專利名稱：陰極射線管用屏面玻璃及其制造方法和陰極射線管的制作方法
技術領域：
本發明涉及亮度的均勻性和對比度得到改善、抑制了重影產生的陰極射線管用屏面玻璃(以下僅稱為屏面玻璃)，以及具有該屏面玻璃的上述特性優異的陰極射線管。
背景技術：
陰極射線管設置的屏面玻璃要求其畫面內顯示的圖像亮度看上去均勻。
使圖像亮度均勻顯示的方法有下述兩種，一種方法是使屏面玻璃的透過率在畫面內一定，另一種方法是在屏面玻璃存在透過率分布的情況下，利用電子束的強度分布對此加以修正，且使熒光體的發光強度帶有分布性。
但是，后一種方法在屏面玻璃透過率分布較不均勻例如10％以上的透過率分布的情況下，技術上不能解決，存在一定的界限。
另一方面，作為傳統的使屏面玻璃的透過率一定的方法，是通過使玻璃基材透明來消除玻璃壁厚引起的透過率之差的，但最近的屏面玻璃實現平面化，它的中心部分與周邊部分的壁厚之差很大，用該方法就不能適應這種情況，難于使屏面玻璃的透過率均勻。此外，對于具有防反射膜的屏面玻璃，雖嘗試通過提高玻璃基材的透過率、降低防反射膜的透過率，以解決上述問題，但存在內側面反射增強、產生重影的問題。其結果是，在平面化屏面玻璃的情況下，存在不能看到亮度均勻的圖像且對比度差、產生重影等問題。
此外，作為其它的相關技術，日本特開昭61-185852號公報公開了一種方法，它是用樹脂將帶有壁厚偏差的玻璃制前面屏面粘貼在屏面玻璃的前側面，從而使顯示面內的總玻璃厚度一定，但這樣存在陰極射線管的重量增加及粘貼前面屏面引起的成本提高等問題。
此外，關于投影型顯示器，日本特開平6-308614號公報公開了這樣一種方法為了提高對比度，將投影屏幕做成其表面有外光吸收特性的著色屏幕，并使該著色濃度從中心至周邊發生連續變化，從而使觀眾看到的屏幕亮度分布均勻。該公報還公開了另一種方法，它通過使著色屏幕的厚度帶有分布性，能獲得相同的效果。這些可以認為，這種手段是故意使顯示器的透過率帶有分布性，從而使顯示面的整個面亮度均勻，采用這種手段雖然有效，但應用于陰極射線管的屏面玻璃時，必需采用相當于著色屏幕的樹脂膜或前面屏面，與上述例子一樣，存在重量增加及成本提高的問題。
此外，日本特開平10-177850號公報公開了使中心部分與周邊部分的透過率均勻的方法，它是在陰極射線管的屏面玻璃前側面粘貼樹脂薄膜，并再采用以下方法之中的任一種，即，①將樹脂薄膜著色；②在樹脂薄膜表面上涂以著色涂層；③使樹脂薄膜粘貼到屏面玻璃上用的粘結劑著色，但這樣仍然存在重量增加和成本提高的問題。
本發明的目的在于，提供這樣一種屏面玻璃，尤其在使用著色玻璃的情況下，即使是周邊部分的亮度差別顯著的平面化屏面玻璃，也能以良好的對比度看到均勻亮度的圖像。
本發明的目的還在于，提供一種能以簡便方法低成本獲得所述屏面玻璃的屏面玻璃制造方法。
本發明的目的還在于，提供一種具有電磁波屏蔽功能的屏面玻璃及其制造方法。
本發明的目的還在于，提供一種具有低反射性能的屏面玻璃及其制造方法。
此外，本發明的目的還在于，提供能抑制重影產生的屏面玻璃及其制造方法。
本發明的另一目的在于，提供具有上述優良特性的屏面玻璃的陰極射線管。
發明的公開若根據本發明，可提供下述1)-20)的屏面玻璃和21)的屏面玻璃制造方法，以及22)的陰極射線管，達到本發明的上述目的。
1)一種在基材玻璃的外側面上加上表面處理膜的屏面玻璃，其特征在于，在基材玻璃外側面上加上表面處理膜，使得在有效畫面內，以下述數學式(1)定義的A值不到1，
……式(1)在上述式(1)中，Tg(min)及Tg(max)分別表示基材玻璃本身的最小透過率(％)及最大透過率(％)。
Tgf(max)及Tgf(min)分別表示包括基材玻璃和表面處理膜在內構成一體的最大透過率(％)及最小透過率(％)。
2)上述1)所述的屏面玻璃，其特征在于，A值在0.85以下的。
3)上述1)或2)所述的屏面玻璃，其特征在于，A值在0.7以下。
4)上述1)-3)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜的最小透過率Tf(min)與表面處理膜的最大透過率Tf(max)之差在2-20％的范圍內。
5)上述1)-4)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，Tf(min)與Tf(max)之差在3-10％范圍內。
