彩色显象管用的内装涂料 本发明涉及彩色显象管用的内装涂料,这种涂料被做成为使得在彩色显象管中,防止在电源的开(ON)和关(OFF)时因显象管的内部放电而不能在显示屏(panel face)上形成画面。
现有的彩色显象管如图1所示,其构成如下:使在内侧面上已形成了荧光膜的屏面(1)和在内侧面上已涂敷上了具有导电性的石墨的漏斗(2),在约450℃的炉子中用熔融粘接玻璃相互粘接起来,在漏斗(2)的管颈部分(7)处已装有发射电子束(9)的电子枪(3),在屏面(1)的内侧用框架(5)支撑着对彩色进行选择的荫罩(4),在漏斗的外周面上装有使电子束(9)左右偏转的偏转线圈(8)。
图中未加说明的标号5′表示接触弹簧。
这样构成的彩色显象管,当把图象信号输入到电子枪中时,就从电子枪地阴极放射出热电子。所放出的电子,被加到电子枪的各电极上的电压经加速和聚焦后射向屏面(1)。
这时,电子束(9)用装在管颈部分(7)上的偏转线圈(8)的磁场调整行进路径,经调整后的电子束(9)边通过已接合到框架上的荫罩(4)的狭缝边进行彩色选择,被选中的电子束(9)撞击屏面内面的各荧光膜而发光,以此再现图象信号。
为了防止因地磁的影响而使电子束发生偏转,在框架(5)的后方装设有内部屏蔽层(6)。
如图2所示,由于屏面(1)和漏斗(2)熔融粘接而形成的显象管(20),在漏斗(2)的内部和外部形成有具有导电性的内部导电膜(21)和外部导电膜(22),使之起到电容器的作用,再使之通过腔体(23)给显象管加上高电压,这样就形成了阴极射线画面。
在以往,使用石墨、粘接剂(water glass;水玻璃)和分散剂的混合物形成导电膜,而在近来,为了增加电阻而增加了金属氧化物。
现有的导电性被膜的形成方法,有用刷子或海棉擦子进行涂敷的方法、用喷射进行涂敷的方法、沉淀法和流涂法等。
作为在漏斗内面进行涂敷的方法,人们利用流涂法,仅用一次的作业就可容易地进行导电性被膜的涂敷,作为在漏斗的外面进行涂敷的方法,一般利用用笔或海棉擦子进行涂敷的方法。
在导电性被膜各成分的作用中,石墨作为导电性物质,使得通过腔体所加上的电流,能够沿着导电性被膜顺利地流到电子枪部分。
粘接剂使用硅酸钾(potassium silicate)或硅酸钠(sodiumsilicate),以使得石墨和金属氧化物能良好地附着于漏斗玻璃面上。
分散剂起着使石墨和金属氧化物良好地分散到被纯水包了起来的水玻璃中的作用。
金属氧化物作为绝缘体起着提高电阻的作用,使用的是氧化铁(Fe2O3)或氧化钛(TiO2)。
但在不使用金属氧化物的导电性被膜的情况下,当在显象管的电子枪部分存在着异物时,就将发生电火花,这时会发生约600~1000A的高电流,会出现使电子枪所接触到的部分的导电性被膜和显象管的电路部分受损伤的问题。
因此,在把石墨、粘接剂和分散剂混合起来的现存的导电性被膜中掺入绝缘体的氧化铁、氧化钛来使用。
为了减小过电流而混合起来的氧化铁和氧化钛的比重比石墨还高,所以还可以在使导电性被膜液进行放置或者在把导电性被膜液涂敷到漏斗上之后进行放置时,使氧化铁和氧化钛下降使石墨层上升,使之发生层分离。
而如果在石墨层已上升的状态下进行涂敷并使之干燥,则导电性将变好阻值将变低,出现与不掺入金属氧化物的情况下相同的问题。
下降后的金属氧化物再次进行分散要花很长的时间且也会出现金属氧化物的分散性也将变坏,导电性被膜不均匀的问题。
而且,在现有的涂敷方法中,用笔和海棉刷子进行涂敷的方法存在工序复杂且导电性被膜不均匀的问题,而喷涂方法则存在着由于石墨浆液的分散状态会出现膜斑点的问题。
此外,在沉淀法或流涂法的情况下,需要在未进行涂敷膜的部分上形成涂敷膜,然后除去所形成的膜的工序,漏斗内面的涂料会从漏斗内面的上部往下部流动,所以漏斗上部和线圈部分的涂敷厚度不同,在漏斗内面上将形成不均匀的电阻。
特别是在已形成于漏斗内面的涂敷膜的上部中,在与漏斗内面的导电性涂敷膜接触的接触弹簧接触部位处电阻高到大于5KΩ的情况下,在显象管的开,关时会因弹簧与导电膜之间的电位差而发生放电,使弹簧接触部位的导电膜被破坏,因此通过显象管的腔体而加上的高压将变成为在漏斗内面不能均匀地流动,其结果是会发生不能形成画面的不合格产品。
