JP2858821B2 - Anti-reflection film, its manufacturing method and image display face plate - Google Patents

Anti-reflection film, its manufacturing method and image display face plate

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は反射防止膜、その製造及びその応用に係り、
特に陰極線管等の画像表示面板反射防止膜として有効に
機能し得る超微粒子を利用した反射防止膜利用に関す
る。
The present invention relates to an antireflection film, its production and its application,
In particular, the present invention relates to the use of an antireflection film using ultrafine particles which can effectively function as an antireflection film for an image display surface plate such as a cathode ray tube.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ガラス表面の反射率を低減する膜(反射防止膜)に関
する研究は古く、カメラ・メガネなどのレンズに利用さ
れてきた。現在は、VDT(ビジユアル・デイスプレイ・
ターミナル)の反射光を低減するための反射防止フイル
タなどに用いられている。反射防止膜にはさまざまなも
のがあるが、現在利用されているものは主に、多層膜と
不均質膜である。
Research on films that reduce the reflectance of glass surfaces (anti-reflection films) has long been used for lenses such as cameras and glasses. Currently, VDT (Visual Display
Terminal) is used as an anti-reflection filter for reducing reflected light. There are various types of antireflection films, and currently used ones are mainly multilayer films and heterogeneous films.

多層膜とはガラス表面に低屈折率物質,高屈折率物質
を交互に積層した構成であり、その反射防止効果は各相
間での光学的干渉作用の総合効果である。多層膜に関し
てはフイヂツクス・オブ・スイン・フイルムの2号(19
64年)第243頁〜284頁(Physics of Thin Films2,(196
4)p.243〜P.284)に論じられている。
The multilayer film has a structure in which a low-refractive index substance and a high-refractive index substance are alternately laminated on a glass surface, and the antireflection effect is a total effect of optical interference between phases. Regarding the multilayer film, No.2 (19
64) pp. 243-284 (Physics of Thin Films2, (196
4) pp. 243 to 284).

また、膜の厚味方向に屈折率分布を持つ膜を不均質膜
というが、この膜の平均屈折率が基板ガラスよりも低い
場合、反射防止膜となる。不均質膜ではガラス表面を多
孔質化したものが一般的である。ガラス表面に島状の金
属膜着膜を形成後、スツタエツチングにより微細な凹凸
を形成して不均質膜を作り、反射率を低減する方法がア
ツプライド・フイヂツクス・レター36号(1980年)の第
727頁から730頁(Appl.Phys.Lett,36(1980)P.727〜P.
730)において論じられている。また、ゾーダライムガ
ラスをSiO2過飽和のH2SiF6溶液に浸せきし、表面を多孔
質化して反射率を低減させる方法がソーラー・エネル
ギ,6号(1980年)の第28頁から第34頁(Solar Energy6
(1980)P.28〜P.34)において論じられている。
A film having a refractive index distribution in the thickness direction of the film is referred to as a heterogeneous film. If the film has an average refractive index lower than that of the substrate glass, the film becomes an antireflection film. Generally, a glass surface is made porous in a heterogeneous film. After forming an island-shaped metal film on the glass surface, a method of forming unevenness by forming a non-uniform film by stutter etching to reduce the reflectance is described in Applied Fixture Letter No. 36 (1980). No.
727 to 730 (Appl. Phys. Lett, 36 (1980) P. 727-P.
730). Also, a method of immersing soda lime glass in an H 2 SiF 6 solution supersaturated with SiO 2 to make the surface porous and reduce the reflectance is described in pages 28 to 34 of Solar Energy, No. 6, 1980. (Solar Energy6
(1980) pp. 28-34).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術の多層膜は形成方法がスパツタリング、
真空蒸着法に限られ、かつ膜厚の高精度制御が必要であ
るため、コストが高くかつ大面積化が難しいという問題
があつた。スパツタエツチングによつて不均質膜を形成
する方法も、コストが高くかつ大面積化が難しいという
問題があつた。H2SiF6溶液に浸せきし、表面を多孔質化
して不均質膜を形成する方法は、微細な凹凸が形成し難
く、十分な反射防止機能が生じない。また十分に微細な
凹凸でないために、反射率とともに透過率も低減すると
いう問題があつた。
The multilayer film of the prior art is formed by sputtering,
Since the method is limited to the vacuum evaporation method and requires high-precision control of the film thickness, there is a problem that the cost is high and it is difficult to increase the area. The method of forming a heterogeneous film by sputter etching also has a problem that the cost is high and it is difficult to increase the area. In the method of immersing in an H 2 SiF 6 solution to make the surface porous and forming a heterogeneous film, fine irregularities are difficult to form, and a sufficient antireflection function does not occur. Further, there is a problem that the transmittance is reduced together with the reflectance because the unevenness is not sufficiently fine.

ところで本発明者等は先に超微粒子を反射防止膜に適
用することを提案したが、更に鋭意検討したところ反射
防止膜機能を発揮するには表面にサブミクロンオーダー
の微細加工を施すことが有効であるという知見を得た。
By the way, the present inventors have proposed to apply ultrafine particles to an anti-reflection film, but after further intensive studies, it is effective to apply sub-micron-order fine processing to the surface in order to exhibit the anti-reflection film function. Was obtained.

本発明の目的は低コストでかつ大面積に適用しても確
実に反射防止機能を達成することのできる反射防止膜と
これを利用した画像表示面板を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an anti-reflection film capable of reliably achieving an anti-reflection function even when applied to a large area at low cost, and an image display face plate using the anti-reflection film.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の反射防止膜は超微粒子を主体とする。超微粒
子はそれだけでは成膜維持が難かしいことからバインダ
材を要する。本発明はこのバインダと超微粒子との露出
面積を先ず規定したものである。すなわち超微粒子の外
表面露出面積は7割以上とする。こうすれば当然膜表面
は粒子の凹凸が露呈することになり換言すればバインダ
が削られている形となり結果的に微細な(サブミクロン
オーダーの)表面となる。本発明に係る反射防止膜の形
成方法はこの微細凹凸面を作るべくエツチング処理する
ことを特徴としている。
The antireflection film of the present invention is mainly composed of ultrafine particles. The ultrafine particles require a binder material because it is difficult to maintain the film formation by itself. The present invention first defines the exposed area of the binder and the ultrafine particles. That is, the outer surface exposed area of the ultrafine particles is 70% or more. In this case, the surface of the film naturally exposes the irregularities of the particles. In other words, the film has a shape in which the binder is removed, and as a result, the surface becomes fine (submicron order). The method for forming an antireflection film according to the present invention is characterized by performing an etching treatment to form the fine uneven surface.

さて上記面積比率の7割の根拠は超微粒子を均一粒径
の球形とみたて(つまり平均化し)た上で平面模式図か
ら幾何学的に求めたものであり、超微粒子球が縦横各並
列配走した場合に73%(∵πr2/4r2;rは超微粒子径で分
子は超微粒子露出面積、分母はバインダ露出面積を意味
する。平面図にして粒子4つで囲まれるバインダスペー
ス1つの比率を逆数表示してある。計算上73%だが、現
実の粒子のばらつきや平面→球面換算の関係からほぼ70
%ということで7割と規定した。尚、最密充填を仮定す
れば(粒子3ケでバインダスペース1つを形成)約80%
以上となる (超微粒子) 本発明に適用するに好ましい超御粒子の平均粒径は0.
1μm以下である。これは俗にサブミクロンオーダーの
微粒子と呼ばれる。
Now, 70% of the area ratio is based on the fact that ultrafine particles are regarded as spheres of uniform particle size (that is, averaged) and geometrically obtained from a schematic plan view. 73% (πr 2 / 4r 2 ; r is the ultrafine particle diameter, the molecule is the ultrafine particle exposed area, and the denominator is the binder exposed area.) Binder space 1 surrounded by four particles in a plan view The ratio is calculated as the reciprocal of 73%, but it is almost 70% due to the actual particle dispersion and the relationship from plane to spherical conversion.
The percentage was specified as 70%. In addition, assuming close packing (three particles form one binder space) about 80%
Becomes more (Ultrafine particles) The average particle size of the superfine particles preferably applied to the present invention is 0.
1 μm or less. This is commonly referred to as submicron order fine particles.

望ましい粒度分布は、最大ピークが平均粒径付近にあ
り、かつその粒径のものが全粒子の約50%以上を占め、
最大粒子径が平均粒径の約2倍、最小微粒子径が平均粒
径の約1/2である。より望ましくは、平均粒径が0.1μm
以下でかつ粒径分布を有するSiO2超微粒子を添加したSi
(OR)アルコール溶液とアセチルアセトン,アセト
ン,エチルアルコールの少なくとも2つ以上の混合液を
ガラス表面にコーテイングすることにより達成される。
Desirable particle size distribution is such that the largest peak is near the average particle size and that particle size accounts for about 50% or more of all particles,
The maximum particle diameter is about twice the average particle diameter, and the minimum particle diameter is about 1/2 of the average particle diameter. More preferably, the average particle size is 0.1 μm
Si with ultra-fine particles of SiO 2 having the following particle size distribution
(OR) 4 alcohol solution and acetyl acetone, acetone, at least two or more of the mixture of ethyl alcohol is accomplished by coating the glass surface.

溶液としてはSi(OR)(Rはアルキル基好ましくは
炭素数8以下、例えばC2H5−)のアルコール溶液とアセ
チルアセトン,アセトンエチルアルコールの少なくとも
2つ以上の混合液であることが好ましい。
The solution is preferably a mixed solution of an alcohol solution of Si (OR) 4 (R is an alkyl group, preferably having 8 or less carbon atoms, for example, C 2 H 5 −) and at least two of acetylacetone and acetone ethyl alcohol.

尚、平均粒径が0.3μmを超えると、光干渉が視覚上
の障害になるので注意を擁する ガラス表面に反射防止膜を形成する方法においては、
平均粒径が0.1μm以下の粒度分布を有する超微粒子を
添加した溶剤をガラス表面にコーテイングし、焼成した
後、Si(OR)(Rはアルキル基)のアルコール溶液と
アセチルアセトン,アセトンエチルアルコールの少なく
とも2つ以上の混合液をオーバーコートすることが好ま
しい。尚、このような反射防止膜は特に画像表示管に好
適である。
Note that if the average particle size exceeds 0.3 μm, light interference becomes a visual hindrance.
A solvent containing ultrafine particles having an average particle size distribution of 0.1 μm or less is coated on a glass surface, baked, and then an alcohol solution of Si (OR) 4 (R is an alkyl group) and acetylacetone, acetone-ethyl alcohol. It is preferable to overcoat at least two or more liquid mixtures. Incidentally, such an antireflection film is particularly suitable for an image display tube.

更に本発明には、2種以上の無機酸化物より構成され
るコンポジツトな粒状物であつて、2種以上の無機酸化
物が交互に入り混りあつているか又は一方の無機酸化物
が他方の無機酸化物に包含される粒状構造を形成する超
微粒子を用いることが有効である。この場合、2種以上
の無機酸化物のうち、少なくとも一種は反射防止機能成
分であり、残りは導電性成分であることが好ましい。ま
た導電性成分は少なくとも10(wt)%であることが好ま
しい。
Further, the present invention provides a composite granular material composed of two or more inorganic oxides, wherein two or more inorganic oxides are mixed alternately or one inorganic oxide is the other inorganic oxide. It is effective to use ultrafine particles that form a granular structure included in the oxide. In this case, it is preferable that at least one of the two or more inorganic oxides is an antireflection functional component and the rest is a conductive component. Further, the content of the conductive component is preferably at least 10 (wt)%.

上記超微粒子(特にSiO2超微粒子)の粒径(平均粒
径)は画像の解像度と外光の反射防止効果との関係から
制約されるものであり、下限値は反射防止効果から定め
たもので、100Åより小さなものになると目的とする反
射防止効果が得られ難く、一方、上限値は解像度の点か
ら定めたもので、10,000Åより大きくなると解像度が著
しく低下する。したがつて実用的な範囲として上記の範
囲を定めたものであるが、好ましくは500〜1,200Å、よ
り好ましくは500〜600Å、更に好ましくは約550Åであ
る。
The ultra fine particles (especially SiO 2 ultrafine particles) the particle size (average particle diameter) is intended to be constrained by the relationship between the anti-reflection effect of the resolution and ambient light image, the lower limit as defined antireflection effect If the angle is smaller than 100 °, it is difficult to obtain the desired antireflection effect. On the other hand, the upper limit is determined from the viewpoint of the resolution, and if it is larger than 10,000 °, the resolution is significantly reduced. Accordingly, the above range is determined as a practical range, but is preferably 500 to 1,200 °, more preferably 500 to 600 °, and still more preferably about 550 °.

また、SiO2超微粒子を用いるとき、その固定量は少量
でもそれなりの効果は認められるが実用的には基板の単
位面積辺り0.01〜1mg/cm2であり、好ましくは0.1〜0.3m
g/c2である。そしてこの上限,下限の理由は上記粒径の
場合と同様に下限は反射防止効果の点から、上限は解像
度の点から定められるものである。
Also, when using SiO 2 ultrafine particles, in its fixed amount is moderate effect even in a small amount is observed but practically a unit area of the substrate around 0.01 to 1 mg / cm 2, preferably 0.1~0.3m
g / c 2 . The reason for the upper limit and the lower limit is that the lower limit is determined from the viewpoint of the antireflection effect and the upper limit is determined from the viewpoint of the resolution as in the case of the above-mentioned particle size.

添加剤は帯電防止のために添加されるものであり、金
属塩粒子としては吸湿性のあるものから選択されるが、
好ましくは周期律表第II族及び第III族の少なくとも1
種から得らばれる金属元素の塩であり、実用的には塩酸
塩,硝酸塩,硫酸塩,カルボン酸塩であり、これらの少
なくとも1種の塩が選ばれる。特に望ましくはマグネシ
ウム及びアルミニウムの少なくとも1種の上記塩類であ
る。
The additive is added for antistatic purposes, and the metal salt particles are selected from those having a hygroscopic property,
Preferably at least one of Group II and III of the periodic table
It is a salt of a metal element obtained from a seed, and is practically a hydrochloride, a nitrate, a sulfate, or a carboxylate, and at least one of these salts is selected. Particularly preferred are at least one of the above salts of magnesium and aluminum.

