CN1058105C - 阴极射线管上抗眩光及抗静电的涂层 - Google Patents

Abstract

本发明为一种使用于阴极射线管上的抗眩光及抗静电的多层涂层，其中涂层的内层为具有高导电性的保湿层，以便阴极射线管的显象屏产生抗静电保护作用，其外层则为具有硬如玻璃质外壳的多孔层，以便由外壳的刮损特性对玻璃面板表面的保温层产生保护作用，且其上的微小孔亦允许大气中的湿气得以进入保温层，使其在减少玻璃面板反射率之同时，始终维持其高导电特性。

Description

阴极射线管上抗眩光及抗静电的涂层

本发明涉及一种阴极射线管的涂层，尤其是指一种使用于阴极射线管的玻璃面板(glass faceplate)上的可产生抗眩光及抗静电的涂层。

现今普遍使用的传统阴极射线管，其玻璃面板(faceplate)上，均涂上一种介电(dielectric)材料，以便形成可储存静电荷的电容，从而产生供阴极射线管正常工作所需的高电压。根据设计上的安全理由，该电容区必须接地，故阴极射线管的玻璃面板上须涂上一层抗静电材料，以将其上所累积的静电荷有效地传输至接地端。

该等传统阴极射线管的玻璃面板上经常使用的涂层方法大致可分为三种，其一是利用如：硅酸锂(lithium silicates)等导电离子(ions)作为涂布材料，其二是利用包含如：氧化锡(tin oxides)等半导电材质的涂布材料，其三则是于导电离子材料中加入吸湿性材料(hygroscopic materials)，由其吸收水分子，以保持其导电性。

美国专利US-A-5153481提出了一种显示器件，该器件包括一块显示屏和形成在其上的一个光学膜。光学膜具有下层和上层，下层主要由TiO₂构成，其孔隙度为30％至76％，平均孔径为10nm或更小；上层叠在下层上，主要由含氟族硅化物和硅氧烷胶构成。该显示器件的光学膜易于制作且有较满意的抗反射效能和较满意的强度。

这些传统阴极射线管所使用的涂层，虽有低成本及易于施工等优点，但在低湿度的状况下，将因其放电速度的下降，使阴极射线管玻璃面板上累积过高的电量，造成安全上极为严重的问题。另由于传统吸湿性材料在较低的相对温度下，具有极易刮落的特性，故亦造成制作上品质不稳定的问题。

此外，另有一项重要问题，亦经常发生于传统阴极射线管中，即阴极射线管玻璃面板的反射光，常导至阴极射线管所产生的图象难以辨识，针对此一问题，工业界已有若干解决方法，用以降低因反射光的随机散射所产生的玻璃面板的眩光效应(glare)对图象对比度(image contrast)造成的损失。在这些方法中，广泛被采用的降低玻璃面板眩光问题的方法主要有两种，其一是利用抗反射涂层，另一则应用抗眩光涂层，其中抗反射涂层虽可解决清晰度降低(loss of resolution)的问题，但因其对指纹很敏感，给制作上造成极大的困扰，而抗眩光涂层虽对指纹的敏感度较低，但却对清晰度造成一定程度的损失。

近年来由于对高频高清晰度的显象需求增加，以致对阴极射线管的功能要求(包括：高亮度的要求、清晰度增加的要求及显示面加大的要求等等)大幅提升，结果，虽使传统的阴极射线管在制造技术上有许多改良，但也令传统阴极射线管在设计上已濒临目前设计能力的极限，许多设计上的困扰也无法有效解决，或虽有改进方法却将导致生产成本大幅增加。这类设计及制造上的问题，均可由本发明的阴极射线管上抗眩光及抗静电的涂层而获得显著改善。

有鉴于前述传统阴极射线管的制造技术，在设计及制作上所衍生出的诸多问题，发明人乃研究发明出一种阴极射线管上抗眩光及抗静电的涂层，以期借助于在阴极射线管的玻璃面板上使用一种抗眩光及抗静电的涂层，使之有效解决所有上述问题及困难，并使阴极射线管具有更佳的视觉图象及较安全的作业环境。

本发明的一个目的，是要在阴极射线管上提供一种抗眩光及抗静电的涂层，以使阴极射线管玻璃面板的外层表面上于涂布两层涂层材料后，可产生抗眩光及抗静电的效果。

本发明的另一个目的，是要在阴极射线管上提供一种抗眩光及抗静电的多层涂层，其中内涂层为具有高导电性的保湿层，以便对阴极射线管的玻璃面板产生抗静电作用，其外涂层则为具有硬如玻璃质外壳的多孔层，以便硬质外壳的抗刮损特性对玻璃面板表面的保湿层产生保护作用，且其上的微小孔将允许湿气得以进入保湿层，使其在减少玻璃面板反射率的同时，始终维持高导电特性。

