CN1030497A - 阴极射线管荧光屏用的滤波片 - Google Patents

Abstract

本发明的CRT滤波片包括一具有透明导电层 的薄膜，能有效地消除CRT所产生的静电。此外， 原先具有透明导电层的薄膜连续制成之后，可将其层 压到不导电的透明片材或板材上。可以低成本制取 质量稳定的透明导电薄膜。由此可制造除静电能力 优异和高分辨率的CRT滤波片。另一方面，本发明 的CRT滤波片的形状使其能紧密附到CRT的正表 面。因此还有可能防止荧光屏隅角部分显示图象模 糊的现象不致破坏分辨率。操作人员可连续工作而 不致使眼睛疲劳，精神上痛苦。

Description

阴极射线管荧光屏用的滤波片

本发明是关于CRT(阴极射线管)用的一种滤波片，特别是关于CRT用的这样一种滤波片，用这种滤波片既能截住CRT所产生的静电荷和电磁波而不致损坏CRT的分辨率，又能尽量防止具有CRT的VDT(视频显示终端)对人体的有害影响。更详细地说，本发明是关于CRT用的这样一种滤波片，该滤波片的表面上有透明导电层，透明导电层也可呈中间层的形式，滤波片的形状使其能紧密地附到CRT的正表面上。

目前，办公室、家庭或工厂中都广泛使用CRT显示器，供诸如文字处理机、个人电子计算机、分析仪器之类的自动商业办公机器之用。与此有关，在CRT面前长时间工作的操作人员的人数也增加了。CRT操作人员职业病正在成为社会问题。CRT显示屏上带静电，这可以说是造成这个有害影响的其中一个原因。使用VDT时，VDT中CRT的表面产生高电压，特别是接通或断开CRT的开关时，CRT表面有高静电电荷(电压为数千伏或以上)产生。荧光屏上带有静电时，吸引了荧光屏周围的尘埃，可能破坏图象的质量，使CRT操作人员产生不舒服的感觉。另一方面，有些尘埃吸引到CRT表面后被CRT表面弹回去，刺激着操作人员的眼和脸上的皮肤。此外，当操作人员的手指等触及不经导电材料处理过的CRT表面或CRT滤波片边缘时，操作人员有时会麻电。再有，在最坏的情况下，在使用中的电子计算机等设备会因静电放电时产生的干扰而误操作。

由于CRT和CRT外壳通常是非导电材料制成的，因此很难消除CRT表面上的静电荷。

通常，为防止塑料等表面带静电，最好是在塑料表面上涂上表面活性剂。但CRT表面上所带的静电量是非常大的，因此即使涂上了表面活性剂，在CRT的开关被断开之后，好几万伏的静电也还会在CRT表面上逗留几秒种；特别是在干燥的室内，目前还没有有效防止静电的适当方法。另一方面，表面活性剂具有粘性，能吸收尘埃，或者表面活性剂涂层不均匀，这些因素都会损坏CRT的分辨率。另外，涂在CRT表面上的表面活性剂不会持久，而且其防静电作用也逐渐变弱。

作为消除CRT上静电的方法，有一种方法是采用粘结剂之类的东西将铟的氧化物和锡的氧化物组成的透明导电层(以下简称ITO)紧密粘附到其形状适宜使其紧密粘附到CRT表面的玻璃板正面上。但在玻璃板表面形成ITO涂层时，需要在真空中蒸发这些导电材料，并将这些导电材料涂敷到玻璃板的一面或两面。为使处理许多玻璃板的过程连续化，需要使用具有非常大的加工室的设备，而要安装这种设备是有困难的。

另一方面，还有人提出过采用平的薄膜、片材或板材，在其上配置导电薄膜制造CRT滤波片的方法(例如日本专利JP-A-61-209152，JP-A-61-209154，JP-A-62-144943)。但由于这类导电薄膜不是紧密附在CRT表面，因而尘埃会进入CRT荧光屏和滤波片之间的间隙，从而CRT荧光屏表面或CRT滤波片沾污有灰尘，擦净时易于擦伤导电材料层。

为防止反光或闪烁，CRT滤波片表面是制成细微的皱纹。但当CRT表面与滤波片之间的间隙过大时，CRT通过滤波片的分辨率变差，恐怕由此而使操作人员的眼睛疲劳。

本发明的一个目的是提供这样一种CRT滤波片，在这种CRT滤波片中，既能截住CRT所产生的静电荷和电磁波而不致损坏CRT的图象，又能尽可能完善地防止具有CRT的VDT对人体的有害影响。

可用作本发明的透明导电层的有由诸如金、铂、银、铜、锡、铝、铟、镍、钯、锑等金属或其化合物组成的薄层，特别是由ITO的混合物组成的薄层更可取，因为可制成透明度和光透射率都高的CRT滤波片。这种材料可用诸如真空蒸发、溅射、离子电镀等方法生产出来，由此形成厚的透明层。这时把长卷制薄膜放入一个设备中，慢慢送料并在恒速下再卷制，由此可连续得出导电薄膜。用这种方法，则制取导电薄膜的设备可选用小巧型的，并可以提高制造速度。

为消除CRT荧光屏或滤波片上所带的静电，应将透明导电层的电阻值调到100千欧/□或以下。透明导电层的电阻值高于上述值是不妥当的，因为不能充分除去静电。

此外，滤波片透明导电层的表面电阻值最好为200欧/□或以下，因为这样可使透明导电层具有优异的电磁波屏蔽性能，从而可将CRT正表面所产生的电磁波屏蔽掉。

另一方面，还可以配置两层或两层以上的透明导电层。尤其是在ITO层上形成有诸如银、锡等金属层时，所得出的导电层较为理想，因为既可得出优异的导电性能，又不致降低导电薄膜的透明度。

作为基底薄膜材料的例子有聚氯乙烯、硝基类树脂、聚醚酮、聚醚砜、聚碳酸酯、二甘醇双二烯丙基碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯共聚物等，其中特别是聚对苯二甲酸乙二酯，更为理想。

基底薄膜的厚度为10至250微米。若薄膜的厚度小于10微米，则其机械强度不足。若薄膜的厚度不大于250微米，则当制造透明导电层时，就很难将薄膜成卷取出，一来由于刚度大，二来每批的加工面积太小，因此这种厚膜不理想。

基底薄膜材料中还可加入防粘连剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、染料、颜料等，加入量以不显著破坏透明导电层与基底薄膜之间的粘结性能和它们的光透射率为度。此外，粘结透明导电层和基底薄膜时最好采用合适的粘结剂，因为透明导电薄膜是很难剥开的。

本发明的CRT滤波片在550毫微米波长下要求具有至少30％或更高一些的光透射率。当光透射率小于30％时，通过滤波片看到的荧光屏显示图象是暗的，因而要观看荧光屏上的曲线或文字很困难。

最好将具有透明导电层的薄膜与非导电性片材或板材层压起来以提高本发明CRT滤波片的刚度。层压到透明导电层的非导电片材或板材的厚度不加限制。但最好在0.1毫米或以上，在0.5至10毫米的范围内则更为理想。厚度小于0.1毫米时，不能提高滤波片的刚度。

非导电片材或板材最好采用将其层压到透明导电层时不致大大损坏光透射率的那种材料。举例说，除以上薄膜材料外，还可采用刚度大的材料，例如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物等。

透明导电层可层压到高刚度片材或板材的一面或两面上。另一方面，透明导电层可借助两支撑辅助片材或板材夹入。当借助两个或以上的片材或板材夹入透明导电层时，两个或以上片材或板材的总厚度最好为0.1毫米或以上，在0.5至10毫米范围内则更为理想。

为防止CRT滤波片所反射的光射入操作员眼中，或防止滤波片周围的景物反射在滤波片表面，CRT滤波片对着CRT荧光屏的表面，其光泽度〔Gs(60°)〕以在40至90％范围内为宜。光泽度可采用任何周知的方法进行调节。例如，可采用下列方法：用喷砂法等将滤波片表面搞粗糙的方法；涂漆法，即将含有二氧化硅、聚乙烯等粉料的漆涂在滤波片表面；将二氧化硅、橡胶、聚乙烯等粉料混入材料树脂中的方法；在注塑、真空模型或气压模塑等用的模具表面形成皱纹，从而将皱纹转移到CRT滤波片表面上；用原先通过搞粗糙表面或将皱纹转移到表面等方法制取的片材或板材制造CRT滤波片的方法；往滤波片中插入挠曲薄膜的方法；等等。

当CRT滤波片与CRT荧光屏表面之间的间隙很大时，光线就在CRT滤波片和荧光屏表面上两处反射。另一方面，当滤波片表面的光泽度非常低时，通过滤波片看到的VDT显示图象分辨率变差。因此本发明的CRT滤波片系模塑成使其能紧密附到CRT正表面的形状。在这种情况下，最好应这样组装VDT设备：将CRT滤波片插入VDT和CRT的饰框之间，使得滤波片具有导电薄膜的一面不致暴露到对着CRT的一侧上。这是因为不仅滤波片的导电部分不致暴露到CRT荧光屏表面，从而可以防止麻电或漏电等事故，而且还可提高对电磁波的屏蔽性能。

将滤波片制成能紧密附着到CRT正表面的形状的模塑方法没有任何限制。举例说，将原先在表面上具有透明导电层的薄膜或与非导电片材或板材一起层压的薄膜切成适当的形状，然后采用象真空模塑、气压模塑之类的方法将薄膜模塑成能紧密附到CRT正表面的形状。这种方法较为理想，因为它不仅可制取透明导电层厚度均匀的CRT滤波片，而且生产速度也高。

至于本发明的CRT滤波片，建议采用滤波片外侧由玻璃层制成的方法，在滤波片表面涂上硬质涂层剂的方法等，以防滤波片表面擦伤。

更详细地说，建议使面对CRT荧光屏的滤波片外表面上加上硬度达3H以上的铅笔硬度的硬质涂层。若硬质涂层的硬度小于3H铅笔硬度，则滤波片的外表面在CRT一般使用情况下易于擦伤。在本发明中，铅笔硬度系按日本工业标准K-5400测定。

制取滤波片上硬质涂层用的硬质涂料可采用诸如硅树脂、环氧树脂、苯酚树脂、三聚氰胺树脂之类的热固型树脂，和象丙烯酸酯类、聚氨酯类树脂等紫外线固化型树脂。

本发明的CRT滤波片的表面上或表面里还可以加一层导电纤维或类似材料层，使其光透射率不致下降到30％或以下。有了这一料层，则即使采用表面电阻值为200欧/□或以上的透明导电层也可获得足够的电磁波屏蔽性能。

下面就一些实施例介绍本发明的内容。

光泽度Gs(60°)按日本工业标准JIS K-705测定。表面电阻系数为200千欧/□或以下时用四探头法测定。表面电阻系数大于200千欧/□时用东京电子设备有限公司制造的TR-3型(测量端子间距为18毫米)高电阻值测定仪测定。光透射率是在550毫微米波长下测定的。静电电压采用“100型”手持式静电仪(商标：静电控制服务有限公司出品)：将CRT安置在温度为20℃，湿度为20％的环境中，历时24小时之后，将静电仪安置在距待测定的荧光屏25毫米的地方测量。

实例1：

薄膜采用0.17毫米厚的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，薄膜的一面蒸发淀积有镍(电阻为400欧/□)，另一面经过硬质涂层处理(光透射率：50％，光泽度Gs(60°)：80％，铅笔硬度：3H)，用气压模塑法将CRT滤波片模塑成能紧密附到CRT荧光屏上的形状，使其导电表面紧密粘附到CRT荧光屏上。模塑成的CRT滤波片，其电阻值、光透射率、光泽度Gs(60°)和铅笔硬度等都与薄膜材料的一样。将CRT滤波片切成这样的大小，使滤波片的周边稍大于14英寸CRT的饰框，然后将其插入饰框与CRT荧光屏之间，接着将压敏导电双面胶带粘到CRT滤波片边缘，使其通过附在CRT周边的金属带接地。接通CRT开关之后，测定CRT荧光屏上的静电荷，电压为50至200伏，在开关断开的一瞬间，电压则为100至500伏。这时即使用手指触及滤波片周边也不会麻电。另一方面，用眼睛观测光线等照射到CRT荧光屏上的图象，以及显示图象在荧光屏上的清晰度；结果并没有发现任何问题。

比较实例1：

将0.1重量％作为非离子表面活性剂“ELECTROSTRIPPER EA”(商标名称，Kao有限公司出品)的乙醇溶液用喷涂法喷涂到14英寸CRT的正表面，由此履行防静电的涂敷工序(表面电阻值：10⁹欧)。

