ITMI981191A1 - CATHODE TUBE WITH AN ANTISTATIC COLOR COATING ON THE FRONT PANEL AND MANUFACTURING PROCESS OF THE SAME - Google Patents
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Description
La presente invenzione si riferisce ad un tubo a raggi catodici (CRT) comportante un rivestimento della lastra frontale, antistatico, a colori, ad elevata lucentezza e ad elevato contrasto, su di una superficie esterna di un pannello a lastra frontale del tubo a raggi catodici CRT e riguarda, in modo più specifico, il processo di fabbricazione di tale rivestimento, comportante l'utilizzo di una soluzione acquosa che evita la degradazione dell'immagine dei classici rivestimenti acquosi ed evita i problemi dell'ambiente associati a soluzioni a base organica. The present invention relates to a cathode ray tube (CRT) involving an antistatic, color, high gloss, high contrast front plate coating on an outer surface of a cathode ray tube front plate panel. CRT and concerns, more specifically, the manufacturing process of this coating, involving the use of an aqueous solution which avoids the degradation of the image of the classic aqueous coatings and avoids the environmental problems associated with organic-based solutions.
Per molte applicazioni, è desiderabile 1'utilizzo di una lastra frontale di vetro scuro, allo scopo di migliorare il contrasto di una immagine visualizzata sul tubo ma, tuttavia, deve essere rilevato che queste lastre frontali sono costose. Un rivestimento colorato, ad elevata lucentezza formulato da materiali comportanti proprietà antistatiche e depositati sulla superficie esterna di un pannello a lastra frontale di un tubo CRT rappresenta una alternativa efficace, dal punto di vista dei costi, nei confronti di una lastra frontale di vetro scuro. Inoltre, questi materiali garantiscono pure le proprietà antistatiche desiderabili che rappresentano un requisito standard per molte applicazioni. For many applications, it is desirable to use a dark glass faceplate in order to improve the contrast of an image displayed on the tube but, however, it should be noted that these faceplates are expensive. A high-gloss, colored coating formulated from materials with antistatic properties and deposited on the outer surface of a CRT tube front plate is a cost effective alternative to a dark glass front plate. Furthermore, these materials also provide the desirable antistatic properties which are a standard requirement for many applications.
La lucentezza rappresenta una misura della riflettività superficiale del pannello a lastra frontale, in corrispondenza di 60° dalla verticale, tale parametro venendo misurato con l'ausilio di un misuratore della lucentezza. I valori della lucentezza sono compresi fra 1 e 100 e indicano il percento della luce riflessa, non diffusa dal rivestimento sulla superficie esterna del pannello a lastra frontale . The gloss represents a measure of the surface reflectivity of the front plate panel, at 60 ° from the vertical, this parameter being measured with the aid of a gloss meter. The gloss values range from 1 to 100 and indicate the percent of the reflected light, not scattered by the cladding on the outside surface of the faceplate.
L'incorporamento di proprietà antistatiche in un rivestimento a lastra frontale, è ben noto nella tecnica ed è stato descritto, ad esempio, nel brevetto statunitense No. 4.563.612, rilasciato a nome Deal et al., il 7 Gennaio 1986. Le proprietà antistatiche di un rivestimento si riferiscono al tempo che viene richiesto per la scarica della tensione elettrostatica presente sulla lastra frontale rivestita. Nel brevetto statunitense No. 4.563.612, concentrazioni operative di un composto metallico inorganico vengono introdotte nella composizione di rivestimento, allo scopo di impartire, al rivestimento, le caratteristiche antistatiche richieste. Una fase di cottura, ad una temperatura almeno pari a 120°C e compresa, di preferenza, nella gamma fra 150° e 300°C, viene richiesta allo scopo di sviluppare le proprietà elettriche, ottiche e fisiche finali del rivestimento. Il brevetto indicato indica pure che alcuni materiali additivi costituiti, ad esempio, da carbone, sono noti per impartire una caratteristica antistatica ad un rivestimento a base di silicati ma, tuttavia, per ottenere le caratteristiche antistatiche desiderate, si deve utilizzare una concentrazione di carbonio tanto grande per cui si provoca la degradazione, ad un livello inaccettabile, delle caratteristiche di trasmissione delle immagini del tubo. The incorporation of antistatic properties in a face plate coating is well known in the art and has been described, for example, in U.S. Patent No. 4,563,612, issued to Deal et al., January 7, 1986. The properties antistatic properties of a coating refer to the time it takes for the electrostatic voltage present on the coated front plate to discharge. In U.S. Patent No. 4,563,612, operating concentrations of an inorganic metal compound are introduced into the coating composition in order to impart the required antistatic characteristics to the coating. A firing step, at a temperature of at least 120 ° C and preferably in the range from 150 ° to 300 ° C, is required in order to develop the final electrical, optical and physical properties of the coating. The patent indicated also indicates that some additive materials consisting, for example, of coal, are known to impart an antistatic characteristic to a silicate-based coating but, however, to obtain the desired antistatic characteristics, a concentration of carbon must be used as much large which causes degradation, to an unacceptable level, of the image transmission characteristics of the tube.
