JP3752390B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に係り、特にブラウン管，プラズマディスプレイなどの表示装置の表面処理膜であって、表示装置の高精彩化するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置の高精彩化を目的として、表示面の表面に各種表面処理膜が形成されるようになってきている。例えば、特開平4−334853 号公報に見られる反射帯電防止膜が形成されているもののほか、特開平4−144738 号公報に記載のようにブラウン管のＲＧＢ発光の発光スペクトルが幅広く、色のにじみが生じるために色素添加により発光スペクトルのサイドバンドを選択的に吸収させ、発光体の色純度を向上させる波長選択吸収膜が付いているものがある。
【０００３】
このうち、反射帯電防止膜は、屈折率の異なる酸化物薄膜を積層して、光の干渉作用により反射防止効果を持たせるものがあり、ＳｉＯ膜を上層にＩＴＯ(Ｓn添加ＩｎＯ）膜を下層に積層したものが主流で、さらにこの反射防止膜はＩＴＯ膜が導電性膜であることから、帯電防止効果がある。さらに、ブラウン管の表面処理膜は、帯電防止効果だけでなく電磁シールドとしての機能が要求されている。
【０００４】
また、波長選択吸収膜は赤紫系の色素を薄膜中に添加して、緑と赤の発光スペクトルのサイドバンドを吸収させたものがあり、高コントラスト化したブラウン管を提供しているものである（東芝レビュー，４５巻，Ｎｏ．１０，ｐ８３１（１９９０））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では高精彩ブラウン管の開発にまだ不十分な点がある。従来、低反射，低抵抗かつ波長選択吸収効果を持つ表面処理膜を形成した高精彩ブラウン管は開発されていない。ブラウン管の高コントラスト化については、色素を添加した波長選択性と屈折率差のある膜を積層し反射率を制御した反射防止特性が求められている。色素を添加した場合、色素の吸収波長領域で屈折率が変化することが知られている。光の干渉作用により反射防止を行う場合、色素の屈折率の異常分散により屈折率が変化するために光の干渉作用に悪影響が生じる。このため反射率曲線は平坦化せずうねりを生じ、反射率が上がるなど異常な領域が生じ反射防止膜としての性能が損なわれる。
【０００６】
ここで色素添加時の反射率変化を考えると、赤，青，緑の色素を添加した場合それぞれの吸収領域で屈折率は波長が小さくなるに従い、一旦大きくなり、次いで小さくなるというように変化するため、上下層の膜の屈折率の関係が逆転し反射率の制御が困難となる。また、積層膜に色素を添加した場合上層に添加するか、下層に添加するかによって反射率曲線が変化する。従って、特定波長において反射率を減少させることは色素の屈折率変化を用いれば可能であるが、屈折率が反転する領域では、上下層の膜の屈折率が逆転してしまうために、反射率は大きくなってしまう。
【０００７】
しかし、色素の添加により膜の屈折率は、酸化物の屈折率と色素の屈折率が平均化し、結果としてもとの高屈折率の酸化物より小さな値となる。従って、反射率曲線としては上下層の屈折率差が小さくなるためにボトムの値が大きくなってしまう。
【０００８】
さらに、ブラウン管には帯電防止や電磁シールドとしての機能が要求されるために、低抵抗の膜が必要である。現在最も広範囲に使用されているものがＩＴＯであるが、ＩＴＯにも色素を添加すると、抵抗値が大きくなってしまう。また、波長選択吸収効果を高めるため色素濃度の高濃度化が進められ、抵抗値はより大きくなる方向となり低抵抗化の要求とは逆行する。
【０００９】
本発明の目的は、低反射，低抵抗かつ波長選択吸収効果のある表面処理膜を形成した表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明は、表示装置において、視感透過率が８５％以下で、視感反射率が２％以下であり、反射率曲線の微分値の絶対値が２以下で反射率曲線が平坦化している表面処理膜を設けることを特徴とする。また、450ｎｍ，５７０ｎｍ，６５０ｎｍ付近に選択吸収が有り、シート抵抗抵抗値が１００００Ω／□以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の波長選択吸収反射帯電防止膜付き高精彩表示装置は、表示装置表面に保護膜，導電膜，吸収膜を３層以上積層してなり、積層膜の構成が表面より数えて導電膜より下層に、色素を含有した吸収膜が配置されている。さらに、視感透過率が８５％以下で、視感反射率が２％以下であり、反射率曲線が平坦化していて、抵抗値が１００００Ω／□以下である。このうち、導電膜は金属のＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｕのうち少なくとも一種から成っている。また、導電性酸化物であるＡＴＯ（アンチモン添加ＳｎＯ2)，ＩＴＯを用いることができる。色素を含有した吸収膜が４５０ｎｍに吸収がある染料及び顔料、５７０ｎｍに吸収がある染料及び顔料、６５０ｎｍに吸収がある染料及び顔料のうち少なくとも一種からなる。
【００１２】
本発明の波長選択吸収反射帯電防止膜付き高精彩表示装置は表示装置表面に、保護膜，導電膜，吸収膜を積層してなり、積層膜の構成が表面より数えて第１層がＳｉＯ2 を主体とする保護膜で、第２層がＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒのうち少なくとも一種の金属からなる導電膜であって、第３層が色素を含有した吸収膜で、視感透過率が８５％以下で、視感反射率が２％以下であり、反射率曲線の微分値が２以下で反射率曲線が平坦化していて、抵抗値が１０００Ω／□以下である。さらに、４５０ｎｍ付近の吸収が７５％以下で、５７０ｎｍ付近の吸収が６５％以下で、６５０ｎｍ付近の吸収が７５％以下であって、視感反射率が１％以下であり、反射率曲線が平坦化していて、抵抗値が１０００Ω／□以下としたものである。
【００１３】
更に本発明は波長選択吸収反射帯電防止膜をブラウン管及びプラズマディスプレイ等の表示装置に適用したものである。
【００１４】
ここで、保護膜とはＳｉＯ2 を主体とする膜で積層してなる表面処理膜の強度を保つためのものである。導電膜とは金属や導電性の酸化物からなり帯電防止及び電磁波シールドを行う。また、保護膜と導電膜の２層によって反射防止を行っている。吸収膜とは色素を含有した膜で波長選択吸収の機能を果す膜である。
【００１５】
色素を添加した場合、色素の吸収波長で膜の屈折率が変化する。このため光の干渉作用により反射防止を行うと、屈折率が変化するために光の干渉作用に影響が生じる。屈折率の変化を少なくして反射率曲線を平坦化することは困難である。特に波長選択吸収効果を大きくするため、色素の添加量を多くすると、吸収域における屈折率の変化が著しい。反射防止膜の反射率は、３８０ｎｍ〜７８０nmの可視光領域における膜の反射率に、各波長の視感感度を掛けて求めた曲線の面積である視感反射率として表される。視感感度は５５５ｎｍが１.０ で、５５５ｎｍを基準に両サイドに波長がずれるに従い小さくなり、３８０，７８０ｎｍで０となる。視感反射率はこのような視感感度と反射率曲線の積であるために、
