专利名称：光电导性组合物和具有由其形成的光电导层的阴极射线管玻壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电导性组合物和具有由该组合物形成的光电导层的阴极射线管(CRT)玻壳，更具体地讲，本发明涉及用于制备具有极佳的感光性、耐久性和发光度的光电导层的光电导性组合物和具有由该组合物形成的光电导层的CRT玻壳。
光电导性组合物已用在采用电照相技术例如照相复制机和激光打印机特别是彩色阴极射线管的荧光屏的各种领域中。这里，阴极射线管的荧光屏可以通过浆液涂敷法(slurry coating method)或电照相成像法来制造。
在浆液涂敷法中，将面板洗净，然后分别将发射原色(即绿色，蓝色和红色)的荧光体的浆液涂敷至所述面板上。各荧光体浆液含有聚乙烯醇(作为其主要成分)、重铬酸铵和发射绿色、蓝色和红色的荧光体之一。将该涂敷过的面板的预定部分通过荫罩暴露并显色，得到点状或条状图案的荧光屏。
然而上述方法有一些问题。首先，在显色步骤后，荧光体仍以相当大的量遗留在未被暴露的部分，结果该遗留的荧光体与后面要涂敷的荧光体混合。其次，含在该荧光体浆液中的聚乙烯醇和重铬酸铵之间的反应会产生能降低颜色纯度的有色物质。
制造阴极射线管用荧光屏的另一个方法是公知的使用电照相技术的方法。该方法不仅比浆液法简单，而且还能提供具有较好的发光度的彩色阴极射线管。在该方法中，首先用旋转涂敷法在面板的内表面上形成导电层，然后在其上形成光电导层。将该光电导层用电晕电荷起电，然后通过荫罩将其预定部分暴露。将该光电导层的暴露的部分调节成电中性状态，并将绿色、蓝色和红色荧光组合物分别粘合至其未被暴露的部分，形成荧光屏。
光电导体包括产生电荷的物质(CGM)和传递电荷的物质(CTM)。因此，光电导体在黑暗中表现为绝缘体，而在接收光(UV或可见光)时通过释放电子或产生空穴显示电特性。
无机光电导体在感光性、热稳定性、耐久性和耐湿性(hygroresis-tance)方面表现差，此外还有毒性。另外，无机光电导体在烧结过程中产生大量的残余物，导致光电导层发光度差。因此，无机光电导体基本上不被使用。因此最近开发出了有机光电导体，质轻、透明且易发光。然而有机光电导体也显示出起电电位低和产生电荷和传递电荷的能力差的问题。
一般来讲，光电导体组合物包含产生电荷的物质、传递电荷的物质和粘合剂。迄今为止，聚乙烯咔唑常常用作产生电荷的物质。但聚乙烯咔唑具有下列缺点其电荷电位低，并且由于烧结加工后遗留一些残余物，降低了所形成的阴极射线管的发光度。而且，聚乙烯咔唑还吸收可见区波长范围的光，因此聚乙烯咔唑的使用应在暗室中施行，这就妨碍了其可应用性。此外，用于溶解聚乙烯咔唑的溶剂例如氯苯和环戊酮，从环境、工人的健康和溶剂费用的角度来看，亦是不可取的。
其它的传递电荷的物质在美国专利第5370952号中有披露，但难以制备并且对环境有害。
本发明的目的是提供用于形成具有极佳的感光性、耐久性和发光度的光电导层的光电导性组合物。
本发明的另一个目的是提供通过采用由具有极佳的烧结特性的光电导性组合物制成的光电导体层使发光度增强的阴极射线管玻壳。
为实现该目的，提供光电导性组合物，包含5-15％(重量)的由下面的结构式(1)代表的传递电荷的物质
式中R选自氢、C1-C10直链烷基或支链烷基、卤素、烷基氨基(NR1)、烷基酯(COOR1)和α-氰基甲基烷基酮(CH(CN)COR2)，R1和R2选自C1-C10烷基、芳基、C1-C10烷氧基和芳氧基，和n是在500与1000之间的整数；1-15％(重量)的能吸收紫外区波长范围的光的产生电荷的物质；70-94％(重量)的粘合剂；和0.05-1％(重量)的表面活性剂。
本发明的另一个目的由CRT玻壳实现，所述玻壳包含屏面，导电层、光电导层和荧光屏幕依次在其上形成；与该屏面相连并装有电子枪和偏转系统的管锥(funnel)；其中所述光电导层由包含下列成分的组合物形成5-15％(重量)的由下面的结构式(1)代表的传递电荷的物质
式中R选自氢、C1-C10直链烷基或支链烷基、卤素、烷基氨基(NR1)、烷基酯(COOR1)和α-氰基甲基烷基酮(CH(CN)COR2)，R1和R2选自C1-C10烷基、芳基、C1-C10烷氧基和芳氧基，和n是在500与1000之间的整数；1-15％(重量)的能吸收紫外区波长范围的光的产生电荷的物质；70-94％(重量)的粘合剂；和0.05-1％(重量)的表面活性剂。
