显示器用的过滤器层及其制造方法以及相应的显示器.pdf

                    发明的详细说明

图1表示一个通常的CRT的带有一个荧光体涂层或荧光屏2的面板10
的部分横截面图。荧光屏2包括一个黑色的基体20、一个荧光体层30和一
个金属反射层40。从该面板10发出的可见光源有二个。一个光源是，当电
子束撞击在荧光体层30的荧光体上时，由该荧光体发射出的光L₁。另一个
光源是从面板10反射出来的外部环境的光。根据入射的外部的光是从那里
反射出来的位置的不同，该反射光又有二个分量。第一个分量L₂为在面板
10的表面上反射出来的光。第二个分量L₃是通过面板10，然后从荧光屏和
面板10的内表面的界面上反射出来的光。

因为CRT设计成只发射具有预先确定的波长的光，并且是通过将这些
预先确定的波长，进行有选择的综合而显示彩色图像的；而从该面板10反
射出来的环境的光，具有均匀的连续光谱，并且其波长与预先确定的波长
不相同；因此使CRT的对比度降低。

图2表示通常在现有技术上使用的P22荧光体材料的发光光谱曲线。
发蓝光的荧光体ZnS：Ag，发绿光的荧光体ZnS：Au、Cu、Al和发红光的
荧光体Y₂O₂S：Eu具有如图2中所示的曲线21-23，其峰值波长分别为450
nm(纳米)，540nm和630nm。

从外界环境光反射出来的光分量L₂和L₃，在图2所示的光谱曲线的峰
值21-23之间的照明度较高，因为在所有可见光波长上，这些分量的谱分布
是连续的。从蓝光和绿光荧光体发出的光的光谱，具有较宽的频带；因此
从450nm至550nm的一些波长互相重叠。红光荧光体的光谱，在580nm周
围具有不希望的边频带；在该波长处，发光效率高。因此，有选择地吸收
在450nm～550nm上和其附近的蓝光和绿光荧光体之间的重叠波长的光，
会大大地改善CRT的颜色纯度，而不会牺牲荧光体的发光效率。

另外，因为吸收波长为580nm左右的光，使得CRT的体色显得有些浅
蓝色；因此，为了补偿这种浅蓝色的显露，最好能吸收波长为410nm左右
的外界环境的光。

本发明的一种过滤器层包括氧化物颗粒，和附着在该氧化物颗粒表面
上的纳米级尺寸的金属粒子。在氧化物/金属的界面上，诱发起表面等离子
体共振(SPR)现象，以便有选择地吸收具有预先确定的波长的光。

纳米级尺寸的金属粒子的金属，是从由过渡金属、碱金属、碱土金属
和它们的混合物组成的组中选择的。该可供选择的金属的例子为：Au、Ag、
Pd、Pt、Cu、Ni、Sb、Sn、Zn、Zr、Se、Cr、Al、Ti、Ge、Fe、W、Pb或
它们的混合物。在这些金属中，Au、Ag、Pd、Pt或它们的混合物是较好的，
因为这些金属可以吸收可见光。

作为构成上述氧化物颗粒的氧化物，最好采用二氧化硅、二氧化钛、
二氧化锆、氧化铝、或它们的混合物。根据本发明的一个例子，较好的组
合为摩尔比分别为0.1～2.0/8.0～9.9的二氧化硅/二氧化钛，氧化铝/二氧化
锆，和氧化铝/二氧化钛。

制造本发明的过滤器层的一种方法包括下列步骤：a)使一种氧化物在水
中分散，形成一种氧化物溶胶；b)将一种金属盐、一种还原剂和一种分散剂
加入到一种有机溶剂中，制成一种金属胶体溶液；c)使该氧化物溶胶与该金
属胶体溶液混合，制成一种金属胶体分散在氧化物溶胶中的涂层溶液；d)
将该涂层溶液涂敷在上述面板上，形成一个过滤器层；和e)在室温下使该
过滤器层干燥。

在上述步骤b)中，用于制造金属胶体溶液的金属盐可以是(例如)，从由
过渡金属、碱金属、碱土金属和它们的混合物组成的组中选择出的一种金
属的卤化物或硝酸盐等。较好的金属盐例子为：HAuCl₄，NaAuCl₄，AuCl₃，
AgNO₃等。

作为还原剂可以使用一种有机或无机的还原剂。最好，例如可以使用
肼(N₂H₂)，硼氢化钠(NaBH₄)，乙醇胺等。还原剂可以在金属胶体溶液的基
础上，按摩尔比0.1～100加入。

