚焦在顯示屏3內(nèi)表面7的熒光層上。在工作中，利用偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)(未示出)，沿兩個(gè)相互垂直的方向在整個(gè)顯示屏3上偏轉(zhuǎn)電子束。在顯示屏3的外部設(shè)置本發(fā)明的抗靜電涂層8。
圖2是表示本發(fā)明的顯示屏的示意性剖面圖。顯示屏3設(shè)置抗靜電涂層8。所述抗靜電涂層8包括第一層9(AS)、第二層10和第三層11。第一層9包括氧化錫，并通過濺射來設(shè)置。第二層由二氧化硅構(gòu)成。第一層和第二層一起形成防反射濾光層(AR)。第二層可以配置吸收組分，例如，聚吡咯膠乳顆粒，利用該吸收組分，能夠改變第二層的透射特性。第三層11(AG)產(chǎn)生防眩光效應(yīng)，由例如通過噴射方法設(shè)置的二氧化硅構(gòu)成。
圖3a至3c表示本發(fā)明的方法。
把主要包含銦錫氧化物(ITO)的導(dǎo)電層31濺射在顯示屏3上。利用濕式化學(xué)處理，把二氧化硅的第二層32施加在所述層31上。為此，把例如TEOS溶液旋涂在層31上。在預(yù)備TEOS溶液后，進(jìn)行熱處理。該處理導(dǎo)致二氧化硅層的形成。接著，用噴射法設(shè)置例如二氧化硅防眩光層的第三層，以實(shí)現(xiàn)防眩光效果。
圖4表示按照本發(fā)明方法的許多可能的實(shí)施例。
在第一箭頭的前面，示意性地表示了利用濺射首先在襯底上設(shè)置層，用S表示襯底，用ES表示導(dǎo)電層，例如金屬化層或最好主要由銦錫氧化物(例如ITO或ATO)構(gòu)成的金屬化層，用AR表示除二氧化硅外的材料的防反射層，例如氧化鈦或氧化鈮。接著，如在第一箭頭后面所示，利用濕式化學(xué)處理，例如通過旋涂或噴射TEOS溶液，在濺射層上設(shè)置包含二氧化硅的一層或多層。用AG表示防眩光層，用AG表示防反射層。最后，在最后的箭頭的后面，是形成的層的簡略標(biāo)記，用(AGES、IRES、ARES)來表示，構(gòu)成濾光器的多層用括號(hào)表示(3L表示三層濾光器，2L表示兩層濾光器等)。
圖4表示本發(fā)明的要素通過濺射，在襯底(S)上設(shè)置包含導(dǎo)電材料例如金屬或主要為銦錫氧化物材料的導(dǎo)電層(ES)的許多層，隨后利用濕式化學(xué)處理，設(shè)置影響濾光器反射特性的一層或多層包含二氧化硅的層(AG、AR’)。
除了上述優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明的方法還有其它優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)使該方法很適合大范圍應(yīng)用?？梢园褳R射和濕式化學(xué)處理用于已經(jīng)處于組裝狀態(tài)的陰極射線管，幾乎不需要或者也許完全不需要加熱被涂敷的表面。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例中，濾光器設(shè)置在抽真空的陰極射線管的顯示窗上。與在需要使顯示窗處于未裝配狀態(tài)的方法例如化學(xué)氣相淀積(CVD)相比，本發(fā)明的方法有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)。如果濾光器設(shè)置在未裝配的顯示窗上，那么所述顯示窗隨后必須與錐體連接和抽真空。這種處理包括高溫處理(高達(dá)450℃)。這存在使設(shè)置的濾光器被所述高溫?fù)p傷的危險(xiǎn)。濾光器的損傷導(dǎo)致不合格品產(chǎn)生和造成損失。此外，如果濺射層主要由銦錫氧化物構(gòu)成，那么濺射的銦錫氧化物層的折射率相當(dāng)大(1.9以上)，銦錫氧化物在其中導(dǎo)電層與包含二氧化硅的層(折射率1.46)組合應(yīng)當(dāng)提供反射效果的實(shí)施例中有積極作用。上述優(yōu)點(diǎn)(更適合用于工業(yè)領(lǐng)域，用于已經(jīng)裝配的陰極射線管，不合格品數(shù)量較少)不依賴于導(dǎo)電層表面電阻的精確值，也不依賴于導(dǎo)電層的構(gòu)成。因此，就這些優(yōu)點(diǎn)而言，表面電阻可以更高(例如103-105Ω/□)和/或?qū)щ妼涌梢灾饕善渌牧?例如氧化錫)構(gòu)成。
