CN1338111A - 阴极射线管用屏面玻璃及其制造方法和阴极射线管 - Google Patents

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Abstract

一种屏面玻璃及阴极射线管,该屏面玻璃是在基材玻璃上加上表面处理膜,使得在有效画面内的综合透过率分布满足特定的数学式要求,即使是平面化的屏面玻璃,也能以良好的对比度看到均匀亮度的图像,并抑制重影产生。

Description

阴极射线管用屏面玻璃及其制造方法和阴极射线管
技术领域
本发明涉及亮度的均匀性和对比度得到改善、抑制了重影产生的阴极射线管用屏面玻璃(以下仅称为屏面玻璃)，以及具有该屏面玻璃的上述特性优异的阴极射线管。
背景技术
阴极射线管设置的屏面玻璃要求其画面内显示的图像亮度看上去均匀。
使图像亮度均匀显示的方法有下述两种，一种方法是使屏面玻璃的透过率在画面内一定，另一种方法是在屏面玻璃存在透过率分布的情况下，利用电子束的强度分布对此加以修正，且使荧光体的发光强度带有分布性。
但是，后一种方法在屏面玻璃透过率分布较不均匀例如10％以上的透过率分布的情况下，技术上不能解决，存在一定的界限。
另一方面，作为传统的使屏面玻璃的透过率一定的方法，是通过使玻璃基材透明来消除玻璃壁厚引起的透过率之差的，但最近的屏面玻璃实现平面化，它的中心部分与周边部分的壁厚之差很大，用该方法就不能适应这种情况，难于使屏面玻璃的透过率均匀。此外，对于具有防反射膜的屏面玻璃，虽尝试通过提高玻璃基材的透过率、降低防反射膜的透过率，以解决上述问题，但存在内侧面反射增强、产生重影的问题。其结果是，在平面化屏面玻璃的情况下，存在不能看到亮度均匀的图像且对比度差、产生重影等问题。
此外，作为其它的相关技术，日本特开昭61-185852号公报公开了一种方法，它是用树脂将带有壁厚偏差的玻璃制前面屏面粘贴在屏面玻璃的前侧面，从而使显示面内的总玻璃厚度一定，但这样存在阴极射线管的重量增加及粘贴前面屏面引起的成本提高等问题。
此外，关于投影型显示器，日本特开平6-308614号公报公开了这样一种方法：为了提高对比度，将投影屏幕做成其表面有外光吸收特性的着色屏幕，并使该着色浓度从中心至周边发生连续变化，从而使观众看到的屏幕亮度分布均匀。该公报还公开了另一种方法，它通过使着色屏幕的厚度带有分布性，能获得相同的效果。这些可以认为，这种手段是故意使显示器的透过率带有分布性，从而使显示面的整个面亮度均匀，采用这种手段虽然有效，但应用于阴极射线管的屏面玻璃时，必需采用相当于着色屏幕的树脂膜或前面屏面，与上述例子一样，存在重量增加及成本提高的问题。
此外，日本特开平10-177850号公报公开了使中心部分与周边部分的透过率均匀的方法，它是在阴极射线管的屏面玻璃前侧面粘贴树脂薄膜，并再采用以下方法之中的任一种，即，①将树脂薄膜着色；②在树脂薄膜表面上涂以着色涂层；③使树脂薄膜粘贴到屏面玻璃上用的粘结剂着色，但这样仍然存在重量增加和成本提高的问题。
本发明的目的在于，提供这样一种屏面玻璃，尤其在使用着色玻璃的情况下，即使是周边部分的亮度差别显著的平面化屏面玻璃，也能以良好的对比度看到均匀亮度的图像。
本发明的目的还在于，提供一种能以简便方法低成本获得所述屏面玻璃的屏面玻璃制造方法。
本发明的目的还在于，提供一种具有电磁波屏蔽功能的屏面玻璃及其制造方法。
本发明的目的还在于，提供一种具有低反射性能的屏面玻璃及其制造方法。
此外，本发明的目的还在于，提供能抑制重影产生的屏面玻璃及其制造方法。
本发明的另一目的在于，提供具有上述优良特性的屏面玻璃的阴极射线管。
发明的公开
若根据本发明，可提供下述1)-20)的屏面玻璃和21)的屏面玻璃制造方法，以及22)的阴极射线管，达到本发明的上述目的。
1)一种在基材玻璃的外侧面上加上表面处理膜的屏面玻璃，其特征在于，在基材玻璃外侧面上加上表面处理膜，使得在有效画面内，以下述数学式(1)定义的A值不到1，
Figure A0080303600061
……式(1)
在上述式(1)中，
Tg(min)及Tg(max)分别表示基材玻璃本身的最小透过率(％)及最大透过率(％)。
Tgf(max)及Tgf(min)分别表示包括基材玻璃和表面处理膜在内构成一体的最大透过率(％)及最小透过率(％)。
2)上述1)所述的屏面玻璃，其特征在于，A值在0.85以下的。
3)上述1)或2)所述的屏面玻璃，其特征在于，A值在0.7以下。
4)上述1)-3)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜的最小透过率Tf(min)与表面处理膜的最大透过率Tf(max)之差在2-20％的范围内。
5)上述1)-4)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，Tf(min)与Tf(max)之差在3-10％范围内。