作为分散剂，可以使用低聚物或聚合物的有机化合物，例如，聚乙烯
醇缩丁醛(PVB)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，或聚乙烯醇(PVA)。

在现有的方法中，使醇盐在乙醇溶剂中分散，形成一种醇盐溶液；再
将一种金属盐加入该醇盐溶液中，制成涂层溶液；并将该涂层溶液涂敷在
上述面板上。在这个过程中，一般需要在形成荧光体层之前，在高温下烧
结该过滤器层。通过烧结过程的热处理，上述金属盐被高温分解作用还原
为金属；并且一个醇盐凝胶层变成一个较密实的氧化物层。因为使用乙醇
溶剂的关系，一般需要附加的防爆设备。考虑到这点，曾经研究利用水代
替乙醇作溶剂；但是因为醇盐水解快，并且与水难于混溶，因此难以制造
一种包括水作为一种主要成分的涂层溶液。

在本发明中，在将金属盐、还原剂和分散剂加入到一种有机溶剂-例
如乙醇-中，以便在还原状态下制造金属胶体作为一种金属粒子的前体以
后；将该金属胶体与分散在水中的一种氧化物溶胶混合，制成一种涂层溶
液；然后将该涂层溶液涂敷在面板上，并进行干燥，形成一个过滤器层。
该过滤器层只通过干燥过程，而不需要热处理过程，即可制成；并且有利
的是不需要防爆设备。

本发明的过滤器层包括氧化物颗粒，和附着在该氧化物颗粒表面上的
纳米级尺寸的金属粒子。在氧化物/金属界面上诱发出表面等离子共振(SPR)
现象，可以有选择地吸收具有预先确定的波长的光。表面等离子体共振
(SPR)，是附着在氧化物颗粒表面上的纳米级尺寸的金属粒子表面上的电子，
在电场作用下产生共振；并吸收一个特定的带宽的光的现象。关于这个问
题的详细情况可参见刊登在「美国光学协会杂志公报」，1986年12月第3
卷第12期，1647～1655页上，Hache等人的文章“微小金属颗粒的光学非
线性：表面传递共振和量子尺寸效应”(“Optical Nonlinearitics of Small Metal
Particles：Surface-mediated Resonance and Quantum Size Effects”，Hache et al.，
J.Opt.Soc.Am.B vol.3，No.12/Dec.1986，pp 1647-1655)。

涂敷在显示器面板上的该过滤器层，通过在氧化物/金属界面上诱发
SPR现象，而吸收RGB荧光体中带有重叠波长的光；从而可改善显示器的
对比度。例如，在一个CRT面板上形成的过滤器，通过有选择地吸收在RGB
荧光体中带有重叠波长的光，和波长在580nm左右的光；以及通过减少在
面板内表面和外表面上的反射，可改善CRT的对比度。

吸收的光强和吸收的光的峰值波长，决定于由下列因素组成的组中选
择出的至少一个因素；这些因素是：金属的种类或形式、含量和尺寸；以
及氧化物的种类或形式和含量。例如，对于附着在二氧化硅上的、直径小
于100nm的金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)粒子，被吸收的光的波长分别大约为
530nm、410nm和580nm。根据氧化物种类的不同，铂(Pt)或钯(Pd)吸收的
光谱相当宽，为380～800mm。因此，被吸收的具体波长决定于氧化物的种
类或形式-即其折射率，金属的种类或形式；和这种金属粒子的尺寸。已
知二氧化硅、氧化铝、二氧化锆、和二氧化钛的折射率分别为1.52、1.76、
2.2和2.5～2.7。

在本发明中，金属粒子希望是在1nm以上和小于10nm范围内的纳米
级尺寸的粒子。然而，对于本发明，“纳米级尺寸”定义为从几个纳米至几
百个纳米。换句话说，“纳米级尺寸的粒子”为直径大于1纳米，但小于1
微米的粒子。一般，当金属粒子尺寸增大，直至达到100nm为止，其吸收
强度也增大。在100nm以上，当金属粒子尺寸增大时，吸收的峰值移向长
的波长。因此，金属粒子的尺寸既影响吸收强度又影响吸收的峰值波长。

通过控制金属粒子的数目(金属粒子的含量)，或金属粒子和氧化物颗粒
之间的接触能力，以及金属粒子的尺寸；可使吸收强度达到最大。因此，
吸收强度决定于金属粒子的尺寸和含量。另外，作为第二种氧化物加入的
氧化物的量，对吸收强度有影响。

