CN1251272C - 荧光屏和具有该荧光屏的阴极发光体装置 - Google Patents

Abstract

本发明的荧光屏能尽量减小光在荧光屏内的扩散，从而限制淡化图像和降低反差。该荧光屏包括许多细小的荧光段，诸荧光段分别被阻挡层包封，而阻挡层吸收可见光且具有导电性，其高度等于或高于荧光段厚度的一半。制作阻挡层的材料包含平均直径为1～8μm的无机化合物粒子和平均直径小于1μm的碳粒。

Description

荧光屏和具有该荧光屏的阴极发光体装置

技术领域

本发明涉及显示视频图像与字符的荧光屏和具有所述荧光屏的阴极发光体，尤其涉及能防止光在相邻荧光段之间散射的荧光屏。

背景技术

阴极发光体被广泛应用于电视机、计算机显示装置等。阴极射线管(CRT)就是一例阴极发光体，基本上包括阳极、电子枪、荧光屏和荧光屏上的铝膜。现说明一下CRT的原理。从阴极发出的电子被电子枪电极迅速地聚焦，而聚焦的电子来辐射形成在面板上的荧光屏，受辐射的荧光屏将不可见电子的能量转换成可见光。在彩色CRT中，设置的阴罩离彩色荧光屏表面有一定距离，来自三根电子枪的电子来通过阴罩孔而辐射对应于电子来的荧光段，使荧光段分别发射三色光。

荧光屏发射的光还向CRT内部行进。通过在荧光屏上形成铝发射膜，荧光屏发射的所有光就射向观众，使观众看到的荧光屏亮度加倍。通过对锥体与颈管的内面涂布具有适当厚度的导电材料，对荧光屏上的导电膜与铝膜输入阳极电压，CRT大容量的内部空间有一均匀电极。来自电子枪的电子束在CRT均匀电极中恒速传播，该速度由阳极电位决定。在CRT内部空间恒速运动的电子束被装在CRT外面的磁性线圈偏转，偏转的电子束在整个荧光屏上作从左到右和从上到下的扫描。通过扫描电子束，荧光屏中的细小光点连续发射阴极发光；观众在肉眼图像效应之后，感受到均匀发射的屏。由于扫描电子束被偏转而连续地辐射荧光屏中的细小光点，所以CRT必须具有大的真空空间和能承受其中真空的厚玻璃外壳。

当扫描CRT荧光屏的电子束被视频信号调制时，荧光屏上发光点的亮度随视频信号同步变化，从而在荧光屏上显示视频图像。由于辐射荧光屏的电子束具有高度集中的能量，如4kw/cm²，荧光屏发射出10²⁰/光子/(cm²，秒)，使荧光屏发射出亮度为15.000cd/m²的光。CRT中荧光屏上的图像以高亮度显示，并不升高荧光屏温度，这是CRT的一大优点。能显示明亮图像的CRT要优于其它显示装置。鉴于CRT适合显示数字视频图像，它们将被用于数字电视机的屏单元。

图1是普通单色CRT荧光屏的局部截面图。

该CRT的显示部10包括：起面板作用的玻璃板11；形成在面板11上由荧光粒12Z组成的荧光屏12；和铝膜13。电子束14从电子枪(未示出)辐射。从受电子束14辐射的荧光粒12z发射的光15被散射，显示在显示部10上的图像的分辨度取决于电子束14的直径。在CRT中。来自电子枪(未示出)的电子束14辐射的荧光粒12z发射散射的光15，让观众感到不发光的相邻荧光粒12z似乎也发光，即散射光15辐射了未被电子束辐射的荧光粒12z。因此，荧光屏上图像的反差与锐度受到不利影响。

图2是普通彩色CRT荧光屏的局部截面图。彩色CRT的显示部10a包括：面板11；形成在面板11与由荧光粒12z组成的荧光屏12；和铝膜13，与单色CRT不同，荧光屏12包括许多细小的荧光段12d，荧光段分别辐射不同颜色，在面板11与按规定的间隔排列。在相邻的荧光段12d之间设置一黑底膜16，其一般厚度为1um或更小，比荧光屏12的厚度更薄；从一个荧光段12d散射的光15进入相邻的荧光段12d。由于黑底16不涂布或局部涂布荧光粒12Z，所以在铝膜13与荧光屏12之间存在大的空间，该空间使散射光15的范围变长，让散射光15辐射相邻的荧光段12d。散射光15的影响在彩色荧光屏中比单色荧光屏中更大。因此，通过提高亮度，显示在荧光屏12与12上的图像被加白，不能以纯色显示图像。