５５５ｎｍの値が小さく、更に反射率曲線が平坦でＵ字曲線より直線に近い状態でないと小さくならない。色素を添加して屈折率の変化が大きくなると、反射率曲線は平坦化しないため、視感反射率は小さくできない。とくに赤色系の色素を添加する場合は、その吸収波長は視感感度の高い５４０〜５９０ｎｍであり、屈折率の変化が視感反射率に与える影響が大きい。以上のように色素を添加した波長選択吸収反射防止膜を作成して視感反射率を小さくすることは困難である。
【００１６】
そこで、色素を添加して波長選択吸収特性を与え更に反射防止膜とするため本発明のような構成が必要である。反射防止特性は屈折率の異なる膜を積層することにより生じる光の干渉効果を利用している。積層数が多くなれば、光の強度は下層膜になるほど小さくなる。そこで色素添加膜をなるべく下層に配置することで、色素添加膜の反射防止の寄与が小さくなるので、反射率曲線は平坦化できる。さらに、金属膜のように反射率の高い膜を用いることで、外来光の反射を大きくすることが可能である。従って、金属膜を色素膜の上層に配置すれば、色素膜に到達する外来光の強度が小さくなり、結果として反射防止効果への寄与が少なく、少ない積層数で波長選択吸収特性と反射防止の両者の効果を得ることができる。
【００１７】
ここで積層数とは、３層以上の積層をいう。製造上、積層数は、できるだけ少ない方が望ましい。積層数をできるだけ少なくして波長選択吸収反射防止膜を作製するには、反射率の極端に大きな膜を用いることにより達成される。色素添加膜は吸収波長領域で屈折率変化を生じ反射防止効果を低下させるが、高反射率層より下層に配置した場合は、色素添加膜界面の反射光の強度が非常に弱くなり、干渉光に及ぼす寄与が小さくすることができる。そこで、本発明は高反射率膜としてＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｕなどの金属膜を利用した。さらに、金属膜は抵抗値も小さく、電磁波シールド膜としても機能する。また、反射率が大きく金属膜より下層の膜へは、到達する外来光の強度が小さく、波長選択吸収膜用の色素の耐光性をほとんど気にする必要が無い。通常有機色素は光、特に紫外線による分解が生じ耐光性が悪い。従来は色素として耐光性が強いが吸収特性の悪い顔料系が用いられていた。本発明の構成を用いれば、耐光性は悪いが吸収特性が良好である染料系を用いることができ、波長選択吸収特性も良好で高性能な表示装置を作成できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の実施例として、表示装置を構成するブラウン管を作製した例を以下に示す。
【００１９】
図１は本発明の実施例のブラウン管１を示す部分切欠側面図である。図２は本実施例のブラウン管の表面処理膜の反射率（図中の曲線１３に示す。）及び透過率（図中の曲線１４に示す。）と光の波長との関係に関する測定結果を示す図である。この高精彩ブラウン管１は内部が排気された気密性のガラス製外囲器２を有する。この外囲器２はネック３及びネック３から連続するコーン４とフリットガラスにより封着されるフェイスプレート５を有する。このフェイスプレート５の側壁の外周には防爆のために金属性のテンションバンド６が巻固されている。また、ネック３には電子ビームを放電する電子銃７が配置されている。フェイスプレート５の内面には電子銃７から放射されて赤色，緑色，青色に発光するストライプ状の螢光体層及び各螢光体層の間に配置されたストライプ状の黒色吸収層よりなる螢光体スクリーン８が設けられている。
【００２０】
ブラウン管１は、図示されない水平・垂直偏向回路等の表示制御回路，電源回路などに接続され、ＣＲＴ表示装置（陰極線管表示装置）を構成する。すなわち、陰極線管表示装置においては陰極線管の電子銃７のカソード電圧により加速した電子をその通路近傍に配設したコイルに水平・垂直偏向回路から夫々水平周期の鋸波形電流，垂直周期の鋸波形電流を流すことにより走査を行い、ラスターを形成して画像表示を行っている。加速された電子による走査線は図示しないシャドウマスクを経て蛍光スクリーン８に投射される。
【００２１】
このブラウン管１のフェイスプレート５の外表面は、波長選択吸収反射帯電防止膜１２が設けられているのが特徴である。
【００２２】
次に、波長選択吸収反射帯電防止膜１２の作製法を以下に示した。シリカゾル中に赤紫系色素であるアシッドレッド，青色系であるＣｕフタロシアニン，黄色系の色素を加え作成したコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上に色素含有ＳｉＯ2 膜９を形成した。
【００２３】
なお、溶液の組成は以下のようである。
【００２４】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ プロパノール：残り
次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、色素含有ＳｉＯ2 膜９上にＡｇ−Ｐｄ膜１０を積層した。最後にシリカゾルを塗布し１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＳｉＯ2 膜１１を形成し、次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜１２を作製した。
【００２５】
作製したブラウン管の表面抵抗は３５０Ω／□で、透過率及び反射率はそれぞれ図２の曲線１３，１４のような結果が得られた。透過率は４５０ｎｍが７５％、５７０ｎｍが５９％、６５０ｎｍが８５％の選択吸収膜が得られており、この膜の視感透過率は約８５％であった。反射率は可視光領域で最大５.８％ 、最小値は５５５ｎｍで０.３６％ の平坦な反射特性を有するブラウン管を作成することができ、この膜の視感反射率は０.８５％ であった。また、反射率曲線の微分値を計算すると、絶対値で２以下であった。このように、色素を添加し波長選択吸収効果を加味しても、反射率は平坦化することができた。
【００２６】
ここで、吸収膜の色素濃度を変化させ表面処理膜を作製し、ＲＧＢ発光スペクトル強度と透過率の値よりコントラストを計算すると、視感透過率の値が４０〜８５％であれば効果があることが分かった。従って、視感透過率は４０〜８５％の範囲であれば良い。ただし、視感透過率の値が４０〜５０％では輝度が低下するので好ましくは５０〜８５％の範囲が良い。
【００２７】
次に吸収膜に添加する各色素の濃度を変化させ透過率の異なる膜を作製し、同様にコントラストを計算すると４５０，５７０，６５０ｎｍのそれぞれの透過率が８５〜４０％，６５〜３５，９０〜４５％であればコントラストが向上することがわかった。ただし、４５０，６５０ｎｍが７５％以上、５７０ｎｍが４０％以下のとき膜の黒味がなくなり、画面の色バランスが取り難くなる。色素の透過率は４５０，５７０，６５０ｎｍがそれぞれ８５〜４０％,６５〜３５％,９０〜４５％であれば良いが、好ましくは４５０，５７０，６５０ｎｍがそれぞれ７５〜４０％，６５〜４０％，７５〜４５％が良い。
【００２８】
また、保護膜，導電膜，吸収膜の膜厚を変化させた膜を作製した。保護膜であるＳｉＯ2 の膜厚が１５０ｎｍ以下、導電膜の膜厚が５０ｎｍ以下、吸収膜は１２００ｎｍ以下で組み合わせれば視感反射率が１％以下となることが分かった。ただし、保護膜は４０ｎｍ以下で強度が若干低下し、導電膜は２０ｎｍ以下で抵抗値が増加し、吸収膜は３００ｎｍ以下で所定の透過率を得るために色素濃度が上昇し膜強度の低下及び色素の染み出しが生じてしまう。従って、好ましくは保護膜が１５０〜４０ｎｍ、導電膜は２０〜５０ｎｍ、吸収膜は３００〜1200nmが良い。
