在阴极射线管表面上粘附薄膜的方法 本发明涉及在阴极射线管(CRT)表面上粘附薄膜的方法;更具体地说,涉及在阴极射线管表面上粘附功能膜的方法,用这种方法能够把该膜很好地粘附到阴极射线管屏玻璃表面上。
阴极射线管屏玻璃是用模具成形熔融玻璃的方法制作的,但屏玻璃表面在成形时出现不平度,因此屏玻璃表面在使用前要抛光。在屏玻璃制作过程中,抛光屏玻璃表面和抛光屏密封边缘所花的时间和费用,占屏总时间费用的20—30%。为了满足降低阴极射线管制作成本的需要,必须革新抛光的步骤。
此外,由于阴极射线管尺寸日益变大,且屏变平,就有一种使屏玻璃加厚的趋势,以便实现预定的防爆性能;但在屏玻璃加厚时,其重量亦增加,这是不可取的。
鉴于这些情况,已提出一种使屏玻璃本身厚度较薄且通过粘合剂使功能玻璃粘合到屏玻璃表面上(PPG层压系统)的方法,或一种通过粘合剂使透明功能膜粘合到屏玻璃表面上的方法。
在前一种PPG层压系统中,虽然免除了屏玻璃地最终抛光,但粘合等步骤是复杂的。认为后一种方法更有希望。
此外,在后一系统中,有保护阴极射线管屏表面的效果,和防止弱反射与静电的效果。
在相关技术中,粘合这种阴极射线管薄膜的一种方法是使用一种粘合滚子。
如图1A所示,在这方法中,首先,把要粘合的薄膜夹入粘合滚2的滚子3和喂料滚子4之间。如图1B所示,向下移动粘合滚子2,且把薄膜1按压到屏5表面的一个端部。在这种情况下,把一种粘合剂,例如紫外线—固化树脂涂在屏5的整个表面上。然后,如图1C所示,通过滚动这种状态下的滚子3和把粘合滚子2移动到屏5表面的另一端部,使薄膜1与屏5表面紧密接触。
此后,通过用紫外线从薄膜1的顶部照射整个表面,屏5表面与薄膜1之间的树脂就被固化,因此,使薄膜1接合到屏5的表面上。
然后,在这种常规方法中,已出现下述问题。
也就是说,如图1B所示,当滚子3从屏5表面的一端滚动时,在其起始端附近产生的在粘合树脂内部的空气气泡,一般被推到屏5表面的终端,但这些气泡在粘合过程中有时仍然留在树脂中。这些气泡造成有效屏幕上“闪烁”。由于这个原因,在过去,需要有一种气泡不致残留于粘合树脂中的粘合薄膜的方法。
此外,在通过粘合剂把功能膜粘合到屏玻璃表面上的方法中,使用紫外线固化树脂作粘合剂,然而存在下述问题。
也就是说,存在这样的问题,即用紫外线来固化UV树脂,但因为从功能膜推出的UV树脂跟空气接触,所以它难以固化,粘附于表面上,且容易捕获脏物与灰尘。
因此,虽然需要开发一种甚至在空气中只要被紫外线照射时也能充分固化的UV树脂,但尚未开发出具有这种性质的低成本的UV树脂。此外,虽然研究过一些因素,例如增加UV照射的能量输出,在贫氧状态下处理等,但事实是尚未找到解决此问题的决定性方法。
而且,还研究过在从功能膜推出的部分UV树脂上涂敷一种改性丙烯酸酯基的粘合剂,例如Hardlock(Denki Kagaku公司商标),但它不能用,因为有树脂膜颜色变黄问题,气泡问题等。
因此,在过去,有一种做法是在从功能膜推出的UV树脂上粘合聚酯带或类似带,但这会带来工作麻烦的问题。
本发明之第一个目的在于提供一种把薄膜粘合到阴极射管表面上的方法,能够用本方法完全排出空气气泡,而气泡可能造成有效屏幕上闪烁。
本发明之第二个目的在于提供一种制作阴极射线管的方法,能够用本方法把功能膜良好地粘合到阴极射线管屏玻璃的表面上。
为了实现上述目的,本发明提供一种把薄膜粘合到阴极射线管的屏表面上的方法,该方法把光透射型功能膜接合到屏玻璃的表面上,包括下列步骤:
在所述屏玻璃的所述表面上形成一层紫外线-固化树脂;
把光透射型功能膜粘合到所述的紫外线-固化树脂上;
将所述紫外线-固化树脂设置为从所述功能膜的外周有一推出的紫外线-固化树脂部分;以及