在本发明中，在氧化物颗粒的基础上，金属粒子(metal particulates)的优
选量为0.001～0.5摩尔％。当金属粒子的量在这个范围内时，可以得到所
希望的吸收光的峰值波长和吸收强度。

例如，带有金(Au)的粒子和二氧化硅颗粒(silica particles)的过滤器吸收
的峰值波长为530nm。利用下面的方法，可使这个过滤器吸收的光的波长
在580nm左右。一种方法是加入第二种氧化物材料-例如二氧化钛、氧化
铝或二氧化锆，这种材料的折射率比二氧化硅的折射率大，因此，可使其
吸收的峰值波长向着较长的波长移动。作为第二种成分加入的氧化物材料
的量，将确定吸收的光强。吸收强度的峰值，应考虑玻璃板的传递效率和
过滤器的密度来设定。一般，最好，吸收的光谱曲线的峰值形状为尖的，
并且吸收强度大。第二种方法是增大金属(金)粒子的尺寸，而不加入第二种
氧化物材料。当金属胶体分散在氧化物溶胶中的一种涂层溶液，涂敷在玻
璃板的表面上；并且涂层的过滤器层通过溶液-凝胶法形成时，金属粒子
就涂敷和附着在氧化物颗粒的表面上。通过改变还原剂的种类或形式或量，
可以控制金属粒子的尺寸。例如，加入的还原剂较多，或还原能力较强，
则粒子较大。

例如，带有Au/二氧化钛-氧化铝或Au/二氧化锆-氧化铝的过滤器的
吸收强度峰值在波长为575nm处。这个吸收强度的峰值，与绿光和红光荧
光体之间的带宽相适应，其发光效率高，并可改善显示器的对比度和颜色
纯度。另外，吸收580nm左右波长的光的金属/氧化物组合，可以包含能够
吸收波长为410nm的光的金属粒子；因为为了补偿浅蓝色的显露，最好要
进一步吸收波长为410nm左右的光。

根据显示器的光学特性和制造过程的不同，带有如本发明中那样的、
一种金属和一种氧化物组合的过滤器层，通过将该过滤器层加在不同的显
示器上-例如CRT或FPD，可以改善显示器的对比度和颜色纯度。本发明
的过滤器层可以包含多于二种的、吸收峰值波长不同的金属或氧化物。根
据本发明，还可以形成具有不同的吸收峰值波长的多个过滤器层。

现在，参照附图3～图20，来详细地说明本发明的优选实施例。图中，
相同的标号表示相同的元件。

在一个优选实施例中，过滤器层是在CRT A1的面板10的内表面上形
成的，这个实施例表示在图3中。如图3所示，该CRT A1包括一个构成该
CRT A1的前端外表面的面板10；和与该面板10连接、构成该CRT A1的
后端外表面的一个玻壳玻锥14。面板10包括一个形成该面板10的远端的
显示器部分11；和一个从该显示器部分11，向着该玻锥14延伸，其一端与
该玻锥14连接的弯曲的侧壁12。玻锥14包括一个在它与面板10连接的末
端相对的一端上作出的颈部16；和放置在玻锥14的颈部16内的一个电子
枪18。

继续参见图3可看出，在该面板10的显示器部分11的内表面上，形
成一个荧光屏2。荧光屏2包括由吸收光的石墨化合物制成的一个黑色基体
层20；包括有发射红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)的荧光体象素的一个荧光体
层30；和一个金属反射层40(见图4A～图10)。一个荫罩框架4a与该侧壁
12固定；并且一个荫罩4与该荫罩框架4a连接。悬挂成基本上与荧光屏2
平行，并与荧光屏2离开一个预先确定的距离。

电子枪18在向着面板10的方向上，发射红(R)、绿(G)和蓝(B)色的电
子束22。RGB电子束22由图像信号控制，使得由偏转线圈19产生的电场，
将该电子束偏转至特定的象素。偏转线圈19放置在玻锥14的外圆周上。
偏转的电子束22通过荫罩4的孔4b，落在荧光屏2的特定的RGB荧光体
象素上；因此可实现由该荫罩4来选择电子束22的颜色。因此，荧光屏2
的RGB荧光体被照亮，用以显示彩色图像。