6)上述1)-5)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)在0.8以上。
7)上述1)-6)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)在0.9以上。
8)上述1)-7)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)在0.95以上。
9)上述1)-8)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜为对外光的防反射膜。
10)上述1)-9)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜为光吸收性膜。
11)上述1)-10)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，构成表面处理膜的各层中的至少一层是导电性膜。
12)上述1)-11)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，基材玻璃壁厚变化主要沿屏面玻璃的长轴方向分布。
13)上述1)-12)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，基材玻璃壁厚变化主要沿屏面玻璃的短轴方向分布。
14)上述1)-13)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，Tg(max)在30-70％的范围内。
15)上述1)-14)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，从基材玻璃内侧来看的反射率在15％以下。
16)上述1)-15)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜是在基材玻璃上按下列次序形成的以氮化钛为主要成分的光吸收层和以二氧化硅为主要成分的薄层而构成的膜。
17)上述16)所述的屏面玻璃，其特征在于，以氮化钛为主要成分的光吸收层具有膜厚分布。
18)上述17)所述的屏面玻璃，其特征在于，以二氧化硅为主要成分的薄层具有与以氮化钛为主要成分的光吸收层相反的膜厚分布。
19)上述1)-18)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(max)在30-70％的范围内。
20)上述1)-19)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜在任意位置的透过率Tf在40-90％的范围内。
21)上述1)-20)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，Tf在60-90％的范围内。
22)上述1)-21)中任一项所述的屏面玻璃，其特征在于，屏面玻璃外径(屏面玻璃外表面的平均曲率半径)为下述数学式(2)算出的R值的5倍以上，
R值(单位：mm)＝屏幕对角长度(英寸)×42.5+45.0    ……数学式(2)
(其中，屏幕对角长度为显示器的有效画面尺寸(英寸))
23)一种特征为在基材玻璃的外侧面上加上表面处理膜的屏面玻璃的制造方法，其特征在于，在基材玻璃的外侧面上加上表面处理膜，使得在有效画面内，以式(1)所定义的A值不到1。
24)一种具有1)-22)中的任一项所述的屏面玻璃的阴极射线管。
附图的简单说明
图1所示为屏面玻璃的正面图。
图2所示为仅在长轴方向玻璃壁厚有差异时带表面处理膜的屏面玻璃的剖面图。
图3所示为在短轴、长轴两方向玻璃壁厚有差异时带表面处理膜的屏面玻璃的剖面图。
实施发明的最佳形态
本发明的屏面玻璃是在基板玻璃(以下也简称为玻璃)上形成有表面处理膜。表面处理膜例如最好是如下构成。
(i)在基材玻璃上依次形成光吸收膜、低折射率膜而构成。
(ii)在基材玻璃上依次形成光吸收膜、氧化阻挡膜及低折射率膜而构成。
作为上述光吸收膜，最好采用的材料是能利用与其上层所形成的低折射率层的光干涉效应，使对外光的表面反射率有实质性的降低。由此得到的结果是能够改善屏面玻璃的图像对比度。
此外，光吸收膜最好是导电性的。由于是导电性的，因此阴极射线管具有防静电效果，并能防止从阴极射线管内部泄漏电磁波，是比较理想的。
满足这样特性的光吸收膜，例如可采用以金、铜、钛、锆及铪中选出的至少一种金属或该金属的氮化物为主要成分制成的膜。
