KR20050086745A - 표시 장치 및 컬러 음극선관 - Google Patents

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쯔네오 구스노끼
가쯔또시 오오노
고오지 후지따
다까히로 이가라시
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명은, 표시 장치 및 컬러 음극선관에 있어서의 휘도 향상 혹은 휘도 열화의 억제와 콘트라스트 향상의 양립을 도모한다.
본 발명의 표시 장치 및 컬러 음극선관은 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리(3)의 내면에 컬러 필터층(12R), (12G), (12B)과 형광체층(13R), (13G), (13B)을 갖는 형광면이 형성되고, 적어도 형광체층(13R), (13G), (13B)이 전사 방식으로 형성되어 이루어진다.

Description

표시 장치 및 컬러 음극선관{DISPLAY AND COLOR CATHODE RAY TUBE}
본 발명은, 형광체층과 컬러 필터를 조합시킨 형광면을 갖는 표시 장치 및 컬러 음극선관에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 컬러 음극선관 등을 구비한 표시 장치에 있어서는, 화상 콘트라스트의 개선이 도모되어 왔다. 콘트라스트의 개선 방법으로서는, 발광 휘도의 증가, 관면에서의 외광 반사율의 저감이 있다. 그래서, 형광면을 형성하는 패널 유리에 저 투과율의 패널 유리를 이용하여 외광 반사율을 저감하여 콘트라스트를 향상시키는 방법이 제안되어 왔다. 혹은 형광면을 형성하는 형광체로서, 형광체 입자의 표면에 그 형광체의 발광 색과 동일 색의 안료를 부착시킨, 소위 안료 부착 형광체를 이용하여 콘트라스트를 향상시키는 방법이 제안되어 왔다. 그러나, 저 투과율의 패널 유리의 사용은 표시 장치의 휘도를 저하시키게 된다. 또한, 안료 부착 형광체의 사용은 형광체의 발광이 안료에 흡수되어 휘도가 저하되고, 또한 표시 장치의 제조 공정시에 안료가 박리되는 등이 문제로 되어 왔다.
그래서, 본 출원인은 먼저 형광체층과 패널 유리의 사이에 형광체층과 동일 색의 컬러 필터층을 개재시키는 구성을 제안하였다(특허 문헌 1, 2 참조). 이 컬러 필터층 부착의 형광면은 외광을 컬러 필터층에서 흡수하고, 형광체층에서의 발광이 컬러 필터층을 투과함으로써, 외광 반사율의 저감과 휘도 열화의 저감을 양립시키고 있다. 그러나, 종래의 슬러리 방식에서 컬러 필터층을 갖는 컬러 음극선관을 제작하기 위해서는, 컬러 필터층 부분 및 형광체층 부분의 형성에 있어서, 슬러리 도포, 노광, 반전 현상, 물 현상, 건조 등 많은 공정이 필요로 해진다(특허 문헌 1, 2, 3 참조). 특히, 적색 필터층의 형성에서는, 적색 안료로서 이용되는 산화제2철이나 황화셀레늄화카드뮴이 노광시에 자외선을 흡수하여 자외선을 통과하지 않는 특성을 갖기 때문에, 필터 도포막 면측으로부터 노광하여 스트라이프 형상의 필터층을 형성하는 내면 노광법을 적용할 수 없다. 이로 인해, 원하는 스트라이프를 형성하는 영역 이외의 부분을 레지스트 마스크로 덮고, 레지스트 마스크 상을 포함하여 적색 필터 도포막을 형성한 후, 반전제로 마스크인 레지스트의 가교를 파괴하고, 원하는 스트라이프 형상의 적색 필터층을 얻는 소위 릴리프 오프법이 이용되고 있었다.
한편, 이러한 제조의 번잡함을 해결하기 위해, 컬러 필터층과 형광체층이 적층된 전사 시트를 이용하고, 컬러 필터층 및 형광체층을 전사법으로 형성하고, 제작 공정수를 대폭 삭감한 방법이 제안되었다(특허 문헌 4 참조). 전사 시트로서는 컬러 필터층을 생략한 구조로 하면, 형광체층만의 전사도 가능하고, 반대로 형광체층을 생략한 구조로 하면, 컬러 필터층만의 전사도 가능하다. 또한, 이 전사법은 메탈백층이 되는 알루미늄막의 형성으로도 응용할 수 있다(특허 문헌 5 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평5-275006호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평9-7530호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2002-105380호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2001-43796호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 제2001-328229호 공보
그런데, 종래 컬러 필터층 부착의 형광면을 가진 컬러 음극선관은 컬러 필터층에 의해 관면에서의 외광 반사율을 억제하여 콘트라스트의 향상이 도모된다. 따라서, 상기 컬러 음극선관에서는 휘도를 향상시키기 위해, 패널 유리로서 투과율이 높은 패널 유리, 예를 들어 클리어 유리(파장 546 ㎚, 판 두께 10.16 ㎜일 때의 광투과율이 86 ％)라 불리는 유리로 이루어지는 패널 유리가 사용되고 있었다. 이러한 컬러 음극선관은 관면의 외광 반사율이, 겨우 투과율이 낮은 패널 유리, 예를 들어 틴트 유리(파장 546 ㎚, 판 두께 10.16 ㎜일 때의 광투과율이 56.8 ％)라 불리는 유리로 이루어지는 패널 유리를 사용하고, 또한 컬러 필터층이 없는 형광면을 가진 컬러 음극선관과 동등하다.