图4A表示诸如图3所示的CRT A1那样的、本发明的一个CRT的部
分横截面图。该CRT包括：一个面板10；至少一个在该面板10的内表面
10a上形成的过滤器层50a；和在该至少一个过滤器层50a上形成的一个荧
光体层30。过滤器层50a包括附着在氧化物颗粒表面上的纳米级尺寸的微
小的金属粒子。该过滤器层50a通过在金属粒子和氧化物颗粒之间的界面
上，诱发表面等离子体共振(SPR)现象，可以在一个预定光波长提供至少一
个选择的光吸收峰。

图4B表示诸如图3所示的CRT A1那样的、根据本发明的另一个实施
例的CRT的部分横截面图。在该CRT中，黑色的基体层20是在特性与图
4A所示的过滤器层50a相同或相似的过滤器层50a′涂层之前形成的。换句
话说，过滤器层50a或50a′，是在黑色基体层20在发红、绿和蓝光的荧光
体中间形成图案之前或之后形成的。图4B的实施例表明，在本发明中，该
黑色基体层20何时形成不是关键的因素。当需要时，可以在发红光、绿光
和蓝光的荧光体层上设置一个中间层，以使该荧光体层变得平坦。

图5表示根据本发明的、包括附着在氧化物颗粒3的表面3a上的纳米
级尺寸的微小金属粒子1的过滤器层50a的结构。在金属粒子1和氧化物颗
粒3之间的相应的界面3b上，产生表面等离子体共振现象(SPR)，可有选择
地吸收至少一种预先确定波长的光。在以前和以后所述的本发明的过滤器
层的结构，都与图5所示的结构相同或相似。

另外，在面板10的内表面10a上的过滤器层50a或50a′，可以包括多
于二种的、吸收光的峰值波长不同的金属和氧化物。

另外，在本发明中可以形成多个过滤器层。图6表示诸如图3所示的
CRT A1那样的一个CRT的部分横截面图。该CRT包括多个过滤器层50，
例如二个图6所示结构的过滤器层50a和50b。过滤器层50a、50b中的每
一个过滤器层，在由下列因素组成的组中选择出的至少一个因素可以不同。
这些因素是：金属粒子的尺寸和种类或形式；和氧化物颗粒的种类或形式
和含量。因此，该过滤器可以吸收波长在580nm左右、和500nmm左右或
410nm左右的多于二种不同波长范围的周围环境的光。例如，过滤器层50a、
50b中的一个过滤器层，可以吸收峰值波长为580nm的光，而该二个过滤
器层中的另一个过滤器层可以吸收峰值波长为500nm或410nm的光。多个
不同的过滤器层50a、50b的放置次序无关紧要，因此，过滤器层50a、50b
的次序可以改变。虽然图6只表示了二个过滤器层50a、50b，但根据本发
明，可以采用多于二个过滤器层，来吸收另外一个波长或多个波长的光。

在本发明的另一个优选实施例中，过滤器层作在CRT面板的外表面上。
这个实施例表示在图7中。

图7为诸如图3所示的CRT A1那样的一个CRT的部分横截面图。该
CRT包括一个面板10；至少一个在该面板10的外表面10b上形成的过滤器
层50c；和一个在该面板10的内表面10a上形成的荧光体层30。该过滤器
层50c包括附着在氧化物颗粒表面上的纳米级尺寸的微小金属粒子；通过在
金属粒子和氧化物颗粒之间的界面上诱发表面等离子体共振(SPR)现象，该
过滤器层50c在一个预定的波长处具有至少一个的光吸收峰。微小的金属粒
子附着在氧化物颗粒表面上的过滤器层50c，可减少在面板10的外表面10b
上的光反射。

图7所示的在面板10的外表面10b上的过滤器层50c，可以包括多于
二种的、吸收光的峰值波长不同的金属和氧化物。另外，与图6所示的多
个过滤器层50a、50b相同，在面板10的外表面10b上，也可以采用多于二
个、分别在不同的光波长包括吸收峰的过滤器层。

图8表示根据本发明的一个实施例的，诸如图3所示的CRT A1那样的
一个CRT的部分横截面图。该CRT包括一个带有放置在面板10和过滤器
层50c之间的、面板10的外表面10b上的、用于防止静电的导电薄膜51
的面板10。在该导电薄膜51上，形成一个保护层或抗反射层。一般，该导
电薄膜51包括铟锡氧化物(ITO)，而该抗反射层则由二氧化硅制成。根据本
发明，在形成上述二氧化硅抗反射层以前，将微小的金属粒子加入一种二
氧化硅溶液中。这样，该抗反射层可以方便地起到有选择地吸收光的额外
的作用。

