KR100342054B1 - 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물 및이로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관 - Google Patents

음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물 및이로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음극선관 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물과 이로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관을 제공한다. 상기 조성물은 음극선관의 내측쉴드의 내표면에 반사저감물질층을 형성하기 위한 것으로서, 반사저감물질과, 실리콘 알콕사이드와, 용매와, 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 반사저감물질층 형성용 조성물을 이용하면, 반사저감물질층에 함유된 실리카는 결합력이 우수할 뿐만 아니라, 균일하게 분산가능한 무기 결합제로서 저융점 프리트를 사용한 경우에 야기되는 반사저감 효과가 저하되는 현상을 미연에 방지할 수 있고, 환경보호차원에서 바람직하다. 그리고 N-부틸카비톨과 같은 유기용매 대신 알콜류 유기 용매, 물 등과 같은 용매를 사용하므로 작업자의 건강면에서 보다 바람직하다. 따라서, 이러한 반사저감물질층 조성물로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관은, 내측쉴드에 원치않는 전자빔 또는 빛이 입사된 후, 반사됨으로써 발생되는 배경발광, 인접발광 또는 발광빛에 의한 2차 발광 등으로 인하여 음극선관의 콘트라스트 및 색순도가 저하되는 것을 효과적으로 억제시킬 수 있다.

Description

음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물 및 이로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관{Composition for forming reflective reduction material layer of inner shield for cathode ray tube and cathode ray tube employing the reflective reduction material layer}
본 발명은 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물 및 이로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 반사저감효과를 개선시킬 수 있는 음극선관의 내측쉬드 반사저감물질층 형성용 조성물과 이 조성물로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관에 관한 것이다.
음극선관의 콘트라스트 및 색순도를 저하시키는 요인으로는, 음극선관 내부에서 발생되는 전자빔 또는 빛의 재반사로 인하여 초래되는 배경발광 또는 인접발광을 들 수 있다. 이러한 배경발광과 인접발광은 전자빔 또는 빛의 반사로부터 초래된다.
이하, 도 1 및 2를 참조하여 음극선관 내부에서 초래되는 배경발광과 인접발광에 대하여 설명하기로 한다.
도 1과 도 2는 종래의 음극선관 내부에서 발생되는 배경발광과 인접발광을 설명하기 위한 도면들로서 도 1은 음극선관의 구조를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 내측쉴드를 통과하는 프라이머리 전자빔에 의한 발광현상을 설명하기 위한 상세도이다.
도 1을 참조하여, 음극선관(10)내에 구비된 전자총(미도시)에서 출발(화살표 30 참조)한 프라이머리 전자빔은 섀도우 마스크(20)의 내측면에 의하여 약 80% 정도가 반사(화살표 35 참조)되고, 약 20%만이 섀도우 마스크(20)의 간극을 통과하여 브라운관(27)의 형광막(25)에 도달(화살표 50 참조)한다. 상기 형광막(25)에 도달하여, 목적하는 발광영역에 형성되어 있는 형광체를 발광(화살표 55 참조)시킨다. 상기 화살표 55에 의한 발광은 목적하는 발광 영역에서의 발광으로서 "1차 발광"이라 한다.
상기 섀도우마스크(20)의 차폐영역에 의해 반사된 전자빔(화살표 35 참조)은 음극선관(10) 내측벽에 구비된 내측쉴드(15)에 입사된 후, 재반사됨으로써 다시 섀도우마스크(20)의 다른 영역에 위치한 간극을 통과하여 상당량의 전자빔이 브라운관 내면의 형광막에 도달(화살표 40 참조)하게 되고, 이로써 발광을 의도하지 않았던 영역에 있는 형과체가 발광(화살표 45 참조)된다. 이러한 현상은, 1회의 전자빔의 조사만으로도 반사 및 재반사의 반복 메카니즘에 의해 수회 반복될 수 있다. 따라서, 전자빔이 연속적으로 조사되는 경우에는, 상기와 같은 비고의적인 영역에서의 발광이 브라운관(27)의 일부분이 아닌 브라운관(27) 형광막 전체에서 균일한 정도로 일어나게 된다. 이러한 발광을 "배경발광"이라 한다.