在本发明的光电导性组合物中，当考虑由烧结加工后遗留的残留物所致发光度降低的问题，使用具有良好的热分解性能并由结构式(I)代表的聚合物作为传递电荷的物质。该聚合物通过将由甲基丙烯酸衍生物(2)与烷基吡啶甲醇(3)反应获得的单体(4)聚合制备
式中X是卤素例如氯和溴，或者烷氧基例如甲氧基和乙氧基，和R和n的定义同上。
上面的反应将以甲基丙烯酰氯和2-吡啶甲醇间的反应为例详细描述。
将甲基丙烯酰氯在碱例如吡啶存在下在5-10℃加至2-吡啶甲醇的二氧六环溶液中。重要的是甲基丙烯酰氯应缓慢地加至2-吡啶甲醇中以阻止副反应。
反应完毕后，使二氧六环蒸发。将残留的产物周己烷萃取，用水洗涤几次，过滤并干燥，然后减压蒸发。
用该方法，甲基丙烯酸2-吡啶甲酯以70-90％的收率获得。
由于所获得的单体在室温不延时自发聚合，因此该单体的自由基聚合应被完成以制备聚甲基丙烯酸2-吡啶甲酯。
该聚合物具有极佳的传递电荷的能力，并在普通的有机溶剂例如氯仿、二氯甲烷、THF、DMF、N-甲基吡咯烷酮或甲苯中非常易溶。此外，由于该聚合物吸收在紫外区波长范围的光，因此在黄光(具有在可见区560-580nm的波长范围的光)下具有可加工性的优点。
用作产生电荷的物质的物质吸收紫外区波长范围的光，包括3，5-二硝基苄腈(5)，2，6-二氯苯醌-N-氯酰亚胺(6)，2，6-二溴苯醌-N-氯酰亚胺(7)，媒染橙(mordant orange)1(8)，3，3’，4，4’-二苯酮四羧酸二酐(9)，和结晶紫内酯(10)。
作为粘合剂，使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸丁酯或聚苯乙烯。
在面板的内表面涂敷光电导性组合物时，最好将少量表面活性剂加至该组合物中以降低该组合物的表面张力。主要使用silicon silar 100或pluronic P-84作为表面活性剂。
用于光电导性组合物的溶剂包括氯仿，二氯甲烷，丙酮，甲苯，环己酮和环戊酮。
下面将要描述用电照相技术制备彩色阴极射线管的荧光屏的方法作为使用本发明的光电导性组合物的实例。
首先，将阴极射线管的面板的内表面洗净，并在其上涂敷导电组合物，形成导电层。作为用于形成导电层的导体，采用无机导体例如氧化锡，氧化铟和氧化铟锡(indium tin oxide)或有机导体例如季铵盐。鉴于在烧结过程中的热分解特性，优先选用有机导体。
将光电导性组合物涂敷至该导电层上形成厚度为2-6μm的光电导层，所述光电导性组合物包含5-15％(重量)的由结构式(1)代表的传递电荷的物质、1-15％(重量)的能吸收紫外区波长范围的光的产生电荷的物质、70-94％(重量)的粘合剂和0.05-1％(重量)的表面活性剂。最好是，为防止烧结加工后铝层的膨胀，该光电导层的厚度应不超过6μm。
用电晕电荷使该光电导层起电，并将其预定部分通过荫罩暴露。将该光电导层的暴露部分调节为电中性状态，并将发射绿色、蓝色和红色的荧光组合物分别粘合至其未暴露的部分。通过使用挥发性强的溶剂例如丙酮和醇使该荧光体半固化。通过使用红外加热器使该荧光体在所得到的阴极射线管的面板上完全熔化，由此形成荧光屏。
下面用实施例更具体地描述本发明，这些实施例意在举例说明本发明，而对本发明的范围无限制。
实施例1将面板的内表面洗净后，在其上形成导电层。将光电导性组合物涂敷至该导电层上形成厚度为大约4μm的光电导层；所述光电导性组合物包含15g聚甲基丙烯酸2-吡啶甲酯、10g3，5-二硝基苄腈、100g聚甲基丙烯酸甲酯、1g silicon silar 100和700g甲苯。用电晕电荷使该光电导层起电，获得在200-600V之间的表面电位。
将该光电导层的预定部分通过遮光罩暴露。将该光电导层的暴露部分调节至电中性状态，并将发射绿色、蓝色和红色的荧光组合物分别粘合至该光电导层的未暴露部分。用丙酮作溶剂使该荧光体半固化，并通过用红外加热器于70℃加热20秒钟使其在所得到的阴极射线管的面板上完全熔化，形成荧光屏。