上記金属塩類は、大気中の水分を吸収して基板表面の
電機抵抗を低下させるものである。一方、導電性金属酸
化物は、それ事態導電性を有しているため、基板表面の
抵抗を下げるためには、上記の金属塩類よりも好まし
い。この種の金属酸化物粒子として実用的なものは、ス
ズ,インジウム及びアルチモンの少なくとも1種の酸化
物であり、これらはいずれも透明導電膜を構成する酸化
物であるからである。しかし、その他周知の導電性金属
酸化物、例えばペロブスカイト構造を有するものなどで
もよいことは云うまでもない。そして、このような添加
剤の実用的な固定量は少量でもそれなりの効果は認めら
れるが、基板の単位面積当り0.01〜1.0mg/cm2が好まし
く、より好ましくは、0.15〜0.3mg/cm2である。すなわ
ち、この下限値は基板面の導電性の減少効果から、そし
て上限値は基板面への密着強度から制約を受る。つま
り、固定量が増加すればするだけ抵抗値は減少するが、
密着強度は逆に小さくなる。
The metal salts absorb the moisture in the atmosphere and reduce the electric resistance of the substrate surface. On the other hand, since the conductive metal oxide has such conductivity, it is preferable to the above-mentioned metal salts in order to reduce the resistance of the substrate surface. Practical ones of this kind of metal oxide particles are at least one oxide of tin, indium and alimon, all of which are oxides constituting a transparent conductive film. However, it goes without saying that other well-known conductive metal oxides, for example, those having a perovskite structure may be used. And while such practical fixed amount of additive moderate effect even in a small amount is observed, preferably per unit area 0.01 to 1.0 mg / cm 2 of substrate, more preferably, 0.15~0.3mg / cm 2 It is. That is, the lower limit is restricted by the effect of reducing the conductivity of the substrate surface, and the upper limit is restricted by the adhesion strength to the substrate surface. In other words, as the fixed amount increases, the resistance value decreases,
On the contrary, the adhesion strength decreases.

超微粒子として導電性成分(少量成分)と反射防止機
能成分(多量成分)とを併用する場合の構成割合は製造
条件により多少変動するが導電性成分が超微粒子の全重
量の10%以上(体積比0.1以上)であることが好まし
い。尚、この量が50%以上を超えると反射防止機能の低
下をきたす恐れがあり、50%以下に調整する必要があ
る。この超微粒子からなる反射防止膜を画像表示面板に
用いる場合には、導電成分は透明であることが望まし
い。光路の邪魔にならないからである。
When the conductive component (small component) and the antireflection function component (large component) are used in combination as the ultrafine particles, the composition ratio slightly varies depending on the manufacturing conditions, but the conductive component is at least 10% (volume) of the total weight of the ultrafine particles. (A ratio of 0.1 or more). If this amount exceeds 50% or more, the antireflection function may be deteriorated, and it is necessary to adjust the amount to 50% or less. When the antireflection film made of the ultrafine particles is used for an image display face plate, the conductive component is preferably transparent. This is because it does not interfere with the light path.

本発明に係る超微粒子の構成する各成分がいかなる形
で粒状体を形成するかは各成分の種類,性能等により必
ずしも一定の形態を取るか否かは判然としていないが、
少量成分が多量成分中に粒状物の形態で包含されている
場合もあり、その場合少量成分により形成される粒状体
の平均粒径は0.01〜0.05μmであることが望ましい。
It is not clear whether each component constituting the ultrafine particles according to the present invention forms a granular material in a certain form depending on the type of each component, performance, etc.,
In some cases, the minor component is included in the major component in the form of a granular material. In this case, the average particle size of the granular material formed by the minor component is desirably 0.01 to 0.05 μm.

反射防止機能成分の代表例はSiO2(酸化ケイ素)、Mg
O(酸化マグネシウム)である。一方導電性成分の代表
例はSnO2(酸化スズ)、In2O3(酸化インジウム)Sb2O3
(酸化アンチモン)などが挙げられる。尚、導電性成分
は2種以上併用してもよい。両成分の組合せは上記成分
間の組合せに限定されるものではなく、要は2種機能を
各超微粒子が充足できればよい。上記の如く多量成分に
少量成分が混入している場合は多量成分で構成される超
微粒子を海に例えれば混入している少量成分の微小粒子
はあたかも島の如く存在することになる。また本発明の
超微粒子に平均粒径が0.01〜0.05μmの導電性成分又は
導電性成分と反射防止機能成分よりなる微粒子を重量比
で10%以下添加しても本発明の超微粒子のみを用いた場
合と同様の効果が得られる。
Typical examples of anti-reflection functional components are SiO 2 (silicon oxide) and Mg
O (magnesium oxide). On the other hand, typical examples of the conductive component are SnO 2 (tin oxide) and In 2 O 3 (indium oxide) Sb 2 O 3
(Antimony oxide). Incidentally, two or more conductive components may be used in combination. The combination of the two components is not limited to the combination between the above components, but it is essential that each ultrafine particle can fulfill two functions. When a small component is mixed with a large component as described above, if the ultrafine particles composed of the large component are compared with the sea, the small particles of the mixed small component exist as if they were islands. Further, even when 10% or less by weight ratio of a conductive component having an average particle diameter of 0.01 to 0.05 μm or fine particles comprising a conductive component and an antireflection function component is added to the ultrafine particles of the present invention, only the ultrafine particles of the present invention are used. The same effect can be obtained.

本発明に用いる超微粒子は通常金属成分を用いて超微
粒子が製造するための装置を用いる製造することができ
る。係る製造装置としてはマーク,プラズマ(誘導プラ
ズマ,アークプラズマ),レーザ,電子ビーム,ガスな
どを熱源として用いて反射防止機能成分と導電性成分と
を共に蒸発させ、ついで急冷してこれら原料成分が相互
に混じり合つた形で超微粒子として産出させうる装置が
挙げられる。
The ultrafine particles used in the present invention can be usually produced using an apparatus for producing ultrafine particles using a metal component. Such a manufacturing apparatus uses a mark, plasma (induction plasma, arc plasma), laser, electron beam, gas, or the like as a heat source to evaporate the antireflection function component and the conductive component together, and then quenches the raw material component to quench it. An apparatus that can be produced as ultrafine particles in a form of being mixed with each other is exemplified.

本発明に用いる超微粒子のアークによる製造方法は系
内ガス雰囲気を酸素ガスもしくは酸素ガスと不活性ガス
(ヘリウムガス,アルゴンガス等)との混合ガス雰囲気
として、超微粒子原材料と、この原材料に斜向又は直交
させた放電用電極との間にアークを発生させて原材料の
酸化物混合超微粒子を生成するようにしたものである。
In the method for producing ultrafine particles by an arc used in the present invention, the gas atmosphere in the system is an oxygen gas or a mixed gas atmosphere of oxygen gas and an inert gas (helium gas, argon gas, etc.), and the raw material of ultrafine particles and the raw material An arc is generated between the discharge electrodes that are oriented in the direction or at right angles to each other to generate oxide-mixed ultrafine particles of a raw material.

より具体的には米国特許第4,619,691号記載のレーザ
を用いた超微粒子製造装置や米国特許第4,610,718号及
び同第4,732,369号記載のアークを利用した超微粒子発
生装置である。
More specifically, an ultrafine particle producing apparatus using a laser described in U.S. Pat. No. 4,619,691 and an ultrafine particle generating apparatus using an arc described in U.S. Pat. Nos. 4,610,718 and 4,732,369.

これらの装置は常法に従つて操作すればよく、本発明
に係る超微粒子はこれらの装置を利用することによりな
んら困難を伴うことなく、製造することができる。
These devices may be operated according to a conventional method, and the ultrafine particles according to the present invention can be produced by using these devices without any difficulty.

少なくとも2種以上の材料を混合した超微粒子原材料
を用いれば原材料の酸化物混合超微粒子を生成すること
ができるが、この場合、蒸発速度のほぼ等しい材料を混
合することにより、混合原材料の組成比に近い酸化物濃
度超微粒子を生成することができる。
The use of an ultrafine particle material in which at least two or more materials are mixed can produce oxide-mixed ultrafine particles of the raw material. In this case, by mixing materials having substantially equal evaporation rates, the composition ratio of the mixed raw material can be increased. It is possible to produce oxide concentration ultrafine particles close to the above.

また原材料は金属でも金属酸化物でも同様の酸化物超
微粒子が生成される。この時、混合した金属材料同士が
化合しやすい場合には化合物超微粒子が、化合しにくい
場合にはそれぞれの酸化物超微粒子が生成される傾向に
ある。導電性を有する酸化物と反射防止機能を有する酸
化物は通常は比合しないのでそれぞれの酸化物が混在し
た超微粒子が生成される。
In addition, the same ultrafine oxide particles are produced regardless of whether the raw material is a metal or a metal oxide. At this time, when the mixed metal materials are apt to be combined, compound ultrafine particles tend to be produced, and when the mixed metal materials are difficult to be combined, respective oxide ultrafine particles tend to be produced. Since the oxide having conductivity and the oxide having an antireflection function are not usually compared with each other, ultrafine particles in which each oxide is mixed are generated.

(薄膜) 本発明に用いる薄膜は上記超微粒子を主体とするもの
である。尚、上記超微粒子の原料成分を極少超微粒子
(平均粒径0.01〜0.05μm)とすれば上記本発明超微粒
子と該極少超微粒子との混合物も本発明の範囲である。
(Thin Film) The thin film used in the present invention is mainly composed of the above ultrafine particles. If the raw material component of the ultrafine particles is ultrafine particles (average particle size: 0.01 to 0.05 μm), a mixture of the ultrafine particles of the present invention and the ultrafine particles is also within the scope of the present invention.

層数は一層で十分であるが、所望により二層としても
差し支えない。この薄膜の厚さとしては0.1〜0.2μmが
好ましい。一層,二層以上いずれにせよ総合の膜厚は平
均0.3μm以下が好ましい。
One layer is sufficient, but two layers may be used if desired. The thickness of this thin film is preferably from 0.1 to 0.2 μm. The total film thickness of one layer, two layers or more is preferably 0.3 μm or less on average.

混合超微粒子を用いる場合、薄膜中での導電性成分と
反射防止機能英文との最適比率は上記超微粒子の項で述
べた最適比率と同じである。導電性成分と反射防止機能
成分との混合超微粒子の薄膜化は、適当量の超微粒子を
基板上にコートすることにより行えばよく、作業性,径
済性などから一層コートが理想的である。超微粒子間に
形成される谷の深さは0.05〜0.2μmであることが好ま
しい。また接する超微粒子同士の導電性成分間の距離は
0.05μm以下であることが好ましい。
When the mixed ultrafine particles are used, the optimum ratio between the conductive component in the thin film and the anti-reflection function English is the same as the optimum ratio described in the section of the ultrafine particles. The mixed ultrafine particles of the conductive component and the antireflection function component can be made into a thin film by coating an appropriate amount of ultrafine particles on a substrate, and further coating is ideal from the viewpoint of workability and diameter. . The depth of the valley formed between the ultrafine particles is preferably 0.05 to 0.2 μm. The distance between the conductive components of the contacting ultrafine particles is
Preferably it is 0.05 μm or less.

薄膜形成方法は、Si(OR)(ただし、Rはアルキル
基)を溶解したアルコール溶液に、本発明超微粒子、あ
るいは更に原料超微粒子を分散し、この溶液を透光性画
像表示画板上に塗布した後、この塗布面を加熱(焼成)
して前記Si(OR)を加水分解した超微粒子薄膜をSiO2
で覆つた膜を形成することになる。Si(OR)の分解物
たるSiO2は超微粒子と基板との間隙にも入り込むから接
着剤の役目もある。
The method for forming a thin film includes dispersing the ultrafine particles of the present invention or the raw material ultrafine particles in an alcohol solution in which Si (OR) 4 (where R is an alkyl group) is dissolved, and dispersing this solution on a translucent image display panel. After application, heat (fire) this application surface
To the Si (OR) 4 SiO 2 ultrafine particles film was hydrolyzed
Will be formed. Since SiO 2, which is a decomposition product of Si (OR) 4 , enters the gap between the ultrafine particles and the substrate, it also serves as an adhesive.

上記Si(OR)のRとしては、一般に炭素数1〜8特
に5のアルキル基が好ましい。またSi(OR)を溶解さ
せるためのアルコールは、上記Rの炭素数を増加と共に
Si(OR)アルコール溶液の粘性が高くなるので、作業
性を考慮して粘性が高くなりすぎないように適宜アルコ
ールを選択すればよい。一般に使用家内なアルコールと
しては炭素数が1ないし5のアルコールが挙げられる。
In general, R of the above Si (OR) 4 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, especially 5 alkyl groups. Alcohol for dissolving Si (OR) 4 increases the number of carbon atoms of R as described above.
Since the viscosity of the Si (OR) 4 alcohol solution increases, the alcohol may be appropriately selected in consideration of workability so that the viscosity does not become too high. Generally, alcohols having 1 to 5 carbon atoms are used as home alcohols.

更に上記薄膜には、帯電防止効果を付与するために周
期律表第II族,第III族金属の塩を添加して使用しても
よい。代表的な例としてはアルミニウムの塩酸塩,硝酸
塩,硫酸塩及びカルボン酸塩が挙げられる。
Further, a salt of a metal of Group II or III of the periodic table may be added to the thin film for imparting an antistatic effect. Representative examples include aluminum hydrochloride, nitrate, sulfate and carboxylate.

更にSi(OR)が加水分解の促進のため水及び解媒と
して鉱酸、例えば硝酸などを加えて、薄膜コート用溶液
を調整してもよい。
Further, water may be added to promote the hydrolysis of Si (OR) 4 and a mineral acid such as nitric acid may be added as a solvent to prepare a thin film coating solution.

上記アルコール溶液を基板上に塗布する方法として、
スピニング法,デイツピング法及びスプレイ法もしくは
これらの組合せからなる塗布方法を用いると共に塗布面
の加熱処理を50〜200℃とすることが実用的である。
As a method of applying the alcohol solution on the substrate,
It is practical to use a coating method comprising a spinning method, a dipping method, a spray method or a combination thereof, and to heat the coated surface at 50 to 200 ° C.