其中，以钛、锆及铪中选出的至少一种金属氮化物为主要成分的膜，从可见光区域的折射率及衰减系数的分散关系考虑较理想，根据其光学常数的值，由于与上层的低折射率膜的光干涉作用(相对来自膜侧的光(外光))，具有在可视光区域的低反射区扩大的特点。此外，以钛、锆及铪中选出的至少一种金属氮化物为主要成分的膜，从耐热性、耐化学品及耐擦伤性的角度考虑也较理想。
光吸收膜使用两种以上材料时，(1)可作为复合材料使用；(2)也可将不同材料构成的膜层叠使用，使总膜厚(几何学上的膜厚，以下相同)最好为5-25nm。
还有，以氮化钛为主要成分的光吸收膜，由于其光学常数在可见光区域内的值与二氧化硅层很好匹配，使折射率降低，并且吸收系数的值适当，获得适当光吸收率的膜厚为数nm至数十nm的范围，所以，从生产率方面及重复性方面考虑均特别理想。
此外，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要成分的膜(二氧化硅膜)。二氧化硅膜的折射率理想的是1.46-1.52(特别理想的是1.46-1.47)，二氧化硅膜的膜厚为70-130nm时，可以使低反射波长区对准可见光区域的中心部分，所以较理想。从机械及化学耐久性角度考虑，也是使用二氧化硅膜为理想。
二氧化硅膜的厚度最好超过80nm，但在120nm以下。二氧化硅膜厚在80nm以下，长波长侧的反射率出现增大的倾向，而一旦超过120nm，则短波长侧的反射率的上升有向长波长侧移动的倾向。
在基材玻璃上形成光吸收膜之后，在形成作为低折射率膜的二氧化硅膜时，该光吸收膜会发生氧化，或者在成膜后的后加热处理中，该光吸收膜会发生氧化，由于这些原因，有时得不到所希望的特性。
因此，通过在该光吸收膜与二氧化硅膜之间插入防止光吸收膜氧化的薄层(以下称为氧化阻挡层)，就能防止成膜时氧化及提高耐热性。
该种氧化阻挡层在使用银膜的所谓Low-E玻璃中被广泛采用，例如在美国专利4548691号说明书及日本特开昭59-165001号公报中所述，在银膜上接着要形成的氧化膜在成膜时，为了防止银膜被氧化而形成阻挡层。这样，该阻挡层是为了防止在其下面形成的另一层发生氧化而形成的薄膜，在光学上没有作用。
作为该氧化阻挡层，可以使用各种金属膜或金属氮化物膜。为了不损害本来的防反射性能，其膜厚最好在20nm以下。此外，该氧化阻挡层的膜厚如果不到1nm，则耐热性提高不够。因此，如果插入1-20nm膜厚的氧化阻挡层，则能有效提高耐热性，是比较理想的。
如上所述，氧化阻挡层在光学上没有作用，在光学上是不需要的，所以，因插入该层有时会引起对外光的防反射性能劣化。尤其是氧化阻挡层具有光吸收性(例如光吸收性的硅)时，从防反射性能的观点出发，氧化阻挡层的厚度最好大致在5nm以下。
使用透明的氧化阻挡层时，由于该层的折射率不同，允许的膜厚也不相同。使用折射率大致为2.00的材料(例如氮化硅及氮化铝)时，允许膜厚最大，可以在下层的光吸收膜与上层的二氧化硅膜层之间，在维持对外光的低反射特性的情况下，插入厚至约20nm的阻挡层。
作为氧化阻挡层，如果使用以铬、钼、钨、钒、铌、钽、锌、镍、钯、铂、铝、铟、锡及硅中的至少一种金属为主要成分的膜或以它们的氮化物为主要成分的膜，或者，以钛、锆及铪中的至少一种金属为主要成分的膜，则既能充分提高防止氧化性能，又能保持良好的防反射特性，所以很理想。
尤其是，以硅为主要成分的膜或以氮化硅为主要成分的膜，不但氧化阻挡性能好，而且当使用导电性的Si靶用溅射方式形成上层的二氧化硅膜时，不必增加靶材，这一点在生产上是有利的。
作为在屏面玻璃上形成表面处理膜(光吸收膜、低折射率膜或氧化阻挡膜)的手段，可以采用溅射法、离子镀法、真空蒸镀法、CVD法等。其中，容易形成大面积薄膜且膜厚分布容易修正的溅射法及真空蒸镀法较为理想。尤其是最好采用容易获得良好膜质和膜的均匀性且生产率高的连续溅射法。此外从生产率方面考虑，尤其是最好采用容易构成大型装置的DC(直流)磁控管型溅射法。
作为表面处理膜的成膜技术，除了上述之外，还有使用金属超微粒子的利用溶胶凝胶法的成膜技术，但该方法事实上很难均匀成膜。此外，使用氮化物超微粒子的成膜法与溅射法相比，必须增大膜厚，在成本、生产率及性能方面不能说是理想的方法。用溅射法成膜的氮化物膜(光吸收膜)，即使是薄膜，也显示出良好的耐热性。
使用以金属氮化物为主要成分的膜作为光吸收膜时，如果将以氮化物为主要成分的膜作为氧化阻挡层，则可以使光吸收膜和氧化阻挡层在相同气体氛围中通过溅射成膜。在采用现实的溅射成膜设备时，这一点有很大的优越性。
即，考虑适合于批量生产的所谓连续溅射装置时，可以将这些光吸收膜与氧化阻挡层在同一腔室(称为腔室A)内成膜。因此，气体分离用的腔室仅设置在接着在其上层形成二氧化硅膜的成膜用腔室与腔室A之间即可，效率极高。
尤其是，使用以氮化钛为主要成分的膜作为光吸收膜，使用氮化硅作为氧化阻挡层时，还可获得提高氮化钛膜与最外层二氧化硅膜的附着力的效果。
本发明的屏面玻璃在玻璃上加上表面处理膜，以使有效画面内的综合透过率分布符合上述式(1)定义的A值不到1的条件，理想的是0.85以下，更好的是0.7以下。
