KR20040016410A - 콘트라스트 강화 외부 코팅부를 갖는 음극선관 및 그의제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관(CRT)(21)과, 콘트라스트 강화 코팅부(37)가 뷰잉 면판(viewing faceplate)(27)의 외부면(39) 상에 있는 음극선관(CRT)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 콘트라스트 강화 코팅부는 음극선관(CRT)의 뷰잉 면판의 투과율을 약 50%까지 감소시킨다. 콘트라스트 강화 코팅부는 또한 70 내지 90 범위의 광택값을 산출한다. 제조 방법은 가수 분해된 유기 실리케이트를 수용하는 중간 배합을 준비하는 단계와, 중간 배합을 유기 용제로 희석하고 콘트라스트 강화 재료를 첨가하여 최종 배합을 제공하는 단계와, 최종 배합을 뷰잉 면판 상으로 분무하여 콘트라스트 강화 코팅부를 형성하는 단계와, 뷰잉 면판을 가열하여 콘트라스트 강화 코팅부를 경화하는 단계와, 콘트라스트 강화 코팅부를 린스 처리하여 뷰잉 면판 상에 안정한 콘트라스트 강화 코팅부를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

콘트라스트 강화 외부 코팅부를 갖는 음극선관 및 그의 제조 방법{CRT HAVING A CONTRAST ENHANCING EXTERIOR COATING AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 음극선관(CRT)과, 비용 효율적인(저렴한) 콘트라스트 강화 코팅부를 갖는 음극선관(CRT)의 제조 방법에 관한 것이다.

음극선관(CRT)의 제조에 있어서, 디스플레이된 화상의 콘트라스트를 강화하기 위해 약 40%의 효율적인 면판 투과율을 갖는 것이 바람직한 경우가 많다. 본질적으로, 약 40%의 투과율은 음극선관 부근의 주변 소스로부터의 광 노이즈를 효과적으로 저감하여 상기 주변 소스가 디스플레이된 화상의 품질을 손상시키지 않는다. 이러한 저 투과율의 음극선관(CRT)을 제조하는 하나의 수단은 어두운 유리를 사용하는 것이다. 그러나, 어두운 유리의 제조 비용이 밝은 고 투자율의 유리보다 더 많이 든다. 이러한 이유 때문에, 음극선관(CRT) 산업 분야에서는 중간 밀도의 면판 코팅부를 면판에 사용하여 투과율을 효과적으로 감소시키고 있다. 이 결과는 보다 비용 효율적인 것으로 증명되었다.

최근에 음극선관(CRT) 설계자 및 제조자는 소정 크기의 음극선관에 대해서 모든 뷰잉 면판이 특정 고 투자율을 갖는 것을 선호하는 경향이 있다. 첫 번째 이유로는, 전술한 바와 같이, 이러한 유리는 저렴한데, 왜냐하면 유리에 틴팅(tinting) 재료가 덜 들어가기 때문이다. 두 번째 이유는, 제조자가 종종 소정크기 내에서 여러 가지 서로 다른 투과율을 갖는 음극선관(CRT)을 제조할 필요가 있다는 사실과 관련이 있다. 따라서, 제조자는 적절한 콘트라스트 강화 면판 코팅부로 뷰잉 면판의 투과율을 간단히 조절하여 면판 투과율 요구의 변화를 충족시킬 수 있다.

미국 특허 제5,750,187호에 있어서, 콘트라스트 강화 면판 코팅부의 중요한 구성 요소는 리튬 폴리실리케이트 및 카본 입자이다. 미국 특허 번호 제5,750,187호의 특정 실시예에 있어서, 면판 투과율은 코팅하지 않은 면판에 대해 19∼37% 범위로 감소하는 반면, 코팅된 면판의 광택은 60°광택 측정 기술로 측정하여 56∼70 범위 내에 있었다. 면판 코팅부로 면판 투과율을 저감하는 능력이 중요하다고 생각되기는 하지만, 어떤 시장에서는 비용 효율적인 방법으로 높은 광택값을 동시에 유지하는 능력을 갖는 것도 마찬가지로 중요하다. 따라서, 음극선관(CRT) 산업 분야에서는, 면판이 높은 광택값과 상당한 투과율 감소 특성의 코팅부를 갖는 저렴한 음극선관(CRT)을 생산하도록 도전받고 있다. 상세하게는, 이 면판 코팅부는 면판의 투과율을 약 50%만큼 저감할 수 있는 동시에, 면판이 60°광택 측정 기술로 측정하여 약 70∼90의 광택값을 가질 수 있어야 한다.

