CN1023163C - 在荧光屏上涂敷金属的方法 - Google Patents

Abstract

一种在荧光屏上涂敷金属的方法，包括下列步骤：按已知的方法，在一个透明面板上沉积一层至少一种发光物的涂层，包括粘合剂；在上述涂层上，沉积一亚层，该亚层由难溶于水的树脂的水乳化液构成；使上述亚层干燥；在上述亚层上沉积一覆盖层，由难溶于水的成膜树脂的水乳化液构成，该乳化液至少含有过氧化氢和水溶性聚合物；使上述覆盖层干燥；沉积一金属层，以及，含在发光层中的粘合剂、亚层和覆盖层挥发；其特征在于：用于构成亚层的乳化液呈中性或碱性，能形成疏水性薄膜。

Description

本发明涉及一种用于在荧光屏上涂敷金属的方法，特别是涉及一种在专用于彩色电视显像管或彩色显示监视器的荧光屏的发光体上沉积一层可通过加热就能消除的有机膜的方法。

如美国专利No.3582390中已叙述的那样，一种在阴极射线管荧光屏上涂敷金属的常用方法包括，在荧光屏表面上形成一层易挥发的基底，它可通过难溶于水的成膜树脂的水乳化液来获得，然后，在基底上沉积一层金属层，并通过蒸发作用来消除基底，为了使基底能被蒸发掉，金属层应当具有足够的孔隙度，这里，为了调整金属层的孔隙度，上述水乳化液含有少量的过氧化氢和形成水溶性薄膜的某种有机聚合物。其它添加剂，如胶态氧化硅也可以加入到乳化液中，这些添加剂可增加附着力并减少金属层中气泡的形成。

这种制造方法已被证明是十分满意地用于在二十世纪七十年代以前一直制造着的打点式荧光屏，从那以后，工业中开始采用条状的荧光屏结构，由于这种荧光屏，以前所用的辐照系统得到了高度的完善，从而，价格也显得昂贵。为了减少初期设资，更加灵敏的浆液被用来制造发光体，这样，基本的光-聚合物系统仍然使用聚乙烯醇作为粘合剂，同时用重铬酸铵、钠或钾作为光敏剂。但是，为了使发光体浆液对紫外光的灵敏度提高1倍，大量的添加剂如乙二醇、三甘醇和甲基吡咯烷酮等被加到该浆液中，不幸的是，这些添加剂也能成为光聚合物的软化剂，使聚合物薄膜与发光带的一致性 劣化。这样，在荧光屏幕沉积以后，发光带中的聚合物具有一劣化的一致性，而这取决于色料沉积次序。当易挥发的基底做成后，在过氧化氢等添加物被用来在含水树脂乳化液中形成薄膜时，如美国专利No.3582390中叙述的那样，过氧化氢对聚合物的蚀刻度得具有很大的选择性，并取决于沉积发光体色料的次序。由于过氧化氢的过度蚀刻造成薄膜厚度不等和显像管发光变弱，至少对最后一次色料沉积来说是这样。

本发明的目的是克服这些缺陷，并防止不同颜色发光带中聚合物的选择性蚀刻。

一般来说，本发明的目的是一种在荧光屏上涂敷金属的方法，包括下列步骤：

按已知的方法，在一个透明面板上沉积一层至少一种发光物的涂层，包括粘合剂;

在上述涂层上，沉积一亚层，亚层由难溶于水的树脂的含水乳化液构成，该乳化液是中性的或碱性的，能形成疏水性薄膜;

使上述亚层干燥;

在上述亚层上沉积一覆盖层，由难溶于水的成膜树脂的含水乳化液构成，所述乳化液至少含有过氧化氢和水溶性聚合物;

使上述覆盖层干燥;

沉积一金属层，以及，

使包含在发光层中的粘合剂、亚层和覆盖层挥发。

较好配方是，难溶于水的成膜树脂包括0.1%至4.0%（重量）的过氧化氢，0.25%至2.5%（重量）的水溶性聚合物，以及0.1%至1%（重量）的胶体氧化硅。

这里，采用中性或碱性树脂形成疏水性覆盖层就使得过氧化氢对发光带内所含聚合物的蚀刻被延迟和均匀。这样，利用本发明的方法，就消除了在易挥发的基底的形成期间出现的对发光带的选择 性蚀剂，这一方法还防止了薄膜中额外的孔和裂纹的形成，这些孔和裂纹通常出现在这一薄膜，有时出现在所沉积的第二层料上。

最好是，用于亚层或涂层的水溶性树脂由丙烯酸树脂共聚物组成，“丙烯酸树脂”一词指由醇酸丙烯酸酯、醇酸甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和类似的丙烯酸酯型单体的并合而成的共聚物。而且，该水溶性聚合物是从由聚乙烯醇、硼酸/聚乙烯醇配位化合物、甲基纤维素和羟甲基纤维素组成的一组化合物中选取的。