이 사양이면, 확실하게 휘도는 향상되지만, 화상의 검은 부분을 정하는 관면의 흑색(소위 관면 반사율)은 개선되지 않고, 검은 체결에 결함 화상의 콘트라스트감이 약해진다.
도1은 본 발명에 관한 컬러 음극선관의 일실시 형태를 도시하는 구성도이다.
도2는 본 발명에 관한 컬러 음극선관의 일실시 형태를 도시하는 주요부의 단면도이다.
도3은 본 발명에 관한 컬러 음극선관의 다른 실시 형태를 도시하는 주요부의 단면도이다.
도4는 본 발명에 관한 컬러 음극선관의 다른 실시 형태를 도시하는 주요부의 단면도이다.
도5는 본 발명에 관한 컬러 음극선관의 다른 실시 형태를 도시하는 주요부의 단면도이다.
도6은 틴트 유리를 이용한 패널 유리의 투과율 특성을 도시하는 특성도이다.
도7은 컬러 필터의 투과율 특성을 도시하는 특성도이다.
도8은 본 발명의 설명에 이바지하는 관면 반사율 측정의 설명도이다.
도9는 본 발명의 설명에 이바지하는 휘도와 인간이 지각하는 밝기와의 관계를 도시하는 특성도이다.
도10은 본 발명의 설명에 이바지하는 형광체층의 막 두께와 상대 휘도와의 관계를 도시하는 특성도이다.
도11은 본 발명에 적용되는 형광체층과 컬러 필터층이 적층된 전사 시트의 예를 도시하는 단면도이다.
도12는 본 발명에 적용되는 형광체층의 전사 시트의 예를 도시하는 단면도이다.
도13은 본 발명에 적용되는 컬러 필터층의 전사 시트의 예를 도시하는 단면도이다.
도14는 본 발명에 적용되는 중간막의 전사 시트의 예를 도시하는 단면도이다.
도15는 본 발명에 적용되는 메탈백층의 전사 시트의 예를 도시하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 컬러 음극선관
2 : 음극선관 부재
3 : 패널 유리
4 : 컬러 형광면
5 : 색 선별 기구
6 : 전자총
7 : 네크 유리
8 : 편향 요크
11 : 카본층
12(12R, 12G, 12B) : 컬러 필터층
13(13R, 13G, 13B) : 형광체층
14 : 중간막
15 : 메탈백층
16 : 반사 방지 필름
21, 2, 23, 24, 25 : 전사 시트
31 : 베이스 필름
32 : 쿠션층
33 : 감광성 접착층
34 : 커버 필름
29R : 적색 필터 특성
29G : 녹색 필터 특성
29B : 청색 필터 특성
17 : 측정 방향
본 발명은, 휘도의 향상 혹은 휘도 저하의 억제와, 화상 콘트라스트의 향상을 도모한 표시 장치 및 컬러 음극선관을 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 표시 장치는 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리의 내면에 컬러 필터층과 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 적어도 형광체층이 전사 방식으로 형성된 구성으로 한다.
본 발명의 표시 장치에서는 형광체층을 전사 방식으로 형성하기 때문에, 형광체층을 최적 휘도가 얻어지는 막 두께로 설정할 수 있다. 또한, 저 투과율의 패널 유리를 이용하기 때문에, 외광의 반사율을 저감할 수 있다. 그리고, 휘도와 인간이 지각하는 밝기의 관계가 비선형이므로, 결과적으로 휘도를 향상시키거나 혹은 휘도 저하를 억제하면서 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 표시 장치는 패널 유리의 내면에 컬러 필터와 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체층을 이용한 전사 방식으로 형성되고, 또한 형광체층의 막 두께가 10 ㎛ 내지 15 ㎛인 구성으로 한다. 패널 유리로서는 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 표시 장치에서는, 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체이기 때문에, 베이킹 처리 후의 휘도가 종래의 Cr을 포함하는 감광성 형광체에 비해 향상된다. 이로 인해, 휘도를 향상시켜 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다. 패널 유리를 상기 저 투과율 유리로 형성할 때는 외광 반사율이 저감되고, 또한 콘트라스트의 향상이 가능해진다.
본 발명에 관한 컬러 음극선관은 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리의 내면에 컬러 필터층과 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 적어도 형광체층이 전사 방식으로 형성된 구성으로 한다.
본 발명의 컬러 음극선관에서는 형광체층을 전사 방식으로 형성하기 때문에, 형광체층을 최적 휘도가 얻어지는 막 두께로 설정할 수 있다. 또한, 저 투과율의 패널 유리를 이용하기 때문에, 외광의 반사율을 저감할 수 있다. 그리고, 휘도와 인간이 지각하는 밝기의 관계가 비선형이므로, 결과적으로 휘도를 향상시키거나 혹은 휘도 저하를 억제하면서 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 컬러 음극선관은 패널 유리의 내면에 컬러 필터와 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체층을 이용한 전사 방식으로 형성되고, 또한 형광체층의 막 두께가 10 ㎛ 내지 15 ㎛인 구성으로 한다. 패널 유리로서는 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 컬러 음극선관에서는, 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체이기 때문에, 베이킹 처리 후의 휘도가 종래의 Cr을 포함하는 감광성 형광체에 비해 향상된다. 이로 인해, 휘도를 향상시켜 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
패널 유리를 상기 저 투과율 유리로 형성할 때는 외광 반사율이 저감되고, 또한 콘트라스트의 향상이 가능해진다.