Il brevetto U.S. No. 5.717.282, rilasciato a nome Oomen et al. il 10 Febbraio 1998, descrive un rivestimento di assorbimento della luce comprendente almeno due coloranti ed uno o più solventi organici ma, tuttavia, deve essere sottolineato il fatto che il rivestimento non è antistatico. Una pellicola di rivestimento di soluzione alcolica di alcossido di silicio traslucido e di particelle conduttive e di una pluralità di tipi di coloranti e pigmenti, è stata descritta in U.S. 5.200.667, rilasciato a nome Iwasaki et al. La conduttività elettrica intrinseca del rivestimento viene incrementata mediante combinazioni di atomi di metallo con la struttura di alcossido. U.S. 5.315.209, rilasciato a nome Iwasaki il 24 Maggio 1994, descrive una pellicola, o un rivestimento di assorbimento della luce riportata su di una superficie esterna di una lastra frontale del tubo a raggi catodici CRT, tale rivestimento venendo ottenuto mediante applicazione di un liquido selettivo, di assorbimento della luce. Il liquido consiste di un rivestimento trasparente di base formato da una soluzione alcolica di alcossisilicio comportante un gruppo -OH o un gruppo -OR. U.S. Pat. No. 5,717,282, issued to Oomen et al. on February 10, 1998, discloses a light absorbing coating comprising at least two dyes and one or more organic solvents but, however, it must be emphasized that the coating is not antistatic. A coating film of alcoholic solution of translucent silicon alkoxide and conductive particles and a plurality of types of dyes and pigments has been described in U.S. 5,200,667, issued to Iwasaki et al. The intrinsic electrical conductivity of the coating is increased by combinations of metal atoms with the alkoxide structure. U.S. 5.315.209, issued to Iwasaki on May 24, 1994, discloses a film, or a light absorbing coating applied to an outer surface of a CRT cathode ray tube face plate, this coating being obtained by applying a liquid selective, light absorption. The liquid consists of a basic clear coat formed from an alcoholic alkoxysilicon solution comprising an -OH group or an -OR group.
Il problema al quale si riferisce la presente invenzione, consiste nel formulare un rivestimento ad elevato contrasto, ad elevata lucentezza, antistatico e colorato, utilizzando una soluzione acquosa sicura dal punto di vista ambientale, consistente di un minimo numero di materiali economici adottando un processo di applicazione semplificato. The problem to which the present invention refers consists in formulating a high contrast, high gloss, antistatic and colored coating, using an environmentally safe aqueous solution, consisting of a minimum number of economical materials by adopting a process of simplified application.
In conformità con i principi della presente invenzione, un tubo a raggi catodici (CRT), comportante un rivestimento antistatico sulla lastra frontale,<’ >con un elevato contrasto ed una elevata lucentezza, su di una superficie esterna di un pannello a lastra frontale del tubo CRT, è caratterizzato dal fatto che comporta un silicato organico in un solvente a base acquosa e un colorante scelto dal gruppo consistente di xanthene come colorante, un colorante tiazinico cationico, un indicatore della solionftaleina, un colorante della acridina e un colorante cationico del trifenilmetano. Inoltre, viene pure descritto un processo di fabbricazione del rivestimento. In accordance with the principles of the present invention, a cathode ray tube (CRT), comprising an antistatic coating on the front plate, with a high contrast and high gloss, on an external surface of a front plate panel of the CRT tube, is characterized in that it involves an organic silicate in a water-based solvent and a dye chosen from the group consisting of xanthene as a dye, a cationic thiazine dye, a sulionphthalein indicator, an acridine dye and a cationic triphenylmethane dye . In addition, a manufacturing process of the coating is also disclosed.
