專利名稱：電子照相屏幕(eps)成形的改良型成膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色陰極射線管(CRT)，更具體地說，涉及采用一種含溶解在一種或多種高揮發(fā)性溶劑與一種或多種低揮發(fā)性溶劑的溶劑混合物中的丙烯酸類聚合物的成膜組合物制造發(fā)光屏組件的方法。
背景技術(shù)：
彩色陰極射線管(CRT)一般包括電子槍、多孔障板和屏幕。多孔障板插在電子槍與屏幕之間。屏幕位于CRT管面板的內(nèi)表面上。多孔障板用于將電子槍產(chǎn)生的電子束指向CRT管屏幕上發(fā)射適當顏色的磷光體。
屏幕可以是發(fā)光屏。發(fā)光屏通常包含在其上形成的發(fā)射三種不同顏色的磷光體(例如，綠、藍和紅)的系統(tǒng)。
發(fā)光屏可采用電子照相屏幕成形(EPS)法形成。在EPS方法中，在陰極射線管面板的內(nèi)表面上形成有機導(dǎo)電(OC)層，該面板有在其許多部分上形成的吸光材料，在有機導(dǎo)電(OC)層上噴涂有機光導(dǎo)(OPC)層。隨后，彩色-發(fā)光磷光體被沉積在OPC層的各個部分上并借助合適定影劑進行定影，以保證磷光體定影在OPC層上。隨后，對發(fā)光屏進一步加工，其中一種材料組合物的層或膜被施涂到定影的磷光體上，從而提供光滑表面。
成膜組合物是采用靜電噴涂方法在密閉的靜電噴涂系統(tǒng)內(nèi)施涂到定影的磷光體上的。在靜電噴涂方法中，一個或多個靜電槍產(chǎn)生成膜組合物帶電小滴的氣溶膠，它們噴涂-沉積到陰極射線管面板內(nèi)表面的定影的磷光體上，形成光滑表面，隨后在此表面上再沉積鋁層。
靜電噴涂方法的一個缺點在于，小滴的氣溶膠會飛濺到噴涂系統(tǒng)的零部件上從而在其內(nèi)表面形成膜狀沉積物。這些膜狀沉積物構(gòu)成潛在顆粒源，它在成膜加工期間可能沉積到定影的磷光體表面上，從而造成不希望的屏瑕疵。
因此，需要一種克服上面提到的種種缺點的合適的成膜組合物。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種制造用于彩色陰極射線管(CRT)的發(fā)光屏組件的方法。該發(fā)光屏組件形成在陰極射線管面板的內(nèi)表面上。該發(fā)光屏組件包括有機導(dǎo)電(OC)層，其上涂有機光導(dǎo)(OPC)層。隨后，在OPC層的各個部分上沉積發(fā)射不同顏色光的磷光體，并用適當定影劑將磷光體定影在OPC層上。
隨后，當成膜組合物以靜電噴涂到定影的磷光體上時就制成發(fā)光屏。該成膜組合物包含溶解在一種或多種高揮發(fā)性溶劑與一種或多種低揮發(fā)性溶劑的溶劑混合物中的丙烯酸類聚合物。
附圖簡述下面將結(jié)合附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中

圖1是按本發(fā)明制造的彩色陰極射線管(CRT)的軸向局部剖視平面視圖；圖2是圖1的CRT面板的斷面圖，展示出屏幕組件；圖3是用于制造圖2屏幕組件的方法的方框圖；圖4a～4b畫出在光感受器形成期間面板發(fā)光屏的內(nèi)表面的示意圖；以及圖5是說明按照本發(fā)明的用于制備圖2的屏幕組件的方法所采用的步驟的流程圖。
優(yōu)選實施方案詳述圖1一種傳統(tǒng)彩色陰極射線管(CRT)10，它具有玻璃外殼11，外殼包含面板12和管頸14，由漏斗15連接。漏斗15具有內(nèi)導(dǎo)電涂層(未畫出)，與陽極鈕16接觸并由此延伸至管頸14。
面板12包含視圖表面18和周圍凸緣或側(cè)壁20，后者借助玻璃料21密封到漏斗15上。三色-發(fā)光磷光體屏22附加在面板12的內(nèi)表面上。屏22，如圖2斷面所示，是一種線屏，包括許多屏元件，它包括分別按照三元組的方式排列的發(fā)紅光、發(fā)綠光和發(fā)藍光的磷光體條R、G和B，每個三元組包括三種顏色中每一種的磷光體條。R、G、B磷光體條沿著大致垂直于電子束產(chǎn)生的方向延伸。
