(57)【要約】【課題】ビューイングフェースプレートの外面にコントラスト増強コーティングを有する陰極線管（ＣＲＴ）と、そのＣＲＴを製造する方法を提供する。【解決手段】本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）（２１）と、ビューイングフェースプレート（２７）の外面（３９）上にコントラスト増強コーティング（３７）を有するＣＲＴを製造する方法である。コーティングは、ＣＲＴのフェースプレートの透過率を、最大で約５０％減少する。コーティングは更に、７０乃至９０の範囲の光沢値をもたらす。製造方法は、加水分解された有機ケイ酸塩を含む中間調合物を調製する段階と、有機溶媒で中間調合物を希釈し、コントラスト増強材料を添加して最終調合物を与える段階と、コーティングを形成するようフェースプレートに最終調合物を噴霧する段階と、コーティングを硬化するためにフェースプレートを加熱する段階と、コーティングを洗浄する段階とを含み、それにより、安定したコントラスト増強コーティングがフェースプレート上に形成される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンネルの狭い端に取付けられるネックを有するファンネルと、
上記ネック内に取付けられる電子銃と、
上記ファンネルの広い端に取付けられ、その内面に発光スクリーンを有するビューイングフェースプレートと、
上記ビューイングフェースプレートの外側のコントラスト増強コーティングと、を含むＣＲＴであって、
上記コントラスト増強コーティングは、ケイ酸塩結合剤と、少なくとも１つのコントラスト増強材料を含み、
上記コントラスト増強コーティングは、可視光線の透過率を、最大で５０％減少し、少なくとも７０乃至９０の６０°光沢値を有する、ＣＲＴ。
【請求項２】
上記コントラスト増強コーティングは、上記フェースプレートの外面と密接する請求項１記載のＣＲＴ。
【請求項３】
上記ケイ酸塩結合剤は、有機ケイ酸塩結合剤から得られる請求項１記載のＣＲＴ。
【請求項４】
上記有機ケイ酸塩結合剤は、オルトケイ酸テトラエチルである請求項３記載のＣＲＴ。
【請求項５】
上記コントラスト増強材料は、黒の顔料であり、
上記黒の顔料は、少なくとも１つの材料を含む請求項１記載のＣＲＴ。
【請求項６】
上記黒の顔料は、レバニルブラック、レバニルブラックとニグロシンブラックの混合物、及び、レバニルブラックとスダンブラックの混合物からなる群から選択される請求項５記載のＣＲＴ。
【請求項７】
上記黒の顔料は、３５から１７０ｎｍの範囲の粒子を有するカーボンブラック粒子を含む請求項５記載のＣＲＴ。
【請求項８】
上記ケイ酸塩結合剤対上記コントラスト増強材料の質量比は、９−１１：１である請求項１記載のＣＲＴ。
【請求項９】
少なくとも１つの導電層が、上記フェースプレートの外面と上記コントラスト増強コーティングとの間にある請求項１記載のＣＲＴ。
【請求項１０】
上記少なくとも１つの導電層は、有機導電材料とケイ酸塩を含む請求項９記載のＣＲＴ。
【請求項１１】
ＣＲＴのフェースプレート上にコントラスト増強コーティングを有するＣＲＴを製造する方法であって、
上記コントラスト増強コーティングは、ケイ酸塩結合剤と、少なくとも１つのコントラスト増強材料を含み、
上記コントラスト増強コーティングは、上記フェースプレートを通る可視光線の透過率を最大で５０％減少し、７０乃至９０％の６０°光沢値を有し、
上記方法は、
中間調合物を与えるようアルコール、酸、及び、水の混合液中で、有機ケイ酸塩を加水分解する段階と、
少なくとも１つの溶媒で上記中間調合物を希釈し、最終調合物を与えるよう少なくとも１つのコントラスト増強材料を添加する段階と、
上記フェースプレートを外側にしてＣＲＴを準備する段階と、
上記ＣＲＴを加熱する段階と、
コントラスト増強コーティングを与えるよう上記最終調合物を上記外面に噴霧する段階と、
上記コントラスト増強コーティングを硬化するよう上記フェースプレートを加熱する段階と、
上記コントラスト増強コーティングを洗浄する段階と、を含む方法。
【請求項１２】
上記準備段階における上記フェースプレートは、上記噴霧段階にて、上記最終調合物が塗布されるコーティングされていない外面を有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