Nel disegno: In the drawing:
la figura 1 è una vista longitudinale, parzialmente in spaccato, di un tubo a raggi catodici CRT realizzato in accordo con il processo della presente invenzione; Figure 1 is a partially cut-away longitudinal view of a CRT cathode ray tube made in accordance with the process of the present invention;
la figura 2 è una sezione, su scala maggiore, presa attraverso un frammento della lastra frontale del tubo illustrato nella figura 1, considerata presa lungo la linea di sezione 2-2 della figura 1. Figure 2 is a section, on a larger scale, taken through a fragment of the front plate of the tube illustrated in Figure 1, taken along section line 2-2 of Figure 1.
Secondo quanto illustrato nella figura 1 un tubo a raggi catodici 21 include un bulbo di vetro evacuato, comportante una sezione a collo 23 che risulta integrale con una sezione ad imbuto 25. Un pannello a lastra frontale di vetro 27 è unito alla sezione ad imbuto 25, per mezzo di una tenuta a fritta di vetro devetrificato 29. Uno schermo luminescente 31, di materiali fosforici, viene applicato ad una superficie interna del pannello a lastra frontale 27. Una pellicola di metallo 33, a riflessione della luce, ad esempio di alluminio, viene depositata sullo schermo luminescente 31, in accordo con quanto rappresentato, in dettaglio, nella figura 2. Lo schermo luminescente 31, quando lo stesso viene analizzato da un fascio elettronico proveniente da un cannone elettronico 35, è in grado di produrre una immagine luminescente che può essere vista attraverso il pannello a lastra frontale 27. Un nuovo rivestimento antistatico colorato, indicato in 37, presentante una elevata lucentezza ed un elevato contrasto, viene formato su di una superficie esterna 39 del pannello a lastra frontale 27, allo scopo di impedire la formazione di una carica elettrostatica e allo scopo di migliorare il contrasto dell'immagine, quando vista attraverso il pannello. Il rivestimento è a base acquosa e, pertanto, evita i vari problemi ambientali che si riscontrano nell'utilizzo di una soluzione a base organica, per la realizzazione del rivestimento. As illustrated in Figure 1, a cathode ray tube 21 includes an evacuated glass bulb, comprising a neck section 23 which is integral with a funnel section 25. A front glass plate panel 27 is joined to the funnel section 25 , by means of a frit seal of devitrified glass 29. A luminescent screen 31, of phosphoric materials, is applied to an internal surface of the front plate panel 27. A metal film 33, reflecting light, for example of aluminum , is deposited on the luminescent screen 31, in accordance with what is shown in detail in Figure 2. The luminescent screen 31, when it is analyzed by an electron beam coming from an electron gun 35, is capable of producing a luminescent image which can be seen through the front plate panel 27. A new colored antistatic coating, indicated at 37, exhibiting a high gloss and an e when contrast is raised, it is formed on an outer surface 39 of the front plate panel 27, in order to prevent the formation of an electrostatic charge and in order to improve the contrast of the image, when viewed through the panel. The coating is water-based and, therefore, avoids the various environmental problems encountered in using an organic-based solution to make the coating.
Il nuovo rivestimento comporta caratteristiche antistatiche nel senso che quando lo stesso viene collegato a massa, il rivestimento non immagazzina una carica elettrostatica, quando il tubo viene fatto funzionare in un modo normale. Il nuovo rivestimento risulta pure colorato, allo scopo di migliorare il contrasto delle immagini. The new liner has antistatic characteristics in the sense that when the liner is grounded, the liner does not store an electrostatic charge when the tube is operated in a normal way. The new coating is also colored, in order to improve the contrast of the images.
