JP3210076B2 - Cathode ray tube - Google Patents
Cathode ray tubeInfo
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- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管に係り、特に
帯電防止機能を有する薄膜を前面パネル外表面上に備え
た陰極線管に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cathode ray tube, and more particularly to a cathode ray tube provided with a thin film having an antistatic function on an outer surface of a front panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】陰極線管の前面パネル外表面は、動作
時、または動作終了時にその外表面に静電荷が堆積し、
人体に電気ショックを与えたり、ちりを吸着させるなど
の問題があった。2. Description of the Related Art An outer surface of a front panel of a cathode ray tube accumulates static charges on the outer surface during operation or at the end of operation.
There were problems such as applying an electric shock to the human body and adsorbing dust.
【0003】このような問題を解消するために、特開昭
64-27146号公報には、シラノール基を主成分とするアル
カリ金属の塩またはアルカリ土類金属の塩を含有するガ
ラスゲル薄膜を備えた陰極線管が示されている。しかし
ながら、これらの塩は、空気中の水分を金属塩に吸湿さ
せることによりガラス薄膜の低抵抗化を図るために、環
境に対する安定性の面で問題がある。すなわち、湿度の
影響を受けやすく、低湿度では十分な効果が得られな
い。さらに、また、金属塩は、空気中の二酸化炭素も吸
収して金属炭酸塩となり、ガラスゲル薄膜中から析出す
るという欠点がある。また、特開平 3-77247号公報に
は、導電性微粒子と無機バインダからなる帯電防止膜を
形成する技術が示されている。しかしながら、導電性微
粒子を用いる方法では、膜厚により透過率が変化する。
よって、陰極線管に十分な透過率を与えるためには、帯
電防止膜の膜厚を薄くしなければならず、膜厚を薄くし
た場合には十分な帯電防止効果が得られないという問題
を有している。In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-27146 discloses a cathode ray tube provided with a glass gel thin film containing a salt of an alkali metal or a salt of an alkaline earth metal having a silanol group as a main component. However, these salts have a problem in terms of environmental stability because the metal thin film absorbs moisture in the air to lower the resistance of the glass thin film. That is, it is easily affected by humidity, and a sufficient effect cannot be obtained at low humidity. Furthermore, the metal salt also has the disadvantage that it absorbs carbon dioxide in the air and turns into a metal carbonate, which precipitates from the glass gel thin film. Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-77247 discloses a technique for forming an antistatic film comprising conductive fine particles and an inorganic binder. However, in the method using conductive fine particles, the transmittance changes depending on the film thickness.
Therefore, in order to provide a cathode ray tube with sufficient transmittance, the thickness of the antistatic film must be reduced, and if the film thickness is reduced, a sufficient antistatic effect cannot be obtained. are doing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術では、環境に対して不安定であったり、光学特性
の低下を招くなどの問題点がある。本発明は、環境に安
定かつ膜収縮率の少ない光学特性の良い帯電防止膜を備
えた陰極線管を提供することを目的とする。As described above, the prior art has problems such as instability to the environment and deterioration of optical characteristics. An object of the present invention is to provide a cathode ray tube provided with an antistatic film which is environmentally stable and has good optical characteristics with a small film shrinkage.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、陰極線管の前面パネル外表面に、少なく
ともSiO2 またはP2 O5 を主成分とし、ヘテロポリ
酸および吸湿性の金属塩を含むガラスゲル薄膜を備えた
ことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a cathode ray tube having a front panel outer surface which is composed of at least SiO 2 or P 2 O 5 as a main component, a heteropolyacid and a hygroscopic metal salt. And a glass gel thin film comprising:
【0006】また、本発明は、前記へテロポリ酸および
前記吸湿性の金属塩は前記薄膜に対して、0.01重量
%以上60重量%以下の範囲で含まれていることを特徴
とする。さらに、前記吸湿性の金属塩はアルカリ金属の
塩またはアルカリ土類金属の塩であることを特徴とす
る。さらに、前記吸湿性の金属塩の重量をA、前記へテ
ロポリ酸の重量をBとするとき、重量比で0.01≦B
/A≦5000であることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the heteropolyacid and the hygroscopic metal salt are contained in the range of 0.01% by weight or more and 60% by weight or less with respect to the thin film. Further, the hygroscopic metal salt is an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt. Further, when the weight of the hygroscopic metal salt is A and the weight of the heteropolyacid is B, the weight ratio is 0.01 ≦ B
/ A ≦ 5000.
【0007】[0007]
【作用】本発明は、吸湿性の金属塩をヘテロポリ酸によ
り担持し、吸湿性の金属塩およびヘテロポリ酸をガラス
ゲル薄膜中のガラス骨格の間隙に封入させ、吸湿性金属
塩の金属イオンと被膜外部の空気との反応を防止するこ
とで、環境に安定で透明なガラスゲル薄膜の低抵抗化を
達成せんとしたものである。According to the present invention, a hygroscopic metal salt is supported by a heteropolyacid, and the hygroscopic metal salt and the heteropolyacid are sealed in the gap between the glass skeletons in the glass gel thin film. By preventing the reaction with the air, the environmentally stable and transparent glass gel thin film can be reduced in resistance.