6)上述1)-5)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)在0.8以上。
7)上述1)-6)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)在0.9以上。
8)上述1)-7)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)在0.95以上。
9)上述1)-8)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜為對外光的防反射膜。
10)上述1)-9)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜為光吸收性膜。
11)上述1)-10)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，構成表面處理膜的各層中的至少一層是導電性膜。
12)上述1)-11)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，基材玻璃壁厚變化主要沿屏面玻璃的長軸方向分布。
13)上述1)-12)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，基材玻璃壁厚變化主要沿屏面玻璃的短軸方向分布。
14)上述1)-13)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，Tg(max)在30-70％的范圍內。
15)上述1)-14)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，從基材玻璃內側來看的反射率在15％以下。
16)上述1)-15)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜是在基材玻璃上按下列次序形成的以氮化鈦為主要成分的光吸收層和以二氧化硅為主要成分的薄層而構成的膜。
17)上述16)所述的屏面玻璃，其特征在于，以氮化鈦為主要成分的光吸收層具有膜厚分布。
18)上述17)所述的屏面玻璃，其特征在于，以二氧化硅為主要成分的薄層具有與以氮化鈦為主要成分的光吸收層相反的膜厚分布。
19)上述1)-18)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(max)在30-70％的范圍內。
20)上述1)-19)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜在任意位置的透過率Tf在40-90％的范圍內。
21)上述1)-20)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，Tf在60-90％的范圍內。
22)上述1)-21)中任一項所述的屏面玻璃，其特征在于，屏面玻璃外徑(屏面玻璃外表面的平均曲率半徑)為下述數學式(2)算出的R值的5倍以上，R值(單位mm)＝屏幕對角長度(英寸)×42.5+45.0……數學式(2)(其中，屏幕對角長度為顯示器的有效畫面尺寸(英寸))23)一種特征為在基材玻璃的外側面上加上表面處理膜的屏面玻璃的制造方法，其特征在于，在基材玻璃的外側面上加上表面處理膜，使得在有效畫面內，以式(1)所定義的A值不到1。
24)一種具有1)-22)中的任一項所述的屏面玻璃的陰極射線管。
圖2所示為僅在長軸方向玻璃壁厚有差異時帶表面處理膜的屏面玻璃的剖面圖。
圖3所示為在短軸、長軸兩方向玻璃壁厚有差異時帶表面處理膜的屏面玻璃的剖面圖。
(i)在基材玻璃上依次形成光吸收膜、低折射率膜而構成。
(ii)在基材玻璃上依次形成光吸收膜、氧化阻擋膜及低折射率膜而構成。
作為上述光吸收膜，最好采用的材料是能利用與其上層所形成的低折射率層的光干涉效應，使對外光的表面反射率有實質性的降低。由此得到的結果是能夠改善屏面玻璃的圖像對比度。
此外，光吸收膜最好是導電性的。由于是導電性的，因此陰極射線管具有防靜電效果，并能防止從陰極射線管內部泄漏電磁波，是比較理想的。
滿足這樣特性的光吸收膜，例如可采用以金、銅、鈦、鋯及鉿中選出的至少一種金屬或該金屬的氮化物為主要成分制成的膜。
