KR20070051262A - 개선된 내부 중성 밀도 필터를 갖는 음극선관 - Google Patents

Abstract

음극선관(CRT)의 발광 스크린 조립체 상의 개선된 내부 중성 밀도 필터를 형성하는 조성물 및 방법이 기재된다. 발광 스크린 조립체는 CRT 튜브의 유리 화면 패널의 내부 표면상에 형성된다. 발광 스크린 조립체는, 청색 영역, 녹색 영역 및 적색 영역에 대응하는 3개의 필드 세트를 한정하는 패터닝된 광-흡수 매트릭스를 포함한다. 청색, 녹색 및 적색 칼라 인광체의 어레이는 광-흡수 매트릭스에 한정된 청색 영역, 녹색 영역 및 적색 영역 중 하나에 대응하는 내부 중성 밀도 필터 상에 형성된다. 개선된 내부 중성 밀도 필터는 적색 색소, 청색 색소, 하나 이상의 표면 작용제 및 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자를 포함하는 조성물을 갖는다. 개선된 내부 중성 밀도 필터는 바람직하게 필터에서 총 질량에 기초한 약 0.7 내지 1.2 중량비의 양의 표면 작용제를 갖는다.

Description

개선된 내부 중성 밀도 필터를 갖는 음극선관{CATHODE RAY TUBE HAVING AN ENHANCED INTERNAL NEUTRAL DENSITY FILTER}

본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참고용으로 병합된, 2003년 2월 27일에 출원된 미국 특허 출원 번호 10/375,416(대리인 관리 번호 PU030055)의 연속적인 부분 출원이다.

본 발명은 칼라 음극선관(CRT)에 관한 것으로, 더 구체적으로 개선된 내부 중간 밀도 필터를 포함하는 발광 스크린 조립체에 관한 것이다.

칼라 음극선관(CRT)은 일반적으로 전자총, 애퍼처 마스크, 및 스크린을 포함한다. 애퍼처 마스크는 전자총과 스크린 사이에 삽입된다. 스크린은 CRT 튜브의 화면(faceplate)의 내부 표면상에 위치한다. 애퍼처 마스크는 CRT 튜브의 스크린 상에 적절한 칼라-방출 인광체쪽으로 전자총에서 생성된 전자빔을 향하게 하는 기능을 갖는다.

스크린은 발광 스크린일 수 있다. 발광 스크린은 일반적으로 그 위에 형성된 3개의 상이한 칼라-방출 인광체(예를 들어, 녹색, 청색 및 적색)의 어레이를 갖는다. 각 칼라-방출 인광체는 매트릭스 라인에 의해 서로 분리된다. 매트릭스 라인은 일반적으로 광 흡수 검은색의 불활성 물질로 형성된다.

CRT 튜브의 화면은 일반적으로 저 투과 계수를 갖는 유리 패널을 포함한다. 그러나, 저 투과 계수를 갖는 유리 패널의 이용은 CRT 튜브, 특히 평평한 면 및 형성된 애퍼처 마스크를 갖는 튜브가 "할로(Halo)" 효과를 나타내도록 할 수 있다. 그 결과, CRT의 화면의 둘레(perimeter)는 상기 튜브가 오프될 때 바람직하지 못하게 중심보다 더 어둡게 된다. "할로" 효과는 패널 유리의 투과율을 더 낮춤으로써 감소될 수 있지만, 온-상태에서 불충분한 튜브 밝기가 초래된다.

따라서, 발광 스크린이 상기 결점을 극복하는 것이 필요하다.

본 발명은 음극선관(CRT)의 발광 스크린 조립체 상에 내부 중성 밀도 필터를 형성하는 방법 및 복합물에 관한 것이다. 발광 스크린 조립체는 CRT 튜브의 유리 화면 패널의 내부 표면상에 형성된다. 발광 스크린 조립체는, 청색 영역, 녹색 영역 및 적색 영역 중 하나에 대응하는 3개의 필드 세트를 한정하는 패터닝된 광-흡수 매트릭스를 포함한다. 개선된 내부 중성 밀도 필터는 광-흡수 매트릭스 상에 형성된다. 청색, 녹색 및 적색 칼라 인광체의 어레이는 이 때 광-흡수 매트릭스에 한정된 청색 영역, 녹색 영역 및 적색 영역 중 하나에 대응하는 개선된 내부 중성 밀도 필터 상에 형성된다.

