KR100313122B1 - 고콘트라스트 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 칼라 음극선관의 휘도와 콘트라스트를 고루 만족시킬 수 있고 대량 생산에 적합한 구조를 가진 고콘트라스트 칼라 음극선관을 제공한다.

구성 : 본 발명은 페이스 플레이트의 내면에서 블루 형광체가 도포되는 부위로 블루 필터 단독, 또는 전체 면에 도포 형성되는 안료 혼합 필터와 함께 적층 형성되고, 그 위로 통상의 형광체 패턴을 형성하여 된 것이다.

효과 : 본 발명은 블루 형광체에서 전자비임에 여기되어 발해지는 블루 광이 블루 필터를 투과하면서 색순도를 높여 주어 화면의 휘도와 콘트라스트를 향상시킴과 동시에 제조 공법이 간단하여 대량 생산에 적합한 효과가 있다.

Description

고콘트라스트 칼라 음극선관{High Contrast CPT}

본 발명은 화면을 통해 인식되는 콘트라스트 효율을 대폭 향상시킨 고콘트라스트 칼라 음극선관에 관한 것이다.

칼라 음극선관은 페이스 플레이트의 내측면에 레드, 그린, 블루의 3색 형광체를 패터닝하여 형광막을 형성하고, 이 형광체가 전자총으로부터 방사되는 전자 비임에 여기될 때에 빛을 발하여 화상을 현출하는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 구성의 칼라 음극선관에서 요구하는 특성은 여러 가지가 있으나, 그중 가장 중요한 특성은 휘도와 콘트라스트이다.

고휘도의 칼라 음극선관을 얻기 위하여 알려진 종래의 방법은 페이스 플레이트를 착색 글라스로 하여 외부 광의 영향을 줄이는 방법, 또는 형광체의 표면에 형광체와 동일한 색상을 갖는 안료를 부착하여 사용하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나 안료 코팅 형광체를 사용하였을 때에 외광 반사 효율이 높아지게 되지만, 블루 형광체의 경우에는 형광체로부터 여기된 빛이 안료에 흡수되는 현상도 함께 나타나고, 이 때의 흡수량도 안료 코팅량에 비례하기 때문에 상대적으로 휘도가 저하되는 문제점을 가지고 있다.

최근에 칼라 음극선관의 페이스 플레이트 내면으로 형광체 발광 피크와 동일한 피크 특성을 가진 0.1㎛ 이하의 초미립 안료입자로 구성된 그린, 블루, 레드 각각의 칼라 필터를 패터닝하여 형광체에서 여기된 빛이 여기를 투과할 때에 대응하는 파장 영역은 투과시키고 나머지 부분은 흡수되게 함으로써 칼라 음극선관의 휘도, 콘트라스트, 색 재현 범위 등의 향상을 도모한 칼라 음극선관이 제안된 바 있다.

상기와 같은 칼라 필터를 갖춘 칼라 음극선관은 도 3에 도시한 단층 구조를 가진다. 즉 페이스 플레이트(2)의 내측면에 블랙 메트릭스(4)를 형성하고, 이들 사이로 안료 필터패턴(6g)(6b)(6r)을 적층한 다음 그 위로 대응하는 그린, 블루, 레드 형광체(8g)(8b)(8r)를 패터닝하여 적층시킨 구조를 갖추고 있다.

그러나 상술한 구조의 칼라 음극선관에서 3색의 안료 필터패턴(6g)(6b)(6r)은 각각 별개의 공정을 통해 패터닝되어야 하기 때문에 공정수가 기존 형광막 공정의 2배 이상으로 크게 늘어나 생산성이 좋지 않고, 또 안료 필터용 슬러리의 손실율도 높을 뿐만 아니라 공정 관리도 까다로워 대량 생산 공법에 적합치 않은 단점이 있다. 더 구체적으로 특히 레드 필터는 자외선을 흡수하는 특성을 가지고 있어서 일반적 노광 방식으로는 형성시키기 곤란하여 에칭방식을 채용하고 있기 때문에 더욱 프로세스가 길어지고 제조 원가의 상승을 초래하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 칼라 음극선관의 휘도와 콘트라스트를 고루 만족시킬 수 있고 대량 생산에 적합한 구조를 가진 고콘트라스트 칼라 음극선관을 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

상기의 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 페이스 플레이트의 내면에서 블루 형광체가 도포되는 부위로 블루 필터를 개재시키고, 그 위로 블루 형광체를 적층 형성함과 아울러 레드 형광체와 그린 형광체는 각각 무기 안료를 혼합하고 소정 개소에 도포하여 형광체 패턴으로 형성한 구성으로 된다.

상기 블루 필터는 입자 크기가 0.1㎛ 이하인 무기계 블루 안료에 소디움 암모늄을 포함하는 음이온 계면활성제 또는 시트릭산계 계면활성제를 분산제로 하고, 용제로는 글리콜계, 메틸 또는 에틸기를 포함하는 피롤리돈계로 하여 5∼15 중량％의 농도로 만들어진 블루 필터 슬러리를 도포하고 건조 노광 및 현상하여 소정의 패턴으로 얻는다.

또한 레드 형광체는 무기계 레드 안료가 0.3∼0.6중량％의 비율로 부착된 것을 채용하고, 마찬가지로 그린 형광체에 있어서도 0.3∼0.5중량％로 부착된 것을 채용한다.

상술한 본 발명에서 블루 필터와 블루 형광체는 동시에 노광 형성되게 할 수도 있다. 이 경우는 패터닝 공정을 줄일 수 있는 효과를 얻는다.

다른 예로서 본 발명은 페이스 플레이트의 내면에서 블루 형광체가 도포되는 부위로 블루 필터를 개재시키고, 그 위로 블루 안료와 레드 안료, 또는 블루 안료, 그린 안료 및 레드 안료를 혼합 분산시켜 만든 혼합 필터층을 형성한 다음, 다시 그 위로 블루, 그린, 레드 형광체층을 각각 도포하여 형광체 패턴을 형성한 구성으로 된다.

상기 혼합 필터는 블루와 레드 안료를 혼합하는 경우, 블루안료 80∼90％에레드 안료 1∼10％의 비율로 혼합되고, 또 블루 안료, 그린 안료, 레드 안료를 혼합하는 경우에는 블루 안료 80∼90％, 그린 안료 2∼5％, 레드 안료 1∼10％로 하는 것이 좋다. 상기의 혼합에서 블루 안료의 첨가량을 많게 하는 이유는 상대적으로 레드 필터의 양이 10％ 이상으로 되었을 때에 블루 및 그린 영역의 투과율이 급격히 저하되는 경향을 나타내고, 또 그린 필터의 농도를 증가시키면 화면 상에 그린기가 짙어지게 되는 문제가 생기기 때문이며, 일반적으로 블루 필터는 560∼580nm의 옐로우 영역 파장을 흡수하는 특성을 가지고 있어서 콘트라스트 증진 효과가 크게 나타나기 때문이다.

도 1은 본 발명에 관련된 칼라 음극선관의 페이스 플레이트에 도포 형성된 형광 패턴의 단층도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 관련된 음극선관의 페이스 플레이트에 도포 형성된 형광 패턴의 단층도.

도 3은 종래 예에 관한 것으로서, 마이크로 필터를 구비한 페이스 플레이트의 단층도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 페이스 플레이트 12 : 블랙 메트릭스

14B, 14G, 14R : 형광체 16 : 블루 필터

18 : 혼합 필터

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명에 관련된 칼라 음극선관의 페이스 플레이트 내측면에 적층 형성된 형광체 패턴의 구조를 보여주고 있다.

투과율 53％의 세미 틴트 페이스 플레이트(10)를 적용하고, 이 페이스 플레이트(10)의 내측면에 블랙 메트릭스(12)를 통상의 공정으로 형성하였다.

다음에 상기 블랙 메트릭스(12)를 포함한 페이스 플레이트(10)의 전체면에 블루 필터 슬러리를 도포하고 건조, 노광 및 현상하여 소정 부위에만 블루 필터(16)가 적층되게 하였다.

이어서 상기 블루 필터(16)의 상면에 안료가 부착되지 않은 백색 블루 형광체로 블루 형광체층(14B)을, 그리고 그 이웃에는 안료가 0.3∼0.5 중량％ 범위로 부착된 그린 형광체층(14G)과, 안료가 0.3∼0.6 중량％ 범위로 과량 부착된 레드 형광체층(14R)을 차례로 도포 형성하여 형광 패턴을 형성하였다.

이 실시예에서 블루 필터(16)는 안료로서 입자 크기가 0.1㎛인 CoOㆍAl₂O₃를 사용하고 여기에 분산제와 용제를 투입하여 분산시킨 다음에 감광제를 혼합해서 만들어진 슬러리를 도포, 건조, 노광 및 현상하여 형성된다.

상기 분산제는 소디움, 암모니움을 포함하는 음이온 계면활성제, 또는 시트릭산계 계면 활성제를 사용하였고, 용제는 그릴콜계나 메틸 또는 에틸기를 포함하는 피롤리돈계를 사용하였다. 또한 감광제로는 폴리비닐알콜, 소디움(암모니움) 디크로메이트 등을 사용하였다.

그리고 블루 필터 슬러리의 농도는 5 중량％ 미만이면 감광도가 좋지 않게 되고, 15 중량％를 초과하면 도포 상태가 균일하지 않게 되므로 5 ∼ 15 중량％ 범위가 적합하다.

(실시예 2)

도 1로 나타낸 구조에서, 투과율 53％의 페이스 플레이트(10)에 안료로서 입자 크기가 0.1㎛인 CoOㆍAl₂O₃를 사용하고 여기에 분산제와 용제를 투입하여 분산시키고 감광제를 혼합해서 얻어진 농도 5 ∼ 15 중량％ 범위의 슬러리를 각각 별개의 페이스 플레이트(10)에 도포하고 강하게 건조하여 놓고, 그 위로 안료가 혼합되지 않은 백색 블루 형광체 슬러리를 도포, 건조, 노광하고 현상하여 블루 필터(16)와 블루 형광체층(14B)을 동시에 형성하였다.

다음에 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 그린 형광체층(14G)과 레드 형광체층(14R)을 도포하여 형광 패턴을 완성하였다.

(실시예 3)

투과율 53％의 페이스 플레이트(10)에 안료로서 입자 크기가 0.1㎛인 CoOㆍAl₂O₃를 사용하고 여기에 분산제와 용제를 투입하여 분산시키고 감광제를 혼합해서 만들어진 농도 5 ∼ 15 중량％의 슬러리를 각각 별개의 페이스 플레이트(10)에 도포하고 강하게 건조하여 놓고, 그 위로 안료가 과량 부착된 블루 형광체 슬러리를 도포, 건조, 노광하고 현상하여 블루 필터(16)와 블루 형광체층(14B)을 동시에 형성하였다.

다음에 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 그린 형광체층(14G)과 레드 형광체층(14R)을 도포하여 형광 패턴을 완성하였다.

(실시예 4)

투과율 53％의 세미 틴트 페이스 플레이트(10)를 적용하고, 이 페이스 플레이트(10)의 내측면에 블랙 메트릭스(12)를 통상의 공정으로 형성하였다.

다음에 상기 블랙 메트릭스(12)를 포함한 페이스 플레이트(10)의 전체면에 블루 필터 슬러리를 도포하고 건조, 노광 및 현상하여 소정 부위에만 블루 필터(16)가 적층되게 하였다.

이어서 상기 블루 필터(16)를 포함한 전체면에 혼합 필터(18)를 도포, 건조하고, 다시 그 위로 기존과 동일하게 블루, 그린, 레드 형광체층(14B)(14G)(14R)를 도포하여 형광 패턴을 형성하였다.

이 실시예에서 블루 필터(16)는 상기 실시예 1과 동일하게 형성하였고, 혼합 필터(18)는 블루 안료와 레드 안료가 92 : 8의 비율로 혼합 분산된 것을 적용하였다.

(실시예 5)

투과율 53％의 세미 틴트 페이스 플레이트(10)를 적용하고, 이 페이스 플레이트(10)의 내측면에 블랙 메트릭스(12)를 통상의 공정으로 형성하였다.

다음에 상기 블랙 메트릭스(12)를 포함한 페이스 플레이트(10)의 전체면에 블루 필터 슬러리를 도포하고 건조, 노광 및 현상하여 소정 부위에만 블루 필터(16)가 적층되게 하였다.

이어서 상기 블루 필터(16)를 포함한 전체면에 혼합 필터(18)를 도포, 건조하고, 다시 그 위로 기존과 동일하게 블루, 그린, 레드 형광체층(14B)(14G)(14R)을 도포하여 형광 패턴을 형성하였다.

이 실시예에서 블루 필터(16)는 상기 실시예 1과 동일하게 형성하였고, 혼합 필터(18)는 블루 안료, 그린 안료, 레드 안료가 85 : 5 : 10의 비율로 혼합 분산된 것을 적용하였다.

(실시예 6)

투과율 53％의 세미 틴트 페이스 플레이트(10)를 적용하고, 이 페이스 플레이트(10)의 내측면에 블랙 메트릭스(12)를 통상의 공정으로 형성하였다.

다음에 상기 블랙 메트릭스(12)를 포함한 페이스 플레이트(10)의 전체면에 혼합 필터(18)를 도포, 건조하고, 다시 그 위로 블루 필터 슬러리를 도포한 다음 건조, 노광 및 현상하여 소정 부위에만 블루 필터(16)가 적층되게 하였다.

그리고 기존과 동일하게 블루, 그린, 레드 형광체층(14B)(14G)(14R)을 도포하여 형광 패턴을 형성하였다.

이 실시예에서 블루 필터(16)는 상기 실시예 1과 동일하게 형성하였고, 혼합 필터(18)는 블루 안료와 레드 안료가 94 : 6 의 비율로 혼합 분산된 것을 적용하였다.

(비교 실시예 1)

투과율 42％의 다크 페이스 플레이트에 안료가 부착되지 않은 기존의 블루, 그린, 레드 형광체로 형광 패턴을 도포 형성하였다.

(비교 실시예 2)

투과율 53％의 세미 틴트 페이스 플레이트에 블루 필터만 일정 개소에 적층 형성하고, 그 위로 안료가 부착되지 않은 기존의 블루, 그린, 레드 형광체를 도포하여 형광 패턴을 형성하였다.

(비교 실시예 3)

투과율 53％의 세미 틴트 페이스 플레이트에 블루, 그린, 레드 필터를 해당 부위에 적층 형성하고, 그 위로 안료가 부착되지 않은 기존의 블루, 그린, 레드 형광체를 도포하여 형광 패턴을 형성하였다.

상술한 실시예 1, 2와 비교 실시예 1 내지 3을 통해 얻어진 페이스 플레이트가 적용된 칼라 음극선관의 휘도와 콘트라스트를 측정한 결과는 다음 표 1과 같았다.

항 목	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	비교 실시예 1	비교실시예 2	비교실시예 3
휘 도	120	115	116	120	118	115	100	117	125
콘트라스트	100	100	100	100	100	100	100	100	100

상기 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 관련된 페이스 플레이트가 기존의 투과율 42％의 다크 틴트 페이스 플레이트를 채용한 것에 비하여 콘트라스트는 동일한 수준이면서도 휘도가 15∼20％ 더 향상되는 것으로 나타나고 있으며, 다만 기존의 마이크로 필터를 채용한 방식에 비해서 휘도는 5％ 정도 떨어지지만 공정이 간단하게 되어 생산 원가의 절감과 수율 향상을 기대할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 페이스 플레이트의 내면에서 블루 형광체층에 해당되는 부위에만 블루 필터를 개재시키고 안료가 부착된 형광체를 채용함에 따라 종래의 안료가 부착되지 않은 형광체를 채용한 것에 비해 휘도가 향상되는 효과를 나타내면서도 제조 공정은 마이크로 필터가 채용된 구조에 비해 한층 간단하고 용이하게 되어 생산성의 향상과 불량률의 저하 효과를 얻게 하여 준다.

Claims (8)

1. 페이스 플레이트의 내면에서 블루 형광체가 도포되는 부위에 국한하여 블루 필터가 개재된 층 구조를 구비한 고콘트라스트 칼라 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기 페이스 플레이트에 혼합 필터가 더 추가된 구성으로 됨을 특징으로 하는 고콘트라스트 칼라 음극선관.
3. 제1항에 있어서, 상기 블루 필터는 입자 크기가 0.1㎛ 이하인 무기계 블루 안료에 분산제와 용제를 첨가하여 5∼15 중량％의 농도로 된 블루 필터 슬러리를 도포하고 건조 노광 및 현상해서 얻어지는 것임을 특징으로 하는 고콘트라스트 칼라 음극선관.
4. 제3항에 있어서, 상기 분산제는 소디움 암모늄을 포함하는 음이온 계면활성제 또는 시트릭산계 계면활성제중에서 선택된 1종임을 특징으로 하는 고콘트라스트 칼라 음극선관.
5. 제3항에 있어서, 상기 용제는 글리콜계나 메틸 또는 에틸기를 포함하는 피롤리돈계중에서 선택된 1종임을 특징으로 하는 고콘트라스트 칼라 음극선관.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 페이스 플레이트에 도포되는 레드 형광체가 0.3∼0.6 중량％의 무기계 레드 안료를 포함하고, 그린 형광체는 0.3∼0.5 중량％의 무기계 안료를 포함한 구성으로 됨을 특징으로 하는 고콘트라스트 칼라 음극선관.
7. 제2항에 있어서, 상기 혼합 필터는 블루안료 80∼90％에 레드 안료 1∼10％의 비율로 혼합된 것임을 특징으로 하는 고콘트라스트 칼라 음극선관.
8. 제2항에 있어서, 상기 혼합 필터는 블루 안료 80∼90％, 그린 안료 2∼5％, 레드 안료 1∼10％의 비율로 혼합된 것임을 특징으로 하는 고콘트라스트 칼라 음극선관.