KR20030017698A - 영상표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패널의 내면에 소정의 간격으로 형성된 블랙매트릭스; 상기 블랙 매트릭스 사이에 형성된 적색, 녹색 및 청색의 형광체층; 및 상기 패널의 내면과 상기 형광체층 사이에 형성된 적색안료, 청색안료 및 흑색안료를 함유하는 필터막을 포함하는 영상표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 단순한 공정에 의해서 휘도가 우수하고 휘도의 균일성이 향상되며 또한 콘트라스트 특성이 향상된 영상표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

영상표시장치 및 그 제조방법{Display Device and Method of manufacturing the same}

본 발명은 영상표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 콘트라스트특성이 우수하고 휘도의 균일성이 향상된 영상표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라 음극선관은 도 1과 같이 내면에 형광막(4)이 부착된 패널(1), 및 후방으로 깔대기 모양의 네크부(3)를 갖는 펀넬(2)로 구성되어 있으며, 상기 네크부(3)에는 형광체 스크린을 표시하기 위한 R, G, B의 3색의 전자빔(5)을 방출하는 전자총(6)이 내장되어 있어, 상기 전자총(6)으로부터 방출되는 전자빔(5)이 네크부의 외구부에 부착된 편향 요크(7)의 자계에 의해 제어되고, 새도우 마스크(8)에 의해 색선별이 이루어져 형광막(4) 스크린의 소정의 위치에 충돌되어 형광체를 발광시킴으로써 화상이 디스플레이 된다.

이와 같은 칼라 음극선관에 있어서, 콘트라스트 특성을 향상시키기 위해서 착색유리를 사용하여 패널을 제작하거나, 패널의 외면에 착색 코팅막을 도포하여 광투과율을 저하시켜 외광 반사를 낮추려는 시도가 있었으나 이는 휘도의 저하를 초래하였다. 또한, 패널의 외면 형상이 평면으로 변함에 따라 패널의 글라스 두께가 화면의 중심에서 주변부로 갈수록 두꺼워져 중심부와 주변부 사이에 빛의 흡수율이 크게 달라짐으로써 휘도가 불균일하게 되었다. 특히, 최근 패널의 평면화가 심화됨에 따라 그 변화율의 차이가 더욱더 커지게 되고 있다.

상기와 같은 글라스 자체의 투과율의 차이에서 오는 문제는 투과율이 높은 클리어 글라스를 패널로 사용하면 휘도가 향상되고 중앙부와 주변부의 휘도차가 적어져 개선되지만 콘트라스트 특성이 현저히 저하되어 화질이 떨어지는 문제가 생긴다.

따라서, 클리어 글라스 패널을 사용하면서 상기 문제를 해결하기 위해서, 첫째, 패널 내면과 형광막 사이에 각각의 형광체와 동일한 색의 칼라 필터를 각 형광체의 대응 위치에 형성하여 휘도와 컨트라스트를 향상시키는 방법이 일본국 특공소 제52-14588호, 특공소 제52-14589호, 특개소 제64-7457호에 기재되어 있다. 이와같은 방법은 적, 녹, 청 각각의 필터가 형광체의 발광색 이외의 색을 흡수하여, 즉, 적색 필터는 녹색 및 청색 성분의 빛을, 녹색 필터는 적색 및 청색 성분의 빛을, 청색 필터는 적색 및 녹색 성분의 빛을 흡수하여 휘도 손실이 적고 콘트라스트를 향상시킬 수 있으나 적, 녹, 청의 각 필터의 패턴을 형성해야 하므로 공정이 복잡하게 되는 문제점이 있다.

둘째, 청색 혹은 혼합 필터를 패널 내면의 전면에 도포하는 방법이 일본국 특개평 제7-240156호에 개시되어 있다. 이 방법은 청색 및 적색 안료, PVA, 및 중크롬산나트륨을 함유한 안료 현탁액을 블랙매트릭스가 형성된 패널 전면에 도포한 후 수은 램프와 같은 광원을 사용하여 광조사하여 불용화시켜 필터막을 형성하는 것으로서, 콘트라스트를 향상시킬 수 있으나 필터막의 고정을 위해서 노광공정이 필요하여 공정이 복잡해지고, 전체적인 색상이 흑색이 아닌 녹색계열의 색을 띠게 되며, 중크롬산나트륨의 Cr 성분이 잔존하는 경우 형광체의 휘도를 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 단순한 공정에 의해서 휘도가 우수하고 휘도의 균일성이 향상되며 또한 콘트라스트 특성이 향상된 영상표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 칼라음극선관의 개괄도이다.

도 2는 본 발명에 따른 칼라음극선관의 패널부의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 필터막의 투과도이다.