 在彩色CRT中，堆积了多层直径约3um的晶化荧光粒直径大得多，故荧光屏上图像的分辨度基本上由辐射荧光屏的电子束直径决定。在荧光屏上把电子束聚焦到期望分辨度的电子枪正相当成熟，能在荧光屏上以高分辨度显示图像。

由于显示装置上的图像被人的肉眼观看，所以图像不应刺眼。刺眼与图像的质量及其亮度相关。为了舒适地长时间观看显示装置上的图像，应合理调节屏亮度而不损伤眼睛。根据光强，眼睛有两类感光器：一类应于普通光强(明视觉)，另一类相应于暗光强(暗视觉)。显示装置上的图像以高光强组成，观众用明视觉观看。人眼的视场极宽，观众一般相对包括家具在内的室内背景观看显示装置上的图像。若室内照明调成以明视觉观看室内背景，眼睛就能以明视觉舒适地长时间观看图像与背景。若图像与背景有亮度差，就可用眼内两个感光器同时观看；明视觉看图像，暗视觉看背景。即，眼睛不合理地调节不平衡的光强；长时间观看图像会损伤不调节的眼睛。

若图像亮度比背景亮度大得多，眼睛以明视觉可舒适地观看图像。室内照明通常为1,500lux，家具在照明室内的亮度约为150cd/cm²。若观众离显示装置屏约25cm观看图像，该距离是清晰视觉距离，则屏亮度较佳为170～200cd/cm²。在该条件下，观众能以明视觉观看屏上图像与家具等而不伤眼睛。反之，若家具在暗室内，就以明视觉观看图像，同时以暗视觉观看背景，因而长时间在暗室中看图像会伤眼。不伤眼的较佳屏亮度取决于屏与观众的距离，若该距离较长，则清晰视觉距离的亮度越大。CRT只能在10,000小时或更长些保持较佳或必需的屏亮度，如200cd/m²或多一些。

然而，所述高屏亮度的应用，使CRT有一严重问题，即在清晰视觉距离，屏上图像出现明显的闪烁，这是屏上大小图像的光强扰动。若屏与观众的距离大于清晰视觉距离，就看不到闪烁。然而，人眼对图像的微细运动和亮度变化高度敏感，即使观众不能清楚地辨别出闪烁，但是眼睛仍能探测出图像小小的闪烁和荧光屏的闪烁而无需参照图像。闪烁检测信号从眼睛发送到大脑。长时间无意识的检测闪烁，眼睛会受损，造成散光等眼病或头痛，因而必须消除闪烁。根据实验，降低屏亮度可抑制CRT闪烁。在高清晰度电视(HDTV)中，为避免闪烁问题，把荧光屏的亮度做得较低。在某些情况下，观看置于暗室中的电视会引起散光、弱视等眼疾或头痛。现在要求CRT能显示具有必要亮度而无闪烁的图像。

据Journal of Materials Chemistry and Physics(Vol.73，p.144～150，2002)发表的论文，揭示了荧光屏的闪烁是保留了荧光粒被电子束照射而必然发射的二次电子所造成的。用三层荧光屏涂布面板的透明导电膜并对该透明导电膜输入阳极电压，荧光屏的荧光物就处于强阳极性，可从荧光屏中除去二次电子。通过除去二次电子，CRT屏可消失闪烁，以要求的屏亮度显示图像。

在普通CRT中，荧光屏直接涂布由玻璃等电气绝缘材料构成的面板。阳极是一种碳膜，形成在锥体内面，相对面板垂向安置。因此，只有排列在荧光屏边缘的荧光粒受强阳极性的影响；荧光屏大面积内的荧光粒受弱阳极性的影响。当少量二次电子在电气上悬浮于荧光粒表面周围时，会被阳极收集。通过收集二次电子，大量电子(成群二次电子)的运动将被视作屏的大闪烁。另一方面，少量电子运动将被视作小的图像闪烁。闪烁规模取决于对荧光屏照射电子束的状态。提高电子束功率，闪烁规模就变大。