其中，以鈦、鋯及鉿中選出的至少一種金屬氮化物為主要成分的膜，從可見光區域的折射率及衰減系數的分散關系考慮較理想，根據其光學常數的值，由于與上層的低折射率膜的光干涉作用(相對來自膜側的光(外光))，具有在可視光區域的低反射區擴大的特點。此外，以鈦、鋯及鉿中選出的至少一種金屬氮化物為主要成分的膜，從耐熱性、耐化學品及耐擦傷性的角度考慮也較理想。
光吸收膜使用兩種以上材料時，(1)可作為復合材料使用；(2)也可將不同材料構成的膜層疊使用，使總膜厚(幾何學上的膜厚，以下相同)最好為5-25nm。
還有，以氮化鈦為主要成分的光吸收膜，由于其光學常數在可見光區域內的值與二氧化硅層很好匹配，使折射率降低，并且吸收系數的值適當，獲得適當光吸收率的膜厚為數nm至數十nm的范圍，所以，從生產率方面及重復性方面考慮均特別理想。
此外，作為低折射率膜，最好是折射率為1.35-1.7的膜。作為低折射率膜，最好是以二氧化硅為主要成分的膜(二氧化硅膜)。二氧化硅膜的折射率理想的是1.46-1.52(特別理想的是1.46-1.47)，二氧化硅膜的膜厚為70-130nm時，可以使低反射波長區對準可見光區域的中心部分，所以較理想。從機械及化學耐久性角度考慮，也是使用二氧化硅膜為理想。
二氧化硅膜的厚度最好超過80nm，但在120nm以下。二氧化硅膜厚在80nm以下，長波長側的反射率出現增大的傾向，而一旦超過120nm，則短波長側的反射率的上升有向長波長側移動的傾向。
在基材玻璃上形成光吸收膜之后，在形成作為低折射率膜的二氧化硅膜時，該光吸收膜會發生氧化，或者在成膜后的后加熱處理中，該光吸收膜會發生氧化，由于這些原因，有時得不到所希望的特性。
因此，通過在該光吸收膜與二氧化硅膜之間插入防止光吸收膜氧化的薄層(以下稱為氧化阻擋層)，就能防止成膜時氧化及提高耐熱性。
該種氧化阻擋層在使用銀膜的所謂Low-E玻璃中被廣泛采用，例如在美國專利4548691號說明書及日本特開昭59-165001號公報中所述，在銀膜上接著要形成的氧化膜在成膜時，為了防止銀膜被氧化而形成阻擋層。這樣，該阻擋層是為了防止在其下面形成的另一層發生氧化而形成的薄膜，在光學上沒有作用。
作為該氧化阻擋層，可以使用各種金屬膜或金屬氮化物膜。為了不損害本來的防反射性能，其膜厚最好在20nm以下。此外，該氧化阻擋層的膜厚如果不到1nm，則耐熱性提高不夠。因此，如果插入1-20nm膜厚的氧化阻擋層，則能有效提高耐熱性，是比較理想的。
如上所述，氧化阻擋層在光學上沒有作用，在光學上是不需要的，所以，因插入該層有時會引起對外光的防反射性能劣化。尤其是氧化阻擋層具有光吸收性(例如光吸收性的硅)時，從防反射性能的觀點出發，氧化阻擋層的厚度最好大致在5nm以下。
使用透明的氧化阻擋層時，由于該層的折射率不同，允許的膜厚也不相同。使用折射率大致為2.00的材料(例如氮化硅及氮化鋁)時，允許膜厚最大，可以在下層的光吸收膜與上層的二氧化硅膜層之間，在維持對外光的低反射特性的情況下，插入厚至約20nm的阻擋層。
作為氧化阻擋層，如果使用以鉻、鉬、鎢、釩、鈮、鉭、鋅、鎳、鈀、鉑、鋁、銦、錫及硅中的至少一種金屬為主要成分的膜或以它們的氮化物為主要成分的膜，或者，以鈦、鋯及鉿中的至少一種金屬為主要成分的膜，則既能充分提高防止氧化性能，又能保持良好的防反射特性，所以很理想。
尤其是，以硅為主要成分的膜或以氮化硅為主要成分的膜，不但氧化阻擋性能好，而且當使用導電性的Si靶用濺射方式形成上層的二氧化硅膜時，不必增加靶材，這一點在生產上是有利的。
作為在屏面玻璃上形成表面處理膜(光吸收膜、低折射率膜或氧化阻擋膜)的手段，可以采用濺射法、離子鍍法、真空蒸鍍法、CVD法等。其中，容易形成大面積薄膜且膜厚分布容易修正的濺射法及真空蒸鍍法較為理想。尤其是最好采用容易獲得良好膜質和膜的均勻性且生產率高的連續濺射法。此外從生產率方面考慮，尤其是最好采用容易構成大型裝置的DC(直流)磁控管型濺射法。
作為表面處理膜的成膜技術，除了上述之外，還有使用金屬超微粒子的利用溶膠凝膠法的成膜技術，但該方法事實上很難均勻成膜。此外，使用氮化物超微粒子的成膜法與濺射法相比，必須增大膜厚，在成本、生產率及性能方面不能說是理想的方法。用濺射法成膜的氮化物膜(光吸收膜)，即使是薄膜，也顯示出良好的耐熱性。