본 발명은 음극선관(CRT)과, 뷰잉 면판의 외부면 상에 콘트라스트 강화 코팅부를 갖는 음극선관(CRT) 제조 방법으로, 상기 콘트라스트 강화 코팅부는 실리케이트 결합제 및 적어도 하나의 콘트라스트 강화 재료를 포함한다. 이 음극선관(CRT) 제조 방법은 알콜 혼합물의 유기 실리케이트, 산 및 물을 가수 분해하여 중간 배합을 제공하는 단계를 포함한다. 이 음극선관(CRT) 제종 방법은 상기 중간 배합을 유기 용제로 희석하고 콘트라스트 강화 재료를 추가하여 최종 배합을 제공하는 단계를 더 포함한다. 이 음극선관(CRT) 제조 방법은 상기 최종 배합을 음극선관(CRT)의 상기 뷰잉 면판 상으로 분무하여 상기 콘트라스트 강화 코팅부를 제공하는 단계와, 상기 뷰잉 면판을 가열하여 상기 콘트라스트 강화 코팅부를 경화하는 단계와, 상기 콘트라스트 강화 코팅부를 린스 처리하는 단계를 더 포함한다.

이와 달리, 정전기 방지층은 콘트라스트 강화 코팅부를 코팅하기 전에 유기 도체와 일부의 가수 분해한 유기 실리케이트의 배합을 음극선관의 뷰잉 면판 상으로 분무함으로써 도포된다.

이하, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 음극선관(CRT)의 부분 절단 종단면도.

도 2는 도 1에 도시된 음극선관의 라인 2-2를 따라 취한 뷰잉 면판의 일부 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음극선관의 뷰잉 면판의 부분 확대 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

21 : 음극선관(CRT)

23 : 네크부

25 : 펀넬부

27 : 면판

29 : 유리 프리트 밀봉부

31 : 발광 스크린

33 : 광반사 금속막

35 : 전자총

37 : 콘트라스트 강화 코팅부

39 : 외부면

도 1에 도시된 음극선관(21)은 펀넬부(25)와 일체로 된 네크부(23)를 갖는 진공 유리 봉입체를 구비하고 있다. 면판(27)(본 명세서에서는 뷰잉 면판 또는 면판 패널이라고도 칭함)은 불투명화 유리 프리트(frit) 밀봉부(29)에 의해 펀넬부(25)에 결합되어 있다. 형광체 재료의 발광 스크린(31)이 면판(27)의 내부면에 도포되어 있다. 예를 들어 알루미늄의 광반사 금속막(33)은 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 발광 스크린(31) 상에 증착되어 있다. 발광 스크린(31)은 전자총(35)으로부터의 전자빔에 의해 주사될 때 면판(27)을 통해 볼 수 있는 발광 화상을 생성할 수 있다. 신규의 콘트라스트 강화 코팅부(37)가 면판 패널(27)의 외부면(39)에 도포되어 음극선관(CRT)(21)의 동작중에 관찰되는 화상의 콘트라스트를개선한다.

본 발명의 콘트라스트 강화 코팅부는 면판(27)의 투과율을 감소시키는 한편 큰 광택값을 유지하여 음극선관(CRT)(21)의 콘트라스트를 개선한다. 음극선관(21)의 콘트라스트는 본질적으로 음극선관(CRT)(21)의 관찰되는 화상의 신호 대 잡음의 비이다. 잡음은 음극선관(CRT)(21) 주변 영역으로부터의 면판의 반사인 주변 신호이다. 콘트라스트는 종종 다음 수학식의 의해 그 특징이 표현된다.

여기서, C는 상수이고, t는 투과율이며, L은 음극선관(CRT)의 휘도이고 영국 단위계로 푸트 람베르트(fL: foot-lamberts)이고, ν는 유리-공기 경계에서의 프레스넬(Fresnel) 반사율이며, A는 주변 휘도이고 영국 단위계로 루트 캔들(fc: foot-candles)이다. 주변 신호가 높은 환경에서는, 보다 낮은 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 약 40%에서의 투과율값이 바람직할 것으로 생각된다. 요컨대, 고 콘트라스트를 갖는 것이 바람직하다. 광택에 상관없이, 보다 낮은 투과율값에 대해 높은 광택값이 바람직할 것으로 생각되고 있는데, 왜냐하면 광택이 감소하면, 면판(27)에 존재하는 화상 신호광의 산란이 증가하여 가시 화상을 왜곡시키기 때문이다.

