KR100410795B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR100410795B1 KR10-1999-0043156A KR19990043156A KR100410795B1 KR 100410795 B1 KR100410795 B1 KR 100410795B1 KR 19990043156 A KR19990043156 A KR 19990043156A KR 100410795 B1 KR100410795 B1 KR 100410795B1
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미우라기요시
니시자와마사히로
도조도시오
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
히타치 디바이스엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

파장 선택 흡수 효과 및 대전 반사 방지 효과를 갖는 고 정밀도 표시 장치가 저 저항 및 고 반사율을 갖는 박막에 의해 제공된다.
대전 및 반사 방지 막을 갖는 고정밀도 표시 장치는 산화 또는 금속 박막을 적층함에 의해 구성되고, 서로 상이한 반사율을 갖는 산화 또는 금속막의 적어도 3개 층이 표시 장치의 전면 상에 적층되며, 적층막은 흡수막이 적층막의 외부 표면으로부터 봤을 때 고 반사율막 아래에 배치되도록 구성된다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
고 정밀도 표시 장치를 얻기 위해서, 다양한 표면 처리막이 표시 평면의 표면 상에 형성된다. 예를 들면, 반사 대전 방지막이 JP-A-4-334853호(1992)에 개시된 것처럼 형성된다. 또한, 브라운관(Braun tube)의 RGB 발광의 발광 스펙트럼이 넓고 칼라의 누출(bleeding)이 생성되므로, 발광체의 칼라 순도를 개선하기 위하여 색소(coloring material)를 첨가함에 의해 발광 스펙트럼의 측파대(side band)를 흡수하는 파장 선택 흡수막은 JP-A-4-144733호(1992)와 같이 형성된다.
반사 대전 방지막 중 하나는 광학 간섭에 의한 반사 방지 효과를 갖도록 서로 상이한 귤절율을 갖는 산화 박막을 적층함에 의해 형성되고, 상부층에는 SiO2막을 적층하고 하부층에는 ITO(Sn이 첨가된 InO) 막을 적층함에 의해 주로 형성된다. ITO가 도전막이므로, 반사 방지막 자체는 대전 방지 효과를 갖는다. 대전 방지 효과만이 아니고, 브라운관의 표면 처리막을 위해서는 전자기적 차폐 기능이 필요하다.
파장 선택 흡수막 중 하나는 녹색 및 적색의 발광 스펙트럼의 측파대를 흡수하도록 적보라색계 색소를 박막에 첨가함에 의해 형성되고, 높은 콘트라스트를 갖는 브라운관이 제공된다(Toshiba Review, vol. 45, No. 10, p831(1990)).
본 발명은 표시 장치 특히, 고정밀도의 표시 장치를 제조하기 위한 브라운관, 플라즈마 디스플레이 등과 같은 표시 장치의 표면 처리막에 관한 것이다.
그러나, 상술한 종래 기술은 고 정밀도의 브라운관을 개발하기에는 부적합하다. 종래에는, 표면 처리막이 저 반사성, 저 저항성, 및 파장 선택 흡수 효과를 갖는 고정밀도 브라운관이 개발되지 않았다. 브라운관의 높은 콘트라스트를 개선하기 위해서는, 반사 방지 특성이 요구되며, 반사는 색소를 첨가함에 의해 파장 선택도를 가지며 서로 굴절율이 다른 막들을 적층함에 의해 제어된다. 색소가 첨가된 경우, 굴절율은 색소의 흡수 파장 영역내에서 가변됨은 공지되어 있다. 반사 방지가 광학 간섭 효과에 의해 실현되는 경우, 굴절율이 색소의 굴절율의 비정상적 분산에 의해 가변되므로, 광 간섭 효과는 바람직하지 않게 영향을 받는다. 그러므로, 굴절율 곡선이 평탄해지지 않으나, 파장성(waviness) 및 비정상 영역을 생성하며, 굴절률을 증가시키는 등 반사 방지막으로서의 성능이 열화된다.
색소가 첨가된 경우의 반사 변이를 고려하면, 색소가 적, 청 및 녹으로 첨가되는 경우, 굴절율은 파장을 감소시킴에 따라서 일단 증가하고 순차적으로 감소하는 것처럼 흡수 영역에 대해 변한다. 그러므로, 상부층의 굴절률과 하부층의 굴절률 간의 관계가 반전되고, 굴절률의 제어가 어려워진다. 색소가 적층막에 첨가되는 경우, 굴절률은 색소가 상부층에 첨가되는지 하부층에 첨가되는지의 여부에 따라 굴절률 곡선이 변화된다. 따라서, 반사율은 색소의 굴절율의 변화를 이용함에 의해 특정 영역에서 감소할 수 있지만, 굴절율은 상부층과 하부층의 막 굴절율이 서로 반전되므로 굴절율이 반전되는 영역에서 증가한다.
그러나, 결과적으로, 산화물의 굴절율과 색소의 굴절율이 평균화되므로, 막의 굴절율은 색소를 첨가함에 의해 원래의 산화물 막의 높은 굴절율보다 더 적게 감소된다. 따라서, 반사율 곡선에서와 같이, 상부 및 하부층의 굴절율의 감소의 상이성 때문에, 하단에서의 값은 증가한다.
