专利名称:阴极射线管及其制造方法
本发明涉及一种在其前面板外表面有一层防静电膜的阴极射线管及其制造方法。
在阴极射线管工作时或工作后，静电电荷积聚在它的前面板的外表面上。这样灰尘被吸引到阴极射线管的外表面，或者当操作者接触阴极射线管的外表面时，他(她)会受到电击。
日本专利公报(Kokai)第61-118932号和(Kokai)第61-118946号公开了一种具有粗糙表面的阴极射线管，该表面由含硅烷基团的二氧化硅作成，并形成在阴极射线管前面板的外表面上，日本专利公报(Kokai)第61-16452号公开了一种阴极射线管，它在其前面板的外表面有一层主要由硅酸盐材料和无机金属化合物做成的膜。
用硅烷基团防止充电的方法利用了硅烷基团吸收空气中的湿气的现象，利用湿气减小外表面的表面电阻。因为这个方法利用空气中的湿气所以防止充电的程度依赖于湿气的量。这样在干燥季节或是低湿度地区，这个方法不足以很好地工作。
使用硅酸盐材料和无机金属化合物做成的薄膜防止充电的方法，当膜中不存在具有一定导电率的无机金属化合物，例如二氧化硅时，不能降低膜的电阻。如果具有电导率的化合物，例如二氧化硅在膜中的含量足以减小膜的电阻，则防静电薄膜的强度会降低，使它实际上不能被使用。
这类通常的阴极射线管涉及到电阻值的大的偏离或是防静电膜的强度不足。
本发明的一个目的是提供一种防静电性能增强了的阴极射线管。
本发明的另一个目的是提供一种制造在前面板的外表面具有增强的防静电性能的膜的阴极射线管的方法。
根据本发明提供一种阴极射线管，它包括一个前面板和在前面板外表面上形成的防静电膜，这个膜包含金属氧化物和从钯、锡、铂、银、金这些元素中选出的至少一种成份的金属颗粒，其平均颗粒大小至多为0.01微米。
最佳的金属氧化物为二氧化硅。
防静电膜中的金属颗粒的最佳含量在重量比为0.01%到5.0%之间。通过给绝缘膜以导电率并在膜中引入例如金属或碳这类导电粒子来提供阴极射线管的防静电膜。但是，粒子大小至少为0.1微米，並且必须含有大量导电颗粒来给绝缘膜提供导电率。结果由于许多颗粒的存在防静电膜不再是透明的，或者材料的性质改变了，在阴极射线管前面板的外表面上形成的膜失去了防静电的性能。
本发明的发明人发现，只要颗粒足够小，即使少量的金属颗粒也可以给防静电膜以足够的导电率。更具体地说，图1表示在由硅的醇化物形成的二氧化硅膜中引入重量比为0.1%的钯颗粒时，膜的表面电阻。膜是用喷镀的方法形成的，并在460℃温度下加热30分钟。从图1可以看到，当钯颗粒平均大小至多为0.01微米时，膜的表面电阻减小。另一方面，除非膜的表面电阻至多为5×109欧姆，膜是不足以防静电的。因此使用平均大小至多0.01微米的颗粒比较好。为了得到107量级的电阻值，金属颗粒的平均大小应为至多0.007微米更好。在这种情况下，金属颗粒越小，电阻值越低，所以，颗粒越小越好。当金属颗粒是钯颗粒时，较佳的颗粒大小是1.34埃。在实际制造中，把这种颗粒包含在膜中是可能的。
在本发明中通过实验肯定了平均颗粒大小0.001微米。图2显示金属颗粒含量与膜的表面电阻之间的关系。膜形成的条件与图1所示相同，金属颗粒的平均大小为0.005微米。如图2所示，当金属颗粒在膜中的含量大于重量比0.01时，膜显示足够的导电率。如果重量比超过5.0%，膜的强度就下降。因此膜中金属颗粒的含量重量比为0.01%到0.5%较好，而0.05%到0.5%更好。
根据本发明提供一种制造阴极射线管的方法，它包括如下步骤把一种还原金属化合物的物质加到含有从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种元素的化合物的成膜材料溶液中;通过在成膜材料溶液中弥散平均大小至多为0.01微米的金属细颗粒，产生一种胶体溶液或一种溶液;在前面板的外表面涂覆上这种胶体溶液或溶液，使该溶液干燥形成防电荷膜。这种方法还可以包括加热在前面板的外表面的膜以形成防电荷膜的步骤。
此外，根据本发明，还提供了制造阴极射线管的方法，它包括下列步骤在前面板的外表面形成一层还原从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种元素的化合物的物质的涂层;在涂层上涂覆含有从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种元素的化合物的成膜材料溶液;通过还原物质还原金属化合物，在成膜材料溶液中弥散平均大小至多为0.01微米的金属细颗粒;使涂层干燥以形成防电荷层。这种方法还可以包括加热涂层形成防电荷膜的步骤。