본 발명에 관한 표시 장치에 따르면, 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 사용함으로써, 외광의 반사율을 대폭 저감할 수 있다. 그리고, 컬러 필터층과 형광체층을 갖고, 적어도 형광체층을 전사 방식으로 형성한 형광면을 갖기 때문에, 휘도를 향상시키거나 혹은 휘도 저하를 가능한 한 억제할 수 있다. 따라서, 고휘도를 얻으면서 콘트라스트가 좋은 표시 화상을 얻을 수 있다.
형광체층 상의 중간막 및 메탈백층 중 어느 한 쪽 혹은 양쪽을 전사 방식으로 형성할 때는, 메탈백층 내면의 반사면을 평활하게 형성할 수 있고, 보다 메탈백층에서의 반사 효율이 향상되어 휘도의 향상을 도모할 수 있다.
형광체층 상에 직접 메탈백층을 전사 방식으로 형성한 형광면을 가질 때에도, 메탈백층 내면의 반사면을 평활하게 형성할 수 있고, 보다 메탈백층에서의 반사 효율이 향상되어 휘도의 향상을 도모할 수 있다.
형광면의 형광체층을 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체층으로 형성할 때는, 베이킹 처리 후의 휘도가 종래부터 향상된다. 또한, 이 형광체층의 막 두께를 10 ㎛ 내지 15 ㎛로 설정할 때는 최적 휘도가 얻어진다. 따라서, 컬러 필터층과 이러한 형광체층을 갖는 형광면을 가짐으로써, 휘도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 고휘도를 얻으면서 콘트라스트가 좋은 표시 화상을 얻을 수 있다.
이 경우, 패널 유리에 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용할 때는, 또한 외광 반사율을 내릴 수 있고, 또 다른 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다. 패널 유리의 다른 면, 즉 외면에 반사 방지막을 형성할 때는, 또한 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 컬러 음극선관에 따르면, 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 사용함으로써, 외광의 반사율을 대폭 저감할 수 있다. 그리고, 컬러 필터층과 형광체층을 갖고, 적어도 형광체층을 전사 방식으로 형성한 형광면을 갖기 때문에, 휘도를 향상시키거나 혹은 휘도 저하를 가능한 한 억제할 수 있다. 따라서, 고휘도를 얻으면서 콘트라스트가 좋은 화상을 얻을 수 있다.
형광체층 상의 중간막 및 메탈백층 중 어느 한 쪽 혹은 양쪽을 전사 방식으로 형성할 때는, 메탈백층 내면의 반사면을 평활하게 형성할 수 있고, 보다 메탈백층에서의 반사 효율이 향상되어 휘도의 향상을 도모할 수 있다.
형광체층 상에 직접 메탈백층을 전사 방식으로 형성한 형광면을 가질 때에도, 메탈백층 내면의 반사면을 평활하게 형성할 수 있고, 보다 메탈백층에서의 반사 효율이 향상되어 휘도의 향상을 도모할 수 있다.
형광면의 형광체층을 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체층으로 형성할 때는, 베이킹 처리 후의 휘도가 종래부터 향상된다. 또한, 이 형광체층의 막 두께를 10 ㎛ 내지 15 ㎛로 설정할 때는 최적 휘도가 얻어진다. 따라서, 컬러 필터층과 이러한 형광체층을 갖는 형광면을 가짐으로써, 휘도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 고휘도를 얻으면서 콘트라스트가 좋은 화상을 얻을 수 있다.
이 경우, 패널 유리에 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용할 때는, 또한 외광 반사율을 내릴 수 있고, 또 다른 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다. 패널 유리의 다른 면, 즉 외면에 반사 방지막을 형성할 때는, 또한 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 특징 중 첫째는, 전사법으로 형성한 컬러 필터층 부착의 형광면과 저 투과율의 패널 유리를 조합시키고, 콘트라스트의 향상 및 휘도의 향상을 도모하도록 구성하는 것이다.
본 발명의 특징 중 둘째는, 컬러 필터 부착 형광면의 형광체층의 막 두께를 최적화하고, 또한 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체층을 사용하여 휘도의 향상을 도모하고, 콘트라스트의 향상을 도모하도록 구성하는 것이다. 또한, 평탄성이 높고 반사율이 높은 메탈백층(예를 들어 알루미늄막)의 면을 중간막과 메탈백층의 면 중 적어도 한 쪽을 전사법으로 형성하여 제작함으로써, 휘도 향상을 도모하고 있다.
우선, 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해, 휘도(luminance)와 인간이 지각하는 밝기(brightness)의 관계 및 콘트라스트비에 대해 설명한다. 예를 들어 컬러 음극선관에 적용하였을 때 일반적으로 콘트라스트비 C는 다음과 같이 표시된다.
콘트라스트비 C = 음극선관의 최대의 휘도/음극선관을 제거하였을 때 휘도가 된다. 여기서, 음극선관을 제거하였을 때 휘도라 함은, 조명의 빛(외광)이 관면에서 반사한 반사광의 휘도에 상당한다. 따라서, 음극선관의 최대의 휘도를 B, 관면의 반사율을 R, 조명의 빛의 강도를 E라 하면, 콘트라스트비는 C = B/R × E가 된다.
