KR100199558B1 - 플리커리스 브라운관용 가시 형광체 및 uv 형광체의 이중 형광막 - Google Patents

Abstract

적, 녹, 청 가시 형광막과 BM 막위에 UV 형광막을 도포한 이중 형광막 구조를 갖는 브라운관용 가시 형광체 및 UV 형광체의 이중 형광막을 제공하며, 적, 녹, 청 형광막에 UV 형광체를 도포하여 이중 형광막을 만들어줌으로써 플리커 현상을 해결할 수 있는 플리커리스 브라운관의 제조가 가능하고, 또한 이중 형광막 제조시 UV 막은 도포, 건조 과정만으로도 용이하게 만들어지기 때문에, 제조 공정이 비교적 단순하여 이중 형광막 구조임에도 불구하고 불량률을 증가시키지 않으면서 종래 형광막의 단점인 잔광 시간을 조절할 수 있다.

Description

플리커리스 브라운관용 가시 형광체 및 UV 형광체의 이중 형광막

[산업상 이용 분야]

본 발명은 플리커리스(flickerless) 브라운관(braun)용 가시 형광체 및 UV 형광체의 이중 형광막의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자 빔(electron beam)에 의해 여기되어 UV를 발광하는 UV 형광체를 사용하여 기존의 적, 녹, 청 가시 형광막 위에 이중 형광막을 형성시키는 플리커리스 브라운관용 가시 형광체 및 UV 형광체의 이중 형광막의 제조 방법에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적인 새도우 마스크형 브라운관(shadow-mask-type CRT tube)은 전자 빔 발사장치에 의해 조사되는 적, 녹, 청 3개의 전자 빔이 새도우 마스크의 구멍을 통과하여 한 점으로 집중한 다음 패널 내면의 형광막(phosphor screen)에 형성된 적, 녹, 청의 형광체에 각각의 전자 빔이 충돌하여 소정의 화상을 재현하는 구조로 되어 있다.

상기의 형광막은 소정의 패턴으로 형성되어 있는 적, 녹, 청의 형광체와 이들 형광체 사이의 동일면에 형성된 광 흡수막인 BM(블랙 매트릭스)으로 이루어져 있다.

형광막을 형성하기 위한 공정은 통상적으로 다음과 같은 단계로 이루어진다.

패널에 포토레지스터를 도포한 후 열 등으로 건조하고, 상기의 패널을 마스크 슬롯을 통하여 UV를 조사하여 노광한다. 이와 같이 노광이 완료된 패널은 세정하여 현상함으로써 노광되지 않은 포토레지스터를 제거하고 건조한다. 상기와 같이 포토레지스터 막이 형성된 부분과 형성되지 않은 부분이 규칙적으로 배열된 패널상에 블랙 매트릭스 물질을 도포한 후 에칭함으로써 블랙 매트릭스를 제조한다. 이와 같이 블랙 매트릭스가 형성된 패널의 블랙 매트릭스 도트가 존재하지 않는 부위에 집중적으로 적, 녹, 청의 형광체를 사용하여 형광막을 형성함으로써 형광막을 제조한다. 종래의 브라운관은 도 1에서와 같이 적, 녹, 청 형광막이 개별적으로 존재하며, 또한 각기 잔광 시간(decay time)이 서로 다른 형광체가 사용된다. 특히, 녹색(green), 청색(blue)형광체의 경우는 각각 ZnS:Ag,Cl과 ZnS:Cu,Al이 사용되고 있으며, 이들의 10% 잔광 시간은 100-200㎲ 정도로 극히 짧아, 다음 전자 빔이 올 때 까지 빛이 매우 빠른 속도로 소멸됨으로써 형광체는 어두운 상태로 남아있게 된다. 따라서 기존 브라운관은 플리커 현상이 나타나게 되고 이러한 현상으로 인해 눈의 피로감이 느껴지게 되는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존 브라운관의 생산과 비교하여 비교적 간단한 생산 공정으로 기존 브라운관의 문제점인 플리커가 개선된 플리커리스 브라운관용 가시 형광체 및 UV 형광체의 이중 형광막의 제조 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 형광체를 사용한 브라운관의 개략적인 단면도이고,

도 2는 적, 녹, 청 가시 형광막에 본 발명의 일 실시예인 UV 형광체를 도포한 이중 형광막의 플리커리스 브라운관에 대한 개략적인 단면도이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플리커리스 브라운관용 적, 녹, 청 가시 형광막과 BM 막위에 UV 형광막을 도포한 이중 형광막 구조를 제공한다. 상기 UV 형광막을 위한 UV 형광체는 Ca2MgSi2O7:Pb, Sr2MgSi2O7:Pb, Zn2SiO4:Ti, HfO2:Ti, Ba2MgSi2O7:Pb, CaS:Pb, CaO:Pb, Y2O3:Gd, Ca2ZnSi2O7:Pb, Sr2ZnSi2O7:Pb, Ba2ZnSiO7:Pb, BaSi2O5:Pb, CaSiO3:Pb, SrSiO4:Pb 및 Ba2SiO4:Pb으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 상기 UV 형광체는 Zn2SiO4:Ti, CrS:Pb, HfO2:Ti, Y2O6:Gd에서 선택되어 지는 것이 가장 바람직하다.

상기 UV 형광체의 사용량의 범위는 UV 형광막 두께가 2 내지 15㎛인 것이 바람직하다. 상기 UV 형광막을 위한 UV 형광체는 UV 형광막에 전자 빔 조사시 UV 250-420nm를 방출하는 형광체가 바람직하다.

상기 UV 형광체를 도포한 이중 형광막은 감광제를 제외한 UV 형광체 슬러리를 사용하여 노광 공정이 필요 없는, 즉 도포, 건조 과정만을 사용하는 플리커리스 브라운관용 가시 형광체 및 UV형광체의 이중 형광막의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 기존의 적, 녹, 청 형광막 위에 UV 형광막을 도포한 후 Al막을 도포한다. 따라서, 잔광 시간이 짧은 기존의 형광체를 UV 형광체로 길게 여기시킨다는 점과 적, 녹, 청 형광체의 광 형광은 음극 형광 보다 길다는 원리를 이용한 것이다. 이러한 구조를 실현하기 위해서는 우선 적, 녹, 청 형광체를 동시에 여기 시킬 수 있는 발광 범위를 갖는 UV 형광체의 선택이 중요하다. [현재 사용되는 형광체의 잔광 시간을 플리커가 없어질 정도로 길게 만들어 준다. 이때 UV 발광 형광체의 잔광 시간은 기존의 녹, 청 형광체 보다는 크게 길고 2% 잔광이 10ms 이내이어야 한다. 또한 전면의 적, 녹, 청 형광체를 여기 시키도록 여기 광의 범위가 300-420nm로 제한되어야 한다.]

따라서 250-420nm 범위의 파장에서 발광하는 UV 형광체를 선택하고 잔광 시간은 2% 잔광이 10ms 이내의 것을 선택한다.

상기 UV 형광체들 가운데 선택된 형광체는 기존의 적, 녹, 청 형광체를 도포한 후 Al막을 도포하기 전에 1-3층 가량 도포한다. 보통 적, 녹, 청 형광막의 도포는 BM을 도포한 후 하게되는데 도포 순서는 도포, 건조, 노광, 현상, 세정의 순서로써 진행된다. 이 때 도포 슬러리는 폴리비닐 알콜, 중크롬산나트륨, 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드 중합체, 아크릴 에멀젼, 순수및 형광체로 이루어진다. BM 도포 후 적, 녹, 청 형광체를 도포하고 그 다음 UV 형광체를 도포하는데 도포, 건조 과정만을 사용하고 노광, 현상, 세정은 제거한다. 도포, 건조 과정 후 Al 막을 증착하므로 UV 막 위에 반사막이 만들어 진다. 이와 같이 제조된 이중 형광막은 잔광 시간이 현재 사용 중인 녹색, 청색 형광체 보다 훨신 더 길어진다. 형광체들 가운데 Y2O3:Gd인 경우 잔광시간은 1 내지 2msec 영역이므로 본 발명에서 목적하는 장 잔광 효과를 충분히 실현할 수 있다.

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

가시 형광막의 제조를 위한 형광체의 최적 도포량의 결정.

패널의 첫 번째 층에ZnS:Cu,Al 등의 가시 형광체를, 두 번째 층은 Y2O3:Gd 등의 UV 형광체로 도포하는 경우, 패널의 첫 번째 층에 ZnS:Cu,Al 형광체의 도포시 이 형광체의 도포량은 플리커 감소에 큰 영향을 미치는 인자가 되기 때문에 먼저 이의 양을 하기 표 1과 같이 변화시키면서 슬러리를 제조하고(형광체의 도포량이 증가함에 따라 휘도에는 불리하지만 플리커는 많이 감소한다), 각 조건의 슬러리를 패널에 1차 도포하여 형광막을 제조한 후 이들의 특성을 비교하여 하기 표 1에서와 같이, 잔광시간과 상대 휘도가 우수한 슬러리 조건 2로 최적 조건을 결정하였다.

[표 1]

가시 형광체의 최적 도포량의 결정.

실시예 1-3: UV 형광체의 최적 도포량의 결정.

1 차 도포 조건의 최적 슬러리 조건인 슬러리 조건 2의 상태 하에서, 2차 도포를 위한 UV 형광체 예를들면 Zn2SiO4:Ti(400nm)등의 형광체의 최적 도포량 조건을 결정하기 위하여 역시 플리커 감소와 브라운관의 휘도에 큰 영향을 미치는 UV 형광체의 도포량을 하기 표 2와 같이 변화시키면서 슬러리를 제조하였다(형광체의 도포량이 증가함에 따라 휘도에는 불리하지만 플리커는 많이 감소한다). 상기 조건하에서 가시 형광체 및 UV 형광체의 이중 형광막을 만들고, 브라운관을 제작한 후 이 브라운관의 특성을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[표 2]

UV 형광체의 최적 도포량의 결정.

상기 표 2의 결과에서와 같이 비교예의 브라운관에 비해 본 발명 실시예의 브라운관은 휘도 면에서는 6-17%의 휘도 감소를 보이지만, 잔광 시간의 면에서는 약 5배 이상의 긴 발광 시간을 나타내어 플리커 현상이 상당히 개선됨을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 적, 녹, 청 형광막에 UV 형광체를 도포하여 이중 형광막을 만들어줌으로써 플리커리스 브라운관용 가시 형광체 및 UV 형광체의 이중 형광막을 실현할 수 있다.

또한 상기 이중 형광막 제조시 UV 형광막은 도포, 건조 과정만으로도 용이하게 만들어지기 때문에, 제조 공정이 비교적 단순하여 이중 형광막 구조임에도 불구하고 불량률을 증가시키지 않으면서 형광체의 단점인 잔광 시간을 조절할 수 있다.

Claims (8)

1. 블랙매트릭스가 형성된 음극선관용 패널;

   상기 패널에 음극선관의 발광을 위하여 상기 블랙매트릭스가 형성되지 않은 부위에 형성된 적, 녹, 청의 가시 형광체;

   상기 가시 형광체의 위에 형성된 UV 형광체;

   를 포함하는 이중 형광막.
2. 제 1항에 있어서, 상기 UV 형광체는 Ca2MgSi2O7:Pb, Sr2MgSi2O7:Pb, Zn2SiO4:Ti, HfO2:Ti, Ba2MgSi2O7:Pb, CaS:Pb, CaO:Pb, Y2O3:Gd, Ca2ZnSi2O7:Pb, Sr2ZnSi2O7:Pb, Ba2ZnSiO7:Pb, BaSi2O5:Pb, CaSiO3:Pb, SrSiO4:Pb 및 Ba2SiO4:Pb로 이루어진 군에서 선택되는 이중 형광막.
3. 제 2항에 있어서, 상기 UV 형광체의 사용량의 범위는 UV 형광막 두께가 2 내지 15㎛인 이중 형광막.
4. 제 1항에 있어서, 상기 UV 형광체의 발광 파장의 범위는 250-420nm인 이중 형광막.
5. 블랙매트릭스가 형성된 음극선관용 패널에 적, 녹, 청의 가시 형광체를 형성하는단계; 및 상기 가시 형광체의 위에 UV 형광막을 형성하는 단계;

   를 포함하는 이중 형광막의 제조 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 UV 형광체는 Ca2MgSi2O7:Pb, Sr2MgSi2O7:Pb, Zn2SiO4:Ti, HfO2:Ti, Ba2MgSi2O7:Pb, CaS:Pb, CaO:Pb, Y2O3:Gd, Ca2ZnSi2O7:Pb, Sr2ZnSi2O7:Pb, Ba2ZnSiO7:Pb, BaSi2O5:Pb, CaSiO3:Pb, SrSiO4:Pb 및 Ba2SiO4:Pb로 이루어진 군에서 선택되는 이중 형광막의 제조 방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 UV 형광체의 사용량의 범위는 UV 형광막 두께가 2 내지 15㎛인 이중 형광막의 제조 방법.
8. 제 5항에 있어서, 상기 UV 형광체의 발광 파장의 범위는 250-400nm인 이중 형광막의 제조 방법.