上記有機ケイ酸塩結合剤は、オルトケイ酸テトラエチルである請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
上記コントラスト増強材料は、中性密度材料である請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
上記コントラスト増強材料は、黒の顔料であり、
上記黒の顔料は、少なくとも１つの材料を含む請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
上記黒の顔料は、レバニルブラック、レバニルブラックとニグロシンブラックの混合物、及び、レバニルブラックとスダンブラックの混合物からなる群から選択される請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
上記黒の顔料は、３５から１７０ｎｍの範囲のカーボンブラック粒子を含む請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
上記アルコールは、エタノールであり、
上記酸は、塩酸であり、
上記溶媒は、アセトンであり、
上記コントラスト増強材料は、レバニルブラックであり、
上記有機ケイ酸塩は、オルトケイ酸テトラエチルである請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
上記最終調合物は、
４５ｇのエタノールと、
１ｇの塩酸と、
６７０ｇの水と
３００ｇのアセトンと
４乃至９ｇのレバニルブラックと、
５０乃至９０ｇのオルトケイ酸テトラエチルと、を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
上記希釈段階は、有機溶媒と水で中間調合物を希釈し、最終調合物を与えるよう少なくとも１つのコントラスト増強材料を添加する段階を含み、
上記有機溶媒は、ゆっくりと蒸発する有機溶媒であり、それにより、上記フェースプレートを加熱する段階にてよりゆっくりとした気化を可能にし、それにより、より光沢のある仕上がりを可能にする請求項１１記載の方法。
【請求項２１】
上記アルコールは、エタノールであり、
上記酸は、硝酸であり、
上記溶媒は、１−プロパノールであり、
上記コントラスト増強材料は、レバニルブラックとニグロシンブラックの混合物であり、
上記有機ケイ酸塩は、オルトケイ酸テトラエチルである請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
上記最終調合物は、
４５ｇのエタノールと、
１ｇの硝酸と、
１，７５２ｇの水と、
１，２６０ｇの１−プロパノールと、
５乃至８ｇのレバニルブラックと、
２乃至３ｇのニグロシンブラックと、
５０乃至９０ｇのオルトケイ酸テトラエチルと、を含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
上記準備段階における上記フェースプレートは、上記噴霧段階にて、上記最終調合物が塗布される上記外面上の第１のコーティングを有する請求項１１記載の方法。
【請求項２４】
上記第１のコーティングは、少なくとも１つの導電層を含む請求項２３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）と、費用効果的なコントラスト増強コーティングを有するＣＲＴの製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴの製造において、表示画像のコントラストを増強するには、約４０％の実効フェースプレート透過率を有することが、一般的に好適である。基本的に、約４０％の透過率は、陰極線管の付近の周囲源からの光線雑音を効果的に減少し、周囲源の表示画像の品質への干渉を阻止することを支援する。このように低い透過率を有するＣＲＴを形成する１つの手段は、ダークガラス（ｄａｒｋ　ｇｌａｓｓ）を用いることである。しかし、ダークガラスの製造は、光線の高透過性ガラスより高価である。従って、ＣＲＴ産業は、フェースプレート上の中性密度（ｎｅｕｔｒａｌ　ｄｅｎｓｉｔｙ）のフェースプレートコーティングを用いて、透過率を効果的に減少している。この努力は、より費用効果的であることが分かっている。
【０００３】
最近の趨勢としては、ＣＲＴ設計者及び製造業者は、所与の寸法の陰極線管に対して、全てのフェースプレートが、特定の高透過率を有するものとして始められることを好む。これの理由としては、２つの面がある。第１に、上で暗に示したように、このようなガラスは、ガラス中に含まれる着色材料が少ないので費用が安価だからである。第２の理由は、製造業者は、一般的に、所与の寸法内で、幾つか異なる透過率を有するＣＲＴを製造する必要があるという事実に関連する。従って、製造業者は、様々なフェースプレート透過率の要求に見合うよう適切なコントラスト増強フェースプレートコーティングを用いてフェースプレートの透過率を、単純に調整することができる。
【０００４】
特許文献１では、コントラスト増強フェースプレートコーティングの主要な成分は、ポリケイ酸リチウム及び炭素粒子であった。この特許における特定の例では、フェースプレート透過率は、コーティングされていないフェースプレートに対し約１９−３７％の範囲に減少し、一方、コーティングされたフェースプレートの光沢は、６０°光沢測定技術（６０°ｇｌｏｓｓ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）によって測定して、５６−７０の範囲内であった。フェースプレートコーティングを用いてフェースプレート透過率を減少する可能性は重要であると考えるが、特定の市場では、費用効果的な方法で高い光沢値を同時に保持する可能性を有することも同様に重要である。従って、ＣＲＴ産業は、高い光沢値と、飛躍的な透過率減少特性とを有するコーティングを有するフェースプレートを含む低費用ＣＲＴを製造することが求められている。特に、コーティングは、フェースプレートの透過率を約５０％減少し、同時に、６０°光沢測定技術によって測定されて約７０−９０の光沢値をフェースプレートが有することを可能にすべきである。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５，７５０，１８７号
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ビューイングフェースプレートの外面にコントラスト増強コーティングを有する陰極線管（ＣＲＴ）と、その陰極線管を製造する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、コントラスト増強コーティングは、ケイ酸塩結合剤と、少なくとも１つのコントラスト増強材料を含む。コントラスト増強コーティングを有するＣＲＴを製造する方法は、中間の調合物を与えるようアルコール、酸、及び、水の混合液中で有機ケイ酸塩を加水分解する段階を含む。この方法は更に、中間調合物を有機溶媒で希釈する段階と、コントラスト増強材料を添加する段階とを含み、それにより最終調合物が与えられる。この方法は更に、コントラスト増強コーティングを与えるよう最終調合物をＣＲＴのフェースプレートに噴霧する段階と、コーティングを硬化するようフェースプレートを加熱する段階と、コーティングを洗浄する段階とを含む。
【０００７】
選択的に、コントラスト増強コーティングの前に制電性の層を、有機導体と幾らかの加水分解された有機ケイ酸塩からなる調合物を陰極線管のフェースプレートに噴霧することによって、塗布する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を、添付図面を参照しながら、より詳細に説明する。
【０００９】
図１に示すＣＲＴ２１は、ファンネル部２５と一体にされるネック部２３を有する真空ガラスエンベロープを含む。フェースプレート２７は、失透ガラスフリットシール２９によってファンネル部２５に接合される。蛍光体材料からなる発光スクリーン３１が、フェースプレート２７の内面に塗布される。例えば、アルミニウムからなる光反射金属膜３３が、発光スクリーン３１に蒸着され、このことは、図２に詳細に示す。発光スクリーン３１は、電子銃３５からの電子ビームによって走査されると、フェースプレート２７を介して見られる発光画像を生成することが可能である。新規のコントラスト増強コーティング３７が、フェースプレートパネル２７の外面３９に塗布され、ＣＲＴ２１の動作時に見られる画像のコントラストを向上する。
【００１０】
新規のコントラスト増強コーティングは、大きい光沢値を維持しながらフェースプレート２７の透過率を減少することにより、ＣＲＴ２１のコントラストを向上する。ＣＲＴ２１のコントラストは、原則的に、ＣＲＴ２１のビュー画像の信号対雑音の比である。雑音は、フェースプレートから反射するＣＲＴの周囲の領域からの周囲信号である。コントラストは、一般的に、以下の式により特徴付けられる。
【００１１】
【数１】
2004079517.tif 000003
ここで、Ｃは、コントラストであり、ｔは、透過率であり、Ｌは、英国システムでフートランバートでのＣＲＴの輝度であり、
【外１】
2004079517.tif 000004
は、ガラス−空気境界面でのフレネル反射であり、Ａは、英国システムでフートキャンドルでの周囲照度である。高い周囲信号を有する環境では、低い透過率を有することが好適である。約４０％の値が、好適であると考えられている。即ち、高いコントラストを有することが好適である。光沢に関し、光沢の高い値は、低い値よりも好適であるということが認識されている。これは、光沢が減少すると、フェースプレート２７から出る画像信号光線の散乱が増加し、視覚画像を歪ませるからである。
【００１２】
新規のコントラスト増強コーティングを有するＣＲＴの製造は、中間の調合物の調製から始まる。これは、アルコール、酸、及び、水の混合液中で有機ケイ酸塩を加水分解することから始まる。最終溶液は、有機溶媒で中間調合物を希釈し、且つ、コントラスト増強材料を添加することによって調製される。
【００１３】
第１の例では、調合物の調製に用いられる特定の材料及びそれらの質量は、以下の通りである。
有機ケイ酸塩は、オルトケイ酸テトラエチルであり、５０−９０ｇ；
アルコールは、エタノールであり、４５ｇ；
酸は、濃塩酸であり、１ｇ；
使用する水は、６７０ｇ；
溶媒は、アセトンであり、３００ｇ；
コントラスト増強材料は、中性密度材料のレバニルブラック（Ｌｅｖａｎｙｌ　Ｂｌａｃｋ）であり、４−９ｇ、好適な値は、５ｇ。
【００１４】
最終調合物の調製は、約５７２ｇの水中で、５ｇのレバニルブラックをロールミリングする（ｒｏｌｌｉｎｇ）ことから始まる。レバニルブラックは、バイエル（Ｂａｙｅｒ）社から入手可能である。別個の容器に、有機ケイ酸塩、酸、アルコール、及び、幾らかの水が混合される。別個の容器内の内容物は、有機ケイ酸塩を加水分解するよう振られ、それにより、中間のケイ酸塩調合物を形成する。次に、溶媒と残りの水を、その別個の容器内に混ぜ合わせ、それにより、希釈された中間のケイ酸塩調合物を形成する。この希釈された中間ケイ酸塩調合物は、次に、ロールミリングされたレバニルブラック混合液と混ぜ合わされ、それにより、最終調合物が得られる。
【００１５】
この最終調合物は、次に、コントラスト増強コーティング３７を形成するよう外面３９に噴霧される。この噴霧段階において、フェースプレート２７は、２７−３０℃の温度に加熱されていることが好適である。噴霧の後、フェースプレート２７は、例えば、ＩＲヒータといった何らかの好適な手段によって加熱され、コーティングを硬化すべきであり、ここでは、好適な温度は、８０−１００℃である。次に、コーティング３７は、水で洗浄される。硬化の後は、コントラスト増強材料の放出がほとんど起こらないことに注目することは重要である。第１の例において結果として得られる光沢値は、幾らか粒状の外観を有する表面仕上げで、約７０である。
【００１６】
高い光沢を得る点でより好適な実施例である第２の例では、調合物の調製に用いられる特定の材料及びそれらの質量は、以下の通りである。
有機ケイ酸塩は、オルトケイ酸テトラエチルであり、５０−９０ｇ、好適な値は、７５ｇ；
アルコールは、エタノールであり、４５ｇ；
酸は、濃硝酸であり、２０ｇの水中で１ｇ；
使用する水は、１，７５２ｇ；
溶媒は、１−プロパノールであり、１，２６０ｇ；
コントラスト増強材料は、５−９ｇ（顔料）のレバニルブラック、及び、２−３ｇのニグロシンブラック（Ｎｉｇｒｏｓｉｎ　Ｂｌａｃｋ）（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）社の黒のダイ）。
【００１７】