这里，有效画面是根据日本电子机械工业会标准EIAJED-2136A(阴极射线管用玻屏的有效尺寸及有效面积)的规定确定的。
此外，Tg表示基材玻璃的透过率，Tg(max)及Tg(min)分别表示基材玻璃本身的最大透过率及最小透过率。
Tgf(max)及Tgf(min)分别表示包括基材玻璃和表面处理膜在内形成一体的最大透过率及最小透过率。换言之，表示包括基材玻璃和表面处理膜在内的综合透过率的最大值和最小值。
又，这些是在屏面玻璃的有效画面内的值。
在上述式(1)的定义的A值，是屏面玻璃的透过率分布的标准(进行表面处理的面板的面板中心与周边的透过率之差与基材玻璃本身的中心与周边的透过率之差的比率)，该值越小，表明本发明的屏面玻璃的透过率分布由于涂层而得到改善。
为了使A值满足上述值，形成的表面处理膜的透过率分布与基材玻璃的透过率分布相反。例如，在利用溅射成膜的情况下，通过设置修正表面处理膜的膜厚分布的膜厚修正板(也称为掩膜、补偿板)，形成与基材玻璃的中心、周边的透过率之差有相反透过率之差的膜。
膜厚分布的修正尤其在连续溅射装置中能很容易实现，所以从该意义上来说，也是最好使用溅射法。在连续溅射装置中，只要在与基体屏面玻璃的前进方向垂直的方向设置膜厚分布修正用掩膜(膜厚修正板)即可。用真空蒸镀法及CVD法进行膜厚分布修正同样并非不可能，但光吸收膜的膜质有可能不均匀。在溅射法中，可以利用该方法故意使屏面玻璃的长轴上(或短轴上)具有膜厚分布，能减小综合透过率的面内分布。
另一方面，仅用该方法不能故意使屏面玻璃的前进方向具有膜厚分布，但与其它方法组合，就能具有二维膜厚分布。例如可以有下列的方法：①使屏面玻璃的前进位置与靶的电源联动而获得(前进方向的)前后方向的膜厚分布；②将与冲孔金属(或蜂窝)相似形状的掩膜固定在基板支架上，通过使其开口率在前后发生变化，从而获得(前进方向的)前后方向的膜厚分布。在方法②的情况下，掩膜与基板的距离要拉长，且须设法使掩膜形状以充分模糊的形状反映基板上的膜厚。
此外，③也可以使基板侧掩膜带有二维分布，仅用该方法使整个基板具有膜厚分布。但是，③的方法如后面所述，很难在多层膜的各层设置不同的膜厚分布。
为了在屏面玻璃上的表面处理膜具有二维膜厚分布，特别理想的方法是，将安装在阴极侧的宽度方向膜厚分布修正用掩膜与安装在基板侧的前进方向膜厚分布修正用(打孔金属)掩膜组合使用，这样就具有膜厚分布。在屏面玻璃上的表面处理膜具有二维膜厚分布的方法特别对于屏面玻璃的玻璃厚度有二维分布的情况有效。
在屏面玻璃的玻璃厚度有一维分布的情况下(例如圆柱面屏面玻璃，具体是索尼公司制的“单枪三束管”等)，仅利用如上所述的阴极侧的掩膜，就能在表面处理膜具有一维膜厚分布。这种情况下，在长轴方向的膜厚具有膜厚分布，而短轴方向的膜厚基本一定。
图1所示为屏面玻璃的正面图。将屏面玻璃的短轴方向作为成膜时的前进方法，如果仅用阴极侧的掩膜在表面处理膜具有一维膜厚分布，则如图2(外侧面呈平面状的屏面玻璃的例子)所示，在长轴方向具有膜厚分布，而在短轴方向膜厚基本一定。即，膜厚分布呈“圆弧柱型”(中心部分的Tg＞端部的Tg的情况)，短边上的膜厚分布与短轴上基本相同。
在本发明中，在光吸收膜的膜厚具有膜厚分布对达到本发明的目的是有效的。这种情况下，最好使膜厚分布为“圆弧柱型”。即，在周边部(短边部)设置电极的情况下，因为周边部(短边部)的光吸收膜(导电性膜)的膜厚较厚，所以能维持电磁波屏蔽所必需的低电阻值。设置电极部分的膜的表面电阻值最好为1kΩ/□以下。
图3(外侧面为平面状的屏面玻璃的例子)所示为在整个面上具有膜厚分布的“凸透镜型”的情况。在图3所示的“凸透镜型”的情况下，因周边部分的光吸收膜(导电性膜)的膜厚变薄，故为高电阻，从电磁波屏蔽的角度考虑不理想。
为了在维持防反射效果的情况下进一步改进有效显示画面内的综合透过率的均匀性，最好，使表面处理膜的最小透过率Tf(min)与表面处理膜的最大透过率Tf(max)之差在2-20％的范围内，在3-10％的范围内更理想。又，表面处理膜的透过率是构成表面处理膜的整个所述层结构的透过率。
此外，Tgf(min)/Tgf(max)较理想的是在0.8以上，最好是在0.9以上，则画面内的显示亮度均匀。
从消除屏面玻璃产生重影的观点出发，Tg(max)在最好70％以下，尤其理想的是在30-70％。
Tg(max)不到30％时，为了使综合透过率达到能实用的数值，必须加大Tf，导电性表面处理膜(尤其是导电性光吸收膜)要减薄，从导电性方面看不合适。相反，超过70％，则必须增厚光吸收膜，这时出现的问题是，(从玻璃侧看)因玻璃与膜的界面的反射会产生重影像。由于同样的理由，更理想的范围是35-65％、尤其是35-60％的范围为最理想。另外，这种情况下，从亮度和对比度的观点出发，最好使Tgf为25-50％。
尤其是，在使用由光吸收层(有时是和氧化阻挡层)和低折射率层构成的简单结构的防反射膜情况下，通过使Tf为60-90％(尤其是60-85％)，就可使综合透过率Tgf为适当的值，就能降低后述的内面反射率，并能消除重影的发生和提高对比度。
从基材玻璃的内侧来看的反射率(内面反射率)在15％以下为理想，有利于消除重影的产生。尤其在10％以下更理想。另外，该反射是从表面处理膜与基材玻璃的界面的反射、以及从基材玻璃与前面的空气界面的反射所引起的综合反射率。
要使上述反射率为上述范围，作为表面处理膜理想的是，设置以氮化钛为主要成分的薄层作为光吸收膜，再在该光吸收膜的上面，设置以氧化硅为主要成分的薄层作为低折射率膜。又，在光吸收膜与低折射率膜之间最好还设置氧化阻挡层。
此外，在该膜构成中，最好在低折射率层(有时也在氧化阻挡层)具有膜厚分布，以维持光学特性中尤其是维持对可见光区域外光的低反射性能，但这种情况下，希望低折射率层具有与光吸收层相反的膜厚分布。这是因为，在周边部分，因光吸收膜变薄，故分光反射光谱向短波长侧偏移，而通过加厚上层的膜厚，就有使偏移恢复原状的效果。这样，要使下层与上层具有相反形状的膜厚分布，通过连续溅射法能很容易达到。即，在各靶的成膜空间内分别设置具有固有膜厚分布的掩膜即可。在上层具有与下层(光吸收膜)相反的膜厚分布，有利于使反射色调在面内均匀及使透过率分布在面内均匀。
上述作为光吸收膜的以氮化钛为主要成分的薄层最好含有氧，如果将该层用TiNxOy来表示，则TiNxOy中的x的值为0.5-1.5，最好是0.8-1.1，y的值为0-0.5，最好为0.03-0.4。
此外，Tgf(max)最好在30-70％，尤其最好在35-65％的范围内。表面处理膜的任意位置的透过率Tf最好在40-90％，尤其最好在60-90％的范围内。这里，Tf是用Tgf/Tg定义的值。上述构成(i)、(ii)的防反射膜，为了使内面反射率在15％以下，必须使第1层的光吸收膜的厚度在300以下(因为随着膜厚增加，玻璃与防反射膜界面的反射增大)，此时Tf大致为60％以上。另一方面，要在维持膜面侧的低反射特性的情况下使表面电阻值在1kΩ/□以下，必须使第1层的光吸收膜的厚度在50以上，此时Tf大致在90％以下。Tf特别理想的是为60-85％。
本发明的屏面玻璃，适用于屏面外径为数学式(2)算出的R值的5倍以上的平面化屏面玻璃。
R值(单位：mm)＝屏幕对角长度(英寸)×42.5+45.0  ……数学式(2)
本发明的屏面玻璃即使是平面化的屏面玻璃，也如上所述，因为给定了上述式(1)的A值的范围，还有最小透过率Tf(min)与表面处理膜的最大透过率Tf(max)之差、Tgf(min)/Tgf(max)之比、Tg(max)值的范围、Tgf(max)值的范围等，所以屏面玻璃的透过率得到修正，实现了均匀的透过率。
本发明的屏面玻璃通过用其本身公知的方法在基材玻璃上设置各层，就可以制成。例如用日本特开平9-156964号公报的(0059)段之后所述的溅射法、真空蒸镀法、CVD法、溶胶凝胶法等，在基材玻璃上形成光吸收膜、保护膜、防氧化膜、中间膜等，就可以制成屏面玻璃。
本发明的屏面玻璃可以应用于阴极射线管，具有本发明的屏面玻璃的阴极射线管能以良好的对比度看到亮度均匀的图像，实际上不产生重影。
实施例
以下根据实施例具体说明本发明，但本发明的范围并不受实施例所限制。
在以下的实施例中，透过率用以下的方法进行测定。
用经修正使空气的透过率为100％的透过率测试仪测定Tg、Tgf，根据Tgf/Tg的计算获得Tf作为测定数值。
例1
(屏面玻璃的制造)
将圆柱形的、由EIAJ规定的玻璃牌号H5702的基体玻璃(着色基体玻璃)构成的基材玻璃(仅长轴方向内侧面有曲率的屏面玻璃)设计成沿屏面玻璃长轴方向的中心部分为48％的透过率，而周边部分为40％的透过率(历来，不可能用电路使该中心与周边的透过率差8％均匀化)。
又，例1的基材玻璃使用19英寸的平面的玻屏。屏面玻璃外径为4300mm。此时，R＝850。
利用溅射法，形成光吸收性的导电性防反射膜，以修正膜厚分布，来消除面板中心部分与周边部分的透过率差。该防反射膜从基材玻璃侧起，依次形成有氮化钛膜(光吸收膜)、氮化硅膜(氧化阻挡层)、二氧化硅膜(低折射率膜)。膜厚分布这样进行修正，即设计膜厚修正板(补偿板)，将面板的长轴方向设置为上下方向进行成膜，从而达到修正要求。
各膜厚在中心部分为14.0nm(氮化钛膜)、5.0nm(氮化硅膜)、95.0nm(二氧化硅膜)，在周边部分为9.5nm(氮化钛膜)、4.0nm(氮化硅膜)、115.0nm(二氧化硅膜)。
实际的成膜如下进行。使用连续溅射装置，在第一真空槽内设置氮化钛膜成膜用的金属钛靶，以及氮化硅成膜用的掺杂质硼的硅靶。在第二真空槽内设置二氧化硅膜成膜用的掺杂质硼的硅靶。将洗净后的基材玻璃(屏面玻璃)设置在腔室内且使长轴方向向着上下方向(相对前进方向为垂直方向)，然后将整体的背压抽真空至2×10-3Pa。另外，膜厚修正板安装在靶(阴极)上的、相当于屏面玻璃长轴方向的两侧的位置。
接着，将氩和氮的混合气体(氮占20％体积)导入第一真空槽内作为放电气体，设定流导，使作为放电压力为4×10-1Pa。然后，对钛靶施加负的直流电压(功率密度约4.0W/cm2)，形成氮化钛膜。接着，在相同的气氛中，通过脉冲模块(形成脉冲状波形电压的模块)向硅靶施加负的直流电压(功率密度约1.5W/cm2)，形成氮化硅膜。对成膜后的氮化钛膜用ESCA进行膜组分分析，结果是Ti∶N∶O(原子比)为1.0∶0.95∶0.05。
接着将基板移至第二真空槽，将氩和氧的混合气体(氧约占30％体积)导入抽成高真空的槽内，设定流导使得成为3×10-1Pa。接着对硅靶施加AC电源(功率密度为约6.0W/cm2)，形成二氧化硅膜(折射率n＝1.47)。
氮化钛膜的膜厚分布如图2所示。其结果是，制成综合透过率Tgf在中心和周边基本均匀的本发明的屏面玻璃。A值为0.52。Tf(min)与Tf(max)之差为9％，Tgf(min)/Tgf(max)为0.90。
作为比较，除了不进行膜厚分布修正、以均匀的膜厚形成膜之外，与上述一样制成屏面玻璃。A值为1。Tf(min)与Tf(max)之差为0％，Tgf(min)/Tgf(max)为0.81。
本发明的屏面玻璃的面内反射率分布，以屏面玻璃中心部分为座标原点，测定了原点(中心部分)及以x＝±210(mm)、y＝±150(mm)的周边部分4个点等5个点的反射率。这5个点在450nm-650nm的波长范围的从膜侧的平均反射率均为0.5％以下，色调在CIE所规定的xy座标中，在x＝0.15-0.30，y＝0.15-0.35的范围，结果良好。
接着测定来自玻璃面侧(与膜侧相反的一侧)的波长550nm的反射率(内面反射率)。内面反射率中心部分为12％，周边部分为8％，无特别的问题。
内面反射率的测定用简易方法进行。即，使用厚度为2mm均匀的、尺寸与例1使用的屏面玻璃相同程度的浮法玻璃基板，在该玻璃基板的一个面，用与例1相同的成膜条件形成与例1相同的表面处理膜之后，从该玻璃基板的玻璃面侧(与膜相反的一侧)测定中心部分及周边部分的反射率，将该数值作为内面反射率。
此外，表面电阻值在屏面中心部分为200Ω/□，而周边部分位置为350Ω/□。这是因为越到周边部分，氮化钛膜的膜厚越薄。评价阴极射线管的电阻值，是用屏面玻璃长边侧的电极间或短边侧的电极间的电阻值进行。在本实施例的情况下，将电极设置在长边侧时，电阻值为约1700Ω，其导电性是在实际应用上允许的极限值。但是，将电极设置在短边侧时，电阻值为约500Ω，非常好，实际应用上无问题。这样仅在长轴方向具有氮化钛膜的膜厚分布，在确保导电性方面是极有利的。
(关于屏面玻璃的透过率的评价)
对获得的屏面玻璃其长轴方向的中心部分、中间部分及周边部分的Tg、Tf、Tgf进行测定，结果在表1(比较例)和表2(本发明)给出。[表1](比较例)
长轴位置     中心部分     中间部分   周边部分
着色玻璃透过率(Tg)传统表面处理膜(Tf)综合透过率(Tgf)     48.848039.07     46.288037.02     39.528031.61
[表2](实施例)
长轴位置     中心部分     中间部分   周边部分
着色玻璃透过率(Tg)本发明表面处理膜(Tf)综合透过率(Tgf)     48.847938.58     46.288237.95     39.528834.78
从表1及表2所示的结果可知以下事项。
玻璃基材的透过率分布在有效画面内长轴方向的中心部分和周边部分约有10％的差异。用传统的方法均匀成膜时，该透过率分布与屏面玻璃具有的综合透过率分布一样，不能消除中心部分与周边部分的亮度差。
另一方面，本发明通过膜厚分布的控制，将中心部分与周边部分的透过率分布基本抑制在4％以下，能得到均匀的亮度。
又，在本例中，中心部分的Tg比周边部分的高。
例2
本例将着色基体玻璃用作基材，制成与例1有不同透过率分布的屏面玻璃并加以评价。
(屏面玻璃的制造)
使用由着色基体玻璃构成的、短轴方向有规定的透过率差的基材玻璃，用与例1一样的方法，制成本发明的屏面玻璃。但在本例中，将屏面玻璃设置成短轴方向为上下方向(相对前进方向的垂直方向)。A值为0.00(正确是0.00022)，Tf(min)与Tf(max)之差为8.29％，Tgf(min)/Tgf(max)为1.00。
作为比较，制成除不进行膜分布修正、形成均匀的膜厚之外与上述一样的屏面玻璃。A值为1。Tf(min)与Tf(max)之差为0％，Tgf(min)/Tgf(max)为0.89。
(屏面玻璃的评价)