在本发明的另一个优选实施例中，过滤器层可在CRT面板的内表面和
外表面上形成。图9表示了这个实施例。

图9为根据本发明的、诸如图3所示的CRT A1那样的一个CRT的部
分横截面图。该CRT包括：一个面板10；在该面板10的内表面10a上形
成的至少一个第一个过滤器层50a；在面板10的外表面10b上或其上方形
成的、至少一个第二个过滤器层50c；和在第一个过滤器层50a上形成的一
个荧光体层30。第一个过滤器层50a和第二个过滤器层50c，都包括附着在
氧化物颗粒表面上的纳米级尺寸的微小的金属粒子；并且，过滤器层50a、
50c分别通过在金属粒子和氧化物颗粒之间的界面上，诱发表面等离子体共
振(SPR)现象，可以分别在不同的光波长提供多个光吸收峰。另外，在面板
10的外表面10b和过滤器层50c之间，也可以放置一个用于防止静电的导
电薄膜51。

在面板10的表面上的过滤器层50a、50c，也可以包括多于二种、吸收
光的波长峰值不同的金属和氧化物。图10为表示根据本发明的、诸如图3
所示的CTR A1那样的一个CRT的部分横截面图。在该CRT的面板10的
内表面10a和外表面10b上或其上方，可以分别加上多个、或多于二个过滤
器层50a、50b、50c、50d。这些过滤器层可以分别在不同的光波长提供光
吸收峰值。在面板10的外表面10b上的过滤器层50c，可以作为一个抗反
射层。如图10所示，可以，例如，在面板10的外表面10b和过滤器层50
之间，放置一个用于防止静电的导电薄膜51。

本发明的过滤器层或多个过滤器层，也可以用在其他形式的显示器中；
例如DC(直流)式或AC(交流)式的等离子体显示板(PDP)中。

在本发明的另一个优选实施例中，过滤器层在一个PDP的前端基片上
形成。图11表示根据本发明的这个实施例的部分分解透视图；图12表示
图11所示实施例的横截面图。

继续参见图11和图12可看出，图11和图12所示的PDP B1包括：一
个后端基片60，该基片又包括多个放置后端基片上的地址电极70；和放置
在该后端基片60上，并覆盖该地址电极70的第一个电介质层80a；位于该
第一个电介质层80a上，在地址电极70之间，用于形成一个放电空间或多
个放电空间100a的分隔件100；在该第一个电介质层80a上形成，在相应
的一个放电空间或多个放电空间100a中的荧光体层90。另外，该PDP B1
还包括一个前端基片61，该基片又包括：放置在该前端基片61上，在地址
电极70的横向方向上的多个扫描电极71和公共电极72；放置在该前端基
片61上，并覆盖该扫描电极71和公共电极72的一个过滤器层52；放置在
该过滤器层52上的第二个电介质层80b；和放置在该第二个电介质层80b
上的一个保护层110。上述的过滤器层52包括附着在氧化物颗粒表面上的
纳米级尺寸的微小的金属粒子；并且该过滤器层52，可通过在金属粒子和
氧化物颗粒之间的界面上诱发表面等离子体共振(SPR)现象，而在预定的光
波长提供至少一个选择性的光吸收峰。

再继续参见图11和图12，在上述后端基片60和前端基片61之间的一
个放电空间或多个放电空间100a中，充满放电气体；并且，后端基片60
和前端基片61彼此密封。当将一个脉冲加在电极上时，在位于后端基片60
上的一个地址电极70，和位于前端基片61上的一个扫描电极71之间，产
生一个地址放电；并且在扫描电极71上，产生持续的表面放电。由气体放
电产生紫外线，去激励荧光体，使可见光从荧光体中发射出来；因此，PDP
B1可进行显示作业。

在前端基片61上的过滤器层52，可以包括多于两种具有不同吸收峰光
波长的金属和氧化物。另外，可由多个过滤器层52a、52b来构成过滤器层
52；并且该多个过滤器层可加在面板表面上或前端基片61上；该多个过滤
器层可以分别提供在不同光波长的光吸收峰

在根据本发明的PDP的另一个优选实施例中，根据本发明的过滤器层，
在PDP的一个前端基片上的第二和第三个电介质之间形成。图13表示PDP
B2的这个实施例的部分分解透视图；图14表示图13所示的PDP B2实施
例的横截面图。

参见图13和图14，PDP B2包括一个后端基片60，该基片又包括：多
个放置在该后端基片60上的地址电极70；放置在该后端基片60上、并覆
盖该地址电极70的第一个电介质层80a；位于第一个电介质层80a上，在
地址电极70之间，用以形成一个放电空间或多个放电空间100a的分隔件
100；在一个电介质层80a上形成，位于该一个放电空间或多个放电空间100a
中的荧光体层90。另外，该PDP B2还包括一个前端基片61，该基片又包
括：放置在该前端基片61上，在上述地址电极70的横向方向上的多个扫
描电极71和公共电极72；放置在该前端基片61上，覆盖该扫描电极71和
公共电极72的第二个电介质层80b；放置在第二个电介质层80b上的一个
过滤器层53；放置在过滤器层53上的第三个电介质层80c；和放置在第三
个电介质层80c上的一个保护层110。该过滤器层53包括附着在氧化物颗
粒表面上的纳米级尺寸的微小金属粒子，该过滤器层53可通过在金属粒子
和氧化物颗粒之间的界面上，诱发表面等离子体共振(SPR)现象，而在一预
定光波长提供至少一个选择性的光吸收峰。

在第二个电介质层80b和第三个电介质层80c之间的过滤器层53，可
以包括多于两种具有不同吸收峰光波长的金属和氧化物。图15为根据本发
明的另一个实施例，与图13和图14所示的PDP B2相似的PDP B3的横截
面图。该PDP B3包括与上述图13和图14所示的PDP B2相同的零件。然
而，如图15所示，在第二和第三个电介质层80b、80c之间，可以加入根据
本发明的多个过滤器层53a、53b；这些过滤器层可以分别提供在不同光波
长的光吸收峰。

在本发明的再一个优选实施例中，在PDP的第一个电介质层和保护层
之间形成一个过滤器层。本发明的这个实施例，在图16中用PDP B4表示。

图16所示的PDP B4，除了第三个电介质层80c以外，其零件和结构
与上述图13和图14所示的PDP B2相同。图16为PDP B4的横截面图。该
PDP B4包括一个后端基片60，该基片又包括：放置在后端基片60上，与
PDP B2相同的多个地址电极70；放置在该后端基片60上，并覆盖地址电
极70，与PDP B2相同的第一个电介质层80a；在第一个电介质层80a上，
位于地址电极70之间，用于形成一个放电空间或多个放电空间100a的分隔
件100；在第一个电介质层80a上形成，位于该第一个放电空间或多个放电
空间100a中的荧光体层90。另外，该PDP B4还包括一个前端基片61，该
基片又包括：放置在该前端基片61上，在地址电极70的横向方向上，与
PDP B2相同的多个扫描电极71和公共电极72；放置在该前端基片61上，
覆盖着扫描电极71和公共电极72的第二个电介质层80b；放置在第二个电
介质层80b上的一个过滤器层54；和放置在该过滤器层54上的一个保护层
110。该过滤器层54包括附着在氧化物颗粒表面上的纳米级尺寸的微小金
属粒子，并且该过滤器层可通过在金属粒子和氧化物颗粒之间的界面上，
诱发表面等离子体共振(SPR)现象，而提供在一个预定光波长的至少一个选
择的光吸收峰。

另外，如图16所示的过滤器层54那样，在第二个电介质层80b和保
护层110之间的一个过滤器层或多个过滤器层，可以包括多于二种具有不
同吸收峰波长的金属和氧化物。图17为根据本发明的又一个实施例的PDP
B5的横截面图。该PDP B5除了第三个电介质层80c以外，其零件和结构
与上述的图13和图14所示的PDP B2，及图16所示的PDP B4相类似。然
而，在图17所示的PDP B5中，在第二个电介质层80b和保护层110之间，
可以加入多个过滤器层54a、54b；这些过滤器层分别提供在不同光波长的
光吸收峰。

另外，如上所述的本发明的过滤器层或多个过滤器层，还可以作为红
外线(IR)吸收屏蔽过滤器，放电峰值屏蔽过滤器等。

下面，再参照下述的例子来更详细地说明本发明。但是，这些例子绝
不是对本发明范围的限制。

例子

实例1

将分散在水中的3.9g的Al₂O₃，和分散在水中的0.78g的TiO₂混合，
制成包括有摩尔比为2/10的Al₂O₃/TiO₂的溶液。在该溶液中加入15.32g的
水，制成Al₂O₃/TiO₂的水基溶胶。再将0.2g的HAuCl₄，0.025g的肼和0.05g
的聚乙烯醇缩丁醛加入至14.57g的酒精中，经过搅拌和溶解，制成一种金
的胶体溶液。再将1.60g的金的胶体溶液加入至Al₂O₃/TiO₂的水基溶胶中，
可得到以氧化物Al₂O₃/TiO₂为基础上，带有0.035mol％的金的最终的涂层溶
液。

