[发明专利]彩色投影电视阴极射线管发光面板基片

说明书

本发明属显示技术领域，特别涉及彩色投影电视阴极射线管的发光面板材料及构造。

目前，获得大屏幕图文显示的一种产品是彩色投影电视。这种投影电视最初使用的阴极射线管的发光面板，是在玻璃板上涂敷粉末发光体而作成的。这种发光面板的热导率很差。不但玻璃板的导热率差，发光粉末颗粒的热导率也很差。这使得涂敷发光粉末的玻璃发光面板不能负荷较大的发射功率。在功率密度超过1W/Cm²时，发光粉末就会分解。在5W/Cm²时，发光颗粒就会熔化。由于发光颗粒尺寸和界面间散射的限制，这种投影管的分辨率不会小于20μm。发光粉末还存在所谓的库仑退化：当电子剂量达到140库仑/Cm²后，其发光强度会下降到初始强度的50％。在最佳的使用环境中，高亮度下运行的寿命也只有1000小时。

为了克服粉末涂敷玻璃发光面板这些缺点，研制了新型彩色发光面板。这种新型发光面板，是在导热率很高的纯YAG(钇铝石榴石)单晶基片上同质外延一层高导热的发光晶质材料[例如：Ce：YAG(绿)，Tb：YAG(兰)或Ew：YAG(红)]而构成的。由这种高导热单晶和发光晶质作成的彩色投影电视阴极射线管有如下优点(Tucker A.R，kind H.H：“Single Crystal faceplat evaluation”Report 1993 Order No.AD-A277922)：

1.发光面板的分辨率只受电子束尺寸的限制，故分辨率极高。

2.Ce：YAG等发光晶质材料的荧光驰豫时间只有10ns，比普通粉末涂敷玻璃发光面板的驰豫时间小一个数量级。

3.外延YAG发光面板在高功率工作条件下不会分解，也不会熔化。热淬灭温度比粉末涂敷玻璃发光面板高得多，故适于高功率下运转。

4.外延YAG发光面板没有库仑退化现象，故不会老化。

5.YAG晶片的机械强度很高，故耐磨损、抗负压。

但是，由于YAG晶片与阴极射线管管体之间的热膨胀系数相差较大，两者很难焊接在一起。YAG的折射率也比较大，相应的面板光输出份额只有16％。这两个原因使得用单晶YAG基片作发光面板的阴极射线管无法实用化。

几年以后，中国专利95111324.0公开的技术成功地解决了YAG单晶片与管体之间的密封焊接难题。据了解，另一项已申请专利尚未公开的技术解决了光通量偏低的问题，成功地研制出高导热外延YAG单晶发光面板彩色投影电视阴极射线管。其分辨率达2000条线，亮度达10⁵cd/m²以上。

不过，用作发光面板基片的YAG单晶生长速度较慢。国内高质量的YAG晶坯直径目前只到三英寸(76.2mm)，使大功率管子的制作受到限制(功率越大，晶片直径也要越大)。而且，YAG单晶的生长装置比较昂贵，故使用纯YAG单晶作发光面板基片不利于大批量生产，不利于投影管功率的提高，不利于成本的降低。

为弥补上述不足之外，本发明用高导热的透明多晶体作基片，在其上制备一层厚度数微米至数十微米的高导热发光晶质薄膜，以构成高分辨率、高亮度且可在高功率下长期运行的透明多晶体发光面板。适于本发明使用的透明多晶体在透过率、机械强度、抗腐蚀等物化性能方面，要满足一定的要求。

中国专利95111324.0虽提到了显示屏衬底(即这里所说的发光面板基片)材料可以用透明陶瓷，但未公开具体的材料内容和制造技术。

下面结合附图和实施例进一步对本发明进行详细说明。

图1本发明的透明多晶体制作发光面板基片示意图。

图2本发明的透明多晶体外延发光晶质薄膜制备示意图。

图3本发明的球面型发光面板增大全反射临界角原理示意图。

图4本发明的纯YAG透明多晶体透过率曲线。

图5本发明的MgAl₂O₄透明多晶体透过率曲线。

本发明是将透明多晶体用于制作诸如彩色投影电视阴极射线管发光面板的基片。与透明多晶体作透过窗口应用时不同，透明多晶体作发光面板基片应用时，该基片是与发光层固接在一起而发挥作用的。其结构如图1所示。

在按要求制备出来的透明多晶体1的一个面上制作一层高导热的发光晶质材料2，以构成发光面板。通过焊料3将面板与阴极射线管的管壳4焊接密封，以便将管体抽成真空。为使焊接能够进行，基片外形尺寸应大于阴极射线管的通光口径，厚度大于1mm。阴极5发射的电子束打在发光晶质薄膜2上使其发射出所需颜色的光，这些光通过透明多晶基片1投射到屏幕上去进行显尔。