对获得的屏面玻璃其短轴方向的中心部分、中间部分和周边部分的Tg、Tf、Tgf进行测定，结果在表3(比较例)及表4(本发明)给出。
[表3](比较例)
短轴位置     中心部分     中间部分     周边部分
着色玻璃透过率(Tg)本发明表面处理膜(Tf)综合透过率(Tgf)     48.707739.50     50.637738.99     54.587742.03
[表4](实施例)
短轴位置     中心部分     中间部分   周边部分
着色玻璃透过率(Tg)本发明表面处理膜(Tf)综合透过率(Tgf)     48.707739.50     50.6373.138.50     54.5872.439.50
从表3及表4所示的结果可获得与例子1相同的结论。又，在本实施例中，周边部分的Tg比中心部分的高。
例3
本例是将长轴和短轴方向均有透过率分布的着色基体玻璃用作基材的例子。
(屏面玻璃的制造)
使用由着色基体玻璃构成的、长轴和短轴方向有规定的透过率差的基材玻璃，用与例1一样的方法，制成本发明的屏面玻璃。
但在本例中，将安装在阴极侧的宽度方向膜厚分布修正用掩膜与安装在基板侧的、前进方向膜厚分布修正用(打孔金属)掩膜组合使用，通过这样在屏面玻璃上的光吸收膜(氮化钛膜)具有二维膜厚分布。
A值为0.65。Tf(min)与Tf(max)之差为10.76％，Tgf(min)/Tgf(max)为0.82。
作为比较，除了不进行膜分布修正、形成均匀的膜厚之外，制成与上述相同的屏面玻璃。A值为1。Tf(min)与Tf(max)之差为0％，Tgf(min)/Tgf(max)为0.72。
(屏面玻璃的评价)
对获得的屏面玻璃其长轴方向和短轴方向的中心部分、中间部分和周边部分的Tg、Tf及Tgf进行测定，结果在表5-表7(比较例)及表8-表10(本发明)给出。又，表的纵栏方向为长轴方向，横栏方向为短轴方向，以下也一样。例如，在表5中，长轴方向中心部分、短轴方向中间部分的值为46.85。
从表7可知，在“比较例”的屏面玻璃中，中心部分与周边部分产生最大约11％的透过率差，不能用作阴极射线管。另一方面，从表10可知，本发明的屏面玻璃的面内分布改善为最大7％，可获得均匀的亮度。
[表5](比较例)
  着色玻璃透过率(Tg)     中心部分     中间部分   周边部分
    中心部分中间部分周边部分     48.3946.8541.46     47.7346.4241.45     41.8241.8934.72
[表6](比较例)
  传统表面处理膜(Tf)     中心部分     中间部分   周边部分
    中心部分中间部分周边部分     80.0080.0080.00     80.0080.0080.00     80.0080.0080.00
[表7](比较例)
综合透过率分布(Tgf)     中心部分     中间部分   周边部分
    中心部分中间部分周边部分     38.7137.4833.17     38.1837.1333.16     33.4633.5127.78
[表8](实施例)
  着色玻璃透过率(Tg)     中心部分     中间部分     周边部分
    中心部分中间部分周边部分     48.3946.8541.46     47.7346.4241.45     41.8241.8934.72
[表9](实施例)
本发明表面处理膜(Tf)     中心部分     中间部分     周边部分
    中心部分中间部分周边部分     78.5378.9886.83     79.6179.7182.02     88.4785.9489.28
[表10](实施例)
综合透过率分布(Tgf)     中心部分     中间部分   周边部分
    中心部分中间部分周边部分     38.0037.0036.00     38.0037.0034.00     37.0036.0031.00
从表5-表10所示结果可知，本发明的屏面玻璃具有更均匀的透过率。
例4
是使用与例1相同形状的半透明基体的基材玻璃例子。
(屏面玻璃的制造)
除了使用由半透明基体玻璃构成的基材玻璃之外，与例1一样制成本发明的屏面玻璃。A值为0.24。Tf(min)与Tf(max)之差为3％，Tgf(min)/Tgf(max)为0.98。
作为比较，除了不进行膜厚分布的修正、形成均匀的膜厚之外，与上述一样制成屏面玻璃。A值为1。Tf(min)与Tf(max)之差为0％，Tgf(min)/Tgf(max)为0.93。
(屏面玻璃的评价)
对获得的屏面玻璃其长轴方向的中心部分、中间部分和周边部分的Tg、Tf和Tgf进行测定，结果在表11(比较例)和表12(本发明)给出。
[表11](比较例)
    中心部分     中间部分   周边部分
