JP2002008566A - 光吸収性反射防止ガラス基体とその製造方法 - Google Patents

光吸収性反射防止ガラス基体とその製造方法

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JP2002008566A
JP2002008566A JP2000183043A JP2000183043A JP2002008566A JP 2002008566 A JP2002008566 A JP 2002008566A JP 2000183043 A JP2000183043 A JP 2000183043A JP 2000183043 A JP2000183043 A JP 2000183043A JP 2002008566 A JP2002008566 A JP 2002008566A
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glass substrate
light
absorbing
thickness
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則俊 堀江
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3435Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride

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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】陰極線管作製工程中の熱処理を施しても、熱処
理前後で表面抵抗値の変化が少ない光吸収性反射防止ガ
ラス基体とその製造方法の提供。 【解決手段】陰極線管の表示面を構成するガラス基体上
に、1〜15nmの、シリコン酸化物膜、シリコン酸窒
化物膜またはシリコン窒化物膜と、5〜70nmの光吸
収膜と、50〜300nmの低屈折率膜とがこの順に設
けられてなる光吸収性反射防止ガラス基体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光吸収性反射防止ガ
ラス基体とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、陰極線管(CRT)からの電磁波
の漏洩やCRT表面での外光の映り込みなど作業環境の
改善が求められている。これらの要求に応えるための手
段として、CRTのパネルガラス表面に導電性の反射防
止膜を設けることが提案されている(特表平5−502
311、特表平6−510382)。
【0003】しかし、パネルガラスはCRT作製工程で
パネルとファンネルを接合するために450℃程度の熱
処理工程を経ることから、前記の導電性の反射防止膜は
熱による酸化を受け、所望の電気特性を発現し得ない。
熱による酸化に対しての対策として、例えば導電膜を酸
化から保護する膜を導電膜上に設ける方法が提案されて
いる(特開平9−156964)。しかし、CRT作製
工程中の熱処理後に表面抵抗値が変化することが多かっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、CRT作製
工程中の熱処理を施しても、表面抵抗値の変化が少ない
光吸収性反射防止ガラス基体とその製造方法の提供を目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、陰極線管の表
示面を構成するガラス基体の観察者側表面に、該ガラス
基体からのアルカリ成分の拡散を防止する膜(以下、拡
散防止膜という)として膜厚(幾何学的膜厚をいう、以
下同じ。)が1〜15nmである、シリコン酸化物膜、
シリコン酸窒化物膜またはシリコン窒化物膜が設けら
れ、その上に膜厚が5〜70nmである光吸収膜が1層
以上設けられ、最外層に膜厚が50〜300nmである
低屈折率膜が設けられてなる光吸収性反射防止ガラス基
体とその製造方法を提供する。
【0006】本発明は、CRT作製工程中のさまざまな
熱処理によって表面抵抗値が変化するのは、熱処理工程
において、パネルガラスからNaなどのアルカリ成分や
酸素が拡散することが原因であるという知見に基づきな
されたものである。本発明における拡散防止膜が、熱処
理工程におけるアルカリ成分や酸素の拡散を低減し、熱
処理による表面抵抗値の変化を抑える。すなわち、本発
明における拡散防止層を有する膜構成とすれば、拡散防
止膜を有さない膜構成に比べて、CRT作製工程中熱処
理後の表面抵抗値の変化が抑えられる。
【0007】本発明の光吸収性反射防止ガラスは、観察
者側からの可視光に対する反射率450〜650nmの
波長域における平均反射率が0.1〜1.5%であるこ
とが好ましい。本発明の光吸収性反射防止ガラス基体
は、大気雰囲気で、450℃、1時間の熱処理後の透過