实施例2按与实施例1所述相同的方法制备荧光屏，只是所用的光电导性组合物包含15g聚甲基丙烯酸2-吡啶甲酯、10g媒染橙1、100g聚甲基丙烯酸甲酯、1g silicon silar 100和900g甲苯。
实施例3按与实施例1所述相同的方法制备荧光屏，只是所用的光电导性组合物包含10g聚甲基丙烯酸2-吡啶甲酯、5g媒染橙1、100g聚苯乙烯、1g silicon silar 100和900g甲苯。
对比例1将面板的内表面洗净后，在其上形成导电层。然后将光电导性组合物涂敷至该导电层上形成厚度为大约4μm的光电导层；所述光电导性组合物包含200g聚乙烯咔唑、10g聚甲基丙烯酸甲酯、1gcelestin blue和3800g氯苯。
将该光电导层的预定部分通过荫罩暴露。将该光电导层的暴露部分调节至电中性状态，并将发射绿色、蓝色和红色的荧光组合物分别粘合至该光电导层的未暴露部分，形成荧光屏。
对比例2按与对比例1所述相同的方法制备荧光屏，只是所用的光电导性组合物包含300g聚苯乙烯、50g 1，4-二苯基-1，4-二苯基丁三烯、2.5g 2，4，7-三硝基-9-芴酮、0.15g silicon silar 100和2648g甲苯。
将各实施例和对比例的光电导性组合物分别涂敷至面板的内表面上，然后烧结，并调查在每种情况中的结果。在对比例中，在烧结加工后留下大量的残余物，而在各实施例的情况下，残余物的量减少。并且，甚至在重复进行起电和暴露过程中，各实施例的残留电位值不高于50V。
本发明具有下列优点。
第一，按照本发明的光电导性组合物具有极佳的感光性和耐久性，并通过降低在烧结加工后遗留残留物的量防止阴极射线管的发光度降低。
第二，由于在黄光下的可加工性，可以大量生产。
第三，在按照本发明的光电导性组合物中可以使用通常的有机溶剂，因而可以解决由污染性有机溶剂所产生的问题。
权利要求
1.一种光电导性组合物，包含5-15％(重量)的由下面的结构式(1)代表的传递电荷的物质
式中R选自氢、C1-C10直链烷基或支链烷基、卤素、烷基氨基(NR1)、烷基酯(COOR1)和α-氰基甲基烷基酮(CH(CN)COR2)，R1和R2选自C1-C10烷基、芳基、C1-C10烷氧基和芳氧基，和n是在500与1000之间的整数；1-15％(重量)的能吸收紫外区波长范围的光的产生电荷的物质；70-94％(重量)的粘合剂；和0.05-1％(重量)的表面活性剂。
2.按照权利要求1的光电导性组合物，其中所述的传递电荷的物质是一种选自3，5-二硝基苄腈、2，6-二氯苯醌-N-氯酰亚胺、2，6-二溴苯醌-N-氯酰亚胺、媒染橙1、3，3’，4，4’-二苯酮四羧酸二酐和结晶紫内酯的物质。
3.按照权利要求1的光电导性组合物，其中所述的粘合剂是一种选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸丁酯和聚苯乙烯的物质。
4.一种CRT玻壳，包含屏面，导电层、光电导层和荧光屏幕依次在其上形成；与所述屏面相连并装有电子枪和偏转系统的管锥；其中所述光电导层由包含下列成分的组合物形成5-15％(重量)的由下面的结构式(1)代表的传递电荷的物质
式中R选自氢、C1-C10直链烷基或支链烷基、卤素、烷基氨基(NR1)、烷基酯(COOR1)和α-氰基甲基烷基酮(CH(CN)COR2)，R1和R2选自C1-C10烷基、芳基、C1-C10烷氧基和芳氧基，和n是在500与1000之间的整数；1-15％(重量)的能吸收紫外区波长范围的光的产生电荷的物质；70-94％(重量)的粘合剂；和0.05-1％(重量)的表面活性剂。
全文摘要
本发明提供一种光电导性组合物和具有由该组合物形成的光电导层的CRT玻壳。该光电导性组合物包含5-15％(重量)的由下面的结构式(1)代表的传递电荷的物质(式中R和n的定义见说明书)；1-15％(重量)的能吸收紫外区波长范围的光的产生电荷的物质；70-94％(重量)的粘合剂；和0.05-1％(重量)的表面活性剂。该光电导性组合物显示出极佳的烧结特性并能形成具有极佳的感光性、耐久性和发光度的光电导层。
文档编号C08L33/00GK1158345SQ9611340
公开日1997年9月3日 申请日期1996年9月10日 优先权日1995年12月29日
发明者郑奉模, 金珉镐, 沈载昊, 朴完雨, 梁得龙 申请人:三星电管株式会社