专利名称:阴极射线管荧光屏的滤光器的制作方法
本发明涉及一种阴极射线管(CRT)荧光屏的改进型滤光器，用该滤光器可以挡住由阴极射线管产生的电磁波、静电荷、紫外线等等，而不会不利地影响阴极射线管的分辨力，以及因此能最有效地防止由阴极射线管对人体所造成的任何影响;而更详细地说，是涉及一种用合成树脂片或薄膜制成的阴极射线管荧光屏的滤光器，在这种滤光器的里面或上面层压有一种导电网状物，该滤光器是这样制成以便能紧密地附装于阴极射线管的表面上。
阴极射线管显示器被广泛地用作电视接收机、视频监视器以及例如字处理机、电子计算机、模拟装置、同步示波器、分析仪器、医疗机、博奕机等等设备的显示器件，而在这些设备中间，特别是字处理机、电子计算机等等是目前在办公室中普遍能见到的机器。
然而，随着例如字处理机、电子计算机等等设备推广应用，长时间严密观察阴极射线管显示器的操作人员的数目也不断地增加。在诸先进国家里，操作这些设备的操作人员的职业病，已成为一个值得关注的社会问题。
眼神经的疲劳是这些职业病所共有的病状。在那些施加有害影响的因素中间，首先要考虑的是由阴极射线管荧光屏反射进入操作人员的眼睛而引起眼神经的疲劳的室内照明光线和阳光。此外，虽然原因和后果的关联还尚未用科学方法充分地分析过，但也必须考虑由阴极射线管产生的电磁波、静电荷、紫外线等等的影响。
已经研究出一种将阴极射线管荧光屏表面制得粗糙用以减少强烈刺目的光的方法，于阴极射管荧光屏的前面附装着一种低反射因数的扁平滤光器和一种具有导电层的滤光器，以便减少强烈刺目的光等等，以解决上述由阴极射线管显示器所引起的问题。
将表面制得粗糙用以减少阴极射线管显示器的强烈刺目的光的技术，已经公开在例如日本公表特许公报55-12107号、56-32653号和60-60291号中。
另一方面，直接使用网状作为滤光器的技术已经在例如日本公表实用新案公报60-107802号、日本公表特许公报57-126054号和61-46903号中公开。另外，紧密地粘附于阴极射线管表面的活动的滤光器类型，已经陈述在例如美国专利4，253，737和日本公表实用新案公报59-106176中。
此外，一种阴极射线管的导电的滤光器已经在例如日本公表实用新案公报59-106176和60-125681、公表特许公报61-15480等中说明过。这种滤光器是一种具有用蒸发或溅射在滤光器表面上形成的金属薄层的滤光器，否则是一种配备以由导电纤维组成的网状物的滤光器。另外，曾经推荐过一种方法，借此将包含铅或类似物质的透明树脂滤光器附装于阴极射线管荧光屏，从而减少电磁波、静电荷等等的有害影响。
但是，一般被采用的阴极射线管带有弧形的荧光屏，因此当扁平的滤光器被附装于荧光屏上时，在荧光屏的角上显示出的图象就会畸变，且难以观看清楚。
所以，用阴极射线管工作的操作人员，不喜欢附加一个滤光器，这种滤光器的缺点是在用滤光器工作时会经常发生脱开的现象。此外，当扁平滤光器附装于弧形的阴极射线管荧光屏时，电磁波能从阴极射线管荧光屏和滤光器之间的间隙渗漏出来，因此减少了屏蔽效果。
因为现有的扁平滤光器，需要适合于附装在阴极射线管上的特殊附加框架，就存在显著增加成本的缺点。
在滤光器表面上有淀积金属层的情况下，不会在阴极射线管荧光屏角上产生畸变;但是，它有难以防止强烈刺目的光和有明显指纹痕迹等的缺点。
另一方面，就包含网状物的阴极射线管滤光器来说，强烈刺目的光能显著地减少;然而，当将这种滤光器紧密地附装于阴极射线管荧光屏上时，就引起一个在阴极射线管的扫描线与荫罩板或网状物的金属丝的点的线条之间产生莫尔条纹的问题。尤其，当网状物类型的滤光器紧密地附装于彩色阴极射线管时，即使将网状物的网格或金属丝与扫描线配置成有一角度，用这个方法还是不能防止莫尔条纹。
