JP2000507041A - 陰極線管の製造方法と陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、第１伝導層（例えば酸化インジウム−錫に基づく層）がスパッタにより設けられる、帯電防止、反射防止フイルタを有する陰極線管の製造方法に関するものである。ＳｉＯ₂を含む第２層が湿式の化学的処理、例えばスピンニングにより、続いてＴＥＯＳ化合物の乾燥により前記第１伝導層の上に適用される。本発明方法によれば、帯電防止、反射フィルタが工業的スケールで適切に使用され、そのフイルタが良好な保護効果ととも良好な帯電防止、反射防止特性を示す簡単な方法で製造可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 陰極線管の製造方法と陰極線管 この発明は表示窓に多層帯電防止フィルタを設けた陰極線管の製造方法に関す るものである。 この発明はまた表示窓に多層帯電防止フィルタを備えた陰極線管に関するもの である。 陰極線管はなかんずくテレビジョン受信機やコンピュータモニタに使用される 。 冒頭のパラグラフに述べた種類の方法とか第２パラグラフに述べた種類の陰極 線管はヨーロッパ特許出願ＥＰ第６４９，１６０号公報より公知である。前記公 報には、表示窓にアンチモンドープの（ｄｏｐｅｄ）酸化錫の伝導性粒子の水様 性懸濁液を適用し、次に前記懸濁液を乾燥し、それによって第１伝導層を形成し 、その後アルコール性のアルコキシシラン化合物からなり引き続き二酸化シリコ ンに変換される第２層が設けられる、その第１伝導層を陰極線管の表示窓に適用 する方法が記載されている。 動作に際し、表示窓は静電的に荷電され、入射光は表示窓によって反射される 。伝導層が静的荷電をさけるために設けられ、伝導層と第２層とは入射光の反射 を削減する反射防止フィルタをともに形成するかそれの一部をなしている。 公知の方法は所望の帯電防止を有するフィルタを提供するが、帯電防止層のコ ンダクタンス(約１ＭΩ／□)は陰極線管により放射される電磁場から観察者を保 護するには不十分である。この場合＜１ＫΩ／□の抵抗値が必要とされるだろう 。そこで本発明の目的は、帯電防止で、保護と反射抑圧特性を示し、しかも簡単 な方法で製造可能な多層フィルタの製造方法を提供せんとするものである。 この目的を達成するため、本発明に係る方法は、好適には、＜１ＫΩ／□の面 抵抗を有する酸化インジウム−錫を基礎とした第１の、伝導層が表示窓にスパッ タされ、主としてＳｉＯ₂からなりフィルタの反射特性に影響する別の層が湿式 の化学的処理により設けられることを特徴とするものである。 スパッタにより設けられる伝導層の面抵抗は、公知の方法とは違って、１０− ２０ｎｍかそれ以下の程度の層の厚みで１ＫΩ／□以下の低い面抵抗が得られる 。その層は、例えば、金属層または好適には酸化インジウム−錫を基礎とする層 （例えばＩＴＯまたはＡＴＯを含む層）であることができる。金属層は酸化イン ジウム−錫層よりより多く可視光を吸収する。もしコントラストが改善されねば ならぬ場合には、金属層は、例えばアルミニウムの非常に薄い層で設けられるこ とができる。もし表示される画像の光強度が重要な時は、好適には金属酸化物を 基礎とする例えば酸化インジウム−錫を基礎とする透明な伝導層が適用される。 公知の方法では、かかる抵抗値に到達するにはかなりの厚い層を必要とする。か かる厚みの抵抗層は実際有用な干渉現象を示さない。かかる厚い厚みの層では、 異なった屈折率を有する材料の少なくとも２つの別の層が反射作用効果をひき起 こすよう適用されねばならぬ。 主として二酸化シリコンからなる別の層は、本発明にかかる方法では、スパッ タにより適用されるのではなく、湿式の化学的処理、例えばヨーロッパ特許出願 ＥＰ第６４９，１６０号（ＰＨＮ１４．６６３）公報に記載されているようなＴ ＥＯＳ溶液をスピンニング（spinning）させることにより設けられる。前記別の 層の厚みは好適には８０−１５０ｎｍ程度で、かかる厚みの一層をスパッタによ り形成させることは非常に困難である。スパッタが使用されたとすると、所望の 反射作用効果は、第１層に種々の層を適用するかまたは非常に長いスパッタ時間 によってのみしか到達できないだろう。 伝導層のスパッタと二酸化シリコンを含む別の層をスピニングのような湿式の 化学的処理により設けることを組み合わせると、保護効果と同様に反射抑圧効果 を有し、しかも比較的簡単な方法で適用できる多層帯電防止フィルタを製造する ことができる。本発明の態様内では“反射の悪影響”層とは、独立にまたは伝導 層との組み合わせで、鏡のような反射をもたらす層と同じくぎらつき（拡散反射 ）をもたらす層を含んでいるものと解釈されるべきものである。 第１の実施態様では、第１の、伝導性ある、スパッタされた層は二酸化シリコ ンを含むぎらつき防止層を備えている。本発明方法のこの実施態様は二重の層Ａ ＧＥＳ（Anti-Glare,Electromagnetic Shielding:ぎらつき防止、電磁気遮蔽の ）フィルタが提供される。ぎらつき防止層は湿式の化学的処理、例えばスプレイ により用意される。 第２の実施態様では、第１の、伝導性のある、スパッタされた層は二酸化シリ コンを含む反射防止層を備えている。本発明のこの実施態様により二重層ＡＲＥ Ｓ（Anti-Reflective Electromagnetic Shielding:反射防止、電磁気遮蔽の）フ ィルタが得られる。かかるフィルタの反射防止効果は伝導層と反射防止層との組 み合わせにおける干渉現象により主として発生される。反射防止層は湿式の化学 的処理、例えばスピニングにより設けられる。 別の実施態様では、第１の、伝導性の、スパッタされた層は二酸化シリコンを 含む反射防止層を備え、その反射防止層は二酸化シリコンを含むぎらつき防止層 で被覆されている。この方法により３層のＩＲＥＳ(Improved Anti-Reflective Electromagnetic Shielding:改善された反射防止電磁気遮蔽の)フィルタが得ら れる。反射防止層とぎらつき防止層とはともに湿式の化学的処理により用意され る。 他の実施態様では、第１の、スパッタされた層が二酸化シリコンではない材料 の第２層をスパッタにより備え、その第２層は二酸化シリコンを含むぎらつき防 止層を備えている。この第２層は例えば酸化チタンを具えていてもよい。この方 法により３層のＩＲＥＳ(Improved Anti-Reflective Electromagnetic Shieldin g:改善された反射防止電磁気遮蔽の）フィルタが得られる。そのぎらつき防止層 は湿式の化学的処理により用意される。 さらに他の実施態様では、第１層はスパッタによる二酸化シリコンではない他 の材料の第２層を備え、この第２層は二酸化シリコンを含む反射防止層を備えて いる。この方法により３層のＡＲＥＳ（Anti-Reflective Electromagnetic Shie lding:反射防止、電磁気遮蔽の）フィルタが得られる。この反射防止層は湿式の 化学的処理により用意される。 好適には、第１層の面抵抗は５００Ω/□以下である。 かかる層の遮蔽効果はより大きくさえある。 好適には、その別の層が吸収物質を具えており、これによってフィルタの色が 影響される。 ぎらつき防止層が、例えばアルコキシシラン化合物のアルコール性溶液をスプ レイまたは霧吹きし、続いて上昇温度で処理し、それによって二酸化シリコンの 層を形成して設けられる。結果としての層は、スプレイにより形成される面構造 によりひっかき傷に強くぎらつき防止特性を有するものとなる。前記ぎらつき防 止効果はほぼ光の波長には依存しない。アルコキシシラン溶液をスプレイしたり または霧吹きしたりすることにより、マット状面構造が形成され、その結果ぎら つき防止効果をその層にもたらす。その結果周囲光は拡散方法で反射される。二 酸化シリコンを付加した層のさらなる利点は、指紋に不感症で硬度が大でひっか き傷に強い。 本発明に係るさらに有利な方法は、スパッタ処理と別の層の適用との間に中間 ステップを具えることで、その中間ステップでは別の層の設けられる表面がその 別の層の接着力を増加させるよう活性化される。 このことは例えばスパッタされた伝導層の上にＳｉＯ₂（またはＴｉＯ₂，Ｎｂ Ｏ₅．ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃など）が好適には薄く（１−１５ｎｍ）スパッタされて 実施され、その後前記層の表面がエッチング溶液、例えば苛性溶液によりエッチ ングされる。 前述の層は、スパッタされた伝導層の頂部に析出された下地層として作用する 。前記下地層の活性化は別に例えばアルゴンガス中における摩擦またエッチング によりなされる。 本発明に係る前述のおよび他の態様は、以下に説明する図面を参照し実施例に より詳細に説明される。 図面で： 図１は表示装置を示し、 図２は表示装置の表示窓の略断面図を示し、 図３ａから３ｃは本発明に係る方法の実施例を示し、 図４は本発明に係る複数の可能な実施例を示す。 上の諸図は線図で寸法は正確ではない。各図を通じて同一部分には同一の参照 番号が付されている。 図１は陰極線管１の略断面図で、管１は表示スクリーン３、円錐部４およびネ ック部５を具えたガラス外囲器２を有している。電子ビームを発生する電子銃６ は前記ネック部に収容されている。この電子ビームは表示スクリーン３の内表面 ７の蛍光体層にフォーカスされる。動作中電子ビームは偏向コイルシステム（図 示されず）により２つの互いに直交した方向に表示スクリーン３をよぎって偏向 される。表示スクリーン３は本発明に従った帯電防止被膜８をその外側に備えて いる。 図２は本発明に係る表示スクリーンの断面図である。表示スクリーン３は帯電 防止被膜８を備えている。前記帯電防止被膜８は第１層９（ＡＳ），第２層１０ および第３層１１を具えている。第１層９は酸化錫でスパッタにより用意される 。第２層は二酸化シリコンで作られている。第１層と第２層はともに反射防止フ ィルタ（ＡＲ）を形成している。第２層は吸収成分、例えば第２層の透化特性が それにより変えられるポリピロール−ラテックス(Polypyrrole-latex)粒子が設 けられていてもよい。第３層１１（ＡＧ）はぎらつき防止効果用のもので、例え ば二酸化シリコンよりなり、スプレイにより用意される。 図３ａから３ｃは本発明に係る方法を示している。 主として酸化インジウム−錫からなる伝導層３１は表示スクリーン３上にスパ ッタされる。二酸化シリコン３２は湿式の化学的処理により前記層３１に適用さ れる。この目的で、例えば、ＴＥＯＳ溶液が層３１上に回転被覆される。ＴＥＯ Ｓ溶液適用後熱処理が実行される。この処理の結果二酸化シリコン層が形成され る。次に、第３層、例えば二酸化シリコンのぎらつき防止層がぎらつき防止効果 が得られるようスプレイによって設けられる。 図４は本発明に係る方法の複数の可能な実施例を示す。 はじめの複数の矢印の前には、どの層がはじめにスパッタにより基板上に設け られるかを略図的に示しており、Ｓは基板を示し、ＥＳは伝導層例えば金属層ま たはほぼ酸化インジウム−錫（例えばＩＴＯ又はＡＴＯ）からなる層を示し、Ａ Ｒは二酸化シリコン以外の材料例えば酸化チタンまたは酸化ニオブの反射防止層 を示している。次に前記はじめの複数の矢印のうしろに示されるごとく、二酸化 シリコンを含む１つまたは複数層が湿式の化学的処理例えばＴＥＯＳ溶液のスピ ンニングまたはスプレイによりスパッタ層上に設けられる。ぎらつき防止層はＡ Ｇで示され、反射防止層はＡＲ’で示されている。最終的に最終の複数の矢印の あとには、（ＡＧＥＳ，ＩＲＥＳ，ＡＲＥＳ）により示される形成層の略記号が あり、フィルタを構成する層の数がかっこ内に示されている（３Ｌは３層フィル タ、２Ｌは２層フイルタを意味するなど）。 図４は発明の実体を示している： 其板（Ｓ）上にスパッタにより伝導性材料例えば金属または酸化インジウム− 錫に基づく材料の伝導層（ＥＳ）を含む複数層が設けられ、その後、 このフイルタの反射特性に影響する二酸化シリコンを含む１つまたは複数層（ ＡＧ，ＡＲ’）が湿式の化学的処理により設けられる。 前述の利点とは別に、本発明に係る方法は本発明をしてスケールの大きな応用 にかなり適応させうる他の利点を有している。スパッタおよび湿式の化学的処理 の両者は、すでに組み立てられた陰極線管に適用でき、被覆されるべき表面の加 熱はほとんど、あるいはおそらく少しも必要ではない。本発明に係る方法の好適 な実施態様ではフィルタは排気された陰極線管の表示窓に設けられる。本発明に 係る方法は、化学気相成長（ＣＶＤ）のように、組み立てられてない状態が表示 窓に要求される方法とは違った種々の利点がある。フィルタが組み立てられてい ない表示窓に設けられるとすると、その表示窓は次に円錐部に取付けられて排気 される。この工程は高温処理（４５０℃）を含む。設置されたフイルタはその高 温により傷つけられる危険がある。フィルタが損傷を受けると不良品となりそれ だけコスト高になる。加うるに、スパッタされた層が主として酸化インジウム− 錫からなると、スパッタされた酸化インジウム−錫の屈折率は相対的に高くなり （約１．９）、このことは二酸化シリコン（屈折率１．４６）を含む層との組み 合わせにおいて、伝導層が反射防止効果を用意せねばならぬ本発明の実施態様に おいてはよい方に作用する。（工業的スケールで適用に都合がよく、すでに組み 立てられた陰極線管に適用可能であり、不良率の少ないという）上述の諸利点は 伝導層の構成同様伝導層の面抵抗の値には依存しない。それ故に、これら諸利点 に関しては、面抵抗はより高く（例えば１０³−１０⁵Ω／□）および／または伝 導層は主成分が他の材料(例えば酸化錫)であってもよい。 本発明に係る実施態様は以下具体例により、より詳細に説明される（いわゆる ３層ＩＲＥＳフィルタ、図４参照）。具体例１ 表示スクリーン３はスパッタ装置内に配置される。この例では酸化インジウム −錫（ＩＴＯ）またはアンチモン−ドープの酸化インジウム−錫（ＡＴＯ）で１ ０−１５ｎｍ程度の厚みを有する伝導材料の層が表示窓にスパッタされる。屈折 率は約２．１であるから、かかる層の光学的厚みは約２０−３０ｎｍである。 表１に係るアルコキシシラン化合物の溶液が製造される。 前述のように得られる第１層（ＥＳ，図４参照、（例えばＡＴＯ）の伝導粒子 を具えた乾式層）は表１に従って製造されたＴＥＯＳ溶液からの層がスピニング により用意される。この層は温度１６０℃で約９０分保持され、それによって二 酸化シリコン（ＡＲ’，図４参照）の適当な接着性のある平滑な層が形成される 。この二酸化シリコンの付加層は例えば１３５ｎｍの厚みと１．４４の屈折率と を有する。帯電防止層（ＥＳ）との組み合わせで、この層は反射防止効果を有す る。可視光の反射はこの層の被覆（ＥＳ−ＡＲ’）により約０．８％まで削減さ れる。このことはヨーロッパ特許出願ＥＰ第６４９，１６０号公報（ＰＨＮ１４ ．６６３）記載のような従来技術と比較してかなりの改善である。このことは多 分伝導層ＥＳと反射防止膜ＡＲ’間の屈折率のより大きな差に依存するとするこ とができる。前述の方法で、前記差は２．１（ＩＴＯの屈折率）−１．４６＝０ ．６４，これに対しヨーロッパ特許出願ＥＰ第６４０，１６０号の公知の方法で は、１ ．６２−１．４６＝０．２６の屈折率差である。従って、スパッタされた伝導層 が反射防止層に隣接する実施態様においては、スパッタされた伝導層の高い屈折 率（好適には約１．９）が公知の方法に対し反射が削減された利点を有する。加 うるに、スパッタされたＩＴＯ層の面抵抗は１０−１５ｎｍの厚みで約５００Ω ／□、これは公知のフイルタの面抵抗よりずっと低い。 続いて、必要ならば、二酸化シリコンの第２の付加層（ＡＧ）がＴＥＯＳ溶液 をスプレイして用意され、前記溶液を同じ温度処理する。この層はぎらつき防止 の効果を有するマット状面構造を有する。これによって、結果としての被覆は指 紋に不感症である。加うるに、入射光が拡散方法で散乱されるから反射は波長に ほとんど依存しない。上述の方法は組み立てられていない表示スクリーン、すな わち、いまだ陰極線管の一部を形成していない表示スクリーン上に（２層または 多層の）被覆を用意するように適用される。しかしながら、好適には、この方法 はすでに排気された陰極線管の一部を形成する表示スクリーン上に被覆を用意す るよう使用される。この場合被覆に対する傷害の危険度は削減される。 好都合にも本発明に係る方法は、スパッタ処理と別の層の適用との間に中間ス テップを有していて、その中間ステップでは別の層が用意される表面が別の層の 接着性を増大するよう活性化される。 このことは例えばスパッタされた伝導層の上にＳｉＯ₂(またはＴｉＯ₂，Ｎｂ Ｏ₅,Ｚ_rＯ₂，Ａl₂Ｏ₃など)の好適には薄い（１−１５ｎｍ）層をスパッタしてな され、一方前記層の表面はエッチング溶液、例えば苛性溶液でエッチングされる 。 上述の層はスパッタされた伝導層の頂部に析出された下地層として作用する。 前記下地層の活性は別に例えばＡｒガス中の摩擦とかエッチングによりなされる 。 ＥＳまたはＡＲ層（図４参照）表面を活性化することもまた可能である。しか しながら、前述の活性化はＥＳまたはＡＲ層の特性に、特にＥＳ層の伝導特性に 有害な影響を及ぼすかもしれないから別に下地層を適用することは好ましい。 要約すれば、本発明は帯電防止フイルタを具えた陰極線管を製造する方法に関 するもので、この方法では伝導層（例えば酸化インジウム−錫のような酸化錫ま たは酸化錫化合物に基づく材料）がスパッタにより適用され、その伝導層は湿式 の化学的処理、例えばスピニング、次にＴＥＯＳ化合物の乾燥によりＳｉＯ₂を 含む別の層を備える。本発明に係る方法は工業的スケールで適切に使用され得る 簡単な方法で帯電防止フィルタの製造を可能とし、このフィルタは良好な遮蔽効 果とともに良好な帯電防止および反射防止特性を示す。 本発明の態様内で“陰極線管”は図１に示される通常の陰極線管とは別に、エ レクトロルミネッセンス蛍光体が制御された荷電粒子（電子および／またはイオ ン）により励起される装置と理解されるべきである。かかる装置の例としては、 蛍光体がプラズマ放電により励起されるいわゆるＰＤＰ（プラズマ表示装置）で あったり、米国特許ＵＳ第5,313,136号公報から公知の平面表示装置であったり することができる。前述の課題はまたかかる装置で発生する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 表示窓に多層帯電防止フイルタを設けた陰極線管を製造する方法において、 １ＫΩ／□以下の面抵抗を有する第１の、伝導層が表示窓の上にスパッタされ 、次にフィルタの反射特性に影響するよう作用する、ＳｉＯ₂を具える別の層 が湿式の化学的処理により設けられることを特徴とする陰極線管の製造方法。 2. ＜５００Ω／□の面抵抗を有する伝導層が設けられることを特徴とする請求 項１記載の陰極線管の製造方法。 3. 前記別の層が光吸収物資を含むことを特徴とする請求項１記載の陰極線管の 製造方法。 4. 前記伝導層が金属層であることを特徴とする請求項１記載の陰極線管の製造 方法 5. 前記伝導層が酸化インジウム−錫にもとづく伝導性材料を含むことを特徴と する請求項１記載の陰極線管の製造方法 6. 前記別の層が二酸化シリコンを含むぎらつき防止層であることを特徴とする 請求項１記載の陰極線管の製造方法 7. 前記別の層が二酸化シリコンを含む反射防止層であることを特徴とする請求 項１記載の陰極線管の製造方法 8. 前記別の層が二酸化シリコンを含む反射防止層で、それに二酸化シリコンを 含むぎらつき防止層が湿式の化学的処理により設けられることを特徴とする請 求項１記載の陰極線管の製造方法 9. 前記第１のスパッタされた伝導層に、スパッタにより二酸化シリコンでない 他の材料の第２層が設けられ、前記第２層が湿式の化学的処理により二酸化シ リコンを含むぎらつき防止層を構成する別の層で被覆されることを特徴とする 請求項１記載の陰極線管の製造方法 10．前記第１のスパッタされた伝導層に、スパッタにより二酸化シリコンではな い材料の第２層が設けられ、前記第２層が湿式の化学的処理により二酸化シリ コンを含む反射防止層を構成する別の層で被覆されることを特徴とする請求項 １記載の陰極線管の製造方法 11．前記方法がスパッタと前記別の層の用意との間に中間ステップを具え、その 中間ステップで前記別の層が設けられるべき表面が活性化されることを特徴と する請求項１記載の陰極線管の製造方法 12．前記中間ステップが前記第１層の上に中間層をスパッタし、その中間層をエ ッチングする適用を含むことを特徴とする請求項１１記載の陰極線管の製造方 法 13．表示窓の上に多層帯電防止フィルタを備えた陰極線管において、前記フィル タが１ＫΩ／□以下の面抵抗と１．９以上の屈折率とを有する酸化インジウム −錫にもとづく第１の、伝導層を具えるとともに、前記フィルタが主としてＳ ｉＯ₂からなり反射特性に影響する１層を有することを特徴とする陰極線管。 14．前記第１層が５００Ω／□以下の面抵抗を有することを特徴とする請求項１ ３記載の陰極線管。