이러한 배경발광이 심하게 일어나는 경우에는 특정 파장대에서의 발광의 강도가 상대적으로 감소하게 됨으로써 결국은 화질의 콘트라스트 및 색순도가 저하될 수 있다.
종래에 섀도우마스크의 전자 반사율은 입사각 또는 재질에 따라 약 25% 내지 50%의 범위를 가지며, 내측쉴드의 경우는 약 25% 이상이다. 상기와 같은 전자반사율 특성을 가진 물질로 이루어진 음극선관 내부를 구성하는 부품들을 종합적으로 고려하면, 프라이머리 전자빔의 약 3% 내지 8%가 배경발광에 관여하고 있다.
한편, 섀도우마스크(20)의 간극을 통과하여 형광막에 도달(화살표 50 참조)한 약 20% 정도의 전자빔 중 형광체에 의해 일부가 반사(화살표 60 참조)되며, 상기 반사된 전자빔은 섀도우마스크(20)의 외표면에 입사된 후, 재반사(화살표 65 참조)된다. 따라서, 목적하는 발광영역에 인접한 영역에 위치한 형광체를 발광(화살표 70 참조)시킴으로써 의도하지 않았던 발광이 초래된다. 이를 "인접발광"이라고 한다. 이러한 인접발광도 상기 배경발광과 마찬가지로 비고의적인 발광이다. 인접발광의 경우는, 형광체의 통상적인 반사율이 약 28% 정도이므로, 프라이머리 전자빔의 약 1 내지 2%의 전자빔이 인접발광에 관여함을 알 수 있다. 이때, 전자빔의반사는 비탄성충돌이기 때문에, 반사과정에서 전자빔의 에너지의 일부가 손실된다. 따라서, 반사된 전자빔의 에너지는 프라이머리 전자빔보다는 작아진다. 그러나, 반사된 전자빔이 보유하고 있는 에너지만으로도 형광체를 발광시키기에는 충분할 수 있다. 음극선관을 구성하는 각종 부품, 예컨대 내측쉴드, 섀도우마스크, 형광체 등이 제품 종류에 따라 다소 차이는 있지만, 평균적으로 프라이머리 전자빔의 약 1% 내지 3%의 양이 발광 영역과 인접한 영역에서 발광을 일으킴으로써 콘트라스트 및 색순도가 저하될 수 있다.
도 2를 참조하여 음극선관 내에서 형광체에서 발생된 1차 발광의 발광빛의 다양한 형태의 반사를 통해 초래되는 목적하지 않는 인접 영역에서 발생되는 발광에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 프라이머리 전자빔이 섀도우마스크의 간극을 통과(화살표 30 참조)하고, 알루미늄 증착막(22)을 통과하여 그 내부의 형광체를 1차 발광(화살표 55 참조)시킨다.
상기 화살표 55로 참조되는 1차 발광에 의한 발광빛이 반사되면서 다양한 경로를 거쳐 목적하는 발광영역 이외의 영역에서의 발광이 일어나는 것을 "2차 발광"이라 하며, 상기 2차 발광의 유형은 하기 세 가지가 가장 일반적이다.
첫째는, 발광빛의 일부가 알루미늄 증착막(22)을 통과하여, 섀도우마스크(20)의 외측면에 입사된 후, 재반사되어 인접 영역에 위치한 형광체(24)를 발광시키는(화살표 80 참조) 것이다.
둘째는, 발광빛의 다른 일부는 섀도우마스크를 통과(화살표 75 참조)하여, 내측쉴드(도 1의 "15") 등의 음극선관 내부의 다른 부품에 의해 반사된 후, 임의의경로를 거쳐 브라운관(27)의 임의의 영역에 형성되어 있는 형광체(24)를 발광시키는(화살표 85 참조) 것이다.
셋째는, 발광빛의 또다른 일부가 형광체/진공/유리패널 등의 계면 산란에 의해 인접 영역으로 누설되어(화살표 90 참조) 목적하는 영역의 인접 영역에서 발광이 일어나게 되는 것이다.
한편, 상술한 2차 발광은, 배경 발광을 일으키는 반사 전자빔의 약 2% 내지 20% 정도에 기인한다. 따라서, 상기 2차 발광은 상기 배경발광이나 인접발광에 비해 상대적으로 미약하다. 그러나, 소정 영역에서의 형광체 발광을 정밀하게 제어하고자 하는 경우에는 상기 2차 발광 또한 중요한 문제점으로 대두될 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 음극선관은 그 내부의 전자빔 또는 1차 발광빛의 반사 또는 재반사 메카니즘(도 1의 화살표 35 참조, 도 2의 화살표 75 참조)에 의해 목적하지 않는 발광영역에서 비고의적인 발광현상이 초래됨으로써, 실제 목적하는 영역에서의 발광 효율이 저하되는 문제점을 갖고 있다. 또한, 종래의 음극선관의 섀도우마스크는 전자총의 대향면에 전자반사를 목적으로 비스무트 산화물과 같은 원자번호가 큰 물질의 산화물이 형성되어 상기와 같은 비고의적인 발광현상이 더욱 증가될 수 있는 문제점이 있다.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하기 위하여 전자빔 또는 빛이 음극선관 내에서 재반사되면서 초래되는 배경발광, 인접발광 및 1차 발광빛에 의한 2차 발광현상을 억제함으로써 이로 인한 음극선관의 콘트라스트 및 색순도 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 음극선관 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 조성물로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 음극선관 내부에서 발생되는 배경발광과 인접발광을 설명하기 위하여 도시한 음극선관의 개략단면도이고,
도 2는 도 1의 내측쉴드를 통과한 프라이머리 전자빔에 의한 발광현상을 설명하기 위한 상세도이다.
상기 첫번째 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 음극선관의 내측쉴드의 내표면에 반사저감물질층을 형성하기 위한 조성물로서,
반사저감물질과, 실리콘 알콕사이드와, 용매와, 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물을 제공한다.
본 발명의 첫번째 기술적 과제는 또한, 음극선관의 내측쉴드의 내표면에 반사저감물질층을 형성하기 위한 조성물로서,
상기 조성물이, 반사저감물질과, 실리콘 알콕사이드와, 용매를 포함하며, 이 혼합물의 pH를 산(acid)을 이용하여 2.0 이하로 조절하여 가수분해시켜 얻은 것임을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물에 의하여 이루어진다. 이 때 상기 반사저감물질과 실리콘 알콕사이드와 용매의 혼합물의 pH는 특히 1.5 내지 2.0으로 조절하고, 이 pH 범위에서 40 내지 60℃에서 2 내지 10시간동안 가수분해시켜 얻는 것이 바람직하다
본 발명의 두번째 기술적 과제는 내표면에 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드를 구비한 음극선관에 있어서,
상기 반사저감물질층이 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 따른 반사저감물질층 형성용 조성물을 코팅 및 열처리하여 얻어지며, 반사저감물질과 실리카(SiO2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관에 의하여 이루어진다.
본 발명은, 내측쉴드가 구비된 음극선관에서, 내측쉴드에 반사저감물질층을 형성하여 상기 내측쉴드에 원치않는 전자빔 또는 빛이 입사된 후, 반사됨으로써 발생되는 배경발광, 인접발광 또는 발광빛에 의한 2차 발광 등으로 인하여 음극선관의 콘트라스트 및 색순도가 저하되는 것을 방지한 구체적인 예로서 본 출원인의 대한민국 특허출원 제98-8358호를 참조할 수 있다. 이 특허에 개시된 방법에 따르면, 반사저감물질층은 하기 방법에 따라 형성한다.
먼저, 반사저감물질을 유기 결합제인 에폭시 수지와 N-부틸카비톨 등과 같은 유기용매에 분산시킨 후, 여기에 무기 결합제인 저융점 프리트를 첨가하여 충분히 교반한 후, 반사저감물질층 형성용 조성물을 준비한다. 이 조성물을 내측쉴드 표면에 코팅하고, 이를 충분히 건조시키고 성형 및 흑화공정을 거치면 반사저감물질층이 형성된다. 이 때 최종적으로 형성된 반사저감물질층은 반사저감물질과 저융점 프리트를 포함하고 있다.
그런데, 상기 방법에 따라 반사저감물질층을 형성하는 경우, 다음과 같은 문제점이 발생된다.
첫째, 반사저감물질층에 함유된 저융점 프리트는 Pb, Bi 등과 같이 비교적 원자번호가 큰 원소를 함유하고 있어서, 이로 인하여 반사저감 효과가 저하되고, 특히 납(Pb0은 환경보호차원에서 바람직하지 못하다.
둘째, 무기 결합제로 사용되는 저융점 프리트는 결합력은 우수하지만, 입자크기가 수㎛ 정도로 큰 편이라서, 반사저감물질로서 카본을 사용하는 경우, 카본과 저융점 프리트간의 비중 차이가 커서 저융점 프리트를 균일하게 분산시키기 어렵다. 따라서, 이와 같이 저융점 프리트가 불균일하게 분산되면 내측쉴드에 형성된 반사저감물질층dptj 부분적으로 결합력이 약한 영역이 존재하게 됨으로써 반사저감 효과가 떨어지는 결과를 초래하게 된다.
셋째, 유기 결합제로 사용되는 에폭시 수지를 용해시키기 위해서는 N-부틸 카비톨과 같은 유기용매를 반드시 사용해야 하는데, 이러한 유기용매는 작업자의 건강면에서 유해하다.
이에 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 무기 결합제로서 저융점 프리트가 아닌 실리카를 사용하면서, 유기 결합제로서 에폭시 수지가 아닌 알콜류 유기 용매, 물 등과 같은 용매에 용해가능한 고분자 수지를 사용한 데 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 음극선관 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물과 이를 이용하여 반사저감물질층을 형성하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 반사저감물질과, 실리콘 알콕사이드와, 용매와 유기 결합제인 고분자 수지를 충분히 혼합하여 반사저감물질층 형성용 조성물을 준비한다. 또는, 본 발명의 반사저감물질층 형성용 조성물은 반사저감물질과, 실리콘 알콕사이드와, 용매를 혼합한 다음, 이 혼합물에 염산, 질산 등과 같은 산을 부가하여 혼합물의 pH를 2.0 이하, 특히 0.5 내지 1.5로 조절하여 실리콘 알콕사이드의 가수분해반응을 촉진시킴으로써 제조한다. 이 경우에는 열처리전의 막강도가 향상되어 유기 결합제를 첨가하지 않아도 된다. 또한 유기결합제가 첨가되지 않은 경우에는 열처리후 보다 치밀한 막이 형성된다. 상기 가수분해 반응은 혼합물의 pH를 2.0 이하로 유지시킨 상태하에서 40 내지 60℃에서 2 내지 10시간동안 반응시킴으로써 실시된다.
상술한 바와 같이 실리콘 알콕사이드의 가수분해반응을 촉진시키면 소성 전후의 반사저감물질층의 막강도가 보다 향상되는 잇점이 있다.
또한, 상기 조성물에는 반사저감물질의 분산을 용이하기 위하여 분산제나 계면활성제를 더 부가하는 것도 가능하다. 계면활성제로는 오로탄과 같은 이온성 계면활성제나 또는 플루로닉 시리즈(Pluronic series)와 같은 비이온계 계면활성제를 사용한다.
상기 반사저감물질로는 알루미늄, 멀라이트(mullite)(3Al2O3·2SiO2), Al2O3, 베타-스폰듀멘(β-spodumene)(Li2O·Al2O3·4SiO2), 3Li2O·7B2O3, Li2B4O7, 제올라이트 및 카본으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용한다. 그리고 실리콘 알콕사이드는 실리카의 전구체로서, 실리콘 알콕사이드를 함유하는 반사저감층 형성용 조성물을 내측쉴드 표면에 코팅후, 400 내지 500℃ 정도의 열처리과정(흑화공정)을 거치는 동안 실리콘 알콕사이드가 실리카로 변화된다. 실리콘 알콕사이드의 구체적인 예로서, 실리콘 메톡사이드, 실리콘 에톡사이드, 실리콘 프로폭사이드, 실리콘 부톡사이드 등을 사용하며, 이의 함량은 반사저감물질의 5 내지 50 체적%인 것이 바람직하다. 이 때 실리콘 알콕사이드의 함량이 5체적% 미만이면, 접합력이 떨어지고, 50 체적%를 초과하면 반사저감효과가 떨어져 바람직하지 못하다. 그리고이 반사저감물질의 입자 크기는 1㎛ 이하, 특히 0.1 내지 0.01㎛인 것이 바람직하다. 만약 반사저감물질의 입자 크기가 1㎛를 초과하면 응집이 발생할 경우 마스크 구멍 막힘 등을 초래하여 바람직하지 못하다.
상기 고분자 수지는 유기 결합제 역할을 하는 물질로서, 반사저감물질층 형성시 열처리과정에서 제거되는 물질이다. 여기에는 폴리비닐피롤리돈, 아라비아 고무, 폴리비닐알콜 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용하며,이 고분자 수지의 함량이 반사저감물질 100 중량부를 기준으로 하여 20 내지 200 중량부인 것이 적당하다. 만약 고분자 수지의 함량이 20 중량부 미만이면 막의 건조 강도가 약하고, 200 중량부를 초과하면 열처리후 막의 치밀도가 떨어져 바람직하지 못하다.
본 발명에서는 용매로서 상기 고분자 수지와 실리콘 알콕사이드를 용해시킬 수 있는 것으로서, 에틸 알콜, 메틸 알콜 등과 같은 알콜류 유기용매나 물 또는 이들의 혼합용매를 사용한다.
상기 용매의 함량은 반사저감물질 100 중량부를 기준으로 하여 300 내지 1000 중량부인 것이 바람직하다. 만약 용매의 함량이 1000 중량부를 초과하면 고형분의 함량이 너무 낮아 원하는 두께의 막을 얻기 힘들고, 300 중량부 미만이면 점도가 너무 높아 코팅 작업이 어려워지므로 바람직하지 못하다.
그 후, 상기 과정에 따라 얻어진 반사저감물질층 형성용 조성물을 내측쉴드 에 코팅한 다음, 이를 충분히 건조시키고 성형 및 흑화공정을 거치면 반사저감물질층이 형성된다. 이와 같이 형성된 반사저감물질층에는 무기 결합제 역할을 하는 실리카에 의하여 반사저감물질이 내측쉴드 표면에 견고하게 부착되어 있다. 이 때 상기 실리카는 무기 결합제 역할이외에 Si가 원자량이 비교적 작기 때문에 반사저감물질로서의 역할도 일부 수행할 수 있다.
상기 반사저감물질층 코팅방법은 특별히 제한되지는 않으나, 딥 코팅법, 인쇄법, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법 등이 사용가능하다. 인쇄법을 제외한 다른 방법을 사용한 경우에는 코팅작업시 섀도우 마스크의 구멍 막힘을 미연에 예방하기 위하여 조성물 코팅후 반대면에서 에어건(airgun)으로 불어주거나 코팅을 에어 테이블(airtable)상에서 실시하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 반사저감물질층의 두께는 5 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 만약 반사저감물질층의 두께가 20㎛를 초과하는 경우에는 막의 박리 현상이나 섀도우 마스크의 구멍막힘이 발생하고, 5㎛ 미만인 경우에는 반사저감효과가 저하되어 바람직하지 못하다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
비교예
전자총에 대향하는 표면이 비스무트 산화물(BixOy)로 이루어진 내측쉴드를 구비한 음극선관을 제조하였고, 이 때 내측쉴드로 입사되는 전자빔의 반사율을 상대적인 기준치로 100%로 설정하였다.
실시예 1
테트라에톡시오르토실리케이트 Si(OC2H5)415g을 에탄올 4g과 물 8g에 용해한다음, 여기에 폴리비닐피롤리돈 1.2g을 첨가하여 혼합하였다.
그 후, 상기 혼합물에 입경 0.7㎛의 Al 2g을 첨가하여 충분히 교반하여 반사저감층 형성용 조성물을 준비하였다.
상기 조성물을 내측쉴드 내면에 스프레이 코팅한 다음, 이를 건조하고 성형 및 흑화공정을 거쳐 반사저감물질층을 10 ㎛ 두께로 형성하였다.
상기 실시예 1에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 비교예에 따른 경우(종래의 내측쉴드가 갖는 반사율)에 있어서의 반사율을 100%로 정하였을 때, 상기 실시예 1에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 55% 수준으로 낮아졌다.
실시예 2
입경 0.7㎛의 Al 2g 대신 입경 0.5㎛의 Al2O32g을 사용하여 반사저감층 형성용 조성물을 만든 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 2에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 2에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 44% 수준으로 낮아졌다.
실시예 3
입경 0.7㎛의 Al 2g 대신 입경 0.5㎛의 멀라이트 2g을 사용하여 반사저감층형성용 조성물을 만든 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 3에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 3에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 46% 수준으로 낮아졌다.
실시예 4
입경 0.7㎛의 Al 2g 대신 입경 1.0㎛의 베타-스폰듀멘 2g을 사용하여 반사저감층 형성용 조성물을 만든 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 4에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 4에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 43% 수준으로 낮아졌다.
실시예 5
입경 0.7㎛의 Al 2g 대신 입경 1.0㎛의 3Li2O·7B2O32g을 사용하여 반사저감층 형성용 조성물을 만든 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 5에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 5에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 27% 수준으로 낮아졌다.
실시예 6
입경 0.7㎛의 Al 2g 대신 입경 1.0㎛의 Li2B4O72g을 사용하여 반사저감층 형성용 조성물을 만든 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 6에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 6에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 27% 수준으로 낮아졌다.
실시예 7
입경 0.7㎛의 Al 2g 대신 입경 0.5㎛의 제올라이트2g을 사용하여 반사저감층 형성용 조성물을 만든 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 7에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 7에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 40% 수준으로 낮아졌다.
실시예 8
입경 0.7㎛의 Al 2g 대신 입경 0.7㎛의 카본2g을 사용하여 반사저감층 형성용 조성물을 만든 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 8에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 8에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 23% 수준으로 낮아졌다.
실시예 9
반사저감물질층 조성물에 음극선관의 이너쉴드를 디핑하여 코팅처리를 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 9에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 9에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 45% 수준으로 낮아졌다.
실시예 10-11
폴리비닐피롤리돈 대신 아라비아 고무 및 폴리비닐알콜을 각각 사용한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 10 및 11에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을입사시킨 후, 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 10 및 11에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 각각 65 및 50% 수준으로 낮아졌다.
실시예 12
폴리비닐피롤리돈을 첨가하지 않고 상기 혼합물에 염산을 첨가하여 pH를 2.0으로 조절한 후 50℃에서 5시간 가수분해를 실시한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법에 따라 실시하여 반사저감물질층을 형성하였다.
상기 실시예 12에 따른 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드에 전자빔을 입사시킨 후 반사되는 전자빔에 대한 반사율을 측정하였다.
측정 결과, 상기 실시예 12에 따른 내측쉴드에서의 반사율은 약 45% 수준으로 낮아졌다.
상기 실시예 1-12에 의하면, 상기 내측쉴드에 코팅된 반사저감물질의 종류 및 그 반사저감물질층의 두께에 따라 비발광 영역에서의 발광이 약 25 내지 50% 수준으로 감소되며, 결과적으로 발광영역의 콘트라스트가 약 33 내지 167%까지 향상되었다. 또한, 종래의 음극선관의 단색 색좌표(x, y)가 적색(0.645,0.316), 녹색(0.275, 0.607), 청색(0.143, 0.054)일 경우, 실시예 1-12에 따른 내측쉴드를 이용한 음극선관의 적색 색좌표는 (0.663, 0.314) 내지 (0.672, 0.316), 녹색 색좌표는 (0.274, 0.613) 내지 (0.274, 0.618) 및 청색 색좌표는 (0.141, 0.050) 내지 (0.140, 0.048)로 각각 개선되어 색재현 범위가 107 내지 110% 확대되었다.
반면, 비교예의 경우는 섀도우 마스크의 도밍(msak doming) 방지를 위해 전자반사물질인 Bi2O3을 섀도우 마스크 내측면 즉, 전자총 방향에 대향하는 면에 코팅하는 경우에는 전자 반사가 더욱 심해져 콘트라스트 및 색순도가 더욱 열화되었다. 이러한 문제점은 상기 실시예 1-12와 같이 내측쉴드에 반사저감물질층을 형성함으로써 해결가능하다.
또한, 상기 실시예 1-12에 따르면, 반사저감물질층에 함유된 실리카는 결합력이 우수할 뿐만 아니라 입자 크기가 비교적 작아서 균일하게 분산시키는 것이 가능하고, 실리콘(Si) 자체가 비교적 원자량이 작은 원소라서 저융점 프리트를 사용한 경우에 야기되는 반사저감 효과의 저하 문제점이 미연에 예방되며, Pb이 함유된 저융점 프리트를 사용하지 않으므로 환경보호차원에서 바람직하다. 그리고 유기 결합제로 사용되는 고분자 수지들은 알콜류 유기용매, 물 또는 이들의 혼합용매에 용해되고, 이러한 용매들은 종래의 N-부틸카비톨에 비하여 비교적 덜 유해하다는 장점이 있다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 구체적으로 기술한 것에 불과하므로 본 발명의 범위를 한정하기 위한 목적으로 이해되어서는 안된다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 본 발명에 대한 다양한 변형을 할 수 있으며, 이들이 본 발명의 범주에 속함을 자명하다.
본 발명에 따른 반사저감물질층 형성용 조성물을 이용하면, 반사저감물질층에 함유된 실리카는 결합력이 우수할 뿐만 아니라, 균일하게 분산가능한 무기 결합제로서 저융점 프리트를 사용한 경우에 야기되는 반사저감 효과가 저하되는 현상을미연에 방지할 수 있고, 환경보호차원에서 바람직하다. 그리고 N-부틸카비톨과 같은 유기용매 대신 알콜류 유기 용매, 물 등과 같은 용매를 사용하므로 작업자의 건강면에서 보다 바람직하다. 따라서, 이러한 반사저감물질층 조성물로부터 형성된 반사저감물질층을 채용하고 있는 음극선관은, 내측쉴드에 원치않는 전자빔 또는 빛이 입사된 후, 반사됨으로써 발생되는 배경발광, 인접발광 또는 발광빛에 의한 2차 발광 등으로 인하여 음극선관의 콘트라스트 및 색순도가 저하되는 것을 효과적으로 억제시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 음극선관의 내측쉴드의 내표면에 반사저감물질층을 형성하기 위한 조성물로서,
    반사저감물질과, 실리콘 알콕사이드와, 용매와 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사저감물질이 알루미늄, 멀라이트(3Al2O3·2SiO2), Al2O3, 베타-스폰듀멘(Li2O·Al2O3·4SiO2), 3Li2O·7B2O3, Li2B4O7, 제올라이트 및 카본으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지가 폴리비닐피롤리돈, 아라비아 고무 및 폴리비닐알콜로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    고분자 수지의 함량이 반사저감물질 100 중량부를 기준으로 하여 20 내지 200 중량부인 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 알콕사이드가 실리콘 메톡사이드, 실리콘 에톡사이드, 실리콘 프로폭사이드 및 실리콘 부톡사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    상기 실리콘 알콕사이드의 함량이 반사저감물질의 5 내지 50 체적%인 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 용매가 알콜류 유기용매 및 물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    용매의 함량이 반사저감물질 100 중량부를 기준으로 하여 300 내지 1000 중량부인 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  6. 음극선관의 내측쉴드의 내표면에 반사저감물질층을 형성하기 위한 조성물로서,
    상기 조성물이, 반사저감물질과, 실리콘 알콕사이드와, 용매를 포함하며, 이혼합물의 pH를 산(acid)을 이용하여 2.0 이하로 조절하여 가수분해시켜 얻은 것임을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반사저감물질이 알루미늄, 멀라이트(3Al2O3·2SiO2), Al2O3, 베타-스폰듀멘(Li2O·Al2O3·4SiO2), 3Li2O·7B2O3, Li2B4O7, 제올라이트 및 카본으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 실리콘 알콕사이드가 실리콘 메톡사이드, 실리콘 에톡사이드, 실리콘 프로폭사이드 및 실리콘 부톡사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    상기 실리콘 알콕사이드의 함량이 반사저감물질의 5 내지 50 체적%인 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  9. 제6항에 있어서, 상기 용매가 알콜류 유기용매 및 물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    용매의 함량이 반사저감물질 100 중량부를 기준으로 하여 300 내지 1000 중량부인 것을 특징으로 하는 음극선관의 내측쉴드 반사저감물질층 형성용 조성물.
  10. 내표면에 반사저감물질층이 형성된 내측쉴드를 구비한 음극선관에 있어서,
    상기 반사저감물질층이 제1항 또는 제6항에 따른 반사저감물질층 형성용 조성물을 코팅 및 열처리하여 얻어지며, 반사저감물질과 실리카(SiO2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  11. 제10항에 있어서, 상기 조성물의 반사저감물질이 알루미늄, 멀라이트(3Al2O3·2SiO2), Al2O3, 베타-스폰듀멘(Li2O·Al2O3·4SiO2), 3Li2O·7B2O3, Li2B4O7, 제올라이트 및 카본으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  12. 제10항에 있어서, 상기 조성물의 고분자 수지가 폴리비닐피롤리돈, 아라비아 고무 및 폴리비닐알콜로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    고분자 수지의 함량이 반사저감물질 100 중량부를 기준으로 하여 20 내지 200 중량부인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  13. 제10항에 있어서, 상기 조성물의 실리콘 알콕사이드가 실리콘 메톡사이드, 실리콘 에톡사이드, 실리콘 프로폭사이드 및 실리콘 부톡사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    상기 실리콘 알콕사이드의 함량이 반사저감물질의 5 내지 50 체적%인 것을특징으로 하는 음극선관.
  14. 제10항에 있어서, 상기 조성물의 용매가 알콜류 유기용매 및 물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
    용매의 함량이 반사저감물질 100 중량부를 기준으로 하여 300 내지 1000 중량부인 것을 특징으로 하는 음극선관.
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