在17英寸CRT的面板上，形成一个黑色的基体层；并且在该面板以
150转/分(rpm)旋转时，将20毫升(ml)的涂层溶液，旋转涂覆在该面板上。
在室温下，使涂层的面板干燥，即形成一个过滤器层。其次，用通常的方
法，在该面板上形成一个荧光体层。这样制成的面板表示在图4B所示的本
发明的实施例中。

实例2

除了以氧化物Al₂O₃/TiO₂为基础，金的含量为0.001mol％以外；按例1
所述的相同方法制造一个CRT的面板。

实例3

除了以氧化物Al₂O₃/TiO₂为基础，金的含量为0.2mol％以外；按照例1
所述的相同的方法制造一个CRT的面板。

实例4

除了用NaAuCl₄代替HAuCl₄以外，按照例1所述的相同的方法，制造
一个CRT的面板。

实例5

除了用AuCl₃代替HAuCl₄以外，按照例1所述的相同方法，制造一个
CRT的面板。

实例6

除了用Al₂O₃/ZrO₂水基溶胶代替Al₂O₃/TiO₂水基溶胶以外，按照例1
所述的相同方法，制造一个CRT的面板。Al₂O₃/ZrO₂水基溶胶按下述方法
制备。将分散在水中的0.255g的Al₂O₃和分散在水中的5.84g的ZrO₂混合，
制成Al₂O₃/ZrO₂的摩尔比为0.5/9.5的溶液；并在该溶液中加入13.905g的
水。

实例7

除了将涂层溶液涂覆在面板的外表面上，形成一个过滤器层以外；按
例1所述的相同方法，制造一个CRT的面板。这样制出的面板表示在图7
所示的本发明的实施例中。

实例8

除了用NaAuCl₄代替HAuCl₄，和将涂层溶液涂覆在面板的外表面上，
形成一个过滤器层以外；按照例1所述的相同的方法，制造一个CRT的面
板。

实例9

除了用AuCl₃代替HAuCl₄，并且将涂层溶液涂覆在面板的外表面上，
形成一个过滤器层以外；按照例1所述的相同方法，制造一个CRT的面板。

实例10

将颗粒平均直径为80nm的2.5g的铟锡氧化物(ITO)，在由20g的甲醇，
67.5g的乙醇和10g的n-丁醇组成的溶剂中分散，制成一种ITO涂层溶液。
按照例1所述的相同的方法，将20ml的ITO涂层溶液进行旋转涂层；并另
外将按照例1制造的涂层溶液进行旋转涂层，以便得到如图8所示的、根
据本发明的实施例。

实例11

除了用NaAuCl₄代替HAuCl₄以外，利用例10所述的相同的方法，制
造一个CRT的面板。

实例12

除了用AuCl₃代替HAuCl₄以外，利用例10所述的相同方法，制造一
个CRT的面板。

实例13

除了用AgNO₃代替HAuCl₄，和银(Ag)的含量为0.1mol％以外；利用例
1所述的相同的方法，制备第二种涂层溶液。例1中制备的涂层溶液，作为
第一种涂层溶液，旋转涂覆在CRT面板的表面上；而第二种涂层溶液，也
利用与例1中相同的方法进行旋转涂覆，以形成根据本发明的显示器的多
个过滤器层。

实例14

将在例13中制备的第二种涂层溶液，涂覆在例10中制造的CRT面板
的内表面上，以形成如图9所示的、根据本发明的一个实施例。

实例15

除了AgNO₃与HAuCl₄一起使用；和以氧化物的总摩尔量为基础，银
和金的含量分别为0.035mol％和0.1mol％以外；按照例1所述的相同方法，
制造一个CRT的面板。

比较例1

除了不形成一个过滤器层以外，利用例1所述的相同的方法，制造一
个CRT的面板。

如图18所示，包括例1所述的面板的一个CRT对光的吸收峰值在
580nm的光波长处。包括例2～例12所述的面板的每一个阴极射线管(CRT)
在580nm光波长处都具有光吸收峰。又如图19所示，包括例13所述面板
的CRT，在580nm和410nm的光波长处，有两个主光吸收峰。包括例14
和例15所述的面板的阴极射线管(CRT)，在580nm和410nm波长处，有两
个主光吸收峰。这些吸收峰表明，在根据本发明的过滤器层或多个过滤器
层中，在金属粒子和氧化物颗粒之间的界面上，产生表面等离子体共振。
相反，包括比较例1所述的面板的CRT，没有明显的对光的吸收峰值。