개선된 내부 중성 밀도 필터는 적색 색소, 청색 색소, 하나 이상의 표면 작용제(active agent), 적어도 하나의 비-색소화된 산화물 입자를 포함하는 복합물을 갖는다. 본 명세서에 설명된 개선된 내부 중성 밀도 필터는 개선된 인광체 점착력(adherence)을 제공한다. 개선된 부착으로 인해, 다른 내부 중성 밀도 필터의 노출에 비해 인광체 노출 시간을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 개선된 내부 중성 밀도 필터는 CRT 튜브의 "할로" 효과를 최소화하고, CRT 튜브의 밝기 콘트라스트 성능을 유지시키도록 작용한다.

본 발명은 이제 첨부 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 이루어진 칼라 음극선관(CRT)을 부분적으로는 축 방향 부분으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 CRT의 화면 패널의 부분을 도시한 도면으로서, 내부 중성 밀도 필터를 포함하는 발광 스크린 조립체를 도시한 도면.

도 3은 도 2의 스크린 조립체에 대한 제조 공정의 흐름도를 포함하는 블록도.

도 4a 내지 도 4c는 내부 중성 밀도 필터 형성 동안 화면 패널 발광 스크린 조립체의 내부 표면을 도시한 도면.

도 1은 유리 엔벨로프(11)를 갖는 종래의 칼라 음극선관(CRT)(10)을 도시하는데, 상기 유리 엔벨로프(11)는 화면 패널(12), 및 퓨넬(15)에 의해 연결된 관형 넥(14)을 포함한다. 퓨넬(15)은, 애노드 버튼(16)과 접촉하고 애노드 버튼(16)으로부터 넥(14)으로 연장하는 내부 전도성 코팅(미도시)을 갖는다.

화면 패널(12)은 시야 표면(18) 및 주변 플랜지, 또는 유리 프릿(21)에 의해 퓨넬(15)에 밀봉된 측벽(20)을 포함한다. 3개-칼라 발광 인광체 스크린(22)은 화면 패널(12)의 내부 표면상에 있다. 도 2에 단면으로 도시된 스크린(22)은, 각각 3개 단위로 배열된 적색 발광, 녹색 발광, 청색 발광 인광체 줄무늬(R, G, B)로 구성된 다수의 스크린 요소를 포함하는 라인 스크린이며 상기 3개 단위 각각은 3가지 칼라 각각의 인광체 라인을 포함한다. R, G 및 B 인광체 줄무늬는, 전자빔이 생성되는 평면에 일반적으로 법선 방향으로 연장한다. R, G, 및 B 인광체 줄무늬는 내부 중성 밀도 필터(40) 상에 형성된다. 개선된 내부 중성 밀도 필터(40)는 적색 색소, 청색 색소, 하나 이상의 표면 작용제 및 적어도 하나의 비-색소 산화물 입자의 혼합물을 포함한다.

개선된 내부 중성 밀도 필터(40) 아래에 형성된 광-흡수 매트릭스(23)는 각각의 인광체 라인을 분리한다. 바람직하게 알루미늄인 얇은 전도층(24)(도 1에 도시됨)은 스크린(22) 위에 놓이고, 균일한 제 1 애노드 전위를 스크린(22)에 인가할 뿐 아니라 시야 표면(18)을 통해 인광체 요소로부터 방출된 광을 반사시키기 위한 수단을 제공한다. 스크린(22) 및 위에 있는 알루미늄 층(24)은 스크린 조립체를 포함한다.

다중-애퍼처 칼라 선택 전극, 또는 새도우 마스크(25)(도 1에 도시됨)는 종래의 수단에 의해, 스크린(22)에 대해 미리 결정된 이격 관계로 화면 패널(12) 내에 착탈식으로 장착된다.

도 1에 점선으로 개략적으로 도시된 전자총(26)은 넥(14) 내에 중심을 두어 장착되어, 스크린(22)으로의 새도우 마스크(25)를 통한 수렴 경로를 따라 3개의 인라인 전자빔(28), 즉 하나의 중심 및 2개의 측면 또는 외부 빔을 생성한다. 빔(28) 의 인라인 방향은 도면에 대략 수직이다.