在从所述功能膜的前表面照射紫外线的同时,对从所述功能膜的周边推出的所述紫外线-固化树脂部分进行加热。
通过参照附图所作最佳实施例的下列描述,会更清楚地了解本发明的这些和另一些目的和特点,其中
图1A至1C是一些表示用相关技术把薄膜粘合到阴极射线管上的方法步骤图;
图2是一个根据本发明一个实施例的阴极射线管断面示意图;
图3A至3D是一些根据本发明一个实施例表示图2所示阴极射线管制作过程的示意图;
图4是一个表示一个采用本发明的阴极射线管和一个实施本发明的粘合滚子的主视图;
图5A至5C是一些根据本发明第二个实施例表示用滚子粘合薄膜方法步骤的说明图;
图6是一个表示第二个实施例中屏上滚子向下运动位置和停止位置的说明图;
图7是一个表示本发明第三个实施例中在图3D或图5C所示制作过程之后的制作过程的示意图;
图8是一个图7所示状态的阴极射线管的屏侧主视图;和
图9是一个表示热空气温度与热空气处理时间之间关系的曲线图。
在本发明中,当用一种粘合剂把一张薄膜粘合到阴极射线管屏表面上时,从一个端部的内侧对着这个端部使该薄膜紧密接触该屏,然后对着另一个端部使薄膜紧密接触该屏,因此在该屏一个端部附近的粘合树脂中的空气气泡能够完全排出。
此后,通过对着另一个端部该薄膜紧密接触该屏,从而在薄膜与屏表面之间形成紧密接触,而不在屏的有效屏幕区中的粘合树脂中残留空气气泡。
在这种情况下,通过从有效屏幕区外侧附近对着屏的一个端部使薄膜紧密接触屏,可防止在有效屏幕区中产生空气气泡,和由滚子等产生的条纹。
此外,通过使用一种包括紫外线固化树脂在内的粘合剂,空气气泡难以残留于粘合树脂中,可使其折射率等于屏玻璃折射率,因此固化后由粘合剂引起的光折射影响能够被消除。
此外,在本发明中,当把一个光透射型功能(functional)薄膜接合到屏玻璃表面上时,是在把光透射型功能膜粘接到屏玻璃的同时有一种紫外线固化树脂置于其间的,然后对从上述功能膜周边推出的紫外线—固化树脂,在用紫外线照射功能膜前表面时进行加热。
施于推出紫外线—固化树脂的加热温度,最好在从50至100℃的范围之内。
最好通过把热空气吹到上述推出紫外线—固化树脂,来加热推出紫外线—固化树脂。可以指出,还有用加热器加热的另一种方法。
如果加热温度超过100℃,则功能膜易于劣化。如果研制成至少能经受100℃以上温度的功能膜,就能使用有着更高温度的热空气。如果它是50℃或更低,则促进聚合的效果低,需要长的时间才能得到本发明的目的之效果。
吹热空气的时间最好在从2秒至15秒的范围之内。吹热空气的时间最好等于紫外线照射的时间。
经受这种处理的阴级射线管的环境温度最好为25℃±1℃。
上述功能膜不是特别受限制的,但它能用一种树脂构成,例如丙烯酸树脂、丙烯酸—苯乙烯—基树脂、聚碳酸酯—基树脂、聚氯乙烯—基树脂、聚脂—基树脂、苯乙烯—基树脂、氨基甲酸乙酯—基树脂、聚乙烯—基树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂等,最好是PET。PET的耐热性保证可达120℃。这种树脂膜的厚度一般最好设置成0.05至2.0mm。
此外,象上述功能膜一样,还能使用一种由多种类型的多个树脂膜层压在一起组成的薄膜。此外,还可以使用这样一种功能膜,使薄膜的一个表面得到底涂处理,以提高与紫外线固化树脂的接合能力;并且对其另一个表面进行的旨在保证表面硬度的硬涂处理,抗静电处理,抗反射处理等。这种功能膜具有多种功能,例如调整光透射率,防止反射,帮助加强屏玻璃,防止屏玻璃的玷污,或抗静电等。
