Crt用屏玻璃、crt及它们的制造方法

文档序号:2979504阅读:724来源:国知局
专利名称:Crt用屏玻璃、crt及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及辉度均匀性及对比度得到改善的CRT用屏玻璃以及CRT的制造方法。
背景技术
CRT上设置的屏玻璃,要求在其画面内显示的图像辉度看上去均匀。
要使图像辉度均匀显示的方法,可以举出有使得屏玻璃在面内的透过率一定的方法,还有的方法是,在屏玻璃保留存在透过率分布的情况下,利用电子束强度分布对其进行补偿,而且使荧光体的发光强度产生分布。
但是,电视机制造方法中,屏玻璃必然具有玻璃壁厚差,它具有很大的透过率分布,例如在屏玻璃中心部分与周边部分,透过率分布有10%以上的差别,在这种情况下,后者的方法就不能适合它,存在技术上的限制。
另外,作为以往的使屏玻璃的透过率为一定的方法,是通过使玻璃坯料透明来消除由于玻璃壁厚度而产生的透过率之差的,但是用该方法,不能适合中心部分及周边部分很大的最近出现的屏玻璃平面化的情况,很难使屏玻璃的透过率均匀。另外,作为带防反射的屏玻璃,尝试通过提高玻璃坏料的透过率、降低防反射膜的透过率的方法来解决前述问题,但存在内表面反射增强、产生重影的问题,结果,在平面化屏玻璃的情况下,存在不能显示均匀辉度的图像、对比度差而且产生重影等问题。
另外,作为其它相关的技术,日本专利特开昭61-185852号公报揭示了一种方法,它是在屏玻璃的前面,将带有板厚偏差的玻璃制前面板用树脂粘贴在玻屏表面上,通过这样在显示面内使总的玻璃厚度为一定,但它存在CRT的重量增加及因粘贴前面板而导致成本增加等相应的问题。
另外,在日本专利特开平6-308614号公报中揭示了一种方法,它是在投影式显示器中,为了提高对比度,使投影屏幕形成其表面具有外光吸收特性的着色屏幕,使其着色浓度从中心向周边连续变化,通过这样使得从观测者来看的屏幕辉度变得均匀。在该公报中还揭示,通过使着色屏幕具有厚度分布,能够得到同样的效果。可以认为,这些方法作为故意使屏幕带有透过率分布而使整个显示面的辉度均匀的的手段,是有效的,但是在用于CRT的屏玻璃时,必须要有与着色屏幕相当的树脂面或整个玻屏,这与前述例子相同,存在的问题是导致重量增加及成本增加。
另外,日本专利特开平10-177850号公报揭示了使中心部分与周边部分的透过率均匀的方法,它是在CRT的屏玻璃前面粘贴树脂薄膜,并采用①将树脂薄膜着色、②在树脂薄膜表面上形成着色层、③将树脂薄膜与屏玻璃粘贴用的粘结剂着色等任一种方法,但是这仍然存在重量增加及成本增加的问题。
另一方面,随着图像显示面的平面化,产生了外部图像映入的新问题。这是由于平坦的图像显示面起到镜面那样的作用,外部图像忠实地再现,映入的图像更容易看出来。为了抑制该映入的现象,比较简便且有效的方法是对图像显示面进行防反射处理。在WO 00/44029号公报中,在光吸收膜上再设置低折射率膜,以图减少反射。
但是,根据本发明者们的再次试验及研究判明,通过单单设置低折射率膜,难以在图像显示面的整个面上均匀抑制映入现象。特别是对于计算机用显示器那样要求高分辨率图像的CRT,最好图像显示面的反射率在1.5%以下,特别希望在1.0%以下。要在图像显示面的整个面使这样的低反射率均匀,是极其困难的。


图12是对形成由光吸收膜(氮化钛膜)及低折射率膜(氧化硅)构成的低反射膜的玻璃板就仅仅低反射膜的透光率与低反射膜对于来自低折射率膜一侧的光的反射率之关系进行仿真的曲线图。根据该仿真结果可知,若仅提高低反射膜的透光率,则与之相应反射率也有增加的趋势,若为了使辉度均匀而进行透光率补偿,例如若设定超过80%的透光率,则不能实现上述的低反射率。
本发明的目的在于提供CRT用屏玻璃或CRT的制造方法,它特别是在采用着色玻璃时,即使是中心部分与周边部分的辉度差显著的平面化屏玻璃,也能以良好的对比度显示均匀辉度的图像。
本发明的目的还在于提供特别是图像显示面的整个面的辉度及对比度均匀而且反射少、能够抑制映入现象的屏玻璃。
本发明的目的还在于能够利用简便的方法以低成本得到所述屏玻璃的CRT用屏玻璃或CRT制造方法。
本发明的目的还在于提供具有电磁波屏蔽性能的CRT用屏玻璃或CRT的制造方法。
本发明的目的还在于提供具有低反射性能的CRT用屏玻璃或CRT的制造方法。
另外,本发明的目的在于提供能够抑制重影产生的CRT用屏玻璃或CRT的制造方法。
另外,本发明的目的在于提供利用上述制造方法得到的CRT用屏玻璃或CRT。
发明揭示为了达到上述目的,本发明提供下述所示的CRT用屏玻璃或CRT的制造方法以及CRT用屏玻璃或CRT,以达到本发明的上述目的。
1)一种CRT用屏玻璃或CRT的制造方法,其特征在于,在成膜的CRT用玻屏外侧面与溅射靶之间设置挡板,利用溅射法在该玻屏外侧面上形成表面处理膜,使得在该玻屏外侧面上的有效画面内用下述式(1)定义的A值小于1。 上述式(1)中Tg(min)及Tg(max)分别表示CRT用玻屏本身的最小透过率(%)及最大透过率(%)。
Tgf(max)及Tgf(min)分别表示包含CRT用玻屏与表面处理膜的一体物的最大透过率(%)及最小透过率(%)。
2)上述1)所述的CRT用屏玻璃或CRT的制造方法,其特征在于,采用的挡板的形状是使得覆盖成膜粒子的CRT用玻屏处侧面区域在该CRT用玻屏的长度方向连续使该外侧面宽度方向的宽度从窄到宽再到窄。
3)上述1)所述的CRT用屏玻璃或CRT的制造方法,其特征在于,在利用上述2)所述的挡板成膜的表面处理膜上,利用在CRT用玻屏的长度方向连续使其外侧面宽度方向的宽度从宽到窄再到宽那样形状的挡板,使成膜粒子覆盖。
4)一种CRT用屏玻璃或CRT,其特征在于,利用上述3)所述的制造方法得到。
5)上述4)所述的CRT用屏玻璃或CRT,是在所述有效画面内,相对于从玻屏外侧的入射光的可见光反射率在1.5%以下。