现在描述根据本发明形成防电荷膜的方法。金属氧化物，即防电荷层的主要成份，可以通过例如凝缩金属的醇化物得到。当该金属是硅时，金属氧化物通过燃烧水玻璃得到。当金属氧化物从这种液体中产生时，从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属被溶在成膜材料溶液中。
当在适当条件下加入还原金属的化合物时，含有金属颗粒的一种溶液或胶体溶液能在成膜材料溶液中产生。适当的条件包括加入表面活化剂等等。更具体地说，当加入阳离子表面活化剂或非离子表面活化剂时，就产生了含有相当小的颗粒及具有极好稳定性的金属胶体溶液。当加阴离子表面活化剂时，产生含有相对大的颗粒及稍低稳定性的金属胶体溶液。但是，在任一种情况下，平均颗粒大小至多为0.01微米，而且金属胶体溶液有足够的稳定性。用上述方法得到的成膜材料溶液将在今后称为“胶体溶液”或“溶液”。胶体溶液一般被称为1毫微米到1微米的“细粒弥散系”，包含的颗粒直径小于1毫微米的溶液通称“溶液”。
用在本发明中的金属颗粒提供同样的效应，只要它们的大小至多是0.01微米，例如一个原子的大小(在钯的情况下为0.137毫微米)或0.01微米。这就是为什么用于本发明的溶液称作“胶体溶液”或“溶液”。如上所述的成膜材料溶液用扩散法，喷镀法或浸渍法涂在阴极射线管的前面板的外表面，然后被干燥，就形成了带有防电薄膜的阴极射线管，如果需要，这样形成的膜可以再被加热。
防电荷膜可以用下述方法形成。在阴极射线管的前面板的外表面上涂以还原从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的物质，将此涂层再复以一种含有从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的成膜材料溶液，从而用还原物质还原金属化合物，在溶液中形成平均大小至多为0.01微米的金属细颗粒，再使溶液干燥，这样来形成防电荷膜。这两种方法比把金属颗粒引进溶液或膜中要更简单，它可以使金属细颗粒容易分布并均匀分布。而且，用这两种方法得到的成膜材料溶液比在溶剂或膜中引进金属颗粒准备的溶液稳定得多。
图1是含在膜中的金属颗粒平均大小和膜表面电阻之间的关系特性图;
图2是膜中金属颗粒的含量和膜表面电阻之间的关系特性图;
图3是用在本发明第一个实施例中的21英吋彩色显象管的说明图;
图4是本发明例1和2得到的阴极射线管的防电荷性能的特性图。
下面将描述本发明的实例。
例1清洗图3中21英吋彩色显象管1的前面板2，使它无尘，无油渍等等。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。使涂覆的溶液干燥从而形成防电薄膜3，图3中数字4表示防爆带。
成膜材料溶液用下述方法制备。
PdCl2被溶于水中，一种非离子表面活化剂被加入溶液中，一种还原剂也加进去，从而制备了钯胶体溶液。胶体溶液被滴入由Si(OC2H5)4，(CH3)2CHOH，C4H9OH3和少量酸组成的混合溶液，这样就得到了成膜材料溶液。任何能从PdCl2中还原钯的还原剂，例如SrCl2，NaBH4，LiAlH4等等均可用在本例中。
例2如例1中那样清洗21英吋彩色显象管的前面板，除去灰尘，油渍等。然后溶有SrCl2的稀盐酸溶液涂在前面板的外表面，并被干燥，SrCl2是用来还原PdCl2中的钯的。随后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，并进行干燥，这样就产生了防电荷膜。
用于例1和例2的PdCl2的量与最终形成的膜的重量比为0.1%。在例1和例2中前面板上形成的防电荷膜在200℃温度下加热15分钟，使它强固。膜的强度被如下事实证明当用砂纸以1千克/厘米2压强摩擦50次，膜才剥落。未经加热的膜在同样条件下用砂纸摩擦，大约一半的膜脱落。