反射防止膜は更に透明導電膜を積層することが実用的
である。この場合、透明導電膜は、反射防止膜の下地と
なるものであるがその膜厚は、膜を構成する材料にもよ
るが実用的には2,000Å以下が好ましく、より好ましく
は50〜500Åである。また、上記透明導電膜の代表的な
ものとしては、SnO2,In2O3及びSb2O3の少なくとも一種
から成る導電性金属酸化物膜で構成されるものである
が、その他、これら透明導電性の金属酸化物及び吸湿性
を有する金属塩を少なくとも1種をSiO2薄膜中に含有せ
しめることにより導電性を付与した薄膜であつてもよ
い。
It is practical to further laminate a transparent conductive film on the antireflection film. In this case, the transparent conductive film serves as a base of the anti-reflection film, but the film thickness is practically preferably 2,000 mm or less, more preferably 50 to 500 mm, depending on the material constituting the film. is there. Typical examples of the transparent conductive film include a conductive metal oxide film made of at least one of SnO 2 , In 2 O 3 and Sb 2 O 3. It may be a thin film provided with conductivity by incorporating at least one kind of a conductive metal oxide and a metal salt having hygroscopicity into the SiO 2 thin film.

上記SiO2薄膜中に含有する吸湿性を有する金属塩は、
塩酸塩,硝酸塩,硫酸塩のごとき無機酸塩もしくはカラ
ボン酸塩のごとき有機酸塩でもよい。そして、これら金
属塩の好ましいものとしては、マグネシムウに代表され
る周期律表第II族の金属元素の塩、アルミニウムに代表
される第III族の金属元素の塩などを挙げることができ
る。これら金属塩類は、大気中の水分を吸収してパネル
表面の電気抵抗を低下させるものである。
The metal salt having hygroscopicity contained in the SiO 2 thin film,
It may be an inorganic acid salt such as hydrochloride, nitrate or sulfate, or an organic acid salt such as carabonate. Preferable examples of these metal salts include salts of Group II metal elements represented by magnesium and salts of Group III metal elements represented by aluminum. These metal salts reduce the electric resistance of the panel surface by absorbing atmospheric moisture.

一方、導電性金属碗化物の場合は、それ自体導電性を
有しているためパネル表面の電気抵抗を下げるためには
金属塩類の場合よりも好ましい。そして、SiO2薄膜に含
有されるこれらの導電性を付与する上記金属酸化物及び
金属塩の量は、少量でもそれなりの効果は認められるSi
O2薄膜の単位面積当り0.01〜1.0mg/cm2が好ましく、よ
り好ましくは0.15〜0.3mg/cm2である。すなわち、この
数値の下限は、導電性の減少効果から、そして、上限は
パネル表面への密着強度から制限するものである。
On the other hand, a conductive metal bowl is more preferable than a metal salt in order to lower the electric resistance of the panel surface because it has conductivity itself. The amount of the metal oxide and the metal salt imparting such conductivity contained in the SiO 2 thin film is small, and a certain effect is recognized.
O 2 per unit area 0.01 to 1.0 mg / cm 2 of the thin film, and more preferably from 0.15~0.3mg / cm 2. That is, the lower limit of this numerical value is limited by the effect of decreasing the conductivity, and the upper limit is limited by the strength of adhesion to the panel surface.

下地導電性膜は、その上に形成される反射防止膜の性
能にほとんど影響を与えない程度の膜厚、特性を保有し
ているものでなければならず、上記の本発明の膜はこれ
らの条件を満足するものである。
The underlying conductive film must have a thickness and characteristics that have little effect on the performance of the antireflection film formed thereon, and the film of the present invention described above is It satisfies the condition.

そして上記透明導電膜を形成する工程について詳述す
ると、陰極線管のパネル(画像表示面板)上に形成する
関係で、パネルを構成するガラス板に歪を与えない温度
(約500℃以下)で形成することが望ましく、これを満
足する形成方法であればいずれのものでもよい。以下に
代表的な透明導電膜の形成方法を例示する。
The step of forming the transparent conductive film will be described in detail. In terms of forming on the panel (image display surface plate) of the cathode ray tube, the transparent conductive film is formed at a temperature (about 500 ° C. or lower) at which the glass plate constituting the panel is not strained It is preferable to use any method as long as it satisfies this. Hereinafter, a typical method for forming a transparent conductive film will be described.

i)SnO2,In2O3及びSb2O3の少なくとも1種から成る導
電性金属酸化物をガラスパネルに直接形成する方法とし
ては、(1)それぞれの金属酸化物をターゲツトとして
スパツタリング装置内にパネルと対向して装置し、スパ
ツタリングにより金属酸化物膜をパネル面上に形成する
方法及び(1)有機金属化合物を原料として周知のCVD
法によりパネル面上に形成する方法などがある。上記
(2)の場合の有機金属化合物としては、例えばスズ,
インジウムもしくはアンチモンをM、その原子価をm、
アルキル基をRで表示したとき(ただし、R=CnH2n+1
で、実用的にはn=1〜5)、アルキル金属化合物M
(R)mもしくはアルコキシ金属化合物M(OR)mなど
を挙げることができる。具体的に一例を挙げればSn(CH
3、Sn(OC2H5などである。
i) A method of directly forming a conductive metal oxide composed of at least one of SnO 2 , In 2 O 3 and Sb 2 O 3 on a glass panel includes (1) a method in which a sputter device is used with each metal oxide as a target. And a method of forming a metal oxide film on the panel surface by sputtering, and (1) well-known CVD using an organometallic compound as a raw material.
There is a method of forming on a panel surface by a method. Examples of the organometallic compound in the case of the above (2) include tin,
M for indium or antimony, m for its valence,
When an alkyl group is represented by R (where R = CnH 2n + 1
And, practically, n = 1 to 5), the alkyl metal compound M
(R) m or an alkoxy metal compound M (OR) m. A concrete example is Sn (CH
3 ) 4 , Sn (OC 2 H 5 ) 4 and the like.

ii)次にSiO2薄膜に導電性物質を含有させて透明導電膜
を形成する方法について具体的に説明する。
ii) Next, a method of forming a transparent conductive film by adding a conductive substance to the SiO 2 thin film will be specifically described.

SiO2の薄膜はアルコキシシランSi(OR)(ただし、
Rはアルキル基で、実用的にはn=1〜5)を加水分解
することにより容易に得ることができる。本発明では、
このSi(OR)のアルコール溶液に、導電性を付与する
ために上記第1の目的を達成するための陰極線管の発明
の中で詳述した透明導電性金属酸化物及び吸湿性を有す
る金属液の少なくとも1種の添加剤を添加し、この溶液
をパネル表面に塗布し、この塗布面を加熱して、Si(O
R)を分解してSiO2薄膜を形成るものである。上記添
加剤の分量は、実用的にはアルコール溶液に対し0.05〜
7wt%が好ましく、より好ましくは1.0〜2.0wt%であ
る。
The thin film of SiO 2 is alkoxysilane Si (OR) 4 (however,
R is an alkyl group, practically easily obtained by hydrolyzing n = 1 to 5). In the present invention,
The transparent conductive metal oxide and the metal having hygroscopicity described in detail in the invention of the cathode ray tube for achieving the first object in order to impart conductivity to the alcohol solution of Si (OR) 4 At least one additive of a liquid is added, the solution is applied to the panel surface, and the applied surface is heated to form a Si (O
R) Decompose 4 to form a SiO 2 thin film. The amount of the above additives is practically 0.05 to
It is preferably 7 wt%, more preferably 1.0 to 2.0 wt%.

上記添加剤のうち透明導電性金属酸化物は、上記アル
コール溶液中では溶解せず単に分散するのみであるが、
金属塩の場合は一部もしくは全部が溶解する。良好な導
電性を有するSiO2薄膜を形成するためには、この添加剤
を上記アルコール溶液により分散もしくは溶解すること
が望ましく、この点から上記溶液に更に分散媒として、
例えばアセチルアセトンのごときケトン類もしくはエチ
ルセロソルブを添加すると共にSi(OR)の加水分解を
容易にするために水及び触媒として、例えば硝酸のごと
き無機酸を添加するとさらに好ましい。
Among the additives, the transparent conductive metal oxide is merely dispersed without dissolving in the alcohol solution,
In the case of a metal salt, part or all dissolves. In order to form a SiO 2 thin film having good conductivity, it is desirable to disperse or dissolve this additive in the alcohol solution, and from this point, as a dispersion medium in the solution,
For example, it is more preferable to add a ketone such as acetylacetone or ethyl cellosolve and to add water and an inorganic acid such as nitric acid as a catalyst in order to facilitate hydrolysis of Si (OR) 4 .

上記Si(OR)を溶解するアルコール溶媒は、アルキ
ル基Rは構成するアルコールが望ましく、最も実用的な
例としては、Rがn=2のエチル基で構成されるテトラ
エトキシシランSi(OC2H5で、溶媒がエチルアルコ
ールの場合である。
The alcohol solvent for dissolving the Si (OR) 4 is desirably an alcohol in which the alkyl group R is a constituent. As the most practical example, tetraethoxysilane Si (OC 2) in which R is an n = 2 ethyl group H 5 ) 4, where the solvent is ethyl alcohol.

上記アルコール溶液をパネルに塗布する方法として
は、スピニング法,デツピング法,スプレー法もしくは
これらの組合せから成る塗布法が用いられる。
As a method of applying the alcohol solution to the panel, a spinning method, a dipping method, a spray method, or a combination method of these methods is used.

上記塗布面を加熱してSi(OR)を分解してSiO2薄膜
を形成する際の加熱処理条件としては、50〜200℃が好
ましく、更に好ましくは160〜180℃である。この導電性
のSiO2薄膜の形成方法は、このように比較的低温度で処
理するため、上記i)の形成方法より有利であり例えば
ブラウン管のごとき陰極線管に適用する場合には、完成
球にて処理することが出来るので、量産プロセスに好適
である。また、当然のことながら、球として完成する以
前のブラウン管を製造する途中の工程で処理し得ること
は云うまでもない。
Heat treatment conditions for heating the coated surface to decompose Si (OR) 4 to form a SiO 2 thin film are preferably 50 to 200 ° C., and more preferably 160 to 180 ° C. This method of forming a conductive SiO 2 thin film is more advantageous than the above-mentioned method i) because of the treatment at such a relatively low temperature. Therefore, it is suitable for a mass production process. Also, it goes without saying that it can be processed in the process of manufacturing a CRT before it is completed as a sphere.

ガラス表面に凹凸を設けることによつて反射防止膜を
得る方法において、凹凸の大きさは0.1μm程度で深さ
方向に連続的に体積が変化することが望ましい。これに
より屈折率が連続的に変化し、反射防止効果が得られ
る。この場合、粒径分布のない粒径が均一なSiO2超微粒
子を用いた場合には整然と付着するので深さ方向に連続
的に体積が変化するような膜は得られず、したがつて反
射防止効果は非常に少ない。
In the method of obtaining an antireflection film by providing irregularities on the glass surface, it is desirable that the irregularities have a size of about 0.1 μm and that the volume continuously changes in the depth direction. Thereby, the refractive index changes continuously, and an antireflection effect is obtained. In this case, when ultrafine particles of SiO 2 having a uniform particle size without a particle size distribution are used, they adhere orderly, so that a film whose volume continuously changes in the depth direction cannot be obtained. The prevention effect is very small.

ところが粒径分布を有する超微粒子を用いた場合には
適度の空孔を持たせることができるので、効果的には深
さ方向に連続的に体積が増加して反射防止効果が得られ
る。また溶液としてSi(OR)アルコール溶液を用いる
ことにより、150℃前後でSi(OR)アルコール溶液中
のSi以外の物値が昇華しSiが析出して膜を形成しガラス
とSiO2超微粒子を強固に接着させる効果がある。一方Si
(OR)アルコール溶液に混合させるアセチルアセト
ン,アセトン,エチルアルコールはSi(OR)アルコー
ル溶液を希釈し、析出するSiの膜厚を制御する効果があ
る。
However, when ultrafine particles having a particle size distribution are used, appropriate pores can be provided, so that the volume increases effectively continuously in the depth direction and an antireflection effect can be obtained. In addition, by using a Si (OR) 4 alcohol solution as the solution, at around 150 ° C., the substance values other than Si in the Si (OR) 4 alcohol solution sublimate, Si precipitates to form a film, and the glass and SiO 2 This has the effect of firmly adhering the fine particles. On the other hand, Si
(OR) 4 acetylacetone to mix the alcoholic solution, acetone, ethyl alcohol and dilute the Si (OR) 4 alcohol solution, the effect of controlling the thickness of the Si to be precipitated.

本発明は通常の化学的な超微粒子製法も当然に適用し
うるが、この場合は粒子は均一になつてしまうので、粒
度分布を積極的に付与するためにはアーク法等の物理的
手法にて超微粒子を得るように工夫することが有効であ
る。尚、超微粒子として導電性粒子(InO2,SnO2等)と
反射防止能粒子(SiO2等)との混合径が有効であるがこ
のように異種特性の粒子の混合系でなく、各粒子ごとに
両特性を兼ねるような粒子が得られれば(例えばSi−In
−O系粒子)導電性の低下もなく、かつ反射防止も有効
に達成されることになる。
The present invention can naturally be applied to a normal chemical ultrafine particle manufacturing method, but in this case, the particles become uniform, and therefore, in order to positively impart a particle size distribution, a physical method such as an arc method is used. It is effective to devise to obtain ultra fine particles. It is to be noted that a mixed diameter of conductive particles (such as InO 2 and SnO 2 ) and antireflection particles (such as SiO 2 ) is effective as ultrafine particles. If particles that have both characteristics can be obtained (e.g., Si-In
-O-based particles) There is no decrease in conductivity, and antireflection is effectively achieved.

次に、上記透明導電膜を下地として、その上に反射防
止膜を形成する工程について詳述する。
Next, a step of forming an antireflection film on the transparent conductive film as a base will be described in detail.

先ず、アルコキシシランSi(OR)をアルコールに溶
解調整する方法について述べると、原料となるSi(OR)
及び溶媒のアルコールのすべてが、前述の透明導電膜
の下地を形成するii)の項で述べたSiO2薄膜の形成方法
と同一であるので詳細な説明は省略する。
First, the method of dissolving and adjusting alkoxysilane Si (OR) 4 in alcohol is described.
4 and all of the alcohol as the solvent are the same as the method of forming the SiO 2 thin film described in the section ii) for forming the underlayer of the transparent conductive film, and a detailed description thereof will be omitted.

