复合汽相沉积膜的生产方法,其使用的材料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种制备适用于沉积在彩色电视显象管等的荧光屏上的复合汽相沉积膜的制备方法，在该膜中，一侧有高光反射率，而另一侧有吸收热射线的性能，本发明专利技术还公开一种适用于真空汽相沉积形成该复合汽相沉积膜的复合汽相沉积材料。该复合汽相沉积材料具有铝套，其中心区中有低蒸气压金属／准金属化合物粉末。要求低蒸气压金属／准金属化合物粉末分散和夹持在中心区中的铝中。用该复合汽相沉积材料进行真空汽相沉积，在汽相沉积的第一阶段生成铝组成几乎是１００％的层，随后生成含有低蒸气压金属／准金属化合物的层，即使对膜进行热处理，低蒸气压金属／准金属化合物也不会从该层中扩散到在汽相沉积的开始阶段形成的铝层中。因此，能够保持一个有高光反射率的反射层。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,其使用的材料及其生产方法
本专利技术涉及利用连续真空汽相沉积生产在汽相沉积的开始和最后阶段有不同膜组成的复合汽相沉积膜的方法和适用于真空汽相沉积法生产该膜的复合汽相沉积材料。具体来说，本专利技术涉及在作为贴在阴极射线管如彩电显象管的荧光材料上的反射膜和光吸收膜时有极大不同的膜组成的和适用于真空沉积法生产该膜的复合汽相沉积材料。现在需要利用连续真空汽相沉积法得到具有不同性能的复合叠层的汽相沉积膜。例如，在如彩电显象管的阴极射线管中，其面板的内表面涂有三种颜色的点状或条状的荧光材料，在该面板相对侧的这种荧光材料上形成有高光反射率的薄膜层如铝层，该铝薄膜层将射入CRT内的荧光材料发出的可见光反射，其作用是增加穿行在面板中的光量。另外，在荧光屏的背面，放置作为选色电极的遮光板或孔栅以控制电子束在荧光屏上的着陆点。该电极将约20％的来自电子枪的电子束传递到该侧的荧光屏，屏蔽住剩余的约80％的电子束。这些约80％的电子束会使选色电极的温度升高。当温度升高时，选色电极发生热辐射，这种热辐射集中在最近的荧光屏上，因此，大多数热辐射被荧光屏上的铝薄膜层所反射。反射的热再次到达选色电极，所以，电极温度就会大幅度升高。温度升高时，选色电极热膨胀，造成变形。其后果是很可能与电子束不再匹配。如美国专利3703401所述，贴在荧光屏上的铝薄膜层上涂有一碳涂层，由于碳涂层的吸热效应，所以选色电极的辐射热被碳涂层所吸收。但是，这样的碳涂层必须能够溶解在溶剂如有机溶剂等中，使之能够喷涂，另外，必须将这一喷涂步骤与在荧光屏上汽相沉积铝的步骤分开进行。因此，这不仅步骤烦琐，而且不可能进行连续操作。当在真空中同时蒸发有吸收热射线的碳或镍与有高光反射率的铝时，因为铝的蒸气压与碳和镍的不同，因此，可以得到在汽相沉积的开始阶段有富含铝的组合物及在汽相沉积的最后阶段有富含碳或镍的组合物的复合汽相沉积膜，但是，在汽相沉积的开始阶段形成的富含铝的组合物中含有大量的碳或镍，这就使反射率降低。另外，在汽相沉积的最后阶段形成的富含碳或镍的组合物中含有大量的铝，所以，其吸收热射线的性能不能令人满意。另一方面，可以形成有完全不同组成的两层结构的汽相沉积膜，其方法是在真空沉积盘上加载开始汽相沉积的材料铝形成汽相沉积膜，然后在真空沉积盘上进行汽相沉积加载与开始汽相沉积的材料不同的汽相沉积材料如碳和镍。但是，该方法需要两次汽相沉积操作。有吸收热射线性能的铬或铁的沉积也是在真空汽相沉积高光反射率的铝后进行的。在铝层上沉积有铬或铁层的复合汽相沉积膜中，当在汽相沉积后加热到几百摄氏度时，铬或铁会分散在复合汽相沉积膜中，就使铬或铁混进铝中，使铝层的光反射率降低。这就导致CRT的亮度降低。因此，本专利技术的一个目的是提供一种利用连续真空汽相沉积法形成能得到具有超亮度的CRT的复合汽相沉积膜的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种复合汽相沉积材料及其制备方法，使得在汽相沉积的开始阶段汽相沉积有高光反射率的铝层，然后连续真空汽相沉积有吸收热射线性能的层，同时，该材料适用于形成即使受到以后的累积热其组成也不会变化的复合汽相沉积膜。本专利技术的再一个目的是提供一种复合汽相沉积材料及其制备方法，通过在汽相沉积的开始阶段汽相沉积有高光反射率的铝层，然后在该铝层上连续真空汽相沉积有传递电子束趋势和吸收热射线性能的层可以提高CRT的亮度。因此，根据本专利技术，一种通过连续真空汽相沉积法形成能制备超亮度CRT的复合汽相沉积膜的方法，其包括在减压下将有铝主体和在铝主体的中心区夹持有低蒸气压的金属/准金属化合物粉末的复合汽相沉积材料加热，连续将铝和低蒸气压的金属/准金属化合物蒸发，将它们沉积在要沉积的衬底上。在本说明书中，当不同类型的材料在同一真空度下加热时，在低温下能够蒸发的材料定义为高蒸气压材料，在升高的温度下能够蒸发的材料定义为低蒸气压材料。在本专利技术中，铝用作高蒸气压材料。金属/准金属化合物，如氧化物，碳化物和氮化物，在比铝蒸发温度高的温度下蒸发，有时称之为低蒸气压材料或低蒸气压金属/准金属化合物。上述低蒸气压金属/准金属化合物是粉末状，具有铝主体的中心区的铝中分散和夹持有该粉末的结构的复合汽相沉积材料可用于通过连续真空汽相沉积法形成复合汽相沉积膜。作为低蒸气压金属/准金属化合物粉末，可以使用金属/准金属元素的氧化物，氮化物，碳化物，硅化物，氮氧化物，碳氮化物，碳氧化物，硅氧化物，硅氮化物或硼化物。作为金属/准金属元素，可从Li，Be，Mg，Ca，Ti，V，Nb，Ta，Cr，Mo，W，Mn，Fe，Co，Ni，B，Al，C，Si，Sn和Pb中选择至少一种元素，其中优选原子序数是20或更低的元素(从Li，Be，B，C，Mg，Al，Si和Ca中选择至少一种元素)，因为这样的元素对电子束的吸收低，所以即使施加相同的加速电压，CRT的亮度也能增加。低蒸气压金属/准金属化合物优选是氧化镍，氧化铁，碳化硅，氮化铝，氮化硼和硼化镁。该复合汽相沉积材料可在中心区周围有更低蒸气压的金属薄片或层，该金属优选为钽，铼，钨，钼等。本专利技术的复合汽相沉积材料有复合结构，在该结构中，低蒸气压金属/准金属化合物的粉末分散和夹持在铝主体的中心区的铝中，其形成方法是整体冷加工成一个空心的铝套，铝粉末和低蒸气压金属/准金属化合物粉末的混合物填在空心里。低蒸气压金属/准金属化合物粉末中，70％或更多粒子数的粒径优选不大于3μm。低蒸气压金属/准金属化合物粉末的平均粒径要求是0.05-4μm，优选是0.05-2μm。优选地是，铝主体的中心区的表观比重是真比重的40％-90％。根据本专利技术，一种制备复合汽相沉积材料的方法，其包括以下步骤将铝粉末和蒸气压比铝蒸气压低的金属/准金属化合物粉末混合，将该混合粉末填在铝套里，将该套进行冷加工，减小其直径，以此形成低蒸气压金属/准金属化合物粉末分散在套的中心区中的复合结构。上述的冷加工优选是作为冷拉丝进行的。在冷拉丝中，其总的缩减率优选是75％或更高。混合粉末的休止角优选不大于60度，更优选不大于45度。在根据本专利技术制备复合汽相沉积材料的方法中，也可以把包括拉丝铝套的封闭部分的端区切除，在切口处把它们焊接，再进一步进行冷拉丝。附图说明图1是本专利技术第一个实施方案的复合汽相沉积材料的透视图；图2是图1所示的本专利技术第一个实施方案的复合汽相沉积材料的横截面图；图3是显示本专利技术的复合材料的生产过程的方框图；图4是显示本专利技术的复合材料的生产过程的示意图；图5是本专利技术第二个实施方案的复合汽相沉积材料的透视图；图6是显示在根据本专利技术制备复合汽相沉积材料过程中的冷拉丝步骤中使用的冲模序列的每一阶段的模孔直径Rd(mm)和缩减率Red(％)的曲线图；图7是显示用本专利技术的复合汽相沉积材料制备的汽相沉积膜在热处理前(a)和热处理后(b)的铝含量(原子％)和汽相沉积膜厚度(nm)关系的曲线图；图8是显示用对比复合汽相沉积材料制备的汽相沉积膜在热处理前(a)和热处理后(b)的铝含量(原子％)和汽相沉积膜厚度(nm)关系的曲线图；图9是显示本专利技术制备的复合汽相沉积膜的反射系数与测试波长关系的曲线图。参照附图更详细地介绍本专利技术。图1是本专利技术的复合汽相沉积材料的第一实施方案的透视图，图2是本专利技术的复合汽相沉积材料的第一个实施方案的横截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合汽相沉积膜的制备方法，该膜有开始汽相沉积的铝层，含有铝和其蒸气压比铝的蒸气压低的金属／准金属化合物的最后汽相沉积层和具有梯度铝组成的中间部分，该方法包括：提供有铝主体和其中分散和夹持有其蒸气压比铝的蒸气压低的金属／准金属化合物粉 末的中心区的复合汽相沉积材料，和在减压下加热该复合汽相沉积材料，将铝和金属／准金属化合物蒸发，将它们汽相沉积在要沉积的衬底上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：古市真治，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]