DE4135448A1

DE4135448A1 - Kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE4135448A1
Application number: DE4135448A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Iwasaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2011-10-24
Also published as: CA2054016A1; CA2054016C; KR940011569B1; GB9122497D0; KR920008820A; GB2250860A; CN1050443C; US5243255A; GB2250860B; CN1062053A; DE4135448C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5.

Die Anforderungen an die Bildqualität bei Farbfern sehgeräten sind stark gestiegen und daher ist auch eine erhebliche Verbesserung der Kontrastwirkung ei ner Kathodenstrahlröhre erwünscht.

Bevor diese Kontrastwirkung erläutert wird, wird zu erst der Aufbau des Leuchtteils einer Kathodenstrahl röhre beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Leuchtfläche der Kathodenstrahlröhre. Auf der inneren Oberfläche eines Schirmträgers 2 sind ein dunkler, farbiges Licht absorbierender Film 6, eine Schicht 4 aus Leuchtmaterial für die drei Primärfarben blau, grün und rot (BGR) und ein Hintergrund-Metallfilm 5 gebil det zur Verbesserung der Kontrastwirkung durch Her absetzung des Reflexionsvermögens der Leuchtoberflä che für externes Licht.

Wenn nun für die beschriebene Kathodenstrahlröhre eine Emissionsleuchtdichte F₀ der Leuchtoberfläche, eine Ausgangsleuchtdichte F₁ eines durch den Schirm träger 2 hindurchgehenden Lichts, eine Lichtdurchläs sigkeit Tp des Schirmträgers 2, ein Gesamtreflexions vermögen Rp des Leuchtfilms aus dem Film 6, der Schicht 4 und dem Metallfilm 5, ein Öffnungsverhält nis Tb des Films 6, eine Intensität E eines auf die Leuchtoberfläche auffallenden Lichts, eine Intensität E₁ eines externen Oberflächenreflexionslichts, das an der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 reflek tiert wurde, und eine Intensität E₂ eines externen Leuchtoberflächenreflexionslichts, das durch Refle xion an der inneren Oberfläche des Schirmträgers und am Leuchtfilm aus dem Schirmträger 2 heraustritt, angenommen werden, dann kann ein die Kontrastwirkung (-stärke) wiedergebender Kontrastindex Ct durch fol gende Gleichung ausgedrückt werden:

Jedoch sind

F₁ = F₀ · Tb · Tp (2)
E₁ = 0,04E₀ (3)
E₂ = (0,96)²E₀ · Tp²[0,04+(0,96)²Rp] (4)

Da das Material des Schirmträgers 2 Glas ist, wird die Oberflächenreflexion am Übergang zwischen der Luft und dem Vakuum auf 4% geschätzt. Da E₁ nach Gleichung (3) konstant ist, ist nach Gleichung (1) offensichtlich, daß zur Verbesserung der Kontrastwir kung bzw. des Kontrastindex Ct die Ausgangsleucht dichte F₁ erhöht oder die Intensität E₂ des externen Leuchtoberflächenreflexionslichts verringert werden muß. Um E₂ zu verringern, ist es nach Gleichung (4) wirksam, die Lichtdurchlässigkeit Tp des Schirmträ gers 2 herabzusetzen. Daher wird zur Verbesserung der Kontrastwirkung der Kathodenstrahlröhre oft die Maß nahme praktiziert, die Lichtdurchlässigkeit des Schirmträgers 2 zu reduzieren. In diesem Fall besteht jedoch der Nachteil, daß die Ausgangsleuchtdichte F₁ der Kathodenstrahlröhre gleichzeitig verringert wird, wie sich auch aus Gleichung (2) ergibt.

Fig. 2 gibt die optischen Eigenschaften des Schirm trägers 2 und der Leuchtoberfläche wieder. Die Kurven BGR zeigen die Spektralverteilung der relativen Emis sionsintensität der Emission der Schicht 4 aus dem Dreifarben-Leuchtmaterial. Weiterhin bedeuten die Kurven (II), (III), (IV) und (V) die Durchlaß-Spek tralverteilungen des Schirmträgers 2 aus Glas mit einer Dicke von 13 mm. (II) bezieht sich auf einen klaren Typ mit etwa 85% spektraler Durchlässigkeit im Bereich des sichtbaren Lichts, (III) auf einen grauen Typ mit etwa 69% Durchlässigkeit, (IV) auf einen ge tönten Typ mit etwa 50% Durchlässigkeit, und (V) auf einen dunkelgrauen Typ mit etwa 38% Durchlässigkeit.

Je geringer die spektrale Durchlässigkeit des Schirm trägers 2 ist, desto größer ist die Absorption des von der Leuchtoberfläche der Kathodenstrahlröhre emittierten Lichts im Schirmträger 2. Somit nimmt die Leuchtwirkung ab. Dies ergibt sich aus der Beziehung zwischen der Spektralverteilung der relativen Emis sionsintensität der Leuchtoberfläche (Kurven BGR) und der spektralen Durchlässigkeit gemäß Fig. 2. Wie je doch Gleichung (4) zeigt, kann, da E₂ stark abnimmt, das auf die Leuchtoberfläche der Kathodenstrahlröhre fallende Licht wirksam beseitigt werden, und dies ist vorteilhaft für den Kontrast. Bei der Tendenz der steigenden Beachtung der Bildqualität bei Farbfern sehgeräten wurden in jüngster Zeit Schirmträger vom getönten oder stark getönten Typ, die den Kontrast stärker bewerten, wesentlich mehr benutzt als konven tionelle Schirmträger vom klaren oder grauen Typ, die die Leuchtwirkung stärker bewerten.

Weiterhin wurde mit der Vergrößerung der neueren Ka thodenstrahlröhren und der Verbesserung der Leucht wirkung und der Schärfewirkung die an die Leuchtober fläche der Kathodenstrahlröhre angelegte Spannung, d. h. die Beschleunigungsspannung für den Elektronen strahl erhöht, und die Aufladung, d. h. die durch An sammlung von Ladungen auf dem Schirm des Farbfernseh empfängers bewirkte Elektrifizierung ist zu einem großen Problem geworden. Das heißt durch diese Aufla dung haftet feiner Staub aus der Luft am Schirm und der Schmutz oder dergleichen wird deutlich wahrnehm bar. Im Ergebnis bewirkt dies eine Verschlechterung der Leuchtwirkung der Kathodenstrahlröhre. Wenn wei terhin eine Person in die Nähe des aufgeladenen Schirms kommt, kann eine für diese unangenehme Entla dung stattfinden. Daher besteht neben der Verbesse rung der Kontrastwirkung auch ein starker Wunsch da hingehend, die Aufladung des Bildschirms zu verhin dern.