另外，当一种具有在外表面用蒸发淀积的金属层的滤光器或一种在上面层压由导电纤维组成的网状物的滤光器附装于阴极射线管时，如果手或其他部分触及滤光器表面，由于静电荷而使操作人员常常受到电震，而且，就清洁这种滤光器的表面来说，就有这样的问题滤光器表面上的金属层或由导电纤维组成的网状物可能会被擦伤或剥落，以致失去导电性和防强烈刺目的光的性能。
本发明的一个目的是提供一种阴极射线管荧光屏的滤光器，用这种滤光器能大体上挡住由阴极射线管产生的电磁波、静电荷、紫外线等等，而不损害阴极射线管显示器的分辨力和清晰度，且能大体上防止阴极射线管对人体有害的影响。
根据本发明，一种导电网状物粘附于单片合成树脂片或夹在二片之间，从而形成一组合片，而由这种组合片组成的滤光器能紧密地附装于阴极射线管荧光屏。
既然是这样，导电网状物可以放置在邻近阴极射线管荧光屏处滤光器的内侧，或者反过来也一样，即，导电网状物可以放置在滤光器的外侧表面。
作为使用于本发明的合成树脂片的材料，可以适用的有，例如，诸如聚氯乙烯、高硝酰树脂、聚醚酮醚、聚醚砜、聚碳酸酯、二甘醇双二烯丙基碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈苯乙烯共聚物等透明的树脂，特别推荐的是聚氯乙烯，因为它难以燃烧。根据环境，也可以将紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗静电剂、染料、颜料或类似的物质加到合成树脂片的材料里。
在本发明的一个实施例中，将由导电纤维组成的网状物层压在合成树脂片或薄膜的内侧或外侧表面。将网状物的网格选择在一个适当的大小，使得阴极射线管的扫描线的行距和网状物金属丝的行距的比率并不变成简单的整数，即，1、2、3、4、5以及其倒数，以避免出现莫尔条纹。
网状物被粘附于单片合成树脂片的表面上，或将网状物夹在和层压在两片合成树脂片或薄膜之间，以制成组合树脂片。该树脂片被模制成，使之能紧密地附装于阴极射线管荧光屏的表面;此外，至少在并不与阴极射线管荧光屏接触边上还将树脂片制成0.2至5微米的平均表面粗糙度Ha。
纤维网状物的“经线”和“纬线”之间的角可以选定为一直角或不是直角的一角度。网状物可以编织成平纹组织或类似的组织，或者像做成格子制品一样可以仅仅安排“经线”和“纬线”而不加以编织，或者可以将网状物编织成一些其他熟知的式样，以及网状物也可以没有“经线”或没有“纬线”。网状物不是被看作限于由纤维、细绳、线索、纱线金属丝或类似的东西所组成的一种，而由，例如，在扁平板或薄膜中形成许多孔或缝所构成的等价物，也被认为是一网状物。
对于上述导电网状物，有可能采用一种由诸如金、银、紫铜、铝、不锈钢、黄铜等金属纤维组成的网状物，或一种碳纤维组成的网状物。除这些之外，有可能采用一种镀金属的网状物，由诸如棉花、尼龙、丝、碳纤维、聚酯纤维、聚氨基甲酸乙酯纤维、聚芳基酰胺纤维、聚缩醛纤维、丙烯酸纤维等组成，将诸如金、银、紫铜、铝、不锈钢、黄铜、镍、铬、钴、铅、锌等金属镀覆在其表面上。
网状物的纤维的直径和密度可以根据将其使用的阴极射线管的尺寸来确定，但是，网状物应具有20%或以上的孔径比。
采用其孔径比小于20%的网状物的滤光器是不切实际的，因为光的透射比小，但是，采用具有低密度纤维的网状物来改善光的透射比时，会降低防强烈刺目的光的性能。
要改善光的透射比、传输没有强烈刺目的光的能力以及避免由反光引起的强烈刺目的光的程度，最好采用一种由直径在10至100微米范围内的所组成的金属丝、且编织成纤维密度为在20至120条(纤维)/厘米范围内的网状物。
