CRT及其荧光粉详解
CRT(显像管)的工作原理
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一、CRT内外结构及工作原理
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二、CRT制造流程图
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一、CRT内外结构及工作原理
1.CRT 内部结构图
内磁屏蔽 防爆带
电子枪
屏
CPM
其作用是发射电子。电子枪是CRT最关键的部件， 电极由金属材料制成， 固定在 结构也较复杂，有G1，G2，G3，G4和阴极五个电 芯柱玻杆上，各电极形状尺寸 电子枪(ELECTRON GUN) 极。 和距离都非常精密。 荫罩（MASK） 很薄的钢板，并打有很多小孔，具体作用： 1.分色的作用。2. 拦截多余的电子。 内磁屏蔽罩(I/S) 偏转线圈(DY) 色纯会聚磁件（CPM） 在管内形成一个相对屏蔽的磁场，减小外界 磁场对电子束的影响，提高色纯余裕度 产生一定频率的交变磁场，使电子枪发射的 电子产生有规律的扫描，打到荧光屏上产生画面 调整色纯和会聚的磁组件。 特殊磁性材料制成。 特殊金属材料 特殊金属材料
防暴钢带（Shrink BAND) 当屏和锥体发生破裂时，防止玻璃向四周飞溅；
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3 .CRT简要工作原理
CRT是属于电真空器件，管内真空度为10—7Torr。CRT正常工作时的阳极电压为 23KV～30KV(CRT尺寸越大，所需电压越高)，聚焦电压（G3）7KV左右（双聚集是有一 个动态聚焦电压，对周边聚焦进行补偿），加速极（G2）450V～600V左右，栅极（G1） -20V～ -60V。在阳极高压和G2的作用下，阴极电压为一定值时（即低于COEK电压，一 般为几十伏），经灯丝加热，阴极把所加包含图象信息的变化的电压信号，转换为受 其控制的电流信号，从而发射电子，通过G3的聚焦作用和DY的扫描作用，打到荧光屏， 使荧光粉发光，转换为光信号，从而形成图象。
CRT技术简介
CRT技术简介投影电视机(Projection Television or Video Projector)通常也称投影机(Projector)，通常是使用具有特殊结构的投影管或液晶管，再配合专门的电路和光学放大系统，把视频图像投影在大面积屏幕上，从而获得大尺寸电视画面的装置。
和LED、PDP相比，在投射出同样尺寸画面的条件下，投影电视机的结构最轻巧，使用最方便，价格最低廉，因而成为一种发展最快、应用最广泛的大画面视频显示装置。
投影管式投影机也称为显像管式或阴极射线管式(Cathode-Ray Tube，缩写为CRT)投影机。
阴极射线显像管技术被用于今天所有的计算机监视器和电视。
电子束来回扫描并且直接照在一个荧光发射物体的表面，当电子打到它的表面时，光被发射，通过扫描电子束的频率大于眼睛能够检测到的频率，一个全幅图像就可以产生了。
CRT监视器输入的电压或图形信号被送到三个电子枪上，这三个电子枪在监视器的阴极射线显像管的后面。
每个电子枪发射一束电子，每一个对应于一种基本颜色。
每个电子束的强度被输入信号所控制。
电子束通过一个遮蔽屏来保持它们精确地排列。
当电子撞击在涂有荧光物质的屏的内表面时，这种荧光物质发出光来。
一个磁性偏转线圈使电子束的路径变的弯曲，所以它们从左到右，从上到下进行扫描，这一过程叫做屏面扫描。
屏幕通常以每秒60或更多次数被重画或刷新。
CRT历史悠久，技术成熟，对各种输入信号的适应能力较强，具有电光特性好，对比度高、解像度高、亮度高，显示的图像色彩丰富、还原性好等优点，且具有丰富的几何失真调整能力。
CRT技术今年三月一条令人吃惊的消息出现，索尼宣布全面停产特丽珑（Trinitron）显像管的生产和销售，而这种具有划时代意义的产品终将退出历史舞台，经典的CRT时代真正过去了。
特丽珑（Trinitron）这个技术的出现迄今过去已经整整40年，而这40年的技术发展，也真正让索尼成为CRT技术的王者。
CRT
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3. 荫罩
材料要求 a 低碳钢：厚度均匀，孔形状整齐光洁 b 低膨胀系数：防止热拱起效应，可使用殷钢 刻蚀打孔
冲压成形
（孔厚度约 等于荫罩厚 度）
荫罩的温度修正：目的是防止热 拱起（一般、局部） 方法：镀铋、机械修正
黑化处理 （四氧化 三铁）： 防锈、提 高热辐射 系数，抑 制升温
