專利名稱：具有提高對比度的外部涂層的crt及制造該crt的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰極射線管(CRT)以及該CRT的制造方法，其中該CRT具有成本效益好的對比度提高涂層。
背景技術(shù)：
在CRT的制造中，常需要使有效面板透過率為約40％以提高所顯示圖象的對比度?；旧霞s為40％的透過率可有效降低來自管周圍中環(huán)境源的光噪聲，從而幫助防止環(huán)境源干擾顯示圖象的質(zhì)量。制造具有如此低透過率的CRT的一種方法是使用暗玻璃；但是暗玻璃的制造比淺的高透過率玻璃更昂貴。因此，CRT工業(yè)在面板上使用中灰面板涂層來有效降低透過率。這一努力被證明是成本效益較好的。
近來的趨勢是，對于給定尺寸的管子，CRT設(shè)計者和制造者更愿意以所有面板都具有規(guī)定的高透過率來開始。其原因有二。首先，如上面提到的，這種玻璃更廉價，因?yàn)樵谠摬Ａе兄牧细?。第二個原因涉及到這樣的事實(shí)，即制造者常需要在給定的尺寸范圍內(nèi)制造具有幾種不同透過率的CRT。因此，制造者可以簡單地使具有適當(dāng)“對比度提高面板涂層”微調(diào)面板的透過率以滿足不同的面板透過率要求。
在US專利No.5,750,187中，對比度提高的面板涂層的關(guān)鍵成分是聚硅酸鋰和碳顆粒。在該專利的一個特定例子中，相對于未涂敷的面板，面板透過率降低范圍在19-37％內(nèi)，同時用60°光澤測量技術(shù)測量時，被涂敷面板的光澤在56-70的范圍內(nèi)。盡管借助面板涂層降低面板透過率的能力被認(rèn)定是重要的，但在某些市場中具有以符合成本效益原則的方式同時保持高光澤值的能力同樣重要。因此，CRT工業(yè)面臨生產(chǎn)低成本CRT的挑戰(zhàn)，其中，面板具有帶有高光澤值以及顯著的透過率降低特性的涂層。特別是，該涂層應(yīng)能夠把面板的透過率降低約50％，同時使面板在用60°光澤測量技術(shù)測量時具有約70-90的光澤值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種陰極射線管(CRT)以及該CRT的制造方法，其中該CRT在觀看面板的外表面上具有對比度提高涂層，其特征在于，對比度提高涂層包括硅酸酯粘合劑以及至少一種對比度提高材料。制造該CRT的方法包括以下步驟將有機(jī)硅酸酯在醇、酸和水的混合物中進(jìn)行水解以制造中間制劑。該方法進(jìn)一步包括用有機(jī)溶劑稀釋該中間制劑，并添加對比度提高材料以生產(chǎn)最終制劑。該方法還包括向CRT面板上噴涂該最終制劑以提供對比度提高涂層，加熱該面板以使該涂層固化，以及清洗該涂層。
或者，在該對比度提高涂層之前通過向管的面板上噴涂有機(jī)導(dǎo)體和某種水解的有機(jī)硅酸酯的制劑來施加一個抗靜電層。
附圖的簡要說明現(xiàn)將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明CRT的縱向部分剖開視圖。
圖2是沿圖1所示剖切線2-2的管面板的局部放大剖面圖。
圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例的管面板局部放大剖面圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
圖1中所示CRT21包括一個抽真空的玻殼，該玻殼具有與錐體25成一體的頸部23。面板27借助悶光玻璃料密封部29與錐體25結(jié)合。磷光材料的熒光屏31涂敷到面板27的內(nèi)表面上。如圖2所詳示的，例如鋁制的反光金屬膜33沉積在熒光屏31上。當(dāng)由來自槍35的電子束掃描時，熒光屏31能夠產(chǎn)生可通過面板27觀看的發(fā)光圖象。將一種新的對比度提高涂層37涂敷到面板27的外表面39上，以改善CRT21工作期間觀看圖象的對比度。