对于制造一种根据本发明的滤光器，最好采用一种方法，在层压包括一网状物和已经预制好的透明合成树脂片或薄膜之后，用真空模压处理或类似的工序将其模压成适合于紧密地附装于阴极射线管荧光屏的形状。
用作粘附网状物和透明合成树脂材料的方法，可以采用热压法、铸塑法、热层压法、用粘合剂粘附的方法或类似的方法。在它们中间，最优先采用的是热压法。
为了通过诸如真空模压处理或类似的工序的模压处理而将滤光器模压成适合于紧密地附装于阴极射线管荧光屏的形状，可以采用由铝或类似的东西制成的普通金属模、木制的模、陶瓷模、石膏模、环氧树脂模等。另一方面，填充以石膏或类似的材料的阴极射线管而成为实心的也能用作模子。
滤光器的片的厚度，最好选择一个在0.5至5毫米范围内的数值。厚度低于0.5毫米的薄片制成的滤光器是不能使用的，因为其强度不够。
另一方面，具有5毫米以上厚度的薄片，由于有可能出现重影(双影)的危险，因而是不受欢迎的。
在装配阴极射线管的过程中，上述形成的滤光器是配置在阴极射线管和饰框之间，由于要经一个长的时间才再更换和装配该滤光器，就要求滤光器有特别长的使用寿命。因此，推荐在滤光器上与阴极射线管荧光屏相反的外表面上提供一层具有硬度为铅笔硬度4H以上的硬涂敷层。如果硬涂覆层的硬度是低于铅笔硬度4H，则在阴极射线管的普通使用条件下，滤光器的外表面很易产生划痕。在本发明中，铅笔硬度是根据日本工业标准K-5400测量的。
可以采用诸如硅、环氧、酚醛、三聚氰胺树脂的热固型树脂，和诸如丙烯酸、聚氨酯树脂等等的紫外线硬化型树脂作为硬涂覆材料来形成在滤光器上的硬涂覆层。
在根据本发明的滤光器中，滤光器表面的光泽度Gs(60°)最好选择在20至60%范围内的一个数值，以便获得高质量的防强烈刺目的光的性能。
就具有在外侧表面暴露的网状物的滤光器来说，当滤光器表面的光泽度Gs(60°)已经处在20至60%的范围内的这种情况下，就不需要为防强烈刺目的光的性能进行特殊的处理。
然而，当在表面上形成更硬的涂覆层的情况下，最好是将细的二氧化硅或聚乙烯的粉末混合进硬涂覆层内，以便进一步改善防强烈刺目的光的性能。
混合进硬涂覆层中的细的二氧化硅或聚乙烯的粉末颗粒的平均直径选择在1至50微米范围内的一个数值，比较优选地是3至20微米。就粉末来说，其平均直径小于1微米时，防强烈刺目的光的性能是不够的，但大于50微米的大粒粉末会产生莫尔条纹。
二氧化硅或聚乙烯的粉末对硬涂覆材料的混合比，选择在按重量计3～30%的范围内，最好是按重量计5～20%。当这混合比按重量计小于3%时，不能获得足够的防强烈刺目的光的性能，但按重量计超过30%的高混合比，不仅将滤光器表面的硬度，而且将光透射比和反射因数降低到超出所需要的最低限度，因此当这种滤光器附装于阴极射线管时，分辨力和亮度显著地降低。
包含二氧化硅或聚乙烯粉末的硬涂覆层的厚度不能精密地规定，因为它随着所包含粉末的平均直径和混合比而有所差别;然而，一般最好选在3至20微米的数值。就厚度薄于3微米来说，涂覆层的表面硬度就低，而当厚度大于20微米时，滤光器的透射比就降得非常低。
除二氧化硅或聚乙烯的粉末以外，必要时可将稀释剂、分散剂、敏化剂、抗静电剂、染料、颜料、金属粉末等加进涂在阴极射线管滤光器的表面的硬涂覆层中。
另一方面，为了避免划痕和灰尘，滤光器的一个或两个表面也可以用一种容易剥落的防护背面覆盖。假若这样，在网状物和合成树脂片或薄膜被互相粘合后，一个或两个表面用容易剥落的防护薄膜覆盖，于是组合的片能形成一种适合紧密地附装于阴极射线管的形状。