而且，挥发是通过在空气中将屏幕加热至350℃-500℃之间的温度来进行的。

本发明的其它特点和优点将参照附图作如下描述，这里，

图1是一个具有按照本发明的屏幕的阴极射线管的截面示意图;

图2是表示在最后加热之前的屏幕结构的放大的截面图。

图1表示一种标准结构的彩色电视显像管的示意图。该显像管具有一个玻壳11，由透明材料制成的面板12、颈部14和连接颈部14和面板12的漏斗状部分16所组成。荧光屏做在面板12的内表面。三个电子枪17、18和19安装在颈部14以发射三束独立的电子束，每一电子束分别由表示红、绿、蓝颜色的视频信号所控制。磁性器件15按已知的方式围绕着颈部设置，以实现电子束的聚焦和偏转。而且，一个多孔的屏蔽罩20按公知的方式设置在电子枪17、18、19与显示屏之间。

如图2所示，显示屏22在面板12上具有一组由发光材料制成的平行线或带37、38和39，能分别发射红（R）、绿（G）、蓝（B）颜色，每一线或带37、38和39只能发射一种颜色。每一电子枪17、18和19指向其中一种颜色，这样，来自每一电子枪的电子束只激励一种颜色。这种屏蔽式的显像管对本专业领域内的人来说是熟知的。

在通常采用的制造方法中，形成荧光屏22的各个层次是在面 板封入玻壳11的漏斗部分16之前做在该管子的面板12上的，为了制作这一屏幕，面板12安装在一个合适的支撑件上，一种适当的发光材料浆液施于该屏幕上，该浆液主要包括所需的发光体，有机聚合物如聚乙烯醇，某种合适的光敏剂如重铬酸铵、重铬酸钠或重铬酸钾和无离子水。近年来，随着高度自动化和高度完善的辐射系统的采用，各种添加物如乙二醇、三甘醇和甲基吡咯烷酮被加到发光体浆液中以减少辐照时间，例如，加入数量为30%至100%重量的聚乙烯醇。而且，所有用来减少辐照时间的添加剂都具有高的沸点，在150-220℃之间，它们也用作包含在发光带结构中光聚合物的柔软剂，将其保持在其软化点之上。

通过摇动和旋转面板，使浆液分布遍及整个面板表面，随后，屏幕高速旋转以除去多余的浆液，再用红外干燥器使浆液干燥。用适当光线通过一个多孔屏蔽罩辐照浆液涂层以记录干燥的浆液层上一种颜色带的图形，例如37。光辐照使浆液聚合并使辐照过的表面难溶于水，随后，简单地用水洗面板以除去浆液层未被辐照过的部分，这一水洗留下了发光带的图形，然后把面板干燥以除去水。这种普通程序重复两次以沉积另外两种发光带38、39。三种发光颜色的正常沉积次序一般是绿、蓝、红。

当荧光屏的沉积完成之后，面板放在一个适当的支撑物上沉积一层按照本发明的疏水性薄膜亚层40。所用的支撑物可以6-200rpm不等的速度转动，带有荧光屏的面板在垂直位置上以20-60rpm的速度转动，在最后沉积的红色荧光屏形成之后面板可以是干的或湿的，数量为200至500ml的难溶于水的成膜树脂的水乳化液涂覆在面板上。面板高速转动，在60到200rpm之间，约5至30秒以除去过多的乳化液。然后，在面板高速转动期间或之后对其加热以形成薄膜40。按照本发明，该乳化液是一种难溶于水的树脂的水乳化液，呈中性或碱性并能形成疏水性薄膜，最好是，该难溶于 水的树脂由某种丙烯酸酯树脂共聚物构成。丙烯酸酯树指共聚物一词指醇酸丙烯酸酯、醇酸甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和类似的丙烯酸酯单体的化合物。

在这一亚层涂上去之前，红、蓝、绿发光带的聚合物有着不同的软化点和亲水性，红色中的聚合物是最柔软和最强亲水性的聚合物，绿色或第一次沉积的颜色中的聚合物是最硬和最弱亲水性的聚合物。形成亚层的树脂被吸收到发光体中，待干燥之后，它就形成一种在荧光屏的所有三种颜色上耐过氧化氢和耐水性上都表现出相似特性的基底。

随后，屏幕在垂直位置上转动并用辐射热使其干燥，在亚层40完全干燥后，难溶于水的成膜树脂的水乳化液按乳化液形成亚层同样的方法涂布在面板上。该亚层含有0.1%至4.0%（重量）的过氧化氢、0.25%至2.5%（重量）的水溶性聚合物、0.1%至1.0%（重量）的胶态氧化硅，由于这一亚层，荧光屏在涂布上述乳化液期间对所有绿、蓝或红发光带来说实际上都具有同样的硬度和同样的亲水性。这样，便防止了在不同颜色发光带中的聚乙烯醇对粘合剂的选择性蚀刻，由相同样的进入而对所有三种颜色获得了均匀的薄膜厚度和相似的孔隙度。这一屏幕随后被干燥以得到薄膜42，然后按某种已知的方法，通常是真空蒸镀，沉积一层金属层44，例如铝层，再把屏幕在空气中加热至350℃至500℃之间，使包含在荧光层中的粘合剂、亚层以及覆盖层挥发。按上述工艺，获得反射率得到很大提高的屏幕即增加了约40-50%的反射率。

