KR100408791B1 - 음극선관, 음극선관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페이스부(2)의 외면에 착색층(8)을 구비한 패널을 갖는 음극선관에 있어서, 상기 페이스부의 화상 표시 영역에서 발광 휘도비를 가장 높은 개소에 대해서 가장 낮은 개소에서 75% 이상으로 하고, 또한 확산 반사 비율을 가장 높은 개소에 대해서 가장 낮은 개소에서 90% 이상으로 하는 것이다. 이와 같이 함으로써 페이스부 전역에서 휘도차나 콘트라스트차를 느끼지 않고 보기에 자연스러운 음극선관을 얻을 수 있다.

Description

음극선관, 음극선관의 제조방법{Cathode ray tube and method for manufacturing the same}

본 발명은 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 수상기 등에 이용되는 음극선관에 관한 것으로, 특히 그 표면 처리 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 음극선관에서는 진공 내압 강도 확보를 위한 페이스부의 중앙과 주변의 두께차나 형광체 스트라이프나 형광체 도트의 폭·사이즈나 막두께 상태가 페이스부 주변일수록 나빠지는 현상이나, 또 페이스부 주변에서의 편향 각도의 넓어짐에 의해서 발생하는 형광체의 색 얼룩 등에 의해서 패널의 페이스부의 중앙에 대해서 주변에서 발광 휘도가 낮아지기 쉽다.

이 대책으로서, 페이스부의 중앙부에서 높고 주변부에서 낮은 밀도의 착색층을 페이스부 외면에 형성하고, 이것에 의해서 음극선관의 발광 휘도(음극선관의 화면 전역을 일정한 신호로 표시시킨 경우의 휘도)를 페이스부 전역에서 균일하게 하는 기술이 알려져 있다.

그러나, 이와 같이 착색층의 밀도를 바꿈으로써 발광 휘도를 페이스부 전역에서 균일하게 하면, 페이스부의 중앙과 주변에서 착색층의 농도차가 커져서 주변에 대해서 중앙이 이상하게 거무스름하게 되어 화상의 콘트라스트차가 생긴다고 하는 현상이 일어나기 쉽다.

특히, 근래 수요가 증가하고 있는 외면이 평평한 페이스부를 갖는 음극선관에서는 페이스부의 주변과 중앙이 거의 평면 상에 위치하기 때문에, 이와 같은 중앙과 주변의 색의 농도차가 보다 두드러지게 되어버린다.

본원 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 발광 휘도와 콘트라스트의 분포가 함께 페이스부 전체에서 가장 자연스럽게 얻어지도록 음극선관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 음극선관은 페이스부의 외면에 착색층을 구비한 패널을 갖는 음극선관에 있어서, 상기 페이스부의 화상 표시 영역에서 발광 휘도비가 가장 높은 개소에 대해서 가장 낮은 개소에서 75% 이상이고, 또한, 확산 반사율비가 가장 높은 개소에 대해서 가장 낮은 개소에서 90% 이상이다.

이와 같이 함으로써, 페이스부 전역에서 휘도차나 콘트라스크차를 느끼지 않고 보기에 자연스러운 음극선관으로 할 수 있다.

또, 본 발명의 음극선관에서는 상기 착색층의 광투과율이 상기 페이스부의 주변에서 중앙에 대해서 동일 또는 큰 것이 바람직하다.

이와 같이 함으로써, 페이스부의 중앙과 주변 색의 농도차를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 음극선관에서는 상기 페이스부의 외면이 거의 평평하고, 또한 내면이 굴곡이어서 상기 착색층의 광투과율비가 상기 페이스부의 단축 상 주변부에서 중앙에 대해서 100∼120%인 것이 바람직하다.

이와 같이 함으로써, 페이스부의 중앙과 단축 상 주변의 색의 농도차를 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 음극선관의 제조방법은 착색제의 도포량을 변화시킴으로써, 상기 착색층에 광투과율 분포를 갖게 한다.

이와 같이 함으로써, 용이하게 착색층의 광투과율 분포를 변화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 음극선관 착색층의 광투과율비 분포도,

도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 음극선관의 부분 단면도,

도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 음극선관 패널의 페이스부의 축을 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 음극선관의 착색층을 도포할 때의 스프레이 노즐의 주사 속도 분포도,

도 5A 내지 도 5C는 모두 본 발명의 실시형태에 관한 음극선관과 종래의 음극선관의 발광 휘도비 분포를 비교하는 도면,

도 6A 내지 도 6C는 모두 본 발명의 실시형태에 관한 음극선관과 종래의 음극선관의 확산 반사율비 분포를 비교하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 음극선관 2 : 페이스부

3 : 형광체 스크린 4 : 섀도우 마스크

5 : 패널 6 : 네크부

7 : 펀넬 8 : 착색층

9 : 실리카층 10 : 단축

11 : 장축 12 : 대각축

13, 14, 15, 16, 17 : 영역 18 : 스프레이 노즐의 주사 라인

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 음극선관(1)의 부분 단면도로, 페이스부(2)의 내면에 형광체 스크린(3)이 형성되고, 내부에 섀도우 마스크(4) 등의 관내 부품을 구비한 패널(5)과, 네크부(6)에 전자총(도시하지 않음)이 내장된 펀넬(7)로 이루어지는 외위기(外圍器)가 구성되어 있다. 이 음극선관(1)의 페이스부(2)의 외면은 거의 평평하고 내면은 곡면이다.

패널(5)의 재질에는 글래스에 거의 착색이 실시되어 있지 않은 로우 클리어 천(흡수계수 k=0.01290)를 이용하고 있다. 이 패널(5)의 페이스부(2)의 외면에는 제1 층으로서 카본블랙을 주성분으로 하는 흑색 착색료로 형성된 착색층(8)이 있고, 또한 그 위에는 제2 층으로서 실리카층(9)이 형성되어 있다. 이들 층을 형성하는 순서는 다음과 같다.

먼저, 산화 세륨 등의 연마제를 이용하여 음극선관(1)의 페이스부(2)의 외면을 연마하여 부착한 오물을 제거한다. 다음에, 이 연마제를 깨끗하게 씻어내어 표면을 청정한 상태로 한다. 그리고, 적외선 히터 등으로 이루어지는 예열등에 패널(5)을 삽입하여 패널 외면을 따뜻하게 한다. 패널 외면 온도가 약 60℃에 도달하면, 6축 로봇의 선단에 장착한 2류체 에어 분무형 스프레이 노즐을 일정한 간격마다 주사시키면서 카본블랙을 주성분으로 한 고형분 1.0중량 퍼센트를 포함하는 알콜계 용액의 착색제를 노즐로부터 분출 도포하여, 페이스부(2)에 착색층(8)을 형성한다. 여기에서 착색제로서 금속 미립자, 금속산화물 미립자, 안료 등을 이용하면, 내광성이나 내열성이 우수하고 착색효과가 저하하기 어려운 착색층(8)을 형성할 수 있다.

다음에, 이 착색층(8)의 위에 제2 층으로서 에틸 실리케이트를 포함하는 알콜계 용액을 스핀코트법에 의해 도포하여 실리카층(9)을 형성한다. 실리카층 도포시의 패널 표면 온도는 약 40℃로 하고, 도료 주입시에 70회전/분에서 10초간, 이퀄라이즈시에 100회전/분에서 90초간의 패널 회전을 행한다. 이 후, 패널 외면 온도를 180℃로 유지하여 30분간의 소성을 행하여 실리카층을 경화시킨다.

여기에서, 본 발명의 특징이 되는 착색층에 대해서 상세하게 설명한다.

착색층(8)을 형성할 때에, 음극선관(1)의 발광 휘도가 페이스부(2)의 장소에 따라서 큰 차이를 갖지 않도록 하기 위해서는, 단순하게 패널 단체의 광투과율이나 형광체 스크린(3)의 발광율이 낮은 개소에서 높은 개소보다도 착색제의 밀도(도포량)를 작게 하면 좋지만, 이 때, 착색제의 밀도가 높은 것과 낮은 것에서 큰 색의 농도차가 나지 않도록 할 필요가 있다. 특히, 외면이 평평한 페이스부를 갖는 음극선관에서는 페이스부의 주변과 중앙이 거의 평면 상에 위치함으로써 중앙과 주변의색의 농도차가 보다 두드러지게 되어 버리기 때문에, 이것을 고려하여 착색층의 도포를 행할 필요가 있다.

본 실시형태에서는 페이스부(2)의 외면에 형성하는 착색층(8)의 광투과율을 단계적으로 변화시켜서 형성하고 있고, 그 광투과율의 분포를 나타내는 경계선이 도 1과 같이 페이스부(2)의 장축(11) 근방에서 좌우 주변측으로 돌출한 대략 Ω자형을 이루도록 도포를 행한다(도면 중의 숫자는 중앙에 대한 각 영역에서의 광투과율비(단위 : %)를 나타낸다). 또한, 착색층(8)의 각 경계선에서 구분된 각 영역의 장축(11) 상에서의 폭을 a, 페이스부(2)의 장변 상에서의 폭을 b, 영역 13의 높이를 c로 할 때, 각 영역에서의 치수는 영역 13에서는 a=175㎜, c=200㎜, 영역 14에서는 a=75㎜, b=200㎜, 영역 15에서는 a=75㎜, b=50㎜, 영역 16에서는 a=63㎜, b=100㎜이다. 또 영역 17은 영역 16의 좌우 외측에서의 화상 표시 영역 전체로 한다.

본 실시형태에 관한 음극선관(1)의 패널(5)은 애스펙트비 16 : 9, 화면 대각 사이즈 76㎝의 텔레비전 수상기용이고, 페이스부(2)의 외면이 평평하고, 내면이 곡률을 갖고 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이 페이스부의 단축(10), 장축(11), 대각축(12)을 규정하면(단축(10), 장축(11), 대각축(12)은 관축 상의 1점에서 교차한다), 패널(5)의 두께는 페이스부(2)의 중앙에서 13.5㎜, 단축 방향의 주변에서 18㎜, 장축 방향의 주변에서 22㎜, 대각축 방향의 주변에서 26㎜이다. 또한 여기에서는 내면의 만곡은 단축 상의 곡률 쪽이 장축 상의 곡률보다도 크다.

여기에서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 페이스부(2)의 중앙에서의 착색층의광투과율에 대한 단축(10) 방향 주변에서의 착색층의 광투과율비는 110%이다. 이 단축(10) 방향 주변에서의 광투과율비가 너무 크면, 단축 방향 주변에서의 색농도가 중앙에 대해서 너무 낮아서, 음극선관의 화면을 보았을 때에 단축 방향의 주변에서 화상이 하얗게 떠오르는 것 같은 인상을 받기 때문에 바람직하지 않다. 페이스부(2)의 중앙에 대한 단축(10) 방향 주변에서의 착색층의 광투과율비는 본 실시형태와 같이 패널 재질에 로우 클리어 천을 이용할 때에는 최대로 100∼110%의 범위, 또 로우 클리어 천보다도 조금 짙은 틴트 천(흡광계수 k=0.04626)을 이용할 때에는 최대로 100∼120%의 범위로 하는 것이 좋다.

착색층을 이와 같은 광투과율 분포로 하기 위해서, 본 실시형태에서는 착색제를 도포할 때의 스프레이 노즐 이동 속도를 각 장소에 따라서 변화시켰다. 도 4는 도 1에 도시하는 바와 같은 광투과율비 분포를 갖는 착색제를 형성할 때, 페이스부(2)의 각 위치에서의 스프레이 노즐의 속도 분포를 나타낸다. 여기에서, 도면 중의 숫자는 각 영역 13∼17 내에서의 스프레이 노즐의 이동 속도를 나타내고, 그 단위는 [㎜/s]이다. 이와 같이 속도를 변화시킴으로써 용이하게 착색제의 밀도(도포량)를 변화시켜서 소망의 착색층의 광투과율 분포를 얻을 수 있다. 또한, 이 때의 스프레이 노즐은 에어압 0.4㎫, 착색제의 분출량 3㎖/분이고, 페이스부 외면으로부터 약 200㎜의 높이에 위치시킨다. 또, 스프레이 노즐의 주사의 방향은 도 4의 점선에서 나타낸 주사 라인(18)에서 모델적으로 나타낸 바와 같고, 주사 라인(18)의 단축(10) 방향의 간격은 10∼15㎜로 한다.

이상의 본 실시형태에서의 표면 처리를 실시한 음극선관의 효과를 확인하기위해, ① 패널에 착색층을 실시하지 않은 음극선관(「음극선관 A」로 한다), ② 음극선관의 발광 휘도가 거의 균일하게 되도록 착색층을 패널에 형성한 음극선관(「음극선관 B」라고 한다), ③ 본 실시형태에 나타내는 음극선관(「음극선관 C」라고 한다)에 대해서 비교 평가를 행하였다.

도 5A 내지 도 5C에 상기의 각각의 음극선관 A 내지 C의 발광 휘도비 분포를 나타내고, 또 도 6A 내지 도 6C에 상기의 각각의 음극선관 A 내지 C의 확산 반사율(ISO 9241 Part7로 규정된다)비 분포를 나타낸다. 도 5A, 도 6A는 단축 상, 도 5B, 도 6B는 장축 상, 도 5C, 도 6C는 대각축 상에서의 각 측정치 비를 나타낸다. 또, 곡선 A 내지 C는 각각의 음극선관 A 내지 C에 대응한다.

착색층을 갖지 않는 음극선관 A는 발광 휘도가 모든 축 상에서 중앙부로부터 주변으로 향하여 저하하고 있고, 그 차이는 크기 때문에, 화상이 주변에서 현저하게 어두워져 버린다. 또, 음극선관의 발광 휘도가 균일하게 되도록 착색층을 실시한 음극선관 B는 발광 휘도는 페이스부 전역에서 거의 일정하지만, 확산 반사율은 중앙과 주변에서 그 차이가 크다. 이와 같이 중앙과 주변에서 확산 반사율에 큰 차이가 있으면 실제로 눈으로 보기에도 색의 농담차·콘트라스트의 불균일성이 두드러져버린다. 이것에 대해서, 본 발명의 실시형태를 나타내는 음극선관 C에서는 발광 휘도비는 중앙에 대해서 최저이어도 80% 이상, 확산 반사율비는 중앙에 대해서 최저이어도 95%이기 때문에, 이들은 눈으로 봐서는 충분히 균일감을 얻을 수 있는 레벨이고, 휘도의 차이나 색의 농도·콘트라스크의 차이를 느끼지 않는다.

구체적으로는 최적 범위로서는 음극선관의 발광 휘도비는 가장 높은 개소에대해서 가장 낮은 개소에서 75% 이상, 확산 반사율비는 가장 높은 개소에 대해서 가장 낮은 개소에서 90% 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 페이스부 전체에서 발광 휘도와 콘트라스트의 균일감을 자연스럽게 얻을 수 있는 음극선관을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 도 1에 도시하는 바와 같이, 영역마다 단계적으로(말하자면 디지털적으로) 광투과율 분포가 변화하는 착색층을 나타내고 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 도 1의 각 영역 내에서 서서히(말하자면 아날로그적으로) 광투과율 분포가 변화하는 착색층이어도 좋고, 이 경우에는 상기 「경계선」은 이른바 등고선과 같은 의미를 가지게 된다. 또, 영역마다 단계적으로 광투과율 분포가 변화하는 착색층에 있어서도, 영역을 보다 세밀하게 설정함으로써, 거시적으로 보아 서서히 변화하는 광투과율 분포로 할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는 페이스부의 내면에서는 단축 상의 곡률 쪽이 장축 상의 곡률보다도 큰 경우를 예를 들어서 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 장축 상의 곡률보다 단축 상의 곡률이 크고, 또는 양쪽이 거의 동일한 페이스부를 갖는 음극선관이어도 좋고, 이 경우에도 발광 휘도 및 확산 반사율은 상기의 최적 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 그 경우에도 착색층의 광투과율은 주변에서 중앙과 동일 또는 크게 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서는 착색층의 광투과율을 변화시키기 위해, 스프레이 노즐의 이동 속도를 페이스부의 장소에 따라서 변화시키는 것으로 하였지만, 다른 방법으로서는 스프레이 노즐과 페이스부 외면의 거리, 즉 노즐 높이를 장소에 따라서 변화시키는 방법이 있다. 또, 그 외에는 스프레이 노즐로부터의 도출량(塗出量)을 장소에 따라서 변화시켜도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는 페이스부 외면에 착색층인 제 1충과, 경화되는 실리카층인 제2 층의 2개의 층이 형성되어 있지만, 이것에 한정된 것은 아니고, 1층의 착색층만이어도 층의 강도를 유지할 수 있는 경우에는 단층이어도 좋고, 또 다수의 착색층이어도 좋다.

또, 본 실시형태에서는 완성 구(球)인 음극선관을 얻은 후에 페이스부에 층을 형성하였지만, 조립전의 패널의 페이스부에 미리 층을 형성한 후에, 음극선관의 조립을 행해도 좋다.

또한, 본 실시형태와 같이 패널의 페이스부에 직접 착색제를 도포하지 않고, 텔레 패널 등의 판 글래스에 본 실시형태에서 이용한 수법으로 착색층을 형성하고, 이것을 패널의 페이스부에 수지 등을 이용하여 부착해도 좋다.

본 발명의 음극선관에서는 페이스부 전체에서 발광 휘도와 콘트라스트의 균일감을 자연스럽게 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 페이스부의 외면에 착색층을 구비한 패널을 갖는 음극선관에 있어서, 상기 페이스부의 화상 표시 영역의 발광 휘도비가 가장 높은 개소에 대해서 가장 낮은 개소에서 75% 이상이고, 또한 확산 반사율 비가 가장 높은 개소에 대해서 가장 낮은 개소에서 90% 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 착색층의 광투과율이 상기 페이스부의 주변에서 중앙에 대해서 동일 또는 큰 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 페이스부는 그 외면이 거의 평평하고, 또한 그 내면이 곡면이며, 상기 착색층의 광투과율 비가 상기 페이스부의 단축 상 주변부에서 중앙에 대해서 100∼120%인 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 착색층의 광투과율의 분포를 나타내는 경계선이 상기 페이스부의 중앙으로부터 주변을 향해서 볼록형상인 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 경계선은 상기 페이스부의 장축 근방에서 보다 주변 방향으로 돌출한 대략 Ω자형인 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 착색제의 도포량을 변화시킴으로써, 상기 착색층에 광투과율 분포를 갖게 하는 것을 특징으로 하는 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 음극선관의 제조방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 착색제의 도포량의 변화는 도포 속도를 변화시켜서 행하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 착색제의 도포량의 변화는 상기 페이스부와 도포 장치의 거리를 변화시켜서 행하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 착색제의 도포량의 변화는 도포 장치로부터의 도출량(塗出量)을 변화시켜서 행하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.