도 1의 CRT는 퓨넬-넥 접합의 이웃에 도시된, 요크(30)와 같은 외부 자기 편향 요크와 함께 사용되도록 설계된다. 작동시, 요크(30)는, 빔이 스크린(22)을 가로질러 수평 및 수직 직사각형 래스터를 스캐닝하도록 하는 자계를 3개의 빔(28)에 가한다.

스크린(22)은 도 3에 개략적으로 도시된 공정 단계에 따라 제조된다. 처음에, 화면 패널(12)은, 종래 기술에 알려진 바와 같이 이 패널을 바람직하게는 부식제(caustic solution)로 씻어내고, 이것을 물로 헹구고, 버퍼링된(buffered) 불화 수소산으로 에칭하고, 다시 물로 헹굼으로써, 참조 번호(300)로 표시된 바와 같이 세정된다. 화면 패널(12)은 450nm 내지 650nm의 파장으로 약 57%(10.16mm의 기준 두께에 대해)의 공칭 유리 투과율을 갖는 유리로 형성되는 것이 바람직하다. 내부 중성 밀도 필터와 유리의 결합은 원하는 투과율 및 밝기 콘트라스트 성능을 제공하는 한편, "할로" 효과를 피하게 된다.

그 다음에, 화면 패널(12)의 내부 표면은, 바람직하게 Mayaud에게 1971년 1월 26일에 허여된 미국 특허 번호 3,558,310, LaPeruta 등에게 2000년 1월 11일에 허여된 6,013,400, 또는 Gorong 등에게 2000년, 3월 14일에 허여된 6,037,086에 기재된 방법으로 습식 매트릭스 공정을 이용하여, 참조 번호(302)로 표시된 바와 같이, 광-흡수 매트릭스(23)를 갖는다.

광-흡수 매트릭스(23)는 화면 패널(12)의 내부 시야 표면 위에 균일하게 제공된다. 약 68cm(27인치)의 대각선 치수 및 평평한 면을 갖는 화면 패널(12)에 대 해, 광-흡수 매트릭스(23)의 층에 형성된 개구부는 약 0.075mm 내지 약 0.25mm의 범위에 있는 폭을 가질 수 있고, 불투명 매트릭스 라인은 약 0.075mm 내지 약 0.30mm의 범위에 있는 폭을 가질 수 있다. 도 4a를 참조하면, 광-흡수 매트릭스(23)는 3개의 필드 세트, 즉 적색 필드(R), 녹색 필드(G), 및 청색 필드(B)를 한정한다.

도 4b 및 도 3에서 참조 번호(304)를 참조하면, 개선된 내부 중성 밀도 필터(40)는 화면 패널(12)의 내부 표면상에 광-흡수 매트릭스(23) 위에 적용된다. 개선된 내부 중성 밀도 필터(40)는, 청색 색소, 적색 색소, 하나 이상의 표면 작용제 및 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자를 포함할 수 있는 수용성 현탁액으로부터 적용될 수 있다.

개선된 내부 중성 밀도 필터는 스크린의 밝기 콘트라스트 성능을 개선시키고 CRT 튜브의 "할로" 효과를 최소화하는 작용을 한다. 개선된 내부 중성 밀도 필터를 구성하는 입자는 CRT 스크린으로부터의 인광체 방출의 과도한 산란을 감소시키기 위해 약 30 내지 약 140nm(나노미터)의 범위에 있는 평균 입자 크기를 가져야 한다. 입자 크기는 또한 CRT 성능에서의 감소를 초래할 수 있는 불연속성(discontinuity) 없이 균일한 필터 층의 형성에 기여한다.

개선된 내부 중성 밀도 필터는 약 4 중량비 내지 약 12 중량비의 범위 내에 청색 색소 및 적색 색소의 총 색소 중량비를 포함해야 한다. 총 색소 중량비는 약 3.6 중량비 내지 약 11.6 중량비의 범위 내의 청색 색소, 및 약 0.12 중량비 내지 약 1.2 중량비의 범위 내에 있는 적색 색소를 포함해야 한다. 전술한 총 색소 함량 에 대한 범위는 적절한 투과율의 유리와 결합될 때 화면 패널에 의한 주변 광의 반사를 원하는 레벨로 감소시킨다. 청색 색소에 대한 적색 색소의 비율을 변화시키는 것은 필터의 원하는 광학적 반응을 제공한다. 적색 색소에 대한 청색 색소의 유효 비율 범위는 약 9:1 내지 약 32:1인 것으로 알려지고 있다. 더 바람직하게, 적색 색소에 대한 청색 색소의 유효 비율은 약 95:5이다. 내부 중성 밀도 필터에 대한 두께는 약 1-2마이크로미터의 범위 내에 있어야 한다.