6)一种CRT屏玻璃,其特征在于,图像显示面呈平面,玻屏本身具有的透光率分布是,其中心部分的玻屏本身的透光率Tg(O),与按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中在相当于玻屏有效面端部的对角线上端部玻屏本身的透光率Tg(E),具有[Tg(O)≥Tg(E)]的关系,在具有这样的透光率分布的基材玻璃的所述图像显示面上,形成有光吸收膜及在其上层叠低折射率膜的表面处理膜,而且,具有在图像显示面中心部分的包含表面处理膜的综合透光率Tgf(O)与按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中在相当于玻屏有效面端部的对角线上端部包含表面处理膜的综合透光率Tgf(E)为[Tgf(E)/Tgf(O)≥90%]的透光率分布,并具有图像显示面中心部分的对于来自低折射率膜一侧的光的反射率Rf(O)与按照日本电子机械工业EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中在相当于玻屏有效面端部的对角线上端部对于来自低折射率膜一侧的光的反射率Rf(E)为[|Rf(O)-Rf(E)|≤0.5%]的反射率分布。
7)上述6)所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,Rf(O)及Rf(E)都在0.7%以下。
8)上述6)或上述7)所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,图像显示面中心部分的仅仅表面处理膜的透光率Tf(O)与按照日本电子工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中相当于玻屏有效面端部的对角线上端部仅仅表面处理膜的透光率Tf(E)之差ΔTf=|Tf(O)-Tf(E)|在2%以上、25%以下。
9)上述6)-8)的任一项所述的CRT用屏玻璃。其特征在于,Tf(O)及Tf(E)都在60%以上、90%以下。
10)上述6)-9)的任一项所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,光吸收膜是以氮化钛为主成分的膜。
11)上述6)-10)的任一项所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,低折射率膜是以二氧化硅为主成分的膜。
12)上述6)-11)的任一项所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,在光吸收膜与低折射率膜之间隔着一层防止光吸收膜氧化的层。
13)上述12)所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,防止光吸收膜氧化的层的膜厚在图像显示面中心部分与按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中相当于玻屏有效面端部的对角线上端部不相等。
14)一种CRT,其特征在于,具有上述6)-13)的任一项所述的CRT用屏玻璃。
15一种CRT的制造方法,其特征在于,将CRT用各零部件与上述6)-13)的任一项所述的CRT用屏玻璃进行组装。
附图简要说明图1为挡板形状、挡板与CRT用玻屏的位置关系及本发明制造方法例子的说明图。
图2为挡板形状、挡板与CRT用玻屏的位置关系及本发明制造方法例子的说明图。
图3为说明利用图1所示的挡板形成的表面处理膜沿长度方向的垂直面的剖面形状用的剖面图。
图4为说明利用图2所示的挡板形成的表面处理膜沿长度方向的垂直面剖面形状用的剖面图。
图5为用于说明由于挡板与CRT用屏玻璃(基材)的距离大小不同而导致成膜粒子对于CRT用玻屏的作用不同的示意图。
图6为用于说明使用比CRT用玻屏尺寸要小一点的挡板、在长度方向端部设置电极情况的示意图。
图7为CRT用玻屏的长边的周边部分设置电极的说明图。
图8为表示本发明的玻屏一实施形态的剖面图。
图9为由于二氧化硅膜(低折射率膜)的膜厚而引起透光率变化的仿真曲线图。
图10为表示本发明的玻屏另一实施形态的剖面图。
图11为由于氮化硅(氧化阻挡层)的膜厚而引起透光率变化的仿真曲线图。
图12为形成有氮化钛膜(光吸收膜)与二氧化硅膜(低折射率膜)的玻璃板的透光率与膜面反射率之关系的仿真曲线图。
图13为表示本发明的玻屏另一实施形态的剖面图,同时是表示例子3制成的玻屏的剖面图。
符号说明1 表面处理膜2 CRT用玻屏3 3a、3b挡板4 外侧面区域5 高位置6 低位置7 成膜粒子8 绕入
9 电极a 上边、 b 长边、 c 下边、 d 弧、 e 最大宽度10 屏玻璃11 基材玻璃12 光吸收膜13 低折射率膜14 氧化阻挡层实施发明的最佳形态本发明的特征在于,在被成膜的CRT用玻屏外侧面与溅射靶之间设置挡板,利用溅射法在该CRT用玻屏外侧面上形成表面处理膜。在本发明中,所谓CRT用玻屏含独立的CRT用屏玻璃及设置在CRT上的屏玻璃。另外,所谓CRT是指完成的屏玻璃上安装玻锥及管颈而构成的阴极射线管。
在本发明中,采用溅射法的装置最好具有固定的溅射靶,同时具有使CRT用玻屏移动通过溅射靶前的手段,举例说有“一字型”或“转筒型”。
一字型成膜装置在成膜时,CRT用玻屏沿一定方向设置在称为托架的输送基材的夹具上,在必要的阴极前移动,以这样形式形成所需要的膜。另外,用转筒型是将CRT用玻屏基材面向外侧固定在转筒上,将转筒通过设置在壁面一侧的靶前,利用这一方法成膜。
如本发明所示,将所希望形状的挡板设置在紧靠CRT用玻屏的面前,通过这样能够以高生产率、简单、廉价地形成膜厚分布。
通常,一字型溅射装置分成两种方式,一种是阴极固定在下侧,使表面处理的面朝下固定的CRT用玻屏移动,从下向上成膜的类型,称为向上附着方式,另一种是将阴极与CRT用玻屏上下倒过来设置的向下附着方式。对于成膜质量要求高(必须尽量减少垃圾及缺陷)的电子元器件有关的成膜,比较有效的是向上附着方式。
在向上附着方式中,CRT用玻屏与挡板其长度方向互相平行,而且水平方向保持平行,CRT用玻屏一面沿水平方向移动,一面从下方而且近似垂直方向使成膜粒子覆盖该CRT用玻屏外侧面。
另外,阴极与CRT用玻屏互相相对设置的“立式”方式,对于成膜质量要求高的成膜也是有效的。
本发明中的挡板对于任何情况都同样能够容易应用。
作为使用的阴极,可以举出有磁控管型的DC(直流)阴极及RF(高频)阴极,另外,作为阴极的形状,可以举出有圆筒形等。
下面具体说明图1所述的方法,该方法同样能应用于向上附着方式或向下附着方式。
图1的方法是立式。即该方式的CRT用玻屏与挡板其长度方向互相平行,而且在重力方向保持平行,而且CRT用玻屏一面垂直于重力方向移动,一面从基本垂直方向使成膜粒子覆盖该CRT用玻屏外侧面。在图1中,设重力方向为与纸面平行的方向,为从高位置5向低位置6的方向,则该方法使成膜粒子向着近似垂直于纸面方向飞溅,一面使CRT用玻屏沿箭头方向移动,一面覆盖在其外侧面。
挡板的形状根据想成膜的膜厚分布而改变,通过这样决定其形状。
在CRT用玻屏2的外侧面上要得到图3所示形态的表面处理膜1的膜厚分布(中心部分厚、向周围逐渐减薄的膜厚分布)时,只要采用图1所示的一对挡板3a的形状即可,即所谓该挡板整体的形状为凹透镜剖面的板状,该形状使成膜粒子覆盖的CRT用玻屏外侧面区域4从该CRT用玻屏的高位置5至低位置6其外侧面宽度方向的宽度X如图1所示连续地从窄到宽再到窄。挡板3a是具有由上边a、长边b、下边c及弧d包围的平面的平板。长边b大约是CRT用玻屏的长度方向长度(长边),上边a及下边c大约是CRT用玻屏的宽度方向长度(短边)的1/5-1/2,通过选择不同的这些参数及弧d的曲率,能够调整各种挡板形状,然后,将两块挡板3a及3a的弧d相对,设置在CRT用玻屏2与溅射靶之间,并使其间隔(X)在CRT用玻屏2的中间部分为最大(X1),向着两端逐渐变窄(X2)。另外,一对挡板3a及3a也可以将两者在上边a及下边c处连接成一体。
挡板3a的材料最好由金属构成,或由陶瓷构成,或对金属进行陶瓷表面处理构成。作为金属,例如有铝、不锈钢等,作为陶瓷,例如有三氧化二铝(Al2O3)、氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)等。挡板的厚度为1-10mm左右。
图4所示的表面处理膜1最好在图3所示的表面处理膜1上形成,成为双层结构,最好将前者作为后述的低折射率膜,将后者作为后述的光吸收膜,利用这样的光吸收膜的膜厚分布,使CRT用玻屏的周边部分的透过率Tgf与其中心部分的透过率Tgf之差变得极小,整个玻屏具有均匀的透过率Tgf。
在CRT用玻屏2的外侧面上要得到图4所示形状的表面处理膜1的膜厚分布(中心部分薄、向周围逐渐增厚的膜厚分布)时,只要采用图2所示的一对挡板3b的形状即可,即所谓该挡板整体的形状为凸透镜剖面的板状,该形状使成膜粒子覆盖的CRT用玻屏外侧面区域4从该CRT用玻屏的高位置5至低位置6其外侧面宽度方向的宽度X连续地从宽到窄再到宽,即。挡板3b是由长边b及圆弧d包围的平面,是具有最大宽度e的平板。长边b大约是CRT用玻屏的长度方向的长度(长边),最大宽度e大约是CRT用玻屏的宽度方向的长度(短边)的1/5-1/2,通过选择不同的这些参数及圆弧d的曲率,能够调整各种挡板形状。然后,将两块挡板3b及3b的圆弧d相对,设置在CRT用玻屏2与溅射靶(纸面靠近身边一侧)之间,使其间隔(X)在基材玻璃11的中心为最小(X1),向着两端逐渐变宽(X2)。
将上述图1及图2所示的挡板设置在CRT用玻屏前,即设置在与成膜粒子飞溅方向相对的一侧使其进行遮挡,将挡板固定,使排列的多块CRT用玻屏一面沿箭头方向移动,一面使成膜粒子覆盖在CRT用玻屏外侧面上,通过这样能够很容易控制表面处理膜的膜厚分布,而且效率高、成品率高。
挡板的大小及形状都与成膜范围有关,根据CRT用玻屏的尺寸及有效画面的大小来决定。通常,成膜范围至少是覆盖有效画面的范围。特别是在将电极9等设置在CRT用玻屏长度方向的周边部分表面处理膜的导电层的情况下,有时也有意使用比CRT用玻屏尺寸小一点的挡板,有意使长度方向端部的膜厚增加。该端部最好在后述的有效画面以外。电极9与接地连接,使电荷向地泄放,具有电磁波屏蔽及防止带电的效果。图6所示为该示意图。
如上所述,关于挡板3a及3b的形状,如图1及2所示,确定外侧面区域4中宽度方向相对于长度方向的变量即宽度X,特别是宽度X1及X2,即可制成,宽度X2的位置对应于有效画面长度方向的端部位置,宽度X1的位置对应于有效画面长度方向的中心部分位置。
如上所述可知,表面处理膜1的膜厚分布取决于托架移动速度、对外侧面区域所加的成膜粒子量及宽度X(即挡板及CRT用玻屏的尺寸及形状),通过选定这些变量,能够得到所希望的膜厚分布。
在设计挡板时,预先调查气体比、溅射时的放电条件即投入功率等因素对成膜速度的影响。接着根据与托架(基材玻璃)移动速度的关系,决定最终考虑了生产率的托架移动速度及为了形成所需要的膜厚而投入的功率。这时,根据所需要的中心部分膜厚(所需要的中心部分透过率Tgf)、所需要的周边部分膜厚(所需要的周边部分透过率Tgf)及反射特性,决定两挡板的宽度X1及宽度X2,设计整个挡板的形状。
下面的挡板与CRT用玻屏(基材)的距离问题,为了有效地反映设计的挡板形状,该距离尽量近,这样容易控制,这是为了防止成膜粒子7在挡板与CRT用玻屏之间产生绕入8。实际上若考虑到伴随成膜时的等离子体产生的辐射热而导致挡板变形等情况,最好使其维持在3mm以上的距离。反之,若挡板与CRT用玻屏的距离增大,则成膜粒子的绕入增加,难以控制膜厚。实际上可以说能够控制的上限是300mm左右,这些状况如图5(a)及(b)所示。最好为5mm以上、100mm以下。
下面详细叙述在CRT用玻屏外侧面上设置的表面处理膜及制造该膜用的溅射法。表面处理膜可以举出例如有下列一些理想的结构。
(i) 在CRT用玻屏上按照光吸收膜及低折射膜的顺序形成的结构。
(ii)在CRT用玻屏上按照光吸收膜、氧化阻挡膜(防止光吸收膜氧化的膜)及低折射率膜的顺序形成的结构。
(iii)在CRT用玻屏上按照光吸收膜、高折射率膜、光吸收膜、低折射率膜的顺序形成的结构。
即例如由光吸收膜与低折射率膜两层构成,根据需要在光吸收膜与低折射率膜之间具有氧化阻挡膜的结构,由光吸收膜、高折射率膜、光吸收膜与低折射率膜四层构成,或根据需要在光吸收膜与低折射率膜之间具有氧化阻挡层的结构。在本发明中,特别理想的是前者的结构。
作为上述光吸收膜,根据与在其上层形成的低折射率层的光干涉效果,最好采用实际上使对外部光的表面反射率降低的材料。通过这样,结果是CRT用玻屏的图像对比度好。
另外,光吸收膜最好具有导电性。由于具有导电性,CRT具有防静电效果,防止从CRT内部产生电磁波泄漏等,因此比较理想。
作为满足这样的特性的光吸收膜,例如有以选自金、铜、钛、锆及铪的至少一种金属或该金属(金除外)的氮化物为主成份的材料等。
其中,根据可见光范围中的折射率及衰减系数的分散关系,以选自钛、锆及铪的至少一种金属的氮化物为主成分的材料比较理想,其特点是由于与上层的低折射率膜的光干涉作用(对于来自膜一侧的光(外部光)),在可见光范围的低反射区域较宽。另外,以选自钛、锆及铪的至少一种金属的氮化物为主成分的膜,从耐热性、耐化学药品性、耐擦伤性的观点来看较好。
在光吸收膜采用两种以上的材料时,(1)也可以作为复合材料使用,(2)也可以将不同材料构成的膜层叠而成使用,使其总的膜厚(几何学的膜厚,下同)最好为5-25nm。
再有,以氮化钛为主成份的光吸收膜(下面简单称为氮化钛膜),由于其光学常数在可见光范围中的值与低折射率膜(特别是二氧化硅膜)很好匹配,使反射率降低,同时吸收系数的值适当,能得到适当光吸收率的膜厚在数nm-数十nm的范围内,因此从生产率的观点也好,从重复性的观点也好,都是特别理想的。
另外,作为低折射率膜,最好是折射率为1.35-1.7的膜,作为低折射率膜,最好是以二氧化硅为主成分的膜(特别是二氧化硅膜)。二氧化硅膜的折射率最好是1.46-1.52(特别理想的是1.46-1.47)。二氧化硅膜的膜厚最好在70-130nm,由于这样能够使低反射波长区域与可见光范围的中心部分一致。从机械及化学的耐久性观点来看,也最好采用二氧化硅膜。
二氧化硅膜的膜厚特别理想的是80nm以上、120nm以下。二氧化硅膜厚若在80nm以下,出现长波长一侧的反射率增大的倾向,而若超过120nm,则有短波长一侧的反射率上升向长波长一侧偏移的倾向。
图8是表示本发明屏玻璃10的一实施形态的剖面图,在基材玻璃11上,依次形成构成表面处理膜的光吸收膜12及低折射率膜13。基材玻璃11的图像显示面11a是例如曲率半径为10000mm以上的平面,背面11b是由弯曲面形成,使得中心部分的壁厚最薄,对角线上端部的壁厚最厚。而且,由于形成这样的剖面形状,该基材玻璃11在图像显示面11a的中心部分的透光率为Tg(O)及对角线上端部的透光率为Tg(E)时,具有Tg(O)≥Tg(E)的透光率分布,即具有中心部分最大、越往周围越逐渐减少的透光率分布。
光吸收膜12是对上述基材玻璃11的透光率分布进行补偿的膜,力图使得图像显示面11a的整个面的透光率均匀,因此而使辉度均匀。这样能够改善图像的对比度。
在CRT用玻屏上形成光吸收膜之后,在形成二氧化硅膜作为低折射率膜时,常常由于该光吸收膜氧化,或者在成膜后的加热处理中该光吸收膜氧化,而不能得到所希望的特性。
因此,通过在该光吸收膜与二氧化硅膜之间如图10所示插入防止光吸收膜氧化的层(氧化阻挡层14),就能够防止成膜时的氧化,提高耐热性。
氧化阻挡层是为了防止在它下面形成的其它层的氧化而形成的薄膜,在光学上没有什么意义。
在图10中,氧化阻挡层14以均匀的膜厚在光吸收膜12上成膜,另外,氧化阻挡层14也可以如图13所示具有膜厚分布,这样的膜厚分布可以通过利用图2所示的挡板进行溅射成膜来实现。
作为氧化阻挡层14,最好是各种金属膜或金属氮化物膜。为了不损害原来的防反射性能,其厚度最好在20nm以下。
另外,该氧化阻挡层14的膜厚若小于1nm,则耐热性增加得不够。因而,若插入1-20nm膜厚的氧化阻挡层14,由于能够有效地提高耐热性,因此是比较理想的。
如上所述,由于氧化阻挡层14光学上没有意义,光学上是不需要的一层,因此常常由于插入该层,使得对外部光的防反射性能恶化。特别是在氧化阻挡层14是具有光吸收性(例如光吸收性的硅)时,从防反射性能的观点来看,氧化阻挡层14的厚度最好大概在5nm以下。
在用透明的氧化阻挡层14时,因该层的折射率不同,允许的膜厚也不同。在用折射率大约为2.0的材料(例如氮化硅或氮化铝)时,允许膜厚最大,能将大至约20nm的氧化阻挡层插入下层的光吸收膜与上层的低折射率膜之间,并能维持对外部光的低反射特性。
作为氧化阻挡层14,可以采用与光吸收膜不同的组分形成的膜,具体来说,若采用以铬、钼、钨、钒、铌、钽、锌、镍、钯、铂、铝、铟、锡及硅中至少一种金属为主成分的膜或者以它们的氮化物为主成分的膜或者以钛、锆和铪中至少一种金属为主成分的膜,则由于能够使其兼顾充分提高防氧化性能及维持优异的防反射特性,因此是比较理想的。
特别是以硅为主成份的膜或以氮化硅为主成分的膜,除了氧化阻挡性能优异以外,在作为上层的低折射率膜采用导电性的硅靶利用溅射法(反应性溅射法)形成二氧化硅膜时,不需要增加靶材料,在这一点上对生产是有利的。
特别是在作为光吸收膜12采用以氮化钛为主成份的膜、而作为低折射率膜13采用二氧化硅膜时,通过采用氮化硅膜作为氧化阻挡层14,还能够得到提高氮化钛膜与二氧化硅膜的附着力的效果。
在CRT用玻屏上形成表面处理膜(光吸收膜、低折射率膜或氧化阻挡膜)的手段,可采用溅射法,离子镀膜法、真空蒸镀法及CVD法等,溅射法的优点是容易形成大面积及膜厚分布容易修正。利用喷镀法由于在膜表面残留凹凸不平,产生辉度不均匀,而若采用溅射法,由于膜表面光滑,能够得到均匀辉度的图像。特别是最好采用能够容易得到良好的膜质与膜质的均匀性、生产率高的一字型装置。另外,特别是容易构成大型装置的DC(直流)磁控管型溅射法,从生产率方面考虑是理想的方法。
在采用以金属氮化物为主成分的膜作为光吸收膜12时,若采用以氮化物为主成分的膜作为氧化阻挡层14,则能够在相同气体气氛中形成光吸收膜及氧化阻挡层14,这在考虑实际的利用溅射的成膜设备时,有很大的优点。
即在考虑批量生产性优异的所谓一字型溅射装置时,能够在同一个腔室(所谓腔室A)内形成这些光吸收膜12及氧化阻挡层14。因而,气体分离用的腔室只要仅仅在接下来在上层形成低折射率膜13用的腔室与腔室A之间设置即可,效率非常高。
特别是在采用以氮化钛为主成分的膜作为光吸收膜、采用氮化硅膜作为金属阻挡层及采用二氧化硅膜作为低折射率膜时,还能够得到提高氮化钛膜与最外层的二氧化硅膜的附着力的效果。
另外,要形成光吸收膜12及低折射率膜13并使其分别具有上述膜厚分布,若采用例如溅射进行成膜时,只要在基材玻璃11与溅射靶之间设置膜厚修正板(也称为遮板或挡板)进行溅射即可。即为了形成光吸收膜12使其具有如图8所示近似馒头状的膜厚分布,可以采用由例如图1所示的一对构成的挡板3a、3a进行溅射。另外,在该图中,基材玻璃11(CRT用玻屏)如箭头所示从纸面的左侧向右侧移动,溅射粒子从溅射靶(纸面的身边一侧)向基材玻璃11近似垂直飞溅。另外,重力在与纸面平行的方向而且从纸面上方向纸面下方起作用。
另外,在本发明中,还可以通过使氧化阻挡层14的膜厚也有分布,就可对反射率进行更细的控制。该膜厚分布最好与低折射率膜近似相同。
在图11中表示,在选择氮化硅膜作为氧化阻挡层14,使氮化钛膜具有一定膜厚时,由氮化钛膜(光吸收膜)、氮化硅膜(氧化阻挡层)及二氧化硅膜(低折射率膜)构成的低反射膜表现出实现最佳低反射性能的二氧化硅膜及氮化硅膜的膜厚。在使氧化阻挡层14的膜厚具有分布时,从该曲线图读取各自的膜厚,进行膜设计,使得膜面反射率为最小。
利用本发明制造的CRT用玻屏,在玻璃上形成表面处理膜,使得有效画面内的综合透过率分布利用上述式(1)定义的A值小于1,比较好的在0.85以下,更好的在0.7以下,特别好的在0.5以下。
另外,在本发明中,在有效画面内对于来自玻屏外侧的入射光的可见光反射率最好是在1.5%以下,特别好的是在0.7%以下,可见光反射率是根据JIS R3106定义的,与膜面反射率Rf的意义相同。
这里所谓有效画面,是指根据日本电子机械工业会标准EIAJ ED-2136A(阴极射线管用玻璃真空管的有效尺寸及有效面积)的规定确定的部分,所谓综合透过率是指包含CRT用玻屏与表面处理膜的一体物的透过率。将综合透过率用Tgf表示。
另外,Tg表示CRT用玻屏的透过率,Tg(max)及Tg(min)分别表示CRT用玻屏本身的最大透过率及最小透过率。
Tgf(max)及Tgf(min)分别表示包含CRT用玻屏与表面处理膜的一体物的最大透过率及最小透过率。换言之,Tgf(max)及Tgf(min)表示综合透过率的最大值及最小值。
另外,这些是CRT用玻屏的有效画面内的值。
上述式(1)定义的A值是表示CRT用玻屏的透过率分布的尺度,该值越小,表示本发明的CRT用玻屏的透过率分布利用表面处理膜越得到改善,求得A值用的值Tg(max)一般分布在CRT用玻屏的中央部分,Tg(min)分布在其周边部分,其差较大,在本发明中,利用表面处理膜,在CRT用玻屏的整个面中,减小Tgf的分布差,具有Tgf(max)与Tgf(min)之差也小的特征。即在本发明中,Tg(min)/Tg(mas)<Tgf(min)/Tgf(max)的关系成立。
为了使得A值小于1,如上所述,通过设置前述挡板,在CRT用玻屏外侧面上形成具有膜厚分布的表面处理膜,而该膜厚分布具有与CRT用玻屏本身的透过率分布相反的透过率分布。通常至少形成具有与CRT用玻屏的中心和周边的透过率差相反的透过率差的图3所示的表面处理膜(特别是光吸收膜)。
膜厚分布的形成可以利用前述方法,在CRT用玻屏的长度方向形成膜厚分布,可以减小综合透过率的面内分布。
在CRT用玻屏的宽度方向即使不形成膜厚分布,在实际应用上也没有问题。
也可以根据希望在宽度方向设置膜厚分布,形成2维膜厚分布。作为宽度方向设置膜厚分布的方法,例如可以考虑采用①使CRT用玻屏的前进位置与对靶所加功率联动以得到宽度方向膜厚分布的方法;②将类似冲孔金属(或蜂窝)形状的遮板固定在托架上,使其孔隙率在宽度方向变化,通过这样得到宽度方向膜厚分布的方法等。采用②的方法时,该遮板与CRT用玻屏的距离取得较长,必须设法使遮板形状以足够模糊的形状反映在CRT用玻屏外侧面上的膜厚上。
另外,③也可以对前述挡板设计具有2维分布的形状,同时控制成膜条件,通过这样形成膜厚分布。
为了在CRT用玻屏外侧面上设置在其长度方向及宽度方向具有2维膜厚分布的表面处理膜,最好的方法是组合使用安装在阴极侧的形成长度方向膜厚分布用的挡板与上述②的方法,通过这样形成膜厚分布。对表面处理膜形成2维膜厚分布的方法,特别对于CRT用玻屏的玻璃厚度具有2维分布的情况有效。
在CRT用玻屏的玻璃厚度在长度方向具有1维分布时(例如圆筒型CRT用玻屏)或CRT用玻屏的厚度具有长度方向及宽度方向的2维分布时(外侧面为平面状的CRT用玻屏的例子),也可以仅利用前述的阴极侧的挡板,使表面处理膜在长度方向形成1维膜厚分布。在这种情况下,若长度方向的膜厚形成膜厚分布,则宽度方向的膜厚近似为一定。
即如图3所示,在长度方向形成膜厚分布,而另一方面在宽度方向的膜厚近似一定。即膜厚分布是这样的,对于CRT用玻屏外侧面沿其长度方向的垂直面形成的切断面,在宽度方向的任意位置形成相同的“馒头型”,而另一方面,沿宽度方向的垂直面形成的切断面近似为矩形,随长度方向的位置不同,其高度变化。利用这样设置的膜厚分布,CRT用玻屏的中心部分透过率的减少比其端部更大,可以使透过率均匀。
在本发明中,通过使表面处理膜形成膜厚分布,在达到本申请目的方面是有效的。在这种情况下,最好使表面处理膜中的光吸收膜的膜厚分布形成“馒头型”。这样的膜厚分布在如图7所示,在长边周边部分设置电极时,由于相当于宽度方向端部的周边部分的光吸收膜(导电性膜)膜厚较厚,因此能够维持屏蔽电磁波所需要的低电阻值。设置电极部分的膜的表面电阻值最好在1KΩ/□以下。
为了维持防反射效果不变,又更改善有效画面内的综合透过率的均匀性,最好是表面处理膜(不包含玻璃基体)的最小透过率Tf(min)与表面处理膜的最大透过率Tf(max)之差在2-20%范围内。另外,表面处理膜的透过率Tf是构成表面处理膜的整个前述层结构的透过率。这里,Tf是利用Tgf/Tg定义的值。
另外,Tgf(min)/Tgf(max)最好在0.8以上,若更加理想在0.9以上,则画面内的显示辉度将变得均匀。
从消除CRT用玻屏产生重影的观点出发,最好Tg(max)在70%以下,特别理想的是在30-70%。
在Tg(max)小于30%时,为了使综合透过率成为实用的值,必须增大Tf,表面处理膜(特别是导电性光吸收膜)必须薄膜化,从导电性这一点来说不理想。反之若大于70%,则必须使光吸收膜厚膜化,(从玻璃一侧来看)由于从玻璃与膜界面的反射将产生重影的问题。根据同样的理由,作为更理想的范围,希望Tg(max)在35-65%,特别希望在35-60%的范围。另外,在这种情况下,从辉度及对比度的观点来看,最好使Tgf在25-50%。
从CRT用玻屏内侧来看的反射率(内表面反射率)最好在15%以下,这对于消除重影的产生有作用,特别好的是在10%以下。另外,该反射是考虑到从表面处理膜与CRT用玻屏的界面产生的反射及从CRT用玻屏与前面的空气的界面产生的反射而形成的综合反射率。
为了使上述反射率处于上述范围内,作为表面处理膜最好设置一层以氮化钛为主成分的光吸收层,再在该光吸收膜的上面设置一层以氧化硅为主成分的低折射率膜。另外,在光吸收膜与低折射率膜之间,最好还设置氧化阻挡层。
另外,在该膜构成中,低折射率层(有时也包括氧化阻挡层)具有膜厚分布对于维持光学特性、特别是可见光范围内对外部光的低反射性能是比较理想的,但是在这种情况下,低折射率层最好具有与光吸收层相反的膜厚分布,即具有图4所示的膜厚分布。这是因为,由于在周边部分光吸收膜较薄,分光反射光谱向短波长一侧偏移,利用增加上层的膜厚,具有使其恢复原状的效果,使用图示所示形状的挡板能够达到这一要求。这样使下层与上层具有相反形状的膜厚分布的要求,利用一字型溅射法很容易能够完成。即只要在各靶的成膜空间内分别设置使其具有固有的膜厚分布用的挡板即可。在上层形成与下层(光吸收层)相反的膜厚分布对于反射色调的面内均匀性及透过率分布的面内均匀性是有效的。
作为上述光吸收层的以氮化钛为主成分的层最好含有微量的氧。
另外,Tgf(max)最好在30-70%,特别理想的是在35-65%的范围。在前述的结构(i)及(ii)的表面处理膜中,为了使内表面反射率在15%以下,必须使第1层的光吸收膜的厚度在30nm以下(由于随着膜厚的增加,玻璃与表面处理膜界面处的反射增加),这时的Tf近似在60%以上。另外,为了维持膜面一侧的低反射特性,又使表面电阻值在1KΩ/□以下,必须使第1层的光吸收膜的厚度在5nm以上,这时的Tf近似在90%以下,Tf特别理想的是60-85%。
本发明所用的CRT用玻屏比较理想的是玻屏外径为公式(2)计算的R值的5倍以上曲率半径的平面化CRT用玻屏。
R值(单位mm)=屏幕对角线长度(英寸)×42.5+45.0……式(2)式中,屏幕对角线长度为显示器有效画面尺寸(英寸)。
利用本发明制造的CRT用玻屏即使是平面化CRT用玻屏,也如上所述,上述(1)的A值小于1,修正CRT用玻屏的透过率,达到透过率均匀化。
具有利用本发明制造的CRT用玻屏的CRT能够以良好的对比度显示均匀辉度的图像,实际上不产生重影。
下面叙述更理想的形态。
对光吸收膜12调整其膜厚,使得在上述基材玻璃11与表面处理膜合起来的综合透光率Tgf中,具有图像显示面11a的中心部分的综合透光率Tgf(O)与对角线上端部的综合透光率Tgf(E)满足下式即Tgf(E)/Tgf(O)≥90%的关系的透光率分布。具体来说,如图8所示,具有光吸收膜12的中心部分最厚、向着周围逐渐减少的近似“馒头形”的膜厚分布。这里,最大膜厚为数十nm左右。
图9所示为对于在玻璃平板上依次形成有氮化钛膜(光吸收膜)及二氧化硅膜(低折射率膜)的样品,在氮化钛膜的各种膜厚情况下发现最佳低反射性能的二氧化硅膜的膜厚。另外,这里的膜透过率Tf是在测量玻璃本身的透光率Tg之后,测量综合透光率Tgf,再利用Tf=Tgf/Tg求出。
根据上述结果,例如在需要膜透过率为78%时,若使氮化钛膜的膜厚为约5nm,二氧化硅膜的膜厚为约96nm,则发现最佳低反射性能。另外,在别的例子中,在需要膜透过率为68%时,只要使氮化钛膜的膜厚为约10nm、二氧化硅膜的膜厚为约92nm即可。
若将该仿真结果用于具有图8所示膜厚分布的光吸收膜12,则如图所示,该低折射率膜13形成的膜厚分布是位于图像显示面11a的中心的壁厚最厚的光吸收膜12之上为最薄,越向着对角线上端部越厚。
如上所述,通过使光吸收膜12及低折射率13具有各自的膜厚分布成膜,能够得到透光率在图像显示面11a的整个面近似一定、而且图像显示面11a的中心部分的膜面反射率Rf(O)与对角线上端部的膜面反射率Rf(E)成为|Rf(O)-Rf(E)|≤0.5%即图像显示面11a的整个面的反射率近似一定的屏玻璃。
另外,在本发明中特别理想的是调整光吸收膜12及低折射率膜13的膜厚,得到下述的特性值。通过再进一步满足这样的条件,能够更抑制辉度不均匀及映入现象,显示高质量的图像。
Rf(E)作为达到白色灯在画面上不感到反射的程度,实用上求得在1.5%以下,最好在0.7以下。
ΔTf的数值最好在2%以上、25%以下。若小于2%,则透过率补偿效果不够,若超过25%,则有色差问题明显的倾向。
在用氮化钛膜及二氧化硅膜的膜结构中,Tf的范围最好在60%以上、90%以下。若小于60%,则从基材玻璃一侧的反射增多,容易产生重影问题,若超过90%,则有低反射性能不够的倾向。
上述的本发明的屏玻璃10可以应用于例如计算机用显示器等CRT,具有本发明的屏玻璃的CRT在整个图像显示面的辉度及对比度均匀,而且反射少,抑制映入现象,显示出高质量的图像。
本发明还涉及利用上述屏玻璃制造CRT的方法,即预先制成上述屏玻璃(在表面形成表面处理膜的屏玻璃),在该屏玻璃的内表面涂布黑底、荧光层、铝背层,再将CRT各零部件(玻锥、电子枪、管颈)与其进行装配,通过这样制成CRT。
或者在制造CRT时,也可以将内表面涂布了黑底、荧光层、铝背层的屏玻璃与CRT用各零部件(玻锥、电子枪、管颈)安装,然后在安装完成的CRT图像显示面(屏玻璃的外表面)上形成如上所述的表面处理膜。
实施例下面根据实施例具体说明本发明,但本发明的范围不限于实施例。
在下面的实施例中,透过率用下面的方法测量。
采用对空气透过率校正为100%的透过率计测量Tg及Tgf,Tf根据Tgf/Tg计算得到作为测量数值。
反射率利用大冢电子公司生产的MPCD反射率测量仪进行测量。
例1采用19英寸大小的着色坯料时,平面屏玻璃(长度方向为400mm,宽度方向为300mm,R值为850mm,玻屏外径为4300mm)的玻屏中心部分玻璃本身的透过率为45.8%,在有效画面内周边指定位置(设玻屏中心部分坐标为x=y=0时的座标位置x=±155mm、y=±90mm)的玻璃透过率为40.0%。另外,有效面端部(x=±180mm、y=±135mm)的玻璃透过率为38%。
在该屏玻璃的情况下,为了提高CRT的辉度比及对比度,设计最终综合透过率(包括玻璃+表面处理膜的透过率),使得在表面处理后的屏玻璃各位置处的综合透过率为37.0%。膜透过率经仿真结果为中心部分=约81%,周边指定位置(周边部分)=约92.5%,有效面端部=97%。这里由于必须进行该透过率补偿及必须实现良好的低反射性能,因此在玻璃基材上从玻璃一侧依次形成氮化钛膜(透过率补偿用导电膜)/氮化硅膜(防氧化膜)/二氧化硅膜(实现低反射性及耐久性改善膜)。在这种情况下,使用的靶要准备氮化钛膜用的Ti靶、氮化硅膜及二氧化硅膜用的多晶硅靶。首先,控制进行透过率补偿用的第1层氮化钛膜的厚度,通过这样成膜,使得中心部分的膜透过率=81%,周边部分指定位置的膜透过率=92%,有效面端部的膜透过率=97%。利用仿真设计挡板形状,使得该综合透过率分布在各部位大约一定,为37.0%。另外,在这里从屏玻璃的表面(外侧显示面)至挡板的距离设为30mm。另外,将具有如图1所示形状的一对挡板设置在一字型立式溅射装置的各阴极与屏玻璃之间,使X1为300mm,X2为200mm,所述挡板的长边b为与屏玻璃长度方向的长度相同的400mm上下各加上20mm得到的440mm,上边a及下边c各取100mm,弧d的曲率半径为约400mm。即屏玻璃及挡板的设置方向是竖直放置,使得屏玻璃与挡板在其长度方向互相平行,而且在重力方向保持平行,屏玻璃一面垂直于重力方向移动,一面从近似垂直方向使成膜粒子覆盖在该屏玻璃外侧面。
