JPH09178903A - Anti-reflective coating - Google Patents
Anti-reflective coatingInfo
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- JPH09178903A JPH09178903A JP8296141A JP29614196A JPH09178903A JP H09178903 A JPH09178903 A JP H09178903A JP 8296141 A JP8296141 A JP 8296141A JP 29614196 A JP29614196 A JP 29614196A JP H09178903 A JPH09178903 A JP H09178903A
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- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、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
射防止膜を提供することにある。
【解決手段】 外光の反射を防止する反射防止膜の外表
面に凸部と凹部とにより形成される谷の深さが0.05
乃至0.2μmである微細な凹凸を形成し、さらに、こ
の凹凸を形成する凸部の面積が前記外表面の表面積の7
割以上を占めるように構成する。
(57) Abstract: An object of the present invention is to provide an antireflection film capable of reliably achieving an antireflection function at low cost even when applied to a large area. SOLUTION: The depth of a valley formed by a convex portion and a concave portion is 0.05 on the outer surface of an antireflection film for preventing reflection of external light.
To 0.2 μm, fine convexes and concaves are formed, and the area of the convexes forming the irregularities is 7 times the surface area of the outer surface.
Configure to occupy more than half.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は反射防止膜に係り、
特に陰極線管等の画像表示面板反射防止膜に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an antireflection film,
Particularly, it relates to an antireflection film for an image display face plate of a cathode ray tube or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】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(ビジュアル・
ディスプレイ・ターミナル)の反射光を低減するための
反射防止フィ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。2. Description of the Related Art Research on a film (antireflection film) for reducing the reflectance of a glass surface has long been used for lenses of cameras, glasses, and the like. Currently, VDT (visual
It is used as an antireflection filter to reduce the reflected light from the display terminal. There are various types of antireflection films, but the ones currently used are mainly multilayer films and heterogeneous films.
【0003】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
効果は各層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ックス・オブ・スイン・フィルム
の2号(1964年)第243頁〜284頁(Physics
of Thin films 2,(1964) p.243〜p.284)に論じら
れている。The multi-layer film has a structure in which a low-refractive index material and a high-refractive index material are alternately laminated on the glass surface, and the antireflection effect thereof is a total effect of optical interference between the layers. For the multilayer film, see Physics of Sin Film No. 2 (1964), pages 243 to 284 (Physics
of Thin films 2, (1964) p.243-p. 284).
【0004】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。不均質膜ではガス
ラ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、スパッタエッチングによ
り微細な凹凸を形成して不均質膜を作り、反射率を低減
する方法がアップライド・フイヂックス・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H2S
iF6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 Energy 6 (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 called an inhomogeneous film. When the average refractive index of this film is lower than that of the substrate glass, it becomes an antireflection film. In the case of a heterogeneous film, it is general that the surface of gas is made porous. After forming an island-shaped metal film deposited on the glass surface, fine unevenness is formed by sputter etching to form an inhomogeneous film, and a method of reducing the reflectance is known as Upride Physics Letter No. 36 (1980). Pp. 727-730 (Appl. Phys.
Lett, 36 (1980) p.727-p.730). In addition, Zoda lime glass is replaced with SiO 2 supersaturated H 2 S
Solar Energy, No. 6 (1980) is a method of dipping in an iF 6 solution to make the surface porous to reduce the reflectance.
Year) page 28 to page 34 (Solar Energy 6 (1980)
p.28-p.34).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術、多層膜
は形成方法がスパッタリング、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った。スパッタエッ
チングによっ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った。H2Si
F6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っ
た。The above-mentioned prior art, the multilayer film, is limited in the forming method to the sputtering and the vacuum deposition method, and requires high-precision control of the film thickness, so that the cost is high and it is difficult to increase the area. There was a problem. The method of forming a heterogeneous film by sputter etching also has the problems of high cost and difficulty in increasing the area. H 2 Si
In the method of forming a heterogeneous film by immersing it in an F 6 solution to make the surface porous, it is difficult to form fine irregularities, and a sufficient antireflection function does not occur. Further, since the unevenness is not sufficiently fine, there is a problem that the transmittance is reduced together with the reflectance.
【0006】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 previously proposed to apply ultrafine particles to an antireflection film, but as a result of further diligent studies, in order to exert the antireflection film function, the surface is subjected to submicron-order fine processing. We obtained the finding that is effective.
【0007】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
射防止膜を提供することにある。An object of the present invention is to provide an antireflection film which can achieve an antireflection function reliably at low cost even when applied to a large area.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、外光の反射
を防止する反射防止膜の外表面に、凸部と凹部とにより
形成される谷の深さが0.05乃至0.2μmであり、
この凹凸を形成する凸部の面積が前記外表面の表面積の
7割以上を占める微細な凹凸を形成することにより達成
される。The above-mentioned object is to achieve a depth of a valley formed by a projection and a depression of 0.05 to 0.2 μm on the outer surface of an antireflection film for preventing reflection of external light. Yes,
This is achieved by forming fine irregularities in which the area of the convex portion forming the irregularities occupies 70% or more of the surface area of the outer surface.
【0009】例えば、反射防止膜を超微粒子で形成する
場合、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。そしてこの場合、超微粒子の
外表面露出面積を7割以上とすれば、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。For example, when the antireflection film is formed of ultrafine particles, it is difficult to maintain the film formation only by using the ultrafine particles, and thus a binder material is required. In this case, if the outer surface exposed area of the ultrafine particles is 70% or more, the unevenness of the particles is exposed on the film surface, in other words, the binder is scraped, resulting in a fine (submicron) size. It becomes the surface (of the order).
【0010】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%(∵ πΓ2/4
r2: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。(∵ π
/2√3)。The reason for the above 70% of the area ratio is that the ultrafine particles are geometrically obtained from a schematic plan view after observing (that is, averaging) the ultrafine particles as a sphere having a uniform particle size. 73% in the case of vertical and horizontal respective parallel Haihashi (∵ πΓ 2/4
r 2 : r is the ultrafine particle diameter, the numerator means the ultrafine particle exposed area, and the denominator means the binder exposed area. In the plan view, the ratio of one binder space surrounded by four particles is shown as an inverse number. It is 73% in the calculation, but it is defined as 70% because it is almost 70% due to the actual dispersion of particles and the relationship of plane → spherical conversion. If close packing is assumed (3 particles form one binder space), it is about 80% or more. (∵ π
/ 2√3).
【0011】(超微粒子)反射防止膜に適用するに好ま
しい超微粒子の平均粒径は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。(Ultrafine Particles) The average particle diameter of the ultrafine particles preferably applied to the antireflection film is 0.1 μm or less. These are commonly called submicron-order particles.
【0012】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)4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ィングするこ
とにより達成される。The desirable particle size distribution is such that the maximum peak is in the vicinity of the average particle size and the particle size is about 50% of all particles.
The maximum particle size is about twice the average particle size, and the minimum particle size is about 1/2 of the average particle size. More preferably, a mixture of Si (OR) 4 alcohol solution added with SiO 2 ultrafine particles having an average particle size of 0.1 μm or less and at least two or more of acetylacetone, acetone and ethyl alcohol is added to a glass. This is achieved by coating the surface.
【0013】溶液としてはSi(OR)4(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 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 or more of acetylacetone and acetone ethyl alcohol. Is preferred.
【0014】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要する。It should be noted that if the average particle size exceeds 0.3 μm, optical interference will be a visual obstacle.
【0015】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ィング
し、焼成した後、Si(OR)4(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。In the method of forming the antireflection film on the glass surface, the glass surface is coated with a solvent to which ultrafine particles having an average particle size distribution of 0.1 μm or less are added, and after firing, Si (OR) It is preferable to overcoat a mixed solution of 4 (R is an alkyl group) alcohol solution and at least two or more of acetylacetone and acetone ethyl alcohol. Incidentally, such an antireflection film is particularly suitable for an image display tube.
【0016】更に、2種以上の無機酸化物により構成さ
れるコンポジットな粒状物であって、2種以上の無機酸
化物が相互に入り混りあっ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, it is a composite granular material composed of two or more kinds of inorganic oxides, in which two or more kinds of inorganic oxides are mixed with each other or one inorganic oxide is mixed with 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 kinds of inorganic oxides is an antireflection functional component and the rest are conductive components.
Further, the conductive component is preferably at least 10 (wt)%.