예를 들어 청색 색소는, 뉴저지, 패터슨에 있는 DaicolorPope, Inc.사로부터 상업적으로 구매가능한 CoO.Al₂O₃ 다이피록시드 청색 색소 TM-3490E와 같은 코발트 알루미네이트 색소일 수 있다. 다른 적합한 청색 색소는 예를 들어, 오하이오, 신시내티에 있는 Shepherd Color Co.사로부터 상업적으로 구매가능한 EX1041 청색 색소를 포함할 수 있다.

청색 색소는, 색소가 수용성 현탁액에서 하나 이상의 계면 활성제와 함께 분산되는 볼 밀링(ball milling) 공정을 이용하여 밀링될 수 있다. 청색 색소는, 예를 들어 적어도 약 19시간, 최대 약 72시간 동안 1/16 인치의 ZrO₂ 볼을 이용하여 볼 밀링될 수 있다. 대안적으로, 1/32 인치의 ZrO₂ 볼은 상기 공정에 사용될 수 있다. 바람직하게, 청색 색소는 약 62시간 동안 볼 밀링될 수 있다. 청색 색소에 대한 평균 입자 크기는 약 62 시간 동안 볼 밀링된 후에 약 135nm(나노미터)가 된다.

적색 색소는, 예를 들어 뉴저지, 패터슨에 있는 Daicolor-Pope, Inc.사로부터 상업적으로 구매가능한 Fe₂O₃ 다이피록시드 적색 색소 TM-3875와 같은 산화 철 색소일 수 있다. 다른 적합한 적색 색소는 예를 들어, 다른 적색 색소 중에서, 특히 일리노이즈, Fairview Heights에 있는 Elementis Pigments Co.사로부터 상업적으로 구매가능한 R2899 적색 색소를 포함할 수 있다.

적색 색소는, 색소가 수용성 현탁액에서 하나 이상의 계면 활성제와 함께 분산되는 볼 밀링 공정을 이용하여 밀링될 수 있다. 적색 색소는 적어도 약 15시간 동안, 최대 약 90시간 동안 예를 들어 1/16인치의 ZrO₂ 볼을 이용하여 볼 밀링될 수 있다. 대안적으로, 1/32 인치의 ZrO₂ 볼은 상기 공정에 사용될 수 있다. 바람직하게, 적색 색소는 약 48시간 동안 볼 밀링될 수 있다. 적색 색소에 대한 평균 입자 크기는 약 48시간 동안 볼 밀링된 후에 약 90nm가 된다.

적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자는 예를 들어 실리카, 알루미나, 또는 이들의 조합과 같은 물질을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자는 색소의 크기에 필적하는 크기를 가져야 한다. 바람직하게, 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자의 평균 크기는 약 30nm 미만이어야 한다. 가장 바람직하게, 비-색소화 산화물은 약 8nm의 범위에서 평균 입자 크기를 가져야 한다. 상기 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자는 유리 기판의 웨팅(wetting)을 개선시키고 필터 층을 화면 패널에 접착하는 것을 개선시키는 것으로 여겨진다. 상기 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자는 총 색소량에 대해 약 5 중량비 내지 약 10% 중량비의 농도로 존재할 수 있다. 가장 바람직하게, 비-색소화 산화물 입자는 총 색소량에 대해 약 7 중량비의 농도로 존재할 수 있다.

