JPH03238740A

JPH03238740A - 表示装置の反射防止膜

Info

Publication number: JPH03238740A
Application number: JP3470690A
Authority: JP
Inventors: Hideo Mori; 英男森
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1991-10-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、陰極線管などの表示装置の反射防止膜に関
する。

（従来の技術）一般にカラー受像管などの陰極線管は、ガラスからなる
フェースプレート内面に蛍光体スクリーンが形成され、
電子銃から放出される電子ビームを偏向ヨークの形成す
る磁界により偏向して上記蛍光体スクリーンを水平、垂
直走査することにより、この蛍光体スクリーン上に画像
を表示する構造に形成されている。通常の陰極線管では
、上記蛍光体スクリーン上の画像は、フェースプレート
を介してその前面から観察される。

したがって、そのフェースプレート外表面からの外光の
反射があると、その外光の反射が画像と重なって画質を
劣化することになる。この画質の劣化を防止するために
、従来よりフェースプレート外表面に反射防止膜を形成
した陰極線管がある。

この陰極線管のフェースプレート外表面に形成される反
射防止膜を含めて、一般に表示面を構成するガラス基板
の外表面に光学膜を形成して反射防止効果を得るものと
して、従来より各種構成のものがある。本発明者に係る
特願昭６３−２２４０２３号の反射防止膜もその一例で
ある。

この本発明者に係る反射防止膜は、第６図に示すように
、ガラス基板■の外表面にＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶ
ａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりＳｎＯ，：
　Ｓｂなどからなる透明導電膜■を形成し、その上にけ
い素のアルコキシド５ｉ（ＯＲ）−（Ｒはアルキル基）
のアルコール溶液をスプレィ法により塗布してＳｉＯ□
からなる凹凸膜■を形成したものであり、下層の透明導
電膜（２ａ）の膜厚ｄ２は１０〜２５ｎｍ、上層の凹凸
膜■の平均膜厚ｄ１は１１００ｎ程度で、その凹凸ピッ
チｐは１５〜２０、程度となっているにのような反射防止膜を形成すると、蛍光灯などの外光は
、上層の凹凸膜■の凹凸構造により拡散反射され、その
正反射像がぼけるため、外光反射による画像への弊害は
軽減される。しかし、この反射防止膜は、その凹凸構造
により、表示画像自体もぼけて解像度を劣化させるとい
う障害がある。

また、　ＳＩＤ　８９　ＤＩＧＥＳＴ　：　Ｃｏｍｂｉ
ｎｅｄ　Ａｎｔｉｓｔａｔｉｃａｎｄ　Ａｎｔｉｒｅｆ
ｌｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ＣＲＴｓ　（ｐ２７０〜２７
３）には、第７図に示すように、ガラス基板■の外表面
にスピン法により直径２０〜５０ｎ閣のＳｎＯ□微粒子
を分散したｓｉ　（ｏｃｚ　Ｈ５）４のアルコール溶液
を塗布して、　５ｉｎ２およびＳｎＯ□からなる透明導
電膜■を形成し、その上に直径４５〜５００ｎ−のＳｉ
ｎ、微粒子を分散したＳｉ　（ＯＣ２８ｓ　）４のアル
コール溶液をスピン法により塗布して、ＳｉＯ□被膜に
）を形成することが示されている。

この反射防止膜では、ガラスの屈折率１．５３より上層
のＳｉＯ□被膜（へ）の屈折率が１．４７とやや低いた
め、干渉作用によって反射率を若干低下する。しかし、
上層の５ｉｎ２被膜（へ）の凹凸ピッチｐは、第６図に
示したものより微細ではあるが、なお幾何学的な拡散を
生ずる程度に大きいため、第６図に示したものと同じく
、表示画像の解像度の劣化を招く。

この凹凸構造による表示画像の解像度の劣化を防止する
ためには、たとえば第８図に示すように、多層蒸着膜か
らなる反射防止膜を形成すればよい。

特にこの第８図に示した反射防止膜は、蒸着法により屈
折率が２．０のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉ
ｄｅ）（Ｔｒ＋ｚＯｘ：Ｓｎ）膜（ハ）を最下層として
、その上に順次屈折率が１．３８の阿ｇＦｚ膜（６ａ）
、屈折率が約２．０のＴｉｅ□膜■およびＭｇＦ、膜（
６ｂ）を積層して４層構造としたものである。この反射
防止膜では、干渉作用により正反射率が０．１以下に下
がる。しかも、最下層のＩＴＯ膜■によって第６図およ
び第７図に示した反射防止膜よりもすぐれた帯電防止効
果も得られる。しかし、この反射防止膜は、蒸着法によ
り形成するため、製造コストが高くなるという問題があ
る。

（発明が解決しようとする課題）上記のように、従来より表示装置の反射防止膜として、
スピン法によりその表示面のガラス基板の外表面にＳｎ
Ｏ，：　Ｓｂからなる透明導電膜を下層として形成し、
その上に５ｉ０２からなる凹凸膜を形成したものがある
。この反射防止膜は、その上層の凹凸膜の凹凸構造によ
り外光を拡散反射し、正反射像をぼかすため、外光反射
による画像への障害を軽減するが、反面、その凹凸構造
により表示画像自体もぼけて解像度を劣化させる。また
、同じスピン法によりガラス基板の外表面にＳｉｎ、お
よびＳｎＯ２からなる透明導電膜を下層として形成し、
その上に上記反射防止膜の凹凸膜より微細なＳｉＯ□か
らなる凹凸膜を形成したものがある。この反射防止膜は
、本来Ｓｉｎ、からなる被膜の干渉作用により反射率を
低下させるものであるが、なお、その５ｉｎ２からなる
被膜の凹凸のために、表示画像の解像度を劣化させる。

一方、この表示画像の解像度の劣化を防止する反射防止
膜として、多層蒸着膜からなる反射防止膜があるが、こ
の反射防止膜は、蒸着法により形成されるため、製造コ
ストが高くなるという問題がある。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
比較的簡単な成膜法により形成でき、かつ表示画像の解
像度を劣化させない安価な反射防止膜を得ることを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）表示面のガラス基体の外表面に形成される表示装置の反
射防止膜において、その反射防止膜を２層以上の光学膜
で構成し、かつその最外層の光学膜を平均直径４５．未
満の微細気泡を含有する光学膜とした。

（作用）上記のように、最外層の光学膜に微細気泡を含有させる
と、この最外層の光学膜の屈折率を通常の光学媒質では
実現できない値にまで低下させることができ、広帯域か
つ低反射率の反射スペクトルを示す反射防止膜とするこ
とができる。この反射スペクトルが広帯域であるという
ことは、膜厚の制御が不十分な簡単な成膜法により成膜
しても、膜厚のばらつきによる反射率の増減を軽度に抑
えることができることを意味する。また、微細気泡の平
均直径４５−未満とすることにより、最外層を光学的に
比較的均一な材質とすることができ、微細気泡による光
の散乱を抑制して、解像度の劣化をほとんどおこさない
反射防止膜とすることができる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第３図にその一実施例に係るカラー受像管を示す。この
カラー受像管は、通常パネルといわれるガラス製フェー
スプレート（１０）とこのフェースプレート（ｌＯ）に
一体に接合された通常ファンネルといわれるガラス製コ
ーン部（１２）とからなる外囲器（１３）を有し、上記
フェースプレート（１０）をガラス基体として、その内
面に表示面を構成する青、緑、赤に発光する３色蛍光体
層からなる蛍光体スクリーン（１４）が形成されている
。そして、この蛍光体スクリーン（１４）に対向かつ接
近して、その内側に多数の電子ビーム通過孔の形成され
たシャドウマスク（１５）が装着されている。また、コ
ーン部（１２）のネック（１６）内に３電子ビームを放
出する電子銃（１７）が配設されている。そして、この
電子銃（１７）から放出される３電子ビームをコーン部
（１２）外側に装着された偏向ヨークの形成する磁界に
より偏向し、シャドウマスク（１５）を介して上記蛍光
体スクリーン（１４）を水平、垂直走査することにより
、この蛍光体スクリーン（１４）上にカラー画像を表示
する構造に形成されている。この蛍光体スクリーン（１
４）上に描かれた画像は、上記ガラス基体であるフェー
スプレート（１０）を介して、その前面から観察される
。

特にこの例のカラー受像管のフェースプレート（１０）
外表面には、このフェースプレート（１０）外表面にお
ける外光の反射を防止する反射防止膜（１８）が形成さ
れている。

この反射防止膜（１８）は、第１図に示すように２層構
造からなり、フェースプレート（１０）外表面に密着し
て形成されたＳｎＯ□：Ｓｂ微粒子（２０）およびこの
微粒子（２０）を固着しているＳｉｎ、　（２１）から
なる下層（２２）と、上記下層（２２）上に形成された
微細気泡（２３）を含む８１０２　（２４）からなる上
層（２５）とからなる。

この下層（２２）の屈折率ｎ２は約１．４８であり、膜
厚は、たとえば平均膜厚がλ。／４ｎ、（λ６（波長）
　：　５ＳＯｎ園）＝約９３ｎｍになるように形成され
ている。また、上層（２５）の屈折率（平均化された屈
折率）ｎｌは、Ｓｕｎ、自体の屈折率は１．４６である
が、屈折率が１．０の気泡を含むため、約１．２となり
、平均膜厚がλａ　／　４　ｎ□＝約１１５ｎｍ（λ＝
　５５０ｎｍ）になるように形成されている。

この反射防止膜（１８）は、まず５Ｌ（ＯＣ，Ｈ−）−
またはその多量体を主成分とするアルコール溶液に平均
直径的２０ｎｍのＳｎＯ２：　Ｓｂ微粒子を均一に分散
した分散液をスピン法により塗布し乾燥し、５ｉ（ＯＣ
Ｊｓ）＊またはその多量体を加水分解したのち、脱水縮
合させてＳｉｎ、とすることにより、上記のようにＳｎ
Ｏ□：Ｓｂ微粒子をＳｉＯ２で固着した被膜に形成され
る。つぎに、この被膜上に第２図に示すように、平均直
径φ□約３０ｎｍの微細気泡（２３）を含む平均直径φ
２約４ｏｎ＠のＳｉｎ、　（２４）をＳｉ　（ＯＣａ　
Ｈ５）４またはその多量体を主成分とするアルコール溶
液に均一に分散した分散液をスピン法により塗布し乾燥
する。その後、この２層に塗布された被膜を約２００℃
で焼成することにより反射防止膜（１８）が形成される
。

ところで、上記反射防止膜（１８）の視感正反射率Ｒは
、波長をλ（単位：　ｎｍ）、反射防止膜（１８）の反
射スペクトルをＲ（λ）、標準比視感度をｙ（λ）とす
るとき、次式から求められる。

したがって、第４図（ａ）に示すように、たとえば上層
（２５）の屈折率ｎ、を１．２、膜厚ｄ□を１１５ｎｍ
、下層（２２）の屈折率ｎ２を１．４８、膜厚ｄ２を９
３ｎｍとした反射防止膜（１８）について、入射角θが
Ｏ″および３０＠の直線偏光Ｓ波とｐ波の反射スペクト
ルを物理光学計算により求めると、第４図（ｂ）に示す
曲線（２７）　、　（２８）のようになり、視感正反射
率Ｒは、θ＝０°で０．０３５％、θ＝３０’で０．１
１１％と、ガラス基板の反射率の約１／１００まで下が
る。

この反射防止膜（１８）の反射特性を、微細気泡を含ま
ない反射防止膜の一例として、ＴｉＯ□微粒子をＳｉ（
ＯＣ２Ｈ５）４を主成分とするアルコール溶液に均一に
分散させた分散液をスピン法により塗布して屈折率が約
１．７３の下層を形成し、この下層上に通常用いられる
光学媒質のうち最も屈折率の低いＭｇＦ。

（屈折率的１．３８）微粒子をＳｉ　（ＱＣ，Ｈ，）４
を主成分とするアルコール溶液に均一に分散させた分散
液を同様にスピン法により塗布して上層を形成して反射
特性が最低となるように形成した２層構造の反射防止膜
と比較すると、この微細気泡を含まない反射防止膜の反
射スペクトルＲ（λ）の理論計算値は、第４図（Ｃ）に
示すように、入射角がＯｏおよび３０°の場合１曲線（
２９）　、　（３０）のようになり、視感正反射率Ｒは
、θ＝０°で０．２９８％、θ＝３ｏ”で０．５６６％
となる。したがって、この微細気泡を含まない最低の反
射特性を示すように構成した反射防止膜に対して、この
例の反射防止膜（１８）は、視感正反射率Ｒをその１７
５以下にすることができる。

