具有提高对比度的外部涂层的 CRT及制造该CRT的方法 【技术领域】
本发明涉及一种阴极射线管(CRT)以及该CRT的制造方法，其中该CRT具有成本效益好的对比度提高涂层。
背景技术
在CRT的制造中，常需要使有效面板透过率为约40％以提高所显示图象的对比度。基本上约为40％的透过率可有效降低来自管周围中环境源的光噪声，从而帮助防止环境源干扰显示图象的质量。制造具有如此低透过率的CRT的一种方法是使用暗玻璃；但是暗玻璃的制造比浅的高透过率玻璃更昂贵。因此，CRT工业在面板上使用中灰面板涂层来有效降低透过率。这一努力被证明是成本效益较好地。
近来的趋势是，对于给定尺寸的管子，CRT设计者和制造者更愿意以所有面板都具有规定的高透过率来开始。其原因有二。首先，如上面提到的，这种玻璃更廉价，因为在该玻璃中着色材料更少。第二个原因涉及到这样的事实，即制造者常需要在给定的尺寸范围内制造具有几种不同透过率的CRT。因此，制造者可以简单地使具有适当“对比度提高面板涂层”微调面板的透过率以满足不同的面板透过率要求。
在US专利No.5,750,187中，对比度提高的面板涂层的关键成分是聚硅酸锂和碳颗粒。在该专利的一个特定例子中，相对于未涂敷的面板，面板透过率降低范围在19-37％内，同时用60°光泽测量技术测量时，被涂敷面板的光泽在56-70的范围内。尽管借助面板涂层降低面板透过率的能力被认定是重要的，但在某些市场中具有以符合成本效益原则的方式同时保持高光泽值的能力同样重要。因此，CRT工业面临生产低成本CRT的挑战，其中，面板具有带有高光泽值以及显著的透过率降低特性的涂层。特别是，该涂层应能够把面板的透过率降低约50％，同时使面板在用60°光泽测量技术测量时具有约70-90的光泽值。
【发明内容】
本发明是一种阴极射线管(CRT)以及该CRT的制造方法，其中该CRT在观看面板的外表面上具有对比度提高涂层，其特征在于，对比度提高涂层包括硅酸酯粘合剂以及至少一种对比度提高材料。制造该CRT的方法包括以下步骤：将有机硅酸酯在醇、酸和水的混合物中进行水解以制造中间制剂。该方法进一步包括用有机溶剂稀释该中间制剂，并添加对比度提高材料以生产最终制剂。该方法还包括向CRT面板上喷涂该最终制剂以提供对比度提高涂层，加热该面板以使该涂层固化，以及清洗该涂层。
或者，在该对比度提高涂层之前通过向管的面板上喷涂有机导体和某种水解的有机硅酸酯的制剂来施加一个抗静电层。
附图的简要说明
现将参照附图更详细地描述本发明。
图1是本发明CRT的纵向部分剖开视图。
图2是沿图1所示剖切线2-2的管面板的局部放大剖面图。
图3是本发明另一实施例的管面板局部放大剖面图。
发明的具体实施方式
图1中所示CRT21包括一个抽真空的玻壳，该玻壳具有与锥体25成一体的颈部23。面板27借助闷光玻璃料密封部29与锥体25结合。磷光材料的荧光屏31涂敷到面板27的内表面上。如图2所详示的，例如铝制的反光金属膜33沉积在荧光屏31上。当由来自枪35的电子束扫描时，荧光屏31能够产生可通过面板27观看的发光图象。将一种新的对比度提高涂层37涂敷到面板27的外表面39上，以改善CRT21工作期间观看图象的对比度。
该新的对比度提高涂层通过降低面板27的透过率来改善CRT21的对比度，同时保持大的光泽值。CRT21的对比度实际上是CRT21的观看图象的信号与噪声之比。噪声是面板所反射掉的来自CRT21周围区域的环境信号。对比度常用下列表达式来表征：
其中，C是对比度，t是透过率，L是以英制(English system)的英尺朗伯表示的亮度，是玻璃-空气界面处的菲涅耳(Fresnel)反射率，以及A是以英制的英尺烛光表示的环境照度。在具有高环境信号的场合中，最好具有低的透过率。透过率值在40％左右认为是可心的。简言之，希望具有高的对比度。至于光泽，认为光泽值高比低好，因为随着光泽降低，射出面板27的图象信号光的散射增加，由此使视觉图象畸变。
具有新的对比度提高涂层的CRT的制造从制备中间制剂开始，首先，有机硅酸酯在醇、酸和水的混合物中进行水解。然后通过用有机溶剂稀释该中间制剂，并添加对比度提高材料来制备最终溶液。
