JP2695823B2 - 陰極線管の表示面外表面に薄膜を形成する方法 - Google Patents

陰極線管の表示面外表面に薄膜を形成する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、陰極線管の表示面外表面に薄膜を形成する
方法、特に帯電防止機能又は反射防止機能を有する薄膜
を形成する方法に関する。
(従来の技術) 陰極線管の表示面外表面は、通常平滑な鏡面でかつ、
その表面抵抗が高い。そのため、周囲光が鏡面反射し、
表示面内面の映像が見えにくくなったり、また、動作中
に表示面外表面に静電荷が堆積してしまう不都合が生じ
る。このような不都合を防止するために、陰極線管の表
示面外表面に反射防止膜や帯電防止膜を形成することは
よく知られており、その製造方法もいくつか提案されて
いる。例えば、特開昭61−118932号公報では、ブラウン
管の表示面外表面にSi(OR)のアルコール溶液を吹き
付け塗布し、乾燥、焼成することにより、帯電防止機能
及び防眩機能を有するSiO2膜を形成する方法が示されて
いる。この製法は、微細な凹凸により防眩効果を得よう
とする場合は、有効である。しかし、防眩機能を有さ
ず、帯電防止機能のみを有する膜や、周囲光の干渉を利
用した反射防止膜、すなわち外表面が平滑な薄膜を形成
する場合で、しかも膜形成材料溶液が揮発性の場合に
は、この方法は有効でない。すなわち、吹き付け塗布法
によってSiO2膜を形成すると、霧状の粒子となったSi
(OR)のアルコール溶液が空気中を飛散しているとき
に、溶媒のアルコールが多量に蒸発して失われてしまう
ため、Si(OR)の加水分解及び脱水縮合が進み粘性が
高くなる。そのため、これらの粒子は表示面外表面に半
球状に付着し、この半球状のSi(OR)のアルコール溶
液はそこでも乾燥し続け、加水分解,脱水縮合が進み、
この上に別のSi(OR)のアルコール溶液粒子が付着し
ても、溶け合わずに凹凸膜を形成する。従って、吹き付
け塗布法により凹凸のない膜を形成する場合は、Si(O
R)のアルコール溶液を飛散させるときにエアーレス
スプレーを用い、さらに、表示面とスプレーの間隔を短
くして空気中を飛散している時の溶媒を蒸発を極力少な
くする。そして、さらに、付着した溶液を溶媒が蒸発す
る前に次の粒子を付着させるために、単位時間に吹き付
けるSi(OR)のアルコール溶液量を増やさなけばなら
ない。
このように、揮発性の溶媒を用いる場合、このような
制約を多かれ少なかれ受けることになる。特に、大型の
陰極線管の表示面外表面に均一でかつ所望の厚みの薄膜
を形成するのは困難である。また、凹凸のない平滑な薄
膜を形成する方法として、浸漬法がよく知られており、
例えば、陰極線管の表示面外表面を膜形成材料溶液に浸
漬した後、表示面を垂直に立てて、溶液を乾燥するもの
がある。このようにすると、表面が平滑な薄膜を形成す
ることができるが、乾燥時に溶液が下方に下がっていく
ために、乾燥時下側にあった部分の膜厚が厚くなってし
まう。特に、表示面が大面積の場合は、膜厚差が大き
く、均一な厚みの薄膜を形成するのは難しい。
(発明が解決しようとする課題) 以上述べた様に、揮発性の膜形成材料溶液を吹き付け
法により塗布して、凹凸のない所望の膜厚の薄膜を形成
するのは、非常に困難であり、又浸漬法によっても均一
な膜厚の薄膜を形成するのは困難である。
本発明は、揮発性の膜形成材料溶液を用いて、平滑で
均一な膜厚の薄膜を容易に形成する方法を提供するもの
である。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 陰極線管の表示面に揮発性の膜形成材料溶液を表示面
全体に被覆し、陰極線管をその管軸を中心に回転させる
ことにより溶液の膜厚を均一にした後、この陰極線管の
回転中に、表示面の中央付近に被覆された溶液の被膜を
強制的に乾燥することにより、平滑でかつ、均一な膜厚
の薄膜を形成するものであり、回転中の陰極線管の回転
軸を鉛直軸に対し、90度以下に傾斜させることによりさ
らに一層均一な薄膜を形成する方法である。
(作用) 基板上に平滑な薄膜を形成する方法として、浸漬法以
外の回転法が知られている。この方法は膜形成材料溶液
を基板全体に被覆した後、高速で回転させることによ
り、溶液を均一にのばす方法である。しかし、この方法
は基板が平面で比較的小面積である場合有効であるが、
陰極線管の表示面のように比較的大面積で、しかも凸面
の基板上に揮発性の溶液を塗布する場合には、そのまま
適用することはできない。
その理由は、陰極線管表示面外表面に膜形成材料溶液
を全体に被覆した後、この溶液を均一にするために高速