더욱이, 대전 방지 및 전자기 차폐 기능이 브라운관에서는 필요하므로, 낮은 저항막이 브라운관에 필요하다. ITO가 현재 가장 널리 이용된다. 그러나, 색소가 첨가되는 경우, ITO의 저항은 증가된다. 파장 선택 흡수 효과를 개선하도록 색소의 농도가 증가하는 경향이 있으므로, 저항은 저저항에 대한 요구 사항에 반비례하여 증가하는 경향이 있다.
본 발명의 목적은 낮은 반사, 낮은 저항, 및 파장 선택 흡수 효과를 갖는 표면 처리막을 형성한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 성취하기 위해서, 본 발명의 표시 장치는 시감(luminous) 투과율이 85% 이하이고, 시감 반사율이 2% 이하이며, 반사율 곡선의 미분값의 절대값이 2 이하인 평탄화된 반사 곡선을 갖는 표면 처리막을 구비하는 것을 특징으로 한다. 더욱이, 본 발명은 표면 처리막의 선택 흡수율이 약 450nm, 570nm 및 650 nm이며, 면 저항이 10000Ω/□ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막을 갖는 고 정밀도 표시 장치는 적어도 3개의 보호막, 도전막 및 표시 평면의 표면 상의 흡수막을 포함하며, 적층막은 도전막이 색소를 함유하는 흡수막보다 표시 평면의 표면에 더 가까운 위치에 배치되도록 구성된다. 적층막은 85% 이하의 시감 투과율, 2% 이하의 시감 반사율, 평탄화된 반사 곡선, 및 10000Ω/□ 이하의 저항을 갖는다. 도전막은 Ag, Pd, Pt, Cu, Cr 및 Au로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속으로 구성된다. 더욱이, 도전성 산화물인 ATO(안티몬이 첨가된 SnO2) 및 ITO 중의 임의의 하나가 이용될 수 있다. 색소를 함유하는 흡수막은 흡수율이 450nm인 염료 및 안료, 흡수율이 570nm인 염료 및 안료와 흡수율이 650nm인 염료 및 안료로 구성된 염료 및 안료 중 선택된 적어도 하나로 구성된다.
본 발명의 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막을 갖는 고 정밀도 표시 장치는 표시 평면의 표면 상에 보호막, 도전막 및 흡수막으로 적층된 막을 포함하며; 적층된 막은 표시 평면의 표면으로부터의 제1 층이 주로 SiO2로 제조된 보호막이며, 제2 층이 Ag, Pd, Pt, Cu 및 Cr로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속으로 구성되며, 제3 막이 색소를 함유하는 흡수막이 되도록 구성되며, 적층막은 85% 이하의 시감 투과율, 2% 이하의 시감 반사율, 평탄화된 반사 곡선, 및 10000Ω/□ 이하인 저항을 갖는다. 더욱이, 적층막은 약 450nm에서 75% 이하의 흡수율을 가지며, 약 570nm에서 65% 이하의 흡수율을 가지고, 약 650nm에서 75% 이하의 흡수율을 가지며; 1% 이하의 시감 반사율을 가지며, 평탄화된 반사 곡선, 및 10000Ω/□ 이하의 저항을 갖는다.
본 발명에 따르면, 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막은 브라운관, 플라즈마 디스플레이 등과 같은 표시 장치용으로 이용된다.
보호막은 주로 SiO2로 제조되며, 적층된 표면 처리막의 강도를 유지하게 된다. 도전막은 대전 방지 및 전자기 차폐를 위해 금속 또는 도전 산화물로 제조된다. 반사는 보호막 및 도전막의 2개 층에 의해 방지된다. 흡수막은 색소를 함유하며, 그 기능은 선택적으로 파장을 흡수하는 것이다.
색소가 첨가되는 경우, 막의 반사율은 색소에 의한 파장의 흡수율에 따라 가변한다. 그러므로, 반사가 광의 간섭 효과에 의해 방지되는 경우, 광의 간섭 효과는 굴절율의 변이에 의해 영향을 받는다. 굴절율의 변이를 감소시킴에 의해 반사 곡선을 평탄화하는 것이 어렵다. 특히, 대량의 색소가 파장 선택 흡수 효과를 증가시키기 위해서 첨가되는 경우, 흡수 영역내의 굴절율의 변이는 현저하다. 반사 방지막의 반사율은 380nm-780nm의 가시 광 영역내에서 막의 반사율을 각 파장의 시감 감도와 승산함에 의해 얻어진 곡선의 면적인 시감 반사율로서 표현된다. 시감 감도는 550nm에서 1.0이다. 시감 감도는 파장이 555nm로부터 멀어질수록 양 측면에서 감소되며, 이는 표준으로 인식되며, 380nm 및 780nm에서 시감 감도는 0이된다. 시감 반사율이 시감 감도와 반사율 곡선의 곱이므로, 555nm에서의 값은 작으며, 반사 곡선이 평탄하되 U-형태보다는 직선에 근사할 때에만 작아진다. 굴절율의 변경이 색소의 첨가에 의해 증가하는 경우, 반사 곡선은 평탄해지지 않으며, 시감 반사율은 감소될 수 없다. 특히, 적색 그룹의 색소가 첨가되는 경우, 그 흡수 파장은 높은 시감 감도를 갖는 540-590nm의 범위내에 있으며, 시감 반사율에 대한 굴절율의 변경의 영향은 현저하다. 상술한 것처럼, 색소를 첨가한 파장 선택 흡수 반사 방지막을 형성함에 의해 시감 반사율을 감소시키는 것은 어렵다.