可克服闪烁问题的荧光屏有下列缺点：图像的清晰度低、反差低；而且在彩色CRT中增白了图像。若荧光屏亮度高，荧光屏上图像的边缘或轮廓就不清楚，荧光屏无电子束照射的其它部分变得更亮，结果整个荧光屏的背景亮度提高到不可接受的程度。图像反差，即图像光强与背景光强之比变成低程度。尤其在彩色CRT中，彩色图像因受邻近不同色荧光段污染而增白，即不能以高亮度显示纯彩色图像。这样，要改善图像反差，荧光屏亮度就低了。直到今天，为显示高反差图像，一直提供分辨度高而亮度低的CRT。但如上所述，观看低亮度图像造成眼疾等的问题未曾解决。就是说，现在要求将荧光屏亮度提高到要求的程度并能以纯净彩色显示反差图像的CRT。

发明内容

为解决上述普通CRT的诸问题，本发明的发明人作了研究。结果发现，图像轮廓不清楚与反差降低同电子束直径无关，却与荧光屏中荧光粒造成的光散射相关。光在荧光屏中散射并不涉及荧光屏亮度，但眼睛可通过调节光的散射观看图像，因而防止散射的方法并不认为重要。当光强低于某阈值时，眼睛不能区分弱光与强光的光强差。这样，将散射光强度降到低于所述阈值的适当值，可凭经验调节荧光屏亮度而以最高反差显示图像。然而，这样不能根本解决问题，因而荧光屏上的像质还是次于印刷的图像。要明显改善荧光屏上的像质，应按照光条理论彻底解决荧光屏问题。

荧光屏的荧光粒是细粒，具有晶体的光学特性。晶体缺少对称性，折射率大，故荧光粒的折射率相当大。例如，典型兰绿荧光体的主晶体是硫化锌(EnS)，折射率达2.39，与金刚石的2.42不相上下。红荧光体的主晶体是硫氧化钇(Y₂O₂S)，虽然其折射率无现成的数据，但凭经验知道，它也有很高的折射率，与EnS差不多。当光照射荧光粒时，约40％的入射光在粒小表面反射，60％的光透入粒小。在CRT的中，随机排列了100亿个荧光粒，因而进入荧光屏的入射光在大量粒子表面反射，使反射光像荧光屏中散射的光那样沿各方向不规则分布。

发明人还发现，进入荧光粒的入射可见光在里面反复内反射后从中离开，因为荧光粒设有可见光吸收带。离开粒子的光在相邻荧光粒表面反复反射与渗透，从而增大了在荧光屏中发射的光的扩散距离。荧光屏中发射的光在增大了扩散距离后，到达观众的眼睛，使荧光屏能给出宽的图像视角。

散射光在荧光屏中小平与垂直地扩散，小平扩散的光淡化了荧光屏上的图像，增大了背景亮度，使图像不清楚。

本发明的一个目的是提供一种荧光屏和阴极发光体，它们能尽量减小光在荧光屏中的扩散，从而限制淡化图像和降低反差。

为实现这些目的，本发明具有下列结构，即本发明的荧光屏包括许多细微的荧光段，其中诸荧光段分别被吸收可见光而且导电的阻挡层包封，阻挡层的高度等于或高于荧光屏厚度的一半，其制作材料包括平均直径为1～8μm的无机化合物粒子和平均直径小于1μm的碳粒。

运用该结构，从荧光段散射的光并不有害地影响邻居，因而可在荧光屏上显示高度清晰的图像。由于导电的阻挡层收集了二次电子，所以能没有闪烁地显示图像。

较佳地，阻挡层与黑底集成在一起，这种结构能进一步限制射光对相邻荧光段的影响。

较佳地，无机化合物是硫氧化钇、氧化铝、二氧化钛或硫化锌。应用所述化合物，即使在温度升到约450℃的产生阴极发光的加热过程中，也能保持物理上的稳定态。通过再使用用过的粒子，可降低阴极发光体的制造成本。