【0017】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。したがって実用的な範
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500〜600
Å、更に好ましくは約550Åである。The particle size (average particle size) of the ultrafine particles (especially SiO 2 ultrafine particles) is restricted by the relationship between the image resolution and the antireflection effect of external light, and the lower limit is the antireflection effect. If it is less than 100Å, the desired antireflection effect is not obtained, and it is difficult. On the other hand, the upper limit is determined from the viewpoint of resolution, and if it is more than 10,000Å, the resolution is remarkably lowered. Therefore, although the above range is defined as a practical range, it is preferably 500 to 1,200Å, more preferably 500 to 600.
Å, more preferably about 550Å.
【0018】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当り0.01〜1mg/cm2であり、
好ましくは0.1〜0.3mg/cm2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。In addition, when SiO 2 ultrafine particles are used, a small amount of the SiO 2 ultrafine particles gives a certain effect, but it is practically 0.01 to 1 mg / cm 2 per unit area of the substrate.
It is preferably 0.1 to 0.3 mg / cm 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.
【0019】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種から選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 hygroscopicity, but preferably at least one of Group II and Group III of the periodic table. It is a salt of a metal element selected from among, practically, a hydrochloride, a nitrate, a sulfate and a carboxylate, and at least one of these salts is selected. Particularly desirable is at least one of the above salts of magnesium and aluminum.
【0020】上記金属塩類は、大気中の水分を吸収して
基板表面の電気抵抗を低下させるものである。一方、導
電性金属酸化物粒子は、それ自体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 water in the atmosphere and reduce the electric resistance of the substrate surface. On the other hand, since the conductive metal oxide particles themselves have conductivity, they are preferable to the above metal salts in order to reduce the resistance of the substrate surface. This is because at least one kind of oxides of tin, indium and altimone is practical as the metal oxide particles of this kind, and all of them are oxides forming the transparent conductive film. However, it goes without saying that other known conductive metal oxides such as those having a perovskite structure may be used. And, even if the practically fixed amount of such an additive is small, a certain effect is recognized, but 0.01 to 1.0 per unit area of the substrate.
0 mg / cm 2 is preferable, more preferably 0.15 to 0.3 mg
/ cm 2 . 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. That is, as the fixed amount increases, the resistance value decreases, but the adhesion strength decreases.
【0021】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 a conductive component (a small amount component) and an antireflection functional component (a large amount component) are used in combination as ultrafine particles, the composition ratio varies somewhat depending on the production conditions, but the conductive component is 10% of the total weight of the ultrafine particles. It is preferable that the volume ratio is 0.1 or more (volume ratio is 0.1 or more). If this amount exceeds 50%, the antireflection function may be deteriorated, and it is necessary to adjust the amount to 50% or less. When the antireflection film composed of the ultrafine particles is used for the image display face plate, the conductive component is preferably transparent. This is because it does not interfere with the optical path.
【0022】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 or not each component constituting the ultrafine particles forms a granular body depending on the type and performance of each component, but it is not clear that a certain amount of the small component is contained in the large component. In some cases, it is desirable that the average particle size of the granules formed by the minor components is 0.01 to 0.05 μm.
【0023】反射防止機能成分の代表例はSiO2(酸
化ケイ素)、MgO(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。Representative examples of the antireflection functional component are SiO 2 (silicon oxide) and MgO (magnesium oxide). On the other hand, typical examples of the conductive component are SnO 2 (tin oxide), In 2 O 3
Examples include (indium oxide) Sb 2 O 3 (antimony oxide). In addition, you may use together 2 or more types of electroconductive components. The combination of both components is not limited to the combination between the above components, and the point is that each ultrafine particle can fulfill two kinds of functions. As described above, when the minor component is mixed with the major component, if the ultrafine particles composed of the major component are compared to the sea, the minute particles of the minor component mixed are present as if they were islands. Even if the ultrafine particles of the present invention are added with 10% or less by weight ratio of fine particles comprising a conductive component having an average particle size of 0.01 to 0.05 μm or a conductive component and an antireflection functional component, the ultrafine particles of the present invention The same effect as when only one is used can be obtained.
【0024】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て製造することができる。
係る製造装置としてはアーク、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、ついで急冷しこれら原料成分が相互に混
じり合った形で超微粒子として産出させうる装置が挙げ
られる。Ultrafine particles can be usually produced by using an apparatus for producing ultrafine particles using a metal component.
As such a manufacturing apparatus, arc, plasma (induction plasma, arc plasma), laser, electron beam, gas, etc. are used as a heat source to evaporate the antireflection functional component and the conductive component together, and then rapidly cool these raw material components to mutually There is a device that can be produced as ultrafine particles in a mixed form.
【0025】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行させ
た放電用電極との間の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 arc, the gas atmosphere in the system is oxygen gas or a mixed gas atmosphere of oxygen gas and an inert gas (helium gas, argon gas, etc.), and the ultrafine particle raw material and the raw material are inclined to this raw material. Alternatively, an arc is generated between the discharge electrode and the discharge electrode which are made to go straight to generate the oxide-mixed ultrafine particles of the raw material.
【0026】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4,61
0,718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 US Pat. No. 4,619,691 and US Pat. No. 4,61
It is an ultrafine particle generator using an arc described in No. 0,718 and No. 4,732,369.
【0027】これらの装置は常法に従って操作すればよ
く、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。 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。These devices may be operated according to a conventional method, and ultrafine particles can be produced by using these devices without any difficulty. If ultrafine particle raw material in which at least two or more kinds of materials are mixed is used, oxide mixed ultrafine particles of the raw material can be produced. In this case, the composition ratio of the mixed raw materials can be increased by mixing the materials having almost the same evaporation rate. It is possible to generate ultrafine particles having an oxide concentration close to.
【0028】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化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。Similar oxide ultrafine particles are produced whether the raw material is a metal or a metal oxide. At this time, if the mixed metal materials are easy to combine with each other, compound ultrafine particles tend to be produced, and if they are difficult to combine, respective oxide ultrafine particles tend to be produced. Since an oxide having conductivity and an oxide having an antireflection function do not usually combine, ultrafine particles in which the respective oxides are mixed are produced.
【0029】(薄膜)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 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.
【0030】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 for the number of layers, but two layers may be used if desired. The thickness of this thin film is 0.
1 to 0.2 μm is preferable. In either case of one layer or two or more layers, the total film thickness is preferably 0.3 μm or less on average.
【0031】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成分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、経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 of the conductive component and the antireflection functional component in the thin film is the same as the optimum ratio described in the above-mentioned ultrafine particles. The thinning of the mixed ultrafine particles of the conductive component and the antireflection functional component may be performed by coating a proper amount of ultrafine particles on the substrate,
An even coat is ideal because of workability and economy. The depth of the valley formed between the ultrafine particles is preferably 0.05 to 0.2 μm. Further, the distance between the conductive components of the ultrafine particles in contact with each other is preferably 0.05 μm or less.
【0032】薄膜形成方法は、Si(OR)4(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)4を加水分解し
た超微粒子薄膜をSiO2で覆った膜を形成することに
なる。Si(OR)4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 thin film forming method is as follows: Disperse 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 display this solution as a light-transmitting image. After coating on the drawing plate, the coated surface is heated (baked) to form a film in which the ultrafine particle thin film obtained by hydrolyzing the Si (OR) 4 is covered with SiO 2 . Since SiO 2 which is a decomposition product of Si (OR) 4 also enters the gap between the ultrafine particles and the substrate, it also serves as an adhesive.
【0033】上記Si(OR)4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)4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)4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
使用可能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。 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。As R of Si (OR) 4 , an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, especially 5 is preferable. Also Si
The alcohol for dissolving (OR) 4 increases the viscosity of the Si (OR) 4 alcohol solution with an increase in the number of carbon atoms of R, and therefore the alcohol is appropriately alcohol so as not to become too high in consideration of workability. Should be selected. Alcohols generally usable include those having 1 to 5 carbon atoms. Further, in order to impart an antistatic effect to the above-mentioned thin film, a salt of a Group II or Group III metal of the periodic table may be added and used. Representative examples include aluminum hydrochloride, nitrate, sulfate and carboxylate.
【0034】更にSi(OR)4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, in order to accelerate the hydrolysis of Si (OR) 4, water and a mineral acid such as nitric acid as a solvent may be added to prepare a thin film coating solution.
【0035】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、ディッ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 for coating the above alcohol solution on a substrate, it is practical to use a coating method consisting of a spinning method, a dipping method and a spray method, or a combination thereof, and to heat the coated surface at 50 to 200 ° C. Is.
【0036】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、In2O
3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の少なく
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ってもよい。For the antireflection film, it is practical to further laminate a transparent conductive film. In this case, the transparent conductive film serves as a base of the antireflection film, but its thickness is practically preferably 2,000 Å or less, more preferably 50 to 500 Å depending on the material constituting the film. Is. In addition, typical examples of the transparent conductive film include SnO 2 and In 2 O.