包括上述例子和上述比较例所述的面板的CRT的对比度，是在下列条
件下评估的：电压＝E_b＝27.5KV，电流＝I_b＝600∶A。根据照明国际委员会(CIE)
的色品度图的彩色坐标为283/298。包括例1～例3和比较例1所述的相应
面板的CRT的亮度，是在通电时测量的。当断电和环境光的反射分别为400
勒克司(lux)和600勒克司时，测量亮度。最终得到的亮度表示在下面的表1
中。

                            表1

作为上述表1中的亮度单位，单位“fL”表示英尺朗伯(foot-Lambert)。
如表1所示，与比较例1的CRT对比度比较，根据实例1～实例3的CRT
的对比度，增加多于大约12％。

根据国际照明委员会(CIE)的色品度图测量的，根据本发明的例1所述
的CRT的彩色坐标范围(color coordinate range)如下：红色为644/315，蓝色
为143/058。这个结果与通常的CRT的彩色坐标比较，改善了5％以上。

实例16

将分散在水中的1.95g Al₂O₃，和分散在水中的0.78g TiO₂混合，制成
包括摩尔比为1/10的Al₂O₃/TiO₂的溶液。将17.27g的水加入该溶液中，制
成Al₂O₃/TiO₂的水基溶胶。将0.2g的HAuCl₄，0.025g的肼，和0.05g的聚
乙烯醇缩丁醛加入至14.57g的乙醇中，经过搅拌和溶解，制成一种金的胶
体溶液。将1.60g的金胶体溶液加入至Al₂O₃/TiO₂的水基溶胶中，得到以氧
化物Al₂O₃/TiO₂为基础的带有0.035mol％的金的、最终的涂层溶液。

将多个扫描电极和公共电极放置在一个前端基片上，并在该前端基片
以150转/分(rpm)旋转时，将20ml的例16所述的涂层溶液，旋转涂覆在该
前端基片上。使涂层的前端基片，在室温下干燥，形成一个过滤器层。其
次，用通常方法形成一个电介质层和一个保护层。这样制成的涂层的前端
基片，表示在图11和图12所示的本发明的实施例中。

例17

除了以氧化物Al₂O₃/TiO₂为基础金的含量为0.001mol％以外；按例16
所述的相同方法，制造一个PDP的前端基片。

例18

除了以氧化物Al₂O₃/TiO₂为基础金的含量为0.2mol％以外；按例16所
述的相同方法，制造一个PDP的前端基片。

例19

除了用NaAuCl₄代替HAuCl₄以外，按例16所述的相同方法，制造一
个PDP的前端基片。

例20

除了用AuCl₃代替HAuCl₄以外，按例16所述的相同方法，制造一个
PDP的前端基片。

如图20所示，包括上述例16所述的前端基片的一个PDP，在580nm
的光波长处，具有一个吸收峰。包括上述例17～例20所述的前端基片的每
一个等离子体显示板(PDP)，均在580nm光波长处具有一个吸收峰。这个吸
收峰值表示，在根据本发明的过滤器层或多个过滤器层中，在金属粒子和
氧化物颗粒之间的界面上，产生表面等离子体共振(SPR)。

本发明的过滤器层或多个过滤器层，吸收在RGB荧光体中波长重叠的
光；从而可减少在显示器面板上的光反射。由于使用了一种还原金属和一
种水基氧化物溶胶，因此不需要烧结过程。又因为使用水基溶胶代替乙醇
基溶液，因此也不再需要另外的防爆设备。本发明的过滤器层，是通过一
种溶液-凝胶方法，在室温下使涂层的面板干燥而形成的。根据本发明的
过滤器层吸收的光强和波长，可以通过控制金属的种类或形式和含量，以
及控制金属粒子的尺寸，或氧化物的种类或形式和含量来调节；这比一般
使用染料或颜料的通常方法要容易得多。

虽然，已经表示和说明了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员
应当知道，在不偏离本发明的范围的条件下，可以作各种不同的改变和改
进，可以用等价的零件来代替优选实施例中的零件。另外，为了适应具体
的情况，可根据本发明的精神，在不偏离本发明的范围的条件下，作许多
改动。因此，本发明不局限于认为是实现本发明的最好方式的所述的具体
实施例，而是包括在所附权利要求书规定的范围内的所有实施方式。