 较佳地，阻挡层材料包含0.05～20wt％的碳粒。应用该阻挡层材料，可减小从阻挡层排放到高真空空间的气体量，消除闪烁，并提高图像的清晰度与反差。

注意，荧光段可用彩色荧光粒或单色荧光粒制作。

另外，本发明的阴极发光体还包括：

面板；

形成在面板上的荧光屏；和

发射电子束的阴极和阳极，使荧光粒形成荧光屏发光，

其中荧光屏包括细小的荧光段，荧光段分别被阻挡层包封，阻挡层吸收可见光并导电，其高度等于或高于荧光屏厚度的一半，阻挡层的组成材料包括平均直径为1～8μm的无机化合物粒子和平均直径小于1μm的碳粒。

应用该结构，可在荧光屏上显示高度清楚地图像而不产生闪烁。阴极发光体可用于能显示高亮度与高度清楚图像的显示装置。

光在荧光屏中的扩散距离随屏内荧光粒层数和平均自由程而变化。荧光粒层数增大，光扩散就变宽。即便层数不变，在荧光粒填充密度很低时，散射光的平均自由程仍然很长，因而扩散距离较长。在荧光粒全部填满时，电子的渗透距离大大短于荧光粒直径，只有第一层的荧光粒从电子枪发光。设置在发光荧光粒与面板之间的其它荧光粒不照射屏，而是扩散或散射光。若面板上安置一层荧光粒，在荧光屏中不存在散射光而不发射光的荧光粒，可将荧光屏中散射光的扩散减至最小。但在形成一层荧光粒的情况下，相邻荧光粒之间存在间隙，电子束常常通过该间隙直接照射面板。直接照射面板的电子束并不照明屏，故降低了荧光屏的亮度。为使荧光屏亮度最大，应将荧光粒填得让电子枪看不出间隙。根据“Cathodoluminescence”一书(p.116，7.1.5节，Kodansha出版，1990)，1.4层荧光粒将散射光扩散减至最小。

附图说明

现参照附图举例描述本发明诸实施例，其中：

图1是普通单色荧光屏的局部剖视图；

图2是普通彩色荧光屏的局部剖视图；

图3是本发明一实施例的单色CRT说明图；

图4是另一实施例的彩色荧光屏说明图；和

图5A～5F是荧光屏制造步骤的说明图。

具体实施方式

现参照附图详述本发明诸较佳实施例。描述中把CRT视作阴极发光体，但阴极发光体不限于CRT。本发明可应用于其它装置，如FED。

CRT有两类：一类是单色CRT，另一类为彩色CRT。首先说明荧光屏结构简单的单色CRT。本发明的单色CRT示于图3。

图3中，CRT的显示部20包括：面板22；由荧光粒24z的构成并形成于面板22的荧光屏24；分开诸相邻细小荧光段30的阻挡层26，各荧光段内装填了荧光粒24z；和涂布荧光屏24的铝膜28。诸实施例中，细小的荧光段30各自为被面板22、阻挡层26与铝膜28包封的空间，起到荧光像素的作用。电子束32从电子枪50发射。荧光屏24包括许多细小的荧光像素30。

在图3的荧光屏24中，散射光被锁在各荧光像素30内。通过锁住散射光，散射光不向邻近的荧光像素30发射而与荧光像素30的亮度无关。由于散射光被锁在一个荧光像素30内，所以该荧光像素30的背景亮度与其内部亮度无关。即使荧光像素30的亮度变高了，相邻荧光像素30的荧光粒24z也不发光，从而可消除淡化显示在显示部20上的的图像，图像反差因荧光像素30的高亮度而得以改善，而且显示在单色CRT显示部20上的像质能等于照片或印刷图像的质量。

为将散射光锁在荧光像素30里，用吸收可见光的阻挡层26包围各荧光像素30。散射光一到达阻挡层26就被它吸收，使它们不向相邻的荧光像素30发射。阻挡层26的高度为荧光屏24厚度的一半，较佳地等于或略高于荧光屏24的厚度。在较佳情况下，能有效地把散射光锁在荧光像素30内。然而，若阻挡层26的高度比荧光屏24的厚度高得多，则难以形成荧光屏24。

较佳地阻挡层26的材料吸收可见光，所以常用黑体形成阻挡层26。用于阻挡层的材料应在CRT生产的加热过程中稳定，在CRT的高真空空间里不释放气体。有机材料不符合该标准，只有无机材料才符合该标准。

