專利名稱：在熒光屏上涂敷金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在熒光屏上涂敷金屬的方法，特別是涉及一種在專用于彩色電視顯像管或彩色顯示監(jiān)視器的熒光屏的發(fā)光體上沉積一層可通過加熱就能消除的有機(jī)膜的方法。
如美國專利No.3582390中已敘述的那樣，一種在陰極射線管熒光屏上涂敷金屬的常用方法包括，在熒光屏表面上形成一層易揮發(fā)的基底，它可通過難溶于水的成膜樹脂的水乳化液來獲得，然后，在基底上沉積一層金屬層，并通過蒸發(fā)作用來消除基底，為了使基底能被蒸發(fā)掉，金屬層應(yīng)當(dāng)具有足夠的孔隙度，這里，為了調(diào)整金屬層的孔隙度，上述水乳化液含有少量的過氧化氫和形成水溶性薄膜的某種有機(jī)聚合物。其它添加劑，如膠態(tài)氧化硅也可以加入到乳化液中，這些添加劑可增加附著力并減少金屬層中氣泡的形成。
這種制造方法已被證明是十分滿意地用于在二十世紀(jì)七十年代以前一直制造著的打點(diǎn)式熒光屏，從那以后，工業(yè)中開始采用條狀的熒光屏結(jié)構(gòu)，由于這種熒光屏，以前所用的輻照系統(tǒng)得到了高度的完善，從而，價(jià)格也顯得昂貴。為了減少初期設(shè)資，更加靈敏的漿液被用來制造發(fā)光體，這樣，基本的光-聚合物系統(tǒng)仍然使用聚乙烯醇作為粘合劑，同時(shí)用重鉻酸銨、鈉或鉀作為光敏劑。但是，為了使發(fā)光體漿液對紫外光的靈敏度提高1倍，大量的添加劑如乙二醇、三甘醇和甲基吡咯烷酮等被加到該漿液中，不幸的是，這些添加劑也能成為光聚合物的軟化劑，使聚合物薄膜與發(fā)光帶的一致性劣化。這樣，在熒光屏幕沉積以后，發(fā)光帶中的聚合物具有一劣化的一致性，而這取決于色料沉積次序。當(dāng)易揮發(fā)的基底做成后，在過氧化氫等添加物被用來在含水樹脂乳化液中形成薄膜時(shí)，如美國專利No.3582390中敘述的那樣，過氧化氫對聚合物的蝕刻度得具有很大的選擇性，并取決于沉積發(fā)光體色料的次序。由于過氧化氫的過度蝕刻造成薄膜厚度不等和顯像管發(fā)光變?nèi)酰辽賹ψ詈笠淮紊铣练e來說是這樣。
本發(fā)明的目的是克服這些缺陷，并防止不同顏色發(fā)光帶中聚合物的選擇性蝕刻。
一般來說，本發(fā)明的目的是一種在熒光屏上涂敷金屬的方法，包括下列步驟按已知的方法，在一個(gè)透明面罩上沉積一層至少一種發(fā)光物的涂層，包括粘合劑;
在上述涂層上，沉積一亞層，亞層由難溶于水的樹脂的含水乳化液構(gòu)成，該乳化液是中性的或堿性的，能形成疏水性薄膜;
使上述亞層干燥;
在上述亞層上沉積一覆蓋層，由難溶于水的成膜樹脂的含水乳化液構(gòu)成，所述乳化液至少含有過氧化氫和水溶性聚合物;
使上述覆蓋層干燥;
沉積一金屬層，以及，使包含在發(fā)光層中的粘合劑、亞層和覆蓋層揮發(fā)。
較好配方是，難溶于水的成膜樹脂包括0.1%至4.0%(重量)的過氧化氫，0.25%至2.5%(重量)的水溶性聚合物，以及0.1%至1%(重量)的膠體氧化硅。
這里，采用中性或堿性樹脂形成疏水性覆蓋層就延遲并均化了過氧化氫對包含在發(fā)光帶內(nèi)聚合物的蝕刻。這樣，利用本發(fā)明的方法，就消除了在易揮發(fā)的基底的形成期間出現(xiàn)的發(fā)光帶的選擇性蝕劑，這一方法還防止了薄膜中額外的孔和裂紋的形成，這些孔和裂紋通常出現(xiàn)在這一薄膜，有時(shí)出現(xiàn)在所沉積的第二層料上。