使用以金屬氮化物為主要成分的膜作為光吸收膜時，如果將以氮化物為主要成分的膜作為氧化阻擋層，則可以使光吸收膜和氧化阻擋層在相同氣體氛圍中通過濺射成膜。在采用現實的濺射成膜設備時，這一點有很大的優越性。
即，考慮適合于批量生產的所謂連續濺射裝置時，可以將這些光吸收膜與氧化阻擋層在同一腔室(稱為腔室A)內成膜。因此，氣體分離用的腔室僅設置在接著在其上層形成二氧化硅膜的成膜用腔室與腔室A之間即可，效率極高。
尤其是，使用以氮化鈦為主要成分的膜作為光吸收膜，使用氮化硅作為氧化阻擋層時，還可獲得提高氮化鈦膜與最外層二氧化硅膜的附著力的效果。
本發明的屏面玻璃在玻璃上加上表面處理膜，以使有效畫面內的綜合透過率分布符合上述式(1)定義的A值不到1的條件，理想的是0.85以下，更好的是0.7以下。
這里，有效畫面是根據日本電子機械工業會標準EIAJED-2136A(陰極射線管用玻屏的有效尺寸及有效面積)的規定確定的。
此外，Tg表示基材玻璃的透過率，Tg(max)及Tg(min)分別表示基材玻璃本身的最大透過率及最小透過率。
Tgf(max)及Tgf(min)分別表示包括基材玻璃和表面處理膜在內形成一體的最大透過率及最小透過率。換言之，表示包括基材玻璃和表面處理膜在內的綜合透過率的最大值和最小值。
又，這些是在屏面玻璃的有效畫面內的值。
在上述式(1)的定義的A值，是屏面玻璃的透過率分布的標準(進行表面處理的面板的面板中心與周邊的透過率之差與基材玻璃本身的中心與周邊的透過率之差的比率)，該值越小，表明本發明的屏面玻璃的透過率分布由于涂層而得到改善。
為了使A值滿足上述值，形成的表面處理膜的透過率分布與基材玻璃的透過率分布相反。例如，在利用濺射成膜的情況下，通過設置修正表面處理膜的膜厚分布的膜厚修正板(也稱為掩膜、補償板)，形成與基材玻璃的中心、周邊的透過率之差有相反透過率之差的膜。
膜厚分布的修正尤其在連續濺射裝置中能很容易實現，所以從該意義上來說，也是最好使用濺射法。在連續濺射裝置中，只要在與基體屏面玻璃的前進方向垂直的方向設置膜厚分布修正用掩膜(膜厚修正板)即可。用真空蒸鍍法及CVD法進行膜厚分布修正同樣并非不可能，但光吸收膜的膜質有可能不均勻。在濺射法中，可以利用該方法故意使屏面玻璃的長軸上(或短軸上)具有膜厚分布，能減小綜合透過率的面內分布。
另一方面，僅用該方法不能故意使屏面玻璃的前進方向具有膜厚分布，但與其它方法組合，就能具有二維膜厚分布。例如可以有下列的方法①使屏面玻璃的前進位置與靶的電源聯動而獲得(前進方向的)前后方向的膜厚分布；②將與沖孔金屬(或蜂窩)相似形狀的掩膜固定在基板支架上，通過使其開口率在前后發生變化，從而獲得(前進方向的)前后方向的膜厚分布。在方法②的情況下，掩膜與基板的距離要拉長，且須設法使掩膜形狀以充分模糊的形狀反映基板上的膜厚。
此外，③也可以使基板側掩膜帶有二維分布，僅用該方法使整個基板具有膜厚分布。但是，③的方法如后面所述，很難在多層膜的各層設置不同的膜厚分布。
為了在屏面玻璃上的表面處理膜具有二維膜厚分布，特別理想的方法是，將安裝在陰極側的寬度方向膜厚分布修正用掩膜與安裝在基板側的前進方向膜厚分布修正用(打孔金屬)掩膜組合使用，這樣就具有膜厚分布。在屏面玻璃上的表面處理膜具有二維膜厚分布的方法特別對于屏面玻璃的玻璃厚度有二維分布的情況有效。
在屏面玻璃的玻璃厚度有一維分布的情況下(例如圓柱面屏面玻璃，具體是索尼公司制的“單槍三束管”等)，僅利用如上所述的陰極側的掩膜，就能在表面處理膜具有一維膜厚分布。這種情況下，在長軸方向的膜厚具有膜厚分布，而短軸方向的膜厚基本一定。
圖1所示為屏面玻璃的正面圖。將屏面玻璃的短軸方向作為成膜時的前進方法，如果僅用陰極側的掩膜在表面處理膜具有一維膜厚分布，則如圖2(外側面呈平面狀的屏面玻璃的例子)所示，在長軸方向具有膜厚分布，而在短軸方向膜厚基本一定。即，膜厚分布呈“圓弧柱型”(中心部分的Tg＞端部的Tg的情況)，短邊上的膜厚分布與短軸上基本相同。
在本發明中，在光吸收膜的膜厚具有膜厚分布對達到本發明的目的是有效的。這種情況下，最好使膜厚分布為“圓弧柱型”。即，在周邊部(短邊部)設置電極的情況下，因為周邊部(短邊部)的光吸收膜(導電性膜)的膜厚較厚，所以能維持電磁波屏蔽所必需的低電阻值。設置電極部分的膜的表面電阻值最好為1kΩ/□以下。
圖3(外側面為平面狀的屏面玻璃的例子)所示為在整個面上具有膜厚分布的“凸透鏡型”的情況。在圖3所示的“凸透鏡型”的情況下，因周邊部分的光吸收膜(導電性膜)的膜厚變薄，故為高電阻，從電磁波屏蔽的角度考慮不理想。