当将根据本发明的滤光器导电网状物与一接地端连接而接地的情况下，电磁波屏蔽性能和静电荷散逸性能较普通的滤光器有进一步的改善。
将网状物连接至一接地端而接地的方法，不是特别关键性的，但是，作为例子，可以采用下列方法一种方法是当将金属化的网状物层压时，网状物的一部分被暴露于片的外侧，并将暴露的部分用作接地端;另一种方法是将导电漆涂于滤光器的周界部分以便与网状物接触，而这涂漆的部分用作接地端;还有一种方法是在滤光器上不紧密地附装于阴极射线管的表面上的一个位置上制成一个孔，孔的内部表面用导电材料处理以便与网状物连接，而将这个孔用作接地端;再有一种方法是使用适当的溶剂将滤光器的一小部分溶解和除去，而将暴露的网状物用作接地端，等等。
关于这样制成以致导电纤维暴露在表面上的滤光器，纤维的末端能用一金属夹持器夹住，该夹持器是使用导电带、引出线或类似的东西来接地的。
为将滤光器附装于阴极射线管荧光屏，可以采用下列方法一种方法是将滤光器片的尺寸切割成稍小于饰框的内侧，在饰框安装好之前或以后使用粘合剂、压敏粘合剂、压敏粘合带或类似的东西将片附装于阴极射线管荧光屏;以及另一种方法是将滤光器插入饰框和阴极射线管之间。
在滤光器插入饰框和阴极射线管之间的情况下，滤光器片可切割成这样的尺寸，以致滤光器的周界部分，由阴极射线管的饰框来覆盖，而滤光器用螺钉、钻合剂、压敏粘合剂、粘合带或类似的东西固定到扣紧阴极射线管的夹紧箍上。
如果滤光器附装于阴极射线管荧光屏后不再拆去，建议用填充材料、粘合带或类似的东西将滤光器的周界部分和阴极射线管荧光屏之间的间隙充填和密封，以便防止灰尘、蒸汽等等进入滤光器和阴极射线管荧光屏之间的间隙。
图1是表示根据本发明的阴极射线管荧光屏的滤光器的一个实施例的一说明性示意图;
图2是表示使用阴极射线管荧光屏滤光器的设备的一说明性示意图;
图3是表示根据本发明的阴极射线管荧光屏的滤光器的其他实施例的横截面视图;以及图4是表示根据本发明的滤光器附装于阴极射线管的一说明性示意图。
参阅图1至图4，参考数字1表示滤光器;2是滤光器的框架部分;3是使用根据本发明的滤光器的设备;4是设备3的阴极射线管荧光屏;5、6和7是滤光器;5a、5b、6a、6b、7a和7b是经过处理成导电的接地连接端;8是阴极射线管;以及9a是接地用引出线。
实例1在图1至图4中表示的根据本发明的阴极射线管荧光屏的滤光器，是用下列物质构成。
一个导电网状物由纤维直径为20微米的聚对苯二甲酸乙酯纤维制成，网格为80条(纤维)/厘米，且溅射以金属铜，被夹在两高腈片“ZEXLON”(三井东压化学株式会社的商标)之间，各片的厚度为0.5毫米，而将组合件热压。于是，获得得厚度为1.2毫米的层压片。
层压片是使用铝制的模子用真空模压处理成形，以便形成滤光片，于是一个表面被紧密地附装于阴极射线管8的荧光屏。
对于以这种方式制造的滤光器，当模压滤光器时，不会产生划痕或类似的痕迹。甚至当滤光器被附装于14英寸的阴极射线管荧光屏时，也不会产生莫尔条纹。
实例2厚度为1毫米的聚氯乙烯片粘附于纤维直径为40微米、网格为54条(纤维)/厘米和已在其上面溅射以金属铜的聚对苯二甲酸乙酯网状物。于是，得到一种层压片。
这种层压片是用如实例1中的模子来制成，因此得到的滤光器，其形状适合紧密地附装于阴极射线管荧光屏，网状物是层压在滤光器的与阴极射线管荧光屏相反的表面上。
滤光器外表面的平均粗糙度Ha是用根据JIS B-0651的测量仪器(截止波长0.25毫米，测量长度2毫米)来进行测量。Ha的实测数值0.28微米。
测量光泽度Gs(60°)，得到的Gs值为30%。
