專(zhuān)利名稱(chēng):制造陰極射線管的方法
本發(fā)明涉及一種制造陰極射線管的方法，更具體地說(shuō)，涉及到在陰極射線管屏盤(pán)外表面上形成一層有著防反射和抗靜電特性的薄膜的方法。
為了減小外光在陰極射線管屏盤(pán)外表面上的反射，通常使用各種防眩處理，從而減小了反射光的有害影響。這些防眩處理中的一種是把含Si的醇化物即Si(OR)4的酒精溶液噴涂在屏盤(pán)的外表面上，從而在外表面上形成無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)微的凸起物。
日本專(zhuān)利公開(kāi)No.61-118932公開(kāi)了一種實(shí)際的防眩處理方式，其中，把噴涂在屏盤(pán)外表面上的Si(OR)4的酒精溶液在150℃或更低的溫度下燒結(jié)，從而使薄膜有著抗靜電性能。因?yàn)闊Y(jié)溫度相對(duì)來(lái)說(shuō)較低，薄膜粘附到屏盤(pán)上的粘附力會(huì)減小。為了防止粘附力的這種減小，在酒精溶液中加入了NHO3。上述由Si(OR)4的酒精溶液來(lái)形成薄膜的防眩處理是按下面的方式進(jìn)行的。
(1)水解(產(chǎn)生硅醇族)
(2)硅醇族的縮合(產(chǎn)生硅氧烷鍵)
在上述反應(yīng)中，硅醇族使薄膜有抗靜電特性，而硅氧烷粘合劑用來(lái)增強(qiáng)薄膜附于屏盤(pán)上的粘附力。當(dāng)加熱薄膜時(shí)，加速了反應(yīng)(2)。
只要適當(dāng)?shù)丶訜岜∧ぃ璐甲寰蜌埩粼诒∧ぶ?，薄膜就有足夠高的抗靜電性能。然而，在這種情況下，因?yàn)楸∧ぶ泄柩跬殒I的數(shù)量小，薄膜附于屏盤(pán)上的粘附力不夠大。另一方面，當(dāng)薄膜過(guò)熱時(shí)，它又不能得到適當(dāng)?shù)目轨o電特性。雖然酸(比如HNO3)能使反應(yīng)(1)加速，從而減小了使被覆的薄膜達(dá)最高粘合強(qiáng)度所需的老化時(shí)間，但并不能使薄膜的粘合力得到足夠的增大。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制造陰極射線管的方法，在此陰極射線管中，在屏盤(pán)上形成有著足夠抗靜電效果并且牢固地附于屏盤(pán)上的防反射薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種陰極射線管制造方法，該方法的步驟包括在陰極射線管屏盤(pán)上被覆含有聚烷基硅氧烷的溶液(聚烷基硅氧烷是把硅酸烷基酯在二聚物到六聚物的平均范圍內(nèi)進(jìn)行縮合而得到的);縮合聚烷基硅氧烷，從而在屏盤(pán)上形成SiO2薄膜。
聚烷基硅氧烷是由兩個(gè)或多個(gè)硅酸烷基酯單體縮合而成的，這些單體以下式表示
式中R是烷基族(甲基、乙基、丙基和丁基)而n＝0、1、2、3……由于以下的理由使用了在二聚物到六聚物的平均范圍內(nèi)縮合硅酸烷基酯而得到的聚烷基硅氧烷。當(dāng)硅酸烷基酯縮合到一定程度時(shí)，比如說(shuō)二聚物到六聚物的范圍內(nèi)時(shí)，薄膜的強(qiáng)度比含有非縮合硅酸烷基酯單體的聚烷基硅氧烷的強(qiáng)度要高，這從下面要描述的圖1和圖2中可明顯看出。當(dāng)硅酸烷基酯縮合成六聚體或更高時(shí)，所得的產(chǎn)物變得易于膠凝，因而是不實(shí)用的。
低縮合物不能象在聚合物的情況下那樣僅包含相同類(lèi)型的齊分子量聚合物。低縮合物通常包含有著不同分子量的硅酸烷基酯。即使混合了有著不同分子量的從二聚物到六聚物的硅酸烷基酯，仍然能夠達(dá)到本發(fā)明的效果。
為了加速水解，作為含有聚烷基硅氧烷溶液的主要成分，使用了加有酸或堿和水的酒精溶液，比如通常的醇化物溶液。
使用甲基、乙基、丙基或丁基族作為聚烷基硅氧烷中的烷基族。然而，為了易于水解，最好使用甲基或乙基族。
