专利名称:制造阴极射线管的方法
本发明涉及一种制造阴极射线管的方法，更具体地说，涉及到在阴极射线管屏盘外表面上形成一层有着防反射和抗静电特性的薄膜的方法。
为了减小外光在阴极射线管屏盘外表面上的反射，通常使用各种防眩处理，从而减小了反射光的有害影响。这些防眩处理中的一种是把含Si的醇化物即Si(OR)4的酒精溶液喷涂在屏盘的外表面上，从而在外表面上形成无数个细微的凸起物。
日本专利公开No.61-118932公开了一种实际的防眩处理方式，其中，把喷涂在屏盘外表面上的Si(OR)4的酒精溶液在150℃或更低的温度下烧结，从而使薄膜有着抗静电性能。因为烧结温度相对来说较低，薄膜粘附到屏盘上的粘附力会减小。为了防止粘附力的这种减小，在酒精溶液中加入了NHO3。上述由Si(OR)4的酒精溶液来形成薄膜的防眩处理是按下面的方式进行的。
(1)水解(产生硅醇族)
(2)硅醇族的缩合(产生硅氧烷键)
在上述反应中，硅醇族使薄膜有抗静电特性，而硅氧烷粘合剂用来增强薄膜附于屏盘上的粘附力。当加热薄膜时，加速了反应(2)。
只要适当地加热薄膜，硅醇族就残留在薄膜中，薄膜就有足够高的抗静电性能。然而，在这种情况下，因为薄膜中硅氧烷键的数量小，薄膜附于屏盘上的粘附力不够大。另一方面，当薄膜过热时，它又不能得到适当的抗静电特性。虽然酸(比如HNO3)能使反应(1)加速，从而减小了使被覆的薄膜达最高粘合强度所需的老化时间，但并不能使薄膜的粘合力得到足够的增大。
本发明的一个目的是提供一种制造阴极射线管的方法，在此阴极射线管中，在屏盘上形成有着足够抗静电效果并且牢固地附于屏盘上的防反射薄膜。
根据本发明，提供了一种阴极射线管制造方法，该方法的步骤包括在阴极射线管屏盘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围内进行缩合而得到的);缩合聚烷基硅氧烷，从而在屏盘上形成SiO2薄膜。
聚烷基硅氧烷是由两个或多个硅酸烷基酯单体缩合而成的，这些单体以下式表示
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围内缩合硅酸烷基酯而得到的聚烷基硅氧烷。当硅酸烷基酯缩合到一定程度时，比如说二聚物到六聚物的范围内时，薄膜的强度比含有非缩合硅酸烷基酯单体的聚烷基硅氧烷的强度要高，这从下面要描述的图1和图2中可明显看出。当硅酸烷基酯缩合成六聚体或更高时，所得的产物变得易于胶凝，因而是不实用的。
低缩合物不能象在聚合物的情况下那样仅包含相同类型的齐分子量聚合物。低缩合物通常包含有着不同分子量的硅酸烷基酯。即使混合了有着不同分子量的从二聚物到六聚物的硅酸烷基酯，仍然能够达到本发明的效果。
为了加速水解，作为含有聚烷基硅氧烷溶液的主要成分，使用了加有酸或碱和水的酒精溶液，比如通常的醇化物溶液。
使用甲基、乙基、丙基或丁基族作为聚烷基硅氧烷中的烷基族。然而，为了易于水解，最好使用甲基或乙基族。
使用喷涂、分散(dispensing)或浸涂，来把聚烷基硅氧烷溶液被覆在阴极射线管的屏盘表面上。烧结情况随烧结时间和温度而变。在大约100℃的温度下，烧结时间可以是10分到15分钟;在大约200℃的温度下为5到10分钟;而在300℃到400℃的温度下为5分钟或更少。在某些情况下，如果允许有大约为一周的老化时间(即如果被覆的屏盘能暴露于空气中大约一周)，则烧结实际上是不需要的。
当按照日本专利公开No.61-118932中所描述的普通方法中对硅酸烷基酯所用方式相同的方式来水解-OR族时，能获得根据本发明的方法缩合形成的硅酸醇族。硅醇族被部分地缩合以形成硅氧烷键。本发明的缩合的特征在于被覆在屏盘上并加以烧结或干燥的烷基硅氧烷溶液已经包含了一定数量的硅氧烷键。因此，即使在硅醇族缩合的早期阶段仍能得到有着高粘附力的薄膜。结果，本发明有以下两个效果。
第一个效果是能够适当地确定含烷基硅氧烷的溶液的烧结条件，比如较低的烧结温度或比通常情况下的烧结时间要短的烧结时间，并且能够形成有着足够粘附力的薄膜。结果，对劳动和制造熟练程度的要求降低而易于提供便宜的阴极射线管。
例如，把以喷涂方式形成了薄膜的普通屏盘与有着本发明的薄膜且薄膜厚度与普通的相同的屏盘进行比较，在烧结时间和薄膜强度之间的关系表明在图1中。