내부 중성 밀도 필터는, 예를 들어 수용성 현탁액에서 전기 전하를 선택적으로 채택할 수 있는 유기 및 폴리머 혼합물과 같은 하나 이상의 표면-작용제를 또한 포함할 수 있다. 표면-작용제는 음이온, 비-이온, 양이온, 및/또는 양성 물질을 포함할 수 있다. 표면-작용제는, 다른 기능 중에서, 특히 수용성 색소 현탁액에서 색소의 균일성을 개선시키는 것, 나노입자의 안정화, 화면 패널의 개선된 웨팅, 및 인광체 노출 시간의 감소와 같은 다양한 기능에 사용될 수 있다. 적합한 표면-작용제의 예는, 예를 들어 DISPEX N-40V 및 A-40 폴리머 분산재(노스캐롤라이나, High Point에 있는 Ciba Specialty Chemicals사로부터 상업적으로 구매가능함), 및 뉴 햄프셔, Nashua에 있는 Hampshire Chemical Company로부터 상업적으로 구매가능한 Pluronic Series(에톡시프로폭시 공중합체) L-62와 같은 블록 공중합체 표면 작용제, 및 중국에 있는 Yixing Tongda Chemical Co.사로부터 상업적으로 구매가능한 카르복시메틸 셀룰로오즈(CMC)와 같은 다양한 폴리머 분산재를 포함한다. 표면 작용제는 각 단독 색소에 첨가될 수 있거나, 상기 현탁액에서 2개의 색소의 혼합물에 첨가될 수 있다. 바람직하게, 표면 작용제는 총량에 기초하여 약 0.7 내지 약 1.2 중량비의 양에 사용된다.

개선된 내부 중성 밀도 필터를 형성하는데 사용된 수용성 현탁액은, 예를 들어 화면 패널(12)의 내부 표면상에 광-흡수 매트릭스(23) 위에 내부 중성 밀도 필터(40)를 형성하기 위해 스핀 코팅에 의해 화면 패널에 적용될 수 있다. 스핀-코팅된 내부 중성 밀도 필터(40)는, 화면 패널(12)로의 내부 중성 밀도 필터(40)의 부착을 증가시키기 위해 약 40℃ 내지 약 55℃의 범위 내의 온도로 가열될 수 있다.

도 4c 및 도 3에서 참조 번호(306)를 참조하면, 화면 패널(12)은 이 때 바람직하게 종래 기술에 알려진 방법으로 스크리닝 공정을 이용하여, 약 23초 동안 노출을 갖는 녹색 인광체(42), 약 20초 동안 청색 인광체(44), 및 약 23초 동안 적색 인광체(46)로 스크리닝된다. 스크리닝 공정은 예를 들어 그 내용이 본 명세서에 병합된 이국 특허 번호 3,313,643 및 3,406,068에 기재되어 있다. 패널은 30초 동안 30psi에서 역-이온화 물로 현상된다.

본 명세서에 설명된 개선된 내부 중성 밀도 필터의 이용을 통해, 인광체 라인 부착은 다른 내부 중성 밀도 필터에 비해 일정한 노출 에너지로 증가된다. 그 결과, 인광체 노출 시간은 다른 내부 중성 밀도 필터에 사용된 노출 시간에 비해 크게 감소된다. 일례로, 노출 시간은 49%만큼 감소한다.

내부 중성 밀도 필터에 대한 인광체 부착은 공정 파라미터를 수정하고 및/또는 현상 파라미터를 변경함으로써 더 개선될 수 있다. 예를 들어, 내부 중성 밀도 필터가 코팅된 화면 패널은, 인광체가 부착될 때 표준 코팅되지 않은 화면 패널보다 더 높은 슬러리(slurry) 건조 온도, 더 낮은 현상제 압력 및/또는 더 짧은 현상 시간을 이용할 수 있다.

원하는 경우, 사전-코팅 층은 인광체의 스크리닝 이전에 내부 중성 밀도 필터 위에 부착될 수 있다. 사전-코팅 층은 인광체 층이 더 접착될 수 있는 내부 중성 밀도 필터 상에 경계면을 형성해야 한다. 사전-코팅 층은 예를 들어 폴리비닐 알코올(PVA)뿐 아니라 기능화 실란, 실라놀 및 실록산을 포함할 수 있다.

예로서, 내부 중성 밀도 필터에 사용될 2개의 수용성 색소 혼합물이 조제된 다. 수용성 색소 혼합물은 청색 색소 현탁액, 적색 색소 현탁액, 표면 작용제, 및 실리카 현탁액을 포함한다. 조제된 제 1 수용성 색소 혼합물은, 비교를 위해 본 명세서에 사용된 2003년 1월 30일에 출원된 미국 특허 출원 번호 10/354,308(관리 번호 PU030046)에 더 구체적으로 설명된다.

제 1 수용성 색소 혼합물에 대한 청색 색소 현탁액은 190g의 물, 8g의 중합 분산제(DISPEX N-40)(노스캐롤라이나, 하이 포인트에 있는 Ciba Specialty Chemicals로부터 상업적으로 구매가능함), 및 50g의 TM-3480 다이피록시드 청색 색소(뉴저지, 패터슨에 있는 Daicolor-Pope, Inc.로부터 상업적으로 구매가능함)를 볼 밀에 위치시킴으로써 조제된다. 청색 색소 현탁액은 청색 색소 농축액을 형성하기 위해 66시간 동안 1/16-인치 지르코늄 옥사이드 볼을 이용하여 볼 밀링된다. 현탁액에서 청색 색소의 평균 입자 크기는 볼 밀링 이후에 120nm이다. 복원된 청색 색소 현탁액은 역-이온화된 물로 약 14 중량비로 희석된 약 20 중량비의 고체 함유물을 갖는다.

제 1 수용성 혼합물에 대한 적색 색소 현탁액은, 190g의 물, 8g의 중합 분산제(DISPEX A-40)(노스캐롤라이나, 하이 포인트에 있는 Ciba Specialty Chemicals로부터 상업적으로 구매가능함), 및 50g의 TM-3875 다이피록시드 적색 색소(뉴저지, 패터슨에 있는 Daicolor-Pope, Inc.로부터 상업적으로 구매가능함)를 볼 밀에 위치시킴으로써 조제된다. 적색 색소 현탁액은 적색 색소 농축액을 형성하기 위해 19시간 동안 1/16-인치 지르코늄 옥사이드 볼을 이용하여 볼 밀링된다. 현탁액에서 적색 색소의 평균 입자 크기는 볼 밀링 이후에 85nm이다. 복원된 적색 색소 현탁액은 역-이온화된 물로 약 10 중량비로 희석된 약 20 중량비의 고체 함유물을 갖는다.

제 1 수용성 혼합물에 이용된 실리카 현탁액은 SNOWTEX S(일본, 도쿄에 있는 Nissan Chemical Industries로부터 상업적으로 구매가능함)이다. 실리카 현탁액은 약 30 중량비, 및 7-9nm의 평균 입자 크기의 고체 함유물을 갖는다.

14 중량비에서의 611g의 청색 색소 현탁액, 10 중량비에서의 45g의 적색 색소 현탁액, 및 20.6g의 실리카 현탁액을 함유하는 1000g의 제 1 수용성 색소 혼합물은 나머지 양이 역-이온화된 물로서 첨가된 상태로 조제된다.

본 출원의 가르침에 따라, 제 2 수용성 색소 혼합물이 조제된다. 제 2 수용성 색소 혼합물에 대한 청색 색소 현탁액은, 190g의 물, 5g의 중합 분산제(DISPEX N-40)(노스캐롤라이나, 하이 포인트에 있는 Ciba Specialty Chemicals로부터 상업적으로 구매가능함), 및 50g의 TM-3490 다이피록시드 청색 색소(뉴저지, 패터슨에 있는 Daicolor-Pope, Inc.로부터 상업적으로 구매가능함)를 볼 밀에 위치시킴으로써 조제된다. 청색 색소 현탁액은 제 2 청색 색소 농축액을 형성하기 위해 62시간 동안 1/16-인치 지르코늄 옥사이드 볼을 이용하여 볼 밀링된다. 현탁액에서 청색 색소의 평균 입자 크기는 62시간 동안의 볼 밀링 이후에 약 135nm이다. 복원된 청색 색소 현탁액은 역-이온화된 물로 약 14 중량비로 희석된 약 20 중량비의 고체 함유물을 갖는다.

제 2 수용성 혼합물에 대한 적색 색소 현탁액은, 190g의 물, 5g의 중합 분산제(DISPEX A-40)(노스캐롤라이나, 하이 포인트에 있는 Ciba Specialty Chemicals로부터 상업적으로 구매가능함), 및 50g의 TM-3875 다이피록시드 적색 색소(뉴저지, 패터슨에 있는 Daicolor-Pope, Inc.로부터 상업적으로 구매가능함)를 볼 밀에 위치시킴으로써 조제된다. 적색 색소 현탁액은 적색 색소 농축액을 형성하기 위해 48시간 동안 1/16-인치 지르코늄 옥사이드 볼을 이용하여 볼 밀링된다. 현탁액에서 적색 색소의 평균 입자 크기는 볼 밀링 이후에 90nm이다. 복원된 적색 색소 현탁액은 역-이온화된 물로 약 10 중량비로 희석된 약 20 중량비의 고체 함유물을 갖는다.