另外，较佳材料有导电性。由于包围荧光像素30的导电阻挡层26相互在面板22与连接，所以它们被电气连接为导电的阻挡层网。当把阻挡层网接阳极时，均匀覆盖整个面板22的阻挡层26具有均匀的阳极电位，因而能在整个面板22上对荧光粒24z施加强的阳极电场。对其发射电子束32的荧光像素30发射二次电子。在强阳极电场下停留在荧光粒24z表面的二次电子被阳极阻挡层26有效地收集，其余的二次电子被阳极加速而再进入荧光粒24z，因而消除了荧光粒24z表面上的所有二次电子，也消除了图像闪烁。较佳地，阻挡层26的材料在CRT生产加热过程中不氧化，或材料的氧化物具有导电性。较佳的材料之一是碳粒，如石墨粒。当然，较佳的材料不限于石墨粒，如在单色荧光屏24的情况下，可以使用只吸收规定的颜色光且具有导电性的着色无机化合物。

若荧光像素30的尺寸等于或大于电子束32的直径，荧光屏分辨度由诸荧光像素30组合限定，从而不适当的限制了分辨度。为显示清晰图像，荧光像素30的尺寸应小于电子束32的直径。若电子束32的直径包含两个像素30，图像分辨度就是电子束32直径的3/2倍；若电子束32直径包含三个像素30。则图像分辨度是电子束32直径的4/3倍。通常，荧光屏上的图像分辨度由下式给出：

分辨度＝(束径)×(1+1/n)

其中n为包含在电子束32里的像素30的数量。

荧光像素30的形状不限于圆形，可以是方形、矩形等。只要得到合理的分辨度，可使用任何形状。

图4是另一实施例中彩色荧光屏的说明图。注意，上例中说明的诸元件(图3)用同样标号，并省略了说明。在彩色CRT显示部中，黑底34的高度等于或高于荧光屏24的高度。黑底34像阻挡层26那样包围荧光像素30，把散射光锁在各荧光像素30内。举于彩色CRT的荧光屏24发射整个可见范围的光，故阻挡层26由能吸收所有可见光的黑色材料构成。阻挡层26用材料应在CRT生产加热过程中稳定，而且在CRT高真空空间内不排放气体。有机材料不符该标准，只有无机材料才符合该标准。再者，较佳的材料具有导电性。由于具有导电性，所需量的二次电子被阳极阻挡层26收集，而其余的二次电子经阳极加速后在进入荧光粒，因此可消除图像闪烁。例如，石墨粒可用作较佳地无机材料，当然较佳的材料不限于石墨粒，如在单色荧光屏24的情况下，可使用只吸收规定的色光且具有导电性的着色无机化合物。

彩色荧光屏24包括许多三素组，各组由三个分别发红光、绿光与兰光的荧光像素30构成。图像锐度由三素组尺寸决定。各三素组尺寸通常小于电子束32的直径。彩色荧光屏24上的图像分辨度也由上述公式给出，通常三素组直径是电子束32直径的1/3。各三素组中荧光像素30的配置不作限制，只要得到合适的分辨度，可应用圆形、三角形配置。

若阻挡层26由碳粒构成的膜制作且其高度等于或高于荧光屏24的厚度，从碳阻挡层26排放的气体必定从荧光像素30排出。把碳膜26做薄，可解决这一问题。要形成薄的碳阻挡层26，可用无机粒子做阻挡层26，这类无机粒子类似于荧光粒24z，其表面均匀的涂有细碳粒。例如通过干或湿球磨机将无机粒子与细碳粒混合，再涂布无机粒子表面。碳粒直径小于1um，无机粒直径为数um。因此，碳粒通过混合而涂布无机粒表面，例如可将常用于CRT生产的Aquadac(商标)用作细碳粒。涂布无机粒表面的碳粒厚度由其混合比控制。混合里的吸光系数与碳相同，且具有高导电率。高真空空间内排放气体的问题可用混合粒制作的阻挡层26解决。