ESEMPIO 1 EXAMPLE 1
La superficie esterna 39 del pannello a lastra frontale 27 di un tubo a raggi catodici CRT 21 evacuato, viene pulita con l'ausilio di qualsiasi delle note procedure di sgrassaggio e di lavaggio e, successivamente, viene leggermente attaccata con una soluzione di bifluoruro di ammonio al 5% in peso, con successivo risciacquo con acqua deionizzata . Successivamente, una soluzione acquosa viene alimentata al pannello a lastra frontale 27, mediante spruzzatura, rivestimento per centrifugazione o immersione. La soluzione viene ottenuta formando, inizialmente, un sol di silice. Il sol di silice consiste di un silicato organico quale, ad esempio, il tetraetossisilano Si(OC2H5 )4, comportante una concentrazione rientrante nella gamma fra l'l-10% in peso di acqua acidificata, formata miscelando acido cloridrico in acqua deionizzata, sino ad un pH rientrante nella gamma fra 0 e 4. La miscelazione viene continuata per circa 2 ore, operando a temperatura ambiente. Un esempio della formulazione di silice-sol è il seguente: The external surface 39 of the front plate panel 27 of an evacuated CRT 21 cathode ray tube is cleaned with the aid of any of the known degreasing and washing procedures and is subsequently lightly etched with an ammonium bifluoride solution. at 5% by weight, with subsequent rinsing with deionized water. Thereafter, an aqueous solution is fed to the front plate panel 27, by spraying, centrifugation coating or dipping. The solution is obtained by initially forming a silica sol. The silica sol consists of an organic silicate such as, for example, tetraethoxysilane Si (OC2H5) 4, involving a concentration within the range of 1-10% by weight of acidified water, formed by mixing hydrochloric acid in deionized water, up to at a pH falling within the range between 0 and 4. The mixing is continued for about 2 hours, operating at room temperature. An example of the silica-sol formulation is as follows:
acqua deionizzata 1395 g deionized water 1395 g
La soluzione acquosa del rivestimento viene formata combinando The aqueous solution of the coating is formed by combining
Il rivestimento 37, formato mediante applicazione della soluzione di rivestimento dell'Esempio 1 alla superficie esterna 39 del pannello a lastra frontale 27 comporta le caratteristiche riportate nella tabella 1. The cladding 37, formed by applying the cladding solution of Example 1 to the external surface 39 of the front plate panel 27, has the characteristics shown in Table 1.
TABELLA 1 TABLE 1
ESEMPIO 2 EXAMPLE 2
Partendo dalla soluzione silice-sol dell'ESEMPIO 1, viene ottenuta una seconda soluzione acquosa mediante combinazione di Starting from the silica-sol solution of EXAMPLE 1, a second aqueous solution is obtained by combining
silice-sol 199,7 g silica-sol 199.7 g
Rodamina B 0,24 g Rhodamine B 0.24 g
Il rivestimento 37 formato mediante applicazione della soluzione di rivestimento dell'ESEMPIO 2 alla superficie esterna 39 del pannello a lastra frontale 27, presenta le caratteristiche elencate nella TABELLA 2. The cladding 37 formed by applying the cladding solution of EXAMPLE 2 to the outer surface 39 of the front plate panel 27 has the characteristics listed in TABLE 2.
TABELLA 2 TABLE 2
R R.
ESEMPIO 3 EXAMPLE 3
Partendo dalla soluzione di silice-sol dell’ESEMPIO 1, è stata ottenuta una seconda soluzione acquosa mediante combinazione di Starting from the silica-sol solution of EXAMPLE 1, a second aqueous solution was obtained by combining
Il rivestimento 37, formato dalla soluzione di rivestimento applicata dell’ESEMPIO 3 alla superficie esterna 39 del pannello a lastra frontale, comporta le caratteristiche elencate nella TABELLA 3. The coating 37, formed by the coating solution applied in EXAMPLE 3 to the external surface 39 of the front plate panel, involves the characteristics listed in TABLE 3.
TABELLA 3 TABLE 3
I rivestimenti degli ESEMPI precedentemente riportati, sono stati essiccati mediante cottura della lastra frontale rivestita, operando a 65°C, per almeno 30 secondi. The coatings of the previously reported EXAMPLES were dried by firing the coated front plate, operating at 65 ° C, for at least 30 seconds.
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