回転(および130rpm乃至200rpm)を加えると、この溶液
が揮発性である場合、余剰の溶液が遠心力によって周辺
に移動し、飛び散る前に回転による風により、溶液が乾
燥してしまい輪状のムラが発生してしまうからである。
また、この余剰の溶液は、陰極線管の表示面が凸面で
且つ形状が四角形であるということから第4図に示すよ
うに、コーナー部に致命的な塗りムラを生じる原因とな
る。第4図は、四角形の表示面の正面図である。このよ
うな現象は、以下のような過程で形成されると推定され
る。
第4図は、被覆された溶液が矢印(a)で示す受像管
の回転によって流れるようすを表示面(12)側から表わ
したものであり、溶液は矢印(b)の方向に流れる。こ
のように、流れた余剰の溶液は、表示面(12)の縁(12
a)に溜り、矢印(d)で示す方向に流れる。従って、
陰極線管の表示面は四角形で凸面の形状をしていること
から第4図で示すように表示面の縁(12a)の特に斜線
部分まで流れてきた溶液は、回転方向(a)と逆方向の
矢印(c)で示す方向に流れ込む。
さらに、膜形成材料溶液が揮発性である場合、中央付
近とコーナー付近では、回転によって受ける風がコーナ
ー部の方が圧倒的に強い。そのため、この溶液の被膜は
コーナー部から先に乾燥し、コーナー部に流れ込んだ余
剰の溶液は、乾燥した被膜の上にさらに被膜を形成し、
膜厚を違う部分を形成してしまう。その結果、塗りムラ
を生じる。また、中央付近は、回転によって受ける風が
弱いために乾燥が遅く、所望の膜厚を得るために必要な
溶液まで周辺部に流れてしまう。即ち、余剰でない液ま
でが周辺部に流れ、この液がさらにコーナー部の塗りム
ラを悪化させる。そのうて、中央部の膜厚は、コーナー
部に比べ薄く、不均一な膜厚の薄膜しか得られない。こ
のような不都合を避けるために、表示面の中央付近の溶
液の被膜を強制的に乾燥する。しかし、あまり急激に乾
燥を行った場合、溶液の被膜が均一になる前に乾燥して
しまうため、ウロコ状の塗りムラを生じてしまう。従っ
て、乾燥は最初は弱く、徐々に強く段階的に行なうのが
より好ましい。
また、強制乾燥の手段としては、風や熱風を表示面中
央付近にあてる、ヒーターを用いる、塗布前の基板の温
度を中央をやや高めに設定する等の様々な手段を用いる
ことができる。
また、陰極線管をその管軸を中心に回転させる場合、
管軸は、鉛直軸と成す角が90゜以下であることが好まし
い。
(実施例) 以下、図面を参照して、本発明の一実施例について説
明する。
第1図において、まず、25インチ型のカラー陰極線管
(11)の表示面(12)の外表面を、弗酸、弗化アンモニ
ウム、または水酸化ナトリウムなどにより洗浄し、さら
に純水により洗浄した後、高圧エアーを吹付けることに
より乾燥した。次いで、このカラー陰極線管(11)を、
表示面(12)の外表面が斜め下向きになるように支持装
置(13)に設置した。この支持装置(13)は、カラー陰
極線管(11)の管軸(14)と鉛直軸(15)とのなす角度
θを90゜以下の範囲で傾斜させることが出来る。この実
施例においては、角度θは15゜とした。
次に、カラー陰極線管(11)を管軸(14)を中心にゆ
っくりと回転させながら、ノズル(16)から膜形成材料
溶液を表示面(12)の外表面全面に被覆した。この溶液
の組成は、Si(OC2H5)7g、イソプロピルアルコール176
g、塩酸3gおよび水2gである。その後、カラー陰極線管
(11)の回転数を200rpmに上昇して余剰の溶液を振切り
つつ、ホットエア供給管(16)から表示面外表面に到達
したところのホットエア温度が中央付近で約50℃、風速
約2m/sとなるように表示面(12)の外表面の中央付近に
10秒間吹付けた(第1段階)。次いで、表示面外表面状
のホットエアの温度を約80℃になるように上昇させて、
同様に10秒間吹付けた(第2段階)。さらにホットエア
の温度が表示面外表面上で110℃となるようにして、同
様に40秒間吹付けた(第3段階)。この第1、第2およ
び第3段階におけるホットエアの表示面の外表面上の温
度分布を第2図の曲線A、BおよびCにそれぞれ示す。
なお、第2図の横軸のl、mおよびnはそれぞれ表示面
の短辺の長さ、長辺の長さおよび対角線の長さを示す。
このようにして形成された薄膜の表面の平滑性および
均一性を調べたところ、表1に示す結果を得た。なお、
ホットエアを吹付けない場合、第1段階の加熱条件のみ
で60秒間ホットエアを吹付けた場合、および室温(22
℃)のエアを100秒間吹付けた場合についても同様に薄
膜の表面の平滑性および均一性を調べた。その結果を同
表に示す。
表1から明らかなように、エアを表示面(12)の外表
面の中央付近に吹付けることにより、平滑かつ均一な膜
厚の薄膜が得られることがわかる。特に、ホットエアを
吹付けることにより、とりわけ段階的にホットエアの温
度を上昇させることにより優れた結果が得られている。
次に、ホットエアの温度は一定に維持したままホット
エアの流速を段階的に増加させて薄膜の形成を行なった
が、上述のホットエアの温度を段階的に増加させた場合
と同様の結果が得られた。これは、表示面(12)の外表
面に到達したホットエアの温度が、ホットエアの流速が
遅い時には低く、速い時には高くなるためと考えられ
る。なお、外表面上のホットエアの流速が10m/sを越え
た場合には、薄膜にウロコ状のムラが確認された。表示
面(12)の外表面の中央付近における溶液の被膜の強制
乾燥は、溶液を供給する前に、外表面の中央付近を高温
例えば40℃に、コーナー部を定温例えば25℃に予め加温
しておくことによっても達成することが出来る。
カラー陰極管の回転軸と鉛直軸とのなす角度は、90゜
以下であるのが好ましい。その理由は次の通りである。
即ち、第3図に示すように、カラー陰極線管(11)
は、表示面(12)の側壁外周(23)において防爆のため
の補強金具(24)を具備している。この側壁外周(23)
と補強金具(24)との間には小さな隙間があいている。
そのため、表示面(12)が上を向くようにカラー陰極線
管(11)の管軸(14)を鉛直にした場合には、表示面
(12)の側壁外周(23)に付着した溶液が、この側壁外
周(23)と補強金具(24)との間の隙間を通り抜け、フ
ァンネル部(28)に達してアノード(26)やアウターダ
グ(27)に付着し、絶縁不良などの重大な障害を生ぜし
めてしまう。カラー陰極線管の回転軸が水平かまたは下
向き、即ち陰極線管の回転軸と鉛直軸とのなす角度が90
゜以下であれば、このような問題を解決することが出来
る。
また、表示面(12)の洗浄後に表示面(12)にゴミが
付着したり、溶液中にゴミが混入している場合がある
が、このような場合、溶液表示面(12)に溶液を注流
し、表示面(12)が上を向くようにカラー陰極線管(1
1)の管軸(14)を鉛直にしてカラー陰極線管(11)を
回転すると、ゴミの粒子の後方は膜厚が薄くなり、カス
レが生じてしまう。カラー陰極線管の回転軸が水平かま
たは下向き、即ち、陰極線管の回転軸と鉛直軸とのなす
角度が90゜以下であれば、ゴミの粒子は表示面(12)か
ら離れ易くなり、余剰の溶液とともに遠心力により外に
飛散してしまうので、上述の問題は生じない。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば揮発性の膜形成材
料溶液を用い、均一で平滑な膜圧を陰極線管の表示面外
表面に容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するための装置を示す概略
断面図、第2図は本発明の方法に従い、ホットエアを陰
極線管の表示面に吹き付けた場合の表示面上のホットエ
アの温度分布を示すグラフ、第3図は陰極線管の構造を
示す概略一部断面図、第4図は回転塗布により陰極線管
の表示面に薄膜を形成する場合の表示面上の液の流れを
示す図である。 11……カラー陰極線管、12……表示面 12a……縁、13……支持装置 14……管軸、15……鉛直軸 16……ノズル、17……ホットエア供給管

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】陰極線管の表示面の外表面全体を揮発性の
    膜形成材料溶液で被覆する工程と、陰極線管をその管軸
    を中心に回転させることにより、前記溶液の被膜の膜厚
    を均一にする工程と、前記被膜を乾燥する工程とからな
    る陰極線管の表示面外表面に薄膜を形成する方法におい
    て、前記陰極線管の回転中に、前記表示面の外表面の中
    央付近に被覆された前記被膜を強制的に乾燥することを
    特徴とする陰極線管の表示面外表面に薄膜を形成する方
    法。
  2. 【請求項2】前記陰極線管の回転中の管軸と鉛直軸との
    なす角が90度以下で傾斜していることを特徴とする請求
    項1記載の陰極線管の表示面外表面に薄膜を形成する方
    法。
  3. 【請求項3】前記陰極線管の回転中の管軸と鉛直軸との
    なす角を90度以下に傾斜し、この回転中に、陰極線管の
    表示面の外表面の中央付近に被覆された前記被膜を強制
    的に乾燥することを特徴とする請求項1記載の陰極線管
    の表示面外表面に薄膜を形成する方法。
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