Um die Aufladung des Bildschirms des Farbfernsehge räts zu verhindern und die Kontrastwirkung des Bildes zu verbessern, wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die Kathodenstrahlröhre 1 mit einem antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Film 3 auf der äußeren Ober fläche des Schirmträgers 2 versehen. Der Film 3 be steht aus einem Quarzglasfilm (SiO₂) und hat sowohl eine antistatische Funktion als auch eine Licht se lektiv absorbierende Funktion. Um einen derartigen Film 3 herzustellen, werden in eine Grundbeschichtung aus einer alkoholischen Lösung eines Siliziumalkylats mit einer Funktionsgruppe wie einer -OH-Gruppe oder -OR-Gruppe feine Teilchen aus Zinnoxid (SnO₂) oder Indiumoxid (In₂O₃) als elektrisch leitender Füllstoff eingemischt und dispergiert, und dann wird ein orga nischer oder anorganischer Farbstoff oder Pigment eingemischt und dispergiert, um eine Beschichtungs flüssigkeit zu erhalten. Diese Beschichtungsflüssig keit wird auf die äußere Oberfläche des Schirmträgers 2 der Kathodenstrahlröhre gegeben zur Bildung eines Beschichtungsfilms auf diesem. Nachdem dieser gebil det ist, wird eine Erwärmung auf 100 bis 200°C durchgeführt, um eine hohe Festigkeit des Films zu erhalten.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den antistati schen, Licht selektiv absorbierenden Film 3, der auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 gebildet ist. Die Struktur des Films 3 weist in einem porösen Quarzglasfilm 7 dispergierte organische oder anorga nische Farbstoff- oder Pigmentteilchen 8 und leitende Füllteilchen 9 auf.

Fig. 5 zeigt die Änderung der Oberflächenspannung des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre. L und L1 sind Kurven der Oberflächenspannung bei einer Kathoden strahlröhre ohne antistatische Funktion im einge schalteten (L) und ausgeschalteten (L1) Zustand, und M und M1 sind Kurven der Oberflächenspannung bei ei ner Kathodenstrahlröhre mit antistatischer Funktion im eingeschalteten (M) und ausgeschalteten (M1) Zu stand. Bei der Kathodenstrahlröhre mit antistatischer Funktion ist ein leitender Film auf der äußeren Ober fläche des Schirmträgers 2 gebildet und es werden, da dieser leitende Film mit Erdpotential verbunden ist, die Oberflächenladungen stets nach Erde abgeleitet mit dem Ergebnis einer großen Reduzierung der Aufla dung.

Das Prinzip der Verbesserung der Kontrastwirkung durch den antistatischen, Licht selektiv absorbieren den Film 3 wird nun anhand von Fig. 6 erläutert.

Fig. 6 entspricht Fig. 1 mit der Ausnahme, daß zu sätzlich der Film 3 auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 gebildet ist.

Weiterhin wird der optische Brechungsindex des Glas materials des Schirmträgers 2 so bestimmt, daß er praktisch der gleiche wie der des Films 3 ist, und somit kann die Lichtreflexion am Übergang zwischen diesen vernachlässigt werden. ln diesem Fall kann eine Kontrastwirkung C′t in gleicher Weise wie durch Gleichung (1) durch die folgende Gleichung ausge drückt werden:

Hierbei sind

F′₁ = F₀ · Tb · Tp · Tc (6)
E₁ = 0,04E₀ (7)
E′₂ = (0,96)²E₀ · Tp²[0,04+(0,96)²Rp] (8)

Da E₁ konstant ist und wenn Tp auch konstant ist, ist es zu weiteren Verbesserung der Kontrastwirkung C′t entsprechend den Gleichungen (5) und (8) zweckmäßig, die Lichtdurchlässigkeit Tc des antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Film 3 herabzusetzen. Durch Optimierung der Spektralverteilung der Durchlässig keit im Bereich des sichtbaren Lichts bei dem Film 3 und der relativen Spektralverteilung der Emissions intensität der Schicht 4 aus dem Dreifarben-Leucht material kann die Herabsetzung der durch Gleichung (6) dargestellten Ausgangsleuchtdichte F′₁ so gesteu ert werden, daß diese so niedrig wie möglich ist, um die Kontrastwirkung C′t zu verbessern.

In Fig. 2 zeigt eine Kurve (I) ein Beispiel für die Spektralverteilung der Durchlässigkeit des auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 der Kathoden strahlröhre gebildeten antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Films 3 für den beschriebenen Zweck.

Da es nachteilig für die Leuchtwirkung der Leucht oberfläche der Kathodenstrahlröhre ist, wenn eine Absorptionsspitze A des Films 3 nahe einer Hauptspek tralwellenlänge 535 nm oder 625 nm der relativen Spektralverteilung der Emissionsintensität gemäß den Kurven G und R ist, wird die Absorptionsspitze A üb licherweise in einem Bereich von 570 nm bis 610 nm gelegt unter Berücksichtigung der Halbwertbreite des Absorptionsbereichs und dergleichen.

Da dieser Wellenlängenbereich mit einem hohen Sehemp findlichkeitsbereich des menschlichen Auges zusammen fällt, ist die Absorption oder Beseitigung der Licht komponente in diesem Bereich aus dem externen Licht (gewöhnlich weißes Licht) für die Kontrastwirkung vorteilhaft. Das heißt, durch Einstellung der Spitze A des Absorptionsbereichs in dem Wellenlängenbereich von 570 nm bis 710 nm, wodurch eine relativ hohe Be einflussung des Sehvermögens des menschlichen Auges und eine möglichst geringe Beeinflussung der Emissio nen der Leuchtoberfläche (Kurven BGR) durch die opti schen Eigenschaften des Films 3 erreicht wird, wird nicht nur die Leuchtwirkung der Leuchtoberfläche auf rechterhalten, sondern es wird auch das externe Licht wirksam absorbiert, um die Kontrastwirkung zu verbes sern.

In diesem Fall ist die Auswahl des organischen oder anorganischen Farbstoffs oder Pigments mit entspre chenden optischen Eigenschaften sehr wichtig. Im Fall der Kurve (I) in Fig. 2 ist die Spitze A des Absorp tionsbereichs auf 580 nm gelegt. Da die optischen Eigenschaften des organischen oder anorganischen Farbstoffs oder Pigments, der bzw. das mit der Basis beschichtung gemischt wird, relativ breit sind in bezug auf die Emission der Leuchtoberfläche, wird beispielsweise im Fall der Grünemission (G) eine End teil auf der Seite der größeren Wellenlängen in bezug auf die spektrale Hauptwellenlänge oder im Fall der Rotemission (R) ein Nebenspitzenteil auf der Seite der kürzeren Wellenlängen in bezug auf die spektrale Hauptwellenlänge durch den antistatischen, Licht se lektiv absorbierenden Film absorbiert, und die Ver besserung des Emissionsfarbtons kann gleichzeitig durchgeführt werden.

Fig. 7 zeigt eine Intensität E₀ = 100 eines auf die äußere Oberfläche verschiedener Arten von Schirmträ gern 2 einer Kathodenstrahlröhre auftreffenden exter nen Lichts, Intensitäten E₁ der durch die äußere Oberfläche der Schirmträger 2 reflektierten externen Lichts, Intensitäten E₂ des durch die innere Oberflä che der Schirmträger 2 und die Leuchtoberfläche re flektierten und aus den Schirmträgern 2 heraustreten den Lichts, und das Verhältnis des an der äußeren Oberfläche reflektierten externen Lichts zum insge samt reflektieren externen Licht {[E₁/(E₁+E₂)] · 100}.