3 and Sb 2 O 3 are formed of a conductive metal oxide film, and at least one of these transparent conductive metal oxides and hygroscopic metal salts is used as SiO 2 film. It may be a thin film to which conductivity is imparted by being contained in the thin film.
【0037】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
ウム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 hygroscopic metal salt contained in the SiO 2 thin film may be an inorganic acid salt such as hydrochloride, nitrate or sulfate or an organic acid salt such as carabonate. Preferred 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.
【0038】一方、導電性金属酸化物の場合は、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、S
iO2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
は認められるがSiO2薄膜の単位面積当りの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, the conductive metal oxide is more preferable than the metal salt in order to reduce the electric resistance of the panel surface because it has conductivity itself. And S
The amount of the above-mentioned metal oxides and metal salts which impart the conductivity contained in the iO 2 thin film is small, but some effect can be recognized, but the amount per unit area of the SiO 2 thin film is 0.01 to
The amount is preferably 1.0 mg / cm 2 , and more preferably 0.15 to 0.1.
It is 3 mg / 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.
【0039】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 such a film thickness characteristic that it hardly affects the performance of the antireflection film formed thereon. It satisfies these conditions.
【0040】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. Due to the fact that the transparent conductive film is formed on the panel (image display face plate) of the cathode ray tube, a temperature (about 500 ° C. or less) at which the glass plate constituting the panel is not strained It is desirable to form it by (4), and any method may be used as long as it satisfies this. Hereinafter, a typical method for forming a transparent conductive film will be described.
【0041】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
化物をターゲットとしてスパッタリング装置内にパネル
面と対向して装置し、スパッ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(CH3)4、Sn(OC2
H5)4などである。I) As a method for 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, (1) using each metal oxide as a target A method of forming a metal oxide film on a panel surface by sputtering in a sputtering device facing the panel surface, and (1) a method of forming a metal oxide film on the panel surface by a known CVD method using an organic metal compound as a raw material. There is. As the organometallic compound in the case of the above (2), for example, when tin, indium or antimony is represented by M, its valence is represented by m, and an alkyl group is represented by R (where R = C n H 2n + 1 , practical N = 1 ~
5), an alkyl metal compound M (R) m or an alkoxy metal compound M (OR) m.
Specific examples include Sn (CH 3 ) 4 and Sn (OC 2
H 5 ) 4 etc.
【0042】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 for forming a transparent conductive film by incorporating a conductive substance into the SiO 2 thin film will be specifically described.
【0043】SiO2の薄膜はアルコキシシランSi
(OR)4(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)4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(OR)4を分解してSiO2薄
膜を形成するものである。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。 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)4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。The thin film of SiO 2 is alkoxysilane Si
(OR) 4 (However, R is an alkyl group, and practically n
= 1-5) can be easily obtained by hydrolysis. In the present invention, the transparent conductive metal oxide and the moisture-absorbing material described in detail in the invention of the cathode ray tube for achieving the first object for imparting conductivity to the alcohol solution of Si (OR) 4 are provided. At least one additive of a metallic liquid having properties is applied, the solution is applied to the panel surface, and the applied surface is heated to decompose Si (OR) 4 to form a SiO 2 thin film. is there. Practically, the amount of the above additive is preferably 0.05 to 7 wt% with respect to the alcohol solution, and more preferably 1.0 to 2.0 wt%. Among the above additives, the transparent conductive metal oxide is not dissolved in the alcohol solution but merely dispersed, but in the case of a metal salt, a part or all is dissolved. 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. From this point, a further dispersion medium such as acetylacetone such as acetylacetone may be added to the solution. Alternatively, it is more preferable to add ethyl cellosolve and water and a catalyst such as an inorganic acid such as nitric acid to facilitate the hydrolysis of Si (OR) 4 .
【0044】上記Si(OR)4を溶解するアルコール
溶媒は、アルキル基Rを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)
4で、溶媒がエチルアルコールの場合である。The alcohol solvent that dissolves Si (OR) 4 is preferably an alcohol that constitutes an alkyl group R, and the most practical example is tetraethoxysilane Si in which R is an ethyl group with n = 2. (OC 2 H 5 )
In 4 , when the solvent is ethyl alcohol.
【0045】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、デッピング法、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 above-mentioned alcohol solution to the panel, a coating method including a spinning method, a depping method, a spray method or a combination thereof is used.
【0046】上記塗布面を加熱してSi(OR)4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。The heat treatment condition for heating the coated surface to decompose Si (OR) 4 to form a SiO 2 thin film is preferably 50 to 200 ° C., more preferably 160.
~ 180 ° C. This method of forming a conductive SiO 2 thin film is advantageous over the method i) because it is processed at a relatively low temperature in this way. For example, when applied to a cathode ray tube such as a cathode ray tube, 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.
【0047】ガラス表面に凹凸を設けることによって反
射防止膜を得る方法において、凹凸の大きさは0.1μ
m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、したがって反射防止効果は非常に少ない。In the method for obtaining an antireflection film by providing unevenness on the glass surface, the size of the unevenness is 0.1 μm.
It is desirable that the volume continuously changes in the depth direction at about m. As a result, the refractive index changes continuously and an antireflection effect is obtained. In this case, when SiO 2 ultrafine particles having a uniform particle size without a particle size distribution are used, they adhere in an orderly manner, so that a film having a continuous volume change in the depth direction cannot be obtained. Is very few.
【0048】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、結
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)4アルコー
ル溶液を用いることにより、150℃前後でSi(O
R)4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)4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)4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 voids can be provided, and as a result, the volume continuously increases in the depth direction and an antireflection effect is obtained. To be Also, by using a Si (OR) 4 alcohol solution as a solution, Si (O) 4
R) 4 Alcohol solution in the alcohol solution sublimates values other than Si
Has the effect of firmly adhering the glass and the SiO 2 ultrafine particles to form a film. Meanwhile Si (OR) 4 acetylacetone to mix the alcoholic solution, acetone, ethyl alcohol has an effect of controlling the thickness of Si by diluting Si (OR) 4 alcohol solution, precipitated.
【0049】これ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ってしまう
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(In
O2,SnO2等)と反射防止能粒子(SiO2等)との
混合系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。Although a normal chemical ultrafine particle manufacturing method can naturally be applied to this, in this case, since the particles become uniform, in order to positively give a particle size distribution, a physical method such as an arc method is used. It is effective to devise to obtain ultrafine particles by the method. The conductive particles (In
A mixed system of O 2 and SnO 2 etc. and antireflection particles (SiO 2 etc.) is effective, but it is not a mixed system of particles having different characteristics, but particles having both characteristics. If it is obtained (for example, Si-In-O-based particles), the conductivity is not lowered, and the antireflection is effectively achieved.
【0050】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, the step of forming the antireflection film on the transparent conductive film as a base will be described in detail.
【0051】先ず、アルコキシシランSi(OR)4を
アルコールに溶解調製する方法について述べると、原料
となるSi(OR)4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, a method for dissolving and preparing alkoxysilane Si (OR) 4 in alcohol will be described. All of Si (OR) 4 as a raw material and alcohol as a solvent form a base of the above-mentioned transparent conductive film. Since it is the same as the method of forming the SiO 2 thin film described in the section (1), detailed description will be omitted.
【0052】前記ii)項と同様にしてSi(OR)4を
溶解したアルコール溶液に、粒径100〜10,000
Å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1〜3
wt%である。そしてSiO2微粒子の分散性とSi
(OR)4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), a particle size of 100 to 10,000 is added to an alcohol solution in which Si (OR) 4 is dissolved.
The Å SiO 2 fine particles are dispersed, but this dispersion amount is practically from the viewpoint of antireflection effect and image resolution.
0.1-10 wt% is preferable, and more preferably 1-3
wt%. And the dispersibility of SiO 2 particles and Si
To improve the hydrolyzability of (OR) 4 , water is added to the above solution as a dispersion medium such as ketones such as acetylacetone or ethyl cellosolve, and water and a catalyst such as nitric acid to facilitate hydrolysis. It is more preferable to add an inorganic acid such as
【0053】上記Si(OR)4は加水分解を受けてS
iO2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)4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)4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。 ま
た、上記SiO2微粒子を分散したSi(OR)4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Si
O2薄膜形成時と同様に、スピニング法、ディッピング
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 above Si (OR) 4 is hydrolyzed to S
It forms a thin film of iO 2 and plays a role of fixing the SiO 2 fine particles to the panel surface. When the alkyl group R is represented by the general formula C n H 2n + 1 , practical n is 1 to 1 5 and preferably an ethyl group of n = 2. The alcohol of the solvent that dissolves Si (OR) 4 is preferably an alcohol having an alkyl group R. In the most practical example, R of alkoxysilane Si (OR) 4 is an ethyl group of n = 2 and the solvent is a solvent. Is ethyl alcohol. Further, as a method of applying the alcohol solution of Si (OR) 4 in which the SiO 2 fine particles are dispersed onto the panel on which the underlying transparent conductive film is formed, the conductive Si described in the above section ii) is used.