吸光矩陣23，如圖2所示，將一條條磷光體條隔開。薄導(dǎo)電層24，優(yōu)選由鋁構(gòu)成，覆蓋在屏22上并使將第一陽極電位均一地施加在屏22上，以及將磷光體元素發(fā)出的光反射透過視圖表面18。屏22和覆蓋其上的鋁層24構(gòu)成屏幕組件。
多孔選色電極或蔭罩25(如圖1所示)按照傳統(tǒng)方式可拆卸地安裝在面板12內(nèi)，與屏22保持規(guī)定的間距。
電子槍26，如圖1的虛線所示對中地安裝在管頸14內(nèi)，用于產(chǎn)生三條準直電子束28，即一條中心和兩條側(cè)面或外側(cè)電子束，它們沿著匯聚的路徑穿過蔭罩25達到屏22。電子束28的準直方向大致垂直于紙平面。
圖1的CRT設(shè)計成與外部磁偏轉(zhuǎn)線圈，例如，線圈30，配合使用，該線圈在圖中位于靠近漏斗-管頸銜接處。當激活時，線圈30使三電子束28受磁場作用，導(dǎo)致電子束跨越整個屏22掃描出水平和垂直矩形屏面。
屏22是采用如圖3示意表示的電子照相成屏(EPS)方法制造的。首先清潔面板12，如參照代號40所示，它用苛性堿洗滌，在水中漂洗，用緩沖的氫氟酸腐蝕，并再次以水漂洗，正如現(xiàn)有技術(shù)已知的。
隨后在面板12的內(nèi)表面上制造吸光矩陣23，如參照代號42所示，優(yōu)選采用濕矩陣方法按照以下文獻中所描述的方式實施美國專利3,558,310，1971年1月26日授予Mayaud；6,013,400，200年1月11日授予LaPeruta等人；或者6,037,086，2000年3月14日授予Gorog等人。
吸光矩陣沿著整個視圖面板12內(nèi)表面均一地施加。就對角線尺寸為約68cm(27英寸)的面板12而言，在吸光矩陣23的層中成形的開口21可具有約0.075mm～約0.25mm的寬度，而不透明矩陣線條可具有約0.075mm～約0.30mm的寬度。
參見圖4a，其上具有矩陣23的視圖表面18的內(nèi)表面，然后涂以可揮發(fā)有機導(dǎo)電(OC)材料32的合適層?？刹捎美?994年12月6日授予Datta等人的美國專利5,370,952所公開的那些合適OC材料32和適用的施涂OC材料32的方法。OC材料32可包括季銨鹽聚電解質(zhì)，例如，聚(氯化二甲基-二烯丙基-銨)、聚(氯化3，4-二亞甲基-N-二甲基吡咯烷鎓)、聚(硝酸3，4-二亞甲基-N-二甲基-吡咯烷鎓)(3，4-DNDP硝酸鹽)和聚(磷酸3，4-二亞甲基-N-二甲基-吡咯烷鎓)(3，4-DNDP磷酸鹽)。另外，可使用乙烯基咪唑啉鎓的硫酸二甲酯(vinylimidazolium methosulfate)(VIM)和乙烯基吡咯烷酮(VP)的共聚物。OC層32的典型厚度為約0.5μm～約2μm。
有機光導(dǎo)(OPC)層34形成在OC材料32的層上，如圖4b所示?？刹捎弥T如1996年9月10日授予Datta等人的美國專利5,554,468所描述的那種合適的OPC層34。OPC層34是通過在OC材料層上罩涂OPC溶液而成形的，該溶液包含聚苯乙烯樹脂、電子給體材料，如1，4-二(2，4-二甲基苯基)-1，4-二苯基丁三烯(2，4-DMPBT)；電子受體，如2，4，7-三硝基-9-芴酮(TNF)和2-乙基蒽醌(2-EAQ)，以及合適的溶劑如甲苯、二甲苯或者甲苯與二甲苯的混合物。表面活性劑，如硅氧烷U-7602；和增塑劑，如鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)，也可加入到OPC溶液中。表面活性劑U-7602可由Union Carbide(Danbury，CT)商業(yè)購得。
OPC溶液可采用靜電噴涂組件40，如圖5所示，施涂到OC材料32的層上。施涂OPC層34的適用方法公開在1998年9月15日授予Poliniak等人的美國專利5,807,435中。靜電噴涂組件40包括外罩42，它具有四個側(cè)壁44和底46。面板12安裝在外罩42的頂部48的一個通孔中，使得面板12的內(nèi)表面正好覆蓋住該通孔。一個或多個靜電噴槍配置在外罩42內(nèi)，與外罩頂部48之間保持固定距離。合適的靜電噴槍包括AEROBELLTM靜電噴槍，由ITWRansburg(Toledo，OH)市售供應(yīng)。