前記ii)項と同様にしてSi(OR)を溶解したアルコ
ール溶液に、粒径100〜10,000ÅのSiO2微粒子を分散す
るのであるが、この分散量は反射防止効果と画像の解像
度の点から実用的には、0.1〜10wt%が好ましく、より
好ましくは1〜3wt%である。そしてSiO2微粒子の分散
性とSi(OR)の加水分解性を良好にするため、上記溶
液に更に分散媒として、例えばアセチルアセトンのごと
きケトン類もしくはエチルセロソルブを添加すると共に
加水分解を容易ならしめるための水及び触媒として、例
えば硝酸のごとき無機酸を添加するとさらに好ましい。
In the same manner as in the above item ii), SiO 2 fine particles having a particle size of 100 to 10,000 ° are dispersed in an alcohol solution in which Si (OR) 4 is dissolved, and the amount of dispersion is in terms of antireflection effect and image resolution. Therefore, practically, it is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 1 to 3% by weight. Then, in order to improve the dispersibility of the SiO 2 fine particles and the hydrolyzability of Si (OR) 4 , a ketone such as acetylacetone or ethyl cellosolve is further added to the above solution as a dispersion medium, and the hydrolysis is facilitated. It is more preferable to add an inorganic acid such as, for example, nitric acid as the water and catalyst for this purpose.

上記Si(OR)は加水分解を受けてSiO2の薄膜を形成
し、SiO2微粒子をパネル表面に固定する役割を果すもの
であるが、上記アルキル基Rを一般式CnH2n+1と表示し
たとき、実用的なnは1〜5であり、好ましくはn=2
のエチル基である。また、上記Si(OR)を溶解する溶
媒のアルコールは、アルキル基Rのアルコールが望まし
く、最も実用的な例としてはアルコキシシランSi(OR)
のRがn=2のエチル基で、溶媒がエチルアルコール
の場合である。
The above Si (OR) 4 undergoes hydrolysis to form a SiO 2 thin film and plays a role of fixing the SiO 2 fine particles on the panel surface. The above alkyl group R is represented by the general formula CnH 2n + 1. Then, practical n is 1 to 5, preferably n = 2
Is an ethyl group. The alcohol of the solvent for dissolving the Si (OR) 4 is desirably an alcohol having an alkyl group R. The most practical example is an alkoxysilane Si (OR)
This is the case where R of 4 is an ethyl group where n = 2 and the solvent is ethyl alcohol.

また、上記SiO2微粒子を分散したSi(OR)のアルコ
ール溶液を下地透明導電膜の形成されたパネル上に塗布
する方法としては、上記ii)項で述べた導電性のSiO2
膜形成時と同様に、スピニング法,デイツピング法,ス
プレー法もしくはこれらの組合せから成る塗布方法が用
いられる。
The method of applying the alcohol solution of Si (OR) 4 in which the SiO 2 fine particles are dispersed on the panel on which the underlying transparent conductive film is formed includes the method of forming the conductive SiO 2 thin film described in the above item ii). Similarly to the above, a coating method comprising a spinning method, a dipping method, a spray method or a combination thereof is used.

さらにまた、上記塗布面を加熱してSi(OR)を分解
してSiO2薄膜を形成し、分散したSiO2微粒子をこのSiO2
薄膜で被覆固定する際の上記加熱処理条件としては、50
〜200℃が好ましく、より好ましくは160〜180℃であ
る。
Furthermore, by decomposing Si (OR) 4 by heating the coated surface to form a SiO 2 thin film, dispersed SiO 2 particles to the SiO 2
The above heat treatment conditions when coating and fixing with a thin film are 50
The temperature is preferably from 200 to 200 ° C, more preferably from 160 to 180 ° C.

以上の各方法にして、反射防止膜素材としての薄膜は
形成されるが、この熱処理温度は前述の下地膜のii)の
形成方法と同様に比較的低温で形成できるので、特に完
成した陰極線管のパネル面に形成するのに好都合であ
る。
Although a thin film as an anti-reflection film material is formed by each of the above methods, the heat treatment temperature can be formed at a relatively low temperature in the same manner as the above-mentioned method of forming the base film ii). It is convenient to form it on the panel surface.

上記のように反射防止膜が微細な(サブミクロンオー
ダーの)表面なら良いが、化学的製法による超微粒子等
均等な大きさの粒子の場合にはそのような凹凸表面の形
成は難かしい。そこで確実に表面に微細凹凸をつけるべ
く本発明者は薄膜形成後にエツチング処理を施すことと
した。
As described above, the antireflection film may have a fine (submicron order) surface, but it is difficult to form such a concavo-convex surface in the case of particles of uniform size such as ultrafine particles by a chemical manufacturing method. The inventor of the present invention has decided to perform an etching process after forming the thin film in order to surely provide fine irregularities on the surface.

この場合、超微粒子よりもエツチング速度の速いバイ
ンダを使用すれば、エツチング液中で超微粒子よりも積
極的にバインダが表面から次第にエツチング除去される
ことになるので結果的に確実にサブミクロンオーダーの
凹凸のある超微粒子膜が得られることとなる。エツチン
グ液はエツチング諸条件によるが、水酸化ナトリウム水
溶液、はたはふつ化水素水溶液である。但し、ふつ化水
素はSiO2等の超微粒子までをも短時間で簡単に除去して
しまいまた工程管理も難かしくなるので、水酸化ナトリ
ウム(例えば5%水溶液)の法が好ましい。水酸化ナト
リウム水溶液を用いるバインダ焼成分解物にSiO2を含ん
でいても、SiO2超微粒子よりも積極的にバインダが溶解
除去されることになる。
In this case, if a binder having an etching speed higher than that of the ultrafine particles is used, the binder will be more gradually removed from the surface in the etching liquid than the ultrafine particles. An ultra-fine particle film having irregularities is obtained. The etching solution is an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of hydrogen fluoride depending on various etching conditions. However, since hydrogen fluoride easily removes even ultra-fine particles such as SiO 2 in a short time and the process control becomes difficult, the method of sodium hydroxide (for example, a 5% aqueous solution) is preferable. Even if SiO 2 is contained in the binder fired decomposition product using an aqueous sodium hydroxide solution, the binder will be dissolved and removed more aggressively than the SiO 2 ultrafine particles.

(超微粒子膜利用装置) 本発明に係る薄膜が最も効果を発揮する装置は上記薄
膜ガラス基板等透光性基板上に形成した画像表示面板で
あり、更にはこの画像表示面板を組み込んだ陰極線管で
ある。
(Ultrafine Particle Film Utilizing Apparatus) An apparatus in which the thin film according to the present invention exhibits the most effect is an image display face plate formed on a light-transmitting substrate such as the above-mentioned thin glass substrate, and further a cathode ray tube incorporating the image display face plate It is.

〔作用〕[Action]

混合超微粒子で薄膜化を行うと、少量成分の機能はメ
イン(多量成分)の超微粒子の機能として活き続ける。
残る極小超微粒子(混在成分)の機能は隣接する超微粒
子間に着目すると極小超微粒子間には距離があるのだが
超微粒子の大きさを超えぬ極短い距離の為、トンネル効
果にて発揮される。
When thinning is performed with the mixed ultrafine particles, the function of the small component continues to be used as the function of the main (large component) ultrafine particle.
The function of the remaining ultrafine particles (mixed components) is exhibited by the tunnel effect because there is a distance between the ultrafine particles when focusing on the adjacent ultrafine particles, but because of the extremely short distance that does not exceed the size of the ultrafine particles. You.

この場合少量成分から形成され、超微粒子中に極小超
微粒子の形で混在する成分の機能は、隣接する超微粒子
中に存在する各極少超微粒子間には距離があるのだが超
微粒子の大きさを超えぬ極短い距離のため、導電性の点
でトンネル効果が発揮されることとなる。この場合、多
量成分はその粘度から必然的に形成される主に表面の粗
さが効を奏して低反射能を達成することとなる。導電成
分についてはトンネル効果にて導電性を発揮することに
なる。従つて各機能成分の積層物よりも剥離箇所の減少
で膜強度は向上する。また各機能成分ごとに超微粒子を
作つて混合したものに比べてトンネル効果を利用できる
から両機能の持続向上が図れることにもなる。
In this case, the function of the component formed from the small amount of components and mixed in the form of ultrafine particles in the ultrafine particles is that the distance between the ultrafine particles present in the adjacent ultrafine particles is large, but the size of the ultrafine particles Since the distance is extremely short, the tunnel effect is exhibited in terms of conductivity. In this case, the major component necessarily achieves low reflectivity due to its surface roughness, which is inevitably formed from its viscosity. The conductive component exhibits conductivity by a tunnel effect. Accordingly, the film strength is improved by reducing the number of peeled portions as compared with the laminate of each functional component. In addition, the tunnel effect can be used as compared with the case where ultrafine particles are formed and mixed for each functional component, so that both functions can be continuously improved.

メインの超微粒子を反射防止機能成分とすれば主に表
面の粗さが効を奏して低反射機能を達成する。導電成分
についてはトンネル効果にて導電性を発揮することにな
る。従つて各機能成分の積層物よりも剥離箇所(ポテン
シヤル)の減少で膜強度は向上する。また各機能成分ご
とに超微粒子を作つて混合したものに比べてトンネル効
果を利用できるから両機能の維持が図れることにもな
る。
If the main ultrafine particles are used as the anti-reflection function component, the surface roughness is mainly effective to achieve the low reflection function. The conductive component exhibits conductivity by a tunnel effect. Therefore, the film strength is improved by reducing the number of peeled portions (potential) as compared with the laminate of each functional component. In addition, both functions can be maintained because the tunnel effect can be utilized as compared with the case where ultrafine particles are formed and mixed for each functional component.

系内ガス雰囲気を酸素ガスもしくは酸素ガスと不活性
ガスとの混合ガス雰囲気として超微粒子原材料と放電用
電極との間にアークを発生させ、このアーク熱により超
微粒子原材料から蒸気を発生させ、活性化された雰囲気
ガス中の酸素と反応させ酸化物超微粒子を生成する。
The gas atmosphere in the system is an oxygen gas or a mixed gas atmosphere of an oxygen gas and an inert gas, and an arc is generated between the ultrafine particle raw material and the discharge electrode. It reacts with oxygen in the oxidized atmosphere gas to generate ultrafine oxide particles.

この時、少なくとも2種以上の材料を混合した超微粒
子原材料を用いることにより、原材料を酸化物混合超微
粒子を生成することができる。この場合、蒸発速度のほ
ぼ等しい材料を混合することにより、混合原材料の組成
比に近い酸化物混合超微粒子を生成することができる。
At this time, by using an ultrafine particle raw material in which at least two or more types of materials are mixed, it is possible to produce an oxide mixed ultrafine particle of the raw material. In this case, by mixing materials having substantially the same evaporation rate, it is possible to generate oxide-mixed ultrafine particles having a composition ratio close to the mixed raw material.

また原材料は金属でも金属酸化物でも同様の酸化物超
微粒子が生成される。この時、混合した材料同士が化合
しやすい場合には化合物超微粒子が、化合しにくい場合
にはそれぞれの酸化物超微粒子が生成される傾向にあ
る。この中で導電性を有する酸化物と反射防止機能を有
する酸化物は化合しない場合があり、その時はそれぞれ
の酸化物が混在した超微粒子が生成される。
In addition, the same ultrafine oxide particles are produced regardless of whether the raw material is a metal or a metal oxide. At this time, when the mixed materials are apt to be combined, compound ultrafine particles tend to be generated, and when the mixed materials are difficult to be compounded, respective oxide ultrafine particles tend to be generated. Among them, the oxide having conductivity and the oxide having an antireflection function may not be combined, and in that case, ultrafine particles in which each oxide is mixed are generated.

この酸化物混合超微粒子をガラス又は表示管表面に塗
布し膜を形成した場合には、導電性と反射防止機能の2
つの特性を有する膜が得られる。この膜はエツチング処
理を施して表面に微細凹凸を形成する。
When the oxide-mixed ultrafine particles are applied to the surface of glass or a display tube to form a film, the conductivity and the antireflection function are reduced.
A film having two properties is obtained. This film is subjected to an etching treatment to form fine irregularities on the surface.

こうして表示管表面には導電性反射防止膜を一層でか
つ低温で形成することが可能となる。
Thus, a conductive anti-reflection film can be formed on the surface of the display tube at a low temperature.

別の方法として反射防止機能膜一層(導電膜なし、導
電粒子混合なしを意味する)の場合、Si(OR)の加水
分解による形成されたSiO2の薄膜が、均一に分散したSi
O2微粒子を被覆し、これをガラス体(基板)表面に固定
する。この膜は前記の通りエツチング処理を施す。この
均一に分散したSiO2微粒子により、反射防止効果と表示
画像の高解像度が維持される。更にSiO2薄膜には添加剤
すなわち吸湿性を有する金属塩及び導電性金属酸化物の
少なくとも1種が含まれており、前者はSi(OR)の加
水分解時の熱処理(この熱処理は膜強度が向上させるも
のでもある)を経ても吸湿性が保持され、その性能を失
わずに基板表面の抵抗値を小さくする作用を有してい
る。
As another method, in the case of a single anti-reflection function film (meaning no conductive film and no conductive particles mixed), a SiO 2 thin film formed by hydrolysis of Si (OR) 4 is uniformly dispersed in Si.
O 2 fine particles are coated and fixed on the surface of the glass body (substrate). This film is subjected to an etching process as described above. The anti-reflection effect and high resolution of the displayed image are maintained by the uniformly dispersed SiO 2 fine particles. Further, the SiO 2 thin film contains an additive, that is, at least one of a metal salt having hygroscopicity and a conductive metal oxide. The former is a heat treatment at the time of hydrolysis of Si (OR) 4 (this heat treatment is a film strength). This also has the effect of reducing the resistance value of the substrate surface without losing its performance even after passing through.