附图说明：

图1为利用本发明的抗眩光及抗静电的多层涂层的彩色阴极射线管的剖面示意图；

图2为本发明的在阴极射线玻璃面板上涂布抗眩光及抗静电的多层涂层后的局部剖面示意图；

图3为本发明的抗眩光及抗静电的多层涂层的平面示意图。

详细说明如下：

参照图1所示，该图为利用本发明的抗眩光及抗静电的多层涂层32的彩色阴极射线管10的剖面示意图。阴极射线管10主要包括一密封的玻壳12，该玻壳12设有一面板，或称显象屏14，一管颈部18及一中间漏斗部16。显象屏14的内层设有荧光层24，该荧光层24包括多个可发散荧光的附着物，以使电子束聚焦于显象屏14上时能发光而产生视觉图象。阴极射线管10的密封玻壳12的管颈部18中则设有多个呈线形排列的电子枪20，以便有效产生多个聚焦于显象屏14荧光层24上的电子束22，这些电子束22经磁偏转轭(magnetic deflection yoke)后，将沿水平及垂直方向偏折，并聚焦于荧光层24上。此外，在阴极射线管10中，距离荧光层24一适当位置处，另设有一荫罩(shadow mask)26，以使电子束22能通过荫罩26的聚焦孔(aperture)28a及环绕其周缘的边缘部(skirt portion)28。荫罩26的边缘部(skirt portion)28固定于荫罩26周缘的固定座30上，荫罩26的固定座30则固接于阴极射线管10的密封玻壳12的内侧表面。

在本发明的实施例中，参阅图2所示，阴极射线管10的显象屏14的外侧表面设有一抗眩光及抗静电涂层32，涂层32主要包括抗静电内层34及抗眩光外层36等，其中抗静电内层34包含1-8％(重量比)的硅化合物(包括四烷基硅烷(tetraalkyl silane)，四芳基硅烷(tetraaryl silane)及卤代硅烷(halogenated silane)等)、0.1-20％的水、0.1-5％的硫酸及一以C_nH_2n+10H为其化学式的混合醇(其中n＝1至4，依所需的抗静电内层34而定)。抗静电内层34的抗静电特性，主要缘自该抗静电内层中硫酸成分的吸湿特性(hygroscopicity)，因该吸湿特性使抗静电内层34具有吸收水汽的特性，故其得以具备且保有较高的导电特性。此外，为了使阴极射线管10的显象屏14具有有效的抗静电能力，抗静电内层34的电阻值可达每单位面积10⁹欧姆，然而由于抗静电内层34中的硫酸成分使该内层具有易于被刮伤的特性，故将降低阴极射线管10的显象屏14的显象效果。

在本发明中，当阴极射线管l0的显象屏14的外侧表面在涂布抗静电内层34时，该显象屏14的外侧表面必须先以清洁剂(如：氧化铈)加以清洗，再以清水洗净，此时，将显象屏14预热至60-100℃间的适当温度，再涂布抗静电内层34于该显象屏14的外侧表面，并使抗静电内层34与一接地防爆带(grounded implosionprotection band)相接，使抗静电内层34形成接地状态。

本发明中，在完成将抗静电内层34涂布至显象屏14后，已涂布的显象屏14可在室温或保持在60-100℃的温度范围下，令抗静电内层34干燥及硬化，之后再于60-100℃的适当温度范围内，将抗眩光外层36以喷涂方式涂布于抗静电内层34上。

抗眩光外层36包含1-8％(重量比)的硅化合物(包括tetraalkylsilanes，tetraaryl silanes及halogenated silarnes等)、0.1-50％的水、0.1-3.0％的硝酸、0.1-7.0％的盐酸、0.1-2.0％的硫酸、0.1-2.0％的环氧树脂(organo epoxy)、0.1-0.5％的偶合剂(coupling agent，如β-(3，4-环氧环乙基(epoxycyclohexyl)、乙基三甲基氧硅烷(ethyetrimethoxysilane))及一以C_nH_2n+10H为其化学式的混合醇(其中n＝1至4，依所需抗眩光外层而定)。当抗眩光外层36涂布于抗静电内层34后，显象屏及其上所涂布的材料再以100-180℃的温度烘烤约15-60分钟，之后再将该显象屏冷却至室温，这时，抗眩光外层36不仅可减少由显象屏14及抗静电内层34所产生的随机散射的反射光，且由于抗眩光外层36形成了一质地坚硬如玻璃状的表面，提供了一绝佳的抗刮损强度，故可有效防止其内层的该抗静电内层34被刮伤。