下面，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例(稱為三層IRES濾光器，參見圖4)。
實(shí)例1在濺射裝置中設(shè)置顯示屏3。把導(dǎo)電材料層，在本實(shí)例中為厚度10-15nm量級(jí)的銦錫氧化物(ITO)或摻銻的銦錫氧化物(ATO)濺射在顯示窗上。由于折射率約為2.1，所以該層的光學(xué)厚度為約20-30nm。
制備表1中所示的烷氧基硅烷化合物的溶液。

利用旋涂法用按照表1制造的TEOS溶液來設(shè)置如上所述(由導(dǎo)電顆粒(例如ATO)組成的干燥層)那樣獲得的第一層(ES，參見圖4)。使該層的溫度在160℃下保持約90分鐘，從而形成適當(dāng)粘接的二氧化硅的平滑層(AR’，參見圖4)。該二氧化硅附加層有例如135nm的厚度，折射率為1.44。在與抗靜電層(ES)的組合中，該層有防反射效果。利用這種兩層涂層(ES-AR’)，可見光的反射大約減少到0.8％。與上述提到的歐洲專利申請EP649160(PHN14.663)所披露的現(xiàn)有技術(shù)相比，這是實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。這主要?dú)w因于導(dǎo)電層ES和防反射層AR’之間折射率的更大的差別。在上述方法中，所述差別為2.1(ITO的折射率)-1.46＝0.64，而在由歐洲專利申請EP640160披露的方法中，其折射率差為1.62-1.46等于0.26。因此，在濺射的導(dǎo)電層連接防反射層的實(shí)施例中，濺射的導(dǎo)電層的高折射率(最好在1.9以上)有相對于已知方法降低反射的優(yōu)點(diǎn)。此外，厚度為10-15nm的濺射ITO層的表面電阻約為500Ω/□，該表面電阻比已知的濾光膜的表面電阻更低。
接著，如果需要，噴射TEOS溶液來設(shè)置二氧化硅的第二附加層(AG)，并使所述溶液接受相同的溫度處理。該層有防眩光效果的無光澤表面結(jié)構(gòu)。因此，所獲得的涂層對指紋的靈敏度較低。此外，由于入射光以分散的方式被散射，所以反射幾乎與波長無關(guān)。上述方法能夠用于在未裝配的顯示屏，即在未構(gòu)成陰極射線管(還未形成)的一部分的顯示屏上設(shè)置涂層(兩層或多層)。但是，最好利用該方法在構(gòu)成已抽真空的陰極射線管一部分的顯示屏上配置涂層。在此情況下，會(huì)降低損傷涂層的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的方法最好包括在濺射處理和涂敷另一層之間的中間步驟，在該中間步驟中，激活在其上設(shè)置另一層的表面，以增加粘接另一層的粘著力。
這可以通過下述過程來實(shí)現(xiàn)，即最好在濺射的導(dǎo)電層上例如濺射SiO2(或TiO2、NbO5、ZrO2、Al2O3等)的薄層(1-15nm)，隨后用腐蝕溶液，例如堿性溶液腐蝕所述層的表面。
上述層作為在濺射導(dǎo)電層的頂部淀積的底層。因此，可通過例如在氬氣中研磨或腐蝕進(jìn)行所述底層的激活(activate)。
也可以激活ES或AR層(參見圖4)的表面。但是，由于激活對ES或AR層的性能，特別是對ES層的導(dǎo)電特性有不利的影響，所以最好使用分隔的底層。
總之，本發(fā)明涉及包含抗靜電濾光器的陰極射線管的制造方法，在該方法中，用濺射法涂敷導(dǎo)電層(例如，主要基于氧化錫或氧化錫化合物的材料，例如銦錫氧化物)，利用濕式化學(xué)處理，例如通過旋涂，隨后干燥TESO化合物，在所述導(dǎo)電層上配置包含SiO2的另一層。按照本發(fā)明的方法能夠以簡單的方式制造抗靜電濾光器，該方式可適用于工業(yè)領(lǐng)域，所述濾光器顯示出良好的抗靜電和防反射特性，以及良好的屏蔽效果。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除了圖1所示的常規(guī)陰極射線管外，“陰極射線管”還指通過受控帶電的粒子(電子和/或離子)激勵(lì)場致發(fā)光熒光體的器件。這種器件的例子有PDP(等離子體顯示器)，在該顯示器中通過等離子體放電來激勵(lì)熒光體，和在美國專利US5313136中披露的平面顯示裝置。上述問題也存在于這樣的裝置中。