As in the case of forming the O 2 thin film, a coating method including a spinning method, a dipping method, a spray method, or a combination thereof is used.
【0054】さらにまた、上記塗布面を加熱してSi
(OR)4を分解してSiO2薄膜を形成し、分散したS
iO2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, the coated surface is heated to produce Si.
(OR) 4 is decomposed to form a SiO 2 thin film and dispersed S
The heat treatment conditions for coating and fixing the iO 2 fine particles with this SiO 2 thin film are preferably 50 to 200 ° C, and more preferably 160 to 180 ° C.
【0055】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。A thin film as an antireflection film material is formed by each of the above methods, but the heat treatment temperature can be formed at a relatively low temperature as in the forming method of the undercoat film ii) described above, so that it is particularly completed. It is convenient to form it on the panel surface of the cathode ray tube.
【0056】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ッチング処理を
施すこととした。As described above, the antireflection film may have a fine (submicron-order) surface, but in the case of particles of uniform size such as ultrafine particles produced by a chemical method, it is difficult to form such an uneven surface. Funny Therefore, the present inventor decided to perform etching treatment after forming the thin film in order to surely form fine irregularities on the surface.
【0057】この場合、超微粒子よりもエッチング速度
の速いバインダを使用すれば、エッ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ッチング
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。エッチング液はエッチング諸条件にもよるが、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)の方が好ま
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。(超微
粒子膜利用装置) 反射防止膜用の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。In this case, if a binder having an etching rate faster than that of the ultrafine particles is used, the binder is gradually removed from the surface more aggressively than the ultrafine particles in the etching solution, and as a result, the sub-reliability is surely ensured. An ultrafine particle film having micron-order irregularities can be obtained. The etching solution is an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of hydrogen fluoride, depending on various etching conditions.
However, sodium fluoride (for example, a 5% aqueous solution) is preferable because hydrogen fluoride easily removes ultrafine particles such as SiO 2 in a short time and process control becomes difficult. Even if SiO 2 is contained in the binder decomposition product using an aqueous sodium hydroxide solution, the binder is more positively dissolved and removed than the SiO 2 ultrafine particles. (Ultrafine particle film utilization device) The device in which the thin film for the antireflection film is most effective is the image display face plate formed on the translucent substrate such as the thin film glass substrate, and further the cathode line incorporating this image display face plate. It is a tube.
【0058】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 the mixed ultrafine particles are used to form a thin film, the function of the minor component continues to be utilized as the function of the main (major component) ultrafine particles. The function of the remaining ultra-fine ultrafine particles (mixed component) is that there is a distance between the ultrafine 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,
It is demonstrated by the tunnel effect.
【0059】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機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。従っ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
に超微粒子を作っ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接続向上が図れることにもな
る。In this case, the function of the component formed from a small amount of components and mixed in the ultrafine particles in the form of ultrafine particles is that the ultrafine particles existing in the adjacent ultrafine particles have a distance, but the ultrafine particles are present. Because of the extremely short distance that does not exceed the size of
The tunnel effect is exhibited in terms of conductivity. In this case, the major component inevitably forms due to its viscosity, and the roughness of the surface is mainly effective to achieve the low reflection function. With respect to the conductive component, conductivity is exhibited due to the tunnel effect. Therefore, the film strength is improved by reducing the number of peeled portions as compared with the laminate of each functional component. In addition, since the tunnel effect can be utilized compared to the case where ultrafine particles are made for each functional component and mixed, the connection between both functions can be improved.
【0060】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。従って各機能成分の積層物よりも剥離
箇所(ポテンシャル)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っ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 antireflection function component, the roughness of the surface is mainly effective to achieve the low reflection function. With respect to the conductive component, conductivity is exhibited due to the tunnel effect. Therefore, the film strength is improved by reducing the peeling points (potential) as compared with the laminate of each functional component. In addition, the tunnel effect can be utilized compared to the case where ultrafine particles are prepared and mixed for each functional component, so that both functions can be maintained.
【0061】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。An arc is generated between the ultrafine particle raw material and the discharge electrode by using the gas atmosphere in the system as an atmosphere of oxygen gas or a mixed gas atmosphere of oxygen gas and an inert gas, and vapor is generated from the ultrafine particle raw material by the arc heat. And reacts with oxygen in the activated atmosphere gas to generate ultrafine oxide particles.
【0062】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 the ultrafine particle raw material in which at least two or more kinds of materials are mixed, it is possible to generate the oxide mixed ultrafine particle of the raw material. In this case, by mixing materials having substantially the same evaporation rate, oxide-mixed ultrafine particles having a composition ratio close to that of the mixed raw material can be generated.
【0063】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。The same raw material of metal or metal oxide produces similar oxide ultrafine particles. At this time, if the mixed materials are easy to combine with each other, compound ultrafine particles tend to be produced, and if they are difficult to combine, respective oxide ultrafine particles tend to be produced. Of these, the oxide having conductivity and the oxide having antireflection function may not be combined, and in that case, ultrafine particles in which the respective oxides are mixed are generated.
【0064】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
ッ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, a film having two properties of conductivity and antireflection function is obtained. This film is subjected to etching treatment to form fine irregularities on the surface.
【0065】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, it becomes possible to form a single layer of the conductive antireflection film on the surface of the display tube at a low temperature.
【0066】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)4の加水分解により形成されたSiO2の薄膜
が、均一に分散したSiO2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
ッチング処理を施す。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)4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。Alternatively, in the case of a single layer of antireflection film (meaning no conductive film and no mixing of conductive particles), Si is used.
The SiO 2 thin film formed by the hydrolysis of (OR) 4 coats the uniformly dispersed SiO 2 fine particles and fixes it on the surface of the glass body (substrate). This film is etched as described above. The uniformly dispersed SiO 2 particles maintain the antireflection effect and the high resolution of the displayed image. Further, the SiO 2 thin film contains at least one kind of additive, that is, a metal salt having a hygroscopic property and a conductive metal oxide, and the former is a heat treatment for hydrolyzing Si (OR) 4 (this heat treatment is a film strength. Of which the hygroscopicity is improved), the hygroscopicity is maintained, and it has the effect of reducing the resistance value of the substrate surface without losing its performance.
【0067】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 of the conductive treatment is as follows. That is, the conductive metal oxide shows a decrease in the surface resistance value on the same principle as that of the so-called transparent conductive film, and the antistatic function is maintained due to the small surface resistance value.
As described above, the additive exhibits an antistatic effect, but the conductive metal oxide is superior to the metal salt in terms of reducing the surface resistance value 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 image resolution 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.
【0068】導電膜を下地膜に用いると次の機能を発揮
する。When the conductive film is used as the base film, the following functions are exhibited.
【0069】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酸化物で構
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 underlying transparent conductive film is brought into close contact with the panel surface, thereby exerting the effect of reducing the electric resistance of the panel surface. A film composed of a metal oxide that itself has conductivity or a film in which a conductive metal oxide is dispersed in a SiO 2 thin film shows a decrease in the surface resistance value on the same principle as a so-called transparent conductive film. As a result, the antistatic function is maintained.
【0070】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、S
i(OR)4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 the SiO 2 thin film, the metal salt absorbs and retains water to impart conductivity.
It retains its hygroscopicity even after a heat treatment during hydrolysis of i (OR) 4 (this heat treatment also improves the film strength), and has the effect of reducing the resistance value of the panel surface without losing its performance. doing.
【0071】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。As the additive contained in the SiO 2 thin film, the conductive metal oxide is superior to the metal salt 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 image resolution 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.
【0072】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 face plate) of a cathode ray tube such as a Braun tube is charged is that a thin and uniform aluminum film 4 is vapor-deposited on the phosphor coated on the inner surface of the Braun tube. When a high voltage is applied to the aluminum film, a charging phenomenon occurs due to electrostatic induction on the front panel of the cathode ray tube when the high voltage is applied and cut off.