静会聚：没偏转线圈时，三个电子束聚于荧光屏中央一点 如出现误差可通过静会聚磁铁修正 动会聚线圈：还要使三个电子束在整个画面上都能正确的 会聚为一点。对于一字型电子枪，不需要此结构，动会聚 功能由偏转线圈完成，这种功能被称为自会聚
1. 三种实用的CRT结构：
a.一字型电子枪 和条状荧光屏 一字型电子枪 能实现自会聚， 即不用通过动 会聚线圈，单 靠偏转线圈产 生特殊不均匀 磁场就可实现 三个电子束的 会聚。
4. 荧光屏
（1）荧光粉 CRT上常用的荧光粉
余辉时间 S 1us~1ms
M 1~30ms
L 30ms~1s
代表性荧光粉光谱分布
B：ZnS:Ag
G：ZnS:Cu
R：Y2O2S:Eu3+ （稀土类荧 光粉）
老绿荧光粉：P1 Zn2SiO4:Mn2+ 余辉长，拖影 荧光粉材料正从硫化物荧光粉向稀土荧光粉发展
有颜料蓝荧光粉
（2）黑底 为进一步增加对比度，现在彩色CRT荧光屏都使用黑底
引入黑底技术 之前荧光粉点 排列
荫罩孔点小，电子轰击点面积小于荧光粉点。87%外光被荧光膜 扩散反射，导致对比度低 使用黑底技术之 后荧光粉点排列 石墨涂层占荧光屏面积 40~50%，电子轰击点面 积大于荧光粉点。48% 外光被荧光膜扩散反射， 对比度提高
crt荧光粉成分
crt荧光粉成分
CRT荧光粉是指用于荧光显示器（CRT）的荧光材料，其主要成分包括以下几种：
1. 硅酸盐类：硅酸盐类荧光粉是最常用的一种，主要由硅酸盐和适量的添加剂组成。
其中，钙硅酸盐、锶硅酸盐和锶钙硅酸盐是常见的硅酸盐类荧光粉。
2. 锑酸盐类：锑酸盐类荧光粉是另一种常见的成分，具有较高的亮度和色纯度。
主要成分包括锑化合物，如锑三硫化锶、锑三硫化钡等。
3. 稀土元素：稀土元素也是常见的荧光粉成分，常用的有氧化铕、氧化钆、氧化铽等。
这些稀土元素能够发射出不同波长的光，从而实现多彩的显示效果。
4. 其他添加剂：除了以上主要成分外，还会添加一些辅助剂和稳定剂，用于调节荧光粉的颜色、亮度和稳定性。
例如，碳酸钙、硅酸铝等可以作为填充剂，改善荧光粉的性能。
需要注意的是，由于CRT显示器已逐渐被液晶显示器（LCD）所替代，因此CRT荧光粉的应用逐渐减少。
以上是一般情况下CRT荧光粉的成分介绍，具体产品的成分可能会有所差异。
crt显示原理
crt显示原理CRT显示器是靠电子束激发屏幕内表面的荧光粉来显示图像的，由于荧光粉被点亮后很快会熄灭，所以电子枪必须循环地不断激发这些点。
首先，在荧光屏上涂满了按一定方式紧密排列的红、绿、蓝三种颜色的荧光粉点或荧光粉条，称为荧光粉单元，相邻的红、绿、蓝荧光粉单元各一个为一组，学名称之为像素。
每个像素中都拥有红、绿、蓝(R、G、B)三基色。
工作原理CRT显示器用电子束来进行控制和表现三原色原理。
电子枪工作原理是由灯丝加热阴极，阴极发射电子，然后在加速极电场的作用下，经聚焦极聚成很细的电子束，在阳极高压作用下，获得巨大的能量，以极高的速度去轰击荧光粉层。
这些电子束轰击的目标就是荧光屏上的三基色。
为此，电子枪发射的电子束不是一束，而是三束，它们分别受电脑显卡R、G、B三个基色视频信号电压的控制，去轰击各自的荧光粉单元。
受到高速电子束的激发，这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光。
根据空间混色法(将三个基色光同时照射同一表面相邻很近的三个点上进行混色的方法)产生丰富的色彩，这种方法利用人们眼睛在超过一定距离后分辨力不高的特性，产生与直接混色法相同的效果。
用这种方法可以产生不同色彩的像素，而大量的不同色彩的像素可以组成一张漂亮的画面，而不断变换的画面就成为可动的图像。
通常实现扫描的方式很多，如直线式扫描，圆形扫描，螺旋扫描等等。
其中，直线式扫描又可分为逐行扫描和隔行扫描两种。
事实上，在CRT显示系统中两种都有采用。
逐行扫描是电子束在屏幕上一行紧接一行从左到右的扫描方式，是比较先进的一种方式。
而隔行扫描中，一张图像的扫描不是在一个场周期中完成的，而是由两个场周期完成的。
无论是逐行扫描还是隔行扫描，为了完成对整个屏幕的扫描，扫描线并不是完全水平的，而是稍微倾斜的。
为此电子束既要作水平方向的运动，又要作垂直方向的运动。
前者形成一行的扫描，称为行扫描，后者形成一幅画面的扫描，称为场扫描。
然而在扫描的过程中，要保证三支电子束准确击中每一个像素，就要借助于荫罩(Shadow mask)，它的位置大概在荧光屏后面(从荧光屏正面看)约10mm处，厚度约为0.15mm的薄金属障板，它上面有很多小孔或细槽，它们和同一组的荧光粉单元即像素相对应。
电视显示原理(等离子、液晶、CRT)