【００２９】
Ａｇ−Ｐｄを導電膜に使用したが、その比率を変化させた膜を作製したところＡｇ−Ｐｄの比率によって抵抗値にほとんど変化はないが、耐薬品性に差が生じた。Ａｇ−Ｐｄの比率が６：４〜９：１であればＨｃｌ，ＮＨ4ＯＨ などのような酸，アルカリいずれにも強い膜となることが分かった。ブラウン管表面は、使用環境や清掃する際に薬品性が問題になる場合がある。通常清掃の際は水や中性洗剤を用い、使用環境は事務室等である。しかし、場合によっては清掃の際酸性またはアルカリ性の洗剤を用いられるときや薬品の使用が多い実験室で使用する時がある。本実施例の表面処理膜は使用環境を特に限定せず、またどのような洗剤に対しても劣化することのない膜とすることができた。
【００３０】
なお、色素の種類は上記物質に限らず、赤紫，青，黄色に対応した波長に吸収を持つ染料及び顔料いずれでもかまわない。また、金属膜はＡｇ−Ｐｄのほか、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ａｕ膜を用いても同様の結果が得られた。
【００３１】
さらに、この様な表面処理膜を他の表示装置、例えばプラズマディスプレイに適用した。
【００３２】
作製した高精細プラズマディスプレイの構成は図３に示したような構造となっている。背面板１５上に陰極用電極１６を形成し、さらに障壁１７，補助セル１８，プライミング空間１９から構成された表示セル２０が形成されている。表示セル２０にはＲＧＢに対応する蛍光体２１，２２，２３が塗布されている。また、これらの上層には陽極用電極２４，補助陽極２５が形成され前面板２６により封着されている。表面処理膜２７は前面板２６上に形成した。表面処理膜の構成は図１のブラウン管と同様とした。
【００３３】
作製した高精細プラズマディスプレイは、選択吸収特性，反射防止特性に優れ視認性が向上した。
【００３４】
以上のように、本実施例の表面処理膜はブラウン管以外の表示装置にも適用できることがわかった。
【００３５】
（実施例２）
次に図４のような最下層の色素含有ＳｉＯ2 膜中に有機樹脂を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００３６】
シリカゾル中にアクリル樹脂，色素を添加したコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上に樹脂色素含有ＳｉＯ2 膜２８を形成した。次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpmでスピンコートし６０℃で５分乾燥し、樹脂色素含有ＳｉＯ2膜２８上にＡｇ−Ｐｄ膜２９を積層した。最後にＳｉＯ2 膜をＡｇ−Ｐｄ膜２９上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しＡｇ−Ｐｄ膜２９上にＳｉＯ2 膜３０を形成した。
【００３７】
なお、樹脂色素添加溶液の組成は以下とした。
【００３８】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ アクリル樹脂：１ｗｔ％ プロパノール：残り
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜３１を作製した。
【００３９】
（実施例３）
次に図５のような最下層の色素含有ＳｉＯ2 膜中にＡＴＯ微粒子を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００４０】
シリカゾル中にＡＴＯ微粒子，色素を添加したコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上にＡＴＯ色素含有ＳｉＯ2 膜３２を形成した。次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＡＴＯ色素含有ＳｉＯ2 膜３２上にＡｇ−Ｐｄ膜３３を積層した。最後にＳｉＯ2 膜をＡｇ−Ｐｄ膜３３上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しＡｇ−Ｐｄ膜３３上にＳｉＯ2 膜３４を形成した。
【００４１】
なお、樹脂色素添加溶液の組成は以下とした。
【００４２】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ ＡＴＯ微粒子：２ｗｔ％ プロパノール：残り
ＡＴＯ微粒子は市販のものを用い、住友大阪セメント製ＡＳＲ−４を使用した。
【００４３】
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜３５を作製した。
【００４４】
（比較例１）
次に比較のために図６のような最上層のＳｉＯ2 膜中に色素を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００４５】
シリカゾルコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上にＳｉＯ2 膜３６を形成した。次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＳｉＯ2 膜３６上にＡｇ−Ｐｄ膜３７を積層した。最後に色素添加ＳｉＯ2 溶液をＡｇ−Ｐｄ膜３７上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥することによりＡｇ−Ｐｄ膜３７上にＳｉＯ2 膜３８を形成した。
【００４６】
なお、色素添加ＳｉＯ2 溶液の組成は以下とした。
【００４７】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ プロパノール：残り
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜３９を作製した。
【００４８】
（比較例２）
さらに、比較のために図７のようなＡｇ−Ｐｄ膜中に色素を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００４９】
シリカゾルコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上にＳｉＯ2 膜４０を形成した。次いで色素添加Ａｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＳｉＯ2 膜４０上にＡｇ−Ｐｄ膜４１を積層した。最後にＳｉＯ2 膜を色素添加Ａｇ−Ｐｄ膜４１上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥し色素添加Ａｇ−Ｐｄ膜４１上にＳｉＯ2 膜４２を形成した。
【００５０】
なお、樹脂色素添加溶液の組成は以下とした。
【００５１】
Ａｇ−Ｐｄ微粒子：１ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％ Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ プロパノール：残り
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜４３を作製した。
【００５２】
実施例で作製した各ブラウン管表面処理膜の性能を評価した。性能評価は透過率，反射率，表面抵抗，強度，耐光性そして染みだし量の測定を行った。ここで、各性能評価試験法について、簡単に説明する。