제 2 수용성 혼합물에 이용된 실리카 현탁액은 SNOWTEX S(일본, 도쿄에 있는 Nissan Chemical Industries로부터 상업적으로 구매가능함)이다. 실리카 현탁액은 약 30 중량비, 및 7-9nm의 평균 입자 크기를 갖는 고체 함유물을 갖는다.

14 중량비에서의 271.4g의 청색 색소 현탁액, 10 중량비에서의 20.0g의 적색 색소 현탁액, 및 9.3g의 실리카 현탁액을 함유하는 1000g의 제 2 수용성 색소 혼합물은 나머지 양이 역-이온화된 물로서 첨가된 상태로 조제된다.

제 1 및 제 2 수용성 색소 혼합물 각각은 약 10분 동안 혼합되고, 그 이후, 도 4b를 참조하여 전술한, 화면 패널(12)과 같이 450nm 내지 650nm의 파장에서 약 57%의 공칭 유리 투과율(10.16mm의 기준 두께에 대해)을 갖는 유리 패널에 부착된다. 패널은 도 4a에 대해 전술한, 광-흡수 매트릭스(23)와 유사한 광-흡수 매트릭스 층을 갖는다. 각 수용성 색소 혼합물은 약 30℃의 온도로 화면 패널에 도포되고, 그런 후에 코팅된 패널은 약 20초 동안 95°의 각도로 약 80rpm의 속도로 회전된다. 그 다음에, 화면 패널 각각은 65℃로 가열되고, 34℃로 냉각된다.

제 2 수용성 색소 혼합물은 개선된 입자-입자 상호작용을 갖고, 사용된 표면 작용제의 낮은 레벨로 밀착된다. 이러한 예에서, 제 1 수용성 색소 혼합물에 비해 제 2 수용성 색소 혼합물에 사용된 표면 작용제의 양에서 약 25 내지 50% 감소가 발생한다. 표면 작용제에서 이러한 감소조차, 개선된 입자-입자 상호작용을 초래한다. 더욱이, 표면 작용제에서의 감소는 일정한 노출 에너지로 내부 밀도 필터 층에 대한 상당히 더 높은 인광체의 부착을 초래한다. 따라서, 개선된 내부 중성 밀도 필터의 이용을 통해 인광체 노출 시간을 감소시킬 수 있다. 이러한 예에서, 노출 시간에서 49% 감소가 이루어진다.

2가지 수용성 색소 혼합물에 대한 결과는 아래의 표 1에 요약된다.

예	색소 중량비 (청색:적색)	분산제/ 색소 질량비	색소 입자 크기	녹색 인광체 노출	청색 인광체 노출	적색 인광체 노출	강도 W/m2
기준	0	0	N/A	23	20	23	4.6
1	7	0.08	118	60	55	55	4.6
2	7	0.05	132	32	28	30	4.6

대안적으로, 수용성 색소 혼합물은 예를 들어, 회전 속도, 및 회전 동안 화면 패널의 경사각과 같은 응용 파라미터를 조정함으로써 적용될 수 있다.

이전 설명은 본 발명을 실행하기 위한 몇몇 가능성을 예시한다. 많은 다른 실시예는 본 발명의 사상 및 범주 내에서 가능하다. 그러므로, 이전 설명이 한정하기 보다 예시하는 것으로 간주되고, 본 발명의 범주가 그 전체 범위의 등가물과 함께 첨부된 청구항에 의해 주어지도록 의도된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 칼라 음극선관(CRT)에 관한 것으로, 더 구체적으로 개선된 내부 중간 밀도 필터를 포함하는 발광 스크린 조립체 등에 이용된다.