在接通CRT的开关之后，测量静电，这时电压为0.5到1千伏，在开关断开的一瞬间，电压则为3至5千伏。这时用手指触及CRT表面并不感觉到麻电，尽管CRT表面的电位高于实例1中的电位值。另一方面，CRT表面的表面活性剂是粘糊的，而手指触及CRT表面时，留下了指印，VDT的分辨率变差。

实例2：

用离子电镀法在聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一面连续形成ITO层，薄膜的厚度为50微米、宽400毫米，长200米(ITO薄膜的电阻值为0.5千欧/□)。

将薄膜切下来，在切下的薄膜上有ITO层的一面的反面上涂上粘结剂(涂敷量：10克/平方米)，然后与2.0毫米厚、50厘米宽、2.0米长的聚对苯二甲酸乙二酯板层压在一起，制取层压板。将层压板切成400×450毫米的大小，然后采用形状与CRT正表面相对应的铝模具以制取其形状使其能如此紧密附在密荧光屏表面上的CRT滤波片，即使得有ITO的一侧处在CRT荧光屏一侧上。用喷涂法将混合液体涂敷在CRT滤波片不紧密附到CRT荧光屏表面一侧的表面。这些混合液体是这样制取的：将59.6重量％的“ORESTAR XRA-1358”(商标名：固体物含量为83重量％)紫外线硬化型硬质涂层剂、4.3重量％平均粒径为5微米的聚乙烯粉末以及36.1重量％的醋酸乙酯进行混合。然后将涂敷过的滤波片在50℃温度下干燥5分钟。接着在距滤波片15厘米处用80瓦/厘米的高压水银灯的光线照射，从而使滤波片表面硬化(硬质涂层的厚度：10微米，光透射率：75％，光泽度Gs(60°)：70％，铅笔硬度：7H)。然后切割CRT滤波片，使滤波片的周边略小于14英寸CRT饰框。将铜金属件附到CRT滤波片边缘使其与ITO层接触，并用导线将金属件接到个人电子计算机的一个接地端子上进行接地。用眼观察光线等照射到CRT荧光屏上的图象，以及荧光屏上的显示图象的清晰度，并没有发生任何问题。然后测定CRT荧光屏上的静电。CRT的开关接通之后，电压为50至200伏，开关断开的一瞬间，电压为100至500伏。即使用手指触及滤波片周边时，也没有麻电感。CRT滤波片使用六个月之后，再次测定CRT上的静电，电位并没有增加。

比较实例2：

按实例2类似的方式制取形状密切适应CRT正表面的CRT滤波片，只是导电薄膜不是层压的。

将59.5重量％的硬质涂层剂、4.3重量％平均直径为5微米的聚乙烯粉末和36.1重量％的醋酸乙酯(这和实例2一样)以及0.1重量％与比较实例l类似的表面活性剂混合，制取混合液体，将这些混合液体用喷涂法涂在CRT滤波片不紧密粘附到CRT荧光屏表面一侧的表面上。在50℃温度下干燥5分钟之后，从距滤波片15厘米处用80瓦/厘米的高压水银灯的光照射滤波片，从而使滤波片表面硬化(硬质涂层厚度：10微米，光透射70％，光光泽度Gs(60°)：70％，铅笔硬度：7H，电阻：l0¹⁰欧)。按实例2类似的方式将得出的滤波片用作CRT滤波片。光线等照射到CRT荧光屏上形成的图象以及荧光屏上显示图象的清晰度都没有问题。但CRT的开关接通之后，CRT荧光屏上的静电电压为2至3千伏，开关断开的一瞬间的电压则为10至15千伏，且电位比实例2的高。

另一方面，在CRT滤波片使用六个月之后，表面电阻超过10¹²欧，而CRT的开关接通之后的静电电压为5至6千伏，在开关断开的一瞬间，电压为15千伏或以上，此外，用手指触及滤波片的周边时有麻电感。

实例3：

将用无电镀法镀上了镍(金属量：0.8克/平方米，表面电阻值：1.0欧/□)的12

纤维所组成的200目导电网作为中间层层压在两氯乙烯树脂板之间，制成1.5毫米厚的复合板，由此制造形状能使其紧密粘附到CRT荧光屏上的CRT滤波片，从而使有ITO的一面按实例2类似的方式安置在CRT侧，只是采用了上述树脂板。按实例1类似的方式在滤波片对着CRT荧光屏一侧的表面上涂敷硬质涂层(硬质涂层厚度：10微米，光透射率：45％，光泽度Gs(60°)：60％，铅笔硬度：4H)。