挡板的该曲率半径根据应用的CRT用玻屏的玻璃透过率分布决定。这里采用都具有一律曲率半径的铝制挡板。
在抽真空达到2.66×10-3Pa之后,引入Ar气=200sccm及N2气=150sccm,放电压力设定为0.332Pa,利用DC磁控管阴极投入功率为9.2KW,使CRT用玻屏的移动速度约为1.0m/分,以这样的条件形成第1层的氮化钛膜(含有微量的氧)。
这时的中心部分的氮化钛膜厚约为7nm,周边部分膜厚约为4nm,有效面端部膜厚约为2nm。
第2层及第3层的氮化硅膜及二氧化硅膜,为了实现最终的低反射性能,必须与第1层一样,进行最佳挡板设计。关于挡板形状和第2层及第3层的成膜条件整理在下述表1中。各采用一对与图2所示形状相同的挡板,形成第2层及第3层的各层膜。第2层的中心部分的氮化硅膜厚约为3nm,周边部分膜厚约为5nm,有效面端部膜厚约为6nm。第3层的中心部分的二氧化硅膜厚约为96nm,周边部分膜厚约为105nm,有效面端部膜厚约为110nm。
表1

以这些条件制成的透过率补偿CRT用玻屏的膜特性如下所示。
中心部分周边部分有效面端部综合透过率 37.0% 36.8% 36.5%平均反射率(450-650nm) 0.35% 1.2%1.5%最大反射率(450-650nm) 1.5% 2.5% 3.1%可见光反射率 0.3% 1.1% 1.4%表面电阻值(Ω/□) 250 550 770用本发明产品的CRT特性改善了以往的中心与周边的辉度比,对比度也很好,另外也不产生重影。在表2及表3中整理了以往产品(比较例)与本发明产品中CRT用玻屏各部位包含玻璃及表面处理膜的综合透过率等的结果。另外,以往产品对膜分布不进行补偿,取第1层膜厚约为7nm,第2层膜厚约为3nm,第3层膜厚约为96nm,以均匀膜厚成膜,除此以外与上述相同,制成CRT用玻屏。另外,所谓中间部分为坐标位置x=±100mm,y=±60mm。
表2(比较例)

表3(本发明产品)

另外,代替上述平面屏玻璃,对同样尺寸的CRT进行与上述相同的处理得到的本发明产品及比较产品,也得到与上述同样的结果。
代替上述平面屏玻璃,采用的是长度方向为420mm、宽度方向为335mm、R值为850mm、玻屏外径为4300mm、在各位置的玻璃透过率是与上述平面屏玻璃相同的平面屏玻璃,进行与上述相同的处理,结果得到与上述相同的结果。另外,所用的档板长边b为460mm。
另外,用向上附着方式进行溅射代替上述“立式”溅射,得到了同样的结果。
例2采用19英寸大小的着色玻璃坯料构成的平面玻屏(长边部分为430mm,短边部分为300mm,图像显示面的曲率半径为4300mm,背面的曲率半径为850mm)作为基材玻璃。该基材玻璃的图像显示面中心部分(对角线的交点)的透光率Tg(O)为53.6%,设前述中心部分的坐标为x=y=0时的坐标位置x=±162mm、y=±117mm的点(下面称为“有效面端部”)的透光率Tg(E)为45.0%。然后用该基材玻璃进行膜设计,使得最终包含表面处理膜的综合透光率Tgf在中心部分的Tgf(O)为40.0%,在有效面端部的Tgf(E)为36.5%。如图9所示,表面处理膜的膜透过率Tf在中心部分的Tf(O)为74.6%,在有效面端部的Tf(E)为81.1%。另外,选择氮化钛膜作为光吸收膜,选择二氧化硅膜作为低折射率膜,选择氮化硅膜作为氧化阻挡层。
首先,形成氮化钛膜,使得从中心部分至有效面端部的膜厚同样减少,在图像显示面的中心部分的膜厚约为7.5nm(膜本身的透过率为75%),在有效面端部的膜厚约为4.8nm(膜本身的透过率为80%)。接着,在氮化钛膜的整个面均匀形成3nm膜厚的氮化硅膜。再在其上形成二氧化硅膜,使得从中心部分至有效面端部的膜厚同样增加,在中心部分的膜厚约为93nm,在有效面端部的膜厚约为98nm。
采用能够连续成膜的一字型溅射装置进行成膜,在第1成膜腔室配置金属钛靶及金属硅,作为DC磁控管平面靶。首先,将基材玻璃设置在第1成膜腔室内之后,将整个背压抽真空至2.7×10-3Pa。然后,在腔室内引入氩气200sccm及氮气70sccm作为放电气体,设定流导为0.33Pa作为放电压力。然后,对钛靶加上直流电压,输出9.3kW(功率密度约为4.0W/cm2),形成氮化钛膜。接着,在同样气氛中,对硅靶加上直流电压,输出13.5KW,形成氮化硅膜。这时的基材玻璃的移动速度约为1.00m/分。另外,采用图1所示的挡板以形成氮化钛膜。
接着,将形成了氮化钛膜及氮化硅膜的基材玻璃转移至配置了金属硅靶的第2成膜腔室,将该第2成膜腔室的整个背压抽真空至2.5×10-3Pa。接着,在腔室内引入氩气200sccm及氧气150sccm作为放电气体,设定流导为0.33Pa作为放电压力。然后,用AC电源对硅靶加上频率约为40KHz的功率,形成二氧化硅膜,这时的基材玻璃的移动速度约为1.00m/分。另外,在成膜时,采用图2所示的挡板。
对于得到的屏玻璃,测定了膜面反射率Rf,在中心部分的Rf(O)为0.1%,在有效面端部的Rf(E)为0.4%。
下面给出例2制成的屏玻璃的表面处理膜结构、其膜厚分布及光学特性中心部分有效面端部坐标 x=y=0x=±162mm、y=±117mm[基材玻璃]玻璃坏料 着色坏料(EIAJ规定的玻璃牌号H5702的坯料)基材玻璃的透光率Tg(%) 53.6 45.0[表面处理膜结构及膜厚(nm)]氮化钛膜7.54.8氮化硅膜3.03.0二氧化硅膜 93.0 98.0综合透光率Tgf(%) 40.0 36.5膜透过率Tf(%) 74.6 81.1ΔTf(%) 6.5膜面反射率Rf(%)0.10.4ΔRf(%) 0.3在上述例子中,改变为有效面端部为x=±185mm、y=±135mm的设计,与上述同样进行,得到了同样的结果。
例3除了基材玻璃的壁厚分布不同以外,制成与例2相同的基材玻璃。然后,按照下述所示调整膜厚,在图像显示面上形成氮化钛膜、氮化硅膜及二氧化硅膜,使得最终的包含表面处理膜的综合透光率Tgf在中心部分的Tgf(O)为40.4%,在有效面端部的Tgf(E)也同样为40.0%。在例3中,如下所示,也使氮化硅膜具有图13所示的膜厚分布。采用与例2相同的一字型溅射装置成膜,除了在氮化硅膜成膜时采用二氧化硅膜成膜时使用的挡板以外,按照同样的成膜条件形成各膜。
