KR100734350B1

KR100734350B1 - 칼라음극선관의 스크린 표시장치

Info

Publication number: KR100734350B1
Application number: KR1020000081169A
Authority: KR
Inventors: 이구화
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-12-23
Filing date: 2000-12-23
Publication date: 2007-07-03
Also published as: KR20020051702A

Abstract

본 발명은 칼라음극선관용 패널의 내면 또는 외면에 안료와 네오디뮴옥사이드로 조성되어 형성된 선택투과막이 각 형광체의 주발광 파장 영역에서의 광투과율이 높고, 파장 585㎚영역에서 광흡수가 최대가됨으로써 높은 휘도 및 콘트라스트 특성을 갖는데 적합한 음극선관의 스크린에 관한 것이다.

이에 따른 구성은 칼라음극선관의 패널 내면에 블랙매트릭스막과 3색 형광막이 형성되고 상기 패널의 내면 또는 외면에 선택투과막이 형성된 것에 있어서,

상기 선택투과막은 상기 3색 형광막을 형성하는 적,녹,청 각 형광체의 주발광 파장 영역에서의 광투과율이 높고 파장 585㎚부근의 영역에서 광흡수가 최대가 되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치에 관한 기술이다.

칼라음극선관. 선택투과막.

Description

칼라음극선관의 스크린 표시장치{device for displaying screen of color cathode ray tube}

도 1은 칼라음극선관의 구조도

도 2는 종래의 패널 내면에 형성된 형광체 형성 단면도

도 3은 종래 패널의 광투과 스펙트럼을 나타낸 그래프

도 4a는 본 발명에 따른 코발트블루의 광투과 스펙트럼을 나타낸 그래프

도 4b는 본 발명에 따른 네오디뮴옥사이드의 광투과 스펙트럼을 나타낸 그래프

도 5는 본 발명에 따른 선택투과막의 광투과 스펙트럼을 나타낸 그래프

도 6은 본 발명의 실시예 1을 나타낸 스크린 구조도

도 7은 본 발명의 실시예 2를 나탄낸 스크린 구조도

도 8은 본 발명의 실시예 3을 나타낸 스크린 구조도

도 9는 본 발명의 실시예 4를 나타낸 스크린 구조도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 2 : 형광막 9 ; 블랙매트릭스막

14 : 청색필터막 15 : 선택투과막

본 발명은 칼라음극선관의 스크린 구조에 관한 것으로, 특히 패널의 내면 또는 외면에 안료와 네오디뮴옥사이드로 조성되어 형성된 선택투과막이 각 형광체의 주발광 파장 영역에서의 광투과율이 높고, 파장 585㎚영역에서 광흡수가 최대가됨으로써 높은 휘도 및 콘트라스트 특성을 갖는데 적합한 음극선관의 스크린에 관한 것이다.

칼라음극선관은 도 1에 도시한 바와 같이, 내측면에 형광막(2)이 형성된 패널(1)과 내측면에 전도성을 갖는 흑연이 도포된 펀넬(3)이 융착 글라스로 봉합되어 있고, 펀넬(3)의 네크부(5A)에는 전자빔(4)을 발생시키는 전자총(5)이 장착되어 있으며, 패널(1)의 내측에는 색선별 전극인 새도우마스크(6)가 프레임(8)에 의해 지지되어 있고, 펀넬의 외주면에는 전자빔을 좌우로 편향시켜 주는 편향요크(3A)가 장착되어 있다.

그리고 전자빔이 새도우마스크의 슬롯을 통과하여 형광막에 도달되는데 있어서 지자기의 영향으로 전자빔의 편향이 일어나는 것을 방지하기 위하여 패널쪽에서 볼때 프레임 뒤쪽에 지자기 차폐를 하는 인너쉴드(Inner Shield)(7)가 부착되어 있다.

도 2는 상기한 구조의 패널(1)내면에 형광막(2)구조를 형성한 확대 단면도를 나타낸 것으로, 패널(1)내면에는 화소와 화소 사이에서 빛을 차단하기 위한 일정 간격을 갖는 블랙매트릭스막(9)을 형성하고, 상기 블랙매트릭스막(9) 사이의 화소 영역에 적(Red)(10), 녹(Green)(11), 청(Blue)(12)의 3색 형광체로된 형광막(2)을 형성하고, 형광체의 발광 효율을 향상시키기 위해 알루미늄 반사막(13)을 형성시킨다.

상기한 구조에 따라 전자총으로 부터 방출되는 전자빔(4)은 편향요크가 발생하는 자계에 의해서 궤적이 제어되고 새도우마스크(6)에 의해 색선별이 이루어져 형광체 스크린의 소정의 위치에 충돌되어 형광체를 발광시킴으로써 화상을 재현시키게 된다.

음극선관의 화상 표시 품질의 중요한 특성으로서 휘도와 콘트라스트 특성을 들 수 있는데, 종래는 콘트라스트 특성을 향상시키기 위해서 패널을 착색유리로 사용하여 그 광투과율을 40% 아래까지 저하시켜 무표시때의 배경화면의 외광 반사를 낮게 낮춘다든지 착색 코팅액을 패널 외면에 도포함으로써 외광 반사를 낮추어 콘트라스트 특성을 향상시키고자 하였으나, 음극선관은 약 IE-7 이하의 고 진공을 유지하여야 함으로 패널의 유리 두께가 화면의 중심에서 주변부로 갈수록 두께가 두껍게 되는 패널의 주변부의 형광막에서 발광되는 빛의 흡수율이 높아져 화면의 주변부와 중심부에 대한 표시화상의 휘도가 크게 달라지는 등 휘도의 균일성에 문제가 있다.

이를 극복하기 위해 주변 형광막의 발광면적을 넓히는 방법이 있으나, 이때는 푸리티 여유도 저하의 문제가 있으므로 발광 면적을 넓혀 휘도 균일성을 확보하기는 어렵다.

특히 최근에는 패널의 플레트(Flat)화에 의하여 패널의 유리 두께가 화면의 중심에서 주변부로의 변화폭이 더욱 커짐에 따라 휘도의 균일성은 더욱 더 심화되어 지고 있다. 그리고 플레이트화한 칼라음극선관에 있어서 페이스 플레이트의 두께를 화면 전체에 걸쳐 균일하게 하는 것은 그 내부에 마련된 새도우마스크의 형상이든지 전자빔의 주사 방법이든지 칼라음극선관 제조방법을 특수한 것으로 할 필요가 있는 것으로, 제조방법상 이든지 구조상 이든 제약이 많아 실제적으로는 실현이 곤란한 문제점이 있다.

따라서 패널 내면과 형광막 사이에 각각의 형광체와 동일색의 칼라필터막을 각 형광체에 대응되는 위치에 형성하여 휘도, 콘트라스트를 향상시키는 방법을 사용하고 있으나, 이러한 방법은 특성상 우수한 점은 있으나, 적, 청, 녹 각 필터의 패턴을 형성하여야 하기 때문에 공정이 복잡화 되는 문제가 있어, 청색 필터로서 전면을 도포하는 제작 방법이 있으나, 이는 적색 영역의 흡수가 큼으로써 백색 칼라 재현시 적, 청, 녹의 음극에 인가되는 전류차이가 심하고 특히 적색의 휘도 저하가 심하여 화상 재현 및 포커스 특성 등의 저하로 인하여 특성 저하가 초래되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 칼라음극선관용 패널의 내면 또는 외면에 형성된 선택투과막이 적,녹,청의 각 형광막의 주발광 파장 영역에서의 광투과율이 높고 파장 585㎚ 부근의 영역에서 광흡수가 최대가 되게하여 휘도, 콘트라스트 특성의 향상으로 우수한 스크린을 갖는 음극선관을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 칼라음극선관용 패널의 내면에 블랙매트릭스막과 3색 형광막이 형성되고 상기 패널의 내면 또는 외면에 선택투과막이 형성된 것에 있어서, 상기 선택투과막이 적,녹,청의 각 형광막의 주발광 파장 영역에서의 광투과율이 높고 파장 585㎚ 부근의 영역에서 광흡수가 최대가 되게함으로써 우수한 휘도, 콘트라스트 특성을 갖는 스크린 표시장치로 이루어진다.

본 발명의 선택투과막은 도 4a의 광투과 스펙트럼과 같이 청색영역과 적색영역의 투과성은 높고 560∼580㎚에서의 흡수는 크나, 적색영역에서의 광투과 특성도 함께 떨어지는 청색 무기안료인 도 4b의 광투과 특성과 같이 청색영역과 적색영역의 투과성은 높으며 칼라음극선관에서는 불필요한 영역인 585㎚ 영역의 광흡수 특성이 우수하지만 단점으로서 530㎚ 영역의 광흡수 특성이 상대적으로 크기 때문에 단독적으로 전면필터로서 사용하는데 있어 문제점을 가지고 있는 네오디뮴옥사이드(Nd₂O₃)성분을 적정비율의 조합을 통해 사용한다.

즉, 본 발명은 코발트블루(CoO-Al₂O₃)와 네오디뮴옥사이드(Nd₂O₃)성분을 적절히 조성시켜 사용함으로써 도 5에서 보여지는 것과 같은 코발트블루의 적색영역의 광투과율 저하와 네오디뮴옥사이드의 녹색영역의 광투과율의 저하를 보상하여 적, 청, 녹 파장영역의 광투과 특성은 평균투과율 대비 높은 투과율을 가진다.

그리고 585㎚영역의 광투과율은 평균투과율 대비 상대적으로 낮은(60%이하) 선택 투과성이 우수한 막이 형성되어 시감도가 높은 560∼600㎚영역의 광흡수가 크 기 때문에 입사되는 외부광이 가시광 영역의 균일한 투과율 제어에 비해 반사광이 급격히 줄어드는 효과가 있어 콘트라스트 특성이 높아지고 적, 청, 녹 영역의 광투과 특성이 평균 광투과율에 비해 높아 형광막에서 발광돤 광의 투과효율이 높아져 휘도 특성을 높일 수 있다.

상기 선택투과막의 형성방법은 도 6∼도 9와 같이 다양한 방법으로 형성이 가능하다.

즉, 도 6과 같이 패널(1) 내면에 블랙매트릭스막(9)를 형성한 후 전면에 선택투과막(15)을 형성하거나, 도 7과 같이 패널(1)의 외면에 대전방지막 혹은 반사방지막 형성시 그들 막 내의 조성에 선택투과막 조성물을 혼합하여 형성하거나, 도 8과 같이 패널(1) 외면에 청색필터막(14)과 선택투과막(15)을 형성하거나, 도 9와 같이 패널(1) 내면에는 청색필터막(14)을 형성시키고, 외면에는 네오디뮴옥사이드로된 선택투과막(15)을 형성시킬 수 있다.

다음은 실시예에 따라 설명한다.

실시예 1

도 6과 같은 패널 내면의 블랙매트릭스막위에 선택투과막을 형성하는 것으로, 이때 사용되는 안료 분산액은 무기안료인 코발트블루와 보라빛의 네오디뮴옥사이드를 일정비율로 혼합한 평균입자 크기가 0.2㎛ 이하인 상태의 금속산화물을 계면활성제와 함께 볼밀 등의 기계적, 화학적 방법을 이용하여 콜로이드 수준으로 분산시킨다.

이때 안료분산 슬러리의 조성은

코발트블루 : 5∼15wt%

네오디뮴옥사이드 : 5∼10wt%

계면활성제(분산제): 0.1∼1.0wt%

순수 : 80∼90wt%

이때 코발트블루와 네오디뮴옥사이드 비에 의해 광학 특성이 제어되어 지며, 이 비율은 코발트블루 대비 네오디뮴옥사이드 비율이 0.5∼1.5 일때 광학 특성이 최적이다.

하기의 광학 특성 비교에서 BCP(Brightness and Contrast Performance)값이 105∼107% 수준으로 적용 전 대비 적용시 휘도와 콘트라스트 특성 향상을 알 수 있다.

상기 물(水)에 분산한 안료슬러리를 패널 내면에 150∼300rpm의 속도로 시핀 아웃시켜 전면에 도포한 후 건조하여 투광성을 갖는 선택투과막을 형성하며 이때 광투과 특성을 아래 (표 1)과 같다.

안 료 성 분		휘도	콘트라스트	BCP	비고
코발트블루	네오디뮴옥사이드	휘도	콘트라스트	BCP	비고
0	0	100%	100%	100%	67%투과율
0.5	0.5	91%	134%	107%
0.66	0.33	85%	147%	105%
0.4	0.6	93%	128%	107%
1.0	0	77%	163%	100%

실시예 2

도 7과 같이 패널 외면의 대전방지막내에 무기안료인 코발트블루와 보라빛의 네오디뮴옥사이드를 일정비로 혼합한 평균입자 크기가 0.2㎛ 이하인 입자 상태의 금속산화물과 바인더인 산화규소, 전도성 산화물(SnO₂,SbO₂,InO₂)을 알콜류의 분산매에 분산시킨 분산액을 패널 외표면의 온도 40∼50℃에서 스핀속도 100∼300r.p.m 으로 도포한 후 150∼200℃로 소성하여 패널 외면에 선택투과막을 형성한다. 이때 전체 광투과율은 스핀속도와 안료 고형분량에 의하여 조절할 수 있다.

실시예 3

도 8과 같이 패널 외면의 전면에 청색필터막을 형성하고, 그 상면에 네오디뮴옥사이드막에 의한 선택투과막을 형성하는 것이다.

이때 청색필터막을 형성함에 있어서는 무기안료로서 평균입자 크기가 0.2㎛ 이하인 코발트블루와 바인더인 산화규소, 전도성 산화물(SnO₂,SbO₂,InO₂)을 알콜류의 분산매에 분산시킨 분산액을 패널 외표면의 온도 40∼50℃에서 스핀속도 100∼300r.p.m 으로 도포한다.

이렇게 형성하여서된 청색필터막위에 평균입자 크기가 0.2㎛ 이하인 네오디뮴옥사이드와 바인더인 산화규소, 전도성 산화물 (SnO₂, SbO₂,InO₂)을 알콜류의 분산매에 분산시킨 분산액을 패널 외표면의 온도 40∼50℃에서 스핀속도 100∼300r.p.m 으로 도포한 후 150∼200℃로 소성하여 패널 외면에 선택투과막을 형성한다.

실시예 4

도 9와 같이 블랙매트릭스가 형성된 패널 내면의 전면에 무기안료로써 평균입자 크기가 0.2㎛ 이하인 코발트블루와 계면활성제와 함께 물(水) 분산(고형분량 5∼15%)시킨 수 분산액을 스핀 도포하여 청색필터막을 형성하고, 패널 외면에 평균입자 크기가 0.2㎛ 이하인 네오디뮴옥사이드와 바인더인 산화규소, 전도성 산화물 (SnO₂, SbO₂,InO₂)을 알콜류의 분산매에 분산시킨 분산액을 패널 외표면의 온도 40∼50℃에서 스핀속도 100∼300r.p.m 으로 도포한 후 150∼200℃로 소성하여 선택투과막을 형성한다.

이상에서와 같이 본 발명은 칼라음극선관용 패널의 내면 또는 외면에 무기 안료를 주성분으로 하는 선택투과막은 3색 형광체의 주 발광 파장 영역에서의 광투과 특성이 평균 투과율보다 높고, 파장 585㎚영역은 광흡수 특성이 최대화된 선택투과성을 가지게 되어 각 형광체에서 발광하는 발광된 빛이 높은 파장영역에서 선택투과막에 흡수되어짐에 따라 높은 휘도 및 콘트라스트 특성을 갖는 칼라음극선관의 스크린을 얻게된다.

Claims

칼라음극선관의 패널 내면에 블랙매트릭스막과 3색 형광막이 형성되고 상기 패널의 내면 또는 외면에 선택투과막이 형성된 것에 있어서,

상기 선택투과막은 청색안료와 네오디뮴옥사이드(Nd₂O₃)로 구성되어 파장 560nm∼600nm 영역에서 광흡수가 최대가 되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 선택투과막은 파장 585nm에서 광흡수가 최대가 되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치.
제 1항에 있어서,

파장 585㎚의 광투과율이 상기 3색 형광막을 형성하는 적,녹,청 각 형광체의 주발광 파장 영역에서의 평균투과율 대비 60% 이하인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 선택투과막은 패널 내면의 블랙매트릭스막과 형광막 사이에 형성된 것임을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 선택투과막은 패널 외면에 형성된 대전전방지막을 이루는 조성에 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치.
제 1항에 있어서,

네오디뮴옥사이드(Nd₂O₃)의 중량 비율이 청색안료 대비 0.5∼1.5wt%인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치.
제 1항에 있어서,

청색안료와 네오디뮴옥사이드막(Nd₂O₃)의 입자크기가 0.2㎛이하인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 스크린 표시장치.