专利名称：具有编码标记的阴极射线管面板及设置该标记的方法
技术领域：
本发明涉及一种带有条形码之类编码标记的阴极射线管(CRT)面板以及将此标记设置在该面板内表面上的一种方法。
在制造CRT的彩色电视显象管时，希望在制造过程的多道步骤中能织别该管。1983年2月22日授予W.R.Willer的美国专利第4,374,451号提出一种装配CRT零件的方法，该方法包括至少在一个CRT部件(例如玻璃面板)的外部表面上设置单独的由机器可读取的标记(例如条形码)。CRT装配时，由机器读取该标记一次或多次。每次读取它时，均响应读取过程产生一控制信号，然后，用该信号来启动有关该管子部件行为的一局部程序。该局部程序可以是选择和装配另一部件至工件上、对该工件的一系列处理步骤、纪录以往测试数据、包装等等中的一项或多项。CRT制造时所采用的标记包括喷砂或蚀刻工件外表面而形成的磨砂标记，以及例如用激光束挥发工艺在其外表面上所制成的标记。亦可将标纤用模板印制、打印或贴附至该表面上做出各种标记。任何标记的需求均在于它应和工件本身有本质上一样的对周围环境的特性。
传统标记的一项缺点为用磨蚀表面所制成的标记可能成为表面缺陷的来源，该缺陷可引起玻璃的碎裂。用模板印制或打印所制成的标记可能由于与化学品接触、处理涂层、或经热退火而失去光学反差；贴附的标纤亦可能脱开。此外，传统标记需要额外的处理步骤和材料，凡此种种均增加了CRT的制造成本。
按照本发明，一CRT面板包括被一周边环绕的视区。在面板的内表面上形成有被吸光材料所分隔开的多个不同发光荧光质的发光屏幕。其方法包括以下步骤将一种适当的照相抗蚀剂沉积在面板的内表面上，使之延伸在所述视区上并直至其周边；以光化辐射线照射所述视区和周边上的照相抗蚀剂区域，以选择性地改变照相抗蚀剂的可溶性；冲洗该照相抗蚀剂，以除去较易溶解的区域，从而暴露出面板内表面的下面部分，同时留下较难溶解的照相抗蚀剂的欲保留区域；然后，在照相抗蚀剂的保留区和面板内表面的暴露部分涂上一种吸光材料，并将此种材料烘干，以形成一涂层；冲洗该吸光材料涂层，以除去其上覆有吸光材料的照相抗蚀剂的保留区，而留下吸光材料贴附在面板内表面暴露部分上的涂层，该冲洗步骤形成视区上的吸光材料中的开口和面板周边上的编码标记，包括吸光材料和开口区的图形。
附图中
图1为根据本发明所制造的一种彩色CRT的局部轴向剖视平面图；图2为图1CRT的面板剖面图，图中示出一屏幕组件；图3为在其周边上有一编码标记的面板的侧视图；图4为一面板的剖面图，图中示出将编码标记设置到面板周边上的装置的一个实例；图5为沿着图4的5-5线所取的用来提供条形码之类编码标记的印制模板的图形；图6为一面板的剖面图，图中示出将编码标记设置到面板周边上的第二种装置；图7为一面板的剖面图，图中示出用于使面板周边较下部分上的照相抗蚀剂曝光的可扩张的调整装置；图8为图7调整装置上的面板平面图，其中该装置的扩张机构处于其收缩位置；
图9为沿着图8的9-9线所取的可扩张调整装置上的面板剖面图。
图1示出一种彩色阴极射线管(CRT)10，具有一玻璃外壳11，包括一矩形面板12和由一矩形漏斗15连接的管颈14。漏斗15具有内部导电涂层(图中未示出)，该涂层与一阳极钮16接触，并延伸到颈部14。面板12包括一视区18和一周边或侧壁20，该周边由一种玻璃熔料21密封到漏斗15上。一个三色荧光屏22设在面板视区18的内表面上。图2所示屏幕22为包含多个屏幕元的条状屏幕，屏幕元由分别发红光、绿光和蓝光的荧光条R、G和B组成，以循环次序配置成三个条片或三个一组的彩色组或画面元。这些条通常以垂直于电子束产生平面的方向延伸。在本实施例的正常观看位置上，这些荧光条沿竖直方向延伸。最好是荧光条的至少一部分重叠在相当薄的吸光阵列23上，如现有技术中已知的那样。亦可采用点状屏幕。将薄导电层24(最好为铝)覆盖在屏幕22上，沿着周边20的至少一部分延伸，以提供将一均匀电位加至该屏幕同时可反射来自荧光元的经面板18的光线的机构。屏幕22和覆盖的铝层24构成一屏幕组件。按传统方式将一多孔彩色选择电极或阴罩25可拆卸地安装在与该屏幕组件成预定间隔的位置上。