優(yōu)選用兩個靜電噴槍36在60秒或更短的時間內(nèi)將OPC溶液噴涂到68cm板上；也優(yōu)選用三個此種噴槍噴涂尺寸介于89～91cm的板。靜電噴槍36在OC材料32的層上提供帶負電的OCP溶液小滴49。OC材料32的層借助靜電噴涂操作期間固定在面板12側(cè)壁20上的金屬釘27接地，從而將OPC溶液帶負電小滴吸引到面板12的內(nèi)表面上。
下面的步驟涉及彩色-發(fā)光磷光體材料的印刷。在施涂OPC層34之后，它利用電暈放電裝置(未畫出)均勻地帶上負電，正如參照代號48(圖3中)所指出的。OPC層34通常充電到介于約+200V～約+700V的電壓。
隨后，蔭罩25被重新插入到面板12內(nèi)，放在燈室(未畫出)中，并透過蔭罩接受來自配置在燈室內(nèi)的合適光源的光照射。該光沿著與管子10的電子槍26來的電子束28相同的角度透過蔭罩25的小孔，從而使OPC層34被照區(qū)域放電，結(jié)果形成電荷圖象，諸如參照代號50(圖3)所指出的。
從面板12上拿走蔭罩25，然后將板放入到含有第一彩色-發(fā)光磷光體材料的第一磷光體顯影劑上，從而顯現(xiàn)該電荷圖象，正如參照代號52所指出的。第一彩色-發(fā)光磷光體材料在顯影劑中摩擦起正電并被引導(dǎo)向OPC層34。采用技術(shù)上被稱之為“反轉(zhuǎn)”顯影的已知方法，將該帶正電的第一彩色-發(fā)光磷光體材料受到OPC層34帶正電區(qū)域的排斥，于是沉積到其放電的區(qū)域。在反轉(zhuǎn)顯影中，摩擦帶電的磷光體材料顆粒受到OPC層34的帶類似電荷區(qū)域的排斥，并沉積到其放電區(qū)域。
每根第一彩色-發(fā)光磷光體元件的線條尺寸比基體23的開口21的尺寸稍大，從而將每個開口21完全覆蓋住，并稍微重疊在基體23的開口21周邊上。由于要形成屏22總共需要三種不同彩色-發(fā)光磷光體，因此對于其他兩種彩色-發(fā)光磷光體中每一種，重復(fù)上述磷光體顯影步驟。彩色-發(fā)光磷光體材料的施涂更清楚地描述在1995年12月12日授予Ritt等人的美國專利5,474,866中，在此收作參考。
與本發(fā)明相一致的將彩色-發(fā)光磷光體材料定影到OPC層34中的后續(xù)方法是1999年7月20日授予Patel等人的美國專利5,925,485中公開的方法，或者任何其他適當?shù)姆椒?。該方法一般包括用適當?shù)亩ㄓ皠┙M合物使這三種發(fā)光磷光體定影，正如圖3中的步驟58所指出的。合適的定影劑組合物包含諸如甲基異丁基酮(MIBK)和d-檸檬烯之類的溶劑的混合物。定影劑混合物優(yōu)選按照約2∶1的比例將MIBK和d-檸檬烯混合在一起。
定影劑組合物采用1998年9月15日授予Poliniak等人的美國專利5,807,435所描述的靜電噴涂系統(tǒng)施涂到磷光體上。該靜電噴涂系統(tǒng)提供能潤濕磷光體及其下面OPC層34的帶負電小滴，而無須移動磷光體。
磷光體定影后，使它們成膜，正如圖3中的步驟62所指出的，以在屏22上提供光滑表面，進而可在該表面上沉積蒸發(fā)的鋁層。成膜組合物的沉積，優(yōu)選通過靜電噴涂一種聚合物溶液到定影的磷光體屏元件上來實現(xiàn)。
成膜組合物包含約3重量％～約10重量％丙烯酸類聚合物，它溶于包括一種或多種高揮發(fā)性溶劑與一種或多種低揮發(fā)性溶劑的溶劑混合物中。低揮發(fā)性溶劑在溶劑混合物中的含量優(yōu)選應(yīng)為約1重量％～約7重量％。