Plasma Display Panel 等离子体显示原理Plasma Display Panel 1PDP模块发光、显示原理Plasma Display Panel （等离子显示屏） PDP主要利用电极加电压、惰性气体游离产生 的紫外光激发荧光粉发光制成显示屏。
PDP显示屏的每个发光单元工作原理类似于霓 虹灯。
每个灯管加电后就可以发光。
显示屏由两层玻璃叠合、密封而成。
当上下玻 璃板之间的电极，施加一定电压、电极触电点火 后，电极表面会产生放电现象，使显示单元內的 气体游离产生紫外光，紫外光UV激发荧光粉产生 可见光。
一个像素包括红、绿、蓝三个发光单 元，三基色原理，组合形成256色光。
Plasma Display Panel 2PDP显示屏显示屏正面• 42”VGA显示屏：852X480（X3个红、绿、蓝 像素单元），122，6880个灯泡。
Plasma Display Panel 3PDP发光原理与结构图可见光放电透明电极前玻璃板诱电体 可见光 UV光保护层壁障（隔墙）荧光粉(红)荧光粉(绿)寻址电极后玻璃板荧光粉(蓝)Plasma Display Panel 4等离子显示屏的组成、结构特征Front Glass 前层玻璃Dielectric LayerX, Y Electrode 电极 MgO LayerPDP TVIONs离子 - - - ++++ Electrons电极Barrier Rib 壁障 Rear Glass 后层玻璃 荧光粉 Phosphor Address Electrode 寻址电极放电DischargeDischarge in the PDP cell PDP放电单元Structure of PDP PDP结构Operation condition of AC PDP: bistable mode of ON/OFFPlasma Display Panel 5PDP像素放电、发光单元结构Note : 1. PDP发光=> 电极加电压，正负极间激发放出电子，电子轰击惰性气体，发出真空紫外线； 2. 真空紫外线射在荧光粉上，使荧光粉发光。
什么是CRT
1. CRT是一种使用阴极射线管(Cathode Ray Tube)的显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Defiection coils)，荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。
它是目前应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点，而且现在的CRT显示器价格要比LCD显示器便宜不少。
CRT的工作原理：CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和我们家中电视机的显像管基本一样，我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。
经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。
彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,这非常类似于绘画时的调色过程。
倘若电子束瞄准得不够精确，就可能会打到邻近的磷光涂层，这样就会产生不正确的颜色或轻微的重像，因此必须对电子束进行更加精确的控制。
最经典的解决方法就是在显像管内侧，磷光涂料表面的前方加装荫罩(Shadow Mask).这个荫罩只是一层凿有许多小洞的金属薄板(一般是使用一种热膨胀率很低的钢板)，只有正确瞄准的电子束才能穿过每个磷光涂层光点相对应的屏蔽孔，荫罩会拦下任何散乱的电子束以避免其打到错误的磷光涂层，这就是荫罩式显像管。
相对的，有些公司开发荫栅式显像管，它不像以往把磷光材料分布为点状，而是以垂直线的方式进行涂布，并在磷光涂料的前方加上相当细的金属线用以取代荫罩，金属线用来阻绝散射的电子束,原理和荫罩相同，这就是所谓的荫栅式显像管。
阴极射线管(CRT)显示技术
它排斥电子，除少数电子通过 底部的孔逃脱外，大多数仍留在控制栅极内。
灯丝
控制栅极
控制栅极在CRT中作用是：
（1）控制电子束的电流密度
（2）使从阴极飞出的电子聚焦成能穿过控制栅极小孔的细 束。
❖
控制栅极相对于阴极的电位越低，通过小孔逃逸的电子
越少，如果电位低到一定程度，电子束电流密度接近0，达
到这种情况的电流叫截止电压，其值一般在－20～－1000v。