图1中以虚线示意性示出设在颈部14中央的电子枪26，以产生沿会聚路径经阴罩22中的孔隙至屏幕22的三个电子束28。该电子枪为传统的电子枪，可为本技术领域中的任何适当电子枪。
管子10设计成可用诸如偏转线圈30之类的外部磁偏转轭，该偏转轭装在漏斗与颈部接合区域。偏转线圈30通电后使三个电子束28受到磁场力，从而使电子束在屏幕22上作水平和垂直扫描，以形成矩形光栅。图1中以直线P-P表示其起始偏转平面(零偏转处)，大约在偏转线圈30的中间。为简化起见，并未在图中表示出电子束在偏转区内的实际偏转路径曲线。
理想的是能用一种没有前述缺点的标记在制造过程中识别CRT10。为达到此目的，可将诸如图3所示的一个单独的编码标记32设在面板12的周边或侧壁20的内表面上。该标记由屏结构材料制成，可取任何方便的形式，例如一个或多个字母、条形码，数字识别号、标志、或其任意组合形式。图3所示实例包含一条形码部分，其中有暗条34和反衬间隙36以及英文字母38等。该例为示意性质并无限制意思。举例说，间隙可制成暗的，而带有反衬条纹，字母可为一种暗色背景上的亮字母。
图4示出根据本发明制造编码标记的一种装置。如本技术领域中所已知的，开始时，以苛性溶液冲洗，再在清水中漂洗，然后以缓和的氢氟酸腐蚀，再在清水中漂洗，从而对面板12进行清理。根据1971年1月26日授予Mayaud的美国专利第3,558,310号的说明，将诸如聚乙烯醇、双铬酸盐和水的一种适当照相抗蚀剂溶液涂敷在面板12的内表面上，其中至少包含模制匹配线40与面板12的视区18之间的周边20的一部分在内；但也可使该溶液延伸至其密封边缘41。模制匹配线40为一条在面板模制过程中形成的线条。调整模制匹配线前面的玻璃使其位置与密封到漏斗上的面板部分成一小角度，以改善玻璃模制工艺。最好是，借自转涂敷法涂敷照相抗蚀剂溶液，并将该溶液烘干，以形成一照相抗蚀剂层42。照相抗蚀剂可以是正照相抗蚀剂也可以是负照相抗蚀剂。该照相抗蚀剂受紫外光照射后会改变其可溶性。就负照相抗蚀剂而言，曝光会产生其中分子之间的交连，使照相抗蚀剂在适当溶剂中的可溶性在曝光或照射区比在非照射区更小。在制作编码标记32的一种方法中，用来自标记装置50的光化辐射照射照相抗蚀剂层42。标记装置50包括放在一壳套54内的光源52。一光导管56则连在壳套54与照相抗蚀剂层42之间。将载有编码信息的一个适当的编码标记掩膜58配置在光导管56的一端59与面板12的周边20上所形成的照相抗蚀剂层42之间。光导管56的另一端61则配置在壳套54内。一快门63控制通过编码标记掩膜58对面板12周边20上的照相抗蚀剂层42的曝光。光导管56限制光线，使光线在通过编码标记掩膜58的透明部分以后只入射到照相抗蚀剂层42上。来自壳套54内光源52的光线选择性地改变面板周边上的照相抗蚀剂层42的可溶性。具有条形码的编码标记掩膜58的一个实例示于图5中。照相抗蚀剂层的周边部分经掩膜58曝光以后，才将阴罩25固定到面板12上，再将该阴罩-面板组件安放在一传统的三合一光室(图中未示出)上，该光室使视区18上的照相抗蚀剂层暴露在来自该光室内的光源的光化辐射线下。正如本技术领域中已知的，该光室光源会通过阴罩中的开孔投射光线。模仿来自三电子枪的电子束路径定位的光源使视区上的照相抗蚀剂层重覆曝光两次以上。光室的结构和阴罩的侧边均能遮挡面板12的周边20上的照相抗蚀剂层42，以避免在面板12的视区18上的照相抗蚀剂层曝光时的光线照射。来自光室的光线选择性地改变视区18上的照相抗蚀剂层的曝光区的可溶性，其后在此处沉积荧光材料。在第三次曝光以后，从光室中除去面板并从面板上除去阴罩。