无机粒应在空气中呈现化学稳定，而在温度升至约450℃的生产CRT的加热过程中呈现物理稳定。通过再应用用过的粒子，可降低CRT制造成本。由于以600～700℃温度加热可消除用过的粒子里的碳，所以无机粒应在高于碳燃烧的温度下稳定。无机粒用无机酸略腐蚀以清洁其表面，所以它们较佳地与无机酸具有少量可溶性。无机粒较佳的材料是硫氧化钇、氧化铝、二氧化钛等。另外，硫化锌也可用作廉价的材料。尽管细碳粒与无机粒合适的混合比随例子尺度与形状而变化，但是低于20wt％的碳粒混合比具有良好的结果。较佳的碳粒混合比0.05~10wt％，更佳的混合比为0.1~3wt％。将具有所述混合比的混合粒形成浆料，以在面板22上形成荧光像素30的阻挡层26。黑底34用常规方法构成，但其高度或厚度不同。阻挡层26干燥后，对面板22表面涂布荧光粒24Z。另外运用光刻法，对各自被阻挡层包围的荧光像素30装填荧光粒24Z，制成荧光像素30。

CRT的制造步骤一般如下：在整块面板22上形成各自被能吸光且具有导电性的阻挡层26包围的荧光像素30；用快捷的玻璃密封面板22与玻锥；和把电子枪装到颈玻璃管端部。当该CRT在工作条件下用于NTSC电视机成个人计算机监视器时，能以不同的距离显示明亮、清晰与无闪烁的图像。在单色荧光屏上能显示像印在纸上或显现在媒体膜上那样的细微图像。而且，除了可在彩色荧光屏上区分的细微图像外，彩色CRT可在彩色荧光屏上显示光谱纯净的彩色图像，像彩印图片一样。

实例1

CRT有两类：一类是单色CRT，另一类为彩色CRT。它们的制造步骤为：

(1)在面板上形成阻挡层；

(2)在阻挡层中筛选荧光粒；

(3)在荧光屏上形成铝膜；

(4)用快捷玻璃密封面板与玻锥；

(5)在颈玻璃管中装电子枪；

(6)抽空CRT玻壳；和

(7)完成CRT。

两类CRT的阻挡层26形成步骤一样，而步骤(2)～(7)与常规CRT生产方法相同，因此将参照图5A～5F详述阻挡层26的形成步骤。

先在面板22上形成一聚乙烯醇(PVA)树脂膜40，该膜为阻挡层26的负图案，厚度等于荧光屏24厚度的一半或更多，例如形成阻挡层26的PVA膜40的厚度约5μm。若面板为平玻璃板，可用印刷技术来屏蔽该厚的PVA膜40。由于CRT面板22是曲面玻璃板，不能用印刷技术在面板22上形成PVA膜40，可用自旋屏蔽技术形成PVA膜40。用PVA水溶液涂布面板22可形成PVA膜40，但难以控制其厚度。在提出的该实例中，无机粒直径与荧光粒24z一样。这两种粒子与PVA混合而成的PVA浆料42屏蔽面板22。PVA浆料42包括硫氧化钇(Y2O2S)粒，但是其它无机化合物粉料也可代用。

形成阻挡层26的PVA浆料42的成份列于表1。

表1

项目	重量比
		Y2O2S粉料	5
纯净水	10
		PVA溶液	60
ADC溶液	4

PVA浆料42的重量比不限于表1所列，可以应用重量比不同的其它PVA浆料。若增大硫氧化钇的重量比，将劣化扩散暴露的图案和膜切割。

现参照图5A～5F说明制造阻挡层26的方法。

先制备表1的PVA浆料42。应用旋涂设备以150rpm转速在14英尺面板22上使浆料42屏蔽30秒钟(图5A)，PVA浆料42干燥后变成PVA膜40(图5B)。用穿过阴罩孔的紫外线对PVA膜40曝光(图5C)。然后将曝光的PVA膜40显影，在面板22上留下PVA膜40经曝光的部分40a，并除去PVA膜40不曝光的部分。PVA膜40留下的部分40a变成包围荧光像素30的阻挡层26的负图案(图5D)。