Im Fall der Schirmträger (k), (l), (m) und (n), die alle aus Glas bestehen, wird das externe Licht durch ihre äußeren Oberflächen reflektiert, und im Fall der Schirmträger (o) und (p), die mit einem etwa den gleichen optischen Brechungsindex wie Glas aufweisen den, antistatischen und Licht selektiv absorbierenden Film 3 versehen sind, wird das externe Licht an der äußeren Oberfläche des Films 3 reflektiert. Daher betragen die Intensitäten E₁ alle etwa 4,0. Die In tensitäten E₂ des durch die Leuchtoberfläche reflek tierten externen Lichts hängen ab von der Lichtdurch lässigkeit des Schirmträgers 2 und des Films 3 und, da diese Lichtauswahlraten abnehmen, werden die In tensitäten E₂ plötzlich reduziert. Wenn die Messung und die Auswertung durchgeführt werden, wird eine Glühlampe mit einer relativen Spektralverteilung der Emissionsintensität gemäß Fig. 8 für das externe Licht verwendet.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist, wenn die Licht durchlässigkeit des Schirmträgers 2 relativ hoch ist wie bei den Schirmträgern (k) und (l), E₂ im Ver gleich zu E₁ sehr hoch, d. h. der Wert {[E₁/(E₁+E₂)] · 100} ist klein und der Einfluß von E₁ kann vernachlässigt werden. Wenn die Lichtdurchlässigkeit des Schirmträgers 2 herabgesetzt wird wie bei den Schirm trägern (m) und (n), nähern sich E₁ und E₂ einander an, und der Einfluß von E₁ kann nicht vernachlässigt werden. Wenn der lichtabsorbierende Film 3 auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2, dessen Licht durchlässigkeit ursprünglich niedrig ist, wie der Schirmträger (o) und (p), dann wird diese Tendenz noch bemerkenswerter.

In diesem Fall wird erstaunlicherweise, um die Kon trastwirkung der Kathodenstrahlröhre zu verbessern, je stärker die Lichtdurchlässigkeit des Schirmträgers 2 reduziert wird und weiterhin je stärker die Licht durchlässigkeit durch Bildung des Lichtabsorptions films auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 reduziert wird, die Oberflächenreflexion des externen Lichts durch den Schirmträger 2 umso auffälliger. Beispielsweise wird das Gesicht des Betrachters oder dergleichen, das auf dem Bildschirm der Kathoden strahlröhre reflektiert wird, von dem Betrachter deutlich gesehen und das reflektierte Bild stört die Betrachtung erheblich. Weiterhin kann, wenn das Bild für eine lange Zeit gesehen wird, dies eine Augener müdung bewirken. Dieses Problem der Oberflächenrefle xion des externen Lichts ist sehr ausgeprägt; insbe sondere wenn die Lichtdurchlässigkeit des Schirmträ gers 2 weniger als 50% beträgt, und weiterhin, wenn ein lichtabsorbierender Film 2 wie der antistatische, Licht selektiv absorbierende Film 3 auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 gebildet ist, wird dieses Problem noch schwerwiegender.

Wie beschrieben wurde, wird bei einer Kathodenstrahl röhre, um die Kontrastwirkung zu erhöhen, je mehr die Lichtdurchlässigkeit des Schirmträgers 2 herabgesetzt wird und weiterhin je mehr die Lichtdurchlässigkeit durch Bildung des Lichtabsorptionsfilms auf der äuße ren Oberfläche des Schirmträgers 2 herabgesetzt wird, die Oberflächenreflexion des externen Lichts an dem Schirmträger 2 umso auffälliger. Durch das reflek tierte Bild wird dem Betrachter das Sehen des Fern sehbildes erschwert und es tritt eine Augenermüdung beim Betrachter ein.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kathodenstrahlröhre mit einem Film mit geringem Reflexionsvermögen zu schaffen, mit der es möglich ist, die Lichtdurchlässigkeit des Schirmträgers zu reduzieren, um die Kontrastwirkung der Kathoden strahlröhre zu verbessern, und das aufgrund externen Lichts reflektierte Bild zu schwächen, selbst wenn ein lichtabsorbierender Film auf der äußeren Oberflä che des Schirmträgers gebildet ist, und die mit nied rigen Kosten hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil jeweils der Ansprüche 1 und 5 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhren ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Eine Kathodenstrahlröhre nach der Erfindung weist einen Schirmträger mit einer Lichtdurchlässigkeit von höchstens 50% und einen auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers gebildeten optischen Film vom Quarzglastyp mit fester Dicke auf, und der optische Film ist vermischt und dispergiert mit feinsten Ma gnesiumfluorid-Teilchen (MgF₂) mit einer durch schnittlichen Teilchengröße von höchstens 100 nm.

Da der optische Film vom Quarzglastyp (SiO₂) mit fe ster Dicke mit feinsten Magnesiumfluorid-Teilchen mit einer durchschnittlichen Größe von höchstens 100 nm dispergiert ist, kann die Reflexion externen Lichts an der äußeren Oberfläche des Schirmträgers herabge setzt werden, und der Einfluß des externen Lichts wie das reflektierte Licht oder dergleichen kann redu ziert werden.

Die Erfindung stellt weiterhin eine Kathodenstrahl röhre zur Verfügung, die mit einem auf dem Schirmträ ger mit einer Lichtdurchlässigkeit von höchstens 50% gebildeten reflexionsmindernden Film versehen ist, wobei der reflexionsmindernde Film aus einem opti schen Mehrschicht-Interferenzfilm zusammengesetzt ist, der durch abwechselndes Aufbringen von zwei bis vier Schichten mit hohem und niedrigem Brechungsindex auf der Basis von Siliziumalkylat erhalten wird. Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex wird gebildet durch einen Beschichtungsfilm einer Basisbeschichtung mit niedrigem Brechungsindex aus einer alkoholischen Lösung des Siliziumalkylats mit wenigstens einer -OH- Gruppe und/oder -OR-Gruppe als funktioneller Gruppe oder einer Basisbeschichtung mit niedrigem Brechungs index, die durch Mischen und Dispergieren von fein sten Magnesiumfluorid-Teilchen (MgF₂) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von höchstens 100 nm in der alkoholischen Lösung des Siliziumalkylats mit wenigstens einer -OH-Gruppe und/oder -OR-Gruppe als funktioneller Gruppe erhalten wurde. Die Schicht mit hohem Brechungsindex wird gebildet durch einen Be schichtungsfilm einer Basisbeschichtung, die durch Mischen und Dispergieren feinster Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von höchstens 100 nm aus wenigstens einem der Stoffe Titanoxid (TiO₂), Tantaloxid (Ta₂O₅), Zirkonoxid (ZrO₂) und Zinksulfid (ZnS) oder einer Mischung aus diesen in einer alkoho lischen Lösung von Siliziumalkylat mit wenigstens einer -OH-Gruppe und/oder -OR-Gruppe als funktionel ler Gruppe erhalten wurde.