为方便从面板12周边20的较下部分除去照相抗蚀剂层42，在模制匹配线40以下，将面板安放在图7至9中所示的一光线调整装置60上。光线调整装置60包含一矩形支承板62，其结构做成便于固定面板12。面板定位块64放在支承板62各角隅处。将一个可伸缩的光线屏蔽物66设在与支承板62间隔开的位置，并使之延伸在面板12的内部。图8示出光线调整装置60在收缩位置时的情形。如图8所示，四个交叉板68各连接到独立曲柄70的一端。每个曲柄70的另一端则连接到轴承碟74上，该轴承碟由连接到一气缸78上的驱动曲柄76驱动。一弹性衬垫80环绕配置在这些交叉板68的周边。在图7所示的扩张位置中，衬垫80沿着面板的内壁接触照相抗蚀剂层42，对其构成一种不透光的密封，因此来自光源82的紫外光只能照射照相抗蚀剂层较下部分。视区18和要放编码标记的面板周边上的照相抗蚀剂层42的先前照射部分均在衬垫80上方，因此在调整操作期间不会被重复照射。光源82包括四个光导管，每一象限都有一个光导管，这些光导管均环绕延伸在该调整装置的周边，并邻近面板的内壁，以均匀照射该内壁较下部分的照相抗蚀剂层42。一挡光板84包围光源82的三边，以进一步防止对调整装置60以上的照相抗蚀剂层42的不需要的照射。
本调整器与采用固定大小的光线屏蔽物的原先的调整器不同，其结构可密切配合面板的内部尺寸。原先的调整器的固定光线屏蔽物必须有足够的空隙，以容许面板装到该调整装置上而不至于损坏面板侧壁上的照相抗蚀剂层。如此一来，它们就无法将光线完全限制在面板侧壁的较下部分，于是有一些光会从调整器的光线屏蔽物边缘周围漏出到面板的上部分，从而至少部分照射到调整器上方的照相抗蚀剂层的某些部分上，造成一个不均匀的边缘。再有，原先的调整器没有利用环绕的光源来均匀照射照相抗蚀剂层。具有上述局限的原先的调整器的一实例示于1977年5月3日授予Barczynski等人的美国专利第4,021,819号中。
在经过光线调整作业以后，将面板从调整装置60中取下，并冲洗照相抗蚀剂层42，以除去视区和周边上照相抗蚀剂层的较易溶解区，从而显露出面板下面的内表面，并留下那些较难溶解的已曝光(亦即受照射)的区域原样不变。可用清水来冲掉照相抗蚀剂层较易溶解的非照射区。然后，将一种诸如一水溶性的石墨悬浮液之类吸光材料的适当溶液均匀涂盖在面板的内表面上，以盖住视区和周边上的面板暴露部分，以及该照相抗蚀剂层42的保留的较难溶解的区域。将吸光材料溶液烘干，并用诸如水溶性过氧化氢的适当氧化溶液冲洗，使之穿透烘干了的吸光材料，以分解和除去照相抗蚀剂层和覆盖其上的吸光材料的保留部分，同时留下附在面板12内表面的吸光材料不变。该冲洗步骤形成附在面板视区的吸光材料阵列层中的窗口，并形成编码标记32，包括面板周边上的吸光材料34和开口区36的图形。此外，此冲洗步骤还除去由光线调整装置照射的面板较下部周边上保留的照相抗蚀剂层以及其上覆盖的吸光涂层，以便对该吸光涂层提供界定良好的边缘和提供邻接密封边缘的清晰侧壁。