以这种方式形成的阴极射线管滤光器1，附装于14英寸的阴极射线管荧光屏上。但是，不会产生莫尔条纹。将滤光器的一端部燃烧，且用肉眼观察燃烧的程度。从而可证实滤光器不会燃烧。
实例3将在其表面上已涂上粘合剂“STRACT BOND”(三井东压化学株式会社的商标)作为压敏粘合剂的聚氯乙烯薄膜粘附于实例2的层压片的一个表面。形状适合紧密地附装于阴极射线管的荧光屏表面的滤光器，是以相似于实例2的方式用这种层压片构成。
实例4将实例2的滤光器插入阴极射线管荧光屏和饰框之间，和将带“SCOTCH CONDUCTIVE TAPE 1245”(住友3M有限公司的商标)粘附于滤光器的周界，如图3所示，在滤光器5、6和7上分别设置接地连接部分5a、5b、6a、6b、7a和7b。
将滤光器附装于阴极射线管8和将接地连接部分接地。然后，将此滤光器在温度20℃和湿度60%的条件下使用10分钟。其后，用验电器来检验静电荷;但是，在滤光器上没有发现有电荷。
实例5紫外线硬化型的表面硬化剂“ORESTAR XRA-1458”(三井东压化学株式会社的商标;固态物质的含量按重量计为80%)被涂于实例1的滤光器的、与阴极射线管荧光屏相反的表面上。
然后，将此滤光器在50℃下干燥15分钟。其后，通过用80瓦/厘米的高压汞灯的紫外线照射处理15秒钟使表面硬化。另外，将导电漆涂于滤光器的周界部分以及附加一接地导引物。滤光器被接地并以相似于实例4的方式附装于阴极射线管上。
在JIS K-5400的铅笔硬度表上，表面硬度的实测数值是4H。
滤光器的外表面用不锈钢制的钢丝绒(＃000)来擦。但是，不会产生划痕。
另外，用相似于实例4中的方法来检验静电荷。然而，在滤光器上没有发现有电荷。
实例6由按重量计为53.5%的紫外线硬化型的硬涂覆剂“ORESTAR XRA-1458”(三井东压化学株式会社的商标;固态物质的含量按重量计为80%)、按重量计为10.9%的平均颗粒直径为5微米的二氧化硅粉末以及按重量计为35.6%的作为稀释剂的乙酸乙酯组成的混合物，被涂于实例2的滤光器的、与阴极射线管荧光屏相反的表面上。然后，将此滤光器在50℃下干燥5分钟。其后，将80瓦/厘米的高压汞灯的光在相隔15厘米的距离照射在滤光器上30秒钟。这样，就形成厚度为8微米的硬涂覆层。
用相似于实例2的方法测量光泽度Gs(60°)和平均表面粗糙度Ha。
如此，得到Gs的值为40%和Ha为0.8微米。硬涂覆层的表面硬度在铅笔硬度表上为4H。另外，用相似于实例5的方法来检查擦伤表面的难度。在滤光器的表面上没有产生划痕。
将滤光器附装于14英寸的阴极射线管荧光屏，而用肉眼观察显示在荧光屏上的字符的清晰度，从而证实图象是非常清晰。
实例7以相似于实例6的方式，只是用平均直径为5微米的聚乙烯的粒子代替了二氧化硅粉末，形成一层硬涂覆层。此硬涂覆层是涂于实例2的滤光器的、与所示阴极射线管荧光屏相反的表面上。
用相似于实例2的方法，测量光泽度Gs(60°)和平均表面粗糙度Ha，而得到的Gs值为45%和Ha为0.5微米。
在铅笔硬度表上的表面硬度为4H。抗擦伤表面的能力是用类似于实例5的方法测量，于是，在滤光器的表面上没有产生划痕。
将滤光器附装于14英寸的阴极射线管荧光屏，而用肉眼观察显示在荧光屏的字符的清晰度，然而，没有遇到问题。
对照实例1将实例1中得到的原始片切害成其尺寸适合覆盖阴极射线管荧光屏，而将合成的扁平形片用作滤光器。
用相似于实例2的方法测量光泽度Gs(60°)和平均表面粗糙度Ha，得到Gs的值为95%和Ha为0.01微米。
在铅笔硬度表上的表面硬度为3H。然而，当用相似于实例5的方法，检查表面的抗擦伤能力时，发现在阴极射线管的滤光器的表面上产生了许多划痕。