现说明阻挡层26的材料。在现在的实例中，把100克硫氧化钇粉、5克液状石墨与10克纯净水混合成膏状，并在加热到90℃的炉中干燥。干燥的膏作研磨或球磨，用100目筛子将膏块从研磨的粉中筛出，通过筛子的粉末是表面涂有石墨粉的硫氧化钇粒子。将20克带石墨的硫氧化钇粒子、40克纯净水与0.01克硅酸钾溶液混合，制备浆料43。应用转速为250rpm的旋涂设备，使浆料43在其上形成了阻挡层26负图案的面板22上屏蔽，用浆料43按负图案装填空间，干燥后可生成涂有石墨的粒子43a。接着用氧化剂如高锰酸溶液、过氧化氢溶液对面板22显影，从面板22中除去PVA膜40形成负图案的氧化部分。面板22水洗后，只留下由涂石墨粒子43a构成的阻挡层26。面板22干燥后，用荧光粒24z涂布面板22，接着再执行CRT生产的一般步骤。在所述步骤之后，就完成了带荧光屏24的CRT，其荧光像素30被阻挡层26包围。

按下列步骤用浆料43形成阻挡层26。先将硫氧化钇粒子直接放在胶状石墨溶液里，悬浮液充分搅拌后，在其上已形成阻挡层26负图案的面板22上屏蔽。面板22干燥后用氧化剂显影，只是构成负图案的PVA膜40部分被氧化而剥离面板22。面板22水洗后，只留下由涂石墨的粒子43a组成的阻挡层26。阻挡层26也可按上述步骤形成。

实例2

现参照图3说明实例2。

该实例中，单色CRT包括其上形成由涂石墨粒子43a组成的阻挡层26的面板22。已知有多种发白光荧光体，其中最合适的发白光荧光体是用铽(Tb)与铕(Eu)激活的硫氧化钇荧光体。表2列出了本例PVA浆料的组份。

表2

项目	重量比
		Y2O2S:Tb:Eu荧光粉	20
纯净水	10
		PVA溶液(7Wt％)	20
ADC溶液(2Wt％)	2

包括硫氧化钇荧光体与PVA的PVA浆料43，用表2列出的混合物制备。浆料43在已形成阻挡层26的面板22上用旋涂设备屏蔽，在荧光粒24z干燥时，用来自面板22前面(荧光粒屏蔽侧的相对面)的紫外线对整块面板22均匀曝光。阻挡层26里面的荧光粒24z经曝光，粘附于面板22。由于阻挡层26吸收紫外光，其上的荧光粒24z不曝光，故不粘附于面板22。曝光的面板22在普通CRT生产条件下显影，面板22上留下被黑色阻挡层26包围的荧光粒24z。荧光屏24能显示清楚的图像。在本例的显示部20中，用已知技术在荧光粒24z上形成铝膜28，进一步增大图像亮度。接着执行已知的CRT生产步骤，制成本例的单色CRT。

在单色CRT中，改变聚焦方式可增稠电子束32聚焦。电子束32分两步聚焦：初聚焦和主聚焦。初聚焦电板点加热器、阴极、第一棚与第二棚组成。电子束32从阴极抽出后弱聚焦。在主聚焦步骤中，初聚焦磁32在显示部20上以期望的直径磁聚焦。主聚焦有两种方式：多电极静电聚焦和用于电子显微镜的磁性聚焦。磁性聚焦较佳地用于在显示部20上使电子磁聚焦。在单色CRT中，阳极电压固定；若用无驱动电路的永磁铁代替电磁铁，电子束32能磁聚焦并降低耗电量。偏转线圈耗用大部分CRT工作的电力，若减少偏转线圈的功耗，就能明显减少CRT的总功耗。偏转线圈用于偏转电子束32的磁场与偏转线圈的距离。距离变短时，强度变大。电子束32与偏转线圈的距离取决于颈管直径，若该直径短，偏转线圈的功耗就小。一般，颈管直径由***颈管的电子枪50的直径决定。由于一般电子束32的直径为0.5mm或更小，所以即便把电子枪50的直径减至几毫米，也不影响电子束32的直径。

在减小初聚焦电极的直径时，颈管直径不取决于电子枪50的直径，而由泵抽CRT的排气管直径决定。考虑到排气管直径，可将颈管直径减至约8mm。把包括初聚焦电极在内的单电子枪50连到颈管前端，之后执行一般的CRT生产步骤，即对CRT玻壳泵抽而在其内形成高真空状态；排放气体；激活阴极；部分激活消气剂；将排气管熔化而密封CRT；再使CRT与排气管分开。消气剂激活后，执行一般老化步骤而制成单色CRT。在颈管外部设置两个永磁环，使之固定于电子束32最佳聚焦的位置。当按NTSC条件或个人计算机工作条件操作本例的单色CRT时，单色荧光屏24以高反差显示清晰的图像和以清楚的视觉距离甚至用高的屏亮度显示无闪烁的图像，显示图像的质量与印在图纸上的图像和媒体膜上的图像不相上下。