【0073】Si(OR)4(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)4を分解し、超微粒子膜をSiO2で覆った膜を
形成する。Si(OR)4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。Si (OR) 4 (wherein R is an alkyl group)
Alcohol solution in which is dissolved ultrafine particles (mainly SiO 2
(Having an anti-reflection function) is dispersed and the solution is coated on a substrate, and then the coated surface is heated (baked) to form Si.
(OR) 4 is decomposed to form a film in which the ultrafine particle film is covered with SiO 2 . SiO 2 which is a decomposed product of Si (OR) 4 enters the gaps between the ultrafine particles and the gaps between the ultrafine particles and the substrate and serves as an adhesive.
【0074】上記方法で形成した薄膜を、ドライ或いは
ウェット法で極く短時間(数秒間乃至数10秒間)エッ
チングすると、膜表面のバインダ分解物たるSiO2リ
ッチの層がエッチングされ、超微粒子間に微小なエッチ
ング溝が形成される。こうして膜全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 by a dry or wet method for an extremely short time (several seconds to several tens seconds), a SiO 2 rich layer which is a decomposed product of the binder on the surface of the film is etched, and the ultrafine particles are separated. A minute etching groove is formed in the. In this way, minute irregularities at the level of ultrafine particles are formed on the entire surface of the film, which exhibits an antireflection function.
【0075】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、ディッピング法、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、焼成後のエッチングも、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。従って超微粒子によって膜
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、塗布法によって反射防
止膜を形成するため、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。If a spin coating method, a dipping method, or a spraying method is used as a method for applying the above alcohol solution on a substrate, large-area treatment can be performed easily and can be formed at low cost. Furthermore, the etching after baking is also done with NaOH.
When the method of immersing in an aqueous solution is used, large area treatment is easy and the cost is low. Therefore, since the film is formed by ultrafine particles, minute irregularities are generated on the surface of the coating film, and there is a further antireflection effect. Further, since the antireflection film is formed by the coating method, an expensive vacuum vapor deposition device is not required, the area can be easily increased, and the cost can be reduced.
【0076】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。Since light reflection occurs at the interface where the refractive index suddenly changes, conversely, if the refractive index gradually changes at the interface, no reflection occurs. The above-mentioned heterogeneous film is a film having a refractive index distribution in the film thickness direction based on the above principle.
【0077】基板上に光の波長よりも小さい凹凸がある
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n
xは、基板の占める体積分率をv(X)、基板の屈折率をn
S、空気の屈折率をnaとすると、nx=ns・v(x)+na
(1−v(x))と表わされる。従って、微小な凹凸を形成
して、基板の体積分率v(X)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 there are irregularities smaller than the wavelength of light on the substrate, the individual irregularities can be regarded not as interfaces but as surfaces having an average refractive index corresponding to the volume fractions of the substrate and air. That is, the average refractive index n at the position of the depth x in the film thickness direction
x is the volume fraction occupied by the substrate, v ( X ), and the refractive index of the substrate is n.
Let S be the refractive index of air and n a be n x = n s · v ( x ) + n a
It is expressed as (1-v ( x )). Therefore, 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 a non-uniform film can be formed to prevent reflection.
【0078】超微粒子膜をエッチングすると、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 case of the anterior function and becomes an effective antireflection film.
【0079】[0079]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に従
って説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0080】ブラウン管の前面パネル表面(ガラス面
板)に、表1に示す実施例1〜4のように下地透明導電
膜を形成する。On the surface of the front panel (glass face plate) of the cathode ray tube, the underlying transparent conductive film is formed as in Examples 1 to 4 shown in Table 1.
【0081】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 made of SnO 2 , and the film was formed by the CVD method under the following conditions.
【0082】 使用装置 : 常圧CVD装置 原料有機スズ化合物 : Sn(CH3)4 ドーパント : フレオンガス キャリヤーガス : 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。Apparatus used: atmospheric pressure CVD apparatus Raw material organic tin 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, in the SiO 2 thin film The transparent conductive fine powder contains SnO 2 fine powder, and the method for forming the film is as follows.
【0083】(1)アルコキシランSi(OR)4のアルコ
ール溶液の組成:エチルアルコール (C2H5OH) 88cc テトラエトキシシラン (Si(OC2H5)4) 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
In2O3、Sb2O4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
ったので、ここでは上記のとおりSnO2粉末を代表例
とした。(1) Alkoxylane Si (OR) 4 alcohol solution composition: Ethyl alcohol (C 2 H 5 OH) 88 cc Tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) 6 cc SnO 2 transparent conductive material Powder 1.2 g Water (H 2 O) 6 cc (2) Solution coating on glass face plate: Spinner 500 rpm (3) Coating film firing: 160 ° C., 30 minutes As the transparent conductive powder, the above SnO 2 is used instead. Similar trials were made for those containing In 2 O 3 , Sb 2 O 4, etc. alone or in combination, but the results were almost the same, so SnO 2 powder was used as a typical example here.
【0084】実施例3の場合は、In2O3とSnO
2(5wt%)との複合ターゲットを作成し、高周波ス
パッタリングにてガラス面板にIn2O3とSnO2との
混合物を沈着した膜であり、高周波スパッタリング法に
よる。In the case of Example 3, In 2 O 3 and SnO
It is a film prepared by forming a composite target with 2 (5 wt%) and depositing a mixture of In 2 O 3 and SnO 2 on a glass face plate by high frequency sputtering, and by a high frequency sputtering method.
【0085】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(NO
3)3・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, aluminum nitrate Al (NO) was used as the hygroscopic metal salt in the SiO 2 thin film.
3) 3 · 9H 2 O in which was contained, the method of forming the film are as follows.
【0086】(1)アルコキシシランSi(OR)4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)4) 6cc 金属塩 Al(NO3)3・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(NO3)2、Mg(NO3)2、ZnC
l2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ったので、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) Alkoxysilane Si (OR) 4 alcohol solution composition: 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 to the glass faceplate: spinner 500 rpm (3) coated film baking: 160 ° C., 30 minutes the metal salt of the aluminum nitrate Instead, AlCl 3 , Ca (NO 3 ) 2 , Mg (NO 3 ) 2 , ZnC
l 2, etc. alone or have been similarly tried for those composite addition, since a substantially equivalent result, here is a representative example aluminum nitrate as described above.
【0087】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 to be an antireflection film was formed on the underlying conductive film obtained as described above by the following method.
【0088】テトラエトキシシラン〔Si(OC2H5)
4〕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500〜100
0Åに整粒されたSiO2の微粒子(粒形はほぼ球形)
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 water (H 2 O) for hydrolysis and nitric acid (HNO 3 ) as a catalyst are added to prepare a solution. This alcohol solution has a particle size of 500-100
Fine particles of SiO 2 sized to 0Å (grain shape is almost spherical)
1% by weight (wt)% is added. At this time, an appropriate amount of acetylacetone is added as a dispersion medium so that the particles are sufficiently dispersed.
【0089】上記表1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 formulation solution shown in Table 1 above is dropped onto the underlying conductive film on the glass face plate, and further uniformly coated with a spinner.
【0090】その後、150℃で約30分間空気中で焼
成し、テトラエトキシシラン〔Si(OC2H5)4〕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。Then, it is baked in air at 150 ° C. for about 30 minutes to decompose tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ]. The fine particles of SiO 2 added to the alcohol solution are firmly fixed by a continuous uniform thin film of SiO 2 formed by decomposition.
【0091】次に、5wt%NaOH水溶液に約15秒
間浸漬してエッチング処理を行い、水洗、乾燥して各種
テストを行った。Next, various tests were carried out by immersing in a 5 wt% NaOH aqueous solution for about 15 seconds to carry out etching treatment, washing with water and drying.
【0092】[0092]
【表1】 [Table 1]
【0093】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550nm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100として百分率で示した結果、表1
に示すように0.4%以下、波長450〜650nmの
可視光範囲で1%以下の反射率であった。尚、分光光度
計は(株)日立製作所製U−3400を使用している
(以下同じ)。この値は、VDT(ビジュアル・ディス
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。The glass face plate on which this antireflection film is formed has 5
The light having a wavelength of 550 nm was made incident at an incident angle of °, the reflectance (the light intensity opposite to the light intensity) was measured, and the same reflected light intensity in the Al vapor-deposited film was set as 100 and shown as a percentage.
As shown in Table 1, the reflectance was 0.4% or less, and the reflectance was 1% or less in the visible light range of wavelength 450 to 650 nm. The spectrophotometer used is U-3400 manufactured by Hitachi, Ltd. (the same applies hereinafter). This value is a value that sufficiently satisfies the conditions required for a VDT (visual display terminal).