另外，将滤光器附装于14英寸的阴极射线管;而用肉眼观察显示在荧光屏上的字符的清晰度。来自滤光器表面的反射光非常强，而难以读出显示在阴极射线管上的字符。
对照实例2将实例2中得到的原始片切割成其尺寸适合覆盖阴极射线管荧光屏，而将合成的扁平形片以这样的方式用作滤光器，以致具有网状物的表面设置在与阴极射线管荧光屏的相反侧。
用相似于实例2的方法测量光泽度Gs(60°)和平均表面粗糙度Ha，Gs的值为30%和Ha的值为0.28微米，以及同样地，在铅笔硬度表上的硬度为2H。用相似于实例5的方法检查表面的抗擦伤能力，发现在滤光器表面上引起许多划痕。
另外，将此滤光器附装于阴极射线管，而用肉眼观察显示在荧光屏上的字符的清晰度，因为滤光器不紧密地附装于阴极射线管，在阴极射线管上的电视图象不能清楚地分辨。
权利要求
1.一种阴极射线管荧光屏的滤光器，由具有导电网状物的片构成，并如此形成该滤光器以便紧密地附装于阴极射线管荧光屏表面上，其特征在于，该滤光器中的网状物的网格被选在一个适当的大小，以致阴极射线管的扫描线的行距和网状物金属丝的行距的比率并不变成简单的整数或其倒数，以避免出现莫尔条纹。
2.按照权利要求
1的滤光器，其特征在于，其中所述导电网状物由以金属覆盖其表面的合成树脂纤维组成。
3.根据权利要求
1的滤光器，其特征在于，其中所述滤光器是与饰框整体地构成的。
4.根据权利要求
1的滤光器，其特征在于，所述导电网状物是暴露于所述滤光器的任何一个表面，而将滤光器上暴露导电网状物一侧的表面的平均表面粗糙度Ha选择在0.2至0.5微米范围内的数值。
5.根据权利要求
1的滤光器，其特征在于，其中滤光器的、与阴极射线管荧光屏相反侧上的表面的光泽度Gs(60°)被选择在20～60%范围内的数值。
6.根据权利要求
1的滤光器，其特征在于，其中所述滤光器的、与阴极射线管荧光屏相反侧上的表面形成硬涂敷层。
7.根据权利要求
6的滤光器，其特征在于，其中硬层的硬度在铅笔硬度表上为4H或以上。
8.根据权利要求
6的滤光器，其特征在于，其中硬层包含按重量计为3～30%的二氧化硅粉末，粉末的平均粒子直径属于1至50微米的范围。
9.根据权利要求
6的滤光器，其特征在于，其中硬层包含按重量计为3～30%的聚乙烯粉末，粉末的平均粒子直径处于1至50微米的范围内。
10.根据权利要求
1的滤光器，其特征在于，其中用于滤光器的合成树脂片或薄膜是用聚氯乙烯制成。
11.根据权利要求
1的滤光器，其特征在于，其中接地端是与导电网状物连接。
12.根据权利要求
11的滤光器，其特征在于，其中一孔形成在所述滤光器中、在与阴极射线管荧光屏相反的侧面上的任意位置，而接地连接是从所述孔引出的。
13.根据权利要求
1的滤光器，其特征在于，其中所述滤光器的至少一个表面用能剥落的防护薄膜覆盖。
专利摘要
根据本发明的阴极射线管荧光屏的滤光器，这样构成以致将由导电网状物和透明树脂薄膜组成的复合片模压以便紧密地附装于阴极射线管荧光屏，而同样地将网状物的网格选在一适当的数值以致阴极射线管的扫描线的行距和网状物的金属丝的行距的比率并不变成简单的整数或其倒数，以避免出现莫尔条纹。滤光器能挡住由阴极射线管产生的电磁波、静电荷、紫外线等，而不损坏阴极射线管的分辨力，且能大体上防止阴极射线管对人体的有害影响。
文档编号H01J29/89GK87105469SQ87105469
公开日1988年3月9日 申请日期1987年7月21日
发明者早船康二, 雨宫英夫, 杉原永一 申请人:三井东压化学株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan