JP3223261B2 - 陰極線管およびその製造方法 - Google Patents

陰極線管およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、フェース・プレート
の表面上に反射防止膜、帯電防止膜および電磁波遮蔽膜
を具備した陰極線管(以下、「CRT」という)および
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】CRTは、動作原理上、蛍光面に印加す
る電圧すなわち電子ビームの加速電圧が高く、20[k
V]を越える高圧が印加される。最近では、高輝度化・
高解像度化に伴い、カラーテレビ用CRTでは30[k
V]以上、ディスプレイモニタ用CRTにおいても25
[kV]もの高圧が印加されており、セット電源のON
−OFF時にCRTのフェース・プレートの外表面がチ
ャージアップし、観視者が接近した時に放電現象が起こ
って、観視者に不快感を与えたり、時として電撃を与え
ることがある。
【0003】このような現象を防止するため、従来から
フェース・プレート面に、109 [Ω/□](以下簡略
化するため単にΩと記載する)程度の表面抵抗値を有す
るコーティングを施したり、109 [Ω]程度の表面抵
抗値を有する導電膜を有するガラスパネルを、このガラ
スパネルとほぼ同じ屈折率を有する紫外線(UV)硬化
樹脂によって貼り付け、これらの導電膜の一部をフェー
ス・プレートの外周上に巻かれた金属製防爆バンドを介
してアースに落して、チャージを逃がす方法が採られて
いる。
【0004】図4は、上記帯電防止処理型CRTの帯電
防止機構を説明するための図で、1はCRT、2はフェ
−ス・プレ−ト部3の表面に形成された凹凸導電膜また
はフェ−ス・プレ−ト部3の表面に設けられた導電膜を
有するガラスパネル、4はファンネル部、5は高圧ボタ
ン、6は図示していない電子銃を内蔵するネック部、7
は偏向ヨークである。ここで高圧ボタン5はリード線5
aを介して高圧電源に、また電子銃はリード線6aを介
して駆動電源に、さらに偏向ヨーク7はリード線7aを
介して偏向電源に夫々接続されている。8は導電膜に接
続された導電性テープまたはペースト、9は金属製防爆
バンド、10は金属製防爆バンド9に取付けられた取り
付け耳、11は取り付け耳10に接続されたアース線、
12はアースである。ここで導電膜または導電膜を有す
るガラスパネル2は導電性テープまたはペースト8,金
属製防爆バンド9,取り付け耳10およびアース線11
を介してアース12に接続され、チャージが常にアース
12へ落されるよう構成されている。
【0005】このように構成されたCRTにおいて、ネ
ック部6に内蔵した電子銃から発射された電子線を偏向
ヨーク7によって電磁的に偏向するとともに、高圧ボタ
ン5を介してフェース・プレート部3の内面に設けられ
た蛍光面に高圧を印加して電子線を加速し、そのエネル
ギによって蛍光面を励起発光させて光出力を取り出す。
【0006】このフェース・プレート部3の内面の蛍光
面に印加する高圧の影響で、上述したようにフェース・
プレート部3の外表面がチャージアップするため、この
フェース・プレート部3に観視者が接近した時に放電現
象が起こり、観視者に不快感を与えたり、電撃などの弊
害を生じる。また、このチャージアップによって、フェ
ース・プレート部3の外表面に空気中のホコリや細かい
ゴミなどが付着して汚れがめだち、その結果として画質
性能を損なう。
【0007】そこで、このような、弊害をなくすため
に、フェース・プレート部3の外表面に導電性を有する
コーティングを施したり、図4に示すように、導電膜を
有するガラスパネル2をガラスとほぼ同じ屈折率を有す
る紫外線(UV)硬化樹脂によってフェース・プレート
部3の外表面に張り付け、これらの導電膜をアース12
に落とすことで、チャージを常にアースへ逃がしてチャ
ージアップを防ぐ構成としており、このような帯電防止
処理型CRTの導電膜の表面抵抗値は109 [Ω]程度
で十分である。したがって、上記コーティング材料とし
ては、アンチモン含有酸化スズ(SnO2 )微粒子をフ
ィラーとするものが用いられていた。
【0008】また、一般に、CRTはそのフェース・プ
レート表面で外光を反射するため、表面画像が見づらく
なるという問題がある。これを解決する手段として、上
記透明導電膜を凹凸形状にすることによって、フェース
・プレート表面に入射する外光を乱反射させる防眩処理
が施される。この凹凸形状は、フェース・プレート表面
に入射する外光だけでなく、蛍光面から発光される光も
乱反射するため、表示画像の解像度が劣化するという問
題があった。
【0009】また、導電膜を有するガラスパネル2は、
通常4層の光学薄膜(内、導電膜は最下層)から成り、
屈折率の異なる薄膜材料を高屈折材料/低屈折材料/高
屈折材料/低屈折材料のように交互に蒸着積層すること
によって表面反射率の低減をはかっている。この光学薄
膜は蒸着による平滑膜であるため、凹凸形状のように表
示画像を劣化させることはないが、材料コストや製造コ
ストが増大する。さらにガラスパネルをフェース・プレ
ート部に貼付するため用いられる紫外線(UV)硬化樹
脂によって重量が大きくなるという問題があった。
【0010】また近年、電磁波が人体に悪影響を及ぼす
ことが問題視されており、ディスプレイモニタについて
も、主として偏向ヨークから発せられる交番電界による
人体への影響が懸念されている。こうした観点から、1
991年にスウェーデン国立計量・試験評議会(MPR
−II)や、スウェーデン中央労働評議会(TCO)等で
は、ディスプレイモニタから発せられる電磁波に関する
規格を規定している。これらの規格を表1に示す。
【0011】
【表1】
【0012】一般的に、CRTのフェースパネルを抜け
出て観視者に影響を与える交番電界[VLF帯域](2
[kHz]〜400[kHz])は、主として偏向ヨー
クから発せられており、通常の未処理CRTおよび上記
帯電防止処理型CRTにおけるCRT前面での交番電界
[VLF帯域]は表2に示すとおりである。発明者の測
定によれば、これらの交番電界[VLF帯域]は水平周
波数に依存しており、水平周波数が上がれば交番電界
[VLF帯域]も増すことが認められている。
【0013】
【表2】
【0014】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な問題を解決するためになされたもので、表示画像の解
像度を劣化させることなく外光反射を低減する帯電防止
処理型CRTを低コストで得ること、さらに、ディスプ
レイモニタから発せられる電磁波のうちCRTのフェー
スパネルを抜け出て観視者に影響を与える交番電界、特
に対策が困難である[VLF帯域]の交番電界を遮蔽で
きるCRTを得ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明に係るCRT
は、フェース・プレートの外表面に形成された高屈折率
透明導電層と、この高屈折率透明導電層の外表面に形成
され、上記高屈折率透明導電層より低い屈折率の低屈折
率透明層とからなる2層コート層を備え、上記高屈折率
透明導電層は、水平走査周波数が30[kHz]以上、
45[kHz]未満で使用される場合には、表面抵抗値
が4.5×103 [Ω]、水平走査周波数が45[kH
z]以上で使用される場合には、表面抵抗値が3×10
3 [Ω]以下になるように構成されたものである。
【0016】また、この発明に係るCRTの製造方法
は、酸化インジウム(In23 )超微粒子を分散混合
した−OH基および/または−OR基を有するシリコン
(Si)アルコキシドのアルコール溶液をフェース・プ
レート面にスピン塗布して高屈折率透明導電層を形成
し、この導電層の外表面上に−OH基および/または−
OR基を有するシリコン(Si)アルコキシドのアルコ
ール溶液をスピン塗布して150℃以上で焼成すること
により低屈折率透明層を形成する工程を含むものであ
る。
【0017】 また、酸化インジウム(In23 )超微
粒子を分散混合した−OH基および/または−OR基を
有するシリコン(Si)アルコキシドのアルコール溶液
を塗布して高屈折率透明導電層を形成した後、キュアリ
ングを行うことにより、高屈折率透明導電層の引き締ま
りを促進させる工程を含むことを特徴とする。
【0018】また、フェース・プレート面に、酸化スズ
(SnO2 )をCVD(化学蒸着)法によって高屈折率
透明導電層を形成し、この導電層の外表面上に低屈折率
透明層を、−OH基および/または−OR基を有するシ
リコン(Si)アルコキシドのアルコール溶液をスピン
塗布して150℃以上で焼成することにより形成する工
程を含むものである。
【0019】
【作用】この発明によれば、フェース・プレートの外表
面上に高屈折率透明導電層と低屈折率透明層で形成され
ている2層コート層を設けたので、外光反射を低減させ
ることができる。また、高屈折率透明導電層を低抵抗化
することにより帯電防止と交番電界[VLF帯域]を遮
蔽することができる。特に、水平走査周波数30[kH
z]以上、45[kHz]未満で使用されるCRTにお
いては、高屈折率透明導電層の表面抵抗値を4.5×1
3 [Ω]とし、アースに落すことによって、フェース
・プレート部より漏洩する交番電界[VLF帯域]を表
1の規格内に遮蔽する電界シールドをつくりだせる。
【0020】また、水平走査周波数45[kHz]以
上で使用されるCRTにおいては、高屈折率透明導電層
の表面抵抗値を3×103 [Ω]することによってフ
ェース・プレート部より漏洩する交番電界[VLF帯
域]を表1の規格内に遮蔽する電界シールドをつくりだ
せる。
【0021】また、酸化インジウム(In23 )超微
粒子を分散混合した−OH基および/または−OR基を
有するシリコン(Si)アルコキシドのアルコール溶液
スピン塗布して高屈折率透明導電層を形成したのち、
低屈折率透明層を塗布する前に予めキュアリングを行う
ことにより、両透明層が強固に結着された2層コート層
を得ることができる。
【0022】
【実施例】実施例1. 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図1
において、13はフェース・プレート部3の表面に形成
された2層コート層で、フェース・プレート部3から見
て、第1層目は酸化インジウム(In23 )超微粒子
が分散された高屈折率透明導電層14、第2層目はシリ
カの低屈折率透明層15からなっている。ここで第1層
目の高屈折率透明導電層14は、酸化インジウム(In
23 )超微粒子を分散混合した−OH基および/また
は−OR基を有するシリコン(Si)アルコキシドのア
ルコール溶液をスピン塗布し、乾燥またはキュアリング
を施すことにより形成し、第2層目の低屈折率透明層1
5は、−OH基および/または−OR基を有するシリコ
ン(Si)アルコキシドのアルコール溶液をスピン塗布
し、乾燥またはキュアリング(焼付け)を施すことによ
り形成する。なおその他の構成は図4に示す従来のもの
と同一符号で示しているように同様であるので説明を省
略する。
【0023】 第1層目の高屈折率透明導電層14は、酸
化インジウム(In23 )超微粒子の分散濃度を調整
することによって表面抵抗値や屈折率を変化させること
ができる。図2中の破線で示した特性曲線MおよびM1
は、2層コート層13の表面抵抗値が1.2×105
[Ω]の時の電源オン時およびオフ時のフェース・プレ
ート部3外表面の電位変化を示すものであり、未処理C
RTの実線で示した特性曲線LおよびL1に比べて、大
幅にチャージアップが低減される。
【0024】 また、実施例1の表面反射スペクトルは図
3のようになる。未処理CRTの特性曲線(イ)が表面
反射率4%強であるのに対し、2層コート層13を施し
たCRTの特性曲線(ロ)は、最低反射率が1/3の
1.5%となり、外光反射を大幅に低減することがで
き、表示画像の解像度を劣化させることなく外光の映り
込みを抑えることができる。
【0025】 また、低屈折率透明導電層15は、他に混
合物のない純粋なシリカ膜であるので、150℃以上で
焼成することによって第1層目のオーバーコート的な役
割も果たし、JISに基づく鉛筆硬度は9H以上、プラ
スチック消しゴムによる50回以上の磨耗テストでも傷
が入らず、非常に膜強度の優れた2層コート層13を得
ることができる。
【0026】 実施例2. 2層コート層13の構造は実施例1と同じであるが、第
1層目の高屈折率透明導電層14を、酸化スズ(SnO
2 )をCVD(化学蒸着)法を用いて形成したものであ
る。実施例1と同様に、酸化スズ(SnO2 )の蒸着膜
厚を調整することによって、表面抵抗値や屈折率を変化
させることができ、実施例1と同じ表面抵抗値である場
合、帯電防止効果や電界シールド効果は同じになり、表
面反射率も同程度となる。
【0027】 実施例3. 実施例1のCRTを水平走査周波数64[kHz]で用
いた場合の交番電界[VLF帯域]測定結果は表3のよ
うになり、2層コート層13の表面抵抗値が1.2×1
5 [Ω]では、表1の規格を満足できない。
【0028】
【表3】
【0029】この実施例3は、高屈折率透明導電層14
の表面抵抗値を4.5×103 [Ω]に形成したもので
あって、CRTが水平走査周波数30[kHz]以上4
5[kHz]未満で使用された場合、必要な電界シール
ド効果を発現させることができる。表4は表面抵抗値が
4.5×103 [Ω]の水平走査周波数31[kHz]
での交番電界[VLF帯域]測定結果を示しており、十
分なシールド効果が得られていることが判る。
【0030】
【表4】
【0031】実施例4. 実施例4は、高屈折率透明導電層14の表面抵抗値を
3.0×103 [Ω]に形成したものであって、CRT
が45[kHz]以上で使用された場合に、必要な電界
シールド効果を発現させることができる。表5は、水平
走査周波数64[kHz]での交番電界[VLF帯域]
測定結果を示しており、十分なシールド効果が得られて
いることが判る。
【0032】
【表5】
【0033】実施例5. 実施例1では、フェース・プレート部3の面上に第1層
目の高屈折率透明導電層14を形成した後、第2層目の
低屈折率透明層15を形成したが、第1層目を塗布後、
例えば150℃で10分間キュアリングすることによっ
て、第1層と第2層の接着強度が増大し、外部からの衝
撃などによって第1層と第2層がずれてキズのように見
える損傷を生じることの少ないより膜強度の優れた2層
コート層13を得ることができる。