該新的對比度提高涂層通過降低面板27的透過率來改善CRT21的對比度，同時保持大的光澤值。CRT21的對比度實(shí)際上是CRT21的觀看圖象的信號與噪聲之比。噪聲是面板所反射掉的來自CRT21周圍區(qū)域的環(huán)境信號。對比度常用下列表達(dá)式來表征 其中，C是對比度，t是透過率，L是以英制(English system)的英尺朗伯表示的亮度， 是玻璃-空氣界面處的菲涅耳(Fresnel)反射率，以及A是以英制的英尺燭光表示的環(huán)境照度。在具有高環(huán)境信號的場合中，最好具有低的透過率。透過率值在40％左右認(rèn)為是可心的。簡言之，希望具有高的對比度。至于光澤，認(rèn)為光澤值高比低好，因?yàn)殡S著光澤降低，射出面板27的圖象信號光的散射增加，由此使視覺圖象畸變。
具有新的對比度提高涂層的CRT的制造從制備中間制劑開始，首先，有機(jī)硅酸酯在醇、酸和水的混合物中進(jìn)行水解。然后通過用有機(jī)溶劑稀釋該中間制劑，并添加對比度提高材料來制備最終溶液。
在第一例子中，制備制劑具體使用的材料及它們相應(yīng)的質(zhì)量如下有機(jī)硅酸酯是四乙基原硅酸酯50-90g；醇是乙醇45g；酸是濃鹽酸1g；水使用670g；溶劑是丙酮300g；以及對比度提高材料是中灰材料Levanyl Black 4-9g，優(yōu)選值為5g。
最終制劑的制備首先包括在約572g水中碾壓5gLevanyl Black。Levanyl Black可由Bayer Company獲得。在一個單獨(dú)的容器中將有機(jī)硅酸酯、酸、醇和一些水混合。搖動該單獨(dú)容器內(nèi)的物質(zhì)使有機(jī)硅酸酯水解，由此產(chǎn)生中間硅酸酯制劑。然后將溶劑和余下的水混合到該單獨(dú)容器中，由此制造稀釋的中間硅酸酯制劑。然后把該稀釋的中間硅酸酯制劑與經(jīng)碾壓的Levanyl Black混合，由此制造最終制劑。
然后將最終制劑噴涂到外表面39上以形成對比度提高涂層37。在噴涂步驟期間，最好將面板27加熱到27-30℃。噴涂后，應(yīng)借助某種合適的裝置例如IR加熱器加熱面板27以固化該涂層，其中優(yōu)選溫度是80-100℃。然后用水清洗涂層37。重要的是注意在固化后，實(shí)際上不發(fā)生對比度提高材料的釋放。在該第一例子中所獲得的光澤值為約70，其表面光潔程度為具有稍帶顆粒狀的外觀。
在第二例子同時對于產(chǎn)生更高的光澤也是更優(yōu)選的實(shí)施例中，用于制備制劑的具體材料及相應(yīng)的質(zhì)量如下有機(jī)硅酸酯是四乙基原硅酸酯50-90g，優(yōu)選值為75g；醇是乙醇45g；酸是濃硝酸，20g水中有1g；
水使用1752g；溶劑是1-丙醇1260g；以及對比度提高材料是Levanyl Black 5-8g(顏料)，以及苯胺黑(Nigrosin Black)(來自Aldrich Co.的黑染料)2-3g。
Levanyl Black的制備包括在約572g水中碾壓5g Levanyl Black，苯胺黑的制備包括在約420g水中碾壓2-3g苯胺黑。苯胺黑溶液應(yīng)具有3.0-6.0的PH值，這可以在碾壓苯胺黑之后借助添加適當(dāng)數(shù)量的10％硝酸來獲得。在本例中，為獲得穩(wěn)定的制劑，配料的順序尤其重要。實(shí)驗(yàn)顯示，中間硅酸酯制劑應(yīng)這樣制造，首先將酸添加到約20g水中，隨后添加醇和有機(jī)硅酸酯而在一個單獨(dú)的容器中。接著，應(yīng)搖動該單獨(dú)容器內(nèi)的物質(zhì)使有機(jī)硅酸酯水解，由此產(chǎn)生中間硅酸酯制劑。然后應(yīng)將溶劑和余下的水混合到該單獨(dú)容器中，從而制成稀釋的中間硅酸酯制劑。一般的結(jié)論是，最好用緩慢蒸發(fā)的有機(jī)溶劑例如1-丙醇以及水來稀釋中間制劑。原因是在涂敷期間最終制劑將較緩慢地閃蒸掉，并由此提供更有光澤的拋光。
把Levanyl Black添加到該稀釋的中間制劑中，然后添加苯胺黑，由此制造最終制劑。然后將最終制劑噴涂到外表面39上以形成對比度提高涂層37。在噴涂步驟期間，最好將面板27加熱到27-30℃。噴涂后，應(yīng)借助某種合適的裝置例如IR加熱器加熱面板27以固化涂層，其中優(yōu)選溫度是80-100℃。然后用水清洗涂層37。重要的是要注意在固化后不發(fā)生對比度提高材料的釋放。在該本例中所獲得的60°光澤值為約90，其表面質(zhì)量為無顆粒狀的外觀。