Claims (23)

1. 음극선관의 발광 스크린 조립체 상의 개선된 내부 중성 밀도 필터로서 사용하기 위한 수용성 현탁액으로서,

   약 4 중량비 내지 약 12 중량비의 범위 내의 농도로 존재하는 적어도 2개의 색소와;

   하나 이상의 표면 작용제(active agent)와,

   적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자를

   포함하는, 수용성 현탁액.
2. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 색소는 청색 색소 및 적색 색소를 포함하는, 수용성 현탁액.
3. 제 2항에 있어서, 상기 적색 색소에 대한 청색 색소의 비율은 약 9:1 내지 약 32:1의 범위 내에 있는, 수용성 현탁액.
4. 제 2항에 있어서, 상기 청색 색소는 코발트 알루미네이트를 포함하는, 수용성 현탁액.
5. 제 2항에 있어서, 상기 적색 색소는 산화철을 포함하는, 수용성 현탁액.
6. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 색소는 약 30 내지 100nm의 범위의 평균 입자 크기를 갖는, 수용성 현탁액.
7. 제 1항에 있어서, 상기 표면 작용제는 총 질량에 기초한 약 0.70 내지 약 1.2 중량비의 양으로 존재하는, 수용성 현탁액.
8. 발광 스크린 조립체를 갖는 음극선관을 제조하는 방법으로서,

   패터닝된(patterned) 광-흡수 매트릭스를 갖는 화면 패널을 제공하는 단계와;

   상기 화면 패널 상에 개선된 내부 중성 밀도 필터로서 사용하기 위해 수용성 현탁액을 도포하는 단계로서, 상기 수용성 현탁액은 적어도 2개의 색소, 하나 이상의 표면 작용제, 및 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자를 포함하고, 상기 적어도 2개의 색소는 전체 액체 현탁액의 약 4 중량비 내지 약 12 중량비의 범위 내의 농도로 존재하는, 수용성 현탁액 도포 단계를

   포함하는, 음극선관 제조 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 적어도 2개의 색소는 청색 색소 및 적색 색소를 포함하는, 음극선관 제조 방법.
10. 제 9항에 있어서, 적색 색소에 대한 청색 색소의 비율은 약 9:1 내지 약 32:1의 범위 내에 있는, 음극선관 제조 방법.
11. 제 9항에 있어서, 상기 적색 색소는 코발트 알루미네이트를 포함하는, 음극선관 제조 방법.
12. 제 9항에 있어서, 상기 적색 색소는 산화철을 포함하는, 음극선관 제조 방법.
13. 제 8항에 있어서, 상기 적어도 2개의 색소는 약 100nm의 평균 입자 크기를 갖는, 음극선관 제조 방법.
14. 제 8항에 있어서, 사전-코팅 층은 개선된 내부 중성 밀도 필터 상에 형성되는, 음극선관 제조 방법.
15. 제 14항에 있어서, 상기 사전-코팅 층은 폴리비닐 알코올, 기능화 실란, 실라놀 및 실록산으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는, 음극선관 제조 방법.
16. 발광 스크린 조립체를 갖는 음극선관으로서,

    패터닝된 광-흡수 매트릭스를 갖는 화면 패널과;

    개선된 내부 중성 밀도 필터로서, 상기 개선된 내부 중성 밀도 필터는 적어도 2개의 색소, 하나 이상의 표면 작용제, 및 적어도 하나의 비-색소화 산화물 입자를 포함하고, 상기 적어도 2개의 색소는 약 4 중량비 내지 약 12 중량비의 범위 내의 농도로 존재하는, 개선된 내부 중성 밀도 필터를

    포함하는, 음극선관.
17. 제 16항에 있어서, 상기 적어도 2개의 색소는 청색 색소 및 적색 색소를 포함하는, 음극선관.
18. 제 17항에 있어서, 적색 색소에 대한 청색 색소의 비율은 약 9:1 내지 약 32:1의 범위 내에 있는, 음극선관.
19. 제 17항에 있어서, 상기 청색 색소는 코발트 알루미네이트를 포함하는, 음극선관.
20. 제 17항에 있어서, 상기 적색 색소는 산화철을 포함하는, 음극선관.
21. 제 16항에 있어서, 상기 적어도 2개의 색소는 약 30 내지 약 140nm의 범위에서 평균 입자 크기를 갖는, 음극선관.
22. 제 16항에 있어서, 사전-코팅 층은 개선된 내부 중성 밀도 필도 필터 상에 형성되는, 음극선관.
23. 제 22항에 있어서, 상기 사전-코팅 층은 폴리비닐 알코올, 기능화 실란, 실라놀 및 실록산으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는, 음극선관.

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