【0034】 実施例6. なお、実施例1では、第1層目の高屈折率透明導電層1
4を、酸化インジウム(In23 )超微粒子を分散混
合した−OH基および/または−OR基を有するシリコ
ン(Si)アルコキシドのアルコール溶液を塗布するこ
とにより形成したが、シリコン(Si)アルコキシドを
用いないでバインダーレスの酸化インジウム(In2
3 )超微粒子膜を形成してもよい。また、高屈折率低抵
抗透明導電層14を形成するためのベース塗料として
は、タンタル(Ta)、チタン(Ti)またはジルコニ
ウム(Zr)等の金属元素と有機化合物のアルコール溶
液を用いてもよい。
【0035】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、フェ
ース・プレートの外表面に形成された高屈折率透明導電
層と、この高屈折率透明導電層の外表面に形成され、上
記高屈折率透明導電層より低い屈折率の低屈折率透明層
とからなる2層コート層を備え、上記高屈折率透明導電
層は、水平走査周波数が30[kHz]以上、45[k
Hz]未満で使用される場合には、表面抵抗値が4.5
×103 [Ω]、水平走査周波数が45[kHz]以上
で使用される場合には、表面抵抗値が3×103[Ω]
以下になるようにしたため、[VLF帯域]の交番電界
を有効に遮蔽できるCRTが得られる。
【0036】また、高屈折率透明導電層及び低屈折率透
明層をスピン塗布によって形成し、低屈折率透明層を1
50℃以上で焼成するようにしたため、膜強度の優れた
2層コート層を得ることができる。
【0037】 更に、高屈折率透明導電膜を塗布形成した
のちキュアリングを施すことにより強固な2層コート層
を形成でき、外部からの損傷に強い効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による陰極線菅の側面図お
よび2層コート層の拡大断面図である。
【図2】実施例1の表面電位減衰特性を示す図である。
【図3】実施例1の表面反射スペクトルを示す図であ
る。
【図4】従来の陰極線管の側面図である。
【符号の説明】 1 陰極線管 3 フェース・プレート部 13 2層コート層 14 高屈折率透明導電層 15 低屈折率透明層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−74879(JP,A) 特開 平4−155732(JP,A) 特開 平2−72549(JP,A) 特開 平2−280101(JP,A) 特開 昭60−168102(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 29/00 - 29/98

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェース・プレートの外表面に形成され
    た高屈折率透明導電層と、この高屈折率透明導電層の外
    表面に形成され、上記高屈折率透明導電層より低い屈折
    率の低屈折率透明層とからなる2層コート層を備え、上
    記高屈折率透明導電層は、水平走査周波数が30[kH
    z]以上、45[kHz]未満で使用される場合には、
    表面抵抗値が4.5×103 [Ω]、水平走査周波数が
    45[kHz]以上で使用される場合には、表面抵抗値
    が3×103 [Ω]以下になるように構成されたことを
    特徴とする陰極線管。
  2. 【請求項2】 フェース・プレートの外表面に酸化イン
    ジウム(In23)超微粒子を分散混合した−OH基
    および/または−OR基を有するシリコン(Si)アル
    コキシドのアルコール溶液をスピン塗布して高屈折率透
    明導電層を形成し、この高屈折率透明導電層の外表面に
    −OH基および/または−OR基を有するシリコン(S
    i)アルコキシドのアルコール溶液をスピン塗布して
    50℃以上で焼成することにより低屈折率透明層を形成
    する工程を含む陰極線管の製造方法。
  3. 【請求項3】 フェース・プレートの外表面に高屈折率
    透明導電層を形成したのちこれをキュアリングし、その
    外表面に低屈折率透明層を形成するようにした請求項2
    記載の陰極線管の製造方法。
  4. 【請求項4】 フェース・プレートの外表面に酸化スズ
    (SnO2 )を化学蒸着法によって蒸着して高屈折率透
    明導電層を形成し、この高屈折率透明導電層の外表面に
    −OH基および/または−OR基を有するシリコン(S
    i)アルコキシドのアルコール溶液をスピン塗布して
    50℃以上で焼成することにより低屈折率透明層を形成
    する工程を含む陰極線管の製造方法。
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