在第一例子中，制备制剂具体使用的材料及它们相应的质量如下：
有机硅酸酯是四乙基原硅酸酯50-90g；
醇是乙醇45g；
酸是浓盐酸1g；
水使用670g；
溶剂是丙酮300g；以及
对比度提高材料是中灰材料Levanyl Black 4-9g，优选值为5g。
最终制剂的制备首先包括在约572g水中碾压5gLevanyl Black。Levanyl Black可由Bayer Company获得。在一个单独的容器中将有机硅酸酯、酸、醇和一些水混合。摇动该单独容器内的物质使有机硅酸酯水解，由此产生中间硅酸酯制剂。然后将溶剂和余下的水混合到该单独容器中，由此制造稀释的中间硅酸酯制剂。然后把该稀释的中间硅酸酯制剂与经碾压的Levanyl Black混合，由此制造最终制剂。
然后将最终制剂喷涂到外表面39上以形成对比度提高涂层37。在喷涂步骤期间，最好将面板27加热到27-30℃。喷涂后，应借助某种合适的装置例如IR加热器加热面板27以固化该涂层，其中优选温度是80-100℃。然后用水清洗涂层37。重要的是注意在固化后，实际上不发生对比度提高材料的释放。在该第一例子中所获得的光泽值为约70，其表面光洁程度为具有稍带颗粒状的外观。
在第二例子同时对于产生更高的光泽也是更优选的实施例中，用于制备制剂的具体材料及相应的质量如下：
有机硅酸酯是四乙基原硅酸酯50-90g，优选值为75g；
醇是乙醇45g；
酸是浓硝酸，20g水中有1g；
水使用1752g；
溶剂是1-丙醇1260g；以及
对比度提高材料是Levanyl Black 5-8g(颜料)，以及
苯胺黑(Nigrosin Black)(来自Aldrich Co.的黑染料)2-3g。
Levanyl Black的制备包括在约572g水中碾压5g Levanyl Black，苯胺黑的制备包括在约420g水中碾压2-3g苯胺黑。苯胺黑溶液应具有3.0-6.0的PH值，这可以在碾压苯胺黑之后借助添加适当数量的10％硝酸来获得。在本例中，为获得稳定的制剂，配料的顺序尤其重要。实验显示，中间硅酸酯制剂应这样制造，首先将酸添加到约20g水中，随后添加醇和有机硅酸酯而在一个单独的容器中。接着，应摇动该单独容器内的物质使有机硅酸酯水解，由此产生中间硅酸酯制剂。然后应将溶剂和余下的水混合到该单独容器中，从而制成稀释的中间硅酸酯制剂。一般的结论是，最好用缓慢蒸发的有机溶剂例如1-丙醇以及水来稀释中间制剂。原因是在涂敷期间最终制剂将较缓慢地闪蒸掉，并由此提供更有光泽的抛光。
把Levanyl Black添加到该稀释的中间制剂中，然后添加苯胺黑，由此制造最终制剂。然后将最终制剂喷涂到外表面39上以形成对比度提高涂层37。在喷涂步骤期间，最好将面板27加热到27-30℃。喷涂后，应借助某种合适的装置例如IR加热器加热面板27以固化涂层，其中优选温度是80-100℃。然后用水清洗涂层37。重要的是要注意在固化后不发生对比度提高材料的释放。在该本例中所获得的60°光泽值为约90，其表面质量为无颗粒状的外观。
本发明的其他实施例包括在涂敷对比度提高涂层37之前向外表面39上涂敷导电层36，如图3所示。如何能够施加这样的涂层36的例子包括首先制备具有5％重量的Baytron Al 4071以及0.5％水解的四乙基原硅酸酯的含水制剂。Baytron Al 4071可由Bayer Corp.获得。接着可以在面板27处于室温或稍高于室温时，将该制剂施加到面板27的外表面39上。可以施加多层的导电层36以获得所希望的导电性。
上述例子制造的CRT21具有约70到约90的光泽测量值，同时基本上将面板27的透过率降低约80到40％。光泽测量技术基本符合60°的US Standard ASTM D 523或US Standard ASTM D 2457。
本领域的普通技术人员能够理解本发明构思还能提供其他有效的实施例。例如，其他对比度提高材料如苏丹黑(来自Bayer AG)是有效的。再有，具有粒度为35到170nm颗粒大小的炭黑材料也是有效的。