高揮發(fā)性溶劑與低揮發(fā)性溶劑的組合有利于降低成膜組合物的蒸發(fā)速率。降低成膜組合物的蒸發(fā)速率將減少成膜加工期間靜電噴涂系統(tǒng)的內(nèi)表面上的積料，從而大大減少屏瑕疵的形成。優(yōu)選低揮發(fā)性溶劑的蒸發(fā)速率應(yīng)比一種或多種高揮發(fā)性溶劑的蒸發(fā)速率1.5倍。合適的丙烯酸類聚合物包括聚甲基丙烯酸丁酯和聚甲基丙烯酸甲酯等。
一種或多種高揮發(fā)性溶劑的沸點應(yīng)優(yōu)選高于100℃，其蒸汽壓為約14mm Hg～約16mm Hg，且表面張力為約20dynes/cm2～約30dynes/cm2。合適的高揮發(fā)性溶劑例如可包括甲基異丁基酮(MIBK)、二甲苯和甲苯等。
一種或多種低揮發(fā)性溶劑的沸點優(yōu)選應(yīng)高于100℃，其蒸汽壓低于約10mm Hg，且表面張力低于約30dynes/cm2。合適低揮發(fā)性溶劑可包括高分子量醇，例如，丁醇和辛醇等。
成膜組合物優(yōu)選采用靜電噴涂組件，如圖5所示，沉積到定影的磷光體上。在完成定影和成膜操作之后，屏22可按照已知技術(shù)鍍鋁，并烘烤到高于425℃的溫度，以將揮發(fā)性組分從屏組件(例如，OC層、OPC層和成膜層)中趕出。
權(quán)利要求
1.一種在彩色陰極射線管(CRT)(10)的面板(12)上制造發(fā)光屏組件的方法，其中面板上具有彩色發(fā)光磷光體，方法的特征在于，在彩色-發(fā)光磷光體上施涂成膜組合物，其中該成膜組合物包含溶于包括一種或多種高揮發(fā)性溶劑與一種或多種低揮發(fā)性溶劑的溶劑混合物中的丙烯酸類聚合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中一種或多種低揮發(fā)性溶劑的沸點高于約100℃，其蒸汽壓低于約10mm Hg。
3.權(quán)利要求1的方法，其中一種或多種低揮發(fā)性溶劑的表面張力小于約30dynes/cm2。
4.權(quán)利要求1的方法，其中成膜組合物的特征在于具有約1重量％～約7重量％的一種或多種低揮發(fā)性溶劑。
5.權(quán)利要求1的方法，其中一種或多種低揮發(fā)性溶劑是高分子量醇。
6.權(quán)利要求5的方法，其中高分子量醇選自丁醇、辛醇及其組合。
7.權(quán)利要求1的方法，其中一種或多種高揮發(fā)性溶劑選自甲苯、甲基異丁基酮(MIBK)、二甲苯及其組合。
8.權(quán)利要求1的方法，其中一種或多種高揮發(fā)性溶劑的沸點高于約100℃，其蒸汽壓為約14mm Hg～約16mm Hg。
9.權(quán)利要求1的方法，其中一種或多種高揮發(fā)性溶劑的表面張力為約20dynes/cm2～約30dynes/cm2。
10.權(quán)利要求1的方法，其中一種或多種低揮發(fā)性溶劑的蒸發(fā)速率比一種或多種高揮發(fā)性溶劑的蒸發(fā)速率低約1.5倍。
11.權(quán)利要求1的方法，其中丙烯酸類聚合物選自聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯及其組合。
12.權(quán)利要求1的方法，其中成膜組合物包含約3重量％～約10重量％的丙烯酸類聚合物。
全文摘要
公開一種在彩色陰極射線管(CRT)(10)的面板(12)上制造發(fā)光屏組件的方法。發(fā)光屏組件形成在CRT面板(12)的內(nèi)表面上。發(fā)光屏組件包括順序沉積在CRT面板內(nèi)表面的各個部分上的彩色－發(fā)光磷光體。一種成膜組合物以靜電噴涂到彩色－發(fā)光磷光體上。成膜組合物包含溶于一種或多種高揮發(fā)性溶劑與一種或多種低揮發(fā)性溶劑組合的溶劑混合物中的丙烯酸類聚合物。
文檔編號H01J29/28GK1486501SQ02803765
公開日2004年3月31日 申請日期2002年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月16日
發(fā)明者H·M·帕特爾, J·H·哈雷爾, C·H·克內(nèi)佩普夫勒, H M 帕特爾, 克內(nèi)佩普夫勒, 哈雷爾 申請人:湯姆森許可公司