本发明的目的是:为解决上述各个问题,在往漏斗内面涂敷电性被膜液时,使得漏斗的管颈部分的电阻变得不会太低,使接触弹簧所接触的部位的电阻变低,以防止显象管的内部放电。
为了达到上述目的,本发明的技术措施是:把使用石墨和不含有Fe2+离子、具有粒径小于20μm的形态的氧化铁和含有Fe2+离子在5wt%以上、平均粒径小于1000埃的氧化铁作成的导电液与粘接剂及分散剂混合起来后用流涂法涂敷到漏斗内面上。
附图的简单说明
图1是彩色显象管的示意图。
图2是在彩色显象管中已形成了内部导电膜和外部导电膜的状态图。
图3是从漏斗一侧看到的电阻测定方向图(用2端子法测定)。
图4是漏斗内面的从边缘到管颈的电阻图。
图5是接触弹簧接触部分与管颈部分之间的电阻的比较结果。
发明的详细说明
用来制造本发明的导电性膜的涂料生成物如下。
(1)导电材料
石墨粉末:掺入1~30wt%,粒径0.1~20μm的石墨粉末。
氧化铁:掺入5~30wt%,粒径为0.1~20μm,铁成分中没有Fe2+离子的氧化铁。
氧化铁2:掺入0.5~30wt%,铁成分中Fe2+离子大于5wt%,粒径为1000埃以上的氧化铁。
(2)粘接剂:掺入5~30wt%,用硅酸钾、硅酸钠构成的粘接剂。
(3)分散剂1:掺入0.5~30wt%,聚亚甲基双萘磺酸钠(polymethylene bisnaphthalene sodium sulfonate)
(4)分散剂2:缩合的磺酸的钠盐(sodium salt ofcondenced naphthalene sulfonic acid)
(5)纯水:掺入60~80wt%。
本发明的被膜液涂料的各成分的作用如下。
石墨是导电物质,使得电流可以从电子枪到荧光体流动,由于电阻值随与氧化铁之间的混合比而变,所以根据需要混合使用,作为显象管用掺入约1~30wt%进行混合。
当掺入1wt%以内时,导电性将降低,电阻将变大,变得不能发挥导电性,而若掺入30wt%以上,则将流过过电流,当在电子枪部分中存在有异物时,就会发生电火花,这时将发生约600~1000A之高的电流,产生对电子枪所接触的部分的导电性被膜和显象管的电路部件造成损伤的问题。
氧化铁一般使用具有Fe2O3形态而Fe2+含量几乎为零的红色或黄褐色系的氧化铁。这种氧化铁具有作为用于减少显象管内部流动的过电流保护显象管电路的电阻来使用的优点。掺入量一般为5~30wt%,理想的大约在10~20wt%。若掺入5wt%,其结果就变成为丧失提高电阻的功能,若掺入30wt%以上,则不仅电阻变高,在制造导电液时,不能形成石墨和氧化物的均匀的分散,将因石墨与氧化物的比重差而发生层分离,从而难于制造所希望的导电性涂料。
在本发明中,作为现存的氧化铁,当粒径变成为20μm以上时,由于导电性被膜的表面性被变坏,所以利用粒径为20μm以下且分散性良好的球状的氧化铁,掺入使即起氧化铁作用又具有通电功能的Fe2+含量含有5wt%,粒子的大小为1000埃以下的氧化铁时,使得在接触弹簧的接触部位处的电阻下降就可以解决现有技术中的出现火花的问题。
进行研究的结果表明,当在氧化铁中的Fe2+含量大于5wt%,即,Fe2O3的氧化铁组分变成为(FeO)x(Fe2O3)1-x(X≥0.1)时,由于Fe2+而具有导电性,增加Fe2+含量的办法,具有使氧化铁的颜色变黑,使导电性变好的特性,因而可以借助于与石墨之间的组分比来制造所希望的导电性被膜涂料。
若Fe2+含量小于5wt%,则由于氧化铁几乎没有导电性,所以得不到上述规定的特性。
氧化铁中Fe2+含量可以用化学分析方法检测。
当Fe2+含量大于5wt%时,由于氧化铁有磁性,氧化铁本身的矫顽力将增加,所以用于防止因地磁场的影响而使电子束受到歪曲的现象的内屏蔽的作用降低,其结果将变成在有氧化铁存在的地方由于矫顽力的影响使电子束易于受到歪曲而发生画质变坏。
