CN1021715C

CN1021715C - 在阴极射线管的显示屏外表面形成薄膜的方法

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Publication number: CN1021715C
Application number: CN88102016A
Authority: CN
Inventors: 伊藤武夫; 松田秀三; 神谷荣; 泷浦德久
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1988-04-09
Publication date: 1993-07-28
Anticipated expiration: 2003-04-09
Also published as: EP0286129A3; DE3860680D1; JP2695823B2; JPH01281637A; CN88102016A; EP0286129B1; US4908232A; EP0286129A2; KR930001186B1; KR880013218A

Abstract

本发明提供了一种在阴极射线管显示屏的外表面形成抗静电膜、抗反射膜等薄膜的方法。该法包括下列工序：(1)向所述显示屏的外表面施加含有挥发性溶剂的成膜溶液；(2)使所述的阴极射线管以管轴为中心进行旋转，以使液膜的厚度均匀；以及(3)在所述的阴极射线管旋转过程中，使上述显示屏外表面中心附近处所施加的液膜部分进行强制干燥。由以上方法所得到的薄膜，其表面平滑，且膜厚均匀性极佳。

Description

本发明涉及在阴极射线管的显示屏外表面形成薄膜的方法，特别是形成抗静电膜或抗反射膜的方法。

阴极射线管的显示屏外表面通常是平滑的镜状表面，而且其表面电阻高。为此，会产生来自四周的光线在此处进行反射，使映现在显示屏内表面上的图象变得不易看见，或在阴极射线管工作过程中，静电荷蓄积起来等不合适的现象。为防止这种现象的产生，较熟悉的是，在阴极射线管的显示屏外表面形成薄膜，特别是形成抗静电或抗反射的薄膜，并提出了几种有关的制造方法。

例如，日本专利公开号61-118932中揭示了一种通过在阴极射线管显示屏的外表面喷Si（OR）₄的醇溶液进行涂覆，然后予以干燥和烘焙，由此形成具有抗静电及抗眩作用的SiO₂薄膜的方法。

该法系凭借在显示屏的外表面形成具有微细凹凸的SiO₂薄膜，以及此种薄膜自身具有的抗静电作用，由所述的凹凸使周围射来的光线发生漫射，由此获得抗眩作用。然而，在形成仅有抗静电作用的薄膜或利用周围光干扰作用的抗反射膜之类无凹凸状的平滑薄膜，且涂覆溶液具有挥发性的情况下，上述方法即不适用，其理由可陈述如下。

图1A和1B表示用喷涂法形成SiO₂薄膜过程的示意图。图1A表示在喷涂法中Si（OR）₄醇溶液的液滴2附着在阴极射线管显示屏外表面的状态。当液滴2按图中箭头所示的方向在空气中飞散时，由于醇溶剂大量蒸发而丧失，导致Si（OR）₄不断地进行水解及缩合（condensat ion），液滴的粘度增高。由此，液滴附着在显示屏的外表面，而成为半球形液滴。半球形液滴3附着后仍继续进行干燥，Si（OR）₄的水解及缩合亦不断进行，后面的液滴就是附着在其上面，彼此亦互不溶合，而形成凹凸膜4。其结果是形成如图1B所示的具有这种微细凹凸面的SiO₂薄膜5。这种现象常发生在使用醇之类挥发性溶剂的场合。

欲用喷涂法形成无凹凸面的薄膜，可考虑增大单位时间内Si（OR）₄醇溶液的喷吹量，以便使附着在显示屏上液滴内的溶剂蒸发前，后面的液滴即可附着上去。另外，也可考虑用无空气的喷涂机代替空气喷涂机，并通过缩短无空气的喷涂机和显示屏之间的距离，以尽量减少液滴飞散在空气中时溶剂的蒸发量。

若采用以上所述的方法，虽有可能借助喷涂法形成无凹凸状的平滑薄膜，但在阴极射线管，特别是大型阴极射线管的显示屏外表面，要形成均匀的所需厚度的薄膜是有困难的。

另外，业已知道浸渍法亦可形成无凹凸的平滑薄膜。该法系将阴极射线管显示屏的外表面在成膜溶液（即溶液中含有可形成膜的物质）中浸渍后，将显示屏垂直立起，使该溶液干燥即可。采用这种方法可形成表面平滑的薄膜，但干燥过程中由于溶液向下下降，下侧部分膜的厚度增加。特别在显示屏面积大的情况下，膜厚的差异甚大，以至难于形成厚度均匀的薄膜。

此外，除浸渍法外，亦已知道可用旋转法在基板上形成平滑的薄膜。此法系将成膜溶液施加到整个基板上，然后使该基板高速旋转，由此形成均匀的液膜。然而，这种方法对于基板表面为平面，且面积较小的情况下是有效的，但对阴极射线管显示屏这类面积较大，而且呈凸面的基板上，施加含有挥发性溶剂的溶液时，直接应用此种方法是困难的。