한편, 휘도와 인간이 지각하는 밝기와의 관계는, 도9에 나타낸 그래프와 같이 나타내고, 일반적으로 선형이 아니다. 도9의 관계로부터, 콘트라스트를 관면 상이 지각하는 최대의 밝기와 최소의 밝기의 비라 정의하면, 콘트라스트의 개선에는 휘도의 향상을 도모하는 것보다도, 최소 휘도(신호가 없을 때는, 상술한 외광이 관면에서 반사한 반사광의 휘도)를 감소한 쪽이 유효하다는 것이 인정된다. 즉, 관면의 반사를 억제하는 것이 콘트라스트의 개선에 유리하다. 또한, 동시 대비 효과에 의해, 흑색의 휘도 레벨이 내려가면 그 근방에 있는 백색의 휘도가 올라가 보인다는 효과도 있으며, 지각하는 밝기가 향상된다. 본 발명은, 이러한 지견을 이용하는 것이다.
다음에, 종래의 슬러리법에서는 형광체층의 막 두께를 두껍게 하면 형광체 스트라이프가 접착력 부족이 되어 패널 유리로부터 박리되어 버린다. 그러나, 전사법인 경우는 열에 의한 접착력과 광화학 반응에 의한 패널 유리로의 접착력에 의해, 형광체층의 막 두께를 두껍게 해도 박리되어 없어진다. 이로 인해, 형광면에 주입되는 전자선의 침입 깊이에 적당한 두께로 형광체층의 막 두께를 제어하는 것이 가능해진다. 도10은, 가속 전압이 30 ㎸로 하였을 때 형광체층의 막 두께(㎛)와 상대 휘도가 관계를 나타내는 그래프이다. 가장 적절한 휘도를 얻기 위해서는, 형광체층의 막 두께는 10 ㎛ 내지 15 ㎛, 바람직하게는 13 ㎛ 내지 14 ㎛로 하는 것이 좋다. 전사법에서는, 막 두께가 제어되기 쉽고, 형광체층의 막 두께를 휘도가 최적값이 되는 상기 막 두께(10 내지 15 ㎛, 바람직하게는 13 내지 14 ㎛)로 설정할 수 있다. 슬러리법으로서는 형광면을 균일하게 만들 필요가 있으므로, 형광체층의 막 두께는 상기 최적값보다도 얇은 막 두께(휘도가 최적값이 되지 않는 막 두께)가 되지 않을 수 없었다.
또한, 종래의 슬러리법으로 형광체층을 형성하는 경우, 감광제로서 중 크롬산암모니아와 같이 Cr을 포함하고 있다. 이로 인해, 음극선관의 제조 과정에서의 베이킹 처리할 때에, Cr이 형광체 입자에 반응하여 형광체의 발광 휘도를 저하시킨다. 덧붙여서, Cr이 함유되어 있는 형광체층과, Cr이 함유되지 않은 형광체층을 긁어내는 베이킹을 행하고, 그 분말 휘도를 비교해 보면 Cr 함유의 형광체층 쪽이 전체적으로 3 ％ 내지 5 ％ 저하되어 있는 것이 인정된다. 본 발명에서는, 전사 방식으로 형광체층을 형성할 때에, 그 전사 시트의 감광성 형광체층에는 Cr을 포함하지 않는 감광제를 갖는 감광성 형광체층을 이용하도록 한다. 따라서, 전사 방식으로 형광체층을 형성한 경우, Cr을 포함하지 않는 분과 막 두께가 최적화된 분으로 휘도가 10 ％ 내지 15 ％ 개선된다.
또한, 메탈백층을 형성하기 전 중간막의 형성도 전사법으로 형성하는 것이 요구된다. 이에 의해, 평탄성이 높은 메탈백층을 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해 휘도가 5 ％ 내지 10 ％ 개선되어 있다. 또한, 패널 유리의 외면에 반사 방지막을 형성함으로써, 보다 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
도1은, 본 발명에 관한 컬러 음극선관의 일실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 관한 컬러 음극선관(1)은 음극선관 부재(유리관 부재)(2)의 후술하는 패널 유리(3)의 내면(3a)에 컬러 형광면(4)이 형성되고, 이 컬러 형광면(4)에 대향하여 색 선별 기구, 예를 들어 어퍼쳐 그릴(5)이 배치되고, 네크 유리(7) 내에 전자총(6)이 배치되어 이루어진다. 부호 8은 편향 요크이다. 이 컬러 음극선관(1)에서는 전자총(6)으로부터 출사된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)에 대응한 3개의 전자 빔(BR, BG, BB)이 편향 요크(8)에 의해, 수평 및 수직 방향으로 편향되면서 색 선별 기구(5)를 투과하여 형광면(4)에 조사되고 소요의 컬러 화상이 표시된다.