Selbst wenn ein Schirmträger mit einer Lichtdurchläs sigkeit von höchstens 50% verwendet wird, kann durch den reflexionsmindernden Film, der auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers gebildet ist und aus einem optischen Mehrschicht-Interferenzfilm aus einer Kombination von zwei bis vier Schichten mit jeweils hohem und niedrigem Brechungsindex auf der Grundlage von Siliziumalkylat zusammengesetzt ist, die Refle xion externen Lichts an der äußeren Oberfläche des Schirmträgers herabgesetzt werden, und die Einflüsse des externen Lichts wie das Reflexionsbild und der gleichen können wirksam und mit geringen Kosten redu ziert werden.

Um die Beschichtungsfilme zu bilden, werden weiterhin organische oder anorganische Farbstoffe oder Pigmente zu den Basisbeschichtungen gemischt und dispergiert.

Durch Mischen und Dispergieren der organischen oder anorganischen Farbstoffe oder Pigmente zu den Basis beschichtungen werden die Schichten mit hohem und niedrigem Brechungsindex gefärbt, und zusätzlich zur Kontrastverbesserung wird, da die optischen Eigen schaften des mit der Basisbeschichtung vermischten organischen oder anorganischen Farbstoffs oder Pig ments relativ breit sind in bezug auf die Emission der Leuchtoberfläche, beispielsweise im Fall der Grünemission (G) ein Endteil auf der Seite der größe ren Wellenlängen in bezug auf die spektrale Hauptwel lenlänge oder im Fall der Rotemission (R) ein Neben spitzenteil auf der Seite der kürzeren Wellenlängen in bezug auf die spektrale Hauptwellenlänge durch diesen antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Film absorbiert, und die Verbesserung des Emissions farbtons kann gleichzeitig durchgeführt werden.

Es werden auch zu einer Basisbeschichtung feine lei tende Teilchen aus Zinnoxid (SnO₂) oder Indiumoxid (In₂O₃) als elektrisch leitender Füllstoff gemischt und dispergiert.

Weiterhin wird der elektrisch leitende Füllstoff nur zur Basisbeschichtung mit hohem Brechungsindex ge mischt und dispergiert.

Durch Mischen und Dispergieren der feinen elektrisch leitenden Zinnoxid- oder Indiumoxid-Teilchen als elektrisch leitender Füllstoff zur Basisbeschichtung kann die antistatische Funktion erhalten werden und der Brechungsindex kann erhöht werden. Insbesondere kann durch Mischen und Dispergieren eines solchen elektrisch leitenden Füllstoffs nur zur Basisbe schichtung mit hohem Brechungsindex dieser bei der Schicht mit hohem Brechungsindex erhöht und der Bre chungsindex bei der Schicht mit niedrigem Brechungs index wird relativ erniedrigt. Im Ergebnis können insgesamt die optischen Eigenschaften der Schicht mit niedrigem Brechungsindex erheblich verbessert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerten Teilschnitt der Leuchtoberfläche einer bekannten Ka thodenstrahlröhre,

Fig. 2 ein Diagramm der Spektralverteilung der Durchlässigkeit des Schirmträgers einer bekannten Kathodenstrahlröhre,

Fig. 3 den Aufbau einer bekannten Kathoden strahlröhre mit einem antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Film,

Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt des antistatischen, Licht selektiv absor bierenden Films nach Fig. 3,

Fig. 5 ein Diagramm über die Änderung der Oberflächenspannung bei einem Schirm träger einer bekannten Kathodenstrahl röhre,

Fig. 6 einen vergrößerten Teilschnitt der Leuchtoberfläche einer bekannten Ka thodenstrahlröhre mit einem antistati schen, Licht selektiv absorbierenden Film,

Fig. 7 eine Tabelle bezüglich der Reflexions eigenschaften anhand der Intensitäten des an unterschiedlichen Schirmträgern einer bekannten Kathodenstrahlröhre reflektierten externen Lichts,

Fig. 8 die Spektralverteilung der Emission einer Glühlampe, die für die Messung und Auswertung der Oberflächenrefle xion bei einer bekannten Kathoden strahlröhre verwendet wird,

Fig. 9 einen vergrößerten Teilschnitt eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröh re nach einem ersten Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 10 ein Diagramm bezüglich des spektralen Oberflächenreflexionsvermögens der äußeren Oberfläche des Schirmträgers der Kathodenstrahlröhre nach Fig. 9,

Fig. 11 eine Tabelle bezüglich der Reflexions eigenschaften von Schirmträgern bei der Kathodenstrahlröhre nach dem er sten Ausführungsbeispiel der Erfin dung,

Fig. 12 einen vergrößerten Teilschnitt eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröh re nach einem zweiten Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 13 ein Diagramm, das das spektrale Refle xionsvermögen eines Schirmträgers und eines Films mit niedrigem Reflexions vermögen für Kathodenstrahlröhren nach einem zweiten bis vierten Ausführungs beispiel der Erfindung darstellt,

Fig. 14 eine Tabelle bezüglich der Reflexions eigenschaften von Schirmträgern bei einer Kathodenstrahlröhre nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin dung,

Fig. 15 einen vergrößerten Teilschnitt des Schirmträgers einer Kathodenstrahlröh re nach einem dritten Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 16 eine Tabelle bezüglich der Reflexions eigenschaften von Schirmträgern bei einer Kathodenstrahlröhre nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfin dung,

Fig. 17 einen vergrößerten Teilschnitt des Schirmträgers einer Kathodenstrahlröh re nach einem vierten Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 18 eine Tabelle bezüglich der Reflexions eigenschaften von Schirmträgern bei einer Kathodenstrahlröhre nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfin dung, und

Fig. 19 einen vergrößerten Teilschnitt des Schirmträgers einer Kathodenstrahlröh re nach einem fünften Ausführungsbei spiel der Erfindung.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fign. 9 bis 11 beschrieben.

In Fig. 9 ist ein Teil eines Schirmträgers einer Ka thodenstrahlröhre mit einem Film mit niedrigem Refle xionsvermögen gezeigt. Ein antistatischer, Licht se lektiv absorbierender reflexionsmindernder Film 10 mit einer Dicke d ist auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 gebildet. Der Film 10 unterscheidet sich von dem konventionellen Film 3 insoweit, als zusätzlich zu organischen oder anorganischen Farb stoff- oder Pigmentteilchen 8 und elektrisch leiten den Füllteilchen 9 feinste Magnesiumfluorid-Teilchen 11 in einen porösen Quarzglasfilm 7 eingemischt und in diesem dispergiert sind.

Die durchschnittliche Größe der Magnesiumfluorid- Teilchen 11 ist höchstens 100 nm, vorzugsweise höch stens 30 nm aus dem Gesichtspunkt, daß der Brechungs index wirksam reduziert und ein gleichförmiger Film erhalten wird.

Im Fall des bekannten antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Films 3 sind die organischen oder an organischen Farbstoff- oder Pigmentteilchen 8 und die elektrisch leitenden Füllteilchen 9 in den porösen Quarzglasfilm 7 eingemischt und in diesem dispergiert und abhängig von der Art der zugemischten Materialien beträgt der Brechungsindex des gebildeten Films 1,5 bis 1,54, der fast gleich dem des Glasmaterials des Schirmträgers 2 ist. Als Beispiel für die elektrisch leitenden Füllpartikel 9 werden vorzugsweise Zinnoxid (SnO₂), Indiumoxid (In₂O₃) und dergleichen verwendet.