【0094】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1
kgf・消ゴム断面積は約18×10mm)均一に50回こ
すったところ、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った。Next, the surface of the glass face plate laminated with the base conductive film and the antireflection film was strongly erased (Lion 50-50 manufactured by Lion Corporation) under the strong pressure (printing pressure 1
When the surface was rubbed uniformly 50 times with a cross-sectional area of kgf and eraser of about 18 × 10 mm), the reflectance was only shifted by 0.1% to 0.2%, and there was no problem in quality.
【0095】尚、消ゴムテストは50回こすった前後の
60度鏡面光沢度(JIS、K5400参照)を測定す
ることになる。In the eraser test, the 60-degree specular glossiness (see JIS, K5400) before and after rubbing 50 times is measured.
【0096】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。The reason why the reflectance can be lowered in the glass face plate having the above antireflection film formed thereon will be described below.
【0097】図2は反射防止膜の断面を示したものであ
るが、図のように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noで、その値は約1である。一方、Bに示す
位置ではSiO2超微粒子1が詰まった状態で、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に挟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
平面で切っ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よりわずかに内側に入ったC位置で
の屈折率をn1,Bよりわずかに外側に出た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、FIG. 2 shows a cross section of the antireflection film. As shown in the figure, the outermost surface layer has irregularities formed by exposing ultrafine particles. The refractive index at the position indicated by A is the refractive index no of air, and its value is about 1. On the other hand, at the position indicated by B, the refractive index of the SiO 2 ultrafine particles 1 is almost equal to the refractive index ng of glass (SiO 2 ) = 1.48 in the state of being clogged. In the uneven portion sandwiched between A and B, the refractive index is the volume fraction of SiO 2 , that is, when a plate of a minute thickness cut by a plane parallel to the A and B planes is hypothesized, the entire volume of the plate It continuously changes according to the volume ratio of the SiO 2 portion of the. Assuming that the refractive index at the C position slightly inside the A is n 1 and the refractive index at the D position slightly outside the B is n 2 , the glass surface on which this antireflection film is formed is The condition that the reflectance R is minimum is
【0098】[0098]
【数1】 [Equation 1]
【0099】であり、これからAnd from now on
【0100】[0100]
【数2】 [Equation 2]
【0101】の条件を満足するときに、無反射性能が得
られる。When the condition of is satisfied, antireflection performance is obtained.
【0102】ここで、n2/n1の値は、膜面の凹凸の形
状によって決まるが、前述したように表層部のバインダ
をエッ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 unevenness of the film surface, but since the binder in the surface layer portion is removed by etching as described above, the unevenness due to the surface layer portion ultrafine particle group is increased. Can be formed to satisfy the equation approximately 1%
It is considered that the following low reflectance can be obtained.
【0103】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)4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
となっているためと考えられる。Next, the reason why the antireflection film of the present invention retains high mechanical strength is because there is a SiO 2 film formed by hydrolysis of Si (OR) 4 as follows, which protects it. This is probably because it is a film.
【0104】 Si(OC2H5)4+4H2O→Si(OH)4+4C2H5OH →SiO2+2H2O 次に、表1最下段に示す帯電防止機能について説明す
る。図3は、テレビジョン受像機のスイッチ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、表
1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
像が大変見難くなってしまう。Si (OC 2 H 5 ) 4 + 4H 2 O → Si (OH) 4 + 4C 2 H 5 OH → SiO 2 + 2H 2 O Next, the antistatic function shown at the bottom of Table 1 will be described. FIG. 3 shows the relationship between the surface charge decay time after the switch of the television receiver is turned off and the charge amount, and corresponds to Example No. in Table 1. In the comparative example shown for comparison, the voltage does not drop to 1 kV or less even after 200 seconds and has no antistatic function. Such a device absorbs dust and dust in the air and does not separate the dust, so that the screen becomes dirty and the image becomes very difficult to see.
【0105】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)4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、フッ酸な
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る。エッチング処理も低濃度の
NaOH水溶液で達成でき、安全である。尚、SiO2
超微粒子は、球形に限らず、不定形であってもよい。Further, as a process for forming such an antireflection film, a completed sphere on which an underlying conductive film is formed is
All you have to do is to add commercially available SiO 2 ultrafine particles to an existing Si (OR) 4 alcohol solution, apply it, and bake it. There is no use of harmful chemicals such as hydrofluoric acid, and it can be manufactured safely and at low cost. You can The etching treatment can be achieved with a low-concentration NaOH aqueous solution, which is safe. Incidentally, SiO 2
The ultrafine particles are not limited to the spherical shape, and may have an irregular shape.
【0106】SiO2超微粒子を添加したSi(OR)4
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、ディッ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。SiO 2 Si (OR) 4 with ultrafine particles added
The application method of the alcohol solution is not limited to the spinning method shown in the above embodiment, but a dipping method or a coating method,
A spray method and a combination thereof may be used.
【0107】また、塗布後の焼成温度は50〜200℃
程度が適当である。The baking temperature after coating is 50 to 200 ° C.
The degree is appropriate.
【0108】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)4を用いたが、その
他アルキルスズ化合物Sn(R)4、もしくはアルコキ
シスズ化合物Sn(OR)4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、吸湿性を有するものであればいずれ
のものでもよい。実施例2のスズ、インジウム、アルチ
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薄膜を比較的低温(50〜500
℃)で形成できるので特に好ましい。Although Sn (CH 3 ) 4 was used as a raw material for CVD in forming the underlying conductive film of Example 1, other alkyltin compounds Sn (R) 4 or alkoxytin compounds Sn (OR) 4 were used. Needless to say, the same organic compound as tin can be used for indium and antimony in addition to tin. Also, the metal salts to be added are aluminum, calcium, magnesium,
Not limited to zinc salt, any salt may be used as long as it has hygroscopicity. When the transparent conductive powder such as tin, indium, and altimone of Example 2 is added, a SiO 2 thin film having good conductivity is prepared at a relatively low temperature (50 to 500).
It is particularly preferable because it can be formed at (° C.).
【0109】さらにまた、反射防止膜の形成において
は、Si(OR)4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, an example in which R is an ethyl group was shown as Si (OR) 4 , but as described above, when R = CnH 2n + 1 , n = 1.
5 to 5 are preferable, and similar effects can be obtained when n = 1 and 3 to 8. As n becomes larger, the viscosity of the solution becomes slightly higher. Therefore, as the solvent, alcohol corresponding to the workability may be selected in consideration of workability.
【0110】第5実施例につき以下に説明する。本例は
粒度分布をつけたものである。The fifth embodiment will be described below. This example has a particle size distribution.
【0111】図4は本実施例で用いたSiO2超微粒子
の粒経分布で、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)4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16
0℃で30分焼成した。FIG. 4 is a particle size distribution of the SiO 2 ultrafine particles used in this example, which has an average particle size of 450 nm and a fairly wide particle size distribution, and a specific surface area of 70 to 80 m 2 / g.
It is. The ultrafine particles are dispersed in a 1 wt% Si (OR) 4 alcohol solution + 50% acetylacetone solution, and applied on a glass substrate by spin coating.
It was baked at 0 ° C. for 30 minutes.
【0112】塗布液の組成は、SiO2超微粒子1〜2
重量%、残部Si(OC2H5)4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った。The composition of the coating solution is SiO 2 ultrafine particles 1-2.
% By weight, the balance being Si (OC 2 H 5 ) 4 and 50% acetylacetone, coated with a spinner of 600 rpm × 30 seconds, and then dried and baked at 160 ° C. for 30 minutes.
【0113】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、適度の空孔を持った膜が得られた。前
述の如きエッチング処理を施した後に測定したこの膜の
反射特性は可視光領域(400〜700nm)で0.0
6〜0.3%である。またこの膜の上にSi(OR)4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 the particle size distribution as in this example, a film having a proper number of pores was obtained. The reflection characteristic of this film measured after the etching treatment as described above is 0.0 in the visible light region (400 to 700 nm).
6 to 0.3%. 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.
【0114】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。It is preferable to wash the surface of the glass substrate and preheat it to about 50 ° C. before forming the antireflection film.
【0115】次に実施例6〜10として混合超微粒子の
使用例を図2により説明する。Next, examples of use of mixed ultrafine particles will be described as Examples 6 to 10 with reference to FIG.
【0116】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との混合体になっている。導電性成分7は
いわば極小超微粒子であって超微粒子1の外側に存在し
ていてもよい。本例では、この超微粒子はエッチングに
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被膜でコーティング
せずむき出しのままの状態になっている。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(O
R)4の焼成分解生成物である。In this example, one layer of ultrafine particle thin film 5 is formed on the 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 functional component 6. The conductive component 7 is, as it were, extremely small ultrafine particles and may be present outside the ultrafine particles 1. In this example, the ultrafine particles are not covered with the SiO 2 thin film by removing the surface layer binder by etching, that is, the ultrafine particles are not exposed to the SiO 2 coating and are left bare. A SiO 2 filled portion (binder) 2 is provided in the gap between the ultrafine particles and the glass substrate 3.
Is formed. The SiO 2 thin film 2 as a binder is made of Si (O
R) 4 is a calcination decomposition product.
【0117】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/SiO2の体積比率は0.1(1
0%)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SiO
2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 functional component 6. The volume ratio of SnO 2 / SiO 2 during film formation is 0.1 (1
0%) or more and 0.5 (50%) or less. In this case, the ratio of the conductive functional component in the film forming in the ultrafine particles is 1% or more and 50% or less in weight%. SiO
2 Exclude thin film 4 for calculation.
【0118】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0.05μ
m以下が好ましい。Further, it is necessary that the distance between the ultrafine particles be such that the distance between the conductive components contained in the adjacent ultrafine particles is such that the so-called tunnel effect appears. . Such a distance is 0.05μ
m or less is preferable.
【0119】また超微粒子の平均粒径(≒一層の薄膜厚
さ)が0.1μm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ッチング処理
により通常0.05μm〜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。Further, since the average particle diameter of ultrafine particles (≈thickness of one thin film) is 0.1 μm or less, the thickness of the thin film is allowed to be 0.1 μm to 0.2 μm. The depth of the valley of the thin film formed between the particles is usually 0.05 μm to 0.2 μm due to the etching treatment. FIG. 2 shows these relationships, where 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.
【0120】またSi(OR)4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。Since SiO 2 which is a decomposition product of Si (OR) 4 also enters the gap between the ultrafine particles and the thin film, it also serves as an adhesive.
【0121】図5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S
nO2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
3l/min、雰囲気導入ガスとしてアルゴン+30%酸素
ガス20l/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であった。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、アモルファス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った。Using the apparatus schematically shown in FIG. 5, Si: 80 wt% and 20 wt% S as a mixed ultrafine particle raw material were used.
nO 2 and Sb {SnO 2 ; 90 wt% and Sb; 10 wt
%) Compressed powder, argon gas + 30% oxygen gas as system gas atmosphere, argon 3 l / min as shield gas, argon + 30% oxygen gas 20 l / min as atmosphere introduction gas, and arc conditions of 150A-30V. To produce oxide-mixed ultrafine particles. The produced ultrafine particles are oxide-mixed ultrafine particles of SiO 2 + SnO 2 + Sb 2 O 3 , and the composition ratio is almost the same as that of the raw material 40: 9:
It was one. The specific surface area is 60 to 70 m 2 / g,
The production amount is about 15 to 20 g / hour, and is about 6 as compared with the value when SiO 2 ultrafine particles are produced using Si as an ultrafine particle raw material.
Microscopic observation showing that twice the amount produced was found that Sn was uniformly dispersed, and that SnO 2 + Sb 2 O 3 ultrafine particles were finely dispersed in and around the amorphous SiO 2 ultrafine particles. understood.
【0122】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 this embodiment, at least two or more kinds of ultrafine oxide particles can be produced in a substantially uniform mixture by using an arc heat source.
【0123】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。In addition, Ar + O 2 induction plasma or arc plasma is used as a heat source for generating oxide-mixed ultrafine particles, and similar oxide-mixed ultrafine particles can be obtained by adding the mixed powder to this plasma. The oxide-mixed ultrafine particles are dispersed in a solvent and coated on a glass substrate,
A conductive antireflection film was formed.
【0124】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図1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.
【0125】テトラエトキシシラン〔Si(OC2H5)
4〕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。Tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 )
4 ] is dissolved in ethanol, and water (H 2 O) for water addition and nitric acid (HNO 3 ) as a solvent are added to prepare a solution. To the above alcohol solution, 1 g of ultrafine particles (particles having a substantially spherical shape) 1 sized in the same manner as in Example 1 were added. At this time, acetylacetone is added as a dispersion medium in an appropriate amount so that the particles are sufficiently dispersed.
【0126】上記アルコール溶液には、超微粒子1を添
加する前に、表2に示す各種添加剤を所定量添加した。Before adding the ultrafine particles 1, various additives shown in Table 2 were added to the above alcohol solution in predetermined amounts.
【0127】表2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。 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)4〕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%N
aOH水溶液に約15秒間浸漬してエッチング処理を行
い、水洗、乾燥してガラス面板上に凹凸が形成される。The formulation solutions of Table 2 were dropped on the glass face plate,
Furthermore, apply evenly with a spinner. Then 150
Baking in air at 30 ° C. for about 30 minutes decomposes tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ]. The ultrafine particles added to the alcohol solution are firmly fixed by a continuous uniform thin film of SiO 2 formed by decomposition. 5 wt% N
The glass substrate is dipped in an aOH aqueous solution for about 15 seconds for etching, washed with water and dried to form irregularities on the glass face plate.
【0128】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、ピッチ500Åの均一な凹
凸を有する反射防止膜13が形成された。The cross section of the antireflection film thus formed was observed by a scanning electron microscope. As a result, it was confirmed that the antireflection film 13 having a uniform depth of 1,000Å ± 200Å and a pitch of 500Å was formed on the outermost surface. Been formed.
【0129】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。The binder 2 is a SiO 2 portion formed by decomposition of tetraethoxysilane, and contains an antistatic component as an additive.
【0130】[0130]
【表2】 [Table 2]
【0131】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、表2に示すように波長500nmで0.5%以下、
図6の曲線1に示す如く波長450〜650nmの範囲
で1%以下の反射率であった。この値は、VDT(ビジ
ュアル・ディスプレイ・ターミナル)としての条件を十
分に満足する値である。The glass face plate on which this antireflection film is formed has 5
As a result of measuring the reflectance by making light incident at an incident angle of °, as shown in Table 2, 0.5% or less at a wavelength of 500 nm,
As shown by the curve 1 in FIG. 6, the reflectance was 1% or less in the wavelength range of 450 to 650 nm. This value is a value that sufficiently satisfies the condition as a VDT (visual display terminal).
【0132】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
すったところ、反射率は、表2の強度及び図5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った。比較のため、従来のエ
ッチングにより凹凸を形成したガラス面板について同様
の試験を行ったところ、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、図7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った。Then, the surface of the glass face plate having the antireflection film formed thereon was rubbed uniformly with an eraser [Lion Office Equipment Co., Ltd., trade name Lion 50-50] 50 times under a pressure of 1 kg. The rate is the intensity of Table 2 and the curve II of FIG.
As shown in, there was no problem in the product, only by increasing by 0.1 to 0.2%. For comparison, a similar test was performed on a glass face plate having a concavo-convex pattern formed by conventional etching. When the eraser was rubbed once, the reflectance was increased by 2%. The reflectance was exactly the same as that of the untreated glass face plate.
【0133】次に第7実施例について説明する。Next, the seventh embodiment will be described.
【0134】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
じてエッチング処理を行った。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/口であった。0.2 g of the ultrafine particles of the oxide obtained in Example 6 were dispersed in 1 g of nitric acid, and 5 g of the silicic acid ester alcohol solution, 5 g of acetylacetone and 0.1 g of dicarboxylic acid were added to this solution, and the mixture was stirred and dispersed. . This solution was dropped on a glass substrate, spin-coated at 600 rpm for 1 minute, spin-coated at 160 ° C. for 30 minutes, and then etched according to Example 6. The formed film had a 5 ° regular reflectance of 0.06% in the visible region of 400 to 700 nm and a surface resistance of 0.5 to 1 × 10 7 Ω / mouth.
【0135】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
/口であった。The surface resistance when a film was formed in the same manner as in the above-mentioned embodiment by using a mixture of materials produced by separately producing SiO 2 ultrafine particles and SnO 2 + Sb 2 O 3 ultrafine particles was used.
/ It was a mouth.
【0136】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 kinds of oxide ultrafine particles can be produced in a substantially uniformly mixed form by using an arc heat source. Further, by using the oxide-mixed ultrafine particles, a film having a combined function of conductivity and antireflection can be formed by a single coating operation.
【0137】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。Further, as a heat source for generating the oxide-mixed ultrafine particles, Ar—O 2 induction plasma or arc plasma is used, and the same oxide-mixed ultrafine particles can be obtained by adding the mixed powder to this plasma.
【0138】第11実施例につき以下に説明する。図8
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、図9は該超微粒子膜をエッチングして
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.
FIG. 9 is a sectional view when an ultrafine particle film is formed on a glass substrate according to this example, and FIG. 9 is a sectional view after the ultrafine particle film is etched to form a fine uneven surface.
【0139】使用したバインダ組成はエタノールが74.0
7wt%、水が7.66wt%、イソプロピルアルコールが8.43w
t%、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。従って最終
組成は、アセチルアセトン50wt%、エタノール37.04w
t%、水3.83wt%、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0.45wt%となる。The binder composition used was ethanol 74.0.
7wt%, water 7.66wt%, isopropyl alcohol 8.43w
t%, ethyl silicate 7.51 wt%, methyl ethyl ketone 1.39 wt%, nitric acid 0.89 wt%, total 99.95 wt%
Becomes 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 50% by weight of acetylacetone and 37.04w of ethanol.
t%, water 3.83wt%, isopropyl alcohol 4.22wt%,
Ethyl silicate 3.76 wt%, methyl ethyl ketone 0.70 wt
%, Nitric acid 0.45 wt%.
【0140】先ず、エチルシリケート〔Si(OS
2H5)4〕をエタノールに溶解し、更に水、熱分解反応
促進剤に硝酸(HNO3)、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SiO2超微粒子(平均粒径40〜
50nm)を加えて、超音波振動によって充分に分散さ
せた。超微粒子量は上記溶剤1lに対して25gとし
た。First, ethyl silicate [Si (OS
2 H 5 ) 4 ] is dissolved in ethanol, and water, nitric acid (HNO 3 ) as a thermal decomposition reaction accelerator, and isopropyl alcohol and acetylacetone as a drying rate adjusting agent for film formation are added to make a solvent. In addition to this, SiO 2 ultrafine particles (average particle size of 40-
(50 nm) was added and dispersed sufficiently by ultrasonic vibration. The amount of ultrafine particles was 25 g per 1 liter of the solvent.
【0141】超微粒子を分散後、更にシトラコン酸を加
え、充分に溶解させた。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1l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
の十分な混合を図った。After dispersing the ultrafine particles, citraconic acid was further added and sufficiently dissolved. 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 l of the solvent. After that, ultrasonic vibration was further applied to sufficiently disperse the ultrafine particles and sufficiently mix each component.
【0142】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 compounded solution was dropped onto the pretreated and washed soda glass plate surface (1100 × 100 mm, thickness 1 mm), and further uniformly applied with a spinner.
【0143】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Si
O2の連続した薄膜によってガラス基板上に強固に固着
される。Then, it was baked in air at about 160 ° C. for about 45 minutes to decompose the ethyl silicate to form SiO 2 .
The above-mentioned citraconic acid and the like remain in SiO 2 generated by this thermal decomposition. SiO 2 ultrafine particles are Si produced by thermal decomposition
It is firmly fixed on the glass substrate by the continuous thin film of O 2 .
【0144】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、図7に示すように、膜
厚約0.3μm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. 7, a film having a film thickness of about 0.3 μm and SiO 2 ultrafine particles densely observed was observed. Was done.
【0145】上記のように形成した超微粒子膜付のガラ
ス板を、5wt%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
は図8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
微粒子自体はエッチングされない。The glass plate with the ultrafine particle film formed as described above is immersed in a 5 wt% aqueous solution of chemical conversion soda (NaOH) for about 15 seconds. Then, from the surface of the ultrafine particle film, first, the SiO 2 -based compound (binder changed) produced by thermal decomposition of ethyl silicate is dissolved. Then, in the case of ultrafine particles, minute irregularities are generated between the ultrafine particles as shown in FIG. 8, and an effective antireflection function is exhibited. Under these conditions, the SiO 2 ultrafine particles themselves are not etched.
【0146】この超微粒子膜を形成後、エッチングした
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400〜700nmの光を入射させ、その反射率を
測定した結果を図6の曲線IVに示す。After forming this ultrafine particle film, light having a wavelength of 400 to 700 nm was made incident on the etched glass plate and the untreated glass plate at an incident angle of 5 °, and the reflectance was measured. Is shown in the curve IV.
【0147】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400〜700nm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 example has a reflectance of about half or less that of the untreated glass plate and other examples of the present invention. Further, if it is represented by an integral value between wavelengths of 400 to 700 nm, the reflectance is reduced to about 1/3. Further, the transmittance between the wavelengths of 400 and 700 nm is about 92% for the untreated glass plate and about 87% for the glass plate on which the antireflection film of the present invention is formed, as an integrated value. Since it has low reflection and high transmittance, it is suitable as an antireflection film against VDT. Especially, the effect of keeping the transmittance high and reducing the reflectance is great.
【0148】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, the ultrafine particles are mainly used by the physical process, but it is naturally suitable to use the ultrafine particles having a substantially uniform particle size produced by the chemical process.
【0149】[0149]
【発明の効果】本発明によれば、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可能な反射防止
膜を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide an antireflection film which can surely achieve the antireflection function even when applied to a large area at low cost.
【図1】本発明を適用したブラウン管の一例を示す模式
断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a Braun tube to which the present invention is applied.
【図2】本発明の一例による反射膜の拡大断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a reflective film according to an example of the present invention.
【図3】帯電防止効果を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing an antistatic effect.
【図4】超微粒子の粒径分布図である。FIG. 4 is a particle size distribution chart of ultrafine particles.
【図5】超微粒子の製造処理の一例を示す装置構成説明
図である。FIG. 5 is an apparatus configuration explanatory diagram showing an example of an ultrafine particle manufacturing process.
【図6】本発明の例示物と比較例示物との反射率特性図
である。FIG. 6 is a reflectance characteristic diagram of an example of the present invention and a comparative example.
【図7】エッチング前の薄膜断面模式図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a thin film before etching.
【図8】エッチング後の薄膜断面模式図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a thin film after etching.
1…超微粒子、2…バインダ、3…ガラス基板。 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kei Kawamura 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Mobara Plant, Inc. (72) Inventor Akira Triangle 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Mobara Plant, Ltd.
Claims (1)
て、この反射防止膜の外表面には凸部と凹部とにより形
成される谷の深さが0.05乃至0.2μmである微細
な凹凸が形成され、この凹凸を形成する凸部の面積が前
記外表面の表面積の7割以上を占めていることを特徴と
する反射防止膜。1. An antireflection film for preventing reflection of external light, wherein a valley formed by a convex portion and a concave portion has a depth of 0.05 to 0.2 μm on the outer surface of the antireflection film. An antireflection film, wherein certain fine irregularities are formed, and the area of the convex portion forming the irregularities occupies 70% or more of the surface area of the outer surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8296141A JPH09178903A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Anti-reflective coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8296141A JPH09178903A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Anti-reflective coating |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1288921A Division JP2858821B2 (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Anti-reflection film, its manufacturing method and image display face plate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09178903A true JPH09178903A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=17829687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8296141A Pending JPH09178903A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Anti-reflective coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09178903A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005316426A (en) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Dainippon Printing Co Ltd | Reflection preventive laminate with antistatic layer and low refractive index layer and image display device using the same |
JP2009139796A (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Toyota Central R&D Labs Inc | Antireflection film, method for producing antireflection film, antireflection film mold, antireflection film obtained using antireflection film template, and antireflection film obtained using replica film |
WO2015050017A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | 富士フイルム株式会社 | Reflection preventing film, polarizing plate, cover glass, and image display device, and manufacturing method for reflection preventing film |
US10007030B2 (en) | 2013-05-13 | 2018-06-26 | Fujifilm Corporation | Antireflective film, polarizing plate, cover glass, image display device, method for producing antireflective film, cloth for cleaning antireflective film, kit including antireflective film and cleaning cloth, and method for cleaning antireflective film |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP8296141A patent/JPH09178903A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005316426A (en) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Dainippon Printing Co Ltd | Reflection preventive laminate with antistatic layer and low refractive index layer and image display device using the same |
JP2009139796A (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Toyota Central R&D Labs Inc | Antireflection film, method for producing antireflection film, antireflection film mold, antireflection film obtained using antireflection film template, and antireflection film obtained using replica film |
US10007030B2 (en) | 2013-05-13 | 2018-06-26 | Fujifilm Corporation | Antireflective film, polarizing plate, cover glass, image display device, method for producing antireflective film, cloth for cleaning antireflective film, kit including antireflective film and cleaning cloth, and method for cleaning antireflective film |
WO2015050017A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | 富士フイルム株式会社 | Reflection preventing film, polarizing plate, cover glass, and image display device, and manufacturing method for reflection preventing film |
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