그러므로, 색소를 첨가함에 의해 파장 선택 흡수 특성을 갖는 반사 방지막을 형성하기 위하여, 본 발명의 구성이 필요하다. 반사 방지 특성은 서로 상이한 굴절율을 갖는 막들을 적층함에 의해 생성된 광의 간섭 효과를 이용함에 의해 얻어질 수 있다. 적층된 층들의 수가 증가됨에 따라, 광의 강도는 막이 하단에 가까워 질수록 감소된다. 그러므로, 반사 방지에 대한 색소를 첨가한 막의 기여도(contribution)가 감소되므로, 반사 곡선은 가능하면 층의 하위 위치에서 색소를 첨가한 막을 배치시킴에 의해 평탄화될 수 있다. 더욱이, 외래의 광의 반사는 금속 막과 같은 고 반사를 갖는 막을 이용함에 의해 증가될 수 있다. 따라서, 금속막이 색소를 첨가한 막보다 상위 위치에 배치되는 경우, 색소를 첨가한 막에 도달한 외래 광의 강도는 감소된다. 결과적으로, 반사 방지 효과에 대한 막의 기여도는 감소될 수 있으며, 파장 선택 흡수 특성 및 반사 방지 효과 모두는 적은 수의 적층된 층으로 수득될 수 있다.
여기서, 적층된 층의 수는 적어도 3개의 적층된 층을 의미한다. 제조의 관점에서, 적층된 층의 수를 가능한 적게하는 것이 바람직하다. 가능한 적은 수의 적층된 층으로 파장 선택 흡수 반사 방지막을 제조하는 것은 극도로 큰 굴절율을 갖는 막을 이용함에 의해 얻어질 수 있다. 색소를 첨가한 막은 흡수 파장 영역내의 굴절율의 변화를 생성하며, 반사 방지 효과를 감소시킨다. 그러나, 색소를 첨가한 막이 고 반사층보다 낮은 위치에서 배치되는 경우, 색소를 첨가한 막의 경계에서의 반사된 광의 강도는 현저히 감소되며, 광의 간섭 기여도는 감소될 수 있다. 다음으로, 본 발명에 따르면, Ag, Pd, Pt, Cr, Cu, 및 Au와 같은 금속막은 고 반사막으로서 이용된다. 금속막은 적은 저항을 갖으며, 전자기 차폐막으로서 동작한다. 반사율은 크며, 막에 도달한 외래 광의 강도는 금속막보다 작으며, 파장 선택 흡수막에 대한 색소의 광 저항을 걱정할 필요는 거의 없다. 일반적으로, 색소는 자외 광선에 의해 분해되며, 광 저항은 약하다. 종래에는, 색소로서 강한 광 저항을 가지나 바람직하지 않는 흡수 특성을 갖는 안료 그룹 색소가 색소로서 이용되어 왔다. 그러나, 본 발명의 구성에 따르면, 바람직한 흡수 특성을 가지나 광 저항이 약한 염료 그룹 색소가 이용될 수 있고, 양호한 파장 선택 흡수 특성을 갖는 고성능 표시 장치가 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 브라운관의 부분 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 관한 브라운관의 반사율 및 투과율의 관측 결과를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이의 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 관한 표면 처리막의 구성을 표시하는 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 관한 표면 처리막의 구성을 표시하는 개략적인 단면도.
도 6은 본 발명의 비교예에 관한 표면 처리막의 구성을 표시하는 개략적인 단면도.
도 7은 본 발명의 비교예에 관한 표면 처리막의 구성을 표시하는 개략적인 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 브라운관
2 : 하우징
3 : 넥
5 : 면판
6 : 금속 신장 밴드
7 : 전자총
8 : 형광체 스크린
9 : 색소 함유 SiO2막
10 : Ag-Pd 막
12 : 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막
(제1 실시예)
본 발명의 실시예와 같이, 표시 장치를 구성하는 브라운관을 제조하는 예가 아래에 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예의 브라운관(1)을 표시하는 부분 측단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에서의 광의 파장을 갖는 브라운관의 표면 처리막의 반사율(도면에서 곡선(13)으로 표시됨) 및 투과율(도면에서 곡선(14)으로 표시됨) 사이의 관계에 관한 관찰 결과를 표시하는 도면이다. 고 정밀도 브라운관(1)는 그 내부가 진공인 유리로 제조된 하우징(2)을 포함한다. 하우징(2)은 넥(neck: 3), 넥으로부터 계속된 퍼늘부(funnel portion: 4) 및 플릿 유리에 의해 봉입된 면판(5)을 포함한다. 면판(5)의 외곽 주변 측벽은 방폭(防爆: anti-explosion)용의 금속 신장 밴드(6)로 권취된다. 전자 빔을 방전하기 위한 전자총(7)이 넥(3)에 배치된다. 복수의 형광 부재(일반적으로 점 패턴 또는 줄 패턴으로 인가된 적, 녹 및 청의 3색 발광층) 및 각각의 발광층 사이에서 점 패턴 또는 줄 패턴으로 배치된 블랙 흡수층으로 구성된 형광체 스크린(8)이 면판(5)의 내부 표면에 제공된다.
CRT 표시 장치(음극선관 표시 장치)는 수평 및 수직 편향 회로와 같은 표시 제어 회로, 전원 회로 등에 브라운관(1)을 접속시킴에 의해 구성된다. 즉, 음극선관 표시 장치에 따르면, 음극선관의 전자총(7)의 캐소드 전압에 의해 가속된 전자에 의한 주사(scanning)는 수평 사이클의 톱니파 전류와 수직 사이클의 톱니파 전류를 각각 수평 및 수직 편향 회로 각각의 전자 빔의 경로 인근에 배치된 코일로 흘림으로써 수행되며, 화상 표시는 레스터(raster)를 형성함에 의해 수행된다. 가속된 전자에 의한 주사선들은 도면에 도시되지 않은 쉐도우 마스크(shadow mask)를 통해 발광체 스크린(8)으로 투사된다.
본 실시예의 한가지 특징은 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(12)이 브라운관(1)의 면판(5)의 외부 표면에 제공된다는 점이다.
파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(12)을 마련하기 위한 방법은 아래에 후술된다. 적보라색계 색소로서의 로다민(rhodamine) 그룹 색소, 청색계 색소로서의 Cu 프탈로시아닌(phthalocyanine), 및 황색계 색소를 실리카 졸(sol)에 첨가함에 의해 마련된 코팅 용액이 160rpm으로 스핀 코팅함에 의해 브라운관의 표면에 코팅되며, 60℃로 5분간 건조되어 면판(5) 상에 색소 함유 SiO2막(9) 을 형성한다.
용액의 조성은 아래와 같다.
SiO2: 2 wt.%, 슬포로다민 B: 0.05 wt.%, Cu 프탈로시아닌: 0.06 wt.%, 에타놀: 20 wt.%, 소디움 플루오레신: 0.02 wt.%, 물: 10 wt.%, 및 프로패놀: 잔량.
다음으로, Ag-Pd 미립자 분산액(dispersion liquid)은 160rpm으로 스핀 코팅함에 의해 도포되고, 60℃로 5분간 건조되어 Ag-Pd 막(10)을 색소 함유 SiO2막(9) 상에 적층한다. 마지막으로, 실리카 졸이 160rpm으로 스핀 코팅함에 의해 도포되고, 60℃로 5분간 건조되어 SiO2막(11)을 형성한다.
순차적으로, 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(12)이 적층된 막을 20℃/min의 속도로 160℃로 가열하고, 160℃에서 15분간 열처리하고, 20℃/min의 속도로 실온까지 냉각함에 의해 면판(5) 상에 마련된다.
결과적으로, 제조된 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(12)의 표면 저항은 350Ω/□이며, 투과율 및 반사율 각각은 도 2의 곡선 13 및 14로 표시된다. 450nm에서 75%, 570nm에서 59% 및 650nm에서 85%의 투과율을 갖는 선택 흡수막이 얻어진다. 막의 시감 투과율은 약 85%이다. 가시광 영역에서 최대 5.8%의 반사율을 가지며, 555nm에서 최소 0.36%의 반사율을 가지며, 평탄 반사 특징을 갖는 브라운관이 제조될 수 있다. 막의 시감 반사율은 0.85% 이다. 반사 곡선의 계산된 미분값의 절대값은 2 이하이다. 상술한 것처럼, 반사율은 파장 선택 흡수 효과가 색소 첨가에 의해 추가되더라도 평탄화될 수 있다.
반사율의 미분값은 분광 광도계에 의해 얻어진 반사율을 미분함에 의해 또는 분광 광도계(Hitachi Ltd 제조 U3500)의 미분 프로그램을 이용함에 의해 얻어진다. 미분값의 폭은 1nm-50nm 범위, 양호하게는 1nm-5nm 범위이다. 즉, 반사의 미분값은 도 1의 반사율 곡선(13)의 기울기이다.여기서, 막내의 색소가 다양한 농도를 갖는 표면 처리막이 마련되고, 그 콘트라스트는 그 RGB 방출 스펙트럼 강도 및 투과율을 기초로 계산된다. 효과는 시감 투과율이 40-85% 범위내에 있는 경우 얻어질 수 있음이 밝혀졌다. 다음으로, 시감 투과율이 40-85% 범위내에 있어야 한다고 결정되었다. 그러나, 시감 투과율이 40-85% 범위내에 있는 경우, 밝기는 감소된다. 그러므로, 50-85% 범위가 바람직하다.
다음으로, 서로 상이한 투과율을 갖는 막이 흡수막에 대해 색소의 농도를 가변함에 의해 마련되고, 그 콘트라스트는 동일한 방식에 의해 계산된다. 450nm, 570nm 및 650nm에서의 각각의 투과율은 85-40%, 65-30%, 및 90-45% 범위이다. 그러나, 450nm 및 650nm에서의 값이 적어도 75%이고, 570nm에서의 값이 적어도 40%인 경우, 막이 검게되는 것이 감소되고, 칼라 밸런스를 유지하기가 어렵게 된다. 450nm, 570nm, 및 650nm 각각에서의 색소의 투과율은 바람직하게는 각각 85-40%, 65-35%, 및 90-45%의 범위내이나, 양호하게는 각각 450nm, 570nm, 및 650nm에서 75-40%, 65-40%, 및 75-45% 범위내에 있다.
보호막, 도전막, 및 흡수막이 서로 다른 두께를 갖는 막이 마련된다. 보호막, 예를 들면 150nm 이하의 두께를 갖는 SiO2막, 50nm 이하이 두께를 갖는 도전막, 및 1200nm 이하의 두께를 갖는 흡수막이 결합되는 경우, 시감 반사율은 1% 이하가 된다. 그러나, 보호막의 강도는 막 두께가 40nm 이하인 경우 감소되며, 도전막의 저항은 막 두께가 20nm 이하인 경우 증가하고, 막 두께가 300nm 이하인 경우 지정된 투과율을 얻기 위해서 색소의 농도가 증가되므로 막 강도가 감소하고 흡수막의 색소의 누출이 생성된다. 따라서, 보호막은 바람직하게는 150-40nm 범위이고, 도전막은 바람직하게는 20-50nm 범위이며, 흡수막은 바람직하게는 300-1200nm 범위이다.
Ag-Pd 합금이 도전막을 형성하기 위해 이용된다. 다양한 비율의 Ag-Pd를 갖는 도전막이 각각 마련된다. 막의 표면 저항은 Ag-Pd 비율에 따라 거의 변하지 않지만, 화학적 저항의 차이가 Ag-Pd의 비에 따라 서로 생성된다. Ag-Pd의 비가 6:4 내지 9:1의 범위인 경우, 막은 HCl 및 NH4OH와 같은 산 및 염기 중 임의의 하나에 대하여 저항성이다. 일부 경우, 브라운관의 반 화학적 특성은 사용 환경이나 크리닝 작용에 따라 문제가 된다. 일반적으로, 크리닝 작용은 물 및 중성 크리너를 이용하여 수행되고, 사용 환경은 사무실 등이다. 본 실시예의 표면 처리막은 어떠한 사용 환경에도 국한되지 않으며 어떠한 크리너에 의해서도 손상되지 않는 막이 될 수 있다.
색소의 종류는 상술한 재료에 국한되지 않고, 적보라, 청색 및 황색 중 임의의 하나에 대응하는 파장에서 흡수성을 갖는 임의의 염료 및 안료가 이용될 수 있다. 유사한 결과가 Ag-Pd 외에도 Ag, Pd, Cu, Pt, Cr 또는 Au로 제조된 임의의 도전막을 이용함에 의해 수득될 수 있다.
더욱이, 상술한 것과 같은 표면 처리막이 다른 표시 장치, 예를 들면 플라즈마 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
본 실시예에서 제조된 고 정밀도 플라즈마 디스플레이는 도 3에 표시된 구조로 구성된다. 네가티브 전극(16)에 대한 전극은 후면판(15) 상에 형성되고, 더욱이, 베리어(17), 보조 셀(18), 및 점화 공간(priming space; 19)으로 구성된 표시 셀(20)이 그 위에 형성된다. 표시 셀은 각각의 RGB에 대응하는 형광 재료(21, 22, 23)로 코팅된다. 포지티브 전극(24)에 대한 전극 및 보조 전극(25)은 상부층 상에 형성되고 전면판(26)으로 봉입된다. 표면 처리막(27)은 전면판(26) 상에 형성된다. 표면 처리막의 구성은 도 1에 표시된 브라운관의 그것과 동일하다.
제조된 고 정밀도 플라즈마 디스플레이는 선택 흡수 특성 및 반사 방지 특성에 있어 탁월하며 가시도가 개선된다.
상술한 것처럼, 본 실시예의 표면 처리막은 브라운관 이외의 표시 장치에 적용될 수 있다.
(제2 실시예)
다음으로, 도 4에 표시된 최하위층에서 색소를 함유하는 SiO2막에 유기 수지가 첨가된 막이 제조된다. 이 막을 제조하는 방법이 후술된다.
수지 및 색소를 함유하는 SiO2막(28)이 아크릴 수지 및 색소를 실리카 졸에 첨가함에 의해 마련된 코팅 용제를 160rpm으로 브라운관의 표면 상에서 스핀-코팅 처리하고, 5분 동안 60℃로 건조시킴에 의해 면판(5) 상에 형성된다. 다음으로, Ag-Pd 막(29)이 Ag-Pd 미립자 분산 용액을 SiO2막 상에 도포하고, 160rpm으로 스핀 코팅처리하고, 5분 동안 60℃로 건조시킴에 의해 수지 및 색소 함유 SiO2막(28) 상에 적층된다. 마지막으로, SiO2막을 Ag-Pd 막(29) 상에서 160rpm으로 스핀 코팅 처리하고 60℃에서 5분 동안 건조시킴에 의해 SiO2막(30)이 Ag-Pd 막(29) 상에 형성된다.
수지 및 색소를 첨가함에 의해 마련된 용액의 조성은 아래와 같다:
SiO2: 2wt.%, 로다민 B: 0.05wt.%, 에타놀: 20wt.%, Cu 프탈로시아닌: 0.06wt.%, 물: 10wt.%, 소디움 플루오레신: 0.02 wt.%, 아크릴릭 수지: 1 wt.%, 및 프로패놀: 잔량.
다음으로, 상기 적층된 막을 20℃/min의 속도로 160℃까지 가열하고, 160℃에서 15분간 열처리하고, 20℃/min의 속도로 실온까지 냉각함에 의해 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(31)이 면판 상에 마련된다.
(제3 실시예)
다음으로, 도 5에 표시된 것과 같이 최하위층에서 색소를 함유하는 SiO2막에 ATO 미립자가 첨가된 막이 제조된다. 이 막을 제조하기 위한 방법이 후술된다.
ATO 및 색소를 함유하는 SiO2막(32)가 ATO 미립자 및 색소를 실리카 졸에 첨가함에 의해 마련된 코팅 용액을 160 rpm으로 브라운관의 표면 상에 스핀 코팅하고, 5분 동안 60℃로 건조함에 의해 면판(5) 상에 형성된다. 다음으로, Ag-Pd 막(33)이 Ag-Pd 미립자 분산 용액을 SiO2막 상에 도포하고, 160rpm으로 스핀 코팅을 수행하고, 5분 동안 60℃로 건조시킴에 의해 ATO 및 색소를 함유하는 SiO2막 상에 적층된다. 마지막으로, SiO2막(34)이 SiO2막을 Ag-Pd 막(33) 상에 160rpm으로 스핀 코팅하고 5분 동안 60℃로 건조시킴에 의해 Ag-Pd 막(33) 상에 형성된다.
수지 및 색소를 첨가함에 의해 마련된 용액의 조성은 아래와 같다:
SiO2: 2 wt.%, 로다민 B: 0.05 wt.%, 에타놀: 20 wt.%, Cu 프탈로시아닌: 0.06 wt.%, 물: 10 wt.%, 소디움 플루오레신: 0.02 wt.%, ATO 미립자: 2 wt.%, 및 프로패털: 잔량. 이용된 ATO는 상용으로서, 스미토모 오사카 시멘트 사에 의해 제조된 ASR-4이 이용된다.
다음으로, 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(35)이 20℃/min 속도로 160℃까지 적층된 막을 가열하고, 160℃에서 15분간 열처리하고, 20℃/min의 속도로 실온까지 냉각함에 의해 면판(5) 상에 마련된다.
(제1 비교예)
비교를 위해, 도 6에 도시된 것처럼 최상층에 SiO2막에 색소가 첨가된 막이 제조된다. 이 막을 제조하기 위한 방법이 후술된다.
SiO2막(36)이 실리카 졸 코팅 용액을 160rpm으로 브라운관의 표면 상에 스핀 코팅하고, 60℃로 5분 동안 건조시킴에 의해 면판(5) 상에 형성된다. 다음으로, Ag-Pd 막(37)이 Ag-Pd 미립자 분산 용액을 SiO2막 상에 도포하고, 160rpm으로 스핀 코팅하고, 60℃로 5분간 건조시킴에 의해 SiO2막(36) 상에 적층된다. 마지막으로, SiO2막(38)은 색소를 첨가한 SiO2용액을 160rpm으로 Ag-Pd 막(37) 상에서 스핀 코팅하고 60℃로 5분간 건조시킴에 의해 Ag-Pd 막(37) 상에 형성된다.
색소가 첨가된 SiO2용액의 조성은 아래와 같다:
SiO2: 2 wt.%, 로다민 B: 0.05 wt.%, 에타놀: 20 wt.%, Cu 프탈로시아닌: 0.06 wt.%, 소디움 플루오레신: 0.02 wt.%, 및 프로페놀: 잔량.
다음으로, 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(39)이 20℃/min의 속도로 160℃까지 적층된 막을 가열하고, 15분간 160℃에서 열처리하고, 20℃의 속도로 실온까지 냉각함에 의해 면판(5) 상에 마련된다.
(제2 비교예)
또한, 비교를 위해, 도 7에 표시된 것처럼 색소가 Ag-Pd 막에 첨가된 막이 제조된다. 이 막의 제조 방법이 후술된다.
SiO2막(40)이 실리카 졸 코팅 용액을 160rpm으로 브라운관의 표면 상에 스핀 코팅하고, 60℃로 5분 동안 건조시킴에 의해 면판(5) 상에 형성된다. 다음으로, Ag-Pd 막(41)이 색소가 첨가된 Ag-Pd 미립자 분산 용액을 SiO2막 상에 도포하고, 160rpm으로 스핀 코팅하고, 60℃로 5분간 건조시킴에 의해 SiO2막(40) 상에 적층된다. 마지막으로, SiO2막(42)은 SiO2막을 색소가 첨가된 Ag-Pd 막(41) 상에서 160 rpm으로 스핀 코팅하고 60℃로 5분간 건조시킴에 의해 Ag-Pd 막(41) 상에 형성된다.
수지 및 색소가 첨가된 SiO2용액의 조성은 아래와 같다:
Ag-Pd 미립자: 1 wt.%, 로다민 B: 0.05 wt.%, 에타놀: 20 wt.%, Cu 프탈로시아닌: 0.06 wt.%, 물: 10 wt.%, 소디움 플루오레신: 0.02 wt.%, 및 프로패놀: 잔량.
다음으로, 파장 선택 흡수 반사 대전 방지막(43)이 20℃/min의 속도로 160℃까지 적층된 막을 가열하고, 15분간 160℃에서 열처리하고, 20℃의 속도로 실온까지 냉각함에 의해 면판(5) 상에 마련된다.
이 실시예에서 마련된 브라운관 표면 처리막의 성능이 평가된다. 성능 평가는 투과율, 반사율, 표면 저항, 강도, 광 저항, 및 누출의 양에 대해 수행된다. 아래부터, 각각의 성능 계산 방법이 간략히 설명된다.
표면 저항이 4-핀 프로브 또는 2-핀 프로브를 이용하는 간략한 표면 옴 측정기(Nihon Yuka Co. 제조)에 의해 측정된다. 반사율 및 투과율이 난반사의 영향을 제거하기 위한 집적 구를 이용하는 분광 광도계(spectrophotometer: Hitachi Ltd. 제조 U3500)에 의해 측정된다. 막 품질(표면 거칠기)은 그로스-측정기(Horiba Seisakusyo Ltd. 제조)에 의해 측정되고, 막들 중 임의의 하나의 막 품질은 적어도그로스 값 98인 것이 확인되며, 난반사의 영향은 거의 없다. 그러나, 일부 경우, 난반사의 일부 영향으로 인해 고성능으로 간주될 수 있다. 그러므로, 반사는 집적 구 측정 시스템을 이용하여 정확하게 측정된다.
막 강도는 소거 검사에 의해 측정된다. 막은 1Kg의 부하를 갖는 이레이저(Lion Co,에 의해 제조된 5030)로 러빙되며, 강도는 막의 총 변화가 적어도 10%가 될 때까지의 러빙의 횟수로서 결정된다.
광 저항은 300시간 동안 4mW/㎠의 자외 광선(360nm)으로 막을 조사한 이후에 570nm에서의 투과율의 변화를 측정함에 의해 결정된다.
누출량은 색소 함유 막의 단일 층을 기준으로 하여, 적층층을 형성한 이후의 투과율의 변화로서 계산된다. 적층 이후의 570nm에서의 투과율은 Ag-Pd 막으로 인해 색소 함유 막의 단일 층의 경우보다 일부 적게 된다. 그러므로, 측정은 최하위 층에서 Ag-Pd 막을 갖는 색소를 함유하는 막의 단일 층 상에서 수행되어, 이를 기준으로 한다. 누출량(ΔT)은 아래의 수신에 의해 계산된다.
ΔT = {(적층 후의 570nm에서의 투과율)-(색소 함유막의 단일층의 570nm에서의 투과율)}/(색소 함유막의 단일층의 570nm에서의 투과율)
상술한 것처럼 마련된 각 표면 처리막의 성능 계산의 결과가 표 1에 표시된다.
제1 내지 3 실시예에서, 투과율이 적더라도 반사율은 1% 미만이다. 그 미분값은 2 미만이며, 평탄한 반사 곡선이 얻어진다. 반면에, 제1 및 제2 비교예에서, 투과율이 작게되지만, 반사율은 2% 이상이 되고, 그 미분값은 3 이상이며, 반사 곡선은 평탄하지 않다. 또한, 반사 방지 특성이 얻어질 수 없다. 이들 결과에 따르면, 반사 곡선은 Ag-Pd 막과 같은 금속막 아래에 색소층을 배치함에 의해 평탄해지고, 반사 방지 특성이 바람직하게 됨이 밝혀졌다. 표 1에 표시된 결과로부터 광 저항은 금속막 아래에서 색소층을 배치시킴에 의해 양호하게 제조될 수 있다. 금속막은 고 반사율을 가지며, 금속막의 경계 평면에서 입사광을 현저하게 반사시킨다. 따라서, 금속막보다 더 낮은 층에서 막에 대한 입사광의 투과율은 감소되며, 자외광선의 조사에 의해 색소의 반사 및 손상에 대한 영향은 억제될 수 있다. 광 저항은 제3 실시예에 표시된 것처럼 ATO 미립자가 색소층으로 혼합되는 경우 더욱 증가된다. 이는 ATO 미립자가 자외 광선을 흡수하고, 광 저항이 ATO만 아니라 투명하고 자외 광선을 흡수하는 다른 임의의 재료에 의해서도 개선될 수 있기 때문이다. 예를 들면, ZnO, ITO, TiO2, 탄소 등이 상술한 재료에 해당한다. 그 효과는 이들 재료로 실제적으로 혼합하는 막을 형성함에 의해 확인될 수 있다. 그러나, 탄소가 투명하지 않은 것처럼, 그 내용물은 그 투과율에 영향을 주지 않도록 억제되어야 한다.
제2 및 3 실시예에 따르면, 막 강도는 제1 실시예의 경우보다 더 증가되며, 누출량은 감소된다. 유기 수지가 첨가된 경우, 막은 건조된 조건에서도 더욱 조밀하게 되고, 누출량은 감소된다. 160℃에서 처리시, 수지가 열경화성 수지이므로, 막의 응력은 증가되며, 그 결과, 막의 강도는 증가된다. 제1 실시예에 따르면, SiO2막 및 Ag-Pd 막은 서로 접착되나, 금속 및 SiO2막은 서로 바람직한 가용성을 가지지 않고, 접촉 불량을 일으키기가 쉽다. 반면에, 유기 수지가 첨가되는 제2 실시예에 따르면, 금속 및 글래스의 접착에 이용되는 수지가 첨가되므로 접촉 불량이 방지될 수 있다. 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등과 같은 수지가 수지로서 이용될 수 있으며, 이들 이점은 실제로 막을 마련함에 의해 확인될 수 있다.
ATO가 첨가되는 제2 실시예에 따르면, 누출이 산화물질의 미립자로 색소를 흡수함에 의해 방지된다.
더욱이, 미립자의 첨가는 막 강도가 감소되는 것으로 생각하기 쉬우나, 실제로는 크기 및 미립자의 첨가량을 최적화함에 의해 충진재로서의 이점이 생성되며, 막 강도는 막의 내부 응력을 완화하고 크랙 발생을 방지함에 의해 개선될 수 있다.
상술한 것처럼, 파장 선택 흡수 특성은 금속막의 아래 층에 색소층을 배치시킴에 의해 반사 방지 특성을 떨어뜨리지 않고 첨가될 수 있다. 또한, 막의 기계적 강도가 색소층에 유기 수지 및 미립자를 첨가함에 의해 개선될 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 자외광에 의한 색소의 손상은 색소를 금속막 아래의 층에 배치시킴에 의해 방지될 수 있는데, 이는 외부 광이 금속막에 의해 약화된 이후에 색소에 도달하기 때문이다. 일반적으로, 염료와 같이 광 저항이 전혀 없는 재료가 고 밀도로 이용되는 경우, 이 재료는 형광 광으로부터 자외광선을 조사함에 의해 손상된다. 그러므로, 염료를 사용하는 것은 어렵고, 단 하나의 방법은 안료를 이용하는 것이다. 그러나, 안료는 염료보다 더 넓은 흡수 최고치를 가지며, 파장 선택 흡수 특성은 염료에 비해 일정 부분 더 나쁘다. 광 저항이 개선될 수 있는 본 실시예의 결과에 따르면, 널리 이용되어 온 안료 대신에 염료를 이용하는 것이 가능하게 되고, 파장 선택 흡수 특성이 개선될 수 있음이 밝혀졌다. 그러므로, 강화된 높은 콘트라스트를 갖는 브라운관이 제조될 수 있음이 밝혀졌다.
상술한 실시예는 3개의 층 구조를 갖는 막으로 설명될 수 있지만, 4개 층 구조 또는 그 이상의 층 구조를 갖는 표면 처리막이 본 발명의 특징의 범위내에서 이용될 수 있다. 상술한 경우, 고 반사층과 흡수막 사이에 다른 막이 배치될 수 있다. 일부 경우, 색소층과 표시 평면 사이에 다른 막이 배치될 수 있다.
상술한 것처럼, 산화물 또는 금속 박막을 적층함에 의해 구성된 대전 반사 방지막을 갖는 고 정밀도 표시 장치에 따르면, 서로 상이한 반사율을 갖는 산화물 또는 금속막의 적어도 3개층이 표시 장치의 표면 상에 적층되고, 적층막은 색소를 함유하는 흡수막이 표시 장치의 표면에서 봤을 때 고 반사막보다 더 낮은 층에 배치되도록 구성된다. 상술한 것처럼 낮은 저항 및 고 반사율을 갖는 박막으로 인해, 파장 선택 흡수 효과 및 대전 반사 방지 효과, 및 2% 이하의 시감 반사율을 갖는 표면 처리막이 형성될 수 있으며, 누설 전자파를 차단할 수 있는 높은 콘트라스트 및 안정성을 갖는 고 정밀도 표시 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 누설 전자파를 차단할 수 있으며, 높은 콘트라스트 및 안정성을 갖는 고 정밀도 표시 장치가 제공될 수 있다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 표시 장치에 있어서,
    표시 평면의 표면에 보호막, 도전막 및 흡수막을 포함하는 적어도 3개의 층으로 구성된 적층막을 포함하고,
    상기 적층막은 색소(coloring matter)를 함유하는 상기 흡수막이 상기 도전막보다 상기 표시 평면에 더 가까운 위치에 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적층막은
    85% 이하의 시감 투과율,
    2% 이하의 시감 반사율,
    미분값의 절대값이 2 이하인 평탄화된 반사율 곡선, 및
    10000Ω/□ 이하인 저항
    을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 도전막은 Ag, Pd, Pt, Cu, Cr 및 Au를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 흡수막내에 함유된 상기 색소는 450nm에서 흡수가 일어나는 염료 및 안료, 570nm에서 흡수가 일어나는 염료 및 안료, 650nm에서 흡수가 일어나는 염료 및 안료로 구성된 그룹 중에서 선택된 염료 및 안료 중 적어도 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 표시 장치에 있어서,
    표시 평면의 표면에 보호막, 도전막 및 흡수막을 포함하는 적어도 3개의 층으로 구성된 적층막을 포함하고,
    상기 적층막은, 상기 적층막의 외부 표면으로부터의 순서상 제1 층은 주로 SiO2로 구성된 상기 보호막이고, 제2 층은 Ag, Pd, Pt, Cu, Cr 및 Au를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속으로 구성된 상기 도전막이며, 제3 층은 색소를 함유하는 상기 흡수막이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적층막은
    85% 이하의 시감 투과율,
    2% 이하의 시감 반사율, 및
    1000Ω/□ 이하의 저항
    을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 적층막은
    약 450nm에서 75% 이하의 흡수율,
    약 570nm에서 65% 이하의 흡수율,
    약 650nm에서 75% 이하의 흡수율,
    1% 이하의 시감 반사율, 및
    1000Ω/□ 이하의 저항
    을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 브라운관에 있어서,
    표시 평면의 표면에 보호막, 도전막 및 흡수막을 포함하는 적어도 3개의 층으로 구성된 적층막을 포함하고,
    상기 적층막은 색소를 함유하는 상기 흡수막이 상기 도전막보다는 상기 표시 평면에 더 가까운 위치에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 브라운관.
  11. 삭제
  12. 제3 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 플라즈마 디스플레이(plasma display)인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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