신규의 콘트라스트 강화 코팅부를 갖는 음극선관(CRT)의 제조는 알콜, 산 및 물의 혼합물에서 유기 실리케이트를 가수 분해함으로써 시작되는 중간 배합의 준비로 시작된다. 이어서, 최종 용액은 상기 중간 배합을 유기 용제로 희석하고 콘트라스트 강화 재료를 추가함으로써 준비된다.

제1 실시예에 있어서, 특정 재료와, 배합 준비를 위해 사용되는 그들의 각각의 질량은 다음과 같다.

유기 실리케이트로는 테트라에틸 오소실리케이트(tetraethyl orthosilicate) 50∼90 g을,

알콜로는 에탄올 45 g을,

산으로는 농축 하이드로클로릭산 1 g을,

물은 670 g을,

용제로는 아세톤 300 g을,

콘트라스트 강화 재료로는 중간 농도 재료인 레바닐 블랙(Levanyl Black) 4∼9 g(바람직하게는, 5 g)을 사용하였다.

먼저, 최종 배합 준비시에 물 약 572 g에서 레바닐 블랙 5 g을 롤링(rolling)하였다. 레바닐 블랙은 바이어 컴파니(Bayer Company)사에서 시판중이다. 유기 실리케이트, 산, 알콜 및 일부의 물을 별도의 용기에서 혼합하였다. 별도의 용기의 내용물을 흔들어 유기 실리케이트를 가수 분해하여 중간 실리케이트 배합을 생성한다. 이어서, 용제와 나머지 물을 별도의 용기 내에서 혼합하여 중간 실리콘 배합을 희석한다. 이어서, 희석된 중간 실리케이트 배합을 롤링된 레바닐 블랙 혼합물과 혼합하여 최종 배합을 산출한다.

이어서, 최종 배합은 외부면(39) 상으로 분무되어 콘트라스트 강화코팅부(37)를 형성한다. 분무 단계동안, 면판(27)을 27∼30℃로 가열하는 것이 바람직하다. 분무후, 이어서, 면판(27)은 몇몇 적절한 수단, 예를 들어 적외선(IR) 히터로 가열되어 콘트라스트 강화 코팅부를 경화하여야 하며, 여기서 바람직한 온도는 80∼100℃이다. 이어서, 콘트라스트 강화 코팅부(37)는 물로 린스 처리된다. 경화후 특히 콘트라스트 강화 재료가 박리되는 일이 없어야 하는 점에 주목하는 것이 중요하다. 이 제1 실시예에서의 결과로 야기되는 광택값이 약 70이며, 표면 마무리의 외관은 다소 결정립 형태(grainy)이다.

제2 실시예, 즉 보다 큰 광택의 산출에 대한 보다 바람직한 실시예에 있어서, 특정 재료와, 배합을 준비하는데 사용되는 각각의 질량은 다음과 같다.

유기 실리케이트로는 테트라에틸 오소실리케이트 50∼90 g(바람직하게는, 75 g)을,

알콜로는 에탄올 45 g을,

산으로는 물 20 g에서 농축한 하이드로클로릭산 1 g을,

물은 1752 g을,

용제로는 1-프로판올(propanol) 1260 g을,

콘트라스트 강화 재료로는 레바닐 블랙 5∼8 g(안료) 및 니그로신 블랙(Nigrosin Black)[알드리치 코(Aldrich Co.)사에서 시판중인 블랙 다이(black die)]을 사용하였다. 레바닐 블랙은 물 약 572 g에서 레바닐 블랙 5 g을 롤링하여 준비하고, 니그로신 블랙은 물 약 420 g에서 니그로신 블랙 2∼3 g을 롤링하여 준비하였다. 니그로신 블랙 용액은 니그로신 블랙을 롤링한 후 적절한 양의 10 % 질산을 추가하여 얻을 수 있는 pH 3.0∼6.0이어야 한다. 이 제2 실시예에 있어서, 성분의 오더(order)는 안정한 배합을 얻는데 특히 중요하다. 실험에서는, 중간 실리케이트 배합이 별도의 용기에서 먼저 물 약 20 g에 산을 추가하고나서 알콜과 유기 실리케이트를 추가함으로써 이루어져야 함을 보여주고 있다. 다음에, 이 별도의 용기의 내용물을 흔들어서 유기 실리케이트를 가수 분해해야 하며, 이에 따라 중간 실리케이트 배합을 생성한다. 이어서, 용제와 나머지 물을 별도의 용기 내에서 혼합하여 중간 실리케이트 배합을 희석시킨다. 일반적인 결론은 느리게 증발하는 유기 용제, 예를 들어 1-프로판올 및 물로 중간 배합을 희석시키는 것이 최상이라는 것이다. 그 이유로는, 최종 배합이 도포중에 보다 느리게 증발하며, 이어서 보다 광택이 나는 마무리를 제공하기 때문이다.

희석한 중간 배합에 레바닐 블랙과 니그로신 블랙을 차례로 추가하여 최종 배합을 만든다. 이어서, 최종 배합을 외부면(39) 상으로 분무하여 콘트라스트 강화 코팅부(37)를 형성한다. 분무 단계동안, 면판(27)이 27∼30 ℃로 가열되는 것이 바람직하다. 분무후, 이어서, 면판(27)은 몇몇 적절한 수단, 예를 들어 적외선(IR) 히터로 가열되어 콘트라스트 강화 코팅부를 경화시키는데, 여기서 바람직한 온도는 80∼100℃이다. 이어서, 콘트라스트 강화 코팅부(37)는 물로 린스 처리된다. 경화후 특히 콘트라스트 강화 재료가 박리되는 일이 없어야 하는 점을 주목하는 것이 중요하다. 이 제2 실시예에서 결과의 60°광택값은, 표면의 외관이 결정립 형태가 아닌 약 90이다.

본 발명의 다른 실시예는 도 3에 도시된 바와 같은 콘트라스트 강화 코팅부(37)를 도포하기 전 도전성층(36)의 외부면(39) 에서의 도포를 포함한다. 이러한 도전성층(36)을 공급할 수 있는 방법의 일례로는 먼저 바이트론(Baytron) Al 4071 5 중량%와 가수 분해된 테트라에틸오소실리케이트(tetraethylorthosilicate) 0.5 중량 %를 포함한 수성 배합을 준비한다. 바이트론 Al 4071은 바이어 코프(Bayer Corp.)사에서 시판중이다. 다음에, 이 배합은, 면판(27)이 실온 또는 그보다 약간 높은 온도에 있는 동안 면판(27)의 외부면(39)에 공급할 수 있다. 다수층의 도전성층(36)을 도포하여 원하는 전도율을 달성할 수 있다.

전술한 실시예들은, 광택 측정값이 약 70∼약 90이고 면판(27)의 투과율은 실질적으로 약 80∼40 % 저감된 음극선관(CRT)(21)을 생성한다. 광택 측정 기술은 실질적으로 60°에서 미국 표준 ASTM D 523 또는 미국 표준 ASTM D 2457을 따른다.

당업자라면 본 발명의 사상은 다른 유효 실시예들 제공할 것이라는 것을 이해할 수 있다. 예를 들면, 다른 콘트라스트 강화 재료, 예를 들어 수단 블랙(Sudan Black)[바이어 에이지(Bayer AG)사에서 시판중]이 효력이 유효하였다. 또한, 입자 크기가 35∼170 nm 입자 범위인 카본 블랙 재료도 유효하다.

본 발명에 따르면, 음극선관(CRT)과, 비용 효율적인 콘트라스트 강화 코팅부를 갖는 음극선관(CRT)의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (24)

1. 네크부(23)가 좁은 단부에 부착된 펀넬부(25)와, 상기 네크부에 장착된 전자총(35)과, 상기 펀넬부의 넓은 단부에 부착되고 발광 스크린(31)이 그 내부면에 도포된 뷰잉 면판(27)과, 상기 뷰잉 면판의 외부면에 도포된 콘트라스트 강화 코팅부(37)를 구비하는 음극선관(CRT)(21)에 있어서,

   상기 콘트라스트 강화 코팅부는 실리케이트 결합제 및 적어도 하나의 콘트라스트 강화 재료를 포함하며, 상기 콘트라스트 강화 코팅부는 가시 광의 투과율을 50 %까지 저감하고 적어도 70∼90의 60°광택값을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
2. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 강화 코팅부는 상기 뷰잉 면판의 외부면(39)과 밀접하게 접촉하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
3. 제1항에 있어서, 상기 실리케이트 결합제는 유기 실리케이트 결합제로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
4. 제3항에 있어서, 상기 유기 실리케이트 결합제는 테트라에틸오소실리케이트인 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
5. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 강화 재료는 블랙 안료이며, 상기 블랙 안료는 적어도 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
6. 제5항에 있어서, 상기 블랙 안료는 레바닐 블랙, 레바닐 블랙 및 니그로신 블랙의 혼합물, 및 레바닐 블랙 및 수단 블랙의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
7. 제5항에 있어서, 상기 블랙 안료는 입자 크기가 35∼170 nm 범위 내에 있는 카본 블랙 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
8. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 강화 재료에 대한 상기 실리케이트 결합제의 질량비는 9∼11:1인 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
9. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 도전성층(36)은 상기 뷰잉 면판의 외부면과 상기 콘트라스트 강화 코팅부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT).
10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 도전성층은 유기 전도성 재료 및 실리케이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 것인 음극선관(CRT).
11. 콘트라스트 강화 코팅부(37)가 그의 면판(27) 상에 있는 음극선관(CRT)(21)로서, 상기 콘트라스트 강화 코팅부는 실리케이트 결합제 및 적어도 하나의 콘트라스트 강화 재료를 포함하며, 상기 면판을 통과하는 가시 광의 투과율을 50 %까지 저감하고 70∼90 %의 60°광택값을 갖는 음극선관(CRT)을 제조하는 방법에 있어서,