➢一般分为双电位电子枪（Bi-potential Focus, BPF）和单电位 电子枪（Uni-Potential Focus, UPF）。UPF电子枪比BPF电子 枪多一个高压阳极，聚焦能力大大提高，在荧光屏上形成直径 为0.2mm左右的光点。
双电位电子枪（Bi-potential Focus, BPF）
用这种方法可以产生不同色彩的像素，而大量的 不同色彩的像素可以组成一张漂亮的画面，而不断变 换的画面就成为可动的图像。
❖ CRT显示器的主要单元
❖ 1、电子枪
➢电子枪是显像管中极为重要的组成部分。它是电子束源，用 来发射电子，并将其加速和聚焦成细束，同时外加电信号控制 电子束的强度。偏转系统能依据输入的有电子束位置信息的信 号使电子束在向荧光屏行进途中轨迹发生偏转，以控制电子束 到达荧光屏上的位置。偏转系统可以用静电式偏转或磁偏转， 电子枪与偏转系统合称显示器件的电子光学系统。
子束在聚焦系统的作用下进一步聚焦，形成很细的束，然后 在超高压电场(通常为15000—20000V)的加速下轰击屏幕表 面的磷光体从而发光。
阴电 极子
控电 制子
栅束
极
聚 焦
聚
系焦
统
偏 转
方
系向
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目录
CRT工作原理及构造 阴极射线荧光粉 稀土红色荧光粉 稀土绿色荧光粉 蓝色荧光粉
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CRT工作原理及构造
CRT是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，其显示原理是：显像管 的电子枪发射电子，通过扫描的方式使电子轰击荧光屏上的荧光粉发光，通过红绿蓝 （RGB）三色的荧光粉组合，显示出不同的颜色。 CRT显像管主要由电子枪（Electron gun）、偏转线圈（Deflection coils）、荫罩 板（Shadow mask）、荧光粉层（phosphor）和玻璃外壳五部分组成。
Y2O2S:Eu3+采取较高的 Eu3+ 掺杂浓度，产生交叉弛豫，使得 Eu3+ 较高能 级的蓝光和绿光发射发生猝灭，从而得到较高纯度和强度的红光发射。
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稀土红色荧光粉
（二）Y2O3:Eu3+:
Y2O3:Eu3+为白色晶体，属于体心立方结构，不溶于水，化学稳定性好。 具有色纯度高、光衰特性好的特点。
CRT显像管的基本结构图
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阴极射线荧光粉
彩色显像管的荧光屏是由红色、绿色和蓝色 三基色荧光粉有规则排列组成的。对于这三种荧 光粉有如下使用要求： （1）流明效率大 （2）颜色饱和度好 （3）亮度相匹配
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阴极射线荧光粉
பைடு நூலகம்
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稀土红色荧光粉
（一）Y2O2S:Eu3+:
Y2O2S:Eu3+ 为 白 色 晶 体 ， 具 有 六 方 晶 体 结 构 ， 不 溶 于 水 ， 熔 点 高 （ 2000℃以上），化学稳定性好。
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稀土红色荧光粉
源自 Eu3+ 的 5D0-7F2 跃迁发射，主峰位于 626nm 。 Eu3+ 的较高能级
5D 1和 5D 2 产生的跃迁发射蓝光和绿光，会影响荧光粉的色度。因此，
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稀土红色荧光粉
Y2O3 Eu2O3 助熔剂
混合
煅烧
破碎
混合包装
烘干
清洗
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稀土红色荧光粉
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稀土绿色荧光粉
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稀土绿色荧光粉
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蓝色荧光粉
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