紫外线一固化树脂是不特别受限制的,但它能包含一些光聚合的低聚物,例如环氧丙烯酸酯、尿烷丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷丙烯酸酯等;和一些光聚合的单体,例如单官能丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯等;它还包含一种光引发剂,例如苯偶姻物系、乙酰苯物系、过氧化物系、噻恶烷物系等;一种敏化剂,例如胺物系、醌物系等;以及热聚合抑制剂,填充剂,接合传递剂,触变剂等。尤其是,从耐久性和接合强度的观点来看,最好采用这样一种树脂,它含有一种用作光聚合低聚物的尿烷丙烯酸酯,一种用作光聚合单体的单官能丙烯酸酯,和一种用作光引发剂的苯偶姻—基引发剂。
关于光聚合低聚物、光聚合单体和光引发剂的混合比例,按照光聚合低聚物重量以100份计,所含光聚合单体的重量最好为60至150份;按照光聚合低聚物和光聚合单体的总重量为100份计,所含光引发剂的重量最好为0.05至2.0份。此外,紫外线一固化树脂制剂的粘度最好设置为300至3000CPS。
这样一种紫外线—固化树脂制剂最好在调整后使用,使其固化时折射率与屏玻璃折射率的差别在0.8%的范围以内。通过例如把一定数量的苯乙烯单体并入紫外线—固化树脂制剂中,能够进行这种折射率调整。
对用这种方式调整过折射率的紫外线—固化树脂,能够进行涂敷,方法是在涂敷以前先去除紫外线—固化树脂制剂中所含的空气气泡,然后使用众所周知的涂敷方法,例如流动涂敷法、滚动涂敷法,刮条涂敷法等。
当一种紫外线—固化树脂在贫氧状态下使用时,对其聚合效应是有利的,但它与空气中氧接触,从而很难固化。因此,从功能薄膜推出紫外线—固化树脂会象常规方法一样,出现粘着性等问题。
在本发明的方法中,通过对从功能膜推出的紫外线—固化树脂进行加热,促进紫外线—固化树脂聚合的效应被增强,且紫外线—固化树脂表面的粘着性能够被消除。
本发明人发现,吹热空气能够特别好地固化推出的紫外线—固化树脂。通过吹热空气,还出现副效应:推出的紫外线—固化树脂的表面变平。
对根据本发明把薄膜粘合到阴极射线管表面上的方法,下面将参照附图,根据更具体的实施例,作出详细说明。
先说明阴极射线管的总结构。
如图2所示,本实施例的一个阴极射线管10由一个屏玻璃11和一个锥体玻璃12组成,用一个移动(flit)玻璃把玻璃11和12熔化固定。在锥体玻璃12的后端部形成一个颈部13。
在屏玻璃11的内表面形成一个RGB(红绿兰)荧光粉层15。一个孔径栅16,以距这个荧光粉层15预定的距离,被连接到屏玻璃11的内侧。一个磁屏蔽17,被连接在孔径栅16的后面。
一个电子枪18被装在颈部13。从电子枪18发出的电子束19,通过孔径栅16的缝隙而轰击荧光粉层15,使荧光粉层15发光。一个用冷缩配合连接的防爆带20,被装在屏玻璃11的外周表面上。
一个光透射型功能膜22,通过一个由紫外线固化树脂组成的UV树脂层21,被装在屏玻璃11的前表面上。在本实施例中,UV树脂层21的折射率,被调整到与屏玻璃11折射率的差别在0.8%范围以内。因此,一个未经精密抛光但其表面不平度为300μm左右的屏玻璃,也可能用作屏玻璃11。此外,通过调整功能膜22的光透射比,能够制作具有稳定质量的阴极射线管,而不必考虑屏玻璃11的材料。
在此,根据本发明第一个实施例,说明一个涉及薄膜粘合方法的阴极射线管制作方法实例。
如图3A所示,制备未经外表面抛光的屏玻璃11。在这个屏玻璃11的内表面上形成一个荧光表面,把孔径栅先连接然后接合到锥体玻璃12上,从而一个装有防爆带的阴极射线管10被制作。下一步,用清洗液、纯水和酒精基溶剂相继地清洗阴极射线管屏玻璃11的表面,然后干燥它。
下一步,如图3B所示,在屏玻璃11的表面上涂敷一层紫外线—固化树脂制剂21a。所用的这种紫外线—固化树脂制剂21a,要进行调整,使固化物质的折射率与屏玻璃折射率之间的差别在0.8%的范围以内。
