KR860001676B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관

제1도는 음극선관의 형광면의 단면모델을 나타낸 도면.

제2도는 각종 유리의 대표적인 분광투과율곡선을 나타낸 도면.

제3도는 네오듐함유 유리의 분광투과율곡선을 나타낸 도면.

제4도는 네오듐함유 유리와 투명유리의 분광투과율곡선을 나타낸 도면.

제5도는 CIE색도도상의 백색도상의 백색외래광의 색도점을 나타낸 도면.

제6도-제8도는 각종 형광체의 조합에 의한 3색형광체소자군 등의 분광반사특성을 나타낸 도면.

제9도는 CIE색도도상에 각종 형광면의 체색(體色)의 색도점을 나타낸 도면.

제10도-제12도는 각종 형광체의 조합에 의한 3색형광체소자군 분광반사특성을 나타낸 도면.

제13도는 CIE색도도상에 각종 형광면의 체색의 색도점을 나타낸 도면.

제14도 및 제15도는 각종 형광체의 조합에 의한 3색형광체소자군 등의 분광반사특성을 나타낸 도면.

제16도는 CIE색도도상에 각종 형광면의 체색의 색도점을 나타낸 도면.

제17도 및 제18도는 각종 형광체의 조합에 의한 3색형광체소자군 등 분광반사특성을 나타낸 도면.

제19도는 CIE색도도상에 각종 형광면의 체색의 색도점을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 표면판유리 (2) : 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색형광체소자군

본원 발명의 음극선관의 형광면에 관한 것이다.

음극선관의 형광면의 영상콘트라스트를 증대시키는 유용한 수단으로서 형광면의 표면판유리의 광투과율을 낮추는 것을 요한다. 이 원리에 대해서 제1도에 의하여 상세하게 설명한다.

제1도는 컬러음극선관의 형광면의 단면모델이다. (1)은 표면판유리이며 그 내면에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색형광체소자군(2)이 배설되어 있다. 지금 이와 같이 구성된 컬러음극선관의 표면판유리(1)에 입사하는 외래광의 강도를(E₀), 형광면에서 반산된 후 다시 표면판유리(1)의 외부로 나온 반사광의 강도를(E₁), 표면판유리(1)의 광투과율을(Tf), 적색, 녹색, 청색의 3색형광체소자군(2)의 반사율을(Rp), 형광체소자군의 발광의 강도를(F₀), 표면판유리(1)의 외부로 나오는 형광면 광출력을(F₁)이라고 하면,

E₁=E₀·Rp·Tf²…… (Ⅰ)

F₁=F₀·Tf …… (Ⅱ)

로 된다. 또 콘트라스트(C)는

이라고 정의할 수 있으므로, (Ⅲ)에서 (Ⅰ)(Ⅱ)를 대입하면,

로 된다. 엄밀하게 말하면 표면판유리(1)의 표면에서의 외래광의 반사, 표면판유리(1) 내에서의 다중반사, 산란전자에 의한 할레이션 등의 영향에 의한 요소도 도입되지 않으면 안되지만, 여기서는 이들의 영향은 작다고 해서 무시했다. 음극선관의 영상의 콘트라스트를 향상시키는데는 표면판유리(1)의 광투과율(Tf)을 낮추면 된다는 것은 (Ⅳ)식에 의해 명백하다. 종래부터 음극선관용이 표면판유리(1)로서 사용되는 유리는 일반적으로 가시역의 광투광율이 75% 이상의 투명유리, 60~75%의 그레이유리, 60% 이하의 테인트유리로서 구별되어 사용되고 있으며, 제2(a)도는 투명유리, 제2(e)도는 그레이유리, 제2(c)도는 테인트유리의 각기 대표적인 분광투과율곡선을컬 러음극선관의 적색, 녹색, 청색의 3색형광체소자의 발광스펙트럼과 함께 나타낸 것이다.

한편 이 제2도 및 (Ⅱ)식을 보아도 명백한 바와 같이 형광면의 광출력, 즉 형광면의 휘도는 콘트라스트와는 반대로 표면판유리(1)의 광투과율(Tf)이 낮아질수록 낮아진다. 즉 영상의 콘트라스트성능과 휘도성능은 표면판유리(1)의 광투광율(Tf)에서 보는 한도에서는 양립하기 어려운 것이며, 어느 쪽의 성능을 더욱 중요시하느냐에 따라서 표면판유리(1)의 종류의 선택이 행해지고 있다.

이와 같은 휘도성능과 콘트라스트성능에 관한 딜레머를 해소하고, 양성능을 모두 향상시키는 수단으로서 제2도에 나타낸 바와 같이 종래 가시역에서 거의 평탄한 광투과성을 갖는 표면판유리 대신에 형광면의 3색 형광체소자의 각각의 발광스펙트럼의 골짜기의 파장역, 즉 발광에너지의 적은 영역에 있어서 선택적으로 표면판유리(1)에 광흡수성을 갖게하는 것이 제안되어 있다. 제3도는 이와 같은 목적에 거의 합당한 것으로서 제안되어 있는 표면판유리(1)의 분광투과율곡선을 나타내는 것이며, 종래의 투명유리와 거의 유사한 조성을 갖는 유리소재에 산화네오듐(Nd₂O₃)을 0.5중량% 첨가해서 형성한 것이다(이하 네오듐함유 유리라고 한다.).

이 네오듐함유 유리는 산화네오듐(Nd₂O₃)의 고유의 특성에 의해 약 580nm에 피이크를 갖는 급경사의 주흡수대와, 약 530nm에 피이크를 갖는 부흡수대를 갖는다. 이들 흡수대는 매우 급경사이기 때문에 이들 흡수대 이외의 부분에서는 네오듐함유 유리는 거의 종래의 투명유리 정도의 투과율을 갖는데도 불구하고 가시역 전체의 평균적인 광투광율은 거의 그레이유리 정도로 되며, 형광면의 휘도특성을 손상시키지 않고, 영상콘트라스트의 개선에 기여하는 것이다.

제4도는 이와 같은 네오듐함유 유리의 분광투과율곡선(d)을 종래의 투명유리의 분광투광율곡선(a)과 함께 나타낸 것이다(컬러음극선관의 적색, 녹색, 청색의 3색형광소자의 발광스펙트럼도 동시에 나타내고 있다).

이와 같은 네오듐함유유리를 표면판유리로서 사용했을 경우, 형광면의 휘도·콘트라스트특성은 상술한 바와 같이 대폭적으로 개선되지만 형관면의 체색이 종래의 음극선관과 크게 달라 외관상 보는 사람에게 위화감을 주기 쉬운 결점이 있다. 이 형광면의 체색에 대해서 제5도에 의해 더욱 상세하게 설명한다. 제5도 A, B, C의 각 점은 텔레비전 세트를 가정 등에서 볼 경우의 대표적인 종류의 백색외래광의 색도점을 CIE색도도상에 나타낸 것이며, A점은 표준광원인 A광원의 색도점으로서 가정에서 사용하는 백열등의 빛의 색도점에 거의 가까운 값을 나타낸다. B점은 가정에서 사용하는 백색형광등의 빛의 색도점의 일례를 나타낸다. C점은 표준관원인 C광원의 색도점이며 평균주광색을 나타내는 것이다.

형광면 형광체소자군(2)의 분광반사율이 가시영역에서 거의 평탄하며 또한 표면판유리(1)의 분광투과율이 종래의 투명유리등과 같이 가시광영역에서 거의 평탄한 분포를 가질 경우, 형광면에서 반사되어 나오는 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색은 이들 외래광의 색도점에 거의 가까운 값을 나타낸다. 한편 네오듐함유유리를 형광면의 표면판유리로서 사용할 경우에는 표면판유리의 분광투과율이 가시광영역에서 평탄하지 않으며, 상술한 바와 같이 복잡한 기복을 갖기 때문에 형광면에서 반사되어 나오는 외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색은 이들 백색외래광의 색도점과는 상이하게 된다. 즉 제5도의 A광원(A점)의 경우에 대해서 설명하면, 외래광이 A광원에 의한 빛의 경우에 형광면으로 입사한 외래광을 형광체소자군(2)에서는 가시광영역에서 거의 평탄한 반사가 행해지지만, 네오듐함유유리의 580nm의 주흡수대에 있어서의 급경사의 흡수와 530nm의 부흡수대에 있어서의 흡수에 의해 반사외래광의 파장성분이 원래의 입사외래광의 그것과는 달라진다.

이들 영향을 색도도상에서 보면 580nm의 주흡수대에 의해 외래광중의 이 파장성분의 빛이 감소하며, 색도점은 580nm의 단색색도점(말굽형위의 Q점)과 A광원의 색도점(A)을 잇는 선분(β)상을 580nm의 단색색도점(Q)에서 멀어지는 영향을 받는다(이것을 벡터 a₂로 나타낸다). 마찬가지로 530nm의 부흡수대에 의해 외래광증의 이 파장성분의 빛이 감소하여 반사외래광의 색도점은 530nm의 단색색도점(말굽형위의 R점)과 A광원의 색도점(A)을 잇는 선분(α)상의 530nm의 단색 색도점(R)에서 멀어지는 경향을 받는다(이것을 벡터 a₁으로 나타낸다). 따라서 이들 a₁및 a₂의 2개의 벡터를 합성한 벡터 a₃방향으로 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색은 이동한다. 또 주흡수대의 흡수는 부흡수대의 흡수에 비해서 매우 크므로 벡터 a₂의 절대치는 벡터 a₁의 절대치에 비해서 충분히 커진다. 백색형광등(B점) 및 C광원(C점)의 경우도 마찬가지로 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색은 각기 벡터 b₃및 c₃방향으로 이동된다. 이 경우도 마찬가지로 주흡수대와 부흡수대의 흡수의 크기의 차이에 의해서 벡터 b₂및 c₂의 절대치는 벡터 b₁및 c₁의 절대치에 비해 충분히 커진다. 이상 설명한 바와 같이 네오듐함유유리를 형광면의 표면판유리로서 사용했을 경우 형광면의 체색이 백색외래광의 색조에서 벗어나 버려 불안정한 것으로 되어 형광면의 외관상 바람직하지 못하다.

본원 발명은 이와 같은 네오듐함유유리를 컬러음극선관의 표면판유리로서 사용하는 경우에 필연적으로 생기는 형광면 체색의 불안정화 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 네오듐함유유리를 표면판유리로서 사용해도 형광면의 체색이 안정되어 있는 컬러음극선관을 제공하는 것이다.

다음에 제5도-제13도에 의해 본원 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 먼저 상술한 제5도에 의하여 본원 발명의 원리를 설명한다. 상술한 바와 같이 네오듐함유유리를 형광면의 표면판유리로서 사용하면 580nm의 주흡수대에 의해서 생기는 색도도상의 벡터(a₂, b₂, c₂)와 530nm의 부흡수대에 의해서 생기는 벡터(a₁, b₁, c₁)에 의해 형광면의 체색이 변화하는 것이지만 벡터(a₁, b₁, c₁)의 크기는 (a₂, b₂, c₂)의 크기에 비해서 충분히 작다. 따라서 본원 발방에서는 이 벡터(a₂, b₂, c₂)에 착안해서 형광색면의 체의안 정화를 도모하려고 하는 것이다. 이와 같은 벡터(a₂, b₂, c₂)의 영향을 없애는 데는 이들 벡터의 역벡터 즉(-a₂,-b₂,-c₂)를 생기게 하면되는 것은 명백하다.

이 역벡터의 발생방법에 대해서 A광원의 색도점(A)의 경우에 대해서 설명한다. 580nm의 주흡수대의 다색색도점(Q)과 A광원의 색도점(A)를 잇는 선분 β가 다시 말굽형곡선과 교차하는 점(Qa, )은 약 470nm의 단색색도점이며, 지금 어떤 방법에 의해 반사외래광의 파장성분중에서 이 약 470nm의 파장성분의 빛을 적당량 감하면 색도점은 약 470nm의 단색색도점 Qa과 A광원의 색도점(A)을 잇는 선분 위를 단색색도점 Qa에서 멀어지는 영향을 받아, -a₂의 벡터가 생기는 것은 명백하다. 다른 종류의 백색외래광의 경우도 이 선분 ε,δ의 말굽형곡선과의 교차점 Qb, Qc는 480nm 근처에 위치하며 반사외래광중의 이들 파장성분의 빛을 적당량 감하면 -b₂및 -C₂의 벡터를 발생시킬 수 있다. 즉, 네오듐함유유리를 형광면의 표면유리로서 사용할 경우에는 반사외래광중의 470~480nm의 파장성분의 빛을 적당량 감하면 형광면 체색의 변화를 대부분 없앨 수 있다.

반사외래광중의 470~480nm의 파장성분의 빛을 감소시키는 방법으로서는 3색형광체소자군(2)의 분광반사율을 470~480nm의 파장대에 있어서 감쇠시키면 되는 것은 명백하다.

본원 발명자는 그 발광스펙트럼상 컬러음극선관의 형광면의 3색형광체소자로서 사용가능한 여러가지 형광체에 대해서 네오듐함유유리의 표면판유리와 조합시켰을 경우의 그 형광면의 채색의 안정성에 대해서 검토한 결과, 3색형광체소자군(2)중 녹색발광형광체소자로서 동부활(銅付活), 알루미늄 공부활(共付活) 황화아연(ZnS : Cu, Al) 형광체를 사용하면 체색이 던욱 안정된 형광면을 얻을 수 있다는 것을 발견했다. 다음에 제6도-제13도에 의하여 본원 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

제6도는 바람직하지 못한 3색형광체소자군(2)의 조합의 경우의 그 분광반사 특성에 대해서 나타낸 것이다. 즉 3색형광체소자군(2)중 녹색발광형광체소자로서 텔븀부활(付活), 산황화가드륨(Gd₂O₂S : Tb) 형광체를, 청색발광형광체소자군(2)중 녹색발광형광체소자로서 온부활황화아연(ZnS : Ag) 형광체를, 또 적색발광형광체소자로서 유로품부활 산황화이트륨(Y₂O₂S : Eu)형광체를 사용했을 경우의 각각의 형광체의 분광반사특성과 이들 형광체에 의해 3색형광체소자군(2)을 형성했을 경우의 3색형광체소자군(2)의 분광반사특성을 나타낸 것이며, 도면중 제6(a)도는 Gd₂O₂S : Tb형광체, 제 6(b)도는 ZnS :Ag형광체, 제6(c)도는 Y₂O₂S : Eu형광체, 제6(d)도는 이들 3색형광체가 종합된 3색형광체소자군(2)의 각기 분광반사율곡선이다. 이들 형광체의 조합의 경우, 3색형광체소자군(2)의 분광반사율곡선 제6(d)도은 470~480nm의 파장대에서 거의 감쇠를 나타내지 않기 때문에 상술한 이유에 의해 형광면의 체색상 바람직하지 못한 것이다. 제7도는 바람직한 3색형광체소자군(2)의 조합의 경우의 그 분광반사 특성에 대해서 나타낸 것이다. 이 경우는 청색 및 적색발광형광체는 제6도에 의해 나타낸 형광체, 즉 각기 ZnS :Ag 형광체 및 Y₂O₂S : Eu형광체와 같지만 녹색발광형광체로서 ZnsCu, Al 형광체를 사용하고 있고, 도면중 제6(e)도는 이 형광체의 분광반사율곡선을 나타낸 것이다. 이 경우의 종합된 3색형광체소자군(2)의 분광반사율곡선은 도면중 제6(f)도와 같이 되며 470~480nm의 파장대에서 감쇠를 나타내므로 네오듐함유유리의 표면판유리와 조합시켰을 경우의 형광면의 체색상 바람직한 것이다. 이것은 3색형광체소자군(2)중 녹색발광형광체로서 사용한 ZnS : Cu, Al 형광체의 분광반사율곡선 제6(e)도가 도면과 같이 가시광영역의 단파장측에서 크게 감쇠하고 있기 때문이다. 또 이 ZnS : Cu, Al 형광체의 분광반사율의 가시광영역단파장축에서의 감쇠는 이 형광체의 부활제(付活劑)인 동(Cu)의 양에 크게 의존한다. 분광반사율곡선 제6(e)도로 나타낸 ZnS : Cu, Al 형광체의 경우는 모체인 황화아연(ZnS) 1g에 대해서 동(Cu)의 부활제를 약 1×10^_4g 부활한 것이며, 동(Cu)의 부활제 농도가 증대할수록 형광체의 분광반사율의 가시광영역 단파장측에서의 감쇠는 커진다. 제8도는 녹색발광형광체로서 사용한 ZnS : Cu, Al의 동(Cu)의 부활제농도를 더욱 증대시켰을 경우의 예이며, 청색 및 적색발광형광체에 대해서는 각기 제6도 및 제7도와 같은 ZnS :Ag 형광체 및 Y₂O₂S : Eu형광체이다. 이 경우의 동(Cu)의 부활제는 모체인 황황아연 1g에 대해 약 5×10^_4g 부활한 것이다. 이 경우의 ZnS : Cu, Al 형광체의 분광반사율곡선은 도면중 제8도(g)도와 같으며 제7(e)도의 경우보다도 가시광영역의 단파장측에서의 감쇠가 더욱 커진다. 이 결과로서 종합된 3색형광체소자군(2)의 분광반사율곡선은 도면중 제8(g)도와 같이 되며, 제7(f)도의 경우보다도 가시광영역 단파장측에서의 감쇠가 증대한다.

이상 기술한바와 같은 3색형광체소자군(2)의 조합을 종래의 투명유리 및 네오듐함유유리의 표면판유리 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 백색외래광이 A광원으로부터의 빛의 경우에 대해서 CIE색도도상에 나타낸 것이 제9도이다. 도면중 제9(a)도는 A광원의 빛의 색도점이다. 제9(b)도는 종래의 투명유리의 표면판유리(1)의 내면에 Gd₂O₂S : Tb 녹색발광형광체, ZnS :Ag 청색형광체 및 Y₂O₂S : Eu 적색 발광형광체의 조합으로 이루어지며, 제6(d)도로 나타낸 바와 같이 가시광영역에서 거의 평탄한 분광반사율을 갖는 3색형광체소자군(2)을 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색을 나타낸다. 제9도(a)도와 제9(p)도 긋나는 것은 제2(a)도에서 나타낸 바와 같이 투명유리의 분광투과이 실제로는 가시광영역에서 완전히 평탄하지는 않고 조금 굴곡을 갖는 것과 3색형광체소자군(2)의 분광사율도 조금 굴곡을 갖기 때문이다.

한편 네오듐함유유리의 표면판유리(1)의 내면에 상기 제6도의 바람직하지 못한 3색형광체소자군(2)의 조합에서 기술한 Gd₂O₂S : Tb 녹색발광형광체, ZnS :Ag 청색발광체 및 Y₂O₂S : Eu 적색발광형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점을 나타낸 것이 (E)점이다. 이 경우, 형광면의 체색이 백색외래광, 즉 A광원의 색도점(A)에서 대폭적으로 벗어나버려 불안정한 색조로 되어 형광면의 외관상 바람직하지 못하다. (F)점은 상기 제7도의 바람직한 3색형광체소자군(2)의 조합예에서 기술한 ZnS : Cu, Al 녹색발광형광체, ZnS : Ag 청색발광형광체 및 Y₂O₂S : Eu 적색발광형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1)의 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 나타내며, 상술한 바와 같이 반사외래광중의 470~480nm의 파장대의 빛의 성분이 감소되어 A광원의 색도점(A)로부터의 어긋남이(E)점의 경우보다도 대폭적으로 작게되어 있다. (G)점은 제8도에서 설명한바와 같이 녹색형광체로서 동(Cu)의 부활제농도를 더욱 증대시킨 ZnS : Cu, Al 형광체를 3색형광체소자군(2)에 적용했을 경우의 형광면의 체색을 나타내며, A광선의 색도점(A)으로부터의 어긋남을 상기(F)점보다 더욱 작아진다.

ZnS : Cu, Al 형광체의 동(Cu) 부활제의 양이 네오듐함유유리의 표면판유리를 사용한 형광면의 체색의 안정성에 대한 기여라는 점에서 말하면 모체의 황화아연 1g에 대해서 부가제의 동(Cu)을 5×10^_5g 이상으로 하는것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 부가제의 동(Cu)을 3×10^_4g 이상으로 하면 형광면의 체색의 안정성은 더욱 대폭적으로 높아진다.

제10도-제13도는 최근 형광면의 콘트라스트를 향상시킬 목적으로 널리 사용되게 된 청색안료부착 온부활황화아연(청색안료부착 ZnS : Ag) 형광체를 청색발광형광체로서, 또 적색안료부착 유료품부활산황화이트륨(적색안료부착 Y₂O₂S : Eu) 형광체를 청색발광형광체로서 사용하며, 이들과 상술한 각종 녹색발광형광체를 조합했을 때의 3색형광체소자군(2)의 분광반사율(제10도-제12도) 및 이들 3색형광체소자군(2)을 종래의 투명유리 및 네오듐함유유리의 표면판유리(1)의 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 백색 외래광이 A광원으로부터의 빛의 경우에 대해서 CIE색도도상에 나타낸 것(제13도)을 상기 제6도-제9도와 같이 나타낸 것이다. 도면중 제13(i)도 ZnS : Ag 형광체의 분광반사율곡선, 제13(j)도는 적색안류부착 Y₂O₂S : Eu 형광체를 분광반사율곡선이며, 이들 형광체와 상기 Gd₂O₂S : Tb 형광체를 조합한 3색형광체소자군(2)의 분광반사율곡선은 제10(k)도와 같이 470~480nm의 파장대에서 거의 감쇠를 나타내지 않지만, ZnS : Cu, Al 형광체와 조합시켰을 경우는 제11(l)도와 같이 470~480nm의 파장대에서 감쇠를 발생시킨다. 또 상기와 같이 동(Cu)부활제 농도를 증대시킨 ZnS : Cu, Al 형광체와 이들 형광체를 조합시켰을 경우에는 제12(m)도와 같이 3색형광체소자군(2)의 470~480nm의 파장대에 있어서의 분광반사율이 더욱 감쇠된다. 이들 조합의 3색형광체소자군(2)을 종래의 투명유리 및 네오듐함유리의 표면판유리(1) 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 백색외래광이 A광원으로부터의 빛의 경우에 대해서 CIE색도도상에 나타낸 것이 제13도이며, (A)는 A광원의 색도점, (H)는 Gd₂O₂S : Tb 형광체, 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 종래의 투명유리의 표면판유리(1)의 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점, (I)는 Gd₂O₂S: Tb형광체, 청색안료부착 ZnS: Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S: Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1) 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점, (J)는 ZnS : Cu, Al 형광체, 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1)의 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점, (K)는 동(Cu) 부활제농도를 증대시킨 ZnS : Cu, Al 형광체, 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1) 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점이다.

이들 색도점을 보아도 명백한 바와 같이 안료부착의 청색발광형광체 및 적색발광형광체를 사용할 때도 녹색발광형광체로서 ZnS : Cu, Al 형광체를 조합하면 상술한 바와 같이 반사외래광중의 470~480nm외 파장대의 빛의 성분이 감소되고, 네오듐함유유리의 표면관유리(1)와 조합시켰을 때에 생기는 체색의 불안정성이 대폭 개선된다. 즉 체색의 색도점이 (I)에서 (J)러 복귀한다. 또 ZnS : Cu, Al 형광체의 동(Cu) 부활제농도를 증대시키면 반사외래광중의 470~480nm의 파장대의 빛의 성분은 더욱 감소되며 형광면의 체색의 안정성은 더욱 증대된다. 즉 체색의 색도점이 (K)까지 복귀한다.

또한 본원 발명자는 그 발광스펙트럼상 컬러 음극선관의 형광면의 3색형광체소자로서 사용 가능한 여러가지 형광체에 대해서 네오듐함유유리의 표면유리와 조합시켰을 경우의 그 형광면의 체색의 안정성에 대해서 검토한 결과, 3색형광체소자군(2)중 녹색발광형광체소자로서 동, 금부활, 알루미늄공부활황화아연(ZnS : Cu, Au, Al)형광체를 사용하면 보다 체색이 안정된 형광면을 얻는다는 것을 발견했다. 다음에 제14도-제19도에 의하여 본원 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 제14도는 바람직한 3색형광체소자군(2)의 조합의 경우의 그 분관반사특성에 대해서 나타낸 것이다. 이 경우는 청색 및 적색 발광형광체는 제6도에 의해 나타낸 형광체, 즉 각기 ZnS: Ag 형광체 및 Y₂O₂S: Eu 형광체와 같지만, 녹색발광형광체로서 ZnS: Cu, Au, Al 형광체를 사용하고 있고, 도면중 제14(e)도는 이 형광체의 분광반사율곡선을 나타낸 것이다, 이 경우의 종합된 3색형광체소자군(2)의 광반사율곡선은 도면중 제14(f)도와 같이 470~480nm의 파장대에서 감쇠를 나타내므로 네오듐함유유리의 표면판유리와 조합했을 경우의 형광면의 체색상 바람직한 것이다.

이것은 3색형광체소자군(2)중 녹색발광형광체로서 사용한 ZnS : Cu, Au, Al 형광체의 분광반사율곡선 제14(e)도이 도면과 같이 가시광영역의 단파장측에서 크게 감쇠되고 있기 때문이다. 또 이 ZnS : Cu, Au, Al 형광체의 분광반사율의 가시광영역 단파장측에서의 감쇠는 이 형광체의 부활제인 금(Au)의 양에 크게 의존한다. 분광반사율곡선 (마)로 나타낸 ZnS : Cu, Au, Al 형광체의 경우는 모체인 황화아연(ZnS) 1g에 대해서 금(Au)의 부활제를 약 2×10^_4g 부활한 것이며, 금(Au)의 부활제종도가 증대할수록 형광체의 분광반사율의 가시광영역 단파장축에서의 감쇠는 커진다. 제15도는 녹색발광형광체로서 사용한 ZnS : Cu, Au, Al의 금(Au)의 부활제농도를 더욱 증대시켰을 경우의 예이며, 청색 및 적색발광형광체에 대해서는 제14도와 같은 ZnS : Ag 형광체 및 Y₂O₂S : Eu 형광체이다. 이 경우의 금(Au)의 부활제는 모체인 황화아연 1g에 대해서 약 1.5×10^_3g 부활한 것이다. 이 경우의 ZnS : Cu, Au, Al 형광체의 분광반사율곡선은 도면중 제14(g)도와 같으며, 제14(e)도의 경우보다도 가시광영역의 단파장축에서의 감쇠가 더욱 커진다.이 결과로서 종합된 단파장축에서 감쇠가 증대한다.

이상 설명한 바와 같은 3색형광체소자군(2)의 조합을 종래의 투명유리 및 네오듐함유유리의 표면판유리 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 백색외래광 A광원으로부터의 빛의 경우에 대해서 CIE색도도상에 나타낸 것이 제16도이다. 도면중 (A)는 A광원의 빛의 색도점이다. (P)는 종래의 투명유리의 표면판유리(1) 내면에 Gd₂O₂S : Tb 녹색발광체, ZnS : Ag 청색발광형광체 및 Y₂O₂S : Eu 적색발광형광체의 조합으로 이루어지며, 가시광영역에서 거의 평탄한 분광반사율을 갖는 3색형광체소자군(2)을 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사의태광의 색도점, 즉 형광면의 체색을 나타낸다. (A)와 (P)가 약간 어긋나는 것은 제2(a)도에서 나타낸 바와 같이 투명유리의 분광투과율이 실제로는 가시광영역에서 완전히 평탄하지는 않고 조금 굴곡을 갖는 것과 3색형광체소자군(2)의 조합에서 기술한 ZnS : Cu, Au, Al 녹색발광형광체, ZnS : Ag 청색발광형광체 및 Y₂O₂S : Eu 적색 발광형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1)의 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 나타내며, 상술한 바와 같이 반사외래광중의 470~480nm의 파장대의 빛의 성분이 감소되어 A광선의 색도점(A)로부터의 어긋남이 (E)점의 경우보다도 대폭적으로 작아져 있다. (G)점은 제8도에서 설명한 바와 같이 녹색형광발광체로서 금(Au)의 부활제농도를 더욱 증대시킨 ZnS : Cu, Au, Al 녹색발광형광체를 3색형광체소자군(2)에 적용했을 경우의 형광면의 체색을 나타내며, A광원의 색도점(A)로부터의 어긋남은 상기(F)점보다도 더욱 작아진다. ZnS : Cu, Au, Al 형광체의 금(Au)부활제양의 네오듐함유유리의 표면판유리를 사용한 형광면의 체색의 안정성에 대한 기여라는 점에서 말하면 모체인 황화아연 1g에 대해서 부활제인 금(Au)을 5×10^_5g 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 부활제인 금(Au)을 4×10^_4g 이상으로 하면 형광면의 체색의 안정성은 더욱 대폭적으로 높아진다.

제17도~제19도는 청색안료부착은 부활황화아연(청색안료부착 ZnS : Ag)형광체를 청색발광형광체로서 또 적색안료부착유로품부활 산황화이트륨(적색안료부착 Y₂O₂S : Eu) 형광체를 적색발광형광체로서 사용하여 이들과 상술한 각종 녹색발광형광체를 조합시켰을 때의 3색형광체소자군(2)의 분광반사율(제17도 및 제18도) 및 이들 3색형광체소자군(2)을 종래의 투명유리 및 네오듐함유유리의 표면판유리 (1) 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 백색외래광이 A광원으로부터의 빛의 경우에 대해서 CIE색도도상에 나타낸 것(제19도)을 상기 제14도~제16도와 같이 나타낸 것이다. 도면중 제19(i)도는 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체의 분광반사율곡선 제19(j)도는 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 분광반사율곡선이며, 이들 형광체와 상기 Gd₂O₂S : Tb 형광체를 조합한 3색형광체소자군(2)의 분광반사율곡선은 ZnS : Cu, Au, Al 형광체와 조합시켰을 경우는 제11(d)도와 같이 470~480nm의 파장대에서 감쇠된다. 또 상기한 바와 같이 금(Au)부활제농도를 증대시킨 ZnS : Cu, Au, Al 형광체와 이들 형광체를 조합시킨 경우는 제12(m)도와 같이 3색형광체소자군(2)의 470~480nm의 파장대에 있어서의 분광반사율이 더욱 감쇠된다. 이들 조합의 3색형광체소자군(2)을 종래의 투명유리 및 네오듐함유유리의 표면판유리(1)의 내면에 형성했을 경우의 형광면의 체색을 백색외래광이 A광원으로부터의 빛의 경우에 대해서 CIE색도도상에 나타낸 것이 제19도이며, (A)는 A광원의 색도점, (H)는 Gd₂O₂S : Tb 형광체, 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광제소자군(2)을 종래의 투명유리의 표면판유리(1)의 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점, (I)는 Gd₂O₂S : Tb 형광체, 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1) 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점, (J)는 ZnS : Cu, Au, Al 형광체, 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1) 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점, (K)은 금(Au)부활제농도를 증대시킨 ZnS : Cu, Au, Al 형광체, 청색안료부착 ZnS : Ag 형광체 및 적색안료부착 Y₂O₂S : Eu 형광체의 조합으로 이루어진 3색형광체소자군(2)을 네오듐함유유리의 표면판유리(1) 내면에 형성했을 경우의 형광면으로부터의 반사외래광의 색도점, 즉 형광면의 체색의 색도점이다.

이들 색도점을 보아도 명백한 바와 같이 안료부착의 청색발광형광체 및 적색발광형광체를 사용할 때도 ZnS : Cu, Au, Al 형광체를 조합하면 상술한 바와 같이 반사외래광중의 470~480nm 의 파장대의 빛의 성분이 감소되어 네오듐함유유리의 표면판유리(1)와 조합했을 때에 생기는 체색의 불안정성이 대폭적으로 개선된다. 즉 체색의 색도점이 (I)에서 (J)로 복귀한다. 또 ZnS : Cu, Au, Al 형광체의 금(Au)부활제농도를 증대시키면 반사외래광중의 470~480nm의 파장대의 빛의 성분은 더욱 감소되며 형광면의 체색의 안정성은 더욱 증대한다. 즉발색의 색도점이 (K)까지 복귀한다.

이상은 백색외래광의 광원이 A광원일 경우에 대해서 기술했지만 백색형광등이나 C광원에 의한 백색외래광의 경우도 마찬가지로 녹색발광형광체로서 ZnS : Cu, Au, Al 형광체를 사용함으로써 반사외래광중의 470~480nm의 파장대의 빛의 성분이 감소되어 똑같은 효과를 얻을 수 있다.

또 최근, 형광면의 콘트라스트를 높일 목적으로 형광면의 3색형광체소자 사이에 광흡수층을 설치한 블랙매트릭스형 형광면이 일반적으로 사용되게 되었지만 본원 발명은 이와 같은 형광면에서도 역시 적용할 수 있다.

이상과 같이 본원 발명에 의하면 네오듐함유유리를 표면판유리로서 사용했을 경우의 형광면의 체색의 불안정화의 문제가 녹색발광형광체로서 ZnS : Cu,Al 형광체를 사용한 3색형광체소자군의 조합에 의해 개선되며 안정되고 차분한 체색을 갖는 형광면이 얻어지고, 콘트라스트·휘도특성의 개선과 아울러서 매우 고품위의 음극선관을 제공할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 산화네오듐(Nd₂O₃)을 함유하여 이루어진 표면판유리와 이 표면판유리의 내면에 배설된 복수색의 형광체소자군 등에 의해 형광면이 구성되는 동시에 이 형광면의 녹색발광체소자로서 동부활(銅付活)알루미늄공부활(共付活) 황화아연(ZnS : Cu,Al)형광체를 사용한 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 부활제인 동(Cu)의 양을 모체인 황화아연(ZnS) 1g에 대하여 3×10^_4g 이상으로 한것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제1항에 있어서, 녹색발광형과체소자로서 동부활제를 동 및 금부활제로 하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제3항에 있어서, 부활제인 금(Au)의 양을 모체인 황화아연(ZnS) 1g에 대하여 4×10^_4g 이상으로 한것을 특징으로 하는 음극선관.

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