【００５３】
表面抵抗は４端針あるいは２端針のプローブを用いて簡易型表面抵抗計を使用し測定した。反射率及び透過率は分光光度計を用い、積分球を使用し乱反射による影響を削除して測定した。なお、膜質はグロスメーターにより測定したところ、いずれの膜も９８以上でほとんど乱反射の影響がでないことは確認しておいた。しかし、反射率の場合多少の乱反射の影響でも非常に高性能に見える場合もあり、今回は積分球測定系を使用し正確に反射率の測定を行った。
【００５４】
膜強度は消しゴム試験を採用した。１kg荷重で消しゴムをこすり、膜のグロス変化が１０％以上になるまでの回数で強度とした。
【００５５】
耐光性は４ｍＷ／cm2の紫外線(３６０ｎｍ）を３００時間照射し、５７０ｎｍの透過率変化量を調べた。
【００５６】
染みだし量は、色素膜単層を基準として、積層膜の作製後の透過率変化量を染みだし量として評価した。なお、積層後の５７０ｎｍ透過率は、Ａｇ−Ｐｄ膜により若干色素単層より小さくなる。そこで測定は色素単層とはいえその下層にＡｇ−Ｐｇ膜が付いたものを使用しこれを基準とした。染みだし量ΔＴの計算は以下のようにした。
【００５７】
ΔＴ＝{(積層後の５７０ｎｍ透過率)−(色素膜単層時の５７０ｎｍ透過率)}／（色素膜単層時の５７０ｎｍ透過率）
以上のように作製した各表面処理膜の性能評価結果は表１に示した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
実施例１〜３は透過率を小さくしても、反射率は１％以下となっておりその微分値も２以下で平坦な反射率曲線が得られている。一方、比較例１〜２は透過率の値は小さくなっているが反射率は２％以上でその微分値も３以上で平坦でなく反射防止特性が得られない。この結果から色素層の配置はＡｇ−Ｐｄのような金属膜の下層にすることで反射率曲線を平坦化し、反射防止特性を良好にすることが出来ることがわかる。また、耐光性についても表１の結果から、色素層を金属膜の下層に配置することにより、良好に出来ることがわかる。金属膜は反射率が高く、より多く外来光を金属膜界面で反射する。従って、金属膜より下層の膜には外来光の透過量が減少するため、反射率への影響、及び紫外線による色素の劣化を抑制することが出来る。また、実施例３のようにＡＴＯ微粒子が色素層に混在するとさらに耐光性は向上する。これはＡＴＯ微粒子が紫外線を吸収するためであり、ＡＴＯに限らず透明で紫外線を吸収する材料で有れば耐光性を向上することが出来る。例えばＺｎＯ，ＩＴＯ，ＴｉＯ2 ，カーボンなどがこれに相当し、実際に混合して成膜するとその効果確認できた。ただし、カーボンは透明でないので添加量は透過率に影響がでない程度に抑える必要がある。
【００６０】
次に実施例２及び３は実施例１に比べ膜強度が大きく、染みだし量が減少している。有機樹脂を添加した場合は、膜が乾燥時でも緻密になるため染みだし量は減少する。また、１６０℃で処理した場合は、熱硬化樹脂であるため膜の密着力は向上し、結果として高強度化できる。実施例１の場合、ＳｉＯ2 膜とＡｇ−Ｐｄ膜が接合しているが、金属とＳｉＯ2 は濡れが悪く接着不良を起こしやすい。一方有機樹脂を加えた実施例２では、金属とガラスの接着に用いる樹脂を添加しているために、接着不良の発生を防止することが出来る。このような樹脂はアクリルのほか、エポキシ，フェノールなども使用することが出来、実際に作製するとその効果が確認できた。
【００６１】
ＡＴＯを添加した実施例２は色素を酸化物微粒子に吸着させることで染みだしを防止している。また、微粒子を添加していることで膜強度は低下するように考えられがちだが、実際には微粒子のサイズ及び添加量を最適化することで、フィラーとしての効果が生じ、膜の内部応力を緩和し、クラックの発生を防止し膜強度を向上することができる。
【００６２】
以上のように、色素層を金属膜の下層に配置する事で、反射防止特性を低下させること無く波長選択吸収特性を加味できる。また色素層に有機樹脂や微粒子を添加することで膜強度を向上することが出来ることがわかった。さらに、色素層を金属膜の下層に配置することで、色素の紫外線による劣化を防止できることもわかった。従来は色素濃度が高くなると染料のような耐光性の無い材料を使用すると、螢光灯から受ける紫外線でも劣化するため染料の使用が困難であり、顔料を使用するほか手段がなかった。しかし、顔料は吸収ピークが染料に比べブロードで波長選択吸収特性は若干悪くなっていた。本実施例のこのような耐光性の向上できるという結果は、これまで顔料の使用を主体としていたものが染料の使用を可能に出来るため、波長選択特性も向上できることを見いだし、高コントラスト化したブラウン管を作製できることがわかった。
【００６３】
以上の実施例では３層構造の膜で説明したが、本発明の特徴を逸脱しない範囲内で４層構造以上の表面処理膜でもよい。その場合、以上の高反射率層と吸収膜との間に他の膜を介在する場合もある。更に色素層と表示面との間に他の膜を介在する場合もある。
【００６４】
以上のように、酸化物あるいは金属薄膜を積層してなる反射帯電防止膜付き高精彩表示装置において、表示装置表面に、反射率の異なる酸化物あるいは金属の膜が３層以上積層してなり、積層膜の構成が表面より数えて高反射率膜より下層に、色素を含有した吸収膜が配置されている。以上の低抵抗且つ高屈折率の薄膜により、波長選択吸収効果と反射帯電防止効果を有し、視感反射率２％以下の表面処理膜を形成し、漏洩電磁波を遮断し安全で且つ高コントラストの高精細表示装置を提供できる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、漏洩電磁波を遮断し安全で且つ高コントラストの表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のブラウン管の部分切欠側面図。
【図２】本発明の実施例のブラウン管の反射率及び透過率測定結果。
【図３】本発明の実施例のプラズマディスプレイの部分切欠側面図。
【図４】本発明の実施例の表面処理膜の構成図。
【図５】本発明の実施例の表面処理膜の構成図。
【図６】本発明の比較例の表面処理膜の構成図。
【図７】本発明の比較例の表面処理膜の構成図。
【符号の説明】
１…高精彩ブラウン管、２…外囲器、３…ネック、４…コーン、５…フェイスプレート、６…テンションバンド、７…電子銃、８…螢光体スクリーン、９…色素含有ＳｉＯ2膜、１０，２９，３３，３７…Ａｇ−Ｐｄ膜、１１…ＳｉＯ2膜、１２，３１，３５，３９，４３…波長選択吸収反射帯電防止膜、１３…高精彩ブラウン管の反射率曲線、１４…高精彩ブラウン管の透過率曲線、１５…背面板、１６…陰極、１７…障壁、１８…補助セル、１９…プライミング用空間、２０…表示セル、２１…Ｒ蛍光体、２２…Ｇ蛍光体、２３…Ｂ蛍光体、２４…表示陽極、２５…補助陽極、２６…前面板、２７…表面処理膜、２８…樹脂色素含有ＳｉＯ2 膜、３０，３４，３６，４０，４２…ＳｉＯ2 膜、３２…ＡＴＯ色素添加ＳｉＯ2 膜、３８…色素添加ＳｉＯ2 膜、４１…色速添加Ａｇ−Ｐｄ膜。
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に係り、特にブラウン管，プラズマディスプレイなどの表示装置の表面処理膜であって、表示装置の高精彩化するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置の高精彩化を目的として、表示面の表面に各種表面処理膜が形成されるようになってきている。例えば、特開平4−334853 号公報に見られる反射帯電防止膜が形成されているもののほか、特開平4−144738 号公報に記載のようにブラウン管のＲＧＢ発光の発光スペクトルが幅広く、色のにじみが生じるために色素添加により発光スペクトルのサイドバンドを選択的に吸収させ、発光体の色純度を向上させる波長選択吸収膜が付いているものがある。
【０００３】
このうち、反射帯電防止膜は、屈折率の異なる酸化物薄膜を積層して、光の干渉作用により反射防止効果を持たせるものがあり、ＳｉＯ膜を上層にＩＴＯ(Ｓn添加ＩｎＯ）膜を下層に積層したものが主流で、さらにこの反射防止膜はＩＴＯ膜が導電性膜であることから、帯電防止効果がある。さらに、ブラウン管の表面処理膜は、帯電防止効果だけでなく電磁シールドとしての機能が要求されている。
【０００４】
また、波長選択吸収膜は赤紫系の色素を薄膜中に添加して、緑と赤の発光スペクトルのサイドバンドを吸収させたものがあり、高コントラスト化したブラウン管を提供しているものである（東芝レビュー，４５巻，Ｎｏ．１０，ｐ８３１（１９９０））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では高精彩ブラウン管の開発にまだ不十分な点がある。従来、低反射，低抵抗かつ波長選択吸収効果を持つ表面処理膜を形成した高精彩ブラウン管は開発されていない。ブラウン管の高コントラスト化については、色素を添加した波長選択性と屈折率差のある膜を積層し反射率を制御した反射防止特性が求められている。色素を添加した場合、色素の吸収波長領域で屈折率が変化することが知られている。光の干渉作用により反射防止を行う場合、色素の屈折率の異常分散により屈折率が変化するために光の干渉作用に悪影響が生じる。このため反射率曲線は平坦化せずうねりを生じ、反射率が上がるなど異常な領域が生じ反射防止膜としての性能が損なわれる。
【０００６】
ここで色素添加時の反射率変化を考えると、赤，青，緑の色素を添加した場合それぞれの吸収領域で屈折率は波長が小さくなるに従い、一旦大きくなり、次いで小さくなるというように変化するため、上下層の膜の屈折率の関係が逆転し反射率の制御が困難となる。また、積層膜に色素を添加した場合上層に添加するか、下層に添加するかによって反射率曲線が変化する。従って、特定波長において反射率を減少させることは色素の屈折率変化を用いれば可能であるが、屈折率が反転する領域では、上下層の膜の屈折率が逆転してしまうために、反射率は大きくなってしまう。
【０００７】
しかし、色素の添加により膜の屈折率は、酸化物の屈折率と色素の屈折率が平均化し、結果としてもとの高屈折率の酸化物より小さな値となる。従って、反射率曲線としては上下層の屈折率差が小さくなるためにボトムの値が大きくなってしまう。
【０００８】
さらに、ブラウン管には帯電防止や電磁シールドとしての機能が要求されるために、低抵抗の膜が必要である。現在最も広範囲に使用されているものがＩＴＯであるが、ＩＴＯにも色素を添加すると、抵抗値が大きくなってしまう。また、波長選択吸収効果を高めるため色素濃度の高濃度化が進められ、抵抗値はより大きくなる方向となり低抵抗化の要求とは逆行する。
【０００９】
本発明の目的は、低反射，低抵抗かつ波長選択吸収効果のある表面処理膜を形成した表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明は、表示装置において、視感透過率が８５％以下で、視感反射率が２％以下であり、反射率曲線の微分値の絶対値が２以下で反射率曲線が平坦化している表面処理膜を設けることを特徴とする。また、450ｎｍ，５７０ｎｍ，６５０ｎｍ付近に選択吸収が有り、シート抵抗抵抗値が１００００Ω／□以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の波長選択吸収反射帯電防止膜付き高精彩表示装置は、表示装置表面に保護膜，導電膜，吸収膜を３層以上積層してなり、積層膜の構成が表面より数えて導電膜より下層に、色素を含有した吸収膜が配置されている。さらに、視感透過率が８５％以下で、視感反射率が２％以下であり、反射率曲線が平坦化していて、抵抗値が１００００Ω／□以下である。このうち、導電膜は金属のＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｕのうち少なくとも一種から成っている。また、導電性酸化物であるＡＴＯ（アンチモン添加ＳｎＯ2)，ＩＴＯを用いることができる。色素を含有した吸収膜が４５０ｎｍに吸収がある染料及び顔料、５７０ｎｍに吸収がある染料及び顔料、６５０ｎｍに吸収がある染料及び顔料のうち少なくとも一種からなる。
【００１２】
本発明の波長選択吸収反射帯電防止膜付き高精彩表示装置は表示装置表面に、保護膜，導電膜，吸収膜を積層してなり、積層膜の構成が表面より数えて第１層がＳｉＯ2 を主体とする保護膜で、第２層がＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒのうち少なくとも一種の金属からなる導電膜であって、第３層が色素を含有した吸収膜で、視感透過率が８５％以下で、視感反射率が２％以下であり、反射率曲線の微分値が２以下で反射率曲線が平坦化していて、抵抗値が１０００Ω／□以下である。さらに、４５０ｎｍ付近の吸収が７５％以下で、５７０ｎｍ付近の吸収が６５％以下で、６５０ｎｍ付近の吸収が７５％以下であって、視感反射率が１％以下であり、反射率曲線が平坦化していて、抵抗値が１０００Ω／□以下としたものである。
【００１３】
更に本発明は波長選択吸収反射帯電防止膜をブラウン管及びプラズマディスプレイ等の表示装置に適用したものである。
【００１４】
ここで、保護膜とはＳｉＯ2 を主体とする膜で積層してなる表面処理膜の強度を保つためのものである。導電膜とは金属や導電性の酸化物からなり帯電防止及び電磁波シールドを行う。また、保護膜と導電膜の２層によって反射防止を行っている。吸収膜とは色素を含有した膜で波長選択吸収の機能を果す膜である。
【００１５】
色素を添加した場合、色素の吸収波長で膜の屈折率が変化する。このため光の干渉作用により反射防止を行うと、屈折率が変化するために光の干渉作用に影響が生じる。屈折率の変化を少なくして反射率曲線を平坦化することは困難である。特に波長選択吸収効果を大きくするため、色素の添加量を多くすると、吸収域における屈折率の変化が著しい。反射防止膜の反射率は、３８０ｎｍ〜７８０nmの可視光領域における膜の反射率に、各波長の視感感度を掛けて求めた曲線の面積である視感反射率として表される。視感感度は５５５ｎｍが１.０ で、５５５ｎｍを基準に両サイドに波長がずれるに従い小さくなり、３８０，７８０ｎｍで０となる。視感反射率はこのような視感感度と反射率曲線の積であるために、
５５５ｎｍの値が小さく、更に反射率曲線が平坦でＵ字曲線より直線に近い状態でないと小さくならない。色素を添加して屈折率の変化が大きくなると、反射率曲線は平坦化しないため、視感反射率は小さくできない。とくに赤色系の色素を添加する場合は、その吸収波長は視感感度の高い５４０〜５９０ｎｍであり、屈折率の変化が視感反射率に与える影響が大きい。以上のように色素を添加した波長選択吸収反射防止膜を作成して視感反射率を小さくすることは困難である。
【００１６】
そこで、色素を添加して波長選択吸収特性を与え更に反射防止膜とするため本発明のような構成が必要である。反射防止特性は屈折率の異なる膜を積層することにより生じる光の干渉効果を利用している。積層数が多くなれば、光の強度は下層膜になるほど小さくなる。そこで色素添加膜をなるべく下層に配置することで、色素添加膜の反射防止の寄与が小さくなるので、反射率曲線は平坦化できる。さらに、金属膜のように反射率の高い膜を用いることで、外来光の反射を大きくすることが可能である。従って、金属膜を色素膜の上層に配置すれば、色素膜に到達する外来光の強度が小さくなり、結果として反射防止効果への寄与が少なく、少ない積層数で波長選択吸収特性と反射防止の両者の効果を得ることができる。
【００１７】
ここで積層数とは、３層以上の積層をいう。製造上、積層数は、できるだけ少ない方が望ましい。積層数をできるだけ少なくして波長選択吸収反射防止膜を作製するには、反射率の極端に大きな膜を用いることにより達成される。色素添加膜は吸収波長領域で屈折率変化を生じ反射防止効果を低下させるが、高反射率層より下層に配置した場合は、色素添加膜界面の反射光の強度が非常に弱くなり、干渉光に及ぼす寄与が小さくすることができる。そこで、本発明は高反射率膜としてＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｕなどの金属膜を利用した。さらに、金属膜は抵抗値も小さく、電磁波シールド膜としても機能する。また、反射率が大きく金属膜より下層の膜へは、到達する外来光の強度が小さく、波長選択吸収膜用の色素の耐光性をほとんど気にする必要が無い。通常有機色素は光、特に紫外線による分解が生じ耐光性が悪い。従来は色素として耐光性が強いが吸収特性の悪い顔料系が用いられていた。本発明の構成を用いれば、耐光性は悪いが吸収特性が良好である染料系を用いることができ、波長選択吸収特性も良好で高性能な表示装置を作成できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の実施例として、表示装置を構成するブラウン管を作製した例を以下に示す。
【００１９】
図１は本発明の実施例のブラウン管１を示す部分切欠側面図である。図２は本実施例のブラウン管の表面処理膜の反射率（図中の曲線１３に示す。）及び透過率（図中の曲線１４に示す。）と光の波長との関係に関する測定結果を示す図である。この高精彩ブラウン管１は内部が排気された気密性のガラス製外囲器２を有する。この外囲器２はネック３及びネック３から連続するコーン４とフリットガラスにより封着されるフェイスプレート５を有する。このフェイスプレート５の側壁の外周には防爆のために金属性のテンションバンド６が巻固されている。また、ネック３には電子ビームを放電する電子銃７が配置されている。フェイスプレート５の内面には電子銃７から放射されて赤色，緑色，青色に発光するストライプ状の螢光体層及び各螢光体層の間に配置されたストライプ状の黒色吸収層よりなる螢光体スクリーン８が設けられている。
【００２０】
ブラウン管１は、図示されない水平・垂直偏向回路等の表示制御回路，電源回路などに接続され、ＣＲＴ表示装置（陰極線管表示装置）を構成する。すなわち、陰極線管表示装置においては陰極線管の電子銃７のカソード電圧により加速した電子をその通路近傍に配設したコイルに水平・垂直偏向回路から夫々水平周期の鋸波形電流，垂直周期の鋸波形電流を流すことにより走査を行い、ラスターを形成して画像表示を行っている。加速された電子による走査線は図示しないシャドウマスクを経て蛍光スクリーン８に投射される。
【００２１】
このブラウン管１のフェイスプレート５の外表面は、波長選択吸収反射帯電防止膜１２が設けられているのが特徴である。
【００２２】
次に、波長選択吸収反射帯電防止膜１２の作製法を以下に示した。シリカゾル中に赤紫系色素であるアシッドレッド，青色系であるＣｕフタロシアニン，黄色系の色素を加え作成したコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上に色素含有ＳｉＯ2 膜９を形成した。
【００２３】
なお、溶液の組成は以下のようである。
【００２４】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ プロパノール：残り
次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、色素含有ＳｉＯ2 膜９上にＡｇ−Ｐｄ膜１０を積層した。最後にシリカゾルを塗布し１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＳｉＯ2 膜１１を形成し、次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜１２を作製した。
【００２５】
作製したブラウン管の表面抵抗は３５０Ω／□で、透過率及び反射率はそれぞれ図２の曲線１３，１４のような結果が得られた。透過率は４５０ｎｍが７５％、５７０ｎｍが５９％、６５０ｎｍが８５％の選択吸収膜が得られており、この膜の視感透過率は約８５％であった。反射率は可視光領域で最大５.８％ 、最小値は５５５ｎｍで０.３６％ の平坦な反射特性を有するブラウン管を作成することができ、この膜の視感反射率は０.８５％ であった。また、反射率曲線の微分値を計算すると、絶対値で２以下であった。このように、色素を添加し波長選択吸収効果を加味しても、反射率は平坦化することができた。
【００２６】
ここで、吸収膜の色素濃度を変化させ表面処理膜を作製し、ＲＧＢ発光スペクトル強度と透過率の値よりコントラストを計算すると、視感透過率の値が４０〜８５％であれば効果があることが分かった。従って、視感透過率は４０〜８５％の範囲であれば良い。ただし、視感透過率の値が４０〜５０％では輝度が低下するので好ましくは５０〜８５％の範囲が良い。
【００２７】
次に吸収膜に添加する各色素の濃度を変化させ透過率の異なる膜を作製し、同様にコントラストを計算すると４５０，５７０，６５０ｎｍのそれぞれの透過率が８５〜４０％，６５〜３５，９０〜４５％であればコントラストが向上することがわかった。ただし、４５０，６５０ｎｍが７５％以上、５７０ｎｍが４０％以下のとき膜の黒味がなくなり、画面の色バランスが取り難くなる。色素の透過率は４５０，５７０，６５０ｎｍがそれぞれ８５〜４０％,６５〜３５％,９０〜４５％であれば良いが、好ましくは４５０，５７０，６５０ｎｍがそれぞれ７５〜４０％，６５〜４０％，７５〜４５％が良い。
【００２８】
また、保護膜，導電膜，吸収膜の膜厚を変化させた膜を作製した。保護膜であるＳｉＯ2 の膜厚が１５０ｎｍ以下、導電膜の膜厚が５０ｎｍ以下、吸収膜は１２００ｎｍ以下で組み合わせれば視感反射率が１％以下となることが分かった。ただし、保護膜は４０ｎｍ以下で強度が若干低下し、導電膜は２０ｎｍ以下で抵抗値が増加し、吸収膜は３００ｎｍ以下で所定の透過率を得るために色素濃度が上昇し膜強度の低下及び色素の染み出しが生じてしまう。従って、好ましくは保護膜が１５０〜４０ｎｍ、導電膜は２０〜５０ｎｍ、吸収膜は３００〜1200nmが良い。
【００２９】
Ａｇ−Ｐｄを導電膜に使用したが、その比率を変化させた膜を作製したところＡｇ−Ｐｄの比率によって抵抗値にほとんど変化はないが、耐薬品性に差が生じた。Ａｇ−Ｐｄの比率が６：４〜９：１であればＨｃｌ，ＮＨ4ＯＨ などのような酸，アルカリいずれにも強い膜となることが分かった。ブラウン管表面は、使用環境や清掃する際に薬品性が問題になる場合がある。通常清掃の際は水や中性洗剤を用い、使用環境は事務室等である。しかし、場合によっては清掃の際酸性またはアルカリ性の洗剤を用いられるときや薬品の使用が多い実験室で使用する時がある。本実施例の表面処理膜は使用環境を特に限定せず、またどのような洗剤に対しても劣化することのない膜とすることができた。
【００３０】
なお、色素の種類は上記物質に限らず、赤紫，青，黄色に対応した波長に吸収を持つ染料及び顔料いずれでもかまわない。また、金属膜はＡｇ−Ｐｄのほか、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ａｕ膜を用いても同様の結果が得られた。
【００３１】
さらに、この様な表面処理膜を他の表示装置、例えばプラズマディスプレイに適用した。
【００３２】
作製した高精細プラズマディスプレイの構成は図３に示したような構造となっている。背面板１５上に陰極用電極１６を形成し、さらに障壁１７，補助セル１８，プライミング空間１９から構成された表示セル２０が形成されている。表示セル２０にはＲＧＢに対応する蛍光体２１，２２，２３が塗布されている。また、これらの上層には陽極用電極２４，補助陽極２５が形成され前面板２６により封着されている。表面処理膜２７は前面板２６上に形成した。表面処理膜の構成は図１のブラウン管と同様とした。
【００３３】
作製した高精細プラズマディスプレイは、選択吸収特性，反射防止特性に優れ視認性が向上した。
【００３４】
以上のように、本実施例の表面処理膜はブラウン管以外の表示装置にも適用できることがわかった。
【００３５】
（実施例２）
次に図４のような最下層の色素含有ＳｉＯ2 膜中に有機樹脂を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００３６】
シリカゾル中にアクリル樹脂，色素を添加したコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上に樹脂色素含有ＳｉＯ2 膜２８を形成した。次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpmでスピンコートし６０℃で５分乾燥し、樹脂色素含有ＳｉＯ2膜２８上にＡｇ−Ｐｄ膜２９を積層した。最後にＳｉＯ2 膜をＡｇ−Ｐｄ膜２９上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しＡｇ−Ｐｄ膜２９上にＳｉＯ2 膜３０を形成した。
【００３７】
なお、樹脂色素添加溶液の組成は以下とした。
【００３８】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ アクリル樹脂：１ｗｔ％ プロパノール：残り
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜３１を作製した。
【００３９】
（実施例３）
次に図５のような最下層の色素含有ＳｉＯ2 膜中にＡＴＯ微粒子を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００４０】
シリカゾル中にＡＴＯ微粒子，色素を添加したコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上にＡＴＯ色素含有ＳｉＯ2 膜３２を形成した。次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＡＴＯ色素含有ＳｉＯ2 膜３２上にＡｇ−Ｐｄ膜３３を積層した。最後にＳｉＯ2 膜をＡｇ−Ｐｄ膜３３上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しＡｇ−Ｐｄ膜３３上にＳｉＯ2 膜３４を形成した。
【００４１】
なお、樹脂色素添加溶液の組成は以下とした。
【００４２】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ ＡＴＯ微粒子：２ｗｔ％ プロパノール：残り
ＡＴＯ微粒子は市販のものを用い、住友大阪セメント製ＡＳＲ−４を使用した。
【００４３】
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜３５を作製した。
【００４４】
（比較例１）
次に比較のために図６のような最上層のＳｉＯ2 膜中に色素を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００４５】
シリカゾルコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上にＳｉＯ2 膜３６を形成した。次いでＡｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＳｉＯ2 膜３６上にＡｇ−Ｐｄ膜３７を積層した。最後に色素添加ＳｉＯ2 溶液をＡｇ−Ｐｄ膜３７上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥することによりＡｇ−Ｐｄ膜３７上にＳｉＯ2 膜３８を形成した。
【００４６】
なお、色素添加ＳｉＯ2 溶液の組成は以下とした。
【００４７】
ＳｉＯ2：２ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ プロパノール：残り
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜３９を作製した。
【００４８】
（比較例２）
さらに、比較のために図７のようなＡｇ−Ｐｄ膜中に色素を添加した膜を作製した。作成法は以下に示した。
【００４９】
シリカゾルコーティング溶液をブラウン管表面に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥しフェイスプレート５上にＳｉＯ2 膜４０を形成した。次いで色素添加Ａｇ−Ｐｄ微粒子分散液を塗布し、１６０rpm でスピンコートし６０℃で５分乾燥し、ＳｉＯ2 膜４０上にＡｇ−Ｐｄ膜４１を積層した。最後にＳｉＯ2 膜を色素添加Ａｇ−Ｐｄ膜４１上に１６０rpm でスピンコートし、６０℃で５分間乾燥し色素添加Ａｇ−Ｐｄ膜４１上にＳｉＯ2 膜４２を形成した。
【００５０】
なお、樹脂色素添加溶液の組成は以下とした。
【００５１】
Ａｇ−Ｐｄ微粒子：１ｗｔ％ ローダミンＢ：０.０５ｗｔ％ エタノール：２０ｗｔ％ Ｃｕフタロシアニン：０.０６ｗｔ％ 水：１０ｗｔ％ フルオレセインナトリウム：０.０２ｗｔ％ プロパノール：残り
次いで２０℃／min の速度で１６０℃まで昇温し、１６０℃で１５分間処理し２０℃／min の速度で室温まで降温し、フェイスプレート５上に波長選択吸収反射帯電防止膜４３を作製した。
【００５２】
実施例で作製した各ブラウン管表面処理膜の性能を評価した。性能評価は透過率，反射率，表面抵抗，強度，耐光性そして染みだし量の測定を行った。ここで、各性能評価試験法について、簡単に説明する。
【００５３】
表面抵抗は４端針あるいは２端針のプローブを用いて簡易型表面抵抗計を使用し測定した。反射率及び透過率は分光光度計を用い、積分球を使用し乱反射による影響を削除して測定した。なお、膜質はグロスメーターにより測定したところ、いずれの膜も９８以上でほとんど乱反射の影響がでないことは確認しておいた。しかし、反射率の場合多少の乱反射の影響でも非常に高性能に見える場合もあり、今回は積分球測定系を使用し正確に反射率の測定を行った。
【００５４】
膜強度は消しゴム試験を採用した。１kg荷重で消しゴムをこすり、膜のグロス変化が１０％以上になるまでの回数で強度とした。
【００５５】
耐光性は４ｍＷ／cm2の紫外線(３６０ｎｍ）を３００時間照射し、５７０ｎｍの透過率変化量を調べた。
【００５６】
染みだし量は、色素膜単層を基準として、積層膜の作製後の透過率変化量を染みだし量として評価した。なお、積層後の５７０ｎｍ透過率は、Ａｇ−Ｐｄ膜により若干色素単層より小さくなる。そこで測定は色素単層とはいえその下層にＡｇ−Ｐｇ膜が付いたものを使用しこれを基準とした。染みだし量ΔＴの計算は以下のようにした。
【００５７】
ΔＴ＝{(積層後の５７０ｎｍ透過率)−(色素膜単層時の５７０ｎｍ透過率)}／（色素膜単層時の５７０ｎｍ透過率）
以上のように作製した各表面処理膜の性能評価結果は表１に示した。
【００５８】
【表１】
実施例１〜３は透過率を小さくしても、反射率は１％以下となっておりその微分値も２以下で平坦な反射率曲線が得られている。一方、比較例１〜２は透過率の値は小さくなっているが反射率は２％以上でその微分値も３以上で平坦でなく反射防止特性が得られない。この結果から色素層の配置はＡｇ−Ｐｄのような金属膜の下層にすることで反射率曲線を平坦化し、反射防止特性を良好にすることが出来ることがわかる。また、耐光性についても表１の結果から、色素層を金属膜の下層に配置することにより、良好に出来ることがわかる。金属膜は反射率が高く、より多く外来光を金属膜界面で反射する。従って、金属膜より下層の膜には外来光の透過量が減少するため、反射率への影響、及び紫外線による色素の劣化を抑制することが出来る。また、実施例３のようにＡＴＯ微粒子が色素層に混在するとさらに耐光性は向上する。これはＡＴＯ微粒子が紫外線を吸収するためであり、ＡＴＯに限らず透明で紫外線を吸収する材料で有れば耐光性を向上することが出来る。例えばＺｎＯ，ＩＴＯ，ＴｉＯ2 ，カーボンなどがこれに相当し、実際に混合して成膜するとその効果確認できた。ただし、カーボンは透明でないので添加量は透過率に影響がでない程度に抑える必要がある。
【００６０】
次に実施例２及び３は実施例１に比べ膜強度が大きく、染みだし量が減少している。有機樹脂を添加した場合は、膜が乾燥時でも緻密になるため染みだし量は減少する。また、１６０℃で処理した場合は、熱硬化樹脂であるため膜の密着力は向上し、結果として高強度化できる。実施例１の場合、ＳｉＯ2 膜とＡｇ−Ｐｄ膜が接合しているが、金属とＳｉＯ2 は濡れが悪く接着不良を起こしやすい。一方有機樹脂を加えた実施例２では、金属とガラスの接着に用いる樹脂を添加しているために、接着不良の発生を防止することが出来る。このような樹脂はアクリルのほか、エポキシ，フェノールなども使用することが出来、実際に作製するとその効果が確認できた。
【００６１】
ＡＴＯを添加した実施例２は色素を酸化物微粒子に吸着させることで染みだしを防止している。また、微粒子を添加していることで膜強度は低下するように考えられがちだが、実際には微粒子のサイズ及び添加量を最適化することで、フィラーとしての効果が生じ、膜の内部応力を緩和し、クラックの発生を防止し膜強度を向上することができる。
【００６２】
以上のように、色素層を金属膜の下層に配置する事で、反射防止特性を低下させること無く波長選択吸収特性を加味できる。また色素層に有機樹脂や微粒子を添加することで膜強度を向上することが出来ることがわかった。さらに、色素層を金属膜の下層に配置することで、色素の紫外線による劣化を防止できることもわかった。従来は色素濃度が高くなると染料のような耐光性の無い材料を使用すると、螢光灯から受ける紫外線でも劣化するため染料の使用が困難であり、顔料を使用するほか手段がなかった。しかし、顔料は吸収ピークが染料に比べブロードで波長選択吸収特性は若干悪くなっていた。本実施例のこのような耐光性の向上できるという結果は、これまで顔料の使用を主体としていたものが染料の使用を可能に出来るため、波長選択特性も向上できることを見いだし、高コントラスト化したブラウン管を作製できることがわかった。
【００６３】
以上の実施例では３層構造の膜で説明したが、本発明の特徴を逸脱しない範囲内で４層構造以上の表面処理膜でもよい。その場合、以上の高反射率層と吸収膜との間に他の膜を介在する場合もある。更に色素層と表示面との間に他の膜を介在する場合もある。
【００６４】
以上のように、酸化物あるいは金属薄膜を積層してなる反射帯電防止膜付き高精彩表示装置において、表示装置表面に、反射率の異なる酸化物あるいは金属の膜が３層以上積層してなり、積層膜の構成が表面より数えて高反射率膜より下層に、色素を含有した吸収膜が配置されている。以上の低抵抗且つ高屈折率の薄膜により、波長選択吸収効果と反射帯電防止効果を有し、視感反射率２％以下の表面処理膜を形成し、漏洩電磁波を遮断し安全で且つ高コントラストの高精細表示装置を提供できる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、漏洩電磁波を遮断し安全で且つ高コントラストの表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のブラウン管の部分切欠側面図。
【図２】本発明の実施例のブラウン管の反射率及び透過率測定結果。
【図３】本発明の実施例のプラズマディスプレイの部分切欠側面図。
【図４】本発明の実施例の表面処理膜の構成図。
【図５】本発明の実施例の表面処理膜の構成図。
【図６】本発明の比較例の表面処理膜の構成図。
【図７】本発明の比較例の表面処理膜の構成図。
【符号の説明】
１…高精彩ブラウン管、２…外囲器、３…ネック、４…コーン、５…フェイスプレート、６…テンションバンド、７…電子銃、８…螢光体スクリーン、９…色素含有ＳｉＯ2膜、１０，２９，３３，３７…Ａｇ−Ｐｄ膜、１１…ＳｉＯ2膜、１２，３１，３５，３９，４３…波長選択吸収反射帯電防止膜、１３…高精彩ブラウン管の反射率曲線、１４…高精彩ブラウン管の透過率曲線、１５…背面板、１６…陰極、１７…障壁、１８…補助セル、１９…プライミング用空間、２０…表示セル、２１…Ｒ蛍光体、２２…Ｇ蛍光体、２３…Ｂ蛍光体、２４…表示陽極、２５…補助陽極、２６…前面板、２７…表面処理膜、２８…樹脂色素含有ＳｉＯ2 膜、３０，３４，３６，４０，４２…ＳｉＯ2 膜、３２…ＡＴＯ色素添加ＳｉＯ2 膜、３８…色素添加ＳｉＯ2 膜、４１…色速添加Ａｇ−Ｐｄ膜。
Claims (2)
- 表示装置において、表示面表面に、保護膜，導電膜，吸収膜を積層してなり、積層膜の構成が外表面より数えて第１層がＳｉＯ2 を主体とする保護膜で、第２層がＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｕのうち少なくとも一種の金属膜からなる導電膜であって、第３層が色素を含有した吸収膜であり、前記積層膜が、４５０ｎｍ付近の透過率が７５％以下で、５７０ｎｍ付近の透過率が６５％以下で、６５０ｎｍ付近の透過率が７５％以下であって、抵抗値が１０００Ω／□以下であることを特徴とする表示装置。
- 請求項１において、前記表示装置がプラズマディスプレイであることを特徴とする表示装置。
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