在本实施例中,用一种制剂作为紫外线固化树脂制剂,该制剂含有10%(重量)具有550以上的分子量的双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯、20%(重量)的尿烷(甲基)丙烯酸酯,70%(重量)的含羟基的单(甲基)丙烯酸酯,3%的光聚合引发剂,和百分之几的添加剂。
通过在涂敷之前清除紫外线固化树脂制剂中所含的空气气泡,且使用一种众所周知的涂敷方法,例如流动涂敷法、滚动涂敷法、刮条涂敷法等,就能够涂敷紫外线固化树脂制剂21a。
下一步,如图3c所示,一个被切成具有与屏玻璃11前表面匹配形状的块的功能膜22,被装到用紫外线一固化树脂制剂21a涂敷的表面上。在本实施例中,用一个PET薄膜作功能膜22。此后,如图3D所示,对着屏玻璃11的表面,用一个压滚23等从端部内侧的一个部位向该端的XA方向,按压功能薄膜22,然后向另一端,即XB按压功能薄膜,使紫外线固化树脂制剂层21a的厚度均匀,并防止在该表面上出现折叠或皱褶。紫外线固化树脂制剂层21a的厚度最好为0.05到2.5mm。能够用金属滚子、硬橡胶滚子、衬橡胶的金属滚子等作压滚23。应当指出,压滚23到屏玻璃11的下行位置,是与尔后叙述的图6所示的位置相同的。
下一步,将说明本发明的第二个实施例。
图4示出一个应用本发明的阴极射线管31和一个实施本发明用的粘合滚32。
本实施例的方法需要把薄膜38粘合到组装后的阴极射线管31的屏39的表面上。
如图4所示,在本实施例中,阴极射线管的玻壳33被屏39的表面朝上地固定就位。
在玻壳33上方,设有用来把薄膜38粘合到屏39表面上的粘合滚32。
这个粘合滚32有一个粘合头36。在粘合头36上,装有一个例如由氯丁二烯橡胶制成的滚子34和一个喂料滚子35,以便与这个滚子34夹住薄膜38并托住它。粘合头36装有一个按压滚子34用的按压缸37,以便对薄膜38的顶部施加恒定的压力,从而进行粘合。此外,粘合滚32还装有一个机构(未画出),用于垂直移动和沿XA′方向或XB′方向移动。
下面参照图4和图5A至5C,说明一个根据本发明把薄膜粘合到阴极射线管屏表面上的方法的实施例。
首先,把已装配好的阴极射线管31的玻壳33屏39朝上地固定就位。在屏39的表面上涂敷一层紫外线—固化树脂(例如丙烯酸酯基游离基聚合紫外线—固化树脂)。
其次,如图5A至5C所示,在滚子34和喂料滚35之间夹入薄膜38,并且把粘合滚32放在屏39的一端(起始端)侧之上。
下一步,如图5A所示,向下移动粘合滚32,且把薄膜38推靠在屏39的表面上。
在这种情况下,如图6所示,和常规方法情况不同,在靠近有效屏幕区40的屏起始端内侧的一个部位(例如与25英寸阴极射线管有效屏幕区40相距2至3mm的一个部位),向下移动粘合滚32。
然后,如图5B所示,粘合滚32便在这种状态下向起始端侧,即沿用箭头X′A表示的方向,移动一段预定的距离(例如对一个例如25英寸阴极射线管来说移动5mm左右),使薄膜38紧密接触屏39起始端侧的部位,且不致脱落。
在这种情况下,如图6所示,粘合滚32在屏起始端侧的端部的前面一点停住。在起始端附近的粘合树脂中的空气气泡,因此被推到外面。应当指出,薄膜38的端部是用一个未画出的薄膜支持器来固定的。
此外,如图5C所示,粘合滚32沿着屏39的表面向终端侧移动,即沿用箭头X′B表示的方向移动。
应当指出,从滚子34加到屏39表面上的压力,最好是能藉此使3至5kg左右的负载加到整个滚子34上的压力。也可能根据玻壳33的类型和尺寸改变该压力。
此后,薄膜38脱离粘合滚32,并照射紫外线,以固化粘合剂,借此薄膜接合于屏39的表面上。
