專利名稱:陰極射線管及其制造方法
本發(fā)明涉及一種在其前面板外表面有一層防靜電膜的陰極射線管及其制造方法。
在陰極射線管工作時或工作后，靜電電荷積聚在它的前面板的外表面上。這樣灰塵被吸引到陰極射線管的外表面，或者當(dāng)操作者接觸陰極射線管的外表面時，他(她)會受到電擊。
日本專利公報(Kokai)第61-118932號和(Kokai)第61-118946號公開了一種具有粗糙表面的陰極射線管，該表面由含硅烷基團的二氧化硅作成，并形成在陰極射線管前面板的外表面上，日本專利公報(Kokai)第61-16452號公開了一種陰極射線管，它在其前面板的外表面有一層主要由硅酸鹽材料和無機金屬化合物做成的膜。
用硅烷基團防止充電的方法利用了硅烷基團吸收空氣中的濕氣的現(xiàn)象，利用濕氣減小外表面的表面電阻。因為這個方法利用空氣中的濕氣所以防止充電的程度依賴于濕氣的量。這樣在干燥季節(jié)或是低濕度地區(qū)，這個方法不足以很好地工作。
使用硅酸鹽材料和無機金屬化合物做成的薄膜防止充電的方法，當(dāng)膜中不存在具有一定導(dǎo)電率的無機金屬化合物，例如二氧化硅時，不能降低膜的電阻。如果具有電導(dǎo)率的化合物，例如二氧化硅在膜中的含量足以減小膜的電阻，則防靜電薄膜的強度會降低，使它實際上不能被使用。
這類通常的陰極射線管涉及到電阻值的大的偏離或是防靜電膜的強度不足。
本發(fā)明的一個目的是提供一種防靜電性能增強了的陰極射線管。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造在前面板的外表面具有增強的防靜電性能的膜的陰極射線管的方法。
根據(jù)本發(fā)明提供一種陰極射線管，它包括一個前面板和在前面板外表面上形成的防靜電膜，這個膜包含金屬氧化物和從鈀、錫、鉑、銀、金這些元素中選出的至少一種成份的金屬顆粒，其平均顆粒大小至多為0.01微米。
最佳的金屬氧化物為二氧化硅。
防靜電膜中的金屬顆粒的最佳含量在重量比為0.01%到5.0%之間。通過給絕緣膜以導(dǎo)電率并在膜中引入例如金屬或碳這類導(dǎo)電粒子來提供陰極射線管的防靜電膜。但是，粒子大小至少為0.1微米，並且必須含有大量導(dǎo)電顆粒來給絕緣膜提供導(dǎo)電率。結(jié)果由于許多顆粒的存在防靜電膜不再是透明的，或者材料的性質(zhì)改變了，在陰極射線管前面板的外表面上形成的膜失去了防靜電的性能。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，只要顆粒足夠小，即使少量的金屬顆粒也可以給防靜電膜以足夠的導(dǎo)電率。更具體地說，圖1表示在由硅的醇化物形成的二氧化硅膜中引入重量比為0.1%的鈀顆粒時，膜的表面電阻。膜是用噴鍍的方法形成的，并在460℃溫度下加熱30分鐘。從圖1可以看到，當(dāng)鈀顆粒平均大小至多為0.01微米時，膜的表面電阻減小。另一方面，除非膜的表面電阻至多為5×109歐姆，膜是不足以防靜電的。因此使用平均大小至多0.01微米的顆粒比較好。為了得到107量級的電阻值，金屬顆粒的平均大小應(yīng)為至多0.007微米更好。在這種情況下，金屬顆粒越小，電阻值越低，所以，顆粒越小越好。當(dāng)金屬顆粒是鈀顆粒時，較佳的顆粒大小是1.34埃。在實際制造中，把這種顆粒包含在膜中是可能的。
在本發(fā)明中通過實驗肯定了平均顆粒大小0.001微米。圖2顯示金屬顆粒含量與膜的表面電阻之間的關(guān)系。膜形成的條件與圖1所示相同，金屬顆粒的平均大小為0.005微米。如圖2所示，當(dāng)金屬顆粒在膜中的含量大于重量比0.01時，膜顯示足夠的導(dǎo)電率。如果重量比超過5.0%，膜的強度就下降。因此膜中金屬顆粒的含量重量比為0.01%到0.5%較好，而0.05%到0.5%更好。
根據(jù)本發(fā)明提供一種制造陰極射線管的方法，它包括如下步驟把一種還原金屬化合物的物質(zhì)加到含有從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種元素的化合物的成膜材料溶液中;通過在成膜材料溶液中彌散平均大小至多為0.01微米的金屬細顆粒，產(chǎn)生一種膠體溶液或一種溶液;在前面板的外表面涂覆上這種膠體溶液或溶液，使該溶液干燥形成防電荷膜。這種方法還可以包括加熱在前面板的外表面的膜以形成防電荷膜的步驟。
此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供了制造陰極射線管的方法，它包括下列步驟在前面板的外表面形成一層還原從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種元素的化合物的物質(zhì)的涂層;在涂層上涂覆含有從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種元素的化合物的成膜材料溶液;通過還原物質(zhì)還原金屬化合物，在成膜材料溶液中彌散平均大小至多為0.01微米的金屬細顆粒;使涂層干燥以形成防電荷層。這種方法還可以包括加熱涂層形成防電荷膜的步驟。