下面是在上述方法中用来形成亚层和覆盖层的水乳化液的实施例。

用来形成上述亚层的乳化液是一种难溶于水的成膜树脂的水乳化液，具有下特性：

1.中性或碱性树脂，这样，不会与硫基发光物发生相反的反 应。

2.具有干燥之后形成疏水性薄膜的能力，以延迟过氧化氢对荧光屏的蚀刻，并对所有三种颜色的发光带都达到几乎同样的蚀刻。

下面作为特定例子来形成亚层薄膜的各种乳化液用下列溶液置备：

溶液A：一种水乳化液，含有约46%在水中乳化的丙烯酸酯树脂共聚物，pH值在9到10之间，这种乳化液的市售牌号为RHO-PLEX    AC-73，由费城的ROHMand    HAAS    Co.公司销售。

溶液B：一种水乳化液，含有约46%在水中乳化的丙烯酸酯树脂共聚物，pH值在8到9.5之间，这种乳化液的市售牌号为RHO-PLEX    C-72，由费城的ROHMand    HAAS    Co.和日本的日立化学株式会社销售。

例1：亚层含有9.0%的RHOPLEX    AC-73，该亚层通过把195g的溶液A与850g的去离子水混合而得到，这种混合物在旋转混合器中搅拌2小时。

例2：亚层含有10%的RHOPLEX    C-72，该亚层通过把17g的溶液B与783g的去离子水混合而得到，这种混合物在旋转混合器中搅拌约两小时。

下面作为特定例子用来形成沉积在亚层上作为覆盖层薄膜的乳化液可用下列溶液置备：所用的水乳化液类似于美国专利No.3582390中所述的。

溶液A：一种水乳化液，含有约38%在水中乳化的丙烯酸酯树脂共聚物，pH值约为3，这种乳化液的市售牌号为RHOPLEX    B-74，由费城的ROHMand    HAAS    Co.销售。

溶液B：一种水乳化液，含有约2%的硼酸/聚乙烯醇配位化合物，这种硼酸/聚乙烯醇配位化合物的市售牌号为UNISIZEHA70，由纽约的AIR    REDUCT10N    Co.销售。

溶液C：一种水乳化液，含有约30%的过氧化氢。

溶液D：一种水乳化液，含有约30%的胶态氧化硅，例如由E.I.DUPONT销售的LODOX。

覆盖层薄膜有下列组成：14.5%的RHOPLEX    B-74，0.5%的UNISIZE    HA70，0.5%的过氧化氢以及0.5%的LUDOXAM，该乳化液的pH值用氢氧化铵调整到7.1。通过把381g的溶液A与337g的去离子水混合得到该乳化液。在混合期间，加入16g溶液C、7g溶液D和250g溶液B。然后，在继续混合时，加入足够数量的氢氧化铵以把最终混合物的pH值固定在7.1。

在上面的配方中，亚层中的树脂浓度可以调整，以得到所需的抗过氧化氢性能，同样，在最后的覆盖层中的过氧化氢的浓度也可以加以调整，以获得覆盖荧光带的薄膜所寻求的裂缝和针孔。

Claims (2)

1、一种在荧光屏上涂敷金属的方法，包括下列步骤：

按已知的方法，在一个透明面板上沉积一层至少一种发光物的涂层，包括粘合剂；

在上述涂层上，沉积一亚层，该亚层由难溶于水的树脂的水乳化液构成；

使上述亚层干燥；

在上述亚层上沉积一覆盖层，由难溶于水的成膜树脂的水乳化液构成，该乳化液至少含有过氧化氢和水溶性聚合物；

使上述覆盖层干燥；

沉积一金属层，以及，

使包含在发光层中的粘合剂、亚层和覆盖层挥发；其特征在于：

用于构成亚层的乳化液呈中性或碱性，能形成疏水性薄膜；所述难溶于水的树脂是丙烯酸酯树脂共聚物，以及，形成覆盖层的水乳化液至少含有0.1%至4.0%(重量)的过氧化氢，0.25%至2.5%(重量)的水溶性聚合物和0.1%至1%(重量)的胶态氧化硅；所述水溶性聚合物是从由聚乙烯醇、硼酸/聚乙烯配位化合物、甲基纤维素和羟甲基纤维素组成的一组中选取的。

2、按照权利要求1的方法，其特征在于，挥发是通过在空气中将屏幕加热到350℃至500℃之间来实现的。

Images