本发明的第二实施例示于图6。为形成面板12周边20上的编码标记，采用了具有纤维光学面板92的CRT90。CRT90具有一个有适当余辉的紫外线放射荧光屏，以提供通过CRT的纤维光学面板的光化辐射，对面板12内表面周边上的照相抗蚀剂层42产生作用。纤维光学面板92为照相抗蚀剂层42提供了实质上相关的照射。CRT90连接到一适当的控制器94上，以便为CRT的电子枪提供信息。通过面板12的侧壁玻璃传输CRT90屏幕上的信息，以照射照相抗蚀剂层42。CRT90所显示的信息可包含字母、条形码、数字识别号、符号、或其任何组合形式。以信息照射周边上的照相抗蚀剂层42以形成编码标记以后，再按上文实例的说明进行照相抗蚀剂层在视区18上的曝光和进行侧壁的调整。
提供编码标记的方法并不限于上文所说的两种方法，还可包含这些方法的变化在内。例如，可不用具有纤维光学面板的CRT，而是将一光纤光缆(未在图中示出)配置在光源与面板12周边的外表面之间。可通过光纤光缆传输第一实施例中所说形式的编码标记掩膜的影象，以照射侧壁内周边上的照相抗蚀剂层。
屏幕22的后续处理均用传统方法。将例如绿色的第一彩色发光荧光材料的感光糊均匀涂在面板12的内表面上并予以烘干。将阴罩25插到面板12上，再将面板放到一光室中，该光室使光线通过阴罩上的小孔而照射烘干了的绿色发光荧光材料区域。光线的入射角相应于撞击绿色发光荧光质的电子束入射角。冲洗该绿色发光荧光质，以除去其更易溶解的非照射区，而留下绿色发光荧光质阵列中的窗口内的该绿色发光荧光质的较难溶解的照射区。此过程再重覆两次，一次对蓝色发光荧光质，另一次对红色发光荧光质进行。然后，使面板内表面铝化，以提供与屏幕的电接触，并提供了一反射涂层，使来自屏幕的光线引向外而穿过面板的视区。
荧光糊涂到面板的内表面后，以阴罩将来自光室的光线限制在屏幕的视区上，使之不会照射编码标记开口区的荧光质而使其保持可溶性。于是，以冲洗步骤才会除去编码标记开口区中更易溶解的荧光质。不过，使面板内表面铝化的步骤也可提供足够的铝以覆盖编码标记，从而使标记的开口区笼罩在铝层下面。由面板外面观看时，侧壁上的编码标记包括吸光材料的暗区和铝质的反衬亮区。另一方法是，将第一彩色发光荧光质糊涂到面板的内表面时，同时盖住视区和周边上的编码标记。通过阴罩使视区曝光以后，用位于邻近面板侧壁外部的一独立光源的光线通过编码标记的开口区照射编码标记，使其荧光质处于较难溶解的开口区中。然后冲洗该荧光质，除去荧光质的较易溶解的非照射区，留下阵列开口的选择区和编码标记开口区中的荧光质。同以前一样再将面板铝化。在这种情况下，该编码标记包括吸光材料区和荧光材料区。如编码标记为条形码，则可用传统的条形码读取器读取。
本发明的标记和标记方法的优点在于该标记是用与制造发光屏幕相同的材料制成的，因此，该编码标记才可与管子制造程序的所有过程配合并且可与管子工作协调。
权利要求
1.一种在阴极射线管面板上设置编码标记的方法，该面板有一外部表面和一内部表面，更具有被一周边包围的视区，该视区的内表面包含一发光屏幕，该屏幕具有多个被吸光材料所分隔开的不同发光荧光质，其特征在于，该方法包括如下步骤将适当的照相抗蚀剂(42)沉积在所述面板(12)的内表面上，该照相抗蚀剂延伸在所述视区(18)上并伸至其周边(20)；以光化辐射照射所述视区和所述周边上的照相抗蚀剂区域，以选择性地改变其可溶性；冲洗所述照相抗蚀剂，以除去更易溶解的区域，使所述面板内表面的下面部分露出，而留下较难溶解的照相抗蚀剂的保留区域；用一种吸光材料涂盖所述照相抗蚀剂的保留区域和所述面板内表面的暴露部分；将所述吸光材料烘干，以形成覆盖所述照相抗蚀剂的保留区域并附在所述面板内表面暴露部分上的涂层；以及冲洗所述吸光涂层，以除去在其上有所述覆盖吸光材料的所述照相抗蚀剂的保留区域，而留下附在所述面板内表面的暴露部分上的所述吸光材料涂层，从而在所述视区上形成所述吸光材料中的开口，以及在所述面板周边上的所述编码标记(32)，该编码标记包含一种吸光材料(34)和开口区(36)的图形。