最好是，用于亞層或涂層的水溶性樹脂由丙烯酸樹脂共聚物組成，“丙烯酸樹脂”一詞指由醇酸丙烯酸酯、醇酸甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和類似的丙烯酸酯型單體的并合而成的共聚物。而且，該水溶性聚合物是從由聚乙烯醇、硼酸/聚乙烯醇配位化合物、甲基纖維素和羥甲基纖維素組成的一組化合物中選取的。
而且，揮發(fā)是通過在空氣薪聊患尤戎 50℃-500℃之間的溫度來進(jìn)行的。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將參照附圖作如下描述，這里，

圖1是一個(gè)具有按照本發(fā)明的屏幕的陰極射線管的截面示意圖;
圖2是表示在最后加熱之前的屏幕結(jié)構(gòu)的放大的截面圖。
圖1表示一種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的彩色電視顯像管的示意圖。該顯像管具有一個(gè)罩殼11，由透明材料制成的面罩12、頸部14和連接頸部14和面罩12的漏斗狀部分16所組成。熒光屏做在面罩12的內(nèi)表面。三個(gè)電子槍17、18和19安裝在頸部14以發(fā)射三束獨(dú)立的電子束，每一電子束分別由表示紅、綠、藍(lán)顏色的視頻信號所控制。磁性器件15按已知的方式圍繞著頸部設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)電子束的聚焦和偏轉(zhuǎn)。而且，一個(gè)多孔的屏蔽罩20按公知的方式設(shè)置在電子槍17、18、19與顯示屏之間。
如圖2所示，顯示屏22在面罩12上具有一組由發(fā)光材料制成的平行線或帶37、38和39，能分別發(fā)射紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)顏色，每一線或帶37、38和39只能發(fā)射一種顏色。每一電子槍17、18和19指向其中一種顏色，這樣，來自每一電子槍的電子束只激勵(lì)一種顏色。這種屏蔽式的顯像管對本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的人來說是熟知的。
在通常采用的制造方法中，形成熒光屏22的各個(gè)層次是在面罩封入罩殼11的漏斗部分16之前做在該管子的面罩12上的，為了制作這一屏幕，面遄罩12安裝在一個(gè)合適的支撐件上，一種適當(dāng)?shù)陌l(fā)光材料漿液施于該屏幕上，該漿液主要包括所需的發(fā)光體，有機(jī)聚合物如聚乙烯醇，某種合適的光敏劑如重鉻酸銨、重鉻酸鈉或重鉻酸鉀和無離子水。近年來，隨著高度自動(dòng)化和高度完善的輻射系統(tǒng)的采用，各種添加物如乙二醇、三甘醇和甲基吡咯烷酮被加到發(fā)光體漿液中以減少輻照時(shí)間，加入的數(shù)量為30%至100%(重量)的聚乙烯醇。而且，所有用來減少輻照時(shí)間的添加劑都具有高的沸點(diǎn)，在150-220℃之間，它們也用作包含在發(fā)光帶結(jié)構(gòu)中光聚合物的柔軟劑，將其保持在其軟化點(diǎn)之上。
通過搖動(dòng)和旋轉(zhuǎn)面罩，使?jié){液分布遍及整個(gè)面罩表面，隨后，屏幕高速旋轉(zhuǎn)以除去多余的漿液，再用紅外干燥器使?jié){液干燥。用適當(dāng)光線通過一個(gè)多孔屏蔽罩輻照漿液涂層以記錄干燥的漿液層上一種顏色帶的圖形，例如37。光輻照使?jié){液聚合并使輻照過的表面難溶于水，隨后，簡單地用水洗面罩以除去漿液層未被輻照過的部分，這一水洗留下了發(fā)光帶的圖形，然后把面罩干燥以除去水。這種普通程序重復(fù)兩次以沉積另外兩種發(fā)光帶38、39。三種發(fā)光顏色的正常沉積次序一般是綠、藍(lán)、紅。