現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明形成防電荷膜的方法。金屬氧化物，即防電荷層的主要成份，可以通過例如凝縮金屬的醇化物得到。當(dāng)該金屬是硅時，金屬氧化物通過燃燒水玻璃得到。當(dāng)金屬氧化物從這種液體中產(chǎn)生時，從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬被溶在成膜材料溶液中。
當(dāng)在適當(dāng)條件下加入還原金屬的化合物時，含有金屬顆粒的一種溶液或膠體溶液能在成膜材料溶液中產(chǎn)生。適當(dāng)?shù)臈l件包括加入表面活化劑等等。更具體地說，當(dāng)加入陽離子表面活化劑或非離子表面活化劑時，就產(chǎn)生了含有相當(dāng)小的顆粒及具有極好穩(wěn)定性的金屬膠體溶液。當(dāng)加陰離子表面活化劑時，產(chǎn)生含有相對大的顆粒及稍低穩(wěn)定性的金屬膠體溶液。但是，在任一種情況下，平均顆粒大小至多為0.01微米，而且金屬膠體溶液有足夠的穩(wěn)定性。用上述方法得到的成膜材料溶液將在今后稱為“膠體溶液”或“溶液”。膠體溶液一般被稱為1毫微米到1微米的“細粒彌散系”，包含的顆粒直徑小于1毫微米的溶液通稱“溶液”。
用在本發(fā)明中的金屬顆粒提供同樣的效應(yīng)，只要它們的大小至多是0.01微米，例如一個原子的大小(在鈀的情況下為0.137毫微米)或0.01微米。這就是為什么用于本發(fā)明的溶液稱作“膠體溶液”或“溶液”。如上所述的成膜材料溶液用擴散法，噴鍍法或浸漬法涂在陰極射線管的前面板的外表面，然后被干燥，就形成了帶有防電薄膜的陰極射線管，如果需要，這樣形成的膜可以再被加熱。
防電荷膜可以用下述方法形成。在陰極射線管的前面板的外表面上涂以還原從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的物質(zhì)，將此涂層再復(fù)以一種含有從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的成膜材料溶液，從而用還原物質(zhì)還原金屬化合物，在溶液中形成平均大小至多為0.01微米的金屬細顆粒，再使溶液干燥，這樣來形成防電荷膜。這兩種方法比把金屬顆粒引進溶液或膜中要更簡單，它可以使金屬細顆粒容易分布并均勻分布。而且，用這兩種方法得到的成膜材料溶液比在溶劑或膜中引進金屬顆粒準(zhǔn)備的溶液穩(wěn)定得多。
圖1是含在膜中的金屬顆粒平均大小和膜表面電阻之間的關(guān)系特性圖;
圖2是膜中金屬顆粒的含量和膜表面電阻之間的關(guān)系特性圖;
圖3是用在本發(fā)明第一個實施例中的21英吋彩色顯象管的說明圖;
圖4是本發(fā)明例1和2得到的陰極射線管的防電荷性能的特性圖。
下面將描述本發(fā)明的實例。
例1清洗圖3中21英吋彩色顯象管1的前面板2，使它無塵，無油漬等等。然后把面板2浸入成膜材料溶液，使前面板的外表面覆以成膜材料溶液。使涂覆的溶液干燥從而形成防電薄膜3，圖3中數(shù)字4表示防爆帶。
成膜材料溶液用下述方法制備。
PdCl2被溶于水中，一種非離子表面活化劑被加入溶液中，一種還原劑也加進去，從而制備了鈀膠體溶液。膠體溶液被滴入由Si(OC2H5)4，(CH3)2CHOH，C4H9OH3和少量酸組成的混合溶液，這樣就得到了成膜材料溶液。任何能從PdCl2中還原鈀的還原劑，例如SrCl2，NaBH4，LiAlH4等等均可用在本例中。
例2如例1中那樣清洗21英吋彩色顯象管的前面板，除去灰塵，油漬等。然后溶有SrCl2的稀鹽酸溶液涂在前面板的外表面，并被干燥，SrCl2是用來還原PdCl2中的鈀的。隨后PdCl2被溶于溶液中，即用Si(OC2H5)4，(CH3)2CHOH，C4H9OH3和少量酸的溶液溶解PdCl2。得到的溶液涂在前面板上，并進行干燥，這樣就產(chǎn)生了防電荷膜。
用于例1和例2的PdCl2的量與最終形成的膜的重量比為0.1%。在例1和例2中前面板上形成的防電荷膜在200℃溫度下加熱15分鐘，使它強固。膜的強度被如下事實證明當(dāng)用砂紙以1千克/厘米2壓強摩擦50次，膜才剝落。未經(jīng)加熱的膜在同樣條件下用砂紙摩擦，大約一半的膜脫落。
圖4表示當(dāng)例1和例2中的21英吋彩色顯象管關(guān)閉后在上面引起的電位的變化及一個控制器的21英吋彩色顯象管開閉后引起的電位的變化。控制器的管子是這樣制備的把平均大小0.042微米的顆粒加入成膜材料溶液，其重量比為0.01%，再將溶液涂在前面板上，并使之干燥形成膜，然后在200℃溫度下燒15分鐘。從圖4明顯地看到，在本發(fā)明的實施例中，誘導(dǎo)電位在管子關(guān)閉后幾秒鐘內(nèi)降為“0”，而控制器的管子的誘導(dǎo)電位在關(guān)閉后很長時間仍不低于10千伏。