導電処理による機能は次の通りである。すなわち導電
性金属酸化物は、いわゆる透明導電膜と同じ原理の表面
抵抗値の減少がみられ、これらの表面抵抗値の小さいこ
とにより帯電防止機能が保たれるのである。このように
本発明の添加剤は帯電防止効果を発揮するものである
が、基板の表面抵抗値を下げる点からは金属塩よりは導
電性金属酸化物の方が優れている。とりわけスズ,イン
ジウム,アンチモンのごとき酸化物の場合は、膜の透明
度もよく画像の解像度を高く維持することができるとい
う点でも好ましい。金属塩の中には酸化物と異なり溶解
した状態で膜中に固定されるものもあり、このような場
合は膜の透明度がよく、高い解像度を維持する作用があ
る。
The function by the conductive treatment is as follows. That is, the conductive metal oxide exhibits a decrease in surface resistance based on the same principle as a so-called transparent conductive film, and the antistatic function is maintained due to the small surface resistance. As described above, the additive of the present invention exhibits an antistatic effect, but the conductive metal oxide is superior to the metal salt in terms of lowering the surface resistance of the substrate. In particular, oxides such as tin, indium, and antimony are preferable in that the transparency of the film is good and the resolution of an image can be kept high. Some metal salts, unlike oxides, are fixed in the film in a dissolved state, and in such a case, the film has good transparency and has an effect of maintaining high resolution.

導電膜を下地膜に用いる次の機能を発揮する。 The following function is exhibited when a conductive film is used as a base film.

下地透明導電膜はパネル表面に密着することにより、
パネル表面の電気抵抗を低減する作用効果を発揮する。
それ自体導電性を有している金属碗化物で構成した膜も
しくはSiO2薄膜に導電性金属酸化物を分散した膜は、い
わゆる透明導電膜と同じ原理の表面抵抗値の減少がみら
れ、これにより帯電防止機能が保たれる。
The base transparent conductive film adheres to the panel surface,
It has the effect of reducing the electrical resistance of the panel surface.
A film composed of a metal bowl having conductivity itself or a film in which conductive metal oxide is dispersed in a SiO 2 thin film has a decrease in surface resistance based on the same principle as a so-called transparent conductive film. Thereby, the antistatic function is maintained.

一方、SiO2薄膜に吸湿性を有する金属塩を含有せしめ
た膜の場合は、この金属塩が水分を吸収保持することに
より導電性が付与されるものであり、Si(OR)の加水
分解時の熱処理(この熱処理は膜強度を向上させるもの
でもある)を経ても吸湿性が保持され、その性能を失わ
ずにパネル表面の抵抗値を小さくする作用を有してい
る。
On the other hand, in the case of a film in which a metal salt having a hygroscopic property is contained in a SiO 2 thin film, conductivity is imparted by absorbing and holding moisture by the metal salt, and hydrolysis of Si (OR) 4 is performed. Even after heat treatment (this heat treatment also improves the film strength), moisture absorption is maintained, and has the effect of reducing the resistance value of the panel surface without losing its performance.

SiO2薄膜に含有せしめた添加剤は、パネル表面の抵抗
値を下げる点からは金属塩よりも導電性金属酸化物の法
が優れている。とりわけ、スズ,インジウム,アンチモ
のごとき酸化物の場合は、膜の透明度もよく画像の解像
度を高く維持することができるという点でも好ましい。
金属塩の中には酸化物と異なり溶解した状態で膜中に固
定されるものもあり、このような場合は膜の透明度がよ
く、高い解像度を維持する作用がある。
The additive contained in the SiO 2 thin film is superior to the metal salt in the conductive metal oxide method in terms of lowering the resistance value of the panel surface. In particular, oxides such as tin, indium, and antimony are preferable in that the transparency of the film is good and the resolution of an image can be maintained high.
Some metal salts, unlike oxides, are fixed in the film in a dissolved state, and in such a case, the film has good transparency and has an effect of maintaining high resolution.

なお、ブラウン管など陰極線管の前面パネル表面(画
像表示面板)が帯電する理由は、ブラウン管の内面に塗
布されている蛍光体の上に薄く均一なアルミニウムの膜
4が蒸着されているが、そのアルミニウム膜に高電圧が
印加されると、その印加時及び遮断時にブラウン管前面
パネルに静電誘導により帯電現象を起すことによる。
The reason why the front panel surface (image display surface plate) of a cathode ray tube such as a cathode ray tube is charged is that a thin and uniform aluminum film 4 is deposited on a phosphor coated on the inner surface of the cathode ray tube. When a high voltage is applied to the film, a charging phenomenon is caused by electrostatic induction on the front panel of the cathode ray tube when the voltage is applied and when the film is cut off.

Si(OR)(但し、Rはアルキル基)を溶解したアル
コール溶液に、超微粒子(主にSiO2等反射防止機能を有
するもの)を分散し、この溶液を基板上に塗布した後、
この塗布面を加熱(焼成)してSi(OR)を分解し、超
微粒子膜をSiO2で覆つた膜を形成する。Si(OR)の分
解物たるSiO2は超微粒子間の間隙及び超微粒子と基板と
の間隙に入り込み接着剤の役目をはたす。
Ultrafine particles (mainly those having an antireflection function such as SiO 2 ) are dispersed in an alcohol solution in which Si (OR) 4 (where R is an alkyl group) is dissolved, and after applying this solution on a substrate,
The coated surface is heated (fired) to decompose the Si (OR) 4 to form a film in which the ultrafine particle film is covered with SiO 2 . SiO 2, which is a decomposition product of Si (OR) 4 , enters the gaps between the ultrafine particles and the gap between the ultrafine particles and the substrate to serve as an adhesive.

上記方法で形成した薄膜を、ドライ或いはウエツトで
極く短時間(数秒間乃至数10秒間)エツチングすると、
膜表面のバインダ分解物たるSiO2リツチの層がエツチン
グされ、超微粒子間に微小なエツチング溝が形成され
る。こうして膜前面に超微粒子レベルの微小な凹凸が形
成され、反射防止機能を示す。
When the thin film formed by the above method is etched for a very short time (several seconds to several tens seconds) by dry or wet,
A layer of SiO 2 rich as a binder decomposed substance on the film surface is etched, and a minute etching groove is formed between the ultrafine particles. Thus, fine irregularities at the level of ultrafine particles are formed on the front surface of the film, and exhibit an antireflection function.

上記アルコール溶液を基板上に塗布する方法として、
スピンコート法,デイツピング法,スプレー法を用いれ
ば、大面積処理も、容易であり、低コストで形成でき
る。さらに、焼成後のエツチングも、NaOH水溶液へ浸漬
する方法を用いると、大面積処理も容易であり、かつ低
コストである。従つて超微粒子によつて膜を形成するた
め、塗布膜表面に微小な凹凸が生じ、一層の反射防止効
果がある。さらに、塗布法によつて反射膜を形成するた
め、高価な真空蒸着装置も必要とせず、大面積化が容易
であり、低コスト化が図れる。
As a method of applying the alcohol solution on the substrate,
If a spin coating method, a dipping method, or a spray method is used, large-area processing can be easily performed and can be performed at low cost. Furthermore, when the etching after firing is performed by immersing in a NaOH aqueous solution, large-area processing is easy and the cost is low. Therefore, since the film is formed by the ultrafine particles, minute irregularities are generated on the surface of the coating film, and a further antireflection effect is obtained. Further, since the reflection film is formed by the coating method, an expensive vacuum deposition apparatus is not required, and the area can be easily increased, and the cost can be reduced.

光の反射は屈折率が急変する界面で生じるため、逆に
界面において屈折率が徐々に変化すれば反射は生じなく
なる。以上の原理に基づいて膜厚方向に屈折率分布を持
たせた膜が前述の不均質膜である。
Light reflection occurs at the interface where the refractive index changes abruptly. Conversely, if the refractive index changes gradually at the interface, no reflection occurs. A film having a refractive index distribution in the film thickness direction based on the above principle is the above-mentioned heterogeneous film.

基板上に光の波長より小さい凹凸があると、個々の凹
凸は界面と見なせず、基板と空気の体積分率に対応する
平均的な屈折率を持つ面とみなせる。すなわち、膜厚方
向深さxの位置における平均屈折率nxは、基板の占める
体積分率をv()、基板の屈折率をns、空気の屈折率
をnaとすると、nx=ns・v()+na(1−v())
と表わされる。従つて、微小な凹凸を形成して、基板の
体積分率v()を連続的に変化させると、屈折率も連
続変化し、不均質膜となり反射を防止することができ
る。
If the substrate has irregularities smaller than the wavelength of light on the substrate, the individual irregularities cannot be regarded as interfaces, but can be regarded as surfaces having an average refractive index corresponding to the volume fraction of the substrate and air. That is, the average refractive indices n x at the position of the thickness direction depth x is the volume fraction occupied by the substrate v (x), a n s the refractive index of the substrate, and the refractive index of air and n a, n x = n s · v (x) + n a (1-v (x))
It is expressed as Accordingly, when minute irregularities are formed and the volume fraction v ( x ) of the substrate is continuously changed, the refractive index is also continuously changed, and the film becomes an inhomogeneous film, thereby preventing reflection.

超微粒子膜をエツチングすると、超微粒子と同等ある
いはそれ以下の大きさの凹凸が形成され、前能のごとく
不均質膜となり、有効な反射防止膜となる。
When the ultrafine particle film is etched, irregularities having a size equal to or smaller than that of the ultrafine particles are formed, and the film becomes a heterogeneous film as in the prior art, and becomes an effective antireflection film.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に従つて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

ブラウン管の前面パネル表面(ガラス面板)に、第1
表に示す実施例1〜4のように下地透明導電膜を形成す
る。
First on the front panel surface (glass face plate) of the CRT
A base transparent conductive film is formed as in Examples 1 to 4 shown in the table.

実施例1の場合は、導電膜をSnO2で構成したもので、
膜の形成方法は下記のような条件によるCVD法で実施し
た。
In the case of Example 1, the conductive film was composed of SnO 2 ,
The film was formed by a CVD method under the following conditions.

使用装置 :常圧CVD装置 原料有機スズ化合物 :Sn(CH3 ドーパント :フレオンガス キヤリヤーガス :N2 基板温度(ガラス面板):350℃ 実施例2の場合は、SiO2薄膜中に透明導電性微粉末と
して、SnO2微粉末を含有させたもので、膜の形成方法は
下記のとおりである。
Applicable equipment: Normal pressure CVD equipment Raw material organotin compound: Sn (CH 3 ) 4 Dopant: Freon gas Carrier gas: N 2 Substrate temperature (glass face plate): 350 ° C. In the case of Example 2, the transparent conductive fine particles are contained in the SiO 2 thin film. The powder contains SnO 2 fine powder as a powder, and the method of forming the film is as follows.

(1)アルコキシシランSi(OR)のアルコール 溶液の組成:エチルアルコール (C2H5OH) 88cc エトラエトキシシラン (Si(OC2H5) 6cc SnO2の透明導電性微粉末 1.2g 水(H2O) 6cc (2)ガラス面板への溶液塗布: スピンナー500rpm (3)塗布膜焼成:160℃,30分 なお、透明導電性粉末としては上記のSnO2の代りにIn
2O3,Sb2O3などを単独もしくは、複合添加したものにつ
いても、同様に試みたが、ほぼ同等の結果であつたの
で、ここでは上記のとおりSnO2粉末を代表例とした。
(1) Alcohol silane Si (OR) 4 alcohol solution composition: ethyl alcohol (C 2 H 5 OH) 88 cc Etraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) 6 cc SnO 2 transparent conductive fine powder 1.2 g Water (H 2 O) 6cc (2) Solution coating on glass face plate: Spinner 500rpm (3) Coating film baking: 160 ° C, 30 minutes As transparent conductive powder, use In instead of SnO 2 as above.
Similar trials were carried out for those in which 2 O 3 , Sb 2 O 3, etc. were added alone or in combination, but the results were almost the same. Therefore, here, SnO 2 powder was used as a representative example as described above.

実施例3の場合は、In2O3とSnO2(5wt%)との複合タ
ーゲツトを作成し、高周波スパツタリングにてガラス面
ばにIn2O3とSnO2との混合物を沈着した膜であり、スパ
ツタリング法による。
In the case of Example 3, a composite target of In 2 O 3 and SnO 2 (5 wt%) was prepared, and a mixture of In 2 O 3 and SnO 2 was deposited on the glass surface by high frequency sputtering. By the sputter method.

実施例4の場合は、SiO2薄膜中に吸湿性を有する金属
塩として、硝酸アルミニウムAl(NO3・9H2Oを含有
させたもので、膜の形成方法は下記のとおりである。
In the case of Example 4, the SiO 2 thin film contains aluminum nitrate Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O as a metal salt having hygroscopicity, and the method of forming the film is as follows.

(1)アルコキシシランSi(OR)のアルコール 溶液の組成:エチルアルコール( (C2H5OH) 88cc エトラエトキシシラン (Si(OC2H5) 6cc 金属塩 Al(NO3・9H2O 1.2g 水(H2O) 6cc (2)ガラス面板への溶液塗布: スピンナー500rpm (3)塗布膜焼成:160℃,30分 なお、金属塩としては上記の硝酸アルミニウムの代り
にAlCl3,Ca(NO32,Mg(NO32,ZnCl2などを単独もし
くは、複合添加したものについても同様に試みたが、ほ
ぼ同等の結果であつたので、ここでは上記のとおり硝酸
アルミニウムを代表例とした。
(1) Composition of alcohol solution of alkoxysilane Si (OR) 4 : Ethyl alcohol ((C 2 H 5 OH) 88 cc Etraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) 6 cc Metal salt Al (NO 3 ) 3. 9H 2 O 1.2g Water (H 2 O) 6cc (2) Solution coating on glass face plate: Spinner 500rpm (3) Coating film baking: 160 ° C, 30 minutes The metal salt is AlCl instead of aluminum nitrate. 3 , Ca (NO 3 ) 2 , Mg (NO 3 ) 2 , ZnCl 2, etc. singly or compositely added were tried in the same manner, but the results were almost the same. Aluminum was used as a representative example.

次に、上記のようにして得た下地導電膜の上に以下の
ような方法で反射防止膜となる薄膜を形成した。
Next, a thin film serving as an antireflection film was formed on the base conductive film obtained as described above by the following method.

テトラエトキシシラン〔Si(OC2H5〕をエタノー
ルに溶解し、さらに加水分解のための水(H2O)と触媒
としての硝酸(HNO3)とを添加した溶液を作る。このア
ルコール溶液に粒径500〜1000Åに整粒されたSiO2の子
(粒径はほぼ球形)を重量(wt)%で1%添加する。こ
のとき、粒子が十分に分散するようにアセチルアセトン
を分散媒として適量添加する。
Tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] is dissolved in ethanol, and a solution is prepared by adding water (H 2 O) for hydrolysis and nitric acid (HNO 3 ) as a catalyst. To this alcohol solution, 1% by weight (wt)% of SiO 2 particles (particle diameter is substantially spherical), sized to 500 to 1000 °. At this time, an appropriate amount of acetylacetone is added as a dispersion medium so that the particles are sufficiently dispersed.

上記第1表の配合溶液をガラス面板上の下地導電膜上
に滴下し、さらにスピンナーで均一に塗布する。
The compounding solution shown in Table 1 was dropped on the underlying conductive film on the glass face plate, and further uniformly applied with a spinner.

その後、150℃で約30分間空気中で焼成し、エトラエ
トキシシラン〔Si(OC2H5〕を分解する。アルコー
ル溶液に添加したSiO2の微粒子は、分解してできたSiO2
の連続した均一の薄膜により強固に固着される。
Thereafter, the mixture is calcined at 150 ° C. for about 30 minutes in the air to decompose Etraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ]. SiO 2 particles of SiO 2 were added to the alcohol solution, which Deki by decomposition
Is firmly fixed by a continuous and uniform thin film.

次に、5wt%NaOH水溶液に約15秒間浸漬してエツチン
グ処理を行い、水洗,乾燥して各種テストを行つた。
Next, it was immersed in a 5 wt% NaOH aqueous solution for about 15 seconds to perform an etching treatment, washed with water and dried, and subjected to various tests.

この反射防止膜を形成したガラス面板に5゜の入射角
で波長500nmの光を入射させ、その反射率(正反対光強
度)を測定し、Al蒸着膜における同様の反射光強度を10
0として百分率で示した結果、第1表に示すように0.4%
以下、波長450〜650nmの可視光範囲で1%以下の反射率
であつた。尚、分光光度計は(株)日立製作所製U−34
00を使用している(以下同じ)。この値は、VDT(ビジ
ユアル・デイスプレイ・ターミナル)として要求される
条件を充分に満足する値である。
Light having a wavelength of 500 nm is incident on the glass face plate on which the antireflection film is formed at an incident angle of 5 °, and its reflectance (direct opposite light intensity) is measured.
As a result, as shown in Table 1, 0.4%
Hereinafter, the reflectance was 1% or less in the visible light range of wavelength 450 to 650 nm. The spectrophotometer is U-34 manufactured by Hitachi, Ltd.
00 is used (the same applies hereinafter). This value sufficiently satisfies the conditions required for a VDT (visual display terminal).

次に、この下地導電膜と反射防止膜とを積層形成した
ガラス面板の表面を消ゴム〔(株)ライオン事務器製の
商品名ライオン50−50〕で強く(印圧1kg f、消ゴム断
面積は約18×10mm)均一に50回こすつたところ、反射率
は0.1%〜0.2%程度シフトしただけで、その品質上は全
く問題がなかつた。
Next, the surface of the glass face plate on which the underlying conductive film and the anti-reflection film are laminated is strongly erased (Lion 50-50, a product name of Lion Office Equipment Co., Ltd.) and strongly applied (printing pressure 1 kgf, cross-sectional area of the eraser is After rubbing 50 times uniformly (approximately 18 × 10 mm), the reflectance only shifted by about 0.1% to 0.2%, and there was no problem in quality.

尚、消ゴムテストは50回こすつた前後の60度鏡面光沢
度(JIS,K5400参照)を測定することになる。
In the rubber erasing test, a 60-degree specular gloss (see JIS, K5400) before and after rubbing 50 times is measured.

上述したような反射防止膜を形成したガラス面板にお
いて、反射率を低下させることのできる理由を次に説明
する。
Next, the reason why the reflectance can be reduced in the glass face plate having the above-described anti-reflection film formed thereon will be described.

第2図は反射防止膜の断面を示したものであるが、図
のような最外表面層は超微粒子が露出して凹凸が形成さ
れている。Aに示す位置における屈折率は空気の屈折率
n0で、その値は約1である。一方、Bに示す位置ではSi
O2超微粒子1が詰まつた状態で、その屈折率はほぼガラ
ス(SiO2)の屈折率ng=1.48に等しい。このA,Bに挾ま
れた凹凸部分において、屈折率は、SiO2の体積分率、つ
まりA,B平面に平行な平面で切つた微小な厚みの板を仮
想したとき、その板の体積全体に占めるSiO2部分の体積
の割合に応じて連続的に変化する。Aよりわずから内側
に入つたC位置での屈折率をn1、Bよりわずから外側に
出たD位置での屈折率をn2としたとき、この反射防止膜
を形成したガラス表面での反射率Rが最小となる条件
は、 であり、これから、 の条件を満足するときに、無反射性能が得られる。
FIG. 2 shows a cross section of the antireflection film. The outermost surface layer as shown in FIG. The refractive index at the position indicated by A is the refractive index of air.
At n 0 , its value is about 1. On the other hand, at the position shown in B, Si
With the O 2 ultrafine particles 1 packed, the refractive index is almost equal to the refractive index of glass (SiO 2 ) n g = 1.48. In the concave and convex portion sandwiched between A and B, the refractive index is the volume fraction of SiO 2 , that is, the entire volume of the plate when imagining a plate with a small thickness cut by a plane parallel to the A and B planes. Changes continuously according to the ratio of the volume of the SiO 2 portion to the total. Assuming that the refractive index at a position C slightly inside from A is n 1 and the refractive index at a position D slightly outside from B is n 2 , the refractive index at the glass surface on which this antireflection film is formed is n 1 . The condition under which the reflectance R becomes minimum is: And from now on, When the above condition is satisfied, antireflection performance can be obtained.

ここで、n2/n1の値は、膜面の凹凸の形状によつて決
まるが、前述したように表層部のバインダをエツチング
で除去しているので表層部超微粒子群による凹凸が上式
を近似的に満足するように形成でき、1%以下という低
反射率が得られるものと考えられる。
Here, the value of n 2 / n 1 is determined by the shape of the irregularities on the film surface, but since the binder in the surface layer is removed by etching as described above, the irregularities due to the ultrafine particles in the surface layer are calculated by the above equation. Can be approximately satisfied, and a low reflectance of 1% or less can be obtained.

次に、本発明の反射防止膜が高い機械的強度を保持し
ている理由は、Si(OR)が次のように加水分解してで
きたSiO2膜が存在し、これが保護膜となつているためと
考えられる。
Next, the reason that the antireflection film of the present invention has high mechanical strength is that an SiO 2 film formed by hydrolyzing Si (OR) 4 exists as follows, and this serves as a protective film. It is thought that it is.

Si(OC2H5+4H2O→Si(OH)+4C2H5OH →SiO2+2H2O 次に、第1表最下段に湿す帯電防止機能について説明
する。第3図は、テレビジヨン受像機のスチツチOFF後
の表面帯電減衰時間と、帯電量の関係を示したもので、
第1表の実施例No.と対応している。比較のために示し
た比較例は、200sec後も1kV以下にならず、帯電防止機
能は全くない。このようなものでは、空気中のほこり、
ちりなどを吸収して離さないので、画面が汚れて画像が
大変見難くなつてしまう。
Si (OC 2 H 5 ) 4 + 4H 2 O → Si (OH) 4 + 4C 2 H 5 OH → SiO 2 + 2H 2 O Next, a description will be given of the antistatic function that wets the bottom row of Table 1. FIG. 3 shows the relationship between the surface charge decay time and the charge amount of the television receiver after the switch is turned off.
Corresponds to Example No. in Table 1. The comparative example shown for comparison does not become 1 kV or less even after 200 seconds, and has no antistatic function. In such a thing, dust in the air,
Since the dust is absorbed and not released, the screen becomes dirty and the image becomes very difficult to see.

さらに、このような反射防止膜を形成するプロセスと
しては、下地導電膜の形成された完成球に、既存のSi
(OR)アルコール溶液に市販のSiO2超微粒子を添加し
て塗布し焼成するだけでよく、フツ酸などの有害な薬品
の使用は一切なく、安全にしかも低コストで製造するこ
とができ、安全である。尚、SiO2超微粒子は、球形に限
らず、不定形であつてもよい。
Further, as a process for forming such an anti-reflection film, a completed sphere on which an underlying conductive film is formed is added to an existing Si.
(OR) It is only necessary to add commercially available SiO 2 ultrafine particles to a 4 alcohol solution, apply and bake it. There is no use of harmful chemicals such as hydrofluoric acid, and it can be manufactured safely and at low cost. It is safe. The SiO 2 ultrafine particles are not limited to a spherical shape, but may be an irregular shape.

SiO2超微粒子を添加したSiO(OR)アルコール溶液
の塗布方法は、上記実施例で示したスピニング法に限ら
ず、デイツピング法やコーテイング法,スプレー法及び
それらの組合せなどでもよい。
The method of applying the SiO (OR) 4 alcohol solution to which the SiO 2 ultrafine particles are added is not limited to the spinning method described in the above embodiment, but may be a dipping method, a coating method, a spray method, or a combination thereof.

また、塗布後の焼成温度は50〜200℃程度が適当であ
る。
The firing temperature after application is suitably about 50 to 200 ° C.

また、上記実施例1の下地導電膜形成時のCVDの原料
として、Sn(CH3を用いたが、その他のアルキルス
ズ化合物Sn(R)、もしくはアルコキシスズ化合物Sn
(OR)でもよく、さらにスズの他インジウム、アンチ
モンについてもスズと同様の有機化合物を使用できるこ
とはいうまでもない。また、添加する金属塩もアルミニ
ウム,カルシウム,マグネシウム,亜鉛の塩に限らず、
吸湿性を有するもおであればいずれのものでもよい。実
施例2のスズ,インジウム,アンチモンなどの透明導電
性粉末を添加する場合は、良好な導電性を有するSiO2
膜を比較的低温(50〜500℃)で形成できるので特に好
ましい。
Further, Sn (CH 3 ) 4 was used as a raw material for CVD at the time of forming the underlying conductive film in Example 1 above, but other alkyl tin compounds Sn (R) 4 or alkoxy tin compounds Sn were used.
(OR) 4 may be used, and it is needless to say that the same organic compounds as tin can be used for indium and antimony in addition to tin. Also, the metal salt to be added is not limited to aluminum, calcium, magnesium, and zinc salts.
Any material may be used as long as it has hygroscopicity. It is particularly preferable to add the transparent conductive powder such as tin, indium, and antimony of Example 2 because a SiO 2 thin film having good conductivity can be formed at a relatively low temperature (50 to 500 ° C.).

さらにまた、反射防止膜の形成においては、Si(OR)
としてRがエチル基の例を示したが、前述のとおり、
R=CnH2n+1としたとき、n=1〜5のものが好まし
く、n=1,3〜8においても同様の効果が得られる。n
が大きくなると溶液の粘性が少し高くなるので、溶媒と
しては作業性を考慮してそれに応じたアルコールを選択
すればよい。
Furthermore, in the formation of the antireflection film, Si (OR)
Although the example in which R is an ethyl group as 4 was shown,
When R = CnH 2n + 1 , those having n = 1 to 5 are preferable, and the same effects can be obtained also when n = 1,3 to 8. n
As the viscosity increases, the viscosity of the solution becomes slightly higher. Therefore, as the solvent, an alcohol may be selected in consideration of workability.

第5実施例につき以下に説明する。本例は粘度分布を
つけたものである。
The fifth embodiment will be described below. In this example, a viscosity distribution is given.

第4図は本実施例で用いたSiO2超微粒子の粒径分布
で、平均粒径は450nmであり、かなり広い粒径分布を有
しており、比表面積は70〜80m2/gである。この超微粒子
を1wt%Si(OR)アルコール溶液+50%アセチルアセ
トン溶液に分散させ、スピンコート法によりガラス基板
上に塗布し、その後160℃で30分焼成した。
FIG. 4 shows the particle size distribution of the SiO 2 ultrafine particles used in this example. The average particle size is 450 nm, the particle size distribution is fairly wide, and the specific surface area is 70 to 80 m 2 / g. . These ultrafine particles were dispersed in a 1 wt% Si (OR) 4 alcohol solution + 50% acetylacetone solution, applied on a glass substrate by spin coating, and then baked at 160 ° C. for 30 minutes.

塗布液の組成は、SiO2超微粒子1〜2重量%、残部Si
(OC2H5及び50%アセチルアセトンであり、スピン
ナ600rpm×30秒の条件でコートした後、160℃,30分で乾
燥兼焼成を行つた。
The composition of the coating solution, SiO 2 ultrafine particles 1-2 wt%, the balance Si
(OC 2 H 5 ) 4 and 50% acetylacetone, coated under the conditions of a spinner at 600 rpm × 30 seconds, and then dried and fired at 160 ° C. for 30 minutes.

本例のように粒径分布を持つ超微粒子を用いることに
より、適度の空孔を持つた膜が得られた。前述の如きエ
ツチング処理を施した後に測定したこの膜の反射特性は
可視領域(400〜700nm)で0.06〜0.3%である。またこ
の膜の上にSi(OR)アルコール溶液+50%アセチルア
セトン溶液を塗布、焼成することにより、透過率90%以
上の膜が得られる。本実施例によれば簡便な方法によ
り、良好な反射防止膜が得られる効果がある。
By using the ultrafine particles having a particle size distribution as in this example, a film having an appropriate pore was obtained. The reflection characteristic of this film measured after performing the above-mentioned etching treatment is 0.06 to 0.3% in the visible region (400 to 700 nm). Further, a film having a transmittance of 90% or more can be obtained by applying a Si (OR) 4 alcohol solution + 50% acetylacetone solution on this film and baking it. According to this embodiment, there is an effect that a good antireflection film can be obtained by a simple method.

尚、反射防止膜形成前にガラス基板表面を洗浄し、50
℃程度に予熱しておくことが好ましい。
Before forming the anti-reflection film, clean the surface of the glass substrate.
It is preferable to preheat to about ° C.

次に実施例6〜10として混合超微粒子の使用例を第2
図により説明する。
Next, examples of use of mixed ultrafine particles as Examples 6 to 10 will be described.
This will be described with reference to the drawings.

本例ではガラス基板3上に一層の超微粒子薄膜5が形
成されている。超微粒子薄膜は主として超微粒子1から
成り、各超微粒子1は導電性成分7と反射防止機能成分
6との混合体になつている。導電性成分7はいわば極小
超微粒子であつて超微粒子1の外側に存在していてもよ
い。本例では、この超微粒子はエツチングによる表層部
バインダ除去によりSiO2薄膜で覆われておらず、つまり
超微粒子をSiO2被膜でコーテイングせずむき出しのまま
の状態になつている。超微粒子とガラス基板3との間隙
にはSiO2充填部(バインダ)2が形成される。バインダ
たるSiO2薄膜2はSi(OR)の焼成分解生成物である。
In this example, a single ultrafine particle thin film 5 is formed on a glass substrate 3. The ultrafine particle thin film is mainly composed of ultrafine particles 1, and each ultrafine particle 1 is a mixture of a conductive component 7 and an antireflection function component 6. The conductive component 7 is, as it were, ultrafine particles and may be present outside the ultrafine particles 1. In this example, the ultrafine particles is not covered with SiO 2 film by a surface layer portion binder removal by etching, that is, summer ultrafine particles in exposed remain without coated with SiO 2 film. An SiO 2 filling portion (binder) 2 is formed in a gap between the ultrafine particles and the glass substrate 3. The SiO 2 thin film 2 serving as a binder is a product obtained by firing and decomposing Si (OR) 4 .

尚、本例では導電性成分7としてSnO2を用い、反射防
止機能成分6としてSiO2を用いている。成膜中のSnO2/S
iO2の体積比率は0.1(10%)以上0.5(50%)以下であ
る、この場合、成膜中の導電性機能成分が超微粒子中に
占める比率は、重量%表示で1%以上50%以下であり、
その場合SiO2薄膜4を除外して計算する。
In this example, SnO 2 is used as the conductive component 7, and SiO 2 is used as the antireflection function component 6. SnO 2 / S during film formation
The volume ratio of iO 2 is 0.1 (10%) or more and 0.5 (50%) or less. In this case, the ratio of the conductive functional component during film formation in the ultrafine particles is 1% or more and 50% by weight%. Is the following,
In that case, the calculation is performed excluding the SiO 2 thin film 4.

また、超微粒子間の距離は、相隣接する超微粒子の中
に含まれる導電性成分間の距離がいわゆるトンネル効果
が表れるような長さに保持される間隔にあることが必要
である。そのような距離としては0.05μm以下が好まし
い。
In addition, the distance between the ultrafine particles needs to be an interval at which the distance between the conductive components contained in the adjacent ultrafine particles is maintained at such a length that a so-called tunnel effect appears. Such a distance is preferably 0.05 μm or less.

また超微粒子の平均粒径(≒一層の薄膜厚さ)が0.1
μm以下であることから薄膜の厚さとしては0.1μm〜
0.2μmが許容されるが、その場合粒子と粒子間に形成
される薄膜の谷の深さはエツチング処理により通常0.05
μm〜0.2μmとなる。これらの関係を図示したものが
第2図であり、aは導電性成分間の距離、bは超微粒子
の粒径、cは谷の深さである。
The average particle size of the ultrafine particles (the thickness of one thin film) is 0.1
μm or less, the thickness of the thin film is 0.1 μm
0.2 μm is acceptable, in which case the valley depth of the thin film formed between the particles is usually 0.05
μm to 0.2 μm. FIG. 2 illustrates these relationships, wherein a is the distance between the conductive components, b is the particle size of the ultrafine particles, and c is the depth of the valley.

またSi(OR)の分解物たるSiO2は超微粒子と薄膜と
の間隙にも入り込むから接着剤の役目もある。
Further, SiO 2, which is a decomposition product of Si (OR) 4 , enters the gap between the ultrafine particles and the thin film, and thus also serves as an adhesive.

第5図に模式的に示した装置により、混合超微粒子原
材料としてSi;80wt%と20wt%のSnO2及びSb(SnO2;90wt
%とSb;10wt%)の混合物の圧縮粉末,系内ガス雰囲気
としてアルゴンガス+30%酸素ガス,シールドガスとし
てアルゴン3/min、雰囲気導入ガスとしてアルゴン+
30%酸素ガス20/minを用いて、150A−30Vのアーク条
件で酸化物混合超微粒子を生成させた。生成された超微
粒子はSiO2+SnO2+Sb2O3の酸化物混合超微粒子であ
り、組成比はほぼ原材料と変わらない40:9:1であつた。
また比表面積は60〜70m2/gであり、生成量は15〜20g/時
間でSiを超微粒子原材料としてSiO2超微粒子を生成した
場合の値と比べて約6倍の生成量が得られた顕微鏡観察
をしたところ、Snは均一に分散されていること、アモル
フアスSiO2超微粒子の中及び周囲にSnO2+Sb2O3超微粒
子が細かく分散していることが判つた。
By using the apparatus schematically shown in FIG. 5, 80% by weight and 20% by weight of SnO 2 and Sb (SnO 2 ;
% And Sb; 10 wt%) as a compressed powder, argon gas + 30% oxygen gas as a gas atmosphere in the system, argon 3 / min as a shielding gas, and argon + as an atmosphere introducing gas.
Ultrafine oxide-mixed particles were produced under an arc condition of 150 A-30 V using 30% oxygen gas 20 / min. The generated ultrafine particles were oxide mixed ultrafine particles of SiO 2 + SnO 2 + Sb 2 O 3 , and the composition ratio was 40: 9: 1, which was almost the same as the raw material.
The specific surface area is 60 to 70 m 2 / g, and the amount of production is 15 to 20 g / hour, and the production amount is about 6 times as large as the value when SiO 2 ultrafine particles are produced using Si as the ultrafine particle raw material. Microscopic observation revealed that Sn was uniformly dispersed and that the SnO 2 + Sb 2 O 3 ultrafine particles were finely dispersed in and around the amorphous SiO 2 ultrafine particles.

以上のように、本実施例によればアーク熱源を用いて
少なくとも2種以上の酸化物超微粒子がほぼ均一に混合
した形で生成できる。
As described above, according to the present embodiment, at least two or more kinds of oxide ultrafine particles can be produced in a form almost uniformly mixed using the arc heat source.

また酸化物混合超微粒子を生成する熱源としてはAr+
O2の誘導プラズマ又はアークプラズマを用い、このプラ
ズマに前記混合粉末を添加することでも同様の酸化物混
合超微粒子が得られる。尚、この酸化物混合超微粒子を
溶剤に分散させ、ガラス基板に塗布し、導電性反射防止
膜を形成した。
Ar + is used as a heat source for generating oxide-mixed ultrafine particles.
Similar oxide mixed ultrafine particles can be obtained by using O 2 induction plasma or arc plasma and adding the mixed powder to the plasma. The ultrafine mixed oxide particles were dispersed in a solvent and applied to a glass substrate to form a conductive antireflection film.

ブラウン管の前面パネル表面(ガラス面板)に本発明
を適用した例を第1図及び以下に示す。
An example in which the present invention is applied to the front panel surface (glass face plate) of a cathode ray tube is shown in FIG. 1 and below.

テトラエトキシシラン〔Si(OC2H5〕をエタノー
ルに溶解し、さらに加水分野のための水(H2O)と解媒
としての硝酸(HNO3)とを添加した溶液を作る。上記ア
ルコール溶液に実施例1と同様にして整粒された超微粒
子(粒形はほぼ球形)1を1gの割合で添加する。このと
き、粒子が充分に分散するようにアセチルアセトンを分
散媒として適量添加する。
A solution is prepared by dissolving tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] in ethanol, and further adding water (H 2 O) for the field of water addition and nitric acid (HNO 3 ) as a dissolving agent. To the alcohol solution, 1 g of ultrafine particles (grain size is substantially spherical) 1 sized in the same manner as in Example 1 is added. At this time, an appropriate amount of acetylacetone is added as a dispersion medium so that the particles are sufficiently dispersed.

上記アルコール溶液には、超微粒子1を添加する前
に、第2表に示す各種添加剤を所定量添加した。
Before adding the ultrafine particles 1, predetermined amounts of various additives shown in Table 2 were added to the alcohol solution.

第2表の配合溶液をガラス面板上に滴下し、さらにス
ピンナーで均一に塗布する。
The compounding solution shown in Table 2 was dropped on a glass face plate and further uniformly applied with a spinner.

その後、150℃で約30分空気中で焼成し、テトラエト
キシシラン〔Si(OC2H5〕を分解する。アルコール
溶液に添加した超微粒子は、分解してできたSiO2の連続
した均一の薄膜により強固に固着される。更に5wt%NaO
H水溶液に約15秒間浸漬してエツチング処理を行い、水
洗,乾燥してガラス面板上に凹凸が形成される。このよ
うにして形成された反射防止膜の断面を走査形電子顕微
鏡で観察したところ、最外表面に深さ1,000ű200Å,
ピツチ500Åの均一な凹凸を有する反射防止膜13が形成
された。バインダ2はテトラエトキシシランが分解して
できたSiO2部分であり、添加剤である帯電防止成分を含
んでいる。
Then, it is calcined at 150 ° C. for about 30 minutes in the air to decompose tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ]. The ultrafine particles added to the alcohol solution are firmly fixed by a continuous and uniform thin film of SiO 2 formed by decomposition. 5wt% NaO
Etching treatment is performed by immersion in H aqueous solution for about 15 seconds, followed by washing and drying to form irregularities on the glass face plate. Observation of the cross-section of the antireflection film formed in this way with a scanning electron microscope revealed that the outermost surface had a depth of 1,000Å ± 200Å,
An antireflection film 13 having a uniform pitch of 500 mm was formed. The binder 2 is an SiO 2 portion formed by decomposition of tetraethoxysilane, and contains an antistatic component as an additive.

この反射防止膜を形成したガラス面板に5゜の入射角
で光を入射させ、その反射率を測定した結果、第2表に
示すように波長500nmで0.5%以下、第6図の曲線Iに示
す如く波長450〜650nmの範囲で1%以下の反射率であつ
た。この値は、VDT(ビジユアル・デイスプレイ・ター
ミナル)としての条件を十分に満足する値である。
Light was incident on the glass face plate on which the antireflection film was formed at an incident angle of 5 °, and the reflectance was measured. As a result, as shown in Table 2, at a wavelength of 500 nm, 0.5% or less, the curve I in FIG. As shown, the reflectance was 1% or less in the wavelength range of 450 to 650 nm. This value sufficiently satisfies the conditions as a VDT (Visual Display Terminal).

次に、この反射防止膜を形成したガラス面板の表面を
消しゴム〔(株)ライオン事務器、商品名ライオン50−
50〕で1kgの加圧力下で均一に50回こすつたところ、反
射率は、第2表の強度及び第5図の曲線IIに示すよう
に、0.1〜0.2%程度増加しただけで、その商品上は全く
問題がなかつた。比較のため、従来のエツチングにより
凹凸を形成したガラス面板について同様の試験を行つた
ところ、消しゴム1回のこすりで反射率は2%増加し、
5回のこすりにより、第7図の曲線IIIに示した無処理
のガラス面板と全く同じ反射率となつた。
Next, the surface of the glass face plate on which the antireflection film was formed was erased [Lion office equipment, trade name: Lion 50-
50], rubbing 50 times evenly under a pressure of 1 kg, the reflectivity increased only by about 0.1 to 0.2% as shown in the intensity of Table 2 and the curve II of FIG. Above was no problem at all. For comparison, when a similar test was performed on a glass face plate having irregularities formed by conventional etching, the reflectance increased by 2% with one rubbing of the eraser.
After five rubs, the reflectance was exactly the same as the untreated glass face plate shown in curve III in FIG.

次に第7実施例について説明する。 Next, a seventh embodiment will be described.

硝酸1gに実施例6で得た酸化物の超微粒子を0.2g分散
させ、この溶液にケイ酸エステルアルコール溶液5gとア
セチルアセトン5gおよびジカルボン酸0.1gを添加し、撹
拌,分散した。この溶液をガラス基板に滴下し、600rpm
で1分間保持するスピンコートを行い、160℃で30分焼
成後、実施例6に準じてエツチング処理を行つた。形成
した膜の5゜正反射率は400〜700nmの可視領域で0.06
%、表面抵抗は0.5〜1×107Ω/□であつた。
0.2 g of the ultrafine particles of the oxide obtained in Example 6 was dispersed in 1 g of nitric acid, and 5 g of a silicate alcohol solution, 5 g of acetylacetone, and 0.1 g of dicarboxylic acid were added to this solution, followed by stirring and dispersion. This solution was dropped on a glass substrate, and 600 rpm
, And baked at 160 ° C. for 30 minutes, and then subjected to an etching treatment according to Example 6. The ゜ specular reflectance of the formed film is 0.06 in the visible region of 400 to 700 nm.
%, And the surface resistance was 0.5 to 1 × 10 7 Ω / □.

SiO2超微粒子とSnO2+Sb2O3超微粒子を別々に生成し
た材料を混合して用い、上記実施例と同様の方法で膜形
成した場合の表面抵抗は数10GΩ/□であつた。
The surface resistance when a film was formed in the same manner as in the above example using a mixture of materials separately formed of ultrafine SiO 2 particles and ultrafine SnO 2 + Sb 2 O 3 particles was several 10 GΩ / □.

以上のように、実施例6〜10によればアーク熱源を用
いて少なくとも2種以上の酸化物超微粒子がほぼ均一に
混合した形で生成できる。またこの酸化物混合超微粒子
を用いて、導電性と反射防止の複合機能を持つ膜を一度
の塗布作業で形成できる。
As described above, according to Examples 6 to 10, at least two or more types of oxide ultrafine particles can be produced in a form in which they are almost uniformly mixed using an arc heat source. Further, a film having a combined function of conductivity and antireflection can be formed by a single coating operation using the oxide mixed ultrafine particles.

また酸化物混合微粒子を生成する熱源としてはAr−O2
の誘導プラズマ又はアークプラズマを用い、このプラズ
マに前記混合粉末を添加することでも同様の酸化物混合
超微粒子が得られる。
Ar-O 2 is used as a heat source for generating oxide mixed fine particles.
Similar oxide mixed ultrafine particles can also be obtained by using induction plasma or arc plasma described above and adding the mixed powder to the plasma.

第11実施例につき以下に説明する。第8図は本例によ
り、ガラス基板上に超微粒子膜を形成した時の断面図で
あり、第9図は該超微粒子膜をエツチグして微細凹凸面
を形成した後の断面図である。
The eleventh embodiment will be described below. FIG. 8 is a cross-sectional view when an ultrafine particle film is formed on a glass substrate according to the present example, and FIG. 9 is a cross-sectional view after etching the ultrafine particle film to form a fine uneven surface.

使用したバインダ組成はエタノールが74.07wt%、水
が7.66wt%、イソプロピルアルコールが8.43wt、エチル
シリケートが7.51wt%、メチルエチルケトンが1.39wt
%、硝酸が0.89wt%であり、合計99.95wt%となる。こ
の総量に対して同量のアセチルアセトンを加えたものを
バインダ用組成物として用いた。従つて最終組成は、ア
セチルアセトン50wt%、エタノール37.04wt%、水3.83w
t%、イソプロピルアルコール4.22wt%、エチルシリケ
ート3.76wt%、メチルエチルケトン0.70wt%、硝酸0.45
wt%となる。
The binder composition used was 74.07 wt% ethanol, 7.66 wt% water, 8.43 wt% isopropyl alcohol, 7.51 wt% ethyl silicate, and 1.39 wt% methyl ethyl ketone.
% And nitric acid are 0.89 wt%, for a total of 99.95 wt%. A mixture obtained by adding the same amount of acetylacetone to the total amount was used as a binder composition. Therefore, the final composition is acetylacetone 50 wt%, ethanol 37.04 wt%, water 3.83 w
t%, isopropyl alcohol 4.22 wt%, ethyl silicate 3.76 wt%, methyl ethyl ketone 0.70 wt%, nitric acid 0.45
wt%.

先ず、エチルシリケート〔Si(OS2H5〕をエタノ
ールに溶解し、更に水、熱分解反応促進剤して硝酸(HN
O3)、成膜の乾燥速度調整剤としてイソプロピルアルコ
ール,アセチルアセトンを加えて溶剤を作る。これにSi
O2超微粒子(平均粒径40〜50nm)を加えて、超音波振動
によつて充分に分散させた。超微粒子量は上記溶剤1
に対して25gとした。
First, ethyl silicate [Si (OS 2 H 5 ) 4 ] was dissolved in ethanol, and then water and nitric acid (HN
O 3 ), isopropyl alcohol and acetylacetone are added as a drying speed adjusting agent for film formation to form a solvent. This is Si
O 2 ultrafine particles (average particle size of 40 to 50 nm) were added and sufficiently dispersed by ultrasonic vibration. The amount of ultrafine particles is the above solvent 1
To 25 g.

超微粒子を分散後、更にシトラコン酸を加え、充分に
分解させた。シトラコン酸は、成膜中の気泡発生量を減
らし、透明度を増やすのに役立つ。シトラコン酸の量は
上記溶剤1に対して20gとした。その後更に超音波振
動を加え、超微粒子の十分な分散,各成分の十分な混合
を図つた。
After dispersing the ultrafine particles, citraconic acid was further added to decompose sufficiently. Citraconic acid helps reduce the amount of bubbles generated during film formation and increases transparency. The amount of citraconic acid was 20 g per 1 of the solvent. Thereafter, ultrasonic vibration was further applied to sufficiently disperse the ultrafine particles and sufficiently mix each component.

次いでこの配合液を前処理、洗浄したソーダガラス板
面1100×100mm、厚さ1mm)上に滴下し、更にスピンナー
で均一に塗布した。
Next, this blended liquid was dropped onto a pretreated and washed soda glass plate surface (1100 × 100 mm, thickness 1 mm), and further uniformly coated with a spinner.

その後、約160℃で約45分間空気中で焼成し、エチル
シリケートを分解してSiO2化した。この熱分解で生じた
SiO2中には前述のシトラコン酸等が残存する。SiO2超微
粒子は熱分解で生じたSiO2の連続した薄膜によつてガラ
ス基板上に強固に固着される。
Thereafter, the mixture was calcined in the air at about 160 ° C. for about 45 minutes to decompose ethyl silicate to form SiO 2 . Generated by this pyrolysis
The aforementioned citraconic acid and the like remain in SiO 2 . The ultrafine SiO 2 particles are firmly fixed on the glass substrate by a continuous thin film of SiO 2 generated by thermal decomposition.

このようにして形成した超微粒子膜の断面を電子顕微
鏡で観察したところ、第7図に示すように、膜厚約0.3
μmであり、SiO2超微粒子が密に堆積した膜が観察され
た。
When the cross section of the ultrafine particle film thus formed was observed with an electron microscope, as shown in FIG.
μm, and a film in which SiO 2 ultrafine particles were densely deposited was observed.

上記のように形成した超微粒子膜付のガラス板を、5w
t%の化成ソーダ(NaOH)水溶液に約15秒間浸漬する。
すると超微粒子膜表面から、まずエチルシリケートが熱
分解して生じた(バインダの変化した)SiO2系の化合物
が溶け出す。すると超微粒子時は第8図に示すように超
微粒子間に微小な凹凸が生じ、有効な反射防止機能を示
す。尚、この条件ではSiO2超微粒子自体はエツチングさ
れない。
A glass plate with an ultrafine particle film formed as described above, 5w
It is immersed in an aqueous solution of t% conversion soda (NaOH) for about 15 seconds.
Then, from the surface of the ultrafine particle film, first, ethyl silicate is thermally decomposed, and the SiO 2 compound generated (in which the binder is changed) is dissolved. Then, in the case of ultrafine particles, fine irregularities are generated between the ultrafine particles as shown in FIG. 8, and an effective antireflection function is exhibited. Under this condition, the SiO 2 ultrafine particles themselves are not etched.

この超微粒子膜を形成後、エツチングしたガラス板と
未処理のガラス板に対し、5゜の入射角度で波長400〜7
00nmの光を入射させ、その反射率を測定した結果を第6
図の曲線IVに示す。
After forming this ultrafine particle film, the wavelength of 400 to 7 was applied to the etched glass plate and the untreated glass plate at an incident angle of 5 °.
The result of measuring the reflectivity of the light having a wavelength of
This is shown in curve IV of the figure.

全波長領域において本実施例の反射防止膜は未処理の
ガラス板及び他の本発明実施例に対し約半分以下の反射
率となる。更に、波長400〜700nm間の積分値で示せば、
約1/3程度の反射率まで低減する。また、波長400〜700n
m間の透過率は、積分値で示すと未処理ガラス板が約92
%、本発明の反射防止膜を形成したガラス板は約87%と
なる。低反射であり、かつ透過率が高いため、VDTに対
する反射防止膜としては好適である。とりわけ透過率を
高く維持してかつ反射率を低減した効果は大である。
In the entire wavelength region, the antireflection film of this embodiment has a reflectance of about half or less of the untreated glass plate and other embodiments of the present invention. Furthermore, if it shows by the integral value between wavelength 400-700nm,
Reduces the reflectance to about 1/3. Also, wavelength 400-700n
The transmittance between m is about 92% for the untreated glass plate
%, And about 87% of the glass plate on which the antireflection film of the present invention is formed. Since it has low reflection and high transmittance, it is suitable as an antireflection film for VDT. In particular, the effect of maintaining a high transmittance and reducing the reflectance is great.

尚、以上の説明では主に物理的プロセスにより超微粒
子を用いたが、化学的プロセスで製造されたほぼ均一粒
径の超微粒子を使用するにも当然適するものである。
In the above description, ultrafine particles are mainly used by a physical process. However, the present invention is naturally suitable for using ultrafine particles having a substantially uniform particle size manufactured by a chemical process.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、微小な凹凸を、塗布法及び浸漬漬の
簡単な方法で形成できるため、反射防止膜を低コストで
製造できる。また更に大面積の反射防止膜も容易に形成
できる効果がある。尚、画面表示面板を作成してからブ
ラウン管を製造することは勿論のこと、本発明は低温度
プロセスであり浸漬・塗布各処理共簡単であることから
ブラウン管を組み立てた後のブラウン管前面に本発明の
処理を施すことは一向に差し支えない。
According to the present invention, fine irregularities can be formed by a simple method of coating and dipping, so that an antireflection film can be manufactured at low cost. Further, there is an effect that a large-area antireflection film can be easily formed. It is to be noted that the present invention is of course a low-temperature process and the immersion and coating processes are simple, so that the present invention is applied to the front surface of the cathode-ray tube after assembling the cathode-ray tube. Applying the above process is not a problem.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明を適用したブラウン管の一例を示す模式
断面図、第2図は本発明の一例による反射防止膜の拡大
断面図、第3図は帯電防止効果を示す特性図、第4図は
本発明の一例に適用した超微粒子の粒径分布図、第5図
は超微粒子の製造処理の一例を示す装置構成説明図、第
6図は本発明の例示物と比較例示物との反射率特性図、
第7図は本発明の一例によるエツチング前の薄膜断面模
式図、第8図は同じくエツチング後の薄膜断面模式図で
ある。 1……超微粒子、2……バインダ、3……ガラス基板。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a cathode ray tube to which the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged sectional view of an antireflection film according to an example of the present invention, FIG. 3 is a characteristic diagram showing an antistatic effect, and FIG. Is a particle size distribution diagram of ultrafine particles applied to an example of the present invention, FIG. 5 is an explanatory view of an apparatus configuration showing an example of a process for producing ultrafine particles, and FIG. 6 is a reflection of an example of the present invention and a comparative example. Rate characteristic diagram,
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a thin film before etching according to an example of the present invention, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a thin film similarly after etching. 1 ... ultra fine particles, 2 ... binder, 3 ... glass substrate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 啓溢 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 三角 明 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭64−76001(JP,A) 特開 昭62−289801(JP,A) 特開 昭57−204002(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 1/10 H01J 29/88 H01J 9/20 H01J 5/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor, Hirohiro Kawamura 3300, Hayano, Mobara-shi, Chiba Inside the Mobara Plant, Hitachi, Ltd. In-plant (56) References JP-A-64-76001 (JP, A) JP-A-62-289801 (JP, A) JP-A-57-204002 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 6, DB name) G02B 1/10 H01J 29/88 H01J 9/20 H01J 5/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】超微粒子群と、この超微粒子群を構成する
各超微粒子間隙を充填するバインダとから構成される超
微粒子膜により外光の反射を防止する反射防止膜におい
て、前記超微粒子膜の外表面には微細凹凸面が形成され
かつ前記超微粒子群の露出面積が前記超微粒子膜外表面
積の7割以上を占めることを特徴とする反射防止膜。
An anti-reflection film for preventing reflection of external light by an ultra-fine particle film comprising an ultra-fine particle group and a binder filling each ultra-fine particle constituting the ultra-fine particle group. An antireflection film, characterized in that a fine uneven surface is formed on the outer surface and the exposed area of the ultrafine particles occupies 70% or more of the outer surface area of the ultrafine film.
【請求項2】ガラス体の表面上に反射防止機能の超微粒
子を添加したSi(OR)(Rはアルキル基)のアルコー
ル溶液を塗布後焼成し、前記ガラス体の表面上に前記超
微粒子およびこれを被覆するSiO2系薄膜を付着させてな
る反射防止膜において、前記超微粒子の露出面積は前記
SiO2系薄膜を含む全膜面積の7割以上を占めることを特
徴とする反射防止膜。
2. An alcohol solution of Si (OR) 4 (R is an alkyl group) to which ultrafine particles having an antireflection function are added on the surface of a glass body, followed by baking, and firing on the surface of the glass body. And in an antireflection film formed by adhering an SiO 2 based thin film covering the same,
An antireflection film characterized in that it occupies 70% or more of the total film area including the SiO 2 based thin film.
【請求項3】2種類以上の無機酸化物より構成される超
微粒子であって、この超微粒子は前記2種以上の無機酸
化物が交互に混じり合って構成されているか、または、
前記2種以上の無機酸化物のうち一つの無機酸化物がそ
の他の無機酸化物を包含した粒状構造となっており、前
記超微粒子の平均粒径が0.1μm以下の超微粒子を主体
とする薄膜であって、この薄膜中に占める前記超微粒子
の露出面積が7割以上を占めることを特徴とする反射防
止膜。
3. Ultrafine particles composed of two or more types of inorganic oxides, wherein the ultrafine particles are composed of the two or more types of inorganic oxides mixed alternately, or
One of the two or more inorganic oxides has a granular structure in which one of the inorganic oxides contains another inorganic oxide, and the average particle diameter of the ultrafine particles is a thin film mainly composed of ultrafine particles of 0.1 μm or less. Wherein the exposed area of the ultrafine particles in the thin film occupies 70% or more.
【請求項4】超微粒子を主体とする薄膜を基板上に形成
後、エッチング処理をして前記薄膜の表面に微細な凹凸
を形成することを特徴とする反射防止膜の形成方法。
4. A method for forming an antireflection film, comprising: forming a thin film mainly composed of ultrafine particles on a substrate; and performing etching treatment to form fine irregularities on the surface of the thin film.
【請求項5】超微粒子とこの超微粒子よりもエッチング
速度の速いバインダとを主体とする薄膜を基板上に形成
後、エッチング処理により前記薄膜表面に微細な凹凸を
形成することを特徴とする反射防止膜の形成方法。
5. A reflection method comprising: forming a thin film mainly composed of ultrafine particles and a binder having a higher etching rate than the ultrafine particles on a substrate, and forming fine irregularities on the surface of the thin film by etching. A method for forming the prevention film.
【請求項6】画像表示板の表面に請求項4又は5に記載
の反射防止膜の形成方法で反射防止膜を形成することを
特徴とする反射防止膜の形成方法。
6. A method for forming an anti-reflection film, comprising: forming an anti-reflection film on a surface of an image display plate by the method for forming an anti-reflection film according to claim 4.
【請求項7】請求項1乃至3のいずれか1つに記載の反
射防止膜を表面に形成したことを特徴とする画像表示
板。
7. An image display plate comprising the anti-reflection film according to claim 1 formed on a surface thereof.
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