Da jedoch Magnesiumfluorid (MgF₂) selbst ein Material mit sehr niedrigem Brechungsindex (n = 1,38) ist, wird in diesem Ausführungsbeispiel durch Hinzufügen einer festen Menge von feinsten Magnesiumfluorid-Teilchen 11 der Brechungsindex des lichtabsorbierenden Films auf etwa 1,4 reduziert, um einen optischen Film mit einem niedrigen Brechungsindex zu erhalten.

Es ist bekannt daß durch Bildung eines Films von gewisser Dicke auf Glas, wobei der Film einen gerin geren Brechungsindex als das Glas hat, die Reflexion an der Oberfläche des Glases reduziert werden kann. Unter der Annahme, daß der Brechungsindex eines auf der Oberfläche von einem Glas zu bildenden Films, die Dicke des Films und die Wellenlänge eines auftreffen den Lichts n, d und λ sind, kann die Oberflächenre flexion auf ein Minimum gebracht werden durch geeig nete Bestimmung der Dicke d des Films, so daß der folgenden Gleichung genügt werden kann:

worin m eine ganze positive Zahl ist, die wenigstens 1 und vorzugsweise 1 oder 2 beträgt. Die Oberflächen reflexion R wird ausgedrückt durch die Gleichung

R = (n² - n_On_G)²/(n² + n_On_G)² ,

worin n_O der Brechungsindex von Luft n_G der Bre chungsindex des Glases sind.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der antistatische, Licht selektiv absorbierende reflexionsmindernde Film 10 auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 gebildet, der aus Glas mit einem Brechungsindex von 1,5 bis 1,54 zusammengesetzt ist, und der Brechungs index des Films 10 wird dadurch auf etwa 1,4 redu ziert, daß feinste Magnesiumfluoridteilchen 11 mit einem niedrigen Brechungsindex in den porösen Quarz glasfilm 7 eingemischt und in diesem dispergiert wer den. Damit kann durch Einstellung der Dicke d des Films 10 auf einen festen Wert die Oberflächenrefle xion des externen Lichts an der Oberfläche des Schirmträgers 2 reduziert werden, und es ist wün schenswert, die Lichtkomponente mit einem Wellenlän genbereich von 480 bis 620 nm wirksam zu absorbieren oder zu beseitigen, welches ein Bereich des externen Lichts (gewöhnlich weißes Licht) mit hoher visueller Empfindlichkeit des menschlichen Auges ist. Daher wird die Filmdicke d vorzugsweise so bestimmt, daß sie folgender Gleichung genügt:

worin m eine positive ganze Zahl ist, die mindestens 1, vorzugsweise 1 oder 2 beträgt. Durch Bestimmung von m = 1 und d = λ/4 gegen die mittlere Wellenlänge von 550 nm wird d ≒ 138 nm erhalten.

Um weiterhin die Filmdicke einer Beschichtungsflüs sigkeit auf einen festen Wert einzustellen, wird das Aufbringen der Flüssigkeit mittels Schleuderbe schichtung vorgenommen. Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, die Parameter genau zu steuern, wie die Drehzahl beim Schleudervorgang, die Überbereichszeit, die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit, feste Komponenten und Temperatur, die Oberflächentemperatur des Schichtträgers 2, Temperatur und Feuchtigkeit einer Aufbringungs- und Trockenzelle und so weiter. Nach der Filmbildung durch das Schleuderbeschich tungsverfahren wird der Film bei einer Temperatur von 100°C bis 200°C ausgehärtet.

Fig. 10 zeigt das spektrale Oberflächenreflexionsver mögen (a) eines konventionellen antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Films 3 auf der äußeren Ober fläche des Schirmträgers 2 der Kathodenstrahlröhre und das spektrale Oberflächenreflexionsvermögen (b) eines antistatischen, Licht selektiv absorbierenden reflexionsmindernden Films 10, der in diesem Ausfüh rungsbeispiel nach der Erfindung gebildet wird. Beim bekannten Film werden etwa 4% Oberflächenreflexion im Bereich des sichtbaren Lichts erhalten, jedoch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Oberflächenreflexion auf etwa 1,5% redu ziert.

Fig. 11 zeigt optische Eigenschaften unterschiedli cher Schirmträger (m1), (n1), (o1) und (p1), die mit einem antistatischen, Licht selektiv absorbierenden und reflexionsmindernden Film 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf ihrer äußeren Oberfläche versehen sind, d. h. eine Intensität E₀=100 eines auf die Schirmträger 2 einer Kathodenstrahlröh re auftreffenden externen Lichts, Intensitäten E₁ des durch die äußeren Oberfläche der Schirmträger 2 re flektierten externen Lichts, Intensitäten E₂ des an der inneren Oberfläche der Schirmträger 2 und der Leuchtoberfläche reflektierten und aus den Schirmträ gern 2 austretenden externen Lichts und die Verhält nisse des an der Oberfläche reflektierten externen Lichts zum insgesamt reflektierten externen Licht {[E₁/E₁+E₂)] · 100}. Wie der Vergleich mit den bekannten Schirmträgern m, n, o und p in Fig. 7 zeigt, wer den die Oberflächenreflexionsverhältnisse für das externe Licht bei den Schirmträgern m1, n1, o1 und p1 auf etwa die Hälfte reduziert, und es ist offensicht lich, daß eine erhebliche Verbesserung erzielt wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 12 bis 14 erläutert.

Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröhre mit einem Film mit niedri gem Reflexionsvermögen. Hierbei ist auf der äußeren Oberfläche des Schirmträgers 2 ein das Reflexionsver mögen herabsetzender Film 12 gebildet, der aus einer Kombination einer Schicht 13 mit hohem Brechungsindex und einer festen Dicke d′₁ und einer über dieser an geordneten Schicht 14 mit niedrigem Brechungsindex und einer festen Dicke d′₂ zusammengesetzt ist.

Nachdem die äußere Oberfläche des Schirmträgers 2 ausreichend gereinigt ist, wird zuerst zu einer Be schichtungsflüssigkeit, die durch Einmischen und Dis pergieren eines antistatischen, elektrisch leitenden Füllstoffs und eines Farbstoffs oder Pigments in eine alkoholische Lösung eines Siliziumalkylats gemäß der Herstellung eines herkömmlichen antistatischen, Licht selektiv absorbierenden Films erhalten wurde, eine feste Menge von feinsten Teilchen aus Titanoxid (TiO₂) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 40 nm hinzugemischt, um einen hohen Brechungsindex der Beschichtungsflüssigkeit zu erzielen, und die so erhaltene Beschichtungsflüssigkeit mit hohem Bre chungsindex wird auf die gereinigte äußere Oberfläche des Schirmträgers 2 mit einer Dicke d′₁ im Schleuder beschichtungsverfahren aufgegeben zur Bildung der Schicht 13 mit hohem Brechungsindex.

Wie Fig. 12 zeigt, sind in der Schicht 13 zusätzlich zu den organischen oder anorganischen Farbstoff- oder Pigmentteilchen 8 und den elektrisch leitenden Füll teilchen 9 feinste Titanoxid-Teilchen (TiO₂) 15 in den porösen Quarzglasfilm 7 eingemischt und disper giert. Wenn der Film 13 keine Titanoxid-Teilchen 15 enthielte, wäre der Brechungsindex dieses Films 1,5 bis 1,54, was praktisch dem Brechungsindex des Glas materials des Schirmträgers 2 entspricht. Da Titan oxid einen hohen Brechungsindex von etwa 2,35 be sitzt, wird durch Hinzufügen einer festen Menge von feinsten Titanoxid-Teilchen 15 zu dem die organischen oder anorganischen Farbstoff- oder Pigmentteilchen 8 und die elektrisch leitenden Füllteilchen 9 enthal tenden Film dessen Brechungsindex auf etwa 1,8 erhöht werden, so daß sich die Schicht 13 mit hohem Bre chungsindex ergibt. Zur Erhöhung des Brechungsindex können auch feinste Teilchen aus Tantaloxid (Ta₂O₅), Zirkonoxid (ZrO₂), Zinksulfid (ZnS) oder Mischungen von diesen verwendet werden. Die durchschnittliche Teilchengröße des Materials mit hohem Brechungsindex soll höchstens 100 nm, vorzugsweise höchstens 30 nm betragen unter dem Gesichtspunkt, daß der Brechungs index wirksam erhöht und ein gleichförmiger Film er halten wird.

Die in der beschriebenen Weise gebildete Schicht 13 mit hohem Brechungsindex wird in einem Wärmeofen aus gehärtet. Dies erfolgt, um die Beschichtung in einem gewissen Umfang zu härten, so daß eine Wanderung aus der Schicht 13 heraus verhindert wird, die selbst dann aufträte, wenn die Schicht 14 mit niedrigem Bre chungsindex aufgebracht ist. In diesem Fall erfolgt die Härtung für 20 Minuten bei einer Temperatur von 80°C. Das Aushärten braucht nicht durch Erwärmung zu erfolgen, sondern kann auch unter Verwendung von UV- Strahlung, auf chemische Weise oder dergleichen er folgen.

Nachdem das Härten der Schicht 13 beendet ist, wird zu einer Beschichtungsflüssigkeit, die durch Einmi schen und Dispergieren eines antistatischen, elek trisch leitenden Füllstoffs und eines Farbstoffs oder Pigments in eine alkoholische Lösung eines Silizi umalkylats erhalten wurde, eine feste Menge von fein sten Teilchen aus Magnesiumfluorid (MgF₂) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30 nm hinzuge mischt, um einen niedrigen Brechungsindex der Be schichtungsflüssigkeit zu erzielen, und die so erhal tene Flüssigkeit mit niedrigem Brechungsindex wird auf die Schicht 13 mit hohem Brechungsindex mit einer Dicke d′₂ im Schleuderbeschichtungsverfahren aufgege ben zur Bildung der Schicht 14 mit niedrigem Bre chungsindex.

Wie Fig. 12 zeigt, sind in der Schicht 14 zusätzlich zu den organischen oder anorganischen Farbstoff- oder Pigmentteilchen 8 und den elektrisch leitenden Füll teilchen 9 feinste Magnesiumfluorid-Teilchen (MgF₂) 16 in den porösen Quarzglasfilm 7 eingemischt und dispergiert. Wenn der Film 14 keine Magnesiumfluorid- Teilchen 16 enthielte, wäre der Brechungsindex dieses Films 1,5 bis 1,54. Da Magnesiumfluorid einen niedri gen Brechungsindex von etwa 1,38 besitzt, wird durch Hinzufügen einer festen Menge von feinsten Magnesi umfluorid-Teilchen 16 zu dem die organischen oder anorganischen Farbstoff- oder Pigmentteilchen 8 und die elektrisch leitenden Füllteilchen 9 enthaltenden Film dessen Brechungsindex auf etwa 1,42 herabge setzt, so daß sich die Schicht 14 mit niedrigem Bre chungsindex ergibt. Die durchschnittliche Größe der Magnesiumfluorid-Teilchen 16 beträgt höchstens 100 nm, vorzugsweise 30 nm aus dem Gesichtspunkt einer wirksamen Herabsetzung des Brechungsindex und eines gleichförmigen Films.

Der erhaltene reflexionsmindernde Film 12 aus den nacheinander mit festen Dicken auf dem Schirmträger 2 gebildeten Schichten 13 und 14 wird dann erwärmt, beispielsweise für 30 Minuten bei einer Temperatur von 175°C. Die Erwärmung wird durchgeführt zur Sta bilisierung der optischen Eigenschaften und zur Ver besserung der Festigkeit des Films 12.

In bezug auf die Struktur eines reflexionsmindernden Films in Form eines optischen Mehrschicht-Interfe renzfilms sind unter der Annahme, daß eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex und einer optischen Dicke von etwa 1/4 Wellenlänge, eine Schicht mit ho hem Brechungsindex mit einer optischen Dicke von etwa 1/4 Wellenlänge und eine Glasgrundplatte als L, H und (S) bezeichnet werden, im Fall von zwei Schichten (S)-H-L und (S)-2H-L grundsätzliche Strukturen. Hier bei bedeutet 2H eine Schichtdicke von 1/2 Wellenlän ge. Im Fall von 3- und 4-Schichtstrukturen werden die Kombinationen etwas komplizierter, jedoch sind die Strukturen im Prinzip Kombinationen von H und L.

Die Filmstruktur in Fig. 12 betrifft den Fall (S)-H- L, und es wird eine Optimierung der Dicken d′₁ und d′₂ durchgeführt. In Fig. 13 bedeuten (a) das spek trale Oberflächenreflexionsvermögen eines Schirmträ gers ohne einen antistatischen, Licht selektiv absor bierenden Film oder mit einem konventionellen anti statischen, Licht selektiv absorbierenden Film 3 auf seiner äußeren Oberfläche und (b) das spektrale Ober flächenreflexionsvermögen eines Schirmträgers nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, d. h. eines Schirmträgers, der mit einem antistatischen, Licht selektiv absorbierenden und reflexionsmindern den Film aus zwei Schichten versehen ist, bei dem das durchschnittliche Reflexionsvermögen im Bereich des sichtbaren Lichts auf 1,2% gesunken ist.

Fig. 14 zeigt optische Eigenschaften unterschiedli cher Schirmträger m2, n2, o2 und p2, die mit einem reflexionsmindernden Film 12 nach dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung auf ihrer äußeren Ober fläche versehen sind, nämlich Intensitäten E₁ und E₂ des vom Schirmträger 2 reflektierten externen Lichts und Oberflächenreflexionsverhältnisse {[E₁/(E₁+E₂)] · 100} hierfür entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 11. Verglichen mit den bekannten Schirmträgern m, n, o und p in Fig. 7 wer den die Oberflächenreflexionsverhältnisse für exter nes Licht bei den vorliegenden Schirmträgern m2, n2, o2 und p2 auf etwa 40% reduziert, so daß eine erheb liche Verbesserung klar ersichtlich ist.

In herkömmlicher Weise wird bei einem derartigen re flexionsmindernden Film die Schicht mit hohem Bre chungsindex durch ein Material mit hohem Brechungs index wie Titanoxid (TiO₂) mit einer festen Dicke mittels eines Vakuumaufdampfverfahrens gebildet, und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex wird eben falls durch ein Material mit niedrigem Brechungsindex wie Magnesiumfluorid (MgF₂) mittels eines Vakuumauf dampfverfahrens gebildet. Mit dem durch Vakuumauf dampfen hergestellten reflexionsmindernden Film kön nen die guten optischen Eigenschaften erhalten wer den, jedoch sind die Kosten dieses Verfahrens sehr hoch. Obgleich dieses Verfahren in besonderen Fällen für Anzeigemonitore angewandt wurde, ist es aus wirt schaftlichen Gründen schwierig, dieses auch bei der Herstellung von Farbfernsehgeräten für den allgemei nen Gebrauch einzusetzen.

In dieser Hinsicht werden nach der vorliegenden Er findung sowohl die Schicht mit hohem Brechungsindex als auch die Schicht mit niedrigem Brechungsindex durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit auf der Basis eines Siliziumalkylats auf einen Schirmträ ger ohne Verwendung eines Vakuumaufdampfverfahrens gebildet, so daß eine Kathodenstrahlröhre mit einem Film mit niedrigem Reflexionsvermögen in der Massen produktion mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 15 und 16 beschrieben.

Fig. 15 zeigt einen Teil eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröhre mit einem Film mit niedrigem Re flexionsvermögen. Hierbei ist asuf der äußeren Ober fläche des Schirmträgers 2 ein reflexionsmindernder Film 12 aus vier Schichten 13 und 14 mit jeweils ho hem und niedrigem Brechungsindex gebildet. Es sind eine Schicht 13 mit hohem Brechungsindex und der fe sten Dicke d′′₁, eine Schicht 14 mit niedrigem Bre chungsindex und der festen Dicke d′′₂, eine Schicht 13 mit hohem Brechungsindex und der festen Dicke d′′₃ und eine Schicht 14 mit niedrigem Brechungsindex und der festen Dicke d′′₄ übereinander auf dem Schirmträger 2 gebildet. Die Herstellung des reflexionsmindernden Films 12 wird mit den gleichen Materialien und nach dem gleichen Verfahren wie im ersten und zweiten Aus führungsbeispiel durchgeführt.

In Fig. 13 zeigt die Kurve (c) das spektrale Oberflä chenreflexionsvermögen eines Schirmträgers nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, d. h. eines Schirmträgers mit einem reflexionsmindernden Film aus der Kombination von vier Schichten, dessen Refle xionsvermögen im Bereich des sichtbaren Lichts auf durchschnittlich 0,5% gefallen ist. Es ist ersicht lich, daß der reflexionsmindernde Film aus vier Schichten im Vergleich zum Film aus zwei Schichten hinsichtlich der Herabsetzung des spektralen Oberflä chenreflexionsvermögens im Bereich des sichtbaren Lichts überlegen ist.

Fig. 16 stellt optische Eigenschaften unterschiedli cher Schirmträger m3, n3, o3 und p3 dar, auf deren äußerer Oberfläche ein reflexionsmindernder Film 12 nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gebildet ist, nämlich Intensitäten E₁ und E₂ des am Schirmträger 2 reflektierten externen Lichts und Oberflächenreflexionsverhältnisses {[E₁/(₁+E₂)] · 100} hierfür entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 11. Verglichen mit den bekannten Schirmträ gern m, n, o und p in Fig. 7 sind die Oberflächenre flexionsverhältnisse der vorliegenden Schirmträger m3, n3, o3 und p3 auf etwa 17% herabgesetzt, woraus sich ergibt, daß gegenüber dem zweiten Ausführungs beispiel der Erfindung eine deutliche Verbesserung erzielt wird.

Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezug auf Fig. 17 und 18 beschrieben.

Fig. 17 zeigt einen Teil eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröhre mit einem Film mit geringem Re flexionsvermögen. Hierbei ist auf der äußeren Ober fläche des Schirmträgers 2 ein verbesserter refle xionsmindernder Film 12 aus zwei Schichten 13 und 14 mit hohem bzw. niedrigem Brechungsindex und festen Dicken d₁ bzw. d₂ in gleicher Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel gebildet. Bei diesem Ausführungs beispiel jedoch sind die elektrisch leitenden Füll teilchen 9 nur in die Schicht 13 mit hohem Brechungs index eingemischt und in dieser dispergiert, und die organischen oder anorganischen Farbstoff- oder Pig mentteilchen 8 sind nur in die Schicht 14 mit niedri gem Brechungsindex eingemischt und in dieser disper giert.

Da die elektrisch leitenden Füllteilchen 9 ursprüng lich einen sehr hohen Brechungsindex besitzen, nimmt bei dieser Filmstruktur die Konzentration der Füll teilchen 9 in der Schicht 13 zu und der Brechungsin dex dieser Schicht kann auf etwa 1,95 erhöht werden im Vergleich zu etwa 1,8 beim ersten Ausführungsbei spiel. Da weiterhin in der Schicht 14 mit niedrigem Brechungsindex keine Füllteilchen 9 vorhanden sind, kann der Brechungsindex dieser Schicht auf etwa 1,40 im Vergleich zu etwa 1,42 im zweiten Ausführungsbei spiel gesenkt werden. Daher können die optischen Ei genschaften des reflexionsmindernden Films 12 stark verbessert werden.

In Fig. 13 zeigt die Kurve (d) ein spektrales Ober flächenreflexionsvermögen eines Schirmträgers nach dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, d. h. eines mit einem aus zwei Schichten bestehenden, re flexionsmindernden Film versehenen Schirmträgers, bei dem das Reflexionsvermögen im Bereich des sichtbaren Lichts auf durchschnittliche 0,8% gefallen ist. Im Vergleich hierzu besteht bei dem aus zwei Schichten zusammengesetzten reflexionsmindernden Film nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Abfall des spektralen Oberflächenreflexionsvermögens im Bereich des sicht baren Lichts auf durchschnittlich 1,2%.

Fig. 18 zeigt optische Eigenschaften unterschiedli cher Schirmträger m4, n4, o4 und p4, die mit einem reflexionsmindernden Film 12 entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf ihrer äußeren Oberfläche versehen sind, nämlich Intensitäten E₁ und E₂ des an dem Schirmträger 2 reflektierten externen Lichts und Oberflächenreflexionsverhältnisse {[E₁/(E₁+E₂)] · 100} hierfür entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1. Verglichen mit den Schirmträgern m1, n1, o1 und p1 des ersten Ausfüh rungsbeispiels sind die Oberflächenreflexionsverhält nisse für externes Licht der vorliegenden Schirmträ ger m4, n4, o4 und p4 auf etwa 70% reduziert, was als eine erhebliche Verbesserung anzusehen ist.