更具体地说，图1中纵座标表示薄膜强度而横座标表示烧结薄膜的时间。温度为115℃并且保持恒定。注意，薄膜强度是以摩擦次数的最大值来表示的，此擦除次数是利用加载0.5kg/cm2的擦除器进行摩擦试验而薄膜未被破坏或去除的次数。由图1明显看出，根据普通的方法烧结30分钟的情况下，在磨擦约15到20次之后，薄膜就被除去。与此对比，根据本发明，在30分钟以内烧结就可获得强度足以经受150次摩擦的薄膜。当进行1小时烧结时，根据本发明能够获得强度足以经受200次或更多次摩擦的薄膜，而根据普通方法能够获得强度只能经受低到大约80次摩擦的薄膜。
图2表明了与图1相同实验条件下的烧结温度和薄膜强度之间的关系。图2中，纵座标表示薄膜的强度而横座标表示烧结温度。烧结时间为10分钟并保持不变。由图2明显看出，当烧结温度为115℃时，根据本发明能够获得强度足以经受大约60次摩擦的薄膜，而根据普通方法，能获得强度只足以经受15次摩擦的薄膜。
最后，根据本发明，假如烧结温度不变，就能在烧结时间为通常烧结时间1/5时，获得强度等于或高于通常薄膜强度的薄膜。换句话说，在不太严格的烧结条件下，根据本发明的薄膜强度等于或高于通常薄膜的强度。
本发明的第二个效果是能提供足够好的抗静电效果。抗静电效果是由硅醇族实现的。影响抗静电效果的参数是(1)薄膜的厚度;和(2)烧结条件。薄膜厚度越大和烧结越不充分，抗静电效果越强。然而，粘结强度与这些参数成反比。在本发明中，因为以不太严格的烧结条件(即烧结时间为通常情况下的1/5)就能维持足够的粘结强度，所以抗静电效果能得到进一步的增强。
图1是表明薄膜的强度和烧结薄膜的时间之间的关系的图;
图2是表明薄膜的强度和烧结温度之间的关系的图;
图3是解释用于本发明实例1中的彩色阴极射线管的结构的视图。
将借助实例来描述本发明。
实例1制备有着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%重量比异丙基醇 …90%重量比用喷涂方式把溶液被覆在图3所示阴极射线管1的屏盘的外表面2上。在烧结炉中以115℃的温度把阴极射线管1烧结10分钟，以在屏盘的外表面2上形成有着许多平均厚度为0.7μm的凸起物的抗静电/防反射薄膜。图3中的数号4表示的是防爆带。
随后，所得的管1装在处于温度为20℃温度为40%的室内的一台电视机中。屏盘表面未带电，从而确认了抗静电效果。当管1遭受利用擦除器进行的摩擦测试时，确认此薄膜有着能足以承受加载0.5kg/cm2的60次摩擦的强度。作为一个比较实例，在日本专利公开No.61-118932中所公开的通常的Si(OR)4溶液以喷涂方式被覆在屏盘上，并且在115℃的温度下烧结10分钟，从而在屏盘上形成一层薄膜。用通常的方法按此情况在屏盘外表面上形成的薄膜仅能经受加载0.5kg/cm2的摩擦15次。为了用通常方法得到与实施例1中薄膜强度相同的薄膜，必须在210℃的温度下烧结10分钟。然而在这种情况下，屏盘的表面带电，不能得到足够好的抗静电效果。
实例2用通常的分散(dispensing)方法在如实例1的彩色阴极射线管屏盘的外表面上被覆如实例1的被覆溶液。
所得的阴极射线管在115℃的温度下烧结5分钟，从而形成一层有着许多平均厚度0.1μm的凸起物的抗静电/防反射薄膜。在实例2中也确证有足够高的抗静电效果。获得了能经受用加载1kg/cm2的擦除器摩擦300次这样的强度的薄膜。
由上述的实例1和2明显看出，根据本发明，能够在短的时间间隔中形成有着足够粘结强度的抗静电/防反射薄膜。结果，能确定不太严格的烧结条件，抗静电效果能进一步增强，外光的反射减小，而工作能力大大改善。
权利要求
一种制造阴极射线管(1)的方法，其特征包括以下步骤在阴极射线管(1)的屏盘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围内缩合硅酸烷基酯而得到的；以及缩合所得的聚烷基硅氧烷，从而在所述屏盘(2)上形成SiO2薄膜(3)。
专利摘要
根据本发明，通过主要由缩合硅酸烷基酯构成的聚烷基硅氧烷的缩合反应，在阴极射线管(1)屏盘(2)上形成一层SiO
文档编号H01J9/20GK87101270SQ87101270
公开日1988年7月6日 申请日期1987年12月23日
发明者伊藤武夫, 松田秀三, 吉迫守, 八木修 申请人:株式会社东芝, 多摩化学工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan