KR20070052894A - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로서, 이 칼라 음극선관은 표면에 요철이 형성된 유리 기판, 상기 유리 기판의 표면에 형성되고, 인듐 틴 옥사이드, 안티몬 틴 옥사이드, Ag, Au, Pt, Pd 및 Ru로 이루어진 군에서 선택되는 도전성 물질을 포함하는 도전층 및 상기 도전층에 형성된 산화물 층을 포함하는 패널을 포함한다.

본 발명은 요철이 형성된 유리 기판을 사용하여, 외광 반사를 방지할 수 있고, 도전증 및 산화물 층의 다층 코팅막을 형성함에 따라 투과율 향상을 통해 우수한 고휘도 화질 구현이 가능한 음극선관을 제조할 수 있다.

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Description

칼라 음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE}

도 1은 칼라 음극선관의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 종래 산화물막이 형성된 칼라 음극선관용 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 종래 다층 코팅막으로 형성된 칼라 음극선관용 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 다층 코팅막으로 형성된 칼라 음극선관용 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에서 사용된 유리 기판과, 제조된 패널의 반사율을 측정하여 나타낸 그래프.

도 6은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 패널의 반사율을 측정하여 나타낸 그래프.

[산업상 이용 분야]

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외광 반사 효과 가 개선된 패널을 포함하는 칼라 음극선관에 관한 것이다.

[종래 기술]

칼라 음극선관(CRT: Cathode Ray Tube)용 패널 유리는 내면에 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 3가지색으로 이루어진 다수의 형광체에 의해 형광면을 형성하며, 이 형광체는 전자총에서 발사된 전자빔에 의해 발광하게 된다. 이때 발광된 색으로 구성된 화상이 패널 유리를 투과하여 화면에 표시되게 된다.

이러한 음극선관의 패널은 매끄러운 유리면으로 되어 있어, 주위로부터 입사되는 광이 정반사되므로, 형광막의 발광에 의해 형성된 화면의 콘트라스트가 상대적으로 저하되는 현상이 나타나게 된다. 즉, 외광이 패널의 외면에 입사되면 패널의 외표면에 외광에 의한 잔상이 형성되므로 재생된 화면과 잔상이 중첩되어 콘트라스트가 저하되는 것이다. 또한, 상기 패널의 외표면에는 전자빔 즉, 빔전류가 충돌되므로 음극선관의 동작중이나 동작후 전하가 축적된다. 이에 따라 패널의 외표면에는 먼지 등이 부착될 뿐만 아니라, 작동자가 이에 접촉시 전기적 쇼크를 받을 수도 있게 되므로 대전 방지가 요구된다.

이러한 이유로 인하여, 패널 표면에는 패널의 종류에 따라 여러 가지 기능을 가진 막이 코팅되어 있다. 투과율을 저하시키기 위한 고 콘트라스트용 막, 외광 반사를 감소시키기 위한 반사 방지막, 정전기 및 먼지의 부착을 방지하는 대전 방지막 등이 그 예이다. 최근에는 전자파가 인체에 미치는 영항에 대한 관심이 커지고, 전자파에 대한 규제가 엄격해지면서, 전자파 및 전자파로부터 형성되는 전자기장을 차폐할 수 있는 막에 대한 개발도 활발하게 이루어지고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 외광 반사 방지 특성이 향상된 패널을 포함하는 칼라 음극선관을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 표면에 요철이 형성된 유리 기판, 상기 유리 기판의 표면에 형성되고, 인듐 틴 옥사이드, 안티몬 틴 옥사이드, Ag, Au, Pt, Pd 및 Ru로 이루어진 군에서 선택되는 도전성 물질을 포함하는 도전층 및 상기 도전층에 형성된 산화물 층을 포함하는 패널을 포함하는 칼라 음극선관을 제공한다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 칼라 음극선관에 사용되는 패널 표면에 코팅층을 형성하여, 우수한 화질 특성을 나타낼 수 있는 칼라 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 도 1에 도시한 바와 같이 화면의 재생시에 영상을 재현하는 스크린면(1)을 가진 패널(2)과, 상기 스크린면의 내면에 형성된 소정 패턴의 적색, 녹색 및 청색 형광막(3)과, 패널(2)의 내부에 설치되는 새도우 마스크 프레임 조립체, 상기 패널(2)과 봉착되어 음극선관의 외용기를 형성하여 넥크(5)에 전자총(6)이 봉입된 펀넬(7), 이 펀넬(7)의 콘부에 설치되는 편향 유닛(9)을 포함하며, 색 선별 장치(4)를 포함한다.