當(dāng)熒光屏的沉積完成之后，面罩放在一個(gè)適當(dāng)?shù)闹挝锷铣练e一層按照本發(fā)明的疏水性薄膜亞層40。所用的支撐物可以6-200rpm不等的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，帶有熒光屏的面罩在垂直位置上以20-60rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在最后沉積的紅色熒光屏形成之后面罩可以是干的或濕的，數(shù)量為200至500ml的難溶于水的成膜樹脂的水乳化液涂覆在面罩上。面罩高帶轉(zhuǎn)動(dòng)，在60到200rpm之間，約5至30秒以除去過多的乳化液。然后，在面罩高速轉(zhuǎn)動(dòng)期間或之后對其加熱以形成薄膜40。按照本發(fā)明，該乳化液是一種難溶于水的樹脂的水乳化液，呈中性或堿性并能形成疏水性薄膜，最好是，該難溶于水的樹脂由某種丙烯酸酯樹脂共聚物構(gòu)成。丙烯酸酯樹指共聚物一詞指醇酸丙烯酸酯、醇酸甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和類似的丙烯酸酯單體的化合物。
在這一亞層涂上去之前，紅、藍(lán)、綠發(fā)光帶的聚合物有著不同的軟化點(diǎn)和親水性，紅色中的聚合物是最柔軟和最強(qiáng)親水性的聚合物，綠色或第一次沉積的顏色中的聚合物是最硬和最弱親水性的聚合物。形成亞層的樹脂被吸收到發(fā)光體中，待干燥之后，它就形成一種在熒光屏的所有三種顏色上耐過氧化氫和耐水性上都表現(xiàn)出相似特性的基底。
隨后，屏幕在垂直位置上轉(zhuǎn)動(dòng)并用輻射熱使其干燥，在亞層40完全干燥后，難溶于水的成膜樹脂的水乳化液按乳化液形成亞層同樣的方法涂布在面罩上。該亞層含有0.1%至4.0%(重量)的過氧化氫、0.25%至2.5%(重量)的水溶性聚合物、0.1%至1.0%(重量)的膠態(tài)氧化硅，由于這一亞層，熒光屏在涂布上述乳化液期間對所有綠、藍(lán)或紅發(fā)光帶來說實(shí)際上都具有同樣的硬度和同樣的親水性。這樣，便防止了在不同顏色的發(fā)光帶中由聚乙烯醇形成的粘合劑的選擇性蝕刻，由于相同的刺入而運(yùn)腥盅丈竦鎂鵲謀∧ず穸群拖嗨頻目紫抖?。这尹S聊凰婧蟊桓稍鏌緣玫獎(jiǎng)∧ 2，然后按某種已知的方法，通常是真空蒸鍍，沉積一層金屬層44，例如鋁層，再把屏幕在空氣中加熱至350℃至500℃之間，使包含在熒光層中的粘合劑、亞層以及覆蓋層揮發(fā)。按上述工藝，獲得反射率得到很大提高的屏幕即增加了約40-50%的反射率。
下面是在上述方法中用來形成亞層和覆蓋層的水乳化液的實(shí)施例。
用來形成上述亞層的乳化液是一種難溶于水的成膜樹脂的水乳化液，具有下特性1.中性或堿性樹脂，這樣，不會與硫基發(fā)光物發(fā)生相反的反應(yīng)。
2.具有干燥之后形成疏水性薄膜的能力，以延遲過氧化氫對熒光屏的蝕刻，并獲得對所有三種顏色的發(fā)光帶幾乎同樣的蝕劑。
下面作為特定例子來形成亞層薄膜的各種乳化液用下列溶液置備
溶液A一種水乳化液，含有約46%在水中乳化的丙烯酸酯樹脂共聚物，pH值在9到10之間，這種乳化液的市售牌號為RHOPLEXAC-73，由費(fèi)城的ROHMandHAASCo.公司銷售。
溶液B一種水乳化液，含有約46%在水中乳化的丙烯酸酯樹脂共聚物，pH值在8到9.5之間，這種乳化液的市售牌號為RHOPLEXC-72，由費(fèi)城的ROHMandHAASCo.和日本的日立化學(xué)株式會社銷售。
