DE3851960T2

DE3851960T2 - Paneel für ein kathodenstrahlrohr.

Info

Publication number: DE3851960T2
Application number: DE3851960T
Authority: DE
Inventors: Nobutaka Daiku; Keisuke Okada
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1988-08-08
Filing date: 1988-08-08
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2008-08-09
Also published as: EP0386235B1; US5099171A; EP0386235A1; EP0386235A4; KR900702556A; WO1990001790A1; DE3851960D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Platte oder eine Frontplatte einer Katodenstrahlröhre, und sie betrifft insbesondere eine Frontplatte einer Katodenstrahlröhre, die sowohl antistatische als auch antireflektierende Eigenschaften hat, die auf deren Außenfläche übertragen werden, und sie betrifft auch ein Verfahren zu deren Herstellung.
Im allgemeinen arbeitet eine Katodenstrahlröhre mit einer Hochspannung, die an diese angelegt ist, was zur Folge hat, daß auf der Außenfläche der Frontplatte beim Schalten oder in anderen Situationen statische Elektrizität erzeugt wird, wobei diese statische Elektrizität das Haften von Staub auf der Außenfläche der Frontplatte bewirkt, wodurch die Sichtbarkeit beeinträchtigt wird, oder was dazu führt, daß eine Person, die mit den Händen die Außenfläche der Frontplatte berührt, einen elektrischen Schlag erhält. Außerdem steht das Problem, daß einfallendes Licht durch die Außenfläche einer Frontplatte einer Katodenstrahlröhre reflektiert wird, was ebenfalls die Sichtbarkeit beeinträchtigt. Es ist daher wünschenswert, Katodenstrahlröhren, besonders solche, die für Anzeigezwecke genutzt werden, mit antistatischen und antireflektierenden Eigenschaften der Außenfläche der Frontplatte zu versehen.
Beispielsweise wird in der japanischen Gebrauchsmuster-Publikation Nr. 8515/1969 und in der JP-Offenlegungsschrift Nr. 94337/1984 vorgeschlagen, einen transparenten, elektrisch leitenden Metallfilm aus Zinnoxid SnO&sub2; auf die hintere Fläche einer Frontplatte aufzubringen, um den Aufbau von statischer Elektrizität zu vermeiden. Ein solcher SnO&sub2;-Film kann jedoch auch die Ursache für die Reflexion von Licht auf der Vorderseite der Frontplatte sein. Obwohl bisher verschiedene Vorschläge gemacht wurden, die darauf gerichtet sind, entweder den Aufbau von statischer Elektrizität oder die Reflexion von Licht zu vermeiden, gibt es bisher keine Katodenstrahlröhre, bei der sowohl der Aufbau von statischer Elektrizität als auch die Reflexion von Licht verhindert werden können.
WO 88/02547 legt einen Bildschirm mit einem verminderten elektrostatischen Feld offen. Auf diesen Bildschirm wird ein dünner Film aufgebracht, der SnO&sub2; und Sb&sub2;O&sub3; in einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 91 : 9, vorzugsweise von 95 : 5, enthält, und der geerdet ist. Der Bildschirm wird durch Aufbringung einer wäßrigen Lösung, die aus einer Zinn(IV)-halidverbindung und einer Antimon(III)-halidverbindung in einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 91 : 9, vorzugsweise von 95 : 5, hergestellt und aus der das gebildete Wasserstoffhalid entfernt wurde, in Form eines Dünnfilms, der getrocknet und mit Erde verbunden wird, auf den Bildschirm hergestellt.
EP-A-0131341 legt den Schirm einer Bildröhre offen, der verbesserte antireflektierende Eigenschaften hat, und ein Verfahren, um den Bildschirm antireflektierend zu machen. Die Außenfläche des Bildschirms wird in Übereinstimmung mit den speziellen Erfordernissen mechanisch aufgerauht, und anschließend wird auf die aufgerauhte Oberfläche eine antireflektierende Schicht von konstanter Stärke aufgebracht.
Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Frontplatte aus Glas für eine Katodenstrahlröhre geschaffen, bei welcher die Außenfläche aufgerauht wird, was mikroskopische Unregelmäßigkeiten ergibt, wobei die aufgerauhte Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Film mit einer Stärke zwischen 1 nm (10 Å) und 50 nm (500 Å) versehen wird, der hauptsächlich aus SnO&sub2;, dem Sb&sub2;O&sub3; zugesetzt wurde, besteht, wobei der mittlere Durchmesser der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Fläche zwischen 3 qm und 40 um beträgt, wobei die durchschnittliche Tiefe der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Fläche zwischen 0,3 qm und 2 um liegt und wobei die Menge an Sb&sub2;O&sub3; im Verhältnis zur Menge an SnO&sub2; zwischen 0,1% und 4% beträgt.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Frontplatten von Katodenstrahlröhren geschaffen, welches die Schritte des Preßformens einer Frontplatte von festgelegter Form aus Glasfluß, des Aufrauhens der Außenfläche der Frontplatte, um dieser mikroskopische Unregelmäßigkeiten in einer Weise zu vermitteln, daß der mittlere Durchmesser der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche zwischen 3 um und 40 um beträgt und die durchschnittliche Tiefe der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche zwischen 0,3 um und 2 um liegt, des Vorerhitzens der Frontplatte auf eine Temperatur, die zwischen 400ºC und 500ºC liegt, des Blasens eines Dampfes aus Zinnoxid und Antimonoxid gegen die Außenfläche der Frontplatte, um einen Film mit einer Stärke zwischen 1 nm (10 Å) und 50 nm (500 Å) zu bilden, und des langsamen Abkühlens der Frontplatte aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Aufriß, einer Frontplatte einer Katodenstrahlröhre;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen Teils eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 3 ist eine Mikrofotografie, welche eine aufgerauhte Außenfläche einer Frontplatte zeigt, bevor diese mit einem elektrisch leitenden Film versehen wird; und
Fig. 4 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen der Stärke eines SnO&sub2;-Films auf der Außenfläche einer Frontplatte und der Reflektivität zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Katodenstrahlröhre in ihre Gänze, bei welcher eine Glasplatte 10 und ein Trichter 11 miteinander verschmolzen oder durch Fritteglasdichtung miteinander verbunden sind. Die Platte oder Frontplatte 10 hat eine Außenfläche 12 und eine Innenfläche 13. Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, bei dem die Außenfläche 12 der Frontplatte 10 in Form einer aufgerauhten Oberfläche 14 mit mikroskopischen Unregelmäßigkeiten ausgeführt ist, wobei diese aufgerauhte Oberfläche mit einem dünnen, elektrisch leitenden Film 15 beschichtet ist, der vorwiegend aus Zinnoxid SnO&sub2; besteht, wobei die Form der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche 14 bewahrt bleibt. Das Material des Films 15 besteht hauptsächlich aus Zinnoxid SnO&sub2;, dem eine geringe Menge an Antimonoxid Sb&sub2;O&sub3; zugesetzt wurde. Das dient dazu, den elektrischen Widerstand des Films 15 zu verringern, wobei die Menge des zugesetzten Sb&sub2;O&sub3; zwischen 0,1% und 4%, vorzugsweise zwischen 0.2% und 2% bezogen auf das SnO&sub2;, beträgt.
Unter dem Gesichtspunkt der antireflektierenden Wirkung sollten die Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche 14 (Fig. 2 und 3), welche die Außenfläche der Frontplatte 10 bilden, einen mittleren Durchmesser von nicht unter 3 um und eine durchschnittliche Rauhheit R von nicht mehr als 2 um haben; es ist jedoch vorteilhaft, wenn der mittlere Durchmesser nicht mehr als 40 um (wünschenswerterweise nicht mehr als 20 um) und die durchschnittliche Rauhheit R nicht mehr als 2 um (wünschenswerterweise nicht mehr als 1 um) betragen. Außerhalb dieser Bereiche würde das Auflösungsvermögen in einem solchen Maße verringert, daß das Produkt nicht länger praktisch nutzbar wäre.
Die Stärke des Films 15 liegt zwischen 1 nm (10 Å) und 50 nm (500 Å), vorzugsweise zwischen 5 nm (50 Å) und 15 nm (150 Å) während der Filmwiderstand in angemessener Weise zwischen 10&sup8; und 10¹¹ Ω/ betragen sollte. Wenn die Filmstärke unter 1 nm (10 Å) liegt, wäre der Widerstand zu hoch, um eine ausreichende antistatische Wirkung zu erbringen, während das Reflexionsvermögen der Glasplatte in einem Maße erhöht würde, die das Sehen von Bildern schwierig machen würde, wenn die Filmstärke 15 nm (150 Å) übersteigt. Wenn die Filmstärke 50 nm (500 Å) übersteigt, würde nicht nur das Reflexionsvermögen in einem solchen Maße erhöht, daß die antireflektierende Wirkung zunichte gemacht würde, die durch die aufgerauhte Oberfläche erreicht wird, sondern würde in den Bildern auch eine Farbschattierung auftreten, was dazu führen würde, daß die Frontplatte nicht länger nutzbar wäre. Das Verhältnis zwischen Filmstärke und Reflexionsvermögen wird aus Fig. 4 verständlich, welche einen Vergleich des Reflexionsvermögens zwischen einer unbeschichteten oder mit Spiegelglas beschichteten Frontplatte und Frontplatten zeigt die mit SnO&sub2;-Filmen unterschiedlicher Stärke beschichtet wurden.
Es wurde die Intensität des reflektierten Lichts von der Frontplatte einer Katodenstrahlröhre, die durch die folgenden Faktoren gekennzeichnet ist, unter Verwendung eines Winkelfotometers gemessen; es wurde festgestellt, daß bei Festlegung eines Wertes von 100 für die Intensität des reflektierten Lichtes von einer Frontplatte mit einer spiegelpolierten Außenfläche bei der Frontplatte der Erfindung ein Wert von 20 erzielt wurde, was zeigt, daß eine zufriedenstellende antireflektierende Wirkung erreicht wird.
Filmmaterial: 90,6% SnO&sub2;, 0,4% Sb&sub2;O&sub3;
Filmstärke: 10 nm (100 Å)
Oberfläche der Frontplatte: mittlerer Durchmesser 8 um durchschnittliche Rauhheit 0,8 um
Es wird nun ein Verfahren zur Herstellung einer Frontplatte einer Katodenstrahlröhre nach der Erfindung beschrieben.
Die Frontplatte wird in der bekannten Weise durch Preßformen aus Glasfluß hergestellt. Gegen die spiegelpolierte Außenfläche der Frontplatte wird Sand geblasen, und dann wird die Frontplatte in eine Ätzlösung aus schwefliger Säure getaucht. Dadurch nimmt die Außenfläche der Frontplatte die Form einer aufgerauhten Oberfläche mit mikroskopischen Unregelmäßigkeiten an. Das gleiche Ergebnis kann auch erzielt werden durch Eintauchen der spiegelpolierten Außenfläche der Frontplatte in eine Lösung von Ammoniumfluorid und anschließend in eine Lösung von Fluorwasserstoffsäure oder Fluoroschwefelsäure. Zu den weiteren Methoden zur Schaffung einer aufgerauhten Oberfläche gehören eine rein mechanische Methode und eine Methode, bei welcher das Muster der aufgerauhten Oberfläche einer Metallform während des Vorgangs des Glasformens auf einen Glasformkörper übertragen wird.
Der nächste Schritt ist die Schaffung eines dünnen, elektrisch leitenden Films auf der aufgerauhten Oberfläche der Frontplatte. Am besten geeignet für diesen Schritt ist ein chemischer Aufdampfungsprozeß. Beispielsweise wird ein Gas, das aus der Erhitzung und Verdampfung eines Gemischs aus Dimethylzinndichlorid (CH&sub3;)&sub2;SnCl&sub2; und Antimontrichlorid SbCl&sub3; resultiert, gegen die Außenfläche der Frontplatte geblasen, gefolgt von einer allmählichen Abkühlung, um einen dünnen Film zu bilden. Dieses Vorerhitzen sollte so gesteuert werden, daß die Temperatur der Frontplatte unmittelbar vor dem Aufblasen des Dampfes zwischen 400ºC und 500ºC, vorzugsweise zwischen 430ºC und 470ºC, liegt. Ohne Einschränkung durch dieses Beispiel können andere organische oder anorganische Zinnverbindungen verwendet werden, und die Filmbildung kann unter Verwendung eines Tauchverfahrens, eines Schleuderverfahrens oder ähnlicher Methoden erfolgen.
Nachdem die Außenfläche der Frontplatte aufgerauht wurde, um mikroskopische Unregelmäßigkeiten zu schaffen, wie das oben beschrieben wurde, wird auf dieser aufgerauhten Oberfläche ein dünner Film gebildet, wobei die Form der Unregelmäßigkeiten erhalten bleibt, wodurch die Frontplatte einer Katodenstrahlröhre geschaffen wird, die sowohl antistatische als auch antireflektierende Eigenschaften hat. Außerdem reicht es aus, bei der Außenfläche der Frontplatte nur die wirksame vordere Fläche mit einem elektrisch leitenden Film 15 zu versehen, um die antistatische Wirkung zu erzielen; er kann aber auch so angeordnet werden, daß er auch die Seitenfläche bedeckt, wie das in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung der Fall ist. In diesem Fall wird der elektrisch leitende Film 15 elektrisch mit einem Metallband 16, das auf der Seitenfläche angebracht ist, um eine Explosion auszuschließen, verbunden und ist dadurch geerdet; diese Form ist also vorteilhaft, weil die Notwendigkeit eines gesonderten Erdungselementes entfällt.

Claims

1. Frontplatte aus Glas einer Katodenstrahlröhre, bei welcher die Außenfläche aufgerauht ist, so daß sie mikroskopische Unregelmäßigkeiten hat, wobei die aufgerauhte Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Film mit einer Filmstärke versehen wird, die zwischen 1 nm (10 Å) und 50 nm (500 Å) liegt, und der vorwiegend aus SnO&sub2; unter Zusatz von Sb&sub2;O&sub3; besteht, wobei der mittlere Durchmesser der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche zwischen 3 um und 40 um liegt, wobei die durchschnittliche Tiefe der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche zwischen 0,3 um und 2 um beträgt und wobei die Menge an Sb&sub2;O&sub3; im Verhältnis zur Menge an SnO&sub2; zwischen 0,1% und 4% liegt.

2. Frontplatte einer Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1, bei welcher der elektrisch leitende Film auf der gesamten Außenfläche der Frontplatte gebildet wird.

3. Frontplatte einer Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1, bei welcher die Stärke des elektrisch leitenden Films zwischen 5 nm (50 Å) und 15 nm (150 Å) beträgt.

4. Verfahren zur Herstellung von Frontplatten von Katodenstrahlröhren, welches die Schritte aufweist des Preßformens einer Frontplatte von festgelegter Form aus Glasfluß, des Aufrauhens der Außenfläche der Frontplatte, um dieser mikroskopische Unregelmäßigkeiten in einer Weise zu vermitteln, daß der mittlere Durchmesser der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche zwischen 3 um und 40 um beträgt und die durchschnittliche Tiefe der Unregelmäßigkeiten der aufgerauhten Oberfläche zwischen 0,3 um und 2 um liegt, des Vorerhitzens der Frontplatte auf eine Temperatur zwischen 400ºC und 500ºC, des Blasens eines Dampfes aus Zinnoxid und Antimonoxid gegen die Außenfläche der Frontplatte zur Bildung eines Films mit einer Stärke, die zwischen 1 nm (10 Å) und 50 nm (150 Å) liegt, und des langsamen Abkühlens der Frontplatte.

5. Verfahren zur Herstellung von Frontplatten von Katodenstrahlröhren nach Anspruch 4, bei welchem das Vorerhitzen so gesteuert wird, daß die Temperatur der Frontplatte unmittelbar vor dem Aufblasen das Dampfes zwischen 430ºC und 470ºC liegt.

6. Verfahren zur Herstellung von Frontplatten von Katodenstrahlröhren nach Anspruch 4, bei welchem die Außenfläche der Frontplatte durch Eintauchen der Außenfläche der Frontplatte in eine Lösung aus Ammoniumfluorid und anschließend in eine Lösung aus Fluorwasserstoffsäure oder Fluoroschwefelsäure aufgerauht wird.