使用噴涂、分散(dispensing)或浸涂，來(lái)把聚烷基硅氧烷溶液被覆在陰極射線管的屏盤(pán)表面上。燒結(jié)情況隨燒結(jié)時(shí)間和溫度而變。在大約100℃的溫度下，燒結(jié)時(shí)間可以是10分到15分鐘;在大約200℃的溫度下為5到10分鐘;而在300℃到400℃的溫度下為5分鐘或更少。在某些情況下，如果允許有大約為一周的老化時(shí)間(即如果被覆的屏盤(pán)能暴露于空氣中大約一周)，則燒結(jié)實(shí)際上是不需要的。
當(dāng)按照日本專(zhuān)利公開(kāi)No.61-118932中所描述的普通方法中對(duì)硅酸烷基酯所用方式相同的方式來(lái)水解-OR族時(shí)，能獲得根據(jù)本發(fā)明的方法縮合形成的硅酸醇族。硅醇族被部分地縮合以形成硅氧烷鍵。本發(fā)明的縮合的特征在于被覆在屏盤(pán)上并加以燒結(jié)或干燥的烷基硅氧烷溶液已經(jīng)包含了一定數(shù)量的硅氧烷鍵。因此，即使在硅醇族縮合的早期階段仍能得到有著高粘附力的薄膜。結(jié)果，本發(fā)明有以下兩個(gè)效果。
第一個(gè)效果是能夠適當(dāng)?shù)卮_定含烷基硅氧烷的溶液的燒結(jié)條件，比如較低的燒結(jié)溫度或比通常情況下的燒結(jié)時(shí)間要短的燒結(jié)時(shí)間，并且能夠形成有著足夠粘附力的薄膜。結(jié)果，對(duì)勞動(dòng)和制造熟練程度的要求降低而易于提供便宜的陰極射線管。
例如，把以噴涂方式形成了薄膜的普通屏盤(pán)與有著本發(fā)明的薄膜且薄膜厚度與普通的相同的屏盤(pán)進(jìn)行比較，在燒結(jié)時(shí)間和薄膜強(qiáng)度之間的關(guān)系表明在圖1中。
更具體地說(shuō)，圖1中縱座標(biāo)表示薄膜強(qiáng)度而橫座標(biāo)表示燒結(jié)薄膜的時(shí)間。溫度為115℃并且保持恒定。注意，薄膜強(qiáng)度是以摩擦次數(shù)的最大值來(lái)表示的，此擦除次數(shù)是利用加載0.5kg/cm2的擦除器進(jìn)行摩擦試驗(yàn)而薄膜未被破壞或去除的次數(shù)。由圖1明顯看出，根據(jù)普通的方法燒結(jié)30分鐘的情況下，在磨擦約15到20次之后，薄膜就被除去。與此對(duì)比，根據(jù)本發(fā)明，在30分鐘以?xún)?nèi)燒結(jié)就可獲得強(qiáng)度足以經(jīng)受150次摩擦的薄膜。當(dāng)進(jìn)行1小時(shí)燒結(jié)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明能夠獲得強(qiáng)度足以經(jīng)受200次或更多次摩擦的薄膜，而根據(jù)普通方法能夠獲得強(qiáng)度只能經(jīng)受低到大約80次摩擦的薄膜。
圖2表明了與圖1相同實(shí)驗(yàn)條件下的燒結(jié)溫度和薄膜強(qiáng)度之間的關(guān)系。圖2中，縱座標(biāo)表示薄膜的強(qiáng)度而橫座標(biāo)表示燒結(jié)溫度。燒結(jié)時(shí)間為10分鐘并保持不變。由圖2明顯看出，當(dāng)燒結(jié)溫度為115℃時(shí)，根據(jù)本發(fā)明能夠獲得強(qiáng)度足以經(jīng)受大約60次摩擦的薄膜，而根據(jù)普通方法，能獲得強(qiáng)度只足以經(jīng)受15次摩擦的薄膜。
最后，根據(jù)本發(fā)明，假如燒結(jié)溫度不變，就能在燒結(jié)時(shí)間為通常燒結(jié)時(shí)間1/5時(shí)，獲得強(qiáng)度等于或高于通常薄膜強(qiáng)度的薄膜。換句話說(shuō)，在不太嚴(yán)格的燒結(jié)條件下，根據(jù)本發(fā)明的薄膜強(qiáng)度等于或高于通常薄膜的強(qiáng)度。
本發(fā)明的第二個(gè)效果是能提供足夠好的抗靜電效果。抗靜電效果是由硅醇族實(shí)現(xiàn)的。影響抗靜電效果的參數(shù)是(1)薄膜的厚度;和(2)燒結(jié)條件。薄膜厚度越大和燒結(jié)越不充分，抗靜電效果越強(qiáng)。然而，粘結(jié)強(qiáng)度與這些參數(shù)成反比。在本發(fā)明中，因?yàn)橐圆惶珖?yán)格的燒結(jié)條件(即燒結(jié)時(shí)間為通常情況下的1/5)就能維持足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，所以抗靜電效果能得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。