例1亞層含有9.0%的RHOPLEXAC-73，該亞層通過把195g的溶液A與850g的去離子水混合而得到，這種混合物在旋轉(zhuǎn)混合器中攪拌2小時(shí)。
例2亞層含有10%的RHOPLEXC-72，該亞層通過把17g的溶液B與783g的去離子水混合而得到，這種混合物在旋轉(zhuǎn)混合器中攪拌約兩小時(shí)。
下面作為特定例子用來形成沉積在亞層上作為覆蓋層薄膜的乳化液可用下列溶液置備所用的水乳化液類似于美國專利No.3582390中所述的。
溶液A一種水乳化液，含有約38%在水中乳化的丙烯酸酯樹脂共聚物，pH值約為3，這種乳化液的市售牌號為RHOPLEXB-74，由費(fèi)城的ROHMandHAASCo.銷售。
溶液B一種水乳化液，含有約2%的硼酸/聚乙烯醇配位化合物，這種硼酸/聚乙烯醇配位化合物的市售牌號為UNISIZEHA70，由紐約的AIRREDUCT10NCo.銷售。
溶液C一種水乳化液，含有約30%的過氧化氫。
溶液D一種水乳化液，含有約30%的膠態(tài)氧化硅，例如由E.I.DUPONT銷售的LODOX。
覆蓋層薄膜有下列組成14.5%的RHOPLEXB-74，0.5%的UNISIZEHA70，0.5%的過氧化氫以及0.5%的LUDOXAM，該乳化液的pH值用氫氧化銨調(diào)整到7.1。通過把381g的溶液A與337g的去離子水混合得到該乳化液。在混合期間，加入16g溶液C、7g溶液D和250g溶液B。然后，在繼續(xù)混合時(shí)，加入足夠數(shù)量的氫氧化銨以把最終混合物的pH值固定在7.1。
在上面的配方中，亞層中的樹脂濃度可以調(diào)整，以得到所需的抗過氧化氫性能，同樣，在最后的覆蓋層中的過氧化氫的濃度也可以加以調(diào)整，以獲得覆蓋熒光帶的薄膜所尋求的裂縫和針孔。
權(quán)利要求
1.一種在熒光屏上涂敷金屬的方法，包括下列步驟按已知的方法，在一個(gè)透明面罩上沉積一層至少一種發(fā)光物的涂層，包括粘合劑；在上述涂層上，沉積一亞層，該亞層由難溶于水的樹脂的水乳化汗鉤?，该乳化液呈中性或碱性，钠S緯墑杷員∧ぃ 使上述亞層干燥；在上述亞層上沉積一覆蓋層，由難溶于水的成膜樹脂的水乳化液構(gòu)成，該乳化液至少含有過氧化氫和水溶性聚合物；使上述覆蓋層干燥；沉積一層金屬層，以及，使包含在發(fā)光層中的粘合劑、亞層和覆蓋層揮發(fā)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，形成覆蓋層的水乳化液至少含有0.1%至4.0%(重量)的過氧化氫，0.25%至2.5%(重量)的水溶性聚合物和0.1%至1%(重量)的膠態(tài)氧化硅。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，難溶于水的樹脂是丙烯酸酯樹脂共聚物。
4.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，水溶性聚合物從由聚乙烯醇、硼酸/聚乙烯配位化合物、甲基纖維素和羥甲基纖維素組成的一組中選取的。
5.按照權(quán)利要求1至3的方法，其特征在于，揮發(fā)是通過在空氣中將屏幕加熱到350℃至500℃之間來實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
一種在熒光屏上涂敷金屬的方法，包括下列步驟；
文檔編號H01J9/22GK1032713SQ8810731
公開日1989年5月3日 申請日期1988年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月20日
發(fā)明者安蒂莫·佩修露, 海默欣·帕特爾 申請人:維迪爾·科勒