                         实例3

现参照图4说明实例3。

彩色CRT生产有下列特征：应用三类各自发三基色的荧光粒24a；设置三根有选择地照射荧光粒24z以有选择地发射所述色光的电子枪；和设置阴罩。其它结构与单色CRT相同。本例中，在彩色CRT面板22上形成细微的荧光段或像素24d，它们分别发射所述彩色并被阻挡层26包围。构成本例的阻挡层26的材料与方法图上述单色CRT的阻挡层一样。红色荧光像素24za。绿色荧光粒24zb按一般方法施加、曝光和显影，在面板22上按规定位置形成被阻挡层26包围的兰色荧光像素24c。执行所述步骤，能形成包括诸荧光像素的面板22，这些荧光像素发射三基色，而且各自被能吸收散射光的阻挡层26包围。之后，执行一般彩色CRT生产步骤，即将CRT被泡泵抽成在其内形成高真空状；排气；激活阴极；部分激活消气剂；熔化排气管而密封CRT；再使CRT与排气管分开。消气剂激活后，执行一般老化步骤制成彩色CRT。在按NTSC条件或个人计算机工作条件操作本例彩色CRT时，彩色荧光屏以高反差显示清晰的图像，甚至以高的屏亮度按清晰视觉距离显示无闪烁图像。显示图像的质量与印在图纸上的图像和媒体膜上的图像不相上下。

在本发明的荧光屏和阴极发光体中，能把荧光屏中散射的光锁在各细小的荧光段内，并能对荧光屏里的荧光粒施加强阳极电场，因而能清除出现在整个屏上的闪烁和小的图像闪烁而与荧光屏亮度和像素帧循坏无关。而且，清晰而高反差图像的质量几乎与印在图纸上的图像和媒体膜上的图像一样。尤其在彩色屏的场合中，明亮的彩色图像不泛白，可在彩色屏上显示与彩色照片反差不多的优质彩色图像。

本发明在不违背其精神或基本特征的情况下能以其它特定形式实施，因而提供的诸实施例被认为在所有方面作为示例而非限制，本发明的范围由所附的权利要求指明而不是由前面的描述指明，所以其中包含了落在权利要求等效含义和范围内的所有变化。

Claims (8)

1.一种阴极发光荧光屏，包括：

许多细小的荧光段，其中所述荧光段分别被阻挡层分开，而阻挡层吸收可见光且具有导电性，其特征在于，所述阻挡层高度等于或高于所述荧光屏厚度的一半，而且制作所述阻挡层的材料包括平均直径为1～8μm的无机化合物粒子和平均直径小于1μm的碳粒。

2.如权利要求1所述的荧光屏，其特征在于，所述阻挡层集成了黑底。

3.如权利要求1所述的荧光屏，其特征在于，所述无机化合物是硫氧化钇、氧化铝、二氧化钛或硫化锌。

4.如权利要求1所述的荧光屏，其特征在于，所述阻挡层材料包括0.05～20重量百份的碳粒。

5.如权利要求1所述的荧光屏，其特征在于，所述荧光段以彩色荧光粒制作。

6.如权利要求1所述的荧光屏，其特征在于，所述荧光段以单色荧光粒制作。

7.一种阴极发光体，包括：

面板：

形成在所述面板上所述的荧光屏；和

用于发射电子束的阴极和阳极，所述电子束使构成所述荧光屏的荧光粒发光，

其中所述荧光屏包括细小的荧光段，所述荧光段分别被阻挡层分开，阻挡层吸收可见光且具有导电性，其特征在于，所述阻挡层的高度等于或高于所述荧光屏厚度的一半，而且制作所述阻挡层的材料包括平均直径为1～8μm的无机化合物粒子和平均直径小于1μm的碳粒。

8.一种显示装置，其特征在于所述显示装置包括如权利要求7的阴极发光体。

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