<도면의 주요부에 대한 설명>

1: 패널

10: 블랙매트릭스

20: 형광막

30: 필터막

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 패널의 내면에 소정의 간격으로 형성된 블랙매트릭스; 상기 블랙 매트릭스 사이에 형성된 적색, 녹색 및 청색의 형광체층; 및 상기 패널의 내면과 상기 형광체층 사이에 형성된 적색안료, 청색안료 및 흑색안료를 함유하는 필터막을 포함하는 영상표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 영상표시장치에 있어서, 패널의 내면과 형광체층 사이에 형성되는 상기 필터막의 성분 중 적색안료와 청색안료는 필터막에 선택투과성을 부여하고 색순도를 개선시키며, 흑색안료는 필터막의 색감을 흑색으로 하여 외관을 수려하게 하고 투과율을 조정한다.

즉, 본 발명은 선택투과성을 갖는 필터막을 노광공정 없이 건조공정만으로 형성함으로써 단순한 공정에 의해서 휘도의 균일성 및 콘트라스트 특성을 향상시킨 것이다.

상기 영상표시장치는 내면에 형광막이 도포된 패널, 후방으로 깔대기 모양의 네크부를 갖는 펀넬, 상기 네크부에 장착되어 전자빔을 방출하는 전자총, 상기 전자빔을 편향시키는 편향요크, 상기 편향요크에 의해 편향된 전자빔의 색선별을 하는 쉐도우마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관, 또는 평면형 칼라음극선관일 수 있다.

이하, 도면을 참조를 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 영상표시장치의 패널부의 단면도로서, 본 발명은 패널(1)의 내면에 소정의 간격으로 형성된 블랙매트릭스(10); 상기 블랙 매트릭스(10) 사이에 형성된 적색, 녹색 및 청색의 형광체층(20); 및 상기 패널(1)의 내면과 상기 형광체층(20) 사이에 형성된 적색안료, 청색안료 및 흑색안료를 함유하는 필터막(30)을 포함하는 영상표시장치를 제공한다.

상기 흑색안료는 흑연, 산화티타늄, 탄화규소, 텅스텐, 티타늄 나이트레이드, 및 흑색 산화철로 이루어진 군에서 선택되는 흑색 무기물로서, 그 입자경이 1㎛ 이하인 것이 바람직하며, 그 함량은 0.05 내지 5 중량%인 것이 바람직하다. 흑색안료의 함량이 0.05중량% 미만인 경우 필터막의 색이 흑색을 띠지 못하게 되며, 5중량% 이상인 경우 광이 투과하지 못하게 된다.

상기 적색안료는 산화철이 바람직하고, 그 함량은 0.5 내지 1 중량%가 바람직하다. 상기 청색안료는 알루민산 코발트가 바람직하고, 그 함량은 2 내지 5 중량%가 바람직하다.

상기 안료로 구성된 필터막의 투과 특성은 도 3과 같다. 본발명은 상기 특성을 갖는 필터막을 구비함으로써, 선택투과성이 부여되고 가시광 전체영역에서 광투과율이 낮추어진 것이다.

상기 필터막(30)에는 콜로이달실리카가 추가로 함유될 수 있다. 콜로이달실리카를 첨가함으로써, 필터막이 노광공정 없이 건조공정만으로 보다 견고하게 부착될 수 있다.

본 발명의 영상표시장치는 도면에 도시되지 않았으나, 상기 형광체(20)의 반사효율을 상승시키기 위해서 그 위에 알루미늄과 같은 금속반사막이 형성될 수 있다. 이때, 금속반사막의 부풀음을 방지하고 도포특성을 향상시키기 위해서, 상기 필터막(30)에 폴리비닐알콜이 추가로 첨가될 수 있다. 상기 폴리비닐알콜의 첨가량은 상기 콜로이달실리카의 첨가량의 50 내지 100 중량%인 것이 바람직한데, 50중량%미만인 경우는 금속반사막의 부풀음 방지에 효과가 없으며, 100중량%이상인경우는 거품발생이 심하여 사용 중 건조에 의해 겔 및 고형분등이 발생하기 쉽기 때문이다.

또한, 상기 필터막(30)에 소포제를 첨가하여 거품발생을 억제할 수 있고, 계면활성제를 첨가하여 분산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 선택투과성을 갖는 필터막(30)을 사용하여 휘도의 균일성 및 콘트라스트 특성이 향상되기 때문에 상기 패널(1)은 투과율 75%의 클리어 글라스 패널을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 소정의 간격을 두고 블랙매트릭스가 형성된 패널의 내면에 적색안료, 청색안료 및 흑색안료를 함유하는 필터막을 형성하는 단계; 및 상기 필터막이 형성된 패널 위에 적, 녹, 청의 형광체를 형성하는 단계를 포함하는 영상표시장치의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 필터막은 적색안료, 청색안료 및 흑색안료를 함유하는 조성물을 노광공정 없이 건조공정 만으로 형성된다.

그 외, 필터막을 구성하는 조성물, 패널등은 전술한 바와 동일하다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 비교예와 함께 설명한다.

실시예

투과율이 80%인 패널에 블랙매트릭스를 형성한 후, 상기 패널 내면에 청색안료 2중량%, 적색안료 0.5중량%, 콜로이달실리카 0.2중량%, 폴리비닐알콜 0.2 중량%, 흑연 0.1중량%, 소포제(pluronic) 0.04중량%를 함유한 투과율 80%의 흑색 필터막을 도포한 후, 상기 필터막이 견고하게 부착될 때까지 히터를 사용하여 완전히 건조시켰다. 그 후 적색, 녹색, 청색의 형광체 슬러리를 도포하여 스크린을 형성한 후 일반적인 칼라음극선과 제조공정을 이용하여 칼라음극선관을 제조하였다.

비교예 1

청색안료 3.5중량%, 적색안료 0.5중량%, 콜로이달실리카 0.2중량%를 함유한 투과율 80%의 녹색 필터막을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 방법에 의해 칼라음극선관을 제조하였다.

비교예 2

필터막을 형성하지 않을 것을 제외하고, 실시예와 동일한 방법으로 칼라음극선관을 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예의 광학특성 측정 결과는 하기 표 1과 같다.

표 1

	실시예	비교예 1	비교예 2
휘도	40fL (73%)	40fL (73%)	50fL (100%)
콘트라스트	41.8 (153%)	41.8 (153%)	27.3 (100%)
색좌표	적색	(0.636, 0.329)	(0.636, 0.329)	(0.633, 0.329)
	녹색	(0.282, 0.607)	(0.276, 0.608)	(0.281, 0.603)
	청색	(0.143, 0.071)	(0.143, 0.071)	(0.142, 0.065)
색재현성	101%	101%	100%
휘도균일성	92%	92%	60%

여기서, 휘도는 화이트(0.281, 0.311)(총 IK 전류 660㎂)에서 측정한 값이고, 콘트라스트는 외부광 200 lux에서 측정한 값이고, 색좌표는 적색, 녹색, 청색의 각 단색별로 휘도 30fL에서 CA-100(Minolta)을 사용하여 측정한 값이고, 그 측정값을 통하여 색재현성을 계산하였고, 휘도균일성은 음극선관의 중심부위의 화이트(0.281, 0.311) 휘도 30fL에서, 중앙부와 주변부 9포인트(3×3)에 대한 휘도를 비교한 것이다.

이때, 상기 휘도, 콘트라스트 및 색재현성은 비교예 2를 기준으로 하여 백분율로 계산하여 비교하였다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 칼라필터가 구비된 실시예 1과 비교예 1의 경우 칼라필터가 구비되지 않은 비교예 2에 비해서 색재현범위, 콘트라스트, 휘도 균일성 등에서 우수함을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예는 총 2.5중량%의 청색 및 적색안료를 사용하였고, 비교예 1은 총 4중량%의 청색 및 적색안료를 사용한 것으로, 서로 동일 수준의 콘트라스트 특성을 나타냄을 알 수 있는데, 이는 본 발명에 따른 실시예의 경우 0.1 중량%의 흑연을 포함하고 있기 때문이다. 또한, 흑연을 포함하고 있기 때문에 본 발명에 따른 실시예는 비교예 1에 비해 수려한 검정색의 외관을 나타내게 되었다.

상기 구조에 의한 본 발명은 선택투과성을 갖는 필터층을 구비함으로써 휘도 균일성 및 콘트라스트 특성이 향상되고, 상기 필터층은 흑색안료를 포함함으로써 영상표시장치의 외관이 수려하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 필터층은 단순한 건조공정에 의해서 형성될 수 있으므로 생산성이 향상된다.

Claims (9)

1. 패널의 내면에 소정의 간격으로 형성된 블랙매트릭스;

   상기 블랙 매트릭스 사이에 형성된 적색, 녹색 및 청색의 형광체층; 및

   상기 패널의 내면과 상기 형광체층 사이에 형성된 적색안료, 청색안료 및 흑색안료를 함유하는 필터막을 포함하는 영상표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 흑색안료는 흑연, 산화티타늄, 탄화규소, 텅스텐, 티타늄 나이트레이드, 및 흑색 산화철로 이루어진 군에서 선택되는 흑색 무기물이고, 그 함량이 0.05 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 적색안료는 함량이 0.5 내지 1 중량%의 산화철이고, 상기 청색안료는 함량이 2 내지 5 중량%의 알루민산 코발트인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 흑색안료는 입자경이 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 필터막은 콜로이달실리카를 추가로 함유한 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 필터막은 폴리비닐알콜(PVA)를 추가로 함유하며, 폴리비닐알콜의 첨가량은 상기 콜로이달실리카의 첨가량의 50 내지 100 중량%인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 필터막은 소포제, 또는 계면활성제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 패널은 투과율 75%의 클리어 글라스 패널인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
9. 소정의 간격을 두고 블랙매트릭스가 형성된 패널의 내면에 적색안료, 청색안료 및 흑색안료를 함유하는 필터막을 형성하는 단계; 및

   상기 필터막이 형성된 패널 위에 적, 녹, 청의 형광체를 형성하는 단계를 포함하는 영상표시장치의 제조방법.