본 실시 형태에 관한 컬러 음극선관(1)에 있어서는, 특히 패널 유리(3)를 저 투과율의 패널 유리, 즉 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 이하로 20 ％ 이상(55 ％ 내지 20 ％)인 패널 유리로 형성하고, 형광면을 구성하는 형광체층 혹은 컬러 필터층과 형광체층의 양쪽을 전사 방식으로 형성한 형광면(4)을 갖고 구성된다. 형광면(4)은 발광 휘도를 최적값으로 하기 위해서는, 형광체층 혹은 형광체층과 컬러 필터층의 양쪽을 전사 방식으로 형성하는 것이 좋다.
광투과율 55 ％ 내지 20 ％의 유리재로서는, 일반적으로 불리고 있는 틴트 유리 및 다크틴트 유리를 이용할 수 있다. 표 1에 유리 두께 t가 10.16 ㎜와 20 ㎜, 빛의 파장 546 ㎚일 때의 각 유리재의 투과율을 나타낸다.
[표 1]
파장 546 ㎚
t = 10.16 ㎜ t = 20 ㎜
클리어 유리 86 ％ 81 ％
로클리어 유리 80 ％ 70 ％
틴트 유리 56.8 ％ 36 ％
다크틴트 유리 42 ％ 20 ％
도2는, 상기 컬러 음극선관(1)에 있어서의 패널 유리(3) 및 형광면(4)의 주요부의 일실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 있어서는, 패널 유리(3)를 도6에 도시한 바와 같은 투과율 특성을 갖는 패널 유리(예를 들어, 니혼 덴끼 가라스(가부시끼가이샤)제의 틴트 유리 : 판 두께 t = 20 ㎜)로 형성하고, 이 패널 유리(3)의 내면(3a)에 적색, 녹색 및 청색의 각 색 형광체층(13)(13R, 13G, 13B)과 이들 형광체층(13)과 동일 색의 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터층(12)(12R, 12G, 12B)을 전사 방식으로 형성한 컬러 형광면(4)을 갖고 구성된다.
형광면(4)은 광흡수층인 예를 들어 카본층(11)과, 각 카본층(11) 사이에 패널 유리(3)의 내면(3a)에 접하여 적색 필터층(12R) 및 적색 형광체층(13R)의 2층막, 녹색 필터층(12G)과 녹색 형광체층(13G)의 2층막, 청색 필터층(12B)과 청색 형광체층(13B)의 2층막이 형성되고, 형광체층(13)(13R, 13G, 13B) 상에 중간막(도시하지 않음)을 통해 메탈백층이 되는 예를 들어 알루미늄 반사막(15)이 형성되어 이루어진다. 카본층(11), 각 색 형광체층(13)은 본 예로서는 스트라이프 형상으로 형성된다.
각 색 형광체는, 종래 컬러 음극선관과 아주 동일한 JIS 규격의 P-22 형광체를 사용할 수 있다. 컬러 필터층(12)에 분산되는 안료, 즉 무기 금속 산화물의 일예를 다음에 나타낸다. 적색 필터층(12R)의 안료로는, Fe2O3이 이용된다. 녹색 필터층(12G)의 안료로는 TiO2ㆍNiOㆍZnO가 이용된다. 청색 필터층(12B)의 안료로는, CoOㆍAl2O3이 이용된다.
본 예에서는, 도7에 도시한 바와 같은 특성을 갖는 적색, 녹색, 청색의 각 컬러 필터층(12R, 12G, 12B)이 전사법으로 형성되고, 각 색 형광체층(13R, 13G, 13B), 중간막이 전사 방식으로 형성된다. 도7에 있어서, 부호 29R은 적색 필터의 특성, 29G는 녹색 필터의 특성, 29B는 청색 필터의 특성을 나타낸다.
도12는, 형광체층(13)을 전사 방식으로 형성할 때에 사용하는 전사 시트의 예를 도시한다. 또한, 도14는 중간막을 전사 방식으로 형성할 때에 사용하는 전사 시트의 예를 도시한다. 형광체층의 전사 시트(22)는 지지체가 되는 베이스 필름(31) 상에, 예를 들어 열가소성 수지로 이루어지는 쿠션층(32), 감광성 형광체층(13), 감광성 접착층(33)이 차례로 형성되고, 표면에 감광성 접착층(33)을 보호하는 커버 필름(34)이 형성되어 이루어진다. 여기서, 감광성 형광체층(13)에서는 감광제로서 Cr을 함유하지 않은 감광제가 사용된다. 이 전사 시트(22)는 각 색마다 준비된다. 중간막의 전사 시트(24)는 지지체가 되는 베이스 필름(31) 상에, 예를 들어 열가소성 수지로 이루어지는 쿠션층(32), 중간막(14), 감광성 접착층(33)이 차례로 형성되고, 표면에 감광성 접착층(33)을 보호하는 커버 필름(34)이 형성되어 이루어진다.
전사 시트(22, 24)를 사용할 때는, 다음과 같이 행한다. 우선, 제1 색조의 형광체층의 전사 시트(22)의 커버 필름(34)을 박리한 후, 미리 카본층(11) 및 각 색 필터층(12)(12R, 12G, 12B)이 형성된 패널 유리(3)측에 감광성 접착층(33)이 접착되도록 전사 시트(22)를 배치하고, 베이스 필름(31)측으로부터 전사 롤러로 가열ㆍ가압하여 전사를 행하고, 베이스 필름(31) 및 쿠션층(32)을 박리한다. 이에 의해, 제1 색의 감광성 형광체층(13)이 감광성 접착층(33)을 통해 접착된다. 다음에, 색 선별 기구(5)를 통해 패널 유리(3)의 내부(3a)로부터 노광하고, 현상하여 소정 패턴, 본 예로서는 스트라이프 형상의 제1 색 형광체층(13)을 형성한다. 마찬가지의 공정을 반복하여 제2 색, 제3 색의 형광체층(13)을 형성한다. 다음에, 중간막의 전사 시트(24)의 커버 필름(34)을 박리한 후, 마찬가지로 하여 형광체층(13) 및 카본층(11) 상을 덮도록 하여 전사 시트(22)를 배치하고, 베이스 필름(31)측으로부터 전사 롤러로 가열ㆍ가압하여 전사를 행하고, 베이스 필름(31) 및 쿠션층(32)을 박리한다. 이에 의해, 표면이 평탄한 중간막(14)이 접착된다. 그 후, 중간막 상에 메탈백층, 예를 들어 알루미늄 반사막(15)을 형성하고, 베이킹 처리하여 원하는 컬러 형광면(4)이 형성된다.
도3은, 상기 컬러 음극선관(1)에 있어서의 패널 유리(3) 및 형광면(4) 주요부의 다른 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도2와 마찬가지의 구성의 패널 유리(3) 및 형광면(4)을 갖고, 또한 패널 유리(3)의 표면(3b)에 반사 방지 필름(16)을 광학적으로 부착하여 구성된다. 본 예의 반사 방지 필름(16)은 경면 반사율이 0.5 ％, 투과율이 95 ％의 필름을 이용한다.
도2 및 도3의 구성을 구비한 본 실시 형태의 컬러 음극선관(1)의 관면 반사율과 휘도를 측정한 결과를, 종래의 컬러 음극선관과 비교하여 표 2에 나타낸다. 표 2에 있어서, 관면 반사율의 측정은 도8에 도시한 바와 같이 컬러 음극선관(1)의 관면(3B)에 수직 방향에 대해 45°방향으로부터 입사광(L1)을 넣고, 수직 방향으로부터 측정을 행하였다. 부호 17은 측정 방향을 나타낸다. 백색 휘도는 색 온도10000K에 있어서의 휘도이다.
종래 관은 패널 유리를 틴트 유리로 형성하고, 형광면에서의 컬러 필터는 없고, 또한 형광체층 및 중간막을 슬러리법으로 형성한 것이다. 이 종래 관을 100 ％로 한 상대치로 비교하였다.
[표 2]
상대 관면 반사율 상대 백색 휘도(10000K)
종래 관(필터 없음) 100 ％ 100 ％
반사 방지막, 저 투과율 패널 유리 적색, 녹색, 청색 컬러 필터 40 ％ 90 ％
저 투과율 패널 유리 적색, 녹색, 청색 컬러 필터 39 ％ 93 ％
표 2로부터, 본 실시 형태에 관한 도2 및 도3의 컬러 필터 부착 형광면(4)을 가진 컬러 음극선관(1)은 형광체층(13) 및 중간막(14)을 전사 방식으로 형성되어 있기 때문에, 형광체층(13)의 막 두께가 최적화되고, 또한 메탈백층이 되는 알루미늄 반사막(15)의 반사면(내면)이 평활화된다. 그 결과, 휘도의 최적화가 도모되고, 90 ％, 93 ％의 휘도가 얻어져 종래 관에 비해 큰 휘도 저하가 없다. 또한, RGB 컬러 필터를 적용하고 있기 때문에, 관면 반사율이 종래 관에 비해 40 ％, 39 ％로 크게 저하되어 있는 것이 인정된다. 따라서, 본 실시 형태의 컬러 음극선관은 휘도의 저하를 가능한 한 억제하면서 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 전사 방식으로 컬러 필터층(12), 형광체층(13) 및 중간막(14)을 형성한 컬러 음극선관의 특성도 표 2와 동등한 것을 인정하였다.
또, 컬러 필터(12)와 형광체층(13)을 전사 방식으로 형성할 때에 사용하는 전사 시트의 예를 도11에 도시한다. 본 예의 전사 시트(21)는 지지체가 되는 베이스 필름(31) 상에, 예를 들어 열가소성 수지로 이루어지는 쿠션층(32), 감광성 형광체층(13), 이 형광체층과 동일 색의 컬러 필터층(12), 감광성 접착층(33)이 차례로 형성되고, 표면에 감광성 접착층(33)을 보호하는 커버 필름(34)이 형성되어 이루어진다. 이 전사 시트(31)는, 각 색마다 준비된다. 사용할 때는, 제1 색조의 전사 시트(31)를 커버 필름(34)을 박리한 후, 감광성 접착층(33)이 미리 카본층(11)이 형성된 패널 유리(3)측에 접착되도록 배치하고, 베이스 필름(31)측으로부터 전사 롤러로 가열ㆍ가압하여 전사를 행하고, 베이스 필름(31) 및 쿠션층(32)을 박리한다. 이에 의해, 감광성 형광체층(13), 컬러 필터층(12)의 2층막이 감광성 접착층(33)을 통해 접착된다. 다음에, 색 선별 기구(5)를 통해 패널 유리(3)의 내부로부터 노광하고, 현상하여 제1 색의 형광체층(13) 및 컬러 필터층(12)을 형성한다. 마찬가지의 공정을 반복하여 제2 색, 제3 색의 형광체층(13) 및 컬러 필터(12)를 형성한다. 그 후, 중간막 및 메탈백층의 예를 들어 알루미늄 반사막(15)을 형성하도록 이루어진다.
도4는, 상기 컬러 음극선관(1)에 있어서의 패널 유리(3) 및 형광면(4) 주요부의 다른 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 있어서는, 패널 유리(3)를 도2와 마찬가지의 틴트 유리에 의한 패널 유리를 사용하고, 컬러 필터층을 적색 필터층(12R) 및 청색 필터층(2B)만으로서 슬러리법으로 형성하고, 또한 형광체층(13)(13R, 13G, 13B)을 전사 방식으로 형성한 형광면(4)을 갖고 이루어진다.
또한, 본 실시 형태에서는 도4와 마찬가지의 구성에 있어서, 그 패널 유리(3)의 표면에 도3과 마찬가지의 반사 방지막(16)을 점착한 컬러 음극선관을 구성하였다.
도4의 구성, 또한 반사 방지막을 점착한 구성을 구비한 본 실시 형태의 컬러 음극선관(1)의 관면 반사율과 휘도를 측정한 결과를, 종래의 컬러 음극선관과 비교하여 표 3에 나타낸다. 상기 표는 전술한 표 2와 동일한 조건에서의 평가이다.
[표 3]
상대 관면 반사율 상대 백색 휘도(10000K)
종래 관(필터 없음) 100 ％ 100 ％
반사 방지막, 저 투과율 패널 유리 적색, 청색 컬러 필터 50 ％ 95 ％
저 투과율 패널 유리 적색, 청색 컬러 필터 49 ％ 98 ％
표 3으로부터, 본 실시 형태에 관한 도4의 컬러 필터 부착 형광면(4)을 가진 컬러 음극선관(1)은, 도2, 도3과 마찬가지로 휘도의 최적화가 도모되고, 95 ％, 98 ％의 휘도가 얻어져 종래 관에 비해 큰 휘도 저하가 없다. 또한, 관면 반사율도 종래 관에 비해 50 ％, 49 ％로 크게 저하되어 있는 것이 인정된다. 따라서, 본 실시 형태의 컬러 음극선관은 휘도의 저하를 가능한 한 억제하면서 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 도4와 마찬가지의 구성에 있어서, 전사 방식으로 컬러 필터층(12), 형광체층(13) 및 중간막(14)을 형성한 컬러 음극선관의 특성도 표 3과 동등한 것이 인정되었다.
도5는, 상기 컬러 음극선관(1)에 있어서의 패널 유리(3) 및 형광면(4) 주요부의 다른 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 있어서는, 패널 유리(3)를 도 2와 마찬가지의 틴트 유리에 의한 패널 유리를 사용하고, 컬러 필터층을 청색 필터층(12B)만으로서 슬러리법으로 형성하고, 또한 형광체층(13)(13R, 13G, 13B)을 전사 방식으로 형성한 형광면(4)을 갖고 이루어진다.
또한, 본 실시 형태에서는 도5와 마찬가지의 구성에 있어서, 그 패널 유리(3)의 표면에 도3과 마찬가지의 반사 방지막(16)을 점착한 컬러 음극선관을 구성하였다.
도5의 구성, 또한 반사 방지막을 점착한 구성을 구비한 본 실시 형태의 컬러 음극선관(1)의 관면 반사율과 휘도를 측정한 결과를, 종래의 컬러 음극선관과 비교하여 표 4에 나타낸다. 상기 표는 전술의 표 2와 동일한 조건에서의 평가이다.
[표 4]
상대 관면 반사율 상대 백색 휘도(10000K)
종래 관(필터 없음) 100 ％ 100 ％
반사 방지막, 저 투과율 패널 유리 청색 컬러 필터 70 ％ 110 ％
저 투과율 패널 유리 청색 컬러 필터 69 ％ 113 ％
표 4로부터, 본 실시 형태에 관한 도5의 컬러 필터 부착 형광면(4)을 가진 컬러 음극선관(1)은, 도2, 도3과 마찬가지로 휘도의 최적화가 도모되고, 종래 관에 비해 큰 휘도 110 ％, 113 ％가 얻어진다. 또한, 관면 반사율도 종래 관에 비해 70 ％, 69 ％로 크게 저하되어 있는 것이 인정된다. 따라서, 본 실시 형태의 컬러 음극선관은 휘도를 향상시키면서 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 도5와 마찬가지의 구성에 있어서, 전사 방식으로 컬러 필터층(12), 형광체층(13) 및 중간막(14)을 형성한 컬러 음극선관의 특성도 표 4와 동등한 것이 인정되었다.
상기 예에서는, 형광체층을 전사 방식으로 형성하였지만, 기타 컬러 필터층을 전사 방식으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우의 전사 시트의 예를 도13에 도시한다. 이 컬러 필터층의 전사 시트(23)는 지지체가 되는 베이스 필름(31) 상에, 예를 들어 열가소성 수지로 이루어지는 쿠션층(32), 컬러 필터층(12), 감광성 접착층(33)이 차례로 형성되고, 표면에 감광성 접착층(33)을 보호하는 커버 필름(34)이 형성되어 이루어진다.