图4表示当例1和例2中的21英吋彩色显象管关闭后在上面引起的电位的变化及一个控制器的21英吋彩色显象管开闭后引起的电位的变化。控制器的管子是这样制备的把平均大小0.042微米的颗粒加入成膜材料溶液，其重量比为0.01%，再将溶液涂在前面板上，并使之干燥形成膜，然后在200℃温度下烧15分钟。从图4明显地看到，在本发明的实施例中，诱导电位在管子关闭后几秒钟内降为“0”，而控制器的管子的诱导电位在关闭后很长时间仍不低于10千伏。
当然，本发明的阴极射线管的防电荷膜被连到一个本身接地的电通路上。膜可以用任何方式例如防爆带或另外的电通路连到电通路上。
权利要求
1.一种在其前面板的外表面上有防电荷膜的阴极射线管，其特征在于该防电荷膜由主要是金属氧化物和从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种平均大小0.01微米的金属颗粒组成。
2.根据权利要求
1的阴极射线管，其特征在于防电荷膜中金属颗粒的重量比在0.01%到5.0%之间。
3.根据权利要求
1的阴极射线管，其特征在于所述金属氧化物是二氧化硅。
4.一种制造在其前面板的外表面上有防电荷膜的阴极射线管的方法，其特征在于制造步骤包括在含有金属氧化物和从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的成膜材料溶液中，加入还原该金属化合物的物质;通过在成膜材料溶液中弥散平均大小至多为0.01微米的金属细颗粒，产生胶体溶液或溶液;用所述胶体溶液或溶液涂在前面板的外表面，并使其干燥形成防电荷膜。
5.根据权利要求
4的制造阴极射线管的方法，其特征在于所述金属氧化物是二氧化硅。
6.一种制造在其前面板的外表面上有防电荷膜的阴极射线管的方法，其特征在于制造步骤包括在含有金属氧化物和从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的成膜材料溶液中，加入还原该金属化合物的物质;通过在成膜材料溶液中弥散平均大小至多为0.01微米的金属细颗粒，产生胶体溶液或溶液;用所述胶体溶液或溶液涂在前面板的外表面，并使其干燥形成防电荷膜;以及加热所述膜形成防电荷膜。
7.根据权利要求
6的制造阴极射线管的方法，其特征在于所述金属氧化物是二氧化硅。
8.一种制造在其前面板的外表面上有防电荷膜的阴极射线管的方法，其特征在于制造步骤包括在前面板外表面上形成还原从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的物质的涂层;在所述涂层上涂覆含有金属氧化物和从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的成膜材料溶液;通过用所述还原物质还原所述金属化合物，在成膜材料溶液中弥散平均颗粒大小至多为0.01微米的金属细颗粒;干燥所述涂层，形成防电荷膜。
9.根据权利要求
8的制造阴极射线管的方法，其特征在于所述金属氧化物是二氧化硅。
10.一种制造在其前面板的外表面上有防电荷膜的阴极射线管的方法，其特征在于制造步骤包括在前面板外表面上形成还原从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的物质的涂层;在所述涂层上涂覆含有金属氧化物和从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的化合物的成膜材料溶液;通过用所述还原物质还原所述金属化合物，在成膜材料溶液中弥散平均颗粒大小至多为0.01微米的金属细颗粒;干燥所述涂层，形成防电荷膜;以及加热所述涂层形成防电荷膜。
11.根据权利要求
10的制造阴极射线管的方法，其特征在于所述金属氧化物是二氧化硅。
专利摘要
本发明提供了一种有防电荷膜的阴极射线管，该膜含有金属氧化物及从钯、锡、铂、银、金中选出的至少一种金属的颗粒，所述颗粒平均大小至多为0.01微米，该膜很容易从溶液形成，因而价格低廉。
文档编号H05F1/02GK87101282SQ87101282
公开日1988年7月6日 申请日期1987年12月24日
发明者松田秀三, 伊藤武夫 申请人:株式会社东芝导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan