JP2677281B2

JP2677281B2 - 受像管と受像管の反射及び帯電防止処理方法

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Publication number: JP2677281B2
Application number: JP4298845A
Authority: JP
Inventors: 勇治斎藤; 一人徳留; 昌由沖山; 務伴野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-11-09
Filing date: 1992-11-09
Publication date: 1997-11-17
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: KR0141575B1; JPH06150853A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受像管に関するもの
で、特にガラスパネルの帯電防止及び表面反射防止と反
射像の暈しを行った受像管と受像管の反射及び帯電防止
処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】受像管では、高電圧が陽極電極として印
加された場合に、そのガラスパネル表面が帯電される。
この帯電によりパネル面に塵埃が吸着されてパネル面が
汚れたり、或いは手を近付けると、電撃を受けたような
不快感がある。

【０００３】このため、ガラスパネル表面に透明導電膜
を形成し、バルブ固定金具を通じて接地を行う帯電防止
型受像管が市販されている。この帯電防止型受像管に使
用されている透明導電膜の材料は、酸化錫（ＳｎＯ₃）
や酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）のほかに、酸化チタン
（ＴｉＯ₂）等を主体としているが、その透明導電膜の
屈折率がガラス（ｎ＝１．５２）に比べて約２．０と高
いため、一般的な膜厚の条件では、透明導電膜の膜厚が
増す程、ガラスパネル表面の反射像が強調される。

【０００４】即ち、垂直入射の場合、フレネルの式にお
いて、入射光と反射光との間の位相角が（１）式の条件
を満たす場合は、反射光は最も強くなる。（２ｍ＋１）π＝（４π／λ）ｎｄ ……（１） λ…波長，ｎ…屈折率，ｄ…膜厚

【０００５】先ず、標準とする光の波長λを５５０ｎｍ
として、ガラスパネルの表面における垂直の反射率は、
通常のガラスでは約４．３％であり、帯電防止膜（以下
では単に帯電膜と略称する）では図３に示すよう、７０
０オングストローム付近で極大値約２０％の反射率とな
る。前述の透明導電膜の材料を用いて、連続的な生産に
適した熱ＣＶＤ法により帯電膜を形成する場合、その膜
厚が厚くなると、膜に亀裂が入る場合があり、数百オン
グストローム程度の膜厚が一層の場合の限界である。こ
の膜厚の範囲では、図３から明らかなように反射率を下
げるために、膜厚を薄くする必要があるが、膜の導電抵
抗は逆に増すことになってしまう。

【０００６】従って、表面反射率が許容上限の範囲に設
定され、膜の導電抵抗が許容下限の１０¹⁰Ω／□付近と
なる膜厚である約１００〜１５０オングストロームをも
つ透明導電膜を用いて製品化された受像管が市販されて
いる。

【０００７】次に表面反射率を改善し、反射像の輪郭を
暈して、見易さを改善している場合がある。この方法
は、帯電膜上に、アルコールを溶媒とした酸化珪素液を
スプレーして、帯電防止膜の表面を凹凸面として仕上げ
る方法であり、特開平２−７２５４９号公報に開示され
ている。

【０００８】この従来の方法によれば、凹凸面の平均膜
厚を１０００オングストロームとし、凹凸の高さ、即ち
面の粗さを０．５μｍＲｚ必要としている。このため、
面の凸部の頂上から少なくとも深さが６０％の部分は膜
厚２０００オングストローム以上となっており、図４に
示すように従来の帯電膜では、波長４５０〜６８０ｎｍ
の視感度領域で反射防止効果は殆ど生じない。従って、
凹部の谷間の部分の１０００オングストローム前後の膜
厚の部分のみに反射防止効果が得られるというものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来、反射防止膜に帯
電防止特性を持たせた多層膜方式は、高真空中にて蒸着
又はスパッタによる多層膜を形成して各層間の光の入射
と反射との位相差によって反射率を極めて効果的に低減
させたものである。多層膜方式の反射防止特性を図５に
示す。

【００１０】この多層膜は、受像管のような大型の製品
を真空容器に入れて、ガラスパネルに積層形成されるも
のである。この多層膜は、高屈折率層と低屈折率層とを
交互に積層したものであり、各層に必要とされる材料を
１０オングストローム単位の精度で膜を蒸着又はスパッ
タの繰返しによって形成するものである。

【００１１】この方法によれば、連続的に大量生産する
場合には、極めて大規模な装置を必要とし、作業性，製
品歩留りの向上についても困難な問題が多い。

【００１２】また、帯電膜を熱ＣＶＤ法により形成する
方法がある。この方法は、高真空の雰囲気が必要でな
く、膜厚が精度よく形成できるため、大量生産に適して
おり、実用化されている。

【００１３】そこで、熱ＣＶＤ法を用いて、帯電膜の第
１層を形成し、第２層をスプレー方式（特開平２−７２
５４９号公報）によって反射防止と散乱の機能を持たせ
た薄膜として形成した場合には、散乱面の凹部では、反
射防止の効果があるものの、凸部については、膜が厚く
（１）式の条件が成立しないため、反射防止効果はな
い。前述した方法を総合的に評価した場合、反射防止効
果が少ないという問題点と、更にスプレーによる膜形成
では、均一の膜厚を形成することが難しく、数百オング
ストロームの膜厚差が生じた部分に反射色のムラが発生
するという問題点があった。

【００１４】更に特開昭６０−３９７４４号公報の例で
は、研摩ペース上でもろい粒子を使用して、ガラスパネ
ル表面に機械的な凹凸を形成し、更に反射防止膜は、真
空系のなかで、気相成長又はスパッタリングにより製作
されるものであった。

【００１５】特開昭６０−３９７４４号公報に開示され
た方法は、機械的な凹凸付けを行った後に、塩溶液によ
る化学的処理によってガラスの補強を行う工程が必要で
ある。更に引例では、真空容器の中で１５分間のグロー
放電による化学的活性化を行う必要があることは、前述
の多層の反射防止膜形成と同様であり、大量生産に必要
な作業性を得るには、非常に大規模な装置が必要とな
る。更に反射防止膜を真空中で気相成長又はスパッタリ
ングで製作する工程が必要であり、複雑な真空装置を追
加するため、簡便な方法で、反射防止膜を形成すること
ができず、製造コストの上昇を招来するという問題点が
あった。

【００１６】更に特開昭５９−９８４４２号公報に開示
された粗面化加工されたガラスパネル表面に透明導電膜
を付設した受像管については、公報の記載から明らかな
ように、導電層を真空蒸着によって形成する方法で実現
しており、前述の通り製造コスト高を招く方法であっ
た。そこでコストを改善するため、導電膜を熱ＣＶＤ法
によって実現した場合には、従来の技術の項で説明した
ように、膜厚が厚くなると、反射率が増加するという問
題が生じてしまう。すなわち、例え粗面加工されたガラ
スパネル表面であっても、約１００〜１５０オングスト
ロームの膜厚の反射防止膜を形成すると、グロス値（６
０度鏡面光沢度法による）が、従来約６０である粗面の
場合には約１０増加して、目視感覚として鏡面に近づ
き、粗面による散乱効果が感じられなくなる限界に到す
る。

【００１７】従って、帯電防止膜の膜厚が前述した範囲
に固定されるため、反射率と導電抵抗を低下させるには
限界があり、更に改善が必要となっていた。

【００１８】本発明の目的は、ＣＶＤ法及び回転塗布方
法によって形成される多層積層構造の帯電防止膜を有す
る受像管及び受像管の反射及び帯電防止処理方法を提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る受像管は、散乱面と、透明導電膜と、
透明薄膜とを有し、パネル内面の蛍光体に電子ビームを
照射して該蛍光体を発光させる構造の受像管であって、
散乱面は、凹凸模様が付されたパネル外面であって、前
記凹凸の高さが０．６μｍＲｚ乃至０．８μｍＲｚの範
囲内である均質な表面粗さを有するものであり、透明導
電膜は、散乱面上に積層形成され、その表面に凹凸模様
を有し、接地されるものであって、屈折率が約２であ
り、かつ膜厚がほぼ均一で約３００オングストロームに
設定されたものであり、透明薄膜は、透明導電膜上に積
層形成され、その表面に凹凸模様を有し、屈折率が約
１．５であり、かつ平均膜厚が１１００乃至１５００オ
ングストロームに設定されたものである。

【００２０】

【００２１】

【００２２】また、本発明に係る受像管の反射及び帯電
防止処理方法は、物理的処理工程と、化学的処理工程
と、透明導電膜形成工程と、透明薄膜形成工程とを有
し、受像管のパネル外面に反射及び帯電防止処理を施す
上記受像管の反射及び帯電防止処理方法であって、物理
的処理工程は、受像管のパネル外表面に超硬微粒子を吹
き付けることにより、パネル外表面に凹凸を付す前処理
を行うものであり、化学的処理工程は、物理的処理がさ
れたパネル外表面に、さらに化学的なエッチング処理に
より凹凸模様を付して、散乱面として仕上げるものであ
り、透明導電膜形成工程は、散乱面上にＣＶＤ法によ
り、表面に凹凸模様を有する透明な導電膜を形成するも
のであり、透明薄膜形成工程は、アルコール系溶液を前
記導電膜に滴下しつつ、パネルを回転させることによ
り、前記導電膜上に表面に凹凸模様を有する透明な薄膜
を塗布，形成するものである。

【００２３】

【作用】受像管のガラスパネルの表面に超硬微粒子を吹
き付ける物理的前処理を施した後、高圧の酸及びアルカ
リによる化学的なエッチングにより表面粗さ０．６μｍ
Ｒｚ乃至０．８μｍＲｚの凹凸面を作り、その表面にア
ンチモンをドープした酸化錫又は錫をドープした酸化イ
ンジウム等をＣＶＤ法によって凹凸の表面形状に沿わせ
て精度良く約３００オングストロームの厚さの帯電膜の
第１層を形成する。更にその上に酸化珪素を含んだ、極
めて希釈なアルコール系溶液を滴下し、回転塗布方式に
よって、凹凸面上に薄膜の第２層を形成する。以上の構
成によって散乱面上に２層の膜を積層して帯電防止及び
反射光量の低減及び反射像の輪郭を暈した効果を得る。

【００２４】

【実施例】以下に図面を参照しながら本発明について詳
細に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施例に係る受
像管を示す断面図、（ｂ）はガラスパネルを示す拡大断
面図である。

【００２５】図１において、受像管のガラスパネルの内
面には、蛍光体層２とアルミ膜層３とが積層形成されて
いる。そして、高電圧の印加により電子銃から放出され
た電子ビーム４が蛍光体層２及びアルミ膜層３に照射さ
れ、蛍光体が発光する構造となっている。この高電圧印
加の過渡において、蛍光体層２及びアルミ膜層３の積層
体と対向するガラスパネル面１は帯電する。

【００２６】そこで、図２に示すように従来のガラスパ
ネルの表面には、帯電を防止する帯電膜５を形成し、こ
の膜５を接地しており、更に帯電膜５上に反射像の輪郭
を暈すために散乱薄膜（又は反射防止膜）６を形成した
ものがあった。

【００２７】図２に示す下層の透明の帯電膜５は、図３
に示すように、その屈折率と膜厚の積（ｎ×ｄ）が光の
主波長の１／４に等しくなるまでは、反射率が増加傾向
を示す。例えば、屈折率２．０で、光の主波長５５０ｎ
ｍの場合、膜厚が約７００オングストロームに至るま
で、反射率は増加するため、膜厚を抑える必要がある。

【００２８】一方、帯電防止効果を向上させるには、膜
厚を厚くして導電抵抗を下げる必要があり、実用的には
膜厚範囲で妥協点を見出さざるを得なかった。例えば、
帯電膜としてアンチモンをドープした酸化錫は、前述と
同様に屈折率（ｎ）２．０であるから、上記の条件から
膜厚を１００〜１５０オングストロームとして、反射率
を実用的な範囲の下限に抑えた結果、導電抵抗値は１０
⁹〜１０¹⁰Ω／□となり、帯電防止効果の限界付近に極
限されてはいるが、製品として実用化されている。これ
を更に導電抵抗を下げても、反射率の増加を抑えるに
は、多層膜を形成させれば良いが、前述の通り製造上難
しい面が多く、代りに２層膜による生産性の良い方法が
特開平２−７２５４９号公報に開示されている。

【００２９】この方法によれば、導電抵抗を下げる場合
に起こる反射率増加に対する抑制と、反射像の暈し効果
とを同時に得ようとするものであり、先ず導電抵抗を下
げる実用的な方法については、本発明も同様の製造方式
を採用しているので、本発明で実施した例をもとに説明
する。

【００３０】帯電膜は、膜厚が厚い程、導電抵抗が低く
なるため、所望の抵抗値が得られる膜厚まで厚さを増す
必要がある。一般には、１０⁶Ω／□以下の抵抗値があ
れば、理想的である。

【００３１】一方、熱ＣＶＤ法によって、例えば、アン
チモンドープ酸化錫又は錫をドープした酸化インジウム
が経済的な面を考慮して１回の成膜よって形成できる実
用的な膜厚の限界は、ほぼ３００オングストロームであ
り、この膜厚における導電抵抗は、１０⁵〜１０⁶Ω／□
である。

【００３２】従って、上記の条件により平滑なガラスパ
ネル面へ屈折率（ｎ）２．０，膜厚３００オングストロ
ームの帯電膜５を第１層として形成し、次に酸化珪素
（ＳｉＯ₂）を主体とした透明薄膜を回転塗布方法によ
り各種の膜厚に形成し、光の波長に対する反射率を実測
した結果を図４に示してある。

【００３３】図４に示すように視感度が最も高い波長５
５０ｎｍ付近で極小となる透明薄膜の膜厚は、１１００
オングストロームである。この波長領域（５００〜５５
０オングストローム）の反射率が極小であるため、反射
像は一層暗く感じられ、更に反射色は青紫色であり、視
覚上感じの良い色と受け止められていた。

【００３４】しかし反射像は、図５に示す平滑なガラス
パネル面へ形成した多層反射防止膜の反射率特性のよう
に、可視領域ではガラスの表面反射率４．３％に比べて
０．４％以下となっており著しい反射防止効果がある
が、これを２層膜とした場合は図６に示す反射率の特性
図からわかるように、視感度領域での反射率は、０．８
％である。これは、ガラス表面反射に比べ、反射防止効
果は現われているが、散乱面により輪郭をぼかした反射
像を見なれた目には、反射像の輪郭が明瞭であるため、
改善する必要がある。

【００３５】そこで、例えば特開平２−７２５４９号公
報において、帯電膜５上に酸化珪素をスプレーにより吹
き付けて、散乱薄膜６の平均膜厚を反射率の極小となる
１０００オングストロームにすることが提案されてい
る。しかし、散乱薄膜６の表面粗さは、０．５μｍＲｚ
が必要であることから、凹凸の面の凸部は、反射防止効
果が少なく、凹面部分の反射防止効果により、総合的に
は、帯電防止膜５の膜厚を上げた場合の反射率の増加を
抑制して、反射率を５．３％とすることができたが、ガ
ラスの反射率４．３％を大幅に下回る程の効果は得られ
なかった。

【００３６】そこで、本発明では、先ず帯電膜７の第１
層を形成する前に、ガラスパネル面１の表面に高圧ノズ
ルから超高微粒子を吹き付けて物理的な前処理を行い、
次いで酸性液及びアルカリ性液を高圧乃至低圧で交互に
吹き付ける化学的なエッチングにより、均質な凹凸のガ
ラス散乱面９を形成している。

【００３７】本発明によれば、ガラスパネル面１に吹き
付ける粒子の形状と粒径及び吹き付け条件を整えて前処
理を行うと、その後の酸性とアルカリ性液の吹き付けの
条件を整えることによって、ガラスパネル全体で均一な
散乱面を形成することができる。

【００３８】実施例において、表面の粗さを、０．４μ
ｍＲｚから１．０μｍＲｚまでの範囲までに変更して試
作を行い、この散乱面に、４００℃を超える高温でアン
チモンをドープした酸化錫を霧状に拡散吹き付けを行
う、いわゆる熱ＣＶＤ法によって微細な凹凸面へほぼ均
一に膜厚３００オングストロームの帯電膜７すなわち帯
電防止膜としての透明導電膜を形成する。この状態で表
面抵抗は１０⁶ Ω／□であるから、充分な導電抵抗であ
る。さらに帯電膜７上に粘度が極めて低粘度（２〜４Ｃ
ＰＳ）の酸化珪素を主体としたアルコール希釈溶液を滴
下しながら、膜厚が均一になるような回転数の組合せに
よって、ガラスパネルを回転させ、凹凸の面に１１００
オングストローム程度の透明薄膜８を形成する。

【００３９】本発明の反射防止膜の反射率測定結果を図
７に示す。図７から明らかなように、反射率は図６のも
のに比べて、その極小値が０．８％まで上昇したが、光
の波長変化に対する反射率の変化が略４％以下に抑えら
れて少ないため、反射色の青紫色は多少薄らいでいる。
さらに、視感度領域での反射率は１．３％であり、前述
の平滑なガラスパネル面へ塗布した場合の反射特性（図
６）の視感度領域の反射率に比べて若干反射率が上がる
ものの、ぼかし効果により同等以上の効果が得られた。
この条件の試作品の表面粗さについては、ＯＡ作業にお
いて、ＯＡ作業が行われる室内の天井灯の映り込みによ
る反射像の輪郭の暈し具合と、今回評価に使用した高密
度表示画像は、１０２４ドット（水平方向）×７６８ラ
イン（走査線数）によって形成された英字であるが、こ
の表示した文字は、最近増々増加している反転表示（白
地に黒抜き文字）法により評価したところ、白地の部分
の走査線と、表面粗さとの干渉により発生するいわゆる
ギラツキ現象が見られた。従って、前記暈し具合と、上
記ギラツキ現象については、相対する特性であり、これ
については、適当な値を求める。そこで、ガラスパネル
面１の表面粗さを０．４μｍＲｚから１．０μｍＲｚま
での試作品を作成し、これに２層の膜を積層して、評価
を行った結果を図８に示す。

【００４０】図８の評価結果によれば、０．６μｍＲｚ
から０．８μｍＲｚの表面粗さのガラスパネルの使用が
適当であるという結果が得られた。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、２層の透
明帯電膜と透明薄膜との膜厚の相互調整によって反射防
止効果を向上させることにより、視感度領域における反
射率を１．３％としてパネル表面での反射を約１／３程
度に抑制できる。しかも、ガラス散乱面により反射像の
暈し効果を向上させることにより、反射色はやや薄い青
紫色であり、視覚上感じの良い色調とすることができ
る。従って、青紫色の反射像の光量は抑えられ、その輪
郭は暈せることができ、周囲光による反射像が表面画像
の観測の妨げとならず、見易い画面を実現できる。さら
に導電膜による導電抵抗は１０⁶Ω／□となっており、
帯電防止特性を向上できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例に係る受像管を示す
断面図、（ｂ）は拡大断面図である。

【図２】（ａ）は従来の受像管を示す断面図、（ｂ）は
拡大断面図である。

【図３】帯電防止膜の膜厚と反射率を示す図である。

【図４】透明膜の膜厚変化に対する波長と反射率を示す
図である。

【図５】多層反射防止膜の波長と反射率を示す図であ
る。

【図６】２層反射防止膜の波長と反射率を示す図であ
る。

【図７】散乱面に２層反射防止膜を形成した場合の波長
と反射率を示す図である。

【図８】表面粗さによる反射像の暈し具合と画像のギラ
ツキの関係を示す図である。

【符号の説明】

１ガラスパネル面５，７帯電膜６散乱薄膜８透明薄膜９ガラス散乱面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沖山昌由東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者伴野務東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (56)参考文献特開昭63−34840（ＪＰ，Ａ) 特開平４−74568（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−133049（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】散乱面と、透明導電膜と、透明薄膜とを
有し、パネル内面の蛍光体に電子ビームを照射して該蛍
光体を発光させる構造の受像管であって、散乱面は、凹凸模様が付されたパネル外面であって、前
記凹凸の高さが０．６μｍＲｚ乃至０．８μｍＲｚの範
囲内である均質な表面粗さを有するものであり、透明導電膜は、散乱面上に積層形成され、その表面に凹
凸模様を有し、接地されるものであって、屈折率が約２
であり、かつ膜厚がほぼ均一で約３００オングストロー
ムに設定されたものであり、透明薄膜は、透明導電膜上に積層形成され、その表面に
凹凸模様を有し、屈折率が約１．５であり、かつ平均膜
厚が１１００乃至１５００オングストロームに設定され
たものであることを特徴とする受像管。
【請求項２】物理的処理工程と、化学的処理工程と、
透明導電膜形成工程と、透明薄膜形成工程とを有し、受
像管のパネル外面に反射及び帯電防止処理を施す請求項
１記載の受像管の反射及び帯電防止処理方法であって、物理的処理工程は、受像管のパネル外表面に超硬微粒子
を吹き付けることにより、パネル外表面に凹凸を付す前
処理を行うものであり、化学的処理工程は、物理的処理がされたパネル外表面
に、さらに化学的なエッチング処理により凹凸模様を付
して、散乱面として仕上げるものであり、透明導電膜形成工程は、散乱面上にＣＶＤ法により、表
面に凹凸模様を有する透明な導電膜を形成するものであ
り、透明薄膜形成工程は、アルコール系溶液を前記導電膜に
滴下しつつ、パネルを回転させることにより、前記導電
膜上に表面に凹凸模様を有する透明な薄膜を塗布，形成
するものであることを特徴とする受像管の反射及び帯電
防止処理方法。