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本文提出以具有高热导率、良好透光率以及机械强度等性能的YAG(钇铝石榴石)取代传统的玻璃作为投影管荧光屏的粉层衬底(也即为荧光屏面板),从而研制出高亮度、高分辨率和长寿命能用于投影管的3英寸YAG荧光屏。该YAG荧光屏的粉层衬底YAG通过低熔点玻璃与投影管的玻锥进行封接;YAG荧光屏的制作包括荧光粉的沉积、有机膜的涂覆以及铝膜的制作等工序;为了进一步提高投影管特别是投影电视系统的图像效果,YAG荧光屏上设计制作有多层干涉膜。 在第1章里我们首先概述了各种显示器件和当今投影显示的现状与发展,指出尽管大屏幕投影显示种类繁多,发展迅速,但CRT投影仍是目前的主导产品并不断得到发展,接着介绍了本文的研究背景与任务,提出以具有优良性能的YAG取代常规玻璃来研制投影管用YAG荧光屏这一思想,并明确研究任务包括YAG屏与玻锥的封接,YAG荧光屏的制作以及多层干涉膜的研制。 第2章论述了YAG屏与玻锥封接的原理与工艺。我们提出采用玻璃管壳,利用低熔点玻璃粉来进行YAG与玻锥的封接,为此我们先概括分析了YAG屏、玻璃管壳以及低熔点玻璃这三种材料的物化性能,接着详细叙述了屏锥封接原理与工艺细节,得出了无漏无应力的屏锥封接结果。 第3章详细阐述了YAG荧光屏的制作与性能。在本章里我们首先提出了采用(离心)沉淀法将荧光粉沉积在YAG衬底上制作荧光屏的思想并介绍了所用荧光粉的特性。由于YAG衬底材料不同于常规玻璃,因而荧光粉的制作显得特别关键,为此我们优化了沉淀法沉屏工艺,并采用离心沉淀法,从而制作出均匀、致密、牢实的荧光粉层;采用手工旋涂法制作出合乎要求的有机膜层;铝膜的制作采用电阻加热真空蒸镀方法,根据YAG荧光屏的实际工作情况优化出其铝膜最佳厚度值。最后我们分析了YAG荧光屏的性能,得出由于YAG具有的高热导率等特性以及我们采用的工艺改进等措施从而决定了YAG荧光屏具有高亮度、高分辨率、长寿命等特点。实际测试表明3英寸YAG荧 电子科技大学博士论文光屏在29kV工作电压和1刀InA工作电流下,其红、绿、蓝单色屏亮度分别达到 6.Zxlo‘cdiiYI‘、1.4xlo’cd/m‘和 8.3xlo’CdiIYI‘,0.SInA电流下红、绿、蓝屏光斑直径分别小于75pm、7l帅和96pm,对应于屏的水平分辨率都超过1000电视线,对比度为100:1,荧光屏工作寿命长于5000小时。 在第一章里,我们阐述了YAG荧光屏上多层干涉过滤膜的原理以及设计制作。为了进一步提高YAG投影管特别是YAG投影电视系统的屏幕图像亮度、色纯度等性能,我们提出了在YAG荧光屏的YAG衬底与粉层之间制作多层干涉过滤膜,为此,我们进行了多层干涉膜的理论分析与计算机编程计算,采用二氰化硅和二氧化钛分别作为高低折射率材料利用电子束蒸发镀膜方法制作出红、绿、蓝各单色YAG荧光屏所用的多层干涉膜,测试结果表明采用了干涉膜的YAG投影电视系统屏幕图像亮度提高了60%左右,同时改善了各单色屏图像的色纯度,扩大了电视图像色彩再现范围。 第5章简要介绍了采用YAG荧光屏的YAG投影管及其投影电视系统的结构与性能。采用3英寸YAG荧光屏研制出的48英寸背投和72英寸前投两种电视系统的屏幕中心亮度分别达到380cd/m‘和695cd/m\ 其水平分辨率分别是640电视线和720电视线,亮度等级为10,寿命长于5000小时。 总而言之,我们研制出了投影管用高亮度、高分辨率、高对比度、长寿命的3英寸YAG荧光屏,解决了YAG屏与玻锥的封接问题,并通过在YAG屏上设计制作多层干涉膜进一步提高了投影管和投影系统的性能。所有这些工作为高亮度、高分辨率YAG投影管及其新型投影电视机的研制作出了巨大贡献。