半透明玻璃透过率(Tg)传统表面处理膜(Tf)综合透过率(Tgf)     76.635239.85     75.225239.11     71.255237.05
[表12](实施例)
    中心部分     中间部分     周边部分
半透明玻璃透过率(Tg)本发明表面处理膜(Tf)综合透过率(Tgf)     76.635239.85     75.225338.87     71.255539.19
从表11和表12所示的结果可知，本发明的屏面玻璃具有更均匀的透过率。
例5
使用在例1制成的“比较例”的屏面玻璃，用实际的阴极射线管显示图像，未能获得均匀亮度的图像。
另一方面，对在例1制成的本发明的屏面玻璃测定从玻璃面的反射率，结果为7％左右，用实际阴极射线管显示图像，结果是以良好的对比度看到均匀亮度的图像，重影也被抑制。此外，在必须高清晰度图像的CAD、CAM用途中也能读取。
本发明的屏面玻璃即使是平面化的屏面玻璃，也能以良好的对比度看到均匀亮度的图像。若采用本发明，还能提供具有电磁波屏蔽功能和低反射性能的屏面玻璃。还有，能提供抑制了重影产生的屏面玻璃。此外，若采用本发明，能以简便方法低成本获得具有上述各特性的屏面玻璃。
此外，本发明的阴极射线管因为设有具有上述良好特性的屏面玻璃，所以，同样能以良好的对比度看到均匀亮度的图像。此外，可获得还具有电磁波屏蔽性能和低反射性能的阴极射线管。还有，可获得能抑制重影产生的阴极射线管。

Claims (14)

1.一种在基材玻璃的外侧面上加上表面处理膜的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，在基材玻璃外侧面上加上表面处理膜，使得在有效画面内、下述数学式(1)定义的A值不到1……式(1)
在上述式(1)中，
Tg(min)及Tg(max)分别表示基材玻璃本身的最小透过率(％)及最大透过率(％)。
Tgf(max)及Tgf(min)分别表示包括基材玻璃和表面处理膜在内构成一体的最大透过率(％)及最小透过率(％)。
2.根据权利要求1所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜的最小透过率Tf(min)与表面处理膜的最大透过率Tf(max)之差在2-20％的范围内。
3.根据权利要求2所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)为0.8以上。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜是对外光的防反射膜。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，Tg(max)在30-70％的范围内。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，从基材玻璃内侧来看的反射率在15％以下。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜是在基材玻璃上依次形成以氮化钛为主要成分的光吸收层和以二氧化硅为主要成分的薄层而构成的膜。
8.根据权利要求7所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，以氮化钛为主要成分的光吸收层具有膜厚分布。
9.根据权利要求8所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，以二氧化硅为主要成分的薄层具有与以氮化钛为主要成分的光吸收层相反的膜厚分布。
10.根据权利要求1-9中任一项所述阴极射线管用的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(max)在30-70％的范围内。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，表面处理膜的任意位置的透过率Tf在40-90％的范围内。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的阴极射线管用屏面玻璃，其特征在于，阴极射线管用屏面玻璃外径为下述数学式(2)算出的R值的5倍以上，
R值(单位：mm)＝屏幕对角长度(英寸)×42.5+45.0    ……数学式(2)
13.一种特征为在基材玻璃的外侧面上加上表面处理膜的阴极射线管用屏面玻璃的制造方法，其特征在于，在基材玻璃的外侧面上加上表面处理膜，使得在有效画面内，以式(1)所定义的A值不到1。
14.一种具有权利要求1-12中的任一项所述的阴极射线管用屏面玻璃的阴极射线管。
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