圖1是表明薄膜的強(qiáng)度和燒結(jié)薄膜的時(shí)間之間的關(guān)系的圖;
圖2是表明薄膜的強(qiáng)度和燒結(jié)溫度之間的關(guān)系的圖;
圖3是解釋用于本發(fā)明實(shí)例1中的彩色陰極射線管的結(jié)構(gòu)的視圖。
將借助實(shí)例來(lái)描述本發(fā)明。
實(shí)例1制備有著如下成分的被覆溶液。
成分聚烷基硅氧烷(平均聚合程度四聚物)…5%重量比硝酸 …3%重量比水 …2%重量比異丙基醇 …90%重量比用噴涂方式把溶液被覆在圖3所示陰極射線管1的屏盤(pán)的外表面2上。在燒結(jié)爐中以115℃的溫度把陰極射線管1燒結(jié)10分鐘，以在屏盤(pán)的外表面2上形成有著許多平均厚度為0.7μm的凸起物的抗靜電/防反射薄膜。圖3中的數(shù)號(hào)4表示的是防爆帶。
隨后，所得的管1裝在處于溫度為20℃溫度為40%的室內(nèi)的一臺(tái)電視機(jī)中。屏盤(pán)表面未帶電，從而確認(rèn)了抗靜電效果。當(dāng)管1遭受利用擦除器進(jìn)行的摩擦測(cè)試時(shí)，確認(rèn)此薄膜有著能足以承受加載0.5kg/cm2的60次摩擦的強(qiáng)度。作為一個(gè)比較實(shí)例，在日本專(zhuān)利公開(kāi)No.61-118932中所公開(kāi)的通常的Si(OR)4溶液以噴涂方式被覆在屏盤(pán)上，并且在115℃的溫度下燒結(jié)10分鐘，從而在屏盤(pán)上形成一層薄膜。用通常的方法按此情況在屏盤(pán)外表面上形成的薄膜僅能經(jīng)受加載0.5kg/cm2的摩擦15次。為了用通常方法得到與實(shí)施例1中薄膜強(qiáng)度相同的薄膜，必須在210℃的溫度下燒結(jié)10分鐘。然而在這種情況下，屏盤(pán)的表面帶電，不能得到足夠好的抗靜電效果。
實(shí)例2用通常的分散(dispensing)方法在如實(shí)例1的彩色陰極射線管屏盤(pán)的外表面上被覆如實(shí)例1的被覆溶液。
所得的陰極射線管在115℃的溫度下燒結(jié)5分鐘，從而形成一層有著許多平均厚度0.1μm的凸起物的抗靜電/防反射薄膜。在實(shí)例2中也確證有足夠高的抗靜電效果。獲得了能經(jīng)受用加載1kg/cm2的擦除器摩擦300次這樣的強(qiáng)度的薄膜。
由上述的實(shí)例1和2明顯看出，根據(jù)本發(fā)明，能夠在短的時(shí)間間隔中形成有著足夠粘結(jié)強(qiáng)度的抗靜電/防反射薄膜。結(jié)果，能確定不太嚴(yán)格的燒結(jié)條件，抗靜電效果能進(jìn)一步增強(qiáng)，外光的反射減小，而工作能力大大改善。
權(quán)利要求
一種制造陰極射線管(1)的方法，其特征包括以下步驟在陰極射線管(1)的屏盤(pán)上被覆包含聚烷基硅氧烷的溶液，此聚烷基硅氧烷是在二聚物到六聚物的平均范圍內(nèi)縮合硅酸烷基酯而得到的；以及縮合所得的聚烷基硅氧烷，從而在所述屏盤(pán)(2)上形成SiO2薄膜(3)。
專(zhuān)利摘要
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)主要由縮合硅酸烷基酯構(gòu)成的聚烷基硅氧烷的縮合反應(yīng)，在陰極射線管(1)屏盤(pán)(2)上形成一層SiO
文檔編號(hào)H01J9/20GK87101270SQ87101270
公開(kāi)日1988年7月6日 申請(qǐng)日期1987年12月23日
發(fā)明者伊藤武夫, 松田秀三, 吉迫守, 八木修 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 多摩化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan