KR20000061836A

KR20000061836A - 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관

Info

Publication number: KR20000061836A
Application number: KR1019990011214A
Authority: KR
Inventors: 김현진; 최홍규; 김기준
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-25
Also published as: KR100310693B1

Abstract

목적 : 본 발명은 칼라 음극선관의 휘도와 콘트라스트를 향상시킬 수 있고 대량 생산이 가능한 구조로 된 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관에 관한 것이다.

구성 : 본 발명은 페이스 플레이트의 내면 전체에 걸쳐 제1의 단색계 필터층을 스핀 코팅하고 그 위로 제2의 단색계 필터층을 스핀 코팅하고 건조하여 특정 파장대에 대하여 높은 투과율을 가지는 적층 필터막을 페이스 플레이트의 내면 전체에 형성한 구성으로 된다.

효과 : 본 발명은 형광체에서 전자비임에 여기되어 발해지는 그린, 블루, 레드 광이 적층 필터막을 투과할 수 있는데 반해, 페이스 플레이트의 외측방에서 입사되는 외부광은 적층 필터막에서 흡수되기 때문에 화면의 휘도와 콘트라스트를 향상시킬 수 있고, 또 제조 공법이 간단하여 대량 생산에 적합하다.

Description

적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관{CPT with laminated filter layer}

본 발명은 휘도와 콘트라스트를 향상시키기 위하여 칼라 음극선관의 페이스 플레이트 내면에 적층 필터막을 갖춘 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 화면 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.

여기서 안료 코팅 형광체를 사용하는 방법은 안료 코팅량에 비례하여 외광 반사 효율이 높아지기 때문에 콘트라스트가 증가할 수 있다고 생각되지만, 형광체로부터 여기된 빛이 안료에 흡수되는 현상도 함께 나타나고 이 때의 흡수량도 안료 코팅량에 비례하기 때문에 상대적으로 휘도가 저하되는 문제점을 가지고 있다.

또한, 착색 글라스의 사용은 광 투과도에 따라 다크-틴트, 세미-틴트, 클리어 페이스 플레이트로 구분하여 실시되고 있고, 그 각각은 투과도가 40∼50％, 50∼60％, 80∼90％로 상호 차이가 있다. 그렇지만 투과도가 낮은 다크-틴트 페이스 플레이트는 외부 광을 다량 흡수하여 콘트라스를 향상시키는 반면에 형광체로부터 여기된 빛도 페이스 플레이트에 흡수되어 휘도가 감소하게 된다. 또 투과도가 높은 클리어 페이스 플레이트의 경우는 형광체에서 여기된 빛의 대부분이 투과되어 휘도는 높지만 표면을 통한 외부 광의 난반사 간섭으로 콘트라스트가 떨어지는 단점을 보이며, 세미-틴트는 다크-틴트와 클리어 사이의 중간 성향을 가진 것으로 평가되고 있다.

이와 같이 콘트라스트와 휘도는 상반되는 특성을 가지고 있어서 2가지를 동시에 향상 시키기가 대단히 곤란한 문제로 되고 있다.

최근에 칼라 음극선관의 페이스 플레이트 내면으로 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.

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

상술한 구조의 칼라 음극선관에서 3색의 안료 필터패턴(6g)(6b)(6r)은 각각 별개의 공정을 통해 패터닝되어야 하기 때문에 공정수가 크게 늘어나 생산성이 좋지 않고, 또 안료 필터용 슬러리의 손실율도 높을 뿐만 아니라 공정 관리도 까다로워 대량 생산 공법에 적합치 않은 단점이 있다.

또 다른 문제로서, 안료 필터패턴을 분산법으로 형성하는 방법은 초미립자 사이즈의 안료와, 시트레이트 계열의 분산제, 그리고 글리콜계 용매를 사용하고 있고, 약품 혼합 과정에서 분산된 칼라필터액에 폴리비닐알콜을 첨가하였을 때에 겔화 반응이 일어나 블랙 메트릭스의 오염 또는 탈락의 원인으로 나타나고 있다.

그 원인을 설명하면, 칼라필터액은 pH 5.0 이하에서 안정한 성질을 유지하지만 더 낮은 pH 분위기에서는 제타-전위도 낮아져서 입자의 응집이 발생하기 때문이다.

이로 인하여 pH 조절이 조금만 어긋나게 되면 도포시에 막이 뿌옇게되는 클러디 스크린을 형성하여 휘도 향상이라는 본래의 목적을 기대할 수 없게 되는 사례가 빈번하다.

이에 따라 칼라 음극선관의 페이스 플레이트 내면에 안료필터 패턴을 형성하는 방법에서는 필터의 투명도 및 노광 조건의 확보와, 공정 관리의 간단화 등을 통한 대량 생산의 적용 방안 등이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

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

상기의 목적을 구현하기 위하여, 본 발명에서는 페이스 플레이트의 내면 전체에 걸쳐 스핀 코팅되는 단색계 필터층이 복수층으로 적층 형성되어서 형광체로부터 여기 발산되는 그린, 블루, 레드 파장에 대하여 높은 투과율을 가지고, 이를 벗어난 파장대의 광은 흡수하게 되는 적층 필터막을 갖춘 구성으로 된다.

상기 적층 필터막을 형성하는 단색계 필터층은 레드 안료, 블루 안료, 그린 안료, 또는 블랙 안료 중에서 선택된 1종을 포함하는 것이다.

더 구체적으로 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 블루안료 필터층의 순으로 적층 형성된다.

또 다른 예로서 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 블루안료 필터층, 레드안료 필터층의 순으로 적층 형성된다.

또 다른 예로서 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 그린안료 필터층의 순으로 적층 형성된다.

또 다른 예로서 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 블루안료 필터층, 그린안료 필터층의 순으로 적층 형성된다.

또 다른 예로서 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 블랙안료 필터층의 순으로 적층 형성된다.

본 발명에서 안료 분산액은 안료 0.4 ∼6g에 물 94∼99.6g, 그리고 계면활성제 1∼1.2g을 혼합하여 얻을 수 있고, 이 분산액에 다시 바인더를 2∼12g의 비율로 첨가 혼합하고 스핀 코팅하여 도포시킨다.

또 본 발명에 적합한 계면활성제는 PES(propylene oxide Ethylene oxide Surfactant)이고, 바인더로는 페이스 플레이트와 친화력을 가지는 실리케이트계 또는 폴리비닐알코올이 좋다.

도 1은 본 발명에 관련된 칼라 음극선관의 페이스 플레이트에 도포 형성된 적층 필터막의 단층도.

도 2는 종래 예에 관한 것으로서, 마이크로 필터가 적층된 페이스 플레이트의 단층도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 페이스 플레이트 12a, 12n : 복수의 단색계 필터층

14 : 블랙 메트릭스 16g, 16r, 16b : 형광체

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

도 1은 본 발명에 관련된 칼라 음극선관의 페이스 플레이트에서 적층 필터막의 형성 구조를 보여주고 있다.

페이스 플레이트는 도면에서 부호 10으로 표시되어 있고, 이것의 내면 전체에는 제1 단색계 필터층(12a)과 제n 단색계 필터층(12n)이 순차 적층 형성되고, 최상면에 적층된 제n 단색계 필터층(12n)의 상면으로 블랙 메트릭스(14)와 그린, 블루, 레드 형광체층(16g)(16b)(16r)이 소정 개소에 도포된 구성으로 된다.

상술한 구성의 페이스 플레이트(10)에서, 제1 단색계 필터층(12a)과 제n 단색계 필터층(12n)은 다음의 구체적인 실시예를 통해 적층 형성된다.

(실시예 1)

레드 안료로서 일본국 다이니찌 세이까사(大日精化社) 제품 0.4g, 물 99.6g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 레드 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제1 단색계 필터 조성액을 페이스 플레이트의 내면에 형성된 블랙 메트릭스의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제1 단색계 필터를 형성하였다.

또 블루 안료로서 일본국 카세이사(化成社) 제품 4g, 물 96g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블루 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제n 단색계 필터층을 적층 형성하였다.

(실시예 2)

블루 안료로서 일본국 카세이사 제품 4g, 물 96g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블루 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제1 단색계 필터 조성액을 페이스 플레이트의 내면에 형성된 블랙 메트릭스의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제1 단색계 필터를 형성하였다.

또 레드 안료로서 일본국 다이니찌 세이까사 제품 0.4g, 물 99.6g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 레드 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제n 단색계 필터층을 적층 형성하였다.

(실시예 3)

레드 안료로서 일본국 다이니찌 세이까사 제품 0.4g, 물 99.6g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 레드 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제1 단색계 필터 조성액을 페이스 플레이트의 내면에 형성된 블랙 메트릭스의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제1 단색계 필터를 형성하였다.

또 그린 안료로서 일본국 카세이사 제품 6g, 물 96g, PES 1.2g을 혼합하고 믹싱하여 그린 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제n 단색계 필터층을 적층 형성하였다.

(실시예 4)

또 블루 안료로서 일본국 카세이사 제품 4g, 물 96g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블루 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제2 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제2 단색계 필터층을 적층 형성하였다.

다음에 그린 안료로서 일본국 카세이사 제품 6g, 물 94g, PES 1.2g을 혼합하고 믹싱하여 그린 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제2 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제n 단색계 필터층을 적층 형성하였다.

(실시예 5)

블루 안료로서 일본국 카세이사 제품 3g, 물 97g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블루 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 바인더로서 폴리비닐알코올 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제1 단색계 필터 조성액을 페이스 플레이트의 내면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제1 단색계 필터를 형성하였다.

또 레드 안료로서 일본국 다이니찌 세이까사 제품 2g, 물 98g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 레드 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 바인더로서 폴리비닐알코올 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제n 단색계 필터층을 적층 형성하였다.

(실시예 6)

또 블랙 안료로서 일본국 아코 카세이사(ACO 化成社) 제품 3g, 물 97g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블랙 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 12g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 제n 단색계 필터층을 적층 형성하였다.

상술한 실시예를 통해 얻어진 페이스 플레이트는 내면에 형성된 복수층의 단색 필터막에 의해 각 형광체로부터 발광되는 파장에 대한 투과율은 높게 나타나는 반면에 그 밖의 파장을 가진 빛에 대한 투과율은 낮아지게 되어 콘트라스트 비가 향상된다.

본 발명에 관련된 페이스 플레이트의 콘트라스트 비를 측정 시험한 결과는 종래의 칼라 음극선관에서 콘트라스트 비를 100으로 하였을 때에 다음 표 1과 같은 결과를 보였으며, 다만 휘도는 종래의 클리어 페이스 플레이트에 비해 5∼7％ 감소되는 경향을 보였다.

이상과 같이 본 발명은 페이스 플레이트의 내면 전체에 걸쳐 필터막을 노광, 현상공정 없이 도포한 구조이므로 종래의 마이크로 필터 방식에 비해 필터층 형성 공정이 단순하게 되어 대량 생산에 적합한 이점이 있고, 또 필터의 적층 순서에 따라 약간의 차이를 보이고는 있으나 전체적으로 콘트라스트 비가 종래의 칼라 음극선관에 비해 향상되는 효과가 있으며, 특히 적층 필터막의 수량이 증가할 수록 콘트라스트 비도 증가하여 생산 원가 절감과 동시에 우수한 특성의 칼라 음극선관을 얻을 수 있다.

Claims

페이스 플레이트의 내면 전체에 걸쳐 단색계 필터층이 복수층으로 적층 형성되어서 형광체로부터 여기 발산되는 그린, 블루, 레드 파장에 대하여 높은 투과율을 가지고, 이를 벗어난 파장대의 광은 흡수하게 되어 있는 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 블루안료 필터층의 순으로 적층 형성된 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 블루안료 필터층, 레드안료 필터층의 순으로 적층 형성된 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 그린안료 필터층의 순으로 적층 형성된 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 블루안료 필터층, 그린안료 필터층의 순으로 적층 형성된 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 적층 필터막은 페이스 플레이트의 내면에서 레드안료 필터층, 블랙안료 필터층의 순으로 적층 형성된 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제2항 , 제 4항, 제5항 또는 제6항중의 어느 하나에 있어서, 상기 레드안료 필터층은 레드 안료 0.4g, 물 99.6g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 레드 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제1 단색계 필터 조성액을 페이스 플레이트의 내면에 형성된 블랙 메트릭스의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 형성된 제1 단색계 필터층인 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제3항에 있어서, 상기 레드안료 필터층은 레드 안료 2g, 물 98g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 레드 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 폴리비닐알코올 1.5g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 페이스 플레이트의 내면에 형성된 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 형성된 제n 단색계 필터층인 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제2항에 있어서, 상기 블루안료 필터층은 블루 안료 4g, 물 96g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블루 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 형성된 제n 단색계 필터층인 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제5항에 있어서, 상기 블루안료 필터층은 블루 안료 4g, 물 96g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블루 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제2 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 형성된 제2 단색계 필터층인 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제3항에 있어서, 상기 블루안료 필터층은 블루 안료 3g, 물 97g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블루 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 폴리비닐알코올 2.0g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제1 단색계 필터 조성액을 상기 페이스 플레이트의 내면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 형성된 제1 단색계 필터층인 것이 특징인 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 그린안료 필터층은 그린 안료 6g, 물 96g, PES 1.2g을 혼합하고 믹싱하여 그린 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 10g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 형성된 제n 단색계 필터층인 것을 특징으로 하는 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.
제6항에 있어서 상기 블랙안료 필터층은 블랙 안료 3g, 물 97g, PES 1g을 혼합하고 믹싱하여 블랙 필터 분산액을 얻고, 여기에 다시 실리카계 바인더 12g을 첨가하고 믹싱하여 만들어진 제n 단색계 필터 조성액을 상기 제1 단색계 필터층의 상면 전체에 걸쳐 스핀 코팅하여 형성된 제n 단색계 필터층인 것을 특징으로 하는 적층 필터막을 갖춘 칼라 음극선관.