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述面板(12)周边(20)上和所述视区(18)上的照相抗蚀剂(42)的照射，顺序是先照射所述周边上的照相抗蚀剂，然后再照射所述视区上的照相抗蚀剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还设有一装置(58，90)，用以限制对于所述面板(12)周边(20)上的照相抗蚀剂(42)的照射。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用以限制照射的装置包括用以将编码信息传至所述面板(12)周边(20)上的照相抗蚀剂(42)的耦合装置(58，90)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用以传输编码信息的耦合装置是从由一阴罩(58)和一CRT(90)组成的类组中选取的，该阴罩具有可传输光的区域和不传输光的区域，该CRT则用以将编码标记投射至所述面板(12)周边(20)的照相抗蚀剂上。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用以限制照射的装置包括一可扩张的光线屏蔽物(66)，该屏蔽物接触所述面板(12)在视区(18)与产生所述编码标记(32)的周边(20)之间的内部侧壁。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如下步骤将不同发光荧光质(R，G，B)按次序沉积至所述面板(12)的内表面上，每一不同发光荧光质沉积在所述视区(18)中形成的相邻开口中；以及铝化所述视区和所述编码标记(32)，以便从所述面板的外表面可读取该编码标记。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，至少将该编码标记(32)的开口区(36)之一填充以一种发光荧光质(R，G，B)。
9.一种阴极射线管，包括一外壳，该外壳具有有外部表面和内部表面的面板，该面板更有被一周边包围的视区，该视区的内表面包含一发光屏幕，该屏幕具有多个被一种吸光材料所分隔开的不同发光荧光质，所述周边在其内表面上有一编码标记，该标记可从所述外表面读取，其特征在于，所述编码标记(32)包括所述吸光材料(23)。
10.根据权利要求9所述的阴极射线管，其特征在于，所述编码标记(32)还包括第二种材料，该材料是从由一种金属(24)和一种发光荧光质(R，G，B)组成的类组中选取的。
全文摘要
在阴极射线管面板(12)上产生编码标记(32)的方法，包括将照相抗蚀剂沉积在面板内表面上；以光化辐射照射抗蚀剂区，以选择性改变其可溶性；冲洗抗蚀剂，以除去较易溶解的暴露区，而留下较难溶解的保留区；在保留区和暴露区上涂以吸光材料并烘干，以形成一涂层。冲洗该涂层以除去保留区，而留下内表面暴露区所附的吸光材料涂层，从而形成视区上吸光涂层中的开口和周边上的包含吸光材料(34)和开口区(36)的圆形的编码标记(32)。
文档编号H01J29/86GK1116768SQ95109849
公开日1996年2月14日 申请日期1995年8月7日 优先权日1994年8月8日
发明者S·皮尔曼, R·A·杜斯克, A·S·巴朗, G·W·布洛尼, G·S·加德布斯, F·T·迪奥古斯汀 申请人:汤姆森消费电子有限公司