本發(fā)明的其他實(shí)施例包括在涂敷對比度提高涂層37之前向外表面39上涂敷導(dǎo)電層36，如圖3所示。如何能夠施加這樣的涂層36的例子包括首先制備具有5％重量的Baytron Al 4071以及0.5％水解的四乙基原硅酸酯的含水制劑。Baytron Al 4071可由Bayer Corp.獲得。接著可以在面板27處于室溫或稍高于室溫時，將該制劑施加到面板27的外表面39上?？梢允┘佣鄬拥膶?dǎo)電層36以獲得所希望的導(dǎo)電性。
上述例子制造的CRT21具有約70到約90的光澤測量值，同時基本上將面板27的透過率降低約80到40％。光澤測量技術(shù)基本符合60°的US Standard ASTM D 523或US Standard ASTM D 2457。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明構(gòu)思還能提供其他有效的實(shí)施例。例如，其他對比度提高材料如蘇丹黑(來自Bayer AG)是有效的。再有，具有粒度為35到170nm顆粒大小的炭黑材料也是有效的。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管(21)，包括錐體(25)，具有固定到所述錐體的窄端的頸部(23)；電子槍(23)，安裝在所述頸部中；觀看面板(27)，固定到所述錐體的寬端，并具有在所述面板內(nèi)表面上的熒光屏(31)，以及在所述觀看面板的外表面上的對比度提高涂層(37)，其特征在于，所述對比度提高涂層包括硅酸酯粘合劑和至少一種對比度提高材料，所述對比度提高材料將可見光的所述透過率降低了高達(dá)50％，并且60°光澤值至少是70到90。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，所述對比度提高涂層與所述面板的外表面緊密接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，所述硅酸酯粘合劑由有機(jī)硅酸酯粘合劑獲得。
4.如權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其特征在于，所述有機(jī)硅酸酯粘合劑是四乙基原硅酸酯。
5.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，所述對比度提高材料是黑色顏料，所述黑色顏料包括至少一種材料。
6.如權(quán)利要求5所述的陰極射線管，其特征在于，所述黑色顏料選自Levanyl Black、Levanyl Black與苯胺黑的混合物以及LevanylBlack與蘇丹黑的混合物。
7.如權(quán)利要求5所述的陰極射線管，其特征在于，所述黑色顏料包含具有35到170nm范圍內(nèi)的顆粒的炭黑顆粒。
8.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，所述硅酸酯粘合劑與所述對比度提高材料的質(zhì)量比為9-11∶1。
9.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，至少一個導(dǎo)電層(36)位于所述面板的外表面與所述對比度提高涂層之間。
10.如權(quán)利要求9所述的陰極射線管，其特征在于，所述至少一個導(dǎo)電層包括有機(jī)導(dǎo)電材料和硅酸酯。