이와 같이 구성된 음극선은 전자총(6)으로부터 방출된 전자빔이 편향 유닛(9)에 의해 주사위치에 따라 선택적으로 편향되어 형광막(3)에 주사됨으로써, 각각 의 형광체를 여기시켜 화상을 형성하게 된다. 이와 같이 형성된 화상을 시청하는 시청자는 패널의 내면에 형성된 형광막이 발광함으로써 이루어지는 화면을 시청하는 것이라고 말할 수 있다.

이러한 패널의 표면에는 목적에 따라 다양한 기능을 가진 막을 형성시키고 있으며, 그 중 외부광에 의한 반사로 인해 콘트라스트가 저하되는 문제를 방지할 수 있는 외광 반사 방지 막에 대한 연구와 특히 최근에는 전자파에 대한 규제가 엄격해지면서, 전자파 및 전자파로부터 형성되는 전자기장을 차폐할 수 있는 막에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

외광 반사 방지를 위한 방법 중 하나로 Pt, Au, Ti, Ru, TiN, 인듐 틴 옥사이드(ITO), 안티몬 틴 옥사이드(ATO) 또는 TiO₂와 같은 물질을 스퍼터링, CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 등과 같은 물리적인 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 방법들은 저반사 특성은 우수하나, 비용이 많이 소요되는 문제점과 재생이 어려운 문제점이 있다.

이에, 도 2에 나타낸 것과 같이, 패널인 기판(22)의 외표면에 전기 전도성 물질을 스프레이 방식으로 도포하여, 매끄럽지 않은 전도성 물질을 포함하는 산화물 층(24)을 형성시켜, 형성되는 요철에 전기 전도성 물질을 코팅하여 대전 방지 효과를 얻고 또한 외관이 난반사되도록 하여, 외광 반사를 방지하고자 하였다.

그러나 이 경우 해상도가 저하되고 또한 반짝거리는 문제가 있어, 최근에는 도 3에 나타낸 것과 같이 굴절율이 서로 다른 다층막을 형성시키기 위한 연구가 진 행되고 있다. 이는 기본적으로 기판(32)에 형성된 1층막(34)은 도전성을 가지며 굴절율이 높은 도전성 미립자를 코팅하여 형성하고, 2층막(36)은 외광 반사 방지 기능을 가진 굴절율이 낮은 실리카 등의 산화물을 코팅하여 형성한다. 또한 난반사를 통한 눈부심 방지를 목적으로 실리카 등의 산화물을 스프레이 코팅을 통해 3층막(38)을 형성하기도 한다.

그러나 이러한 방법들은 외광 반사가 만족할만한 수준에 도달하지 못하였다. 또한 경제적인 문제로 도전성이 약간 저하되는 안티몬 틴 옥사이드, 인듐 틴 옥사이드 등을 사용하므로, 도전성 확보를 위하여 막 두께를 두껍게 형성하여야 함에 따라, 외광 반사 방지 기능이 저하되고, 이를 방지하기 위하여 굴절율이 낮은 Si-졸 용액을 일종의 결합제로서 사용하여 상부층을 형성하거나, MgF₂를 첨가하는 방법이 제시되었으나, 이 방법들로는 반사율은 개선시킬 수 있으나, 도전성이 저하되는 문제가 여전히 발생하였다.

또한, 표면 저항을 감소시킬 수 있는 또 다른 방법으로서 코팅막의 열처리 온도를 300℃ 이상으로 하는 방법이 있다. 그러나 음극선관을 250℃ 이상의 고온에서 열처리하게 되면 음극선관으로서의 실용성을 상실하게 되므로 바람직하지 못하다.

본 발명에서는 상술한 다층막 코팅 방법을 이용하고, 유리 기판의 표면에 요철을 형성시켜, 외부광에 대한 반사를 보다 감소시키면서, 해상도는 증가시켰다.

이러한 본 발명의 칼라 음극선관용 패널은 유리 기판의 표면에 요철이 형성 되어 있고, 이 요철이 형성된 유리 기판 표면에 도전층이 형성되어 있으며, 이 도전층에 형성된 산화물 층을 포함한다. 본 발명의 패널의 구조를 도 4에 나타내었다. 즉, 본 발명의 패널은 요철(42)이 형성된 기판(40), 이 기판에 형성된 도전층(44) 및 이 도전층에 형성된 산화물 층(46)으로 구성된다.