但是,当即便是Fe2+含量大于5wt%,当粒径变为1000埃以下时,磁性体将变成端子球粒子,矫顽力将变成10e以下,由于比利用了普通所使用的纯铁的内屏蔽的矫顽力小,所以不会妨害内屏蔽的功能,不会发生因氧化铁而带来的画质的降低,而仅仅赋予导电性,所以可以调节导电性被膜的电阻,磁性成分的比重也将减小且在导电性被膜涂料中很好地进行分散,不会发生与石墨之间的层分离,有利于在涂敷时形成均匀的导电性被膜。
粘接剂起着使石墨和氧化铁牢固地粘接到漏斗玻璃面上的作用,使用与玻璃的成分具有类似成分的硅酸盐,一般所使用的硅酸盐是硅酸钾和硅酸钠。
若该硅酸盐的掺入量不足5wt%时,将会因粘接力变弱而产生被膜剥离,产生火花,产生荫罩卡爪之类的问题。
另外,当硅酸盐的量增加到30wt%以上时,虽然粘接力变好了但在硅酸盐中将产生CO2气体,在用氟酸对漏斗进行再洗涤后使用时,则存在洗涤不好的问题。
作为分散剂使用的聚亚甲基双萘磺酸钠和缩合的萘磺酸的钠盐使石墨粒子的氧化铁粒子均匀分散后形成均匀的外观和电阻值,具有防止石墨和氧化铁的沉淀的功能。
为了验证本发明的效果的实施例和比较例如下。实施例
为调节导电性被膜的导电性,掺入10wt%的粒径为5~10μm的石墨粉末,掺入8wt%的平均粒子直径为10μm、铁成分中无Fe2+离子的的球状的氧化铁,掺入占全部涂料成生物的含量的15wt%的平均粒径为500埃、铁成分中Fe2+离子为25wt%的氧化铁,掺入占全部涂料生成物的含量的12wt%的由硅酸钾和硅酸钠构成的粘接剂,掺入2wt%的由聚亚甲基双萘磺酸钠(Polymethylene bisnaphthalene sodiumsulfonate)构成的分散剂,掺入1wt%的缩合的萘磺酸的钠盐(Sodium saltof naphthalene sulfonic acid),掺入占全部涂料生成物的含量60wt%的纯水,形成涂料生成物后,用流涂法涂敷到漏斗上而制成导电性被膜。比较例
为调节导电性被膜的导电性,掺入15wt%的粒径为5~10μm的石墨粉末,掺入15wt%的平均粒子直径为10μm、铁成分中无Fe2+离子的的球状的氧化铁,掺入占全部涂料制作物的含量的12wt%的由硅酸钾和硅酸钠构成的粘接剂,掺入2wt%的由聚亚甲基双萘磺酸钠(Polymethylene bisnaphthalene sodium sulfonate)构成的分散剂,掺入1wt%的缩合的萘磺酸的钠盐(Sodium salt of naphthalene sulfonic acid),掺入占全部涂料的含量60wt%的纯水,形成涂料制作物后,用流涂法涂敷到漏斗上而制成导电性被膜。
对于在实施例和比较例中制造出来的漏斗,测定不同厚度的电阻,在示于图3的电阻测定方向上评价漏斗不同部位的电阻,调查了在接触弹簧接触部位进行了10000次连续开,关时,有否由电火花引起的导电性被膜的剥离。
在本发明的实施例和比较例中,本发明的效果的调查结果如下。
表1.电阻特性比较(单位:KΩ) 膜厚(μm) 实施例 比较例(现有技术) 25 3.75 24.73 50 1.75 18.83 75 1.54 13.67 100 0.83 9.84 125 0.45 5.53 结果 未产生火花放电 火花放电后导电膜破坏
从表1可知,本发明的实施例不论厚度薄也罢厚也罢,导电性都不足5KΩ,不属于那种在与接触弹簧之间的接触部位处,一般会发生放电使导电膜易于破坏的电阻范围(5KΩ)。从表2和图4、图5可知在接触弹簧接触部位处实际上电阻变低因而不发生放电,故导电膜不会被破坏。
表2.放电特性比较膜厚(μm)10000次连续ON,OFF时放电现象实施例未产生火花放电比较例(现有技术)火花放电后导电膜破坏
由本发明的实施例和比较例可知,在把使用5wt%以上的平均粒径为1000埃以下,含有Fe2+离子的氧化铁和不含Fe2+离子、平均粒子直径为20μm以下的球状的氧化铁和石墨制造成的导电液涂敷到漏斗内面上的情况下,漏斗的管颈部分电阻不会变得太低而接触弹簧所接触的部位的电阻却可以变低,结果是在彩色显象管的开,关时,在显象管的内部不产生放电。