Bezüglich der Schicht 14 mit niedrigem Brechungsindex kann bei diesem Ausführungsbeispiel, da ein niedriger Brechungsindex (etwa 1,45) in einem gewissen Umfang realisiert werden kann, selbst wenn die feinsten Ma gnesiumfluorid-Teilchen 16 nicht zugemischt sind, die alkoholische Lösung des Siliziumalkylats als eine Basisbeschichtung mit niedrigem Brechungsindex ver wendet werden.

Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun in Verbindung mit Fig. 19 beschrieben.

Fig. 19 zeigt einen Teil eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröhre mit einem Film mit niedrigem Re flexionsvermögen. Hierbei ist auf der äußeren Ober fläche des Schirmträgers 2 ein verbesserter refle xionsmindernder Film 12 gebildet, der aus vier Schichten 13 und 14 mit hohem und niedrigem Bre chungsindex und Dicken d′′′₁, d′′′₂, d′′′₃ und d′′′₄ zu sammengesetzt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann in gleicher Weise wie beim vierten Ausführungsbeispiel der Brechungs index der Schicht 13 stärker als beim dritten Ausfüh rungsbeispiel erhöht werden und es kann der Bre chungsindex der Schicht 14 stärker als beim dritten Ausführungsbeispiel herabgesetzt werden, wodurch die optischen Eigenschaften des reflexionsmindernden Films 12 weitgehend verbessert werden können.

In Fig. 13 zeigt die Kurve (e) das spektrale Oberflä chenreflexionsvermögen eines auf einem Schirmträger gebildeten antistatischen, Licht selektiv absorbie renden und reflexionsmindernden Films nach dem fünf ten Ausführungsbeispiel der Erfindung; hiernach kann das Reflexionsvermögen im Bereich des sichtbaren Lichts auf durchschnittlich 0,25% gesenkt werden.

Anhand des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels wurde ein antistatischer, Licht selektiv absorbieren der und reflexionsmindernder Film beschrieben; die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann auch zur Anwendung kommen, wenn ein Film nur mit einer antistatischen Funktion, nur mit einer Licht selektiv absorbierenden Funktion oder nur mit einer reflexionsmindernden Funktion auf der äußeren Ober fläche eines Schirmträgers mit einer Lichtdurchläs sigkeit von höchstens 50% gebildet wird.

Claims

1. Kathodenstrahlröhre mit einem Schirmträger und einem auf dessen Frontfläche gebildeten refle xionsmindernden Film, wobei der Schirmträger eine Lichtdurchlässigkeit von höchstens 50% besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der reflexionsmindernde Film (10, 12) durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit gebil det ist, die durch Einmischen und Dispergieren von feinsten Magnesiumfluorid-Teilchen (11, 16) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 100 nm in eine Basisbeschichtung aus einer alko holischen Lösung eines Siliziumalkylats mit we nigstens einer -OH-Gruppe und/oder -OR-Gruppe als funktioneller Gruppe erhalten wurde, und daß der reflexionsmindernde Film (10, 12) eine Dicke d (nm) und einen Brechungsindex n besitzt, die der folgenden Gleichung genügen, in der m eine ganze positive Zahl ist, die mindestens 1 be trägt: 480 ≦ 4nd/(2m-1) ≦ 620.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex n des reflexionsmindernden Films (10, 12) etwa 1,4 be trägt.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Größe der Magnesiumfluorid-Teilchen höchstens 30 nm beträgt.

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der reflexionsmindernde Film (10, 12) durch eine Basisbeschichtung gebildet ist, der dispergierte organische oder anorgani sche Farbstoff- oder Pigmentteilchen (8) beige mischt sind.

5. Kathodenstrahlröhre mit einem Schirmträger und einem auf dessen Frontfläche gebildeten refle xionsmindernden Film, dadurch gekennzeichnet, daß der reflexionsmindernde Film (12) einander abwechselnde Schichten (13, 14) mit hohem und niedrigem Brechungsindex aufweist, daß der Schirmträger (2) eine Lichtdurchlässigkeit von höchstens 50% besitzt, daß die Schicht (14) mit niedrigem Brechungsindex aus einer Basisbe schichtung aus einer alkoholischen Lösung eines Siliziumalalkylats mit wenigstens einer -OH- Gruppe und/oder einer -OR-Gruppe als funktionel ler Gruppe gebildet wird, und daß die Schicht (13) mit hohem Brechungsindex aus einer Basisbe schichtung gebildet wird, die durch Vermischen und Dispergieren feinster Teilchen (15) wenig stens eines der Oxide Titanoxid, Tantaloxid und Zirkonoxid in einer alkoholischen Lösung eines Siliziumalkylats mit wenigstens einer -OH-Gruppe und/oder einer -OR-Gruppe als funktioneller Gruppe erhalten wurde, wobei die feinsten Teil chen eine durchschnittliche Größe von höchstens 100 nm aufweisen.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß feinste Teilchen (16) aus Magnesiumfluorid mit einer durchschnittlichen Größe von höchstens 100 nm in die Basisbeschich tung zur Bildung der Schicht (14) mit niedrigem Brechungsindex gemischt und in dieser disper giert werden.

7. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als feinste Teilchen (15) Titanoxid in die Schicht (13) mit hohem Bre chungsindex gemischt und in dieser dispergiert werden.

8. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex der Schicht (13) mit hohem Brechungsindex etwa 1,8 und der Brechungsindex der Schicht (14) mit nie drigem Brechungsindex etwa 1,4 beträgt.

9. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der reflexionsmindernde Film (12) auf dem Schirmträger (2) durch aufeinand erfolgendes Aufbringen der Schichten (13, 14) mit hohem und mit niedrigem Brechungsindex gebildet ist.

10. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der reflexionsmindernde Film (12) auf dem Schirmträger (2) durch aufeinan derfolgendes Aufbringen einer Schicht (13) mit hohem Brechungsindex, einer Schicht (14) mit niedrigem Brechungsindex, einer Schicht (13) mit hohem Brechungsindex und einer Schicht (14) mit niedrigem Brechungsindex gebildet ist.

11. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (13, 14) mit hohem und niedrigem Brechungsindex durch die Basisbeschichtungen, zu denen organische oder anorganische Farbstoff- oder Pigmentteilchen (8) gemischt und in diesen dispergiert sind, gebil det sind.

12. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (13, 14) mit hohem und niedrigem Brechungsindex durch die Basisbeschichtungen, zu denen elektrisch leiten de feine Teilchen (9) aus Zinnoxid oder Indium oxid als elektrisch leitender Füllstoff gemischt und in diesen dispergiert sind, gebildet sind.

13. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) mit niedri gem Brechungsindex durch die Basisbeschichtung, zu der nur organische oder anorganische Farb stoff- oder Pigmentteilchen (8) gemischt und in dieser dispergiert sind, gebildet ist.

14. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (13) mit hohem Brechungsindex durch die Basisbeschichtung, zu der nur ein elektrisch leitender Füllstoff (9) gemischt und in dieser dispergiert ist, gebildet ist.