下面给出例3制成的屏玻璃的表面处理膜结构、其膜厚分布及光学特性。
中心部分有效面端部坐标 x=y=0 x=±162mm、y=±117mm[基材玻璃]玻璃坏料 着色坏料(EIAJ规定的玻璃牌号H5702的坯料)基材玻璃的透光率Tg(%) 52.446.0[表面处理膜结构及膜厚(nm)]氮化钛膜 7.8 2.0氮化硅膜 3.0 30.0二氧化硅膜 94.0102.0综合透光率Tgf(%)40.040.0膜透过率Tf(%) 74.687.0ΔTf(%) 10.6膜面反射率Rf(%) 0.2 0.6ΔRf(%) 0.4在上述例子中,改变为有效面端部为x=±185mm、y=±135mm的设计,与上述同样进行,得到了同样的结果。
如上所述,采用例2及例3制成的屏玻璃,实际制成CRT,并显示图像,此时整个图像显示面的辉度及对比度均匀,且没有外部图像映入现象,是清晰的画面。
产业上利用的可能性本发明利用简便的方法以低成平能够得到即使是平面化CRT用玻屏也能以良好的对比度显示均匀辉度的图像。根据本发明,还能够提供具有电磁波屏蔽性能及低反射性能的CRT用玻屏。还能够提供能够抑制重影产生的CRT用玻屏。还能够提供映入少的CRT用玻屏。
另外,利用本发明得到的CRT用玻屏,能够提供具有上述优异特性的CRT。
权利要求
1.一种CRT用屏玻璃或CRT制造方法,其特征在于,在被成膜的CRT用玻屏外侧面与溅射靶之间设置挡板,利用溅射法在该玻屏外侧面上形成表面处理膜,使得在该玻屏外侧面上的有效画面内用下述式(1)定义的A值小于1。 上述式(1)中Tg(min)及Tg(max)分别表示CRT用玻屏本身的最小透过率(%)及最大透过率(%)。Tgf(max)及Tgf(min)分别表示包含CRT用玻屏与表面处理膜的一体物的最大透过率(%)及最小透过率(%)。
2.如权利要求1所述的CRT用玻璃或CRT的制造方法,其特征在于,采用的挡板的形状是,使覆盖成膜粒子的CRT用玻屏外侧面区域在该CRT用玻屏的长度方向连续使该外侧面宽度方向的宽度从窄到宽再到窄。
3.如权利要求1所述的CRT用屏玻璃或CRT的制造方法,其特征在于,在利用权利要求2所述的挡板所形成的表面处理膜上,采用在CRT用玻屏的长度方向该外侧面宽度方向的宽度从宽到窄再到宽那样连续变化形状的挡板,使成膜粒子覆盖。
4.一种CRT用屏玻璃或CRT,其特征在于,利用权利要求3所述的制造方法得到。
5.如权利要求4所述的CRT用屏玻璃或CRT,其特征在于,在所述有效画面内,相对于从玻屏外侧的入射光的可见光反射率在1.5%以下。
6.一种CRT屏玻璃,其特征在于,图像显示面呈平面,设其中心部分的玻屏本身的透光率为Tg(O),按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中相当于玻屏有效面端部的对角线上端部处玻屏本身的透光率为Tg(E),在具有呈[Tg(O)≥Tg(E)]透光率分布的基材玻璃的所述图像显示面上,形成有光吸收膜及在其上层叠低折射率膜的表面处理膜,而且,具有的透光率分布是,在图像显示面中心部分的包含表面处理膜的综合透光率Tgf(O)与按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中相当于玻屏有效面端部的对角线上端部处包含表面处理膜的综合透光率Tgf(E)为[Tgf(E)/Tgf(O)≥90%],具有的反射率分布是,在图像显示面中心部分的对于来自低折射率膜一侧的光的反射率Rf(O)与按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中相当于玻屏有效面端部的对角线上端部处对于来自低折射率膜一侧的光的反射率Rf(E)为[|Rf(O)-Rf(E)|≤0.5%]。
7.如权利要求6所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,Rf(O)及Rf(E)都在0.7%以下。
8.如权利要求6或7所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,图像显示面中心部分的仅仅表面处理膜的透光率Tf(O)与按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中相当于玻屏有效面端部的对角线上端部处仅仅表面处理膜的透光率Tf(E)之差ΔTf=|Tf(O)-Tf(E)|在2%以上、25%以下。
9.如权利要求6-8的任一项所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,Tf(O)及Tf(E)都在60%以上、90%以下。
10.如权利要求6-9的任一项所述的CRT用屏玻璃,基特征在于,光吸收膜是以氮化钛为主成分的膜。
11.如权利要求6-10的任一项所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,低折射率膜是以二氧化硅为主成分的膜。
12.如权利要求6-11的任一项所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,在光吸收膜与低折射率膜之间隔着一层防止光吸收膜氧化的层。
13.如权利要求12所述的CRT用屏玻璃,其特征在于,防止光吸收膜氧化层的膜厚在图像显示面中心部分与按照日本电子机械工业会EIAJ-2134B的个别标准规定的各玻屏尺寸中相当于玻屏有效面端部的对角线上端部不相等。
14.一种CRT,其特征在于,具有权利要求6-13的任一项所述的CRT用屏玻璃。
15.一种CRT的制造方法,其特征在于,将CRT用各零部件与权利要求6-13的任一项所述的CRT用屏玻璃进行组装。
全文摘要
本发明的CRT用屏玻璃、CRT及它们的制造方法是在CRT用玻屏外侧面上形成表面处理膜,使该外侧面上的有效画面内的综合透过率分布及反射率分布满足规定数学式的要求,即使是平面化屏玻璃,整个图像显示面的辉度及对比度也均匀。
文档编号H01J9/24GK1386287SQ01802174
公开日2002年12月18日 申请日期2001年7月24日 优先权日2000年7月24日
发明者堀江则俊, 菅原恒彦, 池泽利一, 水上準之助, 尾山卓司, 志堂寺荣治 申请人:旭硝子株式会社
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