상기 예에서는, 메탈백층이 되는 예를 들어 알루미늄 반사막(15)을 증착으로 형성하였지만, 전사 방식으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우의 전사 시트의 예를 도15에 도시한다. 이 메탈백층의 전사 시트(25)는 지지체가 되는 베이스 필름(31) 상에, 예를 들어 열가소성 수지로 이루어지는 쿠션층(32), 메탈백층, 예를 들어 알루미늄막(15), 감광성 접착층(33)이 차례로 형성되고, 표면에 감광성 접착층(33)을 보호하는 커버 필름(34)이 형성되어 이루어진다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 컬러 음극선관(1)에 따르면, 종래 상반되어 있었던 휘도와 관면이 흑색, 소위 저 관면 반사율을 저 투과율 패널 유리와 컬러 필터 기술과 전사법에 의해 해결하고, 휘도 저하를 억제하거나 혹은 휘도의 향상을 도모하면서 콘트라스트가 매우 좋은 화상을 얻을 수 있다.
특히, 전사법으로 형광체층을 형성할 때는, 막 두께를 최적 휘도가 얻어지는 값으로 제어할 수 있어 휘도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 전사 시트의 형광체층은, Cr을 함유하지 않은 감광제를 사용하고 있기 때문에, 그 만큼 휘도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 중간막층 및 메탈백층 중 적어도 한 쪽을 전사법으로 제작하고, 메탈백층이 되는 Al막의 면의 평탄성을 올림으로써, 더욱 휘도 향상을 도모할 수 있다. 이 전사법에 의한 형광체층의 형성과 저 투과율의 패널 유리의 조합으로 휘도 및 콘트라스트가 양립한 컬러 음극선관을 제공할 수 있다.
전사법을 이용하여 컬러필터층과 형광체층을 동시에 형성할 때는, 제조 공정 수가 종래의 슬러리법에 비해 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 음극선관의 다른 실시 형태로서는, 패널 유리(3)의 외면에 컬러 필터(12)(12R, 12G, 12B)와 형광체층(13)(13R, 13G, 13B)을 갖는 형광면(4)을 형성하고, 전술한 전사 시트(21, 22)를 이용하여 형광체층(13)을 Cr이 포함하지 않는 감광성 형광체층(13)에 의한 전사 방식으로 형성하고, 또한 형광체층(13)의 막 두께를 10 ㎛ 내지 15 ㎛로 구성된다. 패널 유리(3)로서는 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 관한 컬러 음극선관에 따르면, 전사 시트(21, 22)를 이용하여 형광체층(13)을 Cr이 포함하지 않은 감광성 형광체층(13)에 의한 전사 방식으로 형성함으로써, 베이킹 처리 후의 휘도가 슬러리법에 의한 경우에 비해 향상된다. 동시에, 형광체층의 막 두께를 10 ㎛ 내지 15 ㎛로 설정할 수 있으므로, 최적의 휘도를 얻을 수 있다. 따라서, 휘도를 향상시켜 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 또한, 패널 유리(3)를 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 5.5 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용함으로써 화상의 콘트라스트를 더 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태는, 상기의 컬러 음극선관(1)을 세트로 조립하고, 텔레비전 수상기 및 디스플레이 모니터 등의 표시 장치로 구성한다.
이러한 표시 장치에 따르면, 휘도를 향상시키거나 혹은 휘도 열화를 가능한 한 억제하면서 콘트라스트가 좋은 표시 화상이 얻어진다.
상기 예에서는, 본 발명을 컬러 음극선관 및 이를 구비한 표시 장치에 적용하였지만, 기타 플라즈마 디스플레이(PDP), 전계 방출형 디스플레이(FED) 등의 표시 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리의 내면에 컬러 필터층과 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 적어도 상기 형광체층이 전사 방식으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 형광체층 상의 중간막 및 메탈백층 중 어느 한 쪽 혹은 양쪽이 전사 방식으로 형성된 형광면을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 형광면 상에 직접 메탈백층이 전사 방식으로 형성된 형광면을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 패널 유리의 내면에 컬러 필터와 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 상기 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체층을 이용한 전사 방식으로 형성되고, 또한 상기 형광체층의 막 두께가 10 ㎛ 내지 15 ㎛인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 패널 유리에 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리의 내면에 컬러 필터층과 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 적어도 상기 형광체층이 전사 방식으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  12. 제11항에 있어서, 형광체층 상의 중간막 및 메탈백층 중 어느 한 쪽 혹은 양쪽이 전사 방식으로 형성된 형광면을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  13. 제11항에 있어서, 형광면 상에 직접 메탈백층이 전사 방식으로 형성된 형광면을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  14. 패널 유리의 내면에 컬러 필터와 형광체층을 갖는 형광면이 형성되고, 상기 형광체층이 Cr을 포함하지 않는 감광성 형광체층을 이용한 전사 방식으로 형성되고, 또한 상기 형광체층의 막 두께가 10 ㎛ 내지 15 ㎛인 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  15. 제14항에 있어서, 상기 패널 유리에 파장 546 ㎚, 판 두께 20 ㎜일 때의 광투과율이 55 ％ 내지 20 ％인 패널 유리를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  16. 제11항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  17. 제12항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  18. 제13항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  19. 제14항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
  20. 제15항에 있어서, 상기 패널 유리의 외면에 반사 방지막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관.
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