為了在維持防反射效果的情況下進一步改進有效顯示畫面內的綜合透過率的均勻性，最好，使表面處理膜的最小透過率Tf(min)與表面處理膜的最大透過率Tf(max)之差在2-20％的范圍內，在3-10％的范圍內更理想。又，表面處理膜的透過率是構成表面處理膜的整個所述層結構的透過率。
此外，Tgf(min)/Tgf(max)較理想的是在0.8以上，最好是在0.9以上，則畫面內的顯示亮度均勻。
從消除屏面玻璃產生重影的觀點出發，Tg(max)在最好70％以下，尤其理想的是在30-70％。
Tg(max)不到30％時，為了使綜合透過率達到能實用的數值，必須加大Tf，導電性表面處理膜(尤其是導電性光吸收膜)要減薄，從導電性方面看不合適。相反，超過70％，則必須增厚光吸收膜，這時出現的問題是，(從玻璃側看)因玻璃與膜的界面的反射會產生重影像。由于同樣的理由，更理想的范圍是35-65％、尤其是35-60％的范圍為最理想。另外，這種情況下，從亮度和對比度的觀點出發，最好使Tgf為25-50％。
尤其是，在使用由光吸收層(有時是和氧化阻擋層)和低折射率層構成的簡單結構的防反射膜情況下，通過使Tf為60-90％(尤其是60-85％)，就可使綜合透過率Tgf為適當的值，就能降低后述的內面反射率，并能消除重影的發生和提高對比度。
從基材玻璃的內側來看的反射率(內面反射率)在15％以下為理想，有利于消除重影的產生。尤其在10％以下更理想。另外，該反射是從表面處理膜與基材玻璃的界面的反射、以及從基材玻璃與前面的空氣界面的反射所引起的綜合反射率。
要使上述反射率為上述范圍，作為表面處理膜理想的是，設置以氮化鈦為主要成分的薄層作為光吸收膜，再在該光吸收膜的上面，設置以氧化硅為主要成分的薄層作為低折射率膜。又，在光吸收膜與低折射率膜之間最好還設置氧化阻擋層。
此外，在該膜構成中，最好在低折射率層(有時也在氧化阻擋層)具有膜厚分布，以維持光學特性中尤其是維持對可見光區域外光的低反射性能，但這種情況下，希望低折射率層具有與光吸收層相反的膜厚分布。這是因為，在周邊部分，因光吸收膜變薄，故分光反射光譜向短波長側偏移，而通過加厚上層的膜厚，就有使偏移恢復原狀的效果。這樣，要使下層與上層具有相反形狀的膜厚分布，通過連續濺射法能很容易達到。即，在各靶的成膜空間內分別設置具有固有膜厚分布的掩膜即可。在上層具有與下層(光吸收膜)相反的膜厚分布，有利于使反射色調在面內均勻及使透過率分布在面內均勻。
上述作為光吸收膜的以氮化鈦為主要成分的薄層最好含有氧，如果將該層用TiNxOy來表示，則TiNxOy中的x的值為0.5-1.5，最好是0.8-1.1，y的值為0-0.5，最好為0.03-0.4。
此外，Tgf(max)最好在30-70％，尤其最好在35-65％的范圍內。表面處理膜的任意位置的透過率Tf最好在40-90％，尤其最好在60-90％的范圍內。這里，Tf是用Tgf/Tg定義的值。上述構成(i)、(ii)的防反射膜，為了使內面反射率在15％以下，必須使第1層的光吸收膜的厚度在300以下(因為隨著膜厚增加，玻璃與防反射膜界面的反射增大)，此時Tf大致為60％以上。另一方面，要在維持膜面側的低反射特性的情況下使表面電阻值在1kΩ/□以下，必須使第1層的光吸收膜的厚度在50以上，此時Tf大致在90％以下。Tf特別理想的是為60-85％。
本發明的屏面玻璃，適用于屏面外徑為數學式(2)算出的R值的5倍以上的平面化屏面玻璃。
R值(單位mm)＝屏幕對角長度(英寸)×42.5+45.0 ……數學式(2)本發明的屏面玻璃即使是平面化的屏面玻璃，也如上所述，因為給定了上述式(1)的A值的范圍，還有最小透過率Tf(min)與表面處理膜的最大透過率Tf(max)之差、Tgf(min)/Tgf(max)之比、Tg(max)值的范圍、Tgf(max)值的范圍等，所以屏面玻璃的透過率得到修正，實現了均勻的透過率。
本發明的屏面玻璃通過用其本身公知的方法在基材玻璃上設置各層，就可以制成。例如用日本特開平9-156964號公報的(0059)段之后所述的濺射法、真空蒸鍍法、CVD法、溶膠凝膠法等，在基材玻璃上形成光吸收膜、保護膜、防氧化膜、中間膜等，就可以制成屏面玻璃。
本發明的屏面玻璃可以應用于陰極射線管，具有本發明的屏面玻璃的陰極射線管能以良好的對比度看到亮度均勻的圖像，實際上不產生重影。
實施例以下根據實施例具體說明本發明，但本發明的范圍并不受實施例所限制。
在以下的實施例中，透過率用以下的方法進行測定。
用經修正使空氣的透過率為100％的透過率測試儀測定Tg、Tgf，根據Tgf/Tg的計算獲得Tf作為測定數值。
例1(屏面玻璃的制造)將圓柱形的、由EIAJ規定的玻璃牌號H5702的基體玻璃(著色基體玻璃)構成的基材玻璃(僅長軸方向內側面有曲率的屏面玻璃)設計成沿屏面玻璃長軸方向的中心部分為48％的透過率，而周邊部分為40％的透過率(歷來，不可能用電路使該中心與周邊的透過率差8％均勻化)。
又，例1的基材玻璃使用19英寸的平面的玻屏。屏面玻璃外徑為4300mm。此時，R＝850。
利用濺射法，形成光吸收性的導電性防反射膜，以修正膜厚分布，來消除面板中心部分與周邊部分的透過率差。該防反射膜從基材玻璃側起，依次形成有氮化鈦膜(光吸收膜)、氮化硅膜(氧化阻擋層)、二氧化硅膜(低折射率膜)。膜厚分布這樣進行修正，即設計膜厚修正板(補償板)，將面板的長軸方向設置為上下方向進行成膜，從而達到修正要求。
各膜厚在中心部分為14.0nm(氮化鈦膜)、5.0nm(氮化硅膜)、95.0nm(二氧化硅膜)，在周邊部分為9.5nm(氮化鈦膜)、4.0nm(氮化硅膜)、115.0nm(二氧化硅膜)。
實際的成膜如下進行。使用連續濺射裝置，在第一真空槽內設置氮化鈦膜成膜用的金屬鈦靶，以及氮化硅成膜用的摻雜質硼的硅靶。在第二真空槽內設置二氧化硅膜成膜用的摻雜質硼的硅靶。將洗凈后的基材玻璃(屏面玻璃)設置在腔室內且使長軸方向向著上下方向(相對前進方向為垂直方向)，然后將整體的背壓抽真空至2×10-3Pa。另外，膜厚修正板安裝在靶(陰極)上的、相當于屏面玻璃長軸方向的兩側的位置。
接著，將氬和氮的混合氣體(氮占20％體積)導入第一真空槽內作為放電氣體，設定流導，使作為放電壓力為4×10-1Pa。然后，對鈦靶施加負的直流電壓(功率密度約4.0W/cm2)，形成氮化鈦膜。接著，在相同的氣氛中，通過脈沖模塊(形成脈沖狀波形電壓的模塊)向硅靶施加負的直流電壓(功率密度約1.5W/cm2)，形成氮化硅膜。對成膜后的氮化鈦膜用ESCA進行膜組分分析，結果是Ti∶N∶O(原子比)為1.0∶0.95∶0.05。
接著將基板移至第二真空槽，將氬和氧的混合氣體(氧約占30％體積)導入抽成高真空的槽內，設定流導使得成為3×10-1Pa。接著對硅靶施加AC電源(功率密度為約6.0W/cm2)，形成二氧化硅膜(折射率n＝1.47)。
氮化鈦膜的膜厚分布如圖2所示。其結果是，制成綜合透過率Tgf在中心和周邊基本均勻的本發明的屏面玻璃。A值為0.52。Tf(min)與Tf(max)之差為9％，Tgf(min)/Tgf(max)為0.90。
作為比較，除了不進行膜厚分布修正、以均勻的膜厚形成膜之外，與上述一樣制成屏面玻璃。A值為1。Tf(min)與Tf(max)之差為0％，Tgf(min)/Tgf(max)為0.81。
本發明的屏面玻璃的面內反射率分布，以屏面玻璃中心部分為座標原點，測定了原點(中心部分)及以x＝±210(mm)、y＝±150(mm)的周邊部分4個點等5個點的反射率。這5個點在450nm-650nm的波長范圍的從膜側的平均反射率均為0.5％以下，色調在CIE所規定的xy座標中，在x＝0.15-0.30，y＝0.15-0.35的范圍，結果良好。
接著測定來自玻璃面側(與膜側相反的一側)的波長550nm的反射率(內面反射率)。內面反射率中心部分為12％，周邊部分為8％，無特別的問題。
內面反射率的測定用簡易方法進行。即，使用厚度為2mm均勻的、尺寸與例1使用的屏面玻璃相同程度的浮法玻璃基板，在該玻璃基板的一個面，用與例1相同的成膜條件形成與例1相同的表面處理膜之后，從該玻璃基板的玻璃面側(與膜相反的一側)測定中心部分及周邊部分的反射率，將該數值作為內面反射率。
此外，表面電阻值在屏面中心部分為200Ω/□，而周邊部分位置為350Ω/□。這是因為越到周邊部分，氮化鈦膜的膜厚越薄。評價陰極射線管的電阻值，是用屏面玻璃長邊側的電極間或短邊側的電極間的電阻值進行。在本實施例的情況下，將電極設置在長邊側時，電阻值為約1700Ω，其導電性是在實際應用上允許的極限值。但是，將電極設置在短邊側時，電阻值為約500Ω，非常好，實際應用上無問題。這樣僅在長軸方向具有氮化鈦膜的膜厚分布，在確保導電性方面是極有利的。
(關于屏面玻璃的透過率的評價)對獲得的屏面玻璃其長軸方向的中心部分、中間部分及周邊部分的Tg、Tf、Tgf進行測定，結果在表1(比較例)和表2(本發明)給出。[表1](比較例)
(實施例)
從表1及表2所示的結果可知以下事項。
玻璃基材的透過率分布在有效畫面內長軸方向的中心部分和周邊部分約有10％的差異。用傳統的方法均勻成膜時，該透過率分布與屏面玻璃具有的綜合透過率分布一樣，不能消除中心部分與周邊部分的亮度差。
另一方面，本發明通過膜厚分布的控制，將中心部分與周邊部分的透過率分布基本抑制在4％以下，能得到均勻的亮度。
又，在本例中，中心部分的Tg比周邊部分的高。
例2本例將著色基體玻璃用作基材，制成與例1有不同透過率分布的屏面玻璃并加以評價。
(屏面玻璃的制造)使用由著色基體玻璃構成的、短軸方向有規定的透過率差的基材玻璃，用與例1一樣的方法，制成本發明的屏面玻璃。但在本例中，將屏面玻璃設置成短軸方向為上下方向(相對前進方向的垂直方向)。A值為0.00(正確是0.00022)，Tf(min)與Tf(max)之差為8.29％，Tgf(min)/Tgf(max)為1.00。
作為比較，制成除不進行膜分布修正、形成均勻的膜厚之外與上述一樣的屏面玻璃。A值為1。Tf(min)與Tf(max)之差為0％，Tgf(min)/Tgf(max)為0.89。
(屏面玻璃的評價)對獲得的屏面玻璃其短軸方向的中心部分、中間部分和周邊部分的Tg、Tf、Tgf進行測定，結果在表3(比較例)及表4(本發明)給出。
(比較例)
(實施例)
從表3及表4所示的結果可獲得與例子1相同的結論。又，在本實施例中，周邊部分的Tg比中心部分的高。
例3本例是將長軸和短軸方向均有透過率分布的著色基體玻璃用作基材的例子。
(屏面玻璃的制造)使用由著色基體玻璃構成的、長軸和短軸方向有規定的透過率差的基材玻璃，用與例1一樣的方法，制成本發明的屏面玻璃。
但在本例中，將安裝在陰極側的寬度方向膜厚分布修正用掩膜與安裝在基板側的、前進方向膜厚分布修正用(打孔金屬)掩膜組合使用，通過這樣在屏面玻璃上的光吸收膜(氮化鈦膜)具有二維膜厚分布。
A值為0.65。Tf(min)與Tf(max)之差為10.76％，Tgf(min)/Tgf(max)為0.82。
作為比較，除了不進行膜分布修正、形成均勻的膜厚之外，制成與上述相同的屏面玻璃。A值為1。Tf(min)與Tf(max)之差為0％，Tgf(min)/Tgf(max)為0.72。
(屏面玻璃的評價)對獲得的屏面玻璃其長軸方向和短軸方向的中心部分、中間部分和周邊部分的Tg、Tf及Tgf進行測定，結果在表5-表7(比較例)及表8-表10(本發明)給出。又，表的縱欄方向為長軸方向，橫欄方向為短軸方向，以下也一樣。例如，在表5中，長軸方向中心部分、短軸方向中間部分的值為46.85。
從表7可知，在“比較例”的屏面玻璃中，中心部分與周邊部分產生最大約11％的透過率差，不能用作陰極射線管。另一方面，從表10可知，本發明的屏面玻璃的面內分布改善為最大7％，可獲得均勻的亮度。
(比較例)
(比較例)
(比較例)
(實施例)
(實施例)
(實施例)
從表5-表10所示結果可知，本發明的屏面玻璃具有更均勻的透過率。
例4是使用與例1相同形狀的半透明基體的基材玻璃例子。
(屏面玻璃的制造)除了使用由半透明基體玻璃構成的基材玻璃之外，與例1一樣制成本發明的屏面玻璃。A值為0.24。Tf(min)與Tf(max)之差為3％，Tgf(min)/Tgf(max)為0.98。
作為比較，除了不進行膜厚分布的修正、形成均勻的膜厚之外，與上述一樣制成屏面玻璃。A值為1。Tf(min)與Tf(max)之差為0％，Tgf(min)/Tgf(max)為0.93。
(屏面玻璃的評價)對獲得的屏面玻璃其長軸方向的中心部分、中間部分和周邊部分的Tg、Tf和Tgf進行測定，結果在表11(比較例)和表12(本發明)給出。
(比較例)
(實施例)
從表11和表12所示的結果可知，本發明的屏面玻璃具有更均勻的透過率。
例5使用在例1制成的“比較例”的屏面玻璃，用實際的陰極射線管顯示圖像，未能獲得均勻亮度的圖像。
另一方面，對在例1制成的本發明的屏面玻璃測定從玻璃面的反射率，結果為7％左右，用實際陰極射線管顯示圖像，結果是以良好的對比度看到均勻亮度的圖像，重影也被抑制。此外，在必須高清晰度圖像的CAD、CAM用途中也能讀取。
本發明的屏面玻璃即使是平面化的屏面玻璃，也能以良好的對比度看到均勻亮度的圖像。若采用本發明，還能提供具有電磁波屏蔽功能和低反射性能的屏面玻璃。還有，能提供抑制了重影產生的屏面玻璃。此外，若采用本發明，能以簡便方法低成本獲得具有上述各特性的屏面玻璃。
此外，本發明的陰極射線管因為設有具有上述良好特性的屏面玻璃，所以，同樣能以良好的對比度看到均勻亮度的圖像。此外，可獲得還具有電磁波屏蔽性能和低反射性能的陰極射線管。還有，可獲得能抑制重影產生的陰極射線管。
權利要求
1.一種在基材玻璃的外側面上加上表面處理膜的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，在基材玻璃外側面上加上表面處理膜，使得在有效畫面內、下述數學式(1)定義的A值不到1 ……式(1)在上述式(1)中，Tg(min)及Tg(max)分別表示基材玻璃本身的最小透過率(％)及最大透過率(％)。Tgf(max)及Tgf(min)分別表示包括基材玻璃和表面處理膜在內構成一體的最大透過率(％)及最小透過率(％)。
2.根據權利要求1所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜的最小透過率Tf(min)與表面處理膜的最大透過率Tf(max)之差在2-20％的范圍內。
3.根據權利要求2所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，Tgf(min)/Tgf(max)為0.8以上。
4.根據權利要求1-3中的任一項所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜是對外光的防反射膜。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，Tg(max)在30-70％的范圍內。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，從基材玻璃內側來看的反射率在15％以下。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜是在基材玻璃上依次形成以氮化鈦為主要成分的光吸收層和以二氧化硅為主要成分的薄層而構成的膜。
8.根據權利要求7所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，以氮化鈦為主要成分的光吸收層具有膜厚分布。
9.根據權利要求8所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，以二氧化硅為主要成分的薄層具有與以氮化鈦為主要成分的光吸收層相反的膜厚分布。
10.根據權利要求1-9中任一項所述陰極射線管用的屏面玻璃，其特征在于，Tgf(max)在30-70％的范圍內。
11.根據權利要求1-10中任一項所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，表面處理膜的任意位置的透過率Tf在40-90％的范圍內。
12.根據權利要求1-11中任一項所述的陰極射線管用屏面玻璃，其特征在于，陰極射線管用屏面玻璃外徑為下述數學式(2)算出的R值的5倍以上，R值(單位mm)＝屏幕對角長度(英寸)×42.5+45.0……數學式(2)
13.一種特征為在基材玻璃的外側面上加上表面處理膜的陰極射線管用屏面玻璃的制造方法，其特征在于，在基材玻璃的外側面上加上表面處理膜，使得在有效畫面內，以式(1)所定義的A值不到1。
14.一種具有權利要求1-12中的任一項所述的陰極射線管用屏面玻璃的陰極射線管。
全文摘要
一種屏面玻璃及陰極射線管,該屏面玻璃是在基材玻璃上加上表面處理膜,使得在有效畫面內的綜合透過率分布滿足特定的數學式要求,即使是平面化的屏面玻璃,也能以良好的對比度看到均勻亮度的圖像,并抑制重影產生。
文檔編號C03C17/00GK1338111SQ00803036
公開日2002年2月27日 申請日期2000年1月24日 優先權日1999年1月25日
發明者堀江則俊, 菅原恒彥, 尾山卓司 申請人:旭硝子株式會社