當(dāng)然，本發(fā)明的陰極射線管的防電荷膜被連到一個本身接地的電通路上。膜可以用任何方式例如防爆帶或另外的電通路連到電通路上。
權(quán)利要求
1.一種在其前面板的外表面上有防電荷膜的陰極射線管，其特征在于該防電荷膜由主要是金屬氧化物和從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種平均大小0.01微米的金屬顆粒組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的陰極射線管，其特征在于防電荷膜中金屬顆粒的重量比在0.01%到5.0%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的陰極射線管，其特征在于所述金屬氧化物是二氧化硅。
4.一種制造在其前面板的外表面上有防電荷膜的陰極射線管的方法，其特征在于制造步驟包括在含有金屬氧化物和從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的成膜材料溶液中，加入還原該金屬化合物的物質(zhì);通過在成膜材料溶液中彌散平均大小至多為0.01微米的金屬細顆粒，產(chǎn)生膠體溶液或溶液;用所述膠體溶液或溶液涂在前面板的外表面，并使其干燥形成防電荷膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的制造陰極射線管的方法，其特征在于所述金屬氧化物是二氧化硅。
6.一種制造在其前面板的外表面上有防電荷膜的陰極射線管的方法，其特征在于制造步驟包括在含有金屬氧化物和從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的成膜材料溶液中，加入還原該金屬化合物的物質(zhì);通過在成膜材料溶液中彌散平均大小至多為0.01微米的金屬細顆粒，產(chǎn)生膠體溶液或溶液;用所述膠體溶液或溶液涂在前面板的外表面，并使其干燥形成防電荷膜;以及加熱所述膜形成防電荷膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的制造陰極射線管的方法，其特征在于所述金屬氧化物是二氧化硅。
8.一種制造在其前面板的外表面上有防電荷膜的陰極射線管的方法，其特征在于制造步驟包括在前面板外表面上形成還原從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的物質(zhì)的涂層;在所述涂層上涂覆含有金屬氧化物和從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的成膜材料溶液;通過用所述還原物質(zhì)還原所述金屬化合物，在成膜材料溶液中彌散平均顆粒大小至多為0.01微米的金屬細顆粒;干燥所述涂層，形成防電荷膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的制造陰極射線管的方法，其特征在于所述金屬氧化物是二氧化硅。
10.一種制造在其前面板的外表面上有防電荷膜的陰極射線管的方法，其特征在于制造步驟包括在前面板外表面上形成還原從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的物質(zhì)的涂層;在所述涂層上涂覆含有金屬氧化物和從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的化合物的成膜材料溶液;通過用所述還原物質(zhì)還原所述金屬化合物，在成膜材料溶液中彌散平均顆粒大小至多為0.01微米的金屬細顆粒;干燥所述涂層，形成防電荷膜;以及加熱所述涂層形成防電荷膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的制造陰極射線管的方法，其特征在于所述金屬氧化物是二氧化硅。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種有防電荷膜的陰極射線管，該膜含有金屬氧化物及從鈀、錫、鉑、銀、金中選出的至少一種金屬的顆粒，所述顆粒平均大小至多為0.01微米，該膜很容易從溶液形成，因而價格低廉。
文檔編號H05F1/02GK87101282SQ87101282
公開日1988年7月6日 申請日期1987年12月24日
發(fā)明者松田秀三, 伊藤武夫 申請人:株式會社東芝導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan