PL161827B1 - Method of preparating anti-pressure coating screen - Google Patents

Abstract

1. Sposób nanoszenia na ekran kineskopu powloki zapobiegajacej olsnieniu, w którym ogrzewa sie szklany element wsporczy i pokrywa sie element wsporczy powloka, znamienny tym, ze ogrzewa sie szklany element wsporczy zródlem ciepla do pierwszej temperatury wyzszej od temperatury pokojowej ale nizszej niz okolo 50°C, pokrywa sie powierzchnie cieplego elementu wsporczego przez napylanie po wloka wodnego roztworu zawierajacego roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem i korzystnie nieorganiczny zwiazek metalu o malym stezeniu, suszy sie strumieniem powietrza powloke, ponownie ogrzewa sie zródlem ciepla powierzchnie elementu wsporczego i wysuszona powloke do drugiej temperatury, wyzszej niz pierwsza temperatura ale nizszej niz okolo 65°C, przez krótki okres czasu, myje sie dejonizowana woda ponownie ogrzana, wysuszona powloke suszy sie strumieniem powietrza wymyta powloke. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób nanoszenia na ekran kineskopu powłoki zapoblegaUąceU olśnieniu, zwłaszcza powłoki litowo-krzemianowej.

Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr A 560 581 sposób nanoszenia powłoki litowo-krzemianowej zapobiegajęcej olśnieniu na szklany element wsporczy. Sposób ten polega na tym, Ze szklany element wsporczy ogrzewa się do około AO-BO*C i następnie pokrywa się powłokę, np. przez napylanie w powietrzu rozcieńczonego roztworu wodnego zawierajęcego roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem. Powłokę suszy się w powietrzu, myje się ciepłę wodę, suszy się w powietrzu po raz drugi i następnie wypala się w temperaturze poniZej 100*C, korzystnie około 90‘C przez 10 do 60 minut. Odporność na ścieranie jest bezpośrednio zwięzana z temperaturę wypalania. Im wyZsza jest temperatura wypalania, tym większa jest wytrzymałość powłoki na ścieranie. Sposób ten róZni się od sposobów przedstawionych poprzednio w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 B9B 509 i nr 3 9A0 511 tym, Ze te sposoby wymagały, Zeby powłoka była wypalana na sucho w temperaturze powyZej 150*C przed myciem. Wypalanie w wysokiej temperaturze przed myciem.było wymagane, aby zmniejszyć rozpuszczalność powłoki w wodzie w celu zwiększenia jej przyczepności do szklanego elementu wsporczego i zwiększenia j®j odporności na ścieranie.

Znany Jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr A 563 612 kineskop posiadajęcy na zewnętrznej powierzchni antystatycznę powłokę zapobiegajęcę olśnieniu i przekazujęcę obraz. Powłoka zawiera w swym składzie, w uzupełnieniu do wodnego roztworu koloidalnego dwutlenku krzemu stabilizowanego litem, nieorganiczny składnik metalowy, który powoduje własności antystatyczne powłoki. Powłokę nakłada się, np. przez napylanie w powietrzu, na płytę czołowę kineskopu, która została nagrzana do około A0-A5*C w cięgu około 30 minut. Powłokę suszy się i następnie wypala się w temperaturze pomiędzy 150*C i 300 ’C w cięgu 10 do 60 minut. Okazuje się równieZ korzystne 10-minutowe wypalanie w 120*C (z 30-minutowym nagrzewaniem i 30-minutowym schładzaniem). Po wypalaniu uzyskuje się korfcowe własności elektryczne, optyczne i fizyczne powłoki antystatycznej, zapobiegajęcej olśnieniu. Powłoka ta Jest łatwa do wykonania i bardziej odporna na ścieranie i zwykłe, przemy161 827 słowe operacje obróbki cieplnej niż znane, strukturalnie odmienne co ćwierć fali, powłoki zapobiegające olśnieniu, mające własności antystatyczne. Wadą tej powłoki jest jednak konieczność stosowania w procesie jej wytwarzania czasochłonnej, kosztownej operacji wypalania w temperaturze przynajmniej 120*C, a korzystnie w zakresie od 150'C do 300*C. Roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem jest wprowadzany na rynek pod nazwą Lithium Silicate 48 przez firmą E.I.Ou Pont Company, Wilmington, OE, a stosowany dalej roztwór palladu pod nazwą Palladium O.N.S. przez firmą Johnson Matthey Inc. Malvern , P.A.

Sposób według wynalazku polega na tym, że ogrzewa się szklany element wsporczy źródłem ciepła do pierwszej temperatury wyższej od temperatury pokojowej ale niższej niż około 50*C. Pokrywa sią powierzchnią ciepłego elementu wsporczego przez napylanie powłoką wodnego roztworu zawierającego roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem i korzystnie nieorganiczny związek metalu o małym stążeniu. Suszy sią strumieniem powietrza powłoką. Ponownie ogrzewa sią źródłem ciepła powierzchnią elementu wsporczego i wysuszoną powłoką do drugiej temperatury wyższej niż pierwsza temperatura ale niższej niż około 65*C, przez krótki okres czasu. Myje sią dejonizowaną wodą ponownie ogrzaną, wysuszoną powłoką i suszy sią strumieniem powietrza wymytą powłoką.

Pierwszą temperaturą stosuje sią z zakresu około 48‘-50*C.

Drugą temperaturą stosuje sią równą około 63*C i okres czasu ponownego nagrzewania stosuje sią równy około 30 sekund.

Jako metal w związku stosuje sią pallad.

Krótkie poddanie powierzchni elementu wsporczego i jego powłoki działaniu źródła ciepła, które powoduje wzrost temperatury powierzchni i powłoki do większej wartości (np. około 65'C), jest wystarczające, aby uzyskać dobre własności optyczne i fizyczne powłoki. Wówczas gdy powłoka zawiera związek palladu o małym stążeniu, własności antystatyczne uzyskanej powłoki są równoważne powłoce wykonanej znanym sposobem, lecz powłoka według wynalazku może być wykonana w krótszym ;zasie.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym jest pokazany schemat technologiczny sposobu według wynalazku. Sposób według wynalazku może być zrealizowany jak w znanym sposobie, poza kolejnością etapów, metodą ogrzewania, pewnymi zakresami temperatur i korzystnymi temperaturami roboczymi. Zasadniczą zmianą wzglądem znanego sposobu jest to, że w celu pokrycia powierzchni ekranu kineskopu antystatyczną powłoką zapobiegającą olśnieniu stosuje się źródło ciepła do gwałtownego ogrzania powłoki i leżącej pod nią powierzchni, korzystnie w ciągu około 30 sekund do temperatury około 65*C, aby uzyskać własności antystatyczne, optyczne i fizyczne powłoki, znacznie skracając czas ogrzewania. Powłoką następnie myje się w ciepłej wodzie (np. 49-60*C) i suszy sią. Nie jest wymagane zastosowanie żadnego końcowego etapu wypalania w wysokiej temperaturze, aby uzyskać powłoką, która ma doskonałą odporność na ścieranie i odciski palców. Poza tym uszkodzone powłoki można łatwo usuwać przynajmniej przez tydzień po obróbce.

Sposób według wynalazku jest przedstawiony na schemacie technologicznym na rysunku. Przed rozpoczęciem procesu powierzchnię szkła, na którą nanosi sią powłoką zapobiegającąolśnieniu, czyści się dokładnie. Powierzchnia ta może być powierzchnią zewnętrzną płyty· czołowej kineskopu lub wypukłą powierzchnią szklanego panelu bezpieczeństwa, który ma być nałożony na płytą czołową kineskopu, albo powierzchnią innego szklanego elementu wsporczego, który ma być powierzchnią wizyjną, taką jak szklana płyta wyświetlająca obraz. Powierzchnię można czyścić dowolną znaną metodą szorowania i mycia, stosowaną do usuwania brudu, prochu, oleju, piany ltd. nie powodując zadrapania powierzchni . Korzystne jest wyszorowanie powierzchni przy pomocy dostępnego w handlu środka czyszczącego, następnie przemycie dejonizowaną wodą, potem przetarcie 5\ roztworem wodorofluorku amonowego, następnie ponowne przemycie dejonizowaną wodą, potem usunięcie cieczy i w końcu wysuszenie powierzchni w powietrzu .

161 627

Według korzystnych przykładów wykonań czysty, szklany element wsporczy, taki jak płyta czołowa opróżnionego i uszczelnionego kineskopu, ogrzewa się do około 50*C, np. w piecu. Zewnętrzną powierzchnię ciepłej płyty czołowej i taśmę metalową naciągniętą wokół płyty czołowej powleka się rozcieńczonym wodnym roztworem koloidalnym dwutlenku krzemu stabilizowanego litem i rozpuszczalnego w wodzie związku metalu, takim jak siarczan palladowy, siarczan cynowy, chlorek cynowy lub chlorek zlotowy. Powłokę moZna nakładać w jednej lub kilku warstwach, w dowolnym znanym procesie, takim jak napylanie. Temperaturę płyty czołowej, specyficzną technikę nakładania powłoki i liczbę nakładanych warstw wybiera się doświadczalnie, Zęby wytworzyć powłokę o wymaganej grubości. Temperatura płyty czołowej wynosi korzystnie około 48-50'C. Temperatury zbyt niskie (np. 20*C) powodują powstawanie baniek w powłoce lub zbyt duZy współczynnik odbicia kierunkowego, natomiast temperatury zbyt wysokie powodują zbyt szybkie suszenie powłoki. Przy nakładaniu powłoki przez napylanie, grubość suchej powłoki powinna byó taka, żeby np. umożliwić operatorowi właściwy rozkład trzech miejsc odbicia w przypadku trójkolorowego ekranu fluoroscencyjnego, umieszczonego około 1,83 metra powyZej szklanego elementu wsporczego. Grubsza powłoka początkowa daje grubszą powłokę końcową. Im grubsza jest powłoka, tym większa jest redukcja olśnienia i tym większe są straty rozdzielczości obrazu wizyjnego i odwrotnie, im cieńsza jest powłoka, tym mniejsza jest redukcja olśnienia i tym mniejsze są straty rozdzielczości obrazu wizyjnego.

RównieZ przy nakładaniu przez napylanie powłoka jest czuła na wystąpienie stanu suchości. Większą suchość uzyskuje się stosując wyZsze temperatury panelu podczas nakładania powłoki, stosując większą ilość powietrza podczas napylania przy użyciu sprężonego powietrza, stosując większą odległość napylania podczas napylania powłoki oraz zwiększając współ czynnik molowy Si^/LjO. Jednak gdy jest to przesadne, powłoka ma siatkę drobnych pęknięć. Im większy jest stan suchości, tym większa jest redukcja olśnienia i tym większe są straty rozdzielczości obrazu wizyjnego i odwrotnie, im mniejszy jest stan suchości, tym mniejsza jest redukcja olśnienia i tym mniejsze są straty rozdzielczości obrazu wizyjnego.

Skład powłoki to korzystnie wodny roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem, zawierający około 1 do 10 procent wagowych ciał stałych i 0,005 do 0,02 procent wagowych składnika metalowego w związku metalu w odniesieniu do wagi wszystkich ciał stałych w roztworze koloidalnym. Składnikiem metalowym może byó jeden lub więcej spośród następujących metali: platyny, palladu, cyny i złota, które są korzystnie wprowadzane do roztworu koloidalnego jako sól rozpuszczalna w wodzie. Zwykle składnik metalowy, który jest stosowany do zwiększenia czułości powierzchni przy powlekaniu bezprądowym, moZna zastosować jako jeden lub więcej ze składników metalowych w kineskopie. Wówczas gdy stężenie składnika metalowego jest mniejsze od około 0,005 procent wagowych, własności antystatyczne mogą byó niewystarczające lub mogą byó błędne. Wówczas gdy stężenie składnika metalowego jest większe od około 0,02 procent wagowych, powłoka może byó nakrapiana, opalizująca lub inaczej oddziałująca przy przenoszeniu obrazu. W roztworze koloidalnym współczynnik S1Oż do LjO wynosi od około 4:1 do około 25:1. Roztwór koloidalny dwutlenku krzemu jest w zasadzie pozbawiony jonów metali alkalicznych innych niż litu oraz anionów innych niż hydroksylowe. Roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem różni się zasadniczo od roztworu krzemianu litowego, który jest związkiem rozpuszczonym w rozpuszczalniku a nie roztworem koloidalnym. Po kolejnym ogrzaniu powłokę roztworu koloidalnego litu suszy się, żeby uzyskaó powłokę z krzemianu litowego. Roztwór koloidalny stabilizowany litem można zastąpió roztworem krzemianu jednego lub więcej metali, np. litu, sodu i potasu. Również krzemian organiczny, taki jak ortokrzemian czteroetylu, może zastąpió zalecany roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem. Preparat może również zawierać cząstki pigmentu i/lub barwników zmniejszających jaskrawość do około 50 procent jej początkowej wartości i/lub modyfikujących rozkład widmowy przekazywanego obrazu.

161 827

Po pokryciu powłoką ciepłego, szklanego elementu wsporczego suszy się ją w powietrzu, aby zapobiec osadzeniu się na niej prochu lub innych obcych cząstek. Powłokę i leżącą pod nią powierzchnię wsporczą poddaje się działaniu ciepła lub ogrzewaniu powierzchniowemu w ciągu około 30 sekund przez ciepło wytwarzane albo przez konwencjonalne źródło nagrzewania podczerwienią (IR) albo przez grzejnik Calroda. Temperatura powierzchni wsporczej wynosi około 69*C i Jest mierzona np. przez termoelement zamocowany do płyty czołowej.

W innym przypadku temperatura powierzchni wsporczej mole byś mierzona przy utyciu termometra podczerwieni (IR). Ogrzewanie powierzchniowe nie powoduje zasadniczo ogrzewania bryły płyty czołowej. Zwykle im wyższa jest temperatura ogrzewania, tym mniejsza Jest redukcja olśnienia w wyrobie i tym większa jest odporność na ścieranie. Dotychczas uważano, że wymagane są temperatury wypalania w zakresie od 190*C do 300*C w ciągu 10 do 60 minut dla uzyskania wystarczającej odporności na ścieranie. Sposób według wynalazku zapewnia, że nie są potrzebne wysokie temperatury wypalania utrzymywane do godziny dla uzyskania wysokojakościowych antystatycznych powłok zapobiegających olśnieniu, jeżsii powłokę ogrzewa się powierzchniowo i następnie myje się w celu usunięcia rozpuszczalnych związków alkalicznych.

Powłokę myje się ciepłą dejonizowaną wodą o temperaturze około 49-60*C. Wodę dostarcza się korzystnie w postaci słabego strumienia przez około 9 sekund. Kineskop może byś przywracany do pracy czyli regenerowany przez umycie uszkodzonej powłoki gąbką 5¾ roztworem wodorofluorku amonowego przynajmniej w ciągu tygodnia po wytworzeniu.

Produktem sposobu według wynalazku jest antystatyczna powłoka zapobiegająca olśnieniu na powierzchni wizyjnej szklanego elementu wsporczego, takiej jak powierzchnia zewnętrzna kineskopu. Powłoka ma zdolność redukcji olśnienia, to jest rozpraszania odbitego światła i równocześnie przekazywania obrazu wizyjnego na ekran elektroluminescencyjny kineskopu o rozdzielczości co najmniej około 197 linii na cm. Powłoka jest stabilna chemicznie przy procesach wytwarzania i następnie przy oddziaływaniu wilgotnego otoczenia. Powłoka jest odporna na ścieranie i odciski palców oraz posiada zasadniczo płaską charakterystykę widmową zarówno na odbite jak i przenoszone światło.

Produkt sposobu według wynalazku ma zależy w porównaniu ze znanymi sposobami, polegające na tym, że ma mniejszy współczynnik odbicia kierunkowego przy równoważnej rozdzielczości obrazu, znacznie mniejsze obniżenie funkcji przenoszenia modulacji przekazywania obrazu przy wysokich częstotliwościach, gdzie występują krawędziowe stany przejściowe wyświetlanych znaków, oraz pomijalne bielenie powłoki przy powierzchni wizyjnej.

Przykład I. Powierzchnię płyty czołowej prostokątnego kineskopu kolorowego 13-calowego (około 33 cm), który jest opróżniany i uszczelniany czyści się, aby usunąć brud, olej, pianę itd., stosując dowolną procedurę szorowania i mycia. Następnie powierzchnię myje się przez 9 sekund 9-pcocentowym wagowo roztworem wodorofluorku amonowego i płucze się dejonizowaną wodą w ciągu 10 sekund w temperaturze 49-60C. Powierzchnię płyty czołowej suszy się w 65‘C, strumieniem gorącego powietrza. Kineskop przenosi się do pieca i ogrzewa się wstępnie do 50*C w ciągu około 5—10 minut lub aż do temperatury powierzchni płyty czołowej kineskopu równej około 48-90'C. W innym przypadku powierzchnię tę można ogrzaó stosując podczerwień w ciągu 2 do 3 minut. Ciekłą mieszankę na powłokę napyla się na ciepłą powierzchnię płyty czołowej. Mieszankę na powłokę przygotowuje się przez zmieszanie 8,09 1 Lithium Silicate 48 (roztworu koloidalnego dwutlenku krzemu stabilizowanego litem, zawierającego 22,1¾ ciał stałych), 0,294 1 roztworu Palladium O.N.S. (4,0 gramów palladu/100 ml roztworu) oraz 86,289 1 dejonizowanej wody. Oaje to 94,633 1 porcji roztworu na powłokę. Roztwór koloidalny dwutlenku krzemu ma współczynnik molowy SiOj do LijO równy około 4,8. Napylanie przeprowadza się w 18 ramkach (4-4-4-6), z czterema przejściami na ramkę dla

161 827 kineskopu 13-calowego (około 33 om). Pomiędzy dyszę pistoletu natryskowego i płytę czołową kineskopu jest zapewniony odstęp około 20,3-25,4 om. Kineskop zostaje obrócony o 90* po każdym ustawieniu oztereoh ramek. Ozięki oiepłu płyty czołowej materiał powłoki sohnie w oięgu około 10 sekund po każdym przejściu. Wysuszonę płytę ozołowę kineskopu poddaje się działaniu grzejnika oporowego lub grzejnika Calroda przez 30 sekund w oelu powierzchniowego ogrzania powierzchni płyty czołowej 1 powłoki do około 65*C. Powłokę następnie myje się przez około 5 sekund słabym strumieniem dejonizowanej wody o temperaturze około 49-60*C. Płytę ozołowę i powłokę suszy się w 65*C strumieniem goręcego powietrza.

Opisanę mieszankę, lecz bez zwięzku palladu, można stosować również jako powłokę zapobiegajęcę olśnieniu, jednak powłoka nie będzie miała własności antystatycznych.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób nanoszenia na ekran kineskopu powłoki zapobiegającej olśnieniu, w którym ogrzewa się szklany element wsporczy i pokrywa się element wsporczy powłokę, z n a m i e n n y tym, Ze ogrzewa się szklany element wsporczy źródłem ciepła do pierwszej temperatury wyZszej od temperatury pokojowej ale niZszej niZ około 50*C, pokrywa się powierzchnię ciepłego elementu wsporczego przez napylanie powłokę wodnego roztworu zawierajęcego roztwór koloidalny dwutlenku krzemu stabilizowanego litem i korzystnie nieorganiczny zwięzek metalu o małym stęZeniu, suszy się strumieniem powietrza powłokę, ponownie ogrzewa się źródłem ciepła powierzchnię elementu wsporczego 1 wysuszonę powłokę do drugiej temperatury, wyZszej η1Ζ^ώ pierwsza temperatura ale niZszej niZ około 65*C, przez krótki okres czasu, myje się dejonizowanę wodę ponownie ogrzanę, wysuszoną powłokę i suszy się strumieniem powietrza wymytę powłokę.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, te pierwszę temperaturę stosuje się z zakresu około AB*-50*C.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny ty,, Ze drugę temperaturę stosuje się równę około 65’C i okres czasu ponownego nagrzewania stosuje się równy około 30 sekund.

   A. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, Ze jako metal w zwięzku metalu stosuje się pallad.

   ···