11.一種制造陰極射線管(21)的方法，所述陰極射線管具有在其面板(27)上的對比度提高涂層(37)，所述對比度提高涂層具有硅酸酯粘合劑和至少一種對比度提高材料，所述對比度提高涂層將穿過所述面板的可見光的透過率降低高達(dá)50％，并且具有70到90％的60°光澤值，所述方法的特征在于包括下列步驟將有機(jī)硅酸酯在醇、酸和水的混合物中進(jìn)行水解以提供中間制劑；用至少一種溶劑稀釋所述中間制劑，并添加至少一種對比度提高材料從而提供最終制劑；提供具有在所述面板上的外表面的陰極射線管；加熱所述陰極射線管；向所述外側(cè)面上噴涂所述最終制劑以提供對比度提高涂層；加熱所述面板以固化所述涂層；以及清洗所述涂層。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在提供步驟中所述面板具有未被涂敷的外表面(39)，在噴涂步驟中所述最終制劑被涂敷到其上。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)硅酸酯粘合劑是四乙基原硅酸酯。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述對比度提高材料是中灰材料。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述對比度提高材料是黑色顏料，所述黑色顏料包含至少一種材料。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述黑色顏料選自Levanyl Black、Levanyl Black與苯胺黑的混合物以及Levanyl Black與蘇丹黑的混合物。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述黑色顏料包括35到170nm范圍內(nèi)的炭黑顆粒。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述醇是乙醇，所述酸是鹽酸，所述溶劑是丙酮，所述對比度提高材料是Levanyl Black，以及所述有機(jī)硅酸酯是四乙基原硅酸酯。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述最終制劑包括45g乙醇；1g鹽酸；670g水；300g丙酮；4-9g Levanyl Black；以及50-90g四乙基原硅酸酯。
20.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，稀釋步驟包括用有機(jī)溶劑和水稀釋中間制劑，并添加至少一種對比度提高材料以提供最終制劑，其中，所述有機(jī)溶劑是一種緩慢蒸發(fā)的有機(jī)溶劑，由此使得在加熱所述面板的步驟期間可以較緩慢地閃蒸掉，從而可獲得更有光澤的表面質(zhì)量。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述醇是乙醇，所述酸是硝酸，所述溶劑是1-丙醇，所述對比度提高材料是LevanylBlack和苯胺黑的混合物，所述有機(jī)硅酸酯是四乙基原硅酸酯。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述最終制劑包含45g乙醇；1g硝酸；1752g水；1260g 1-丙醇；5-8g Levanyl Black；2-3g苯胺黑；以及50-90g四乙基原硅酸酯。
23.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述面板在提供步驟中具有一個在所述外側(cè)面上的初始涂層，在噴涂步驟中所述最終制劑被涂敷到其上。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述初始涂層包括至少一個導(dǎo)電層。
全文摘要
本發(fā)明是一種陰極射線管(CRT)(21)以及該CRT的制造方法，其中該CRT在觀看面板(27)的外表面(39)上具有對比度提高涂層(37)。對比度提高涂層將CRT面板的透過率降低約50％。該涂層還產(chǎn)生70－90范圍內(nèi)的光澤值。其制造包括以下步驟制備含有水解的有機(jī)硅酸酯的中間制劑，用有機(jī)溶劑稀釋該中間制劑，并添加對比度提高材料以生產(chǎn)最終制劑，向面板上噴涂該最終制劑以形成涂層，加熱面板以固化該涂層，以及清洗該涂層，由此在面板上形成穩(wěn)定的對比度提高涂層。
文檔編號H01J1/62GK1484273SQ0312789
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者D·W·巴奇, J·F·愛德華茲, D W 巴奇, 愛德華茲 申請人:湯姆森許可公司