【0008】従来より帯電防止膜として吸湿性の金属塩
を用いるものがあるが、特開昭64-27146号公報に示され
ているような吸湿性の金属塩は溶液中で金属イオンにな
る。吸湿性金属塩の金属元素をMとした場合、金属イオ
ンM+ は薄膜のガラス骨格形成用のアルコキシド例えば
Si(OR)4 と反応し、図1に示すように、(M+ −-
O−Si)のような遊離基を作る。この遊離基を介し
て、金属塩に吸湿された水分のプロトンが伝導し、導電
率が上がることがよく知られている。しかし、(M+ −
- O−Si)遊離基の金属イオンM+ は空気中の二酸化
炭素と反応して炭酸塩になりやすく、金属炭酸塩は被膜
外部へ析出し、導電率は下がる。吸湿性の金属塩として
は、例えば、特開昭64-27146号公報に示されているよう
なLi、K、Na、Ba、Sr、Caの硝酸塩、塩酸
塩、硫酸塩、炭酸塩等であり、これらを混合して用いて
も構わない。Conventionally, a hygroscopic metal salt has been used as an antistatic film.
There are those using, but as shown in JP-A-64-27146
Moisture-absorbing metal salts such as
You. When the metal element of the hygroscopic metal salt is M, the metal ion
M+ Is an alkoxide for forming the glass skeleton of the thin film, for example,
Si (OR)Four, As shown in FIG.+ −-
Make free radicals like O-Si). Through this free radical
And the protons of the moisture absorbed by the metal salt are conducted,
It is well known that rates go up. However, (M+ −
- O-Si) free radical metal ion M+ Is dioxide in the air
It easily reacts with carbon to form carbonate, and metal carbonate is coated
Precipitates to the outside and the conductivity decreases. As a hygroscopic metal salt
Is, for example, as shown in JP-A-64-27146.
Li, K, Na, Ba, Sr, Ca nitrate, hydrochloric acid
Salts, sulfates, carbonates, etc.
No problem.
【0009】これに対し、低抵抗化を図るための物質と
してヘテロポリ酸(以下、HPAと称する)が知られて
いるが、HPAとは、酸素酸が縮合して生じる縮合酸の
うち、異種の酸素酸の間で縮合したものをいう。HPA
の構造は、中心に位置するヘテロ原子の周りに酸素を介
してポリ原子が配置された構造である。中心に位置する
ヘテロ原子には、周期律表の1〜8族元素に及ぶ多くの
例があり、具体的には、P,As,Siなどがあり、中
心ヘテロ原子の周りに酸素を介して形成されるポリ原子
は、Mo,W,Nb,Vなどの限られた原子で構成され
る。HPAの具体例としては、リンタングステン酸(H
3 PW12O40・nH2 O)、リンモリブデン酸(H3 P
Mo12O40・nH2 O)、タングストケイ酸(H4 Si
W12O40・nH2 O)、モリブドゲルマン酸(H4 Ge
Mo12O40・nH2 O)などがある。On the other hand, a heteropolyacid (hereinafter referred to as HPA) is known as a substance for lowering the resistance. HPA is a different type of condensed acid generated by condensation of an oxyacid. It refers to a product condensed between oxygen acids. HPA
Is a structure in which a poly atom is arranged via oxygen around a center hetero atom. There are many examples of the centrally located heteroatom, which extends to elements of Groups 1 to 8 of the Periodic Table, specifically, P, As, Si, etc., via oxygen around the central heteroatom. The formed poly atoms are composed of limited atoms such as Mo, W, Nb, and V. Specific examples of HPA include phosphotungstic acid (H
3 PW 12 O 40 .nH 2 O), phosphomolybdic acid (H 3 P
Mo 12 O 40 .nH 2 O), tungstosilicic acid (H 4 Si
W 12 O 40 .nH 2 O), molybdogermanic acid (H 4 Ge
Mo 12 O 40 .nH 2 O).
【0010】これらのHPAのポリアニオンは、図2に
示すような、Keggin構造と呼ばれる構造を有して
いる。Keggin構造とは、図2(a)に示すように
12個の八面体となっているポリ原子の酸素酸1が互い
に頂点と稜を共有して、四面体となっているヘテロ原子
の酸素酸2を囲む多面体構造のことであり、これは3個
の八面体1が互いに頂点と稜を共有して一つの単位とな
り、この単位4つが図2(b)に示すように中心のヘテ
ロ原子の周りに正四面体型に配位した多面体構造のこと
をいう。例えば3個の八面体WO6 がPの周りに正四面
体型に配位した構造である。このKeggin構造を一
次構造とすると、HPAは、二次構造として、ポリアニ
オンと対陽イオン(H+ 、金属・無機・有機陽イオ
ン)、結晶水からなる三次元配列を持つことがよく知ら
れている。したがって、HPAは、通常、結晶水を持つ
三次元配列として存在している。この結晶水の中の水分
子は、プロトン和したアクアカチオン、例えば、H
3 (H2 O)29 3+の形態で面心立方格子ダイヤモンド型
の配列をもった結晶を構成する。そして、このプロトン
が結晶中を速く動き回るので、HPAはプロトン伝導体
として注目を浴びているのである。また、HPAは上述
のように三次元配列構造を有しているため、構造上かさ
だかで分子量が大きい。このようなHPAを例えばSi
(OR)4 などに溶解させてゲル薄膜を形成させると、
ゲル中に存在するガラス骨格中の間隙にHPAが封入さ
れ、図3に示すように、HPAはSi−O−Siの網目
構造に取り込まれる。この構造は安定であり、HPAは
被膜外部へ析出することがない。よって、低抵抗膜を得
ることができるのである。These polyanions of HPA have a structure called Keggin structure as shown in FIG. As shown in FIG. 2 (a), the Keggin structure means that twelve octahedral oxygen atoms 1 of a polyatom share vertices and edges with each other to form a tetrahedral oxygen atom of a heteroatom. 2 is a polyhedral structure, in which three octahedrons 1 share a vertex and a ridge with each other to form one unit. As shown in FIG. It refers to a polyhedral structure around which a tetrahedron is coordinated. For example, a structure in which three octahedrons WO 6 are arranged in a tetrahedron around P. Assuming that the Keggin structure is a primary structure, HPA has a polyanion and a counter cation (H + It is well known that it has a three-dimensional array consisting of metal, inorganic and organic cations) and water of crystallization. Therefore, HPA usually exists as a three-dimensional array having water of crystallization. The water molecules in the water of crystallization are aqua cations that are protonated, for example, H
3 (H 2 O) constituting the crystal having a sequence of face-centered cubic lattice diamond in the form of 29 3+. And, since these protons move around quickly in the crystal, HPA has attracted attention as a proton conductor. Further, since HPA has a three-dimensional array structure as described above, it is bulky in structure and has a large molecular weight. Such an HPA is, for example, Si
(OR) When dissolved in 4 etc. to form a gel thin film,
HPA is encapsulated in the gaps in the glass skeleton present in the gel, and as shown in FIG. 3, the HPA is incorporated into the Si—O—Si network structure. This structure is stable, and the HPA does not deposit outside the coating. Therefore, a low resistance film can be obtained.
【0011】しかしながら、HPAを上記ガラス骨格を
形成させる分子、例えばSi(OR)4 などの溶液に溶
解させてもHPA自身はSi(OR)4 と反応せず、ま
た、Si(OR)4 はそれ自身で縮合してSi−O−S
i結合を形成する。このため、強固なSi−O−Si骨
格からなる膜中では、HPAがSi−O−Si骨格間の
隙間で互いに孤立するため、HPA間でのプロトン伝導
はSi−O−Si骨格に阻まれ、導電率はそれ程大きく
ならない。よって、HPAのみで導電率をあげるために
HPAの量を増やすことが考えられるが、十分な導電性
を持たせるためには上記のガラス骨格を形成させる分子
の相対量が少なくなりHPAの相対量が多くなるため、
この分子が縮合する際にHPAによりSi−O−Si骨
格形成が阻まれ、結果として膜が形成されず、膜強度が
大幅に低下するとともに膜の透明性をも失ってしまう。
そこで本発明者等は、上述のHPAが構造上かさだかで
あること、結晶水を含んでいることに着目したのであ
る。However, even when HPA is dissolved in a solution for forming the above-mentioned glass skeleton, for example, a solution of Si (OR) 4 or the like, HPA itself does not react with Si (OR) 4 and Si (OR) 4 Condenses on its own to form Si-OS
Form an i-bond. For this reason, in a film composed of a strong Si—O—Si skeleton, HPAs are isolated from each other in gaps between the Si—O—Si skeletons, so that proton conduction between HPAs is blocked by the Si—O—Si skeleton. , The conductivity does not increase so much. Therefore, it is conceivable to increase the amount of HPA in order to increase the conductivity only with HPA. However, in order to provide sufficient conductivity, the relative amount of the molecules forming the glass skeleton is reduced, and the relative amount of HPA is increased. Will increase,
When these molecules are condensed, the formation of the Si-O-Si skeleton is prevented by the HPA, and as a result, a film is not formed. As a result, the film strength is greatly reduced and the film loses its transparency.
Therefore, the present inventors have paid attention to the fact that the above-mentioned HPA is bulky in structure and contains crystallization water.
【0012】すなわち、吸湿性の金属塩とプロトン伝導
体であるHPAとを混合し、Si−O−Si骨格中に封
入することによりHPAと金属塩中の金属イオンM+ と
を反応させて三次元構造を持たせ、さらに、例えば(H
PA−M+ )− -O−Siのような遊離基をゲル骨格中
に作る。ここで、(HPA−M+ )遊離基は、構造上か
さだかでゲル骨格の間隙より大きく、しかもその周りが
Si−O−Siで取り囲まれているため、図4に示すよ
うに、Si−O−Siの網目構造に取り込まれ、さらに
HPAと金属イオンM+ が遊離基を形成し、ガラス骨格
を有するゲル薄膜中でそれ自体安定に存在すると推測さ
れる。That is, by mixing a hygroscopic metal salt with HPA which is a proton conductor and encapsulating it in a Si—O—Si skeleton, HPA and metal ions M + in the metal salt are mixed. To give a three-dimensional structure, and for example, (H
PA-M + )- - Making O-Si radicals such as in the gel framework. Here, (HPA-M + 4) The free radicals are bulky and larger than the gaps in the gel skeleton, and are surrounded by Si—O—Si, so that the free radicals are incorporated into the Si—O—Si network structure as shown in FIG. And HPA and metal ion M + Is considered to form free radicals and to stably exist in the gel thin film having a glass skeleton.
【0013】このHPAと吸湿性の金属塩との反応は混
合することで起こる。また、(HPA−M+ )のような
遊離基はHPAに含まれる結晶水の水分子を吸湿性の金
属塩が一部吸収しており、また、結晶水は結晶から容易
には脱離しない。したがって、金属M+ は常にプロトン
を吸着していることになる。またHPAが膜外の二酸化
炭素の侵入を妨げる働きをするため、(HPA−M+ )
遊離基と二酸化炭素とが反応して炭酸塩になることはな
いと推測される。The reaction between the HPA and the hygroscopic metal salt occurs by mixing. Also, (HPA-M + ), Water molecules of water of crystallization contained in HPA are partially absorbed by the hygroscopic metal salt, and water of crystallization is not easily desorbed from the crystal. Therefore, metal M + Means that the proton is always adsorbed. In addition, since HPA functions to prevent invasion of carbon dioxide outside the membrane, (HPA-M + )
It is assumed that the free radical and carbon dioxide do not react to form a carbonate.
【0014】さらに、HPAのみの場合と違い、(HP
A−M+ )は遊離基であるため互いに孤立することはな
く、結果として薄膜中のプロトン濃度は上がり、薄膜の
導電率を上げる効果がある。また、このプロトンの大部
分は、膜外部の空気中の水分によるものとは違いHPA
の結晶水によるものであるため、被膜内部に保持されて
おり、導電率は被膜外部の湿度には影響されない。よっ
て、環境に安定で透明な光学特性の優れた帯電防止膜を
得ることができる。Further, unlike the case of only HPA, (HP
AM + ) Are free radicals and are not isolated from each other. As a result, the proton concentration in the thin film is increased, which has the effect of increasing the conductivity of the thin film. Most of the protons are different from those due to moisture in the air outside the membrane.
Because of the water of crystallization, it is held inside the coating, and the conductivity is not affected by the humidity outside the coating. Therefore, an antistatic film which is environmentally stable and has excellent optical characteristics can be obtained.
【0015】つまり、吸湿性の金属塩とHPAをそれぞ
れ単独で用いた場合では帯電防止膜の導電性が不十分で
あったが、これらの物質が混合されて吸湿性金属塩がH
PAにより担持されるように骨格成分中に封入される
と、吸湿性の金属塩とHPAとの相互作用により導電性
の問題を解決できるものと考えられる。さらに、(HP
A−M+ )が構造上かさだかであるため、ゲル薄膜の膜
収縮が少なく、そのため帯電防止以外の機能をもたせる
物質、例えば色素等を膜強度や環境安定性に影響される
ことなく封入することもできる。That is, when the hygroscopic metal salt and the HPA were used alone, the conductivity of the antistatic film was insufficient. However, these substances were mixed to form the hygroscopic metal salt with HPA.
When encapsulated in the skeletal component so as to be supported by PA, it is considered that the problem of conductivity can be solved by the interaction between the hygroscopic metal salt and HPA. Furthermore, (HP
AM + ) Is bulky in structure, so that the film of the gel thin film is less shrunk, so that a substance having a function other than antistatic, such as a dye, can be encapsulated without being affected by the film strength and environmental stability.
【0016】ゲル薄膜の骨格となる物質は、SiO2 、
P2 O5 、B2 O3 など、またはこれらの混合物である
が、金属アルコキシド類、金属アセチル類などの溶液か
ら作られたものが好ましい。また、膜強度の向上などの
機能性を持たせるなどの理由で、Si、P、B以外の元
素、例えば、Zr、Ti、Fe、Al、Vなどを含んだ
ものであってもかまわない。The substance serving as the skeleton of the gel thin film is SiO 2 ,
Such as P 2 O 5, B 2 O 3, or is a mixture thereof, metal alkoxides, are preferred made from a solution, such as metal acetyl compounds. Further, for the purpose of imparting functionality such as improvement of the film strength, an element other than Si, P, and B, such as Zr, Ti, Fe, Al, and V, may be included.
【0017】また、上述の吸湿性の金属塩とHPAとの
相互作用を利用するためには所定の比率で混合すること
が望まれる。吸湿性金属塩をA、HPAをBとすると、
重量比は、0.01≦B/A≦5000であることが望
ましい。B/Aが0.01以下であると、相互作用がお
きず、HPA単独で用いた場合と変わらず、また、B/
Aが5000以上であると、吸湿性の金属塩を単独で用
いた場合と変わらなくなる。In order to utilize the interaction between the above-mentioned hygroscopic metal salt and HPA, it is desirable to mix them at a predetermined ratio. If the hygroscopic metal salt is A and HPA is B,
The weight ratio preferably satisfies 0.01 ≦ B / A ≦ 5000. When B / A is 0.01 or less, no interaction occurs, which is the same as when HPA was used alone.
When A is 5000 or more, it is the same as when the hygroscopic metal salt is used alone.
【0018】ガラス骨格成分中に含まれる吸湿性の金属
塩およびHPAの含有量は、ガラス骨格成分に対し、
0.01重量%以上、60重量%以下であることが望ま
しい。ガラス骨格成分に対して、0.01重量%以下で
あると、導電物質の量がガラス骨格成分に対して不十分
なために充分な帯電防止効果が得られない。また、60
重量%以上であると、(HPA−M+ )によりSi−O
−Si骨格形成が阻まれ、膜強度が大幅に低下し、結果
として膜が形成されない。The content of the hygroscopic metal salt and HPA contained in the glass skeleton component is as follows with respect to the glass skeleton component.
It is desirable that the content be 0.01% by weight or more and 60% by weight or less. If the content is 0.01% by weight or less based on the glass skeleton component, a sufficient antistatic effect cannot be obtained because the amount of the conductive substance is insufficient with respect to the glass skeleton component. Also, 60
% Or more (HPA-M + ) By Si-O
-The formation of the Si skeleton is prevented, and the film strength is significantly reduced, and as a result, no film is formed.
【0019】骨格成分および上述の金属のアルコキシド
に上述のヘテロポリ酸および吸湿性の金属塩を溶解さ
せ、スプレー法、スピン法、ディップ法等によって陰極
線管に塗布することにより本発明の被膜が得られる。The coating of the present invention can be obtained by dissolving the above-mentioned heteropolyacid and the hygroscopic metal salt in the skeleton component and the above-mentioned metal alkoxide, and applying the solution to a cathode ray tube by a spray method, a spin method, a dip method or the like. .
【0020】[0020]
【実施例】次に実施例を用いて本発明を説明する。Next, the present invention will be described with reference to examples.
【0021】まず、以下に示す組成比で、吸湿性金属塩
である硝酸リチウム、ヘテロポリ酸であるリンタングス
テン酸の添加量を変化させてゲル薄膜塗布液を調合し
た。この溶液をガラス基板上にディップコートした後、
120℃で10分間焼成することにより、膜厚が約0.
1μmの薄膜を得た。得られた膜の評価結果を表1に示
す。ここで、表1に示す硝酸リチウム、リンタングステ
ン酸の量は、得られた薄膜に対する重量比で表してい
る。得られた薄膜の評価方法としては、まず初期抵抗値
及び膜外観、鉛筆硬度(鉛筆硬度試験JIS K540
0)を測定し、次にその膜について耐熱試験および耐水
試験の2つの耐候試験を行い、抵抗値を測定した。ここ
で、耐熱試験とは、60℃で500時間、恒温炉で保持
後、表面抵抗を測定したものであり、耐水試験とは、6
0℃の純水に24時間浸漬後、表面抵抗を測定したもの
である。それぞれの抵抗値、膜強度等は、得られたデー
タの平均値を示している。 重量比: テトラエトキシシラン ……27 wt% 硝酸 ……0.29wt% 水 ……34 wt% イソプロピルアルコ−ル……72 wt% 硝酸リチウム ……0〜5 wt% リンタングステン酸 ……0〜15wt%First, a gel thin film coating solution was prepared by changing the addition amounts of lithium nitrate as a hygroscopic metal salt and phosphotungstic acid as a heteropoly acid at the following composition ratios. After dip coating this solution on a glass substrate,
By sintering at 120 ° C. for 10 minutes, the film thickness becomes about 0.1 mm.
A 1 μm thin film was obtained. Table 1 shows the evaluation results of the obtained films. Here, the amounts of lithium nitrate and phosphotungstic acid shown in Table 1 are represented by weight ratio to the obtained thin film. As an evaluation method of the obtained thin film, first, an initial resistance value, a film appearance, a pencil hardness (pencil hardness test JIS K540)
0) was measured, and then the film was subjected to two weathering tests, a heat resistance test and a water resistance test, to measure a resistance value. Here, the heat resistance test refers to a measurement of surface resistance after holding in a constant temperature oven at 60 ° C. for 500 hours.
After immersion in pure water at 0 ° C. for 24 hours, the surface resistance was measured. Each resistance value, film strength, and the like indicate an average value of the obtained data. Weight ratio: Tetraethoxysilane 27 wt% Nitric acid 0.29 wt% Water 34 wt% Isopropyl alcohol 72 wt% Lithium nitrate 0-5 wt% Phosphotungstic acid 0-15 wt% %
【0022】[0022]
【表1】 また、添加量と膜特性の関係を図5ないし図8に示す。[Table 1] 5 to 8 show the relationship between the addition amount and the film characteristics.
【0023】図5は、表1の実験番号1から5の吸湿性
金属塩を添加せずにヘテロポリ酸のみの添加量を変化さ
せた場合の膜特性を、横軸にリンタングステン酸の添加
量、縦軸に表面抵抗値として表したグラフである。図5
において、実線は初期抵抗値を示し、破線は耐熱試験後
の抵抗値を示し、一点鎖線は耐水試験後の抵抗値を示し
ている。また、斜線で示す領域は透明性を維持していな
い領域である。さらに膜強度が実用的な範囲である7H
から9Hのものについては、○印を実用的な範囲でない
6H以下のものについては×印をもって示している。以
下、図6から図8まで同じ凡例で示すこととする。図5
より、リンタングステン酸を添加した膜の場合、抵抗値
は初期値とほとんど変わらず、耐候性に優れた特性を示
すが、帯電防止効果に必要とされる抵抗値1×1010Ω
以下を得るためには添加量はおおむね50wt%以上必
要であることがわかる。しかしながら、表1に示すよう
に、この量では膜強度も弱く、透明性も維持できていな
いことがわかる。この傾向は他のHPAでも見られた。
これは、過剰のHPAが、この間隙に封入されずに結晶
となって析出するためと考えられる。FIG. 5 shows the film characteristics when the amount of addition of the heteropolyacid alone was changed without adding the hygroscopic metal salt of Experiment Nos. 1 to 5 in Table 1, and the addition amount of phosphotungstic acid is plotted on the horizontal axis. The vertical axis represents a surface resistance value. FIG.
, The solid line indicates the initial resistance value, the broken line indicates the resistance value after the heat resistance test, and the dashed line indicates the resistance value after the water resistance test. In addition, a region indicated by oblique lines is a region where transparency is not maintained. Further, the film strength is within a practical range of 7H.
From 9H to 6H, which are not within the practical range, and those below 6H, which are not practical ranges, are indicated by x. Hereinafter, the same legend will be used from FIG. 6 to FIG. FIG.
Thus, in the case of the film to which phosphotungstic acid is added, the resistance value is almost the same as the initial value and shows excellent weather resistance, but the resistance value required for the antistatic effect is 1 × 10 10 Ω.
It can be seen that the addition amount needs to be approximately 50 wt% or more in order to obtain the following. However, as shown in Table 1, at this amount, the film strength was weak and the transparency was not maintained. This tendency was observed in other HPAs.
It is considered that this is because excess HPA is precipitated as a crystal without being enclosed in the gap.
【0024】また、図6は、上記表1の実験番号6から
11のHPAを添加せずに吸湿性金属塩のみの添加量を
変化させた場合の抵抗値を示したものである。これよ
り、硝酸リチウムを添加した膜の透明性を維持している
領域での初期抵抗値は良好であるが、耐候試験後は抵抗
値の劣化が著しく、耐候性に劣ることがわかる。この傾
向は、他の吸湿性の金属塩でも同様であった。これは、
耐熱試験の場合、相対湿度が低下しているため、金属塩
が炭酸塩になって、被膜外部へ析出するためであり、耐
水試験の場合は、金属塩が水中に溶解していくためであ
ることがわかった。FIG. 6 shows the resistance values when the amount of the hygroscopic metal salt alone was changed without adding the HPAs of Experiment Nos. 6 to 11 in Table 1 above. This indicates that the initial resistance value in the region where the transparency of the film to which lithium nitrate is added is maintained is good, but the resistance value is significantly deteriorated after the weather resistance test and the weather resistance is poor. This tendency was the same for other hygroscopic metal salts. this is,
In the case of the heat resistance test, the relative humidity is reduced, so that the metal salt becomes a carbonate and precipitates outside the coating. In the case of the water resistance test, the metal salt dissolves in water. I understand.
【0025】また、図7は、表1の実験番号12から1
5の硝酸リチウムの添加量を0.01wt%と固定し、
横軸にリンタングステン酸の添加量、縦軸に表面抵抗値
を示したグラフである。これより、金属塩を添加しない
場合には膜特性の悪い領域であったHPA量が50wt
%のときでも、金属塩を0.01wt%と少量添加した
場合には、耐候性の良い帯電防止膜を得ることができ
る。しかし、HPAが55wt%になると透明性および
膜硬度が悪化する。したがって、金属塩(A)とHPA
(B)との比はB/A≦5000であることが望まれ
る。FIG. 7 shows experiment numbers 12 to 1 in Table 1.
Fixing the addition amount of lithium nitrate of No. 5 to 0.01 wt%,
5 is a graph showing the addition amount of phosphotungstic acid on the horizontal axis and the surface resistance value on the vertical axis. Thus, when the metal salt was not added, the amount of HPA, which was a region having poor film properties, was reduced to 50 wt.
%, It is possible to obtain an antistatic film having good weather resistance when the metal salt is added in a small amount of 0.01 wt%. However, when the HPA content is 55 wt%, the transparency and the film hardness deteriorate. Therefore, the metal salt (A) and HPA
It is desired that the ratio to (B) is B / A ≦ 5000.
【0026】そこで、HPAの量を55wt%と固定し
て硝酸リチウムの量を変化させた場合の結果が実験番号
15から17である。実験番号16の結果からわかるよ
うに金属塩の量が増えるとHPAが55wt%の場合に
も帯電防止効果を示す、耐候性の良い膜が得られること
がわかる。この傾向は、他の金属塩、およびHPAを用
いた場合にも見られた。よって、金属塩(A)とHPA
(B)との比はB/A≦5000という条件が望まれる
ことがわかった。Therefore, the results obtained when the amount of lithium nitrate was changed while the amount of HPA was fixed at 55 wt% are Experiment Nos. 15 to 17. As can be seen from the result of Experiment No. 16, when the amount of the metal salt is increased, a film having good weather resistance and exhibiting an antistatic effect even when HPA is 55 wt% is obtained. This tendency was also observed when using other metal salts and HPA. Therefore, the metal salt (A) and HPA
It was found that the ratio of (B) to B / A ≦ 5000 was desired.
【0027】さて、実験番号17の試料は、失透してお
り、膜強度も6Hと弱い。これはAとBの量の合計が6
2wt%と、60wt%を越えており、骨格成分に対し
て、導電物質の量が多すぎるためと考えられる。他の実
験結果からも、良好な帯電防止膜を得るためにはA+B
≦60wt%であることがわかった。また、導電物質の
量は0.01wt%以上でないと帯電防止効果がないこ
ともわかった。以上のことより金属塩(A)とヘテロポ
リ酸(B)との添加量として望ましい範囲は、0.01
wt%≦A+B≦60wt%である。The sample of Experiment No. 17 is devitrified and has a low film strength of 6H. This means that the sum of the amounts of A and B is 6
2 wt% and more than 60 wt%, which is considered to be due to the amount of the conductive substance being too large with respect to the skeleton component. From other experimental results, it was found that to obtain a good antistatic film, A + B
It was found that ≦ 60 wt%. In addition, it was also found that the amount of the conductive substance was not more than 0.01 wt% and there was no antistatic effect. From the above, the preferable range of the addition amount of the metal salt (A) and the heteropolyacid (B) is 0.01
wt% ≦ A + B ≦ 60 wt%.
【0028】さらに、図8は金属塩の量を10wt%と
固定してHPAの量を変化させた場合の実験番号18か
ら21までの結果を、横軸にリンタングステン酸の添加
量、縦軸に表面抵抗値として表したグラフである。これ
より、リンタングステン酸の量が少ないほど耐候性が悪
くなり、0.1wt%以下では透明性、および膜硬度と
も実用に耐えられないものになることがわかる。この傾
向は、他の金属塩、およびHPAを用いた場合にも見ら
れた。これより、金属塩(A)とHPA(B)との比は
B/A≧0.01であることが望まれる。以上のことよ
り金属塩(A)とヘテロポリ酸(B)との望ましい比率
は0.01≦B/A≦5000でなければならないこと
がわかった。FIG. 8 shows the results of Experiment Nos. 18 to 21 when the amount of the metal salt was fixed at 10 wt% and the amount of HPA was changed. 3 is a graph expressed as a surface resistance value. From this, it can be seen that the smaller the amount of phosphotungstic acid, the worse the weather resistance becomes. If the amount is less than 0.1 wt%, both the transparency and the film hardness are not practical. This tendency was also observed when using other metal salts and HPA. Accordingly, it is desired that the ratio between the metal salt (A) and the HPA (B) is B / A ≧ 0.01. From the above, it was found that the desirable ratio between the metal salt (A) and the heteropolyacid (B) must be 0.01 ≦ B / A ≦ 5000.
【0029】さらに良好な膜強度および表面抵抗値が得
られる組成比を検討した結果を実験番号22から25ま
でに示す。これより、より好ましい範囲として、導電物
質の量は骨格成分に対して10重量%以上32重量%以
下、金属塩(A)とヘテロポリ酸(B)との比率は1≦
B/A≦500である。次に本発明の具体例について説
明する。 <実施例1>Experimental results 22 to 25 show the results of examination of the composition ratio at which a better film strength and surface resistance value can be obtained. Accordingly, as a more preferable range, the amount of the conductive substance is 10% by weight or more and 32% by weight or less based on the skeleton component, and the ratio of the metal salt (A) to the heteropolyacid (B) is 1 ≦.
B / A ≦ 500. Next, specific examples of the present invention will be described. <Example 1>
【0030】図9は、本発明に基づき製造された陰極線
管10を示す部分切断側面図である。この陰極線管10は、
内部が排気された気密性のガラス外囲器11を有する。こ
の外囲器11は、ネック12およびネック12から連続するコ
ーン13を有する。さらに、外囲器11はコーン13とフリッ
トガラスにより封着されるフェースプレート14を有す
る。このフェースプレート14の側壁の外周には、防爆の
ために金属製のテンションバンド15が巻回されている。
このネック12には、電子ビームを放出する電子銃16が配
置されている。フェースプレート14の内面には、電子銃
16からの電子ビームにより励起されて発光する蛍光体層
よりなる蛍光体スクリーン17が設けられている。また、
コーン13の外側には、蛍光体スクリーン上を走査するよ
うに電子ビームを偏向させる偏向装置(図示せず)が装
着される。FIG. 9 is a partially cutaway side view showing a cathode ray tube 10 manufactured according to the present invention. This cathode ray tube 10
It has an airtight glass envelope 11 whose interior is evacuated. The envelope 11 has a neck 12 and a cone 13 continuing from the neck 12. Furthermore, the envelope 11 has a cone 13 and a face plate 14 sealed with frit glass. A metal tension band 15 is wound around the outer periphery of the side wall of the face plate 14 for explosion protection.
An electron gun 16 for emitting an electron beam is arranged on the neck 12. The inner surface of the face plate 14 has an electron gun
A phosphor screen 17 made of a phosphor layer that emits light when excited by an electron beam from 16 is provided. Also,
Outside the cone 13, a deflecting device (not shown) for deflecting the electron beam so as to scan on the phosphor screen is mounted.
【0031】ところで、この陰極線管10のフェースプレ
ート14の外表面には、上記実施例1の下層形成用溶液と
上層形成用溶液を塗布することにより本発明の帯電防止
膜18が形成されている。The antistatic film 18 of the present invention is formed on the outer surface of the face plate 14 of the cathode ray tube 10 by applying the lower layer forming solution and the upper layer forming solution of the first embodiment. .
【0032】上述の実施例はディップ法により塗布して
いるが、本実施例では組立終了後の25インチの陰極線
管のフェースプレート前面に表1の実験番号23番及び
25番の組成液をスピンコートにより塗布し、150℃
で30分焼成し、膜厚0.2μmの透明な帯電防止膜を
作成した。このときの表面抵抗は、1×109 Ωであっ
た。これを実施例1と同様の耐熱試験、及び耐水試験を
行ったところ、試験後の表面抵抗はいずれも初期抵抗と
変わらない1×109 Ωを示した。これより、環境に対
して非常に安定な帯電防止膜を有する陰極線管を得るこ
とができ、本発明の顕著な効果が認められた。 <実施例2>In the above embodiment, the coating is performed by the dipping method. In the present embodiment, the composition liquids of Experiment Nos. 23 and 25 in Table 1 are spun on the front surface of the face plate of a 25-inch cathode ray tube after assembly. Apply by coat, 150 ℃
For 30 minutes to form a transparent antistatic film having a thickness of 0.2 μm. The surface resistance at this time is 1 × 10 9 Ω. When this was subjected to the same heat resistance test and water resistance test as in Example 1, the surface resistance after the test was 1 × 10 9 which was not different from the initial resistance. Ω. As a result, a cathode ray tube having an antistatic film which is very stable against the environment was obtained, and the remarkable effect of the present invention was recognized. <Example 2>
【0033】上記実施例1と同様に表1の実験番号23
番及び25番の組成液にさらに色選択吸収フィルター用
の色素を2wt%添加し、スプレー法により、カラー受
像管のフェースプレートに塗布し、150℃で30分焼
成し、色選択吸収フィルターを備えた帯電防止膜を作製
した。この時の表面抵抗は、4×109 Ωであり、これ
を表1と同様の耐熱試験、及び耐水試験を行ったとこ
ろ、試験後の表面抵抗値は、耐熱試験後で8×10
9 Ω、耐水試験後で1×109 Ωであった。これより、
色素を添加しても本発明の顕著な効果が認められた。Experiment No. 23 in Table 1 as in Example 1 above
2% by weight of a dye for a color selective absorption filter is further added to the composition liquids of No. 25 and No. 25, applied to a face plate of a color picture tube by a spray method, baked at 150 ° C. for 30 minutes, and provided with a color selective absorption filter. An antistatic film was prepared. The surface resistance at this time is 4 × 10 9 When subjected to the same heat resistance test and water resistance test as in Table 1, the surface resistance after the test was 8 × 10 after the heat resistance test.
9 Ω, 1 × 10 9 after water resistance test Ω. Than this,
Even when a dye was added, a remarkable effect of the present invention was observed.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、環境に
対して、安定な帯電防止膜を有する陰極線管を容易に得
ることができる。As described above, according to the present invention, a cathode ray tube having an antistatic film that is stable against the environment can be easily obtained.
【図1】従来の陰極線管の帯電防止膜の状態を示す原子
モデルの模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an atomic model showing a state of an antistatic film of a conventional cathode ray tube.
【図2】ヘテロポリ酸の一次構造を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a primary structure of a heteropoly acid.
【図3】ヘテロポリ酸を含有するゲル膜の状態を示す原
子モデルの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an atomic model showing a state of a gel film containing a heteropolyacid.
【図4】本発明を説明するためのゲル膜の状態を示す原
子モデルの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an atomic model showing a state of a gel film for explaining the present invention.
【図5】ゲル薄膜に吸湿性金属塩を添加せず、ヘテロポ
リ酸のみの添加量を変化させた場合の膜特性を示す特性
図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing film properties when a hygroscopic metal salt is not added to a gel thin film and the addition amount of only a heteropolyacid is changed.
【図6】ゲル薄膜にヘテロポリ酸を添加せず、吸湿性金
属塩のみの添加量を変化させた場合の膜特性を示す特性
図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing film characteristics when a heteropolyacid is not added to a gel thin film and the amount of addition of only a hygroscopic metal salt is changed.
【図7】ゲル薄膜に吸湿性金属塩およびヘテロポリ酸を
添加し、吸湿性金属塩のみの添加量を変化させた場合の
膜特性を示す特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing film properties when a hygroscopic metal salt and a heteropolyacid are added to a gel thin film and the amount of only the hygroscopic metal salt is changed.
【図8】ゲル薄膜に吸湿性金属塩およびヘテロポリ酸を
添加し、ヘテロポリ酸のみの添加量を変化させた場合の
膜特性を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing film characteristics when a hygroscopic metal salt and a heteropoly acid are added to a gel thin film and the amount of addition of only a heteropoly acid is changed.
【図9】本発明による陰極線管の構成を示す断面図であ
る。FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of a cathode ray tube according to the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−27146(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 29/88 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-64-27146 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 29/88
Claims (4)
成分とし、ヘテロポリ酸および吸湿性の金属塩を含むガ
ラスゲル薄膜を前面パネル外表面に備えたことを特徴と
する陰極線管。1. A cathode ray tube comprising a glass gel thin film mainly containing at least SiO 2 or P 2 O 5 and containing a heteropolyacid and a hygroscopic metal salt on an outer surface of a front panel.
属塩は前記薄膜に対して、0.01重量%以上60重量
%以下の範囲で含まれていることを特徴とする請求項1
記載の陰極線管。2. The thin film according to claim 1, wherein said heteropolyacid and said hygroscopic metal salt are contained in an amount of 0.01% by weight or more and 60% by weight or less based on said thin film.
A cathode ray tube as described.
またはアルカリ土類金属の塩であることを特徴とする請
求項1記載の陰極線管。3. The cathode ray tube according to claim 1, wherein the hygroscopic metal salt is an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt.
テロポリ酸の重量をBとするとき、重量比で0.01≦
B/A≦5000であることを特徴とする請求項1記載
の陰極線管。4. When the weight of the hygroscopic metal salt is A and the weight of the heteropolyacid is B, the weight ratio is 0.01 ≦ 0.01.
2. The cathode ray tube according to claim 1, wherein B / A ≦ 5000.
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| JP15762792A JP3210076B2 (en) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Cathode ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
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