また、上記反射防止膜（１８）の具体例は、上下層（２
５）　、　（２２）を理想膜厚λ。／４ｎで形成した場
合であるが、スピン法による塗布では、フェースプレー
ト（１０）全面にわたり膜厚を設計値通りに制御して塗
布することが困難であり、たとえば下層（２２）または
上層（２５）のいずれかの膜厚が設計値から１０％ずれ
たとして、このときの視感正反射率Ｒのばらつき（計算
値）を上層（２５）の屈折率ｎ１の関数として示すと、
θ＝０°の場合、第５図に示すように。

視感正反射率曲線（３２）に対して、そのばらつきは、
破線矢印（３３）で示すようになる。この視感正反射率
Ｒのばらつきは、ｎ工＝１．２では、Ｒは０．１３％以
下となるが、ｎ、＝１．４では、Ｒは０．６％　を越え
ることもある。したがって、この例の反射防止膜（１８
）のように上層（２５）の屈折率を極力下げて、反射ス
ペクトルを広帯域とすれば、スピン法のような簡単な塗
布法により成膜しても、反射率の低い有効な反射防止膜
を容易に形成することができる。

なお、上記実施例では、上層の微粒子としてＳｉＯ□を
使用したが、ＳｉＯ□のかわりにＭｇＦ、を用いれば、
さらに上層の屈折率ｎ１を小さくできる。さらに、下層
を上記実施例の下層と同じ透明導電膜として、その上に
微細気泡（２３）を含むＭｇＦ、微粒子からなる上層を
形成すれば、反射防止と同時に帯電防止作用をもつ一段
とすぐれた反射防止膜とすることができる。

〔発明の効果〕

表示面を構成するガラス基体の外表面に形成される反射
防止膜を２層以上の光学膜で構成し。

その最外層の光学膜に微細気泡を含有させると、この最
外層の光学膜の屈折率を通常の光学媒質では実現できな
い値にまで低下させることができ、広帯域かつ低反射率
の反射スペクトルを示す反射防止膜とすることができる
。したがって、その反射スペクトルが広帯域であること
により、膜厚の制御が不十分な簡単な成膜法により成膜
しても、膜厚のばらつきによる反射率の増減を軽度に抑
えることができ、低コストで有効な反射防止膜を形成す
ることができる。また、微細気泡の平均直径４５−未満
とすることにより、最外層を光学的に比較的均一な材質
とすることができ、微細気泡による光の散乱を抑制して
、解像度の劣化をほとんどおこさない反射防止膜とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はこの発明の詳細な説明図で、第１図
はその一実施例である反射防止膜の構成を示す図、第２
図はその上層を構成する微細気泡を含んだＳｉＯ□微粒
子の説明図、第３図は上記反射防止膜の形成されたカラ
ー受像管の構成図、第４図（ａ）は（ｂ）および（ｃ）
図を説明するために簡単化して示した２層構造の反射防
止膜、同（ｂ）はこの発明の一具体例反射防止膜の反射
スペクトル。同（ｃ）は比較のために示した微細気泡を含まない反射
防止膜の反射スペクトル、第５図は膜厚の変化と視感正
反射率のばらつきとの関係を示す図、第６図は上層が凹
凸膜からなる従来の反射防止膜の構成を示す図、第７図
は従来の異なる反射防止膜の構成を示す図、第８図は多
層蒸着膜からなる反射防止膜の構成を示す図である。１０・・・フェースプレート１４・・蛍光体スクリーン１８・・・反射防止膜　　２０・・・ＳｎＯ，微粒子２
１・・・ＳｉＯ□　　　　　２２・・・下層２３・・・
微細気泡　　　２４・・・微細気泡を含む５ｎ０２２５
・・・上層

Claims

【特許請求の範囲】表示面のガラス基体の外表面に２層以上の光学膜を形成
して反射防止膜とする表示装置の反射防止膜において、上記反射防止膜を構成する最外層の光学膜が平均直径４
５μｍ未満の微細気泡を含有してなることを特徴とする
表示装置の反射防止膜。