상기 유리 기판은 빛의 투과율에 따라 클리어 기판(clear, 투과율 81.0±3%), 세미 틴트 기판(semi tint, 투과율 52.5 ± 3%), 다크 틴트 기판(dark tint, 투과율 42.0 ± 3%)로 나누어 사용되고 있으며, 본 발명에서는 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

상기 요철이 형성된 유리 기판의 외광 평균 반사율은 0.1 내지 1.0%이고, 최소 반사율이 0.01 내지 0.5%인 것이 바람직하다.

상기 요철이 형성된 유리 표면의 거칠기(roughness)는 평균 10㎛ 이내로, 이 범위에 포함되는 경우, 외부광에 의한 빛의 반사광이 산란되어 빛의 반사를 줄일 수 있으므로, 밝은 곳에서도 선명한 화면을 얻을 수 있고, 누설 전계를 차단하여 장시간 시청 시에도 눈의 피로를 줄일 수 있다. 또한, 반사가 작으므로, 대전에 의한 이물질 부착을 방지할 수 있다.

상기 도전층은 인듐 틴 옥사이드, 안티몬 틴 옥사이드, Ag, Au, Pt, Pd, 또는 Ru를 포함하며, 인듐 틴 옥사이드가 가장 바람직하다. 상기 산화물 층은 SiO₂를 포함한다. 상기 도전층의 두께는 50 내지 1000Å이 바람직하고, 상기 산화물 층의 두께는 200 내지 1000Å이 바람직하다. 도전층 및 산화물 층의 두께가 상기 범위 를 벗어나는 경우에는 액 조성물 또는 막 형성 공정에 문제가 있으며, 최적의 반사율을 얻을 수 없어 바람직하지 않다.

종래의 방법에 따라 다층 코팅막을 제조할 경우 안티몬 틴 옥사이드를 하부층 조성성분으로 하는 다층 코팅막의 표면 저항은 10⁶ 내지 10⁷Ω/□이고, 인듐 틴 옥사이드를 하부층 조성성분으로 하는 다층 코팅막의 표면 저항은 10⁴ 내지 10⁵Ω/□으로 나타난다. 이에 대하여, 본 발명의 도전층 및 산화물 층을 포함하는 다층 코팅막은 10³ 내지 10⁴Ω/□의 표면 저항을 갖는다.

이러한 본 발명의 칼라 음극선관용 패널은 유리 기판 상에 요철을 형성하고, 이 요철이 형성된 유리 기판에 도전 조성물을 도포하고, 건조하여 도전층을 형성한다. 이 도전 조성물은 안티몬 틴 옥사이드, 인듐 틴 옥사이드, Ag, Au, Ru, Pt 또는 Pd를 포함하는 콜로이드를 포함하고, 용매를 포함한다. 상기 용매로는 에틸알코올과 같은 알코올을 사용할 수 있다.

상기 도전층에 산화물 조성물을 도포하고 열처리하여 산화물 층을 형성한다. 이 산화물 조성물은 SiO₂를 포함하고, 용매를 포함한다. 이 용매로는 에틸알코올과 같은 알코올을 사용할 수 있다.

상기 도포 공정은 스핀(Spin) 또는 스프레이(Spray)법으로 실시할 수 있다. 또한 상기 열처리 공정은 180 내지 250℃에서 30분 내지 2시간 동안 실시할 수 있다.

본 발명의 제조 방법은 요철이 형성된 유리 기판을 사용하므로, 별도의 스프레이 공정을 이용하는 난반사 방지용 코팅 공정을 없앨 수 있어, 공정이 간단하고, 종래의 음극선관에 비하여 외광 반사 방지 특성이 크게 개선되었다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

외광 평균 반사율이 0.41%이며 최소 반사율이 0.54%인 유리 기판을 에틸 알콜을 이용하여 세척하고 표면 온도를 40℃로 유지시켰다.

이어서, 상기 유리 기판에 100nm 크기의 인듐 틴 옥사이드 2.0 중량%, 에틸알코올 50 중량% 및 메틸알코올 48 중량%를 포함하는 도전 조성물을 도포하고, 건조하여 약 600Å 두께의 도전층을 형성하였다.