權(quán)利要求
1.一種在顯示窗上配置多層抗靜電濾光器的陰極射線管的制造方法，其特征在于，在顯示窗上濺射表面電阻為1kΩ/□以下的第一導(dǎo)電層，用濕式化學(xué)處理方法設(shè)置用作對濾光器的反射特性產(chǎn)生影響的包含SiO2的另一層。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，設(shè)置表面電阻≤500Ω/□的第一導(dǎo)電層。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述另一層包含吸收物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，導(dǎo)電層為金屬化層。
5.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，導(dǎo)電層包含主要基于銦錫氧化物的導(dǎo)電材料。
6.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，防眩光層的另一層包含二氧化硅。
7.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，防反射層的另一層包含二氧化硅。
8.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，用濕式化學(xué)處理方法在包含二氧化硅的防反射層的另一層上設(shè)置包含二氧化硅的防眩光層。
9.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，利用濺射方法，在第一濺射導(dǎo)電層上設(shè)置除二氧化硅外的材料的第二層，利用濕式化學(xué)處理方法在所述第二層上涂敷構(gòu)成防眩光層且包含二氧化硅的另一層。
10.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，利用濺射方法，在第一濺射導(dǎo)電層上設(shè)置除二氧化硅外的材料的第二層，利用濕式化學(xué)處理方法在所述第二層上涂敷構(gòu)成防反射層且包含二氧化硅的另一層。
11.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該方法包括在濺射處理和涂敷另一層之間的中間步驟，在該中間步驟中，激活(activate)在其上設(shè)置另一層的表面，以增加粘接另一層的粘著力。
12.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，中間步驟包括利用濺射法在第一層上涂敷中間層和腐蝕中間層的操作。
13.一種在顯示窗上配置多層抗靜電濾光器的陰極射線管，其特征在于，所述濾光器包括表面電阻在1kΩ/□以下和折射率為1.9以上的基于銦錫氧化物的第一導(dǎo)電層，所述濾光器帶有主要由SiO2構(gòu)成的層，該層影響反射特性。
14.如權(quán)利要求13所述的陰極射線管，其特征在于，第一層的表面電阻在500Ω/□以下。
全文摘要
一種帶有抗靜電、防反射濾光器的陰極射線管的制造方法,在該方法中,利用濺射方法設(shè)置第一導(dǎo)電層(例如,主要基于銦錫氧化物的層)。利用濕式化學(xué)處理方法,例如旋涂方法在第一導(dǎo)電層上涂敷含有SiO
文檔編號(hào)H01J9/20GK1216152SQ98800033
公開日1999年5月5日 申請日期1998年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月17日
發(fā)明者A·范德沃爾特, J·M·A·A·康彰 申請人:皇家菲利浦電子有限公司