在本发明中，以显微镜(microscope)观察抗眩光外层36的表面，可发现其上分布有微小的孔洞38，如图3所示，这些微小孔洞38令抗静电内层34取得与大气接触的途径，使具有吸湿特性的抗静电内层34得以从大气中吸收水汽，从而使抗静电内层34始终保持在最佳的导电状态，以期在极低相对湿度的状态下，仍能有效地将阴极射线管10的显象屏14所累积的静电荷予以排放至接地端。

本发明的抗眩光及抗静电涂层经应用至阴极射线管10的显象屏14上后，该显象屏14的电阻值经测试一般约为10⁷-10⁸欧姆，光泽值(gloss value)约为45-55％，这些数值即使在相对湿度为21％且温度为25℃的状态下进行288小时的实验，大致仍维持于此，其总电组值将于90小时达到平衡，且在其后的整个实验中均能维持在约10⁹欧姆。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明所提出的权利要求范围并不局限于此，凡熟悉本领域的人士，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易想到等效的变化，这些均应不脱离本发明的保护范畴。

Claims (14)

1.一种阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，包括内层和外层，外层为具有玻璃外壳硬度的多孔层，其特征在于：

所述内层涂布于阴极射线管显象屏的外侧表面上，为一可吸收水分子以保持高导电性的保湿层，该保湿层与接地端相连接，以排送累积于其上的静电荷至接地端；

所述外层涂布于阴极射线管显象屏的保湿层上，以使所述多孔层的抗刮损特性对显象屏表面的保湿层产生保护作用，且该多孔层上的微小孔洞亦允许大气中的湿气能进入该保湿层，使其在减少由显象屏反射光产生的随机散射时，仍能维持保湿层的高导电性。

2.如权利要求1所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，其特征在于，所述保湿层中包含硫酸成分，该硫酸成分使其具有吸收水汽的特性，并因而具有高导电性。

3.如权利要求2所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，其特征在于，所述保湿层还包含硅化合物、水及混合醇成分。

4.如权利要求3所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，其特征在于，所述保湿层包含1-8％重量比的硅化合物、0.1-20％重量比的水、0.1-5％重量比的硫酸及混合醇。

5.如权利要求4所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，其特征在于，所述保湿层的硅化合物为包括四烷基硅烷、四芳基硅烷及卤代硅烷的硅化合物，而该保湿层的混合醇则为一以C_nH_2n+10H为其化学式的混合醇，其中n＝1至4。

6.如权利要求1所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，其特征在于，所述多孔层包含硅化合物、水、硝酸、盐酸、硫酸、环氧树脂、偶合剂及混合醇成分。

7.如权利要求6所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，其特征在于，所述多孔层包含1-8％重量比的硅化合物、0.1-50％重量比的水、0.1-3.0％重量比的硝酸、0.1-7.0％重量比的盐酸、0.1-2.0重量比的硫酸、0.1-2.0重量比的环氧树脂、0.1-0.5％重量比的偶合剂及一以C_nH_2n+10H为其化学式的混合醇，其中n＝1至4。

8.如权利要求8所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层，其特征在于，所述多孔层的硅化合物为包括四烷基硅烷、四芳基硅烷及卤代硅烷的硅化合物，其偶合剂为β-(3，4-环氧环乙基)乙基三甲基氧硅烷的偶合剂。

9.一种阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层方法，该方法的步骤包括：

首先，将阴极射线管显象屏的外侧表面清洗干净；

其次，对阴极射线管的玻璃面板进行预热至一温度；

然后涂布保湿层于所述显象屏的外侧表面，并使所述保湿层与一接地端相接，以使该保湿层能吸收水分子以保持其高导电性；

使该保湿层干燥及硬化；

再将所述显象屏预热至另一温度，且将多孔层涂布于所述保湿层上，以使该多孔层形成一质地坚硬为玻璃状的表面，提供抗刮损强度，从而有效防止其内层的保湿层被刮伤，及减少由显象屏反射光所产生的随机散射；

最后，再将涂布有保湿层及多孔层的显象屏预热至又一温度，以使该多孔层上形成可通往保湿层的微小孔洞，从而使保湿层借吸收水分子保持其高导电性。

10.如权利要求9所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层方法，其特征在于，所述清洗步骤为先以清洁剂加以清洗，再以清水洗净。

11.如权利要求10所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层方法，其特征在于，在所述清洗步骤后，对所述显象屏的预热温度为介于60-100℃的温度。

12.如权利要求11所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层方法，其特征在于，在完成将所述保湿层涂布至显象屏后，保持在60-100℃的温度范围内，予以干燥及硬化。

13.如权利要求12所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层方法，其特征在于，在所述多孔层涂布于所述保湿层之前，对所述显象屏的预热温度为介于60-100℃的温度。

14.如权利要求13所述的阴极射线管上抗眩光及抗静电的多层涂层方法，其特征在于，在所述多孔层涂布于所述保湿层之后，对所述显象屏及其上涂布的材料以100-180℃的温度烘烤15-60分钟。

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