如上所述,根据本实施例的方法,在屏39的表面起始端的内侧把薄膜38推靠在屏39的表面上;粘合滚32在这种状态下向起始端移动,使薄膜38紧密粘合;然后粘合滚32又移动到终止端侧,使薄膜38紧密粘合在屏39的整个表面上,借此能够把起始端附近的粘合剂中的空气气泡推出起始端侧。因此,有可能从粘合树脂中完全排出空气气泡,而气泡能够在有效屏幕区40中造成闪烁。
应当指出,本发明不限于上述实施例,可以作出各种修正。
例如,粘合滚向下移动的位置,能够根据玻壳的类型和尺寸进行改变。
此外,使薄膜紧密接触屏表面的装置,也不限于滚子。可用各式各样的装置。应当指出,上述实施例中所用结构的滚子是最有效的。
此外,把薄膜粘合到屏表面上的粘合剂,也不限于紫外线—固化粘合剂。还可能使用另一种电子束—固化粘合剂,以及某种不用电子束固化的粘合剂(热固性树脂,压力敏感粘合剂等)。
如上所述,根据本发明,当把一个薄膜用粘合剂粘合到阴极射线管屏的表面上时,使该膜从屏一个端部的内侧对着这个端部紧密接触屏,然后使该膜对着另一个端部紧密接触屏,因此,在屏一个端部附近的粘合树脂中的空气气泡,能够完全推出,从而能够在有效屏幕区中防止内烁。
在这种情况下,通过从有效屏幕区外侧附近对着屏一个端部使薄膜紧密接触屏,能够在有效屏幕区中进一步防止闪烁。
此外,通过使用一种紫外线—固化粘合剂,能够在有效屏幕区中完全防止闪烁,还能防止由于粘合剂引起的光学劣化。
下面说明本发明的第三个实施例。
如图7所示,用一个辐射光源42从功能膜22(38)的顶部照射紫外线,以固化图3B所示的紫外线固化树脂制剂21a。能够用金属卤化物灯、高压汞灯、氙灯等作辐射光源42。适宜的辐射能约为300至500mJ/cm2。
如图7所示,在本实施例中,在照射紫外线的同时,用热空气源43a和43b把热空气吹向紫外线—固化树脂制剂层的推出部分21b(参照图8),该推出部分是在功能膜22和38的覆盖步骤产生的。应当指出,在图6和8中,标号24(40)代表有效屏幕的范围。
热空气的温度在从50到100℃的范围以内。通过吹这一温度范围的热空气,促进紫外线—固化树脂制剂聚合的效应被加强,在推出部分21b的紫外线—固化树脂表面的粘着性被消除。此外,通过吹热空气,可使在推出部分21b的紫外线—固化树脂的表面变平,因此当该阴极射线管装到电视机(框)时,不会与其他部件干涉,这是方便的。
在热空气的温度与紫外线—固化树脂被固化以前的时间之间的关系,示于图9中。如图9所示,热空气温度越高,则用以进行固化的时间越短(在100m/min的风速和100℃的温度下为2.3秒),但当温度变到120℃以上时,PET薄膜能起皱,因此温度最好是100℃以下。应当指出,当温度为50℃以下时,促进聚合反应的效应是很低的。根据紫外线的照射时间,吹热空气的时间是2至15秒,最好是10至15秒。
应当指出,本发明不限于上述实施例,能够在本发明范围内用各式各样的方式作出修改。
例如,在上述实施例中,推出部分21b的紫外线—固化树脂是用热空气固化的;但在本发明中,也可以不用热空气,而用一个加热器或类似装置来加热推出部分21b的紫外线—固化树脂。
如上所说明,根据本发明,通过对从功能膜推出的紫外线—固化树脂进行加热,可强化紫外线促进聚合的效应,还能消除紫外线—固化树脂表面的粘着性。尤其是,通过吹热空气,还有一种使推出紫外线—固化树脂表面变平的副效应。
因为推出紫外线—固化树脂的粘着性被消除,就使修整成为多余的事,还使把带或类似物粘合到推出紫外线—固化树脂顶上一事成为多余的事。结果,能够减少那些用于粘合带的步骤或用于修整的步骤。因此,大量生产变成可能,制造效率被改善。此外,毋需为粘合带而提供额外的空间。
此外,在本发明中,在紫外线照射的同时进行象热空气处理这样的热处理,因此不增加制作步骤的数目。