其原因可陈述如下：在阴极射线管显示屏的外表面施加成膜溶液而形成液膜后，为使液膜的厚度均匀，使阴极射线管以管轴为中心高速旋转（转速约130-200转/分），则这样施加在显示屏中心附近处的液膜剩余部分因受到离心力的作用而向显示屏的周边移动，并被管子旋转而产生的风干燥而固化，由此导致形成环状的凹凸。尤其是，因中心部分旋转所产生的风较弱，故干燥速度慢，并使不是多余的，而是为获得所要求的膜厚而必需的溶液流向周边，由此更导致所生成的膜厚度不均。

由于阴极射线管的显示屏为凸面，而且呈四角形，所以从显示屏中心附近向周边移动的溶液是导致显示屏边角处致使的膜厚不均匀的原因。亦即施加在显示屏中心附近的溶液随图2中箭头a所示的阴极射线管的旋转而流向箭头b所示的方向，溶液的大部分向外飞散，而其中一部分则积聚在显示屏的边缘处，流向箭头c所示的方向。然而，由于显示屏是凸面，且呈四角形，故流至斜线部位的溶液将按箭头d所示的方向流入显示屏的边角处。而在该边角处，因旋转而产生的风速高，其液膜较中心处先干燥，在该干燥的膜上再流入溶液，进而干燥，由此形成厚膜。

本发明的目的在于提供一种能在阴极射线管显示屏的外表面形成一层表面光滑且厚度均匀的薄膜的方法。

借助于本发明，提供了一种在阴极射线管显示屏的外表面形成薄膜的方法，该法包括下列工序：

（1）向阴极射线管显示屏的外表面施加含有挥发性溶剂的成膜溶液，以形成液膜;

（2）使上述阴极射线管以其管轴为中心进行旋转，以使所述的液膜厚度均匀;以及

（3）在上述阴极射线管的旋转过程中，使施加在所述显示屏外表面中心附近处的液膜部分强制干燥。

阴极射线管的旋转速度宜为30-300转/分，尤以50-200转/分更为理想。其旋转速度呈阶梯式变化，例如宜以逐步降低为好。

阴极射线管的旋转轴与铅垂轴之间的夹角宜在90度以下。

强制干燥可通过加热方式进行，加热的手段包括吹热风，或用加热器来完成。

吹热风进行加热时，在所述面上热风的温度宜为30-200℃，尤以50-120℃更为理想。而热风的流速宜为1-10米/秒，尤以1.5-6米/秒为佳。热风的温度及流速呈阶梯式变化，例如最好使之逐步增加。如果一开始就快速地进行干燥，则因在液膜变得均匀前业已干燥完毕，从而造成薄膜呈现鳞状的不均匀状态。这意味着在所述面上的温度及流速宜在上述范围内。

在施加溶液前，预先对显示屏外表面的中心附近部位加热，使其温度较之边角部分高，由此可使所说部位的液膜强制干燥。

通过以上所述的本发明之方法，可在阴极射线管显示屏的外表面形成表面光滑且膜厚均匀的薄膜。

附图说明：

图1A和1B表示采用已有的喷涂方法，在基板2上形成SiO₂薄膜过程的示意图;

图2表示采用已有的旋转法，在阴极射线管显示屏上形成薄膜时，显示屏上溶液的流向;

图3表示用以实施本发明之方法的装置;

图4系按照本发明之方法，向阴极射线管的显示屏吹热空气时，显示屏表面上热空气的温度分布图;

图5为阴极射线管的结构图。

以下将参照附图对本发明的较佳实施例进行说明。

如图3所示，首先用氟酸、氟化胺、硝酸或氢氧化钠溶液将25英寸型的彩色阴极射线管11之显示屏12的外表面洗净，接着再用纯水清洗后，吹入高压空气予以干燥。然后，将上述彩色阴极射线管11设置在支承装置13上，并使显示屏12的外表面向下倾斜。可使支承装置13以彩色阴极射线管11的轴14与铅垂轴15之间的夹角θ小于90°的范围内倾斜。在本实施例中，夹角θ定为15°。

接着，使彩色阴极射线管11以轴14为中心慢慢地旋转，与此同时，将混合液经由喷嘴16施加到整个屏12的外表面上。所述混合液的组成包括：7克Si（OC₂H₅）、176克异丙醇、3克盐酸、以及2克水。

此后，一边使彩色阴极射线管11的旋转速率上升到200转/分，甩脱剩余溶液;一边使来自热空气供应管17而到达显示屏外表面的热空气，在所述显示屏中心附近处的温度能达到约50℃，风速约2米/秒，并在该显示屏12外表面的中心附近吹10秒钟（第一道加热工序）。接着使显示屏外表面上的热空气温度上升至80℃左右，同样地吹10秒钟（第二道加热工序）。然后再使显示屏外表面上热空气的温度达到110℃。同样地再吹40秒钟（第三道加热工序）。上述第一、第二和第三道加热工序中，到达显示屏外表面时的热空气温度分布分别如图4的曲线A、B和C所示。另外，图4中横轴的长度l、m和n分别表示显示屏的宽度、长度及对角线的长度。