レバニルブラックの調製は、約５７２ｇの水中で、５ｇのレバニルブラックをロールミリングすることに関り、ニグロシンブラックの調製は、約４２０ｇの水中で、２−３ｇのニグロシンブラックをロールミリングすることが関る。ニグロシンブラック溶液は、３．０−６．０のｐＨを有すべきであり、これは、ニグロシンブラックがロールミリングされた後に、適切な量の１０％の硝酸を添加することにより得られる。この例では、構成要素（ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ）のオーダが、安定した調合物を得るために、特に重要である。実験によって、中間のケイ酸塩調合物は、別個の容器に、まず、約２０ｇの水に酸を添加し、次に、アルコール及び有機ケイ酸塩を添加することによって作るべきであることを示す。次に、この別個の容器内の内容物は、有機ケイ酸塩を加水分解するよう振られ、それにより、中間のケイ酸塩調合物を形成する。次に、溶媒と残りの水を、その別個の容器内に混ぜ合わせ、それにより、希釈された中間のケイ酸塩調合物を形成する。一般的な推定としては、１−プロパノールといったゆっくりと蒸発する有機溶媒と水で、中間調合物を希釈することが最良である。この理由としては、最終調合物が、塗布の際によりゆっくりと気化し、その結果、より光沢のある仕上がりが与えられるからである。
【００１８】
レバニルブラック、そして、その後に、ニグロシンブラックが、希釈された中間調合物に添加されて、最終調合物が形成される。最終調合物は、次に、コントラスト増強コーティング３７を形成するよう外面３９に噴霧される。この噴霧段階において、フェースプレート２７は、２７−３０℃の温度に加熱されていることが好適である。噴霧の後、フェースプレート２７は、例えば、ＩＲヒータといった何らかの好適な手段によって加熱され、コーティングを硬化すべきであり、ここでは、好適な温度は、８０−１００℃である。次に、コーティング３７は、水で洗浄される。硬化の後は、コントラスト増強材料の放出がほとんど起こらないことに注目することは重要である。第２の例において結果として得られる６０°光沢値は、粒状の外観のない表面仕上げで、約９０である。
【００１９】
本発明の他の実施例は、図３に示すように、コントラスト増強コーティング３７を塗布する前に、外面３９に導電層３６を塗布することを含む。このような層３６が塗布される例は、まず、５重量％のバイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）　Ａｌ４０７１と、０．５％の加水分解されたオルトケイ酸テトラエチルを有する水溶性調合物を調製することに関る。バイトロン　Ａｌ　４０７１は、バイエル社から入手可能である。次に、調合物は、フェースプレート２７が室温又はそれより僅かに上の温度であるときに、フェースプレートの外面３９に塗布することが可能である。多層の導電層３６を塗布して、所望の導電率を達成することが可能である。
【００２０】
上述した例は、約８０から４０％にフェースプレート２７の透過率を減少しながら、約７０から約９０までの光沢測定値を有するＣＲＴ２１を生成した。光沢測定技術は、実質的に、米国規格ＡＳＴＭ　Ｄ　５２３、又は、６０°での米国規格ＡＳＴＭ　Ｄ　２４５７に準拠する。
【００２１】
当業者は、本発明の技術的思想は、他の効果的な実施例も提供することを理解するものとする。例えば、スダンブラック（Ｓｕｄａｎ　Ｂｌａｃｋ）（バイエルＡＧ製造）といった材料も、有効であった。更に、粒子が３５乃至１７０ｎｍである粒子寸法を有するカーボンブラック材料も、効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣＲＴを示す長手方向の部分断面図である。
【図２】図１に示すＣＲＴのフェースプレートの一部を示す断面線２−２についての拡大断面図である。
【図３】ＣＲＴのフェースプレートの一部を示す本発明の別の実施例の拡大断面図である。
【符号の説明】
２１　ＣＲＴ
２３　ネック部
２５　ファンネル部
２７　フェースプレート
２９　失透ガラスフリット
３１　発光スクリーン
３３　光反射金属膜
３５　電子銃
３６　導電層
３７　コントラスト増強コーティング
３９　外面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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