상기 도전층 위에 SiO₂ 0.7 중량%, 메틸알코올 30 중량%, 에틸알코올 19.3 중량% 및 이소프로필알코올 50 중량%를 포함하는 산화물 조성물을 도포하고, 막 위에 200℃에서 30분동안 열처리하여 산화물 층을 약 1500Å 두께로 형성하여 도 4에 나타낸 것과 같은 음극선관용 패널을 제조하였다.

(비교예 1)

도 3에 나타낸 것과 같은 외광 평균 반사율이 4.3%인 표면이 매끄러운 유리기판을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 패널의 표면 저항, 막강도 및 반사율을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 이 물성들은 패널을 제조한 후, 24시간 이후 측정하였다. 또한 막강도는 1kg의 추가 달린 설비에 장착시킨 지우개(GAZA)를 음극선관용 패널 표면에 편평하게 위치시킨 후, 지우개를 왕복 운동시켜, 몇회 왕복 운동시 패널 표면이 벗겨지는지로 확인하였다.

	표면저항	막강도(지우개)	최저 반사율	평균 반사율(%)
실시예 1	1.2 X 104Ω/□	100회 양호	0.06%	0.41%
비교예 1	1.1 X 104Ω/□	100회 양호	0.30%	1.50%

상기 표 1에 나타낸 것과 같이, 동일한 도전층 및 산화물 층을 형성한 실시예 1과 비교예 1의 경우, 요철이 형성된 유리 기판을 사용한 실시예 1의 음극선관용 패널이 표면 저항 및 막강도는 비교예 1과 동등 수준이면서, 최저 반사율은 약 1/5 수준, 약 1/3 수준으로, 매우 낮음을 알 수 있다.

이러한 결과로 미루어볼 때, 요철이 형성된 유리 기판을 사용한 실시예 1의 경우 도 5와 같이 유리 기판 자체의 반사율이 낮기 때문에 코팅막을 형성한 후에도 실시예 1과 같이 반사율이 낮게 나타난 것으로 생각된다. 또한, 유리 기판 상이 매끄러운 경우에는 도 5와 같이 유리 기판 자체의 반사율이 높기 때문에 비교예 1과 같이 코팅막을 형성한 후에도 반사율이 높게 나타난 것으로 생각된다. 즉, 이는 입사되는 외광이 요철이 형성된 유리 기판에서 반사광을 산란시켜 반사광을 감소시키므로 발생되는 것이다.

또한, 상기 실시예 1 및 비교예 1의 패널의 투과율을 측정하여 하기 표 2 및 도 6에 나타내었다. 또한 참고로 공기의 투과율도 함께 도 6에 나나내었다.

	투과율(Min %)	투과율(Max %)	평균 투과율(%)
실시예 1	66.11	92.05	83.56
비교예 1	65.96	88.91	81.51

상기 표 2에 나타낸 것과 같이, 실시예 1의 투과율이 비교예 1보다 약 2.5% 우수함을 알 수 있다. 이는 도 6과 같이 가시광선 영역에서 외광에 의한 반사율이 낮을수록 형광면에서 나오는 투과광이 외광에 의한 간섭이 줄어드는 만큼 투과되는 빛세기가 세짐에 따른 결과이다.

본 발명은 요철이 형성된 유리 기판을 사용하여, 외광 반사를 방지할 수 있고, 도전증 및 산화물 층의 다층 코팅막을 형성함에 따라 투과율 향상을 통해 우수한 고휘도 화질 구현이 가능한 음극선관을 제조할 수 있다.

Claims (5)

1. 표면에 요철이 형성된 유리 기판;

   상기 유리 기판의 표면에 형성되고, 인듐 틴 옥사이드, 안티몬 틴 옥사이드, Ag, Au, Pt, Pd 및 Ru로 이루어진 군에서 선택되는 도전성 물질을 포함하는 도전층; 및

   상기 도전층에 형성된 산화물 층을 포함하는 패널을 포함하는 칼라 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유리 기판은 외광 평균 반사율이 0.1 내지 1.0%이며, 최소 반사율이 0.01 내지 0.5%인 칼라 음극선관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 산화물 층은 SiO₂를 포함하는 것인 칼라 음극선관.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 산화물 층의 두께는 200 내지 1000Å인 칼라 음극선관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전층의 두께는 50 내지 1000Å인 칼라 음극선관.

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