切割CRT滤波片，使其周边略大于14英寸CRT的饰框，然后插入饰框与CRT之间。在CRT滤波片边缘开一个1毫米直径的孔，孔中涂上导电漆(银含量：60重量％)，附上压敏导电双面胶带，然后将CRT滤波片中的导电网和ITO层连接到CRT周边的金属带接地。用眼观察光等照射到CRT荧光屏上的图象和荧光屏上的显示图象的清晰度，并没有产生任何问题。另一方面，CRT荧光屏静电荷的电压在CRT的开关接通之后为50至300伏，在开关刚断开之后则为400至500伏。即使手指触及滤波片周边也没有麻电感。CRT滤波片附上时，干扰电场的强度是用VCCI法(数据处理设备和电子办公机器所引起的干扰自愿者控制委员会Voluntary Control Council for Interference by Data ProcessingEquipments and Electronic Office Machines)(第二种型式：测量距离：3米)测定，由此评价滤波片屏蔽电磁波的性能。结果如表一所示。

实例4：

用离子电镀法在厚75微米、宽40厘米、长200米的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一面上连续形成由ITO、银和ITO组成的透明导电层(以下简称ITO/Ag/ITO)(ITO/Ag/ITO侧的电阻值：20欧/□)。用这种薄膜制造其形状使其能紧密粘附到CRT正表面的CRT滤波片，从而采用与实例1类似的方法使用ITO/Ag/ITO的一面处在面对CRT荧光屏的一侧。除此滤波片外，再用2.0毫米厚的玻璃板制造其形状使其紧密附到14英寸CRT正表面上且大小略大于饰框的玻璃板。用氢氟酸处理CRT滤波片面对CRT一侧的表面。

在CRT一侧的玻璃板与ITO/Ag/ITO一侧的薄膜之间涂上粘结剂，由此将玻璃板和具有ITO/Ag/ITO的薄膜粘结起来。接着，留下薄膜稍暴露在外的其中一个部分，割除薄膜的其它暴露部分以制取CRT滤波片(光透射率：60％，光泽度Gs(60°)：60％，铅笔硬度：9H)。在层压薄膜侧的CRT滤波片与CRT正表面之间夹入聚乙烯缩丁醛，然后热压之。用带印花的铜箔制成的压敏胶带将暴露薄膜的ITO/Ag/ITO与附到CRT周边的金属带连接起来并接地。用眼观察光线等在CRT荧光屏上形成的情况以及显示图象在荧光屏上的清晰度，但不发生任何问题。另一方面，在CRT开关接通之后，CRT荧光屏上的静电荷电压为100至300伏。CRT开关刚断开时的电压则为200至500伏。即使用手指触及滤波片周边时也无麻电感。按实例3类似的方法测定干扰场强，由此评价滤波片屏蔽电磁波的性能。其结果示于表一。

                                           表    一

频率(兆赫)	干扰电场的强度(分贝微伏/米)
				比较实例：不带CRT滤波片	实例3	实例4
	63.1663.9167.7071.89	35.730.930.135.0	20.821.020.017.0				25.026.025.022.0

Claims (5)

1.一种CRT滤波片，包括一10至250微米厚的薄膜，其形状使其能紧密附到一CRT的正表面，其特征在于，所述薄膜的至少一面上设有在550毫微米波长下的光透射率为30％其表面电阻值为100千欧/□或以下的透明导电薄膜。

2.根据权利要求1的CRT滤波片，其特征在于，所述滤波片的一面或两面上层压有0.1毫米或以上厚的片材或板材。

3.根据权利要求1的CRT滤波片，其特征在于，所述滤波片的至少一面上设有表面电阻值为200欧/□或以下的透明导电薄膜。

4.根据权利要求1的CRT滤波片，其特征在于，薄膜对着CRT表面的一面，其光泽度〔Gs(60％)〕为40至90％。

5.根据权利要求1的CRT滤波片，其特征在于，滤波片对着CRT表面的一面，其铅笔硬度为3H或以上。