    알콜, 산 및 물의 혼합물에서 유기 실리케이트를 가수 분해하여 중간 배합을 제공하는 단계와;

    상기 중간 배합을 적어도 하나의 용제로 희석하고 적어도 하나의 콘트라스트 강화 재료를 추가하여 최종 배합을 제공하는 단계와;

    상기 면판 상에 외부면이 있는 음극선관(CRT)을 제공하는 단계와;

    상기 음극선관(CRT)을 가열하는 단계와;

    상기 최종 배합을 상기 외부면 상으로 분무하여 콘트라스트 강화 코팅부를 제공하는 단계와;

    상기 면판을 가열하여 상기 콘트라스트 강화 코팅부를 경화하는 단계와;

    상기 콘트라스트 강화 코팅부를 린스 처리하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 최종 배합을 상기 외부면 상으로 분무하여 콘트라스트 강화 코팅부를 제공하는 단계에서의 상기 면판은, 상기 최종 배합이 상기 분무 단계에서 도포되는 코팅되지 않은 외부면(39)을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 유기 실리케이트 결합제는 테트라에틸오소실리케이트인 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 콘트라스트 강화 재료는 중간 농도 재료인 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
15. 제11항에 있어서, 상기 콘트라스트 강화 재료는 블랙 안료이며, 상기 블랙 안료는 적어도 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 블랙 안료는 레바닐 블랙, 레바닐 블랙 및 니그로신 블랙의 혼합물, 및 레바닐 블랙 및 수단 블랙의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
17. 제15항에 있어서, 상기 블랙 안료는 입자 크기가 35∼170 nm 범위 내에 있는 카본 블랙 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
18. 제11항에 있어서, 상기 알콜은 에탄올이고, 상기 산은 하이드로클로릭산이며, 상기 용제는 아세톤이고, 상기 콘트라스트 강화 재료는 레바닐 블랙이며, 상기 유기 실리케이트는 테트라에틸오소실리케이트인 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT)제조 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 최종 배합은

    에탄올 45 g,

    하이드로클로릭산 1 g,

    물 670 g,

    아세톤 300 g,

    레바닐 블랙 4∼9 g, 및

    테트라에틸오소실리케이트 50∼90 g을 포함하는 것을 특징으로 하는 것인 음극선관(CRT) 제조 방법.
20. 제11항에 있어서, 상기 중간 배합을 적어도 하나의 용제로 희석하는 단계는 중간 배합을 유기 용제와 물로 희석하고 적어도 하나의 콘트라스트 강화 재료를 추가하여 최종 배합을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 유기 용제는 느리게 증발하는 유기 용제이며, 이에 따라 상기 면판을 가열하는 동안 보다 느리게 증발할 수 있게 하고, 이어서 보다 광택이 나는 마무리를 허용하는 것을 특징으로 하는 것인 음극선관(CRT) 제조 방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 알콜은 에탄올이고, 상기 산은 질산이며, 상기 용제는 1-프로판올이고, 상기 콘트라스트 강화 재료는 레바닐 블랙 및 니그로신 블랙의혼합물이며, 상기 유기 실리케이트는 테트라에틸오소실리케이트인 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 최종 배합은

    에탄올 45 g,

    질산 1 g,

    물 1752 g,

    1-프로판올 1260 g,

    레바닐 블랙 5∼8 g,

    니그로신 블랙 2∼3 g, 및

    테트라에틸오소실리케이트 50∼90 g을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
23. 제11항에 있어서, 상기 면판 상에 외부면이 있는 음극선관(CRT)을 제공하는 단계에서 상기 면판은, 상기 최종 배합이 상기 분무 단계에서 도포되는 상기 외부면 상에 초기 코팅부를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 초기 코팅부는 적어도 하나의 도전성층을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관(CRT) 제조 방법.