率の変化(熱処理後の透過率−熱処理前の透過率)が5
%以下、特に4%以下であることが好ましい。
【0008】本発明の光吸収性反射防止ガラス基体とし
ては、特に、1)ガラス基体側から、拡散防止膜と、光
吸収膜と、光吸収膜の酸化を防止する膜(以下、酸化防
止膜という)として膜厚が1〜20nmである、金属膜
または金属窒化物膜と、低屈折率膜とがこの順に設けら
れてなる光吸収性反射防止ガラス基体、または、2)ガ
ラス基体側から、拡散防止膜として膜厚が1〜15nm
である、シリコン酸化物膜、シリコン酸窒化物膜または
シリコン窒化物膜と、光吸収膜と、酸化防止膜と、光吸
収膜と、低屈折率膜とがこの順に設けられてなる光吸収
性反射防止ガラス基体、であることが好ましい。
【0009】本発明における低屈折率膜としては、屈折
率が1.35〜1.7(特に1.46〜1.52)であ
る膜であることが好ましく、機械的耐久性、化学的耐久
性の観点からは、シリコン酸化物膜(屈折率は1.46
〜1.47)であることが好ましい。低屈折率膜の膜厚
は、特に70〜130nm、さらには、80〜120n
mであることが好ましい。
【0010】本発明における光吸収膜としては380〜
780nmにおいて消衰係数が0.8〜4.0である膜
であることが好ましい(本発明における光吸収膜とは可
視光域において当該膜による透過率減衰が認められる膜
をいう。)。特に可視光領域での低反射領域が広がるこ
とから、チタン、ジルコニウム、ニオブおよびハフニウ
ムからなる群から選ばれる1種以上の金属の窒化物を主
成分とする膜であることが好ましい。チタン、ジルコニ
ウム、ニオブおよびハフニウムからなる群から選ばれる
1種以上の金属の窒化物を主成分とする光吸収膜は導電
性を有し、帯電防止能や電磁波遮蔽能を発現できる。
【0011】本発明の光吸収性反射防止ガラス基体は、
帯電防止能や電磁波遮蔽能の観点から、表面抵抗値が5
0〜2000Ω/□であることが好ましい。本発明の光
吸収性反射防止ガラス基体は、大気雰囲気で、450
℃、1時間の熱処理後の表面抵抗値の変化率((熱処理
後の表面抵抗値−熱処理前表面抵抗値)/熱処理前の表
面抵抗値)が30%以下、特に10%以下であることが
好ましい。
【0012】また、チタン、ジルコニウム、ニオブおよ
びハフニウムからなる群から選ばれる1種以上の金属の
窒化物を主成分とする光吸収膜は、熱に対する安定性の
観点から、パラジウム、金、銀およびニッケルからなる
群から選ばれる1種以上の金属を含有する光吸収膜であ
ることが好ましい。光吸収膜は単膜で、または複数の膜
が積層されて構成される。複数の膜が積層されて構成さ
れる場合でも全膜厚は5〜70nmとする。また、光吸
収膜/酸化防止膜/光吸収膜/低屈折率膜のように光吸
収膜を複数用いる場合は、各光吸収膜の膜厚をそれぞれ
5〜70nmとする。光吸収膜の膜厚は、特に7〜30
nmであることが好ましい。
【0013】酸化防止膜としては、光吸収膜を構成する
材料とは異なる材料で構成され、特にシリコン膜または
シリコン窒化物膜であることが好ましい。本発明におけ
る陰極線管の表示面を構成するガラス基体としては、C
RTのパネルガラスなどが挙げられる。本発明における
拡散防止膜、光吸収膜、酸化防止膜、低屈折率膜は、各
種方法で成膜できる。良好な膜質の膜が得られることか
ら、各膜ともスパッタリング法、特に直流反応性スパッ
タリング法で成膜されることが好ましい。
【0014】
【実施例】(例1)CRT用パネルガラスを真空チャン
バ内に設置後、約2.6×10-3Paまで排気した。そ
の後、Ar/N2体積比が70/30の混合ガスを導入
し、放電圧力を4×10-1Paに設定し、シリコンター
ゲットを用いて直流反応性スパッタリング法によりCR
T用パネルガラスの観察者側表面に膜厚5nmのシリコ
ン窒化物膜(拡散防止膜)を成膜した。次に、同様のガ
ス雰囲気でチタン金属ターゲットにより、膜厚12nm
のチタン窒化物膜(光吸収膜)を成膜し、続けてシリコ
ンターゲットを用いて前記同様のガス雰囲気で膜厚5n
mのシリコン窒化物膜(酸化防止膜)を成膜した。
【0015】続いて、3×10-3Paまで排気した後、
Ar/O2体積比が65/35の混合ガスを導入し、最
外層として屈折率が1.46、膜厚100nmのシリコ
ン酸化物膜(低屈折率膜)を成膜し、本発明の光吸収性
反射防止ガラス基体(例1A)を得た。得られた光吸収
性反射防止ガラス基体について、450℃、1時間、大
気雰囲気中での熱処理を行い、熱処理前後での膜のみの
透過率(「膜透過率」)、観察者側からの可視光に対す
る450〜650nmでの平均反射率(「膜面平均反射
率」)、観察者側とは逆側からの可視光に対する450
〜650nmでの平均反射率(「裏面平均反射率」)、
視感反射率、表面抵抗値をそれぞれ測定した。結果を表
1に示す。なお、表中の「前」、「後」はそれぞれ熱処
理前、熱処理後を意味する。また、比較として、拡散防
止膜を設けない以外は前記と同様にして成膜し、光吸収
性反射防止ガラス基体(例1B)を作製し、前記と同様
に測定した。
【0016】なお、前記の各種特性の測定方法は、以下
のとおりである。膜面平均反射率については光入射角1
0°で測定し、450〜650nmでの平均反射率を算
出した。また裏面平均反射率については板厚が2mmの
フロートガラスに例1と同じ膜を成膜した後、ガラス面
(膜が成膜されていない面)側からの反射率を測定し、
450〜650nmでの平均反射率を算出する、という
擬似的な方法で行った。視感反射率はJIS Z810
5で規定されている380〜780nmでの反射率を示
す。表面抵抗値については約50mm角のサンプルの両
端辺に超音波を用いたハンダ付け方法により電極を設置
し、これらの両電極間での抵抗値を測定した。
【0017】(例2〜9)膜構成を表1のように変更し
た以外は例1と同様に成膜し、得られた光吸収性反射防
止ガラス基体(例2A〜例9A)について例1と同様に
測定した。また、比較としてそれぞれについて拡散防止
膜を設けない以外は同様にして成膜して得た光吸収性反
射防止ガラス基体(例2B〜例9B)についても同様に
測定した。これらの測定結果を表1に示す。なお、表中
のSiNxはシリコン窒化物膜、TiNxはチタン窒化物
膜、SiO xはシリコン酸化物膜、ZrNxはジルコニウ
ム窒化物膜、Pd:TiNxは、PdをTiに対して3
at%含有するチタン窒化物膜、Ni:TiNxはNi
をTiに対して7at%含有するチタン窒化物膜の意で
ある。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、CRT作製工程中の熱
処理を施しても、熱処理前後で表面抵抗値の変化が少な
い光吸収性反射防止ガラス基体が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 1/11 H01J 9/20 A H01J 9/20 G02B 1/10 A Fターム(参考) 2K009 AA05 AA06 AA07 AA08 AA12 BB02 CC02 CC03 DD04 4G059 AA07 AC04 AC11 DA09 EA05 EA12 EA13 EB04 GA02 GA04 GA12 GA14 4K029 AA09 BA46 BA58 BA60 BC07 BD00 CA04 GA01 5C028 AA01 AA07 5C032 AA02 DD02 DE01 DE02 DE03 DF05 DG01 DG02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】陰極線管の表示面を構成するガラス基体の
    観察者側表面に、該ガラス基体からのアルカリ成分の拡
    散を防止する膜として膜厚が1〜15nmである、シリ
    コン酸化物膜、シリコン酸窒化物膜またはシリコン窒化
    物膜が設けられ、その上に膜厚が5〜70nmである光
    吸収膜が1層以上設けられ、最外層に膜厚が50〜30
    0nmである低屈折率膜が設けられてなる光吸収性反射
    防止ガラス基体。
  2. 【請求項2】ガラス基体側から、ガラス基体からのアル
    カリ成分の拡散を防止する膜と、光吸収膜と、光吸収膜
    の酸化を防止する膜として膜厚が1〜20nmの金属膜
    または金属窒化物膜と、低屈折率膜とがこの順に設けら
    れてなる請求項1に記載の光吸収性反射防止ガラス基
    体。
  3. 【請求項3】ガラス基体側から、ガラス基体からのアル
    カリ成分の拡散を防止する膜と、光吸収膜と、光吸収膜
    の酸化を防止する膜として膜厚が1〜20nmの金属膜
    または金属窒化物膜と、光吸収膜と、低屈折率膜とがこ
    の順に設けられてなる請求項1に記載の光吸収性反射防
    止ガラス基体。
  4. 【請求項4】光吸収膜の酸化を防止する膜が、シリコン
    膜またはシリコン窒化物膜である請求項2または3に記
    載の光吸収性反射防止ガラス基体。
  5. 【請求項5】低屈折率膜がシリコン酸化物膜である請求
    項1、2、3または4に記載の光吸収性反射防止ガラス
    基体。
  6. 【請求項6】光吸収膜がチタン、ジルコニウム、ニオブ
    およびハフニウムからなる群から選ばれる1種以上の金
    属の窒化物を主成分とする膜である請求項1、2、3、
    4または5に記載の光吸収性反射防止ガラス基体。
  7. 【請求項7】陰極線管の表示面を構成するガラス基体の
    観察者側表面に、該ガラス基体からのアルカリ成分の拡
    散を防止する膜として、シリコン酸化物膜、シリコン酸
    窒化物膜またはシリコン窒化物膜を1〜15nmの膜厚
    で形成し、その上に1層以上の光吸収膜を5〜70nm
    の膜厚で形成し、最外層に低屈折率膜を50〜300n
    mの膜厚で形成する光吸収性反射防止ガラス基体の製造
    方法。
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