对以上方法所形成的薄膜的表面平滑性及均匀性进行了检查，所得结果示于表1。另外，表中还列出采用下列三种不同处理条件所得到的薄膜的相应性能，所述的三种处理条件为：

（1）不用热空气吹;

（2）仅采用第一道加热工序的加热工况，用热空气吹60秒钟;以及

（3）用室温22℃的空气吹100秒钟。

表1

吹空气的工况边角的不均匀性鳞状的不均匀性膜厚均匀性

劣（中心处薄膜，

无劣优边角处厚）

仅采用第一道

加热工序优优优

第一道加热工

序（10秒钟）

↓

第二道加热工

序（10秒钟）优优优

↓

第三道加热工

序（40秒钟）

室温空气良好优优

从表1可清楚地看出，通过向显示屏12的外表面中心附近处吹空气，所得的薄膜平滑且膜厚均匀。特别是通过吹热空气，尤其使热空气的温度呈阶梯式上升时，可获得优良的结果。

其次，使热空气的温度维持恒定，而使其流速呈阶梯式增加，由此所形成的薄膜，其性能与以上所述的热空气温度呈阶梯式增加时所得的薄膜性能相同。这是因为到达显示屏12外表面的热空气温度在其流速慢时低，而在流速快时增高。

此外，当热空气的流速超过10米/秒时，发现薄膜呈现鳞状不均匀性。

在施加溶液前，通过预先将显示屏12外表面的中心附近加热至高温（例如40℃），而使边角部位加热至较低的温度（例如25℃），可使该外表面的中心附近部位的液膜进行强制干燥。

阴极射线管的旋转轴与铅垂轴之间的夹角宜在90°以下，其理由陈述如下。

亦即如图5所示，阴极射线管21在其显示屏22的边周（侧向周边）23处具有防爆用的增强件24。该边周23和增强件24之间存在小间隙。为此，当显示屏22向上，且阴极射线管21的轴25成铅垂状态时，附着在显示屏22的边周23上的溶液通过所述边周23和增强膜24之间的间隙流动，到达漏斗部分28，并附着在阳极26和外传导膜27上，由此将造成绝缘不良等的重大故障。如阴极射线管的旋转轴成水平状态或向下，亦即若该轴与铅垂轴的夹角在90°以下时，则上述问题可得以解决。

另外，显示屏22洗净后，有时会有灰尘附着在该显示屏22上，或在溶液中混入灰尘，在这种情况下，若向显示屏22施加溶液，并使显示屏22向上，其阴极射线管21的轴25成铅垂状态，然后使阴极射线管21发生旋转，则灰尘粒子后面的膜即变薄，造成涂不足的现象。但是，若使阴极射线管的旋转轴成水平状态，或向下，亦即阴极射线管的旋转轴与铅垂轴之间的夹角在90°以下时，则灰尘粒子容易从显示屏22上离去，与剩余溶液一起，借助离心力而向外飞散，因而不会产生上述问题。

Claims

1、一种在阴极射线管显示屏的外表面形成薄膜的方法，它包括下列工序：

(1)向阴极射线管显示屏的外表面施加含有挥发性溶剂的成膜溶液(即溶液中含有能形成膜的物质)，而形成液膜；

(2)通过使上述阴极射线管以其管轴为中心旋转，且旋转速度呈阶梯式变化，而使所述的液膜厚度均匀；

(3)使所述的液膜干燥，其特征是它还包括下述工序：即在上述阴极射线管的旋转过程中，使施加在上述显示屏外表面中心附近处的所述液膜部分进行强制干燥。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说阴极射线管的旋转速度为30-300转/分。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说阴极射线管的旋转速度为50-200转/分。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说阴极射线管的旋转速度呈阶梯式减少。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说阴极射线管的旋转轴与铅垂轴之间的夹角小于90度。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的强制干燥系通过加热方式进行。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于所说的加热系通过吹热风的方式进行。

8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于所说的加热系采用加热器来进行。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于所说热风的温度系指在显示屏的外表面上达到30-200℃。

10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于所说热风的温度系指在显示屏的外表面上达到50-120℃。

11、根据权利要求7所述的方法，其特征在于所说热风的流速系指在显示屏的外表面上达到1-10米/秒。

12、根据权利要求7所述的方法，其特征在于所说热风的流速系指在显示屏的外表面上达到1.5-6米/秒。

13、根据权利要求7所述的方法，其特征在于使所说热风的温度呈阶梯式增加。

14、根据权利要求7所述的方法，其特征在于使所说热风的流速呈阶梯式增加。

15、根据权利要求6所述的方法，其特征在于所说的加热系指在施加溶液前，预先进行加热，以使显示屏外表面中心附近处的温度较之边角处高。

16、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的薄膜是抗静电膜。

17、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的薄膜是抗反射膜。